TW201438078A - 晶圓製程的切割方法 - Google Patents

Abstract

一種晶圓製程的切割方法，包括：備有矽晶圓，於矽晶圓正面形成有一金屬層，該金屬層形成有一凸塊層，在該凸塊層上貼覆有一晶背研磨貼帶，於該矽晶圓背面上進行半切割形成切割道。接著，對該矽晶圓的背面進行研磨至所預定之厚度後僅存部份的切割道，將晶背研磨貼帶剝去，將該矽晶圓背面貼覆有切割貼帶。最後，以雷射在金屬層上切割，並貫穿該金屬層及該矽晶圓與該切割道相通，即完成晶粒切割。藉由此使得製作成本低，而且在製程過程中不會產生崩塌或裂痕，可以將晶粒頂面或底部的碎屑排掉。

Description

晶圓製程的切割方法

本發明係有關一種晶圓製程，尤指一種矽晶圓製程的晶圓製程的切割方法。

習知大量的積體電路係製作於一矽晶圓10a(如第一A圖、第一B圖所示)，再完成積體電路製作之後，或者在該矽晶圓10a上形成凸塊之後，需要將該矽晶圓10a切割為複數個個別晶粒。

傳統的矽晶圓製程中，在矽晶圓10a切割時都是以正面朝上進行切割作業。矽晶圓10a切割非常精密的技術，機台切割主軸轉速約在30000至60000rpm之間，由於晶粒與晶粒之間距很小(約在2mil，1mil=1/1000英吋)，而且晶粒又相當脆弱，因此精度要求相當高(3um在205mm之行程)，且必使用鑽石刀刃來進行切割，而且其切割方式係採磨削方式打晶粒分開。在採磨削方式將晶粒進行切割時，會使矽晶圓10a上產生許多小粉屑，因此在進行切割過程中必須不斷地用淨水沖洗，以避免污染到晶粒。

在矽晶圓10a切割過程中，除了上述之問題外，在整個切割過程中必須注意之事頗多、例如晶粒需要完群分割但不能割破承載之貼帶(膠帶)，切割時必須沿著晶粒與晶粒之間的切割線進行切割，在切割時不能偏離及蛇行，切割過後不能造成晶粒之崩塌或裂痕等是發生。但是，傳統在切割過程中先以刀身厚度較厚的鑽石刀刃20a切割該矽晶圓10a，形成一第一切割道30a時，在第一A圖中的矽晶圓10a的b1位置易產生崩塌或裂痕，且再利用刀身厚度較薄的鑽石刀刃40a伸入於第一切割道30a底部切割，在形成第二切割道50a時，該第一B圖中的b2、b3位置易產生崩塌或裂痕，而且也易割破承載矽晶圓10a之貼帶(膠帶)60a。

因此本發明之主要目的，在於解決上述傳統的缺失，本發明將矽晶圓製程中的切割方法重新改變，由矽晶圓的背面進行切割後再研磨，在研磨後由矽晶圓的正面進行切割，或者先研磨矽晶圓背面後再進行背面切割，在矽晶圓背面切割後再進行正面切割，將矽晶圓分割成複個顆晶粒。藉由此種的矽晶圓切割方法，使得製作成本低，而且在製程過程中不會產生崩塌或裂痕，且可以將晶粒頂面或底部的碎屑排掉。

為達上述之目的，本發明提供一種晶圓製程的切割方法，包括：

備有一矽晶圓；

於矽晶圓的正面形成有一金屬層；

在該金屬層形成有一凸塊層；

在該凸塊層上貼覆有一晶背研磨貼帶；

對該矽晶圓背面上切割形成有一第一切割道；

在該第一切割道形成後，以一第二切割刀伸入至該第一切割道的底部中，在該第一切割道的底部上成形有一第二切割道；

對該矽晶圓的背面進行研磨至所預定之厚度，在研磨後該矽晶圓背面僅存有該第二切割道；

將晶背研磨貼帶剝去後，將該矽晶圓背面貼覆有切割貼帶；

以雷射在金屬層上切割，並貫穿該金屬層及該矽晶圓與該第二切割道相通，即完成晶粒切割。

其中，該金屬層係以印刷技術形成一指環狀。

其中，以凸塊技術於該金屬層的表面上形成有錫鉛凸塊的凸塊層。

其中，該第二切割道深度為近於該金屬層。

為達上述之目的，本發明提供另一種晶圓製程的切割方法，包括：

備有一矽晶圓；

於矽晶圓的正面形成有一金屬層；

在該金屬層形成有一凸塊層；

將該凸塊層上貼覆有一晶背研磨貼帶；

對該矽晶圓的背面進行研磨至預定厚度；

在該矽晶圓背面上切割形成有一切割道；

將晶背研磨貼帶剝去後，將該矽晶圓背面貼覆有切割貼帶；

以雷射在金屬層上切割，並貫穿該金屬層及該矽晶圓與該第二切割道相通，即完成晶粒切割。

其中，該金屬層係以印刷技術形成一指環狀。

其中，以凸塊技術於該金屬層的表面上形成有錫鉛凸塊的凸塊層。

其中，該切割道深度為近於該金屬層。

習知：

10a．．．矽晶圓

20a．．．鑽石刀刃

30a．．．第一切割道

40a．．．鑽石刀刃

50a．．．第二切割道

60a．．．貼帶

b1、b2、B3．．．位置

本創作：

100~116．．．步驟

200~214．．．步驟

1．．．矽晶圓

11．．．第一切割道

12．．．第二切割道

2．．．金屬層

3．．．凸塊層

4．．．晶背研磨貼帶

5．．．第一切割刀

6．．．第二切割刀

7．．．切割貼帶

8．．．雷射

9．．．切割刀

91．．．切割道

第一A圖，係傳統之矽晶圓切割示意圖。

第一B圖，係傳統之矽晶圓切割示意圖。

第二圖，係本發明之矽晶圓製作流程示意圖。

第三圖，係本發明之矽晶圓金屬層與凸塊製作結構示意圖。

第四圖，係本發明之矽晶圓完成晶背研磨貼帶示意圖。

第五圖，係本發明之矽晶圓完成第一切割道示意圖。

第六圖，係本發明之矽晶圓完成第二切割道示意圖。

第七圖，係本發明之矽晶圓背面研磨後示意圖。

第八圖，係本發明之矽晶圓背面貼覆切割貼帶示意圖。

第九圖，係本發明之矽晶圓進行雷射切割示意圖。

第十圖，係本發明之矽晶圓切割成晶粒示意圖。

第十一圖，係本發明之另一矽晶圓製作流程示意圖。

第十二圖，係本發明之矽晶圓金屬層與凸塊製作結構示意圖。

第十三圖，係本發明之矽晶圓完成晶背研磨貼帶示意圖。

第十四圖，係本發明之矽晶圓背面研磨後示意圖。

第十五圖，係本發明之矽晶圓背面完成切割道示意圖。

第十六圖，係本發明之矽晶圓背面貼覆切割貼帶示意圖。

第十七圖，係本發明之矽晶圓進行雷射切割示意圖。

第十八圖，係本發明之矽晶圓切割成晶粒示意圖。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：

請參閱第二圖，係本發明之矽晶圓製作流程示意圖及第三圖至第十圖的製作結構示意圖。如圖所示：本發明之晶圓製程的切割方法，首先，如步驟100，備有一矽晶圓(silicon wafer)1(如第三圖所示)。

步驟102，在該矽晶圓1的正面上印刷有一指環狀(Seal-ring)的金屬層2。

步驟104，在該金屬層2印製後，透過凸塊技術於該金屬層2的表面上形成有錫鉛凸塊(Solder Bump)的凸塊層3(如第三圖所示)。

步驟106，在凸塊層3製作後，於該凸塊層3上貼覆有一晶背研磨貼帶(Backside Grinding Tape)4(如第四圖所示)。

步驟108中，在該凸塊層3貼覆該晶背研磨貼帶4後，將該矽晶圓1反轉後，進行半切割(Half Cutting)製程，以利用刀身厚度較厚的一第一切割刀(Blade-1)5在該矽晶圓1背面切割形成有一第一切割道11(如第五圖所示)。

步驟110，在該第一切割道11成形後，再利用刀身厚度較薄的一第二切割刀(Blade-2)6伸入至該第一切割道11的底部中，在該第一切割道11的底部上成形有一深度接近該金屬層2的第二切割道12(如第六圖所示)。

步驟112，利用研磨機(圖中未示)對該矽晶圓1的背面進行研磨，依設計所需之厚度進行研磨，在研磨的過程中同時將該矽晶圓1背面上的第一切割道11磨掉後，僅剩下該矽晶圓1背面的第二切割道12。在製程中該矽晶圓1上已有碎屑(chipping)崩缺、蛇形問題，可藉由研磨將矽晶圓1背面不良面磨除(如第七圖所示)。

步驟114，在矽晶圓1背面研磨後，將晶背研磨貼帶4剝去後，將矽晶圓1背面貼覆有切割貼帶7(如第八圖所示)。

步驟116，進行雷射切割，在雷射8切割時貫穿該金屬層2及該矽晶圓1與該第二切割道12相通，即完成矽晶圓1切割成晶粒(如第九、十圖所示)。

藉由上述的矽晶圓製程，使得製作成本低，而且在製程過程中可以將晶粒頂面或底部的碎屑排掉。

請參閱第十一圖，係本發明之另一矽晶圓製作流程及第十二圖至第十八圖的製作結構示意圖。如圖所示：本發明之晶圓製程的另一種的切割方法，如步驟200，備有一矽晶圓(silicon wafer)1(如第十二圖所示)。

步驟202，在該矽晶圓1的正面上印刷有一指環狀(Seal-ring)的金屬層2。

步驟204，在該金屬層2印製後，透過凸塊技術於該金屬層2的表面上形成有錫鉛凸塊(Solder Bump)的凸塊層3 (如第十二圖所示)。

步驟206，在該凸塊層3製作後，於該凸塊層3上貼覆有一晶背研磨貼帶(Backside Grinding Tape)4(如第十三圖所示)。

步驟208，利用研磨機(圖中未示)對該矽晶圓1的背面進行研磨，依設計所需之厚度進行研磨 (如第十四圖所示)。

步驟210中，在該矽晶圓1背面研磨後，進行半切割(Half Cutting)製程，以利用切割刀9在該矽晶圓1背面上切割形成一深度接近該金屬層2的切割道91(如第十五圖所示)。

步驟212，在矽晶圓1背面切割後，將晶背研磨貼帶4剝去後，將矽晶圓1背面貼覆有切割貼帶7(如第十六圖所示)。

步驟214，進行雷射切割，在雷射8切割時貫穿該金屬層2及該矽晶圓1與該切割道91相通，即完成矽晶圓1切割成晶粒(如第十七、十八圖所示)。

藉由上述的矽晶圓製程，使得製作成本低，而且在製程過程中可以將晶粒頂面或底部的碎屑排掉。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

100~116．．．步驟

Claims (8)

1. 一種晶圓製程的切割方法，包括：
   a)、備有一矽晶圓；
   b)、於矽晶圓的正面形成有一金屬層；
   c)、在該金屬層形成有一凸塊層；
   d)、在該凸塊層上貼覆有一晶背研磨貼帶；
   e)、在該矽晶圓背面上切割形成有一第一切割道；
   f)、在該第一切割道形成後，以一第二切割刀伸入至該第一切割道的底部中，在該第一切割道的底部上成形有一第二切割道；
   g)、對該矽晶圓的背面進行研磨至所預定之厚度，在研磨後該矽晶圓背面僅存有該第二切割道；
   h)、將晶背研磨貼帶剝去後，將該矽晶圓背面貼覆有切割貼帶；
   i)、以雷射在金屬層上切割，並貫穿該金屬層及該矽晶圓與該第二切割道相通，即完成晶粒切割。
2. 如申請專利範圍第1項所述之切割方法，其中，該步驟b的金屬層係以印刷技術形成一指環狀。
3. 如申請專利範圍第2項所述之切割方法，其中，於步驟c中以凸塊技術於該金屬層的表面上形成有錫鉛凸塊的凸塊層。
4. 如申請專利範圍第3項所述之切割方法，其中，在步驟f的該第二切割道深度為近於該金屬層。
5. 一種晶圓製程的切割方法，包括：
   a)、備有一矽晶圓；
   b)、於矽晶圓的正面形成有一金屬層；
   c)、在該金屬層形成有一凸塊層；
   d)、將該凸塊層上貼覆有一晶背研磨貼帶；
   e)、對該矽晶圓的背面進行研磨至預定厚度；
   
   f)、在該矽晶圓背面上切割形成有一切割道；
   g)、將晶背研磨貼帶剝去後，將該矽晶圓背面貼覆有切割貼帶；
   h)、以雷射在金屬層上切割，並貫穿該金屬層及該矽晶圓與該第二切割道相通，即完成晶粒切割。
6. 如申請專利範圍第5項所述之切割方法，其中，該步驟b的金屬層係以印刷技術形成一指環狀。
7. 如申請專利範圍第6項所述之切割方法，其中，於步驟c中以凸塊技術於該金屬層的表面上形成有錫鉛凸塊的凸塊層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之切割方法，其中，在步驟f的該切割道深度為近於該金屬層。