[發明專利]晶圓切割的方法

無效

• 申請號: 200910056124.0
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN101989572A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 趙俊;金寶寧;秦偉;楊渝書;單雙
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;H01L21/311
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種晶圓切割的方法。

背景技術

在半導體制程中，通常是將晶圓切割成一個個芯片，然后將這些芯片做成功能不同的半導體封裝結構。圖1為晶圓的俯視圖。晶圓由多個芯片101組成，而芯片101間則以切割道(scribe?line)102相隔。每個芯片101通過沉積、微影、蝕刻、摻雜及熱處理等工藝，在半導體襯底上形成元件、疊層、互連線以及焊墊等；切割道102用于延此處分為一個個芯片，所以不存在功能元件，一般在半導體襯底上有依次形成的氧化層和氮化層。

現有技術中對晶圓進行切割的方法包括：首先利用研磨機的磨輪對晶圓進行背部減薄(backside?grinding)，接著利用切割刀具，沿著芯片101間的切割道，自晶圓的有源表面向背面進行切割，使一個個芯片101分離，形成獨立的芯片。其中，晶圓的有源表面指在半導體襯底上形成元件、疊層、互連線以及焊墊等的表面，而另一面則成為晶圓的背面。

由于在同樣晶圓上要求制作的芯片數量越來越多，所以切割道的寬度要相應變窄，由原來200微米的切割道寬度，變為80微米以下。隨著切割道的變窄，采用現在的晶圓切割技術，已經不再適用。這是由于利用切割刀具沿切割道切割芯片時，切割道附近都會承受應力，切割道越窄，其臨近的芯片承受的應力就越大，所以容易產生崩邊(chipping)和晶圓破損問題。

發明內容

有鑒于此，本發明解決的技術問題是：具有窄切割道的晶圓，在切割時發生晶圓損傷的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

本發明公開了一種晶圓切割的方法，提供一具有切割道和芯片的晶圓，該方法包括：

沿晶圓切割道干法刻蝕到半導體襯底；

對所述晶圓進行背部減薄；

采用濕法刻蝕將芯片分離。

所述干法刻蝕的具體方法為：

在所述晶圓表面涂布光阻膠層；

曝光顯影圖案化所述光阻膠層，所述圖案化光阻膠層的開口對準切割道；

以所述圖案化的光阻膠層為掩膜，對切割道的氮化層和氧化層依次進行刻蝕，在切割道露出晶圓的半導體襯底。

所述氮化層的厚度為5000～10000埃；所述氧化層的厚度為40000～70000埃。

刻蝕氮化層在刻蝕反應腔內進行，刻蝕反應腔壓力為100～200毫托mT；高頻射頻功率為1000～2000瓦；低頻頻射頻功率為300～600瓦；氬氣Ar的流量為200～400標準立方厘米/分鐘sccm；六氟化硫SF₆的流量為10～40sccm；三氟甲烷CHF₃的流量為10～40sccm；四氟化碳CF₄的流量為20～50sccm。

所述刻蝕氮化層的時間為100～200秒。

刻蝕氧化層在刻蝕反應腔內進行，刻蝕反應腔壓力為50～120mT；高頻射頻功率為1000～2000瓦；低頻頻射頻功率為600～1000瓦；所Ar的流量為100～200sccm；八氟化四碳C₄F₈的流量為10～30sccm；氧氣的流量為10～30sccm。

所述刻蝕氧化層的時間為300～500秒。

所述對晶圓減薄后的厚度為80～100微米。

所述濕法刻蝕將芯片分離采用硫酸。

由上述的技術方案可見，本發明通過采用干法刻蝕和濕法刻蝕相結合的方法完成晶圓切割，替代了使用切割刀具的晶圓切割方法，有效防止了切割刀具在較窄切割道上進行切割，使得臨近芯片承受較大應力，導致晶圓破損的問題。本發明采用了較為柔和的實施方法，以實現本發明的目的：在切割后實現晶圓芯片的完好。

附圖說明

圖1為晶圓俯視圖。

圖2為本發明切割晶圓的方法流程示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案、及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發明進一步詳細說明。

本發明在切割晶圓時，不使用切割刀具，而采用干法刻蝕和濕法刻蝕相結合的方法完成切割，使得芯片不受損傷。

本發明切割晶圓的方法流程示意圖如圖2所示。其包括以下步驟：

步驟21、沿晶圓切割道干法刻蝕，到半導體襯底。