航天三江激光院激光隐切产品中标千万大单

晶圆划片是芯片制造工艺流程中一道不可或缺的工序，在晶圆制造中属于后道工序。晶圆划片就是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）。它是采用机械旋转刀片或激光，沿集成电路设计时预留的切割道运动，将晶圆分离成一个个具有独立电气性能的芯片的过程。传统划片工艺多采用机械式旋转刀片切割方式，电路集成密度高的晶圆、高速低功耗芯片晶圆、有特殊结构芯片的晶圆多采用激光划片。

MEMS（Micro－Electro－Mechanical System）即微电子机械系统，一般由微机械结构、微传感器、微执行器和控制电路组成，MEMS是通过半导体工艺实现不同能量形式之间的转换的一种芯片。MEMS的制造主要采用Si材料，与IC（Integrated Circuit Chip）相比，IC是电信号的传输、转换及处理，而MEMS是电信号和其他形式能量间的转换（以机械能为典型），因此在MEMS制造中往往需要利用半导体工艺在Si上制作悬梁、薄膜、空腔、密封洞、针尖、微弹簧等复杂的机械结构，这些微机械结构容易因机械接触而损坏、因暴露而受污染，能承受的机械强度远远小于IC芯片。

传统的晶圆划片采用旋转刀片机械切割方式，通过高速旋转的金刚石刀片划切晶圆完成材料的去除，实现由晶圆到芯片的分割。硅基MEMS晶片的主材料是单晶硅，而硅材料脆性较强，刀片切割方式会带来更突出的崩角、分层和剥离等缺陷。同时，接触式操作也会存在一些弊端。刀具划切在晶体内部产生应力损伤；刀片高速旋转产生的压力、扭力以及振动，会对MEMS芯片中机械微结构造成不可逆的破坏；运行过程中需要使用纯水进行冷却和冲洗，从而产生冲击力；切割的碎屑会造成的晶片污染等。这些弊端会影响芯片内结构的稳定性和可靠性。

激光隐形切割是指将特定波长的激光通过光学系统聚焦在材料内部，该光学系统具有极好的聚焦性能，能够把光压缩到衍射极限，具有较高的峰值功率密度，在材料中间形成改质层（SD层），通过扩展胶膜等方法将工件分割，而不会破坏工件表面和边缘。

激光隐形切割 图片来源：disco

与刀片切割方式相比，激光隐形切割以其非接触、干式方式，能够解决刀片切割产生的问题。例如，由于工件内部改质，可以抑制加工碎屑的产生，减少工件污染；避免直接接触及纯水冲洗，适用于抗负荷能力差的工件（MEMS等）；可以减小切割道宽度，减小芯片间隔。基于其加工优势，激光隐形切割技术被广泛应用于MEMS晶圆、RFID晶圆和Memory晶圆等领域。

隐形切割工艺适用材料 图片来源：滨松