[发明专利]借助使用45度光束分裂定向设备和方法的组光束分离的X和Y正交切割方向处理

说明书

技术领域

本发明涉及半导体晶片的处理。更特定来说，本发明涉及一种用于使用第一光束和 第二光束在一平面工件上划一对平行切口的设备和方法，所述第一光束和第二光束在工 件上各具有一撞击点，其中所述第一和第二撞击点相对于由所述工件界定的X和Y轴 呈对角线定位。

背景技术

在微电子工业中，半导体材料的薄片通常是使用切块锯来锯切成个别的晶片。利用 切块锯会有若干可能的相关事项，包含热和/或机械引发的断裂和或相邻层之间的粘着损 失、机械强度不良、湿气吸收和/或由于使用冷却剂、纹理影响和导热率不良而产生的时 间相依表现。在这些可能的相关事项中，热和/或机械引发的断裂和/或粘着损失及湿气 吸收具有关键性。在切口区域处赋予大拉力和剪应力，其可导致断裂和/或造成相邻层之 间分层的粘着损失。此外，在锯切期间使用冷却剂可导致湿气吸收和时间相依表现。

一种减少机械引发分层的潜在问题的方法是减小锯切速度。然而，这减少处理量和 生产力。此外，与湿气吸收有关的潜在问题仍会存在。

另一方法是使用产生单一光束的激光装置在待锯切的区域中切或划一个比锯宽的 沟槽。所述光束划穿例如低介电常数(低k)和金属层，且在硅处停止。在激光划线后， 所述锯用以切穿硅和分离所述晶片。由激光去除的区域充当断裂停止，且确保这些断裂 不会传播到晶片内且可能影响已完成的包含在晶片上的集成电路的电性能。使用单一激 光光束的缺点是需要在低k和金属层中切出相当宽的沟槽。

再一方法是使用产生至少两条光束的激光装置划线以制成两个沟槽，在待锯切的区 域的每一侧上各一个沟槽。这消除了切割宽沟槽的潜在问题。此系统的操作大体上如图 6中所示。图6说明平面工件200。一对激光光束在撞击点202和204处撞击工件200。 撞击点202和204与工件200的X轴206正交。可通过沿X轴206移动工件200或激 光光束而在工件200上划一对平行沟槽。

然而，如果需要沿着Y轴208划平行沟槽，那么使用两条或两条以上光束切割平行 沟槽需要额外处理时间来再定向所述工件200和/或撞击点202、204。此再定向增加了 处理时间。

发明内容

一种X和Y正交切割设备用于当平面工件是利用X轴和Y轴定向时在所述平面工 件上划一对平行切口。所述设备包含产生至少两条光束的激光装置，所述光束包含第一 光束和第二光束。所述第一光束和第二光束在第一和第二撞击点撞击所述工件。所述第 一和第二撞击点相对于所述工件的X和Y轴呈对角线定位。至少一个致动器移动所述 激光装置或工件，以在工件上划平行切口。

附图说明

本文的描述参考附图，附图中若干视图中所有相同参考标号代表相同零件，且其中：

图1是依据本文所揭示的实施例的X和Y正交切割设备的示意透视图；

图2是展示在本文所揭示的工件上的一对激光撞击点的工件简化平面图；

图3是展示在工件上的平行划出的切口的工件简化平面图；

图4是具有与本文所揭示的致动器相关联的激光装置的X和Y正交切割设备的配 置的简化透视图；

图5是可使用图1的设备实行的工艺的框图；以及

图6是展示定位在根据现有技术的工件上的光束的工件简化平面图。

具体实施方式

图1中说明X和Y正交切割设备10。设备10用于在平面工件200上划一对平行切 口12、14。在优选实施例中，所述平面工件200是半导体晶片。平面工件200沿X轴 20和Y轴22定向。如图所示，平面工件200可定位在平台23上。设备10包含产生至 少两条光束的激光装置24，所述光束包含第一光束26和第二光束28。第一和第二光束 26和28可穿过定位光学器件29，以将激光光束26和28导向工件200。第一光束26和 第二光束28每一者在平面工件200上分别具有撞击点30、32，其中第一和第二撞击点 30，32相对于平面工件200的X和Y轴20、22呈对角线定位。在优选实施例中，设备 10还包含第一致动器34，以相对于Y轴22移动平台23且因此移动平面工件200。当 平面工件200沿Y轴22移动时，将在Y轴22的方向上制成一对平行切口。所述优选 实施例还包含第二致动器36，以相对于X轴20移动平面工件200。