行業(yè)動態(tài)
晶體的激光切割
在激光加工晶體材料時,將晶片切割成晶圓是很常見的。晶片激光切割是一種精密加工,對切割質(zhì)量要求很高。
激光作用于材料的熱效應(yīng)可以熔化和氣化晶片材料,但這種熱效應(yīng)也可能在晶片上產(chǎn)生無法控制的裂紋,甚至破壞材料的微結(jié)構(gòu)。因此,晶片的冷加工方法已成為提高晶片切割質(zhì)量的有效途徑。這里的冷加工是指激光對材料的熱效應(yīng)很小,不會破壞晶片的表面形狀甚至微結(jié)構(gòu)。 控制斷裂切割的常用方法,一般選擇YAG激光作為激光源。該激光切割機要求在晶片上劃出裂紋,然后通過激光在材料上產(chǎn)生的熱應(yīng)力可控地切割晶片。該切割機制下的激光功率較小,對晶片的熱影響有限,可以獲得更好的切割質(zhì)量。 另一種方法是通過更換激光源來提高切割質(zhì)量,即選擇紫外激光。YAG激光和CO2激光不同,紫外激光通過直接破壞晶片材料的化學(xué)鍵達到切割目的,這是一個冷過程,熱影響區(qū)域小,另外紫外激光的波長短、能量集中且切縫寬度小。紫外激光切割晶片時,需要輔助氣體將切屑清除,一般選用氮氣或惰性氣體。 由于輔助氣體對切割區(qū)域的冷卻作用可以減少熱影響區(qū)域,輔助氣體可以用液體代替,以提高切割質(zhì)量。微水刀激光加工(laser-microjet)就是這樣的切割技術(shù)。