[发明专利]锯切半导体晶片时保护其上的有源区的方法

说明书

本发明涉及半导体晶片上有源区(activesite)的保护，这种晶片被锯切成各个带有有源区的芯片，更详尽地说，本发明涉及在锯切期间和锯切之后保护众多阵列或矩阵中的这种有源区免受由锯切产生的或用于这种锯切中的残屑和有害物质污损的方法及其装置。

在半导体晶片的第一表面上制作众多有源区阵列已知有许多方法。每个有源区可由一个或多个晶体管组成，且可包括具有其它电路元件的集成电路。该晶片最终被分割成许多个别芯片，也称为小方块或小条，每个芯片包括有源区阵列中的一个，该阵列具有包含原先为晶片的第一表面一部分的“顶”表面。每个有源区阵列与其顶表面上的一个或多个连接片相联。连接片，通常通过淀积或其它方法形成在制作于晶片上的导体的顶部并与该导体电接触。有选择性地与有源区电连通。某些用于制造有源区的步骤也可用来制造导体，这些导体自身与有源区电连通。

通过被称之谓“锯切”的操作可有效地将晶片分割成各芯片。锯切分割晶片是沿着广延在相邻有源区阵列存在的或最终要存在的区域之间的路线或通道进行的。

有许多技术可用来进行锯切，这种锯切对晶片具有机械磨损，这些技术包括使用旋转锯片和振动尖(Vibratingtip)。因此，锯切晶片动作的自身会产生残屑，这些残屑包括晶片的小屑片和可能的锯片或振动尖的小屑片。锯切通常还伴随冷却/润滑液体和其它物质进行，这些液体和物质用来防止锯片和振动尖损坏晶片并用来延长锯片和振动尖的寿命。

锯切中形成的残屑及用于锯切的物质会降低有源区的性能或使其失效。其结果是，晶片在进行制作有源区之前往往被锯切成芯片。所形成的芯片保持在锯切后的芯片矩阵中，且对芯片矩阵进行处理，在每个芯片矩阵上制造有源区阵列。

如果有源区包含一个例如称为偏转镜器件或数字微镜器件(缩称“DMD”)的空间光调制器(SLM)，则每个有源区甚至可能更易受到锯切中形成和使用的残屑和液体的影响。

DMD是形成在晶片上的一种多层结构，它包括光反射梁或类似的机械构件。构件与有源区相联并安装于或铰接于晶片材料以便在正常位置和其它位置之间可偏转或可移动。梁的偏转可通过静电吸引该梁朝向(或至)一个电位不同于该梁的邻近的电极来实现。梁的偏转将贮能于安装架或铰链中，这种贮能产生将梁返回到它正常位置的力。梁的运动可以是二进制或模拟的，这种运动由与梁相联并按寻址电路作用的有源区的电路元件控制。通过在梁下凹刻一个陷井很容易实现梁的偏转。通过适当地蚀刻淀积在晶片上的某层材料来制造这种陷井。

应用中，DMD′S的一个阵列或矩阵用来接收光源的光。入射到反射梁上的接收光可选择地反射或不反射到观察表面，取决梁的位置。这种反射光由每个梁引向仅选在某个位置中的观察面上，这种位置可以是正常位置或其它某个位置。在每个梁所选定位置外的其它所有位置，入射、反射光，不会落到观察面上。适当地激励与阵列或矩阵中的每个有源区的每个梁相联的寻址电路的电路元件可使观察面上的梁反射光呈现电视光栅像素阵列(如在通常电视中)或呈现像素扫描行(如在行或打印机中)。于是，每个有源区的梁作为一个像素或起一个像素作用。

由于一个DMD包括电路元件及微型可偏转梁，所以它特别容易受到锯切晶片形成的残屑和便于锯切所使用的液体和其它物质的影响。这种残屑会进入凹刻的陷井且阻碍梁的偏转。于是，在某个现有技术中，制做有源区的电路元件和蚀刻或确定梁的其它步骤后接着在其上淀积一保护层。然后进行锯切分割晶片成各个阵列，保护层用于防止锯切操作损坏电路元件和由蚀刻确定的梁。完成锯切之后，除掉保护层并在每个梁的下面制作凹蚀陷井。从而在制作陷井的时候避免了与锯切有关的物质进入陷井。

在有源区形成之前锯切不是要求在有源区制造过程中精确地保持所形成的各芯片的原有的相对的定位就是要求每个芯片各自处理制造它的有源区阵列。这些手段既花费大且它们的实施又费时。按上述顺序，虽电路元件制作和梁限定蚀刻均在锯切之前进行，但仍要求将在锯切后将除去的保护层安置就位。淀积保护层和其后的除掉保护层、其目的在于在锯切期间保护电路元件和蚀刻限定的梁，它们仍然是既花费大又费时。

本发明的一个目的在于提供一种保护整个处理过程中半导体晶片上的多个有源区阵列中的每个有源区的方法及其装置，尤其是保护包括一个DMDSLM或其它微机械的有源区，其中DMD依次包括电路元件和可偏转的光反射梁，以便电路元件的制作、梁限定蚀刻和陷井制作都可在一个未锯切的晶片上进行，从而使处理步骤最少同时可防止有源区因锯切遭到的损坏。