CN112768406A - 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，被加工物(晶片(1))在正面(1a)上设定有分割预定线(3)且在背面(1b)上层叠有金属膜(21)，该方法包含：槽形成步骤，在被加工物的正面上沿着分割预定线形成未到达金属膜的槽(30)；第一保护膜形成步骤，在实施了槽形成步骤之后，利用浸入槽的粘度的第一保护剂形成对被加工物的正面和槽的内壁面进行包覆的第一保护膜(41)；第二保护膜形成步骤，在实施了第一保护膜形成步骤之后，利用第二保护剂形成对被加工物的至少正面进行包覆的第二保护膜(42)；和激光加工步骤，在实施了第二保护膜形成步骤之后，从被加工物的正面侧沿着槽照射对于被加工物具有吸收性的波长的激光束(94)而将金属膜断开。

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，该被加工物是在正面上设定有分割预定线且在背面上层叠有金属膜的半导体晶片。
背景技术
以往例如如专利文献1所公开的那样，对于在背面上形成有金属膜的半导体晶片而言，已知有一种加工方法，该加工方法具有如下的步骤：切削步骤，通过切削刀具在正面上形成切削槽；保护膜形成步骤，利用保护膜对正面和切削槽进行包覆；激光加工步骤，对金属膜照射激光束而将晶片和金属膜断开；以及保护膜去除步骤，通过清洗而将保护膜去除。
根据该加工方法，对金属膜照射激光束而产生的金属碎屑附着于保护膜而能够与保护膜一起去除，能够不残留在器件侧。
专利文献1：日本特开2018-78162号公报
但是，确认到有时也由于切削槽的槽宽度较窄等原因导致保护剂不容易充分浸入切削槽，不容易在切削槽的内壁面上形成保护膜。
这里，考虑若使用粘度低的保护剂，则保护剂容易浸入切削槽。
但是，在粘度低的保护剂的情况下，担心难以在晶片的正面上形成充分的厚度的保护膜层，并且在切削槽的缘部分，保护膜溶解或剥离而使晶片的正面露出，从而金属碎屑会附着于露出的部分。
并且，当像这样金属碎屑附着于露出部位时，担心会损伤芯片的侧面(切削槽的内壁面)或正面的器件。
发明内容
本发明鉴于以上的问题提供被加工物的加工方法，对于利用保护膜层对芯片的侧面(切削槽的内壁面)和正面进行保护的技术，提出了新的方法。
根据本发明的一个方式，提供被加工物的加工方法，该被加工物在正面上形成有分割预定线且在背面上层叠有金属膜，其中，该被加工物的加工方法包含如下的步骤：槽形成步骤，在该被加工物的该正面上沿着该分割预定线形成未到达该金属膜的槽；第一保护膜形成步骤，在实施了该槽形成步骤之后，利用第一保护剂形成对被加工物的该正面和该槽的内壁面进行包覆的第一保护膜，该第一保护剂具有浸入该槽的粘度；第二保护膜形成步骤，在实施了该第一保护膜形成步骤之后，利用第二保护剂形成对被加工物的至少该正面进行包覆的第二保护膜；以及激光加工步骤，在实施了该第二保护膜形成步骤之后，从被加工物的该正面侧沿着该槽照射对于被加工物具有吸收性的波长的激光束而将该金属膜断开。
另外，根据本发明的一个方式，该第二保护剂的粘度比该第一保护剂的粘度高。
根据本发明的一个方式，该第一保护剂和该第二保护剂相同。
根据本发明的一个方式，该被加工物的加工方法还包含如下的去除步骤：在实施了该激光加工步骤之后，将该第一保护膜和该第二保护膜去除。
根据本发明的结构，能够利用双重的保护膜可靠地保护被加工物的正面及槽的内壁面，能够防止通过激光加工而产生的金属碎屑附着于被加工物的正面及槽的内壁面。
附图说明
图1是示出作为通过本发明进行加工的被加工物的一例的半导体晶片的图。
图2是对用于实施正面侧槽形成步骤的加工装置的例子进行说明的图。
图3的(A)是形成了槽之后的被加工物的剖视图，图3的(B)是对正面亲水化步骤进行说明的图。
图4是利用第一保护膜进行了包覆的状态的被加工物的剖视图。
图5是保护膜形成装置的局部侧视剖视图。
图6的(A)是利用第二保护膜进行了包覆的状态的被加工物的剖视图，图6的(B)是对通过激光加工步骤形成了激光加工槽的状态进行说明的图。
图7是对激光加工步骤进行说明的图。
图8是保护膜去除步骤后的被加工物的剖视图。
图9的(A)是示出利用相同的保护剂形成双重的保护膜的例子的图，图9的(B)是示出在图9的(A)中形成了激光加工槽的例子的图。
标号说明
1：晶片；1a：正面；1b：背面；1k：基板；3：分割预定线；5：器件；21：金属膜；30：槽；30a：内壁面；30b：底面；30m：开口部；30n：缘部分；32：激光加工槽；41：第一保护膜；42：第二保护膜；50：保护膜形成装置；54：旋转工作台机构；70：第一保护剂喷出喷嘴；80：第二保护剂喷出喷嘴；90：激光加工单元；92：聚光器；94：激光束。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出作为通过本发明进行加工的被加工物的一例的半导体晶片的图。
晶片1的正面1a由相互交叉的多条分割预定线3(间隔道)划分，在各区域内形成有IC(Integrated Circuit，集成电路)、LSI(Large-Scale Integrated circuit，大规模集成)等器件5。计划沿着该分割预定线3对晶片1进行分割而单片化成各个器件芯片。
在晶片1的背面1b上形成有由铜(Cu)或铝(Al)等形成的金属膜21。金属膜21例如作为电极或散热片等进行利用。
晶片1的背面1b粘贴于带7的上侧的粘接层上。另外，在带7的粘接层上，按照围绕晶片1的方式粘贴有环状的框架9，通过将晶片1和框架9一体化而形成晶片单元11。
另外，本发明也能够应用于在晶片的正面上未形成器件的情况。
将以上的晶片1作为被加工物而执行以下的步骤。
<正面侧槽形成步骤>
如图2和图3的(A)所示，对晶片1的正面1a沿着分割预定线3形成深度未到达金属膜21的槽30。
在本实施例中，如图2所示，通过高速旋转的切削刀具66沿着分割预定线3进行切削加工，从而形成槽30。另外，除了通过基于切削刀具66的切削加工而形成槽30(切削槽)以外，也可以通过照射激光束而形成槽。
如图3的(A)所示，在晶片1的基板1k的正面1a上形成有器件5，在晶片1的基板1k的背面1b上形成有金属膜21，金属膜21粘贴于带7。
如图3的(A)所示，槽30沿晶片1的基板1k的厚度方向形成且沿着分割预定线3形成，在各槽30之间配置有器件5。
另外，关于槽30的底面30b处的基板1k的切削残留部的厚度没有特别限定，但考虑之后的步骤中的操作性而优选残留30μm～50μm左右的切削残留部。
<正面亲水化步骤>
优选在正面侧槽形成步骤之后如图3的(B)所示那样实施正面的亲水化处理。具体而言，从紫外线照射体46对晶片1的正面1a同时或依次照射波长为184nm、254nm的紫外线。通过波长为184nm的紫外线使等待中的氧分解而生成臭氧层。所生成的臭氧通过波长为254nm的紫外线而被分解而生成活性氧。所生成的活性氧作用于工件1的正面1a而提高亲水性。另外，与此同时，附着于正面1a的油分等有机化合物也成为H2O、CO2、NO等，从晶片1的正面1a挥发而去除。
作为紫外线照射体46，例如可以利用在波长184nm、254nm具有两个峰的低压汞灯或分别具有184nm、254nm的波长的LED灯。另外，也可以代替紫外线照射而通过等离子照射来进行亲水化处理。可以使用氩气和水气的混合气体作为等离子生成用气体。
<第一保护膜形成步骤>
接着，如图4和图5所示，实施用于对晶片1的正面1a形成第一层保护膜41的第一保护膜形成步骤。
在图4中示出：利用第一保护膜41包覆晶片1的正面1a和器件5的正面，并且利用第一保护膜41包覆槽30的内壁面30a和底面30b。
图5是用于形成第一保护膜41的保护膜形成装置50的局部侧视剖视图。保护膜形成装置50具有旋转工作台机构54和按照包围旋转工作台机构54的方式配设的液体接受机构56。
旋转工作台机构54构成为具有：旋转工作台(保持工作台)58，其对晶片1进行吸引保持；支承部件60，其对旋转工作台58进行支承；以及电动机62，其经由支承部件60而使旋转工作台58旋转驱动。
在旋转工作台58上设置有夹具44，当旋转工作台58旋转时，这些夹具44因离心力而摆动，对图1所示的环状的框架9进行夹持而保持。
液体接受机构56构成为具有液体接受容器56a和安装于支承部件60的罩部件56b，液体接受容器56a构成为接受清洗液等液体，并且通过未图示的排出路径而排出废液。
在由液体接受容器56a围绕的空间内设置有用于喷出第一保护剂40的第一保护剂喷出喷嘴70。第一保护剂喷出喷嘴70形成于大致L字形状的臂71的前端，臂71的另一端通过电动机72而摆动。臂71通过保护膜提供路73和开闭控制阀74而与保护膜提供源75连接。
当使用如上述那样构成的保护膜形成装置50使晶片1按照规定的速度旋转，并且朝向晶片1的中心部位喷出第一保护剂40时，第一保护剂40通过离心力而在半径方向上扩展，晶片1的整个正面1a被第一保护剂40包覆(旋涂)。
另外，在第一保护剂40扩展的过程中，第一保护剂40浸入槽30，如图4所示，槽30的内壁面30a和底面30b被第一保护膜41包覆。
用于形成第一保护膜41的第一保护剂40例如是PVP(聚乙烯吡咯烷酮)或PVA(聚乙烯醇)等水溶性的液态树脂。
这里，优选第一保护剂40的粘度设定成能够可靠地浸入槽30内的值，例如可以选定1cP至20cP之间的值，作为一例为8cP。
<第二保护膜形成步骤>
接着，如图6的(A)所示，实施用于在形成于晶片的正面的第一保护剂41上形成作为第二层的第二保护膜42的第二保护膜形成步骤。
如图5所示，在上述保护膜形成装置50中，除了第一保护剂喷出喷嘴70以外，还设置有用于喷出用于形成第二保护膜42(图6的(A))的第二保护剂的第二保护剂喷出喷嘴80。
第二保护剂喷出喷嘴80形成于大致L字形状的臂81的前端，臂81的另一端通过电动机82而摆动。臂81通过保护膜提供路83和开闭控制阀84而与保护膜提供源85连接。
在完成了上述第一保护膜形成步骤之后，利用电动机72使臂71旋转从而第一保护剂喷出喷嘴70退避至待机位置，并且利用电动机82使臂81旋转从而将第二保护剂喷出喷嘴80定位于晶片1的上方。
并且，当使晶片1按照规定的速度旋转，并且朝向晶片1的中心部位喷出第二保护剂时，第二保护剂通过离心力而在半径方向上扩展，如图6的(A)所示，通过第二保护膜42包覆第一保护膜41的表面。
用于形成第二保护膜42的第二保护剂例如是PVP(聚乙烯吡咯烷酮)或PVA(聚乙烯醇)等水溶性的液态树脂。
这里，优选用于形成第二保护膜42的第二保护剂的粘度设定得高于用于形成第一保护膜41的第一保护剂的粘度，例如可以选定40cP至80cP之间的值，作为一例为60cP。
这样，在形成第二保护膜42时，利用高粘度的第二保护剂，从而能够在器件5的正面上形成充分的厚度的保护膜。
另外，通过提高第二保护剂的粘度，从而如图6的(A)所示，第二保护剂不会浸入槽30，但槽30的内壁面30a和底面30b已经被第一保护膜41包覆而成为被保护的状态。
<激光加工步骤>
图7示出用于实施激光加工步骤的激光加工单元90，激光加工单元90按照沿着槽30的方式从聚光器92照射激光束。
如图6的(B)所示，朝向槽30内照射激光束94，使残留在槽30的底面30b的下方的晶片1的基板1k和金属膜21吸收激光束94而破坏，从而形成激光加工槽32。激光束94的焦点位置设定于与残留在槽30的底面30b的下方的晶片1的基板1k和金属膜21对应的位置。
如图6的(B)所示，通过激光束94的照射，覆盖着槽30的第二保护膜42也被去除，槽30开放，形成开口部30m。此时，担心保护膜会在开口部30m的周围的缘部分30n发生溶解或剥离，但第二保护膜42具有充分的厚度，因此能够防止晶片的正面或器件露出而使金属碎屑附着于露出的部分。
另外，即使假设在第二保护膜42发生了溶解或剥离的情况下，也能够通过第二保护膜42的内侧的第一保护膜41对晶片的正面或器件进行保护。这样，能够对晶片的正面或器件进行双重保护。
<保护膜去除步骤>
在上述的图5所示的保护膜形成装置50中，除了第一、第二保护剂喷出喷嘴70、80以外，还设置有未图示的清洗液喷嘴，从该清洗液喷嘴朝向晶片1喷出清洗液，并且使晶片1旋转，从而将覆盖晶片1或器件5的第一、第二保护膜41、42去除。
如以上那样，能够如图8所示形成保护膜被去除而器件5露出的状态的晶片1。并且，能够将形成于基板1k和金属膜21的激光加工槽32作为分割起点而通过之后的扩展工序等单片化成芯片。
另外，在以上的实施例中，如图6的(A)所示，使用粘度不同的种类的保护剂，通过第一、第二保护膜41、42包覆晶片1的正面，但也可以如图9的(A)、图9的(B)所示，在通过同一种类的保护膜43、43进行了双重包覆之后形成激光加工槽32。
在该情况下，将相同的保护剂向晶片的正面提供两次，第一次的保护剂和第二次的保护剂均浸入槽30。由此，能够对槽30的内壁面30a和底面30b进行双重包覆。
如上述那样，能够实现本发明。
即，如图1至图8所示，提供被加工物的加工方法，该被加工物(晶片1)在正面1a上设定有分割预定线3且在背面1b上层叠有金属膜21，其中，该被加工物的加工方法包含如下的步骤：
槽形成步骤，在被加工物的正面1a上沿着分割预定线3形成未到达金属膜21的槽30；
第一保护膜形成步骤，在实施了槽形成步骤之后，利用第一保护剂形成对被加工物的正面1a和槽30的内壁面进行包覆的第一保护膜41，该第一保护剂具有浸入槽30的粘度；
第二保护膜形成步骤，在实施了第一保护膜形成步骤之后，利用第二保护剂形成对被加工物的至少正面1a进行包覆的第二保护膜42；以及
激光加工步骤，在实施了第二保护膜形成步骤之后，从被加工物的正面1a侧沿着槽30照射对于被加工物具有吸收性的波长的激光束94而将金属膜21断开。
根据以上的加工方法，能够利用双重的保护膜可靠地保护被加工物的正面及槽的内壁面，能够防止通过激光加工而产生的金属碎屑附着于被加工物的正面及槽的内壁面。
另外，第二保护剂的粘度比第一保护剂的粘度高。
由此，如图6的(A)、图6的(B)所示，能够通过粘度高的第二保护剂而形成厚度厚的第二保护膜42，能够可靠地保护作为被加工物的晶片1的正面1a及器件5。
另外，第一保护剂和第二保护剂相同。
由此，如图9的(A)、图9的(B)所示，能够利用同一种类的保护膜43、43进行双重包覆。这里，若将所使用的保护膜的粘度设定成容易浸入槽30的粘度，则在槽30内也能够可靠地形成双重的保护膜，能够可靠地保护槽30的内壁面30a。
另外，被加工物的加工方法还包含如下的去除步骤：在实施了激光加工步骤之后，将第一保护膜41和第二保护膜42去除。
由此，能够将保护膜去除而实施之后的分割工序等。

Claims (4)

1.一种被加工物的加工方法，该被加工物在正面上形成有分割预定线且在背面上层叠有金属膜，其中，
该被加工物的加工方法包含如下的步骤：
槽形成步骤，在该被加工物的该正面上沿着该分割预定线形成未到达该金属膜的槽；
第一保护膜形成步骤，在实施了该槽形成步骤之后，利用第一保护剂形成对被加工物的该正面和该槽的内壁面进行包覆的第一保护膜，该第一保护剂具有浸入该槽的粘度；
第二保护膜形成步骤，在实施了该第一保护膜形成步骤之后，利用第二保护剂形成对被加工物的至少该正面进行包覆的第二保护膜；以及
激光加工步骤，在实施了该第二保护膜形成步骤之后，从被加工物的该正面侧沿着该槽照射对于被加工物具有吸收性的波长的激光束而将该金属膜断开。
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，
该第二保护剂的粘度比该第一保护剂的粘度高。
3.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其特征在于，
该第一保护剂和该第二保护剂相同。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的被加工物的加工方法，其特征在于，
该被加工物的加工方法还包含如下的去除步骤：在实施了该激光加工步骤之后，将该第一保护膜和该第二保护膜去除。
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