TWI450325B - 一種支援從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法 - Google Patents

Description

一種支援從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法

本發明一般涉及一種超薄晶片的製備方法，更確切的說，本發明旨在提供一種支援從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法以實現製備超薄晶片。

在晶片的封裝工藝在中，一般是沿著晶圓正面的劃片道對晶圓進行切割從而將晶片從晶圓上分離下來。但是在一些特殊的封裝工藝中，例如晶圓級封裝（WLP），有時需要從晶圓背面對晶圓進行切割，但是如果晶圓背面被塑封料塑封住了或是晶圓背面覆蓋有其他不透明材料時，因為晶圓背面沒有劃片道，如何使位於晶圓背面一側的切割刀對準位於晶圓正面的劃片道就成了一個棘手的問題。
專利號為US6107164的美國專利公開了一種晶圓級封裝的半導體裝置及半導體裝置的製造方法，其製作流程參見本申請第1A-1D附圖，這種方法是製作晶圓級封裝體的一個典型例子。如第1A圖所示，晶圓10所包含的晶片原本設置有焊墊2，其中，凸點電極4通過銅互聯機3與焊墊2連接。其方法中，首先通過切割刀21在晶圓10的正面切割形成切割槽22，之後在帶有凸點電極4的晶圓10的表面覆蓋一層樹脂23，如第1B圖所示，此時切割槽22被樹脂23所填滿。然後參見第1C圖所示，對樹脂23進行研磨拋光直至將凸點電極4從樹脂23中暴露出來。如第1D圖所示，在該方法中，需要在晶圓10的背面進行研磨，直至晶圓10被減薄到在晶圓10的背面外露出切割槽22及填充在該切割槽22中的塑封料，然後在晶圓10的背面通過切割刀26對準切割槽22從而將晶圓10進行切割以將各晶片進行分離。其缺陷是，必須先在晶圓10的正面切割出切割槽22，並且要控制切割槽22具有一定的深度，以及必須控制晶圓10減薄到一定的厚度，否則在晶圓10的背面難以研磨出切割槽22。另外一方面，如果在第1D圖所示的減薄後的晶圓10的背面形成有其他材料後，切割槽22將被覆蓋住，則切割刀26難以對準切割槽22。

正是鑒於上述問題，本發明提供了一種支持從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法，其中，該晶圓的晶片製備區包含多個晶片且以位於晶圓正面的多條縱橫交叉的切割線界定各晶片的邊界，該方法主要包括以下步驟：
於晶圓的正面覆蓋一支撐結構；
於晶圓的背面對晶圓進行研磨，並在減薄後的晶圓的背面的中心區域沉積一層半徑小於所述晶片製備區的半徑的金屬層，其中，減薄後的晶圓的背面位於金屬層的邊緣與晶圓的邊緣之間的區域構成一環形帶；
利用穿透攝影設備在所述環形帶區域內對所述切割線進行探測，用於探測切割線在水準方向上從金屬層下方延伸至環形帶下方的延伸部分，同時利用第一切割刀沿著任意一條切割線兩端的所述延伸部分所構成的直線對減薄後的晶圓以及金屬層進行切割。
上述的方法，所述支撐結構可以是塑封材料，在對減薄後的晶圓以及金屬層進行切割的過程中，同時還對所述支撐結構一併進行切割，並形成位於晶片正面的頂部塑封層。
上述的方法，所述支撐結構可以是粘貼膜。
上述的方法，於晶圓的背面對晶圓進行研磨的過程中，是在晶圓背面所有的區域同時進行研磨以將晶圓均勻的減薄。
上述的方法，形成金屬層的過程中，所形成的金屬層的邊緣在垂直方向上的投影落在靠近晶片製備區的邊緣的多個不完整的晶片上。
上述的方法，在對金屬層及晶圓的切割過程中，形成多條位於減薄的晶圓中的縱橫交叉的並將所述多個晶片分隔開的第一類切割槽，第一類切割槽的延伸部分形成在減薄的晶圓位於環形帶下方的區域中，並且所述金屬層被切割成位於晶片背面的底部金屬層；以及
進一步進行塑封工藝，以塑封料覆蓋在所述金屬層上形成一塑封層，並且所述塑封料在塑封工藝中還填充在所述第一類切割槽中；
完成塑封工藝之後，利用第二切割刀沿著任意一條第一類切割槽兩端的延伸部分中所填充的塑封料而構成的直線對所述塑封層以及填充在第一類切割槽中的塑封料進行切割，形成與所述第一類切割槽重合的第二類切割槽；並且
在利用第二切割刀實施切割的過程中，所述塑封層被切割成覆蓋在底部金屬層上的底部塑封層。
上述的方法，所述支撐結構可以是塑封材料，並且還利用第二切割刀同時將所述支撐結構切割成位於晶片正面的頂部塑封層。
上述的方法，所述支撐結構可以是粘貼膜。
上述的方法，所述第二切割刀的刀片寬度可以小於所述第一切割刀的刀片寬度；以及
所形成第二類切割槽的寬度小於第一類切割槽的寬度，並用第二切割刀將第一類切割槽中的塑封料切割成包覆在所述晶片的側面的側壁塑封層。
上述的方法，所述第二切割刀的刀片寬度可以等於所述第一切割刀的刀片寬度。
上述的方法，任意一條第一類切割槽的延伸部分均與晶圓的邊緣沒有交界。
本發明還提供另一種支援從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法，其中，該晶圓的晶片製備區包含多個晶片且以位於晶圓正面的多條縱橫交叉的切割線界定各晶片的邊界，其特徵在於，包括以下步驟：
於晶圓的正面覆蓋一支撐結構；
於晶圓的背面對晶圓進行研磨，以在晶圓背面的中心區域研磨出一個半徑小於所述晶片製備區的半徑的研磨槽，晶圓的背面位於研磨槽的側壁與晶圓的邊緣之間的區域構成環形帶；
在所述研磨槽中沉積一層金屬層；
利用穿透攝影設備在所述環形帶區域內對所述切割線進行探測，用於探測切割線在水準方向上從金屬層下方延伸至環形帶下方的延伸部分，同時利用第一切割刀沿著任意一條切割線兩端的所述延伸部分所構成的直線對所述晶圓以及金屬層進行切割。
上述的方法，所述支撐結構可以為塑封材料，在對晶圓以及金屬層進行切割的過程中，同時還對所述支撐結構一併進行切割，並形成位於晶片正面的頂部塑封層。
上述的方法，所述支撐結構可以為粘貼膜。
上述的方法，在所述研磨槽中所沉積的金屬層的厚度與所述研磨槽的深度相同。
上述的方法，形成研磨槽的過程中，所形成的研磨槽的側壁在垂直方向上的投影落在靠近晶片製備區的邊緣的多個不完整的晶片上。
上述的方法，在對金屬層及晶圓的切割過程中，形成多條縱橫交叉的並將所述多個晶片分隔開的第一類切割槽，第一類切割槽的延伸部分形成在晶圓位於環形帶下方的區域中，並且所述金屬層被切割成位於晶片背面的底部金屬層；以及
進一步進行塑封工藝，以塑封料覆蓋在所述金屬層上形成一塑封層，並且所述塑封料在塑封工藝中還填充在所述第一類切割槽中；
完成塑封工藝之後，利用第二切割刀沿著任意一條第一類切割槽兩端的延伸部分中所填充的塑封料而構成的直線對所述塑封層以及填充在第一類切割槽中的塑封料進行切割，形成與所述第一類切割槽重合的第二類切割槽；並且
在利用第二切割刀實施切割的過程中，所述塑封層被切割成覆蓋在底部金屬層上的底部塑封層。
上述的方法，所述支撐結構可以為塑封材料，並且還利用第二切割刀同時將所述支撐結構切割成位於晶片正面的頂部塑封層。
上述的方法，所述支撐結構可以為粘貼膜。
上述的方法，所述第二切割刀的刀片寬度可以小於所述第一切割刀的刀片寬度；以及
所形成第二類切割槽的寬度小於第一類切割槽的寬度，並用第二切割刀將第一類切割槽中的塑封料切割成包覆在所述晶片的側面的側壁塑封層。
上述的方法，所述第二切割刀的刀片寬度可以等於所述第一切割刀的刀片寬度。
上述的方法，任意一條第一類切割槽的延伸部分均與晶圓的邊緣沒有交界。
本領域的技術人員閱讀以下較佳實施例的詳細說明，並參照附圖之後，本發明的這些和其他方面的優勢無疑將顯而易見。

第2A-1圖為晶圓100的正面100X的俯視圖，第2A-2圖為晶圓100的豎截面圖，圖中所顯示的與晶圓100的正面100X相反的另一面是其背面100Y。晶圓100的晶片製備區101通常包含有大量鑄造連接在一起的晶片101'，並以位於晶圓100的正面100X的多條縱橫交叉的切割線（Scribe line）102界定各晶片101'的邊界，其作用在於，可以沿著切割線102對晶圓100進行切割以將晶片101'從晶圓100上分離下來。由於這些技術特徵已經為本領域的技術人員所熟知，所以本發明不再特意詳盡地對此進行額外說明。為了便於本發明的敍述說明，第2A-1圖中刻意將晶片製備區101單獨描繪出來了，晶片製備區101在水準方向上的橫截面大致上為圓形，晶片製備區101與晶圓100同軸並且晶片製備區101的半徑顯然是小於晶圓100的半徑的。本領域的技術人員都知道，一般在晶圓100上僅有晶片製備區101的範圍內形成有電路，設定晶圓100的正面100X所包含的位於晶片製備區101的邊緣101a與晶圓100的邊緣100a之間的區域構成了預留環形帶103，那麼通常認為晶圓100的位於預留環形帶103下方的區域內為電路空白區也即沒有形成任何晶片。此外，位於晶圓100正面的切割線102確切的說是形成在晶片製備區101，該切割線102往往沒有延伸至預留環形帶103內。值得一提的是，預留環形帶103在很大程度上為晶圓100的運輸和移動提供了方便，任何搬運工具或是手套或是其他工藝設備的抓手可以觸及預留環形帶103的區域卻不能接觸晶片製備區101，這不僅僅是要防止晶片101'受到物理破壞，還要基於靜電的考慮。可以看出，圓環狀的預留環形帶103從晶圓100邊緣100a處向晶圓100的背面100Y的中心延伸，其寬度等於晶圓100的半徑減去晶片製備區101的半徑，通常大致上約為1.2mm至1.5mm之間。值得注意的是，雖然絕大多數晶片101'為形貌正常的晶片，然而本領域的技術人員都知道，晶片製備區101區域內靠近和接觸邊緣101a的一些晶片101'a卻並不完整（第2A-1圖以陰影示出），在所有的晶片101'從晶圓100上分離下來後，可認為晶片101'中的這部分不完整的晶片101'a最終將被遺棄。儘管如此，這些靠近邊緣101a的不完整的晶片101'a卻為本發明提供了一些便捷。
如第2B圖所示，在晶圓100的正面100X生成一層起物理支撐作用的支撐結構200，支撐結構200可以是粘貼膜也可以是塑封材料或是其他合適的支撐體等，支撐結構200有益於提高晶圓100的機械強度，否則單獨的晶圓100一旦被減薄到一定程度就容易碎裂。參見第2C圖所示，完成在背面100Y對晶圓100進行研磨以減薄晶圓100的厚度之後，通常是化學機械研磨CMP，此研磨過程中，是在晶圓100的背面100Y所有的區域同時進行研磨的以將晶圓100均勻的減薄，即減薄後的晶圓100'所有區域的厚度都是相同的。再如第2D-1圖及第2D-2圖所示，在減薄後的晶圓100'的背面100Z的中心區域沉積一層金屬層300。在形成金屬層300的過程中，要求金屬層300在水準方向的橫截面大致為圓形並且其半徑小於晶片製備區101的半徑，金屬層300與減薄後的晶圓100'的背面100Z同圓心。通常，晶圓100獲得減薄後，還包括在減薄後的晶圓100'的背面100Z注入重摻雜離子的步驟，之後才沉積金屬層300，以保障金屬層300與減薄後的晶圓100'的背面100Z具有良好的歐姆接觸，因為晶片101'在很多時候是作為垂直式功率MOSFET晶片。至此，減薄後的晶圓100'的背面100Z位於金屬層300的邊緣300a與晶圓100的邊緣100a之間的區域構成了環形帶104（第2D-1圖），圓環狀的環形帶104的寬度等於晶圓100的半徑減去金屬層300的半徑（第2D-2圖），一般大於D₁ 並且D₂ 大致上約為3mm左右。此時問題在於，晶圓100'的正面100X被支撐結構200所覆蓋住，也即切割線102被支撐結構200阻擋住，如果直接在晶圓100'正面實施切割是比較困難的。所以本發明提出從晶圓100'的背面100Z實施切割，並連同將金屬層300一起進行切割以形成位於晶片101'背面的一個金屬電極，但是本領域的技術人員都知道，晶圓100'的背面100Z是沒有提供切割線來與切割刀對準，而且切割刀也無法直接從晶圓100'的背面100Z直接與晶圓100'的正面100X的切割線102進行對準。
在一些已知的輔助透射對準技術中，可以利用穿透攝影設備從晶圓100'背面100Z探測晶圓100'正面100X的切割線102，例如紅外源攝影機（Infrared source camera，簡稱IR camera）是一種較為典型的穿透攝影設備。如第2D-1圖至第2D-2圖所示，IR攝影機的探測手段雖然無法穿透金屬層300但卻可以穿透環形帶104下方的矽。參見第2D-3圖，即為利用穿透攝影設備（未示出）在環形帶104區域內對切割線102進行探測的大致圖形，儘管無法探測到切割線102位於金屬層300正下方的部分，但正因為金屬層300的半徑小於晶片製備區101的半徑，所以使得IR攝影機能夠探測和捕捉到切割線102在水準方向上從金屬層300下方延伸至環形帶104下方的延伸部分102'，延伸部分102'位於晶片製備區101的邊緣101a與金屬層300的邊緣300a在正面100X上的投影之間，顯然該延伸部分102'與金屬層300在垂直方向上並無交迭。只要任意一條切割線102兩端的延伸部分102'被探測到並被定位，就可以在晶圓100'的背面100Z依據該被選取的任意一條切割線102兩端的延伸部分102'定位一條直線，而所定位的直線則剛好在垂直方向上與該任意一條切割線102相交迭重合，那麼切割刀就可以沿著所定位的直線實施切割。必須著重指出的是，由於金屬層300的半徑務必是小於晶片製備區101的半徑的，否則就沒有延伸部分102'可以用來被IR探測，正因為如此，就導致晶片製備區101的面積要大於金屬層300的面積，所以晶片製備區101所包含的一部分晶片的背面顯然是沒有被金屬層300所完全覆蓋的。換言之，沒有被金屬層300所覆蓋的這部分晶片是不能作為完整的積體電路而正常運行的，如果放棄的這些晶片就可能造成良率的降低。然而，因為相鄰的晶片101'a彼此相互連接，而且各晶片101'a均是圍繞著圓形的邊緣101a分佈，則位於晶圓100上所有的那些不完整的晶片101'a也剛好大致上能夠呈現為圓環結構（儘管該圓環結構不是十分規則）。所以本發明所提出的一種方案是，調節金屬層300的半徑大小，使得其邊緣300a在垂直方向上的投影剛好落在晶片製備區101區域內靠近邊緣101a的那部分不完整的晶片101'a上，也即邊緣300a在垂直方向上剛好與那些不完整的晶片101'a所構成的圓環結構交迭。其結果就是，在晶片製備區101內，只有這些不完整的晶片101'a的背面的一部分區域沒有被金屬層300所覆蓋，其他遠離邊緣101a的晶片101'則皆為正常產品，所以也就正好是那些原本就不完整的晶片101'a被放棄，這樣就不會降低良率。
如第2E圖所示，可以使用IR攝影機，在晶圓100'背面100Z利用第一切割刀（Dicing saw blade）401沿著任意一條切割線102兩端的延伸部分102'所構成的直線對晶圓100'以及金屬層300進行切割，圖中所示出的形成在晶圓100'中的切割槽102a即為第一切割刀401切割晶圓100'、金屬層300所留下的切割痕跡。本次切割過程中，所形成的位於晶圓100'中並將金屬層300分割開的多條縱橫交叉的切割槽102a，用於將多個晶片101'從晶圓100'上分離下來，並且還用於將金屬層300切割成多個分隔開的底部金屬層300'，而且一個底部金屬層300'相對應的位於一個晶片101'的背面。多條縱橫交叉的切割槽102a中任何一條切割槽均與一條切割線102相對應。在一種實施方式中，如第2E圖，支撐結構200為塑封材料，則沿著所有的切割線102兩端的延伸部分102'構成的所有直線對晶圓100'以及金屬層300進行切割的過程中，支撐結構200一併被切割並形成位於晶片101'正面的頂部塑封層200'。在另一種實施方式中（圖中未示意出），如果支撐結構200為粘貼膜，其厚度一般比較薄，在對晶圓100'以及金屬層300進行切割的過程中，支撐結構200不必被切割斷，這便於最終從支撐結構200上取下帶有頂部塑封層200'、底部金屬層300'的晶片101'。
在一個如第3A-1圖至第3C圖所示的實施方式中，先按照第2A-1至2E圖所示的方法將晶圓100'和金屬層300進行切割，形成位於晶圓100'中並將金屬層300分割開的多條縱橫交叉的切割槽102b，此時金屬層300仍然被切割成多個分隔開的底部金屬層300'，而且一個底部金屬層300'相對應的位於一個晶片101'的背面，但是此方案中支撐結構200卻沒有被切割斷。如果支撐結構200為粘貼膜，則切割過程不能傷及支撐結構200，所形成的切割槽102b以剛好觸及支撐結構200為佳。如果支撐結構200為塑封材料，一種情況是，所形成的切割槽102b仍然可以選擇剛好觸及支撐結構200；另一種情況是，可以選擇部分切割支撐結構200但不完全將支撐結構200切割斷，也即切割槽102b的深度有所增加，此時切割槽102b在垂直方向上延伸至支撐結構200中，主要是保障晶片101'不能提前脫落。如第3A-2圖所示，第一類切割槽102b除了形成在晶片製備區101中，任意一條第一類切割槽102b還包括形成在晶圓100'的位於環形帶104下方的區域中的第一類切割槽延伸部分102b-1。再如第3B-1圖所示，進行塑封工藝，以塑封料注塑覆蓋在金屬層300上形成塑封層500，注意塑封料不能覆蓋在環形帶104上，由於固化前的塑封料呈現為液態，所以該塑封料同時還填充在第一類切割槽102b中。在一個實施例中，正因為塑封料同時還填充在第一類切割槽102b中，所以形成第一類切割槽102b的時候，要求控制第一類切割槽102b的兩端不能延伸至晶圓100'的邊緣100a處，也即第一類切割槽延伸部分102b-1不能與晶圓100'的邊緣100a有所交界和接觸（第3A-2圖），否則塑封料填充在第一類切割槽102b中時容易從第一類切割槽102b的兩端流淌至晶圓100'之外產生溢膠。例如第3A-3圖所示的第一類切割槽延伸部分102b-1'就已經延伸至與邊緣100a交界了，塑封料就很容易從延伸部分102b-1'中溢出。而產生的溢膠固化後很容易將晶圓100'粘附在塑封設備上，任何試圖強行將晶圓100'取下的動作將會導致晶圓100'破碎，這是我們所不希望看到的。
在如第3B-2圖及第3C圖所示，對於任意一條第一類切割槽102b而言，其兩端的延伸部分102b-1中所填充的塑封料能構成的一條直線（第3B-2圖），而且該直線與該任意一條第一類切割槽102b在垂直方向上是完全重合的。如果利用第二切割刀402沿著任意一條第一類切割槽102b兩端的延伸部分102b-1中所填充的塑封料所構成的直線對塑封層500、晶圓100'以及填充在第一類切割槽102b中的塑封料進行第二次切割，就能沿著第一類切割槽102b形成與第一類切割槽102b重合的第二類切割槽105；並且在切割過程中，塑封層500被切割成覆蓋在底部金屬層300'上的底部塑封層500'，而作為塑封材料的支撐結構200則被切割成位於晶片101'正面的頂部塑封層200'。如果支撐結構200為粘貼膜，則不必對支撐結構200實施切割。一種情況是，第二切割刀402的刀片寬度如果小於第一切割刀401的刀片寬度，所形成第二類切割槽105的寬度應該是小於第一類切割槽102b的寬度的，則第二切割刀402將第一類切割槽102b中填充的塑封料切割成包覆在晶片101'的側面的側壁塑封層500"。另一種情況是，第二切割刀402的刀片寬度剛好等於第一切割刀401的刀片寬度，第二切割刀402剛好將第一類切割槽102b中填充的塑封料切割掉，此時晶片101'的側面為裸露的無任何塑封層的包覆。
基於上述發明思路，另一個實施例的製備方法如第4A圖第4A-4C圖所示的流程，區別在於，此時在晶圓100的背面100Y進行研磨時並不是整體性的將晶圓100進行減薄，而是利用一半徑小於晶圓100半徑的磨砂輪（未示意）僅僅在晶圓100的背面100Y的中心區域進行研磨，以在晶圓100背面100Y的中心區域研磨出一個研磨槽110，研磨槽110在水準方向上的橫截面為圓形並且研磨槽110與晶圓100同軸。所形成的研磨槽110的半徑小於晶片製備區101的半徑，可以通過調節磨砂輪的半徑大小來調整研磨槽110的半徑的大小。在本發明中，通過調節研磨槽110的半徑大小，使得研磨槽110的側壁110a在垂直方向上的投影剛好落在晶片製備區101區域內靠近邊緣101a的那部分不完整的晶片101'a上，也即研磨槽110的側壁110a在垂直方向上剛好與那些多個不完整的晶片101'a所構成的圓環結構交迭。晶圓100的背面100Y位於研磨槽110的側壁110a與晶圓100的邊緣100a之間的區域構成另一環形帶114（如第4B-2圖的俯視圖），圓環狀的環形帶114從晶圓100邊緣100a處向晶圓100的背面100Y的中心延伸，其寬度D₃ 等於晶圓100的半徑減去研磨槽110的半徑，一般大於D₁ 並且D₃ 大致上約為3mm左右。
本領域的技術人員都知道，晶圓被研磨的越薄晶圓自身就越容易發生曲翹（Warpage）和易碎。此實施方式中，較於第2C圖所示的方法，優勢在於因為晶圓100的位於環形帶114的下方的區域在研磨過程中被予以保留，所以即使晶圓100背面100Y的中心區域被研磨得再深，由於晶圓100受到位於環形帶114的下方的區域的支撐和張力作用，第4A圖所示的被研磨減薄的晶圓100都不會發生曲翹。通常，晶圓100背面100Y的中心區域獲得減薄後，該方法還包括在研磨槽110的底部向晶圓100中注入重摻雜離子的步驟，之後再在研磨槽110中沉積金屬層600，以保障金屬層600與晶圓100的位於研磨槽110下方的區域具有良好的歐姆接觸。所沉積的金屬層600的厚度大致上與研磨槽110的深度相同，即金屬層600的頂面大致上與晶圓100的背面100Y基本位於同一平面，其中，金屬層600的半徑與研磨槽110的半徑大小相同。同樣，可以利用IR攝影機等穿透攝影設備從晶圓100的背面100Y探測晶圓100正面100X的切割線102，如第4B-3圖所示，雖然紅外源無法穿透金屬層600但卻可以穿透環形帶114下方的矽。在第4B-3圖中，IR攝影機（未示出）在環形帶114區域內對切割線102進行探測，儘管無法探測到切割線102位於金屬層600正下方的部分，但是由於金屬層600的半徑小於晶片製備區101的半徑，IR攝影機能夠探測切割線102在水準方向上從金屬層600下方延伸至環形帶114下方的延伸部分102"。同樣，只要任意一條切割線102兩端的延伸部分102"被IR攝影機探測定位，就可以依據該任意一條切割線102兩端的延伸部分102"在晶圓100的背面定位一條直線，而所定位的直線則剛好在垂直方向上與該任意一條切割線102相重合。所以如第4B-3圖至第4C圖所示，利用第一切割刀401沿著任意一條切割線102兩端的延伸部分102"所構成的直線對晶圓100以及金屬層600進行切割，以將多個晶片101'從晶圓100上分離下來。與前述技術相同，對準多條切割線102而形成在晶圓100中的多條縱橫交叉的第一類切割槽112a將多個晶片101'相互分隔開，並且金屬層600被切割成多個底部金屬層600'，一個底部金屬層600'相對應的位於一個晶片101'背面。在一種實施方式中，如第4C圖，支撐結構200為塑封材料，則支撐結構200一併被切割並形成位於晶片101'正面的頂部塑封層200'，而金屬層600則被切割成位於晶片101'背面的底部金屬層300'。在另一種實施方式中（圖中未示意出），如果支撐結構200為粘貼膜，則支撐結構200不必被切割斷。
在一個實施例中，如第5A圖至第5C圖所示，先按照第4A至4B-3圖所示的方法將晶圓100和金屬層600進行切割，形成位於晶圓100中並將金屬層600分割開的多條縱橫交叉的切割槽112b。該實施方式所採用的方法與第3A-1圖至第3C圖所示的方法並無較大的區別。同樣，支撐結構200可以為粘貼膜也可以為塑封材料。此實施方式中，第一類切割槽112b除了形成在晶片製備區101中，第一類切割槽112b還包括形成在晶圓100位於環形帶114下方的區域中的第一類切割槽的延伸部分112b-1。之後進行塑封工藝，以塑封料注塑覆蓋在金屬層600上形成塑封層700，注意塑封料不能覆蓋在環形帶114上，該塑封料同時還填充在第一類切割槽112b中，如第5B圖所示。同樣，要求控制第一類切割槽112b的兩端不能延伸至晶圓100的邊緣100a處，即第一類切割槽延伸部分112b-1不能與晶圓100的邊緣100a有所交界和接觸。第5B圖所示的晶圓100與第3B-1圖所示的晶圓100'相比，如果前者的研磨槽110的底部到晶圓100的正面100X的距離等同於後者的背面100Z到晶圓100'的正面100X的距離，也即在二者的研磨厚度相同的條件下，第5B圖所示的第一類切割槽延伸部分112b-1與第3B-1圖所示的第一類切割槽延伸部分102b-1的深度是不一樣的，這是因為晶圓100位於環形帶114下方的區域並未被研磨掉。同樣，任意一條第一類切割槽112b兩端的延伸部分112b-1中所填充的塑封料均能構成的一條直線，而且該直線與該任意一條第一類切割槽112b在垂直方向上是重合的。利用第二切割刀402沿著任意一條第一類切割槽112b兩端的延伸部分112b-1中所填充的塑封料所構成的直線對塑封層700以及填充在第一類切割槽112b中的塑封料進行切割，從而在第一類切割槽112b中形成與第一類切割槽112b重合的第二類切割槽115；並且在切割過程中，塑封層700被切割成覆蓋在底部金屬層600'上的底部塑封層700'，而為塑封材料的支撐結構200則被切割成位於晶片101'正面的頂部塑封層200'。如果支撐結構200為粘貼膜，則支撐結構200不必被切割。同樣，第二切割刀402的刀片寬度如果小於第一切割刀401的刀片寬度，所形成第二類切割槽115的寬度應該是小於第一類切割槽102b的寬度的，第二切割刀402將第一類切割槽112b中的塑封料切割成包覆在晶片101'的側面的側壁塑封層700"。另一種情況是，第二切割刀402的刀片寬度剛好等於第一切割刀401的刀片寬度，此時晶片101'的側面的無任何塑封層的包覆。
以上，通過說明和附圖，給出了具體實施方式的特定結構的典型實施例，以及提出了現有的較佳實施例，但這些內容並不作為局限。對於本領域的技術人員而言，閱讀上述說明後，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的申請專利範圍應看作是涵蓋本發明的真實意圖和範圍的全部變化和修正。在申請專利範圍範圍內任何和所有等價的範圍與內容，都應認為仍屬本發明的意圖和範圍內。

2．．．焊墊

3．．．銅互聯機

4．．．凸點電極

10、100、100’．．．晶圓

21、26、401、402．．．切割刀

22、102a、102b、105、112a、112b、115．．．切割槽

23．．．樹脂

100a、101a、300a．．．邊緣

100X．．．正面

100Y、100Z．．．背面

101．．．晶片製備區

101’、101’a．．．晶片

102．．．切割線

102b-1、102b-1’、112b-1．．．切割槽延伸部分

102’、102"．．．延伸部分

103．．．預留環形帶

104、114．．．環形帶

200．．．支撐結構

200’．．．頂部塑封層

300、600．．．金屬層

300’、600’．．．底部金屬層

500、700．．．塑封層

500’、700’．．．底部塑封層

500"、700"．．．側壁塑封層

D₁ 、D₂ 、D₃ ．．．寬度

參考所附附圖，以更加充分的描述本發明的實施例。然而，所附附圖僅用於說明和闡述，並不構成對本發明範圍的限制。
第1A至1D圖是背景技術中晶圓級封裝的半導體裝置的製造方法的流程示意圖。
第2A-1至2E圖是實施例一中從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法的流程示意圖。
第3A-1至3C圖是實施例二中從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法的流程示意圖。
第4A至4C圖實施例三中從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法的流程示意圖。
第5A至5C圖實施例四中從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法的流程示意圖。

101’．．．晶片

102b、105．．．切割槽

102b-1．．．切割槽延伸部分

200．．．支撐結構

200’．．．頂部塑封層

300’．．．底部金屬層

402．．．切割刀

500．．．塑封層

500’．．．底部塑封層

500"．．．側壁塑封層

Claims (22)

1. 一種支援從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法，該晶圓的晶片製備區包含多個晶片且以位於晶圓正面的多條縱橫交叉的切割線界定各晶片的邊界，包括以下步驟：
   於晶圓的正面覆蓋一支撐結構；
   於晶圓的背面對晶圓進行研磨，並在減薄後的晶圓的背面的中心區域沉積一層半徑小於所述晶片製備區的半徑的金屬層，其中，減薄後的晶圓的背面位於金屬層的邊緣與晶圓的邊緣之間的區域構成一環形帶；
   利用穿透攝影設備在所述環形帶區域內對所述切割線進行探測，用於探測切割線在水準方向上從金屬層下方延伸至環形帶下方的延伸部分，同時利用第一切割刀沿著任意一條切割線兩端的所述延伸部分所構成的直線對減薄後的晶圓以及金屬層進行切割。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述支撐結構為塑封材料，在對減薄後的晶圓以及金屬層進行切割的過程中，同時還對所述支撐結構一併進行切割，並形成位於晶片正面的頂部塑封層。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述支撐結構為粘貼膜。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，於晶圓的背面對晶圓進行研磨的過程中，是在晶圓背面所有的區域同時進行研磨以將晶圓均勻的減薄。
5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，形成金屬層的過程中，所形成的金屬層的邊緣在垂直方向上的投影落在靠近晶片製備區的邊緣的多個不完整的晶片上。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，在對晶圓以及金屬層進行切割過程中，形成多條縱橫交叉的並將所述多個晶片分隔開的第一類切割槽，第一類切割槽的延伸部分形成在減薄的晶圓位於環形帶下方的區域中，並且所述金屬層被切割成位於晶片背面的底部金屬層；以及
   進一步進行塑封工藝，以塑封料覆蓋在所述金屬層上形成一塑封層，並且所述塑封料在塑封工藝中還填充在所述第一類切割槽中；
   完成塑封工藝之後，利用第二切割刀沿著任意一條第一類切割槽兩端的延伸部分中所填充的塑封料而構成的直線對所述塑封層以及填充在第一類切割槽中的塑封料進行切割，形成與所述第一類切割槽重合的第二類切割槽；並且
   所述塑封層被切割成覆蓋在底部金屬層上的底部塑封層。
7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，所述支撐結構為塑封材料，並且還利用第二切割刀同時將所述支撐結構切割成位於晶片正面的頂部塑封層。
8. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，所述支撐結構為粘貼膜。
9. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，所述第二切割刀的刀片寬度小於所述第一切割刀的刀片寬度；以及
   所形成第二類切割槽的寬度小於第一類切割槽的寬度，並用第二切割刀將第一類切割槽中的塑封料切割成包覆在所述晶片的側面的側壁塑封層。
10. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，所述第二切割刀的刀片寬度等於所述第一切割刀的刀片寬度。
11. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，任意一條第一類切割槽的延伸部分均與晶圓的邊緣沒有交界。
12. 一種支援從晶圓背面實施切割的晶片封裝方法，該晶圓的晶片製備區包含多個晶片且以位於晶圓正面的多條縱橫交叉的切割線界定各晶片的邊界，包括以下步驟：
    於晶圓的正面覆蓋一支撐結構；
    於晶圓的背面對晶圓進行研磨，以在晶圓背面的中心區域研磨出一個半徑小於所述晶片製備區的半徑的研磨槽，晶圓的背面位於研磨槽的側壁與晶圓的邊緣之間的區域構成環形帶；
    在所述研磨槽中沉積一層金屬層；
    利用穿透攝影設備在所述環形帶區域內對所述切割線進行探測，用於探測切割線在水準方向上從金屬層下方延伸至環形帶下方的延伸部分，同時利用第一切割刀沿著任意一條切割線兩端的所述延伸部分所構成的直線對所述晶圓以及金屬層進行切割。
13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，所述支撐結構為塑封材料，在對晶圓以及金屬層進行切割的過程中，同時還對所述支撐結構一併進行切割，並形成位於晶片正面的頂部塑封層。
14. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，所述支撐結構為粘貼膜。
15. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，在所述研磨槽中所沉積的金屬層的厚度與所述研磨槽的深度相同。
16. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，形成研磨槽的過程中，所形成的研磨槽的側壁在垂直方向上的投影落在靠近晶片製備區的邊緣的多個不完整的晶片上。
17. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，在對晶圓以及金屬層進行切割過程中，形成多條縱橫交叉的並將所述多個晶片分隔開的第一類切割槽，第一類切割槽的延伸部分形成在晶圓位於環形帶下方的區域中，並且所述金屬層被切割成位於晶片背面的底部金屬層；以及
    進一步進行塑封工藝，以塑封料覆蓋在所述金屬層上形成一塑封層，並且所述塑封料在塑封工藝中還填充在所述第一類切割槽中；
    完成塑封工藝之後，利用第二切割刀沿著任意一條第一類切割槽兩端的延伸部分中所填充的塑封料而構成的直線對所述塑封層以及填充在第一類切割槽中的塑封料進行切割，形成與所述第一類切割槽重合的第二類切割槽；並且
    所述塑封層被切割成覆蓋在底部金屬層上的底部塑封層。
18. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中，所述支撐結構為塑封材料，並且還利用第二切割刀同時將所述支撐結構切割成位於晶片正面的頂部塑封層。
19. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中，所述支撐結構為粘貼膜。
20. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中，所述第二切割刀的刀片寬度小於所述第一切割刀的刀片寬度；以及
    所形成第二類切割槽的寬度小於第一類切割槽的寬度，並用第二切割刀將第一類切割槽中的塑封料切割成包覆在所述晶片的側面的側壁塑封層。
21. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中，所述第二切割刀的刀片寬度等於所述第一切割刀的刀片寬度。
22. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中，任意一條第一類切割槽的延伸部分均與晶圓的邊緣沒有交界。