紫外激光加工稱為「光蝕」效應，高能量的光子通過「冷處理」直接破壞材料的化學鍵，所加工出來的部件具有光滑的邊緣和最低限度的炭化。加之紫外激光能被大多數材料有效地吸收和具有良好的聚焦性能，因此其可在很小的空間區域進行精細微加工，從而有著非常高的研究價值和廣闊的應用前景。
紫外激光晶圓划片工藝
用紫外(UV)激光對晶圓進行精密划片是晶圓-尤其是易碎的化合物半導體晶圓如薄硅晶圓-划片裂片的替代工藝。二極體泵浦固態(DPSS)激光能對所有第III-V主族材料包括第IV主族材料如硅(Si)和鍺(Ge)的晶圓進行快速工藝處理。無論是薄的還是厚的晶圓片，切口寬度均小於3微米，切口邊緣平直、精準、光滑，沒有邊緣碎片，尤其砷化鎵(GaAs)晶圓更是如此。砷化鎵晶圓價格昂貴，所以晶圓面積價值非常高。採用紫外激光划片工藝使得切口更緊密、更精細並且更光滑，能夠在每片晶圓上分裂出更多數量的裸片，並因為損壞的裸片非常少而獲得更高的成品率。
採用砷化鎵(GaAs)晶元的高頻電子線路要求晶元在電路板上有精確的幾何位置布局，以減少氣橋和阻抗失配。整齊、精確的晶元要求裸片的位置布局更精確、整體封裝更好以及電氣性能更佳。
在??場需求驅動下，裸片成本不斷降低，尺寸越來越小。裸片尺寸的減小正在給划片-裂片工藝帶來新的問題。划片槽寬度從100微米降到30微米，裸片尺寸也隨之減小。30微米的尺寸超出了傳統鋸片切割工藝允許的極限。採用激光划片工藝后，划片槽寬度進一步降低到15 - 20微米。另外，被稱為「拉練」(用於阻止表面裂紋發生)的區域也被省掉了。由於划片槽寬度的減小、「拉練」空間的節省以及下列所述的設計規則的緣故，每個裸片的每個邊都要節省約24微米的晶圓區域。整個晶圓因此而節省了很大的面積。
對於砷化鎵(GaAs)晶圓，裂片工藝有兩種：非接觸式(裸露的氣橋)和接觸式。每一種裂片方法都有一個寬高比參數，是由設備製造商標示的，定義為裸片厚度斷面的長度/寬度。一個特定的晶圓切割機划片-裂片系統標示的寬高比，對於非接觸式裂片方法為7:1，接觸式裂片為3:1。
裸片尺寸的減小已經把某些產品的寬高比降低到2:1，有效地提高了機械式划片-裂片系統的額定能力的極限。有時候因為不需要裂片而使晶元獲得較高的成品率。晶圓切割機速度低，能造成裸片邊緣的破碎，有時還可能因此而毀掉裸片。狹窄(30微米寬)的划片槽要求鋸片有非常薄的厚度，而這又使得鋸片很容易磨損。
紫外激光帶來更高的成品率
短波長(157-248 nm)準分子和紫外DPSS激光的應用已經提高了裸片的成品率，並且證明了激光工藝比傳統金剛石划片工藝更具優越性。紫外激光工藝的切口(在划片時材料損失的部分)比其他技術的更窄。再加上前端工藝的應用，紫外激光工藝增加了單位晶圓上所分裂出的合格裸片的數量。
新型窄脈寬、短波長紫外DPSS激光提供了極大的工藝靈活性，它可以調整脈衝形狀、重複率、色譜、光束質量等等。諧波生成技術使更短波長的激光能夠用於處理各種不同的材料。DPSS激光具有極好的光束質量和最高的重複率，並具有精細工藝所要求的最小光束直徑。典型地，JPSA使用的DPSS激光是釩酸鹽(Nd:YVO4)基激光器產生的。所輸出的紅外(IR)激光的光束直徑約為1μm。高效的頻率轉換能力使輸出激光在355nm和266nm波長處，有數瓦的可用輸出功率。
對這些不同波長的激光所進行的開發，使它們特別適合於晶圓切割應用。這些激光在JPSA上用於切割藍色LED(發光二極體)和藍寶石晶圓，其速度為75mm/s。每小時晶圓處理能力超過9片(標準2英寸晶圓，裸片尺寸350μm×350μm)，切口卻很小(?3μm)。激光工藝具有產能高、對LED性能影響小的特點，容許晶圓的形變和彎曲，其切割速度遠高於傳統機械切割方法。對於第III-V主族半導體，例如砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)，典型的切口深度為40μm，切割速度為150mm/s以上。
在所有窄帶紫外光源中準分子激光器所提供的功率最大、波長最短(351，308，248，193，以及157nm)。準分子激光的光子成本低於DPSS激光，但是，其系統的複雜度較高且存在維護難和其他問題，因此並不是晶圓切割工藝的理想選擇。準分子激光的優勢在於微機械加工、大面積圖案轉移和大量平行區域的分步重複工藝。而紫外DPSS激光則更適於晶圓划片應用。藉助於準分子激光(193nm)，JPSA能在一個小時內處理3片晶圓，每片成本為8美元，系統正常運行時間為97%。這是準分子激光系統所能達到的非常好的性能狀態。而一個優化的紫外DPSS激光(266nm)系統每小時能處理7到10片晶圓，每片成本低於1.50美元，正常運行時間?99.9%。這兩種工藝已經在多台設備上，每周7天/每天24小時地連續運行了一年半並通過測試，準分子激光系統的單獨測試時間甚至更長。
材料的去除工藝被稱為激光剝蝕，這是一種以微量材料吸收高能激光峰值的工藝。
一個重要的誤解是，在激光划片之後進行「折斷」時，比金剛石划片工藝需要更大的晶圓彎曲形變，從而會造成裸片邊緣的不「整齊」。實際上，金剛石划片工藝在整個工藝過程中會產生機械應力。而非機械式的、無熱能的激光划片工藝在材料內部根本不產生任何應力。紫外激光所產生的陡峭的V形切口會在其尖端產生很強的應力集中，但這種應力很容易消除。
激光工藝的優點
在划片-裂片工藝中，PCM圖形必須設計有直通式划片槽。金剛石划片工藝不能通過PCM圖形進行連續划片。因而PCM圖形必須設計有划片槽。這就帶來了PCM圖形測試的問題。但是，對於激光划片工藝，PCM圖形設計已不再是一個問題了。PCM圖形可以設計成有助於當前正在完成的測試項目，而不是有助於裂片方法的要求。即使沒有划片槽，激光划片工藝也不會中斷。
採用傳統方法裂片時，划片槽上不能有藍膜或金屬殘留。採用鋸片切割工藝時，划片槽上的藍膜/金屬殘留會增加鋸片的磨損，縮短鋸片的使用壽命，或者可能在切割時「燒壞」鋸片。在划片-裂片工藝中，划片槽上的藍膜或金屬殘留能引起金剛石刀具的跳躍或反彈，從而使某些區域沒有產生實際划片操作。這些區域因而不會在裂片工藝中分裂，這將使晶圓的其餘部分不能沿著刀具劃過的線條分裂。划片槽上的藍膜或金屬殘留不會影響激光划片工藝的正常進行。激光工藝能夠在藍膜上划片，這還可以增加光學加工的產能。
傳統的裂片工藝花費的時間較多。例如，裸片尺寸為0.300 mm x 0.360 mm x 4 mil時，一片晶圓可以切割出大約55,000隻裸片。如果使用鋸片(鋸片速度= 6.5 mm/s)切割這樣一片晶圓，則需要花費大約4個小時；若採用划片-裂片工藝(划片速度= 12.8 mm/s)，則需要大約2個小時；但如果採用激光划片工藝(划片速度= 150mm/s)，則僅需要大約3分鍾。因而，一套激光划片系統的產能可以取代並超過所有現有的裂片工具產能的總和。
激光划片工藝能夠在最後的晶圓自動測試工序中提高產能。目前，晶圓必須在流片帶上伸展開，以防止因裸片相互摩擦而可能發生的晶元丟失。如果裸片不能均勻地伸展開，則會使測試時間變長，因為必須對每一個裸片進行單獨的對準操作以保證自動測試的正確進行。有時會因為裸片沒有對準而對成品率發生影響。激光划片工藝允許晶圓在薄膜片上進行測試，這就大大地縮短了測試時間，使所有的裸片都能通過自動測試工序。
結論：相對於機械式划片工藝，紫外激光工藝具有更多優點。這些優點包括消耗成本低、維護費用少、產能高、晶圓面積利用率高等。激光工藝更易於進行自動化操作，從而降低人力成本。紫外激光技術還有很大的待開發潛能，因而該工藝將會繼續發展。我們預言激光工藝將在單位晶圓裸片數量和縮短投資回收期方面有進一步的發
