TW201103104A - Semiconductor wafer cutting method - Google Patents

Description

201103104 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係《-種半導體材的加卫處理方法，特別是指—種半導體晶 圓的切割方法。 【先前技術】 發光二極體晶粒的製作-般係以-藍寶石晶圓作為基材，隨後於—基 •材上沈積i晶層，以形成-轉體晶圓，再綠晶層上依照預先設定: 切割道進行-預切割製程，以形成數個溝槽，然後利用刀具於基材背面對 •應於溝糟處進行切割，以在對半導體晶圓施加適當應力時，使半導體晶圓 刀割形成數個晶粒’最後在進行封裝打線等製程。 習知遙晶層的购-般是採用刀蹄準切割道進行切割，或先對切割 道進械刻，再利用使用20〜10〇ΚΗζ高功率雷射進行切割。但在使用刀具 切割時’極易導致蟲晶層晶格損傷。而目2〇〜1〇〇ΚΗζ高功率雷射的波形 10如第1圖所示’其能量為高度Η1 ’半波長λ卜而熱量為面積八卜因此 20〜lOGKHz高神f射之熱量倾位於圍之⑨晶層吸收，而導致 鲁洲道周圍之蟲晶層產生縣。在這樣的情況下，切割道的尺寸就必須預 留損傷與録的空間’導致單-半導體晶U所能切割成之發光二極體晶粒 量較少。 有鑑於此，本發明遂針對上述習知技術之缺失，提出一種嶄新的半導 體晶圓的切割方法，以有效克服上述之該等問題。 【發明内容】 本發明之主要目的在提供一種半導體晶圓的切割方法，其不僅可以對 磊晶層快速的進行加工，且可以避免磊晶層產生融化或損傷，進而提高單 201103104 一晶圓所可切割之晶粒數目。 為逹上述之目的’本發明提供一種半導體晶圓的切割方法，其步驟包 含有：提供一包含有一基材與一位於基材上之磊晶層之半導體晶圓；使用 頻率為20〜200MHz之雷射對磊晶層進行預切割，以形成數個溝槽；以及 於基材背面對應於溝槽處進行切割，以將半導體晶圓分離形成數個晶粒。 底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術内 容、特點及其所達成_^功效。 【實施方式】 本發明主要精㈣針對習知技術利用刀具或使用解為2G〜ι〇〇κΗζ 之超快速雷射對J晶層進行切騎會導致切周圍之蟲晶層產生融化與 損傷的缺失’ &出-種|新的切割方法，其係利用頻率高達如〜如麵^ 之超向速雷射直接縣晶層材進行_，㈣免高神詩的減或刀具 對切割道周_影響，進行可縮減切割道的尺寸，提高單一晶圓所能切割 之晶粒數目》 以下係針縣發縣_料2G〜2()_^之超快速雷射的技術部分

半導體晶圓_财法步_意_所·之鮮為2G〜2⑼臟雷射的

ϋ別乐以叫圆所示，提供一半導體晶圓20, 基材22上的磊晶層24,基材22可以是藍寶石， 例如碎化鎵；接續使用如第3圖所述之頻率為 為胃度m ’半波長為；12，熱量為面積 A2之雷射24表面進行預切割，切割時係沿著基材π上預先設定 201103104 的切割道（圖中未示）進行切割，以在磊晶層24表面形成數個溝槽26 (其 深度為A，寬度為B)，如第2 (b)圖所示；以及如第2 (c)圖所示，利用 刀具或低頻雷射在基材22背面對應於溝槽26處進行切割，以形成數個刻 紋28’隨後對半導體晶圓20施加適當應力時，以使溝槽26與刻紋28貫穿， 而使半導體晶圓20分割形成晶粒，最後在進行封裝打線等製程，其中此晶 粒可以是發光二極體。 其中，上述溝槽26之深度A可以為5微米，寬度8為2微米。 • 切割的能力主要取決於波的能量，也就是高度H2，頻率2〇〜2〇〇MHz 雷射之高度H2與20〜100KHz高功率雷射之高度H1是相同的，因此具有 相等的遙晶層切割能力，但是使用頻率為2〇〜2〇〇職雷射在切割蟲晶層 時傳遞至蟲晶層之熱量為A2，相較於習知使用頻率2〇〜ι〇〇κΗζ雷射切割 蠢晶層時_至遙晶層之熱量Α卜頻率2〇〜·ΜΗζ雷射之熱量為僅為 Α1之千分之-，因此能夠有效的避免切割道周圍之遙晶層產生融化。 藉此’在切割道無須翻ϋ晶層之晶格損傷空間的情況下，可將切割 籲道的尺寸縮小，以大幅度提高單一晶圓所能切割之晶粒數量。 唯以上·者，縣本發明之較錄施_已，鋪聽蚊本發明 實施之範圍。故即凡依本發日_細所述之特徵及精神所為之均等變化 . 或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖習知用以切割遙晶層之20〜100ΚΗζ高功率雷射的波形示意圖。 第2 (a)〜2⑷圖係本發明之半導體晶_切割方法步驟示意圖。 第3圖係本發明之遙晶層的切割方法所使用之頻率為2〇〜2〇〇耻的雷射 5 201103104 波形示意圖。 【主要元件符號說明】 ίο 波形 H1 高度 λΐ 半波長 Α1 面積 20 半導體晶圓

22 基材 24 蟲晶層 26 溝槽 28 刻紋 30 波形 Η2 高度 λ2 半波長

Α2 面積 Α 深度 B 寬度 6

Claims (1)

1. 201103104 七、申請專利範圍： 1. 一種半導體晶圓的切割方法，其步驟包含有： 提供-半導體晶圓，，其包含有-基材與_位於該基材上之蟲晶層； 使用頻率為20〜200MHz之雷射對該遙晶層進行預切割以形成數個溝 槽；以及 於該基材之背面對應於該溝槽之位 置進仃切割，以將該半導體晶圓分割 成數個晶粒。 2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體 千驟日日_切割方法，其中該基材為藍 寶石基材。 3. ^申請專利範圍第丨.項所述之半導體晶_切割方法，其中縣晶層為 二五族化合物。 4·如申請專利細第丨項所述之半導體晶圓的蝴方法，其中科基材之 背面對應於該溝槽之位置進行切割之步驟後更包含有施加一應力^ 導體晶圓，以使該半導體晶圓形成數個晶粒。 " 5.如申請專娜圍第1賴述之轉體晶_ 背面對應於該溝槽之位置進行切割之步驟佴 , 物肖彳_雷射進行。 •如申請專利細第1項所述之半導體晶圓 光二極體。 D,法’其中該晶粒為發 7