硅帶切割

　　該切割方法可提供出色的切割邊緣質(zhì)量，下圖為50W 連續(xù)SPI光纖激光器切割一小塊硅。

圖2 50W 連續(xù)SPI光纖激光器以2.5m/min的速度切割250μm厚的硅帶

　　化晶圓切割

　　該激光器在切割化晶圓時(shí)，都具備超常的邊緣質(zhì)量，無任何裂痕或碎痕的跡象。這種新型切割工藝，在切割任何形狀時(shí)都能擁有像切割直線那樣的切割質(zhì)量（這個(gè)目前是金剛石鋸切割法的缺陷）。

圖3 200W 連續(xù)SPI光纖激光器以3.5m/min的速度切割0.8mm（0.03”）化晶圓

　　200µm 硅片切割

　　SPI脈沖激光器也可以用于切割或?qū)柽M(jìn)行劃線。當(dāng)激光運(yùn)行功率為20W,重復(fù)率為65 kHz，脈沖長度 75ns時(shí)，可達(dá)到200mm/min的切割速度。這個(gè)過程的特征是會(huì)在切割邊緣由再次固化反應(yīng)形成的小節(jié)。

圖4 20W，100μm厚硅片，來回切割，等效切割速度250mm/min，

25kHz重復(fù)率，200ns脈沖寬度

　使用脈沖激光器，可以很容易地在硅材料上切割盲槽或凹槽。目前SPI正在和一些系統(tǒng)集成商合作，從而將這些切割工藝商業(yè)化。

　　總結(jié)

　　硅材料廣泛應(yīng)用于很多工業(yè)領(lǐng)域中，特別是太陽能電池和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，在珠寶首飾和娛樂產(chǎn)品中的應(yīng)用也在不斷增加。大部分應(yīng)用使用的源材料是以晶片硅的形式存在。通常晶片的厚度為0.2-1.5mm (0.008”–0.06”) ，直徑為100-300mm (4”-12”) 。本文專門集中說明了切割模式晶圓，單晶和多晶硅(200µm)的方法。通過考察脈沖和連續(xù)激光器，發(fā)現(xiàn)光纖激光器相對其他現(xiàn)存的硅切割技術(shù)具有很強(qiáng)的競爭力。