半导体晶圆的分离方法与流程

专利2025-06-03  15

本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体晶圆的分离方法。


背景技术:

1、目前,半导体切割方法普遍是通过机械加工来实现。例如,晶圆的切割工艺流程需要将晶圆底部打磨减薄,然后用旋转的磨轮刀具对晶圆进行切割。在切割的过程中,很容易造成晶圆半导体的内应力从而造成型变。但无论是机械磨底减薄还是正面的机械切割,都会造成较大的内应力,内应力使半导体产生型变,例如,常规的切割产生的型变高达13μm-20μm。过大的型变将使坏品率增大,不利于生产需要。

2、因此,亟待提供一种改进的半导体晶圆的分离方法以克服以上缺陷。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种改进的半导体晶圆的分离方法,降低晶圆切割时产生的应力,从而减少半导体的型变,提高产品的良品率。

2、为实现上述目的,本发明半导体晶圆的分离方法,包括以下步骤:

3、激光切割步骤:采用激光装置对半导体晶圆的正面进行切割形成切割道,所述切割道的切割深度小于晶圆厚度;以及

4、湿法刻蚀步骤:在所述半导体晶圆的预定位置上覆盖掩膜,使所述切割道暴露,将所述半导体晶圆置于硅腐蚀液中进行刻蚀以使所述切割深度被延长直至所述晶圆被分离。

5、与现有技术相比,本发明首先对半导体晶圆的正面采用激光切割,切割深度小于晶圆厚度,即并未完全分离晶圆;接着,采用湿法刻蚀步骤对切割道进行刻蚀,以使所述切割深度被延长直至直至晶圆被分离。相较传统的机械切割,本发明可大大降低半导体晶圆上半导体产生的应力,从而减少半导体的型变,进而降低芯片的坏品率。

6、较佳地,所述激光切割包括:控制所述激光装置的激光脉冲宽度为550-750ps,平均功率6~8w,频率为1500-2000khz,聚光点直径3-4μm。

7、较佳地,所述激光的波长为532nm,所述激光的偏振态为线偏振态。

8、较佳地,所述激光的单个聚焦光点的能量为45-500μj。

9、较佳地,所述切割道的切割深度为1.5-2.1mm,所述晶圆的厚度为2.5-3.0mm。

10、较佳地,所述湿法刻蚀步骤中,所述半导体晶圆的腐蚀时间为500-800秒。

11、较佳地,所述湿法刻蚀步骤中,所述硅腐蚀液为硝酸、冰乙酸及氢氟酸的混合液。

12、更佳地,硝酸,冰乙酸:氢氟酸的比例为5:3:2。

13、较佳地,所述硅腐蚀液的温度为30℃-45℃。



技术特征:

1.一种半导体晶圆的分离方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于,所述激光切割包括:控制所述激光装置的激光脉冲宽度为550-750ps,平均功率6~8w,频率为1500-2000khz,聚光点直径3-4μm。

3.如权利要求2所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于:所述激光的波长为532nm,所述激光的偏振态为线偏振态。

4.如权利要求2所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于:所述激光的单个聚焦光点的能量为45-500μj。

5.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于:所述切割道的切割深度为1.5-2.1mm,所述晶圆的厚度为2.5-3.0mm。

6.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于:所述湿法刻蚀步骤中,所述半导体晶圆的腐蚀时间为500-800秒。

7.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于:所述湿法刻蚀步骤中,所述硅腐蚀液为硝酸、冰乙酸及氢氟酸的混合液。

8.如权利要求7所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于:硝酸,冰乙酸:氢氟酸的比例为5:3:2。

9.如权利要求7所述的半导体晶圆的分离方法,其特征在于:所述硅腐蚀液的温度为30℃-45℃。


技术总结
本发明半导体晶圆的分离方法包括:激光切割步骤:采用激光装置对半导体晶圆的正面进行切割形成切割道,所述切割道的切割深度小于晶圆厚度;以及湿法刻蚀步骤:在所述半导体晶圆的预定位置上覆盖掩膜,使所述切割道暴露,将所述半导体晶圆置于硅腐蚀液中进行刻蚀以使所述切割深度被延长直至所述晶圆被分离。该方法可降低晶圆切割时产生的应力,从而减少半导体的型变,提高产品的良品率。

技术研发人员:舒丽丽
受保护的技术使用者:东莞新科技术研究开发有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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