在划片格线中形成缺陷预防沟槽制造技术

本发明专利技术提供了一种对微电子器件晶片进行划片的方法，该方法包括在微电子器件晶片上的至少一个划片格线中形成至少一个沟槽，其中该沟槽防止由于随后利用晶片切割机进行划片而造成在微电子器件晶片互连层中的开裂和／或分层问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将微电子器件晶片切割成独立的微电子管芯。具体而言，本专利技术涉及在微电子器件晶片的划片格线(dicing street)中形成沟槽。这些沟槽帮助预防在微电子器件晶片的集成电路的互连层中形成或者扩展诸如裂纹和分层的缺陷。
技术介绍
在微电子器件的生产中，集成电路形成在半导体晶片内和其上，所述晶片通常主要由硅构成，但是也可以使用诸如砷化镓和磷化铟的其它材料。如图15所示，单个微电子器件晶片200可以包含多个基本上相同的集成电路202，该电路通常基本上为矩形并按行和列来布置。相互垂直的两组划片格线204在半导体晶片200的几乎整个表面上、各个分散的集成电路202之间延伸，其中每组划片格线204相互平行。在微电子器件晶片200上的集成电路202经过了初步的功能测试(晶片挑选)之后，微电子器件晶片200被切割(被切开)，使得起作用的集成电路202的每个区域变成一个能够用于形成被封装的微电子器件的微电子管芯。一种示例性的微电子晶片划片处理使用镶金刚石的圆形划片机，该划片机沿着位于各个行与列之间的相互垂直的两组线或者“划片格线”204行进。当然，划片格线204的大小必须允许晶片切割刀片在相邻的集成电路202之间通过而不对电路造成损坏。如图16和17所示，微电子器件晶片200可以具有保护环206，其基本上围绕着集成电路202。保护环206延伸穿过互连层208(见图17)。互连层208包括半导体晶片214上的多个层212，该多层212由被介电材料层分隔开的金属迹线层构成。互连层208为集成电路内的集成电路部件之间的电通信提供路线。保护环206一般是随着互连层208的形成而被一层一层地形成的。保护环206帮助防止外部污染侵蚀在互连层208之间的集成电路202。在划片之前，微电子器件晶片200被安装到粘性的柔性带216上(见图17)，该柔性带216被附在脊结构上(未示出)。带216在划片操作之后以及向下一装配工序传送期间继续固定着微电子管芯。如图18和19所示，划片机在划片格线204中切开一个穿过互连层208和半导体晶片214的沟道218。在划片过程中，划片机一般会向带216中切入其厚度的大约三分之一。但是，在对微电子器件晶片200的划片中，使用工业标准的划片机(镶金刚石的金属)，结果造成沿着互连层208的边缘粗糙，并且在互连层212施加了应力。这种影响对于具有可延展铜迹线或者互连的互连层208是最为普遍的。这种粗糙边缘和所施加的应力是裂纹扩展到互连层208和/或互连层208分层的起源，这种裂纹扩展和/或分层穿过保护环206进入集成电路202中，引起致命的缺陷。由于器件材料性能为满足各种电性能要求而使附着性和强度变差，因此这些缺陷也正在增长。因此，开发出能够高效地对微电子器件晶片进行划片并同时减少或者基本上消除裂纹和分层扩展的可能性的技术将是非常有利的。附图说明尽管本申请文件最后给出了具体指出并明确声明本
技术实现思路
的权利要求书，但是当结合附图进行阅读时可以从以下对本专利技术的描述中非常方便地确认本专利技术的优点。图1是根据本专利技术的微电子器件晶片的侧视横截面图；图2是根据本专利技术的通过激光在微电子器件晶片划片格线区域的互连层中形成的缺陷预防双沟槽的侧视横截面图；图3是根据本专利技术的图2的缺陷预防双沟槽沿线3-3的俯视平面图；图4和5是根据本专利技术的通过刻蚀微电子器件晶片的互连层形成的缺陷预防双沟槽的侧视横截面图；图6是根据本专利技术的在传统晶片划片过程中图2和3或图4和5的微电子器件晶片的侧视横截面图；图7是根据本专利技术的在传统的晶片划片之后图2和3或图4和5的微电子器件晶片的侧视横截面图；图8是根据本专利技术的图7的微电子器件晶片沿线8-8的俯视平面图；图9是根据本专利技术的通过激光在微电子器件晶片划片格线区域的互连层中形成的缺陷预防单沟槽的侧视横截面图；图10是根据本专利技术的图9的缺陷预防单沟槽沿线10-10的俯视平面图；图11和12是根据本专利技术的通过刻蚀微电子器件晶片的互连层形成的缺陷预防单沟槽的侧视横截面图；图13是根据本专利技术的在传统晶片划片之后图9和10或图11和12的微电子器件晶片的侧视横截面图；图14是根据本专利技术的图13的微电子器件晶片沿线14-14的俯视平面图；图15是现有技术中具有多个未被分开的微电子器件的传统微电子器件晶片的俯视平面图；图16是现有技术中示出了划片格线区域的图15的局部16的俯视平面放大图；图17是现有技术中为微电子器件晶片的划片格线区域沿图16的线17-17的侧视横截面图；图18是现有技术中在晶片划片之后图16和17的微电子器件晶片的俯视平面图；以及图19是现有技术中微电子器件晶片的划片格线区域沿图18的线19-19的侧视横截面图。具体实施例方式在以下详细描述中，将参照那些以图解方式示出了其中可实施本专利技术的具体实施例的附图。这些实施例被充分详细地描述以使得本领域的技术人员能够实施例本专利技术。应该理解本专利技术的各种实施例尽管不一样，但是未必是相互排斥的。例如，这里结合一个实施例所描述的具体特征、结构或者特性可以在其它实施例中被实现，而不背离本专利技术的精神和范围。另外，应该理解在不背离本专利技术的精神和范围的情况下可以改变所公开的各个实施例中的多个单独的元件的位置和布置。因此，以下详细描述并不被作为是限制性的，本专利技术的范围仅由被正确解释的所附权利要求及其等同物的全部范围来定义。附图中，几个视图中的类似标号表示相同或相似的功能块。本专利技术包括在微电子器件晶片的互连层上形成至少一个沟槽，使得每个沟槽的至少一个壁能够位于晶片切割机(wafer saw)将切开微电子器件晶片的位置的任一侧。图1图示了类似于图15和16的微电子器件晶片200的微电子器件晶片100，包括被安装到粘性的柔性带116上的半导体晶片114和设置在半导体晶片114上的互连层108，所述半导体晶片114包括，但不限于硅、砷化镓和磷化铟。当然，应该理解，所使用的术语“晶片”并不仅仅包括整个的晶片，还包括它们的部分。互连层108一般是介电材料和经图案化的导电材料交替的层112，所述介电材料包括但不限于二氧化硅、氮化硅、环氧树脂、聚酰亚胺、二苯基环丁烯、氟化二氧化硅、掺碳二氧化硅、碳化硅、各种聚合物介电材料(例如，可以从密歇根州米德兰市的Dow Chemical公司购买到的SiLK)等，所述导电材料包括铜、铝、银、钛以及它们的合金等。用于制作互连层108的方法和工艺以及其不同层中次要的组分材料对于本领域的技术人员来说是显然的。如以上所讨论的，多个划片格线104分隔开单独的集成电路102。一般，划片格线104正交地延伸以将集成电路102分隔成行和列。优选地，至少一个保护环106将集成电路102从划片格线104隔离开，如以上关于图15和16所讨论的那样。在划片格线104中，一般存在测试结构，它们由与互连层108的其它部分相同的材料构成。在划片格线104中的这些测试结构与保护环106之间可以整个是由没有包含导电材料的介电材料所构成的一个或者多个区域。如下所述，在本专利技术的包含了两个沟槽的实施例中，这些沟槽可以被设置成使得它们全部落入整个由介电材料构成的区域中。本专利技术的一个实施例包括使用激光器，例如Nd:YAG激光器(放大介质为掺钕钇铝石榴石(YAG))(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对微电子器件晶片进行划片的方法，包括如下步骤：提供包括有半导体晶片的微电子器件晶片，所述半导体晶片具有设置于其上的互连层，所述微电子器件包括形成于其中并被至少一个划片格线分隔开的至少两个集成电路；在所述至少一个划片格线内 形成至少一个穿透所述互连层的沟槽；在所述至少一个划片格线内切穿所述半导体晶片。

【技术特征摘要】
US 2001-11-28 09/997,0861.一种对微电子器件晶片进行划片的方法，包括如下步骤提供包括有半导体晶片的微电子器件晶片，所述半导体晶片具有设置于其上的互连层，所述微电子器件包括形成于其中并被至少一个划片格线分隔开的至少两个集成电路；在所述至少一个划片格线内形成至少一个穿透所述互连层的沟槽；在所述至少一个划片格线内切穿所述半导体晶片。2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述至少一个沟槽的步骤包括在所述至少一个划片格线中激光烧蚀出所述至少一个穿透所述互连层的沟槽。3.如权利要求1所述的方法，其中形成所述至少一个沟槽的步骤包括在所述互连层上对抗蚀材料进行图案化，其中对所述抗蚀材料进行图案化的步骤在所述至少一个划片格线上形成穿透所述抗蚀材料的开口，以暴露所述互连层的至少一部分；以及刻蚀所述互连层至所述半导体晶片。4.如权利要求3所述的方法，其中刻蚀所述互连层的步骤包括等离子体刻蚀所述互连层。5.如权利要求3所述的方法，其中形成所述至少一个沟槽的步骤还包括在所述刻蚀之后移除所述抗蚀材料。6.如权利要求1所述的方法，其中切穿所述半导体晶片的步骤包括切穿所述互连层。7.如权利要求1所述的方法，其中切穿所述半导体晶片的步骤包括利用晶片切割机切穿所述半导体晶片。8.如权利要求1所述的方法，其中切穿所述半导体晶片发生在形成至少一个穿过所述互连层的沟槽之后。9.一种对微电子器件晶片进行划片的方法，包括如下步骤提供包括有半导体晶片的微电子器件晶片，所述半导体晶片具有设置于其上的互连层，所述微电子器件包括形成于其中并被至少一个划片格线所分隔开的至少两个集成电路；在所述至少一个划片格线内形成至少两个穿透所述微电子器件晶片互连层的沟槽；切开至少一个穿过所述至少两个沟槽之间的所述互连层并穿过所述半导体晶片的沟道。10.如权利要求9所述的方法，其中形成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斯马利根，军何，托马斯马里博，苏珊梅内塞斯，史蒂文托尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]