维度网讯,随着芯片互联技术发展,电路结构日趋复杂,隐性缺陷对良率的威胁显著增加。如何在不破坏电路的前提下发现短路、断路等问题并对其进行精准处置,成为中国半导体集成电路领域提升器件性能与良率的首要任务。在这一需求驱动下,激光技术凭借其特性进入大众视野,为电路检测与修复开辟了新路径。
传统电学检测通常需要去除器件表面绝缘层或电压敏感器件的电极,从而对底层电极及电路结构实施检测作业。现阶段主流仍沿用机械开窗、化学蚀刻两类传统方式,长期存在损伤大、精度不足、修复能力差等痛点。传统开窗方式极易破坏被电压击穿的器件下方电极或脆性结构,造成“假性失效”,无法反映真实性能。同时,传统方法难以对百纳米级残留氧化物进行定量控制,对于短路、断路也无法原位测试或局部修复,极大影响器件均匀性与良品率。
中国激光设备企业华创鸿度依托核心光源优势,定制开发针对性工艺方案,形成“氧化层去除一检测一修复”全套闭环系统。在激光剥离工序中,飞秒激光以能量精密调控、加工质量与效率兼备、无热积累效应的性能优势,可实现在不损伤电极的前提下去除氧化层面积精度≤1μ㎡,残留氧化物体积≤1%。完成剥离后,通过电学复检确认电极功能是否正常,并精准定位故障点位。

在激光修复环节,针对断路问题,利用激光诱导局域沉积薄膜技术可在断裂处精准“搭桥”,恢复电连接。其原理在于利用高能紫外脉冲激光轰击靶材,使其瞬间气化并形成等离子体羽辉,羽辉中的物质在红外激光的加热诱导下在衬底缺陷部位沉积并外延生长成薄膜,实现薄膜修复面积精度≤1μ㎡的高精度修复。针对短路问题,飞秒激光加工凭借高精度和冷加工特点,可气化去除多余金属或导电残留,且不损伤周边电路,短路缺陷修复面积精度≤±1μ㎡。
在激光退火环节,该技术采用局部精准热处理,可减少电路表面缺陷和杂质,改善局部结构与电气性能,精准修正异常电阻值。结合高稳定性激光与双色辐射测温技术,退火温度稳定度≤±1℃,退火修复定位精度≤±1μm,单次诱导精度±5Ω,待修复区域阻值提升10~50%。上述三大关键工序与检测环节深度耦合,形成“剥离-检测-修复-再检测”的闭环流程,同时可支持搭载全自动化上下料模块,提升良率与效率。
该项激光加工工艺方案的稳定实现,根本在于对核心光源的自主可控。华创鸿度专注于高可靠性固体激光技术,已构建起从核心光源研发、批量生产,到新场景、新材料激光应用工艺测试的完整技术路径。
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