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紫外激光器切割为何要选择晶圆切割?

紫外激光器切割为何要选择晶圆切割?

发布时间:
2021/07/22
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紫外激光器切割为何要选择晶圆切割?
 
紫外激光器切割机大部分半导体材料对紫外波段的光线都有很好的吸收,以单晶硅在不同波段的吸收为例,当采用紫外波段的激光加工半导体材料时,由于紫外光聚焦光斑细,光子能量相对较高,可将材料化学键打断。生成物所占据的空间体积迅速膨胀,最终以体爆炸形式迸射分离母体并带走过剩的能量,热区影响小。在此加工过程,由于没有热量产生,所以紫外激光的加工过程,又称之为“冷加工”,切割完成后通过相应的裂片工艺使每个芯片分开。这样既能有效的使用机器,同时也可以使我们在检修问题的方便找到故障所在,方便维修。
 
 
紫外激光器切割机
 
 
由于这种特别波长和频率的激光作用到待加工材料上的能量只有几瓦甚至是毫瓦级,在外貌和内部都没有熔融质料,正面和背面用眼睛也几乎看不到刀痕和崩边,这为芯片生产商缩小切割道宽度,增加单位面积芯片数量以降低成本提供了较大的空间。由于短波长的紫外激光几乎没有热损伤,所以质料不需要冷却,整个切割过程都是在完全干燥的环境中进行。而熔融的质料也被汽化,所以质料外貌完全没有沾污,这也很好地解决了半导体晶圆片怕沾污的问题。
 
 
在当下伴随着紫外激光器的逐渐成熟,稳定度的增加,激光加工产业已从红外激光转向紫外激光。同时,紫外激光器的应用越来越普及,激光应用迈向更广阔的领域。紫外激光切割机的工作原理是紫外激光晶圆切割,蓝宝石基板表面坚硬,一般刀轮很难对其进行切割,且磨耗大,良率低,切割道更大于30 μm,不仅降低了使用面积,而且减少了产品的产量。在蓝白光LED产业的推动下,蓝宝石基板晶圆切割的需求量大增,对提高生产率、成品合格率提出了更高的要求。
 
 
其实紫外激光在半导体芯片加工领域的应用主要包括:芯片切割、晶元钻微孔、晶元打标、激光调整薄膜电阻、激光测量、激光刻蚀、深紫外光投影光刻等方面,而在这些应用中,为了适应不断发展的大规模化生产,从产量和成本角度来看,传统的管芯分离技术也不再实用,紫外激光切割技术将成为具有巨大潜力的应用,他将成了这类应用的关键技术。也让我们更加坚信这项技术的成功。