[发明专利]双组份基液、切割保护液、制备方法、用途及切割方法

说明书

本发明涉及一种用于硅晶圆激光切割的双组份基液以及包含该基液的激光切割保护液、制备方法、用途和硅晶圆激光切割方法，所述双组份基液包括特定醇解度和特定聚合度的聚乙烯醇和改性剂硅酸酯类化合物，优选醇解度为80‑100、聚合度300‑3000，以及优选所述硅酸酯类化合物为正硅酸乙酯，所述切割保护液具有优异的多种性能如耐低温性、成膜迅速、易于清洗、高透光度、高稳定性等，从而可用于半导体芯片的加工领域中，应用前景广阔，可显著改善产品良率。

技术领域

本发明涉及一种用于半导体制备工序中的复配组合物、制备方法、用途及使用其的半导体加工方法，更特别地涉及一种用于硅晶圆激光切割保护的双组分基液，包含该基液的激光切割晶圆保护液、制备方法、用途及使用该保护液的晶圆切割方法，属于半导体加工技术与应用领域。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作中所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆或硅晶圆。在硅晶圆上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。

半导体晶圆片(晶圆片也称晶片)在激光切割过程中，要在其上形成各种电路，并且经由表面处理后，切割晶圆片，制造出芯片。其中，切割(即晶圆划片)是半导体芯片制造工艺流程中的一道必不可少的重要工序，也即将做好芯片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片(晶粒)，即称之为晶圆划片，晶圆划片在晶圆制造制程中属后道工序。

目前，现有的主流切割(又称切断分离)过程是通过切割刀具沿着晶片的切割道进行，但是由于晶圆片切割道宽度变窄，且高精度的半导体切割装置等会在使用时带来一些热效应问题，例如切割道因热而崩裂、破片等，这些会造成加工出来的芯片不良率高。另外，虽然现在的晶圆片切割工艺已经由原来的利用简单刀片切割，演变为利用激光切割，但是激光沿着晶圆片的切割道照射进行切割时，所产生的热能容易被晶圆吸收，导致热能积累在晶圆上，容易在激光加工过程中造成晶圆片的破裂损害，且热能容易导致硅熔解或热分解，产生硅蒸气而凝结、沉积在晶圆片上，造成晶圆片的周围边缘产生碎屑，而影响产品的可靠度。

为了解决上述问题，科研工作者进行了大量的深入研究，并取得了诸多成果，例如：

CN112898853A公开了一种用于半导体切割的激光切割保护液及其制备方法和应用，所述激光切割保护液按照重量百分数包括如下组分：水溶性树脂1-20％、溶剂1-30％、保湿剂0.5-5％、水溶性紫外吸收剂0.1-1％、水溶性抗氧剂0.1-0.5％、水溶性红色色素2-10％、pH调节剂1-2％、防腐蚀剂0.1-0.2％和水至100％。所述溶剂的沸点高于145℃；所述保湿剂包括含有两个或两个以上羟基的醇类。所述激光切割保护液具有优异的耐热性，可以适应多种激光切割保护的应用需求，能节约设备及物料成本。

CN113652128A公开了一种晶圆等离子切割保护液及其制备方法与用途。所述晶圆等离子切割保护液包括重量配比如下的各组分：水溶性树脂5-40份、润湿剂0.1-2份、消泡剂0.1-2份、自由基捕捉剂0.1-2份、有机溶剂5-20份、水34-89.7份。所述晶圆等离子切割保护液能够在晶圆表面快速成膜，具有良好的耐热性和可移除性。在晶圆加工时采用所述保护液能够有效避免冷凝后的硅蒸气或其他在加工过程中产生的碎屑沉积在芯片表面；同时所述等离子切割保护液具有较高的热稳定性，能够避免由于激光切割的热效应或在较高工作温度下进行等离子切割时，保护膜分解导致晶圆表面直接暴露在外部环境下，有效提高产品的可靠性和良率。

CN113814575A公开了一种激光切割保护液及其制备方法和应用，所述激光切割保护液包括水溶性树脂、共沸溶剂、多元醇、水溶性紫外吸收剂、水溶性抗氧剂、pH调节剂和防腐蚀剂的组合；所述共沸溶剂由水和沸点高于145℃的高沸点溶剂组成，且二者的质量比为(3～11):1；所述激光切割保护液通过使用共沸溶剂且添加多元醇、水溶性紫外吸收剂和水溶性抗氧剂，利用各个组分的互相协同作用，使得到激光切割保护液解决了现有切割保护液使用后碳化残留严重的问题，有助于提升芯片的光电性能。