晶圆激光切割与刀片切割工艺介绍讲课文档
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GPP 晶圆及其成品。
现在五页，总共十七页。
二极管 GPP 晶圆
晶圆图片
触发管 GPP 晶圆
现在六页，总共十七页。
直线六边形 GPP 晶圆
晶圆图片
硅放电管晶圆
现在七页，总共十七页。
双台面方片可控硅晶圆
晶圆图片
现在八页，总共十七页。
传统划片方法---刀片
最早的晶圆是用划片系统进行划片（切割）的，现在这 种方法仍然占据了世界芯片切割市场的较大份额，特别是在 非集成电路晶圆划片领域。金刚石锯片（砂轮）划片方法是 目前常见的晶圆划片方法。
现在十三页，总共十七页。
激光划片工艺介绍
1.激光划片是非机械式的，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。
2.激光划片采用的高光束质量的光纤激光器 对芯片的电性影响较小，可以提供更高的 划片成品率。
3.激光划片速度为150mm/s。划片速度较快
现在十四页，总共十七页。
激光划片工艺介绍
现在十一页，总共十七页。
传统划片工艺介绍
4.刀片划片速度为 8-10mm/s，划片速度较慢。且切割不同的晶圆片，
需要更换不同的刀具。
5.旋转砂轮式划片（Dicing Saw）需要刀片冷却水和切割水，均为 去离子水（DI 纯水）
6.刀片切割刀片需要频繁的更换，后期运行成本较高。
现在十二页，总共十七页。
新型划片---激光
激光属于无接触式加工，不对晶圆产生机械应力的作用 ，对晶圆损伤较小。
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优越性, 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
地进行材料加工。
大多数材料吸收激光直接将硅材料汽化，形 成沟道。从而实现切割的目的因为光斑较小， 最低限度的炭化影响。
4.激光可以切割厚度较薄的晶圆，可以胜任 不同厚度的晶圆划片。
5.激光可以切割一些较复杂的晶圆芯片，如 六边形管芯等。
现在十五页，总共十七页。
激光划片工艺介绍
6.激光划片不需要去离子水，不存在刀具磨 损问题，并可连续24小时作业。
7.激光具有很好的兼容性，对于不同的晶圆 片，激光划片具有更好的兼容性和通用性。
现在九页，总共十七页。
传统刀片划片原理
刀片划片原理--- 撞击
当工作物是属于硬、脆的材质，钻石颗粒会以撞
击（Fracturing）的方式，将工作物敲碎，再利用刀
口将粉末移除。
特性：容易产生崩碎
（Chipping）
钻石颗粒撞击
•微小裂纹的范围
•钻石颗粒旋转方向
工作物 例：矽晶片、玻璃
工作物移动的方向
晶圆激光切割与刀片切割工艺介绍
现在一页，总共十七页。
• 名词解释 • 应用范围 • 传统划片工艺介绍
• 激光划片工艺介绍
• 两种工艺对比介绍 • 后期运行成本比较
目录
现在二页，总共十七页。
什么是晶圆划片 ？
• 晶圆划片(即切割）是半导体芯片制造工艺流程中的一道必不可
少的工序，在晶圆制造中属后道工序。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），称之为晶圆划片。
现在十六页，总共十七页。
对比表格
现在十七页，总共十七页。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
现在十页，总共十七页。
传统划片工艺介绍
1.机械划片是机械力直接作用在晶圆表面，在晶体内部产生应力损伤 ，容易产生晶圆崩边及晶片破损。
2.由于刀片具有一定的厚度，由此刀具的划片线宽较大。金刚 石锯片划片能够达到的最小切割线宽度一般在25～35微米之 间。
3.刀具划片采用的是机械力的作用方式，因而刀具划片具有一定的局 限性。对于厚度在100微米以下的晶圆，用刀具进行划片极易导致 晶圆破碎。
现在三页，总共十七页。
半导体器件
• 半导体器件分类
半导体器件
半导体分立器件 半导体集成电路
部分器件可用于 激光划片
发光二极管，三极管，整流桥， 可控硅，触发管 IGBT,VNOS管等
光电，显示，语音，功率， 敏感，电真空，储存， 微处理器件等
现在四页，总共十七页。
我们的应用范围
• 以现在我们所掌握的技术，目前我们只能在一种在半导体行业 内称为 GPP (Glass passivation Process) 的工艺 所生产的台面二 极管、方片可控硅、触发管晶圆的划片中应用，与传统的划片工 艺相比有较大优势，目前国内有 很多家工厂生产这种工艺制造的
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二极管 GPP 晶圆
晶圆图片
触发管 GPP 晶圆
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直线六边形 GPP 晶圆
晶圆图片
硅放电管晶圆
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双台面方片可控硅晶圆
晶圆图片
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传统划片方法---刀片
最早的晶圆是用划片系统进行划片（切割）的，现在这 种方法仍然占据了世界芯片切割市场的较大份额，特别是在 非集成电路晶圆划片领域。金刚石锯片（砂轮）划片方法是 目前常见的晶圆划片方法。
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激光划片工艺介绍
1.激光划片是非机械式的，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。
2.激光划片采用的高光束质量的光纤激光器 对芯片的电性影响较小，可以提供更高的 划片成品率。
3.激光划片速度为150mm/s。划片速度较快
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激光划片工艺介绍
现在十一页，总共十七页。
传统划片工艺介绍
4.刀片划片速度为 8-10mm/s，划片速度较慢。且切割不同的晶圆片，
需要更换不同的刀具。
5.旋转砂轮式划片（Dicing Saw）需要刀片冷却水和切割水，均为 去离子水（DI 纯水）
6.刀片切割刀片需要频繁的更换，后期运行成本较高。
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新型划片---激光
激光属于无接触式加工，不对晶圆产生机械应力的作用 ，对晶圆损伤较小。
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优越性, 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
地进行材料加工。
大多数材料吸收激光直接将硅材料汽化，形 成沟道。从而实现切割的目的因为光斑较小， 最低限度的炭化影响。
4.激光可以切割厚度较薄的晶圆，可以胜任 不同厚度的晶圆划片。
5.激光可以切割一些较复杂的晶圆芯片，如 六边形管芯等。
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激光划片工艺介绍
6.激光划片不需要去离子水，不存在刀具磨 损问题，并可连续24小时作业。
7.激光具有很好的兼容性，对于不同的晶圆 片，激光划片具有更好的兼容性和通用性。
现在九页，总共十七页。
传统刀片划片原理
刀片划片原理--- 撞击
当工作物是属于硬、脆的材质，钻石颗粒会以撞
击（Fracturing）的方式，将工作物敲碎，再利用刀
口将粉末移除。
特性：容易产生崩碎
（Chipping）
钻石颗粒撞击
•微小裂纹的范围
•钻石颗粒旋转方向
工作物 例：矽晶片、玻璃
工作物移动的方向
晶圆激光切割与刀片切割工艺介绍
现在一页，总共十七页。
• 名词解释 • 应用范围 • 传统划片工艺介绍
• 激光划片工艺介绍
• 两种工艺对比介绍 • 后期运行成本比较
目录
现在二页，总共十七页。
什么是晶圆划片 ？
• 晶圆划片(即切割）是半导体芯片制造工艺流程中的一道必不可
少的工序，在晶圆制造中属后道工序。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），称之为晶圆划片。
现在十六页，总共十七页。
对比表格
现在十七页，总共十七页。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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传统划片工艺介绍
1.机械划片是机械力直接作用在晶圆表面，在晶体内部产生应力损伤 ，容易产生晶圆崩边及晶片破损。
2.由于刀片具有一定的厚度，由此刀具的划片线宽较大。金刚 石锯片划片能够达到的最小切割线宽度一般在25～35微米之 间。
3.刀具划片采用的是机械力的作用方式，因而刀具划片具有一定的局 限性。对于厚度在100微米以下的晶圆，用刀具进行划片极易导致 晶圆破碎。
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半导体器件
• 半导体器件分类
半导体器件
半导体分立器件 半导体集成电路
部分器件可用于 激光划片
发光二极管，三极管，整流桥， 可控硅，触发管 IGBT,VNOS管等
光电，显示，语音，功率， 敏感，电真空，储存， 微处理器件等
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我们的应用范围
• 以现在我们所掌握的技术，目前我们只能在一种在半导体行业 内称为 GPP (Glass passivation Process) 的工艺 所生产的台面二 极管、方片可控硅、触发管晶圆的划片中应用，与传统的划片工 艺相比有较大优势，目前国内有 很多家工厂生产这种工艺制造的