Laserritzen

In der Halbleiterindustrie bezeichnet der Begriff Ritzen das Verfahren zur Chipvereinzelung, bei dem der Wafer oder das Substrat von einem Werkzeug nur eingeschnitten und anschließend in einem weiteren Schritt durch Brechen des Wafers entlang der geritzten Linien in einzelne Cips vereinzelt wird. In dieser Hinsicht unterscheidet sich das Ritzen vom Dicing, bei dem der Wafer in einem einzigen Bearbeitungsschritt vollständig durchgeschnitten wird.  Ritzen findet in vielen Halbleitertechnologien Anwendung und wird insbesondere in den LED- und III-V-Halbleiterbranchen eingesetzt, in denen relativ kleine Wafer mit eng beieinander liegenden Trennschnitten typisch sind.

LED-Wafer sind teuer. Ihre Fläche ist daher wertvoll und muss optimal genutzt werden. Die mit UV-Lasern erzielten engeren,

schmaleren und saubereren Schnitte ermöglichen eine höhere Anzahl von Chips pro Wafer sowie eine höhere Produktionsausbeute, da weniger Chips beschädigt werden als bei herkömmlichen Ritzverfahren mittels Säge.

IPG-Ritzsysteme arbeiten mit bewährten hochpräzisen Prozessen, die die Ergebnisse optimieren und dem Anwender die Flexibilität bieten, Prozessparameter entsprechend spezifischen Anwendungsanforderungen anzupassen.

Die IPG-Systeme, die normalerweise zum Laserritzen eingesetzt werden, können zur manuellen Beladung oder mit vollautomatischem Teilehandling und Machine Vision konfiguriert werden, um den Durchsatz zu maximieren und den unbeaufsichtigten Betrieb zu ermöglichen.

Ritzen von Saphir

Das Ritzen von Saphir wird auf den bei der LED-Herstellung verwendeten Wafern mithilfe proprietärer Linienstrahltechnologie durchgeführt. Durch die schmale Schnittfuge sind eine höhere Packungsdichte und Wafer-Ausbeute möglich. Der Linienstrahl ermöglicht eine effektivere Nutzung der verfügbaren Laserleistung mit reduzierter Wärmeeinbringung und somit einen hohen Durchsatz. Dieses Beispiel zeigt das Ritzen von Saphir zur LED-Bauteilvereinzelung mit einer Schnittfugenbreite von 2,5 µm.

Laser: Pikosekundenlaser

Ritzen von GaAs- und GaP-Wafern

Ein Laserritzsystem kann einen Durchsatz bieten, der die Gesamtkapazität mehrerer herkömmlicher Trennwerkzeuge übersteigt, und diese Werkzeuge ersetzen. Die Abbildung zeigt das Ritzen von GaP mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/s für einen 30 µm tiefen Schnitt (ausreichend zum Brechen von Wafern mit einer Stärke von bis zu ca. 250 µm). Die Ritzgeschwindigkeit eines UV-Lasers bei ähnlichen Wafern beträgt bis zu sechs Minuten gegenüber zwei Stunden bei der Verwendung von Säge- und Diamantschneidwerkzeugen.

Laser: Pikosekundenlaser, gepulste grüne Nanosekundenlaser, gepulste UV-Nanosekundenlaser

Ritzen von Siliziumkarbid

Die Verwendung von Siliziumkarbid für Hochspannungs- und Hochleistungskomponenten – einschließlich Halbleitern mit großer Bandlücke (Wide-Bandgap-Halbleiter, WBG) – nimmt stetig zu.  Zu den Ritztechniken zählen die Grabenablation und auch ein proprietäres internes Ritzverfahren, das nur geringe Ablagerungen verursacht und ein sehr einfaches Brechen und Trennen von Chips ermöglicht. Die Abbildung zeigt das Ritzen von 100 µm starkem SiC mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/s.

Laser: Pikosekundenlaser, gepulste grüne Nanosekundenlaser, gepulste UV-Nanosekundenlaser