專利名稱：切割晶片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切割晶片的方法，尤指一種可增加產(chǎn)率并可避免晶片正面的結(jié)構(gòu)層受損的切割晶片的方法。
背景技術(shù)：
微機(jī)電元件，例如壓力感應(yīng)元件(pressure sensor)或是微型麥克風(fēng)元件(microphone)，由于與傳統(tǒng)半導(dǎo)體元件比較具有更為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，例如懸膜結(jié)構(gòu)，因此往往必須利用雙面工藝加以制作。然而雙面工藝步驟繁雜，因此在制作時(shí)往往面臨許多困難。舉例來說，與半導(dǎo)體元件比較，微機(jī)電元件的懸膜結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)脆弱，因此在進(jìn)行切割工藝容易產(chǎn)生破裂等問題。另外，在進(jìn)行背面工藝時(shí)晶片的正面結(jié)構(gòu)亦容易受損。
一般而言，微機(jī)電元件的切割工藝是在正面工藝與背面工藝均完成后，利用切割刀具將晶片割切為多個(gè)管芯，然而利用切割刀具進(jìn)行切割工藝會(huì)產(chǎn)生下列問題(1)切割刀具的切割寬度極限約為100微米，當(dāng)元件尺寸縮小時(shí)切割道尺寸會(huì)成為晶片集成度無法提升的主因；(2)當(dāng)晶片集成度提升時(shí)，切割工藝的工藝時(shí)間亦會(huì)隨之增加，而影響生產(chǎn)效率；(3)使用切割刀具會(huì)產(chǎn)生大量碎屑，故需利用清潔溶液對(duì)晶片進(jìn)行清洗工藝，而此舉易使較脆弱的懸膜結(jié)構(gòu)破裂。
在現(xiàn)有技術(shù)中除了利用切割刀具進(jìn)行切割工藝之外，還有利用蝕刻方式進(jìn)行切割工藝的方法。請(qǐng)參考圖1至圖3，圖1至圖3為公知的利用蝕刻方式進(jìn)行切割工藝的方法示意圖。如圖1所示，提供晶片10，并在晶片10的正面形成犧牲層12與結(jié)構(gòu)層14。接著在結(jié)構(gòu)層14的表面形成光致抗蝕劑圖案16，并利用光致抗蝕劑圖案16作為硬掩模進(jìn)行蝕刻工藝，以在晶片10的正面界定出正面切割道18。
如圖2所示，去除光致抗蝕劑圖案16，并翻轉(zhuǎn)晶片10，再利用粘著層20將結(jié)構(gòu)層14接合于承載晶片22上。隨后在晶片10的背面形成另一光致抗蝕劑圖案24，并利用光致抗蝕劑圖案24作為硬掩模進(jìn)行干式蝕刻工藝界定出背面切割道26與微機(jī)電元件的腔體28。如圖3所示，去除光致抗蝕劑圖案24，并進(jìn)行濕式蝕刻工藝，去除犧牲層12以形成懸膜結(jié)構(gòu)30。
由于現(xiàn)有技術(shù)是利用濕式蝕刻去除犧牲層12，因此在蝕刻過程中蝕刻液容易經(jīng)由背面切割道26侵蝕結(jié)構(gòu)層14的正面造成懸膜結(jié)構(gòu)30受損。另一方面，懸膜結(jié)構(gòu)30也可能因堆疊于上方的粘著層20所產(chǎn)生的應(yīng)力作用而發(fā)生破裂的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種切割晶片的方法，以避免傷害晶片正面的結(jié)構(gòu)層。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種切割晶片的方法。首先提供晶片，并在該晶片的正面形成正面切割道圖案。接著在該晶片的背面形成對(duì)應(yīng)于該正面切割道圖案的背面切割道圖案。隨后將該晶片貼附于可擴(kuò)張膜上，并進(jìn)行裂片工藝，利用拉撐該可擴(kuò)張膜以使該晶片斷裂而形成多個(gè)管芯。
為了能更近一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖。然而附圖僅供參考與輔助說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。


圖1至圖3為公知利用蝕刻方式進(jìn)行切割工藝的方法示意圖。
圖4至圖10為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例切割晶片的方法示意圖。附圖標(biāo)記說明10晶片 12犧牲層14結(jié)構(gòu)層16光致抗蝕劑圖案18正面切割道20粘著層22承載晶片 24光致抗蝕劑圖案26背面切割道28腔體30懸膜結(jié)構(gòu) 50晶片52結(jié)構(gòu)層54面掩模圖案
56正面切割道圖案58背面掩模圖案60背面切割道圖案62腔體64懸膜結(jié)構(gòu) 66可擴(kuò)張膜68管芯具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖4至圖10。圖4至圖10為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例切割晶片的方法示意圖。如圖4所示，首先提供晶片50，且晶片50的正面包含有結(jié)構(gòu)層52。結(jié)構(gòu)層52根據(jù)制作元件的不同而具有不同的結(jié)構(gòu)，而本實(shí)施例是以制作具有懸膜結(jié)構(gòu)的元件為例，同時(shí)結(jié)構(gòu)層52與晶片50之間還可包含有犧牲層(圖未示)。值得說明的是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)層52并不限于用作制作懸膜結(jié)構(gòu)，因此也可為各種微機(jī)電結(jié)構(gòu)層或半導(dǎo)體元件層等。隨后，在結(jié)構(gòu)層52的表面形成正面掩模圖案54，且正面掩模圖案54并具有多個(gè)開口，由此界定出正面切割道圖案的位置，其中正面掩模圖案54的材料可為各種介電材料如二氧化硅或氮化硅、有機(jī)材料或是光致抗蝕劑材料等。
如圖5所示，接著經(jīng)由正面掩模圖案54的開口蝕刻結(jié)構(gòu)層52，以在結(jié)構(gòu)層52中形成正面切割道圖案56，其中蝕刻方式可視效果使用干式蝕刻或濕式蝕刻。另外值得說明的是正面切割道圖案56除貫穿結(jié)構(gòu)層52外還深及晶片50，但并未貫穿晶片50，而正面切割道圖案56在晶片50中的深度則視晶片50的厚度而定。
如圖6所示，隨后去除正面掩模圖案54，并將晶片50翻轉(zhuǎn)，再于晶片50的背面形成背面掩模圖案58。背面掩模圖案58的部分開口與正面掩模圖案54的開口相對(duì)應(yīng)，由此界定對(duì)應(yīng)于正面切割道圖案56的背面切割道圖案的位置，而背面掩模圖案58還包含有用以界定腔體的開口，以便在后續(xù)蝕刻工藝之后可暴露出結(jié)構(gòu)層52。上述背面掩模圖案54的材料可為各種介電材料如二氧化硅或氮化硅、有機(jī)材料或是光致抗蝕劑材料等。
如圖7所示，接著進(jìn)行蝕刻工藝，經(jīng)由背面掩模圖案58的開口蝕刻晶片50以在晶片50的背面形成對(duì)應(yīng)于正面切割道圖案56的背面切割道圖案60，并一并在晶片50的背面形成暴露出結(jié)構(gòu)層52的腔體62，由此形成懸膜結(jié)構(gòu)64。值得說明的是本實(shí)施例是利用各向異性濕式蝕刻工藝，例如利用氫氧化鉀(potassium hydroxide，KOH)溶液、乙二胺鄰苯二酚(ethylenediamine-pyrocatechol-water，EDP)溶液或氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)溶液等蝕刻由硅材料構(gòu)成的晶片50，因此會(huì)形成具有傾斜側(cè)壁的背面切割道圖案60與腔體62。然而，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此，亦即形成背面切割道圖案60與腔體62也可利用干式蝕刻，例如等離子體蝕刻加以達(dá)成。如圖8所示，若使用干式蝕刻進(jìn)行此步驟則可使背面切割道圖案60與腔體62具有垂直側(cè)壁，同時(shí)通過調(diào)整深寬比的作法可使背面切割道圖案62的深度較淺而不蝕穿晶片50，而腔體62的深度則較深并到達(dá)結(jié)構(gòu)層52。
如圖9所示，隨后去除背面掩模圖案58，并將晶片50貼附于可擴(kuò)張膜66上，其中本實(shí)施例是將晶片50的正面貼附于可擴(kuò)張膜66的作法，但本發(fā)明的方法并不局限于此而也可選擇將晶片50的背面貼附于可擴(kuò)張膜66。如圖10所示，旋即進(jìn)行裂片工藝，利用拉撐可擴(kuò)張膜66使晶片50沿正面切割道圖案56與背面切割道圖案60的位置斷裂，由此形成多個(gè)管芯68，完成本發(fā)明切割晶片的方法。
由上述可知，本發(fā)明的方法是分別于晶片的正面與背面進(jìn)行蝕刻，再利用裂片工藝進(jìn)行晶片切割，因此不僅可提供高密度與自動(dòng)化的晶片切割，由此增加單一晶片的管芯產(chǎn)率，同時(shí)在進(jìn)行裂片工藝之前正面切割道圖案與背面切割道圖案并未貫通，因此可有效避免晶片正面的結(jié)構(gòu)層受到背面濕蝕刻工藝的蝕刻液的侵蝕而受損。再者，界定背面切割道圖案的步驟整合于界定腔體的步驟，因此不需另行增加成本。另外，由于晶片正面的結(jié)構(gòu)層并無其他保護(hù)層覆蓋，因此也不會(huì)產(chǎn)生因應(yīng)力造成結(jié)構(gòu)層損壞的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種切割晶片的方法，包含有提供晶片；在所述晶片的正面形成正面切割道圖案；在所述晶片的背面形成對(duì)應(yīng)于所述正面切割道圖案的背面切割道圖案；以及將所述晶片貼附于可擴(kuò)張膜上，并進(jìn)行裂片工藝，利用拉撐所述可擴(kuò)張膜以使所述晶片斷裂而形成多個(gè)管芯。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述正面切割道圖案的步驟包含有在所述晶片的正面形成正面掩模圖案，且所述正面掩模圖案包含有多個(gè)開口；經(jīng)由所述開口蝕刻所述晶片的正面以形成所述正面切割道圖案；以及去除所述正面掩模圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述背面切割道圖案的步驟包含有在所述晶片的背面形成背面掩模圖案，且所述背面掩模圖案包含有多個(gè)開口；經(jīng)由所述開口蝕刻所述晶片的背面以形成所述背面切割道圖案；以及去除所述背面掩模圖案。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中蝕刻所述晶片的背面是利用干式蝕刻工藝達(dá)成。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中蝕刻所述晶片的背面是利用濕式蝕刻工藝達(dá)成。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在進(jìn)行所述裂片工藝時(shí)，所述晶片的正面貼附于所述可擴(kuò)張膜上。
7.一種切割晶片的方法，包含有提供晶片，且所述晶片的正面包含有結(jié)構(gòu)層；在所述結(jié)構(gòu)層上形成正面切割道圖案，且所述正面切割道圖案深及所述晶片但未貫穿所述晶片；進(jìn)行蝕刻工藝以在所述晶片的背面形成對(duì)應(yīng)于所述正面切割道圖案的背面切割道圖案，并一并在所述晶片的背面形成多個(gè)暴露出所述結(jié)構(gòu)層的腔體，由此形成多個(gè)懸膜結(jié)構(gòu)；以及將所述晶片貼附于可擴(kuò)張膜上，并進(jìn)行裂片工藝，利用拉撐所述可擴(kuò)張膜以使所述晶片斷裂而形成多個(gè)管芯。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中形成所述正面切割道圖案的步驟包含有在所述結(jié)構(gòu)層上形成正面掩模圖案，且所述正面掩模圖案包含有多個(gè)開口；經(jīng)由所述開口蝕刻所述結(jié)構(gòu)層與所述晶片的正面以形成所述正面切割道圖案；以及去除所述正面掩模圖案。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中形成所述背面切割道圖案與所述等懸膜結(jié)構(gòu)的步驟包含有在所述晶片的背面形成背面掩模圖案，且所述背面掩模圖案包含有多個(gè)開口；經(jīng)由所述開口蝕刻所述晶片的背面以形成所述背面切割道圖案以及所述懸膜結(jié)構(gòu)；以及去除所述背面掩模圖案。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中蝕刻所述晶片的背面是利用干式蝕刻工藝達(dá)成。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中蝕刻所述晶片的背面是利用濕式蝕刻工藝達(dá)成。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在進(jìn)行所述裂片工藝時(shí)，所述晶片的正面貼附于所述可擴(kuò)張膜上。
全文摘要
提供晶片，并在該晶片的正面形成正面切割道圖案。接著在該晶片的背面形成對(duì)應(yīng)于該正面切割道圖案的背面切割道圖案。隨后將該晶片貼附于可擴(kuò)張膜上，并進(jìn)行裂片工藝，利用拉撐該可擴(kuò)張膜以使該晶片斷裂而形成多個(gè)管芯。
文檔編號(hào)H01L21/301GK101026125SQ200610004129
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者楊辰雄 申請(qǐng)人:探微科技股份有限公司