[发明专利]晶片切割过程中颗粒污染的减轻

说明书

描述了切割半导体晶片的方法。在一个示例中，一种对在其上具有多个集成电路的晶片进行切割的方法包含：将晶片切割成设置在切割带上的多个单切裸片(singulated die)。所述方法还包含在切割带上的多个单切裸片上方和之间形成材料层。所述方法还包括使切割带扩展，其中在扩展期间在材料层上收集多个颗粒。

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体处理领域，并且特别地涉及切割半导体晶片的方法，每个晶片上具有多个集成电路。

背景技术

在半导体晶片处理中，在由硅或其他半导体材料构成的晶片(也称为基板)上形成集成电路。通常，利用具有各种半导体、导电或绝缘材料的层来形成集成电路。使用各种众所周知的工艺对这些材料进行掺杂、沉积和蚀刻，以形成集成电路。每个晶片都经处理以形成大量包含集成电路的单独区域，所述集成电路被称为小片(dice)。

在集成电路形成过程之后，将晶片“切割”以使各个裸片彼此分开，以用于封装或在较大的电路中以未封装的形式使用。用于晶片切割的两种主要技术是划片和锯切。使用划片，镶金刚石尖的划线器沿着预形成的刻划线在晶片表面上移动。这些刻划线沿着小片之间的空间延伸。这些空间通常称为“街区(street)”。金刚石划线器沿着街区在晶片表面中形成浅划痕。在诸如用辊施加压力时，晶片沿刻划线分开。晶片中的断裂遵循晶片基板的晶格结构。划片可用于厚度约为10密耳(千分之一英寸)或更小的晶片。对于较厚的晶片，目前锯切是优选的切割方法。

使用锯切，以每分钟高转数旋转的镶金刚石尖的锯接触晶片表面，并沿着街区锯切晶片。将晶片安装在跨膜框拉伸的诸如粘合膜之类的支撑构件上，并且将锯片反复施加到竖直街区和水平街区上。划片或锯切的一个问题是，可能会沿着小片的切断边缘形成切屑和磕伤。另外，裂纹可能会形成并从小片的边缘扩展到基板中，并使集成电路无法工作。

崩角(chipping)和开裂对于划片而言是特别成问题的，因为只能在结晶结构的110方向上划出正方形或矩形裸片的一侧。

因此，切割裸片的另一侧导致锯齿状的分离线。由于崩角和开裂，晶片上的小片之间需要额外的间隔，以防止损坏集成电路，例如使切屑和裂纹与实际集成电路保持某一距离。作为间距需求的结果，在标准大小的晶片上不能形成那么多的小片，并且浪费了原本可以用于电路的晶片基板面(real estate)。锯的使用加剧了半导体晶片上的基板面的浪费。锯的刀片为约15微米厚。如此，为了确保围绕由锯所制造的切口的开裂和其他损伤不会损害集成电路，通常必须使每个小片的电路分开三至五百微米。此外，在切割之后，每个裸片都需要进行大量清洁以去除由锯切过程导致的颗粒和其他污染物。

还使用了等离子体切割，但也可能具有局限性。例如，妨碍等离子体切割的实施一种限制可能是成本。用于图案化抗蚀剂的标准光刻操作可能使实施成本过高。可能妨碍等离子体切割的实施的另一限制是，对在沿街区切割时常遇到的金属(例如，铜)进行等离子体处理可产生生产问题或产量限制。

发明内容

本发明的实施方式包括切割半导体晶片的方法，每个晶片在其上具有多个集成电路。

在一个实施方式中，一种对在其上具有多个集成电路的晶片进行切割的方法包含：将晶片切割成设置在切割带上的多个单切(singulated)裸片。所述方法还包含在切割带上的多个单切裸片上方和之间形成材料层。所述方法还包括使切割带扩展，其中在扩展期间在材料层上收集多个颗粒。