用於 LED 生產的藍寶石晶圓切割

手持設備背光顯示器、平板電視、汽車前照燈和其他通用照明應用等各種應用對 LED 的需求不斷增加，這使得 LED 製造商更加熱衷於尋找更有效的生產方法來應對這一趨勢。

'藍寶石 - 最常用的基板'
出於多種原因，藍寶石是最常用的基板材料。首先，因為它為 GaN 提供了出色的晶格匹配，其次，它對 LED 輸出是透明的——這一特性非​​常重要，因為 LED 發出的一些光部分穿過藍寶石襯底的邊緣。第三，它有助於散熱，因為它是一種良好的熱導體。

'藍寶石晶圓切割中使用的傳統方法'
有許多傳統方法可用於將帶有裸片陣列的晶圓分離成單個芯片，其中包括切割鋸分離和劃片和斷裂。但是，此類方法有一些缺點，包括：
◍ 他們會浪費寶貴的晶圓面積
◍ 涉及昂貴的消耗品
◍ 處理時間長。
◍ 切割鋸分離，使用帶有嵌入鑽石的刀片通過蠻力方法去除材料，除了大芯片或晶圓外，通常不用於藍寶石。這種方法需要寬闊的街道（切口寬度可達 250µm）並且浪費了大量的活動區域。

劃線和斷裂方法通過採用金剛石劃線在管芯之間提供斷裂線來機械地削弱襯底。然後使用鋒利的直邊來斷開這些行，從而導致切口寬度變窄。但是晶圓必須減薄到 100 微米以下才能達到 80% 以上的穩定良率。此外，還可能需要拋光以減少由變薄藍寶石頂部的器件層引起的應變。

'激光劃線 - 先進的方法'
激光劃片 - 一種新的和更先進的方法 - 提供了許多優勢，解決了傳統方法中發現的挑戰。其中一些如下：
◍ 以更低的成本實現更強大的工藝流程——這是由窄切口寬度、高產量和寬工藝公差的組合帶來的。
◍ 在晶圓厚度高達 700 µm 的情況下，可實現 97% 至 99% 的良率 - 這是因為可以輕鬆調整切割深度，同時保持相同的切口寬度。
◍ 能夠在斷裂前對晶圓的正面和背面進行劃線 - 特別適用於 LED，因為它需要均勻的光發射。
◍ 與其他技術相比，激光劃線的產量提高了 5 到 20 倍，這是因為激光束可以以一條長線或多條線的形式投射在晶圓表面上，同時劃線。