TW201528359A - 裝置晶圓之加工方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種裝置晶圓之加工方法。課題為將切割裝置的小型化變成可行。解決手段為，在板體黏貼步驟中，透過黏著劑將板體黏貼到裝置晶圓的正面，於磨削削步驟中，將裝置晶圓隔著板體保持於保持台上，且以磨削機構對露出之裝置晶圓的背面進行磨削，以將裝置晶圓薄化到預定的厚度。於切割步驟中，是將裝置晶圓從背面側沿著分割預定線進行分割，而形成複數個晶片。於拾取步驟中，是從板體將各個晶片拾取出。由於板體與裝置晶圓為大致相同的大小，因此就算將裝置晶圓做成大口徑化，也可以抑制切割裝置的大型化。
Description
本發明是有關於一種對在正面形成有複數個裝置之裝置晶圓(device wafer)進行加工之加工方法。
進行裝置晶圓的切割時，是藉由將已黏貼在具有比裝置晶圓的外徑還大的內徑之開口的環狀框架上的切割膠帶(dicing tape)，黏貼到在正面形成有複數個裝置之裝置晶圓的背面，以透過切割膠帶將裝置晶圓裝設在框架上之後，再將裝置晶圓分割成按每個裝置做出的晶片，就可以防止經分割而單片化的晶片變得凌亂分散，並可以容易進行分割前的裝置晶圓或分割後的晶片的處理(參照例如，專利文獻1)。
專利文獻1：日本專利特開2003-243483號公報
但是，以往的切割裝置，因為要用搬送機構保持並搬送比裝置晶圓的尺寸還要大的框架，這個作法會變成使裝置大型化的主要因素。特別是，在裝置晶圓為大口徑(例如，直徑為450mm)的情形，由於框架會變得更大，而有所謂的導致切割裝置大型化的問題。另一方面，針對切割裝置，仍有希望做成小型化的需求。
本發明是有鑑於上述事實而作成的，其目的在於能夠將切割裝置小型化。
關於本發明之加工方法，是對在正面的以交叉的複數條分割預定線所劃分出之各區域中分別形成有裝置之裝置晶圓進行加工的裝置晶圓之加工方法，且包括：板體(plate)黏貼步驟，透過黏著劑將板體黏貼到裝置晶圓的正面；磨削步驟，將裝置晶圓隔著該板體保持於保持台上以使裝置晶圓的背面露出，並以磨削機構對露出之裝置晶圓的背面進行磨削以將裝置晶圓薄化至預定的厚度；切割步驟，實施過該磨削步驟之後，從裝置晶圓的背面側沿著該分割預定線進行切割以形成複數個晶片；以及拾取步驟，實施過該切割步驟之後，從該板體上拾取一個個晶片。
較理想的是，前述黏著劑是一種可藉由被賦予外來刺激而使黏著力降低的黏著劑，且在前述拾取步驟中，是對黏著劑賦予該外來刺激後，再拾取晶片。又，較理想的是，在前述拾取步驟中，是在針對前述黏著劑中對應於第一晶片的區域賦予前述外來刺激而拾取該第一晶片之
後，再針對該黏著劑中對應於要拾取之第二晶片之區域賦予該外來刺激以拾取該第二晶片。
依據關於本發明的裝置晶圓之加工方法，並非將裝置晶圓黏貼在切割膠帶而是黏貼於板體上，並在此狀態下進行切割。相對於通常所使用的環狀框架會比裝置晶圓還要大的情形，由於板體與裝置晶圓為大致相同的大小，因此即使將裝置晶圓形成大口徑化，也可以抑制切割裝置的大型化。又，由於板體在背面磨削時可變成用於保護裝置之保護構件，所以在磨削步驟中就不必在裝置晶圓上另外黏貼表面保護構件，藉此，可提升生產性，同時減少加工成本。
透過使用可藉著被賦予外來刺激而使黏著力降低的黏著劑作為黏著劑，並在拾取步驟中對黏著劑賦予外來刺激之後再拾取晶片，就能讓拾取變得容易。
透過在拾取步驟中，針對黏著劑中對應於第一晶片的區域賦予外來刺激以拾取第一晶片之後，再針對黏著劑中對應於接著要拾取之第二晶片的區域賦予外來刺激以拾取該第二晶片，就可以藉由只對欲拾取之晶片賦予外來刺激，以防止拾取前的晶片剝離脫落而變得凌亂的情形。
10‧‧‧裝置晶圓
101、201‧‧‧正面
102‧‧‧背面
12‧‧‧裝置
13‧‧‧分割預定線
15‧‧‧晶片
15a‧‧‧第一晶片
15b‧‧‧第二晶片
15c‧‧‧第三晶片
20‧‧‧板體
30‧‧‧黏著劑塗布機構
31‧‧‧黏著劑
40‧‧‧磨削裝置
41‧‧‧保持台
411‧‧‧保持面
419、429、519‧‧‧旋轉軸
42‧‧‧磨削機構
43‧‧‧磨削研磨石
421‧‧‧軸部
422‧‧‧座體
423‧‧‧磨削砂輪
50‧‧‧切削裝置
51‧‧‧切削機構
52‧‧‧切削刀
55‧‧‧溝槽
60‧‧‧雷射照射裝置
63‧‧‧雷射光線
70‧‧‧外來刺激賦予裝置
71‧‧‧光罩
72‧‧‧光源
73‧‧‧紫外線
80‧‧‧拾取裝置
81‧‧‧夾頭
x、y、z‧‧‧方向
圖1是表示裝置晶圓的立體圖。
圖2是表示在板體上塗布黏著劑之情形的立體圖。
圖3是表示已黏貼有板體的裝置晶圓的立體圖。
圖4是表示磨削步驟之立體圖。
圖5是表示切割步驟之立體圖。
圖6是表示切割步驟之側視剖面圖。
圖7是表示其他的切割步驟之側視剖面圖。
圖8是表示在拾取步驟中使黏著劑的黏著力降低之情形的側視剖面圖。
圖9是表示在拾取步驟中拾取晶片之情形的側視剖面圖。
圖1所示的裝置晶圓10是形成為圓板狀，且在正面101上形成有複數個裝置12。各裝置12是形成在正面101之以複數條交叉的分割預定線13所劃分而成的各個區域內。藉由沿著分割預定線13將裝置晶圓10切斷，就能按照各個裝置12將裝置晶圓10分割，以形成複數個晶片。
(1)板體黏貼步驟
如圖2所示，可利用黏著劑塗布機構30將黏著劑31滴到圓板狀之板體20的正面201，並透過例如，旋轉塗布機(spin coater)進行塗布。板體20是用例如，玻璃等不容易變形、且紫外線能夠穿透之材料形成。作為黏著劑31，是使用可藉由照射紫外線而使黏著力降低、且可容易地剝離的物質。例如，可使用混入了會因紫外線的照射而膨脹或發泡之微囊體(microcapsule)或發泡劑等之黏著劑31。黏著劑塗布機構30，可為將液狀或凝膠(gel)狀的黏著劑31滴到板體
20上之構成，也可為將形成薄片狀(sheet)之黏著劑31黏貼於板體20的正面201之構成。
接著，如圖3所示，將裝置晶圓10上下翻轉，以使正面101朝向板體20的正面201而貼合，並使裝置晶圓10的背面102露出。藉此，可透過黏著劑31將板體20黏貼到裝置晶圓10的正面201。
(2)磨削步驟
接著，如圖4所示，使用磨削裝置40，對裝置晶圓10的背面102進行磨削，以將其薄化到預定的厚度，該磨削裝置40具備能保持裝置晶圓10的保持台41，及能對保持在保持台41上之裝置晶圓10進行磨削的磨削機構42。
將裝置晶圓10形成板體20側朝下，並使背面102露出而載置於保持台41的保持面411上，以隔著板體20將裝置晶圓10保持在保持台41上。另一方面，磨削機構42具有軸部421、裝設於軸部421之下端的座體(mount)422，及裝設於座體422並具有固接成圓環狀的複數個磨削研磨石43的磨削砂輪423。
使保持台41以旋轉軸419為中心旋轉，同時一邊使裝設於磨削機構42之磨削研磨石43以旋轉軸429為中心旋轉，一邊使磨削研磨石43抵接於裝置晶圓10的背面102，以磨削裝置晶圓10的背面102，藉此就能夠將裝置晶圓10薄化。並且，當裝置晶圓10形成預定的厚度時，磨削裝置40即結束磨削。
(3)切割步驟
在實施過磨削步驟之後，使用圖5所示之切削裝置50，以將裝置晶圓10切割而分割成一個個晶片。切削裝置50具有切削機構51，該切削機構51具有能夠以Y軸方向的旋轉軸519為中心而旋轉的切削刀(blade)52。
在例如，用紅外線攝影機從背面102側對裝置晶圓10進行撮影以檢測出形成於正面101的分割預定線13，並進行過所檢測出的分割預定線13與切削刀52的Y軸方向的位置校準之後，就可以使裝置晶圓10在X軸方向上移動，同時一邊使切削刀52旋轉一邊使切削機構51下降，以從裝置晶圓10的背面102側對裝置晶圓10進行切削，形成溝槽55。
如圖6所示，沿著裝置晶圓10的分割預定線13，將溝槽55形成到可將裝置晶圓10完全地切斷的深度。當針對所有的分割預定線縱橫地進行相同的切削後，裝置晶圓10即被分割成複數個晶片15。且各晶片15具有1個裝置12。
在板體20為玻璃製的情況中，也可以形成，藉由隔著板體20從正面101側對裝置晶圓10進行撮影以檢測出正面101的圖形(pattern)的方式，而將切削刀52定位在分割預定線13上之構成。相對於切割時通常所使用之環狀框架會比裝置晶圓10還大的情形，由於板體20與裝置晶圓10為大致相同的大小，因此即使將裝置晶圓10作成大口徑化，也可以抑制切割裝置之大型化。又，由於板體20在磨削步驟中變成用於保護裝置12之保護構件，因此在磨削步驟中就不必另外將其他的表面保護構件黏貼到裝置晶圓10上，藉此，可以提高生產性，同時減少加工成本。
又，也可以使用圖7所示之雷射照射裝置60而非切削裝置50，來分割裝置晶圓10。例如，可藉由以雷射照射裝置60從背面側102沿著分割預定線13對裝置晶圓10照射雷射光線63以進行燒蝕(ablation)加工而對裝置晶圓10做全切(full-cut)。雷射光線63也可以因應需要，而形成多道次照射之構成。
(4)拾取步驟
在實施過切割步驟之後，如圖8所示，可使用外來刺激賦予裝置70，以賦予黏著劑31外來刺激，而使黏著劑31的黏著力降低。該外來刺激賦予裝置70是將可發射紫外線之發光二極體(diode)等的光源72設於光罩71中而形成的紫外線照射裝置等。
外來刺激賦予裝置70可將紫外線照射在黏著劑31中對應於其中1個晶片(例如，第一晶片15a)的區域。光罩71能夠將光源72所發射的紫外線隔絕成不會對其他的晶片(例如，第二晶片15b、第三晶片15c)所對應之區域賦予外來刺激。外來刺激賦予裝置70，也可為設有透鏡之構成，該透鏡可使光源72所發射之紫外線聚光於對應於其中1個晶片的區域。
針對對應於第一晶片15a的黏著劑31的區域照射過紫外線後，即可如圖9所示，使用具備夾頭(collet)81之拾取裝置80，從板體20將對應區域中的黏著劑31的黏著力已經降低之晶片15a拾取出。之後，使外來刺激賦予裝置70與裝置晶圓10相對移動，以使外來刺激賦予裝置70再將外來
刺激賦予到黏著劑31中對應於接著要拾取之第二晶片15b的區域。並且，當用拾取裝置80將第二晶片15b拾取出之後，外來刺激賦予裝置70可再對接著的對應於第三晶片15c之區域賦予外來刺激。
像這樣，將晶片一個個依序拾取出。僅在對應於其中1個晶片之區域賦予外來刺激，且將在對應的區域中被賦予過外來刺激之晶片拾取出，並反覆進行此過程。藉此，就可以將拾取變得容易，同時拾取晶片時，由於黏著於被拾取的晶片上之黏著劑31已將黏著力降低，而可容易地拾取出，且黏著於其他晶片之黏著劑31，由於黏著力沒有降低，因此可以防止還未輪到要被拾取之晶片不小心剝離而變得散亂的情形。
再者，在板體黏貼步驟中，雖然是採用在板體20上塗布黏著劑31以黏貼裝置晶圓10的作法，但是黏著劑也可以是片狀(sheet)，例如，也可以採用雙面膠(tape)的形態。在此情況下，可將雙面膠其中一面的膠層黏貼於板體20，並將另一面的膠層做成會因外來刺激而使黏著力降低的黏著劑面而黏貼於裝置晶圓10上。又，黏著劑只要為可藉由外來刺激的賦予而使黏著力降低之構成即可，也可以是可透過例如，加熱而使黏著力降低之構成，外來刺激的種類並不受限。當外來刺激並非是紫外線的照射的情況下，由於板體20就不必使用可供紫外線穿透之材料形成，所以也可以用例如，矽所形成之物。
在磨削步驟之後，也可以在裝置晶圓10的背面
102黏貼上晶粒黏著(die bond)用之薄膜(die attach film，DAF)，並在切割步驟中形成，將裝置晶圓10按照各個DAF進行分割之構成。
在切割步驟中形成之溝槽55，只要是形成可將裝置晶圓10完全切斷而可以分割成複數個晶片15之深度即可，也可以是切入到板體20之構成，也可為僅切入到黏著劑31之構成。當將溝槽55形成為未切入至板體20之構成時，由於能再利用板體20，並可以降低成本，因而較理想。當事先將塗布黏著劑31之厚度做成較厚時，就可以容易做到在將裝置晶圓10完全切斷的同時，不會形成切入至板體20之情形。
在切割步驟中分割裝置晶圓10之方法，並不受限於用切削刀52切削之方法或照射雷射光線63之方法，也可以是例如，透過電漿蝕刻(plasma etching)進行之方法等的其他方法。
10‧‧‧裝置晶圓
12‧‧‧裝置
13‧‧‧分割預定線
15‧‧‧晶片
102‧‧‧背面
20‧‧‧板體
31‧‧‧黏著劑
50‧‧‧切削裝置
52‧‧‧切削刀
55‧‧‧溝槽
519‧‧‧旋轉軸
x、y、z‧‧‧方向
Claims (3)
- 一種裝置晶圓之加工方法，是對在正面的以交叉的複數條分割預定線所劃分出之各區域中分別形成有裝置之裝置晶圓進行加工的裝置晶圓之加工方法，其包含：板體黏貼步驟，透過黏著劑將板體黏貼到裝置晶圓的正面；磨削步驟，將裝置晶圓隔著該板體保持於保持台上以使裝置晶圓的背面露出，並以磨削機構對露出之裝置晶圓的背面進行磨削而將裝置晶圓薄化至預定的厚度；切割步驟，實施過該磨削步驟之後，從裝置晶圓的背面側沿著該分割預定線進行切割，以形成複數個晶片；以及拾取步驟，實施過該切割步驟之後，從該板體拾取一個個晶片。
- 如請求項1所述的裝置晶圓之加工方法，其中，前述黏著劑是一種會藉由被賦予外來刺激而使黏著力降低的黏著劑，且在前述拾取步驟中，是對該黏著劑賦予該外來刺激後，再拾取晶片。
- 如請求項2所述的裝置晶圓之加工方法，其中，在前述拾取步驟中，是在針對前述黏著劑中對應於第一晶片的區域賦予前述外來刺激而拾取該第一晶片之後，再針對該黏著劑中對應於接著要拾取之第二晶片的區域賦予該外來刺激以拾取該第二晶片。
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