CN102779730A

CN102779730A - 一种用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法

Info

Publication number: CN102779730A
Application number: CN2012102815173A
Authority: CN
Inventors: 朱世兴; 耿振华; 程常占
Original assignee: Hefei Irico Epilight Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo anxinmei Semiconductor Co.,Ltd.
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: CN102779730B

Abstract

本发明提供一种用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，首先将半导体晶圆通过工业蜡粘合于一固定盘；然后将一定性滤纸铺盖于所述固定盘表面，其中，所述定性滤纸的过滤时间不大于1min，吸水高度不小于5cm，厚度不小于0.2mm，且湿润破裂强度不小于1kpa；接着对上述结构进行加压冷却处理，使多余的工业蜡从所述半导体晶圆周边挤出并被所述定性滤纸吸收，同时固化所述工业蜡以将所述半导体晶圆固定于所述固定盘，最后去除所述定性滤纸以完成除蜡。本发明通过采用合适的过滤速度、吸水高度、破裂强度及滞留粒径的定性滤纸来代替传统的吸蜡纸，可以不需要额外的刮蜡工序而将多余的工业蜡直接去除，有利于降低LED制造的工艺周期，降低成本。

Description

一种用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法

技术领域

本发明属于半导体照明领域，特别是涉及一种用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法。

背景技术

半导体照明作为新型高效固体光源，具有寿命长、节能、环保、安全等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，其应用领域正在迅速扩大，正带动传统照明、显示等行业的升级换代，其经济效益和社会效益巨大。正因如此，半导体照明被普遍看作是21世纪最具发展前景的新兴产业之一，也是未来几年光电子领域最重要的制高点之一。发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。

为了增加LED芯片的亮度，在制作过程中往往需要对LED芯片的衬底进行研磨减薄。现有的LED 芯片研磨减薄工艺中,一般是采用工业蜡将其固定于陶瓷盘上然后再进行研磨减薄工艺。多余的工业蜡会对仪器及工艺造成不良的影响，故在研磨减薄前一般需要先去除多余的工业蜡。目前行业普遍使用的吸蜡纸是厚度3±2um，不吸水，不滞留颗粒，耐热温度约为80℃的工业用纸，这样的工业纸虽然造价低廉，但是不能有效的吸除多余的蜡，它只能起到将蜡与设备隔离的作用。因此还需要其它的刮蜡工艺，而此工序一般比较繁琐及耗时，不利于生产和成本的降低，为此，我们希望通过寻找替代品来改善吸蜡效果，并以此降低刮蜡时间，提高刮蜡效率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，用于解决现有技术中刮蜡工序繁琐及耗时，工艺成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，所述除蜡方法至少包括以下步骤：1）提供一固定盘，于所述固定盘的预设位置形成工业蜡，并将至少一个半导体晶圆通过所述工业蜡粘合于所述固定盘；2）提供一定性滤纸，将所述定性滤纸铺盖于所述固定盘表面，其中，所述定性滤纸的过滤时间不大于1min，吸水高度不小于5cm，且湿润破裂强度不小于1kpa；3）对上述结构进行加压冷却处理，使多余的工业蜡从所述半导体晶圆周边挤出并被所述定性滤纸吸收，同时固化所述工业蜡以将所述半导体晶圆固定于所述固定盘，最后去除所述定性滤纸以完成除蜡。

作为本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法的一个优选方案，所述定性滤纸的过滤时间为45~50s，吸水高度为7~10cm，且湿润破裂强度不小于1.45kpa。

在本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法所述步骤1）中，将工业蜡于60~80℃下滴制于所述固定盘的预设位置。

在本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法中，所述固定盘为圆形的陶瓷盘。

优选地，所述定性滤纸的直径大于或等于所述陶瓷盘的直径。

在本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法中，所述定性滤纸的滞留粒径为3~10um。

在本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法中，所述定性滤纸的厚度为0.2~1mm。

在本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法中，所述定性滤纸的重量为80~150g/m²。

在本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法所述步骤3）中，采用硅胶垫下压的方式对所述半导体晶圆加压使所述工业蜡从所述半导体晶圆周边挤出。

在本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法中，所述半导体晶圆为硅晶圆、碳化硅晶圆或蓝宝石晶圆。

如上所述，本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，首先将半导体晶圆通过工业蜡粘合于一固定盘；然后将一定性滤纸铺盖于所述固定盘表面，其中，所述定性滤纸的过滤时间不大于1min，吸水高度不小于5cm，厚度不小于0.2mm，且湿润破裂强度不小于1kpa；接着对上述结构进行加压冷却处理，使多余的工业蜡从所述半导体晶圆周边挤出并被所述定性滤纸吸收，同时固化所述工业蜡以将所述半导体晶圆固定于所述固定盘，最后去除所述定性滤纸以完成除蜡。本发明具有以下有益效果：本发明通过采用合适的过滤速度、吸水高度、破裂强度及滞留粒径的定性滤纸来代替传统的吸蜡纸，可以不需要额外的刮蜡工序而将多余的工业蜡直接去除，有利于降低LED制造的工艺周期，降低成本。具体地，包括：

1、定性滤纸能在允许的时间内将蜡吸附（1min内），在高温情况下不会发生硬化变形（80℃），普通平压（压力≤0.45Mpa）时不会发生破裂，各项参数指标性能都能满足现有生产要求。

2、从刮蜡时间效率上看，使用传统吸蜡纸，每盘产品需要刮蜡时间为2min，现在蜡被吸蜡纸吸除后，刮蜡时间仅需要40s，刮蜡效率提升66%，整个粘蜡作业时间由原来的10min降低至7min，整个粘蜡效率提升30%。

3、从粘蜡效果上看，传统吸蜡纸蜡厚度偏差最大11um，平均值3.6um，但是新的定性滤纸最大偏差只有5um，平均值3.1um,新的定性滤纸吸蜡压蜡效果有所提升，蜡厚度偏差降低至少40%。

4、使用定性滤纸替代吸蜡纸（工业用纸）后，在相同条件下，粘蜡工作效率提升了30%，对于产品良率（最终薄片厚度均匀性和集中性）提升了约10%，按照每月3万片产出计算，如果更换为定性滤纸来粘蜡，那每月产出变为约4万片，同时由于产出增多，交易周期也会相应缩短，对现在LED行业来说，可以提前将产品生产销售给客户。

附图说明

图1显示为本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法流程示意图。

图2a~图4b显示为本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法步骤1）所呈现侧视图及俯视图。

图5显示为本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法步骤2）所呈现结构示意图。

图6~图7显示为本发明的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法步骤3）所呈现的结构示意图。

图8显示为使用传统吸蜡纸与本发明使用定性滤纸吸蜡效果对比图。

元件标号说明

101 固定盘

102 工业蜡

103 半导体晶圆

104 定性滤纸

105 硅胶垫

S1~S3 步骤1）~步骤3）

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1~图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1~8所示，本实施例提供一种用于半导体晶圆103减薄工艺的除蜡方法，所述除蜡方法至少包括以下步骤：

如图1~图4b所示，首先进行步骤1）S1，提供一固定盘101，于所述固定盘101的预设位置形成工业蜡102，并将至少一个半导体晶圆103通过所述工业蜡102粘合于所述固定盘101。

在本实施例中，所述固定盘101为圆形的陶瓷盘，具体地，所述陶瓷盘为直径为24cm的圆盘，用于承载及固定需进行减薄工艺的半导体晶圆103，当然，在其它的实施例中，所述固定盘101的材料也可以是钢化玻璃、氧化铝、氧化锆等耐磨材料，其形状也可以根据实际需求而定，如椭圆形、圆角的四边形等。由于工业蜡102的熔点为60~80℃，故将所述固定盘101加热至60~80℃，然后将工业蜡102滴制于所述固定盘101的预设位置，在本实施例中，所述预设位置为根据半导体晶圆103的数量使其均匀分布于该固定盘101内，如图3b及4b所示。然后通过机械手臂将多个半导体晶圆103按压在所述固定盘101的预设位置上，使所述半导体晶圆103初步粘合于所述固定盘101上，此时有部分的工业蜡102被挤出。

所述半导体晶圆103为硅晶圆、碳化硅晶圆或蓝宝石晶圆，在本实施例中，所述半导体晶圆103为蓝宝石晶圆，当然，在其他的实施例中，所述半导体晶圆103并不限定于此处所列举的种类，也可以是如Ⅲ-Ⅴ族半导体衬底等。

如图1及图5所示，然后进行步骤2）S2，提供一定性滤纸104，将所述定性滤纸104铺盖于所述固定盘101表面，其中，所述定性滤纸104的过滤时间不大于1min，吸水高度不小于5cm，且湿润破裂强度不小于1kpa。

在本实施例中，所述定性滤纸104的过滤时间为45~50s，可以很好的满足后面加压冷却过程中工业蜡102的固化时间，以及时将挤出的工业蜡102全部吸收。所述定性滤纸104的吸水高度为7~10cm，可以保证吸收工业蜡102的量。所述定性滤纸104的湿润破裂强度不小于1.45kpa，可以保证在加压的工程中滤纸不破裂，保持完整性。所述定性滤纸104的厚度为0.2~1mm，此厚度范围也能保证定性滤纸104吸收工业蜡102的量。所述定性滤纸104的滞留粒径为3~10um，此滞留粒径范围符合工业蜡102晶粒的滞留条件。所述定性滤纸104的直径大于或等于所述陶瓷盘的直径，以保证能全面覆盖所有的半导体晶圆103，在本实施例中，所述定性滤纸104的直径为24cm。所述定性滤纸104的重量为80~150g/m²。在一个具体的实施过程中，所述定性滤纸104的过滤时间为45s，吸水高度为9cm，湿润破裂强度为1.45kpa，厚度为0.2mm，滞留粒径为6um，直径为24cm，重量为90g/m²。需要说明的是，所述过滤时间是指10cm²面积的定性滤纸104过滤100ml蒸馏水所需要的时间，所述吸水高度是指10min内定性滤纸104柱吸收蒸馏水所能达到的高度。

如图1及图6~7所示，最后进行步骤3）S3，对上述结构进行加压冷却处理，使多余的工业蜡102从所述半导体晶圆103周边挤出并被所述定性滤纸104吸收，同时固化所述工业蜡102以将所述半导体晶圆103固定于所述固定盘101，最后去除所述定性滤纸104以完成除蜡。

在本实施例中，将铺盖有定性滤纸104的固定盘101放置于冷却加压仓中，然后采用硅胶垫105下压的方式对所述半导体晶圆103加压使所述工业蜡102从所述半导体晶圆103周边挤出。被挤出的工业蜡102会很快地被所述定性滤纸104吸收，在挤压过程中同时降温冷却，使工业蜡102冷却固化，以将所述半导体晶圆103固定于所述固定盘101，同时使被定性滤纸104吸收的工业蜡102于所述定性滤纸104中固化结晶，最后掀去该定性滤纸104，便可把多余的工业蜡102去除。

图8显示为使用传统吸蜡纸与本发明使用定性滤纸104吸蜡效果对比图，由图可知，采用传统吸蜡纸除蜡后，蜡厚度偏差最大11um,平均值3.6um,但是新的定性滤纸104最大偏差只有5um,平均值3.1um,蜡厚度偏差降低至少40%，说明采用新的定性滤纸104的吸蜡压蜡效果有很大的提升。

综上所述，本发明的用于半导体晶圆103减薄工艺的除蜡方法，首先将半导体晶圆103通过工业蜡102粘合于一固定盘101；然后将一定性滤纸104铺盖于所述固定盘101表面，其中，所述定性滤纸104的过滤时间不大于1min，吸水高度不小于5cm，厚度不小于0.2mm，且湿润破裂强度不小于1kpa；接着对上述结构进行加压冷却处理，使多余的工业蜡102从所述半导体晶圆103周边挤出并被所述定性滤纸104吸收，同时固化所述工业蜡102以将所述半导体晶圆103固定于所述固定盘101，最后去除所述定性滤纸104以完成除蜡。本发明通过采用合适的过滤速度、吸水高度、破裂强度及滞留粒径的定性滤纸104来代替传统的吸蜡纸，可以不需要额外的刮蜡工序而将多余的工业蜡102直接去除，有利于降低LED制造的工艺周期，降低成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于，所述除蜡方法至少包括以下步骤：

1）提供一固定盘，于所述固定盘的预设位置形成工业蜡，并将至少一个半导体晶圆通过所述工业蜡粘合于所述固定盘；

2）提供一定性滤纸，将所述定性滤纸铺盖于所述固定盘表面，其中，所述定性滤纸的过滤时间不大于1min，吸水高度不小于5cm，且湿润破裂强度不小于1kpa；

3）对上述结构进行加压冷却处理，使多余的工业蜡从所述半导体晶圆周边挤出并被所述定性滤纸吸收，同时固化所述工业蜡以将所述半导体晶圆固定于所述固定盘，最后去除所述定性滤纸以完成除蜡。

2.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述定性滤纸的过滤时间为45~50s，吸水高度为7~10cm，且湿润破裂强度不小于1.45kpa。

3.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述步骤1）中，将工业蜡于60~80℃下滴制于所述固定盘的预设位置。

4.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述固定盘为圆形的陶瓷盘。

5.根据权利要求4所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述定性滤纸的直径大于或等于所述陶瓷盘的直径。

6.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述定性滤纸的滞留粒径为3~10um。

7.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述定性滤纸的厚度为0.2~1mm。

8.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述定性滤纸的重量为80~150g/m²。

9.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述步骤3）中，采用硅胶垫下压的方式对所述半导体晶圆加压使所述工业蜡从所述半导体晶圆周边挤出。

10.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆减薄工艺的除蜡方法，其特征在于：所述半导体晶圆为硅晶圆、碳化硅晶圆或蓝宝石晶圆。