在半导体制造中使用的可移除的临时保护层制造技术

一种在加工期间临时保护半导体器件晶片的方法，该方法包括：制备包括聚(乙烯醇)和水的溶液；用制备的溶液涂覆器件晶片；烘焙经涂覆的器件晶片以形成保护层；加工经烘焙的器件晶片；以及在不小于65℃的温度下，用溶剂将保护层从经加工的晶片上溶解。该溶剂包括水。烘焙在150℃至170℃的温度下进行。保护层在加工期间保持在经烘焙的器件晶片上。聚(乙烯醇)具有大于或等于93％的水解度。

Removable temporary protective layer used in semiconductor manufacturing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在半导体制造中使用的可移除的临时保护层
本专利技术涉及保护层，以及具体来说，涉及在半导体器件制造中使用的临时保护层。
技术介绍
在封装器件时，高级半导体器件可具有増加的对颗粒污染的敏感性，导致产量损失。例如，在该器件在晶片级处完成之后，半导体器件晶片的晶片分离或切割成单个的集成电路或晶粒的用于封装的过程可使器件表面暴露于颗粒污染，导致封装时器件的损耗。
技术实现思路
一种用于在加工期间临时保护半导体器件晶片的方法，该方法包括：制备包括聚(乙烯醇)和水的溶液；用制备的溶液涂覆器件晶片；在150℃至170℃的温度下，烘焙经涂覆的器件晶片；加工经烘焙的器件晶片，同时保护层保留在经烘焙的器件晶片上；在不小于65℃的温度下，用溶剂将保护层从经加工的晶片上溶解。该溶剂包括水。聚(乙烯醇)具有大于93％的水解度。各种实施方案涉及用于在加工期间临时保护半导体器件晶片的方法。该方法包括：制备包括聚(乙烯醇)和水的溶液；用所制备的溶液涂覆器件晶片；在150℃至170℃的温度下，烘焙经涂覆的器件晶片以形成保护层；加工经烘焙的器件晶片；以及在不小于65℃的温度下，用溶剂将保护层从经加工的晶片上溶解。该溶剂包括水。保护层在加工期间保持在经烘焙的器件晶片上。聚(乙烯醇)具有大于或等于93％的水解度。在一些实施方案中，该加工包括切割。在一些实施方案中，聚(乙烯醇)具有93％至99.3％的水解度。在一些实施方案中，溶液中聚(乙烯醇)的浓度为溶液的5重量％至30重量％，并且余量为水。在一些实施方案中，器件晶片的涂覆包括将制备的溶液旋涂到器件晶片的表面上。在一些实施方案中，经涂覆的器件晶片的烘焙的时间为1分钟至12分钟。在一些实施方案中，保护层的溶解的时间为1分钟至30分钟。在一些实施方案中，保护层的溶解包括将经加工的晶片浸没在溶剂中。在一些实施方案中，保护层的溶解包括将溶剂喷涂到经加工的晶片上。在一些实施方案中，溶剂由水组成。各种实施方案涉及用于在晶片分离期间临时地保护半导体器件晶片的方法。该方法包括：制备包括聚(乙烯醇)和水的溶液；用制备的溶液涂覆器件晶片；在135℃至170℃的温度下，烘焙经涂覆的器件晶片以形成保护层；切割经烘焙的器件晶片；以及在不小于65℃的温度下，用溶剂将保护层从经加工的晶片上溶解。该溶剂包括水。在切割期间保护层保留在经烘焙的器件晶片上。聚(乙烯醇)具有大于或等于98.4％的水解度。在一些实施方案中，聚(乙烯醇)具有98.4％至99.3％的水解度。在一些实施方案中，制备溶液包括：将水加热至80℃至98℃的温度；将聚(乙烯醇)混合到被加热的水中；以及搅拌混合物以形成溶液。在一些实施方案中，溶液中聚(乙烯醇)的浓度为溶液的5重量％至30重量％，并且余量为水。在一些实施方案中，器件晶片的涂覆包括将制备的溶液旋涂到器件晶片的表面上。在一些实施方案中，经涂覆的器件晶片的烘焙的时间为1分钟至12分钟。在一些实施方案中，保护层的溶解的时间为1分钟至30分钟。在一些实施方案中，保护层的溶解包括将经切割的晶片浸没在溶剂中。在一些实施方案中，保护层的溶解包括将溶剂喷涂到经切割的晶片上。在一些实施方案中，溶剂由水组成。通过结合附图参考以下对本专利技术实施方案的描述，本专利技术的上述特征和其他特征及其获得方式将变得更加明显，并且将更好地理解本专利技术本身。附图说明图1是根据本公开的实施方案的被切割成单个晶粒的半导体器件晶片的一部分和施加到器件晶片的临时保护层的示意性横截面。图2是图1的半导体器件晶片的安装在切割带上的部分的示意性横截面。图3为图2的半导体器件晶片的部分的示意性横截面，示出了在切割过程中器件晶片和单个晶粒上的临时保护层。图4是图3的半导体器件晶片在被切割之后的部分的示意性横截面，示出了单个晶粒上的临时保护层。图5是根据本公开的实施方案的移除临时保护层之后的图4的半导体器件晶片的部分的示意性横截面。图6为根据本公开的实施方案的膜厚度与在各种温度下临时保护层在水中的浸泡时间成函数关系的曲线图。图7为根据本公开的实施方案的光透射率与各种烘焙时间的波长和临时保护层的温度成函数关系的曲线图。具体实施方式如上所述，与例如切割过程相关联的颗粒污染的存在可能导致高级半导体器件的产量损失。颗粒污染物可以是例如空气传播的颗粒污染物。空气传播的颗粒可在它们在队列中等待切割时和/或在单个晶粒在队列中等待从切割带拾取并放置到包装中时沉淀在半导体器件上。颗粒污染可例如在切割过程期间产生。一旦颗粒污染物沉淀在半导体器件上，就可能难以去除。本公开的实施方案在半导体器件上提供临时的聚(乙烯醇)层，以防止颗粒污染物在晶片正等待加工时，在晶片正在加工期间以及在晶片被加工之后沉淀在器件晶片上。本公开的一些实施方案在半导体器件上提供临时性的聚(乙烯醇)层，以在晶片正等待被切割、在晶片正被切割时以及在晶片被切割之后，并且直到单个晶粒被拾取并放置到包装中的此类时间时防止颗粒污染物沉淀在器件晶片上。已发现，根据本公开的实施方案形成的聚(乙烯醇)层能够经受暴露到在切割过程中使用的室温水，而不会对半导体器件造成厚度或粘附性的显著损失。在切割之后并且在单个晶粒被拾取并被放置到包装中之前，根据本公开的实施方案，聚(乙烯醇)层可容易地被包括水的加热的溶剂移除，带走本来将在半导体器件上沉淀的任何颗粒污染物。根据本公开的实施方案形成的聚(乙烯醇)层在可见光谱上还具有至少80％的透光率。这是重要的，因为半导体器件的图案必须清晰可见，以便在晶片切割期间精确对齐。根据本公开的实施方案形成的聚(乙烯醇)层也不腐蚀它们可能接触的半导体器件的材料，诸如铜焊盘。图1是根据本公开的实施方案的被切割成单个晶粒的半导体器件晶片10的一部分和施加到器件晶片10的临时保护层12的示意性横截面。如图1所示，器件晶片10包括顶部表面14、底部表面16和由多个切割条20(示出的为三个)分隔的多个半导体器件18(示出的为两个)。在切割之前，如图1所示，半导体器件18和切割条20虽然被单个限定，但均为器件晶片10的整体部分。可通过首先制备包括聚(乙烯醇)和水的溶液，将保护层12施加到器件晶片10的顶部表面14上。在一些实施方案中，可通过加热水、将聚(乙烯醇)混合到水中并搅拌混合物2至3小时来制备溶液，以确保聚(乙烯醇)完全溶解于水中。在其它实施方案中，可将聚(乙烯醇)混入水中，然后可在搅拌的同时加热该混合物。在一些实施方案中，可将水加热至低至80℃、85℃或90℃，或高达93℃、95℃或98℃的温度或加热至在任何两种前述温度之间限定的任何范围内的温度。例如，在一些实施方案中，可将水加热至80℃至98℃、80℃至95℃、85℃至95℃，或90℃至95℃的范围内的温度。在一些其它实施方案中，可在加热水之前将聚(乙烯醇)加入到水中，并且将聚(乙烯醇)和水一起加热。在一些实施方案中，所得粘稠溶液可通过一个或多个过滤器过滤，诸如0.1微米、0.5微米和/或1微米过滤器。在一些实施方案中，聚(乙烯醇)在制备的溶液中的浓度可低至5重量％(重量％)、10重量％或15重量％或高至20重量％、25重量％或30重量％或可在任何两个前述值之间限定的范围内。例如，在一些实施方案中，在所制备的溶液中聚(乙烯醇)的浓度可在5重量％至30重量％、5重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在加工期间临时地保护半导体器件晶片的方法，所述方法包括：制备包括聚(乙烯醇)和水的溶液，所述聚(乙烯醇)具有大于或等于93％的水解度；用所述制备的溶液涂覆所述器件晶片；在150℃至170℃的温度下，烘焙所述经涂覆的器件晶片以形成保护层；加工所述经烘焙的器件晶片，所述保护层在加工期间保留在所述经烘焙的器件晶片上；以及在不小于65℃的温度下，用溶剂将所述保护层从所述经加工的晶片上溶解，所述溶剂包括水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.19 US 62/448,177;2017.12.21 US 15/849,9881.一种用于在加工期间临时地保护半导体器件晶片的方法，所述方法包括：制备包括聚(乙烯醇)和水的溶液，所述聚(乙烯醇)具有大于或等于93％的水解度；用所述制备的溶液涂覆所述器件晶片；在150℃至170℃的温度下，烘焙所述经涂覆的器件晶片以形成保护层；加工所述经烘焙的器件晶片，所述保护层在加工期间保留在所述经烘焙的器件晶片上；以及在不小于65℃的温度下，用溶剂将所述保护层从所述经加工的晶片上溶解，所述溶剂包括水。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚(乙烯醇)具有93％至99.3％的水解度。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶液中的聚(乙烯醇)的浓度为溶液的5重量％至30重量％，并且余量为水。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述经涂覆的器件晶片的烘焙时间为1分钟至12分钟。5.根据权利要求1所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：德萨拉吉·瓦拉帕萨德，罗纳德·R·卡特桑斯，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US