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紫外激光切割技术在半导体行业应用的优势

2021-03-19 返回列表

       近几年随着器件集成度的增加, 芯片尺寸、切割道宽等相应地不断缩小。晶圆及芯片的厚度越来越薄,但由于半导体材料的脆性,传统切割方式会对晶圆的正面和背面产生机械应力,而高速的水流也会给晶圆带来形变压力,结果在芯片的晶体内部产生应力损伤, 容易产生崩边现象,同时产生碎屑污染,降低芯片的机械强度,初始的芯片边缘裂隙在后续的封装工艺中或在产品的使用中会进一步扩散,从而可能引起芯片断裂,导致电性能失效。

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       由于紫外光的波长在 0.4 μm 以下,并且聚焦点可小到亚微米数量级,使得紫外激光在芯片划切时, 紫外激光工艺的切口 (在切割时材料损失的部分)比其他技术的更窄,切口宽度均小于3μm,并且切口更紧密、切口边缘更平直、更精细和更光滑。由于紫外激光具有良好的聚焦性能和冷处理的特性,使得紫外激光可以加工极其微小的部件;不仅如此,可以被用来加工红外和可见光激光器加工不了的材料。从而使紫外激光有更高的灵活性和更广的应用场合。

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       由于紫外激光切割技术在半导体芯片切割中的优势,国外已经广泛采用这项工艺技术,特别是在一些高端的芯片 (如薄芯片、GaAs 晶圆)和量产的芯片(如蓝光 LED 制造)方面。目前来看紫外激光技术还有很大的待开发潜能,它将在单位晶圆裸片数量和缩短投资回收期方面有进一步的发展,它将为半导体芯片切割开拓出一片崭新的前景。

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