CN116169015A - 一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超薄晶圆制作技术领域，具体的是一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，本发明包括以下步骤：S1、先完成晶圆的正面高温部分工艺，将晶圆正面键合在玻璃载板上，然后对晶圆背面进行减薄，接着将晶圆背面键合在环形载板上；S2、将晶圆正面的玻璃载板取下，对晶圆进行高温回火，并在晶圆的背面用激光进行隐形切割；S3、通过在晶圆的两面同时进行电镀金属层；S4、将晶圆贴附到切割模框上，沿着隐形切割道切割呈晶粒状；本发明通过在晶圆表面激光切割形成凹槽状的切割道，由于切割道的存在，晶圆可以产生小角度的弯曲，以消除晶圆因为加工产生的应力，晶圆不易因为应力产生损伤，不产生晶圆的多余损失。

Description

一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺

技术领域

本发明涉及超薄晶圆制作技术领域，具体的是一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。

对晶圆的制作方法如专利申请号CN2021102739747中提出的一种IGBT晶圆的加工工艺，可以进行超薄的IGBT晶圆加工。

在晶圆制作好后需要切割成晶粒时，多是将制作好的晶圆直接进行切割，如专利申请号CN2011101068351中提出的将用于制备传感器芯片的晶圆切割成晶粒的方法，具有所切割的晶粒成品率高的特点。

现有技术中，如专利申请号CN2021102739747中提出的加工工艺和专利申请号CN2011101068351中提出的方法，是将晶圆制作和切粒分为两个独立的部分，而随着降低制作耗材和成品大小的需求，对晶圆的制作有着原来越薄的需求，当制作厚度低于60μm的超薄晶圆，在进行晶圆制作工艺以及切粒的过程中，晶圆容易因为应力而产生损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，包括以下步骤：

S1、先完成晶圆的正面高温部分工艺，然后翻转过来，将晶圆正面键合在玻璃载板上，然后对晶圆背面进行减薄并完成对应的背面工艺，接着将晶圆背面键合在环形载板上；

S2、通过对玻璃载板进行解键合，将晶圆正面的玻璃载板取下，对晶圆进行高温回火，接着在晶圆正面的侧壁涂布一圈聚酰亚胺，并在晶圆的背面用激光进行隐形切割，形成隐形切割道；

S3、通过在晶圆的正面与背面同时进行电镀，在晶圆的正面与背面各沉积出金属层；

S4、沿着聚酰亚胺对晶圆采用激光进行切割，将环形载板去除掉，然后将剩下的晶圆放置于切割模框上，晶圆沿着隐形切割道切割形成晶粒并移送至下一工艺进行封装。

进一步的，所述步骤S1中，通过在晶圆正面涂布粘着剂，使得晶圆正面通过粘着剂键合在玻璃载板上；同时，在完成晶圆背面工艺后，也是通过将粘着剂涂布于晶圆背面，晶圆背面通过粘着剂键合在环形载板上。

进一步的，所述步骤S2中，对晶圆进行高温回火时，最大温度为1000°。

进一步的，所述步骤S2中，对玻璃载盘的解键合采用UV光照解键合，并且在取下玻璃载板后，采用溶剂清洗去除晶圆表面残留的黏着剂以及圆环载板内部的粘着剂。

进一步的，所述步骤S4中，还可采用扩膜裂片的方式，以使得晶圆沿隐形切割道裂开形成晶粒。

本发明的有益效果：

1、通过在对晶圆的高温回火以及沉积金属等相关工艺前，先在晶圆表面激光切割形成隐形切割道，使得后续加工晶圆时，由于隐形切割道的存在，晶圆可以产生小角度的弯曲，以消除晶圆因为加工产生的应力，使得对厚度低于60μm的晶圆进行制作时，晶圆不易因为应力产生损伤，最后再沿着隐形切割道方向裂开晶圆，不产生晶圆的多余损失；

2、通过使用环形载板，将晶圆的背面键合在环形载板上，而晶圆的正面无需键合任何载板，这样就可以同时对晶圆的两面进行沉积金属层，而无需对晶圆使用载板进行转来转去，提高了效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明步骤S1的流程示意图；

图2是本发明步骤S2的流程示意图；

图3是本发明步骤S3的流程示意图；

图4是本发明步骤S4的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-图4所示，一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，包括以下步骤：

S1、先完成晶圆的正面高温部分工艺，然后翻转过来，将晶圆正面键合在玻璃载板上，然后对晶圆背面进行减薄，使得晶圆的厚度不超过60μm，并完成对应的背面工艺，接着将晶圆背面键合在环形载板上；

其中，通过在晶圆正面涂布粘着剂，使得晶圆正面通过粘着剂键合在玻璃载板上；同时，在完成晶圆背面工艺后，也是通过将粘着剂涂布于晶圆背面，晶圆背面通过粘着剂键合在环形载板上。

S2、通过对玻璃载板进行解键合，将晶圆正面的玻璃载板取下，对晶圆进行高温回火，最大温度为1000°，接着在晶圆正面的侧壁涂布一圈聚酰亚胺，并在晶圆的背面用激光进行隐形切割，形成隐形切割道；

对玻璃载盘的解键合采用UV光照解键合，并且在取下玻璃载板后，采用溶剂清洗去除晶圆表面残留的黏着剂以及圆环载板内部的粘着剂。

S3、通过在晶圆的正面与背面同时进行电镀，在晶圆的正面与背面各沉积出金属层；

在晶圆正面沉积镍、钯、金时，采用化学气相沉积法，并且依次对镍、钯、金进行沉积；

在晶圆背面沉积Ti、Ni、Ag时采用化学气相沉积法，并且依次对Ti、Ni、Ag进行沉积。

S4、沿着聚酰亚胺对晶圆采用激光进行切割，将环形载板去除掉，然后将剩下的晶圆放置于切割模框上，晶圆沿着隐形切割道切割形成晶粒并移送至下一工艺进行封装。

还可采用膜裂片的方式，以使得晶圆沿隐形切割道裂开形成晶粒。

通过在对晶圆的高温回火以及沉积Ti、Ni、Ag金属等相关工艺前，先在晶圆表面激光切割形成凹槽状的切割道，使得后续加工晶圆时，由于切割道的存在，晶圆可以产生小角度的弯曲，以消除晶圆因为加工产生的应力，使得对厚度低于60μm的晶圆进行制作时，晶圆不易因为应力产生损伤，最后再沿着切割道方向裂开晶圆，不产生晶圆的多余损失。

通过使用环形载板，将晶圆的背面键合在环形载板上，而晶圆的正面无需键合任何载板，这样就可以同时对晶圆的两面进行沉积金属层，而无需对晶圆使用载板进行转来转去，提高了效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、先完成晶圆的正面高温部分工艺，然后翻转过来，将晶圆正面键合在玻璃载板上，然后对晶圆背面进行减薄并完成对应的背面工艺，接着将晶圆背面键合在环形载板上；

S2、通过对玻璃载板进行解键合，将晶圆正面的玻璃载板取下，对晶圆进行高温回火，接着在晶圆正面的侧壁涂布一圈聚酰亚胺，并在晶圆的背面用激光进行隐形切割，形成隐形切割道；

S3、通过在晶圆的正面与背面同时进行电镀，在晶圆的正面与背面各沉积出金属层；

S4、沿着聚酰亚胺对晶圆采用激光进行切割，将环形载板去除掉，然后将剩下的晶圆放置于切割模框上，晶圆沿着隐形切割道切割形成晶粒并移送至下一工艺进行封装。

2.根据权利要求1所述的可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，其特征在于，所述步骤S1中，通过在晶圆正面涂布粘着剂，使得晶圆正面通过粘着剂键合在玻璃载板上；同时，在完成晶圆背面工艺后，也是通过将粘着剂涂布于晶圆背面，晶圆背面通过粘着剂键合在环形载板上。

3.根据权利要求1所述的可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，其特征在于，所述步骤S2中，对晶圆进行高温回火时，最大温度为1000°。

4.根据权利要求1所述的可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，其特征在于，所述步骤S2中，对玻璃载盘的解键合采用UV光照解键合，并且在取下玻璃载板后，采用溶剂清洗去除晶圆表面残留的黏着剂以及圆环载板内部的粘着剂。

5.根据权利要求1所述的可均匀释放应力的超薄晶圆制作工艺，其特征在于，所述步骤S4中，还可采用扩膜裂片的方式，以使得晶圆沿隐形切割道裂开形成晶粒。

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