CN110164820A - 处理晶圆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种处理晶圆(W)的方法，晶圆在一个侧面(1)上具有包括多个器件(27)的器件区域(2)。该方法包括：提供保护膜(4)；将保护膜施加到晶圆的一个侧面(1)或晶圆的与一个侧面相对的侧面(6)，使得至少保护膜的前表面(4a)的中央区域与晶圆的一个侧面或晶圆的与一个侧面相对的侧面直接接触。该方法还包括：将保护膜附接至晶圆的一个侧面或晶圆的与一个侧面相对的侧面，使得保护膜的周边部分的至少一部分沿着晶圆的整个圆周附接至晶圆的侧边缘(5)的至少一部分。晶圆的侧边缘从晶圆的一个侧面延伸到晶圆的与一个侧面相对的侧面。而且，该方法包括：处理晶圆的一个侧面/或晶圆的与一个侧面相对的侧面。

Description

处理晶圆的方法
技术领域
本发明涉及一种处理晶圆(诸如半导体晶圆)的方法，该晶圆在一个侧面具有含多个器件的器件区域。
背景技术
在半导体器件制造过程中，具有含多个器件的器件区域的晶圆通常由多条分割线划分，被分割成各个晶片。该制造过程通常包括用于调节晶圆厚度的研磨步骤以及沿着分割线切割晶圆以获取各个晶片的切割步骤。从晶圆的背面执行研磨步骤，背面与形成有器件区域的晶圆正面相对。而且，还可在晶圆的背面上进行其他处理步骤，诸如抛光和/或蚀刻。晶圆可从其正面或其背面沿着分割线切割。
为了保护晶圆背面或正面(特别是，形成在器件区域中的器件)例如免受碎片、研磨水或切割水的破损、变形和/或污染，在处理晶圆期间，保护膜或保护片可在处理之前施加到晶圆的背面或正面。
如果晶圆的相应侧面(例如，器件区域)具有不均匀的表面结构，则晶圆背面或正面(特别是，器件)的这种保护是特别重要的。
例如，在已知的半导体器件制造过程(诸如晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP))中，晶圆的器件区域形成有从晶圆的平面表面突出的多个突出部(诸如凸块)。例如，这些突出部用于例如在将晶片整合到诸如移动电话和个人计算机之类的电子设备中时与各个晶片中的器件建立电接触。
此外，在已知晶圆中，器件区域中的器件可从平面晶圆表面突出。划分这些器件的分割线可在器件之间形成至少微小的凹槽或沟道，从而导致不均匀的表面轮廓。
在研磨过程之前的传统上已知的切片中，晶圆首先从其正面沿着分割线被部分地切割(仅沿着晶圆的厚度的一部分)。随后，晶圆背面沿着晶圆厚度的其余部分进行研磨，其中晶圆尚未被切割，以沿着分割线将晶圆分割成分离的芯片或晶片。另外，这样的部分切割引入致使晶圆正面不均匀的表面轮廓。
当以常规的方式将保护膜或保护片附接至这样的不均匀晶圆表面时，出现的问题是，例如，由于存在凹槽、沟道或突出部，不能有效地保护表面。特别是，保护膜不能可靠地密封周边晶圆部分处的晶圆表面，允许污染物(诸如碎片、研磨水或切割水)进入而污染表面。
为了实现诸如移动电话和个人计算机之类的电子设备的尺寸减小，半导体器件的尺寸必须减小。因此，具有形成在其上的器件的晶圆在上述研磨步骤中被研磨至μm范围(例如，从20μm到100μm的范围内)内的厚度。理想地，这样的研磨过程以高速执行，以提高晶圆处理效率。
在已知的半导体器件制造过程中，在特别是将晶圆高速地研磨至这样小的厚度的过程期间可能出现问题。具体地，研磨过程可能形成尖锐的晶圆边缘，这种尖锐的晶圆边缘作用为晶圆碎裂和破损的起始点，从而显著地影响所得到的芯片或晶片的质量。此外，在研磨之后用于分割晶圆的设备(诸如刀片或锯)可能由于布置在周边晶圆部分处的松散的小尺寸芯片的冲击而受损。这样的尖锐晶圆边缘还可能导致被研磨晶圆的储存和/或传送中的问题，例如，损坏其收纳容器(诸如晶圆盒等)。
为了解决与薄晶圆研磨相关的上述问题，已知在研磨晶圆之前在晶圆正面上执行边缘修整过程。在该过程中，切割晶圆的正面的外周边部分的至少一部分，以获取沿着晶圆圆周的台阶部分(例如，环形台阶部分)。通过提供这样的台阶部分，可以避免在研磨步骤中形成尖锐晶圆边缘。然而，对附加边缘修整步骤的要求致使晶圆处理方法更复杂并且降低了处理效率。
因此，仍然需要一种处理具有器件区域的晶圆的有效而可靠的方法，以允许最小化污染和损坏晶圆的任何风险。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种处理具有器件区域的晶圆的有效而可靠的方法，以允许最小化污染和损坏晶圆的任何风险。该目标通过具有第一方面的技术特征的晶圆处理方法来实现。本发明的优选实施方式来自从其他方面。
本发明提供一种处理晶圆的方法，所述晶圆在一个侧面上具有包括多个器件的器件区域。所述方法包括以下步骤：提供保护膜；以及将所述保护膜施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的侧面，使得至少所述保护膜的前表面的中央区域与所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面直接接触。所述方法进一步包括以下步骤：将所述保护膜附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面，使得所述保护膜的周边部分的至少一部分沿着所述晶圆的整个圆周附接至所述晶圆的侧边缘的至少一部分，其中，所述晶圆的所述侧边缘从所述晶圆的所述一个侧面延伸到所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。而且，所述方法包括以下步骤：处理所述晶圆的所述一个侧面和/或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。
将所述保护膜施加到所述晶圆的所述一个侧面(即，晶圆正面)，或者施加到所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面(即，晶圆背面)，使得至少所述保护膜的所述前表面的所述中央区域与所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面直接接触。因此，至少在所述保护膜的所述前表面的所述中央区域与所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之间不存在材料，特别是，不存在粘合剂。
因此，可以显著地减少或者甚至消除例如由于粘合剂层或所述晶圆上的粘合剂残留物的粘合力而可能污染或损坏所述晶圆的风险。
所述晶圆的所述侧边缘从所述晶圆的所述一个侧面延伸到所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面，即，从所述晶圆正面延伸到所述晶圆背面。所述晶圆侧边缘从而形成所述晶圆的圆周侧表面。所述晶圆侧边缘可具有大致直的表面轮廓，或者是弯曲的(特别是，径向向外弯曲的)(例如，凸的)表面轮廓。所述晶圆侧边缘从所述晶圆正面的表面平面延伸到所述晶圆背面的表面平面。所述晶圆侧边缘包括延伸方向偏离所述晶圆正面和背面的表面平面或与之交叉的周边晶圆表面部分，例如，径向向外弯曲的周边晶圆表面部分。
所述晶圆的附接有所述保护膜的所述侧面的表面可以是大致平坦的均匀表面或平坦的均匀表面。另选地，从平面晶圆表面沿着所述晶圆的厚度方向突出的突出部或突起和/或凹部(诸如凹槽或沟道)可存在于所述晶圆的相应侧面上。
将所述保护膜附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面，使得所述保护膜的周边部分的至少一部分沿着所述晶圆的整个圆周附接至所述晶圆的所述侧边缘的至少一部分。因此，即使在存在诸如凹槽、沟道、突出部或突起之类的表面不均匀的情况下，也有效地保护(尤其是免受污染)所述晶圆的将所述保护膜施加到其上的所述侧面。特别是，因为所述保护膜的所述周边部分的至少一部分沿着所述晶圆的整个圆周附接至所述晶圆的所述侧边缘的至少一部分，所述保护膜可靠地密封所述周边晶圆部分处的相应晶圆表面，防止污染物(诸如碎片、研磨水或切割水)进入并污染晶圆表面。
此外，特别是在处理晶圆正面和/或背面(诸如背面研磨)期间，所述保护膜可靠地保护所述周边晶圆部分免受损坏(例如，晶圆碎裂或破损)。因此，例如，所述晶圆可以被高速地研磨至较小厚度，同时最小化损坏所述晶圆的风险。如果在研磨过程期间形成尖锐晶圆边缘，则它被所述保护膜安全地保护。因此，可以可靠地确保所述晶圆、在分割所述晶圆之后所得到的芯片或晶片、用于分割所述晶圆的设备以及用于储存和/或传送所述晶圆的设备不会危及其完整性。不需要附加处理步骤，诸如在研磨之前边缘修整所述晶圆，使得可以实现高处理效率。
因此，本发明提供一种处理具有器件区域的晶圆的有效而可靠的方法，以允许最小化污染和损坏晶圆的任何风险。
在将所述保护膜附接至所述晶圆正面或背面之后，可处理所述晶圆正面和/或所述晶圆背面。
所述保护膜可附接至所述晶圆正面或背面，使得所述保护膜的所述周边部分的所述至少一部分沿着所述晶圆的厚度(特别是，研磨之前所述晶圆的厚度)的5％以上、10％以上、15％以上、20％以上、25％以上或30％以上附接至所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分。
所述保护膜可附接至所述晶圆正面或背面，使得所述保护膜的所述周边部分的所述至少一部分沿着所述晶圆的厚度(特别是，研磨之前所述晶圆的厚度)的30％以下、25％以下、20％以下、15％以下、10％以下或5％以下附接至所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分。
特别优选地，所述保护膜的所述周边部分的所述至少一部分沿着所述晶圆的厚度的一部分(即，研磨之前的晶圆厚度)附接至所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分，研磨之前的晶圆厚度等于或小于通过研磨或者通过研磨和抛光待获取的所述晶圆的厚度(即，研磨之后或研磨和抛光之后的晶圆厚度)。以这种方式，可以确保所述研磨设备(诸如研磨轮)和所述抛光设备(如果在研磨之后执行抛光步骤的话)不与附接至所述晶圆侧边缘的所述保护膜接触。因此，可以可靠地防止对该设备的任何损坏(诸如堵塞研磨轮或抛光轮)。
将所述保护膜附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面的步骤可包括：在将所述保护膜施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面期间和/或之后，将外部刺激施加到所述保护膜。在这种情况下，通过施加所述外部刺激来生成将所述保护膜保持在所述晶圆上的合适位置中的保护膜和晶圆之间的附接力。因此，不需要额外的粘合剂材料将所述保护膜附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。
特别是，通过将所述外部刺激施加到所述保护膜，可在所述保护膜和所述晶圆之间形成形式配合(诸如形状配合)和/或材料结合(诸如粘合剂结合)。术语“材料结合”和“粘合剂结合”定义为由于作用在这两个部件之间的原子力和/或分子力而引起的保护膜和晶圆之间的附接或连接。
术语“粘合剂结合”涉及存在这些原子力和/或分子力，其起作用以将所述保护膜附接或粘附至所述晶圆，并不意味着在保护膜和晶圆之间存在附加粘合剂。相反，至少所述保护膜的所述前表面的所述中央区域与所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面直接接触，如上文详述。
通过以这种方式将所述保护膜附接至所述晶圆，可以进一步最小化污染和损坏所述晶圆(特别是，形成在所述器件区域中的器件)的任何风险。
将外部刺激施加到所述保护膜的步骤可包括或组成如下：加热所述保护膜，和/或冷却所述保护膜，和/或向所述保护膜施加真空，和/或例如通过使用激光束用诸如光的辐射来照射所述保护膜。
所述外部刺激可包括或者是化学化合物和/或电子或等离子照射和/或机械处理(诸如压力、摩擦或超声施加)和/或静电。
特别优选地，将外部刺激施加到所述保护膜的步骤包括或组成如下：向所述保护膜施加压力；和/或加热所述保护膜。
例如，将外部刺激施加到所述保护膜的步骤可包括或组成如下：加热所述保护膜；以及向所述保护膜施加真空。在这种情况下，可在加热所述保护膜期间和/或之前和/或之后向所述保护膜施加真空。
如果将外部刺激施加到所述保护膜的步骤包括或组成有加热所述保护膜，则所述方法可进一步包括：在加热过程之后允许所述保护膜冷却下来。特别是，可允许所述保护膜冷却下来降至其初始温度(即，加热过程之前的温度)。可允许所述保护膜冷却下来，例如，降至其在处理所述晶圆正面和/或所述晶圆背面之前的初始温度。
通过所述加热过程生成保护膜和晶圆之间的附接力。可在所述加热过程本身中和/或在允许所述保护膜冷却下来的随后过程中将所述保护膜附接至所述晶圆。
所述保护膜可通过所述加热过程软化，例如，以与所述晶圆的施加有所述保护膜的所述侧面上的晶圆表面一致，例如，吸收晶圆形貌。一旦冷却下来，例如，降至其初始温度，所述保护膜就可重新硬化，例如，以与所述晶圆形成形式配合和/或材料结合。
所述保护膜可耐热直到180℃以上的温度，优选地直到220℃以上的温度，更优选地直到250℃以上的温度，甚至更优选地直到300℃以上的温度。
所述保护膜可被加热至30℃到250℃、优选地50℃到200℃、更优选地60℃到150℃、甚至更优选地70℃到110℃的范围内的温度。特别优选地，所述保护膜被加热至约80℃的温度。
在将所述保护膜施加到所述晶圆正面或背面期间和/或之后，所述保护膜可在30秒到10分钟、优选地1分钟到8分钟、更优选地1分钟到6分钟、甚至更优选地1分钟到4分钟、进而更优选地1分钟到3分钟的范围内的持续时间中加热。
如果将外部刺激施加到所述保护膜的步骤包括或组成有加热所述保护膜，则可直接和/或间接加热所述保护膜。
所述保护膜可例如使用热施加装置(诸如加热印模、加热辊等或热辐射装置)通过向其直接施加热量进行加热。所述保护膜和所述晶圆可放置在接收器或腔室(诸如真空腔室)中，并且可加热所述接收器或腔室的内部容积，以加热所述保护膜。所述接收器或腔室可设置有热辐射装置。
可在将所述保护膜施加到所述晶圆正面或背面之前和/或期间和/或之后例如通过加热所述晶圆来间接加热所述保护膜。例如，可通过将所述晶圆放置在支撑件或载体(诸如卡盘台)上并加热所述支撑件或载体来加热所述晶圆。
例如，所述支撑件或载体(诸如卡盘台)可被加热至30℃到250℃、优选地50℃到200℃、更优选地60℃到150℃、甚至更优选地70℃到110℃的范围内的温度。特别优选地，所述支撑件或载体可被加热至约80℃的温度。
例如通过使用用于直接加热所述保护膜的热施加装置(诸如加热印模、加热辊等或热辐射装置)，以及经由所述晶圆间接加热所述保护膜，也可组合这些方法。
如果将外部刺激施加到所述保护膜的步骤包括或组成有加热所述保护膜，则优选的是，所述保护膜在处于其加热状态下时是柔韧的、弹性的、柔性的、可拉伸的、软的和/或可压缩的。以这种方式，可以特别可靠地确保所述保护膜与所述晶圆的施加有所述保护膜的所述侧面的晶圆表面一致，例如，吸收晶圆形貌。这在表面不均匀或粗糙(诸如凹槽、沟道、凸块、光学元件等)存在于所述晶圆的相应侧面上的情况下是尤其有利的。
优选地，一旦冷却下来，所述保护膜至少在一定程度上硬化或变硬，以在冷却下来的状态下更加刚性和/或坚固。以这种方式，可以确保在随后处理所述晶圆(诸如研磨和/或切割所述晶圆)期间特别可靠地保护所述晶圆。
所述方法可包括：在将所述保护膜施加到所述晶圆正面或背面期间和/或之后，向所述保护膜的与其前表面相对的后表面施加压力。以这种方式，使所述保护膜的所述前表面压靠所述晶圆的相应侧面。因此，可以特别有效地确保所述保护膜可靠地附接至所述晶圆。
如果将外部刺激施加到所述保护膜的步骤包括加热所述保护膜，则可在加热所述保护膜之前和/或期间和/或之后向所述保护膜的所述后表面施加压力。可在处理所述晶圆的所述正面和/或所述背面之前向所述保护膜的所述后表面施加压力。
可通过压力施加装置(诸如印模、辊、膜等)向所述保护膜的所述后表面施加压力。
特别优选地，可使用组合的热和压力施加装置(诸如加热印模或加热辊)。在这种情况下，可以在加热所述保护膜的同时向所述保护膜的所述后表面施加压力。
可在真空腔室中向所述保护膜的所述后表面施加压力，这将在下面进一步详述。因为所述保护膜的所述周边部分的所述至少一部分沿着所述晶圆的整个圆周附接至所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分，所以可靠地密封附接有所述保护膜的所述晶圆表面，使得防止所述周边晶圆部分处的任何真空泄露。
所述保护膜可在减小的压力氛围下(特别是，在真空下)施加和/或附接至所述晶圆的所述正面或背面。以这种方式，可以可靠地确保在所述保护膜和所述晶圆之间不存在空隙和/或气泡。因此，避免了所述晶圆在处理其正面和/或背面期间例如由于在所述加热过程中膨胀的这种气泡引起的任何应力或应变。
例如，可在真空腔室中进行将所述保护膜施加和/或附接至晶圆的所述正面或背面的一个或多个步骤。特别是，所述保护膜可通过使用真空层压机施加和/或附接至所述晶圆的相应侧面。在这样的真空层压机中，在所述晶圆的施加和/或附接有所述保护膜的所述侧面向上取向且所述晶圆的另一个侧面与所述卡盘台的上表面接触的状态下在真空腔室中将所述晶圆放置到卡盘台上。例如，所述卡盘台可以是加热的卡盘台。
将要施加到所述晶圆正面或背面的所述保护膜在其周边部分处由环形框架保持，并且在所述真空腔室中放置在相应晶圆侧面上方。所述真空腔室的位于所述卡盘台和所述环形框架上方的上部设置有被可膨胀的橡胶膜封闭的空气入口。
在所述晶圆和所述保护膜已被加载到所述真空腔室中之后，将所述腔室抽空并且经由所述空气入口将空气供应到所述橡胶膜，造成所述橡胶膜膨胀到抽空的腔室中。以这种方式，所述橡胶膜在所述真空腔室中向下移动以推动所述保护膜抵靠所述晶圆正面或背面，用所述保护膜密封所述周边晶圆部分并使所述保护膜压靠所述晶圆。因此，所述保护膜可以紧密地施加到所述晶圆正面或背面，例如，遵循突出部或突起的轮廓(如果这样的突出部或突起存在的话)。
所述保护膜可在将其施加到所述晶圆的所述正面或背面期间和/或之后例如通过加热所述卡盘台进行加热。
随后，释放所述真空腔室中的真空，并且通过所述加热过程和所述真空腔室中的正压力生成的附接力将所述保护膜保持在所述晶圆正面或背面上的合适位置中。
另选地，所述橡胶膜可以替代为印模或辊(例如，加热印模或加热辊)。特别是，可使用软的印模或软辊。
所述方法可进一步包括：在处理所述晶圆的所述正面和/或所述背面之后从所述晶圆去除所述保护膜。在从所述晶圆去除所述保护膜之前和/或期间，外部刺激(诸如热)可施加到所述保护膜。以这种方式，可以促进去除过程。
所述晶圆可在其正面上进一步具有周边边界区域，周边边界区域没有器件并且形成在所述器件区域周围。
例如，所述晶圆可以是半导体晶圆、玻璃晶圆、蓝宝石晶圆、诸如氧化铝(Al2O3)陶瓷晶圆之类的陶瓷晶圆、石英晶圆、氧化锆晶圆、PZT(锆钛酸铅)晶圆、聚碳酸酯晶圆、金属(例如，铜、铁、不锈钢、铝等)或金属化材料晶圆、铁氧体晶圆、光学晶体材料晶圆、树脂(例如环氧树脂)、涂覆或模制晶圆等。
特别是，所述晶圆可以是例如Si晶圆、GaAs晶圆、GaN晶圆、GaP晶圆、InAs晶圆、InP晶圆、SiC晶圆、SiN晶圆、LT(钽酸锂)晶圆、LN(铌酸锂)晶圆等。
所述晶圆可由单个材料或不同材料的组合(例如，两种以上的上述材料)制成。例如，所述晶圆可以是Si和玻璃结合的晶圆，其中由Si制成的晶圆元件被结合至由玻璃制成的晶圆元件。
所述晶圆可具有任何类型的形状。在其俯视图中，所述晶圆可具有例如圆形形状、卵形形状、椭圆形状或多边形形状(诸如矩形形状或正方形形状)。
所述保护膜可具有任何类型的形状。在其俯视图中，所述保护膜或保护片可具有例如圆形形状、卵形形状、椭圆形状或多边形形状(诸如矩形形状或正方形形状)。
所述保护膜可具有与所述晶圆基本相同的形状或相同的形状。
所述保护膜的外径可大于所述晶圆的外径。以这种方式，可以促进处理、操纵和/或传送所述晶圆。特别是，所述保护膜的所述周边部分的径向最外部分可以附接至环形框架，这将在下面详述。
所述保护膜的外径可与所述晶圆的外径基本相同。
所述保护膜的外径可小于所述晶圆的外径。例如，所述晶圆侧边缘可具有径向向外弯曲的表面轮廓。在这种情况下，在弯曲表面的顶点处确定所述晶圆的外径。如果所述保护膜的所述周边部分的至少一部分仅沿着所述晶圆的厚度的一部分附接至所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分，所述保护膜的外径可选择为小于所述晶圆的外径。
所述保护膜的外径可大于所述器件区域的外径，但小于所述晶圆的外径。
所述方法可进一步包括切割所述保护膜的步骤。可切割所述保护膜使得其外径大于所述晶圆的外径或小于所述晶圆的外径或与所述晶圆的外径基本相同。
可在将所述保护膜施加到所述晶圆之前或之后执行切割所述保护膜的步骤。
可在将所述保护膜附接至所述晶圆之前或之后执行切割所述保护膜的步骤。
可例如通过例如使用刀片或锯的机械切割、激光切割或等离子切割来执行切割所述保护膜的步骤。
特别是，所述方法可包括以下步骤：切断所述保护膜的径向延伸超出所述晶圆的圆周的部分。例如，可在研磨所述晶圆背面之前进行该步骤。切断这些部分可以便于在随后的处理步骤(特别是，背面研磨)中操纵所述晶圆。以这种方式，可以减小研磨步骤所需的处理空间，从而进一步增强所述处理效率。
可切断所述保护膜的径向延伸超出所述晶圆的圆周的部分，使得所述保护膜的所述周边部分的至少一部分沿着所述晶圆的整个圆周保持附接至所述晶圆的所述侧边缘的至少一部分。以这种方式，可以可靠地确保在随后的处理步骤中也能安全地保护所述晶圆。
所述方法可进一步包括以下步骤：将所述保护膜的所述周边部分的所述径向最外部分附接至环形框架。特别是，该部分可附接至所述环形框架，使得所述保护膜封闭所述环形框架的中央开口，即，所述环形框架的内径内侧的区域。以这种方式，附接至所述保护膜(特别是，附接至其中央部分)的所述晶圆通过所述保护膜被所述环形框架保持。因此，形成包括所述晶圆、所述保护膜和所述环形框架的晶圆单元，便于处理、操纵和/或传送所述晶圆。
所述保护膜的所述周边部分的所述径向最外部分可例如通过粘合剂、机械固定装置(诸如多个夹等)或者将所述保护膜热焊接到所述环形框架而附接至所述环形框架。
可在将所述保护膜施加到所述晶圆之前或之后执行将所述保护膜的所述周边部分的所述径向最外部分附接至环形框架的步骤。
可在将所述保护膜附接到所述晶圆之前或之后执行将所述保护膜的所述周边部分的所述径向最外部分附接至环形框架的步骤。
可在处理所述晶圆的所述正面和/或所述背面之前或之后执行将所述保护膜的所述周边部分的所述径向最外部分附接至环形框架的步骤。
可在所述晶圆的所述一个侧面上形成至少一条分割线。多条分割线可形成在所述晶圆的所述一个侧面上。一个或更多条分割线划分形成在所述器件区域中的器件。
所述至少一条分割线的宽度可介于30μm到200μm的范围内，优选地介于30μm到150μm的范围内，更优选地介于30μm到100μm的范围内。
所述方法可包括以下步骤：处理所述晶圆的所述一个侧面，即，所述晶圆正面。处理所述晶圆的所述一个侧面的步骤可包括或组成如下：沿着所述至少一条分割线去除晶圆材料。如果多条分割线形成在所述晶圆的所述一个侧面上，则处理所述晶圆的所述一个侧面的步骤可包括或组成如下：沿着所述多条分割线中的每条分割线去除晶圆材料。
在将所述保护膜施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之前，可沿着所述至少一条分割线从所述晶圆的所述一个侧面去除所述晶圆材料。
可在所述晶圆的整个厚度内沿着所述至少一条分割线去除所述晶圆材料。在这种情况下，通过所述晶圆材料去除过程沿着所述至少一条分割线将所述晶圆分割成多个芯片或晶片。
另选地，可沿着所述至少一条分割线仅沿着所述晶圆的厚度的一部分去除所述晶圆材料。例如，可沿着所述晶圆的厚度的20％以上、30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上或90％以上去除所述晶圆材料。
在这种情况下，可例如通过采用断裂工艺、向所述晶圆施加外力(例如，使用膨胀带)或者采用切割或切片工艺(诸如机械切割或切片工艺、激光切割或切片工艺或等离子切割或切片工艺)进行分割(即，完全分割)所述晶圆的过程。例如，可通过使所述保护膜径向膨胀，即，通过使用所述保护膜作为膨胀带，而向所述晶圆施加外力。此外，也可采用这些工艺中的两种以上工艺的组合。
而且，可通过研磨所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面来分割所述晶圆，这将在下面进一步详述。
可执行沿着所述至少一条分割线去除晶圆材料的过程，使得在所述晶圆的平面中，去除晶圆材料直到所述晶圆的所述侧边缘，或者使得在所述晶圆的周边部分中(例如在所述周边边界区域中)没有晶圆材料被去除。
沿着所述至少一条分割线的部分去除晶圆材料会导致在所述晶圆表面中形成至少一个凹槽或沟道。传统上，特别是，如果凹槽或沟道一直延伸到所述晶圆的所述侧边缘，则这样的凹槽或沟道可能在随后的晶圆处理步骤(诸如背面研磨)中引起问题。由于存在所述至少一个凹槽或沟道，在这样部分去除晶圆材料之后以常规方式附接至被处理的晶圆表面的保护膜无法可靠地密封所述周边晶圆部分处的所述晶圆表面，从而允许污染物(诸如碎片、研磨水或切割水)进入存在所述至少一个凹槽或沟道的一个或多个周边晶圆区域中并且污染所述晶圆表面。因为在本发明的方法中，所述保护膜的所述周边部分的所述至少一部分沿着所述晶圆的整个圆周附接至所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分，即使在存在这样的凹槽或沟道的情况下，所述保护膜也能可靠地密封所述周边晶圆部分处的相应晶圆表面，从而安全地防止污染所述晶圆。
所述方法可包括以下步骤：处理所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。所述保护膜可施加并附接至所述晶圆的所述一个侧面。处理所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面的步骤可包括：研磨所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面以调节晶圆厚度。
本发明的方法在这样的研磨过程中提供了对所述晶圆的特别可靠而有效的保护，这已在上文详述。特别是，所述晶圆正面被所述保护膜安全地密封，防止进入污染物(诸如研磨碎片和研磨水)。此外，所述保护膜可靠地保护所述周边晶圆部分免受损坏(例如，晶圆碎裂或破损)。因此，所述晶圆可以高速地研磨至较小厚度，同时最小化损坏所述晶圆的风险。如果在所述研磨过程期间形成尖锐晶圆边缘，则它被所述保护膜安全地保护。
可在将所述保护膜施加到所述晶圆的所述一个侧面之前沿着所述至少一条分割线从所述晶圆的所述一个侧面仅沿着所述晶圆的厚度的一部分去除晶圆材料，这已在上文详述。随后，在将所述保护膜附接至所述晶圆的所述一个侧面之后，可研磨所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。可沿着所述晶圆的厚度的晶圆材料未被去除的其余部分执行该研磨步骤，以沿着所述至少一条分割线分割所述晶圆。
通过以这种方式在所述研磨步骤中分割所述晶圆，可以以特别可靠、准确而有效的方式处理所述晶圆。具体地，在研磨之前，即，在其厚度减小之前，在所述晶圆上执行沿着所述至少一条分割线去除晶圆材料的步骤。因此，可以可靠地避免沿着所述至少一条分割线去除材料期间(例如，在切割期间)所述晶圆的任何变形(诸如晶圆翘曲等)。此外，在沿着所述至少一条分割线去除晶圆材料期间施加到所述晶圆的应力显著地减小，允许获取具有增加的晶片强度的芯片或晶片。可以防止对所得到的芯片或晶片的任何损坏(诸如形成裂纹或背面碎裂)。
而且，因为沿着所述至少一条分割线仅沿着所述晶圆厚度的一部分去除所述晶圆材料，所以增强了晶圆材料去除过程的效率(特别是，处理速度)。另外，延长了用于晶圆材料去除步骤的装置(例如，切割装置)的使用寿命。
可沿着所述至少一条分割线机械地去除晶圆材料。特别是，可沿着所述至少一条分割线通过例如经由刀片切片或锯切沿着所述至少一条分割线机械切割所述晶圆来去除晶圆材料。在这种情况下，从所述正面切割所述晶圆。
另选地或另外地，可通过激光切割和/或通过等离子切割沿着所述至少一条分割线去除所述晶圆材料。
可在单个机械切割步骤、单个激光切割步骤或单个等离子切割步骤中切割所述晶圆。另选地，可通过一系列机械切割步骤和/或激光切割步骤和/或等离子切割步骤切割所述晶圆。
可例如通过烧蚀激光切割和/或隐形激光切割，即，通过施加激光束在所述晶圆内形成改性区域(这将在下面进一步详述)，和/或通过施加激光束在所述晶圆中形成多个孔区域，来执行激光切割。这些孔区域均可由改性区域和所述改性区域中的对所述晶圆的表面敞开的空间构成。
通过使所述保护膜附接至所述晶圆(例如，所述晶圆背面)，可以确保在所述切割步骤期间施加的压力在切割期间更均匀而均质地分布在整个所述晶圆上，从而在所述切割步骤中减少或者甚至最小化损坏所述晶圆(例如，所得到的芯片或晶片的侧壁破裂)的任何风险。
所述方法可包括以下步骤：处理所述晶圆的所述一个侧面，其中处理所述晶圆的所述一个侧面的步骤包括或组成如下：从所述晶圆的所述一个侧面向所述晶圆施加脉冲激光束，所述晶圆由对所述脉冲激光束透明的材料制成，并且在从所述晶圆的所述一个侧面朝向所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面的方向上将所述脉冲激光束的焦点定位在距所述晶圆的所述一个侧面一定距离处的条件下，至少在沿着所述至少一条分割线的多个位置中向所述晶圆施加所述脉冲激光束，从而沿着所述至少一条分割线在所述晶圆中形成多个改性区域。
在这种情况下，所述晶圆由对所述脉冲激光束透明的材料制成。因此，通过施加脉冲激光束在所述晶圆中形成所述多个改性区域，所述脉冲激光束的波长允许所述激光束透过所述晶圆。例如，如果所述晶圆是Si晶圆，则所述脉冲激光束可具有1.0μm以上的波长。
所述保护膜可附接至所述晶圆正面或背面。如果所述保护膜附接至所述晶圆正面，则透过所述保护膜向所述晶圆施加所述脉冲激光束。因此，使用由对所述脉冲激光束透明的材料制成的保护膜。
所述脉冲激光束可具有脉冲宽度，所述脉冲宽度例如在1ns到300ns的范围内。
所述改性区域可包括非晶区域或裂纹形成区域，或者可以是非晶区域或裂纹形成区域。在特别优选的实施方式中，所述改性区域包括或者是非晶区域。
每个改性区域均可包括所述晶圆材料内侧的空间(例如，空腔)，所述空间被非晶区域或裂纹形成区域包围。
每个改性区域均可由所述晶圆材料内侧的空间(例如，空腔)和包围所述空间的非晶区域或裂纹形成区域构成。
如果所述改性区域包括或者是裂纹形成区域，即，裂纹已形成，则所述裂纹可以是微裂纹。所述裂纹可具有μm范围内的尺寸(例如，长度和/或宽度)。例如，所述裂纹的宽度可介于5μm到100μm的范围内，和/或长度介于100μm到1000μm的范围内。
根据该方法，至少在沿着所述至少一条分割线的多个位置中从所述晶圆的所述一个侧面向所述晶圆施加所述脉冲激光束，以沿着所述至少一条分割线在所述晶圆中形成多个改性区域。通过形成这些改性区域，所述晶圆在形成所述改性区域的区域中的强度减小。因此，极大地促进在形成所述多个改性区域的区域中沿着所述至少一条分割线分割所述晶圆。在这样的晶圆分割过程中，设置在所述晶圆的器件区域中的单独器件被获得为芯片或晶片。
所述方法可进一步包括以下步骤：在所述晶圆中形成所述多个改性区域之后，沿着所述至少一条分割线分割所述晶圆。可按照各种方式，例如，采用断裂工艺、向所述晶圆施加外力(例如，使用膨胀带)，或者采用切割或切片过程(诸如机械切割或切片过程、激光切割或切片过程或等离子切割或切片过程)，来进行分割所述晶圆的过程。例如，可通过使所述保护膜径向膨胀，即，使用所述保护膜作为膨胀带，向所述晶圆施加外力。此外，也可采用这些过程的两种以上过程的组合。
所述方法可包括以下步骤：处理所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。处理所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面的步骤可包括或组成如下：从所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面向所述晶圆施加脉冲激光束，其中，所述晶圆由对所述脉冲激光束透明的材料制成，并且在从所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面朝向所述晶圆的所述一个侧面的方向上将所述脉冲激光束的焦点定位在距所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面一定距离处的条件下，至少在沿着所述至少一条分割线的多个位置中向所述晶圆施加所述脉冲激光束，以沿着所述至少一条分割线在所述晶圆中形成多个改性区域。
所述保护膜可附接至所述晶圆正面或背面。如果所述保护膜附接至所述晶圆背面，则透过所述保护膜向所述晶圆施加所述脉冲激光束。因此，使用由对所述脉冲激光束透明的材料制成的保护膜。
从所述晶圆的所述背面施加的所述脉冲激光束可以是与从所述晶圆的所述正面施加的脉冲激光束相同的脉冲激光束，或者是不同的脉冲激光束。
通过从所述晶圆的所述背面施加所述脉冲激光束而形成的所述改性区域可按照与通过从所述晶圆的所述正面施加所述脉冲激光束而形成的所述改性区域基本相同的方式形成。
所述保护膜可施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面，使得在所述保护膜的所述前表面与所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面接触的整个区域中，所述保护膜的所述前表面与所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面直接接触。因此，在所述保护膜的所述前表面与所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之间，不存在材料，特别是不存在粘合剂。
以这种方式，可以可靠地消除例如由于粘合剂层或所述晶圆上的粘合剂残留物的粘合力而可能污染或损坏所述晶圆的风险。
另选地，所述保护膜可设置有粘合剂层；其中，所述粘合剂层仅设置在所述保护膜的所述前表面的周边区域中，所述周边区域包围所述保护膜的所述前表面的所述中央区域；并且将所述保护膜施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面，使得所述粘合剂层仅与所述晶圆的所述一个侧面的周边部分或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面的周边部分接触，和/或仅与所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分接触。所述晶圆的所述一个侧面的所述周边部分可以是周边边界区域。所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面的所述周边部分可对应于形成在所述晶圆的所述一个侧面上的所述周边边界区域。
所述粘合剂层可仅与所述晶圆的所述一个侧面的所述周边部分或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面的所述周边部分接触，并与所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分接触。所述粘合剂层可仅与所述晶圆的所述侧边缘的所述至少一部分接触。
以这种方式，可以进一步改进所述保护膜与所述晶圆的附接。因为所述粘合剂层仅设置在所述保护膜的所述前表面的所述周边区域中，所以与粘合剂层设置在所述保护膜的整个前表面上的情况比较，显著地减小经由所述粘合剂层将保护膜和晶圆附接至彼此的面积。因此，可以从所述晶圆更容易地拆卸所述保护膜，并且大大减少了损坏所述晶圆(特别是，损坏形成在其正面或背面上的突出部)的风险。
所述粘合剂层的所述粘合剂可通过外部刺激(诸如热、UV辐射、电场和/或化学制剂)固化。以这种方式，所述保护膜可以在处理之后特别容易地从所述晶圆去除。可向所述粘合剂施加所述外部刺激以降低其粘合力，从而允许容易地去除所述保护膜。
例如，所述粘合剂层可具有大致环形形状、开放矩形形状或开放正方形形状(即，分别在所述粘合剂层的中心具有开口的矩形或正方形形状)。
所述保护膜可以是可膨胀的。所述保护膜可在施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面时膨胀。如果突出部或突起存在于所述晶圆的相应侧面上，则所述保护膜可在施加到所述晶圆时膨胀以紧密地或至少部分地遵循这些突出部的轮廓。
特别是，所述保护膜可膨胀至其原始尺寸的两倍以上，优选地膨胀至其原始尺寸的三倍以上，更优选地膨胀至其原始尺寸的四倍以上。以这种方式，特别是对于膨胀至其原始尺寸的三倍或四倍以上的情况，可以可靠地确保所述保护膜遵循所述突出部的轮廓。
如果所述保护膜是可膨胀的，则它可用于将所述器件彼此分离。特别是，所述方法可进一步包括以下步骤：在处理所述晶圆的所述一个侧面和/或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之后，使所述保护膜径向膨胀以将各器件彼此分离。
例如，可例如通过机械切割过程、激光切割过程或等离子切割过程，或者通过研磨过程之前的切片，完全分割所述晶圆。随后，可采取芯片或晶片形式的完全分割的器件可通过使所述保护膜径向膨胀而远离彼此，由此增加相邻器件之间的距离。
另选地，所述晶圆可经受隐形切片过程，即，通过施加激光束而在所述晶圆内形成改性区域的过程，这已在上文详述。随后，可沿着所述至少一条分割线在通过使所述保护膜径向膨胀而形成所述改性区域的地方分割(例如，断开)所述晶圆，由此获取单独的芯片或晶片。
作为使所述保护膜径向膨胀的另选方案，可例如在去除所述保护膜之后将分离的膨胀带附接至所述晶圆背面。随后，可通过使所述膨胀带径向膨胀而将各器件彼此分离。
所述保护膜可由单一材料(特别是，单一均质材料)制成。
所述保护膜可由塑料材料(诸如聚合物)制成。特别优选地，所述保护膜由聚烯烃制成。例如，所述保护膜可由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚丁烯(PB)制成。
特别是，如果向所述保护膜施加外部刺激并且施加外部刺激的步骤包括加热所述保护膜或由加热所述保护膜组成，则聚烯烃薄膜的材料特性尤其有利于用在所述本发明的晶圆处理方法中。当处于加热状态下时，例如，当加热至60℃到150℃的范围内的温度时，聚烯烃薄膜是柔韧的、可拉伸的和柔软的。因此，可以特别可靠地确保所述保护膜与所述晶圆的施加有所述保护膜的所述侧面上的所述晶圆表面一致，例如，吸收晶圆形貌。如果相应的晶圆侧面形成有从所述晶圆的平面表面突出的突出部或突起，则这是特别有益的。
此外，聚烯烃薄膜在冷却下来时硬化并变硬，以在冷却下来的状态下更加刚性和坚固。因此，可以确保在随后处理所述晶圆(诸如研磨和/或切割所述晶圆)期间特别可靠地保护所述晶圆。
所述保护膜的厚度可介于5μm到200μm、优选地8μm到100μm、更优选地10μm到80μm、甚至更优选地12μm到50μm的范围内。特别优选地，所述保护膜的厚度介于80μm到150μm的范围内。
以这种方式，可以特别可靠地确保所述保护膜足够柔性而柔韧以与形成在施加有所述保护膜的晶圆侧面上的突出部的轮廓充分一致(如果这样的突出部存在的话)，同时具有足够的厚度以便在处理所述晶圆的所述正面和/或所述背面期间可靠而有效地保护所述晶圆。
缓冲层可附接至所述保护膜的与其前表面相对的后表面。
如果突出部或突起(诸如表面不均匀或粗糙、凸块、例如光学透镜之类的光学元件、其他结构等)从所述晶圆的施加有所述保护膜的所述侧面突出、延伸或凸起，则该方法是特别有利的。在这种情况下，所述突出部或突起限定相应晶圆侧面的表面结构或形貌，导致该侧面不均匀。
可使用特别是所述晶圆正面上的这样的突出部或突起(例如，凸块)，例如在所述晶圆已被分割之后，例如当整合电子设备(诸如移动电话和个人计算机)中的芯片或晶片时，用于与单独的芯片或晶片中的器件建立电接触。
所述突出部可不规则地布置或以规则图案布置。所述突出部中只有一些突出部可以规则图案布置。
所述突出部可具有任何类型的形状。例如，所述突出部中的一些或所有突出部可呈现以下形状：球形、半球形、墩或塔(例如，具有圆形、椭圆形或多边形(诸如三角形、正方形等)的墩或塔)、横截面或基部区域、锥体、截锥或台阶。
所述突出部中的至少一些突出部可产生于形成在所述晶圆的平面表面上的元件。例如，对于硅通孔(TSV)的情况，所述突出部中的至少一些突出部可产生于在其厚度方向上部分或完全穿透所述晶圆的元件。后面这些元件可沿着所述晶圆厚度的一部分或沿着整个晶圆厚度延伸。
所述突出部在所述晶圆的厚度方向上的高度可介于20μm到500μm、优选地30μm到400μm、更优选地40μm到250μm、甚至更优选地50μm到200μm，甚至更优选地介于70μm到150μm的范围内。
所有的所述突出部都可具有大致相同的形状和/或尺寸。另选地，所述突出部中的至少一些突出部的形状和/或尺寸可彼此不同。
如果所述缓冲层附接至所述保护膜的所述后表面，则这样的突出部或突起可以嵌入所述缓冲层中。因此，可以消除在随后的晶圆处理步骤(诸如研磨和/或切割)因存在所述突出部而出现的表面不均匀的任何负面影响。特别是，所述缓冲层可以显著地有助于在研磨过程和切割过程期间实现特别均匀而均质的压力分布。
通过所述突出部嵌入所述缓冲层中，可靠地保护所述突出部(例如，凸块、光学元件或其他结构)在晶圆处理期间(例如，在随后的研磨或切割步骤中)免受任何损坏。
此外，如果所述晶圆在研磨步骤中被研磨至较小厚度(例如，μm范围内的厚度)，则由于所述研磨过程中所述晶圆的厚度和施加到其上的压力减小，存在于所述晶圆正面上(例如所述器件区域中)的突出部可造成所述晶圆背面的变形。后一种效应被称为“图案转印”，因为所述突出部在所述晶圆正面上的图案被转印至所述晶圆背面，并且导致所述晶圆的背面表面的不期望的不均匀，从而有损所得到的芯片或晶片的质量。
所述保护膜和所述缓冲层用作所述晶圆正面与例如所述晶圆正面在处理(例如，研磨和/或抛光)期间靠在其上的支撑件或载体、所述晶圆背面之间的衬垫或缓冲器，从而有助于实现处理期间均匀而均质的压力分布。因此，可以特别可靠地防止所述晶圆在处理(特别是，研磨)其背面期间的图案转印或破损。
没有特别限制所述缓冲层的材料。特别是，所述缓冲层可由允许沿着所述晶圆的厚度方向突出的突出部嵌入其中的任何类型的材料形成。例如，所述缓冲层可由树脂、粘合剂、凝胶等形成。
所述缓冲层可通过外部刺激(诸如UV辐射、热、电场和/或化学制剂)固化。在这种情况下，所述缓冲层在向其施加外部刺激时至少在一定程度上硬化。例如，所述缓冲层可由可固化树脂、可固化粘合剂、可固化凝胶等形成。
所述缓冲层可被配置成在使其固化之后呈现一定程度的可压缩性、弹性和/或柔韧性，即，在固化之后能压缩、是弹性的和/或柔性的。例如，所述缓冲层可使得其通过固化而变成橡胶状状态。另选地，所述缓冲层可被配置成在固化之后达到刚性较硬状态。
在本发明的方法中用作所述缓冲层的UV可固化树脂的优选示例是DISCO公司的ResiFlat和DENKA的TEMPLOC。
所述方法可进一步包括以下步骤：向所述缓冲层施加所述外部刺激，以在处理(例如，研磨或切割)所述晶圆之前固化所述缓冲层。以这种方式，可以进一步提高在研磨和/或切割期间对所述晶圆的保护以及研磨和/或切割准确性。
所述缓冲层可耐热直到180℃以上的温度，优选地直到220℃以上的温度，更优选地直到250℃以上的温度，甚至更优选地直到300℃以上的温度。
所述缓冲层的厚度可介于10μm到300μm的范围内，优选地介于20μm到250μm的范围内，更优选地介于50μm到200μm的范围内。
所述缓冲层可在将所述保护膜施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之前附接至所述保护膜的所述后表面。
在这种情况下，可首先层压所述保护膜和所述缓冲层，形成包括所述缓冲层和附接至所述缓冲层的所述保护膜的保护片。以这种方式形成的所述保护片可随后施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面，例如，使得从所述晶圆的平面表面突出的突出部或突起被所述保护膜覆盖并被嵌入所述保护膜和所述缓冲层中。可施加所述保护片，使得所述缓冲层的所述后表面大致平行于所述晶圆的与施加有所述保护片的晶圆侧面相对的侧面。当所述保护片施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面时，将所述保护膜的所述前表面施加到所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。
以这种方式，所述晶圆处理方法可以按照特别简单而有效的方式进行。例如，所述保护片可以提前制备，储存以供后续使用并且在需要时用于晶圆处理。从而，可大量制造所述保护片，致使其生产在时间和成本两方面特别有效。
所述缓冲层可在将所述保护膜施加或附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之后附接至所述保护膜的所述后表面。
在这种情况下，所述保护膜首先施加或者施加并附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面，并且施加有所述保护膜的晶圆侧面随后附接至所述缓冲层的所述前表面，例如，使得从所述晶圆的平面表面突出的突出部或突起嵌入所述保护膜和所述缓冲层中，并且所述缓冲层的所述后表面大致平行于所述晶圆的与附接有所述保护膜和所述缓冲层的晶圆侧面相对的所述侧面。该方法允许特别是相对于从所述晶圆的平面表面突出的突出部或突起以特别高的精度将所述保护膜附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。
所述缓冲层可在将所述保护膜附接至所述晶圆的所述一个侧面或所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之前和/或期间和/或之后附接至所述保护膜的所述后表面。
所述方法可进一步包括以下步骤：从所述晶圆去除所述保护膜和所述缓冲层。可在处理(诸如研磨和/或切割)所述晶圆之后从所述晶圆去除所述保护膜和所述缓冲层。
可单独(即，一个接一个地)去除所述缓冲层和所述保护膜。例如，可首先去除所述缓冲层，随后去除所述保护膜。另选地，可一起去除所述缓冲层和所述保护膜。
基片可附接至所述缓冲层的与其前表面(附接至所述保护膜)相对的后表面。
没有特别限制所述基片的材料。所述基片可由软的或柔韧的材料制成，例如由例如聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烃之类的聚合物材料制成。
另选地，所述基片可由刚性或硬质材料制成，诸如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或硅和/或玻璃和/或不锈钢(SUS)制成。
例如，如果所述基片由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或玻璃制成并且所述缓冲层能通过外部刺激固化，则所述缓冲层可用透过聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或玻璃的辐射(例如UV辐射)固化。如果所述基片由硅或不锈钢(SUS)制成，则提供了成本有效的基片。
另外，所述基片可由上文列出的材料的组合形成。
所述基片可耐热直到180℃以上的温度，优选地直到220℃以上的温度，更优选地直到250℃以上的温度，甚至更优选地直到300℃以上的温度。
所述基片的厚度可介于30μm到1500μm的范围内，优选地介于40μm到1200μm的范围内，更优选地介于50μm到1000μm的范围内。
所述缓冲层和所述基片可在将所述保护膜施加到所述晶圆的所述正面或背面之前或之后附接至所述保护膜的所述后表面。特别是，可首先层压所述保护膜、所述缓冲层和所述基片，形成包括所述基片、所述缓冲层和附接至所述缓冲层的所述保护膜的保护片。以这种方式形成的所述保护片可随后施加到所述晶圆正面或背面。
所述基片的所述前表面可与所述缓冲层的所述后表面接触，并且所述基片的与其前表面相对的后表面可大致平行于所述晶圆的与施加有所述保护膜、所述缓冲层和所述基片的晶圆侧面相对的侧面。因此，当处理(例如，研磨和/或切割)所述晶圆时，可以例如通过将所述后表面放置到卡盘台上，而将合适的反压力施加到所述基片的该后表面。
在这种情况下，因为所述基片的平面后表面大致平行于所述晶圆的与施加有所述保护膜、所述缓冲层和所述基片的晶圆侧面相对的侧面，在例如借助研磨设备的研磨轮和/或切割设备的切割或切片刀片进行处理(诸如研磨和/或切割过程)期间施加到所述晶圆的压力更均匀而均质地分布在所述晶圆上，从而最小化使所述晶圆破损的任何风险。此外，所述基片的平坦、均匀的后表面与所述晶圆的相应侧面的大致平行对准允许高精度地进行研磨步骤和切割步骤，从而以良好限定的形状和尺寸实现高质量晶片或芯片的生产。
所述方法可进一步包括以下步骤：特别是在研磨所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面之后，抛光和/或蚀刻(例如，等离子蚀刻)所述晶圆的与所述一个侧面相对的所述侧面。
附图说明
下文中，参考附图说明本发明的非限制性示例，在图中：
图1是示出通过本发明的方法处理的晶圆的剖视图；
图2是图1中示出的晶圆的立体图；
图3是示出在根据本发明的晶圆处理方法中去除晶圆材料的步骤的结果的剖视图；
图4A是晶圆的俯视图，示出了去除晶圆材料的变型步骤的结果；
图4B是图3中示出的晶圆的俯视图；
图5是图示在根据本发明的第一实施方式的晶圆处理方法中将保护膜施加到图1至图3和图4B中示出的晶圆的步骤的剖视图；
图6是图示在根据第一实施方式的方法中将保护膜附接至晶圆的步骤的剖视图；
图7是示出图6中示出的附接步骤的结果的剖视图；
图8是图示在根据第一实施方式的方法中切断保护膜的一部分的步骤的剖视图；
图9是图示在根据第一实施方式的变型的方法中切断保护膜的一部分的步骤的剖视图；
图10A是示出在图6中示出的附接步骤之后的晶圆的周边部分的放大剖视图；
图10B是示出在变型的附接步骤之后的晶圆的周边部分的放大剖视图；
图11是图示在根据本发明的第二实施方式的方法中将保护膜附接至晶圆的步骤的剖视图；以及
图12是示出图11中示出的附接步骤的结果的剖视图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的优选实施方式。优选实施方式涉及处理晶圆W的方法(参见图1和图2)。
例如，晶圆W可以是MEMS晶圆，MEMS晶圆具有形成在其正面1的表面上的MEMS器件(参见图1)。然而，晶圆W不限于MEMS晶圆，而是也可以是具有形成在其正面1上的CMOS器件的CMOS晶圆(优选地作为固态成像器件)，或者可以是在正面1上具有其他类型的器件的晶圆。
晶圆W可由半导体(例如硅(Si))制成。这样的硅晶圆W可以包括硅基板上的诸如IC(集成电路)和LSI(大规模集成电路)之类的器件。另选地，晶圆可以是在例如陶瓷、玻璃或蓝宝石的无机材料基板上形成诸如LED(发光二极管)之类的光学器件而配置的光学器件晶圆。晶圆W不限于此并且可以以任何其他的方式形成。此外，上述示例性晶圆设计的组合也是可行的。
晶圆W在研磨之前的厚度可以介于μm范围内，优选地介于625μm到925μm的范围内。
晶圆W优选地呈现圆形形状。然而，没有特别限制晶圆W的形状。在其他实施方式中，晶圆W可例如具有卵形形状、椭圆形状或诸如矩形形状或正方形形状之类的多边形形状。
晶圆W设置有形成在其正面1上的多个交叉分割线11(参见图2)(也被称为界道)，由此将晶圆W划分成多个矩形区域，诸如上文描述的器件27分别形成在多个矩形区域上。这些器件27形成在晶圆W的器件区域2中。在圆形晶圆W的情况下，器件区域2优选地为圆形并且与晶圆W的外圆周同心地布置。晶圆W进一步具有与正面1相对的背面6(参见图1)。
而且，晶圆W具有从正面1延伸到背面6的侧边缘5(参见图1和图2)，从而形成晶圆W的圆周侧表面。侧边缘5具有径向向外弯曲的(即，凸的)表面轮廓，如图1所示。特别是，侧边缘5以弯曲的方式从正面1的表面平面延伸到背面6的表面平面。侧边缘5的延伸方向从而偏离晶圆W的正面1和背面6的表面平面并与之交叉。
如图2示意性地示出的，器件区域2被环形周边边界区域3包围。在该周边边界区域3中，没有形成器件。优选地，周边边界区域3与器件区域2和/或晶圆W的外圆周同心布置。周边边界区域3的径向延伸可以介于mm范围内，优选地介于从1mm到3mm的范围内。
晶圆W的器件区域2形成有从晶圆W的平面表面突出的多个突出部24(参见图1)。例如，突出部24可以是在分离的芯片或晶片中与器件区域2的器件27建立电接触的凸块。突出部24在晶圆W的厚度方向上的高度可介于20μm到500μm的范围内。在图2中，为了更好的可展示性，省略了突出部24。
在下文中，将参考图1至图10B描述根据本发明的第一实施方式的处理晶圆W的方法。
图1示出了将由本发明的方法处理的晶圆W的剖视图。图2示出了以图1中的横截面示出的晶圆W的立体图。
在该实施方式的方法中，作为第一步骤，从晶圆W的正面1沿着分割线11(参见图4A和图4B)去除晶圆材料。在该过程中，仅沿着晶圆W的厚度的一部分去除晶圆材料，以形成沿着分割线11延伸的凹槽28，如图3、图4A和图4B所示。
可沿着分割线11以上文详述的方式来去除晶圆材料。特别是，可沿着分割线11机械地去除晶圆材料。例如，可沿着分割线11通过例如刀片切片或锯切来沿着分割线11机械切割晶圆W而去除晶圆材料。另选地或另外地，可沿着分割线11通过激光切割(例如，烧蚀激光切槽)和/或等离子切割来去除晶圆材料。
如图4A所示，可执行沿着分割线11去除晶圆材料的过程，使得凹槽28不会一直延伸到晶圆W的侧边缘5。在这种情况下，在晶圆W的周边部分中没有去除晶圆材料，即，周边部分保持未切割。例如，该未切割的周边晶圆部分在晶圆W的径向方向上的延伸可约为3mm到5mm。以这种方式，可以特别可靠地保护器件区域2免受污染。特别是，保护膜可以尤其是与晶圆表面紧密接触地附接至晶圆W的周边部分，从而提高器件区域2的密封效率。
然而，由于存在未切割的周边晶圆部分，以这种方式执行去除晶圆材料的过程可造成能从晶圆W获取的芯片或晶片的减少，特别是对于具有小尺寸的芯片或晶片的情况。而且，如果通过研磨过程分割晶圆W，这将在下面详细说明，在研磨之后保留未切割的周边晶圆部分，并且在附加处理步骤中必须去除未切割的周边晶圆部分，从而影响处理效率。
因此，鉴于上述考虑，优选的是执行沿着分割线11去除晶圆材料的过程，使得凹槽28一直延伸到晶圆W的侧边缘5，如图4B所示。以这种方式，可以充分利用正面1的表面积，允许可以从晶圆W获取的芯片或晶片的数目最大化。此外，可以随后的研磨过程中充分分割晶圆W，而无需任何附加处理步骤。
在常规晶圆处理方法中，使凹槽28延伸直到晶圆侧边缘5可造成后续处理步骤(诸如背面研磨)中的问题。特别是，这些凹槽28可提供污染物(诸如碎片、研磨水或切割水)的进入点。因此，正面1(特别是，器件区域2)可能在进一步处理晶圆W期间被污染，从而影响所得到的芯片或晶片的质量。这些问题已通过如上文详述的本发明的处理方法克服并且将在下文中针对第一实施方式进一步说明。
在第一实施方式的方法中，沿着分割线11去除晶圆材料，使得凹槽28一直延伸到晶圆W的侧边缘5(参见图4B)。然而，作为该第一实施方式的变型，可按照图4A所示的方式去除晶圆材料。另外在该后一情况下，本发明的方法提供对晶圆W特别有效而可靠的保护免受污染和损坏。
在沿着分割线11以上文详述并且在图3和图4B中说明的方式去除晶圆材料之后，将用于覆盖晶圆W上的器件27的保护膜4施加到晶圆W的正面1(参见图5)。将粘合剂层9施加到保护膜4的与其后表面4b相对的前表面4a的一部分。粘合剂层9具有环形形状并且仅设置在保护膜4的前表面4a的圆周或周边区域中。圆周或周边区域包围保护膜4的前表面4a的中央区域，其中不存在粘合剂。为简单起见，图7至图10B已省略粘合剂层9。
如图5所示，保护膜4的外径大于晶圆W的外径。环形粘合剂层9的外径大于环形框架25的内径。此外，环形粘合剂层9的内径小于晶圆W的外径，但大于器件区域2的外径。因此，可以可靠地确保粘合剂层9的粘合剂仅与晶圆W的正面1上的周边边界区域3以及晶圆侧边缘5的一部分接触。
在将保护膜4施加到晶圆W之前，保护膜4的周边部分的最外部分安装在环形框架25上。保护膜4的该部分借助粘合剂层9附接至环形框架25。晶圆W的背面6放置在卡盘台20上(参见图5)，使得晶圆正面1向上取向。优选地，卡盘台20布置在真空腔室(未示出)中，使得保护膜4可以在真空下施加并附接至晶圆W。卡盘台20设置有布置在卡盘台20的周边部分处的环形间隔器21。环形间隔器21能例如借助马达或弹簧机构(未示出)在竖直方向上上下移动，这由图5中的实箭头指示。晶圆W放置在卡盘台20上以布置在环形间隔器21的中央开口内侧。晶圆W可例如通过真空抽吸而保持在卡盘台20上。
随后，如图5中的箭头指示的，将保护膜4施加到放置在卡盘台20上的晶圆W的正面1，由此将保护膜4的前表面4a施加到正面1以及晶圆侧边缘5的一部分。将保护膜4施加到晶圆正面1，使得保护膜4的前表面4a的中央区域(即，前表面4a的位于环形粘合剂层9内侧的区域)与正面1直接接触。因此，在保护膜4的前表面4a的中央区域和晶圆W的正面1之间不存在材料，特别是不存在粘合剂。
通过向保护膜4的后表面4b施加压力将保护膜4附接至晶圆正面1，如图6中的上箭头所示，由此使保护膜4压靠正面1和晶圆侧边缘5的一部分。为此目的，使用采取压模22(参见图6和图7)形式的压力施加装置。优选地，压模22与卡盘台20一起布置在真空腔室(未示出)中。
压模22具有环形压靠突出部23，使保护膜4压靠正面1和晶圆侧边缘5的一部分。环形压靠突出部23具有圆形或锥形内圆周部分26，用于使保护膜4特别有效地压靠晶圆侧边缘5的一部分。
此外，可选地，压模22可设置有用于将外部刺激施加到保护膜4的刺激施加装置29。例如，刺激施加装置29可以是用于向保护膜4施加热量的热辐射装置，和/或用辐射(诸如光)照射保护膜4的照射装置。
通过使保护膜4压靠晶圆W，经由粘合剂层9将保护膜4附接至周边边界区域3以及晶圆侧边缘5的一部分。具体地，沿着晶圆W的整个圆周将保护膜4的周边部分的一部分附接至侧边缘5的一部分。此外，在晶圆W的正面1上突出的突出部24嵌入保护膜4中。图7示出了该附接步骤的结果。
在上文详述的附接步骤中，压模22的环形压靠突出部23与环形间隔器21配合。特别是，当经由压模22使保护膜4压靠晶圆W时，环形间隔器21的上表面用作保护膜4的周边部分的一部分的支撑件。因为环形间隔器21能沿竖直方向上下移动，上间隔器表面的竖直位置可以适当地调节为待处理晶圆W的厚度和形状。优选地，间隔器21的与保护膜4的粘合剂层9接触的上表面设置有不粘涂层，使得保护膜4可以在附接至晶圆W之后特别容易地从间隔器21去除。
保护膜4覆盖突出部24，从而保护突出部24免受损坏或污染。此外，保护膜4在随后的研磨步骤中用作附加衬垫或缓冲器，这将在下面详述。因为保护膜4的周边部分的一部分沿着晶圆W的整个圆周附接至晶圆侧边缘5的一部分，所以保护膜4在周边晶圆部分处可靠地密封晶圆正面1。因此，尽管凹槽28一直延伸到侧边缘5，防止污染物(诸如碎片、研磨水或切割水)进入并污染前表面1(特别是，器件区域2)。
形成粘合剂层9的粘合剂可通过诸如热、UV辐射、电场和/或化学剂之类的外部刺激固化。以这种方式，保护膜4可以在处理之后特别容易地从晶圆W去除。
特别是，粘合剂可以是丙烯酸树脂或环氧树脂。例如，粘合剂的UV可固化型树脂的优选示例是氨酯丙烯酸酯低聚物。此外，粘合剂可例如是水溶性树脂。
保护膜4由聚烯烃制成。例如，保护膜4可由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚丁烯(PB)制成。保护膜4的厚度可介于5μm到200μm的范围内。
保护膜4是柔韧的并且能延伸至其原始直径的约三倍。当将保护膜4施加到晶圆W时，保护膜4例如膨胀至其原始直径的约三倍，以遵循突出部24的轮廓。
此外，可选地，在将保护膜4施加到晶圆W的正面1期间和/或之后，外部刺激可施加到保护膜4，使得保护膜4完全附接至正面1。特别是，可通过刺激施加装置29(如果存在的话)执行该步骤。
将外部刺激施加到保护膜4的步骤可包括或组成如下：加热保护膜4，和/或冷却保护膜4，和/或向保护膜4施加真空，和/或用例如使用采取光照射装置形式的刺激施加装置29进行辐射(诸如光)来照射保护膜4。
外部刺激可包括或者是化学化合物和/或电子或等离子照射和/或机械处理(诸如压力、摩擦或超声施加)和/或静电。
特别优选地，将外部刺激施加到保护膜4的步骤包括或组成如下：加热保护膜4。例如，将外部刺激施加到保护膜4的步骤可包括或组成如下：加热保护膜4以及例如在真空腔室(未示出)中向保护膜4施加真空。在这种情况下，可在加热保护膜4期间和/或之前和/或之后向保护膜4施加真空。
特别是，保护膜4可通过将卡盘台20(参见图5至图7)加热至例如60℃到150℃范围内的温度进行加热。特别优选地，将卡盘台20加热至约80℃的温度。可例如在1分钟到10分钟范围内的持续时间里加热卡盘台20。除通过加热的卡盘台20加热保护膜4之外，或者作为其另选方案，可通过使用采取热施加装置(特别是，热辐射装置)形式的刺激施加装置29向保护膜4施加热量。
通过加热保护膜4，使用加热的卡盘台20和/或刺激施加装置29，保护膜4完全附接至晶圆W的正面1。
具体地，通过加热过程生成保护膜4的前表面4a的中央区域和晶圆W的正面1之间的附接力。特别是，通过加热保护膜4，在保护膜4和该中央区域中的晶圆W之间形成形式配合和/或材料结合。
此外，保护膜4的前表面4a的周边区域经由粘合剂层9粘附至晶圆W的正面1的周边部分以及晶圆侧边缘5的一部分，从而以高密封效率确保保护膜4的特别坚固而可靠的附接。
在第一实施方式的变型中，可省略粘合剂层9。在这种情况下，将保护膜4施加到晶圆W的正面1，使得在保护膜4的前表面4a与晶圆正面1和晶圆侧边缘5接触的整个区域中，保护膜4的前表面4a与正面1和侧边缘5直接接触。因此，在保护膜4的前表面4a与正面1和侧边缘5之间不存在材料，特别是不存在粘合剂。以这种方式，可以特别可靠地消除例如由于粘合剂层或晶圆W上粘合剂残留物的粘合力可能污染或损坏晶圆W的风险。在这种情况下，保护膜4可通过施加外部刺激附接至晶圆W，这已在上文详述。
在以图6和图7所示的方式将保护膜4附接至晶圆W之后，保护膜4的径向延伸超出晶圆W的圆周的部分被切断，如图8中的虚线指示。可例如通过例如使用刀片或锯、激光切割或等离子切割进行机械切割来执行该切割步骤。切断这些部分便于在随后的研磨步骤中操纵晶圆W。特别是，可以减小研磨过程所需要的处理空间，从而进一步增强处理效率。
保护膜4的径向延伸超出晶圆W的圆周的部分被切断，使得保护膜4的周边部分的一部分保持沿着晶圆W的整个圆周附接至晶圆W的侧边缘5的一部分，如图10A所示。以这种方式，可靠地确保在随后的研磨过程中安全地保护晶圆W。
保护膜4的周边部分的一部分仅沿着晶圆W的厚度的一部分(即晶圆W的厚度的约20％)附接至侧边缘5的一部分(参见图10A)。选择晶圆W的厚度的该部分，使得它小于在随后的研磨过程中待获取的晶圆W的厚度。因此，确保诸如研磨轮之类的研磨设备(未示出)在研磨期间不与保护膜4接触。因此，可以可靠地防止对该设备的任何损坏，诸如堵塞研磨轮。
图10B示出了根据第一实施方式的方法的变型的晶圆W的周边部分。在该变型中，保护膜4的外径大于器件区域2的外径，但小于晶圆W的外径。因此，保护膜4的周边部分的一部分沿着晶圆W的厚度的较小部分(与图10A中示出的布置比较)即晶圆W的厚度的约10％附接至侧边缘5的一部分。
图9示出了第一实施方式的方法的另一变型。在该变型中，在保护膜4附接至晶圆W之后，缓冲层13和基片7附接至保护膜4。具体地，缓冲层13附接至保护膜4的后表面4b，并且基片7附接至缓冲层13的后表面。因此，缓冲层13的前表面与保护膜4的后表面4b接触，并且缓冲层13的后表面与基片7的前表面接触。
基片7和缓冲层13具有大致圆形形状。基片7和缓冲层13的外径大于晶圆W的外径，但小于保护膜4的外径。基片7的外径略大于缓冲层13的外径。
例如，基片7的厚度可介于500μm到1000μm的范围内。例如，缓冲层13的厚度可介于10μm到300μm的范围内，优选地介于50μm到200μm的范围内。
没有特别限制缓冲层13的材料。特别是，缓冲层13可由允许突出部24嵌入到其中的任何类型的材料形成。例如，缓冲层13可由树脂、粘合剂、凝胶等形成。
没有特别限制基片7的材料。基片7可由软质柔韧的材料制成，例如由例如聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烃的聚合物材料制成。
另选地，基片7可由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或硅和/或玻璃和/或不锈钢(SUS)之类的刚性或硬质材料制成。
缓冲层13能通过诸如UV辐射、热、电场和/或化学制剂之类的外部刺激进行固化。特别是，缓冲层13可由诸如DISCO公司的ResiFlat或DENKA的TEMPLOC的可固化树脂形成。
缓冲层13和基片7附接至保护膜4，使得突出部24嵌入缓冲层13中，并且基片7的后表面18大致平行于晶圆W的背面6(参见图9)。例如，可以在例如在保护膜4已附接至晶圆W的同一真空腔室中的真空装置(未示出)(诸如真空腔室)中进行缓冲层13和基片7附接至保护膜4的步骤。
在将缓冲层13和基片7附接至保护膜4之后，将外部刺激施加到缓冲层13以固化特别是硬化缓冲层13。例如，对于可热固化的(例如热固性)缓冲层13的情况，缓冲层13可通过加热来固化。对于可UV固化的缓冲层13的情况，通过在使用对这种类型的辐射透明的基片材料(诸如PET或玻璃)的情况下例如经由基片7施加UV辐射，使缓冲层13固化。
因此，突出部24被牢固地保持在固化的缓冲层13中，并且在整个进一步晶圆处理(特别是，背面研磨)中特别可靠地保持基片后表面18和晶圆背面6的基本平行的相对对准。
然而，应注意，固化上述缓冲层13的步骤是可选的。另选地，缓冲层13可由诸如不可固化的粘合剂、不可固化的树脂或不可固化的凝胶之类的不可固化的材料形成，或者缓冲层13可由可固化材料形成但不是在晶圆W的处理方法中固化。
保护膜4覆盖形成在晶圆W的正面1上的突出部24，因此保护突出部24免受损坏和污染，例如还免受形成缓冲层13的材料的残留物的影响。而且，保护膜4充当晶圆W的正面1和缓冲层13之间的附加衬垫或缓冲器，从而在进一步处理(诸如研磨)期间进一步有助于压力的均匀和均质分布。因此，可以特别可靠地防止晶圆W在研磨过程期间的破损。
在将缓冲层13和基片7附接至保护膜4之后以及在固化缓冲层13之后，如果执行这样的固化步骤，则保护膜4、缓冲层13和基片7的径向延伸超出晶圆W的圆周的部分被切断，如图9中的虚线指示。可例如通过例如使用刀片或锯、激光切割或等离子切割进行机械切割来执行该切割步骤。如上文详述的，切断这些部分便于在随后的研磨步骤中操纵晶圆W。
随后，在切割保护膜4(如图8所示)或切割保护膜4、缓冲层13和基片7(如图9所示)之后，研磨晶圆W的背面6以调节晶圆厚度。沿着晶圆W的厚度的没有晶圆材料被去除的其余部分来执行研磨晶圆背面6，以沿着分割线11分割晶圆W，由此获取单独的芯片或晶片。
在研磨过程中，保护膜4可靠地保护晶圆W(特别是，周边晶圆部分)免受污染和损坏(例如，晶圆碎裂或破损)。因此，晶圆W可以被高速地研磨成较小厚度，同时使损坏晶圆W的风险最小化。如果在研磨过程期间形成尖锐晶圆边缘，则它被保护膜4安全地保护。因此，可以可靠地确保晶圆W、在分割晶圆W之后所得到的芯片或晶片以及用于研磨晶圆W的设备不会危及其完整性。在研磨之前不需要附加处理步骤(诸如边缘修整晶圆W)，使得可以实现高处理效率。此外，因为保护膜4的周边部分的一部分沿着晶圆W的整个圆周附接至晶圆W的侧边缘5的一部分(参见图10A和图10B)，保护膜4可靠地密封周边晶圆部分处的晶圆正面1，从而防止污染物(诸如研磨的碎片和研磨水)在研磨过程期间进入并污染晶圆表面(特别是，器件区域2)。
在研磨晶圆W的背面6之后，可抛光和/或蚀刻(例如，等离子蚀刻)背面6。
在随后的步骤中，可膨胀的粘合带(未示出)(诸如膨胀带)可附接至晶圆W的已研磨的背面6。粘合带的周边部分可安装在环形框架(诸如图5至图9中示出的环形框架25)上。
在粘合带已附接至已研磨的晶圆背面6之后，可去除保护膜4或保护膜4、缓冲层13和基片7(如果后两个层存在的话)。然后，可例如通过使用膨胀鼓等使粘合带径向膨胀，以使分割的芯片或晶片彼此远离，由此增加相邻芯片或晶片之间的距离。随后，可例如通过使用拾取器件(未示出)来拾取芯片或晶片。
另选地，可直接从保护膜4拾取芯片或晶片。在这样的拾取步骤之前，基片7和缓冲层13(如果存在的话)可一起从分割的晶圆W去除，使得芯片或晶片保持在保护膜4上。以这种方式，可以以特别简单而有效的方式从保护膜4拾取分离的晶片或芯片。例如，保护膜4可使用膨胀鼓等径向膨胀，由此增加相邻芯片或晶片之间的间隙，从而便于拾取过程。
缓冲层13可在固化之后呈现一定程度的可压缩性、弹性和/或柔韧性(例如，橡胶状行为)，从而允许将其从晶圆W特别容易地去除。另选地或另外地，另一外部刺激(诸如热水)可在去除固化的缓冲层13之前施加到固化的缓冲层13，以便软化固化的缓冲层13以进一步促进去除过程。
在下文中，将参考图11和图12描述根据本发明的第二实施方式的晶圆W的处理方法。
在第二实施方式的描述中，与第一实施方式的元件相似或相同的元件由相同的附图标记表示，并且省略其重复的详细描述。
根据第二实施方式的晶圆处理方法基本上与根据第一实施方式的晶圆处理方法的不同之处仅在于，省略了环形框架25(参见图11和图12)。此外，在第二实施方式中，保护膜4的外径小于第一实施方式中的外径。特别是，第二实施方式的保护膜4的外径小于压模22的外径。然而，另外，第二实施方式的保护膜4的外径大于晶圆W的外径，如图11和图12所示。应注意，在图12中，为简单起见省略了粘合剂层9。
省略环形框架25的好处可以是，至少对于一些处理步骤而言，需要更小的处理空间例如来容纳和/或处理晶圆W，从而进一步增强处理效率。
根据第一实施方式的晶圆处理方法的上述公开内容也完全适用于根据第二实施方式的晶圆处理方法。上述针对第一实施方式的处理步骤中的每个步骤也可基本上以与第二实施方式的方法相同的方式执行。
虽然在第一实施方式和第二实施方式的方法中，保护膜4已施加并附接至晶圆正面1，但是保护膜4可替代地基本上以相同的方式施加并附接至晶圆背面6。如果沿着晶圆W的厚度方向突出的突出部(诸如表面不均匀或粗糙、凸块、光学元件等)存在于晶圆背面6上，则这样的方法是特别有利的。另外，对于将保护膜4施加到晶圆背面6的情况，根据第一实施方式和第二实施方式的晶圆处理方法的上述公开内容完全适用。

Claims (10)

1.一种处理晶圆(W)的方法，所述晶圆(W)在一个侧面(1)上具有包括多个器件(27)的器件区域(2)，其中，所述方法包括以下步骤：
提供保护膜(4)；
将所述保护膜(4)施加到所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的侧面(6)，使得至少所述保护膜(4)的前表面(4a)的中央区域与所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)直接接触；
将所述保护膜(4)附接至所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)，使得所述保护膜(4)的周边部分的至少一部分沿着所述晶圆(W)的整个圆周附接至所述晶圆(W)的侧边缘(5)的至少一部分，其中，所述晶圆(W)的所述侧边缘(5)从所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)延伸到所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)；以及
处理所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)和/或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述保护膜(4)附接至所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)的步骤包括：在将所述保护膜(4)施加到所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)期间和/或之后，将外部刺激施加到所述保护膜(4)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，将外部刺激施加到所述保护膜(4)的步骤包括：加热所述保护膜(4)，和/或冷却所述保护膜(4)，和/或向所述保护膜(4)施加真空，和/或用光照射所述保护膜(4)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，
所述保护膜(4)设置有粘合剂层(9)；
所述粘合剂层(9)仅设置在所述保护膜(4)的所述前表面(4a)的周边区域中，所述周边区域包围所述保护膜(4)的所述前表面(4a)的所述中央区域；并且
将所述保护膜(4)施加到所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)，使得所述粘合剂层(9)仅与所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)的周边部分或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)的周边部分接触，和/或仅与所述晶圆(W)的所述侧边缘(5)的至少一部分接触。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述粘合剂层(9)具有大致环形形状、开放矩形形状或开放正方形形状。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，
在所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)上形成至少一条分割线(11)；
所述方法包括：在将所述保护膜(4)施加到所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)或所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)之前，沿着所述至少一条分割线(11)从所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)去除晶圆材料；并且
仅沿着所述晶圆(W)的厚度的一部分去除所述晶圆材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，
将所述保护膜(4)施加并附接至所述晶圆(W)的所述一个侧面(1)；
所述方法包括：处理所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)；
处理所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)的步骤包括：研磨所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)以调节晶圆厚度；并且
沿着所述晶圆(W)的厚度的尚未去除晶圆材料的其余部分执行研磨所述晶圆(W)的与所述一个侧面(1)相对的所述侧面(6)的步骤，以沿着所述至少一条分割线(11)分割所述晶圆(W)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将缓冲层(13)附接至所述保护膜(4)的与所述前表面(4a)相对的后表面(4b)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将基片(7)附接至所述缓冲层(13)的后表面。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述保护膜(4)由聚合物特别是聚烯烃制成。
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