TWI893241B - 晶圓的加工方法 - Google Patents

Abstract

[課題] 提供晶圓的加工方法，能夠抑制將邊緣修整後的晶圓進行研削時產生的端材的大小。 [解決手段] 一種晶圓的加工方法，包含：從晶圓的表面對去角部，使削切刀片切入超過該精加工厚度的深度並沿著外周緣進行削切，在外周剩餘區域形成環狀的段差部的修整步驟；在晶圓的表面側貼附保護構件的保護構件貼附步驟；將晶圓從裏面進行研削薄化成該精加工厚度的研削步驟；修整步驟實施後且研削步驟實施前，對晶圓將具有透過性的波長的雷射束照射至環狀的段差部，將以由研削賦予的按壓力破斷的環狀改質層形成於段差部，將由研削步驟產生的段差部的端材細分化的雷射加工步驟。

Description

晶圓的加工方法

本發明係有關於晶圓的加工方法。

半導體裝置晶片，將在矽等基板的表面形成複數裝置的晶圓，薄化並分割成各個晶片來製造。為了防止晶圓搬送中的破損，外周緣具有去角的R形狀。為了將晶圓薄化，從無裝置的裏面側進行研削，薄化成50μm以下這樣極薄後，R形狀成為所謂的刀緣而銳利地剩餘，邊緣會容易產生缺陷。

在此，開發了沿著晶圓的外周緣將晶圓的裝置面側的R進行削切而除去的所謂邊緣修整技術(例如專利文獻1參照)。邊緣修整技術即便薄化研削也能夠抑制邊緣缺陷產生。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]特開2000-173961號公報

[發明所欲解決的問題]

但是，專利文獻1所示的邊緣修整技術，在邊緣殘留的段差部會在研削中產生缺陷，產生環狀的大片的端材。該端材會留在研削裝置的排水殼等，留下了需要定期清掃的課題。

因此，本發明的目的為提供晶圓的加工方法，能夠抑制將邊緣修整後的晶圓進行研削時產生的端材的大小。 [解決問題的手段]

根據本發明，提供一種一種晶圓的加工方法，係將具有在表面形成複數裝置的裝置區域與圍繞該裝置區域的外周剩餘區域，且在外周具有去角部的晶圓的裏面進行研削薄化成精加工厚度的晶圓的加工方法，包含：從該晶圓的表面對該去角部，使削切刀片切入超過該精加工厚度的深度並沿著外周緣進行削切，在該外周剩餘區域形成環狀的段差部的修整步驟；該修整步驟實施後，在該晶圓的表面側貼附保護構件的保護構件貼附步驟；該保護構件貼附步驟實施後，對該晶圓將具有透過性的波長的雷射束照射至環狀的該段差部的雷射加工步驟；該雷射加工步驟實施後，將該晶圓從裏面進行研削薄化成該精加工厚度的研削步驟；該雷射加工步驟中，以由該研削賦予的外力在該段差部形成使該晶圓破斷的分割起點，將由該研削步驟產生的該段差部的缺片進行細分化。

較佳為由該雷射加工步驟形成的該分割起點，為沿著該晶圓的外周緣形成的環狀改質層，該環狀改質層以同心圓狀複數形成。

較佳為由該雷射加工步驟形成的該分割起點，為沿著該晶圓的外周緣形成的環狀改質層，各該環狀改質層的在該晶圓的厚度方向的長度，以外側的該環狀改質層比內側的該環狀改質層還大的方式形成。 [發明的效果]

根據本發明的晶圓的加工方法，達到了能夠抑制將邊緣修整後的晶圓進行研削時產生的端材的大小的效果。

以下，參照圖式詳細說明有關本發明的實施形態。以下的實施形態記載的內容並非用來限定本發明。又，以下記載的構成要素中，包含該技術領域的通常知識者能夠容易想定者、實質相同者。再來，以下記載的構造能適宜組合。又，能在不逸脫本發明的要旨的範圍內進行構成的各種省略、置換或變更。

基於圖式說明本發明的實施形態的晶圓的加工方法。圖1為表示實施形態的晶圓的加工方法的加工對象的晶圓的一例的斜視圖。圖2為沿著圖1中的II-II線的剖面圖。圖3為表示實施形態的晶圓的加工方法的流程的流程圖。

實施形態的晶圓的加工方法為圖1所示的晶圓1的加工方法。實施形態的晶圓的加工方法的加工對象的晶圓1，為將矽、砷化鎵、SiC(碳化矽)或藍寶石等作為母材的圓板狀的半導體晶圓及光學元件晶圓等。晶圓1在表面2具有裝置區域10及外周剩餘區域11。裝置區域10為在以複數分割預定線3畫分成格子狀的區域形成有複數裝置4的區域。裝置4，例如，為IC(Integrated Circuit)、或LSI(Large Scale Integration)等積體電路、CCD(Charge Coupled Device)、或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等影像感測器。

外周剩餘區域11為在裝置區域10的全周圍繞裝置區域10，且未形成裝置4的區域。

又，晶圓1，如圖2所示，在外周具有去角部5。去角部5，從表面2到裏面6形成，以厚度方向的中央位於最外周側的方式形成剖面圓弧狀。

實施形態的晶圓的加工方法，為將晶圓1的裏面6進行研削，將晶圓1薄化成精加工厚度7(圖2所示)的方法。實施形態的晶圓的加工方法，如圖3所示，具備修整步驟1001、保護構件貼附步驟1002、雷射加工步驟1003、研削步驟1004。

(修整步驟) 圖4為將圖3所示的晶圓的加工方法的修整步驟以一部分剖面表示的側視圖。修整步驟1001，為從晶圓1的表面2對該去角部5，使削切刀片24切入超過該精加工厚度7的深度8並沿著外周緣進行削切，在外周剩餘區域11形成環狀的段差部9的步驟。

修整步驟1001中，削切裝置20，在吸盤21的保持面22將晶圓1的裏面6側吸引保持。修整步驟1001中，削切裝置20，藉由轉軸23將削切刀片24繞軸心旋轉，將削切刀片24的切刃241的下端，沿著晶圓1的外周緣即去角部5與吸盤21的加工進給方向排列，並配置於從晶圓1的表面2超過精加工厚度7的距離的程度下方的位置。此外，前述距離為與深度8相同的距離。

修整步驟1001中，削切裝置20，如圖4所示，使吸盤21在接近削切刀片24的方向進行加工進給，使削切刀片24切入晶圓1的去角部5，使吸盤21繞軸心旋轉。修整步驟1001中，削切裝置20，使削切刀片24從晶圓1的表面2側對去角部5切入超過精加工厚度7的深度8，從表面2側以深度8的程度，除去去角部5，形成段差部9。實施形態中，段差部9，由在比晶圓1的外緣還內周側且從表面2相對於表面2垂直的方向形成的垂直面91、從垂直面91的裏面6側的端向外緣與表面2平行形成的水平面92構成。此外，垂直面91與水平面92形成於晶圓1的全周，段差部9形成於晶圓1的外周緣的全周，並形成環狀。

因此，在實施形態中，於修整步驟1001中，削切裝置20使切刃241的下端位於比表面2還下方的削切刀片24相對於晶圓1在水平方向移動並切入晶圓1，以吸盤21使晶圓1繞軸心旋轉，而除去表面2側去角部5。不過，本發明中，於修整步驟1001，削切裝置20使位於晶圓1的去角部5上方的削切刀片24的切刃241的下端下降至超過精加工厚度7的深度8從而切入晶圓1的去角部5，藉由以吸盤21使晶圓1繞軸心旋轉的所謂斬波切割，從表面2側將去角部5除去也可以。晶圓的加工方法，在晶圓1的全周以從表面2側超過精加工厚度7的深度8的程度，將去角部5除去，形成段差部9後進入保護構件貼附步驟1002。

(保護構件貼附步驟) 圖5為圖3所示的晶圓的加工方法的保護構件貼附步驟後的晶圓的剖面圖。保護構件貼附步驟1002，為在修整步驟1001實施後，在晶圓1的表面2側貼附保護構件12的步驟。實施形態中，保護構件12，雖然是形成與晶圓1的外徑具有同等外徑的圓板狀，並以硬質的樹脂或金屬構成的基板，但在本發明中，保護構件12，為具備由非黏著性且具有可撓性的樹脂構成的基材層、及在基材層上層積且具有黏著性及可撓性的樹脂構成的糊層的保護賿帶也可以。實施形態中，於保護構件貼附步驟1002中，如圖5所示，在晶圓1的表面2側貼附保護構件12後，進入雷射加工步驟1003。

(雷射加工步驟) 圖6為將圖3所示的晶圓的加工方法的雷射加工步驟以一部分剖面表示的側視圖。圖7為圖3所示的晶圓的加工方法的雷射加工步驟後的晶圓的要部的剖面圖。雷射加工步驟1003，為在修整步驟1001實施後研削步驟1004實施前，對晶圓1將具有透過性的波長的雷射束34照射至環狀的段差部9，將以由研削步驟1004的研削賦予的外力即按壓力破斷的分割起點即環狀改質層13形成於段差部9，將以研削步驟1004產生的段差部9的缺片即端材14(圖7所示)細分化的步驟。

此外，環狀改質層13，代表平面形狀沿著晶圓1的外周緣形成環狀的改質層，且密度、折射率、機械強度或其他物理特性成為與周圍不同的狀態的區域。環狀改質層13，例如，為溶融處理區域、裂縫區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域、及其等區域混合的區域等。環狀改質層16，相較於晶圓1的其他部分，機械強度等低。如此，在實施形態中，以雷射加工步驟1003形成的分割起點，為沿著晶圓1的外周緣形成的環狀改質層13。

實施形態中，於雷射加工步驟1003中，在保護構件貼附步驟1002實施後，雷射加工裝置30經由保護構件12將晶圓1的表面2側在吸盤31的保持面32吸引保持。雷射加工步驟1003中，雷射加工裝置30，定位對段差部9的上方照射雷射束34的雷射束照射單元33。雷射加工步驟1003中，雷射加工裝置30，將集光點35設定在段差部9的內部，如圖6所示，對晶圓1將具有透過性的波長的雷射束34從雷射束照射單元33照射至段差部9並使吸盤31繞軸心旋轉，在段差部9的內部將環狀的環狀改質層13在晶圓1亦即去角部5的全周形成。

雷射加工步驟1003中，藉由雷射加工裝置30，環狀改質層13，如圖7所示，在相互成為同心圓且與段差部9亦即晶圓1同軸的段差部9內的位置複數形成。實施形態中，於雷射加工步驟1003中，雷射加工裝置30，在段差部9內將環狀改質層13以同心圓狀形成3個。

又，雷射加工步驟1003中，雷射加工裝置30以同心圓狀複數形成的環狀改質層13，各環狀改質層13的晶圓1的在厚度方向的長度131，以外側的環狀改質層13比內側的環狀改質層13還大的方式形成。實施形態中，於雷射加工步驟1003中，雷射加工裝置30形成最外周側的環狀改質層13時，將集光點35設定成在厚度方向不同的複數(實施形態中為3個)高度，在各高度照射雷射束34並將晶圓1繞軸心至少旋轉1圈。實施形態中，於雷射加工步驟1003中，如圖7所示，雷射加工裝置30，在段差部9的內部將最外周側的環狀改質層13在厚度方向形成三層。

又，雷射加工裝置30形成徑方向的中央環狀改質層13時，將集光點35設定成在厚度方向不同的複數(比形成最外周側的環狀改質層13時還少數，且實施形態中為2個)高度，在各高度照射雷射束34並使晶圓1繞軸心至少旋轉1圈。實施形態中，於雷射加工步驟1003中，如圖7所示，雷射加工裝置30，在段差部9的內部將徑方向的中央的環狀改質層13在厚度方向形成二層。

又，雷射加工裝置30形成最內周側的環狀改質層13時，將集光點35設定成比在厚度方向形成徑方向的中央的環狀改質層13時還少數(實施形態中為1個)的高度，以設定的高度照射雷射束34並使晶圓1繞軸心至少旋轉1圈。實施形態中，於雷射加工步驟1003中，如圖7所示，雷射加工裝置30，在段差部9的內部將最內周側的環狀改質層13在厚度方向形成一層。

藉此，最外周側的環狀改質層13的晶圓1的在厚度方向的長度131，以比徑方向的中央的環狀改質層13的寬131還大的方式形成，徑方向的中央的環狀改質層13的晶圓1的在厚度方向的長度131，以比最內周側的環狀改質層13的長度131還大的方式形成。

又，雷射加工步驟1003中，雷射加工裝置30，將外側的環狀改質層13以比內側的環狀改質層13還更靠裏面6的方式形成。實施形態中，於雷射加工步驟1003中，雷射加工裝置30，將最外周側的環狀改質層13以比徑方向的中央的環狀改質層13還更靠裏面6的方式形成，將徑方向的中央的環狀改質層13以比最內周側的環狀改質層13還更靠裏面6的方式形成。實施形態中，於雷射加工步驟1003中，在晶圓1的段差部9的內部將環狀改質層13以同心圓狀複數形成後，進入研削步驟1004。

(研削步驟) 圖8為將圖3所示的晶圓的加工方法的研削步驟以一部分剖面表示的側視圖。圖9為將圖3所示的晶圓的加工方法的研削步驟的結束時以一部分剖面表示的側視圖。研削步驟1004，為在保護構件貼附步驟1002實施後且雷射加工步驟1003實施後，將晶圓1的裏面6進行研削，薄化成精加工厚度7的步驟。

研削步驟1004中，研削裝置40經由保護構件12將晶圓1的表面2側在吸盤41的保持面42吸引保持。研削步驟1004中，研削裝置40，如圖8所示，從供應噴嘴43對晶圓1的裏面6供應研削水同時使吸盤41繞軸心旋轉並使研削輪44繞軸心旋轉，使研削磨石45接觸晶圓1的裏面6後以研削磨石45將晶圓1朝向吸盤41按壓，將晶圓1的裏面6進行研削加工。研削步驟1004中，如圖9所示，到研削裝置40成為精加工厚度7為止將晶圓1進行研削加工並薄化。

研削步驟1004中，研削裝置40，將晶圓1的裏面6進行研削後，因為在段差部9的內部形成環狀改質層13，藉由以研削賦予的外力即來自研削磨石45的按壓力，晶圓1將環狀改質層13為起點破斷。又，研削步驟1004中，研削裝置40，將晶圓1的裏面6進行研削後，因為外周側的環狀改質層13形成於比內周側的環狀改質層13還更靠裏面6，從比段差部9之中的研削磨石45到達的環狀改質層13還外周側依序作為端材14從晶圓1分離。

實施形態中，於研削步驟1004中，比段差部9之中最外周側的環狀改質層13還外周側首先作為端材14從晶圓1分離，接著，比徑方向的中央的環狀改質層13還外周側作為端材14從晶圓1分離，最後比最內周側的環狀改質層13還外周側作為端材14從晶圓1分離。藉此，實施形態中，於研削步驟1004中，晶圓1的段差部9，將環狀改質層13作為起點，成為複數端材14從晶圓1分離。因此，實施形態的晶圓1的加工方法，在研削步驟1004中能使從晶圓1分離的端材14的大小，比以從前的加工方法從晶圓1分離段差部9全體的從前的缺片的大小還小型化。晶圓的加工方法，將晶圓1薄化成精加工厚度7後結束。

以上說明的實施形態的晶圓的加工方法，在雷射加工步驟1003中，因為在段差部9的內部形成環狀改質層13，由以研削步驟1004的研削賦予的按壓力而段差部9小小地破斷，達到能夠縮小產生的端材14的效果。

其結果，實施形態的晶圓的加工方法，達到了能夠抑制將邊緣修整後的晶圓1進行研削時產生的端材14的大小的效果。

又，實施形態的晶圓的加工方法，藉由將環狀改質層13以同心圓狀，且加大外側的環狀改質層13的厚度方向的寬131的方式形成，隨著研削進層而端材14從外周側依序從晶圓1分離，達到促進段差部9的平穩破斷的效果。

又，實施形態的晶圓的加工方法，在研削步驟1004時，藉由端材14產生的衝擊、及環狀改質層13的研削，也具有促進研削磨石45的消耗的效果

此外，本發明並不限定於上述實施形態。亦即，可以在不脫離本發明的架構的範圍內進行各種變形實施。例如，本發明中，在環狀的段差部9將晶圓1的直徑方向的改質層複數形成，縮短端材14的周方向的長度也可以。又，本發明中，環狀改質層13是連續、或斷續都可以，例如在2mm以下的連續改質層之間包夾無0.1mm的改質層的區域，形成虛線狀的環狀改質層13也可以。

1:晶圓 2:表面 4:裝置 5:去角部 6:裏面 7:精加工厚度 8:深度 9:段差部 10:裝置區域 11:外周剩餘區域 12:保護構件 13:環狀改質層(分割起點) 14:端材(缺片) 34:雷射束 131:寬 1001:修整步驟 1002:保護構件貼附步驟 1003:雷射加工步驟 1004:研削步驟

[圖1]圖1為表示實施形態的晶圓的加工方法的加工對象的晶圓的一例的斜視圖。 [圖2]圖2為沿著圖1中的II-II線的剖面圖。 [圖3]圖3為表示實施形態的晶圓的加工方法的流程的流程圖。 [圖4]圖4為將圖3所示的晶圓的加工方法的修整步驟以一部分剖面表示的側視圖。 [圖5]圖5為圖3所示的晶圓的加工方法的保護構件貼附步驟後的晶圓的剖面圖。 [圖6]圖6為將圖3所示的晶圓的加工方法的雷射加工步驟以一部分剖面表示的側視圖。 [圖7]圖7為圖3所示的晶圓的加工方法的雷射加工步驟後的晶圓的要部的剖面圖。 [圖8]圖8為將圖3所示的晶圓的加工方法的研削步驟以一部分剖面表示的側視圖。 [圖9]圖9為將圖3所示的晶圓的加工方法的研削步驟的結束時以一部分剖面表示的側視圖。

Claims (3)

1. 一種晶圓的加工方法，係將具有在表面形成複數裝置的裝置區域與圍繞該裝置區域的外周剩餘區域，且在外周具有去角部的晶圓的裏面進行研削薄化成精加工厚度的晶圓的加工方法，包含： 從該晶圓的表面對該去角部，使削切刀片切入超過該精加工厚度的深度並沿著外周緣進行削切，在該外周剩餘區域形成環狀的段差部的修整步驟； 該修整步驟實施後，在該晶圓的表面側貼附保護構件的保護構件貼附步驟； 該保護構件貼附步驟實施後，對該晶圓將具有透過性的波長的雷射束照射至環狀的該段差部的雷射加工步驟； 該雷射加工步驟實施後，將該晶圓從裏面進行研削薄化成該精加工厚度的研削步驟； 該雷射加工步驟中，以由該研削賦予的外力在該段差部形成使該晶圓破斷的分割起點，將由該研削步驟產生的該段差部的缺片進行細分化。
2. 如請求項1記載的晶圓的加工方法，其中，由該雷射加工步驟形成的該分割起點，為沿著該晶圓的外周緣形成的環狀改質層，該環狀改質層以同心圓狀複數形成。
3. 如請求項2記載的晶圓的加工方法，其中，由該雷射加工步驟形成的該分割起點，為沿著該晶圓的外周緣形成的環狀改質層，各該環狀改質層的在該晶圓的厚度方向的長度，以外側的該環狀改質層比內側的該環狀改質層還大的方式形成。