隨著(zhe)半導體(tǐ)工業的迅猛發展,市場對於(yú)更高性能(néng)半導體材料的需求日益增長。金剛石以其獨特(tè)的物理與化(huà)學特(tè)性,有望在下一代半導體產業中扮演更加重要(yào)的角(jiǎo)色。金(jīn)剛石憑借其優異的導熱性能、超寬的禁帶結構以(yǐ)及較高的載流子遷移率,在高功率、高頻及高溫環境下的電子器件中展現出巨大的應用潛力。然而,金剛石的極(jí)高硬度猶如(rú)一把雙刃劍,既是性能卓越的基石(shí),也為加工過程帶來了前所未有的挑戰。這一特性使得傳統機械切割工藝在應對金剛石時(shí),麵臨(lín)著材料損耗大、加工效率低等瓶頸。特別是在大尺寸金剛(gāng)石的精密製(zhì)造過程中(zhōng),加工良率的提升與(yǔ)成本的有效控(kòng)製,已成(chéng)為製約金(jīn)剛(gāng)石(shí)在尖端科技領域(yù)實現廣泛應用的兩大核心障礙。
在此嚴峻形勢下,大族激光旗下全資子公司大族半導(dǎo)體(tǐ)聚(jù)力攻克金剛石激光切片技術(QCB for diamond),在金剛石加工領域(yù)帶來了顛覆性的創新突破。這項技術不僅極大提升了加工效率與良率,更將有(yǒu)效降低生產成(chéng)本,為金剛石在高(gāo)性能電子器件、量子(zǐ)計算、高功(gōng)率激光等多個前沿科技領域的廣泛應用奠定基礎。
技術原理
金剛(gāng)石(shí)的激(jī)光(guāng)切片技術利用激光在材料內部進行非接觸性改性加工,通過**控製激(jī)光在材(cái)料內部的作用位置,實現材料的分離。這一技術主要包括兩個步(bù)驟(zhòu):首先,激光束精準聚焦在晶錠的亞表麵特定深度(dù),形成一層經過改質的材料(liào)區域。這一步驟中,激光誘導(dǎo)的物理和化學變化使改質層內的材料性質發生變(biàn)化,為後續裂紋的引導(dǎo)擴(kuò)展打下基礎。接著,通過施加外部應力,如機械力或熱應力,引導裂紋沿著指定平麵擴展(zhǎn),實現晶(jīng)片的無損分離。整個(gè)過程中,激光(guāng)的高(gāo)能量密度使得材料內部(bù)發生物理和化學變化,確保(bǎo)了分離(lí)過程的**性和高(gāo)效性。
與碳(tàn)化矽晶錠不同,金(jīn)剛石的解理麵與晶圓切片方向存在較大的角度差異,這使得(dé)剝離麵的起伏更難控(kòng)製。因此,在(zài)實際(jì)加工過程中,必須**調節激光的能量(liàng)和光學調製,確保激光(guāng)能量分布均勻、作用位置**,從而有效控製(zhì)裂紋的擴展方向及剝離(lí)麵的平整度。整個過程(chéng)中,超快激光脈衝的高能量密(mì)度引入,使得材料內部超短時間和空間尺度內發生劇烈的物理和化學變化,這種高精度的能量控製確保了分離過程的**性和高效(xiào)性(xìng)。
綜上,相比傳統的機械加工方法,激光切片(piàn)具有許多(duō)顯著優勢。首先(xiān),它是一(yī)種非接觸性加工方式(shì),避(bì)免了機械應力對晶錠的損傷,減少了碎裂和(hé)微裂紋的風險。其次,激光切片能夠實現極高的加(jiā)工精(jīng)度和質量,特別適用於金剛石這種硬度高、脆性大的材料。QCBD激光切片工藝大大減少了材料的浪(làng)費(fèi),提高了材料的利用率以及加工(gōng)效率,這對於高價值的金剛石材料尤為重要。
目前在(zài)商業應用方麵,金剛石激光切片設備尚處於初期研發階段。與碳化矽晶錠加工技術相比,金剛石切片技術的商業化進程相對滯後。由於金剛石的物理性質極為特殊(shū),如(rú)何在保證切割質量的(de)前提下實現大規(guī)模生產是技術研發麵臨(lín)的重(chóng)大挑戰。
近(jìn)期,大族半(bàn)導體(tǐ)在金(jīn)剛石切片領(lǐng)域取得了重要的技術突破,推出了QCBD激光切(qiē)片技術及其相關設備,實(shí)現了金剛石高質量低損傷高效率激光切片(piàn)。這一成果標(biāo)誌著激光切片技術(shù)在金剛石材料加工中取得重要進展,填補了國內在該領域的技術(shù)空白。通過對激光能量的**調控與光束形(xíng)態的調製(zhì),大族半(bàn)導體克服了金剛石(shí)解理麵{111}與切片(piàn)方向{100}之間較大角度帶來的加工難題,實現(xiàn)了(le)晶錠的高精度、低損傷(shāng)剝離。根據大族半導體QCB研究實(shí)驗室研究數據顯示,使用該技術,剝離後粗(cū)糙(cāo)度(dù)Ra低至3μm以內,激光損傷層可大(dà)幅度降低至(zhì)20μm。這項技術突破將大幅降低金剛石的加工成本,推動其(qí)在電子、光學等(děng)高(gāo)端領域的廣泛應用。
大族(zú)半導體研發的金剛石激光切(qiē)片技術,憑借出眾的加工效能,已成功攻克半導體材料加工技術領(lǐng)域的眾多棘手難題(tí)。這一技術的突破,不僅顯著加速(sù)了生產流程,將生產效率推(tuī)向新高,而且精細入微的工藝確保了產品質量的飛躍式提(tí)升,同時,通過優化生產流程,有效降低了製造成本,展現(xiàn)出了極為廣闊(kuò)的市場應用前景,預示著其在未來的***製造領域中必將占據舉足(zú)輕(qīng)重的地(dì)位,**半導體材料加工技術邁向一(yī)個全新的發展階段。
phones
電話:15981998378 聯係人:程先(xiān)生
ADDRESS
地址:河南省鄭州市高新區蓮花街電子電器產(chǎn)業園338號
郵箱:zhengzhouchengzhen@163.com
請認(rèn)真填寫需求信(xìn)息,我們會在24小(xiǎo)時內與您取得聯係