国内芯片实现量产的过程中，激光切割机扮演着什么角色？

在芯领域，我国处于弱势地位，很多芯片需要依赖进口，长期受制于人，缺乏自主知识产权和上下游产业链。在近年来的中美贸易战中，美国就芯片问题对中国进行了制裁，使我们意识到芯片的重要性。之后国内对芯片制造难点的相关技术相继攻克。

我国信息产业技术多个领域取得积极进展

信息产业技术的突破，随着6G通信技术领域的开展，我国已经站在了顶端。成为6G技术专利申请的主要来源国，位居全球首位。

很快我国也会具备制造高端芯片的能力，相信在我们的创新技术不断积累之下，7nm芯片的量产也会很快实现。让因为芯片问题卡脖子而停止发展的手机， 汽车 等 科技 企业看到希望。

在芯片制造中，激光切割机起什么重要作用呢？

在芯片制造中，晶圆作为芯片的核心原材料，激光切割机能很好地满足晶圆切割，能有效地避免砂轮划片存在的问题

1、非接触式加工：激光的加工只有激光光束与加工件发生接触，没有刀削力作用于切割件，避免对加工材料表面造成损伤。

2、加工精度高，热影响小：脉冲激光可以做到瞬时功率极高、能量密度极高而平均功率很低，可瞬间完成加工且热影响区域极小，确保高精密加工，小热影响区域。

3、加工效率高，经济效益好：激光加工效率往往是机械加工效果的数倍且没有耗材无污染。 半导体晶圆的激光隐形切割技术是一种全新的激光切割工艺，具有切割速度快、切割不产生粉尘、无切割基材耗损、所需切割道小、完全干制程等诸多优势。

激光切割主要原理是将短脉冲激光光束透过材料表面聚焦在材料中间，在材料中间形成钙质层，然后通过外部施加压力使芯片分开。

碳化硅晶片切割划片方法

1、砂轮划片

砂轮切割机通过空气静压电主轴使刀片高速旋转，实现材料强力磨削。所用刀片镀有金刚砂颗粒，金刚砂的莫氏硬度为10级，只比硬度9.5级的SiC稍高，反复低速磨削不仅费时，而且费力，同时也会导致刀具的频繁磨损。例如，100mm(4英寸)的SiC晶片，一片一片地切割需要6~8小时，容易成为碎片的原因。因此，这种传统的低效加工方式逐渐被激光切割所取代。

2、激光全划

激光划线是指用高能激光束照射工件表面，使被照射区域局部熔融气化，除去材料，实现切割的过程。激光划线非接触加工，无机械应力损伤，加工方式灵活，无刀具损耗和水污染，设备使用维护成本低。为了防止激光穿透晶片时对支撑膜造成损伤，采用高温烧蚀的UV膜。

目前激光划线设备采用工业激光，波长主要有1064nm、532nm、355nm三种，脉冲宽度为纳秒、皮秒、飞秒级。理论上，激光波长越短、脉冲宽度越短，加工热效应越小，有利于精细精密加工，但成本相对较高。355nm紫外纳秒激光由于技术成熟、成本低、加工热效应小，应用十分广泛。近年来，1064nm皮秒激光技术发展迅速，应用于许多新领域，取得了很好的效果。

3、激光半切

激光划线适用于理性优良的材料加工，用激光划线到一定深度后，采用裂片方式，产生沿切割道纵向延伸的应力使芯片分离。该加工方式效率高，不需要贴膜去除膜工序，加工成本低。但是，如图3所示，碳化硅晶片的解理性差，不易产生裂片，裂纹面易缺损，横切部分仍存在熔渣粘连现象。

4、激光隐形切割

激光划线将激光聚焦在材料内部，形成改性层后，通过裂片或扩膜分离芯片。表面无粉尘污染，材料几乎无损耗，加工效率高。实现隐形切割的两个条件是材料对激光透明，足够的脉冲能量产生多光子吸收。

---