一种晶圆及其切割方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆及其切割方法中，晶圆包括多个芯片和位于相邻的所述芯片之间的切割道，所述切割道包括第一部分和第二部分，所述第二部分包括多个第二子部分，每个所述第二子部分包围一个所述芯片设置，所述第一部分呈网格状，且位于相邻的两个所述第二子部分之间，并用于向所述晶圆提供开槽通道；其中，所述第一部分在其表面以下的预设深度中没有金属结构。通过在预设深度没有金属结构，使得在激光切割开槽时没有出现激光对金属的切割，因此，没有了金属熔渣在槽口处堆积，大幅度削弱了热重熔现象以及槽口处堆积熔渣的现象，从而提高了晶圆表面的洁净度和平整度，使得切割后的芯片满足混合键合工艺需求。的芯片满足混合键合工艺需求。的芯片满足混合键合工艺需求。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆及其切割方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种晶圆及其切割方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术进入后摩尔时代，为满足高集成度和高性能的需求，芯片结构向着三维方向发展。其中，通过键合技术实现“异质混合”是“超摩尔定律”的重要技术之一，混合键合工艺能够将不同工艺节点制程的芯片进行高密度的互连，实现更小尺寸、更高性能和更低功耗的系统级集成。现有的混合键合方式通常有晶圆与晶圆的键合(W2W)、芯片与芯片的键合(C2C)和芯片与晶圆的键合(C2W)，这些键合通常均采用Cu
‑
Cu混合键合。而无凸点(bumpless)键合工艺的主要特点是利用混合键合技术实现Cu
‑
Cu之间的之间键合，这样可以使得连接单元的尺寸大大缩小，且最小尺寸可以小于10μm，从而实现了更高的I/O连接密度，同时，没有了下填料使得其散热性好。
[0003]无凸点键合工艺存在以下挑战：其对芯片表面洁净度以及平整度要求极高，其主要挑战表现在对加工过程的高要求，例如晶圆切割、芯片取放、芯片清洗、芯片键合等过程。
[0004]如图1所示，目前，主流的晶圆切割方式包括刀轮切割、激光切割和等离子切割，但是只有激光切割适合晶圆表面的低k介质层的切割开槽工艺。由于切割道的低k介质层的表面具有金属结构，而激光切割因其热加工原理导致金属材料以及其他材料的热重熔现象，从而在切割边界(槽口处)产生熔渣a堆积，影响芯片表面洁净度和平整度。另外，常规的激光加工保护胶需单独配置，在镭射前涂布，并在镭射后立即去除，但是保护胶依然不能完全阻挡回熔的晶渣，特别是在切割的边界(槽口处)上表面。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种晶圆及其切割方法，可以大幅度削弱晶圆切割过程中的热重熔现象，从而降低了晶圆切割工艺对芯片表面洁净度以及平整度的影响。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种晶圆，包括多个芯片和位于相邻的所述芯片之间的切割道，所述切割道包括第一部分和第二部分，所述第二部分包括多个第二子部分，每个所述第二子部分包围一个所述芯片设置，所述第一部分呈网格状，且位于相邻的两个所述第二子部分之间，并用于向所述晶圆提供开槽通道；
[0007]其中，所述第一部分在其表面以下的预设深度中没有金属结构。
[0008]可选的，所述预设深度的取值为0.5μm～15μm。
[0009]可选的，所述第一部分与所述芯片之间的距离为0.5μm～80μm。
[0010]可选的，所述第一部分的宽度为1μm～70μm。
[0011]可选的，所述晶圆沿厚度方向依次包括衬底和低k介质层，所述低k介质层的厚度大于或等于所述预设深度。
[0012]可选的，所述第二子部分在其表面和/或表面以下的预设深度中具有金属结构。
[0013]另一方面，本专利技术还提供了一种晶圆的切割方法，包括以下步骤：
[0014]包括以下步骤：
[0015]提供一待切割晶圆，所述待切割晶圆包括多个芯片和位于相邻的芯片之间的切割道，所述切割道包括第一部分，所述第一部分呈网格状，其中，所述第一部分在其表面以下的预设深度中没有金属结构；
[0016]通过第一次切割工艺在所述第一部分进行开槽，以形成凹槽；
[0017]通过第二次切割工艺沿所述凹槽对所述待切割晶圆进行切割，以获得单个的芯片。
[0018]可选的，通过第一次切割工艺在所述第一部分进行开槽，以形成凹槽；通过第二次切割工艺沿所述凹槽对所述待切割晶圆进行切割，以获得单个的芯片具体包括：
[0019]通过激光切割工艺在所述第一部分进行激光开槽，以形成凹槽；以及
[0020]通过等离子切割工艺沿所述凹槽对所述待切割晶圆进行切割，以获得单个的芯片。
[0021]可选的，所述预设深度的取值为0.5μm～15μm。
[0022]可选的，所述第一部分的宽度为1μm～70μm。
[0023]可选的，所述晶圆沿厚度方向包括衬底和低k介质层，所述凹槽的深度等于所述低k介质层的厚度。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0025]本专利技术提供一种晶圆及其切割方法中，晶圆包括多个芯片和位于相邻的所述芯片之间的切割道，所述切割道用于向所述晶圆提供切割通道，所述切割道包括第一部分和第二部分，所述第二部分包括多个第二子部分，每个所述第二子部分包围一个所述芯片设置，所述第一部分呈网格状，且位于相邻的两个所述第二子部分之间，并用于向所述晶圆提供开槽通道；其中，所述第一部分在其表面以下的预设深度中没有金属结构。本专利技术通过在预设深度内没有金属结构，使得在激光切割开槽时没有出现激光对金属的切割，因此，没有了金属熔渣在槽口处的堆积，大幅度削弱了热重熔现象以及槽口处堆积熔渣的现象，从而提高了晶圆表面的洁净度和平整度，使得切割后的芯片满足混合键合工艺需求。
附图说明
[0026]图1为晶圆切割时存在热重熔现象的结构示意图；
[0027]图2a
‑
2b为本专利技术一实施例的一种晶圆的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术一实施例的一种晶圆的切割方法的流程示意图；
[0029]图4为本专利技术一实施例的晶圆在激光开槽后的结构示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]a
‑
熔渣；
[0032]10
‑
芯片；
[0033]21
‑
第一部分；22
‑
第二子部分；
[0034]110
‑
衬底；120
‑
低k介质层；130
‑
凹槽。
具体实施方式
[0035]以下将对本专利技术的一种晶圆及其切割方法作进一步的详细描述。下面将参照附图
对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。
[0036]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0037]为使本专利技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0038]激光切割适合晶圆表面的低k介质层的切割开槽工艺中，由于切割道的表面的金属，使得金属开槽工艺中，激光切割因其热加工原理导致金属材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆，其特征在于，包括多个芯片和位于相邻的所述芯片之间的切割道，所述切割道包括第一部分和第二部分，所述第二部分包括多个第二子部分，每个所述第二子部分包围一个所述芯片设置，所述第一部分呈网格状，且位于相邻的两个所述第二子部分之间，并用于向所述晶圆提供开槽通道；其中，所述第一部分在其表面以下的预设深度中没有金属结构。2.如权利要求1所述的晶圆，其特征在于，所述预设深度的取值为0.5μm～15μm。3.如权利要求1所述的晶圆，其特征在于，所述第一部分与所述芯片之间的距离为0.5μm～80μm。4.如权利要求1所述的晶圆，其特征在于，所述第一部分的宽度为1μm～70μm。5.如权利要求1所述的晶圆，其特征在于，所述晶圆沿厚度方向依次包括衬底和低k介质层，所述低k介质层的厚度大于或等于所述预设深度。6.如权利要求1所述的晶圆，其特征在于，所述第二子部分在其表面和/或表面以下的预设深度中具有金属结构。7.一种晶圆的切割方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一待切割晶圆，所述待切割晶圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭万里，胡胜，王瑞磊，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：