[发明专利]低平坦度晶圆激光加工吸附装置及其方法

说明书

本发明公开了一种低平坦度晶圆激光加工吸附装置及其方法，吸附装置包括吸盘、气体吹扫装置、真空发生器、电源和冷却器。所述吸盘设有加热装置，用于对晶圆进行吸附和加热；所述气体吹扫装置用于对激光加工后的晶圆进行气体吹扫降温；所述真空发生器用于连接吸盘，使吸盘产生负压吸附晶圆；所述电源用于为加热装置提供电能。本发明在晶圆的激光加工工序中进行高温处理，使得低平坦度晶圆在受到局部加工时内应力不会被急剧释放，避免了低平坦度晶圆在激光加工过程中出现裂片的严重问题。相比于传统的单纯真空吸附固定方式，有效降低激光加工低平坦度晶圆的裂片率，提高晶圆的激光加工质量和良率，利于广泛推广应用。

技术领域

本发明属于低平坦度晶圆激光加工技术领域，具体涉及一种低平坦度晶圆激光加工吸附方法。

背景技术

目前，激光加工已经深入半导体领域，在半导体行业的多道加工工艺中激光都已经取得成功的应用，如晶圆切割、激光开槽、钻孔、退火等。对于半导体行业中的激光加工流程，需要将晶圆吸附在样品台上再进行后续的加工。

传统的晶圆加工装置主要是靠真空吸附晶圆，再做进一步处理如芯片切割、激光加工等。晶圆存在的翘曲、凹凸形变等导致的晶圆表面不平整对激光加工是一个较大的挑战。

公开号“CN108206144A”，名称为“翘曲晶圆的吸附方法及使用该吸附方法的装置”的发明申请公布了一种翘曲晶圆的吸附方法及使用该吸附方法的装置，其实现对翘曲晶圆的吸附。但是其仅限于平坦度较高的晶圆，可以通过真空吸附去较好的解决晶圆表面不平坦的问题。但对于平坦度较低的晶圆，或者是厚膜外延片等晶圆形变较大的情况，单纯只靠真空吸附来提高晶圆的平坦度，因内应力的堆积，加工过程中有裂片的风险，效果并不理想。

因此，寻求一种低平坦度晶圆激光加工的吸附装置及方法对于提高晶圆激光加工的良品率有非常重要的意义。

发明内容

针对上述的不足，本发明目的在于，提供一种能明显提升低平坦度晶圆片的激光加工效率，大大降低晶圆裂片的风险，提高激光处理晶圆良率的低平坦度晶圆激光加工吸附装置及其方法。

一种低平坦度晶圆激光加工吸附方法，其包括如下步骤：

(1)将低平坦度的晶圆放置在设有加热装置的吸盘上；低平坦度的晶圆包括但不限于Bow、Warp值较大的晶圆；该晶圆的材质可以是Si、GaN和SiC等半导体材料，该晶圆可以是衬底也可以是外延片；

(2)打开真空发生器，通过吸盘对晶圆进行吸附，同时加热装置进行发热，将吸盘上所吸附的晶圆加热至目标温度，使得晶圆在受到局部加工时内应力不会被急剧释放；

(3)通过激光对吸盘上所吸附的低平坦度晶圆进行加工；加工包括但不限于表面修饰、晶圆剥离等；

(4)激光加工完毕，通过气体吹扫将低平坦度晶圆降温至室温；

(5)关闭真空发生器，吸盘松开低平坦度晶圆。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤(4)中的吸盘通过冷却器加速冷却。所述冷却器优选为水冷式冷却器。

作为本发明的一种优选方案，所述吸盘由耐高温材料制成，如石墨等。

作为本发明的一种优选方案，所述气体为惰性气体，如N₂气、Ar气等。

作为本发明的一种优选方案，所述加热装置为电阻丝、感应加热线圈或红外加热装置。

作为本发明的一种优选方案，所述目标温度高于300℃，但低于所吸附的晶圆的材料性能退化温度。