最後更新:2026年10月8日晶圓製造・基板加工矽晶圓製造(長晶・切片・研磨)中國大陸:切口损耗

切口損耗(Kerf Loss)是什麼

Kerf Loss

切口損耗(Kerf Loss)是切割時化為粉末而損失的材料寬度。鑽石線約為 0.1~0.2mm,與成品晶圓厚度(300mm 為 775μm)屬同一數量級,因此有 1 成以上的材料光是切割就消失。線材細線化、晶圓薄化、轉換為雷射切片是減少損耗的 3 個方向,對 SiC 而言尤其是攸關存亡的課題。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

切口損耗(Kerf Loss)是指因切割而被削除、以粉末狀廢棄物形式損失的材料寬度。在晶圓製造中,以線鋸將晶棒切片時,線徑加上磨粒的寬度會直接消失。鑽石線一般約為 0.1~0.2mm,這與成品晶圓厚度(300mm 晶圓為 775μm)屬同一數量級。

切口損耗的經濟意義很明確。若為了取得厚 775μm 的晶圓而捨棄 150μm,約 16% 的材料光是切割就消失了。1 根晶棒可切出的片數由「有效長度 ÷(晶圓厚度 + 切口 + 研磨去除量)」決定,因此減少切口,就等於不必額外購買原料就能增加產出片數。

減少的方向有 3 個。①線材細線化:將鑽石線的芯線變細以縮小切割寬度。但越細,斷線風險與張力管理的難度越高。②晶圓薄化:讓晶圓本身變薄,可從相同長度切出更多片,但有翹曲與搬運破損的極限。③切割方式轉換:改用雷射切片等幾乎不產生切口的方法。

切口損耗特別嚴重的是 SiC。SiC 基板材料本身昂貴,加上晶棒短(數十mm)、硬度高而切割慢,切口也相對較大。積極開發以雷射在內部形成改質層再薄片剝離的方法,正是因為減少切口損耗直接關係到 SiC 元件的成本競爭力。

此外,切割產生的矽粉(切割汙泥)混有磨粒與切削液,無法直接作為高純度原料再利用。回收與精製技術的研究仍在持續,但因成本不符效益,一般都予以廢棄;從這一點來看,也是優先採取減少切口產生本身的做法。

切口損耗(Kerf Loss)的常見問題

切口損耗大約占多少比例?
相對於厚 775μm 的 300mm 晶圓,鑽石線的切口約為 0.1~0.2mm,因此光是切割就有 1 成以上的材料化為粉末損失。再加上研磨去除量,從晶棒到晶圓的材料損失是不可忽視的規模。
切割產生的矽粉不能再利用嗎?
因為混有磨粒與切削液,無法直接作為高純度原料使用。回收與精製技術的研究仍在持續,但實際上精製成本與原料價格不相稱,因此優先採取減少切口產生本身的做法。

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