[发明专利]通过激光与等离子体蚀刻的基板切割所用的水溶性掩模

权利要求书

1.一种切割包含数个IC的基板的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述基板上形成掩模，所述掩模覆盖并保护所述IC，所述掩模包含水溶性材料层，所述水溶性材料层接触所述IC的上表面；

利用激光划线工艺图案化所述基板的一部分以及所述掩模，以提供具有间隙的图案化掩模和基板、暴露所述基板介于所述IC之间的区域，其中每一间隙在所述基板中具有宽度，其中利用所述激光划线工艺图案化所述掩模的步骤包含以下步骤：使用飞秒(femtosecond)激光形成所述间隙，所述飞秒激光具有小于或等于540纳米的波长以及小于或等于500飞秒的激光脉冲宽度；以及

经由所述间隙进行等离子体蚀刻，以形成蚀穿整个所述基板的沟槽并且以单分所述IC，其中每一沟槽具有所述宽度。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述水溶性材料包含水溶性聚合物，且其中蚀刻所述半导体基板的步骤包含以下步骤：使用深沟槽蚀刻工艺进行蚀刻以形成所述沟槽，在所述深沟槽蚀刻工艺期间将所述水溶性材料维持在低于100℃。

3.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含以下步骤：在所述IC间的街道之上形成厚度不大于20μm的所述水溶性材料层，且所述水溶性材料层在IC的上凸起表面上的厚度至少为10μm。

4.如权利要求1所述的方法，其中形成所述掩模的步骤包含以下步骤：施加下列至少一者：聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol))、聚丙烯酸(poly(acrylic acid))、聚甲基丙烯酸(poly(methacrylic acid))、聚丙烯酰胺(poly(acrylamide))、或聚环氧乙烷(poly(ethylene oxide))，以接触所述IC的上表面。

5.如权利要求4所述的方法，其中形成所述掩模的步骤包含以下步骤：施加聚乙烯醇以接触所述IC的所述上表面。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包含以下步骤：

在所述IC的所述上表面上旋转涂布水溶性聚合物的水溶液；以及

干燥所述水溶液。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包含以下步骤：利用背侧研磨工艺以薄化所述基板，且其中在所述背侧研磨工艺之后实行所述旋转涂布步骤。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包含以下步骤：

在所述IC的所述上表面上真空叠层所述水溶性材料的干膜。

9.如权利要求8所述的方法，进一步包含以下步骤：利用背侧研磨工艺以薄化所述基板，其中在所述背侧研磨工艺之后实行所述真空叠层步骤。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：在等离子体蚀刻所述基板之后，利用水溶液移除所述水溶性掩模。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述移除步骤包含以下步骤：利用加压水喷流润洗除去所述水溶性掩模。

12.一种切割包含数个IC的半导体基板的系统，所述系统包括：

集群工具，包含：

等离子体蚀刻腔室；

机器手传送腔室，耦接至所述等离子体蚀刻腔室；和

湿工艺模块，耦接至所述机器手传送腔室；

激光划线模块，用于图案化掩模并且暴露所述基板介于所述IC之间的区域，所述掩模包含所述水溶性材料的层；以及

工厂接口，耦接至所述集群工具的所述机器手传送腔室并且耦接至所述激光划线模块，其中所述半导体晶片通过所述工厂接口在所述集群工具与所述激光划线模块之间传送。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述湿工艺模块包含加压水喷射。

14.如权利要求12所述的系统，其中所述激光划线包括飞秒激光，所述飞秒激光具有小于或等于530纳米的波长以及小于或等于500飞秒的脉冲宽度。

15.如权利要求12所述的系统，进一步包括：

旋转涂布器，用于在所述基板上施加所述水溶性材料的水溶液；以及

加热板，用于将所述水溶液干燥成所述水溶性材料。

16.如权利要求12所述的系统，进一步包括：

真空胶带模块，耦接至所述机器手传送腔室以将所述水溶性材料的干燥膜层压在所述基板上。