[发明专利]用于激光诱导超临界液体烧蚀加工的保护液膜组合物及激光切割工艺

说明书

本发明公开了一种用于激光诱导超临界液体烧蚀加工的保护液膜组合物及激光切割工艺，属于半导体加工用化学试剂及加工工艺技术领域。该组合物主要包括能够激光诱导生成超临界液体的基体混合物、冷却剂、润湿剂、消泡剂和水，在使用时该保护液膜组合物被旋涂在材料的被加工表面，激光透过液膜照射在材料面并诱导该组合物产生超临界液体，其可有效去除由激光烧蚀产生的碎屑以及堆积在作用区周围的熔融物及火山口高度。

技术领域

本发明涉及一种激光保护膜组合物及一种激光切割工艺，尤其涉及一种用于激光诱导超临界液体烧蚀加工的保护液膜组合物及使用该组合物的半导体激光切割工艺，属于半导体加工用化学试剂及加工工艺技术领域。

背景技术

在半导体晶圆的制造过程中，由于晶粒尺寸随芯片集成化程度的提高而减小，相应地切割道的间隔需要逐渐变窄，针对这类产品的后段封装制程中的切割工艺已由传统的刀轮切割渐渐转向激光切割。而在使用激光的晶圆切割工序中，激光能量被基底吸收掉热能，导致硅熔化或气化所产生的粉尘或熔渣等会冷凝和沉积在芯片表面上，从而很大程度上引起表面污染，损害半导体芯片的质量。

为了解决这种问题，已公开的日本专利申请1978-8634(以下称为专利文献 1)和1993-211381(以下称为专利文献2)提出了一些方法，其主要是在要被加工的晶片表面上形成具有水溶性树脂的保护膜，并且激光经由该保护膜照射到晶片表面。同样使用该方法的专利还有，如韩国公开专利第10-2006-0052590号，其公开了一种包含水溶性树脂、水溶性紫外线吸收剂、溶剂及添加剂(可塑剂、表面活性剂)的晶圆保护液组合物；再如日本特开昭53-8634号，其公开了一种包含水溶性树脂及水的激光切割保护剂。上述这些现有技术提出了在晶圆的上顶面涂布聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcohol)、聚乙二醇(PolyEthyleneGlycol)、纤维素 (Cellulose)等水溶性树脂从而形成保护膜并照射激光的加工方法。根据专利文献 1和2以及其他现有专利技术的方法，芯片表面受到水溶性保护膜的保护，因此即使硅蒸气等(其是在激光照射下基板的热分解产物)分散和冷凝，其冷凝物 (碎屑)是沉积在保护膜的表面上，而不是沉积在芯片的表面上。此外由于保护膜是水溶性的，因此通过用水冲洗可以很容易除去保护膜，也就是说，保护膜上的碎屑在保护膜被水冲洗的同时也被冲洗掉，其结果就是避免了碎屑在芯片表面上的沉积。

使用上述方法制作的激光切割保护液通过涂覆装置将液体快递旋涂于半导体芯片的表面，该类液体由于其具有速干性，会在芯片表面形成一层耐热型的固体保护膜层，隔离激光切割产生的粉尘类物质，且由于保护膜是水溶性的，其可以通过用水冲洗很容易除去。该固体膜虽然通过增强耐热性避免了膜的热分解问题，也隔绝了材料充分气化冷凝后产生的纳米级粉尘颗粒，然而对于激光加工中未能完全气化而产生的熔融态衍生物仍会而被驻留在切割道内部，从而在切割道内部产生断面回融以及表面熔融物挂渣，对于这些问题，此类保护膜等并无明显改善效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于激光诱导超临界液体烧蚀加工的保护液膜组合物及激光切割工艺，该保护液膜组合物被用于对产品的材料表面施加激光束进行超临界液体烧蚀加工的过程中，该组合物和激光切割工艺能够有效去除由激光烧蚀产生的碎屑以及堆积在作用区周围的熔融物及火山口高度。

本发明的技术方案是：

本发明公开了一种用于激光诱导超临界液体烧蚀加工的保护液膜组合物，该组合物主要包括能够激光诱导生成超临界液体的基体混合物、冷却剂、润湿剂、消泡剂和余量水。