脆性基板的切割方法技术

本发明专利技术的脆性基板的切割方法包括下列步骤：首先，提供具有至少一切割线的一脆性基板。接着，沿着脆性基板的切割线扫描，且对脆性基板的一切割位置照射脉冲雷射光，以使脆性基板形成对应的切割痕迹。切割位置是偏离先前切割位置。最后，再沿着脆性基板的切割线扫描及切割，且依序重复对先前切割位置照射脉冲雷射光，以使相同切割位置的切割痕迹的深度较前次切割痕迹更深。

Cutting method of brittle substrate

The cutting method of the brittle substrate of the invention comprises the following steps: first, a brittle substrate with at least all the secant lines is provided. Next, scanning along the cutting line of the brittle substrate, and irradiating the pulsed laser light on a cutting position of the brittle substrate, so as to make the brittle substrate form corresponding cutting marks. The cutting position is deviated from the previous cutting position. Finally, we scan and cut along the cutting line of the brittle substrate, and repeat the pulse laser light at the previous cutting position in order to make the depth of the cut at the same cutting position deeper than that of the previous cutting.

【技术实现步骤摘要】
脆性基板的切割方法
本专利技术是与脆性基板切割有关，特别是指一种利用脉冲雷射光的脆性基板的切割方法。
技术介绍
目前对于晶圆切割通常都选用钻石锯片(sawblade)、雷射加工或混合两者的方式，例如中国台湾I289891号专利揭露了一种混合锯片及雷射加工的技术。但实际切割时，钻石锯片从硬质的晶圆切割至软质的胶(glue)时，此时钻石锯片会发生抖动，而使硬质的晶圆背面侧边附近发生背崩(chipping)。如此，随着晶圆进入10奈米以下制程，未来晶圆切割也会面临更精密的挑战，因此，这种背崩结构将可能影响芯片效能。此外，以脉冲雷射光对晶圆切割时，因为需要重复对晶圆的切割线持续照射脉冲雷射光，以完成对晶圆的雷射切割，但持续照射雷射光来执行对晶圆的深度加工，会使得晶圆本身累积雷射光的热能，导致晶圆被切割面变形或表面污损，而影响晶圆加工。
技术实现思路
有鉴于上述缺失，本专利技术的目的在于提供一种利用雷射切割技术来改善背崩及热累积的问题。为达成上述目的，本专利技术的脆性基板的切割方法包括下列步骤：首先，提供具有至少一切割线的一脆性基板。接着，沿着脆性基板的切割线扫描，且对脆性基板的一切割位置照射脉冲雷射光，以使切割位置形成对应的切割痕迹。切割位置是偏离先前切割位置。最后，再沿着脆性基板的切割线扫描及切割，且依序重复对先前切割位置照射脉冲雷射光，以使相同切割位置的切割痕迹的深度较前次切割痕迹更深。如此，藉由偏离切割位置，来减少连续在相同切割位置照射脉冲激光束所累积的热能，以及藉由重复对先前切割位置照射脉冲激光束，来增加切割痕迹的深度及形成雷射切割道。为达成上述目的，本专利技术还提供另一种的脆性基板的切割方法，其包括下列步骤：首先，提供具有至少一切割线的一脆性基板。接着，沿脆性基板的切割线藉由一刀具切割出一切割槽。然后，沿着脆性基板的切割线扫描，且对切割槽的槽底的一切割位置照射脉冲雷射光，以使切割位置形成对应的一切割痕迹。切割位置是偏离先前切割位置。最后，再沿着脆性基板的切割线扫描及切割，且依序重复对先前切割位置照射脉冲雷射光，以使相同切割位置的该切割痕迹的深度较前次该切割痕迹更深。如此，不仅可达成先前所述的目的及优点，更能藉由混合刀具使用，减少脉冲激光束照射的次数。有关本专利技术所提供的脆性基板的切割方法的详细步骤、特点、流程或运作方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本专利
中具有通常知识者应能了解，该等详细说明以及实施本专利技术所列举的特定实施例，仅系用于说明本专利技术，并非用以限制本专利技术的专利保护范围。附图说明图1是晶圆的示意图。图2是切割设备的示意图。图3A-3G是本专利技术的第一实施例，该实施例是晶圆切割方法执行切割晶圆的示意图。图4A-4G是本专利技术的第二实施例，该实施例是晶圆切割方法执行切割晶圆的示意图。图5是本专利技术的第三实施例，该实施例是晶圆切割方法包括使用刀具切割的示意图。具体实施方式以下，兹配合各图式列举对应的较佳实施例来对本专利技术的晶圆切割方法的步骤、组成构件及达成功效来作说明。然各图式中晶圆切割方法的步骤、组成及外观仅用来说明本专利技术的技术特征，而非对本专利技术构成限制。脆性基板可以是玻璃基板、硅基板、锗基板、硅-锗基板、氮化硅基板、蓝宝石基板、砷化镓基板等各种材料的半导体基板，随后实施例中，脆性材料以硅晶圆(基板)为例来说明。切割痕迹于随后图中是以弧形形状表示，但实际上，切割痕迹也可以是其他形状，故不以实施例所绘图示为限。如图1所示，该图是晶圆的示意图。晶圆10是在基板11上形成多个半导体芯片13，并藉由多条横向的切割线15及多条纵向的切割线17来划分出该些半导体芯片。切割设备可分为偏振型分光光路及非偏振型分光光路，其中，偏振型分光光路与非偏振型分光光路的硬件主要差异在于分光器的选择，偏振型分光光路选用偏极化分光镜(PolarizationBeamSplitter,PBS)，非偏振型分光光路选用分光镜。偏振型光路最大的功能性特点是两光路之能量可以透过λ/2延迟片对应于PBS之旋转角度改变进而分配其能量比例。为求论述简要，本案随后以非偏振型分光光路为例来做说明。如图2所示，切割设备20包括一飞秒雷射光源21、一λ/2延迟片22、一第一反射镜23、一扩束器(expander)24、一可调光圈25、一分光镜26、一光电开关27、一λ/4延迟片28、一第二反射镜29、一雷射扫描装置30及一镜头31。飞秒雷射光源21是用来产生激光束。激光束透过λ/2延迟片22，以调整线极化光方向及第一反射镜23进入扩束器24，以调整激光束直径。接着，激光束透过可调式光圈25作激光束整形并通过分光镜26，而射向光电开关27、λ/4延迟片28，将线极化转成圆极化光及第二反射镜29，最后，雷射扫描装置30扫描晶圆10的切割线15、17及射出脉冲雷射光。镜头31系供雷射扫描装置30定位晶圆10的切割线15、17位置，及拍摄与观察切割线15、17被加工的状态。其中，λ/2延迟片22、第一反射镜23、扩束器24、可调光圈25、分光镜26、光电开关27、λ/4延迟片28及第二反射镜29的组合也被称为雷射光学引擎，雷射光学引擎用以调整激光束的光学特性。实际上，雷射光学引擎的组成也可以包含其他光学元件，或省略本实施例的部分元件，因此，雷射光学引擎的组成不以本实施例所述为限。于本实施例中，雷射扫描装置30是选用高速扫描装置，以进行长行程且高速的扫描，及MHz等级以上的重复频率的激光束，以提高激光束执行切割的速率。此外，雷射扫描装置有吹气单元，用以对晶圆的切割痕迹吹气，以使切割后的杂物不残留于切割痕迹上，以提高切割精度。并且，保护雷射扫描装置受切割喷发物质污染。实际上，切割设备20也可以是其他配置的组成，因此，不以图2所绘及所述为限。本专利技术的晶圆切割方法包括下列步骤：首先，提供前述的晶圆。接着，沿着晶圆的切割线扫描，且对晶圆的一切割位置照射脉冲雷射光，以使切割位置形成对应的一切割痕迹。其中，切割位置是偏离先前切割位置。然后，再沿着晶圆的切割线扫描及切割，且依序重复对先前切割位置照射脉冲雷射光，以使相同切割位置的切割痕迹的深度较前次该切割痕迹更深。对于前述步骤中，切割位置是偏离先前切割位置可分成两种态样，第一种态样是藉由图3A-3G来说明，第二种态样是藉由图4A-4G来说明。其中，图3A-3G及图4A-4G分别是利用沿切割线剖视部分的晶圆示意图来说明。首先说明第一种态样。如图3A所示，晶圆40的结构由上而下大致分成半导体层41、胶层43及载板45，本专利技术的晶圆切割方法主要是要切割半导体层41及胶层43。半导体层41的硬度是大于胶层43。此外，晶圆的结构除了上述的三层外还可能有其他层，因此，晶圆结构不以此所述为限。请续参照图3A，脉冲雷射光是照射晶圆的切割位置，接着，先前脉冲雷射光照射的切割位置(即图3A)会在晶圆上形成切割痕迹，如图3B中的凹陷处，然后，移动飞秒雷射光源，并照射脉冲雷射光，切割位置是偏离先前切割位置，如此，部分重叠的两切割痕迹中新的切割痕迹深度会较先前切割痕迹深度更深，如图3C所示，然后，再次移动飞秒雷射光源，并照射脉冲雷射光，即切割位置又再次偏离前次切割位置，图3B中脉冲雷射光的焦点位置照射脉冲雷射光，此时，在本实施例中，晶圆已切割至胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脆性基板的切割方法，其特征在于，包括下列步骤：提供具有至少一切割线的一脆性基板；沿着该脆性基板的切割线扫描，且对该脆性基板的一切割位置照射脉冲雷射光，以使该切割位置形成对应的一切割痕迹，该切割位置偏离先前该切割位置；及再沿着该脆性基板的切割线扫描及切割，且依序重复对先前该切割位置照射脉冲雷射光，以使相同该切割位置的该切割痕迹的深度较前次该切割痕迹更深。

【技术特征摘要】
1.一种脆性基板的切割方法，其特征在于，包括下列步骤：提供具有至少一切割线的一脆性基板；沿着该脆性基板的切割线扫描，且对该脆性基板的一切割位置照射脉冲雷射光，以使该切割位置形成对应的一切割痕迹，该切割位置偏离先前该切割位置；及再沿着该脆性基板的切割线扫描及切割，且依序重复对先前该切割位置照射脉冲雷射光，以使相同该切割位置的该切割痕迹的深度较前次该切割痕迹更深。2.如权利要求1所述的脆性基板切割方法，其特征在于，该切割位置偏离先前该切割位置是该切割痕迹与先前该切割痕迹有部分重叠，重叠的该二切割痕迹中该切割痕迹的深度较前次该切割痕迹更深。3.如权利要求1所述的脆性基板切割方法，其特征在于，该切割位置偏离先前该切割位置是该切割痕迹与先前该切割痕迹是不重叠时，再沿着该脆性基板的切割线扫描，且依序于先前该切割位置附近照射该脉冲雷射光，以使该切割痕迹与先前该切割痕迹是部分重叠，重叠的该二切割痕迹中该切割痕迹的深度较前次该切割痕迹更深。4.一种脆性基板的切割方法，其特征在于，包括下列步骤：提供具有至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶公旭，陈冠纶，鞠晓山，林晋樑，
申请(专利权)人：东捷科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71