发明名称 晶圆之双雷射切割
摘要 一种切割半导体晶圆之方法,其包括瞄准一第一和一第二雷射束到基板上表面之上的步骤;藉由扫描第一雷射束横越覆盖层在覆盖层内形成切割线;以及以第二雷射束沿着切割线切穿基板形成一各自的切口。此装置包括具有第一波长的第一雷射置于基板的覆盖层之上;和具有第二波长的第二雷射置于基板的表面之上。覆盖层具有一对应于第一雷射波长的第一吸收系数;而且基板具有一小于第一吸收系数的第二吸收系数。吸收来自第一雷射束的能量到覆盖层中以形成切割线,而且第二雷射束沿着切割线切穿基板。
申请公布号 TW578266 申请公布日期 2004.03.01
申请号 TW091102805 申请日期 2002.02.19
申请人 精密切颗技术有限公司 发明人 兰 曼诺
分类号 H01L21/78 主分类号 H01L21/78
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种切割具有覆盖层之半导体基板的方法,该方法包括的步骤有:(a)瞄准一第一和一第二雷射束到基板的上表面之上;(b)藉由扫描第一雷射束横越覆盖层以在覆盖层内形成切割线,第一雷射束至少去除一部分覆盖层;及(c)以第二雷射束沿着切割线切穿基板形成一各自的切口。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中第一雷射束的焦点大小大于第二雷射束的焦点大小。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中切割线的宽度大于切口的宽度。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中至少一切割线是弯曲的。5.根据申请专利范围第1项之方法,其中切割线大体上是直的。6.根据申请专利范围第1项之方法,其中第一雷射的波长是在约1.2和15微米之间,且第二雷射的波长是在约1.06微米和193奈米之间。7.一种切割具有覆盖层之半导体基板的方法,该方法包括的步骤有:(a)瞄准一第一和一第二雷射束到基板的上表面上;(b)藉由扫描第一雷射束横越此层以在层内的第一个方向形成第一组的切割线,第一雷射束至少去除一部分的层;(c)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第二个方向形成第二组的切割线,第一雷射束至少去除一部分的层;(d)以第二雷射束沿着第二组的切割线切穿基板形成一各自的第一组切口;及(e)以第二雷射束沿着第一组的切割线切穿基板形成一各自的第二组切口。8.根据申请专利范围第7项之方法,其中第二个方向大体上是垂直第一个方向的。9.根据申请专利范围第7项之方法,其中第一雷射发射具有大于1.1微米波长的红外线辐射,且第二雷射发射具有小于1.1微米波长的辐射。10.根据申请专利范围第9项之方法,其中第一雷射的波长是在约1.2和15微米之间。11.根据申请专利范围第9项之方法,其中第一雷射的波长是在约9和11微米之间。12.根据申请专利范围第9项之方法,其中第一雷射的波长是i)9.3.ii) 9.6.iii)10.6微米的其中之一。13.根据申请专利范围第9项之方法,其中第二雷射的波长是在约1.06微米和193奈米之间。14.根据申请专利范围第13项之方法,其中第二雷射的波长是i)1.06微米、ii)532奈米、iii)355奈米、iv)266奈米的其中之一。15.根据申请专利范围第9项之方法,其中第一雷射的波长是在约1.2和15微米之间,且第二雷射的波长是在约1.06微米和193奈米之间。16.根据申请专利范围第8项之方法,其中第一雷射束是由二氧化碳雷射形成的,且第二雷射束是由除了二氧化碳以外的雷射形成的。17.根据申请专利范围第8项之方法,其中第一雷射束是由二氧化碳雷射形成的,且第二雷射束是由i)Nd:YAG雷射、ii)Ti-蓝宝石雷射、iii)半导体二极体雷射、iv)Ar离子、v)激发雷射的其中之一形成的。18.根据申请专利范围第17项之方法,其中半导体二极体雷射是一AlGaAs雷射。19.根据申请专利范围第7项之方法,其中切割线的深度不大于层的深度。20.根据申请专利范围第7项之方法,其中基板为矽基底的,而基板上的层不是矽基底的。21.一种切割半导体基板之方法,其包括的步骤有:(a)瞄准一第一雷射束到基板上表面的置放层上,此层具有一对应于雷射束波长的第一吸收系数;(b)根据第一吸收系数吸收来自第一雷射束的能量到此层中;(c)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第一个方向形成第一组的切割线,第一雷射束至少去除一部分的层;(d)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第二个方向形成第二组的切割线,第一雷射束至少去除一部分的层;(e)瞄准一第二雷射束到第二组的切割线,并以第二雷射束沿着第一组的切割线切穿基板形成一各自的第一组切口;及(f)瞄准一第二雷射束到第一组的切割线,并以第二雷射束沿着第二组的切割线切穿基板形成一各自的第二组切口,其中基板具有一对应于第一雷射束波长的第二吸收系数,此第二吸收系数小于第一吸收系数约10倍大小。22.根据申请专利范围第21项之方法,其中此层是一复数层,且基板的第二吸收系数小于复数层各自的吸收系数。23.根据申请专利范围第21项之方法,其中第二吸收系数小于第一吸收系数至少10倍大小。24.一种切割半导体基板之方法,其包括的步骤有:(a)瞄准一第一雷射束到基板上表面的置放层上;(b)吸收来自第一雷射束的能量只到此层中;(c)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第一个方向形成第一组的切割线,第一雷射束至少去除一部分的层;(d)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第二个方向形成第二组的切割线,且第一雷射束至少去除一部分的层,第二个方向大体上是垂直第一个方向的;(e)瞄准一第二雷射束到基板的上表面;(f)以第二雷射束沿着第二组的切割线切穿基板;和(g)以第二雷射束沿着第一组的切割线切穿基板,其中对应于雷射束的波长,层具有一第一吸收系数且基板具有一第二吸收系数,第一吸收系数大于第二吸收系数。25.根据申请专利范围第24项之方法,其中第一吸收系数大于第二吸收系数至少10倍大小。26.一种使用多个雷射切割半导体基板之方法,该方法包括的步骤有:(a)瞄准具多个雷射之第一雷射束到基板上表面的置放层上;(b)吸收来自第一雷射的能量到此层中;(c)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第一个方向形成第一组的切割线,第一雷射束至少去除一部分的层;(d)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第二个方向形成第二组的切割线,且第一雷射束至少去除一部分的层,第二个方向大体上是垂直第一个方向的;(e)瞄准一多个第二雷射束到基板的上表面;(f)以第二雷射沿着第二组的切割线切出基板的第一组切口;及(g)以第二雷射沿着第一组的切割线切出基板的第二组切口,其中对应于第一雷射的波长,层具有一第一吸收系数且基板具有一第二吸收系数,第一吸收系数大于第二吸收系数约10倍大小,而且第一组切口和第二组切口构成很多来自基板的小方块。27.根据申请专利范围第26项之方法,其中第一吸收系数大于第二吸收系数至少10倍大小。28.一种使用多个雷射切割半导体基板主方法,该方法包括的步骤有:(a)瞄准多个雷射到基板的上表面;(b)吸收来自多个第一雷射的能量到此层中;(c)藉由扫描第一雷射束横越此层在层内的第一个方向形成第一切割线,此雷射束至少去除一部分的层;(d)以多个第二雷射沿着第一切割线切出基板的第一切口;(e)在基板上层内的第一个方向形成另外的第一切割线,此另外的切割线大体平行于第一切割线;(f)以第二雷射沿着另外的第一切割线切出基板另外的第一切口;(g)重复步骤(e)和(f))在第一个方向直到整片基板被切割完;(h)藉由扫描第一雷射横越此层在层内的第二个方向形成第二切割线,且至少去除一部分的层,第二个方向大体上是垂直第一个方向的;(i)以第二雷射沿着第二切割线切出基板的第二切口;(j)在基板上层内的第二个方向形成另外的第二切割线,此另外的切割线大体平行于第二切割线;(k)以第二雷射沿着另外的第二切割线切出基板另外的第二切口;(l)重复步骤(j)和(k)在第二个方向直到整片基板被切割完,其中对应于雷射束的波长,层具有一第一吸收系数且基板具有一第二吸收系数,第一吸收系数大于第二吸收系数约10倍大小,而且第一切口、另外的第一切口、第二切口、和另外的第二切口构成很多来自基板的小方块。29.根据申请专利范围第28项之方法,其中第一吸收系数大于第二吸收系数至少10倍大小。30.根据申请专利范围第28项之方法,其中第二雷射间隔第一雷射的距离为一事先求得的距离。31.一种使用多个雷射切割半导体基板之方法,该方法包括的步骤有:(a)瞄准一第一雷射到基板的上表面;(b)藉由扫描第一雷射横越此层在层内的第一个方向形成第一组的切割线,第一雷射至少去除一部分的层;(c)瞄准一第二雷射到基板的上表面;(d)以第二雷射沿着第一组的切割线切出基板的第一组切口;(e)藉由扫描第一雷射横越此层在层内的第二个方向形成第二组的切割线,且第一雷射束至少去除一部分的层;及(f)以第二雷射沿着第二组的切割线切出基板的第二组切口,其中对应于雷射束的波长,层具有一第一吸收系数且基板具有一第二吸收系数,第一吸收系数大于第二吸收系数约10倍大小,而且第一组切口和第二组切口构成很多来自基板的小方块。32.根据申请专利范围第31项之方法,其中第二个方向大体上是垂直第一个方向的。33.根据申请专利范围第31项之方法,其中第二雷射沿着第一和第二切口切穿基板。34.一种切割具有覆盖层之半导体基板的装置,该装置包括:一第一雷射,置于基板的覆盖层之上,覆盖层具有一对应于第一雷射波长的第一吸收系数;而且基板具有一小于第一吸收系数的第二吸收系数;及一第二雷射,置于基板的表面之上,其中根据第一吸收系数吸收来自第一雷射束的能量到覆盖层中以形成至少一切割线,而且第二雷射沿着至少一切割线切穿基板。35.根据申请专利范围第34项之装置,其中第二吸收系数小于第一吸收系数约10倍大小。36.根据申请专利范围第34项之装置,其中第二吸收系数小于第一吸收系数至少10倍大小。37.根据申请专利范围第34项之装置,其中第一雷射束是一二氧化碳雷射。38.根据申请专利范围第37项之装置,其中第二雷射是由i)Nd:YAG雷射、ii)Ti-蓝宝石雷射、iii)半导体二极体雷射、iv)Ar离子、v)激发雷射的其中之一形成的。39.一种切割具有覆盖层之半导体基板的装置,该装置包括:一第一雷射,置于基板的覆盖层之上,覆盖层具有一对应于第一雷射波长的第一吸收系数;而且基板具有一小于第一吸收系数的第二吸收系数;一第二雷射,置于基板的表面之上;及一第一光束分离器光学的连接到第一雷射来分离雷射束的输出,将第一雷射分成二个大致相同的雷射束;其中根据第一吸收系数吸收来自二个大致相同雷射束的能量到覆盖层中以形成各自的切割线,而且第二雷射沿着切割线切穿基板。40.一种切割具有覆盖层之半导体基板的装置,该装置包括:一第一雷射,置于基板的覆盖层之上,覆盖层具有一对应于第一雷射波长的第一吸收系数;而且基板具有一小于第一吸收系数的第二吸收系数;一第二雷射,置于基板的表面之上;及一第一光束分离器光学的连接到第二雷射来分离雷射束的输出,将第二雷射分成二个大致相同的雷射束;其中根据第一吸收系数吸收来自第一雷射束的能量到覆盖层中以形成切割线,而且大致相同的雷射束沿着切割线切穿基板。41.一种切割具有覆盖层之半导体基板的装置,该装置包括:一划分雷射,置于基板的覆盖层之上,覆盖层具有一对应于第一雷射波长的第一吸收系数;而且基板具有一小于第一吸收系数的第二吸收系数;一切割雷射,置于基板的表面之上;一第一光束分离器,光学地连接到划分雷射来分离雷射束的输出,将第一雷射分成二个大致相同的雷射束;和一第二光束分离器,光学地连接到切割雷射来分离雷射束的输出,将第二雷射分成二个大致相同的雷射束;其中根据第一吸收系数吸收来自二个大致相同划分雷射束的能量到覆盖层中,以形成各自的切割线,而且二个大致相同的切割雷射束沿着各自的切割线切穿基板。42.一种切割具有覆盖层之半导体基板的装置,该装置包括:多个划分雷射,置于基板的覆盖层之上,覆盖层具有一对应于第一雷射波长的第一吸收系数;而且基板具有一小于第一吸收系数的第二吸收系数;多个切割雷射,置于基板的表面之上;其中根据第一吸收系数吸收来自多个划分雷射的能量到覆盖层中,以形成各自的切割线,而且多个切割雷射沿着各自的切割线切穿基板。43.根据申请专利范围第42项之装置,其中多个划分雷射是二氧化碳雷射。44.根据申请专利范围第43项之装置,其中多个切割雷射是至少由i)Nd:YAG雷射、ii)Ti-蓝宝石雷射、iii)半导体二极体雷射、iv)Ar离子、v)激发雷射的其中之一形成的。图式简单说明:图1是用来形成半导体元件之半导体晶圆的同质视图;图2是本发明第一模范方法的流程图;图3A和3B是本发明第一模范具体实施例的示意图;图4A-4C是根据本发明一模范具体实施例,显示形成划分线和切割线的测视图;图5A是使用在传统切割中锯刀运动的示意图;图5B是本发明一模范具体实施例雷射束运动的示意图;图6是本发明第二模范方法的流程图;图7是本发明第三模范方法的流程图;图8是本发明第四模范方法的流程图;图9是本发明第五模范方法的流程图;图10是本发明第二模范具体实施例的示意图;及图11是本发明第三模范具体实施例的示意图。
地址 以色列