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晶圆冷镦加工方法与流程

作者: 来源: 发布于:2019-11-19 10:16:40
本发明涉及半导体技术领域,更为具体地,涉及一种晶圆冷镦加工方法。

背景技术:

近年来,随着半导体器件不断响应“更快、更便宜、更小”的需求,为满足制造需求,减薄晶圆已是大势所趋,但超薄器件晶圆具有柔性和易碎性,容易翘曲和起伏,因此需要一种支撑系统来使冷镦加工顺利进行。在此背景下,临时键合/解键合技术应运而生。将待冷镦加工的晶元与承载晶元进行键合,键合后对待冷镦加工晶元进行冷镦加工处理,由于有承载晶元的补强,待冷镦加工晶元不容易产生翘曲和起伏。待冷镦加工晶元冷镦加工完成后,将待冷镦加工晶元与承载晶元进行剥离。传统往往采用激光或者溶剂剥离,消耗的能量或者成本较大,例如激光剥离的成本在数千美元/小时。

为解决上述问题,本发明提供了一种新的晶圆冷镦加工方法。

技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种晶圆冷镦加工方法,以解决传统的晶圆冷镦加工方法能量消耗大和成本大等问题。

本发明提供一种晶圆冷镦加工方法,包括:

在承载晶圆的表面涂覆磁性粒子;

将待冷镦加工晶圆键合在涂覆有磁性粒子的承载晶圆上,其中,键合后的待冷镦加工晶圆与承载晶圆之间形成有金属固化层,并且所述磁性粒子位于所述承载晶圆与所述待冷镦加工晶圆之间;

对所述待冷镦加工晶圆进行冷镦加工,冷镦加工后的晶圆为成品晶圆;

在所述承载晶圆的下方放置磁铁,所述磁铁移动并带动所述磁吸粒子产生位移,使得所述磁吸粒子切割所述金属固化层,所述承载晶圆与所述成品晶圆之间出现缝隙;

将激光照射在所述成品晶圆上,使得所述成品晶圆从所述承载晶圆上剥离。

此外,优选的方案是,在将待冷镦加工晶圆键合在涂覆有磁性粒子的承载晶圆上之前,将涂覆磁吸粒子的溶剂挥发。

此外,优选的方案是,通过小于300nm波长的激光将待冷镦加工晶圆键合在涂覆有磁性粒子的承载晶圆上。

此外,优选的方案是,所述成品晶圆的厚度为50-100nm。

此外,优选的方案是,在将激光照射在所述成品晶圆上,使得所述成品晶圆从所述承载晶圆上剥离的过程中,激光的波长为400-600nm。

此外,优选的方案是,对所述待冷镦加工晶圆进行冷镦加工的过程包括:减薄、蚀刻、图案化或者金属化中的一种或几种。

此外,优选的方案是,所述成品晶圆从所述承载晶圆上剥离之后,对所述成品晶圆和所述承载晶圆进行清洗,获得所需的成品晶圆。

从上面的技术方案可知,本发明提供的晶圆冷镦加工方法,通过在承载晶圆的下方设置磁铁,吸引承载晶圆上面的磁性粒子,让承载晶圆上面的磁性粒子产生轻微移动,这样就会使两个晶圆之间产生微缝,再采用激光工艺在晶圆上以最小力控制载体从承载晶圆上剥离,再执行成品晶圆和承载晶圆的清洗,采用本发明的晶圆冷镦加工工艺,可以大大减少激光分离的时间,节省生产成本的同时提高生产效率。

为了实现上述以及相关目的,本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而,这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外,本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明,并且随着对本发明的更全面理解,本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:

图1为根据本发明实施例的晶圆冷镦加工方法流程示意图;

图2为根据本发明实施例的承载晶圆结构示意图;

图3为根据本发明实施例的晶圆准备键合结构示意图;

图4为根据本发明实施例的晶圆键合结构示意图;

图5为根据本发明实施例的晶圆与磁铁结构示意图;

图6为根据本发明实施例的激光照射晶圆结构示意图;

图7为根据本发明实施例的晶圆剥离结构示意图。

其中的附图标记包括:1、承载晶圆,2、磁性粒子,3、待冷镦加工晶圆,3’、成品晶圆,4、金属固化层,5、磁铁,6、激光。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中,出于说明的目的,为了提供对一个或多个实施例的全面理解,阐述了许多具体细节。然而,很明显,也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

针对前述提出的传统的晶圆冷镦加工方法能量消耗大和成本大等问题,本发明提供了一种晶圆冷镦加工方法。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的晶圆冷镦加工方法,图1示出了根据本发明实施例的晶圆冷镦加工方法流程。

如图1所示,本发明提供的晶圆冷镦加工方法包括:

S110:在承载晶圆的表面涂覆磁性粒子;

S120:将待冷镦加工晶圆键合在涂覆有磁性粒子的承载晶圆上,其中,键合后的待冷镦加工晶圆与承载晶圆之间形成有金属固化层,并且磁性粒子位于承载晶圆与所述待冷镦加工晶圆之间;

S130:对待冷镦加工晶圆进行冷镦加工,冷镦加工后的晶圆为成品晶圆;

S140:在承载晶圆的下方放置磁铁,磁铁移动并带动磁吸粒子产生位移,使得磁吸粒子切割金属固化层,承载晶圆与成品晶圆之间出现缝隙;

S150:将激光照射在成品晶圆上,使得成品晶圆从承载晶圆上剥离。

上述为本发明详细的晶圆冷镦加工方法,结合图2至图7所示的实施例,详细地描述了晶圆的冷镦加工方法,其中,图2示出了根据本发明实施例的承载晶圆结构;图3示出了根据本发明实施例的晶圆准备键合结构;图4示出了根据本发明实施例的晶圆键合结构;图5示出了根据本发明实施例的晶圆与磁铁结构;图6示出了根据本发明实施例的激光照射晶圆结构;图7示出了根据本发明实施例的晶圆剥离结构。

图1结合图2至图7所示,在A晶圆作为承载晶圆1,在承载晶圆1的表面上涂覆有磁性粒子2,磁性粒子2可以不用涂满,针对性的画一些线条/图案均可,并且在将待冷镦加工晶圆3键合在涂覆有磁性粒子2的承载晶圆1上之前,将涂覆磁吸粒子2的溶剂挥发。

将待冷镦加工晶圆3对准涂覆有磁性粒子2的承载晶圆1,通过小于300nm波长的激光将待冷镦加工晶圆3键合在涂覆有磁性粒子2的承载晶圆1上。其中,待冷镦加工晶圆3、成品晶圆3’的厚度为50-100nm。

将键合在一起的B晶圆(待冷镦加工晶圆3)和承载晶圆1后,对B晶圆的背面冷镦加工,得到“B”晶圆(成品晶圆3’);一般来说,对待冷镦加工晶圆3’进行冷镦加工的过程包括:减薄、蚀刻、图案化或者金属化中的一种或几种。

A晶圆(承载晶圆1)下方,放置磁铁5前后左右移动,会带动承载晶圆1上面的磁性粒子2产生位移,进而A(承载晶圆1)、“B”(成品晶圆3’)之间的微隙会扩大。

也就是说,键合后的待冷镦加工晶圆3’与承载晶圆1之间形成有金属固化层4,并且磁性粒子1位于承载晶圆与待冷镦加工晶圆之间。磁性粒子1在金属固化层4之间产生位移,使得待冷镦加工晶圆3’与承载晶圆1之间的键合力消失。

在将激光6照射成品晶圆3’上,使得成品晶圆3’从承载晶圆1上剥离的过程中,激光6的波长为400-600nm,使得成品晶圆以最小力控制载体从承载晶圆1上剥离。

成品晶圆3’从承载晶圆1上剥离之后,对成品晶圆3’和承载晶圆1进行清洗,获得所需的成品晶圆3’。

通过上述实施方式可以看出,本发明提供的晶圆冷镦加工方法,通过在承载晶圆的下方设置磁铁,吸引承载晶圆上面的磁性粒子,让承载晶圆上面的磁性粒子产生轻微移动,这样就会使两个晶圆之间产生微缝,再采用激光工艺在晶圆上以最小力控制载体从承载晶圆上剥离,再执行成品晶圆和承载晶圆的清洗,采用本发明的晶圆冷镦加工工艺,可以大大减少激光分离的时间,从而降低生产成本,提高生产效率。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的晶圆冷镦加工方法。但是,本领域技术人员应当理解,对于上述本发明所提出的晶圆冷镦加工方法,还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。


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