iphone引领智能时代激光掘金消费电子

2012-12-11 10:13

　　2. 内存容量更大、尺寸更小

　　最近几年，SD和microSD内存卡的容量稳步提升，这些卡的物理尺寸和形状还可以保持不变。而且，每兆字节（MB）单位成本显著下降。上述进步的主要原因在于：第一，显微光刻法的发展带来的电路密度提高；第二，使用物理上更薄的晶圆，从而能够在同样封装尺寸中垂直叠放更多晶圆。

　　现在，内存晶圆厚度通常为80微米或更薄，50微米是尖端技术，而20微米晶圆还处于研发层面。从规模经济考虑，这些晶圆的直径能达到300毫米。硅是一种晶体材料，因此一块300毫米×50微米的晶圆是非常易碎的，机械接触很容易让晶圆开裂和破损。而且，后处理费用通常大大高于10万美元，因此必须在单切工艺中避免破损。

　　传统上，使用钻石圆锯旋转进行的单切将会重复多次。然而如果晶圆厚度为80微米，圆锯必须放慢到很不经济的旋转速度，降低切割压力以避免剥落、开裂和破损（见图3）。这给激光器创造了巨大的机会。现在许多芯片生产商已经转而使用355纳米调Q半导体泵浦固体激光器。与圆锯类似，激光切割必须采用多程，以最大限度减少需要后处理才能消除的热损伤。因此，唯一最重要的激光参数是极高的脉冲重复频率。更为特别的是，扫描速度通常为600到750毫米/秒，这样才能在做5程左右处理时让总切割速度达到150毫米/秒。这种应用还要求非常高的边缘质量，所以要有50%的脉冲波动空间叠加。另外，对于在工艺过程开发中使用混合皮秒级激光器的兴趣与日俱增，原因在于更短的脉冲持续时间产生的热影响区（HAZ）更小，从而能够避免后处理。

图3 晶圆开裂和破损

　　3. 让电脑和手机的运行速度更快

　　随着集成电路外形的变小，电路导线之间的绝缘间隙也越来越窄。传统上，间隙内用到的绝缘材料是二氧化硅。然而，电路速度越高，就要求线路的阻抗更低，也就是说，必须使用介电常数更低（如电阻更高）的材料。因此，所谓低介电常数（low-K，用K表示介电常数）材料引起了人们的兴趣。