專(zhuān)利名稱(chēng)：形成半導(dǎo)體裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及半導(dǎo)體裝置，并且更具體地，涉及形成半導(dǎo)體裝置的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置用在多種電子應(yīng)用和其他應(yīng)用中。半導(dǎo)體裝置可以包括形成在半導(dǎo)體晶片上的集成電路?？商鎿Q地，半導(dǎo)體裝置可以形成為整體裝置，例如，分立的裝置。通過(guò)將多種類(lèi)型的材料的薄膜沉積在半導(dǎo)體晶片上方、使材料的薄膜形成圖案、對(duì)半導(dǎo)體晶片的選擇性區(qū)域進(jìn)行摻雜等，來(lái)使半導(dǎo)體裝置形成在半導(dǎo)體晶片上。在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造工藝中，大量半導(dǎo)體裝置制造在單個(gè)晶片中。在完成裝置級(jí)別以及互連級(jí)別制造工藝之后，使晶片上的半導(dǎo)體裝置分離。例如，晶片可能經(jīng)歷切單顆(singulation)。在切單顆過(guò)程中，對(duì)晶片進(jìn)行機(jī)械處理，并且對(duì)半導(dǎo)體裝置進(jìn)行物理分離以形成單個(gè)的裸片(die)。與化學(xué)工藝相比，純機(jī)械分離是非常沒(méi)有空間效率的。然而，小尺寸的裸片的化學(xué)分 離要求克服多個(gè)困難的工藝問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，大體解決或規(guī)避了這些和其他問(wèn)題，并且大體實(shí)現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，制造半導(dǎo)體裝置的方法包括從襯底的頂表面形成溝槽，所述襯底具有裝置區(qū)域，與相對(duì)的底表面相比，所述裝置區(qū)域更鄰近頂表面。所述溝槽圍繞所述裝置區(qū)域的側(cè)壁。所述溝槽填充以粘合劑。粘性層形成在襯底的頂表面上。承載件用粘合劑層附接。從底表面減薄襯底以便使粘合劑的至少一部分以及裝置區(qū)域的背部表面暴露。去除粘性層并且蝕刻粘合劑以便使裝置區(qū)域的側(cè)壁暴露。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，制造半導(dǎo)體裝置的方法包括在粘合劑中嵌入多個(gè)芯片。粘合劑覆蓋所述多個(gè)芯片中的每個(gè)芯片的頂表面和側(cè)壁。使用CF4和氧氣產(chǎn)生高密度等離子體。使用高密度等離子體去除粘合劑從而使側(cè)壁和頂表面暴露。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，制造半導(dǎo)體裝置的方法包括從襯底的頂表面形成溝槽，所述襯底具有裝置區(qū)域。與襯底的底表面相比，裝置區(qū)域更鄰近相對(duì)的頂表面。溝槽圍繞裝置區(qū)與的側(cè)壁。溝槽填充以粘合劑。粘性層由在襯底頂表面上的粘合劑形成。承載件用粘性層附接。從底表面減薄襯底以便使粘性層的至少一部分以及裝置區(qū)域的背部表面暴露。使用CF4和氧氣產(chǎn)生高密度等離子體。溝槽中的以及襯底的頂表面上的粘合劑使用高密度等離子體來(lái)蝕刻，以便使裝置區(qū)域的側(cè)壁暴露。以上相當(dāng)寬泛地概述了本發(fā)明的實(shí)施方式的特征，以使得下文中本發(fā)明的詳細(xì)描述可以更好地理解。在下文中將描述本發(fā)明的實(shí)施方式的額外特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成了本發(fā)明的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，所公開(kāi)的理念和具體實(shí)施方式
可以容易地用作用于修改或設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)或工藝以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的相同目的的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這樣的等同構(gòu)造不偏離如在所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的精神和范圍。


為了更加完整地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參照結(jié)合附圖進(jìn)行的以下說(shuō)明，附圖中:圖1，包括圖1A和圖1B，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在形成裝置區(qū)域以及金屬化層之后的制造過(guò)程中的半導(dǎo)體裝置，其中，圖1A示出了橫截面圖并且圖1B示出了頂視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在形成多個(gè)溝槽之后的半導(dǎo)體裝置；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在將多個(gè)溝槽填充以粘性組分(adhesivecomponent)并且附接承載件之后的半導(dǎo)體裝置；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在將襯底的底表面暴露于減薄處理之前的連續(xù)步驟；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在減薄處理之后的半導(dǎo)體裝置；圖6，包括圖6A和圖6B，示出了半導(dǎo)體裝置，其中，多個(gè)芯片嵌入在粘性成分的基質(zhì)(matrix)中，其中，圖6A示出了橫截面圖，并且圖6B示出了頂視圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在用以除去粘性部件的等離子蝕刻處理過(guò)程中的半導(dǎo)體裝置；圖8，包括圖8A和圖SB，示出了根據(jù)本發(fā)明的在除去粘性部件之后的半導(dǎo)體裝置，其中，圖8A示出了橫截面圖并且圖SB示出了頂視圖；圖9-圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的可替換實(shí)施方式的在各種制造階段過(guò)程中的半導(dǎo)體裝置的橫截面圖；以及圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可替換實(shí)施方式的在制造過(guò)程中的半導(dǎo)體裝置的橫截面圖。除非另外說(shuō)明，不同圖中的對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)和標(biāo)記通常是指對(duì)應(yīng)的部件。繪制圖形以清楚說(shuō)明實(shí)施方式的相關(guān)方面，并且圖形不是必要地按比例繪制。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)討論各種實(shí)施方式的制造和使用。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明提供能夠在各種具體背景中實(shí)施的多種可應(yīng)用的發(fā)明理念。所討論的具體實(shí)施方式
僅是制造和使用本發(fā)明的具體方式的示例，并且不限制本發(fā)明的范圍。芯片級(jí)包裝(CSP)用于包裝諸如二極管、晶體管、及其他的小型器件。CSP —般具有不大于裸片面積的1.2倍的面積并且通常是單裸片(single die)、直接的表面可安裝封裝。例如，裸片尺寸可以在大約0.05mm2到大約50mm2之間變化。由于小尺寸的裸片，每個(gè)晶片均生產(chǎn)幾千個(gè)單元。例如，8英寸的晶片能夠生產(chǎn)多達(dá)200，000到600，000個(gè)裸片。這樣的小尺寸裸片的組裝可以在在不同或相同的設(shè)備中通過(guò)拾取零散的裸片(例如，使用像“球樣進(jìn)給(ball feed)”方法的特殊拾取工藝)的制造之后執(zhí)行。 對(duì)于小尺寸裸片,娃晶片的大量實(shí)體(real estate)可能丟失于劃片跡道(dicingstreet)，所述劃片跡道是分離的相鄰裸片的區(qū)域。因此，形成小型半導(dǎo)體裸片的方法需要使用窄的劃片跡道。窄的劃片跡道可以通過(guò)化學(xué)和/或等離子蝕刻工藝的使用而實(shí)現(xiàn)。然而，化學(xué)蝕刻工藝實(shí)際上不能在整個(gè)晶片上蝕刻。因此，在將晶片切片成多個(gè)半導(dǎo)體裸片中必須使用機(jī)械蝕刻和化學(xué)蝕刻的組合。然而，這樣的方法要求克服與在減薄過(guò)程或研磨過(guò)程中使薄晶片穩(wěn)定相關(guān)的問(wèn)題。本發(fā)明的實(shí)施方式克服了這些及其他問(wèn)題，以便能夠?qū)雽?dǎo)體晶片切片成裸片。圖1至圖8示出了制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裸片的方法。圖9至圖12示出了制造半導(dǎo)體裸片的替換實(shí)施方式。圖1，包括圖1A和圖1B，示出了在形成裝置區(qū)域和金屬化層之后的半導(dǎo)體襯底，其中，圖1A示出了橫截面圖，并且圖1B示出了頂視圖。參照?qǐng)D1A，示出了在完成前端處理及后端處理之后的半導(dǎo)體襯底10。半導(dǎo)體襯底10具有形成在其內(nèi)的多個(gè)半導(dǎo)體裝置，即芯片100。芯片100可以是任何種類(lèi)的芯片。例如，芯片100可以是邏輯芯片、記憶芯片、模擬芯片和其他種類(lèi)的芯片。芯片100可以包括多個(gè)裝置，諸如形成集成電路的晶體管或二極管，或者可以是諸如單個(gè)晶體管或單個(gè)二極管的分立裝置。在一個(gè)實(shí)施方式中，襯底10可以包括半導(dǎo)體晶片，諸如硅晶片。在其他實(shí)施方式中，襯底10可以包括包含諸如SiGe、SiC的合金的其他半導(dǎo)體材料，或者諸如例如GaAs、InP、InAs, GaN、藍(lán)寶石、絕緣外沿硅的復(fù)合半導(dǎo)體材料。參照?qǐng)D1A，裝置區(qū)域110布置在襯底10內(nèi)。在各個(gè)實(shí)施方式中，裝置區(qū)域110都可以包括摻雜區(qū)。此外，裝置區(qū)域110可以形成在襯底10上方。裝置區(qū)域110可以包括諸如晶體管的溝道區(qū)域的有源區(qū)域。襯底10包括頂表面11和相對(duì)的底表面12。在各個(gè)實(shí)施方式中，有源裝置形成為相比襯底的底表面12 更靠近頂表面11。有源裝置形成在襯底10的裝置區(qū)域110中。裝置區(qū)域110延伸過(guò)深度dDK，根據(jù)該裝置，該深度為大約50 μ m到大約500 μ m,并且在一個(gè)實(shí)施方式中為大約200 μ m。在各個(gè)實(shí)施方式中，用于裝置之間和/或與外部電路的耦接的所有必須的互連、連接、焊盤(pán)(pad)等都形成在襯底10上方。因此，金屬化層20形成在襯底10上方。金屬化層20可以包括一個(gè)或多個(gè)金屬化級(jí)別。每個(gè)金屬化級(jí)別都包括嵌入在絕緣層內(nèi)的金屬線(xiàn)或過(guò)孔(via，通路)。金屬化層20可以包括金屬線(xiàn)或過(guò)孔以便接觸裝置區(qū)域110并且還以便耦接每個(gè)芯片100內(nèi)的不同裝置。諸如鈍化層的保護(hù)層30可以在進(jìn)一步處理之前形成在金屬化層20上。保護(hù)層30可以包括氧化物、氮化物、聚酰亞胺、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他合適的材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，保護(hù)層30可以包括硬掩膜，而在另一個(gè)實(shí)施方式中包括抗蝕劑掩膜。保護(hù)層30有助于在隨后處理過(guò)程中保護(hù)金屬化層20以及裝置區(qū)域110。此外，芯片100的最終深度會(huì)在減薄后確定，如隨后將描述的。裝置區(qū)域110的底表面因此示出為虛線(xiàn)。圖1B示出了包括多個(gè)芯片的襯底10的頂視圖。每個(gè)芯片100均由多個(gè)稱(chēng)為劃線(xiàn)或切片溝道50的區(qū)域而彼此分離。劃片溝道50可以包括額外的電路或其他結(jié)構(gòu)，所述額外的電路或其他結(jié)構(gòu)可以用于測(cè)試。參照?qǐng)D2的橫截面圖，多個(gè)溝槽60形成。在各個(gè)實(shí)施方式中，使用等離子切片處理而形成多個(gè)溝槽60。多個(gè)溝槽60沿著切片溝道50而形成。如圖2所示，在部分切片之后，多個(gè)溝槽60的高度H6tl為大約50 μ m到大約500 μ m,并且在一個(gè)實(shí)施方式中為大約200 μ m。多個(gè)溝槽60的寬度W6tl為大約10 μ m到大約50 μ m,并且在一個(gè)實(shí)施方式中為大約20 μ m。芯片100的長(zhǎng)度Lltltl為大約200 μ m到大約10mm，并且在一個(gè)實(shí)施方式中為大約300 μ m。多個(gè)溝槽60的高度H6tl與芯片100的長(zhǎng)度Lltltl的比為大約2.5:1 (小芯片區(qū)域)到大約1:20(大芯片區(qū)域)。參照?qǐng)D3，襯底10使用粘合劑而附接至承載件80。多個(gè)溝槽60填充以粘性合成物70。在各個(gè)實(shí)施方式中，粘性合成物70圍繞芯片100周?chē)乃袀?cè)壁。在各個(gè)實(shí)施方式中，由于小芯片100的數(shù)量多，如在傳統(tǒng)晶片處理工藝中一樣僅在保護(hù)層30的頂表面上方具有粘性層不足以提供機(jī)械穩(wěn)定性。由于芯片100的小區(qū)域以及每個(gè)晶片的芯片100的大數(shù)量(例如大約200，000到500，000)，它們也沿著側(cè)壁受到支撐以避免在襯底減薄過(guò)程中襯底10的機(jī)械破壞。在將多個(gè)溝槽60填充以粘性合成物70之后，過(guò)填充層70A形成在保護(hù)層30的頂表面上。在各個(gè)實(shí)施方式中，過(guò)填充層70A具有大約Iym到大約IOOym的厚度。承載件80放置在粘性合成物70的過(guò)填充層70A上。粘性合成物70的粘性性質(zhì)允許其沿著多個(gè)溝槽60的側(cè)壁流動(dòng)。在各個(gè)實(shí)施方式中，粘性合成物70的表面張力和粘性選擇成使得多個(gè)溝槽60的側(cè)壁潤(rùn)濕最大化。此外，在一些實(shí)施方式中，可以先于涂覆粘性合成物70而施加涂底劑(primercoating)。涂底劑調(diào)整為與多個(gè)溝槽60的表面反應(yīng)，并且通過(guò)形成涂底層而將可能的高表面能表面轉(zhuǎn)化成低表面能表面。因而，粘性合成物70僅與涂底層相互作用從而改善結(jié)合。粘性合成物70可 以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中包括諸如環(huán)氧基合成物的有機(jī)合成物。在各個(gè)實(shí)施方式中，粘性合成物70包括丙烯酸基而非光敏的有機(jī)膠。在另一個(gè)實(shí)施方式中，粘性合成物70包括SU-8, SU-8為負(fù)型環(huán)氧基光致抗蝕劑(photo resist)。在可替換實(shí)施方式中，粘性合成物70可以包括模塑料(molding compound,模制合成物)。在一個(gè)實(shí)施方式中，粘性合成物70包括酰亞胺和/或諸如用在形成聚酰亞胺中的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的組分。在另一個(gè)實(shí)施方式中，粘性合成物70包括用于形成環(huán)氧基的樹(shù)脂或共聚物的組分，并且可以包括用于固相環(huán)氧樹(shù)脂和液相環(huán)氧樹(shù)脂的組分。本發(fā)明的實(shí)施方式還包括不同種類(lèi)的粘性組分和非粘性組分的組合，諸如丙烯酸基有機(jī)膠、SU-8、酰亞胺、環(huán)氧基樹(shù)脂等的組合。在各個(gè)實(shí)施方式中，粘性組分70包括少于大約1%的無(wú)機(jī)材料，并且在一個(gè)實(shí)施方式包括大約0.1%到1%的無(wú)機(jī)材料。缺少無(wú)機(jī)成分改善了粘性組分的去除，而在等離子蝕刻之后不留下殘留物(在以下圖7中描述)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，粘性合成物70可以包括熱固性樹(shù)脂，所述熱固性樹(shù)脂可以通過(guò)在高溫下退火而固化?？商鎿Q地，在一些實(shí)施方式中，可以執(zhí)行低溫退火或低溫烘烤以使粘性合成物70固化，使得承載件80與粘性合成物70之間以及粘性合成物70與襯底10之間形成粘性結(jié)合。一些實(shí)施方式可以不要求任何額外的加熱并且可以在室溫下固化。然而，在各個(gè)實(shí)施方式中，粘性組分70選擇成使高溫過(guò)程最少化，因?yàn)樵谶@個(gè)處理階段，裝置區(qū)域Iio和金屬化層20已制造過(guò)了，并且因此高溫過(guò)程可能對(duì)這些層具有有
吾影響。如在圖4中隨后示出的，襯底10的底表面12暴露于減薄過(guò)程。減薄工具90減小襯底10的厚度，該減薄工具在一個(gè)實(shí)施方式中可以是研磨工具。在另一個(gè)實(shí)施方式中，減薄工具90可以利用諸如濕法蝕刻或等離子蝕刻的化學(xué)工藝來(lái)減薄襯底10。參照?qǐng)D5，減薄過(guò)程在抵達(dá)多個(gè)溝槽60的底表面之后停止。因而，在減薄之后，裝置區(qū)域110的下表面13與多個(gè)溝槽60內(nèi)的粘性組分70的表面一起暴露。背側(cè)金屬化層120形成在下表面13上。背側(cè)金屬化層120在一個(gè)實(shí)施方式中可以形成為包覆(未形成圖案的)金屬層。在另一個(gè)實(shí)施方式中，圖案化金屬層可以形成在背側(cè)金屬化層120內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，再分配線(xiàn)可以形成在背側(cè)金屬化層120內(nèi)。再分配線(xiàn)可以用作在背側(cè)上的互連，例如，耦接不同電路模塊(例如，芯片上系統(tǒng)的裝置)。圖6，包括圖6A和圖6B，示出了嵌入在粘性組分70的基質(zhì)中的多個(gè)芯片，其中圖6A示出了橫截面圖，而圖6B示出了頂視圖。在這個(gè)處理階段，芯片100懸浮在粘性組分70內(nèi)，因?yàn)橐r底10已通過(guò)減薄而去除(圖6B)。芯片100可以通過(guò)背側(cè)金屬化層120而沿著下表面13附接。參照?qǐng)D7，嵌入的芯片100放置在等離子體工具的等離子體室150內(nèi)，并且經(jīng)受等離子體處理。在各個(gè)實(shí)施方 式中，高密度等離子體用于去除粘性組分70。相應(yīng)地，等離子體工具是高密度等離子體蝕刻工具，例如，微波發(fā)生等離子體工具，或可替換地，感應(yīng)耦合等離子體工具。等離子體化學(xué)由來(lái)自入口 181和出口 182的穿過(guò)該室的氣體流控制。具有嵌入在粘性合成物70中的多個(gè)芯片100的晶片狀結(jié)構(gòu)放置在卡盤(pán)(chuck)上。可以通過(guò)對(duì)動(dòng)力輸入節(jié)點(diǎn)190提供從大約100W到大約2000W的能量來(lái)產(chǎn)生等離子體，并且在一個(gè)實(shí)施方式中該能量為大約850W。另外，在一些實(shí)施方式中，可以使用由微波等離子體發(fā)生單元產(chǎn)生的遠(yuǎn)程等離子體。在各個(gè)實(shí)施方式中，等離子體由四氟甲烷(CF4)和氧氣混合物形成。在包括CF4的蝕刻化學(xué)中，O2的增添導(dǎo)致更多氟原子團(tuán)(radical)的產(chǎn)生并且增大等離子體的反應(yīng)性。使用低密度工藝的傳統(tǒng)等離子體工藝顯著地蝕刻二氧化硅和氮化硅。此外，這個(gè)蝕刻全向地使覆層的任何上方的蝕刻加劇(exasperate )。本發(fā)明的實(shí)施方式通過(guò)使用具有改進(jìn)的選擇性的蝕刻化學(xué)而避免了氧化物層和氮化物層從芯片100上面的這種有害的去除。在各個(gè)實(shí)施方式中，相對(duì)于氧氣，CF4在等離子體中的相對(duì)量是很低的，這改進(jìn)了等離子體的選擇性。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,其中，在通過(guò)入口 181而供給到等離子體室150中的氣體中，CF4的量與氧氣的量的比例為大約1:10到1:100。在各個(gè)實(shí)施方式中，在粘性組分70與二氧化硅之間的蝕刻選擇性為大約1:0.05到大約1:0.1，在粘性組分70與氮化硅之間的蝕刻選擇性為大約1:0.05到大約1:0.1，并且在粘性組分70與硅之間的蝕刻選擇性為大約1:0.025到大約1:0.05。因此，該蝕刻過(guò)程在不去除芯片100的其他組分的情況下去除粘性組分70。此外，在各個(gè)實(shí)施方式中，由于大量的氟原子團(tuán)和室壓力，蝕刻是全向的。具有全向蝕刻過(guò)程避免在裝置區(qū)域Iio的側(cè)壁周?chē)纬烧承越M分70的間隔物。在等離子體工藝之后，裝置區(qū)域110的側(cè)壁使半導(dǎo)體材料暴露而不留下粘性組分70的顆粒/殘留物或間隔物，所述半導(dǎo)體材料可以隨后被氧化以形成本征氧化物。有利地，由于粘性組分70的揮發(fā)性質(zhì)，沒(méi)有顆?；驓埩粑锪舸?。在各個(gè)實(shí)施方式中，等離子體工藝有利地在少于一小時(shí)內(nèi)去除粘性組分70，例如，具有大約 ο μ m到大約50 μ m的厚度的粘性組分。圖8，包括圖8A和圖SB，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的在去除粘性組分70之后的芯片100，其中，圖8A示出了橫截面圖，而圖SB示出了頂視圖。背側(cè)金屬化層120可以切片或者可以充分減薄以便被機(jī)械壓力(例如彎折)破壞，從而形成多個(gè)半導(dǎo)體裝置。圖9至圖11示出了形成多個(gè)半導(dǎo)體裝置的一個(gè)可替換實(shí)施方式。在這個(gè)實(shí)施方式中，在形成多個(gè)溝槽60時(shí)處理流程遵循如參照?qǐng)D1至圖2所描述的先前實(shí)施方式。然而，隨后，參照?qǐng)D9，在這個(gè)實(shí)施方式中使用多于一種的粘合劑。首先，多個(gè)溝槽60填充以粘性組分70。在填充多個(gè)溝槽60之后，具有第二粘性組分170的粘性層形成在保護(hù)層30的頂表面上以及粘性組分70的頂表面上。例如，第二粘性組分170可以選擇成使得其易于通過(guò)濕法蝕刻工藝而去除，從而減少用于等離子體蝕刻工藝的時(shí)間?？商鎿Q地，第二粘性組分170可以選擇成在等離子體工藝中更快去除。例如，第二粘性組分170可以相比于粘性組分70更不稠密dense并且可以更快蝕刻。由于在填充溝槽60的材料與平坦的粘性層之間的不同要求，第二粘性組分170可以具有與粘性組分70不同的成分。例如，可以要求填充溝槽60的材料具有良好的潤(rùn)濕性從而提供機(jī)械穩(wěn)定性，而襯底10與承載件80之間的粘性層可能僅需提供粘結(jié)支撐。參照?qǐng)D10，背側(cè)金屬化層120如在先前的實(shí)施方式中那樣形成。然后，如在圖11中所示出的，第二粘性組分170在第一蝕刻步驟中去除。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一蝕刻步驟是濕法蝕刻過(guò)程。然后，芯片100放置在蝕刻室內(nèi)，并且粘性組分70以高密度等離子體蝕刻，如相對(duì)于圖7所描述的。隨后 的處理遵循先前的實(shí)施方式。圖12示出制造半導(dǎo)體裝置的方法的另一個(gè)實(shí)施方式。這個(gè)實(shí)施方式類(lèi)似于圖9至圖11的實(shí)施方式，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)施方式具有粘性組分70和第二粘性組分170。然而，這個(gè)實(shí)施方式進(jìn)一步包括位于粘性組分70與芯片100的側(cè)壁之間的第三粘性組分270。在一些實(shí)施方式中，第二粘性組分170可以省略，從而僅具有粘性組分70和第三粘性組分270。如在圖12中所示，第三粘性組分270形成為在多個(gè)溝槽60的側(cè)壁上方的內(nèi)襯，該內(nèi)襯形成芯片的側(cè)壁。在各個(gè)實(shí)施方式中，第三粘性組分270可以包括大約0.05 μ m到大約0.1 μ m的厚度。第三粘性組分270可以用于提高粘性，同時(shí)隨后改進(jìn)粘合劑去除的容易度。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，與粘性組分70相比，第三粘性組分270可以在諸如等離子體蝕刻的蝕刻工藝中更容易地多地去除。因此，接觸芯片100的側(cè)壁的粘合劑(第三粘性組分270)在不留下任何殘留的情況下去除。在一個(gè)或多個(gè)可替換實(shí)施方式中，粘性材料可以包括多個(gè)層。因而，在這個(gè)實(shí)施方式中，粘性材料的密度沿著深度減小，使得粘合劑的較深層蝕刻得比較上層快。此外，在另一個(gè)實(shí)例實(shí)施方式中，粘性組分70可以比第三粘性組分270更易于去除。這樣的實(shí)施方式可以用于降低等離子體蝕刻時(shí)間。當(dāng)?shù)谌承越M分270提供直接在芯片100的側(cè)壁上使用粘性組分70可能不能實(shí)現(xiàn)的必要的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時(shí)，這可能是有利的。因而，在這個(gè)實(shí)施方式中，粘性材料的密度沿著深度增大，使得粘合劑的較深層需要更長(zhǎng)時(shí)間蝕刻，而較上層去除得相對(duì)更快。盡管已參照示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，然而本說(shuō)明不旨在以限制性的意義理解。在參照本說(shuō)明時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，示例性實(shí)施方式、以及本發(fā)明的其他實(shí)施方式的各種修改和組合是顯而易見(jiàn)的。例如，圖1至圖8中示出的實(shí)施方式可以與圖9至圖11或圖12中示出的實(shí)施方式組合。因此，所附權(quán)利要求旨在包含任何這種修改或?qū)嵤┓绞?。盡管已詳細(xì)描述本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本文中，在不偏離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種改變、替換和變更。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本文所描述的多種特征、功能、工藝、和材料可以變化，同時(shí)保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，本申請(qǐng)的范圍不旨在局限于本說(shuō)明中所描述的工藝、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施方式。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)從本發(fā)明的公開(kāi)容易認(rèn)識(shí)到的一樣，根據(jù)本發(fā)明，可以利用執(zhí)行與本文中描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施方式基本相同的功能或?qū)崿F(xiàn)基本相同結(jié)果的現(xiàn)存的或以后待發(fā)展的工藝、機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法或步驟。相應(yīng)地，所附權(quán)利要求旨在將這樣的工藝、 機(jī)器、制造、物質(zhì)成分、裝置、方法、或步驟包含在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括: 從襯底的頂表面形成溝槽，所述襯底包括裝置區(qū)域，與相對(duì)的底表面相比，所述裝置區(qū)域更鄰近所述頂表面，所述溝槽圍繞所述裝置區(qū)域的側(cè)壁； 用粘合劑填充所述溝槽； 在所述襯底的所述頂表面上形成粘性層； 用所述粘性層附接承載件； 從所述底表面減薄所述襯底，以便使所述粘合劑的至少一部分以及所述裝置區(qū)域的背部表面暴露； 去除所述粘性層；以及 蝕刻所述粘合劑，以便使所述裝置區(qū)域的側(cè)壁暴露。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述蝕刻之后，所述裝置區(qū)域的所述側(cè)壁不具有來(lái)自所述粘合劑的殘留物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括，在去除所述粘性層之前以及在減薄所述襯底之后，在所述裝置區(qū)域的所述背部表面上形成背側(cè)金屬化層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑的粘性材料與所述粘性層的粘性材料相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述粘合劑和所述粘性層在一個(gè)連續(xù)過(guò)程中形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑的粘性材料與所述粘性層的粘性材料不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑的所述粘性材料包括丙烯酸基有機(jī)膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑的所述粘性材料包括環(huán)氧基負(fù)性光致抗蝕劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑的所述粘性材料包括少于大約1%的無(wú)機(jī)材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑的所述粘性材料包括酰亞胺。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述溝槽為至少I(mǎi)ym深，并且其中，蝕刻所述粘合劑包括使用高密度等離子體蝕刻所述粘合劑的至少I(mǎi) μ m。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述粘性層為至少I(mǎi)ym厚，并且其中，去除所述粘性層包括使用高密度等離子體，所述高密度等離子體使用CF4和氧氣而形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在形成所述高密度等離子體時(shí)，所述CF4的量與所述氧氣的量的比為大約1:10到大約1:100。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在填充所述溝槽之前用膠層對(duì)所述裝置區(qū)域的所述側(cè)壁加內(nèi)襯，所述膠層具有與所述粘性層不同的組分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述膠層中的粘性組分的百分比高于所述粘合劑中的粘性組分的百分比。
16.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括: 在粘合劑中嵌入多個(gè)芯片，其中，所述粘合劑覆蓋所述多個(gè)芯片中的每個(gè)芯片的頂表面和側(cè)壁； 使用CF4和氧氣形成高密度等離子體；以及 使用所述高密度等離子體去除所述粘合劑，從而使所述側(cè)壁和所述頂表面暴露。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在形成所述高密度等離子體時(shí)，所述CF4的量與所述氧氣的量的比為大約1:10到大約1:100。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述粘合劑的所述粘性材料包括環(huán)氧基負(fù)性光致抗蝕劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述粘合劑的所述粘性材料包括少于大約1%的無(wú)機(jī)材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，每個(gè)所述芯片的所述側(cè)壁均為至少I(mǎi)ym深，并且其中，去除所述粘合劑包括使用所述高密度等離子體蝕刻所述粘合劑的至少I(mǎi) μ m。
21.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括: 從襯底的頂表面形成溝槽，所述襯底包括裝置區(qū)域，與相對(duì)的底表面相比較，所述裝置區(qū)域更鄰近所述頂表面，所述溝槽圍繞所述裝置區(qū)域的側(cè)壁； 用粘合劑填充所述溝槽，所述粘合劑進(jìn)一步在所述襯底的所述頂表面上形成粘性層； 用所述粘性層附接承載件； 從所述底表面減薄所述襯底，以便使所述粘合劑的至少一部分和所述裝置區(qū)域的背部表面暴露； 使用CF4和氧氣來(lái)產(chǎn)生高密度等離子體；以及 使用所述高密度等離子體蝕刻所述溝槽中以及所述襯底的所述頂表面上的所述粘合齊U，以便使所述裝置區(qū)域的側(cè)壁暴露。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，在產(chǎn)生所述高密度等離子體時(shí)，所述CF4的量與所述氧氣的量的比為大約1:10至大約1:100。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，在所述蝕刻之后，所述裝置區(qū)域的所述側(cè)壁不具有來(lái)自所述粘合劑的殘留物。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，在填充所述溝槽之前用膠層對(duì)所述裝置區(qū)域的所述側(cè)壁加內(nèi)襯，所述膠層具有不同于所述粘性層的組分。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述膠層中的粘性組分的百分比高于所述粘合劑中的粘性組分的百分比。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式提供了制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括從襯底的頂表面形成溝槽，所述襯底具有裝置區(qū)域。與相對(duì)的底表面相比，裝置區(qū)域更鄰近頂表面。所述溝槽圍繞裝置區(qū)域的側(cè)壁。所述溝槽填充以粘合劑。粘性層形成在襯底的頂表面上。承載件用粘性層附接。從底表面減薄襯底以便使粘性層的至少一部分以及裝置區(qū)域的背部表面暴露。去除粘性層并且蝕刻粘合劑以便使裝置區(qū)與的側(cè)壁暴露。
文檔編號(hào)H01L21/683GK103219272SQ201310022099
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者曼弗雷德·恩格爾哈德特, 約阿希姆·希爾施勒, 米夏埃爾·勒斯納 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司