CN1225502A - 从半导体晶片中分离芯片的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种将半导体晶片分割为芯片的方法,它能够用半导体加工领域的激光束在划割多个功能单元,诸如在半导体晶片上构成的半导体电路的同时为从半导体晶片切割多个芯片而高效设置坐标。芯片通过沿着X轴和Y轴以切割间距进给扫描控制装置而被分割,给扫描控制装置指定非划线区的坐标值用于假想划线,同时扫描控制装置按给定间距沿X方向,而后沿Y方向,将激光束扫过半导体晶片,如此照射给定非划线区以外的划线以便形成窄槽并将晶片分割为芯片。

Description

从半导体晶片中分离芯片的方法

本半导体制造领域的发明涉及半导体制造领域内，一种分离多个诸如构造于半导体晶片上的半导体电路的功能单元，从而将晶片分割为单个芯片的方法。

在半导体生产工艺中，多个所需要的半导体电路形成于一个半导体晶片上，经检验而后切割为芯片以装配器件。作为一种从半导体晶片切割芯片的工艺，已有划线工艺，其中刻线借助于钻石刀刃或尖端刻划在半导体晶片表面，并通过沿着刻线分开晶片分割芯片。

我们也知道切块工艺，其中借助于一个高速旋转的薄钻石轮，将轮切入半导体晶片表面并沿着轮面将轮向前移动，在半导体晶片表面形成一条窄槽，从而将晶片分割为芯片。

此外，此一技术最近已发展为，将激光束射向晶片并沿着划线移动，从而熔化半导体薄层以形成将晶片分割为芯片的窄槽。

在现有技术的划线工艺(或切块工艺)中，在将一个半导体晶片放置在一划线设备的平台上并将芯片切割间距输入划线设备的控制装置当中以后，多条平行刻线或凹线每隔一个间距的距离沿着X方向在半导体晶片上形成，同时多条平行刻线或窄槽同样沿着与X方向垂直的Y方向形成，而后分离芯片并只从分离的芯片中挑选出需要的芯片。

在此过程中，平台运动和旋转的时候，测量钻石刀刃或钻石轮的运动方向与刻划在放置于一平台上的半导体晶片的划线之间的角度，并控制其运动以便完成刀刃或轮的定位及其角度的相应校正。

一种使用激光束的半导体芯片分离设备在日本专利公告JP-A4-180649中公开。该设备从一个半导体晶片上选出一个芯片做为分析样本，并通过使用激光束切割将其分离。在此工艺过程中，一台CCD摄象机摄取半导体晶片上表面的图象，并将图象显示在一个监视器上，将确定被抽样的所需芯片的轮廓的坐标以显示在监视器上的晶片的图解形式输入到监视器上，从而通过使用激光束照射在激光器移动的时候加热特定区域仅仅切割该芯片。

众所周知，即使是使用激光束直接照射刻划于半导体晶片上的划线，由于激光能量对于半导体的低吸收率，划线的效率也是相当低的。已知一种技术使得借助激光束分离半导体芯片更加容易。例如，日本专利公告JP-A8-264491公开了一种工艺，其中从半导体晶片上的分隔线去掉一层半导体以暴露衬底背面的一个金属导体层，而激光束直接照射到金属导体层上，熔化它并分离芯片。同样，一项PCT国际专利申请(由Mitsubishi电子公司申请的国际公开AP162763)公开了一种使借助激光束分离半导体晶片更加容易的方法，其中从半导体晶片上去掉一层半导体，晶片上的功能单元沿着划线构造以便形成由金属薄膜定位的凹线，而激光束直射到金属导体层上，熔化它并分离芯片。

但是，这些机械划线工艺适应于通过从一个边缘到对边连续跨越晶片切割以分离芯片，却不能只分离一个位于晶片内部所需位置的芯片，这是因为划线或凹线是通过沿直线移动一个划线刀或钻石轮而形成的。

因此，当在一块半导体晶片上构成了多个需要的半导体电路并接着检验半导体电路及确定了带有合格半导体电路的适当芯片之后，通过划线分离一个适当的芯片的时候，带有合格半导体电路的必要的芯片，在所有芯片无论其必要与否都分离之后，才被挑拣出来。

同样在一块半导体晶片上构成具有不同芯片尺寸的两种或多种半导体电路的情况下，从半导体晶片切割仅仅一种类型的芯片使得不可能切割其它类型的芯片，在此情况下，其它类型的芯片必须从其它半导体晶片切割。从一块半导体晶片切割两种或多种半导体电路需要以一种不大可能实现的特殊布局来排列这些半导体电路。

使用激光束的芯片抽样工艺公开于日本专利公告JP-A4-180649，此工艺在仅从晶片切割特定芯片的时候是适用的。然而，此工艺在设置坐标上花费太多的时间，导致当从许多半导体晶片上仅仅大量切割必要的芯片时的低效率，并且对于批量生产是不现实的。

在借助于激光束分割芯片的情况下，因为激光束在加热晶片衬底材料方面的效率低并且特别是金属薄膜反射激光束而表现出一种吸收激光能量的低效率，这也使得有必要开发一种高速划线技术。有鉴于此，本发明人已经提出一种技术，其中为了切割芯片已经在半导体晶片上预先形成了划线，以便易于通过照射激光束切割或熔化划线，从而提高切割芯片的速度(日本专利申请号8-173960)。

考虑到上述问题，本发明的一个目的是提供一种将半导体晶片分割为芯片的方法，该方法能在用激光束划线的同时设置从半导体晶片有效切割多个芯片的芯片坐标。

本发明的另一个目的是提供一种从半导体晶片切割少量特定芯片的方法。

本发明的又一个目的是提供一种芯片分离的方法，它能够分离两种或多种构造在半导体晶片上的具有不同形状的半导体电路芯片，同时根据品种分类。

本发明是一种通过使用激光束照射刻划于半导体晶片上的划线从半导体晶片分离所需芯片的方法，激光束受控于完成扫描到半导体晶片上的激光束定位的数值控制的扫描控制装置，扫描到X-Y坐标平面上。

本发明的方法包括以下步骤：

a)输入相应于半导体晶片上芯片尺寸的沿着X轴和Y轴的切割间距，从而在坐标平面上形成假想划线；

b)将相对于假想划线的非划线区域的X-Y坐标值输入到扫描控制装置；及

c)按在激光束扫描控制装置的控制下指定给X和Y轴方向的间距将激光束扫描到半导体晶片上，同时照射非划线区域外的划线，从而形成贯穿晶片的窄槽并将晶片分割为芯片。

根据本发明的芯片分离方法，激光束沿着X轴和Y轴方向扫描到X-Y坐标平面上，并且以切割激光束照射划线区域。因此，在根据芯片的长和宽确定间距的同时，为了划线的设定输入X轴和Y轴的间距。而后，不用激光束照射的区域，即非划线区域的坐标，被指定以便在特定区域停止放射激光束，而以打开的激光束照射其它区域的划线，从而切割芯片。在此情况下，一个不被激光束照射的、毗邻芯片将不彼此分离的划线区域被选做非划线区域。此方法减少了切割大量芯片时确定坐标的工作量，从而使得有可能从一个半导体晶片快速切割大量所需芯片。

激光束扫描控制装置包括一个控制相对于放置在平台上的半导体晶片上表面的激光束光轴位置的机构。为此目的，可以使用这样一种机构，激光束发射端是固定的，而晶片放置的平台受控移动，还可以使用一种控制激光束移动的装置。对于控制装置，一个折射激光束以改变入射角的机构做为辅助机构使用。

本发明的方法包括以块间距的形式输入间距，它们包括两个或多个芯片以在坐标平面上构成块区域，以及在每一个块区域中指定每一个芯片的间距的步骤。

本发明的方法还包括在确定非划线区域的时候确定一个包括多个芯片的大范围划线区的步骤。在此步骤中，位于大范围划线区之外的划线定义为一个将不被扫描激光束照射的区域。

当使用确定大范围划线区的功能时，大范围划线区外的区域不被激光束照射，因此非划线区可只在大范围划线区内指定。

当大范围划线区限制在构造芯片的晶片区域内的时候，不制作芯片的靠近晶片边缘的区域可以排除在照射区域之外，由此使得提高确定坐标操作的效率成为可能。

为区域指定坐标的操作能更好地应用于从晶片上切割一个或几个特定芯片，从而使确定坐标的操作更加简单。

根据本发明，从一个半导体晶片分离芯片的方法进一步包括步骤：

d)将在半导体晶片上提供的两个定位标志的坐标预先输入到扫描控制装置；

e)借助于位置检测装置检测在固定于平台之上的半导体晶片上提供的两个定位标志，从而确定标志的X和Y坐标；

f)比较指定的标志坐标与检测到的标志坐标，以便确定相对于晶片坐标的激光束扫描坐标的位移和旋转角度；以及

g)以倾斜了扫描激光束形成窄槽的步骤c)中的旋转角度的方向，沿着X轴和Y轴同时扫描激光束。

由于这使得在以旋转角度θ扫描激光束的过程中校正坐标成为可能，激光束的光轴不会从晶片上的划线偏离，因此象现有技术那样通过旋转晶片或平台调整旋转角度θ是不必要的。

下面参照附图详细描述本发明。

图1A表示在根据本发明的一个实施方式分离芯片的过程中，在坐标平面上以输入间距指定非划线区用于假想划线的情况下的坐标。图1B表示在照射未在图1A相同方法分离芯片过程中指定在晶片非划线区的划线之后分离的一个晶片的上表面。

图2A表示一个晶片的上表面，表明在沿着X轴方向扫描激光束光轴从而在根据本发明分离芯片的过程中形成划线窄槽的时候以激光束照射晶片的过程。图2B表示一个晶片的上表面，表明一个在如图2A以激光束照射之后在Y轴方向扫描的过程。

图3表示在根据本发明的一个实施方式分离芯片的过程中，校正从平台的角度观察的坐标的坐标。

图4是一个表示根据本发明的一个实施方式分离芯片的过程的流程图。

图5表示一个晶片的上表面，表明一个根据本发明的一个实施方式的用于指定非划线区的一个大范围划线区域。

图6A是一个用于根据本发明的一个实施方式分离芯片的过程的一个晶片的截面图，而图6B是示于图6A的晶片的一个顶视图。

在本发明分离芯片的过程中，为了将多个构造于晶片上的诸如集成电路或其它电子电路的功能单元分离为各含一个单元的芯片，以激光束照射芯片间的划线从而完成芯片的自动划线加工。在此方法中，激光束光轴的扫描位置受控于使用数值控制的扫描控制装置，从而借助于扫描的X和Y方向受控的激光束从半导体晶片分离芯片。

作为可用于本发明的划线加工方法，有一种激光束直接扫描固定的晶片上表面的方法及一种将晶片和平台一起移动而相应地固定激光束的工艺。前一种激光束直接扫描的方法进一步分为一种借助于扫描装置移动激光器的方法和一种折射来自激光器的激光束的方法。

本发明适用于上述两种方法，为了扫描将晶片与平台一起驱动的方法将在下面给予描述。

在平台驱动类型的划线加工方法中，当一个激光器固定在平台上方的时候一个位于装置在X-Y扫描装置(扫描器)的平台上的晶片在X和Y方向移动，以由激光器发射的激光束照射晶片的上表面以便在移动的晶片上形成连续的划线槽从而沿着划线槽分割芯片。

平台上的X-Y扫描器受控于配备具有数值控制能力的计算机，并根据已输入的坐标数据完成X-Y扫描器的位置控制。扫描控制装置有一个连接计算机的视频监视器来显示图像特别是坐标的检测平台上的晶片并在监视器上显示晶片的位置检测装置。对于位置检测装置，视频摄像机常用来在监视器上显示晶片的图像，并且特别是为了比较，显示经过检测的两个位置标记以及预先形成的扫描控制装置的坐标平面上的划线槽的图像。

实施方式1

在根据本发明的从半导体晶片分离芯片的方法中，X-Y坐标系定义为如图1A和图1B所示的扫描控制装置中的晶片上表面的X-Y平面。例如，X-Y坐标系的原点O设置在晶片的中心，同时X轴设置为沿着被切割芯片的长边而Y轴与X轴成直角。X轴和Y轴可互换。

在步骤a)中，沿着X轴和Y轴的相应于半导体晶片上一个芯片的尺度的切割间距Px和Py输入到扫描控制装置。通常，芯片4的沿着长边的长度取为X方向的间距Px而芯片4的沿着短边的长度取为Y方向的间距Py。这些间距可以是一个芯片的尺寸。这允许多条相互成直角的假想划线2(21,22)划于坐标平面上，从而确定划线交叉点的坐标。

在步骤b)中，非划线区21a、22a的坐标值输入到扫描控制装置形成已由前面工序的输入定义的假想划线2(21,22)。坐标并非通过指定待加工的假想划线而是通过指定待加工的假想划线区域确定。划线的区域由X轴方向的划线和Y轴方向的划线确定，通常方式是输入划线交叉点的坐标21(x,y)、21(x,y)。

而后晶片1置于平台的指定位置并暂时固定。

在步骤c)中，激光束沿着或是X或是Y的方向以指定间距扫描半导体晶片1，例如利用扫描控制装置首先沿着X轴(图2(A))以指定间距扫描，然后沿着Y轴(图2(B))以指定间距扫描。贯穿此扫描过程，待加工的划线区域21a、22a不被关闭的激光照射，而激光束在未被指定的划线区域21b、22b的划线位置是打开的以便在半导体晶片的划线上形成窄槽。

在c)的扫描步骤中，根据本实施方式，激光束的光轴与晶片表面大体上成直角，而扫描控制装置控制X-Y扫描器的位置，以便X-Y扫描器沿着X方向和Y方向二维移动半导体晶片。

在初次扫描在X轴方向进行的情况下，如图2A所示，在从一个端点(一个边缘)按指定间距经过中心到另一个端点(另一个边缘)反复Y方向扫描的同时，激光束光轴90在X轴方向移动，从位于晶片1外面左上方的起始点91a出发反复跨越晶片，并且在X方向顺序跟踪多条平行划线，最终到达端点92a。

而后，当激光束沿着Y轴方向扫描，激光束的光轴90，在从一个端点(一个边缘)按指定间距经过中心到另一个端点(另一个边缘)反复X方向扫描的同时，在Y轴方向从左下方的起始点91b开始跨越晶片反复移动，并且在Y方向顺序跟踪多条平行划线，最终到达端点92b。

当在X轴方向扫描的时候，以激光束照射除指定区域21a之外的X轴方向的多条平行划线21形成划线槽31，并且当下一次扫描在Y轴方向进行的时候，以激光束照射除指定区域22a之外的X轴方向的多条平行划线22形成划线槽32。以此方式，一个由在X和Y方向彼此相交的划线槽31、32包围的部分被分离为芯片4。

此实施方式进一步包括一种校正由扫描控制装置建立在平台上的X-Y坐标系与晶片1上的X＇-Y＇坐标系之间的误差的方法。

为了校正坐标的目的，在c)的扫描步骤之前包括下面描述的步骤。包括校正坐标工序的工艺过程示于图4的流程图中，校正的方法示于图3。

在步骤d)中，如图2所示，半导体晶片1上的两个位置标志Ma、Mb的X和Y坐标(晶片上的X＇-Y＇坐标系)预先输入到扫描控制装置。对于两个位置标志Ma、Mb，举例来说，使用印制在一个特定芯片的定位标志。

在步骤e)中，如图2所示，固定在平台上的半导体晶片1上的两个位置标志Ma＇、Mb＇(定位标志)由位置检测装置检测，以便确定输入到扫描控制装置的从平台(平台的X-Y坐标系)观察的标志坐标。

对于位置检测装置，通常一个视频摄像机用于摄取显示在监视器上的晶片的图像。两个定位标志与预先建立在监视器上的扫描控制装置的坐标，即平台的坐标相比较并输入到扫描控制器。

在步骤f)中，晶片上标志的指定坐标Ma、Mb与从平台角度观察晶片的检测到的坐标比较以便计算x方向和y方向的偏差Δx、Δy以及相对与平台坐标(也是激光束的扫描坐标)的晶片坐标的旋转角度θ。这些数据用于假想划线21到从平台坐标系观察的晶片坐标的坐标转换，以便给出从转换的平台坐标系(X-Y坐标系)观察的假想划线21’的方程式。

在步骤g)中，如果在借助于c)中的激光束形成窄槽过程中的转换之后根据假想划线方程式扫描平台，激光束的光轴能跟踪当前晶片上的划线，并且适当的窄槽通过激光束照射未指定的划线区形成而不会偏离划线，从而通过步骤c)中的一系列操作获得芯片4。

因为位于平台上的晶片的旋转角度θ可以在扫描激光束的过程中校正，象现有技术那样通过旋转晶片或平台调整旋转角度θ是不必要的。

图4表示此实施方式的一个例子的流程图。在此工艺过程的第一个步骤中，输入X方向和Y方向的间距到扫描控制装置后，形成假想划线且在X方向和Y方向的划线上指定非划线区，而后输入定位标志的坐标。

下一步，晶片置于固定平台上，检测装置依据输入的晶片坐标系中的坐标检测晶片上表面上的位置标志，并且在校正坐标的时候，确定从平台坐标系观察的划线方程。

下一步，激光束的光轴通过平台X方向的扫描跟踪划线。用激光束照射除非划线区之外的X方向划线。

X方向扫描后，用激光束照射Y方向划线。

此过程结束，芯片被分离。

实施方式2

在此实施方式中，a)中输入间距的步骤包括一个输入两个或多个芯片的块间距以便在坐标平面上形成一个块状区域。

在步骤a)中，相应于半导体晶片上一个芯片尺寸的沿X轴和Y轴的切割间距输入到扫描控制装置。在此步骤中，间距以包括两个或多个芯片的块间距的形式输入以在坐标平面上形成两个或多个块状区域。

通过输入X方向和Y方向的块间距，每一块状区域指定为包括适当数目的芯片。

每一块状区域中，沿着长边的芯片长度取为X方向间距而沿着短边的芯片长度取为Y方向间距。这些间距也可以是一个芯片的尺寸。这允许在坐标平面上划多条相互垂直的假想划线，从而确定划线交叉点的坐标。

在步骤b)中，非划线区的坐标值替代由前面步骤输入定义的假想划线输入到扫描控制装置。划线的区域通过首先给定块状区域然后输入X轴方向划线区及Y轴方向的划线区的坐标来定义。

构造块状区域对于指定非划线区是有好处的。如果一个晶片包括X方向的100个间距(Y方向的100条划线)及Y方向的200个间距(X方向的200条划线)，特别是，坐标以块单位计，那么坐标输入中的错误能够有效地防止。同样，一个有两个定位标志的芯片也能够容易地给定。

接下来的步骤c)可以与第一实施方式的情形同样完成。

实施方式3

此实施方式介绍一种在给定非划线区的步骤b)中给定大范围划线区坐标的方法。

也就是说，在划线上给定区域之前将非划线区给定为一个较大的区域。通过考虑给定的非划线区之外的区域，指定坐标值的繁琐操作可能在大范围划线区的情况下被省略。

在此实施方式中，各步骤完成如下。

在步骤a)中，沿着X轴和Y轴的相应于半导体晶片上一个芯片的尺度的切割间距输入到扫描控制装置。沿着长边的芯片长度取为X方向的间距而沿着短边的芯片长度取为Y方向的间距。这些间距可以是一个芯片的尺寸。这允许多条相互成直角的假想划线划于坐标平面上，从而确定划线交叉点的坐标。

在步骤b)中，非划线区的坐标值替代由前面步骤输入定义的假想划线输入到扫描控制装置。在此实施方式中，为一个或多个包括由坐标给定的闭合线包围的一个区域的一个或多个芯片的大范围划线区指定坐标。例如，在区域是如图5所示的一个矩形的情况下，给定四个顶点的四个坐标30a、30b、30c、30d。然而，大范围划线区并不限制为一种矩形的形状，而可以是有一个台阶的多边形或十字形，在此情况下给定图形轮廓的外角301的坐标以及内角302的坐标。

大范围划线区外的假想划线定义为那些不加工的划线。另一方面，定义待加工的内部划线是方便的。当可确定为指定区域的两组坐标定义的线段所需的一条划线的属性对应于假想划线的情况下，加工线段是方便的。在此情形中，所有大范围划线区内的划线都被加工。因此当大范围划线区另外包括一个非划线区的时候，该非划线区通过输入其坐标重新定义。

当排除一个位于半导体晶片外围附近的无用芯片的区域或一个构造于半导体晶片上的理论上可得到的芯片之外的区域的时候，非划线区是适宜的。例如，当一个2寸晶片在一个切割4寸晶片的设备上加工的时候，必须指定2寸晶片外的所有区域为非划线区。然而，在此实施方式中，仅仅将实际上构造芯片的2寸晶片的区域指定为一个大范围划线区就够了，使得有可能避免在外围区域指定非划线区的繁琐操作。

当非划线区有很大的面积没有芯片从晶片切割的时候，大范围划线区还使得一旦给定了一个大范围划线区就不必指定非划线区。可以在坐标平面上给定多个大范围划线区。只有给定的大范围划线区将以激光束照射并切割为芯片。

更进一步，给定大范围划线区能用于指定一个包括多个芯片的区域，还可以用于仅仅指定一个芯片。

在步骤c)中，激光束光轴以给定间距沿着X或Y方向扫描半导体晶片，例如通过由扫描控制装置控制下的X-Y扫描设备驱动的平台的扫动，首先以给定间距沿着X方向扫描而后以给定间距沿着Y方向扫描。贯穿此扫描步骤，当激光束光轴处于大范围划线区外的时侯，划线被认为是非划线区并且不用激光照射即将其关闭。当激光束扫描大范围划线区内时，激光束打开以便用激光束照射划线并形成窄槽。然而，一个其中的一个非划线区指定在一个大范围划线区内的区域不用激光束照射即将其关闭。因此晶片上除非划线区外的大范围划线区内部沿着划线槽分割为芯片，而同时大范围划线区外的区域保持不加工。

实施方式4

在第四种实施方式中，上述实施方式的工艺过程对一个半导体晶片重复二或多次。在此实施方式中，从同一半导体晶片如经过所述步骤分离所述芯片那样，进一步经所述步骤分离另一个芯片。这是为了处理已在前面实施方式的工艺过程中从中分离出芯片的半导体晶片的目的以便分割剩余的没有在前面处理的芯片。

作为第一个例子，下面描述这样一种工艺过程，它适用于半导体晶片上分布有二或多种具有不同尺寸即间距的芯片的情况。

在第一个分离过程中，在间距输入步骤a)中将沿着X轴和Y轴的相应于第一个芯片的尺寸的第一切割间距输入到扫描控制装置。假想划线交叉点的坐标定义于坐标平面上。在步骤b)中，第一类芯片排列的区域外的所有区域视为非划线区，并且非划线区的坐标值输入到扫描控制装置替代已由前面步骤的输入定义的假想划线。在步骤c)中，激光束的光轴按第一切割间距扫描半导体晶片，先沿X方向，后沿Y方向。贯穿此扫描步骤，不以激光照射非划线区，即关闭激光，而同时在未指定的划线区，即其中排列第一类芯片的区域，激光束打开，以便通过激光照射从半导体晶片分离第一类芯片，而形成一个其上留有第二类芯片的晶片。

在第二个分离步骤中，在间距输入步骤a)中将沿着X轴和Y轴的相应于第二个芯片的尺寸的第二切割间距输入到扫描控制装置。在步骤b)中，第二类芯片排列的区域外的所有区域视为非划线区，并且其坐标值输入到扫描控制装置替代假想划线。在步骤c)中，激光束的光轴按第二切割间距扫描半导体晶片，先沿X方向，后沿Y方向。贯穿此扫描步骤，不以激光照射非划线区，即关闭激光，而同时在未指定的划线区，即其中排列第二类芯片的区域，激光束打开，以便通过激光照射从半导体晶片分离第二类芯片，从而分离出两类芯片。

如果有多于两类具有不同间距的芯片构造于晶片上，上述分割操作重复芯片种类的次数。

作为下一个例子，这样一个步骤将在后面描述为用于半导体晶片包括两类不同尺寸，即不同间距，的芯片排列于其上的情形中。

在第一个分离过程中，在间距输入步骤a)中将沿着X轴和Y轴的相应于第一类芯片的尺寸的第一切割间距输入到扫描控制装置之后，假想划线交叉点的坐标在步骤b)中输入，以定义第一类芯片排列为一个大范围划线区的区域。在步骤c)中，激光束的光轴按第一切割间距扫描半导体晶片，举例来说，先沿X方向，后沿Y方向。贯穿此扫描步骤，不以激光照射大范围划线区之外的区域，即关闭激光，而同时在大范围划线区内，激光束打开，以便通过激光照射从半导体晶片分离第一类芯片，而形成一个其上留有第二类芯片的晶片。

在第二个分离步骤中，在间距输入步骤a)中将沿着X轴和Y轴的相应于第二个芯片的尺寸的第二切割间距输入到扫描控制装置之后，假想划线交叉点的坐标在步骤b)中输入以定义第二类芯片排列为一个大范围划线区的区域。在步骤c)中，激光束的光轴由扫描控制装置按第二切割间距扫描半导体晶片，先沿X方向，后沿Y方向。贯穿此扫描步骤，不以关闭的激光照射大范围划线区之外的区域，而同时在未指定的划线区，即大范围划线区，激光束打开，以便通过激光照射从半导体晶片分离第二类芯片，从而分离出两类芯片。

相应于具有不同间距的芯片种类的数目，这样的分割操作重复多次。

实施方式5

在此实施方式中，提供带有预先在上述分离步骤中构造于晶片沿其断为芯片的划线上的凹线，即划线凹槽。如图6(A,B)所示，划线凹槽通过借助于刻蚀法去除半导体晶片1的一窄条半导体层12而产生，而在半导体晶片背面留下一个电极金属层作为凹线的底部。由于半导体层已被去除，能够提高通过激光照射加工其上构造了划线凹槽的半导体晶片的速率。正如发明人在一个单独的应用(日本专利申请号8-173960)中指出的那样，由于构成划线凹槽底部的电极金属层，例如其中的一层金或合金，对于激光束具有高反射系数及相应的低加热率，沿着划线凹槽淀积的高激光束反射系数的一层金属膜23用作凹线的底部。镍可用作金属膜23。更可取的是，也在电极金属层11的背面构造凹线以便使电极金属层激光束照射的部分更薄，从而使得有可能进一步改善激光束加工速率。

通过预先构造划线凹槽20，它被一层作为金属膜23的镍膜覆盖于半导体晶片上表面上的划线上，激光束加工速率能够显著提高，从而使芯片分割操作更有效率。

为此目的，在电路单元之间的半导体晶片沿其分割的划线上刻蚀半导体层12以构造凹线，然后凹线底部的金属层通过蒸发淀积或构造划线凹槽20相同的步骤覆盖镍膜23，而后应用根据第一实施方式或第四实施方式的芯片分割方法。如上所述的划线凹槽20能用于本发明的所有方法。

本发明分割芯片的方法，为了通过以受控于扫描控制装置扫描X-及Y-轴方向的激光束照射从半导体晶片分离所需芯片的目的，包括步骤a)输入沿着X轴和Y轴的相应于芯片尺寸的切割间距，b)给定非划线区的坐标值，以及c)按X或Y方向给定的间距在激光束扫描控制装置的控制下激光束扫描半导体晶片，同时照射除非划线区外的划线以便形成窄槽并将晶片分割为芯片。因此，大量芯片可以快速而高效地分割而不用在一个大区域内个别给定。

根据本发明的方法，因为间距是以各自包括二或多个芯片的块间距的形式输入以便在间距输入步骤中在坐标平面上定义块状区域的，它使得较容易在随后的步骤中给定非划线区的坐标并进一步使得较容易给定或检测两个定位标志的坐标。

根据本发明的方法，因为大范围划线区的坐标在指定非划线区的步骤中给定，从一个特定区域分离芯片能够容易通过扫描激光束完成而且易于确认不同间距的两类或多类芯片，从而使得快速高效分割少量排列于晶片上的不同种类的芯片成为可能。因为大范围能够给定以便排除一个位于半导体晶片外围附近的无用芯片的区域或一个构造于半导体晶片上的理论上可得到的芯片之外的区域，指定非划线区的繁琐操作可以省略。

根据本发明的方法，因为大范围划线区能够以芯片为单位给定并能给定为包括多个芯片，从晶片上抽样单个芯片的操作可以变得非常容易。

本发明的方法能够在一个晶片上重复二或多次，且对于分割不同形状的芯片是有效的。

根据本发明的方法，进一步通过给定半导体晶片上的两个定位标志的坐标并检测固定于平台上的晶片的标志，使得有可能经过坐标变换以X轴和Y轴摆动一个形成窄槽的步骤c)中的一个旋转角的方向扫描激光束，从而使得不必细调平台上的晶片角度。

由于为分割先前构造于其上的芯片提供带有划线凹槽的半导体晶片，并特别为划线凹槽的底部覆盖一层具有高激光束吸收效率的金属膜，借助于激光束的划线操作可以更快地完成，这就使得本方法在提高操作效率方面特别有效。

Claims (10)

1．通过用光轴受控于执行扫描位置数值控制的扫描控制装置以扫描X-Y平面的激光束照射晶片来从半导体晶片分离所需芯片的方法，包括以下步骤：

将沿着X轴和Y轴的对应于半导体晶片上的芯片尺寸的切割间距输入到扫描控制装置；

为扫描控制装置规定非划线区坐标用于在输入间距的步骤中形成的假想划线；以及

通过将激光束照射到规定非划线区之外的划线形成划线槽，其中扫描控制装置以指定间距沿着X和Y的任一方向将激光束的光轴扫描过半导体晶片，然后以指定间距沿另一方向扫描光轴，从而分离芯片。

2．根据权利要求1的方法，其中输入间距的步骤包括以下步骤：

输入包括两个或多个在坐标平面上构成块状区域的芯片的一个块的块单位间距；以及

而后输入块状区域内的切割间距。

3．根据权利要求1的方法，其中规定非划线区的步骤包括指定包含一个或多个芯片的一个或多个大范围划线区的坐标，以及指定每一个大范围划线区中的非划线区；以及

大范围划线区外的所有区域定义为非划线区。

4．根据权利要求3的方法，其中大范围划线区规定为不包括位于半导体晶片外围附近的无用芯片区或构造于半导体晶片上的理论上可得到的芯片之外的区域。

5．根据权利要求3的方法，其中大范围划线区以芯片为单位指定。

6．根据权利要求3的芯片分离方法，其中大范围划线区指定为包含多个芯片。

7．根据权利要求1的方法，其中从已通过所述步骤分离了所述芯片的同一半导体晶片上，进一步通过所述步骤分离其它芯片。

8．根据权利要求1的方法，进一步包括以下步骤：预先给扫描控制装置指定半导体晶片上的两个或多个定位标志的坐标；

借助于位置检测装置检测固定于平台的半导体晶片上的这两个或多个定位标志，从而确定标志的X-Y坐标；

比较标志的坐标数据，以便测定坐标轴相对于晶片的旋转角；以及

按在由激光束扫描形成窄槽的步骤中以倾斜了旋转角的X方向和Y方向的方向扫描。

9．根据权利要求1的方法，其中为了分离芯片预先在半导体晶片上形成划线槽。

10．根据权利要求9的方法，其中划线槽由一种在其底部形成的具有高激光吸收率的金属膜覆盖。

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