[發(fā)明專利]用于分割半導(dǎo)體器件復(fù)合件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280053116.0
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103889643A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉多·韋斯;艾伯特·配希塔萊爾
• 申請（專利權(quán)）人: 歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/402;B23K26/40;H01L33/00;H01L33/38;B23K26/364
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;張春水

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種用于分割半導(dǎo)體器件復(fù)合件的方法。

背景技術(shù)

為了從半導(dǎo)體晶片或晶片復(fù)合件中分離半導(dǎo)體芯片，能夠使用激光分離方法。已經(jīng)證實的是，在所述方法期間所產(chǎn)生的殘余物能夠覆蓋分離面。這種材料能夠引起焊接材料在焊接半導(dǎo)體芯片時分布在分離面之上并且引起半導(dǎo)體芯片的損壞。

發(fā)明內(nèi)容

一個目的是，提出一種簡單的并且可靠的用于分割半導(dǎo)體器件復(fù)合件的方法，其中能夠可靠地焊接所分離的半導(dǎo)體芯片。

所述目的通過具有權(quán)利要求1所述的特征的方法來實現(xiàn)。設(shè)計方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。

在用于分割半導(dǎo)體器件復(fù)合件的方法的一個實施形式中，所述半導(dǎo)體器件復(fù)合件具有帶有主面的載體和設(shè)置在主面上的半導(dǎo)體層序列，借助于第一激光切割在半導(dǎo)體器件復(fù)合件中構(gòu)成分離槽。分離槽將半導(dǎo)體器件復(fù)合件在垂直于主面伸展的豎直方向上僅部分地分割。沿著分離槽借助于激光以分割切割的方式將半導(dǎo)體器件復(fù)合件完全分割。

因此，將半導(dǎo)體器件復(fù)合件分離成各個半導(dǎo)體芯片借助于至少兩次激光切割來進(jìn)行，所述激光切割在半導(dǎo)體器件復(fù)合件的俯視圖中沿著同一橫向方向進(jìn)行。用于分離的激光切割的次數(shù)越多，在各次激光切割期間所產(chǎn)生的殘余物的體積就能夠越小。

術(shù)語殘余物在本文中通常表示在激光切割期間形成的材料。這種材料尤其包括要分離的層的熔化的材料或以其他方式分離的材料。

激光輻射到半導(dǎo)體器件復(fù)合件上的入射優(yōu)選從半導(dǎo)體層序列的背離載體的一側(cè)上進(jìn)行。因此，簡化了相對于半導(dǎo)體層序列的結(jié)構(gòu)化調(diào)整切割方向。

在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，半導(dǎo)體器件復(fù)合件具有設(shè)置在載體的背離半導(dǎo)體層序列的一側(cè)上的金屬層。在分離的半導(dǎo)體芯片中，金屬層優(yōu)選設(shè)為用于安裝和/或與連接載體、例如與殼體或電路板的電連接。金屬層能夠在背離半導(dǎo)體層序列的一側(cè)上尤其完全覆蓋載體。金屬層能夠單層地或者多層地構(gòu)成。

在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，在分割切割之前在豎直方向上在金屬層和主面之間設(shè)置有分離槽的底面。換言之，在最后的激光切割、也就是分割切割時才對金屬層進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，金屬層具有比載體的厚度顯著更小的厚度。優(yōu)選的是，載體是金屬層的至少五倍厚、尤其優(yōu)選至少二十倍厚。金屬層相對于載體的厚度越薄，那么下述風(fēng)險就越小：分割切割引起分離槽的側(cè)面尤其在豎直方向上直至主面被金屬層的金屬材料大面積地覆蓋。因此，在安裝所分離的半導(dǎo)體芯片時，能夠以簡單且可靠的方式消除或至少盡可能地減少在所分離的半導(dǎo)體芯片的相應(yīng)的載體的側(cè)面之上的連接介質(zhì)、例如焊料的蠕動的風(fēng)險。

在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，半導(dǎo)體層序列借助于連接層固定在載體上。換言之，半導(dǎo)體層序列借助于連接層以材料配合的方式與載體連接。例如，連接層能夠構(gòu)成為焊料層或尤其是能導(dǎo)電的粘接層。因此，載體不同于用于優(yōu)選外延沉積的半導(dǎo)體層序列的生長襯底并且機械地穩(wěn)定半導(dǎo)體層序列。

在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，第一激光切割完全分割連接層。

尤其地，第一激光切割能夠延伸進(jìn)入到載體中。因此，第一激光切割至少將設(shè)置在半導(dǎo)體層序列和載體之間的所有的層分割。

但是，所述方法也能夠用于下述半導(dǎo)體器件復(fù)合件，在所述半導(dǎo)體器件復(fù)合件中，載體形成用于半導(dǎo)體層序列的生長襯底。在該情況下，在半導(dǎo)體層序列和載體之間不存在連接層。

在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，在第一激光切割和分割切割之間沿著分離槽進(jìn)行第二激光切割，所述第二激光切割僅將載體部分地分割。優(yōu)選地，第二激光切割僅僅移除襯底的材料，即尤其不移除連接層的材料和金屬層的材料。

因此，在第二激光切割時產(chǎn)生的殘余物基本上包含載體的材料。

適合于載體的尤其是半導(dǎo)體材料，例如鍺、硅或砷化鎵。為了提高電導(dǎo)率能夠?qū)雽?dǎo)體材料摻雜。替選地或補充地，載體能夠包含陶瓷、例如氮化鋁或氮化硼或者由這種材料構(gòu)成。

因此，在第二激光切割時產(chǎn)生的殘余物基本上包含電絕緣的材料或至少一種與金屬相比僅差地導(dǎo)電的材料。因此，分離槽的在分離的半導(dǎo)體芯片中分別為在橫向方向上對半導(dǎo)體芯片的載體限界的側(cè)面的側(cè)面至少局部地由下述層覆蓋，所述層是電絕緣的或者至少與金屬層相比具有小的電導(dǎo)率。

在一個優(yōu)選的改進(jìn)方案中，在第二激光切割和分割切割之間沿著分離槽進(jìn)行第三激光切割，所述第三激光切割僅部分地分割載體。因此，第三激光切割同樣完全在載體材料之內(nèi)進(jìn)行。第三激光切割尤其設(shè)為用于使半導(dǎo)體器件復(fù)合件的要借助分割切割來分割的厚度最小化。所述厚度越小，那么尤其包含金屬層的金屬的在分割切割時分布在分離槽的側(cè)面之上的殘余物的體積就越小。