激光技术在半导体晶圆划片工艺中的应用
发布时间：2025.12.25
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划片是将半导体晶圆分割成单个芯片的过程，一般在晶圆已完成前道工艺制程和电性能测试的基础上进行。同时作为半导体封装的首步工序，划片质量将直接影响封装成品的最终可靠性。
激光切割可有效避免砂轮崩裂问题，本文将主要对目前主要应用的激光隐形切割和激光烧蚀切割两种划片方式展开讨论。
激光隐形切割技术
隐形切割技术是将半透明波长的激光束通过光学聚焦透镜聚焦于晶圆内部，在晶圆内部形成分割用的起点，即改质层，再对晶圆施加外力将其分割成独立芯片的技术。因此，隐形切割技术一般包括激光切割和芯片分离两个过程。激光切割过程，是根据加工材料的不同，选择相应波长激光经由特定光路，聚焦于晶圆内部形成改质层，该改质层在形成的同时，会形成指向晶圆正反两个表面延伸的龟裂。对一定厚度的晶圆，需激光以不同焦深多次聚焦于晶圆内部进行扫描，使改质层间相互连接，最终形成适合分割的整体改质层，这是促使芯片分离的重要步骤。
芯片分离，是在改质层形成的基础上，通过外力如劈刀施压，或是直接通过扩裂方式，使改质层贯穿于晶圆表面和底面，进而分离成独立芯片的过程。
激光烧蚀切割技术
激光烧蚀切割是利用高能脉冲激光，经光学系统准直和聚焦后，形成能量密度高，束斑尺寸只有微米级的激光束，作用于工件表面，使被照射区域局部熔化、气化，从而使划片间道材料去除，最终实现开槽或直接划透。
目前应用半导体晶圆切割的两类主要激光切割技术，即激光隐形切割和激光烧蚀切割。两种技术各具特点，均展现出传统砂轮划片所无法比拟的优势。随着激光技术的不断发展和相关设备的成熟完善，激光切割将在半导体晶圆切割领域占据更具主导的地位。
来源：中国电子科技集团公司第十三研究所
