[發(fā)明專利]制造半導(dǎo)體芯片的方法以及包含通過該方法獲得的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880104976.6
• 申請日: 2008-08-21
• 公開（公告）號: CN101796629A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙光濟(jì);張敬豪
• 申請（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 郭國清;樊衛(wèi)民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體芯片的方法。更具體地講，本發(fā)明涉及包 括下列步驟的制造半導(dǎo)體芯片的方法：將半導(dǎo)體晶片切片，這能抑制 半導(dǎo)體器件被在晶片切片期間大量產(chǎn)生的硅塵污染，從而降低并抑制 在后續(xù)引線結(jié)合處理中的缺陷、傳感器表面的污染或由硅塵引起的表 面損壞。

背景技術(shù)

目前，由于個人信息/通信終端已推廣，半導(dǎo)體器件已隨著與這些 終端相關(guān)的電子元件不斷發(fā)展。另外，已在加快發(fā)展制造更緊湊和精 確的半導(dǎo)體器件的方法。

半導(dǎo)體器件還稱為“芯片尺寸封裝”，其是用絕緣材料封裝的“芯 片”(在其上形成電路、從硅晶片中分離的芯片)。在本發(fā)明中，“芯 片”是指“半導(dǎo)體芯片”。

一種制造半導(dǎo)體器件的通用方法，包括制造晶片的步驟、處理晶 片的步驟和封裝晶片的步驟。如果需要的話，在通過晶片處理步驟在 晶片一個表面10a上形成電路圖案后，可進(jìn)行磨削步驟以降低半導(dǎo)體器 件的厚度。在磨削步驟中，可通過研磨機(jī)20移除沒有電路圖案的晶片 10的背表面10b，如圖1a所示。

此時，通常將用于背部磨削的條帶14附接到具有電路圖案的晶片 表面10a，以保護(hù)電路圖案。

在將用于背部磨削的條帶14從其上形成有電路圖案的晶片的頂部 表面10a移除之后，可將切割帶15附接到晶片10的背表面10b。然后， 如圖1c和1d所示，使晶片10經(jīng)受切片處理以切割晶片，使得可從一 個晶片10獲得成百的芯片13。

同時，如圖1e所示，在制造晶片10時在芯片和另一芯片之間約 100μm的預(yù)定間隔處形成帶線19，使得在切片處理期間沿著帶線19用 刀片切割晶片。

另外，在切割帶線19的切片處理中，根據(jù)晶片10的硬度、柔軟 性和耐磨性以及半導(dǎo)體器件的特性選擇刀片30。此外，為抑制單獨(dú)分 開的芯片13被切割工作引起的沖擊影響而漂移(flying)，將切割帶 15附接到晶片。

通過輻照紫外線到其上，以固化條帶的粘合劑層并降低條帶的附 著時間值，將上述切割帶15從晶片的背表面10b移除。在移除切割帶 15后，可單獨(dú)拾取芯片并將其安裝到印刷電路板上。然后，通過引線 結(jié)合將芯片電連接到印刷電路板，然后組裝所得的結(jié)構(gòu)來提供具有所 需特性的成品半導(dǎo)體器件。

然而，因為需要薄且緊湊型半導(dǎo)體器件，所以增加了晶片厚度。 另外，為節(jié)省制造成本、提高生產(chǎn)率，已增大晶片直徑來增加芯片或 由晶片產(chǎn)生的半導(dǎo)體器件的數(shù)量。為此，已使用刀片將寬薄晶片用于 切片處理。然而，這種晶片可被刀片引起的機(jī)械沖擊損壞或破裂。

為解決上述問題，已提議在切片處理期間在較低速率、但切割深 度更大情況下進(jìn)行刀片切割。然而，在這種情況下，在晶片的切割表 面上產(chǎn)生了增加量的硅塵。

這種硅塵18包括鎳、金剛石塵、合金和由刀片產(chǎn)生的其他殘余。 硅塵在刀片切割處理期間漂移，然后粘附到芯片的結(jié)合墊11，如圖1f 所示。

同時，設(shè)計具有小區(qū)的芯片結(jié)合墊11是無可避免的，因為為增加 在較小芯片上邏輯元件的集成度，應(yīng)增加I/O數(shù)量。因此，如果硅塵 18粘附到具有小區(qū)的芯片上，則在后續(xù)的引線結(jié)合處理中難以確保結(jié) 合的可靠性。

例如，甚至在將Au線結(jié)合到由Al形成的結(jié)合墊，而硅塵18留在 具有小區(qū)的結(jié)合墊上時，因為在兩金屬之間沒有有效形成金屬間化合 物(AuAl₂)，所以不能順利地進(jìn)行結(jié)合，導(dǎo)致結(jié)合強(qiáng)度降低、電阻增 大。因此，在使所得的半導(dǎo)體器件經(jīng)受溫度應(yīng)力時，可發(fā)生結(jié)合線打 開的情況或可使半導(dǎo)體器件劣化。

為解決上述問題，已提議將混合二氧化碳(CO₂)的去離子(DI) 水噴灑到晶片上以將硅塵從晶片移除。然而，在這種情況下，為提高 清潔能力添加的二氧化碳?xì)怏w可與結(jié)合墊11的金屬反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)合墊 11腐蝕。

另外，結(jié)合墊的這種腐蝕在后續(xù)引線結(jié)合處理中降低了引線結(jié)合 質(zhì)量，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的電可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明人已確定有必要提供將半導(dǎo)體晶片切片的方法，以 抑制不期望的殘留(例如硅塵)存在于半導(dǎo)體芯片表面上，并芯片上 的金屬腐蝕。

本發(fā)明的各種實施例抑制半導(dǎo)體芯片表面被在切片晶片處理期間 產(chǎn)生的硅塵污染，并抑制表面被硅塵和/或引線結(jié)合中的缺陷損壞。