编者按:在最近的一年中,激光行业又涌现出了哪些优秀的产品与方案?又有哪些企业取得了令人瞩目的成长?由中国激光行业创新贡献奖组委会、激光制造网主办的第五届“红光奖”成功入围的189项申报项目中,我们感受到了中国激光行业的创新活力,也清晰的看到了激光行业产品创新、企业贡献力以及产业环境的变化。
“激光制造网”特设专栏为您解读入围本年度“红光奖”的133家企业的核心技术和硬核产品,以彰显行业创新活力,启迪激光智造新未来。
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让创新被看见,让贡献被铭记!今日,为您分享入围企业西安炬光科技股份有限公司申报的项目,深入了解一下该司先进的技术:
01
DLightS系列
半导体集成电路晶圆退火系统
申报奖项:
激光微加工系统创新奖
产品概述:
主要用途:炬光科技于2021年正式发布DLightS系列半导体集成电路晶圆退火系统,该产品主要适用于动态表面退火、激光尖峰退火、膜层退火、材料表面处理。
激光退火(Laser Annealing)是28nm及以下逻辑芯片制造前道工序中不可缺少的关键工艺之一。该工艺采用近红外波段半导体激光光源,通过多组不同功能的激光光学整形系统及光学匀化系统,在工作距离下可达成12mm*70μm的极窄线激光光斑,将形成的高能量密度极窄激光光斑照射到晶圆表面,在不到1毫秒的时间内将表层原子层加热到1000°C以上再急速冷却,从而有效减少前道工序中产生的晶圆电极缺陷,提高产品性能,提升晶圆生产良品率。
产品特点:
炬光科技推出的DLightS系列半导体集成电路晶圆退火系统,结合了产生光子的共晶键合技术、激光光源热管理技术、热应力控制技术以及调控光子的激光光束转换技术和光场匀化技术,可生成一条线宽70μm,长宽比达160:1的近红外波段极窄线光斑,提供高达1800W/mm2的连续能量输出,在光斑长度方向上可达到>95%的光斑均匀性和>98%的连续输出能量稳定性,同时还具备工艺点温度监测,输出光束质量在线检测等附加功能。
创新与突破:
随着半导体制造技术的不断发展和超大规模集成电路设计制造能力的不断提升,激光退火技术逐渐取代传统炉管退火技术,成为半导体制造领域的主流技术。激光退火相对于传统退火,具有选区加热、闭环精准控温、高能量密度、连续能量输出稳定等特点,能够满足均温退火、尖峰退火和快闪退火等多种退火工艺需求。
炬光科技DLightS系列半导体集成电路晶圆退火系统,结合产生光子、调控光子的多项专利技术,采用近红外波段半导体激光光源,通过多组不同功能的激光光学整形系统及光学匀化系统,将形成的高能量密度极窄激光光斑照射到晶圆表面,在不到1毫秒的时间内将表层原子层加热到1000°C以上再急速冷却,从而减少晶圆电极缺陷,提高产品性能,提升晶圆生产良品率。
市场情况:
炬光科技推出的DLightS系列半导体集成电路晶圆退火系统在2021年正式发布并推向市场,产品指标达到了国际先进水平,打破了海外企业对激光晶圆退火设备的垄断,获得了国内集成电路制造企业的多套重复订单,取得了良好的社会效益和经济效益。
02
预制金锡AIN陶瓷衬底
申报奖项:
激光器件创新奖
产品概述:
主要用途:炬光科技预制金锡AIN陶瓷衬底可满足高功率半导体激光芯片键合的需求,可广泛应用于光纤激光器泵浦源制造和光通信、高功率LED封装等工业制造领域。
产品主要技术指标描述
1. 低热阻(
凭借多年对激光器件共晶键合技术研发和突破,炬光科技从实际应用需求出发,优化了各层材料的热管理设计,实现低热阻封装应用,保证器件的更高功率输出。
2. 低应力
炬光科技预制金锡薄膜陶瓷热沉 注重各材料层的厚度设计和材料的热膨胀系数(CTE)匹配设计,最终优化使得产品整体的CTE与芯片的CTE尽可能接近,实现低应力封装,大大增强器件的长期使用寿命。
3. 成熟的预制金锡技术
炬光科技采用物理气相沉积工艺,在材料上表面预制一层均匀的金锡薄膜,用于满足客户芯片金锡共晶键合应用的需求;炬光科技实施完善的质量管理体系以保证预制金锡性能的可靠性和大批量生产制造的一致性。
4. 大批量生产制造能力
炬光科技预制金锡薄膜陶瓷热沉产品系列采用“从wafer加工到单颗”的批量化模式,大幅提高了产品一致性和生产效率,专业面向大批量化光电子器件封装市场。
产品特点:
炬光科技自主研制的预制金锡薄膜陶瓷热沉具备低热阻、低应力等特点,可以满足1-30W芯片功率的可靠使用。除此之外,炬光科技拥有10年以上的金锡预制技术和应用技术,并且具备大批生产制造能力,可保证产品的质量和使用稳定性。
创新与突破:
预制金锡薄膜热沉材料是保证光电子器件长期可靠使用的关键。与传统铟、锡铅、锡铋等键合材料相比,金锡键合贴片的器件在耐用性、抗氧化能力和抗热疲劳能力上有更优异的表现。金锡除了主要应用于光电芯片的贴片封装之外,用于器件外壳封装时可显著提高密封性,用于光学元件封装时可避免传统胶工艺在温度影响下发生的位置变化现象,大大增强光学元件的封装对位精度。
市场情况:
目前半导体激光器件芯片封装所需的预制金锡热沉材料绝大部分依赖于进口,整个行业呈高速发展趋势,为满足更加高效的供应链需求,,实现预制金锡薄膜热沉材料的国产化替代,促进国内激光器件行业快速发展具有重要意义。炬光科技在2020年推出了国产化预制金锡陶瓷热沉产品。
关于“红光奖”
“红光奖”致力成为中国激光行业产品及技术领域首屈一指的奖项,打造中国激光领域技术升级及产品创新的风向标。通过“红光奖”的评选活动,表彰行业的优秀企业和创新产品,为行业建立标杆,树立榜样,为引领行业高质量发展和创新发展树立典范。
目前,“红光奖”网络投票活动已于5月15日结束,6月上旬将进入专家评审环节,评审委员会将以“公开、公平、公正”为原则对入围项目进行评审。6月底,“红光奖”颁奖晚宴将盛大举行,让我们共赴一场属于激光行业的盛典,见证“神秘之光”闪耀星空。