中科煜宸水导激光：破解碳化硅喷淋盘加工之困

**从一块匀气盘说起**

在薄膜沉积、外延生长等先进半导体工艺中，反应腔内气流的均匀性，直接决定了晶圆表面薄膜的厚度一致性、掺杂均匀性与最终器件良率。承担 "气体分配中枢" 职能的，正是位于反应腔顶部、布满密集微孔阵列的关键部件 —— 碳化硅匀气盘，也就是业内常说的喷淋盘。

随着工艺向更高温度、更强腐蚀和更严苛洁净度要求演进，喷淋盘的材料选择也在升级。碳化硅（SiC）凭借出色的耐高温性能、优异的抗腐蚀能力与极低的杂质释放特性，在诸多先进工艺场景中展现出对传统石英材料的替代价值。可以这样说：材料决定了工艺的上限，而能否把这种高性能硬脆材料加工成符合精密要求的部件，则决定了这个上限能否真正落地。

**硬脆材料之难**

碳化硅是典型的硬脆材料，硬度高、脆性大，其优异性能恰恰也是加工难点所在。传统机械加工中，刀具的切削应力极易在孔口、槽壁引发崩边与裂纹，微裂纹还会进一步扩展，破坏边缘质量；普通激光加工则容易在材料表层留下热影响区，影响部件的强度、尺寸稳定性与表面质量。对喷淋盘这类对微孔一致性、孔壁质量和整体几何精度要求严苛的部件而言，任何微小缺陷都可能被放大为气体分布不均，进而拖累晶圆成膜质量。

这便提出了一个现实课题：如何在保证效率的同时，实现对碳化硅喷淋盘高精度、低损伤的加工？水导激光技术的出现，为这道难题提供了新的解题思路。

**水导激光：以水束导引激光的工艺革新**

水导激光是一种将高能激光束耦合进细密水射流，借助水束同时充当导光介质与保护介质的复合加工技术。与传统激光加工相比，其核心差异在于：激光不再直接聚焦于材料表面空气中，而是被引导进一道稳定、集中的水柱，随水流抵达加工区。

这一机制带来多重工艺优势：水束有效约束了激光能量与作用范围，使加工更加聚焦、精细；水流在加工过程中同步带走材料碎屑并持续冷却加工区，显著降低热积累，将热影响区控制在一个很小的范围内；同时，由于能量高度集中且作用精准，加工过程中的热应力得到有效抑制，从而显著降低崩边与裂纹的产生风险。对于碳化硅这类硬脆材料，这种 "冷加工" 特性尤为珍贵 —— 它让高精度与低损伤不再是相互妥协的选项，而可以同时获得。

**中科煜宸的工程化实践**

在工程化落地层面，中科煜宸将水导激光技术应用到了碳化硅喷淋盘的制造实践中，围绕半导体关键零部件的实际需求，形成了系统性的加工能力。

其一，精度与一致性。喷淋盘的性能关键在于微孔阵列的高度一致性。借助水导激光的精细能量控制，中科煜宸能够对微孔的孔径、孔距与孔形进行稳定控制，从而保障气流分布的均匀性，为晶圆表面的成膜一致性奠定工艺基础。

其二，效率与产能。在保障精度的前提下，水导激光的高效加工特性有助于缩短单件加工周期、提升产能利用效率，对需要批量供应关键部件的应用场景具有切实价值。

其三，低损伤与可靠性。由于热影响区显著减小、加工应力得到有效控制，加工后的部件在强度与尺寸稳定性方面更有保障，有助于延长零部件在高温、腐蚀环境中的服役表现，为半导体产线的稳定运行提供支撑。

其四，面向复杂几何的适配能力。水导激光的工艺特性使其对薄壁、深孔、异形结构等具有一定适应性，能够覆盖喷淋盘在不同工艺场景下的差异化设计要求。

正是这些能力的组合，让中科煜宸将 "高精度、高效率、低损伤" 从技术概念落实为可量产、可复制的制造实践。

**先发布局，支撑国产化进程**

值得强调的是，中科煜宸在水导激光领域并非初来者。企业较早完成水导激光的技术布局与产业化推进，形成了从科研型、紧凑型到批量产线型等多层次装备体系，覆盖半导体、陶瓷、磁材、金刚石及 3C 等众多工业领域，积累了面向硬脆材料精密加工的系统性工艺经验。这份先发优势与持续投入，使中科煜宸能够把水导激光从实验室技术稳步转化为稳定、可交付的制造能力，这正是其服务半导体关键部件国产化的重要底气。

半导体产业链的自主可控，往往取决于一个个关键零部件的工艺突破。碳化硅匀气盘作为反应腔的核心部件，其制造水平直接影响先进工艺的推进节奏。中科煜宸以水导激光技术切入这一细分领域，不仅是单项工艺能力的展示，更是对 "以先进激光制造支撑半导体关键部件国产化" 这一方向的持续实践。

在先进工艺不断迭代的当下，材料、装备与工艺的协同创新愈发重要。水导激光为硬脆材料精密加工提供的这条高精度、高效率、低损伤的路径，正在为半导体制造中的更多关键环节打开新的可能。中科煜宸也将持续深耕这一方向，用扎实的制造能力，为产业升级贡献一份力量。