[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

本申请基于日本专利申请No.2009-104554，其内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种制造半导体器件的方法，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制造半导体器件的方法。

背景技术

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厚度的均匀性。

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0.1μm到大约3μm的范围内。划线具有例如大约100μm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)。