科普 | 晶圆传统刀片切割与新型激光切割的对比

2020-12-19 17:27

来源： OFweek电子工程网

传统刀片切割（划片）原理——撞击

机械切割（划片）是机械力直接作用于晶圆表面，在晶体内部产生应力操作，容易产生晶圆崩边及晶片破损。

由于刀片具有一定的厚度，由此刀具的切割（划片）线宽较大。钻石锯片切割（划片）能够达到的最小切割线宽度一般在25－35μm之间。

刀具切割（划片）采用的是机械力的作用方式，因而刀具切割（划片）具有一定的局限性。对于厚度在100μm以下的晶圆，用刀具进行切割（划片）极易导致晶圆破碎。

刀片切割（划片）速度为8－10mm／s，切割速度较慢。且切割不同的晶圆片，需要更换不同的刀具。

旋转砂轮式切割需要刀片冷却水和切割水，均为去离子水（DI纯水）

切割刀片需要频繁更换，后期运行成本较高。

新型激光切割

激光切割（切片）属于无接触式加工，不会对晶圆产生机械应力的作用，对晶圆操作较小。

由于激光在聚焦上的优点，聚焦点可小到亚微米级，从而对晶圆的微处理更具有优越性，可以进行小部件加工；即使在不高的脉冲能量水平下，也能得到较高的能量密度，有效地对材料进行加工。

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。因为光斑小，能实现最低限度的碳化影响。

激光切割采用的高光束质量的光纤激光器对芯片的电性影响也较小，可提供更高的切割成品率。

激光切割速度更快。

激光可以切割厚度较薄的晶圆，可用于对不同厚度的晶圆进行切割。

激光可切割一些较复杂的晶圆芯片，如六边形管芯等。

激光切割也不需要用到去离子水，也不存在刀具磨损的问题，可以实现24小时不间断作业。

激光有很好的兼容性，用激光切割，对不同的晶圆片可以实现更好的兼容性和通用性。

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