激光切割装置以及晶圆切割方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种激光切割装置以及晶圆切割方法，所述激光切割装置用于对固定于承载台上的晶圆进行切割，所述激光切割装置包括：激光器，设置于所述晶圆的下方，所述激光器用于发射激光；狭缝挡板，设置于所述晶圆与所述激光器之间，所述狭缝挡板具有一狭缝孔，所述激光穿过所述狭缝孔照射在所述晶圆的切割道上。本发明专利技术的技术方案在降低切割异常的同时，还能避免熔渣掉落在激光器上而损伤激光光源。还能避免熔渣掉落在激光器上而损伤激光光源。还能避免熔渣掉落在激光器上而损伤激光光源。

【技术实现步骤摘要】
激光切割装置以及晶圆切割方法


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种激光切割装置以及晶圆切割方法。

技术介绍

[0002]在3D IC工艺中，为了实现芯片与晶圆之间的键合，需要将完整的晶圆切割成芯片，再通过键合技术将不同功能的芯片与晶圆连接，减小芯片面积，提高集成度。目前，主流的切割方法包含机械切割、激光切割和等离子体刻蚀；其中，等离子体刻蚀具有加工速度快、刻蚀后应力愈合效果好以及刻蚀深宽比高(晶圆厚度小于100μm)等优点；但是，切割道上的金属层不能采用等离子体刻蚀进行处理，而更容易采用激光烧蚀。因此，在对晶圆进行切割时，先采用激光切割衬底上的绝缘层以及位于绝缘层中的金属层，再采用等离子体刻蚀衬底。
[0003]参阅图1，在激光切割装置中，晶圆10放置在承载台11上，激光器12设置于晶圆10的上方，激光器12发出的激光L1经聚焦单元13后聚焦在晶圆10的切割道(未图示)上，以对切割道上的绝缘层以及位于绝缘层中的金属层进行切割。但是，采用图1所示的激光切割装置执行激光切割时，会导致如下问题：
[0004]激光切割产生的瞬时高温将表面物质气化，气态物质向上挥发时遇冷凝结形成熔渣，在重力作用下熔渣落在已经切割的位置，后续在采用等离子体刻蚀进行切割时，由于熔渣与衬底的刻蚀选择比很大，被熔渣覆盖的区域无法被刻蚀，导致熔渣附着在切割面上，形成“长草”现象；并且，激光切割时还会有“铲雪效应”，即激光切割时产生的熔渣沉积在切割道边缘的晶圆表面而形成山峰，导致晶圆的平整度变差，影响后续键合制程。
[0005]因此，如何对现有的激光切割装置进行改进，以减少切割异常是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种激光切割装置以及晶圆切割方法，在降低切割异常的同时，还能避免熔渣掉落在激光器上而损伤激光光源。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种激光切割装置，用于对固定于承载台上的晶圆进行切割，所述激光切割装置包括：
[0008]激光器，设置于所述晶圆的下方，所述激光器用于发射激光；
[0009]狭缝挡板，设置于所述晶圆与所述激光器之间，所述狭缝挡板具有一狭缝孔，所述激光穿过所述狭缝孔照射在所述晶圆的切割道上。
[0010]可选地，所述承载台上设置有吸附部件和/或夹持部件，以将所述晶圆固定于所述承载台上。
[0011]可选地，所述激光切割装置还包括聚焦单元，设置于所述狭缝挡板与所述激光器之间，所述聚焦单元用于将所述激光聚焦于所述狭缝孔中。
[0012]可选地，所述狭缝挡板靠近所述晶圆的一面设置有环形挡板。
[0013]可选地，所述狭缝挡板与所述环形挡板一体成型。
[0014]可选地，在垂直于所述晶圆的方向上，所述晶圆的投影位于所述环形挡板所环绕的区域内。
[0015]可选地，所述狭缝挡板的数量为至少两个，所述激光切割装置还包括旋转台，各个所述狭缝挡板间隔地设置于所述旋转台上，通过旋转所述旋转台更换所述晶圆与所述激光器之间的狭缝挡板。
[0016]可选地，所述激光切割装置还包括：
[0017]吹气单元，设置于所述狭缝挡板的外围一侧，所述吹气单元用于向所述狭缝挡板靠近所述晶圆的一侧吹送气体，以在所述狭缝挡板上方形成负压；
[0018]抽气单元，设置于所述狭缝挡板的外围另一侧，所述抽气单元用于将所述气体抽出。
[0019]可选地，所述环形挡板上设置有进气口，所述进气口与所述吹气单元连通；所述环形挡板或所述狭缝挡板上设置有出气口，所述抽气单元与所述出气口连通。
[0020]本专利技术还提供一种晶圆切割方法，包括：
[0021]提供一晶圆，所述晶圆包含多个切割道，所述切割道包括衬底以及形成于所述衬底上的绝缘介质层，所述绝缘介质层中形成有金属层；
[0022]采用所述的激光切割装置切割所述切割道上的绝缘介质层和金属层；
[0023]采用刻蚀工艺切割所述切割道上的衬底。
[0024]可选地，在切割所述切割道上的绝缘介质层和金属层之前，所述晶圆切割方法还包括：
[0025]在所述晶圆表面覆盖保护层，所述保护层用于在采用刻蚀工艺切割所述切割道上的衬底时保护所述切割道以外的区域。
[0026]可选地，所述保护层的材质为水溶性树脂。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0028]1、本专利技术的激光切割装置，通过将激光器设置于晶圆的下方，且在所述晶圆与所述激光器之间设置狭缝挡板，所述激光器发射的激光穿过所述狭缝挡板上的狭缝孔照射在所述晶圆的切割道上，以对所述切割道上的绝缘介质层和金属层进行切割，使得激光切割产生的熔渣能够在重力作用下掉落在所述狭缝挡板上，进而使得堆积覆盖在切割道的衬底表面以及切割道边缘的晶圆表面的熔渣量得到减少，降低切割异常，还能避免熔渣掉落在所述激光器上而损伤激光光源。
[0029]2、本专利技术的晶圆切割方法，由于采用所述激光切割装置切割所述切割道上的绝缘介质层和金属层，使得堆积覆盖在切割道的衬底表面以及切割道边缘的晶圆表面的熔渣量得到明显减少，进而使得所述切割道上的衬底能够采用刻蚀工艺完成切割，降低切割异常。
附图说明
[0030]图1是一种激光切割装置的示意图；
[0031]图2是本专利技术一实施例的激光切割装置的示意图。
[0032]其中，附图1～图2的附图标记说明如下：
[0033]10
‑
晶圆；11
‑
承载台；12
‑
激光器；13
‑
聚焦单元；20
‑
晶圆；21
‑
承载台；22
‑
激光器；23
‑
聚焦单元；24
‑
狭缝挡板；241
‑
狭缝孔；242
‑
进气口；243
‑
出气口；25
‑
环形挡板。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本专利技术提出的激光切割装置以及晶圆切割方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0035]本专利技术一实施例提供一种激光切割装置，用于对固定于承载台上的晶圆进行切割，所述激光切割装置包括：激光器，设置于所述晶圆的下方，所述激光器用于发射激光；狭缝挡板，设置于所述晶圆与所述激光器之间，所述狭缝挡板具有一狭缝孔，所述激光穿过所述狭缝孔照射在所述晶圆的切割道上。
[0036]下面参阅图2对本实施例提供的激光切割装置进行详细介绍。
[0037]所述晶圆20包括多个芯片区(未图示)以及位于每个芯片区外围的切割道(未图示)，在对切割道进行切割后获得芯片。所述切割道包括衬底(未图示)以及形成于所述衬底上的绝缘介质层(未图示)，所述绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割装置，用于对固定于承载台上的晶圆进行切割，其特征在于，所述激光切割装置包括：激光器，设置于所述晶圆的下方，所述激光器用于发射激光；狭缝挡板，设置于所述晶圆与所述激光器之间，所述狭缝挡板具有一狭缝孔，所述激光穿过所述狭缝孔照射在所述晶圆的切割道上。2.如权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述承载台上设置有吸附部件和/或夹持部件，以将所述晶圆固定于所述承载台上。3.如权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述激光切割装置还包括聚焦单元，设置于所述狭缝挡板与所述激光器之间，所述聚焦单元用于将所述激光聚焦于所述狭缝孔中。4.如权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述狭缝挡板靠近所述晶圆的一面设置有环形挡板。5.如权利要求4所述的激光切割装置，其特征在于，所述狭缝挡板与所述环形挡板一体成型。6.如权利要求4所述的激光切割装置，其特征在于，在垂直于所述晶圆的方向上，所述晶圆的投影位于所述环形挡板所环绕的区域内。7.如权利要求1或4所述的激光切割装置，其特征在于，所述狭缝挡板的数量为至少两个，所述激光切割装置还包括旋转台，各个所述狭缝挡板间隔地设置于所述旋转台上，通过旋转所述旋转台更换所述晶圆与所述激光器之间的狭缝挡板...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭杨，陈帮，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：