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激光划⽚原理和特点激光划⽚原理：⽤激光作为切割划⽚⼯具，也是利⽤材料⽓化的原理。
⽤⼀束经过聚焦的激光束照射被加⼯的材料，然后移动⼯件，由于材料因⽓化⽽被去除，故⼯件沿移动⽅向被激光切割划⽚。
特点：（1）由于激光能聚焦成很⼩的光斑，能划很细的线条。
（2）切割深度⼤2～3倍，可控制，⼤⼤提⾼了切割的合格率。
（3）⾮接触式加⼯，硅⽚作⽤时间和作⽤范围⼩，热影响区⼩，不会受机械应⼒⽽产⽣裂纹。
（4）划⽚速度快，⼤⼤提⾼了⽣产率，适于⾃控联机，降低了⽣产成本。
（5）能对镀有保护层的半导体板进⾏划线。
适⽤范围：激光切割划⽚特别适⽤于微电路的制造，如划硅⽚、陶瓷、玻璃、太阳能电池硅⽚、半导体掩膜、集成电路及薄膜电路等。
激光加⼯的优点：范围⼴泛：⼏乎可对任何材料进⾏雕刻切割。
安全可靠：采⽤⾮接触式加⼯，不会对材料造成机械挤压或机械应⼒。
精确细致：加⼯精度可达到0.1mm效果⼀致：保证同⼀批次的加⼯效果完全⼀致。
⾼速快捷：可⽴即根据电脑输出的图样进⾏⾼速雕刻和切割，且激光切割的速度与线切割的速度相⽐要快很多。
成本低廉：不受加⼯数量的限制，对于⼩批量加⼯服务，激光加⼯更加便宜。
切割缝细⼩：激光切割的割缝⼀般在0.1-0.2mm。
切割⾯光滑：激光切割的切割⾯⽆⽑刺。
热变形⼩：激光加⼯的进销存激光割缝细、速度快、能量集中，因此传到被切割材料上的热量⼩，引起材料的变形也⾮常⼩。
激光加⼯有许多优点：①激光功率密度⼤，⼯件吸收激光后温度迅速升⾼⽽熔化或汽化，即使熔点⾼、硬度⼤和质脆的材料(如陶瓷、⾦刚⽯等)也可⽤激光加⼯；②激光头与⼯件不接触，不存在加⼯⼯具磨损问题；③⼯件不受应⼒，不易污染；④可以对运动的⼯件或密封在玻璃壳内的材料加⼯；⑤激光束的发散⾓可⼩于1毫弧，光斑直径可⼩到微⽶量级,作⽤时间可以短到纳秒和⽪秒,同时,⼤功率激光器的连续输出功率⼜可达千⽡⾄⼗千⽡量级，因⽽激光既适于精密微细加⼯,⼜适于⼤型材料加⼯；⑥激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电⼦计算机相结合，实现加⼯的⾼度⾃动化和达到很⾼的加⼯精度；⑦在恶劣环境或其他⼈难以接近的地⽅，可⽤机器⼈进⾏激光加⼯。
武汉元禄光电技术有限公司紫外激光加工技术在硅晶圆中的应用硅材料是地壳中最为丰富的元素半导体，是电子器件中主要的原材料，广泛应用于大规模集成电路领域，我们所熟知的产品有晶圆。
晶圆是半导体行业中最前沿的技术产品，一切的半导体技术从晶圆开始，晶圆我们常称之为硅晶片或硅晶圆。
晶圆的加工是半导体制程中的重要环节，其加工制成也体现着一个国家的先进技术，代表着国家的竞争力。
早在四月份，国内就出现半导体技术被欧美国家卡脖子的情况，引起了大家的广泛关注，同时，也激起了发愤图强，发展半导体技术的口号与行动。
在半导体领域中，前沿的晶圆加工技术是重中之重，如光刻显影技术，我们国家也一直在奋力追赶，引进了7nm工艺的ASML 光刻机，提升工艺制程的品质。
那么你知道在晶圆工艺制程中还有那些重要制程吗？元禄光电带大家了解紫外激光加工技术在硅晶圆工艺制程中的应用。
硅晶圆（图片源自网络）紫外激光加工技术应用到硅晶圆中的设备有紫外激光切割机以及紫外激光打标机，分别对应的是晶圆划线以及晶圆打标。
硅晶圆激光切割硅晶圆在制作过程中通常是制作成分成6/8/12/18寸等多规格晶圆，包含了大量的晶片，应用到半导体制程中需要将晶圆中的晶片切割成一个个小片，再封装到半导体元器件中。
这个工艺制程就需要用到紫外激光切割机，对晶圆进行划片，在裂片的方式加工。
传统的加工方式采用的是刀片的加工模式，而随着晶圆制程的改进，以及碳粉材料参杂的应用，晶圆的硬度越来越高，对加工的要求越来越高，紫外激光技术的应用很好的解决了这种缺陷，尤其是12寸晶圆加入碳粉后，硬度更高，紫外激光切割机的技术优势也就更明显。
武汉元禄光电技术有限公司目前，紫外激光切割机应用到晶圆中采用的是高功率紫外激光器，利用物镜作为光斑聚焦镜，通过高密度高能量光束实现对晶圆的划线，在裂片方式加工。
激光作为先进加工技术的打标，其技术的扩展能力高，可随着晶圆加工工艺制程的提高，而提升激光切割技术工艺品质，可根据需求导入皮秒紫外激光切割机以及飞秒紫外激光切割机，未来紫外激光切割技术在晶圆切割领域将大有可为。
•晶圆划片工艺分析•来源：中国IC技术交易网晶圆划片工艺已经不再只是把一个硅晶圆划片成单独的芯片这样简单的操作。
随着更多的封装工艺在晶圆级完成,并且要进行必要的微型化,针对不同任务的要求,在分割工艺中需要对不同的操作参数进行调整。
例如,分割QFN封装需要具有可以切割柔性和脆性材料组成的复合基板的能力。
MEMS封装则常常具有微小和精细的结构&mdashmdash;梁、桥、铰链、转轴、膜和其他敏感形态&mdashmdash;这些都需要特别的操作技术和注意事项。
在切割硅晶圆厚度低于100?,或者像GaAs这样的脆性材料时,又增添了额外的挑战&mdashmdash;例如碎片、断裂和残渣的产生。
像晶圆划线和切割,这两种将晶圆分割成单独芯片工艺中最常见的技术,通常是分别采用金刚石锯和金刚石划线工具完成的。
2 激光技术的更新使激光划线和激光划片成为一种可行的选择,特别在蓝光LED封装和GaAs基板应用中。
图1.采用标准UV胶带的分割工艺流程图。
无论选择哪种分割工艺,所有的方法都需要首先将晶圆保护起来,之后进行切割,以保证进入芯片粘结工序之前的转运和存储过程芯片的完整性。
其他的可能方法包括基于胶带的系统、基于筛网的系统以及采用其他粘结剂的无胶带系统。
工艺标准的切割工艺中首先是将减薄的晶圆放置好,使其元件面朝下,放在固定于钢圈的释放胶带上。
这样的结构在切割过程中可以保证晶圆,并且将芯片和封装继续保持在对齐的位置,方便向后续工艺的转运。
工艺的局限来自于减薄晶圆的应用,在存储之后很难从胶带上取下晶圆,采用激光的话容易切到胶带,同时在切割过程中冷却水的冲击也会对芯片造成损伤。
基于胶带的分割图2.可处理200或300 mm晶圆的UV固化单元可以放置在桌子上,采用365 nm波长的激光每个小时可以处理50片晶圆。
采用基于胶带的系统时,需要重点考虑置放系统,以及所采用的条带类型是不是适合要切割的材料。
1 传统划片技术所面临的难题随着向轻薄短小的发展趋势，IC的封装也起了很大的变化．如记忆体IC，已由早期的单一chip变成多层chip堆栈的封装，一颗IC里叠了7、8层芯粒（chip），韩国三星半导体今年稍早更公开展示了其超薄晶圆的封装技术已达16层的堆栈，而封装后的尺寸还要比原来同容量的IC更小。
因此芯片的厚度也由650μm一路减薄至120、100、75、50、25、20 μm。
当厚度降到100 μm以卜，传统的划片技术已经山现问题，产能节节下降，破片率大幅攀升。
芯片在此阶断价值不斐，几个百分点的破片率可能吃掉工厂辛苦创造的利润。
另外，晶圆的制造技术中，为了提升效能，采用了low-k材料，在其结构中有多层的金属和一些易碎的材料。
当传统钻石刀片遇到这些延展性高的金属层，钻石颗粒极易被金属削包住而失去部份切削能力，在此情况下进刀，极易造成破片或断刀。
其实，除了先进的IC之外，在传统二极管（Diode）的晶圆划片，钻石刀同样有许多无法满足业界需求的地方：比如Gpp晶圆的划片，机械方式的磨削造成玻璃批覆层严重破损而导致绝缘不良和严重漏电，为了克服这一问题，业界只好自求多福发展出各种复杂的工艺去弥补这项缺陷。
将玻璃层只长在切割道（Cutting Street）两旁。
对方形晶粒而言，这个方式已被业界延用多年。
但对六角型晶粒（Hexagonal Dice）而言，还存在问题，即六角型每边的三角型被浪费。
在每一分一毫都需计较的二极体行业，3 0％～40％主原料（芯片）的损失是极可怕的。
通过新的技术，这些长期以来的失血，是完全可以被止住。
在以蓝宝石为基板的高亮度LED晶圆的划片．亦存在严重的划片问题。
传统的蓝宝石晶圆的划片_丰要有2种方式：用钻石笔或钻石刀片。
在蓝宝石晶圆上先划很浅的线，再裂片。
由于蓝宝石材质本身相当硬，无论选哪种方式，工具的损耗都非常严重；裂片后，整体良品率也不高。
这些长期困扰LED、业界的问题，现在随着紫外激光划片系统的运用，已大为改善。
LED晶圆激光刻划技术Lighting the Way Forward “Brochure_-_LED_Scribing_(Oct_2009)”中文翻译(封面)Solutions to Make, Manage and Measure Light SM第一页：照明用LED光源照亮未来温室效应造成的全球气候变暖等负面效应，促成了世界范围绿色节能运动的兴起。
在照明方面，当今世界不断寻求更高效节能的光源作为传统照明光源的替代品，LED光源是最佳的选择，随之而来的是近年来高亮度LED在照明领域的应用持续而迅速的扩大。
LED制造中激光晶圆刻划工艺的引入，使得LED在手机、电视以及触摸屏等LCD背光照明大量使用，而最令人兴奋地是白光LED在照明方面的应用。
当今世界，大约有120亿只白炽灯仍在使用，每年产生大约40，000万亿流明-小时的照明量，这造成了巨大的能量消耗，等同于每年消耗接近10亿吨燃煤。
拿美国而言，照明消耗的能源竟高达全国汽车消耗能源的一半。
美国能源部通过对俄勒冈州家庭照明的最近调查表明LED作为照明源较传统的白炽灯和卤素灯节省大约80%的电能。
随着市场的持续增长，LED制造业对于产能和成品率的要求变得越来越高。
激光加工技术迅速成为LED制造业普遍的工具，甚者成为了高亮度LED晶圆加工的工业标准。
激光刻划LED刻划线条较传统的机械刻划窄得多，所以使得材料利用率显著提高，因此提高产出效率。
另外激光加工是非接触式工艺，刻划带来晶圆微裂纹以及其他损伤更小，这就使得晶圆颗粒之间更紧密，产出效率高、产能高，同时成品LED器件的可靠性也大大提高。
Spectra-Physics工业激光器具有高峰值功率以及卓越的光束质量等优势，是LED加工的理想工具，为LED工业带来洁净的刻划线条、更高的产能以及成品LED更高的亮度。
激光刻划的优势●可以干净整齐的刻划硬脆性材料●非接触式工艺低运营成本●减少崩边、微裂纹、分层等缺陷的出现●刻划线条窄提高了单片晶圆上的分粒数量●减少微裂纹提高了成品LED器件的长期可靠性●大范围的加工容差使得工艺可控性良好，是低成本高可靠性的工艺。
晶圆激光切割工艺技术晶圆激光切割工艺技术是一种将激光技术应用于半导体制造过程中的一种切割方法。
它通过利用激光的热效应，将激光束聚焦到晶圆材料上，从而可以实现高精度、高效率的切割。
在晶圆激光切割工艺技术中，首先需要选择合适的激光源。
常见的激光源有固体激光器、气体激光器和半导体激光器等。
不同的激光源具有不同的特点和适用范围，需要根据实际需求进行选择。
在切割过程中，激光束可以通过透镜等光学元件进行聚焦，从而可以实现高能量密度的激光束。
晶圆材料会在激光束的照射下被加热，其温度逐渐升高。
当温度达到晶圆材料的熔点时，材料开始熔化，并随着激光束的扫描，不断形成切割孔洞。
晶圆激光切割工艺技术具有以下几个优点。
首先，由于激光束是非接触式的切割方法，因此可以避免因切割过程中与晶圆材料接触而引起的污染和损伤。
同时，激光束的直径非常小，可以实现非常细小的切割孔洞，从而可以实现高分辨率和高精度的切割。
此外，晶圆激光切割工艺技术还具有切割速度快、切割质量高和可靠性强的特点。
由于激光切割是通过热效应实现的，因此可以实现非常高效率的切割。
同时，由于激光束的能量集中在非常小的空间范围内，可以实现非常小的切割孔洞，从而得到更高的切割质量。
此外，激光切割具有高可靠性，可以适应各种复杂形状和材料的切割需求。
然而，晶圆激光切割工艺技术也存在一些挑战和难点。
首先，由于激光切割需要对晶圆材料进行加热，因此可能会引起晶圆材料的热应力，从而影响材料的性能和可靠性。
此外，激光切割过程中会产生大量的热量和烟尘，需要进行有效的散热和烟尘处理。
同时，晶圆激光切割工艺技术的设备和操作都需要非常高的技术要求，对操作人员的技术水平和经验要求非常高。
总的来说，晶圆激光切割工艺技术是一种高效、高精度的切割方法，广泛应用于半导体制造领域。
随着激光技术的不断发展和创新，相信晶圆激光切割工艺技术将会越来越成熟和完善，为半导体制造业的发展提供强有力的支持。
晶圆激光划片技术简析高爱梅;张永昌;邓胜强【摘要】针对晶圆划片工艺,分析了激光半划、激光全划、激光隐形划切和异形芯片的划切等工艺方法的特点.结合典型试验案例,提供了每种划片方式的适用领域,对晶圆划片具有一定的工艺参考价值.%Aiming at wafer dicing technics, this paper analyzes technics characteristic of laser half-dicing, laser full-dicing and laser stealth dicing. Fall together some typical test cases, provides the appropriate application field of each dicing method. It may be of reference value to wafer dicing.【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】5页(P26-30)【关键词】晶圆划片;激光划片;半划;全划【作者】高爱梅;张永昌;邓胜强【作者单位】中国电子科技集团公司第四十五研究所, 北京 100176;中国电子科技集团公司第四十五研究所, 北京 100176;中国电子科技集团公司第四十五研究所, 北京 100176【正文语种】中文【中图分类】TN305.1随着激光器及相关光学元件制造技术的发展，为激光加工设备的开发提供了强大支撑，极大地促进激光微加工应用的广度和深度。
晶圆划片是将制作好图形的晶圆按切割道分割成单一芯片的过程。
随着芯片设计及制造技术的升级，对半导体封装工艺提出新的需求。
如：超薄硅晶圆、低k介质晶圆、含悬梁薄膜结构的微机电系统（MEMS,micro electro mechanical system）器件晶圆、硬脆碳化硅晶圆、软脆碲锌镉晶圆等，使得晶圆划片工艺面临新挑战，需求促进设备加工手段升级。
深紫外LED激光划片工艺的研究【摘要】近年来，led行业发展迅速，尤其是深紫外led研发及应用已经吸引越来越多的关注。
本文利用355nm固态紫外激光加工设备，系统研究了激光功率密度、重复频率、切割速度、单脉冲能量等工艺参数切割倒装器件的0.22mm 厚单晶硅片的外观和效率的影响规律。
结果表明，工艺采用双面切割，并只能采用正面裂片方式，背切速度92mm/s，正切速度98mm/s，激光功率1.30w，prf=130khz，可达到最优裂片效果。
【关键词】深紫外led;激光切割;单晶硅1.深紫外led结构特点首先，深紫外led后道工艺中的划裂工艺，难点是：由于深紫外led（波长为280nm）其发出的紫外光会被正面p-gan层吸收，所以深紫外led只能由背面出光，在制程工艺中，必须采用倒装方式。
这就使后续划裂工艺中，必须采用正裂片方式进行，以避免损伤器件。
目前，工业上选用的理想的倒装材料为单晶硅。
它是典型的共价键结合的材料，硬度高、脆性很大，很难加工。
为了提高加工精度和质量，采用紫外激光来进行划片。
紫外激光因波长短、材料吸收率高、加工速度快、热影响区小、可聚焦光斑尺寸小等特点，特别是近年来迅速发展起来的全固态紫外激光器，重复频率高、性能可靠、光束质量好、功率稳定，在电子制造工业和半导体行业的精密加工和微细加工领域中得到广泛应用。
紫外激光加工硅片的研究，国外科研机构起步较早，短波长激光加工硅片的研究和报道的文献较少。
本文利用紫外激光划片设备对深紫外led划硅片工艺进行了深入的研究。
2.实验设备与材料2.1实验设备实验设备激光器采用355nm全固态紫外激光器，最大平均功率2w，重复频率90-150khz，光学系统由扩束镜、全反射镜和聚焦镜组成。
工作台最高速度100mm/s，xy平台定位精度为±3um，xy平台重复精度为±1um，平台旋转精度为±0.001°，定位检测分辨率为±0.5um。
