TWI251899B - Wafer dicing process for die free control - Google Patents

Description

1251899 五、發明說明（I) ----—-_™ 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於晶圓切割技術，肖別係有關於一種辨 免晶片掉落之晶圓切割製程。 【先前技術】 習知積體電路係製作於— 複數個晶片。在進行晶圓切割 膠帶（dicing tape)加以黏貼 性，且該切割膠帶之黏性係被 以在晶圓切割時固定該些晶片 宜過大，否則在切割後該些晶 (pick & place machine)由該 該切割膠帶之黏性過小，則在 於在習知切割過程中，係利用 一切銷水沖擊該切割刀具及該 之高溫及避免切割時所產生之 因此當該切割刀具切割至該晶 擊，容易使得位於該晶圓邊緣 使得該切割刀具損壞或刮傷該 晶圓上，再將該晶圓切割成 日π，該晶圓係預先以一切割 3習知該切割膠帶係具有黏 要求在一容許黏性範圍内， ，由於該切割膠帶之黏性不 片將無法以一取放機台 切割膠帶脫離，相對地，當 切割時晶片極容易掉落。由 一切割刀具切割該晶圓並以 晶圓，以降低切割時所產生 細小碎屑附著於該晶圓上， 圓之邊緣時，因該切銷水沖 之該些晶片脫落飛散，進而 晶圓。 清參閱第1圖，一晶圓1Q係包含有複數個完成積體電 路製作旅被覆有鈍化層（passivation layer)之晶片11， 在該些晶片1 1之間係定義有切割道1 2，以供切割刀具切 害,j。由於該晶圓1 〇係概呈圓盤狀，而該些晶片1 1係概呈矩 形或方形之塊狀’在積體電路製作上，該晶圓1 〇之周緣係 無法製作成晶片11，因此在該晶圓1 0之邊緣會預留有一廢

1251899 五、發明說明（2) 棄部13(waste p〇rti〇n)，該廢棄部13係為無電性功能且 形狀不兀整’且在晶圓切割之後，必須被拋棄。請參閱第 2圖’在晶圓切割製程中，該晶圓丨〇係以一切割膠帶2〇黏 著固疋’其中該廢棄部丨3之一側邊丨4係未被該切割膠帶2 〇 所黏著固定’使得該廢棄部丨3可供該切割膠帶2 〇黏著面積 減小’因此，造成該廢棄部13黏著於該切割膠帶2〇之強度 減小。此外’該切割膠帶2〇可黏貼有一環形框架3〇，以利 運送。請參閱第3圖，以一切割刀具4〇切割該晶圓丨〇，其 切割路徑係沿著該些切割道丨2切割該晶圓丨〇，以使該晶圓 1 0分離成個別之該些晶片丨丨與該廢棄部丨3。在晶圓切割過 程中’當該切割刀具4〇切割至該晶圓丨〇之邊緣時，因切銷 水沖擊’容易使得位於該晶圓邊緣之該廢棄部丨3被沖擊脫 離該切割膠帶20，進而使得鄰近該廢棄部13之該些晶片1]L 引發連鎖作用，亦被沖擊脫離該切割膠帶2 〇。 目則已揭露有多種已知之晶圓切割製程，例如美國專 利第6, 709, 9 53號與我國專利證號第2221 72號等等，但皆 未能提出有效固定晶圓之廢棄部之方法。 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供一種避免晶片掉落之晶圓 切割製程，利用一邊緣接著劑黏著一晶圓之一廢棄部 (waste portion)與一切割膠帶，以在晶圓切割中，保護 由該晶圓切割形成之複數個晶片不被切銷水沖 造成脫 落。 本發明之次一目的在於提供一種避免晶片掉落之晶圓

1251899 五、發明說明（3) ~： —- 切害! ^_邊緣接著劑係填入在該廢棄部之侧邊與該切 割=贡之間所形成之夾角缺口，較佳地，該邊緣接著劑係 覆蓋该廢棄部之側邊，以保護該廢棄部之側邊不會受到切 銷水=沖擊，因此，即使選用低黏度之切割膠帶，易不會 有脫洛晶片之問題，並且使得該些晶片能被輕易取放 (pick & place) 〇

依本發明之避免晶片掉落之晶圓切割製程，包含：提 供一晶圓’該晶圓係具有一第一表面以及一第二表面，並 且該晶圓係包含有複數個晶片以及一廢棄部（waste portion) ’該廢棄部係形成於該晶圓之邊緣；貼設該晶圓 至一切割膠帶，其中該晶圓之第二表面係朝向該切割膠 Τ ’ /σ著a玄晶圓之邊緣，形成一邊緣接著劑（e(jge bonding mater i al )於該切割膠帶上，以黏著固定該晶圓 之該廢棄部於該切割膠帶上；之後，切割該晶圓，以使該 些晶片為個別分離並黏設於該切割膠帶上。 【實施方式】

請參閱所附圖式，本發明將列舉以下之實施例說明·· 在本發明之第一具體實施例中，揭示一種避免晶片掉 落之晶圓切割製程。首先，請參閱第4圖，提供一晶圓 1 1 〇 ’該晶圓1 1 0係具有一第一表面1 1 1以及一第二表面 112 ’該晶圓110係可為已完成積體電路之製作並被覆有一 鈍化層11 3。在本實施例中，該第一表面111係為一主動面 (active surface)，該鈍化層ι13係形成於該第一表面m 上，並顯露出該晶圓1 1 〇之複數個銲墊丨丨8。該晶圓丨丨〇係

第8頁 1251899 五、發明說明（4) —-----一™"—一 包含有複數個晶片1 14以及一廢棄部j 16(waste P_^tl〇n)/在該些晶片U4之間係定義有切割道115，該廢 曰、邓11 6係形成於該晶圓丨丨〇之邊緣。該廢棄部1丨6係為該 ==110切割後不可作為晶片114之晶圓廢棄部位，通常該 = / 部1 1 6係圍繞該些晶片1 1 4且形狀不完整。在本實施例 ，該廢棄部1 1 6係具有一在該第一表面丨丨丨與該第二表面 1 2之間之側邊丨丨7，通常該側邊丨丨7係弧面。 · 請參閱第5圖，將該晶圓11〇貼設至一切割膠帶12〇， 在本實施例中，該晶圓110之第二表面112係朝向該切害彳膠 帶120。此外，該切割膠帶120係貼設有一環形框架13〇， 以利運輸該晶圓11 〇。該切割膠帶12〇係可為uv膠帶或選用， 低黏度之膠帶，以供在完成切割步驟後，以一取放機台 (Pick & Place machine)將該些晶片114各別吸取脫離該 切割膠帶120。在本實施例中，該廢棄部116之該侧邊117 與A切剎膠帶1 2 0之間係形成一夾角缺口 a，由於該廢棄部 11 6被該切割膠帶丨2〇黏接之面積較小，因此造成其黏著強 度較弱’而不易被黏著於該切割膠帶丨2 〇上。 請參閱第6圖，沿著該晶圓丨丨〇之邊緣，可利用點塗劃 膠或印刷方式形成一邊緣接著劑140(edge b〇nding 一 mater 1 al )於該切割膠帶12〇上，用以黏著固定該晶圓丨丨〇 f 之該廢棄部116於該切割膠帶12〇。較佳地，該邊緣接著劑 1 4 0係填入上述之夾角缺口 ^，以避免在進行晶圓切割時， 該晶圓11 0之該廢棄部丨丨6被切銷水沖擊。較佳地，該邊緣 接著劑140係覆蓋至該廢棄部116之該側邊117，以使該廢 1251899 五、發明說明（5) f部11 6有較大面積被該邊緣接著劑丨4 〇黏著，進而穩固黏 著於该切割膠帶1 2 0。在本實施例中，該邊緣接著劑丨4 〇係 不黏著该些晶片1 1 4。在本實施例中，該邊緣接著劑丨4 〇係 可包含有硬化樹脂，或亦可為非固化性。在熟化（curing) 該邊緣接著劑140之後，該廢棄部u 6將可被黏設固定在該 切剔膠f 1 2 0上；相對地，該些晶片丨丨4則是暫時性被黏著 在該切割膠帶1 2 〇上。 之後，請麥閱第7圖，進行一晶圓切割步驟，其係利 用一切割刀具1 5 0切割該晶圓1丨〇，並以切銷水（圖未繪出） 1擊该切割刀具丨5 〇及該晶圓丨丨〇，以降低切割時所產生之 尚溫及避免切割時所產生之細小碎屑附著於該晶圓丨1 〇 ^ ’其切割路徑係沿著該晶圓丨丨〇之該些切割道丨丨5，以使 。亥些晶片1 1 4與該廢棄部1 1 6為分離並黏設於該切割膠帶 1 2 0 上。 由於該晶圓11 0之該廢棄部丨丨6係被該邊緣接著劑丨4〇 穩固黏著在該切割膠帶120，所以無論是在後續水清洗過 私或疋晶圓切割過程中，該邊緣接著劑140係可阻檔切銷 水沖擊，進而對該些已分離之晶片114有遮蔽保護作用， 尤其是在晶圓切割過程中該廢棄部i 16係不會沖脫剝離該 切割膠帶120。較佳地，在比較黏性（adhesiveness)上， 該切割膠帶1 20係具有可黏著該些晶片丨14之第一黏性而 該邊緣接著劑140係具有可黏著該廢棄部116之第二黏性， ;中第二黏性係不小於該第-黏性，X以大於第-黏性為 乂 it。因此，即使遥用低黏性之切割膠帶1 也不需要擔、、、

1251899 五、發明說明（6) 、 -—------— 心晶片掉落之問題。 依據本發明之避免晶片掉落之晶圓切 黏性（例如80g之黏著強度）之粦护在—般 圓7 ’例如28密耳(mu :二以厚之晶 之後，可以發現，分n d风x 在耳之晶片1 1 4 於習知晶圓切割曰片114不會有掉落之問題。相對 2〇密耳以上，即：二ί目同條件下，當晶圓之厚度高於 生明顯之功效與實用：鬆脱掉洛之問題，故本發明能產 因此，本發明之晶圓切割製程可 性之切割膠帶黏著不同厚度之晶二d 搭配-般頂針即可頂推不同厚度之晶片，以；r亍；取； ί:碎ΐ!習j晶片在吸取放置時須選用細頂針頂推 V 卞W之了月匕，有效提昇黏晶（D/Α)效益。 #在本發明之第二具體實施例中，揭示另一種避 掉洛之晶圓切割製程。請參閱第8圖，提供一 a，曰 晶圓21〇係具有一第—表面211與一第二表面212，並且該亥 晶圓210係包含有複數個晶片214以及一廢棄部216，在該 些晶片214之間係定義有複數個切割道215，該廢棄部216 係形成於該晶圓2 1 0之邊緣並且具有一在該第一表面2丨}與 該第二表面2 1 2之間之側邊2 1 7。在本實施例中，該第二& ( 面212係為该晶圓210之主動面，並形成有一鈍化層gig， 複數個凸塊2 18係設置於該晶圓2 10之該第二表面212，在 另一具體實施例中，該些凸塊21 8亦可形成在該第一表面 2 11 (圖未繪出）。之後遠晶圓21 〇係被貼設至一切割膠帶

第11頁 1251899 五、發明說明（7) 2 2 0，在本實施例中，該晶圓2 1 0之該第二表面2 1 2係朝向 該切割膠帶2 20。此外，該切割膠帶220係貼設有一環形框 架2 3 0。在本實施例中’可在該晶圓2 1 〇之第二表面2 1 2與 該切割膠帶2 2 0之間係形成有一保護層2 4 〇，例如熱、溶膠或 光阻材料，用以在晶圓切割過程中保護該些凸塊2 1 8。之 後，沿著該晶圓2 1 0之邊緣，將一邊緣接著劑2 5 〇形成於該 切割膠帶220上，以黏著固定該晶圓21〇之該廢棄部216於 該切割膠帶2 20，該邊緣接著劑2 50係覆蓋該廢棄部216之

一側邊217，在本實施例中，該保護層24〇另具有防止該讀 ，接著劑250溢流至晶圓21 〇之該第二表面21 2而黏著該些 晶片214之功效。之後，請參閱第9圖，切割該晶圓， :2^晶：，與該廢棄部2 1 6為分離並黏設於該切割觸 ^ 。此’利用該邊緣接著劑250黏固該廢辛邻2 j 6 :膠，上’以保護在晶圓切割與水洗過棄二 二日日片214不會被沖脫剝離該切割膠帶220。 中以 兔進本Γ Γ t保護範圍當視後附之申請專利範圍所衣—4 2所：此項技藝者，在不脫離本發明之浐、i 圍内所作之任何變化與修改，均屬於本發明：

第12頁 1251899 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1 圖：習知晶圓之上視圖； 第2 圖：在習知晶圓切割製程中，該晶圓在一切割膠帶上 之局部截面示意圖； 第3 圖：在習知晶圓切割製程中，該晶圓在切割後之局部 . 截面示意圖； 第4 圖：依據本發明之第一具體實施例，所提供之一晶圓 ’ 之局部戴面示意圖； 第5圖：依據本發明之第一具體實施例，該晶圓在一切割 膠帶上之局部截面示意圖； _ 第6 圖：依據本發明之第一具體實施例，該晶圓在形成有 邊緣黏著劑之局部截面示意圖； 第7圖：依據本發明之第一具體實施例，該晶圓在切割成 複數個晶片後之局部截面示意圖； 第8 圖：依據本發明之第二具體實施例，一晶圓在形成有 邊緣黏著劑之局部截面示意圖；及 第9 圖：依據本發明之第二具體實施例，該晶圓在切割成 複數個晶片後之局部截面示意圖。 元件符號簡單說明： β 10 晶圓 11 晶片 12 切割道 13 廢棄部 14 侧邊 20 切割膠帶 30 環形框架 40 切割刀具

第13頁 1251899 圖式簡單說明

第14頁 110 晶圓 111 第一表面 1 12 第二表面 113 純化層 114 晶片 115 切割道 116 廢棄部 117 側邊 118 銲墊 120 切割膠帶 130 環形框架 140 邊緣黏著劑 150 切割刀具 210 晶圓 211 第一表面 212 第二表面 213 鈍化層 214 晶片 215 切割道 216 廢棄部 217 側邊 218 凸塊 220 切割膠帶 230 環形框架 240 保護層 250 邊緣黏著劑 a 爽角缺口

Claims (1)

1251899 六、申請專利範圍 【申請專利範圍】 1、 一種避免晶片掉落之晶圓切割製程，包含： 提供一晶圓，該晶圓係具有一第一表面以及一第二表 面，並且該晶圓係包含有複數個晶片以及一廢棄部（wa s ί e p o r t i ο η )，該廢棄部係形成於該晶圓之邊緣； 貼設該晶圓至一切割膠帶，其中該晶圓之第二表面係 朝向該切割膠帶； 沿著該晶圓之邊緣，形成一邊緣接著劑（e d g e b〇n d i n g m a t e r i a 1 )於該切割膠帶上，以黏著該晶圓之該 廢棄部於該切割膠帶上；及 切割該晶圓，以使該些晶片與該廢棄部為分離並黏設 於該切割膠帶上。 2、 如申請專利範圍第1 項所述之晶圓切割製程，其中該 廢棄部係具有一在該第一表面與該第二表面之間之側邊， 該邊緣接著劑係覆蓋該側邊。 3、 如申請專利範圍第2 項所述之晶圓切割製程，其中該 側邊係為弧面。 4、 如申請專利範圍第3 項所述之晶圓切割製程，其中該 廢棄部之側邊與該切割膠帶之間係形成一夾角缺口，該邊 緣接著劑係填入該炎角缺口。 5、 如申請專利範圍第1 項所述之晶圓切割製程，其中該 晶圓之該第一表面係為一主動面，其係形成有一純化層 (passivation layer) 〇 6、 如申請專利範圍第1 項所述之晶圓切割製程，其中該

第15頁 1251899 六、申請專利範圍 晶圓之該第一表面係為晶圓背面。 7、 如申請專利範圍第1 項所述之晶圓切割製程，其中在 切割該晶圓之前，複數個凸塊係設置於該晶圓。 8、 如申請專利範圍第1 項所述之晶圓切割製程，其中該 邊緣接著劑係包含有硬化樹脂。 9、 如申請專利範圍第1 項所述之晶圓切割製程，其中該 切割膠帶係具有可黏著該些晶片之第一黏性，而該邊緣接 著劑係具有可黏著該廢棄部之第二黏性，其中第二黏性係 大於第一黏性。

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