CN114068381A - 晶片的加工方法、保护片以及保护片敷设方法 - Google Patents

晶片的加工方法、保护片以及保护片敷设方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供晶片的加工方法、保护片以及保护片敷设方法，能够将晶片可靠地保持于卡盘工作台上而对晶片进行加工。一种晶片的加工方法，其中，该晶片的加工方法包含如下的工序：保护片准备工序，准备包含第一片、第二片以及第三片的保护片，该第一片通过加热而被热压接在晶片的面上，该第二片敷设在该第一片上并且通过加热而具有流动性，该第三片敷设在该第二片上并且即使通过加热也维持平坦性；保护片敷设工序，使第一片侧与晶片的正面面对而进行加热并进行热压接，从而在晶片的正面上敷设保护片；以及磨削工序，将保护片侧保持在卡盘工作台的保持面上并对晶片的背面进行磨削。

Description

晶片的加工方法、保护片以及保护片敷设方法
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法、敷设在晶片的正面上的保护片以及将保护片敷设在晶片上的保护片敷设方法。
背景技术
关于由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片，在通过磨削装置对背面进行磨削而形成为规定的厚度之后，通过切割装置被分割成各个器件芯片，分割得到的器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电子设备。
磨削装置至少具有：卡盘工作台，其具有对晶片进行保持的保持面；磨削单元，其具有对保持于该卡盘工作台上的晶片的上表面进行磨削的磨削磨轮并且该磨削磨轮能够旋转；以及进给机构，其将磨削磨具进行磨削进给，磨削装置能够将晶片加工成期望的厚度(例如，参照专利文献1)。
当在磨削装置中对晶片的背面进行磨削时，在晶片的正面上粘贴具有由糊剂构成的粘接层的保护片，以免因卡盘工作台的保持面与晶片的正面的接触而对形成在晶片的正面上的多个器件造成损伤。
特别是，当在器件的正面上形成有被称为凸块的多个突起状的电极而晶片的正面具有凹凸时，即使在晶片的正面上粘贴有保护片，在对晶片的背面进行磨削时，也会受到该凸块的影响而导致与各个凸块对应的背面的磨削量比其他区域多，有时在晶片的背面上与凸块对应地产生凹陷(微坑)。因此，考虑通过敷设在晶片的正面上的保护片来吸收凹凸，抑制凸块的影响。但是，在粘贴了具有粘接层的保护片的情况下，产生如下问题：当在结束了磨削之后将该保护片从晶片的正面剥离时，该粘接层的糊剂的一部分残留在晶片的正面上，会使器件的品质降低。
专利文献1：日本特开2005-246491号公报
针对上述问题，本申请人发现如下事实：将不具有由糊剂等形成的粘接层的聚烯烃片等热压接片敷设在晶片的正面上，即使在对晶片的背面实施了磨削加工之后将该热压接片剥离，也不会在晶片的正面上残留糊剂，并对采用该热压接片作为保护片的方式进行了深入研究。但是，已明确存在如下问题：通过借助热压接将该热压接片敷设在晶片上，能够在某种程度上吸收由凸块等引起的凹凸，但是当将该热压接片加热至能够发挥粘接力的温度时，有时在该热压接片上会产生褶皱，因而难以将晶片可靠地保持在磨削装置的卡盘工作台上，并且，由于热压接片的褶皱而在晶片上产生应变，无法将晶片磨削成均匀的厚度。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供保护片和将该保护片敷设在晶片上的保护片敷设方法，该保护片能够将晶片可靠地保持在卡盘工作台上，并且能够通过应用于被磨削装置磨削的晶片而将晶片磨削成均匀的厚度。
根据本发明的一个方面，提供晶片的加工方法，其中，该晶片的加工方法具有如下的工序：保护片准备工序，准备包含第一片、第二片以及第三片的保护片，该第一片通过加热而被热压接在晶片的面上，该第二片敷设在该第一片上并且通过该加热而具有流动性，该第三片敷设在该第二片上并且即使通过该加热也维持平坦性；保护片敷设工序，使该第一片侧与晶片的正面面对而进行加热并进行热压接，从而在该晶片的正面上敷设该保护片；以及磨削工序，将该保护片侧保持在卡盘工作台的保持面上并对该晶片的背面进行磨削。
根据本发明的另一方面，提供一种保护片，其敷设在晶片的面上，其中，该保护片具有：第一片，其通过加热而被热压接在晶片的面上；第二片，其敷设在该第一片上，通过该加热而具有流动性；以及第三片，其敷设在该第二片上，即使通过该加热也能够维持平坦性。
优选该第一片和该第二片由聚烯烃系的树脂构成，该第三片由聚酯系的树脂构成。或者，该第一片由聚丙烯构成，该第二片由聚乙烯构成，该第三片由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
根据本发明的又一方面，提供一种保护片敷设方法，通过热压接将该保护片敷设在晶片上，其中，该保护片敷设方法具有如下的工序：保护片载置工序，将保护片载置在晶片的上表面上；以及热压接工序，对载置在晶片的上表面上的保护片进行按压，并且对保护片进行加热而进行热压接，在该热压接工序中对保护片进行热压接时的加热温度是第一片发挥粘接力并且第二片具有流动性并且第三片维持平坦性的温度。
根据本发明的晶片的加工方法，即使在晶片的正面上存在由凸块等引起的凹凸，通过敷设保护片时的热压接使转印到第一片上的凹凸被第二片吸收，并且通过第三片维持平坦性，容易将晶片保持在磨削装置的卡盘工作台上，并且能够将晶片磨削成均匀的厚度。
根据本发明的保护片，即使在晶片的正面上存在由凸块等引起的凹凸，通过敷设保护片时的热压接而转印到第一片上的凹凸也被第二片吸收，并且通过第三片维持平坦性，容易将晶片保持在磨削装置的卡盘工作台上，并且能够将晶片磨削成均匀的厚度。
根据本发明的保护片的敷设方法，即使由于在晶片的正面上敷设保护片时的热压接而在第一片上产生凹凸，也能够通过第二片吸收凹凸，并且通过第三片维持平坦性，容易将晶片保持在磨削装置的卡盘工作台上，并且能够将晶片磨削成均匀的厚度。
附图说明
图1的(a)是保护片制造机的概念图，图1的(b)是已完成的保护片卷的立体图。
图2的(a)是示出将晶片载置于热压接装置的卡盘工作台上的方式的立体图，图2的(b)是示出将保护片载置于晶片的上表面上的方式的立体图。
图3的(a)是示出保护片敷设工序中的热压接工序的实施方式的立体图，图3的(b)是图3的(a)所示的热压接工序时的局部放大剖视图。
图4是示出沿着晶片的外周缘切取保护片的方式的立体图。
图5的(a)是示出将晶片载置于磨削装置的卡盘工作台上的方式的立体图，图5的(b)是示出磨削工序的实施方式的立体图。
图6是示出将保护片从晶片剥离的方式的立体图。
标号说明
10：晶片；10a：正面；10b：背面；10c：凸块(电极)；12：器件；14：分割预定线；20：保护片制造机；22：第一片卷；22A：第一片；23：第二片卷；23A：第二片；24：第三片卷；24A：第三片；25a：第一引导辊；25b：第二引导辊；26a、26b：压接辊；28：保护片卷；30：热压接装置；31：卡盘工作台；31a：吸附卡盘；33：热压接辊；34：切割器；34a：刀具；40：磨削装置；41：卡盘工作台；43：磨削单元；46：磨削磨轮；47：磨削磨具；100：保护片；100A：保护片。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施方式的晶片的加工方法、保护片以及将该保护片敷设在晶片上的保护片敷设方法进行详细说明。
图1的(a)中示出了适于保护片准备工序的保护片制造机20的概念图，在实施本实施方式的晶片的加工方法时，通过该保护片准备工序准备要敷设于晶片的面(正面)上的保护片100。保护片制造机20具有：第一片卷22，其提供第一片22A；第二片卷23，其提供第二片23A；第三片卷24，其提供第三片24A；第一引导辊25a，其调整从第一片卷22提供的第一片22A的张力并进行输送；第二引导辊25b，其调整从第三片卷24提供的第三片24A的张力并进行输送；压接辊26a、26b，它们对在第一引导辊25a与第二引导辊25b之间通过的第一片22A、第二片23A以及第三片24A进行加热并且从上下方向施加压力而对该3张片进行热压接；以及保护片卷28，其卷绕因通过压接辊26a、26b而被热压接成为一体的保护片100。在压接辊26a、26b的双方或任意一方中内置有省略图示的能够进行温度调节的加热器，在压接辊26a、26b的表面上涂覆有用于防止各片的附着的氟树脂。另外，对保护片卷28配设有省略图示的驱动电动机，能够使保护片卷28向箭头R1所示的方向旋转。
第一片22A选择通过被加热而发挥粘接力并适合被热压接于后述的晶片的树脂的片，例如，优选采用聚烯烃系的树脂的片、聚酯系的树脂的片中的任意的片。另外，第二片23A也从通过被加热而具有流动性并发挥粘接力的树脂制的片中选择，例如，优选采用聚烯烃系的树脂的片、聚酯系的树脂的片中的任意的片。另外，第三片24A也优选采用树脂制的片，例如采用聚烯烃系的树脂的片、聚酯系的树脂的片中的任意的片。关于各片，在采用聚烯烃系的树脂的情况下，例如从聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)中选择。另外，在采用聚酯系的树脂的情况下，例如从聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中选择。
关于本实施方式中的第一片22A、第二片23A以及第三片24A，在将该第一片22A的熔融温度设为T1、将该第二片23A的熔融温度设为T2、将该第三片24A的熔融温度设为T3的情况下，优选满足
T1、T2＜T3…(1)
的条件。而且，更优选选择满足
T2＜T1＜T3…(2)
的条件的片。在本实施方式中，对选择了满足上述条件式(2)的条件的第一片22A、第二片23A、第三片24A而通过图1所示的制造方法制造的保护片100进行说明。
作为图1的(a)所示的第一片22A，例如选择作为聚烯烃系的树脂的聚丙烯(PP)片，作为第二片23A，例如选择作为聚烯烃系的树脂的聚乙烯(PE)片，作为第三片24A，例如选择作为聚酯系的树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片。在第一片22A为聚丙烯片的情况下，熔融温度T1为160℃～180℃，在第二片23A为聚乙烯片的情况下，熔融温度T2为120℃～140℃，在第三片24A为聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下，熔融温度T3为250℃～270℃。
在使用图1的(a)所示的保护片制造机20制造保护片100的情况下，使内置于压接辊26a、26b的加热器进行动作，并且使保护片卷28的该驱动电动机进行动作，使保护片卷28向箭头R1所示的方向旋转。在此，该加热器的加热温度设定为至少第二片23A发挥粘接力的温度，使第二片23A达到熔融温度T2的附近(例如120℃)。通过如图示那样使保护片卷28旋转，第一片卷22、第二片卷23、第三片卷24从动地旋转，第一片22A、第二片23A及第三片24A被拉出，并且该3张片被压接辊26a、26b夹持而被加热至第二片23A的熔融温度T2附近的温度。由此，第二片23A成为发挥粘接力的状态，在第一片22A上敷设第二片23A，同时，在第二片23A上敷设第三片24A而被热压接，成为3层的保护片100，被卷绕于保护片卷28而完成。以上，本实施方式的晶片的加工方法的保护片准备工序完成。
在本实施方式的保护片制造机20中，将保护片100热压接时被加热时的温度设定为第二片23A的熔融温度T2(120℃)附近，但本发明并不限定于此，也可以是达到第一片22A的熔融温度T1(160℃～180℃)的温度。但是，若加热至达到第三片24A的熔融温度T3的温度，则保护片100整体会延长，因此优选制造保护片100时的压接辊26a、26b的加热温度小于第三片24A的熔融温度T3。
图1的(b)中示出了卷绕有通过上述保护片准备工序准备的保护片100的保护片卷28，利用适当的切割装置(省略图示)从自保护片卷28拉出的保护片100切取圆形的保护片100A。圆形的保护片100A的上表面由上述的第三片24A构成，下表面由上述的第一片22A构成，保护片100A呈在第一片22A与第三片24A之间配设有第二片23A的3层构造。以下，对基于保护片敷设方法而执行的保护片敷设工序进行说明，该保护片敷设方法通过热压接将上述的保护片100A敷设于晶片上。
在图2的(a)中示出了作为本实施方式的被加工物的晶片10。晶片10例如由硅基板构成，在晶片10的正面10a上由分割预定线14划分而形成有多个器件12。在准备了上述的晶片10之后，将晶片10搬送至图2的(a)所示的热压接装置30(仅示出了一部分)的卡盘工作台31上。卡盘工作台31具有：吸附卡盘31a，其由具有透气性的多孔质体形成；以及框体31b，其围绕吸附卡盘31a。吸附卡盘31a经由框体31b而与省略图示的吸引单元连接，向吸附卡盘31a的上表面提供吸引负压。
将搬送至热压接装置30的晶片10载置于吸附卡盘31a的中央。根据图2的(b)可知，吸附卡盘31a形成为比晶片10大的尺寸，吸附卡盘31a在晶片10的外侧呈环状露出。接着，使通过保护片准备工序而准备的保护片100A的第一片22A侧与晶片10的上表面(正面10a侧)面对而进行载置(保护片载置工序)。
本实施方式中的保护片100A形成为比载置有晶片10的吸附卡盘31a大的尺寸，能够将吸附卡盘31a的整体与晶片10一起覆盖。此时，保护片100A的尺寸优选设定为大于吸附卡盘31a且稍小于框体31b的尺寸(也参照图3的(a))。需要说明的是，在本实施方式中，从自保护片卷28拉出的保护片100切取了上述圆形的保护片100A，但本发明未必限定于呈圆形切取，也可以呈矩形状切取。
接着，使与吸附卡盘31a连接的未图示的吸引单元进行动作，如图3的(a)所示，生成吸引负压Vm而提供至吸附卡盘31a，吸引保护片100A、晶片10以及吸附卡盘31a之间的空气而成为真空状态，并将热压接辊33定位在晶片10上。在热压接辊33的表面33a上涂覆有氟树脂，在热压接辊33的内部具有加热单元(省略图示)，能够将表面33a加热至所希望的温度。
在将热压接辊33定位于晶片10的上方之后，使热压接辊33的该加热单元进行动作，并从保护片100A侧向晶片10按压。进而，使省略图示的旋转驱动单元进行动作而使热压接辊33向箭头R2所示的方向旋转，并且向箭头R3所示的方向移动(热压接工序)。利用该加热单元进行加热时的加热温度T0例如设定为第一片22A发挥粘接力的温度即第一片22A(聚丙烯(PP))的熔融温度T1(160℃～180℃)。如图3的(b)所示，通过该热压接时的加热，第一片22A发挥粘接力而被热压接在晶片10的正面10a上，并且在第一片22A的正面即敷设有第二片23A的那一侧形成受到该凸块10c的影响的包含凸部22B的凹凸。
如上所述，在第一片22A的上表面上敷设有第二片23A(聚乙烯(PE))，热压接时的加热温度T0比第二片23A的熔融温度T2高，由此第二片23A成为比第一片22A更高程度地熔融并具有流动性的状态，第二片23A将形成于第一片22A的正面的凹凸吸收。另一方面，敷设于第二片23A的上表面且构成保护片100A的上表面的第三片24A的熔融温度T3比第一片22A的熔融温度T1、第二片23A的熔融温度T2高，并且比利用热压接辊33进行加热时的加热温度T0高，因此第三片24A不会因热压接时的加热温度T0而熔融，在第二片23A上维持平坦性。此外，通过热压接时的加热而具有流动性并吸收第一片22A的凹凸的第二片23A被第一片22A和维持平坦性的第三片24A夹持，因此即使热压接工序完成而保护片100A的温度降低，也不会在保护片100A的上表面上形成褶皱。
在通过上述基于保护片敷设方法的保护片敷设工序在晶片10的上表面上敷设了保护片100A之后，将图4所示的切割器34定位于卡盘工作台31上。切割器34在旋转轴34b的前端配设有刀具34a，通过省略图示的驱动电动机，能够使刀具34a向箭头R4所示的方向旋转。将切割器34定位于卡盘工作台31上，一边使刀具34a向箭头R4所示的方向旋转，一边使刀具34a从保护片100A的上方下降至晶片10的外周缘而进行切入进给，并使卡盘工作台31向箭头R5的方向旋转。由此，如图所示，保护片100A在敷设于晶片10的正面10a的状态下被切割成沿着晶片10的外周缘10d的形状。
在沿着晶片10对保护片100A进行了切割之后，为了实施对晶片10的背面10b进行磨削的磨削工序，将晶片10向图5所示的磨削装置40(仅示出了一部分)搬送，并实施以下说明的磨削工序。
磨削装置40具有图5的(a)所示的卡盘工作台41和图5的(b)所示的磨削单元43。卡盘工作台41具有：吸附卡盘41a，其由多孔质体形成，对晶片10进行吸引；以及框体41b，其围绕吸附卡盘41a。吸附卡盘41a与省略图示的吸引源连接，通过该吸引源的作用向吸附卡盘41a的保持面提供吸引负压。卡盘工作台41具有省略图示的旋转单元和移动单元，构成为能够通过该旋转单元的作用而旋转，并且能够通过该移动单元的作用而在将晶片10向卡盘工作台41上搬出搬入的搬出搬入区域和通过磨削单元43进行磨削加工的磨削加工区域之间移动。图5的(b)所示的磨削单元43具有：旋转主轴44，其通过未图示的电动机而旋转；磨轮安装座45，其配设于旋转主轴44的下端；磨削磨轮46，其安装于磨轮安装座45的下表面上；以及多个磨削磨具47，它们呈环状配设于磨削磨轮46的下表面上。
如图5的(a)所示，被搬送至磨削装置40的晶片10以背面10b侧朝向上方、保护片100A侧朝向下方的方式载置在被定位于该搬出搬入区域的卡盘工作台41的吸附卡盘41a上，通过该吸引源的作用而被吸引保持。接着，卡盘工作台41通过该移动单元而移动至图5的(b)所示的磨削单元43的正下方即磨削加工区域，从上方观察，卡盘工作台41所吸引保持的晶片10的中心被定位于呈环状配设的磨削磨具47所通过的位置。
在将晶片10定位于该磨削加工区域之后，使卡盘工作台41在图5的(b)中箭头R6所示的方向上以例如300rpm旋转，与此同时，使磨削单元43的旋转主轴44在图5的(b)中箭头R7所示的方向上以例如6000rpm旋转。然后，使未图示的磨削进给机构进行动作，使磨削单元34在箭头R8所示的方向上下降而接近卡盘工作台41，从上方与晶片10的背面10b接触，并例如以1.0μm/秒的磨削进给速度进行磨削进给。此时，一边利用未图示的测量仪对晶片10的厚度进行测量一边进行磨削，对背面10b进行磨削直至晶片10成为期望的厚度，从而完成磨削工序。
根据上述的实施方式，虽然在通过热压接将保护片100A敷设于晶片10上时在第一片22A上产生由凸块等引起的凹凸，但能够通过第二片23A吸收该凹凸，并且能够通过敷设于第二片23A上的第三片24A维持保护片100A的正面的平坦性，能够通过磨削装置40的卡盘工作台41对敷设有保护片100A的晶片10容易且可靠地进行吸引保持，因此在上述的磨削工序中，能够将晶片10的背面10b磨削成均匀的厚度。
在上述磨削工序完成后，在与需要相符的时机，如图6所示，将保护片100A从晶片10的正面10a剥离。在剥离保护片100A时，优选通过将保护片100A加热至规定的温度或进行冷却而成为容易剥离的状态。
根据本发明，并不限定于上述的实施方式，提供各种变形例。例如，在上述的实施方式中，构成保护片100的第一片22A由聚丙烯的片构成，第二片23A由聚乙烯的片构成，第三片24A由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成，但例如也可以是，第一片22A由熔融温度为160℃～180℃的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的片构成，第二片23A由熔融温度为120℃～140℃的聚乙烯的片构成，第三片24A由熔融温度为220℃～240℃的聚苯乙烯(PS)的片构成，另外，还可以是，第一片22A由熔融温度为220℃～240℃的聚苯乙烯的片构成，第二片23A由熔融温度为160℃～180℃的聚丙烯的片构成，第三片24A由熔融温度为250℃～270℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。无论在哪种情况下，都能够按照第一片22A发挥粘接力并且第二片24A具有流动性并且第三片24A维持平坦性的方式来设定通过热压接将保护片100A敷设于晶片10上的情况下的加热温度T0。
在上述的实施方式中，示出了将圆形的保护片100A敷设于晶片10的正面10a上的例子，但本发明的保护片不限于此，也可以根据加工的种类而敷设于晶片10的背面10b来使用。

Claims (5)

1.一种晶片的加工方法，其中，
该晶片的加工方法具有如下的工序：
保护片准备工序，准备包含第一片、第二片以及第三片的保护片，该第一片通过加热而被热压接在晶片的面上，该第二片敷设在该第一片上并且通过该加热而具有流动性，该第三片敷设在该第二片上并且即使通过该加热也维持平坦性；
保护片敷设工序，使该第一片侧与晶片的正面面对而进行加热并进行热压接，从而在该晶片的正面上敷设该保护片；以及
磨削工序，将该保护片侧保持在卡盘工作台的保持面上并对该晶片的背面进行磨削。
2.一种保护片，其敷设在晶片的面上，其中，
该保护片具有：
第一片，其通过加热而被热压接在晶片的面上；
第二片，其敷设在该第一片上，通过该加热而具有流动性；以及
第三片，其敷设在该第二片上，即使通过该加热也能够维持平坦性。
3.根据权利要求2所述的保护片，其中，
该第一片和该第二片由聚烯烃系的树脂构成，该第三片由聚酯系的树脂构成。
4.根据权利要求3所述的保护片，其中，
该第一片由聚丙烯构成，该第二片由聚乙烯构成，该第三片由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
5.一种保护片敷设方法，通过热压接将保护片敷设在晶片上，该保护片包含：
第一片，其通过加热而被热压接在晶片的面上；
第二片，其敷设在该第一片上并且通过该加热而具有流动性；以及
第三片，其敷设在该第二片上并且即使通过该加热也能够维持平坦性，
其中，
该保护片敷设方法具有如下的工序：
保护片载置工序，将该保护片载置在晶片的上表面上；以及
热压接工序，对载置在该晶片的上表面上的该保护片进行按压，并且对该保护片进行加热而进行热压接，
在该热压接工序中对该保护片进行热压接时的加热温度是该第一片发挥粘接力并且该第二片具有流动性并且该第三片维持平坦性的温度。
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