[发明专利]分割晶圆的方法以及集成电路晶圆

说明书

技术领域

本文的各个方面涉及用于分割晶圆的设备、装置和方法。

背景技术

通常是通过在半导体衬底上诸如在硅上形成多个集成电路(IC)来制造IC。IC包括在衬底上形成的一层或多层(例如半导体层，绝缘层，以及金属化层)。各个制成的IC通过切片槽被分隔开。然后，例如通过沿着切片槽锯切晶圆，将在晶圆上形成的IC分割成多个单个的IC。将晶圆分割成多个单个的IC也被称为切片。可以利用多种不同的机械切割和激光切割方法来进行锯切。机械切割工具容易使衬底背面破碎。激光切割容易将在衬底正面形成的金属化层切割得不均匀。

发明内容

本文的各个方面涉及分割硅晶圆上的IC。在一个实施例中，提供了一种用于将晶圆切割成分离的IC的方法。晶圆包括硅衬底和在硅衬底的正面上的金属化层。在金属化层中沿着各个切片槽形成沟道。切片槽位于晶圆上的多个IC之间，并且在金属化层的正面和硅衬底的背面之间延伸。在将硅衬底的背面减薄之后，通过经由硅衬底的背面应用激光来改变位于切片槽内的部分硅衬底的晶体结构。发生改变的部分偏离硅衬底的背面和金属化层。

通过拉伸硅衬底来沿着切片槽分割IC，同时利用发生改变的晶体结构和沟道使裂纹在硅衬底中沿着切片槽扩展，并减少硅衬底和金属化层在切片槽之外断裂。

在另一个实施例中，提供了一种IC晶圆，该IC晶圆被配置成利于将晶圆分割成多个单个的IC。晶圆包括硅衬底和在硅衬底的正面上的金属化层。在金属化层中沿着各个切片槽形成沟道。切片槽位于晶圆上的多个IC之间，并且在金属化层的正面和硅衬底的背面之间延伸。位于切片槽内的硅衬底的多个部分具有晶体结构，该晶体结构不同于位于切片槽外的硅衬底的晶体结构。硅衬底中的多个部分和沟道被配置成使裂缝沿着切片槽在硅衬底中扩展，并且减少在拉伸IC晶圆期间裂缝扩展到切片槽之外。

应当理解的是，本文并不是意图将本发明限制为本文中所描述的特定实施例。相反，意图是要覆盖落入权利要求所限定的范围的所有变形、等同物或替换物。另外，本文中使用的术语“示例”或“实施例”仅仅是用来举例说明，而不是用来限制本发明。

附图说明

图1示出了根据一个或多个实施例用于分割在晶圆上形成的IC的方法的流程图；

图2～9说明的是根据图1所示的流程对在晶圆上形成的IC的分割；

图2A和2B示出了具有沟道的晶圆在正面的金属化层中沿着晶圆的分割切片槽被切割的俯视图和截面图；

图3示出了图2的晶圆，在该晶圆的正面上放置有支撑带；

图4示出了图3的晶圆，该晶圆的正面朝下，硅衬底的背面减薄；

图5示出了图4的晶圆，该晶圆的晶体结构在部分硅衬底中沿着晶圆的切片槽发生改变；

图6示出了图5的晶圆，在该晶圆的背面上放置有支撑带；

图7示出了图6的晶圆，该晶圆背面朝下，并且已经从晶圆的正面去除了支撑带；

图8说明的是在晶圆拉伸期间裂缝的扩展；

图9示出了在晶圆拉伸之后被分割开的IC；以及

图10说明的是裂缝在切片槽中有沟道和没有沟道的金属化层中的扩展。

具体实施方式

本文的各个方面涉及分割半导体晶圆上的IC。例如，各个实施例涉及分割晶圆中的IC，该晶圆具有作为晶圆背面的硅衬底，以及在晶圆正面上的衬底上的一层或多层金属化层/有源区域。

一些实施例涉及的是用于将这样的晶圆分割成多个单独的IC的方法。在晶圆的正面上沿着各个切片槽，在一层或多层金属化层中形成有沟道，其中多个IC将沿着各个切片槽被分割开。这些(分割)切片槽位于多个IC之间，并且在晶圆正面的金属化层和晶圆背面的硅衬底之间延伸。在形成沟道之后，将硅衬底的背面减薄，经由硅衬底的背面施加激光脉冲，以沿着切片槽改变硅衬底的晶体结构。在硅结构中的这一改变弱化了切片槽中的硅。在硅衬底中发生改变的多个部分和沟道利于在拉伸晶圆期间使裂缝沿着切片槽在硅衬底中扩展，同时利于减少裂缝在切片槽之外的扩展。利用这个方案，可以在实现晶圆分割的同时，减少由于裂缝的形成所引发的问题，如上所述。

在多个不同的实施例中，硅衬底中发生改变的部分位于切片槽内硅衬底中的不同深度处。例如，在一些实施例中，发生改变的部分可能偏离硅衬底的背面以及一层或多层金属化层。附图示出了关于这方面的示例性实施例。可以设置发生改变的部分的位置，以(通过切片槽中的未发生改变的部分)在衬底中实现希望的结构支撑，和/或在拉伸晶圆期间实现希望的裂缝的扩展。