量产GaN晶圆的KABRA工艺流程
半导体制造设备厂商disco corporation（总部：东京都大田区；总裁：kazuma sekiya）采用了kabra（一种使用激光加工的晶锭切片方法），并开发了一种针对gan（氮化镓）晶圆生产而优化的工艺。通过该工艺，可以同时提高gan晶圆片产量，并缩短生产时间。
发展背景
gan作为功率器件材料，具有优越的高速功率转换和传导过程中低功率损耗等特性，使其成为小规模电源和5g基站的有力竞争者。同时作为一种响应全球碳中和需求的材料，gan也成为了焦点。另一方面，gan晶体生长需要时间，且产出的晶锭直径小且厚度薄，因此是一种非常易损的材料。
传统情况下，使用金刚石线锯是将gan晶锭切成晶圆片的主流方法。然而，使用线锯进行切片时存在一些问题，例如加工时间，切片部分的材料损失比所用线的厚度还要大，以及为使表面平整，切片后会进行研磨工艺，这一工艺的材料损失导致产出晶圆片数量较少。以上这些导致晶圆价格昂贵，且阻碍了gan功率器件的普及。
自开发用于sic（碳化硅）晶圆生产的kabra工艺以来，disco一直收到许多制造商的请求，希望将该工艺也应用于gan。与sic一样，gan也是用于功率器件的新一代衬底材料。disco一直致力于研发，以实现针对gan而优化的kabra工艺，在本新闻稿中，该公司宣布此工艺已成为一项大规模生产技术。
大批量生产能力
低材料损失
通过实时控制激光焦点位置，kabra工艺可以实现无厚度变化的切片
与线锯不同，kabra工艺切片后表面平整，因此无需研磨工艺
高通量
开发了针对gan而优化的特殊光学系统和加工方法
平台扫描距离短，因此可有效创建kabra层*1
高产量
有效排出材料内产生的氮气，并在临近晶锭边缘创建均匀的kabra层以防止晶圆受损
*1：在kabra工艺中，激光聚焦在材料内部而形成的加工痕迹和切割区域
量产gan晶圆的kabra工艺流程
1. 激光辐照晶锭内部，形成kabra层
2. 晶锭分割成晶圆片
3. 将晶圆片打磨至指定厚度
4. 打磨晶锭上表面以备下次激光辐照
（参考）传统工艺流程：线锯
优势
传统工艺与kabra工艺的比较*2
１．生产能力比较
2．加工时间比较
*2 从直径2英寸，厚度5毫米的gan晶锭中生产指定厚度为400um（semi标准）的晶圆时
*3 disco的数值来源于截止本新闻稿发布之时的数据
*4 切割后使用多个金刚石线锯进行研磨工艺时，所有数值来源于用户的常规数值
*5 假设同时加工4个晶锭时产出的晶圆数量
*6 同时加工4个晶锭时，由线锯切割和研磨工艺所花时间计算产出的晶圆数量
来源：雅时化合物半导体
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1. 激光辐照晶锭内部，形成kabra层
2. 晶锭分割成晶圆片
3. 将晶圆片打磨至指定厚度
4. 打磨晶锭上表面以备下次激光辐照
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优势
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１．生产能力比较
2．加工时间比较
*2 从直径2英寸，厚度5毫米的gan晶锭中生产指定厚度为400um（semi标准）的晶圆时
*3 disco的数值来源于截止本新闻稿发布之时的数据
*4 切割后使用多个金刚石线锯进行研磨工艺时，所有数值来源于用户的常规数值
*5 假设同时加工4个晶锭时产出的晶圆数量
*6 同时加工4个晶锭时，由线锯切割和研磨工艺所花时间计算产出的晶圆数量
来源：雅时化合物半导体
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