隨著激光技術的不斷發展以及激光技術深入半導體行業，激光已經在半導體領域多道工序取得成功應用。廣為熟知的激光打標，使得精細的半導體芯片標識不再是個難題。激光切割半導體晶圓，一改傳統接觸式刀輪切割弊端，解決了諸如刀輪切割易崩邊、切割慢、易破壞表面結構等諸多問題。在集成電路工藝線寬越來越小的情況下，LOW-K材料（K為介電常數，即低介電常數材料）越來越多的應用于集成IC中，由于LOW-K層傳統工藝很難加工，于是引入了激光開槽工藝，利用激光將切割道中LOW-K層去除。目前12寸硅晶圓已廣泛應用于半導體集成電路領域，而且晶圓越做越薄，將薄晶圓鍵合于承載晶圓片上流片后通過拆鍵和將兩部分分開，激光拆鍵以其高效率無耗材等諸多優勢成為關注熱點。另外激光還在鉆孔、劃線、退火等工序取得不錯的應用成果。

　　引言

　　自上世紀六十年代臺激光器設備問世以來，關于激光及其在各個領域的應用的研究得到了迅猛的發展，近20年來，激光制造技術已滲透入到諸多高科技領域和產業，其中激光技術在半導體領域的應用是最為廣泛和活躍的領域之一。

　　近年來光電產業的快速發展，高集成度和高性能的半導體晶圓需求不斷增長，硅、碳化硅、藍寶石、玻璃以及磷化銦等材料作為襯底材料被廣泛應用于半導體晶圓領域。隨著晶圓集成度大幅提高，晶圓趨向于輕薄化，傳統的很多加工方式已經不再適用，于是在部分工序引入了激光技術。激光加工具有諸多獨特的優勢：

　　1. 非接觸式加工：激光的加工只有激光光束與加工件發生接觸，沒有刀削力作用于切割件，避免對加工材料表面造成損傷。

　　2. 加工精度高：脈沖激光可以做到瞬時功率極高、能量密度極高而平均功率很低，可瞬間完成加工且熱影響區域極小，確保高精密加工。

　　3. 加工效率高，經濟效益好：激光加工效率往往是機械加工效果的數倍且無耗材無污染。

　　1． 半導體晶圓的激光切割

　　1.1 激光隱形切割

　　激光隱形切割是一種全新的激光切割工藝，具有切割速度快、切割不產生粉塵、無切割基材耗損、所需切割道很小、完全干制程等諸多優勢。其原理是將短脈沖激光光束透過切割材料表面聚焦在材料中間，由于短脈沖激光瞬時能量極高，在材料中間形成改質層，然后通過外部施加壓力使芯片分開。中間形成的改質層如圖1所示：

　　圖1  300μm厚晶圓截面圖

　　目前激光隱形切割技術廣泛應用于LED芯片、MEMS芯片、FRID芯片、SIM芯片、存儲芯片等諸多晶圓的切割，如圖2以硅襯底MEMS晶圓為例，可以看到隱形切割的芯片幾乎沒有崩邊和機械損傷。

　　圖2 MEMS晶圓激光切割效果圖