TW200917354A - Substrate dividing method - Google Patents

Description

200917354 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種基板分割方法，用 乃凌用以將诸如半導體晶圓、 矽基板等基板分割成個別小片。 【先前技術】 在從半導體晶圓形成半導體晶片、從絲板形成驗插入号 的基板(石夕晶片）等步驟中，必須進行藉由切割半導體晶圓或石夕 〇 基板而形成個別半導體晶片或矽晶片之作業。 圖8顯示-個範例’其中切割—半導體晶圓5而從此半導體 晶圓5獲得個別小片的半導體晶片。藉由將一條切割膠帶貼在 半導體晶圓5上，然後沿著切割線6移動切割刀片而切割半導 體a曰圓5，半導體晶圓5被分離成個別的半導體晶片8。 作為切割半導體晶圓切基板的方法，除了使用旋轉刀片的 切割方法之外，還有如下方法：在基板上設置切割溝槽，然後 G 藉由折斷使基板分割成個別小片之方法；在基板上的不同位置 刻劃，然後將基板分割成個別小片之方法；藉由使用雷射光束 切割基板之方法，等等。例如，參閱曰本專利未審查公告案 JP-A-2004-235626 及 JP-A-2007-59452 。 - 當藉由在縱向方向與橫向方向上切割或折斷半導體晶圓或 - 矽基板而獲得半導體晶片或矽晶片時’晶片的平面形狀為四邊 形且其角落部位分別形成為銳角。因此，應力很容易在切割步 驟中集中於角落部位上。結果，出現了以下的問題，就是角落 97138521 4 200917354 部位會產生碎片’或者在祕部位巾產生舰。除此之外，在 運运半導體晶片切晶片時，或者在將半導體日日日片或發晶片結 合至安裝基板上時，會產生使半導體晶片切晶片受損之問 題。特別地’假如半導體晶片或石夕晶片的厚度很薄的話，則會 產生如下㈣題，就是強度降低且半導體晶片切晶片在處理 時很容易破裂。 當個別的半導體晶片或石夕晶片由半導體晶圓或石夕基板形成 時’晶片的角落部位產生碎片或者在切割位置處產生碎片之問 題’並未侷限於處理半導體晶圓或雜板之情形。#然，在將 諸如玻璃基板、陶£基板或類似物_成以_小片為單位的 基板之步驟中，也可能同樣產生這類問題。 【發明内容】 為了解決上述問題，因而提出本發明，且本發明之目的係提 供-種基板分割方法’能夠在分⑽如半導體晶圓、絲板或 類似物時，防止在個別小片基板的角落部位中產生碎片或裂 縫，藉由增進個別基板的強度而促進基板的處理，以及增加製 造產量。 為了達成上述目的，根據本發明之第一態樣，提供一種基板 分割方法’用以將基板分割成個別小片，該方法包含以下步驟： 以預定間隔在基板的縱向方向與橫向方向上設定分割線； 在該基板上於該等分割線的個別交叉點處形成通孔，以便使 該基板的個別小片之角落部位形成倒角；以及 97138521 5 200917354 沿著該等分齡，將該上面形成有通孔的基板分割成個別小 片。 再者，形成通孔的步驟可包含： 以抗蝕劑塗覆該基板的一表面； 在該抗_上形㈣案，續在_分麟的個別交叉 點處暴露該基板的一表面；以及 藉由使用上面形成有倒角圖案的抗银劑作為幕罩而截刻該 Γ 基板，藉此形成該等通孔。 當基板為石夕基板時，可以簡單地藉由RIE(反應性離子餘刻） 法姓刻矽基板，而形成通孔。 再者’每個倒㈣案可形成為形狀對應於具有預定寬度之通 孔輪廓的圖案。於是，可以輕易地形成通孔。 • 再者’可藉由沿著鱗分麟以切割刀片_該基板而將該 基板分割成個別小片。可藉由沿著該等分割線劈開該基板而將 G該基板分割成個別小片。因此，必定可以㈣地形成通孔。 此外’該等分躲可狀成與㈣晶體成絲之方向平 行。 每個通孔可被㈣繞該等分割_交又點，且四個頂點 •分別位於分割線上的四邊形。再者，每個通孔可被塑形成個別 —側邊分別朝向該等分割線的交叉點凸出彎曲的變形四邊形。因 此，藉由將基板分割成個別小片，獲得其中角落部位被直線地 倒角的個別小片基板。個別小片基板是在角落部位被倒角成如 97138521 200917354 同R字形（圓弧形）之狀態下獲得的。 又’較佳係使用諸如半導體晶圓或類似物的矽基板作為基 板。 根據本發明之基板分割方法，倒角通孔係形成於基板上分割 線的父又位置中’然後基板係沿著這些分割線而被分割成個別 小片。因此’個別小片基板各自的角落部位被倒角，所以可以 增進個別小片基板的強度以及可以輕易地處理個別小片基板。 1' 再者’用於形成倒角的通孔是事先形成於基板上。因此，在 切割或分割基板時，能防止個別小片基板的角落部位產生碎片 或者在角落部位中產生裂縫。 【實施方式】 ： 圖1A與顯示由矽基板形成分割矽晶片的步驟，以作為本 發明之基板分割方法的範例。 圖1A與1B顯示暴露出一矽基板1〇之一表面的倒角圖案 ϋ 係藉由將抗蝕劑12塗覆於此矽基板10的表面上，然後曝光並 顯影抗蝕劑12而形成的狀態。倒角圖案14係以預定間隔縱向 和橫向地對齊，且設置在對應於用來將矽基板1〇分割成個別 小片之分割線Α相互交叉之交又點的位置上。（分割線也可以 " 是虛擬線。） • 圖中以放大方式顯示倒角圖案14。倒角圖案14係設置 以便在碎基板10被分割成個別小片時，使個別分割石夕晶片2〇 各自的角落部位產生倒角。倒角圖案14係形成為側邊分別形 97138521 7 200917354 成為類似圓弧的變形四邊形，就像 形。在此具體射，構成倒角圖案、、’’之交又點的菱 被塑形成朝向交叉點凸出的圓弧形 邊㈣角線⑷係 設定成使得分割線A作為在分割線A = 圓弧，且係 置上之倒角線14a的切線。A 乂又倒角線w的交又位 圖2A至2C是以從圖1B中之直線 在石夕基板H)上形成倒角圖案14之步驟^所銳視的剖面圖顯示 / 2A顯样基板1G的表面以抗_ ㈣之狀離。心 藉由將乾燥薄膜的抗蝕劑疊置％ 餘劑12。 狀石夕基板H)的表面上而形成抗 圖2B顯示藉由在對應於分匈 ^ng . ^ H °、畏人之交叉點（參考圖1B)的位 置曝先並顯影抗蝕劑12而形 、十、功ιη ± 攻倒角圖案14之狀態。如上所 述，矽基板10的表面是從形成 來。 战有旬角圖案14的位置處暴露出 然後，在矽基板1〇上施加 的矣而加乾餘刻。藉由在暴露出石夕基板10 的表面之位置上實施乾蝕刻， ^ 而在厚度方向上蝕刻矽基板10。 口此，形成通孔18於矽基板1〇中。 圖2C顯示通孔18形点 1R , a 1〇 ^ 成於矽基板10中之狀態。在圖1A與 1Β中，通孔18係形成為在 倒角圖案丨4 _部中(在/度方向上通過絲板1G，而進入 ^ C在變形四邊形的内側）。 作為乾蝕刻矽基板1〇的 & 的万去，例如，可以使用RIE(反應性 離子蝕刻）法。根據此Up 决’塗覆有抗蝕劑12的區域不會被 97138521 200917354 蝕刻，但是形成有倒角圖案14以及暴露出矽基板1〇之表面的 位置則選擇性地被餘刻掉。再者，根據RIE法，钱刻是在厚度 方向上進行’同時維持住倒角圖案14的平面形狀，以及通^ 18係形成為與倒角圖案14的平面形狀相同之圖案。 _ 在通孔18形成於石夕基板10中之後，移除抗餘劑12。然後， 由矽基板10形成作為個別小片的矽晶片2〇。 作為由石夕基板10形成作為個別小片之石夕晶片2 0 @方法’有 Γ藉由沿著分割線A移動_刀片（旋轉刀片）而將碎基板分割 成個別小片之方法，以及藉由沿著分割線八劈開石夕基板而將； 基板分割成個別小片之方法。 圖3 A顯示藉由沿著分割線A移動_刀片而分财基板之 .狀態。在此狀態下’移動切割刀片，使其連接到變形四邊形中 :所形成的通孔18之中心，同時元件符號「d」表示切割刀片的 通過寬度。 〇 ® 3B顯示一個被分割成個別小片的石夕晶片20。石夕晶片20 的角落部位20a被倒角成如同圓弧狀。當使用切割刀片而分割 矽基板10時’通孔18必須形成得使通孔18的最大寬度比切 d刀片的通過見度d的兩倍還寬，以便使石夕晶片2〇的角落部 位施產生倒角。（在此，最大寬度是以倒角圖案_形四 邊形兩個頂狀_對角線所界定）。換句職，當切割刀片 在縱向方向與橫向方向上移動時，通孔18的形狀與尺寸應該 設定成使得通孔18之-邊緣部位恤仍存在於石夕晶片2〇該側 97138521 200917354 上，並使用具有預定通過寬度d的切割刀片。 如圖3A所示’根據在形成有通孔18的石夕基板上移動切 。刀片而分财基板1G之方法，能防切基板W在石夕晶片 上、角I陳上產生碎片或在肖落部位巾產生裂縫，否則， 片或裂缝可能會因切割期_晶片2G之角落部位上的 ，力集中而產生。再者，因為梦晶片2Q的祕部位施係被 =，倒角形狀，所以增進了秒晶片⑼的強度。因此，能防 4 晶片20的角落部位產生碎片或受損。 ο :貞丁’Q著刀割線A劈開秒基板1G的方法所獲得之石夕晶 1板10的裂縫是從石夕基板10巾所形成的通孔18之 /、彖Η立（頂點）作為起點而開始。在此具體例中，倒角線14a f通孔18的Μ部位附近與分割線A相切，而且，透過分割 、皮此相向的倒角線14a彼此相交且同時形成一尖銳角。因 *通孔18的角落部位可以確實地作為裂缝的起始點。 辟:人孔18疋形成於石夕晶片20的每個角落部位上，所以當 夕基板10時’在石夕晶片2〇的角落部位中並不會產片 或裂縫。 田夕基板10的晶體生長面之定向是{100}面時，設定 於矽基板10上之合宝，丨綠Λ u 曰 _ 的方向必須設定成與矽基板10的結 66曰1平订才有效。當分割、線从分割位置）設定成與石夕基板 八、生長面平仃時，在劈開矽基板10時，劈開方向會與 ’、、A的方向—致。因此，可以輕易地劈開矽基板10,而 97138521 200917354 不需要施加不必要的應力财晶片20上。 乍為將夕基板1〇麵成烟小#的方法，可 溝槽形成與分割鎳Aw 刀割 、、位置對齊，然後將矽基板在切割溝槽 :置中破裂成個別小片之方法。又，可以使賴㈣刀產= 的分騎a之分制痕，織將絲板分割成個 別小片之方法。根撼μ、+、/ 據上述任何一種方法，當倒角用的通孔18 =形成卿基板1G切，絲板W被分贼個別小 不會如上述般在石夕晶片20中產生任何破裂或碎片。 上所述本具體例之晶片形成方法的特徵係在於：當藉由 將秒基板1 〇分割成個别 成個另J小片而形成矽晶片20時’倒角用的通 位f : = _分#燦A的交又點對齊，然後根據通孔18的 位置將石夕基板Π)切割或分割成個別小片。 ^為通孔18的形成方法，在上述《财，具有與通孔18 狀相同形狀之㈣_4係形成神基㈣上, 18的^財法之外，如圖5A卿，可形成雜賴於通孔 L的輪廓（外形）#有狀寬度的倒角圖案15_基板10 ΠΓ應於將在石夕基板10上形成之通孔18的位

對鄉t丨、频對胁通孔18的輪叙絲。在此狀態下， 對應於通孔18的輪廓之雜板1Q 12中暴露出來。 卜心表面則從抗钕劑 97138521 11 200917354 本㈣__ _ 15是如曝錢顯影抗轉i2而形成 、使對應於通孔18的婦之雜板H)的此部分表面被暴 露成四邊分卿曲細似圓錄的變形四_。 /以此方式，當暴露出石夕基板10的此部分表面的倒角圖案^ 係形成為〃卿應於通孔18的輪廓，紐⑦基板例如藉由 RIE法所爛時’⑦基板1()在厚度方向上被綱成與倒角圖

案15的暴露部位對齊。因此，倒賴案15所圍繞的部位被移 除掉。如圖5B所示’形成了平面形狀分別是變形四邊形的通 孔18。 根據此方法’藉由侧對應於通孔18的輪廓之該部分的石夕 基板，通孔18可以分別形成為僅具有預定寬度。因此，蝕刻 所移除的絲板之量會比在通孔18的整個平面區域上敍刻石夕 基板10的情形減少更多，而且也可以縮短蝕刻時間。 在上述具體例中，在矽基板10的表面上所形成之倒角圖案 14、15中，矽晶片20的角落部位20a被倒角成如同圓弧狀或 曲線狀。圖6A與6B顯示矽晶片20的角落部位2如被直線地 倒角之範例。 圖6A是倒角圖案16被塑形成頂點位於分割線a上之矩形的 範例。只有在其中形成有倒角圖案16的矩形區域中，石夕基板 1〇才會自抗触劑暴露出來。圖6B是倒角圖案17的範例，其 中對應於頂點位於分割線A上的矩形輪廓之矽基板ι0的一部 分表面，係以預定寬度自抗蝕劑暴露出來。 97138521 12 200917354 當圖6A與6B所示的任一個倒角圖案16、17形成時，藉由 蝕刻矽基板10，於矽基板1〇中形成矩形通孔，然後藉由運用 分離法或類似方法，可獲得個別的矽晶片2〇，例如，藉由使 用切割刀片對齊這些通孔的中心位置，而切割石夕基板1〇，在 分割線A的位置中劈開矽基板1〇。 圖7顯示從矽基板1〇所獲得的矽晶片2〇，其中藉由形成如 圖6所不的倒角圖案16、17而形成矩形通孔。矽晶片2〇的角 ' 落部位2〇a係被直線地倒角成45度的切口。 以此方式，當藉由形成其㈣晶片2Q的Μ部位施分別 被直線倒角之通孔，而由石夕基板1〇形成個別石夕晶片時，石夕 晶片20的角落部位20a具有鈍角。因此，如同上述具體例， 在分割石夕基板10時，可防止石夕晶片2〇的角落部位產生碎片或 者在角落部位中產生裂缝。又，因為所得石夕晶片2〇的角落部 位20a被倒角，所以可增進強度，因此在處理矽晶片時可 > 以防止梦晶片20受損。 又’如同此具體例，即使當形成為矩形期於倒角的通孔係 縱向和橫向地對齊時’開口成矩形的通孔之邊緣部位係位於分 割線A上。因此，可以藉由從通孔的邊緣部位作為起始點劈= 石夕基板10，而輕易地獲得個別石夕晶片2〇。 作為在矽基板1〇中所形成的倒角通孔18之形狀，除了上述 變形四邊形或矩形之外，可以使用在分割線A與二八$ 具有不同交叉肢㈣形，或者圍繞分騎通四邊:|。 97138521 13 200917354 雖然在上述具體例中，以從矽基板10形成個別矽晶片2〇 的方法作為範例說明。然而，作為矽基板1〇 ,可以使用單獨 的矽基板，可以使用上面形成有半導體電路的半導體晶圓，或 者可以使用其中形成有連接部位的矽基板，該連接部位例如為 半導體裝置或類似物中所使用的插入器中所形成之通孔。 η 在半導體晶®巾’可以在相鄰的半導體晶片中間確保具有大 約50到100 # m寬度的切割空間。因此，倒角用的通孔是形成 於不會影響到半導體晶片上所形成的電路之範圍内，且可以獲 得個別半導體晶片。由於半導體晶片的角落部位被倒角，所以 可增進強度，因此可以防止在處理時所引起的破裂。

Lj 年來為了使半導财置的尺寸縮小，藉由在半導體晶圓 的階段研磨晶圓的背面，而提供一種薄半導體晶片。本發明之 基板分财法可特财效地⑽錢由將薄半導體晶圓分割 成個別h片而形成半導體晶片時，防止半導體晶片受損。 ^本發明可以應用於GaAs或類似物所製成的化合物半導 _ \、及由石夕所製成的基板’諸如半導體晶圓。又，當由 ===破璃板、陶究板或類似物所製成的大尺寸基板被 小片時，同樣可以完全地運用本發明。 由==中，為了在絲板中形成倒角用的通孔，可以藉 :基=面塗覆抗_、形成倒角圖案 蝕刻，而在矽基板中 “她 限於上述方、I 形成通孔的方法並未侷 去，而可對應於加工物件而適當地選擇任何方法。 97138521 200917354 雖然已經藉㈣麻具體㈣朗了本伽，妓對於熟知 此項技術者來說’顯然在不背離本發明的範圍之前提下，仍可 以產生出許多不同的變化與修改。因此，以下的申請專利範圍 係打算涵蓋本發明真正精神與範圍内的所有此類變化與修改。 【圖式簡單說明】 圖1A與1B是顯示倒角圖案形成於梦基板表面上之狀態的平 面圖。 G 圖^至2(:是顯示通孔形成於梦基板中所需要的步驟之剖面 圖。 圖3A是顯示使用切割刀片切割石夕基板的狀態之平面圖。 圖3B是顯示藉由切割矽基板的矽晶片之平面圖。 圖4是顯示藉由劈開矽基板而獲得矽晶片之平面圖。 圖5A與5B是顯示倒角圖案的另一範例之平面圖。 圖6A與6B是顯示倒角圖案的又另一範例之平面圖。 ^ 圖7是秒晶片的平面圖。 圖8A與8B是顯示切割半導體晶圓的習知方法之說明圖。 【主要元件符號說明】 5 半導體晶圓 6 切割線 8 半導體晶片 10 矽基板 12 抗钱劑 97138521 15 200917354 14 倒角圖案 14a 倒角線 15 倒角圖案 16 倒角圖案 17 倒角圖案 18 通孔 18a 邊緣部位 20 秒晶片 20a 角落部位 A 分割線 d 通過寬度 97138521 16

Claims (1)

1. 200917354 用以將基板分割成個別小片，該方法 七、申睛專利範圍： 1. 一種基板分割方法 包含以下步驟： 以預定間隔在基板的縱 ,c , ’、、向方向與橫向方向上設定分割線； ，== 割線的個別交又點處形成通™ «㈣個別小片之角落部位形成倒角；以及 沿著该等分割線，將兮 € 片 系上面形成有通孔的基板分割成個別小 〇 項之基板分割方法，其中，形成通孔 2.如申5膏專利範圍第1 的步驟包含： 以抗蝕劑塗覆該基板的一表面； f純_上形成倒㈣案，以便在該等分齡的個別交叉 點處暴露該基板的—表面；以及 ㈣制上面形成有倒肖_的抗剌彳作為幕罩祕刻該 U 基板，藉此形成該等通孔。 3.如申請專利範圍第2項之基板分财法，其中，每個倒角 圖案係形成為形狀對應於具有預定寬度之通孔輪廓的圖案。 ^如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板分割方法，其 中藉由/ 口著4等分割線以切割刀片切割該基板而將該基板分 割成個別小片。 5·如申請專利範圍第丨至3項中任一項之基板分割方法，其 中，藉由沿著該等分割線劈開該基板而將該基板分割成個別小 97138521 17 200917354 片° 6. 如申請專利範圍第5項之基板分割方法，其中，該等分割 線係設定成與該基板的晶體成長面之方向平行。 7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之基板分割方法，其 中，每個通孔係被塑形成圍繞該等分割線的交叉點，且四個頂 點分別位於分割線上的四邊形。 8. 如申請專利範圍第7項之基板分割方法，其中，每個通孔 係被塑形成個別側邊分別朝向該等分割線的交叉點凸出彎曲 的變形四邊形。 9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之基板分割方法，其 中’該基板是碎基板。 97138521 18