激光技术助力泛半导体行业的持续发展

自从1960年第一台红宝石激光器诞生至今，激光行业虽然未曾像半导体行业那样经历了快速发展，但是人类对激光技术的探索从未止步。

经历了六十多年的发展，激光器的种类，已经从最初的固体激光器，发展出了气体激光器、半导体激光器、光纤激光器、碟片激光器等多种品类，每种激光器都在自身技术、性能方面不断发展创新，在能量、光束质量和稳定性等方面，始终在向着更高的台阶迈进。

在继光纤激光器技术迅猛发展，为激光产业以及工业应用领域带来了堪称革命性的突破之后，半导体激光器技术也开始迎来快速发展。近年来，全球半导体激光器市场规模稳步提升。Laser Focus World的报道显示，2021年全球半导体激光器市场规模已达到79.46亿美元，同比增长18.17%，2022年市场规模约为87.0亿美元。

半导体激光器作为一种极具潜力的激光技术，它不仅是光纤激光器中最重要的泵浦产品，而且也在向着直接应用不断探索，特别是在工业加工领域，如果能够直接应用，无疑拥有明显的效率优势。目前已经有像LaserLine、凯普林等一众企业在致力于半导体激光器的直接应用。

电动汽车的火爆发展，催生了动力电池制造市场，而动力电池中大量铜材的使用带来的加工需求，带动了高功率蓝光半导体激光器的发展。相比于红外光，铜对蓝光有着更高的吸收率，是铜焊接、增材制造等加工的理想光源。进一步提高蓝光半导体激光器的输出功率、并改善光束质量，能实现更高效的铜加工。最近，厂商们取得的突破让人欣喜，比如，在6月底刚刚结束的德国慕尼黑激光展上，Laserline展示了功率高达4kW的LDM蓝光激光器；Nuburu推出了1kW高亮度蓝光激光器；国内的硬科院也在不断优化蓝光结合红外光的铜焊接方案。

另外，当下发展比较火爆的自动驾驶、消费电子产品中的3D传感等应用，是VCSEL半导体激光器的重要应用市场，VCSEL技术和市场也开始迅速发展，比如通快集成光电二极管的VCSEL实现了诸如眼动跟踪等众多传感功能。一家名为IMARC Group的市场研究公司预计，到2028年VCSEL市场规模将达到45亿美元，2023-2028年间的复合年均增长率（CAGR）达17.4%。

超快是另一个备受关注的技术领域，它代表着激光精密加工技术的最前沿。近年来，随着制造业对精密制造的需求不断增多，超快激光作为真正“锋利的冰冷之刀”，迎来了大显身手的广阔舞台，在切割、钻孔、标记、表面结构化等众多精细加工应用中游刃有余。

在技术参数层面，超快激光的脉冲宽度越来越短，从纳秒、皮秒发展到飞秒，波段范围也覆盖了红外、绿光和紫外。曾几何时，飞秒激光器还只是实验室中的物件，现在已经走向了真实的工业应用场所。业界依然在继续不断挑战着更短的波长、更短的脉宽，30W、50W的紫外飞秒激光器已经付诸使用，比如用于一些热敏材料的高质量切割。

半导体制造是激光技术的一个重要应用市场。作为众多行业的支柱性产业，半导体制造始终位于制造业金字塔是最顶端。近年来，因为一些众所周知的原因，国家开始大力发展半导体产业，激光技术迎来了更广泛的半导体市场。在晶圆制造领域，激光可用于刻图、晶圆划片、晶圆标记等诸多应用，尤其是针对化合物半导体晶圆，如价格昂贵的砷化镓（GaAs）晶圆、氮化镓（GaN）晶圆，紫外激光能够实现边缘光滑、笔直、无碎片的切口，提升材料利用率。在碳化硅（SiC）半导体晶圆的制造中，激光可用于晶圆打标、背金去除、激光隐形改质切割等制程中。

光刻机堪称是半导体制造业皇冠上的明珠。光刻机是晶圆制造的核心设备，目前全球能提供光刻机的企业屈指可数。光刻机中使用的光源，是紫外激光器、深紫外激光器或极紫外激光器。我国在遭遇芯片“卡脖子”之痛后，加速了光刻机攻关，激光行业的很多同人们正在为此不懈努力，尽管道阻且长，我们依然相信行则将至，期待着早日迎来好消息！

除了半导体晶圆制造应用外，激光在整个泛半导体领域，包括集成电路、平板显示、LED、太阳能电池、分立器件等细分产业，都有着越来越广泛的应用。

激光，正成为工业智能制造领域不可或缺的一种万能型加工利器，它不仅是最锋利的刀，也可以是最精密、最“温柔”的刀，能够在周边材料“毫无知觉”的情况下完成加工任务