晶圆激光切割与刀片切割工艺介绍
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5.旋转砂轮式划片（Dicing Saw）需要刀片冷却水和切割水， 均为去离子水（DI 纯水）
6.刀片切割刀片需要频繁的更换，后期运行成本较高。
新型划片---激光
激光属于无接触式加工，不对晶圆产生机械应力的 作用，对晶圆损伤较小。
由于激光在聚焦上的优点, 聚焦点可小到亚微米数 量级, 从而对晶圆的微处理更具优越性, 可以进行小部 件的加工; 即使在不高的脉冲能量水平下, 也能得到较 高的能量密度, 有效地进行材料加工。
大多数材料吸收激光直接将硅材料汽 化，形成沟道。从而实现切割的目的因 为光斑较小，最低限度的炭化影响。
激光划片工艺介绍
1.激光划片是非机械式的，属于非接触式加工，可 以避免出现芯片正面破碎和其它损坏现象，激光 划片后需要使用传统工艺将芯片彻底划开。
2.激光划片采用的高光束质量的光纤激光器对芯片 的电性影响较小，可以提供更高的划片成品率。
对比表格
传统划片方式（砂轮）
激光划片方式（光）
切割速度
40-80mm/s
1-150mm/s
切割线宽 切割效果 热影响区 残留应力
30～40微米 易崩边，破碎 较大 较大
30～45微米 光滑平整，不易破碎 较小 极小
对晶圆厚度要求 100 um以上
基本无厚度要求
适应性
不同类型晶圆片需更换刀具
可适应不同类型晶圆片
有无损耗 成本
需去离子水，更换刀具，损耗大 成熟工艺成本较低
损耗很小
激光器为消耗材料，成本 较高
半导体器件
Hale Waihona Puke Baidu
• 半导体器件分类
半导体器件
半导体分立器件 半导体集成电路
部分器件可用于 激光划片
发光二极管，三极管，整流桥， 可控硅，触发管 IGBT,VNOS管等
光电，显示，语音，功率， 敏感，电真空，储存， 微处理器件等
传统划片方法---刀片
最早的晶圆是用划片系统进行划片（切割）的，现在 这种方法仍然占据了世界芯片切割市场的较大份额，特别 是在非集成电路晶圆划片领域。金刚石锯片（砂轮）划片 方法是目前常见的晶圆划片方法。
半导体晶圆激光划片工艺介绍
• 名词解释 • 应用范围 • 传统划片工艺介绍 • 激光划片工艺介绍 • 两种工艺对比介绍 • 后期运行成本比较
目录
什么是晶圆划片 ？
• 晶圆划片(即切割）是半导体芯片制造工艺流程中的一 道必不可少的工序，在晶圆制造中属后道工序。将做好芯 片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片（晶粒），称 之为晶圆划片。
传统刀片划片原理
刀片划片原理--- 撞击
当工作物是属于硬、脆的材质，钻石颗粒会
以撞击（Fracturing）的方式，将工作物敲碎，
再利用刀口将粉末移除。
特性：容易产生崩碎
（Chipping）
钻石颗粒撞击
•微小裂纹的范围
•钻石颗粒旋转方向
工作物 例：矽晶片、玻璃
工作物移动的方向
传统划片工艺介绍
1.机械划片是机械力直接作用在晶圆表面，在晶体内部产生 应力损伤，容易产生晶圆崩边及晶片破损。
2.由于刀片具有一定的厚度，由此刀具的划片线宽较大。金 刚石锯片划片能够达到的最小切割线宽度一般在25～35微 米之间。
3.刀具划片采用的是机械力的作用方式，因而刀具划片具有 一定的局限性。对于厚度在100微米以下的晶圆，用刀具 进行划片极易导致晶圆破碎。
传统划片工艺介绍
4.刀片划片速度为 40-80mm/s，划片速度较慢。且切割不同 的晶圆片，需要更换不同的刀具。
6.刀片切割刀片需要频繁的更换，后期运行成本较高。
新型划片---激光
激光属于无接触式加工，不对晶圆产生机械应力的 作用，对晶圆损伤较小。
由于激光在聚焦上的优点, 聚焦点可小到亚微米数 量级, 从而对晶圆的微处理更具优越性, 可以进行小部 件的加工; 即使在不高的脉冲能量水平下, 也能得到较 高的能量密度, 有效地进行材料加工。
大多数材料吸收激光直接将硅材料汽 化，形成沟道。从而实现切割的目的因 为光斑较小，最低限度的炭化影响。
激光划片工艺介绍
1.激光划片是非机械式的，属于非接触式加工，可 以避免出现芯片正面破碎和其它损坏现象，激光 划片后需要使用传统工艺将芯片彻底划开。
2.激光划片采用的高光束质量的光纤激光器对芯片 的电性影响较小，可以提供更高的划片成品率。
对比表格
传统划片方式（砂轮）
激光划片方式（光）
切割速度
40-80mm/s
1-150mm/s
切割线宽 切割效果 热影响区 残留应力
30～40微米 易崩边，破碎 较大 较大
30～45微米 光滑平整，不易破碎 较小 极小
对晶圆厚度要求 100 um以上
基本无厚度要求
适应性
不同类型晶圆片需更换刀具
可适应不同类型晶圆片
有无损耗 成本
需去离子水，更换刀具，损耗大 成熟工艺成本较低
损耗很小
激光器为消耗材料，成本 较高
半导体器件
Hale Waihona Puke Baidu
• 半导体器件分类
半导体器件
半导体分立器件 半导体集成电路
部分器件可用于 激光划片
发光二极管，三极管，整流桥， 可控硅，触发管 IGBT,VNOS管等
光电，显示，语音，功率， 敏感，电真空，储存， 微处理器件等
传统划片方法---刀片
最早的晶圆是用划片系统进行划片（切割）的，现在 这种方法仍然占据了世界芯片切割市场的较大份额，特别 是在非集成电路晶圆划片领域。金刚石锯片（砂轮）划片 方法是目前常见的晶圆划片方法。
半导体晶圆激光划片工艺介绍
• 名词解释 • 应用范围 • 传统划片工艺介绍 • 激光划片工艺介绍 • 两种工艺对比介绍 • 后期运行成本比较
目录
什么是晶圆划片 ？
• 晶圆划片(即切割）是半导体芯片制造工艺流程中的一 道必不可少的工序，在晶圆制造中属后道工序。将做好芯 片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片（晶粒），称 之为晶圆划片。
传统刀片划片原理
刀片划片原理--- 撞击
当工作物是属于硬、脆的材质，钻石颗粒会
以撞击（Fracturing）的方式，将工作物敲碎，
再利用刀口将粉末移除。
特性：容易产生崩碎
（Chipping）
钻石颗粒撞击
•微小裂纹的范围
•钻石颗粒旋转方向
工作物 例：矽晶片、玻璃
工作物移动的方向
传统划片工艺介绍
1.机械划片是机械力直接作用在晶圆表面，在晶体内部产生 应力损伤，容易产生晶圆崩边及晶片破损。
2.由于刀片具有一定的厚度，由此刀具的划片线宽较大。金 刚石锯片划片能够达到的最小切割线宽度一般在25～35微 米之间。
3.刀具划片采用的是机械力的作用方式，因而刀具划片具有 一定的局限性。对于厚度在100微米以下的晶圆，用刀具 进行划片极易导致晶圆破碎。
传统划片工艺介绍
4.刀片划片速度为 40-80mm/s，划片速度较慢。且切割不同 的晶圆片，需要更换不同的刀具。