【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种从晶圆切单得到裸片的方法，其中晶圆包括半导体层和在背面研磨之后施加到晶圆背面的涂层。
技术介绍
1、在半导体晶圆上形成集成电路裸片。根据晶圆和裸片的尺寸，各个晶圆可以包括大量的裸片。在称为裸片切单的工艺中，将裸片与晶圆分离。us2014/094018a1、us2019/013242a1和us
2、2014/357055a1公开了用于从晶圆切单得到裸片的方法。将裸片切单是通过晶圆切割完成的。
3、通过切割，将晶圆在被称为锯道的切割线之间切割成未使用的部分。随着晶圆的使用面积和未使用面积之间的比率的增加，对更精确的晶圆切割方法的需求也增加，尤其是精确但也具有小锯道宽度的切割方法。
4、尽管用切割机进行机械锯切是一种公认的技术，它允许沿着锯道进行精确的切割，但其锯切宽度相对较大，因此需要相对较大的锯道，从而需要较大的未使用晶圆面积。
5、隐形切割是另一种切单方法，其中激光在焦点处与半导体材料相互作用，并使得可以使用更小的锯道，从而降低晶圆未使用区域的面积量。但是隐形切割是昂贵的，并且需要额外的措施，例如带扩展工具和沿着半导体材料的晶轴的最佳锯道排列。
6、等离子蚀刻是一种很有前途的裸片切单技术，其中使用干蚀刻技术蚀刻半导体材料，该干蚀刻技术实现了具有高纵横比(高锯道深度与窄锯道宽度)的高速切单。
7、通常将具有功率器件的晶圆进行背面研磨，并且随后在研磨的背面上提供涂层，该涂层可以具有一个、两个、或者通常具有三个或者甚至更多个金属化层。由于存在这些金属
技术实现思路
1、本公开的目的是提供一种从晶圆切单得到裸片的改进方法，用于在背面上具有一个或一个以上金属化层涂层的那些晶圆，该涂层通常用于具有用于功率器件的裸片的晶圆，并且该切单方法具有如下的优点：使用等离子蚀刻、但是其中解决了与其相关的缺点。
2、在第一方面，提供了一种从晶圆切单得到裸片的方法，该晶圆包括半导体层和在背面研磨之后施加到晶圆背面的涂层，并且其中涂层包括至少一个金属化层，将裸片沿着在多个方向上延伸的锯道分离，该方法包括以下步骤：
3、-从晶圆的顶面沿着锯道切割晶圆；
4、其中通过等离子切割进行所述切割，切割深度对应于半导体层和涂层之间的界面，并且该方法还包括以下步骤：
5、-对于涂层中的各个剩余金属化层，根据与锯道相对应的蚀刻掩模蚀刻晶圆，用于从晶圆切单得到裸片。
6、本专利技术人认识到，等离子蚀刻的缺点可以通过如下切单裸片的混合方法来解决，其中将两步切割工艺中的等离子蚀刻与金属蚀刻步骤相结合。
7、等离子蚀刻的优点是具有小的锯切宽度或切口宽度，甚至可以小到15μm至20μm。与切口宽度至少为50μm的传统机械锯切相比，这使每片晶圆的产率增加了15％以上。由此，晶圆上已使用区域和未使用区域之间的比率进一步增大，从而使晶圆的利用率最大化。
8、等离子切割的优点还在于，它使得可以获得不同类型的裸片形状，而机械锯切和激光隐形切割只允许直锯道，直锯道通常由彼此垂直的第一和第二方向组成。等离子切割使得可以获得任何裸片形状，即裸片的倒圆边缘和倒角边缘，并提供器件、特别是对于50μm至100μm范围内的薄裸片的无应力分离。
9、因此，等离子切割是非常有效的，并且是切割半导体材料(例如硅)的优选切单工艺，但是对于功率器件，晶圆的背面通常被研磨，随后提供涂层，这使得等离子切割具有挑战性。由于涂层是金属涂层，由一种、两种或通常三种或甚至更多种不同的金属材料组成，并且由于等离子切割步骤的选择性差，切割这些金属化层是缓慢的，因此阻碍了生产产出量。不同材料的层数的增加使其变得更加复杂。
10、专利技术人已经认识到，即使对于具有金属涂层的晶圆，也可以使用等离子切割，但仅限于等离子切割有效的晶圆部分。对于作为涂层的金属化层的剩余部分，建议进行第二切割步骤，该步骤由通过化学蚀刻进行蚀刻的工艺组成，其中用与涂层中的层相对应的化学蚀刻剂蚀刻涂层的各个层。因此，在三个不同金属化层的涂层的情况下，等离子切割用于将晶圆切割到与半导体层和作为涂层施加在晶圆背面上的金属化层之间的界面相对应的切割深度。
11、作为根据本公开的切割工艺的第二步骤的蚀刻步骤可以作为金属蚀刻工艺的步骤来实施，其除去背面金属化层，从而将裸片与晶圆完全切单或分离。
12、本公开对于功率集成电路特别有用，其中裸片是通常包括硅的半导体，在研磨晶圆背面之后，该将一个、两个、三个或更多个金属化层的涂层提供在该半导体上。
13、在一个实施例中，该方法还包括以下步骤：
14、-在晶圆的顶面上施加光刻胶层作为蚀刻掩模，用于根据蚀刻掩模蚀刻晶圆的步骤。
15、在一个实施例中，施加的光刻胶层对应于锯道并覆盖裸片的接合焊垫。
16、在一个实施例中，在第一步骤等离子切割之前施加光刻胶层。
17、对于切割的第二步骤，即蚀刻步骤，在等离子切割之后，晶圆仍然覆盖有光刻胶层。光刻胶用作第二步骤的掩模，并且对应于第一切割步骤中的锯道。因此，结果是第一切割步骤和第二切割步骤具有相等或至少高度相似的切割图案，这是有益的。
18、在一个实施例中，该方法还包括在蚀刻涂层中的金属化层的步骤之后，除去光刻胶层的步骤。
19、在第二切割步骤(即等离子切割之后的蚀刻步骤)之后，可以除去光刻胶层，并且在ic制造工艺中准备好进一步处理裸片，在该ic制造工艺中将这些裸片从晶圆胶带上除去。
20、在一个实施例中，蚀刻涂层中的金属化层的步骤包括在逐层的基础上湿法蚀刻金属化层。
21、在一个实施例中，对涂层中的各个金属化层重复湿法蚀刻，并且湿法蚀刻包括用于相应层的合适的金属蚀刻剂。
22、在切割的第二步骤中可以通过合适的蚀刻剂来完成对金属化层的蚀刻，根据金属化层的类型，蚀刻剂可以包括例如al蚀刻剂(用于欧姆接触层)、ti蚀刻剂、niv蚀刻剂、ag蚀刻剂和/或盐酸、硝酸、磷酸或氢氟酸或其组合(用于背面金属化)。
23、在一个实施例中，该方法还包括在切割晶圆的步骤之前，将晶圆附着到晶圆背面上的保护性晶圆胶带的步骤。
24、通常，通过使用胶带或晶圆胶带来附着或固定在背面涂覆有金属化层的晶圆。胶带确保一旦裸片被切单，将其保持在适当的位置，并且使得可以在ic制造工艺的下游进一步使用裸片的胶带。
25、在一个实施例中，涂层包括欧姆接触(al层)和三个背面金属化层。
26、在一个实施例中，三个金属化层包括钛、镍钒合金和银中的一个。
27、通常，用于功率器件的半导体可以具有减薄或研磨的背面，并且随后提供三个金属化层的涂层。优选这些层按本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从晶圆上切单得到裸片的方法，所述晶圆包括半导体层和在背面研磨之后施加到所述晶圆背面的涂层，并且其中所述涂层包括至少一个金属化层，将所述裸片沿着在多个方向上延伸的锯道分离，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中对应于所述锯道而施加所述光刻胶层，并覆盖所述裸片的接合焊垫。
3.根据权利要求1所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中所述方法还包括在蚀刻所述涂层中的所述金属化层的步骤之后除去所述光刻胶层的步骤。
4.根据前述权利要求中任一项所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中蚀刻所述涂层中的所述金属化层的步骤包括在逐层的基础上湿法蚀刻所述金属化层。
5.根据权利要求4所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中对于所述涂层中的各个金属化层重复所述湿法蚀刻，并且各个层包括：氢氟酸、硝酸、磷酸、盐酸及其组合中的任何一种以及硝酸铁。
6.根据前述权利要求中任一项所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中在切割所述晶圆的步骤之前，所述方法还包括将所述晶圆附着到在所述晶圆背面上的保护性晶圆胶带的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种从晶圆上切单得到裸片的方法，所述晶圆包括半导体层和在背面研磨之后施加到所述晶圆背面的涂层，并且其中所述涂层包括至少一个金属化层，将所述裸片沿着在多个方向上延伸的锯道分离，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中对应于所述锯道而施加所述光刻胶层，并覆盖所述裸片的接合焊垫。
3.根据权利要求1所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中所述方法还包括在蚀刻所述涂层中的所述金属化层的步骤之后除去所述光刻胶层的步骤。
4.根据前述权利要求中任一项所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中蚀刻所述涂层中的所述金属化层的步骤包括在逐层的基础上湿法蚀刻所述金属化层。
5.根据权利要求4所述的从晶圆切单得到裸片的方法，其中对于所述涂层中的各个金属化层重复所述湿法蚀刻，并且各个层包括：氢氟酸、硝酸、磷酸、盐酸及其组合中的任何一种以及硝酸铁。
6.根据前述权利要求中任一项所述的从...
【专利技术属性】
技术研发人员：伦道夫·埃斯塔尔·弗劳塔，林根伟，贺伟鸿，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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