[发明专利]一种3D NAND晶圆切割工艺

说明书

本发明公开了一种3D NAND晶圆切割工艺，涉及晶圆切割技术领域；包括如下步骤：取待加工的晶圆，晶圆背面为硅衬底，晶圆正面为电路层；晶圆正面设置有若干切割道用于晶粒分离；将玻璃载板1粘贴在晶圆正面的电路层上；对晶圆硅衬底进行减薄处理；在玻璃载板2上面事先承压一层粘接膜，将硅衬底压合到粘接膜上面；去除玻璃载板1；使用光刻工艺在晶圆表面涂光阻、曝光、显影。本发明针对工艺流程进行创新，使用湿法和干法蚀刻技术来实现超厚表面电路层的晶圆切割；由于有载板做支撑，理论上可以将晶圆厚度减薄到极限，例如硅衬底厚度降低到10um；比现有常规晶圆研磨减薄工艺最小30um极限厚度要更薄。

技术领域

本发明涉及晶圆切割技术领域，尤其涉及一种3D NAND晶圆切割工艺。

背景技术

针对3D NAND的堆叠越来越多，电路层越来越厚。现有的3D NAND一般在128层，表面金属层厚度达到了10～15um，目前还可以采用激光开槽切割或者激光背面隐形切割模式进行生产。而未来堆叠层数将会越来越多，300层甚至400层的时候，电路层厚度预计达到15～30um，现有几种方案均无法适用，需要寻找一种适合切割较厚电路层的方法；

现有的晶圆切割技术方案通常为以下方案：

1.刀片切割。目前常见的是使用金刚石锯片(砂轮)划片，通过物理切割方式，将晶圆分离成一颗颗独立的晶粒。

2.激光切割。通常分为激光正面开槽切割、正面穿透切割、背面隐形切割三种模式。

2.1激光正面开槽切割，在晶圆切割道上面切割出深度约为晶圆厚度的1/4～1/5凹槽，然后再通过刀片切割分离得到晶粒,该方案应用最为广泛。

2.3激光正面穿透切割，即直接通过激光切穿整个晶圆厚度并分离得到晶粒。该方法需要较大的切割道宽度，需要较大的能量和较长时间。

2.4激光背面隐形切割，激光通过晶圆背面硅层投射切割，通过在聚焦在特定高度形成改质层，将硅层隐裂，然后通过研磨和低温扩张将改质层拉裂，达到晶粒分离的效果。该方案需要在晶圆制造时，在晶圆内部电路专门设定保护层，防止激光从背面切割时在Si硅衬底层的激光散射对内部晶体管电路造成损伤。

3等离子切割。一般通过气体对硅层进行干法蚀刻，同时要求切割道上面不能有金属层或者特定图形残留。

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3D NAND晶圆切割工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种3D NAND晶圆切割工艺，包括如下步骤：

S1：取待加工的晶圆，晶圆背面为硅衬底，晶圆正面为电路层；晶圆正面设置有若干切割道用于晶粒分离；

S2：将玻璃载板1粘贴在晶圆正面的电路层上；

S3：对晶圆硅衬底进行减薄处理；

S4：在玻璃载板2上面事先承压一层粘接膜，将硅衬底压合到粘接膜上面；

S5：去除玻璃载板1；

S6：使用光刻工艺在晶圆表面涂光阻、曝光、显影；

S7：然后通过湿法蚀刻去除切割道的金属层，露出硅衬底；

S8：通过干法蚀刻，去除切割道区域的硅衬底；

S9：通过选用合适宽度的刀片，通过刀片将粘接膜分离。

优选的：所述S1步骤中，晶圆背面的硅衬底厚度介于700-800um之间，晶圆正面的电路层厚度为2-30um。