制造半导体芯片的方法以及定位切割部件的方法_3

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体基板W中形成沟槽170。例如,划片刀300是盘形的切割部件。此处,示出了顶端部分具有恒定厚度的实例,但是可以采用具有渐缩形的顶端部分的划片刀。利用在基板背面中露出的用于对准的沟槽AM作为标记,将划片刀300在半导体基板W之外的平行于基板背面的平面中对准,并且此外,通过在与半导体基板W的背面垂直的方向上移动预定量而在基板的厚度方向上对准。在对准之后,通过在划片刀300旋转的同时使划片刀300或半导体基板W中的至少一者与半导体基板W的背面平行地在X方向或Y方向上移动,而在半导体基板W中形成沟槽170。
[0059]利用划片刀300形成的沟槽170 (切口宽度Sc)具有与划片刀300的厚度近似相等的宽度。另外,利用划片刀300形成的背面侧的沟槽170可以具有到达微沟槽140的深度,如图6A所示,并且可以具有未到达微沟槽140的深度,如图6B所示。也即,在后者情况下,如果存在于微沟槽140与背面侧的沟槽170之间的部分310的距离等于或小于预定值,则易于分割沟槽170与微沟槽140之间的区域。此处,微沟槽140以比用划片刀形成的背面侧的沟槽170的宽度Sc窄的宽度Sa形成,但是这是由于如下事实:S卩,如果微沟槽140以比背面侧的沟槽170的宽度窄的宽度形成,则与仅通过划片刀来划分半导体基板的情况相比,增加了可以从一个晶圆获取的半导体芯片的数量。如图2C所示,如果可以从半导体基板的正面到其背面形成长度为几μ m至近似十几μ m的微沟槽140,则不需要首先利用划片刀在背面侧形成沟槽,但是不易于形成具有这样的深度的微沟槽。出于此原因,结合采用从背面用划片刀执行的半划片方法。
[0060]当用划片刀300来执行半划片时,利用用于划片的胶带150来保持切割出的半导体芯片。用于划片的胶带150包括胶带基底部件以及层叠在胶带基底部件上的粘合剂层。粘合剂层由紫外线固化型树脂来构成,并且在被施加紫外光之前具有恒定的粘度。如果紫外光施加到粘合剂层,则粘合剂层固化,从而失去其粘合特性。出于此原因,将粘合剂层粘贴到包括微沟槽140和用于对准的沟槽AM的基板的正面上,并且保持半导体芯片使得半导体芯片在划片之后不分离。
[0061]随后,研磨基板的背面,进一步使得基板的厚度变薄(S116)。以之前步骤SllO的情况相同的方式,通过背面研磨(机加工)来执行基板的变薄。如图4B所示,通过执行基板的背面侧的背面研磨,基板进一步变薄,从而基板具有期望的厚度。然而,例如,如果基板在之前的步骤SllO中到达期望的厚度,则变薄步骤不是必要的,可以省去。
[0062]随后,用紫外光(UV)照射用于划片的胶带,将紫外线固化型的用于扩展的胶带附着到基板的背面上(S118)。如图4C所示,利用紫外光180来照射用于划片的胶带150,且使用于划片的胶带150的粘合剂层固化。此后,将用于扩展的胶带190附着到半导体基板W的背面上。
[0063]随后,去除用于划片的胶带,用紫外光来照射用于扩展的胶带(S120)。如图4D所示,从半导体基板的正面去除用于划片的胶带150。另外,用紫外光200来照射基板的背面的用于扩展的胶带190,并且使用于扩展的胶带190的粘合剂层固化。用于扩展的胶带190的基底部件具有弹性并且以如下的方式伸展:在容易地执行了划片之后拾起被划片的半导体芯片,并且光接收元件之间的间距发生扩展。
[0064]随后,执行划片后的半导体芯片的拾起和芯片安装步骤(S122)。如图4E所示,利用诸如导电糊剂(例如粘合剂或焊料)等固定部件220把从用于扩展的胶带190拾起的半导体芯片210安装到电路板230上,并将电路板230安装到诸如图像形成装置等电子装置上。
[0065]随后,将对在步骤S104(图2C)中描述的形成微沟槽和用于对准的沟槽的方法进行说明。如上所述,当从半导体基板的背面执行切割部件的切割时,用于对准的沟槽AM用作对准标记。出于此原因,如果用于对准的沟槽AM可用作对准标记,则用于对准的沟槽AM的平面形状不限于特定的形状。图7A至7C是用于对准的沟槽的平面形状的实例。图7A示出了十字形,图7B示出了 T形,图7C示出了 L形。作为这些形状的共同点,每个用于对准的沟槽具有在X方向和Y方向上延伸的部分El和E2,并且两个延伸部分El和E2的宽度Sb彼此相等。
[0066]在本示例性实施例中,例如,在同一步骤中同时形成微沟槽140和用于对准的沟槽AM。如图2C所示,在光阻图案130中形成用于蚀刻微沟槽140的开口,并且开口的宽度与微沟槽140的正面侧的宽度Sa近似相同。此外,在光阻图案130中形成用于蚀刻用于对准的沟槽AM的开口,并且开口的宽度与在用于对准的沟槽AM的X方向或Y方向上延伸的部分E1(E2)的宽度Sb近似相同。在本示例性实施例中,为了使得在同一步骤中同时形成的微沟槽140和用于对准的沟槽AM的深度彼此不同(Da〈Db),利用取决于光阻图案的开口宽度的蚀刻速度差。也即,当用于形成用于对准的沟槽AM的开口的宽度大于用于形成微沟槽140的宽度Sa的光阻图案130的开口的宽度时,用于对准的沟槽AM的蚀刻速度比微沟槽140的蚀刻速度快,结果,用于对准的沟槽AM的蚀刻深度Db比微沟槽140的蚀刻深度Da深。蚀刻深度之差(Db-Da)可以具有如下的量值:研磨背面时的研磨位置C可依据该量值来设定。
[0067]图8是在同一步骤中同时形成微沟槽和用于对准的沟槽时的形成方法的实例。在本形成方法中,可以使用反应离子蚀刻(RIE)装置,不止一次地重复执行蚀刻步骤和保护膜沉积步骤,以各向异性干蚀法形成具有较深深度的沟槽,即,具有大纵横比的沟槽。通过交换供应给RIE装置的反应气体,实现蚀刻步骤和保护膜沉积步骤的切换。
[0068]在图9A至9D中示出了在图8的各步骤中形成的沟槽的示意性剖视图,并且参考图9A至9D来说明形成方法。为易于理解,示意性地示出了图9A至9D所示的沟槽的形状等。在硅基板W中形成光接收元件之后,用光阻剂涂覆硅基板的正面,此后,利用光刻步骤在基板的正面上形成光阻图案(S200)。如图9A所示,在硅基板W的正面上形成光阻图案400。光阻剂是例如粘度为10cpi的i线(1-line)光阻剂,并且具有近似8 μ m厚度的涂层。通过使用例如i线步进曝光机和TMAH为2.38%的显影溶液在光阻剂中形成用于形成微沟槽140的开口 410和用于形成用于对准的沟槽AM的开口 420。开口 410的宽度与微沟槽140的宽度Sa近似相同,为例如5 μπι。开口 420的宽度与用于对准的沟槽AM的宽度Sb近似相同,为例如十二 μπι。
[0069]随后,通过蚀刻来形成沟槽(S210)。在本形成方法中,例如,电感耦合等离子(ICP)用作反应离子蚀刻(RIE)装置。蚀刻条件为例如如下。功率为600W,偏压功率为23W,反应气体=SF6= 170sccm,蚀刻时间为七秒。如图9B所示,通过蚀刻而在从开口 410露出的硅表面上形成沟槽430并且在从开口 420露出的硅表面上形成沟槽440。该蚀刻是由反应气体的等离子产生的自由基和离子在基板的水平方向和竖直方向上以蚀刻速度按恒定的选择比来执行的。另外,由于开口 420的宽度大于开口 410的宽度,则易于蚀刻开口 420,结果,沟槽440的蚀刻深度比沟槽430的蚀刻深度深。
[0070]随后,在沟槽内沉积保护膜(S220)。保护膜的沉积条件为例如如下。功率和偏压功率与蚀刻时的功率和偏压功率相同,但是反应气体从SF6切换到C 4Fs。供应例如120SCCm的C4F8,并且保护膜的沉积时间为五秒。如图9C所示,通过保护膜的沉积,在沟槽430和沟槽440内形成保护膜430A和440A。
[0071]随后,通过蚀刻来形成沟槽(S230)。蚀刻条件与步骤S210时的蚀刻条件相同。反应气体从S4F8切换到SF6,仅通过由反应气体的等离子产生的自由基和离子中的自由基来攻击沟槽的侧壁,但是因为沟槽中存在保护膜430A和440A,所以不能蚀刻沟槽。同时,如图9D所示,在沟槽底部,保护膜430A和440A因偏压功率而被竖直入射的离子去除,所以在沟槽的底部450和460露出硅。出于此原因,在沟槽底部450和460处露出的硅被蚀刻,如图1OA所示,在首先形成的沟槽430的底部450中形成不同的沟槽470,并且以相同的方式,在首先形成的沟槽440的底部460处形成不同的沟槽480。
[0072]随后,在沟槽内沉积保护膜(S240)。该步骤与步骤S220时的步骤相同。反应气体从SF6切换到C 4Fs。如图1OB所示,保护膜470A和480A被沉积在沟槽内。通过多次重复保护膜的蚀刻和沉积,来执行各向异性干蚀法并且可以同时形成深的微沟槽410和用于对准的深沟槽AM。因此,由于由开口 410形成的沟槽的深度比通过开口 420形成的沟槽的深度浅,所以用于
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