通过隐形激光照射薄化的半导体晶片制造技术

一种通过隐形激光照射工艺薄化的半导体晶片和由其形成的半导体裸片。在半导体晶片上形成集成电路层之后，可通过将激光聚焦在所述晶片的表面下方的晶片衬底中的离散点处来使所述晶片薄化。在所述衬底中的一个或多个平面层中完成隐形激光照射后，可移除所述衬底的一部分，留下薄化到所要最终厚度的所述晶片。留下薄化到所要最终厚度的所述晶片。留下薄化到所要最终厚度的所述晶片。

【技术实现步骤摘要】
通过隐形激光照射薄化的半导体晶片

技术介绍

[0001]便携式消费型电子装置需求的强劲增长正推动对大容量存储装置的需求。例如快闪存储器存储卡等非易失性半导体存储器装置广泛用于满足对数字信息存储和交换的不断增长的需求。其便携性、变通性和坚固设计，连同其高可靠性和大容量已使此类存储器装置成为用于广泛多种电子装置(包含例如数码相机、数字音乐播放器、视频游戏控制台、蜂窝电话和固态驱动器)的理想之选。
[0002]晶片当前以760微米的典型厚度从晶片厂运输以防止运送期间的损坏，且接着一旦在晶片内限定个别半导体裸片就对晶片进行薄化。为了使给定形状因数存储装置的存储容量最大化，存储装置半导体裸片和制造这些存储装置半导体裸片的晶片被制作为不断减小的厚度。当前，晶片被薄化到例如36微米、25微米乃至更薄的厚度。
[0003]一种使半导体晶片薄化的流行的方法涉及背磨工艺，其中使用若干砂轮使晶片的后无源表面薄化，同时通过保护性胶带覆盖晶片的前有源表面并使其支撑于夹具上。常规背磨工艺具有若干缺点，包含例如在晶片上施加力可能生成裂缝，尤其是在半导体晶片的当前易碎厚度的情况下。开裂的裸片必须丢弃，因此降低了良率。此外，裂缝的检测还需要额外筛选/检查步骤，这增加了制造成本和处理时间。常规背磨工艺进一步生成碎屑和异物，它们也可能导致裂缝且以其它方式损害晶片上的裸片。
附图说明
[0004]图1是根据本专利技术技术的实施例的用于形成半导体晶片和半导体裸片的流程图。
[0005]图2是展示晶片的第一主表面的半导体晶片的前视图。
[0006]图3是展示半导体裸片内的电路层的放大横截面边缘视图。
[0007]图4是根据本专利技术技术的实施例用于使半导体晶片薄化的隐形激光照射工艺的透视图。
[0008]图5是根据本专利技术技术的实施例用于使半导体晶片薄化的隐形激光照射工艺的横截面图。
[0009]图6是根据本专利技术技术的实施例进行用于使半导体晶片薄化的隐形激光照射工艺的晶片的区段的放大横截面图。
[0010]图7是根据本专利技术技术的实施例由用于使半导体晶片薄化的隐形激光照射工艺产生的单个激光聚焦区的透视图。
[0011]图8是根据本专利技术技术的实施例在隐形激光照射工艺之后的晶片的边缘视图。
[0012]图9是根据本专利技术技术的实施例的薄化的晶片及晶片的衬底层的移除的边缘视图。
[0013]图10是根据本专利技术技术的实施例从通过隐形激光照射工艺薄化的晶片切割的裸片的透视图。
具体实施方式
[0014]现将参考图式描述本专利技术技术，图式大体涉及通过隐形激光照射工艺薄化的半导体晶片，以及从其切割的半导体裸片。在半导体晶片上形成集成电路层之后，可通过将激光聚焦在晶片的表面下方的晶片衬底中的离散点处来使晶片薄化。激光的离散焦点设置在平行于晶片的前表面和后表面的一个或多个平面中。在衬底中的一个或多个平面层中完成隐形激光照射后，可移除衬底的一部分，留下薄化到所要最终厚度的晶片。在实施例中，晶片可接着经历抛光步骤，且可随后分割为个别半导体裸片。
[0015]应理解，本专利技术可以许多不同形式体现且不应被理解为限于本文中所阐述的实施例。事实上，提供这些实施例是为了使本公开将是透彻且完整的，并且这些实施例将把本专利技术充分地传达给所属领域的技术人员。实际上，本专利技术意图涵盖这些实施例的替代、修改和等效方案，这些替代、修改和等效方案包含在如由所附权利要求书限定的本专利技术的范围和精神内。此外，在本专利技术的以下详细描述中，阐述许多具体细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明白，可在没有此类具体细节的情况下实践本专利技术。
[0016]如可在本文中使用的术语“顶部”和“底部”、“上部”和“下部”以及“竖直”和“水平”及其形式仅是作为实例且用于说明性目的，并不意图限制技术的描述，所提及的项目可以交换位置和定向。此外，如本文中所使用，术语“大体上”和/或“约”意指对于给定应用，指定的尺寸或参数可以在可接受的制造容限内变化。在一个实施例中，可接受的制造容限为
±
5um。
[0017]现将参考图1的流程图和图2
‑
10的视图阐述本专利技术技术的实施例。首先参考图1的流程图，半导体晶片100可作为晶片材料锭开始，其可形成于步骤200中。在一个实例中，用以形成晶片100的锭可以是根据提拉法(Czochralski，CZ)或浮动区(floating zone，FZ)工艺生长的单晶硅。然而，在另外的实施例中，晶片100可由其它材料且通过其它工艺形成。
[0018]在步骤204中，半导体晶片100可从锭切割且在第一主表面102(图2)和与表面102相对的第二主表面104(图4)两者上抛光，以提供平滑的表面。在步骤206中，第一主表面102可经历各种处理步骤以将晶片100划分为相应半导体裸片106(其中一个在图2中编号)，且在第一主表面102上和/或中形成相应半导体裸片106的集成电路。
[0019]图3是展示形成于硅衬底112中的集成电路层110的晶片100的示例性半导体裸片106的横截面侧视图。集成电路层110可大体包含通过金属化物层118电耦合到表面裸片接合衬垫116的集成电路114。集成电路114可通过包含(例如)沉积、金属图案化和掺杂、金属氧化物和硅在内的各种工艺形成。
[0020]在形成集成电路114之后，可限定包含在介电膜128中循序分层的金属互连件120和通孔124的金属化物层118。如此项技术中已知，金属互连件120、通孔124和介电膜128可例如通过镶嵌工艺使用光刻和薄膜沉积一次一层地形成。金属互连件120和通孔124可用于形成导电节点，用于在裸片接合衬垫116和集成电路114之间传递信号和电压。钝化层130可形成于上部介电膜层128的顶部上。钝化层130可经蚀刻以暴露裸片接合衬垫116。
[0021]在实施例中，半导体裸片106可例如是快闪存储器裸片，例如2D NAND快闪存储器或3D BiCS(位成本缩放)、V
‑
NAND或其它3D快闪存储器，但可使用其它类型的裸片106。这些其它类型的半导体裸片包含(但不限于)RAM、控制器、SOC(芯片上系统)、处理器或其它类型的半导体裸片。
[0022]已知创建由包含存储器阵列的第一半导体裸片和包含逻辑电路(例如CMOS集成电路)的第二半导体裸片构成的单个集成存储器裸片模块。此集成存储器裸片模块的实例在标题为“分叉存储器裸片模块半导体装置(Bifurcated Memory Die Module Semiconductor Device)”的第U.S.2019/0341375号公开的美国专利申请中公开。裸片106可进一步来自此些分叉存储器阵列半导体裸片的晶片，或来自此些分叉CMOS逻辑电路裸片的晶片。
[0023]图2中在晶片100上展示的裸片106的数目是出于说明的目的，且晶片100可以包含比其它实施例中所示更多的半导体裸片106。类似地，每一半导体裸片106上的接合衬垫116本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体裸片，其包括：第一主表面；多个集成电路，其形成于晶片的所述第一主表面中；激光照射的第二主表面，其与所述第一主表面相对；以及裸片附接膜(DAF)层，其覆盖所述激光照射的第二主表面。2.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述激光照射的第二主表面包括通过隐形激光照射工艺从半导体裸片衬底的第二部分割断的所述半导体裸片衬底的第一部分。3.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述激光照射的第二主表面是通过施加在形成所述半导体裸片的晶片的表面之间聚焦的激光来形成。4.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述激光照射的第二主表面是通过施加在所述半导体裸片的一个或多个平面层处以离散点的图案聚焦的激光来形成。5.根据权利要求4所述的半导体裸片，其中所述一个或多个平面层包括四个平面层。6.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述激光照射的第二主表面还被抛光。7.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述半导体裸片在所述第一主表面和第二主表面之间具有25微米和36微米之间的厚度。8.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述半导体裸片为快闪存储器半导体裸片。9.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中已移除所述DAF层，借此暴露所述第二主表面。10.一种半导体晶片，其包括：第一主表面；多个半导体裸片，所述多个半导体裸片包括形成于所述晶片的所述第一主表面中的集成电路；以及激光照射的第二主表面，其与所述第一主表面相对。11.根据权利要求10所述的半导体晶片，其中所述激光照射的第二主表面包括通过隐形激光照射工艺从半导体晶片衬底的第二部分割断的所述半导体晶片衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志强，周福佑，R，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：