單刀直入，能賺錢的激光設備工藝有如下：

1）激光晶圓退火

2）激光解鍵合

3）激光晶圓開槽

4）激光晶圓切割

5）激光晶圓飛拋

6）激光MEMS切割

7）激光晶圓切割道邊打標

8）激光切割IC載板

9）激光晶圓正麵打標

10）激光芯片背麵打標

11）激光固化材料

12）激光TSV鑽孔與(yu) IC載板鑽孔

目前，中國的半導體(ti) 市場需求約占全球市場需求的三成。然而，在產(chan) 能方麵，中國大陸廠商僅(jin) 掌握全球不到1％的12英寸晶圓產(chan) 能，位於(yu) 中國大陸（包括外商獨資）的12英寸晶圓產(chan) 能則有8％。巨大的半導體(ti) 市場潛力與(yu) 製程技術的局限性並存，使得中國大陸成為(wei) 投資半導體(ti) 製造的熱點。

中國半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 發展迅速，半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 逐漸呈現向大陸地區轉移的新趨勢，為(wei) 中國各行業(ye) 的發展帶來了設備國產(chan) 化的機遇。此外，政府政策大力支持半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 發展，大量資金將加速產(chan) 業(ye) 轉型升級和成熟發展。

目前，中國是世界上最大的集成電路市場，需求量巨大。近年中國通信基礎設施的建設、智能終端持續發酵，以及汽車智能、5G、物聯網、車聯網、智慧城市的建設等，為(wei) 中國IC產(chan) 業(ye) 持續注入動力。加之，中國政府的積極引導進一步推動了半導體(ti) 製造業(ye) 的發展。可以預見，中國半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 將進入黃金時代，而這一切的背後都需要有強而有力的晶圓代工來支持。多年來，與(yu) 歐美、日韓和台灣省相比，中國芯片行業(ye) 一直處於(yu) 弱勢地位。近年來，中國在半導體(ti) 行業(ye) 的R&D投資逐漸增加，芯片市場占GDP的比重持續上升。

隨著激光技術的不斷發展以及激光技術深入半導體(ti) 行業(ye) ，激光已經在半導體(ti) 領域多道工序取得成功應用。廣為(wei) 熟知的激光打標，使得精細的半導體(ti) 芯片標識不 再是個(ge) 難題。激光切割半導體(ti) 晶圓，一改傳(chuan) 統接觸式刀輪切割弊端，解決(jue) 了諸如刀輪切割易崩邊、切割慢、易破壞表麵結構等諸多問題。在集成電路工藝線寬越來越 小的情況下，LOW-K材料(K為(wei) 介電常數，即低介電常數材料)越來越多的應用於(yu) 集成IC中，由於(yu) LOW-K層傳(chuan) 統工藝很難加工，於(yu) 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寸矽晶圓已廣泛應用於(yu) 半導體(ti) 集成電路領域，而且晶圓越做越薄，將薄晶圓鍵合於(yu) 承載晶圓片上流片後通過拆 鍵和將兩(liang) 部分分開，激光拆鍵以其高效率無耗材等諸多優(you) 勢成為(wei) 關(guan) 注熱點。另外激光還在鑽孔、劃線、退火等工序取得不錯的應用成果。

近年來製造產(chan) 業(ye) 的快速發展，高集成度和高性能的半導體(ti) 晶圓需求不斷增長，矽、碳化矽、藍寶石、玻璃以及磷化銦等材料作為(wei) 襯底材料被廣泛應用於(yu) 半導體(ti) 晶圓領域。隨著晶圓集成度大幅提高，晶圓趨向於(yu) 輕薄化，傳(chuan) 統的很多加工方式已經不再適用，於(yu) 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(you) 勢：

A. 非接觸式加工：激光的加工隻有激光光束與(yu) 加工件發生接觸，沒有刀削力作用於(yu) 切割件，避免對加工材料表麵造成損傷(shang) 。

B. 加工精度高：脈衝(chong) 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。

C. 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汙染。

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(chan) 生粉塵、無切割基材耗損、所需切割道很小、完全幹製程等諸多優(you) 勢。其原理是將短脈 衝(chong) 激光光束透過切割材料表麵聚焦在材料中間，由於(yu) 短脈衝(chong) 激光瞬時能量極高，在材料中間形成改質層，然後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厚晶圓截麵圖

目前激光隱形切割技術廣泛應用於(yu) LED芯片、MEMS芯片、FRID芯片、SIM芯片、存儲(chu) 芯片等諸多晶圓的切割，如圖2以矽襯底MEMS晶圓為(wei) 例，可以看到隱形切割的芯片幾乎沒有崩邊和機械損傷(shang) 。

圖2 MEMS晶圓激光切割效果圖

隱形切割也有它的局限性，由於(yu) 隱形切割需要將特定波長的激光聚焦於(yu) 物質的內(nei) 部，所切割的物質必須對特定波長的激光具有較大的透射率，另外需要切割道內(nei) 光滑以防止對照射的激光形成漫反射。目前隱形切割能夠切割Si、SiC、GaAS、LiTaO3、藍寶石、玻璃等材料。

2 激光表麵燒蝕切割

表麵燒蝕切割是較為(wei) 普遍的激光切割工藝，其原理是將激光聚焦於(yu) 所需材料的表麵，聚焦的地方吸收激光能量後形成去除性的融化和蒸發，在切割表麵形成一定深度的"V"型口，然後通過外部施加壓力使芯片分開。切割完後的"V"型槽如圖3所示：

圖3 激光表麵切割形成的"V"型口

激光表麵切割具有更強的通用性，使用超短脈衝(chong) 激光進行表麵切割能夠很好的將熱影響區域控製在很小的範圍內(nei) 。目前該激光切割技術廣泛應用於(yu) GPP工藝的晶圓、四元LED晶圓等晶圓的切割中。如圖4以四元LED芯片為(wei) 例，我們(men) 可以看到激光表麵切割能夠有較好的切割麵。

圖4 激光表麵切割截麵以及切割效果圖

對比隱形切割技術，激光表麵切割的工藝窗口更寬，但是它也有不足之處：

A. 切割效率往往低於(yu) 隱形切割;

B. 部分晶圓切割前需要塗覆保護液，切割完後需要清洗保護液;

C. 晶圓越厚需要切割越深，表麵的開口就越大，熱影響區也就越大。

國內(nei) 還有幾個(ge) 重要晶圓激光工藝有待提高是哪些？

第一個(ge) 是TSV鑽孔，第二個(ge) 是晶圓飛拋。這兩(liang) 個(ge) 工藝基本被日本企業(ye) 壟斷，國內(nei) 要想快速在晶圓激光加工領域獲利，搞這兩(liang) 個(ge) 工藝就以了。