中國粉體網(wǎng)訊  近期，大族半導(dǎo)體在金剛石切片領(lǐng)域取得了重要的技術(shù)突破，推出了QCBD激光切片技術(shù)及其相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)了金剛石高質(zhì)量低損傷高效率激光切片。這一成果標(biāo)志著激光切片技術(shù)在金剛石材料加工中取得重要進展，填補了國內(nèi)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。

實例效果

技術(shù)原理

金剛石的激光切片技術(shù)利用激光在材料內(nèi)部進行非接觸性改性加工，通過精確控制激光在材料內(nèi)部的作用位置，實現(xiàn)材料的分離。

這一技術(shù)主要包括兩個步驟：首先，激光束精準(zhǔn)聚焦在晶錠的亞表面特定深度，形成一層經(jīng)過改質(zhì)的材料區(qū)域。這一步驟中，激光誘導(dǎo)的物理和化學(xué)變化使改質(zhì)層內(nèi)的材料性質(zhì)發(fā)生變化，為后續(xù)裂紋的引導(dǎo)擴展打下基礎(chǔ)。接著，通過施加外部應(yīng)力，如機械力或熱應(yīng)力，引導(dǎo)裂紋沿著指定平面擴展，實現(xiàn)晶片的無損分離。整個過程中，激光的高能量密度使得材料內(nèi)部發(fā)生物理和化學(xué)變化，確保了分離過程的精確性和高效性。

與碳化硅晶錠不同，金剛石的解理面與晶圓切片方向存在較大的角度差異，這使得剝離面的起伏更難控制。因此，在實際加工過程中，必須精確調(diào)節(jié)激光的能量和光學(xué)調(diào)制，確保激光能量分布均勻、作用位置精確，從而有效控制裂紋的擴展方向及剝離面的平整度。整個過程中，超快激光脈沖的高能量密度引入，使得材料內(nèi)部超短時間和空間尺度內(nèi)發(fā)生劇烈的物理和化學(xué)變化，這種高精度的能量控制確保了分離過程的精確性和高效性。

相比傳統(tǒng)的機械加工方法，激光切片具有許多顯著優(yōu)勢。首先，它是一種非接觸性加工方式，避免了機械應(yīng)力對晶錠的損傷，減少了碎裂和微裂紋的風(fēng)險。其次，激光切片能夠?qū)崿F(xiàn)極高的加工精度和質(zhì)量，特別適用于金剛石這種硬度高、脆性大的材料。QCBD激光切片工藝大大減少了材料的浪費，提高了材料的利用率以及加工效率，這對于高價值的金剛石材料尤為重要。

技術(shù)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

目前在商業(yè)應(yīng)用方面，金剛石激光切片設(shè)備尚處于初期研發(fā)階段。與碳化硅晶錠加工技術(shù)相比，金剛石切片技術(shù)的商業(yè)化進程相對滯后。由于金剛石的物理性質(zhì)極為特殊，如何在保證切割質(zhì)量的前提下實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)是技術(shù)研發(fā)面臨的重大挑戰(zhàn)。

金剛石激光切片技術(shù)的突破，不僅顯著加速了生產(chǎn)流程，將生產(chǎn)效率推向新高，而且精細入微的工藝確保了產(chǎn)品質(zhì)量的飛躍式提升，同時，通過優(yōu)化生產(chǎn)流程，有效降低了制造成本，展現(xiàn)出了極為廣闊的市場應(yīng)用前景，預(yù)示著其在未來的高科技制造領(lǐng)域中必將占據(jù)舉足輕重的地位，引領(lǐng)半導(dǎo)體材料加工技術(shù)邁向一個全新的發(fā)展階段。

參考來源：

HSET大族半導(dǎo)體官網(wǎng)，芯片技術(shù)與工藝

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/輕言）

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