晶圓切割方法
【專利摘要】本發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應的背面；通過鐳射切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進行切割，以在所述晶圓的正面形成多個切割道；在形成有切割道的晶圓的正面上貼附研磨膠膜；對貼附有研磨膠膜的晶圓進行背面研磨，以使所述切割道貫穿研磨后的晶圓，從而形成多個分離的芯片。由于采用了先鐳射切割，后研磨工藝，并且鐳射切割不會產生切割應力，因此本發明中的晶圓切割方法不僅可以避免薄晶圓的破裂，也可應用于切割低介電常數晶圓。
【專利說明】晶圓切割方法【【技術領域】】
[0001]本發明涉及半導體制造【技術領域】，特別涉及一種晶圓切割方法。
【【背景技術】】
[0002]在半導體制程中，需要將晶圓(wafer)切割成一個個芯片(die)，然后將這些芯片做成不同的半導體封裝結構。請參考圖1所示，其為一個晶圓100的俯視圖。所述晶圓100包括正面110和與該正面110相對應的背面，其中所述正面110上設置有若干個縱向及橫向的切割道(Cutting street)120，以界定出晶圓100中的若干個芯片130。其中，晶圓100的正面110是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。
[0003]現有技術中的晶圓切割方法通常包括:首先利用研磨機的磨輪對晶圓100進行背面減薄(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向背面進行切割，使一個個芯片140分離，從而形成獨立的芯片。
[0004]為了適應集成電路芯片封裝的輕小化發展趨勢，人們希望晶圓的厚度能夠做到非常的薄(即制造超薄晶圓)。但是，使用傳統工藝作業超薄晶圓時，研磨后晶圓易翹曲，且后續處理作業時易造成晶圓破裂；尤其是采用傳統金剛石刀切割超薄、低介電常數晶圓時，容易出現金屬層間分層現象。
[0005]因此，有必要提供一種改進的技術方案來克服上述問題。
【
【發明內容】
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[0006]本發明的目的 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生的破裂，還可以應用于切割低介電常數晶圓而不會造成其金屬層分層。
[0007]為了解決上述問題，本發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應的背面；通過鐳射切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進行切害I]，以在所述晶圓的正面側形成多個切割道；在形成有所述切割道的晶圓的正面上貼附研磨膠膜；對貼附有研磨膠膜的晶圓進行背面研磨，以使所述切割道貫穿研磨后的晶圓，從而形成多個分離的芯片。
[0008]在一個進一步的實施例中，提供的所述晶圓還包括半導體層和形成于所述半導體層上的金屬層，所述金屬層位于所述晶圓的正面。
[0009]在一個進一步的實施例中，所述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體層。
[0010]在一個進一步的實施例中，所述晶圓切割方法還包括: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。
[0011]在一個進一步的實施例中，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:對該紫外線膠膜進行紫外線光照；和揭除所述紫外線膠膜。
[0012]在一個進一步的實施例中，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膜。所述半導體層為硅片層。
[0013]與現有技術相比，本發明中的晶圓切割方法，先通過鐳射切割在晶圓的正面形成多個切割道，后通過研磨工藝對晶圓的背面進行減薄，從而形成多個彼此分離的芯片。由于采用了先鐳射(laser)切割，后研磨工藝，并且鐳射切割不會產生切割應力，因此本發明中的晶圓切割方法，不僅可以避免或改善薄晶圓因切割破裂，還可以應用于切割低介電常數晶圓而不會造成其金屬層分層。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0015]圖1為一種晶圓的俯視圖；
[0016]圖2為本發明在一個實施例中的晶圓切割方法的流程示意圖；
[0017]圖3A-3F為在一個具體實施例中圖2中的各個步驟得到的晶圓的剖面示意圖。`【【具體實施方式】】
[0018]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0019]此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發明至少一個實現方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
[0020]本發明中的晶圓切割方法，先通過鐳射切割在晶圓的正面形成多個切割道，后通過研磨工藝對晶圓的背面進行減薄，從而形成多個彼此分離的芯片。由于采用了先鐳射(laser)切割，后研磨工藝，并且鐳射切割不會產生切割應力，因此本發明中的晶圓切割方法，不僅可以避免或改善薄晶圓因切割破裂，還可以應用于切割低介電常數晶圓而不會造成其金屬層分層，此外還可以防止研磨后晶圓發生翹曲。
[0021]請參考圖2所示，其為本發明在一個實施例中的晶圓切割方法200的流程示意圖。圖3A-3F為在一個具體實施例中與圖2中的各個步驟得到的晶圓的剖面示意圖。
[0022]步驟210，提供晶圓300，該晶圓300包括正面310和與該正面310相對應的背面320。結合參考圖3A所示，所述晶圓300還包括半導體層(在本實施例中為硅片(Si)) 330和形成于所述半導體層330上的金屬層340，所述金屬層340位于所述晶圓的正面。
[0023]步驟220，通過鐳射切割工藝(即通過激光束Laser beam進行切割)自所述晶圓300的正面310向其背面進行切割，以在所述晶圓300的正面側形成多個切割道350。需要注意的是，在此步驟中，并未將晶圓300切割成多個分離的芯片，亦即切割道350并未貫穿整個晶圓300。請參考圖3B所示，所述切割道350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體層330內。[0024]步驟230，結合參考圖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。
[0025]步驟240，結合參考圖3D所示，對貼附有研磨膠膜360的晶圓進行背面研磨，使所述切割道350貫穿研磨后的晶圓，以形成多個分離的芯片370。
[0026]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膜)，并通過該固定膠膜380將晶圓固定于晶圓架390 (比如鐵環)上，請參考圖3E所示。這樣可以避免分離的芯片之間互相碰撞，同時也便于搬運。
[0027]步驟260,去除所述晶圓正面上的研磨膠膜360。請參考圖3F所示，由于在本實施例中，研磨膠膜為UV膠膜，因此在去除該UV膠膜時，可以對該UV膠膜進行UV光照，消除其粘附力，然后再進行揭除。在其它實施例中，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，可以不進行UV光照。
[0028]綜上所述，本發明中的晶圓切割方法，先通過鐳射切割工藝自所述晶圓300的正面310向其背面320進行切割，以在所述晶圓300的正面側形成貫穿金屬層340直至所述半導體層330的多個切割道350 ;然后對形成有切割道350的晶圓進行背面研磨，使所述切割道350貫穿研磨后的晶圓，以形成多個分離的芯片370。由于在晶圓的切割過程當中，并未使用機械切割，從而可以避免由于機械切割產生的切割應力導致薄晶圓的破裂問題，同時其也可應用于切割低介電常數晶圓，以避免由于機械切割產生的切割應力會產生的金屬層間分層現象。此外，其還可以防止研磨后晶圓發生翹曲。
[0029]需要指出的是，熟悉該領域的技術人員對本發明的【具體實施方式】所做的任何改動均不脫離本發明的權利要求書的范圍。相應地，本發明的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實施方式】。
【權利要求】
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應的背面； 通過鐳射切割工藝自所述晶圓的正面向其背面進行切割，以在所述晶圓的正面側形成多個切割道； 在形成有所述切割道的晶圓的正面上貼附研磨膠膜； 對貼附有研磨膠膜的晶圓進行背面研磨，以使所述切割道貫穿研磨后的晶圓，從而形成多個分尚的芯片。
2.根據權利要求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體層和形成于所述半導體層上的金屬層，所述金屬層位于所述晶圓的正面。
3.根據權利要求2所述的晶圓切割方法，其特征在于，所述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體層。
4.根據權利要求1-3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。
5.根據權利要求4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: 對該紫外線膠膜進行紫外線光照；和 揭除所述紫外線膠膜。
6.根據權利要求1-3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膜。
7.根據權利要求6所述的晶圓切割方法，其特征在于，所述半導體層為硅片層。
【文檔編號】H01L21/78GK103441104SQ201310382986
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】陸建剛 申請人:華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司