CN115565864A - 一种Taiko减薄晶圆的去环方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种Taiko减薄晶圆的去环方法，包括采用Taiko减薄工艺对晶圆背面进行减薄；设定激光光源的位置并调整激光光斑直径；用激光轰击晶圆，在Taiko环与晶圆之间形成切割道；将激光光源的位置向晶圆方向移动一预设距离，然后继续用激光轰击晶圆；继续移动轰击直至切割道变宽；通过取环工艺移除Taiko环。本发明采用多步激光切割的方式来扩大切割道宽度，解决了目前Taiko环去环工艺容易导致晶圆出现裂纹和碎片的问题，避免了去环时裂纹和碎片现象的发生，降低了晶圆边缘裂纹率，提高了去环工艺效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种Taiko减薄晶圆的去环方法。
背景技术
Taiko减薄工艺，是一种晶片背面研削的新技术。这项技术和以往的背面研削不同，在对晶片进行研削时，将保留晶片外围的边缘部分(约3mm左右)，只对圆内进行研削薄型化。通过在晶片外围留边，减少晶片翘曲，增强晶片强度。12寸晶圆通常采用Taiko减薄工艺进行背面减薄，经过减薄后的晶圆在背面边缘部分形成Taiko环。
为了保持晶圆边缘的完整性，便于进行后续的切片和封装，还需要对减薄的晶圆进行环切和去环。环切的方式一般有两种：刀片切割和激光切割。刀片切割的效率低，且切割后有残留，因此，激光切割逐渐成为主流的环切方式。
但Taiko环通过激光切割方式去除，在移除经过激光环切的Taiko晶圆的Taiko环过程中，晶圆边缘会受Taiko环挤压形成裂纹，甚至碎片。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种Taiko减薄晶圆的去环方法，用以解决在移除Taiko环的过程中，晶圆边缘受Taiko环挤压形成裂纹的问题，降低了晶圆边缘裂纹率。
本发明提供一种Taiko减薄晶圆的去环方法，包括以下步骤：
步骤一、采用Taiko减薄工艺对晶圆背面进行减薄；
步骤二、设定激光光源的位置并调整激光光斑直径；
步骤三、用激光轰击晶圆，在Taiko环与晶圆之间形成切割道；
步骤四、将所述激光光源的位置向晶圆方向移动一预设距离，然后用激光轰击晶圆；
步骤五、重复上述步骤四直至所述切割道变宽；
步骤六、采用取环工艺移除所述Taiko环。
优选地，步骤一中经过减薄后，所述晶圆的厚度为20um-250um。
优选地，步骤二中所述激光光斑直径为25um。
优选地，步骤三中所述切割道呈倒三角形状。
优选地，步骤四中所述预设距离不大于100um。
优选地，所述预设距离为50um。
优选地，步骤五包括：重复上述步骤四直至所述切割道呈倒梯形。
优选地，步骤三中在用激光轰击晶圆时，晶圆背面贴附有保护膜。
优选地，步骤六包括：利用机械手臂切入所述保护膜和所述Taiko环之间，并利用所述机械手臂将所述Taiko环从所述保护膜上取下。
优选地，步骤一之后步骤二之前，所述方法还包括：在晶圆背面进行背面工艺。
本发明采用多步激光切割方式来切Taiko环，在初次激光切割完成后，通过改变激光束在晶圆上的作用直径，然后进行激光切割，将初次激光切割完成后非常窄的切割道变为利于取环的切割道的宽度，有效拓宽了切割道宽度，解决了目前Taiko环去环工艺容易导致晶圆出现裂纹和碎片的问题，避免了去环时裂纹和碎片现象的发生，降低晶圆边缘裂纹率，提高了去环工艺效率。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1-图2显示为现有Taiko环激光环切的示意图；
图3显示为本发明实施例的Taiko减薄晶圆的去环方法的流程图；
图4-图5显示为本发明实施例的Taiko减薄晶圆的去环方法的示意图；
附图说明：11、工作台；12、Taiko环；13、晶圆；14、保护膜。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
12寸晶圆的背面减薄工艺的主要流程为Taiko磨削、背面湿法刻蚀、背面金属化、切环和取环。Taiko环需要在晶片切片和封装前去除，同时要保持晶片边缘完整性。激光环切作为去除Taiko环的主要方法之一，如图1-图2所示，显示为现有Taiko环激光环切的示意图。使用激光束轰击晶圆，形成切割道使Taiko环与晶片分离。然而由于切割道呈倒三角形状，背面切割宽度窄，取环易导致晶圆表面出现裂纹，甚至碎片。
由此可见，切割道的宽度对晶圆取环后的晶圆品质起主导作用；拓宽切割道宽度，可以扩大取环窗口，有效降低裂纹率。由此，本发明提出一种Taiko减薄晶圆的去环方法，用以解决了目前Taiko环去环工艺容易导致晶圆出现裂纹和碎片的问题。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图3显示为本发明实施例的Taiko减薄晶圆的去环方法的流程图；图4-图5显示为本发明实施例的Taiko减薄晶圆的去环方法的示意图。如图3所示，本发明实施例的Taiko减薄晶圆的去环方法包括以下步骤：
步骤一、采用Taiko减薄工艺对晶圆背面进行减薄。
经过背面减薄后，晶圆的背面边缘处形成Taiko环。
本发明实施例中，经过减薄后，所述晶圆的厚度为20um-250um。
步骤二、设定激光光源的位置并调整激光光斑直径。
本发明实施例中，激光光源的设置为可移动。设定激光光源的位置为Taiko环与晶圆之间。调整激光光斑直径为25um。调整激光光斑可以通过调整激光切割设备的离焦量或者通过调整激光切割设备的聚焦镜。一般情况下，激光光斑直径等于切割Taiko环时切割道的宽度。
步骤三、用激光轰击晶圆，在Taiko环与晶圆之间形成切割道。
本发明实施例中，在用激光轰击晶圆时，晶圆背面贴附有保护膜。具体地，在晶圆背面的减薄、背面工艺完成之后，将保护膜贴附在晶圆背面。
经过初次激光切割，切割道呈倒三角形状。
步骤四、将激光光源的位置向晶圆方向移动一预设距离，然后用激光轰击晶圆。
本发明实施例中，预设距离不大于100um。较优地，预设距离d为50um。在初次切割完成后，改变激光束在晶圆上的作用直径，在两次不同环切路径的作用下，可以有效拓宽切割道宽度。
步骤五、重复上述步骤四直至切割道变宽。
本发明实施例中，步骤五包括：重复上述步骤四直至所述切割道呈倒梯形。切割道呈倒梯形，背面切割宽度宽，取环窗口大。当然，切割道呈倒梯形只是其中一种，还可以是其他形态，只要能够达到拓宽切割道宽度的效果就可以。
初次激光切割，切割道呈倒三角形状，背面切割宽度窄，取环易导致晶圆表面出现裂纹，甚至碎片。本发明实施例利用可移动的激光光源，在完成第一步激光切割后，调节激光光源的位置使其向内运动50um距离，在多次激光切割的作用下使切割道由倒三角转为倒梯形，扩大晶圆背面的切割道宽度，增加取环窗口，降低晶圆边缘裂纹率。
本发明实施例中，要达到拓宽切割道宽度的效果，激光切割的次数不小于2次。
步骤六、采用取环工艺移除Taiko环。
本发明实施例中，晶圆背面贴附有保护膜。可利用机械手臂进行取环工艺。具体地，利用机械手臂切入保护膜和Taiko环之间，然后利用机械手臂将Taiko环从保护膜上取下。
本发明实施例中，步骤一之后步骤二之前，还包括：在晶圆背面进行背面工艺，如背面湿法刻蚀、背面金属化等。
本发明通过利用Taiko减薄工艺对晶圆背面进行减薄，设定激光光源的位置并调整激光光斑直径，用激光轰击晶圆，在Taiko环与晶圆之间形成切割道，再将激光光源的位置向晶圆方向移动一预设距离，然后再用激光轰击晶圆来增大切割道的宽度，解决了目前Taiko环去环工艺容易导致晶圆出现裂纹和碎片的问题，避免了去环时裂纹和碎片现象的发生，降低晶圆边缘裂纹率，提高了去环工艺效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、采用Taiko减薄工艺对晶圆背面进行减薄；
步骤二、设定激光光源的位置并调整激光光斑直径；
步骤三、用激光轰击晶圆，在Taiko环与晶圆之间形成切割道；
步骤四、将所述激光光源的位置向晶圆方向移动一预设距离，然后用激光轰击晶圆；
步骤五、重复上述步骤四直至所述切割道变宽；
步骤六、采用取环工艺移除所述Taiko环。
2.根据权利要求1所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤一中经过减薄后，所述晶圆的厚度为20um-250um。
3.根据权利要求1所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤二中所述激光光斑直径为25um。
4.根据权利要求1所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤三中所述切割道呈倒三角形状。
5.根据权利要求1所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤四中所述预设距离不大于100um。
6.根据权利要求5所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，所述预设距离为50um。
7.根据权利要求1所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤五包括：重复上述步骤四直至所述切割道呈倒梯形。
8.根据权利要求1所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤三中在用激光轰击晶圆时，晶圆背面贴附有保护膜。
9.根据权利要求8所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤六包括：利用机械手臂切入所述保护膜和所述Taiko环之间，并利用所述机械手臂将所述Taiko环从所述保护膜上取下。
10.根据权利要求1所述的Taiko减薄晶圆的去环方法，其特征在于，步骤一之后步骤二之前，所述方法还包括：在晶圆背面进行背面工艺。
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