半导体制造中最重要的激光应用
我们的信息图清晰地展示了激光技术在半导体制造中的关键作用——从硅晶体到成品微芯片。在前端,激光工艺可进行晶圆的切割、曝光、蚀刻、掺杂和平滑处理,而精确的激光测量可确保质量。在后端,激光可用于分离、连接、构造和打标芯片。这幅图清楚地显示了芯片制造商如何在众多工艺中使用激光:将其作为实现最高精度、效率和质量的工具。

1. 锭材切片
激光以对材料温和的方式将硅单晶切割成极薄的晶圆。
2. 穿透玻璃孔
激光束在绝缘层和半导体层中钻出微小的通孔。它们可以实现例如 3D 芯片中电路层的垂直连接。
3. DUV/EUV 曝光
要为曝光过程提供深紫外(DUV)或极紫外(EUV)射线,就需要激光。
4. 激光退火
激光持续几纳秒、选择性地加热靠近表面的晶圆区域。这可以修复晶体缺陷并激活掺杂剂。
5. 激光辅助蚀刻
激光加热特定区域,以加速局部蚀刻。这对复杂形状尤其有用。
6. 检测和计量
非接触式激光测量和缺陷检测确保铸造车间几乎每个工步后的质量和过程控制。
7. 开槽
激光可在晶圆或基底材料上切割出细槽。这样可以降低后续切割过程中的机械应力,提高成品率。
8. 激光切割
激光束将晶圆切割成单个芯片(晶粒),不产生微粒。激光工艺尤其常用于非常薄的晶圆。
9. 印刷电路板/基底钻孔
激光可在印刷电路板和基底上钻出用于电气连接的微小孔洞,尤其适用于高密度组件。
10. 激光辅助密闭消融
激光可定点去除表面材料,例如用于露出难以触及的接触点。
11. 激光辅助焊接
激光加热微小的焊接点,从而连接芯片和载体元件。
12. 激光微焊接
激光束在特定点熔化细丝,从而焊接接触点。
13. 激光束辅助粘接
激光通过定向加热,为芯片与基底或外壳的热压接合做好准备。
14. 临时(解除)粘接
激光可在加工过程中对芯片和载体进行必要的临时连接(粘接)或断开(解除粘接)。
15. 再分布层结构(RDL)
激光能构造出薄金属层(再分布层),将信号从芯片传递到外部,并将多个芯片连接在一起。
16. 打标
激光打标机可在芯片和外壳上打上序列号、二维码或徽标。
17. 激光分离
激光束可将单个芯片、模块或印刷电路板部件从较大的组件(面板)中分离出来。
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