行业痛点

痛点刀片切割激光切割
切缝宽30-50μm2-10μm
崩边大5-15μm<1μm
材料浪费切缝损耗大切缝损耗小3-5倍
热影响机械应力热影响区<5μm
薄晶圆易碎裂非接触,不碎裂
曲线切割不可能任意路径

晶圆激光切割类型

切割类型应用晶圆厚度
全切(Dicing)芯片分离0.1-0.8mm
隐形切割(Stealth Dicing)薄晶圆分离0.05-0.3mm
开槽(Grooving)划片引导0.2-0.8mm
通孔(TSV)硅通孔0.1-0.5mm

推荐设备参数

参数皮秒激光切割机飞秒激光切割机
波长355nm / 532nm / 1064nm1030nm
脉冲宽度10-15ps200-500fs
单脉冲能量5-100μJ1-50μJ
重复频率100kHz-10MHz100kHz-1MHz
切缝宽度2-8μm1-5μm
崩边<1μm<0.5μm
热影响区<3μm<1μm
切割速度10-100mm/s5-50mm/s

数据来源:行业通用设备参数,具体以实际机型为准


典型应用场景

场景一:8英寸硅晶圆划片

8英寸硅晶圆(厚度0.5mm)划片切割,芯片间距仅50μm。皮秒激光切缝仅3-5μm,比刀片切割多出25μm间距可用,晶圆利用率提升5%以上。

解决的问题

场景二:超薄晶圆隐形切割

超薄晶圆(0.05-0.1mm)刀片切割碎裂风险高。激光隐形切割在晶圆内部聚焦改质,表面无损伤,后续扩膜分离。

解决的问题

场景三:化合物半导体晶圆切割

GaAs、GaN、SiC等化合物半导体硬度高、脆性大,刀片切割崩边严重。皮秒激光冷切割,崩边<1μm,良率提升10%以上。

解决的问题


方案优势

  1. 超窄切缝:1-8μm,比刀片切割窄3-5倍

  2. 极小崩边:<1μm,芯片边缘质量优异

  3. 高良率:切割良率>99%

  4. 省材料:窄切缝提升晶圆利用率5%+

  5. 薄晶圆友好:0.05mm超薄晶圆可切

  6. 曲线切割:支持异形芯片切割


常见问题

激光切割晶圆的良率如何?

皮秒激光切割硅晶圆良率>99%,崩边<1μm。优于刀片切割良率(97-98%)。

超薄晶圆(50μm)能激光切割吗?

可以。采用隐形切割技术,激光在晶圆内部聚焦改质,表面无损伤。50μm超薄晶圆切割良率>99%。

SiC晶圆激光切割速度如何?

SiC硬度高(莫氏9.5),皮秒激光切割速度约10-30mm/s,虽比硅慢,但良率远高于刀片切割。

激光切割和刀片切割如何选择?


选型建议

需求场景推荐设备激光类型
硅晶圆窄间距划片皮秒激光切割机皮秒紫外/绿光
超薄晶圆切割隐形切割机皮秒1064nm
SiC/GaN切割皮秒激光切割机皮秒绿光
高精度TSV通孔飞秒激光切割机飞秒红外

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