硅片劃片方法主要有金剛石砂輪劃片、激光劃片。激光劃片是利用高能激光束聚焦產(chǎn)生的高溫使照射局部范圍內(nèi)的硅材料瞬間氣化，完成硅片分離，但高溫會使切縫周圍產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致硅片邊緣崩裂，且只適合薄晶圓的劃片。超薄金剛石砂輪劃片，由于劃切產(chǎn)生的切削力小，且劃切成本低，是目前應(yīng)用最廣泛的劃片工藝。 由于硅片的脆硬特性，劃片過程容易產(chǎn)生崩邊、微裂紋、分層等缺陷，直接影響硅片的機械性能。同時，由于硅片硬度高、韌性低、導(dǎo)熱系數(shù)低，劃片過程產(chǎn)生的摩擦熱難于快速傳導(dǎo)出去，易造成刀片中的金剛石顆粒碳化及熱破裂，使刀具磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重影響劃切質(zhì)量。 國內(nèi)外學(xué)者對硅片劃片技術(shù)做了大量的研究。張紅春等通過建立振動量與劃切工藝參數(shù)之間的回歸方程，采用遺傳學(xué)算法得出對應(yīng)小振動量下的最佳工藝參數(shù)，并通過試驗驗證了最佳工藝參數(shù)組合可以有效降低主軸振動量，得到更好的劃切效果。李振材等研究發(fā)現(xiàn)采用超聲振動輔助劃片產(chǎn)生的鋸切力比無超聲輔助的單晶硅劃片產(chǎn)生的鋸切力小，并通過硅片劃片試驗驗證了超聲振動降低鋸切力可以抑制硅片的崩邊。日本 Disco 公司針對 low-K 介質(zhì)硅晶圓難以使用普通金剛石刀片進行劃切加工的問題，開發(fā)一種激光開槽加工工藝，即先在劃切道內(nèi)開2 條細槽，再使用刀片在兩條細槽之間實施全劃片加工，通過該項工藝能夠提高生產(chǎn)效率，減小崩邊、分層等不良因素造成的質(zhì)量缺陷。復(fù)旦大學(xué)陸雄等采用先激光開槽后機械刀片劃片工藝劃切 low-k 介質(zhì)硅晶圓材料，相比于直接刀片劃片，芯片結(jié)構(gòu)完整且無金屬層脫落、翻起現(xiàn)象，但工藝過程繁瑣，劃片成本高。Yu Zhang 等發(fā)現(xiàn)通過提高刀片旋轉(zhuǎn)過程的阻尼比，一定程度上可降低刀具高速旋轉(zhuǎn)過程中的振動現(xiàn)象，從而提高開槽性能，減小崩邊尺寸，但是沒有進行深入研究。

單次劃片，即一次完全劃切硅片，劃片深度到UV 膜厚度 1/2 的位置，如圖4所示。該方法工藝過程簡單，適合超薄材料劃片，但在劃片過程中刀具磨損嚴(yán)重，劃片刀邊緣易產(chǎn)生崩邊、微裂紋，切縫邊緣表面形貌差。

分層劃片工藝，如圖5所示。根據(jù)劃片材料的厚度，在劃片深度方向采用分層進給的方式進行劃片。首先進行開槽劃片，采用比較小的進給深度，以保證刀具受力小，降低刀具磨損，減小劃片刀崩邊，然后再劃片到 UV 膜厚度 1/2 的位置。