[发明专利]一种超薄晶圆的划切方法

说明书

一种超薄晶圆的划切方法，利用跳步划切的方式，首先将晶圆划切为较大芯片颗粒，将晶圆内应力进行释放，然后再将较大芯片颗粒划切为更小颗粒，直至划切为目标尺寸，该方法适用于30～200μm厚度晶圆的划切，完美解决了超薄晶圆容易发生裂片、崩边的问题，降低划切过程中飞晶发生概率，降低超薄晶圆划切正面、背面崩边不良率，提高超薄晶圆划切效率。

技术领域

本发明属于涉及半导体芯片制造技术领域，特别涉及一种超薄晶圆的划切方法。

背景技术

随着半导体晶圆制程对缩小特征尺寸和引入全尺寸3D集成的需求提升，晶圆厚度向越来越薄的趋势发展，逐步进入50μm以内厚度的范畴。但获得更薄晶圆的代价却是令它们变得极度脆弱，因为深度的减薄工艺和后端的金属化工艺会给超薄晶圆施加额外应力，给晶圆划片加工带来了较大的风险，稍有不慎就会导致晶圆裂片、崩边等现象，造成芯片不良甚至报废。

申请号为201310408770.5的中国发明专利公开了一种50μm超薄芯片生产方法，该生产方法对晶圆进行减薄处理后，采用的是阶梯模式对晶圆进行切割，即第一划片刀在晶圆上形成第一刀痕，然后采用第二划片刀在第一刀痕的底部向下切割到晶圆底部而完成晶圆切割。该方法使用的两种划片刀厚度不同，只能在双轴划片机上进行实施，而市场上大量存在的单轴划片机却无法实现。

申请号为201811115104.1的中国发明专利公开了一种多光源激光开槽工艺，该工艺使用四窄光束激光对晶圆切割道内的低介电材料进行切割，形成开槽，再沿着所述开槽使用划片刀对晶圆切割道内的硅衬底进行切割。该工艺采用先激光开槽，再划片刀机械切割切透的方法，但需要激光划片机的配合，激光划片机价格昂贵，并不是所有代工厂都能够使用，具有一定局限性。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种超薄晶圆的划切方法，解决现有技术中超薄晶圆容易发生裂片、崩边的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

该超薄晶圆的划切方法，包括以下步骤：

（1）将晶圆背面贴上胶膜，放入60℃～80℃烘箱中烘烤10～30min；

（2）取出烘烤后的晶圆并自然冷却至室温，随后将贴有胶膜的晶圆放置在划片机的陶瓷工作盘上，并开启真空；

（3）将划片刀安装在划片机主轴上并完成修刀和测高程序；

（4）使用主轴转速20000～40000r/min，进刀速度20～40mm/s的工艺参数对晶圆沿横向即CH1方向进行划切，步进间距为N*b，其中b表示晶粒宽度，N=2、3、4……；

（5）使用主轴转速20000～40000r/min，进刀速度40～80mm/s的工艺参数对晶圆沿纵向即CH2方向进行划切，步进间距为N*a，其中a表示晶粒长度，N=2、3、4……；

（6）使用主轴转速20000～40000r/min，进刀速度20～40mm/s的工艺参数对晶圆CH3方向进行划切，步进间距为（N-1）*b，其中b表示晶粒宽度，N=2、3、4……；

（7）使用主轴转速20000～40000r/min，进刀速度40～80mm/s的工艺参数对晶圆CH4方向进行划切，步进间距为（N-1）*a，其中a表示晶粒长度，N=2、3、4……；

（8）重复执行步骤4）和步骤5），直至晶圆划切为芯粒目标尺寸a x b。

所述步骤1）中的胶膜采用蓝膜、白膜或UV膜。

步骤4）和步骤5）切过程中使用冷却水对晶圆及划片刀进行冲洗。

所述CH1与CH3相互平行，CH2与CH4相互平行。

步骤4）、5）、6）、7）中进行划切时，划切深度为晶圆的实际厚度+0.03～0.04mm。

本发明的有益效果是：