01
基本情況
激光退火設(shè)備指采用高能激光束對(duì)晶圓進(jìn)行自動(dòng)化退火的專用設(shè)備。退火是一種熱處理過程，在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)制造過程中，離子注入工藝會(huì)在硅晶圓中形成特定的摻雜（離子注入機(jī) 搞定）。而這一過程雜質(zhì)離子會(huì)對(duì)晶圓中的硅原子造成晶格損傷，導(dǎo)致雜質(zhì)離子不能位于正確的晶格位置而不具備應(yīng)有的電活性，因此需要對(duì)晶圓進(jìn)行加熱處理以修復(fù)晶格并激活雜質(zhì)離子電活性，這種加熱處理工藝即為退火。嗯，沒錯(cuò)，冰火兩重天。
激光退火設(shè)備，其主要功能是將特定形狀且能量分布均勻的激光束斑投射到半導(dǎo)體晶圓上，由運(yùn)動(dòng)臺(tái)承載并吸附晶圓進(jìn)行掃描，使其吸收激光能量并轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致材料局部迅速升溫到高溫，讓雜質(zhì)原子在晶格中擴(kuò)散并占據(jù)替代位置實(shí)現(xiàn)激活。隨后的快速冷卻使得晶格中的原子重新排列，以完成對(duì)整片晶圓的退火加工。
激光退火設(shè)備，包括光學(xué)、片臺(tái)、傳片、整機(jī)框架、電氣、系統(tǒng)等主要模塊，可以細(xì)分為毫秒級(jí)脈沖激光退火、納秒級(jí)脈沖激光退火和高頻調(diào)Q開關(guān)脈沖激光退火等多種。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境又可以分為功率激光退火設(shè)備，主要用于功率半導(dǎo)體的生產(chǎn)；和IC前道激光退火設(shè)備，主要用于40nm及以下制程的芯片制造。
02
市場(chǎng)及主要企業(yè)
激光退火設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展主要由下游功率器件市場(chǎng)和先進(jìn)制程芯片市場(chǎng)推動(dòng)。有預(yù)測(cè)顯示，未來市場(chǎng)將擴(kuò)大到兩百億左右，功率激光退火機(jī)占比超過一半，IC前端激光退火機(jī)增速快。
目前，全球前五企業(yè)市場(chǎng)占比8成左右，整體市場(chǎng)集中度較高，高端市場(chǎng)幾乎由國(guó)外企業(yè)壟斷。功率激光退火設(shè)備的主要供應(yīng)商有日本住友重工，2001年左右開始，正式開展激光退火裝置開發(fā)。2004年成功導(dǎo)入第一臺(tái)裝置，占據(jù)了功率激光退火領(lǐng)域的主要市場(chǎng)份額。上海微電子的IGBT激光退火設(shè)備也有一定的市場(chǎng)應(yīng)用。萊普科技，國(guó)內(nèi)集成電路領(lǐng)域激光快速熱處理裝備供應(yīng)商。IC前道激光退火設(shè)備市場(chǎng)主要供應(yīng)商有美國(guó)優(yōu)特（Ultratech），在激光退火領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先地位，其在前道激光退火市場(chǎng)占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額。應(yīng)用材料（AMAT）。全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備和服務(wù)供應(yīng)商之一，在前道激光退火領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先地位。其他方面，華卓精科發(fā)布了國(guó)內(nèi)首臺(tái)8英寸碳化硅激光退火設(shè)備，并已開展交付臺(tái)灣客戶，這也代表國(guó)產(chǎn)8英寸碳化硅關(guān)鍵設(shè)備工藝成功實(shí)現(xiàn)自主化。聯(lián)峰勵(lì)志光電研發(fā)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)芯片激光退火設(shè)備已交付客戶并且運(yùn)轉(zhuǎn)正常，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)芯片激光退火設(shè)備的空白。華工激光全自動(dòng)晶圓激光退火智能裝備也開始客戶驗(yàn)證。季華恒一、瑤光半導(dǎo)體，以及大族激光等企業(yè)也都有相關(guān)報(bào)道自研并產(chǎn)出交付激光退火設(shè)備。
03
基本情況
1.激光退火的市場(chǎng)一直在擴(kuò)大，功率器件領(lǐng)域上的應(yīng)用越來越廣，SiC器件的主要退火方案就是激光退火。在IC前道制造領(lǐng)域，激光退火是實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)快速退火的主流技術(shù)方向之一。
2.中國(guó)是全球最大的IGBT市場(chǎng)，進(jìn)口替代空間比較大，整體而言，國(guó)內(nèi)也是先從功率器件激光退火設(shè)備開始突破的。
3.設(shè)備制造突破后，核心部件的自研就成為一個(gè)主要的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)了。
