Cắt lát là quá trình tách một tấm bán dẫn thành một con chip duy nhất, nói chung trên cơ sở tấm bán dẫn đã hoàn thành quá trình kiểm tra hiệu suất điện và quy trình trước đó. Đồng thời, là bước đầu tiên của việc đóng gói chất bán dẫn, chất lượng của việc viết nguệch ngoạc sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy cuối cùng của sản phẩm được đóng gói. Cắt đá mài là một trong những phương pháp cắt được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Lưỡi dao bao gồm các hạt kim cương và chất kết dính được quay với tốc độ cao thông qua liên kết trục chính, mài lẫn nhau với vật liệu cần xử lý và nạp ở tốc độ nhất định để chia wafer thành các chip độc lập. Các khuyết tật như nứt do ứng suất dư và hư hỏng cơ học trong quá trình sản xuất là những vấn đề chính hạn chế sự phát triển của bánh mài.
Với sự phát triển nhanh chóng của mạch tích hợp bán dẫn, các yêu cầu mới về hiệu quả và chất lượng ghi chép đã được kết hợp với các đặc tính của các vật liệu xử lý khác nhau, từ việc lựa chọn công cụ ghi chép, tối ưu hóa tham số quy trình và cải tiến phương pháp ghi chép, v.v., công nghệ cắt đã có một sự phát triển nhất định. Trước xu hướng phát triển đa dạng hóa thiết bị, đặc biệt là trong việc phát triển các yêu cầu ghi chép không tiếp xúc như tấm wafer siêu mỏng và tấm wafer MEMS chứa cấu trúc di động, việc ghi chép bằng bánh mài không thể được đáp ứng đầy đủ. Cắt laser có thể tránh được vấn đề nứt bánh mài một cách hiệu quả, đồng thời ở chip MEMS kích thước nhỏ và làm nổi bật những ưu điểm ngày càng quan trọng, bài viết này sẽ chủ yếu thảo luận về ứng dụng chính của cắt laser vô hình và cắt bỏ bằng laser hai loại cắt phương pháp.
Công nghệ cắt vô hình bằng laser
Công nghệ cắt vô hình là công nghệ tập trung chùm tia laser có bước sóng mờ thông qua thấu kính hội tụ quang học vào bên trong tấm wafer, tạo thành điểm bắt đầu để phân đoạn bên trong tấm wafer, tức là lớp được sửa đổi, sau đó tác dụng ngoại lực lên tấm wafer để chia nó thành một con chip độc lập. Do đó, công nghệ cắt vô hình thường bao gồm hai quy trình: cắt laser và tách chip. Quá trình cắt laser, tùy theo các vật liệu xử lý khác nhau, chọn tia laser có bước sóng tương ứng thông qua một đường quang cụ thể, tập trung vào bên trong tấm bán dẫn để tạo thành một lớp biến đổi, lớp biến đổi trong quá trình hình thành cùng thời gian sẽ tạo thành một lớp vết nứt hướng vào bề mặt dương và âm của tấm wafer. Đối với một độ dày nhất định của wafer, tia laser cần tập trung nhiều lần ở các độ sâu tiêu cự khác nhau để quét bên trong wafer, để các lớp được sửa đổi được kết nối với nhau và cuối cùng tạo thành một lớp được sửa đổi hoàn chỉnh phù hợp cho phân đoạn, mà là một bước quan trọng để thúc đẩy việc tách chip.
Trên cơ sở hình thành lớp biến đổi, quy trình tách chip là làm cho lớp biến đổi chạy qua bề mặt và đáy của tấm wafer, sau đó tách thành một chip độc lập bằng lực bên ngoài như áp suất tách hoặc trực tiếp bằng cách trải rộng. và chia tách.
Công nghệ cắt đốt bằng laser
Cắt bằng phương pháp cắt bỏ bằng laser là sử dụng tia laser xung năng lượng cao, sau khi hệ thống quang học chuẩn trực và hội tụ, hình thành mật độ năng lượng cao, kích thước điểm chùm tia chỉ có chùm tia laser micron, tác động lên bề mặt phôi, sao cho vùng được chiếu xạ nấu chảy cục bộ, khí hóa, để loại bỏ vật liệu liên kênh, và cuối cùng đạt được rãnh hoặc ghi chép trực tiếp.
Quá trình cắt bỏ bằng laser lấy nhiệt độ cao làm cơ chế hoạt động, ở rìa cắt bỏ sẽ hình thành vùng chịu ảnh hưởng nhiệt với hiện tượng đúc lại vật liệu đã qua xử lý thường xuyên. Cách kiểm soát kích thước của vùng chịu ảnh hưởng nhiệt là cách chính để nhận ra sự phát triển của công nghệ cắt laser trong ngành bán dẫn. Hệ thống quang học và laser tương ứng được lựa chọn và cấu hình theo đặc tính hấp thụ của vật liệu được xử lý đối với các bước sóng khác nhau của laser. Trong số đó, độ rộng xung là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cắt, thực chất đề cập đến thời lượng của mỗi xung đơn laser, trong trường hợp có cùng công suất và tần số, độ rộng xung càng nhỏ thì thời gian tác động giữa các tia laser càng ngắn. và vật liệu đã qua xử lý, vùng chịu ảnh hưởng nhiệt càng nhỏ, điều này có thể làm giảm tác động bất lợi của quá trình cắt bỏ lên cạnh. Ngoài ra, việc lựa chọn laser cũng cần tính đến hiệu quả và chất lượng, nhìn chung bước sóng laser càng ngắn thì vùng ảnh hưởng nhiệt xử lý càng nhỏ, nhưng tốc độ laser chậm và hiệu suất thấp.
Hiện nay, có hai loại công nghệ cắt laser chính được sử dụng trong cắt tấm bán dẫn, đó là cắt laser tàng hình và cắt cắt bỏ bằng laser. Hai công nghệ này đều có những đặc điểm riêng và đều thể hiện những ưu điểm mà đá mài truyền thống không thể sánh được. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ laser và sự trưởng thành của các thiết bị liên quan, việc cắt laser sẽ chiếm vị trí thống trị hơn trong lĩnh vực cắt tấm bán dẫn.
Công ty TNHH Công nghệ Laser Tây An Guosheng là một doanh nghiệp công nghệ cao chuyên về R&D, sản xuất và kinh doanh máy ốp laser tự động, máy ốp laser tốc độ cao, máy dập tắt laser, máy hàn laser và thiết bị in laser 3D. Sản phẩm của chúng tôi có hiệu quả về chi phí và được bán trong và ngoài nước. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo số bob@gshenglaser.com.