[發(fā)明專利]半導(dǎo)體芯片分離方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310283250.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN103633022A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·F·博格奧特;D·L·柯奈爾;M·J·塞登;J·A·尤德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L21/78
• 分類號(hào): H01L21/78;H01L21/3065
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 陳華成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及電子，并且更具體地來講，涉及形成半導(dǎo)體的方法。

背景技術(shù)

過去，半導(dǎo)體行業(yè)使用了各種方法和設(shè)備以從半導(dǎo)體晶圓分離單獨(dú)的半導(dǎo)體芯片，該芯片在該半導(dǎo)體晶圓上制造。通常，使用稱為劃片或切割的技術(shù)以利用鉆石刀盤沿著在晶圓上單獨(dú)芯片之間形成的劃片網(wǎng)格或分離線來部分或全部切穿晶圓。為了允許進(jìn)行校準(zhǔn)并且考慮到切割輪的寬度，每個(gè)劃片網(wǎng)格通常具有較大寬度，一般大約一百五十（150）微米，這消耗了半導(dǎo)體晶圓的一大部分。另外，在半導(dǎo)體晶圓上劃每個(gè)分離線所需的時(shí)間可能超過一小時(shí)或更長時(shí)間。這個(gè)時(shí)間降低了生產(chǎn)設(shè)施的產(chǎn)量和制造能力。

已探索其他方法作為劃片的替代方法，這些方法已包括熱激光切割（TLS）、隱形切割（從晶圓的背面進(jìn)行激光切割）和等離子切割。相比于劃片和其他替代工藝，等離子切割是一種具有前景的工藝，因?yàn)樗С州^窄的劃片線，增加了產(chǎn)量，并可以以各種和靈活的圖案分離芯片。然而，等離子切割已具有制造實(shí)施方面的難題。這種難題已包括與晶圓背面層（如背金屬層）的不相符，因?yàn)槲g刻工藝還不能有效地從分離線移除背面層。從劃片線移除背面層對(duì)于促進(jìn)后續(xù)工藝（如貼裝和組裝工藝）是必要的。

因此，需要有一種從半導(dǎo)體晶圓分離芯片的方法，其中該方法從分離線內(nèi)分割背面層。若該方法具有成本效益、最小化對(duì)分割的芯片造成的任何損害或污染并支持回收工作，這將是有益的。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓的一個(gè)實(shí)施方案的簡化的平面圖；

圖2-10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的在從晶圓分離芯片的工藝中處于各種階段的圖1的半導(dǎo)體晶圓的實(shí)施方案的局部截面圖；

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的處于工藝的稍后階段的圖10或圖15的半導(dǎo)體晶圓的實(shí)施方案的局部截面圖；

圖12-15示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的處于從晶圓分離芯片的不同階段的圖1的半導(dǎo)體晶圓的實(shí)施方案的局部截面圖；以及

圖16示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的局部截面圖。

為了使圖示簡單和清晰，附圖中的元件不一定按比例繪制，并且不同附圖中的相同參考號(hào)代表相同的元件。另外，省略眾所周知的步驟和元件的描述和細(xì)節(jié)以簡化描述。為了使附圖清晰，器件結(jié)構(gòu)的某些區(qū)域（如摻雜區(qū)域或電介質(zhì)區(qū)域）可被圖示為具有大體上直線的邊緣和有精確角度的拐角。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解由于摻雜物的擴(kuò)散和活化或?qū)拥男纬桑@種區(qū)域的邊緣大體上可能不是直線的并且拐角可能不是精確的角度。此外，當(dāng)與半導(dǎo)體區(qū)域、晶圓或基底結(jié)合使用時(shí)，術(shù)語“主表面”指該半導(dǎo)體區(qū)域、晶圓或基底的表面，該表面形成與另一種材料（如電介質(zhì)、絕緣體、導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體）的界面。主表面可以具有在x、y和z方向上變化的構(gòu)造。

具體實(shí)施方式

圖1是圖示處于制造過程中稍后步驟的半導(dǎo)體晶圓10的簡化的平面圖。晶圓10包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片，如芯片12、14、16和18，這些芯片在半導(dǎo)體晶圓10上或作為半導(dǎo)體晶圓10的一部分形成。芯片12、14、16和18在晶圓10上彼此間隔開間距，在這些間距中將形成或界定分離線，如劃片線或分離線13、15、17和19。如本領(lǐng)域所熟知的，晶圓10上的全部半導(dǎo)體芯片大體上在各面上彼此間隔開區(qū)域，在這些區(qū)域中將形成劃片線或分離線，如分離線13、15、17和19。芯片12、14、16和18可以是任何種類的電子器件，包括半導(dǎo)體器件，如二極管、晶體管、分立器件、傳感器器件、光學(xué)器件、集成電路或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其他器件。在一個(gè)實(shí)施方案中，晶圓10具有完成的晶圓工藝，包括下文所述的背面層的形成。

圖2示出根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方案的在一種芯片分離方法中處于較早步驟的晶圓10的放大的截面圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，晶圓10附著到便于在多個(gè)芯片被分離后支撐這些芯片的承載基底、轉(zhuǎn)移帶或載帶30。這種載帶是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。在一個(gè)實(shí)施方案中，載帶30可以附著到框架40，該框架40可以包括框架部分或部分401和402。如所描述的，載帶30可以附著到框架部分401的表面4010和框架部分402的表面4020。