[发明专利]芯片和芯片的分离方法

说明书

本发明公开了一种芯片和芯片的分离方法，包括步骤：对多个测试和监控图形结构形成于晶片上的位置进行设置，使各芯片间的分离槽的宽度至少在一个方向上小于20微米；形成一张分离槽刻蚀掩膜版并利用该分离槽刻蚀掩膜版对分离槽的介质膜、或者介质膜和金属膜进行刻蚀以及分离槽下方的衬底进行刻蚀；进行背面减薄和通过施加压力使芯片和芯片分离。本发明能减少各芯片间的分离槽的宽度、能提高分割的稳定性和芯片的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种芯片和芯片的分离方法。

背景技术

如图1所示，是现有技术中芯片在晶片上的分布示意图。在晶片上形成多个芯片2、以及多个测试和监控图形结构3A和3B，各所述芯片间形成有分离槽；其中，所述测试和监控图形结构3A平行于Y轴、所述测试和监控图形结构3B平行于X轴。所述芯片2、以及测试和监控图形结构3A和3B的形成要经过多次曝光，每个曝光场1中包括有多个所述芯片2、以及多个测试和监控图形结构3A和3B。测试和监控图形结构3A放置于曝光场1中的平行于Y轴的分离槽4B中，测试和监控图形结构3B放置于曝光场1中的平行于X轴的分离槽4A中。在所述曝光场1之间的平行于Y轴的分离槽4C和平行于X轴的分离槽4D中不放置测试和监控图形结构。

在所述晶片上形成所述芯片需要经过的前道生产工艺为形成有源器件、无源器件、金属互联、表面钝化、引线口。在所述前道生产工艺完成后，通常要通过将所述晶片的背面研磨，将所述晶片减薄到需要的厚度例如150微米～300微米；之后利用划片刀将芯片和芯片之间的分离槽割开，从而实现芯片和芯片之间的分离。将分离开的芯片经过封装和测试，就得到了最终的产品。

现有技术中分离槽4A4、B4、C和4D的宽度一般都在60微米～100微米，在芯片面积较大，例如大于100平方毫米的情况下，所述分离槽的宽度对单位晶片上的芯片总数的影响可以忽略不计。但一方面随着芯片集成度的不断提高，芯片的尺寸不断迅速地减小；另一方面某些应用中芯片的面积非常小，小到面积在1平方毫米之下，这时所述分离槽的宽度对单位晶片上的芯片总数就有非常大的影响。例如，对于尺寸在1毫米×1毫米的芯片，当分离槽的尺寸从60微米减小到10微米时，200毫米尺寸的单位晶片上总的芯片数可以有大于8％的增加。

在现有技术下，分离槽的宽度主要由两个因素决定，一是划片刀的宽度和相应的划片技术，当分离槽小于一定宽度例如60微米时，需要特殊的刀片和技术，在这一技术中，经过划片后芯片的边缘是粗糙的，在有些情况下甚至会有微小的裂痕影响到芯片的质量。另一个因素是在分离槽中所放置的测试和监控图形结构需要的宽度，这里的测试结构包括关键尺寸测试图形、膜厚测试图形、沟槽深度测试图形、过程控制监测测试结构(PCM)，晶片级可靠性测试结构等；监控图形结构即对准图形有光刻机使用的对准标记、套刻精度的测试结构等；需要将分离槽的宽度减小时，就需要同时解决上述两个因素的相关技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种芯片和芯片的分离方法，能将芯片和芯片间的分离槽的宽度减小到20微米以下，能提高分割的稳定性和芯片的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供的芯片和芯片的分离方法包括如下步骤：

步骤一、在晶片上形成多个芯片、以及多个测试和监控图形结构，各所述芯片间形成有分离槽，各所述芯片通过分离槽互相隔离，各所述芯片和相邻芯片间的分离槽的宽度至少在一个方向上小于20微米。

步骤二、形成一张在各所述芯片间的分离槽中形成沟槽图形的分离槽刻蚀掩膜版，所述分离槽刻蚀掩膜版的图形结构满足形成的所述沟槽图形和各所述芯片间的分离槽的图形结构相同、且各所述沟槽图形的宽度小于对应的所述分离槽的宽度。

步骤三、利用所述分离槽刻蚀掩膜版在所述晶片上形成光刻图形，所述光刻图形由光刻胶被刻蚀的光刻胶沟槽组成，所述光刻胶沟槽形成于各所述分离槽上方，所述光刻胶沟槽的外部区域都被光刻胶覆盖保护。