[发明专利]使用混合式激光划线和等离子体蚀刻方式的晶片切割中的激光划线沟槽开口控制

说明书

本文公开的实施例包含切割包括多个集成电路的晶片的方法。在实施例中，方法包括在半导体晶片上方形成掩模，并且通过第一激光处理将掩模和半导体晶片图案化。方法可进一步包括通过第二激光处理将掩模和半导体晶片图案化，其中第二激光处理与第一激光处理不同。在实施例中，方法可进一步包括通过等离子体蚀刻处理来蚀刻半导体晶片以切单集成电路。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月22日提交的美国正式申请第16/908,542号的优先权，其全部内容通过引用结合与此。

技术领域

本公开的实施例关于半导体处理的领域，并且特定而言，关于切割半导体晶片的方法，每个晶片上具有多个集成电路。

背景技术

在半导体晶片处理中，集成电路形成于由硅或其他半导体材料组成的晶片(也称作基板)上。一般而言，采用半导电、导电或绝缘任一者的各种材料层来形成集成电路。使用各种熟知的处理来掺杂、沉积和蚀刻这些材料以形成集成电路。每个晶片经处理以形成大量的、含有称作晶粒(dice)的集成电路的各个区域。

在集成电路形成处理之后，将晶片“切割”以将各个晶粒(die)彼此分离用于封装或用于在更大电路内以未封装的形式使用。用于晶片切割的两个主要技术为划线(scribing)和锯切(sawing)。通过划线，使钻石尖端划片(diamond tipped scribe)沿预先形成的划线(scribe line)跨晶片表面移动。这些划线沿晶粒之间的空间延伸。这些空间通常被称作“切割道(street)”。钻石划片在晶片表面中沿切割道形成浅划痕(scratch)。当施加压力时，例如通过滚轴(roller)，使晶片沿划线分离。晶片中的破裂(break)遵循晶片基板的晶格结构。划线可用于厚度约10密耳(千分之一英寸)或更薄的晶片。对于较厚的晶片，锯切为目前用于切割的较佳的方法。

通过锯切，以每分钟高转数旋转的钻石尖端锯接触晶片表面并且沿切割道锯切晶片。将晶片安装在支撑构件上(例如跨膜框架(film frame)拉伸的黏合膜(adhesivefilm))并且锯重复地施加至垂直和水平切割道两者。划线或锯切任一者带来的一个问题为碎片(chip)和凿痕(gouge)可沿晶粒的切断的边缘形成。此外，裂缝(crack)可从晶粒的边缘形成并且从边缘传播至基板中而导致集成电路损坏。碎片(chipping)和裂缝(cracking)是划线所特别具有的问题，因为方形或矩形晶粒仅有一侧可沿结晶结构的110方向被划线。因此，晶粒的另一侧的裂开造成锯齿状分离线(jagged separation line)。因为碎片和裂缝，在晶片上的晶粒之间需要另外的间隔以避免损坏集成电路，举例而言，使碎片和裂缝维持在与实际的集成电路相距一段距离处。由于间隔需求，没有那么多的晶粒可形成在标准尺寸的晶片上，而浪费了原本可用于电路系统的晶片基板面(wafer real estate)。锯切的使用加剧了半导体晶片上基板面的浪费。锯的刀刃大约15微米厚。因此，为了确保环绕由锯所引起的切口的裂缝和其他损坏不会伤害集成电路，晶粒中的每一者的电路系统经常必须隔开三百至五百微米。此外，在切割之后，每个晶粒需要大量的清洁以移除由锯切处理所造成的颗粒和其他污染物。

还使用过等离子体切割，但等离子体切割也可具有限制。举例而言，妨碍等离子体切割的实施的一个限制可为成本。用于使光刻胶图案化的标准光刻术操作可导致实施成本过高。可能妨碍等离子体切割的实施的另一个限制在于沿切割道切割中常见金属(例如，铜)的等离子体处理可产生生产问题或产量限制。

发明内容

本文公开的实施例包含切割包括多个集成电路的晶片的方法。在实施例中，方法包括在半导体晶片上方形成掩模，并且通过第一激光处理将掩模和半导体晶片图案化。方法可进一步包括通过第二激光处理将掩模和半导体晶片图案化，其中第二激光处理与第一激光处理不同。在实施例中，方法可进一步包括通过等离子体蚀刻处理来蚀刻半导体晶片以切单集成电路。