晶圓切割方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種晶圓切割方法，其包括：提供晶圓，該晶圓包括正面和與該正面相對(duì)應(yīng)的背面；依次通過鐳射切割工藝和機(jī)械切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進(jìn)行切割，以在所述晶圓的正面?zhèn)刃纬啥鄠€(gè)切割道；在形成有所述切割道的晶圓的正面上貼附研磨膠膜；對(duì)貼附有研磨膠膜的晶圓進(jìn)行背面研磨，以使所述切割道貫穿研磨后的晶圓，從而形成多個(gè)分離的芯片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的晶圓切割方法，由于采用了先依次鐳射切割和機(jī)械切割，后研磨工藝，并且鐳射切割不會(huì)產(chǎn)生切割應(yīng)力，因此，本發(fā)明中的晶圓切割方法可以避免或改善晶圓因切割而產(chǎn)生的正面碎片及金屬層間分層現(xiàn)象，尤其適用于切割低介電常數(shù)晶圓。
【專利說明】晶圓切割方法【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種晶圓切割方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在半導(dǎo)體制程中，需要將晶圓(wafer)切割成一個(gè)個(gè)芯片(die)，然后將這些芯片做成不同的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參考圖1所示，其為一個(gè)晶圓100的俯視圖。所述晶圓100包括正面110和與該正面110相對(duì)應(yīng)的背面，其中所述正面110上設(shè)置有若干個(gè)縱向及橫向的切割道(Cutting street)120，以界定出晶圓100中的若干個(gè)芯片130。其中，晶圓100的正面110是指在半導(dǎo)體襯底上形成元件、疊層、互連線以及焊墊等的表面。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓切割方法通常包括:首先利用研磨機(jī)的磨輪對(duì)晶圓100進(jìn)行背面減薄(backside grinding),接著利用切割刀具(比如,金剛石刀)沿著芯片130間的切割道120自晶圓100的正面110向背面進(jìn)行切割，使一個(gè)個(gè)芯片130分離，從而形成獨(dú)立的芯片。
[0004]但是，使用傳統(tǒng)工藝切·割晶圓，尤其是低介電常數(shù)的晶圓時(shí)，由于使用金剛石刀切害I](即常用的機(jī)械切割工藝)會(huì)產(chǎn)生切割應(yīng)力，因此，容易產(chǎn)生正面碎片及金屬層間分層現(xiàn)象。
[0005]因此，有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來克服上述問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓切割方法，其可以避免或改善晶圓因切割而產(chǎn)生的正面碎片及金屬層間分層現(xiàn)象，尤其適用于切割低介電常數(shù)晶圓。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶圓切割方法，其包括:提供晶圓，該晶圓包括正面和與該正面相對(duì)應(yīng)的背面；依次通過鐳射切割工藝和機(jī)械切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進(jìn)行切割，以在所述晶圓的正面?zhèn)刃纬啥鄠€(gè)切割道；在形成有所述切割道的晶圓的正面上貼附研磨膠膜；對(duì)貼附有研磨膠膜的晶圓進(jìn)行背面研磨，以使所述切割道貫穿研磨后的晶圓，從而形成多個(gè)分離的芯片。
[0008]進(jìn)一步的，提供的所述晶圓還包括半導(dǎo)體層和形成于所述半導(dǎo)體層上的金屬層，所述金屬層位于所述晶圓的正面。
[0009]進(jìn)一步的，依次通過鐳射切割工藝和機(jī)械切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進(jìn)行切割包括:首先通過所述鐳射切割工藝形成貫穿所述金屬層的多個(gè)預(yù)切割道；然后通過所述機(jī)械切割工藝于所述預(yù)切割道中繼續(xù)切割所述半導(dǎo)體層，以形成所述切割道。
[0010]進(jìn)一步的，所述預(yù)切割道自所述晶圓的正面貫穿所述金屬層，其末端延伸入所述半導(dǎo)體層。
[0011]進(jìn)一步的，所述晶圓切割方法其還包括:在形成有分離芯片的晶圓的背面貼附固定膠膜，并通過該固定膠膜將晶圓固定于晶圓架上；和去除固定于所述晶圓架上的晶圓的正面上的研磨膠膜。[0012]進(jìn)一步的，所述研磨膠膜為紫外線膠膜，去除固定于所述晶圓架上的晶圓的正面上的研磨膠膜包括:對(duì)該紫外線膠膜進(jìn)行紫外線光照；和揭除所述紫外線膠膜。
[0013]進(jìn)一步的，在形成有分離芯片的晶圓的背面貼附的固定膠膜為切割膠帶或者藍(lán)膜。
[0014]更進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體層為硅片層。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的晶圓切割方法，先依次通過鐳射切割(laser)和機(jī)械切割(Blade saw)在晶圓的正面形成多個(gè)切割道，后通過研磨工藝對(duì)晶圓的背面進(jìn)行減薄，從而形成多個(gè)彼此分離的芯片。由于采用了先依次鐳射切割和機(jī)械切割，后研磨工藝，并且鐳射切割不會(huì)產(chǎn)生切割應(yīng)力，因此，本發(fā)明中的晶圓切割方法可以避免或改善晶圓因切割而產(chǎn)生的正面碎片及金屬層間分層現(xiàn)象，尤其適用于切割低介電常數(shù)晶圓。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0017]圖1為一種晶圓的俯視圖；
[0018]圖2為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的晶圓切割方法的流程示意圖；
[0019]圖3A-3F為在一個(gè)具體實(shí)施例中圖2中的各個(gè)步驟得到的晶圓的剖面示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0020]為使本發(fā)明的上 的說明。
[0021]此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。
[0022]本發(fā)明中的晶圓切割方法,先依次通過錯(cuò)射切割(laser)和機(jī)械切割(Bladesaw)在晶圓的正面形成多個(gè)切割道，后通過研磨工藝對(duì)晶圓的背面進(jìn)行減薄，從而形成多個(gè)彼此分離的芯片。由于采用了先依次鐳射切割和機(jī)械切割，后研磨工藝，并且鐳射切割不會(huì)產(chǎn)生切割應(yīng)力，因此，本發(fā)明中的晶圓切割方法可以避免或改善晶圓因切割而產(chǎn)生的正面碎片及金屬層間分層現(xiàn)象，尤其適用于切割低介電常數(shù)晶圓。
[0023]請(qǐng)參考圖2所示，其為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的晶圓切割方法200的流程示意圖。圖3A-3F為在一個(gè)具體實(shí)施例中與圖2中的各個(gè)步驟得到的晶圓的剖面示意圖。
[0024]步驟210，提供晶圓300，該晶圓300包括正面310和與該正面310相對(duì)應(yīng)的背面320。結(jié)合參考圖3A所示，所述晶圓300還包括半導(dǎo)體層(在本實(shí)施例中為硅片(Si)) 330和形成于所述半導(dǎo)體層330上的金屬層340，所述金屬層340位于所述晶圓的正面。
[0025]步驟220，依次通過鐳射切割工藝和機(jī)械切割工藝自所述晶圓300的正面310向其背面進(jìn)行切割，以在所述晶圓300的正面?zhèn)刃纬啥鄠€(gè)切割道350。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟220具體包括:首先通過所述鐳射切割工藝形成貫穿所述金屬層340的多個(gè)預(yù)切割道3501，如圖3B1所示；然后，通過所述機(jī)械切割工藝于所述預(yù)切割道3501中繼續(xù)切割所述半導(dǎo)體層330，以形成所述切割道350，如圖3B2所示。需要注意的是，在此步驟中，并未將晶圓300切割成多個(gè)分離的芯片，亦即切割道350并未貫穿整個(gè)晶圓300。
[0027]優(yōu)選的，所述預(yù)切割道3501自所述晶圓300的正面310貫穿所述金屬層340，其末端延伸入所述半導(dǎo)體層330內(nèi)(如圖3B1所示)，并且由于鐳射切割不會(huì)產(chǎn)生切割應(yīng)力，因此，可以避免或改善由于機(jī)械切割產(chǎn)生的切割應(yīng)力導(dǎo)致的晶圓正面碎片及金屬層間分層現(xiàn)象。
[0028]步驟230，結(jié)合參考圖3C所示，在形成有切割道350的晶圓的正面310上貼附研磨膠膜360，例如UV (Ultraviolet，紫外線)膠膜。
[0029]步驟240，結(jié)合參考圖3D所示，對(duì)貼附有研磨膠膜360的晶圓進(jìn)行背面研磨，使所述切割道350貫穿研磨后的晶圓，以形成多個(gè)分離的芯片370。
[0030]步驟250，在形成有分離芯片370的晶圓的背面貼附固定膠膜380 (比如切割膠帶或者藍(lán)膜)，并通過該固定膠膜380將晶圓固定于晶圓架390 (比如鐵環(huán))上，請(qǐng)參考圖3E所示。這樣可以避免分離的芯片之間互相碰撞，同時(shí)也便于搬運(yùn)。
[0031]步驟260,去除所述晶圓正面上的研磨膠膜360。請(qǐng)參考圖3F所示，由于在本實(shí)施例中，研磨膠膜為UV膠膜，因此在去除該UV膠膜時(shí)，可以對(duì)該UV膠膜進(jìn)行UV光照，消除其粘附力，然后再進(jìn)行揭除。在其它實(shí)施例中，若研磨膠膜為非UV膠膜，則在去除晶圓正面上的研磨膠膜時(shí)，可以不進(jìn)行UV光照。
[0032]綜上所述，本發(fā)明中的晶圓切割方法，首先通過所述鐳射切割工藝形成貫穿所述金屬層340的多個(gè)預(yù)切割道3501 ;接著，通過所述機(jī)械切割工藝于所述預(yù)切割道3501中繼續(xù)切割所述半導(dǎo)體層330，以形成所述切割道350 ;然后對(duì)形成有切割道350的晶圓進(jìn)行背面研磨，使所述切割道350貫穿研磨后的晶圓，以形成多個(gè)分離的芯片370。由于首先通過所述鐳射切割工藝形成貫穿所述金屬層340的多個(gè)預(yù)切割道3501，從而可以避免由于機(jī)械切割產(chǎn)生的切割應(yīng)力導(dǎo)致的正面碎片及金屬層間分層現(xiàn)象，尤其適用于切割低介電常數(shù)晶圓。
[0033]需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實(shí)施方式】。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓切割方法，其特征在于，其包括: 提供晶圓，該晶圓包括正面和與該正面相對(duì)應(yīng)的背面； 依次通過鐳射切割工藝和機(jī)械切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進(jìn)行切割，以在所述晶圓的正面?zhèn)刃纬啥鄠€(gè)切割道； 在形成有所述切割道的晶圓的正面上貼附研磨膠膜； 對(duì)貼附有研磨膠膜的晶圓進(jìn)行背面研磨，以使所述切割道貫穿研磨后的晶圓，從而形成多個(gè)分尚的芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓切割方法，其特征在于，提供的所述晶圓還包括半導(dǎo)體層和形成于所述半導(dǎo)體層上的金屬層，所述金屬層位于所述晶圓的正面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓切割方法，其特征在于，依次通過鐳射切割工藝和機(jī)械切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進(jìn)行切割包括: 首先通過所述鐳射切割工藝形成貫穿所述金屬層的多個(gè)預(yù)切割道； 然后通過所述機(jī)械切割工藝于所述預(yù)切割道中繼續(xù)切割所述半導(dǎo)體層，以形成所述切割道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓切割方法，其特征在于，所述預(yù)切割道自所述晶圓的正面貫穿所述金屬層，其末端延伸入所述半導(dǎo)體層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的晶圓切割方法，其特征在于，其還包括:在形成有分離芯片的晶圓的背面貼附固定膠膜，并通過該固定膠膜將晶圓固定于晶圓架上；和 去除固定于所述晶圓架上的晶圓的正面上的研磨膠膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓切割方法，其特征在于，所述研磨膠膜為紫外線膠膜， 去除固定于所述晶圓架上的晶圓的正面上的研磨膠膜包括: 對(duì)該紫外線膠膜進(jìn)行紫外線光照；和 揭除所述紫外線膠膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的晶圓切割方法，其特征在于，在形成有分離芯片的晶圓的背面貼附的固定膠膜為切割膠帶或者藍(lán)膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓切割方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層為硅片層。
【文檔編號(hào)】H01L21/78GK103441103SQ201310382461
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】陸建剛 申請(qǐng)人:華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司