[发明专利]一种刻蚀方法、刻蚀装置及半导体晶圆分割方法

说明书

本发明提供一种刻蚀方法、刻蚀装置及半导体晶圆分割方法。其中一种半导体晶圆分割方法包括如下步骤：提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆上形成有多个集成电路，所述多个集成电路之间设有间隙；利用喷嘴喷出等离子体刻蚀气体对所述多个集成电路之间的间隙进行刻蚀，使所述多个集成电路一一分离。本发明提出了利用喷嘴喷出等离子体刻蚀气体进行刻蚀的方法及装置，从而可利用该方法及装置实现半导体晶圆的分割。本发明的半导体晶圆分割方法避免了采用传统切割刀划片造成的应力，有效减少了划片造成的崩边、碎片等问题，适用于薄晶圆的划片分割，并且方法简单、快速、高效。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别是涉及一种刻蚀方法、刻蚀装置及半导体晶圆分割方法。

背景技术

在一片半导体晶圆上，通常制作有几百个至数千个裸芯(Die)，这些裸芯之间留有一定间隙，需要进行划片切割(Dicing Saw)将它们分离出来。然而，传统的划片切割很容易产生应力使边缘崩裂，从而导致裸芯片的碎裂，特别是对于形成在薄晶圆上器件，如功率器件和BSI型CMOS图像传感器等，这种器件的晶圆厚度通常薄至50μm，在划片切割中非常容易碎裂。

目前一些解决方案采用了图形化光阻结合常规的干法刻蚀进行划片。另外，公开号为JP2003257896A的专利文献公开了一种半导体晶圆的分割方法，该方法利用研磨胶带和干法刻蚀工艺实现晶圆的划片。通过在晶圆顶面粘贴胶带，然后切割胶带露出划道区域，再在胶带的保护下采用干法刻蚀将晶圆分割。公开号为US20110312157A1的专利文献也公开了一种半导体晶圆的切割方法，该方法利用飞秒激光与等离子体刻蚀实现晶圆划片。通过在晶圆表面形成掩膜，然后利用飞秒激光切割掩膜露出划道，再利用等离子体刻蚀在掩膜的保护下将晶圆分割。

然而，上述的解决方案工艺步骤都较为复杂，生产效率也较低。因此，实有必要寻求一种更为高效、简便的针对薄晶圆的划片技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术，本发明的目的在于提供一种刻蚀方法、刻蚀装置及半导体晶圆分割方法，用于解决现有技术中薄晶圆的划片切割容易碎片的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种刻蚀方法，包括如下步骤：

利用喷嘴喷出等离子体刻蚀气体对标的材料需要刻蚀的区域进行刻蚀。

优选地，所述等离子体刻蚀气体为所述标的材料的干法刻蚀气体。

优选地，利用喷嘴喷出经过紫外线辐照的等离子体刻蚀气体。

优选地，利用喷嘴喷出的等离子体刻蚀气体为高压气体。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种刻蚀装置，包括：气腔、进气口、喷嘴和等离子体激活单元；

所述气腔包括顶部、与所述顶部相对的底部、以及连接所述顶部与所述底部的侧壁；

所述进气口位于所述气腔的顶部；

所述喷嘴位于所述气腔的底部；

所述等离子体激活单元位于所述气腔的侧壁，使进入所述气腔的气体激活为等离体子状态。

优选地，所述等离子体激活单元为紫外线辐照装置。

优选地，所述喷嘴口径为100nm-100μm。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种半导体晶圆分割方法，包括如下步骤：

提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆上形成有多个集成电路，所述多个集成电路之间设有间隙；

利用喷嘴喷出等离子体刻蚀气体对所述多个集成电路之间的间隙进行刻蚀，使所述多个集成电路一一分离。

优选地，所述半导体晶圆为硅晶圆，所述等离子体刻蚀气体为硅的干法刻蚀气体。