TWI619165B - 以雷射及電漿蝕刻進行的基板切割所用的含非光可界定雷射能量吸收層的多層遮罩 - Google Patents

以雷射及電漿蝕刻進行的基板切割所用的含非光可界定雷射能量吸收層的多層遮罩 Download PDF

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Abstract

本發明提供切割具有複數個積體電路(integrated circuit；IC)之基板之方法。方法包括形成包含雷射能量吸收、非光可界定面塗層之多層遮罩，該雷射能量吸收、非光可界定面塗層安置在水溶性基層上方，該水溶性基層安置在半導體基板上方。因為雷射光吸收材料層係非光可界定的，所以可避免與習知光阻劑調配物相關聯之材料成本。以雷射刻劃製程直接劃線圖案化遮罩以提供具有縫隙之圖案化遮罩。圖案化暴露介於IC之間的基板之部位。在雷射發射頻帶(例如，紫外線(ultraviolet；UV)頻帶及/或綠光頻帶)內遮罩層之吸收促進良好刻劃線品質。基板然後可經電漿蝕刻穿過圖案化遮罩中之縫隙以單一化(singulate)IC，其中遮罩在電漿蝕刻期間保護 IC。遮罩之可溶性基層然後可在單一化之後溶解，從而促進該層之移除。

Description

以雷射及電漿蝕刻進行的基板切割所用的含非光可界定雷射能量吸收層的多層遮罩 【優先權】
本申請案主張2013年3月14日提交之美國臨時專利申請案第61/784,621號之優先權，且本申請案以引用之方式整體併入以用於所有目的。
本發明之實施例係關於半導體處理之領域，且具體而言係關於用於切割基板之遮蔽方法，每一基板上皆具有積體電路(integrated circuit；IC)。
在半導體基板處理中，IC形成於通常由矽或其他半導體材料組成之基板(亦稱為晶圓)上。一般而言，使用半導電、導電或絕緣之各種材料之薄膜層來形成IC。使用各種熟知製程摻雜、沉積且蝕刻此等材料以在相同基板上平行地同時形成複數個IC，諸如記憶體裝置、邏輯裝置、光電裝置 等。
在裝置形成之後，將基板安裝在諸如越過膜框伸展之黏合劑膜之支撐構件上，且「切割」基板以將每一單獨裝置或「晶粒」彼此分開以用於封裝，等。當前，兩種最風行的切割技術係刻劃及鋸切。對於刻劃，使金剛石尖劃刀沿預形成刻劃線移動越過基板表面。在諸如以滾軸進行的壓力之施加之後，基板沿刻劃線分離。對於鋸切，金剛石尖鋸沿街道鋸基板。對於薄基板單一化，諸如<150μm厚之塊矽單一化，習知方法僅得到不良製程品質。在自薄基板單一化晶粒時可面臨之挑戰中之一些可包括微裂縫形成或不同層之間的分層、無機介電質層之剝離、嚴格的切口寬度控制或精密的燒蝕深度控制之保持。
雖然亦已設想電漿切割，但是用於圖案化抗蝕劑之標準微影術操作可使得實行成本過高。可能阻礙電漿切割之實行之另一限制為在沿街道切割時通常遭遇之金屬(例如，銅)之電漿處理可產生產品問題或產量限制。最終，電漿切割製程之遮蔽可為有問題的，尤其取決於基板之厚度及頂表面形貌、電漿蝕刻之選擇及自存在於基板之頂表面上之材料選擇性地移除遮罩。
本發明之實施例包括遮蔽用於雷射切割製程或含雷射刻劃及電漿蝕刻兩者之混合切割製程之半導體基板的方法。
在一實施例中，一種切割具有複數個IC之半導體基 板之方法包括在半導體基板上方形成非光可界定雷射光吸收遮罩。在示例性實施例中，遮罩包括含基層之覆蓋且保護IC之複數個相異材料層，該基層為水溶性的，以促進遮罩在切割製程之後的容易移除。使用雷射刻劃製程圖案化遮罩以提供具有縫隙之圖案化遮罩，從而暴露介於IC之間的基板之部位。基板然後可經電漿蝕刻穿過圖案化遮罩中之縫隙，以將IC單一化成晶片。
在另一實施例中，一種用於切割半導體基板之系統包括飛秒雷射；電漿蝕刻腔室及遮罩沉積模組，上述各者耦接至相同平臺。
在另一實施例中，一種切割具有複數個IC之基板之方法包括在矽基板之前側上方形成含非光敏雷射光吸收層之多層遮罩。IC包括銅凸部頂表面，該銅凸部頂表面具有由鈍化層包圍之凸部，該鈍化層諸如聚醯亞胺(polyimide；PI)。凸部及鈍化層下方之次表面薄膜包括低介電常數層間介電質(interlayer dielectric；ILD)層及銅互連之層。例如紫外線(ultraviolet；UV)可固化之多層遮罩吸收使用於刻劃之雷射發射之頻寬，此舉改良如鈍化層之雷射刻劃邊緣品質，且以雷射刻劃製程(例如，飛秒雷射)圖案化次表面薄膜以暴露介於IC之間的矽基板之部位。以深矽電漿蝕刻製程蝕刻矽基板穿過縫隙以單一化IC及在未經雷射燒蝕之部位中可保持大體上未固化多層遮罩然後經濕式處理以使材料溶解脫離鈍化層。
根據一個實施例，一種半導體晶圓包括：複數個積 體電路(IC)，安置在基板上；及含水溶性基層及非光可界定雷射光吸收面塗層之多層遮罩，該多層遮罩安置在該等IC之薄膜層上方。遮罩在安置在介於鄰接IC之間的街道上方之部位中經燒蝕。在一個此實施例中，半導體晶圓可進一步經處理以單一化IC，諸如使用電漿蝕刻製程單一化。
101‧‧‧混合雷射燒蝕-電漿蝕刻單一化製程
102A‧‧‧操作
102B‧‧‧操作
202‧‧‧操作
204‧‧‧操作
208‧‧‧操作
210‧‧‧操作
220‧‧‧操作
103‧‧‧操作/雷射刻劃操作
105‧‧‧操作/電漿蝕刻操作
107‧‧‧操作/遮罩移除操作
200‧‧‧遮蔽方法
201‧‧‧雷射燒蝕單一化製程
302A‧‧‧非吸收遮罩
402‧‧‧多層遮罩
402A‧‧‧水溶性聚合物層/水溶性層
402B‧‧‧非光可界定雷射光吸收材料層
404‧‧‧IC薄膜層
406‧‧‧矽基板
408‧‧‧晶粒附接膜
410‧‧‧背襯帶
411‧‧‧載體
412、414‧‧‧溝槽
416‧‧‧各向異性電漿蝕刻製程
425‧‧‧第一IC
426‧‧‧第二IC
427‧‧‧街道
500‧‧‧擴大橫截面圖
502‧‧‧底表面
503‧‧‧頂表面
504‧‧‧二氧化矽層
505‧‧‧氮化矽層
507‧‧‧層間介電質層
508‧‧‧銅互連層
511‧‧‧鈍化層
512‧‧‧凸部
600‧‧‧單個整合式平臺
602‧‧‧工廠介面
604‧‧‧裝料鎖定
606‧‧‧叢集工具
608‧‧‧電漿蝕刻腔室
610‧‧‧雷射刻劃設備
612‧‧‧遮罩形成模組
614‧‧‧濕站
650‧‧‧機器人轉移腔室
700‧‧‧電腦系統
702‧‧‧處理器
704‧‧‧主記憶體
706‧‧‧靜態記憶體
708‧‧‧網路介面裝置
710‧‧‧視訊顯示單元
712‧‧‧文數字輸入裝置
714‧‧‧遊標控制裝置
716‧‧‧訊號產生裝置
718‧‧‧輔助記憶體
720‧‧‧網路
722‧‧‧軟體
726‧‧‧處理邏輯
730‧‧‧機器可存取儲存媒體
DL‧‧‧雷射刻劃深度
Tf‧‧‧厚度
Tmax‧‧‧最大厚度/厚度
Tmin‧‧‧最小厚度
HB‧‧‧凸部高度/高度
在隨附圖式之諸圖中以實例方式而非限制方式圖示本發明之實施例，在隨附圖式中：第1A圖為圖示根據本發明之一實施例之使用含非光可界定雷射光吸收層之多層遮罩之混合雷射燒蝕-電漿蝕刻單一化方法的流程圖；第1B圖為圖示根據本發明之一實施例之使用含非光可界定雷射光吸收層之多層遮罩之雷射燒蝕單一化方法的流程圖；第2圖為圖示根據本發明之一實施例之形成含非光可界定雷射光吸收層之多層遮罩之方法的流程圖；第3A圖及第3B圖為圖示根據本發明之一實施例之耦接在UV透明遮罩與含雷射光吸收層之遮罩之間的不同水平之雷射光的示意圖；第4A圖圖示根據本發明之一實施例之含對應於第1A圖及第1B圖中圖示之切割方法之操作102A及102B的複數個IC之半導體基板的橫截面圖；第4B圖圖示根據本發明之一實施例之含對應於第1A圖及第1B圖中圖示之切割方法之操作103的複數個IC之 半導體基板的橫截面圖；第4C圖圖示根據本發明之一實施例之含對應於第1A圖中圖示之切割方法之操作105的複數個IC之半導體基板的橫截面圖；第4D圖圖示根據本發明之一實施例之含對應於第1A圖及第1B圖中圖示之切割方法之操作107的複數個IC之半導體基板的橫截面圖；第5圖圖示根據本發明之實施例之包括塗覆在含複數個IC之基板之頂表面及次表面薄膜上方的含非光可界定雷射光吸收層之多層遮罩的橫截面圖；第6圖圖示根據本發明之一實施例之用於使用用於多層遮罩之現場塗覆之整合式沉積模組進行的基板之雷射及電漿切割之工具佈局的方塊圖；及第7圖圖示根據本發明之一實施例之在本文所述之遮蔽、雷射刻劃、電漿切割方法中控制一或更多操作之自動執行之示例性電腦系統的方塊圖。
描述用於切割基板之方法及設備。在以下描述中，闡述諸如飛秒雷射刻劃及深矽電漿蝕刻條件之許多特定細節以便描述本發明之示例性實施例。然而，熟習此項技術者將明白，本發明之實施例可在無此等特定細節的情況下實踐。在其他實例中，並未詳細描述諸如IC製造、基板薄化、捆紮(taping)等之熟知態樣，以避免不必要地使本發明之實施例難以理解。在全部本說明書中對「一實施例」之引用意味結 合該實施例所述之特定特徵、結構、材料或特性包括在本發明之至少一個實施例中。因此，用語「在一實施例中」在全部本說明書之不同地方之出現不一定代表本發明之相同實施例。此外，特定特徵、結構、材料或特性可以任何適合方式組合於一或更多實施例中。又，將理解在諸圖中展示之各種示例性實施例僅為說明性表示且不一定按比例繪示。
術語「耦接」及「連接」連同其衍生詞一起在本文中可用來描述組件之間的結構關係。應理解，此等詞並非意欲作為用於彼此之同義詞。實情為，在特定實施例中，「連接」可用來指示兩個或兩個以上元件處於彼此直接實體接觸或電接觸狀態中。「耦接」可用來指示兩個或兩個以上元件處於彼此直接或間接(其間具有其他介入元件)實體接觸或電氣接觸狀態中，及/或兩個或兩個以上元件彼此合作或相互作用(例如，在因果關係中時)。
如本文中所使用之術語「在……上方」、「在……下方」、「在……之間」及「在……上」代表一個材料層相對於其他材料層之相對位置。因而，例如，安置在另一層上方或下方之一層可與另一層直接接觸或可具有一或更多介入層。此外，安置在兩個層之間的一個層可與兩個層直接接觸或可具有一或更多介入層。相反，在第二層「上」之第一層係與彼第二層接觸。另外，在假定操作係相對於基板而執行而不考慮基板之絕對定向的情況下提供一個層相對於其他層之相對位置。
大體而言，以用於晶粒單一化之含非光可界定雷射 光吸收層之多層遮罩來實行涉及至少一初始雷射刻劃及潛在地後續電漿蝕刻之基板切割製程。雷射刻劃製程可用來沿鄰接IC之間的街道乾淨地移除含雷射光吸收層及水溶性層之未圖案化(例如，毯覆)遮罩、鈍化層及次表面薄膜裝置層。然後可在下層基板之暴露、部分燒蝕或完整燒蝕之後終止雷射燒蝕製程。在僅執行基板之部分燒蝕的情況下(例如，在晶圓超過100μm至150μm的情況下)，混合切割製程之電漿蝕刻部分接著蝕刻穿過基板之塊(諸如穿過塊單晶態矽)，以用於晶片之單一化或切割。
根據本發明之實施例，雷射刻劃及電漿蝕刻之組合用來將半導體基板切割成單獨IC或單一化IC。在一個實施例中，飛秒雷射刻劃為實質上(若非完全)非平衡製程。例如，基於飛秒之雷射刻劃可經局部化成具有可忽略的熱損傷區域。在一實施例中，雷射刻劃用來單一化具有超低介電常數膜(亦即，具有低於3.0之介電常數)之IC。在一個實施例中，以雷射直接劃線消除微影術圖案化操作，從而允許遮蔽材料將為與光刻中使用之習知光阻劑不同的某種材料。在一個實施例中，大體上各向異性蝕刻用來在電漿蝕刻腔室中完成切割製程；各向異性蝕刻藉由在蝕刻溝槽之側壁上沉積蝕刻聚合物來達成進入基板中之高方向性。
第1A圖為圖示根據本發明之一實施例之使用含非光可界定雷射光吸收層之多層遮罩之混合雷射燒蝕-電漿蝕刻單一化製程101的流程圖。第1B圖為圖示根據本發明之一實施例之使用含非光可界定雷射光吸收層之多層遮罩之雷射燒 蝕單一化製程201的流程圖。第4A圖至第4D圖圖示根據本發明之實施例之含對應於方法101或方法201中之操作的第一IC 425及第二IC 426之基板406的橫截面圖。
參閱第1圖及第2圖之操作102A及102B，及對應的第4A圖，在基板406上方形成含非光可界定雷射光吸收材料層402B及水溶性材料層402A之多層遮罩。大體而言，基板406係由適於耐受形成在該基板上之薄膜裝置層之製造製程的任何材料組成。例如，在一個實施例中，基板406為IV族基材料，諸如但不限於單晶矽、鍺或矽/鍺。在另一實施例中，基板406為III-V族材料，諸如，像在發光二極體(light emitting diode；LED)之製造中使用之III-V族材料基板。在裝置製造期間，基板406通常為600μm至800μm厚，但如第4A圖中所圖示可已變薄至100μm或甚至50μm，並且變薄之基板現由載體411支撐，該載體諸如越過切割框(未圖示)之支撐結構伸展且以晶粒附接膜(die attach film；DAF)408黏附至基板之背側的背襯帶410。
在實施例中，第一IC 425及第二IC 426包括製造於矽基板406中且包裹在介電質堆疊中之記憶體裝置或互補金氧半導體(complementary metal-oxide-semiconductor；CMOS)電晶體。複數個金屬互連器可形成在裝置或電晶體上方或在周圍介電質層中，且可用來電氣耦接裝置或電晶體以形成IC 425、426。組成街道427之材料可與用來形成IC 425、426之彼等材料類似或相同。例如，街道427可包括介電質材料、半導體材料及金屬噴敷之薄膜層。在一個實施例中，街道427 包括類似於IC 425、426之測試裝置。在薄膜裝置層堆疊/基板介面處量測之街道427之寬度可為介於10μm與200μm之間的值。
在實施例中，遮罩402包括在操作102B處形成之非光可界定雷射光吸收聚合物層402B及在操作102A處形成之水溶性聚合物層402A兩者，該非光可界定雷射光吸收聚合物層與該水溶性聚合物層直接接觸，該水溶性聚合物層在IC 425、426之頂表面上。例如，可將水溶性聚合物直接施加在鈍化層上，該鈍化層諸如IC 425、426之聚醯亞胺(PI)頂鈍化層。遮罩402亦覆蓋IC 425、426之間的介入街道427。遮罩層402B之組合物使得該遮罩層吸收UV頻帶中之能量，且可進一步吸收300nm及400nm波長內之光子能量。
遮罩402在以雷射劃刀進行的雷射刻劃操作103之前未圖案化以執行刻劃線條之直接劃線。如第3A圖中所示，其中在雷射頻帶內具有小吸收率(例如，在300nm至540nm或300nm至1600nm頻帶中大體上透明)之遮罩302A安置在IC薄膜層404上方，遮罩302A可耦接來自雷射之極少能量。聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)作為具有有利高的水溶性之示例性遮罩材料在350nm至800nm範圍中係高度透明的(亦即，非雷射光吸收的)。在大多數工業固態雷射產生在自250nm至1600nm之波長範圍中之光子的情況下，PVA遮罩將大多數雷射能量傳遞至下層IC薄膜層404，自身具有較大吸收率之該等下層薄膜層在透明遮罩之表面以下燒蝕/汽化。因此，在第3A圖中，在雷射能量通過非吸收遮罩302A 之後，首先燒蝕薄膜IC層404。在遮罩302A不受雷射能量影響的情況下，緊鄰雷射之路徑的遮罩302A隨著附近雷射刻劃損傷經由二次、不受控機制發生而獲移除，已發現該等二次、不受控機制將導致不良品質的刻劃側壁。發明者已進一步將與低遮罩吸收相關聯之粗糙、破裂側壁歸因於導致潛在產率損失之低晶粒強度及增加之晶粒裂紋。
相反，如第3B圖中所示，其中雷射光吸收多層遮罩402安置在IC薄膜層404上方，在暴露之後耦接來自雷射之顯著雷射能量，且遮罩402中至少對應於雷射光吸收層402B之塊燒蝕/汽化不遲於IC膜層404燒蝕/汽化。因此，在第3B圖中，遮罩層402B自身在無廣泛附近雷射刻劃損傷的情況下經燒蝕，且刻劃側壁品質/晶粒強度獲改良。值得注意的是，作為安置在IC膜層404上方之暫時層，已發現遮罩自身之燒蝕在IC膜層404中之刻劃之品質方面係重要的。不欲受理論束縛，發明者當前理解，與遮罩層之附近損傷相關聯之機械力可永久地損害IC膜層404之結構。以此推理，遮罩層402B中之光子吸收係有利的。添加水溶性層402A促進以水沖洗進行的遮罩之移除，該水溶性層作為單純基層可相對較薄。遮罩層402B可在無與剝除對薄膜IC層404具有選擇性之刻劃之後的材料相關之約束的情況下自由選取。進一步注意到，雷射刻劃製程為直接劃線，且刻劃遮罩未例如藉由光刻製程預圖案化，遮罩層402B亦可在無與光靈敏度相關之約束的情況下選取，且實際上出於最大經濟性，本文之實施例將非光可界定雷射光吸收聚合物使用於遮罩層402B。在進一步實施 例中，遮罩層402B作為雷射光吸收材料具有在混合雷射燒蝕-電漿蝕刻單一化製程(例如，第1A圖之方法101或第1B圖之方法201)期間進一步對IC 425、426之頂表面提供一些保護之組合物。
在雷射光吸收遮罩層402B為水溶性的情況下，第一遮罩材料層402A可充當底切抗電漿遮罩層使得抗電漿層可自下層IC薄膜層404舉升離開的手段，或充當阻障層，該阻障層保護IC薄膜層404免於用來剝除雷射光吸收遮罩層402B之製程的影響。
第5圖圖示包括含非光可界定雷射光吸收層402B之多層遮罩之一個示例性實施例的擴大橫截面圖500，該非光可界定雷射光吸收層安置在水溶性層402A上方，該水溶性層與IC 426之頂表面及街道427接觸。如第5圖中所示，基板406具有頂表面503，薄膜裝置層安置在該頂表面上。頂表面503與底表面502相對，該底表面與DAF 408(第4A圖)界接。大體而言，薄膜裝置層材料可包括但不限於有機材料(例如，聚合物)、金屬或諸如二氧化矽及氮化矽之無機介電質。在第5圖中圖示之示例性薄膜裝置層包括二氧化矽層504、氮化矽層505、具有低介電常數(例如，小於3.5)或超低介電常數(例如，小於3.0)之銅互連層508、安置在該氮化矽層與該銅互連層之間的層間介電質層(ILD)507，諸如摻碳的氧化物(carbon doped oxide；CDO)。IC 426之頂表面包括通常為銅之凸部512，該凸部由通常為聚醯亞胺(PI)或類似聚合物之鈍化層511包圍。凸部512及鈍化層511因此組成IC之頂表面， 並且薄膜裝置層形成次表面IC層。凸部512自鈍化層511之頂表面延伸凸部高度HB，該凸部高度在示例性實施例中範圍介於10μm與50μm之間。
參閱第5圖，在街道中，雷射光吸收多層遮罩402在街道427中之最大厚度Tmax大體受雷射藉由燒蝕來圖案化穿過遮罩之能力限制。雷射光吸收多層遮罩402在IC 425、426及/或將不形成街道圖案所在的街道427之邊緣上方可厚得多。如此，Tmax為與雷射波長相關聯之雷射功率及光學轉換效率之函數。因為Tmax與街道427相關聯，所以街道特徵形貌、街道寬度及施加雷射光吸收多層遮罩402之方法可經設計來將Tmax限制於可在一或更多雷射道次中連同下層薄膜裝置層一起經燒蝕之厚度，此取決於產量需求。在特定實施例中，雷射光吸收多層遮罩402在需要多個雷射道次之較厚遮罩的情況下具有小於30μm且有利地小於20μm之街道遮罩厚度Tmax。
如第5圖中進一步所示，凸部512之頂表面上發現之雷射光吸收多層遮罩402之最小厚度Tmin(為形貌之極值)為藉由後續電漿蝕刻(例如，第1A圖中之操作105)達成之選擇性之函數。電漿蝕刻選擇性至少取決於雷射光吸收多層遮罩402之材料/組合物及所使用之蝕刻製程兩者。
因為氧化電漿清潔、酸性蝕刻劑及許多其他習知遮罩剝除製程可與凸部512及/或鈍化層511不相容，所以雷射光吸收多層遮罩402有利地係可以水移除的。在又一實施例中，雷射光吸收多層遮罩402對於至少60℃亦係熱穩定的， 較佳地在100℃下穩定，且理想地對於120℃穩定，以避免在將升高(例如，經由電漿功率之施加)材料之溫度時於後續電漿蝕刻製程期間過度交聯(亦即，熱固化)。然而，在替代性實施例中，熱固化可係可接受的，因為取決於存在之聚合物，交聯可不利地延緩遮罩材料之剝除，或對於一些UV可固化黏合劑膜而言，該交聯可藉由降低遮罩402A與IC薄膜層404之間的黏附力(例如，降低80%或更多)來有利地促進剝除。在雷射刻劃與遮罩剝除之間的熱固化及/或UV固化可因此使遮罩402A之移除更困難或更容易。
在實施例中，第一遮罩材料層402A為水溶性聚合物。用於本發明之水溶性材料之選擇由熱穩定性需求、將材料施加至基板/自基板移除材料之機制及IC污染問題複雜化。具有充分熱穩定性之示例性水溶性材料包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚環氧乙烷等中之任一者。對於使用PVA之示例性實施例，已證實對於60℃之熱穩定性，可溶性隨著溫度接近150℃降低。如此，對於PVA實施例，在操作102A之後在移除多層遮罩402之前的處理(亦即，街道427之電漿蝕刻)有利地將第一遮罩層402A維持在低於150℃的溫度處，較佳地低於100℃，且理想情況下低於80℃。
在實施例中，非光可界定雷射光吸收層402B為非水溶性聚合物。示例性材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)；PMMA)、聚丙烯酸甲酯(Poly(methyl acrylate)；PMA)及β-丙烯醯氧丙酸(Beta-acryloyloxy propionic acid； APA)，上述任一者可使用聚合物技術中已知的技術改質成在300nm至400nm範圍中具有良好吸收率。在另一實施例中，將存在於任何習知光阻劑組合物中之一或更多雷射光吸收組份用於遮罩層402B，但不存在任何光酸產生劑(photo acid generator；PAG)，使得材料為非光可界定的/非光反應性的。在另一實施例中，雷射光吸收層402B包含聚苯乙烯-聚丙烯腈共聚物(polystyene-co-polyacrylonitrile copolymer)及/或含環氧基聚合物(例如，環氧氰酸酯、環氧酚醛)。在另一實施例中，遮罩層402B包含一或更多種聚烯烴。
取決於實施例，將第一遮罩材料層402A濕式塗覆至基板406上以覆蓋鈍化層511及凸部512，或塗覆為幹膜積層。在一第一實施例中，第一遮罩材料層402A僅噴灑至基板上。在又一實施例中，將第一遮罩材料層402A旋轉塗佈至基板上。第2圖為圖示根據本發明之一實施例之用於將第一遮罩材料層402A旋轉塗佈至待切割之基板上之遮蔽方法200的流程圖。在操作202處，將基板載至旋轉塗佈系統上或轉移至整合式平臺之旋轉塗佈模組中。在操作204處，在鈍化層511及凸部512上方旋轉塗佈聚合前驅物溶液。對於示例性水溶性第一遮罩材料層，聚合前驅物溶液為水溶液。使用旋塗PVA溶液實施之實驗已表明覆蓋具有50μm之高度(HB)之凸部。
在操作208處，例如在加熱板上乾燥或烘烤濕塗層，且基板經卸載以用於雷射刻劃或在真空下(in-vaccuo)轉移至雷射刻劃模組。對於第一遮罩材料層402A具有吸濕性之特 定實施例中，真空下轉移係有利的。旋轉參數及分配參數為取決於材料、基板形貌及所要的第一遮罩材料層厚度之選擇的問題。烘烤溫度及時間可經選擇來避免導致移除困難之過度交聯。示例性乾燥溫度範圍取決於材料為自60℃至150℃。
在旋轉塗佈第一遮罩材料層402A之示例性實施例(如第2圖中所圖示)中，第二遮罩材料層402B亦可經旋轉塗佈或幹膜積層(在操作210處)。對於旋轉塗佈實施例，旋轉參數及分配參數亦為取決於材料、基板形貌及第二遮罩材料層402B之所要的厚度(與蝕刻抵抗性等有關)之選擇之問題。若旋轉塗佈，則第二遮罩材料層402B可以將避免第一遮罩材料層402A之過度交聯的烘烤溫度及烘烤時間來乾燥。示例性乾燥溫度範圍取決於材料為自60℃至150℃。操作220然後以卸載基板以用於後續刻劃或將基板在真空下轉移至整合式平臺之雷射刻劃設備來完成遮蔽方法200。
現返回方法101之操作103，及對應的第4B圖，使用雷射刻劃製程藉由燒蝕來圖案化多層遮罩402，該雷射刻劃製程形成溝槽412，延伸次表面薄膜裝置層且暴露IC 425、426之間的基板406之部位。如此，雷射刻劃製程用來燒蝕最初形成在IC 425、426之間的街道427之薄膜材料。根據本發明之一實施例，以基於雷射之刻劃製程圖案化雷射光吸收多層遮罩402包括形成部分進入IC 425、426之間的基板406之部位中之溝槽414，如第4B圖中所繪示。
在第5圖中圖示之示例性實施例中，雷射刻劃深度DL近似在5μm至50μm深之範圍內，有利地在10μm至20μm 深之範圍內，取決於鈍化層511及次表面薄膜裝置層之厚度Tf及遮罩402A之厚度Tmax。
在一實施例中，以具有在飛秒範圍(亦即，10-15秒)內之脈衝寬度(持續時間)之雷射來圖案化遮罩402，該雷射在本文中被稱為飛秒雷射。諸如脈波寬度之雷射參數選擇對於開發最小化剝離、微裂縫及分層以達成清潔雷射刻劃切口之成功的雷射刻劃及切割製程可為關鍵的。飛秒範圍內之雷射頻率有利地減輕相對於具有較長脈波寬度(例如，微微秒或毫微秒)之雷射之熱損傷問題。然而不受理論束縛，如當前所理解，飛秒能量源避免對於微微秒源存在之低能量重耦合(recoupling)機制，且提供相較於毫微秒源所提供之更大的熱非平衡。使用毫微秒雷射源或微微秒雷射源，存在於街道427中之各種薄膜裝置層材料在光學吸收及燒蝕機制方面表現相當不同。例如，諸如二氧化矽之介電質層在正常情況下對於所有可商購獲得之雷射波長係實質上透明的。相反，金屬、有機物(例如，低介電常數材料)及矽可能極其容易地耦合光子，尤其是基於毫微秒或基於微微秒之雷射照射。若選擇非最佳雷射參數，則在涉及無機介電質、有機介電質、半導體或金屬中之兩個或兩個以上之堆疊結構中，街道427之雷射照射可不利地引起分層。例如，在無可量測的吸收之情況下透過高帶隙能量介電質(諸如具有近似9eV帶隙之二氧化矽)之雷射可吸收於下層金屬或矽層中，從而引起金屬或矽層之顯著汽化。汽化可能產生潛在地引起嚴重的層間分層及微裂縫之高壓。已表明基於飛秒之雷射照射製程避免或 減輕此類材料堆疊之此微裂縫或分層。
用於基於飛秒雷射之製程之參數可經選擇成對於無機介電質及有機介電質、金屬及半導體具有大體上相同的燒蝕特性。例如，二氧化矽之吸收率/吸收比為非線性的，且可使得該吸收率/吸收比與有機介電質、半導體及金屬之吸收率/吸收比更一致。在一個實施例中，高強度及短脈波寬度之基於飛秒之雷射製程用來燒蝕含二氧化矽層及有機介電質、半導體或金屬中之一或更多個之薄膜層之堆疊。根據本發明之一實施例，適合的基於飛秒之雷射製程之特徵在於通常導致各種材料中之非線性相互作用之高峰值強度(輻照度)。在一個此實施例中，飛秒雷射源具有近似在10飛秒至500飛秒之範圍內之脈波寬度。在一個實施例中，脈波寬度近似在50飛秒至400飛秒之範圍內。
在某些實施例中，雷射發射跨越寬頻帶或窄頻帶的光學發射光譜之可見光譜、紫外線(UV)光譜及/或紅外線(infrared radiation；IR)光譜之任何組合。甚至對於飛秒雷射燒蝕，某些波長可提供比其他波長更佳的效能。例如，在一個實施例中，具有接近於UV(例如，綠頻帶)或在UV範圍內之波長的基於飛秒之雷射製程提供相較於具有接近於IR或在IR範圍內之波長的基於飛秒之雷射製程更清潔的燒蝕製程。在一特定實施例中，適合於半導體基板或基板刻劃之飛秒雷射係基於具有近似小於或等於540奈米之波長之雷射，然而較佳地在540奈米至250奈米之範圍內。在另一實施例中，雷射具有近似小於或等於1600奈米之波長。在一特定實施例 中，脈波寬度小於或等於500飛秒。在另一實施例中，脈波寬度小於或等於600飛秒。然而，在具有一些雷射光吸收水溶性遮罩的情況下，可使用比較便宜且更強的紅外線飛秒雷射，而非僅具有紅外線雷射版本之40%至60%雷射功率的在500nm至550nm範圍處之比較昂貴且更複雜的第二諧波飛秒雷射。在進一步其他實施例中，使用雙雷射波長(例如，IR雷射及UV雷射之組合)。
在一個實施例中，雷射及相關聯光學路徑在工作表面處提供近似在3μm至15μm之範圍內(但是有利地在5μm至10μm之範圍內)之焦點。工作表面處之空間射束輪廓可為單模式(高斯型(Gaussian))或具有射束形頂帽輪廓。在一實施例中，雷射源具有近似在300kHz至10MHz之範圍內之脈波重複率，然而較佳地近似在500kHz至5MHz之範圍內。在一實施例中，雷射源在工作表面處遞送近似在0.5μJ至100μJ之範圍內之脈波能量，然而較佳地近似在1μJ至5μJ之範圍內之脈波能量。在一實施例中，雷射刻劃製程以近似在500mm/sec至5m/sec之範圍內之速度沿工作表面執行，然而較佳地近似在600mm/sec至2m/sec之範圍內。
刻劃製程可僅在單道次中，或在多道次中執行，但是有利地不超過兩道次。雷射可以給定脈波重複率之一連串單脈波或一連串脈波叢發施加。在一實施例中，當在裝置/矽界面處量測時，產生之雷射光束之切口寬度為近似在2μm至15μm之範圍內，然而在矽基板刻劃/切割中較佳地近似在6μm至10μm之範圍內。
返回第1A圖、第1B圖及第4C圖，基板406經蝕刻穿過圖案化遮罩402中之溝槽412以單一化IC 425、426。根據本發明之一實施例，蝕刻基板406包括蝕刻以基於飛秒之雷射刻劃製程形成之溝槽412，以最終蝕刻完全穿過基板406，如第4C圖中繪示。
在一實施例中，蝕刻基板406包括使用各向異性電漿蝕刻製程416。在一個實施例中，在遮罩402A(及任何潛在面塗層)自電漿暴露開始達電漿蝕刻之整個持續時間的情況下使用穿過基板之蝕刻製程。可將以高功率操作之高密度電漿源用於電漿蝕刻操作105。示例性功率範圍在3kW與6kW之間，或更高以達成大於每分鐘25μms之基板406的蝕刻速率。
在一示例性實施例中，使用深各向異性矽蝕刻(例如，穿過矽通孔之蝕刻)來以大於習知矽蝕刻速率之近似40%的蝕刻速率來蝕刻單晶矽基板或基板406，同時維持實質上精密的輪廓控制及幾乎無扇形側壁。高功率對多層遮罩(尤其第一遮罩材料層402A)之效應係藉由經由冷凍至-10℃至-15℃之靜電卡盤(electrostatic chuck；ESC)進行的冷卻功率之施加來控制，以在電漿蝕刻製程之持續時間期間將遮罩材料層402A維持在低於100℃且較佳地在70℃與80℃之間的溫度處。在此等溫度處，可有利地維持遮罩材料402A之可溶性。
在一特定實施例中，電漿蝕刻需要隨著時間推移與複數個蝕刻循環交插之複數個保護性聚合物沉積循環。沉積：蝕刻負載循環可變化，其中示例性負載循環為近似1：1。例 如，蝕刻製程可具有250ms至750ms之持續時間之沉積循環及250ms至750ms之蝕刻循環。在沉積循環與蝕刻循環之間，使用例如SF6用於示例性矽蝕刻實施例的蝕刻製程化學與使用諸如但不限於CF4、C4F6或C4F8之聚合CxFy氣體的沉積製程化學交替。可進一步使製程壓力在蝕刻循環與沉積循環之間交替以促成特定循環中之每一循環，如此項技術中已知的。
接著在操作107處移除遮罩402後完成混合雷射燒蝕-電漿蝕刻單一化方法101。在第4D圖中圖示之示例性實施例中，遮罩移除操作107需要對IC 425、426具有選擇性(例如，對鈍化層511、凸部512具有選擇性地)並且對第二遮罩材料層402B具有選擇性地溶解第一遮罩材料層402A。第二遮罩材料層402B藉此經舉升脫離。在第一遮罩材料層402A為水溶性之一個實施例中，使用去離子水之加壓噴流或經由將基板浸沒在周圍水浴或加熱水浴中沖掉水溶性遮罩層。如第4D圖中進一步圖示，單一化製程或遮罩移除製程中任一者可進一步包括圖案化晶粒附接膜408，從而暴露背襯帶410之頂部分。
單個整合式平臺600可經設置來執行第1A圖之混合雷射燒蝕-電漿蝕刻單一化製程101及第1B圖之製程201中之操作中的許多或全部。例如，第6圖圖示根據本發明之一實施例之與用於基板之雷射及電漿切割之雷射刻劃設備610耦接的叢集工具606的方塊圖。參閱第6圖，叢集工具606耦接至具有複數個裝料鎖定604之工廠介面602(factory interface；FI)。工廠介面602可為介於具有雷射刻劃設備610之外部製造設施與叢集工具606之間的適合大氣埠介面。工廠介面602可包括具有用於將基板(或其載體)自儲存單元(諸如前開口晶圓傳送盒)轉移至叢集工具606或雷射刻劃設備610或兩者中之臂或刀刃的機器人。
雷射刻劃設備610亦耦接至FI 602。在一實施例中，雷射刻劃設備610包括飛秒雷射。飛秒雷射經設置來執行第1A圖之混合雷射及蝕刻單一化製程101及第1B圖之方法201中之雷射燒蝕部分。在一個實施例中，可移動台亦包括在雷射刻劃設備610中，該可移動台經設置以用於相對於基於飛秒之雷射移動基板或基板(或基板之載體)。在一特定實施例中，飛秒雷射亦係可移動的。
叢集工具606包括一或更多電漿蝕刻腔室608，該一或更多電漿蝕刻腔室藉由機器人轉移腔室650耦接至FI，該機器人轉移腔室容納用於基板之真空下轉移之機器人臂。電漿蝕刻腔室608適合於執行第1A圖之混合雷射及蝕刻單一化製程101及第1B圖之製程201中之電漿蝕刻部分。在一個示例性實施例中，電漿蝕刻腔室608進一步耦接至SF6氣體源以及CF4源、C4F8源及C4F6源中之至少一個。在一特定實施例中，一或更多電漿蝕刻腔室608為可得自美國加利福尼亞州森尼維耳市(Sunnyvale,CA,USA)之應用材料公司的Applied Centura® SilviaTM蝕刻系統，然而其他適合的蝕刻系統亦係可商購獲得的。在一實施例中，多於一個蝕刻腔室608包括在整合式平臺600之叢集工具606部分中以賦能單一化 或切割製程之高製造產量。
叢集工具606可包括適合於執行第1A圖之混合雷射燒蝕-電漿蝕刻單一化製程101及第1B圖之製程201中之功能的其他腔室。在第6圖中圖示之示例性實施例中，叢集工具606包括遮罩形成模組612及濕站614，然而可在不存在另一者之情況下提供任一者。遮罩形成模組612可為旋轉塗佈模組。作為旋轉塗佈模組，可轉動卡盤經設置來藉由真空或以其他方式夾持安裝在載體(諸如安裝在框上的背襯帶)上之變薄的基板。在進一步實施例中，旋轉塗佈模組流體耦接至水溶液源。
濕站614之實施例將在電漿蝕刻基板之後溶解遮罩材料層402A。濕站614可包括例如用以分配水其他溶劑之加壓噴灑嘴。
第7圖圖示電腦系統700，用於使機器執行本文論述之刻劃方法中之一或更多個的一組指令可在該電腦系統內執行，例如以分析來自標籤之反射光以鑒別至少一個微機械假影。示例性電腦系統700包括處理器702、主記憶體704(例如，唯讀記憶體(read-only memory；ROM)、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory；DRAM，諸如同步DRAM(synchronous DRAM；SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等)、靜態記憶體706(例如，快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(static random access memory；SRAM)等)及輔助記憶體718(例如，資料儲存裝置)，上述各者經由匯流排731彼此通訊。
處理器702表示一或更多通用處理裝置，諸如微處理器、中央處理單元等。更具體而言，處理器702可為複雜指令集計算(complex instruction set computing；CISC)微處理器、精簡指令集計算(reduced instruction set computing；RISC)微處理器、極長指令字(very long instruction word；VLIW)微處理器等。處理器702亦可為一或更多專用處理裝置，諸如特殊應用積體電路(application specific integrated circuit；ASIC)、現場可程式化閘陣列(field programmable gate array；FPGA)、數位訊號處理器(digital signal processor；DSP)、網路處理器等。處理器702經配置來執行用於執行本文論述之操作及步驟的處理邏輯726。
電腦系統700可進一步包括網路介面裝置708。電腦系統700亦可包括視訊顯示單元710(例如，液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)或陰極射線管(cathode ray tube；CRT))、文數字輸入裝置712(例如，鍵盤)、遊標控制裝置714(例如，滑鼠)及訊號產生裝置716(例如，揚聲器)。
輔助記憶體718可包括機器可存取儲存媒體(或更具體而言電腦可讀儲存媒體)730，該機器可存取儲存媒體上儲存實施本文所述之方法或功能中之任何一或更多個之一或更多組指令(例如，軟體722)。軟體722亦可在藉由電腦系統700進行的該軟體之執行期間完全或至少部分常駐於主記憶體704內及/或處理器702內，主記憶體704及處理器702亦構成機器可讀儲存媒體。軟體722可進一步經由網路介面裝置708在網路720上傳輸或接收。
機器可存取儲存媒體730亦可用來儲存圖案識別演算法、假影形狀資料、假影位置資料或顆粒閃光資料。雖然機器可存取儲存媒體730在示例性實施例中展示為單個媒體，但是術語「機器可讀儲存媒體」應被視為包括儲存一或更多組指令之單個媒體或多個媒體(例如，集中式資料庫或分散式資料庫，及/或相關聯快取記憶體及伺服器)。術語「機器可讀儲存媒體」亦應被視為包括能夠儲存或編碼用於由機器執行之一組指令及使機器執行本發明之方法中之任何一或更多個方法的任何媒體。術語「機器可讀儲存媒體」因此應被視為包括但不限於固態記憶體，及光學媒體及磁性媒體。
因此，已揭露切割半導體基板之方法，每一基板皆具有複數個IC。本發明之說明性實施例之以上描述包括在【摘要】中描述之內容並非意欲為無遺漏的，或使本發明限於所揭露之精密形式。雖然本文出於說明性目的描述本發明之特定實行方案及用於本發明之實例，但是各種等效修改在本發明之範圍內係可能的，如相關領域之技術者將認知到的。本發明之範疇因此完全由將根據主張解釋之建立的學說說明之以下申請專利範圍確定。

Claims (17)

  1. 一種切割包含複數個積體電路(integrated circuit；IC)之一基板之方法，該複數個積體電路在相對該基板之一背側的該基板之一前側上，該方法包含以下步驟：在該基板上方形成含一非光可界定雷射光吸收層之一多層遮罩，該多層遮罩覆蓋且保護在該基板之該前側上的該等IC；使用一雷射刻劃製程圖案化該多層遮罩以提供具有縫隙之一圖案化多層遮罩，從而暴露介於該等IC之間的該基板之部位，該雷射刻劃製程自該基板之該前側執行；電漿蝕刻該基板穿過該圖案化多層遮罩中之該等縫隙以單一化該等IC，該電漿蝕刻自該基板之該前側執行；及使用一水溶液移除該遮罩。
  2. 如請求項1所述之方法，其中形成該多層遮罩之步驟進一步包含以下步驟：在該等IC上方沉積一水溶性聚合前驅物，從而在該等IC上方形成一水溶性層。
  3. 如請求項2所述之方法，其中移除該遮罩之步驟包含以下步驟：溶解該水溶性層及舉升該非光可界定雷射光吸收層離開該等IC之頂表面。
  4. 如請求項3所述之方法，其中溶解該水溶性層之步驟進一步包含以下步驟：使該多層遮罩暴露於水，在該水中該非光可界定雷射光吸收層係大體上不溶解的。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該形成該多層遮罩之步驟包含以下步驟：塗覆聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯醯胺或聚環氧乙烷中之至少一者作為與該等IC之一頂表面接觸之該水溶性層。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該非光可界定雷射光吸收層包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯及β-丙烯醯氧丙酸中之至少一個。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該非光可界定雷射光吸收層包含聚苯乙烯-聚丙烯腈共聚物或含環氧基聚合物(例如，環氧氰酸酯、環氧酚醛)中之至少一者。
  8. 如請求項1所述之方法，其中圖案化該遮罩之步驟進一步包含以下步驟：以一飛秒雷射直接劃線該圖案。
  9. 如請求項1所述之方法，其中形成該多層遮罩之步驟包含以下步驟：將一水溶性聚合物之一溶液旋轉塗佈至該等IC之一頂表面上，及乾燥該溶液，或 將一乾膜積層至該等IC之該頂表面上。
  10. 如請求項9所述之方法，其中形成該多層遮罩之步驟包含以下步驟：在該水溶性層上方旋轉塗佈一第二遮罩材料之一第二溶液，或積層一第二乾膜以形成該非光可界定雷射光吸收層。
  11. 一種半導體晶圓，包含：複數個積體電路(IC)，安置在一基板上；及含一水溶性基層及一非光可界定雷射光吸收面塗層(overcoat)之一多層遮罩，該多層遮罩安置在該等IC之薄膜層上方，在安置於鄰接IC之間的街道上方的部位中該遮罩經燒蝕，其中該多層遮罩包含聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯醯胺或聚環氧乙烷中之至少一個，作為與該等IC之一頂表面接觸之該水溶性基層，以及其中該非光可界定雷射光吸收面塗層包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯及β-丙烯醯氧丙酸中之至少一者。
  12. 一種半導體晶圓，包含：複數個積體電路(IC)，安置在一基板上；及含一水溶性基層及一非光可界定雷射光吸收面塗層之一多層遮罩，該多層遮罩安置在該等IC之薄膜層上方，在安置於鄰接IC之間的街道上方的部位中該遮罩經燒蝕，其中該非光可界定雷射光吸收面塗層包含聚苯乙烯聚丙烯腈共聚物或 含環氧基聚合物(例如，環氧氰酸酯、環氧酚醛)中之至少一者，以及其中該多層遮罩包含聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯醯胺或聚環氧乙烷中之至少一個，作為與該等IC之一頂表面接觸之該水溶性基層。
  13. 一種用於切割包含複數個積體電路(IC)之一基板之系統，該系統包含：一沉積模組，經設置來在該基板上方形成含一非光可界定雷射光吸收層之一多層遮罩，該多層遮罩覆蓋且保護該等IC；一雷射刻劃模組，用以圖案化安置在該基板上方之該多層遮罩以形成一溝槽，該溝槽暴露介於該等IC之間的該基板之部位，其中該雷射刻劃模組包含一飛秒雷射以直接劃線圖案；一電漿蝕刻模組，實體上耦接至該雷射刻劃模組以電漿蝕刻該基板來推進該溝槽穿過該基板；及一機器人轉移腔室，用以將一雷射刻劃基板自該雷射刻劃模組轉移至該電漿蝕刻模組。
  14. 如請求項13所述之系統，進一步包含：一旋轉塗佈模組，用以將一水溶性聚合物層形成至該等IC之一頂表面上。
  15. 如請求項14所述之系統，進一步包含： 一濕站，用以使用一水溶液移除該多層遮罩。
  16. 如請求項15所述之系統，其中該濕站經設置來藉由溶解該水溶性聚合物層及舉升該非光可界定雷射光吸收層離開該等IC之該頂表面來移除該多層遮罩。
  17. 如請求項13所述之系統，進一步包含：一乾積層模組，用以將一水溶性乾膜積層至該等IC之一頂表面上。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6594153B2 (ja) * 2015-10-13 2019-10-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP7042437B2 (ja) * 2017-09-07 2022-03-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 素子チップの製造方法
CN107984101B (zh) * 2017-12-01 2019-04-23 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种调节片类陶瓷基复合材料切割的加工方法
JP7142323B2 (ja) * 2018-06-05 2022-09-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 素子チップの製造方法
WO2020036694A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 Applied Materials, Inc. Photomask laser etch
JP2020150175A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 キオクシア株式会社 半導体装置の製造方法、パターン膜の製造方法および金属含有有機膜
JP7296601B2 (ja) * 2019-06-25 2023-06-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 素子チップの洗浄方法および素子チップの製造方法
US11348784B2 (en) 2019-08-12 2022-05-31 Beijing E-Town Semiconductor Technology Co., Ltd Enhanced ignition in inductively coupled plasmas for workpiece processing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6117347A (en) * 1996-07-10 2000-09-12 Nec Corporation Method of separating wafers into individual die
US20060003551A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Freescale Semiconductor, Inc. Ultra-thin die and method of fabricating same
US20110086204A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Usa As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Modification of Surface Energy Via Direct Laser Ablative Surface Patterning
US20120322241A1 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 Applied Materials, Inc. Multi-layer mask for substrate dicing by laser and plasma etch

Family Cites Families (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4049944A (en) 1973-02-28 1977-09-20 Hughes Aircraft Company Process for fabricating small geometry semiconductive devices including integrated components
US4339528A (en) 1981-05-19 1982-07-13 Rca Corporation Etching method using a hardened PVA stencil
US4684437A (en) 1985-10-31 1987-08-04 International Business Machines Corporation Selective metal etching in metal/polymer structures
KR100215338B1 (ko) 1991-03-06 1999-08-16 가나이 쓰도무 반도체 장치의 제조방법
EP0609809B8 (en) 1993-02-01 2001-11-21 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US5593606A (en) 1994-07-18 1997-01-14 Electro Scientific Industries, Inc. Ultraviolet laser system and method for forming vias in multi-layered targets
EP0822582B1 (en) 1996-08-01 2003-10-01 Surface Technology Systems Plc Method of etching substrates
US6426484B1 (en) 1996-09-10 2002-07-30 Micron Technology, Inc. Circuit and method for heating an adhesive to package or rework a semiconductor die
US5920973A (en) 1997-03-09 1999-07-13 Electro Scientific Industries, Inc. Hole forming system with multiple spindles per station
JP3230572B2 (ja) 1997-05-19 2001-11-19 日亜化学工業株式会社 窒化物系化合物半導体素子の製造方法及び半導体発光素子
US6057180A (en) 1998-06-05 2000-05-02 Electro Scientific Industries, Inc. Method of severing electrically conductive links with ultraviolet laser output
JP2001044144A (ja) 1999-08-03 2001-02-16 Tokyo Seimitsu Co Ltd 半導体チップの製造プロセス
JP2001110811A (ja) 1999-10-08 2001-04-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP4387007B2 (ja) 1999-10-26 2009-12-16 株式会社ディスコ 半導体ウェーハの分割方法
JP2001144126A (ja) 1999-11-12 2001-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2001148358A (ja) 1999-11-19 2001-05-29 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハ及び該半導体ウェーハの分割方法
US6300593B1 (en) 1999-12-07 2001-10-09 First Solar, Llc Apparatus and method for laser scribing a coated substrate
US6887804B2 (en) 2000-01-10 2005-05-03 Electro Scientific Industries, Inc. Passivation processing over a memory link
KR100830128B1 (ko) 2000-01-10 2008-05-20 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 초단 펄스 폭을 가진 레이저 펄스의 버스트로 메모리링크를 처리하기 위한 레이저 시스템 및 방법
TW504425B (en) 2000-03-30 2002-10-01 Electro Scient Ind Inc Laser system and method for single pass micromachining of multilayer workpieces
CN1219319C (zh) 2000-07-12 2005-09-14 电子科学工业公司 用于集成电路熔丝的单脉冲切断的紫外激光系统和方法
US6676878B2 (en) 2001-01-31 2004-01-13 Electro Scientific Industries, Inc. Laser segmented cutting
US6759275B1 (en) 2001-09-04 2004-07-06 Megic Corporation Method for making high-performance RF integrated circuits
US6642127B2 (en) 2001-10-19 2003-11-04 Applied Materials, Inc. Method for dicing a semiconductor wafer
JP3910843B2 (ja) 2001-12-13 2007-04-25 東京エレクトロン株式会社 半導体素子分離方法及び半導体素子分離装置
US6706998B2 (en) 2002-01-11 2004-03-16 Electro Scientific Industries, Inc. Simulated laser spot enlargement
US20040137700A1 (en) 2002-02-25 2004-07-15 Kazuma Sekiya Method for dividing semiconductor wafer
KR100451950B1 (ko) 2002-02-25 2004-10-08 삼성전자주식회사 이미지 센서 소자 웨이퍼 소잉 방법
JP2003257896A (ja) 2002-02-28 2003-09-12 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハの分割方法
AU2003224098A1 (en) 2002-04-19 2003-11-03 Xsil Technology Limited Laser machining
JP2004031526A (ja) 2002-06-24 2004-01-29 Toyoda Gosei Co Ltd ３族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
US6582983B1 (en) 2002-07-12 2003-06-24 Keteca Singapore Singapore Method and wafer for maintaining ultra clean bonding pads on a wafer
JP4286497B2 (ja) 2002-07-17 2009-07-01 新光電気工業株式会社 半導体装置の製造方法
JP3908148B2 (ja) 2002-10-28 2007-04-25 シャープ株式会社 積層型半導体装置
US20040157457A1 (en) 2003-02-12 2004-08-12 Songlin Xu Methods of using polymer films to form micro-structures
JP2004273895A (ja) 2003-03-11 2004-09-30 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウエーハの分割方法
US7087452B2 (en) 2003-04-22 2006-08-08 Intel Corporation Edge arrangements for integrated circuit chips
JP2004322168A (ja) 2003-04-25 2004-11-18 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP4231349B2 (ja) 2003-07-02 2009-02-25 株式会社ディスコ レーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP4408361B2 (ja) 2003-09-26 2010-02-03 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
US7128806B2 (en) 2003-10-21 2006-10-31 Applied Materials, Inc. Mask etch processing apparatus
JP4471632B2 (ja) * 2003-11-18 2010-06-02 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2005203541A (ja) 2004-01-15 2005-07-28 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハのレーザー加工方法
US7459377B2 (en) 2004-06-08 2008-12-02 Panasonic Corporation Method for dividing substrate
US7804043B2 (en) 2004-06-15 2010-09-28 Laserfacturing Inc. Method and apparatus for dicing of thin and ultra thin semiconductor wafer using ultrafast pulse laser
US7687740B2 (en) 2004-06-18 2010-03-30 Electro Scientific Industries, Inc. Semiconductor structure processing using multiple laterally spaced laser beam spots delivering multiple blows
JP4018088B2 (ja) 2004-08-02 2007-12-05 松下電器産業株式会社 半導体ウェハの分割方法及び半導体素子の製造方法
US7199050B2 (en) 2004-08-24 2007-04-03 Micron Technology, Inc. Pass through via technology for use during the manufacture of a semiconductor device
JP4018096B2 (ja) 2004-10-05 2007-12-05 松下電器産業株式会社 半導体ウェハの分割方法、及び半導体素子の製造方法
US20060088984A1 (en) 2004-10-21 2006-04-27 Intel Corporation Laser ablation method
US20060086898A1 (en) 2004-10-26 2006-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus of making highly repetitive micro-pattern using laser writer
JP4571850B2 (ja) 2004-11-12 2010-10-27 東京応化工業株式会社 レーザーダイシング用保護膜剤及び該保護膜剤を用いたウエーハの加工方法
US20060146910A1 (en) 2004-11-23 2006-07-06 Manoochehr Koochesfahani Method and apparatus for simultaneous velocity and temperature measurements in fluid flow
JP4288229B2 (ja) 2004-12-24 2009-07-01 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
US7875898B2 (en) 2005-01-24 2011-01-25 Panasonic Corporation Semiconductor device
JP2006253402A (ja) 2005-03-10 2006-09-21 Nec Electronics Corp 半導体装置の製造方法
US7361990B2 (en) 2005-03-17 2008-04-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Reducing cracking of high-lead or lead-free bumps by matching sizes of contact pads and bump pads
JP4478053B2 (ja) 2005-03-29 2010-06-09 株式会社ディスコ 半導体ウエーハ処理方法
JP4285455B2 (ja) 2005-07-11 2009-06-24 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
JP4599243B2 (ja) 2005-07-12 2010-12-15 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP4769560B2 (ja) 2005-12-06 2011-09-07 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP4372115B2 (ja) 2006-05-12 2009-11-25 パナソニック株式会社 半導体装置の製造方法、および半導体モジュールの製造方法
JP4480728B2 (ja) 2006-06-09 2010-06-16 パナソニック株式会社 Ｍｅｍｓマイクの製造方法
JP4544231B2 (ja) 2006-10-06 2010-09-15 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
JP4840174B2 (ja) 2007-02-08 2011-12-21 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
JP4840200B2 (ja) 2007-03-09 2011-12-21 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
US7926410B2 (en) 2007-05-01 2011-04-19 J.R. Automation Technologies, L.L.C. Hydraulic circuit for synchronized horizontal extension of cylinders
JP5205012B2 (ja) 2007-08-29 2013-06-05 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置及び当該表示装置を具備する電子機器
JP4858395B2 (ja) 2007-10-12 2012-01-18 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置
US7859084B2 (en) 2008-02-28 2010-12-28 Panasonic Corporation Semiconductor substrate
JP2009260272A (ja) 2008-03-25 2009-11-05 Panasonic Corp 基板の加工方法および半導体チップの製造方法ならびに樹脂接着層付き半導体チップの製造方法
US20090255911A1 (en) 2008-04-10 2009-10-15 Applied Materials, Inc. Laser scribing platform and hybrid writing strategy
US20100013036A1 (en) 2008-07-16 2010-01-21 Carey James E Thin Sacrificial Masking Films for Protecting Semiconductors From Pulsed Laser Process
US8609512B2 (en) 2009-03-27 2013-12-17 Electro Scientific Industries, Inc. Method for laser singulation of chip scale packages on glass substrates
US8642448B2 (en) * 2010-06-22 2014-02-04 Applied Materials, Inc. Wafer dicing using femtosecond-based laser and plasma etch
US8802545B2 (en) 2011-03-14 2014-08-12 Plasma-Therm Llc Method and apparatus for plasma dicing a semi-conductor wafer
US8507363B2 (en) * 2011-06-15 2013-08-13 Applied Materials, Inc. Laser and plasma etch wafer dicing using water-soluble die attach film
US8598016B2 (en) * 2011-06-15 2013-12-03 Applied Materials, Inc. In-situ deposited mask layer for device singulation by laser scribing and plasma etch
US8703581B2 (en) * 2011-06-15 2014-04-22 Applied Materials, Inc. Water soluble mask for substrate dicing by laser and plasma etch
US9048309B2 (en) * 2012-07-10 2015-06-02 Applied Materials, Inc. Uniform masking for wafer dicing using laser and plasma etch
US8859397B2 (en) * 2012-07-13 2014-10-14 Applied Materials, Inc. Method of coating water soluble mask for laser scribing and plasma etch
US8845854B2 (en) * 2012-07-13 2014-09-30 Applied Materials, Inc. Laser, plasma etch, and backside grind process for wafer dicing
US20150255349A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-10 JAMES Matthew HOLDEN Approaches for cleaning a wafer during hybrid laser scribing and plasma etching wafer dicing processes
US8912078B1 (en) * 2014-04-16 2014-12-16 Applied Materials, Inc. Dicing wafers having solder bumps on wafer backside

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6117347A (en) * 1996-07-10 2000-09-12 Nec Corporation Method of separating wafers into individual die
US20060003551A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Freescale Semiconductor, Inc. Ultra-thin die and method of fabricating same
US20110086204A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Usa As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Modification of Surface Energy Via Direct Laser Ablative Surface Patterning
US20120322241A1 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 Applied Materials, Inc. Multi-layer mask for substrate dicing by laser and plasma etch

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Water-Soluble Sacrificial Layers for Surface Micromachining / small (July 2005) vol.1, No. 7, 730 –736 *

Also Published As

Publication number Publication date
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