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TW201426836A - 於薄膜框架晶圓應用中利用部分預硬化ｕｖ離型切割膠帶之雷射與電漿蝕刻的晶圓切割 - Google Patents

於薄膜框架晶圓應用中利用部分預硬化ｕｖ離型切割膠帶之雷射與電漿蝕刻的晶圓切割 Download PDF

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TW201426836A
TW201426836A TW102137356A TW102137356A TW201426836A TW 201426836 A TW201426836 A TW 201426836A TW 102137356 A TW102137356 A TW 102137356A TW 102137356 A TW102137356 A TW 102137356A TW 201426836 A TW201426836 A TW 201426836A
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semiconductor wafer
wafer
mask
film
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TW102137356A
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喬德亨瑞穆罕默德坎魯札曼
雷偉生
伊根陶德
伊頓貝德
亞拉曼奇里麥德哈瓦饒
庫默亞傑
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應用材料股份有限公司
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    • H10D84/01—Manufacture or treatment
    • H10P54/00—
    • H10P72/0468—
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Abstract

本發明揭示使用UV硬化型黏著薄膜進行雷射與電漿蝕刻晶圓切割的方法和系統。方法包括形成遮罩以覆蓋晶圓上形成的積體電路(IC)。利用UV硬化型黏著薄膜使該半導體晶圓與薄膜框架接合。使該UV硬化型黏著薄膜預硬化以使超出晶圓邊緣的黏著劑周圍部分硬化，以增進露出之黏著劑材料對電漿蝕刻的抗性並減少蝕刻腔室內的碳氫化合物再沈積作用(redeposition)。使用雷射劃線法對該遮罩進行圖案化以提供具有間隙的圖案化遮罩。該圖案露出用於形成積體電路(IC)之多個薄膜層下方的半導體晶圓區域。電漿蝕刻該半導體晶圓以貫穿該圖案化遮罩中的該等間隙而切割該等積體電路(IC)。隨後使該UV硬化型黏著劑的中央部分硬化，並使已切割的IC脫離該薄膜。

Description

於薄膜框架晶圓應用中利用部分預硬化UV離型切割膠帶之雷射與電漿蝕刻的晶圓切割 【相關申請案之交插引用】
此申請案主張享有2012年10月17號申請且發明名稱「於薄膜框架晶圓應用中利用部分預硬化UV離型切割膠帶之雷射與電漿蝕刻的晶圓切割」(LASER AND PLASMA ETCH WAFER DICING WITH PARTIAL PRE-CURING OF UV RELEASE DICING TAPE FOR FILM FRAME WAFER APPLICATION)之美國專利臨時申請案第61/715,190號的優先權，該案內容以引用方式全文併入本案以整體用於各種用途。
本發明實施例是關於半導體處理領域，特別是關於切割半導體晶圓(每個晶圓上具有複數個積體電路)的方法。
在半導體晶圓處理中，於矽或其他半導體材料所組成的晶圓(亦稱基板)上形成積體電路。一般而言，利用半導體、導體或絕緣等各種材料膜層來形成積體電路。利用各種 已知製程沈積及蝕刻這些材料以形成積體電路。處理每個晶圓以形成數目龐大之含有積體電路的個別區域(稱為晶粒)。
接在積體電路形成製程之後，切割該晶圓以使個別晶粒彼此分開以進行封裝或以未封裝形式用在較大電路中。用來切割晶圓的兩種主要技術是劃線法和鋸切法。劃線法是在晶圓表面上沿著預先形成的畫線移動鑽石頭劃線器。此等劃線沿著該等晶粒之間的間隔延伸。這些間隔通常稱為「街道(street)」。鑽石劃線器沿著該等街道在晶圓表面中形成淺刮痕。當施加壓力時，例如使用滾軸施壓時，該晶圓會沿著該等劃線斷開。在該晶圓中順著該晶圓基板的晶格結構而斷裂。劃線法可用於約10密耳(mils，千分之一英吋)或更薄的晶圓。對於較厚的晶圓而言，目前以鋸切法為較佳切割法。
使用鋸切法時，鑽石頭鋸片以高轉速(rpm)旋轉接觸晶圓表面並沿著街道鋸切晶圓。該晶圓安裝在支撐構件上，例如安裝於張開在薄膜框架上的黏著薄膜上，且鋸片重複施用在垂直街道與水平街道上。劃線法或鋸切法的其中一個問題是可能沿著晶粒的切斷邊緣形成碎屑和泥垢。此外，可能形成裂紋，且裂紋可能從晶粒的邊緣擴大至基板內並使積體電路無法運作。由於方形或矩形晶粒僅有一面可沿著結晶結構的方向劃線，因此劃線法的碎屑和裂紋問題特別嚴重。因此，晶粒另一面斷裂會造成鋸齒狀的分割線。由於有碎屑和裂紋，因此晶圓上的該等晶粒之間需要額外的空間間隔以防止損害積體電路，例如碎屑和裂紋與實際積體電路保持一段距離。由於空間間隔的緣故，使得在標準尺寸的晶圓上無法 形成那麼多的晶粒，並浪費了可用於製造電路的晶圓實際可用面積(wafer real estate)。使用鋸片會使浪費半導體晶圓上之實際可用面積的情形惡化。鋸片的刀刃約15微米厚。因此，為確保鋸片在切割處附近所造成裂紋和其他損傷不會損害積體電路，通常需使每個晶粒的電路相隔三百微米至五百微米。再者，於切割後，每個晶粒需要確實地清洗以清除鋸切製程產生的粒子和其他污染物。
亦使用電漿切割法，但同樣有所限制。例如，阻礙實施電漿切割法的限制條件之一可能是費用問題。用來進行光阻圖案化的標準微影術作業可能造成實施成本高得令人望而生畏。可能阻礙實施電漿切割法的另一個限制條件是在沿街道進行切割過程中常見金屬(例如，銅)的電漿處理可能造成生產問題或產量限制。
本發明的一個或更多個實施例是關於切割半導體晶圓的方法，每個晶圓上具有複數個積體電路。根據一實施例，切割含有複數個積體電路之半導體晶圓的方法涉及在半導體晶圓上形成遮罩。該遮罩覆蓋並保護該等積體電路。該方法涉及利用紫外光(UV)硬化型黏著薄膜使該半導體晶圓與薄膜框架接合。該方法涉及使超出該半導體晶圓邊緣的該黏著薄膜之周圍部分預硬化。該方法涉及使用雷射劃線製程對該遮罩進行圖案化以提供具有間隙的圖案化遮罩，暴露出介於該等積體電路之間的半導體晶圓區域。該方法亦涉及在該半導體晶圓固定於該黏著薄膜時，蝕刻該半導體晶圓以貫穿該圖 案化遮罩中的該等間隙以形成經切割的積體電路。
根據一實施例，切割複數個積體電路的方法涉及利用UV-硬化型黏著薄膜使已遮罩的結晶矽基板與薄膜框架接合。該方法涉及使超出該矽基板邊緣的該黏著薄膜之周圍部分預硬化。該方法涉及使用雷射劃線製程對該遮罩、至少一層二氧化矽層、低介電常數材料層及銅層進行圖案化，以暴露出介於該等積體電路之間的矽基板區域。該方法涉及蝕刻該矽基板以貫穿該等暴露的區域以形成經切割的積體電路。該方法涉及藉著暴露於UV光使設置在該矽基板邊緣以內的該黏著薄膜之中央部硬化。該方法亦涉及使該等已切割的積體電路脫離該已硬化的黏著薄膜。
根據一實施例，一種用於切割包含複數個積體電路(IC)之半導體晶圓的系統包括沈積腔室，藉以在該半導體晶圓上方形成遮罩，該遮罩覆蓋並保護該等積體電路(IC)。該系統包括黏著薄膜施用器，用以利用紫外光(UV)硬化型黏著薄膜使該半導體晶圓與薄膜框架接合。該系統包括硬化站，用以使設置超出該半導體晶圓邊緣的該黏著薄膜之周圍部分預硬化。該系統包括雷射劃線模組，以使用雷射劃線製程對該遮罩進行圖案化以提供具有間隙的圖案化遮罩，而暴露出介於該等積體電路之間的半導體晶圓區域。該系統亦包括電漿蝕刻腔室，用以在當該半導體晶圓固定於該黏著薄膜時，蝕刻該半導體晶圓而貫穿該圖案化遮罩中的該等間隙以形成經切割的積體電路。
100‧‧‧方法
101、102、103、104、106、108、110‧‧‧步驟
140‧‧‧方法
113、114、115、116、117、121‧‧‧步驟
202‧‧‧遮罩
204‧‧‧半導體晶圓/基板
206‧‧‧積體電路
207‧‧‧街道
208‧‧‧遮罩
210‧‧‧間隙
212‧‧‧溝槽
214‧‧‧UV硬化型黏著薄膜
300‧‧‧街道區域
302‧‧‧頂部
304‧‧‧第一二氧化矽層
306‧‧‧第一蝕刻終止層
308‧‧‧第一低介電常數介電層
310‧‧‧第二蝕刻終止層
312‧‧‧第二低介電常數介電層
314‧‧‧第三蝕刻終止層
316‧‧‧無摻雜的氧化矽層
318‧‧‧第二二氧化矽層
320‧‧‧光阻層
322‧‧‧銅金屬層
400‧‧‧半導體晶圓
400A‧‧‧晶圓周長邊緣
402‧‧‧主動面
404A‧‧‧黏著層
404B‧‧‧第二黏著層
405‧‧‧遮罩
406‧‧‧UV硬化型黏著薄膜
408‧‧‧薄膜框架
410‧‧‧遮罩
412‧‧‧間隙
414‧‧‧部分
414A‧‧‧部位
414B‧‧‧部位
415A‧‧‧積體電路
415B‧‧‧積體電路
416‧‧‧貫穿溝槽
417‧‧‧中央區域
420‧‧‧UV光
500‧‧‧製程工具
502‧‧‧工廠介面
504‧‧‧裝載鎖定室
506‧‧‧群集工具
508‧‧‧電漿蝕刻腔室
508A‧‧‧卡盤
508B‧‧‧外環
510‧‧‧雷射劃線設備
512‧‧‧沈積腔室
600‧‧‧電腦系統
602‧‧‧處理器
604‧‧‧主記憶體
606‧‧‧靜態記憶體
608‧‧‧網路介面裝置
610‧‧‧影像顯示單元
612‧‧‧字母數字輸入裝置
614‧‧‧游標控制裝置
616‧‧‧訊號產生裝置
618‧‧‧次級記憶體
620‧‧‧網路
622‧‧‧軟體
626‧‧‧處理邏輯
630‧‧‧匯流排
631‧‧‧機械存取媒體
附圖圖式中所圖示的本發明實施例係作為示範而非限制之用，其中：第1A圖為流程圖，該流程圖根據本發明實施例描述切割包含複數個積體電路之半導體晶圓之方法中的操作步驟；第1B圖為流程圖，該流程圖根據本發明實施例描述切割包含複數個積體電路之半導體晶圓之方法中的操作步驟；第2A圖圖示根據本發明實施例進行切割半導體晶圓的方法期間，在對應於第1A圖之步驟101時，該含有複數個積體電路之半導體晶圓的截面圖；第2B圖圖示根據本發明實施例進行切割半導體晶圓的方法期間，在對應於第1A圖之步驟104及第1B圖之步驟115時，該含有複數個積體電路之半導體晶圓的截面圖；第2C圖圖示根據本發明實施例進行切割半導體晶圓的方法期間，在對應於第1A圖之步驟106及第1B圖之步驟116時，該含有複數個積體電路之半導體晶圓的截面圖；第3圖圖示根據本發明實施例，在半導體晶圓或基板之街道區域中可能存在的材料堆疊之截面圖；第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第4E圖、第4F圖、第4G圖及第4H圖圖示根據本發明實施例，在切割半導體晶圓的方法中之不同步驟的截面圖；第5圖圖示根據本發明實施例用於雷射及電漿切割晶圓或基板之工具佈局的方塊圖； 第6圖圖示示例性電腦系統的方塊圖，在該電腦系統中可執行一組指令以使該電腦系統進行本發明中所討論的一種或更多種方法。
文中描述數種切割半導體晶圓的方法，且所切割的每個晶圓上具有複數個積體電路。以下說明內容中，舉出諸多具體細節，例如使用UV-硬化型黏著薄膜進行雷射及電漿蝕刻晶圓切割法，藉以透徹理解本發明實施例。所屬技術領域中熟悉該項技藝者將明白可在無此等具體細節下實施本發明實施例。在其他情況下，對於眾所皆知的技藝方面(例如積體電路製造)並不詳細描述，以避免不必要地模糊本發明實施例。再者，應瞭解圖式中所示的各種實施例是作為示範解說之用且未必按比例繪製。
可實施先進行雷射劃線且隨後進行電漿蝕刻的混合式晶圓或基板切割製程以進行晶粒切割。雷射劃線製程可用於乾淨地去除遮罩層、有機和無機介電層及元件層。隨後可在露出晶圓或基板或是部分蝕刻該晶圓或基板時終止該雷射劃線製程。接著採用該切割製程中的電漿蝕刻部分以蝕刻貫穿該晶圓或基板的主體，例如貫穿塊狀單晶矽，以達成晶粒或晶片分割或切割。
在混合式晶圓或基板切割製程中，大體會利用UV-硬化型黏著薄膜(例如，UV離型切割膠帶)將欲進行切割的晶圓安裝在膠帶薄膜框架上。該膠帶薄膜框架可以是能在混合式切割製程期間承受習知撿-放設備及承受電漿蝕刻腔室內部 之機械操作和鉗夾作業的框架類型。
在實施例中，半導體晶圓安裝在單面或雙面UV硬化型黏著薄膜之黏著面的第一部分(中央部)上且該黏著面的第二部分(周圍部分)延伸超出該晶圓的邊緣。於電漿蝕刻階段期間，在將該膠帶框架裝入電漿蝕刻腔室之前，先使該UV薄膜之黏著面的周圍部分硬化，以使超出晶圓邊緣之區域(此區域將暴露於電漿蝕刻製程中)內的黏著劑進行交聯。發現到，在電漿蝕刻期間，當已硬化的黏著劑暴露於高密度電漿時，該已硬化的黏著劑較不會因蒸發而再次沈積於設置在晶圓上的元件結構及已蝕刻的特徵中。例如，藉著使UV薄膜的周圍黏著部分預硬化可降低或消除在電漿蝕刻期間發生蝕刻停止的情形。
在實施例中，透過來自UV硬化型黏著薄膜之背面或正面任一面的UV照射使延伸超出該晶圓邊緣的周圍黏著部分進行預硬化。在經由UV硬化型黏著薄膜之背面進行UV照射的較佳實施例中，使用遮光罩(例如與進行切割之半導體晶圓具有相同直徑的測試晶圓)遮住與該晶圓粘合的黏著劑中央部以免受到背面UV光照射。
電漿蝕刻之後，藉著使該黏著面的中央部硬化可剝離該UV薄膜而從該UV硬化型黏著薄膜上拾取個別晶粒。或者，可在半導體晶圓的正面貼上具有框架的第二切割膠帶，並從該UV硬化型黏著薄膜上一次性地移除全體晶粒，且隨後從該附有膠帶的框架上拾取個別晶粒以用於進行後續的封裝和組裝作業。
在實施例中，可於上述方法的適當晶圓厚度約50微米或更厚。對於IC記憶體晶片而言，由於記憶容量提高，多晶片功能和連續封裝微型化製程可能需要使用超薄晶圓切割法。對於邏輯元件晶片/處理器而言，主要挑戰在於IC效能提升、低介電常數材料和其他材料的採用。可用於此等應用的晶圓厚度範圍約100微米至760微米以確保具有足夠的晶片完整性。處理器晶片設計者/製造商可將測試元件群組(TEG或測試圖案)及對準圖案配置在晶圓街道中。因此至少在晶圓的頂表面處可能需要範圍約50微米至100微米的切口寬度以隔開相鄰晶片並僅會去除該等測試圖案。主要的關注焦點是要達到無分層現象(delamination-free)且有效率切割的製程。
本文中所述實施例可解決IC晶圓的切割應用，特別是具有處理器晶片的IC晶圓，並且該等晶圓的厚度範圍約100微米至800微米且更佳厚度範圍約100微米至600微米及具有可接受的切割切口寬度，在晶圓正面上所測得的切割切口寬度範圍約50微米至200微米，且更具體範圍約50微米至100微米(例如，對應於在雷射/鋸切混合製程中從晶圓背面測量的典型切口寬度為約30微米至50微米)。一個或更多個實施例是關於以混合式雷射劃線併用電漿蝕刻如上述般切割晶圓的方法。
第1A圖圖示根據本發明實施例切割含有複數個積體電路之半導體晶圓的方法100之步驟。第1B圖圖示根據本發明實施例切割含有複數個積體電路之半導體晶圓的方法140之步驟。方法140是較普遍之方法100的示例性實施例之 一。第2A~2C圖圖示在進行方法100及方法140期間，含有複數個積體電路之半導體晶圓的截面圖，而第4A~4H圖圖示在進行方法100及方法140期間，半導體晶圓與載體基板接合和脫離的截面圖。
參閱方法100的步驟101，並對照第2A圖，在半導體晶圓或基板204上方形成遮罩202。UV硬化型黏著薄膜214在載體薄膜的至少一面上配置有黏著劑，把該晶圓或基板204設置在該UV硬化型黏著薄膜214上。可如配合第4A~4H圖更詳細地描述般，進一步將UV硬化型黏著薄膜214設置在薄膜框架(未顯示在第2A~2C圖中)上。如第4A圖所示，例如藉由旋塗光阻或其他材料而在半導體晶圓400的主動面(active side)402上配置遮罩410，該遮罩410可由如所述用於遮罩202之該等材料中的任一種材料所形成。雖然第4A圖圖示的是非保形(non-conformal)且已平坦化的遮罩(例如，位在凸塊上方的遮罩410厚度小於位在凹陷處中的遮罩410厚度)，但在替代實施例中，該遮罩410是保形遮罩。保形遮罩實施例有利於確保在地形(例如，20微米的凸塊)上方的遮罩410有足夠厚度，以使該遮罩410可在電漿蝕刻切割步驟期間保存下來。例如可利用CVD或利用所屬技術領域中已知的其他製程形成保形遮罩。
根據半導體晶圓400的厚度或材料性質，可在晶圓400貼於薄膜框架之前或之後塗佈該遮罩410。在第1A圖及第4A圖圖示的示例性實施例中，在半導體晶圓400貼於薄膜框架之前，先塗佈該遮罩。在某些此類實施例中，晶圓400 具有大於350微米的厚度。在第1B圖圖示的示例性實施例中，在半導體晶圓400貼於薄膜框架之後才塗佈該遮罩。在某些此類實施例中，晶圓400具有小於350微米的厚度。
如第2A圖所示，遮罩202覆蓋並保護形成在半導體晶圓204表面上的積體電路(IC)206且亦保護從半導體晶圓204表面伸出或突起(例如10~20微米)的凸塊。遮罩202亦覆蓋形成在相鄰積體電路206之間的中間街道207。
根據本發明的實施例，形成遮罩202及遮罩410的步驟包括形成膜層，例如但不限於光阻層或I-line圖案化層。舉例而言，可由適合用於微影製程的材料構成該聚合物層(例如，光阻層)。在一實施例中，該光阻層是由正光阻材料所組成，例如但不限於，248奈米(nm)光阻、193nm光阻、157nm光阻、極紫外光(EUV)光阻或混有感光劑的酚系樹脂(phenolic resin)基質。在另一實施例中，該光阻層是由負光阻材料所組成。
在實施例中，半導體晶圓或基板204(第2A~2C圖)及半導體晶圓或基板400(第4A~4G圖)是由適合耐受製造製程且可在上方適當地配置半導體處理層的材料所組成。例如，在一實施例中，半導體晶圓或基板204是由IV族材料所組成，例如但不限於，結晶矽、鍺或矽/鍺。在具體實施例中，提供半導體晶圓204包括提供單晶矽基板。在特定實施例中，單晶矽基板摻雜有雜質原子。在另一實施例中，半導體晶圓或基板204是由III族~V族材料或III-N材料(例如用於製造發光二極體(LED)的GaN)所組成。
參閱第2A圖，在半導體晶圓或基板204上已配置半導體元件陣列以作為積體電路206的一部份。此等半導體元件的實例包括，但不限於，製造於矽基板內及包在介電層中的記憶元件或互補金屬-氧化物-半導體(CMOS)電晶體。可在該等元件或電晶體上方及周圍介電層中形成複數個金屬互連線(metal interconnect)，且該等金屬互連線可用於電性連接該等元件或電晶體以形成積體電路206。可在該等互連線層的上方形成導電凸塊及鈍化層。形成該等街道207的材料可與該等用來形成積體電路206的材料相似或相同。例如，街道207可由介電材料層、半導體材料層及金屬層所組成。在一實施例中，該等街道207的其中一個或更多個街道包含與積體電路206之實際元件相似的測試元件。
參閱第1A圖，方法100進行步驟102以利用UV硬化型黏著薄膜使半導體晶圓與薄膜框架接合。在實施例中，第2A~2C圖中的UV硬化型黏著薄膜214及第4B~4H圖中的UV硬化型黏著薄膜406是一種切割膠帶，該切割膠帶包含在至少一第一黏著層或黏著面下方設置之載體薄膜(該載體薄膜的反面可存在第二黏著層以作為雙面膠實施例)。在實施例中，該黏著劑是由一種或數種俱有黏性的材料所組成，且一旦該黏著劑暴露於UV光下時，該黏性會減弱(即，會剝離)。在一此種實施例中，該載體薄膜是由聚氯乙烯所組成，及該一層或兩層黏著層是丙烯酸系黏著層。
在一實施例中，如第4B圖所示，要使該晶圓與該黏著薄膜接合必須使一黏著層404A接觸該薄膜框架408。在圖 示的實施例中，例如使用習知晶圓膠帶施用器先將UV硬化型黏著薄膜覆於薄膜框架408，且隨後使第二黏著層或黏著面404B接觸半導體晶圓400(第4B圖)。由於薄膜框架408大於該晶圓(例如，直徑300毫米的晶圓使用~380毫米的框架)，因此在晶圓接觸該露出的黏著劑之前，可先使該晶圓400對準該貼有膠帶的薄膜框架408。在替代實施例中，例如使用習知晶圓膠帶施用器先將UV硬化型黏著薄膜覆於半導體晶圓400，且隨後使第二黏著面接觸薄膜框架408。對於此種實施例而言，該雙面UV硬化型膠帶的第一面貼附於該晶圓背面(正面402的反面)，隨後該貼有膠帶的晶圓對準未貼有膠帶的薄膜框架，並使該晶圓接觸該薄膜框架。
如第4C圖所示，藉著黏著層404A使該黏著薄膜406貼附於該薄膜框架408的一面，半導體晶圓400固定於另一黏著層404B，並且露出遮罩410。雖然當半導體晶圓400極為脆弱易碎時，先將黏著劑施用於載體基板上較為有利，然而在替代實施例中，亦可先將雙面黏著薄膜406(例如，黏著層404B)貼附於晶圓400，且隨後將該黏著薄膜的另一面(例如，黏著層404A)貼附於薄膜框架408。
回到第1A圖，使半導體晶圓安裝於載體上，方法100進行到步驟103，利用UV硬化型黏著薄膜使該已遮住的半導體晶圓與薄膜框架接合。同樣的，方法140(第1B圖)始於步驟113，例如將方法100至目前為止所製備的該組件作為起始輸入材料。方法100及方法140兩者隨後進行在該載體薄膜的晶圓側上使延伸超出晶圓邊緣的黏著劑周圍部分預硬 化。換言之，就是使未與晶圓接觸且在晶圓側露出並超過晶圓邊緣的黏著層預硬化。該預硬化步驟(步驟103、步驟104)是使在劃線製程的後續電漿蝕刻階段中將會暴露於電漿下的黏著材料進行交聯。一旦交聯後，該黏著材料變得較具有抗蝕刻性且在蝕刻製程期間較不易產生碳氫化合物而發生再沈積作用。由於發現到此種再沈積作用會對蝕刻效能造成不良影響，可能造成下述情況的其中一種或更多情況：蝕刻終止、腔室或晶圓污染或蝕刻輪廓失去控制，故發現進行預硬化步驟(例如，第1A圖的步驟103、第1B圖的步驟114)是有利的。
在第4C圖所示的實施例中，該預硬化步驟必需使頂面黏著劑暴露於來自該黏著薄膜406背面及/或來自該晶圓400背面的UV光下。如此一來，在預硬化期間，該UV光與頂面(正面)黏著劑發生交互作用之前，至少有一部分的UV光穿透或通過該黏著薄膜406的載體薄膜。儘管在替代實施例中，該預硬化步驟期間是使用來自該黏著薄膜406正面(頂面)及/或來自晶圓400之正面(頂面)的UV光，然而發現背側UV照射會是較潔淨的製程，可減少正面處理帶來粒子增加及其他污染的可能性。如第4C圖進一步所示，在預硬化期間，該黏著劑超出晶圓周長邊緣400A的黏著劑周圍區域414受到照射，同時遮罩405保護該黏著劑的中央部免於硬化。通常，遮罩405可為任何接觸性遮罩或投射遮蔭遮罩，該遮罩能夠作為UV屏障以防止設置在晶圓400與遮罩405之間的黏著劑硬化。在一實施例中，遮罩405約與晶圓400同尺寸，且該遮罩405可為虛設晶圓(dummy wafer)，例如但不限於，與晶 圓400具有相同直徑(例如300毫米、450毫米，等等)的矽半導體晶圓。在預硬化步驟期間，遮罩405大致對準該晶圓400，雖然由於在晶圓400上通常會有晶邊排斥作用(edge bead exclusion)，這可能在切割後失去黏附作用，但由於蝕刻前的部分硬化步驟不會造成晶粒產量損失，因此些許定位失準是可以接受的。
在預硬化之後，方法100及方法140進行雷射劃線步驟(步驟104及步驟115)及電漿蝕刻步驟(步驟106及步驟116)。第2B圖提供遮罩202的近端截面圖，欲使用雷射劃線製程對遮罩202進行圖案化以提供具有間隙210的圖案化遮罩208，暴露出介於該等積體電路206之間的半導體晶圓或基板204之區域。第4D圖提供當利用黏著薄膜406將晶圓400固定於薄膜框架408時，雷射劃線製程形成該等間隙412的遠端截面圖。
參閱第2B圖，該雷射劃線製程大致用於去除位在該等積體電路206間之街道207的材料。根據本發明實施例，使用雷射劃線製程對該遮罩202進行圖案化的步驟包括在半導體晶圓204介於該等積體電路206之間的區域中形成部分深入該等區域內的溝槽212。在實施例中，使用雷射劃線製程對遮罩202進行圖案化的步驟包括使用具有飛秒(femtosecond)範圍之脈波寬度的雷射。特別是，具有可見光譜或紫外光(UV)或紅外光(IR)範圍內之波長的雷射(三種波長範圍合計組成廣域光學光譜)可用於提供飛秒級雷射，即具有飛秒級(10-15秒)脈波寬度的雷射。在一實施例中，燒蝕(ablation)作用並非取 決或並非主要取決於波長且因此適用於複合薄膜，例如遮罩202的薄膜、街道207的薄膜及可能適用於一部份的半導體晶圓或基板204。
雷射參數的選擇(例如，脈波寬度)對於建立成功的雷射劃線與切割製程(成功的雷射劃線與切割製程可使碎屑、微裂紋及分層現象減至最低)來說至關重要以達到乾淨的雷射劃線切口。雷射劃線切口越乾淨，用來進行最終晶粒切割的蝕刻製程越順利。在半導體元件晶圓中，通常會在晶圓上配置許多不同材料種類(例如，導體、絕緣體、半導體)和不同厚度的功能性膜層。此等材料可包括，但不限於，有機材料(例如，聚合物)、金屬或無機介電質(例如，二氧化矽及氮化矽)。
配置在晶圓或基板上位於各個積體電路之間的街道可能包含與積體電路本身相似或相同膜層。例如，第3圖根據本發明實施例圖示可用於半導體晶圓或基板之街道區域中的材料堆疊截面圖。參閱第3圖，街道區域300可包含矽基板的頂部302、第一二氧化矽層304、第一蝕刻終止層306、第一低介電常數介電層308(例如，介電層308所具有的介電常數低於二氧化矽的介電常數4.0)、第二蝕刻終止層310、第二低介電常數介電層312、第三蝕刻終止層314、無摻雜的氧化矽玻璃層(USG)316、第二二氧化矽層318及光阻層320，且圖中繪示各層的相對厚度。銅金屬層322配置在第一蝕刻終止層306與第三蝕刻終止層314之間且貫穿該第二蝕刻終止層310。在特定實施例中，第一蝕刻終止層306、第二蝕刻終止層310及第三蝕刻終止層314是由氮化矽所組成，同時 低介電常數介電層308及低介電常數介電層312是由摻雜碳的氧化矽材料所組成。
在習知雷射照射下(例如，奈秒級或皮秒級雷射照射)，街道300的材料可能因光吸收作用和燒蝕機制而有相當不同的行為表現。例如，介電層(例如，二氧化矽)在一般條件下可讓所有商用雷射波長實質通過。相較之下，金屬、有機物(例如，低介電常數材料)及矽(特別是在奈秒級或皮秒級雷射照射下)非常容易與光子結合。然而，在實施例中，使用飛秒級雷射製程藉著燒蝕二氧化矽層、隨後燒蝕低介電常數材料層和銅層而對二氧化矽層、低介電常數材料層及銅層進行圖案化。在特定實施例裡，在飛秒級雷射照射製程中使用約小於或等於400飛秒的脈波來去除遮罩、街道和一部份的矽基板。
根據本發明實施例，合適之飛秒級雷射製程的特點在於高峰值強度(輻照度)，高峰值強度通常在各種不同材料終會導致非線性相互作用(nonlinear interaction)。在一此種實施例中，該飛秒雷射源具有約10飛秒至500飛秒範圍內的脈波寬度，但較佳範圍是100飛秒至400飛秒。在一實施例中，該飛秒雷射源具有約1570奈米至200奈米範圍內的波長，但較佳範圍是540奈米至250奈米。在一實施例中，該雷射和對應的光學系統在該工作表面上提供範圍約3微米至15微米的焦點，但較佳提供範圍約5微米至10微米的焦點。
該工作表面處的光束空間分佈模式(spacial beam profile)可為單一模式(高斯模式)或具有平頂高帽形輪廓 (shaped top-hat profile)。在實施例中，該雷射源具有範圍約200千赫(kHz)至10百萬赫(MHz)的脈波重複率，但較佳具有範圍約500千赫(kHz)至5百萬赫(MHz)的脈波重複率。在實施例中，該雷射源輸送範圍約0.5微焦耳(μJ)至100微焦耳的脈波能量至該工作表面，但較佳輸送範圍約1微焦耳(μJ)至5微焦耳的脈波能量至該工作表面。在實施例中，以範圍介於約500毫米/秒至5米/秒的速度沿著工件表面進行該雷射劃線製程，較佳以範圍介於約600毫米/秒至2米/秒的速度沿著工件表面進行該雷射劃線製程。
該劃線製程可僅進行單趟(single pass)，或可進行多趟，在一實施例中，較佳進行1~2趟。在一實施例中，該工件中的劃線深度約在5微米至50微米深的範圍內，較佳約在10微米至20微米深的範圍內。可用指定的脈波重複率發出一連串的單脈波或一連串的脈波群(pulse burst)來發射雷射。於實施例中，在元件/矽介面處測量所產生的雷射光束切口寬度約在2微米至15微米的範圍內，但在矽晶圓劃線/切割製程中，切口寬度較佳約在6微米至10微米的範圍內。
可選擇具有益處和優點的雷射參數，該等益處和優點例如可提供夠高的雷射強度以使無機介電質(例如，二氧化矽)離子化及達到在進行直接燒蝕無機介電質之前因下方膜層損傷所造成的分層和碎裂情形減至最少。又，參數可經選擇以提供對於工業應用來說是有意義的製程產量且具有精確的受控制燒蝕寬度(例如，切口寬度)及深度。如上述，相較於皮秒級和奈秒級燒蝕製程而言，飛秒級雷射更適合提供這些優 點。然而，即使是在飛秒級雷射燒蝕的光譜中，某些波長可能比其他波長提供更佳效能。例如，在一實施例中，相較於波長較靠近IR範圍或落在IR範圍內的飛秒級雷射製程而言，波長較靠近UV範圍或落在UV範圍內的飛秒級雷射製程提供更乾淨的燒蝕製程。在具體的此類實施例中，適用於半導體晶圓或基板劃線的飛秒級雷射製程是以具有約小於或等於540奈米之波長的雷射為基礎。在特定的此類實施例中，使用波長約小於或等於540奈秒的雷射且脈波約小於或等於400飛秒。然而，在替代實施例中使用雙雷射波長(例如IR雷射與UV雷射的組合)。
回到第1A圖及第1B圖，在電漿蝕刻步驟(步驟106、步驟116)，半導體晶圓經過電漿蝕刻而切割出積體電路(IC)。該電漿蝕刻前線前進並貫穿該圖案化遮罩208中的間隙210以形成經切割的積體電路206。根據本發明實施例，蝕刻半導體晶圓的步驟包括蝕刻該等利用雷射劃線製程所形成的溝槽而最終完全蝕穿半導體晶圓。第2C圖中圖示基板204的此步驟，及第4E圖中圖示晶圓400的此步驟(形成該貫穿溝槽416)。在第2C圖及第4E圖所示的示例實施例中，該電漿蝕刻分別終止於黏著薄膜214及黏著薄膜406上，且具有利用溝槽416隔開的半導體晶圓400之個別部位414(部位414A及部位414B)。
如第4E圖所示，在電漿蝕刻製程期間，晶圓400設置在卡盤508A上，同時該晶圓400藉由該黏著薄膜而貼附於該薄膜框架。薄膜框架408大於卡盤508A，該薄膜框架408 安置在圍繞著卡盤508A的外環508B上。在特定實施例中，於蝕刻製程期間，半導體晶圓400之材料的蝕刻速度高於每分鐘25微米。可使用超高密度電漿源用來進行該晶粒切割製程的電漿蝕刻部分。適合進行此種電漿蝕刻製程的製程腔室實例是可購自美國加州森尼維耳市(Sunnyvale)之應用材料公司的Applied Centura® SilviaTM蝕刻系統。該Applied Centura® SilviaTM蝕刻系統結合了電容射頻(RF)耦合及感應射頻耦合，相較於僅採用電容耦合(甚至經磁場增強的改良式電容耦合)所能達到的離子密度與離子能量獨立控制而言，此種電容射頻(RF)耦合與感應射頻耦合的組合更能獨立控制離子密度及離子強度。此組合能夠更有效地使離子密度與離子能量解耦(decoupling)，因此無需使用可能造成損傷的高DC偏壓(甚至在極低壓下亦然)的情況下便可達到相對高密度的電漿。多射頻(RF)來源的結構配置亦可得到格外寬廣的製程容許範圍(process window)。但也可使用任何能夠蝕刻矽的電漿蝕刻腔室。在示例性實施例中，使用深矽蝕刻法以高於習知矽蝕刻速度約40%的蝕刻速度(例如，40微米或更高)來蝕刻單晶矽基板或晶圓204，同時維持實質精確的輪廓控制及實質上不會呈現扇貝狀(scallo-free)的側壁。在特定實施例中使用直通矽穿孔型(through-silicon via type)蝕刻製程。該蝕刻製程是倚賴反應性氣體形成的電漿，反應性氣體通常為氟系氣體(例如SF6、C4F8、CHF3、XeF2)或任何能夠以相對快速之蝕刻速度蝕刻矽的其他反應氣體。
在電漿蝕刻步驟(第1A圖的步驟106及第1B圖的 步驟116)之後，已切割的積體電路保持與該UV硬化型黏著薄膜接合。參閱第1A圖，在步驟108，及以下配合第4F~4H圖描述的詳細內容，利用UV能量照射使該UV硬化型黏著薄膜的中央部硬化而減弱了固定在該晶圓上之該UV硬化型黏著薄膜的黏性。在第4F圖圖示的示例性實施例中，在進行該切割製程的雷射劃線及電漿蝕刻部分之後並且在去除該黏著薄膜406之前，移除第4A~4F圖的圖案化遮罩410。第2C圖亦圖示出此步驟。然而，在替代實施例中，可在該UV硬化型黏著薄膜的第二次UV照射(用於照射該黏著劑的中央部)期間或之後移除該圖案化遮罩208。
如第4G圖所示，在沒有任何遮罩存在的情況下(即，已經去除第4C圖的遮罩405)，使用UV光420透過該薄膜框架408再次照射該UV硬化型黏著薄膜。該UV光420亦穿透設置在晶圓400下方之中央區域417內的該UV硬化型黏著薄膜的載體薄膜，而使個別積體電路415A、積體電路415B脫離該黏著膠帶。例如，如方法140的步驟117所示(見第1B圖)，使與該晶圓接觸的黏著面完全硬化，使UV離型黏著劑硬化會導致UV硬化型黏著薄膜一面的黏性降低至少90%。
如第4H圖進一步所示，沒有從該晶圓400(或框架408)的頂面(top side)進行預硬化步驟、也沒有進行第二次黏著劑硬化步驟=驟，當從該黏著薄膜及/或薄膜框架408脫除個別積體電路415A和積體電路415B時，該黏著薄膜可能傾向留在該薄膜框架上。尤其是，可從IC製造廠將位於薄膜框架 上的已切割晶圓輸送到封裝組裝廠(package assembly house)之後，在封裝組裝廠處進行步驟108及步驟110(或步驟117及步驟121)。因此，該封裝組裝廠可如同習知撿-放封裝製程中使用任何膠帶框架般地使用該薄膜框架408。在一此類實施例中，例如方法140之步驟121所示者(見第1B圖)，可利用習知撿-放機(pick-and place machine)以逐個晶粒的方式脫除晶粒。
或者，在習知切割膠帶/膠帶框架應用中，可將保護層(例如，習知的保護性切割膠帶)貼在位於該UV硬化型黏著薄膜406相反側的表面上，且例如可在切割之前將保護層貼於半導體之一面上。一旦貼上正面切割膠帶，若該正面切割膠帶延伸到膠帶框架上，可使該UV硬化型黏著薄膜406部分硬化以使該UV硬化型黏著薄膜406朝晶圓的那面(wafer side)脫離。在此種實施例中，可在晶圓水平(wafer level)上使包含積體電路415A及積體電路415B的個別晶粒脫離該UV硬化型黏著薄膜406。
再次參閱第2A~2C圖，可利用寬度約10微米或更小的街道207隔開複數個積體電路206。使用飛秒級雷射劃線方法(至少一部份是因為該雷射的嚴格輪廓控制)可能在積體電路佈局中做出如此密集的配置。然而，應了解到，即便飛秒級雷射劃線製程能夠達到小於10微米的街道寬度，但可能並非總是希望將街道寬度縮小到小於10微米。例如，某些應用可能需要至少40微米的街道寬度，以用於在隔開該等積體電路的街道中製造虛設元件或測試元件。在實施例中，可採 用無限制佈局或自由形式佈局在半導體晶圓或基板204上配置複數個積體電路206。
單製程工具可配置用來進行包含使用UV硬化型黏著薄膜之混合式雷射燒蝕與電漿蝕刻切割製程中的多個步驟或所有步驟。例如，第5圖是根據本發明實施例圖示用於雷射與電漿切割晶圓或基板的工具佈局方塊圖。
參閱第5圖，製程工具500包含工廠介面502(FI)，且該工廠介面502連接有複數個裝載鎖定室504。群集工具506與工廠介面502連接。群集工具506包含電漿蝕刻腔室508。雷射劃線設備510亦與工廠介面502連接。如第5圖所示，在一實施例中，該製程工具500的總佔地面積可為約3500毫米(3.5公尺)乘約3800毫米(3.8公尺)。
在實施例中，雷射劃線設備510容納有雷射。在一此種實施例中，該雷射為飛秒級雷射。該雷射適用於進行包含使用遮罩在內之混合式雷射與蝕刻切割製程中的雷射燒蝕部分，例如以上所述的雷射燒蝕製程。在一實施例中，製程工具500還包含移動平台，該移動平台是配置用於相對於該雷射移動晶圓或基板(或晶圓或基板的載體)。在特定實施例中，該雷射亦可移動。如第5圖所示，在一實施例中，雷射劃線設備510的總佔地面積可為約2240毫米(mm)乘約1270毫米。
在實施例中，電漿蝕刻腔室508是配置用於蝕刻晶圓或基板而貫穿圖案化遮罩中的該等間隙以切割複數個積體電路。在一此種實施例中，電漿蝕刻腔室508配置用於進行 深矽蝕刻製程。在特定實施例中，電漿蝕刻腔室508是可購自美國加州森尼維耳市之應用材料公司的Applied Centura® SilviaTM蝕刻系統。電漿蝕刻腔室508可特別設計用來進行深矽蝕刻以用於切割位在單晶矽基板或晶圓上方或內部的積體電路。在實施例中，電漿蝕刻腔室508中包含高密度電漿源以有助於高速的矽蝕刻速度。在實施例中，該製程工具500的群集工具506部位中可包含超過一個的電漿蝕刻腔室而能夠使該切割或分割製程達到高製造產量。
在實施例中，電漿蝕刻腔室508包含卡盤(chuck)，該卡盤設置在該腔室內，用以在電漿製程期間夾住置於膠帶框架上的晶圓。工廠介面502可為合適的大氣端口(atmospheric port)以作為外界製造工廠與雷射劃線設備510和群集工具506之間的介面。工廠介面502可包含機器人，該機器人具有手臂或葉片可用於將晶圓(或晶圓的載體)從儲存單元(例如，前開式晶圓盒)傳送至群集工具506或雷射劃線設備510其中任一者中或兩者中。
群集工具506可包含適合用於進行切割方法中之多項功能的其他腔室。例如，在一實施例中，可取代額外的蝕刻腔室而改包含沈積腔室512。沈積腔室512可配置用於在進行晶圓或基板的雷射劃線之前，先在該晶圓或基板的元件層上或上方進行遮罩沈積。在一此種實施例中，該沈積腔室512適合用於沈積光阻層。
第6圖圖示電腦系統600，在該電腦系統600內可執行一組指令以使該機械執行本文所述劃線方法中的一種或 更多種方法。該示例性電腦系統600包括處理器602、主記憶體604(例如，唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體(DRAM，例如同步DRAM(SDRAM)或蘭巴斯DRAM(RDRAM)，等等)、靜態記憶體606(例如，快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(SRAM)，等等)及次級記憶體618(例如，資料儲存裝置)，這些裝置分別經由匯流排630互相通訊。
處理器602代表一個或更多個通用處理裝置，例如微處理器、中央處理單元或諸如此類者。更明確言之，處理器602可為複雜指令集計算(CISC)微處理器、精簡指令集計算(RISC)微處理器、極長指令字元(VLIW)微處理器，等等。處理器602亦可為一個或多個特用處理裝置，例如特殊應用積體電路(ASIC)、現場可程式化閘陣列(FPGA)、數位訊號處理器(DSP)、網路處理器或諸如此類者。處理器602是配置用來執行處理邏輯626以用於進行文中所述操作及步驟。
電腦系統600可進一步包括網路介面裝置608。電腦系統600亦可包括影像顯示單元610(例如，液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT))、字母數字輸入裝置612(例如，鍵盤)、游標控制裝置614(例如，滑鼠)及訊號產生裝置616(例如，揚聲器)。
次級記憶體618可包括可機械存取儲存媒體(或更明確而言為電腦可讀取之儲存媒體)631，在該可機械存取儲存媒體631上儲存有一組或更多組指令(例如，軟體622)，該等指令可實施成文中所述方法或功能中的任意一者或更多者。在電腦系統執行軟體622期間，軟體622亦可全部或至少部分 地存在主記憶體604及/或處理器602中，且主記憶體604與處理器602亦構成可機械存取儲存媒體。可進一步利用網路介面裝置608經由網路620傳輸或接收軟體622。
儘管示例性實施例中圖示該可機械存取儲存媒體631是單一媒體，但「可機械讀取儲存媒體」一詞應解釋為包括儲存有一組或更多組指令的單一媒體或多媒體(例如，集中式資料庫或分散式資料庫，及/或快取記憶體及伺服器)。「可機械讀取儲存媒體」一詞亦應解釋為包括任何能夠儲存或編碼一組指令以利用機械執行指令並使該機械進行本發明方法中之任一種或更多種方法的媒體。
例如，機械可讀媒體(例如，電腦可讀媒體)包括機械(例如電腦)可讀之儲存媒體(例如，唯獨記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶裝置，等等)、機械(例如電腦)可讀之傳輸媒體(電、光、聲音或其他形式的傳播訊號，例如紅外線訊號、數位訊號，等等)，諸如此類者。
應了解以上描述內容意欲做為示範解說，而非作為限制之用。例如，儘管圖式中的流程圖示出本發明某些實施例進行的特定步驟順序，但應理解此順序並非必需(例如，替代實施例可採用不同的順序進行該等步驟、合併某些步驟、重複某些步驟，等等)。再者，所屬技術領域中熟悉該項技藝者一旦閱讀並理解上述說明內容後顯然可領會到諸多其他實施例。儘管已參照特定示例實施例來描述本發明，但將意識到本發明不限於所述實施例，而可在後附申請專利範圍之精 神與範圍內做出修飾和變化。因此，應參閱後附申請專利範圍來界定本發明範圍，且該等申請專利範圍涵蓋所有範圍的均等物。
100‧‧‧方法
101、102、103、104、106、108、110‧‧‧步驟

Claims (20)

  1. 一種切割一含有複數個積體電路之半導體晶圓的方法，該方法包括：於該半導體晶圓上方形成一遮罩，該遮罩覆蓋並保護該等積體電路；利用一紫外光(UV)硬化型黏著薄膜使該半導體晶圓與一薄膜框架接合；使超出該半導體晶圓之一邊緣的該黏著薄膜之一周圍部分預硬化；使用一雷射劃線製程對該遮罩進行圖案化以提供具有間隙的一圖案化遮罩，暴露出介於該等積體電路之間的該半導體晶圓區域；及當該半導體晶圓固定於該黏著薄膜時，蝕刻該半導體晶圓以貫穿該圖案化遮罩中的該等間隙以形成經切割的積體電路。
  2. 如請求項1所述之方法，其中UV光能穿透該黏著薄膜及其中該預硬化步驟進一步包括：使用源自該黏著薄膜之一背面的UV光照射該黏著薄膜的該周圍部分，且至少一部分的該UV光穿透該黏著薄膜，該黏著薄膜的該周圍部分在蝕刻該半導體晶圓之前設置於該黏著薄膜上。
  3. 如請求項2所述之方法，其中該預硬化的步驟進一步包 括：遮蔽該黏著薄膜的一中央部，藉以在該周圍部分的預硬化期間保護該中央部不受UV曝射。
  4. 如請求項3所述之方法，其中遮蔽該中央部的步驟進一步包括在緊鄰該黏著薄膜的該背面處以對準該半導體晶圓的方式設置一UV阻障層，且該UV阻障層所具有的尺寸約等於該半導體晶圓的尺寸。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該UV阻障層進一步包括一虛設晶圓(dummy wafer)，且該虛設晶圓之直徑與該半導體晶圓的直徑相同。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該半導體晶圓與該虛設晶圓是矽、具有約在100微米~600微米範圍內的一厚度且直徑介於300毫米至450毫米之間。
  7. 如請求項1所述之方法，進一步包括：藉著暴露於UV光使設置在該半導體晶圓之該邊緣以內的該黏著薄膜之一中央部硬化；及使該等已切割的積體電路脫離該已硬化的黏著薄膜。
  8. 如請求項2所述之方法，其中該UV硬化型黏著薄膜包括配置在一聚氯乙烯薄膜上的至少一丙烯酸系黏著劑。
  9. 如請求項2所述之方法，其中利用一紫外光(UV)硬化型黏著薄膜使該半導體晶圓與一薄膜框架接合的步驟進一步包括：使該黏著薄膜接觸該薄膜框架；使該半導體晶圓對準該薄膜框架；及使該半導體晶圓接觸該黏著薄膜。
  10. 如請求項1所述之方法，其中使用該雷射劃線製程對該遮罩進行圖案化的步驟包括：使用一飛秒級雷射劃線製程進行圖案化，及其中蝕刻該半導體晶圓以貫穿該圖案化遮罩中之該等間隙的步驟包括：使用一高密度電漿蝕刻製程。
  11. 如請求項9所述之方法，其中使用一高密度電漿蝕刻製程的步驟包括：將該薄膜框架設置在一支座上，該支座環繞著設置在一蝕刻製程腔室內的一卡盤；將該半導體晶圓鉗夾於該卡盤；當該半導體晶圓設置在該卡盤上時，電漿蝕刻該半導體晶圓以貫穿該圖案化遮罩中的該等間隙；及鬆開該半導體晶圓。
  12. 一種切割複數個積體電路的方法，該方法包括：利用一UV-硬化型黏著薄膜使一已遮罩的結晶矽基板與 一薄膜框架接合，一遮罩覆蓋並保護配置在該矽基板上的積體電路；使超出該矽基板之一邊緣的該黏著薄膜之一周圍部分預硬化；使用一雷射劃線製程對該遮罩、至少一層二氧化矽層、一低介電常數材料層及一銅層進行圖案化，以暴露出介於該等積體電路之間的該矽基板區域；蝕刻該矽基板以貫穿該等暴露的區域以形成經切割的積體電路；藉著暴露於UV光使設置在該矽基板之該邊緣以內的該黏著薄膜之一中央部硬化；及使該等已切割的積體電路脫離該已硬化的黏著薄膜。
  13. 如請求項12所述之方法，進一步包括在該矽基板與該薄膜框架接合之前，於該矽基板上方形成該遮罩。
  14. 如請求項12所述之方法，其中UV光能穿透該黏著薄膜及其中該預硬化步驟進一步包括：遮住該黏著薄膜的該中央部以保護該中央部不受UV光曝射；及使用源自該黏著薄膜之一背面的UV光照射該黏著薄膜的該周圍部分，且至少一部分的該UV光穿透該黏著薄膜，該黏著薄膜的該周圍部分在蝕刻該半導體晶圓之前設置於該黏著薄膜上。
  15. 如請求項14所述之方法，進一步包括：使用源自該黏著薄膜之該背面的UV光再次照射該UV-硬化型黏著薄膜，使設置在該矽基板之該邊緣以內的該黏著薄膜之該中央部硬化。
  16. 如請求項15所述之方法，進一步包括：在蝕刻該矽基板之後且在再次照射該UV-硬化型黏著薄膜之前，去除該遮罩。
  17. 如請求項12所述之方法，其中使用該雷射劃線製程對該遮罩、該二氧化矽層、該低介電常數材料層及該銅層進行圖案化的步驟包括：使用一飛秒級雷射劃線製程進行圖案化，及其中蝕刻該矽基板以貫穿該等暴露區域的步驟包括：使用一高密度電漿蝕刻製程。
  18. 一種用於切割一包含複數個積體電路(IC)之半導體晶圓的系統，該系統包括：一沈積腔室，用以在該半導體晶圓上方形成一遮罩，該遮罩覆蓋並保護該等積體電路(IC)；一黏著薄膜施用器，以利用一紫外光(UV)硬化型黏著薄膜使該半導體晶圓與一薄膜框架接合；一硬化站，用以使配置超出該半導體晶圓之一邊緣的該黏著薄膜之一周圍部分預硬化； 一雷射劃線模組，以使用一雷射劃線製程對該遮罩進行圖案化以提供一具有間隙的圖案化遮罩，而暴露出介於該等積體電路之間的該半導體晶圓區域；及一電漿蝕刻腔室，用以當該半導體晶圓固定於該黏著薄膜時，蝕刻該半導體晶圓而貫穿該圖案化遮罩中的該等間隙以形成經切割的積體電路。
  19. 如請求項18所述之系統，其中該硬化站是用於使用源自該黏著薄膜之一背面的UV光照射該黏著薄膜的該周圍部分，且至少一部分的該UV光穿透該黏著薄膜，該黏著薄膜的該周圍部分在蝕刻該半導體晶圓之前設置於該黏著薄膜上。
  20. 如請求項18所述之系統，其中該硬化站是用於進一步遮住該黏著薄膜的一中央部，藉以在該周圍部分的該預硬化期間保護該中央部不受UV曝射。
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