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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210594712.5 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 武汉新芯集成电路制造有限公司 地址 430205 湖北省武汉市东湖开发区高 新四路18号 (72)发明人 彭杨 陈帮  (74)专利代理 机构 上海思微知识产权代理事务 所(普通合伙) 31237 专利代理师 曹廷廷 (51)Int.Cl. B23K 26/38(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/142(2014.01) B23K 26/16(2006.01) (54)发明名称 激光切割装置以及晶圆切割方法 (57)摘要 本发明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。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 114918558 A 2022.08.19 CN 114918558 A 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 。 8.如权利要求 4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: 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; 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。 9.如权利要求8所述的激光切割装置, 其特征在于, 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。 10.一种晶圆切割方法, 其特 征在于, 包括: 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; 采用如权利要求1~9中任一项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; 采用刻蚀工艺切割所述切割道上的衬底。 11.如权利要求10所述的晶圆切割方法, 其特征在于, 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: 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。 12.如权利要求11所述的晶圆切割方法, 其特征在于, 所述保护层的材质为水溶性树 脂。权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 114918558 A 2激光切割装 置以及晶圆切割方 法 技术领域 [0001]本发明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。 背景技术 [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100 μm)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。 发明内容 [0006]本发明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, 本发明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。说 明 书 1/6 页 3 CN 114918558 A 3

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