CN104439711B - 降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法，采用如下技术方案实现：从晶圆背面入射激光，首次激光扫描聚焦于晶圆划片道的正表面；选择设定强度的激光源能量，使得晶圆划片道表面晶体间的共价键能被充分的断键形成无定形层，以降低机械应力的传递能力；在同一划片道内的多次激光扫描，扫描激光聚焦深度依次由深到浅；扫描激光聚焦点间的间距设置应确保聚焦点的间距小于等于所用激光源的有效断键区半径。本发明能够极大地减少激光划片对划片道小于20μm的Flash产品的损伤，使激光划片能在划片道小于20μm的Flash产品上得到量产应用。本发明适用于划片道小于20μm的Flash产品。

Description

降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造中的晶圆隐性激光划片领域，特别是涉及在划片道宽度小于20μm晶圆的激光划片工艺方法中，能够降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法。
背景技术
传统的金刚刀划片，无法对划片道小于20μm的Flash(闪存)产品实施划片。
激光划片工艺方法，在LED(发光二极管)、RFID(射频识别)领域已得到大量应用与推广；但在集成度更高、特征尺寸更小、成本要求更低的Flash产品领域，因激光划片所引入的热应力、物理应力所带来的微损伤损坏Flash产品，所造成的良率损失不可忽视，无法在Flash产品上得到量产应用，严重地阻碍了激光划片在Flash领域的应用与推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法，能够极大地减少激光划片对划片道小于20μm的Flash产品的损伤，使激光划片能在划片道小于20μm的Flash产品上得到量产应用。
为解决上述技术问题，本发明的降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法，是采用如下技术方案实现的：从晶圆背面入射激光，首次激光扫描聚焦于晶圆的划片道正表面；选择设定强度的激光源能量，使得晶圆划片道表面晶体间的共价键能被充分的断键形成无定形层，以降低机械应力的传递能力；在同一划片道内的多次激光扫描，扫描激光聚焦深度依次由深到浅；扫描激光聚焦点间的间距设置，在横向上考虑扫描速度与激光源发射频率之间的协调，应确保聚焦点的间距小于等于所用激光源的有效断键区半径；
所述激光划片的工艺参数为：激光源波长λ：1200nm≥λ≥900nm；激光功率P：1.1W≥P≥0.8W；激光发射频率f：100KHz≥f≥80KHz；划片扫描速度v：200mm/s≤v≤300mm/s。
本发明通过精准地对晶圆划片道内单晶共价键实施充分地断键形成无定形层，大大地降低晶圆分片过程中晶体间的物理应力的传递，降低分片过程中物理应力对芯片的影响，减少芯片边缘电路的受损率，使得Flash产品良率得到提高。
本发明通过理论分析和试验验证，对于划片道宽度小于20μm的Flash产品，仍可很好地进行分片的激光划片；使得激光划片所引入的物理损坏，对于划片道小于20μm的Flash产品大大降低，实现了激光划片工艺方法在划片道小于20μm的Flash产品领域得到量产应用与推广。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
附图是降低芯片遭到机械损伤的激光划片方法实施示意图。
具体实施方式
参见附图所示，所述降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法是：
将已减薄的晶圆，其晶圆背面(6表示晶圆单晶硅衬底)朝上，正面(7表示晶圆正面芯片电路有效层)朝下，通过UV tape(紫外线照射胶带)所覆有的UV胶(无影胶)(8表示UVtape所覆UV胶层)贴敷于UV膜(紫外线膜)[9表示UVtape的PC(聚碳酸酯)膜层]上；晶圆背面朝向激光源，从晶圆背面入射激光实施划片，首次激光扫描聚焦于晶圆划片道的正表面。图中1表示在划片道内首次激光扫描聚焦点位置，2、3、4等分别表示在划片道内第二次、第三次、第四次激光扫描聚焦点的纵向位置及次序。因为Flash产品在晶圆上的有效厚度相对于晶圆本身的厚度而言，可以被看作仅位于晶圆表面，所以裂片时晶圆表面的机械物理应力的传递是对Flash产品造成损伤的重要来源。
选择足够强度的激光源能量，使得晶圆表面晶体间的共价键可以被充分的断键形成无定形层，以降低机械应力的传递能力。
注意多次激光扫描时的次序(参见附图中标号1、2、3、4等分别表示的，在划片道内第一次、第二次、第三次、第四次激光扫描聚焦点的纵向次序及位置)，即在同一划片道内的多次激光扫描，扫描激光聚焦点的深度依次由深到浅，这样可以避免前一次的激光扫描损伤层影响到下一次激光聚焦质量，避免激光散射伤及芯片。
聚焦点间的间距设置：在横向上考虑扫描速度(v)与激光源发射频率(f)之间的协调，确保聚焦点的间距(v/f)不大于所用激光源的有效断键区半径。
经过激光划片试验和封装测试评估，适用于Flash(尤其是SIM Flash产品)产品的激光划片的工艺参数为：
激光源：波长λ为，1200nm≥λ≥900nm；功率P为，1.1W≥P≥0.8W；发射频率f为，100KHz≥f≥80KHz。
划片扫描速度v为：200mm/s≤v≤300mm/s。
以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法，其特征在于：从晶圆背面入射激光，首次激光扫描聚焦于晶圆划片道的正表面；选择设定强度的激光源能量，使得晶圆划片道表面晶体间的共价键能被充分的断键形成无定形层，以降低机械应力的传递能力；在同一划片道内的多次激光扫描，扫描激光聚焦深度依次由深到浅；扫描激光聚焦点间的间距设置，在横向上考虑扫描速度与激光源发射频率之间的协调，应确保聚焦点的间距小于等于所用激光源的有效断键区半径；
所述激光划片的工艺参数为：激光源波长λ：1200nm≥λ≥900nm；激光功率P：1.1W≥P≥0.8W；激光发射频率f：100KHz≥f≥80KHz；划片扫描速度v：200mm/s≤v≤300mm/s。
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