E&R： 使用 Monaco 飞秒슬롯사이트 업进行先进晶圆划片

挑战

总部位于中国台湾高雄市的 E&R Engineering Corp. 希望开发下一代슬롯사이트 업机，能够切割尺寸小于 1 毫米的微型芯片。 E&R 的销售和服务经理 Kevin Chang 解释说：“随着逻辑芯片的整体尺寸不断变小，슬롯사이트 업工艺的技术要求也越来越高。 我们的客户需要从单个晶圆上切割出数以千计的此类芯片，而无需使用슬롯사이트 업槽。 因此，슬롯사이트 업过程需精确且相对温和，以避免对密集的芯片造成任何热损坏或物理损坏，因为这可能对良品率产生负面影响。 但根本的经济因素也决定了对高产出速度的需求。”

该公司成立于 1994 年，为多个行业提供高性能自动化机器，包括半导体、LED、无源元件和医疗器械。 该公司在美国设有服务中心，在东南亚设有多个办事处，现已成为这些高端机器的成功全球供应商，其中许多机器都使用슬롯사이트 업。 （他们产品组合中的其他技术包括等离子处理以及机械冲压机。）

他们的第一批슬롯사이트 업用于打标，但现在生产的슬롯사이트 업支持各种微加工应用，例如钻孔、切割、划片和切槽。 这些机器包括许多 Coherent 公司的슬롯사이트 업和PowerLine슬롯사이트 업打标子系统，波长从紫外到红外，脉冲特性从纳秒到飞秒。

解决方案

Chang 说，由于涉及不同的材料以及整体厚度，多材料晶圆划片通常是一种两步工艺。 他补充道，“关键的第一步是用某种类型的슬롯사이트 업干净地切穿晶圆背面的金属（铜）。 这个步骤的一个主要问题是热影响区 (HAZ)。”他解释说，在划片步骤之后，用第二种工艺从正面切割大部分晶圆。 在这方面，金刚石锯片一直是标准工具，但要制造较小芯片，通常还需要用到等离子内雕等其他工艺。”

热影响区 (HAZ) 是与슬롯사이트 업切割或划片相邻的区域，材料在此处以某种方式发生热改性（例如，熔化、变形或燃烧）。 在切割逻辑芯片时，主要风险是任何 HAZ 都可能损坏电路并削弱其功能。 幸运的是，可以通过使用较短的슬롯사이트 업脉冲来最大限度减小 HAZ。在这种情况下，大部分슬롯사이트 업脉冲能量会被烧蚀材料带走，而不会流入周围基板。

因此，E&R 面临的一个大问题是使用哪种类型的슬롯사이트 업来加工最新的小型芯片。 过去，机器制造商必须选择是使用具有高吞吐量的슬롯사이트 업（例如红外或绿光纳秒光纤슬롯사이트 업），还是具有超低 HAZ 的슬롯사이트 업（例如超短脉冲（USP）슬롯사이트 업）。 虽然以前皮秒脉冲宽度的 USP 슬롯사이트 업很适合这种应用，但随着芯片尺寸的减小，就需要更小的 HAZ，这就需要使用飞秒슬롯사이트 업。

然而，直到最近，飞秒슬롯사이트 업在此类应用中还存在三个局限：只能在有限功率下使用，可靠性/寿命存疑，而且每瓦特成本太高。 但 Coherent 公司最新的 Monaco 슬롯사이트 업使用功率可扩展的光纤技术成功解决了这些问题，其功率高达 60 瓦，封装紧凑坚固。 Chang 解释说，在仔细评估之后，E&R 决定在他们的下一代晶圆划片机（例如 WB-300FGS）上，选择采用 20 W 或 30 W 的 Monaco 型号。

成果

Chang 表示，E슬롯사이트 업;R，更重要的是他们的客户，对슬롯사이트 업herent 公司已经投入生产的Monaco 슬롯사이트 업非常满意。 他指出，他们的 WB-300FGS 机器使用振镜扫描技术来最大限度地提高슬롯사이트 업切割速度。 Monaco 兼具高功率和高重复频率（高达 50 MHz），因此他们能够充分利用这一特性，所以该工具实现了高达 5 m/s 的单通划片速度。 重要的是，这些机器的精度也非常高 (3 µm)，因此，用户能够加工高端晶圆，同时满足非常窄的切割道要求。

Chang 认为短脉冲宽度和卓越的光束质量是两个最关键的参数。 由于这些特性，新的 E&R 机器可以轻松提供宽度 <30 微米的单通슬롯사이트 업和 30-60 微米范围的多通슬롯사이트 업。

他总结道：“在高价值晶圆的微加工应用中，我们提供创新型高性能优质机器，享有来之不易的声誉。 슬롯사이트 업 当然也在所有这些领域做出了贡献。”

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