由第三代半導體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟舉辦的“第二屆第三代半導體材料及裝備發(fā)展研討會”于9月5日在北京召開。本屆大會為推進形成“材料、工藝、裝備一體化”的創(chuàng)新機制與發(fā)展，邀請了產(chǎn)業(yè)鏈上下游專家共同出席研討。大族顯視與半導體受邀出席并發(fā)表演講《激光技術(shù)在第三代半導體領(lǐng)域的應用》。
現(xiàn)階段以SiC、GaN為主的第三代半導體材料，因具備高頻高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射等性能，被廣泛應用于5G通訊、新能源汽車等領(lǐng)域；但同時由于SiC材料具有硬度高、生長成本昂貴、加工損耗大，GaN材料易于崩裂等特性，使得傳統(tǒng)機械加工方案在加工效果及生產(chǎn)成本上都無法滿足市場需求。為解決上述材料問題，大族顯視與半導體多年來不斷攻關(guān)，為第三代半導體材料的應用提供專業(yè)加工解決方案。
激光內(nèi)部改質(zhì)切割技術(shù)是通過將激光光束聚焦在材料的內(nèi)部，在材料內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域及裂紋區(qū)，以實現(xiàn)材料的切割。在加工過程中可抑制材料碎屑的產(chǎn)生，做到擴膜后無雙晶、切割直線度在5μm以內(nèi)，崩邊小于10μm的效果，量產(chǎn)良率高達99.5%以上。除此以外，此技術(shù)還適用于氮化鎵、硅MEMS、鉭酸鋰、砷化鎵，藍寶石等多種材料。
大族顯視與半導體針對背金層的粘連、晶圓表面金屬或有機物鍍層的崩裂、切割道過窄而遮擋激光等不良現(xiàn)象，自主研發(fā)出專利技術(shù)并可提供有效的激光解決方案。
激光內(nèi)部改質(zhì)切割SiC晶圓
激光退火技術(shù)是利用激光瞬間高溫、熱傳導深度淺的特性，來實現(xiàn)SiC襯底與金屬層間的歐姆接觸。大族顯視與半導體SiC晶圓激光退火設(shè)備采用了自主研發(fā)光束整形技術(shù)，相比于普通光斑，光斑能量分布更均勻，能有效避免光斑中心能量過高而造成的材料局部損傷，僅需要較小的光斑重疊率，就可獲得均勻的退火效果，從而提高退火效率。
激光退火技術(shù)加工薄片SiC晶圓
設(shè)備可兼容4/6 Inch，支持超薄片退火，比電阻接觸≤10^-6Ωcm2，Process Chamber含氧量<10ppm，非退火面溫度<120攝氏度，采用模塊化設(shè)計，可擴展到其他材料工藝應用領(lǐng)域。該技術(shù)還可應用于注入離子后的晶格修復與雜質(zhì)的激活活化，處理外延薄膜材料的結(jié)晶化。
激光退火前后的伏安特性曲線
傳統(tǒng)刀輪切割在對表面具有GaN/Low-K材料的半導體晶圓進行切割分片時，極易在GaN/Low-k層產(chǎn)生崩邊、卷翹和剝落等不良現(xiàn)象，而采用非接觸式的激光加工方案則可以有效避免上述問題。
大族顯視與半導體的激光開槽設(shè)備加工形成的形貌整體均勻、槽底十分平滑、粗糙度低于500nm，開槽側(cè)壁的熱影響區(qū)控制在3μm以內(nèi)。
槽型良好 槽底平整 熱影響區(qū)小
在第三代半導體領(lǐng)域，大族顯視與半導體的多種激光技術(shù)始終走在國內(nèi)前沿，除了上述解決方案，還可為第三代半導體產(chǎn)業(yè)鏈提供硅MEMS激光切割、全自動IC打標、激光解鍵合、刀輪切割、FT測試分選、TGV、IC卷盤封裝等技術(shù)方案。
據(jù)悉，國家計劃把大力支持發(fā)展第三代半導體產(chǎn)業(yè)寫入正在制定中的“十四五”計劃中。未來在利好的政策環(huán)境下，大族顯視與半導體結(jié)合雄厚的激光技術(shù)實力，聯(lián)合第三代半導體產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同開發(fā)驗證，為第三代半導體產(chǎn)業(yè)提供創(chuàng)新的激光技術(shù)解決方案，努力實現(xiàn)國產(chǎn)化自給自足的目標！
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