CN118412272A - 晶片的加工方法 - Google Patents
晶片的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118412272A CN118412272A CN202410072029.4A CN202410072029A CN118412272A CN 118412272 A CN118412272 A CN 118412272A CN 202410072029 A CN202410072029 A CN 202410072029A CN 118412272 A CN118412272 A CN 118412272A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- modified layer
- forming step
- layer forming
- outer peripheral
- 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
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 214
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 30
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- 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
- B23K26/50—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
-
- 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
- H01L21/187—Joining of semiconductor bodies for junction formation by direct bonding
-
- 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
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
-
- 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
- H01L21/70—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
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
- H01L2924/3511—Warping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Dicing (AREA)
Abstract
本发明提供晶片的加工方法,在贴合晶片的磨削工序中,能够一边抑制器件的破损一边去除外周剩余区域。晶片的加工方法包含如下的步骤:贴合晶片形成步骤,将第一晶片的正面侧与第二晶片接合;第一改质层形成步骤,沿着第一晶片的比外周缘靠内侧规定距离的位置照射激光束,在第一晶片的内部形成环状的第一改质层和在正面侧露出的第一裂纹,由此在外周区域中产生翘曲;第二改质层形成步骤,对第一晶片的该外周区域照射激光束,在第一晶片的内部形成多个环状的第二改质层和在正面侧露出的第二裂纹,由此在外周区域中产生翘曲;以及磨削步骤,将第一晶片从背面侧进行磨削而薄化至完工厚度,通过外周区域的翘曲来解除第一晶片与第二晶片的接合。
Description
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法。
背景技术
伴随近年来的器件芯片的低背化、高集成化,不断开发三维层叠的半导体晶片。例如TSV(Through-Silicon Via:硅通孔)晶片通过贯通电极能够将基于两个芯片彼此贴合的双芯片的电极连接。
这样的晶片在与作为基台的支承晶片(硅、玻璃、陶瓷等)贴合的状态下进行磨削而薄化。通常,将晶片的外周缘进行倒角,因此当极薄地磨削时,外周缘成为所谓的刀刃状,在磨削中容易产生边缘的缺损。由此,缺损有可能延长至器件而导致器件的破损。
作为解决刀刃的对策,开发了将晶片的正面侧的外周缘呈环状切削的所谓的边缘修剪技术(参照专利文献1)。另外,还研究了如下的边缘修剪方法:在将晶片贴合之后,沿着器件的外周缘照射激光束而形成环状的改质层,由此抑制磨削中产生的晶片的边缘缺损向器件伸展(参照专利文献2)。
专利文献1:日本特许第4895594号公报
专利文献2:日本特开2020-057709号公报
但是,专利文献1记载的方法有可能在切削时产生到达器件的崩边而使器件破损,另外,产生大量的切削屑,因此存在器件容易被污染物污染的课题。另外,关于专利文献2记载的方法,在改质层形成于比接合区域靠内侧的情况下,磨削时希望去除的外周剩余区域的边角料有可能未剥离而残留。
发明内容
由此,本发明的目的在于提供晶片的加工方法,在贴合晶片的磨削工序中,能够一边抑制器件破损一边去除外周剩余区域。
根据本发明的一个方式,提供晶片的加工方法,其中,该晶片的加工方法具有如下的步骤:贴合晶片形成步骤,将正面侧形成有多个器件且外周缘被倒角的第一晶片的该正面侧与第二晶片接合而形成贴合晶片;第一改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,从该第一晶片的背面侧沿着比该外周缘靠内侧规定距离的位置呈环状照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成环状的第一改质层和从该第一改质层伸展而在该第一晶片的该正面侧露出的第一裂纹,由此在比该第一改质层和该第一裂纹靠该外周缘侧的外周区域中产生翘曲;第二改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,对该外周区域呈环状照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成多个环状的第二改质层和从该第二改质层伸展而在该第一晶片的该正面侧露出的第二裂纹,由此在该外周区域中产生翘曲;以及磨削步骤,在实施了该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤之后,将该贴合晶片的该第一晶片从该背面侧进行磨削而薄化至完工厚度,通过在该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤中产生的该外周区域的翘曲来解除该第一晶片与该第二晶片的接合。
根据本发明的其他方式,提供晶片的加工方法,其中,该晶片的加工方法具有如下的步骤:贴合晶片形成步骤,将正面侧形成有多个器件且外周缘被倒角的第一晶片的正面侧与第二晶片接合而形成贴合晶片;第一改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,从该第一晶片的背面侧沿着比该外周缘靠内侧规定距离的位置呈环状照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成环状的第一改质层和从该第一改质层伸展而在该第一晶片的该正面侧露出的第一裂纹,由此在比该第一改质层和该第一裂纹靠该外周缘侧的外周区域中产生翘曲;第二改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,对该外周区域沿着与该第一晶片的正面平行的第一方向照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成多个第二改质层和从该第二改质层伸展而在该第一晶片的正面侧露出的第二裂纹,由此在该外周区域中产生翘曲;以及磨削步骤,在实施了该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤之后,将该贴合晶片的该第一晶片从该背面侧进行磨削而薄化至完工厚度,通过在该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤中产生的该外周区域的翘曲来解除该第一晶片与该第二晶片的接合。
优选本发明的晶片的加工方法还具有如下的第三改质层形成步骤:在实施了该第二改质层形成步骤之后且在该磨削步骤之前,对该外周区域沿着与该第一晶片的正面平行且与该第一方向交叉的第二方向照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成多个第三改质层和从该第三改质层伸展而在该第一晶片的正面侧露出的第三裂纹,由此使在该第二改质层形成步骤中产生于该外周区域的翘曲增大,通过在该第一改质层形成步骤、该第二改质层形成步骤以及该第三改质层形成步骤中产生的该外周区域的翘曲来解除该第一晶片与该第二晶片的接合。
优选该第一方向与该第二方向以大于0度且小于90度的角度交叉。
本申请发明在贴合晶片的磨削工序中,能够一边抑制器件的破损一边去除外周剩余区域。
附图说明
图1是示出作为实施方式的晶片的加工方法的加工对象的晶片的一例的立体图。
图2是沿着图1所示的II-II线的剖视图。
图3是示出实施方式的晶片的加工方法的流程的流程图。
图4是示出图3所示的贴合晶片形成步骤的一个状态的立体图。
图5是以局部剖视示出图3所示的第一改质层形成步骤的一个状态的侧视图。
图6是将图3所示的第一改质层形成步骤后的贴合晶片的一部分放大而示出的剖视图。
图7是将图3所示的第二改质层形成步骤后的贴合晶片的一部分放大而示出的剖视图。
图8是示出图3所示的第二改质层形成步骤后的贴合晶片的平面图。
图9是以局部剖视示出图3所示的磨削步骤的一个状态的侧视图。
图10是示出第一变形例中的第二改质层形成步骤后的贴合晶片的平面图。
图11是示出第二变形例的晶片的加工方法的流程的流程图。
图12是示出第二变形例中的第三改质层形成步骤后的贴合晶片的平面图。
图13是示出第三变形例中的第三改质层形成步骤后的贴合晶片的平面图。
标号说明
10:晶片;10-1:第一晶片;10-2:第二晶片;11:基板;12:外周缘;13:正面;14:背面;15:中央区域;16:外周区域;17:分割预定线;18:器件;19:完工厚度;20:贴合晶片;21:第一改质层;21-1:第一裂纹;22、23:第二改质层;22-1:第二裂纹;24、25:第三改质层;31:第一方向;32、33:第二方向;43:激光束;44:聚光点。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外,在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外,以下所记载的结构可以适当组合。另外,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
根据附图,对本发明的实施方式的晶片10的加工方法进行说明。图1是示出作为实施方式的晶片10的加工方法的加工对象的晶片10的一例的立体图。图2是沿着图1所示的II-II线的剖视图。
图1和图2所示的晶片10是以硅(Si)、蓝宝石(Al2O3)、砷化镓(GaAs)或碳化硅(SiC)等为基板11的圆板状的半导体晶片、光器件晶片等晶片,在实施方式中为硅晶片。如图2所示,晶片10按照厚度方向的中央最向外周侧突出、从基板11的正面13到背面14呈剖面圆弧状的方式将外周缘12进行倒角。
如图1所示,晶片10在基板11的正面13侧具有包含中央区域15和围绕中央区域15的外周区域16的器件层。中央区域15具有:呈格子状设定于基板11的正面13的多条分割预定线17;以及形成在由分割预定线17划分的各区域中的器件18。外周区域16是在整周区域内围绕中央区域15且未形成器件18的区域。
在实施方式中,器件18构成3D NAND闪速存储器,具有电极垫和与电极垫连接的贯通电极。在将基板11薄化而从晶片10一个一个地分割器件18时,贯通电极贯通至基板11的背面14侧。即,实施方式的晶片10是一个一个地分割而得的器件18具有贯通电极的所谓的TSV晶片。另外,本发明的晶片10不限于实施方式那样的具有贯通电极的TSV晶片,也可以是没有贯通电极的器件晶片。
图3是示出实施方式的晶片10的加工方法的流程的流程图。如图3所示,实施方式的晶片10的加工方法具有贴合晶片形成步骤1、第一改质层形成步骤2、第二改质层形成步骤3以及磨削步骤5。实施方式的晶片10的加工方法是将一方的晶片10(第一晶片10-1)的正面13侧与另一方的晶片10(第二晶片10-2)接合而贴合并将一方的晶片10(第一晶片10-1)薄化至规定的完工厚度19的方法。
另外,在之后的说明中,在将一对晶片10的晶片10彼此区分时,将一方的晶片10记为第一晶片10-1,将另一方的晶片10记为第二晶片10-2(参照图4),在不进行区分的情况下则简记为晶片10。关于未薄化的另一方的第二晶片10-2,在实施方式中作为与第一晶片10-1同样的TSV晶片进行说明,但在本发明中,第二晶片10-2也可以是无图案的单纯的基质晶片。
(贴合晶片形成步骤1)
图4是示出图3所示的贴合晶片形成步骤1的一个状态的立体图。贴合晶片形成步骤1是将第一晶片10-1的正面13侧与第二晶片10-2接合而形成贴合晶片20的步骤。
在贴合晶片形成步骤1中,首先如图4所示,使第一晶片10-1的正面13与第二晶片10-2的正面13隔开间隔而对置。接着,将第一晶片10-1的正面13与第二晶片10-2的正面13贴合。由此,形成贴合晶片20。另外,在实施方式中,将第一晶片10-1的正面13侧与第二晶片10-2的正面13侧贴合,但在第二晶片10-2为基质晶片的情况下,可以贴合于第二晶片10-2的任意面。
(第一改质层形成步骤2)
图5是以局部剖视示出图3所示的第一改质层形成步骤2的一个状态的侧视图。图6是将图3所示的第一改质层形成步骤2后的贴合晶片20的一部分放大而示出的剖视图。第一改质层形成步骤2在实施了贴合晶片形成步骤1之后实施。第一改质层形成步骤2是通过沿着第一晶片10-1的比外周缘12靠内侧规定距离的位置形成环状的第一改质层21和在正面13侧露出的第一裂纹21-1而使外周区域16产生翘曲的步骤。
在第一改质层形成步骤2中,通过基于激光加工装置40的隐形切割,在第一晶片10-1的内部形成第一改质层21和第一裂纹21-1。激光加工装置40具有保持工作台41和激光束照射单元42。保持工作台41能够将晶片10保持在保持面且绕垂直的轴心转动。激光束照射单元42对保持工作台41所保持的晶片10(第一晶片10-1)照射激光束43。激光加工装置40还具有使保持工作台41和激光束照射单元42相对地移动的未图示的移动单元以及对保持工作台41所保持的晶片10进行拍摄的未图示的拍摄单元等。
在第一改质层形成步骤2中,从第一晶片10-1的背面14侧沿着第一晶片10-1的比外周缘12靠内侧规定距离的位置照射激光束43,由此在第一晶片10-1的内部形成环状的第一改质层21。具体而言,比外周缘12靠内侧规定距离的位置是指中央区域15与外周区域16的边界。激光束43是透过第一晶片10-1的波长的激光束,例如是红外线(Infrared rays;IR)。
改质层是指通过照射激光束43而成为密度、折射率、机械强度或其他物理特性与周围的特性不同的状态的区域。改质层例如是熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域和这些区域混在的区域等。改质层(第一改质层21)的机械强度等比第一晶片10-1的其他部分低。
在第一改质层形成步骤2中,首先将第二晶片10-2的背面14侧吸引保持在保持工作台41的保持面(上表面)上。接着,进行第一晶片10-1与激光束照射单元42的聚光器的对位。具体而言,通过未图示的移动单元,使保持工作台41移动至激光束照射单元42的下方的照射区域。接着,利用未图示的拍摄单元对第一晶片10-1进行拍摄而进行对准,由此使激光束照射单元42的照射部朝向第一晶片10-1的比外周缘12靠内侧规定距离的位置沿铅垂方向对置之后,将激光束43的聚光点44设定于第一晶片10-1的内部。
在第一改质层形成步骤2中,接着一边使保持工作台41绕垂直的轴心旋转,一边通过激光束照射单元42从第一晶片10-1的背面14侧照射激光束43。即,沿着第一晶片10-1的比外周缘12靠内侧规定距离的位置呈环状照射激光束43,形成环状的第一改质层21。
此时,第一裂纹21-1从第一改质层21伸展。在第一改质层形成步骤2中,按照从第一改质层21伸展的第一裂纹21-1在第一晶片10-1的正面13侧露出的方式,通过激光束43的照射而形成第一改质层21。另外,第一裂纹21-1不仅可以在第一晶片10-1的正面13侧露出,也可以在背面14侧露出。
如图6所示,在第一晶片10-1中形成第一改质层21和第一裂纹21-1,由此在比第一改质层21和第一裂纹21-1靠外周缘12侧的外周区域16中按照正面13侧成为凸状的方式产生翘曲。当在第一晶片10-1中沿着第一晶片10-1的整周呈环状形成第一改质层21和第一裂纹21-1时,结束第一改质层形成步骤2。
(第二改质层形成步骤3)
图7是将图3所示的第二改质层形成步骤3后的贴合晶片20的一部分放大而示出的剖视图。图8是示出图3所示的第二改质层形成步骤3后的贴合晶片20的平面图。第二改质层形成步骤3在实施了贴合晶片形成步骤1之后实施。第二改质层形成步骤3可以在实施第一改质层形成步骤2之前实施,也可以在实施第一改质层形成步骤2之后实施,还可以分别交替地实施一部分的加工。第二改质层形成步骤3是通过在第一晶片10-1的外周区域16形成多个环状的第二改质层22和在正面13侧露出的第二裂纹22-1而使外周区域16产生翘曲的步骤。
在第二改质层形成步骤3中,通过基于激光加工装置40的隐形切割,在第一晶片10-1的内部形成多个第二改质层22和第二裂纹22-1。在第二改质层形成步骤3中,在第一晶片10-1的外周区域16中,从第一晶片10-1的背面14侧,沿着比外周缘12靠内侧规定距离的位置照射激光束43,由此在第一晶片10-1的内部形成与第一改质层21呈同心环状的第二改质层22。激光束43是透过第一晶片10-1的波长的激光束,可以与第一改质层形成步骤2中的加工条件相同,也可以不同。
当在开始第二改质层形成步骤3之前在第一改质层形成步骤2中实施了第一晶片10-1与激光束照射单元42的对准的情况下,可以在第二改质层形成步骤3中省略该对准。在第二改质层形成步骤3中,在使激光束照射单元42的照射部朝向第一晶片10-1的外周区域16的规定的位置沿铅垂方向对置之后,将激光束43的聚光点44设定于第一晶片10-1的内部。
在第二改质层形成步骤3中,接着一边使保持工作台41绕垂直的轴心旋转,一边通过激光束照射单元42从第一晶片10-1的背面14侧照射激光束43。即,与第一改质层21呈同心环状地照射激光束43,形成第二改质层22。
此时,第二裂纹22-1从第二改质层22伸展。在第二改质层形成步骤3中,按照从第二改质层22伸展的第二裂纹22-1在第一晶片10-1的正面13侧露出的方式,通过激光束43的照射而形成第二改质层22。另外,第二裂纹22-1不仅可以在第一晶片10-1的正面13侧露出,也可以在背面14侧露出。
如图7所示,在第一晶片10-1中形成第二改质层22和第二裂纹22-1,由此在外周区域16中按照正面13侧成为凸状的方式产生翘曲或者与形成第一改质层21和第一裂纹21-1的状态相比使翘曲增大。
当在第一晶片10-1中沿着第一晶片10-1的整周呈环状形成第二改质层22和第二裂纹22-1时,使激光束43的聚光点44的位置沿第一晶片10-1径向在外周区域16内移动规定距离,同样地形成环状的第二改质层22和第二裂纹22-1。如图8所示,当沿径向形成多个第二改质层22和第二裂纹22-1时,结束第二改质层形成步骤3。
如图7所示,通过利用第一改质层形成步骤2和第二改质层形成步骤3产生的外周区域16的翘曲,解除第一晶片10-1与第二晶片10-2的接合。另外,通过翘曲而解除接合的不限于第一晶片10-1的正面13侧的器件层与第二晶片10-2的正面13侧的器件层的界面,在第一晶片10-1的基板11与器件层的界面、第二晶片10-2的基板11与器件层的界面,也可以解除接合。
另外,在第一改质层形成步骤2和第二改质层形成步骤3中,可以通过变更激光束43的聚光点44的高度而多次照射激光束43或者照射具有在第一晶片10-1的厚度方向上分开的多个聚光点44的激光束43而在第一晶片10-1的厚度方向上形成重叠的多个第一改质层21和第二改质层22。
(磨削步骤5)
图9是以局部剖面示出图3所示的磨削步骤5的一个状态的侧视图。磨削步骤5在实施了第一改质层形成步骤2和第二改质层形成步骤3之后实施。磨削步骤5是将贴合晶片20的第一晶片10-1从背面14侧进行磨削而薄化至完工厚度19的步骤。
在实施方式的磨削步骤5中,通过磨削装置50对第一晶片10-1的背面14侧进行磨削而薄化至规定的完工厚度19(参照图2)。磨削装置50具有:保持工作台51;作为旋转轴部件的主轴52;安装于主轴52的下端的磨削磨轮53;安装于磨削磨轮53的下表面的磨削磨具54;以及未图示的磨削液提供单元。磨削磨轮53以与保持工作台51的轴心平行的旋转轴线旋转。
在磨削步骤5中,首先在保持工作台51的保持面上吸引保持第二晶片10-2的背面14侧。接着,在使保持工作台51绕轴心旋转的状态下,使磨削磨轮53绕轴心旋转。通过未图示的磨削液提供单元将磨削液提供至加工点,并且使磨削磨轮53的磨削磨具54以规定的进给速度靠近保持工作台51,由此利用磨削磨具54对第一晶片10-1的背面14进行磨削,将第一晶片10-1薄化至规定的完工厚度19。
此时,通过磨削磨具54对第一晶片10-1的磨削面进行按压的外力,以第一改质层21为起点,以第一改质层21和第一裂纹21-1为界面而去除第一晶片10-1的外周区域16的边角料。
[第一变形例]
形成于比第一改质层21靠外周缘12侧的外周区域16的改质层不限于实施方式的第二改质层22的样态。以下,对第一变形例的第二改质层23的样态和形成第二改质层23的方法进行说明。
(第二改质层形成步骤3)
图10是示出第一变形例中的第二改质层形成步骤3后的贴合晶片20的平面图。第一变形例的第二改质层形成步骤3与实施方式同样地在实施了贴合晶片形成步骤1之后实施,可以在实施第一改质层形成步骤2之前实施,也可以在实施第一改质层形成步骤2之后实施,还可以分别交替地实施一部分的加工。第一变形例的第二改质层形成步骤3是通过在第一晶片10-1的外周区域16中沿着与正面13平行的第一方向31形成多个第二改质层23和在正面13侧露出的第二裂纹而使外周区域16产生翘曲的步骤。
在第一变形例的第二改质层形成步骤3中,首先按照第一方向31与激光加工装置40(参照图5)的加工进给方向一致的方式,使保持工作台41绕轴心旋转。接着,一边照射激光束43一边使激光束照射单元42和保持工作台41在加工进给方向上相对地移动,由此在外周区域16中形成沿着第一方向31的第二改质层23。
例如,在使激光束照射单元42从第一晶片10-1的第一方向31的一端移动至另一端的期间,在聚光点44通过外周区域16时照射激光束43,在聚光点44通过中央区域15时停止激光束43的照射,由此仅在外周区域16形成第二改质层23。
此时,未图示的第二裂纹从第二改质层23伸展。在第二改质层形成步骤3中,按照从第二改质层23伸展的第二裂纹在第一晶片10-1的正面13侧露出的方式,通过激光束43的照射而形成第二改质层23。另外,第二裂纹不仅可以在第一晶片10-1的正面13侧露出,也可以在背面14侧露出。
在结束从第一晶片10-1的第一方向31的一端至另一端的加工之后,使激光束照射单元42和保持工作台41在分度进给方向上相对地移动,同样地形成沿着第一方向31的第二改质层23。当在外周区域16整体形成第二改质层23时,结束第二改质层形成步骤3。
[第二变形例]
形成于比第一改质层21靠外周缘12侧的外周区域16的改质层不限于实施方式的第二改质层22和变形例的第二改质层23的样态。以下,对第二变形例的第三改质层24的样态和形成第三改质层24的方法进行说明。
图11是示出第二变形例的晶片10的加工方法的流程的流程图。如图11所示,第二变形例的晶片10的加工方法具有贴合晶片形成步骤1、第一改质层形成步骤2、第二改质层形成步骤3、第三改质层形成步骤4以及磨削步骤5。在第二变形例的晶片10的加工方法中,贴合晶片形成步骤1、第一改质层形成步骤2和磨削步骤5与实施方式相同,因此省略说明。另外,第二改质层形成步骤3与第一变形例相同,因此省略说明。
(第三改质层形成步骤4)
图12是示出第二变形例中的第三改质层形成步骤4后的贴合晶片20的平面图。第三改质层形成步骤4在实施了第二改质层形成步骤3之后且在磨削步骤5之前实施。第三改质层形成步骤4是通过在第一晶片10-1的外周区域16中沿着与平行于正面13的第一方向31交叉的第二方向32形成多个第三改质层24和在正面13侧露出的第三裂纹而使在第二改质层形成步骤3中产生于外周区域16的翘曲增大的步骤。
在第二变形例中,第二方向32是与第一方向31垂直的方向。第三改质层24和第三裂纹的形成方法将第一变形例的第二改质层形成步骤3中形成第二改质层23和第二裂纹的方法中的第一方向31置换成第二方向32。由此,通过第二改质层23和第三改质层24而在外周区域16中形成格子状的改质层。
在第二变形例的晶片10的加工方法中,通过在第一改质层形成步骤2、第二改质层形成步骤3和第三改质层形成步骤4中产生的外周区域16的翘曲来解除第一晶片10-1与第二晶片10-2的接合。
[第三变形例]
(第三改质层形成步骤4)
图13是示出第三变形例中的第三改质层形成步骤4后的贴合晶片20的平面图。第三变形例的第三改质层形成步骤4与第二变形例的第三改质层形成步骤4相比,第二改质层23与第三改质层25交叉的角度不同。即,如图13所示,在第三变形例中,第一方向31与第二方向33以大于0度且小于90度的角度交叉。
第三改质层25和第三裂纹的形成方法将第二变形例的第三改质层形成步骤4中形成第三改质层24和第三裂纹的方法中的第二方向32置换成第二方向33。由此,通过第二改质层23和第三改质层25而在外周区域16中形成平行四边形格子状的改质层。另外,优选第一方向31与第二方向33所成的角度为45度。
如以上所说明的那样,实施方式和变形例的晶片10的加工方法中,在将晶片10贴合之后,在比外周缘12靠内侧规定距离的位置形成环状的第一改质层21,并产生从该第一改质层21到达晶片10(第一晶片10-1)的正面13侧(接合面)的第一裂纹21-1。另外,在作为从第一改质层21到外周缘12的区域的外周区域16中形成多个改质层(第二改质层22、23、第三改质层24、25)和从改质层到达第一晶片10-1的正面13侧的裂纹(第二裂纹22-1、第三裂纹),由此使外周区域16产生翘曲。通过使在外周区域16产生的翘曲的力超过接合面中的接合力,解除晶片10的接合,起到容易以改质层为起点而去除外周区域16的边角料的效果。
另外,本发明并不限于上述实施方式和变形例。即,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。
例如可以在实施磨削步骤5之前通过赋予外力而预先去除外周区域16。具体而言,例如可以是从上方按压外周区域16而赋予剪切方向上的外力的方法或提起外周区域16而赋予剪切方向上的外力的方法,也可以通过辊进行破碎的方法。另外,赋予的外力不限于机械的外力,也可以是基于超声波的振动或在第一晶片10-1的背面14上粘贴扩展带并通过对扩展带进行扩展而产生放射方向上的外力。
Claims (4)
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步骤:
贴合晶片形成步骤,将正面侧形成有多个器件且外周缘被倒角的第一晶片的该正面侧与第二晶片接合而形成贴合晶片;
第一改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,从该第一晶片的背面侧沿着比该外周缘靠内侧规定距离的位置呈环状照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成环状的第一改质层和从该第一改质层伸展而在该第一晶片的该正面侧露出的第一裂纹,由此在比该第一改质层和该第一裂纹靠该外周缘侧的外周区域中产生翘曲;
第二改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,对该外周区域呈环状照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成多个环状的第二改质层和从该第二改质层伸展而在该第一晶片的该正面侧露出的第二裂纹,由此在该外周区域中产生翘曲;以及
磨削步骤,在实施了该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤之后,将该贴合晶片的该第一晶片从该背面侧进行磨削而薄化至完工厚度,
通过在该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤中产生的该外周区域的翘曲来解除该第一晶片与该第二晶片的接合。
2.一种晶片的加工方法,其中,
该晶片的加工方法具有如下的步骤:
贴合晶片形成步骤,将正面侧形成有多个器件且外周缘被倒角的第一晶片的正面侧与第二晶片接合而形成贴合晶片;
第一改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,从该第一晶片的背面侧沿着比该外周缘靠内侧规定距离的位置呈环状照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成环状的第一改质层和从该第一改质层伸展而在该第一晶片的该正面侧露出的第一裂纹,由此在比该第一改质层和该第一裂纹靠该外周缘侧的外周区域中产生翘曲;
第二改质层形成步骤,在实施了该贴合晶片形成步骤之后,对该外周区域沿着与该第一晶片的正面平行的第一方向照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成多个第二改质层和从该第二改质层伸展而在该第一晶片的正面侧露出的第二裂纹,由此在该外周区域中产生翘曲;以及
磨削步骤,在实施了该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤之后,将该贴合晶片的该第一晶片从该背面侧进行磨削而薄化至完工厚度,
通过在该第一改质层形成步骤和该第二改质层形成步骤中产生的该外周区域的翘曲来解除该第一晶片与该第二晶片的接合。
3.根据权利要求2所述的晶片的加工方法,其中,
该晶片的加工方法还具有如下的第三改质层形成步骤:在实施了该第二改质层形成步骤之后且在该磨削步骤之前,对该外周区域沿着与该第一晶片的正面平行且与该第一方向交叉的第二方向照射透过该第一晶片的波长的激光束,在该第一晶片的内部形成多个第三改质层和从该第三改质层伸展而在该第一晶片的正面侧露出的第三裂纹,由此使在该第二改质层形成步骤中产生于该外周区域的翘曲增大,
通过在该第一改质层形成步骤、该第二改质层形成步骤以及该第三改质层形成步骤中产生的该外周区域的翘曲来解除该第一晶片与该第二晶片的接合。
4.根据权利要求3所述的晶片的加工方法,其中,
该第一方向与该第二方向以大于0度且小于90度的角度交叉。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023012136A JP2024107934A (ja) | 2023-01-30 | 2023-01-30 | ウエーハの加工方法 |
JP2023-012136 | 2023-01-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN118412272A true CN118412272A (zh) | 2024-07-30 |
Family
ID=91964649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410072029.4A Pending CN118412272A (zh) | 2023-01-30 | 2024-01-17 | 晶片的加工方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240253164A1 (zh) |
JP (1) | JP2024107934A (zh) |
KR (1) | KR20240119835A (zh) |
CN (1) | CN118412272A (zh) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4895594U (zh) | 1972-02-17 | 1973-11-14 | ||
JP2020057709A (ja) | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
-
2023
- 2023-01-30 JP JP2023012136A patent/JP2024107934A/ja active Pending
-
2024
- 2024-01-08 US US18/406,706 patent/US20240253164A1/en active Pending
- 2024-01-12 KR KR1020240005452A patent/KR20240119835A/ko unknown
- 2024-01-17 CN CN202410072029.4A patent/CN118412272A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024107934A (ja) | 2024-08-09 |
US20240253164A1 (en) | 2024-08-01 |
KR20240119835A (ko) | 2024-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7460322B2 (ja) | ウェーハの加工方法 | |
TWI818093B (zh) | 晶圓的加工方法 | |
JP7193956B2 (ja) | ウェーハの加工方法 | |
US20220392762A1 (en) | Wafer processing method | |
CN118412272A (zh) | 晶片的加工方法 | |
TW202305911A (zh) | 晶片的製造方法 | |
CN117690784A (zh) | 晶片的加工方法 | |
US20240079243A1 (en) | Processing method of wafer | |
US20240128087A1 (en) | Wafer processing method | |
TW202431403A (zh) | 晶圓的加工方法 | |
JP2024152435A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
US20220172952A1 (en) | Processing method of wafer | |
JP2024046238A (ja) | ウエーハの加工方法および加工装置 | |
CN117936371A (zh) | 晶片的加工方法 | |
TW202416370A (zh) | 晶圓之加工方法及晶圓處理裝置 | |
JP2022076711A (ja) | ウェーハの加工方法 | |
JP2022043891A (ja) | ウェーハの加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |