激光退火设备市场前景及发展趋势
思瀚产业研究院 华卓精科    2025-04-17

①激光退火设备简介

半导体器件生产制造过程中，为了在硅晶圆中形成特定的掺杂，在制造过程中需进行多道离子注入工艺。在离子输入过程中，杂质离子的轰击会对晶圆中的硅原子造成一定程度的晶格损伤，导致杂质离子不能位于正确的晶格位置而不具备应有的电活性，因此需要对晶圆进行加热处理以修复晶格并激活杂质离子电活性，这种加热处理工艺即为退火。

激光退火设备是指采用高能激光束进行自动化退火工艺加工的专用设备，其主要功能是将特定形状且能量分布均匀的束斑投射到半导体晶圆上，并对晶圆进行退火扫描和加工。相较于传统的炉管退火及快速退火技术，激光退火由于具备瞬时温度高、作用时间短、热预算低、可选区加工等优势，能够更好地满足薄片加工和高效激活的工艺要求。

目前，激光退火设备已广泛应用于尖端逻辑芯片制造领域。激光退火设备可分为功率激光退火设备和 IC 前道激光退火设备。其中，功率激光退火设备主要用于功率半导体的生产，而 IC 前道激光退火设备主要用于40nm 及以下制程的芯片制造。

②激光退火设备市场前景

激光退火设备市场的发展主要由下游功率器件市场和先进制程芯片市场推动。功率器件方面，受益于工业控制、变频、新能源产业的发展，我国功率器件产业将维持稳健增长。此外，中国作为全球最大的 IGBT 市场，具有较大的进口替代空间，国产化进程的加速将利好国产设备厂商；

先进制程芯片方面，随着中芯国际在 28nm 制程实现量产，在 14nm 制程进入客户认证阶段，在 12nm 制程的工艺开发取得重大进展，我国先进制程取得重大突破，有利于我国先进制程芯片产业的发展。在IGBT及先进制程芯片产业的带动下，我国激光退火设备将迎来发展机遇。

目前，根据公开报道，随着我国先进制程芯片制造技术的突破，中芯国际、华力微电子和长江存储等厂商积极筹建 40nm 及以下制程的产线；为缓解功率半导体产能不足的现状，中芯国际、重庆万国、华虹宏力、士兰微等企业积极建设功率器件产线。根据行业经验，4 万片晶圆/月的产能需要配置 2-3 台激光退火设备。上述产线的建设将带动我国激光退火设备市场的快速增长。

③激光退火设备发展趋势

在功率器件领域，IGBT 凭借优异的性能成为了当前发展最快的功率器件之一，而随着晶圆减薄技术的成熟，薄片高压 IGBT 将成为未来的发展趋势；此外，随着第三代宽禁带半导体材料SiC的研发越发成熟，SiC器件的需求将逐渐增多。激光退火技术适用于薄片高压 IGBT 和 SiC 产品，仍将是未来的主流技术之一。

在 IC 前道制造工艺领域，激光退火是实现毫秒级快速退火的主流技术方向之一，华卓精科激光退火设备所采用的激光退火技术方案由于热扩散更小、热应力更低、激活效率更高，符合未来主流技术发展趋势。