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      晶圓芯片解決方案


      半導體材料工藝正在從第一代單質半導體,往砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)等第二、第三代半導體發展,材料的升級也為行業加工提出了新的要求與挑戰。


      芯片需要將晶圓上的一個子單元即一個晶片顆粒從晶圓體上分割得到,晶圓劃片工序就是指將晶圓或組件進行劃片(切割)或開槽,以利后續制程或功能性測試。晶圓劃片對切割精度要求很高;晶圓本體都是由超脆材料組成,對正崩和背崩的控制也十分嚴格;晶圓產品都是高附加值產品,對劃片設備的可靠性要求也很高。


      隨著半導體制作工藝的越來越精細,制作成本越來載高,行業對于單晶圓的產品利用率也提出了更高的要求。激光晶圓劃片可以讓芯片排版間距更細、加工過程更清潔、高效,已經成為半導體企業提升產品生產效率和生產品質的重要手段。


      特別是一些含有low-k材料的晶圓或芯片,其松軟結構和易滲透性,使得CMP(化學機械研磨)和清潔工序變得更為艱難,并導致成品率下降和生產成本的提高,盛雄激光的超快激光晶圓加工系統切割精確,熱影響區小,無接觸加工,無需清潔工序,沒有二次污染,成為行業首選。


      應用材料

      【藍寶石襯底】制作LED芯片,可選用藍寶石襯底,使GaN基材料和器件的外延層主要生長在藍寶石襯底上。藍寶石襯底有許多的優點:首先,藍寶石襯底的生產技術成熟、器件質量較好;其次,藍寶石的穩定性很好,能夠運用在高溫生長過程中;最藍寶石的機械強度高,易于處理和清洗。因此,大多數工藝一般都以藍寶石作為襯底。


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      【藍寶石襯底】


      【碳化硅襯底】碳化硅襯底(美國的CREE公司專門采用SiC材料作為襯底)的LED芯片電極是L型電極,電流是縱向流動的。采用這種襯底制作的器件的導電和導熱性能都非常好,有利于做成面積較大的大功率器件。使用碳化硅襯底的芯片電極為L型,兩個電極分布在器件的表面和底部,所產生的熱量可以通過電極直接導出;同時這種襯底不需要電流擴散層,因此光不會被電流擴散層的材料吸收,這樣又提高了出光效率。但是相對于藍寶石襯底而言,碳化硅制造成本較高,實現其商業化還需要降低相應的成本。


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      【碳化硅襯底】


      激光晶圓劃片解決方案

      盛雄激光皮秒激光劃片系統通過貝塞爾或DOE光學系統,把高斯激光光束壓縮到衍射極限,在 100—200kHz高重復頻率和10ps極短脈寬的激光束作用下,聚焦光 斑直徑小至3μm,具有非常高的峰值功率密度,其在透明材料內部聚 焦時,瞬間氣化該區域材料從而產生一個氣化帶,并向上下兩表面擴 散形成非線性裂紋,從而實現對材料的切割分離。常見的透明材料有 包括玻璃、藍寶石和半導體硅片(紅外輻射是能夠透射半導體硅材料 的)都適合用皮秒&飛秒激光劃片加工。


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      盛雄激光的非接觸激光內聚焦晶圓劃片解決方案,在各種外形晶圓切割劃片加工中,有著十分顯著的優勢,加工過程中無需額外濕清洗制程,完全避免對半導體器件內外表面產生二次污染和物理損傷。生產自化程度高,生產效率和生產良率有充分保證。相比于傳統的切割工藝具有切縫窄,工件變形小,無接觸加工、適應性和靈活性等優點。


      主要設備:皮秒激光全自動晶圓劃片機

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