專利名稱：半導(dǎo)體片的分割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)化學(xué)蝕刻處理分割半導(dǎo)體片來(lái)作為各個(gè)芯片的半導(dǎo)體片分割方法。
背景技術(shù)：
圖12所示的半導(dǎo)體片W通過(guò)保持膠帶T與框F成為一體。在半導(dǎo)體片W的表面上，直道S隔開一定間隔排列成格子狀，在由直道S劃分的多個(gè)矩形區(qū)域中形成電路。而且，通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)刀切削直道S而形成各半導(dǎo)體芯片C。
但是，在利用旋轉(zhuǎn)刀進(jìn)行的切削中存在以下問(wèn)題有時(shí)會(huì)在半導(dǎo)體芯片的外周產(chǎn)生細(xì)小的缺陷或應(yīng)力，由于該缺陷或應(yīng)力而導(dǎo)致抗折強(qiáng)度下降，由于外力或加熱周期而使半導(dǎo)體芯片容易破損，壽命縮短。例如在厚度50μm以下的半導(dǎo)體芯片中，所述缺陷或應(yīng)力就成為致命的問(wèn)題。
因此，正在研究不使用旋轉(zhuǎn)刀，而是通過(guò)化學(xué)蝕刻處理來(lái)分割半導(dǎo)體片的方法。該方法首先在形成有電路的半導(dǎo)體片W的表面上粘貼膠帶構(gòu)件來(lái)進(jìn)行遮擋，使用光掩模僅使直道的上部曝光，除去因曝光而變質(zhì)的膠帶構(gòu)件后，通過(guò)蝕刻對(duì)直道進(jìn)行侵蝕而分割成各半導(dǎo)體芯片的方法。
但是，在所述方法中，為了僅使粘貼在直道上部的膠帶構(gòu)件曝光，必須準(zhǔn)備多種與半導(dǎo)體片W的大小以及直道間隔單獨(dú)對(duì)應(yīng)的光掩模，所以存在經(jīng)濟(jì)上不合算并且管理繁瑣的問(wèn)題。
另外，還存在以下問(wèn)題因?yàn)樾枰剐纬稍诎雽?dǎo)體片W的表面的直道S和與它對(duì)應(yīng)形成在光掩模上的對(duì)應(yīng)部分進(jìn)行精密位置對(duì)位來(lái)進(jìn)行曝光的曝光裝置和用于除去因曝光而變質(zhì)的膠帶構(gòu)件的除去裝置，所以導(dǎo)致設(shè)備投資的增大。
當(dāng)使用靠蝕刻處理無(wú)法除去的材料在半導(dǎo)體片W的直道S上形成對(duì)齊標(biāo)記等層疊體時(shí)，存在實(shí)質(zhì)上無(wú)法分割半導(dǎo)體片W的問(wèn)題。
另一方面，如例如特開2001-127011號(hào)公報(bào)所公開的發(fā)明那樣，由光致抗蝕劑膜覆蓋半導(dǎo)體片的整個(gè)電路面，使用旋轉(zhuǎn)刀用機(jī)械方法除去覆蓋直道上部的光致抗蝕劑膜，然后用化學(xué)方法蝕刻、分割成各個(gè)半導(dǎo)體芯片的方法。
但是，利用該方法時(shí)，很難使覆蓋的光致抗蝕劑膜厚度均勻，并且無(wú)法使光致抗蝕劑膜形成得很厚，所以在蝕刻時(shí)，有時(shí)連光致抗蝕劑膜也會(huì)被蝕刻，從而出現(xiàn)光致抗蝕劑膜在分割前就已經(jīng)被去掉這一問(wèn)題。
因此，存在著以下課題在通過(guò)化學(xué)蝕刻處理來(lái)分割半導(dǎo)體片時(shí)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)且可靠的方法來(lái)形成沒有缺陷或應(yīng)力的高質(zhì)量的半導(dǎo)體芯片。

發(fā)明內(nèi)容
作為用于解決所述課題的具體方法，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體片的分割方法，把在由直道劃分的多個(gè)區(qū)域中形成有電路的半導(dǎo)體片分割成各個(gè)電路的半導(dǎo)體芯片，包括用膠帶構(gòu)件覆蓋半導(dǎo)體片的電路面的遮蓋步驟；切割除去覆蓋直道上部的膠帶構(gòu)件的膠帶構(gòu)件除去步驟；對(duì)除去覆蓋直道上部的膠帶構(gòu)件的半導(dǎo)體片進(jìn)行化學(xué)蝕刻處理，侵蝕直道而分割成各半導(dǎo)體芯片的分割步驟。
而且，該半導(dǎo)體片的分割方法把以下作為附加的要件根據(jù)分割步驟中侵蝕半導(dǎo)體片的深度決定膠帶構(gòu)件的厚度；當(dāng)分割在直道上形成通過(guò)化學(xué)蝕刻處理無(wú)法除去的層疊體的半導(dǎo)體片時(shí)，通過(guò)切割除去層疊體；化學(xué)蝕刻處理是干蝕刻處理。
根據(jù)這樣構(gòu)成的半導(dǎo)體片的分割方法，在半導(dǎo)體片的電路面上粘貼膠帶構(gòu)件，通過(guò)切削除去直道上的膠帶構(gòu)件后，通過(guò)用化學(xué)方法蝕刻直道，分割成各半導(dǎo)體芯片，所以不使用光掩模、曝光裝置等，能形成沒有缺陷的抗折強(qiáng)度高的半導(dǎo)體片芯片。特別是當(dāng)厚度為50μm以下的薄半導(dǎo)體片時(shí)，如果根據(jù)切削來(lái)進(jìn)行分割的方法，就容易產(chǎn)生缺陷或應(yīng)力，但如果根據(jù)化學(xué)蝕刻則很難產(chǎn)生缺陷或應(yīng)力。
另外，使用切片裝置把半導(dǎo)體片分割成各半導(dǎo)體片芯片是主流，因?yàn)榘雽?dǎo)體制造商已經(jīng)擁有切片裝置，所以在本發(fā)明的實(shí)施中，不需要大的設(shè)備投資。
半導(dǎo)體片的厚度越厚，化學(xué)蝕刻處理越費(fèi)時(shí)間，但是如果是厚度50μm以下的薄半導(dǎo)體片，在干蝕刻處理中并不需要這么多時(shí)間。
另外，當(dāng)是在直道上形成由蝕刻處理無(wú)法除去的材料的圖案等層疊體的半導(dǎo)體片時(shí)，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)刀切入數(shù)μm左右，除去該層疊體，能使由硅等構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底露出。


下面簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖。
圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明的遮蓋步驟的立體圖。
圖2是表示在半導(dǎo)體片上粘貼了膠帶構(gòu)件時(shí)的狀態(tài)的立體圖。
圖3是表示在半導(dǎo)體片上粘貼了膠帶構(gòu)件時(shí)的狀態(tài)主視圖。
圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明的膠帶構(gòu)件除去步驟中使用的切片步驟一例的立體圖。
圖5是表示在直道上部的膠帶構(gòu)件上形成切削溝的狀態(tài)的主視圖。
圖6是表示粘貼縱橫形成切削溝的膠帶構(gòu)件的半導(dǎo)體片的立體圖。
圖7是表示分割步驟中使用的干蝕刻裝置一例的立體圖。
圖8是表示干蝕刻裝置的搬出入室和處理室的剖視圖。
圖9是表示干蝕刻裝置的處理室和氣體供給部的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖10是表示分割步驟后的半導(dǎo)體片和膠帶構(gòu)件的主視圖。
圖11是表示剝離了膠帶構(gòu)件后的半導(dǎo)體片的主視圖。
圖12是表示通過(guò)保持膠帶與框成為一體的半導(dǎo)體片的平面圖。
符號(hào)的說(shuō)明。
10-膠帶構(gòu)件；11-切削溝；20-切片裝置；21-盒子；22-搬出入部件；23-假放置區(qū)；24-輸送部件；25-固定臺(tái)；26-對(duì)齊部件；27-切削部件；28-旋轉(zhuǎn)刀；30-干蝕刻裝置；31-搬出入部件；32-搬出入室；33-處理室；34-氣體供給部；35-第一門；36-保持部；37-第二門；38-高頻電源和調(diào)諧器；39-高頻電極；40-冷卻部；41-容器；42-泵；43-冷水循環(huán)器；44、45-吸引泵；46-過(guò)濾器；47-排出部；W-半導(dǎo)體片；S-直道；C-半導(dǎo)體芯片；T-保持膠帶；F-框。
具體實(shí)施例方式
作為本發(fā)明實(shí)施例，說(shuō)明分割圖1所示的半導(dǎo)體片W的方法。在堵塞框F的開口部而從背面一側(cè)粘貼的保持膠帶T的粘貼面上，使電路面(表面)向上粘貼圖1的半導(dǎo)體片W，通過(guò)保持膠帶T與框F成為一體而被支撐。
如圖1所示，在該半導(dǎo)體片W上粘貼覆蓋半導(dǎo)體片W的表面全體的膠帶構(gòu)件10，如圖2和圖3所示，與半導(dǎo)體片W成為一體(遮蓋步驟)。在圖示的例子中，膠帶構(gòu)件10是透明的，但是也可以是半透明的。膠帶構(gòu)件10可以是抗蝕劑膠帶(形成給定厚度的薄板)，但是也可以是通常作為保持膠帶T使用的粘合膠帶，也可以是在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的薄膜上涂敷粘合劑而取得的材料。
如圖2和圖3所示，在粘貼了膠帶構(gòu)件10的半導(dǎo)體片W通過(guò)保持膠帶T與框F成為一體的狀態(tài)下，輸送到圖4所示的切片裝置20中，在盒子21中收容多個(gè)。
然后，通過(guò)搬出入部件22把半導(dǎo)體片W一片一片取出到假放置區(qū)23中，由輸送部件24吸附，輸送到固定臺(tái)25上保持。
接著，通過(guò)固定臺(tái)25在+X方向移動(dòng)，半導(dǎo)體片W首先位于對(duì)齊部件26的正下方，在此檢測(cè)直道，進(jìn)行該直道和構(gòu)成切削部件27的旋轉(zhuǎn)刀28的Y軸方向的對(duì)位(對(duì)齊)。須指出的是，在圖2的例子中，膠帶構(gòu)件10是透明的，但是當(dāng)半透明時(shí)，如果進(jìn)行基于紅外線的對(duì)齊，則透射膠帶構(gòu)件10能檢測(cè)到。
如果這樣進(jìn)行對(duì)位，則固定臺(tái)25在+X方向移動(dòng)，并且旋轉(zhuǎn)刀28一邊高速旋轉(zhuǎn)，切削部件27一邊下降，高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刀28切入檢測(cè)的直道上部的膠帶構(gòu)件10。
此時(shí)，通過(guò)以高精度控制基于旋轉(zhuǎn)刀28的切入量，旋轉(zhuǎn)刀28只切入膠帶構(gòu)件10，不切入半導(dǎo)體片W。
如果使固定臺(tái)25在X軸方向往返移動(dòng)，同時(shí)一面使切削部件27以各直道間隔在Y軸方向進(jìn)給，一面進(jìn)行這種方式的切削，則如圖5所示，在同方向的全部直道的上部形成切削溝11。
如果使固定臺(tái)25旋轉(zhuǎn)90度后，與所述同樣進(jìn)行切削，則如圖6所示，在全部直道的上部的膠帶構(gòu)件10上縱橫形成切削溝11(膠帶構(gòu)件除去步驟)。這樣，能切削除去直道上的膠帶構(gòu)件10，所以沒必要象以往那樣使用光掩模、曝光裝置等。
須指出的是，在膠帶構(gòu)件除去步驟中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)刀28的切入量產(chǎn)生誤差時(shí)，在半導(dǎo)體片W的直道上切入若干，產(chǎn)生一些缺陷或應(yīng)力，但是一些缺陷或應(yīng)力能通過(guò)后面的分割步驟中的化學(xué)蝕刻處理出去，所以不會(huì)成為問(wèn)題。
如果關(guān)于全部半導(dǎo)體片，膠帶構(gòu)件除去步驟結(jié)束，則各盒子21被輸送到接著的分割步驟中。在分割步驟中使用例如圖7所示的干蝕刻裝置30。須指出的是，也能通過(guò)濕蝕刻進(jìn)行分割步驟。
圖7所示的干蝕刻裝置30大致由進(jìn)行從切片裝置20輸送來(lái)的盒子21的半導(dǎo)體片W的搬出和分割結(jié)束后的半導(dǎo)體片W向盒子21的搬入的搬出入部件31、收容由搬出入部件31搬出入的半導(dǎo)體片W的搬出入室32、進(jìn)行干蝕刻的處理室33、向處理室33內(nèi)供給蝕刻氣體的氣體供給部34構(gòu)成。
膠帶構(gòu)件除去步驟結(jié)束的半導(dǎo)體片W由搬出入部件31從盒子21取出。然后搬出入室32上設(shè)置的第一門35打開，把半導(dǎo)體片W放置在位于圖8所示的搬出入室32內(nèi)的保持部36上。
如圖8所示，搬出入室32和處理室33由第二門37遮斷，第在第二門37打開時(shí)，保持部36能在搬出入室32的內(nèi)部和處理室33的內(nèi)部之間移動(dòng)。
如圖9所示，在處理室33中，在上下方向?qū)χ排渲眠B接在高頻電源和調(diào)諧器38上，并且產(chǎn)生等離子體的一對(duì)高頻電極39，在本實(shí)施例中，成為一方的高頻電極39兼任保持部36的結(jié)構(gòu)。另外，在保持部36上設(shè)置有冷卻保持的半導(dǎo)體片W的冷卻部40。
而在氣體供給部34中具有存儲(chǔ)蝕刻氣體的容器41；把容器41中存儲(chǔ)的蝕刻氣體向處理室33供給的泵42；向冷卻部40供給冷卻水的冷水循環(huán)器43；向保持部36供給吸引力的吸引泵44；吸引處理室33內(nèi)的蝕刻氣體的吸引泵45；中和吸引泵45吸引的蝕刻氣體而排出的排出部47；過(guò)濾器46。
當(dāng)干蝕刻膠帶構(gòu)件除去步驟結(jié)束的半導(dǎo)體片W時(shí)，打開搬出入室32上設(shè)置的第一門35，搬出入部件31保持半導(dǎo)體片W，向圖8的箭頭方向移動(dòng)，使表面向上，把半導(dǎo)體片W放置在位于搬出入室32內(nèi)的保持部36上。然后，關(guān)閉第一門35，使搬出入室32為真空。接著，通過(guò)打開第二門37，使保持部36在處理室33內(nèi)移動(dòng)，半導(dǎo)體片W收容在處理室33內(nèi)。在處理室33內(nèi)，通過(guò)泵42供給蝕刻氣體例如稀薄的氟類氣體，并且從高頻電源和調(diào)諧器38向高頻電極39供給高頻電壓，通過(guò)等離子體干蝕刻半導(dǎo)體片W的表面。此時(shí)，通過(guò)冷水循環(huán)器43向冷卻部40供給冷卻水。
如果這樣進(jìn)行干蝕刻，則半導(dǎo)體片W的表面中，粘貼在直道上部的膠帶構(gòu)件10在膠帶構(gòu)件除去步驟中除去，但是其他部分由膠帶構(gòu)件10覆蓋，所以膠帶構(gòu)件10變?yōu)檎谏w構(gòu)件，直道通過(guò)蝕刻處理被侵蝕，如圖10所示，分割成各半導(dǎo)體芯片C(分割步驟)。
須指出的是，膠帶構(gòu)件10可以是通過(guò)所述分割步驟中的干蝕刻能侵蝕的材料，也可以是不能侵蝕的材料。當(dāng)為能侵蝕的材料時(shí)，如果與侵蝕半導(dǎo)體片的直道的深度對(duì)應(yīng)，決定膠帶構(gòu)件的厚度，就能不損傷半導(dǎo)體片W的表面。即當(dāng)侵蝕直道S，分割成半導(dǎo)體片芯片C時(shí)，可以在半導(dǎo)體片芯片C的上部殘存膠帶構(gòu)件10。而當(dāng)為通過(guò)干蝕刻不能侵蝕的材料時(shí)，不考慮半導(dǎo)體片的侵蝕深度，就能決定厚度。
在蝕刻結(jié)束后，通過(guò)吸引泵45吸引提供給處理室33的蝕刻氣體，在過(guò)濾器46中中和，從排出部47向外部排出。然后，使處理室33內(nèi)為真空，打開第二門37，把保持了蝕刻完畢的半導(dǎo)體片W的保持部36移動(dòng)到搬出入室32，關(guān)閉第二門37。
如果半導(dǎo)體片W移動(dòng)到搬出入室32，就打開第一門35，搬出入部件31保持半導(dǎo)體片W，從搬出入室32搬出，收容在盒子21中。
通過(guò)關(guān)于全部半導(dǎo)體片進(jìn)行以上的步驟，通過(guò)化學(xué)蝕刻處理分割成半導(dǎo)體片芯片C，在通過(guò)膠帶構(gòu)件10維持半導(dǎo)體片W的外形的狀態(tài)下，收容在盒子21中。
然后，通過(guò)剝離粘貼在各半導(dǎo)體片芯片C表面的膠帶構(gòu)件10，如圖11所示，變?yōu)楦靼雽?dǎo)體片芯片C。
這樣形成的各半導(dǎo)體片芯片C不是使用旋轉(zhuǎn)刀通過(guò)切削而分割的，是通過(guò)化學(xué)蝕刻處理分割的，所以成為沒有缺陷或應(yīng)力的高質(zhì)量的半導(dǎo)體片芯片C。特別是厚度為50μm以下的薄半導(dǎo)體片時(shí)，如果基于切削分割的方法，則容易產(chǎn)生缺陷或應(yīng)力，所以如果利用本發(fā)明，則特別有效。
另外，半導(dǎo)體片的厚度越大，干蝕刻處理所花費(fèi)時(shí)間越多，但是如果是厚度50μm以下的薄半導(dǎo)體片，則干蝕刻處理并不需要這么多時(shí)間，所以能確保生產(chǎn)性，在這一點(diǎn)上，本發(fā)明是有用的。
須指出的是，當(dāng)在直道上形成蝕刻處理中無(wú)法除去的圖案等層疊體時(shí)，在膠帶構(gòu)件除去步驟中，如果使旋轉(zhuǎn)刀28切入到該覆蓋層，進(jìn)行切削，就能除去該覆蓋層，所以通過(guò)蝕刻也能分割形成這樣的層疊體的半導(dǎo)體片。
產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體片的分割方法，在半導(dǎo)體片的電路面上粘貼膠帶構(gòu)件，通過(guò)切削除去直道上的膠帶構(gòu)件后，通過(guò)用化學(xué)方法對(duì)直道進(jìn)行蝕刻，分割成各個(gè)半導(dǎo)體片芯片，所以不使用光掩模、曝光裝置，就能形成沒有缺陷的抗折強(qiáng)度高的半導(dǎo)體片芯片，從而能提高半導(dǎo)體片芯片的質(zhì)量。特別是，當(dāng)厚度是50μm以下的薄半導(dǎo)體片芯片時(shí)，如果基于切削分割的方法，就容易產(chǎn)生缺陷或應(yīng)力，但如果根據(jù)化學(xué)蝕刻，就很難產(chǎn)生缺陷或應(yīng)力，因而是有效的。
另外，使用切片裝置來(lái)把半導(dǎo)體片分割成各半導(dǎo)體片芯片是主流，因?yàn)榘雽?dǎo)體制造商已經(jīng)擁有切片裝置，所以在本發(fā)明的實(shí)施中，不需要大的設(shè)備投資，因此是很經(jīng)濟(jì)的。
半導(dǎo)體片的厚度越大，化學(xué)蝕刻處理所需時(shí)間越長(zhǎng)，但是，如果是厚度50μm以下的薄半導(dǎo)體片，則在干蝕刻處理中并不需要那么多時(shí)間，所以能確保生產(chǎn)效率。
而且，如果象以往那樣通過(guò)光致抗蝕劑膜來(lái)遮蓋半導(dǎo)體片的表面，則有時(shí)光致抗蝕劑膜的厚度會(huì)不均勻，另外，因?yàn)闊o(wú)法使光致抗蝕劑膜具有較大的厚度，所以通過(guò)化學(xué)蝕刻來(lái)蝕刻光致抗蝕劑膜，在分割半導(dǎo)體片前遮蓋就消失了，但因?yàn)槭褂昧四z帶構(gòu)件進(jìn)行遮蓋，并通過(guò)切削來(lái)除去直道上部的膠帶構(gòu)件，所以能確保遮蓋有足夠的厚度，這樣就解決了上述問(wèn)題，從而能可靠地分割半導(dǎo)體片。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體片的分割方法，把在由直道劃分的多個(gè)區(qū)域中形成有電路的半導(dǎo)體片分割成各個(gè)電路的半導(dǎo)體芯片，其特征在于包括用膠帶構(gòu)件覆蓋該半導(dǎo)體片的電路面的遮蓋步驟；切割除去覆蓋著該直道的上部的膠帶構(gòu)件的膠帶構(gòu)件除去步驟；對(duì)除去覆蓋直道上部的膠帶構(gòu)件的半導(dǎo)體片進(jìn)行化學(xué)蝕刻處理，侵蝕直道而分割成各個(gè)半導(dǎo)體芯片的分割步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體片的分割方法，其特征在于根據(jù)分割步驟中侵蝕半導(dǎo)體片的深度來(lái)決定膠帶構(gòu)件的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體片的分割方法，其特征在于當(dāng)分割在直道上形成了通過(guò)化學(xué)蝕刻處理無(wú)法除去的層疊體的半導(dǎo)體片時(shí)，通過(guò)切割來(lái)除去該層疊體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體片的分割方法，其特征在于化學(xué)蝕刻處理是干蝕刻處理。
全文摘要
一種半導(dǎo)體片的分割方法，在分割半導(dǎo)體片時(shí)，把在由直道劃分的多個(gè)區(qū)域中形成有電路的半導(dǎo)體片W分割成各個(gè)電路的半導(dǎo)體片芯片，用膠帶構(gòu)件10覆蓋半導(dǎo)體片W的電路面，通過(guò)切割來(lái)除去覆蓋直道的上部的膠帶構(gòu)件10，形成切削溝11，對(duì)除去了覆蓋直道的上部的膠帶構(gòu)件10的半導(dǎo)體片W進(jìn)行化學(xué)蝕刻處理，侵蝕直道來(lái)分割成各個(gè)半導(dǎo)體片芯片，以經(jīng)濟(jì)的方法形成沒有缺陷或應(yīng)力的高質(zhì)量的芯片。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK1515026SQ0380038
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者關(guān)家一馬 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科