[发明专利]半导体管芯切单方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电子器件，更具体地说是涉及了形成半导体的方法。

背景技术

在过去，半导体工业利用各种不同的方法和装置来从半导体晶片切单(singulate)个别半导体管芯(die)，从其上制造了管芯。典型地，一种被称作划片(scribing)或者切块的技术被用来使用金刚石切削轮或者晶片锯(wafer saw)沿着在个别管芯之间的、晶片上所形成的划片栅格部分地或者完全地贯穿晶片进行切削。为了顾及切削工具的对齐和宽度，每个划片栅格通常具有大的宽度，一般在大约一百五十(150)微米左右，其消耗了半导体晶片中很大的一部分。另外，在整个半导体晶片上，为所有的划片栅格进行划片所需要的时间可能会超过一个小时。这一时间降低了制造领域中的产量和制造能力。

另一种切单个别半导体管芯的方法是，使用激光沿着划片栅格贯穿晶片进行切削。然而，激光划片难以控制，并会因此导致不均匀的分离。激光划片还需要昂贵的激光装置以及操作人员使用的保护装置。而且，有报道称激光划片会降低管芯的强度，这是因为在切单期间，激光熔化了沿管芯边缘的晶体结构。

相应地，可取的是有一种能够从半导体晶片切单管芯的方法，其可增加晶片上半导体管芯的数量；提供更加均匀的切单；减少执行切单的时间；并且具有更窄的划片线。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种形成半导体管芯的方法，包括：提供具有半导体基底的半导体晶片，所述半导体基底具有第一厚度、顶面、底面、以及多个半导体管芯，所述多个半导体管芯在所述半导体基底的顶面上形成，并且通过所述半导体晶片的要形成切单线处的部分相互分离；翻转所述半导体晶片；将所述半导体晶片的底面的内部部分的厚度减少至小于所述第一厚度的第二厚度，并留下具有所述第一厚度的所述半导体晶片的外侧轮缘，其中所述外侧轮缘与所述半导体晶片的边缘并列，并且其中所述内部部分位于所述多个半导体管芯的下面；在所述半导体晶片的底面的内部部分上形成保护层，其中所述保护层是金属、金属化合物和金属-硅化合物中的一种；以及使用干式蚀刻以将所述外侧轮缘的所述第一厚度减少至第三厚度，所述第三厚度小于所述第一厚度，其中所述保护层保护所述内部部分不被干式蚀刻，使得所述第二厚度保持基本恒定。

根据本发明的另一方面，提供一种形成半导体管芯的方法，包括：提供具有半导体基底的半导体晶片，所述半导体基底具有第一厚度、顶面、底面以及多个半导体管芯，所述多个半导体管芯在所述半导体基底的顶面上形成，并且通过所述半导体晶片的要形成切单线处的部分相互分离；将所述半导体晶片的底面的内部部分的厚度减少至小于所述第一厚度的第二厚度，并留下具有所述第一厚度的所述半导体晶片的外侧轮缘，其中所述外侧轮缘与所述半导体晶片的边缘并列，并且其中所述内部部分位于所述多个半导体管芯的下面；在所述晶片的底面的内部部分上形成保护层，其中所述保护层是金属、金属化合物和金属-硅化合物中的一种；以及使用干式蚀刻以在要形成所述切单线处形成切单开口，包括：形成贯穿所述半导体基底的所述切单开口，其中在所述外侧轮缘和与该外侧轮缘相邻的任何半导体管芯之间形成至少一个切单开口。

附图说明

图1根据本发明示出一个半导体晶片的实施方式的简化平面图；

图2根据本发明示出一个实施方式的放大横截面视图，其为在从晶片切单管芯的过程中一个阶段上的图1中半导体晶片的一部分；

图3根据本发明示出从图1的晶片中切单管芯的过程中一个随后状态；

图4根据本发明示出从图1的晶片中切单管芯的过程中另一个随后阶段；

图5示出半导体管芯的放大横截面部分，所述半导体管芯形成在图1-4的晶片上，并且是图1-4的描述中所说明的管芯的可供选择的实施方式；

图6根据本发明示出切单图5中的管芯的过程中一个随后阶段；

图7根据本发明示出切单图6中的管芯的过程中另一个随后阶段；

图8-图10根据本发明示出从图1的半导体晶片中切单管芯的另一个方法的示例实施方式中的步骤；

图11-图14根据本发明示出从图1中的半导体晶片中切单管芯的另一个方法的示例实施方式中的步骤；

图15根据本发明示出从图14中的半导体晶片中切单管芯的另一个方法的示例实施方式；

图16-图20根据本发明示出从图1中的半导体晶片中切单管芯的另一个方法的示例实施方式中的步骤；

图21根据本发明示出从图1中的半导体晶片中切单管芯的另一个方法的示例实施方式中的另一个阶段；

图22示出另一个切单方法；