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晶圓芯片解決方案


半導(dǎo)體材料工藝正在從第一代單質(zhì)半導(dǎo)體,往砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)等第二、第三代半導(dǎo)體發(fā)展,材料的升級(jí)也為行業(yè)加工提出了新的要求與挑戰(zhàn)。


芯片需要將晶圓上的一個(gè)子單元即一個(gè)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(jìn)行劃片(切割)或開槽,以利后續(xù)制程或功能性測(cè)試。晶圓劃片對(duì)切割精度要求很高;晶圓本體都是由超脆材料組成,對(duì)正崩和背崩的控制也十分嚴(yán)格;晶圓產(chǎn)品都是高附加值產(chǎn)品,對(duì)劃片設(shè)備的可靠性要求也很高。


隨著半導(dǎo)體制作工藝的越來越精細(xì),制作成本越來載高,行業(yè)對(duì)于單晶圓的產(chǎn)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(xì)、加工過程更清潔、高效,已經(jīng)成為半導(dǎo)體企業(yè)提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率和生產(chǎn)品質(zhì)的重要手段。


特別是一些含有l(wèi)ow-k材料的晶圓或芯片,其松軟結(jié)構(gòu)和易滲透性,使得CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)和清潔工序變得更為艱難,并導(dǎo)致成品率下降和生產(chǎn)成本的提高,盛雄激光的超快激光晶圓加工系統(tǒng)切割精確,熱影響區(qū)小,無(wú)接觸加工,無(wú)需清潔工序,沒有二次污染,成為行業(yè)首選。


應(yīng)用材料

【藍(lán)寶石襯底】制作LED芯片,可選用藍(lán)寶石襯底,使GaN基材料和器件的外延層主要生長(zhǎng)在藍(lán)寶石襯底上。藍(lán)寶石襯底有許多的優(yōu)點(diǎn):首先,藍(lán)寶石襯底的生產(chǎn)技術(shù)成熟、器件質(zhì)量較好;其次,藍(lán)寶石的穩(wěn)定性很好,能夠運(yùn)用在高溫生長(zhǎng)過程中;最藍(lán)寶石的機(jī)械強(qiáng)度高,易于處理和清洗。因此,大多數(shù)工藝一般都以藍(lán)寶石作為襯底。


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【藍(lán)寶石襯底】


【碳化硅襯底】碳化硅襯底(美國(guó)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(dòng)的。采用這種襯底制作的器件的導(dǎo)電和導(dǎo)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(zhǎng)型,兩個(gè)電極分布在器件的表面和底部,所產(chǎn)生的熱量可以通過電極直接導(dǎo)出;同時(shí)這種襯底不需要電流擴(kuò)散層,因此光不會(huì)被電流擴(kuò)散層的材料吸收,這樣又提高了出光效率。但是相對(duì)于藍(lán)寶石襯底而言,碳化硅制造成本較高,實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化還需要降低相應(yīng)的成本。


碳化硅襯底.png


【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(tǒng)通過貝塞爾或DOE光學(xué)系統(tǒng),把高斯激光光束壓縮到衍射極限,在 100—200kHz高重復(fù)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(nèi)部聚 焦時(shí),瞬間氣化該區(qū)域材料從而產(chǎn)生一個(gè)氣化帶,并向上下兩表面擴(kuò) 散形成非線性裂紋,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的切割分離。常見的透明材料有 包括玻璃、藍(lán)寶石和半導(dǎo)體硅片(紅外輻射是能夠透射半導(dǎo)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(nèi)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(yōu)勢(shì),加工過程中無(wú)需額外濕清洗制程,完全避免對(duì)半導(dǎo)體器件內(nèi)外表面產(chǎn)生二次污染和物理?yè)p傷。生產(chǎn)自化程度高,生產(chǎn)效率和生產(chǎn)良率有充分保證。相比于傳統(tǒng)的切割工藝具有切縫窄,工件變形小,無(wú)接觸加工、適應(yīng)性和靈活性等優(yōu)點(diǎn)。


主要設(shè)備:皮秒激光全自動(dòng)晶圓劃片機(jī)

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