[發明專利]基于激光水射流的晶圓減薄設備及方法

在審

• 申請號: 201611261712.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108269740A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于，包括：

靜電吸盤，適于吸附待減薄晶圓；

水箱，位于所述靜電吸盤一側，且與所述靜電吸盤具有間距；所述水箱鄰近所述靜電吸盤的側壁設有通孔，所述水箱中的水經由所述通孔形成射向所述待減薄晶圓的水射流；所述水箱遠離所述靜電吸盤的側壁上設有貫穿所述水箱側壁的第一透鏡，所述第一透鏡與所述通孔對應設置；

激光發射裝置，位于所述水箱遠離所述靜電吸盤一側，且與所述水箱具有間距；所述激光發射裝置適于發射水平激光束；

第二透鏡，位于所述水箱與所述激光發射裝置之間，且與所述水箱及所述激光發射裝置均具有間距；所述第二透鏡與所述第一透鏡配合使用，適于將所述激光發射裝置發射的水平激光束水平匯聚于所述水射流內，并與所述水射流一起至所述待減薄晶圓的邊緣以對所述待減薄晶圓進行減薄。

2.根據權利要求1所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述靜電吸盤包括射頻電極。

3.根據權利要求1所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述通孔的寬度為3cm～30cm，高度為20μm～100μm。

4.根據權利要求1所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述激光發射裝置發射的水平激光束的波長為500nm～600nm，最大功率為300W；所述水平激光束為脈沖激光束，每個脈沖持續的時間為150ns～400ns。

5.根據權利要求1所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述水射流施加于所述待減薄晶圓的壓力為250Mpa～350Mpa。

6.根據權利要求1所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述基于激光水射流的晶圓減薄設備還包括水泵，所述水泵適于向所述水箱內注水。

7.根據權利要求6所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述水泵的壓力為5Mpa～50Mpa，所述水泵出口處的水流速為0.5L/min～10L/min。

8.根據權利要求5或6所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述基于激光水射流的晶圓減薄設備還包括驅動裝置，所述驅動裝置與所述靜電吸盤相連接，適于驅動所述靜電吸盤以帶動所述待減薄晶圓上下運動或/及旋轉運動。

9.根據權利要求8所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述基于激光水射流的晶圓減薄設備還包括厚度偵測裝置，適于實時偵測所述待減薄晶圓的厚度。

10.根據權利要求9所述的基于激光水射流的晶圓減薄設備，其特征在于：所述基于激光水射流的晶圓減薄設備還包括控制裝置，所述控制裝置與所述激光發射裝置、所述水泵、所述驅動裝置及所述厚度偵測裝置相連接，適于依據所述厚度偵測裝置偵測的結果實時調節所述激光發射裝置發射的水平激光束的參數、所述水泵的參數及所述驅動裝置對所述靜電吸盤的驅動。

11.一種基于激光水射流的晶圓減薄方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將待減薄晶圓吸附于靜電吸盤上；

2)向所述待減薄晶圓噴射水射流的同時，使用激光發射裝置向所述待減薄晶圓發射水平激光束，并使用透鏡將所述水平激光束水平匯聚于所述水射流內，與所述水射流一起至所述待減薄晶圓的邊緣以對所述待減薄晶圓進行減薄。

12.根據權利要求11所述的基于激光水射流的晶圓減薄方法，其特征在于：步驟2)中，所述激光發射裝置發射的水平激光束的波長為500nm～600nm，最大功率為300W；所述水平激光束為脈沖激光束，每個脈沖持續的時間為150ns～400ns。