描述一种切割半导体晶圆的方法，其中每个晶圆具有多个集成电路。一种方法包括在半导体晶圆上方形成掩模，所述半导体晶圆位于可水溶管芯附接膜上，所述掩模覆盖并保护所述集成电路。以激光划线工艺图案化所述掩模，以提供具有间隙的图案化掩模。所述图案化暴露出所述集成电路之间的半导体晶圆的区域。然后经由所述图案化掩模中的间隙蚀刻所述半导体晶圆，以形成切割的集成电路。然后以水性溶液图案化可水溶管芯附接膜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用可水溶管芯附接膜的激光及等离子体蚀刻晶圆切割背景I)领域本专利技术的实施例属于半导体工艺的领域，尤其是属于切割半导体晶圆的方法，其中每个晶圆上具有多个集成电路。2)先前技术描述在半导体晶圆工艺中，将集成电路形成于晶圆(亦可指称为基板)上，晶圆由娃或其他半导体材料所组成。一般来说，利用各种材料层(可为半导体的、导体的或绝缘的)形成集成电路。使用各种常规的工艺来掺杂、沉积及蚀刻这些材料而形成集成电路。每个晶圆经处理而形成许多含有集成电路的个别区域，即称为管芯。在集成电路形成工艺之后，“切割”晶圆以从彼此分离出个别的管芯，用于封装或使用于较大电路内的未封装形式中。用于晶圆切割的二种主要技术为划线与锯切。使用划线将尖端为钻石的划线器沿着预先形成的划线移动经过整个晶圆表面，所述划线沿着管芯之间的间隙延伸，所述间隙一般被称为“街道(street) ”。钻石划线器沿着所述街道在晶圆表面形成浅刮痕。在施加压力时，例如以滚轴施加压力，晶圆会立即沿着划线线分裂。晶圆中的分裂会沿着晶圆基板的晶格结构行进。划线可用于厚度约10密尔(千分之一英寸)或更薄的晶圆。对于较厚的晶圆，目前锯切是较佳的切割方法。使用锯切时，尖端为钻石且每分钟以高转数旋转的锯子接触晶圆表面并延着街道锯切晶圆。晶圆固定于支撑构件上，支撑构件例如延伸穿过膜框的粘膜，并且将锯子重复地施用于垂直与水平街道。不管是划线或是锯切，都有的一个问题是会沿着管芯的断边形成缺口和凿孔。另外，裂缝会形成并从管芯边缘延伸进入基板，而使得集成电路无法运作。当使用划线时缺口与裂缝尤其是个问题，因为只能在结晶结构〈110〉方向上划线方形或长方形管芯的一边。因此，分割管芯的另一边时会产生锯齿状的分割线。由于缺口与裂缝，在晶圆上的管芯之间需要有额外的间隙，以防止集成电路损坏，例如将缺口与裂缝维持在距离实际的集成电路一段距离。需要间隙的结果是，无法在标准尺寸的晶圆上形成尽可能多的管芯，因而浪费了可在其他方面用于电路的晶圆的面积(real estate)。使用锯切使半导体晶圆面积的浪费更为严重。锯子的刀刃约有15微米厚，就其本身而言，为确保锯子在刻痕周围造成的破裂及其他损坏不会伤害到集成电路，时常必须将每个管芯的电路分隔三至五百微米。此外，在切割之后需要大量清洗每个管芯，以去除微粒及其他从锯切工艺产生的污染物。等离子体切割已被使用，但也一样有所限制。例如，一个阻碍等离子体切割实施的限制可能是成本。图案化抗蚀剂的标准光刻操作可能导致实施成本过高。另一个可能阻碍等离子体切割实施的限制在于等离子体处理经常碰见的金属(如铜)在沿着街道切割时会造成生产问题或产量限制。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括切割半导体晶圆的方法，其中每个晶圆上具有多个集成电路。在实施例中，切割具有多个集成电路的半导体晶圆的方法包括于半导体晶圆上方形成掩模。所述半导体晶圆位于可水溶管芯附接膜上。所述掩模覆盖并保护所述集成电路。然后以激光划线工艺图案化所述掩模，以提供具有间隙的图案化掩模、在集成电路之间的半导体晶圆的暴露区域。之后经由图案化掩模中的间隙来蚀刻半导体晶圆，以形成切割的集成电路。然后以水性溶液图案化可水溶管芯附接膜。在另一实施例中，一种切割半导体晶圆的系统包括工厂界面。激光划线设备与所述工厂界面耦合并包括激光。等离子体蚀刻腔室亦与所述工厂界面耦合。湿/干工作站也与所述工厂界面耦合。配置所述湿/干工作站以图案化可水溶管芯附接膜。在另一实施例中，一种切割具有多个集成电路的半导体晶圆的方法包括在硅基板上方形成掩模。所述硅基板位于可水溶管芯附接膜上。所述掩模覆盖并保护位于硅基板上的集成电路。所述集成电路由位于低介电常数材料层与铜层上方的二氧化硅层所组成。以激光划线工艺图案化掩模、二氧化硅层、低介电常数材料层与铜层，以暴露出在集成电路之间的硅基板区域。之后经由间隙蚀刻硅基板，以形成切割的集成电路。然后以水性溶液图案化可水溶管芯附接膜。附图简述图1为表示依据本专利技术的实施例的在切割半导体晶圆的方法中的操作的流程图，其中半导体晶圆包括多个集成电路。图2A说明依据本专利技术的实施例的包括多个集成电路的半导体晶圆在进行切割半导体晶圆的方法期间对应于图1的流程图的操作102的截面视图。图2B说明依据本专利技术的实施例的包括多个集成电路的半导体晶圆在进行切割半导体晶圆的方法期间对应于图1的流程图的操作104的截面视图。图2C说明依据本专利技术的实施例的包括多个集成电路的半导体晶圆在进行切割半导体晶圆的方法期间对应于图1的流程图的操作106和108的截面视图。图3说明依据本专利技术的实施例的可用于半导体晶圆或基板的街道区域的堆迭材料的截面视图。图4A-4F说明依据本专利技术的实施例的在切割半导体晶圆的方法中的各种操作的截面视图。图5说明依据本专利技术的实施例的用于激光与等离子体切割晶圆或基板的工具布局的框图。图6说明依据本专利技术的实施例的例示性计算机系统的框图。【具体实施方式】描述了切割半导体晶圆的方法，其中每个晶圆上具有多个集成电路。在以下说明中提出了许多特定细节，如用于激光划线及等离子体蚀刻切割工艺的可水溶管芯附接膜，以提供对于本专利技术实施例完整的了解。对于本领域普通技术人员来说，可不以所述特定细节来实施本专利技术实施例将是显而易见的。在其他的例子中，公知的方面(如集成电路制造)并未详细描述，以免非必要地混淆了本专利技术的实施例。此外，应了解图中所示的各种实施例为说明性的表示，且非必然依比例绘制。可以实施一种牵涉初始激光划线以及后续等离子体蚀刻的混合晶圆或基板切割工艺用于管芯切割。可以使用激光划线工艺来干净地移除掩模、有机及无机介电层以及器件层。然后可以在暴露或部分蚀刻晶圆或基板时立即终止激光蚀刻工艺。之后可以使用切割工艺的等离子体蚀刻部分来蚀刻穿透晶圆或基板的块体，如穿透单晶硅的块体，以产出切割的管芯或。适合与激光划线及等离子体蚀刻工艺一起使用的管芯附接膜可为可水溶管芯附接膜，可用水性溶液蚀刻或部分溶解所述可水溶管芯附接膜。作为切割工艺的一部分，可将要被切割的晶圆装置固定于承载带或晶圆承载器上。通常会将管芯附接膜(DAF)施加于晶圆承载器(或带)与晶圆装置之间，以在切割期间固持晶圆装置。在完成切割工艺后，也可将管芯附接膜切割。可进行管芯附接膜切割，同时使管芯附接膜仍粘附于晶圆装置，以能够移出切割的管芯用于后续封装与组装工艺。管芯附接膜的切割通常是经由激光切割进行，其中需要在管芯附接膜/承载带界面停止激光切割。产量及管芯污染可能是激光切割管芯附接膜的两个问题。举例来说，使用激光来切割管芯附接膜的一个可能的缺点是产量低。在激光切割管芯附接膜的工艺中，来自管芯附接膜的碎片可能会溅污管芯的侧壁与顶表面，管芯附接膜也可能与碳化合。可能需要后续的清洗工艺来去除所述污染物，以达成需要的产率。已经做了许多的努力来去除管芯附接膜激光切割后的清洗步骤，但几乎没有成功的。此外，清洗每个管芯背侧上的管芯附接膜会造成管芯本身的一组问题。举例来说，在激光切割管芯附接膜期间，切割的管芯系处于暴露于另外的激光辐射中，所述激光辐射有可能给管芯带来热损坏或破片。依据本专利技术的实施例，在切割工艺中使用可水溶管芯附接膜，并以水性溶液而非激光图案化可水溶管芯附接膜。图1为流程图100，流程图100表示依本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种切割包含多个集成电路的半导体晶圆的方法，所述方法包括以下步骤：在所述半导体晶圆上方形成掩模，所述半导体晶圆位于可水溶管芯附接膜上，所述掩模覆盖并保护所述集成电路；以激光划线工艺图案化所述掩模，以提供具有间隙的图案化掩模，从而暴露所述集成电路之间的所述半导体晶圆的区域；经由所述图案化掩模中的间隙蚀刻所述半导体晶圆，以形成切割的集成电路；以及以水性溶液图案化所述可水溶管芯附接膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.15 US 13/161,0451.一种切割包含多个集成电路的半导体晶圆的方法，所述方法包括以下步骤: 在所述半导体晶圆上方形成掩模，所述半导体晶圆位于可水溶管芯附接膜上，所述掩模覆盖并保护所述集成电路； 以激光划线工艺图案化所述掩模，以提供具有间隙的图案化掩模，从而暴露所述集成电路之间的所述半导体晶圆的区域； 经由所述图案化掩模中的间隙蚀刻所述半导体晶圆，以形成切割的集成电路；以及 以水性溶液图案化所述可水溶管芯附接膜。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述水性溶液图案化所述可水溶管芯附接膜包括以约在每分钟1-15微米范围中的蚀刻速度切割所述可水溶管芯附接膜。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在位于所述可水溶管芯附接膜上的所述半导体晶圆上方形成所述掩模包括:在位于薄膜上的所述半导体晶圆上方形成所述掩模，所述薄膜包括从由聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚葡萄糖、聚甲基丙烯酸、聚乙烯亚胺及聚乙烯氧化物所组成的群组中选择的材料。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述薄膜的厚度约在5-60微米的范围中。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述水性溶液图案化所述可水溶管芯附接膜包括使用从由碱性溶液、酸性溶液及去离子水所组成的群组中选择的溶液。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述半导体晶圆上方形成所述掩模包括形成可水溶掩模，而且其中以所述水性溶液图案化所述可水溶管芯附接膜进一步包括去除所述可水溶掩模。7.如权利要求1所述的方法，其特征`在于，以激光划线工艺图案化所述掩模包括以基于飞秒的激光划线工艺图案化，而且其中经由所述图案化掩模中的间隙蚀刻所述半导体晶圆包括使用高密度等离子体蚀刻工艺。8.一种切割包含多个集成电路的半导体晶圆的系统，所述系统包括: 工厂界面； 与...
【专利技术属性】
技术研发人员：类维生，M·R·亚拉曼希里，B·伊顿，S·辛格，A·库玛，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：
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