通常來說，硅晶圓是由金剛石鋸切割好的，偶而也有用劃線器和剝裂加工的，但劃線器和剝裂加工具有一定的局限性，它們只能平直劃線，且容易缺邊。隨著激光器技術的不斷完善發(fā)展，越來越多的硅片加工采用激光技術，激光器在硅晶圓加工領域的主要應用有切割、劃刻、打孔和打標等。目前用于硅片加工的主要激光光源為倍頻YVO4綠光、紫外光等，但倍頻YVO4激光器操作費時，且價格昂貴，使其應用受到了一定限制。光纖激光器憑借較高的光束質量、較寬的脈沖頻率調節(jié)范圍和較低的成本，使其在硅晶圓加工方面的應用日益獲得飛速發(fā)展。 SPI光纖激光器簡介 目前SPI公司的產品主要分為連續(xù)光纖激光器和脈沖光纖激光器兩大類。連續(xù)光纖激光器包括25～400W系列產品，脈沖光纖激光器包括10～40W系列產品。連續(xù)光纖激光器主要用于硅片切割；脈沖光纖激光器主要用于硅片劃刻、打孔和打標等。 G3脈沖激光器——與基于Q開關技術的光纖激光器不同的是，SPI公司的10～40W G3（第三代）脈沖激光器采用主振蕩功率放大（MOPA）技術，由于其輸出頻率是由種子光的頻率決定的，而種子激光的頻率可通過電調制的方式直接控制，因此該激光器具有連續(xù)輸出（當種子光的輸出為連續(xù)輸出時）和脈沖輸出（當種子光的輸出為脈沖輸出時） 兩種操作模式。在脈沖模式下，40W脈沖激光器重頻率范圍為1～500kHz，峰值功率可達20kW，單脈沖能量可達1.25mJ，脈沖寬度可達10nm，并且內置25種波形可供選擇。平均功率、峰值功率、脈沖頻率和脈沖寬度等參數可根據應用需求調整，從而極大地拓寬了G3激光器在硅片加工領域的應用范圍，極大地提高了加工效率。 R4連續(xù)激光器系統(tǒng)——SPI公司的連續(xù)激光器包括25～200W風冷激連續(xù)光器和100～400W水冷連續(xù)激光器，最大調制頻率為100kHz，輸出功率穩(wěn)定性為±0.5%。 激光切割晶圓 SPI公司最近發(fā)明了一種能獲得超高切割質量的高速晶圓切割方法。用200W連續(xù)光纖激光器在200μm （0.008”）厚的多晶硅上以10m/min的速度切割，可以獲得相當平滑的、沒有任何裂紋的切割邊緣 ，以及寬度40μm的非常平行的無裂紋切口。即使在晶圓厚度達1.2mm（0. 05”）時，仍能以超過1m/min的速度實現超高質量切割，能與現有的其他切割方法相匹敵。表1中的數據表明了光纖激光器在硅晶圓切割應用中的競爭性優(yōu)勢。 目前，SPI正在為該加工方法申請專利。該方法可以實現優(yōu)異的切割邊緣質量，圖1顯示了用50W連續(xù)光纖激光器獲得的切割質量。甚至在切割有圖案的晶圓時，也能獲得高質量的頂部邊緣，無任何裂紋顯示（見圖2）。這種新的切割方法也可以像現有的金剛石割鋸技術一樣加工出平直的形狀。表1：SPI 連續(xù)激光器切割參數 圖1：50W連續(xù)激光器切割250