[发明专利]于薄膜框架晶圆应用中利用部分预固化UV离型切割胶带的激光与等离子体蚀刻的晶圆切割

说明书

相关申请案的交叉引用

此申请案主张享有2012年10月17号申请且发明名称“于薄膜框架晶圆应用中利用部分预固化UV离型切割胶带的激光与等离子体蚀刻的晶圆切割(LASER AND PLASMA ETCH WAFER DICING WITH PARTIAL PRE-CURING OF UV RELEASE DICING TAPE FOR FILM FRAME WAFER APPLICATION)”的美国专利临时申请案第61/715,190号的优先权，该案内容以引用方式全文并入本案以整体用于各种用途。

技术领域

本发明实施例是关于半导体处理领域，特别是关于切割半导体晶圆(每个晶圆上具有数个集成电路)的方法。

背景技术

在半导体晶圆处理中，于硅或其他半导体材料所组成的晶圆(亦称基板)上形成集成电路。一般而言，利用半导体、导体或绝缘等各种材料层来形成集成电路。利用各种已知工艺沉积及蚀刻这些材料以形成集成电路。处理每个晶圆以形成数目庞大的含有集成电路的个别区域(称为晶粒)。

接在集成电路形成工艺之后，切割该晶圆以使个别晶粒彼此分开以进行封装或以未封装形式用在较大电路中。用来切割晶圆的两种主要技术是划线法和锯切法。划线法是在晶圆表面上沿着预先形成的画线移动钻石头划线器。此等划线沿着该等晶粒之间的间隔延伸。这些间隔通常称为“街道(street)”。钻石划线器沿着该等街道在晶圆表面中形成浅刮痕。当施加压力时，例如使用滚轴施压时，该晶圆会沿着该等划线断开。在该晶圆中顺着该晶圆基板的晶格结构而断裂。划线法可用于约10密耳(mils，千分之一英寸)或更薄的晶圆。对于较厚的晶圆而言，目前以锯切法为较佳切割法。

使用锯切法时，以每分钟高转速(rpm)旋转的钻石头锯片接触晶圆表面并沿着街道锯切晶圆。该晶圆安装在支撑构件上，例如安装于张开在薄膜框架上的黏着薄膜上，且锯片重复施用在垂直街道与水平街道上。划线法或锯切法的其中一个问题是可能沿着晶粒的切断边缘形成碎屑和泥垢。此外，可能形成裂纹，且裂纹可能从晶粒的边缘传播至基板内并使集成电路无法运作。由于方形或矩形晶粒仅有一面可沿着结晶结构的方向划线，因此划线法的碎屑和裂纹问题特别严重。因此，晶粒另一面断裂会造成锯齿状的分割线。由于有碎屑和裂纹，因此晶圆上的该等晶粒之间需要额外的空间间隔以防止损害集成电路，例如碎屑和裂纹与实际集成电路保持一段距离。由于间隔的要求，使得在标准尺寸的晶圆上无法形成那么多的晶粒，并浪费了可用于制造电路的晶圆实际可用面积(wafer real estate)。使用锯片会使浪费半导体晶圆上的实际可用面积的情形恶化。锯片的刀刃约15微米厚。因此，为确保锯片在切割处附近所造成裂纹和其他损伤不会损害集成电路，通常需使每个晶粒的电路相隔三百微米至五百微米。再者，于切割后，每个晶粒需要确实地清洗以清除锯切工艺产生的粒子和其他污染物。

亦使用等离子体切割法，但同样有所限制。例如，阻碍实施等离子体切割法的限制条件之一可能是费用问题。用来进行光阻图案化的标准光刻操作可能造成实施成本高得令人望而生畏。可能阻碍实施等离子体切割法的另一个限制条件是在沿街道进行切割过程中常见金属(例如，铜)的等离子体处理可能造成生产问题或产量限制。

发明内容

本发明的一个或更多个实施例是关于切割半导体晶圆的方法，每个晶圆上具有数个集成电路。根据一实施例，切割含有数个集成电路的半导体晶圆的方法涉及在半导体晶圆上形成遮罩。该遮罩覆盖并保护该等集成电路。该方法涉及利用紫外光(UV)可固化黏着薄膜使该半导体晶圆与薄膜框架接合。该方法涉及使超出该半导体晶圆边缘的该黏着薄膜的周围部分预固化。该方法涉及使用激光划线工艺对该遮罩进行图案化以提供具有间隙的图案化遮罩，暴露出介于该等集成电路之间的半导体晶圆区域。该方法亦涉及在该半导体晶圆固定于该黏着薄膜时，贯穿该图案化遮罩中的该等间隙蚀刻该半导体晶圆以形成经切割的集成电路。

根据一实施例，切割数个集成电路的方法涉及利用UV-可固化黏着薄膜使已遮罩的结晶硅基板与薄膜框架接合。该方法涉及使超出该硅基板边缘的该黏着薄膜的周围部分预固化。该方法涉及使用激光划线工艺对该遮罩、至少一层二氧化硅层、低介电常数(K)材料层及铜层进行图案化，以暴露出介于该等集成电路之间的硅基板区域。该方法涉及贯穿该等暴露的区域蚀刻该硅基板以形成经切割的集成电路。该方法涉及借着暴露于UV光使设置在该硅基板边缘以内的该黏着薄膜的中央部固化。该方法亦涉及使该等已切割的集成电路脱离该已固化的黏着薄膜。