晶圆,作为半导体制造的核心材料,是集成电路及其他微电子器件的基板。它通常由单晶硅制成,具有平整光滑的表面,常规厚度在0.5毫米左右,直径主流为200毫米(8英寸)、300毫米(12英寸)。晶圆制造过程复杂,包括硅的净化与熔炼、硅锭切割、晶圆抛光、光刻、蚀刻、离子注入、电镀与抛光、晶圆测试与切割等多个步骤。其材料特性决定了芯片的电学性能,对纯度、平整度、缺陷率等有着严格的要求。
晶圆划片加工问题
在晶圆划片加工中,激光划片技术因其高精度和非接触加工优势被广泛应用。然而,加工过程中仍可能遇到以下常见加工质量问题
切口毛刺与崩边:冷却不足或刀片磨损导致。解决方案是优化冷却系统,升级冷水机制冷量,增加水流量,减少材料受热不均。
切割精度下降:划片机定位精度不足、切割参数设置不当或工作台不稳定。解决方案是提高定位精度,合理设置切割参数。
切割面不平整:刀片磨损、切割参数不当或主轴精度下降。解决方案是定期维护设备,校准划片机精度。
激光冷水机在晶圆划片中的作用
激光冷水机在晶圆划片中发挥着关键作用,通过精准控温保障激光器和光学系统的稳定性。它能有效应对激光器温度波动导致的波长漂移问题,确保切割精度;同时,优化冷却方式以抑制切割过程中的热应力,防止晶格畸变引发的崩边或微裂纹,从而保护晶圆质量。此外,激光冷水机采用闭式循环水冷系统,隔绝外部污染,配合监控与报警功能,显著提升了设备的长期运行可靠性。
晶圆划片质量直接决定芯片良率,而激光冷水机通过精准控温和热管理,可显著减少毛刺、崩边等问题。选型时需匹配设备热负荷与环境要求,并建立系统化维护体系以保障长期稳定运行。
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