前切割保护液及使用此保护液的晶片加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种前切割保护液及使用此保护液的晶片（Wafer)加工方法，且特别 是涉及一种可适用于不同功率的激光前切割保护液及使用此保护液的晶片加工方法。
【背景技术】
[0002] 芯片（化ip)的切割一直是集成电路封装非常重要的制作工艺。半导体晶片经繁 复的制作工艺后，如果在芯片切割的阶段无法维持高良率，或因芯片分离方法而影响芯片 原有的特性，对产品的可靠度将会造成相当严重的影响。
[0003] 现有的芯片切割是利用切割刀具沿着晶片的切割道进行。然而，目前的半导体 制作工艺使用了相当多材质较软或脆的材料层，因此W切割刀具直接切割晶片，容易造成 裂纹、刮痕或产生碎屑，造成材料层剥离，甚至导致晶片上的半导体元件被拉化或挤压的情 况。
[0004] 目前在W切割刀具切割之前，会先W激光沿着切割道先行切割晶片。然而，此种方 式也有可能因为衬底吸收激光的能量，导致娃烙解或热分解，产生娃蒸气而凝结、沉积在晶 片上，造成晶片的周围边缘产生碎屑，而影响产品的可靠度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种前切割保护液及使用此保护液的晶片加工方法，其可 适用于不同功率与高切割速率的能量光束的前切割制作工艺，可W减少或避免芯片的周围 边缘产生碎屑，提升所形成的半导体元件的产品可靠度。
[0006] 为达上述目的，本发明提供一种前切割保护液及使用此保护液的晶片加工方法， 前切割保护液干燥而成的切割保护膜可利用纯水或去离子水来移除，且具有良好的耐热 性，与良好的皮膜移除性。
[0007] 本发明提供一种前切割保护液包括聚己帰醇或变性聚己帰醇、紫外光吸收剂W及 溶剂。聚己帰醇或变性聚己帰醇的聚合度大于或等于1000。其中W聚己帰醇或变性聚己帰 醇为100重量份计，紫外光吸收剂的添加量大于10重量份。
[0008] 在本发明的一实施例中，上述的前切割保护液的固体在波长355nm的g吸收系数 k 大于 0. 35Abs · cm · L/go
[0009] 在本发明的一实施例中，上述的聚己帰醇或变性聚己帰醇的聚合度为1000至 4000。
[0010] 在本发明的一实施例中，上述的聚己帰醇或变性聚己帰醇的碱化度为69摩尔％ 至99摩尔％。
[0011] 在本发明的一实施例中，上述的溶剂包括水、醇类溶剂或其组合。
[0012] 在本发明的一实施例中，上述的紫外光吸收剂包括含苯酪苯礙酸及其盐类。
[0013] 本发明提供一种晶片加工方法，其步骤如下。提供衬底，衬底上具有材料层。在材 料层上形成保护膜。上述保护层是上述前切割保护液干燥而成。W能量光束进行前切割制 作工艺，w在保护膜与材料层中形成多个沟槽。移除上述保护膜。
[0014] 在本发明的一实施例中，上述的能量光束包括激光。
[0015] 在本发明的一实施例中，上述的能量光束的功率为3. 9瓦特至7. 2瓦特。
[0016] 在本发明的一实施例中，其中移除上述保护膜是使用纯水或去离子水。
[0017] 在本发明的一实施例中，还包括进行切割制作工艺，自沟槽切割衬底，W形成多个 芯片。
[0018] 在本发明的一实施例中，上述移除所述保护膜的步骤与进行所述切割步骤同时进 行或在进行所述切割步骤之前进行。
[0019] 基于上述，本发明实施例的前切割保护液涂布与干燥处理后，可于晶片上形成保 护膜。由于上述保护膜可高度吸收不同功率与高切割速率的能量光束的能量，因此可避免 衬底的热烙解或热分解产生娃蒸气而导致保护膜剥离的问题，且也可防止在芯片的周围边 缘产生碎屑或造成切割道烧焦。如此一来，便可防止晶片的表面受到损害，且同时提升所形 成的半导体元件的产品可靠度。
[0020] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附 图作详细说明如下。
【附图说明】
[0021] 图1为利用本发明实施例的前切割保护液W进行晶片加工方法的半导体晶片示 意图；
[0022] 图2A至图2D为利用本发明实施例的前切割保护液W进行晶片加工方法的流程的 剖面示意图；
[0023] 图3为本发明的实验例一中，在W低功率（2. 6W)激光对覆有保护膜的娃晶片进行 前切割制作工艺后的切割道的照片；
[0024] 图4为本发明的实验例一中，在W中功率（3. 9W)激光对覆有保护膜的娃晶片进行 前切割制作工艺后的切割道的照片；
[0025] 图5为本发明的实验例一中，在W高功率（7. 2W)激光对覆有保护膜的娃晶片进行 前切割制作工艺后的切割道的照片；
[0026] 图6为本发明的比较例中，在W中功率（3. 9W)激光对覆有保护膜的娃晶片进行前 切割制作工艺后的切割道的照片；
[0027] 图7为本发明的比较例中，在W高功率（7. 2W)激光对覆有保护膜的娃晶片进行前 切割制作工艺后的切割道的照片。
[002引符号说明
[0029] 10 ;衬底
[0030] 12 ;材料层
[00引]14、14a、14b ;切割道 [003引 16 ;芯片
[0033] 16a ;芯片
[0034] 18 ;保护膜
[0035] 20 ;沟槽
[0036] 22 ;碎屑
[0037] 24 ;切割槽
[0038] 100;晶片
[00測 200 ;能量光束
【具体实施方式】
[0040] 本发明实施例提供一种前切割保护液包括聚己帰醇或变性聚己帰醇、紫外光吸收 剂W及溶剂。聚己帰醇或变性聚己帰醇的聚合度大于或等于1000。W聚己帰醇或变性聚己 帰醇为100重量份计，紫外光吸收剂的添加量大于10重量份。W下将详细说明前切割保护 液的各成分。
[0041] 聚己帰醇或变性聚己帰醇
[0042] 聚己帰醇或变性聚己帰醇的聚合度大于或等于1000。在一实施例中，聚己帰醇或 变性聚己帰醇的聚合度为1000至4000。在另一实施例中，聚己帰醇或变性聚己帰醇的聚合 度为1000至4000。在又一实施例中，聚己帰醇或变性聚己帰醇的聚合度为2000至2400。 前切割保护液含有上述范围的聚合度的聚己帰醇或变性聚己帰，则其所形成的保护膜的耐 热性与安定性较佳。因此，在使用高功率的能量光束进行切割时，较不会导致过度热分解反 应或保护膜剥离的情况。再者，在一实施例中，聚己帰醇或变性聚己帰醇的碱化度为69摩 尔％至99摩尔％。由于聚己帰醇或变性聚己帰醇具有離链结或居基，其对晶片表面的粘着 性相当低。在利用纯水或去离子水清洗后，便可有效地避免聚己帰醇或变性聚己帰醇的残 留。
[0043] 本发明实施例的聚己帰醇或变性聚己帰醇可W各种方法来形成。在一实施例中， 聚己帰醇或变性聚己帰醇可W利用聚己帰醋与碱化触媒进行反应而获得。而上述聚己帰醋 是由己帰醋类化合物在自由基起始剂作用下，在醇类溶剂中进行聚合反应所形成。在一实 施例中，己帰醋类化合物包括；醋酸己帰醋、甲酸己帰醋、丙酸己帰醋、了酸己帰醋、戊酸己 帰醋、月桂酸己帰醋、硬醋酸己帰醋、W及苯甲酸己帰醋等。变性单体系选至己帰、丙帰、丙 帰酸及其醋类、甲基丙帰酸及其醋类、衣織酸及其醋类、马来酸及其醋类、丙帰礙酸及其盐 类、2-丙帰醜胺-2-甲基丙礙酸及其盐类等。
[0044] 上述醇类溶剂包括甲醇、己醇、丙醇、或其组合、或其衍生物。上述自由基起始剂包 括偶氮二异了腊（AIBN)、过氧化苯甲醜度P0)等。上述聚合反应并无特别限制，一般用W制 造聚己帰醋类化合物的反应条件均可使用。通过调整反应物添加量与聚合反应的时间，W 控制最终聚己帰醋类的聚合度。上述碱化触媒可包括碱金属或碱±金属的氨氧化物或碳酸 化合物，例如氨氧化裡、氨氧化钢、氨氧化钟、氨氧化巧、碳酸裡、碳酸钢、碳酸钟、或碳酸巧 等。碱化触媒的种类并无特殊限制，一般用于与聚己帰醋进行碱化反应，W制造聚己帰醇的 无机碱化合物均可使用。另外，碱化触媒也可包括有机胺碱性化合物，其可例如是氨水、氨 氧化四甲基倭、氨氧化四己基倭、氨氧化四丙基倭、氨氧化四了基倭、或其衍生物。
[0045] 紫外光吸收剂
[0046] 本发明实施例的紫外光吸收剂可包括含苯酪苯礙酸及其盐类，其为水溶性物质。 上述紫外光吸收剂可例如是4, 4'-二駿基二苯甲丽、二苯甲丽一4 -駿酸、2 -駿基蔡酿、 1，2 -蔡二駿酸、1，8 -蔡二駿酸、2, 3 -蔡二駿酸、2, 6 -蔡二駿酸和2, 7 -蔡二駿酸及其 钢盐、钟盐、倭盐和四级倭盐，2, 6 -蔥酿二礙酸钢盐、2, 7 -蔥酿二礙酸钢盐W及阿魏酸。
[0047] W聚己帰醇或变性聚己帰醇为100重量份计，本发明实施例的紫外光吸收剂的添 加量大于10重量份。在一实施例中，本发明实施例的紫外光吸收剂的添加量为10重量份至 20重量份。