技術文庫

                                    

 
隨著半導體製程日益複雜，晶圓上元件的尺寸不斷縮小，先進製程不斷挑戰技術極限的同時，材料技術也蓬勃發展。寬能隙半導體的崛起和先進封裝的突破，為半導體產業開闢了新的戰場。然而，傳統的矽晶片封裝物理切割技術，如鋸片切割，已難以應對這些挑戰。尤其在處理硬脆材料（如低介電常數晶圓、SiC、AlN等）時，容易引發晶圓邊緣破損（peeling）和碎裂（chipping），進而影響產品良率和性能。在許多應用中，即使微小的結構損壞或表面瑕疵，亦可能導致元件失效，這在先進半導體元件中尤為重要。

 

雷射切割技術在晶圓切割的應用已有十多年的歷史，近期因新型態應用的興起再次受到重視。與傳統物理切割不同，UV雷射切割技術利用高能量雷射光束進行非接觸式切割，通過材料昇華實現分割。這不僅能減少晶圓受力，還能在不影響產品特性的前提下，實現對複雜材料的精密加工。隨著半導體製程的持續進步，雷射切割技術已成為晶圓切割領域的重要工具。

 

 

傳統的晶圓切割技術主要依賴鋸片進行物理接觸式切割，透過機械力量來完成材料的分離。然而，這種方法在精度和靈活性上存在一定的限制，特別是在處理未知材料時，刀具選擇與參數匹配更具挑戰性。相比之下，雷射切割技術利用高能量雷射光束進行非接觸式切割，依賴熱能昇華材料。它能靈活調整光學元件和能量控制，提升對切割過程的掌握度。

 

傳統切割方式因需物理接觸，容易在晶圓上引發不必要的機械應力，增加晶圓破裂或邊緣損壞的風險。而雷射切割則避免了這類機械應力，且透過高頻雷射技術，能有效降低熱應力的影響，減少切割後產品功能異常的機率。

 

此外，傳統切割技術在遇到先進製程上所採用的新材料也存在挑戰。單純的物理切割，在加工速度上多少會受限於材料本身特性，難以提升切割效率，連帶造成切割品質下降。而雷射切割技術則在這方面表現突出，不僅加工速度快且穩定，適合大規模量產，同時由於非接觸式操作，大幅減少材料損耗，進而提高整體良率。

    

                            
                         圖一：傳統鋸片切割對低介電材料產生剝離         圖二：雷射切割晶片全切穿，表面金屬無崩裂
 

 

比較項目	傳統切割	雷射切割
切割方式	使用物理鋸片進行接觸式切割	依賴高頻高能雷射光束進行非接觸式切割
精度與靈活性	精度有限，處理微小結構和複雜圖形困難	高精度，適合切割道微縮和複雜元件
機械應力	物理接觸產生應力，增加破裂風險	非接觸式，減少機械應力，降低損壞風險
適用材料	對脆性材料處理差，易造成邊緣碎裂	可嘗試複雜材料，在切割製程上的彈性應用表現優異
加工速度	速度慢，受材料特性影響效率	速度快且穩定，適合高效能量產需求
材料損耗	物理接觸導致損耗較大	非接觸式技術，損耗小，提升良率

 

 

為應對半導體產業日益增長的精度和效率需求，我們引進高端雷射切割設備，並將其分別應用於集團內的兩間公司-宜特與宜錦，提供更強的切割技術服務，以滿足不同階段的客戶需求。

 

• 宜特： 在產品研發階段，宜特致力於為客戶提供工程樣品製作服務。通過雷射切割技術，面對客戶各式新材料/新結構可以切出更精確的樣品，有助於後續的可靠度驗證與產品開發分析工作。該技術能夠顯著減少樣品製作過程中的缺陷率，提高研發階段的效率和精度。

 

• 宜錦： 在量產階段，宜錦公司則專注於提供晶圓薄化、晶圓測試與切割的量產服務。雷射切割技術不僅能夠降低晶圓薄化後的切割崩裂風險，更是第三類半導體切割的利器。除了提供良好的切割品質，還能夠提高整體的產出效率，幫助客戶在量產階段實現高質量的穩定輸出。這對於半導體產品的量產良率和可靠度至關重要。