用于制造电子芯片的方法

技术领域

本公开涉及一种用于制造电子芯片的方法。它更具体地涉及一种用于制造如下电子芯片的方法：这些电子芯片的侧翼由电隔离材料层保护。

背景技术

电子芯片传统上包括在半导体衬底中和在半导体衬底上形成的集成电路。对于许多应用，期望具有其中衬底的侧翼由电隔离材料层覆盖的电子芯片。这允许在将芯片安装在外部设备中期间，保护衬底免受焊接材料在其侧翼上的可能攀升的影响。

用于制造具有隔离侧翼的芯片的已知方法有各种缺点。

发明内容

期望至少部分地改进用于制造电子芯片的已知方法的某些方面。

一个实施例提供了一种用于制造电子芯片的方法，该方法包括以下步骤：

a.在半导体衬底的第一面的侧面上形成沟槽，在该半导体衬底中和该半导体衬底上已经预先形成多个集成电路，沟槽侧向界定多个芯片，该多个芯片各自包括单个集成电路；以及

b.通过ALD沉积方法，在沟槽的侧向壁上沉积电隔离层，以隔离每个芯片的侧翼。

根据一个实施例，在步骤a)和步骤b)期间，芯片通过在半导体衬底的与其第一面相对的侧面上的支撑膜保持固定。

根据一个实施例，在步骤a)中形成的沟槽在支撑膜处结束。

根据一个实施例，在步骤b)中沉积的电隔离层在每个芯片上进一步在半导体衬底的第一面的侧面上延伸。

根据一个实施例，每个芯片包括在半导体衬底的与其第一面相对的侧面上的至少一个金属连接焊盘。

根据一个实施例，在步骤a)中，沟槽是通过锯切形成的。在一些实施例中，沟槽可以通过蚀刻或烧蚀(例如，通过等离子体蚀刻或激光烧蚀)来形成。

根据一个实施例，步骤b)之前是将保护树脂层沉积在衬底的第一面上的步骤。

根据一个实施例，步骤a)之前是使半导体衬底经由其第一面减薄的步骤。

根据一个实施例，所述电隔离层包括至少一个氧化物层。

根据一个实施例，所述电隔离层包括至少一个层，该至少一个层由来自包括氧化铝、二氧化硅和二氧化钛的组的材料制成。

附图说明

前述特征和优点以及其他特征和优点将在下面对具体实施例的描述中，参照附图进行详细描述，具体实施例通过说明和非限制的方式而被给出，在附图中：

图1描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的步骤；

图2描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的进一步的步骤；

图3描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的进一步的步骤；

图4描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的进一步的步骤；

图5描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的进一步的步骤；

图6描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的进一步的步骤；

图7描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的进一步的步骤；

图8描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的进一步的步骤；以及

图9描绘了通过图1至图8所示的方法实现的电子芯片的一个示例。

具体实施方式

在各种图中，类似的特征由类似的附图标记指定。具体地，在各种实施例之间共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以具有完全相同的结构、尺寸和材料性质。

为了清楚起见，仅对本文中所描述的实施例的理解有用的操作和元件进行详细说明和描述。具体地，存在于电子芯片中的集成电路的实现并未进行详细描述。

除非另有说明，否则当提及连接在一起的两个元件时，这意味着直接连接，而没有除导体之外的任何中间元件，并且当提及耦合在一起的两个元件时，这意味着这两个元件可以通过一个或多个其他元件的方式连接或耦合。

在以下公开内容中，除非另有说明，否则当提及诸如术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等的绝对位置限定词时，或当提及诸如术语“上方”、“下方”、“更高”、“更低”等的相对位置限定词时，或当提及诸如“水平”、“垂直”等的定向限定词时，参照图中所示的定向。

除非另有说明，否则表达“在……左右”、“近似”、“大体上”和“大约”表示在10％之内，并且优选地在5％之内。

图1至图8是描绘了根据一个实施例的用于制造电子芯片的方法的一个示例的连续步骤的截面图。

图1是包括半导体衬底11的初始结构的截面图，在该半导体衬底中和在该半导体衬底上已经预先形成集成电路17。例如，除了制造分散，电路17全部都完全相同。衬底11可以对应于半导体材料(例如硅)的晶片。例如，衬底11具有被包括在300μm到900μm之间的厚度，例如近似725μm的厚度。

图1所示的结构进一步包括覆盖衬底11的上面的导电层和隔离层的堆叠13(被称为互连堆叠)，在该堆叠中，可以形成用于将每个电路17的组件互连的元件。对于每个集成电路17，互连堆叠13进一步包括与集成电路17的上面齐平、并且旨在连接到外部设备的一个或多个金属接触焊盘15。在图1中，已经图示了三个金属接触焊盘15，要理解，金属接触焊盘15的数量实际上可能不同于三个。

例如，每个集成电路17包括一个或多个电子组件(晶体管、二极管、晶闸管、双向晶闸管等)。

在图1中，已经图示了三个集成电路17，要理解，在衬底11中和在衬底11上形成的集成电路17的数量实际上可能不同于三个。

图2是描绘了在金属焊盘15上形成金属连接柱19、并且将金属连接柱19形成为与金属焊盘15接触的步骤的截面图。

更具体地，在该示例中，在每个焊盘15上形成连接柱19。例如，当从上方看时，每个柱19在底层焊盘15的整个表面之上延伸。例如，当从上方看时，每个柱19具有正方形或矩形形状。作为替代，柱可以具有其他形状，例如圆形形状。例如，柱19的上面是大体上平坦的。例如，柱19可以通过电解生长来形成。柱19可以由锡基合金制成，例如基于锡和银的合金(SnAg)，例如锡银铜合金。

在以下描述中，按照图2所示的定向，结构的下面被视为后面，并且按照图2所示的定向，结构的上面被视为前面。

图3描绘了使在图2所示的步骤结束时获得的结构经由其后面减薄的步骤。在这种减薄之前，结构通过其前面被固定到支撑膜21(例如粘合膜)上。例如，减薄然后通过机械研磨来实现。在变型中，减薄通过CMP(化学机械抛光)来实现。

在该示例中，衬底11经由其后面被减薄，直到到达电路17的下面。在这个步骤结束时，衬底11的厚度可以在从约50μm到约400μm的范围内。在一些实施例中，例如，在减薄之后的衬底11的厚度等于近似200μm。

图4是描绘在图3所示的步骤结束时获得的结构的后面上，沉积保护树脂层23的步骤的截面图。例如，树脂层23以连续不断的方式并且以大体上恒定的厚度，在衬底11的整个后面之上延伸。

例如，树脂23是环氧树脂。在一些实施例中，树脂层23可以具有在从约5μm到约50μm的范围内的厚度。在一些实施例中，例如，树脂层23具有大约25μm的厚度。树脂层23可以是可选的，并且在一些实施例中，树脂层23可以被省略。如下面进一步详细描述的，树脂层23可以用作用于标记的媒介。在其中省略树脂层23的实施例中，标记可以通过其他技术来实现，诸如直接在衬底11上标记，或者通过标记可以被提供在衬底11的后面上的环氧层或其他层。

树脂23可以是不透明树脂，例如黑色树脂。借助于树脂23，有可能向芯片的后面给出某些制造商寻求的视觉外观。不透明树脂的使用进一步允许保护衬底免受紫外线辐射。

图4中所描绘的步骤之后可以是通过在每个芯片上、在树脂层23的后面上蚀刻标记图案(例如标识码或标志)，来标记芯片的步骤。例如，标记是通过激光蚀刻来实现的。可以利用其他技术来标记芯片，例如，在各种实施例中，可以利用喷墨标记或任何适合的标记技术。而且，在其中省略树脂23的实施例中，可以直接在衬底11上，或者在可以被提供在衬底11的后面上的诸如环氧层的另一层上，来完成标记。

图5描绘了移除在结构的前面上的支撑膜21的步骤。

图6描绘了将结构通过其前面固定到支撑膜25上的步骤。应当注意，在图6所示的示例中，结构的定向相对于前述图中所示的截面图颠倒。

图7是在与图6相同的定向中的截面图，该截面图描绘了将结构切割成个体芯片的步骤，每个个体芯片包括单个集成电路17。在这个步骤期间，沟槽27是从结构的后面实现的。当从上方看时，沟槽27在集成电路17之间延伸，使得每个集成电路17通过沟槽27与其邻居分离。例如，每个集成电路17完全由沟槽27侧向界定。在该示例中，沟槽27从保护树脂层23的上面垂直延伸到支撑膜25的上面。换言之，在该示例中，沟槽27完全横跨树脂层23、衬底11和互连堆叠13。例如，沟槽27是通过锯切来实现的。在这个步骤期间，切割工具的对准是基于结构的前面来实现的。为了这个目的，将优选选择对对准工具的辐照波长透明的膜25。

在这个步骤结束时，获得仅由支撑膜25接合的多个个体芯片。

图8是在与图7相同的定向中的截面图，该截面图描绘了在图7所示的步骤结束时获得的结构的后面上，沉积电隔离层29的步骤。在该示例中，层29以连续不断的方式和以大体上恒定的厚度，沉积在结构的整个后表面之上(即在层23的上面上)、以及在沟槽27的侧向壁和底部上。具体地，在该示例中，层29沉积在每个芯片的衬底11的侧翼上，并且与该侧翼接触。

层29是通过ALD(原子层沉积)沉积的。层29的沉积可以在低温实现，例如在低于100℃、例如大约80℃的温度。例如，层29具有被包括在5nm到50nm之间的厚度，并且在一些实施例中，具有被包括在20nm到40nm之间(优选地在20nm到40nm之间)的厚度。可以根据设计考虑(诸如电隔离或电绝缘的期望量)，按照期望来选择层29的厚度。

例如，层29可以是氧化物层，例如氧化铝(Al

然后可以将芯片从支撑膜25移除，以便将它们安装在外部设备中。

图9是在与图8相同的定向中的截面图，该截面图描绘了在从支撑膜25移除之后，通过图1至图8所示的制造方法获得的示例电子芯片。

上述方法的优点是，它的实施特别简单，并且通过使用ALD沉积方法，它允许获得薄且有效的侧向电隔离。

已经描述了各种实施例和替代。本领域的技术人员将理解，这些实施例的某些特征可以组合，并且本领域的技术人员将容易想到其他替代。具体地，所描述的实施例并不限于上面提到的示例尺寸和材料。

而且，作为替代，可以省略关于图6所描述的沉积后面保护树脂层23的步骤，因此，芯片的后面的隔离只通过层29来实现。

此外，作为替代，在图3所示的减薄步骤之前被固定到结构的前面上的支撑膜21可以被保留，直到(在形成沟槽27之后)通过ALD沉积隔离层29的步骤为止。在这种情况下，可以省略图6中所示的将结构固定在支撑膜25上的步骤。

另外，作为替代，可以省略图2中所示的在集成电路的金属接触焊盘15的上面上沉积金属连接柱19的步骤。在这种情况下，每个芯片到外部设备的电连接是直接通过接触焊盘15建立的。

上述各种实施例可以组合以提供进一步的实施例。根据上面详细的描述，可以对实施例做出这些和其他变化。总之，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限于本说明书和权利要求中所公开的具体实施例，而是应被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求所享有的全部范围的等同物。因此，权利要求不受本公开的限制。