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最新消息 > 超短脈沖激光技術在半導體晶圓中的應用

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  隱形切割也有它的局限性,由于隱形切割需要將特定波長的激光聚焦于物質的內部,所切割的物質必須對特定波長的激光具有較大的透射率,另外需要切割道內光滑以防止對照射的激光形成漫反射。目前隱形切割能夠切割Si、SiC、GaAS、LiTaO3、藍寶石、玻璃等材料。  1.2激光表面燒蝕切割  表面燒蝕切割是較為普遍的激光切割工藝,其原理是將激光聚焦于所需材料的表面,聚焦的地方吸收激光能量后形成去除性的融化和蒸發,在切割表面形成一定深度的V型口,然后通過外部施加壓力使芯片分開。切割完后的V型槽如圖3所示:  圖3激光表面切割形成的V型口  激光表面切割具有更強的通用性,使用超短脈沖激光進行表面切割能夠很好的將熱影響區域控制在很小的范圍內。目前該激光切割技術廣泛應用于GPP工藝的晶圓、四元LED晶圓等晶圓的切割中。如圖4以四元LED芯片為例,我們可以看到激光表面切割能夠有較好的切割面。  圖4激光表面切割截面以及切割效果圖  對比隱形切割技術,激光表面切割的工藝窗口更寬,但是它也有不足之處:  1.切割效率往往低于隱形切割;  2.部分晶圓切割前需要涂覆保護液,切割完后需要清洗保護液;  3.晶圓越厚需要切割越深,表面的開口就越大,熱影響區也就越大。  2.半導體晶圓激光開槽  隨著芯片集成度的不斷提高,線寬越來越小,RC時延、串擾噪聲和功耗等成為嚴重的問題。在這樣的背景下LOW-K層被引入到了集成電路領域,當工藝線寬小于65nm時,必須使用LOW-K層以克服上訴問題。由于半導體工藝線寬不斷減小,臺積電已在研發建設9nm工藝線,低電介質絕緣薄膜的使用日益增多,low-k晶圓激光開槽設備逐步進入眾多晶圓封裝廠以滿足先進封裝的需求。  目前我司的激光開槽設備采用業內目前最新的型分光加工方式,以確保較優的開槽效果。首先激光在需開槽區域兩側劃兩條線,再利用激光在兩條線中間開一個U型的槽,通過開槽將傳統刀輪難以處理的LOW-K層去除,然后刀輪從開槽區域切割或利用激光切割將芯片切割開。激光加工前需要涂覆保護液,開槽后利用二流體將保護液體清洗干凈,故加工過程中能夠很好的保護芯片其他區域。如圖5所示,為LOW-K晶圓開槽的表面效果圖和3D顯微鏡圖片。  圖5LOW-K晶圓開槽的表面效果圖和3D顯微鏡圖片  除了LOW-K晶圓,該工藝還可以應用于其他刀輪難以切割的物質去除,比如薄金屬層、SiO2層、有機層等。另外我司設備開槽寬度及深度在一定范圍內可調,確保了設備在處理不同材料的通用性。  3.激光打標在半導體領域的應用  激光打標憑借其打標精度高、不易擦除、打標速度快等明顯優勢首先走入了各行各業,在半導體行業中自然也離不開打標,然而半導體行業中的打標又有其特殊的需求,晶圓級打標便是其中一種。晶圓級打標主要應用于WL-CSP(WaferLevel-ChipScalePackage)晶圓的在晶圓背面每個die的襯底上打標,確保了每一顆芯片的可追溯性,打標完成后再切割成單個芯片。因為晶圓到了打標這道工序的時候晶圓的流片已經完成,晶圓已十分寶貴,所以對打標設備提出了更高的要求,主要體現在:(1)晶圓趨于輕薄化打標需要做到針對不同材料的打標進行深度控制且保證打標字體清晰;(2)晶圓的尺寸越做越小對于定位精度和字體大小提出了更高的要求;(3)薄晶圓在打標過程中的傳動及輸送十分關鍵。目前行業內使用比較多的晶圓級打標設備是EOTechnics的CSM-3000系列。近幾年由于晶圓級WL-CSP封裝方式的興起,對于晶圓級打標的需求越來越強烈,國內外知名的激光設備公司也紛紛研發晶圓級打標設備以及其替代方案。123下一頁>

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