一种晶圆激光减薄的工艺方法与流程

本发明涉及微电子加工，尤其涉及一种晶圆激光减薄的工艺方法。

背景技术：

1、功率半导体器件未来的发展趋势是轻、薄、短、小，对功率半导体进行减薄工艺，使得功率组件实现低功耗、低输入电阻；晶圆减薄除了有效减少后续封装材料体积外，还可因降低rds(on)（导通阻抗）进而减少热能累积效应，以增加芯片的使用寿命。

2、现阶段，晶圆减薄工艺还是以载片磨削减薄技术（临时键合）的磨削工艺为主，但随着研磨量的增加，表面损伤层深度随之增加，进而造成机械应力累积，使得芯片强度低，增加了后续封装测试工艺难度。disco公司研发了留边磨削技术—taiko减薄工艺，这种技术在功率器件和bsi型cmos图像传感器中有着重要的应用。但是taiko减薄工艺需要特别精细的研磨工具，导致加工成本高昂。无论哪种磨削技术都是直接在晶圆表面进行研磨，不仅磨削量大，耗费时间长，而且导致晶圆材料直接损失掉，变相增加了磨削成本。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于，提供一种晶圆激光减薄的工艺方法，解决现有晶圆减薄技术中易造成晶圆破损、工艺复杂、成本高等问题，还可以将现有晶圆分离成更薄的两片晶圆用于芯片制作，减少了原材料损耗，提高了芯片产量。

2、为了达到上述目的，进而采取的技术方案如下：

3、一种晶圆激光减薄的工艺方法，包括以下步骤：

4、s1:提供晶圆，晶圆包括正面和背面，正面形成有ic裸芯，将晶圆正面朝下放在真空吸盘上，利用真空吸附力将晶圆固定，并保持晶圆平行，防止翘曲；

5、s2：将载有晶圆的吸盘放置在激光器工作台面上，利用激光对晶圆背面设定区域进行扫描，经过激光扫描设定区域，会在晶圆内部形成一层改质层，改质层会加将晶圆分成上下两层，即带有ic裸芯的一层和无ic裸芯的一层；

6、s3:将无ic裸芯的一层从晶圆上分离下来，通过现有的研磨技术对分离面进行磨削、抛光，得到一片尺寸小于原有晶圆的晶圆片，该新生成的晶圆片用于芯片制作；

7、s4:将带有ic裸芯的一层沿用taiko工艺进行研磨、抛光，可得到更薄的晶圆，进而进行后续的封装测试工艺。

8、优选地，所述晶圆厚度为350μm。

9、优选地，所述激光器为飞秒或皮秒或纳秒激光器。

10、优选地，所述激光器的重复频率为50khz和20mhz之间的脉冲。

11、优选地，所述激光器加工扫描线彼此间间隔为1μm和200μm。

12、优选地，所述晶圆经过激光改质后，分离层表面粗糙度＜20μm，经过研磨抛光，将材料损耗降到最低。

13、本发明的有益效果是：

14、晶圆在激光改质的作用下，可将一片晶圆分成两片晶圆，减小材料损耗，增加芯片产能；

15、晶圆通过激光减薄技术，既减少了晶圆损伤和研磨时间，提高了芯片生产效率，又沿用了disco的taiko工艺技术，获得更薄的芯片。

技术特征：

1.一种晶圆激光减薄的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种晶圆激光减薄的工艺方法，其特征在于，所述晶圆厚度为350μm。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆激光减薄的工艺方法，其特征在于，所述激光器为飞秒或皮秒或纳秒激光器。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆激光减薄的工艺方法，其特征在于，所述激光器的重复频率为50khz和20mhz之间的脉冲。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆激光减薄的工艺方法，其特征在于，所述激光器加工扫描线彼此间间隔为1μm和200μm。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆激光减薄的工艺方法，其特征在于，所述晶圆经过激光改质后，分离层表面粗糙度＜20μm，经过研磨抛光，将材料损耗降到最低。

技术总结
本发明涉及一种晶圆激光减薄的工艺方法，包括以下步骤：提供晶圆，正面形成有ic裸芯，将晶圆正面朝下放在真空吸盘上，利用真空吸附力将晶圆固定；将载有晶圆的吸盘放置在激光器工作台面上，利用激光对晶圆背面设定区域进行扫描，经过激光扫描设定区域，会在晶圆内部形成一层改质层，改质层会加将晶圆分成上下两层；将无ic裸芯的一层从晶圆上分离下来，通过现有的研磨技术对分离面进行磨削、抛光，得到一片尺寸小于原有晶圆的晶圆片；将带有ic裸芯的一层沿用Taiko工艺进行研磨、抛光，可得到更薄的晶圆，进而进行后续的封装测试工艺。减少了原材料损耗，提高了芯片产量。

技术研发人员：张红梅,马轶博,胡北辰,唐景庭,甘琨,李伟,刘彦利,田雅芳,李晓燕,邢夏斌
受保护的技术使用者：西北电子装备技术研究所（中国电子科技集团公司第二研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16