[发明专利]一种含金属背镀的半导体原件的切割方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体领域，特别是涉及一种含金属背镀的半导体原件的切割方法。

背景技术

半导体照明作为新型高效固体光源，具有寿命长、节能、环保、安全等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，其应用领域正在迅速扩大，正带动传统照明、显示等行业的升级换代，其经济效益和社会效益巨大。正因如此，半导体照明被普遍看作是21世纪最具发展前景的新兴产业之一，也是未来几年光电子领域最重要的制高点之一。发光二极管是由III-IV族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。

近年来，制造高集成、高性能的半导体产品的半导体工业相继发展半导体薄片加工技术。为了提高生产效率，各处的半导体产品使用半导体薄片加工技术把几个到几千万个半导体仪器集成到一块称为“晶片”的高纯度衬底上。一块几英寸晶片上要制造的芯片数目达几千片，在封装前要把它们分割成单个电路单元。

隐形切割是将激光聚光于工件内部，在工件内部形成变质层，通过扩展胶膜等方法将工件分割成芯片的切割方法。隐形切割具有很多优点：1、由于工件内部改质，因此可以抑制加工屑的产生。适用于抗污垢性能差的工件；2、适用于抗负荷能力差的工件（MEMS等），且采用干式加工工艺，无需清洗；可以减小切割道宽度，因此有助于减小芯片间隔。由于上述优点，隐形切割得到了广泛的应用。然而，对于具有背镀金属的衬底的切割，由于背镀金属对激光光束的阻挡作用，隐形切割技术受到了很大的限制。以发光二极管为例，金属背镀的发光二极管的切割存在以下问题：1）如图1a~图1b所示，如果先采用激光对晶片的正或背面切割形成表面切割道11，部份或全部制程完成后，再背镀金属12(可能含介电层)，此激光切痕容易造成亮度损失；2）如果对晶片先做隐形切割，而后背镀，在背镀的过程中易发生晶粒分开，造成良率降低的问题。

因此，提供一种新型的适用于背镀金属器件的切割方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含金属背镀的半导体原件的切割方法，用于解决现有技术中金属背镀产品因激光光束无法穿透而不适用以隐形切割(stealth dicing)方式进行切割的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种含金属背镀的半导体原件的切割方法，所述切割方法至少包括以下步骤：

1）提供一半导体衬底，于所述半导体衬底的上表面制作包括多个半导体单元的半导体原件；

2）于所述半导体衬底的背表面制作包含有金属层的背镀层；

3）对所述背镀层中的金属层进行激光处理，以在所述金属层中形成与各该半导体单元对应的切割道；

4）通过所述切割道对所述半导体衬底进行隐形切割，以在所述半导体衬底内部形成与所述切割道相对应的变质层结构；

5）依据所述变质层结构对所述半导体原件进行裂片，以获得相互分离的多个半导体单元。

在本发明的含金属背镀的半导体原件的切割方法中，所述半导体衬底为蓝宝石衬底、图形蓝宝石衬底、Si衬底、SiC衬底、Ge衬底，SOI衬底或GOI衬底。

在本发明的含金属背镀的半导体原件的切割方法中，所述半导体单元为发光二极管、激光二极管、场效应晶体管或双极型晶体管。

在本发明的含金属背镀的半导体原件的切割方法中，所述背镀层为金属层、或金属层与介电层的复合层。

在本发明的含金属背镀的半导体原件的切割方法中，步骤3）中所述的激光处理为离焦式激光处理。

优选地，所述离焦式激光处理的焦点与所述金属层下表面的距离大于2μm、或与所述金属层上表面的距离大于2μm。

在本发明的含金属背镀的半导体原件的切割方法中，所述切割道对用于隐形切割的激光的透过率大于或等于20%。

优选地，所述切割道贯穿所述金属层。

在本发明的含金属背镀的半导体原件的切割方法中，步骤5）中，采用刀片劈裂方式对所述半导体原件进行裂片。