一種半導(dǎo)體芯片的切割方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種半導(dǎo)體芯片的切割方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在一個(gè)半導(dǎo)體晶圓上，通常有幾百個(gè)至數(shù)千個(gè)芯片連在一起，它們之間一般留有ΙΟμπι至150 μπι的間隙，此間隙被稱之為切割道(Saw Street)。將每一個(gè)具有獨(dú)立電氣性能的半導(dǎo)體芯片分隔或分離出來(lái)的過(guò)程叫做劃片或切割(Dicing Saw)ο以LED芯片為例，在芯片制程中，切割是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，目前切割工藝有兩種:鋸片切割和激光切割，其中激光切割作為新型切割方式，應(yīng)用廣泛。如圖1和2所示，常規(guī)半導(dǎo)體晶圓片1，一般包括襯底11和外延功能層12，以具備輻射光源的LED為例，在LED晶圓上定義出切割道，并形成掩膜層3，利用傳統(tǒng)的線性激光2對(duì)LED晶圓進(jìn)行劃片，每條線性激光穿過(guò)(劃過(guò))與切割道位置上下對(duì)應(yīng)的掩膜層，每片晶圓需要耗時(shí)約5~10分鐘，效率較低，單位時(shí)間的產(chǎn)能有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種半導(dǎo)體芯片的切割方法。本發(fā)明提出采用方形激光切割工藝，搭配陰罩(mask)作為掩膜層(阻擋層)，對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行整面式縱向切割，從而提升激光切割的作業(yè)效率，增加單位時(shí)間的芯片產(chǎn)能。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于:提供一種半導(dǎo)體芯片的切割方法，包括以下工藝步驟:
(1)提供一半導(dǎo)體晶圓片及一提供激光的激光器；
(2)在所述半導(dǎo)體晶圓片上定義出切割道，并形成掩膜層；
(3)所述激光穿過(guò)與切割道位置上下對(duì)應(yīng)的掩膜層，用于切割半導(dǎo)體晶圓片，形成半導(dǎo)體芯片；
其特征在于:所述用于切割半導(dǎo)體晶圓片的激光為多單元方形激光束，所述掩膜層分為Μ個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包括Ν個(gè)單元，且每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一次待方形激光切割。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述半導(dǎo)體晶圓片為尚未進(jìn)行外延制程的襯底或進(jìn)行外延制程的晶片。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述掩膜層的區(qū)域圖案為方形，且呈網(wǎng)格分布。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述掩膜層的區(qū)域個(gè)數(shù)Μ小于單元個(gè)數(shù)Ν，且Μ多4 (Μ，Ν為自然數(shù))。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述掩膜層的單元圖案為方形。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，在所述掩膜層的單元圖案中，各單元相鄰的內(nèi)界線以及各單元外界線為激光穿透部分，而各單元的其余部分為非激光穿透部分。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述激光穿過(guò)掩膜層的單元圖案提供多單元方形激光束。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述Μ個(gè)區(qū)域掩膜層的總面積大于或等于所述半導(dǎo)體晶圓片的面積。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述半導(dǎo)體晶圓片的尺寸為2寸或4寸或6寸或8寸及以上。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，所述切割形式為正劃或背劃或正裂或背裂或前述組合。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于:將傳統(tǒng)的半導(dǎo)體芯片線性激光切割改為方形激光切割(同時(shí)具備X軸、Y軸切割功能)，并且在半導(dǎo)體芯片與方形激光間增設(shè)具有若干個(gè)區(qū)域的掩膜層，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一次待方形激光切割，即一次性達(dá)成多個(gè)芯片單元的切割工藝，從而可增加單位時(shí)間內(nèi)10倍以上的產(chǎn)能。
【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。
[0016]1:半導(dǎo)體晶圓片；11:襯底；12:外延功能層；2:線性激光；2’:方形激光；3:掩月旲層；31:激光穿透部分；32:非激光穿透部分；X:X軸向切割道；Y:Υ軸向切割道。
[0017]圖1是傳統(tǒng)的線性激光對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割俯視圖。
[0018]圖2是傳統(tǒng)的線性激光對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割剖視圖。
[0019]圖3是實(shí)施例1的方形激光對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割俯視圖。
[0020]圖4是實(shí)施例1的方形激光對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割剖視圖。
[0021]圖5是實(shí)施例1的掩膜層的單元圖案示意圖。
[0022]圖6是實(shí)施例1的線性激光穿過(guò)掩膜層的單元圖案提供多單元方形激光束示意圖。
[0023]圖7是實(shí)施例2的方形激光對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割俯視圖。
[0024]圖8是實(shí)施例3的方形激光對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割剖視圖。
[0025]圖9是實(shí)施例3的方形激光穿過(guò)掩膜層的單元圖案提供多單元方形激光束示意圖。
[0026]圖10是實(shí)施例4的方形激光對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割剖視圖。
[0027]圖11是實(shí)施例5的掩膜層的單元圖案示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，在進(jìn)一步介紹本發(fā)明之前，應(yīng)當(dāng)理解，由于可以對(duì)特定的實(shí)施例進(jìn)行改造，因此，本發(fā)明并不限于下述的特定實(shí)施例。還應(yīng)當(dāng)理解，由于本發(fā)明的范圍只由所附權(quán)利要求限定，因此所采用的實(shí)施例只是介紹性的，而不是限制性的。
[0029]實(shí)施例1
如圖3和圖4所示，本實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體芯片的切割方法，包括以下工藝步驟:
(1)提供一半導(dǎo)體晶圓片1及一發(fā)出線性激光2的激光器；
(2)在所述半導(dǎo)體晶圓片上定義出切割道(X和Υ)，并形成掩膜層3;
(3)采用多單元方形激光束切割半導(dǎo)體晶圓片，形成半導(dǎo)體芯片。
[0030]具體來(lái)說(shuō)，如圖5和圖6所示，所述掩膜層3分為Μ個(gè)方形區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包括Ν個(gè)方形單元，且每個(gè)方形區(qū)域?qū)?yīng)一次待方形激光切割，在本實(shí)施例Μ取值為8，Ν取值為250;為了充分保護(hù)切割時(shí)的半導(dǎo)體晶圓片，優(yōu)選各區(qū)域掩膜層的總面積大于或等于所述半導(dǎo)體晶圓片的面積；掩膜層的單元圖案中，各單元相鄰的內(nèi)界線以及各單元外界線為激光穿透部分31，而各單元的其余部分為非激光穿透部