CN108962821A - 用于半导体制程的分离方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于半导体制程的分离方法，通过先于晶圆的上面进行激光切割，再提供作用力于该晶圆的背面上，以断开该晶圆而获得多个晶粒，故通过激光切割的方式，以于切割由小尺寸晶粒所构成的晶圆时，该激光切割不会破坏该晶粒。

Description

用于半导体制程的分离方法
技术领域
本发明关于一种分离方法，特别涉及一种适用于半导体制程的分离方法。
背景技术
悉知半导体制程中，晶圆于制造完成后，会进行薄化制程、切单制程、封装制程等，其中，切单制程的方式繁多，例如、激光切割、机械切割和劈裂分离等。
图1A至图1C为悉知切单制程的侧视示意图。如图1A所示，将一表面残留有金属材13的晶圆1通过一置晶膜(Die Attach Film，简称DAF)11设于一胶带12上，再以激光或蚀刻等方式移除该金属材13。如图1B所示，使用一轮刀8于该晶圆1上沿预定的切割路径(如图1A所示的宽度w)切割出多个切割道100，以令该置晶膜11外露于所述切割道100。如图1C所示，使用激光机台9将其激光90沿各该切割道100切断该置晶膜11，以获得多个晶粒10。
然而，悉知切单制程中，该轮刀8受限于其需具有一定刀宽r，因而只能沿一定大小的切割路径的宽度w进行切割，也就是该刀宽r小于或等于该宽度w，故只能获得大尺寸晶粒10。而，若如图1C’所示，该晶圆1由小尺寸晶粒10’所构成时，所述晶粒10’的布设密度更高，且该晶圆1的切割路径的宽度w’也随之缩小，故该轮刀8的刀宽r会大于该切割路径的宽度w’，致使于切割时，该轮刀8会破坏该晶粒10’。
因此，如何克服悉知技术的上述问题，实为一重要课题。
发明内容
为解决上述悉知技术的问题，本发明遂公开一种用于半导体制程的分离方法，不会破坏晶粒。
本发明的分离方法包括：提供一具有相对的第一表面与第二表面的物件；于该物件的第一表面上进行激光切割以形成凹部，且该凹部并未连通该物件的第二表面；以及提供作用力于该物件的第二表面上对应该凹部的位置以断开该物件。
前述的分离方法中，该物件为半导体元件。
前述的分离方法中，该物件以其第二表面结合于承载件上，且于提供该作用力前，移除该承载件。
前述的分离方法中，该物件的第二表面上设有保护层，且于提供该作用力前，移除该保护层。
前述的分离方法中，该激光切割的激光条件为波长355纳米、频率200至500千赫兹、及脉冲宽度2至18奈秒。
前述的分离方法中，该凹部的深度为该物件的厚度的1/3至9/10。
前述的分离方法中，该物件的第一表面上设有保护层，使该凹部贯穿该保护层而延伸至该物件，且于提供该作用力前，移除该保护层。
前述的分离方法中，该激光切割的激光条件为波长532纳米、频率100至300千赫兹、及脉冲宽度200至400分秒。
前述的分离方法中，该凹部的深度小于该物件的厚度。
前述的分离方法中，该凹部的深度为该物件的厚度的20％至60％。
前述的分离方法中，该作用力来自一作用装置。例如，该作用装置为劈裂装置。
由上可知，本发明的分离方法中，主要通过先于该物件的第一表面上进行激光切割，再提供该作用力于该物件的第二表面上以断开该物件，故相较于悉知技术，本发明的分离方法应用于半导体切单制程时，通过激光取代悉知轮刀，以于切割由小尺寸晶粒所构成的晶圆时，该激光切割不会破坏该晶粒。
附图说明
图1A至图1C为悉知切单制程的侧视示意图；
图1C’为图1C的另一实施例；
图2A至图2C为本发明的分离方法的第一实施例的侧视示意图；以及
图3A至图3C为本发明的分离方法的第二实施例的侧视示意图。
附图标记说明：
1 晶圆
10,10’ 晶粒
100 切割道
11置晶膜
12 胶带
13 金属材
2 物件
2a第一表面
2b 第二表面
20 物体
200,300 凹部
21,31 保护层
22 承载件
23 固定组件
6,9 激光机台
60,60’,90 激光
7 作用装置
70 劈刀
71 震动件
8 轮刀
A 位置
d,t 深度
F 作用力
f 撞击力
H 厚度
r 刀宽
S 裂痕
w,w’ 宽度。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点及技术效果。
须知，本说明书说明书附图所示出的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供熟悉此技艺的人士的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的技术效果及所能实现的目的下，均应仍落在本发明所公开的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如「上」、「第一」、「第二」及「一」等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范围。
图2A至图2C为本发明的分离方法的第一实施例的侧视示意图。
如图2A所示，提供一具有相对的第一表面2a与第二表面2b的物件2。接着，于该物件2的第一表面2a上进行激光切割以形成多个凹部200，且各该凹部200并未连通该物件2的第二表面2b。
于本实施例中，该物件2为半导体元件，例如晶圆。具体地，该半导体元件具有基材及位于该基材上的磊晶层，其中，形成该基材的材质为蓝宝石基材，且形成该磊晶层的材质为三五族化合物。
此外，该物件2的第二表面2b上设有一保护层21，以通过该保护层21结合于一承载件22上。具体地，该保护层21例如为置晶膜(DAF)或其它黏贴材质，且该承载件22为黏性片体，例如，离形胶片(release tape)、紫外线胶带(UV tape)或热分离胶带(thermal tape)等。
又，该激光切割使用激光机台6运行，其所提供的激光60的条件例如为波长355纳米(nm)、频率200至500千赫兹(KHz)、及脉冲宽度2至18奈秒(ns)。
另外，该凹部200的深度t小于该物件2的厚度H，例如，该凹部200的深度t为该物件2的厚度H的1/3至9/10。应可理解地，该凹部200的路径可能呈非垂直延伸状态，如斜线，但各该凹部200仍未连通该物件2的第二表面2b。
如图2B至图2C所示，移除该保护层21与该承载件22，再将该物件2以其第一表面2a设于一固定组件23上，之后提供一作用力F于该物件2的第二表面2b上对应各该凹部200的位置以断开该物件2，使该物件2分离成多个物体20(如晶粒)。
于本实施例中，该作用力F来自一作用装置7，该作用装置7为物理供力装置，例如切割组件、震动组件、风力组件或其它组件等，以产生劈裂效果。例如，该作用装置7为劈裂装置，其包含一用以对位该凹部200的劈刀70及用以撞击该劈刀70的震动件71，以通过该震动件71的撞击力f，使该劈刀70碰触(即该作用力F的施予)该物件2对应该凹部200的第二表面2b的位置A，以令该物件2沿该凹部200裂开(如裂痕S)。之后重复上述劈裂步骤，以于该物件2的第二表面2b的直向与横向上劈裂各该凹部200。
此外，有关该固定组件23的种类繁多，其可配合该作用装置7的机型而定，并无特别限制。例如，该作用装置7为劈裂装置，该固定组件23包含铁环、薄膜等劈裂制程用的元件。
图3A至图3C为本发明的分离方法的第二实施例的侧视示意图。本实施例与第一实施例的差异在于激光切割的方式，其它制程大致相同，故以下仅详细说明相异处，而不再赘述相同处。
如图3A所示，该物件2的第一表面2a上设有一保护层31，且该物件2以其第二表面2b直接接触结合该承载件22，以于激光切割时，该凹部300贯穿该保护层31而延伸至该物件2。
于本实施例中，该激光切割使用的激光机台6所提供的激光60’的条件例如为波长532纳米、频率100至300千赫兹、及脉冲宽度200至400分秒。
此外，该凹部300延伸至该物件2的深度d为该物件2的厚度H的20％至60％。
如图3B至图3C所示，其如图2B至图2C所述的制程。
综上所述，本发明的分离方法中先于该物件2的第一表面2a上进行激光切割以形成多个凹部200,300，再提供该作用力F(例如劈裂方式)于该物件2的第二表面2b上对应各该凹部200,300的位置A，以断开该物件2而获得多个物体20。因此，本发明的激光切割的激光60,60’可依需求调整其条件，因而能配合该物件2的切割路径的宽度进行切割，且该劈裂方式也不受限于切割路径的宽度，故相较于悉知技术，本发明的分离方法应用于半导体切单制程时，通过激光60,60’取代悉知轮刀，以于切割由小尺寸晶粒(或该物体20)所构成的晶圆(或该物件2)时，该激光切割的激光60,60’不会破坏该晶粒(或该物体20)。
上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其技术效果，而非用于限制本发明。任何熟习此项技艺的人士均可在不违背本发明的构思及范围下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (12)

1.一种用于半导体制程的分离方法，其特征为，该分离方法包括：
提供一具有相对的第一表面与第二表面的物件；
于该物件的第一表面上进行激光切割以形成凹部，且该凹部并未连通该物件的第二表面；以及
提供作用力于该物件的第二表面上对应该凹部的位置以断开该物件。
2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该物件为半导体元件。
3.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该物件以其第二表面结合于承载件上，且于提供该作用力前，移除该承载件。
4.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该物件的第二表面上设有保护层，且于提供该作用力前，移除该保护层。
5.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该激光切割的激光条件为波长355纳米、频率200至500千赫兹、及脉冲宽度2至18奈秒。
6.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该凹部的深度小于该物件的厚度。
7.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该凹部的深度为该物件的厚度的1/3至9/10。
8.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该物件的第一表面上设有保护层，使该凹部贯穿该保护层而延伸至该物件，且于提供该作用力前，移除该保护层。
9.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该激光切割的激光条件为波长532纳米、频率100至300千赫兹、及脉冲宽度200至400分秒。
10.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该凹部的深度为该物件的厚度的20％至60％。
11.根据权利要求1所述的分离方法，其特征为，该作用力来自一作用装置。
12.根据权利要求11所述的分离方法，其特征为，该作用装置为劈裂装置。
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