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芯片从诞展至今经历了几代的升级和改造,但一种主要材质是没有发生任何变化的,那就是晶圆。众所周知,一颗芯片在成品之前须让晶圆经历过上百个生产工序才能诞生,它如同艺术家手里的画板一样,承载着各种电子信息技术设计的意图。作为芯片的核心材质,晶圆一直以来都是现代电子领域的基础
晶圆划片是半导体芯片制造工艺流程中的一道的工序,在晶圆制造中属于后道工序。将做好芯片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片(晶粒),称为晶圆划片。Si、SiC、Sapphire、Inp等材料被广泛应用于半导体晶圆的衬底材料。随着晶圆集成度大规模提高,晶圆趋向于轻薄化,传统的很多加工方式已不再适合。于是部分工序引入了激光切割技术。
由于激光在聚焦上的优点,聚焦点可小到亚微米数量级,从而对晶圆的微处理更具有优势,可以进行小部件的加工。即使在不高的脉冲能量水平下,也能得到较高的能量密度,有效进行材料加工。激光划片属于非接触式加工,可以避免出现芯片破碎和其它损坏现象。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%。
晶圆制造厂把这些多晶硅融解,再在融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。
在许多晶圆的切割期间经常遇到的较窄迹道(street)宽度,要求将每一次切割放在迹道中心几微米范围内的能力。这就要求使用具有高分度轴精度、高光学放大和对准运算的设备。当用窄迹道切割晶圆时的一个常见的推荐是,选择尽可能薄的刀片。可是,很薄的刀片(20µm)是非常脆弱的,更容易过早破裂和磨损。结果,其寿命期望和工艺稳定性都比较厚的刀片差。对于50~76µm迹道的刀片推荐厚度应该是20~30µm。