半导体自动化切割都包含哪些技术？

发布日期：2026-02-11 09:46 浏览量：

随着芯片趋向超薄化、材料多元化（如SiC、GaN），传统人工切割已难以满足微米级精度与高良率需求。自动化切割技术凭借智能控制与工艺融合，正成为提升产线竞争力的核心引擎。本文聚焦主流技术路径，解析其原理与技术价值。

一、主流技术

1、机械（刀片）切割

以金刚石刀片高速旋转进行物理划切，配合高精度视觉定位系统实现轨迹控制。工艺成熟、成本可控，适用于常规硅基晶圆（如氧化铝陶瓷基板）。但切割道较宽（通常≥50μm），且机械应力可能影响脆性材料良率，正逐步向高刚性、低振动方向升级。

技术演进包括：

优势在于：

采用紫外或绿光激光聚焦作用于材料，实现非接触式切割。

主要技术分支：

激光烧蚀切割：通过紫外、红外或飞秒激光直接汽化材料，适用于30μm以上晶圆。紫外激光因波长短、能量集中，热影响区小，适合精密加工；红外激光穿透性强，适合厚晶圆；飞秒激光脉冲极短，热效应可忽略，但成本较高。
隐形切割：激光在晶圆内部形成微改质层，后续通过胶膜拉伸使芯片自然分离，扩膜分离后崩边<5μm。无粉尘、无应力，切割道可缩至20μm内，特别适配超薄CIS、MEMS等敏感器件。
水导激光切割：通过50μm高压水柱直径引导激光束传输至材料表面，结合水的冷却效应与激光能量实现高精度切割。其核心技术在于激光与水射流的动态耦合，通过全反射原理在水流中形成稳定光路，避免传统干式激光的热累积问题，热影响区减少70%。尤其适合硅晶圆、碳化硅等热敏感材料，避免晶格损伤。

基于深反应离子刻蚀（DRIE）原理，利用等离子体化学反应精准蚀刻材料。切割边缘光滑、道宽可低至10μm，彻底规避机械应力，为Fan-Out、3D封装等高密度集成提供关键支持，虽设备投入较高，但在先进封装领域渗透加速。