本發(fā)明涉及晶圓的工藝,尤其在于將晶棒切割為晶圓的制作方法。
背景技術(shù):
晶圓是由晶棒切割而形成。在晶棒切割時(shí)若有應(yīng)力的集中,則容易造成晶圓的破損、碎裂。例如,對(duì)于太陽(yáng)能的多晶硅晶圓,若有應(yīng)力集中的問(wèn)題,可能造成晶圓破裂。雖然可以回收制作,但是會(huì)大幅地增加生產(chǎn)成本。
隨著納米技術(shù)的發(fā)展,我們可以理解的是,表面積增加,能夠有效地分散應(yīng)力。對(duì)于晶棒的切割,利用納米技術(shù)發(fā)展出在晶棒表面形成納米柱結(jié)構(gòu),來(lái)分散應(yīng)力、提升切割良率。但是,由于切割晶棒時(shí),通常會(huì)將晶棒的表面涂布黏著劑來(lái)固定于切割機(jī)上,而伴隨有副作用產(chǎn)生。在沒(méi)有形成納米柱結(jié)構(gòu)時(shí),通??梢栽谇懈詈螅匀樗峄蛄蛩醽?lái)去除晶圓上的黏著劑。然而,納米柱結(jié)構(gòu)使得表面積增加,使得黏著劑與晶圓的結(jié)合力增加。以一般的方式,即使增加浸置及沖洗的時(shí)間,仍無(wú)法有效地清除黏著劑,必須以人為施加外力方式刷除。但是晶圓的厚度較薄,以人工方式去除殘留的黏著劑,晶圓破損的比率仍無(wú)法降低。
為了避免人工造成的破損,目前發(fā)展去除殘膠的方式,例如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN102610496A以通入鹵素氣體與黏著劑反應(yīng)、中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN102298276B以液態(tài)的CO2及水的混合物來(lái)去除黏著劑;以及中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN102303868B將晶圓放入高溫爐中,以約750℃使黏著劑灰化。經(jīng)實(shí)際操作,仍有黏著劑或灰化的黏著劑附著在晶圓的表面。另外,鹵素氣體可能使操作流程曝露于毒性的環(huán)境中,有安全問(wèn)題的疑慮。高溫可能會(huì)使得金屬元素大幅擴(kuò)散,從而導(dǎo)致晶圓的電性改變,無(wú)法符合規(guī)格。因此,需要一種有效解決上述問(wèn)題的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種晶圓制作方法。本發(fā)明的晶圓制作方法包含在晶棒的表面上形成納米柱;在晶棒的表面形成覆蓋層以覆蓋納米柱;在覆蓋層的表面形成黏膠層;切割晶棒成多個(gè)晶圓;以及通過(guò)溶劑去除晶圓上的覆蓋層,同時(shí)移除黏膠層,其中溶劑與覆蓋層起化學(xué)反應(yīng),而不與晶圓起化學(xué)反應(yīng)。
本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)主要在于形成覆蓋層來(lái)覆蓋住納米柱,之后再形成黏膠層以在切割機(jī)上固定晶棒。因此,在切割晶棒的流程中,以納米柱達(dá)成分散應(yīng)力、避免晶圓破裂的問(wèn)題。覆蓋層能以化學(xué)方式去除,解決了納米柱使晶棒表面積增加,而殘留黏膠層的問(wèn)題。進(jìn)一步地,由于本發(fā)明能在低溫環(huán)境下操作,從而解決了現(xiàn)有技術(shù)上操作流程暴露于毒性環(huán)境的問(wèn)題,也能減少金屬元素?cái)U(kuò)散的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明晶圓制作方法的流程圖。
圖2至圖6為本發(fā)明晶圓制作方法的逐步局部剖面示意圖。
符號(hào)說(shuō)明:
10 晶棒
12 晶圓
15 納米柱
20 覆蓋層
30 黏膠層
S1 晶圓制作方法
S10 形成納米柱
S20 形成覆蓋層
S30 涂布黏膠層
S40 切割晶棒
S50 去除覆蓋層。
具體實(shí)施方式
參閱圖1-圖6,圖1為本發(fā)明晶圓制作方法的流程圖,圖2至圖6為本發(fā)明晶圓制作方法的逐步局部剖面示意圖。如圖1所示,本發(fā)明晶圓制作方法S1包含步驟S10、步驟S20、步驟S30、步驟S40以及步驟S50。各步驟將配合圖2至圖6的剖面示意來(lái)說(shuō)明。
步驟S10為形成納米柱。如圖2所示,步驟S10為在晶棒10的表面上形成多個(gè)納米柱15。晶棒10可以為硅晶棒、藍(lán)寶石晶棒等。形成納米柱15的方式為化學(xué)刻蝕或化學(xué)沉積方式,以上僅為示例,并非以此為限制。納米柱15的寬度為10~600nm,較佳為40~400nm。納米柱長(zhǎng)度1-15μm,較佳為4-10μm,最佳為8μm。
步驟S20為形成覆蓋層。如圖3所示,步驟20為在晶棒10及所述納米柱15的表面形成覆蓋層20。覆蓋層20覆蓋納米柱15。覆蓋層20可以為氧化層或氮化層。形成覆蓋層的方法選自化學(xué)反應(yīng)法、氣相反應(yīng)法、氣相沉積法、凝膠溶膠法(Sol-gel)、蒸鍍法、濺鍍法、液相沉積法(Liquid-phase deposition,LPD)等。例如,覆蓋層20為二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4),是將晶棒10放入一腔體中通入高濃度的氧氣或氮?dú)獠⒓訜岫纬伞S掷?,覆蓋層20為二氧化硅,是將晶棒10放入一腔體中通入氧化氣體并加熱而形成,氧化氣體選自氧氣及甲烷硅(SiH4)的至少其中之一。再例如,先在晶棒10表面涂布四乙氧基硅烷(tetraethyl orthosilicate,TEOS),再將晶棒10放入腔體中加熱,而形成二氧化硅(SiO2)層作為覆蓋層20。以上僅為示例,并非以此為限制。
步驟S30為形成黏膠層。如圖4所示,在覆蓋層20的表面形成一黏膠層30,以利于后續(xù)在切割機(jī)上固定晶棒10。黏膠層30的形成方式選自滾涂(roll-coating)、噴涂(dispensing)、旋轉(zhuǎn)涂布(spin-coating)等。以上僅為示例,并非以此為限制。
步驟S40為切割晶棒。如圖5所示,將完成步驟S10、步驟S20、步驟S30的晶棒10切割為多個(gè)晶圓(wafer)12。此時(shí),各晶圓12上仍具有部分的覆蓋層20及黏膠層30。
步驟S50為通過(guò)一溶劑去除覆蓋層20。覆蓋層20被去除的同時(shí),黏膠層30亦被去除。覆蓋層20被去除后如圖6所示。溶劑不與晶圓12起化學(xué)反應(yīng),僅與覆蓋層20起化學(xué)反應(yīng)。例如,當(dāng)覆蓋層20為氧化硅層時(shí),可以利用氫氟酸(HF)來(lái)去除覆蓋層20。又例如,當(dāng)為氮化硅層時(shí),可以利用磷酸(H3PO4)來(lái)去除覆蓋層20。以上僅為示例,并非以此為限制。
步驟S10~S50的溫度條件均在0~200℃之間進(jìn)行,較佳為70~150℃,從而晶棒或晶圓中的金屬元素?cái)U(kuò)散能夠有效的被控制。從而能夠維持晶圓的電性。
本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)主要在于,形成一覆蓋層來(lái)覆蓋住納米柱。在切割晶棒的流程中,能通過(guò)納米柱達(dá)成分散應(yīng)力、避免晶圓破裂。由于覆蓋層能以化學(xué)方式去除,解決了納米柱使晶棒表面積增加,黏膠層殘留的問(wèn)題。此外,由于本發(fā)明能在低溫環(huán)境下操作,能避免操作流程暴露于毒性環(huán)境中,同時(shí)也減少了晶圓的金屬元素?cái)U(kuò)散現(xiàn)象。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。