Wat zijn de meest voorkomende problemen bij het snijden van wafers en hoe kunnen laserkoelers hierbij helpen?

Wafers vormen het basismateriaal voor de productie van halfgeleiders en dienen als substraat voor geïntegreerde schakelingen en andere micro-elektronische apparaten. Wafers worden doorgaans gemaakt van monokristallijn silicium, zijn glad, plat en doorgaans 0,5 mm dik, met een gangbare diameter van 200 mm (8 inch) of 300 mm (12 inch). Het productieproces is uiterst complex en omvat onder meer het zuiveren van silicium, het in stukken snijden van de ingots, het polijsten van de wafers, fotolithografie, etsen, ionenimplantatie, galvaniseren, het testen van de wafers en ten slotte het in blokjes snijden van de wafers. Vanwege hun materiaaleigenschappen vereisen wafers een strikte controle op zuiverheid, vlakheid en defectpercentages, aangezien deze rechtstreeks van invloed zijn op de chipprestaties.

Veelvoorkomende uitdagingen bij het snijden van wafers

Laserdicingtechnologie wordt veel toegepast bij waferverwerking vanwege de hoge precisie en de contactloze voordelen. Er kunnen zich echter verschillende kwaliteitsproblemen voordoen tijdens het snijden:

Bramen en afbrokkeling: Deze defecten worden vaak veroorzaakt door onvoldoende koeling of versleten snijgereedschappen. Door het koelsysteem te verbeteren door de capaciteit van de koeler te vergroten en de waterstroom te vergroten, kunt u ongelijkmatige verwarming verminderen en schade aan de randen minimaliseren.

Verminderde snijnauwkeurigheid: Veroorzaakt door slechte positionering van de machine, instabiele werktafels of onjuiste snijparameters. De nauwkeurigheid kan worden hersteld door de machinekalibratie te verbeteren en parameterinstellingen te optimaliseren.

Ongelijke snijvlakken: Slijtage van het zaagblad, onjuiste instellingen of een verkeerde uitlijning van de spindel kunnen leiden tot onregelmatigheden in het oppervlak. Regelmatig onderhoud en herkalibratie van de machine zijn essentieel om een soepele snede te garanderen.

De rol van laserkoelers bij het snijden van wafers

Laserkoelers  spelen een essentiële rol bij het handhaven van de prestaties en stabiliteit van laser- en optische systemen die worden gebruikt bij het snijden van wafers. Dankzij de nauwkeurige temperatuurregeling voorkomen ze lasergolflengteafwijkingen die worden veroorzaakt door temperatuurschommelingen. Dit is van cruciaal belang voor het behoud van de snijnauwkeurigheid. Effectieve koeling minimaliseert bovendien de thermische spanning tijdens het snijden, waardoor het risico op roostervervorming, afbrokkeling of microscheuren, die de kwaliteit van de wafer kunnen aantasten, afneemt.

Bovendien maken laserkoelers gebruik van een gesloten waterkoelsysteem dat het koelcircuit isoleert van externe verontreiniging. Dankzij geïntegreerde bewakings- en alarmsystemen verbeteren ze de betrouwbaarheid van wafer-dicingapparatuur op de lange termijn aanzienlijk.

Omdat de kwaliteit van het snijden van wafers direct van invloed is op de chipopbrengst, helpt het integreren van een betrouwbare laserkoeler om veelvoorkomende defecten te minimaliseren en consistente prestaties te behouden. Het selecteren van de juiste koeler op basis van de thermische belasting van het lasersysteem en de werkomgeving, is samen met regelmatig onderhoud essentieel voor een stabiele en efficiënte werking.