[發(fā)明專利]晶片切割過程中顆粒污染的減輕

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880045337.0
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN110998826B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 類維生;樸懷生;艾杰伊·庫瑪;布拉德·伊頓
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;H01L21/76;H01L21/67;H01L21/683
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

描述了切割半導(dǎo)體晶片的方法。在一個(gè)示例中，一種對在其上具有多個(gè)集成電路的晶片進(jìn)行切割的方法包含：將晶片切割成設(shè)置在切割帶上的多個(gè)單切裸片(singulated?die)。所述方法還包含在切割帶上的多個(gè)單切裸片上方和之間形成材料層。所述方法還包括使切割帶擴(kuò)展，其中在擴(kuò)展期間在材料層上收集多個(gè)顆粒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體處理領(lǐng)域，并且特別地涉及切割半導(dǎo)體晶片的方法，每個(gè)晶片上具有多個(gè)集成電路。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體晶片處理中，在由硅或其他半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片(也稱為基板)上形成集成電路。通常，利用具有各種半導(dǎo)體、導(dǎo)電或絕緣材料的層來形成集成電路。使用各種眾所周知的工藝對這些材料進(jìn)行摻雜、沉積和蝕刻，以形成集成電路。每個(gè)晶片都經(jīng)處理以形成大量包含集成電路的單獨(dú)區(qū)域，所述集成電路被稱為小片(dice)。

在集成電路形成過程之后，將晶片“切割”以使各個(gè)裸片彼此分開，以用于封裝或在較大的電路中以未封裝的形式使用。用于晶片切割的兩種主要技術(shù)是劃片和鋸切。使用劃片，鑲金剛石尖的劃線器沿著預(yù)形成的刻劃線在晶片表面上移動。這些刻劃線沿著小片之間的空間延伸。這些空間通常稱為“街區(qū)(street)”。金剛石劃線器沿著街區(qū)在晶片表面中形成淺劃痕。在諸如用輥施加壓力時(shí)，晶片沿刻劃線分開。晶片中的斷裂遵循晶片基板的晶格結(jié)構(gòu)。劃片可用于厚度約為10密耳(千分之一英寸)或更小的晶片。對于較厚的晶片，目前鋸切是優(yōu)選的切割方法。

使用鋸切，以每分鐘高轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)的鑲金剛石尖的鋸接觸晶片表面，并沿著街區(qū)鋸切晶片。將晶片安裝在跨膜框拉伸的諸如粘合膜之類的支撐構(gòu)件上，并且將鋸片反復(fù)施加到豎直街區(qū)和水平街區(qū)上。劃片或鋸切的一個(gè)問題是，可能會沿著小片的切斷邊緣形成切屑和磕傷。另外，裂紋可能會形成并從小片的邊緣擴(kuò)展到基板中，并使集成電路無法工作。

崩角(chipping)和開裂對于劃片而言是特別成問題的，因?yàn)橹荒茉诮Y(jié)晶結(jié)構(gòu)的110方向上劃出正方形或矩形裸片的一側(cè)。

因此，切割裸片的另一側(cè)導(dǎo)致鋸齒狀的分離線。由于崩角和開裂，晶片上的小片之間需要額外的間隔，以防止損壞集成電路，例如使切屑和裂紋與實(shí)際集成電路保持某一距離。作為間距需求的結(jié)果，在標(biāo)準(zhǔn)大小的晶片上不能形成那么多的小片，并且浪費(fèi)了原本可以用于電路的晶片基板面(real?estate)。鋸的使用加劇了半導(dǎo)體晶片上的基板面的浪費(fèi)。鋸的刀片為約15微米厚。如此，為了確保圍繞由鋸所制造的切口的開裂和其他損傷不會損害集成電路，通常必須使每個(gè)小片的電路分開三至五百微米。此外，在切割之后，每個(gè)裸片都需要進(jìn)行大量清潔以去除由鋸切過程導(dǎo)致的顆粒和其他污染物。

還使用了等離子體切割，但也可能具有局限性。例如，妨礙等離子體切割的實(shí)施一種限制可能是成本。用于圖案化抗蝕劑的標(biāo)準(zhǔn)光刻操作可能使實(shí)施成本過高。可能妨礙等離子體切割的實(shí)施的另一限制是，對在沿街區(qū)切割時(shí)常遇到的金屬(例如，銅)進(jìn)行等離子體處理可產(chǎn)生生產(chǎn)問題或產(chǎn)量限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施方式包括切割半導(dǎo)體晶片的方法，每個(gè)晶片在其上具有多個(gè)集成電路。

在一個(gè)實(shí)施方式中，一種對在其上具有多個(gè)集成電路的晶片進(jìn)行切割的方法包含：將晶片切割成設(shè)置在切割帶上的多個(gè)單切(singulated)裸片。所述方法還包含在切割帶上的多個(gè)單切裸片上方和之間形成材料層。所述方法還包括使切割帶擴(kuò)展，其中在擴(kuò)展期間在材料層上收集多個(gè)顆粒。