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半导体/PCB

日本迪思科激光切割机被广泛用于切割晶圆

星之球激光 来源:日本迪思科2013-05-03 我要评论(0 )   

迪思科利用激光的能量切割晶圆或进行内部改质的激光切割机(图 1 )正逐步变成新的业务支柱。激光切割机可应用于普通切割机难以应付的材料,包括半导体的低介电常数膜(...

        迪思科利用激光的能量切割晶圆或进行内部改质的激光切割机(图1)正逐步变成新的业务支柱。激光切割机可应用于普通切割机难以应付的材料,包括半导体的低介电常数膜(low-k膜)等脆弱材料,以及LED的蓝宝石基板等硬质材料等,因此这种切割机的需求正在快速增加。通过迅速满足这种最尖端材料的需求,迪思科同样在激光切割机领域获得了约70%的压倒性世界份额。

 


 

1:激光切割机

支持烧蚀加工的“DFL7000”系列产品。适用于切割半导体的低介电常数(low-k)膜等用途。

业务领域是“KKM”

激光切割机在切割用途上与普通切割机相似,但为达到切断目的而采用的技术则完全不同。在涉足激光切割机领域之前,迪思科在激光器及光学系统方面基本上没有积累任何技术。

迪思科代表董事社长兼技术开发本部长关家一马表示,迪思科在涉足该领域时并没有丝毫犹豫。其原因是,该公司站在的技术角度,而不是半导体晶圆加工装置等产品角度,定义了经营方针中的业务领域。该公司根据以罗马字表示时三种技术的首字母缩写,将其称为“KKM”Kiru(切)、Kezuru(削)、Migaku(磨)的日语罗马字表述的第一个字母)。

关家说:如果没有KKM概念,就会认为自己不具备激光器及光学系统的技术,所以无法开发激光切割机,也许会对涉足该业务犹豫不决。其实,在确定KKM的概念之前,关家和其他很多员工一样都深信公司的优势是看家业务——砂轮。如果认为自己的优势是砂轮,就会觉得激光切割机不是本行业。但是,经营方针是以KKM为业务领域制定的,从这一点考虑,涉足激光切割机业务又是必然之举。

公司内部不具备激光器及光学系统的技术也不是大问题。激光器及光学系统只是切割工具而已。迪思科将视为业务领域之后,非常重视切割结果的评估轴。该公司通过切割机业务,确立了由工件、加工装置、加工条件、加工结果的关系构成的评估轴。

当然,其他竞争公司也拥有相当于评估轴的体系。但迪思科在评估轴的广度及深度方面拥有充分的自信心。专注于KKM的该公司技术人员从自己的存在意义出发,为实验加工及加工装置的开发作出了努力,使得迪思科可根据公司内部的评估轴判断加工结果的好坏,不仅能够缩短评估所花费的时间,还可以提出合适的加工装置方案。而其他竞争公司不少情况下会让客户自己做出最终判断。

如果站在客户的立场,就会选择迪思科。这样,该公司便通过实验加工的方式最先获得了最尖端工件的相关信息。并形成了一个循环:根据获得的信息开发新技术和加工装置,然后提供给更多的客户。通过这种循环,该公司的评估轴也不断获得强化。

向其他半导体厂商推销

迪思科涉足激光切割机业务的机会也是由这样的循环带来的。最先使用激光切割机的工件是半导体的low-k膜。

当时,LSI(大规模集成电路)领域不断实现布线多层化,各层之间的绝缘也随之成为课题。low-k膜作为绝缘材料而备受关注。但low-k膜大多使用多孔材料来绝缘。像切割硅一样用切割机切割这种含有很多小孔的low-k膜时,遇到了因为被压扁而无法完全切断的问题。

在这种情况下,海外的大型半导体厂商便委托迪思科开发使用激光器的切割装置。具体方案是,通过将激光能集中于low-k膜表面来使其升华蒸发的烧蚀(Ablation)加工,来切割并除去low-k膜,然后再用切割机切断整个晶圆(图2)。

 

2:烧蚀加工的原理

将激光能量集中在微小区域,通过使固体升华、蒸发,来切断工件。

接到这种业务委托之后,迪思科毫不犹豫地决定涉足激光切割机业务。从专业厂商那里专门订购激光头,聘用专业技术人员开发光学系统,通过这些措施迅速建立了开发激光切割机的体制。于是,该公司按照半导体厂商(委托方)的要求制成了激光切割机。但这家半导体厂商除了迪思科之外,还委托其他加工装置厂商开发这种装置,当时其他竞争公司拿到了这家半导体厂商的订单。

但对于迪思科来说,这并不是什么大问题。该公司开始向其他半导体厂商推销新开发的激光切割机。结果很短时间内就在激光切割机领域获得了压倒性的份额。而那家曾经领先的竞争公司则一直忙于应付大型半导体厂商的严格要求,并在扩大销路方面落在了迪思科的后面。关家坦言:从结果来看,也有运气好的一面。

而且,最初委托迪思科开发激光切割机的半导体厂商,因生产一线平时用惯了迪思科的切割机等,便强烈要求采用该公司的激光切割机,所以几年后也开始改用迪思科的产品。这是为现有产品开发的用户界面等获得较高评价的结果。

 

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