晶圆制作方法与流程

本发明涉及晶圆的工艺，尤其在于将晶棒切割为晶圆的制作方法。

背景技术：

晶圆是由晶棒切割而形成。在晶棒切割时若有应力的集中，则容易造成晶圆的破损、碎裂。例如，对于太阳能的多晶硅晶圆，若有应力集中的问题，可能造成晶圆破裂。虽然可以回收制作，但是会大幅地增加生产成本。

随着纳米技术的发展，我们可以理解的是，表面积增加，能够有效地分散应力。对于晶棒的切割，利用纳米技术发展出在晶棒表面形成纳米柱结构，来分散应力、提升切割良率。但是，由于切割晶棒时，通常会将晶棒的表面涂布黏着剂来固定于切割机上，而伴随有副作用产生。在没有形成纳米柱结构时，通常可以在切割后，以乳酸或硫酸来去除晶圆上的黏着剂。然而，纳米柱结构使得表面积增加，使得黏着剂与晶圆的结合力增加。以一般的方式，即使增加浸置及冲洗的时间，仍无法有效地清除黏着剂，必须以人为施加外力方式刷除。但是晶圆的厚度较薄，以人工方式去除残留的黏着剂，晶圆破损的比率仍无法降低。

为了避免人工造成的破损，目前发展去除残胶的方式，例如中国专利公开号CN102610496A以通入卤素气体与黏着剂反应、中国专利公开号CN102298276B以液态的CO₂及水的混合物来去除黏着剂；以及中国专利公开号CN102303868B将晶圆放入高温炉中，以约750℃使黏着剂灰化。经实际操作，仍有黏着剂或灰化的黏着剂附着在晶圆的表面。另外，卤素气体可能使操作流程曝露于毒性的环境中，有安全问题的疑虑。高温可能会使得金属元素大幅扩散，从而导致晶圆的电性改变，无法符合规格。因此，需要一种有效解决上述问题的方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种晶圆制作方法。本发明的晶圆制作方法包含在晶棒的表面上形成纳米柱；在晶棒的表面形成覆盖层以覆盖纳米柱；在覆盖层的表面形成黏胶层；切割晶棒成多个晶圆；以及通过溶剂去除晶圆上的覆盖层，同时移除黏胶层，其中溶剂与覆盖层起化学反应，而不与晶圆起化学反应。

本发明的技术特点主要在于形成覆盖层来覆盖住纳米柱，之后再形成黏胶层以在切割机上固定晶棒。因此，在切割晶棒的流程中，以纳米柱达成分散应力、避免晶圆破裂的问题。覆盖层能以化学方式去除，解决了纳米柱使晶棒表面积增加，而残留黏胶层的问题。进一步地，由于本发明能在低温环境下操作，从而解决了现有技术上操作流程暴露于毒性环境的问题，也能减少金属元素扩散的问题。

附图说明

图1为本发明晶圆制作方法的流程图。

图2至图6为本发明晶圆制作方法的逐步局部剖面示意图。

符号说明：

10 晶棒

12 晶圆

15 纳米柱

20 覆盖层

30 黏胶层

S1 晶圆制作方法

S10 形成纳米柱

S20 形成覆盖层

S30 涂布黏胶层

S40 切割晶棒

S50 去除覆盖层。

具体实施方式

参阅图1-图6，图1为本发明晶圆制作方法的流程图，图2至图6为本发明晶圆制作方法的逐步局部剖面示意图。如图1所示，本发明晶圆制作方法S1包含步骤S10、步骤S20、步骤S30、步骤S40以及步骤S50。各步骤将配合图2至图6的剖面示意来说明。

步骤S10为形成纳米柱。如图2所示，步骤S10为在晶棒10的表面上形成多个纳米柱15。晶棒10可以为硅晶棒、蓝宝石晶棒等。形成纳米柱15的方式为化学刻蚀或化学沉积方式，以上仅为示例，并非以此为限制。纳米柱15的宽度为10~600nm，较佳为40~400nm。纳米柱长度1-15μm，较佳为4-10μm，最佳为8μm。

步骤S20为形成覆盖层。如图3所示，步骤20为在晶棒10及所述纳米柱15的表面形成覆盖层20。覆盖层20覆盖纳米柱15。覆盖层20可以为氧化层或氮化层。形成覆盖层的方法选自化学反应法、气相反应法、气相沉积法、凝胶溶胶法(Sol-gel)、蒸镀法、溅镀法、液相沉积法(Liquid-phase deposition，LPD)等。例如，覆盖层20为二氧化硅(SiO₂)或氮化硅(Si₃N₄)，是将晶棒10放入一腔体中通入高浓度的氧气或氮气并加热而形成。又例如，覆盖层20为二氧化硅，是将晶棒10放入一腔体中通入氧化气体并加热而形成，氧化气体选自氧气及甲烷硅(SiH₄)的至少其中之一。再例如，先在晶棒10表面涂布四乙氧基硅烷(tetraethyl orthosilicate，TEOS)，再将晶棒10放入腔体中加热，而形成二氧化硅(SiO₂)层作为覆盖层20。以上仅为示例，并非以此为限制。

步骤S30为形成黏胶层。如图4所示，在覆盖层20的表面形成一黏胶层30，以利于后续在切割机上固定晶棒10。黏胶层30的形成方式选自滚涂(roll-coating)、喷涂(dispensing)、旋转涂布(spin-coating)等。以上仅为示例，并非以此为限制。

步骤S40为切割晶棒。如图5所示，将完成步骤S10、步骤S20、步骤S30的晶棒10切割为多个晶圆(wafer)12。此时，各晶圆12上仍具有部分的覆盖层20及黏胶层30。

步骤S50为通过一溶剂去除覆盖层20。覆盖层20被去除的同时，黏胶层30亦被去除。覆盖层20被去除后如图6所示。溶剂不与晶圆12起化学反应，仅与覆盖层20起化学反应。例如，当覆盖层20为氧化硅层时，可以利用氢氟酸(HF)来去除覆盖层20。又例如，当为氮化硅层时，可以利用磷酸(H₃PO₄)来去除覆盖层20。以上仅为示例，并非以此为限制。

步骤S10~S50的温度条件均在0~200℃之间进行，较佳为70~150℃，从而晶棒或晶圆中的金属元素扩散能够有效的被控制。从而能够维持晶圆的电性。

本发明的技术特点主要在于，形成一覆盖层来覆盖住纳米柱。在切割晶棒的流程中，能通过纳米柱达成分散应力、避免晶圆破裂。由于覆盖层能以化学方式去除，解决了纳米柱使晶棒表面积增加，黏胶层残留的问题。此外，由于本发明能在低温环境下操作，能避免操作流程暴露于毒性环境中，同时也减少了晶圆的金属元素扩散现象。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。