CN110828306B - 被加工物的加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供被加工物的加工方法，抑制产生被加工物的翘曲。在紫外线照射步骤中，在与背面磨削步骤的环境温度相比成为低温的状态下使液态的树脂硬化而形成树脂层(10)。在背面磨削步骤中，在提高树脂层(10)的温度之后，对晶片(1)进行磨削。在本加工方法中，在树脂层(10)中产生沿径向朝内的收缩力(箭头C)以及由于树脂层(10)的热膨胀而产生的沿径向朝外的膨胀力(箭头D)，该收缩力和该膨胀力抵消。因此，即使对晶片(1)进行磨削而使其薄化，也可抑制晶片(1)被树脂层(10)拉拽，因此能够抑制产生晶片(1)的翘曲。

Description

被加工物的加工方法
技术领域
本发明涉及被加工物的加工方法。
背景技术
在半导体器件的制造工序中，在被加工物的正面上形成有格子状的间隔道。并且，在由间隔道划分的区域内形成有IC或LSI等器件。对这些被加工物的背面进行磨削而薄化成规定的厚度。然后，通过切削装置等，沿着间隔道对被加工物进行分割，从而制造出各个半导体器件芯片。
为了使被加工物薄化，在对其背面进行磨削时，需要对形成于被加工物的正面上的器件进行保护。因此，有如下的方法：通过受到紫外线的照射会发生硬化的液态的紫外线硬化树脂对被加工物的正面进行包覆(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2009-043931号公报
但是，紫外线硬化树脂在受到紫外线的照射而发生硬化时会收缩。因此，在背面磨削后，被加工物被收缩的紫外线硬化树脂拉拽，从而有时会在被加工物上产生翘曲。被加工物的翘曲在之后的工序中有可能导致搬送不良和被加工物的碎裂等麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供被加工物的加工方法，抑制产生被加工物的翘曲。
本发明的被加工物的加工方法(本加工方法)对在正面上由呈格子状形成的多条分割预定线划分而形成有器件的被加工物的背面进行磨削，使该被加工物成为期望的厚度，其特征在于，该被加工物的加工方法具有如下的步骤：保持步骤，按照使形成有该器件的该正面侧露出的方式通过第1保持工作台的第1保持面对该被加工物进行吸附保持；树脂包覆步骤，对该被加工物的该正面提供液态的树脂，利用该树脂对该被加工物的该正面进行包覆，其中，该树脂受到紫外线的照射会发生硬化；紫外线照射步骤，使通过该树脂包覆步骤而包覆在该被加工物的该正面上的该树脂在与背面磨削步骤的环境温度相比低温的状态下硬化而形成树脂层；以及背面磨削步骤，在实施了该紫外线照射步骤之后，通过第2保持工作台的第2保持面对该被加工物的该正面进行吸附保持，实施该被加工物的该背面的磨削，通过在与该背面磨削步骤的环境温度相比低温的状态下使该树脂硬化，从而能够降低该被加工物的翘曲。
在本加工方法中，该树脂包覆步骤可以包含通过旋涂而利用该树脂对该被加工物的该正面进行包覆的情况。
在本加工方法中，在紫外线照射步骤中，在使被加工物的正面上的液态树脂的温度与背面磨削步骤的环境温度相比成为低温的状态下，使液态树脂硬化而形成树脂层。在之后的背面磨削步骤中，在提高树脂层的温度之后，对被加工物的背面进行磨削。
在本加工方法中，在紫外线照射步骤之后，在树脂层中产生沿径向朝内的收缩力。这是由于液态树脂具有在硬化时收缩的性质所产生的。另外，在本加工方法中，在背面磨削步骤开始时之前，树脂层从紫外线照射步骤中的比较低的温度升温至背面磨削步骤的环境温度。其结果是，在树脂层中产生沿径向朝外的膨胀力。该膨胀力是由于液态树脂还具有随着硬化后的温度上升而发生热膨胀的性质所产生的。
因此，在本加工方法中，在树脂层中，收缩力和膨胀力抵消。因此，即使在之后的背面磨削步骤中对被加工物的背面进行磨削而使被加工物薄化，也可抑制被加工物被树脂层拉拽，因此能够抑制产生被加工物的翘曲。
另外，本加工方法的该树脂包覆步骤可以包含通过旋涂而利用该树脂对该被加工物的该正面进行包覆的情况。由此，能够容易地实施液态树脂的包覆。
附图说明
图1是示出作为本实施方式的被加工物的一例的晶片的立体图。
图2是图1所示的晶片的剖视图。
图3是示出在保持步骤和树脂包覆步骤中所用的包覆装置的说明图。
图4是示出树脂包覆步骤的实施方式的立体图。
图5是示出具有树脂层的晶片的剖视图。
图6是背面磨削步骤中的磨削装置和晶片的剖视图。
图7是示出在晶片上的树脂层中所产生的收缩力的说明图。
图8是示出被树脂层拉拽而产生了翘曲的晶片的说明图。
图9是示出在晶片上的树脂层中所产生的收缩力和膨胀力的说明图。
图10是示出图9所示的晶片的背面磨削后的状态的说明图。
图11是示出在晶片上所产生的翘曲量的说明图。
标号说明
1：晶片；2a：正面；2b：背面；3：分割预定线；4：器件；5：器件区域；6：外周剩余区域；R：液态树脂；10：树脂层；11：包覆装置；13：保持部；15：树脂提供部；20：第1保持工作台；21：第1保持面；22：主轴；24：基台；31：树脂提供喷嘴；31a：树脂提供口；33：支承台；150：磨削装置；151：第2保持工作台；151a：第2保持面；152：主轴；154：安装座；156：磨削磨轮；158：基台；160：磨削磨具。
具体实施方式
如图1所示，作为本实施方式的被加工物的一例的晶片1例如是圆板状的硅基板。在晶片1的正面2a上形成有器件区域5和外周剩余区域6。在器件区域5中，在由格子状的分割预定线3划分的区域内分别形成有器件4。外周剩余区域6围绕器件区域5。
如图2所示，在晶片1的正面2a上由于器件4而形成有凹凸。因此，晶片1的正面2a成为凹凸面。另外，晶片1的背面2b不具有器件4，成为通过磨削磨具等进行磨削的被磨削面。
在本实施方式的被加工物的加工方法(本加工方法)中，通过树脂对这样的晶片1的正面2a进行包覆而对背面2b进行磨削。以下，对本加工方法所包含的步骤进行说明。
(1)保持步骤和树脂包覆步骤
在本加工方法的保持步骤和树脂包覆步骤中，使用图3所示的包覆装置11。包覆装置11对晶片1进行保持，通过旋涂而利用树脂对晶片1的正面2a进行包覆。
如图3所示，包覆装置11具有：保持部13，其对晶片1进行保持并使其旋转；以及树脂提供部15，其向晶片1提供树脂。
保持部13具有：第1保持工作台20，其对晶片1进行吸附保持；主轴22，其作为第1保持工作台20的旋转轴；以及基台24，其对第1保持工作台20和主轴22进行支承。第1保持工作台20在其正面的中央部具有第1保持面21。第1保持面21由多孔陶瓷等多孔质材料构成，形成为圆板状。第1保持面21与未图示的吸引源连接。
树脂提供部15具有：L字型的树脂提供喷嘴31，其具有树脂提供口31a；以及支承台33，其将树脂提供喷嘴31支承为能够旋转。
在保持步骤中，如图3所示，将晶片1载置于第1保持工作台20的第1保持面21上。然后，通过来自未图示的吸引源的吸引力，在第1保持面21上产生负压。第1保持面21通过该负压而对晶片1的背面2b进行吸引保持。由此，晶片1的正面2a向上露出。
在保持步骤之后，实施树脂包覆步骤。在树脂包覆步骤中，如图4所示，将树脂提供喷嘴31的树脂提供口31a定位于第1保持工作台20的上方。并且，一边使第1保持工作台20例如向箭头A方向旋转，一边从树脂提供喷嘴31的树脂提供口31a向晶片1的正面2a的中央提供规定量的液态树脂R。滴加在晶片1的正面2a上的液态树脂R通过第1保持工作台20的旋转所产生的离心力而从正面2a的中央向外周侧流动，遍及整个正面2a。
另外，液态树脂R是受到紫外线的照射会发生硬化的紫外线硬化树脂，优选是适合旋涂的树脂。
(2)紫外线照射步骤
在树脂包覆步骤之后，实施紫外线照射步骤。在紫外线照射步骤中，首先使晶片1的正面2a上的液态树脂R成为低温状态。因此，在本加工方法中，使晶片1暴露在低温的气氛气体中。例如，将晶片1从包覆装置11取下而设置于未图示的低温气氛气体的紫外线照射室或紫外线照射用腔室中。
并且，在晶片1的正面2a上的液态树脂R的温度下降至规定的值之后，通过未图示的紫外线照射装置对正面2a上的液态树脂R照射紫外光。由此，液态树脂R发生硬化而如图5所示那样在晶片1的正面2a上形成有树脂层10。
另外，在该步骤中，液态树脂R只要在温度低于接下来实施的背面磨削步骤的环境温度的状态下发生硬化即可。
(3)背面磨削步骤
在实施了紫外线照射步骤之后，实施背面磨削步骤。在背面磨削步骤中，使用图6所示的磨削装置150。磨削装置150具有：第2保持工作台151，其对晶片1进行保持；主轴152，其具有铅垂方向的轴心；安装座154，其安装于主轴152的下端；以及磨削磨轮156，其安装于安装座154的下表面上。
第2保持工作台151在其正面的中央部具有第2保持面151a。第2保持面151a由多孔陶瓷等多孔质材料构成，形成为圆板状。第2保持面151a与未图示的吸引源连接。
磨削磨轮156具有：基台158，其安装于安装座154；以及多个磨削磨具160，它们粘固于基台158。多个磨削磨具160按照呈环状排列的方式粘固于磨削磨轮156的下部的外周缘。
在背面磨削步骤中，首先使包含树脂层10的晶片1暴露于要实施背面磨削步骤的气氛气体中。由此，晶片1的温度成为该气氛气体的温度、即背面磨削步骤的环境温度。并且，如图6所示，将晶片1载置于第2保持工作台151的第2保持面151a上。然后，通过来自未图示的吸引源的吸引力，在第2保持面151a上产生负压。第2保持面151a通过该负压而对晶片1的形成于正面2a的树脂层10进行吸引保持。由此，晶片1的背面2b向上露出。
接着，第2保持工作台151例如向箭头B方向旋转。另外，磨削磨轮156一边向箭头B方向旋转一边下降。并且，磨削磨具160对晶片1的背面2b一边按压一边磨削。在该磨削中，对晶片1的背面2b进行磨削，直至晶片1达到期望的厚度为止。
这里，对本加工方法的作用和效果进行说明。
在紫外线照射步骤之后，如图7所示，在晶片1的形成于正面2a的树脂层10中产生箭头C所示的沿径向朝内的收缩力。该收缩力是由于液态树脂R具有在通过紫外线照射而发生硬化时收缩的性质所产生的。
因此，以往当在之后的背面磨削步骤中对晶片1的背面2b进行磨削而使晶片1薄化时，有时该收缩力会使树脂层10和晶片1的刚性提高。在该情况下，如图8所示，在晶片1上产生翘曲。
对于此，在本加工方法中，在紫外线照射步骤中，在使晶片1的正面2a上的液态树脂R的温度与背面磨削步骤的环境温度相比成为低温的状态下，使液态树脂R硬化而形成树脂层10。在之后的背面磨削步骤中，在提高树脂层10的温度之后，对晶片1的背面2b进行磨削。
在本加工方法中，在紫外线照射步骤之后，也在树脂层10中产生图9中箭头C所示那样的沿径向朝内的收缩力。但是，在本加工方法中，在背面磨削步骤开始时之前，树脂层10从紫外线照射步骤中的比较低的温度升温至背面磨削步骤的环境温度。其结果是，在树脂层10中产生图9中箭头D所示那样的沿径向朝外的膨胀力。
该膨胀力是由于液态树脂R除了具有在通过紫外线照射而发生硬化时收缩的性质以外，还具有随着硬化后的温度上升而发生热膨胀的性质所产生的。
因此，在本加工方法中，树脂层10中的收缩力(箭头C)和膨胀力(箭头D)抵消。因此，即使在之后的背面磨削步骤中对晶片1的背面2b进行磨削而使晶片1薄化，也可如图10所示那样抑制晶片1被树脂层10拉拽，因此能够抑制产生晶片1的翘曲。
以下，示出用于确认本加工方法的效果的实验结果。
首先，通过液态树脂R对晶片1的正面2a进行包覆，使该液态树脂R在常温下硬化，形成厚度为50μm的树脂层10。然后，对晶片1的背面2b进行磨削直至晶片1达到期望的厚度为止，从而制作出比较例。
另外，同样地通过液态树脂R对晶片1的正面2a进行包覆，使液态树脂R在降低至冰水温度的状态下硬化，形成厚度为50μm的树脂层10。然后，使树脂层10恢复至常温后，对晶片1的背面2b进行磨削直至晶片1达到期望的厚度为止，从而制作出实施例。
并且，对图11所示的背面2b磨削后的晶片1的左端部的翘曲量(左翘曲量)d1以及右端部的翘曲量(右翘曲量)d2进行测量。
关于在常温下使液态树脂R硬化的比较例，左翘曲量d1和右翘曲量d2分别为38μm和40μm。另一方面，关于在冰水温度下使液态树脂R硬化的实施例，左翘曲量d1和右翘曲量d2分别改善至30μm和38μm。
另外，在本加工方法中，在该树脂包覆步骤中，通过旋涂而利用液态树脂R对晶片1的正面2a进行包覆。由此，能够容易地实施液态树脂R对正面2a的包覆。不过，通过液态树脂R对正面2a进行包覆的方法也可以是其他任意的方法。
另外，在本实施方式中，在紫外线照射步骤中，使晶片1暴露于低温的气氛气体中，从而使其正面2a上的液态树脂R的温度下降。但是，使正面2a上的液态树脂R的温度下降的方法不限于此，可以为任意方法。例如也可以通过低温的卡盘工作台对晶片1进行保持而使正面2a上的液态树脂R的温度下降。
另外，可以根据预测的晶片1的翘曲量而确定紫外线照射步骤时的液态树脂R的温度。例如，在预想到翘曲量比较大的情况下，可以使紫外线照射步骤时的液态树脂R的温度比较低而增大树脂层10的热膨胀力。另一方面，在预想到翘曲量比较小的情况下，可以使紫外线照射步骤时的液态树脂R的温度比较高而减小树脂层10的热膨胀力。这样，在本实施方式中，可以根据晶片1的翘曲的量(翘曲的强度)而调整紫外线照射步骤时的液态树脂R的温度。
另外，在本实施方式中，通过图3所示的包覆装置11实施了保持步骤和树脂包覆步骤。也可以取而代之，通过包覆装置11实施保持步骤、树脂包覆步骤以及紫外线照射步骤。这可以通过例如在包覆装置11中设置用于对晶片1进行冷却的冷却装置和用于对晶片1照射紫外线的紫外线照射装置而实现。冷却装置例如可以是使保持晶片1的第1保持工作台20成为低温的装置。
另外，在本实施方式中，通过图6所示的磨削装置150实施了背面磨削步骤。也可以取而代之，通过磨削装置150实施紫外线照射步骤和背面磨削步骤。这可以通过例如在磨削装置150中设置用于对晶片1进行冷却的冷却装置以及用于对晶片1照射紫外线的紫外线照射装置而实现。
另外，在本实施方式中，为了实施本加工方法，使用了包覆装置11和磨削装置150。也可以取而代之，例如使图3所示的包覆装置11兼作磨削装置150。这可以通过例如在包覆装置11中设置用于对晶片1的背面2b进行磨削的结构、例如图6所示的主轴152、安装座154和磨削磨轮156而实现。在该结构中，第1保持工作台20兼作第2保持工作台151。
另外，在包覆装置11兼作磨削装置150的情况下，包覆装置11还具有用于对晶片1进行冷却的冷却装置和用于对晶片1照射紫外线的紫外线照射装置。由此，包覆装置11也能够实施紫外线照射步骤。因此，能够通过一个包覆装置11实施本加工方法的所有步骤。

Claims (2)

1.一种被加工物的加工方法，对在正面上由呈格子状形成的多条分割预定线划分而形成有器件的被加工物的背面进行磨削，使该被加工物成为期望的厚度，其特征在于，
该被加工物的加工方法具有如下的步骤：
保持步骤，按照使形成有该器件的该正面侧露出的方式通过第1保持工作台的第1保持面对该被加工物进行吸附保持；
树脂包覆步骤，对该被加工物的该正面提供液态的树脂，利用该树脂对该被加工物的该正面进行包覆，其中，该树脂受到紫外线的照射会发生硬化；
紫外线照射步骤，使通过该树脂包覆步骤而包覆在该被加工物的该正面上的该树脂在与背面磨削步骤的环境温度相比低温的状态下硬化而形成树脂层；以及
背面磨削步骤，在实施了该紫外线照射步骤之后，通过第2保持工作台的第2保持面对该被加工物的该正面进行吸附保持，实施该被加工物的该背面的磨削，
通过在所述紫外线照射步骤中以与该背面磨削步骤的环境温度相比低温的状态使该树脂硬化，并在之后的所述背面磨削步骤中提高所述树脂层的温度，从而能够降低该被加工物的翘曲。
2.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其特征在于，
该树脂包覆步骤通过旋涂而利用该树脂对该被加工物的该正面进行包覆。
CN201910660721.8A 2018-08-14 2019-07-22 被加工物的加工方法 Active CN110828306B (zh)

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