近日，上海超領激光科技有限公司（下稱“超領激光”）正式宣布，自主研發(fā)的硅片激光切割設備完成全場景工程化驗證，成功推向市場。該設備聚焦單晶硅、多晶硅、半導體晶圓等材料的精密切割需求，融合皮秒冷加工核心技術與自主研發(fā)的光路控制系統(tǒng)，徹底破解傳統(tǒng)硅片加工中崩邊、熱損傷、精度不足等行業(yè)痛點，為半導體、光伏、微電子等領域提供高效、精密、綠色的一體化切割解決方案，彰顯本土企業(yè)在激光精密加工領域的技術實力。
隨著半導體芯片向高集成度、微型化升級，以及光伏產(chǎn)業(yè)向大尺寸、高效率迭代，硅片作為核心基礎材料，其加工精度、切割效率與產(chǎn)品良率成為制約產(chǎn)業(yè)升級的關鍵。傳統(tǒng)硅片加工依賴砂輪切割、普通激光切割等方式，不僅易產(chǎn)生崩邊、裂紋等缺陷，導致良品率偏低，還存在熱影響區(qū)過大、材料損耗高、加工效率不足等問題，難以適配182/210mm大尺寸光伏硅片、6-12英寸半導體晶圓的精密加工需求，更無法滿足微米級精度的嚴苛標準。
作為深耕精密激光裝備領域的本土企業(yè)，超領激光依托張江科學城的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與自身十余年的技術積累，針對硅片硬脆特性與行業(yè)核心痛點，開展專項技術攻堅，成功研發(fā)出這款高性能硅片激光切割設備，實現(xiàn)了三大核心技術突破。設備搭載高功率紅外皮秒脈沖激光器，脈沖寬度可低至10ps，峰值功率最高可達3000W，采用“冷加工”機制，通過多光子電離與庫侖爆炸實現(xiàn)材料解鍵剝離，將熱影響區(qū)穩(wěn)定控制在150納米以內，從根源上避免了熱加工帶來的硅片變形、碳化與裂紋擴散問題。同時，創(chuàng)新采用全固態(tài)MOPA結構與色散補償模塊，優(yōu)化激光波長至1070nm，精準匹配硅片吸收特性，無需額外處理即可實現(xiàn)高效切割。
在精度與穩(wěn)定性方面，該設備展現(xiàn)出卓越的工業(yè)級性能。整機采用光學大理石基座與X/Y軸精密直線電機驅動系統(tǒng)，搭配德國0.1μm數(shù)字光柵尺，定位精度可達±2μm，重復精度≤±1.5μm，最大直線速度可達1000mm/s，即使在異形、曲線及微小結構硅片切割中，也能保持極高的一致性與可重復性。設備切割厚度覆蓋0.03-2mm，崩邊大小可控制在＜30μm（視材料而定），切割斷面無毛刺、無錐度，無需打磨拋光即可直接進入下一工序，顯著提升產(chǎn)品良品率與加工效率，降低企業(yè)綜合生產(chǎn)成本。此外，設備配備負壓吸附系統(tǒng)，可有效固定硅片，避免加工過程中出現(xiàn)位移，進一步保障加工精度。
為適配多元行業(yè)需求，該硅片激光切割設備支持脈沖、連續(xù)兩種工作方式，可靈活應對單晶硅、多晶硅、半導體晶圓、硅基復合材料等多種材料的加工需求，加工幅面達400*400mm，且可根據(jù)客戶需求定制。其應用場景廣泛覆蓋光伏產(chǎn)業(yè)（光伏電池片半片/疊片切割）、半導體產(chǎn)業(yè)（晶圓劃片、芯片分割）、微電子產(chǎn)業(yè)（MEMS器件加工）等領域，可滿足太陽能電池、IC芯片、功率器件等產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)需求。同時，設備配備智能控制系統(tǒng)，搭載自動對焦、自動補償、CCD視覺定位（可選配）等功能，操作界面直觀簡潔，新手可快速上手，且采用風冷冷卻方式，設備體積更小、維護簡單，耗材損耗低，進一步為企業(yè)降本增效。
相較于傳統(tǒng)加工方式，超領激光這款硅片激光切割設備還具備顯著的綠色環(huán)保優(yōu)勢。作為真正意義上的冷加工設備，其加工過程無粉塵、無廢水、無化學污染，無需使用任何化學試劑，符合現(xiàn)代制造業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展理念；同時，皮秒激光器電-光轉化效率高，可大幅節(jié)約耗電，結合免維護模塊化設計，進一步降低企業(yè)運行成本與維護成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)保效益的雙重提升。
業(yè)內人士表示，超領激光硅片激光切割設備的問世，不僅填補了國內中高端硅片精密激光切割設備的技術空白，更打破了傳統(tǒng)加工模式的局限，推動硅片加工行業(yè)從“粗放式”向“精密式”轉型。其兼具高精度、高效率、低損耗、環(huán)保化的核心優(yōu)勢，能夠有效幫助下游企業(yè)提升核心競爭力，適配半導體與光伏產(chǎn)業(yè)的升級需求，為我國高端激光裝備國產(chǎn)化進程注入新動力。
超領激光研發(fā)負責人表示，此次硅片激光切割設備的成功研發(fā)，是公司在精密激光加工領域的又一重要突破，標志著公司完成了從硬脆材料（玻璃、陶瓷）向硅基材料加工的技術延伸，進一步完善了“切割-焊接-加工”全場景產(chǎn)品布局。目前，該設備已完成多場景實測驗證，憑借穩(wěn)定的性能和優(yōu)異的加工效果，已獲得多家半導體、光伏企業(yè)的青睞。未來，公司將持續(xù)深耕技術創(chuàng)新，結合行業(yè)需求迭代升級設備，推出多工位自動化版本，建立硅片切割工藝數(shù)據(jù)庫，為不同客戶提供定制化解決方案，助力我國激光裝備產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展，推動半導體與光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)技術突破與產(chǎn)業(yè)升級。