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【高斯摩分享】 半导体切割界的“全能选手”!DISCO激光技术破解薄晶圆、Low-k材料切割难题

2026-02-03 14:11:31 admin 0

在半导体行业卷向“更小节点、更薄晶圆”的今天,切割工艺早已成为制约产能和良率的关键环节——传统刀片

切割要么容易让Low-k晶圆分层、薄晶圆碎裂,

要么产生大量碎屑污染芯片,而硬脆的化合物半导体、陶瓷材料更是“难啃的骨头”。


深入研究DISCO的激光切割技术文档后,发现这家企业早就用20年技术沉淀,打造出了一套覆盖全场景的“激光切割解决方案”,

从工艺到设备再到定制化服务,每一处都戳中行业痛点!



一、两种核心工艺:消融切割VS隐形切割,按需匹配不同需求

DISCO的激光切割之所以能适配多种场景,核心在于两种差异化工艺,各有专攻:

1. 消融切割(Ablation):硬脆材料的“精准蒸发术”

简单说就是用短脉冲激光高强度照射工件,让材料直接汽化——听起来暴力,

但实际对工件几乎无热损伤,而且是非接触加工,冲击力极低。

  • 适配场景:超薄硅晶圆(25-50μm)、GaAs、SiC等化合物半导体,还有带背面金属膜的晶圆、异形芯片

  • 核心优势:能切出小于10μm的超细切割道,进料速度最高可达600mm/s,而且不会产生金属毛刺、芯片崩边

  • 配套设备:DFL7160/7161/7260、DAL7020等,其中DFL7260还能装两个不同激光头,一次完成Low-k开槽+硅切割,效率直接拉满


2. 隐形切割(Stealth Dicing):薄晶圆的“无损分离术”

这招更巧妙——激光不照射表面,而是聚焦在材料内部形成“改性层”,之后用扩膜机轻轻一拉,芯片就完整分离了。

  • 适配场景:100μm以下薄晶圆、需要减少切割损耗的窄切割道晶圆

  • 核心优势:切割损耗几乎为0,无水加工不用清洗,芯片强度比传统刀片切割高90%(50μm硅晶圆实测)

  • 配套设备:DFL7340(适配200mm晶圆)、DFL7360(适配300mm晶圆),

  • 联合滨松光子研发的新引擎SDE03,把400μm厚晶圆的切割次数从12次降到5次,产能大幅提升


两种工艺还能搭配“Hasen切割”(激光脉冲开关控制),轻松搞定异形芯片、多尺寸芯片同板切割,比传统方法灵活太多!

二、直击行业痛点:这些难题,激光切割全搞定

半导体切割的几大“老大难”,DISCO都给出了针对性解决方案:

1. Low-k晶圆分层难题

随着芯片节点迈向11.9nm,Low-k材料的介电常数已经低至1.7-1.9,机械强度越来越差,传统刀片切割很容易分层。

DISCO的解法是:先激光开槽(进料速度300mm/s),再用刀片半切,既不损伤Low-k层,又能避免机械负载过大。

2. 薄晶圆/DAF晶圆切割+拾取难题

薄至25μm的晶圆,切割后容易碎裂、拾取困难?隐形切割+DDS2300扩膜机组合拳:0℃冷却扩膜让DAF膜干净分离,

再加热收缩去除胶带松弛,芯片间距稳定,拾取良率和刀片切割持平,还不用额外蚀刻。

3. 碎屑污染问题

消融切割会产生碎屑?配套的HogoMax水溶性防护膜安排上!自动涂覆+清洗,

碎屑不会粘在切割道,完美适配对污染敏感的半导体加工。

4. 硬脆材料加工慢

陶瓷、蓝宝石、SiC这些材料,刀片切割又慢又容易崩边。激光切割直接实现“高速+高质量”:

300μm厚SiC晶圆100mm/s一次切透,

氧化铝陶瓷50-300mm/s加工,无崩边、无毛刺。

三、20年技术沉淀:从设备到定制,全链条保障

DISCO的激光切割技术能领跑行业,靠的是实打实的硬实力:

  • 研发早:2001年就开始布局,累计销量超300台(截至2010年7月),每年测试30+激光头,适配不同应用场景

  • 设备全:从600mm宽的小型机DAL7020(适配6英寸晶圆),到高端300mm晶圆机DFL7360,从单一工艺到多激光头复合机,覆盖从入门到高端的全需求

  • 定制强:自主研发光学系统,能根据客户的晶圆材料、厚度、芯片尺寸,匹配最优激光头和工艺参数,还能搭配防护膜、扩膜机等周边设备

对比传统的金刚石划片,激光切割不仅摆脱了“靠操作员技术”的不稳定问题,还把加工速度、

良率拉满,运行成本也大幅降低——在LED车灯

手机背光、通用照明、MEMS等领域,已经成为主流选择。

结尾:半导体切割的“未来感”,藏在这些细节里

随着芯片越来越小、材料越来越特殊,切割工艺的“精准度、灵活性、低损伤”需求只会越来越高。

DISCO的激光切割技术,不仅解决了当下的行业痛点,

更跟着技术 roadmap 持续迭代,适配更低k值、更薄晶圆的加工需求。

如果你在做半导体、LED、陶瓷加工,遇到了切割难题,不妨看看这套“激光解决方案”——毕竟,

能兼顾产能、良率和成本的技术,才是真·行业刚需~

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