CN105789123A

CN105789123A - 晶圆切割方法

Info

Publication number: CN105789123A
Application number: CN201410836443.4A
Authority: CN
Inventors: 陈彬; 阎实
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Corp
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-07-20

Abstract

本发明揭示了一种晶圆切割方法，包括：提供晶圆，所述晶圆包括正面以及与所述正面相对应的背面，所述背面上形成有金属层；在所述金属层上形成一粘力释放层；在所述粘力释放层上贴附一胶膜；从所述正面对所述晶圆进行切割；揭掉所述胶膜；以及去除所述粘力释放层，所述晶圆形成多个分离的芯片。当揭掉所述胶膜时，所述胶膜的粘力仅作用于所述粘力释放层，而不会直接作用于所述金属层，从而所述粘力释放层亦可以释放所述胶膜的粘力，避免在揭掉所述胶膜的过程中扯掉所述金属层，提高工艺的可靠性。

Description

晶圆切割方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种晶圆切割方法。

背景技术

功率(power)半导体器件由于其自身具有驱动电路简单、驱动功率小、高输入阻抗和开关速度、良好的热稳定性和高频特性等一系列优点获得了广泛的应用。作为功率半导体器件的一个性能指标，需要降低器件的导通电阻。为了使功率半导体器件具有较低的导通电阻，在现有技术中，通常采用的技术手段是金属化晶圆背面。如图1所示，晶圆10包括正面11以及与正面11相对应的背面12，在对晶圆10的背面12进行化学机械研磨并平坦化以后，通过真空蒸镀或离子镀等物理气相沉积工艺，在晶圆10的背面12依次形成钛(Ti)层21/镍(Ni)层22/银(Ag)层23的金属层20。形成金属层20之后，进行对晶圆20的切割造粒工艺，具体包括以下步骤：

如图2所示，在上贴附一胶膜30；

然后，如图3所示，从所述正面11对所述晶圆10进行切割，形成多个切割道13；

最后，揭掉所述胶膜30，沿所述切割道13，晶圆10形成多个分离的芯片50。

然而，在现有技术中，在揭掉所述胶膜30时，由于所述胶膜30具有粘性，会从晶圆10的背面12扯掉部分所述金属层20，使得有些芯片50的金属层20部分或全部掉落，从而影响芯片50中功率半导体器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种晶圆切割方法，能够有效地避免金属层掉落，提高工艺的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆切割方法，包括：

提供晶圆，所述晶圆包括正面以及与所述正面相对应的背面，所述背面上形成有金属层；

在所述金属层上形成一粘力释放层；

在所述粘力释放层上贴附一胶膜；

从所述正面对所述晶圆进行切割；

揭掉所述胶膜；以及

去除所述粘力释放层，形成多个分离的芯片。

可选的，所述粘力释放层的材料为有机材料。

可选的，采用湿法刻蚀工艺或灰化工艺去除所述粘力释放层。

可选的，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀液包括硫酸。

可选的，所述粘力释放层的材料为六甲基二硅氧烷或光刻胶。

可选的，在所述金属层上形成一粘力释放层的步骤和在所述粘力释放层上贴附一胶膜的步骤之间，还包括：

对所述粘力释放层进行回火工艺。

可选的，所述回火工艺在惰性气体或氮气的环境下进行。

可选的，所述回火工艺的退火温度为180℃～200℃。

可选的，所述回火工艺的退火时间为1h～2h。

可选的，所述粘力释放层的材料为氧化硅、氮化硅或氧化锌中的一种或几种的组合。

可选的，采用湿法刻蚀工艺去除所述粘力释放层。

可选的，采用化学气相沉积形成所述粘力释放层。

可选的，所述金属层包括依次层叠于所述晶圆的背面上的钛层、镍层和银层。

可选的，所述胶膜为蓝胶带。

与现有技术相比，本发明提供的晶圆切割方法具有以下优点：

在本发明提供的晶圆切割方法中，在贴附所述胶膜之前，现在所述金属层上形成一粘力释放层，再在所述粘力释放层上贴附一胶膜，当揭掉所述胶膜时，所述胶膜的粘力仅作用于所述粘力释放层，而不会直接作用于所述金属层，从而所述粘力释放层亦可以释放所述胶膜的粘力，避免在揭掉所述胶膜的过程中扯掉所述金属层，提高工艺的可靠性。

附图说明

图1-图4为现有技术中晶圆切割方法的过程中器件结构的示意图；

图5为本发明一实施例中晶圆切割方法的流程图；

图6-图11为本发明一实施例的晶圆切割方法的过程中器件结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的晶圆切割方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种晶圆切割方法，包括：

步骤S11：提供晶圆，所述晶圆包括正面以及与所述正面相对应的背面，所述背面上形成有金属层；

步骤S12：在所述金属层上形成一粘力释放层；

步骤S13：在所述粘力释放层上贴附一胶膜；

步骤S14：从所述正面对所述晶圆进行切割；

步骤S15：揭掉所述胶膜，在此步骤中，所述胶膜的粘力仅作用于所述粘力释放层，而不会直接作用于所述金属层，从而避免在揭掉所述胶膜的过程中扯掉所述金属层，提高工艺的可靠性；以及

步骤S16：去除所述粘力释放层，形成多个分离的芯片。

以下，请参阅图5-图11具体说明本发明一实施例的晶圆切割方法。

首先，如图5所示，进行步骤S11，提供晶圆100，如图6所示，所述晶圆100包括正面110以及与所述正面110相对应的背面120，所述正面110用于制备有源区、栅极、互连层等器件结构，有源区、栅极、互连层等器件结构为本领域的普通技术人员可以理解的，在图中未具体示出。所述晶圆100的材料可以为硅、硅锗或氮化镓等等。在本实施例中，所述晶圆100用于制备功率(power)半导体器件，所以，所述背面120上形成有金属层200，较佳的，所述金属层200包括依次层叠的钛层210/镍层220/银层230，层叠的钛层210/镍层220/银层230能够很好地降低导通电阻，在本发明的其它实施例中，所述金属层200还可以为其它的材料。

接着，进行步骤S12，如图7所示，在所述金属层200上形成一粘力释放层400，以在步骤S15中保护所述胶膜。在本实施例中，所述粘力释放层400的材料为有机材料，有机材料的所述粘力释放层400在步骤S15中容易被去除。优选的，所述粘力释放层400的材料可以为六甲基二硅氧烷或光刻胶(例如聚酰亚胺等)，六甲基二硅氧烷或光刻胶的所述粘力释放层400与所述晶圆100的粘附性好，容易制备，性能稳定，不易对所述晶圆100造成损伤。

较佳的，在步骤S12之后，对所述粘力释放层400进行回火工艺，以增加所述粘力释放层400的硬度，并增加所述粘力释放层400与所述金属层200的粘附性。在本实施例中，所述回火工艺在惰性气体或氮气的环境下进行，避免在退火的过程中向所述金属层200引入杂质。优选的，所述回火工艺的退火温度为180℃～200℃，例如，190℃等等，使得所述粘力释放层400具有合适的硬度以及粘附性，并避免所述粘力释放层400受损伤，所述回火工艺的退火时间优选为为1h～2h，例如，1.5h等等，使得所述粘力释放层400具有合适的硬度以及粘附性。

随后，进行步骤S13，如图8所示，在所述粘力释放层400上贴附一胶膜300，所述胶膜300为一侧有粘性、可揭掉的薄膜，所述胶膜300有粘性的一侧贴附在所述粘力释放层400上，较佳的，所述胶膜300为蓝胶带，蓝胶带的透明度高。

接着，进行步骤S14，如图9所示，从所述正面110对所述晶圆100进行切割，在所述晶圆100上形成多个切割道130。在本实施例中，所述切割道130从所述正面110开始切割，并切开所述金属层200。

随后，进行步骤S15，如图10所示，揭掉所述胶膜300，在此步骤中，所述胶膜300的粘力仅作用于所述粘力释放层400，而不会直接作用于所述金属层200，从而所述粘力释放层亦可以释放所述胶膜的粘力，避免在揭掉所述胶膜300的过程中扯掉所述金属层200，以提高工艺的可靠性。

最后，进行步骤S16，如图11所示，去除所述粘力释放层400，所述晶圆100沿所述切割道130分离，形成多个分离的芯片500，以用于后续的封装。较佳的，采用湿法刻蚀工艺或灰化工艺去除所述粘力释放层400，可以快速、方便地去除所述粘力释放层400，而不会损伤所述金属层200。在本实施例中，采用湿法刻蚀工艺去除所述粘力释放层400，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀液包括硫酸，以快速、方便地去除所述粘力释放层400。

本发明的较佳实施例如上所述，但是本发明并不限于上述公开范围，例如：在本发明的另一实施例中，所述粘力释放层的材料还可以为氧化硅、氮化硅或氧化锌中的一种或几种的组合，其中，氧化硅、氮化硅或氧化锌等无机材料的所述粘力释放层可以采用化学气相沉积形成，在步骤S15中，氧化硅、氮化硅或氧化锌等无机材料的所述粘力释放层亦可以释放所述胶膜的粘力，亦在本发明的思想范围之内。在步骤S16中，可以采用湿法刻蚀工艺去除所述粘力释放层。

综上，本发明提供一种晶圆切割方法，包括：提供晶圆，所述晶圆包括正面以及与所述正面相对应的背面，所述背面上形成有金属层；在所述金属层上形成一粘力释放层；在所述粘力释放层上贴附一胶膜；从所述正面对所述晶圆进行切割；揭掉所述胶膜；以及去除所述粘力释放层，所述晶圆形成多个分离的芯片。当揭掉所述胶膜时，所述胶膜的粘力仅作用于所述粘力释放层，而不会直接作用于所述金属层，从而所述粘力释放层亦可以释放所述胶膜的粘力，避免在揭掉所述胶膜的过程中扯掉所述金属层，提高工艺的可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种晶圆切割方法，其特征在于，包括：

在所述金属层上形成一粘力释放层；

在所述粘力释放层上贴附一胶膜；

从所述正面对所述晶圆进行切割；

揭掉所述胶膜；以及

去除所述粘力释放层，所述晶圆形成多个分离的芯片。

2.如权利要求1所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述粘力释放层的材料为有机材料。

3.如权利要求2所述的晶圆切割方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺或灰化工艺去除所述粘力释放层。

4.如权利要求3所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀液包括硫酸。

5.如权利要求2所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述粘力释放层的材料为六甲基二硅氧烷或光刻胶。

6.如权利要求2所述的晶圆切割方法，其特征在于，在所述金属层上形成一粘力释放层的步骤和在所述粘力释放层上贴附一胶膜的步骤之间，还包括：

对所述粘力释放层进行回火工艺。

7.如权利要求6所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述回火工艺在惰性气体或氮气的环境下进行。

8.如权利要求7所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述回火工艺的退火温度为180℃～200℃。

9.如权利要求7所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述回火工艺的退火时间为1h～2h。

10.如权利要求1所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述粘力释放层的材料为氧化硅、氮化硅或氧化锌中的一种或几种的组合。

11.如权利要求10所述的晶圆切割方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺去除所述粘力释放层。

12.如权利要求10所述的晶圆切割方法，其特征在于，采用化学气相沉积形成所述粘力释放层。

13.如权利要求1-12中任意一项所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述金属层包括依次层叠于所述晶圆的背面上的钛层、镍层和银层。

14.如权利要求1-12中任意一项所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述胶膜为蓝胶带。