[發明專利]一種晶圓的切割方法

有效

• 申請號: 202111478198.0
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114226984B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 劉天建;田應超;曹瑞霞;劉淑娟
• 申請（專利權）人: 湖北三維半導體集成創新中心有限責任公司;湖北江城實驗室
• 主分類號: B23K26/346
• 分類號: B23K26/346;B23K26/38;B23K26/16;B23K26/70;B23K10/00;B23K101/36
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 田婷

本發明提供了一種晶圓的切割方法，采用第一激光切割工藝沿所述保護液的表面向下開槽，形成從所述保護液的表面延伸至所述介質層內的第一凹槽，所述第一凹槽的邊緣上方形成有熔渣；采用第二激光切割工藝沿所述第一凹槽的底面向下開槽，形成連通所述第一凹槽的第二凹槽，且所述第一凹槽的橫向寬度大于所述第二凹槽的橫向寬度，所述第二凹槽的邊緣上方形成有熔渣；進行等離子切割工藝沿所述第二凹槽的底面向下開槽，形成第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第三凹槽共同貫穿所述晶圓并構成切割道，同時去除所述第一凹槽和所述第二凹槽的邊緣上方的熔渣。本發明有利于提高混合鍵合工藝的效果。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種晶圓的切割方法。

背景技術

隨著芯片性能要求的不斷提升，半導體晶圓制造、封裝測試必須不斷地改進工藝，以期產出更小、更薄、集成度更高的芯片。

當芯片尺寸變小，厚度變薄，傳統的刀輪切割已無法滿足先進工藝的要求。刀輪切割的寬度大，切割道尺寸無法縮減；應力大，在處理薄片時更易出現損傷，尤其是Ⅲ-Ⅴ族襯底的部分種類的晶圓。

激光切割是在傳統刀輪切割之后出現的，區別于刀輪切割，激光所需切割道寬度更小，切割產生的應力也較低。但是激光切割也有不足之處，比如存在熱影響區，表面易堆積熔渣等。在應用于芯片到晶圓混合鍵合工藝前的切割加工時，表面凸起的熔渣會極大的影響混合鍵合界面的平整度，進而影響混合鍵合工藝的效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種晶圓的切割方法，以解決激光切割時，晶圓表面凸起的熔渣影響混合鍵合界面的平整度進而影響混合鍵合工藝的效果的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種晶圓的切割方法，包括：

提供一晶圓，所述晶圓包括襯底和位于所述襯底上的介質層，所述介質層上形成有保護液；

采用第一激光切割工藝沿所述保護液的表面向下開槽，形成從所述保護液的表面延伸至所述介質層內的第一凹槽，所述第一凹槽的邊緣上方形成有熔渣；

采用第二激光切割工藝沿所述第一凹槽的底面向下開槽，形成連通所述第一凹槽的第二凹槽，且所述第一凹槽的橫向寬度大于所述第二凹槽的橫向寬度，所述第二凹槽的邊緣上方形成有熔渣；

進行等離子切割工藝沿所述第二凹槽的底面向下開槽，形成連通所述第二凹槽的第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第三凹槽共同貫穿所述晶圓并構成切割道，同時去除所述第一凹槽和所述第二凹槽的邊緣上方的熔渣。

可選的，所述第一激光切割工藝采用的激光的線寬大于所述第二激光切割工藝采用的激光的線寬，以使所述第一凹槽的橫向寬度大于所述第二凹槽的橫向寬度。

可選的，所述第一凹槽的橫向寬度為10微米至80微米；和/或，所述第二凹槽的寬度為8微米至20微米。

可選的，所述第一激光切割工藝采用的激光的能量小于所述第二激光切割工藝采用的激光的能量，以使所述第一凹槽的深度小于所述第二凹槽的深度。

可選的，所述等離子切割工藝采用Bosch工藝。

可選的，所述等離子切割工藝采用的工藝氣體包括SF₆和C₄F₈。

可選的，所述等離子切割工藝包括第一階段和第二階段，所述第一階段中調整Bosch工藝參數以強化Bosch工藝的橫向刻蝕速率，所述第二階段中調整Bosch工藝參數以強化Bosch工藝的縱向刻蝕速率。

可選的，在所述等離子切割工藝的第一階段中，增大C₄F₈的氣體流量或者降低縱向電場強度，以強化橫向刻蝕去除所述第一凹槽的邊緣上方的熔渣。