一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法
2023-12-09 00:15:41 1
專利名稱：一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法
技術領域：
本發明涉及半導體晶片製作技術領域，具體涉及一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法。
背景技術：
在製作半導體晶片的現有技術中，包含一個步驟是將半導體晶片解理分割成數萬個尺寸大小在200 μ m 2000 μ m之間的單個晶片。現在通常的做法是採取先用金剛石刀或砂輪在半導體晶片襯底上劃切割線，然後沿著切割線分離晶片，該方法類似於切割玻璃板的方法。但是，該現有的用金剛石刀或砂輪劃切割線輔助分離晶片的方法存在以下缺點
精度低。用金剛石刀或砂輪劃切割線，劃出的線寬一般在10Mffl-15Mm之間。沿著劃線分割時，晶片分開點在該的線寬內隨機選擇，導致最後的晶片解理精度不高。解理出的各個晶片之間的大小一般存在5Mm以上的誤差。汙染大。在金剛石刀或砂輪劃切割線時，由於是物理方法作用於半導體晶片襯底上，對襯底材料進行人為損傷，會產生很多肉眼難以發現的微小襯底材料碎屑。這些碎屑顆粒大小僅在IMm-1OMm左右，很難清理，嚴重影響解理後的半導體晶片質量。
發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明提出一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法。本發明提出一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法，包括以下幾個步驟
A :在半導體晶片的表面旋塗光刻膠，製成掩護薄膜；
`B :採用光刻機光刻的方法，在掩護薄膜上製作出條狀貫通的腐蝕區域；
C :採用腐蝕液在腐蝕區域進行化學腐蝕，形成V型解理線槽；
D :從腐蝕液中取出半導體晶片，去掉半導體晶片表面的掩護薄膜；
F :將半導體晶片沿V型解理線槽分離，完成半導體晶片解理。本發明具有的優點在於
高精度。由於採取光刻並腐蝕的方式製作V型解理線槽，可以確保V型解理線槽的位置精度在I μ m (該精度是指製作V型解理線槽，使之處於半導體晶片上的預定位置時存在的誤差範圍)以內，即保證了最後解理出的半導體晶片大小精度在Iym以內。無汙染。由於採用化學腐蝕的方法製作V型解理線槽，不會產生任何襯底材料碎屑。保證解理出的半導體晶片表面潔淨，提高了晶片質量和成品率。
圖1是本發明提出一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法的流程示意圖2是待解理的半導體晶片的示意圖3是表面製作有掩護薄膜的半導體晶片示意圖；圖4是表面進行光制後的半導體晶片示意圖5是表面腐蝕處V型解理線槽的半導體晶片示意圖6是去掉光刻膠掩膜的半導體晶片的示意圖7是進行劈開半導體晶片的示意圖8是解理後的半導體晶片的示意圖。圖中1-半導體晶片；2_光刻膠；3-劈刀；4_支撐塊。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。本發明提出一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法，如圖1所示，採用化學腐蝕的方法，在半導體晶片I上的解理區域腐蝕出V型解理線槽，然後在V型解理線槽的背面相對位置敲擊，使半導體晶片I沿著V型解理線槽分割開來。如圖2-圖8所示，具體包括以下幾個步驟
步驟一如圖2所示，將準備解理的半導體晶片I清洗潔淨，用乾燥潔淨的氮氣吹乾。步驟二 採用光刻膠2在半導體晶片I的正面製作掩護薄膜，該光刻膠2採用普通正性光刻膠，如蘇州瑞紅電 子化學品有限公司生產的RZJ-304正性光刻膠或上海羅門哈斯化工有限公司生產的S1813正性光刻膠等，如圖3所示，採用塗膠機旋塗的方式塗膠，厚度控制在I μ m 2 μ m。步驟三採用光刻機光刻的方法，在光刻膠2的掩護薄膜上，沿著所需解理的區域進行光刻去膠，進而在光刻膠2掩護薄膜上製作出細條狀的貫通的無膠區域，如圖4所示，進而形成條狀直線腐蝕區域。該腐蝕區域的寬度一般為半導體晶片I厚度的49Γ6%。例如，在厚度為100 μ m的半導體晶片I上，需製作腐蝕區域的寬度為4 μ πΓ6 μ m。步驟四用化學腐蝕的方法在腐蝕區域進行腐蝕，形成V型解理線槽。用飽和溴水、磷酸和純水配置腐蝕液，體積比為2 1 :15。將光刻後的半導體晶片I浸泡在腐蝕液中，腐蝕時間為10分鐘 20分鐘。在條狀腐蝕區域上腐蝕出側面形狀為V型的解理線槽，如圖5所示。由於半導體晶片I的晶格存在水平和豎直的方向性，化學腐蝕的時候，該腐蝕液是沿晶格方向腐蝕的。半導體晶片I在豎直方向的被腐蝕速率大於水平方向的被腐蝕速率，所以會形成側面形狀為V型的腐蝕凹槽。半導體晶片I的正面的其他區域由於有光刻膠2的掩護薄膜的保護，不會受到腐蝕液的影響。步驟五腐蝕出V型解理線槽後，從腐蝕液中取出半導體晶片1，清洗乾淨，如圖6所示。然後放入溫度為70°C 80°C的甲基吡咯烷酮NMP (質量分數為100%)或70°C 80°C的丙酮溶液(質量分數為100%)中浸泡15分鐘以上，從而去掉光刻膠2製備的掩護薄膜。步驟六將半導體晶片I反過來，放在兩塊支撐塊4上，如圖7所示。兩塊支撐塊4之間留出一定寬度的縫隙。V型解理線槽處於縫隙的中間。從背面對準V型解理線槽，用劈刀3敲擊。這樣半導體晶片I就會沿著V型解理線槽自然分開，如圖8所示，完成半導體晶片I解理。以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護範圍之內。本發明的保護 範圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法，其特徵在於包括以下幾個步驟A :在半導體晶片的表面旋塗光刻膠，製成掩護薄膜；B :採用光刻機光刻的方法，在掩護薄膜上製作出條狀貫通的腐蝕區域；C :採用腐蝕液在腐蝕區域進行化學腐蝕，形成V型解理線槽；D :從腐蝕液中取出半導體晶片，去掉半導體晶片表面的掩護薄膜；F :將半導體晶片沿V型解理線槽分離，完成半導體晶片解理。
2.根據權利要求1所述的高精度無汙染的半導體晶片解理方法，其特徵在於在進行步驟A前還包含半導體晶片清洗並用乾燥的氮氣吹乾表面的步驟。
3.根據權利要求1所述的高精度無汙染的半導體晶片解理方法，其特徵在於所述的步驟A中所述的光刻膠採用正性光刻膠，所述的掩護薄膜的厚度為I μ πΓ2 μ m。
4.根據權利要求1所述的高精度無汙染的半導體晶片解理方法，其特徵在於所述的步驟B中所述的腐蝕區域的寬度為半導體晶片厚度的4% 6%。
5.根據權利要求1所述的高精度無汙染的半導體晶片解理方法，其特徵在於所述的步驟C中所述的腐蝕液為飽和溴水、磷酸、水的混合物，其中飽和溴水、磷酸、水的體積比為2 1 :15的混合液；化學腐蝕時間為10分鐘 20分鐘。
6.根據權利要求1所述的高精度無汙染的半導體晶片解理方法，其特徵在於所述的步驟D中去除掩護薄膜具體為將半導體晶片浸泡於溫度為70°C 80°C的甲基吡咯烷酮或丙酮中，浸泡15分鐘以上。
7.根據權利要求1所述的高精度無汙染的半導體晶片解理方法，其特徵在於所述的步驟F具體為將半導體晶片放在兩塊支撐塊上，V型解理線槽朝下放置，並在兩塊支撐塊之間留出縫隙，使V型解理線槽處於縫隙的中間，從背面對準V型解理線槽，用劈刀敲擊，使這樣半導體晶片會沿著V型解理線槽分開，完成半導體晶片解理。
全文摘要
本發明公開了一種高精度無汙染的半導體晶片解理方法，包括以下步驟在半導體晶片的表面旋塗光刻膠，製成掩護薄膜；採用光刻機光刻的方法，在掩護薄膜上製作出條狀貫通的腐蝕區域；採用腐蝕液在腐蝕區域進行化學腐蝕，形成V型解理線槽；從腐蝕液中取出半導體晶片，去掉半導體晶片表面的掩護薄膜；將半導體晶片沿V型解理線槽切分，完成半導體晶片解理。本發明由於採取光刻並腐蝕的方式製作V型解理線槽，可以確保V型解理線槽的位置精度在1μm以內，保證了解理出的半導體晶片大小精度在1μm以內。並由於採用化學腐蝕的方法製作V型解理線槽，不會產生任何襯底材料碎屑。保證解理出的半導體晶片表面潔淨，提高了晶片質量和成品率。
文檔編號C30B33/08GK103060920SQ20131000164
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月5日 優先權日2013年1月5日
發明者金燦, 陳曉莉 申請人:武漢電信器件有限公司