CN116900497A - 晶片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供晶片的制造方法,能够高效地制造晶片而解决晶片的制造不经济的问题。晶片的制造方法包含如下的工序:第一剥离层形成工序,将对于锭具有透过性的波长的激光光线的聚光点从锭的端面定位于形成应制造的大直径晶片的第一深度而进行照射,形成第一剥离层;第二剥离层形成工序,将激光光线的聚光点从锭的端面定位于比该第一深度浅的第二深度且在比该锭的直径小的区域中进行照射,形成制造小直径晶片的第二剥离层;以及分离壁形成工序,将激光光线的聚光点从锭的端面定位于到达该第二剥离层的环状的区域而进行照射,形成与该小直径晶片的外周对应的环状的第一分离壁。
Description
技术领域
本发明涉及晶片的制造方法,该方法制造晶片。
背景技术
IC、LSI等多个器件是在以硅、蓝宝石等为原材料的晶片的正面上层叠功能层并通过与该功能层交叉的多条分割预定线划分而形成的。并且,通过切削装置、激光加工装置对晶片的分割预定线实施加工而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。
另外,功率器件、LED等是在以SiC为原材料的晶片的正面上层叠功能层并通过与该功能层交叉的多条分割预定线划分而形成的。
形成有上述的器件、功率器件、LED等的晶片通常是利用线切割机对锭进行切片而制造的,对切片得到的晶片的正背面进行研磨而精加工成镜面(例如参照专利文献1)。
但是,当利用线切割机将锭切断并对正背面进行研磨而制造晶片时,锭的70%~80%被舍弃,存在不经济的问题。特别是SiC的硬度高而难以利用线切割机进行切断因此生产率差,并且锭的单价高,在高效地制造晶片方面存在课题。
因此,本申请人提出了如下的技术(例如参照专利文献2):将对于SiC具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于SiC锭的内部而进行照射,在切断预定面上形成分离层,并对晶片进行分离,由此消除了锭的浪费。
专利文献1:日本特开2000-094221号公报
专利文献2:日本特开2016-111143号公报
但是,同样在上述的专利文献2所记载的技术中,在将多个器件形成于从锭制造的晶片的正面之后,对晶片的背面进行磨削而将例如800μm的厚度精加工成50μm~100μm的厚度,因此会舍弃与700μm以上的厚度相当的量,依然存在不经济的问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供晶片的制造方法,能够高效地制造晶片而解决晶片的制造不经济的问题。
根据本发明的一个方面,提供晶片的制造方法,该方法制造晶片,其中,该晶片的制造方法具有如下的工序:第一剥离层形成工序,将对于锭具有透过性的波长的激光光线的聚光点从该锭的端面定位于形成应制造的大直径晶片的第一深度而进行照射,形成第一剥离层;第二剥离层形成工序,将激光光线的聚光点从该锭的端面定位于比该第一深度浅的第二深度且在比该锭的直径小的区域中进行照射,形成制造小直径晶片的第二剥离层;分离壁形成工序,将激光光线的聚光点从该锭的端面定位于到达该第二剥离层的环状的区域而进行照射,形成与该小直径晶片的外周对应的环状的第一分离壁;以及晶片制造工序,从该第一剥离层剥离该大直径晶片并且从该第二剥离层和该第一分离壁分离而制造该小直径晶片。
优选在该第二剥离层形成工序中制造的该第二剥离层还形成在与环状加强部的内侧对应的区域,该环状加强部比应制造的小直径晶片的直径大而形成于应制造的大直径晶片的外周区域,在该分离壁形成工序中,除了该第一分离壁之外,还沿着该环状加强部的内周形成环状的第二分离壁,在该晶片制造工序中,还制造被该小直径晶片与该环状加强部夹着的区域的环状晶片。优选该小直径晶片具有标准化的直径。
优选晶片的制造方法还具有如下的工序:第一对准标记形成工序,在该第一剥离层形成工序之前或之后,将在应制造的该大直径晶片上形成电路时需要的第一对准标记形成于该大直径晶片的内部或外部;以及第二对准标记形成工序,在该第二剥离层形成工序之前或之后,将在应制造的该小直径晶片上形成电路时需要的第二对准标记形成于该小直径晶片的内部或外部。
根据本发明的另一方面,提供晶片的制造方法,该方法制造晶片,其中,该晶片的制造方法具有如下的工序:小直径剥离层形成工序,将对于在正面上形成有多个器件的大直径晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点从该大直径晶片的背面定位于与应制造的小直径晶片的厚度相当的深度而进行照射,在该小直径晶片的区域中形成小直径剥离层;小直径分离壁形成工序,将激光光线的聚光点从该大直径晶片的背面定位于到达该小直径剥离层的环状的区域而进行照射,形成与该小直径晶片的外径对应的环状的小直径分离壁;以及小直径晶片制造工序,从该小直径剥离层和该小直径分离壁分离而制造该小直径晶片。
优选该小直径剥离层形成工序中的该小直径剥离层还形成在与环状加强部的内侧对应的区域,该环状加强部比应制造的该小直径晶片的直径大而形成于该大直径晶片的外周区域,在该小直径分离壁形成工序中,除了与该小直径晶片对应的外周之外,还在与该环状加强部对应的内周形成环状的小直径分离壁,在该晶片制造工序中,除了该小直径晶片之外,还制造被该小直径晶片与该环状加强部夹着的环状晶片。优选该晶片的制造方法还具有如下的对准标记形成工序:在该小直径剥离层形成工序之前或之后,将在应制造的小直径晶片上形成电路时需要的对准标记形成在该小直径晶片的内部或外部。
根据本发明的晶片的制造方法,能够制造比大直径晶片直径小的小直径晶片,能够消除浪费。另外,通过对制造小直径晶片的区域实施相同的晶片的制造方法,还能够制造更小直径的晶片,还能够进一步消除浪费。
并且,根据本发明的晶片的制造方法,不对已经由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有多个器件的大直径晶片的背面进行磨削,而是从背面照射激光光线而形成小直径剥离层,能够在本应被舍弃的厚度的区域中制造直径小的小直径晶片,解决了不经济的问题。
附图说明
图1是激光加工装置的整体立体图。
图2的(a)是示出第一剥离层形成工序的实施方式的立体图,图2的(b)是图2的(a)所示的实施方式的侧视图。
图3的(a)是示出第二剥离层形成工序的实施方式的立体图,图3的(b)是图3的(a)所示的实施方式的侧视图。
图4的(a)是示出分离壁形成工序的实施方式的立体图,图4的(b)是图4的(a)所示的实施方式的侧视图。
图5的(a)和(b)是示出对准标记形成工序的实施方式的立体图。
图6是示出第一实施方式的晶片制造工序的实施方式的立体图。
图7的(a)是示出第二实施方式的第二剥离层形成工序的实施方式的立体图,图7的(b)是图7的(a)所示的实施方式的侧视图。
图8的(a)是示出第二实施方式的分离壁形成工序的实施方式的立体图,图8的(b)是图8的(a)所示的实施方式的侧视图。
图9是示出第二实施方式的晶片制造工序的实施方式的立体图。
图10是示出第三实施方式的小直径剥离层形成工序的实施方式的立体图。
图11是示出第三实施方式的晶片制造工序的实施方式的立体图。
标号说明
1:激光加工装置;2:基台;2a、2a:导轨;3:保持单元;31:X轴方向可动板;32:Y轴方向可动板;33:保持工作台;4:移动机构;41:X轴移动机构;42:Y轴移动机构;5:框体;6:激光光线照射单元;61:聚光器;7:拍摄单元;8:晶片剥离单元;81:剥离单元壳体;82:剥离单元臂;83:剥离用脉冲电动机;84:吸附器;9:监视器;10:锭;10a:端面(上表面);10b:外形;11:环状加强部;12:定向平面;13:大直径晶片;13a:对准标记;14:小直径晶片;14a:外周;14b:定向平面;14c:对准标记;15:环状晶片;20:大直径晶片;20a:正面;20b:背面;21:环状加强部;22:器件;23:环状晶片;24:分割预定线;25:小直径晶片;25a:外形;100:改质层;100A:第一剥离层;110、110’:改质层;110A、110’A:第二剥离层;120:第一分离壁;130:第二分离壁;140:小直径剥离层。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明实施方式的晶片的制造方法进行详细说明。
在图1中示出了适合实施本实施方式的晶片的制造方法的激光加工装置1的整体立体图。激光加工装置1构成为包含:基台2;保持单元3,其配设在该基台2上,用于保持被加工物;移动机构4,其使该保持单元3在X轴方向和与该X轴方向垂直的Y轴方向上移动;激光光线照射单元6;拍摄单元7,其用于执行对准;以及晶片剥离单元8。
如图1所示,保持单元3具有:矩形的X轴方向可动板31,其在X轴方向上移动自如地搭载于基台2;矩形的Y轴方向可动板32,其在Y轴方向上移动自如地搭载于X轴方向可动板31;以及保持工作台33,其配设在Y轴方向可动板32上,通过在内部具有脉冲电动机而构成为能够旋转。由图1所示的激光加工装置1进行加工的被加工物是图1和图2的(a)所示的SiC的锭10。
移动机构4具有:X轴移动机构41,其使保持工作台33在X轴方向上移动;以及Y轴移动机构42,其使保持工作台33在Y轴方向上移动。X轴移动机构41将电动机43的旋转运动经由支承于轴承块44a的滚珠丝杠44转换成直线运动而传递至X轴方向可动板31,使X轴方向可动板31沿着在基台2上沿X轴方向配设的一对导轨2a、2a在X轴方向上移动。Y轴移动机构42将电动机45的旋转运动经由滚珠丝杠46转换成直线运动而传递至Y轴方向可动板32,使Y轴方向可动板32沿着在X轴方向可动板31上沿Y轴方向配设的一对导轨35、35在Y轴方向上移动。
激光加工装置1具有框体5,框体5由竖立设置在基台2上的X轴移动机构41、Y轴移动机构42的侧方的垂直壁部5a以及从垂直壁部5a的上端部沿水平方向延伸的水平壁部5b构成。在框体5的水平壁部5b的内部收纳有构成上述激光光线照射单元6的光学系统和拍摄单元7。虽然省略了详细说明,激光光线照射单元6的光学系统包含:激光振荡器,其射出期望的波长的激光光线LB;衰减器,其对从该激光振荡器射出的激光光线LB的输出进行调整;以及反射镜等,其将激光光线LB的光路转换至具有省略图示的聚光透镜的聚光器61侧。通过省略图示的控制器,对从激光光线照射单元6照射的激光光线LB的重复频率、光斑直径、平均输出进行控制,并且在与作为保持工作台33的上表面的保持面垂直的方向(图中Z轴方向)上对激光光线LB的聚光点位置进行控制。
本实施方式的晶片剥离单元8配设在基台2上,设置于上述导轨2a、2a的终端部(轴承块44a侧)附近。晶片剥离单元8具有:剥离单元壳体81;剥离单元臂82,其一部分收纳在该剥离单元壳体81内,剥离单元臂82被支承为能够在Z轴方向(上下方向)上移动;剥离用脉冲电动机83,其配设在该剥离单元臂82的前端部;以及吸附器84,其在该剥离用脉冲电动机83的下部被该剥离用脉冲电动机83支承为能够旋转,并且吸附器84在下表面具有多个吸引孔。在该剥离单元壳体81内具有在Z轴方向上对剥离单元臂82进行移动控制的省略图示的Z轴移动机构。在该剥离单元壳体81中具有检测剥离单元臂82的Z轴方向的位置的未图示的Z轴方向位置检测器,向上述的控制器发送剥离单元臂82的位置信号。
上述控制器由计算机构成,具有:中央运算处理装置(CPU),其按照控制程序进行运算处理;只读存储器(ROM),其存储控制程序等;能够读写的随机存取存储器(RAM),其用于暂时存储检测出的检测值、运算结果等;以及输入接口和输出接口(省略详细的图示)。在该控制器上除了上述的激光光线照射单元6之外,还连接有拍摄单元7、X轴移动机构41、Y轴移动机构42、晶片剥离单元8、监视器9等而进行控制。
上述激光加工装置1具有大致如上所述的结构,以下对使用激光加工装置1实施的本实施方式的激光加工方法进行说明。
首先,以下对使用上述激光加工装置1实施的本发明的晶片的制造方法的第一实施方式进行说明。
在实施本实施方式时,准备图1、图2所示的锭10。锭10是由SiC构成的直径为300mm的六方晶单晶锭。构成锭10的端面的正面10a被另外的研磨单元研磨成镜面。由该锭10制造直径为300mm的大直径晶片13和直径为200mm的小直径晶片14(也一并参照图6)。该大直径晶片13和该小直径晶片14的直径是按照SEMI标准(SEMI(Semiconductor Equipment andMaterials International:国际半导体产业协会)以半导体产业的国际工业标准的统一为目的而确定的标准)而标准化的尺寸。在锭10中形成有表示晶体取向的定向平面12。
在准备了上述锭10之后,在激光加工装置1的保持工作台33的上表面上载置锭10,利用结合剂、蜡等牢固地进行固定。接着,利用拍摄单元7对锭10的正面10a进行拍摄,实施对锭10的正面10a的高度和外形10b的形状进行检测的对准,将该外形10b的形状和该高度的信息存储于上述的控制器。
在将锭10的正面10a的外形10b的形状和正面10a的高度存储于上述控制器后,使保持工作台33旋转而使定向平面12的直线部所示的方向与X轴方向对齐,并且使保持工作台33在X轴方向上移动而定位于激光光线照射单元6的聚光器61的正下方。接着,如图2的(a)和(b)所示,将对于锭10具有透过性的波长的激光光线LB的聚光点P从锭10的正面10a定位于形成应制造的大直径晶片13(参照图3的(a))的第一深度(例如为800μm)而进行照射,一边在X轴方向上将锭10进行加工进给一边形成改质层100。在形成了该改质层100之后,将激光光线LB的照射位置在Y轴方向上进行例如400μm的分度进给,在与之前形成的改质层100平行的位置将聚光点P定位于该第一深度,一边在X轴方向上进行加工进给一边照射激光光线LB而形成相同的改质层100。重复这些步骤,在沿着锭10的正面10a的整个区域内形成多个改质层100,从而形成第一剥离层100A。以上,完成本实施方式的第一剥离层形成工序。其中,第一剥离层形成工序中的激光加工条件例如如下所述。
<第一剥离层形成工序的激光加工条件>
波长:1064nm
平均输出:7W~16W
重复频率:30kHz
脉冲宽度:3ns
加工进给速度:165mm/s
散焦:300μm(在距离正面10a深度为800μm的位置上形成第一剥离层100A)
尽管省略了详细说明,按照具有在与定向平面12的直线部垂直的方向上以规定的偏离角α倾斜的c轴和与c轴垂直的c面的方式制造上述的锭10。该c面相对于锭10的正面10a倾斜该偏离角α。该偏离角α例如为4°。而且,通过实施上述的第一剥离层形成工序,裂纹从规定的改质层100朝向相邻的改质层100沿着该c面伸长,利用该改质层100和该裂纹形成第一剥离层100A。
在如上所述实施了第一剥离层形成工序之后,实施以下说明的第二剥离层形成工序。
在第二剥离层形成工序中,如图3所示,从构成锭10的端面的正面10a将激光光线LB的聚光点P定位于比上述第一深度(800μm)浅的第二深度(例如700μm)且在比以锭10的直径(300mm)为外径的大直径晶片13小的区域中进行照射,形成用于制造小直径晶片14的第二剥离层110A。
如图3的(a)所示,在第二剥离层形成工序中照射激光光线LB的区域是由外周14a规定的区域,该外周14a用于制造比以锭10的端面整个区域作为晶片的制造区域的大直径晶片13小的直径为200mm的小直径晶片14。此外,图3的(a)所示的外周14a是假想线,实际上无法目视。外周14a的位置信息预先存储于上述的控制器。并且,在小直径晶片14上也形成有表示晶体取向的定向平面14b,在外周14a上还包含形成该定向平面14b的直线部。该定向平面14b与形成于锭10的定向平面12平行。在第二剥离层形成工序中,根据存储于控制器的外周14a的位置信息,将激光光线照射单元6的聚光器61定位于锭10的正面10a上的外周14a上,将对于锭10具有透过性的波长的激光光线LB的聚光点P定位于该第二深度(700μm),一边在X轴方向上将锭10进行加工进给,一边形成改质层110。将形成改质层110的始端和终端设定在上述外周14a上。在形成了该改质层110之后,将激光光线LB的照射位置在Y轴方向上进行例如400μm的分度进给,在与之前形成的改质层110平行的位置将聚光点P定位于该第二深度,一边在X轴方向上进行加工进给一边照射激光光线LB,形成与上述相同的改质层110。重复这些步骤,在由上述的外周14a规定的整个区域内形成改质层110。在形成该改质层110时,也与上述改质层100同样地,裂纹在相邻的改质层110之间伸长。通过以上,如图3的(b)所示,利用改质层110和该裂纹形成第二剥离层110A,完成本实施方式的第二剥离层形成工序。其中,第二剥离层形成工序中的激光加工条件例如如下所述。
<第二剥离层形成工序的激光加工条件>
波长:1064nm
平均输出:7W~16W
重复频率:30kHz
脉冲宽度:3ns
加工进给速度:165mm/s
散焦:260μm(在距离正面10a深度为700μm的位置上形成第二剥离层110A)
如果如上述那样通过第一剥离层形成工序、第二剥离层形成工序形成了第一剥离层100A、第二剥离层110A,则实施以下说明的分离壁形成工序。
在实施该分离壁形成工序时,根据存储于控制器的小直径晶片14的外周14a的信息,如图4的(a)和(b)所示,将激光光线LB的聚光点P定位于由外周14a规定的环状的区域而进行照射,使保持工作台33在箭头R1所示的方向上旋转,沿着外周14a形成环状的第一分离壁120。另外,当在外周14a上的定向平面14b的区域中形成该第一分离壁120时,停止保持工作台33的旋转而使X轴移动机构41进行动作并在X轴方向上进行加工进给,由此在定向平面14b上形成直线状的第一分离壁120。另外,优选通过使定位激光光线LB的聚光点P的深度在上下方向上多次变化而实施激光加工并在多个深度位置形成改质层而制造该第一分离壁120,在本实施方式中,使聚光点P的距正面10a的深度按照500μm、375μm、250μm、125μm变化,沿着外周14a形成4层改质层,从而完成在到达第二剥离层110A的环状的区域中形成第一分离壁120的分离壁形成工序。其中,该分离壁形成工序中的激光加工条件例如如下所述。
<分离壁形成工序的激光加工条件>
波长:1064nm
平均输出:7W~16W
重复频率:30kHz
脉冲宽度:3ns
加工进给速度:165mm/s
散焦:200μm、150μm、100μm、50μm(在距离正面10a深度为500μm、375μm、250μm、125μm的位置上形成改质层)
在上述的说明中,对依次实施第一剥离层形成工序、第二剥离层形成工序以及分离壁形成工序的例子进行了说明,但本发明还可以在该第一剥离层形成工序之前或之后实施如下的第一对准标记形成工序:形成在该大直径晶片13上形成电路时需要的对准标记。如图5的(a)所示,该对准标记例如是为了确定X轴方向和Y轴方向而形成的对准标记13a,在通过上述的第一剥离层形成工序形成了第一剥离层100A之后,当在通过随后说明的晶片制造工序分离而制造的大直径晶片13上形成电路时,需要该对准标记13a。根据图5的(a)能够理解,该对准标记13a优选形成于确定X轴方向的2点以及确定Y轴方向的2点,在本实施方式中,形成于合计3处。该对准标记13a例如形成为俯视时呈“+”的形状,例如按照根据上述的分离壁形成工序中的激光加工条件的加工条件在大直径晶片13的内部由改质层形成。另外,该对准标记13a形成于外形10b的附近的不形成电路等的外周剩余区域,以便在大直径晶片13上形成电路等时不会成为障碍。另外,本发明的第一对准标记形成工序可以在该第一剥离层形成工序之前或之后实施,但为了不妨碍第一剥离层100A的形成,优选在该第一剥离层形成工序之后实施。并且,通过第一对准标记形成工序形成的对准标记13a不限于上述方式,例如,也可以将激光光线LB的聚光点P定位于锭10的正面10a而通过烧蚀加工形成对准标记13a。但是,在该情况下,优选按照该对准标记13a不会由于之后执行的磨削/研磨加工而消失的深度进行加工。
另外,还可以在该第二剥离层形成工序之前或之后实施第二对准标记形成工序,在该第二对准标记形成工序中,形成在该小直径晶片14上形成电路时需要的对准标记。该对准标记例如是在通过上述的第二剥离层形成工序形成了第二剥离层110A之后为了对通过随后说明的晶片制造工序分离而制造的小直径晶片14确定在小直径晶片14上形成电路时需要的X轴方向和Y轴方向而形成的对准标记14c(参照图5的(b))。如图5的(b)所示,该对准标记14c与上述的对准标记13a同样,优选至少形成在合计3处以便确定X轴方向、Y轴方向。该对准标记14c例如按照根据在上述的第一对准标记形成工序中执行的激光加工条件的加工条件来执行,该对准标记14c在小直径晶片14的内部由改质层形成,与上述同样地,例如形成为俯视时呈“+”的形状。另外,该对准标记14c在不形成电路等的外周剩余区域形成,以便在小直径晶片14上形成电路等时不会成为障碍。另外,本发明的第二对准标记形成工序可以在该第二剥离层形成工序之前或之后实施,但为了不妨碍第二剥离层110A的形成,优选在该第二剥离层形成工序之后实施。与上述的对准标记13a同样,关于通过本发明的第二对准标记形成工序形成的对准标记14c,也可以将聚光点P定位于锭10的正面10a而通过烧蚀加工形成对准标记14c。通过照射激光光线LB的上述对准标记形成工序来形成该对准标记13a、14c,不需要利用另外的装置通过曝光和蚀刻等来形成对准标记,生产率提高。
如上所述,在实施了第一剥离层形成工序、第二剥离层形成工序、分离壁形成工序以及对准标记形成工序等之后,实施以下说明的晶片制造工序。
如图6所示,晶片制造工序是如下的工序:以上述的第一剥离层100A为起点将大直径晶片13剥离,并且以上述的第二剥离层110A和第一分离壁120为起点分离而制造小直径晶片14。该晶片制造工序例如能够通过使用根据图1说明的晶片剥离单元8来实施。在实施晶片制造工序时,通过使激光加工装置1的移动机构4进行动作,使保持工作台33移动,将锭10的正面10a定位于晶片剥离单元8的吸附器84的正下方。接着,利用内置于剥离单元壳体81的Z轴移动机构(省略图示)使吸附器84与剥离单元臂82一起下降,压接于锭10的正面10a。接着,在吸附器84的吸引孔中制造负压而吸附锭10的正面10a。
在利用吸附器84吸附了正面10a之后,利用脉冲电动机83使吸附器84旋转,由此在上述的第一剥离层100A产生扭转,将与小直径晶片14为一体的大直径晶片13从锭10剥离。在这样剥离了大直径晶片13之后,使用另外的剥离单元,从上述的第二剥离层110A和第一分离壁120分离而制造小直径晶片14。另外,如图6所示,在大直径晶片13的中央区域形成有通过制造了小直径晶片14而形成为100μm的厚度的薄化部13a。然后,在形成电路之前对从锭10制造的大直径晶片13和小直径晶片14的正面和背面进行研磨而精加工成镜面。以上,完成晶片制造工序,完成本发明的晶片的制造方法完成。
根据上述的第一实施方式,能够从由锭10制造的直径为300mm的大直径晶片13制造直径为200mm的小直径晶片14,能够消除浪费。另外,通过对制造该小直径晶片14的区域实施与上述相同的晶片的制造方法,还能够从直径为200mm的小直径晶片14制造更小直径的150mm的晶片,能够进一步消除浪费。
如图6所示,实施本实施方式的晶片的制造方法而从锭10形成大直径晶片13和小直径晶片14,由此锭10的正面10a成为粗糙面。因此,在接下来从锭10制造大直径晶片13、小直径晶片14时,使用另外的研磨单元对锭10的正面10a进行研磨而精加工成镜面。
本发明并不限定于上述的第一实施方式,也可以是以下说明的第二实施方式。
在第二实施方式中,准备与上述的第一实施方式相同的锭10,如根据图2所说明的那样,实施在形成应制造的大直径晶片13的第一深度(例如距正面10a为800μm的位置)形成第一剥离层100A的第一剥离层形成工序。接着,在实施上述的第二剥离层形成工序时,如图7的(a)所示,实施如下的激光加工:在与环状加强部11的内周11a的内侧对应的整个区域按照与上述改质层110相同的第二深度(700μm)形成改质层110’,该环状加强部11比应制造的小直径晶片14的直径大而沿着应制造的大直径晶片13的外周区域形成。其结果是,通过上述改质层110’和裂纹的伸长,如图7的(b)所示,形成第二剥离层110’A。另外,形成该第二剥离层110’A时的激光加工条件被设定为与形成上述改质层110时的激光加工条件相同的激光加工条件。
在实施了上述的第二剥离层形成工序之后,如图8的(a)和(b)所示,除了在上述的分离壁形成工序中形成的第一分离壁120之外,还沿着环状加强部11的内周11a形成环状的第二分离壁130。该第二分离壁130按照与形成上述第一分离壁120时实施的激光加工条件和步骤相同的激光加工条件和步骤形成,从锭10的正面10a将激光光线LB的聚光点P定位于环状加强部11的内周11a的区域而进行照射,沿着环状加强部11的内周11a形成环状的第二分离壁130。
在实施了上述的第二实施方式的第一剥离层形成工序、第二剥离层形成工序以及分离壁形成工序之后,使用晶片剥离单元8按照与在第一实施方式中说明的步骤大致相同的步骤实施晶片制造工序,完成本实施方式的晶片的制造方法。在该晶片制造工序中,由于实施了上述的第二剥离层形成工序和分离壁形成工序,因此,如图9所示,除了具有环状加强部11的大直径晶片13’和小直径晶片14之外,还制造由被小直径晶片14与大直径晶片13’的环状加强部11夹着的区域形成的环状晶片15。
在通过上述第二实施方式制造的大直径晶片13’中,通过将小直径晶片14和环状晶片15分离,形成比通过第一实施方式形成的薄化部13a区域宽的薄化部13’a。另外,通过将小直径晶片14、环状晶片15分离而在100μm的厚度的宽区域实现大直径晶片13’的薄化部13’a,但形成有上述的环状加强部11并对大直径晶片13’进行加强,从而加工时的处理变得容易。另外,将本实施方式中形成的环状晶片15废弃。
进而,对根据本发明构成的晶片的制造方法所涉及的第三实施方式进行说明。在上述的第一、第二实施方式中,从锭10制造了大直径晶片13(或大直径晶片13’)和小直径晶片14,但根据该第三实施方式,还能够从图10所示的在正面20a上形成有多个器件22的大直径晶片20制造小直径晶片。以下,对该第三实施方式进行说明。
首先,在实施本发明的第三实施方式时,准备图10的右方所示的大直径晶片20。大直径晶片20例如是直径为300mm、厚度为800μm的SiC的晶片,是由交叉的多条分割预定线24划分而在正面20a上形成有多个器件22的晶片。在大直径晶片20上形成有表示晶体取向的定向平面20c。在准备了这样的大直径晶片20之后,将以与大直径晶片20相同的尺寸形成的保护带T粘贴于正面20a而成为一体。接着,将与保护带T成为一体的大直径晶片20翻转,使背面20b朝向上方、保护带T侧朝向下方,载置于上述激光加工装置1的保持工作台33的上表面并利用粘接剂等进行固定。
在将大直径晶片20固定于上述保持工作台33之后,实施与根据图7说明的第二实施方式中的第二剥离层形成工序大致相同的小直径剥离层形成工序。在实施该小直径剥离层形成工序时,首先,利用激光加工装置1的拍摄单元7对大直径晶片20进行拍摄,对大直径晶片20的形状和背面20b的高度进行检测。接着,如图10所示,将晶片20定位于激光光线照射单元6的聚光器61的正下方。然后,将对于构成大直径晶片20的SiC具有透过性的波长的激光光线LB的聚光点P从大直径晶片20的背面20b定位于与应制造的小直径晶片25的厚度相当的深度(例如为700μm)。然后,照射该激光光线LB,并且使上述的移动机构4进行动作,在与环状加强部21(环状加强部21比由外周25a规定的小直径晶片25的直径大,沿着大直径晶片20的外周区域形成)的内周21a的内侧对应的整个区域形成与上述的改质层110相同的改质层,并形成由该改质层和伸长的裂纹构成的小直径剥离层140。另外,将形成小直径剥离层140时的激光加工条件设定为与形成上述改质层110、110’的第二剥离层形成工序的激光加工条件相同的激光加工条件。
在实施了上述的小直径剥离层形成工序之后,实施如下的工序:小直径分离壁形成工序,将激光光线LB的聚光点从大直径晶片20的背面20b定位于到达小直径剥离层140的环状的区域而进行照射,与该小直径晶片25的外周25a对应地形成环状的小直径分离壁;以及小直径晶片制造工序,从该小直径剥离层140和该小直径分离壁制造该小直径晶片25。该小直径分离壁形成工序按照与根据上述的图4说明的分离壁形成工序相同的激光加工条件和步骤实施,该小直径分离壁按照与上述的第一分离壁120相同的方式形成于外周25a上,省略详细的说明。
并且,在该第三实施方式的小直径分离壁形成工序中,还在与环状加强部21的内周21a对应的区域中形成环状的分离壁。形成于与环状加强部21的内周21a对应的区域的分离壁是按照与在上述的第二实施方式的分离壁形成工序中形成的环状的第二分离壁130相同的激光加工条件和步骤形成的分离壁,省略详细的说明。
如上所述,在实施了小直径剥离层形成工序和小直径分离壁形成工序之后,通过与上述的第一、第二实施方式的晶片制造工序相同的步骤实施小直径晶片制造工序,如图11所示,除了具有环状加强部21的大直径晶片20和具有定向平面25b的小直径晶片25之外,还制造在由小直径晶片25与大直径晶片20的环状加强部21夹着的区域形成且具有定向平面23a和开口部23b的环状晶片23。如上所述,小直径晶片25的厚度为700μm,在大直径晶片20的环状加强部21的内侧形成有厚度为100μm的薄化部20d。另外,将本实施方式中形成的环状晶片23废弃。
虽然在上述的说明中进行了省略,同样在第三实施方式中,也可以在小直径剥离层形成工序之前或之后实施如下的对准标记形成工序:在小直径晶片25的内部或外部形成在小直径晶片25上形成电路时需要的对准标记。该对准标记形成工序是形成与根据上述图5的(b)说明的对准标记14c相同的对准标记的工序,实现与上述相同的效果,省略详细的说明。
根据上述的第三实施方式,不对已经由交叉的多条分割预定线24划分而在正面20a上形成有多个器件22的直径为300mm的大直径晶片20的背面20b进行磨削,而是从背面20b照射激光光线而形成小直径剥离层140,能够利用本应被舍弃的700μm的厚度制造直径为200mm的小直径晶片25,解决了不经济的问题。另外,通过包含如上述那样利用激光光线LB实施的对准标记形成工序,不需要如上述那样利用另外的装置实施曝光和蚀刻来形成对准标记,生产率提高。
Claims (9)
1.一种晶片的制造方法,该方法制造晶片,其中,
该晶片的制造方法具有如下的工序:
第一剥离层形成工序,将对于锭具有透过性的波长的激光光线的聚光点从该锭的端面定位于形成应制造的大直径晶片的第一深度而进行照射,形成第一剥离层;
第二剥离层形成工序,将激光光线的聚光点从该锭的端面定位于比该第一深度浅的第二深度且在比该锭的直径小的区域中进行照射,形成制造小直径晶片的第二剥离层;
分离壁形成工序,将激光光线的聚光点从该锭的端面定位于到达该第二剥离层的环状的区域而进行照射,形成与该小直径晶片的外周对应的环状的第一分离壁;以及
晶片制造工序,从该第一剥离层剥离该大直径晶片并且从该第二剥离层和该第一分离壁分离而制造该小直径晶片。
2.根据权利要求1所述的晶片的制造方法,其中,
在该第二剥离层形成工序中制造的该第二剥离层还形成在与环状加强部的内侧对应的区域,该环状加强部比应制造的小直径晶片的直径大而形成于应制造的大直径晶片的外周区域,
在该分离壁形成工序中,除了该第一分离壁之外,还沿着该环状加强部的内周形成环状的第二分离壁,
在该晶片制造工序中,还制造被该小直径晶片与该环状加强部夹着的区域的环状晶片。
3.根据权利要求1或2所述的晶片的制造方法,其中,
该小直径晶片具有标准化的直径。
4.根据权利要求2所述的晶片的制造方法,其中,
该环状晶片在制造后被废弃。
5.根据权利要求1所述的晶片的制造方法,其中,
该晶片的制造方法还具有如下的工序:
第一对准标记形成工序,在该第一剥离层形成工序之前或之后,将在应制造的该大直径晶片上形成电路时需要的第一对准标记形成于该大直径晶片的内部或外部;以及
第二对准标记形成工序,在该第二剥离层形成工序之前或之后,将在应制造的该小直径晶片上形成电路时需要的第二对准标记形成于该小直径晶片的内部或外部。
6.一种晶片的制造方法,该方法制造晶片,其中,
该晶片的制造方法具有如下的工序:
小直径剥离层形成工序,将对于在正面上形成有多个器件的大直径晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点从该大直径晶片的背面定位于与应制造的小直径晶片的厚度相当的深度而进行照射,在该小直径晶片的区域中形成小直径剥离层;
小直径分离壁形成工序,将激光光线的聚光点从该大直径晶片的背面定位于到达该小直径剥离层的环状的区域而进行照射,形成与该小直径晶片的外径对应的环状的小直径分离壁;以及
小直径晶片制造工序,从该小直径剥离层和该小直径分离壁分离而制造该小直径晶片。
7.根据权利要求6所述的晶片的制造方法,其中,
该小直径剥离层形成工序中的该小直径剥离层还形成在与环状加强部的内侧对应的区域,该环状加强部比应制造的该小直径晶片的直径大而形成于该大直径晶片的外周区域,
在该小直径分离壁形成工序中,除了与该小直径晶片对应的外周之外,还在与该环状加强部对应的内周形成环状的小直径分离壁,
在该晶片制造工序中,除了该小直径晶片之外,还制造被该小直径晶片与该环状加强部夹着的环状晶片。
8.根据权利要求7所述的晶片的制造方法,其中,
该环状晶片在制造后被废弃。
9.根据权利要求6所述的晶片的制造方法,其中,
该晶片的制造方法还具有如下的对准标记形成工序:在该小直径剥离层形成工序之前或之后,将在应制造的小直径晶片上形成电路时需要的对准标记形成在该小直径晶片的内部或外部。
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