Laser groove激光加工具有产热小、非接触性、高效率、加工精度高以及无工具磨损的优点。激光开槽技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，是现代制造技术领域的关键技术之一。

激光开槽是用聚焦镜将高功率密度激光束聚焦在工件表面，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的凹槽。

Laser groove示意图

Laser groove原理图

激光开槽是以激光为热源对工件进行加工，光能转化为热能，材料吸收热能后升温并在其表面形成熔池，表面材料不断熔化去除，这种方法的不足之处在于：

1. 高功率激光在开槽过程中，工件受热融化，工件上方产生高温等离子体。等离子体产生时的反冲压力使槽内的熔融流体流动而产生飞溅，飞溅的熔融物易粘附于槽壁上产生重铸层和裂纹并影响槽内壁形貌。

2. 高能量长脉冲的激光打孔过程中产生的冲击力过大导致加工出的凹槽重复精度低，内壁存在微裂纹，尺寸精度不稳定。

Laser groove process

激光开槽主要参数包含：能量（Power）、频率（Frequency）、速度（Feed Speed）。三者之间是相互配合、相辅相成的关系，任何一个点的变化都会造成开槽效果的差异。

能量（Power）：

能量的变化直接会导致开槽深度的变化。开槽的目的首先是要移除金属层，其次要保障最终的受力点不能在金属和硅层的交接处，避免此位置受力产生横向的裂纹。能量太大开槽过程中的热影响变大，从而导致开槽边缘烧焦；能量太小开槽深度变浅，同时可能存在制程无法识别的横向裂纹。

频率(Frequency)：

1秒内重复的脉冲总数，频率的增大减小直接影响脉冲的重合度。

单个光斑没有重合，重合率为0%；

单个光斑全部重合，重合率为100%。

频率（Frequency）的变化最直接的体现是重叠率的变化，重叠率变化间接影响对开槽深度起到影响。光斑之间的重合度高会使单个点的受力增加，从而使深度加深，反之深度变浅。

不同重合率光斑

光斑不同的重合度还会对槽底部的平整度存在影响，随着脉冲总数的增加，单个脉冲的能量会变小，晶圆受到的力相对柔和，因此会使槽底相对平整，反之单个脉冲的能量变大，晶圆受到的力相对大，因此槽底相对凹坑会增加。

速度（Feed Speed）：

速度（Feed Speed）的快慢同样直接影响到开槽深度。在其他条件不变的情况下，速度增加重合率会变小，从而使单个位置受到的能量变小，从而使开槽深度变浅，反之深度会增加。同时由于单个点受到的能量变大，导致熔融物变大，从而不易挥发，从而粘附在晶圆表面，即我们通常说的回埋。

实际生产中，Narrow beam和Wide beam的切割图片和形状如下图：

Narrow beam实例

Wide beam实例