CN1553483A - 一种避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上的方法 - Google Patents
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Abstract
一种避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上的方法，其中此晶圆具有CMOS影像感应器形成于其上，而此方法至少包括下列步骤：涂布非水溶性材质层于此晶圆的正面上，其中此晶圆的正面具有CMOS影像感应器形成于其上；黏着一胶带于此晶圆的背面上；切割黏着有胶带的此晶圆；除去非水溶性材质层。
Description
技术领域
本发明是有关一种避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上的方法。
背景技术
影像感应器是目前使用相当普遍的光学元件，例如市场流行已久的扫描器以及目前正热门的数字相机，皆内装有影像感应器。影像感应器主要有电荷耦合元件(charge coupled device；CCD)影像感应器与影像感应器二种，其中CMOS影像感应器由于与CCD影像感应器相比，具有操作电压较低、低耗能、与逻辑电路相容、可随机存取以及低成本等优点，故广泛应用于半导体工业中。
晶粒切割(die saw)是半导体封装制程(例如塑胶封装制程需要依序进行晶粒切割、晶粒黏合(mount)、打线接合(wire bond)、铸模成型、烘烤硬化、引脚镀锡、引脚切割成型等步骤)中一重要步骤，其中，晶粒切割程序是造成制作于晶圆上的CMOS影像感应器的合格率降低的主要原因，为了更详细说明此原因，请参阅图1，其为传统晶粒切割方法的流程图。
如图1所示，首先，黏着一胶带(例如现有的蓝胶带(blue tape))于欲切割晶圆的背面(亦即没有元件形成的一面)(步骤10)。其中，晶圆背面以胶带黏着后，晶圆在切割时就不会产生碎片。接着，切割此黏着有胶带的晶圆(步骤12)。其中，在晶圆切割的同时，通常必需时时利用水对晶圆进行喷洗。而切割后所得的晶粒，随后将继续进行晶粒黏结(mount)程序。
在图1所示的传统晶粒切割方法的流程中，当晶圆在切割时，晶圆被切割处会产生微粒，而此微粒很容易扬起并掉落至晶圆上，倘若晶圆具有CMOS影像感应器形成于其上，则此微粒很容易扬起并掉落至CMOS影像感应器的主动区域上，又因为CMOS影像感应器对于微粒具有高敏感度，故CMOS影像感应器的合格率会大为降低(制作于晶圆上的所有CMOS影像感应器，大的有15％-20％的CMOS影像感应器会因为微粒附着于其上而损坏)。故如何避免晶圆切割时所产生微粒因为掉落在晶圆表面的CMOS影像感应器上，而造成CMOS影像感应器的功能失效问题，便显得相当重要。
因此，本发明是为避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上，尤其掉落在互补式金氧半导体(complementary metal oxide semiconductor；CMOS)影像感应器(CMOS image sensor；CIS)而设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种避免晶圆切割时微粒掉落至CMOS影像感应器上的方法，以提高CMOS影像感应器的合格率。
本发明提供了一种避免晶圆切割时微粒掉落至CMOS影像感应器上的方法，其至少包括下列步骤：涂布非水溶性材质层于晶圆的正面上，其中此晶圆的正面具有CMOS影像感应器形成于其上；黏着一胶带于晶圆的背面上；切割黏着有胶带的晶圆；除去非水溶性材质层。
其中上述非水溶性材质层的材质可以为可溶于有机溶液的材质(例如使用现有的正光阻或是不含感光剂的负光阻来当作非水溶性材质层的材质)，下列材质其中之一均可当作非水溶性材质层的材质：聚乙烯(Poly ethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly Methyl Methacrylate，即PMMA)、聚甘油基丙烯酸甲酯(Poly Glycidol Methacrylate，即PGMA)、丙二醇单乙基醚乙酸酯(Propylene Glycol Monoethyl Ether Acetate)、乙二醇单乙基醚乙酸酯(Ethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate)、环化1，4-顺次-聚异戊二烯(Cyclizedl，4-cis polyisoprene)、酚醛清漆树脂(Novolak resin)、甲基丙烯酸甲酯(Metacrylate resin)、甲酚甲醛树脂(Cresol formaldehyderesin)、乳酸乙酯(Ethyl lactate)、3-乙氧基丙酸乙酯(Ethyl 3-ethoxypropionate)。
又，上述非水溶性材质层的材质若为正光阻，则除去非水溶性材质层的方法包含下列步骤，对非水溶性材质层进行曝光；对非水溶性材质层进行显影。而若上述非水溶性材质层的材质为不含感光剂的负光阻，则除去非水溶性材质层的方法是为对非水溶性材质层进行显影。其中上述对非水溶性材质层进行显影所使用的显影剂包含下列其中之一：氢氧化钠(NaOH)水溶液、氢氧化钾(KOH)水溶液、氢氧化四甲氨(Tetra Methyl Amonium Hydroxide，即TMAH)水溶液、异丙醇(Isopropanol，即IPA)、二甲苯(Xylene)、丙酮(Acetone)、苯酚(Phenol)、丙二醇单甲基乙酸乙酯(Propylene Glycol Monomethyl EhylAcetate)、丙二醇单甲基醚(Propylene Glycol Monomethyl Eher)、乙二醇(Ethylene Glycol)。而上述显影剂中溶质的重量百分率浓度为0.4％-10％。
本发明是这样实现的：
一种避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上的方法，其特征在于，该方法至少包括下列步骤：
涂布非水溶性材质层于晶圆的正面上，该晶圆的正面具有半导体元件形成于其上；
黏着一胶带于该晶圆的背面上；切割黏着有该胶带的该晶圆。
所述的半导体元件是由包含CMOS影像感应器、CCD影像感应器的组合中选取。
所述非水溶性材质层的材质包含下列其中之一：聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甘油基丙烯酸甲酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、环化1，4-顺次-聚异戊二烯、酚醛清漆树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲酚甲醛树脂、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯。
本发明还提供了一种避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上的方法，其特征在于，
形成CMOS影像感应器于晶圆上；
涂布非水溶性材质层于该晶圆的正面上；
黏着一胶带于该晶圆的背面上；
切割黏着有该胶带的该晶圆；
除去该非水溶性材质层。
所述非水溶性材质层的材质为可溶于有机溶液的材质。
所述非水溶性村质层的材质包含下列其中之一：聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甘油基丙烯酸甲酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、环化1，4-顺次-聚异戊二烯、酚醛清漆树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲酚甲醛树脂、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯。
所述去除该非水溶性材质层所使用溶剂包含下列其中之一：氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化四甲氨水溶液、异丙醇、二甲苯、丙酮、苯酚、丙二醇单甲基乙酸乙酯、丙二醇单甲基醚、乙二醇。
本发明还提供了一种保护层，其特征在于，所述的保护层是涂布于晶圆上表面，用于防止晶圆切割时微粒掉落至晶圆上，该保护层是由非水溶性材料所组成。
所述非水溶性材料包含下列其中之一：聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甘油基丙烯酸甲酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、环化1，4-顺次-聚异戊二烯、酚醛清漆树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲酚甲醛树脂、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯。
是在对上述晶圆完成切割程序后，并且在进行黏晶程序之前，将所述保护层移除。
其中在对上述晶圆完成切割程序后，并且完成晶粒黏结程序之后，将所述保护层移除。
其中上述保护层是在进行打线接合程序之前加以移除。
附图说明
图1为传统晶粒切割方法的流程图
图2为依据本发明的一实施例，所提出的避免晶圆切割时微粒掉落至CMOS影像感应器上的方法的流程图
具体实施方式
如图2所示为依据本发明的一实施例，所提出的避免晶圆切割时微粒掉落至CMOS影像感应器上的方法的流程图。首先，涂布非水溶性材质层于欲切割的晶圆的正面(亦即有CMOS影像感应器形成的一面)(步骤20)。然后，黏着一胶带(例如现有的蓝胶带(blue tape))于该晶圆的背面(亦即没有CMOS像感应器形成的一面)(步骤22)。接着，切割此黏着有胶带的晶圆(步骤24)。接着，除去非水溶性材质层(步骤26)。而除去非水溶性材质层后所得的晶粒，随后将继续进行晶粒黏结(mount)程序。
其中，上述晶圆背面以胶带黏着后，晶圆在切割时就不会产生碎片。又，在晶圆切割的同时，通常必需时时利用水对晶圆进行喷洗，而由于CMOS影像感应器上有非水溶性材质层覆盖着，故晶圆在进行切割时，CMOS影像感应器由于有非水溶性材质层保护，因而可以避免切割时所产生微粒掉落至CMOS影像感应器的主动区域上。
又，上述非水溶性材质层的材质可以为可溶于有机溶液的材质，例如使用现有的正光阻或是不含感光剂的负光阻来当作非水溶性材质层的材质。而由于正光阻具有曝光后，可以被显影剂溶解的特性，故非水溶性材质层的材质若使用现有的正光阻，则其必须依序经过曝光及显影二步骤才能将非水溶性材质层除去；而由于不含感光剂的负光阻不论有无曝光，都可以被显影剂溶解，故非水溶性材质层的材质若是使用现有的不含感光剂的负光阻，则只要经过显影一个步骤即能将非水溶性村质层除去。换言之，若采用现有的正光阻当作非水溶性村质层的材质，则上述除去非水溶性材质层的步骤(步骤26)实际上需包含二步骤：(1)对此非水溶性材质层进行曝光。(2)对此非水溶性材质层进行显影。而若采用现有的不含感光剂的负光阻当作非水溶性材质层的材质，则上述除去非水溶性材质层的步骤(步骤26)实际上仅需包含一步骤：对此非水溶性材质层进行显影。
其中，上述非水溶性材质层的材质包含Poly ethylene、Poly MethylMethacrylate(PMMA)、Poly Glycidol Methacrylate(PGMA)、Propylene GlycolMonoethyl Ether Acetate、Ethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate、Cyclizedl，4-cis polyisoprene、Novolak resin、Metacrylate resin、Cresolformaldehyde resin、Ethyl lactate、Ethyl 3-ethoxypropionate。而上述除去非水溶性材质层所使用的显影剂可以为：NaOH水溶液、KOH水溶液、TMAH(Tetra Methyl Amonium Hydroxide)水溶液、IPA(Isopropanol)、Xylene、Acetone、Phenol、Propylene Glycol Monomethyl Ehyl Acetate、PropyleneGlycol Monomethyl Eher、Ethylene Glycol。而上述显影剂中溶质的重量百分率浓度为0.4％-10％，而较佳的重量百分率浓度约为1％-2％。
因此，使用本发明的方法来进行晶粒切割，将不会有微粒掉落至晶圆上的情况产生，故对于具有CMOS影像感应器形成于其上的晶圆而言，微粒不会掉落至CMOS影像感应器的主动区域上，也就不会使CMOS影像感应器的合格率大为降低(传统切割程序会使制作于晶圆上的所有CMOS影像感应器，大约有15％-20％的CMOS影像感应器会因为微粒附着于其上而损坏)。当然，本发明的方法并不局限于制作于晶圆上的所有CMOS影像感应器的切割制程，只要是制作于晶圆上的元件，对于微粒污染具有高敏感度者(例如CCD影像感应器)，均可以利用本发明的方法来进行晶粒切割制程。
一般来说，上述非水溶性材质层的移除时机，是在对上述晶圆完成切割程序后，并且在进行黏晶(die mount)程序之前，可进行相关的移除程序，以便将非水溶性材质层移除。当然，上述保护层也可以在对上述晶圆完成切割程序后，并且完成晶粒黏结(die mount)程序之后，再加以移除。值得注意的是，上述非水溶性材质层至少要在进行打线接合(wire bonding)程序之前加以移除。
上述实施例仅用来说明本发明，而非用来限制本发明。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (12)
1.一种避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上的方法，其特征在于，该方法至少包括下列步骤：
涂布非水溶性材质层于晶圆的正面上，该晶圆的正面具有半导体元件形成于其上；
黏着一胶带于该晶圆的背面上；切割黏着有该胶带的该晶圆。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的半导体元件是由包含CMOS影像感应器、CCD影像感应器的组合中选取。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非水溶性材质层的材质包含下列其中之一：聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甘油基丙烯酸甲酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、环化1，4-顺次-聚异戊二烯、酚醛清漆树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲酚甲醛树脂、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯。
4.一种避免晶圆切割时微粒掉落至晶圆上的方法，其特征在于，
形成CMOS影像感应器于晶圆上；
涂布非水溶性材质层于该晶圆的正面上；
黏着一胶带于该晶圆的背面上；
切割黏着有该胶带的该晶圆；
除去该非水溶性材质层。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非水溶性材质层的材质为可溶于有机溶液的材质。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非水溶性村质层的材质包含下列其中之一：聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甘油基丙烯酸甲酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、环化1，4-顺次-聚异戊二烯、酚醛清漆树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲酚甲醛树脂、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述去除该非水溶性材质层所使用溶剂包含下列其中之一：氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化四甲氨水溶液、异丙醇、二甲苯、丙酮、苯酚、丙二醇单甲基乙酸乙酯、丙二醇单甲基醚、乙二醇。
8.一种保护层，其特征在于，所述的保护层是涂布于晶圆上表面，用于防止晶圆切割时微粒掉落至晶圆上，该保护层是由非水溶性材料所组成。
9.如权利要求8所述的保护层，其特征在于，所述非水溶性材料包含下列其中之一：聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甘油基丙烯酸甲酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、环化1，4-顺次-聚异戊二烯、酚醛清漆树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲酚甲醛树脂、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯。
10.如权利要求8所述的保护层，其特征在于，是在对上述晶圆完成切割程序后，并且在进行黏晶程序之前，将所述保护层移除。
11.如权利要求8所述的保护层，其特征在于，其中在对上述晶圆完成切割程序后，并且完成晶粒黏结程序之后，将所述保护层移除。
12.如权利要求8所述的保护层，其特征在于，其中上述保护层是在进行打线接合程序之前加以移除。
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