Verdict結論
隱形切割與刀片切割最大的差異在於「有無切割損耗(kerf)」。隱形切割以雷射在晶圓內部形成改質層,再擴張膠膜使其斷裂,因此切割損耗幾乎為零,不產生切屑,崩邊也極小,抗折強度高,適合50μm以下的極薄晶圓。刀片切割則以旋轉的砂輪刀片進行物理切削,需要相當於刀片寬度的切割損耗,容易產生邊緣缺角與微裂紋。
主要差異
| 比較項目 | 隱形切割 | 刀片切割 |
|---|---|---|
| 加工原理 | 在晶圓內部形成雷射改質層→擴片斷裂 | 以旋轉的砂輪刀片進行物理切削 |
| 切割損耗(kerf) | 幾乎為零(將切除量降至最低) | 需要相當於刀片寬度的切割損耗 |
| 崩邊・裂紋 | 無切屑・崩邊極小,抗折強度高 | 容易產生邊緣缺角・微裂紋 |
| 薄晶圓適用性 | 適合50μm以下的極薄晶圓 | 薄晶圓破裂・缺角的風險增加 |
| 製程環境 | 乾式(不需切削水),清洗負擔低 | 需要切削水・清洗 |
| 產能・成本 | 多段加工使步驟增加,但在良率上有利 | 成熟技術,產能高・成本低 |
隱形切割在薄型化上較有利的原因
隱形切割將雷射聚焦於晶圓內部形成改質層,再以切割膠膜擴片使其斷裂。由於不對表面進行物理切削,不會產生切屑,可大幅抑制崩邊與微裂紋。因此晶粒的抗折強度提高,即使是薄化至50μm以下的記憶體堆疊或卡片用途,也能以高良率完成單粒化。
刀片切割的優勢
刀片切割是擁有多年實績的成熟技術,魅力在於高產能與低成本。在較厚的晶圓與一般用途上仍是主力,設備與製程的技術經驗也很豐富。另一方面,對於薄晶圓或硬脆材料,確保邊緣品質會變得困難。
選用方式與其他方法
要求薄型・高可靠度・低污染的用途選擇隱形切割,重視成本・產能的一般用途則選擇刀片切割。此外,電漿切割與雷射燒蝕等方法也逐漸普及,可依材料、厚度與圖形選擇的單粒化手法越來越多。
常見問題
隱形切割為什麼不會產生切屑?
因為它不是以砂輪削切晶圓表面,而是將雷射聚焦於晶圓內部形成改質層(裂紋起點),再以膠膜擴片使其斷裂。由於不伴隨物理切削,不會產生切屑(碎屑)。
薄晶圓適合哪一種?
50μm以下的極薄晶圓適合隱形切割。由於能抑制崩邊與微裂紋並確保抗折強度,已被記憶體多層堆疊等薄型・高可靠度用途採用。
刀片切割已經不再使用了嗎?
不是。作為高產能・低成本的成熟技術,在較厚的晶圓與一般用途上至今仍是主力。只有在需要薄型・低污染的領域,才逐步由雷射系・電漿系方法取代。