TW201250814A - Hybrid laser and plasma etch wafer dicing using substrate carrier - Google Patents

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201250814 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 * 本發明之實施例係關於半導體處理之領域，且特定言 - 之關於切割半導體晶圓之方法，每-晶圆上具有複數個 積體電路。 【先前技雜ί】 在半導體晶圓處理中’在由碎或其他半導體材料組成 的晶圓（亦稱為基板）上形成積體電路。大體而言，利 用半導電的、導電的或者絕緣的各種材料層來形成積體 電路。使用各種熟知的製程播雜、沉積且姓刻此等材 料’以形成積體電路每—晶圓經處理以形成大量個別 區域，該等個別區域含有稱為晶片之積體電路。 在積體電路形成製程之後，晶圓經「切割」，以將個 別晶粒與彼此分隔，以進行封裝或以未封裝的形式在較 .大的電路内使用。用於晶圓切割的兩個主要技術為'劃線 及鋸切。在使用劃線的情況下，將具有金剛石尖端的劃 線器沿著預先形成的刻線在整個晶圓表面上移動。此等 刻線沿著晶片之間的空間延伸。此等空間通常稱為「衔 道」。金剛石劃線器沿著街道在晶圓表面中形成較淺的 劃痕。在（諸如）用輥施加壓力之後，晶圓沿著刻線分 * 隔。晶圓中之斷裂遵循晶圓基板之晶格結構。劃線可用 * 於厚度為約10密耳（千分之一吋）或小於10密耳之晶 圓。對於較厚的晶圓而言，鋸切目前為用於切割之較佳 方法。 4 201250814 在使用鋸切的情況下，以每分鐘較高轉速旋轉之具有 金剛石尖端的鋸子與晶圓表面接觸且沿著衔道鋸切晶 圓。將晶圓安裝於諸如黏接性膜之支撐部件上，該黏接 性膜在膜框架間拉伸，且將鋸子重複地施加於垂直街道 與水平街道兩者。劃線或者鋸切存在的一個問題在於碎 片及半圓鑿可沿著晶片之切斷的邊緣形成。此外，裂縫 可形成且自晶片之邊緣傳播至基板中且使得積體電路不 工作。碎片及裂縫尤其為劃線存在的問題，因為正方形 晶粒或矩形晶粒之僅一側可沿晶體結構之 <丨1〇>方向劃 線。因此，晶粒之另一側裂開產生鋸齒狀的分隔線。由 於碎片及裂縫，所以在晶圓上的晶片之間需要額外間 隔，以防止損壞積體電路，例如，將碎片及裂縫維持在 距實際的積體電路某一距離處。作為間隔要求的結果， 標準尺寸的晶圓上可形成不多的晶片，且浪費了原本可 用於電路系統之晶圓面積（real estate)。使用鋸子加劇 半導體晶圓上面積之浪費。鋸子之刀片為近似15微米 厚。因而，為保證圍繞鋸子進行的切割之裂縫及其他損 壞不損害積體電路，三百微求至五百微米通常必須分隔 曰曰片中之母一晶片之電路系統。此外，在切割之後，每 一晶粒需要實質的清潔，以移除由鋸切製程產生的顆粒 及其他污染物。 亦已使用電漿切割，但電漿切割亦可能具有限制。舉 例而言，妨礙電漿切割之實施的一個限制可能為成本。 用於圖案化抗蝕劑之標準微影術操作可能使得實施成本 5 201250814 過高。可能妨礙電漿切割之實施的另一限制為在沿著街 道切割時通常遭遇的金屬（例如，銅）之電漿處理可產 生生產問題或產量限制》 【發明内容】 本發明之實施例包括切割半導體晶圓之方法，每一晶 圓上具有複數個積體電路。 在實施例中，一種切割具有複數個積體電路的半導體 晶圓之方法包括以下步驟：在半導體晶圓上方形成遮 罩，該遮罩由覆蓋及保護積體電路之層組成。半導體晶 圓由基板載具支撐。隨後用雷射劃線製程圖案化遮罩， 以提供具有間隙之圖案化遮罩’從而曝露半導體晶圓在 積體電路之間的區域。隨後在由基板載具支撐時穿過圖 案化遮罩中之間隙姓刻半導體晶圓，以切割積體電路。 在實施例中，一種蝕刻反應器包括：腔室；感應耦合 電漿（inductively coupled plasma; ICP)源，該 ICP 源定位 於腔室上方；以及端效器，該端效器用於將基板載具移 動進出腔室。 在實施例中’一種用於切割包括複數個積體電路的半 導體晶圓之系統包括：工廄介面；以及雷射劃線設備， 该雷射劃線設備與工廠介面耦接且容納雷射器。系統亦 包括電漿钮刻反應器，該電漿蝕刻反應器與工廠介面耦 接°電毁钱刻反應器包括腔室及端效器，該端效器用於 將基板载具移動進出腔室。 【實施方式】 201250814 拙述了切割半導體晶圓之方法，每一晶圓上具有複數 個積體電路。在以下描述中，闡述了眾多具體細節，諸 如用於較薄晶圓之基板載具、劃線及電漿姓刻條件及 材料規範，以提供本發明之實施例之徹底理解。熟習此 項技術者將顯而易見可在不具有此等具體細節的情況下 實踐本發明之實施例。在其他情況下，未詳細描述諸如 積體電路製造之熟知態樣’以免不必要地使本發明之實 施例難以理解。此外，應理解諸ffi巾圖示的各種實施例 為說明性的表示且未必按比例繪製。 涉及初始雷射劃線及後續電漿蝕刻之混成晶圓或基板 切割製程可經實施用於晶粒切割。雷射劃線製程可用以 清潔地移除遮罩層、有機及無機介電層及元件層。雷射 蝕刻製程隨後可在晶圓或基板曝露或部分姓刻之後終 止匕後可採用切割製程之電漿姓刻部分來穿過晶圓或 基板免（諸如’穿過塊單結晶#)钮刻，以產生晶粒或 碎片切割。晶圓或基板可為較薄（例如，厚度為近似 100微米或小於100微米）晶圓或基板，且晶圓或基板 可在切割製程期間由基板載具支撐。 根據本發明之實施例，本文描述的為在切割製程中的 電漿敍刻期間移送、支#及保護基板載具之設備及方 法’該基板載具由較薄晶圓帶及帶框組成。舉例而言， 設備可用以支擇及保護膜及膜框架免受㈣氣體影響， 該膜及該膜框架用以固持較薄石夕晶圓。與積體電路(IC) 封裝有關之製造製程可需要將薄化矽晶圓支撐且安裝於 7 201250814 諸如晶粒附接膜之膜上。在-個實施例中，晶粒附接膜 亦由基板載具支撐且用以將較薄矽晶圓黏接至基板載 具0 習知的晶圓切割方法包括基於完全機械分隔之金剛石 蘇切割'初始雷射劃線及後續金剛石蘇切割，或奈秒或 皮秒雷射切割。對於較薄晶圓或基板切割（諸如，50微 ，厚的切切割）而言，習知方法僅產生不良的製程質 量。當切割來自較薄晶圓或基板的晶粒時可能面臨的挑 戰中之#•挑戰可包括不同層之間的微裂縫形成或分 層、無機介電層之碎片、保持嚴格的鋸口寬度控制或精 確的燒蝕深度控制。本發明之實施例包括可用於克服以 上挑戰中之一或更多個挑戰的混成雷射劃線與電漿蝕刻 晶粒切割方法。 根據本發明之實施例，雷射劃線及電漿蝕刻之組合用 以將半導體晶圓切割成個別化或經切割積體電路。在— 個實施例中，基於飛秒之雷射劃線用作基本上的（若非 全部地）非熱製程。舉例而言，基於飛秒之雷射劃線可 經局部化而無熱損壞區域或具有可以忽略的熱損壞區 域。在實施例中，本文之方法用以切割具有超低介電常 數膜之積體電路。在使用習知切割的情況下，可能需要 將鋸子減速，以適應此等低介電常數膜。此外，半導體 晶圓現通常在切割之前薄化。因而，在實施例中，遮罩 圖案化及使用基於飛秒之雷射的部分晶圓劃線、後面接 著電漿蝕刻製程之組合現為實用的。在一個實施例中， 201250814 用雷射直接書寫可消除對於光抗蝕劑層之微影術圖案化 操作的需要且可用極少的成本來實施。在一個實施例 中’穿過通孔型的矽蝕刻用以在電漿蝕刻環射完成切 - 割製程。 因此，车本發明之態樣中，雷射劃線及電漿蝕刻之組 。可用以將半導體晶圓切割成經切割積體電路。第1圖 圖示根據本發明之實施例的待切割的半導體晶圓之俯視 圖第2圖圖示根據本發明之實施例的待切割的半導體 晶圓之俯視圖，該待切割的半導體晶圓上形成有切割遮 罩。 參閱第1圖’半導體晶圓100具有複數個區域1〇2, 該複數個區域102包括積體電路，區域1〇2由垂直的衔 道104及水平的街道106分隔。街道1〇4及衔道1〇6為 半導體晶圓不含有積體電路的區域且設計為切割晶圓的 位置。本發明之一些實施< <列涉及使用組合雷射畫彳線與電 漿蝕刻之技術，以沿著街道穿過半導體晶圓切割溝槽， 以使得晶片被分隔成個別碎片或晶粒。由於雷射劃線與 電漿银刻製程兩纟皆為#晶體結構定向無關@，故待切 割的半導體晶圓之晶體結構可對於實現穿過晶圓之垂直 溝槽不重要。 * #閱第2圖’半導體日曰曰》100具有沉積於該半導體晶 s 圓100上之遮罩200。在—個實施例中，以習知方式沉 積遮罩，以實現近似4-1〇微米厚的層。用雷射劃線製 程圖案化遮罩200及半導體晶圓1〇〇之部分’以沿著街 9 201250814 道1 04及衔道1 06界定將切割半導體晶圓i 〇〇之位置（例 如，間隙202及間隙204 ) ^半導體晶圓1〇〇之積體電 路區域由遮罩200覆蓋及保護。遮罩2〇〇之區域2〇6定 位成使得在後續蝕刻製程期間，積體電路未由蝕刻製程 降級。水平間隙204及垂直間隙2〇2在區域2〇6之間形 成，以界定將在蝕刻製程期間被蝕刻的區域，以最終切 割半導體晶圓100。 第3圖為表示根據本發明之實施例，切割包括複數個 積體電路的半導體晶圓之方法中的操作之流程圖3〇〇。 第4A圖至第4C圖圖示根據本發明之實施例，對應於流 程圖300之操作，在執行切割半導體晶圓之方法期間包 括複數個積體電路的半導體晶圓之橫截面圖。 參閱流程圖300之操作302及相應的第4A圖，遮罩 402形成於半導體晶圓或基板4〇4上方。遮罩4〇2由層 組成，遠層覆蓋及保護形成於半導體晶圆4〇4之表面上 的積體電路406。遮罩402亦覆蓋形成於積體電路4〇6 中之每一積體電路406之間的介入街道4〇7<>半導體晶 圓或基板404由基板載具414支樓。 在實施例中，基板載具414包括由帶環圍繞的背襯帶 層，該背襯帶層之部分在第4A圖中圖示為414❶在一 個此種實施例中，半導體晶圓或基板404設置於晶粒附 接膜416上，該晶粒附接膜416設置於基板載具414 上，如第4A圖中所示。 根據本發明之實施例，形成遮罩4〇2之步驟包括以下 201250814 步驟：形成層’該層諸如（但不限於）光抗蝕劑層或i 線圖案化層。舉例而言，諸如光抗敍劑層之聚合物層可 由原本適用於微影製程之材料組成。在一個實施例中， 光抗蝕劑層由正光抗蝕劑材料組成，該正光抗蝕劑材料 諸如（但不限於）248奈米（nm)抗#劑、193 nm抗飯劑、 1 57 nm 抗钮劑、極端紫外線（extreine ultra-violet; EUV) 抗银劑或具有鄰疊氮萘醌敏化劑的酚醛樹脂基質。在另 一實施例中，光抗蝕劑層由負光抗蝕劑材料組成，該負 性光抗蝕劑材料諸如（但不限於）聚順式異戊二婦及聚 乙烯肉桂酸酯。 在實施例中，半導體晶圓或基板4〇4由材料組成，該 材料適合耐受製造製程且可將半導體處理層適合地設置 於該材料上。舉例而言，在一個實施例令，半導體晶圓 或基板404由基於iv族之材料組成，該基於iv族之材 料諸如（但不限於）結晶矽、鍺或矽/鍺。在特定實施例 中，提供半導體晶圓404之步驟包括以下步驟：提供單 晶矽基板《在特定實施例中，單晶矽基板摻雜有雜質原 子。在另一實施例中半導體晶圓或基板4〇4由Ιπ·ν材 料組成，該ΙΠ_ν材料諸如，用於發光二極體（LEDs)之 製造的III-V材料基板。 在實施例中，半導體晶圓或基4〇4之厚度為近似 100微米或小於100微米。舉例而言，在—個實施例 中，塊單結晶矽基板在被添加至晶粒附接膜416之前自 背側薄化。薄化可藉由背側研磨製程執行。在—個實施 201250814 例中，塊單結晶矽基板薄化至厚度為近似處於5〇_丨〇〇 微米範圍内。重要的是注意到，在實施例中，在雷射燒 蝕與電漿蝕刻切割製程之前執行薄化。在實施例中，晶 粒附接膜4 1 6 (或能夠將薄化或較薄晶圆或基板接合至 基板载具414之任何適合替代物）之厚度為近似2〇微 米。 在實施例中’半導體晶圓或基板4〇4具有設置於該半 導體晶圓或基板404上或該半導體晶圓或基板4〇4中的 半導體元件之陣列作為積體電路4〇6之部分。此等半導 體元件之實例包括（但不限於）在矽基板中製造且在介 電層中包住的記憶體元件或互補金氧半導體 (complimentary metal-oxide-semiconductor; CMOS)電晶 體。複數個金屬互連可形成於元件或電晶體上方及周圍 介電層中，且複數個金屬互連可用以電氣耦接元件或電 晶體，以形成積體電路406。組成街道407之材料可與 用以形成積體電路406之彼等材料類似或相同。舉例而 言，街道407可由介電材料層、半導體材料層及金屬化 層組成。在一個實施例中，街道4〇7中之一或更多個街 道407包括類似於積體電路406之實際元件的測試元 件。 參·閱流程圖3 00之操作3〇4及相應的第4B圖，用雷 射劃線製程圖案化遮罩402，以提供具有間隙4丨〇之圆 案化遮罩408，從而曝露半導體晶圓或基板4 在積體 電路406之間的區域》在一個此種實施例中，雷射劃線 12 201250814 製程為基於飛秒之雷射劃線製程。因而，雷射劃線製程 用以移除最初形成於積體電路406之間的街道407之材 料。根據本發明之實施例’用雷射劃線製程圖案化遮罩 402之步驟包括以下步驟：使溝槽412部分地形成為半 導體晶圓404在積體電路406之間的區域，如第4B圖 中所示。 在實施例中，用雷射劃線製程圖案化遮罩406之步驟 包括以下步驟：使用具有處於飛秒範圍内的脈衝寬度之 雷射。具體而言，具有可見光譜加上紫外線（uv)及紅 外線（IR)範圍（總計寬頻光谱）之波長的雷射器可用以 提供基於飛秒之雷射，亦即，具有量級為飛秒（1〇-is 秒）的脈衝寬度之雷射。在一個實施例中，燒蝕不是或 基本上不是波長相依的，因此適合於諸如遮罩4〇2之膜 的複合膜、衔道407及可能地半導體晶圓或基板4〇4之 部分。 第5圖圖示根據本發明之實施例，在飛秒範圍相對較 長頻率内使用雷射脈衝之效應。參閱第5圖，藉由使用 具有處於飛秒範圍内的脈衝寬度相對較長脈衝寬度（例 如’在皮秒處理通孔500B的情況下的損壞502B及在奈 秒處理通孔500A的情況下的顯著損壞502A)之雷射， 來減輕或消除（例如，在飛秒處理通孔5〇〇C的情況下 損壞502C由最小損壞變至無損壞）熱損壞問題。在形 成通孔500C期間消除或減輕損壞可歸因於缺乏低能量 的重輕合（如基於皮秒之雷射燒蝕所示）或熱平衡（如 13 201250814 基於奈秒之雷射燒蝕所示），如第5圖中所示。 諸如脈衝寬度之雷射參數選擇可對於開發成功的雷射 劃線及切割製程十分關鍵’該成功的雷射劃線及切割製 程最小化碎片、微裂縫及分層，以實現清潔的雷射劃線 切面。雷射劃線切面愈清潔，可愈平穩地執行触刻製 程，以進行最終晶粒切割。在半導體元件晶圓中，不同 材料類型（例如，導體、絕緣體'半導體）及厚度之許 多功能層通常設置於該等半導體元件晶圓上。此等材料 可包括（但不限於）諸如聚合物之有機材料、金屬或諸 如二氧化矽及氮化矽之無機介電質。 相比之下，若在涉及（例如）無機介電質、有機介電 質半導體或1金屬巾之兩者或兩I以上的堆疊結構中選 擇非最佳的雷射參數，貝，丨雷射燒蝕製程可產生分層問 題。舉例而言，雷射穿透高能帶隙能量介電質（諸如， 具有近似9 eV能帶隙的二氧化矽）而無可量測之吸收。 然而，雷射能量可在下層金屬層或矽層中被吸收，從而 造成金屬層或⑪層顯著汽化β汽化可產生高麗使覆蓋的 二氧化矽介電層升離且潛在地引起嚴重的層間分層及微 裂縫。在實施例中，儘管基於皮秒之雷射輻射製程在複 口堆疊中產生微裂縫及分層，但基於飛秒之雷射輻射製 程已表明不會產生相同材料堆疊之微裂縫或分層。 為了能夠直接燒蝕介電層，可需要發生介電材料之離 子化，以使得該等介電材料藉由強烈地吸收光子而表現 為類似於導電材料。吸收可在最终燒蝕介電層之前阻擋 14 201250814 大部分雷射能量穿透下層矽層或金屬層。在實施例中， 無機介電質之離子化在雷射強度高到足以在無機介電材 料中引發光子離子化及衝擊離子化時是可行的。 根據本發明之實施例，適合的基於飛秒之雷射製程的 特徵在於通常在各種材料中產生非線性相互作用的較高 峰值強度（輻射度）。在一個此種實施例中，飛秒雷射 源具有近似處於1 0飛秒至500飛秒範圍内的脈衝寬度， 但脈衝寬度較佳地處於100飛秒至400飛秒範圍内。在 一個實施例中，飛秒雷射源具有近似處於1 57〇奈米至 200奈米範圍内的波長’但波長較佳地處於540奈米至 250奈米範圍内。在一個實施例中，雷射器及相應光學 系統在工作表面處提供近似處於3微米至15微米範圍内 的焦斑’但焦斑較佳地近似處於5微米至1 〇微米範圍 内。 工作表面處的空間束切面可為單一模式（高斯型）或 具有成形的頂帽切面。在實施例中，雷射源具有近似處 於200 kHz至10 MHz範圍内的脈衝重複率，但脈衝重 複率較佳地近似處於500 kHz至5 MHz範圍内。在實施 例中，雷射源在工作表面處輸送近似處於〇 5 至1 〇〇 範圍内的脈衝能量，但脈衝能量較佳地近似處於i… 至5 μ】範圍内。在實施例中，雷射劃線製程沿著工件表 面以近似處於500 mm/秒至5 m/秒範圍内的速度執行， 但速度較佳地近似處於6〇〇 mm/秒至2 m/秒範圍内。 劃線製程可僅執行單次或執行多次，但在實施例中， 15 201250814 較佳地為執行1-2次。在一個實施例中，工件中之劃線 深度近似處於5微米至50微米深的範圍内，劃線深度較 佳地近似處於10微米至20微米深的範圍内。可以給定 脈衝重複率在-系列單一脈衝—或者一系列脈衝串中應 用雷射。在實施例中，所產生的雷射束之鋸口寬度近似 處於在元件/矽介面處量測的2微米至15微米範圍内， 但在矽晶圓劃線/切割時鋸口寬度較佳地近似處於6微 米至1 0微米範圍内。 可選擇具有益處及優點的雷射參數，該等益處及優點 諸如提供足夠高的雷射強度，足以實現無機介電質（例 如’ -氧化0)之離子化且足以最小化在直接燒飯無機 介電質之前由下層損壞所引起的分層及碎片。亦，可選 擇參數為工業應用提供有意義的製程產量，同時具有精 確受控的燒蝕寬度（例如，鋸口寬度）及深度。如以上 所述，與基於皮秒之雷射燒蝕製程及基於奈秒之雷射燒 蝕製程相比較，基於飛秒之雷射更適合於提供此等優 點。然而，甚至在基於飛秒之雷射燒蝕之光譜中，某些 波長可比其他波長提供更佳的效能。舉例而言，在一個 實施例中，具有較接近或處於uv範圍内波長的基於飛 秒之雷射製程比具有較接近或處於IR範圍内波長的基 於飛秒之雷射製程提供更清潔的燒蝕製程。在特定的此 種實施例中，適合於半導體晶圓或基板劃線的基於飛秒 之雷射製程係基於具有近似小於或等於540奈米之波長 的雷射。在特；t的此種實施例中，使用具有近似小於或 201250814 等於540奈米之波長的雷射之近似小於或等於4〇〇飛秒 的脈衝。然而，在替代性實施例中’使用雙重雷射波長 (例如，IR雷射及UV雷射之組合）。 參閱流程圖300之任選的操作3〇6，根據本發明之實 施例，用保護板覆蓋基板載具之部分。下文結合第13八 圖至第1 3 D圖更詳細地描述此保護板。在一個實施例 中，下文亦結合第13A圖至第13D圖更詳細地描述保護 板使半導體晶圓或基板404之至少一部分曝露。在特定 實施例中，在雷射劃線製程之後但在電漿蝕刻製程之前 實施保護板，如流程圖300中所示。然而，在另—特定 實施例中，在雷射劃線製程與電漿蝕刻製程兩者之前實 施保護板。 參閱流程圖300之操作308及相應的第4C圖，穿過 圖案化遮罩408中之間隙410蝕刻半導體晶圓或基板 404，以切割積體電路406。根據本發明之實施例，蝕 刻半導體晶圓404之步驟包括以下步驟：蝕刻用雷射劃 線製程形成的溝槽4 1 2，以最終蝕刻完全穿過半導體晶 圓或基板404，如第4C圖中所示。 在實施例中，蝕刻半導體晶圓或基板4〇4之步驟包括 以下步驟：使用電漿蝕刻製程。在一個實施例令，使用 穿過矽通孔型的蝕刻製程。舉例而言，在特定實施例 中，半導體晶圓或基板404之材料之蝕刻速率大於每分 知25微米。超尚密度電漿源可用於晶粒切割製程之電 漿蝕刻部分。適合執行此電漿蝕刻製程的處理腔室之實 201250814 例為可賭自 Applied Materials (Sunnyvale, CA, USA)的 Applied Centura® SilviaTM 蝕刻系統。Applied Centura® SilviaTM兹刻系統組合電容性耦合與感應性RF耦 合，此舉給出比僅用電容性耦合可能的情況對離子密度 及離子能量更加獨立的控制，甚至具有由磁性增強提供 的改良6該組合實現自離子能量有效去耦離子密度，以 便實現相對較高密度的電漿，甚至在很低壓力下亦不具 有較高的、具有潛在損壞性之DC偏壓位準。如此產生 了特別寬的製程窗口。然而，可使用能夠蝕刻矽之任何 電漿蝕刻腔室。在示例性實施例中，較深的矽蝕刻用來 以大於習知矽蝕刻速率之近似4〇%的蝕刻速率蝕刻單結 晶矽基板或晶圓404,同時維持基本上精確的分佈控制 及幾乎不含小滲穴的側壁。在特定實施例中，使用穿過 石夕通孔型的姓刻製程。姓刻製程係、基於自反應性氣體產 生的電漿，該反應性氣體通常為氟基氣體，諸如， 6 4^8 CHF3、XeF2或能夠以相對迅速的蚀刻速率 姓刻石夕之任何其他反應氣體。 在實施例中，切割可進一步包括晶粒附接膜416之圖

雷射燒 雷射劃線與電漿蝕刻部分 尤钱刻之技術來圖案化晶粒附接膜 在切割製程之雷射劃線與電漿蝕刻 化晶粒附接膜4 1 6，以提供晶粒附 4C圖中所示。在實施例中，在切割 I漿钱刻部分之後移除圖案化遮罩 18 201250814 40^，亦如第4C圖中所示。可在圖案化晶粒附接膜4i6 之別期間或之後移除圖案化遮罩408。在實施例中， 在半導體曰曰圓或基板4〇4由基板載具414支撐時蝕刻半 導體as圓或基板404。在實施例中，亦在晶粒附接膜 416設置於基板載具414上時圖案化晶粒附接膜416。 因此’再次參閱流程圖1 〇〇及第2A圖至第2C圖，晶 圓切割可藉由初始雷射燒蝕穿過遮罩、穿過晶圓街道 (包括金屬化）且部分地燒蝕進入矽基板中來預成形。 可在飛秒範圍内選擇雷射脈衝寬度。隨後可藉由後續穿 過矽深處的電漿蝕刻來完成晶粒切割。此外，執行晶粒 附接膜之經曝露部分之移除，以提供經切割積體電路， 該等經切割積體電路各自上具有晶粒附接膜之部分。隨 後可自基板載具414移除包括晶粒附接膜部分之個別積 體電路，如第4C圖中所示。在實施例中，自基板載具 414彳多除經切割積體電路，以進行封裝。在一個此種實 施例中，圖案化晶粒附接膜4丨8保留在每一積體電路之 ♦側上且被包括在最終封裝中。然而，在另一實施例 中，在切割製程期間或在切割製程之後移除圖案化晶粒 附接膜414。 再次參閱第4A圖至第4C圖，複數個積體電路406可 藉由街道407分隔，該等街道4〇7之寬度為近似1〇微米 或小於10微米。至少部分地歸因於雷射之嚴格的分佈 控制’使用雷射劃線方法（諸如’基於飛秒之雷射劃線 方法）可在積體電路之佈局中實現此壓縮。舉例而言， 201250814 第6圖圖示根據本發明之實施例，藉由使用相對習知切 割更窄的街道來實現的半導體晶圓或基板上之壓縮，該 習知切割可限於最小寬度。 參閱第6圖’藉由使用相對習知切割更窄的街道（例 如’在佈局602中寬度為近似1〇微米或小於1〇微米） .來貫現半導體晶圓上之壓縮，該習知切割可限於最小寬 度（例如，在佈局600中寬度為近似7〇微米或大於7〇 微米）。然而，應理解，即使藉由基於飛秒之雷射劃線 製程可實現，亦不可能始終希望將街道寬度減小至小於 10微米。舉例而言，一些應用可能需要街道寬度為至 少40微米，以在分隔積體電路的街道中製造虛擬元件 或測試元件。 再次參閱第4A圖至第4C圖，複數個積體電路4〇6可 以不文限制的佈局佈置於半導體晶圓或基板4〇4上。舉 例而。第7圖圖示形式自由的積體電路佈置該形式 自由的積體電路佈置允許更密集的封裝。«本發明之 實施例，更密集的封裝可相對栅格對準方法提供每晶圓 更多之晶粒。參閲第7圖，形式自由的佈局（例如，半 導體Β曰圓或基板702上的不受限制的佈局）允許更密集 的封裝，因此相對柵格對準方法（例如，半導體晶圓或 基板700上的受限制佈局）每晶圓具有更多晶粒。在實 施例中’雷射燒钮與電_刻切割製程之速度與晶粒尺 寸、佈局或街道之數目無關。 早-製程工具可經配置以執行混成雷射燒触與電焚姓 20 201250814 刻切割製程中的操作中之許多操作或所有操作。舉例而 言，第8圖圖示根據本發明之實施例，用於雷射及電漿 切割晶圓或基板之工具佈局之方塊圖。 參閱第8圖，製程工具800包括工廠介面8〇2(fact〇ry interface，FI) ’ s亥工廠介面8〇2具有與該工廠介面8〇2 耦接的複數個負載鎖804。群集工具8〇6與工廠介面8〇2 耦接。群集工具806包括一或更多個電漿蝕刻腔室，諸 如，電漿蝕刻腔室808。雷射劃線設備81〇亦耦接至工 廠介面802 ^在一個實施例中，製程工具8〇〇之整體佔 據面積可為近似3500毫米（3.5米）乘近似38〇〇毫米 (3.8米），如第8圖中所示。 在實施例中，雷射劃線設備810容納基於飛秒之雷 射。基於飛秒之雷射可適合於執行混成雷射與蝕刻切割 製程之雷射燒蝕部分’諸如’上文所述之雷射燒银製 程。在一個實施例中，可移動平臺亦被包括在雷射劃線 s又備800中’該可移動平臺經配置用於將晶圓或基板 (或該晶圓或基板之載具）相對於基於飛秒之雷射移 動。在特定實施例中，基於飛秒之雷射亦可移動。在_ 個實施例中’雷射劃線設備810之整體佔據面積可為近 似2240毫米乘近似1270毫求，如第8圆中所示。 在實施例中’一或更多個電漿鞋刻腔室808經配置用 於穿過圖案化遮罩中之間隙蝕刻晶圓或基板，以切割複 數個積體電路。在一個此種實施例中，一或更多個電聚 蝕刻腔室808經配置以執行較深的矽蝕刻製程。在特定 21 201250814 實施例中，一或更多個電漿蝕刻腔室808為可購自

Applied Materials (Sunnyvale，CA，USA)的 Applied

Centura® SilviaTM蝕刻系統。蝕刻腔室可特定設計為用 於較深的矽蝕刻，該較深的矽蝕刻用以產生容納於單結 晶矽基板或晶圓上或單結晶矽基板或晶圓中的經切割積 體電路。在實施例中，高密度電漿源包括在電漿蝕刻腔 室808中，以促進較高的矽蝕刻速率。在實施例中，多 於一個蝕刻腔室被包括在製程工具8〇〇之群集工具 部分中’以實現切割製程之高製造產量。 工廠介面802可為介接於具有雷射劃線設備81〇的外 部製造設施與群集工具8〇6之間的適合大氣埠。工廠介 面802可包括具有手臂或刀片的機器人，以將晶圓（或 該等晶圓之載具）自儲存單元（諸如，前部開口統-的 大淺窪）移送至群集工具8〇6或者雷射劃線設備81〇中 或上述兩者中。 群集工具806可包括適合於執行切割方法_之功能的 其他腔室。舉例而言，在一個實施例中，包括沉積腔室 812，以代替額外蝕刻腔室。沉積腔室812可經配置用 於在雷射劃線晶圓或基板之前晶圓或基板之元件層上或 上方的遮罩沉積。在一個此種實施例中，沉積腔室812 適合於沉積光抗蝕劑層。在另一實施例中，包括濕/乾 站814，以代替額外蝕刻腔室。濕/乾站可適合於在基板 或晶圓之雷射劃線與電漿蝕刻切割製程之後清潔殘留物 及碎屑或移除遮罩。在實施例中，計量站亦包括為製程 22 201250814 工具800之組件。 在本發明之態樣中，較薄基板（例如，厚度為近似 100微米或小於100微米）容納於混成雷射燒蝕與電漿 蝕刻切割製程中。在一個此種實施例中，較薄基板支撐 於基板載具上。舉例而言，第9圖圖示根據本發明之實 施例，適合於在切割製程期間支撐較薄晶圓的基板載具 之平面圖。 參閱第9圓，基板載具900包括由帶環9〇4圍繞的背 襯帶層902。諸如較薄晶圓或基板之晶圓或基板9〇6由 基板載具900之背襯帶902支撐。在一個實施例中，晶 圓或基板906藉由晶粒附接膜附接至背襯帶9〇2❶在一 個實施例中’帶環904由不銹鋼組成。 在實施例中，切割製程可容納於系統中，該系統經尺 寸調整以接收諸如基板載具9〇〇之基板載具。在一個此 種實施例中’諸如系統咖t系統可容納較薄晶圓框 架，而*影響系統佔據面積，該系、統伯據面積經尺寸調 整以容納未由基板載具支撐之基板或晶圓。在_個實施 例中，系統800經尺寸調整以容納直徑為3〇〇毫米的晶 圓或基板。相同系統可容納近似38〇毫米寬度乘38〇毫 米長度的晶圓載具，如第9圖中所示。 在本發明之態樣中’在切割製程期間基板載具容納於 蝕刻腔室中。在實施例中’包括基板載具上的較薄晶圓 或基板之總成經受電漿蝕刻反應器而不影響（例如，蝕 刻）膜框架（例如，帶環904)及膜（例如，背襯帶9〇2)β 23 201250814 此外，本發明之態樣解決在蝕刻製程期間移送及支撐由 組合膜與膜框架（基板載具）支撐的晶圓或基板的問題。 本發明之實施例可包括使用機器人端效器、捕獲環或保 護板，下文描述該機器人端效器、該捕獲環或該保護板 之實例。 端效器可用以在切割製程之蝕刻部分期間容納基板載 具。舉例而言，第1〇Α圖及第10B圖分別圖示根據本發 明之只施例，用於搬運由基板載具支標的較薄晶圓或基 板之端效器的平面圖及側視圖。 參閱第10A圖及第10B圖，用於搬運基板載具之端效 器1000 (例如，機器人刀片）包括用於χ_γ方向的支樓 之支撐邊緣1002、用於X方向的支撐之支撐邊緣1〇〇4 及用於Ζ方向的支撐之支撐表面1006。亦包括校準環或 準心環1008。第10C圖及第10D圖分別圖示根據本發 明之實施例’支撐基板載具（右側）的端效器（左側） 之平面圖及側視圖。 參閱第10C圖及第10D圖，圖示支樓諸如上文所述之 基板載具900的基板載具之端效器1〇〇〇。在實施例中， 機器人端效器1000在低氣壓（真空）下移送進出蝕刻反 應器期間支撐膜框架總成（例如，基板載具900 ) ^端 效器1000包括沿Χ-Υ-Ζ軸在重力的輔助下支撐基板載 具之特徵結構。端效器1000亦包括將端效器相對於處 理工具之圓形特徵結構（例如，蝕刻陰極中心或圓形矽 晶圓之中心）校準及居中之特徵結構。 24 201250814 捕獲環可用以在切割製程之蝕刻部分期間容納基板載 具。舉例而言，第11A圖及第11B圖分別圖示根據本發 明之實施例，用於搬運由基板載具支撐的較薄晶圓或基 板之捕獲環的平面圖及側視圖。 參閱第11A圖及第11B圖，捕獲環11〇〇包括用於支 撐基板载具之接收區域1102。框架11〇4圍繞接收區域 1102 ^框架可包括適合於移送製程的特徵結構、諸如銷 接收特徵結構11 〇 6 (例如，與孔相對的部分槽）及槽 1108。捕獲環可經尺寸調整以將基板載具自機器人端效 器移送至電漿反應器。舉例而言，第llc圖及第11D圖 分別圖示根據本發明之實施例，容納支撐基板載具的端 效器之捕獲環的平面圖及側視圖。參閱第11C圖及第 11D圖，捕獲環11〇〇容納端效器1〇〇〇，該端效器1〇〇〇 在槽1108中支撐基板載具9〇〇。 在實施例中，捕獲環11〇〇可在基板載具之外邊緣上 支撐膜框架或基板載具且將基板載具移送離開機器人端 效器且移送至蝕刻陰極上。因此，捕獲環丨丨〇〇經成形 以自皮側及外邊緣搬運膜框架或基板載具而不干擾機器 人端效器。在一個實施例中，該方法向被支撐的較薄晶 圓或基板提供很少機械應力至無機械應力。作為實例， 第11E圖圓示根據本發明之實施例，蝕刻腔室内部的端 效器與捕獲ί哀之間的交接之移動順序。 參閱第11Ε圖，位置1圖示負載的端效器1〇〇〇，該負 載的端效器1000支撐基板載具9〇〇且定位於空的捕獲環 25 201250814 1100上方。位置2圖示空的端效器l〇〇〇，該空的端效器 1〇〇〇定位於現支撐基板載具900之負載的捕獲環11〇〇 下方。因此在實施例中，將基板載具900自端效器i000 移送至捕獲環1100藉由將捕獲環1100自端效器丨000 下方的位置（例如，位置u移動至端效器1000上方的 位置（例如，位置2)來執行。 蝕刻陰極可經尺寸調整以在切割製程之蝕刻部分期間 容納基板載具。舉例而言，第12A圖及第12B圖分別圖 不根據本發明之實施例，與基板載具一起使用的相容蝕 刻陰極之平面圖及側視圖。 參閱第12A圖及第12B圖，蝕刻陰極12〇〇由單—主 體組成’該單一主體包括外部較薄環部分12〇2及内部 較厚圓柱形部分12G4»㈣陰㉟i可包括適合於移 送製程的特徵結構’諸如銷接收特徵結構讓（例如， 與部分槽相對的孔）。在一個實施例中，敍刻陰極12〇〇 受熱控制。在一個實施例中，蝕刻陰極12〇〇既導電又 導熱，且蝕刻陰極12〇0包括抗蝕刻介電塗層。 蓋環可與蝕刻陰極1200輕接，以支撐捕獲環且間隔 捕獲環與㈣陰極12GG之外部較薄環部分12〇2。舉例 而言’第圖及第12D圓分別圓示根據本發明之實施 例’經裝配姓刻陰極、蓋環及捕獲環之平面圖及側視 圖。參閱第12C圖及第12D圖，捕獲環1100居令以部 分地圍繞㈣陰極湖之内部較厚圓柱形部分1204。 蓋環12W覆蓋姓刻陰極12⑽之外部較薄環部分咖 26 201250814 且間隔捕獲環i i 00與蝕刻陰極i 2〇〇之外部車交薄環部分 1202 〇 第12E圖圖示根據本發明之實施例，經裝配蝕刻陰 極、蓋環、捕獲環及基板載具（僅框架）之平面圖。參 閱第12E圖，捕獲環1100居中以部分地圍繞蝕刻陰極 1200之内部較厚圓柱形部分12〇4。蓋環121〇覆蓋蝕刻 陰極1200之外部較薄環部分1202且間隔捕獲環1100 與蝕刻陰極1200之外部較薄環部分12〇2。基板載具（為 清晰起見，僅圖示載具框架904)以蝕刻陰極12〇〇之内 4較尽圓柱形部分1204為中心。因此，在實施例中， 蝕刻電極1200為適合在電漿處理期間支撐基板載具之 設備。在一個實施例中，基板載具由蝕刻電極之内部較 厚圓柱形部分支撐。在一個實施例中，蝕刻電極經配置 以允許與基板載具RF及熱耦合’以實現電漿蝕刻。然 而’在實施例中，與第12E圖中所圖示的總成一致，钱 刻電極僅接觸基板載具之背襯帶部分且不接觸基板載具 之框架。 保護板可用以在切割製程之蝕刻部分期間保護基板載 具之部分。舉例而言，第13A圖及第13B圖分別圖示根 據本發明之實施例，用於保護支撐較薄晶圓或基板的基 板載具之保護板之平面圖及側視圖。 參閱第13 A圖及第13 B圖，保護板1 3 0 0經成形以保 5蔓基板載具之部分或區域’諸如’基板載具之框架部 刀。在一個實施例中，保護板1 3 0 0為具有中心孔隙 27 201250814 1304之環形圈1302 〇環形圈13〇2可包括適合於移送製 程的特徵結構、諸如銷接收特徵結構13〇6 (例如，與扎 相對的部分槽）^在一個實施例中，保護板13〇〇用以覆 蓋基板載具之框架部分，同時曝露背襯帶區域（例如， 支撐晶圓或基板之區域）達蝕刻製程之持續時間。在特 定的此種實施例中，保護板覆蓋基板載具之框架且亦在 電漿蝕刻期間覆蓋基板載具之背襯帶或膜直至較薄晶圓 或基板之邊緣，以防止蝕刻對基板載具未由所支撐晶圓 或基板覆蓋之經曝露部分侵钮。 第1 3C圖及第13D圖分別圖示根據本發明之實施例， 經裝配蝕刻陰極、蓋環、捕獲環' 基板載具及保護板之 平面圖及側視圖❶參閱第13C圖及第13D圖，捕獲環 1100居中以部分地圍繞蝕刻陰極丨2〇〇之内部較厚圓柱 形部分1204。蓋環mo覆蓋蝕刻陰極1200之外部較薄 環部分1202且間隔捕獲環11〇〇與蝕刻陰極12〇〇之外部 較薄環部分1202。支撐晶圓或基板135〇之基板載具9〇〇 以蝕刻陰極1200之内部較厚圓柱形部分12〇4為中心。 因此，在實施例中，蝕刻電極i 2〇〇為適合在電漿處理 期間支撐基板載具之設備。在一個實施例中，基板載具 900由蝕刻電極1200之内部較厚圓柱形部分12〇4支 撐。保護環1 300覆蓋基板載具9〇〇之至少—部分，同時 曝露晶圓或基板13 5 0以用於蝕刻製程。 包括保5蔓板（諸如，保護環）之示例性實施例如下。 保護板總成包括保護板.、舉升箍、耦接於舉升箍與保護 28 201250814 板之間的三個或三個以上支撐銷。 /升n徑向設置於支錢成外部的處理容積卜舉升 箱沿大體上水平方向安裝於機械軸上。機械軸由致動器 驅動’以將舉升箍在處理容積中垂直地移動。三個或三 個以上支樓銷自舉升箍向上延伸且將保護板定位於支樓 總成上方。三個或三個以上切銷可將料板固定地附 接至舉升ϋ。保護板隨著舉升箍在處理容積中垂直地移 動，以便保護板可定位於基板上方所要距離處及/或外 部基板搬運裝置（諸如，基板載具）可進入保護板與支 撐總成之間的處理容積，以移送基板（例如，薄化半導 體晶圓）。 三個或三個以上支撐銷可經定位以允許移送基板在支 撐銷之間進出處理腔室。在一個實施例中，三個或三個 以上支撐銷中之母一支樓銷定位於接近複數個支樓腿中 之一個支撐腿。 在一個實施例中，保護板為平坦板，該平坦板之尺寸 大於支撐總成之直徑且略小於腔室壁之内部大小，以便 保護板可阻擋處理容積中的處理氣體或電漿向下流動。 在一個實施例中，腔室壁為圓柱形，且保護板可為圓 碟，該圓碟之外徑略小於腔室壁之内徑。在一個實施例 中’保護板具有形成於中心區域附近之孔隙。保護板可 定位成大體上平行於支撐總成之頂表面。可將孔隙與靜 電夾盤之凸出部分對準。孔隙可提供處理氣體或活性物 種之限制性路徑，該限制性路徑將氣體向下導向基板定 29 201250814 位之凸出部分，從而控制基板或（或許最重要的是）基 板載具之電漿曝露。 孔隙之形狀可實質上類似於正在被處理的基板之形 狀。舉例而言，孔隙之形狀可為圓形、方形、矩形、三 角形、橢圓形、扁圓形、六邊形、八邊形或正在被處理 的基板上之處理區域之任何適合形狀。在一個實施例 孔隙略小於基板之頂表面，以向基板之邊緣提供保 護。在-個實施例中，保護板與凸出部分之頂表面之間 的距離可經調整以實現基板之所要電漿曝露。在另一實 施例中，㈣之財可經調整以實現基板之所要電聚曝 露0 或者，距離及孔隙之尺寸可一起經調整以實現基板之 所要電聚曝露》當孔隙之尺寸略小於基板之尺寸時，基 板之邊緣可由保護板遮蔽免受自上方處理容積降下的處 理氣體中之任何物種的影響。同樣地，當孔隙之尺寸基 本上與基板之尺寸相同但小於支撐基板載具之尺寸時， 基板載具可由保護板遮蔽免受自上方處理容積降下的處 理氣體中之任何物種的影響。另—方面，距離之變化亦 可改變保護板影響基板之方式。 在個實施例中，保s蔓板可移動地定位於離子_自由 基遮蔽物下方及支樓總成上方。保護板可具有複數個通 孔以令納正支撐離子•自由基遮蔽物之平板的複數個 支撐腿。 在處理期間’電聚通常形成於處理容積中。電裂中諸 30 201250814 如自由基及離子之物種通過保護板之孔隙到達基板。保 護板藉由以實體方式阻擋電漿中之物種，來保護支撐基 板載具免受電漿中物種之撞擊。保護板可由與處理化學 物質相容之材料形成。在一個實施例中，保護板由石英 或陶瓷形成，諸如，氧化鋁、氧化釔（三氧化二釔）及 Κ140 (可購自Kyocera之專有材料）等。在一個實施例 中，保護板（及可能地本文所述之其他組件）由經塗覆 金屬組成’該經塗覆金屬諸如（但不限於）經陽極處理 的紹或紹上經電漿喷霧塗覆的氧化鋁。在特定的此種實 施例中，包含經塗覆金屬促進保護板（及/或本文所述之 亦可自經塗覆金屬製造的其他組件）之電氣激勵。 在本發明之態樣中’蝕刻反應器經配置以適應由基板 載具支撲的較薄晶圓或基板之钮刻β舉例而言，第14 圖圖示根據本發明之實施例的蝕刻反應器之橫截面圖。 參閱第14圖’蝕刻反應器1400包括腔室1402。包括 用於將基板載具1406移送至腔室1402及自腔室14〇2 移送之端效器1404。感應耦合電漿（ICP)# 14〇8定位於 腔室1402上方。腔室1402進一步裝備有節流閥141〇 及渦輪分子系1 4 12。触刻反應器14 0 0亦包括陰極绝成 1414 (例如’包括諸如蝕刻陰極！ 2〇〇的蝕刻陰極之總 成）' 捕獲環致動器1416(例如，用於諸如捕獲環11〇〇 之捕獲環）及保護板或保護環致動器1418 (例如，用於 保護板1300 )。 本發明之實施例可提供為電腦程式產品或軟體，該電 31 201250814 腦程式產品或軟體可包括機器可讀取媒體，該機器可讀 取媒體上儲存有指令，該等指令可用以程式化電腦系統 (或其他電子裝置），以執行根據本發明之實施例的製 程》在—個實施例中，電腦系統與結合第8圖描述的製 程工具800輕接或與結合帛14圖描述的银龍室刚 麵接。機器可讀取媒體包括用於儲存或傳輸呈可由機器 (例如，電腦）讀取之形式的資訊之任何機制。舉例而 言，機器可讀取（例如，電腦可讀取）媒體包括機器（例 如「’電腦）可讀取儲存媒體（例如，唯讀記憶體 (「ROM」）、隨機存取記憶體（「RAM」）、磁碟儲存媒 體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等）、機器（例如， 電腦）可讀取傳輸媒體（電氣、光學、聲學或其他形式 之傳播訊號（例如，紅外線訊號 '數位訊號等等。 第15圖圖示呈電腦系統15〇〇之示例性形式的機器之 示意圖，在該電腦系統1500内可執行用於使機器執行 本文所述之方法中之任何一或更多方法的指令集。在替 代性實施例中，機器可在區域網路（LAN)、内部網路、 外部網路或網際網路中連接（例如，網路連接）至其他 機器。機器可以伺服器或用戶端機器的身份在主從網路 環境中操作或作為同級機器在同級間（或分散式的）網 路環境中操作。機器可為個人電腦（PC)、平板pC、機 上盒（STB)、個人數位助理（Pda)、行動電話、網路用 具、伺服器、網路路由器、交換器或橋接器，或能夠執 行指定將由彼機器採取的動作之指令集（順序的或者相 32 201250814 反）之任何機器。此外，儘管僅圖示單一機器，但術語 機器」亦應視為包括機器（例如，電腦）之任何集合， 該等機器之任何集合個別地或共同地執行指令集（或多 個指令集），以執行本文所述之方法中之任何一或更多 方法。 不例性電腦系統1500包括處理器15〇2、主記憶體 1504 (例如，唯讀記憶體（R〇M)、快閃記憶體、諸如同 步 DRAM (SDRAM)或 Rambus DRAM (RDRAM)之動態隨 機存取記憶體（dynamic random access mem〇ry; DRAM) 等）、靜態记憶體1506 (例如，快閃記憶體、靜態隨機 存取記憶體（static random access mem〇ry; SRAM)等）及 辅助記憶體1518(例如，資料儲存裝置），上述各者經 由匯流排1 5 3 0與彼此通訊。 處理器1502表示一或更多個通用處理裝置，諸如， 微處理器、中央處理單元或類似物。更特定言之，處理 器15〇2可為複雜指令集計算（c〇mpiex instrucU⑽ computing; CISC)微處理器、精簡指令集計算（『以以以 instruction set computing; RISC)微處理器極長指令字 (very long instruction w〇rd; vuw)微處理器實施其他 才曰令集之處理器或實施指令集之組合的處理器。處理器 1502亦可為一或更多個專用處理裝置，諸如，特殊應 用積體電路（application specific integrated 士⑶… ASIC)、現場可程式閘陣列（fieM pr〇g譲 array; FPGA)、數位訊號處理器（digital signal pr〇cess〇r; 33 201250814 DSP)、網路處理器或類似物。處理器1 502經配置以執 行用於執行本文所述之操作的處理邏輯1 526。 電腦系統1 5 0 〇可進一步包括網路介面裝置1 5 〇 8。電 腦系統1 500亦可包括視訊顯示單元1 5 1 〇 (例如，液g 顯示器（LCD)、發光二極體顯示器（LED)或陰極射線管 (cathode ray tube; CRT))、文數輸入裝置 1512(例如， 鍵盤）、遊標控制裝置1 5 1 4 (例如’滑鼠）及訊號產生 裝置15 16 (例如，揚聲器）。 辅助記憶體1518可包括機器可存取儲存媒體（或更具 體而言電腦可讀取儲存媒體）1531，實施本文所述之方 法學或功能中之任何一或更多方法或功能的一或更多個 才曰v本（例如，軟體1522)儲存在該機器可存取儲存媒 體1531上《軟體1522亦可在由電腦系統15〇〇執行該軟 體1522期間完全地或至少部分地常駐於主記憶體15料 内及/或處理器15〇2内，主記憶體15〇4及處理器μ们 亦構成機器可讀取儲存媒體。可進一步經由網路介面裝 08在網路1520上傳輸或接收軟體1522。 一儘管機器可存取儲存媒體1531在示例性實施例中圓 丁為單媒體，但術語「機器可讀取健存媒體」應視為 ^括健存或更多個指令集之單-媒體或多個媒體（例 集中式或分散式資料庫及/或相關聯的快取記憶體 及伺服器）。術扭「换毋 .^ 機益可讀取儲存媒體」亦應視為包 機I健存或編碼指令集之任何媒體，該指令集用於由 ^仃且使機器執行本發明之方法中之任何-或更多 34 201250814 方法。術語「機器可讀取儲存媒體」因此應視為包括（但 不限於）固態記憶體及光學媒體與磁性媒體。 根據本發明之實施例，機器可存取儲存媒體上儲存有 指令’該等指令使資料處理系統執行切割具有複數個積 體電路的半導體晶圓之方法。該方法包括以下步驟：在 半導體晶圓上方形成遮罩，該遮罩由覆蓋及保護積體電 路之層組成。半導體晶圓由基板載具支撐。隨後用雷射 劃線製程圖案化遮罩，以提供具有間隙之圖案化遮罩， 從而曝露半導體晶圓在積體電路之間的區域。隨後在由 基板載具支撐時穿過圖案化遮罩中之間隙蝕刻半導體晶 圓，以切割積體電路。 因此，已揭示切割半導體晶圓之方法，每一晶圓具有 複數個積體電路。根據本發明之實施例，方法包括以下 步驟在半導體晶圓上方形成遮罩，該遮罩包括覆蓋及 保護積體電路之層，且該半導體晶圓由基板載具支撐。 該方法亦包括以下步驟：用雷射劃線製程圖案化遮罩， 以提供具有間隙之圖案化遮罩，從而曝露半導體晶圓在 積體電路之間的區域。該方法亦包括以下步驟：在由基 板載具支撐時穿過圖案化遮罩中之間隙蝕刻半導體晶 圓，以切割積體電路。在一個實施例中，該方法進一步 包括以下步驟：在蝕刻之前，用保護板覆蓋基板載具之 '^刀該保邊板使半導體晶圓之至少一部分曝露。在一 個實施例中，半導體晶圓之厚度為近似100微米或小於 100微米。 35 201250814 【圖式簡單說明】 *圖圖示根據本發明之實施例的待切割的半導體曰 圓之俯視圆。 Ba 第2圖圖不根據本發明之實施例的待切割的半導體曰 圓之俯視圓，該钵^Βθ 。_1的半導體晶圓上形成有切割遮 單0 ' 第3圖為表示根據本發明之實施例，切割包括複數個 積體電路的半導體晶圓之方法中的操作之流程圖。 第4A圖圖示根據本發明之實施例，對應於第3圓之 桃程圖之操作302，在執行切割半導體晶圓之方法期間 包括複數個積體電路的半導體晶圓之橫截面圖。 第4B圖圖不根據本發明之實施例，對應於第3圖之 流程圖之操作304,在執行㈣半導體晶圓之方法期間 包括複數個積體電路的半導體晶圓之橫截面圖。 第4C圖圖示根據本發明之實施例，對應於第3圓之 流程圖之#作3G8,在執行切割半導體晶圓之方法期間 包括複數個積體電路的半導體晶圓之橫截面圖。 第5圖圖示根據本發明之實施例，在飛秒範圍相對較 長脈衝時間内使用雷射脈衝之效應。 第6圊圖示根據本發明之實施例，藉由使用相對習知 切割更窄的街道來實現的半導體晶圓上之壓縮，該習知 切割可限於最小寬度。 第7圖圖示根據本發明之實施例之形式自由的積體電 路佈置相對柵格對準方法，該形式自由的積體電路佈置 36 201250814 允許更密集的封袭，因此每晶圓具有更多晶粒。 第圖圖示根據本發明之實施例，用於雷射及電漿切 割晶圓或基板之工具佈局之方塊圖。 第9圖圖示根據本發明之實施例，適合於在切割製程 期間支撐較薄晶圓的基板載具之平面圖。 第l〇A圖及第10B圖分別圖示根據本發明之實施例， 用於搬運由基㈣具支料較薄晶圓或基板之端效器的 平面圖及側視圖β 第1 0C圖及第1 0D圓分別圖示根據本發明之實施例， 支撐基板載具（右側）的端效器（左側）之平面圖及側 視圖。 第11A圖及第11B圖分別圖示根據本發明之實施例， 用於搬運由基板載具支撐的較薄晶圓或基板之捕獲環的 平面圖及側視圖。 第11C圖及第11D圖分別圖示根據本發明之實施例， 容納支撐基板載具的端效器之捕獲環之平面圖及側視 圖。 第11E圖圖示根據本發明之實施例，蝕刻腔室内部的 端效器與捕獲環之間的交接之移動順序。 第12A圖及第12B圖分別圖示根據本發明之實施例， 與基板載具一起使用的相容蝕刻陰極之平面圖及側視 圖。 第12C圖及第12D圖分別圖示根據本發明之實施例， 經裝配钮刻陰極、蓋環及捕獲環之平面圖及側視圖。 37 201250814 第12E圖圖示根據本發明之實施例，經裝配蝕刻陰 . 極、蓋環、捕獲環及基板載具（僅框架）之平面圖。 第1 3 A圖及第13B圖分別圖示根據本發明之實施例， 用於保護支撐較薄晶圓或基板的基板載具之保護板之平 面圖及側視圖。 第13C圖及第13D圖分別圖示根據本發明之實施例， 經裝配蝕刻陰極、蓋環、捕獲環、基板載具及保護板之 平面圖及側視圖。 第14圖圖示根據本發明之實施例的蝕刻反應器之橫 戴面圖。 第1 5圖圖示根據本發明之實施例的示例性電腦系 板 接 ^ 附 圓 圓 粒 1晶 晶道 具晶 明體 圖 體街載化 說導道罩隙程作作導入隙板案 孔壞壞局 半街遮間流操操半介間基圖膜通損損佈塊Μ 40πB A c "*^要0 0404847048 0 2 2 2 匕--040000000111 ο ο ο ο 主 102233344444 5556 102 106 202 206 302 306 402 406 408 412 416 500A 500C 502B 600 700 罩 膜 路遮接 電化 附 域道隙域作作罩體案槽粒孔 區街間區操操遮積圖溝晶通 702 半導體晶圓/基板800 圓 晶 具 體 工 孔壞局導 程 通損佈半板製 基 38 201250814 802 工廠介面 804 負載鎖 806 群集工具 808 電漿蝕刻腔室 810 雷射劃線設備 812 沉積腔室 814 濕/乾站 900 基板載具 902 背襯帶層/背襯帶 904 帶環/載具框架 906 晶圓/基板 1000 端效器 1002 支撐邊緣 1004 支撐邊緣 1006 支樓表面 1008 校準環/準心環 1100 捕獲環 1102 接收區域 1104 框架 1106 銷接收特徵結構 1108 槽 1200 蝕刻陰極 1202 外部較薄環部分 1204 内部較厚圓柱形 部分 1206 銷接收特徵結構 1210 蓋環 1300 保護板 1302 環形圈 1304 中心孔隙 1306 銷接收特徵結構 1350 晶圓/基板 1400 蝕刻反應器 1402 腔室 1404 端效器 1406 基板載具 1408 感應耦合電漿源 1410 節流閥 1412 渦輪分子栗 1414 陰極總成 1416 捕獲環致動器 1418 保護板/保護環致 動器 1500 電腦系統 1502 處理器 1504 主記憶體 1506 靜態記憶體 1508 網路介面裝置 1510 視訊顯示單元 1512 文數輸入裝置 1514 遊標控制裝置 1516 訊號產生裝置 1518 輔助記憶體 1520 網路 1522 軟體 1526 處理邏輯 1530 匯流排 1531 機器可存取儲存 媒體 39

Claims (1)

1. 201250814 七、申請專利範圍： 一半導體晶圓之方法 1· 一種切割包含複數個積體電路的 該方法包含以下步驟： 一遮罩’該遮罩包含覆蓋及保護 且該半導體晶圓由一基板載具支 在該半導體晶圓上方形成 該等積體電路之一層， 撐； 用-雷射劃線製程圖案化該遮罩，以提供具有間隙之一圖 案化遮罩’從而曝露該半導體晶®在該等積體電路之間 的區域；以及 在由該基板載具支料穿過該圖案化遮罩中之該等間隙钮 刻該半導體晶圓，以切割該等積體電路。 2·如請求項！所述之方法，該方法進—步包含以下步驟： 在該钮刻步驟之前’用-保護板覆蓋該基板載具之一部 分’該保護板使該半導體晶圓之至少一部分曝露。 3· ^請求項2所述之m中用該保護板覆蓋之該步驟 在該蝕刻步驟之前但在該雷射劃線製程之後執行。 4. 如請求項2所述之方法，其中用 你°隻板覆盍之該步驟 在該雷射劃線製程與該蝕刻步驟兩者之前執行。 5. 如請求1所述之方法，其中該基板載具包含由一帶产 圍繞的一背櫬帶層。 ％ 201250814 6.如請求項1所述之方法，其中該半導體晶圓設置於一晶 粒附接膜上，該晶粒附接膜設置於該基板載具上，該方 法進—步包含以下步驟： 在該晶粒附接膜設置於該基板載具上時圖案化該晶粒附接 膜。 7 ·如請求項1所述之方法，其中用該雷射劃線製程圖案化 該遮罩之步驟包含以下步驟：用一基於飛秒之雷射劃線 製程圖案化該遮罩。 8. 如請求項1所述之方法，其中該半導體晶圓之一厚度為 近似1 00微米或小於1 〇〇微米。 9. 一種蝕刻反應器，該蝕刻反應器包含： 一腔室； 一感應耦合電漿（ICP)源，該ICP源定位於該腔室上方；以 及 一^»0效器，該端效器用於將一基板載具移送進出該腔室。 1 〇.如請求項9所述之蝕刻反應器’該蝕刻反應器進一步包 含： 一保護板致動器’該保護板致動器與該腔室輕接； 一陰極總成，該陰極總成與該腔室耦接；以及 201250814 一捕獲環致動器，該捕獲環致動器與該腔室耦接。 11. 如請求項9所述之蝕刻反應器，該蝕刻反應器進一步包 含： 一節流閥’該節流閥與該腔室耦接；以及 一渦輪分子泵’該渦輪分子泵與該腔室耦接。 12. —種用於切割包含複數個積體電路的一半導體晶圓之 系統’該系統包含： 一工廠介面； 一雷射劃線設備，該雷射劃線設備與該工廠介面耦接且包 含一雷射器；以及 電漿钮刻反應器’該電漿飯刻反應器與該工廠介面耦 接，该電漿蝕刻反應器包含一腔室及一端效器，該端效 器用於將一基板載具移送進出該腔室。 13. 如請求項12所述之系統，其中該電漿蝕刻反應器進— 步包含： 一保護板致動器，該保護板致動器與該腔室耦接； 一陰極總成’該陰極總成與該腔室耦接；以及 一捕獲環致動器，該捕獲環致動器與該腔室耦接。 14·如請求項12所述之系統，其中該電漿蝕刻反應器進— 步包含： 42 201250814 一節流閥，該節流閥與該腔室耦接；以及 -渦輪分子泵’該渦輪分子泵與該腔室耦接。 15. 如請，項12所述之系統，其中該雷射劃線設備經配置 以執仃一半導體晶圓之積體電路之間的街道之雷射燒 蝕且其中該電漿蝕刻反應器經配置以在該雷射燒蝕之 後蝕刻該半導體晶圓，以切割該等積體電路。 16. 如凊求項15所述之系統，其中該電漿蝕刻反應器容納 於一群集工具上，該群集工具與該工廠介面耦接，該群 集工具進一步包含： 一沉積腔室，該沉積腔室經配置以在該半導體晶圓之該等 積體電路上方形成一遮罩層。 17. 如請求項15所述之系統’其中該電漿蝕刻反應器容納 於一群集工具上，該群集工具與該工廠介面耦接，該群 集工具進一步包含： 一濕/乾站’該濕/乾站經配置以在該雷射燒姓或該钱刻步 驟之後清潔該半導體晶圓。 18. 如請求項12所述之系統，其中該雷射劃線設備包含— 基於飛秒之雷射。 19. 如請求項is所述之系統，其中該基於飛秒之雷射的— 43 201250814 波長為近似小於或等於530奈米，該基於飛秒之雷射的 一雷射脈衝寬度為近似小於或等於400飛秒。 20.如請求項12所述之系統，其中該電漿蝕刻反應器經配 置以產生一高密度電漿。 44