一种晶圆切割方法、位置控制装置及环切设备与流程

文档序号:35530147发布日期:2023-09-21 08:47阅读:55来源:国知局

本发明属于半导体加工,尤其涉及一种晶圆切割方法、位置控制装置及环切设备。


背景技术:

1、 在大尺寸晶圆的加工过程中,常借助减薄工艺环节构造的加强结构,如太古环(taiko)来增强工件的刚性和支撑能力,以便于减少工件的翘曲形变;但在后续的处理中,特别是在晶圆切割(dicing)、划片(die sawing)环节以及在封装前的一些准备工序中,都需要去除上述加强结构,例如太古环,并需要同时保持晶圆边缘的完整,避免破片、裂纹等现象。

2、相关技术中,常采用激光切割工艺来处理上述加强结构,但随着晶圆厚度的增加,其切割质量有较明显的下降趋势;特别是在切割厚度较大时,常会出现晶圆切割切不透的情形,进而将在随后的取环过程中出现工件瑕疵。


技术实现思路

1、本发明实施例公开了一种晶圆切割方法,包括第三位移步骤;该第三位移步骤介于第一紧前步骤、第五紧后步骤之间;第三位移步骤随晶圆切割过程的推进,减小激光部件与支撑部件之间的距离。

2、其中,激光部件可采用激光作为工件切削/减材处理的能量源及作用介质;激光部件沿预设的切割轨迹循环/往复去除晶圆待切除部分;该激光部件循环/往复处理预设的时长或次数以完成晶圆相应各部分的分离/分割。

3、具体地,其支撑部件可通过位置控制装置的驱动,在垂在方向作间歇式平动。

4、其中,支撑部件在每次的平动中由初始位置或前次间歇式平动结束时的位置,向减小该支撑部件与激光部件之间距离的方向移动预设的平动步长。

5、具体地,该平动步长包括预设数量的备选值,该支撑部件可根据晶圆的厚度,选择预设的平动步长进行移动。

6、对于较常见的一些应用场合,其平动步长可选的典型值可以是50微米。

7、进一步地,若其激光部件的位置固定不变,则仍可通过调整其支撑部件在垂直方向的位置以改变激光部件与支撑部件之间的距离。

8、具体地,上述备选值可以包括1至5个备选项,即使得上述预设数量介于整数1与整数5之间。

9、进一步地,其激光部件与支撑部件之间的距离可选择地介于20微米与100微米之间,用以适应较大多数的使用场景,但对于特定的应用场合,仍不排除其它可能的参数范围。

10、具体地,其晶圆的厚度可以是介于20微米与250微米之间的,但对于其它尺寸,亦可进行相应的优化。

11、此外,其晶圆可固定安装或吸附于支撑部件靠近激光部件一端;其中,切割轨迹可以呈圆形或预设数量的同心/偏心圆形。

12、进一步地,其晶圆可固定或吸附隔离部件后,再固定安装或吸附于支撑部件靠近激光部件一端。

13、相应地,本发明实施例还公开了一种位置控制装置,包括激光部件的固定部件和支撑部件;其中,激光部件可采用激光作为工件切削/减材处理的能量源及作用介质;该激光部件可沿预设的切割轨迹循环/往复去除晶圆待切除部分;激光部件循环/往复处理预设的时长或次数以完成晶圆相应各部分的分离/分割;其支撑部件可通过位置控制装置的驱动,在垂在方向间歇式平动。

14、进一步地,其支撑部件可在每次的平动中由初始位置或前次间歇式平动结束时的位置,向减小支撑部件与激光部件之间距离的方向移动预设的平动步长。

15、具体地,其平动步长包括预设数量的备选值,其支撑部件可根据晶圆的厚度,选择预设的平动步长进行移动。

16、进一步地,其激光部件的位置可以设置为固定不变的,而通过调整支撑部件在垂直方向的位置以改变激光部件与支撑部件之间的距离。

17、具体地,上述备选值可以包括1至5个备选项,即使得上述预设数量介于整数1与整数5之间;而激光部件与支撑部件之间的距离介于20微米与100微米之间;其中,晶圆的厚度通常介于20微米与250微米之间;而平动步长的备选值可选地,采用50微米这一典型参数。

18、进一步地,其晶圆可固定安装或吸附于支撑部件靠近激光部件一端;其切割轨迹可呈圆形或预设数量的同心/偏心圆形。

19、其中,晶圆可在固定或吸附隔离部件后,再固定安装或吸附于支撑部件靠近激光部件的一端。

20、类似地,本发明实施例还公开了一种环切设备,尤其适用于包括太古环(taiko)这一加固结构的工艺过程,其核心部件包括上述任一类型的位置控制装置,可以取得相同或类似的技术效果。

21、 综上,本发明通过优化激光部件与支撑部件的空间位置,调整晶圆激光处理过程末段,特别是切割(dicing)或划片(die sawing)工序的处理效果;随晶圆切割过程的推进,通过减小激光部件与支撑部件之间的距离,避免晶圆底层或接连部分尾段剩余部分的漏切。

22、 其中,支撑部件可通过位置控制装置来驱动,并通过其垂直方向的间歇式平动,实现切开过程末段的精确控制;此外,还可通过优化移动过程的平动步长和分段方式,进一步优化执行效率;其方法和产品尤其适用于厚度在20 微米与250 微米之间的晶圆,可有效提升切割质量,避免工件破片和裂纹等瑕疵的出现。

23、需要说明的是,在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇,仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素,并不构成对技术方案的限定,也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示;带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素,表示在对应技术方案中,该要素至少包含一个。



技术特征:

1.一种晶圆切割方法,其特征在于,包括第三位移步骤(300);所述第三位移步骤(300)介于第一紧前步骤(100)、第五紧后步骤(500)之间;所述第三位移步骤(300)随晶圆(020)切割过程的推进,减小激光部件(010)与支撑部件(040)之间的距离;其中,所述激光部件(010)采用激光作为工件切削/减材处理的能量源及作用介质;所述激光部件(010)沿预设的切割轨迹循环/往复去除所述晶圆(020)待切除部分;所述激光部件循环/往复处理预设的时长或次数以完成所述晶圆(020)相应各部分的分离/分割。

2.如权利要求1所述的晶圆切割方法,其中:所述支撑部件(040)通过位置控制装置的驱动,在垂在方向间歇式平动。

3.如权利要求2所述的晶圆切割方法,其中:所述支撑部件(040)在每次的平动中由初始位置或前次所述间歇式平动结束时的位置,向减小所述支撑部件(040)与所述激光部件(010)之间距离的方向移动预设的平动步长。

4.如权利要求3所述的晶圆切割方法,其中:所述平动步长包括预设数量的备选值,所述支撑部件(040)根据所述晶圆(020)的厚度,选择预设的所述平动步长进行移动。

5.如权利要求3或4所述的晶圆切割方法,其中:所述平动步长为50微米。

6.如权利要求1至4中任一项所述的晶圆切割方法,其中:所述激光部件(010)的位置固定不变,调整所述支撑部件(040)在垂直方向的位置以改变所述激光部件(010)与所述支撑部件(040)之间的距离。

7.如权利要求4所述的晶圆切割方法,其中:所述备选值包括1至5个备选项,即所述预设数量介于整数1与整数5之间。

8.如权利要求1至4或7中任一项所述的晶圆切割方法,其中:所述激光部件(010)与所述支撑部件(040)之间的距离介于20微米与100微米之间。

9.如权利要求8中任一项所述的晶圆切割方法,其中:所述晶圆的厚度介于20微米与250微米之间。

10.如权利要求1至4、7或9中任一项所述的晶圆切割方法,其中:所述晶圆(20)固定安装或吸附于所述支撑部件(040)靠近所述激光部件(010)一端;所述切割轨迹呈圆形或预设数量的同心/偏心圆形。

11.如权利要求10所述的晶圆切割方法,其中:所述晶圆(20)固定或吸附隔离部件(030)后,再固定安装或吸附于所述支撑部件(040)靠近所述激光部件(010)一端。

12.一种位置控制装置(090),包括激光部件(010)的固定部件和支撑部件(040);所述激光部件(010)采用激光作为工件切削/减材处理的能量源及作用介质;所述激光部件(010)沿预设的切割轨迹循环/往复去除所述晶圆(020)待切除部分;所述激光部件循环/往复处理预设的时长或次数以完成所述晶圆(020)相应各部分的分离/分割;所述支撑部件(040)通过位置控制装置的驱动,在垂在方向间歇式平动。

13.如权利要求12所述的位置控制装置(090),其中:所述支撑部件(040)在每次的平动中由初始位置或前次所述间歇式平动结束时的位置,向减小所述支撑部件(040)与所述激光部件(010)之间距离的方向移动预设的平动步长。

14.如权利要求13所述的位置控制装置(090),其中:所述平动步长包括预设数量的备选值,所述支撑部件(040)根据所述晶圆(020)的厚度,选择预设的所述平动步长进行移动。

15.如权利要求13或14所述的位置控制装置(090),其中:所述激光部件(010)的位置固定不变,调整所述支撑部件(040)在垂直方向的位置以改变所述激光部件(010)与所述支撑部件(040)之间的距离。

16.如权利要求14所述的位置控制装置(090),其中:所述备选值包括1至5个备选项,即所述预设数量介于整数1与整数5之间;所述激光部件(010)与所述支撑部件(040)之间的距离介于20微米与100微米之间;所述晶圆的厚度介于20微米与250微米之间;所述平动步长的备选值包括50微米。

17.如权利要求12、13、14或16中任一项所述的位置控制装置(090),其中:所述晶圆(20)固定安装或吸附于所述支撑部件(040)靠近所述激光部件(010)一端;所述切割轨迹呈圆形或预设数量的同心/偏心圆形。

18.如权利要求17所述的位置控制装置(090),其中:所述晶圆(20)固定或吸附隔离部件(030)后,再固定安装或吸附于所述支撑部件(040)靠近所述激光部件(010)一端。

19.一种环切设备,包括:如权利要求12至18中任一项所述的位置控制装置(090)。


技术总结
本发明实施例公开了一种晶圆切割方法、位置控制装置及环切设备;通过优化激光部件(010)与支撑部件(040)的空间位置,调整晶圆激光处理过程末段,特别是切割(Dicing)或划片(Die Sawing)工序的处理效果;随晶圆(020)切割过程的推进,通过减小激光部件(010)与支撑部件(040)之间的距离,避免晶圆底层或接连部分尾段剩余部分的漏切;其中,支撑部件(040)可通过位置控制装置(090)来驱动,并通过其垂直方向的间歇式平动,实现切开过程末段的精确控制;此外,还可通过优化移动过程的平动步长和分段方式,进一步优化执行效率;其方法和产品尤其适用于厚度在20微米与250微米之间的晶圆,可有效提升切割质量,避免工件破片和裂纹等瑕疵的出现。

技术研发人员:肖酉,许有超,孙运龙,姚艳花
受保护的技术使用者:华虹半导体(无锡)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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