在半導(dǎo)體行業(yè)，尤其是晶圓制造的過(guò)程中，激光打標(biāo)一直以來(lái)起著至關(guān)重要的作用，借助于這種非接觸式的刻印工藝，我們才能保證晶圓的穩(wěn)定可追溯性，以便在整個(gè)制造過(guò)程中進(jìn)行追蹤。當(dāng)然，這也意味著激光標(biāo)記必須時(shí)刻能夠被讀取，同時(shí)對(duì)工藝細(xì)節(jié)有著嚴(yán)格的要求，因?yàn)闃?biāo)記不能妨礙底層上的任何工藝，也不能對(duì)晶圓造成任何額外的損壞，必須讓整個(gè)打標(biāo)流程處于完美狀態(tài)。當(dāng)然，這也讓用于晶圓打標(biāo)的激光器面對(duì)著更大的挑戰(zhàn)。

晶圓打標(biāo)

01  晶圓打標(biāo)的方式

現(xiàn)階段針對(duì)晶圓的表面標(biāo)記共有兩種不同的打標(biāo)方式，一種是硬標(biāo)記（Hard Mark），這是一種較為傳統(tǒng)的激光打標(biāo)方案，通過(guò)激光燒蝕，直接在硅表面實(shí)現(xiàn)5um~150um深的刻蝕印記。

另外一種方案則是軟標(biāo)記（Soft Mark），它可以被理解成一種淺退火標(biāo)記工藝，通過(guò)改變激光器的波長(zhǎng)和光學(xué)參數(shù)，對(duì)晶圓表面進(jìn)行精細(xì)的熱處理，這種方式不會(huì)對(duì)晶圓表面進(jìn)行燒蝕，而是通過(guò)這種熱作用實(shí)現(xiàn)材料氧化從而改變表面顏色。軟標(biāo)記對(duì)晶圓的表面影響非常小，標(biāo)記深度可控制在5um以?xún)?nèi)，這種標(biāo)記方式非常精準(zhǔn)，且不會(huì)像硬標(biāo)記一樣產(chǎn)生碎屑，能夠制作小于1mm字高的字符，所以軟標(biāo)記目前在晶圓打標(biāo)中非常流行。

軟標(biāo)記（左） 硬標(biāo)記（右）

02  晶圓打標(biāo)的難點(diǎn)

與半導(dǎo)體制造中使用的其他材料（例如鍺和鎵）一樣，硅材料表面是對(duì)于激光標(biāo)刻非常敏感。施加到材料表面的任何激光功率的微小變化都會(huì)導(dǎo)致標(biāo)記外觀和一致性的差異。此外，將激光能量施加在離有源組件如此近的位置還可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。這就是為什么晶圓打標(biāo)對(duì)于硬標(biāo)記和軟標(biāo)記深度的規(guī)格都具有非常嚴(yán)格的公差要求，而這種要求反饋到激光器上，則代表了對(duì)功率穩(wěn)定性，光束質(zhì)量的精益追求。

03  新產(chǎn)業(yè)激光晶圓打標(biāo)定制光源

針對(duì)晶圓打標(biāo)的特殊需求，新產(chǎn)業(yè)激光推出了特殊定制的綠光/紫外激光器，專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于此打標(biāo)場(chǎng)景。4小時(shí)功率穩(wěn)定性＜0.5%，光束質(zhì)量M²＜1.1，經(jīng)過(guò)工藝測(cè)試，新產(chǎn)業(yè)激光的晶圓打標(biāo)激光器在拋光Si晶圓表面以及鍍膜表面能夠?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)深度0.5um-5um范圍內(nèi)可控，單點(diǎn)直徑小于30um，長(zhǎng)短軸比小于1.1的優(yōu)異效果。此產(chǎn)品不僅適用于Si和GaAs晶圓，同時(shí)也適用于SiC，GaN等復(fù)合晶圓，能夠根據(jù)需求，在各類(lèi)晶圓材料上執(zhí)行軟標(biāo)記（Soft Mark）或硬標(biāo)記（Hard Mark）。

04 激光器質(zhì)量保障

在管理層面，新產(chǎn)業(yè)激光擁有全面的質(zhì)量管理團(tuán)隊(duì)，從材料質(zhì)量控制-生產(chǎn)制程檢驗(yàn)-入庫(kù)周轉(zhuǎn)管理-出貨質(zhì)量檢驗(yàn)的整套質(zhì)量流程進(jìn)行系統(tǒng)化管理，確保產(chǎn)品的一致性、可靠性及批量交付能力。

無(wú)塵車(chē)間

在硬件層面，新產(chǎn)業(yè)激光擁有120個(gè)百級(jí)凈化車(chē)間，總凈化車(chē)間面積2.6萬(wàn)平，生產(chǎn)過(guò)程處于潔凈環(huán)境，不受外部污染。與此同時(shí)，CNI擁有包括光斑輪廓分析儀，功率計(jì)，光譜儀，波長(zhǎng)計(jì)在內(nèi)的整套產(chǎn)品檢測(cè)設(shè)備，以及16個(gè)獨(dú)立的老化測(cè)試車(chē)間，從硬件上保障產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命。

老化車(chē)間

在核心部件管理上，新產(chǎn)業(yè)激光核心部件采用進(jìn)口品牌，主要零配件與國(guó)內(nèi)一線(xiàn)品牌合作或公司自研，CNI擁有自主的機(jī)械加工車(chē)間以及鍍膜車(chē)間，能夠持續(xù)提供符合要求的高精度加工件以及各類(lèi)高標(biāo)準(zhǔn)鍍膜鏡片，對(duì)激光器的質(zhì)量及批量一致性提供了可靠保障。

新產(chǎn)業(yè)激光總部

除晶圓打標(biāo)激光器外，新產(chǎn)業(yè)激光還提供應(yīng)用于晶圓劃線(xiàn)，晶圓修復(fù)等晶圓制造行業(yè)的專(zhuān)業(yè)激光產(chǎn)品，新產(chǎn)業(yè)激光將以激光為工具，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

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