制造半导体器件的方法技术

本发明专利技术提供一种制造半导体器件的方法。在该制造半导体器件的方法中，沿着划线在第一保护膜中形成第一沟槽和第二沟槽，第一沟槽和第二沟槽中的每个具有小于划线宽度的宽度，当用激光切片将晶片分成多个部分时第一保护膜提供在保护元件形成区的第二保护膜下方，并且第一沟槽和第二沟槽填充有第二保护膜。然后，在第一沟槽与第二沟槽之间的区域上沿着划线从形成有第二保护膜的表面执行激光切片，以形成达到多层互连的至少预定深度的切割沟槽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，并且更具体而言，涉及包括在多层互连 中执行激光切片以形成切割沟槽的。
技术介绍
在制造半导体器件的工艺中，在晶片上形成多层互连之后，将晶片切片成单独的 半导体芯片。在现有技术中，用刀片将晶片切片成半导体芯片。然而，近年来，将低介电常 数膜、尤其是多孔膜用作多层互连的层间绝缘层。由于多孔膜具有低粘附性和低机械强度， 因此在用刀片切片期间多孔膜会剥离。因此，近年来，使用了如下方法，其中通过使用激光 的激光切片在多孔膜和晶片的表面的一部分中形成沟槽，并且用刀片来切片晶片的其他部 分。日本未审专利公布No. 2006-073910公开了一种结构，其中在除了电极以外的部 分上方形成由聚酰亚胺树脂制成的绝缘保护膜，并且形成氧化物膜作为由保护膜不能充分 保护的切削表面的基体。以这种方式，公开了在激光切片机的使用中可以改善保护膜的覆 盖特性并且可以防止碎片。日本未审专利公布No. 2007-173325公开了一种用于制造半导体器件的设备，该 半导体器件包括覆盖半导体集成电路和划线区的钝化膜。在该文献中，为了减小由钝化膜 引起的半导体衬底的翘曲，在划线区上提供的钝化膜中以格子状形成沟槽。日本未审专利公布No. 2005-166890公开了一种结构，其中在芯片无效区的表面 上形成不同膜，并且在半导体器件制造工艺中的不同膜之中去除用作保护膜的聚酰亚胺 膜。通常，作为一种保护膜的聚酰亚胺膜被形成为在晶片上形成的多层互连的最上 层。然而，在聚酰亚胺膜的一部分中形成开口，并且经由开口暴露诸如电极焊盘的元件。因 此，当用激光沿着划线切割聚酰亚胺膜时，散射材料粘附到诸如电极的元件。为了解决这个 问题，提出了一种方法，其中能够在随后工艺中由清洗溶液去除的保护膜被形成在多层互 连的表面上提供的聚酰亚胺膜上，以便覆盖晶片的整个表面，并由激光从保护膜的上侧切 割该保护膜(日本未审专利公布No. 2008-130886)。然而，即使以该方式形成保护膜，在利用激光进行切片操作期间仍会剥离保护膜 并且散射材料会粘附到元件，这将参考图11A到12C来描述。图11A到11C是示意性示出制造半导体器件10的工艺的横截面图。图12A到12C 是示出在形成保护膜20之后围绕图11A到11C中示出的划线的放大图。半导体器件10包括在晶片12上形成的多层互连14和聚酰亚胺膜18。近年来，在 执行使用激光进行切割工艺之前，聚酰亚胺膜18保留在划线的整个表面上，仅去除其中例 如形成对准标记或者用于检查电特性的金属的区域，或者对在划线的整个表面上的聚酰亚胺膜进行开口，如日本未审专利公布No. 2005-166890所描述的。在这里，示出如下结构，其 中对在划线的整个表面上的聚酰亚胺膜18进行开口，以形成划线沟槽18a。通过旋涂法，在 半导体器件10的整个表面上涂覆保护膜20。具体地，在切片板50上布置半导体器件10， 并且保护膜涂布台(未示出)装载有在半导体器件10周围通过环52固定的切片板50。然 后，当保护膜涂布台旋转时，形成保护膜20的液滴从喷嘴54滴到半导体器件10上，从而在 半导体器件10的整个表面上形成保护膜20(图11A和12A)。然后，沿着具有上述结构的半导体器件10的划线来照射激光60，以切割保护膜 20、多层互连14和晶片12的一部分，从而形成切割沟槽10a(图11B和12B)。然后，当切片 板50旋转时将清洗溶液72由喷嘴70提供给半导体器件10，从而清洗半导体器件10的表 面。在使用激光60的切割工艺期间，被切割的构件产生散射材料。然而，当用保护膜20覆 盖半导体器件10的表面时，散射材料沉积在保护膜20上。然后，通过清洗溶液72来清洗 散射材料和保护膜20(图11C)。然而，在现有技术中，在聚酰亚胺膜18中有不平坦部分，当沿着不平坦部分时，难 以控制保护膜20厚度的均勻性。当在聚酰亚胺膜18上形成保护膜20时，在聚酰亚胺膜18的表面中，存在引起厚 度差异的诸如划线沟槽18a或焊盘开口的台阶部分。在除了开口之外的区域中，厚度小，例 如，在大约0. liim到大约3iim的范围内。划线具有例如大约100 iim的大宽度。因此，即 使在去除划线整个表面上的聚酰亚胺膜18时，也会减小划线沟槽18a上的保护膜20的厚 度(图12A)。通常，晶片12或多层互连14的激光吸收率高于保护膜20的激光吸收率。因此，当 通过激光60来切割半导体器件10时，通过由于激光60引起的多层互连14或晶片12的磨 损可能会使保护膜20剥离(图12B)。图12B示出其中沿着划线切割两个部分以形成两个 切割沟槽10a的示例。这样，当保护膜20剥离时，散射材料24粘附到剥离的部分。在这种 情况下，当通过清洗溶液72清洗保护膜20时(见图11C)，难以清洗散射材料24(图12C)。 当散射材料24粘附到聚酰亚胺膜18的上表面或诸如结合焊盘的接合部分的上表面时，良 率降低或者封装的可靠性降低。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施例中，提供了一种，包括沿着划线在 第一保护层中形成第一沟槽和第二沟槽，第一保护层形成在多层互连上方，多层互连形成 在晶片的一个表面上方，在晶片上方形成由多条划线分开的多个元件形成区，并且第一沟 槽和第二沟槽中的每个具有小于划线宽度的宽度；在第一保护膜上方，形成填充第一沟槽 和第二沟槽并且覆盖第一保护膜的第二保护膜；以及通过在第一沟槽与第二沟槽之间的区 域上沿着划线从形成第二保护膜的表面执行激光切片，来形成切割沟槽，所述切割沟槽达 到多层互连的至少预定深度。根据上述结构，第一沟槽和第二沟槽形成在激光切片区与元件形成区之间。因此， 在第一沟槽和第二沟槽中形成的第二保护膜的厚度变大。以这种方式，第一沟槽和第二沟 槽中的第二保护膜与第一保护膜之间的接触面积被增加，并且它们之间的粘附性被改善。 因此，即使当在切割沟槽中剥离第二保护膜时，也可以防止在第一沟槽和第二沟槽中进一步剥离第二保护膜。另外，在第一沟槽和第二沟槽中的第二保护膜的厚度大于在除了沟槽 以外的区域中的第二保护膜的厚度。即，第一沟槽和第二沟槽的内部与外部之间的第二保 护膜的厚度存在差异。因此，即使在第二保护膜剥离时，应力也集中在厚度存在差异的边界 上，并且第二保护膜会在该边界处破裂。以这种方式，可以防止第二保护膜进一步剥离。结 果，可以防止由激光产生的散射材料粘附到元件形成区。在本专利技术的范围中还包括根据本专利技术的上述组件的任意组合及方法和设备的改进。根据本专利技术的上述实施例，可以在为了将晶片分成多个部分而执行激光切片以切 割多层互连时防止保护膜剥离，从而防止将污染物粘附到晶片。附图说明根据下面结合附图对某些优选实施例进行的描述，使本专利技术的上述和其他目的、 优势和特征将变得更加显而易见，其中图1是示出根据本专利技术实施例的半导体器件结构的示例的横截面图；图2A和2B是示出根据本专利技术实施例的制造半导体器件的工艺的示例的横截面 图；图3A和3B是示出根据本专利技术实施例的制造半导体器件的工艺的示例的横截面 图；图4A和4B是示出根据本专利技术实施例的制造半导体器件的工艺的示例的横截面 图；图5是示出根据本专利技术实施例的半导体器件的结构的平面图；图6A和6B是示出图5示出的半导体器件的一部分的放大平面图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，包括：沿着划线在第一保护层中形成第一沟槽和第二沟槽，所述第一保护层形成在多层互连上方，所述多层互连形成在晶片的一个表面上方，在所述晶片上方形成由多条所述划线分开的多个元件形成区，并且所述第一沟槽和所述第二沟槽中的每个具有小于所述划线的宽度的宽度；在所述第一保护膜上方，形成第二保护膜，所述第二保护膜填充所述第一沟槽和所述第二沟槽并且覆盖所述第一保护膜；以及通过在所述第一沟槽与所述第二沟槽之间的区域上沿着所述划线从形成有所述第二保护膜的表面执行激光切片，来形成切割沟槽，所述切割沟槽达到所述多层互连的至少预定深度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野田贵三，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]