TW201721730A - 晶圓之加工方法 - Google Patents

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Tomotaka Tabuchi
Yoshio Watanabe
Siry Milan
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Abstract

提供一種不使用曝光裝置及顯影裝置且無須使用專用的處理設備，即可藉由電漿蝕刻，將晶圓沿著分割預定線分割成抗彎強度高的元件的晶圓之加工方法。本發明係一種晶圓之加工方法，其係將在表面以格子狀形成有複數分割預定線並且在藉由該複數分割預定線被區劃的複數區域形成有元件的晶圓，沿著分割預定線分割成各個元件的晶圓之加工方法，其包含：改質層形成工程，其係由晶圓的表面或背面，將對晶圓具透過性的波長的雷射光線，將聚光點定位在內部而沿著分割預定線進行照射，在晶圓的內部沿著分割預定線形成改質層；保護膜形成工程，其係在晶圓的表面或背面被覆水溶性樹脂而形成保護膜；分割工程，其係對已被實施改質層形成工程及保護膜形成工程的晶圓賦予外力，將晶圓沿著形成有改質層的分割預定線而分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙；蝕刻工程，其係由已被實施分割工程的晶圓的保護膜側供給經電漿化的蝕刻氣體，而將殘留在元件側面的改質層蝕刻而去除；及保護膜去除工程，其係對已被實施蝕刻工程的元件供給水而將由水溶性樹脂所成之保護膜去除。

Description

晶圓之加工方法
本發明係關於將在藉由以格子狀形成在表面的分割預定線被區劃的複數區域形成有元件的晶圓，沿著分割預定線分割成各個元件之晶圓之加工方法。
在半導體元件製造工程中，藉由以格子狀配列在大致圓板形狀的半導體晶圓的表面的分割預定線，區劃複數區域，在該經區劃的區域形成IC、LSI等元件。接著，將藉由沿著分割預定線切斷半導體晶圓而形成有元件的區域進行分割來製造各個元件。
上述半導體晶圓之沿著分割預定線的切斷一般藉由被稱為切割機(dicer)的切削裝置進行。該切削裝置係具備有：保持被加工物的吸盤台；具備用以將被保持在該吸盤台的被加工物進行切削的切削刀的切削手段；及使吸盤台與切削手段作相對移動的加工進給手段，一邊旋轉切削刀一邊將保持有被加工物的吸盤台進行加工進給，藉此將晶圓沿著分割預定線切斷。
但是，若藉由上述切削裝置的切削刀來切斷 晶圓時，在經分割的各個元件的外周容易產生微細缺口，造成使元件的抗彎強度降低的原因。為解決如上所示之問題，提出一種方法係在晶圓的表面或背面被覆阻劑膜，將該阻劑膜的分割預定線所對應的區域進行曝光，藉此進行顯影而去除，之後，藉由電漿蝕刻，將晶圓由阻劑膜側沿著分割預定線進行蝕刻，藉此將晶圓沿著分割預定線分割(參照例如專利文獻1)。
此外，以將晶圓沿著分割預定線進行分割的方法而言，使用對晶圓具透過性的波長的脈衝雷射光線，在應分割的區域的內部將聚光點定位來照射脈衝雷射光線之被稱為內部加工的雷射加工方法亦已被實用化。使用該被稱為內部加工的雷射加工方法的分割方法係由晶圓的其中一面側，在內部定位聚光點而照射對晶圓具透過性的波長的脈衝雷射光線，在晶圓的內部，沿著分割預定線連續形成改質層，沿著因形成該改質層而強度降低的分割預定線來施加外力，藉此使晶圓破斷來進行分割的技術(參照例如專利文獻2)。
但是，由於在藉由上述被稱為內部加工的雷射加工方法分割晶圓後的元件的側面殘留有改質層，因此有使抗彎強度降低的問題，必須藉由將被分割成各個的元件的側面進行電漿蝕刻而將改質層蝕刻去除來提高抗彎強度。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-114825號公報
[專利文獻2]日本特開2004-160493號公報
在上述使用電漿蝕刻的加工方法中，被覆在晶圓的表面或背面的阻劑膜藉由稱為TMAH(Tetramethylammonium hydroxide，四甲基氫氧化銨)之具毒性的顯影液，由應加工的區域被去除，並且電漿蝕刻結束後的阻劑膜係以稱為NMP(N-甲基吡咯烷酮)的有機溶劑，由晶圓全面被去除，有污染環境之虞，因此有必須要有專用的處理設備，且設備維持費高而生產性差的問題。
本發明係鑑於上述事實而完成者，其主要技術課題在提供一種不使用曝光裝置及顯影裝置且無須使用專用的處理設備，即可藉由電漿蝕刻，將晶圓沿著分割預定線分割成抗彎強度高的元件的晶圓之加工方法。
為解決上述主要技術課題，藉由本發明，提供一種晶圓之加工方法，其係將在表面以格子狀形成有複數分割預定線並且在藉由該複數分割預定線被區劃的複數 區域形成有元件的晶圓，沿著分割預定線分割成各個元件的晶圓之加工方法，其特徵為：包含：改質層形成工程，其係由晶圓的表面或背面，將對晶圓具透過性的波長的雷射光線，將聚光點定位在內部而沿著分割預定線進行照射，在晶圓的內部沿著分割預定線形成改質層；保護膜形成工程，其係在晶圓的表面或背面被覆水溶性樹脂而形成保護膜；分割工程，其係對已被實施該改質層形成工程及該保護膜形成工程的晶圓賦予外力，將晶圓沿著形成有改質層的分割預定線而分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙；蝕刻工程，其係由已被實施該分割工程的晶圓的該保護膜側供給經電漿化的蝕刻氣體，而將殘留在元件側面的改質層蝕刻而去除；及保護膜去除工程，其係對已被實施該蝕刻工程的元件供給水而將由水溶性樹脂所成之該保護膜去除。
上述保護膜形成工程係在實施改質層形成工程之前實施。
此外，在實施上述保護膜形成工程及改質層形成工程之前，實施將晶圓的背面或表面，以覆蓋環狀框架的內側開口部的方式貼著在裝設有外周部的黏著帶的表面的晶圓支持工程。
上述分割工程係將已被貼著晶圓的黏著帶擴張而對晶圓賦予拉伸力，藉此將晶圓沿著形成有改質層的分割預定線而分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙。
此外，在實施上述晶圓支持工程之前，實施在晶圓的表面貼著保護構件且將晶圓的背面研削而形成為預定的厚度的背面研削工程。
此外，在實施上述背面研削工程之前，實施在晶圓的表面被覆水溶性樹脂而形成保護膜的保護膜形成工程。
本發明中之晶圓之加工方法係包含：改質層形成工程，其係由晶圓的表面或背面，將對晶圓具透過性的波長的雷射光線，將聚光點定位在內部而沿著分割預定線進行照射，在晶圓的內部沿著分割預定線形成改質層；保護膜形成工程，其係在晶圓的表面或背面被覆水溶性樹脂而形成保護膜；分割工程，其係對已被實施改質層形成工程及保護膜形成工程的晶圓賦予外力，將晶圓沿著形成有改質層的分割預定線而分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙；蝕刻工程，其係由已被實施分割工程的晶圓的保護膜側供給經電漿化的蝕刻氣體，而將殘留在元件側面的改質層蝕刻而去除；及保護膜去除工程，其係對已被實施蝕刻工程的元件供給水而將由水溶性樹脂所成之保護膜去除，因此將晶圓沿著形成有改質層的 分割預定線而分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙而在保持的狀態下實施蝕刻工程，因此不需要按每個元件被覆由水溶性樹脂所成之保護膜且將阻劑膜由應加工的區域去除。
此外，被覆在各個元件的表面或背面的保護膜係藉由不具毒性的水溶性樹脂所形成，因此沒有環境污染，並且不需要專用的處理設備，較具經濟性。
2‧‧‧半導體晶圓
2a‧‧‧表面
2b‧‧‧背面
21‧‧‧分割預定線
22‧‧‧元件
210‧‧‧改質層
3‧‧‧保護膜形成裝置
30‧‧‧水溶性的液狀樹脂
31‧‧‧旋轉台
32‧‧‧樹脂液供給噴嘴
300‧‧‧保護膜
300a‧‧‧表面
4‧‧‧紫外線照射器
5‧‧‧研削裝置
51‧‧‧研削裝置的吸盤台
51a‧‧‧箭號
52‧‧‧研削手段
531‧‧‧主軸殼體
532‧‧‧旋轉主軸
533‧‧‧構裝機
534‧‧‧研削輪
534b‧‧‧箭號
535‧‧‧基台
536‧‧‧研削砥石
537‧‧‧緊固螺栓
6‧‧‧雷射加工裝置
61‧‧‧雷射加工裝置的吸盤台
62‧‧‧雷射光線照射手段
621‧‧‧外殼
622‧‧‧聚光器
63‧‧‧攝像手段
7‧‧‧帶擴張裝置
71‧‧‧框架保持手段
711‧‧‧框架保持構件
711a‧‧‧載置面
712‧‧‧夾具
72‧‧‧張力賦予手段
721‧‧‧擴張鼓輪
722‧‧‧支持凸緣
723‧‧‧支持手段
723a‧‧‧空氣汽缸
723b‧‧‧活塞桿
73‧‧‧紅外線加熱器
8‧‧‧電漿蝕刻裝置
81‧‧‧裝置殼體
82‧‧‧下部電極
821‧‧‧被加工物保持部
822‧‧‧支持部
83‧‧‧上部電極
831‧‧‧氣體噴出部
831a‧‧‧噴出口
831b‧‧‧連通路
832‧‧‧支持部
832a‧‧‧連通路
841‧‧‧第1高頻電力施加手段
842‧‧‧第2高頻電力施加手段
85‧‧‧氣體供給手段
9‧‧‧洗淨裝置
91‧‧‧保持台
92‧‧‧洗淨水供給噴嘴
P‧‧‧聚光點
PT‧‧‧保護帶
F‧‧‧環狀框架
S‧‧‧間隙
T‧‧‧黏著帶
T-1‧‧‧區域
T-2‧‧‧收縮區域
圖1係藉由本發明之晶圓之加工方法被分割之作為晶圓的半導體晶圓的斜視圖。
圖2係顯示本發明之晶圓之加工方法中之保護膜形成工程的說明圖。
圖3係顯示本發明之晶圓之加工方法中之保護膜硬化工程的說明圖。
圖4係顯示本發明之晶圓之加工方法中之保護構件貼著工程的說明圖。
圖5係顯示本發明之晶圓之加工方法中之背面研削工程的說明圖。
圖6係本發明之晶圓之加工方法中之晶圓支持工程的說明圖。
圖7係本發明之晶圓之加工方法中之改質層形成工程的說明圖。
圖8係用以實施本發明之晶圓之加工方法中之分割工程的帶(tape)擴張裝置的斜視圖及剖面圖。
圖9係本發明之晶圓之加工方法中之分割工程的說明圖。
圖10係本發明之晶圓之加工方法中之元件間間隙保持工程的說明圖。
圖11係本發明之晶圓之加工方法中之蝕刻工程的說明圖。
圖12係本發明之晶圓之加工方法中之保護膜去除工程的說明圖。
以下參照所附圖示，詳細說明本發明之晶圓之加工方法之較適實施形態。
在圖1中顯示按照本發明被加工之作為晶圓的半導體晶圓的斜視圖。圖1所示之半導體晶圓2係由厚度為例如500μm的矽晶圓所成，在表面2a以格子狀形成有複數分割預定線21，並且在藉由該複數分割預定線21被區劃的複數區域形成有IC、LSI等元件22。以下說明將該半導體晶圓2沿著分割預定線21分割成各個元件22之晶圓之加工方法。
首先，實施在半導體晶圓2的表面或背面被覆水溶性樹脂而形成保護膜的保護膜形成工程。該保護膜形成工程係使用圖2(a)及(b)所示之保護膜形成裝置 3來實施。圖2(a)及(b)所示之保護膜形成裝置3係具備有：保持晶圓的旋轉台31、及被配置在該旋轉台31之旋轉中心的上方的樹脂液供給噴嘴32。在構成如上所示之保護膜形成裝置3的旋轉台31上載置半導體晶圓2的背面2b側。接著，將未圖示之吸引手段住行作動，在旋轉台31上吸引保持半導體晶圓2。因此，被保持在旋轉台31上的半導體晶圓2係表面2a成為上側。如上所示，若在旋轉台31上保持有半導體晶圓2，如圖2(b)所示，一邊將旋轉台31以箭號所示方向以預定的旋轉速度(例如300~1000rpm)旋轉，一邊由被配置在旋轉台31的上方的樹脂液供給噴嘴32，在半導體晶圓2的表面2a的中央區域滴下預定量的水溶性的液狀樹脂30。接著，藉由將旋轉台31旋轉60秒鐘左右，如圖2(c)所示在半導體晶圓2的表面2a形成保護膜300。被覆在半導體晶圓2的表面2a的保護膜300的厚度係依上述液狀樹脂30的滴下量而定，以50μm左右即可。其中，水溶性的液狀樹脂30係以藉由照射紫外線而硬化的液狀樹脂為宜，可使用聚乙烯醇(PVA)、水溶性酚醛樹脂、丙烯酸系水溶性樹脂等水溶性樹脂。
若已實施上述保護膜形成工程，即實施對被覆在半導體晶圓2的表面2a的保護膜300照射紫外線而硬化的保護膜硬化工程。亦即，如圖3所示，對被覆在半導體晶圓2的表面2a的保護膜300，藉由紫外線照射器4照射紫外線。結果，藉由因照射紫外線而硬化的液狀樹脂 所形成的保護膜300係被硬化。
接著，實施在藉由實施上述保護膜硬化工程而被硬化的保護膜300的表面300a貼著保護構件的保護構件貼著工程。亦即，如圖4所示在被覆在半導體晶圓2的表面的保護膜300的表面300a貼著作為保護構件的保護帶PT。其中，保護帶PT在圖示之實施形態中，在由厚度為100μm的聚氯乙烯(PVC)所成之薄片狀基材的表面塗佈有厚度5μm左右丙烯酸樹脂系的糊膏。
若已實施上述保護構件貼著工程，實施研削半導體晶圓2的背面而形成為預定厚度的背面研削工程。該背面研削工程係使用圖5(a)所示之研削裝置5來實施。圖5(a)所示之研削裝置5係具備有：保持被加工物之作為保持手段的吸盤台51、及將被保持在該吸盤台51的被加工物進行研削的研削手段52。吸盤台51係構成為在上面吸引保持被加工物，藉由未圖示之旋轉驅動機構，以圖5(a)中以箭號51a所示方向被旋轉。研削手段52係具備有：主軸殼體531；旋轉自如地被支持在該主軸殼體531，且藉由未圖示之旋轉驅動機構被旋轉的旋轉主軸532；被裝設在該旋轉主軸532的下端的構裝機533；及被安裝在該構裝機533的下面的研削輪534。該研削輪534係由圓環狀的基台535、及以環狀被裝設在該基台535的下面的研削砥石536所構成，基台535藉由緊固螺栓537被安裝在構裝機533的下面。
使用上述研削裝置5來實施上述背面研削工 程時，如圖5(a)所示，將被貼著在半導體晶圓2的表面的保護帶PT側載置在吸盤台51的上面(保持面)。接著，藉由未圖示之吸引手段，透過保護帶PT，將半導體晶圓2吸附保持在吸盤台51上(晶圓保持工程)。因此，被保持在吸盤台51上的半導體晶圓2係背面2b成為上側。如上所示若透過保護帶PT，將半導體晶圓2吸引保持在吸盤台51上，一邊將吸盤台51以圖5(a)中以箭號51a所示方向以例如300rpm旋轉，一邊使研削手段52的研削輪534，以圖5(a)中以箭號534a所示方向以例如6000rpm旋轉，如圖5(b)所示使研削砥石536接觸作為被加工面的半導體晶圓2的背面2b，且將研削輪534如箭號534b所示以例如1μm/秒的研削進給速度以預定量研削進給至下方(相對吸盤台51的保持面呈垂直的方向)。結果，半導體晶圓2的背面2b被研削，半導體晶圓2係形成為預定的厚度(例如100μm)。
接著，實施將半導體晶圓2的背面或表面，以覆蓋環狀框架的內側開口部的方式貼著在裝設有外周部的黏著帶的表面的晶圓支持工程。在圖示之實施形態中係如圖6所示，將已實施上述背面研削工程的半導體晶圓2的背面2b，以覆蓋環狀框架F的內側開口部的方式貼著在裝設有外周部的黏著帶T的表面。接著，將被貼著在被覆在半導體晶圓2的表面的保護膜300的表面300a之作為保護構件的保護帶PT剝離。因此，被貼著在黏著帶T的表面的半導體晶圓2係被覆在表面的保護膜300成為上 側。其中，黏著帶T係具有藉由在例如厚度為70μm之由聚氯乙烯(PVC)所成之薄片基材的表面照射紫外線而硬化，且塗佈有黏著力降低的黏著糊，在常溫下具有伸縮性，且藉由預定溫度(例如70度)以上的熱而收縮的性質。
若已實施上述晶圓支持工程，即實施改質層形成工程，其係由半導體晶圓2的表面，將對半導體晶圓2具透過性的波長的雷射光線，將聚光點定位在內部而沿著分割預定線21進行照射，在半導體晶圓2的內部，沿著分割預定線21形成改質層。該改質層形成工程係使用圖7(a)所示之雷射加工裝置6來實施。圖7(a)所示之雷射加工裝置6係具備有：保持被加工物的吸盤台61、對被保持在該吸盤台61上的被加工物照射雷射光線的雷射光線照射手段62；及將被保持在吸盤台61上的被加工物進行攝像的攝像手段63。吸盤台61係以吸引保持被加工物的方式構成，藉由未圖示之加工進給手段，以圖7(a)中以箭號X所示之加工進給方向被移動，並且藉由未圖示之分度進給手段，以圖7(a)中以箭號Y所示之分度進給方向被移動。
其中，改質層形成工程亦可由半導體晶圓2的背面，將對半導體晶圓2具透過性的波長的雷射光線，將聚光點定位在內部而沿著分割預定線21進行照射，此時，將半導體晶圓2的表面以覆蓋環狀框架F的內側開口部的方式貼著在裝設有外周部的黏著帶T的表面，在半導體晶圓2 的背面被覆保護膜300而照射雷射光線。
上述雷射光線照射手段62係包含有實質上作水平配置的圓筒形狀的外殼621。在外殼621內係配設有具備有：未圖示之脈衝雷射光線振盪器或重複頻率設定手段的脈衝雷射光線振盪手段。在上述外殼621的前端部係裝設有用以將由脈衝雷射光線振盪手段被振盪的脈衝雷射光線聚光的聚光器622。其中，雷射光線照射手段62係具備有用以調整藉由聚光器622被聚光的脈衝雷射光線的聚光點位置的聚光點位置調整手段(未圖示)。
被裝設在構成上述雷射光線照射手段62的外殼621的前端部的攝像手段63係除了圖示之實施形態中藉由可見光線來進行攝像的一般的攝像元件(CCD)之外，由以下所構成：對被加工物照射紅外線的紅外線照明手段、捕捉藉由該紅外線照明手段被照射的紅外線的光學系、及輸出與藉由該光學系被捕捉的紅外線相對應的電訊號的攝像元件(紅外線CCD)等，將所攝像到的畫像訊號傳送至未圖示之控制手段。
在使用上述雷射加工裝置6來實施改質層形成工程時，首先如上述圖7(a)所示在吸盤台61上載置半導體晶圓2的黏著帶T側。接著，藉由未圖示之吸引手段，透過黏著帶T，將半導體晶圓2吸附保持在吸盤台61上。因此，被保持在吸盤台61上的半導體晶圓2係被覆在表面的保護膜300成為上側。其中，在圖7(a)中係省略顯示裝設有黏著帶T的環狀框架F，但是環狀框架F 係被保持在被配設在吸盤台61的適當的框架保持手段。如上所示，吸引保持半導體晶圓2的吸盤台61係藉由未圖示之加工進給手段被定位在攝像手段63的正下方。
若吸盤台61被定位在攝像手段63的正下方，執行藉由攝像手段63及未圖示之控制手段來檢測半導體晶圓2應雷射加工的加工區域的對準作業。亦即，攝像手段63及未圖示之控制手段係執行用以進行形成在半導體晶圓2的預定方向的分割預定線21、與沿著分割預定線21照射雷射光線的雷射光線照射手段62的聚光器622的對位的圖案匹配等畫像處理，完成雷射光線照射位置的對準。此外，對於形成在半導體晶圓2之以相對上述預定方向呈直交的方向延伸的分割預定線21，亦同樣地完成雷射光線照射位置的對準。此時，在半導體晶圓2之形成有分割預定線21的表面2a係形成有保護膜300，但是若保護膜300非為透明時，可以紅外線進行攝像而由表面進行對準。
如以上所示檢測在被保持於吸盤台61上的半導體晶圓2所形成的分割預定線21，若已進行雷射光線照射位置的對準，如圖7(b)所示，將吸盤台61移動至照射雷射光線的雷射光線照射手段62的聚光器622所位在的雷射光線照射區域，將預定的分割預定線21的一端(圖7(b)中為左端)定位在雷射光線照射手段62的聚光器622的正下方。接著，將由聚光器622被照射的脈衝雷射光線的聚光點P定位在半導體晶圓2的厚度方向中間 部。接著，一邊由聚光器622照射對矽晶圓具透過性的波長(例如1064nm)的脈衝雷射光線，一邊使吸盤台61以圖7(b)中以箭號X1所示方向以預定的進給速度移動。接著，如圖7(c)所示，雷射光線照射手段62的聚光器622的照射位置一到達分割預定線21的另一端的位置，即停止脈衝雷射光線的照射，並且停止吸盤台61的移動。結果，在半導體晶圓2的內部係如圖7(c)所示沿著分割預定線21形成改質層210(改質層形成工程)。將該改質層形成工程沿著形成在半導體晶圓2的全部分割預定線21來實施。
其中，上述改質層形成工程中的加工條件係例如設定如下。
波長：1064nm的脈衝雷射
重複頻率：100kHz
平均輸出：1W
聚光點徑：φ1μm
加工進給速度：100mm/秒
接著，實施分割工程，其係對半導體晶圓2賦予外力，將半導體晶圓2沿著形成有改質層210的分割預定線21分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙。該分割工程在圖示之實施形態中係使用圖8(a)及(b)所示之帶(tape)擴張裝置7來實施。
在圖8(a)係顯示帶擴張裝置7的斜視圖，在圖8(b)係顯示圖8(a)所示之帶擴張裝置7的剖面 圖。圖示之實施形態中之帶擴張裝置7係具備有：保持上述環狀框架F的框架保持手段71；及將被裝設在上述環狀框架F的黏著帶T進行擴張的張力賦予手段72。框架保持手段71係如圖8(a)及(b)所示，由環狀框架保持構件711、及被配設在該框架保持構件711的外周之作為固定手段的4個夾具712所構成。框架保持構件711的上面係形成有載置環狀框架F的載置面711a，環狀框架F被載置在該載置面711a上。接著，被載置在框架保持構件711的載置面711a上的環狀框架F係藉由夾具712而被固定在框架保持構件711。
上述張力賦予手段72係具備有被配設在上述環狀框架保持構件711的內側的擴張鼓輪721。該擴張鼓輪721係具有比環狀框架F的開口的內徑為更小且比被裝設在環狀框架F的黏著帶T所貼著的半導體晶圓2的外徑為更大的內徑及外徑。此外，擴張鼓輪721係在下端具備有支持凸緣722。圖示之實施形態中之張力賦予手段72係具備有可將上述環狀框架保持構件721以上下方向(軸方向)作進退的支持手段723。該支持手段723係由被配設在上述支持凸緣722上的複數(在圖示之實施形態中為4個)空氣汽缸723a所構成，其活塞桿723b與上述環狀框架保持構件711的下面相連結。如上所示由複數空氣汽缸723a所成之支持手段723係使環狀框架保持構件711，在載置面711a成為與擴張鼓輪721的上端為大致相同高度的基準位置、與比擴張鼓輪721的上端為預定量下 方的擴張位置之間以上下方向移動。
圖示之帶擴張裝置7係如圖8(b)所示，具備有被裝設在上述擴張鼓輪721的上部外周面之作為加熱手段的環狀紅外線加熱器73。該紅外線加熱器73係將被裝設在上述框架保持手段71所保持的環狀框架F的黏著帶T中的環狀框架F的開口的內周與半導體晶圓2之間的收縮區域進行加熱。
參照圖9(a)及(b)，說明使用構成如以上所示之帶擴張裝置7所實施的分割工程。亦即，將透過黏著帶T支持已實施上述改質層形成工程的半導體晶圓2的環狀框架F，如圖9(a)所示，載置在構成框架保持手段71的環狀框架保持構件711的載置面711a上，藉由夾具712固定在環狀框架保持構件711。此時，環狀框架保持構件711係被定位在圖9(a)所示之基準位置。
接著，將構成張力賦予手段72之作為支持手段723的複數空氣汽缸723a進行作動，而使環狀框架保持構件711下降至圖9(b)所示之擴張位置。因此，被固定在框架保持構件711的載置面711a上的環狀框架F亦會下降，因此如圖9(b)所示被裝設在環狀框架F的黏著帶T係抵接於擴張鼓輪721的上端緣而使其擴張。結果，黏著帶T中貼著有半導體晶圓2的區域T-1亦被擴張，因此在被貼著在黏著帶T的半導體晶圓2係以放射狀作用拉伸力，因此半導體晶圓2係改質層210形成為分割起點而沿著分割預定線21被分割成各個元件22，並且在 元件22間形成間隙S(分割工程)。如上所示被分割成各個的元件22係如圖9(c)所示在側面殘留有改質層210及裂痕(未圖示)。
如上所述將半導體晶圓2沿著形成有改質層210的分割預定線21而分割成各個元件22，並且在元件22間形成間隙S的分割工程係包含有：將黏著帶T中的環狀框架F的內周與貼著有半導體晶圓2的區域之間的收縮區域加熱而使其收縮，藉此保持元件22間的間隙S的元件間間隙保持工程。該元件間間隙保持工程係在如圖10(a)所示實施上述分割工程的狀態下，將紅外線加熱器73進行附勢(ON)。結果，黏著帶T中的環狀框架F的開口的內周與貼著有半導體晶圓2的區域T-1之間的收縮區域T-2係藉由被紅外線加熱器73所照射的紅外線被加熱而收縮。配合該收縮作用，將構成張力賦予手段72之作為支持手段723的複數空氣汽缸723a進行作動，使環狀框架保持構件711如圖10(b)所示上升至基準位置。其中，藉由上述紅外線加熱器73所致之黏著帶T的加熱溫度係以70~100℃為適當，加熱時間若為5~10秒即可。如上所示，藉由使黏著帶T中的上述收縮區域T-2收縮，上述分割工程中經擴張的黏著帶T的鬆弛即被去除。因此，保持在上述分割工程中被分割為各個的元件22間所形成的間隙S。
接著，實施蝕刻工程，其係由已被實施包含上述元件間間隙保持工程的分割工程的半導體晶圓2的保 護膜300側，供給經電漿化的蝕刻氣體，而將殘留在元件側面的改質層210進行蝕刻來進行去除。該蝕刻工程係使用圖11(a)所示之電漿蝕刻裝置來實施。圖11(a)所示之電漿蝕刻裝置8係具備有：裝置殼體81、及在該裝置殼體81內以上下方向對向配設的下部電極82、及上部電極83。下部電極82係由：圓盤狀的被加工物保持部821、及由該被加工物保持部821的下面中央部突出而形成的圓柱狀的支持部822所構成，支持部822與第1高頻電力施加手段841相連接。
上述上部電極83係由：圓盤狀的氣體噴出部831、及由該氣體噴出部831的上面中央部突出而形成的圓柱狀的支持部832所構成，支持部832與第2高頻電力施加手段842相連接。如上所示由氣體噴出部831與圓柱狀的支持部832所成之上部電極83係與構成下部電極82的被加工物保持部821對向配設有氣體噴出部831。在構成上部電極83的圓盤狀的氣體噴出部831設有在下面形成開口的複數噴出口831a。該複數噴出口831a係透過形成在氣體噴出部831的連通路831b及形成在支持部832的連通路832a而與氣體供給手段85相連通。氣體供給手段85係供給以SF6+C4F8等氟系氣體為主體的電漿化用氣體。
使用構成如以上所示之電漿蝕刻裝置8來實施上述蝕刻工程時，在構成下部電極82的被加工物保持部821上，在透過黏著帶T被支持在環狀框架F的狀態下 載置已被實施包含上述元件間間隙保持工程的分割工程的半導體晶圓2。因此，被載置在被加工物保持部821上的半導體晶圓2係被覆在表面的保護膜300成為上側。
接著，將未圖示之減壓手段進行作動而將裝置殼體81內的壓力減壓至20Pa，且將氣體供給手段85進行作動而將電漿化的電漿化用氣體供給至上部電極83。由氣體供給手段85被供給的電漿化用氣體係通過形成在支持部832的連通路832a及形成在氣體噴出部831的連通路831b，由複數噴出口831a朝向被保持在下部電極82的被加工物保持部821上的半導體晶圓2被噴出。如上所示在供給電漿化用氣體的狀態下，由第1高頻電力施加手段841對下部電極82以13.5MHz施加50W的高頻電力，並且由第2高頻電力施加手段842對上部電極83以13.5MHz施加3000W的高頻電力。藉此，電漿化用氣體電漿化而在下部電極82與上部電極83之間的空間發生電漿，且該經電漿化的活性物質對被分割成各個元件22的半導體晶圓2發揮作用。結果，通過形成在元件22間的間隙S(參照圖9(b))而在元件22的側面電漿化的活性物質發揮作用，如圖11(b)所示殘留在元件22的側面的改質層210(參照圖9(c))及裂痕被蝕刻且去除。其中，由於在被分割成各個的元件22的表面被覆有由水溶性樹脂所成之保護膜300，因此不會有元件22被蝕刻的情形。
如以上所示實施包含元件間間隙保持工程的分割工 程，藉此將半導體晶圓2沿著形成有改質層210的分割預定線21分割成各個元件22，並且在鄰接的元件22與元件22之間形成間隙S而在保持的狀態下實施蝕刻工程，因此不需要按每個元件22被覆由水溶性樹脂所成之保護膜300且將阻劑膜由應加工的區域去除。
若如以上所示已實施蝕刻工程，實施對已被實施蝕刻工程的元件22供給水而將由水溶性樹脂所成之保護膜300去除的保護膜去除工程。該保護膜去除工程係使用圖12(a)所示之洗淨裝置9來實施。圖12(a)所示之洗淨裝置9係具備有：保持被加工物的保持台91、及對被保持在該保持台91的被加工物供給洗淨水的洗淨水供給噴嘴92。在使用該洗淨裝置9來實施保護膜去除工程時，將實施上述蝕刻工程之被分割為各個的元件22，在透過黏著帶T而被支持在環狀框架F的狀態下，載置於保持台91上。接著，由洗淨水供給噴嘴92，將洗淨水供給至被覆在被裝設在環狀框架F的黏著帶T所貼著的各個元件22的表面的保護膜300的表面。結果，如圖12(b)所示保護膜300係由水溶性樹脂所構成，因此容易藉由洗淨水來去除。
如上所示，被覆在各個元件22的表面的保護膜300係藉由不具毒性的水溶性樹脂而形成，因此沒有環境污染，並且不需要專用的處理設備，較具經濟性。
若如以上所示已實施保護膜去除工程，被搬送至將元件22由黏著帶T剝離來進行拾取的拾取工程。
以上根據圖示之實施形態，說明本發明，惟本發明並非為僅限定於實施形態者，可在本發明之要旨之範圍內作各種變形。例如，在上述實施形態中，係顯示在改質層形成工程之前實施保護膜形成工程之例，但是亦可保護膜形成工程係在實施改質層形成工程之後實施。
此外，上述實施形態中之保護膜形成工程係顯示出在半導體晶圓2的表面被覆水溶性樹脂而形成保護膜之例，但是亦可在半導體晶圓2的背面被覆水溶性樹脂而形成保護膜。
此外，上述實施形態中之改質層形成工程係顯示出由半導體晶圓2的表面，將對晶圓具透過性的波長的雷射光線，將聚光點定位在內部而沿著分割預定線進行照射，在晶圓的內部沿著分割預定線形成改質層之例，但是亦可由半導體晶圓2的背面實施。
此外，上述實施形態中之保護膜形成工程係顯示出在半導體晶圓2的表面被覆水溶性樹脂而形成保護膜之例，但是亦可在半導體晶圓2的背面被覆水溶性樹脂而形成保護膜。
8‧‧‧電漿蝕刻裝置
22‧‧‧元件
81‧‧‧裝置殼體
82‧‧‧下部電極
83‧‧‧上部電極
85‧‧‧氣體供給手段
300‧‧‧保護膜
821‧‧‧被加工物保持部
822‧‧‧支持部
831‧‧‧氣體噴出部
831a‧‧‧噴出口
831b‧‧‧連通路
832‧‧‧支持部
832a‧‧‧連通路
841‧‧‧第1高頻電力施加手段
842‧‧‧第2高頻電力施加手段
F‧‧‧環狀框架
T‧‧‧黏著帶

Claims (6)

  1. 一種晶圓之加工方法，其係將在表面以格子狀形成有複數分割預定線並且在藉由該複數分割預定線被區劃的複數區域形成有元件的晶圓，沿著分割預定線分割成各個元件的晶圓之加工方法，其特徵為：包含：改質層形成工程，其係由晶圓的表面或背面，將對晶圓具透過性的波長的雷射光線，將聚光點定位在內部而沿著分割預定線進行照射，在晶圓的內部沿著分割預定線形成改質層；保護膜形成工程，其係在晶圓的表面或背面被覆水溶性樹脂而形成保護膜；分割工程，其係對已被實施該改質層形成工程及該保護膜形成工程的晶圓賦予外力，將晶圓沿著形成有改質層的分割預定線而分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙；蝕刻工程，其係由已被實施該分割工程的晶圓的該保護膜側供給經電漿化的蝕刻氣體，而將殘留在元件側面的改質層蝕刻而去除；及保護膜去除工程，其係對已被實施該蝕刻工程的元件供給水而將由水溶性樹脂所成之該保護膜去除。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓之加工方法，其中，該保護膜形成工程係在實施該改質層形成工程之前實施。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之晶圓之加工方法，其中，在實施該保護膜形成工程及該改質層形成工程之前，實施將晶圓的背面或表面，以覆蓋環狀框架的內側開口部的方式貼著在裝設有外周部的黏著帶的表面的晶圓支持工程。
  4. 如申請專利範圍第3項之晶圓之加工方法，其中，該分割工程係將已被貼著晶圓的黏著帶擴張而對晶圓賦予拉伸力，藉此將晶圓沿著形成有改質層的分割預定線而分割成各個元件，並且在鄰接的元件與元件之間形成間隙。
  5. 如申請專利範圍第3項之晶圓之加工方法，其中，在實施該晶圓支持工程之前，實施在晶圓的表面貼著保護構件且將晶圓的背面研削而形成為預定的厚度的背面研削工程。
  6. 如申請專利範圍第5項之晶圓之加工方法，其中，在實施該背面研削工程之前，實施在晶圓的表面被覆水溶性樹脂而形成保護膜的保護膜形成工程。
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