[發明專利]一種玻璃鈍化硅晶圓的背面激光切割方法

在審

• 申請號: 201510697978.2
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN105234563A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 郭承造;陳盟舜
• 申請（專利權）人: 強茂電子（無錫）有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/402;B23K26/03;H01L21/78
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 任益

技術領域

本發明涉及一種玻璃鈍化硅晶圓的背面激光切割方法，屬于微電子加工技術領域。

背景技術

圖1所示為現有的玻璃鈍化硅晶圓的結構示意圖，玻璃鈍化硅晶圓背面具有一層芯片鎳層1，該芯片鎳層1緊貼有一層基區硅材料2，該基區硅材料2的另一側設有PN結3，在玻璃鈍化硅晶圓的正面均勻分布有多個溝槽4，溝槽4內覆蓋有玻璃鈍化層5，以對玻璃鈍化硅晶圓的核心結構PN結3進行表面鈍化保護。芯片鎳層1上有間隔的定位切割道6，方便背面激光切割時進行位置對準。

目前，對玻璃鈍化硅晶圓的切割方式采用激光沿著玻璃鈍化硅晶圓背面的定位切割道6進行激光切割，然后分離芯片晶粒的方法。

首先，在玻璃鈍化硅晶圓背面制作與玻璃鈍化硅晶圓正面的溝槽4位置一一對應的定位切割道6。制作定位切割道6的步驟包含如下步驟：

a.雙面光刻；

b.玻璃鈍化硅晶圓雙面預腐蝕，無光刻膠保護區域的氧化層被完全腐蝕干凈；

c.玻璃鈍化硅晶圓背面負膠保護；

d.化學鍍鎳或鍍鎳金以形成玻璃鈍化硅晶圓背面的定位切割道。

制作定位切割道6的步驟可以與玻璃鈍化硅晶圓形成溝槽時的步驟同時進行。

其次，使用激光沿玻璃鈍化硅晶圓背面的定位切割道6進行切割，如圖2，玻璃鈍化硅晶圓放置在不銹鋼片14上，該不銹鋼片14上層有小孔，旁邊有真空接口10，通過抽真空方式將晶圓吸附固定在不銹鋼片14上。不銹鋼片右上方，放置有顯微放大鏡頭11和攝像機12，依據玻璃鈍化硅晶圓背面的定位切割道6作為切割定位線，對玻璃鈍化硅晶圓進行定位。晶圓定位完成后，通過對晶圓左上方激光13的擴束、聚焦后對鈍化玻璃硅晶圓背面進行切割，使用半切穿方式形成激光切割槽。

然后，在分離芯片晶粒步驟中，使用機械裂片的方式，使半切穿方式的玻璃鈍化硅晶圓分離成單一的芯片晶粒(如圖3)。

現有的玻璃鈍化硅晶圓的背面激光切割方法，因其在晶圓的制作步驟中需要增加定位切割道的工序，不僅增加了工序數量，同時也增加了一定的成本。因此，有必要對現有的玻璃鈍化硅晶圓的制作及切割方法進行改進，以解決上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可減少玻璃鈍化硅晶圓制造工序的背面激光切割方法，改善玻璃鈍化硅晶圓的背面激光切割方法工序較多的問題，且制作成本較低。

本發明的發明內容，一種可減少玻璃鈍化硅晶圓制造工序的背面激光切割方法，包含以下步驟：

第一步，正常玻璃鈍化硅晶圓制造，不需要制作背面定位切割道；

第二步，使用玻璃溝槽作為定位基準，采用背面激光半切穿方式進行切割；

第三步，分離芯片晶粒；

其中，使用玻璃溝槽作為定位基準，采用背面激光半切穿方式進行切割包括如下步驟；

a.玻璃鈍化硅晶圓放置在雙層透明玻璃片上，該雙層玻璃上層有小孔，旁邊有真空接口，方便抽真空時將晶圓吸附固定在玻璃上；

b.雙層透明玻璃正下方，放置有顯微放大鏡頭和攝像機，依據玻璃鈍化硅晶圓正面的溝槽作為切割定位線，對玻璃鈍化硅晶圓進行定位；

c.晶圓定位完成后，通過對激光的擴束、聚焦后對鈍化玻璃硅晶圓背面進行切割，使用半切穿方式形成激光切割槽。

有益效果：因為背面激光切割時，采用透明雙層玻璃，可以在晶圓下方放置顯微放大鏡頭和攝像機，依據玻璃鈍化硅晶圓正面的溝槽作為定位基準，對玻璃鈍化硅晶圓進行定位，不需要在晶圓背面特意制作切割定位線，減少了晶圓制作的工序和操作時間，降低了生產成本。

附圖說明：

圖1是現有的玻璃鈍化硅晶圓的結構示意圖；

圖2是現有的玻璃鈍化硅晶圓背面激光切割的操作示意圖；

圖3是現有的玻璃鈍化硅晶圓背面激光方法切割后形成芯片晶粒的示意圖；

圖4是本發明中的玻璃鈍化硅晶圓的結構示意圖；

圖5是本發明中的玻璃鈍化硅晶圓背面激光切割的操作示意圖；

圖6是本發明中的玻璃鈍化硅晶圓背面激光方法切割后形成芯片晶粒的示意圖。

圖中：1—芯片鎳層、2—基區硅材料、3—PN結、4—溝槽、5—玻璃鈍化層、6—定位切割道、9—雙層透明玻璃片、10—真空接口、11—顯微放大鏡頭、12—攝像機、13—激光、14—不銹鋼片。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

第一步，正常玻璃鈍化硅晶圓制造，不需要制作定位切割道；