[發明專利]晶圓片的激光全切割方法

有效

• 申請號: 202010410175.5
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111299866B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 何國洪
• 申請（專利權）人: 佛山市聯動科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/78;B23K26/38;B23K26/402;B23K26/146;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

本發明公開了一種晶圓片的激光全切割方法，包括如下步驟：A、校準測量晶片的重心點；B、根據步驟A中確定的重心點，對晶圓片進行裝片；C、對晶圓片的吸附位置進行檢測定位；D、在晶圓片表面均勻涂覆冷卻液；E、利用激光在晶圓片的表面劃出割槽，所述割槽的深度為10μm~15μm；F、再次均化晶圓片表面的冷卻液；G、調整激光的參數，同時對激光光束進行整形，使得激光光束具有刃部，利用刃部沿著割槽將晶圓片進行全切割。本發明的有益效果是：本發明通過采用激光全切割的方式對晶片實現直接切割，大大地減少了其破片率的問題；大大地提高生產效率；提高晶片中可生產的芯片數量；降低了激光切割所帶來的熱效應的影響。

技術領域

本發明涉及一種晶圓片的加工方法，特別是晶圓片的激光切割方法。

背景技術

晶圓片廣泛適用于芯片行業，在芯片的加工過程中，需要對晶圓片進行分割。目前晶圓片的分割方法都是通過裝片、切割、清洗/干燥實現，而切割都是通過單主軸或對向式雙主軸、并列式雙主軸的磨輪刀片去開槽再切割實現，又或者采用激光先開槽然后磨輪刀片去切割。但整個切割的過程始終都離不開金剛石磨輪刀片；隨著晶片尺寸從4寸、6寸、8寸一直發展到12寸，其尺寸不斷地增大，相應地厚度從原來的300μm、200μm、150μm到現在的100μm、75μm，其厚度不斷的在減薄。

然而，對于磨輪刀片切割來說，晶片的尺寸越大、厚度越薄，其切割的難度也就越大，切割速度也越慢，同時切割的碎片率越高（由于晶片屬于脆性材料，磨輪刀片在接觸晶片的過程中很容易因為應力的影響而破碎）。同時，磨輪刀切割其切口邊緣質量產生的碎屑多且所形成的切縫寬度太寬去到50μm左右，由于切縫的寬度較大，一定程度下減少了每塊晶圓片上的晶圓數量的產出。

而且，隨著SiP(System in Package)等高集成化的背景下，高抗折強度的薄片制造技術也越來越重要，厚度100μm以下的晶片會逐漸成為主流，而由于破片率的原因，磨輪刀片又不能直接用于這種薄晶片的切割；而且在高速電子元器件上逐步被采用的低介電常數(Low-k)膜及銅質材料，使用普通的金剛石磨輪刀片難以切割加工，有時無法達到電子元件廠家所要求的加工標準，高頻率電子元件中所使用的GaAs(砷化鎵)、GaN(氮化鎵)、GaP(磷化鎵)等化合物半導體，在采用金剛石磨輪刀片進行切割時，其行進速度慢，生產效率低，而現有技術中，雖然有利用激光切割技術取代傳統的金剛石磨輪刀片切割，但是其在激光切割之后還需要進行裂片處理，才能真正實現晶圓片的分割，其在一定程度上提高了良品率，但是效率依然不高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：在于提供一種晶圓片的切割方法，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

本發明解決其技術問題的解決方案是：晶圓片的激光全切割方法，包括如下步驟：A、校準測量晶片的重心點；B、根據步驟A中確定的重心點，對晶圓片進行裝片；C、對晶圓片的吸附位置進行檢測定位；D、在晶圓片表面均勻涂覆冷卻液；E、利用激光在晶圓片的表面劃出割槽，所述割槽的深度為10μm~15μm；F、再次均化晶圓片表面的冷卻液；G、調整激光的參數，同時對激光光束進行整形，使得激光光束具有刃部，利用刃部沿著割槽將晶圓片進行全切割。

本發明的有益效果是：本發明通過采用激光全切割的方式對厚度100um以下的晶片實現直接切割，屬于非接觸式的切割工藝方法，克服了磨輪刀片的局限性，大大地減少了其破片率的問題；同時采用激光全切割工藝，激光切割的速度得以提高，大大地提高生產效率；采用激光全切割工藝，加工后的切割槽寬度小，與磨輪刀片相比切割槽損失少，所以可以減小芯片間的間隔，對于為了切割出更多小型芯片而致使加工線條數增多的化合物半導體晶片而言，通過減小芯片間的間隔，可以提高晶片中可生產的芯片數量；而且，在兩次激光切割的時候，都使得晶圓片的表面具有均勻的冷卻液，降低了激光切割所帶來的熱效應的影響，還有，經過光束整形后的，光束具有類似刀口的刃部，在切割速度上可以大幅提升，進一步減少了熱效應對晶片的影響。