[发明专利]用于在微电子组件处理期间保护电介质膜的方法及设备

说明书

本申请案涉及用于在微电子组件处理期间保护电介质膜的方法及设备。揭示用于保护微电子组件上的电介质膜免于与单切晶片，从晶片拾取经单切微电子组件及处置经单切微电子组件以与其它组件组装在一起相关联的污染的方法及设备。

优先权主张

本申请案主张2019年12月16日申请、名为“用于在微电子组件处理期间保护电介质膜的方法及设备(Methods and Apparatus for Protection of Dielectric FilmsDuring Microelectronic Component Processing)”的第16/715,540号美国专利申请案的申请日期的权益。

技术领域

本文中所揭示的实施例涉及用于在微电子组件处理期间保护电介质膜的方法及设备。更特定来说，本文中所揭示的实施例涉及用于在堆叠微电子组件以形成组合件之前及期间保护电介质膜免于表面污染的方法及设备。

背景技术

随着电子装置及系统的性能增加，相关联需求是改进此类系统的微电子组件的性能，同时维持或甚至缩小形状因子。此类需求通常但并非唯一地与移动装置及高性能装置相关联。为了维持或减小呈微电子装置(例如，半导体裸片)形式的组件的组合件的占用面积及高度，配备有用于堆叠的组件之间的垂直电(即，信号、功率、接地/偏压)通信的所谓穿硅通路(TSV)的堆叠式组件的三维(3D)组合件已变得更加普遍，因为在组件之间的接合线中采用预成形电介质膜会减小接合线厚度同时增加接合线均匀性。此类膜包含例如所谓的非导电膜(NCF)及晶片级底部填充物(WLUF)，此类术语通常可互换地使用。包括呈存储器裸片的形式的堆叠式组件的微电子装置的非限制性实例包含所谓的高带宽存储器(HBMx)、混合存储器立方体(HBM)及芯片到晶片(C2W)组合件。

在实践中，且为了方便起见而使用术语NCF，将NCF粘合在通常呈例如硅晶片的晶片的形式的块状半导体衬底的有源表面上方且粘合到所述有源表面。接着在支撑在膜框架上支撑的切割胶带上的同时，例如通过金刚石涂覆的切割刀片沿着晶片上的邻近半导体裸片位置之间的所谓的“切割道”单切晶片以提供个别半导体裸片，每一半导体裸片具有在其有源表面上的NCF。即使NCF可在运输及处置期间层压到保护膜，一旦将NCF层压到晶片，就在单切发生之前剥离那个保护膜，从而在后续裸片处置及堆叠期间将NCF的上、经暴露表面暴露于污染物。

具体来说，已发现由单切工艺产生且偶然沉积在NCF的经暴露表面上的颗粒可引起每个晶片的裸片成品率显著减小。此类颗粒可为无机物(例如硅碎片)，或有机物(例如NCF残留物、切割胶带残留物或来自洁净室环境内的其它来源的微粒)。当颗粒大小超过接合线厚度时，硅颗粒可例如引起裸片开裂，而有机颗粒如果位于导电元件(例如焊料加盖的导电支柱或焊料凸块的凸块下金属(UBM))上，那么可引起焊料不润湿，从而损害堆叠式裸片之间的电通信。

附图中的图1是当具有大于接合线厚度的大小的硅颗粒经插入在两个堆叠式半导体裸片之间时由于接合线中的硅颗粒所致的裸片裂纹的示意图。图2的左手侧是两个邻近、堆叠式半导体裸片之间的接合线的示意图且右手侧是左侧圆形支柱到垫布置的放大视图，其展示由于在支柱到垫界面上存在外来有机材料O所致的支柱不润湿及所得开路连接。图3是展示切割胶带上的切割所致的裸片背侧碎屑残留物的示意图，而图4是切割所致的裸片背侧碎屑的示意图。