TW201901781A - 晶圓的加工方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種晶圓的加工方法，其可以在磨削晶圓的背面側時，充分地抑制存在於正面側的凹凸之影響，且磨削後的處理亦很簡單。 [解決手段]一種晶圓的加工方法，其包含：保護薄膜密合步驟，在使保護薄膜面對在正面具有形成有具凹凸的元件的元件區域之晶圓的正面的狀態下，從晶圓之中心部朝向徑方向外側依序將保護薄膜壓抵於晶圓的正面側，以使保護薄膜順應凹凸而密合於正面側；附保護構件晶圓形成步驟，以由硬化型的液狀樹脂所構成的保護構件被覆保護薄膜，而形成以保護構件覆蓋晶圓的正面側的附保護構件晶圓；磨削步驟，在保持附保護構件晶圓的保護構件側的狀態下，對晶圓的背面進行磨削，而將晶圓薄化；及剝離步驟，將保護構件及保護薄膜從已薄化的晶圓剝離。

Description

晶圓的加工方法
發明領域 本發明是關於一種在對正面具有凹凸之晶圓進行磨削時所使用的晶圓的加工方法。
發明背景 為了讓組裝在各種電子設備等的元件晶片小型化，輕量化，將分割成元件晶片前的晶圓薄化加工處理的機會已逐漸增加。例如，可以藉由以工作夾台保持晶圓之設置有元件的正面側，並以旋轉的磨石工具壓抵於晶圓的背面側，以將該晶圓磨削並薄化。
在以如上述之方法磨削晶圓之時，通常是將保護構件貼附於晶圓的正面側(例如，參照專利文獻1)。藉此，可以防止因為磨削時所施加的力等而使正面側的元件破損之情形。作為保護構件，可使用例如以樹脂等材料製成的黏著膠帶、或硬度較高的基板等。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平10-50642號公報
發明概要 發明欲解決之課題 順道一提，大多在該晶圓的正面側，也會因為作為元件的電極而發揮功能的凸塊等而形成有凹凸。若凹凸存在於晶圓的正面側時，在無法以黏著膠帶充分地緩和該凹凸的高低差的情形下，會導致對應於凹凸的形狀顯現於磨削後之晶圓的背面側。
另一方面，若使用硬度較高的基板作為保護構件，則幾乎不會發生這樣的問題。然而，由於該基板是以熱可塑性蠟等接著劑接著於晶圓，因此在將基板從磨削後的晶圓剝離時，必需進行對溶液的浸漬或高溫的加熱這樣的僅為了剝離之大規模的作業。
本發明是鑒於所述問題點而作成的發明，其目的在於提供一種晶圓的加工方法，其可以在磨削晶圓的背面側時，充分地抑制存在於正面側的凹凸之影響，且磨削後的處理亦很簡單。 用以解決課題之手段
根據本發明之一態樣，可提供一種晶圓的加工方法，其具備： 保護薄膜密合步驟，在使保護薄膜面對在正面具有形成有具凹凸的元件的元件區域與包圍該元件區域的外周剩餘區域之晶圓的該正面的狀態下，從該晶圓之中心部朝向徑方向外側依序將該保護薄膜壓抵於該晶圓的該正面側，以使該保護薄膜順應該凹凸而密合於該正面側； 附保護構件晶圓形成步驟，以保護構件被覆該保護薄膜，而形成以該保護構件覆蓋該晶圓的該正面側的附保護構件晶圓，其中該保護構件是由因外在刺激而硬化之硬化型的液狀樹脂所構成； 磨削步驟，在以工作夾台的保持面保持該附保護構件晶圓的該保護構件側的狀態下，對該晶圓的背面進行磨削，而將該晶圓薄化；及 剝離步驟，將該保護構件及該保護薄膜從已薄化的該晶圓剝離。
在本發明之一態樣中，亦可在該保護薄膜密合步驟中，將氣體朝與該保護薄膜的與面對該晶圓之面為相反側之面噴射，藉此將該保護薄膜壓抵於該晶圓的該正面側。
又，在本發明之一態樣中，亦可在該保護薄膜密合步驟中，噴射已加熱之該氣體。
又，在本發明之一態樣中，亦可在該保護薄膜密合步驟中，使被加熱且已軟化的狀態的該保護薄膜密合於該晶圓。
又，在本發明之一態樣中，亦可在該附保護構件晶圓形成步驟中，於將該晶圓隔著保護薄膜壓抵於已塗佈在平坦的片材的該液狀樹脂之後，以外在刺激使該液狀樹脂硬化，以使由該液狀樹脂所構成之該保護構件固定於該晶圓。
又，在本發明之一態樣中，亦可在該保護薄膜密合步驟中，在減壓下將該保護薄膜壓抵於該晶圓的該正面側之後，藉由大氣壓力使該保護薄膜順應於該凹凸來密合。
又，在本發明之一態樣中，亦可更具備液體供給步驟，該液體供給步驟是在該保護薄膜密合步驟之前，將液體供給至該晶圓的該正面，在該保護薄膜密合步驟中，是將該保護薄膜以隔著該液體的方式壓抵於該晶圓的該正面側。
又，在本發明之一態樣中，亦可在該剝離步驟中，使存在於該保護薄膜與該晶圓的該正面之間的該液體氣化。 發明效果
在本發明之一態樣的晶圓的加工方法中，由於是在形成有具凹凸的元件之晶圓的正面側，使保護薄膜順應於該凹凸而密合後，以因外在刺激而硬化的硬化型的液狀樹脂所構成的保護構件被覆保護薄膜，而形成以保護構件覆蓋晶圓的正面側的附保護構件晶圓，因此可以將保護構件形成為適當的厚度，藉此充分地緩和正面側的凹凸。
又，在本發明之一態樣的晶圓的加工方法中，由於保護薄膜僅密合於元件區域而未接著，因此即使未進行對溶液的浸漬或高溫的加熱這樣的僅為了剝離之大規模的作業，仍然可以將保護構件及保護薄膜從晶圓剝離。如此，根據本發明之一態樣所提供之晶圓的加工方法，可以在磨削晶圓的背面側之時，充分地抑制存在於正面側的凹凸之影響，且磨削後的處理亦很簡單。
此外，在本發明之一態樣的晶圓的加工方法中，由於是從晶圓之中心部朝徑方向外側依序將保護薄膜壓抵於晶圓的正面側，因此可以防止空氣殘留於晶圓與保護薄膜之間的情形，而使保護薄膜確實地密合。據此，即便使用不具有源自接著劑(糊劑)之接著力的保護薄膜，也不會有在磨削等之時，保護薄膜及保護構件從晶圓剝離之情形。
用以實施發明之形態 參照附圖，說明本發明之一態樣的實施形態。本實施形態之晶圓的加工方法，包含保護薄膜密合步驟(參照圖1(A)、圖1(B)、圖2(A)、圖2(B)、圖3(A)、圖3(B))、附保護構件晶圓形成步驟(參照圖4(A)、圖4(B)、圖4(C))、磨削步驟(參照圖5(A)、圖5(B))、及剝離步驟(參照圖6)。
在保護薄膜密合步驟中，是配合(順應)設置於晶圓的正面側的凹凸來使不具有源自接著劑(糊劑)之接著力的保護薄膜密合於晶圓的正面側。在附保護構件晶圓形成步驟中，是以液狀樹脂所構成之保護構件被覆保護薄膜，而形成以保護構件覆蓋晶圓的正面側的附保護構件晶圓。
在磨削步驟中，是在以工作夾台之保持面保持附保護構件晶圓的保護構件側的狀態下，磨削晶圓的背面。在剝離步驟中，是將保護構件及保護薄膜從薄化之晶圓剝離。以下，針對本實施形態之晶圓的加工方法，進行詳細羧敘述。
在本實施形態之晶圓的加工方法中，首先，是進行保護薄膜密合步驟，該保護薄膜密合步驟是配合設置於晶圓的正面側的凹凸，來使不具有源自接著劑(糊劑)之接著力的保護薄膜密合於晶圓的正面側。具體而言，是在使未設有接著劑之保護薄膜面對晶圓的正面側的狀態下，從晶圓之中心部朝向徑方向外側依序將保護薄膜壓抵於晶圓的正面側，以使保護薄膜密合於晶圓的正面側。
圖1(A)是示意地顯示使保護薄膜面對晶圓的正面側之情形的立體圖，圖1(B)是示意地顯示已使保護薄膜密合於晶圓的正面側之狀態的立體圖。圖2(A)是示意地顯示使保護薄膜面對晶圓的正面側之狀態的截面圖，圖2(B)是示意地顯示使保護薄膜密合於晶圓的正面側之情形的截面圖。
又，圖3(A)是示意地顯示使保護薄膜密合於晶圓的正面側之狀態的截面圖，圖3(B)是示意地顯示密合有保護薄膜的狀態下之晶圓的一部分的截面圖。再者，在圖2(A)、圖2(B)及圖3(A)中，是以功能方塊圖顯示一部分之構成要素。
如圖1(A)等所示，在本實施形態所使用之晶圓11，是使用例如矽(Si)等的材料，並形成為具有正面11a及背面11b的圓盤狀。該晶圓11之外周緣11c的正面11a側及背面11b側形成有倒角。
又，該晶圓11的正面11a側被區分為中央的元件區域11d、及包圍元件區域11d之外周剩餘區域11e。元件區域11d是以格子狀地配置排列之分割預定線(切割道，Street)13進一步區劃為複數個區域，且於各區域中形成有IC(積體電路，Integrated Circuit)等元件15。在各元件15的表面，設置有作為電極而發揮功能的複數個凸塊(凹凸)17。該凸塊17是以例如銲錫等材料所形成。
再者，在本實施形態中，雖然是使用以矽等材料所構成之圓盤狀的晶圓11，但並未限制晶圓11的材質、形狀、構造、大小等。也可以使用以其他半導體、陶瓷、樹脂、金屬等材料所構成之晶圓11。同樣地，亦未限制元件15及凸塊17的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等。亦可形成具有其他功能之構造(凹凸)而取代凸塊17。亦即，在晶圓11的正面11a側，亦可未形成有凸塊17。
在本實施形態之保護薄膜密合步驟中，是使保護薄膜21密合於該晶圓11的正面11a側。保護薄膜21是以例如樹脂等材料所構成之柔軟的薄膜，並形成為與晶圓11具有相同徑寬(直徑)的圓盤狀。又，在該保護薄膜21上並未設置有接著劑。雖然對保護薄膜21的厚度並無特別的限制，但宜使用例如厚度為30μm~150μm左右的保護薄膜21。
保護薄膜密合步驟，是使用例如如圖2(A)所示的保護薄膜密合裝置2來進行。保護薄膜密合裝置2具備有用於支撐晶圓11的支撐台4。支撐台4的上表面是形成為大致平坦，並作為用於支撐晶圓11之支撐面4a而發揮功能。在支撐面4a設置有用於規定晶圓11之位置的凸狀的導引部4b。
在支撐台4的上方，配置有用於吸引、保持保護薄膜21，並使其密合於晶圓11的保護薄膜保持單元6。保護薄膜保持單元6的下表面是形成為大致平坦，並作為用於吸引、保持保護薄膜21之保持面6a而發揮功能。保護薄膜保持單元6是藉由移動機構(未圖示)而被支撐，且可以一邊吸引、保持保護薄膜21一邊在鉛直方向上移動。
在保持保護薄膜21之外周部的保持面6a的一部分的區域中，是讓第1流路6b之一端側形成開口。第1流路6b之另一端側是分歧成複數個分支。於第1流路6b之第1分支，是透過閥8等而連接有吸引源10，於第1流路6b之第2分支，是透過閥12等而連接有壓縮空氣供給源14。
另一方面，在保持保護薄膜21之中央部的保持面6a的另一部分的區域中，是讓第2流路6c之一端側形成開口。第2流路6c之另一端側亦分歧成複數個分支。第2流路6c之第1分支是透過閥16等而連接到第1流路6b之第3分支。於第2流路6c之第2分支，是透過閥18等而連接有壓縮空氣供給源14。又，在保護薄膜保持單元6的內部，設置有用於加熱保持面6a的加熱器20。
在保護薄膜密合步驟中，如圖2(A)所示，首先，是以晶圓11之背面11b接觸於支撐台4之支撐面4a的方式，將晶圓11載置於支撐台4。藉此，晶圓11可在正面11a側朝上方露出的狀態下被支撐台4所支撐。又，配合該晶圓11的位置，來使保護薄膜21接觸於保護薄膜保持單元6之保持面6a。具體而言，是將保護薄膜21之外周緣的位置對齊到晶圓11之外周緣11c的正上方。
然後，打開閥8、16，使吸引源10的負壓作用於保護薄膜21。藉此，藉由保持單元6吸引、保持保護薄膜21，而成為保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側的狀態。再者，是設成在打開閥8、16之前，關閉閥12、18，以免壓縮之空氣(氣體)供給至第1流路6b及第2流路6c。又，保護薄膜保持單元6的鉛直方向的位置是調整成例如，晶圓11的正面11a與保護薄膜21之間隔成為0.1mm~10mm左右。
在使保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側之後，以加熱器20加熱保持面6a，藉由熱使保護薄膜21軟化。然後，如圖2(B)所示，於關閉閥16，並遮斷吸引源10對第2流路6c的負壓之後，開啟閥18，從壓縮空氣供給源14將經壓縮之空氣供給至第2流路6c。
藉此，將空氣噴射於保護薄膜21之接觸於保持面6a的上表面(與面對晶圓11之面為相反側之面)之中央部，而如圖2(B)所示，保護薄膜21之中央部會向下鼓起而壓抵於晶圓11的正面11a側。若進一步繼續進行空氣的噴射，會將保護薄膜21從晶圓11之中心部朝向徑方向外側依序壓抵於晶圓11的正面11a側。
在將除了保護薄膜21之外周部以外的區域皆壓抵於晶圓11的正面11a側之後，如圖3(A)所示，於關閉閥8，並遮斷吸引源10對第1流路6b之的負壓之後，打開閥12，從壓縮空氣供給源14將經壓縮之空氣供給至第1流路6b。藉此，將空氣噴射於保護薄膜21之外周部的上表面側，將保護薄膜21之外周部也壓抵於晶圓11的正面11a側。
其結果，如圖1(B)、圖3(A)及圖3(B)所示，可以使保護薄膜21配合(順應)設置於晶圓11的正面11a側的凸塊17等的形狀而密合於晶圓11的正面11a側。在本實施形態中，由於以加熱器20加熱保護薄膜21使其軟化，因此可以使保護薄膜21配合凸塊17等的形狀而適當地密合。
在保護薄膜密合步驟之後，是進行附保護構件晶圓形成步驟，該附保護構件晶圓形成步驟是以液狀樹脂所構成之保護構件被覆保護薄膜21，而形成以保護構件覆蓋晶圓11的正面11a側的附保護構件晶圓。
圖4(A)是示意地顯示將晶圓11隔著保護薄膜21壓抵於塗佈在片材的液狀樹脂之情形的截面圖，圖4(B)是示意地顯示使液狀樹脂硬化而將液狀樹脂所構成之保護構件固定於晶圓11之情形的截面圖，圖4(C)是示意地顯示已完成之附保護構件晶圓的截面圖。再者，在圖4(A)及圖4(B)中，是以功能方塊圖顯示一部分之構成要素。
在本實施形態之附保護構件晶圓形成步驟中，是使用例如如圖4(A)及圖4(B)所示之保護構件固定裝置22來進行。保護構件固定裝置22具備有保持台24，該保持台24是用於保持以樹脂等所構成之大致平坦的片材(承載片材)23。在保持台24的上表面側，形成有徑寬大於晶圓11之圓形的凹部24a。
在凹部24a的內側，配置有紫外線光源26。該凹部24a的上端，是以板件28覆蓋，該板件28使從紫外線光源26所發射之紫外線的至少一部分穿透，且片材23之中央側的一部分是藉由板件28而被支撐。在保持台24的上表面之包圍凹部24a的區域中，是讓用於吸引片材23之外周側的一部分的吸氣路徑24b之一端側形成開口。
吸氣路徑24b之另一端側，是透過閥30等而連接到吸引源32。藉由透過吸氣路徑24b使吸引源32的負壓作用於片材23之外周側的一部分，而將片材23保持於保持台24。在該保持台24的上方，配置有用於吸引、保持晶圓11的晶圓保持單元34。
晶圓保持單元34是藉由移動機構(未圖示)而被支撐，並一邊以其下表面34a側吸引、保持晶圓11，一邊在鉛直方向上移動。再者，作為該晶圓保持單元34，可使用例如利用負壓來吸引、保持晶圓11之真空吸引型的晶圓保持單元、或利用靜電力來吸引、保持晶圓11之靜電吸附型的晶圓保持單元等。
在附保護構件晶圓形成步驟中，如圖4(A)所示，是藉由保持台24保持於上表面塗佈有液狀樹脂25之片材23的下表面側。又，以晶圓保持單元34之下表面34a側保持晶圓11的背面11b側。藉此，使密合於晶圓11的正面11a側的保護薄膜21面對片材23上之液狀樹脂25。
作為該液狀樹脂25，可使用例如因從紫外線光源26所發射之紫外線而硬化的硬化型液狀樹脂。具體而言，可以使用例如DENKA股份有限公司製之TEMPLOC(註冊商標)等。再者，在本實施形態中，雖然是藉由保持台24保持於上表面塗佈有液狀樹脂25之狀態的片材23，但亦可在藉由保持台24保持片材23之後，再將液狀樹脂25塗佈於片材23的上表面。又，液狀樹脂25，所期望的並非以完全平坦的方式來塗佈，而是以中央部為稍微隆起的形狀之方式塗佈。
接著，使晶圓保持單元34下降，而如圖4(B)所示，將晶圓11的正面11a側隔著保護薄膜21壓抵於液狀樹脂25。藉此，液狀樹脂25會朝晶圓11之徑方向擴展並且被覆保護薄膜21。再者，在本實施形態中，是將液狀樹脂25的塗佈量或晶圓保持單元34的下降量等調整成可藉由液狀樹脂25覆蓋晶圓11的整個正面11a側。
之後，從紫外線光源26發射紫外線，使液狀樹脂25硬化。藉此，如圖4(C)所示，可以將由液狀樹脂25所構成且被覆保護薄膜21的保護構件27固定於晶圓11的正面11a側，而形成藉由保護構件27覆蓋晶圓11的正面11a側的附保護構件晶圓。
在附保護構件晶圓形成步驟之後，是進行磨削晶圓11之背面11b的磨削步驟。圖5(A)是示意地顯示磨削晶圓11的背面11b之情形的截面圖，圖5(B)是示意地顯示磨削後之晶圓11的截面圖。
磨削步驟是使用例如圖5(A)所示的磨削裝置42來進行。磨削裝置42具備有用於吸引、保持晶圓11的保持台(工作夾台)44。保持台44被連結於馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，並繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。又，在保持台44的下方，設置有移動機構(未圖示)，保持台44是藉由該移動機構而在水平方向上移動。
保持台44上表面的一部分是形成為保持面44a，該保持面44a是吸引、保持隔著保護構件27而被固定於晶圓11的片材23。保持面44a是透過形成於保持台44的內部的吸氣路徑(未圖示)等而連接到吸引源(未圖示)。藉由使吸引源的負壓作用於保持面44a，可將晶圓11隔著片材23及保護構件27保持於保持台44。
在保持台44的上方配置有磨削單元46。磨削單元46具備有藉由升降機構(未圖示)而被支撐之主軸殼體(未圖示)。在主軸殼體中收容有主軸48，且在主軸48的下端部固定有圓盤狀的安裝座50。
在安裝座50的下表面，裝設有與安裝座50大致相同徑寬的磨削輪52。磨削輪52具備有以不銹鋼，鋁等金屬材料所形成的輪基台54。在輪基台54的下表面，環狀地配置排列有複數個磨削磨石56。
在主軸48的上端側(基端側)，連結有馬達等之旋轉驅動源(未圖示)，且磨削輪52是藉由從該旋轉驅動源所產生之力，而繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。在磨削單元46之內部或是附近，設置有用於對於晶圓11等供給純水等磨削液的噴嘴(未圖示)。
在磨削步驟中，首先，是使晶圓11吸引、保持於磨削裝置42的保持台44。具體而言，是使隔著保護構件27固定於晶圓11的片材23接觸於保持台44之保持面44a，並使吸引源的負壓作用。藉此，晶圓11在背面11b側朝上方露出的狀態下被保持在保持台44上。
接著，使保持台44移動至磨削單元46之下方。然後，如圖5(A)所示，一邊使保持台44與磨削輪52各自旋轉並將磨削液供給至晶圓11的背面11b等，一邊使主軸殼體(主軸48，磨削輪52)下降。
主軸殼體的下降速度(下降量)是調整成以適當的力將磨削石56的下表面壓抵於晶圓11之背面11b側。藉此，可以磨削背面11b側而將晶圓11薄化。如圖5(B)所示，當晶圓11薄化至規定的厚度(成品厚度)時，磨削步驟即結束。
再者，在本實施形態中，雖然使用1組磨削單元46來磨削晶圓11之背面11b側，但亦可使用2組以上的磨削單元來磨削晶圓11。在該情況下，是例如使用以粒徑較大之磨粒所構成的磨削石來進行粗磨削，並使用以粒徑較小之磨粒所構成的磨削石來進行成品的磨削，藉此可在不大幅增加磨削所需要的時間的情形下提高背面11b的平坦性。
在磨削步驟之後，是進行將保護薄膜21及保護構件27等從已薄化之晶圓11剝離的剝離步驟。圖6是示意地顯示將保護薄膜21及保護構件27等從晶圓11剝離之情形的截面圖。
在該剝離步驟中，首先，是以晶圓保持單元62的保持面62a吸引、保持晶圓11的背面11b側。作為晶圓保持單元62，可以使用例如利用負壓來吸引、保持晶圓11的真空吸引型的晶圓保持單元、或利用靜電力來吸引、保持晶圓11的靜電吸附型的晶圓保持單元等。
在以晶圓保持單元62吸引、保持晶圓11後，以剝離單元64把持片材23的端部。然後，以將片材23之端部側從晶圓11剝開的方式，使晶圓保持單元62與剝離單元64相對地移動。藉此，如圖6所示，可將保護薄膜21、片材23及保護構件27一起從晶圓11剝離。
如以上，在本實施形態之晶圓的加工方法中，由於是在形成有具凸塊(凹凸)17之元件15的晶圓11的正面11a側，使保護薄膜21配合(順應)該凸塊17的形狀而密合之後，以會因紫外線(外在刺激)而硬化的硬化型的液狀樹脂25所構成之保護構件27來被覆保護薄膜21，而形成以保護構件27覆蓋晶圓11的正面11a側的附保護構件晶圓，因此可以藉由將保護構件27形成為適當的厚度，而充分地緩和由正面11a側之凸塊17所造成的凹凸。
又，在本實施形態之晶圓的加工方法中，由於保護薄膜21僅密合於元件區域11d並未被接著，因此即使未進行對溶液的浸漬或高溫的加熱這樣的僅為了剝離之大規模的作業，仍然可以將保護構件27及保護薄膜21從晶圓11剝離。如此，根據本實施形態所提供之晶圓的加工方法，可以在磨削晶圓11的背面11b側之時，充分地抑制存在於正面11a側之由凸塊17所造成的凹凸的影響，並且磨削後的處理亦很簡單。
此外，在本實施形態之晶圓的加工方法中，由於是從晶圓11之中心部朝徑方向外側依序將保護薄膜21壓抵於晶圓11的正面11a側，因此可以防止空氣殘留於晶圓11與保護薄膜21之間的情形，而使保護薄膜21確實地密合。因此，即使使用不具有源自接著劑(糊劑)之接著力的保護薄膜21，也不會有在磨削等之時，保護薄膜21及保護構件27從晶圓11剝離之情形。
再者，本發明並不限制於上述實施形態之記載，並可進行各種變更而實施。例如，在上述實施形態中，作為液狀樹脂25，雖然所使用的是會因紫外線而硬化的硬化型的樹脂，但也可以使用會因紫外線以外的外在的刺激(例如，熱等)而硬化的硬化型的液狀樹脂。
又，在上述實施形態中，雖然所使用的是具有與晶圓11同等的徑寬(直徑)之圓盤狀的保護薄膜21，但保護薄膜21的徑寬亦可小於晶圓11的徑寬。例如，保護薄膜21亦可形成為具有對應於元件區域11d之徑寬的圓盤狀。在該情況下，由於液狀樹脂25所構成之保護構件27密合於晶圓11的外周剩餘區域11e，因此即便使用不具有源自接著劑(糊劑)之接著力的保護薄膜21，仍然可以將保護薄膜21及保護構件27強力固定於晶圓11。
又，在上述實施形態中，雖然是以將晶圓11隔著保護薄膜21壓抵於塗佈在片材23的液狀樹脂25的方法，來將保護構件27固定於晶圓11，但亦可不使用片材23而是以對晶圓及保護薄膜滴下液狀樹脂的方法來將保護構件固定於晶圓。在該情況下，所期望的是使用鉋平機(Surface Planer)等來將保護構件的表面平坦化。如此，可以藉由在磨削晶圓時使被保持之保護構件的表面平坦化，而將被磨削面即晶圓的背面磨削並形成得平坦。
又，在上述實施形態中，雖然是使保護薄膜21在藉由熱而軟化的狀態下來密合於晶圓11，但並不一定需要使保護薄膜21在軟化的狀態下來密合於晶圓11。又，亦可用與藉由加熱器20加熱不同的方法使保護薄膜21軟化。例如，可以利用將已加熱的空氣(氣體)噴射於保護薄膜21的方法來使保護薄膜21軟化。
又，在上述實施形態中，雖然是以將空氣(氣體)噴射於保護薄膜21的上表面(與面對晶圓11之面為相反側之面)的方法來將保護薄膜21壓抵於晶圓11，但是也可以用不同的方法來壓抵保護薄膜21。針對第1變形例之晶圓的加工方法進行說明。
圖7(A)是示意地顯示在第1變形例之晶圓的加工方法的保護薄膜密合步驟中，使保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側之狀態的截面圖，圖7(B)是示意地顯示使保護薄膜21密合於晶圓11的正面11a側之情形的截面圖。
第1變形例之保護薄膜密合步驟，是使用例如如圖7(A)所示的減壓腔室72來進行。減壓腔室72具備有例如箱體72a及門體72b，該箱體72a具有可以使晶圓11通過之大小的開口，該門體72b是用於關閉箱體72a之開口。於箱體72a透過排氣管74及閥76等而連接有吸引源(未圖示)。又，於箱體72a連接有用於吸引空氣(大氣)的吸氣管78及閥80。
在箱體72a的內部，配置有用於支撐晶圓11的支撐台82。該支撐台82的上表面，是形成為大致平坦，並作為支撐晶圓11之支撐面82a而發揮功能。在支撐面82a設置有用於規定晶圓11之位置的凸狀的導引部82b。又，在支撐台82的內部，設置有加熱用的加熱器84。
在門體72b形成有朝上下貫通的開口部72c。在該開口部72c是隔著氣密性較高的軸承86等而插入並支撐有按壓單元88。按壓單元88具有徑寬大於晶圓11且大致平坦的下表面。在該下表面設置有徑寬大於晶圓11之海棉等緩衝材90。緩衝材90是形成為隨著沿著徑方向從外周部朝向中央部而變厚。
在第1變形例之保護薄膜密合步驟中，首先，是將晶圓11通過箱體72a的開口而搬入減壓腔室72，並以晶圓11之背面11b接觸於支撐台82之支撐面82a的方式，將晶圓11載置於支撐台82。藉此，晶圓11可在正面11a側朝上方露出的狀態下被支撐台82所支撐。
在將晶圓11載置於支撐台82後，將保護薄膜21載置於晶圓11的正面11a側。亦即，使保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側。再者，亦可在使保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側之後，將該晶圓11載置於支撐台82。
然後，如圖7(A)所示，關閉門體72b並關閉閥80，且進一步開啟閥76，藉此對減壓腔室6之內側的空間進行減壓。在對減壓腔室6之內側的空間進行減壓後，使按壓單元88緩慢地下降。藉此，如圖7(A)所示，緩衝材90之中央部接觸於保護薄膜21的上表面。若使按壓單元88進一步下降時，會將保護薄膜21從晶圓11之中心部朝向徑方向外側而依序壓抵於晶圓11的正面11a側。
按壓單元88的下降，如圖7(B)所示，是持續至將整個保護薄膜21壓抵於晶圓11為止。在以按壓單元88將整個保護薄膜21壓抵於晶圓11後，關閉閥10並進一步開啟閥14，藉此將空氣(大氣)導入減壓腔室6之內側的空間。藉此，可使大氣壓力作用，而使保護薄膜21配合(順應)設置於晶圓11的正面11a側的凸塊17等的形狀而密合於晶圓11的正面11a側。
再者，在將保護薄膜21壓抵於晶圓11時，亦可用加熱器84加熱保護薄膜21使其軟化。在該情況下，使保護薄膜21變得更容易對晶圓11密合。
在第1變形例之晶圓的加工方法中，由於也是將保護薄膜21從晶圓11之中心部朝向徑方向外側依序壓抵於晶圓11的正面11a側，因此可以防止空氣殘留於晶圓11與保護薄膜21之間的情形，而使保護薄膜21確實地密合。因此，即使使用不具有源自接著劑(糊劑)之接著力的保護薄膜21，也不會有在磨削等之時，保護薄膜21及保護構件27從晶圓11剝離之情形。
接著，針對第2變形例之晶圓的加工方法進行說明。在第2變形例之晶圓的加工方法中，是在保護薄膜密合步驟之前，進行將液體供給至晶圓11的正面11a側的液體供給步驟(參照圖8(A)等)。雖然對供給至晶圓11之液體29(參照圖8(A)等)的種類並無特別的限制，但所期望的是使用在常溫(20℃)下難以氣化，且沸點不會太高之液體(例如，沸點在100℃以下之液體)。作為這樣的液體29，可列舉例如水。再者，在此是將液體29供給至晶圓11的正面11a側的中心部。
在液體供給步驟之後，是進行保護薄膜密合步驟。圖8(A)是示意地顯示在第2變形例之晶圓的加工方法的保護薄膜密合步驟中，使保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側之狀態的截面圖，圖8(B)是示意地顯示使保護薄膜21密合於晶圓11的正面11a側之情形的截面圖。
又，圖9(A)是示意地顯示使保護薄膜21密合於晶圓11的正面11a側之狀態的截面圖，圖9(B)是示意地顯示在第2變形例之晶圓的加工方法的剝離步驟中，將保護薄膜21及保護構件27等從晶圓11剝離之情形的截面圖。再者，在圖8(A)、圖8(B)及圖9(A)中，是以功能方塊圖顯示一部分之構成要素。
第2變形例之保護薄膜密合步驟，是使用例如如圖8(A)所示的保護薄膜密合裝置2來進行。保護薄膜密合裝置2之構成與上述實施形態中所使用的保護薄膜密合裝置2相同。
在第2變形例之保護薄膜密合步驟中，如圖8(A)所示，首先，是以晶圓11之背面11b接觸於支撐台4之支撐面4a的方式，將晶圓11載置於支撐台4。藉此，晶圓11可在正面11a側朝上方露出的狀態下被支撐台4所支撐。又，配合該晶圓11的位置，來使保護薄膜21接觸於保護薄膜保持單元6之保持面6a。具體而言，是將保護薄膜21之外周緣的位置對齊到晶圓11之外周緣11c的正上方。
然後，打開閥8、16，使吸引源10的負壓作用於保護薄膜21。藉此，藉由保持單元6吸引、保持保護薄膜21，而成為保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側的狀態。再者，是設成在打開閥8、16之前，關閉閥12、18，以免壓縮之空氣(氣體)供給至第1流路6b及第2流路6c。
在使保護薄膜21面對晶圓11的正面11a側之後，以加熱器20加熱保持面6a，藉由熱使保護薄膜21軟化。然後，如圖8(B)所示，於關閉閥16，並遮斷吸引源10對第2流路6c的負壓之後，開啟閥18，從壓縮空氣供給源14將經壓縮之空氣供給至第2流路6c。
藉此，將空氣噴射於保護薄膜21之接觸於保持面6a的上表面(與面對晶圓11之面為相反側之面)之中央部，而如圖8(B)所示，保護薄膜21之中央部會向下鼓起而壓抵於晶圓11的正面11a側。再者，在該第2變形例之晶圓的加工方法中，由於在液體供給步驟中將液體29供給至晶圓11的正面11a側，因此保護薄膜21是將少量的液體29夾在其間(隔著液體29)來壓抵於晶圓11的正面11a側。
若進一步繼續進行空氣的噴射，會將保護薄膜21從晶圓11之中心部朝向徑方向外側依序壓抵於晶圓11的正面11a側。在將除了保護薄膜21之外周部以外的區域皆壓抵於晶圓11的正面11a側之後，如圖9(A)所示，於關閉閥8，並遮斷吸引源10對第1流路6b之的負壓之後，打開閥12，從壓縮空氣供給源14將經壓縮之空氣供給至第1流路6b。藉此，將空氣噴射於保護薄膜21之外周部的上表面側，將保護薄膜21之外周部也壓抵於晶圓11的正面11a側。
其結果，可以使保護薄膜21配合(順應)設置於晶圓11的正面11a側的凸塊17等的形狀而密合於晶圓11的正面11a側。在此，由於以加熱器20加熱保護薄膜21而使其軟化，因此可以使保護薄膜21配合凸塊17等的形狀而適當地密合。
又，在該第2變形例中，在將保護薄膜21壓抵於晶圓11的正面11a側之時，會使液體29移動而將空氣壓出，因此可以防止空氣殘留於晶圓11與保護薄膜21之間，並使保護薄膜21確實地密合。然後，在保護薄膜21與晶圓11之間，變得殘留有少量的液體29。亦即，將少量的液體29夾在其間而使保護薄膜21與晶圓11的正面11a側密合。
在保護薄膜密合步驟之後，以與上述實施形態相同的順序進行附保護構件晶圓形成步驟及磨削步驟，並進一步進行剝離步驟。在剝離步驟中，如圖9(B)所示，首先，是以晶圓保持單元62之保持面62a吸引、保持晶圓11之背面11b側。
作為晶圓保持單元62，可以使用例如利用負壓來吸引、保持晶圓11的真空吸引型的晶圓保持單元、或利用靜電力來吸引、保持晶圓11的靜電吸附型的晶圓保持單元等。又，在該第2變形例之剝離步驟中，所期望的是使用在內部設置有加熱器66的晶圓保持單元62。
在以晶圓保持單元62吸引、保持晶圓11後，以剝離單元64把持片材23的端部。然後，以將片材23之端部側從晶圓11剝開的方式，使晶圓保持單元62與剝離單元64相對地移動。此時，可用加熱器66加熱殘留於保護薄膜21與晶圓11之間的液體29使其氣化。藉此，如圖9(B)所示，可將保護薄膜21、片材23及保護構件27一起從晶圓11剝離。
在該第2變形例之晶圓的加工方法中，由於也是將保護薄膜21從晶圓11之中心部朝向徑方向外側依序壓抵於晶圓11的正面11a側，因此可以防止空氣殘留於晶圓11與保護薄膜21之間的情形，而使保護薄膜21確實地密合。因此，即使使用不具有源自接著劑(糊劑)之接著力的保護薄膜21，也不會有在磨削等之時，保護薄膜21及保護構件27從晶圓11剝離之情形。
又，在第2變形例之晶圓的加工方法中，由於在將保護薄膜21從晶圓11之中心部朝向徑方向外側依序壓抵於晶圓11的正面11a側時，使少量的液體29殘留於保護薄膜21與晶圓11之間，因此藉由在將保護薄膜21從晶圓11剝離時加熱液體29來使其氣化，即變得容易剝離保護薄膜21。
接著，針對第3變形例之晶圓的加工方法進行說明。在第3變形例之晶圓的加工方法中，是以和上述實施形態或第2變形例同樣的順序，進行液體供給步驟、保護薄膜密合步驟、附保護構件晶圓形成步驟、及磨削步驟，並進一步進行剝離步驟。圖10是示意地顯示在第3變形例之晶圓的加工方法的剝離步驟中，將保護薄膜21及保護構件27等從晶圓11剝離之情形的截面圖。
第3變形例之剝離步驟，是使用例如如圖10所示的減壓腔室102來進行。減壓腔室102具備有例如箱體102a及門體102b，該箱體102a具有可以使晶圓11通過之大小的開口，該門體102b是用於關閉箱體102a之開口。於箱體102a透過排氣管104及閥106等而連接有吸引源(未圖示)。又，於箱體102a連接有用於吸引空氣(大氣)的吸氣管108及閥110。
在門體102b形成有朝上下貫通的開口部102c。在該開口部102c是隔著氣密性較高的軸承112等而插入並支撐有晶圓保持單元114。晶圓保持單元114具有徑寬大於晶圓11且大致平坦的下表面114a。
作為晶圓保持單元114，可以使用例如利用靜電力來吸引、保持晶圓11的靜電附著型的晶圓保持單元。又，在該晶圓保持單元114的內部，設置有加熱器116。在晶圓保持單元114的附近，配置有剝離單元118。
在第3變形例之剝離步驟中，首先，是以晶圓保持單元114之保持面114a吸引、保持晶圓11的背面11b側。然後，如圖10所示，關閉門體102b並關閉閥110，且進一步開啟閥106，藉此對減壓腔室102之內側的空間進行減壓。
在對減壓腔室102之內側空間進行減壓之後，以剝離單元118把持片材23的端部。然後，以將片材23之端部側從晶圓11剝開的方式，使晶圓保持單元114與剝離單元118相對地移動。此時，亦可用加熱器116加熱殘留於保護薄膜21與晶圓11之間的液體29使其氣化。藉此，如圖10所示，可將保護薄膜21、片材23及保護構件27一起從晶圓11剝離。
在該第3變形例之晶圓的加工方法中，由於是將保護薄膜21在減壓下從晶圓11剝離，因此使殘留於保護薄膜21與晶圓11之間的液體29氣化，而變得容易剝離保護薄膜21。
其他，上述實施形態及變化例之構造、方法等，只要不脫離本發明之目的的範圍，皆可適當變更而實施。
11‧‧‧晶圓
11a‧‧‧正面
11b‧‧‧背面
11c‧‧‧外周緣
11d‧‧‧元件區域
11e‧‧‧外周剩餘區域
13‧‧‧分割預定線(切割道)
15‧‧‧元件
17‧‧‧凸塊(凹凸)
21‧‧‧保護薄膜
23‧‧‧片材(承載片材)
25‧‧‧液狀樹脂
27‧‧‧保護構件
29‧‧‧液體
2‧‧‧保護薄膜密合裝置
4、82‧‧‧支撐台
4a、82a‧‧‧支撐面
4b、82b‧‧‧導引部
6‧‧‧保護薄膜保持單元
6a、44a、62a‧‧‧保持面
6b‧‧‧第1流路
6c‧‧‧第2流路
8、12、16、18、30、76、80、106、110‧‧‧閥
10、32‧‧‧吸引源
14‧‧‧壓縮空氣供給源
20、66、84、116‧‧‧加熱器
22‧‧‧保護構件固定裝置
24‧‧‧保持台
24a‧‧‧凹部
24b‧‧‧吸氣路徑
26‧‧‧紫外線光源
28‧‧‧板件
34、62、114‧‧‧晶圓保持單元
34a、114a‧‧‧下表面
42‧‧‧磨削裝置
44‧‧‧保持台(工作夾台)
46‧‧‧磨削單元
48‧‧‧主軸
50‧‧‧安裝座
52‧‧‧磨削輪
54‧‧‧輪基台
56‧‧‧磨削石
64、118‧‧‧剝離單元
72、102‧‧‧減壓腔室
72a、102a‧‧‧箱體
72b、102b‧‧‧門體
72c、102c‧‧‧開口部
74、104‧‧‧排氣管
78、108‧‧‧吸氣管
86、112‧‧‧軸承
88‧‧‧按壓單元
90‧‧‧緩衝材
圖1(A)是示意地顯示使保護薄膜面對晶圓的正面側之情形的立體圖，圖1(B)是示意地顯示已使保護薄膜密合於晶圓的正面側之狀態的立體圖。 圖2(A)是示意地顯示使保護薄膜面對晶圓的正面側之狀態的截面圖，圖2(B)是示意地顯示使保護薄膜密合於晶圓的正面側之情形的截面圖。 圖3(A)是示意地顯示已使保護薄膜密合於晶圓的正面側之狀態的截面圖，圖3(B)是示意地顯示密合有保護薄膜的狀態下之晶圓的一部分的截面圖。 圖4(A)是示意地顯示將晶圓隔著保護薄膜壓抵於塗佈在片材的液狀樹脂之情形的截面圖，圖4(B)是示意地顯示使液狀樹脂硬化而將液狀樹脂所構成之保護構件固定於晶圓之情形的截面圖，圖4(C)是示意地顯示已完成之附保護構件晶圓的截面圖。 圖5(A)是示意地顯示磨削晶圓的背面之情形的截面圖，圖5(B)是示意地顯示磨削後之晶圓的截面圖。 圖6是示意地顯示將保護薄膜及保護構件等從晶圓剝離之情形的截面圖。 圖7(A)是示意地顯示在第1變形例之晶圓的加工方法的保護薄膜密合步驟中，使保護薄膜面對晶圓的正面側之狀態的截面圖，圖7(B)是示意地顯示在第1變形例之晶圓的加工方法的保護薄膜密合步驟中，使保護薄膜密合於晶圓的正面側之情形的截面圖。 圖8(A)是示意地顯示在第2變形例之晶圓的加工方法的保護薄膜密合步驟中，使保護薄膜面對晶圓的正面側之狀態的截面圖，圖8(B)是示意地顯示在第2變形例之晶圓的加工方法的保護薄膜密合步驟中，使保護薄膜密合於晶圓的正面側之情形的截面圖。 圖9(A)是示意地顯示在第2變形例之晶圓的加工方法的保護薄膜密合步驟中，已使保護薄膜密合於晶圓的正面側之狀態的截面圖，圖9(B)是示意地顯示在第2變形例之晶圓的加工方法的剝離步驟中，將保護薄膜及保護構件等從晶圓剝離之情形的截面圖。 圖10是示意地顯示在第3變形例之晶圓的加工方法的剝離步驟中，將保護薄膜及保護構件等從晶圓剝離之情形的截面圖。

Claims (8)

  1. 一種晶圓的加工方法，其特徵在於具備： 保護薄膜密合步驟，在使保護薄膜面對在正面具有形成有具凹凸的元件的元件區域與包圍該元件區域的外周剩餘區域之晶圓的該正面的狀態下，從該晶圓之中心部朝向徑方向外側依序將該保護薄膜壓抵於該晶圓的該正面側，以使該保護薄膜順應該凹凸而密合於該正面側； 附保護構件晶圓形成步驟，以保護構件被覆該保護薄膜，而形成以該保護構件覆蓋該晶圓的該正面側的附保護構件晶圓，其中該保護構件是由因外在刺激而硬化之硬化型的液狀樹脂所構成； 磨削步驟，在以工作夾台的保持面保持該附保護構件晶圓的該保護構件側的狀態下，對該晶圓的背面進行磨削，而將該晶圓薄化；及 剝離步驟，將該保護構件及該保護薄膜從已薄化的該晶圓剝離。
  2. 如請求項1之晶圓的加工方法，其中在該保護薄膜密合步驟中，是將氣體朝該保護薄膜的與面對該晶圓之面為相反側之面噴射，藉此將該保護薄膜壓抵於該晶圓的該正面側。
  3. 如請求項2之晶圓的加工方法，其中在該保護薄膜密合步驟中，是噴射已加熱的該氣體。
  4. 如請求項1至3中任一項之晶圓的加工方法，其中在該保護薄膜密合步驟中，是使被加熱且已軟化的狀態的該保護薄膜密合於該晶圓。
  5. 如請求項1至4中任一項之晶圓的加工方法，其中在該附保護構件晶圓形成步驟中，是在將該晶圓隔著該保護薄膜壓抵於已塗佈在平坦的片材的該液狀樹脂之後，以外在刺激使該液狀樹脂硬化，以使由該液狀樹脂所構成的該保護構件固定於該晶圓。
  6. 如請求項1至5中任一項之晶圓的加工方法，其中在該保護薄膜密合步驟中，是在減壓下將該保護薄膜壓抵於該晶圓的該正面側之後，藉由大氣壓力使該保護薄膜順應於該凹凸來密合。
  7. 如申請求項1至5中任一項之晶圓的加工方法，其更具備液體供給步驟，該液體供給步驟是在該保護薄膜密合步驟之前，將液體供給至該晶圓的該正面， 在該保護薄膜密合步驟中，是將該保護薄膜以隔著該液體的方式壓抵於該晶圓的該正面側。
  8. 如請求項7之晶圓的加工方法，其中在該剝離步驟中，是使存在於該保護薄膜與該晶圓的該正面之間的該液體氣化。
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