TW201327654A - 晶圓之加工方法 - Google Patents

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Abstract

本發明在晶圓內部形成有改質層時，可避免於搬送時以改質層為起點而裁斷晶圓，在晶圓背面形成反射膜時，亦可藉雷射光線之照射而於晶圓內部形成改質層。本發明至少包含以下步驟：改質層形成步驟，在包含形成有複數裝置之裝置領域與圍繞裝置領域之外周剩餘領域之晶圓中，使對晶圓具有穿透性之波長之雷射光線沿分割線聚光於其內部而形成作為分割之起點之改質層；及，搬送步驟，朝次一步驟搬送前述晶圓；改質層形成步驟中，於晶圓之外周剩餘領域不形成改質層而形成外周補強部，即可避免於搬送步驟中以改質層為起點而裁斷晶圓。

Description

晶圓之加工方法 技術領域
本發明係有關於一種可在自晶圓之背面側沿分割預定線照射對晶圓具有穿透性之波長之雷射光，並加以聚光於晶圓內部而形成改質層時，不於未形成有裝置之外周剩餘領域形成改質層之晶圓之加工方法。
背景技術
藉分割預定線而區隔且形成有複數裝置之晶圓可沿分割預定線進行裁斷而分割成各個裝置。舉例言之，於藍寶石基板、SiC基板等之表面上形成氮化鎵(GaN)等之外延層(磊晶層)，且為分割預定線所區隔並於磊晶層形成有LED等複數光學裝置之晶圓，可沿分割預定線照射雷射光線而分割成各個光學裝置，再應用於照明器材、液晶電視、個人電腦等各種機器。
上述晶圓之分割方法則有一種使用對藍寶石基板具有吸收性之諸如波長266nm之雷射光線，並朝分割預定線施以燒蝕加工而於表面上形成分割槽，再朝分割槽施加外力而加以分割成各個光學裝置之方法(參照諸如專利文獻1)。
然而，上述方法將因燒蝕加工而於光學裝置之外周附著熔融物，而有使光學裝置之亮度降低之問題。
因此，為避免以上問題，實際上亦採用使用對藍寶石基板具有穿透性之諸如波長為1064nm之雷射光線，並自未 形成有磊晶層之背面側朝分割預定線之內部對準聚光點而照射雷射光線，以沿分割預定線而於內部形成改質層，然後，對晶圓施加外力而沿分割預定線分割晶圓之方法。依據上述方法，即可抑制熔融物之產生(參照諸如專利文獻2)。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利特開平第10-305420號公報
【專利文獻2】日本專利第3408805號公報
發明概要
然而，一旦於晶圓內部形成改質層，則有在其後之搬送時以改質層為起點而裁斷晶圓之問題。且，光學裝置晶圓之背面若形成有金、鋁等所構成之反射膜，則有無法自背面側照射雷射光線之問題。
本發明係有鑑於上述之問題而設計者，目的在晶圓內部形成改質層時，可避免於搬送時以改質層作為起點而裁斷晶圓，並於晶圓背面形成反射膜時，亦藉雷射光線之照射而於晶圓內部形成改質層。
本發明係一種晶圓之加工方法，前述晶圓包含為複數之分割預定線所區隔而於表面上形成有複數裝置而成之裝置領域，以及圍繞裝置領域之外周剩餘領域，本方法至少包含以下步驟：改質層形成步驟，藉保持機構保持晶圓之 表面側，並將對晶圓具有穿透性之波長之雷射光線之聚光點定位於分割預定線內部而自背面側進行照射，以沿分割預定線形成作為分割之起點之改質層；及，搬送步驟，自保持機構搬出晶圓並朝次一步驟搬送前述晶圓；改質層形成步驟中，不於晶圓之外周剩餘領域形成改質層而殘留外周補強部。
晶圓係於藍寶石基板表面上積層外延層，並於前述外延層上藉分割預定線區隔而成之複數領域形成光學裝置而成之光學裝置晶圓時，則在搬送步驟中加以搬送至可於晶圓背面形成反射膜之背面加工步驟。
改質層形成步驟後，則進行朝晶圓之分割預定線施以外力而加以分割成各個裝置之分割步驟。
本發明中，改質層形成步驟時不於外周剩餘領域形成改質層而予以殘留作為外周補強部，故在後續之搬送步驟中將不致以改質層為起點而裁斷晶圓。且，即便背面上形成反射膜之晶圓亦不於改質層形成步驟時於背面形成反射膜，故無論是否於背面形成反射膜之晶圓，均可沿分割預定線而於內部形成改質層。進而，由於可朝背面加工步驟搬送晶圓而不致裁斷晶圓，故可於晶圓背面形成反射膜，而亦與光學裝置晶圓之製造相應。
圖式簡單說明
第1圖係顯示於晶圓表面貼附保護構件之狀態之立體圖。
第2圖係顯示以保持機構保持已貼附於晶圓表面之保護構件側之狀態之立體圖。
第3圖係顯示晶圓內部形成改質層之狀態之立體圖。
第4圖係顯示晶圓內部形成改質層之狀態之截面圖。
第5圖係顯示內部形成有改質層之晶圓之立體圖。
第6圖係顯示外周補強部及改質層之截面圖。
第7圖係顯示保持機構所保持之晶圓之搬送狀態之正面圖。
第8圖係顯示背面為反射膜所覆蓋之晶圓之正面圖。
第9圖係顯示背面之反射膜側貼附有切割膠帶而與邊框成一體，並已剝離表面上所貼附之保護膠帶之晶圓之立體圖。
第10圖係顯示分割步驟之截面圖。
第11圖係放大顯示晶圓之他例之平面圖。
用以實施發明之形態
第1圖所示之晶圓W係於藍寶石基板之表面側形成發光層(磊晶層)而構成之光學裝置晶圓，表面Wa上，形成縱橫狀態之分割預定線S所區隔成之複數領域中形成有光學裝置D。複數之光學裝置D則排除晶圓W之周緣部而形成於裝置領域W1上，裝置領域W1則為未形成有裝置之外周剩餘領域W2所圍繞。
(1)改質層形成步驟
如第1圖所示，朝前述晶圓W之表面Wa貼附保護膠帶等 保護構件1。其次，如第2圖所示，使表面Wa上貼附有保護構件1之晶圓W之表背反轉，並將貼附有保護構件1之表面側載置於雷射加工裝置之保持機構2上，而在背面Wb朝上方露出之狀態下，藉形成於保持機構2之抽吸部20抽吸保持晶圓W。此時，背面Wb上並未形成反射膜。
本步驟中，首先，將檢測應照射雷射光線之分割預定線S。上述檢測可於面對表面Wa之保持機構2側配設相機而進行拍攝而實施之，亦可於背面Wb上方配設紅外線相機而使紅外線自背面Wb側穿透晶圓W而進行拍攝而實施之。
以下，如第3圖所示，使保持機構2朝X軸方向移動，同時自雷射照射頭3朝背面Wb照射雷射光線30。前述雷射光線30之波長係對晶圓W具穿透性之波長，前述雷射光線30可沿形成於表面Wa上之分割預定線S而如第4圖所示，將聚光點31定位於分割預定線S內部而自背面Wb側進行照射。 舉例言之，加工條件如下。
波長：1064[nm]
平均輸出：0.1~0.4[W]
重複頻率：100[kHz]
饋送速率：300~800[mm/秒]
藍寶石基板厚度：120[μm]
聚光點位置：距背面60[μm]
改質層寬度：30[μm]
沿1條分割預定線S進行雷射照射而形成改質層32後，就各相鄰之分割預定線間之間隔使雷射照射頭3朝Y軸方向 進行分度饋送，同時繼續進行相同之雷射照射。如此，即可沿同方向之全部分割預定線S於其內部形成改質層32。其次進而，使保持機構2旋轉90度後再進行相同之雷射照射，則將如第5圖所示，可沿分割預定線S而縱橫地形成改質層32。前述改質層32即作為分割晶圓W時之起點。
改質層32之形成時，僅對裝置領域W1照射雷射光線30，而不對外周剩餘領域W2照射雷射光線。因此，一如第5及6圖所示，外周剩餘領域W2將殘留未形成有改質層之環狀之外周補強部W3。即，改質層32之形成雖使晶圓W形成易於分割之狀態，但外周補強部W3則可避免晶圓W之破裂。
改質層形成步驟係在對晶圓W之背面Wb覆蓋金屬膜(反射膜)之前進行者。因此，自背面Wb進行雷射照射時，並無造成妨礙之物體存在，故可朝晶圓W內部確實進行聚光。
(2)搬送步驟
以下，如第7圖所示，自保持機構2搬出已於裝置領域W1形成有改質層32之晶圓W，並加以搬送至次一步驟。舉例言之，藉構成第7圖所示之搬送機構4之臂部40之先端所設之吸附部41而吸附背面Wb側，並使臂部40移動，而朝用以進行次一步驟之裝置搬送已為吸附部41所吸附之晶圓W。
搬送步驟中受搬送之晶圓W僅於裝置領域W1形成改質層32，其周圍則形成有未形成改質層之外周補強部W3， 故即便搬送時對晶圓W施加某些外力，晶圓W亦不致沿改質層32而破裂。
(3)背面加工步驟
晶圓W係藉搬送步驟而受搬送以進行可於晶圓W之背面Wb上形成反射膜之背面加工步驟。背面加工步驟中則如第8圖所示，於背面Wb上形成金、鋁等所構成之反射膜5。上述反射膜5係為提高光學裝置之亮度而覆蓋者，並藉諸如蒸鍍、濺鍍、CVD等而形成。
搬送步驟中將不致裁斷晶圓W，故可於晶圓W之背面Wb上確實形成反射膜5。
(4)分割步驟
背面加工步驟後，則如第9圖所示，於反射膜5側貼附切割膠帶T。切割膠帶T之周緣部貼附有環狀之邊框F，晶圓W則藉切割膠帶T而為邊框F所支持。而，晶圓W之表面Wa上所貼附之保護膠帶1則剝離之。
如此藉切割膠帶T而以邊框F支持晶圓W後，則如第10圖所示，藉吸附部60、61經切割膠帶T而吸附已覆蓋於相鄰之光學裝置D1、D2之背面Wb側之反射膜5。其次，使2個吸附部60、61分別朝相互遠離之方向之箭號B方向、C方向移動，而對晶圓W之分割預定線S施加水平方向之外力。如此，即可使光學裝置D1與光學裝置D2之間以改質層32為起點而分離。同樣地，使全部裝置間均分離，即可將晶圓W分割成各個光學裝置D。各個光學裝置D之背面側則為反射膜5所覆蓋。
另，一如第11圖所示之晶圓Wx，光學裝置D已形成至接近晶圓Wx之外周Wc之位置，故外周剩餘領域W2之寬度亦可能極為狹窄。此時，則於改質層形成步驟中，使改質層32不形成至裝置領域W1之周緣部，而使改質層32不形成至可完全裁斷光學裝置D之位置，而使外周補強部W3之寬度大於外周剩餘領域W2之寬度。其次，在分割步驟中，則利用相鄰之裝置間以改質層32為起點而分離時所產生之力而沿改質層32之延長線32a進行裁斷，即可加以分割成光學裝置D。如上所述，光學裝置D形成至接近晶圓W之外周Wc之位置時，外周補強部W3亦可能自外周剩餘領域W2形成至裝置領域W1。
1‧‧‧保護構件
2‧‧‧保持機構
3‧‧‧雷射照射頭
4‧‧‧搬送機構
5‧‧‧反射膜
20‧‧‧抽吸部
30‧‧‧雷射光線
31‧‧‧聚光點
32‧‧‧改質層
32a‧‧‧延長線
40‧‧‧臂部
41、60、61‧‧‧吸附部
B、C‧‧‧箭號
D、D1、D2‧‧‧光學裝置
F‧‧‧邊框
S‧‧‧分割預定線
T‧‧‧切割膠帶
W、Wx‧‧‧晶圓
W1‧‧‧裝置領域
W2‧‧‧外周剩餘領域
W3‧‧‧外周補強部
Wa‧‧‧表面
Wb‧‧‧背面
Wc‧‧‧外周
第1圖係顯示於晶圓表面貼附保護構件之狀態之立體圖。
第2圖係顯示以保持機構保持已貼附於晶圓表面之保護構件側之狀態之立體圖。
第3圖係顯示晶圓內部形成改質層之狀態之立體圖。
第4圖係顯示晶圓內部形成改質層之狀態之截面圖。
第5圖係顯示內部形成有改質層之晶圓之立體圖。
第6圖係顯示外周補強部及改質層之截面圖。
第7圖係顯示保持機構所保持之晶圓之搬送狀態之正面圖。
第8圖係顯示背面為反射膜所覆蓋之晶圓之正面圖。
第9圖係顯示背面之反射膜側貼附有切割膠帶而與邊 框成一體，並已剝離表面上所貼附之保護膠帶之晶圓之立體圖。
第10圖係顯示分割步驟之截面圖。
第11圖係放大顯示晶圓之他例之平面圖。
1‧‧‧保護構件
32‧‧‧改質層
W‧‧‧晶圓
W3‧‧‧外周補強部
Wb‧‧‧背面

Claims (3)

  1. 一種晶圓之加工方法，前述晶圓於表面上設有裝置領域及外周剩餘領域，該裝置領域係於複數之分割預定線所區隔之各領域內分別形成有裝置，而該外周剩餘領域係圍繞前述裝置領域，該晶圓之加工方法至少包含以下步驟：改質層形成步驟，藉保持機構保持晶圓之表面側，並將對前述晶圓具有穿透性之波長之雷射光線之聚光點定位於分割預定線內部而自背面側進行照射，而沿分割預定線形成作為分割之起點之改質層；及搬送步驟，自前述保持機構搬出晶圓並朝次一步驟搬送前述晶圓；前述改質層形成步驟中，不於晶圓之外周剩餘領域形成改質層而殘留外周補強部。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓之加工方法，前述晶圓係於藍寶石基板表面之藉分割預定線所區隔之複數領域內形成有光學裝置之光學裝置晶圓，前述搬送步驟中，係朝可於晶圓背面形成反射膜之背面加工步驟進行搬送。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之晶圓之加工方法，其中並包含在前述改質層形成步驟後，朝晶圓之分割預定線施以外力而加以分割成各個裝置之分割步驟。
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