近年來(lái)綠色節(jié)能成為發(fā)展的主題,當(dāng)今世界不斷尋求更高效節(jié)能的光源作為傳統(tǒng)照明光源的替代品,LED光源是最佳的選擇,隨之而來(lái)的是近年來(lái)高亮度LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)而迅速的擴(kuò)大。LED制造中激光晶圓刻劃工藝的引入,使得LED在手機(jī)、電視以及觸摸屏等LCD背光照明大量使用,而最令人興奮地是白光LED在照明方面的應(yīng)用。
激光刻劃LED的刻劃線條比傳統(tǒng)的機(jī)械刻劃窄得多,所以使得材料利用率顯著提高,因此提高產(chǎn)出效率。另外激光加工是非接觸式工藝,刻劃導(dǎo)致晶圓微裂紋以及其他損傷更小,這就使得晶圓顆粒之間更緊密,產(chǎn)出效率高、產(chǎn)能高,同時(shí)成品LED器件的可靠性也大大提高。
LED激光刻劃的特點(diǎn)
單晶藍(lán)寶石(Sapphire)與氮化鎵(GaN)屬于硬脆性材料(抗拉強(qiáng)度接近鋼鐵),因此很難被切割分成單體的LED器件。采用傳統(tǒng)的機(jī)械鋸片切割這些材料時(shí)容易帶來(lái)晶圓崩邊、微裂紋、分層等損傷,所以采用鋸片切割LED晶圓,單體之間必須保留較寬的寬度才能避免切割開裂將傷及LED器件,這樣就很大程度上降低了LED晶圓的產(chǎn)出效率。
激光加工是非接觸式加工,作為傳統(tǒng)機(jī)械鋸片切割的替代工藝,激光劃片切口非常小,聚焦后的激光微細(xì)光斑作用在晶圓表面,迅速氣化材料,在LED有源區(qū)之間制造非常細(xì)小的切口,從而能夠在有限面積的晶圓上切割出更多LED單體。激光刻劃對(duì)砷化鎵(GaAs)以及其他脆性化合物半導(dǎo)體晶圓材料尤為擅長(zhǎng)。激光加工LED晶圓,典型的刻劃深度為襯底厚度的1/3到1/2,這樣分割就能夠得到干凈的斷裂面,制造窄而深的激光刻劃裂縫同時(shí)要保證高速的刻劃速度,這就要求激光器具備窄脈寬、高光束質(zhì)量、高峰值功率、高重復(fù)頻率等優(yōu)良品質(zhì)。
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