基于KABRA 激光器的SiC 晶圆划片将生产率提升四倍 - 激光世界.PDF

技术中心 Technologies Center 材料加工 基于KABRA激光器的 SiC晶圆划片将生产率提升四倍 文/Gail Overton 日本DISCO 公司的科学家们使用 SiC 晶圆，传统的使用金刚石线锯的 与传统工艺中的 1.6~2.4 小时相 一种称为关键无定形黑色重复 加工工艺，切割每片晶圆需要 1.6~2.4 比，KABRA 工艺仅用25 分钟来分离 吸收（key amorphous-black repetitive 小时，随后还要进行双面研磨工艺和 每片晶圆，与使用常规切片工艺、每 absorption ，KABRA ）的专利和正在 最终抛光工艺，从一个晶锭生产30 片晶圆将带来200 μm 的材料损耗相 申请专利的激光材料加工技术，可以 片晶圆，总共需要2.5~3.5 天的时间。 比，KABRA 工艺在分离期间并不产 将碳化硅（SiC ）晶圆的生产率提升 虽然许多抛光工艺正在开发中， 生材料损耗。此外，金刚石锯片分离 到原来的四倍，并且在提高产量的同 但SiC 仍然是一种非常坚硬的易碎材 的晶圆需要16 小时的最终研磨时间， 时减少材料损耗。[1] 该技术适用于单 料，由于在机械切割过程中形成深的 这在KABRA 工艺中也是不需要的。 晶和多晶锭，不管晶体层的取向如何。 起伏凹槽，所以SiC 必须非常仔细地 总之，利用传统工艺，从一个晶 目前，SiC 功率器件在市场中的 进行研磨。 锭中生产出30 片晶圆，需要2.5~3.5 渗透较慢，主要是因为其产量小、且 天的时间；而使用KABRA 工艺，从 生产成本高。然而，KABRA 方法能 KABRA晶圆分离 一个晶锭中生产出44 片晶圆，仅需 够显著提高SiC 器件的产量，并且应 从其名字上可以看出，KABRA 工 要 18 小时的时间，这相当于3~5 倍 该能够使SiC 器件作为功率器件、空 艺本质上将激光聚焦在SiC 晶片的内 的生产率提升（或者说产能大约为原 间反射镜、超稳定光学模具和辐射热 部，通过重复通过或“无定形黑色重 来的四倍）。 测量计等产品而获得更多的市场驱动 复吸收”，将SiC 分解成无定形硅和无 力量。 定形碳，并形成作为晶圆分离基点的 参考文献 为了使用厚度为20mm、直径为 一层，即黑色无定形层吸收更多的光， 1. See http://www.disco.co.jp/eg/news/ 4 英寸的晶锭生产厚度为350μm 的 从而能够很容易地分离晶圆（见图 1）。 presshtml. a) b) Conventional KABRA laser process process Laser Laser Internal KABRA layer layer Ingot Ingot 图1：为了将碳化硅（SiC）晶锭分离成薄晶圆（a），科学家们已经开发出了一种基于激光的关键无定形黑色重复吸收（KABRA）方法（b）。这种方法能够将 生产能力提升为原来的四倍，并提