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MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystem）即微電子機械系統，一般由微機械結構、微傳感器、微執行器和控制電路組成，MEMS是通過半導體工藝實現不同能量形式之間的轉換的一種芯片。根據能量轉換形式的不同，一般分為傳感器和執行器兩類，傳感器即感測到外界信號并將其轉換成所需的信號（一般是電信號）進行處理，應用有：慣性傳感器、硅麥克風等；執行器即將控制信號（一般是電信號）轉化為其他形式的能量（一般是機械能）輸出，應用有：光學系統、RFMEMS等。MEMS的制造主要采用Si材料，它與IC的不同在于，IC是電信號的傳輸、轉換及處理，而MEMS是電信號和其他形式能量間的轉換（以機械能為典型），所以在MEMS制造中往往需要利用半導體工藝在Si上制作懸梁、薄膜、空腔、密封洞、針尖、微彈簧等復雜的機械結構，這些微機械結構容易因機械接觸而損壞、因暴露而沾污，能承受的機械強度遠遠小于IC芯片。基于這樣的特點，MEMS晶圓的劃片方法不同于典型IC的劃片。典型IC砂輪劃片是通過砂輪刀片高速旋轉來完成材料的去除，從而實現芯片切割。由于刀片的高速旋轉，往往需要使用純水進行冷卻和沖洗，那么刀片高速旋轉產生的壓力和扭力，純水的沖洗產生的沖擊力以及切割下來的Si屑造成的污染都容易對MEMS芯片中機械微結構造成不可逆的破壞。所以典型IC的砂輪劃片不適用MEMS晶圓的劃片。圖1激光隱形切割在玻璃中的應用切割示意圖激光隱形切割作為激光切割晶圓的一種方案，很好的避免了砂輪劃片存在的問題。如圖1所示，激光隱形切割是通過將脈沖激光的單個脈沖通過光學整形，讓其透過材料表面在材料內部聚焦，在焦點區域能量密度較高，形成多光子吸收非線性吸收效應，使得材料改性形成裂紋。每一個激光脈沖等距作用，形成等距的損傷即可在材料內部形成一個改質層。在改質層位置材料的分子鍵被破壞，材料的連接變的脆弱而易于分開。切割完成后通過拉伸承載膜的方式，將產品充分分開，并使得芯片與芯片之間產生間隙。這樣的加工方式避免了機械的直接接觸和純水的沖洗造成的破壞。目前激光隱形切割技術可應用于藍寶石玻璃硅以及多種化合物半導體晶圓。圖2硅材料透射光譜的特性硅材料透射光譜的特性，見圖2，硅材料對紅外透過率很高，所以硅的隱形切割設備，通過選用短脈沖紅外激光器，將激光脈沖聚焦到硅襯底內部，實現隱形切割。激光隱形切割是非接觸式切割，解決了砂輪切割引入外力沖擊對產品破壞的問題。不過一般設備的激光隱形切割形成的改質層區域會使材料變得酥脆，還是會形成少量細小硅碎屑掉落，雖然碎屑數量遠少于砂輪切割，如前文所述，MEMS晶圓因為無法通過清洗的方法去除細小硅碎屑，故這些碎屑將對芯片造成破壞，影響良率。德龍激光生產的硅晶圓激光切割設備，見圖3，選用自制的紅外激光器和自主開發的激光加工系統，實現硅晶圓的隱形切割，該設備能夠很好的控制隱形切割后碎屑的產生，從而滿足高品質MEMS晶圓切割的要求，保證切割良率。德龍激光的硅晶圓激光切割設備自推向市場后，得到了國內多家量產客戶的認可和好評，設備在多個MEMS制造廠內批量切割諸如硅麥克風電熱堆陀螺儀等MEMS產品。實物切割效果圖見圖4。圖3德龍硅晶圓激光切割設備外觀圖圖4MEMS產品切割效果圖來源：德龍激光

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