[发明专利]一种重复使用的透明硬质载具与待减薄晶圆片之贴合及剥离工艺

说明书

本发明公开了一种重复使用的透明硬质载具与待减薄晶圆片之贴合及剥离工艺，包括以下步骤：S1、透明硬质载具与待薄化晶圆片正面以光固化树脂胶水贴合；S2、晶圆片背面进行薄化研磨加工；S3、透明硬质载具与已薄化之晶圆片剥离；S4、已薄化之晶圆片正面光固化树脂防护层去除；S5、使用后的透明硬质载具进行回收与清洗；S6、清洗后的透明硬质载具以光固化树脂胶水均匀的涂覆在载具与晶圆片之贴合面后再次重复使用。本发明在全自动无人化且在1‑1000级无尘室车间采用透明硬质载体贴合来提高晶圆片减薄研磨时候的稳定性，使晶圆片不易在研磨时候破裂，且在减薄研磨后可达到剥离时亦不发生晶圆片破裂，使用后的载具进行回收与清洗后再次重复使用。

技术领域

本发明属于晶圆片厚度减薄研磨前的固定贴合工艺领域，更具体地说，尤其涉及一种重复使用的透明硬质载具与待减薄晶圆片之贴合及剥离工艺。

背景技术

第三代半导体材料如绝缘大功率半导体零组件及消费性电子的需求，朝向更小及更高性能的组件架构，因应满足这些引起了对超薄晶圆片制程的需求，比如以硅(Si)为基材的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等6”到12”半导体材料等组件族群，大规模量产后晶圆片若需减薄到100μm以下制程，在生产制程中需稳定的研磨支撑性是非常重要，但是面对超薄又大面积且脆性高的晶圆片，其工艺装备的要求与困难度是相当高的。晶圆片减薄技术在目前常见为利用一种软性胶带将与已蚀刻完成加工晶圆正面贴合后,进行背面研磨与抛光减薄制程至所需厚度,研磨后再将上述制程的软性胶带从晶圆正面移除。

在减薄研磨过程因薄晶圆片容易受应力的影响，在研磨制程中弱支撑性及定位失凖则容易发生变形破裂或是翘曲，此变形现象会发生在磨片过程中而导致晶圆片破裂。研磨晶圆片的破损问题除了导致生产加工成本提高外，也给整个加工流程带来极大的困难与困扰，因此，我们提出了一种重复使用的透明硬质载具与待减薄晶圆片之贴合及剥离工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种重复使用的透明硬质载具与待减薄晶圆片之贴合及剥离工艺，本工艺采用玻璃载体来提高晶圆片研磨时候的稳定性，使晶圆片不易在研磨时候破裂。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种重复使用的透明硬质载具与待减薄晶圆片之贴合及剥离工艺，包括在全自动无人化且在1-1000级无尘室车间实现以下步骤：

S1、透明硬质载具与待薄化晶圆片正面以光固化树脂胶水贴合，透明硬质载具(系指厚度约为1mm且透光率在80％以上的玻璃片或石英板)与晶圆片正面(晶圆片系指半导体材料如硅(Si)、碳化硅(SiC)及氮化镓(GaN)等晶圆片在完成了正面金属化且厚度约为100μm以上且直径在6”～12”的晶圆片)贴合。透明硬质载具以下以玻璃片为例说明:将玻璃片载具与晶圆片正面通过光固化树脂胶水(系指丙烯酸树脂(Acrylic acid Polymers)等可紫外光光固化树脂)贴合固定后并以UV紫外灯(波长在400nm以下)进行光固化，固化后对晶圆片正面形成一保护层，玻璃片与晶圆片的表面平均厚度(TTV)可实现在10um内,同心圆精度可实现在10um内，且晶圆片的notch缺角必须与玻璃片的刻痕做同位置的贴合；

S2、晶圆片背面进行薄化研磨加工，将已与玻璃片稳固贴合的晶圆片安装在薄化研磨设备(CMP)上进行晶背减薄研磨加工，其晶圆片研磨后最终厚度尺寸最少可达到45～100um而不破裂；

S3、透明硬质载具与已薄化之晶圆片剥离，减薄研磨后的玻璃片与晶圆片正面采用激光照射(波长为355～1064nm)剥离设备,以激光穿透透明玻璃进行对玻璃背面的贴合光固化树脂(系指具光热转换的聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)及压克力聚合物等)进行解离,激光解离后即可将已减薄易碎的晶圆片与玻璃片进行剥离；

S4、已薄化之晶圆片光固化树脂防护层去除，通过光固化树脂防护层清除设备将已减薄易碎晶圆片表面的光固化树脂防护层清除；