研究開発された技術紹介

従来の回転ブレードによる半導体ウェーハ切断加工においては、切断幅が広くチップの取得率が低く、切断時の振動等によるチップへのダメージが大きいという問題点があり、レーザによる高精度・高速ドライ加工の実現が求められている。そこで、各種レーザビームを発生できる加工実験装置を試作し、その装置を用いてレーザビームの制御技術および最適加工条件を確立し、実用化に向けたレーザダイシング技術開発を行う

レーザダイシング技術を確立し、半導体チップのさらなる小型化と取得の向上を目指す
・切断幅：20μm、加工スピード：300mm/s以上
→1枚の半導体ウェーハからより多くの半導体チップを切り出すことが可能に
・デブリ堆積(シリコン粒子破片)の低減→半導体組立時の不具合を回避
(新技術)
＜レーザダイシング＞
・切断幅：20μm以下
・高速カット(300mm/s以上)
・ドライカット
＋
・デブリ堆積の低減
⇒小チップ加工、取得率向上

・適正加工条件を検証し、レーザダイシング加工装置を開発
・YAGレーザにより、加工に適した波長変換とエネルギーの組み合わせを検証
・加工に必要な光学調整を自動的に行う装置を作製
・上記装置を搭載したレーザダイシング加工装置を開発
・切断幅20μm以下、高速カット、ドライカットを実現
・開発した加工装置により、切断幅20μm以下、高速カット(4,000mm/s)、ドライカットによる環境負荷の低減を実現
・チップサイズ0.15mm×0.15mm以下のダイシングが可能(切断幅20μmの場合、0.25mm×0.25mmのサイズと比較して3倍弱の取得率)
・課題であったデブリの堆積は、デブリ堆積量を2μm以下に調整するダイシング条件を適用することで組立時の不具合を回避
・製品適用実験により、安定性、信頼性を確認
・製品適用実験として、厚み90μmのシリコンウェーハを100枚加工。その結果、切断幅、デブリ堆積量共に安定的な分布が得られ、システムの安定性を確認
・500時間の信頼性評価においても、特性に変化はなく、問題なし

展示会出展：「技術連携交流会2010年 in TAMA」(H22.10)
社内の営業部門にレーザ量産化の営業展開を実施、レーザ加工に適している製品展開を対象企業を回り営業活動を実施中

半導体チップの加工において、従来のブレードダイシング技術からレーザダイシング技術を用いることにより、小型加工・加工時間短縮が可能に

スマートフォンなどに使用される高速高周波のデバイスについてはレーザ加工が必須と成っているためその様な製品に適用している。

従来の加工方法では対応できない、超難削材や、高周波数帯のデバイスなどに対応可能で、加工スピードも速く品質の良い加工が特徴

2019年現在は、高周波デバイスを中心に携帯電話関連のデバイスについての量産化適用に入っています。

万能ではない点もあり、今後適用を拡大するに当たっては、周波数帯の違うレーザ光源の装置を複数台投資する必要が有り、投資回収を見極める点が事業化の最大の課題である。