CN117810168A - 贴合晶片的加工方法和加工装置 - Google Patents
贴合晶片的加工方法和加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117810168A CN117810168A CN202311213225.0A CN202311213225A CN117810168A CN 117810168 A CN117810168 A CN 117810168A CN 202311213225 A CN202311213225 A CN 202311213225A CN 117810168 A CN117810168 A CN 117810168A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- laser beam
- processing
- chuck table
- grinding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 122
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02021—Edge treatment, chamfering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02016—Backside treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/185—Joining of semiconductor bodies for junction formation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
- B23K2103/56—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
本发明提供贴合晶片的加工方法和加工装置,能够解决倒角部的去除耗费时间因而生产率差的问题,并且能够解决对另一方的晶片造成损伤的问题。贴合晶片的加工方法包含如下的工序:改质层形成工序,将对于第一晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点从第一晶片的背面定位于能够去除倒角部和凹口的内部而进行照射,呈环状形成多个改质层;以及磨削工序,将第二晶片侧保持于卡盘工作台,对第一晶片的背面进行磨削而薄化。在改质层形成工序中,按照从第一晶片的径向内侧朝向外侧逐渐接近接合层的方式设定激光光线的多个聚光点,通过多个聚光点呈下行台阶状而形成多个环状的改质层。
Description
技术领域
本发明涉及贴合晶片的加工方法和加工装置。
背景技术
由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片通过切割装置而分割成各个器件芯片,将分割得到的器件芯片利用于移动电话、个人计算机等电子设备。
另外,有时为了提高器件的集成度,在将形成图案后的晶片贴合之后,对一方的晶片进行磨削而薄化。
但是,当对一方的晶片的背面进行磨削而薄化时,存在如下的问题:形成于晶片的外周的倒角部成为刀刃那样的锐利的形状,会导致作业者受伤,或者裂纹从该刀刃向晶片的内部伸展而损伤器件芯片。
因此,提出了如下的技术:在要对背面进行磨削的晶片的外周直接定位切削刀具或磨削磨具而将该倒角部去除,抑制刀刃的产生(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
专利文献1:日本特开2010-225976号公报
专利文献2:日本特开2016-96295号公报
在专利文献1、专利文献2所公开的技术中,存在耗费与利用切削刀具或磨削磨具进行的倒角部的去除相当的时间因而生产率差的问题,而且存在对另一方的晶片造成损伤的问题。另外,在晶片的外周形成有表示晶体取向的凹口,该凹口从晶片的外周端部朝向内侧而形成,因此还存在因形成于该凹口的刀刃而损伤器件芯片的问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供贴合晶片的加工方法和加工装置,能够解决形成有凹口的晶片的倒角部的去除耗费时间因而生产率差的问题,并且能够解决对另一方的晶片造成损伤的问题。
根据本发明的一个方面,提供贴合晶片的加工方法,该贴合晶片是将第一晶片的正面利用接合层与第二晶片的正面或背面贴合而形成的,该第一晶片在该正面上具有形成有多个器件的器件区域以及围绕该器件区域的外周剩余区域,该外周剩余区域形成有凹口并且在外周缘形成有倒角部,其中,该贴合晶片的加工方法具有如下的工序:聚光点设定工序,将对于该第一晶片具有透过性的波长的激光光线分支成多个激光光线,将分支得到的各激光光线的聚光点设定于不同的位置;改质层形成工序,利用第一卡盘工作台对该第二晶片侧进行保持,将分支得到的该激光光线的该聚光点从该第一晶片的背面定位于该第一晶片的相对于该倒角部以及该凹口靠径向内侧的内部而照射该激光光线,呈环状形成多个改质层;以及磨削工序,在实施了该改质层形成工序之后,利用第二卡盘工作台对该第二晶片侧进行保持,对该第一晶片的该背面进行磨削而薄化,在该改质层形成工序中,将激光光线的该聚光点呈从该第一晶片的径向内侧朝向外侧逐渐接近该接合层的下行台阶状而设定多个,使连结通过多个该聚光点而形成的该多个改质层的面形成圆锥台的侧面。
优选裂纹从通过改质层形成工序呈下行台阶状而形成的改质层朝向该接合层伸展,在该磨削工序中,通过该第一晶片的该背面的磨削将该改质层去除,通过该裂纹将该倒角部和凹口从该第一晶片去除。优选该裂纹朝向该接合层的径向外侧伸展。
根据本发明的另一方面,提供加工装置,其对晶片进行加工,其中,该加工装置具有:卡盘工作台,其对晶片进行保持,具有旋转驱动机构;激光光线照射单元,其照射对于该卡盘工作台所保持的该晶片具有透过性的波长的激光光线;X轴进给机构,其将该卡盘工作台和该激光光线照射单元相对地在X轴方向上进行加工进给;Y轴进给机构,其将该卡盘工作台和该激光光线照射单元相对地在Y轴方向上进行加工进给;以及控制器,该控制器具有存储应加工的该晶片的外周以及凹口的X坐标Y坐标的坐标存储部,根据存储于该坐标存储部的坐标对该X轴进给机构、该Y轴进给机构以及该卡盘工作台的旋转驱动机构进行控制。
根据本发明的贴合晶片的加工方法,与使用切削刀具或磨削磨具直接去除倒角部的情况相比,加工时间缩短,生产率提高,并且适当地去除形成于晶片的凹口,解决了因形成于该凹口的刀刃而使裂纹在晶片的内部伸展而损伤器件芯片的问题。
根据本发明的加工装置,与使用切削刀具或磨削磨具直接去除倒角部的情况相比,加工时间缩短,生产率提高,并且适当地去除形成于晶片的凹口,解决了因形成于该凹口的刀刃而使裂纹在晶片的内部伸展而损伤器件芯片的问题。
附图说明
图1是加工装置的整体立体图。
图2是示出安装于图1所示的加工装置的激光光线照射单元的光学系统的框图。
图3的(a)是作为被加工物的贴合晶片的立体图,图3的(b)是将图3的(a)所示的贴合晶片的一部分放大的侧视图。
图4的(a)是通过拍摄单元而拍摄的贴合晶片的平面图,图4的(b)是区别于图4的(a)所示的实施方式的其他实施方式的贴合晶片的平面图。
图5的(a)是示出改质层形成工序的实施方式的立体图,图5的(b)是示出在改质层形成工序中形成聚光点的位置的概念图,图5的(c)是示出在改质层形成工序中形成的改质层和裂纹的概念图。
图6的(a)是示出磨削工序的实施方式的立体图,图6的(b)是将通过磨削工序而薄化的贴合晶片的一部分放大而示出的侧视图。
标号说明
1:加工装置;2:基台;3:保持单元;35:卡盘工作台;4a:X轴进给机构;4b:Y轴进给机构;5:框体;6:拍摄单元;7:激光光线照射单元;71:聚光器;72:激光振荡器;73:衰减器;74:聚光点形成单元;75a:第一1/2波长板;75b:第二1/2波长板;75c:第三1/2波长板;76a:第一光束分离器;76b:第二光束分离器;76c:第三光束分离器;77a:第一光束扩展器;77b:第二光束扩展器;77c:第三光束扩展器;78a:第一反射镜;78b:第二反射镜;78c:第三反射镜;78d:第四反射镜;79:第四光束分离器;10:第一晶片;10A:器件区域;10B:外周剩余区域;10C:倒角部;10a:正面;10b:背面;10d:凹口;11:裂纹;12:第二晶片;12a:正面;12b:背面;12d:凹口;16:划分线;18:加工位置;18a:凹口去除部;20:接合层;60:磨削装置;61:卡盘工作台;62:磨削单元;63:旋转主轴;64:磨轮安装座;65:磨削磨轮;66:磨削磨具;100:控制器;102:坐标存储部;W:贴合晶片。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明实施方式的贴合晶片的加工方法以及适于实施该贴合晶片的加工方法的加工装置进行详细说明。
在图1中示出本实施方式的加工装置1的整体立体图。加工装置1是图示那样的对层叠了第一晶片10和第二晶片12而得的贴合晶片W实施激光加工的装置。加工装置1具有:保持单元3,其包含对贴合晶片W进行保持的卡盘工作台35,卡盘工作台35具有省略图示的旋转驱动机构;激光光线照射单元7,其照射对于将由X坐标和Y坐标确定的XY平面作为保持面的卡盘工作台35上保持的构成贴合晶片W的第一晶片10具有透过性的波长的激光光线;X轴进给机构4a,其将卡盘工作台35和激光光线照射单元7相对地沿X轴方向进行加工进给;Y轴进给机构4b,其将卡盘工作台35和激光光线照射单元7在与该X轴方向垂直的Y轴方向上相对地进行加工进给;以及控制器100,其对各动作部进行控制。
加工装置1配设在基台2上,除了上述结构以外,还具有:拍摄单元6,其对卡盘工作台35所保持的贴合晶片W进行拍摄而执行对准;以及框体5,其由基台2上的竖立设置在X轴进给机构4a、Y轴进给机构4b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。
保持单元3是包含上述卡盘工作台35而对贴合晶片W进行保持的单元,如图1所示,保持单元3具有:矩形状的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;矩形状的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;圆筒状的支柱33,其固定于Y轴方向可动板32的上表面;以及矩形状的罩板34,其固定于支柱33的上端。卡盘工作台35配设成通过形成于罩板34上的长孔而向上方延伸,构成为能够通过收纳于支柱33内的省略图示的旋转驱动机构而旋转。卡盘工作台35的保持面由具有通气性的多孔质材料的吸附卡盘36形成,借助通过支柱33的流路而与未图示的吸引单元连接。
X轴进给机构4a将电动机42的旋转运动经由滚珠丝杠43转换为直线运动并传递至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轴进给机构4b将电动机45的旋转运动经由滚珠丝杠44转换为直线运动并传递至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31a、31a在Y轴方向上移动。通过具有这样的结构,能够使卡盘工作台35移动至任意的X坐标Y坐标的位置。
在框体5的水平壁部5b的内部,收纳有构成上述的激光光线照射单元7的光学系统以及拍摄单元6。在水平壁部5b的前端部下表面侧配置有聚光器71,该聚光器71构成该激光光线照射单元7的一部分,将激光光线会聚而向贴合晶片W照射。拍摄单元6是对保持单元3所保持的贴合晶片W进行拍摄而对贴合晶片W的位置、朝向、应照射激光光线的激光加工位置等进行检测的照相机,配设在相对于上述聚光器71在图中箭头X所示的X轴方向上相邻的位置。
在图2中示出了表示上述的激光光线照射单元7的光学系统的概要的框图。激光光线照射单元7具有:激光振荡器72,其射出激光光线LB;衰减器73,其对激光振荡器72振荡出的激光光线LB的输出进行调整;以及聚光点形成单元74,其将通过了衰减器73的激光光线LB分支而在卡盘工作台35所保持的贴合晶片W的内部呈下行台阶状而形成多个聚光点。
如图2所示,本实施方式的聚光点形成单元74例如具有第一1/2波长板75a、第一光束分离器76a、第二1/2波长板75b、第二光束分离器76b、第三1/2波长板75c、第三光束分离器76c、第一光束扩展器77a、第二光束扩展器77b、第三光束扩展器77c、第一反射镜78a、第二反射镜78b、第三反射镜78c、第四反射镜78d以及第四光束分离器79。
从上述激光振荡器72射出并通过了衰减器73后的激光光线LB经由第一1/2波长板75a被引导至第一光束分离器76a,通过适当调整该第一1/2波长板75a的旋转角度,相对于上述激光光线LB成为1/4的光量的第一分支激光光线LB1(s偏振光)从第一光束分离器76a分支,并被引导至第一光束扩展器77a。另外,未被第一光束分离器76a分支的剩余的激光光线(p偏振光)经由第二1/2波长板75b被引导至第二光束分离器76b,通过适当调整该第二1/2波长板75b的旋转角度,相对于上述的激光光线LB成为1/4的光量的第二分支激光光线LB2(s偏振光)从第二光束分离器76b分支,并被引导至第二光束扩展器77b。并且,未被第二光束分离器76b分支的剩余的激光光线(p偏振光)经由第三1/2波长板75c被引导至第三光束分离器76c,通过适当调整第三1/2波长板75c的旋转角度,相对于上述的激光光线LB成为1/4的光量的第三分支激光光线LB3(s偏振光)从第三光束分离器76c分支,并被引导至第三光束扩展器77c。未被第三光束分离器76c分支的剩余的激光光线(p偏振光)成为相对于上述的激光光线LB成为1/4的光量的第四分支激光光线LB4(p偏振光),并被引导至第四反射镜78d。如上所述,第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4相对于上述激光光线LB分别以1/4的光量分支。
第一分支激光光线LB1为s偏振光,因此在通过第一光束扩展器77a调整光束直径之后,被第一反射镜78a反射而被引导至第四光束分离器79并反射而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。另外,第二分支激光光线LB2也是s偏振光,在通过第二光束扩展器77b调整光束直径之后,被第二反射镜78b反射而被引导至第四光束分离器79并反射而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。并且,第三分支激光光线LB3也是s偏振光,在通过第三光束扩展器77c调整光束直径之后,被第三反射镜78c反射而被引导至第四光束分离器79并反射而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。并且,被第四反射镜78d反射的第四分支激光光线LB4为p偏振光,在第四光束分离器79中直行而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。通过第一光束扩展器77a~第三光束扩展器77c,按照各光束直径的大小为LB1>LB2>LB3>LB4的方式适当调整,并且适当调整第一反射镜78a~第四反射镜78d的角度,由此,与第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4对应的聚光点P1~P4如图2所示形成于上下方向和水平方向的不同位置,从聚光点P4朝向聚光点P1,朝向图中左方侧呈下行台阶状而形成。
另外,为了便于说明,上述的聚光点形成单元74示出了将通过衰减器73后的激光光线LB分支成第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4而形成4个聚光点的例子(分支数为4),但本发明并不限于此,也可以通过增设1/2波长板、光束分离器、光束扩展器、反射镜等而按照形成更多的分支激光光线的方式设定(例如进行8分支),能够呈下行台阶状而形成与分支数相应的聚光点。
控制器100由计算机构成,具有:按照控制程序进行运算处理的中央运算处理装置(CPU);存储控制程序等的只读存储器(ROM);用于暂时存储检测出的检测值、运算结果等的能够读写的随机存取存储器(RAM);输入接口以及输出接口(省略详细的图示)。在控制器100中配设有存储要加工的贴合晶片W的外周和凹口的X坐标Y坐标(后续说明)的坐标存储部102,X轴进给机构4a、Y轴进给机构4b与卡盘工作台35的省略图示的旋转驱动机构连接,根据存储于坐标存储部102的X坐标Y坐标的信息进行控制。
本实施方式的加工装置1具有大致如上所述的结构,以下对本实施方式的晶片的加工方法进行说明。
通过本实施方式而实施的晶片的加工方法的被加工物是例如图3的(a)和图3的(b)所示的贴合晶片W。贴合晶片W的直径例如为300mm,是将第一晶片10与第二晶片12贴合而得的层叠晶片。第一晶片10例如是在硅基板的内部形成有氧化膜层的SOi晶片,如图所示,由交叉的多条分割预定线L划分而在正面10a上形成有多个器件D。晶片10的正面10a具有形成有上述多个器件D的器件区域10A以及围绕器件区域10A的外周剩余区域10B,在外周剩余区域10B的外周端部形成有呈曲面状形成的环状的倒角部10C。而且,在外周剩余区域10B的外周,形成有表示晶体取向的凹口10d。另外,在图3的(a)中,记载了划分器件区域10A与外周剩余区域10B的划分线16,但划分线16是为了便于说明而记载的,并未标注于实际的晶片10的正面10a。本实施方式的第二晶片12具有与第一晶片10大致相同的结构,与第一晶片10同样地在外周形成有表示晶体取向的凹口12d,省略其余的详细说明。如根据图3的(a)和图3的(b)能够理解的那样,贴合晶片W使第一晶片10翻转而使正面10a朝向下方,借助由适当的粘接剂形成的接合层20而将第一晶片10的正面10a和第二晶片12的正面12a贴合。此时,如图示那样,使第一晶片10的凹口10d与第二晶片12的凹口12d对齐,使晶体取向一致而进行层叠。另外,通过本发明的晶片的加工方法加工的贴合晶片W不限于将上述的第一晶片10的正面10a与第二晶片12的正面12a接合而得的层叠晶片,也可以是将第一晶片10的正面10a与第二晶片12的背面12b接合而得的层叠晶片。
在实施本实施方式的晶片的加工方法时,将上述的贴合晶片W搬送至根据图1进行了说明的加工装置1,将构成贴合晶片W的第一晶片10的背面10b朝向上方,将第二晶片12的背面12b侧朝向下方而载置于卡盘工作台35,使上述的吸引单元进行动作而进行吸引保持。接着,使X轴进给机构4a、Y轴进给机构4b进行动作,将贴合晶片W定位于拍摄单元6的正下方,从贴合晶片W的上表面(第一晶片10的背面10b)侧进行拍摄,如图4的(a)所示,例如根据贴合晶片W的外缘的坐标而确定中心C的X坐标Y坐标(x0,y0)。在此,如上所述,在控制器100的坐标存储部102中存储有应通过激光光线进行加工的贴合晶片W的外周和凹口10d、12d的X坐标Y坐标,因此通过确定贴合晶片W的中心C的X坐标Y坐标,确定将上述第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4的聚光点P1~P4定位而形成改质层的加工位置18的卡盘工作台35上的X坐标Y坐标。加工位置18设定成位于上述的外周剩余区域10B内(省略图示,位于上述划分线16的外侧)且在直径方向上观察比由曲面形成的倒角部10C靠内侧,例如在距中心C的半径为149.5mm的位置上呈环状设定。并且,加工位置18包含凹口去除部18a,该凹口去除部18a为了通过后续说明的磨削工序将形成有凹口10d的部位去除而设定于形成有凹口10d的区域的内侧。凹口去除部18a设定于通过沿着该凹口去除部18a进行加工而能够可靠地去除凹口10d的位置,在本实施方式中,利用与连结凹口10d和中心C的直线垂直的直线而设定凹口去除部18a。
在本实施方式中,用一条环状的虚线表示定位聚光点P4的加工位置18,但如上所述,本实施方式的加工装置的激光光线照射单元7将聚光点P1~P4呈下行台阶状而形成多个,因此也可以按照与各聚光点P1~P4对应的方式确定加工位置18的X坐标Y坐标。另外,在图4的(a)所示的实施方式中,示出了设定于加工位置18的凹口去除部18a利用直线而设定的例子,但本发明并不限于此,例如也可以如图4的(b)所示那样,设定与凹口10d的形状相符的形状的凹口去除部18b。此外,在以下的说明中,对根据基于图4的(a)进行了说明的凹口去除部18a来实施加工的例子进行说明。
如果如上述那样确定了包含凹口去除部18a的加工位置18,则通过控制器100使X轴进给机构4a和Y轴进给机构4b进行动作,如图5的(a)所示,将贴合晶片W的加工位置18定位于激光光线照射单元7的聚光器71的正下方。接着,使上述的激光光线照射单元7进行动作而照射第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4。如图5的(b)所示,按照从第一晶片10的内侧朝向外侧逐渐接近接合层20的方式定位呈下行台阶状而形成的第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4的多个聚光点P1~P4。并且,使该卡盘工作台35向箭头R1所示的方向(参照图5的(a))旋转,并且使X轴进给机构、Y轴进给机构进行动作,如图5的(c)所示,在沿着上述的加工位置18的内部,改质层S1~S4按照末端展宽的方式形成,沿着加工位置18形成连结该改质层S1~S4的裂纹11。该裂纹11中,如图5的(a)所示,还包含与凹口去除部18a对应地形成的直线状的裂纹11a。在本实施方式中,通过使卡盘工作台35旋转2周,对沿着加工位置18的同一部位两次照射上述的第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4。通过如以上那样实施改质层形成工序,如图5的(c)所示,能够将第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4避开倒角部10C和凹口10d而从内侧照射,能够避免在由曲面形成的倒角部10C和凹口10d上发生漫反射而能够高精度地形成改质层。关于通过上述第一分支激光光线LB1~第四分支激光光线LB4而形成的各聚光点P1~P4的间隔,例如按照水平方向上观察为10μm、上下方向上观察为1μm~10μm的范围进行设定。
实施上述改质层形成工序的激光加工时的激光加工条件例如如下设定。
波长 :1342nm
重复频率 :60kHz
输出 :2.4W
分支数 :4
卡盘工作台旋转速度:107.3deg/s(圆周速度280mm/s)
如果如上所述实施了改质层形成工序,则将贴合晶片W搬送至图6的(a)所示的磨削装置60(仅示出一部分)。如图6的(a)所示,磨削装置60具有磨削单元62,该磨削单元62用于对吸引保持在卡盘工作台61上的贴合晶片W进行磨削而薄化。磨削单元62具有:旋转主轴63,其通过未图示的旋转驱动机构而旋转;磨轮安装座64,其安装于旋转主轴63的下端;以及磨削磨轮65,其安装于磨轮安装座64的下表面上,在磨削磨轮65的下表面上呈环状配设有多个磨削磨具66。
在将实施了上述改质层形成工序的贴合晶片W搬送至磨削装置60而将第二晶片12侧载置于卡盘工作台61并进行吸引保持之后,一边使磨削单元62的旋转主轴63在图6的(a)中箭头R2所示的方向上例如以6000rpm旋转,一边使卡盘工作台61在箭头R3所示的方向上例如以300rpm旋转。并且,一边利用未图示的磨削水提供单元将磨削水提供至贴合晶片W的第一晶片10的背面10b上,一边使磨削磨具66与第一晶片10的背面10b接触并将磨削磨轮65在箭头R4所示的方向上以例如1μm/秒的磨削进给速度进行磨削进给。此时,能够一边利用未图示的接触式或非接触式的测量仪对晶片10的厚度进行测量一边进行磨削,如图6的(b)所示,通过将第一晶片10的背面10b磨削规定的量,上述改质层S1~S4被去除,裂纹11飞散,从而第一晶片10的倒角部10C和凹口10d被去除。如果完成了将倒角部10C和凹口10d去除并对贴合晶片W进行磨削的磨削工序,则使磨削单元62停止,经过省略说明的清洗、干燥工序等,完成本实施方式的晶片的加工方法。
如上所述,通过使用本实施方式的加工装置1实施改质层形成工序,按照下行台阶状而设定多个聚光点P1~P4,在构成贴合晶片W的第一晶片10的内部按照末端展宽的方式形成改质层S1~S4,裂纹11按照将该改质层S1~S4之间连接的方式伸展,该裂纹11朝向上述的接合层20向斜下方延伸并且向接合层20的外侧伸展。对这样的贴合晶片W赋予实施上述磨削工序时的破碎力,能够通过裂纹11而去除倒角部10C和凹口10d,因此与以往的倒角部的去除相比,加工时间缩短,生产率提高,而且还解决了对另一方的晶片(第二晶片12)造成损伤的问题。
另外,在上述的实施方式中,通过组合多个1/2波长板、光束分离器、光束扩展器以及反射镜等来实现构成激光光线照射单元7的聚光点形成单元74,但本发明并不限于此。例如,也可以代替图2所示的聚光点形成单元74而配设空间光调制器(LCOS:Liquid CrystalOn Silicon,硅上液晶),使从激光振荡器72射出的激光光线LB入射而将该激光光线LB分支成多个,将分支得到的各激光光线的聚光点按照从第一晶片的径向内侧朝向外侧逐渐接近接合层20的方式呈下行台阶状而形成多个,与多个该聚光点对应地按照末端展宽的方式形成改质层。
另外,在上述的实施方式中,将贴合晶片W按照残留有第一晶片10的倒角部10C的状态搬送至磨削装置60而实施磨削工序,利用磨削时的破碎力将形成于改质层S1~S4的裂纹11作为起点而将倒角部10C和凹口10d去除,但本发明并不限于此,也可以在搬入至磨削装置60之前,通过施加外力而利用形成于改质层S1~S4的裂纹11将倒角部10C和凹口10d去除。
Claims (4)
1.一种贴合晶片的加工方法,该贴合晶片是将第一晶片的正面利用接合层与第二晶片的正面或背面贴合而形成的,该第一晶片在该正面上具有形成有多个器件的器件区域以及围绕该器件区域的外周剩余区域,该外周剩余区域形成有凹口并且在外周缘形成有倒角部,
其中,
该贴合晶片的加工方法具有如下的工序:
聚光点设定工序,将对于该第一晶片具有透过性的波长的激光光线分支成多个激光光线,将分支得到的各激光光线的聚光点设定于不同的位置;
改质层形成工序,利用第一卡盘工作台对该第二晶片侧进行保持,将分支得到的该激光光线的该聚光点从该第一晶片的背面定位于该第一晶片的相对于该倒角部以及该凹口靠径向内侧的内部而照射该激光光线,呈环状形成多个改质层;以及
磨削工序,在实施了该改质层形成工序之后,利用第二卡盘工作台对该第二晶片侧进行保持,对该第一晶片的该背面进行磨削而薄化,
在该改质层形成工序中,将激光光线的该聚光点呈从该第一晶片的径向内侧朝向外侧逐渐接近该接合层的下行台阶状而设定多个,使连结通过多个该聚光点而形成的该多个改质层的面形成圆锥台的侧面。
2.根据权利要求1所述的贴合晶片的加工方法,其中,
裂纹从该多个改质层朝向该接合层伸展,在该磨削工序中,通过该第一晶片的该背面的磨削将该改质层去除,通过该裂纹将该倒角部从该第一晶片去除。
3.根据权利要求2所述的贴合晶片的加工方法,其中,
该裂纹朝向该接合层的径向外侧伸展。
4.一种加工装置,其对晶片进行加工,其中,
该加工装置具有:
卡盘工作台,其对晶片进行保持,具有旋转驱动机构;
激光光线照射单元,其照射对于该卡盘工作台所保持的该晶片具有透过性的波长的激光光线;
X轴进给机构,其将该卡盘工作台和该激光光线照射单元相对地在X轴方向上进行加工进给;
Y轴进给机构,其将该卡盘工作台和该激光光线照射单元相对地在Y轴方向上进行加工进给;以及
控制器,
该控制器具有存储应加工的该晶片的外周以及凹口的X坐标Y坐标的坐标存储部,根据存储于该坐标存储部的坐标对该X轴进给机构、该Y轴进给机构以及该卡盘工作台的旋转驱动机构进行控制。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022157347A JP2024051279A (ja) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | ウエーハの加工方法及び加工装置 |
JP2022-157347 | 2022-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117810168A true CN117810168A (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=90246554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311213225.0A Pending CN117810168A (zh) | 2022-09-30 | 2023-09-19 | 贴合晶片的加工方法和加工装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240112902A1 (zh) |
JP (1) | JP2024051279A (zh) |
KR (1) | KR20240046026A (zh) |
CN (1) | CN117810168A (zh) |
DE (1) | DE102023209542A1 (zh) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5307593B2 (ja) | 2009-03-25 | 2013-10-02 | 株式会社ディスコ | 積層ウェーハの分割方法 |
JP2016096295A (ja) | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社ディスコ | 2層構造ウェーハの加工方法 |
-
2022
- 2022-09-30 JP JP2022157347A patent/JP2024051279A/ja active Pending
-
2023
- 2023-09-19 CN CN202311213225.0A patent/CN117810168A/zh active Pending
- 2023-09-20 KR KR1020230125174A patent/KR20240046026A/ko unknown
- 2023-09-25 US US18/473,853 patent/US20240112902A1/en active Pending
- 2023-09-28 DE DE102023209542.4A patent/DE102023209542A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20240046026A (ko) | 2024-04-08 |
US20240112902A1 (en) | 2024-04-04 |
DE102023209542A1 (de) | 2024-04-04 |
JP2024051279A (ja) | 2024-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101223203B1 (ko) | 레이저 가공방법 | |
WO2007099986A1 (ja) | ウェーハ加工方法 | |
WO2007091670A1 (ja) | ウェーハ加工装置及び方法 | |
KR20130110045A (ko) | 레이저 가공 방법 | |
CN117810168A (zh) | 贴合晶片的加工方法和加工装置 | |
CN117711927A (zh) | 贴合晶片的加工方法和加工装置 | |
CN117995662A (zh) | 贴合晶片的加工方法 | |
CN117954307A (zh) | 贴合晶片的加工方法 | |
CN111571043B (zh) | 晶片的加工方法 | |
TW202416371A (zh) | 貼合晶圓的加工方法及加工裝置 | |
JP2013089713A (ja) | ウエーハの研削方法 | |
TW202418479A (zh) | 貼合晶圓的加工方法 | |
JP6824577B2 (ja) | ウェーハの加工方法 | |
JP7473414B2 (ja) | ウエーハの加工方法 | |
CN118156224A (zh) | 加工装置 | |
KR20230012980A (ko) | 웨이퍼의 처리 방법 | |
JP2021068872A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
KR20210064050A (ko) | 웨이퍼의 가공 방법 | |
KR20230014057A (ko) | 웨이퍼의 처리 방법 | |
KR20220133098A (ko) | 레이저 가공 장치 | |
KR20240045095A (ko) | 수지 기판의 가공 방법 | |
KR20220131832A (ko) | 적층 웨이퍼의 가공 방법 | |
CN115692186A (zh) | 晶片的处理方法 | |
JP2024065409A (ja) | ウェーハの加工方法 | |
CN116100143A (zh) | 加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |