半导体制造设备制造商 DISCO 公司开发了一种针对 GaN(氮化镓)晶圆生产进行优化的工艺,该工艺采用激光加工的晶锭切片方法"KABRA"。该工艺可以同时实现增加GaN晶片的生产数量和缩短生产时间。
作为功率器件材料,GaN具有优异的高速功率转换和传导过程中的低功率损耗,使其在小型电源和5G基站中的应用前景广阔。 另一方面,GaN 被认为是一种有价值的材料,因为生长晶体需要时间,而且生产的晶锭又小又薄。
传统上,将 GaN 锭切成晶圆的主流方法是使用金刚石线锯。然而,使用线锯进行切片时存在一些问题,例如加工时间、切片部分的材料损失比所用线的厚度还要厚,以及由于研磨时的材料损失而生产的晶圆数量较少。 切片后进行的工艺,使表面平坦化。 这些导致晶圆价格昂贵,阻碍了GaN功率器件的普及。
自开发用于生产 SiC(碳化硅)晶圆的 KABRA 工艺以来,DISCO 一直收到许多制造商的请求,希望将该工艺也应用于 GaN,这是与功率器件一起的下一代衬底材料。 碳化硅。DISCO 一直致力于研发,以实现针对 GaN 优化的 KABRA 工艺此次,该公司宣布将其作为一项大规模生产技术。
GaN 晶圆量产的 KABRA 工艺流程:
激光照射到铸锭内部,形成 KABRA 层
晶锭分离成晶圆
将晶圆研磨至指定厚度
铸锭上表面研磨以供下次激光照射
传统工艺流程:线锯
传统工艺与KABRA工艺的比较