使用具有等離子體蝕刻的混合式電流激光劃線制程的晶片切割的制作方法
【專利摘要】茲描述切割半導(dǎo)體晶片的方法，每一晶片具有多個(gè)集成電路。方法包括形成掩模于半導(dǎo)體晶片上。掩模由覆蓋及保護(hù)集成電路的層組成。接著以電流激光劃線制程圖案化掩模，以提供具有間隙的圖案化掩模。圖案化露出集成電路間的半導(dǎo)體晶片區(qū)域。接著經(jīng)由圖案化掩模的間隙蝕刻半導(dǎo)體晶片，以單?；呻娐贰?br> 【專利說(shuō)明】使用具有等離子體蝕刻的混合式電流激光劃線制程的晶片切割
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例系關(guān)于半導(dǎo)體處理領(lǐng)域，且特別系關(guān)于切割半導(dǎo)體晶片的方法，每一晶片具有多個(gè)集成電路于上。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體晶片處理中，集成電路形成在由硅或其他半導(dǎo)體材料組成的晶片(亦稱為基板)上。通常，各種半導(dǎo)體、導(dǎo)體或絕緣材料層用于形成集成電路。利用各種已知制程來(lái)?yè)诫s、沉積及蝕刻該等材料，以形成集成電路。各晶片經(jīng)處理而形成大量單獨(dú)區(qū)域，這些區(qū)域含有稱為晶粒的集成電路。
[0003]在集成電路形成制程后，“切割”晶片，以將個(gè)別晶粒彼此分開供封裝或以未封裝形式用于較大電路內(nèi)。兩種主要晶片切割技術(shù)為劃線及鋸切。采用劃線時(shí)，鉆石尖端劃片沿著預(yù)成形刻劃線移動(dòng)越過(guò)晶片表面。該等刻劃線沿著晶粒的間隔延伸。該等間隔一般稱作“切割道"(streets)。鉆石劃片沿著切割道在晶片表面形成淺劃痕。如利用輥施加壓力后，晶片即沿著刻劃線分開。晶片中的裂縫依循晶片基板的晶格結(jié)構(gòu)而行。劃線可用于厚度約10密耳(千分之一吋)或以下的晶片。對(duì)較厚晶片而言，鋸切系目前較佳的切割方法。
[0004]采行鋸切時(shí)，每分鐘高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的鉆石尖端鋸子接觸晶片表面及沿著切割道鋸切晶片。晶片裝設(shè)在支撐構(gòu)件上，例如延展整個(gè)膜框的膠膜，鋸子反復(fù)用于垂直與水平切割道。采行劃線或鋸切的問(wèn)題在于碎片和鑿孔會(huì)沿著晶粒的斷裂邊緣形成。此外，裂痕會(huì)形成及從晶粒邊緣傳布到基板內(nèi)，導(dǎo)致集成電路無(wú)效。碎裂和破裂在劃線方面尤其嚴(yán)重，因?yàn)樵诰w結(jié)構(gòu)的〈110〉方向上，方形或矩形晶粒只有一側(cè)可被劃線。是以劈開晶粒另一側(cè)將產(chǎn)生鋸齒狀分離線。由于碎裂和破裂，晶片上的晶粒間需有附加間距，以免破壞集成電路，例如使碎片和裂痕與實(shí)際集成電路保持距離。因應(yīng)間距要求，標(biāo)準(zhǔn)尺寸晶片上無(wú)法形成許多晶粒，以致浪費(fèi)了原本可用于電路的晶片地產(chǎn)(real estate)。使用鋸子加劇了半導(dǎo)體晶片上的地產(chǎn)浪費(fèi)。鋸刃厚度為約15微米。故為確保鋸切周圍的破裂和其他破壞不會(huì)損害集成電路，各晶粒的電路往往需分開300至500微米。另外，切割后，需實(shí)質(zhì)清潔各晶粒，以移除微粒和鋸切制程產(chǎn)生的其他污染物。
[0005]亦已采行等離子體切割，但等離子體切割也有所限制。例如，阻礙等離子體切割實(shí)施的一限制為成本。用于圖案化光阻的標(biāo)準(zhǔn)光刻(lithography)操作將致使實(shí)施成本過(guò)高?？赡茏璧K等離子體切割實(shí)施的另一限制為沿著切割道切割時(shí)，等離子體處理常用金屬(例如銅)會(huì)造成生產(chǎn)問(wèn)題或產(chǎn)量限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施例包括切割半導(dǎo)體晶片的方法，每一晶片具有多個(gè)集成電路于上。
[0007]在一實(shí)施例中，切割具有多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的方法包括形成掩模于半導(dǎo)體晶片上，掩模由覆蓋及保護(hù)集成電路的層組成。接著以電流激光劃線制程圖案化掩模，以提供具有間隙的圖案化掩模而露出集成電路間的半導(dǎo)體晶片區(qū)域。接著經(jīng)由圖案化掩模的間隙蝕刻半導(dǎo)體晶片，以單粒化(singulate)集成電路。
[0008]在另一實(shí)施例中，用于切割半導(dǎo)體晶片的系統(tǒng)包括工作接口。激光劃線設(shè)備耦接工作接口且包括激光，激光具有移動(dòng)激光光束或光點(diǎn)、移動(dòng)平臺(tái)和一或更多電流鏡。等離子體蝕刻腔室亦耦接工作接口。
[0009]在又一實(shí)施例中，切割具有多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的方法包括形成聚合物層于硅基板上。聚合物層覆蓋及保護(hù)置于硅基板上的集成電路。集成電路由二氧化硅層和銅層組成，二氧化硅層置于低介電常數(shù)(K)材料層上。以電流激光劃線制程圖案化聚合物層、二氧化硅層、低K材料層和銅層，以露出集成電路間的硅基板區(qū)域。接著經(jīng)由間隙蝕刻硅基板，以單粒化集成電路。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種切割包括多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的方法操作流程圖；
[0011]圖2A圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在進(jìn)行切割半導(dǎo)體晶片的方法期間，對(duì)應(yīng)圖1流程圖的操作102時(shí)，包括多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的截面圖；
[0012]圖2B圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在進(jìn)行切割半導(dǎo)體晶片的方法期間，對(duì)應(yīng)圖1流程圖的操作104時(shí)，包括多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的截面圖；
[0013]圖2C圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在進(jìn)行切割半導(dǎo)體晶片的方法期間，對(duì)應(yīng)圖1流程圖的操作106時(shí)，包括多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的截面圖；
[0014]圖3圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電流激光劃線制程，該制程涉及平臺(tái)沿著一軸移動(dòng),并且沿著垂直軸同時(shí)進(jìn)行振鏡掃描；
[0015]圖4A及圖4B圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電流激光劃線制程，該制程涉及平臺(tái)沿著和同時(shí)進(jìn)行振鏡掃描的軸一樣的軸移動(dòng)；
[0016]圖5圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，使用飛秒范圍的激光脈寬對(duì)照較長(zhǎng)脈寬的作用；
[0017]圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的材料堆迭截面圖，材料堆迭可用于半導(dǎo)體晶片或基板的切割道區(qū)域；
[0018]圖7A至圖7D圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，切割半導(dǎo)體晶片的方法中的各種操作截面圖；
[0019]圖8圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，用于激光與等離子體切割晶片或基板的工具布局方塊圖；
[0020]圖9圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的示例性電腦系統(tǒng)方塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]茲描述切割半導(dǎo)體晶片的方法，每一晶片具有多個(gè)集成電路于上。在以下說(shuō)明中提出許多特定細(xì)節(jié)，例如電流激光劃線方式和等離子體蝕刻條件與材料體系，以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例有更徹底的了解。熟諳此技術(shù)者將明白，本發(fā)明實(shí)施例可不以該等特定細(xì)節(jié)實(shí)踐。在其他情況下，并不詳述諸如集成電路制造等已知態(tài)樣，以免讓本發(fā)明實(shí)施例變得晦澀難懂。另外，應(yīng)理解圖式所示各種實(shí)施例為代表性說(shuō)明，故未必按比例繪制。[0022]涉及初始激光劃線與后續(xù)等離子體蝕刻的混合式晶片或基板切割制程可用于晶粒單?；?。激光劃線制程可用于干凈地移除掩模層、有機(jī)與無(wú)機(jī)介電層和裝置層。接著在露出或部分蝕刻晶片或基板后，即可終止激光蝕刻制程。切割制程的等離子體蝕刻部分接著可用于蝕穿大塊晶片或基板，例如穿過(guò)大塊單晶硅，以產(chǎn)生晶?；蚓瑔瘟；蚯懈?。
[0023]高脈沖重復(fù)頻率(PRF)激光(例如通常為500千赫茲至數(shù)兆赫茲)與高速移動(dòng)(例如I至2米/秒)的結(jié)合可用于確保單?；瞥痰募す鈩澗€部分有高產(chǎn)量。然需形成具適當(dāng)點(diǎn)重疊的連續(xù)刻劃線做為激光劃線操作的一部分。雖然在激光劃線制程期間，利用平臺(tái)移動(dòng)可只移動(dòng)晶片或基板，但可能缺點(diǎn)為線性平臺(tái)的占地面積大且成本高，此對(duì)較大晶片與基板尤其如是。根據(jù)所述一或更多實(shí)施例，就激光劃線操作而言，線性X-Y平臺(tái)和電流移動(dòng)(振鏡(Galvo ))組是同步的。
[0024]故在本發(fā)明的一態(tài)樣中，電流激光劃線制程和等離子體蝕刻制程的結(jié)合可用來(lái)將半導(dǎo)體晶片切割成單粒化集成電路。圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種切割包括多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的方法操作流程圖100。圖2A至圖2C為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在進(jìn)行切割半導(dǎo)體晶片的方法期間，對(duì)應(yīng)流程圖100的操作時(shí)，包括多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的截面圖。
[0025]參照流程圖100的操作102和對(duì)應(yīng)圖2A，掩模202形成在半導(dǎo)體晶片或基板204上。掩模202由覆蓋及保護(hù)集成電路206的層組成，集成電路206形成在半導(dǎo)體晶片204的表面。掩模202亦覆蓋形成于各集成電路206間的中間切割道207。
[0026]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，形成掩模202包括形成層，例如光阻層或1-線(1-1ine)圖案化層，但不以此為限。例如，諸如光阻層的聚合物層可由適合用于光刻制程的材料組成。在一實(shí)施例中，光阻層由正光阻材料組成，例如248納米(nm)光阻、193nm光阻、157nm光阻、極紫外線(EUV)光阻或具重氮萘醌敏化劑的酚醛樹脂基質(zhì)，但不以此為限。在另一實(shí)施例中，光阻層由負(fù)光阻材料組成，例如聚順異戊二烯和聚桂皮酸乙烯酯，但不以此為限。
[0027]在一實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片或基板204由適合承受制造制程且供半導(dǎo)體處理層適當(dāng)放置于上的材料組成。例如，在一實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片或基板204由IV族基材料組成，例如結(jié)晶硅、鍺或硅/鍺，但不以此為限。在一特定實(shí)施例中，提供半導(dǎo)體晶片204包括提供單晶硅基板。在一特定實(shí)施例中，單晶硅基板摻雜雜質(zhì)原子。在另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片或基板204由II1-V材料組成，例如用于制造發(fā)光二極管(LED)的II1-V材料基板。
[0028]在一實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片或基板204已設(shè)置半導(dǎo)體裝置陣列于上或內(nèi)做為部分集成電路206。此類半導(dǎo)體裝置實(shí)例包括存儲(chǔ)裝置或制造于硅基板且包圍在介電層中的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)電晶體，但不以此為限。多個(gè)金屬內(nèi)連線可形成在裝置或電晶體上并位于周圍介電層中，金屬內(nèi)連線可用于電氣耦接裝置或電晶體而形成集成電路206。組成切割道207的材料可類似或和用于形成集成電路206的材料一樣。例如，切割道207可由介電材料層、半導(dǎo)體材料層和金屬化層組成。在一實(shí)施例中，一或更多切割道207包括測(cè)試裝置，測(cè)試裝置類似集成電路206的實(shí)際裝置。
[0029]參照流程圖100的操作104和對(duì)應(yīng)圖2B，利用電流激光劃線制程來(lái)圖案化掩模202，以提供具有間隙210的圖案化掩模208，而露出集成電路206間的半導(dǎo)體晶片或基板204區(qū)域。如此，激光劃線制程用于移除原本形成在集成電路206間的切割道207材料。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，如圖2B所示，利用電流激光劃線制程來(lái)圖案化掩模202包括形成溝槽212，使溝槽212部分進(jìn)入集成電路206間的半導(dǎo)體晶片204區(qū)域。應(yīng)理解在一實(shí)施例中，所述振鏡移動(dòng)動(dòng)作系指激光光束或光點(diǎn)移動(dòng)，而非實(shí)際整個(gè)激光設(shè)備本身。在此實(shí)施例中，“激光”系指光束或光點(diǎn)移動(dòng)時(shí)仍保持閑置的激光箱。
[0030]在一實(shí)施例中，就激光劃線操作而言，線性X-Y平臺(tái)和電流移動(dòng)(振鏡)組系同步的。例如，在一實(shí)施例中，X-Y平臺(tái)以較慢速度(例如通常為數(shù)百毫米/秒)移動(dòng)，以確保低震動(dòng)和平緩移動(dòng)，電流移動(dòng)則同時(shí)以較快速度(例如數(shù)米/秒)和高定位準(zhǔn)確度進(jìn)行。在一特定實(shí)施例中，依此方式，整體(平均)劃線速度可達(dá)約600毫米/秒至2米/秒。
[0031]視晶粒密度和堆迭結(jié)構(gòu)而定，可以各種方式同步化平臺(tái)和振鏡移動(dòng)。例如，在一實(shí)施例中，平臺(tái)沿著一軸移動(dòng)，同時(shí)振鏡沿著垂直方向掃描。在另一實(shí)施例中，平臺(tái)移動(dòng)和振鏡掃描系同時(shí)沿著同一軸進(jìn)行。在又一實(shí)施例中，依據(jù)所需定位準(zhǔn)確度的振鏡掃描場(chǎng)尺寸，把經(jīng)單?；恼麄€(gè)晶片或基板預(yù)先定義成數(shù)個(gè)區(qū)塊。振鏡相繼沿著二軸掃過(guò)掃描場(chǎng)。接著，平臺(tái)亦沿著二軸移動(dòng)而將振鏡掃描移到下一掃描場(chǎng)。
[0032]在一實(shí)施例中，利用電流激光劃線制程來(lái)提供圖案化掩模208，可在明顯較小的機(jī)器占地面積上達(dá)成緊密產(chǎn)量和定位準(zhǔn)確度目標(biāo)。另外，在一實(shí)施例中，利用電流激光劃線制程能使用高達(dá)約10兆赫頻率且具適當(dāng)脈沖重疊的激光，而獲得良好的制程品質(zhì)。依此，激光剝離制程可擴(kuò)大成較高產(chǎn)量，不然此可能造成非常大的脈沖重疊，以致產(chǎn)生太多熱聚積及形成缺陷。
[0033]在一實(shí)例中，圖3圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電流激光劃線制程，該制程涉及平臺(tái)沿著一軸移動(dòng)，并且沿著垂直軸同時(shí)進(jìn)行振鏡掃描。參照?qǐng)D3，使晶片或基板300遭受激光剝離制程處理，激光剝離制程涉及同步化平臺(tái)移動(dòng)302和振鏡掃描304。在一實(shí)施例中，如圖3所示，平臺(tái)移動(dòng)沿著X方向，振鏡掃描304沿著Y方向劃線。參照所繪黑色標(biāo)線(subscribe),承載晶片或基板300的平臺(tái)沿著X方向移動(dòng)，以沿著Y方向從晶片或基板300的一端到另一端形成多個(gè)標(biāo)線。振鏡沿著Y方向掃描而形成多個(gè)標(biāo)線。參照所繪白色標(biāo)線，抵達(dá)晶片或基板300的另一端時(shí)，平臺(tái)朝Y方向步進(jìn)約黑色標(biāo)線長(zhǎng)度(例如考量刻劃線邊縫重疊)。振鏡掃描接著用于形成所繪白色標(biāo)線。平臺(tái)沿著X軸移動(dòng)(但朝反向)，以沿著Y方向形成新劃線。反復(fù)進(jìn)行，直到整個(gè)晶片或基板300被劃線為止。
[0034]在另一實(shí)例中，圖4A及圖4B圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電流激光劃線制程，該制程涉及平臺(tái)沿著和同時(shí)進(jìn)行振鏡掃描之軸一樣的軸移動(dòng)。參照?qǐng)D4A，使晶片或基板400遭受激光剝離制程處理，激光剝離制程涉及同步化平臺(tái)移動(dòng)402和振鏡掃描404。在一實(shí)施例中，如圖4A所示，平臺(tái)移動(dòng)沿著X方向，振鏡掃描404亦沿著X方向劃線。參照所繪黑色標(biāo)線，承載晶片或基板400的平臺(tái)沿著X方向移動(dòng)，致使振鏡掃描沿著X方向于晶片或基板300的一端形成多個(gè)標(biāo)線。參照所繪白色標(biāo)線，完成第一次掃描時(shí)，平臺(tái)步進(jìn)約黑色標(biāo)線長(zhǎng)度(例如考量刻劃線邊縫重疊)。振鏡掃描接著用于形成所繪白色標(biāo)線。反復(fù)進(jìn)行，直到整個(gè)晶片或基板400被劃線為止。圖4B圖示同軸型掃描與平臺(tái)同步化的特定實(shí)施例，其中進(jìn)行第一反復(fù)步驟i，然后為第二反復(fù)步驟i+1。
[0035]在一些實(shí)施例中，期以單一掃描器于經(jīng)單?；幕寤蚓奶囟v向位置形成部分多條線。在一實(shí)施例中，由于基板或晶片可縱向移動(dòng)通過(guò)劃線裝置，故掃描裝置可側(cè)向引導(dǎo)各光束，而于各掃描裝置的作用區(qū)內(nèi)形成部分緯線或片段。在一實(shí)施例中，每一刻劃線實(shí)際上由一連串重疊刻劃點(diǎn)組成，每一刻劃點(diǎn)由引導(dǎo)至基板或晶片上特定位置的激光脈沖組成。為形成連續(xù)線，點(diǎn)宜充分重疊，例如重疊面積約25%。出自各作用區(qū)的部分接著亦需重疊，以防止間隙。點(diǎn)間由分離作用區(qū)形成的重疊區(qū)域代表各掃描部分以蛇行方式開始。在此實(shí)例中，當(dāng)有X個(gè)區(qū)域時(shí)，若有X個(gè)掃描裝置，則可藉由使基板或晶片單次通過(guò)裝置而形成圖案，此系因?yàn)槊恳粧呙柩b置可形成X個(gè)重疊部分之一，故以單次通過(guò)方式可形成連續(xù)線。然若掃描裝置比形成區(qū)域數(shù)量需求還少(例如一個(gè)掃描裝置)，或者作用區(qū)致使各掃描裝置不能劃線該等片段之一，則需使基板多次通過(guò)裝置。
[0036]在一實(shí)施例中，各掃描裝置根據(jù)基板或晶片的各縱向位置的圖案掃描。圖案用于沿著縱向的縱向區(qū)，以于基板或晶片第一次縱向通過(guò)裝置時(shí)形成各刻劃線片段。接著使基板或晶片以相反縱向通過(guò)時(shí)，利用圖案，形成各線的第二片段。在一實(shí)施例中，圖案系蛇行圖案，以容許掃描裝置就基板或晶片的特定縱向位置形成多個(gè)線段。在一實(shí)例中，當(dāng)基板或晶片朝第一縱向行經(jīng)裝置時(shí)，第一掃描器制造圖案。同一掃描器可利用把基板或晶片接著導(dǎo)回朝相反縱向的圖案，諸如此類，以于基板或晶片上形成連續(xù)線。
[0037]應(yīng)理解例如當(dāng)基板或晶片朝相反縱向移動(dòng)而不劃線時(shí)，可利用相同圖案，朝同一方向進(jìn)行劃線。又，一些實(shí)施例可在各次通過(guò)之間，側(cè)向移動(dòng)基板或晶片，其他實(shí)施例則可相對(duì)基板或晶片側(cè)向移動(dòng)掃描器、激光、光學(xué)元件或其他部件。此類圖案可配合一或多個(gè)掃描裝置使用。
[0038]在許多實(shí)施例中，就一組線段進(jìn)行縱向移動(dòng)，接著使基板或晶片縱向移動(dòng)，然后進(jìn)行另一縱向移動(dòng)而形成另一組，諸如此類。在許多實(shí)施例中，基板或晶片以恒定速率縱向移動(dòng)，以致來(lái)回縱向移動(dòng)在各次縱向通過(guò)之間需要不同的劃線圖案。該等實(shí)施例可產(chǎn)生交替圖案。
[0039]然因縱向移動(dòng)期間可就特定區(qū)域劃線，故可使用計(jì)及此移動(dòng)的圖案。若對(duì)部分劃線時(shí)，一切都固定不動(dòng)，則各位置可使用實(shí)質(zhì)矩形圖案。在某些實(shí)施例中，移動(dòng)相當(dāng)連續(xù)，此方式可減少停止及開始等所引起的誤差。當(dāng)系統(tǒng)側(cè)向移動(dòng)時(shí)，簡(jiǎn)易矩形圖案方式可能不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)等距間隔又重疊的線部分。
[0040]故可使用考慮到此縱向移動(dòng)的掃描圖案。例如，就蛇行圖案而言，若掃描裝置相對(duì)基板或晶片的位置系使縱向掃描期間無(wú)縱向移動(dòng)，則掃描裝置需計(jì)及圖案的第二線段開始時(shí)，第一線段劃線導(dǎo)致縱向位置改變的事實(shí)。在此實(shí)施例中，各圖案藉由側(cè)向偏移第二線段(和各后續(xù)線段)而計(jì)及此。可利用及校準(zhǔn)縱向移動(dòng)速度，以決定偏移量?？v向移動(dòng)因掃描裝置、激光裝置、基板或晶片或上述組合物的移動(dòng)而起。當(dāng)朝反向縱向移動(dòng)時(shí)，圖案需計(jì)及反向縱向移動(dòng)，故線段間有反向偏移。
[0041]雖然蛇行圖案可最小化掃描行經(jīng)量，且在一些實(shí)施例中可稍微增進(jìn)產(chǎn)量，但其他實(shí)施例采用總是朝同一縱向掃描的圖案。例如，圖案可補(bǔ)償掃描器的側(cè)向移動(dòng)，例如朝第一方向。然在此實(shí)例中，為側(cè)向移動(dòng)，掃描圖案會(huì)從左邊移到右邊而產(chǎn)生所謂的光柵圖案。盡管掃描器在刻劃線間可能需移動(dòng)更多，然就特定側(cè)向移動(dòng)方向而言，朝同一方向劃線，將不用計(jì)算掃描圖案差異。例如，在蛇行圖案中，第一線在第一方向，第一方向和掃描器移動(dòng)一樣，故圖案間距為第一距離。對(duì)下一線而言，若線朝與掃描器移動(dòng)方向相反的方向形成，則需計(jì)算不同圖案間距，以考量基板相對(duì)掃描器的不同方向(和相對(duì)速度變化)。為避免此類計(jì)算和校準(zhǔn)，可使用光柵圖案，光柵圖案形成順著(或逆著)掃描器移動(dòng)方向的刻劃線。
[0042]另外，在一實(shí)施例中，由于掃描期間各掃描裝置的作用區(qū)或掃描場(chǎng)正在移動(dòng)，故劃線圖案小于掃描場(chǎng)整體尺寸且部分由移動(dòng)速度決定。當(dāng)掃描場(chǎng)相對(duì)基板或晶片移到右邊時(shí)，最后一個(gè)劃線線段將始于掃描場(chǎng)后緣附近。對(duì)第一圖案劃線時(shí)，掃描場(chǎng)位置則在適當(dāng)位置而伴隨下一圖案開始。為確保連續(xù)線，在一實(shí)施例中，各圖案的線段末端應(yīng)與任何相鄰線段的線段重疊。在一實(shí)施例中，劃線掩?；騽澗€點(diǎn)間的重疊量通常為約25%。然在線末端處，重疊量可更多，例如約50%，以計(jì)及點(diǎn)間定位誤差，及確保不同線段邊縫接結(jié)而形成連續(xù)線。
[0043]在一不例性實(shí)施例中，掃描場(chǎng)始于蛇行圖案一端，并利用交替圖案(例如A、B、A、B等)側(cè)向移到右邊，直到抵達(dá)該掃描裝置于該劃線位置的線末端為止。在線末端處，基板或晶片縱向移動(dòng)，以將掃描裝置推進(jìn)到下一劃線位置，縱向移動(dòng)系反向進(jìn)行。在此方向上，使用相對(duì)圖案(例如C、D、C、D等)，直到抵達(dá)在此方向上位于此劃線位置的掃描線末端為止。由此可知，各掃描位置將產(chǎn)生一些劃線線段和一些圖案接結(jié)在一起而形成較長(zhǎng)線段。一般技術(shù)人士當(dāng)明白所用適當(dāng)數(shù)量。繼續(xù)來(lái)回圖案化，直到抵達(dá)劃線區(qū)末端為止。
[0044]在一實(shí)施例中，參照流程圖100的操作104，使用一系列激光脈沖。視待剝離層的復(fù)雜度而定，一系列單一脈沖可能未提供剝離性能最佳能量。然在單一脈沖時(shí)間輸送較大強(qiáng)度會(huì)造成缺陷形成。反之，在一實(shí)施例中，一系列多重脈沖猝發(fā)用于剝離。
[0045]即使利用電流激光劃線，使用基于飛秒的激光(例如對(duì)照皮秒基激光或奈秒基激光)可進(jìn)一步最佳化經(jīng)單?；瞥痰膹?fù)雜層堆迭的剝離性能。故在一實(shí)施例中，以激光劃線制程圖案化掩模206包括使用具飛秒范圍脈寬的激光。特定言之，具可見光光譜加上紫外線(UV)與紅外線(IR)范圍波長(zhǎng)(總體為寬帶光譜)的激光可用于提供基于飛秒的激光，即脈寬為飛秒等級(jí)(10_15秒)的激光。在一實(shí)施例中，剝離并非或?qū)嵸|(zhì)不為波長(zhǎng)相依，因此適合復(fù)雜膜，例如掩模202、切割道207和也許部分半導(dǎo)體晶片或基板204的膜。
[0046]圖5圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，使用飛秒范圍的激光脈寬對(duì)照較長(zhǎng)脈寬的作用。參照?qǐng)D5，對(duì)照較長(zhǎng)脈寬(例如以皮秒處理通孔500B造成的破壞502B和以奈秒處理通孔500A造成的顯著破壞502A)，使用飛秒范圍的激光脈寬,可減輕或消除熱破壞問(wèn)題(例如以飛秒處理通孔500C乃最小化成無(wú)破壞502C)。如圖5所示，消除或減輕通孔500C形成期間的破壞系因缺乏低能再耦合(如皮秒基激光剝離所見)或熱平衡(如奈秒基激光剝離所見)所致。
[0047]激光參數(shù)選擇(例如脈寬)對(duì)開發(fā)成功的激光劃線與切割制程而言至關(guān)重要，該制程可使碎片、微裂和脫層減至最少，以達(dá)成干凈的激光劃線切割。激光劃線切割越干凈，用以最終晶粒單?；奈g刻制程進(jìn)行越平順。在半導(dǎo)體裝置晶片中，通常有許多不同材料類型(例如導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體)和厚度的功能層置于半導(dǎo)體裝置晶片上。此類材料可包括有機(jī)材料(例如聚合物)、金屬或無(wú)機(jī)介電質(zhì)(例如二氧化硅和氮化硅)，但不以此為限。
[0048]置于晶片或基板上的個(gè)別集成電路間的切割道可包括類似或和集成電路本身一樣的層。例如，圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的材料堆迭截面圖，材料堆迭可用于半導(dǎo)體晶片或基板的切割道區(qū)域。
[0049]參照?qǐng)D6,切割道區(qū)域600包括娃基板頂部602、第一二氧化娃層604、第一蝕刻終止層606、第一低K介電層608 (例如介電常數(shù)小于二氧化硅的介電常數(shù)4.0)、第二蝕刻終止層610、第二低K介電層612、第三蝕刻終止層614、無(wú)摻雜硅玻璃(USG)層616、第二二氧化硅層618和光阻層620，并具所示相關(guān)厚度。銅金屬化層622置于第一與第三蝕刻終止層606,614間且穿過(guò)第二蝕刻終止層610。在一特定實(shí)施例中，第一、第二和第三蝕刻終止層606、610、614由氮化娃組成,低K介電層608、612由碳摻雜氧化娃材料組成。
[0050]在習(xí)知激光輻照(例如奈秒基或皮秒基激光輻照)下，切割道600的材料在光吸收和剝離機(jī)制方面的行為相當(dāng)不同。例如，介電層(例如二氧化硅)在正常條件下對(duì)所有市售激光波長(zhǎng)本質(zhì)上系透明的。相較之下，金屬、有機(jī)(例如低K材料)和硅很容易耦合光子，特別系回應(yīng)基于奈秒或基于皮秒的激光輻照時(shí)。在一實(shí)施例中，電流激光劃線制程利用基于飛秒的激光劃線制程，在剝離低K材料層和銅層前，剝離二氧化硅層，以圖案化二氧化硅層、低K材料層和銅層。
[0051]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，適合的基于飛秒的激光制程特征在于高峰強(qiáng)度(輻照度)，此通常會(huì)造成各種材料的非線性交互作用。在此實(shí)施例中，飛秒激光源的脈寬為約10飛秒至500飛秒，但較佳為100飛秒至400飛秒。在一實(shí)施例中，飛秒激光源的波長(zhǎng)為約1570納米至200納米，但較佳為540納米至250納米。在一實(shí)施例中，激光和對(duì)應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)于工作表面提供約3微米至15微米的焦點(diǎn)，但較佳為約5微米至10微米。
[0052]工作表面的空間光束分布可為單模(高斯)或具塑形高帽分布。在一實(shí)施例中，激光源于工作表面輸送的脈沖能量為0.5微焦耳(μ J)至100 μ J，但較佳為約I μ J至5 μ J。在一實(shí)施例中，激光劃線制程以約300毫米/秒至5米/秒的速度沿著工件表面進(jìn)行，但較佳為約500毫米/秒至2米/秒。
[0053]劃線制程可只在單次通過(guò)或多次通過(guò)時(shí)進(jìn)行，但在一實(shí)施例中，較佳為通過(guò)I至2次。在一實(shí)施例中，工件中的劃線深度為約5微米至50微米深，較佳為約10微米至20微米深。在一實(shí)施例中，產(chǎn)生的激光光束切口寬度為約2微米至15微米，但在硅晶片劃線/切割中，于裝置/硅界面測(cè)量的切口寬度較佳為約6微米至10微米。
[0054]可選擇激光參數(shù)以獲得益處和優(yōu)勢(shì)，例如在直接剝離無(wú)機(jī)介電質(zhì)前，提供夠高的激光強(qiáng)度來(lái)達(dá)成離子化無(wú)機(jī)介電質(zhì)(例如二氧化硅)，及使下層破壞引起的脫層和碎片減至最少。又，可選擇參數(shù)以利用精確控制的剝離寬度(例如切口寬度)和深度，提供工業(yè)應(yīng)用有意義的制程產(chǎn)量。如上所述，基于飛秒的激光遠(yuǎn)比基于皮秒和基于奈秒的激光剝離制程適合提供此優(yōu)勢(shì)。
[0055]然即使在基于飛秒的激光剝離光譜中，某些波長(zhǎng)可能提供較其他波長(zhǎng)佳的性能。例如，在一實(shí)施例中，波長(zhǎng)接近或?yàn)閁V范圍的基于飛秒的激光制程提供比波長(zhǎng)接近或?yàn)镮R范圍的基于飛秒的激光制程還干凈的剝離制程。在一特定實(shí)施例中，適合半導(dǎo)體晶片或基板劃線的基于飛秒的激光制程系以波長(zhǎng)約小于或等于540納米的激光為基礎(chǔ)。在一特定實(shí)施例中，采用約小于或等于400飛秒的激光脈沖，激光波長(zhǎng)約小于或等于540納米。然在一替代實(shí)施例中，采用雙激光波長(zhǎng)(例如結(jié)合IR激光和UV激光)。
[0056]參照流程圖100的操作106和對(duì)應(yīng)圖2C，經(jīng)由圖案化掩模208的間隙210蝕刻半導(dǎo)體晶片204，以單?；呻娐?06。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，如圖2C所示，蝕刻半導(dǎo)體晶片204包括藉由蝕刻最初以電流激光劃線制程形成的溝槽212，以最終完全蝕穿半導(dǎo)體晶片 204。
[0057]在一實(shí)施例中，蝕刻半導(dǎo)體晶片204包括利用等離子體蝕刻制程。在一實(shí)施例中，采行穿硅通孔型蝕刻制程。例如，在一特定實(shí)施例中，半導(dǎo)體晶片204材料的蝕刻速率大于25微米/分鐘。極高密度等離子體源可用于晶粒單?；瞥痰牡入x子體蝕刻部分。適于進(jìn)行等離子體蝕刻制程的處理腔室一例為取自美國(guó)加州Sunnyvale的應(yīng)用材料公司的Applied Centura? Silvia? 蝕刻系統(tǒng)。Applied Centura? Silvia? 蝕刻系統(tǒng)結(jié)合電容與感應(yīng)射頻(RF)耦合，此比僅利用電容耦合更能個(gè)別控制離子密度和離子能量，即使有磁性增強(qiáng)改善亦然。此結(jié)合能有效使離子密度和離子能量去耦合，即使在很低的壓力下，也可達(dá)到相當(dāng)高的密度等離子體，又無(wú)可能有害的高DC偏壓。此將造成異常寬廣的制程視窗。然可采用任何能蝕刻硅的等離子體蝕刻腔室。在一示例性實(shí)施例中，深硅蝕刻用于以比習(xí)知硅蝕刻速率快約40%的蝕刻速率蝕刻單晶硅基板或晶片204，同時(shí)維持實(shí)質(zhì)精確的輪廓控制和實(shí)際無(wú)扇形扭曲(scallop-free)的側(cè)壁。在一特定實(shí)施例中，采行穿娃通孔型蝕刻制程。蝕刻制程系以反應(yīng)氣體產(chǎn)生的等離子體為基礎(chǔ)，反應(yīng)氣體通常系氟系氣體，例如SF6、C4F8, CHF3> XeF2或任何能以較快蝕刻速率蝕刻硅的其他反應(yīng)氣體。在一實(shí)施例中，如圖2C所示，單粒化制程后，移除掩模層208。
[0058]故再次參照流程圖100和圖2A至圖2C，晶片切割的進(jìn)行可利用電流激光劃線制程進(jìn)行最初剝離，以剝穿掩模層、通過(guò)晶片切割道(包括金屬化層)并部分進(jìn)入硅基板。接著進(jìn)行后續(xù)穿硅深等離子體蝕刻，以完成晶粒單?；?。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，用于切割的材料堆迭特例將參照?qǐng)D7A至圖7D描述于后。
[0059]參照?qǐng)D7A，用于混合式激光剝離與等離子體蝕刻切割的材料堆迭包括掩模層702、裝置層704和基板706。掩模層、裝置層和基板置于晶粒附接膜708上，晶粒附接膜708固定于背襯帶710。在一實(shí)施例中，掩模層702系光阻層,例如上述掩模202相關(guān)的光阻層。裝置層704包括置于一或更多金屬層(例如銅層)上的無(wú)機(jī)介電層(例如二氧化硅)和一或更多低K介電層(例如碳摻雜氧化物層)。裝置層704亦包括設(shè)在集成電路間的切割道，切割道包括同于或類似集成電路的層?；?06系大塊單晶硅基板。
[0060]在一實(shí)施例中，在固定于晶粒附接膜708前，從背側(cè)薄化大塊單晶硅基板706?？梢员硞?cè)研磨制程進(jìn)行薄化。在一實(shí)施例中，將大塊單晶硅基板706薄化成厚度約50微米至100微米。重要的是應(yīng)注意在一實(shí)施例中，薄化系在激光剝離與等離子體蝕刻切割制程前進(jìn)行。在一實(shí)施例中，光阻層702的厚度為約5微米，裝置層704的厚度為約2微米至3微米。在一實(shí)施例中，晶粒附接膜708(或任何能接合變薄或薄晶片或基板和背襯帶710的適當(dāng)代替物)的厚度為約20微米。
[0061]參照?qǐng)D7B，以電流激光劃線制程712圖案化掩模702、裝置層704和部分基板706，以于基板706中形成溝槽714。參照?qǐng)D7C，穿硅深等離子體蝕刻制程716用于使溝槽714向下延伸到晶粒附接膜708而露出晶粒附接膜708的頂部,及單粒化娃基板706。穿娃深等離子體蝕刻制程716期間，光阻層702保護(hù)裝置層704。
[0062]參照?qǐng)D7D，單?；瞥炭蛇M(jìn)一步包括圖案化晶粒附接膜708而露出背襯帶710的頂部，及單?；Я８浇幽?08。在一實(shí)施例中，以激光制程或蝕刻制程單粒化晶粒附接膜。進(jìn)一步的實(shí)施例可包括隨后自背襯帶710移除基板706的單粒化部分(例如個(gè)別集成電路)。在一實(shí)施例中，單?；Я８浇幽?08留在基板706的單?；糠值谋硞?cè)上。其他實(shí)施例可包括自裝置層704移除掩模光阻層702。在一替代實(shí)施例中，若基板706變得比約50微米薄，則激光剝離制程712用于完全單?；?06，而不需使用附加等離子體制程。
[0063]單?；Я８浇幽?08后，在一實(shí)施例中，自裝置層704移除掩模光阻層702。在一實(shí)施例中，自背襯帶710移除單?；呻娐饭┓庋b用。在此實(shí)施例中，圖案化晶粒附接膜708留在各集成電路的背側(cè)上且包含在最終封裝內(nèi)。然在另一實(shí)施例中，在單?；瞥唐陂g或之后，移除圖案化晶粒附接膜708。
[0064]單一制程工具可配置以利用電流激光剝離和等離子體蝕刻單?；瞥?，進(jìn)行混合式激光系列中的許多或所有操作。例如，圖8為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，用于激光與等離子體切割晶片或基板的工具布局方塊圖。
[0065]參照?qǐng)D8，制程工具800包括工作接口(FI) 802，工作接口 802具有多個(gè)負(fù)載鎖定室804與之耦接。叢集工具806耦接工作接口 802。叢集工具806包括一或更多等離子體蝕刻腔室，例如等離子體蝕刻腔室808。激光劃線設(shè)備810亦耦接工作接口 802。在一實(shí)施例中，如圖8所示，制程工具800的整體占地面積為約3500毫米(3.5米)X約3800毫米(3.8 米)。
[0066]在一實(shí)施例中，激光劃線設(shè)備810內(nèi)放置激光設(shè)備，激光設(shè)備配置以進(jìn)行電流激光劃線制程。激光適于進(jìn)行混合式激光與蝕刻單?；瞥痰募す鈩冸x部分，例如上述激光剝離制程。在一實(shí)施例中，激光劃線設(shè)備810亦包括移動(dòng)平臺(tái)，移動(dòng)平臺(tái)配置以相對(duì)激光移動(dòng)晶片或基板(或平臺(tái)的載具)。在一特定實(shí)施例中，如上所述，激光亦可移動(dòng)。在一實(shí)施例中，如圖8所示，激光劃線設(shè)備810的整體占地面積為約2240毫米X約1270毫米。
[0067]在一實(shí)施例中，激光劃線設(shè)備810包括功率衰減孔徑，功率衰減孔徑沿著各光束路徑設(shè)置，以微調(diào)激光功率和光束尺寸。在一實(shí)施例中，衰減元件沿著各光束路徑設(shè)置，以衰減光束部分、調(diào)整該部分的脈沖強(qiáng)度或力度(strength)。在一實(shí)施例中，光閥沿著各光束路徑設(shè)置，以控制光束部分的各脈沖形狀。在一實(shí)施例中，自動(dòng)聚焦元件沿著各光束路徑設(shè)置，使光束部分聚焦于一或更多掃描鏡上。一或更多掃描鏡可繞著一或更多軸致動(dòng)，例如，一或更多電流掃描鏡可繞著X軸和I軸致動(dòng)，以提供二維激光輸出掃描。在一實(shí)施例中，相對(duì)于掃描頭，一或更多掃描 鏡系個(gè)別電流掃描鏡。各掃描光束部分(可能只有一個(gè))接著可通過(guò)聚焦光學(xué)組件，在一實(shí)施例中，聚焦光學(xué)組件包括遠(yuǎn)心透鏡。在一實(shí)施例中，利用電流激光劃線制程能使用高達(dá)約10兆赫頻率且具適當(dāng)脈沖重疊的激光，而獲得良好的制程品質(zhì)。
[0068]在一實(shí)施例中，一或更多等離子體蝕刻腔室808配置以經(jīng)由圖案化掩模中的間隙蝕刻晶片或基板，以單?；鄠€(gè)集成電路。在此實(shí)施例中，一或更多等離子體蝕刻腔室808配置以進(jìn)行深硅蝕刻制程。在一特定實(shí)施例中，一或更多等離子體蝕刻腔室808系取自美國(guó)加州Sunnyvale的應(yīng)用材料公司的Applied Centura^ S Llvia?蝕刻系統(tǒng)。蝕刻腔室可特別設(shè)計(jì)用于深硅蝕刻，以制造位于單晶硅基板或晶片上或內(nèi)的單?；呻娐贰Ｔ谝粚?shí)施例中，等離子體蝕刻腔室808包括高密度等離子體源，以促進(jìn)高硅蝕刻速率。在一實(shí)施例中，制程工具800的叢集工具806包括超過(guò)一個(gè)蝕刻腔室，以使單粒化或切割制程達(dá)高制造產(chǎn)量。
[0069]工作接口 802可為適合的大氣埠，以接合具有激光劃線設(shè)備810的外側(cè)制造設(shè)施和叢集工具806。工作接口 802可包括具有手臂或葉片的機(jī)器人，以將晶片(或晶片載具)從儲(chǔ)放單元(例如前開式晶片盒)傳送到叢集工具806或激光劃線設(shè)備810或二者。
[0070]叢集工具806可包括其他適合執(zhí)行單?；椒ㄖ械墓δ艿那皇?。例如，在一實(shí)施例中，可包括沉積腔室812來(lái)代替附加蝕刻腔室。沉積腔室812可配置以在激光劃線晶片或基板前，沉積掩模至晶片或基板的裝置層上或上方。在此實(shí)施例中，沉積腔室812適于沉積光阻層。在另一實(shí)施例中，可包括濕式/干式站814來(lái)代替附加蝕刻腔室。濕式/干式站適于在晶片或基板的激光劃線與等離子體蝕刻單?；瞥毯螅鍧崥堄辔锖推破?、或移除掩模。在一實(shí)施例中，亦包括度量站做為制程工具800的部件。
[0071]本發(fā)明的實(shí)施例可提供做為電腦程序產(chǎn)品或軟件，電腦程序產(chǎn)品可包括內(nèi)含儲(chǔ)存指令的機(jī)器可讀取媒體，用以對(duì)電腦系統(tǒng)(或其他電子裝置)編程而進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制程。在一實(shí)施例中，電腦系統(tǒng)耦接圖8所述制程工具800。機(jī)器可讀取媒體包括任何用來(lái)儲(chǔ)存或傳遞機(jī)器(例如電腦)可讀取形式的信息的機(jī)構(gòu)。例如，機(jī)器可讀取(例如電腦可讀取)媒體包括機(jī)器(例如電腦)可讀取儲(chǔ)存媒體(例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁盤儲(chǔ)存媒體、光學(xué)儲(chǔ)存媒體、閃存裝置等)、機(jī)器(例如電腦)可讀取傳輸媒體(電子、光學(xué)、聲音或其他形式的傳播信號(hào)(例如紅外線信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等))等。
[0072]圖9為示例性電腦系統(tǒng)900的機(jī)器示意圖，電腦系統(tǒng)900內(nèi)為指令集，用以促使機(jī)器進(jìn)行本文所述任一或更多方法。在替代實(shí)施例中，機(jī)器可連接(例如網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié))區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)中的其他機(jī)器。機(jī)器可由主從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的服務(wù)器或客戶機(jī)操作，或當(dāng)作同級(jí)間(或分散式)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的同級(jí)點(diǎn)機(jī)器。機(jī)器可為個(gè)人電腦(PC)、平板PC、機(jī)頂盒(STB)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機(jī)或橋接器，或任何能(循序或按其他方式)執(zhí)行指令集的機(jī)器，指令集指定機(jī)器執(zhí)行動(dòng)作。另外，雖然只圖示單一機(jī)器，但「機(jī)器」一詞亦應(yīng)視同包括任何機(jī)器(例如電腦)的集合，該等機(jī)器個(gè)別或共同執(zhí)行一組(或多組)指令，以進(jìn)行本文所述任一或更多方法。
[0073]示例性電腦系統(tǒng)900包括處理器902、主存儲(chǔ)器904 (例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃存、諸如同步DRAM (SDRAM)或Rambus DRAM (RDRAM)等動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM))、靜態(tài)存儲(chǔ)器906 (例如閃存、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)等)和次存儲(chǔ)器918 (例如數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置)，處理器902、存儲(chǔ)器904、906、918透過(guò)總線930互相通信連接。
[0074]處理器902代表一或更多通用處理裝置，例如微處理器、中央處理單元等。更特別地，處理器902可為復(fù)雜指令集運(yùn)算(Cl SC )微處理器、精簡(jiǎn)指令集運(yùn)算(RI SC )微處理器、超長(zhǎng)指令字組(VLIW)微處理器、實(shí)施其他指令集的處理器或?qū)嵤┲噶罴M合的處理器。處理器902亦可為一或更多特殊用途處理裝置，例如專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、網(wǎng)絡(luò)處理器等。處理器902配置以執(zhí)行處理邏輯926，以進(jìn)行本文所述操作。
[0075]電腦系統(tǒng)900可進(jìn)一步包括網(wǎng)絡(luò)接口裝置908。電腦系統(tǒng)900亦可包括視頻顯示單元910 (例如液晶顯示器(IXD)、發(fā)光二極管顯示器(LED)或陰極射線管(CRT))、字母數(shù)字輸入裝置912 (例如鍵盤)、光標(biāo)控制裝置914 (例如滑鼠)和信號(hào)產(chǎn)生裝置916 (例如揚(yáng)聲器)。
[0076]次存儲(chǔ)器918可包括機(jī)器可存取儲(chǔ)存媒體(或更特定言之為電腦可讀取儲(chǔ)存媒體)931，機(jī)器可存取儲(chǔ)存媒體931儲(chǔ)存收錄所述任一或更多方法或功能的一或更多組指令(例如軟件922)。軟件922亦可完全或至少部分常駐在主存儲(chǔ)器904及/或處理器902內(nèi)，電腦系統(tǒng)900執(zhí)行軟件922時(shí)，主存儲(chǔ)器904和處理器902亦構(gòu)成機(jī)器可讀取儲(chǔ)存媒體。軟件922可進(jìn)一步透過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口裝置908在網(wǎng)絡(luò)920上傳送或接收。
[0077]雖然在一示例性實(shí)施例中，電腦可存取儲(chǔ)存媒體931系顯示為單一媒體，但「機(jī)器可讀取儲(chǔ)存媒體」一詞應(yīng)視同包括單一媒體或多個(gè)媒體(例如集中式或分散式數(shù)據(jù)庫(kù)及/或相關(guān)高速緩沖儲(chǔ)存器和服務(wù)器)，用以儲(chǔ)存一或更多組指令。「機(jī)器可讀取儲(chǔ)存媒體」一詞亦應(yīng)視同包括任何能儲(chǔ)存或編碼機(jī)器執(zhí)行的指令集而使機(jī)器進(jìn)行本發(fā)明的任一或更多方法的媒體。因此，「機(jī)器可讀取儲(chǔ)存媒體」一詞宜視同包括固態(tài)存儲(chǔ)器和光學(xué)與磁性媒體，但不以此為限。
[0078]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，機(jī)器可存取儲(chǔ)存媒體具有儲(chǔ)存指令，用以促使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行切割具有多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的方法。方法包括形成掩模于半導(dǎo)體晶片上，掩模由覆蓋及保護(hù)集成電路的層組成。接著以電流激光劃線制程圖案化掩模，以提供具有間隙的圖案化掩模。露出集成電路間的半導(dǎo)體晶片區(qū)域。接著經(jīng)由圖案化掩模的間隙蝕刻半導(dǎo)體晶片，以單?；呻娐?。
[0079]故揭示切割半導(dǎo)體晶片的方法，每一晶片具有多個(gè)集成電路。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，切割具有多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片的方法包括形成掩模于半導(dǎo)體晶片上，掩模由覆蓋及保護(hù)集成電路的層組成。方法亦包括以電流激光劃線制程圖案化掩模，以提供具有間隙的圖案化掩模而露出集成電路間的半導(dǎo)體晶片區(qū)域。方法亦包括經(jīng)由圖案化掩模的間隙蝕刻半導(dǎo)體晶片，以單?；呻娐贰Ｔ谝粚?shí)施例中，以電流激光劃線制程圖案化掩模包括同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)和激光，平臺(tái)支撐半導(dǎo)體晶片。在一實(shí)施例中，以電流激光劃線制程圖案化掩模包括迭接移動(dòng)平臺(tái)和激光，平臺(tái)支撐半導(dǎo)體晶片。
【權(quán)利要求】
1.一種切割半導(dǎo)體晶片的方法，所述半導(dǎo)體晶片包含多個(gè)集成電路，所述方法包含以下步驟: 在所述半導(dǎo)體晶片上形成掩模，所述掩模包含覆蓋及保護(hù)所述多個(gè)集成電路的層； 以電流激光劃線制程圖案化所述掩模，以提供具有多個(gè)間隙的圖案化掩模，而在所述多個(gè)集成電路間露出所述半導(dǎo)體晶片的多個(gè)區(qū)域；以及 經(jīng)由所述圖案化掩模的所述多個(gè)間隙來(lái)蝕刻所述半導(dǎo)體晶片，以單?；龆鄠€(gè)集成電路。
2.如權(quán) 利要求1所述的方法，其特征在于，以所述電流激光劃線制程圖案化所述掩模的步驟包含同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)和激光光束或光點(diǎn)，所述平臺(tái)支撐所述半導(dǎo)體晶片。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，同時(shí)移動(dòng)所述平臺(tái)和所述激光光束或光點(diǎn)的步驟包含沿著第一軸移動(dòng)所述平臺(tái)，以及以沿著第二垂直軸移動(dòng)的所述激光光束或光點(diǎn)進(jìn)行激光剝離。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，同時(shí)移動(dòng)所述平臺(tái)和所述激光光束或光點(diǎn)的步驟包含沿著軸移動(dòng)所述平臺(tái)，以及以沿著所述軸移動(dòng)的所述激光光束或光點(diǎn)進(jìn)行激光剝離。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，同時(shí)移動(dòng)所述平臺(tái)和所述激光光束或光點(diǎn)的步驟包含沿著軸并以約600毫米/秒至2米/秒的平均劃線速度，移動(dòng)所述平臺(tái)及進(jìn)行激光剝離。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以所述電流激光劃線制程圖案化所述掩模的步驟包含迭接移動(dòng)平臺(tái)和激光光束或光點(diǎn)，所述平臺(tái)支撐所述半導(dǎo)體晶片。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，迭接移動(dòng)所述平臺(tái)和所述激光光束或光點(diǎn)的步驟包含把劃線區(qū)預(yù)先定義成多個(gè)區(qū)塊，在第一區(qū)塊內(nèi)，以沿著兩軸移動(dòng)的所述激光光束或光點(diǎn)進(jìn)行激光剝離，接著將所述平臺(tái)移動(dòng)到第二區(qū)塊，隨后在所述第二區(qū)塊內(nèi)，以沿著兩軸移動(dòng)的所述激光光束或光點(diǎn)進(jìn)行激光剝離。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以所述電流激光劃線制程圖案化所述掩模的步驟包含使用基于飛秒的激光。
9.一種用于切割半導(dǎo)體晶片的系統(tǒng)，所述半導(dǎo)體晶片包含多個(gè)集成電路，所述系統(tǒng)包含: 工作接口 ； 激光劃線設(shè)備，所述激光劃線設(shè)備耦接所述工作接口且包括激光，所述激光具有移動(dòng)激光光束或光點(diǎn)、移動(dòng)平臺(tái)和一或更多電流鏡；以及 等離子體蝕刻腔室，所述等離子體蝕刻腔室耦接所述工作接口。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)激光光束或光點(diǎn)是約10兆赫茲頻率激光。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)激光光束或光點(diǎn)是飛秒脈沖激光光束或光點(diǎn)。
12.—種切割半導(dǎo)體晶片的方法，所述半導(dǎo)體晶片包含多個(gè)集成電路，所述方法包含以下步驟: 在硅基板上形成聚合物層，所述聚合物層覆蓋及保護(hù)置于所述硅基板上的多個(gè)集成電路，所述多個(gè)集成電路包含二氧化硅層和銅層，所述二氧化硅層置于低介電常數(shù)(K)材料層上； 以電流激光劃線制程圖案化所述聚合物層、所述二氧化硅層、所述低K材料層和所述銅層，以在所述多個(gè)集成電路間露出所述硅基板的多個(gè)區(qū)域；以及 經(jīng)由多個(gè)間隙蝕刻所述硅基板，以單?；龆鄠€(gè)集成電路。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以所述電流激光劃線制程圖案化所述聚合物層、所述二氧化硅層、所述低K材料層和所述銅層包含同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)和激光光束或光點(diǎn)，所述平臺(tái)支撐所述硅基板。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，同時(shí)移動(dòng)所述平臺(tái)和所述激光光束或光點(diǎn)的步驟包含沿著第一軸移動(dòng)所述平臺(tái)，以及以沿著第二垂直軸移動(dòng)的所述激光光束或光點(diǎn)進(jìn)行激光剝離。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，同時(shí)移動(dòng)所述平臺(tái)和所述激光光束或光點(diǎn)的步驟包含沿著軸移動(dòng)所述平臺(tái)，以及以沿著所述軸移動(dòng)的所述激光光束或光點(diǎn)進(jìn)行激光剝 離。
【文檔編號(hào)】H01L21/301GK103703546SQ201280036369
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月15日
【發(fā)明者】W-S·類, S·辛格, M·R·亞拉曼希里, B·伊頓, A·庫(kù)瑪 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司