名古屋大學：用激光切割 GaN 襯底：
-激光切割GaN基板的新技術-
名古屋大學
天野浩教授
我們與 Hamamatsu Photonics 合作，開發了一種用激光切割 GaN 襯底的技術。
用激光切割 GaN 襯底
GaN在切割過程中損失的厚度為幾微米（微米為百萬分之一）。
它比用線鋸刮要小兩位數。
提高了昂貴 GaN 的利用率。
激光照射方式
從 GaN 襯底底部照射綠色激光。
在焦點，
激光的能量被吸收，
GaN 分離成鎵和氮氣。
這種膨脹力會切割 GaN。
融化掉的厚度約為3微米。
用線鋸切片時：
傳統上，當用線鋸切片時，
損失了 200 μm-300 μm GaN。
用激光切片時：
還可以在 GaN 襯底上“形成功率半導體電路，然後將其切割”。
“GaN襯底的表面可以重複使用”。
解理面的表面粗糙度約為10μm-20μm。
可通過輕微研磨然後拋光來恢復平整度。
未來發展：
未來，我們將推廣“大直徑切片”和“解理時壓平”。
此外，還將促進“用於氧化鎵和氮化鋁”。
新開關
Université de Nagoya : Découpe d’un substrat GaN avec un laser :
-Nouvelle technologie de découpe laser des substrats GaN-
Université de Nagoya
Professeur Hiroshi Amano
En collaboration avec Hamamatsu Photonics, nous avons développé une technologie permettant de trancher un substrat GaN avec un laser.
Trancher le substrat GaN avec un laser
L’épaisseur de GaN perdue lors de la découpe est de plusieurs micromètres (micro est un millionième).
Il est à deux chiffres plus petit que le grattage avec une scie à fil.
L’efficacité d’utilisation du GaN coûteux est améliorée.
Méthode d’irradiation laser
Irradiez le laser vert à partir du bas du substrat GaN.
Au point focal,
L’énergie du laser est absorbée,
Le GaN se sépare en gallium et en azote gazeux.
Cette force d’expansion clive le GaN.
L’épaisseur qui fond est d’environ 3 micromètres.
Lors du tranchage avec une scie à câble :
Classiquement, lors du tranchage avec une scie à fil,
200 μm-300 μm de GaN ont été perdus.
Lors du tranchage au laser :
Il est également possible de “former un circuit d’un semi-conducteur de puissance puis de le cliver” sur un substrat GaN.
“La surface du substrat GaN peut être utilisée à plusieurs reprises”.
La rugosité de surface de la surface de clivage est d’environ 10 μm-20 μm.
La planéité peut être régénérée en meulant légèrement puis en polissant.
Développement futur:
A l’avenir, nous privilégierons les “tranches de grand diamètre” et “l’aplatissement au moment du clivage”.
De plus, “l’utilisation dans l’oxyde de gallium et le nitrure d’aluminium” sera encouragée.
Nouvel interrupteur
Universität Nagoya: Schneiden eines GaN-Substrats mit einem Laser:
-Neue Technologie zum Laserschneiden von GaN-Substraten-
Nagoya-Universität
Professor Hiroshi Amano
In Zusammenarbeit mit Hamamatsu Photonics haben wir eine Technologie zum Schneiden eines GaN-Substrats mit einem Laser entwickelt.
Schneiden Sie das GaN-Substrat mit einem Laser
Die beim Schneiden verlorene Dicke von GaN beträgt mehrere Mikrometer (Mikro ist ein Millionstel).
Es ist zweistellig kleiner als das Schaben mit einer Seilsäge.
Die Nutzungseffizienz von teurem GaN wird verbessert.
Laserbestrahlungsverfahren
Bestrahlen Sie den grünen Laser von der Unterseite des GaN-Substrats.
Im Brennpunkt,
Die Energie des Lasers wird absorbiert,
GaN trennt sich in Gallium und Stickstoffgas.
Diese Expansionskraft spaltet GaN.
Die Dicke, die wegschmilzt, beträgt etwa 3 Mikrometer.
Beim Schneiden mit einer Seilsäge:
Herkömmlicherweise wird beim Schneiden mit einer Drahtsäge
200 μm–300 μm GaN gingen verloren.
Beim Schneiden mit einem Laser:
Es ist auch möglich, auf einem GaN-Substrat “eine Schaltung aus einem Leistungshalbleiter zu bilden und ihn dann zu spalten”.
“Die Oberfläche des GaN-Substrats kann wiederholt verwendet werden”.
Die Oberflächenrauhigkeit der Spaltfläche beträgt etwa 10 µm–20 µm.
Die Ebenheit kann durch leichtes Schleifen und anschließendes Polieren regeneriert werden.
Zukünftige Entwicklung:
In Zukunft werden wir “Scheiben mit großem Durchmesser” und “Abflachen zum Zeitpunkt der Spaltung” fördern.
Weiterhin wird die „Verwendung in Galliumoxid und Aluminiumnitrid“ gefördert.
Neuer Schalter
Smart-cut-like laser slicing of GaN substrate using its own nitrogen
Scientific Reports
Abstract
We have investigated the possibility of applying lasers to slice GaN substrates.
Using a sub-nanosecond laser with a wavelength of 532 nm,
we succeeded in slicing GaN substrates. In the laser slicing method used in this study,
there was almost no kerf loss, and the thickness of the layer damaged by laser slicing was about 40 µm.
We demonstrated that
a standard high quality homoepitaxial layer can be grown on the sliced surface after removing the damaged layer by polishing.