[发明专利]制造半导体芯片的方法以及包含通过该方法获得的半导体芯片的半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及制造半导体芯片的方法。更具体地讲，本发明涉及包 括下列步骤的制造半导体芯片的方法：将半导体晶片切片，这能抑制 半导体器件被在晶片切片期间大量产生的硅尘污染，从而降低并抑制 在后续引线结合处理中的缺陷、传感器表面的污染或由硅尘引起的表 面损坏。

背景技术

目前，由于个人信息/通信终端已推广，半导体器件已随着与这些 终端相关的电子元件不断发展。另外，已在加快发展制造更紧凑和精 确的半导体器件的方法。

半导体器件还称为“芯片尺寸封装”，其是用绝缘材料封装的“芯 片”(在其上形成电路、从硅晶片中分离的芯片)。在本发明中，“芯 片”是指“半导体芯片”。

一种制造半导体器件的通用方法，包括制造晶片的步骤、处理晶 片的步骤和封装晶片的步骤。如果需要的话，在通过晶片处理步骤在 晶片一个表面10a上形成电路图案后，可进行磨削步骤以降低半导体器 件的厚度。在磨削步骤中，可通过研磨机20移除没有电路图案的晶片 10的背表面10b，如图1a所示。

此时，通常将用于背部磨削的条带14附接到具有电路图案的晶片 表面10a，以保护电路图案。

在将用于背部磨削的条带14从其上形成有电路图案的晶片的顶部 表面10a移除之后，可将切割带15附接到晶片10的背表面10b。然后， 如图1c和1d所示，使晶片10经受切片处理以切割晶片，使得可从一 个晶片10获得成百的芯片13。

同时，如图1e所示，在制造晶片10时在芯片和另一芯片之间约 100μm的预定间隔处形成带线19，使得在切片处理期间沿着带线19用 刀片切割晶片。

另外，在切割带线19的切片处理中，根据晶片10的硬度、柔软 性和耐磨性以及半导体器件的特性选择刀片30。此外，为抑制单独分 开的芯片13被切割工作引起的冲击影响而漂移(flying)，将切割带 15附接到晶片。

通过辐照紫外线到其上，以固化条带的粘合剂层并降低条带的附 着时间值，将上述切割带15从晶片的背表面10b移除。在移除切割带 15后，可单独拾取芯片并将其安装到印刷电路板上。然后，通过引线 结合将芯片电连接到印刷电路板，然后组装所得的结构来提供具有所 需特性的成品半导体器件。

然而，因为需要薄且紧凑型半导体器件，所以增加了晶片厚度。 另外，为节省制造成本、提高生产率，已增大晶片直径来增加芯片或 由晶片产生的半导体器件的数量。为此，已使用刀片将宽薄晶片用于 切片处理。然而，这种晶片可被刀片引起的机械冲击损坏或破裂。

为解决上述问题，已提议在切片处理期间在较低速率、但切割深 度更大情况下进行刀片切割。然而，在这种情况下，在晶片的切割表 面上产生了增加量的硅尘。

这种硅尘18包括镍、金刚石尘、合金和由刀片产生的其他残余。 硅尘在刀片切割处理期间漂移，然后粘附到芯片的结合垫11，如图1f 所示。

同时，设计具有小区的芯片结合垫11是无可避免的，因为为增加 在较小芯片上逻辑元件的集成度，应增加I/O数量。因此，如果硅尘 18粘附到具有小区的芯片上，则在后续的引线结合处理中难以确保结 合的可靠性。

例如，甚至在将Au线结合到由Al形成的结合垫，而硅尘18留在 具有小区的结合垫上时，因为在两金属之间没有有效形成金属间化合 物(AuAl₂)，所以不能顺利地进行结合，导致结合强度降低、电阻增 大。因此，在使所得的半导体器件经受温度应力时，可发生结合线打 开的情况或可使半导体器件劣化。

为解决上述问题，已提议将混合二氧化碳(CO₂)的去离子(DI) 水喷洒到晶片上以将硅尘从晶片移除。然而，在这种情况下，为提高 清洁能力添加的二氧化碳气体可与结合垫11的金属反应，导致结合垫 11腐蚀。

另外，结合垫的这种腐蚀在后续引线结合处理中降低了引线结合 质量，导致半导体器件的电可靠性降低。

发明内容

因此，本发明人已确定有必要提供将半导体晶片切片的方法，以 抑制不期望的残留(例如硅尘)存在于半导体芯片表面上，并芯片上 的金属腐蚀。

本发明的各种实施例抑制半导体芯片表面被在切片晶片处理期间 产生的硅尘污染，并抑制表面被硅尘和/或引线结合中的缺陷损坏。