本发明涉及芯片解理,具体而言,涉及一种将激光巴条解理成芯片的解理方法。
背景技术:
1、现有技术将激光巴条解理为芯片的过程如说明书附图1(a)、1(b)所示。在图1(a)中,在胶膜1上粘附有待解理的激光巴条2,对激光巴条进行划线4,如图1(b)所示,对激光巴条2进行裂片,将芯片3沿着划线4解理分开。
2、对于半导体激光器而言,在从激光巴条解理芯片的过程中,需要确保解理出的芯片腔面干净、无破损、无颗粒,不影响激光芯片的正常使用;且腔面无裂纹、无金属拉丝。若腔面在解理的过程中出现裂纹,则会影响芯片出光质量以及芯片长期使用寿命,若腔面在解理的过程中出现金属拉丝,则后期芯片使用过程中,金属拉丝与芯片外延层的n极接触进而导致芯片短路,严重影响芯片正常工作。因此,芯片解理质量对于芯片后期使用至关重要。
3、在现有对激光巴条的解理工艺中,在对激光巴条划线之后直接进行裂片,如图1(b)所示,相邻芯片之间在裂片时容易发生互相碰撞,而导致裂开的芯片腔面被破损等,影响芯片的后续使用。
技术实现思路
1、本发明提供了一种将激光巴条解理成芯片的解理方法,具体技术方案如下。
2、一种将激光巴条解理成芯片的解理方法,包括以下4个步骤:
3、步骤1,将待解理的至少一个激光巴条的n面粘附在胶膜上;
4、步骤2,对待解理的每个激光巴条在相邻两芯片之间进行划线;
5、步骤3,将粘附有激光巴条的所述胶膜转移至扩膜机上,对所述胶膜进行第一次扩膜,扩膜完成后所述胶膜处于第一扩张状态,并保持胶膜的第一扩张状态;
6、步骤4,将处于第一扩张状态的所述胶膜转移至裂片机上,用裂片机的劈刀从激光巴条n面沿着步骤2中的所述划线对激光巴条进行裂片,使位于激光巴条上的芯片相互分离。
7、优选的,解理方法还包括步骤5,将步骤4的所述胶膜再次转移至扩膜机上,对处于第一扩张状态的所述胶膜进行第二次扩膜,扩膜完成后所述胶膜处于第二扩张状态,保持胶膜的第二扩张状态,拾取所述胶膜上已经分离的芯片。
8、优选的,所述步骤3、步骤5中,胶膜所在平面上芯片沿着激光巴条的排列方向为第一方向,第一次扩膜和第二次扩摸均沿着所述第一方向对胶膜进行扩膜。
9、优选的,在所述胶膜所在平面上,第二方向与所述第一方向垂直,所述步骤3、步骤5分别进行扩膜时,将加热块对称设置在所述胶膜上沿第二方向的两侧位置处,扩膜时使用加热块同时加热所述胶膜上沿第二方向的两侧位置处。
10、优选的,在胶膜上沿第二方向的两侧位置处,每一侧均设置有至少一个加热块。
11、优选的,所述加热块的加热温度为60℃~80℃。
12、优选的,所述步骤3、步骤5中,所述扩膜机包括晶圆铁环、扩膜顶盘、子母环,所述子母环包括子环和母环,所述胶膜放置在晶圆铁环上,在所述胶膜的下方设置扩膜顶盘,所述扩膜顶盘向上运动以带动所述胶膜向上运动,对所述胶膜进行扩张,扩张完成后使用所述子环和母环夹持所述胶膜,以保持所述胶膜的扩张状态。
13、优选的,所述步骤3中,所述扩膜顶盘的上升高度为5mm-9mm。
14、优选的,所述步骤5中,所述扩膜顶盘的上升高度为15mm-20mm。
15、优选的,在步骤3中,第一次扩膜结束后使用内径为第一长度的子母环固定所述胶膜的第一扩张状态,在步骤5中,第二次扩膜结束后使用内径为第二长度的子母环固定所述胶膜的第二扩张状态,所述第二长度小于所述第一长度,所述子母环的内径为子环的外径。
16、优选的,所述步骤2中,从芯片n面的尾端进行划线,划痕长度为300微米-500微米。
17、优选的,所述步骤4中,所述裂片机的劈刀从芯片尾端沿所述划线位置作用于芯片的n面进行下压,使得相邻两个芯片沿着划线解理而分离。
18、优选的,所述步骤4中,劈刀下压的倾角为θ,sinθ=1/800。
19、优选的,所述步骤4中,在芯片p面下方设置视觉系统,所述视觉系统通过扫描所述激光巴条以寻找所述划线的位置,劈刀被移动到芯片上所述划线的位置以作用于芯片。
20、优选的,每个激光巴条上待解理的芯片总数为2的n次幂,在所述步骤5中,按照半裂片的顺序对巴条上的多个芯片进行裂片,每一次劈刀作用于所述划线的位置,所述划线的位置两侧的芯片个数相同。
21、优选的,在步骤3和步骤4之间,还包括在芯片p面设置保护膜以保护芯片的步骤。
22、优选的,所述步骤1中,将待解理的多个激光巴条粘附在胶膜上,胶膜所在平面上芯片沿着激光巴条的排列方向为第一方向,第二方向与所述第一方向垂直,沿第二方向相邻激光巴条之间的间距大于劈刀长度与巴条宽度之差。
23、优选的,所述步骤1中,所述胶膜的粘度为0.5-1.0n/20mm,所述胶膜的伸长率为200%-300%。
24、优选的,所述步骤2中,通过划线在所述芯片上产生划痕的深度为芯片厚度的1/3-2/3。
25、本发明提供的从激光巴条解理芯片的解理方法,其具有以下技术效果:
26、(1)本发明在激光巴条划线后、裂片前增加了扩膜步骤,对划线两侧的相邻芯片之间施加预应力,使得芯片在裂开瞬间能够分开一定距离,避免了芯片裂开时发生碰撞损坏腔面。
27、(2)进一步地,为提高裂开芯片的腔面质量,本发明对裂片前扩摸方向的控制进行了研究,从而能够将预应力精准地沿划线方向施加在两侧的芯片上,避免了对芯片施加其它方向的预应力,裂片时芯片能够沿着划线方向自然而然地分离,分离后的芯片腔面无裂纹、无金属拉丝,进一步提高了芯片后续使用的可靠性。
28、(3)相对于现有技术,本发明对裂片后、从胶膜上拾取芯片前的扩膜方向也进行了精准控制,使得胶膜中间粘附有芯片的部分能够沿着芯片排列方向再次扩张,进一步沿着芯片排列方向增大已经分离开的芯片之间的距离,避免了对胶膜进行360°扩张,导致已裂开的芯片排列歪斜或距离过近,拾取过程中芯片之间再次发生碰撞,提高了芯片解理的良率。
29、(4)本发明还对划线步骤中划痕深度、划痕位置和长度、裂片工艺中劈刀在芯片的下压角度、裂片顺序等进行了研究,进一步保证芯片能够沿着划线自然而然地解离开,保持解理开的腔面完整,避免对芯片腔面产生划痕、裂纹或者金属拉丝,提高了芯片解理的良率。
30、(5)本发明在裂片前对胶膜进行扩膜,在待解理分离的芯片之间施加预应力,使裂片环节芯片分离变得容易,减小了裂片过程中劈刀的下压量,长期使用过程中减小了对劈刀设备的磨损,提高了劈刀设备的使用寿命。
1.一种将激光巴条解理成芯片的解理方法,其特征在于,包括以下4个步骤:
2.如权利要求1所述的解理方法,其特征在于,还包括步骤5,将步骤4的所述胶膜再次转移至扩膜机上,对处于第一扩张状态的所述胶膜进行第二次扩膜,扩膜完成后所述胶膜处于第二扩张状态,保持胶膜的第二扩张状态,拾取所述胶膜上已经分离的芯片。
3.如权利要求2所述的解理方法,其特征在于,所述步骤3、步骤5中,胶膜所在平面上芯片沿着激光巴条的排列方向为第一方向,第一次扩膜和第二次扩摸均沿着所述第一方向对胶膜进行扩膜。
4.如权利要求3所述的解理方法,其特征在于,在所述胶膜所在平面上,第二方向与所述第一方向垂直,所述步骤3、步骤5分别进行扩膜时,将加热块对称设置在所述胶膜上沿第二方向的两侧位置处,扩膜时使用加热块同时加热所述胶膜上沿第二方向的两侧位置处。
5.如权利要求4所述的解理方法,其特征在于,在胶膜上沿第二方向的两侧位置处,每一侧均设置有至少一个加热块。
6.如权利要求4所述的解理方法,其特征在于,所述加热块的加热温度为60℃~80℃。
7.如权利要求2所述的解理方法,其特征在于,所述步骤3、步骤5中,所述扩膜机包括晶圆铁环、扩膜顶盘、子母环,所述子母环包括子环和母环,所述胶膜放置在晶圆铁环上,在所述胶膜的下方设置扩膜顶盘,所述扩膜顶盘向上运动以带动所述胶膜向上运动,对所述胶膜进行扩张,扩张完成后使用所述子环和母环夹持所述胶膜,以保持所述胶膜的扩张状态。
8.如权利要求7所述的解理方法,其特征在于,所述步骤3中,所述扩膜顶盘的上升高度为5mm-9mm。
9.如权利要求7所述的解理方法,其特征在于,所述步骤5中,所述扩膜顶盘的上升高度为15mm-20mm。
10.如权利要求7所述的解理方法,其特征在于,在步骤3中,第一次扩膜结束后使用内径为第一长度的子母环固定所述胶膜的第一扩张状态,在步骤5中,第二次扩膜结束后使用内径为第二长度的子母环固定所述胶膜的第二扩张状态,所述第二长度小于所述第一长度,所述子母环的内径为子环的外径。
11.如权利要求1所述的解理方法,其特征在于,所述步骤2中,从芯片n面的尾端进行划线,划痕长度为300微米-500微米。
12.如权利要求11所述的解理方法,其特征在于,所述步骤4中,所述裂片机的劈刀从芯片尾端沿所述划线位置作用于芯片的n面进行下压,使得相邻两个芯片沿着划线解理而分离。
13.如权利要求1所述的解理方法,其特征在于,所述步骤4中,劈刀下压的倾角为θ,sinθ=1/800。
14.如权利要求1所述的解理方法,其特征在于,所述步骤4中,在芯片p面下方设置视觉系统,所述视觉系统通过扫描所述激光巴条以寻找所述划线的位置,劈刀被移动到芯片上所述划线的位置以作用于芯片。
15.如权利要求1所述的解理方法,其特征在于,每个激光巴条上待解理的芯片总数为2的n次幂,在所述步骤5中,按照半裂片的顺序对巴条上的多个芯片进行裂片,每一次劈刀作用于所述划线的位置,所述划线的位置两侧的芯片个数相同。
16.如权利要求1所述的解理方法,其特征在于中,在步骤3和步骤4之间,还包括在芯片p面设置保护膜以保护芯片的步骤。
17.如权利要求1至16任一项所述的解理方法,其特征在于,所述步骤1中,将待解理的多个激光巴条粘附在胶膜上,胶膜所在平面上芯片沿着激光巴条的排列方向为第一方向,第二方向与所述第一方向垂直,沿第二方向相邻激光巴条之间的间距大于劈刀长度与巴条宽度之差。
18.如权利要求1至16任一项所述的解理方法,其特征在于,所述步骤1中,所述胶膜的粘度为0.5-1.0n/20mm,所述胶膜的伸长率为200%-300%。
19.如权利要求1至16任一项所述的解理方法,其特征在于,所述步骤2中,通过划线在所述芯片上产生划痕的深度为芯片厚度的1/3-2/3。