روش های اصلی برای برش ویفر سیلیکونی شامل برش چرخ الماس و برش لیزری است. خط نویسی لیزری فرآیند استفاده از پرتوهای لیزر با انرژی بالا برای تمرکز و تولید دماهای بالا است که باعث می شود مواد سیلیکونی در ناحیه تحت تابش فورا تبخیر شده و جداسازی ویفرهای سیلیکونی کامل شود. با این حال، دمای بالا می تواند باعث ایجاد تنش حرارتی در اطراف درز برش شود و منجر به ترک خوردن لبه ویفر سیلیکونی شود و فقط برای خط زدن ویفرهای نازک مناسب است. برش چرخ الماس بسیار نازک به دلیل نیروی برش کم و هزینه برش کم در حال حاضر پرکاربردترین فرآیند برش است.
به دلیل ماهیت شکننده و سخت ویفرهای سیلیکونی، فرآیند برش مستعد عیوبی مانند شکستگی لبه، ریزترک و لایه لایه شدن است که مستقیماً بر خواص مکانیکی ویفرهای سیلیکونی تأثیر می گذارد. در عین حال، به دلیل سختی بالا، چقرمگی کم و رسانایی حرارتی کم ویفرهای سیلیکونی، گرمای اصطکاکی ایجاد شده در طول فرآیند برش به سختی انجام می شود که به راحتی می تواند باعث کربن شدن و ترک حرارتی ذرات الماس در تیغه شود و در نتیجه سایش شدید ابزار و تأثیر جدی بر کیفیت برش داشته باشد.
محققان داخلی و خارجی تحقیقات گسترده ای در مورد فناوری برش ویفر سیلیکونی انجام داده اند. ژانگ هونگچون و همکاران یک معادله رگرسیونی بین پارامترهای فرآیند برش و ارتعاش ایجاد کرد و از الگوریتم‌های ژنتیک برای به دست آوردن پارامترهای فرآیند بهینه برای ارتعاشات کوچک استفاده کرد. آنها از طریق آزمایشات تأیید کردند که ترکیب بهینه پارامترهای فرآیند می تواند به طور موثری لرزش دوک را کاهش دهد و به نتایج برش بهتری دست یابد. لی ژنکای و همکاران دریافتند که نیروی اره تولید شده توسط برش به کمک ارتعاش اولتراسونیک کوچکتر از نیروی برش سیلیکون تک کریستال بدون کمک اولتراسونیک است. از طریق آزمایش های برش ویفر سیلیکونی، تأیید شد که کاهش نیروی اره توسط ارتعاش اولتراسونیک می تواند شکستگی لبه ویفرهای سیلیکونی را سرکوب کند. شرکت Disco در ژاپن یک فرآیند شکاف لیزری را برای رسیدگی به مشکل مشکل برش ویفرهای سیلیکونی دی الکتریک کم-با استفاده از تیغه های الماس معمولی ایجاد کرده است. این فرآیند شامل ابتدا برش دو شیار خوب در مسیر برش و سپس استفاده از یک تیغه برای برش کامل بین دو شیار است. این فرآیند می تواند کارایی تولید را بهبود بخشد و عیوب کیفی ناشی از عواملی مانند شکستگی لبه و لایه لایه شدن را کاهش دهد. لو شیونگ و همکاران از دانشگاه فودان از شکاف لیزری و به دنبال آن فناوری برش تیغه مکانیکی برای برش مواد ویفر سیلیکونی کم{12}}کیلومتر استفاده کرد. در مقایسه با برش مستقیم تیغه، ساختار تراشه کامل است و هیچ پدیده لایه برداری یا چرخاندن لایه فلزی وجود ندارد، اما فرآیند دست و پا گیر است و هزینه برش بالا است. یو ژانگ و همکاران دریافتند که با افزایش نسبت میرایی فرآیند چرخش تیغه، پدیده ارتعاش در حین چرخش با سرعت بالا{16} ابزار را می توان تا حد معینی کاهش داد، در نتیجه عملکرد شکاف را بهبود بخشید و اندازه لبه شکسته را کاهش داد. با این حال، آنها تحقیقات عمیقی- انجام ندادند.
برش تکی، یعنی برش کامل ویفر سیلیکونی در یک حرکت، با عمق برش 1/2 ضخامت لایه UV، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. این روش فرآیند ساخت ساده ای دارد و برای برش مواد فوق نازک مناسب است. با این حال، در طول فرآیند برش، ابزارهای برش به شدت فرسوده می شوند و لبه های تیغه های برش مستعد بریدگی و ریزترک هستند که در نتیجه مورفولوژی سطحی لبه های برش ضعیف است.
فرآیند برش لایه ای، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است. با توجه به ضخامت مواد برش، از روش تغذیه لایه ای برای برش در جهت عمق استفاده می شود. ابتدا شکاف و برش را با استفاده از عمق تغذیه نسبتاً کوچک انجام دهید تا مطمئن شوید که ابزار تحت نیروی کمتری قرار می گیرد، سایش ابزار را کاهش می دهد و شکستگی لبه برش را به حداقل می رساند. سپس، در موقعیتی برش دهید که ضخامت فیلم UV 1/2 باشد.
