半導體材料開發助力雷射微加工業務成長

半導體材料的幾種應用

步進機（Stepper）是一種光罩曝光系統，利用雷射光源蝕刻晶圓表面保護膜，形成具有資料儲存功能的電路。步進機多採用能產生深紫外線雷射的準分子雷射。目前，全球領先的準分子雷射製造商Cymer已被ASML收購。而新的步進機將是EUV步進機，能夠實現10奈米以下的製程。但目前該技術仍由國外公司主導。

但預計中國在晶片製造方面正在逐步取得突破，隨後實現自主生產和量產，國產步進機也是可以預見的，屆時對高精度雷射光源的需求將越來越大。

半導體材料的另一個廣泛應用領域是光伏電池產業，這是全球成長最快、潛力最大的清潔能源市場。太陽能電池可分為晶體矽太陽能電池、薄膜電池和III-V族化合物電池。其中，晶體矽太陽能電池的應用最為廣泛。與雷射光源不同，光伏電池是一種將光能轉換為電能的裝置。光電轉換率是衡量光伏電池優劣的標準。而該領域的材料和工藝技術至關重要。

在矽片切割方面，傳統刀具切割精度低、效率低、良率低。因此，歐美等國早已引進高精度雷射切割技術。我國光電池產能已佔全球一半以上。近4年來，隨著光伏產業的持續發展，雷射加工技術也逐漸被應用。如今，雷射技術正透過矽片切割、矽片劃片、PERC電池開槽等製程為光伏產業貢獻力量。

半導體的第三個應用是PCB，包括FPCB。 PCB是所有電子產品的關鍵部件和基礎，它使用了大量半導體材料。過去幾年，隨著PCB的精密度和整合度越來越高，越來越微型的PCB將會出現。屆時，傳統的加工和接觸式加工設備將難以適應，而雷射技術將得到越來越多的應用。

雷射打標是PCB上最簡單的技術。目前，人們通常使用紫外線雷射在材料表面進行標記。然而，雷射鑽孔才是PCB上最常使用的技術。雷射鑽孔的精度可達微米級，可以打出機械刀無法打出的非常微小的孔。此外，PCB上的銅材切割、固定熔焊等也可以採用雷射技術。

雷射進入微加工時代，S&A特域推出超精密風冷式冰水機

回顧過去幾年雷射的發展，雷射在金屬切割和焊接領域應用廣泛。但對於高精度微加工而言，情況卻截然相反。原因之一是金屬加工屬於粗加工。而高精度雷射微加工需要高度的客製化，並且面臨技術開發難度高、耗時長等挑戰。如今，高精度雷射微加工主要應用於消費性電子產品，例如智慧型手機，其OLED螢幕通常採用雷射微加工進行切割。

未來10年，半導體材料將成為重點產業。半導體材料加工可望成為雷射微加工快速發展的拉動因素。雷射微加工主要採用短脈衝或超短脈衝雷射，也稱為超快雷射。因此，隨著半導體材料國產化的趨勢，對高精度雷射加工的需求將持續成長。

然而，高精度超快雷射對設備的要求相當高，需要配備同樣高精度的溫控裝置。

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