Как УФ-лазер режет пластины MEMS

      МЭМС (микроэлектромеханическая система) представляет собой микроэлектромеханическую систему, обычно состоящую из микромеханической структуры, микродатчика, микропривода и схемы управления. MEMS — это микросхема, которая реализует преобразование между различными формами энергии с помощью полупроводниковой технологии.

      Метод нарезки пластин MEMS отличается от нарезки обычных ИС. Типичная скрайбировка шлифовального круга IC достигается за счет высокоскоростного вращения лезвия шлифовального круга для завершения удаления материала, тем самым реализуя удаление стружки. Из-за высокой скорости вращения лопасти часто приходится использовать чистую воду для охлаждения и промывки. Давление и крутящий момент, создаваемые высокоскоростным вращением лезвия, сила удара, создаваемая промывкой чистой водой, и загрязнение, вызванное разрезанными кремниевыми чипами, — все это, вероятно, повлияет на механизмы в чипе MEMS. Микроструктура вызывает необратимые повреждения. Следовательно, нарезка шлифовальным кругом типичной ИС не подходит для нарезки пластин MEMS.

      В качестве решения для лазерной резки пластин скрытая лазерная резка позволяет избежать проблем скрайбирования шлифовальным кругом. Невидимая лазерная резка заключается в оптическом изменении формы одиночного импульса импульсного лазера, что позволяет ему проходить через поверхность материала и фокусироваться внутри материала. Плотность энергии в фокальной области выше, образуя эффект нелинейного поглощения многофотонного поглощения, который заставляет материал модифицироваться, образуя трещины. Каждый лазерный импульс действует на равных расстояниях, образуя равноудаленное повреждение, чтобы сформировать модифицированный слой внутри материала. В модифицированном слое молекулярные связи материала разрываются, а соединение материалов становится хрупким и легко отделяемым. После завершения резки продукт полностью отделяется за счет растяжения несущей пленки, и между чипом и чипом образуется зазор. Этот метод обработки позволяет избежать повреждений, вызванных прямым механическим контактом и промывкой чистой водой. В настоящее время технология скрытой лазерной резки может применяться к сапфиру/стеклу/кремнию и различным составным полупроводниковым пластинам.