專利名稱：激光束處理方法和激光束處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體晶片的處理方法，該半導(dǎo)體晶片具有形成在前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜、由網(wǎng)格道形成的多個(gè)電路以及部分形成在各網(wǎng)格道上測(cè)試金屬圖案，本發(fā)明還涉及一種激光束處理裝置。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道在半導(dǎo)體器件的制造方法中，半導(dǎo)體晶片在基本上呈盤狀的半導(dǎo)體基底的前表面上具有多個(gè)被網(wǎng)格道(切割線)分劃的區(qū)域，在該分劃區(qū)域中形成例如IC或LSI的電路，沿著網(wǎng)格道將該半導(dǎo)體晶片切割分為單獨(dú)的半導(dǎo)體芯片。沿著半導(dǎo)體晶片網(wǎng)格道的切割通常由稱為“切塊機(jī)”的切割設(shè)備完成。該切割設(shè)備包括一用于保持作為工件的半導(dǎo)體晶片的吸盤臺(tái)，一用于切割被保持在吸盤臺(tái)上的半導(dǎo)體晶片的切割裝置，一用于吸盤臺(tái)與切割裝置彼此相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)裝置。該切割裝置包括一高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸和固定在軸上的切割刀。該切割刀包括一盤狀基體和一環(huán)狀邊緣，該環(huán)狀邊緣形成在基體的側(cè)壁上，通過(guò)電鑄沉積將直徑約為3μm的鉆石磨粒附著基底上形成大約20μm的厚度。
最近幾年中，為了提高諸如IC或LSI電路的產(chǎn)量，提供了一種半導(dǎo)體晶片，其具有一層低電介質(zhì)絕緣膜(低k膜)，該低電介質(zhì)絕緣膜由一層無(wú)機(jī)材料膜(如SiOF或BSF(SiOB))或一層有機(jī)材料膜(如聚酰亞胺基或聚對(duì)二甲苯基聚合體)構(gòu)成，所述材料膜層疊在半導(dǎo)體基底(硅晶片)的前表面上。因?yàn)榈碗娊橘|(zhì)絕緣膜由多層(5至15層)類似云母和極脆物層疊，當(dāng)用切割刀片沿著網(wǎng)格道切割半導(dǎo)體晶片時(shí)，該低電介質(zhì)絕緣膜會(huì)被剝落，剝落的低電介質(zhì)絕緣膜落在電路上，對(duì)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生致命打擊。
為了解決上述問(wèn)題，JP-A2003-320466披露了一種處理裝置，它發(fā)出一個(gè)激光束，激光束射在網(wǎng)格道的低電介質(zhì)絕緣膜上，以去除低電介質(zhì)絕緣膜，并且用切割刀沿著已去除的低電介質(zhì)絕緣膜上的網(wǎng)格道切割半導(dǎo)體晶片。
然而，在一個(gè)具有測(cè)試金屬圖案的半導(dǎo)體晶片中，這個(gè)半導(dǎo)體晶片被稱作“測(cè)試元件組(Test Element Group)”，其用于測(cè)試部分形成在網(wǎng)格道上的低電介質(zhì)絕緣膜上每個(gè)電路的作用，這帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，即使當(dāng)激光束用于去除低電介質(zhì)絕緣膜，由銅或鋁制成的金屬膜會(huì)干涉激光束而不能平滑去除低電介質(zhì)絕緣膜。作為對(duì)策，當(dāng)用于網(wǎng)格道上的激光束其輸出量一旦增大到可去除金屬圖案的程度時(shí)，產(chǎn)生了新的問(wèn)題，即只有低電介質(zhì)絕緣膜形成的網(wǎng)格道部分的半導(dǎo)體基底被切斷，其散落的碎片粘附到連接電路的電連接片上，由此使半導(dǎo)體芯片惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種激光束處理方法和激光束處理裝置，其可平滑的去除半導(dǎo)體基底的網(wǎng)格道上的低電介質(zhì)絕緣膜和部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案。
為了獲得上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于半導(dǎo)體晶片的激光束處理方法，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜、被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路和部分形成在各網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，該方法包括一個(gè)激光束處理步驟，在不同處理環(huán)境下，把激光束射到金屬圖案所在區(qū)域和低電介質(zhì)絕緣所在區(qū)域的位置，以去除該金屬圖案和低電介質(zhì)絕緣膜。
另外，在本發(fā)明中，提供一種用于半導(dǎo)體晶片的處理方法，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜、網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路、部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，該方法包括網(wǎng)格道探測(cè)步驟，其通過(guò)對(duì)每個(gè)網(wǎng)格道取像以探測(cè)金屬圖案所在位置；以及激光束處理步驟，其在不同的處理環(huán)境下，把激光束射到網(wǎng)格道探測(cè)步驟探測(cè)到的金屬圖案所在區(qū)域和低電介質(zhì)絕緣所在區(qū)域的位置，去除該金屬圖案和低電介質(zhì)絕緣膜。
該激光束處理步驟包括金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟，金屬圖案去除步驟把激光束射到金屬圖案上以去除該金屬圖案，而低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟把激光束射到該低電介質(zhì)絕緣膜區(qū)域以去除該低電介質(zhì)絕緣膜。
另外，為了解決上述主要技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種激光束處理裝置，包括一吸盤臺(tái)，用于保持工件；一激光束部件，用于將激光束射至保持在吸盤臺(tái)上的工件上；以及一對(duì)準(zhǔn)裝置，用于探測(cè)將被激光束部件處理的區(qū)域；其中該裝置還包括一探測(cè)裝置，用于探測(cè)被置于被保持在吸盤臺(tái)上的工件的處理區(qū)域中的特殊構(gòu)件所在區(qū)域位置；一存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)被探測(cè)裝置探測(cè)到的特殊構(gòu)件所在區(qū)域位置信息；以及一控制裝置，它根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中信息，控制激光束部件的激光束處理環(huán)境。
該工件為半導(dǎo)體晶片，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜和被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路，該特殊構(gòu)件為部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，以及該探測(cè)裝置包括一用于識(shí)別低電介質(zhì)絕緣膜顏色和金屬圖案顏色的顏色識(shí)別傳感器。
另外，在本發(fā)明中，提供一激光束處理裝置，包括一吸盤臺(tái)，用于保持工件；一激光束部件，用于把激光束射到保持在吸盤臺(tái)上的工件；以及一對(duì)準(zhǔn)裝置，用于探測(cè)將被激光束部件處理的區(qū)域；其中該裝置還具有存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)預(yù)先置于工件處理區(qū)域上的特殊構(gòu)件所在區(qū)域的信息；以及一控制裝置，它根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中信息，控制激光束部件的激光束處理環(huán)境。
該工件為半導(dǎo)體晶片，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜和被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路，該特殊構(gòu)件為部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，以及存儲(chǔ)裝置預(yù)先存儲(chǔ)金屬圖案所在區(qū)域的信息。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的激光束處理裝置的立體圖；圖2是表示裝配在圖1所示激光束處理裝置中的激光束部件的示意性框圖；圖3是作為將用本發(fā)明激光束處理方法處理工件的半導(dǎo)體晶片的立體圖；圖4是圖3所示半導(dǎo)體晶片的放大截面圖；圖5a和圖5b是解釋本發(fā)明激光束處理方法中網(wǎng)格道探測(cè)步驟的示意圖；圖6a和圖6b是解釋本發(fā)明激光束處理方法中金屬圖案去除步驟的示意圖；以及圖7a和圖7b是解釋低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照相應(yīng)附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的激光束處理方法和激光束處理裝置。
圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的激光束處理裝置的立體圖。圖1所示的激光束處理裝置包括一固定基座2；一置于固定基座2上的吸盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3，其可在箭頭X所示方向移動(dòng)并保持工件；一置于固定基座2上的激光束部件裝置支撐機(jī)構(gòu)4，其可在垂直于箭頭X所示方向的箭頭Y所示方向上移動(dòng)；一置于激光束部件支撐機(jī)構(gòu)4上的激光束部件5，其可在箭頭Z所示方向上移動(dòng)。
上述吸盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3包括一對(duì)置于固定基座2上的導(dǎo)軌31和31，它們沿著箭頭X所示方向彼此平行設(shè)置；一置于導(dǎo)軌31和31上的第一滑塊32，其可在箭頭X所示方向移動(dòng)；一置于第一滑塊32上的第二滑塊33，其可在箭頭Y所示方向移動(dòng)；一通過(guò)圓柱件34支撐在第二滑塊33上的支撐臺(tái)35；吸盤臺(tái)36作為工件保持裝置。該吸盤臺(tái)36包括多孔材料制成的吸附卡盤361，并且其通過(guò)一未示出的抽吸裝置將作為工件的盤狀半導(dǎo)體晶片保持在吸附卡盤361上。該吸盤臺(tái)36通過(guò)安裝在圓柱件34中的脈沖馬達(dá)(未示出)旋轉(zhuǎn)。
上述第一滑塊32的底面上具有與上述一對(duì)導(dǎo)軌31和31相適配的一對(duì)導(dǎo)槽321和321，其頂面上具有沿著箭頭Y方向彼此平行設(shè)置的一對(duì)導(dǎo)軌322和322。如上所述的第一滑塊32通過(guò)在一對(duì)導(dǎo)軌31和31上分別適配導(dǎo)槽321和321，在箭頭X所示的方向上沿著一對(duì)導(dǎo)軌31和31是可移動(dòng)的。所舉例說(shuō)明的實(shí)施例中的吸盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有用于使第一滑塊32在箭頭X所示的方向上沿著一對(duì)導(dǎo)軌31和31移動(dòng)的移動(dòng)裝置37。該移動(dòng)裝置37包括在上述一對(duì)導(dǎo)軌31和31之間設(shè)置并與之平行的外螺紋桿371，以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿371的驅(qū)動(dòng)源，例如脈沖馬達(dá)372。該外螺紋桿371的一端由固定在上述固定基座2上的軸承座373可旋轉(zhuǎn)地支撐，其另一端由未示出的減速器與上述脈沖馬達(dá)372的輸出軸傳動(dòng)耦合。該外螺紋桿371螺旋入從第一滑塊32中心部分的底面突出的螺母塊(未示出)中的螺紋通孔。因此，通過(guò)利用脈沖馬達(dá)372在法線方向或相反方向驅(qū)動(dòng)外螺紋桿371，第一滑塊32在箭頭X所示的方向上沿著導(dǎo)軌31和31被移動(dòng)。
上述第二滑塊33，其底面上具有與上述第一滑塊32頂面上的一對(duì)導(dǎo)軌322和322相適配的一對(duì)導(dǎo)槽331和331，并且通過(guò)將導(dǎo)槽331和331分別適配在一對(duì)導(dǎo)軌322和322上，其在箭頭Y所示的方向上可移動(dòng)。所示出實(shí)施例的吸盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有一移動(dòng)裝置38，用于在箭頭Y所示的方向上沿著設(shè)置在第一滑塊32上的一對(duì)導(dǎo)軌322和322移動(dòng)第二滑塊33。該移動(dòng)裝置38包括在上述一對(duì)導(dǎo)軌322和322之間設(shè)置并與之平行的外螺紋桿381，以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿381的驅(qū)動(dòng)源，例如脈沖馬達(dá)382。該外螺紋桿381的一端由固定在上述固定基座2頂面上的軸承座383可旋轉(zhuǎn)地支撐，其另一端由未示出的減速器與上述脈沖馬達(dá)382的輸出軸傳動(dòng)耦合。該外螺紋桿381螺旋入從第二滑塊33中心部分的底面突出的螺母塊(未示出)中的螺紋通孔。因此，通過(guò)利用脈沖馬達(dá)382在法線方向或相反方向驅(qū)動(dòng)外螺紋桿381，第二滑塊32在箭頭Y所示的方向上沿著導(dǎo)軌322和322被移動(dòng)。
上述激光束部件支撐機(jī)構(gòu)4具有一對(duì)沿著箭頭Y所示的分度進(jìn)給(index-feeding)方向彼此平行設(shè)置在基底座2上的導(dǎo)軌41和41，并且一可移動(dòng)的支撐座42設(shè)置在導(dǎo)軌41和41上，其可在箭頭Y所示的方向上移動(dòng)。該可移動(dòng)支撐座42包括一可移動(dòng)地安裝在導(dǎo)軌41和41上的可移動(dòng)支撐部分421，安裝部分422與可移動(dòng)支撐部分421連接。該安裝部分422在其側(cè)面上設(shè)有一對(duì)在箭頭Z方向上平行延伸的導(dǎo)軌423和423。所示實(shí)施例中的激光束部件支撐機(jī)構(gòu)4具有移動(dòng)裝置43，其用于沿著箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上的一對(duì)導(dǎo)軌41和41移動(dòng)可移動(dòng)支撐座42。該移動(dòng)裝置43包括在上述一對(duì)導(dǎo)軌41和41之間設(shè)置并與之平行的外螺紋桿431，以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿431的驅(qū)動(dòng)源，例如脈沖馬達(dá)432。該外螺紋桿431的一端由固定在上述固定基座2上的軸承座(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐，其另一端由未示出的減速器與上述脈沖馬達(dá)32的輸出軸傳動(dòng)耦合。該外螺紋桿431螺旋入從構(gòu)成可移動(dòng)支撐座42的可移動(dòng)支撐部分421中心部分的底面突出的螺母塊(未示出)中的螺紋通孔。因此，通過(guò)利用脈沖馬達(dá)432在法線方向或相反方向驅(qū)動(dòng)外螺紋桿431，可移動(dòng)支撐座42在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上沿著導(dǎo)軌41和41移動(dòng)。
所示實(shí)施例中的激光束部件5包括一部件保持器51和一連接在該部件保持器上的激光束部件52。該部件保持器51具有一對(duì)導(dǎo)槽511和511，其可滑動(dòng)地適配在上述安裝部分422的導(dǎo)軌423和423上，并且該部件保持器通過(guò)將導(dǎo)槽511和511分別適配在上述導(dǎo)軌423和423上在箭頭Z所示方向上可移動(dòng)，從而被支撐。
所示的激光束部件52包括一固定在上述部件保持器51上并基本上水平延伸的圓柱型罩521。如圖2所示，在罩521中安裝有一激光束振蕩裝置522和一激光束調(diào)制裝置523。一YAG激光振蕩器或是一YVO4激光振蕩器可被用作激光束振蕩裝置522。該激光束調(diào)制裝置523包括一重復(fù)頻率設(shè)置裝置523a，一激光束脈沖寬度設(shè)置裝置523b和一激光束波長(zhǎng)設(shè)置裝置523c。構(gòu)成激光束調(diào)制裝置523的重復(fù)頻率設(shè)置裝置523a、激光束脈沖寬度設(shè)置裝置523b和激光束波長(zhǎng)設(shè)置裝置523c可為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的類型，因此本文將省略其結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。本身為公知類型的聚光器524被連接到上述罩521的末端。
從上述激光束振蕩裝置522振蕩產(chǎn)生的激光束通過(guò)激光束調(diào)制裝置523射到聚光器524。在激光束調(diào)制裝置523中，重復(fù)頻率設(shè)置裝置523a轉(zhuǎn)換該激光束為具有預(yù)設(shè)重復(fù)頻率的脈沖激光束，該激光束脈沖寬度設(shè)置裝置523b將該脈沖激光束的脈沖寬度設(shè)為預(yù)設(shè)寬度，以及該激光束波長(zhǎng)設(shè)置裝置523c將該脈沖激光束的波長(zhǎng)設(shè)為預(yù)設(shè)值。
參照?qǐng)D1，對(duì)準(zhǔn)裝置6探測(cè)將被上述激光束部件52處理的處理區(qū)域，其被安裝在構(gòu)成上述激光束部件52的罩521的前端。所示實(shí)施例中的該對(duì)準(zhǔn)裝置6包括一用于照明工件的照明裝置，一用于俘獲被照明裝置照亮的區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)，以及一用于獲取被光學(xué)系統(tǒng)俘獲圖像的圖像拾取裝置(CCD)。該對(duì)準(zhǔn)裝置6將圖像信號(hào)傳輸至下文描述的控制裝置。
所示實(shí)施例的激光束處理裝置包括探測(cè)裝置7，用于通過(guò)將在下文詳細(xì)描述的對(duì)工件網(wǎng)格道(處理區(qū)域)的取像，探測(cè)金屬圖案(特殊構(gòu)件)所在區(qū)域的位置。在本實(shí)施例中，該探測(cè)裝置7被安裝在構(gòu)成激光束部件52的聚光器524上，并由照明工件的照明裝置、俘獲被照明裝置照亮的區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)、以及識(shí)別光學(xué)系統(tǒng)俘獲圖像顏色的顏色識(shí)別傳感器構(gòu)成，其將探測(cè)信號(hào)傳輸至下文描述的控制裝置。
所示實(shí)施例中的激光束部件5具有移動(dòng)裝置53，用于沿箭頭Z所示方向上的一對(duì)導(dǎo)軌423和423移動(dòng)部件保持器51，類似前文提到的移動(dòng)裝置，該移動(dòng)裝置53包括在一對(duì)導(dǎo)軌423和423之間設(shè)置的外螺紋桿(未示出)，以及一用于轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿的驅(qū)動(dòng)源，例如脈沖馬達(dá)532。通過(guò)脈沖馬達(dá)532在法線方向或相反方向上驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿(未示出)，該部件保持器51和該激光束部件52沿著箭頭Z所示方向上的導(dǎo)軌423和423移動(dòng)。
所示實(shí)施例的該激光束處理裝置包括一控制裝置100。該控制裝置100由一微機(jī)組成，并且包括根據(jù)控制程序執(zhí)行操作的一中央處理器(CPU)101，一用于存儲(chǔ)控制程序的只讀存儲(chǔ)器(ROM)102，一存儲(chǔ)操作結(jié)果并在其上寫入和讀取信息的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)103，一輸入接口104和一輸出接口105。該隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)103起到存儲(chǔ)裝置的作用，用于存儲(chǔ)被探測(cè)裝置7探測(cè)到的金屬圖案所在區(qū)域的位置信息。來(lái)自探測(cè)裝置7和對(duì)準(zhǔn)裝置6的探測(cè)信號(hào)被輸入如此構(gòu)成的控制裝置100的輸入接口104中?？刂菩盘?hào)從輸出接口105輸出至上述脈沖馬達(dá)372、脈沖馬達(dá)382、脈沖馬達(dá)432、脈沖馬達(dá)532和激光束部件52。
下文將順序描述利用上述激光束處理裝置處理半導(dǎo)體晶片工件的激光束處理方法。
圖3是將要用本發(fā)明的激光束處理方法處理的半導(dǎo)體晶片的立體圖，圖4是形成在圖3所示半導(dǎo)體晶片上的網(wǎng)格道211的截面放大圖。在圖3及圖4所示的半導(dǎo)體晶片20中，被半導(dǎo)體基底21(例如硅晶片)的前表面21a上的多個(gè)網(wǎng)格道(切割線)分劃為多個(gè)區(qū)域，并且諸如IC或LSI的電路212形成在每個(gè)分劃區(qū)域上。在該半導(dǎo)體晶片20中，低電介質(zhì)絕緣膜213層疊在半導(dǎo)體基底21的前表面上，多個(gè)測(cè)試金屬圖案214被部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道211上，它們被稱為“測(cè)試元件組”，用于測(cè)試電路212的作用。
如圖1所示，半導(dǎo)體晶片20置于組成激光束處理裝置1的吸盤臺(tái)機(jī)構(gòu)3的吸盤臺(tái)36的吸附卡盤361上，使得前側(cè)21a面朝上，并且吸附卡盤361可以吸附和支持半導(dǎo)體晶片。吸附著半導(dǎo)體晶片20的吸盤臺(tái)通過(guò)移動(dòng)裝置37沿著導(dǎo)軌31和31移動(dòng)，并被定位在置于激光束部件5上的對(duì)準(zhǔn)裝置6的右下方(right below)。
吸盤臺(tái)36被定位在對(duì)準(zhǔn)裝置6的右下方之后，用于探測(cè)將被處理的半導(dǎo)體晶片處理區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)工作通過(guò)對(duì)準(zhǔn)裝置6和控制裝置100實(shí)現(xiàn)。即對(duì)準(zhǔn)裝置6和控制裝置100進(jìn)行圖像處理，例如圖案匹配，激光束部件5的聚光器524以預(yù)定方向?qū)?zhǔn)形成在半導(dǎo)體晶片20上的網(wǎng)格道211，其中激光束部件5用于沿網(wǎng)格道211照射激光束，由此實(shí)現(xiàn)激光束的定位。類似的，對(duì)垂直于上述預(yù)設(shè)方向延伸且形成在半導(dǎo)體晶片20上的網(wǎng)格道211實(shí)現(xiàn)激光束的位置的對(duì)準(zhǔn)。
探測(cè)到保持在吸盤臺(tái)36上的形成于半導(dǎo)體晶片20上的網(wǎng)格道211并完成如上所述的激光束的位置對(duì)準(zhǔn)之后，移動(dòng)吸盤臺(tái)36，如圖5a所示，將預(yù)設(shè)網(wǎng)格道211的一端(圖示的左端)帶至探測(cè)裝置7的右下方的一個(gè)位置。接著每個(gè)作為特殊構(gòu)件形成在網(wǎng)格道211上的金屬圖案214區(qū)域位置被定位，即，吸盤臺(tái)36在箭頭X1所示方向上移動(dòng)，直到探測(cè)裝置7到達(dá)如圖5b所示預(yù)設(shè)網(wǎng)格道211的另一端(圖中的右端)，在此期間中，探測(cè)裝置7探測(cè)在X方向上每個(gè)金屬圖案214一端至另一端的X方向坐標(biāo)值，并將該探測(cè)到的坐標(biāo)值發(fā)送至控制裝置100(網(wǎng)格道探測(cè)步驟)?？刂蒲b置100將形成在網(wǎng)格道211上的每個(gè)金屬圖案214的輸入X方向坐標(biāo)值臨時(shí)存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)103中。
然后，如圖6a所示，移動(dòng)吸盤臺(tái)36，將具有金屬圖案214的預(yù)設(shè)網(wǎng)格道211的另一端(圖中的右端)帶至激光束部件52的聚光器524的右下方，其中，該金屬圖案214的X方向坐標(biāo)值已經(jīng)被探測(cè)到。吸盤臺(tái)36然后以預(yù)設(shè)的處理進(jìn)給速度在箭頭X2所示的方向上移動(dòng)。在吸盤臺(tái)36沿著箭頭X2所示方向到達(dá)聚光器524右下方的移動(dòng)過(guò)程中，上述網(wǎng)格道探測(cè)步驟探測(cè)到每個(gè)金屬圖案214的X方向坐標(biāo)值，在此期間，該控制裝置100輸出控制信號(hào)至激光束部件52，使來(lái)自聚光器524的激光束射到金屬圖案214上，以便去除金屬圖案214。以及，如圖6b所示，在預(yù)定網(wǎng)格道211的一端(圖中所示的左端)到達(dá)激光束部件52的聚光器524的右下方之前，只有網(wǎng)格道211上的多個(gè)金屬圖案被去除(金屬圖案去除步驟)。
下述處理環(huán)境為所示實(shí)施例中上述金屬圖案去除步驟設(shè)置。每個(gè)金屬圖案214的厚度設(shè)置為5μm。
處理環(huán)境金屬圖案去除步驟光源YAG激光器或YVO4激光器波長(zhǎng)355nm(紫外輻射)輸出1.0W重復(fù)頻率50kHz脈沖寬度10ns聚焦斑直徑25μm進(jìn)給速度50mm/sec通過(guò)完成如上所述的金屬圖案去除步驟去除形成在網(wǎng)格道211上的金屬圖案214之后，已去除金屬圖案214的預(yù)設(shè)網(wǎng)格道211的一端(圖中所示的左端)被帶至如圖7a所示的激光束部件52的聚光器24的右下方。然后在吸盤臺(tái)36以預(yù)定的進(jìn)給速度沿箭頭X1所示方向移動(dòng)時(shí)，控制裝置100輸出一控制信號(hào)至激光束部件52，將來(lái)自聚光器524的激光束射到低電介質(zhì)絕緣膜231上。結(jié)果，如圖7b所示，在聚光器524到達(dá)預(yù)定網(wǎng)格道211另一端(圖中的右端)之前，形成在網(wǎng)格道211上的低電介質(zhì)絕緣膜213被去除(低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟)。
下述處理環(huán)境為所示實(shí)施例中上述低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟設(shè)置。每個(gè)低電介質(zhì)絕緣膜213的厚度設(shè)置為10μm。
處理環(huán)境低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟光源YAG激光器或YVO4激光器波長(zhǎng)355nm(紫外輻射)輸出0.5W重復(fù)頻率50kHz脈沖寬度10ns聚焦斑直徑25μm進(jìn)給速度100mm/sec沿著預(yù)設(shè)網(wǎng)格道211完成網(wǎng)格道探測(cè)步驟、金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟之后，該吸盤臺(tái)36，即，保持在吸盤臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片20沿著箭頭Y所示方向移過(guò)相鄰網(wǎng)格道211之間的間隙，以完成上述網(wǎng)格道探測(cè)步驟，類似地完成金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜運(yùn)動(dòng)步驟。網(wǎng)格道探測(cè)步驟之后，對(duì)所有在預(yù)設(shè)方向上延伸的網(wǎng)格道211完成金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜運(yùn)動(dòng)步驟，該吸盤臺(tái)36，即，保持在吸盤臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片20被旋轉(zhuǎn)90°，對(duì)在垂直上述預(yù)設(shè)方向上延伸的網(wǎng)格道211完成上述網(wǎng)格道探測(cè)步驟、金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟，由此去除形成在半導(dǎo)體晶片20上所有網(wǎng)格道211的金屬圖案214和低電介質(zhì)絕緣膜213。
在上述實(shí)施例中，作為金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟的處理環(huán)境，激光束的輸出和處理進(jìn)給速度被改變。然而，只是它們中之一可被改變。
在上述實(shí)施例中，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格道分別完成網(wǎng)格道探測(cè)步驟、金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟。然而，可對(duì)所有的網(wǎng)格道在金屬膜去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟之前完成網(wǎng)格道探測(cè)步驟，并將所有網(wǎng)格道上的探測(cè)信息存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)103中。
在去除如上所述的半導(dǎo)體晶片20的所有形成在網(wǎng)格道211上的金屬圖案214和低電介質(zhì)絕緣膜213之后，保持著半導(dǎo)體晶片20的吸盤臺(tái)36返回到第一次吸附保持半導(dǎo)體晶片20的位置，以取消對(duì)半導(dǎo)體晶片20的吸附保持。然后該半導(dǎo)體晶片20通過(guò)未示出的運(yùn)送裝置被帶到切塊步驟。在該切塊步驟中，用具有切割刀的切割機(jī)沿著網(wǎng)格道211切割半導(dǎo)體晶片20，并將其分為單個(gè)的半導(dǎo)體芯片。因?yàn)橐呀?jīng)在該點(diǎn)去除了形成在網(wǎng)格道211上的金屬圖案214和低電介質(zhì)絕緣膜213，可事先防止在刀片切割低電介質(zhì)絕緣膜時(shí)剝皮的發(fā)生。
下面將描述本發(fā)明的另一實(shí)施例。
在上述實(shí)施例中，是在先于金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣去除步驟的網(wǎng)格道探測(cè)步驟中探測(cè)形成在半導(dǎo)體晶片20的每個(gè)網(wǎng)格道211上的金屬圖案214的X方向的坐標(biāo)值的。然而該金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣去除步驟可在不執(zhí)行網(wǎng)格道探測(cè)步驟的情況下完成。即，形成在半導(dǎo)體晶片20上的網(wǎng)格道211和形成在每個(gè)網(wǎng)格道211上的金屬圖案214的設(shè)計(jì)位置和尺寸信息預(yù)先存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)102中或是任選存儲(chǔ)在控制裝置100的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。通過(guò)基于存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)103的信息完成上述金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜步驟，形成在半導(dǎo)體晶片20的所有網(wǎng)格道211上的金屬圖案214和低電介質(zhì)絕緣膜213可不經(jīng)過(guò)網(wǎng)格道探測(cè)步驟而被去除。
在上述實(shí)施例中，完全獨(dú)立地完成了金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟。然而，在處理每個(gè)網(wǎng)格道211時(shí)，當(dāng)提供的激光束在只有低電介質(zhì)絕緣膜213的區(qū)域和同時(shí)具有低電介質(zhì)絕緣膜213和金屬圖案214的區(qū)域之間其激光束處理環(huán)境交替地改變，可在一次處理進(jìn)給工序中完成金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟。
根據(jù)本發(fā)明，由于激光束在如上所述不同處理環(huán)境下射到形成在半導(dǎo)體晶片網(wǎng)格道上的低電介質(zhì)絕緣膜和測(cè)試金屬圖案上，該低電介質(zhì)膜和金屬圖案可不損害半導(dǎo)體基底和電路而被平滑地去除。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體晶片的激光束處理方法，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜、被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路和部分形成在各網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，該方法包括激光束處理步驟，其用于在不同處理環(huán)境下，把激光束射到金屬圖案所在區(qū)域和低電介質(zhì)絕緣膜所在區(qū)域的位置，以去除該金屬圖案和低電介質(zhì)絕緣膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的激光束處理方法，其中該激光束處理步驟包括金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜步驟，金屬圖案去除步驟把激光束射到金屬圖案上以去除該金屬圖案，而低電介質(zhì)絕緣膜步驟把激光束射到該低電介質(zhì)絕緣膜區(qū)域以去除該低電介質(zhì)絕緣膜。
3.一種用于半導(dǎo)體晶片的激光束處理方法，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜，被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路，部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，該方法包括網(wǎng)格道探測(cè)步驟，其通過(guò)對(duì)每個(gè)網(wǎng)格道取像探測(cè)金屬圖案所在區(qū)域的位置；以及激光束處理步驟，在不同的處理環(huán)境下，把激光束射到網(wǎng)格道探測(cè)步驟探測(cè)到的金屬圖案所在區(qū)域和低電介質(zhì)絕緣膜區(qū)域的位置，以去除該金屬圖案和低電介質(zhì)絕緣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的激光束處理方法，其中該激光束處理步驟包括金屬圖案去除步驟和低電介質(zhì)絕緣膜去除步驟，金屬圖案去除步驟把激光束射到金屬圖案上以去除該金屬圖案，而低電介質(zhì)絕緣膜步驟把激光束射到該低電介質(zhì)絕緣膜區(qū)域以去除該低電介質(zhì)絕緣膜。
5.一種激光束處理裝置，包括一吸盤臺(tái)，用于保持工件；一激光束部件，用于施加激光束至保持在吸盤臺(tái)上的工件；以及一對(duì)準(zhǔn)裝置，用于探測(cè)將被激光束部件處理的區(qū)域；其中該裝置還包括一探測(cè)裝置，用于探測(cè)特殊構(gòu)件所在區(qū)域位置，該構(gòu)件置于被保持在吸盤臺(tái)上的工件的處理區(qū)域中；一存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)被探測(cè)裝置探測(cè)到的特殊構(gòu)件所在區(qū)域位置信息；以及一控制裝置，用于控制基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中信息的激光束部件的環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的激光束處理裝置，其中該工件為半導(dǎo)體晶片，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜和被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路，該特殊構(gòu)件為部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，以及該探測(cè)裝置包括一用于識(shí)別低電介質(zhì)絕緣膜顏色和金屬圖案顏色的顏色識(shí)別傳感器。
7.一種激光束處理裝置，包括一吸盤臺(tái)，用于保持工件；一激光束處理裝置，用于把激光束射到保持在吸盤臺(tái)上的工件；以及一對(duì)準(zhǔn)裝置，用于探測(cè)將被激光束處理裝置處理的區(qū)域；其中該裝置還具有存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)預(yù)先置于工件處理區(qū)域上的特殊構(gòu)件所在區(qū)域位置的信息；以及一控制裝置，它根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中信息控制激光束處理裝置的激光束處理環(huán)境。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的激光束處理裝置，其中該工件為半導(dǎo)體晶片，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜和被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路，該特殊構(gòu)件為部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，以及存儲(chǔ)裝置預(yù)先存儲(chǔ)金屬圖案所在區(qū)域的信息。
全文摘要
一種用于半導(dǎo)體晶片的激光束處理方法，該半導(dǎo)體晶片具有形成在半導(dǎo)體基底前表面上的低電介質(zhì)絕緣膜，被網(wǎng)格道分劃的多個(gè)電路，和部分形成在每個(gè)網(wǎng)格道上的測(cè)試金屬圖案，該方法包括激光束處理步驟用于在不同處理環(huán)境下，把激光束射到金屬圖案所在區(qū)域和低電介質(zhì)絕緣所在區(qū)域的位置，以去除該金屬圖案和低電介質(zhì)絕緣膜。
文檔編號(hào)H01L23/544GK1577755SQ20041005529
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者重松孝一, 大宮直樹, 吉川敏行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪斯科