01 Taw qhia
Wafer dicing yog ib kauj ruam tseem ceeb hauv kev tsim khoom siv semiconductor. Txoj kev txiav thiab kev ua tau zoo cuam tshuam ncaj qha rau lub thickness, roughness, qhov ntev, thiab cov nqi tsim khoom ntawm wafer, thiab muaj kev cuam tshuam loj rau kev tsim khoom. Silicon carbide, raws li qhov thib peb - cov khoom siv semiconductor, yog cov khoom siv tseem ceeb rau kev txhawb nqa hluav taws xob kiv puag ncig. Tus nqi tsim khoom ntawm siab- zoo crystalline silicon carbide yog qhov siab heev, thiab feem ntau muaj lub siab xav txiav ib qho loj silicon carbide ingot rau hauv ntau nyias silicon carbide wafer substrates li sai tau. Nyob rau tib lub sijhawm, kev tsim kho kev lag luam tau ua rau muaj kev nce hauv wafer loj, uas nce qhov kev xav tau rau kev txiav cov txheej txheem. Txawm li cas los xij, cov khoom siv silicon carbide muaj qhov nyuaj heev, nrog rau Mohs hardness ntawm 9.5, thib ob tsuas yog cov pob zeb diamond nyuaj tshaj plaws hauv ntiaj teb (10), thiab nws kuj muaj qhov tsis zoo ntawm cov muaju, ua rau nws nyuaj rau txiav. Tam sim no, kev lag luam feem ntau ntiav slurry hlau txiav los yog pob zeb diamond hlau saw txiav. Thaum lub sij hawm txiav, ib txoj hlua ruaj ruaj yog nyob rau ntawm qhov sib npaug ntawm ib puag ncig ntawm silicon carbide ingot, thiab los ntawm tensioning cov hlau pom, silicon carbide wafers raug txiav tawm. Siv txoj kev saw hlau los cais wafers los ntawm 6-inch inch ingot yuav siv sij hawm li 100 teev. Qhov tshwm sim wafers tsis tsuas yog muaj qhov txiav loj tab sis kuj muaj qhov loj dua qhov roughness, ua rau cov khoom poob siab txog 46%. Qhov no nce tus nqi ntawm kev siv cov ntaub ntawv silicon carbide thiab txwv tsis pub nws txoj kev loj hlob hauv kev lag luam semiconductor, ua kev tshawb fawb txog kev txiav cov thev naus laus zis tshiab rau silicon carbide wafers nrawm. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm txoj kev no yog siv lub teeb tsom laser los hloov cov substrate los ntawm cov khoom nto los yog sab hauv, yog li cais nws. Vim tias qhov no yog cov txheej txheem tsis sib cuag, nws zam kev cuam tshuam ntawm cov cuab yeej hnav thiab cov neeg kho tshuab kev ntxhov siab. Yog li ntawd, nws zoo heev txhim kho qhov roughness thiab precision ntawm lub wafer, tshem tawm qhov xav tau rau cov txheej txheem polishing tom ntej, txo cov khoom poob, txo tus nqi, thiab txo cov pa phem ib puag ncig los ntawm kev sib tsoo thiab polishing txheej txheem. Laser txiav tshuab tau ntev tau siv rau kev txiav ntawm silicon ingots, tab sis nws daim ntawv thov nyob rau hauv silicon carbide teb tseem tsis paub tab, nrog rau ob peb lub ntsiab technologies tam sim no muaj.
2 Dej- coj laser txiav
Dej-coj laser tshuab (Laser MicroJet, LMJ), los yog laser microjet tshuab, ua haujlwm ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev tsom ib lub teeb laser mus rau lub nozzle thaum lub laser hla lub siab-modulated dej chamber; ib qho qis- cov kwj dej siab tau tawm ntawm lub nozzle. Ntawm qhov sib cuam tshuam ntawm dej thiab huab cua, vim qhov sib txawv ntawm qhov ntsuas qhov ntsuas pom, lub teeb lub teeb qhia tau tsim, tso cai rau lub laser propagated raws li cov kev taw qhia ntawm cov dej ntws, yog li ua tiav kev txiav ntawm cov khoom nto los ntawm siab - siab dej dav hlau kev taw qhia. Lub ntsiab kom zoo dua ntawm dej- coj lasers nyob rau hauv tej zoo; Cov dej ntws tsis tau tsuas yog txias qhov chaw txiav, txo cov khoom siv thermal deformation thiab kev puas tsuaj, tab sis kuj nqa tawm cov khoom khib nyiab. Piv rau hlau saw txiav, nws ceev yog ho nce. Txawm li cas los xij, kev nqus ntawm cov wavelengths sib txawv los ntawm dej sib txawv, txwv cov laser wavelengths siv feem ntau yog 1064nm, 532nm, thiab 355nm.In 1993, Swiss tus kws tshawb fawb Beruold Richerzhagen thawj zaug tau thov cov thev naus laus zis no, thiab nws lub tuam txhab, Synova, tshwj xeeb hauv kev tshawb fawb txog dej thiab kev lag luam {{1} 1993}. nyob rau theem thoob ntiaj teb, thaum cov cuab yeej siv hauv tsev tseem nyob tom qab, nrog cov tuam txhab xws li Inno Laser thiab Shengguang Silicon Research nquag tsim.
03Stealth Dicing
Stealth Dicing (SD) koom nrog tsom lub laser los ntawm qhov chaw ntawm silicon carbide mus rau sab hauv ntawm lub nti, tsim kom muaj cov txheej txheem hloov kho ntawm qhov xav tau qhov tob kom ua tiav wafer sib cais. Raws li tsis muaj kev txiav ntawm qhov chaw ntawm wafer, kev ua haujlwm siab dua tuaj yeem ua tiav. Cov txheej txheem SD siv nanosecond pulse lasers tau ua haujlwm hauv kev lag luam rau kev sib cais silicon wafers. Txawm li cas los xij, thaum lub sij hawm SD ua ntawm silicon carbide induced los ntawm nanosecond pulsed lasers, thermal teebmeem tshwm sim vim hais tias lub sij hawm mem tes yog ntev dua li lub sij hawm sib txuas ntawm electrons thiab phonons hauv silicon carbide (ntawm qhov kev txiav txim ntawm picoseconds). Lub siab thermal input rau lub wafer tsis tsuas yog ua rau cov kev sib cais yuav deviate los ntawm qhov xav tau kev taw qhia, tab sis kuj generates tseem ceeb residual kev nyuaj siab, ua rau tawg thiab tsis zoo cleavage. Yog li ntawd, ultra- luv pulse laser SD txheej txheem feem ntau yog siv thaum ua silicon carbide, zoo heev txo cov teebmeem thermal.
Lub tuam txhab Nyij Pooj DISCO tau tsim lub tshuab laser txiav hu ua Key Amorphous-Dub Rov Ua Dua Tshiab (KABRA), siv cov piv txwv ntawm kev ua silicon carbide siv lead ua ingot nrog txoj kab uas hla ntawm 6 ntiv tes thiab tuab ntawm 20 hli, uas tau nce tus nqi ntawm silicon carbide wafers los ntawm plaub zaug. Lub ntsiab ntawm cov txheej txheem KABRA tsom lub laser hauv cov khoom siv silicon carbide, decomposing silicon carbide rau hauv amorphous silicon thiab amorphous carbon los ntawm 'amorphous-dub repetitive absorption', thiab tsim ib txheej raws li qhov sib cais taw tes rau lub wafer, uas yog lub dub amorphous txheej txheej, uas yooj yim absorbing.
Lub tshuab txias cais wafer tsim los ntawm Siltectra, tau los ntawm Infineon, tsis tsuas yog tso cai rau ntau hom ingots muab faib ua wafers tab sis kuj ua rau poob qis li 80μm ib wafer, txo cov khoom poob los ntawm 90%, thaum kawg txo qis tag nrho cov nqi ntawm cov khoom siv los ntawm 30%. Lub tshuab txias txias muaj ob theem: ua ntej, laser raug tsim ib txheej delamination ntawm lub ingot, ua rau cov khoom siv silicon carbide nthuav nyob rau hauv ntim, uas tsim tensile kev nyuaj siab thiab tsim ib tug heev nqaim micro- txheej txheej; Tom qab ntawd, dhau los ntawm cov kauj ruam ua kom txias polymer, cov micro- tawg no tau ua tiav rau hauv qhov tawg loj, thaum kawg cais cov wafer los ntawm cov khoom seem. Hauv xyoo 2019, ib qho thib peb -kev ntsuam xyuas ntawm cov cuab yeej siv no ntsuas qhov roughness Ra ntawm cov wafers sib cais yog tsawg dua 3µm, nrog rau cov txiaj ntsig zoo tshaj yog qis dua 2µm.
Hloov kho laser txiav tsim los ntawm tsev neeg loj hauv tsev laser tuam txhab yog lub tshuab laser uas cais cov semiconductor wafers rau hauv ib tus neeg chips lossis nplej. Cov txheej txheem no tseem cuam tshuam nrog kev txheeb xyuas lub wafer sab hauv nrog lub teeb pom kev zoo laser los tsim cov txheej txheem hloov kho, tso cai rau lub wafer nthuav dav raws txoj kev laser scanning hauv kev siv kev ntxhov siab, ua tiav kev sib cais meej.
Tam sim no, cov tuam txhab lag luam hauv tsev tau paub txog kev siv tshuab txiav silicon carbide nrog mortar, tab sis qhov kev poob yog loj, kev ua haujlwm tsawg, thiab kev ua qias tuaj yog hnyav, uas yog maj mam hloov los ntawm pob zeb diamond hlau txiav tshuab. Nyob rau tib lub sijhawm, kev ua tau zoo thiab kev ua tau zoo ntawm laser txiav yog qhov tseem ceeb, muab ntau qhov zoo piv rau cov khoom siv sib txuas ua haujlwm ib txwm siv, suav nrog kev ua haujlwm siab, txoj kev nqaim nqaim, thiab cov nti siab ceev, ua rau nws muaj zog sib tw los hloov pob zeb diamond hlau txiav tshuab thiab qhib txoj hauv kev tshiab rau daim ntawv thov tom ntej - tiam semiconductor cov ntaub ntawv zoo li sili. Nrog rau kev tsim cov thev naus laus zis hauv kev lag luam, qhov loj ntawm silicon carbide substrates tseem nce ntxiv, thiab silicon carbide txiav tshuab yuav txhim kho sai; ua tau zoo thiab siab - laser txiav zoo yuav yog qhov tseem ceeb hauv kev txiav silicon carbide yav tom ntej.
