[发明专利]一种多晶圆划片方法及半导体结构

说明书

本发明提供一种多晶圆划片方法及半导体结构，该方法包括以下步骤：第一键合步骤：提供一载体及第一晶圆，将二者键合，减薄第一晶圆的背面，在第一晶圆的背面引出焊盘，形成第一切割道于第一晶圆中；第二键合步骤：提供正面设有焊盘的第二晶圆，将第二晶圆的正面与第一晶圆的背面键合，减薄第二晶圆的背面，在第二晶圆的背面引出焊盘，形成第二切割道于第二晶圆中；裂片步骤：沿切割道将载体裂开，得到多个分开的芯片。本发明能够实现多片层叠硅片晶圆级的切割与划片，其中，对每一层键合的晶圆进行独立切割，能够降低崩边、裂片、污染或多晶改变的风险，提高生产效率与封装产品的良率，并能够收缩切割道面积，提高晶圆利用率。

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，涉及一种多晶圆划片方法及半导体结构。

背景技术

目前多层堆叠器件的制作通常是将晶圆键合后再打薄切割。多层晶圆切割目前主要有三种方式：

(1)传统机械正面切割：当工作物属硬、脆材质，钻石颗粒以撞击(Fracturing)的方式，将工作物敲碎，再利用刀口将粉末移除。其相关特点如下：

切割速度：5～10mm/s；

切割线宽：40～80μm；

切割效果：切痕深且宽，晶圆易崩片、破碎；

热影响区：大(需要引入水冷和清洗步骤)；

残留应力：大(切割振动和应力导致破碎)；

对晶圆厚度要求：≥100μm；

适应性：较厚晶片切割的优选方法，但不同类型晶圆片需更换道具及水冷；

有无损耗：需要去离子水，更换道具，损耗大；

工艺成本：成熟工艺，广泛应用。

(2)传统激光正面切割：正面无接触式加工，聚焦点(亚微米级)处，材料吸收激光直接将硅材料气化，在最低限度的炭化影响下形成沟道。其相关特点如下：

切割速度：1～150mm/s；

切割线宽：25～45μm；

切割效果：光滑平整，不易破碎；

热影响区：中；

残留应力：中；

对晶圆厚度要求：几十个微米亦可应用；

适应性：①切割在硅体内部产生多晶改质层；②须对每层晶圆聚焦，当晶圆层数较多时，工艺难度加大，成本高，技术可延伸性受限；③受到晶格取向及电路金属阻挡的影响，应用范围受限：须对切割道的图形单独设计(占用晶圆有效面积)，切割道材质要求仅是硅材质，含有Si₃N₄或SiO₂会影响光吸收，而金属图形会反射激光能量；

有无损耗：损耗很小；

工艺成本：成熟工艺，广泛应用；

工艺流程：晶圆结构释放→涂胶或贴膜保护→正面或背面切割/裂片/扩膜→封装测试。

(3)激光背面隐形切割：背面无接触式加工，聚焦点(亚微米级)处，材料吸收激光直接将硅材料气化，在最低限度的炭化影响下形成沟道。其相关特点如下：

切割速度：1～150mm/s；

切割线宽：25～45μm；

切割效果：不影响晶圆正面图案；

热影响区：小；

残留应力：小；

对晶圆厚度要求：几十个微米亦可应用；