本发明专利技术提供了一种对晶圆表面贴覆的各种薄膜进行激光切膜的新工艺，在使用激光束对晶圆表面贴覆的薄膜进行切割的过程中，因为没有任何硬件物质与晶圆的边缘接触，从而可有效的避免对晶圆的边缘造成损伤、崩裂等情况；在激光束匀速移动并不断切割薄膜的过程中，因为是利用激光束的热量将其聚焦点光斑内的薄膜全部气化、并由本激光切膜系统中的排风装置将气化的物质排出，因此不会出现在激光束切割薄膜的范围内残留下薄膜的飞边或毛刺等问题；该激光切膜技术可通过切割轨迹编辑单元及其专用软件来编辑和设定所需要的切割形状和切割轨迹，可满足客户对于各种各样薄膜的切割要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及半导体集成电路、电子元器件、各种传感器和各种MEMS器件等的生产制造领域，特别涉及一种用于对晶圆表面贴覆的各种薄膜进行切割的新技术和新工艺。
技术介绍
在半导体集成电路、电子元器件、各种传感器和各种MEMS器件等的生产制造过程中，其中一道加工工艺是在晶圆(也称为:晶片)表面或背面上贴膜。贴膜工艺多采用专用的贴膜机进行贴膜，其贴膜机的工艺过程如下:首先将一段表面胶层具有黏性的薄膜(包括但不限于切割蓝膜、切割白膜、减薄保护膜、UV膜、DAF导电膜等、厚度在0.02mm到1.5mm之间)从整卷薄膜中拉出，悬空置于晶圆之上；用橡胶压辊在薄膜上方向下擀压、挤压赶出薄膜与晶片之间的空气并将薄膜粘贴在晶圆表面，一般薄膜的宽度尺寸稍大于晶圆的直径、从而可将晶圆全面覆盖；然后沿着晶圆的边缘将薄膜切割断，再将晶圆边缘以外的薄膜揭起拿掉、最后将晶圆从贴I吴机上取下。在现有技术中，对晶圆表面贴覆的薄膜多是采用机械手带动锋利的刀片沿着晶圆边缘进行一周360度的圆形切割，将薄膜切断。如中国专利技术专利(专利号:201010516841.X)就公开了一种切膜刀具，该切膜刀具(包括刀片)其特征在于，所述刀片角度可调地安装于支架上，还包括第一弹性复位装置，该弹性复位装置可随着刀片角度的变化而产生弹性变形力，该弹性变形力可使刀片回复至角度未变化的状态。但采用刀片沿晶圆边缘切割薄膜一直存在着以下弊端: 1)刀片在切割薄膜过程中金属刀身与晶圆的边缘接触、有时刀刃还会啃到晶圆边缘，存在造成晶圆边缘损伤、崩口、裂纹的可能性，特别是在晶圆经过了多道工艺加工后，在贴膜和切膜前晶圆边缘已经有裂纹或小裂口的情况下，则刀片切膜必然造成晶圆边缘的更大损伤、甚至破裂； 2)刀片对薄膜的切割过程中难以保持刀刃始终沿着晶圆边缘进行，有时刀刃会偏离晶圆的边缘，从而在晶圆的边缘会留下薄膜的飞边(某处多出来一点)、毛刺(尚与切割后薄膜连在一起的细长丝)等问题，这些飞边和毛刺等会影响下一步的晶圆加工工艺和加工质量； 3)对于一些对晶圆表面贴覆的薄膜进行切割时要缩进晶圆边缘内一定尺寸(包括但不限于数毫米)、或超出晶片边缘外一定尺寸(包括但不限于数毫米)的技术和工艺要求，则刀片切膜根本无法实现； 4)8英寸、12英寸和16英寸的晶圆为了定位在边缘上都有一个V-Notch (V型缺口)，该V型缺口的宽度尺寸在2.0Omm到3.0Omm之间，刀片切割薄膜时在这样狭窄的范围内难以弯转切入其内，造成在V型缺口内薄膜的残留； 5)对于一些晶圆(包括但不限于制造各种传感器的玻璃材质、晶体材质、陶瓷材质等的晶圆)的边缘未经倒角处理而呈90度边角、不光滑的状态，刀片切割薄膜时因刀刃会不时啃到晶圆锐利的边缘而迅速变钝，根本无法顺利自动进行下去，不得不采取人工用手术刀一点一点沿着晶片边缘进行薄膜切割，其切割过程费时费力、人手无法长久稳定、难以保证切割质量。对于那些经过减薄后边缘呈小角度锐角、很锋利的超薄晶圆，刀片切割就更加困难了。6)对于包括但不限于任意二维多边形或任意二维非闭合切割轨迹的薄膜切割中，采用刀片切割薄膜时因刀片无法沿着尖锐的小角度锐角边自如运动，所以根本就无法完成薄膜切割。
技术实现思路
鉴于以上所述现有薄膜切割技术的缺陷和弱点，本专利技术的目的在于提供一种不会损伤晶圆边缘的、不会产生薄膜飞边或毛刺的、可对晶圆表面贴覆的各种薄膜进行任意形状和任意尺寸的、既可满足沿着晶圆边缘又可满足缩进晶圆边缘内一定尺寸(包括但不限于数毫米)或超出晶片边缘外一定尺寸(包括但不限于数毫米)的薄膜切割新工艺，其包括如下步骤:首先设置一个激光切膜系统，所述激光切膜系统包括激光器、高速振镜扫描器、聚焦透镜组，该系统中的激光器沿Z轴垂直向下发出一束激光、其激光能量可以根据所要切割的薄膜材质和厚度进行调整，调控该系统中的高速振镜扫描器使激光束照射到需要切膜的位置，再调整该系统中的聚焦透镜组使激光束聚焦在晶圆表面贴敷的薄膜里，然后按照切割轨迹要求，匀速移动该系统的激光束对晶圆表面贴敷的薄膜进行切割。优选地，所述激光切膜系统的激光器、高速振镜扫描器和聚焦透镜组与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统通过调控所述激光器、高速振镜扫描器和聚焦透镜组，实现激光束在高速振镜扫描器和聚焦透镜组可视范围内的匀速移动。优选地，所述计算机控制系统内安装有激光切割轨迹编辑单元，所述激光切割轨迹编辑单元用于对激光束的切割轨迹进行编辑和设定，所述计算机控制系统可以调控所述激光切膜系统中的激光器、高速振镜扫描器和聚焦透镜组，使所述激光束按事先编辑设定好的切割轨迹进行移动。优选地，所述薄膜厚度包括但不限于0.02mm到1.5mm之间。优选地，所述薄膜包括但不限于应用于在晶圆上制造集成电路或半导体元器件的切割蓝膜、切割白膜、减薄保护膜、UV膜或DAF导电膜等。优选地，所述激光切膜系统聚焦在薄膜上的激光束光斑直径小于但不限于0.2mm。优选地，所述激光切割轨迹编辑单元及其专用软件对激光切膜的切割轨迹既可进行任意二维闭合形状的编辑和设定，也可进行任意二维非闭合切割轨迹的编辑和设定。优选地，所述激光切膜工艺应用于晶圆的直径尺寸包括但不限于4英寸、5英寸、6英寸、8英寸、12英寸、16英寸，除了对晶圆表面贴覆的各种薄膜进行激光切膜外，还可以对于包括但不限于任意二维多边形薄片表面贴覆的各种薄膜进行激光切膜。优选地，所述激光切膜技术即可用于沿着晶圆的边缘或任意二维多边形薄片的边缘进行薄膜切割，也可用于缩进晶圆边缘内或任意二维多边形薄片边缘内一定尺寸(包括但不限于数毫米)、或超出晶片边缘外或任意二维多边形薄片边缘外一定尺寸(包括但不限于数毫米)进行薄膜切割。如上所述，本专利技术的对晶圆表面贴覆的各种薄膜进行激光切膜的新工艺具有以下有益效果:在使用激光束对晶圆表面贴覆的薄膜进行切割的过程中，因为没有任何硬件物质与晶圆的边缘接触，从而可有效的避免对晶圆的边缘造成损伤、崩裂等情况；在激光束匀速移动并不断切割薄膜的过程中，因为是利用激光束的热量将其聚焦点光斑内的薄膜全部气化、并由本激光切膜系统中的排风装置将气化的物质排出，因此不会出现在激光切割槽范围(切割槽宽度基本等同于激光束聚焦点光斑的直径)内残留下薄膜的飞边或毛刺等问题；激光切膜技术可通过切割轨迹编辑单元和专用软件来编辑和设定所需要的切割形状或切割轨迹，然后由本激光切膜系统中的计算机控制系统调控由激光器、高速振镜扫描器和聚焦透镜组所产生的激光束按切割轨迹要求进行自动切割，可满足客户对各种各样薄膜的切割要求；该激光切膜技术是在非接触状态下对晶圆表面贴敷的薄膜进行切割，所以对于那些边缘未经倒角处理而呈90度边角、不光滑的晶圆，甚至对于那些经过减薄后边缘呈小角度锐角、很锋利的超薄晶圆照样可以顺利完成对各种薄膜沿晶圆边缘的切割。【附图说明】图1为本专利技术实施例激光切膜系统的结构示意图。1、二氧化碳激光器2、高速振镜扫描器21、X轴折射振镜及其驱动电机22、Y轴折射振镜及其驱动电机3、聚焦透镜组4、晶圆(也称为:晶片)。【具体实施方式】以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的【具体实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对晶圆表面贴覆的各种薄膜进行激光切膜的新工艺，其特征在于，对该晶圆表面贴覆的薄膜进行激光切膜的工艺包括如下步骤：首先设置一个激光切膜系统，所述激光切膜系统包括激光器、高速振镜扫描器、聚焦透镜组，该系统的激光器沿Z轴垂直向下发出一束激光、其激光能量可以根据所要切割的薄膜材质和厚度进行调整，调控该系统中的高速振镜扫描器使激光束照射到需要切割的位置，再调整该系统中的聚焦透镜组使激光束聚焦在晶圆表面贴敷的薄膜里，然后按照切割轨迹要求，匀速移动该系统的激光束对晶圆表面贴敷的薄膜进行切割。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张健欣，
申请(专利权)人：江苏秦拓微电子设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。