CN115939040A - 晶圆切割系统以及晶圆切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶圆切割系统以及晶圆切割方法，用于切割晶圆，晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，晶圆包括衬底以及形成于衬底上的介质层，切割道区包含第一切割道和第二切割道，第一切割道的介质层中未形成有金属层，第二切割道的介质层中形成有金属层；所述晶圆切割系统包括：第一刻蚀单元，用于刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；喷印单元，用于喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；第二刻蚀单元，用于以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。本发明的技术方案能够避免出现采用激光切割所导致的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

Description

晶圆切割系统以及晶圆切割方法

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种晶圆切割系统以及晶圆切割方法。

背景技术

在3D IC工艺中，为了实现芯片与晶圆之间的键合，需要将完整的晶圆切割成芯片，再通过键合技术将不同功能的芯片与晶圆连接，减小芯片面积，提高集成度。目前，主流的切割方法包含机械切割、激光切割和等离子体刻蚀；其中，等离子体刻蚀具有加工速度快、刻蚀后应力愈合效果好以及刻蚀深宽比高(晶圆厚度小于100μm)等优点，成为主流晶圆切割方法；但是，晶圆中有许多层材料不能采用等离子体刻蚀进行处理，例如，切割道上的金属层，但可以更容易被激光烧蚀。因此，采用等离子体刻蚀与激光切割相结合的方法切割晶圆，在对晶圆进行切割时，需要在晶圆整个表面涂布一层水溶性激光保护液，采用激光切割切割道上的激光保护液、衬底上的介质层以及位于介质层中的金属层，采用等离子体刻蚀衬底。

但是，采用激光切割存在如下问题：(1)由于激光为点光源，激光切割后形成的沟槽侧壁的平整度差，导致后续刻蚀衬底时会将沟槽侧壁的形貌传递下去，进而导致刻蚀完成之后芯片的侧壁形成大量缺陷，且后续湿法清洗时产生大量颗粒异物附着在芯片表面，从而导致键合异常；(2)在激光切割时会产生大量熔渣，影响沟槽侧壁和芯片表面的平整度；(3)激光切割后形成的沟槽底部会有激光保护液残留，导致后续刻蚀之后产生“长草”现象。

因此，需要对现有的晶圆切割方法进行改进，以避免产生上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆切割系统以及晶圆切割方法，能够避免出现采用激光切割所导致的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

为实现上述目的，本发明提供了一种晶圆切割系统，用于切割晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；所述晶圆切割系统包括：

第一刻蚀单元，用于刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；

喷印单元，用于喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；

第二刻蚀单元，用于以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。

可选地，所述晶圆切割系统还包括：

视觉识别单元，用于识别所述沟槽在所述晶圆上的分布区域，以确定所述聚合物掩膜层的喷印区域。

可选地，所述喷印单元包括3D打印装置或电流体喷印装置。

可选地，所述聚合物掩膜层的材质为热塑性聚合物。

可选地，所述晶圆切割系统还包括：

承载膜，粘附于所述晶圆未形成有所述沟槽的一面上；

支撑环，用于固定所述承载膜，所述支撑环环绕所述晶圆；

卡盘，用于固定所述支撑环，所述承载膜与所述卡盘贴合。

可选地，所述卡盘的温度为-20℃～0℃。

本发明还提供一种晶圆切割方法，包括：

提供一晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；

刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；

喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；

以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。

可选地，在喷印所述聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上之前，所述晶圆切割方法还包括：

识别所述沟槽在所述晶圆上的分布区域，以确定所述聚合物掩膜层的喷印区域。

可选地，所述聚合物掩膜层的材质为热塑性聚合物。

可选地，在刻蚀去除所述第一切割道中的介质层之后且在识别所述沟槽在所述晶圆上的分布区域之前，所述晶圆切割方法还包括：

在所述晶圆未形成有所述沟槽的一面上粘附承载膜；

将所述承载膜固定于支撑环上，所述支撑环环绕所述晶圆；

将所述支撑环固定于卡盘上，所述承载膜与所述卡盘贴合。

可选地，所述卡盘的温度为-20℃～0℃。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1、本发明的晶圆切割系统，由于包括第一刻蚀单元，用于刻蚀去除切割道区中的第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽，且所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，使得能够避免产生因刻蚀工艺无法刻蚀金属层而导致的无法切断切割道的问题；并且，由于包括用于喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上的喷印单元，以及包括用于以所述聚合物掩膜层为掩膜刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底的第二刻蚀单元，使得通过采用刻蚀工艺即可对所述晶圆的整个第一切割道完成切割后获得芯片，避免采用激光切割导致的沟槽侧壁的平整度差、产生大量熔渣以及沟槽底部残留激光保护液的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

2、本发明的晶圆切割方法，通过刻蚀去除切割道区中的第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽，且所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，使得能够避免产生因刻蚀工艺无法刻蚀金属层而导致的无法切断切割道的问题；并且，通过喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上，以及以所述聚合物掩膜层为掩膜刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，使得通过采用刻蚀工艺即可对所述晶圆的整个第一切割道完成切割后获得芯片，避免采用激光切割导致的沟槽侧壁的平整度差、产生大量熔渣以及沟槽底部残留激光保护液的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

附图说明

图1是本发明一实施例的晶圆切割系统的示意图；

图2是本发明一实施例的晶圆切割方法的流程图；

图3a～图3e是图2所示的晶圆切割方法中的器件结构示意图。

其中，附图1～图3e的附图标记说明如下：

10-晶圆；11-衬底；12-介质层；121-金属层；122-图案化的光刻胶层；123-开口；13-沟槽；14-聚合物掩膜层；15-承载膜；16-支撑环；17-卡盘；21-喷印单元；22-视觉识别单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的晶圆切割系统以及晶圆切割方法作进一步详细说明。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。

本发明一实施例提供一种晶圆切割系统，用于切割晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，其特征在于，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；所述晶圆切割系统包括：第一刻蚀单元，用于刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；喷印单元，用于喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；第二刻蚀单元，用于以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。

下面参阅图1和图3a～图3e对本实施例提供的晶圆切割系统进行详细介绍。

所述晶圆10具有多个芯片区A1以及连接相邻芯片区A1之间的切割道区，所述晶圆10包括衬底11以及形成于所述衬底11上的介质层12，所述切割道区包含第一切割道A2和第二切割道A3，所述第一切割道A2的介质层12中未形成有金属层，所述第二切割道A3的介质层12中形成有金属层121。

所述第二切割道A3的介质层12中的金属层121可用于在对所述晶圆10的性能进行检测时提供电性连接等，所述第二切割道A3的介质层12上还可形成有对准标记等结构。

其中，通过在所述切割道区设置两种不同的切割道(即第一切割道A2和第二切割道A3)，且所述第一切割道A2的介质层12中未形成有金属层，使得后续能够采用刻蚀工艺切割所述第一切割道A2后获得芯片，避免产生因刻蚀工艺无法刻蚀金属层而导致的无法切断切割道的问题；同时，由于所述第二切割道A3的介质层12中形成有金属层121，使得能够在所述切割道区正常设置测试结构，避免影响对所述晶圆10的测试。

所述第一刻蚀单元(未图示)用于刻蚀去除所述第一切割道A2中的介质层12，以形成暴露出所述衬底11的沟槽13。

所述晶圆切割系统还包括涂胶单元和光刻单元，在刻蚀去除所述第一切割道A2中的介质层12之前，所述涂胶单元旋涂光刻胶于所述晶圆10上，光刻胶覆盖所述介质层12；所述光刻单元用于对光刻胶进行光刻，以形成图案化的光刻胶层122于所述介质层12上，所述图案化的光刻胶层122具有暴露出所述第一切割道区A2的介质层12的开口123，如图3a所示。

如图3b所示，所述第一刻蚀单元用于以所述图案化的光刻胶层122为掩膜，刻蚀去除所述开口123暴露出的第一切割道A2中的介质层12，以形成暴露出所述衬底11的沟槽13。其中，由于光刻形成的所述图案化的光刻胶层122中的开口123的侧壁具有很好的平整度，使得以所述图案化的光刻胶层122为掩膜刻蚀形成的所述沟槽13的侧壁也具有很好的平整度。

如图1和图3c所示，所述晶圆切割系统还包括：

承载膜15，用于在刻蚀形成所述沟槽13之后粘附于所述晶圆10未形成有所述沟槽13的一面上；所述承载膜15与所述晶圆10相贴的一面具有粘性，以将所述晶圆10固定于所述承载膜15上，所述承载膜15可以为UV膜等。需要说明的是，在将所述晶圆10切割完成之后，获得的芯片能够继续固定于所述承载膜15上；并且，芯片还能够在外力的作用下脱离所述承载膜15，以继续进行后续工艺。

支撑环16，用于固定所述承载膜15，所述支撑环16环绕所述晶圆10，所述支撑环16能够将所述承载膜15绷紧，使得所述承载膜15保持平整；

卡盘17，用于固定所述支撑环16，所述承载膜15远离所述晶圆10的一面与所述卡盘17贴合，以将所述晶圆10固定于所述卡盘17上。

所述卡盘17本身的温度很低，使得所述承载膜15和所述晶圆10的温度也很低。优选的，所述卡盘17的温度为-20℃～0℃。

如图1和图3c所示，所述喷印单元21用于对固定于所述卡盘17上的晶圆10喷印聚合物掩膜层14，且所述聚合物掩膜层14被喷印于所述沟槽13外围的介质层12上。

其中，所述喷印单元21中装有的聚合物在高温(温度例如为100℃～200℃)作用下呈粘性较大的液体状态，所述喷印单元21将液体状态的聚合物喷向所述沟槽13外围的介质层12，液体状态的聚合物在接触到低温的所述晶圆10后快速地冷却为固体状态，从而使得聚合物印在所述沟槽13外围的介质层12上形成为所述聚合物掩膜层14。

并且，由于所述卡盘17的温度很低，使得所述承载膜15和所述晶圆10的温度也很低，从而使得能够避免喷出的聚合物的高温损伤所述承载膜15。

并且，如图3c所示，由于受到喷涂特性的影响，所述聚合物掩膜层14的宽度从底部至顶部逐渐减小。

所述喷印单元21可以包括3D打印装置或电流体喷印装置等。

所述聚合物掩膜层14的材质为热塑性聚合物，使得所述聚合物掩膜层14在高温下呈粘性较大的液体状态，在低温下为固体状态。热塑性聚合物例如为聚酰亚胺等。

另外，如图1所示，所述晶圆切割系统还包括：

视觉识别单元22，用于在对固定于所述卡盘17上的晶圆10喷印聚合物掩膜层14之前，识别所述沟槽13在所述晶圆10上的分布区域，以确定所述聚合物掩膜层14的喷印区域。其中，在识别所述沟槽13在所述晶圆10上的分布区域之后会得到所述沟槽13在所述晶圆10上的分布图，所述视觉识别单元22将分布图输入至所述喷印单元21中，使得所述喷印单元21根据分布图执行喷印作业，以避免将聚合物掩膜层14喷印至所述沟槽13中。

并且，通过控制所述喷印单元21喷出液体状态的聚合物的速度等参数，以控制避免液体状态的聚合物喷溅到所述沟槽13中。

所述第二刻蚀单元(未图示)用于以所述聚合物掩膜层14为掩膜，刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11，以完成切割，获得芯片，如图3d所示。并且，由于所述喷印单元21喷印形成的所述聚合物掩膜层14的侧壁具有很好的平整度，且所述沟槽13的侧壁也具有很好的平整度，使得刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11之后，所述衬底11的侧壁也具有很好的平整度，从而使得获得的所述芯片的侧壁具有光滑的表面，避免所述芯片的侧壁产生大量缺陷。

所述晶圆切割系统还包括清洗单元(未图示)，用于在刻蚀形成所述沟槽13之后湿法清洗去除所述图案化的光刻胶层122(如图3b所示)，以及用于在刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11之后湿法清洗去除所述聚合物掩膜层14(如图3e所示)。

从上述内容可知，本发明的晶圆切割系统，由于包括第一刻蚀单元，用于刻蚀去除切割道区中的第一切割道A2中的介质层12，以形成暴露出所述衬底11的沟槽13，且所述第一切割道A2的介质层12中未形成有金属层，使得能够避免产生因刻蚀工艺无法刻蚀金属层而导致的无法切断切割道的问题；并且，由于包括用于喷印聚合物掩膜层14于所述沟槽13外围的介质层12上的喷印单元21，以及包括用于以所述聚合物掩膜层14为掩膜刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11的第二刻蚀单元，使得通过采用刻蚀工艺即可对所述晶圆10的整个第一切割道A2完成切割后获得芯片，避免采用激光切割导致的沟槽13侧壁的平整度差、产生大量熔渣以及沟槽13底部残留激光保护液的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

另外，通过在刻蚀形成所述沟槽13之后将所述晶圆10未形成有所述沟槽13的一面粘附于所述承载膜15上，并将所述承载膜15固定于所述支撑环16上，使得能够便于后续执行刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11的作业，且能避免导致切割获得的芯片散落；并且，在粘附所述承载膜15和安装所述支撑环16之前，先将所述图案化的光刻胶层122去除，以避免在粘附所述承载膜15和安装所述支撑环16的过程中所述图案化的光刻胶层122污染机台，且所述图案化的光刻胶层122本身也会受损而无法继续使用，因此，在粘附所述承载膜15和安装所述支撑环16之后，需重新形成掩膜层于所述沟槽13外围的介质层12上，以便于继续对所述沟槽13暴露出的衬底11进行刻蚀，但是，由于现有的光刻单元中未设置有固定所述支撑环16的机械部件，导致无法通过涂覆光刻胶并采用光刻单元执行光刻的工艺来形成掩膜层。因此，本发明通过采用所述喷印单元21对所述沟槽13外围的介质层12上喷印聚合物掩膜层14作为掩膜层，并结合所述视觉识别单元22在喷印之前识别所述沟槽13在所述晶圆10上的分布区域，使得聚合物掩膜层14能够准确地喷印在所述沟槽13外围的介质层12上，避免喷印至所述沟槽13中，进而能够在以聚合物掩膜层14为掩膜刻蚀所述沟槽13暴露出的衬底11的过程中避免导致刻蚀异常。

综上所述，本发明的晶圆切割系统，用于切割晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；所述晶圆切割系统包括：第一刻蚀单元，用于刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；喷印单元，用于喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；第二刻蚀单元，用于以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。本发明的晶圆切割系统能够避免出现采用激光切割所导致的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

本发明一实施例提供一种晶圆切割方法，参阅图2，所述晶圆切割方法包括：

步骤S1、提供一晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；

步骤S2、刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；

步骤S3、喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；

步骤S4、以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。

下面参阅图1和图3a～图3e对所述晶圆切割方法进行详细说明。

按照步骤S1，提供一晶圆10，所述晶圆10具有多个芯片区A1以及连接相邻芯片区A1之间的切割道区，所述晶圆10包括衬底11以及形成于所述衬底11上的介质层12，所述切割道区包含第一切割道A2和第二切割道A3，所述第一切割道A2的介质层12中未形成有金属层，所述第二切割道A3的介质层12中形成有金属层121。

所述第二切割道A3的介质层12中的金属层121可用于在对所述晶圆10的性能进行检测时提供电性连接等，所述第二切割道A3的介质层12上还可形成有对准标记等结构。

其中，通过在所述切割道区设置两种不同的切割道(即第一切割道A2和第二切割道A3)，且所述第一切割道A2的介质层12中未形成有金属层，使得后续能够采用刻蚀工艺切割所述第一切割道A2后获得芯片，避免产生因刻蚀工艺无法刻蚀金属层而导致的无法切断切割道的问题；同时，由于所述第二切割道A3的介质层12中形成有金属层121，使得能够在所述切割道区正常设置测试结构，避免影响对所述晶圆10的测试。

按照步骤S2，刻蚀去除所述第一切割道A2中的介质层12，以形成暴露出所述衬底11的沟槽13。

在刻蚀去除所述第一切割道A2中的介质层12之前，先旋涂光刻胶于所述晶圆10上，光刻胶覆盖所述介质层12；然后，对光刻胶进行光刻，以形成图案化的光刻胶层122于所述介质层12上，所述图案化的光刻胶层122具有暴露出所述第一切割道区A2的介质层12的开口123，如图3a所示。

如图3b所示，以所述图案化的光刻胶层122为掩膜，刻蚀去除所述开口123暴露出的第一切割道A2中的介质层12，以形成暴露出所述衬底11的沟槽13。其中，由于光刻形成的所述图案化的光刻胶层122中的开口123的侧壁具有很好的平整度，使得以所述图案化的光刻胶层122为掩膜刻蚀形成的所述沟槽13的侧壁也具有很好的平整度。

并且，在刻蚀去除所述第一切割道A2中的介质层12之后，所述晶圆切割方法还包括：

首先，如图3b所示，湿法清洗去除所述图案化的光刻胶层122；

然后，如图3c所示，在所述晶圆10未形成有所述沟槽13的一面上粘附承载膜15；所述承载膜15与所述晶圆10相贴的一面具有粘性，以将所述晶圆10固定于所述承载膜15上，所述承载膜15可以为UV膜等。需要说明的是，在后续将所述晶圆10切割完成之后，获得的芯片能够继续固定于所述承载膜15上；并且，芯片还能够在外力的作用下脱离所述承载膜15，以继续进行后续工艺。

然后，如图3c所示，将所述承载膜15固定于支撑环16上，所述支撑环16环绕所述晶圆10；所述支撑环16能够将所述承载膜15绷紧，使得所述承载膜15保持平整。

然后，将所述支撑环16固定于卡盘17上，所述承载膜15远离所述晶圆10的一面与所述卡盘17贴合，以将所述晶圆10固定于所述卡盘17上。

其中，所述卡盘17本身的温度很低，使得所述承载膜15和所述晶圆10的温度也很低。优选的，所述卡盘17的温度为-20℃～0℃。

按照步骤S3，如图3c所示，喷印聚合物掩膜层14于所述沟槽13外围的介质层12上。

其步骤包括：将在高温(温度例如为100℃～200℃)作用下呈粘性较大的液体状态的聚合物喷向所述沟槽13外围的介质层12，液体状态的聚合物在接触到低温的所述晶圆10后快速地冷却为固体状态，从而使得聚合物印在所述沟槽13外围的介质层12上形成为所述聚合物掩膜层14。

并且，由于所述卡盘17的温度很低，使得所述承载膜15和所述晶圆10的温度也很低，从而使得能够避免喷出的聚合物的高温损伤所述承载膜15。

并且，如图3c所示，由于受到喷涂特性的影响，所述聚合物掩膜层14的宽度从底部至顶部逐渐减小。

所述聚合物掩膜层14的材质为热塑性聚合物，使得所述聚合物掩膜层14在高温下呈粘性较大的液体状态，在低温下为固体状态。热塑性聚合物例如为聚酰亚胺等。

另外，在将所述支撑环16固定于卡盘17上之后且在喷印所述聚合物掩膜层14于所述沟槽13外围的介质层12上之前，所述晶圆切割方法还包括：识别所述沟槽13在所述晶圆10上的分布区域，以确定所述聚合物掩膜层14的喷印区域。

其中，在识别所述沟槽13在所述晶圆10上的分布区域之后会得到所述沟槽13在所述晶圆10上的分布图，使得根据分布图执行喷印作业，以避免将聚合物掩膜层14喷印至所述沟槽13中。

并且，通过控制喷出液体状态的聚合物的速度等参数，以控制避免液体状态的聚合物喷溅到所述沟槽13中。

按照步骤S4，如图3d所示，以所述聚合物掩膜层14为掩膜，刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11，以完成切割，获得芯片。

并且，由于喷印形成的所述聚合物掩膜层14的侧壁具有很好的平整度，且所述沟槽13的侧壁也具有很好的平整度，使得刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11之后，所述衬底11的侧壁也具有很好的平整度，从而使得获得的所述芯片的侧壁具有光滑的表面，避免所述芯片的侧壁产生大量缺陷。

并且，如图3e所示，在刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11之后，湿法清洗去除所述聚合物掩膜层14。

从上述内容可知，本发明的晶圆切割方法，通过刻蚀去除切割道区中的第一切割道A2中的介质层12，以形成暴露出所述衬底11的沟槽13，且所述第一切割道A2的介质层12中未形成有金属层，使得能够避免产生因刻蚀工艺无法刻蚀金属层而导致的无法切断切割道的问题；并且，通过喷印聚合物掩膜层14于所述沟槽13外围的介质层上，以及以所述聚合物掩膜层14为掩膜刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11，使得通过采用刻蚀工艺即可对所述晶圆10的整个第一切割道A2完成切割后获得芯片，避免采用激光切割导致的沟槽13侧壁的平整度差、产生大量熔渣以及沟槽13底部残留激光保护液的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

另外，通过在刻蚀形成所述沟槽13之后将所述晶圆10未形成有所述沟槽13的一面粘附于所述承载膜15上，并将所述承载膜15固定于所述支撑环16上，使得能够便于后续执行刻蚀去除所述沟槽13暴露出的衬底11的作业，且能避免导致切割获得的芯片散落；并且，在粘附所述承载膜15和安装所述支撑环16之前，先将所述图案化的光刻胶层122去除，以避免在粘附所述承载膜15和安装所述支撑环16的过程中所述图案化的光刻胶层122污染机台，且所述图案化的光刻胶层122本身也会受损而无法继续使用，因此，在粘附所述承载膜15和安装所述支撑环16之后，需重新形成掩膜层于所述沟槽13外围的介质层12上，以便于继续对所述沟槽13暴露出的衬底11进行刻蚀，但是，由于现有的光刻单元中未设置有固定所述支撑环16的机械部件，导致无法通过涂覆光刻胶并采用光刻单元执行光刻的工艺来形成掩膜层。因此，本发明通过在所述沟槽13外围的介质层12上喷印聚合物掩膜层14作为掩膜层，并在喷印之前识别所述沟槽13在所述晶圆10上的分布区域，使得聚合物掩膜层14能够准确地喷印在所述沟槽13外围的介质层12上，避免喷印至所述沟槽13中，进而能够在以聚合物掩膜层14为掩膜刻蚀所述沟槽13暴露出的衬底11的过程中避免导致刻蚀异常。

综上所述，本发明的晶圆切割方法，包括：提供一晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。本发明的晶圆切割方法能够避免出现采用激光切割所导致的问题，从而避免导致切割获得的芯片出现异常。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (11)

1.一种晶圆切割系统，用于切割晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，其特征在于，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；所述晶圆切割系统包括：

第一刻蚀单元，用于刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；

喷印单元，用于喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；

第二刻蚀单元，用于以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。

2.如权利要求1所述的晶圆切割系统，其特征在于，所述晶圆切割系统还包括：

视觉识别单元，用于识别所述沟槽在所述晶圆上的分布区域，以确定所述聚合物掩膜层的喷印区域。

3.如权利要求1所述的晶圆切割系统，其特征在于，所述喷印单元包括3D打印装置或电流体喷印装置。

4.如权利要求1所述的晶圆切割系统，其特征在于，所述聚合物掩膜层的材质为热塑性聚合物。

5.如权利要求1所述的晶圆切割系统，其特征在于，所述晶圆切割系统还包括：

承载膜，粘附于所述晶圆未形成有所述沟槽的一面上；

支撑环，用于固定所述承载膜，所述支撑环环绕所述晶圆；

卡盘，用于固定所述支撑环，所述承载膜与所述卡盘贴合。

6.如权利要求5所述的晶圆切割系统，其特征在于，所述卡盘的温度为-20℃～0℃。

7.一种晶圆切割方法，其特征在于，包括：

提供一晶圆，所述晶圆具有多个芯片区以及连接相邻芯片区之间的切割道区，所述晶圆包括衬底以及形成于所述衬底上的介质层，所述切割道区包含第一切割道和第二切割道，所述第一切割道的介质层中未形成有金属层，所述第二切割道的介质层中形成有金属层；

刻蚀去除所述第一切割道中的介质层，以形成暴露出所述衬底的沟槽；

喷印聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上；

以所述聚合物掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述沟槽暴露出的衬底，以获得芯片。

8.如权利要求7所述的晶圆切割方法，其特征在于，在喷印所述聚合物掩膜层于所述沟槽外围的介质层上之前，所述晶圆切割方法还包括：

识别所述沟槽在所述晶圆上的分布区域，以确定所述聚合物掩膜层的喷印区域。

9.如权利要求7所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述聚合物掩膜层的材质为热塑性聚合物。

10.如权利要求8所述的晶圆切割方法，其特征在于，在刻蚀去除所述第一切割道中的介质层之后且在识别所述沟槽在所述晶圆上的分布区域之前，所述晶圆切割方法还包括：

在所述晶圆未形成有所述沟槽的一面上粘附承载膜；

将所述承载膜固定于支撑环上，所述支撑环环绕所述晶圆；

将所述支撑环固定于卡盘上，所述承载膜与所述卡盘贴合。

11.如权利要求10所述的晶圆切割方法，其特征在于，所述卡盘的温度为-20℃～0℃。

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