CN110085554A - 一种玻璃钝化硅晶圆的切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃钝化硅晶圆的切割方法，包含以下步骤：第一步，正常玻璃钝化硅晶圆制造，不需要制作背面定位切割道；第二步，使用玻璃沟槽作为定位基准，采用背面激光半切穿方式进行切割；第三步，划片正面切割芯片晶粒。第三步划片正面切割芯片晶粒，将背面激光半切穿的晶圆，背面用蓝膜黏贴后，放入划片切割机台内，以晶圆玻璃沟槽作为定位基准，采用可切玻璃的钻石切割刀方式进行正面划片切割，将该半切穿的玻璃钝化硅晶圆分离成单一的芯片晶粒。晶圆背面采用激光切割方式，晶圆背面崩边等问题较少，不会发生芯片侧面凸起、侧面凹陷等品质问题，不会发生正反面切割偏位问题。

Description

一种玻璃钝化硅晶圆的切割方法

技术领域

本发明涉及一种晶圆的切割方法，属于电子元器件加工技术领域。

背景技术

目前，现有的玻璃钝化硅晶圆的结构示意如图1，玻璃钝化硅晶圆背面具有一层芯片镍层1，该芯片镍层1紧贴有一层基区硅材料2，该基区硅材料2的另一侧设有PN结3，在玻璃钝化硅晶圆的正面均匀分布有多个沟槽4，沟槽4内覆盖有玻璃钝化层5，以对玻璃钝化硅晶圆的核心结构PN结3进行表面钝化保护。芯片镍层1上有间隔的定位切割道6，方便背面激光切割时进行位置对准。

本申请人的专利号为201510697978.2、名称为《一种玻璃钝化硅晶圆的背面激光切割方法》的专利申请文件公开了一种玻璃钝化硅晶圆的切割方法，该方法分为三步，第一步，正常玻璃钝化硅晶圆制造，不需要制作背面定位切割道；第二步，使用玻璃沟槽作为定位基准，采用背面激光半切穿方式进行切割；第三步，分离芯片晶粒。其中，第三步分离芯片晶粒，采用传统的机械裂片的方式，使该半切穿的玻璃钝化硅晶圆分离成单一的芯片晶粒。但是，采用传统的机械裂片的方式，芯片晶粒受机械裂片的应力较大，且机械裂片应力无法均匀稳定，导致芯片晶粒易出现侧面凸起、侧面凹陷、正面崩边等不良现象，影响芯片切割的合格率和品质，甚至导致客户端失效。因此，有必要对现有的玻璃钝化硅晶圆的切割方法进行改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提升玻璃钝化硅芯片晶圆切割合格率，改善玻璃钝化硅晶圆切割芯片品质的玻璃钝化硅晶圆的切割方法。

一种玻璃钝化硅晶圆的切割方法，包含以下步骤：

第一步，正常玻璃钝化硅晶圆制造，不需要制作背面定位切割道；

第二步，使用玻璃沟槽作为定位基准，采用背面激光半切穿方式进行切割；

第三步，划片正面切割芯片晶粒。

其中，使用玻璃沟槽作为定位基准，采用背面激光半切穿方式进行切割包括如下步骤；

a.玻璃钝化硅晶圆放置在双层透明玻璃片上，该双层透明玻璃片的上层有小孔，旁边有真空接口，方便抽真空时将晶圆吸附固定在玻璃上；

b.双层透明玻璃片正下方，放置有显微放大镜头和摄像机，依据玻璃钝化硅晶圆正面的沟槽作为切割定位线，对玻璃钝化硅晶圆进行定位；

c.晶圆定位完成后，通过对激光的扩束、聚焦后对钝化玻璃硅晶圆背面进行切割，使用半切穿方式形成激光切割槽。

第三步划片正面切割芯片晶粒，将背面激光半切穿的晶圆，背面用蓝膜黏贴后，放入划片切割机台内，以晶圆玻璃沟槽作为定位基准，采用可切玻璃的钻石切割刀方式进行正面划片切割，将该半切穿的玻璃钝化硅晶圆分离成单一的芯片晶粒。

有益效果：本发明晶圆背面采用激光切割方式，晶圆背面崩边等问题较少，不会发生芯片侧面凸起、侧面凹陷等品质问题，提升了晶圆切割的合格率3%以上，提升了晶圆切割的品质。因为晶圆正面和背面切割均使用玻璃沟槽作为定位基准，不会发生正反面切割偏位问题。

附图说明：

图1是现有的玻璃钝化硅晶圆的结构示意图；

图2是现有的玻璃钝化硅晶圆背面激光切割的操作示意图；

图3是本发明中的玻璃钝化硅晶圆切割方法切割后形成芯片晶粒的示意图。

图中：1—芯片镍层、2—基区硅材料、3—PN结、4—沟槽、5—玻璃钝化层、

9—双层透明玻璃片、10—真空接口、11—显微放大镜头、12—摄像机、13—激光。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步描述。

一种玻璃钝化硅晶圆的切割方法，包含以下步骤：

第一步，正常玻璃钝化硅晶圆制造，不需要制作定位切割道，参考发明专利一种玻璃钝化硅晶圆的背面激光切割方法，本发明中的玻璃钝化硅晶圆器件相较于现有的玻璃钝化硅晶圆器件，在背面的芯片镀层1上不需要特别制作定位切割道。

第二步，使用玻璃沟槽作为定位基准，采用背面激光半切穿方式进行切割。玻璃钝化硅晶圆进行背面激光切割时，采用沟槽4向下的方式，将玻璃钝化硅晶圆放置在双层透明玻璃片9上，该双层透明玻璃片9上层有小孔，旁边有真空接口10，通过抽真空的方式将玻璃钝化硅晶圆固定在双层玻璃上，方便背面激光切割时晶圆不产生移动。双层透明玻璃片9的正下方位置，放置有显微放大镜头11和摄像机12，通过显微放大及摄像功能将晶圆沟槽4的位置进行记录，即可以玻璃钝化硅晶圆正面的沟槽4作为切割定位基准线，对玻璃钝化硅晶圆进行精准定位。定位完成后，通过对激光13的扩束、聚焦后对钝化玻璃硅晶圆背面进行激光切割，使用半切穿方式形成激光切割槽。

第三步，划片正面切割芯片晶粒。将背面激光半切穿的晶圆，背面用蓝膜黏贴后，放入划片切割机台内，以晶圆玻璃沟槽作为定位基准，采用可切晶圆玻璃沟槽的钻石切割刀方式进行正面划片切割，将该半切穿的玻璃钝化硅晶圆分离成单一的芯片晶粒，如图3，该芯片晶粒无侧面凸起、侧面凹陷、正面崩边等不良现象。因为晶圆正面和背面切割均使用玻璃沟槽作为定位基准，不会发生正反面切割偏位问题。近几年可切晶圆玻璃沟槽的钻石切割刀技术已较成熟，不超过200um厚度的晶圆玻璃沟槽，配合优化的切割参数，均可有效完成，而一般晶圆玻璃沟槽的实际厚度不会超过150um。

综合上述说明可得知，本发明由于采用晶圆反面激光切割加上晶圆正面划片切割的设计，使得晶圆切割后芯片不仅背面品质，而且正面品质也有保证，从而使原来切割方式中的芯片晶粒易出现侧面凸起、侧面凹陷、正面崩边等不良现象大幅度减少，提升了晶圆切割的合格率3%以上，提升了晶圆切割的品质水准。

Claims (1)

1.一种玻璃钝化硅晶圆的切割方法，包含以下步骤：

第一步，正常玻璃钝化硅晶圆制造，不需要制作背面定位切割道；

第二步，使用玻璃沟槽作为定位基准，采用背面激光半切穿方式进行切割；

第三步，划片正面切割芯片晶粒；

其中，使用玻璃沟槽作为定位基准，采用背面激光半切穿方式进行切割包括如下步骤；

a.玻璃钝化硅晶圆放置在双层透明玻璃片上，该双层透明玻璃片的上层有小孔，旁边有真空接口，方便抽真空时将晶圆吸附固定在玻璃上；

b.双层透明玻璃片正下方，放置有显微放大镜头和摄像机，依据玻璃钝化硅晶圆正面的沟槽作为切割定位线，对玻璃钝化硅晶圆进行定位；

c.晶圆定位完成后，通过对激光的扩束、聚焦后对钝化玻璃硅晶圆背面进行切割，使用半切穿方式形成激光切割槽；

第三步划片正面切割芯片晶粒，将背面激光半切穿的晶圆，背面用蓝膜黏贴后，放入划片切割机台内，以晶圆玻璃沟槽作为定位基准，采用可切玻璃的钻石切割刀方式进行正面划片切割，将该半切穿的玻璃钝化硅晶圆分离成单一的芯片晶粒。