激光切割半导体晶圆的优势以及清洗方式

来源: | 作者:PanYunKJ | 发布时间: 2023-11-20 | 223 次浏览 | 分享到:
激光切割半导体晶圆的优势在于高精度、非接触性、可控性好和自动化程度高。切割方法包括热熔切割、熔融蚀刻切割、热应力切割和筛孔切割。清洗步骤包括溶剂清洗、超声波清洗、DI水冲洗和氮气吹干。水气二流体清洗是一种高效、可控、环保且适用于多种材料的清洗方法。

激光切割半导体晶圆的优势主要包括以下几点:

1. 高精度:激光切割具有极高的定位精度和切割质量,可以实现微米级别的精细切割,不会对晶圆产生破裂或机械应力。

2. 非接触性:激光切割是一种非接触加工方法,不会引入外界的压力或力量,避免了晶圆表面的损伤和污染。

3. 可控性好:激光的功率、速度和形状可以通过调整激光参数进行精确控制,以满足各种切割需求,且适应性强。

4. 自动化程度高:激光切割可以与自动化系统结合,实现晶圆的高效连续切割,提高生产效率。

根据晶圆切割的方法和原理不同,激光切割可以分为以下几种分类:

1. 热熔切割:采用高能量密度的激光束,直接熔化晶圆材料并使其断裂。

2. 熔融蚀刻切割:激光作用于晶圆材料表面,产生高温并使其熔融,然后通过流体流动或气体喷射的方式将熔融材料除去。

3. 热应力切割:激光束在晶圆材料中产生热应力,引起晶圆断裂。

4. 筛孔切割:利用激光束在晶圆材料上打出一系列孔洞,然后通过机械力或其他方法使晶圆断裂。

切割后的晶圆需要进行清洗以去除切割产生的碎屑和污染物。清洗的基本步骤包括:

1. 溶剂清洗:使用有机溶剂或超纯水对晶圆进行浸泡或喷淋,以去除切割产生的粉尘、油污等。

2. 超声波清洗:将晶圆放置在超声波清洗器中,利用超声波振动效应将附着在晶圆表面的微小颗粒和污垢松动并剥离。

3. DI水冲洗:用超纯水对晶圆进行冲洗,以彻底清除残留的污染物。

4. 氮气吹干:利用氮气对晶圆进行吹干,以避免水渍残留和氧化。

水气二流体清洗(Water Vapor Aerosol Cleaning,WVAC)是一种基于水和气体的清洗方法,具有以下优点:

1. 高效性:水气二流体清洗可提供高浓度的水蒸气颗粒,通过冷凝作用,能够迅速将微小的颗粒、污染物吸附到颗粒上,并有效去除晶圆表面的污染物。

2. 可控性好:水气二流体清洗可以根据实际需求调整水蒸气的浓度和粒径,以满足不同清洗要求。

3. 环保性:水气二流体清洗不会产生有机溶剂或其他有害废物,对环境友好。

4. 适用范围广:水气二流体清洗适用于多种材料和表面,如半导体晶圆、光学元件等。

例如,在半导体工业中,使用水气二流体清洗可以去除晶圆表面的金属粉尘、有机物和有害气体等,同时提供良好的清洁度和表面平整度。