Metodu ta 'Dicing Ta' Wafer tal-Karbur tas-Silikon

1. It-tħin tar-roti
Il-magna tat-tħin tar-rota tat-tħin issuq ix-xafra biex iddur b'veloċità għolja permezz tal-magħżel elettriku aerostatiku biex tikseb tħin qawwi tal-materjali. It-truf tal-qtugħ tax-xfafar użati huma miksija b'partiċelli tal-kurundun. L-ebusija Mohs tal-kurundun hija 10, li hija biss ftit ogħla minn dik tas-SiC b'ebusija ta '9.5. It-tħin ripetut b'veloċità baxxa mhux biss jieħu ħin u impenjattiv, iżda jikkawża wkoll xedd frekwenti tal-għodda. Pereżempju, tieħu 6-8 sigħat biex tinqata 'wejfer tas-SiC ta' 100 mm (4 pulzieri), u huwa faċli li tikkawża difetti ta 'tixlif. Għalhekk, dan il-metodu ta 'proċessar ineffiċjenti tradizzjonali ġie sostitwit gradwalment minn laser scribing.
2. Immarkar sħiħ tal-lejżer
L-istampar bil-lejżer huwa l-proċess ta 'użu ta' raġġ tal-lejżer ta 'enerġija għolja biex irradja l-wiċċ ta' biċċa tax-xogħol biex idub lokalment u tivvaporizza ż-żona irradjata, u b'hekk tikseb it-tneħħija u l-iskrib tal-materjal. L-iskrib bil-lejżer huwa proċessar mingħajr kuntatt, mingħajr ħsara mekkanika ta 'stress, metodi ta' proċessar flessibbli, l-ebda telf ta 'għodda u tniġġis ta' l-ilma, u spejjeż baxxi ta 'manutenzjoni tat-tagħmir. Sabiex tiġi evitata ħsara lill-film ta 'appoġġ meta l-lejżer iqabbad il-wejfer, jintuża film UV reżistenti għall-ablazzjoni ta' temperatura għolja.
Fil-preżent, it-tagħmir tal-iskrizzjoni tal-lejżer jadotta lejżers industrijali, bi tliet wavelengths ta '1064 nm, 532 nm, u 355 nm, u wisa' tal-polz ta 'nanosekondi, pikosekondi u femtosekondi. Teoretikament, iktar ma jkun iqsar il-wavelength tal-lejżer u iqsar il-wisa 'tal-polz, iżgħar ikun l-effett termali tal-ipproċessar, li huwa ta' benefiċċju għall-ipproċessar ta 'mikro-preċiżjoni, iżda l-ispiża hija relattivament għolja. Il-lejżer nanosecond ultravjola 355 nm huwa użat ħafna minħabba t-teknoloġija matura tiegħu, prezz baxx, u l-effett termali ta 'proċessar żgħir. F'dawn l-aħħar snin, it-teknoloġija tal-laser 1 064 nm picosecond żviluppat malajr u ġiet applikata għal ħafna oqsma ġodda b'riżultati tajbin.
Pereżempju, l-effett termali tal-ipproċessar tal-lejżer ultravjola 355nm huwa żgħir, iżda l-gagazza mhux kompletament vaporizzata taderixxi u takkumula fil-linja tat-tqattigħ, u tagħmel is-sezzjoni tat-tqattigħ mhux lixxa, u l-gagazza mehmuża hija faċli biex taqa 'fil-proċess sussegwenti, li taffettwa l-apparat prestazzjoni. Il-laser picosecond ta '1064 nm jadotta qawwa ogħla, effiċjenza għolja ta' skrining, tneħħija ta 'materjal suffiċjenti u cross-section uniformi, iżda l-effett termali ta' l-ipproċessar huwa kbir wisq, u korsiji ta 'skrining usa' jeħtieġ li jkunu riżervati fid-disinn taċ-ċippa.
3. Laser nofs stroke
Laser half-scribing huwa adattat għall-ipproċessar ta 'materjali b'qsim aħjar. L-iskrizzjoni bil-lejżer qatgħat sa ċertu fond, u mbagħad tadotta metodu maqsum biex tiġġenera stress li jestendi b'mod lonġitudinali tul il-linja tat-tqattigħ biex tissepara ċ-ċipep. Dan il-metodu ta ' l-ipproċessar għandu effiċjenza għolja, l-ebda ħtieġa għal film teħel u proċess ta ' tneħħija tal-film, u spiża baxxa ta ' l-ipproċessar. Madankollu, il-qsim tal-wejfers tal-karbur tas-silikon huwa fqir, u mhuwiex faċli li tinqasam. In-naħa maqsuma hija faċli biex tiċċappa, u l-fenomenu ta 'adeżjoni tal-gagazza għadu jeżisti fil-parti scratched.
4. Qtugħ inviżibbli bil-lejżer
Il-laser stealth scribing huwa li tiffoka l-lejżer fuq ġewwa tal-materjal biex tifforma saff modifikat, u mbagħad tissepara ċ-ċippa billi taqsam jew tespandi l-film. M'hemm l-ebda tniġġis tat-trab fuq il-wiċċ, kważi l-ebda telf ta 'materjal, u l-effiċjenza tal-ipproċessar hija għolja. Iż-żewġ kundizzjonijiet biex tinkiseb stealth scribing huma li l-materjal huwa trasparenti għall-lejżer, u biżżejjed enerġija tal-polz tipproduċi assorbiment multiphoton.
L-enerġija tal-banda gap Eż tal-karbur tas-silikon f'temperatura tal-kamra hija madwar 3.2 eV, li hija 5.13×10 -19 J. 1 064 nm enerġija tal-fotoni tal-lejżer E=hc/λ=1 .87×10 -19 J. Jista 'jidher li l-enerġija tal-fotoni tal-lejżer ta' 1 064 nm hija iżgħar mid-distakk tal-faxxa tal-assorbiment tal-materjal tal-karbur tas-silikon, u huwa ottikament trasparenti, li jissodisfa l-kundizzjonijiet ta 'inviżibbli kitba. It-trażmissjoni attwali hija relatata ma 'fatturi bħal proprjetajiet tal-wiċċ tal-materjal, ħxuna, u tipi ta' dopant. Meta tieħu wejfer tal-karbur tas-silikon illustrat bi ħxuna ta '300 μm bħala eżempju, it-trasmittanza tal-laser mkejla ta' 1064 nm hija ta 'madwar 67%.
Il-lejżer picosecond b'wisa 'tal-polz estremament qasir huwa magħżul, u l-enerġija ġġenerata mill-assorbiment multiphoton ma tiġix konvertita f'enerġija tas-sħana, iżda tikkawża biss ċertu fond ta' saff modifikat ġewwa l-materjal. Is-saff modifikat huwa ż-żona tal-qasma, iż-żona tat-tidwib jew iż-żona tal-bidla tal-indiċi refrattiv ġewwa l-materjal. Imbagħad permezz tal-proċess ta 'qsim sussegwenti, il-ħbub jiġu separati tul is-saff modifikat.
Il-qsim tal-materjal tal-karbur tas-silikon huwa fqir, u d-distanza bejn is-saffi modifikati m'għandhiex tkun kbira wisq. It-test juża magna tat-tqattigħ awtomatika JHQ-611 u wejfer SiC ta '350 μm ħoxna biex jaqta' 22 saff b'veloċità ta 'qtugħ ta' 500 mm/s. Wara l-qsim, is-sezzjoni hija relattivament bla xkiel, bi tqattigħ żgħar u truf puliti.
5. Qtugħ bil-lejżer iggwidat bl-ilma
Il-laser tal-gwida tal-ilma jiffoka d-dawl tal-lejżer u jiggwidah fil-kolonna tal-mikro-ilma. Id-dijametru tal-kolonna tal-ilma jvarja skont l-apertura taż-żennuna, u hemm speċifikazzjonijiet varji ta '100-30 μm. Bl-użu tal-prinċipju ta 'riflessjoni totali bejn il-kolonna tal-ilma u l-interface tal-arja, id-dawl tal-lejżer se jippropaga tul id-direzzjoni tal-kolonna tal-ilma wara li jiġi introdott fil-kolonna tal-ilma.
Jista 'jipproċessa fil-medda fejn il-kolonna ta' l-ilma tibqa 'stabbli, u d-distanza tax-xogħol effettiva super-twila hija speċjalment adattata għall-qtugħ ta' materjali ħoxnin. Fil-qtugħ bil-lejżer tradizzjonali, l-akkumulazzjoni u l-konduzzjoni tal-enerġija hija l-kawża ewlenija tal-ħsara termali fuq iż-żewġ naħat tal-linja tat-tqattigħ, filwaqt li l-laser iggwidat mill-ilma jneħħi malajr is-sħana residwa ta 'kull polz mingħajr ma jakkumula fuq il-biċċa tax-xogħol minħabba l-azzjoni tal-kolonna tal-ilma, hekk qtugħ Il-mod huwa nadif u pulit.
Ibbażat fuq dawn il-vantaġġi, karbur tas-silikon tal-qtugħ bil-lejżer li jikkonduċi l-ilma huwa għażla tajba fit-teorija, iżda t-teknoloġija hija diffiċli, u l-maturità ta 'tagħmir relatat mhix għolja. Huwa diffiċli li timmanifattura żennuni bħala partijiet vulnerabbli. Jekk il-kolonna ta 'l-ilma fin ma tistax tiġi kkontrollata b'mod preċiż u stabbli, Il-qtar ta' l-ilma splashed ablat iċ-ċippa, li jaffettwa r-rendiment. Għalhekk, dan il-proċess għadu ma ġiex applikat għall-produzzjoni ta 'wejfers tal-karbur tas-silikon.