半导体晶片的加工方法技术

提供半导体晶片的加工方法，在激光加工槽形成之后且在半导体晶片的分割之前，不追加掩模层形成工序而去除变质层和应变层。该半导体晶片的加工方法具有如下步骤：将半导体晶片、保护层以及功能层部分地去除而使半导体晶片露出，从而形成激光加工槽；利用掩模层将残留在激光加工槽以外的保护层中的除了金属电极上的区域以外的区域覆盖；第1蚀刻步骤,隔着掩模层而对保护层进行使用了第1气体的等离子蚀刻，使金属电极露出；第2蚀刻步骤,隔着第1蚀刻步骤后的掩模层而对激光加工槽进行使用了第2气体的等离子蚀刻，使激光加工槽扩展；以及分割步骤，沿着在第2蚀刻步骤中进行了扩展的激光加工槽将半导体晶片分割成器件芯片。

【技术实现步骤摘要】
半导体晶片的加工方法
本专利技术涉及半导体晶片的加工方法，将半导体晶片沿着对多个半导体器件进行划分的分割预定线分割。
技术介绍
通常半导体器件具有半导体晶片和形成于半导体晶片的正面上的功能层。该功能层包含：布线层；设置于布线层上的金属电极；以及在上下方向上分别夹着布线层和金属电极的层间绝缘膜。近年来，使用低介电常数材料(所谓的Low-k材料)作为该层间绝缘膜的材料。通过使用Low-k材料，能够使半导体器件的处理速度高速化。但是，Low-k材料是多孔质性材料，因此例如与硅的热氧化膜(SiO2)相比强度较低。因此，例如在使用切削刀具对半导体晶片进行切削而进行分割时，存在Low-k材料剥离的问题。因此，存在如下的技术：代替使用切削刀具而进行的切削，通过激光烧蚀技术将包含Low-k材料的功能层部分地去除而形成激光加工槽，利用切削刀具对该激光加工槽的内侧进行切削而进行分割(例如参照专利文献1)。通过采用该技术，在半导体晶片的分割时，能够克服Low-k材料剥离的问题。但是，由于当形成激光加工槽时所产生的热而在激光加工槽的周边的Low-k材料中形成有变质层，并且在激光加工槽的底部形成有具有μm级的裂纹的应变层。变质层和应变层有可能给半导体器件的动作等带来不良影响，也有可能降低对半导体晶片进行分割而形成的器件芯片的抗弯强度。因此，期望将变质层和应变层从半导体晶片去除。专利文献1：日本特开2009-21476号公报通常，在使功能层所含的金属电极从层间绝缘膜露出的工序之后、或者形成与从层间绝缘膜露出的金属电极电连接的电极凸块等的工序之后，在功能层中形成激光加工槽。接着，为了对半导体晶片进行分割，利用切削刀具来切削位于激光加工槽的内侧的半导体晶片从而将半导体晶片分割。在该情况下，考虑在激光加工槽形成之后且在半导体晶片的分割之前利用例如等离子蚀刻将变质层和应变层去除。但是，需要追加设置对不利用等离子蚀刻去除的区域进行包覆的掩模层(例如光致抗蚀层)的工序，因此产生追加的成本。
技术实现思路
本专利技术是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供半导体晶片的加工方法，在激光加工槽形成之后且在半导体晶片的分割之前不追加掩模层形成工序而将变质层和应变层去除。根据本专利技术的一个方式，提供半导体晶片的加工方法，该半导体晶片的加工方法具有如下的步骤：器件形成步骤，形成多个半导体器件和分割预定线，该半导体器件具有功能层，该功能层包含布线层和位于该布线层的上方的金属电极并且该功能层形成在半导体晶片的正面上，该分割预定线位于该功能层上并且对多个该半导体器件进行划分；保护层包覆步骤，利用绝缘性的保护层包覆该功能层的正面，形成器件晶片；激光加工槽形成步骤，沿着该分割预定线照射对于该功能层和该半导体晶片具有吸收性的波长的激光束，将该半导体晶片、该保护层以及该功能层部分地去除而使该半导体晶片露出，从而形成激光加工槽；掩模层形成步骤，利用掩模层将残留在该激光加工槽以外的该保护层中的除了该金属电极上的区域以外的区域覆盖；第1蚀刻步骤，隔着该掩模层而对该保护层进行使用了第1气体的等离子蚀刻，使该金属电极露出；第2蚀刻步骤，隔着第1蚀刻步骤后的该掩模层而对该激光加工槽进行使用了第2气体的等离子蚀刻，将从该掩模层露出的该功能层和该半导体晶片的一部分去除而使该激光加工槽在宽度方向和深度方向上扩展；以及分割步骤，沿着通过该第2蚀刻步骤而进行了扩展的该激光加工槽将该半导体晶片分割成器件芯片。优选该掩模层形成步骤中所形成的位于该激光加工槽的周边的该掩模层的该激光加工槽侧的缘部后退至比该激光加工槽的缘部靠外侧的位置，该激光加工槽的周边的该保护层的上部从该掩模层露出。优选半导体晶片的加工方法还具有如下的步骤：水溶性树脂包覆步骤，在该保护层包覆步骤之后且在该激光加工槽形成步骤之前，利用水溶性树脂包覆该器件晶片的正面；以及清洗步骤，在该激光加工槽形成步骤之后且在该掩模层形成步骤之前，对该器件晶片进行清洗而将该水溶性树脂与该激光加工槽形成步骤中所产生的碎屑一起去除。另外，优选该分割步骤是如下的切削步骤：利用切削刀具沿着在第2蚀刻步骤中进行了扩展的该激光加工槽对该半导体晶片进行切削。另外，优选在该第2蚀刻步骤中进行了扩展的该激光加工槽从该半导体晶片的该正面起形成至超过该器件芯片的完工厚度的深度为止，在该分割步骤中，对该半导体晶片的位于与该正面相反的一侧的背面进行磨削而将该半导体晶片加工成完工厚度，并且沿着在该第2蚀刻步骤中进行了扩展的该激光加工槽对该半导体晶片进行分割。另外，优选该半导体晶片的加工方法还具有如下的凸块形成步骤：在通过该第1蚀刻步骤而露出的该金属电极上形成凸块。在本专利技术的半导体晶片的加工方法中，在激光加工槽形成步骤之后的掩模层形成步骤中，利用掩模层将除了金属电极上的区域和激光加工槽上的区域以外的区域覆盖。并且，在第1蚀刻步骤中隔着该掩模层而对保护层进行等离子蚀刻，将保护层去除而使金属电极露出。另外，隔着在金属电极的露出中所使用的掩模层而进行第2蚀刻步骤，从而在激光加工槽形成步骤中所形成的激光加工槽的内侧将各个露出的功能层和半导体晶片的一部分去除。这样，能够利用此前在金属电极的露出中所使用的掩模层而将层间绝缘膜的变质层和半导体晶片的应变层去除，因此在激光加工槽形成之后且在半导体晶片的分割之前，不追加掩模层形成工序而能够将变质层和应变层去除。附图说明图1的(A)是半导体晶片和功能层的剖视图，示出器件形成步骤(S10)，图1的(B)是器件晶片的剖视图，示出保护层包覆步骤(S20)。图2是器件晶片的立体图。图3是已通过水溶性树脂包覆步骤(S30)设置了水溶性树脂的器件晶片的剖视图。图4是器件晶片的剖视图，示出激光加工槽形成步骤(S40)。图5是已通过清洗步骤(S50)去除了水溶性树脂的器件晶片的剖视图。图6是已通过掩模层形成步骤(S60)设置了掩模层的器件晶片的剖视图。图7是器件晶片的剖视图，示出第1蚀刻步骤(S70)。图8是器件晶片的剖视图，示出第2蚀刻步骤的前半部分(S80-1)。图9是器件晶片的剖视图，示出第2蚀刻步骤的后半部分(S80-2)。图10是器件晶片的剖视图，示出凸块形成步骤(S90)。图11的(A)是器件晶片的剖视图，示出分割步骤(S100)，图11的(B)是分割后的器件晶片的剖视图。图12是由器件晶片、支承带以及框架构成的晶片单元的立体图。图13是第1实施方式的加工方法的流程图。图14是器件晶片的剖视图，示出第2实施方式的第2蚀刻步骤的后半部分(S80-2)。图15是示出第2实施方式的分割步骤(S100)的局部剖视侧视图。标号说明11：半导体晶片；11a：正面；11b：背面；11c：应变层；11d：去除区域；11e：切削槽；13：功能层；13a：第1绝缘膜；13b：第2绝缘膜；13c：第3绝缘膜；13d：第4绝缘膜；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体晶片的加工方法，其特征在于，/n该半导体晶片的加工方法具有如下的步骤：/n器件形成步骤，形成多个半导体器件和分割预定线，该半导体器件具有功能层，该功能层包含布线层和位于该布线层的上方的金属电极并且该功能层形成在半导体晶片的正面上，该分割预定线位于该功能层上并且对多个该半导体器件进行划分；/n保护层包覆步骤，利用绝缘性的保护层包覆该功能层的正面，形成器件晶片；/n激光加工槽形成步骤，沿着该分割预定线照射对于该功能层和该半导体晶片具有吸收性的波长的激光束，将该半导体晶片、该保护层以及该功能层部分地去除而使该半导体晶片露出，从而形成激光加工槽；/n掩模层形成步骤，利用掩模层将残留在该激光加工槽以外的该保护层中的除了该金属电极上的区域以外的区域覆盖；/n第1蚀刻步骤，隔着该掩模层而对该保护层进行使用了第1气体的等离子蚀刻，使该金属电极露出；/n第2蚀刻步骤，隔着第1蚀刻步骤后的该掩模层而对该激光加工槽进行使用了第2气体的等离子蚀刻，将从该掩模层露出的该功能层和该半导体晶片的一部分去除而使该激光加工槽在宽度方向和深度方向上扩展；以及/n分割步骤，沿着通过该第2蚀刻步骤而进行了扩展的该激光加工槽将该半导体晶片分割成器件芯片。/n...

【技术特征摘要】
20180710 JP 2018-1309811.一种半导体晶片的加工方法，其特征在于，
该半导体晶片的加工方法具有如下的步骤：
器件形成步骤，形成多个半导体器件和分割预定线，该半导体器件具有功能层，该功能层包含布线层和位于该布线层的上方的金属电极并且该功能层形成在半导体晶片的正面上，该分割预定线位于该功能层上并且对多个该半导体器件进行划分；
保护层包覆步骤，利用绝缘性的保护层包覆该功能层的正面，形成器件晶片；
激光加工槽形成步骤，沿着该分割预定线照射对于该功能层和该半导体晶片具有吸收性的波长的激光束，将该半导体晶片、该保护层以及该功能层部分地去除而使该半导体晶片露出，从而形成激光加工槽；
掩模层形成步骤，利用掩模层将残留在该激光加工槽以外的该保护层中的除了该金属电极上的区域以外的区域覆盖；
第1蚀刻步骤，隔着该掩模层而对该保护层进行使用了第1气体的等离子蚀刻，使该金属电极露出；
第2蚀刻步骤，隔着第1蚀刻步骤后的该掩模层而对该激光加工槽进行使用了第2气体的等离子蚀刻，将从该掩模层露出的该功能层和该半导体晶片的一部分去除而使该激光加工槽在宽度方向和深度方向上扩展；以及
分割步骤，沿着通过该第2蚀刻步骤而进行了扩展的该激光加工槽将该半导体晶片分割成器件芯片。


2.根据权利要求1所述的半导体晶片的加工方法，其特征在于，
该掩模层形成步骤中所形成的位于该激光加工槽的周边的该掩模层的该激光加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：若原匡俊，F·韦，
申请(专利权)人：株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：日本;JP