紫外激光加工技术在硅片晶圆中的应用

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。

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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。

硅晶圆激光打标

随着工艺制程技术水平的提升，对晶圆品质的要求越来越高，因此对品质控制更加严格，为了方便追溯晶圆品质管理，在晶圆表面的空白区域或晶片表面标记处文字或二维码。

硅晶圆1*1mm二维码激光打标案例

在晶圆表面或晶片表面标记出的二维码和文字与我们常见的激光打标二维码没有本质的区别，不过加工的品质以及工艺的要求更加严格、也更加精细。通常对二维码的大小要求在

1*1mm以下，字符大小要求在0.8mm以下，也就表明对激光打标设备提出来更高的要求。

为了满足在硅晶圆上的精细激光打标要求，元禄光电开发出了微细精密UV紫外激光打标技术，专门针对硅晶圆、晶片表面打标，这种技术采用相机定位，直线电机把控精度，小于10微米的超细聚焦光斑，能有效的满足加工工艺需求，并保证二维码的评级达到A级，满足设备读取，实现产品品质控制的目的。

硅晶圆的工艺制程是先进技术的代表，标志着一个国家的先进水平，想要不出现被卡脖子的现状，唯有发展自己的技术，才能跳出这个泥潭，作为激光从业者，元禄光电就致力于晶圆表面加工技术，做到极致，为国家的进步做贡献，实现国产化生产，提升国家竞争力。