本次加工基材为1mm厚抛光硅片，加工位置为硅片抛光正面，采用非穿透式盲槽加工。具体加工规格为盲槽孔径0.5mm、加工深度0.3mm。客户针对半导体精密使用场景，提出了高标准加工要求：盲槽槽底平整光滑，槽口无毛刺、无崩边，加工区域无热损伤，整版阵列盲槽的孔径、深度、形貌需保持高度一致，满足精密器件装配及使用标准。

目前市面上常规激光加工工艺制作的硅片盲槽，普遍存在诸多缺陷。加工后的槽底高低不平，容易残留熔融硅料和重铸层，无法满足高精度器件的平面装配要求。盲槽为非贯通结构，常规设备难以精准控制加工深度，整版批量阵列加工时，极易出现深浅不一、孔径偏移等问题，产品一致性差，直接影响后续器件性能。同时加工产生的热效应会损伤硅片原生抛光面，造成槽口崩边、毛刺，且盲槽内部的细微加工碎屑难以彻底清理，给后续封装、测试等工序带来质量隐患。

0.3mm深度盲槽属于深腔微结构，加工过程中无法从硅片背面观察加工状态，深度精度把控难度极大。激光逐层加工过程中能量会持续衰减，槽底能量分布不均匀，极易造成槽底粗糙、平整度失效。硅片本身硬度高、脆性大，连续加工产生的热量会不断累积，大概率引发槽口微裂、崩边问题，工艺容错率极低。想要同时兼顾边缘完整性、槽底光洁度、尺寸精度且杜绝热损伤，对激光设备、加工路径、工艺参数调试都有着严苛的要求，常规工艺很难兼顾多项指标。

针对这款硅片深盲槽的加工难点，我司摒弃了传统纳秒激光工艺，采用成熟的紫外皮秒冷激光加工方案。依靠皮秒激光超快脉冲的特性，以冷剥离方式去除材料，从根本上避免材料热熔融、热扩散问题。同时针对深盲槽结构，针对性优化扫描路径、激光能量、加工速度及辅助工艺，精准锁定加工深度，有效解决深槽加工形貌差、精度低的行业难题。

从本次实际加工成品及显微检测效果来看，整体加工质量达标且稳定性优异：硅片原有抛光面完好无损，无氧化、无热灼伤；所有盲槽轮廓规整，槽口干净利落，无崩边、无毛刺；槽底平整光洁，不存在熔融堆积、重铸层等缺陷；整版9孔阵列盲槽的孔径、深度均匀统一，尺寸一致性良好。

对比传统紫外纳秒激光加工，紫外皮秒冷加工最大的优势就是无明显热累积，彻底规避了纳秒工艺加工硅盲槽常见的槽底积渣、侧壁塌边、抛光面受损等问题，是目前高精度硅片微结构加工的优质工艺方案。

该工艺可广泛应用于MEMS微结构器件、微流控芯片、半导体测试衬底、精密传感器衬底等产品的微孔、盲槽、异形微结构定制加工。我司长期深耕精密激光微加工领域，可承接硅晶圆、碳化硅、特种高分子材料、可伐合金等多种材料的精密加工业务，支持研发打样、小批量试制，可提供专业的显微形貌检测数据，确保每一批产品质量可追溯。

天津华诺普锐斯科技有限公司

我司专业提供精密激光加工服务，主营激光精密切割、微纳打孔、盲槽微结构加工等核心业务，可适配硅晶圆、碳化硅、PEEK、PET、精密金属件等多品类材料加工。车间配备多套紫外皮秒、纳秒精密激光加工设备，加工精度可达±10μm，工艺经过大量量产及打样案例验证，成熟稳定。可满足高校科研、企业研发、批量生产等各类精密加工需求，欢迎各行业客户咨询打样、定制合作。

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