激光技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用2020-08-12
激光技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用！半導(dǎo)體行業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)中的一部分,它是以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一個(gè)產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)社會(huì)的發(fā)展起著重要的積極作用,將激光技術(shù)應(yīng)用到半導(dǎo)體行業(yè)中更能促進(jìn)其轉(zhuǎn)型發(fā)展,融入世界發(fā)展潮流。
激光技術(shù)激光是一種由于刺激而產(chǎn)生輻射強(qiáng)化的光,它具有亮度高、單色性好、方向性好等特點(diǎn)。激光技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。它不僅可以應(yīng)用為激光切割技術(shù)、激光加工技術(shù)、激光焊接、激光打孔,還可用于激光手術(shù)、激光武器和激光能源等應(yīng)用中。由于激光的時(shí)間控制性和空間控制性都比較好,對(duì)加工環(huán)境、加工對(duì)象的尺寸、形狀和材料都沒(méi)有限制,所以其廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化加工。
半導(dǎo)體行業(yè)半導(dǎo)體器件是電子電路中必不可少的組成成分。它的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。半導(dǎo)體導(dǎo)電性能全是由其原子結(jié)構(gòu)決定的。具有自由電子和空穴兩種載流子。
一、激光技術(shù)在晶片/芯片加工領(lǐng)域的應(yīng)用
1、在劃片方面的應(yīng)用
劃片工藝隸屬于晶圓加工的封裝部分，它不僅僅是芯片封裝的關(guān)鍵工藝之一，而是從圓片級(jí)的加工(即加工工藝針對(duì)整片晶圓，晶圓整片被同時(shí)加工)過(guò)渡為芯片級(jí)加工(即加工工藝針對(duì)單個(gè)芯片)的地標(biāo)性工序。從功能上來(lái)看，劃片工藝通過(guò)切割圓片上預(yù)留的切割劃道(street)，將眾多的芯片相互分離開(kāi)，為后續(xù)正式的芯片封裝做好最后一道準(zhǔn)備。
2、在晶片割圓方面的應(yīng)用
割圓工藝是晶體加工過(guò)程中的一個(gè)重要組成部分。早期，該技術(shù)主要用于水平砷化鎵晶片的整形，將水平砷化鎵單晶片稱為圓片。隨著晶體加工各個(gè)工序的逐步加工，在各工序?qū)?huì)出現(xiàn)各種類(lèi)型的廢片，將這些廢片加工成小直徑的晶片，然后再經(jīng)過(guò)一些晶片加工工序的加工，使其變成拋光片。
傳統(tǒng)的割圓加工方法有立刀割圓法、掏圓法、噴砂法等。這些方法在加工過(guò)程中對(duì)晶片造成的損傷較大，出片量相對(duì)較少。隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展，一些廠家對(duì)激光加工技術(shù)引入到割圓工序，再加上較為成熟的軟件控制，可以在一個(gè)晶片上加工出更多的小直徑晶片。
二、激光打標(biāo)技術(shù)
激光打標(biāo)是一種非接觸、無(wú)污染、無(wú)磨損的新標(biāo)記工藝。近年來(lái)，隨著激光器的可靠性和實(shí)用性的提高，加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和光學(xué)器件的改進(jìn)，促進(jìn)了激光打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展。
激光打標(biāo)是利用高能量密度的激光束對(duì)目標(biāo)作用，使目標(biāo)表面發(fā)生物理或化學(xué)的變化，從而獲得可見(jiàn)圖案的標(biāo)記方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上，使材料迅速汽化，形成凹坑。隨著激光束在材料表面有規(guī)律地移動(dòng)同時(shí)控制激光的開(kāi)斷，激光束也就在材料表面加工成了一個(gè)指定的圖案。激光打標(biāo)與傳統(tǒng)的標(biāo)記工藝相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：
(a)標(biāo)記速度快，字跡清晰、永久;
(b)非接觸式加工，污染小，無(wú)磨損;
(c)操作方便，防偽功能強(qiáng);
(d)可以做到高速自動(dòng)化運(yùn)行，生產(chǎn)成本低。
在晶片加工過(guò)程中，在晶片的特定位置制作激光標(biāo)識(shí)碼，可有效增強(qiáng)晶片的可追溯性，同時(shí)也為生產(chǎn)管理提供了一定的方便。目前，在晶片上制作激光標(biāo)識(shí)碼是成為一種潛在的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，廣泛地應(yīng)用于硅材料、鍺材料。
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