用于以激光及等离子体蚀刻切割基板的多层掩模的制作方法

技术特征：

1.一种切割包含多个IC的基板的方法，所述方法包括：

在所述基板上形成多层掩模，所述多层掩模覆盖并保护所述IC，所述多层掩模包含位于所述IC的顶表面上的第一掩模材料层以及位于所述第一掩模材料层上的第二掩模材料层；

使用激光划线工艺对所述掩模进行图案化，以提供具有间隙的图案化掩模，而暴露所述基板介于所述IC之间的区域；

等离子体蚀刻所述基板至贯穿所述图案化掩模中的所述间隙以单体化所述IC，其中所述第二掩模材料层保护所述第一掩模材料层在蚀刻工艺的至少一部分内免于暴露至所述等离子体；

至少去除所述第二掩模材料层的一部分；以及

在去除所述第二掩模材料层的所述部分之后，去除所述第一掩模材料层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少去除所述第二掩模材料层的所述部分包括在去除所述第一掩模材料层之前去除所述整个第二掩模材料层。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少去除所述第二掩模材料层的所述部分包括等离子体蚀刻所述第二掩模材料层。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，等离子体蚀刻所述第二掩模材料层包括使用SF₆以及C₄F₈和C₄F₆中的至少一个。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，去除所述第一掩模材料层包括溶解所述第一掩模材料层。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，溶解所述第一掩模材料层包括在水溶液中溶解。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少去除所述第二掩模材料层的所述部分包括等离子体蚀刻所述第二掩模材料层，并且其中去除所述第一掩模材料层包括溶解所述第一掩模材料层。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一掩模材料层包含水溶性聚合物，并且其中蚀刻所述半导体基板包括通过深沟槽蚀刻工艺来蚀刻所述沟槽，且在所述深沟槽蚀刻工艺期间，所述第一掩模材料层保持低于100℃。

9.如权利要求8述的方法，其特征在于，形成所述多层掩模包括施加以下各项中的至少一个：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(丙烯酰胺)或聚(环氧乙烷)，作为与所述IC的所述顶表面接触的所述第一掩模材料层。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述多层掩模包括在所述第一掩模材料层上施加非水溶性聚合物。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，施加所述非水溶性聚合物进一步包括施加光刻胶和聚酰亚胺中的至少一个。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述多层掩模进一步包括形成所述多层掩模以使所述多层掩模在所述IC之间的所述通道上的厚度不超过20微米且使所述多层掩模在IC的顶部凸块表面上的厚度为至少10微米。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述掩模进行图案化进一步包括使用飞秒激光直接刻画所述图案，所述飞秒激光具有小于或等于540纳米的波长以及少于或等于400飞秒的激光脉冲宽度。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述多层掩模包括：

将所述第一掩模材料层的溶液旋涂到所述IC的所述顶表面上；以及

在所述第一掩模材料层上旋涂所述第二掩模材料层的溶液或气相沉积所述第二掩模材料层。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用背面研磨工艺来使所述基板薄化，其中在所述背面研磨操作之后执行对所述第一掩模材料层的旋涂。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述第一掩模材料层上旋涂所述第二掩模材料层的所述溶液或气相沉积所述第二掩模材料层进一步包括在所述第一掩模材料层上化学气相沉积无定形碳层

17.一种切割包含多个IC的基板的方法，所述方法包括：

在硅基板上形成水溶性掩模材料层，所述水溶性掩模材料层覆盖位于所述硅基板上的所述IC，所述IC包括薄膜堆栈，所述薄膜堆栈包括二氧化硅层、低κ材料层、和铜层；

在所述水溶性掩模材料层上形成非水溶性掩模材料层；

使用飞秒激光对所述非水溶性掩模材料层、所述水溶性掩模材料层、所述二氧化硅层、低κ材料层和铜层进行图案化，以暴露硅基板介于IC之间的区域；以及

蚀刻所述硅基板至贯穿间隙以单体化IC，所述非水溶性掩模材料层通过硅基板蚀刻的至少一部分保护水溶性掩模材料层免于暴露于等离子体；

至少去除所述非水溶性掩模材料层的一部分；以及

在去除所述非水溶性掩模材料层的所述部分之后，去除所述水溶性掩模材料层。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，至少去除所述非水溶性掩模材料层的所述部分包括在去除所述水溶性掩模材料层之前去除所述整个非水溶性掩模材料层。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，至少去除所述非水溶性掩模材料层的所述部分包括等离子体蚀刻所述非水溶性掩模材料层，并且其中去除所述水溶性掩模材料层包括溶解所述水溶性掩模材料层。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，使用所述飞秒激光对二氧化硅层、低κ材料层和铜层进行图案化包括：在消融低κ材料层和铜层之前消融所述二氧化硅层，并且其中蚀刻硅基板包括将所述基板暴露于由SF₆以及C₄F₈和C₄F₆中的至少一个形成的等离子体，同时使所述水溶性掩模材料层保持低于100℃。

21.一种用于切割包含多个IC的基板的方法，所述系统包括：

群集工具，包括；

等离子体蚀刻腔室，用于通过对所述基板的等离子体蚀刻来单体化所述IC：

耦接至所述等离子体腔室的机器人移送室，

耦接至所述机器人移送室的掩模形成模块或溶剂湿法清洁模块中的至少一个，所述掩模形成模块包括旋涂器或化学气相沉积(CVD)室；

激光划线模块，用于对多层掩模进行图案化并暴露基板介于IC之间的区域；以及

耦接至所述群集工具的所述机器人移送室并且耦接至所述激光划线模块的工厂接口，其中所述基板通过所述工厂接口在所述群集工具与所述激光划线模块之间移送。

22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述激光划线模块包括飞秒激光，所述飞秒激光具有小于或等于540纳米的波长以及少于或等于400飞秒的脉冲宽度。

23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，还包括所述掩模形成模块，其中所述化学气相沉积(CVD)室用于沉积CVD碳层。

24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述等离子体蚀刻腔室被耦接至SF₆以及C₄F₈和C₄F₆中的至少一个。