CN108615706A - 一种晶圆单片化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆单片化方法，通过使用光刻胶填充钝化层的凹槽，能够减少晶圆减薄过程中碎屑对晶圆的污染，防止测试产生的偏差；并且能够提高晶圆的强度，减少减薄过程中应力分布的不均；在钝化层上形成的保护层具有凹槽，能够使晶圆与固定基板之间具有较强的粘合力，防止减薄过程中，晶圆从固定基板上错位或脱落；通过控制保护层上凹槽的数量和分布，来控制保护胶带在晶圆和固定基板上的粘合力不同，便于进行器件与固定基板的分离。

Description

一种晶圆单片化方法
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造方法，具体涉及一种晶圆单片化方法。
背景技术
现有技术中的晶圆单片化方法，当进行晶圆衬底层减薄时，直接在具有凹槽切割道的钝化层表面粘贴一层胶带，并通过胶带粘接在固定基板上，而切割道的凹槽形成孔隙，减薄过程中由衬底产生的碎屑会进入到切割道中，在进行单片的测试时会产生不利的影响，同时，由于切割道的凹槽，会使晶圆的受到的应力分布不均匀，通常会在单片化过程中损坏晶圆上的器件。此外，当进行减薄时，保护胶带的粘合力不够时，会造成晶圆从固定基板上错位或脱落。
发明内容
基于解决上述问题，本发明提供了一种晶圆单片化方法，其包括：步骤1、提供半导体晶圆，所述半导体晶圆具有衬底层和器件层，所述器件层上具有钝化层，所述钝化层上设置有用于进行所述晶圆单片化切割的切割道；步骤2、在所述切割道及晶圆边缘填充光刻胶层，所述光刻胶层的厚度超过所述凹槽的深度；步骤3、对所述光刻胶曝光、显影进行固化，清洗去除未曝光的光刻胶；在所述光刻胶层上形成一层保护层，在所述保护层上刻蚀形成凹槽；步骤4、在所述步骤3上形成凹槽的保护层上粘贴一层保护胶带；步骤5、通过所述保护胶带将所述晶圆临时粘接至固定基板；对晶圆的衬底层进行减薄，减薄至器件层；步骤6、利用进行过光刻胶填充的凹槽的切割道对晶圆进行切割；步骤7、将所述晶圆与所述固定基板分离，进行晶圆器件单片化。
根据本发明的实施例，其特征在于，所述钝化层为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅，以及由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅中二者及其以上构构成的多层复合结构。
根据本发明的实施例，其特征在于：所述光刻胶为聚酰亚胺。
根据本发明的实施例，其特征在于：所述晶圆为硅晶圆或砷化镓、磷化铟。
根据本发明的实施例，其特征在于：所述保护层是与所述光刻胶不同的材料。
根据本发明的实施例，其特征在于：所述保护层是聚合物材料，包括：PET、P0、PVC、EVA中的一种或多种。
根据本发明的实施例，其特征在于：使用压合工艺通过保护胶带将保护层与固定基板进行压合提高粘合力。
本发明的优点如下：
（1）能够减少晶圆减薄过程中碎屑对晶圆的污染，防止测试产生的偏差；
（2）能够提高晶圆的强度，减少减薄过程中应力分布的不均；
（3）使晶圆与固定基板之间具有较强的粘合力，防止减薄过程中，晶圆从固定基板上错位或脱落；
（4）通过控制保护层上凹槽的数量和分布，来控制保护胶带在晶圆和固定基板上的粘合力不同，便于进行器件与固定基板的分离。
附图说明
图1为晶圆单片化工艺中各部件示意图；
图2为晶圆单片化工艺流程图。
具体实施方式
实施例一
如图1的晶圆单片化工艺中各部件示意图以及图2的晶圆单片化工艺流程图所示，晶片单片化包括：步骤1、提供半导体晶圆4，所述半导体晶圆具有衬底层和器件层，晶圆为硅晶圆或砷化镓、磷化铟，所述器件层上具有钝化层2，，所述钝化层为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅，以及由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅中二者及其以上构构成的多层复合结构，所述钝化层上设置有用于进行所述晶圆单片化切割的切割道3；步骤2、在所述切割道及晶圆边缘填充光刻胶层3，所述光刻胶层3的厚度不小于所述凹槽的深度，所述光刻胶为聚酰亚胺；步骤3、对所述光刻胶曝光、显影进行固化，清洗去除未曝光的光刻胶；在所述光刻胶层上形成一层保护层4，保护层是与所述光刻胶不同的材料，所述保护层是聚合物材料，包括：PET、P0、PVC、EVA中的一种或多种，在所述保护层上包括使用等子体刻蚀，刻蚀形成凹槽5；步骤4、在所述步骤3上形成凹槽5的保护层上粘贴一层保护胶带6；步骤5、通过所述保护胶带将所述晶圆临时粘接至固定基板7，使用压合工艺通过保护胶带将保护层与固定基板进行压合提高粘合力；对晶圆的衬底层进行减薄，减薄至器件层；步骤6、利用进行过光刻胶填充的凹槽的切割道对晶圆进行切割；步骤7、将所述晶圆与所述固定基板分离，进行晶圆器件单片化。
实施例二
根据实施例一的方法，其中在减薄过程中使晶圆翻面，除进行减薄外进行其他的工艺，如测试，形成背电极等工艺，通过控制保护层上凹槽5的数量和分布，来控制保护胶带6在晶圆和固定基板7上的粘合力不同，便于进行器件与固定基板的分离。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种晶圆单片化方法，其特征在于，该方法包括：步骤1、提供半导体晶圆，所述半导体晶圆具有衬底层和器件层，所述器件层上具有钝化层，所述钝化层上设置有用于进行所述晶圆单片化切割的切割道；步骤2、在所述切割道及晶圆边缘填充光刻胶层，所述光刻胶层的厚度不小于所述凹槽的深度；步骤3、对所述光刻胶曝光、显影进行固化，清洗去除未曝光的光刻胶；在所述光刻胶层上形成一层保护层，在所述保护层上刻蚀形成凹槽；步骤4、在所述步骤3上形成凹槽的保护层上粘贴一层保护胶带；步骤5、通过所述保护胶带将所述晶圆临时粘接至固定基板；对晶圆的衬底层进行减薄，减薄至器件层；步骤6、利用进行过光刻胶填充的凹槽的切割道对晶圆进行切割；步骤7、将所述晶圆与所述固定基板分离，进行晶圆器件单片化。
2.根据权利要求1所述的晶圆单片化方法，其特征在于，所述钝化层为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅，以及由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅中二者及其以上构构成的多层复合结构。
3.根据权利要求1所述的晶圆单片化方法，其特征在于：所述光刻胶为聚酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的晶圆单片化方法，其特征在于：所述晶圆为硅晶圆或砷化镓、磷化铟。
5.根据权利要求1所述的晶圆单片化方法，其特征在于：所述保护层是与所述光刻胶不同的材料。
6.根据权利要求5所述的晶圆单片化方法，其特征在于：所述保护层是聚合物材料，包括：PET、P0、PVC、EVA中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的晶圆单片化方法，其特征在于：在所述保护层上刻蚀形成凹槽，包括使用等子体刻蚀。
8.根据权利要求7所述的晶圆单片化方法，其特征在于：使用压合工艺通过保护胶带将保护层与固定基板进行压合提高粘合力。
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