TW201903864A - 切割用保護膜劑 - Google Patents

Abstract

本發明係一種切割用保護膜劑，其課題為提供：即使為機械性強度比較低之被加工物，在經由高能量雷射所致之加工，亦未使殘渣產生，另外亦可抑制加工毛邊之產生之切割用保護膜劑者。 　　解決手段係包含水溶性樹脂與雷射光吸收劑的切割用保護膜劑，其中，該雷射光吸收劑的至少一種則以無機氧化物而表面處理之切割用保護膜劑。

Description

切割用保護膜劑

本發明係有關使用於照射雷射光線於半導體晶圓等之特定範圍而施以特定加工之雷射切割的保護膜劑。

在半導體裝置製造工程中所形成之晶圓係將層積絕緣膜與機能膜於矽等之半導體基板表面的層積體，經由稱為切割道之格子狀的分割預定線而區劃者，以切割道所區劃的各範圍則成為IC、LSI等之半導體晶片。

經由沿著此切割道而切斷晶圓可得到複數之半導體晶片。另外，在光裝置晶圓中，層積氮化鎵系化合物半導體等於藍寶石基板等之表面之層積體則經由切割道，區劃成複數的範圍。經由沿著此切割道的切斷，光裝置晶圓係分割成發光二極體，雷射二極體等之光裝置。此等光裝置係被廣泛利用於電性機器。

沿著如此之晶圓的切割道的切斷係過去經由稱為切割機的切削裝置而進行。但在此方法中，由於具有層積構造的晶圓則為高脆性材料之故，將晶圓，經由切削刃(切刃)而裁斷分割成半導體晶片等時，有著產生傷痕或缺陷等，以及作為形成於晶片表面之電路元件而必要的絕緣膜剝離之問題。因此，目前，先行於經由切削刃所進行的切削，沿著切割道而照射雷射光，製作配合切削刃(切刃)之寬度的溝之後，進行經由該刀刃所進行之切削的方法則被廣泛採用。

但，沿著晶圓的切割道而照射雷射光時，雷射光則例如，吸收至矽基板而變換為熱能量。起因於經由其熱能量所致之矽之熔融、熱分解等而產生矽蒸氣等。如此，矽蒸氣等則凝縮於晶片表面而附著。如此之現象(殘渣)係大大使半導體晶片的品質下降。

為了消解經由殘渣所致之問題，而在專利文獻1或專利文獻2中，提案有：於晶圓的加工面，形成由含有配合雷射的波長之光吸收劑之水溶性樹脂所成之保護膜，再介隔該保護膜而照射雷射光的加工方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2005-150523號公報 　　[專利文獻2]日本特開2006-140311號公報

[發明欲解決之課題]

由於在上述雷射所致的加工中，提升生產性之同時，亦盡可能使被加工物之熱損傷減少之故，可進行可更高能量之照射之短脈衝雷射照射。

另一方面，伴隨如保護層之層間絕緣膜的低介電化，而有被加工物的機械性強度降低之傾向。使用此高能量雷射之情況，產生經由雷射光熱分解基板而產生矽蒸氣，且亦同時破壞照射點周邊的保護膜之現象。並且，對於被破壞而保護膜消失的被加工部位係產生殘渣附著，且成為降低生產性之原因。 　　另外，高能量雷射則通過保護膜，到達至被加工物之結果，有於加工部位產生高加工毛邊之情況。從此點來看，亦有無法得到充分之生產性的情況。

本發明之目的係提供：即使為經由高能量雷射而加工機械性強度低之被加工物之情況，亦可抑制保護膜之層間剝離、殘渣之產生、加工毛邊之產生等之切割用保護膜劑，和使用該切割用保護膜劑之晶圓的加工方法。 [為了解決課題之手段]

本發明之目的係經由下述而達成。

(1) 一種切割用保護膜劑，係包含水溶性樹脂與雷射光吸收劑的切割用保護膜劑，其特徵為該雷射光吸收劑的至少一種則以無機氧化物而表面處理。 　　(2) 如(1)記載之切割用保護膜劑，其中，前述雷射光吸收劑的至少一種則為以無機氧化物而表面處理之氧化鈦或氧化鋅。 　　(3) 如(1)或(2)記載之切割用保護膜劑，其中，前述無機氧化物則為氧化矽，氫氧化鋁，氧化鋯。 　　(4) 如(1)至(3)任一項記載之切割用保護膜劑，其中，含有消泡劑。 　　(5) 如(1)至(4)任一項記載之切割用保護膜劑，其中，含有抗菌劑。 　　(6) 一種晶圓加工方法，其特徵為使用如(1)至(5)任一項記載之切割用保護膜劑。 發明效果

如根據本發明，可提供：即使為經由高能量雷射而加工機械性強度低之被加工物之情況，亦可抑制保護膜之層間剝離、殘渣之產生、加工毛邊之產生等之切割用保護膜劑，和使用該切割用保護膜劑之晶圓的加工方法。

＜＜雷射切割用保護膜劑＞＞ 　　雷射切割用保護膜劑(以下，單記述為「保護膜劑」)係與水溶性樹脂之同時，含有雷射光吸收劑。雷射光吸收劑係作為其至少一種，含有以無機氧化物而表面處理之雷射光吸收劑。因此，經由塗布･乾燥此保護膜劑而形成於晶圓表面的保護膜係對於雷射光而言顯示低之透過率。其結果，抑制基板之熱分解，進而可有效地防止保護膜之剝落。 　　以下，對於含於雷射切割用保護膜劑之必須或任意之成分進行說明。

＜水溶性樹脂＞ 　　水溶性樹脂係使用保護膜劑而形成之保護膜的基材。水溶性樹脂之種類係如為可使其溶解於水等之溶劑，進行塗布･乾燥而形成膜之構成，並無特別限定。例如，可舉出：聚乙烯醇，聚乙烯縮醛(包含醋酸乙烯共聚物)，聚乙烯吡咯烷酮，丙烯醯胺，聚(N-烷基丙烯醯胺)，聚烯丙基胺，聚(N-烷基丙烯胺)，部分醯胺化聚烯丙基胺，聚(二丙烯基胺)，烯丙基胺･二丙烯基胺共聚物，聚環氧乙烷，甲基纖維素，乙基纖維素，羥基丙基纖維素，聚丙烯酸，聚乙烯醇聚丙烯酸嵌段共聚物，聚乙烯醇聚丙烯酸酯嵌段共聚物，聚甘油等。此等係可以1種單獨使用，亦可組合2種以上而使用者。 　　在此，水溶性係指：對於25℃的水100g而言，溶質(水溶性樹脂)則溶解0.5g以上者。

形成於晶圓表面的保護膜係通常，在雷射加工後，經由水洗而除去。因此，從保護膜之水洗性的點來看，與晶圓表面的親和性低之水溶性樹脂為佳。作為與晶圓表面之親和性低之水溶性樹脂，係作為極性基而僅具有醚鍵，氫氧基，醯胺鍵之樹脂，例如聚乙烯醇，聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮為佳。

作為此等之水溶性樹脂係可使用市售之水溶性樹脂者。此等水溶性樹脂係可自例如(股)KURARAY，日本合成化學工業(股)，JAPAN VAM & POVAL(股)，Denka(股)，日本觸媒(股)，NITTOBO MEDICAL(股)，星光PMC(股)，積水化學工業(股)、信越化学(股)等取得。 　　聚合度或分子量比較高之水溶性樹脂係水洗性為稍差。但經由併用後述之可塑劑，可迴避水洗性的降低。 　　在水溶性樹脂之保護膜劑的含有量係在不阻礙本發明之目的之範圍，未特別限定。雖亦根據水溶性樹脂之種類而異，但從塗布性，及乾燥性的點來看，水溶性樹脂的含有量係對於雷射切割用保護膜劑的固形分的質量而言，20質量%以上90質量%以下者為佳，而40質量%以上80質量%以下則更佳。

＜雷射光吸收劑＞ 　　雷射光吸收劑係其至少一種則以無機氧化物而表面處理者為特徵。在此，雷射光吸收劑係通常，於其表面具備無機氧化物之微粒子。也就是，雷射光吸收劑係由存在於雷射光吸收劑的表面的無機氧化物，和將該無機氧化物保持於其表面之核粒子所成之微粒子。 　　在雷射光吸收劑中之無機氧化物之保持的形態係無特別限定。無機氧化物係點在於核粒子表面亦可，而將核粒子表面之全體或略全體層狀地被覆亦可。 　　在雷射光吸收劑中，對於核粒子之材質係只要具有雷射光吸收劑所期望之雷射光吸收特性，未特別限定。核粒子的材質係典型而言，與保持於雷射光吸收劑之微粒子的表面之無機氧化物不同種類之無機氧化物。作為核粒子之材質係具體而言，氧化鈦或氧化鋅者為佳。 　　也就是，作為雷射光吸收劑係於其表面，保持氧化鈦及氧化鋅以外之無機氧化物之氧化鈦微粒子，或氧化鋅微粒子為佳。

核粒子則為氧化鈦微粒子，或氧化鋅微粒子等之具有光觸媒能的微粒子之情況，經由使無機氧化物保持於雷射光吸收劑之微粒子表面，使雷射光吸收劑之微粒子吸收雷射光同時，亦可抑制氧化鈦或氧化鋅所具有之光觸媒能(移轉能量至周邊之性質)者。因此，可未污損加工部位，而亦確保保護膜劑之經時安定性者。

作為氧化鈦微粒子係可使用金紅石型，銳鈦礦型任一。氧化鈦微粒子之平均一次粒子徑，及平均二次粒子徑係在不阻礙本發明之目的之範圍，未特別限定。平均一次粒子徑係1nm以上100nm以下為佳，而5nm以上80nm以下為更佳，10nm以上60nm以下為又更佳。平均二次粒子徑係40nm以上1μm以下為佳。從經時安定性的點來看，金紅石型為佳。 　　作為氧化鋅微粒子係在不阻礙本發明之目的之範圍，未特別限定。作為氧化鋅係可自公知之氧化鋅微粒子作適宜選擇者。氧化鋅微粒子之平均一次粒子徑係5nm以上200nm以下為佳，而自分散安定性的點來看，10nm以上100nm以下為更佳。 　　氧化鈦微粒子及氧化鋅微粒子之平均一次粒子徑，或平均二次粒子徑則為上述的範圍內時，容易併存伴隨比表面積的寬度之相當高之雷射光吸收性能，和在保護膜劑之雷射光吸收劑的經時性之分散安定。 　　另外，平均二次粒子徑係15nm以上1μm以下為佳，而20nm以上800nm以下為更佳。 　　氧化鈦微粒子或氧化鋅微粒子之平均粒子徑係可經由以下的方法而測定者。 　　對於平均一次粒子徑，係可將顯微鏡觀察像，經由畫像解析軟體而進行處理，求得一次粒子之圓相當徑，藉此來測定。平均一次粒子徑係作為例如10以上，而理想為50以上之一次粒子的圓相當徑之平均值而算出。 　　對於平均二次粒子徑係可使用雷射繞射式之流動分布計，作為體積平均粒子徑而測定者。

使無機氧化物保持於構成雷射光吸收劑的核粒子表面之表面處理係從雷射光吸收劑之對於水溶性樹脂而言之親和性，或保護膜全體的經時安定性之提升的點來看為有效果。特別是，在構成雷射光吸收劑的核粒子則為氧化鈦粒子，或氧化鋅粒子等之情況，該表面處理係極為有效果。作為該表面處理係作為無機氧化物，可舉出使用鋁、矽、鋯等之氧化物的表面處理。特別是，作為無機氧化物而使用矽的氧化物之表面處理為佳。 　　表面處理的結果，保持於雷射光吸收劑的表面之無機氧化物的量係對於雷射光吸收劑的質量而言，0.5質量%以上30質量%以下為佳，而1質量%以上20質量%以下又更佳，而3質量%以上15質量%以下特別理想。 　　保持於雷射光吸收劑的表面之無機氧化物的量係可經由螢光X線分析而測定者。

以無機氧化物而表面處理之氧化鈦係可作為市售品而取得。作為市售品係可舉出：R38L、R62N、D-918、STR-40-LP、GT-10W2等(以上、堺化學工業(股)製)、AMT-100、MT-05，MT-100AQ，MT-100WP、TKP-101等(以上、TAYCA(股)製)、TTO-S-3、TTO-V-3、TTO-W-5等(以上、石原產業(股)製)等。

以無機氧化物而表面處理之氧化鋅係可作為市售品而取得。作為市售品係可舉出：FINEX-50S-LP2、FINEX-50W、FINEX-50W-LP2、FINEX-33W-LP2、FINEX-30S-LPT、DIF-3W4、DIF-AQL-33W等(以上、堺化學工業(股)製)、ZnO-610Si(4)G、ZnO-510SID、SIH10-ZnO-510SID等(以上、Sumitomo Osaka Cement(股)製)等。

雷射光吸收劑的含有量係在不阻礙本發明之目的之範圍，未特別限定。雷射光吸收劑之含有量係對於保護膜劑的固形分之質量而言，10質量%以上80質量%以下者為佳，從雷射照射時之膜剝離防止、塗布性的點來看，20質量%以上60質量%以下為更佳。

＜其他的添加劑＞ 　　對於保護膜劑係除上述水溶性樹脂及雷射光吸收劑以外，在只要不阻礙本發明之目的，亦可使其他配合劑溶解者。作為其他的配合劑係例如，可使用防腐劑，界面活性劑，及可塑劑等者。

作為防腐劑係可使用安息香酸，對羥基苯甲酸丁酯，對羥基苯甲酸乙酯，對羥基苯甲酸甲酯，對羥基苯甲酸丙酯，安息香酸鈉，丙酸鈉，氯化苄二甲烴銨，氯化本索寧，苯甲醇，氯化鯨蠟吡啶，氯丁醇，苯酚，苯乙醇，2-苯氧乙醇，硝酸苯第二汞，硫柳汞，間甲酚，十二烷基二甲基氧化胺或此等之組合者。

不僅從保護膜劑的防腐之點，從晶圓洗淨後之廢液處理之負荷降低的點來看，使用防腐劑者亦佳。為了洗淨晶圓而使用大量的洗淨水者則為一般。但在使用前述之保護膜劑的處理中，擔心有起因於含於保護膜劑之水溶性樹脂之在廢液中之雜菌的繁殖。因此，源自使用前述之保護膜劑的處理之廢液係期望與源自未使用保護膜劑的處理之廢液分開加以處理者為佳。但，使防腐劑含有於保護膜劑之情況，由於抑制起因於水溶性樹脂之雜菌的繁殖之故，可同樣地處理源自使用保護膜劑的處理之廢液，與源自未使用保護膜劑的處理之廢液。因此，可減少廢水處理工程之負荷者。

界面活性劑係例如，為了提高保護膜劑製造時之消泡性，含有氧化鈦微粒子及氧化鋅微粒子等之核粒子之雷射光吸收劑的微粒子之分散安定性，及保護膜劑之塗布性等而使用。特別是在保護膜劑製造時之消泡性的點而使用界面活性劑者為佳。

在晶圓製造工程中，一般，保護膜係經由旋塗保護膜劑而形成。但在含有粒子之保護膜中，在塗布膜之乾燥時，於粒子周邊容易產生認為是起因於氣泡之凹凸。為了抑制如此之凹凸的產生，使用界面活性劑等之消泡劑者為佳。

作為界面活性劑係可理想使用水溶性之界面活性劑。作為界面活性劑係可使用非離子系界面活性劑，陽離子系界面活性劑，陰離子系界面活性劑，及兩性界面活性劑之任一。界面活性劑係亦可為聚矽氧系。從洗淨性的點來看，非離子系界面活性劑為佳。

可塑性係例如，作為保護膜劑的消泡劑，或為了提高雷射加工後之保護膜之水洗性而使用。特別是使用高分子量的水溶性樹脂之情況，理想使用可塑劑。

作為如此之可塑劑係水溶性之低分子量化合物為佳。作為可塑劑係例如，可例示乙二醇，三甘醇，四甘醇，丙二醇，乙醇胺，及丙三醇等。此等之可塑劑係可組合1種或2種以上而使用。 　　可塑劑的使用量係在不阻礙本發明之目的之範圍，未特別限定。典型而言，在達成所期望之消泡的程度，或在塗布乾燥之後，與水溶性樹脂未引起相分離程度的量，使用可塑劑。例如，對於水溶性樹脂而言作為10質量%以下、特別是5質量%以下之範圍者為佳。

對於溶液狀的保護膜劑之調製係作為溶媒，主要使用水。但在必要的範圍，使用有機溶劑亦可。例如，可使用甲醇，乙醇，烯烴二醇，烯烴二醇單甲基醚，烯烴二醇單甲基醚醋酸鹽等。 　　保護膜劑的固形分濃度係在不阻礙本發明之目的之範圍，未特別限定。固形分濃度係例如，5質量%以上30質量%以下為佳。

＜＜晶圓加工方法＞＞ 　　以下，對於使用上述之保護膜劑之晶圓之加工方法進行說明。 　　上述之保護膜劑係例如，塗布於形成有複數之半導體晶片的晶圓之加工面。接著，經由乾燥塗布膜而形成保護膜。呈藉由介隔此保護膜而照射雷射光於加工面之特定的位置，進行溝的形成(雷射切割)地，適用使用保護膜劑所形成之保護膜。

晶圓的加工面之形狀係在只要可對於晶圓而言可施以所期望之加工下，並未特別限定。典型而言，晶圓的加工面係具有多數之凹凸。並且，於相當於切割道之範圍，形成有凹部。考慮對於形成於具有凹凸之晶圓表面的保護膜中之殘渣的侵入，經由加工後之水洗所致之除去時間，保護膜之厚度(保護膜劑的乾燥後厚度)係在經由雷射光所致之切斷處上(典型而言係切割道上)，理想係設為0.1μm以上5μm以下左右、更理想為0.5μm以上3μm以下為佳。

於以下，參照圖面之同時，對於具備以格子狀之切割道所區劃之複數的半導體晶片的半導體晶圓，將經由使用前述之保護膜劑的雷射切割所致之加工，作為晶圓加工之理想之一形態而說明。

對於圖1係顯示依照本發明所加工之半導體晶圓的斜視圖。對於圖2係顯示圖1所示之半導體晶圓之要部擴大剖面圖。在圖1及圖2所示之半導體晶圓2中，於矽等之半導體基板20之表面20a，設置層積有絕緣膜與形成電路之機能膜之層積體21。在層積體21中，將複數之IC、LSI等之半導體晶片22形成為矩陣狀。

各半導體晶片22係經由形成為格子狀之切割道23而區劃。尚且，在圖示之實施形態中，形成層積體21之絕緣膜係由以SiO₂ 膜、或SiOF、BSG(SiOB)等之無機物系的膜，或聚醯亞胺系，聚對二甲苯系等之聚合物膜之有機物系的膜所成之低介電率絕緣體被膜(Low-k膜)所成。

在沿著上述之半導體晶圓2之切割道23而施以雷射加工之前，首先於上述半導體晶圓2之加工面的表面2a，使用前述之保護膜劑而形成保護膜。

在保護膜形成工程中，如圖3所示，經由旋塗機4而塗布保護膜劑於半導體晶圓2之表面2a。旋塗機4係具備：夾盤41，和噴嘴42。夾盤41係具備吸引保持手段。噴嘴42係配置於夾盤41之中心部上方。

於夾盤41上，呈表面2a露出地(呈背面接觸於夾盤41上地)載置半導體晶圓2。接著，經由旋轉夾盤41同時，從噴嘴42，將液狀的保護膜劑滴下於半導體晶圓2之表面中心部，液狀之保護膜劑則經由離心力而流動至外周部。如此作為，半導體晶圓2之表面則由保護膜劑而被覆。

經由適度地加熱此液狀的保護膜劑而使其乾燥。經由此，如圖4所示，於半導體晶圓2之表面2a，例如，形成厚度0.1μm以上5μm以下(在切割道23上之厚度)左右之保護膜24。

在如此作為而形成保護膜24於半導體晶圓2之表面2a上之後，於半導體晶圓2之背面，如圖5所示，貼著安裝於環狀之框體5之保護膠帶6。

接著，於半導體晶圓2之表面2a(切割道23)，通過保護膜24而照射雷射光。此雷射光照射工程係使用圖6~圖8所示之雷射加工裝置而實施。 　　雷射係從強度的點來看，波長100nm以上400nm以下之紫外線雷射為佳。另外，波長266nm、355nm等之YVO4雷射，及YAG雷射為佳。

圖6~圖8所示之雷射加工裝置7係具備：夾盤71，和雷射光照射手段72，攝影手段73。夾盤71係保持被加工物。雷射光照射手段係照射雷射光於保持於夾盤71上之被加工物。攝影手段係攝影保持於夾盤71上之被加工物。

夾盤71係呈吸引保持被加工物地構成。夾盤71係經由未圖示之移動機構，移動於在圖6中，以箭頭X所示之加工進給方向及以箭頭Y所示之分度進給方向。

另外，如圖7所示，上述雷射光線照射手段72係包含：實質上配置為水平之圓筒形狀的套筒721。於套筒721內係配設脈衝雷射光振盪手段722與傳送光學系統723。脈衝雷射光振盪手段722係由脈衝雷射光振盪器722a，和反覆頻率設定手段722b構成。脈衝雷射光振盪器722a係由YAG雷射振盪器或者YVO4雷射振盪器所成。反覆頻率設定手段722b係附設於脈衝雷射光振盪器722a。

傳送光學系統723係包含如分光器之適宜的光學要素。於套筒721之前端部係安裝有集光器724。集光器724係收容集光透鏡(未圖示)。集光透鏡係由為周知形態即可之透鏡組構成。自脈衝雷射光振盪手段722所振盪之雷射光係介隔傳送光學系統723而至集光器724。接著，雷射光係自集光器724，以特定的集光點徑D而照射於保持於上述夾盤71之被加工物。

如圖8所示，顯示高斯分布之脈衝雷射光則通過集光器724之對物集光透鏡724a而照射之情況，集光點徑D係以下述式： 　　D(μm)=4×λ×f/(π×W) 　　(式中，λ係脈衝雷射光線的波長(μm)，W係入射至對物集光透鏡724a之脈衝雷射光的直徑(mm)、f係對物集光透鏡724a之焦點距離(mm))所規定。

安裝於構成上述雷射光照射手段72之套筒721前端部之攝影手段73係在圖示之實施形態中，為經由可視光線而攝影之通常的攝影元件(CCD)即可。其他，攝影手段73係以紅外線照明手段，和光學系統，和攝影元件(紅外線CCD)等構成亦可。紅外線照明手段係照射紅外線於被加工物。光學系統係可捕捉經由紅外線照明手段所照射之紅外線。攝影元件(紅外線CCD)係輸出對應於經由光學系統所捕捉之紅外線的電性信號。攝影手段73係將所攝影之畫像信號，傳送至未圖示之控制手段。

對於使用上述之雷射加工裝置7而實施之雷射光照射工程，參照圖6，和圖9~圖11而說明。

在雷射光照射工程中，首先，於上述圖6所示之雷射加工裝置7的夾盤71上，將半導體晶圓2，呈形成有保護膜24側露出地(呈背面接觸於夾盤71上地)載置，吸附保持半導體晶圓2於該夾盤71上。在圖6中，省略安裝有保護膠帶6之環狀的框體5之圖示。環狀的框體5係保持於配設於夾盤71之適宜的框體保持手段。

如上述，吸引保持半導體晶圓2之夾盤71係經由未圖示之移動機構定位於攝影手段73之正下方。夾盤71則在定位於攝影手段73之正下方之後，經由攝影手段73及未圖示之控制手段，執行檢出半導體晶圓2之欲進行雷射加工之加工範圍的校準作業。

攝影手段73及未圖示之控制手段係進行雷射光照射位置的校準。校準係經由執行為了進行形成於半導體晶圓2之特定方向的切割道23，和沿著切割道23而照射雷射光之雷射光照射手段72的集光器724之位置調整之圖示匹配等畫像處理而進行。

對於形成於半導體晶圓2之上述特定方向而言沿著直角的切割道23而言，亦同樣地進行雷射光照射位置之校準。此時，對於形成有半導體晶圓2之切割道23的表面2a係基本上，形成有不透明之保護膜24。即使為此情況，亦可以紅外線所攝影而自表面進行校準者。

由如以上作為，檢出形成於保持在夾盤71上之半導體晶圓2的切割道23，進行雷射光照射位置之校準。校準後，如圖9之(a)所示，將夾盤71，移動至雷射光照射手段72之集光器724所位在之雷射光照射範圍，將特定之切割道23之一端(在圖9中為左端)，定位於雷射光照射手段72之集光器724之正下方。

並且，自集光器724照射脈衝雷射光725之同時，使夾盤71及半導體晶圓2，以特定的進給速度而移動至在圖9之(a)中以箭頭X1所示之方向。並且，圖9之(b)所示地，在雷射光照射手段7之照射位置則到達至切割道23之另一端(在圖9中為右端)之位置時，停止脈衝雷射光725之照射的同時，停止夾盤71及半導體晶圓2之移動。

接著，將夾盤71及半導體晶圓2，進行10μm以上20μm以下左右移動於對於在圖9(a)中之箭頭X1方向而言為垂直，且對於半導體晶圓2表面之面方向而言為平行方向(分度進給方向)。並且，自雷射光照射手段7照射脈衝雷射光725之同時，使夾盤71及半導體晶圓2，以特定的進給速度而移動至在圖9之(b)中以箭頭X2所示之方向。夾盤71及半導體晶圓2則到達至圖9(a)所示之位置時，停止脈衝雷射光725之照射的同時，停止夾盤71及半導體晶圓2之移動。

於往返移動在夾盤71及半導體晶圓2之間，對於半導體晶圓2係如圖10所示，於切割道23之上面附近配合集光點P而照射脈衝雷射光725。

上述雷射光照射工程係例如，由以下的加工條件而進行。 　　雷射光的光源 ：YVO4雷射或YAG雷射 　　波長 ：355nm 　　反覆頻率 ：50kHz以上100kHz以下 　　輸出 ：0.3W以上4.0W以下 　　集光點徑 ：φ9.2μm 　　加工進給速度 ：1mm/秒以上800mm/秒以下

經由實施上述之雷射光照射工程，如圖11所示，在半導體晶圓2表面的具備切割道23之層積體21中，沿著切割道23而形成雷射加工溝25。

藉由雷射加工溝25到達至半導體基板20，除去層積體21。在如此之雷射光照射工程中，脈衝雷射光725則通過保護膜24而照射至具備切割道23的層積體21時，與層積體21及半導體基板20之熱分解幾乎同時(或者先行於此等之熱分解)，產生保護膜24之熱分解。其結果，在照射有雷射光之部分的膜斷裂則產生。此係由於保護膜24則具有高雷射光吸收能之故。

如此，形成加工起點於保護膜24之後，或者與加工起點之形成幾乎同時，層積體21與半導體基板20則經由脈衝雷射光725之照射而加工。因此，根據經由層積體21或半導體基板20之熱分解物的蒸氣等所致之壓力，不易產生保護膜24之剝離。另外，可有效地防止起因於如此之保護膜24的剝離之對於半導體晶片22之周緣部分的殘渣附著。

另外，保護膜24之對於晶圓表面20a(半導體晶片22之表面)而言之接著性亦為高。因此，在加工時等不易產生保護膜24之剝離。隨之，亦有效地迴避經由保護膜24之剝離所致之殘渣之附著問題。

如圖11所示，經由保護膜24之形成，殘渣26係附著於保護膜24之表面。因此，殘渣26係未有附著於半導體晶片22之情況。其結果，可有效地迴避經由殘渣26之附著的半導體晶圓22之品質下降者。並且，亦可減輕隨附於加工溝25之毛邊的高度者。

如上述，沿著特定的切割道23而執行雷射光照射工程時，將保持於夾盤71之半導體晶圖2，於以箭頭Y所示之方向，僅切割道之間隔進行分度移動(分度工程)，再進行上述雷射光照射工程。

如此作為，對於延伸存在於特定方向之所有的切割道23，進行雷射光照射工程與分度工程之後，使保持於夾盤71之半導體晶圓2進行90度旋轉，沿著對於上述特定方向而言延伸於直角之各切割道23，與上述同樣地執行雷射光照射工程與分度工程。經由此等之工程，可於形成於半導體晶圓2之所有的切割道23，形成雷射加工溝25。

接著，除去於半導體晶圓2之表面2a所被覆之保護膜24。此保護膜除去工程係如上述，由於保護膜24則經由含有水溶性樹脂之保護膜劑而形成之故，如圖12所示，可經由水(或者溫水)而洗滌保護膜24。

此時，在上述之雷射光照射工程所產生之保護膜24上的殘渣26亦與保護膜24同時流逝。如此，亦極為容易地進行保護膜24之除去。

在如上述作為而除去保護膜24之後，實施沿著基於半導體晶圓2上之切割道23所形成之雷射加工溝25而切削半導體晶圓2之切削工程。該切削工程係如圖13所示，可使用作為切割裝置一般所使用之切削裝置8而實施者。

沿著基於半導體晶圓2上之所有切割道23所形成之所有的雷射加工溝25而實施切削工程。其結果，半導體晶圓2係沿著形成於切割道23之雷射加工溝25而切斷，分割成各個半導體晶片20。尚且，在切削工程中，供給切削水(純水)之同時，進行切削之故，亦可未獨立設置上述之保護膜除去工程，而經由所供給的切削水，除去保護膜24。也就是，切削工程則亦可兼為保護膜除去工程。

以上，基於實施形態而說明晶圓加工方法。有關本發明之保護膜劑，和晶圓加工方法係可適用於其他的晶圓之各種雷射加工，例如，亦可適用於光裝置晶圓的分割。 [實施例]

在以下的例中使用之雷射加工機的規格係如以下。 　　雷射光的光源 ：YVO4雷射或YAG雷射 　　波長 ：355nm 　　反覆頻率 ：50kHz以上100kHz以下 　　輸出 ：0.3W以上4.0W以下 　　集光點徑 ：φ9.2μm 　　加工進給速度 ：1mm/秒以上800mm/秒以下

(實施例1) 　　調製下述組成之保護膜劑A、B、C、D。尚且，對於所調製之各保護膜劑係作為消泡劑而添加EnviroGem (EnviroGem)AD01(AIR PRODUCTS公司製)0.06g，作為抗菌劑而添加對羥基苯甲酸酯0.1g。

＜保護膜劑A＞ 　　水溶性樹脂 ：10g(皂化度88%、聚合度300的聚乙烯醇) 　　雷射光吸收劑：8g(二氧化矽表面處理氧化鈦TTO-W-5(石原產業(股)製))。 　　水 ：80g

＜保護膜劑B＞ 　　水溶性樹脂 ：10g(聚乙烯吡咯烷酮K-90) 　　雷射光吸收劑：8g(二氧化矽表面處理氧化鈦TTO-W-5(石原產業(股)製))。 　　水 ：80g

＜保護膜劑C＞ 　　水溶性樹脂 ：10g(皂化度88%、聚合度300的聚乙烯醇) 　　雷射光吸收劑：8g(二氧化矽表面處理氧化鋅FINEX-33W-LP2(堺化學工業(股)製))。 　　水 ：80g

＜保護膜劑D＞ 　　水溶性樹脂 ：10g(聚乙烯吡咯烷酮K-90) 　　雷射光吸收劑：8g(二氧化矽表面處理氧化鋅FINEX-33W-LP2(堺化學工業(股)製))。 　　水 ：80g

＜比較用保護膜劑X＞ 　　水溶性樹脂 ：10g(皂化度88%、聚合度300的聚乙烯醇) 　　雷射光吸收劑：8g(未表面處理氧化鈦TKS-203(TAYCA (股)製))。 　　水 ：80g 　　對於保護膜劑X係未添加消泡劑，防腐劑。

(實施例2) 　　將上述之保護膜劑A~D，以旋塗機，塗布於具有厚度20nm之SiO₂ 保護層之厚度150μm的矽晶圓，形成塗布膜。乾燥塗布膜，以在切割道上的厚度為0.5μm至2.5μm之0.5μm間隔，形成保護膜。保護膜係在所有的水準，均一地形成表面。接著，將形成有此保護膜之矽晶圓，安裝於上述規格之雷射加工機，進行雷射加工之後，以純水洗滌保護膜，觀察雷射掃描周邊。

在所有的水準，未有在邊緣部之保護層之剝離，毛邊高度為低，對於周邊之殘渣的附著係無法觀察到之位準。另外，加工寬度係未受到塗布膜之厚度的影響，而與雷射點徑同等。在切割道上之厚度為1.5μm之評估結果，記述於表1。

＜評估＞ 　　若未特別規定，在23℃55%RH之環境下進行評估。 　　殘渣：○ 無法確認到附著。 　　 △ 若干附著，但為可使用之程度。 　　 × 附著為無法使用之程度。

剝離：○ 無法確認到膜剝離之發生。 　　 △ 一部分產生膜剝離。 　　 × 產生膜剝離。

毛邊高度：× 將保護膜劑X在切割道上之厚度為1.5μm的位準作為×。 　　 △ 較X為稍微低。 　　 ○ 較X為相當低。

透過率：於玻璃基板上，製作1.5μm膜厚之保護薄膜，經由積分球分光光度計而測定355nm之透過率。 　　 ○ 透過率35%以下 　　 △ 透過率超過35%而為50%以下 　　 × 透過率超過50%

(實施例3) 　　將實施例2之保護膜劑A之在切割道上的厚度作為0.2μm，進行相同評估。結果記述於表1(A2)。另外，於實施例2之保護膜劑A，未添加消泡劑，防腐劑，將切割道上的厚度作為1.5μm，進行相同評估(A3)。將結果記述於表1。

(比較例1) 　　在上述保護膜劑A中，將記載於日本特開2005-150523之未以無機氧化物表面處理的氧化鈦TKS-203(TAYCA(股)製))，作為水溶性雷射光吸收劑而使用，作成保護膜劑X，進行與實施例2同樣之評估。膜厚係作為1.5μm。以目視觀察到若干表面粗糙。與實施例1同樣作為，觀察雷射掃描周邊後，亦觀察到殘渣，膜剝離，毛邊高度亦大。將結果記述於表1。

(實施例4) 　　對於防腐效果，如以下進行評估。關於保護膜劑A與保護膜劑X，各自使用採取之廢液而進行評估。具體而言，對於一般細菌，異養細菌，真菌之3種，將各自播種於採取之廢液1mL之後，在35℃培養48小時。培養後，對於3種菌各者，確認菌落之產生個數。3種菌之菌落數的合計係在保護膜劑A中為15，而在保護膜劑X中為900以上。

2‧‧‧半導體晶圓

20‧‧‧基板

21‧‧‧層積體

22‧‧‧半導體晶片

23‧‧‧切割道

24‧‧‧樹脂被膜

25‧‧‧雷射加工溝

26‧‧‧切削溝

3‧‧‧旋塗機

5‧‧‧環狀的框體

6‧‧‧保護膠帶

7‧‧‧雷射加工裝置

71‧‧‧雷射加工裝置之夾盤

72‧‧‧雷射光線照射手段

8‧‧‧切削裝置

81‧‧‧切削裝置之夾盤

82‧‧‧切削手段

圖1係顯示經由使用本發明之保護膜劑的晶圓之加工方法而加工之半導體晶圓的斜視圖。 　　圖2係圖1所示之半導體晶圓之剖面擴大圖。 　　圖3係顯示有關本發明之晶圓的加工方法之保護膜形成工程的一實施形態之說明圖。 　　圖4係經由圖3所示之保護膜形成工程而形成保護膜之半導體晶圓的要部擴大剖面圖。 　　圖5係顯示形成有保護膜之半導體晶圓則介隔保護膠帶而支持於環狀的框體的狀態之斜視圖。 　　圖6係在有關本發明之晶圓的加工方法中，實施雷射光照射工程之雷射加工裝置之要部斜視圖。 　　圖7係簡略地顯示裝備於圖6所示之雷射加工裝置之雷射光照射手段的構成之方塊圖。 　　圖8係為了說明雷射光之集光點徑的簡略圖。 　　圖9係有關本發明之晶圓的加工方法之雷射光照射工程的說明圖。 　　圖10係顯示對於有關本發明之晶圓的加工方法之雷射光照射工程的雷射光照射位置之說明圖。 　　圖11係顯示經由有關本發明之晶圓的加工方法之雷射光照射工程而形成於半導體晶圓之雷射加工溝的半導體晶圓之要部擴大剖面圖。 　　圖12係顯示經由有關本發明之晶圓的加工方法之保護膜除去工程而除去被覆於半導體晶圓表面之保護膜的狀態之半導體晶圓的要部擴大剖面圖。 　　圖13係為了實施有關本發明之晶圓的加工方法之切削工程的切削裝置之要部斜視圖。 　　圖14係有關本發明之晶圓的加工方法之切削工程的說明圖。 　　圖15係顯示經由有關本發明之晶圓的加工方法之切削工程而沿著雷射加工溝，切削半導體晶圓之狀態的說明圖。

Claims (6)

1. 一種切割用保護膜劑，係包含水溶性樹脂與雷射光吸收劑的切割用保護膜劑，其特徵為該雷射光吸收劑的至少一種則以無機氧化物而表面處理。
2. 如申請專利範圍第1項記載之切割用保護膜劑，其中，前述雷射光吸收劑的至少一種則為以無機氧化物而表面處理之氧化鈦或氧化鋅。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之切割用保護膜劑，其中，前述無機氧化物則為氧化矽，氫氧化鋁，氧化鋯。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之切割用保護膜劑，其中，含有消泡劑。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之切割用保護膜劑，其中，含有抗菌劑。
6. 一種晶圓加工方法，其特徵為使用如申請專利範圍第1項至第5項任一項記載之切割用保護膜劑。