一种半导体器件的划片方法及系统与流程

本发明涉及半导体，尤其涉及一种半导体器件的划片方法及系统。

背景技术：

1、半导体芯片制程后段有一道划片工艺，即通过划片方式将晶圆上的单个芯片单元分割开。

2、目前半导体芯片划片工艺一般分为砂轮划片和激光划片两大类，而大多数半导体分立器件为提升芯片可靠性，一般采用台面玻璃钝化工艺，即通过沟槽腐蚀工艺将衬底pn结裸漏出来并采用玻璃直接或间接包覆衬底中的pn结。

3、一般玻璃钝化工艺中玻璃涂敷的方法有刀刮发、电泳法、旋涂光刻法,其中刀刮法和电泳法制备的芯片划片道被玻璃完全填充，在后续划片时，由于玻璃粉硬度高、脆性大，采用砂轮或激光切割时，容易发生玻璃崩裂的问题，切割效率和品质很难得到保障。

技术实现思路

1、本发明提供了一种半导体器件的划片方法及系统，以解决切割半导体器件时，切割效率低且容易发生玻璃崩裂，无法高效的切割半导体器件的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种半导体器件的划片方法，所述半导体器件包括衬底和玻璃钝化层；所述玻璃钝化层位于所述衬底上；

3、所述划片方法包括：

4、控制激光器按照预设功率及预设频率发射预设波长的激光光线至振镜；

5、控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道，以对所述半导体器件进行划片；其中，所述划片道位于所述玻璃钝化层上；所述场镜安装在所述振镜下。

6、可选地，所述控制激光器按照预设功率及预设频率发射预设波长的激光光线至振镜，包括：

7、在所述半导体器件贴在蓝膜或uv膜上后，控制激光器按照预设功率及预设频率发射预设波长的激光光线至所述振镜。

8、可选地，所述玻璃钝化层包括位于所述衬底的第一侧的第一玻璃钝化层和位于所述衬底的第二侧的第二玻璃钝化层，所述第一侧与所述第二侧相对；

9、所述控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道，包括：

10、控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述第一玻璃钝化层上的划片道和/或所述第二玻璃钝化层上的划片道。

11、可选地，控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道，包括：

12、控制所述振镜根据预设切割深度，按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道；

13、或者，控制所述振镜根据预设切割次数，按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道。

14、可选地，所述预设频率大于或等于800khz；

15、和/或，所述预设波长小于或等于355nm。

16、可选地，所述预设速度大于或等于500毫米每秒、且小于或等于5000毫米每秒。

17、可选地，所述预设功率大于或等于5w、且小于或等于20w。

18、可选地，控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道，包括：

19、控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道，以切割所述半导体器件至第一预设深度；

20、控制砂轮切割所述半导体器件至第二预设深度，以对所述半导体器件进行划片。

21、根据本发明的另一方面，提供了一种半导体器件的划片系统，所述半导体器件包括衬底和玻璃钝化层；所述玻璃钝化层位于所述衬底上；所述划片系统包括控制器、激光器、振镜和场镜；

22、所述场镜安装在所述振镜下；所述振镜配置为接收到所述激光器发射的激光光线，并控制激光光线从所述场镜射出；

23、所述控制器分别与所述激光器和所述振镜连接，所述控制器用于控制所述激光器按照预设功率及预设频率发射预设波长的激光光线至振镜；并控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使所述场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道，以对所述半导体器件进行划片；其中，所述划片道位于所述玻璃钝化层上；所述场镜安装在所述振镜下。

24、可选地，半导体器件的划片系统还包括第一反光镜、第二反光镜、扩束镜、光阑和第三反光镜；

25、所述第一反光镜的镜面与所述激光器发射的激光光线成第一预设角度，所述第一反光镜用于将所述激光器发射的激光光线反射至所述第二反光镜；

26、所述第二反光镜的镜面与所述第一反光镜的镜面成第二预设角度，所述第二反光镜用于将所述激光光线反射至所述扩束镜；其中，所述第二反光镜的反射光线与所述第一反光镜的反射光线垂直；

27、所述光阑位于所述扩束镜与所述第三反光镜之间，所述第三反光镜与所述第二反光镜平行，且所述第三反光镜的镜面与所述第二反光镜的镜面相对，所述第三反光镜用于将通过所述光阑的激光光线反射至所述振镜；其中，所述第三反光镜的反射光线与所述第二反光镜的反射光线垂直。

28、本发明实施例的技术方案，通过控制激光器按照预设功率及预设频率发射预设波长的激光光线至振镜，使得激光器发射的激光光线的频率可以较高、波长可以较短，从而提升玻璃钝化层对激光光线的吸收，从而更好的切割玻璃钝化层，避免出现玻璃崩裂或产生裂纹的问题。并且，无需通过更换玻璃钝化层的材料来提升玻璃钝化层对激光光线的吸收程度，无需通过更换玻璃粉配方，使得本实施例的划片方法可以适用于多种玻璃，从而降低了成本，节省了时间，提高了半导体器件的划片方法的适用性。并且，预设功率可以设置较小，可以使得激光器以较小的功率输出激光光线，从而以较小的功率多次沿划片道切割，实现层层剥离，避免激光光线能量过高，使得能量过于集中，热应力短时间难以释放的问题，从而避免了玻璃切割裂纹的问题。通过控制振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，使得场镜聚焦后的的激光光线按照预设速度多次扫描半导体器件的划片道，以对半导体器件进行划片，通过振镜移动激光光线，使得激光光线的速度为预设速度，即激光光线以预设速度多次扫描半导体器件的划片道，预设速度可以设置较大，可以提高切割效率。如此，本发明实施例的技术方案实现了在玻璃钝化层上进行划片，且可以较好的切割玻璃钝化层，避免划片时玻璃钝化层崩裂或产生裂纹。

29、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种半导体器件的划片方法，其特征在于，所述半导体器件包括衬底和玻璃钝化层；所述玻璃钝化层位于所述衬底上；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制激光器按照预设功率及预设频率发射预设波长的激光光线至振镜，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃钝化层包括位于所述衬底的第一侧的第一玻璃钝化层和位于所述衬底的第二侧的第二玻璃钝化层，所述第一侧与所述第二侧相对；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照所述预设速度多次扫描所述半导体器件的划片道，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设频率大于或等于800khz；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设速度大于或等于500毫米每秒、且小于或等于5000毫米每秒。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设功率大于或等于5w、且小于或等于20w。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，

9.一种半导体器件的划片系统，其特征在于，所述半导体器件包括衬底和玻璃钝化层；所述玻璃钝化层位于所述衬底上；所述划片系统包括控制器、激光器、振镜和场镜；

10.根据权利要求9所述的划片系统，其特征在于，还包括第一反光镜、第二反光镜、扩束镜、光阑和第三反光镜；

技术总结
本发明公开了一种半导体器件的划片方法及系统。半导体器件包括衬底和玻璃钝化层；玻璃钝化层位于衬底上；半导体器件的划片方法包括：控制激光器按照预设功率及预设频率发射预设波长的激光光线至振镜；控制振镜按照预设速度和预设路径移动激光光线，以使场镜聚焦后的激光光线按照预设速度多次扫描半导体器件的划片道，以对半导体器件进行划片；其中，划片道位于玻璃钝化层上；场镜安装在振镜下。本发明实施例的技术方案实现了在玻璃钝化层上进行划片，且可以较好的切割玻璃钝化层，提升了划切效率，避免划片时玻璃钝化层崩裂或产生裂纹。

技术研发人员：孙江涛
受保护的技术使用者：马鞍山市槟城电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16