半导体晶圆切割方法技术

一种切割弯曲或翘曲的半导体晶圆的方法，包括：在所述晶圆的第一半部上沿第一方向上的锯道进行切割，其中所述第一方向平行于弯曲；在与第一半部相对的晶圆的第二半部上沿第一方向上的锯道进行切割；以及，沿第二方向上的锯道进行台阶状切割，使得所有裸片彼此分离，并且裸片的与沿弯曲方向的侧面是平坦的，而裸片的与弯曲方向垂直的侧面是台阶状的。

【技术实现步骤摘要】
半导体晶圆切割方法
本专利技术涉及半导体晶圆，更具体地，涉及切割半导体晶圆的方法。
技术介绍
集成电路裸片(die)形成在半导体晶圆上。取决于晶圆的尺寸、用于在晶圆上形成裸片的工艺和材料、以及晶圆可能暴露的任何环境条件，晶圆可能经历一些翘曲或弯曲。例如，对于采用深沟槽技术的晶圆来说，一些晶圆弯曲是固有的。图1示出了弯曲的晶圆10的示例，该弯曲的晶圆10上形成有多个集成电路裸片12。可以看到，晶片10是翘曲的或者包括弯曲14。安装到胶带上的弯曲晶圆经历高残余应力，使得在切割晶圆时可能产生裸片碎裂，这降低了产量，因此成本高昂。能够无过多碎裂地分割形成在晶圆上的裸片是有利的，从而提供更好的产量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种将半导体晶圆切割或分割成多个裸片的方法，其中所述晶圆包括在所述晶圆上以矩阵排列的多个裸片。所述裸片由沿第一方向和第二方向延伸的锯道(sawstreet)分离，其中第二方向垂直于第一方向。所述方法包括以下步骤：在晶圆的第一半部上沿第一方向上的锯道进行切割；在晶圆的与第一半部相对的第二半部上沿第一方向上的锯道进行切割；以及，沿第二方向上的锯道进行台阶状切割，使得所有裸片彼此分离，并且裸片的与第一方向平行的侧面是平坦的，而裸片的与第一方向垂直的侧面是台阶状的。在另一个实施例中，本专利技术提供已从晶圆切割出来的半导体裸片。所述裸片具有形成在其中的集成电路，并且所述裸片包括：平坦的顶部表面；与该平坦的顶部表面相对的平坦的底部表面；在顶部表面和底部表面之间延伸的第一侧面和第二侧面，其中第一侧面和第二侧面彼此相对且为平坦的；以及在顶部表面和底部表面之间延伸的第三侧面和第四侧面，其中所述第三侧面和第四侧面彼此相对，并且其中第三侧面和第四侧面为台阶状，使得底部表面的长度大于顶部表面的长度。附图说明通过示例的方式说明本专利技术，并且本专利技术不受附图中所示的实施例的限制，其中相同的附图标记表示相同的元件。附图中的元件是为了简化和明晰而示出的，但不一定按比例绘制。图1是弯曲的半导体晶圆的照片；图2A、图2B和图2C是示出根据本专利技术的优选实施例的晶圆切割的各步骤的晶圆的俯视图；以及图3是根据本专利技术的实施例的从半导体晶圆切割出的集成电路裸片的等距视图。具体实施方式现在参照图2A，示出了包括半导体裸片22的阵列的晶圆20的俯视图。如本领域技术人员已知的，裸片22成行成列形成并且由锯道分离。晶圆20大体上为圆形并且通常包括用于定向晶圆20的一个直边24。如前所述，随着晶圆变得更薄更大，晶圆可能会发生翘曲或弯曲。虽然本文公开的专利技术对于弯曲的晶圆特别有用，但是本领域技术人员将会理解，本专利技术可以在不弯曲的晶圆上实施。在图2A中，示例晶片20是弯曲的并且在晶圆左侧的箭头所示的方向上弯曲。首先，在切割晶圆20之前，将晶圆20固定到具有薄膜框架载体的切割胶带。如本领域中已知的，可以用粘合剂和/或真空压力将晶圆固定到载体。由于切割胶带和薄膜框架载体在本领域中是已知的，而且不需要对已知载体进行修改来实施本专利技术，因此对于完整地理解本专利技术来说对切割胶带和薄膜框架载体的进一步描述不是必需的。在第一步骤中，沿第一方向上的锯道并穿过晶圆20的中心进行第一切割26，将晶圆20分成第一半部和第二半部。在本优选实施例中，垂直于弯曲方向并完全延伸贯穿晶圆20地进行第一切割26。然后，沿着垂直于第一切割的锯道(因此在弯曲方向上)进行第二切割28。第二切割28也穿过晶圆20的中心，因此晶圆20被分成四等份。在本优选实施例中，使用相同的锯刀执行第一切割26和第二切割28并切割到相同的深度。第一切割26和第二切割28被认为减小了由弯曲导致的晶圆20上的残余应力。图2B是被第一切割26和第二切割28四等分之后的晶圆20的俯视图。在四等分之后，在第一步骤30中，在晶圆20的一侧或第一个半部上沿着弯曲方向上的锯道切割晶圆20，然后在第二步骤32中在晶圆20的另一侧或相对的第二个半部上沿着弯曲方向上的锯道切割晶圆20。在本优选实施例中，该第一步骤和第二步骤同时执行。虽然不是必须的，但是在本优选实施例中，切割30是使用与四等分晶圆20所用锯刀相同的锯刀进行的，而切割32则是使用较薄的锯刀或具有较小切口的锯刀进行的。图2C是晶圆20的俯视图，其示出了在弯曲方向上进行切割30和32后，在垂直于弯曲方向的方向上切割晶圆20的下一步骤。垂直于弯曲的切割用箭头34示出。切割34包括台阶状切割，并且这些台阶状切割将裸片22彼此分离。所述台阶状切割包括：用较厚的锯刀沿垂直于弯曲方向的方向上的锯道进行第一次切割达到第一深度，然后用较薄的锯刀沿相同方向上的锯道进行第二次切割达到第二深度(即，切割贯穿晶圆20所需的深度)。用较厚锯刀进行的第一次切割的深度约为晶圆厚度的50％到80％，并且优选为晶圆厚度的70％到80％。此外，第一锯刀的厚度约为20微米到25微米，第二锯刀的厚度为15微米到20微米，不过应当理解，不同的锯刀宽度将会在晶圆20的锯道或划片道内。用于半导体晶圆切割的这种尺寸的锯刀是市场上可以买到的。因此，使用所述方法分离的裸片具有平行于弯曲方向的平坦侧面和垂直于弯曲方向的台阶状侧面。图3示出了使用上述方法从晶圆上切割出来的半导体裸片40。裸片40具有平坦的顶部表面42和与该平坦的顶部表面相对的平坦的底部表面。裸片40还具有在顶部表面与底部表面之间延伸的第一侧面和第二侧面44。如图3所示，第一侧面和第二侧面44彼此相对且为平坦的。还存在在顶部表面和底部表面之间延伸的第三侧面和第四侧面46。第三侧面和第四侧面46彼此相对，并且是台阶状的，使得底部表面的长度大于顶部表面的长度。使用上述台阶状切割工艺形成具有一个台阶的台阶状侧面，并且，由于用较厚锯刀进行的第一次切割的深度约为晶圆厚度的70％到80％，因此从顶部表面42到台阶48的距离大于从底部表面到台阶48的距离。本专利技术适用于所有的弯曲晶圆来获得具有良好碎裂(chipping)质量的裸片。已经发现对垂直于晶圆弯曲方向的台阶状切割的应用可防止严重的背面碎裂(backchipping)。在前面的说明书中，已经参照本专利技术的具体实施例描述了本专利技术。然而，显而易见的是，在不背离所附权利要求所阐述的本专利技术的更广泛的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和改变。在权利要求中，词语“包含”、“包括”、和“具有”不排除权利要求中列出的其他元素或步骤的存在。本文中使用的术语“一”或“一个”限定为一个或多于一个。此外，即使当同一权利要求既包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”，也包括诸如“一”或“一个”的不定冠词时，在权利要求中使用的诸如“至少一个”和“一个或多个”等介绍性短语不应被解释为暗示由不定冠词“一”或“一个”引入的另一权利要求元素将任何包含这种介绍性权利要求元素的特定权利要求限制为本专利技术只包含一个这种元素。对定冠词的使用同样如此。除非另有说明，否则诸如“第一”和“第二”之类的术语被用来任意区分这种术语所描述的元素。因此，这些术语不一定旨在指示这种元素的时序或其他优先级。在相互不同的权利要求中叙述某些措施这一事实并不表示不能使用这些措施的组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切割半导体晶圆的方法，其中，所述晶圆包括在所述晶圆上以矩阵排列的多个裸片，其中，所述裸片由在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上延伸的锯道分离，所述方法包括：在所述晶圆的第一半部上沿所述第一方向上的锯道进行切割；在与所述第一半部相对的所述晶圆的第二半部上沿所述第一方向上的锯道进行切割；以及沿所述第二方向上的锯道进行台阶状切割，从而使所有裸片彼此分离，并且所述裸片的与所述第一方向平行的侧面是平坦的，而所述裸片的与所述第一方向垂直的侧面是台阶状的。

【技术特征摘要】
2016.12.15 US 15/379,4951.一种切割半导体晶圆的方法，其中，所述晶圆包括在所述晶圆上以矩阵排列的多个裸片，其中，所述裸片由在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上延伸的锯道分离，所述方法包括：在所述晶圆的第一半部上沿所述第一方向上的锯道进行切割；在与所述第一半部相对的所述晶圆的第二半部上沿所述第一方向上的锯道进行切割；以及沿所述第二方向上的锯道进行台阶状切割，从而使所有裸片彼此分离，并且所述裸片的与所述第一方向平行的侧面是平坦的，而所述裸片的与所述第一方向垂直的侧面是台阶状的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述台阶状切割包括：用具有第一厚度的第一锯刀沿所述第二方向上的锯道进行第一切割达到第一深度，以及用具有第二厚度的第二锯刀沿所述第二方向上的锯道进行第二切割达到第二深度。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一厚度大于所述第二厚度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一深度为晶圆厚度的70％到80％。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一锯刀具有范围从20微米到25微米的厚度。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二锯刀具有范围从15微米到20微米的厚度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用具有第一厚度的锯刀在所述晶圆的所述第一半部上沿所述第一方向上的锯道执行切割。8.根据权利要求7所述的方法，其中，使用具有不同于所述第一厚度的第二厚度的锯刀在所述晶圆的所述第二半部上沿所述第一方向上的锯道执行切割。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一厚度大于所述第二厚度。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶圆在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯普洛·埃斯蒂拉·小利克陶，皮塔克·肖恩廷佩尔，西里卢克·翁格拉塔娜波恩古恩，马修·曼德拉·费尔南德斯，阿米莱特·德扬·卡布雷拉，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL