一种硅晶圆的激光剥离方法

文档序号:9677879阅读:890来源:国知局
一种硅晶圆的激光剥离方法
【技术领域】
[0001]本发明属于激光微加工领域,尤其涉及一种硅晶圆的激光剥离方法。
【背景技术】
[0002]在硅晶圆半导体行业中,为了得到单片厚度较薄的晶圆片,目前传统的加工方法是将晶棒用线切割的方式先切开,然后研磨减薄成特定厚度。这种加工方式的缺点是浪费材料,相当一部分娃晶圆在研磨过程中被研磨掉而造成材料损失。
[0003]随着半导体行业的发展以及节能和绿色环保意识的不断推广,更加科学无损的加工方法有待产生,激光剥离技术已经开始运用到硅晶圆剥离行业中,但现有的技术剥离技术存在一定缺陷。如:
[0004]申请号201020626792.0提供的一种晶体硅片激光剥离设备,采用中空的旋转轴方式,使得穿过旋转轴的激光呈一定角度,对硅锭进行切割,既能使经聚焦镜的激光束聚焦于硅片待切割的表面,又不会使残留的硅锭运动时影响到激光聚焦头。其只是单纯的采用激光高能辐射加工,由于激光的高能量和硅锭的易碎性,易使得硅锭产生裂纹,从而整个硅锭存在很大的加工报废风险。

【发明内容】

[0005]本发明实施例的目的在于提供一种硅晶圆的激光剥离方法,以解决现有加工报废材料多和整体报废风险大的问题。
[0006]本发明实施例是这样实现的,一种硅晶圆的激光剥离方法,所述激光剥离方法包括步骤:
[0007]激光聚焦在硅晶圆内部的某一平面形成若干个炸点;
[0008]在低温条件下,沿相反方向拉伸硅晶圆的上下两个表面,将硅晶圆分离成两片。
[0009]进一步地,在沿相反方向拉伸硅晶圆之前,硅晶圆的上下两个表面分别粘连基板;然后通过沿相反方向拉伸两个所述基板,将硅晶圆分离成两片;最后分离基板和硅晶圆,并对两片硅晶圆进行清洗。
[0010]进一步地,所述硅晶圆内部的某一平面平行于所述硅晶圆的上下两个表面。
[0011]进一步地,若干个炸点均匀的分布在硅晶圆内部的某一平面内。
[0012]进一步地,若干个炸点之间的间距为1-20um。
[0013]进一步地,所述娃晶圆的厚度为0.l_2mm。
[0014]进一步地,所述激光为线偏振光,偏振比大于50:1。
[0015]进一步地,激光在所述娃晶圆内部形成的单个炸点的大小为0.l-10um。
[0016]进一步地,硅晶圆的上下两个表面与基板之间通过聚合物胶水粘连。
[0017]进一步地,沿相反方向拉伸硅晶圆时的温度范围为-400K至-OK。
[0018]本发明提供了一种硅晶圆的激光剥离方法,通过先在硅晶圆10的内部形成一系列的炸点19,然后在低温条件下沿相反的方向拉扯炸点所在平面两侧的硅晶圆,使得硅晶圆沿炸点分离,且由于在低温条件下,硅晶圆可更好的按照若干炸点形成的平面方向分离,不容易在其他方向上产生新的裂纹,最终实现了硅晶圆的无缝分离,分离后的硅晶圆表面平整,均匀,加工良率高,可适用于批量生产。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本发明实施例提供的硅晶圆的激光剥离方法的流程图;
[0021 ]图2a、2b、2c、2d是本发明实施例提供的硅晶圆的激光剥离方法加工顺序示意图;
[0022]图3是本发明实施例提供硅晶圆内部炸点剖视示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0024]如图1所示,本发明实施例提供一种硅晶圆10的激光剥离方法,包括:
[0025]SI 10,激光聚焦在硅晶圆内部的某一平面形成若干个炸点;
[0026]S120,在低温条件下,沿相反方向拉伸硅晶圆的上下两个表面,将硅晶圆分离成两片。
[0027]本发明实施例提供的激光剥离方法先在硅晶圆10的内部形成一系列的炸裂点,然后在低温条件下沿相反的方向拉扯炸点19两侧的硅晶圆,使得硅晶圆10沿炸点19分离,且由于在低温条件下,使得硅晶圆按照若干炸点形成的平面方向分离,不容易在其他方向上产生新的裂纹,最终实现了硅晶圆的无缝分离,分离后的硅晶圆表面平整,均匀,加工良率高,可适用于批量生产。
[0028]具体的,拉伸并分裂硅晶圆的温度范围为-400K至-OK。
[0029]进一步地,在S120步骤之前,将硅晶圆的上下两个表面分别粘连基板15;
[0030]在S120步骤中,通过对两个所述基板15进行相反方向的拉伸,将硅晶圆10分离成两片;然后在将基板15和硅晶圆分离,并对两片硅晶圆进行清洗。
[0031 ]如图2a、2b和图3所示,将硅晶圆1水平放置在工作台(图未示)上,然后激光14经过聚焦镜13聚焦,焦点位于所述硅晶圆13的内部,并在所述硅晶圆13的内部形成若干个炸点19,所述若干个炸点19位于同一个平面20上,并通过所述炸点19形成的平面将所述硅晶圆10分成上下两个部分(硅晶圆11,12)。如图2c所示,在低温条件下,对形成有若干炸点19的硅晶圆10的上下两个表面分别沿相反的方向拉伸;在本实施例中,为了使得拉伸力在所述硅晶圆10上均匀分布,所述硅晶圆10的上下表面分别粘接有形状相同的基板15,然后通过对基板15施加外力,将得到如图2d所不的两个独立娃晶圆(11,12);最后将基板15与娃晶圆分离,并再对硅晶圆(11,12)进行清洗。
[0032]当然,在其他实施例中,也可以通过其他方式对形成有的炸点19的所述硅晶圆10的上下两个部分施加外力进行拉伸,如采用吸附方式,吸附硅晶圆10上下表面进行拉伸。
[0033]进一步
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