傳統(tǒng)的金剛石砂輪高速旋轉(zhuǎn)切割，其表面鑲嵌的凸起的鋒利的鋸齒狀高硬度金剛石顆粒對切割部位磨削，產(chǎn)生壓力、磨擦力及剪切力將剝離的碎屑帶走，同時其本身也被磨損，刀片越鈍切割溫度越高即造成劃片刀過載。由于這些機(jī)械力是直接作用在晶圓表面上并在晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力和熱損傷，因此易產(chǎn)生正反兩面的崩邊(Chipping)、微損傷、裂痕等問題，同時造成碎屑污染(Silicon dust)。以上問題難以通過其自身工藝的改善完全解決。

隨著器件集成度的增加，芯片尺寸、切割道寬、有源區(qū)到邊緣的距離不斷減小。另外晶片厚度日趨減薄，晶片崩邊、翹曲變形、微粒污染、粗糙度、損傷層、應(yīng)力破壞、易破損、產(chǎn)能下降、碎片率以及刀片損耗等問題隨之而來。實踐證明磨削加工方式已近接物理極限。

激光加工為非接觸式晶圓切割加工，激光能量通過光學(xué)聚焦后獲得高能量密度，直接將硅片溶蝕氣化，切割的硅片斷面具有一定粗糙度的表面和最低限度的熱蝕區(qū)。另外，選擇適合的激光波長和頻率，激光能被硅材料有效地吸收，因此其可在很窄的寬度區(qū)域進(jìn)行精細(xì)微加工，達(dá)到對材料分子鍵級的斷裂破壞。

用激光對晶圓進(jìn)行精密劃片切割是對易碎的單晶硅晶圓砂輪刀片機(jī)械劃片裂片的最佳替代工藝。激光可對所有第III-V主族材料包括第IV主族材料如硅(Si)和鍺(Ge)的晶圓進(jìn)行快速劃片切割。硅晶圓片，切口寬度均小于25微米，切口邊緣平直、精確，沒有裂紋、位錯、 崩裂，尤其對選擇參考解理面的硅晶圓更是如此。采用激光劃片工藝使得成品率更高，并因為損壞的芯片非常少而獲得更高的成品率。在半導(dǎo)體性價比的需求驅(qū)動下，芯片成本不斷降低，尺寸越來越小。切割寬度從100微米降到30微米，采用激光劃片工藝后，劃片槽寬度進(jìn)一步降低到20微米。激光劃片工藝能夠提高產(chǎn)能。目前，激光劃片速度能夠達(dá)到200mm/s以上。相對于機(jī)械式劃片工藝，激光工藝具有更多優(yōu)點。這些優(yōu)點包括消耗成本低、維護(hù)費(fèi)用少、產(chǎn)能高、晶圓面積利用率高等。激光工藝更易于進(jìn)行自動化操作，從而降低人力成本。

激光技術(shù)還有很大技術(shù)潛能，激光切割以其顯著的非接觸、無應(yīng)力、低損傷、靈活性、速度快等優(yōu)勢著稱。半導(dǎo)體晶片切割應(yīng)用，激光是一條必由之路。金剛石砂輪切割已經(jīng)完成其歷史使命。新一代的晶片切割和微加工勢必采用更新的工藝方法。