專利名稱：半導(dǎo)體管芯切單方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電子器件，更具體地說是涉及了形成半導(dǎo)體的方法。
背景技術(shù)：
在過去，半導(dǎo)體工業(yè)利用各種不同的方法和裝置來從半導(dǎo)體晶片切單 (singulate)個(gè)別半導(dǎo)體管芯(die)，從其上制造了管芯。典型地，一種被稱作劃片 (scribing)或者切塊的技術(shù)被用來使用金剛石切削輪或者晶片鋸(wafer saw)沿著在個(gè) 別管芯之間的、晶片上所形成的劃片柵格部分地或者完全地貫穿晶片進(jìn)行切削。為了顧及 切削工具的對齊和寬度，每個(gè)劃片柵格通常具有大的寬度，一般在大約一百五十(150)微 米左右，其消耗了半導(dǎo)體晶片中很大的一部分。另外，在整個(gè)半導(dǎo)體晶片上，為所有的劃片 柵格進(jìn)行劃片所需要的時(shí)間可能會超過一個(gè)小時(shí)。這一時(shí)間降低了制造領(lǐng)域中的產(chǎn)量和制 造能力。另一種切單個(gè)別半導(dǎo)體管芯的方法是，使用激光沿著劃片柵格貫穿晶片進(jìn)行切 肖|J。然而，激光劃片難以控制，并會因此導(dǎo)致不均勻的分離。激光劃片還需要昂貴的激光裝 置以及操作人員使用的保護(hù)裝置。而且，有報(bào)道稱激光劃片會降低管芯的強(qiáng)度，這是因?yàn)樵?切單期間，激光熔化了沿管芯邊緣的晶體結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，可取的是有一種能夠從半導(dǎo)體晶片切單管芯的方法，其可增加晶片上半 導(dǎo)體管芯的數(shù)量；提供更加均勻的切單；減少執(zhí)行切單的時(shí)間；并且具有更窄的劃片線。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的方法，包括提 供半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片具有半導(dǎo)體基底，并且還具有在所述半導(dǎo)體基底上形成的 多個(gè)半導(dǎo)體管芯，其中所述半導(dǎo)體管芯通過所述半導(dǎo)體晶片中的部分被相互分離，并且其 中所述半導(dǎo)體晶片中的所述部分在要形成切單線的位置上，所述半導(dǎo)體晶片具有頂面和底 面；在所述半導(dǎo)體晶片的所述部分中形成溝槽，其中所述溝槽圍繞所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯中 每一個(gè)的周界，包括在所述溝槽的側(cè)壁上形成電介質(zhì)層，和在所述溝槽內(nèi)形成且毗連在所 述側(cè)壁上的所述電介質(zhì)層的填充材料；形成覆蓋所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的部分的電介質(zhì)層； 蝕刻貫穿覆蓋所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的部分的所述電介質(zhì)層的第一開口，并且蝕刻任何位于 下面的層以至少暴露所述溝槽的填充材料；以及蝕刻第二開口，所述第二開口貫穿所述填 充材料，并且貫穿位于所述填充材料下面的所述半導(dǎo)體基底的任何部分，使得所述第二開 口從所述半導(dǎo)體晶片的頂面延伸，完全貫穿所述半導(dǎo)體基底，其中所述第二開口的蝕刻是 穿過所述第一開口執(zhí)行的。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的方法，包括 提供具有半導(dǎo)體基底的半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體基底具有第一厚度、頂面、底面、以及多個(gè) 半導(dǎo)體管芯，所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯在所述半導(dǎo)體基底上形成，并且通過在要形成切單線處 的所述半導(dǎo)體晶片的部分被相互分離；形成覆蓋所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的切單掩模層；在要形成所述切單線處形成貫穿所述切單掩模層的開口 ；形成貫穿位于所述切單掩模層中的開 口下面的層的第一開口，并且暴露所述半導(dǎo)體基底的表面的一部分；以及使用所述切單掩 模層中 的開口作為掩模，同時(shí)進(jìn)行蝕刻以從所述半導(dǎo)體基底的表面的暴露部分延伸所述第 一開口完全貫穿所述半導(dǎo)體晶片，其中所述蝕刻對硅蝕刻比對所述切單掩模層蝕刻要快。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的方法，包括 提供半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片具有半導(dǎo)體基底，并且還具有多個(gè)半導(dǎo)體管芯，所述多個(gè) 半導(dǎo)體管芯在所述半導(dǎo)體基底上形成并且通過所述半導(dǎo)體晶片中要形成切單線的位置上 的部分被相互分離；以及蝕刻貫穿所述半導(dǎo)體基底的所述部分的切單線開口，其中從所述 半導(dǎo)體基底的第一表面形成所述切單線開口，由此產(chǎn)生在所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯之間的間 隔，所述蝕刻形成所述半導(dǎo)體管芯的側(cè)壁，其中所述半導(dǎo)體管芯的頂面具有大于所述半導(dǎo) 體管芯的底面的寬度。


圖1根據(jù)本發(fā)明示出一個(gè)半導(dǎo)體晶片的實(shí)施方式的簡化平面圖；圖2根據(jù)本發(fā)明示出一個(gè)實(shí)施方式的放大橫截面視圖，其為在從晶片切單管芯的 過程中一個(gè)階段上的圖1中半導(dǎo)體晶片的一部分；圖3根據(jù)本發(fā)明示出從圖1的晶片中切單管芯的過程中一個(gè)隨后狀態(tài)；圖4根據(jù)本發(fā)明示出從圖1的晶片中切單管芯的過程中另一個(gè)隨后階段；圖5示出半導(dǎo)體管芯的放大橫截面部分，所述半導(dǎo)體管芯形成在圖1-4的晶片上， 并且是圖1-4的描述中所說明的管芯的可供選擇的實(shí)施方式；圖6根據(jù)本發(fā)明示出切單圖5中的管芯的過程中一個(gè)隨后階段；圖7根據(jù)本發(fā)明示出切單圖6中的管芯的過程中另一個(gè)隨后階段；圖8-圖10根據(jù)本發(fā)明示出從圖1的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)方法的示例 實(shí)施方式中的步驟；圖11-圖14根據(jù)本發(fā)明示出從圖1中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)方法的 示例實(shí)施方式中的步驟；圖15根據(jù)本發(fā)明示出從圖14中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)方法的示例實(shí) 施方式；圖16-圖20根據(jù)本發(fā)明示出從圖1中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)方法的 示例實(shí)施方式中的步驟；圖21根據(jù)本發(fā)明示出從圖1中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)方法的示例實(shí) 施方式中的另一個(gè)階段；圖22示出另一個(gè)切單方法；圖23根據(jù)本發(fā)明示出從圖1中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)方法的示例實(shí) 施方式中的一個(gè)階段，該實(shí)施方式為圖16-圖20中方法的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方式；圖24-圖28根據(jù)本發(fā)明示出從圖1中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)方法的 示例實(shí)施方式中的不同階段的橫截面視圖；圖29-圖31根據(jù)本發(fā)明示出從圖1中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的方法的例子的 另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方式中的不同階段的橫截面視圖；以及
圖32-圖33根據(jù)本發(fā)明示出從圖1中的半導(dǎo)體晶片中切單管芯的另一個(gè)可供選 擇的方法的示例實(shí)施方式的不同階段的橫截面視圖。為了容易和清楚地說明，在圖中的元件不必是成比例的，并且在不同圖中相同的 參考標(biāo)記指示相同的元件。另外，出于易于描述的目的省略了公知步驟和元件的描述和細(xì) 節(jié)。為了使附圖清楚，將設(shè)備結(jié)構(gòu)中的摻雜區(qū)域示出為一般具有直線的邊緣和角度精確的 棱角。然而，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員要理解的是，由于摻雜物的擴(kuò)散和活化，摻雜區(qū)域的邊緣 可能一般不是直線的，并且其棱角可能沒有精確角度。將由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員領(lǐng)會到的 是，使用單詞“近似地”或“實(shí)質(zhì)上”意味著，預(yù)計(jì)有參數(shù)的元件值非常接近一設(shè)定值或設(shè)定 位置。然而，正如在本領(lǐng)域中公知的一樣，總是會有輕微的差異，其阻止所述值或位置不會 嚴(yán)格地與設(shè)定值相同。在本領(lǐng)域中，相對于和描述一樣的理想目標(biāo)，可接受多達(dá)至少百分之 十(10% )(以及關(guān)于半導(dǎo)體摻雜濃度多達(dá)半分之 二十(20% ))的差異作為合理差異。
具體實(shí)施例方式圖1是圖解說明了半導(dǎo)體晶片10的簡化平面視圖，所述半導(dǎo)體晶片10具有多個(gè) 半導(dǎo)體管芯，諸如管芯12、14、和16，其形成在該半導(dǎo)體晶片10上。管芯12、14、和16在晶 片10上相互間隔開，這在間隔中形成切單線，諸如切單線13和15。正如本領(lǐng)域中所公知的 一樣，多個(gè)半導(dǎo)體管芯中的全部一般在所有側(cè)面上都相互分離，這通過按區(qū)域形成切單線， 諸如線13和15。圖2示出沿截線2-2取得的、圖1中晶片10的放大的橫截面部分。出于使附圖及 其描述清楚的目的，所示截線2-2僅橫截管芯12和管芯14和16的一些部分。管芯12、14、 和16可以是任何類型的半導(dǎo)體管芯，其包括二極管、縱向晶體管、橫向晶體管、或者包括各 種不同類型半導(dǎo)體器件的集成電路。半導(dǎo)體管芯12、14、和16 —般包括半導(dǎo)體基底18，其 可具有形成在基底18內(nèi)的摻雜區(qū)域，以便形成半導(dǎo)體管芯的主動(dòng)部分和被動(dòng)部分。在圖2 中示出的橫截面部分沿每個(gè)管芯12、14、和16的接觸墊24取得。接觸墊24 —般是金屬的， 其形成在半導(dǎo)體管芯上，以便提供在半導(dǎo)體管芯與半導(dǎo)體管芯外部元件之間的電接觸。例 如，接觸墊24可被形成以接收可被隨后連接到墊24上的焊線，或者可被形成以接收可被隨 后連接到墊24上的焊球或者其他類型的互連結(jié)構(gòu)。基底18包括塊基底19，其具有形成在 塊基底19表面上的外延層20。一部分外延層20可被摻雜，以形成摻雜區(qū)域21，該區(qū)域則 被用來形成半導(dǎo)體管芯12、14、或16的主動(dòng)部分和被動(dòng)部分。層20和/或區(qū)域21可在一 些實(shí)施方式中被省略，或者可處于管芯12、14、或16的其他區(qū)域中。典型地，電介質(zhì)23在基 底18的頂面上形成，以便將墊24從個(gè)別半導(dǎo)體管芯的其他部分隔離，并且將每個(gè)墊24從 相鄰半導(dǎo)體管芯絕緣。電介質(zhì)23通常為在基底18的表面上形成的二氧化硅薄層。接觸墊 24 一般是金屬的，其中接觸墊24的一部分與基底18電接觸，并且其另一部分在電介質(zhì)23 的一部分上形成。在形成了包括金屬接觸和相關(guān)中間層電介質(zhì)(未顯示)的管芯12、14、和 16之后，典型地，在全部多個(gè)半導(dǎo)體管芯上形成電介質(zhì)26，以作用為關(guān)于晶片10，以及關(guān)于 每個(gè)個(gè)別半導(dǎo)體管芯12、14、和16的鈍化層。電介質(zhì)26通常在晶片10的整個(gè)表面上形成， 諸如通過毯覆性電介質(zhì)沉淀的方式，并且在一些實(shí)施方式中可在接觸墊24下面形成。電介 質(zhì)26的厚度一般大于電介質(zhì)23的厚度。圖3示出在從晶片10切單管芯12、14、和16的過程中一個(gè)隨后階段上，圖2中晶片10的橫截面部分。在形成電介質(zhì)26的鈍化層之后，由虛線示出的掩模32可被應(yīng)用到基 底18的表面，并且被圖案化以形成開口，該開口暴露了覆蓋在每個(gè)墊24以及覆蓋在晶片10 的一些部分上的電介質(zhì)26的一些部分，所述晶片10的一些部分上形成了切單線，諸如切單 線13和15。之后，穿過掩模32中的開口蝕刻電介質(zhì)26和23以暴露在其下面的墊24和基 底18的表面。在形成切單線諸如線13和15的區(qū)域中形成貫穿電介質(zhì)26和23的開口，其 作用為切單開口 28和29。穿過覆蓋在墊24上的電介質(zhì)26形成的開口作用為接觸開口。 優(yōu)選地使用選擇性地蝕刻電介質(zhì)比蝕刻金屬要快的工藝來執(zhí)行蝕刻過程。所述蝕刻過程蝕 刻電介質(zhì)一般比其蝕刻金屬至少快十(10)倍。用于基底18的材料優(yōu)選為硅，而用于電介 質(zhì)26的材料優(yōu)選為二氧化硅或氮化硅。電介質(zhì)26的材料還可以是其他電介質(zhì)材料，其能 夠被蝕刻但同時(shí)不會蝕刻墊24的材料，諸如聚酰亞胺。墊24的金屬作用為蝕刻停止層，其 防止墊24的暴露部分因蝕刻而被移除。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用氟基的各向異性的反應(yīng) 離子蝕刻過程。 在形成了貫穿電介質(zhì)26的開口之后，掩模32被移除，并且使基底18變薄以從基 底18的底面17移除材料，并且減小基底18的厚度。一般來說，將基底18變薄至不大于大 約一百到二百(100到200)微米的厚度。對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言，這種變薄程序是公 知的。在使晶片10變薄之后，包括了基底18的底面17的晶片10的底面可用金屬層27來 金屬化。在一些實(shí)施方式中，可省略這種金屬化步驟。隨后，晶片10通常被連接到輸送帶 或者承載帶30上，其有助于在切單了多個(gè)管芯之后支撐所述多個(gè)管芯。對本領(lǐng)域中的技術(shù) 人員而言，這種承載帶是公知的。圖4示出在從晶片10中切單半導(dǎo)體管芯12、14、和16的過程中一個(gè)隨后階段上 的晶片10。穿過在電介質(zhì)26中形成的切單開口 28和29蝕刻基底18。該蝕刻過程使切單 開口 28和29從基底18頂面開始延伸，并完全貫穿基底18。該蝕刻過程通常使用化學(xué)作 用來執(zhí)行，所述化學(xué)作用以遠(yuǎn)高于蝕刻電介質(zhì)或金屬的速率來選擇性地蝕刻硅。該蝕刻過 程蝕刻硅一般比其蝕刻電介質(zhì)或金屬至少快五十(50)倍，且優(yōu)選為快一百(100)倍。典型 地，使用各向同性和各向異性的蝕刻條件的組合的深反應(yīng)離子蝕刻系統(tǒng)被用來蝕刻從基底 18的頂面開始完全貫穿基底18的底面的開口 28和29。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用一種通 常被稱為Bosch過程的過程，以便各向異性地蝕刻貫穿基底18的切單開口 28和29。在一 個(gè)示例中，晶片10在Alcatel深反應(yīng)離子蝕刻系統(tǒng)中使用Bosch過程進(jìn)行蝕刻。切單開口 28和29的寬度一般為五到十(5-10)微米。這樣一個(gè)寬度足以確保能 夠形成完全貫穿基底18的開口 28和29，并且該寬度還要足夠窄，以便能夠在短時(shí)間間隔內(nèi) 形成開口。典型地，能夠在近十五到三十(15到30)分鐘的時(shí)間間隔內(nèi)形成貫穿基底18的 開口 28和29。因?yàn)榫?0的所有切單線是同時(shí)形成的，所以能夠在近十五到三十(15到 30)分鐘的相同時(shí)間間隔內(nèi)形成跨越晶片10的所有切單線。之后，晶片10由承載帶30支 撐，同時(shí)該晶片10被帶到一個(gè)選擇和放置裝置35上，利用該裝置可從晶片10移除每個(gè)個(gè) 別的管芯。典型地，裝置35具有基座或其他工具，其朝上推動(dòng)每個(gè)被切單的管芯，諸如管芯 12，以便將其從承載帶30釋放，并一直上升到達(dá)真空撿拾器(未顯示)，其將該切單的管芯 移除。在選擇和放置過程期間，位于開口 28和29下面的薄金屬底層27的一部分?jǐn)嗔眩?被留在帶30上。圖5示出半導(dǎo)體管芯42、44、和46的放大橫截面部分，所述半導(dǎo)體管芯在晶片10上 形成并且是圖1-4的描述中所說明的管芯12、14、和16的可供選擇的實(shí)施方式。在基底 18的頂面上形成電介質(zhì)23之后并且在形成墊24之前的制造狀態(tài)上(圖1)示出管芯42、 44、和46。除了管芯42、44、和46每個(gè)都具有各自的隔離溝槽50、54、和58之外，這些管芯 42、44、和46類似于管芯12、14、和16，所述隔離溝槽圍繞管芯并且將其從相鄰的管芯隔離。 溝槽50、54、和58 —般是靠近每個(gè)管芯的外側(cè)邊緣形成的。溝槽50、54、和58被形成從基 底18的頂面以第一距離延伸進(jìn)入塊基底19。每個(gè)溝槽50、54、和58 —般被形成為進(jìn)入基 底19的開口，該開口具有在開口側(cè)壁上形成的電介質(zhì)，并且一般用電介質(zhì)或其他材料，諸 如硅或多晶硅來填充。例如，溝槽50可包括在溝槽開口側(cè)壁上的二氧化硅電介質(zhì)51，并可 用多晶硅52填充。相類似地，溝槽54和58各自包括在溝槽開口側(cè)壁上的二氧化硅電介質(zhì) 55和59，并可用多晶硅56和60填充。切單線43在溝槽50與54之間形成，并且切單線45 在溝槽50與58之間形成。溝槽50和54鄰近切單線43形成，并且溝槽50和58鄰近切單 線45形成。對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言，形成溝槽50、54、和58的方法是公知的。應(yīng)當(dāng) 注意的是，溝槽50和54僅用作說明目的，并且能夠是任何數(shù)量的、各種形狀、大小的隔離槽 區(qū)(tub)或溝槽，或其組合。圖6根據(jù)本發(fā)明示出從晶片10切單半導(dǎo)體管芯42、44、和46的過程中一個(gè)隨后階 段上的晶片10。在形成溝槽50、54、和58之后，形成管芯42、44、和46的其他部分，包括形 成接觸墊24，以及形成覆蓋管芯42、44、和46的電介質(zhì)26。電介質(zhì)26 —般還覆蓋晶片10 的其他部分，其中包括要形成切單線43和45的基底18的部分。之后，應(yīng)用并圖案化掩模 32以暴露位于下面的、要形成切單線和接觸開口處的電介質(zhì)26。穿過掩模32中的開口蝕 刻電介質(zhì)26，以暴露在下面的墊24和基底18的表面。被形成貫穿要形成切單線(諸如線 43和45)的區(qū)域中的電介質(zhì)26的開口作用為切單開口 47和48。用來形成貫穿電介質(zhì)23 和26的開口 47和48的蝕刻過程與用來形成電介質(zhì)23和26中的開口 28和29 (圖3)的 過程大致相同。優(yōu)選地形成開口 47和48，使得在相應(yīng)溝槽50、54、和58的側(cè)壁上的電介質(zhì) 51、55、和59不位于開口 47和48的下面，使得這些電介質(zhì)在隨后形成切單線43和45的操 作中不會被影響。在形成貫穿電介質(zhì)26的開口 47和48之后，掩模32被移除，并且基底18被變薄， 以及用金屬層27金屬化，正如此前在圖3的描述中所說明的一樣。在一些實(shí)施方式中，這 種金屬化的步驟可被省略。而在金屬化之后，晶片10通常被連接到承載帶30。圖7示出晶片10中切單半導(dǎo)體管芯42、44、和46的過程中一個(gè)隨后階段上的晶 片10。穿過在電介質(zhì)26中形成的切單開口 47和48蝕刻基底18。該蝕刻過程使切單開口 47和48延伸，即從基底18的頂面開始完全貫穿基底18。開口 47和48通常離電介質(zhì)51、 55、和59至少0. 5微米。蝕刻過程通常是各向同性的蝕刻，其以遠(yuǎn)高于蝕刻電介質(zhì)或金屬 的速率選擇性地蝕刻硅，該速率一般比蝕刻電介質(zhì)或金屬的速率至少要快五十(50)倍，而 優(yōu)選為快一百(100)倍。因?yàn)闇喜蹅?cè)壁上的電介質(zhì)保護(hù)基底18的硅，所以能夠使用各向同 性的蝕刻。與使用Bosch過程或有限使用Bosch過程所獲得的蝕刻量相比，所述各向同性 的蝕刻的蝕刻量要高得多。然而，該各向同性的蝕刻典型地從下部切削位于溝槽50、54、和 58下面的基底19的一些部分。典型地，使用氟化學(xué)作用的下游蝕刻被用來從基底18的頂 面開始完全貫穿基底18的底面蝕刻開口 28和29，并且暴露位于開口 28和29下面的層27 的一部分。在一個(gè)示例中，以使用了完全各向同性蝕刻的深反應(yīng)離子蝕刻系統(tǒng)來蝕刻晶片10，所述深反應(yīng)離子蝕刻系統(tǒng)可向各個(gè)不同的制造商購買，其中所包括一種系統(tǒng)FL 33716 可向位于 10050 16thStreet North St. Petersburg 的 Plasma Therm，LLC 購買。在另一些 實(shí)施方式中，各向同性的蝕刻可被用于大多數(shù)的蝕刻，而各向異性的蝕刻則可用于蝕刻的 另一個(gè)部分(Bosch過程)。例如，可使用 向同性的蝕刻，直到開口 28和29的延伸深度大 體上與溝槽50、54、和58深度相同為止，并且之后可使用各向異性的蝕刻以防止從下部切 削溝槽50、54、和58。切單開口 47和48的寬度一般大約和開口 28和29的寬度相同。可用類似于移除 管芯12、14、和16的方式，從帶30移除管芯42、44、和46。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以用第一距離將溝槽50和58間隔開，所述距離足以允許 標(biāo)準(zhǔn)的劃片工具或晶片鋸延伸貫穿開口 48。因此，位于開口 48下面的層27的部分可通過 劃片工具或晶片鋸割斷；或者為了使開口 47和48以下的晶片10斷裂通過在滾筒上彎曲而 沿開口 47和48進(jìn)行分離；或者用其他技術(shù)諸如激光劃片，等等進(jìn)行移除。溝槽50和54可 具有相類似的間隔，其有助于以相類似的方式割斷位于下面的層27的部分。對于使用劃片 工具對層27進(jìn)行劃片的方法而言，層27可沿劃片工具的路徑斷裂以完成分離。之后，可通 過標(biāo)準(zhǔn)的選擇和放置技術(shù)從帶30移除管芯42、44、和46。這些方法有助于分離和切單管芯 42、44、和 46?？晒┻x擇地，當(dāng)開口 47和48的深度達(dá)到溝槽50、54、和58的底部或者剛好經(jīng)過溝 槽的底部時(shí)，可終止各向同性的蝕刻。之后，基底19的暴露部分可用劃片工具劃片，或者用 晶片鋸鋸切，以便完成管芯的分離或者用其他技術(shù)諸如激光切削，等等將管芯移除。鋸切技 術(shù)可被延長以貫穿金屬層27進(jìn)行鋸切。當(dāng)基底19的材料沿著由劃片工具形成的路徑斷裂 時(shí)，劃片技術(shù)將使層27斷裂。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，使用溝槽50、54、和58來切單管芯會產(chǎn)生具 有光滑側(cè)壁的管芯42、44、和46，其通過溝槽的電介質(zhì)側(cè)壁與管芯的外部元件絕緣。所述電 介質(zhì)形成管芯側(cè)壁上的電介質(zhì)材料。由溝槽電介質(zhì)所提供的絕緣能夠降低管芯和外部元件 之間的漏電流。該結(jié)構(gòu)還能夠提高管芯的擊穿電壓。相比于激光管芯切單方法，使用溝槽 50、54、和58還能夠提高管芯的強(qiáng)度。再次參考用來使開口 47和48延伸進(jìn)入基底19的蝕刻技術(shù)，本領(lǐng)域中的技術(shù)人 員將領(lǐng)會到的是，各向同性的蝕刻的蝕刻速度比各向異性的蝕刻快，因此，使用各向同性蝕 刻以快速移除開口的材料，直到開口 47和48的延伸深度與溝槽50、54、和58 —樣深為止。 隨后，使用各向異性的蝕刻防止從下部切削溝槽50、54、和58。因此，緊接使用各向同性的 蝕刻之后的各向異性的蝕刻提供了高的產(chǎn)量和好的橫向控制，甚至是對于比溝槽50、54、和 58深的開口 47和48的部分也是如此。圖8示出切單在半導(dǎo)體晶片10上形成的半導(dǎo)體管芯71、72、和73的另一個(gè)可供選 擇的方法的示例實(shí)施方式中的一個(gè)階段。圖8在基底18的頂面上形成電介質(zhì)23之后和在 形成墊24之前的制造狀態(tài)上(圖2)示出管芯71-73的放大橫截面部分。除了管芯71-73 具有圍繞晶片10上的每個(gè)管芯的單個(gè)隔離溝槽79之外，這些管芯71-73類似于管芯42、 44、和 46。正如將在下文中看到的一樣，一個(gè)從晶片10切單半導(dǎo)體管芯的方法的例子包括 提供半導(dǎo)體晶片，諸如晶片10，其具有半導(dǎo)體基底，例如基底18，并且還具有在半導(dǎo)體基底上形成的多個(gè)半導(dǎo)體管芯，其中半導(dǎo)體管芯通過半導(dǎo)體晶片的一些部分被相互分離，并且 其中所述半導(dǎo)體晶片的一些部分在要形成切單線，諸如線13和15的位置上；在所述半導(dǎo)體 晶片的一些部分上形成溝槽諸如溝槽79，其中所述溝槽圍繞多個(gè)半導(dǎo)體管芯中每一個(gè)的周 界，包括在溝槽側(cè)壁上形成電介質(zhì)層，和在溝槽內(nèi)形成填充材料，并且填充材料毗連側(cè)壁上 的電介質(zhì)層；形成覆蓋多個(gè)半導(dǎo)體管芯一些部分的鈍化層，諸如層26 ；蝕刻貫穿鈍化層以 及任何位于下面的層的第一開口，例如開口 82，以便至少暴露溝槽的填充材料；并且蝕刻 第二開口諸 如開口 81，其貫穿填充材料并且貫穿位于填充材料下面的半導(dǎo)體基底中任何部 分，使得第二開口從半導(dǎo)體晶片的表面開始延伸完全貫穿半導(dǎo)體基底，其中第二開口的蝕 刻是穿過第一開口執(zhí)行的。所述方法的另一個(gè)實(shí)施方式還包括形成溝槽開口，其從半導(dǎo)體基底表面開始以第 一距離延伸進(jìn)入半導(dǎo)體基底，其中半導(dǎo)體基底的第一部分位于溝槽開口下面，并且其中所 述溝槽開口具有側(cè)壁和底部；在溝槽開口側(cè)壁上以及溝槽開口底部上形成電介質(zhì)層，并且 在側(cè)壁之間留出溝槽開口中一部分作為未使用空間；移除溝槽開口底部上的電介質(zhì)；并且 毗連在溝槽側(cè)壁上的電介質(zhì)層用填充材料來填充溝槽開口的未使用空間。除了溝槽79延伸圍繞管芯71-73中每一個(gè)的周界，以及在晶片10上形成的任何 其他管芯的周界之外，溝槽79的形成類似于溝槽50、54、或58中的任一個(gè)，其在圖5_7的 描述中已說明過了。形成溝槽79以包括電介質(zhì)襯墊80，諸如二氧化硅，其在溝槽79的側(cè) 壁和底部上。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，移除電介質(zhì)襯墊80的底部，使得溝槽79的底部打開， 正如以虛線84示出的一樣。移除襯墊80底部的一個(gè)實(shí)例方法包括應(yīng)用具有暴露了溝槽 79的開口的掩模85，以及實(shí)施各向異性的蝕刻，諸如墊塊蝕刻(spacer etch)，該蝕刻貫穿 襯墊80的底部。可選擇性地蝕刻硅上的電介質(zhì)，以便防止破壞位于溝槽79下面的基底18 部分。一般來說，在移除襯墊80的底部之后移除掩模85。在移除溝槽79的底部之后，用填 充材料81填充溝槽79的剩余開口。填充材料81 —般是硅基材料，諸如多晶硅，以便促進(jìn) 隨后過程步驟，正如此后將看到的一樣。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會的是，管芯71-73中的任何一個(gè)還可具有在管芯內(nèi)部 的其他溝槽，諸如溝槽78，并且形成這些溝槽時(shí)可使用的過程操作與形成溝槽79時(shí)所使用 的相類似。依賴于將要提供的功能，溝槽78可保持底部氧化物，或者使底部氧化物被移除。 例如，可用摻雜的多晶硅填充溝槽78，并且提供諸如到金屬層27 (未顯示在圖8中)或者到 基底18底部或背面上的另一個(gè)觸點(diǎn)的低阻抗基底觸點(diǎn)或背面觸點(diǎn)。然而，溝槽78的優(yōu)選 實(shí)施方式不具有被移除的底部，并且溝槽78優(yōu)選在管芯內(nèi)部且不圍繞管芯的外側(cè)周界。因 此，溝槽79可與溝槽78，或其他相類似溝槽同時(shí)形成，由此降低制造成本。正如本領(lǐng)域中的 技術(shù)人員可理解的一樣，管芯71-73可具有在基底18上或者其以內(nèi)形成的各種不同的主動(dòng) 或被動(dòng)元件。溝槽79在切單線76和77內(nèi)形成，并且優(yōu)選是在這些切單線的中部，使得溝槽79 的中部近似為切單線的中部。正如此后將看到的一樣，將近似穿過溝槽79中部發(fā)生切單。圖9示出從晶片10中切單半導(dǎo)體管芯71-73的示例方法中一個(gè)隨后階段上的晶 片10。在形成溝槽79之后，形成管芯71-73的其他部分，包括形成接觸墊24和形成覆蓋 管芯71-73的電介質(zhì)26。電介質(zhì)26 —般還覆蓋晶片10的其他部分，其包括要形成切單線 77和76的基底18的部分。之后，應(yīng)用并圖案化掩模87以暴露位于下面的、要形成切單線76和77，以及接觸開口處的電介質(zhì)26。掩模87類似于圖3中示出的掩模32 ；然而，掩模87 的位置通常稍有不同。掩模87中要形成切單線76和77的開口也在溝槽79以上。穿過掩 模87中的開口蝕刻電介質(zhì)26以暴露位于下面的溝槽79內(nèi)的填充材料81。典型地，所述 蝕刻還暴露位于下面的墊24。被形成貫穿要形成切單線，諸如線76和77的區(qū)域中的電介 質(zhì)26的開口作用為切單開口 82和83。用來穿過電介質(zhì)26形成開口 82和83的蝕刻過程 與用來在電介質(zhì)23和26中形成開口 28和29(圖3)的過程大體相同。典型地形成開口 82 和83，使得相應(yīng)溝槽79側(cè)壁上的電介質(zhì)襯墊80位于開口 82和83的下面，然而，只要暴露 了材料81，就不必再暴露電介質(zhì)襯墊80 了。典型地，因?yàn)槭菣M截面視圖，所以盡管開口 82 和83是圍繞管芯71-73的單個(gè)開口的兩部分，但仍被示出為兩個(gè)開口。在形成貫穿電介質(zhì)26的開口 82和83之后，掩模87被移除，正如通過虛線所示出 的一樣，并且基底18被變薄，正如虛線86所示出的一樣。所述變薄移除位于溝槽79下面 的基底18中的大部分?；?8 —般不會被一直向上變薄至溝槽79的底部，這是因?yàn)殡娊?質(zhì)襯墊80的電介質(zhì)材料可能破壞用來變薄晶片10的工具，或者可能導(dǎo)致刮花晶片10。優(yōu) 選地，基底18被變薄，直到溝槽79距基底18的底部大約二到五(2-5)微米為止。在一些 實(shí)施方式中，基底18可被變薄，直到暴露溝槽79的底部為止。之后，基底18的底面用金屬 層27金屬化，正如此前在圖3的描述中所說明的一樣。在一些實(shí)施方式中可省略這種金屬 化步驟。隨后，晶片10通常被連接到共用承載基底或者共用載體，諸如承載帶30。

圖10示出從晶片10中切單管芯71-73的方法的實(shí)施方式的例子中一個(gè)隨后階段 上的晶片10。形成貫穿填充材料81的第二開口以形成貫穿基底18的切單線76和77。與 圖4的描述中所說明的蝕刻相類似，優(yōu)選地，使用電介質(zhì)26作為掩模穿過切單開口 82和83 蝕刻基底18。蝕刻過程形成貫穿材料81的開口。典型地，蝕刻基本上移除所有的材料81， 以延伸切單線76和77，其從基底18的頂面開始完全貫穿溝槽79的填充材料81。蝕刻過 程通常是各向同性的蝕刻，其以遠(yuǎn)高于蝕刻電介質(zhì)或金屬的速率選擇性地蝕刻硅，該速率 一般比蝕刻電介質(zhì)或金屬的速率至少要快五十(50)倍，而優(yōu)選為快一百(100)倍。因?yàn)閷?電介質(zhì)上的硅而言，所述蝕刻步驟是選擇性的，因此，填充材料81被移除，而不會蝕刻溝槽 79側(cè)壁上的電介質(zhì)襯墊80。因此，溝槽79側(cè)壁上的電介質(zhì)襯墊80保護(hù)基底18的硅不受 各向同性的蝕刻。與使用Bosch過程或有限使用Bosch過程所獲得的蝕刻量相比，所述各 向同性的蝕刻的蝕刻量要高得多。該各向同性的蝕刻過程蝕刻貫穿填充材料81和位于溝 槽79下面的基底18的任何部分。因此，各向同性的蝕刻快速蝕刻貫穿溝槽79和任何位于 其下面的基底18的部分，由此切單管芯71-73?？焖俚奈g刻改善了產(chǎn)量并降低了制造成本。 本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，填充材料81中的硅基材料還降低了電介質(zhì)襯墊80和 基底19的材料上的應(yīng)力。沿貫穿溝槽79的切單線76和77切單管芯71-73導(dǎo)致切單線僅占用了半導(dǎo)體晶片 上很小的空間。例如，包括填充材料81的溝槽79的寬度典型為僅大約三(3)微米寬。因 此，切單線76和77可僅為大約三微米寬，而不是在其他管芯切單方法，諸如劃片或晶片鋸 方法中的一百微米寬。對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言很明顯的是，可省略使晶片10變薄的 步驟，并且可繼續(xù)對材料81的蝕刻直到開口 82和83延伸貫穿晶片10為止。正如圖4的描述中所說明的一樣，選擇和放置工具可用來使位于開口 82和83下 面的金屬層27的任何部分?jǐn)嗔?，以便完成管?1-73的切單。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，還可使用其它方法來割斷切單線76和77內(nèi)的金屬層27。例如，可在應(yīng)用帶30之 前，可沿著層27的底側(cè)對金屬層27進(jìn)行劃片，因此當(dāng)執(zhí)行選擇和放置動(dòng)作時(shí)，將沿著這條 線割斷層27?？晒┻x擇地，可在應(yīng)用帶30之前，從層27的背面蝕刻位于切單線76和77下 面的層27的部分。所述層27的蝕刻切單層27。割斷層27的另一種方法是向位于晶片10 下面的帶30的部分上吹送空氣射流?？諝鈱?dǎo)致帶30向上伸展并割斷層27，即在位于切 單線76和77下面的層27的部分中割斷。另外，可將一未被顯示出的第二承載帶放到晶片 10的正面。然后，可將帶30移除。移除帶30的步驟將割斷層27，即在位于切單線76和77 下面的層27的部分中割斷。這些割斷層27的可供選擇的方法中的任何一個(gè)可用于此處所 描述的切單方法中的任何一個(gè)。圖11示出已在圖1和 2-4的描述中說明過了的切單半導(dǎo)體管芯12、14、和16的另 一個(gè)可供選擇的方法的示例實(shí)施方式中的一個(gè)階段。正如以下將要看到的一樣，從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的一種方法的例子包 括提供具有半導(dǎo)體基底的半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體基底具有第一厚度、頂面、底面、以及多 個(gè)半導(dǎo)體管芯，所述半導(dǎo)體管芯在半導(dǎo)體基底上形成，并且通過在要形成切單線處的半導(dǎo) 體晶片的部分相互分離開；形成覆蓋多個(gè)半導(dǎo)體管芯的切單掩模層，諸如A1N93 ；形成貫穿 切單掩模層的開口 ；形成貫穿位于下面的層的開口并暴露半導(dǎo)體基底表面中一部分；以及 使用切單掩模層中的開口作為掩模，同時(shí)蝕刻第一開口使其從半導(dǎo)體基底表面的暴露部分 延伸，并完全貫穿半導(dǎo)體晶片。所述方法的另一個(gè)實(shí)施方式還包括先于使用切單掩模層中的開口作為掩模的步 驟，將半導(dǎo)體晶片連接到承載帶；并且還包括使用選擇和放置裝置以分離承載帶，并且從多 個(gè)半導(dǎo)體管芯的其他管芯中分離多個(gè)半導(dǎo)體管芯的一個(gè)半導(dǎo)體管芯。所述方法的另一個(gè)實(shí)施方式包括形成切單掩模層，其為材料是金屬化合物、氮化 鋁、氮化鈦、金屬-硅化合物、硅化鈦、硅化鋁、聚合物、或聚酰亞胺中一種的層。在如圖2的描述中所說明的，在基底18的頂面形成電介質(zhì)23之后并隨后形成墊 24和電介質(zhì)26的制造狀態(tài)上示出管芯12、14、和16。在形成電介質(zhì)26之后，形成切單掩模 以促進(jìn)形成貫穿基底18的開口而不會蝕刻位于下面的層，諸如電介質(zhì)26的部分。在優(yōu)選 的實(shí)施方式中，用氮化鋁(AlN)形成切單掩模。在該優(yōu)選實(shí)施方式中，AlN層91至少要形 成在電介質(zhì)26上。一般來說，要應(yīng)用層91以覆蓋所有的晶片10。圖12示出圖11中晶片10的橫截面部分，其在從晶片10切單管芯12、14、和16的 方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的例子中的隨后階段上。在形成AlN層91之后，掩模32可被應(yīng) 用到基底18的表面，并且被圖案化以形成開口，其暴露電介質(zhì)26的一些部分，這些部分覆 蓋每個(gè)墊24，并且還覆蓋要形成切單線，諸如切單線13和15處的晶片10的一些部分。為了形成掩模32，在晶片10上應(yīng)用攝影掩模材料，并隨后將晶片10暴露在光，諸 如紫外光中以改變所述掩模材料被暴露部分的化學(xué)成分，以便形成具有開口的掩模32，所 述開口覆蓋在要形成切單線以及要形成墊24的位置上。然后使用顯影劑移除掩模材料的 未暴露部分，由此留下帶有開口 28和29的掩模32，所述開口 28和29覆蓋在要形成各自 切單線13和15的位置上。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，可使用一種基于氫氧化銨的顯影劑也可產(chǎn)生移 除AlN層91位于掩模材料的未暴露部分以下的一部分的顯影劑。以虛線92示出層91的 被移除部分，并且將層91的剩余部分識別為AlN 93。正如下文中將要看到的一樣，AlN 93作用為切單掩模。圖13示出圖12中晶片10的橫截面部分，其在從晶片10切單管芯12、14、和16 的方法的一個(gè)可供選擇實(shí)施方式的例子中的另一個(gè)隨后階段上。穿過掩模32和AlN 93中 的 切單開口 28和29。所述被形成貫穿了覆蓋墊24的電介質(zhì)26的開口作用為接觸開口。優(yōu)選地執(zhí)行 蝕刻過程，其中使用的過程選擇性地比蝕刻金屬快地蝕刻硅基電介質(zhì)諸如二氧化硅或氮化 硅。所述蝕刻過程蝕刻硅基電介質(zhì)一般比其蝕刻金屬至少快十(10)倍。墊24的金屬作用 為蝕刻停止層，其防止墊24的暴露部分因蝕刻而被移除。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，正如上文 中所說明的，使用氟基的各向異性的反應(yīng)離子蝕刻。在形成了貫穿電介質(zhì)26和23的開口之后，如虛線所示出的，通常移除掩模32。正 如通過虛線86示出的，基底18 —般被變薄以從基底18的底面移除材料，并且減少基底18 的厚度。一般來說，將基底18變薄至不大于大約為二十五到四百(25到400)微米的厚度， 并且優(yōu)選為在大約五十到二百五十(50-250)微米之間。對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言，這 種變薄程序是公知的。在晶片10被變薄之后，可用金屬層27來金屬化晶片10的背面。在 一些實(shí)施方式中，可省略這種金屬化步驟。隨后，晶片10通常被連接到輸送帶或者承載帶 30上，其有助于在切單了多個(gè)管芯之后支撐所述多個(gè)管芯。圖14示出從晶片10切單半導(dǎo)體管芯12、14、和16的可供選擇的方法的示例實(shí)施 方式中的一個(gè)隨后階段上的晶片10。使用AlN 93作為掩模，以蝕刻貫穿切單開口 28和 29的基底18。AlN 93保護(hù)電介質(zhì)26不受蝕刻的影響。AlN 93可具有大約五十到三百 (50-300)埃的厚度，并且仍然保護(hù)電介質(zhì)26。優(yōu)選地，AlN 93厚度為大約二百(200)埃。 蝕刻過程使切單開口 28和29從基底18的頂面開始延伸，并完全貫穿基底18。如圖4的描 述中所說明的Bosch過程一樣，所述蝕刻過程通常使用化學(xué)作用來執(zhí)行，所述化學(xué)作用以 遠(yuǎn)高于蝕刻電介質(zhì)或金屬的速率來選擇性地蝕刻硅。之后如圖4的描述中所說明的一樣， 可從帶30移除管芯12、14、和16。因?yàn)锳lN 93是電介質(zhì)，其可被留在管芯12、14、和16上。在另一些實(shí)施方式中， 可在貫穿基底18，諸如通過使用顯影劑進(jìn)行蝕刻之后移除AlN 93 ；然而，這需要額外的處 理步驟。使用光掩模顯影劑來移除層91的被暴露部分節(jié)省了處理步驟，由此降低了制造成 本。使用AlN 93作為掩模，保護(hù)電介質(zhì)26不受由蝕刻操作造成的影響。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，可在此處所描述的切單方法的任何一個(gè)中使 用AlN 93作為切單掩模以保護(hù)電介質(zhì)26，所述切單方法包括圖5-7的描述中所說明的方 法，諸如圖15中示出的方法，并且AlN 93還可被用于圖8-10的描述中所說明的方法。在另一些實(shí)施方式中，可用除了 AlN之外的其他材料形成切單掩模。這些用于切 單掩模的其他材料是那些基本上不會被用來蝕刻基底18的硅的過程蝕刻的材料。因?yàn)橛?來蝕刻基底18的蝕刻程序蝕刻硅比蝕刻金屬快，所以可使用金屬化合物作為形成切單掩 模的材料。這種金屬化合物的例子包括A1N、氮化鈦、氧化鈦、氮氧化鈦、以及其他金屬化 合物。在使用除AlN以外的金屬化合物的例子中，可類似于層91來應(yīng)用金屬化合物層。然 后，可使用掩模32來圖案化金屬化合物層，以便形成在該金屬化合物中的開口。之后，可移 除掩模32，并且所述金屬化合物的剩余部分能夠在蝕刻基底18期間保護(hù)位于下面的層，諸如電介質(zhì)26。所述金屬化合物可被留在隨后要切單的管芯上，或者可在完成切單之前，諸如 在從帶30分離管芯之前被移除。另外， 還可使用硅_金屬化合物來形成切單掩模，這是因?yàn)榻饘賍硅化合物中的金 屬會防止蝕刻繼續(xù)進(jìn)入金屬_硅材料中。硅_金屬化合物的一些例子包括金屬硅化物，諸 如硅化鈦和硅化鈷。對于硅_金屬化合物的實(shí)施方式而言，可類似于金屬化合物的例子，形 成并且圖案化硅_金屬化合物層。然而，金屬-硅化合物一般為導(dǎo)體，因此必須將其從管芯 移除，諸如在完成從帶30切單管芯之前移除金屬_硅化合物。而且，可將聚合物用于切單掩模。一種適合的聚合物的例子是聚酰亞胺。也可使 用其它公知的聚合物。類似于金屬化合物，可圖案化所述聚合物，并可隨后將其移除或留在 管芯上。圖16示出已在圖1和2-4的描述中進(jìn)行了說明的切單半導(dǎo)體管芯12、14、和16的 另一個(gè)可供選擇的方法的示例實(shí)施方式中的一個(gè)階段，。正如下文中將要看到的一樣，一個(gè)從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的方法的例子包 括提供具有半導(dǎo)體基底并且具有多個(gè)半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體晶片，所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯在 半導(dǎo)體基底上形成，并且通過要形成切單線處的半導(dǎo)體基底的一些部分來相互分離；以及 蝕刻貫通半導(dǎo)體基底中一些部分的切單線開口，其中從半導(dǎo)體基底的第一表面形成所述切 單線開口，由此產(chǎn)生在多個(gè)半導(dǎo)體管芯之間的間隔，所述蝕刻形成半導(dǎo)體管芯的側(cè)壁，其中 半導(dǎo)體管芯的頂面具有比半導(dǎo)體管芯的底面大的寬度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法還包括蝕刻所述切單線開口包括形成管芯的頂 面寬度比底面寬度大差不多二到十(2-10)微米。另一個(gè)可供選擇的方法包括使用各向異性的蝕刻，以便蝕刻以第一距離進(jìn)入半導(dǎo) 體基底的切單線開口 ；并且使用各向同性的蝕刻來蝕刻切單線開口，以便將切單線開口延 伸至第二距離，同時(shí)還提高了切單線開口的寬度。正如下文中將要看到的一樣，所述切單方法形成關(guān)于管芯12、14、和16有角度的 側(cè)壁，使得所述管芯的橫向?qū)挾仍诠苄卷敳看笥诠苄镜撞俊Ｔ谖g刻貫穿電介質(zhì)26和23以 暴露基底18和墊24之后的制造狀態(tài)上示出晶片10和管芯12、14、和16，正如圖3的描述 中說明的一樣。選擇性地，可使用AlN 93作為掩模用于隨后的操作，正如在圖11-14的描 述中說明的一樣。隨后，為了暴露基底18的表面，用各向同性的蝕刻過程來蝕刻基底18和任何被 暴露的墊24，所述各向同性的蝕刻過程以比蝕刻電介質(zhì)或金屬高得多的速率選擇性地蝕 刻硅，蝕刻硅的速率一般比蝕刻電介質(zhì)或金屬的速率至少快五十(50)倍，且優(yōu)選為至少快 一百(100)倍，正如在圖7的描述中說明的一樣。執(zhí)行蝕刻過程以使開口 28和29延伸進(jìn) 入基底18至一定深度，這樣做橫向地延伸了開口的寬度，同時(shí)也延伸了其深度以形成基底 18中的開口 100。因?yàn)樗鲞^程被用來形成關(guān)于管芯12、14、和16有角度的側(cè)壁，將使用多 個(gè)各向同性的蝕刻將開口 28和29的陸續(xù)增加寬度，同時(shí)開口的深度延伸入基底18。在開 口 100的寬度大于電介質(zhì)23和26中的開口 28和29的寬度之后，終止所述各向同性的蝕 亥IJ。之后，將碳基聚合物101應(yīng)用到被暴露在開口 100中的基底18的部分。圖17示出圖16的描述中所說明階段的一個(gè)隨后階段。使用各向異性的蝕刻來移 除在開口 100底部上的聚合物101的部分，同時(shí)留下在開口 100側(cè)壁上的聚合物101的部分。圖18示出圖17的描述中所說明階段的一個(gè)隨后階段。使用各向同性的蝕刻過程 來蝕刻被暴露在開口 100內(nèi)基底18的表面，以及任何被暴露的墊24，這類似于圖16的說明 中的一個(gè)描述。所 述各向同性的蝕刻再次橫向地延伸切單開口 28和29的寬度，同時(shí)還延 伸了其深度以形成基底18中的開口 104。在開口 104的寬度大于開口 100的寬度之后，通 常會終止各向同性的蝕刻，以便使開口的寬度隨著深度的增加而變寬。被留在開口 100的 側(cè)壁上的聚合物101的部分保護(hù)了開口 100的側(cè)壁，以防止開口 104的蝕刻影響開口 100 寬度。在蝕刻開口 104期間，基本上所有的聚合物101都被從開口 100的側(cè)壁上移除。之后，將類似于聚合物101的碳基聚合物105應(yīng)用到被暴露在開口 104中的基底 18的部分上。在形成聚合物105期間，操作通常再一次在開口 100的側(cè)壁上形成聚合物 101。圖19示出圖18的描述中所說明階段的另一個(gè)隨后階段。使用另一個(gè)各向異性的 蝕刻來移除開口 104底部上的聚合物105的部分，同時(shí)在開口 104的側(cè)壁上留下一部分聚 合物105。該過程步驟類似于圖17的描述中所解釋的步驟。圖20示出可重復(fù)蝕刻序列，直到切單線13和15完全貫穿基底18為止。可重復(fù) 各向異性蝕刻以形成開口(諸如開口 108和112)、在開口側(cè)壁上形成聚合物、并且從開口 底部移除聚合物同時(shí)在側(cè)壁上留下聚合物的一部分(諸如聚合物109和113)的操作序列， 直到開口 28和29延伸貫穿基底18以形成完全貫穿基底18的切單線13和15為止。在最 后的各向同性蝕刻，諸如為形成開口 112的蝕刻之后，通常不會沉淀所述聚合物，這是因?yàn)?在隨后的操作中一般不需要保護(hù)基底18。雖然將聚合物101、105、和109示出在其各自開 口 100、104、和108的側(cè)壁上，但是在完成所有操作之后，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的 是，用來形成開口 112的最后的各向同性蝕刻步驟實(shí)質(zhì)上從其相應(yīng)開口的側(cè)壁上移除了這 些聚合物。因此，這些聚合物是出于清楚解釋的目的被顯示的。正如能夠從圖20中看到的一樣，管芯12、14、和16的側(cè)壁從頂部向底部朝內(nèi)傾斜， 使得每個(gè)管芯底部的管芯寬度小于在管芯頂部的管芯寬度。因此，在基底18頂部的管芯的 外側(cè)邊緣超出基底18頂部的管芯的外側(cè)邊緣一定距離116，因此管芯13的頂面超出距離 116而懸于底面17之上。在一個(gè)實(shí)施方式中，有角度的側(cè)壁有助于在管芯的選擇和放置操 作期間內(nèi)最小化損壞。對于這樣一種實(shí)施方式而言，要確信的是，距離116應(yīng)為管芯12、14、 和16厚度的百分之五到百分之十(5-10% )。在一個(gè)示例實(shí)施方式中，距離116近似為一 到二十(1-20)微米，因此在基底18底部的管芯12的底部寬度可以比在表面11的管芯12 的頂部寬度小近似二到四十(2-40)微米。在另一個(gè)實(shí)施方式中，要確信的是，側(cè)壁應(yīng)形成 近似十五到四十度(15° -40° )的角118，該角118在側(cè)壁和垂線，諸如垂直于基底18頂 面的直線之間。因此，開口 29的寬度每次被蝕刻延伸的量應(yīng)當(dāng)足以形成角118。一般來說， 切單線15-16的頂部比切單線的底部窄大約二到四十(2-40)微米。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員 將領(lǐng)會到的是，多次各向同性的蝕刻操作形成了每個(gè)管芯12、14、和16的粗糙側(cè)壁，使得所 述側(cè)壁具有沿著側(cè)壁參差不齊的邊緣。然而出于清楚說明的目的，上述邊緣的參差程度在 圖16-21的圖解說明中有所夸大。這些側(cè)壁一般被視為基本光滑的側(cè)壁。圖21示出在選擇和放置操作期間帶有向內(nèi)傾斜的側(cè)壁的管芯12、14、和16。正如 能夠看到的，管芯12、14、和16的傾斜側(cè)壁允許沖桿35向上移動(dòng)管芯中的一個(gè)，諸如管芯12，而不會碰撞其他管芯，諸如管芯14和16。這有助于在選擇和放置操作期間，減少破裂以 及對管芯12、14、和16的其他損傷。圖22示出沒有傾斜側(cè)壁的其他管芯，以及在選擇操作期間它們可能會如何發(fā)生 相互碰撞。這種配置有可能在選擇和放置操作期間，導(dǎo)致對所述管芯的損傷，諸如對管芯邊 緣的損傷。圖23示出在圖16-22的描述中所說明的切單半導(dǎo)體管芯12、14、和16并且形成 有角度的或傾斜的側(cè)壁的另一個(gè)可供選擇方法的實(shí)施方式例子中的一個(gè)階段。本領(lǐng)域中 的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，也可以使用其它切單技術(shù)，諸如在圖1-15的描述中所說明的技 術(shù)，以從晶片切單管芯并在管芯上形成有角度的和傾斜的側(cè)壁。例如，在圖14的描述中所 說明的各向異性的蝕刻可被用來形成進(jìn)入基底18內(nèi)的開口 28和29，其與基底18頂面相距 第一距離120。因此，在所述側(cè)壁的第一距離范圍內(nèi)，側(cè)壁實(shí)質(zhì)上是筆直的。然后，可使用 在圖16-22的描述中所說明的切單方法來完成切單。第一距離120的深度依賴于管芯的厚 度，但典型地將會多達(dá)管芯厚度的大約百分之五十(50%)。之后，蝕刻以形成開口(諸如 開口 108和112)，在開口側(cè)壁上形成聚合物，并且從開口底部移除聚合物同時(shí)在側(cè)壁上留 下聚合物的一部分(諸如聚合物109和113)，可重復(fù)以上這種各向異性的蝕刻序列，直到開 口 28和29延伸貫穿基底18以形成完全貫穿基底18的切單線13和15為止。

切單半導(dǎo)體管芯12、14、和16的另一個(gè)可供選擇方法的實(shí)施方式例子包括使用 各向異性的蝕刻，諸如圖14的描述中所說明的一種各向異性的蝕刻，以便形成進(jìn)入基底18 內(nèi)的開口 28和29，其與基底18的頂面相距第一距離120。因此，在所述側(cè)壁的第一距離范 圍內(nèi)，側(cè)壁實(shí)質(zhì)上是筆直的。隨后，可使用如圖16-22的描述中所說明的各向同性的蝕刻， 以便將切單線13和15的深度延伸至第二距離，該第二距離大于距離120但尚未完全貫穿 基底18。在延伸所述深度的同時(shí)，各向同性的蝕刻還增加了線13和15的寬度。延伸該寬 度，使其寬于電介質(zhì)26上的開口 28和29的寬度。所述方法的最終部分可以使用各向異性 的蝕刻以便在靠近切單線底部位置上提供實(shí)質(zhì)上為筆直的側(cè)壁。則此處的切單線將會比中 部寬。然后，能夠使用這種方法或者其他方法的組合，以提供被改進(jìn)的功能性，諸如鎖定在 管芯12、14、和16側(cè)壁或者邊緣斜坡上的管芯模，使得管芯底部寬于管芯頂部，或者管芯中 部寬于管芯頂部。圖24-圖28示出從晶片10切單半導(dǎo)體管芯的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方式例子中 各種不同階段上的晶片10的橫截面視圖。圖24-圖28示出的晶片10的橫截面視圖是沿 著圖1中的截線24-24提取的。圖24-圖28示出的可供選擇方法的示例實(shí)施方式還包括 一種減小晶片10厚度或者變薄晶片10的可供選擇的方法。晶片10包括半導(dǎo)體管芯12、 14、和16，以及切單線13和15，其被描述在圖1-4、圖8-20、和圖23的描述中。盡管出于使 附圖和描述清楚的目的，未被顯示在圖24-28中，晶片10還能夠包括在圖5-7的描述中所 說明的沿著切單線43和45的管芯42、44、和46，以及切單開口 47-48。因?yàn)樵趫D24中示出 的晶片10的橫截面部分大于圖2-23中示出的晶片10的部分，所以圖24沿著額外的切單 線示出在晶片10的頂面上形成的額外管芯，所述額外的切單線包括切單線11、17、137、和 138，其類似于在圖2-23中任一個(gè)的描述中所說明的切單線13和15或者43和45中的任 何一個(gè)。另外，圖24示出基底18，其具有在基底18的頂面與基底18的底面或背面之間的 厚度66。在基底18的頂面上形成了半導(dǎo)體管芯，諸如管芯12、14、16、144、和145之后，變薄晶片10以減少基底18的厚度66。在圖25-28示出了減少厚度66的一個(gè)實(shí)施方式的例子。 關(guān)于圖25，在基底18的頂面上形成了半導(dǎo)體管芯之后，晶片10可被倒置，并連接 到支撐帶或者支撐設(shè)備34，使得基底18的頂面面向設(shè)備34。設(shè)備34可以是任何公知的設(shè) 備，其能夠被用來在變薄操作，諸如從背面研磨帶或者其他設(shè)備的操作期間為晶片提供支 撐。圖26示出從晶片10切單管芯的方法的示例實(shí)施方式中的一個(gè)隨后階段上的晶片 10。典型地，變薄晶片10的整個(gè)底面以便減少晶片10的厚度，即從厚度66到厚度67，該厚 度67小于厚度66?？衫酶鞣N不同的公知方法來將晶片10的厚度減少至厚度67，諸如對 本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言公知的背面研磨、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或者其他技術(shù)。在一些實(shí) 施方式中，該步驟在所述方法中可被省略。隨后，將晶片10底面的內(nèi)部部分125進(jìn)一步減少至厚度68，其小于厚度66和67。 用虛線示出在形成內(nèi)部部分125期間被移除的晶片10的底面部分。內(nèi)部部分125的厚度 典型地通過使內(nèi)部部分125受到研磨操作來減少，或者通過其他公知的技術(shù)來減少厚度。 減少部分125的厚度會留下外側(cè)輪緣127，其與晶片10的外側(cè)邊緣并列。因此，外側(cè)輪緣 127典型地維持厚度67。外側(cè)輪緣127的厚度則足以提供為處理或運(yùn)輸余下的晶片10提 供支撐。對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言，用于減少內(nèi)部部分125的厚度的工具和方法是公知 的。這些工具和方法的一個(gè)例子被包括在公布編號為2006/0244096的美國專利中，其發(fā)明 人為Kazuma Sekiya,并于2006年11月2日公布。圖27示出從晶片10切單管芯的另一個(gè)隨后步驟?？蓮木?0移除支撐設(shè)備34， 并且將保護(hù)層135應(yīng)用到晶片10的底面，特別是應(yīng)用到內(nèi)部部分125中的晶片10的底面。 設(shè)備34可具有紫外線釋放機(jī)制，諸如當(dāng)暴露在紫外光中時(shí)釋放，或者其他公知的釋放機(jī) 制。因?yàn)橛糜谛纬蓪?35的方法通常包括可能損傷設(shè)備34的高溫，所以移除設(shè)備34。而對 于不包括這種高溫的實(shí)施方式，或者對于能抵抗這種溫度的支撐設(shè)備而言，可保留設(shè)備34。 盡管如此，設(shè)備34通常還是必須在隨后的操作之前被移除。層135中的一部分還可以被應(yīng) 用到外側(cè)輪緣127的底面，如保護(hù)層部分133示出的。然而，在一些實(shí)施方式中，可掩蓋外 側(cè)輪緣127以防止形成部分133。例如，可形成層135的操作期間應(yīng)用光掩模以覆蓋輪緣 127，或者可使用陰罩，以便防止形成部分133。圖28示出在另一個(gè)隨后制造階段上的晶片10。在形成層135之后，通常會將晶 片10再次翻轉(zhuǎn)至直立狀態(tài)。將承載帶30應(yīng)用到晶片10的底面。在一些實(shí)施方式中，帶30 連接到薄膜框架62，以便為帶30提供支撐。對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言，這種薄膜框架 和承載帶是公知的。應(yīng)用帶30作為用來處理和支撐晶片10的承載工具。對于使用不同的 載體來處理晶片10的實(shí)施方式而言，可使用不同的載體，并且可省略帶30。應(yīng)用帶30作 為用來處理和支撐晶片10的承載工具。對于使用不同的載體來處理晶片10的實(shí)施方式而 言，可使用不同的載體，并且可省略帶30。典型地，使用真空吸盤來保持晶片10，并使帶30 與晶片10的底面形狀一致，使得帶30為晶片10提供一定支撐。之后，形成切單開口 28、 29、140、和141，其從晶片10的頂面進(jìn)入基底18并達(dá)到層135而終止，其使用的方法與此 前在圖2-圖23的描述中所說明的、開口 28和29或者開口 47和48等在層27上終止的開 口的形成方式相類似。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，其他的切單開口通常與開口 28和29同時(shí)形成，以便切單晶片10的其他管芯。以不會被干式蝕刻方法蝕刻的材料形成層 135，所述干式蝕刻方法被用來形成切單開口 28、29、140、和141。在一個(gè)實(shí)施方式中，保護(hù) 層135是金屬或金屬化合物，并且所選擇的干式蝕刻過程是一種以比蝕刻金屬快得多的速 率蝕刻硅的過程。這種過程已在此前有所說明。在另一些實(shí)施方式中，保護(hù)層135可以是 一種此前說明過的氮化鋁，或一種此前說明過的硅-金屬化合物。層135還可為與此前所說 明的金屬層27的材料相同的材料。此外，還可隨切單開口 28和29 —起形成切單開口 140 和141。以類似于形成開口 28和29 (或者開口 47和48)的方式，形成貫穿基底18的切單 開口 140和141，以便形成切單線137和138。形成切單線137和138以便從余下的晶片10 上分離外側(cè)輪緣127。因此，被形成的切單線137和138通常上覆于內(nèi)部部分125，并且位 于外側(cè)輪緣127與任何半導(dǎo)體管芯之間，所述半導(dǎo)體管芯位于鄰近輪緣127處，諸如半導(dǎo)體 管芯144和145。例如，切單線137和138可以是一(1)條連續(xù)不斷的切單線，其圍繞內(nèi)部 部分125的外側(cè)邊緣延伸，例如正好在形成了外側(cè)輪緣127的內(nèi)緣處的晶體10的部分內(nèi)延 伸。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，使用晶片鋸或其他類型的切削工具來從具有 這樣一個(gè)內(nèi)部部分125和輪緣127的晶片上切單管芯，將使內(nèi)部部分125受到很大的機(jī)械 應(yīng)力并且有可能使內(nèi)部部分125內(nèi)的晶片10斷裂。另外，以激光劃片移除輪緣127可能導(dǎo) 致鄰近輪緣127的管芯重新結(jié)晶。使用此處所說明的干式蝕刻方法來移除輪緣127，將最小 化內(nèi)部部分125上的機(jī)械應(yīng)力，并且在移除輪緣127的同時(shí)，或在從晶片10切單管芯的同 時(shí)減少破壞晶片的可能性。在某些情況下可取的是，從晶片10移除輪緣127而不切單在晶片10上形成的管 芯。對于這樣一種可供選擇的實(shí)施方式，可形成切單線137和138以從晶片10移除輪緣 127，而不形成用來切單晶片10的管芯的切單線，諸如切單線11、13、15、和17。在移除輪緣 127之后，類似于帶30的另一個(gè)帶可被應(yīng)用到部分125的底面，諸如直接應(yīng)用到層135，并 隨后可如此處所描述的一樣來切單管芯。在另一些實(shí)施方式中，可保持帶30以支撐余下的 晶片10。在切單管芯之前移除輪緣127允許一快速且干凈的方法，其減少刮花管芯的可能 和機(jī)械應(yīng)力，由此改進(jìn)收益和產(chǎn)量。圖29-圖31示出從晶片10切單管芯的方法例子的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方式中 的各種不同階段。圖29示出正好在圖26的描述中所說明階段之后的階段上的晶片10。從 支撐設(shè)備34移除晶片10，并且在內(nèi)部部分125的底面上形成保護(hù)層135。參考圖30，可將承載帶63應(yīng)用到晶片10，以便為晶片10提供支撐。將承載帶63 應(yīng)用到晶片10的頂部，使得基底18的頂面面向帶63。典型地，帶63類似于此前所描述的 帶30。在一些實(shí)施方式中，帶63被連接到薄膜框架64，其類似于框架62。應(yīng)用帶63作為 用來處理和支撐晶片10的承載工具。對于使用不同的載體來處理晶片10的實(shí)施方式而言， 可使用不同的載體，并且可省略帶63。正如通過關(guān)于部分133的虛線所示出的，移除在外 側(cè)輪緣127的底面上形成的保護(hù)層135的任何部分。例如，外側(cè)輪緣127的底面可受到研 磨處理，且時(shí)間足以移除如虛線所示出的保護(hù)層部分133，或者可掩蓋層135并且可從輪緣 127上將部分133蝕刻下來。正如此前所說明的，在一些實(shí)施方式中，不會在外側(cè)輪緣127 上形成保護(hù)層部分133。可利用干式蝕刻過程將外側(cè)輪緣127的厚度減少至厚度69。利用干式蝕刻過程以減少外側(cè)輪緣127的厚度，所述過程能夠是此處所描述的干式蝕刻過程中的任何一個(gè)， 諸如那些用來形成切單開口，諸如切單開口 28和29的過程。厚度69小于外側(cè)輪緣127的 先前厚度67。厚度69的值通常被選擇成使得外側(cè)輪緣127的底面接近厚度68，以至于承 載帶30(見圖31)可為晶片10提供更好的支撐。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，厚度69形成輪緣 127的底面，其基本上平行于保護(hù)層135的外側(cè)表面。移除部分133允許干式蝕刻減少輪 緣127的厚度。只要是在減少輪緣127的厚度之前移除部分133的話，就可在所述方法的 不同階段上移除部分133。在一些實(shí)施方式中，厚度68不大于大約五十(50)微米，并且可 以是二十五(25)微米或更少。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，在這種厚度下，晶片10 可能變得易碎。與其他厚度減少方法，諸如背面研磨或CMP相比，使用干式蝕刻過程來減少 輪緣127的厚度可最小化晶片10上的機(jī)械應(yīng)力。圖31示出隨后階段上的晶片10。在減少了外側(cè)輪緣127的厚度之后，晶片10通 常被翻轉(zhuǎn)，并置于此前所說明的承載帶30上。形成切單開口 28和29，其從基底18的頂面 開始，貫穿基底18并到達(dá)在保護(hù)層135而終止。另外，還形成切單開口 140和141，其典型 地隨著開口 28和29 —起形成，以便從晶片10的半導(dǎo)體管芯分離外側(cè)輪緣127。本領(lǐng)域中 的技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是，通常與開口 28和29同時(shí)形成切單開口，以便切單晶片10的其 他管芯。因?yàn)榫?0的厚度較小，使用干式蝕刻來切單管芯將最小化晶片10上的機(jī)械應(yīng) 力，并減少破壞晶片的可能性和其他損傷。圖32-圖33示出從晶片10切單管芯的另一個(gè)可供選擇的方法的示例實(shí)施方式 中的各種不同階段。圖32示出正好在圖26中所描述的階段之后的一個(gè)階段上的晶片10。 如此前所說明的，一般可從晶片10移除設(shè)備34，并且在內(nèi)部部分125的底面上形成保護(hù)層 135。可圖案化保護(hù)層135，使其具有貫穿保護(hù)層135的開口，該開口基本上對齊要形成晶片 10的切單線，諸如切單線11、13、15、17、137、和138處的晶片10的部分。本領(lǐng)域中的技術(shù) 人員將領(lǐng)會到的是，可利用各種不同的背面對齊技術(shù)，用來確保在層135上形成的開口被 定位，以對齊要形成切單線，諸如切單線13、15、137、和138處的基底18的部分。參考圖33，可使用保護(hù)層135作為掩模以保護(hù)基底18，同時(shí)利用干式蝕刻過程以 形成切單開口 28、29、140、和141，其從基底18的底面開始延伸，完全貫穿基底18并從基底 18的頂面穿出。被說明用于形成切單開口 28和29或者47和48的干式蝕刻方法中的任何 一個(gè)，還可被用來形成切單開口 140和141，以及貫穿基底18的任何其他的切單開口。與 形成切單開口同時(shí)，所述過程還蝕刻外側(cè)輪緣127，由此將外側(cè)輪緣127的厚度減少至厚度 69。正如此前在圖30的描述中所說明的，在減少輪緣127的厚度并蝕刻所述切單開口之前 移除保護(hù)層133中的任何部分。連同形成切單開口減少部分127的厚度減少了處理步驟， 由此減少了制造成本，并且減少所述厚度還最小化了晶片10上的機(jī)械應(yīng)力，由此改進(jìn)收益 并減少成本。減少的輪緣127的厚度使得更容易處理晶片10，并且在切單管芯之后更容易 移除這些管芯。在另一些實(shí)施方式中，可掩蓋輪緣127，并且在形成開口 28、29、140、和141 的同時(shí)不蝕刻該輪緣127。在形成切單開口之后，可將另一個(gè)承載帶(未顯示)，諸如承載 帶30，應(yīng)用到晶片10的底面，諸如應(yīng)用到內(nèi)部部分125的底面，并且可翻轉(zhuǎn)晶片10，或者內(nèi) 部部分125。之后，可通過此前所描述的選擇和放置技術(shù)或者其他技術(shù)來移除半導(dǎo)體管芯。熟練的技術(shù)人員能夠理解的是，形成半導(dǎo)體管芯的方法的一個(gè)例子包括提供具 有半導(dǎo)體基底的半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體基底具有第一厚度、頂面、底面、以及多個(gè)半導(dǎo)體管芯，諸如管芯12、14、或16，所述半導(dǎo)體管芯在半導(dǎo)體基底的頂面上形成，并且通過在要 形成切單線，諸如線13和15處的半導(dǎo)體晶片部分相互分離開；翻轉(zhuǎn)所述半導(dǎo)體晶片；將半 導(dǎo)體晶片底面的內(nèi)部部分，諸如部分125的厚度減少至第二厚度，其小于第一厚度，并留下 有第一厚度的半導(dǎo)體晶片的外側(cè)輪緣，例如輪緣127，其中外側(cè)輪緣與半導(dǎo)體晶片的外側(cè)邊 緣并列，并且其中所述內(nèi)部部分位于多個(gè)半導(dǎo)體管芯的下面；在半導(dǎo)體晶片底面的內(nèi)部部 分上形成保護(hù)層，其中所述保護(hù)層是金屬或者金屬化合物或者金屬-硅化合物中的一個(gè)； 以及使用干式蝕刻，以便將外側(cè)輪緣的第一厚度減少至第三厚度，所述第三厚度小于第一 厚度，其中保護(hù)層保護(hù)內(nèi)部部分不被干式蝕刻，使得所述第二厚度保持基本恒定。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將理解的是，所述方法還可包括圖案化保護(hù)層以暴露在要形 成切單線處的半導(dǎo)體基底的部分；并且使用干式蝕刻來蝕刻切單線，其從半導(dǎo)體基底的底 面開始，貫穿半導(dǎo)體基底到達(dá)半導(dǎo)體基底的頂面。形成半導(dǎo)體管芯的另一個(gè)方法的例子包括提供具有半導(dǎo)體基底的半導(dǎo)體晶片， 所述半導(dǎo)體基底具有第一厚度、頂面、底面、以及多個(gè)半導(dǎo)體管芯，諸如管芯12/14/16，所述 半導(dǎo)體管芯在半導(dǎo)體基底上形成，并且通過在要形成切單線處的半導(dǎo)體晶片部分，諸如部 分13/15相互分離開；將半導(dǎo)體晶片底面的內(nèi)部部分，諸如部分125的厚度減少至第二厚 度，其小于第一厚度，并留下有第一厚度的半導(dǎo)體晶片的外側(cè)輪緣，例如輪緣127，其中外側(cè) 輪緣與半導(dǎo)體晶片的邊緣并列，并且其中所述內(nèi)部部分位于多個(gè)半導(dǎo)體管芯的下面；在晶 片底面的內(nèi)部部分上形成保護(hù)層，其中所述保護(hù)層是金屬或者金屬化合物或者金屬-硅化 合物中的一個(gè)；以及使用干式蝕刻在要形成切單線處形成切單開口包括形成貫穿半導(dǎo)體 基底的切單開口，其中在外側(cè)輪緣與鄰近該外側(cè)輪緣的任何半導(dǎo)體管芯之間形成至少一個(gè) 切單開口。熟練的技術(shù)人員還將領(lǐng)會到的是，所述方法還可包括使用干式蝕刻形成切單開 口，其從半導(dǎo)體晶片的頂面貫穿半導(dǎo)體基底。所述方法還可包括圖案化保護(hù)層以暴露要形成切單線處的半導(dǎo)體晶片底面的部 分；并且使用干式蝕刻形成切單開口的步驟可包括使用保護(hù)層作為掩模，同時(shí)使用干式蝕 刻來蝕刻切單開口，其從半導(dǎo)體晶片的底面開始，貫穿半導(dǎo)體基底達(dá)到半導(dǎo)體基底的頂面， 以及使用干式蝕刻來蝕刻外側(cè)輪緣，和將該外側(cè)輪緣的第一厚度減少至第三厚度，所述第
三厚度小于第一厚度?？紤]到以上全部內(nèi)容，很顯然是公開了一種新穎的設(shè)備和方法。除其他功能之外， 主要包括使用干式蝕刻程序來蝕刻完全貫穿半導(dǎo)體晶片的切單開口。這種干式蝕刻過程一 般被稱為等離子蝕刻或者反應(yīng)離子蝕刻(RIE)。從一個(gè)側(cè)面蝕刻開口有助于確保切單開口 具有非常直的側(cè)壁，由此提供沿每個(gè)半導(dǎo)體管芯的每個(gè)側(cè)面的均勻切單線。蝕刻完全貫穿 半導(dǎo)體晶片的切單開口促進(jìn)窄切單線的形成，由此允許在給定尺寸的晶片上有更多空間用 于形成半導(dǎo)體管芯。所有的切單線一般是同時(shí)形成的。所述蝕刻過程快于劃片或晶片鋸切 過程，由此增加了制造領(lǐng)域中的產(chǎn)量。形成貫穿溝槽填充材料的切單線促進(jìn)窄切單線的形成，由此增加了晶片利用率并 減少成本。使用切單掩模，有助于在形成貫穿基底的切單線的同時(shí)，保護(hù)管芯的內(nèi)部部分。 形成有角度的側(cè)壁，則減少了裝配操作期間的損傷，由此減少了成本。在一些實(shí)施方式中， 有角度的側(cè)壁一般同時(shí)在所有管芯上形成。
雖然本發(fā)明的主題以具體的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但很明顯的是，對于半導(dǎo) 體領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言，本發(fā)明可有很多備選方案和變體。例如，可從基底18上省略層 20和/或21。二選一地，可在形成覆蓋墊24的接觸開口之前或之后形成切單開口。而且， 可在變薄晶片10之前形成所述切單開口，例如，切單開口可被形成部分地穿過基底18，并 且變薄過程可被用來暴露切單開口的底部。
權(quán)利要求
1.一種從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的方法，包括提供半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片具有半導(dǎo)體基底，并且還具有在所述半導(dǎo)體基底上 形成的多個(gè)半導(dǎo)體管芯，其中所述半導(dǎo)體管芯通過所述半導(dǎo)體晶片中的部分被相互分離， 并且其中所述半導(dǎo)體晶片中的所述部分在要形成切單線的位置上，所述半導(dǎo)體晶片具有頂 面和底面；在所述半導(dǎo)體晶片的所述部分中形成溝槽，其中所述溝槽圍繞所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯中 每一個(gè)的周界，包括在所述溝槽的側(cè)壁上形成電介質(zhì)層，和在所述溝槽內(nèi)形成且毗連在所 述側(cè)壁上的所述電介質(zhì)層的填充材料；形成覆蓋所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的部分的電介質(zhì)層；蝕刻貫穿覆蓋所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的部分的所述電介質(zhì)層的第一開口，并且蝕刻任何 位于下面的層以至少暴露所述溝槽的填充材料；以及蝕刻第二開口，所述第二開口貫穿所述填充材料，并且貫穿位于所述填充材料下面的 所述半導(dǎo)體基底的任何部分，使得所述第二開口從所述半導(dǎo)體晶片的頂面延伸，完全貫穿 所述半導(dǎo)體基底，其中所述第二開口的蝕刻是穿過所述第一開口執(zhí)行的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述溝槽包括形成溝槽開口，所述溝槽開口從 所述半導(dǎo)體基底的頂面以第一距離延伸進(jìn)入所述半導(dǎo)體基底，其中所述半導(dǎo)體基底的第一 部分位于所述溝槽開口的下面，并且其中所述溝槽開口具有側(cè)壁和底部；在所述溝槽開口的側(cè)壁上以及所述溝槽開口的底部上形成所述電介質(zhì)層，并且在所述 側(cè)壁之間留出所述溝槽開口中一部分作為未使用空間；移除在所述溝槽開口的底部上的所述電介質(zhì)層；以及毗連所述溝槽的側(cè)壁上的所述電介質(zhì)層用所述填充材料來填充所述溝槽開口的所述 未使用空間。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在穿過所述第一開口進(jìn)行蝕刻以形成貫穿所述填 充材料的第二開口的步驟之前，使所述半導(dǎo)體晶片的底面變薄。
4.一種從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的方法，包括提供具有半導(dǎo)體基底的半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體基底具有第一厚度、頂面、底面、以及 多個(gè)半導(dǎo)體管芯，所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯在所述半導(dǎo)體基底上形成，并且通過在要形成切單 線處的所述半導(dǎo)體晶片的部分被相互分離；形成覆蓋所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的切單掩模層；在要形成所述切單線處形成貫穿所述切單掩模層的開口；形成貫穿位于所述切單掩模層中的開口下面的層的第一開口，并且暴露所述半導(dǎo)體基 底的表面的一部分；以及使用所述切單掩模層中的開口作為掩模，同時(shí)進(jìn)行蝕刻以從所述半導(dǎo)體基底的表面的 暴露部分延伸所述第一開口完全貫穿所述半導(dǎo)體晶片，其中所述蝕刻對硅蝕刻比對所述切 單掩模層蝕刻要快。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中形成貫穿位于下面的層的所述第一開口的步驟包括 使用選擇性地蝕刻電介質(zhì)比蝕刻硅要快的蝕刻。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中使用選擇性地蝕刻電介質(zhì)的所述蝕刻包括使用選擇 性地蝕刻電介質(zhì)快于蝕刻硅至少十倍的各向異性的蝕刻。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中形成所述切單掩模層包括形成材料為金屬化合物、 A1N、氮化鈦、金屬-硅化合物、硅化鈦、硅化鋁、聚合物和聚酰亞胺中的一種的層。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括在形成所述切單掩模層的步驟之前，翻轉(zhuǎn)所述半 導(dǎo)體晶片并將所述半導(dǎo)體晶片的底面的內(nèi)部部分的厚度減少至小于所述第一厚度的第二 厚度，并且留下有所述第一厚度的所述半導(dǎo)體晶片的外側(cè)輪緣，其中所述外側(cè)輪緣與所述 半導(dǎo)體晶片的邊緣并列，并且其中所述內(nèi)部部分位于所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的下面；在所述晶片背面的內(nèi)部部分上形成保護(hù)層，其中所述保護(hù)層是金屬或金屬-硅化合物 中的一種；以及使用干式蝕刻以將所述外側(cè)輪緣的第一厚度減少至第三厚度，所述第三厚度小于所述 第一厚度，其中所述保護(hù)層保護(hù)所述內(nèi)部部分不被干式蝕刻，使得所述第二厚度保持基本 恒定。
9.一種從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯的方法，包括提供半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片具有半導(dǎo)體基底，并且還具有多個(gè)半導(dǎo)體管芯，所述 多個(gè)半導(dǎo)體管芯在所述半導(dǎo)體基底上形成并且通過所述半導(dǎo)體晶片中要形成切單線的位 置上的部分被相互分離；以及蝕刻貫穿所述半導(dǎo)體基底的所述部分的切單線開口，其中從所述半導(dǎo)體基底的第一表 面形成所述切單線開口，由此產(chǎn)生在所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯之間的間隔，所述蝕刻形成所述 半導(dǎo)體管芯的側(cè)壁，其中所述半導(dǎo)體管芯的頂面具有大于所述半導(dǎo)體管芯的底面的寬度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中蝕刻所述切單線開口包括形成比所述底面的寬度 寬大約二至四十微米的所述頂面的寬度。
全文摘要
本公開涉及半導(dǎo)體管芯切單方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過蝕刻完全貫穿半導(dǎo)體晶片的開口，從半導(dǎo)體晶片切單半導(dǎo)體管芯。
文檔編號H01L21/78GK102130047SQ201010559690
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者G·M·格里瓦納, M·J·塞登 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司