[发明专利]一种在薄片（包括晶圆）上实现图形转移的新工艺

说明书

本发明公开了一种在薄片(包括晶圆)上实现图形转移的新工艺，包括如下步骤：提供待加工薄片；将所述薄片置于工作台上；视觉对准系统和激光切割系统置于所述工作台的上方，视觉对准系统将薄片整体位置的和薄片中各个芯片位置的数据反馈给控制系统；然后在薄片的表面上贴覆薄膜(或涂覆抗腐蚀介质层)；控制系统将预设图形与上述位置数据经计算得出在薄片表面加工的图形，并将该图形传输给激光切割系统；激光束对所述薄片表面所覆薄膜(或抗腐蚀介质层)进行开槽切割，按图形去除设定槽宽内的薄膜(或抗腐蚀介质层)；最后对薄片进行湿法或干法腐蚀，将图形转移到薄片上；根据本发明可实现将薄膜(或抗腐蚀介质层)上的图形转移到薄片上的目的。

技术领域

本发明是涉及半导体集成电路、电子元器件、各种传感器、MEMS器件等的生产制造领域，特别涉及到如何对在薄片(包括晶圆)表面上所贴覆的薄膜(或涂覆的抗腐蚀介质层)进行激光开槽切割以形成上述各种电路和器件加工中所需要的图形，并在其后的湿法或干法腐蚀过程中将图形转移到薄片(包括晶圆)上的一种新工艺，从而实现对薄片(包括晶圆)进行各种各样图形的、低成本的开槽加工或穿透切割。

背景技术

目前市场上对薄片(包括晶圆)进行开槽加工或穿透切割的主要工艺技术和加工方式为：第一，机械方式，利用砂轮刀片或普通刀片在切割机构或机械手的配合下，在薄片(包括晶圆)上进行穿透切割或开槽切割，将薄片(包括晶圆)内的各个芯片分割开来或在各个芯片之间实现一定宽度的开槽；第二，激光方式，利用激光束先对薄片(包括晶圆)表面进行开槽切割或在薄片(包括晶圆)内部进行隐形切割，然后再对薄片(包括晶圆)整体进行扩张裂片，将薄片(包括晶圆)内的各个芯片分割开来，这种激光方式下只有激光开槽切割可以在各个芯片之间实现一定宽度的开槽。

前者存在的工艺问题和技术局限性在于：

其一，因为砂轮刀片或普通刀片难以作薄故而开槽宽度较大，需要在各个芯片之间留下较宽的切割道(一般在60um到100um之间)，所以当薄片(包括晶圆)上的芯片的尺寸较小(例如500um×500um及以下的情况下)时就造成了薄片(包括晶圆)有效面积的浪费，使得得品率相对较低；

其二，机械式的开槽切割在芯片的四周表面和侧壁造成了很大的机械损伤并留下了应力残存，大大降低了芯片的良品率及其可靠性；

其三，当薄片(包括晶圆)上的芯片的尺寸较小(例如500um×500um及以下的情况下)时，在一张长宽约300mm的薄片(或直径300mm的晶圆)上需要往复切割数千次才能完成开槽加工或穿透切割，受到切割速度上限的影响，必然造成生产效率的低下；

其四、这种机械式的开槽切割容易实现长方形的切割，难以进行多边形、特别是圆形的开槽加工或穿透切割要求；

其五、这种机械式的切割容易实现穿透切割，因为砂轮刀片的快速磨损不易进行开槽切割、特别是难以精确控制开槽深度，这在对各种高硬度材质(包括但不限于硅材料)的开槽切割中尤为明显。

后者存在的工艺问题和技术局限性在于：

其一，激光束先对薄片(包括晶圆)进行表面开槽切割或在薄片(包括晶圆)内部进行隐形切割后，还要对薄片(包括晶圆)整体进行扩张裂片才能将薄片(包括晶圆)内的各个芯片分割开来，这种机械式的扩张裂片同样在芯片的四周表面和侧壁造成了一定程度的机械损伤并留下应力残存，降低了芯片的良品率及其可靠性；

其二，当薄片(包括晶圆)上的芯片的尺寸较小(例如500um×500um及以下的情况下)时，在一张300mm长宽的薄片(或直径300mm的晶圆)上需要往复切割数千次才能完成开槽加工或穿透切割，同时激光隐形切割往往要在同一个切割道内的不同深度进行多次切割才便于其后的扩张裂片工艺，受到切割速度上限的影响，必然造成生产效率的低下；