TWI625775B

TWI625775B - Wafer processing method (3)

Info

Publication number: TWI625775B
Application number: TW103104577A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Morikazu; Yohei Yamashita
Original assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2018-06-01
Also published as: JP2014179495A; TW201503246A

Abstract

提供一種晶圓之加工方法，可將晶圓之背面研磨而形成預定厚度並在露出於背面之電極接合了元件晶片之電極後，將晶圓沿著切割道輕易地分割。

在表面於藉由排列成格子狀之切割道區劃的複數個區域形成元件，並於背面露出與該元件連接之電極的晶圓的背面，安裝與該電極對應之具有電極的晶片，並且將安裝有該晶片之晶圓沿著切割道分割，該晶圓之加工方法之特徵在於包含有以下程序：平板接合程序，將平板之表面透過黏著層接合於晶圓之表面；背面研磨程序，研磨已實施該平板接合程序之晶圓之背面，將晶圓形成為預定之厚度；晶片安裝程序，將具有與露出於已實施該背面研磨程序之晶圓之背面之電極對應的電極的晶片與該諸電極接合安裝；分割程序，將已實施該晶片安裝程序而於背面安裝了晶片的晶圓由背面側沿著切割道加工，分割成安裝有晶片之個別之元件；晶圓支持程序，於安裝在實施了該分割程序之晶圓之背面的晶片側黏著切割膠帶並藉由環狀框支持切割膠帶之外周部；及平板剝離程序，將接合於已實施該晶圓支持程序之晶圓之表面的平板剝離。

Description

晶圓之加工方法(三)

發明領域

本發明是關於一種將於表面形成有複數個元件的晶圓之背面研磨而形成預定厚度的晶圓加工方法。

發明背景

本導體元件製造程序中，在為大致圓板形狀之半導體晶圓之背面藉由排列為格子狀之稱為切割道之分割預定線區劃複數個區域，並於該經區劃的區域形成IC、LSI等元件。並且，將半導體晶圓沿著切割道切斷藉此分割形成有元件之區域而製造各個半導體元件。這樣被分割的晶圓在沿著切割道切斷之前會藉由研磨裝置研磨而加工成預定厚度。

又，伴隨著半導體裝置之大容量化、高密度化提案有將複數個元件積層而構成之積層形半導體套組(例如參考專利文獻2)。

【先行技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】特開2002-76167號公報

發明概要

然而，當將晶圓之背面研磨形成為預定厚度並於露出於背面之電極接合元件晶片之電極後，實施沿著切割道分割晶圓之分割程序，但是實施分割程序前要將接合於晶圓之背面之複數個元件晶片側透過切割膠帶支持於環狀框。在於該切割膠帶黏著接合於晶圓之背面的複數個元件晶片側時，或是搬送透過切割膠帶支持於環狀框的晶圓時，有晶圓會破損的問題。又，由於晶圓之外周存在成為端材之大致三角形狀之△晶片，因此沿著切割道加工晶圓時則該△晶片會飛散。因此，為了使△晶片不要飛散會在△晶片的下側安裝暫時性的元件晶片，而有生產性惡化的問題。

本發明是有鑑於上述事實，主要之課題是提供一種晶圓加工方法，是可在將晶圓之背面研磨形成為預定厚度並且在露出於背面之電極接合元件晶片之電極後，容易地沿著切割道分割晶圓的晶圓加工方法。

為了解決前述主要之技術之課題，根據本發明，是在表面於藉由排列成格子狀之切割道區劃的複數個區域形成元件，並於背面露出與該元件連接之電極的晶圓的背面，安裝與該電極對應之具有電極的晶片，並且將安裝有該晶片之晶圓沿著切割道分割，該晶圓之加工方法之特徵在於包含有以下程序：平板接合程序，將平板之表面透過黏著層接合於晶圓之表面；背面研磨程序，研磨已實施該平板接合程序之晶圓之背面，將晶圓形成為預定之厚度；晶片安裝程序，將具有與露出於已實施該背面研磨程序之晶圓之背面之電極對應的電極的晶片與該諸電極接合安裝；分割程序，將已實施該晶片安裝程序而於背面安裝了晶片的晶圓由背面側沿著切割道加工，分割成安裝有晶片之個別之元件；晶圓支持程序，於安裝在實施了該分割程序之晶圓之背面的晶片側黏著切割膠帶並藉由環狀框支持切割膠帶之外周部；及平板剝離程序，將接合於已實施該晶圓支持程序之晶圓之表面的平板剝離。

前述分割程序是以切削刀片沿著切割道施行切削加工，藉此將晶圓分割為安裝有晶片之個別之元件。

又，前述分割程序是沿著切割道照射雷射光施行雷射加工，藉此將晶圓分割為安裝有晶片之個別之元件。

本發明之晶圓加工方法中，由於包含有：平板接合程序，將平板之表面透過黏著層接合於晶圓之表面；背面研磨程序，研磨晶圓之背面，將晶圓形成為預定之厚度；晶片安裝程序，將具有與露出於晶圓之背面之電極對應的電極的晶片與該諸電極接合安裝；分割程序，將晶圓由背面側沿著切割道加工，分割成安裝有晶片之個別之元件；晶圓支持程序，於安裝在晶圓之背面的晶片側黏著切割膠帶並藉由環狀框支持切割膠帶之外周部；及平板剝離程序，將接合於晶圓之表面的平板剝離，因此由於晶圓是在黏著於切割膠帶前以接合於平面的狀態被分割為安裝有晶片之各個元件，所以可解除黏著於切割膠帶時產生破損的問題。

又，晶圓是以接合於平板的狀態被分割成安裝有晶片之各個元件，因此分割之時△晶片不會飛散，故沒有必要安裝暫時性之元件晶片而可提高生產性。

2‧‧‧半導體晶圓

2a‧‧‧半導體晶圓之表面

2b‧‧‧半導體晶圓之背面

3‧‧‧平板

3a‧‧‧平板之表面

3b‧‧‧平板之背面

4‧‧‧研磨裝置

5‧‧‧晶片安裝裝置

6‧‧‧切削裝置

7‧‧‧雷射加工裝置

8‧‧‧環狀框

9‧‧‧元件分離裝置

21‧‧‧切割道

22‧‧‧元件

23、251‧‧‧電極

25‧‧‧晶片

30‧‧‧黏著層

41‧‧‧研磨裝置之夾頭台

42‧‧‧研磨手段

51‧‧‧晶片安裝裝置之夾頭台

61‧‧‧切削裝置之夾頭台

62‧‧‧切削手段

63‧‧‧拍攝手段

71‧‧‧雷射加工裝置之夾頭台

72‧‧‧雷射光線照射手段

73‧‧‧拍攝手段

80‧‧‧切割膠帶

91‧‧‧框保持手段

92‧‧‧膠帶擴張手段

93‧‧‧拾取器

201‧‧‧切削溝

202‧‧‧雷射加工溝

203‧‧‧改質層

421‧‧‧主軸套

422‧‧‧旋轉主軸

423‧‧‧安裝件

424‧‧‧研磨輪

425‧‧‧基台

426‧‧‧研磨砥石

427‧‧‧緊固螺栓

621‧‧‧主軸套

622‧‧‧旋轉主軸

623‧‧‧切削刀片

721‧‧‧殼體

722‧‧‧集光器

911‧‧‧框保持構件

911a‧‧‧載置面

912‧‧‧夾鉗

921‧‧‧擴張鼓輪

922‧‧‧支持凸緣

923‧‧‧之持手段

923a‧‧‧汽缸

923b‧‧‧活塞桿

41a、424a、424b、434b、622a、 623a、X、Y、X1、X2、Z1、UV‧‧‧紫外線

Z2‧‧‧箭頭

LB‧‧‧脈衝雷射

P‧‧‧集光點

圖1(a)、(b)是做為以本發明之晶圓加工方法所分割之晶圓的半導體晶圓的透視圖。

圖2(a)、(b)是顯示本發明之晶圓之加工方法中之平板接合程序的說明圖。

圖3是用以實施本發明之晶圓加工方法中之背面研磨程序的研磨裝置之重點部分透視圖。

圖4是顯示本發明之晶圓加工方法中之背面研磨程序的說明圖。

圖5(a)、(b)是顯示本發明之晶圓加工方法中之晶片安裝程序的說明圖。

圖6是用以實施本發明之晶圓加工方法中做為分割程序之切削程序的切削裝置的重點部分透視圖。

圖7(a)~(c)是顯示本發明之晶圓加工方法中做為分割程序之切削程序的說明圖。

圖8是用以實施本發明之晶圓加工方法中做為分割程序之雷射加工溝成形程序及改質層形成程序的雷射加工裝置之重點部分透視圖。

圖9(a)~(c)是顯示本發明之晶圓加工方法中做為分割程序之雷射加工溝成形程序的說明圖。

圖10(a)~(c)是顯示本發明之晶圓加工方法中做為分割程序之改質層形成程序的說明圖。

圖11是顯示本發明之晶圓加工方法中之晶圓支持程序的說明圖。

圖12(a)、(b)是顯示本發明之晶圓加工方法中之平板剝離程序的說明圖。

圖13是用以實施本發明之晶圓加工方法中之元件分離程序的元件分離裝置之透視圖。

圖14(a)~(c)是本發明之晶圓加工方法中之元件分離程序的說明圖。

較佳實施例之詳細說明

以下，就本發明中晶圓之加工方法之較佳實施形態，參考附加圖式詳細說明。

圖1(a)及(b)是顯示依循本發明所加工之做為晶圓之半導體晶圓的透視圖。圖1(a)及(b)所示之半導體晶圓2是由厚度例如為600μm的矽晶圓所形成，於表面2a將複數條切割道21形成為格子狀，並且於藉由該複數條切割道21所區劃之複數個區域形成IC、LSI等元件22。並且，於晶圓2之背面2b露出連接於各元件22之電極23。然而，也有電極23沒有露出於背面2b之晶圓。以下，就於該半導體晶圓2之背面2b安裝後述之晶片，並且沿著切割道21分割成各個元件的晶圓加工方法加以說明。

首先，為了保護形成於半導體晶圓2之表面2a的元件22，實施透過黏著層將平板之表面接合於半導體晶圓2之表面2a的平板接合程序。亦即，如圖2(a)及(b)所示，透過黏著層30將平板3之表面3a接合於半導體晶圓2之表面2a(平板接合程序)。因此，透過黏著層30接合於半導體晶圓2之表面2a之平板3形成為露出背面3b之狀態。然而，平板3於圖示之實施形態中是由厚度例如為1mm之玻璃板所形成，而黏著層30是使用以紫外線照射黏著力會低落之黏著劑。

若是已實施了前述平板接合程序，則實施研磨半導體晶圓2之背面2b將半導體晶圓2形成為元件之預定之厚度的背面研磨程序。該背面研磨程序是使用圖3所示之研磨裝置4來實施。圖3所示之研磨裝置4具有保持被加工物的夾頭台41、及研磨保持於該夾頭台41之被加工物的研磨手段42。夾頭台41構成為使被加工物吸引保持於為保持面之上面，並可使其藉由未圖示之旋轉驅動機構朝以圖3中箭頭41a所示之方向旋轉。研磨手段42包含有：主軸套421、自由旋轉地支持於該主軸套421且藉由未圖示之旋轉驅動機構旋轉之旋轉主軸422、安裝於該旋轉主軸422之下端之安裝件423、及安裝於該安裝件423之下面的研磨輪424。該研磨輪424是由基台425、及呈環狀安裝於該基台425之下面之研磨砥石426所形成，基台425是藉由緊固螺栓427安裝於安裝件423之下面。

使用前述之研磨裝置4實施前述背面研磨程序，如圖3所示，在夾頭台41之上面(保持面)載置實施了前述平板接合程序之半導體晶圓2之平板3側。並且，藉由作動未圖示之吸引手段將半導體晶圓2透過平板3吸附保持於夾頭台41上(晶圓保持程序)。因此，保持於夾頭台41上之半導體晶圓2其背面2b會在上側。若已這樣將半導體晶圓2透過平板3吸引保持於夾頭台41上，則一面將夾頭台41朝圖3中以箭頭41a所示的方向以例如300rpm旋轉，一面將研磨手段42之研磨輪424朝圖3中以箭頭424a所示的方向以例如6000rpm旋轉，如圖4所示使研磨砥石426與為被加工面之半導體晶圓2之背面2b接觸，並使研磨輪424如圖3及圖4中以箭頭424b所示以例如1μm/秒之研磨進送速度朝下方(對夾頭台41之保持面垂直的方向)預定量研磨進送。結果，半導體晶圓2之背面2b被研磨而半導體晶圓2會形成為預定厚度(例如50μm)。如此，在實施研磨程序前電極23沒有露出於背面2b的晶圓中，使電極23露出於研磨背面2b而形成為預定厚度的半導體晶圓2之背面2b。

接著，實施接合諸電極而安裝晶片的晶片安裝程序，該晶片具有與露出於已實施背面研磨程序的晶圓2之背面2b的電極23對應的電極。也就是說，如圖5(a)所示將接合於已實施了背面研磨程序的半導體晶圓2之表面的平板3側載置於晶片安裝裝置5之夾頭台51上，並藉由作動未圖示之吸引手段，透過平板3吸引保持半導體晶圓2。因此，透過平板3保持於夾頭台51上之半導體晶圓2，其背面2b會成為上側。如此將諸電極接合而安裝晶片25，該晶片25具有與於透過平板3保持在夾頭台51之半導體晶圓2之背面2b露出的電極23對應的電極251。並且，如圖5(b)所示與形成於半導體晶圓2之所有原件22對應安裝晶片25。

若實施了前述之晶片安裝程序，則實施由安裝有晶片25之半導體晶圓2之背面2b側沿著切割道21加工而分割為各個元件的分割程序。該分割程序之第1實施形態是使用圖6所示之切削裝置6來實施。圖6所示之切削裝置6具有保持被加工物之夾頭台61、切削保持於該夾頭台61之被加工物的切削手段62、及拍攝保持於該夾頭台61之被加工物的拍攝手段63。夾頭台61構成為可將被加工物吸引保持，藉由未圖示之切削進送機構使其朝圖6中以箭頭X所示之切削進送方向移動，並且藉由未圖示之分度進送機構使其朝以箭頭Y所示之分度進送方向移動。

前述切削手段62包含有大致水平配置的主軸套621、可自由旋轉地支持於該主軸套621之旋轉主軸622、及安裝於該旋轉主軸622之前端部的切削刀片623，旋轉主軸622是形成為藉由配設於主軸套621內之未圖示之伺服馬達朝以箭頭622a所示之方向旋轉。前述拍攝手段63安裝於主軸套621之前端部，圖示之實施形態中，除了以可見光拍攝之一般的拍攝零件(CCD)外，還以對被加工物照射紅外線之紅外線照明手段、捕捉以該紅外線照明手段照射之紅外線的光學系統、以及輸出與以該光學系統捕捉之紅外線對應的電訊號的拍攝零件(紅外線CCD)等所構成，而可將所拍攝之圖像訊號送至未圖示之控制手段。

使用前述之切削裝置6實施分割程序，如圖6所示於夾頭台61上載置已接合於半導體晶圓2表面之平板3側，並藉由作動未圖示之吸引手段透過平板3將半導體晶圓2保持於夾頭台61上。因此，透過平板3保持於夾頭台61之半導體晶圓2，其安裝了晶片25的表面2a會成為上側。如此，將吸引保持半導體晶圓2之夾頭台61藉由未圖示之切削進送機構安裝於拍攝手段63之正下方。

當將夾頭台61安裝於拍攝手段63之正下方時，則實施藉由拍攝手段63及未圖示之控制手段檢測半導體晶圓2之應切削區域的校準程序。亦即，拍攝手段63及未圖示之控制手段會實施與形成於半導體晶圓2之預定方向之切割道21對應之區域、以及用以進行與切削刀片623對位之圖案配對等之圖像處理，而執行切削刀片623之切削區域的校準(校準程序)。又，對於與形成於半導體晶圓2與前述預定方向正交之方向之切割道21對應的區域，也同樣執行切削刀片623之切削位置之校準。此時，半導體晶圓2之切割道21所形成之表面2a位於下側，但由於拍攝手段63是如前所述具有以紅外線照明手段、可捕捉紅外線之光學系統、及可輸出對應於紅外線之電訊號之拍攝零件(紅外線CCD)等所構成的拍攝手段，因此可由背面2b穿透拍攝切割道21。

如同上述檢測保持於夾頭台61上與半導體晶圓2之切割道21對應的區域，若已進行了切削領域之校準，則使保持半導體晶圓2之夾頭台61朝切削領域之切削開始位置移動。此時，如圖7(a)所示，半導體晶圓2是安裝使與應切削之切割道21對應之區域的一端(圖7(a)之左端)位於較切削刀片623之正下方偏預定量右側。

若已如此將夾頭台61安裝於切削加工區域之切削開始位置，則將切削刀片623由如圖7(a)中以2點虛線所示之待機位置如箭頭Z1所示朝下方切入進送，並如圖7(a)中實線所示定位於預定之切入進送位置。該切入進送位置是如圖7(a)所示設定於切削刀片623之下端到達平板3之位置。

接著，使切削刀片623朝圖7(a)中以箭頭623a所示之方向以預定之旋轉速度旋轉，並使夾頭台61朝圖7(a)中以箭頭X1所示之方向以預定之切削進送速度移動。並且，若夾頭台61到達了其如圖7(b)所示與切割道21對應之位置之另一端(圖7(b)之右端)位於較切削刀片623之正下方預定量左側，則停止夾頭台61之移動。藉由如此切削進送夾頭台61，可如圖7(c)所示沿著切割道21形成切削溝201而切斷半導體晶圓2(切削程序)。

接著，使切削刀片623如以圖7(b)中箭頭Z2所示上升定位於以2點虛線所示之待機位置，將夾頭台61朝以圖7(b)中以箭頭X2所示之方向移動，返回至圖7(a)所示之位置。並且，將夾頭台61朝與紙面垂直之方向(分度進送方向)以剛好相當於切割道21之間隔之量分度進送，並將與下個應切削之切割道21對應的區域定位於與切削刀片623對應之位置。如此，當已經將與下個應切削之切割道21對應的區域定位於與切削刀片623對應之位置時，實施前述切削程序。

然而，前述切削程序是以例如以下之加工條件來進行。

切削刀片之旋轉速度：30000rpm

切削進送速度：50mm/秒

在對應於形成於半導體晶圓2之所有切割道21的區域實施前述之切削溝成形程序。結果，半導體晶圓2會沿著切割道21分割為安裝有晶片25之各個元件22。然而，由於分割為各個元件的元件22已經接合於平板3，因此可維持半導體晶圓2之形態。

接著，就分割程序的第2實施形態加以說明。分割程序之第2實施形態是使用圖8所示之雷射加工裝置7實施。圖8所示之雷射加工裝置7具有保持被加工物夾頭台71、對保持於該夾頭台71上之被加工物照射雷射光線的雷射光線照射手段72、及拍攝保持於夾頭台71上之被加工物的拍攝手段73。夾頭台71構成為可吸引保持被加工物，且形成為藉由未圖示之加工進送手段朝圖8中以箭頭X所示之加工進送方向移動，並且藉由未圖示之分度進送手段朝圖8中以箭頭Y所示之分度進送方向移動。

前述雷射光線照射手段72包含實質上水平配置之圓筒形狀之殼體721。殼體721內配設有包含有未圖示之脈衝雷射光線振盪器或反覆頻率設定手段的雷射光線振盪手段。前述殼體721之前端部安裝有用以將由脈衝雷射光線振盪手段振盪之脈衝雷射光線加以集光之集光器722。而，雷射光線照射手段72具有用以調整以集光器722集光之脈衝雷射光線的集光點位置的集光點位置調整手段(未圖示)。

安裝於構成前述雷射光線照射手段72之殼體721之前端部的拍攝手段73除了藉由可見光進行拍攝之一般拍攝零件(CCD)之外，是以對被加工物照射紅外線的紅外線照明手段、捕捉以該紅外線照明手段照明之紅外線的光學系統、以及輸出對應於該光學系統捕捉之紅外線的電訊號的拍攝零件(紅外線CCD)等構成，並且可將所拍攝之圖像訊號送至未圖示之控制手段。

使用前述之雷射加工裝置7，於實施分割程序時，如圖8所示於夾頭台71上載置接合於半導體晶圓2之表面的平板3側，並藉由作動未圖示之吸引手段透過平板3將半導體晶圓2保持於夾頭台71上。因此，透過平板3保持於夾頭台71之半導體晶圓2，其安裝有晶片25之表面2a會成為上側。如此，將吸引保持了半導體晶圓2之夾頭台71以未圖示之加工進送機構定位於拍攝手段73之正下方。

當將夾頭台71定位於拍攝手段73之正下方時，則實行藉由拍攝手段73及未圖示之控制手段檢測半導體晶圓2之應進行雷射加工的加工區域的校準作業。亦即，拍攝手段73及未圖示之控制手段，會實行圖案配對等圖像處理並且執行雷射光線照射位置之校準(校準程序)，該圖案配對是用以進行形成於半導體晶圓2之預定方向之切割道21、與沿著該切割道21照射雷射光線之雷射光線照射手段72之集光器722之對位。又，對形成於半導體晶圓2與前述預定方向正交之方向的切割道21也同樣會執行雷射光線照射位置之校準。此時，雖然半導體晶圓2之形成有切割道21之表面2a位於下側，但由於拍攝手段73如上所述是具有紅外線照明手段、捕捉紅外線之光學系統、及輸出與紅外線對應之電訊號的拍攝零件(紅外線CCD)等構成的拍攝手段，因此可由背面2b側透過拍攝切割道21。

若實施了前述校準程序，如圖9所示將夾頭台7]移動至照射雷射光線的雷射光線照射手段72之集光器722所位在之雷射光線照射區域，並將預定之切割道21定位於集光器722之正下方。此時，如圖9(a)所示半導體晶圓2會定位使切割道21之一端(圖9(a)之左端)位於集光器722之正下方。並且，如圖9(a)所示，使由集光器722照射之脈衝雷射LB之集光點P聚焦於半導體晶圓2之背面2b(附近)附近。接著，一面由雷射光線照射手段72之集光器722對半導體晶圓2照射具有吸收性波長之脈衝雷射光線，一面將夾頭台71朝圖9(a)中以箭頭X1所示之方向以預定之加工進送速度移動。並且，如圖9(b)所示，當切割道21之另一端(圖9(b)之右端)達到集光器722之正下方位置時，則停止脈衝雷射光線之照射並且停止夾頭台71之移動(雷射加工溝形成程序)。

接著，將夾頭台71朝垂直與紙面之方向(分度進送方向)移動剛好切割道21之間隔(相當於切割道21之間隔)。並且，一面由雷射光線照射手段72之集光器722照射脈衝雷射光線，一面將夾頭台71朝圖9(b)中以箭頭X2所示之方向以預定之加工進送速度移動，且於到達圖7(a)所示之位置時停止脈衝雷射光線之照射並且停止夾頭台71之移動。

藉由實施前述之雷射加工溝成形程序，如圖9(c)所示於半導體晶圓2沿著切割道21形成雷射加工溝202。並且，藉由沿著形成於半導體晶圓2之所有切割道21實施前述雷射加工溝成形程序，半導體晶圓2會沿著切割道21分割為安裝有晶片25之各個元件22。而，由於分割為各個元件之元件22以接合於平板3，因此可維持著半導體晶圓2之形態。

而前述雷射加工溝成形程序是以例如以下加工條件進行。

雷射光線之波長：355nm

反覆頻率：200kHz

輸出：1.5W

集光點徑：φ 10μm

加工進送速度：300mm/秒

接著，就使用前述雷射加工裝置7實施之分割程序之其他實施形態，參考圖10加以說明。而雷射加工程序之第2實施形態可使用與前述雷射加工裝置7實質上相同之雷射加工裝置來實施。因此，圖10所示之第2實施形態中與前述雷射加工裝置7相同之構件則附以相同符號來說明。

圖10所示之實施形態中也與前述圖8及圖9所示實施形態相同實施前述晶元保持程序及校準程序。

若實施了前述校準程序，如圖10所示將夾頭台71移動至照射雷射光線之雷射光線照射手段72之集光器722所位在之雷射光線照射區域，並將預定之切割道21定位於集光器722之正下方。此時，圖10(a)所示半導體晶圓2定位使切割道21之一端(圖10(a)之左端)位於集光器722之正下方。並且，如圖10(a)所示將由集光器722照射之脈衝雷射光線之集光點P定位於半導體晶圓2之厚度方向中間部。接著，一面由雷射光線照射手段72之集光器722對半導體晶圓2照射具有透過性波長之脈衝雷射光線，一面將夾頭台71朝圖10(a)中以箭頭X1所示之方向以預定加工進送速度移動。並且，如圖10(b)所示當切割道21之另一端(圖10(b)之右端)到達集光器722之正下方位置時，會停止脈衝雷射光線之照射並且停止夾頭台71之移動(改質層形成程序)。

接著，將夾頭台71朝垂直於紙面之方向(分度進送方向)移動剛好切割道21之間隔(相當於切割道21之間隔)。並且，一面由雷射光線照射手段72之集光器722照射雷射光線，一面將夾頭台71朝圖10(b)以箭頭X2所示之方向以預定之加工進送速度移動，且在達到圖10(a)所示之位置時停止照射脈衝雷射光線，並停止夾頭台71之移動。

藉由實施前述改質層形成程序，如圖10(c)所示於半導體晶圓2沿著切割道21形成改質層203。該改質層203 呈經熔融再固化的狀態容易破裂。並且，沿著形成於半導體晶圓2之所有切割道21實施前述改質層形成程序。結果，半導體晶圓2形成為沿著形成有改質層203之切割道21實質分割為安裝有晶片25之各個元件22。

而前述改質層形成程序是以例如以下之加工條件來進行。

雷射光線之波長：1064nm

反覆頻率：80kHz

輸出：0.2W

集光點徑：φ 1μm

加工進送速度：180mm/秒

如以上分割工具(包含前述切削程序、雷射加工溝形成程序、改質層形成程序)是在半導體晶圓2之表面2a接合於平板3之狀態下分割為安裝有晶片25之各個元件22，因此時之△晶片不會飛散，故沒有必要安裝暫時性之元件晶片，而可提升生產性。

若實施了前述之分割程序，則實施於安裝在半導體晶圓2之背面2b之晶片25黏貼切割膠帶，並藉由環狀框支持切割膠帶之外周部的晶圓支持程序。例如，如圖11所示，於安裝在外周部之切割膠帶80之表面黏著安裝於半導體晶圓2之背面2b之晶片25側以覆蓋環狀框8的內側開口部。因此，黏著於切割膠帶80之表面的半導體晶圓2，其接合於表面2a之平板3會成為上側。而切割膠帶80是於例如厚度100μm之聚乙烯薄膜之表面塗布黏著劑。而，於圖11所示之實施形態中，顯示在安裝於環狀框8之外周部之切割膠帶80之表面黏著安裝在半導體晶圓2之背面2b之晶片25的例子，但在於安裝在半導體晶圓2之背面2b之晶片25黏著切割膠帶80時同時將切割膠帶80之外周部安裝於環狀框8亦可。如此，由於晶圓支持程序是在實施了前述分割程序後實施，因此可解除將半導體晶圓2黏著於切割膠帶時破損之問題。

接著，實施平板剝離程序，該平板剝離程序是將接合於實施了前述晶圓支持程序的半導體晶圓2之表面2a的平板3剝離的程序。該平板剝離程序中，如圖12(a)所示是透過切割膠帶80由接合在支持於環狀框8之半導體晶圓2之表面2a的平板3之背面3b側照射紫外線(UV)。結果，由於接合半導體晶圓2之表面2a與平板3之表面3a的黏著層30是使用照射紫外線黏著力會降低的黏著劑，因此黏著力會被降低。因此，接合於半導體晶圓2之表面2a的平板3，會如圖12(b)所示可容易進行剝離。此時，半導體晶圓2之未形成有元件22之外周部會在接合於平板3之狀態下被去除。因此，安裝於環狀框8之切割膠帶80會成為黏著有接合在晶圓22之背面之晶片25之狀態。

如同上述，當實施了晶片支持程序及平板剝離程序實，實施元件分離程序，該元件分離程序是將半導體晶圓2所貼著之切割膠帶80擴張沿著切割道21將半導體晶圓2分離成安裝有晶片25之各個元件22。該元件分離程序是使用如圖13所示之元件分離裝置9來實施。圖13所示之元件分離裝置9具有保持前述環狀框8的框保持手段91、用以擴張安裝於保持在該框保持手段91的環狀框8的切割膠帶80的膠帶擴張手段92、及拾取夾頭93。框保持手段91是由環狀框保持構件911、配設於該框保持構件911之外周之作為固定手段的複數個夾鉗912所形成。框保持構件911之上面形成載置環狀框8的載置面911a，且於該載置面911a上載置環狀框8。並且，載置於載置面911a上之環狀框8是藉由夾鉗912固定於框保持構件911。如此構成之框保持手段91可藉由膠帶擴張手段92支持成可朝上下方向進退。

膠帶擴張手段92具有配設於前述環狀框保持構件911之內側之擴張鼓輪921。該擴張鼓輪921具有較環狀框8之內徑小且較黏著於安裝在環狀框8之切割膠帶80的半導體晶圓2之外徑大的內徑及外徑。又，擴張鼓輪921於下端具有支持凸緣922。圖示之實施形態中膠帶擴張手段92具有可將前述環狀框保持構件911支撐為可朝上下方向進退之支持手段923。該支持手段923是由配設於前述支持凸緣922上之複數個汽缸923a所形成，該活塞桿923b連結於前述環狀框保持構件911之下面。如此使由複數個汽缸923a形成之支撐手段923，如圖14(a)所示使環狀框保持構件911朝上下方向移動於使載置面911a與擴張鼓輪921之上端大致相同高度之基準位置、及如圖14(b)所示較擴張鼓輪921之上端為預定量下方之擴張位置之間。

就使用如同以上所構成之元件分離裝置9實施之元件分離程序參考圖14加以說明。亦即，將半導體晶圓2所黏著之切割膠帶80所安裝之環狀框8，如圖14(a)所示載置於構成框保持手段91之框保持構件911之載置面911a上，並藉由夾鉗912固定於框保持構件911(框保持程序)。此時，框保持構件911安裝於圖14(a)所示之基準位置。接著，作動構成膠帶擴張手段92之作為支持手段923的複數個汽缸923a，使環狀框保持構件911下降至圖14(b)所示之擴張位置。因此，由於固定於框保持構件911之載置面911a上之環狀框8也會下降，因此如圖14(b)所示，安裝於環狀框8的切割膠帶80會切於擴張鼓輪921之上端緣且擴張(膠帶擴張程序)。結果，由於對黏著於切割膠帶80之半導體晶圓2放射狀地作用拉張力，分離為安裝有晶片25之各個元件22並且於元件間形成間隔S。又，當於黏著於切割膠帶80之半導體晶圓2作用放射狀之拉張力時，沿著切割道21形成之改質層203會破裂，半導體晶圓2會分離為安裝有晶片25之各個元件22並且於元件間形成間隔S。

接著，如圖14(c)所示作動拾取器93吸附安裝有晶片25之元件22，將其由切割膠帶80剝離並拾取，搬送至未圖示之托盤或者晶片結合程序。而，於拾取程序中，由於如前所述使安裝有黏著於切割膠帶80之晶片25的各個元件22間之間隙S變寬，因此不會與相鄰之元件22接觸而可輕易拾取。

Claims

一種晶圓之加工方法，是在表面於藉由排列成格子狀之切割道區劃的複數個區域形成元件，並於背面露出與該元件連接之電極的晶圓的背面，安裝與該電極對應之具有電極的晶片，並且將安裝有該晶片之晶圓沿著切割道分割，該晶圓之加工方法之特徵在於包含有以下程序：平板接合程序，將平板之表面透過黏著層接合於晶圓之表面；背面研磨程序，研磨已實施該平板接合程序之晶圓之背面，將晶圓形成為預定之厚度；晶片安裝程序，晶片具有與露出於已實施該背面研磨程序之晶圓之背面之電極對應的電極，接合該諸電極而安裝前述晶片；分割程序，將已實施該晶片安裝程序而於背面安裝了該晶片的晶圓由背面側沿著切割道加工，分割成安裝有晶片之各個元件；晶圓支持程序，於安裝在實施了該分割程序之晶圓之背面的晶片側黏著切割膠帶，並藉由環狀框支持切割膠帶之外周部；及平板剝離程序，將接合於已實施該晶圓支持程序之晶圓之表面的平板剝離。
如請求項1所記載之晶圓之加工方法，其中該分割程序是以切削刀片沿著切割道施行切削加工，藉此將晶圓分割為安裝有晶片之各個元件。
如請求項1所記載之晶圓之加工方法，其中沿著切割道照射雷射光施行雷射加工，藉此將晶圓分割為安裝有晶片之各個元件。