双面划片功能

　　355nm的DPSS激光器可以从LED的蓝宝石面进行背切划片。可以使用多个检测相机从正面或背面进行晶圆对准操作，当蓝宝石有金属反射层时这一点很重要。此外，外延层没有直接接受激光辐射，可以降低光损。355nm波长的激光相对于266nm激光被蓝宝石吸收的效率要低（图6）。因此，通常需要更高的功率，从而导致更大的切口宽度和划道宽度。此外，背切划片只适用于厚度<150微米的蓝宝石晶圆，而正切划片还可以适用于厚度更大的晶圆，划片后可对晶圆研磨使其厚度变薄到裂片所需的最终厚度。

图7. 355nm二极管泵浦固体激光器对氮化镓晶圆的蓝宝石面进行背切划片的截面图。

　　JPSA通过持续研发背切划片的激光吸收增强等新技术，实现了划片速度高达150mm/s的高产量背切划片，无碎片并且不损坏外延层（图7）。

III-V族半导体晶圆划片

　　使用紫外DPSS激光器还可以将砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、磷化镓（GaP）晶圆的易碎化合物半导体材料进行分离，可以进行快速精确、整齐清洁的划片，切口宽度约3微米，对III-V材料无崩边（图8）。通常情况下，250微米厚的晶圆划片速度在300mm/s，并且适合裂片（图9）。III - V族晶片价格较贵，所以晶圆基板不能浪费。紫外激光划片越紧凑、越清洁、切口越窄，每片晶圆的芯片数就越多，与传统锯片切割法相比损坏的芯片数更少，成品率就越高。

图8. 砷化镓晶片划片后的边缘清洁并且清晰。

图9. 磷化镓晶圆划片速度300 mm/s，划片深度30 μm，深度足够使250 μm厚的晶圆裂片。

展望

　　LED技术因为追求更高的效率和更低的制造成本，其发展日新月异。这种“绿色”技术无疑具有光明的未来，但是也面临着很多挑战。

　　目前全球对于LED的需求急速增长，这就要求有新的激光加工工艺与技术来获得更高的生产品质，更高的成品率和产量。除了激光系统的不断发展，新的加工技术和应用，光束传输与光学系统的改进，激光光束与材料之间相互作用的新研究，这些都是要保持这个绿色技术革新能够继续前进所必须的。

　　设备工程师面临的挑战是要建立灵活的操作工具。自动盒式装卸功能、边缘检测功能和自动聚焦功能等选项实现了最先进的激光划片解决方案。JPSA公司持续研发激光前沿技术，以满足LED制造业的市场需求。（作者：Jeffrey P. Sercel ）