广告:时间还剩10
视频      在线研讨会
半导体激光器 激光切割 激光器
工业应用
激光技术在半导体领域的应用与发展
材料来源:苏州英谷激光科技股份有限公司           录入时间:2025/1/22 21:24:27

半导体是指具有半导体特性的材料,它们在一定条件下能够传导电流,但在其他条件下却能阻止电流的通过。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓等。这些材料具有特殊的电子结构和化学性质,使得它们在特定条件下能够实现电流的传导和阻断。

激光技术的优势

激光技术在半导体领域的应用颇为广泛,在材料加工领域应用的工业激光器主要为超快固体激光器、深紫外激光器。由于激光的脉宽窄、聚焦光斑小,能量密度大,因此激光在材料上可以进行高效、高质、高水平的加工,且加工过程中对材料周边区域的损伤程度低。

激光加工技术具有以下几点优势:①加工步骤简单,工作效率高;②材料适用范围广,环境适应性强;③加工精度及效率高,热影响区小,加工质量高。常规应用的场景有晶圆隐切、TGV技术、LED芯片剥离等。

激光技术在半导体领域的典型应用

晶圆隐切

激光隐形切割通过将脉冲激光的单个脉冲通过光学整形,让其透过材料表面在材料内部聚焦,在焦点区域能量密度较高,形成多光子吸收非线性吸收效应,使得材料改性形成裂纹。

晶圆切割后横截面

每一个激光脉冲等距作用,形成等距的损伤即可在材料内部形成一个改质层。在改质层位置材料的分子键被破坏,材料的连接变的脆弱而易于分开。切割完成后通过拉伸承载膜的方式,将产品充分分开,并使得芯片与芯片之间产生间隙。作为一种干式工艺,激光隐切具有高速、高质量(无碎屑或极少碎屑)和低切口损失等优势。

皮秒双头激光器

英谷激光皮秒双头激光器(GXFP 1030-DV2),接口简洁,采用全光纤设计,结构简单,性能可靠。脉宽窄,峰值功率高,采用双激光头同时工作,可实现双倍加工效率。在晶圆隐切领域,有如下优势:速度快、质量高(无碎屑残渣)、低切口缺失。

TGV通孔加工

激光诱导变性制造TGV通孔,主要机理是通过脉冲激光诱导玻璃产生连续的变性区,相比未变性区域的玻璃,变性玻璃在氢氟酸中刻蚀速率较快,基于这一现象可以在玻璃上制作通孔。

激光改性后玻璃表面形貌

在半导体封装领域,TGV被半导体行业普遍认为是下一代三维集成的关键技术,主要是其应用范围广,TGV可应用于光通讯、射频前端、光学系统、MEMS先进封装、消费类电子、医疗器械等领域;

不论硅基还是玻璃基,通孔金属化技术都是一种应用于晶圆级真空封装领域的新兴纵向互连技术,为实现芯片-芯片间距最小的互联提供了一种新型技术途径,具有优良的电学、热学、力学性能。

飞秒激光器

英谷激光飞秒激光器适用于TGV通孔加工,加工时几乎不产生热量,保证了玻璃通孔边缘的光滑度和完整性。兼具高效率和高精度,钻出的微孔深宽比高,成孔质量均匀、一致性好。材料适用性广,多种材质的基板都能被有效处理。

LED芯片剥离

激光剥离技术通过利用高能脉冲激光束穿透蓝宝石基板,光子能量介于蓝宝石带隙和GaN带隙之间,对蓝宝石衬底与外延生长的GaN材料的交界面进行均匀扫描;

激光剥离时的热分解示意图

激光剥离于芯片转移流程示意图

GaN层大量吸收光子能量,并分解形成液态Ga和氮气,则可以实现Al2O3 衬底和GaN 薄膜或GaN-LED 芯片的分离,使得几乎可以在不使用外力的情况下,实现蓝宝石衬底的剥离,在未来GaN基L

ED器件制备加工中具有巨大的应用潜力。

深紫外激光器

英谷激光深紫外激光器(GXP 266-5)在LED芯片剥离有如下优势:1.激光光束质量好,功率稳定;2. 加工效率高,加工性能优越;3.稳定周期长,维护成本低。

激光技术在半导体领域的展望

激光技术在半导体加工领域有着传统加工技术无法比拟的应用优势,同时其符合当前生态文明建设,实现绿色与可持续发展的要求,具有巨大的发展潜力和广阔的市场,随着激光技术应用领域的不断拓展,在半导体行业中,激光应用的广度和深度仍在持续拓展。

来源:苏州英谷激光科技股份有限公司

 

注:文章版权归原作者所有,本文内容、图片、视频来自网络,仅供交流学习之用,如涉及版权等问题,请您告知,我们将及时处理。


上一篇:为什么激光焊接塑料优势明显?塑料... 下一篇:红外亚纳秒激光器高效助力玻璃钻孔...

版权声明:
《激光世界》网站的一切内容及解释权皆归《激光世界》杂志社版权所有,未经书面同意不得转载,违者必究!
《激光世界》杂志社。



激光世界独家专访

 
 
 
友情链接

一步步新技术

洁净室

激光世界

微波杂志

视觉系统设计

化合物半导体

工业AI

半导体芯科技

首页 | 服务条款 | 隐私声明| 关于我们 | 联络我们
Copyright© 2025: 《激光世界》; All Rights Reserved.