藉由激光划线及等离子体蚀刻二者来分割基板的方法。一种方法包括下列步骤：利用等离子体蚀刻腔室，藉由累积一厚度的经等离子体沉积聚合物以形成原位掩模，以保护IC凸块表面不受后续等离子体蚀刻。可与经等离子体沉积聚合物一起应用第二掩模材料，诸如水溶性的掩模材料。以飞秒激光划线工艺图案化所述掩模的至少某些部分，以提供具有沟槽的经图案化掩模。图案化暴露出介于IC之间的基板区域，在所述区域中，所述基板受到等离子体蚀刻以裁切IC，且水溶性的材料层被洗掉。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用激光划线和等离子体蚀刻的器件裁切的原位沉积掩模层
本专利技术的实施例关于半导体处理的领域，特别地，关于供分割(dicing)基板所用的遮蔽方法，各基板上具有集成电路(1C)。相关
技术介绍
的描述在半导体基板处理中，在典型由硅或其他半导体材料组成的基板(也被称作晶圆)上形成1C。通常，利用半导体、导电或绝缘的不同材料薄膜层来形成1C。可使用各种熟知工艺来掺杂、沉积及蚀刻所述材料，以在相同的基板上同步形成多个平行的1C，如存储器件、逻辑器件、光伏器件等。在器件形成工艺之后，将基板安置在支撑构件(如跨越膜框架而展开的粘着膜)上，并“分割(dice)”基板以将每一个别的器件或“晶粒(die)”彼此分离，以进行封装等工艺。目前，最普及的两种分割技术为划线和锯切(sawing)。就划线而言，沿着预形成的划割线越过基板表面移动钻石尖头划线器。在诸如以滚轴施加压力之后，基板沿着所述划割线分开。就锯切而言，钻石尖头锯沿着切割道(street)切割基板。就薄基板裁切而言,诸如50至150微米(μπι)厚的主体娃裁切,常规的方式仅能产生不佳的工艺品质。自薄基板裁切晶粒时可能会面对的某些挑战可包括:在不同层之间形成微裂或分层、切削无机介电层、保持严格的锯口宽度控制或精确的剥蚀深度控制。尽管也曾考虑过等离子体分割，但用于图案化光阻的标准光刻操作可能使实施成本过高。可能阻碍实施等离子体分割的另一局限为，在沿切割道分割时的常见金属(如，铜)的等离子体处理可造成生产问题或产量限制。最后，等离子体分割工艺的遮蔽也可能有问题，尤其是取决于基板的厚度及顶表面的表面形貌、等离子体蚀刻的选择性及存在于基板的顶表面上的材料等的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括遮蔽半导体基板的方法，用于包括激光划线及等离子体蚀刻二者的混合式分割工艺。在一实施例中，一种分割具有多个IC的半导体基板的方法包括下列步骤:于半导体基板上形成掩模，所述掩模包括覆盖并保护IC的经等离子体沉积材料。以激光划线工艺将切割道中的至少一部分掩模厚度图案化，以提供具间隙或沟槽的经图案化掩模，暴露出介于IC之间的基板区域。接着透过经图案化掩模中的间隙等离子体蚀刻所述基板，以裁切IC成为晶片。在另一实施例中，一种用以分割半导体基板的系统包括飞秒激光(Femtosecondlaser)及等离子体蚀刻腔室，飞秒激光及等离子体蚀刻腔室耦接相同的平台。可将所述等离子体蚀刻腔室利用于基板的等离子体蚀刻及用于聚合物遮蔽材料的原位沉积二者。在另一实施例中，一种分割具有多个IC的基板的方法包括下列步骤:形成水溶性的掩模层于硅基板的前侧上。所述水溶性的掩模层覆盖并保护设置于基板前侧上的多数IC表面。所述IC包括铜凸块化的顶表面，所述顶表面具有凸块，所述凸块被诸如聚亚酰胺(polyimide ；PI)的钝化层所围绕。所述凸块及钝化层下的次表面薄膜(subsurface thinfilm)包括低-κ层间电介质(interlayer dielectric ；ILD)层及铜互连层。以飞秒激光划线工艺将所述水溶性的材料、钝化层及次表面薄膜图案化，以暴露出介于IC之间的硅基板区域。在以进行基板蚀刻的蚀刻腔室进行原位等离子体蚀刻之前，利用经等离子体沉积的聚合物遮罩材料来增加水可溶解的材料之厚度。以深硅等离子体蚀刻工艺蚀穿硅基板，以裁切1C。接着在水中或在适于移除蚀刻聚合物残留物的其他溶剂中，洗掉所述水溶性层及原位沉积的聚合物掩模材料。附图简要说明本专利技术的实施例以示例而非限制的方式例示于附图中，其中:图1A为根据本专利技术的实施例，以经等离子体沉积的掩模材料进行的混合式激光剥蚀-等离子体蚀刻裁切方法的流程图，其中经等离子体沉积的掩模材料是在激光划线之前形成的；图1B为根据本专利技术的实施例，以经等离子体沉积的掩模材料进行的混合式激光剥蚀-等离子体蚀刻裁切方法的流程图，其中经等离子体沉积的掩模材料是在激光划线之后形成的；图1C为根据本专利技术的实施例，以经等离子体沉积的掩模材料进行的混合式激光剥蚀-等离子体蚀刻裁切方法的流程图，其中经等离子体沉积的掩模材料是动态地伴随着基板的蚀刻而形成的；图2为根据本专利技术的实施例，施加水溶性的掩模层作为异位掩模的方法的流程图；图3为根据本专利技术的实施例，施加水溶性的掩模层至基板的方法的流程图，所述基板将在晶圆薄化之前被切割；图4A例示根据本专利技术的实施例，对应图1A所例示的分割方法的操作102的半导体基板的剖面图，所述半导体基板包括多个IC ；图4B例示根据本专利技术的实施例，对应图1A所例示的分割方法的操作103的半导体基板的剖面图，所述半导体基板包括多个IC ；图4C例示根据本专利技术的实施例，对应图1A所例示的分割方法的操作105的半导体基板的剖面图，所述半导体基板包括多个IC ；图4D例示根据本专利技术的实施例，对应图1A所例示的分割方法的操作107的半导体基板的剖面图，所述半导体基板包括多个IC ；图5A例示根据本专利技术的数个实施例，在激光划线之前施加于水溶性的掩模上的经等离子体沉积聚合物掩模的剖面图；图5B例示根据本专利技术的数个实施例，在激光划线之后施加于水溶性的掩模上的经等离子体沉积聚合物掩模的剖面图；图6例示根据本专利技术的实施例，用于激光及等离子体分割基板的整合平台布局的方块图，所述整合平台布局具有整合的湿润站用于掩模移除；以及图7例示根据本专利技术的实施例，示例性计算机系统的方块图，所述示例性计算机系统控制本文所述的遮蔽、激光划线、等离子体分割方法中的一个或多个的操作的自动的性能。详细说明现在描述分割基板的方法，各基板上具有多个1C。在以下的描述中，为了描述本专利技术的示例性实施例，提出了诸多特定细节，诸如飞秒激光划线及深硅等离子体蚀刻条件。然而，对于本领域技术人员而言明显的是，在没有所述特定细节时，也能实施本专利技术的实施例。在其他示例中，未详细描述已知的方面，如IC制造、基板薄化、卷粘(taping)等，以避免对本专利技术的实施例造成不必要的混淆。在本说明书中提及“实施例(an embodiment) ”时表示参照所述实施例所述的特定的特征、结构、材料或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在本说明书的各处中出现词语“在实施例中”时，并不必然参照到本专利技术的相同实施例。进一步，可在一个或多个的实施例中以任何适当的方式结合特定的特征、结构、材料或特性。并且，应理解到附图中所显示的多个示例性实施例仅为了说明而呈现，并不一定依照比例绘制。术语“耦接(coupled) ”与“连接(connected) ”和所述术语的衍生词可在本文中用来描述组件间的结构关系。应理解所述术语彼此非同义词。更确切而言，在特定实施例中，“连接”可用以指示两个或两个以上器件彼此为直接物理接触或电气接触。“耦接”可用以指示两个或两个以上器件彼此为直接或间接(二者间有其他插入器件)物理或电气接触，及/或两个或两个以上器件为互相合作或相互作用(例如，呈因果关系)。本文使用的术语“之上(over) ”、“之下(under) ”、“之间(between) ”与“上(on) ”表不一个材料层相对于其他材料层的相对位置。因此，例如，设置在另一层之上或之下的一个层可以直接地接触其他层或可以具有一个或多个中间层。再者，设置在两个层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分割基板的方法，所述基板包括多个IC，所述方法包括：将掩模形成于所述基板上，所述掩模覆盖并保护所述IC；以激光划线工艺图案化所述掩模厚度的至少一部分，以提供带有多个沟槽的经图案化掩模，暴露出介于所述IC之间的所述基板的区域；以及通过所述经图案化掩模中的所述沟槽，等离子体蚀刻所述基板，以裁切所述IC，其中形成该遮罩的步骤进一步包含下列步骤：将一聚合物等离子体沉积于该基板上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.15 US 13/160,9731.一种分割基板的方法,所述基板包括多个IC,所述方法包括: 将掩模形成于所述基板上，所述掩模覆盖并保护所述IC ； 以激光划线工艺图案化所述掩模厚度的至少一部分，以提供带有多个沟槽的经图案化掩模，暴露出介于所述IC之间的所述基板的区域；以及 通过所述经图案化掩模中的所述沟槽，等离子体蚀刻所述基板，以裁切所述1C，其中形成该遮罩的步骤进一步包含下列步骤:将一聚合物等离子体沉积于该基板上。2.如权利要求1所述的方法，其中所述等离子体蚀刻的步骤进一步包括深沟槽蚀刻工艺，所述深沟槽蚀刻工艺包括多个连续的蚀刻及沉积循环，各沉积循环沉积附加量的所述聚合物。3.如权利要求2所述的方法，其中等离子体沉积所述掩模及等离子体蚀刻所述基板的步骤是由相同的等离子体腔室进行的。4.如权利要求1所述的方法，其中等离子体沉积所述掩模的步骤进一步包括下列步骤:在所述IC上的铜凸块的顶表面上建立所述聚合物的层。5.如权利要求4所述的方法，其中等离子体沉积所述聚合物层的步骤进一步包括下列步骤:将所述基板暴露于来源气体的等离子体，所述来源气体包括C4F8X4F6及CH2F2中的至少一个。6.如权利要求5所述的方法，其中等离子体沉积所述聚合物层的步骤进一步包括下列步骤:沉积所述聚合物层达至少I微米的厚度。7.如权利要求1所述的`方法，其中形成所述掩模的步骤进一步包括下列步骤:在等离子体沉积所述聚合物层之前或之后施加第二掩模材料层，其中以激光划线工艺图案化所述掩模的至少一部分的步骤进一步包括下列步骤:剥蚀所述第二掩模材料以形成所述沟槽。8.如权利要求7所述之方法，其中所述第二掩模材料层是水溶性的聚合物，且其中蚀刻所述基板的步骤包括下列步骤:以蚀刻工艺蚀刻所述等沟槽，在所述蚀刻工艺期间所述水溶性的聚合物掩模材料层维持在100°C以下。9.如权利要求8所述的方法，其中形成第二掩模材料的步骤进一步包括:形成聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·亚拉曼希里，类维生，B·伊顿，S·辛格，A·库玛，B·吴，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：
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