用于控制飞溅的激光切割方法和系统及其半导体裸片与流程

本说明书大体上涉及用于控制飞溅的激光切割。

背景技术：

1、在半导体晶片处理中，在封装之前执行的步骤为半导体装置裸片单体化。单体化通常通过使用锯片锯切在半导体晶片上的半导体装置裸片之间形成的划片道或通过使用激光沿着划片道切割半导体晶片来实现。可使用隐形切割单体化，其中激光能量集中在一定厚度的半导体晶片内。激光能量使单晶半导体材料熔化，且相关应力可形成裂缝。裂缝传播穿过半导体晶片以实现相应半导体装置裸片的分隔。在一些情况下，在隐形切割期间，入射激光射束可与晶片内的结构相互作用，从而产生飞溅。飞溅可对晶片上形成的电路系统和金属层造成飞溅诱发的损坏。

技术实现思路

1、本文中所描述的一个实例提供一种方法，所述方法包含将第一激光射束引导至半导体衬底的表面，所述第一激光射束沿着所述表面的划片道具有一进入点。将第一激光射束聚焦在衬底内部以形成第一修改区和第一裂缝。第一修改区在与第一激光射束的扫描方向正交的方向上从第二修改区偏移。第一裂缝沿着与表面正交的方向在第二修改区与第一修改区之间延伸。将第二激光射束引导至表面，所述第二激光射束聚焦成在衬底内部具有第二焦点以形成第三修改区和第二裂缝。第三修改区在与第二激光射束的扫描方向正交的方向上从第一和第二修改区偏移。第二裂缝在与第二激光射束的扫描方向正交的方向上从第三修改区延伸到表面。第一和第二裂缝沿着划片道在衬底内形成z形裂缝。

2、本文中所描述的另一实例提供一种方法，所述方法包含将第一激光射束引导至半导体衬底的表面，所述第一激光射束沿着所述表面的划片道具有一进入点。将第一激光射束聚焦在衬底内部以形成第一修改区和嵌入式第一裂缝，所述嵌入式第一裂缝沿着与表面正交的方向从第一修改区延伸且具有小于衬底的厚度的长度。方法还包含将第二激光射束引导至表面，所述第二激光射束聚焦成在衬底内部具有第二焦点以形成第二修改区和第二裂缝，所述第二修改区在与第二激光射束的扫描方向正交的方向上从第一修改区偏移，所述第二裂缝朝向表面延长第一裂缝。方法还包含将第三激光射束引导至表面，所述第三激光射束聚焦成在衬底内部具有第三焦点以形成第三修改区和第三裂缝，所述第三修改区从第一和第二修改区偏移，所述第三裂缝在与第三激光射束的扫描方向正交的方向上从第一裂缝偏移。

3、本文中所描述的另一实例提供一种系统，所述系统包含平台、激光系统和控制系统。平台经配置以固持具有第一和第二表面的至少一个半导体晶片。晶片包含由相应划片道隔开的多个半导体裸片，所述多个半导体裸片在第二表面处具有有源电路系统。激光系统具有支撑在平台上的激光模块，其中激光模块经配置以引导脉冲激光射束朝向平台。控制系统耦合到平台和激光系统。控制系统经配置以控制激光系统和平台将第一激光射束引导至第一表面，所述第一激光射束沿着所述第一表面的特定划片道具有一进入点且聚焦在晶片内部以形成第一修改区和嵌入式裂缝，所述嵌入式裂缝沿着与第二表面正交的方向从第一修改区延伸。控制系统还经配置以控制激光系统和平台沿着特定划片道将第二激光射束引导至第一表面，所述第二激光射束聚焦成在晶片内部具有第二焦点以形成第二修改区和第二裂缝，所述第二修改区在与第二激光射束的扫描方向正交的方向上从第一修改区偏移，所述第二裂缝为第一裂缝朝向第一表面的延伸部。控制系统还经配置以控制激光系统和平台沿着特定划片道将第三激光射束引导至第一表面，所述第三激光射束聚焦成在晶片内部具有第三焦点以形成第三修改区和第三裂缝，所述第三修改区从第一和第二修改区偏移，所述第三裂缝在与第三激光射束的扫描方向正交的方向上从第一裂缝偏移。

技术特征：

1.一种方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面为第一表面且所述衬底为具有与所述第一表面相对的第二表面的半导体晶片，所述第一和第二裂缝在所述衬底的所述第一与第二表面之间延伸。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一裂缝包括从所述第二修改区延伸的第三裂缝的延伸部，且所述第一裂缝与所述第三裂缝对齐且沿循同一方向，其中所述第三裂缝在第一遍次期间形成或在所述第一遍次之前的一个遍次期间形成，所述第一遍次包含引导所述第一激光射束。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述衬底包含由相应划片道隔开的多个半导体裸片，所述多个半导体裸片在所述第二表面处具有有源电路系统。

6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：

7.一种根据权利要求6所述的方法制造的半导体裸片，所述半导体裸片包含在所述第一与第二表面之间的至少一个侧表面，所述至少一个侧表面包含基于形成于所述衬底内的所述z形裂缝的纹理图案。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三修改区的所述偏移在与所述第一修改区的所述偏移相同的方向上相对于所述扫描方向偏移。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三修改区的所述偏移在与所述第一修改区偏移的方向相反的方向上相对于所述扫描方向偏移。

10.根据权利要求9所述的方法，其中：

11.一种方法，其包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中：

13.根据权利要求12所述的方法，其中：

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述衬底包含由相应划片道隔开的多个半导体裸片，所述多个半导体裸片在所述第二表面处具有有源电路系统。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：

16.一种根据权利要求15所述的方法制造的半导体裸片，所述半导体裸片包含在所述第一与第二表面之间的至少一个侧表面，所述至少一个侧表面包含基于形成于所述衬底内的所述z形裂缝的纹理图案。

17.根据权利要求11所述的方法，其中所述第三修改区从所述第一修改区偏移的方向与所述第二修改区从所述第一修改区偏移的方向不同。

18.根据权利要求11所述的方法，其中：

19.一种系统，其包括：

20.根据权利要求19所述的系统，其中：

21.一种半导体裸片，其包括：

22.根据权利要求21所述的半导体裸片，其中所述第一和第二侧壁部分在所述第一与第二侧表面之间提供z形侧壁表面。

23.根据权利要求21所述的半导体裸片，其中所述第一侧壁部分相对于第二侧壁部分横向偏移1μm到5μm范围内的距离。

24.根据权利要求21所述的半导体裸片，其中所述侧壁表面中的每一个包含相应第一和第二侧壁部分，其中每一第一侧壁部分沿着与所述第一表面正交的方向从所述第一侧表面延伸到所述第一与第二侧表面之间的中间位置，且每一第二侧壁部分沿着与所述第一表面正交的所述方向从所述中间位置横向偏移且从所述中间位置延伸到所述第二侧表面，以在所述第一与第二侧表面之间提供z形侧壁表面。

技术总结本申请涉及一种用于控制飞溅的激光切割方法和系统及其半导体裸片。一个实例提供一种方法(700)，所述方法包含沿着半导体衬底的表面的划片道将第一激光射束引导至所述表面(702)。将所述第一激光射束聚焦在所述衬底内部以形成第一修改区和第一裂缝，所述第一修改区在与所述第一激光射束的扫描方向正交的方向上从第二修改区偏移，所述第一裂缝在所述第二修改区与所述第一修改区之间延伸。将第二激光射束引导至所述表面以形成第三修改区和第二裂缝，所述第三修改区从所述第一和第二修改区偏移，所述第二裂缝从所述第一修改区延伸到所述表面(704)。所述第一和第二裂缝沿着所述划片道在所述衬底内形成Z形裂缝。技术研发人员：刘洋,张豪,文卡塔拉曼安·卡利安阿拉曼,周乐娟受保护的技术使用者：德州仪器公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20