雙面劃片功能

　　355nm的DPSS激光器可以從LED的藍(lán)寶石面進(jìn)行背切劃片?？梢允褂枚鄠€檢測相機(jī)從正面或背面進(jìn)行晶圓對準(zhǔn)操作，當(dāng)藍(lán)寶石有金屬反射層時這一點(diǎn)很重要。此外，外延層沒有直接接受激光輻射，可以降低光損。355nm波長的激光相對于266nm激光被藍(lán)寶石吸收的效率要低（圖6）。因此，通常需要更高的功率，從而導(dǎo)致更大的切口寬度和劃道寬度。此外，背切劃片只適用于厚度<150微米的藍(lán)寶石晶圓，而正切劃片還可以適用于厚度更大的晶圓，劃片后可對晶圓研磨使其厚度變薄到裂片所需的最終厚度。 

圖7. 355nm二極管泵浦固體激光器對氮化鎵晶圓的藍(lán)寶石面進(jìn)行背切劃片的截面圖。

　　JPSA通過持續(xù)研發(fā)背切劃片的激光吸收增強(qiáng)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了劃片速度高達(dá)150mm/s的高產(chǎn)量背切劃片，無碎片并且不損壞外延層（圖7）。

III-V族半導(dǎo)體晶圓劃片

　　使用紫外DPSS激光器還可以將砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、磷化鎵（GaP）晶圓的易碎化合物半導(dǎo)體材料進(jìn)行分離，可以進(jìn)行快速精確、整齊清潔的劃片，切口寬度約3微米，對III-V材料無崩邊（圖8）。通常情況下，250微米厚的晶圓劃片速度在300mm/s，并且適合裂片（圖9）。III - V族晶片價格較貴，所以晶圓基板不能浪費(fèi)。紫外激光劃片越緊湊、越清潔、切口越窄，每片晶圓的芯片數(shù)就越多，與傳統(tǒng)鋸片切割法相比損壞的芯片數(shù)更少，成品率就越高。

圖8. 砷化鎵晶片劃片后的邊緣清潔并且清晰。

 圖9. 磷化鎵晶圓劃片速度300 mm/s，劃片深度30 μm，深度足夠使250 μm厚的晶圓裂片。

展望

　　LED技術(shù)因?yàn)樽非蟾叩男屎透偷闹圃斐杀?，其發(fā)展日新月異。這種“綠色”技術(shù)無疑具有光明的未來，但是也面臨著很多挑戰(zhàn)。

　　目前全球?qū)τ贚ED的需求急速增長，這就要求有新的激光加工工藝與技術(shù)來獲得更高的生產(chǎn)品質(zhì)，更高的成品率和產(chǎn)量。除了激光系統(tǒng)的不斷發(fā)展，新的加工技術(shù)和應(yīng)用，光束傳輸與光學(xué)系統(tǒng)的改進(jìn)，激光光束與材料之間相互作用的新研究，這些都是要保持這個綠色技術(shù)革新能夠繼續(xù)前進(jìn)所必須的。

　　設(shè)備工程師面臨的挑戰(zhàn)是要建立靈活的操作工具。自動盒式裝卸功能、邊緣檢測功能和自動聚焦功能等選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)了最先進(jìn)的激光劃片解決方案。JPSA公司持續(xù)研發(fā)激光前沿技術(shù)，以滿足LED制造業(yè)的市場需求。（作者：Jeffrey P. Sercel ）