CN212634687U - 一种晶圆激光刮边机 - Google Patents
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Abstract
一种晶圆激光刮边机，用于半导体工艺制程中去除晶圆边缘多余半导体材料，晶圆包括衬底和半导体外延，刮边机包括用于激光去除多余半导体材料的激光器，激光器采用深紫外激光，其中深紫外激光的波长为230nm至270nm，利用深紫外波长激光对半导体晶圆外圈进行高精度的外延凸起去除且不损伤衬底，不产生碎屑，不会造成晶圆表面脏污及坑洞。
Description
技术领域
本实用新型属于发光半导体芯片制作领域，具体涉及一种晶圆刮边设备。
背景技术
在半导体工艺的外延成长时，因为外延化学气相沉积设备的石墨承载盘的盘口设计比生长衬底片源高，造成气流在衬底片源边缘时间较长，因此边缘外延材料堆积较晶片的其他地区要高，形成外延凸起。现有改善外延凸起方式：使用高速旋转的金刚石磨头对晶圆外圈做刮边/倒角动作，因机台稳定性、磨头角度及磨损问题，刮边完的晶圆外圈出现下列异常：1.刮边不均匀导致外圈厚度异常及撕金不净；2.磨头及晶圆碎屑冲击晶圆表面导致脏污；3.晶圆衬底损伤导致破片等问题。
发明内容
本实用新型为了解决背景技术中提及的技术问题，提供了一种晶圆激光刮边机，用于半导体工艺制程中去除晶圆边缘多余半导体材料，刮边机包括用于激光去除多余半导体材料的激光器。
根据本实用新型，优选的，刮边机具有用于承载晶圆的载台。
根据本实用新型，优选的，载台下设置有提供载台移动的马达和导轨。
根据本实用新型，优选的，激光器具有出光口，出光口通过载台移动改变与晶圆的相对位置。
根据本实用新型，优选的，激光器的出光口具有聚光镜，通过调整聚光镜控制出光。
根据本实用新型，优选的，激光器采用深紫外激光，其中深紫外激光的波长为230nm至270nm。
根据本实用新型，优选的，所述晶圆用于制作的半导体芯粒的尺寸不大于200μm*200μm。
根据本实用新型，优选的，完成芯片工艺后衬底的厚度不大于90μm。
根据本实用新型，优选的，晶圆采用蓝宝石基板，并且半导体材料包括氮化镓。
本实用新型的有益效果包括：
通过采用深紫外激光去除晶圆边缘多余堆积的外延材料，改善刮边过程中传统磨头高速旋转产生碎屑冲击及机台稳定性不够导致衬底损伤问题。
深紫外激光具有精确控制刮边幅度的功能，改善研磨后厚度均匀性，改善MiniLed （80μm）以下厚度衬底的破片率，改善因外延凸起导致撕金不净，造成金损失及后续工序异常。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1为本实用新型的实施例中的晶圆激光刮边的结构示意图。
图2为本实用新型的实施例中的晶圆激光刮边机。
图中标识：100、晶圆；101、晶圆外圈；110、衬底（蓝宝石Al2O3）；120、N-GaN；130、buffer-GaN（氮化镓缓冲层）210、激光器；220、光路；221、镜片；230、载台；240、出光口；250、聚光镜。
具体实施方式
下面便结合附图对本实用新型若干具体实施例作进一步的详细说明。但以下关于实施例的描述及说明对本实用新型保护范围不构成任何限制。
应当理解，本实用新型所使用的术语仅出于描述具体实施方式的目的，而不是旨在限制本实用新型。进一步理解，当在本实用新型中使用术语“包含”、"包括"时，用于表明陈述的特征、整体、步骤、组件的存在，而不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、组件、封装件、和/或它们的组合的存在或增加。
除另有定义之外，本实用新型所使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。应进一步理解，本实用新型所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本实用新型中明确如此定义之外。
本实用新型主要应用在发光二极管芯片制作工艺中，特别是mini尺寸的发光二极管芯片制作中，晶圆用于制作的半导体芯粒的尺寸不大于200μm*200μm
利用准分子激光器248nm和固体紫外激光器258nm的深紫外波长激光去除晶圆边缘堆积多余的外延材料，需要注意的是波长也可以采用波长为230nm至270nm的深紫外光。
参看图1，本实施例中，特别针对是生长衬底为蓝宝石的发光二极管晶圆100，本实施例特别适用于晶圆完成刮边工艺和后续芯片减薄工艺后衬底110的厚度不大于90μm的产品，对薄衬底有良好的保护作用。
激光的带隙能量介于蓝宝石和氮化镓之间，蓝宝石不会吸收激光的能量，而氮化镓会强烈吸收激光能量而产生大约1000℃的高温，进而促进氮化镓分解，从而实现激光去除，通过调整光斑大小可以实现对晶圆外圈101进行高精度的外延凸起去除且不损伤衬底110。
参看图2，具体来说，一种晶圆激光刮边机，内部激光器210通过镜片221反射控制光路220，用于半导体工艺制程中去除晶圆外圈101多余半导体材料，刮边机包括用于激光去除多余半导体材料的激光器210，激光器210的出光采用波长为230nm至270nm的深紫外光。刮边机具有用于承载晶圆100的载台230，载台230下设置有提供载台230移动的马达和导轨。
激光刮边机具有出光口240，出光口240位于光路220的末端，通过载台230移动改变与晶圆100的相对位置。出光口240具有聚光镜250，通过调整聚光镜250和光路110中反射镜片221控制出光的光斑，最终实现精准去除晶圆边缘多余外延凸起的作用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种晶圆激光刮边机，用于半导体工艺制程中去除晶圆边缘多余半导体材料，晶圆包括衬底和半导体外延，其特征在于，刮边机包括用于激光去除多余半导体材料的激光器，激光器采用深紫外激光，其中深紫外激光的波长为230nm至270nm。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆激光刮边机，其特征在于，刮边机具有用于承载晶圆的载台。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆激光刮边机，其特征在于，载台下设置有提供载台移动的马达和导轨。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆激光刮边机，其特征在于，激光器具有出光口，出光口通过载台移动改变与晶圆的相对位置。
5.根据权利要求4所述的一种晶圆激光刮边机，其特征在于，激光器的出光口具有聚光镜，通过调整聚光镜控制出光。
6.根据权利要求1所述的一种晶圆激光刮边机，其特征在于，所述晶圆用于制作的半导体芯粒的尺寸不大于200μm*200μm。
7.根据权利要求1所述的一种晶圆激光刮边机，其特征在于，完成芯片工艺后衬底的厚度不大于90μm。
8.根据权利要求1所述的一种晶圆激光刮边机，其特征在于，晶圆采用蓝宝石基板，并且半导体材料包括氮化镓。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114932325A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-23 | 盐城矽润半导体有限公司 | 一种用于晶圆切片的高精度激光切割装置 |
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2020
- 2020-04-10 CN CN202020519950.6U patent/CN212634687U/zh active Active
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