TW200935575A - Wafer - Google Patents

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200935575 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關諸如半導體晶圓等等之晶圓，其中，諸 如1C’S和LSI’s等等之裝置係形成在晶圓基板的正面上。 ^ 【先前技術】 在半導體裝置製程中，多個區域係藉由分開排定線 ❹ （division-scheduled lines)(被稱爲界道（streets))來予以分 割（sectioned)，其在幾乎是碟形的晶圓基板的正面上被排 列成晶格圖案。諸如1C’s和LSI’s等等之裝置係形成在這 些經分割的區域上而構成半導體晶圓，如此所構成之半導 體晶圓沿著界道而被切割（cut)，藉此，具有裝置形成於其 中之區域被分開，以製作個別的裝置。具有以氮化鎵爲基 底之化合物半導體等等被層疊於藍寶石（sapphire)基板的 表面上之光學裝置晶圓也沿著界道而被切割，並且在那裡 〇 被分成個別的光學裝置’諸如發光二極體和雷射二極體， 這些裝置被廣泛地使用於電氣設備。 即將以上述方式來予以切分開的晶圓在沿著界道而被 切割之前，具有藉由硏磨或蝕刻而被形成爲預定厚度的背 面（back)。爲了達成重量輕且小巧的電氣設備’近年來— 直需要晶圓被形成爲50 #111或更薄的厚度。 然而，如果晶圓被形成爲50;zm或更薄的厚度’則 會晶圓易於受損’呈現出晶圓之處理方面（諸如’運輸）的 困難之問題。 -4- 200935575 爲了解決上述問題，JP-A-2007- 1 946 1號案揭示一種 晶圓處理方法，該方法硏磨晶圓之背面上對應於裝置區域 的區域，以使裝置區域的厚度形成爲預定的厚度，並且也 在晶圓之背面上留下外圍部分，藉以形成環狀的強化部分 '，因而使其可能形成具有剛性的晶圓。 • 然而，顯現晶圓之晶體方向的凹口（notch)係形成於晶 圓之外圍中。甚至當晶圓之背面上對應於裝置區域的區域 φ 被硏磨而在晶圓之背面上留下外圍部分，藉以形成環狀的 強化部分時，凹口部分變得非常薄，使其難以確保足夠的 強度。 爲了解決上述問題，JP-A-2007- 1 8 9093號案揭示一種 晶圓，其中，形成有一正交於晶圓之正面和背面的平坦表 面，做爲顯示晶圓之晶體方向的標記，在包括形成於晶圓 之外圍表面中之弧形表面的去角取面（chamfered)部分。 另一方面，包括用以載明於製造過程期間之晶圓的條 〇 碼等等之辨識碼被印刷於晶圓上。如同在JP-A- 1 1 - 1 3 5390 號案中所揭示者，此辨識碼被印刷在晶圓的正面、背面或 外圍表面上。 然而，如果辨識碼被印刷在晶圓的背面上，則會有當 晶圓的背面被硏磨以便使晶圓形成有預定厚度時，所印刷 之辨識碼消失的問題發生。 另一方面，如果辨識碼被印刷在晶圓的正面上，則會 有即將形成有裝置於其中之區域被限制，且如果在硏磨晶 圓之背面以使晶圓形成有預定厚度的期間，保護膠帶（被 -5- 200935575 稱爲BG膠帶）黏住晶圓的正面’則辨識碼不能夠被辨認 出的問題發生。 如果辨識碼被印刷在晶圓的外圍表面上，則難以印刷 辨識碼，且當辨識碼被讀取時，因爲弧形表面的去角取面 ' 部分係形成在晶圓的外圍表面上，所以辨識碼可能會被錯 ' 誤地辨認。 如果辨識碼被印刷在形成於晶圓之外圍中的定向平面 φ 上，則上述問題被解決。然而，設有定向平面的晶圓從生 產率的觀點來看，因爲形成有裝置於其中之區域方面的縮 減而係有問題的。特別是當晶圓之背面上對應於裝置區域 的區域被硏磨而使得裝置區域的厚度爲預定厚度，且在晶 圓之背面上留下外圍部分，藉以形成環狀的強化部分時， 環狀的強化部分需要被形成在不會到達定向平面的範圍中 。這意謂著裝置區域變窄，且所製作之裝置的數目減少。 〇 【發明內容】 本發明之目的在於提供一晶圓，其中，用以載明晶圓 之辨識碼並不會消失於硏磨其背面時，這並非僅限於裝置 區域，以及致使所印刷之辨識碼能夠被讀取而不會被錯誤 ' 地辨認。 依據本發明，用以取得上述目的，提供有一晶圓，在 圓形的晶圓基板之正面上具有多個裝置係形成於其中之裝 置區域，以及包圍該裝置區域之外圍剩餘區域， 其中’一去角取面部分係形成在晶圓基板之外圍剩餘 -6- 200935575 區域的外圍末端部分中，而去角取面部分的剖面形狀界定 一弧形表面於從該晶圓基板之正面到背面的範圍中， 一與該正面及該背面正交之平坦表面係形成在該去角 取面部分中，做爲顯示該晶圓基板之晶體方向的標記，及 ‘用以載明晶圓基板之辨識碼被印刷在該平坦表面上。 ’ 較佳地，該辨識碼被印刷在該平坦表面上，在該晶圓 基板之厚度方向上，介於中央與正面側之間的區域中。 Φ 在依據本發明之晶圓中，做爲晶體方向辨認標記之該 平坦表面係形成在形成於該晶圓基板中之該外圍剩餘區域 的該外圍末端部分中之該去角取面部分中。相較於爲習知 晶體方向辨認標記之凹口（notch)或定向平面，此平坦表面 需要切割自該外圍表面之非常淺的深度。因此，即使該裝 置區域被加寬，也能夠充分確保該外圍剩餘區域的寬度。 因爲該裝置區域能夠被如此地加寬，所以能夠增加所製作 之裝置的數目。況且，做爲晶體方向辨認標記之該平坦表 〇 面界定一與該晶圓基板之該正面及該背面正交的表面。結 果，該平坦表面準確地反射從旁邊進入的光束，使得其可 以被可靠地辨認，並且能夠充分地用做爲晶體方向辨認標 記。此外，因爲用以載明該晶圓基板之該辨識碼被印刷在 ' 該平坦表面上，所以其印刷容易，且所印刷出之該辨識碼 當被讀取時不會被錯誤地辨認。除此之外，用以載明該晶 圓基板之該辨識碼被印刷在該平坦表面上，做爲形成在該 晶圓基板之該外圍剩餘區域的該外圍末端部分中之該去角 取面部分中。因此，甚至當該晶圓基板之該背面被硏磨時 -7- 200935575 ，辨識碼並不會消失。 【實施方式】 將參照伴隨之圖形來詳細說明依據本發明所構成之晶 圓的較佳實施例。 ' 圖1顯示做爲由本發明所構成之晶圓之半導體晶圓的 立體視圖。圖1所示之半導體晶圓2，舉例來說，爲一晶 〇 圓基板20，其包括具有700#m之厚度的矽，而在其正面 2 0a上，多個界道21係配置成晶格圖案，且裝置22 (諸如 ，IC’s和LSI’s等等）係形成於由多個界道21所分割 (sectioned)的多個區域中。如此所組構的晶圓基板20係 配備有裝置區域220及包圍裝置區域22 0的外圍剩餘區域 230，而多個裝置22係形成於裝置區域220中。一去角取 面（chamfered)部分231係形成在晶圓基板20之外圍末端 部分處（亦即，外圍剩餘區域230的外圍末端部分處），而 〇 去角取面部分231的剖面形狀爲一在從該晶圓基板20之 正面20a到背面20b的範圍中之弧形表面，如圖2(a)所示 ，以便防止由於非故意所造成之衝擊力而發生斷裂或碎裂 。在此去角取面部分231中，做爲顯示晶圓基板20之晶 體方向的晶體方向辨認標記之平坦表面232係形成在一預 定位置處，如圖2 ( b)所示。 做爲晶體方向辨認標記之平坦表面232係形成在去角 取面部分231之形成於晶圓基板20中之外圍剩餘區域 230之外圍末端部分中的範圍中，且被形成而正交於晶圓 200935575 基板20之正面20a和背面20b，此平坦表面232採用橢 圓的形狀’其在距離最外圍之深度（H)爲0.5 mm的位置具 有約10 mm的大直徑（D)，舉例來說，當晶圓基板20之 外徑爲200 mm時。如同在此所注意到的，做爲晶體方向 辨認標記之平坦表面232係形成在取面部分23 1之形成於 . 晶圓基板20中之外圍剩餘區域23 0之外圍末端部分中的 範圍中，相較於爲習知晶體方向辨認標記之凹口（notch)或 ❹ 定向平面，此平坦表面232具有切割自該外圍表面之非常 淺的深度。因此，即使該裝置區域220被加寬，也能夠充 分確保該外圍剩餘區域230的足夠寬度。因爲該裝置區域 220能夠被如此地加寬，所以能夠增加所製作之裝置的數 目。況且，做爲晶體方向辨認標記之平坦表面232界定一 與晶圓基板20之正面20a和背面20b正交的表面。因此 ，平坦表面23 2準確地反射從旁邊進入的光束，使得其可 以被可靠地辨認，並且能夠充分地用做爲晶體方向辨認標 φ 記。上述之多個裝置22係形成在晶圓基板20之正面20a 上，具有平坦表面232以此方式而被形成做爲晶體方向辨 認標記，並且呈晶格圖案之界道2 1被形成而和平坦表面 232平行或垂直。 ' 將提供對於用以形成平坦表面232之方法的實施例之 解說，而平坦表面232做爲晶體方向辨認標記’係形成在 晶圓基板20之外圍末端部分處’亦即’外圍剩餘區域 23 0的外圍末端部分處。 晶圓基板20係藉由將圓柱形鑄塊切片成圓形的薄片 200935575 來予以製作，而圓柱形鑄塊包括諸如矽等等的半導體材料 。在圓周方向上，在對應於切片前之鑄塊之外圍表面上的 晶體方向之晶體方向辨認標記應該被形成的預定位置處， 以細長片（strip)的方式沿著軸向方向延伸之平坦表面係形 成有預定的寬度（在上述例子中，約10 mm)。然後，鑄塊 ' 被切片而形成圓形的晶圓基板，隨後，晶圓基板之外圍末 端部分被去角取面（chamfered)而形成具有弧形剖面形狀的 φ 去角取面（chamfered)部分231。結果，形成於晶圓基板之 外圍表面上的細長片形平坦表面變成橢圓形形狀。 最終之形成於晶圓基板20之外圍末端部分處，亦即 ，外圍剩餘區域23 0的外圍末端部分處，做爲晶體方向辨 認標記之平坦表面2 3 2係藉由眾所周知之印刷方法而被印 刷有辨識碼24，其包括條碼等等，用以載明晶圓基板， 如圖2(b)所示。因爲辨識碼24被如此印刷於平坦表面 232上，所以其印刷容易，且所印刷出之辨識碼24當被 〇 讀取時不會被錯誤地辨認。此外，辨識碼24被合意地印 刷在該平坦表面232上，在晶圓基板20之厚度方向上， 介於中央與正面之間的區域中，如圖2(b)所示。 在前述方式中，用以載明晶圓之辨識碼24被印刷在 形成於晶圓基板2 0之外圍末端部分處’亦即’外圍剩餘 區域230的外圍末端部分處之平坦表面232上，做爲晶體 方向辨認標記。然後’前述之多個裝置22被形成於晶圓 基板20之正面20a上。 接著，將提供對於用以硏磨所有之對應於如上述所構 -10- 200935575 成之半導體晶圓2之晶圓基板20之背面20b處之裝置區 域220的區域，以施予預定的厚度，並且也形成環狀的強 化部分於背面20b之對應於外圍剩餘區域230的區域中之 處理方法的解說。 如圖3所示，保護組件3係黏在半導體晶圓2之晶圓 基板20的正面20a(保護組件黏貼步驟）。因此，半導體晶 圓2具有晶圓基板20的背面2 0b被露出。 0 在實施保護組件黏貼步驟之後，實施強化部分形成步 驟以硏磨晶圓基板20之背面20b對應於裝置區域220的 區域，而致使裝置區域220的厚度爲預定的厚度，並且留 下晶圓基板20之背面20b對應於外圍剩餘區域230的區 域，藉以形成環狀的強化部分。此強化部分形成步驟係藉 由圖4所示之硏磨設備來予以實施。 圖4所示之硏磨設備4包括一用以固持做爲工件之晶 圓的夾盤（chuck)台41，及一硏磨機構42，用以硏磨由夾 〇 盤台41所固持之晶圓的表面（待處理表面）。夾盤台41將 晶圓吸附-固持於其上側表面上，且轉動於由圖4中之箭 頭41a所表示的方向上，硏磨機構42係配備有一心軸 (spindle)外殻421 ; —轉動心軸422，係藉由心軸外殼421 來予以轉動地支撐，且藉由未顯示出之旋轉驅動機制來予 以轉動；一安裝在轉動心軸 422之下端處的安裝器 (mounte〇423 ;及一附接於安裝器423之下側表面的硏磨 輪42 4。硏磨輪424包括一碟形基底42 5及一磨石42 6, 而磨石426係環狀地安裝於基底425之下側表面上，且基 -11 - 200935575 底425係安裝在安裝器423之下側表面上。 爲了使用上述硏磨設備4來實施強化部分形成步驟， 由晶圓載入（carry-in)機構（未顯示出）所運輸之半導體晶圓 2的保護組件3係放置在夾盤台41的上側表面（固持表面） 上，且半導體晶圓2係吸附-固持於夾盤台41上。在此， ' 參照圖5來解說由夾盤台41所固持之半導體晶圓2與構 成硏磨輪424之環狀磨石426之間的關係。夾盤台41之 φ 旋轉中心P 1和環狀磨石426之旋轉中心P2係互相偏心的 ，環狀磨石426之外徑係設定爲小於構成半導體晶圓2之 晶圓基板20的裝置區域220與剩餘區域230間之邊界 250的直徑，但是大於邊界250的半徑之尺寸。環狀磨石 426係適於通過夾盤台41的旋轉中心P1(亦即，半導體晶 圓2的中心）。 然後，在夾盤台41係以300 rpm之速度轉動於由箭 頭4 1a所指示的方向上的同時’硏磨輪424係以600 rpm φ 之速度轉動於由箭頭424a所指示的方向上，如圖4及5 所示，且硏磨輪424係向下移動，以使磨石426與晶圓基 板20的上側表面（背面）相接觸。然後，硏磨輪424係以 預定的硏磨饋進（feed)速度而硏磨地向下饋進預定的量。 ' 結果，在晶圓基板20的背面中’對應於裝置區域220之 區域被硏磨掉而形成預定厚度（例如，30 Vm)的圓形凹下 部分220b，並且也留下對應於外圍剩餘區域230之區域 ，藉以形成環狀的強化部分2 3 0 b ’如圖6所示。 如上所述’在具有環狀的強化部分23〇b形成於背面 -12- 200935575 的外圍部分之晶圓基板20中，所有形成於裝置區域220 中之裝置22皆出現在對應於形成有預定厚度之圓形凹下 部分220b的區域中。因此，形成於裝置區域220中之裝 置22並不存在於對應於環狀的強化部分23 0b之位置處。 因而，所有的裝置22皆能夠被製作成爲產品，使得良率 (yield rate)能夠增加。如同在此所注意到的，在受到強化 部分形成步驟之半導體晶圓2的晶圓基板20中，對應於 ❹ 外圍剩餘區域23 0之區域仍然做爲環狀的強化部分23 0b ’如圖7所示。因此，印刷於平坦表面23 2上，做爲形成 在外圍剩餘區域23 0之外圍末端部分處的晶體方向辨認標 記之辨識碼24繼續存在而並未消失。因此，辨識碼24能 夠被確認。 如果從晶圓基板20的厚度爲，舉例來說，700jum的 狀態實施上述之強化部分形成步驟，則需要相當的操作時 間。因此，可以在晶圓基板20的背面20b被完全硏磨， @ 以使厚度爲一半，舉例來說，350ym之後，實施強化部 分形成步驟。在此情況下，晶圓基板20的厚度變成一半 ’如圖8所示，且做爲形成在外圍剩餘區域230之外圍末 端部分處的晶體方向辨認標記之平坦表面232的一半被硏 磨掉。然而，如果辨識碼24被印刷於從平坦表面232之 在晶圓基板20的厚度方向上之中心朝向正面20a的範圍 中，如圖2(b)所示，則辨識碼24繼續存在，並且能夠被 確認。 以上面的方式受到強化部分形成步驟之半導體晶圓2 -13- 200935575 具有環狀的強化部分230b藉由適合的切 除且進一步被運送至分割步驟，而在分割 裝置區域22 0中之裝置22係沿著界道21 【圖式簡單說明】 圖1係做爲由本發明所構成之晶圓之 體視圖。 φ 圖2(a)及2(b)係分別放大顯示圖1所 之基本部件的剖面視圖和側視圖。 圖3係顯示其中保護組件係黏在圖1 圓之正面的狀態之立體視圖。 圖4係顯示用以硏磨圖1所示之半導 硏磨設備的立體視圖。 圖5係即將由圖4所示之硏磨設備所 形成步驟的解說圖形。 Q 圖6係正在執行半導體晶圓之圖5所 成步驟的剖面視圖。 圖7係正在執行半導體晶圓之圖5所 成步驟的立體視圖。 圖8係在圖1所示之半導體晶圓之背 一半厚度之後，正在執行半導體晶圓之圖 分形成步驟的立體視圖。 【主要元件符號說明】 割步驟來予以去 步驟中，形成在 而被分開° 半導體晶圓的立 示之半導體晶圓 所示之半導體晶 體晶圓之背面之 實施之強化部分 示之強化部分形 示之強化部分形 面被硏磨而減少 5所示之強化部 -14- 200935575 2 :半導體晶圓 2 0 :晶圓基板 2 0 a :正面 2〇b :背面 21 :界道 22 :裝置 220 :裝置區域 φ 230:外圍剩餘區域 2 3 1 :去角取面部分 2 3 2 :平坦表面 24 :辨識碼 3 :保護組件 4 :硏磨設備 41 :夾盤台 42 :硏磨機構 〇 421 :心軸外殼 422 :轉動心軸 423 :安裝器 424 :硏磨輪 425 :基底 426 :磨石 250 :邊界 220b :圓形凹下部分 23 0b :環狀的強化部分

Claims (1)

1. 200935575 十、申請專利範圍 種晶圓’在圓形的晶圓基板之正面上具有多個裝 置形成於其中之裝置區域，以及包圍該裝置區域之外圍剩 餘區域， 其中’一去角取面部分係形成在晶圓基板之外圍剩餘 區域的外圍末端部分中，而去角取面部分的剖面形狀界定 一弧形表面於從該晶圓基板之正面到背面的範圍中， φ 一與該正面及該背面正交之平坦表面係形成在該去角 取面部分中，做爲顯示該晶圓基板之晶體方向的標記，及 用以載明晶圓基板之辨識碼被印刷在該平坦表面上。 2.如申請專利範圍第1項之晶圓，其中，該辨識碼$ 印刷在該平坦表面上，在該晶圓基板之厚度方向上，； 心與該正面之間的區域中。 ❹ -16-