USE OF LASER ENERGY TRANSPARENT STOP LAYER TO ACHIEVE MINIMAL DEBRIS GENERATION IN LASER SCRIBING A MULTILAYER PATTERNED WORKPIECE

A solution to failure mechanisms caused by mechanical sawing of a mechanical semiconductor workpiece (10) entails use of a laser beam to cut and remove the electrically conductive (32) and low-k dielectric (34) material layers from a dicing street (18) before saw dicing to separate semiconductor devices (12). A laser beam forms a laser scribe region (44, 52) such as a channel (44) in the electrically conductive and low-k dielectric material layers, the bottom (50) of the channel ending on a laser energy transparent stop layer (30) of silicon oxide lying below all of the electrically conductive and low-k dielectric material layers (38). The disclosed process entails selection of laser parameters such as wavelength, pulse width, and fluence that cooperate to leave the silicon oxide stop layer completely or nearly undamaged. A mechanical saw cuts the silicon oxide layer and all other material layers (40) below it, as well as the substrate (16), to separate the semiconductor devices. La présente invention a trait à une solution qui permet de résoudre les mécanismes de défaillance causés par le sciage mécanique d'une pièce mécanique à usiner de semi-conducteur (10) et qui préconise l'utilisation d'un faisceau laser en vue de découper et de retirer les couches de matériau électroconducteur (32) et diélectrique à k faible (34) à partir d'une bande de découpage en dés (18) avant le découpage en dés au moyen d'une scie en vue de séparer les dispositifs à semi-conducteur (12). Un faisceau laser forme une zone de tracé au laser (44, 52) tel qu'un canal (44) dans les couches de matériau électroconducteur et diélectrique à k faible, le fond (50) du canal prenant fin sur une couche d'arrêt transparente à énergie laser (30) constituée d'oxyde de silicium disposé sous toutes les couches de matériau électroconducteur et diélectrique à k faible (38). Le processus selon la présente invention préconise la sélection de paramètres laser tels que la longueur d'onde, la largeur d'impulsion et la fluence des particules qui coopèrent de manière à laisser la couche d'arrêt d'oxyde de silicium complètement ou partiellement intacte. Une scie mécanique découpe la couche d'oxyde de silicium et toutes les autres couches de matériau (40) qui se trouvent sous celle-ci, ainsi que le substrat (16), en vue de séparer les dispositifs à semi-conducteur.