资源描述
半导体晶圆激光划片工艺介绍 武汉华工激光工程有限责任公司 Wuhan Huagong Laser Engineering CO., Ltd. 18171507176 目录 名词解释 应用范围 传统划片工艺介绍 激光划片工艺介绍 两种工艺对比介绍 后期运行成本比较 什么是晶圆划片 ？ 晶圆划片 (即切割）是半导体芯片制造工艺流程中的一 道必不可少的工序，在晶圆制造中属后道工序。将做好芯 片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片（晶粒），称 之为晶圆划片。 半导体器件 半导体器件分类 半导体器件 半导体分立器件 半导体集成电路 发光二极管，三极管，整流桥， 可控硅，触发管 IGBT,VNOS管等 光电，显示，语音，功率， 敏感，电真空，储存， 微处理器件等 部分器件可用于 激光划片 我们的应用范围 以现在我们所掌握的技术，目前我们只能在一种在半导体 行业内称为 GPP (Glass passivation Process) 的工艺 所 生产的台面二极管、方片可控硅、触发管晶圆的划片中应 用，与传统的划片工艺相比有较大优势，目前国内有 很 多家工厂生产这种工艺制造的 GPP 晶圆及其成品。 晶圆图片 二极管 GPP 晶圆 触发管 GPP 晶圆 晶圆图片 直线六边形 GPP 晶圆 硅放电管晶圆 晶圆图片 双台面方片可控硅晶圆 传统划片方法 -刀片 最早的晶圆是用划片系统进行划片（切割）的，现在 这种方法仍然占据了世界芯片切割市场的较大份额，特别 是在非集成电路晶圆划片领域。金刚石锯片（砂轮）划片 方法是目前常见的晶圆划片方法。 传统刀片划片原理 工作物 例：矽晶片、玻璃 工作物 移动 的方向 钻石颗粒旋转方向 微小裂纹的范围 特性 ： 容易产生崩碎 （ Chipping） 当工作物是属于硬 、脆的材 质 ， 钻石颗粒 会以撞击 （ Fracturing）的方式， 将工作物敲 碎 ， 再利用刀口将粉末移除 。 刀片划片原理 - 撞击 钻石颗粒撞击 传统划片工艺介绍 1.机械划片是机械力直接作用在晶圆表面，在晶体内部产生 应力损伤，容易产生晶圆崩边及晶片破损。 2.由于刀片具有一定的厚度，由此刀具的划片线宽较大。金 刚石锯片划片能够达到的最小切割线宽度一般在 25 35微 米之间。 3.刀具划片采用的是机械力的作用方式，因而刀具划片具有 一定的局限性。对于厚度在 100微米以下的晶圆，用刀具 进行划片极易导致晶圆破碎。 传统划片工艺介绍 4.刀片划片速度为 8-10mm/s，划片速度较慢。且切割不同 的晶圆片，需要更换不同的刀具。 5.旋转砂轮式划片（ Dicing Saw）需要刀片冷却水和切割水， 均为去离子水（ DI 纯水） 6.刀片切割刀片需要频繁的更换，后期运行成本较高。 新型划片 -激光 激光属于无接触式加工，不对晶圆产生机械应力 的作用，对晶圆损伤较小。 由于激光在聚焦上的优点 , 聚焦点可小到亚微米 数量级 , 从而对晶圆的微处理更具优越性 , 可以进行 小部件的加工 ; 即使在不高的脉冲能量水平下 , 也能 得到较高的能量密度 , 有效地进行材料加工。 大多数材料吸收激光直接将硅材料 汽化，形成沟道。从而实现切割的目的 因为光斑较小，最低限度的炭化影响。 激光划片工艺介绍 1.激光划片是非机械式的，属于非接触式加 工，可以避免出现芯片破碎和其它损坏现 象。 2.激光划片采用的高光束质量的光纤激光器 对芯片的电性影响较小，可以提供更高的 划片成品率。 3.激光划片速度为 150mm/s。划片速度较快 激光划片工艺介绍 4.激光可以切割厚度较薄的晶圆，可以胜任 不同厚度的晶圆划片。 5.激光可以切割一些较复杂的晶圆芯片，如 六边形管芯等。 激光划片工艺介绍 6.激光划片不需要去离子水，不存在刀具磨 损问题，并可连续 24小时作业。 7.激光具有很好的兼容性，对于不同的晶圆 片，激光划片具有更好的兼容性和通用性。 对比表格 传统划片方式（砂轮） 激光划片方式（光） 切割速度 5-8mm/s 1-150mm/s 切割线宽 30 40微米 30 45微米 切割效果 易崩边，破碎 光滑平整，不易破碎 热影响区 较大 较小 残留应力 较大 极小 对晶圆厚度要求 100 um以上 基本无厚度要求 适应性 不同类型晶圆片需更换刀具 可适应不同类型晶圆片 有无损耗 需去离子水，更换刀具，损耗大 损耗很小
展开阅读全文