背面金属图案化管芯切单系统及相关方法技术方案

本发明专利技术涉及背面金属图案化管芯切单系统及相关方法。本公开提供了切单衬底中包括的多个管芯的方法的实施方式，其可以包括：在衬底的第一侧上形成多个管芯；在衬底的第二侧上形成背面金属层；在所述背面金属层上方施加光刻胶层；沿所述衬底的管芯划道将所述光刻胶层图案化；以及蚀刻穿过位于所述衬底的所述管芯划道中的所述背面金属层。可以通过所述蚀刻来暴露所述衬底。所述方法还可以包括通过移除所述管芯划道中的衬底材料来切单所述衬底中包括的多个管芯。

【技术实现步骤摘要】
背面金属图案化管芯切单系统及相关方法相关申请的交叉引用本申请要求授予Seddon的名称为“BACKSIDEMETALPATTERNINGDIESINGULATIONSYSTEMANDRELATEDMETHODS(背面金属图案化管芯切单系统及相关方法)”的美国临时专利申请62/796,659的提交日期的权益，该申请提交于2019年1月25日，该申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文。
本文件的各方面整体涉及管芯切单系统和方法。更具体的实施方式涉及从减薄衬底切单半导体管芯的方法。
技术介绍
半导体器件包括常见电气和电子设备(诸如电话、台式计算机、平板计算机、其他计算设备和其他电子设备)中出现的集成电路。该器件通过将半导体材料的晶圆切单为多个半导体管芯而分离。可以将各种层耦接到晶圆的正面和/或背面。在切单时，管芯可以安装在封装上并与该封装电气地集成，该封装然后可供用在电气或电子设备中。
技术实现思路
切单衬底中包括的多个管芯的方法的实施方式可以包括：在衬底的第一侧上形成多个管芯；在衬底的第二侧上形成背面金属层；在背面金属层上方施加光刻胶层；沿衬底的管芯划道将光刻胶层图案化；以及蚀刻穿过位于衬底的管芯划道中的背面金属层。可以通过蚀刻来暴露衬底。该方法还可以包括通过移除管芯划道中的衬底材料来切单衬底中包括的多个管芯。切单衬底中包括的多个管芯的方法的实施方式可以包括以下中的一种、全部或任一种：该方法可以包括使衬底的第二侧减薄，并且可以将衬底减薄到小于50微米厚。该方法可以包括使衬底的第二侧减薄，并且可以将衬底减薄到小于30微米厚。背面金属层可以是10微米厚。将光刻胶层图案化可以包括将光刻胶层曝光并将光刻胶层显影。移除管芯划道中的衬底材料可以包括使用激光束或锯条。该方法可以包括在切单管芯之后，远程等离子体修复多个管芯的多个侧壁。移除管芯划道中的衬底材料可以包括等离子体蚀刻。通过等离子体蚀刻切单衬底中包括的多个管芯可以包括移除衬底的衬底材料的具有小于管芯划道的宽度的宽度的部分。切单衬底中包括的多个管芯的方法的实施方式可以包括：在衬底的第一侧上形成多个管芯；在与衬底的第一侧相对的衬底的第二侧上形成晶种层；在晶种层上方施加光刻胶层；将光刻胶层图案化；在晶种层上方形成背面金属层；移除光刻胶层；以及通过移除管芯划道中的衬底材料并通过移除管芯划道中的晶种层材料来切单衬底中包括的多个管芯。切单衬底中包括的多个管芯的方法的实施方式可以包括以下中的一种、全部或任一种：晶种层可以包含钛。背面金属层可以包含铜。移除管芯划道中的衬底材料可以包括等离子体蚀刻。移除管芯划道中的衬底材料和移除管芯划道中的晶种层材料可以包括使用激光束或锯条。该方法可以包括将衬底的第二侧减薄到小于30微米的厚度。该方法可以包括从衬底的背面对准衬底。切单衬底中包括的多个管芯的方法的实施方式可以包括：在衬底的第一侧上形成多个管芯；使衬底的第二侧减薄；在与衬底的第一侧相对的衬底的第二侧上形成晶种层；在晶种层上方施加光刻胶层；将光刻胶层图案化；在晶种层上方形成背面金属层；移除光刻胶层；以及使用激光束或锯条通过移除管芯划道中的衬底材料并通过移除管芯划道中的晶种层材料来切单衬底中包括的多个管芯。切单衬底中包括的多个管芯的方法的实施方式可以包括以下中的一种、全部或任一种：该方法可以包括远程等离子体修复管芯的侧壁。背面金属层可以是10微米厚。可以将衬底减薄到小于50微米厚。对于本领域的普通技术人员而言，通过说明书和附图并且通过权利要求书，上述以及其他方面、特征和优点将会显而易见。附图说明将在下文中结合附图来描述实施方式，在附图中类似标号表示类似元件，并且：图1是衬底的一部分的侧剖视图；图2是耦接到图1的衬底的第一侧的多个层的侧剖视图；图3是处在翻转取向的图2的衬底和多个层的视图；图4是图3的衬底和多个层的视图，其中衬底被减薄；图5是图4的减薄后的衬底和多个层的视图，其中背面金属层耦接到衬底的第二侧；图6是形成在图4的背面金属层上方的光刻胶层的视图；图7是在将光刻胶层图案化之后的图6的光刻胶层的视图；图8是图7的背面金属层的视图，该背面金属层具有完全地穿过其形成的沟槽；图9是被切单为多个管芯的图8的衬底的视图；图10是具有耦接到其的晶种层的衬底的一部分的侧剖视图；图11是形成在图10的晶种层上方的光刻胶层的侧剖视图；图12是在光刻胶层已经被图案化之后的图11的光刻胶层的视图；图13是形成在图12的晶种层上方的背面金属层的侧剖视图；图14是图13的衬底和晶种层的视图，其中光刻胶层被移除；图15是被切单为多个管芯的图14的衬底的视图；图16是具有平滑侧壁的图15的多个管芯的视图；图17是图14的衬底的视图，该衬底处在翻转取向并且其中管芯划道中的衬底材料被移除；以及图18是被切单为多个管芯的图14的衬底的视图。具体实施方式本公开、其各方面以及实施方式并不限于本文所公开的具体部件、组装工序或方法元素。本领域中已知的符合预期管芯切单系统及相关方法的许多附加部件、组装工序和/或方法元素将显而易见地与本公开的特定实施方式一起使用。因此，例如，尽管公开了特定实施方式，但是此类实施方式和实施部件可以包括符合预期操作和方法的本领域中已知用于此类管芯切单系统及相关方法以及实施部件和方法的的任何形状、尺寸、样式、类型、模型、版本、量度、浓度、材料、数量、方法元素、步骤等。参照图1，示出了衬底2的一部分的侧剖视图。术语“衬底”是指半导体衬底，因为半导体衬底是衬底的常见类型，然而，“衬底”不是用于指称所有半导体衬底类型的专有术语。类似地，术语“衬底”可以是指晶圆，因为晶圆是衬底的常见类型，然而，“衬底”不是用于指称所有晶圆的专有术语。作为非限制性示例，在各种实施方式中可利用的本文件中公开的各种半导体衬底类型可以是圆形的、倒圆的、方形的、矩形的或任何其他封闭形状。在各种实施方式中，衬底2可以包括衬底材料，诸如，作为非限制性示例，单晶硅、二氧化硅、玻璃、砷化镓、蓝宝石、红宝石、绝缘体上硅、碳化硅、前述任一种的多晶或非晶形式、以及用于构造半导体器件的任何其他衬底材料。在特定实施方式中，衬底可以是绝缘体上硅衬底。参照图2，示出了耦接到图1的衬底的第一侧的多个层的侧剖视图。在各种实施方式中，在从衬底2切单(singulate)多个管芯之前，形成多个管芯的方法可以包括在衬底上形成多个管芯。这可以包括在衬底2的第一侧6上形成多个层4。如图2所示，可以将多个层4图案化，并且在各种实施方式中，可以将多个层图案化(或以其他方式移除)以使其不在衬底2中的管芯划道(diestreet)8上方。作为非限制性示例，多个层可以包括一个或多个金属层、一个或多个钝化层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切单衬底中包括的多个管芯的方法，所述方法包括：/n在衬底的第一侧上形成多个管芯；/n在所述衬底的第二侧上形成背面金属层；/n在所述背面金属层上方施加光刻胶层；/n沿所述衬底的管芯划道将所述光刻胶层图案化；/n蚀刻穿过位于所述衬底的所述管芯划道中的所述背面金属层，其中通过所述蚀刻来暴露所述衬底；以及/n通过移除所述管芯划道中的衬底材料来切单所述衬底中包括的所述多个管芯。/n

【技术特征摘要】
20190125 US 62/796,659;20190709 US 16/505,8781.一种切单衬底中包括的多个管芯的方法，所述方法包括：
在衬底的第一侧上形成多个管芯；
在所述衬底的第二侧上形成背面金属层；
在所述背面金属层上方施加光刻胶层；
沿所述衬底的管芯划道将所述光刻胶层图案化；
蚀刻穿过位于所述衬底的所述管芯划道中的所述背面金属层，其中通过所述蚀刻来暴露所述衬底；以及
通过移除所述管芯划道中的衬底材料来切单所述衬底中包括的所述多个管芯。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述衬底的所述第二侧减薄，其中将所述衬底减薄到小于30微米厚或小于50微米厚中的一种。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述背面金属层为10微米厚。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过等离子体蚀刻切单所述衬底中包括的所述多个管芯，以及还包括：移除所述衬底的所述衬底材料中的宽度小于所述管芯划道的宽度的部分。


5.一种切单衬底中包括的多个管芯的方法，所述方法包括：
在衬底的第一侧上形成多个管芯；
在与所述衬底的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·塞登，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US