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激光器晶圆的切割工艺

关于激光器晶圆切割问题,

在上次的基础上补充一些内容,大家建议取消文章收费设置,本主觉得有道理,以后发文均不收费了。

这是一篇关于晶圆切割的问题,主要是我用到的GaAs晶圆,也可以应用到InP晶圆等等需要晶面的晶圆上,供大家借鉴。

如下图,dies从wafer上切割下来,才能进行下一步的封装,切割线在设计晶圆的时候都有考量。

1 晶圆切割

晶圆切割的方法有许多种,常见的有砂轮切割,比如disco的设备;激光切割、划刀劈裂法,也有金刚线切割等等。

这个就是砂轮切割,一般就是切穿晶圆,刀片根据产品选择,有钢刀、树脂刀等等。

但是对于激光器芯片来说不能进行激光或者刀片这些直接物理作用的方法进行切割。

比如GaAs或者Inp体系的晶圆,做侧发光激光时,需要用到芯片的前后腔面,因此端面必须保持光滑,不能有缺陷。切GaAs、InP材质具有解离晶面,沿此晶面,自动解离出光滑的晶向面,对发光效率等影响很大。

因此常用先正面划开一个豁口,然后用劈刀顶开自动劈裂。

同时要保证劈裂方向是完全沿着晶向方向劈开的,如上图a,如果劈裂斜了就可能出现b的现象。

2 激光晶圆切割

1. 晶圆减薄

晶圆减薄至150~100um的厚度,太厚很难切开,由于硬度问题且不一定会沿着晶向方向。一般激光器的晶圆也需要薄一些,太厚体电阻太大。

 2. 贴到专用的蓝膜治具上

 3. 沿着红线划成一个一个的小块,也叫cell,采用的时候金刚石划刀

4. 划完之后,采用劈裂机劈开。cell就解离出来了。

5. 取出cell单元,进一步切成bar条,黄色的线就表示一根bar条,分别在红色前后两端划出一小段沟槽即可。

6. 划完之后,采用劈裂机劈开,蓝膜在上,cell在下,从上往下劈,红色是预先划的沟槽,由于力的作用,都会先从沟槽开始劈裂。

7. 劈成bar条之后,由于左右两边有一部分被划伤,是不能用作有效芯片的,因此后期这一部分会被舍掉。因而这一段距离的芯片通常会做一些其他方面的设计,比如测试电极啊,bar条或者chip命名什么的。

到这一步,有的bar条直接拿去测试了。

8. bar条分成chip

9. 方法同上,也是先划,后劈,但是激光器侧边不像前后出光反射面,不需要保持晶向劈裂,因此可以从头划到尾。

劈裂完成之后,进行扩膜,一颗一颗的芯片就ok了。

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