一種用于制造密封側壁的器件晶粒的方法，可包括用密封劑填充深槽式器件晶圓的溝槽，得到密封的溝槽式器件晶圓。所述方法可更包括在器件晶圓中形成溝槽，得到所述深槽式器件晶圓。所述形成溝槽的步驟可包括形成至少部分地穿過所述器件晶圓的每層的溝槽。所述方法可更包括掩膜所述深槽式器件晶圓的每個器件。一種密封側壁的器件晶粒，可包括器件基板層的至少一層，包括前述至少一層中每層的各自的表面的側壁，覆蓋所述側壁的側壁密封劑，和形成在所述器件基板層上的器件。側壁密封劑可任選地不覆蓋所述器件的上表面。所述器件的上表面可直接鄰接其上方的環境介質。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體領域，尤其涉及一種密封側壁的器件晶粒及其制造方法。
技術介紹
通過晶圓級制程，互補式金氧半導體(CMOS)影像傳感器的大量制造對于將相機并入大量消費品如移動設備和汽車做出了貢獻。每一個這樣的相機包括具有像素陣列的CMOS影像傳感器，其中每個像素的上表面通常是微透鏡或用于聚焦光線或過濾入射于其上的光線的光譜濾光片。在晶圓級制程中，數千個CMOS影像傳感器被形成在可以任選地結合到承載晶圓的器件晶圓上，然后以晶圓鋸分割成單獨的晶粒。所述晶圓鋸可以沿著預先形成的溝槽分開各個晶粒。這種晶圓切割方式在本領域中是已知的，并且由E.Iannone在實驗室芯片：原理，設計和技術(Labs on Chip:Principles,Design and Technology，CRC出版社，2014)一書中解釋。溝槽形成與晶粒切割制程兩者皆會產生附著到一個或多個像素上表面的碎屑。這些污染物使相關的像素變得無法運作，并且對減少產品產量有顯著貢獻。
技術實現思路
本文所揭露的系統和方法可防止在晶粒切割器件晶圓和載體晶圓中的至少一個時產生的碎屑污染影像傳感器。本專利技術提供一種用于制造密封側壁的器件晶粒的方法。所述方法可包括用密封劑填充深槽式器件晶圓的溝槽，以獲得密封的溝槽式器件晶圓。所述方法還可包括在器件晶圓中形成溝槽，以獲得所述深槽式器件晶圓。所述形成溝槽的步驟可包括形成溝槽，其至少部分地穿過所述器件晶圓的每層。所述方法可進一步包括掩膜(masking)所述深槽式器件晶圓的每個器件。本專利技術提供一種密封側壁的器件晶粒。所述密封側壁的器件晶粒可包括至少一層，其包括：器件基板層；側壁，其包括所述至少一層中每層的各自的表面；側壁密封劑，其覆蓋所述側壁；和器件，其形成在所述器件基板層上。側壁密封劑可任選地不覆蓋所述器件的上表面。所述器件的上表面直接鄰接其上方的環境介質。所述是由(a)阻焊材料和(b)聚酰亞胺材料中的至少一種形成。附圖說明圖1為在實施例中的示例性的密封側壁的器件晶粒的剖視圖。圖2繪示了在實施例中，用于制造圖1的密封側壁的器件晶粒的示例性方法的流程圖。圖3為在實施例中的器件晶圓的透視圖，其具有多個可以被單片化成密封側壁的器件晶粒的CMOS器件。圖4為在實施例中的溝槽式器件晶圓的剖視圖。圖5為在實施例中的溝槽式器件晶圓的剖視圖，其溝槽根據圖2的方法填充有密封劑。具體實施方式圖1為一個示例性的密封側壁的器件晶粒100的剖視圖。密封側壁的器件晶粒100可以包括在金屬間介電(inter-metal dielectric，IMD)層112的一層或多層內形成的CMOS器件120、低k介電層114、層間介電(inter-layer dielectric，ILD)層116和器件基板層118。IMD層112和ILD層116二者皆可為氧化物。器件基板層118則是由例如硅所形成。密封側壁的器件晶粒100還可以包括金屬層122和垂直互連124。密封側壁的器件晶粒100可包括在承載層110和器件基板層118之間的附加層，而不脫離本專利技術的范圍。此外及可選地，密封側壁的器件晶粒100可缺少層112、114和116中的至少一個。密封側壁的器件晶粒100還可以包括承載層110。為了能清楚地說明，圖1僅繪示CMOS器件120在器件基板層118上方或接近其上表面的一部分。CMOS器件120可以電連接到垂直互連124。圖1描繪了作為影像傳感器的CMOS器件120。CMOS器件120可以是不同類型可由CMOS過程制造的器件，例如包括微機電系統(MEMS)的器件，而不脫離本專利技術的范圍。在實施例中，密封側壁的器件晶粒100具有小于400微米的厚度133。CMOS器件120具有器件上表面121，其可直接暴露于環境介質190中，使得器件上表面121不被側壁密封劑132所覆蓋，并直接鄰接環境介質190。環境介質190是例如空氣、真空或電介質。可選地，保護膜可介于器件上表面121和環境介質190之間，其中保護膜和側壁密封劑132二者皆不會通過例如阻斷入射于其上的光干擾CMOS器件120的操作。器件上表面121可對應于CMOS影像傳感器的微透鏡陣列的表面、CMOS影像傳感器的濾色片陣列的表面和半導體空乏區中的至少一個。密封側壁的器件晶粒100具有被側壁密封劑132密封的側壁130。側壁130包括層110、112、114、116和118的表面。為了清楚地說明，側壁130由在圖1中的虛線框包圍。側壁密封劑132可以覆蓋層112、114、116、118中至少一個的表面，但不覆蓋承載層110的表面，而不脫離本專利技術的范圍。側壁密封劑132可捕集(trap)粘附到側壁130的碎屑113。碎屑113可由密封側壁的器件晶粒100的組分材料形成，其包括承載層110、IMD層112、低k介電層114、ILD層116和器件基板層118。碎屑113在密封側壁的器件晶粒100的晶圓級制造過程中的開槽步驟和切割步驟的一個或兩個中形成。側壁密封劑132還可以防止濕氣到達CMOS器件120的和層112、114、116和118。構成側壁密封劑132的材料可包括聚合物、聚酰亞胺和阻焊材料。阻焊材料可滿足Ameed等人在美國專利US4120843中提供的描述。即，所述材料可以包括熱塑性塑料、聚砜的熱穩定可剝離的基體、用于聚砜的溶劑和精細分裂的二氧化硅粒子的填料。所述溶劑可包括鄰二氯苯、一氯苯、二氯甲烷和三氯乙烯中的至少一個。所述填料在浸焊操作過程中填料具有保持熔融的聚砜在適當位置的功能。圖2繪示了用于制造密封側壁的器件晶粒100的示例性方法200的流程圖。圖3為器件晶圓300的透視圖，其具有多個在器件晶圓300的一個或多個層112、114、116和118中形成的CMOS器件120。器件晶圓300可使用方法200沿切割線390被單片化成多個密封側壁的器件晶粒100。器件晶圓300也可具有在與CMOS器件120相反的一側黏合至器件晶圓300的承載晶圓310，其承載層110為一部分。為了說明的清楚起見，不是所有的CMOS器件120都被標于圖3。圖4和5顯示在承載晶圓上的CMOS器件120的剖視圖，對應于方法200的步驟。圖2-5最好與下面的描述一起觀察。步驟201是可選的。當被包括時，在步驟201中，方法200形成具有多個器件的器件晶圓。在步驟201的示例中，方法200形成器件晶圓300。在器件晶圓300上的每個CMOS器件120可以是CMOS影像傳感器，其可包括濾色片陣列，在其上具有微透鏡陣列。步驟202是可選的。當被包括時，在步驟202中，方法200在器件晶圓中形成溝槽，而得到溝槽式器件晶圓。在方法200的示例中，器件晶圓300沿著切割線390以激光開槽，而產生溝槽式器件晶圓400。可選地，溝槽式器件晶圓可以通過晶粒切割代替激光開槽，或通過晶粒切割和激光開槽的組合來形成溝槽式器件晶圓。圖4為溝槽式器件晶圓400的剖視圖。溝槽402在成對的IMD層112、低k介電層114、ILD層116和器件基板層118之間，上述各層的表面是側壁130的一部分，如圖1所示。步驟202會產生碎屑413，其類似于碎屑113。顯示于圖4的溝槽402具有隨空間變化的深度，其具有中心在溝槽內的單一局部最大深度，如在承載晶圓4本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于制造密封側壁的器件晶粒的方法，包括：用密封劑填充深槽式器件晶圓的溝槽，以獲得密封的溝槽式器件晶圓。
【技術特征摘要】
2015.04.28 US 14/698,3551.一種用于制造密封側壁的器件晶粒的方法，包括：用密封劑填充深槽式器件晶圓的溝槽，以獲得密封的溝槽式器件晶圓。2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在器件晶圓中形成溝槽，以獲得所述深槽式器件晶圓。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述形成溝槽的步驟包括形成至少部分地穿過所述器件晶圓的每層的溝槽。4.根據權利要求1所述的方法，在所述填充的步驟之前進一步包括掩膜所述深槽式器件晶圓的每個器件。5.根據權利要求4所述的方法，其中所述掩膜的步驟包括在所述深槽式器件晶圓上方對準開孔掩模，使得所述深槽式器件晶圓的每個器件完全位于所述開孔掩模的無孔區域下方。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述填充的步驟包括以在所述深槽式器件晶圓上方對準的模版來模版印刷所述密封劑，使得所述深槽式器件晶圓的每個器件完全位于所述模版的無孔區域下方。7.根據權利要求1所述的方法，進一步包括沿著填充有密封劑的溝槽單片化所述密封的溝槽式器件晶圓。8.根據權利要求1所述的方法，在所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：錢胤，張明，戴幸志，
申請(專利權)人：豪威科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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