本申请提供了用于将半导体晶圆单一化成多个含侧缘或侧壁的个体晶片的方法以及通过这些方法形成的半导体晶片。晶圆由下面的方法形成，该方法使用前至后光刻对准工艺以形成光刻胶掩模，并且通过该光刻胶掩模对晶圆的背面用ＨＮＡ和／或ＴＭＡＨ溶液各向异性湿式蚀刻以形成倾斜的侧壁和／或织构。该ＴＭＡＨ蚀刻工艺的条件能够被控制以形成任何想要的粗糙或光滑侧壁的组合。因此，所形成的晶片的Ｓｉ正面的面积比背面和不垂直于晶片的正或背表面的侧面或侧缘的面积大。也描述了其它实施例。
【技术实现步骤摘要】
本申请主要涉及半导体晶圆加工。更确切地说，本申请描述了用于将半导体晶 圆单一化成多个含侧缘或侧壁的个体晶片(die)的方法以及通过这些方法形成的半导体晶 片。
技术介绍
作为半导体器件加工的一部分，许多集成电路(“IC”或“ICS” )在由诸如硅 的半导体材料制得的晶圆或衬底上形成。通常，ICs由具有半导电、导电、和/或绝缘特 性的多层材料形成。这些材料被沉积、掺杂、蚀刻、或者被用以在称为晶片或多个晶片 的晶圆上的个体区域中形成ICs。在晶圆上形成ICS之后，该晶圆能够被单一化以致使各晶片彼此分离。分离的 晶片而后能够随封装或未封装形式的较大的电路使用。晶圆单一化工艺能够用各种方法 实现，包括通过划线(scribing)、锯切(sawing)、或切片(dicing)工艺。在划线中，金刚石划线器(diamond-tipped scribe)通常被用以沿预成型的划线槽 (scribed lines)在晶圆中形成浅的划痕，所述划槽穿越晶圆的表面沿晶片之间的空间(街 区)延伸。划线之后，能够对晶圆施加压力以便使晶片沿划线槽分离或断裂。在锯切 中，晶圆通过研磨或化学蚀刻被薄化之后，高速的金刚石锯或激光被用以自晶圆的器件 侧沿街区切割晶圆。在研磨前划片(DBG)工艺中，沟槽通常自晶圆的前表面侧(或晶圆 的设置ICs的一侧)沿街区形成，接着，晶圆的背表面被移除(例如，通过研磨)，直到 任一沟槽被暴露，因此，该晶圆能够通过在晶片粘贴(die attach)处施加压力而被分离。
技术实现思路
本申请涉及用于将半导体晶圆单一化成多个含侧缘或侧壁的个体晶片的方法以 及通过这些方法形成的半导体晶片。晶圆由下面的方法形成，该方法使用前至后光刻对 准工艺(front to back photolithography alignmentprocess)以形成光亥lj胶(photo-resist)掩模，并且通过该光刻胶掩模对晶圆的背面用HNA(氢氟酸、硝酸、乙酸)和/或TMAH(氢氧 化四甲基铵)溶液各向异性湿式蚀刻以形成倾斜的侧壁和/或晶片边缘Si织构化(die edge Si texturing) 该TMAH蚀刻工艺的条件能够被控制以形成任何想要的粗糙或光滑侧壁的 组合。因此，所形成的晶片的正面的面积比背面和不垂直于晶片的正或背表面的侧面或 侧缘的面积大。附图说明参照附图能够更好地理解下面的说明，其中图1示出了用于将晶圆单一化成多个晶片的方法的一些实施例；图2示出了用于利用3M 载体工艺(carrier processing)将衬底晶圆连接至载体 的方法的一些实施例；图3示出了用于衬底载体键合的晶圆薄化的方法的一些实施例；图4示出了用于提供背金属层的方法的一些实施例；图5示出了用于提供图形化光刻胶层的方法的一些实施例；图6示出了用于利用图形化光刻胶蚀刻背金属层的方法一些实施例；图7A、7B和7C示出了用于去除图形化光刻胶层的方法的一些实施例；图8示出了用于各向异性蚀刻衬底的背面以在侧壁形成粗糙表面的方法的一些 实施例；图9示出了用于将切割胶带(dicing tape)粘贴至图形背金属层的方法的一些实施 例；图10示出了用于各向异性蚀刻衬底的背面以形成具有光滑表面的侧壁的方法的 一些实施例；图11示出了用于将切割胶带粘贴至图形背金属层的方法的一些实施例；图12示出了用于各向异性蚀刻衬底的背面以形成具有粗糙和光滑表面的侧壁的 方法的一些实施例；图13示出了用于将切割胶带粘贴至图形背金属层的方法的一些实施例；图14示出了用于各向异性蚀刻衬底的背面以形成具有粗糙和光滑表面以及变化 的倾角的侧壁的方法的一些实施例；图15示出了用于将切割胶带粘贴至图形背金属层的方法的一些实施例；图16示出了用于提供第一图形化光刻胶层(或掩模)的方法的一些实施例；图17示出了用于利用第一光刻胶掩模各向同性蚀刻衬底的背面的方法的一些实 施例；图18示出了用于提供背金属层和第二图形化光刻胶层(或掩模)的方法的一些 实施例；图19示出了用于利用第二图形化光刻胶掩模蚀刻背金属层的方法的一些实施 例；图20示出了用于利用图形化背金属层各向异性蚀刻衬底的背面以形成具有光滑 表面的侧壁的方法的一些实施例；图21示出了用于利用图形化背金属层各向异性蚀刻衬底的背面以形成具有粗糙 表面的侧壁的方法的一些实施例；图22和23示出了用于将晶片粘贴带(die attach tape)粘贴到图形化背金属层的方 法的一些实施例；图24示出了用于将衬底晶圆与载体拆离的方法的一些实施例；以及图25示出了用于将无背层(backside layer)的晶片粘贴至引线框架(Ieadframe)的方法的一些实施例。上述图示出了用于将半导体晶圆单一化的方法和由该方法形成的晶片的具体方 面。与以下说明一起，上述图显示和解释单一化方法和通过这种方法制成的晶片的原 理。在图中，层和区域的厚度被夸大以便清楚。还将明白，当一层、部件、或衬底被称 为在另一层、部件、或衬底“上”时，其能够直接位于另一层、部件、或衬底上，或者 也可以存在居间层。不同的图中相同的附图标记表示相同的元件，因此对它们的说明将不再重复。 具体实施例方式以下说明提供了具体细节以便彻底理解。然而，本领域技术人员将明白，半导 体器件和使用该器件的相关联的方法能够不应用这些具体细节而被实施和使用。其实， 所述器件和相关联的方法能够与业界惯常使用的其它装置和技术联合使用。例如，在详 细说明关注于具有包括背面漏极的金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET” )的使 用方法的同时，该被描述的方法能够随包含用在半导体器件中的任何集成电路的任何半 导体晶片使用。用于将半导体晶圆单一化成多个个体晶片的方法的一些实施例在图中被示出。 所述方法开始于提供衬底晶圆100。该晶圆能够具有适于随在此描述的方法使用的任何特 性。例如，该晶圆可以包括适于在个体晶片的制备中用作衬底的任何半导体材料。适合 的半导体材料的一些非限制性实例可包括硅、砷化镓、锗等等。晶圆(或衬底)100能够包含任何数量的集成电路(IC)器件。该IC器件可以是 本领域中任何公知的集成电路(包括任何分立器件)。这些器件的一些非限制性实例可以 包括模拟、逻辑或数字IC，线性调节器，声频功率放大器、LDO、驱动器IC、二极管、 和/或晶体管，晶体管包括齐纳二极管、肖特基二极管、小信号二极管、双极型结面晶 体管(“BJT”)、金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)、绝缘栅双极晶体 管(“IGBT”)、以及绝缘栅场效应晶体管(“IGFET”)。在一些实施例中，IC器件 包括如图3中所示的在衬底(未示出)的背面(或底表面)具有漏极的MOSFET 170，或 者该漏极被向后布线至器件正面(如在DMOSWLCSP封装中看到的)。在模拟、存储器 或微处理器器件的实施例中，该晶片背面用作该晶片的热沉(heat sink)。如在图1的框0中所示，当衬底100的上或前表面可设有粘合剂层105 (如图2中 所示)时该方法继续。该粘合剂层105可包括本领域公知的任何粘合剂材料，包括液体粘 合剂、膏状粘合剂、或其组合。在一些实施例中，该粘合剂包括能够作为液体被涂覆、 并且而后通过固化工艺转化为固体的任本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含集成电路的半导体晶片，所述晶片包括：半导体材料上表面；半导体下表面，所述下表面的面积比所述上表面的面积小约１到７５％；以及位于所述上表面和下表面之间的侧壁，所述侧壁不垂直于所述上表面或下表面。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔D格林哈根，罗希特迪克西特，
申请(专利权)人：仙童半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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