[发明专利]多层半导体晶片的处理

说明书

本发明涉及多层半导体晶片的处理。

半导体晶片表面上通常包括多层金属和绝缘体，用于限定从晶片上产生的装置的有效电路。随着晶片技术的发展，这些层在从晶片产生有效装置所必需形成之后的处理上存在一定问题。

这些问题主要由在表面层中所使用的新材料以及为实现更低成本、更薄晶片和更小装置的较小尺寸特征的要求而造成的。存在问题的具体处理是晶片切割和互连形成处理，切割处理通常包括利用研磨锯将晶片切割成小块，而互连形成处理通常使用线缆焊接将一个区域连接到另一个区域以形成线缆焊接互连。进行线缆焊接的一个有竞争力的方法是在晶片的两个相反表面之间钻互连的通道，以及在所得到的装置下面或另一个装置上形成互连。该技术被称为“通孔”技术。类似地，盲孔允许与晶片的内层电接触。通常使用这些处理作为公知的“后通孔”处理的一部分，其中互连孔是在已加工的晶片上进行钻孔。

尽管已知的腐蚀技术能够至少在钻孔处理中提供解决上述问题的方法，然而由于诸如具体的低生产量、孔的几何形状以及材料感光性等原因使成本通常较高。简言之，孔的锥形角度通常要求其不是特别直的，因此很难通过腐蚀来实现，而是可通过激光打孔来实现。此外，在金属和绝缘体层堆叠时，通常需要对每一层进行不同的腐蚀处理，这些处理通常很慢。

本发明的一个目的在于至少改善现有技术中存在的上述缺陷。

根据本发明的第一方面，提供一种用来加工带图案硅片或在带图案硅片上形成特征的方法，其包括：利用具有1-1000ps脉冲宽度的第一脉冲激光束去除晶片表面层的一部分；以及利用具有200-1100nm波长的第二脉冲激光束去除晶片表面层下面的体硅的一部分。

便利地，该方法还包括利用腐蚀方法去除晶片上的再沉积硅。

有利地，第一脉冲激光束具有1000-1100nm的波长。

有利地，第二脉冲激光束由具有1-500ns脉冲宽度的调Q激光器产生。

可选地，第二脉冲激光束具有1-1000ps的脉冲宽度。

便利地，该方法包括利用二氟化氙进行腐蚀。

便利地，该方法包括湿法化学腐蚀。

可选地，该方法包括干法化学腐蚀。

有利地，使用腐蚀处理来清除晶片表面和晶片经加工的壁中至少之一上的碎屑。

有利地，该方法包括在晶片中形成互连的通孔或盲孔。

可选地，该方法包括对晶片进行切割或划分处理。

根据本发明的第二方面，提供一种被布置成用来加工带图案硅片或在带图案硅片上形成特征的装置，其包括：第一激光器，被布置成提供具有1-1000ps脉冲宽度的第一脉冲激光束以便去除晶片表面层的一部分；第二激光器，被布置成提供具有200-1100nm波长的第二脉冲激光束以便去除晶片表面层下面的体硅的一部分；和用来将第一和第二激光束定位在晶片相同位置上的装置。

有利该装置还包括腐蚀装置以通过腐蚀去除晶片上的再沉积硅。

有利地，第一脉冲激光束具有1000-1100nm的波长。

有利地，第二激光器是具有1-500ns脉冲宽度的调Q激光器。

有利地，第二脉冲激光束具有1-1000ps的脉冲宽度。

有利地，该装置包括对准装置，以便将第一和第二激光束的路径同轴对准，以定位在晶片的相同位置上。

便利地，腐蚀装置被布置成利用二氟化氙进行腐蚀。

便利地，腐蚀装置被布置成提供湿法化学腐蚀。

可选地，腐蚀装置被布置成提供干法化学腐蚀。

有利地，腐蚀装置被布置成提供湿法化学腐蚀以清除晶片表面和晶片经加工的壁上的碎屑。

有利地，该装置被布置成在晶片中形成互连的通孔或盲孔。

可选地，该装置被布置成对晶片进行切割或划分处理。

有利地，该装置还包括同步装置，其被布置成使脉冲从第一和第二激光器按顺序发射，以便以预定顺序将各激光器的脉冲传送到晶片上。

有利地，该装置还包括机器视觉系统，其被布置成沿着激光束路径成像，以易于实现晶片和第一、第二激光束之间的相对位置。

有利地，该装置还包括转换装置，以便在第一激光器和第二激光器之间转换控制脉冲。

便利地，该转换装置被布置成在接收到由转换装置接收到的一串控制脉冲中的触发脉冲之后，即在第一激光器与第二激光器之间转换输出控制脉冲。

下面以举例的方式并结合附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是根据本发明的装置的示意图；

图2A和2B是根据本发明实施方式所述方法的流程图；