TW477730B - Method for manufacturing semiconductor chips - Google Patents

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477730 A7 __ B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 發明領域 本發明是關於一種製造半導體晶片的方法’尤其是至^ 少如2 0 0 // m般薄的晶片。 相關技術說明 在製作半導體晶片的處理，許多半導體晶片是以一種 預定方式形成在例如矽晶圓等晶圓之表面上，且之後晶圓 被沿著形成在晶片之間的界道（street)以一切割機切割而 切開晶片。 由於智慧卡，手機和手提式個人電腦數量的增加，組 裝在微小裝置的半導體晶片已被要求要重量輕和體積小。 鑑於這些要求，在晶圓的表面上形成晶片後，晶圓的 反面被平坦化（planarization )設備硏磨以便使晶圓變薄， 然後晶圓被切割機切割以分開晶片。在切割時，切割機沿 著界道對於晶圓執行全切割（full-ciit )(—種用於完全切 割和分開晶圓的方法）以分開晶片。 然而，當反面在硏磨時在晶圓的反面會形成一斷裂層 (也稱做是一損害層或損壞層），而斷裂層會在之後的處 理中導致具有至少如2 0 0 //m的極薄晶圓之壞損。而且 ，-當極薄晶圓被切割機以全切割處理完·全切割之後，由於 在晶圓反面的盤落（龜裂），所以產生許多在下面的晶片 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 •I I · ϋ I 典本頁) 威· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477730 A7 B7 五、發明說明（） 發明槪述 (請先閱讀背面之注意事項再I本頁) 有鑑於上述情形，因而發展本發明，並且其目的是要 提供製造半導體晶片的方法，藉此製造出極薄的半導體晶~ 片而不會形成龜裂或剝落。 爲了達到上述的目的’本發明是有關一種製造半導體 晶片的方法，包含以下步驟：硏磨一晶圓的反面以便使晶 圓成形在一預定的厚度，晶片是被形成在一晶圓的表面上 •，至少拋光和蝕刻，加工晶圓的反面以便移除在硏磨步驟 形成在反面晶圓的斷裂層；沿著在晶片中形成的的界道而 在晶圓的表面形成一預定深度的溝紋；以及沿著溝紋劈開 晶圓以便分開晶片。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明，首先在一晶圓的反面，其正面是許多間 片形成之處，被硏磨以便形成有預定厚度的晶圓。然後， 晶圓的反面被拋光或蝕刻以致形成於背面硏磨時的斷裂層 被移除。接著，沿著在晶片中形成的界道而在晶圓的表面 以一預定的深度形成溝紋。最後，晶圓沿著溝紋被劈開以 便被分割成分開的晶片。在背面硏磨後，藉由拋光或蝕刻 晶圓的反面以便移除在背面硏磨時形成的斷裂層，如此則 晶片的強度會增加。而且，藉由從斷裂層被移除的晶圓處 將晶圓以劈開的方式而分割成分開的晶片，會使晶圓反面 的-龜裂和剝落能有效地減少。 簡易圖示說明 以下將參考附圖說明本發明的性質，及其他目的與優 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477730 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 點其中在整個圖形中相似的參考字元係標示相同或相似的 零件，其中： 圖1是一流程圖，顯示根據本發明實施例之一製造半’ 導體晶片的方法； 圖2是背面硏磨處理的說明圖； 圖3是一立體圖，顯示一黏附在晶圓表面的保護片； 圖4是一拋光處理的說明圖； 圖5是一切割處理的說明圖； 圖6是一另一個切割處理的另一個說明圖； 圖7是一斷裂處理的說明圖； 圖8是另一個斷裂處理的說明圖； 圖9是一挑選（pick-up )處理的說明圖，及； 圖1 0是一劃線（scribing )處理的解釋圖。 主要元件對照表 W 晶圓 C 晶片 S 界道 G 溝紋 1 0 夾盤台 1 -2 旋轉硏磨輪 1 4 保護片 2 0 夾盤台 2 2 噴嘴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閲讀背面之注意事項再 --- 本頁) 線. 477730 A7 B7 五、發明說明（） 2 4 泥漿 2 6 旋轉拋光墊 3 0 心軸 … 3 2 切割刀片 3 4 晶圓框架 3 6 晶圓片 4 0 橡膠滾輪 5 0 吸力墊 60 鑽石點切割器 較佳實施例之詳細說明 圖1是本發明製造半導體晶片的方法之流程圖。如圖 1所示，一晶圓W，在此晶圓的表面上形成許多晶片’被 加工及切開成分開的晶片經由一反面〈背面〉硏磨處理〈 步驟S1〉，一拋光處理〈步驟S2〉，一切割處理〈步 驟S3〉，一斷裂處理〈步驟S4〉，及一挑選處理〈步 驟 S 5〉。 在背面硏磨處理〈步驟S 1〉中，晶圓W的反面，在 此晶圓的表面上形成許多晶片，被硏磨以致晶圓W有一預 定的厚度。如圖2所示，在背面硏磨處理，晶圓W的表面 〈-晶片形成的這一面〉藉由一夾盤台10以吸力固持並旋 轉，晶圓W的反面被藉由施壓一旋轉硏磨輪1 2在旋轉的 晶圓W之反面上而硏磨。 如圖3所示，在處理期間，一保護片1 4黏附在晶圓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 ^一本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477730 A7 —___B7__ 五、發明說明（5 ) 的表面以保護晶片C等，這些晶片是形成在晶圓W表面上 。藉此，晶片C被保護不至由藉吸力固持晶圓表面的夾盤 台所導致之污點和損壞。 ^ 在拋光處理〈步驟S2〉，晶圓W的反面被拋光以致 在反面硏磨時形成於晶圓W的反面上的斷裂層被移除。·如 圖4所示，在拋光處理中，晶圓的表面藉由吸力以夾盤台 2 0固持並被旋轉，然後晶圓W的反面被拋光藉由施壓在 一旋轉的拋光墊2 6在晶圓W上，而自一噴嘴2 2供給泥 漿2 4至旋轉的晶圓W之反面上。 晶圓W在拋光處理是被在一種狀態下加工的，其中保 護片14黏附於晶圓W的表面之上爲了保護在晶圓W表面 上的晶片C，C等。 在切割處理〈步驟S 3〉，預定深度的溝紋沿著在晶 片C和C間形成的界道S而形成在晶圓W的表面上。如圖 5和圖6所示，在切割處理，切割溝紋G沿著界道S藉由 一極薄的外圍刀片〈切割刀片〉3 2而形成在晶圓W表面 上，此刀片是裝附在以高速旋轉的心軸3 0之末端。簡言 之，預定深度的切割溝紋G是沿著界道S形成而沒有完全 切開晶圓W 〇 如圖5所示，當被安裝在晶圓框架3 4上時，晶圓W 被-加工，且一晶圓片3 6黏附在晶圓框架3 4的內圍。晶 圓片3 6是一塑膠粘片，且晶圓W藉由將晶圓W的反面黏 附在晶圓片3 6上而安裝在晶圓框架3 4上。 保護片14黏附在晶圓反面在整個背面硏磨處理 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再 ^--- 本頁) 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477730 A7 __B7__ 五、發明說明（6 ) 〈步驟S1〉及拋光處理〈步驟S2>期間；因此，形成 切割溝紋G的處理是在從晶圓片W的表面分開保護片14 之後而執行。 ^ (請先閱讀背面之注意事項再，寫本頁) 在斷裂處理〈步驟S 4〉，晶圓W被沿著切割溝紋G 裂開，此溝紋是在切割處理時形成於晶圓的表面上，以便 分割晶圓W成爲分開的晶片C，C等。如圖7所示，在斷 裂處理時，一橡膠滾筒4 0被施壓在固持於晶圓框架3 4 中的晶圓W反面，且晶圓W藉在晶圓W上移動橡膠滾筒 4 〇而被劈開成分開的晶片C。換言之，當晶圓W的反面 被以橡膠滾筒4 0施壓時，裂縫會沿著事先前形成的切割 溝紋G而產生，如圖8所示，晶圓W沿著裂縫而分割成分 開的晶片。簡言之，晶圓W被藉由劈開而分割成分開的晶 片。 由於龜裂沿著一龜裂平面產生，此龜裂平面是由晶圓 的晶軸方向而決定的，所以晶圓W被切開成晶片並帶有滑 順表面及很少的碎屑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在挑選處理〈步驟S5〉，在斷裂處理中被分開的晶 片C，C…，.是被從晶圓框架3 4而收集。在加工之初， 晶圓片3 6被來自晶圓框架3 4反面的紫外線光照射。藉 此照射，晶片C，C所黏附的晶圓片3 6之黏附性被硬化 ，-則晶片C能被自晶圓片3 6分開。然後，如圖9所示， 晶片C能被一個接一個藉由吸力墊5 0而收集，並晶片S 能被重新安排在一托盤（tray )上〈未顯示出〉。在此處 理中，只有具有好品質的晶片C能被挑選和收集起來。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477730 A7 B7 五、發明說明（） 如上所述，在本實施例的製造半導體晶片之方法中’ 在硏磨晶圓反面後，拋光晶圓的反面以使晶圓W變薄’藉 此，在背面硏磨時形成的斷裂層被移動，且藉使用劈開証 將晶圓W分割成分開的晶片C，C…。因此，誠如所述， 由於被硏磨以使晶圓變薄之晶圓W的反面’是被拋光以致 晶圓W反面的斷裂層被移動，所以增加晶片的強|度。而且 ，晶圓反片的碎屑能被以有效地預防而不會產生，而能使 用劈開將晶圓W分割成晶片而沒有斷裂層。 尤其是，若晶圓W被藉由背面硏磨處理而加工如至少 .2 Ο Ο β m般薄的話，則藉由在切割處理中完全切割〈全 切〉晶圓W時，許多龜裂或碎屑會形成在晶片上。然而， 在移除斷裂層之後，使用劈開而分割晶圓W成晶片，可以 有效預防在晶片上的龜裂和碎屑。 本實施例使用在晶圓反面拋光的方法以移動斷裂層； 然而，斷裂層亦可以以蝕刻而移除。在蝕刻處理中，晶圓 W的表面被以一夾盤台藉吸力而固持並旋轉，且蝕刻晶圓 W的反面，藉由自一噴嘴供給液體至晶圓W的反面〈所謂 的旋轉飽刻spin etching〉。 本實施例使用極薄的外圍刀片〈切割刀片〉3 2以沿 著界道S在晶圓W上形成切割溝紋G ;然而，亦可以使用 一-劃割裝置。如圖1 0所示，預定深度的溝紋被形成，藉 由以一鑽石點切割器6 0沿著界道S劃割晶圓W的表面， 並同時因爲集中應力而在晶圓W內部形成污點，以致晶圓 W能輕易地裂開。劃割裝置可使製造過程達成具有乾加工 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 • 裝.I I 本頁) ir-δ · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10· 477730 A7 B7_ 五、發明說明（8) 和便宜的機器之優點。 在具有測試圖案等被局部形成於其上的界道之晶圓W 的形式中，劃割裝置的切割器不能有效地在測試圖案被形一 成的部位內側產生應力，因此晶圓W不能被良好劈開。爲 了解決此問題，藉由切割裝置的切割刀片淺溝紋被形成在 界道的表面上，並且淺溝紋的底部被劃割裝置的劃割切割 器而刻劃，藉此在之後的斷裂處理晶圓W能被完整的切割 〇 而且，爲表示在本實施例中將晶圓W劈開成分開的晶 片之方法，一橡膠滾筒5 0被施壓在晶圓W的反面並在晶 圓W的反面上移動。然而，也可以使用其他的方法，如藉 由在側向拖曳晶圓W所黏附的晶圓片3 6而產生裂縫，或 藉由一個接一個推擠晶片C而從晶圓W的反面片產生裂縫 〇 在此實施例中，未提及晶圓W的淸潔；然而，當處理

中運送晶圓W時，最好是在淸潔和烘乾之後才運輸晶圓W 〇 如之前所述，本發明製造半導體晶片的方法，晶圓的 反面首先被硏磨及被拋光或蝕刻，藉此移除在背面硏磨時 形成的斷裂層。因此，晶片的強度增加。而且，藉由使用 劈-開分割晶圓W成分開的晶片而沒有斷裂層，亦可以有效 地減少裂縫和碎屑。 然而，要知道的是本發明並不打算被侷限於所揭露的 特定形式，而相反的，本發明欲涵蓋落在如所附的申請專 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 •裝___ 本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •11 - 477730 A7 _B7_ 五、發明說明（9 ) 利範圍所表示的精神與範圍之內的所有修改、替代結構及 等效變化。 (請先閲讀背面之注意事項再 -裝—— 本頁) 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 477730 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 1 · 一種製造半導體晶片〈c〉的方法，包含以下步 驟： 硏磨一晶圓〈w〉的反面以致形成晶圓〈w〉在一預-定的厚度，晶片〈C〉是形成在晶圓〈W〉的表面上； 藉由至少拋光和餘刻之一處理晶圓〈W〉的反面，以 便移除在硏磨步驟形成在晶圓〈W〉反面的斷裂層； 沿著在晶片〈C〉中形成的界道〈S〉在晶圓〈W〉 的表面以一預定深度形成溝紋〈G〉：及 沿著溝紋〈G〉劈開晶圓〈w〉以便切開晶片〈C〉 〇 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中溝紋形成步 驟包含以切割刀片〈3 2〉沿著界道〈S >在晶圓〈W〉 的表面以預定的深度產生溝紋的步驟以形成溝紋〈G > 。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中溝紋形成步 驟包含以劃割切割器〈6 0 >沿著界道〈S〉在晶圓〈W 〉的表面劃割的步驟以形成溝紋〈G > 。 4 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中溝紋形成步 驟包含的步驟有： 以切割刀片〈3 2〉沿著界道〈S〉在晶圓〈W〉的 表面以預定的深度產生溝紋的步驟以形成溝紋〈G〉：及 -以劃割切割器〈6 0〉在溝紋〈G.〉的底部刻劃。 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS)A4说格（2丨0><297公釐） 澤-- (請先閲讀背面之注意事項再填頁) Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13-