芯片的分离方法技术

本发明专利技术的实施例公开了一种芯片的分离方法，包括：将临时衬底临时键合到晶圆的第一面；减薄晶圆的第二面至预设厚度，其中，第一面和第二面彼此背离；在第二面的第一区域上形成金属层，其中，第一区域为芯片功能区域在第二面上的投影区域；对第二面进行刻蚀，在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽，其中，第二区域为芯片非功能区域在第二面上的投影区域；将切割膜结合到晶圆的第二面上；移除临时衬底，将晶圆上的芯片沿深硅槽彼此分离

【技术实现步骤摘要】
芯片的分离方法


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，尤其涉及一种芯片的分离方法
。

技术介绍

[0002]芯片非功能区域是留给晶圆划片分离成单个芯片的物理空间，使用刀具切割晶圆是目前半导体界大规模量产使用的工艺方法，在芯片尺寸日益缩小的今天，缩窄芯片非功能区域的宽度是在单片晶圆上集成更多芯粒的重要手段之一
。
特别是对于小尺寸芯片而言，如将一个芯片非功能区域为
50um
宽的
0.25*0.25mm
尺寸的小芯片的芯片非功能区域缩窄到
10um
，单片晶圆上的芯粒数量将增加
25
％，这能有效降低单个芯片的晶圆生产工艺成本
。
[0003]在常规的通过切割刀具分离芯片的方法中，由于切割刀具有一定的厚度且切割过程中会对切痕周边带来一定的物理损伤破坏，所以一般芯片非功能区域宽度不能太小，
50um
芯片非功能区域宽度是目前业界在保证刀具切割质量情况下所能使用的最窄宽度
。
芯片非功能区域宽度的限制影响了单片晶圆上芯片数量的增加
。
[0004]使用深反应离子刻蚀
(DRIE
，
Deep Reactive Ion Etching)
能在硅衬底刻蚀出宽度小至几微米
、
深度至几百微米的深硅槽，能用于实现晶圆的“切割”和芯片的分离，是替代传统刀具切割的理想方法，特别是在处理小尺寸芯片时更具成本优势，一方面是单位晶圆上的芯片数量显著增加；另一方面是显著降低切割生产成本，芯片越小，晶圆上芯片非功能区域数量就越多，传统刀具切割的工艺时间就越长，成本就越高
。
而深反应离子刻蚀是对整片晶圆的所有芯片非功能区域同时实施刻蚀而和芯片非功能区域数量多少无关，工艺成本不会因为芯片非功能区域数量的增多而增加
。
[0005]然而，对于很多类型的芯片而言，芯片晶圆背面都设置有覆盖整面的金属层，该金属层用于导热，这一整面存在的金属层使得深反应离子刻蚀无法刻蚀硅衬底，阻碍了深反应离子刻蚀作为“切割”晶圆的手段在此类产品的应用
。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种芯片的分离方法，旨在有效解决现有技术中背面覆盖有金属层的整片晶圆应用常规切割技术切割导致的芯片非功能区域宽度过大，单片晶圆集成的芯片数量少，切割成本高的问题
。
[0007]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种芯片的分离方法，所述分离方法包括：将临时衬底临时键合到晶圆的第一面，其中，所述第一面为芯片功能区域所在面；减薄晶圆的第二面至预设厚度，其中，所述第一面和所述第二面彼此背离；在所述第二面的第一区域上形成金属层，其中，所述第一区域为所述芯片功能区域在所述第二面上的投影投影区域，所述第一区域与所述芯片功能区域部分或完全重叠；对所述第二面进行刻蚀，在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽，其中，所述第二区域为所述芯片非功能区域在所述第二面上的投影区域，所述第二区域与所述芯片非功能区域部分或完全重叠；将切割膜结合到所述晶圆
的第二面上；移除所述临时衬底，将所述晶圆上的芯片沿所述深硅槽彼此分离
。
[0008]进一步地，所述在所述第二面的第一区域上形成金属层之后，对所述第二面进行刻蚀之前，所述分离方法还包括：在所述金属层上覆盖第一光刻胶；所述在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽之后，所述分离方法还包括：移除所述第一光刻胶
。
[0009]进一步地，所述在所述第二面的第一区域上形成金属层之后，对所述第二面进行刻蚀之前，所述分离方法还包括：在所述金属层上淀积保护层；所述在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽之后，所述分离方法还包括：移除所述保护层
。
[0010]进一步地，对所述第二面进行刻蚀，在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽的刻蚀工艺为深反应离子刻蚀
。
[0011]进一步地，所述深硅槽的侧面为粗糙面
。
[0012]进一步地，所述在所述第二面的第一区域上形成金属层的步骤，包括：在所述第二区域上覆盖第二光刻胶；在所述第二面上淀积金属层；剥离所述第二区域上的光刻胶，在所述第一区域上形成金属层
。
[0013]进一步地，所述第二光刻胶为底切结构
。
[0014]进一步地，所述金属层用于作为接地电极，和
/
或用于进行导电连接
。
[0015]进一步地，所述芯片为背面具有金属电极的芯片，所述芯片包括
TVS
芯片和
MOSFET
芯片，其中，所述背面为所述晶圆的第二面
。
[0016]进一步地，所述保护层为金属材料或无机材料
。
[0017]进一步地，所述在所述金属层上淀积保护层的工艺包括化学气相沉积
、
物理气相沉积或蒸镀工艺
。
[0018]进一步地，所述第一区域的面积大于所述芯片功能区域的面积
。
[0019]进一步地，所述临时键合膜为
UV
膜，所述临时衬底为玻璃衬底
。
[0020]通过本专利技术中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：
[0021]对晶圆第一面进行临时键合形成对减薄后的晶圆的支撑，实现在晶圆背面做光刻工艺和刻蚀工艺，进而能够在晶圆第二面上对芯片功能区域和芯片非功能区域作出区分，实现芯片非功能区域不被金属层覆盖
。
不被金属层覆盖的芯片非功能区域可以被深反应离子刻蚀工艺刻蚀出深硅槽用于实现芯片分离
。
附图说明
[0022]下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见
。
[0023]图1为本专利技术实施例提供的一种芯片的分离方法的步骤流程图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的晶圆的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例提供的将临时衬底通过临时键合膜键合到晶圆的第一面的结构示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例提供的对晶圆的第二面进行减薄的结构示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例提供的第二区域覆盖光刻胶的结构示意图；
[0028]图6为本专利技术实施例提供的在第二面上淀积金属层的结构示意图；
[0029]图7为本专利技术实施例提供的剥离第二区域光刻胶的结构示意图；
[0030]图8为本专利技术实施例提供的形成深硅槽的结构示意图；
[0031]图9为本专利技术实施例提供的将切割膜结合到第二面的结构示意图；
[0032]图
10
为本专利技术实施例提供的移除临时键合膜和临时衬底，将晶圆上的芯片沿深硅槽相互分离的结构示意图；
[0033]图
11
为本专利技术实施例提供的拉伸切割膜的结构示意图；
[0034]图
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种芯片的分离方法，其特征在于，包括：将临时衬底临时键合到晶圆的第一面，其中，所述第一面为芯片功能区域所在面；减薄晶圆的第二面至预设厚度，其中，所述第一面和所述第二面彼此背离；在所述第二面的第一区域上形成金属层，其中，所述第一区域为所述芯片功能区域在所述第二面上的投影区域，所述第一区域与所述芯片功能区域部分或完全重叠；对所述第二面进行刻蚀，在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽，其中，所述第二区域为所述芯片非功能区域在所述第二面上的投影区域，所述第二区域与所述芯片非功能区域部分或完全重叠；将切割膜结合到所述晶圆的第二面上；移除所述临时衬底，将所述晶圆上的芯片沿所述深硅槽彼此分离
。2.
如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述在所述第二面的第一区域上形成金属层之后，对所述第二面进行刻蚀之前，所述分离方法还包括：在所述金属层上覆盖第一光刻胶；所述在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽之后，所述分离方法还包括：移除所述第一光刻胶
。3.
如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述在所述第二面的第一区域上形成金属层之后，对所述第二面进行刻蚀之前，所述分离方法还包括：在所述金属层上淀积保护层；所述在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽之后，所述分离方法还包括：移除所述保护层
。4.
如权利要求1至3中任意一项所述的分离方法，其特征在于，对所述第二面进行刻蚀，在第二区域上形成贯穿晶圆的深硅槽的刻蚀工艺为深反应离子刻蚀
。5.
如权利要求4所述的分离方法，其特征在于，所述深硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春伟，曹兴龙，
申请(专利权)人：苏州园芯微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：