專(zhuān)利名稱(chēng)：在半導(dǎo)體晶片上形成劃線(xiàn)的方法以及用以形成這種劃線(xiàn)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成用以將其上具有種種半導(dǎo)體器件圖案的半導(dǎo)體晶片如硅晶片，分成預(yù)定尺寸的半導(dǎo)體芯片的劃線(xiàn)的方法；還涉及適用于此形成劃線(xiàn)的方法的形成劃線(xiàn)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
表面上具有各種圖案化半導(dǎo)體器件的硅晶片可沿著相鄰圖案間的邊界線(xiàn)分成預(yù)定尺寸的半導(dǎo)體芯片。用于將硅晶片分成半導(dǎo)體芯片的方法已知有切割、劃線(xiàn)以及其他一些方法。
在劃線(xiàn)方法中，是在考慮到硅晶片的結(jié)晶取向的基礎(chǔ)上，沿著擬形成半導(dǎo)體芯片的毗鄰半導(dǎo)體圖案間的界線(xiàn)在硅晶片表面上形成劃線(xiàn)。經(jīng)劃線(xiàn)后，將硅晶片分成多塊半導(dǎo)體芯片。這類(lèi)劃線(xiàn)是通過(guò)使金剛石部件或類(lèi)似部件對(duì)硅晶片的表面作壓力接觸而形成。因而這種劃線(xiàn)過(guò)程會(huì)因劃線(xiàn)條件在硅晶片表面上形成劃線(xiàn)的同時(shí)，在硅晶片的多處產(chǎn)生裂紋或碎屑的風(fēng)險(xiǎn)。
為避免出現(xiàn)上述情況，通常廣泛采用切割法來(lái)分割硅晶片。在切割過(guò)程中，是以其中埋設(shè)有金剛石磨粒的刀片高速旋轉(zhuǎn)，而得以沿相鄰的擬形成半導(dǎo)體芯片的相鄰圖案間的界線(xiàn)切割硅晶片。
但切割硅晶片的過(guò)程是用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，因而在沿著切割硅晶片的線(xiàn)條周?chē)瑯佑挟a(chǎn)生碎裂的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)碎裂發(fā)生，因碎裂而產(chǎn)生的破碎硅晶片就會(huì)作為有害的雜質(zhì)進(jìn)入半導(dǎo)體芯片。有了這種雜質(zhì)的半導(dǎo)體芯片就未必能提供預(yù)定的功能。
為了生產(chǎn)平面顯示器件例如液晶顯示設(shè)備，業(yè)已開(kāi)發(fā)了在玻璃基片上形成劃線(xiàn)以分割玻璃基片的下述方法。在此方法中是以激光束沿著擬將玻璃基片分割的線(xiàn)條連續(xù)照射，同時(shí)持續(xù)地冷卻玻璃基片的為激光束照射的區(qū)域。曾考慮過(guò)采用將激光束加熱再結(jié)合冷卻的方法在硅晶片上形成劃線(xiàn)。但這種方法并未付諸實(shí)踐，這是由于當(dāng)硅晶片的表面在以激光照射的同時(shí)加以冷卻之際，就有可能損害硅晶片表面上半導(dǎo)體器件的電性能。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供用來(lái)在半導(dǎo)體晶片例如硅晶片等上形成用于分割半導(dǎo)體晶片而不會(huì)造成損壞，也不會(huì)在半導(dǎo)體晶片中產(chǎn)生碎屑、裂紋等形成劃線(xiàn)的方法，以及提供適用于這種方法的形成劃線(xiàn)的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的用于在半導(dǎo)體晶片上形成劃線(xiàn)的方法，包括下述步驟制備出包括有通過(guò)半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)過(guò)程而于半導(dǎo)體表面上形成許多圖案化半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體晶片；于此半導(dǎo)體晶片表面涂覆透明膜以覆蓋住所有這許多圖案地半導(dǎo)體器件；將具有此透明膜的半導(dǎo)體晶片置于規(guī)定的臺(tái)上且使此半導(dǎo)體晶片的背面背離此規(guī)定的臺(tái)；同時(shí)沿著用以形成將半導(dǎo)體分成許多半導(dǎo)體芯片的劃線(xiàn)的預(yù)定線(xiàn)條(以后稱(chēng)作劃線(xiàn)形成線(xiàn)條)，連續(xù)地以激光束加熱此規(guī)定的臺(tái)上半導(dǎo)體晶片的背面以形成激點(diǎn)，加熱至低于半導(dǎo)體晶片軟化點(diǎn)的溫度，同時(shí)連續(xù)地沿此劃線(xiàn)形成線(xiàn)條冷卻激點(diǎn)附近的區(qū)域。
在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，此硅晶片的表面于預(yù)定的位置處有一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，而此對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記是用來(lái)使上面固定有半導(dǎo)體晶片的上述臺(tái)定位。
在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，所述在其上固定有此半導(dǎo)體晶片的臺(tái)是根據(jù)通過(guò)上述透明膜所成像的該對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖像而定位的。
本發(fā)明的在半導(dǎo)體片上形成劃線(xiàn)的設(shè)備包括將在其上置放半導(dǎo)體晶片的臺(tái)，而此半導(dǎo)體晶片的背面則背離此臺(tái)，其中此半導(dǎo)體晶片包括許多在其生產(chǎn)過(guò)程中在其一個(gè)表面上形成的許多圖案化的半導(dǎo)體器件，在此表面上具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記且此表面為透明膜覆蓋；用以沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條于此半導(dǎo)體晶片的背面上連續(xù)地形成激點(diǎn)的裝置；以及連續(xù)冷卻沿此劃線(xiàn)形成線(xiàn)條由激光束加熱到其溫度低于此半導(dǎo)體晶片軟化點(diǎn)的溫度的區(qū)域的鄰近區(qū)域的裝置。所述的臺(tái)包括成像機(jī)構(gòu)，用以將此臺(tái)上放置的半導(dǎo)體晶片上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記通過(guò)該透明膜成像。


圖1是闡明本發(fā)明的用以形成劃線(xiàn)的方法的過(guò)程的示意性側(cè)視圖。
圖2是由上述過(guò)程獲得的硅晶片的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的用以形成劃線(xiàn)的設(shè)備例子的示意性前視圖。
圖4是上述形成劃線(xiàn)的設(shè)備的放大示意圖。
圖5是此用來(lái)形成劃線(xiàn)的設(shè)備中轉(zhuǎn)臺(tái)的示意性平面圖。
圖6概示此用來(lái)形成劃線(xiàn)的設(shè)備的作業(yè)。
具體實(shí)施例方式
下面詳述本發(fā)明的實(shí)例。在以下各實(shí)施例中是將硅晶片用作半導(dǎo)體晶片，但是本發(fā)明也可以基本上相同的方式用于其它半導(dǎo)體晶片。半導(dǎo)體芯片是在硅晶片上按下述過(guò)程生產(chǎn)。首先于硅晶片的一個(gè)表面上在半導(dǎo)體芯片區(qū)中圖案化成種種類(lèi)型的半導(dǎo)體器件(硅晶片生產(chǎn)過(guò)程)。然后洗滌包括有圖案化半導(dǎo)體器件的硅晶片的表面，以除去自然發(fā)生的氧化物層、污染物，等等。之后用本發(fā)明的形成劃線(xiàn)的方法，沿著擬將硅晶片分成半導(dǎo)體芯片的線(xiàn)條在此硅晶片上形成劃線(xiàn)。然后將此硅晶片沿該劃線(xiàn)分開(kāi)而產(chǎn)生出許多半導(dǎo)體芯片。
下面舉例說(shuō)明本發(fā)明的用于形成劃線(xiàn)的方法。如圖1所示，于硅晶片的生產(chǎn)過(guò)程中在硅基片的一個(gè)表面上圖案化形成許多半導(dǎo)體器件，然后將此具有圖案化半導(dǎo)體器件的硅晶片表面洗滌。這樣便制備成硅晶片50。在此硅晶片50的表面上設(shè)置一對(duì)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。硅晶片50置于一規(guī)定的操作臺(tái)61上且使硅晶片50的具有圖案化半導(dǎo)體器件的表面面向上。
當(dāng)硅晶片50置于操作臺(tái)61上后即于硅晶片50的具有圖案化半導(dǎo)體器件的表面上涂布透明膜62。這樣，如圖2所示，硅晶片50的整個(gè)表面便為透明膜62覆蓋。在此狀態(tài)下，此具有圖案化半導(dǎo)體器件的硅晶片50的表面即為透明膜62保護(hù)。
然后將此硅晶片50運(yùn)送到并置放于本發(fā)明的劃線(xiàn)形成設(shè)備的臺(tái)上并保持于此臺(tái)的表面上。
圖3是本發(fā)明的劃線(xiàn)形成設(shè)備的例子的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，此劃線(xiàn)形成設(shè)備包括在水平基座11上的可滑動(dòng)臺(tái)12?？苫瑒?dòng)臺(tái)12可按規(guī)定的水平方向(Y方向)往復(fù)移動(dòng)。
可滑動(dòng)臺(tái)12由一對(duì)導(dǎo)軌14與15支承成可沿它們作水平滑動(dòng)。該導(dǎo)軌14與15設(shè)于基座11的上表面之上，相互平行地沿Y方向延伸。在導(dǎo)軌14與15的中央位置平行于這兩根導(dǎo)軌設(shè)有滾珠絲杠(ballscrew)13，使之能由馬達(dá)(未圖示)帶動(dòng)。滾珠絲杠13可向前與向后轉(zhuǎn)動(dòng)。此滾珠絲杠13上配合有滾動(dòng)螺母(ball nut)16。滾動(dòng)螺母16是整體地設(shè)于滑動(dòng)臺(tái)12之上而不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滾珠絲杠13向前與向后轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)螺母16便循Y方向在兩個(gè)方向上沿滾珠絲杠13移動(dòng)。這樣，與滾動(dòng)螺母16成整體的可滑動(dòng)臺(tái)12便可于Y方向上沿導(dǎo)軌14和15朝兩個(gè)方向滑動(dòng)。
該可滑動(dòng)臺(tái)12上沿水平方向設(shè)有臺(tái)座19。該臺(tái)座19由設(shè)在滑動(dòng)臺(tái)12上方的一對(duì)導(dǎo)軌21作可滑動(dòng)地支承。這對(duì)導(dǎo)軌21沿垂直于Y方向的X方向延伸且相互平行。在這對(duì)導(dǎo)軌21之間的中央位置處設(shè)有與之平行的滾珠絲杠22。此滾珠絲杠22可由馬達(dá)23帶動(dòng)朝前和向后轉(zhuǎn)動(dòng)。
滾珠絲杠22上配合著滾動(dòng)螺母24。滾動(dòng)螺母24整體地設(shè)于臺(tái)座19上而不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滾珠絲杠22向前與向后轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)螺母24便循X方向于兩個(gè)方向上沿導(dǎo)軌對(duì)21滑動(dòng)。
臺(tái)座19上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)25。在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)25上水平地設(shè)置一轉(zhuǎn)臺(tái)26。轉(zhuǎn)臺(tái)26上設(shè)置著要在上面形成劃線(xiàn)的硅晶片50。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)25構(gòu)造成能讓轉(zhuǎn)臺(tái)26繞轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)25的垂直中心軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。此轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)25可使轉(zhuǎn)臺(tái)26相對(duì)于一基準(zhǔn)位置轉(zhuǎn)過(guò)一任意旋轉(zhuǎn)角θ。在轉(zhuǎn)臺(tái)26上，將硅晶片50設(shè)置成使其被透明膜62覆蓋的表面與轉(zhuǎn)臺(tái)26的上表面接觸。硅晶片50由例如吸盤(pán)固定于轉(zhuǎn)臺(tái)26上，然后使轉(zhuǎn)臺(tái)26定位。換言之，在轉(zhuǎn)臺(tái)26上，上面沒(méi)有圖案化半導(dǎo)體器件的硅晶片50的背面背離此轉(zhuǎn)臺(tái)26。
圖4是轉(zhuǎn)臺(tái)26與其鄰區(qū)的放大示意圖，而圖5是轉(zhuǎn)臺(tái)與其鄰區(qū)的示意性平面圖。在盤(pán)形轉(zhuǎn)臺(tái)26上面朝下的硅晶片50的表面上有一對(duì)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，同時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)26上有一對(duì)圓形通孔26a與這對(duì)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。在轉(zhuǎn)臺(tái)26之下與其成整體地設(shè)有成像機(jī)構(gòu)38。該成像機(jī)構(gòu)38設(shè)置成使各個(gè)通孔26a的中心軸線(xiàn)基本上與各成像機(jī)構(gòu)38的光軸匹配。
各成像機(jī)構(gòu)38包括CCD攝像機(jī)38a，以及用此CCD攝像機(jī)38a經(jīng)各相應(yīng)通孔26a將轉(zhuǎn)臺(tái)26上的硅晶片50的對(duì)應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記成像的光學(xué)系統(tǒng)38b。各成像機(jī)構(gòu)38的成像結(jié)果輸出給圖像處理設(shè)備(未圖示)。
轉(zhuǎn)臺(tái)26上方以與其合適的間隔設(shè)有一支承臺(tái)31。支承臺(tái)31水平地支承于光學(xué)座33的下端。光學(xué)座33是垂直設(shè)置的。光學(xué)座33的上端則接附于設(shè)在底座31上的安裝臺(tái)32的下表面上。安裝臺(tái)32上設(shè)有用來(lái)產(chǎn)生激光束的激光振蕩器34。激光振蕩器34產(chǎn)生的激光束照射光學(xué)座33內(nèi)保持的光學(xué)系統(tǒng)。
由激光振蕩器34振蕩產(chǎn)生的激光束指向硅晶片50的無(wú)半導(dǎo)器件的背面，并形成橢圓形的激點(diǎn)，此點(diǎn)沿著相鄰的將作為半導(dǎo)體芯片的部分之間擬形成為劃線(xiàn)的線(xiàn)條有較大的長(zhǎng)度。
于支承臺(tái)31上沿X方向與光學(xué)座33隔適當(dāng)?shù)木嚯x處設(shè)有冷卻噴嘴37。該冷卻噴嘴37面對(duì)位于轉(zhuǎn)臺(tái)26上的硅晶片50，它用來(lái)將冷卻劑例如冷卻水噴射到硅晶片50的背面。更確切地說(shuō)，此冷卻劑是噴射到硅晶片50的背面上離橢圓形激點(diǎn)長(zhǎng)軸方向一端適當(dāng)遠(yuǎn)處的一個(gè)位置上。如上所述，由光學(xué)座33導(dǎo)引出的激光束于硅晶片50的背面上形成激點(diǎn)LS。從冷卻噴嘴37噴射出的冷卻劑例如可以是水與壓縮空氣的混合流體、冷卻水、壓縮空氣、He氣、H2氣或CO2氣體。
支承臺(tái)31于冷卻噴嘴37附近設(shè)有成像機(jī)構(gòu)40用來(lái)使硅晶片50的背面成像，成像機(jī)構(gòu)40包括一CCD(攝像元件)41，面向被冷卻噴嘴37以冷卻劑噴射的硅晶片50背面上一個(gè)位置鄰近的規(guī)定區(qū)域。CCD41面對(duì)此規(guī)定區(qū)域而于其間設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)42。CCD41探測(cè)此劃線(xiàn)是否無(wú)差錯(cuò)地形成。CCD41可以拍攝硅晶片50背面區(qū)域的圖像，具體地說(shuō)，可拍攝冷卻噴嘴37噴射冷卻劑所在位置附近沿此橢圓形激點(diǎn)長(zhǎng)軸的區(qū)域。
支承臺(tái)31還設(shè)有圓盤(pán)割刀(wheel cutter)35，它相對(duì)于由光學(xué)座33導(dǎo)引的激光束于硅晶片50的背面上所形成的激點(diǎn)與冷卻噴嘴37對(duì)置。圓盤(pán)割刀35是沿著光學(xué)座33輻射出的激光束形成的激點(diǎn)的長(zhǎng)軸設(shè)置的。此圓盤(pán)割刀35是用來(lái)在轉(zhuǎn)臺(tái)26上硅晶片50的沿?cái)M形成的劃線(xiàn)的方向上的一個(gè)端部區(qū)中形成一缺口。圓盤(pán)割刀35由芯片架36保持而能上下運(yùn)動(dòng)。
包括使滑動(dòng)臺(tái)12與臺(tái)座19定位的劃線(xiàn)形成設(shè)備的各種操作的控制以及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)25和激光振蕩器34的控制都是由控制部件(未圖示)執(zhí)行。
用于在硅晶片50上形成劃線(xiàn)的具有上述結(jié)構(gòu)的劃線(xiàn)形成設(shè)備按下述方式操作。首先將包括硅晶片50的尺寸以及劃線(xiàn)將形成的位置等信息數(shù)據(jù)輸入控制部件。
然后將硅晶片50置于轉(zhuǎn)臺(tái)26上使覆蓋有透明膜62的硅晶片50的表面朝向下方。硅晶片50由吸持裝置固定后定位。由于硅晶片50的上面形成有半導(dǎo)體器件的表面為透明膜62覆蓋，這些半導(dǎo)體器件或類(lèi)似器件就不會(huì)為轉(zhuǎn)臺(tái)26損傷或破碎。
硅晶片50相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)26被吸持固定并定位成使得硅晶片50表面上的這對(duì)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記分別對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)臺(tái)26上形成的各通孔26a。
為了使固定于轉(zhuǎn)臺(tái)26上的硅晶片50定位，成像機(jī)構(gòu)38的CCD攝像機(jī)38a使硅晶片50表面上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記成像。各CCD攝像機(jī)38a的成像中心與相應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的中心間的偏移由成像處理設(shè)備(未圖示)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果發(fā)送給控制部件。
控制部件根據(jù)圖像處理設(shè)備求得的偏移計(jì)算結(jié)果將轉(zhuǎn)臺(tái)26定位成，使激點(diǎn)的長(zhǎng)軸與硅晶片50上的劃線(xiàn)形成線(xiàn)條相一致。當(dāng)此劃線(xiàn)形成線(xiàn)條于硅晶片50的端部區(qū)中面向圓盤(pán)割刀35時(shí)，便降低圓盤(pán)割刀35而于此劃線(xiàn)形成線(xiàn)條的端部區(qū)中形成一缺口。
轉(zhuǎn)臺(tái)26沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條于X方向滑動(dòng)。在此滑動(dòng)中，激光振蕩器34振蕩產(chǎn)生出激光束而冷卻噴嘴37以壓縮空氣噴射冷卻水。
如圖6所示，激光振蕩器34的激光束形成橢圓形的激點(diǎn)LS于硅晶片50的背面上且在沿著劃線(xiàn)形成線(xiàn)條SL上較長(zhǎng)。冷卻劑噴向劃線(xiàn)形成線(xiàn)條上在激點(diǎn)LS后適當(dāng)距離的位置處。這樣便形成了一冷卻點(diǎn)CP。
將上面形成有激點(diǎn)LS的硅晶片50的背面加熱至低于硅晶片50熔點(diǎn)的溫度。于是在其上形成有激點(diǎn)LS的硅晶片50的背面便被加熱而不熔化，同時(shí)在此加熱的點(diǎn)處產(chǎn)生壓應(yīng)力。
由冷卻噴嘴37噴射的冷卻劑如冷卻水等于硅晶片50背面上激點(diǎn)鄰域內(nèi)形成冷卻的點(diǎn)CP。硅晶片50的背面由冷卻點(diǎn)CP冷卻，同時(shí)在冷卻點(diǎn)CP處產(chǎn)生張應(yīng)力。
上述張應(yīng)力產(chǎn)生在硅晶片50背面上產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)域附近的位置上。于是根據(jù)此各應(yīng)力在激點(diǎn)LS與冷卻點(diǎn)CP之間生成應(yīng)力梯度。結(jié)果便從硅晶片50背面端部區(qū)形成的缺口TR沿硅晶片50的厚度方向，沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條SL形成了為分開(kāi)硅晶片50所需的“分割必需的垂直裂紋”。
在上述情形下，這種分割必需的垂直裂紋常是肉眼看不見(jiàn)的，是在硅晶片50的背面上沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條SL于厚度方向上形成的。由于此分割必需的垂直裂紋是由壓應(yīng)力與張應(yīng)力生成的，于是在生成分割必需的垂直裂紋時(shí)不含有在硅晶片50上沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條SL發(fā)生碎屑、開(kāi)裂等風(fēng)險(xiǎn)。
然后以相同方式于硅晶片50的背面沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條SL連續(xù)地形成用于將硅晶片50分成半導(dǎo)體芯片所需的垂直裂紋線(xiàn)(劃線(xiàn))，當(dāng)在硅晶片50的整個(gè)背面沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條形成了分割所需的垂直裂紋線(xiàn)(劃線(xiàn))時(shí)，即將硅晶片50提供給下一階段，即分割階段且此時(shí)仍涂布著透明膜62。在此分割階段，將硅晶片50沿垂直裂紋線(xiàn)(劃線(xiàn))分開(kāi)。
在硅晶片50沿所有的垂直裂紋線(xiàn)(劃線(xiàn))分開(kāi)時(shí)，便獲得許多在透明膜62上的半導(dǎo)體芯片。
在上述例子中，硅晶片50是通過(guò)吸持面固定于轉(zhuǎn)臺(tái)26上?；蛘咭部捎脵C(jī)械方法保持硅晶片50的周面而將其固定于轉(zhuǎn)臺(tái)上。
上述例子中是在硅晶片50的端部區(qū)中形成缺口TR后，使激點(diǎn)LS和冷卻點(diǎn)CP沿著從此缺口TR延伸出的劃線(xiàn)形成線(xiàn)條SR移向硅晶片50背面的內(nèi)側(cè)，這樣地形成了分割必需的垂直裂紋線(xiàn)(劃線(xiàn))。或者也可在緊接激點(diǎn)通過(guò)硅晶片50端部區(qū)之后的時(shí)刻與緊接冷卻點(diǎn)通過(guò)硅晶片50的端部區(qū)之前的時(shí)刻兩者之間的某個(gè)時(shí)刻，而不是在移動(dòng)激點(diǎn)LS與冷卻點(diǎn)CP之前，由缺口加工裝置來(lái)形成此缺口。在這另一種方式下，可以將分割所必需的垂直裂紋按相同的深度形成。在這樣的方式下，可以避免非期望的和不需的裂紋不受控制地形成于硅晶片的端部區(qū)中。
至于缺口加工裝置可以采用對(duì)脆性材料進(jìn)行劃痕的金剛石工具或超硬合金刀具，或是脈沖式激光器如YAG激光器，等等。這種缺口還可以于硅晶片50背面上形成于端部區(qū)以外的任何位置上。
在冷卻點(diǎn)形成后，可在此硅晶片背面上形成第二激點(diǎn)。此時(shí)，業(yè)已形成的分割必需的垂直裂紋便可以到達(dá)為透明膜所覆蓋的硅晶片的表面，這樣便簡(jiǎn)化了分割階段的作業(yè)。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的于半導(dǎo)體晶片上形成劃線(xiàn)的方法，在以透明膜覆蓋半導(dǎo)體晶片的有圖案化半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體晶片表面同時(shí)，用激光束加熱和用冷卻噴嘴冷卻半導(dǎo)體晶片的背面。這樣便形成了分割半導(dǎo)體晶片所需的垂直裂紋線(xiàn)(劃線(xiàn))，于是就不會(huì)損傷其上具有圖案化半導(dǎo)體器件的表面。
由于這種劃線(xiàn)是利用熱應(yīng)力形成，故不會(huì)形成不需要的裂紋。于是在分割半導(dǎo)體晶片時(shí)，與通常的技術(shù)相比產(chǎn)生的碎屑較少。
根據(jù)本發(fā)明可采用的用以形成劃線(xiàn)的設(shè)備可以用來(lái)實(shí)施上述這種劃線(xiàn)方法。
權(quán)利要求
1.用于在半導(dǎo)體晶片上形成劃線(xiàn)的方法，它包括下述步驟制備出包括通過(guò)半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)過(guò)程而于半導(dǎo)體表面上形成的許多圖案化半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體晶片；于此半導(dǎo)體晶片表面施加透明膜以覆蓋住所有這許多圖案化半導(dǎo)體器件；將具有此透明膜的半導(dǎo)體晶片置于規(guī)定的臺(tái)上使此半導(dǎo)體晶片的背面背離此規(guī)定的臺(tái)；沿著用以將半導(dǎo)體晶片分成許多半導(dǎo)體芯片的劃線(xiàn)形成線(xiàn)條連續(xù)地以激光束加熱此規(guī)定的臺(tái)上半導(dǎo)體晶片的背面以形成激點(diǎn)，加熱至低于半導(dǎo)體晶片軟化點(diǎn)的溫度，同時(shí)連續(xù)地沿此劃線(xiàn)形成線(xiàn)條冷卻激點(diǎn)附近的區(qū)域。
2.權(quán)利要求1所述的用于在半導(dǎo)體晶片上形成劃線(xiàn)的方法，其中此硅晶片的表面于預(yù)定的位置處有一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，而此對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記是用來(lái)使上面固定有半導(dǎo)體晶片的上述臺(tái)定位。
3.權(quán)利要求2所述的用于在半導(dǎo)體晶片上形成劃線(xiàn)的方法，其中所述在其上固定有此半導(dǎo)體晶片的臺(tái)是根據(jù)通過(guò)上述透明膜所成像的該對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖像而定位的。
4.用于在半導(dǎo)體晶片上形成劃線(xiàn)的設(shè)備，它包括在其上放置半導(dǎo)體晶片的臺(tái)，而此半導(dǎo)體晶片的背面則背離此臺(tái)，其中此半導(dǎo)體晶片包括許多在其生產(chǎn)過(guò)程中于其一個(gè)表面上圖案化形成的許多半導(dǎo)體器件，在此表面上具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記且此表面被透明膜覆蓋；用以沿劃線(xiàn)形成線(xiàn)條于此半導(dǎo)體晶片的背面上連續(xù)地形成激點(diǎn)的裝置；以及將沿此劃痕線(xiàn)形成線(xiàn)條由激光束加熱到其溫度低于放置在所述臺(tái)上的半導(dǎo)體晶片軟化點(diǎn)的溫度的鄰近區(qū)域連續(xù)冷卻的裝置；其中所述的臺(tái)包括成像機(jī)構(gòu)，用以將此臺(tái)上放置的半導(dǎo)體晶片上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記通過(guò)該透明膜成像。
全文摘要
制備了包括有表面上通過(guò)半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)過(guò)程形成了許多圖案化半導(dǎo)體器件的硅晶片(50)，于硅晶片(50)上涂布透明膜以覆蓋許多半導(dǎo)體器件。將這種具有透明膜的半導(dǎo)體晶片即硅晶片(50)置于轉(zhuǎn)臺(tái)(26)上，以此硅晶片的未被透明膜覆蓋的背面朝上背離轉(zhuǎn)臺(tái)(26)，沿著用于將此半導(dǎo)體晶片分成許多半導(dǎo)體芯片的劃線(xiàn)形成線(xiàn)條由激光束加熱上述背面以形成激點(diǎn)，所加熱的溫度則低于半導(dǎo)體晶片的軟化點(diǎn)，同時(shí)沿此劃線(xiàn)形成線(xiàn)條連續(xù)地冷卻此激點(diǎn)附近的區(qū)域。
文檔編號(hào)B28D5/00GK1579013SQ02821799
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2002年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者若山治雄 申請(qǐng)人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司