一种用于GPP晶圆底部对准的激光划片方式制造技术

本发明专利技术公开了一种用于GPP晶圆底部对准的激光划片方式，激光划片装置包括：X向底座，X向底座上固定有下部对准机构；Y向底座，Y向底座与X向底座之间通过两套平行的第一直线导轨副进行连接并导向；溜板，溜板与Y向底座之间通过两根平行的第二直线导轨副进行连接并导向；旋转电机，旋转电机固定在溜板上；承片台机构，承片台机构安装在旋转电机上；视觉系统，用于获取GPP晶圆第二表面划切过程的图像；激光系统，激光系统设置在承片台机构的上方，用于对GPP晶圆第二表面进行划切。本发明专利技术技术可以使GPP晶圆划切时可以省去一道光刻的工序，能有效缩短二极管的生产周期，降低加工成本。同时也能够保证晶圆的划切精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，以及基于GPP晶圆底部对准的激光划片方法。
技术介绍
二极管按照不同的内部结构及制造工艺可以分为塑封二极管、GPP玻璃钝化二极管、玻封二极管和玻璃管二极管，由于GPP玻璃钝化二极管在其承受外界应力、外界冷热冲击力、耐高温性、综合性能优良、适合批量生产等方面有着显著特性而备受青睐，目前已经广泛应用于家用电器、电子仪表、精密设备、轨道交通、数据传输和通讯系统等领域，是国家政策鼓励向高新技术产品方向发展的产业之一，有着极为广阔的应用前景和市场前景。GPP的制备工艺有多种，硅腐蚀液刻蚀V型槽法的芯片制作工艺流程包括以下步骤：扩散片制作完成→①光刻沟槽→②腐蚀V型槽台面→③V型槽台面生长二氧化硅膜（1.5-2微米）及清洗处理→④玻璃钝化→⑤表面腐蚀清洗→⑥金属化电极（镀镍或金）→⑦芯片分割。工序①是将扩散片（扩散处理的硅晶圆）的两面进行刻蚀出间距及宽度满足工艺要求的图形，其中正面用来做后续玻璃钝化，背面为工序⑦对准定位进行划切，注意GPP晶圆的划切必须划切背面；工序②是根据①的图形将扩散后的硅片腐蚀出PN结台面沟槽；工序③在沟槽处生长二氧化规膜做钝化保护，对阻断N区耗尽甚至反型的形成有利；工序④在工序③的位置进行玻璃烧结，形成钝化层，在P-N结表面形成保护层；工序⑤腐蚀清洗掉表面杂质及其他微粒；工序⑥晶片表面镀上一层镍，以形成后段封装所需的焊接面；工序⑦按照沟槽对准，背面进行划切，再经裂片（将整个晶圆压碎成一个个小颗粒）获得单个的P/N结。上述的工艺流程中要对玻璃钝化二极管晶圆（GPP）进行工序①对芯片进行划切前需要采用双面光刻机一次光刻成型或采用单面光刻两次成型，而后在没有芯片的一面进行划切，再经裂片获得单个的P/N结，这样方法导致时间成本和财务成本较高。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，本专利技术的第二目的是提供一种基于GPP晶圆底部对准的激光划片方法，以解决技术问题。为了实现上述第一目的，本专利技术提供一种基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，其包括：X向底座，所述X向底座上固定有下部对准机构；下部对准机构用于获取GPP晶圆第一表面的街区图像；Y向底座，所述Y向底座与X向底座之间通过两套平行的第一直线导轨副进行连接并导向；溜板，所述溜板与Y向底座之间通过两根平行的第二直线导轨副进行连接并导向；旋转电机，所述旋转电机固定在所述溜板上；承片台机构，所述承片台机构安装在所述旋转电机上；视觉系统，所述视觉系统设置在承片台机构的上方，用于获取GPP晶圆第二表面划切过程的图像；激光系统，所述激光系统设置在承片台机构的上方，用于对GPP晶圆第二表面进行划切。本专利技术如上所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，进一步，承片台机构由过渡盘和玻璃真空吸盘构成。本专利技术如上所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，进一步，还包括用于安装激光系统及视觉系统的载板；激光系统及视觉系统包括镜筒、反射镜座、相机和激光器；镜筒、反射镜座固定在载板上，相机和激光器均通过反射镜座实现光的传输和图像的获取。本专利技术如上所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，进一步，所述X向底座设有凹槽，用于安装下部对准机构；Y向底座的底部高度要保证在运动过程中与下部对准机构不发生干涉。本专利技术如上所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，进一步，玻璃真空吸盘的材料为K9光学玻璃，在玻璃真空吸盘上表面加工有环槽，环槽内设计有通气孔，且通气孔与玻璃真空吸盘侧面设计的接头安装孔贯穿。本专利技术如上所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，进一步，所述下部对准机构包括相机及光路系统。更进一步，相机的镜头面至玻璃真空吸盘上平面的高度差与光学成像距离值一致。为了实现上述第二目的，本专利技术提供一种基于GPP晶圆底部对准的激光划片方法，所述方法利用以上任一项所述划片装置实现，该方法包括以下步骤：GPP晶圆第一表面具有玻璃钝化沟槽，将GPP晶圆第一表面向下放置于承片台机构上，通过承片台机构旋转角度，下部对准机构找正沟槽位置，视觉系统与下部对准机构的偏差为固定值，激光系统发射的激光与视觉系统的偏差为固定值，通过上层软件处理计算出激光位置与下部对准机构的位置偏差，激光从顶部对GPP晶圆背面进行划切。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置及方法，该技术能够实现X、Y向的位移移动和360度旋转，并且可通过下部对准机构看到GPP晶圆第一表面的街区图像并对准定位，然后根据其定位的坐标划切GPP晶圆第二表面。这种方法可以使GPP晶圆划切时可以省去一道光刻的工序，即通过经钝化处理的一侧街区图像进行定位对准，定位后对另一面进行激光划切，然后进行裂片完成。此GPP晶圆划切机的应用能有效缩短二极管的生产周期，降低加工成本。同时也能够保证晶圆的划切精度。应用本专利技术的装置，背面图形的光刻工序及后续刻蚀工序可以省略，减少了时间成本和财务成本。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术，其中：图1为一种实施例的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置示意图；图2为激光划片装置的部分零部件拆分状态示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、X向底座，2、下部对准机构，3、第一直线导轨副，4、Y向底座，5、第二直线导轨副，6、溜板，7、旋转电机，8、过渡盘，9、玻璃真空吸盘，10、镜筒，11、载板，12、反射镜座，13、相机，14、激光器。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的用于GPP晶圆底部对准的激光划片装置及激光划片方法的实施例。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本说明书的附图为示意图，辅助说明本专利技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本专利技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。图1和图2示出本专利技术一种实施例的用于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，其包括：X向底座1，所述X向底座1上固定有下部对准机构2；下部对准机构2用于获取GPP晶圆第一表面的街区图像；所述X向底座选用灰铸铁HT250材料，主要负载包括Y向及旋转机构，采用两平行导轨副进行导向，划切过程中实现X向的步进。在一种具体实施例中，Y向底座4，所述Y向底座4与X向底座1之间通过两套平行的第一直线导轨副3进行连接并导向；所述Y向底座选择超硬铝合金，除了保证其具有较好的强刚度，还应具有较好的加工性能，溜板、承片台机构作为负载沿Y向两导轨副滑动，滑动轨迹为实际划切过程中Y向划切轨迹。Y向底座在与下部对准机构正对的位置设计长孔，在保证结构件强度的同时尽可能加大底部对准的可视范围。溜板6，所述溜板6与Y向底座4之间通过两根平行的第二直线导轨副5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，其特征在于，包括：X向底座，所述X向底座上固定有下部对准机构；下部对准机构用于获取GPP晶圆第一表面的街区图像；Y向底座，所述Y向底座与X向底座之间通过两套平行的第一直线导轨副进行连接并导向；溜板，所述溜板与Y向底座之间通过两根平行的第二直线导轨副进行连接并导向；旋转电机，所述旋转电机固定在所述溜板上；承片台机构，所述承片台机构安装在所述旋转电机上；视觉系统，所述视觉系统设置在承片台机构的上方，用于获取GPP晶圆第二表面划切过程的图像；激光系统，所述激光系统设置在承片台机构的上方，用于对GPP晶圆第二表面进行划切。

【技术特征摘要】
1.一种基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，其特征在于，包括：X向底座，所述X向底座上固定有下部对准机构；下部对准机构用于获取GPP晶圆第一表面的街区图像；Y向底座，所述Y向底座与X向底座之间通过两套平行的第一直线导轨副进行连接并导向；溜板，所述溜板与Y向底座之间通过两根平行的第二直线导轨副进行连接并导向；旋转电机，所述旋转电机固定在所述溜板上；承片台机构，所述承片台机构安装在所述旋转电机上；视觉系统，所述视觉系统设置在承片台机构的上方，用于获取GPP晶圆第二表面划切过程的图像；激光系统，所述激光系统设置在承片台机构的上方，用于对GPP晶圆第二表面进行划切。2.根据权利要求1所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，其特征在于，承片台机构由过渡盘和玻璃真空吸盘构成。3.根据权利要求1所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，其特征在于，还包括用于安装激光系统及视觉系统的载板；激光系统及视觉系统包括镜筒、反射镜座、相机和激光器；镜筒、反射镜座固定在载板上，相机和激光器均通过反射镜座实现光的传输和图像的获取。4.根据权利要求1所述的基于GPP晶圆底部对准的激光划片装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕荣华，宋婉贞，谭立杰，韩微微，杨松涛，程秀全，雒晓文，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11