[發明專利]用于激光誘導超臨界液體燒蝕加工的保護液膜組合物及激光切割工藝

有效

• 申請號: 202110040309.3
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112831261B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 陳宇
• 申請（專利權）人: 科納瑞雅（昆山）新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D171/02
• 分類號: C09D171/02;C09D139/06;C09D7/63;H01L21/78
• 代理公司: 蘇州周智專利代理事務所(特殊普通合伙) 32312
• 代理人: 陳寧

本發明公開了一種用于激光誘導超臨界液體燒蝕加工的保護液膜組合物及激光切割工藝，屬于半導體加工用化學試劑及加工工藝技術領域。該組合物主要包括能夠激光誘導生成超臨界液體的基體混合物、冷卻劑、潤濕劑、消泡劑和水，在使用時該保護液膜組合物被旋涂在材料的被加工表面，激光透過液膜照射在材料面并誘導該組合物產生超臨界液體，其可有效去除由激光燒蝕產生的碎屑以及堆積在作用區周圍的熔融物及火山口高度。

技術領域

本發明涉及一種激光保護膜組合物及一種激光切割工藝，尤其涉及一種用于激光誘導超臨界液體燒蝕加工的保護液膜組合物及使用該組合物的半導體激光切割工藝，屬于半導體加工用化學試劑及加工工藝技術領域。

背景技術

在半導體晶圓的制造過程中，由于晶粒尺寸隨芯片集成化程度的提高而減小，相應地切割道的間隔需要逐漸變窄，針對這類產品的后段封裝制程中的切割工藝已由傳統的刀輪切割漸漸轉向激光切割。而在使用激光的晶圓切割工序中，激光能量被基底吸收掉熱能，導致硅熔化或氣化所產生的粉塵或熔渣等會冷凝和沉積在芯片表面上，從而很大程度上引起表面污染，損害半導體芯片的質量。

為了解決這種問題，已公開的日本專利申請1978-8634(以下稱為專利文獻 1)和1993-211381(以下稱為專利文獻2)提出了一些方法，其主要是在要被加工的晶片表面上形成具有水溶性樹脂的保護膜，并且激光經由該保護膜照射到晶片表面。同樣使用該方法的專利還有，如韓國公開專利第10-2006-0052590號，其公開了一種包含水溶性樹脂、水溶性紫外線吸收劑、溶劑及添加劑(可塑劑、表面活性劑)的晶圓保護液組合物；再如日本特開昭53-8634號，其公開了一種包含水溶性樹脂及水的激光切割保護劑。上述這些現有技術提出了在晶圓的上頂面涂布聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcohol)、聚乙二醇(PolyEthyleneGlycol)、纖維素 (Cellulose)等水溶性樹脂從而形成保護膜并照射激光的加工方法。根據專利文獻 1和2以及其他現有專利技術的方法，芯片表面受到水溶性保護膜的保護，因此即使硅蒸氣等(其是在激光照射下基板的熱分解產物)分散和冷凝，其冷凝物 (碎屑)是沉積在保護膜的表面上，而不是沉積在芯片的表面上。此外由于保護膜是水溶性的，因此通過用水沖洗可以很容易除去保護膜，也就是說，保護膜上的碎屑在保護膜被水沖洗的同時也被沖洗掉，其結果就是避免了碎屑在芯片表面上的沉積。

使用上述方法制作的激光切割保護液通過涂覆裝置將液體快遞旋涂于半導體芯片的表面，該類液體由于其具有速干性，會在芯片表面形成一層耐熱型的固體保護膜層，隔離激光切割產生的粉塵類物質，且由于保護膜是水溶性的，其可以通過用水沖洗很容易除去。該固體膜雖然通過增強耐熱性避免了膜的熱分解問題，也隔絕了材料充分氣化冷凝后產生的納米級粉塵顆粒，然而對于激光加工中未能完全氣化而產生的熔融態衍生物仍會而被駐留在切割道內部，從而在切割道內部產生斷面回融以及表面熔融物掛渣，對于這些問題，此類保護膜等并無明顯改善效果。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種用于激光誘導超臨界液體燒蝕加工的保護液膜組合物及激光切割工藝，該保護液膜組合物被用于對產品的材料表面施加激光束進行超臨界液體燒蝕加工的過程中，該組合物和激光切割工藝能夠有效去除由激光燒蝕產生的碎屑以及堆積在作用區周圍的熔融物及火山口高度。

本發明的技術方案是：

本發明公開了一種用于激光誘導超臨界液體燒蝕加工的保護液膜組合物，該組合物主要包括能夠激光誘導生成超臨界液體的基體混合物、冷卻劑、潤濕劑、消泡劑和余量水。