CN106206250A - 晶圆制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶圆制作方法，所述方法包含在晶棒表面上形成纳米柱；在晶棒的表面形成覆盖层以覆盖纳米柱；在覆盖层的表面形成黏胶层；切割晶棒成多个晶圆；以及通过溶剂将晶圆上的覆盖层及黏胶层同时移除，其中溶剂与覆盖层起化学反应，而不与晶圆起化学反应，本发明的特点在于形成覆盖层来覆盖住纳米柱，且覆盖层能以化学反应去除，解决了残胶的问题，此外，本发明的方法能在低温环境下操作，操作流程不会暴露于毒性环境中，也能降低金属元素的扩散现象。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆的工艺，尤其在于将晶棒切割为晶圆的制作方法。
背景技术
晶圆是由晶棒切割而形成。在晶棒切割时若有应力的集中，则容易造成晶圆的破损、碎裂。例如，对于太阳能的多晶硅晶圆，若有应力集中的问题，可能造成晶圆破裂。虽然可以回收制作，但是会大幅地增加生产成本。
随着纳米技术的发展，我们可以理解的是，表面积增加，能够有效地分散应力。对于晶棒的切割，利用纳米技术发展出在晶棒表面形成纳米柱结构，来分散应力、提升切割良率。但是，由于切割晶棒时，通常会将晶棒的表面涂布黏着剂来固定于切割机上，而伴随有副作用产生。在没有形成纳米柱结构时，通常可以在切割后，以乳酸或硫酸来去除晶圆上的黏着剂。然而，纳米柱结构使得表面积增加，使得黏着剂与晶圆的结合力增加。以一般的方式，即使增加浸置及冲洗的时间，仍无法有效地清除黏着剂，必须以人为施加外力方式刷除。但是晶圆的厚度较薄，以人工方式去除残留的黏着剂，晶圆破损的比率仍无法降低。
为了避免人工造成的破损，目前发展去除残胶的方式，例如中国专利公开号CN102610496A以通入卤素气体与黏着剂反应、中国专利公开号CN102298276B以液态的CO2及水的混合物来去除黏着剂；以及中国专利公开号CN102303868B将晶圆放入高温炉中，以约750℃使黏着剂灰化。经实际操作，仍有黏着剂或灰化的黏着剂附着在晶圆的表面。另外，卤素气体可能使操作流程曝露于毒性的环境中，有安全问题的疑虑。高温可能会使得金属元素大幅扩散，从而导致晶圆的电性改变，无法符合规格。因此，需要一种有效解决上述问题的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种晶圆制作方法。本发明的晶圆制作方法包含在晶棒的表面上形成纳米柱；在晶棒的表面形成覆盖层以覆盖纳米柱；在覆盖层的表面形成黏胶层；切割晶棒成多个晶圆；以及通过溶剂去除晶圆上的覆盖层，同时移除黏胶层，其中溶剂与覆盖层起化学反应，而不与晶圆起化学反应。
本发明的技术特点主要在于形成覆盖层来覆盖住纳米柱，之后再形成黏胶层以在切割机上固定晶棒。因此，在切割晶棒的流程中，以纳米柱达成分散应力、避免晶圆破裂的问题。覆盖层能以化学方式去除，解决了纳米柱使晶棒表面积增加，而残留黏胶层的问题。进一步地，由于本发明能在低温环境下操作，从而解决了现有技术上操作流程暴露于毒性环境的问题，也能减少金属元素扩散的问题。
附图说明
图1为本发明晶圆制作方法的流程图。
图2至图6为本发明晶圆制作方法的逐步局部剖面示意图。
符号说明：
10 晶棒
12 晶圆
15 纳米柱
20 覆盖层
30 黏胶层
S1 晶圆制作方法
S10 形成纳米柱
S20 形成覆盖层
S30 涂布黏胶层
S40 切割晶棒
S50 去除覆盖层。
具体实施方式
参阅图1-图6，图1为本发明晶圆制作方法的流程图，图2至图6为本发明晶圆制作方法的逐步局部剖面示意图。如图1所示，本发明晶圆制作方法S1包含步骤S10、步骤S20、步骤S30、步骤S40以及步骤S50。各步骤将配合图2至图6的剖面示意来说明。
步骤S10为形成纳米柱。如图2所示，步骤S10为在晶棒10的表面上形成多个纳米柱15。晶棒10可以为硅晶棒、蓝宝石晶棒等。形成纳米柱15的方式为化学刻蚀或化学沉积方式，以上仅为示例，并非以此为限制。纳米柱15的宽度为10~600nm，较佳为40~400nm。纳米柱长度1-15μm，较佳为4-10μm，最佳为8μm。
步骤S20为形成覆盖层。如图3所示，步骤20为在晶棒10及所述纳米柱15的表面形成覆盖层20。覆盖层20覆盖纳米柱15。覆盖层20可以为氧化层或氮化层。形成覆盖层的方法选自化学反应法、气相反应法、气相沉积法、凝胶溶胶法(Sol-gel)、蒸镀法、溅镀法、液相沉积法(Liquid-phase deposition，LPD)等。例如，覆盖层20为二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)，是将晶棒10放入一腔体中通入高浓度的氧气或氮气并加热而形成。又例如，覆盖层20为二氧化硅，是将晶棒10放入一腔体中通入氧化气体并加热而形成，氧化气体选自氧气及甲烷硅(SiH4)的至少其中之一。再例如，先在晶棒10表面涂布四乙氧基硅烷(tetraethyl orthosilicate，TEOS)，再将晶棒10放入腔体中加热，而形成二氧化硅(SiO2)层作为覆盖层20。以上仅为示例，并非以此为限制。
步骤S30为形成黏胶层。如图4所示，在覆盖层20的表面形成一黏胶层30，以利于后续在切割机上固定晶棒10。黏胶层30的形成方式选自滚涂(roll-coating)、喷涂(dispensing)、旋转涂布(spin-coating)等。以上仅为示例，并非以此为限制。
步骤S40为切割晶棒。如图5所示，将完成步骤S10、步骤S20、步骤S30的晶棒10切割为多个晶圆(wafer)12。此时，各晶圆12上仍具有部分的覆盖层20及黏胶层30。
步骤S50为通过一溶剂去除覆盖层20。覆盖层20被去除的同时，黏胶层30亦被去除。覆盖层20被去除后如图6所示。溶剂不与晶圆12起化学反应，仅与覆盖层20起化学反应。例如，当覆盖层20为氧化硅层时，可以利用氢氟酸(HF)来去除覆盖层20。又例如，当为氮化硅层时，可以利用磷酸(H3PO4)来去除覆盖层20。以上仅为示例，并非以此为限制。
步骤S10~S50的温度条件均在0~200℃之间进行，较佳为70~150℃，从而晶棒或晶圆中的金属元素扩散能够有效的被控制。从而能够维持晶圆的电性。
本发明的技术特点主要在于，形成一覆盖层来覆盖住纳米柱。在切割晶棒的流程中，能通过纳米柱达成分散应力、避免晶圆破裂。由于覆盖层能以化学方式去除，解决了纳米柱使晶棒表面积增加，黏胶层残留的问题。此外，由于本发明能在低温环境下操作，能避免操作流程暴露于毒性环境中，同时也减少了晶圆的金属元素扩散现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶圆制作方法，其特征在于，包含：
在一晶棒的一表面上形成多个纳米柱；
在所述晶棒的所述表面形成一覆盖层，以覆盖多个所述纳米柱；
在所述覆盖层的表面形成一黏胶层；
切割所述晶棒成多个晶圆；以及
通过一溶剂去除多个所述晶圆上的所述覆盖层，并移除所述黏胶层，所述溶剂与所述覆盖层起化学反应，而不与所述晶圆起化学反应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖层为一氧化层或一氮化层。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述溶剂去除所述晶圆上的所述覆盖层均在0~200℃之间的温度下进行。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述覆盖层为二氧化硅，所述溶剂为氢氟酸。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述覆盖层是在所述晶棒表面涂布四乙氧基硅烷，再将所述晶棒放入一腔体中加热而形成。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述覆盖层是将所述晶棒放入一腔体中通入一氧化气体并加热而形成，所述氧化气体选自氧气及甲烷硅的至少其中之一。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述覆盖层为氮化硅，所述溶剂为磷酸。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，形成所述覆盖层的方式选自化学反应法、气相反应法、气相沉积法、凝胶溶胶法、蒸镀法、溅镀法、液相沉积法的至少其中之一。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述纳米柱长度为1-15μm。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，多个所述纳米柱长度为4-10μm。
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