CN101281861B - 晶片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶片的加工方法,在磨削晶片的器件区域的背面以在其周围形成环状增强部之后,在晶片的背面覆盖金属膜,并能够在不损伤该金属膜的情况下容易地除去环状增强部。以磨削磨石(74)的轨迹与环状增强部(W4)相交的方式使磨削磨石(74)作用在晶片(W)的背面来磨削环状增强部(W4),在环状增强部(W4)的磨削面到达在器件区域的背面上覆盖的金属膜(4)的上表面上方的20μm~1μm的位置时结束磨削。由于不需要将磨削磨石(74)准确地对位在环状增强部(W4)的上方,所以控制容易,此外,由于在环状增强部(W4)的磨削面到达金属膜(4)的上表面上方的20μm~1μm的位置时结束磨削,所以不会损伤金属膜。
Description
技术领域
本发明涉及即使形成得薄处理也变容易的晶片的加工方法。
背景技术
将在表面侧形成有多个IC(Integrated Circuit:集成电路)、LSI(largescale integration:大规模集成电路)等器件的晶片使用切割装置等分割为一个个器件,并组装到各种电子设备中广泛使用。而且,为实现电子设备的小型化、轻量化等,对分割成一个个器件前的晶片磨削背面,使其厚度形成为例如20μm~100μm。
但是,由于通过磨削而形成得薄的晶片刚性消失,所以存在在后续的工序中的处理和搬运变得困难这样的问题。例如,难以在通过背面磨削而变薄的晶片的背面覆盖大约几十nm的厚度的由金、银、钛等构成的金属膜。
因此,本申请人提出了以下这样晶片的加工方法并申请了专利:对晶片背面中的、作为形成有器件的部分的器件区域的背面进行磨削以形成期望的厚度,通过使其外周侧不磨削而残留来形成环状增强部,从而在提高了晶片的刚性、处理和搬运变得容易的状态下在背面覆盖金属膜,然后除去环状增强部,并通过切割而分割成一个个器件(参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2007-19379号公报
但是,在专利文献1所记载的晶片的加工方法中,在磨削环状增强部的背面来除去环状增强部时,为了不磨削在器件区域的背面覆盖的金属膜,必须将磨削磨石准确地对位在环状增强部上,所以存在用于此处的控制烦杂的问题。
发明内容
因此,本发明要解决的问题是:在磨削晶片的器件区域的背面以在其周围形成环状增强部后,在晶片的背面覆盖金属膜,并能够在不损伤该金属膜的情况下容易地除去环状增强部。
本发明涉及一种晶片的加工方法,其至少由以下工序构成:环状增强部形成工序,在晶片的表面上形成有将多个器件通过间隔道划分开而形成的器件区域、和围绕器件区域的外周剩余区域,将该晶片的表面侧保持在磨削装置的卡盘工作台上,磨削器件区域的背面以形成凹部,并且在凹部的外周侧形成环状增强部;金属膜覆盖工序,在环状增强部形成工序后,在晶片的背面覆盖金属膜;和环状增强部除去工序,在金属膜覆盖工序后,除去环状增强部,其特征在于,
在环状增强部除去工序中,使用了磨削装置,该磨削装置至少具有:卡盘工作台,其可旋转,并且具有保持晶片的保持面;磨削构件,其磨削轮构成为可旋转,在该磨削轮上呈环状地配置有对保持在上述卡盘工作台上的晶片进行磨削的磨削磨石;以及磨削进给构件,其相对于保持面在垂直方向上对磨削构件进行磨削进给,将晶片的表面侧保持在卡盘工作台上并使其旋转,并且在使磨削轮旋转的同时,通过利用磨削进给构件进行磨削进给,来以磨削磨石的轨迹与环状增强部相交的方式使磨削磨石作用在晶片的背面上,以磨削环状增强部,在环状增强部的磨削面到达在器件区域背面的覆盖金属膜的上表面上方的20μm~1μm的位置时,结束磨削。
在环状增强部除去工序后,在将切割带粘贴到晶片的背面、并且晶片通过切割带支撑于切割框架上的状态下,实施沿着间隔道将晶片分割为一个个器件的分割工序。切割带的厚度优选为80μm~100μm。
在本发明中,在环状增强部除去工序中,以磨削磨石的旋转轨道与环状增强部相交的方式进行磨削,所以不需要将磨削磨石准确地对位在环状增强部的上方,控制变得容易。此外,由于在环状增强部的磨削面到达在器件区域的背面上覆盖的金属膜的上表面上方的20μm~1μm的位置时结束磨削,所以磨削磨石不会接触器件区域的背面的金属膜。因此, 不会损伤器件区域背面的金属膜。
再有,在环状增强部除去工序之后的分割工序中,环状增强部的背面以比器件区域的金属膜凸出20μm~1μm的状态粘贴在切割带上,但如果是该程度的高度差,则比切割带的厚度还小,由于切割带柔软,所以该高度差通过切割带被吸收,从而不会妨碍切削。
附图说明
图1是表示晶片及保护部件的立体图。
图2是表示在表面粘贴有保护部件的晶片的立体图。
图3是表示环状增强部形成工序的立体图。
图4是表示环状增强部形成工序结束后的晶片的立体图。
图5是表示环状增强部形成工序结束后的晶片的剖面图。
图6是概要表示减压成膜装置的一个示例的剖面图。
图7是表示金属膜覆盖工序结束后的晶片的剖面图。
图8是表示磨削装置的一个示例的立体图。
图9是表示环状增强部除去工序的立体图。
图10是表示环状增强部形成工序结束后的晶片的剖面图。
图11是表示将晶片粘贴在切割带上并将保护部件剥离的状态的立体图。
图12是表示切削装置的一个示例的立体图。
图13是将晶片相对于切割带的粘贴状态放大进行表示的剖面图。
标号说明:
W:晶片;Wa:表面;W1:器件区域;S:间隔道;D:器件;W2:外周剩余区域;Wb:背面;W3:凹部;W4:环状增强部;W4a:磨削面(上表面);N:凹口;T:切割带;F:切割框架;1:保护部件;2:磨削装置;20:卡盘工作台;21:磨削构件;22:主轴;23:磨削轮;24:磨削磨石;3:减压成膜装置;31:腔室;32:保持部;33:励磁部件;34:溅射源;35:高频电源;36:导入口;37:减压口;4:金属膜;4a:上表面;5:磨削装置;6:卡盘工作台;60:保持面;7:磨削构件; 70:主轴;71:主轴壳体;72:轮基座;73:磨削轮;74:磨削磨石;75:电动机;8:磨削进给构件;80:滚珠丝杠;81:脉冲电动机;82:导轨;83:升降板;84:支撑部;9:切削装置;90:卡盘工作台;91:切削构件;910:壳体;911:主轴;912:切削刀具;92:加工进给构件;93:分度进给构件;94:切入进给构件。
具体实施方式
如图1所示,在晶片W的表面Wa上,形成了形成有多个器件D的器件区域W1和围绕器件区域W1的外周剩余区域W2。在器件区域W1中,通过纵横设置的间隔道S划分地形成有器件D。此外,在图示示例的晶片W的外周部,形成有作为表示结晶方位的切口的凹口N。
在该晶片W1的表面Wa上粘贴带等保护部件1并翻转,如图2所示,成为背面Wb露出的状态。接着,使用例如图3所示的磨削装置2来磨削背面Wb。在该磨削装置2中,具有保持晶片且可旋转的卡盘工作台20、和对晶片实施磨削加工的磨削构件21。磨削构件21具有:可旋转且可升降的主轴22;安装在主轴22的前端、并伴随主轴22的旋转而旋转的磨削轮23;以及紧固在磨削轮23的下表面的磨削磨石24。
通过卡盘工作台20保持保护部件1侧,晶片W的背面Wb成为与磨削磨石24对置的状态。接着,晶片W随着卡盘工作台20的旋转而旋转,并且随着主轴22的旋转而旋转的磨削磨石24下降并接触晶片W的背面Wb。此时,使磨削磨石24接触背面Wb中的相当于表面Wa的器件区域W1(参照图1)的部分、即器件区域W1的背面,这以外的部分不磨削。于是,如图4及图5所示,在经过磨削的部分形成有凹部W3,在其外周侧在与凹部W3的底面之间产生的高度差部分、即在外周剩余区域W2的背面形成了环状增强部W4(环状增强部形成工序)。环状增强部W4的厚度优选为大约几百μm。另一方面,器件区域W1的厚度可薄至例如大约20μm~100μm。
接着,在环状增强部形成工序后的晶片W的背面覆盖由金、银、钛等构成的金属膜(金属膜覆盖工序)。在为了前进到金属膜覆盖工序,而 从图3所示的磨削装置2的卡盘工作台20上卸下晶片W及保护部件1时,由于在晶片W上形成有环状增强部W4,所以与将背面整体经过磨削的晶片从卡盘工作台上卸下的情况相比较,卸下变得容易,损伤的可能性也减小。
在金属膜覆盖工序中,可使用例如图6所示的减压成膜装置3。在该减压成膜装置3中,在腔室31的内部具有以静电式来保持晶片W的保持部32,在保持部32上方的对置的位置处,由金属构成的溅射源34以支撑于励磁部件33的状态配置。在该溅射源34上连接有高频电源35。此外,在腔室31的一个侧部,设有导入溅射气体的导入口36,在另一侧部设有与减压源连通的减压口37。
通过使保护部件1侧在保持部32上以静电式保持,晶片W的背面与溅射源34对置地被保持。然后,从高频电源35向经励磁部件33磁化的溅射源34施加大约40kHz的高频电流,从减压口37将腔室31的内部减压到大约10-2Pa~10-4Pa作成减压环境,并且从导入口36导入氩气以产生等离子,此时,等离子中的氩原子与溅射源34碰撞而弹出粒子并堆积在晶片W的背面,如图7所示,形成了金属膜4。该金属膜4具有例如大约30~60nm的厚度。再有,在对环状增强部W4实施遮蔽地进行了金属膜覆盖工序的情况下,仅在凹部W3形成了金属膜4。金属膜覆盖工序虽然在器件区域W1的背面侧通过磨削而变薄的状态下进行,但由于在晶片W上形成有环状增强部W4,所以金属膜覆盖工序中的晶片W的处理变得容易。再有,金属膜覆盖工序也可通过蒸镀或CVD等来进行。
在金属膜覆盖工序结束后,除去环状增强部W4(环状增强部除去工序)。在环状增强部W4的除去中,例如,可使用图8所示的磨削装置5。该磨削装置5具有:卡盘工作台6,其具有保持晶片W的保持面60,该卡盘工作台6可旋转并且可在水平方向上移动;对保持在卡盘工作台6上的晶片W进行磨削的磨削构件7;以及相对于保持面60在垂直方向上对磨削构件7进行磨削进给的磨削进给构件8。
磨削构件7由以下部件构成:具有垂直方向的轴心的主轴70;将主轴70支撑为可旋转的主轴壳体71;在主轴70的前端形成的轮基座72; 在轮基座72上固定的磨削轮73;紧固在磨削轮73的下表面的磨削磨石74;以及驱动主轴70的电动机75。
磨削进给构件8由以下部件构成:在垂直方向上配置的滚珠丝杠80;与滚珠丝杠80的一端连接的脉冲电动机81;与滚珠丝杠80平行地配置的一对导轨82;内部的螺母(未图示)螺合在滚珠丝杠80上、并且侧部与导轨82滑动接触的升降板83;以及与升降板83连接并支撑主轴壳体71的支撑部84,磨削进给构件8构成为:通过由脉冲电动机81驱动,滚珠丝杠80转动,由此升降板83由导轨82引导着升降,支撑部84及磨削构件7则随之升降,未图示的控制部可通过向脉冲电动机81供给的脉冲来以μm为单位精密地控制磨削磨石74在上下方向的位置。
如图7所示,关于形成有环状增强部W4并覆盖有金属膜4的晶片W,如图9所示,其保护部件1侧(晶片W的表面侧)保持在卡盘工作台6的保持面60上。接着,使卡盘工作台6旋转,并且在通过电动机75的驱动使磨削轮73旋转的同时,通过磨削进给构件8的磨削进给使磨削构件7下降,如图9所示,以旋转的磨削磨石74的轨迹与晶片W的环状增强部W4相交的方式作用,来磨削环状增强部W4。然后,如图10所示,磨削外周剩余区域W4,直到器件区域W1背面的金属膜4的上表面4a上方大约20μm~1μm的位置,然后结束磨削(环状增强部除去工序)。即,进行磨削,直到环状增强部W4的磨削面W4a位于金属面4的上表面4a上方的20μm~1μm的位置。
由此,通过在磨削磨石74的下表面到达金属膜4的上表面4a上方的大约20μm~1μm的位置的时刻停止利用磨削进给构件8进行磨削进给以结束磨削,磨削磨石74不会接触金属膜4,所以不会使金属膜4受到损伤。此外,以磨削磨石74的旋转轨道与环状增强部W4相交的方式用磨削磨石74紧贴着进行磨削,所以不需要使磨削磨石74仅对位在环状增强部W4的上方,卡盘工作台6在水平方向的位置控制也变得容易。
在环状增强部除去工序结束后,如图11所示,通过将晶片W粘贴在切割带T上,并将切割带T的缘部粘贴在环状的框架F上,形成晶片W通过切割带T由切割框架F支撑的状态,并且将在晶片W的表面W1 上粘贴的保护部件1剥离。切割带T利用具有例如大约80μm~100μm的厚度的由聚烯烃等构成的柔软材料形成。这样,通过切割带T支撑于切割框架F上的晶片W,被搬送到例如图12所示的切割装置9的卡盘工作台90上并进行保持。
切削装置9具有保持晶片W且可旋转的卡盘工作台90和对晶片W实施切削的切削构件91。切削构件91构成为:在由壳体910可旋转地支撑的主轴911的前端部安装有切削刀具912。卡盘工作台90由加工进给构件92驱动而可在X轴方向上移动。此外,切削构件91由分度进给构件93驱动而可在Y轴方向上移动,并且由切入进给构件94驱动而可在Z轴方向上移动。
在卡盘工作台90上,保持粘贴在晶片W上的切割带T侧。此时,如图13所示,环状增强部W4的上表面W4a和器件区域背面的金属膜4的上表面(磨削面)4a的高度差为大约20μm~1μm,该高度差被厚度为80μm~100μm的柔软的切割带T吸收,所以晶片W的表面Wa成为平坦状态,其不会妨碍切削。
当这样将晶片W保持在卡盘工作台90上时,通过使卡盘工作台90向+X方向移动,并且在使切削刀具912高速旋转的同时使切削构件91下降并沿应切削的间隔道切入,所检测到的间隔道被切削。此外,通过使切削构件91在Y轴方向上每次以间隔道间隔进行分度进给,并同时重复切削,来对同一方向的所有间隔道进行切削。再有,若在使卡盘工作台90旋转90度后进行同样的切削,则所有间隔道都被切削,从而分割成一个个器件D。
Claims (2)
1.一种晶片的加工方法,其至少由以下工序构成:
环状增强部形成工序,在晶片的表面上形成有将多个器件通过间隔道划分开而形成的器件区域、和围绕该器件区域的外周剩余区域,将该晶片的上述表面侧保持在磨削装置的卡盘工作台上,磨削上述器件区域的背面以形成凹部,并且在该凹部的外周侧形成环状增强部;
金属膜覆盖工序,在上述环状增强部形成工序后,在上述晶片的背面覆盖金属膜;和
环状增强部除去工序,在上述金属膜覆盖工序后,除去上述环状增强部,
其特征在于,
在上述环状增强部除去工序中,
使用了磨削装置,该磨削装置至少具有:卡盘工作台,其可旋转,并且具有保持晶片的保持面;磨削构件,其磨削轮构成为可旋转,在该磨削轮上呈环状地配置有对保持在上述卡盘工作台上的晶片进行磨削的磨削磨石;以及磨削进给构件,其相对于上述保持面在垂直方向上对上述磨削构件进行磨削进给,
将上述晶片的表面侧保持在上述卡盘工作台上并使其旋转,并且在使上述磨削轮旋转的同时,通过利用上述磨削进给构件进行磨削进给,来以上述磨削磨石的轨迹与上述环状增强部相交的方式使上述磨削磨石作用在上述晶片的背面上,以磨削上述环状增强部,在上述环状增强部的磨削面到达在上述器件区域背面覆盖的金属膜的上表面上方的20μm~1μm的位置时,结束磨削,
在上述环状增强部除去工序后,在将切割带粘贴到上述晶片的背面、并且该晶片通过切割带支撑在切割框架上的状态下,实施沿着上述间隔道将该晶片分割成一个个器件的分割工序。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法,其特征在于,
上述切割带的厚度为80μm~100μm。
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