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CINNO Research产业资讯，日本半导体材料加工设备厂商高鸟株式会社（Takatori，以下简称为“高鸟”）近日推出了一款用于切割功率半导体方向碳化硅（SiC）晶圆的新型切割设备。该设备不仅支持切割当下主流的直径为6吋（约15厘米）的晶圆，还可用于切割10吋晶圆（约25厘米），可显著提升半导体芯片的生产效率。

新型多线切割设备可切割直径为10吋的晶圆

与硅基功率半导体相比，碳化硅材料功耗更低，预计在电动汽车（EV）等方向的需求有望进一步增长。晶圆尺寸越大，可以切割出的芯片数量就越多，因此晶圆厂家纷纷致力于向大尺寸晶圆“迈进”，如今已经从6吋向8吋（为6吋的1.8倍）过渡。

在碳化硅生产流程中，碳化硅衬底制备是最核心环节，技术壁垒高，难点主要在于晶体生长和切割。单晶生长后，将生长出的晶体切成片状，由于碳化硅的莫氏硬度为9.2，仅次于金刚石，属于高硬脆性材料，因此切割过程耗时久，易裂片。实现切割损耗小、并且切割出厚度均匀、翘曲度小的高质量SiC晶片是目前面临的重要技术难点。

20 世纪 80 年代以前，高硬脆材料一般采用涂有金刚石微粉的内圆锯进行切割。由于内圆锯切割的切缝大、材料损耗多，且对高硬脆材料的切割尺寸有限制，从 20 世纪 90 年代中期开始，切缝窄、切割厚度均匀且翘曲度较低的线锯切割方式逐步发展起来。线锯切割以钢线做刃具，主要分为游离磨料（砂浆线切割）和固结磨料切割（金刚石线锯切割技术）两类。

目前，碳化硅晶棒的切割技术有：金刚石线切割（固结磨料线锯切割）、砂浆线切割（游离磨料线锯切割）、激光切割。线锯切割技术成熟，是主流切割技术。

高鸟家为砂浆线切割工艺，此次研发的多线切割设备（Multi Wire Saw）可以从直径为10吋的硅棒（Ingot）上同时切割出多片晶圆。据悉，高鸟已经获得了部分海外客户的大额订单。

“我们此次研发的新款设备具备可扩展功能，可满足客户更多需求，如零部件的自动更换等”（高鸟松田武晴社长），以此提升客户工厂的“少人化”效率、减少产生人为操作失误。

此外，高鸟还研发了一款名为“GLAPPING-SiC”的集研磨、抛光于一体综合型设备。该设备采用高强度框架结构，占用空间小、且可支持8吋晶圆，同时可自动更换磨石轮（Wheel）等零部件。高鸟计划2023年12月开始销售该设备，目标是到2026年累计销售200台。

高鸟总部工厂位于日本奈良县橿原市