宝叶激光:激光全切VS隐切,各自优缺点是什么?

发布时间:2025-09-11
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激光隐形切割(Laser Stealth Dicing,LSD),又叫改质切割技术,是一种通过将激光束聚焦在晶圆材料内部来实现无损伤切割的技术。


激光束通过诸如透射、折射、吸收等一系列反应到达聚焦位置,然后进行单通道或多通道扫描,在晶圆内部不同深度形成改质层(SD层),然后利用连续波激光在裂纹周围产生热应力,使裂纹沿改质层定向扩展,实现晶圆“由内而外”的无损分离。

激光全切(下图),Laser full cut,也可叫Ablation,短脉冲激光照射晶圆表面,激光将材料从固态直接转变为气态,从而去除材料。



激光隐切(下图),Stealth Dicing,将激光聚焦在晶圆内部,在不破坏表面形貌的情况下,在晶圆内部形成一个改质层,改质层中的材质由于受到激光的照射,性质发生了变化。之后会在外力作用下,沿着SD layer将晶圆分割为一粒粒的芯片。



与机械切割或激光表面划片相比,隐切技术可以有效避免加工过程中对晶圆工作表面的损伤和飞溅污染,在半导体行业具有更广阔的应用前景。


激光全切与隐切的各自特点?

激光隐切优势:

1、零崩边控制

激光隐切通过将超短脉冲激光聚焦于晶圆内部形成改质层,实现“由内而外”分离,从根本上避免了机械应力导致的裂纹和崩边,显著提升产品性能。


2、高稳定生产

激光隐切是非接触式加工,避免了因刀片耗损导致的工艺漂移和质量不一致性。同时,激光加工杜绝了冷却液和碎屑污染,在加工中不会造成晶圆表面损伤和飞溅污染,符合晶圆制造的高洁净度要求,稳定提升批量生产良率。


3、成本优化

激光隐切技术凭借高良率、无耗材、无需后道清洗等多方面优势,共同降低了单片晶圆的综合加工成本,为半导体行业量产提供稳定高效的技术支撑。


激光隐切缺点:切割速度慢;后续还需扩膜工艺使晶圆裂解。


激光全切优点:

切割速度快;适用于各种厚度的晶圆;无需后续机械分割。


激光全切缺点:

晶圆表面会被损伤;颗粒污染严重;热应力与机械应力大。


激光隐切优点:表面无损伤;切割应力小,适合较薄或脆的材质。


激光隐切与全切的应用场景?


1. 激光全切

常用于以下材料:硅,锗,金属衬底,碳化硅(SiC),砷化镓(GaAs),DAF 膜

芯片产品:太阳能电池,LED,功率器件,射频器件,NAND Flash


2,激光隐切

常用于以下材料:硅,蓝宝石,碳化硅

芯片产品:MEMS,RFID,LED,功率器件


隐形切割技术最初是用于切割超薄半导体晶圆,但它在各种厚度的硅晶圆以及带有芯片贴装薄膜、低 k 材料和微机电系统 (MEMS) 的特种晶圆上都表现良好。


该技术也可用于其他材料,包括蓝宝石和玻璃。此外,它比其他方法对环境更温和,因为它是干式工艺,使用该技术的每个单元每年可减少用水量 600多 吨。