TWI868313B

TWI868313B - 晶片的製造方法

Info

Publication number: TWI868313B
Application number: TW110105273A
Authority: TW
Inventors: 佐井星一
Original assignee: 日商迪思科股份有限公司
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2021-02-17
Publication date: 2025-01-01
Also published as: JP7479755B2; JP2021136253A; TW202133255A; CN113380608A; KR20210108310A

Abstract

本發明的課題係提供可抑制晶片的品質降低之晶片的製造方法。解決手段是一種晶片的製造方法，係將晶圓沿著預定分割線分割成複數晶片之晶片的製造方法，具有：晶圓保持工程，係以吸盤台保持晶圓的第1面側並使晶圓的第2面側露出；改質層形成工程，係藉由將對於晶圓具有透射性，且在第1聚光點及第2聚光點聚光的雷射光束，以第1聚光點及第2聚光點定位於晶圓的內部之方式，從晶圓的該第2面側照射，於第1聚光點及第2聚光點被定位的區域分別形成改質區域，以形成包含沿著預定分割線排列之複數改質區域的改質層；及分割工程，係對晶圓賦予外力，將晶圓沿著預定分割線分割成複數該晶片。

Description

晶片的製造方法

本發明係關於將晶圓分割成複數晶片之晶片的製造方法。

在裝置晶片的製造工程中，使用於藉由相互交叉之複數預定分割線(切割道)區劃的複數區域，分別形成有IC(Integrated Circuit)等之裝置的晶圓。藉由沿著預定分割線分割該晶圓，可製造分別具備裝置的複數裝置晶片。

於晶圓的分割，主要使用具備保持晶圓之吸盤台，與安裝用以切削晶圓之圓環狀的切削刀之主軸(旋轉軸)的切削裝置。藉由旋轉切削刀使其切入藉由吸盤台保持的晶圓，以沿著預定分割線切斷、分割晶圓。

另一方面，近年來，也注目於藉由雷射加工來分割晶圓的技術。例如，提案有使對於晶圓具有透射性的雷射光束在晶圓的內部聚光，沿著預定分割線於晶圓的內部形成被改質之層(改質層(質變層))的方法(參照專利文獻1)。晶圓之形成改質層的區域係比其他區域脆弱。因此，對形成了改質層的晶圓賦予外力的話，能以改質層為起點，分割晶圓。

但是，根據晶圓的厚度、材質等，於晶圓僅形成1層改質層，即使賦予外力，晶圓也不會以改質層為起點被適切分割。此時，於晶圓的厚度方向，複數改質層沿著各預定分割線形成(參照專利文獻2)。例如，藉由一邊階段性改變雷射光束的聚光點的高度，一邊沿著各預定分割線各複數次照射雷射光束，於晶圓形成複數改質層。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2004-179302號公報 [專利文獻2]日本特開2009-10105號公報

[發明所欲解決之課題]

在改質層的形成工程中，例如，藉由雷射光束的照射，於晶圓的內部，複數被改質的區域(改質區域)沿著預定分割線以所定間隔形成。此時，改質層相當於包含沿著預定分割線排列之複數改質區域的層。

形成改質區域的話，在該改質區域中會發生龜裂(劈裂面)。然後，從改質區域推展的龜裂接著到達應形成改質區域的區域的話，之後在對該區域照射雷射光束時，因為龜裂，會發生雷射光束的漫反射。

在晶圓的內部發生雷射光束的漫反射的話，於被照射雷射光束的區域，改質區域變得難以適切形成，改質層無法充分發揮作為晶圓的分割的起點之功能。又，因為雷射光束的漫反射，在改質區域中產生的龜裂會向未預期的方向放射狀地推展，或容易超出預測而形成過長的龜裂。因為該不規則的龜裂，在之後的工程中分割晶圓時，有晶圓的破裂被誘導至未意圖的方向之虞。

如上所述，在改質區域的形成時發生雷射光束的漫反射的話，對晶圓賦予外力時，晶圓會變得難以沿著預定分割線適切分割。結果，在晶圓的分割時晶片破損，或晶片的側面(分割面)形成凹凸，有導致晶片的品質降低之虞。

本發明係鑑於相關問題所發明者，目的為提供可抑制晶片的品質降低之晶片的製造方法。 [用以解決課題之手段]

依據本發明的一樣態，提供一種晶片的製造方法，係將晶圓沿著預定分割線分割成複數晶片之晶片的製造方法，具有：晶圓保持工程，係以吸盤台保持該晶圓的第1面側並使該晶圓的第2面側露出；改質層形成工程，係藉由將對於該晶圓具有透射性，且在第1聚光點及第2聚光點聚光的雷射光束，以該第1聚光點及該第2聚光點定位於該晶圓的內部之方式，從該晶圓的該第2面側照射，於該第1聚光點及該第2聚光點被定位的區域分別形成改質區域，以形成包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的改質層；及分割工程，係對該晶圓賦予外力，將該晶圓沿著該預定分割線分割成複數該晶片；在該改質層形成工程中，在形成於該第1聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂，與在形成於該第2聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂連結。

再者，理想為該改質層形成工程係具有：第1改質層形成工程，係藉由將該雷射光束從該晶圓的該第2面側照射，以形成包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的第1改質層；及第2改質層形成工程，係藉由將該雷射光束從該晶圓的該第2面側照射，將包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的第2改質層，形成於比該第1改質層更靠該晶圓的該第1面側。

又，依據本發明的另一樣態，提供一種晶片的製造方法，係將晶圓沿著預定分割線分割成複數晶片之晶片的製造方法，具有：晶圓保持工程，係以吸盤台保持該晶圓的第1面側並使該晶圓的第2面側露出；改質層形成工程，係藉由將對於該晶圓具有透射性，且在第1聚光點乃至第4聚光點聚光的雷射光束，以該第1聚光點及該第2聚光點定位於該晶圓的內部的該第1區域，且該第3聚光點及該第4聚光點定位於比該晶圓的內部的第1區域更靠該晶圓的該第1面側的第2區域之方式，從該晶圓的該第2面側照射，於該第1聚光點乃至該第4聚光點被定位的區域分別形成改質區域，以形成包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的第1改質層及第2改質層；及分割工程，係對該晶圓賦予外力，將該晶圓沿著該預定分割線分割成複數該晶片；在改質層形成工程中，在形成於該第1聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂，與在形成於該第2聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂連結，並且在形成於該第3聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂，與在形成於該第4聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂連結。 [發明的效果]

在本發明的一樣態之晶片的製造方法中，藉由在複數聚光點聚光的雷射光束照射至晶圓，於聚光點被定位的區域分別形成改質區域，連結在一改質區域所產生之龜裂與在其他改質區域所產生之龜裂。

依據前述之晶片的製造方法，可一邊將雷射光束的聚光點定位於晶圓內部之未形成龜裂的區域以形成改質區域，一邊形成連結鄰接之改質區域的龜裂。藉此，可抑制雷射光束的漫反射，適切形成改質層。結果，晶圓變得容易沿著預定分割線分割，可抑制晶片的品質降低。

以下，參照添附圖面，說明本發明的一樣態相關的實施形態。首先，針對可用於本實施形態之晶片的製造方法的晶圓的構造例進行說明。圖1(A)係揭示晶圓11的立體圖。

晶圓11係使用例如矽等的材料形成為圓盤狀，具備相互大略平行的表面(第1面)11a與背面(第2面)11b。晶圓11係藉由以相互交叉之方式排列成格子狀的複數預定分割線(切割道)13，區劃成複數矩形狀的區域。

於藉由預定分割線13所區劃之複數區域的表面11a側，分別形成IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等的裝置15。沿著預定分割線13分割晶圓11的話，可獲得分別具備裝置15的複數晶片(裝置晶片)。

再者，晶圓11的材質、形狀、構造、大小等並未有限制。例如晶圓11作為以矽以外的半導體(GaAs、SiC、InP、GaN等)、藍寶石、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等所成的基板亦可。又，裝置15的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也未有限制，於晶圓11不形成裝置15亦可。

於晶圓11，形成在之後的工程中分割晶圓11時作為分割的起點(分割的觸發點)之功能的分割起點。例如，對於晶圓11施加雷射加工，藉由沿著預定分割線13讓晶圓11的內部改質(質變)，形成分割起點。

晶圓11內部之形成分割起點的區域(改質的區域)係比晶圓11的其他區域脆弱。因此，對於形成了分割起點的晶圓11賦予外力的話，晶圓11會以分割起點作為起點，沿著預定分割線13斷裂。藉此，獲得分別具備裝置15的複數裝置晶片。

藉由雷射加工在晶圓11形成分割起點時，例如從晶圓11的背面11b側照射雷射光束。此時，於晶圓11的表面11a側貼附保護構件17。圖1(B)係揭示貼附保護構件17的晶圓11的立體圖。

作為保護構件17，可使用具有形成為圓形之薄膜狀的基材，與設置於基材上的黏著層(糊層)的薄片(膠帶)。例如，基材係以聚烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等的樹脂所成，黏著層係以環氧系、丙烯酸系、或橡膠系的接著劑等所成。又，黏著層使用藉由紫外線的照射而硬化的紫外線硬化型的樹脂亦可。

例如保護構件17係形成為與晶圓11大略相同直徑的圓形，以覆蓋複數裝置15之方式貼附於晶圓11的表面11a側。藉由該保護構件17，保護複數裝置15。

分割起點的形成，使用藉由雷射光束的照射，加工晶圓11的雷射加工裝置。圖2係揭示雷射加工裝置2的一部分剖面前視圖。雷射加工裝置2係具備保持晶圓11的吸盤台(保持台)4，與照射雷射光束8的雷射照射單元6。

於吸盤台4，連接馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，與滾珠螺桿式的移動機構(未圖示)。旋轉驅動源係使吸盤台4繞著與Z軸方向(垂直方向，上下方向)大略平行的旋轉軸周圍旋轉。又，移動機構係使吸盤台4沿著X軸方向(加工進送方向，第1水平方向)及Y軸方向(分度進送方向，第2水平方向)移動。

吸盤台4的上面係構成保持晶圓11的保持面4a。保持面4a係與X軸方向及Y軸方向大略平行的平坦面。例如保持面4a係對應晶圓11的形狀而形成為圓形。但是，保持面4a的形狀可因應晶圓11的形狀等適當變更。保持面4a係透過形成於吸盤台4之內部的流通路徑(未圖示)及閥(未圖示)，連接於真空產生器等的吸引源(未圖示)。

於吸盤台4的上方，設置有雷射照射單元6。雷射照射單元6係朝向藉由吸盤台4所保持的晶圓11照射雷射光束8。雷射光束8的照射條件係以在晶圓11之被照射雷射光束8的區域，形成藉由多光子吸收改質而質變的區域(改質區域(modifying region))之方式設定。

具體來說，雷射光束8的波長係以雷射光束8對於晶圓11顯示透射性之方式設定。因此，從雷射照射單元6對於晶圓11，照射至少一部分透射晶圓11(對於晶圓11具有透射性)的雷射光束8。又，雷射光束8的其他照射條件(輸出、脈衝寬度、點徑、重複頻率等)也以在晶圓11形成改質區域之方式適當設定。

又，雷射照射單元6係以雷射光束8至少在2個以上的聚光點(聚光位置)聚光之方式構成。於圖2揭示雷射光束8在2個的聚光點(聚光位置)8a、8b聚光的範例。

圖3係揭示雷射照射單元6的構造例的模式圖。雷射照射單元6係具備對雷射光束進行脈衝振盪的雷射振盪器10。作為雷射振盪器10，例如使用YAG雷射、YVO₄ 雷射、YLF雷射等。從雷射振盪器10脈衝振盪的雷射光束8係在鏡片12反射而射入雷射分歧部14，藉由雷射分歧部14分歧成複數(在圖3中為2個)光束。之後，分歧的雷射光束8係藉由聚光透鏡16在所定位置聚光。

雷射分歧部14的構造只要可讓雷射光束8分歧的話並未有限制。例如雷射分歧部14係藉由LCOS-SLM(Liquid Crystal On Silicon - Spatial Light Modulator)、繞射光學元件(DOE：Diffractive Optical Element)等構成。

構成圖2所示之雷射加工裝置2的構成要素(連結於吸盤台4的旋轉驅動源及移動機構、雷射照射單元6等)係分別連接於控制雷射加工裝置2之各構成要素的動作的控制部(未圖示)。藉由該控制部，控制吸盤台4的位置、雷射光束8的照射條件等。

控制部係例如藉由電腦構成，包含進行雷射加工裝置2的運作所需之各種處理(運算等)的處理部，與記憶處理部所致之處理所使用的各種資訊(資料、程式等)的記憶部。處理部係例如包含CPU(Central Processing Unit)等的處理器所構成。又，記憶部係藉由ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等的記憶體所構成。

利用雷射加工裝置2對晶圓11進行加工時，首先，藉由吸盤台4保持晶圓11(晶圓保持工程)。具體來說，將晶圓11以表面11a側(保護構件17側)與保持面4a對向，背面11b露出於上方之方式，配置於吸盤台4上。在該狀態下使吸引源的負壓作用於保持面4a的話，晶圓11的表面11a側會被吸盤台4吸引保持。

接著，將雷射光束8照射至晶圓11，於晶圓11形成改質層(改質層形成工程)。在改質層形成工程中，首先，使吸盤台4旋轉，將一預定分割線13(參照圖1(A)及圖1(B))的長度方向對合X軸方向。又，以雷射光束8的聚光點8a、8b配置於一預定分割線13的延長線上之方式，調整吸盤台4的Y軸方向之位置。

然後，一邊從雷射照射單元6照射雷射光束8，一邊使吸盤台4沿著X軸方向移動(加工進送)。藉此，保持晶圓11的吸盤台4與雷射照射單元6沿著X軸方向相對地移動，雷射光束8沿著一預定分割線13掃描。此時，以雷射光束8的聚光點8a、8b係以沿著與吸盤台4的移動方向(圖2的箭頭A所示的方向)平行的方向鄰接之方式定位。

圖4(A)係揭示被照射雷射光束8的晶圓11之一部分的剖面圖。在改質層形成工程中，雷射光束8的聚光點8a、8b以沿著預定分割線13(參照圖1(A)及圖1(B))鄰接之方式，定位於晶圓11的內部。然後，從晶圓11的背面11b側照射雷射光束8的話，在晶圓11之被照射雷射光束8的區域會形成改質區域(質變區域)19。該改質區域19相當於藉由多光子吸收改質而質變的區域。

又，形成改質區域19的話，在改質區域19中會發生龜裂(裂痕)21(參照圖4(B))，從改質區域19放射狀地推展。該改質區域19及龜裂21具有在之後的工程中分割晶圓11時作為分割起點的功能。

在此，對於晶圓11之聚光點8a、8b被定位的區域，分別同時照射雷射光束8，同時形成改質區域19a、19b。該改質區域19a、19b係以因應聚光點8a、8b之間的距離的間隔，沿著預定分割線13(參照圖1(A)及圖1(B))形成。

圖4(B)係揭示改質區域19a、19b的剖面圖。於圖4(B)揭示形成於晶圓11之聚光點8a、8b被定位的區域的改質區域19a、19b，與從改質區域19a、19b分別往晶圓11的厚度方向(圖4(B)的上下方向)及晶圓11的徑方向(圖4(B)的左右方向)推展的龜裂(裂痕)21a、21b。

聚光點8a、8b間的距離係以從改質區域19a推展的龜裂21a，與從改質區域19b推展的龜裂21b連結之方式設定。因此，藉由雷射光束8的照射同時形成改質區域19a、19b的話，龜裂21a與龜裂21b會連結，改質區域19a、19b透過龜裂21a、21b連結。結果，於晶圓11的內部，分割起點沿著預定分割線13連續地形成。例如，聚光點8a、8b間的距離係設定為3μm以上16μm以下，理想為4μm以上8μm以下。

然後，使在聚光點8a、8b聚光的雷射光束8沿著預定分割線13掃描的話，一對改質區域19a、19b每次各1組沿著預定分割線13依序形成。結果，於晶圓11的內部，形成包含沿著預定分割線13排列之複數改質區域19的改質層(質變層)23。

再者，各改質區域19a、19b係比之前剛形成的改質區域19a、19b，形成於更靠雷射光束8的掃描方向的前方側(吸盤台4的移動方向(圖2的箭頭A)的後方側)。因此，新的改質區域19a或改質區域19b不會重複形成於與已形成於晶圓11之其他改質區域19相同的場所。

在此，雷射光束8在聚光點8a、8b同時聚光時，聚光點8b係定位於比聚光點8a更離開已形成於晶圓11之其他改質區域19(尤其，之前剛形成的改質區域19b)的位置。因此，聚光點8b係容易定位於從已形成於晶圓11之其他改質區域19推展的龜裂21不存在的區域。結果，可抑制雷射光束8在龜裂21存在的區域中聚光時可能發生之雷射光束8的漫反射。

抑制在晶圓11的內部之雷射光束8的漫反射的話，改質區域19變得容易形成於意圖的區域，並且龜裂21往未預期的方向推展的現象，及超出預測而形成過長的龜裂21的現象變得難以發生。結果，包含適切形成的改質區域19，且抑制了不規則之龜裂21的發生的改質層23形成於晶圓11。

再者，改質區域19a係從改質區域19a推展的龜裂21a形成於從與已形成於晶圓11之其他改質區域19(尤其，之前剛形成的改質區域19b)推展的龜裂21連結的位置為佳。藉此，可使不同時機形成的2組改質區域19a、19b透過龜裂21連結，於晶圓11的內部可形成不間斷的分割起點。

又，雷射光束8的聚光點8b係定位於從已形成於晶圓11之其他改質區域19推展的龜裂21不存在的區域為佳。藉此，可更抑制雷射光束8的漫反射。

被照射雷射光束8之區域的間隔(對應改質區域19a彼此的間隔，及改質區域19b彼此的間隔)可藉由控制吸盤台4的移動速度(加工進送速度)及雷射光束8的重複頻率來調整。例如，被照射雷射光束8之區域的間隔係設定為6μm以上32μm以下，理想為8μm以上16μm以下。

然後，沿著一預定分割線13形成改質層23之後，重複同樣的程序，沿著其他預定分割線13形成改質層23。藉此，獲得沿著所有預定分割線13，改質層23形成為格子狀的晶圓11。

晶圓11之形成改質層23的區域係比晶圓11的其他區域脆弱。因此，對於形成了改質層23的晶圓11賦予外力的話，晶圓11會以改質層23作為起點，沿著預定分割線13斷裂。

再者，根據晶圓11的厚度、材質等，於晶圓11的厚度方向形成複數改質層23為佳。例如，晶圓11為厚度200μm以上的矽晶圓時等，藉由形成2層以上的改質層23，容易適切分割晶圓11。形成複數改質層23時，沿著已形成改質層23的預定分割線13，進而形成改質層23。

圖5(A)係揭示形成複數改質層23的晶圓11之一部分的剖面圖。於晶圓11形成複數改質層23時，首先，形成一改質層23(第1改質層23)(第1改質層形成工程)，之後，將其他改質層23(第2改質層23)形成於不同於第1改質層的區域(第2改質層形成工程)。

在此，可確認從改質區域19產生的龜裂21(參照圖4(B))係容易朝向雷射光束8射入的方向(背面11b側)延伸。因此，於晶圓11形成複數改質層23時，從晶圓11的背面11b側朝向表面11a側，依序形成改質層23為佳。

具體來說，在第2改質層形成工程中，將雷射光束8的聚光點8a、8b定位於比第1改質層23的形成時更靠晶圓11的表面11a側(下面側)。然後，藉由與第1改質層23的形成時相同的程序，將第2改質層23形成於比第1改質層23更靠晶圓11的表面11a側。

此時，於第1改質層23中產生的龜裂21難以推展的區域(晶圓11的表面11a側)，讓用以形成第2改質層23的雷射光束8聚光。藉此，雷射光束8在龜裂21存在的區域中變得難以聚光，可抑制雷射光束8的漫反射。

又，第1改質層23係如上所述，以不規則的龜裂21難以發生的條件形成。因此，第2改質層23的形成時，即使雷射光束8透過第1改質層23照射至形成第2改質層23的區域，於第1改質層23中也難以發生雷射光束8的未預期的反射。藉此，容易適切形成第2改質層23。

圖5(B)係揭示形成複數改質層23的晶圓11之一部分的剖面圖。如圖5(B)所示，藉由於晶圓11形成複數改質層23，例如即使是晶圓11比較厚的狀況中，也可適切分割晶圓11。再者，形成於晶圓11的改質層23的層數並未限制，可因應晶圓11的厚度、材質等適當設定。

接著，對晶圓11賦予外力，將晶圓11沿著預定分割線13分割成複數晶片(分割工程)。例如分割工程係將晶圓11貼附於伸展膠帶，藉由擴張該伸展膠帶來實施。圖6係揭示貼附伸展膠帶25的晶圓11的立體圖。

伸展膠帶25係可藉由外力的賦予而擴張的膠帶(具有伸展性的膠帶)。例如作為伸展膠帶25，可使用具有形成為圓形之薄膜狀的基材，與設置於基材上的黏著層(糊層)的薄片。基材及黏著層的材料的範例係與保護構件17(參照圖1(B))相同。但是，伸展膠帶25係只要具有伸展性，且可貼附於晶圓11的話，該構造及材料並未有制限。

例如，直徑比晶圓11大之圓形的伸展膠帶25貼附於晶圓11的背面11b側。又，伸展膠帶25的外周部係貼附於以金屬等所成，於中央部具備圓形之開口27a的環狀的框架27。再者，開口27a的直徑係比晶圓11的直徑大，晶圓11係配置於開口27a的內側。於晶圓11及框架27貼附伸展膠帶25的話，晶圓11隔著伸展膠帶25被框架27支持。

之後，從晶圓11的表面11a側剝離保護構件17。藉此，讓晶圓11的表面11a側(裝置15側)露出。在該狀態下，將伸展膠帶25朝向半徑方向外側拉伸擴張的話，則對晶圓11賦予外力，晶圓11被分割成複數晶片。

伸展膠帶25的擴張，例如使用擴張伸展膠帶25的擴張裝置。圖7係揭示擴張裝置(分割裝置)22的立體圖。擴張裝置22係藉由拉伸來擴張伸展膠帶25，分割形成了改質層23的晶圓11。

擴張裝置22係具備直徑比晶圓11還大之圓筒狀的鼓筒部24，與保持用以支持晶圓11之框架27(參照圖6)的框架保持單元26。框架保持單元26係具備支持框架27之環狀的支持台28。支持台28係以包圍滾筒24的上端部之方式設置，且以支持台28的上面的高度與鼓筒部24的上端的高度大略一致之方式配置。

於支持台28的外周部，固定有複數箝夾30。複數箝夾30係沿著支持台28的圓周方向，大略等間隔地配置，握持且固定配置於支持台28上的框架27。於支持台28上配置框架27，藉由以複數箝夾30固定框架27，框架27藉由框架保持單元26保持。

支持台28係沿著垂直方向(上下方向)移動(升降)的複數桿32支持，於各桿32的下端部，連接讓桿32升降的空氣汽缸34。再者，複數空氣汽缸34係被環狀的基座36支持。以空氣汽缸34讓桿32下降時，支持台28與框架27一起往下側移動。

在分割工程中，首先，使空氣汽缸34動作，以鼓筒部24的上端的高度與支持台28的上面的高度一致之方式，調節支持台28的高度。然後，將支持晶圓11之狀態的框架27(參照圖6)配置於支持台28上。此時，晶圓11係在俯視中配置於鼓筒部24的外周的內側。之後，以複數箝夾30固定配置於支持台28上的框架27。

藉此，晶圓11隔著伸展膠帶25及框架27被框架保持單元26保持。圖8(A)係揭示保持晶圓11的擴張裝置22的剖面圖。再者，於晶圓11，改質層23沿著預定分割線13(參照圖1(A))形成為格子狀。

接著，使空氣汽缸34動作，拉低支持台28，使框架27往下側移動。藉此，藉由鼓筒部24的上端支持的伸展膠帶25被往半徑方向外側拉伸擴張。結果，對於晶圓11，賦予朝向晶圓11的半徑方向外側拉伸擴張的外力。

圖8(B)係揭示擴張伸展膠帶25的擴張裝置22的剖面圖。藉由伸展膠帶25的擴張，對晶圓11賦予外力的話，晶圓11會沿著改質層23斷裂，被分割成複數晶片(裝置晶片)29。亦即，改質層23係具有作為分割起點的功能。如此一來，分割晶圓11，製造晶片29。再者，晶圓11的分割後，各晶片29係例如藉由吸嘴(未圖示)拾取，安裝於所定基板(配線基板等)。

如上所述，在本實施形態之晶片的製造方法中，藉由在聚光點8a、8b聚光的雷射光束8照射至晶圓11，於聚光點8a、8b被定位的區域分別形成改質區域19a、19b，連結在改質區域19a所產生之龜裂21a與在改質區域19b所產生之龜裂21b。

依據前述之晶片的製造方法，可一邊將雷射光束8的聚光點8a、8b定位於晶圓11內部之未形成龜裂21的區域以形成改質區域19a、19b，一邊形成連結鄰接之改質區域19a、19b的龜裂。藉此，可抑制雷射光束8的漫反射，適切形成改質層23。結果，晶圓11變得容易沿著預定分割線13分割，可抑制晶片29的品質降低。

再者，在前述的實施形態中，已說明使用僅在2個聚光點8a、8b聚光的雷射光束8來形成改質層23的範例，但是，改質層23的形成所用之雷射光束的聚光點的數量係3以上亦可。此時，改質區域19在3處以上同時形成，並且從鄰接的改質區域19推展的龜裂21相互連結。

又，雷射光束在4以上的聚光點聚光時，在於晶圓11內部的不同深度位置分別定位2以上的聚光點之狀態下，將雷射光束照射至晶圓11亦可。此時，可同時進行地形成2層以上的改質層23。

圖9係揭示具備照射在4個聚光點(聚光位置)42a、42b、42c、42d聚光之雷射光束42之雷射照射單元40的雷射加工裝置2的一部分剖面前視圖。如圖9所示，雷射照射單元40係使雷射光束42在聚光點42a、42b、42c、42d聚光。

雷射照射單元40可與雷射照射單元6(參照圖3)相同構成。但是，雷射分歧部14係以將從雷射振盪器10振盪的雷射光束分歧成4個之方式構成。例如作為雷射分歧部14，使用將雷射光束分歧成4個的LCOS-SLM。

如圖9所示，雷射照射單元40係在將聚光點42a、42b與聚光點42c、42d定位於晶圓11內部不同的深度位置之狀態下，照射雷射光束42。具體來說，聚光點42a、42b係被定位於晶圓11的內部的第1區域，聚光點42c、42d係被定位於位在比該第1區域更靠晶圓11的表面11a側的第2區域。然後，藉由將雷射光束42照射至晶圓11，於晶圓11同時進行地形成2層改質層23。

圖10係揭示被照射在4個聚光點42a、42b、42c、42d聚光之雷射光束42的晶圓11之一部分的剖面圖。例如，聚光點42a、42b、42c、42d係沿著預定分割線13(參照圖1(A))以所定間隔定位。又，聚光點42a、42b係被定位於晶圓11內部中，應形成第1層的改質層23的區域(第1區域)。進而，聚光點42c、42d係被定位於晶圓11內部中，應形成第2層的改質層23的區域(第2區域)。

在該狀態下，將雷射光束42照射至晶圓11的背面11b側。藉此，在聚光點42a、42b被定位的區域中同時形成改質區域(質變區域)19a、19b，並且在聚光點42c、42d被定位的區域中同時形成改質區域(質變區域)19c、19d。

再者，聚光點42a、42b的間隔係以從改質區域19a發生的龜裂21，與從改質區域19b發生的龜裂21連結之方式設定。同樣地，聚光點42c、42d的間隔係以從改質區域19c發生的龜裂21，與從改質區域19d發生的龜裂21連結之方式設定。

因此，形成改質區域19a、19b、19c、19d的話，在改質區域19a、19b中產生的龜裂會相互連結，並且在改質區域19c、19d中產生的龜裂會相互連結(參照圖4(B))。聚光點42a、42b間的距離與聚光點42c、42d間的距離係分別例如設定為3μm以上16μm以下，理想為4μm以上8μm以下。

如上所述，藉由將聚光點42a、42b與聚光點42c、42d定位於晶圓11內部不同的深度位置，可同時進行地形成2層改質層23。藉此，於晶圓11形成複數改質層23之狀況中，可謀求工程的簡略化及加工時間的縮短。

接著，針對使用本實施形態之晶片的製造方法所製造之晶片進行評鑑的結果進行說明。在本評鑑中，比較藉由先前之晶片的製造方法所得之晶片(比較例)，與藉由本實施形態之晶片的製造方法所得之晶片(實施例)。

於比較例中，藉由從矽晶圓(直徑200mm，厚度300μm)的背面側(上面側)，照射在1處聚光的雷射光束(奈秒脈衝雷射)，形成改質層。然後，藉由對該矽晶圓賦予外力(參照圖8(A)及圖8(B))，來分割矽晶圓，製造比較例的晶片。

在比較例之晶片的製造工程中，藉由在將雷射光束的聚光點(1處)定位於矽晶圓的內部之狀態下掃描雷射光束，將包含複數改質區域的改質層沿著預定分割線形成。之後，重複相同的工程，獲得形成了3層改質層的矽晶圓。

再者，比較例之雷射光束的照射條件係如下所述般設定。雷射振盪器：LD激發Q開關Nd：YVO₄ 雷射波長：1342nm 輸出：1.2W 重複頻率：90kHz 點徑：3μm 加工進送速度：340mm/s

另一方面，於實施例中，藉由對矽晶圓(直徑200mm，厚度300μm)的背面側(上面側)，照射在複數處聚光的雷射光束(奈秒脈衝雷射)，形成改質層。然後，藉由對該矽晶圓賦予外力(參照圖8(A)及圖8(B))，來分割矽晶圓，製造實施例的晶片。

在實施例之晶片的製造工程中，藉由在將雷射光束的聚光點(2處)定位於矽晶圓的內部之相同深度的狀態下掃描雷射光束，將包含複數改質區域的改質層沿著各預定分割線形成(參照圖4(A)等)。再者，被定位於矽晶圓的內部之相同深度的2個聚光點的間隔係考慮從改質區域推展之龜裂的長度，設定為5μm。之後，重複相同的工程，獲得形成了7層改質層的矽晶圓。

再者，實施例之雷射光束的照射條件係如下所述般設定。雷射振盪器：LD激發Q開關Nd：YVO₄ 雷射波長：1342nm 輸出：1.5W(分歧前) 重複頻率：60kHz 點徑：3μm 加工進送速度：600mm/s

然後，觀察前述的比較例之晶片與實施例之晶片的側面(分割面)。圖11(A)係揭示比較例之晶片31的側面的畫像圖，圖11(B)係揭示實施例之晶片41的側面的畫像圖。

於比較例之晶片31的側面，觀察到改質層(質變層)33與從改質層33不規則地推展之多數的龜裂(裂痕)35。可確認龜裂35尤其朝向晶片31的背面側(上面側，被照射雷射光束的面側)長距離傳播。

如上所述，於晶片31的製造工程中掃描在1處聚光的雷射光束的話，在矽晶圓的內部中會發生雷射光束的漫反射，難以適切形成改質層33。然後，未適切形成改質層的矽晶圓係難以言著改質層斷裂，對於矽晶圓在分割時容易賦予過度的外力。結果，於晶片31的側面形成如圖11(A)所示之多數的龜裂35，可推估是晶片31的品質降低者。

又，在形成第2層之後的改質層33時，以雷射光束的聚光點不會被定位於從已形成的改質層33推展的龜裂之方式，設定改質層33的間隔。在此，藉由在1處聚光之雷射光束的照射，形成改質層33時，會因為雷射光束的漫反射而形成較長的龜裂，故改質層33的間隔被設定為較廣。結果，於改質層33之間，變得難以發生矽晶圓的斷裂，於晶片31的側面容易殘存如圖11(A)所示的分割痕37。

另一方面，於實施例之晶片41(圖11(B))的側面，觀察到改質層(質變層)43。然而，於改質層43的周邊並無法確認不規則地推展之較長的龜裂，可獲得高品質的晶片41。此係可推估是起因於藉由改質層43的形成中使用在複數聚光點聚光的雷射光束，抑制了雷射光束的漫反射，改質層43適切地形成於意圖的區域，並且抑制了龜裂的發生。

又，抑制從改質層43推展的龜裂的話，可縮小改質層43的間隔。結果，矽晶圓變得容易適切地斷裂，如圖11(A)所示的分割痕37般的過粗的分割痕難以殘存於晶片41。

如上所述，已確認藉由在複數聚光點聚光之雷射光束的照射，於矽晶圓形成改質層的話，容易適切分割矽晶圓，可抑制晶片的品質降低。

再者，前述實施形態的構造、方法等只要不脫離本發明的目的的範圍，可適當變更來實施。

2:雷射加工裝置 4:吸盤台(保持台) 4a:保持面 6:雷射照射單元 8:雷射光束 8a,8b:聚光點(聚光位置) 10:雷射振盪器 11:晶圓 11a:表面(第1面) 11b:背面(第2面) 12:鏡片 13:預定分割線(切割道) 14:雷射分歧部 15:裝置 16:聚光透鏡 17:保護構件 19,19a,19b,19c,19d:改質區域(質變區域) 21,21a,21b:龜裂(裂痕) 22:擴張裝置(分割裝置) 23:改質層(質變層) 24:鼓筒部 25:伸展膠帶 26:框架保持單元 27:框架 27a:開口 28:支持台 29:晶片(裝置晶片) 30:箝夾 31:晶片 32:桿 33:改質層(質變層) 34:空氣汽缸 35:龜裂(裂痕) 36:基座 37:分割痕 40:雷射照射單元 41:晶片 42:雷射光束 42a,42b,42c,42d:聚光點(聚光位置) 43:改質層(質變層)

[圖1]圖1(A)係揭示晶圓的立體圖，圖1(B)係揭示貼附保護構件的晶圓的立體圖。 [圖2]揭示雷射加工裝置的一部分剖面前視圖。 [圖3]揭示雷射照射單元的構造例的模式圖。 [圖4]圖4(A)係揭示被照射雷射光束之晶圓的一部分的剖面圖，圖4(B)係揭示改質區域的剖面圖。 [圖5]圖5(A)係揭示形成第2層的改質層之晶圓的一部分的剖面圖，圖5(B)係揭示形成複數改質層之晶圓的一部分的剖面圖。 [圖6]揭示貼附伸展膠帶的晶圓的立體圖。 [圖7]揭示擴張裝置的立體圖。 [圖8]圖8(A)係揭示保持晶圓的擴張裝置的剖面圖，圖8(B)係揭示擴張伸展膠帶的擴張裝置的剖面圖。 [圖9]揭示具備照射在4個聚光點聚光之雷射光束之雷射照射單元的雷射加工裝置的一部分剖面前視圖。 [圖10]揭示被照射在4個聚光點聚光之雷射光束的晶圓之一部分的剖面圖。 [圖11]圖11(A)係揭示比較例之晶片的側面的畫像圖，圖11(B)係揭示實施例之晶片的側面的畫像圖。

2:雷射加工裝置

4:吸盤台(保持台)

4a:保持面

6:雷射照射單元

8:雷射光束

8a,8b:聚光點

11:晶圓

11a:表面

11b:背面

17:保護構件

Claims

一種晶片的製造方法，係將晶圓沿著預定分割線分割成複數晶片之晶片的製造方法，其特徵為具有：晶圓保持工程，係以吸盤台保持該晶圓的第1面側並使該晶圓的第2面側露出；改質層形成工程，係藉由將對於該晶圓具有透射性，且在第1聚光點及第2聚光點聚光的雷射光束，以該第1聚光點及該第2聚光點定位於該晶圓的內部之方式，從該晶圓的該第2面側照射，於該第1聚光點及該第2聚光點被定位的區域分別形成改質區域，以形成包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的改質層；及分割工程，係對該晶圓賦予外力，將該晶圓沿著該預定分割線分割成複數該晶片；該改質層形成工程，係具有：第1改質層形成工程，係藉由將該雷射光束從該晶圓的該第2面側照射，以形成包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的第1改質層；及第2改質層形成工程，係藉由將該雷射光束從該晶圓的該第2面側照射，將包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的第2改質層，形成於比該第1改質層更靠近該晶圓的該第1面側；在該改質層形成工程中，在形成於該第1聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂，與在形成於該第2 聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂連結。
一種晶片的製造方法，係將晶圓沿著預定分割線分割成複數晶片之晶片的製造方法，其特徵為具有：晶圓保持工程，係以吸盤台保持該晶圓的第1面側並使該晶圓的第2面側露出；改質層形成工程，係藉由將對於該晶圓具有透射性，且在第1聚光點乃至第4聚光點聚光的雷射光束，以該第1聚光點及該第2聚光點定位於該晶圓的內部的該第1區域，且該第3聚光點及該第4聚光點定位於比該晶圓的內部的該第1區域更靠該晶圓的該第1面側的第2區域之方式，從該晶圓的該第2面側照射，於該第1聚光點乃至該第4聚光點被定位的區域分別形成改質區域，以形成包含沿著該預定分割線排列之複數該改質區域的第1改質層及第2改質層；及分割工程，係對該晶圓賦予外力，將該晶圓沿著該預定分割線分割成複數該晶片；在該改質層形成工程中，在形成於該第1聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂，與在形成於該第2聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂連結，並且在形成於該第3聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂，與在形成於該第4聚光點被定位的區域的該改質區域所產生之龜裂連結。