[发明专利]一种功率芯片的划片方法及半导体器件

说明书

本发明公开了一种功率芯片的划片方法及半导体器件，其中，该划片方法包括如下步骤：在晶圆正面的划片道位置上形成划片槽，划片槽露出晶圆背面的金属层；在划片槽内填充塑封材料；采用刀片切割方式对晶圆进行切割，得到若干个独立的芯片。该功率芯片的划片方法，先在晶圆的正面制备划片槽，划片槽延伸至晶圆背面的金属层，这样可以大大降低后续采用金刚石砂轮划片进行机械切割的切割强度；之后，在划片槽内填充塑封材料，塑封材料对芯片的侧壁进行了保护，提高了芯片的耐压等级；最后，采用刀片切割晶圆得到若干个独立的功率芯片；解决了现有技术中功率芯片采用机械切割方式进行划片导致在划片后的芯片正反两面边缘处产生崩边的问题。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种功率芯片的划片方法及半导体器件。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)属于电压控制型电力电子器件，具有输入阻抗大、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、开关速度快、工作频率高、元件容量大、无吸收电路等优点，已广泛应用于工业变流、电力牵引等领域。

直流输电技术不仅能够用于远距离大容量输电和电力系统联网，而且可以实现海底电缆输电、大型城市地下电缆输电，是实现能源优化配置和综合利用的重要技术支撑。高压直流输电(HVDC)技术需要换流阀作为电能变换装置完成AC－DC的整流和DC－AC的逆变，IGBT器件已经成为了高压大功率换流阀中最理想的半导体开关器件之一。

目前，在功率芯片的晶圆划片中多采用金刚石砂轮划片的机械切割方式。由于采用机械应力去除划片槽，导致在划片后的芯片正反两面边缘处产生崩边，一方面会造成芯片终端保护层的崩裂和脱落，另一方面划片产生的微裂纹会沿芯片边缘向芯片终端内部进行扩展，进而导致芯片终端结构破坏，导致芯片耐压失效。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种功率芯片的划片方法及半导体器件，以解决现有技术中功率芯片采用机械切割方式进行划片导致在划片后的芯片正反两面边缘处产生崩边的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种功率芯片的划片方法，包括如下步骤：在晶圆正面的划片道位置上形成划片槽，所述划片槽露出晶圆背面的金属层；在所述划片槽内填充塑封材料；采用刀片切割方式对所述晶圆进行切割，得到若干个独立的芯片。

可选地，在晶圆正面的划片道位置上形成划片槽的步骤之前，还包括：在晶圆正面覆盖光刻胶；去除划片道上的所述光刻胶，以露出所述划片道。

可选地，采用刀片切割方式对所述晶圆进行切割的步骤之前，还包括：去除晶圆正面的所述光刻胶。

可选地，在晶圆正面的划片道位置上形成划片槽的步骤之前，还包括：在晶圆背面覆盖薄膜层。

可选地，在晶圆正面的划片道位置上形成划片槽的步骤中，包括：采用等离子干法刻蚀工艺在晶圆正面的划片道位置上形成划片槽。

可选地，所述划片槽的顶部大于底部。

可选地，所述划片槽的侧壁与晶圆底部的夹角为45－90度。

可选地，所述划片槽的侧壁呈锯齿状。

可选地，所述塑封材料包括热膨胀系数在6－7ppm/℃范围内的高分子材料。

可选地，在所述划片槽内填充塑封材料的步骤中，包括：采用喷涂方式在所述划片槽内填充塑封材料。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种半导体器件，采用如本发明第一方面中任一所述的功率芯片的划片方法制备而成。

本发明具有如下优点：