半导体晶圆的分离方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体晶圆的分离方法。

背景技术：

1、随着半导体科技的日新月异的进步，对于半导体制造、加工的要求越来越高。传统的加工工艺中将晶圆切割成所需的单元必不可少，通常是采用刀片对晶圆进行切割。然而，机械切割时，半导体的切割道附近会承受较大的应力，容易引起边缘崩裂和晶圆破裂，另一种传统方式是采用激光刻蚀，以高功率的激光聚焦于晶圆表面，使晶圆局部温度升高而分解，但是激光切割存在切割成本高，并且切割口容易产生微裂痕等问题。

2、因此，亟待提供一种改进的半导体晶圆的分离方法以克服以上缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种改进的半导体晶圆的分离方法，降低晶圆切割时产生的应力，从而减少半导体发生崩裂的可能，提高产品的良品率。

2、为实现上述目的，本发明半导体晶圆的分离方法，包括以下步骤：

3、采用cf4和o2的混合气体在真空腔室内对晶圆的第一表面进行第一次离子刻蚀，形成第一刻蚀沟道；

4、采用sf6气体在真空腔室内对所述晶圆的第二表面进行第二次离子刻蚀，形成第二刻蚀沟道；

5、保护所述晶圆除所述第一刻蚀沟道和所述第二刻蚀沟道外的表面，将所述晶圆置于硅腐蚀液中进行湿法刻蚀，使所述第一刻蚀沟道和所述第二刻蚀沟道的深度加大从而相互连通。

6、与现有技术相比，本发明首先在晶圆的第一表面进行第一次离子刻蚀，继而在晶圆的相反的第二表面进行第二次离子刻蚀，在正反两个表面分别形成第一刻蚀沟道和第二刻蚀沟道，接着用湿法刻蚀的方法将保护后的晶圆置于硅腐蚀液中进行腐蚀，从而使第一刻蚀沟道和所述第二刻蚀沟道的深度加大从而相互连通，从而实现晶圆的分离。由此，两次离子刻蚀分别在晶圆的不同表面进行，晶圆没有被完全切割分离，晶圆的两个表面所受的应力被大大降低，而在非机械切割的湿法刻蚀中，晶圆所受的应力不会增加，从而减少半导体发生崩裂的可能，提高产品的良品率。

7、较佳地，所述第一次离子刻蚀中，所述混合气体的流量为800-1000sccm，所述cf4和所述o2的比例为4：1。

8、较佳地，所述第一次离子刻蚀中，还包括：控制真空腔室的温度为25-30℃，压强为20-50mtorr，源功率为1000-3000w，偏置功率为80-100w。

9、较佳地，所述第二次离子刻蚀中，所述sf6的流量为1300-1700sccm。

10、较佳地，所述第二次离子刻蚀中，还包括：控制真空腔室的温度25-30℃，压强为60-80mtorr，源功率为3500-4000w，偏置功率为150-200w。

11、较佳地，所述湿法刻蚀步骤中，所述第一刻蚀沟道和所述第二刻蚀沟道的深度总和为所述晶体的总分离深度的1/2至2/3。

12、较佳地，所述湿法刻蚀步骤中，所述硅腐蚀液为硝酸、氢氟酸及冰乙酸的混合液。

13、较佳地，硝酸：氢氟酸：冰乙酸的比例为7：2：1。

14、较佳地，所述湿法刻蚀步骤中，所述硅腐蚀液的温度为10-25℃，时间为10-20分钟，腐蚀深度为0.3-0.4mm。

技术特征：

1.一种半导体晶圆的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于，所述第一次离子刻蚀中，所述混合气体的流量为800-1000sccm，所述cf4和所述o2的比例为4：1。

3.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于，所述第一次离子刻蚀中，还包括：控制真空腔室的温度为25-30℃，压强为20-50mtorr，源功率为1000-3000w，偏置功率为80-100w。

4.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于：所述第二次离子刻蚀中，所述sf6的流量为1300-1700sccm。

5.如权利要求4所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于，所述第二次离子刻蚀中，还包括：控制真空腔室的温度25-30℃，压强为60-80mtorr，源功率为3500-4000w，偏置功率为150-200w。

6.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于：所述第一刻蚀沟道和所述第二刻蚀沟道的深度总和为所述晶体的总分离深度的1/2至2/3。

7.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于：所述湿法刻蚀步骤中，所述硅腐蚀液为硝酸、氢氟酸及冰乙酸的混合液。

8.如权利要求7所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于：硝酸：氢氟酸：冰乙酸的比例为7：2：1。

9.如权利要求1所述的半导体晶圆的分离方法，其特征在于：所述湿法刻蚀步骤中，所述硅腐蚀液的温度为10-25℃，时间为10-20分钟，腐蚀深度为0.3-0.4mm。

技术总结本发明公开的半导体晶圆的分离方法包括：采用CF4和O2的混合气体在真空腔室内对晶圆的第一表面进行第一次离子刻蚀，形成第一刻蚀沟道；采用SF6气体在真空腔室内对所述晶圆的第二表面进行第二次离子刻蚀，形成第二刻蚀沟道；以及保护所述晶圆除所述第一刻蚀沟道和所述第二刻蚀沟道外的表面，将所述晶圆置于硅腐蚀液中进行湿法刻蚀，使所述第一刻蚀沟道和所述第二刻蚀沟道的深度加大从而相互连通。该方法可降低晶圆切割时产生的应力，从而减少半导体发生崩裂的可能，提高产品的良品率。技术研发人员：何小麟受保护的技术使用者：东莞新科技术研究开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10