溫室效應造成的全球氣候變暖等負面效應，促成了世界范圍內綠色節能運動的興起。在照明方面，當今世界不斷尋求更高效節能的光源作為傳統照明光源的替代品，LED光源是最佳的選擇，隨之而來的是近年來高亮度LED在照明領域的應用持續而迅速的擴大。LED制造中激光晶圓刻劃工藝的引入，使得LED在手機、電視以及觸摸屏等LCD背光照明大量使用，而最令人興奮地是白光LED在照明方面的應用。
激光刻劃LED的刻劃線條比傳統的機械刻劃窄得多，所以使得材料利用率顯著提高，因此提高產出效率。另外激光加工是非接觸式工藝，刻劃導致晶圓微裂紋以及其他損傷更小，這就使得晶圓顆粒之間更緊密，產出效率高、產能高，同時成品LED器件的可靠性也大大提高。
LED激光刻劃的特點
單晶藍寶石（Sapphire）與氮化鎵（GaN）屬于硬脆性材料（抗拉強度接近鋼鐵），因此很難被切割分成單體的LED器件。采用傳統的機械鋸片切割這些材料時容易帶來晶圓崩邊、微裂紋、分層等損傷，所以采用鋸片切割LED晶圓，單體之間必須保留較寬的寬度才能避免切割開裂將傷及LED器件，這樣就很大程度上降低了LED晶圓的產出效率。
激光加工是非接觸式加工，作為傳統機械鋸片切割的替代工藝，激光劃片切口非常小，聚焦后的激光微細光斑作用在晶圓表面，迅速氣化材料，在LED有源區之間制造非常細小的切口，從而能夠在有限面積的晶圓上切割出更多LED單體。激光刻劃對砷化鎵（GaAs）以及其他脆性化合物半導體晶圓材料尤為擅長。激光加工LED晶圓，典型的刻劃深度為襯底厚度的1/3到1/2，這樣分割就能夠得到干凈的斷裂面，制造窄而深的激光刻劃裂縫同時要保證高速的刻劃速度，這就要求激光器具備窄脈寬、高光束質量、高峰值功率、高重復頻率等優良品質。
并不是所有的激光均適合LED刻劃，原因在于晶圓材料對于可見光波長激光的透射性。GaN對于波長小于365nm的光是透射的，而藍寶石晶圓對于波長大于177nm的激光是半透射的，因此波長為355nm和266nm的三、四倍頻的調Q全固態激光器（DPSSL）是LED晶圓激光刻劃的最佳選擇。盡管準分子激光器也可以實現LED刻劃所需的波長，但是倍頻的全固態調Q激光器體積更小，比準分子激光器所需的維護更少，而且在質量方面，全固激光器刻劃線條非常窄，更適合于激光LED刻劃。
激光刻劃使得晶圓微裂紋以及微裂紋擴張大大減少，LED單體之間距離更近，這樣既提高了出產效率也提高了產能。一般來講，2英寸的晶圓可以分離出20000個以上的LED單體器件，因而切割的切縫寬度就會顯著影響分粒數量；減少微裂紋對于分粒后的LED器件的長期可靠性也會有明顯的提高。激光刻劃與傳統的刀片切割相比，不但提高了產出效率，同時提高了加工速度，避免了刀片磨損帶來的加工缺陷與成本損耗，總之，激光加工精度高，加工容差大，成本低。
刻劃用激光器的選擇
激光用于LED的刻劃優勢是明確的，不過也面臨著許多技術挑戰，比如不同材料、厚度、不同案例的刻劃速度等帶來的差異。為此，Spectra-Physics（光譜-物理）提供多個系列用于激光刻劃、分粒的激光器產品，不斷推出創新的高精度激光器，例如TristarTM, NavigatorTM，HIPPOTM等系列高功率納秒激光器產品，以及VanguardTM系列皮秒激光器。如果需要用到飛秒激光器，光譜-物理的Solstice® 激光器可以提供100fs全自動的飛秒脈沖激光，產品專為工業應用設計，堅固可靠。
當短脈沖高峰值功率的光譜-物理激光器作用于LED襯底刻劃，作用效果是：刻劃線條干凈，材料位置移動小，對襯底的熱效應損傷非常小。
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