一种基板切割方法与流程

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种基板切割方法。

背景技术：

在半导体技术领域，特别是新兴的微机电系统(mems)领域，器件种类非常丰富，其原理也各不相同。有些器件要求的最后敏感层非常脆弱易碎。所以在器件的晶圆制造工艺完成以后，要求有对器件敏感层无损的切割方法将器件分离出来，通常采用的是激光切割。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

本申请的发明人发现，激光切割工艺本身非常昂贵，而且工艺调试也比较困难，通常不同的产品就需要不同的工艺参数。

本申请实施例提供一种基板切割方法，使用半导体工艺中的除激光刻蚀之外的其它的刻蚀工艺对基板的待切割区域进行蚀刻处理，从而仅在待切割区域的横向或厚度方向保留基板的一部分，降低了对基板进行切割的难度，并且降低了切割工艺的成本。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种基板切割方法，用于切割基板，所述基板的正面形成有具有预定功能的功能区域，所述基板还具有围绕该功能区域的待切割区域，该方法包括：

从所述待切割区域的正面刻蚀所述待切割区域至第一深度；以及

从所述基板的背面刻蚀所述基板，同时刻蚀掉所述功能区域背面的基板以及从所述待切割区域的背面刻蚀所述基板至第二深度，其中，所述第一深度与所述第二深度的和小于所述基板的厚度。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述待切割区域的剩余厚度的基板的厚度为50～100微米。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述功能区域在平行于所述基板的正面方向上的横向尺寸大于所述待切割区域在平行于所述基板的正面方向上的横向尺寸。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，根据所述功能区域背面基板的刻蚀速度和所述待切割区域的背面的刻蚀速度的比值，以及所述待切割区域的剩余厚度的基板的厚度，确定从所述待切割区域的正面进行刻蚀的所述第一深度。

根据本申请实施例的另一个方面，提供另一种基板切割方法，用于切割基板，所述基板的正面形成有具有预定功能的功能区域，所述基板还具有围绕该功能区域的待切割区域，所述功能区域与所述基板的正面之间形成有钝化层，该方法包括：

从所述基板的背面刻蚀所述待切割区域的一部分，以及所述功能区域背面的基板，其中，所述待切割区域的一部分被刻透。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述待切割区域的未被刻蚀的部分的横向尺寸的最小值小于所述切割区域的宽度。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述待切割区域的未被刻蚀的部分的横向尺寸的最小值为30～50微米。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，在所述待切割区域的长度方向上，所述待切割区域的未被刻蚀的部分与被刻透的部分交替分布。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述基板切割方法还包括：

切断所述待切割区域的保留的基板，使相邻的所述功能区域彼此分离。

本申请的有益效果在于：使用半导体工艺中的除激光刻蚀之外的其它的刻蚀工艺对基板的待切割区域进行蚀刻处理，从而仅在待切割区域的横向或厚度方向保留基板的一部分，降低了对基板进行切割的难度，并且降低了切割工艺的成本。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本实施例的基板的正面的一个示意图；

图2是本实施例的基板的厚度方向的截面示意图；

图3是本实施例的基板切割方法的一个示意图；

图4是步骤301处理之后的基板的一个截面示意图；

图5是步骤302之后的截面的一个示意图；

图6是本实施例的基板切割方法的另一个示意图

图7是步骤601处理之后待切割区域的未被刻蚀的部分与被刻透的部分的一个示意图；

图8是步骤601处理之后待切割区域的未被刻蚀的部分与被刻透的部分的另一个示意图；

图9是步骤601之后的基板的一个截面示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本申请各实施例的说明中，为描述方便，将平行于基板的表面的方向称为“横向”，将垂直于基板的表面的方向称为“纵向”，其中，各部件的“厚度”是指该部件在“纵向”的尺寸。

实施例1

本申请实施例提供一种基板切割方法。该基板切割方法用于切割基板。

图1是本实施例的基板的正面的一个示意图，图2是本实施例的基板的厚度方向的截面示意图。如图1和图2所示，该基板100形成有具有预定功能的功能区域101，以及围绕该功能区域101的待切割区域102。

在本实施例中，功能区域101可以是具有微机械结构或电路结构的区域。在功能区域101中，由于微机械结构或电路结构的区别，该预定功能有所区别。在一个实施方式中，该功能区域101例如可以具有红外热堆的结构。

在本实施例中，待切割区域102可以成为窄长的形状，即，沿长度方向l延伸，因此，也可以被称为切割道区域。

图3是本实施例的基板切割方法的一个示意图，如图3所示，该基板切割方法包括：

步骤301、从所述待切割区域的正面刻蚀所述待切割区域至第一深度；以及

步骤302、从所述基板的背面刻蚀所述基板，同时刻蚀掉所述功能区域背面的基板以及从所述待切割区域的背面刻蚀所述基板至第二深度，其中，所述第一深度与所述第二深度的和小于所述基板的厚度。

在本实施中，经过步骤301和步骤302的处理后，待切割区域中的基板的剩余厚度等于基板的原始厚度减去第一深度再减去第二深度的厚度。该待切割区域的剩余厚度的基板的厚度例如可以为50～100微米，由此，可以使用与激光切割工艺一致的崩片夹具使待切割区域中具有该剩余厚度的基板断裂，从而使相邻的功能区域彼此分离。

在本实施例中，基板的正面和背面可以都具有预先形成有刻蚀保护图形，该刻蚀保护图形例如是光刻胶等。从刻蚀保护图形中露出的基板的表面，在步骤301或步骤302中被刻蚀，覆盖于该刻蚀保护图形下的基板的表面不在步骤301或步骤302中被刻蚀。

在本实施例中，步骤301的刻蚀和步骤302的刻蚀可以采用不同于激光刻蚀的其它刻蚀方法，例如，使用腐蚀液的湿法刻蚀、或者反应离子刻蚀(rie)等。

步骤301的刻蚀的第一深度例如可以是20微米。

在本实施例中，功能区域101在平行于基板的正面方向上的横向尺寸l1可以大于待切割区域102在平行于基板的正面方向上的横向尺寸l2(如图1所示)，由此，在步骤302中同时刻蚀功能区域101背面的基板100以及待切割区域102的背面时，由于刻蚀过程中的负载效应(loadeffect)，功能区域101背面的基板的刻蚀速度较快，因此，当功能区域101背面的基板100完全刻蚀从而将功能区域完全释放时，待切割区域102仅被刻蚀第二深度，从而使待切割区域102的基板保留一定的厚度。

在本实施例中，可以根据功能区域101背面基板的刻蚀速度和待切割区域102的背面的刻蚀速度的比值，以及待切割区域102的剩余厚度的基板的厚度，确定从待切割区域102的正面进行刻蚀的该第一深度，由此可以在通过步骤301和步骤302处理之后，待切割区域102的基板具有一定的剩余厚度。

图4是步骤301处理之后的基板的一个截面示意图，图5是步骤302之后的截面的一个示意图。

如图4所示，在步骤301中，待切割区域102的正面刻蚀的第一深度h1为20微米左右。

如图5所示，在步骤302之后，功能区域101下方的基板被完全刻蚀，而待切割区域102的背面的第二深度h2的基板被刻蚀，基板的剩余厚度为50～100微米。

图6是本实施例的基板切割方法的另一个示意图，如图6所示，该基板切割方法包括：

步骤601、从所述基板的背面刻蚀所述待切割区域102的一部分，以及所述功能区域101背面的基板，其中，所述待切割区域102的一部分被刻透。

在本实施中，经过步骤601的处理后，待切割区域102中的基板在横向上的部分区域被刻透。

在本实施例中，待切割区域102的未被刻蚀的部分的横向尺寸的最小值可以小于切割区域的宽度(即，切割道的宽度)，例如，待切割区域102的未被刻蚀的部分的横向尺寸的最小值为30～50微米。因此，该待切割区域102在横向上的剩余部分的横向尺寸较小，由此，可以使用与激光切割工艺一致的崩片夹具使待切割区域102在横向上的剩余部分断裂，从而使相邻的功能区域101彼此分离。

在本实施例中，基板的背面可以具有预先形成有刻蚀保护图形，该刻蚀保护图形例如是光刻胶等。从刻蚀保护图形中露出的基板的表面，在步骤601中被刻蚀，覆盖于该刻蚀保护图形下的基板的表面不在步骤601中被刻蚀。

在本实施例中，步骤601的刻蚀可以采用不同于激光刻蚀的其它刻蚀方法，例如，使用腐蚀液的湿法刻蚀、或者反应离子刻蚀(rie)等。

在本实施例的步骤601中，待切割区域102的背面和功能区域101下方的基板被同时刻蚀，尽管二者的刻蚀速率可能不相同，但是，通过适当延长刻蚀的时间，可以使待切割区域102的露出于刻蚀保护图形的部分被完全刻透。此外，为了避免刻蚀对功能区域101造成损坏，功能区域101与基板之间可以形成有钝化层，防止刻蚀过程对功能区域101产生破坏。

在本实施例中，在待切割区域102的长度方向上，待切割区域102的未被刻蚀的部分与被刻透的部分可以交替分布。

图7是步骤601处理之后待切割区域102的未被刻蚀的部分与被刻透的部分的一个示意图，图8是步骤601处理之后待切割区域102的未被刻蚀的部分与被刻透的部分的另一个示意图。

如图7和图8所示，在待切割区域102的长度方向l上，待切割区域102102的未被刻蚀的部分1021和被刻透部分1022交替分布。在本实施例中，未被刻透的部分1021的形状在图7和图8中并不相同，此外，图7和图8所示仅是示意，未被刻透的部分1021也可以是其它形状。

如图7和图8所示，未被刻透的部分1021的横向尺寸中的最小尺寸d可以是30～50微米。

图9是步骤601之后的基板的一个截面示意图，如图9所示，在待切割区域102，基板的部分区域1022被刻透，即，从基板的下表面到上表面被刻穿。功能区域101下方的基板被刻蚀掉。

在本实施例中，使用半导体工艺中的除激光刻蚀之外的其它的刻蚀工艺对基板的待切割区域进行蚀刻处理，从而仅在待切割区域的横向或厚度方向保留基板的一部分，降低了对基板进行切割的难度，并且降低了切割工艺的成本。

由此，本实施例可以避免激光切割带来的复杂的工艺参数调试，更重要的是带来切割成本的极大降低，在前道晶圆厂就可以完成主要的切割工作，提供一站式的服务。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。