CN113871348A - 一种新的激光切割工艺技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶圆加工技术领域,尤其为一种新的激光切割工艺技术,包括以下步骤:S1,在晶圆的正面贴附研磨胶纸,并将晶圆固定在研磨台上,对晶圆的背面进行研磨,达到预设目标厚度后,去除晶圆正面的研磨胶纸,将尺寸与晶圆相适应的塑料环贴附在Non‑UV膜上,通过滚轮压力的使得塑料环与Non‑UV膜压合成一体,将晶圆的背面朝上贴装在塑料环内侧,晶圆的正面与Non‑UV膜接触贴合,本发明可以有效的解决目前针对一些晶圆对正面粉尘,切割道小,崩裂的要求也越来越高,传统的水刀切割加工造成崩裂和裂缝对芯片强度的影响也越来越大,切割的难度也越来越大,对晶圆的切割品质很难管控的问题。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆加工技术领域,具体为一种新的激光切割工艺技术。
背景技术
近年来,随着光电产业的迅猛发展,高集成和高性能的半导体晶圆需求也越来越大,为了大幅度节约成本和提高制造效率,在大批量生产中往往在晶圆上沉积集成电路芯片或电路元件结构,然后再分割成各个晶粒,最后再进行封装和焊接,因此,晶圆切割工艺对提高成品率和封装效率有着重要影响,集成电路芯片不断向高密度、轻薄的方向发展,为了满足要求,需要对晶圆背面减薄及切割,晶圆减薄技术是层叠式芯片封装的关键技术,由于芯片堆叠的层数不断提升,芯片的厚度在逐渐减薄。
目前针对一些晶圆对正面粉尘,切割道小,崩裂的要求也越来越高,传统的水刀切割加工造成崩裂和裂缝对芯片强度的影响也越来越大,切割的难度也越来越大,对晶圆的切割品质很难管控。
综上所述,本发明通过设计一种新的激光切割工艺技术来解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的激光切割工艺技术,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种新的激光切割工艺技术,包括以下步骤:
S1,在晶圆的正面贴附研磨胶纸,并将晶圆固定在研磨台上,对晶圆的背面进行研磨,达到预设目标厚度后,去除晶圆正面的研磨胶纸,将尺寸与晶圆相适应的塑料环贴附在Non-UV膜上,通过滚轮压力的使得塑料环与Non-UV膜压合成一体,将晶圆的背面朝上贴装在塑料环内侧,晶圆的正面与Non-UV膜接触贴合;
S2,通过均胶清洗机在晶圆的背面上涂覆光刻胶并送入烘箱中烘干,使涂覆在晶圆背面的光刻胶固化,根据晶圆地图中信息在晶圆背面上选取多个参考点,并在晶圆背面的对应位置处进行激光灼刻,晶圆的背面形成多个校准点;
S3,将晶圆放入激光隐形切割机,晶圆的正面朝下放在加工平台上真空吸附,激光隐形切割机采用红外纳秒激光器,再结合红外相机通过晶圆正面透光看见晶圆背面图形,抓取晶圆背面的校准点进行对位加工,加工完成后对晶圆上的晶片之间进行分离,把分离出的晶片放在紫外灯环境下曝光,曝光后再放入匀胶清洗机中使用清洗剂对晶片进行清洗,去除去晶片背面的光刻胶;
S4,对晶片进行低温固化处理,再对晶片和Non-UV膜进行冷扩张,以使Non-UV膜随已切割的晶圆颗粒一起分离,对分离后的晶圆颗粒和Non-UV膜进行热回缩处理,以使Non-UV膜与晶圆颗粒分离,即可得到切割好的晶片。
作为本发明优选的方案,所述S1中预设厚度为≤700um,滚轮压力是通过气压控制且气压范围为0.23Mpa~0.35Mpa。
作为本发明优选的方案,所述S2中均胶清洗机的平台转速为46000r/min~48000r/min,每片晶圆使用的光刻胶用量为4.5ml~5ml,形成的胶层厚度为21μm~25μm,烘箱的烘烤温度在135℃~140℃,烘烤时间为10min~15min。
作为本发明优选的方案,所述S2中校准点的横截面为圆形,校准点的直径为1.5mm~2.3mm,校准点的深度为8um~9um。
作为本发明优选的方案,所述S2中晶圆地图中信息为晶圆上的芯片位置。
作为本发明优选的方案,所述S3中红外纳秒激光器的频率105KHZ~120KHZ,频率120KHZ时功率大于4W,脉宽为150±20NS。
作为本发明优选的方案,所述S3中曝光时间为26min~30min。
作为本发明优选的方案,所述S3中均胶清洗机的平台转速为5500r/min~6000r/min,使用的清洗剂为异丙醇和去离子水混合制成。
作为本发明优选的方案,所述S4中低温固化的温度为65℃~70℃,冷扩张的温度为-15.5℃~1.5℃,热回缩的温度为230℃~250℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过在晶圆背面标识加工位置,然后实现激光隐切技术将晶圆进行切割,从而避免了晶圆正面所造成的一些粉尘和崩裂问题。
2、本发明中,通过在晶圆上设置带塑料环的Non-UV膜,晶圆的正面覆盖有光刻胶,晶圆的背面贴覆有带塑料环的Non-UV膜,其可以在切割工艺中保护晶圆的表面,避免含有碎屑和颗粒的水流冲击在晶圆表面上产生划伤,在切割工艺后去除晶片正面的光刻胶,光刻胶易溶于有机物,可以将晶圆表面完全清洗干,光刻胶清除方便彻底,也不会影响后序芯片的生产和使用在晶圆上设置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种技术方案:
一种新的激光切割工艺技术,包括以下步骤:
S1,在晶圆的正面贴附研磨胶纸,并将晶圆固定在研磨台上,对晶圆的背面进行研磨,达到预设目标厚度后,去除晶圆正面的研磨胶纸,将尺寸与晶圆相适应的塑料环贴附在Non-UV膜上,通过滚轮压力的使得塑料环与Non-UV膜压合成一体,将晶圆的背面朝上贴装在塑料环内侧,晶圆的正面与Non-UV膜接触贴合;
S2,通过均胶清洗机在晶圆的背面上涂覆光刻胶并送入烘箱中烘干,使涂覆在晶圆背面的光刻胶固化,根据晶圆地图中信息在晶圆背面上选取多个参考点,并在晶圆背面的对应位置处进行激光灼刻,晶圆的背面形成多个校准点;
S3,将晶圆放入激光隐形切割机,晶圆的正面朝下放在加工平台上真空吸附,激光隐形切割机采用红外纳秒激光器,再结合红外相机通过晶圆正面透光看见晶圆背面图形,抓取晶圆背面的校准点进行对位加工,加工完成后对晶圆上的晶片之间进行分离,把分离出的晶片放在紫外灯环境下曝光,曝光后再放入匀胶清洗机中使用清洗剂对晶片进行清洗,去除去晶片背面的光刻胶;
S4,对晶片进行低温固化处理,再对晶片和Non-UV膜进行冷扩张,以使Non-UV膜随已切割的晶圆颗粒一起分离,对分离后的晶圆颗粒和Non-UV膜进行热回缩处理,以使Non-UV膜与晶圆颗粒分离,即可得到切割好的晶片。
进一步的,所述S1中预设厚度为≤700um,滚轮压力是通过气压控制且气压范围为0.23Mpa~0.35Mpa。
进一步的,所述S2中均胶清洗机的平台转速为46000r/min~48000r/min,每片晶圆使用的光刻胶用量为4.5ml~5ml,形成的胶层厚度为21μm~25μm,烘箱的烘烤温度在135℃~140℃,烘烤时间为10min~15min。
进一步的,所述S2中校准点的横截面为圆形,校准点的直径为1.5mm~2.3mm,校准点的深度为8um~9um。
进一步的,所述S2中晶圆地图中信息为晶圆上的芯片位置。
进一步的,所述S3中红外纳秒激光器的频率105KHZ~120KHZ,频率120KHZ时功率大于4W,脉宽为150±20NS。
进一步的,所述S3中曝光时间为26min~30min。
进一步的,所述S3中均胶清洗机的平台转速为5500r/min~6000r/min,使用的清洗剂为异丙醇和去离子水混合制成。
进一步的,所述S4中低温固化的温度为65℃~70℃,冷扩张的温度为-15.5℃~1.5℃,热回缩的温度为230℃~250℃。
具体实施方式
实施案例
在晶圆的正面贴附研磨胶纸,并将晶圆固定在研磨台上,对晶圆的背面进行研磨,达到预设目标厚度后,预设厚度700um,去除晶圆正面的研磨胶纸,将尺寸与晶圆相适应的塑料环贴附在Non-UV膜上,通过滚轮压力的使得塑料环与Non-UV膜压合成一体,滚轮压力是通过气压控制,将晶圆的背面朝上贴装在塑料环内侧,晶圆的正面与Non-UV膜接触贴合;
通过均胶清洗机在晶圆的背面上涂覆光刻胶并送入烘箱中烘干,均胶清洗机的平台转速为48000r/min,每片晶圆使用的光刻胶用量为5ml,形成的胶层厚度为25μm,烘箱的烘烤温度为140℃,烘烤时间为15min,使涂覆在晶圆背面的光刻胶固化,根据晶圆地图中信息在晶圆背面上选取多个参考点,晶圆地图中信息为晶圆上的芯片位置,并在晶圆背面的对应位置处进行激光灼刻,晶圆的背面形成多个校准点,校准点的横截面为圆形,校准点的直径为2.3mm,校准点的深度为9um;
将晶圆放入激光隐形切割机,晶圆的正面朝下放在加工平台上真空吸附,激光隐形切割机采用红外纳秒激光器,红外纳秒激光器的频率为120KHZ,功率为5W,脉宽为150NS,再结合红外相机通过晶圆正面透光看见晶圆背面图形,抓取晶圆背面的校准点进行对位加工,加工完成后对晶圆上的晶片之间进行分离,把分离出的晶片放在紫外灯环境下曝光,曝光时间为26min~30min,曝光后再放入匀胶清洗机中使用清洗剂对晶片进行清洗,去除去晶片背面的光刻胶,均胶清洗机的平台转速为6000r/min,使用的清洗剂为异丙醇和去离子水混合制成;
对晶片进行低温固化处理,低温固化的温度为70℃,再对晶片和Non-UV膜进行冷扩张,冷扩张的温度为-15.5℃,以使Non-UV膜随已切割的晶圆颗粒一起分离,对分离后的晶圆颗粒和Non-UV膜进行热回缩处理,热回缩的温度为250℃,以使Non-UV膜与晶圆颗粒分离,即可得到切割好的晶片。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种新的激光切割工艺技术,包括以下步骤:
S1,在晶圆的正面贴附研磨胶纸,并将晶圆固定在研磨台上,对晶圆的背面进行研磨,达到预设目标厚度后,去除晶圆正面的研磨胶纸,将尺寸与晶圆相适应的塑料环贴附在Non-UV膜上,通过滚轮压力的使得塑料环与Non-UV膜压合成一体,将晶圆的背面朝上贴装在塑料环内侧,晶圆的正面与Non-UV膜接触贴合;
S2,通过均胶清洗机在晶圆的背面上涂覆光刻胶并送入烘箱中烘干,使涂覆在晶圆背面的光刻胶固化,根据晶圆地图中信息在晶圆背面上选取多个参考点,并在晶圆背面的对应位置处进行激光灼刻,晶圆的背面形成多个校准点;
S3,将晶圆放入激光隐形切割机,晶圆的正面朝下放在加工平台上真空吸附,激光隐形切割机采用红外纳秒激光器,再结合红外相机通过晶圆正面透光看见晶圆背面图形,抓取晶圆背面的校准点进行对位加工,加工完成后对晶圆上的晶片之间进行分离,把分离出的晶片放在紫外灯环境下曝光,曝光后再放入匀胶清洗机中使用清洗剂对晶片进行清洗,去除去晶片背面的光刻胶;
S4,对晶片进行低温固化处理,再对晶片和Non-UV膜进行冷扩张,以使Non-UV膜随已切割的晶圆颗粒一起分离,对分离后的晶圆颗粒和Non-UV膜进行热回缩处理,以使Non-UV膜与晶圆颗粒分离,即可得到切割好的晶片。
2.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S1中预设厚度为≤700um,滚轮压力是通过气压控制且气压范围为0.23Mpa~0.35Mpa。
3.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S2中均胶清洗机的平台转速为46000r/min~48000r/min,每片晶圆使用的光刻胶用量为4.5ml~5ml,形成的胶层厚度为21μm~25μm,烘箱的烘烤温度在135℃~140℃,烘烤时间为10min~15min。
4.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S2中校准点的横截面为圆形,校准点的直径为1.5mm~2.3mm,校准点的深度为8um~9um。
5.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S2中晶圆地图中信息为晶圆上的芯片位置。
6.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S3中红外纳秒激光器的频率105KHZ~120KHZ,频率120KHZ时功率大于4W,脉宽为150±20NS。
7.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S3中曝光时间为26min~30min。
8.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S3中均胶清洗机的平台转速为5500r/min~6000r/min,使用的清洗剂为异丙醇和去离子水混合制成。
9.根据权利要求1所述的一种新的激光切割工艺技术,其特征在于:所述S4中低温固化的温度为65℃~70℃,冷扩张的温度为-15.5℃~1.5℃,热回缩的温度为230℃~250℃。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211231 |