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超短脉冲激光技术在半导体晶圆中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-17 0:32:05 * 浏览: 19
随着激光技术的不断发展以及激光技术向半导体工业的渗透,激光已成功地应用于半导体领域的多种工艺中。众所周知的激光标记使精细的半导体芯片识别不再成为问题。半导体晶片的惠州激光切割改变了传统接触式切割机的弊端,并解决了许多问题,例如容易切割切割轮,切割速度慢以及容易损坏表面结构。在集成电路工艺线宽度越来越小的情况下,由于传统的LOW-K层工艺,越来越多的LOW-K材料(K是介电常数,即低介电常数材料)被用于集成电路中。 。难以加工,因此引入激光开槽工艺以通过激光去除划线中的LOW-K层。目前,在半导体集成电路领域中已广泛使用12英寸硅晶片,并且晶片越来越薄,将薄晶片粘结到载体晶片的上晶片,并且两部分通过拆下键,然后拆下激光。它的高效率,无消耗品等诸多优势已成为热点。此外,该激光器在钻孔,划线,退火等过程中均取得了良好的应用效果。简介自1960年代激光设备问世以来,对激光及其在各个领域的应用的研究发展迅速。在过去的20年中,激光制造技术已渗透到包括激光在内的许多高科技领域和行业。技术是半导体领域最广泛和活跃的应用领域之一。近年来,随着光电子产业的飞速发展,对高集成度和高​​性能半导体晶片的需求不断增长,硅,碳化硅,蓝宝石,玻璃和磷化铟等材料被广泛用作衬底材料。半导体晶片领域。随着晶片集成度的极大提高,晶片趋向于更薄,更轻,许多常规处理方法不再适用,因此在某些工艺中引入了激光技术。激光加工具有许多独特的优势:1.非接触式加工:仅激光束与工件接触时才进行激光加工,并且切削力不会作用在切削部件上,从而避免损坏加工材料的表面。 2.加工精度高:脉冲激光可以实现高瞬时功率,高能量密度和低平均功率。它可以立即进行加工,热影响区非常小,从而确保了高精度加工。 3.高加工效率和良好的经济效益:激光加工效率通常是机械加工效果的几倍,并且无消耗品无污染。 1.半导体晶圆的惠州激光切割1.1激光隐形切割激光隐形切割是一种新型的惠州激光切割工艺,具有切割速度快,无粉尘产生,无切割基板损耗,切割路径小,干燥过程完整等优点。原理是将短脉冲激光束聚焦在材料中间的切削材料表面上。由于短脉冲激光的瞬时能量非常高,因此在材料中间形成了一层改性层,然后通过外部施加压力将芯片分离。中间形成的改性层如图1所示:图1300μm,厚m的晶片横截面当前的激光隐形切割技术广泛用于LED芯片,MEMS芯片,FRID芯片,SIM芯片,存储芯片和许多其他晶片。如图2所示,可以看到硅基板MEMS晶片上的无形切割芯片几乎没有碎裂和机械损伤。图2 MEMS晶圆惠州激光切割效果图