TW201901777A - 分離方法 - Google Patents

Abstract

一種分離方法，係先於晶圓之上面進行雷射切割，再提供作用力於該晶圓之背面上，以斷開該晶圓而獲得複數晶粒，故藉由雷射切割之方式，以於切割由小尺寸晶粒所構成之晶圓時，該雷射切割不會破壞該晶粒。

Description

分離方法

本發明係關於一種分離方法，尤指一種適用於半導體製程之分離方法。

習知半導體製程中，晶圓於製造完成後，會進行薄化製程、切單製程、封裝製程等，其中，切單製程之方式繁多，例如、雷射切割、機械切割和劈裂分離等。

第1A至1C圖係為習知切單製程之側視示意圖。如第1A圖所示，將一表面殘留有金屬材13之晶圓1藉由一置晶膜(Die Attach Film，簡稱DAF)11設於一膠帶12上，再以雷射或蝕刻等方式移除該金屬材13。如第1B圖所示，使用一輪刀8於該晶圓1上沿預定之切割路徑(如第1A圖所示之寬度w)切割出複數切割道100，以令該置晶膜11外露於該些切割道100。如第1C圖所示，使用雷射機台9將其雷射90沿各該切割道100切斷該置晶膜11，以獲得複數晶粒10。

然而，習知切單製程中，該輪刀8係受限於其需具有一定刀寬r，因而只能沿一定大小之切割路徑之寬度w進行切割，亦即該刀寬r小於或等於該寬度w，故只能獲得 大尺寸晶粒10。惟，若如第1C’圖所示，該晶圓1係由小尺寸晶粒10’所構成時，該些晶粒10’之佈設密度更高，且該晶圓1之切割路徑之寬度w’亦隨之縮小，故該輪刀8之刀寬r會大於該切割路徑之寬度w’，致使於切割時，該輪刀8會破壞該晶粒10’。

因此，如何克服習知技術之上述問題，實為一重要課題。

為解決上述習知技術之問題，本發明遂揭露一種用於半導體製程之分離方法，係包括：提供一具有相對之第一表面與第二表面之物件；於該物件之第一表面上進行雷射切割以形成凹部，且該凹部並未連通該物件之第二表面；以及提供作用力於該物件之第二表面上對應該凹部之位置以斷開該物件。

前述之分離方法中，該物件係為半導體元件。

前述之分離方法中，該物件以其第二表面結合於承載件上，且於提供該作用力前，移除該承載件。

前述之分離方法中，該物件之第二表面上設有保護層，且於提供該作用力前，移除該保護層。

前述之分離方法中，該雷射切割之雷射條件係為波長355奈米、頻率200至500千赫茲、及脈衝寬度2至18奈秒。

前述之分離方法中，該凹部之深度係為該物件之厚度之1/3至9/10。

前述之分離方法中，該物件之第一表面上設有保護層，使該凹部貫穿該保護層而延伸至該物件，且於提供該作用力前，移除該保護層。

前述之分離方法中，該雷射切割之雷射條件係為波長532奈米、頻率100至300千赫茲、及脈衝寬度200至400分秒。

前述之分離方法中，該凹部之深度係小於該物件之厚度。

前述之分離方法中，該凹部之深度係為該物件之厚度之20%至60%。

前述之分離方法中，該作用力係來自一作用裝置。例如，該作用裝置係為劈裂裝置。

由上可知，本發明之分離方法中，主要藉由先於該物件之第一表面上進行雷射切割，再提供該作用力於該物件之第二表面上以斷開該物件，故相較於習知技術，本發明之分離方法應用於半導體切單製程時，藉由雷射取代習知輪刀，以於切割由小尺寸晶粒所構成之晶圓時，該雷射切割不會破壞該晶粒。

1‧‧‧晶圓

10,10’‧‧‧晶粒

100‧‧‧切割道

11‧‧‧置晶膜

12‧‧‧膠帶

13‧‧‧金屬材

2‧‧‧物件

2a‧‧‧第一表面

2b‧‧‧第二表面

20‧‧‧物體

200,300‧‧‧凹部

21,31‧‧‧保護層

22‧‧‧承載件

23‧‧‧固定組件

6,9‧‧‧雷射機台

60,60’,90‧‧‧雷射

7‧‧‧作用裝置

70‧‧‧劈刀

71‧‧‧震動件

8‧‧‧輪刀

A‧‧‧位置

d,t‧‧‧深度

F‧‧‧作用力

f‧‧‧撞擊力

H‧‧‧厚度

r‧‧‧刀寬

S‧‧‧裂痕

w,w’‧‧‧寬度

第1A至1C圖係為習知切單製程之側視示意圖；第1C’圖係為第1C圖之另一態樣；第2A至2C圖係為本發明之分離方法之第一實施例的側視示意圖；以及第3A至3C圖係為本發明之分離方法之第二實施例的 側視示意圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「第一」、「第二」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

第2A至2C圖係為本發明之分離方法之第一實施例的側視示意圖。

如第2A圖所示，提供一具有相對之第一表面2a與第二表面2b之物件2。接著，於該物件2之第一表面2a上進行雷射切割以形成複數凹部200，且各該凹部200並未連通該物件2之第二表面2b。

於本實施例中，該物件2係為半導體元件，例如晶圓。具體地，該半導體元件具有基材及位於該基材上之磊晶 層，其中，形成該基材之材質係藍寶石基材，且形成該磊晶層之材質係三五族化合物。

再者，該物件2之第二表面2b上設有一保護層21，以藉由該保護層21結合於一承載件22上。具體地，該保護層21係例如為置晶膜(DAF)或其它黏貼材質，且該承載件22係為黏性片體，例如，離形膠片(release tape)、紫外線膠帶(UV tape)或熱分離膠帶(thermal tape)等。

又，該雷射切割係使用雷射機台6運作，其所提供之雷射60之條件係例如為波長355奈米(nm)、頻率200至500千赫茲(KHz)、及脈衝寬度2至18奈秒(ns)。

另外，該凹部200之深度t係小於該物件2之厚度H，例如，該凹部200之深度t係為該物件2之厚度H之1/3至9/10。應可理解地，該凹部200之路徑可能呈非垂直延伸狀態，如斜線，但各該凹部200仍未連通該物件2之第二表面2b。

如第2B至2C圖所示，移除該保護層21與該承載件22，再將該物件2以其第一表面2a設於一固定組件23上，之後提供一作用力F於該物件2之第二表面2b上對應各該凹部200之位置以斷開該物件2，使該物件2分離成複數物體20(如晶粒)。

於本實施例中，該作用力F係來自一作用裝置7，該作用裝置7係為物理供力裝置，例如切割組件、震動組件、風力組件或其它組件等，以產生劈裂效果。例如，該作用裝置7係為劈裂裝置，其包含一用以對位該凹部200之劈 刀70及用以撞擊該劈刀70之震動件71，以藉由該震動件71之撞擊力f，使該劈刀70碰觸(即該作用力F之施予)該物件2對應該凹部200之第二表面2b之位置A，以令該物件2沿該凹部200裂開(如裂痕S)。之後重複上述劈裂步驟，以於該物件2之第二表面2b之直向與橫向上劈裂各該凹部200。

再者，有關該固定組件23之種類繁多，其可配合該作用裝置7之機型而定，並無特別限制。例如，該作用裝置7係為劈裂裝置，該固定組件23係包含鐵環、薄膜等劈裂製程用之元件。

第3A至3C圖係為本發明之分離方法之第二實施例的側視示意圖。本實施例與第一實施例之差異在於雷射切割之方式，其它製程大致相同，故以下僅詳細說明相異處，而不再贅述相同處。

如第3A圖所示，該物件2之第一表面2a上設有一保護層31，且該物件2以其第二表面2b直接接觸結合該承載件22，以於雷射切割時，該凹部300係貫穿該保護層31而延伸至該物件2。

於本實施例中，該雷射切割使用之雷射機台6所提供之雷射60’之條件係例如為波長532奈米、頻率100至300千赫茲、及脈衝寬度200至400分秒。

再者，該凹部300延伸至該物件2之深度d係為該物件2之厚度H之20%至60%。

如第3B至3C圖所示，係如第2B至2C圖所述之製程。

綜上所述，本發明之分離方法中係先於該物件2之第一表面2a上進行雷射切割以形成複數凹部200,300，再提供該作用力F(例如劈裂方式)於該物件2之第二表面2b上對應各該凹部200,300之位置A，以斷開該物件2而獲得複數物體20。因此，本發明之雷射切割之雷射60,60’可依需求調整其條件，因而能配合該物件2之切割路徑之寬度進行切割，且該劈裂方式亦不受限於切割路徑之寬度，故相較於習知技術，本發明之分離方法應用於半導體切單製程時，藉由雷射60,60’取代習知輪刀，以於切割由小尺寸晶粒(或該物體20)所構成之晶圓(或該物件2)時，該雷射切割之雷射60,60’不會破壞該晶粒(或該物體20)。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (12)

1. 一種用於半導體製程之分離方法，係包括：提供一具有相對之第一表面與第二表面之物件；於該物件之第一表面上進行雷射切割以形成凹部，且該凹部並未連通該物件之第二表面；以及提供作用力於該物件之第二表面上對應該凹部之位置以斷開該物件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該物件係為半導體元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該物件以其第二表面結合於承載件上，且於提供該作用力前，移除該承載件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該物件之第二表面上設有保護層，且於提供該作用力前，移除該保護層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該雷射切割之雷射條件係為波長355奈米、頻率200至500千赫茲、及脈衝寬度2至18奈秒。
6. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該凹部之深度係小於該物件之厚度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該凹部之深度係為該物件之厚度之1/3至9/10。
8. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該物件之第一表面上設有保護層，使該凹部貫穿該保護層而延 伸至該物件，且於提供該作用力前，移除該保護層。
9. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該雷射切割之雷射條件係為波長532奈米、頻率100至300千赫茲、及脈衝寬度200至400分秒。
10. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該凹部之深度係為該物件之厚度之20%至60%。
11. 如申請專利範圍第1項所述之分離方法，其中，該作用力係來自一作用裝置。
12. 如申請專利範圍第11項所述之分離方法，其中，該作用裝置係為劈裂裝置。