TW202003141A - 倒角加工方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種可以效率良好地對晶圓的外周施行倒角加工之倒角加工方法。
[解決手段]一種倒角加工方法,至少是由下述步驟所構成:粗加工步驟,將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工;以及精加工步驟,以磨削磨石對已進行燒蝕加工之晶圓的外周進行磨削來施行精加工。
Description
發明領域
本發明是關於一種將晶圓的外周倒角之倒角加工方法。
發明背景
IC、LSI、LED等元件,是在以Si(矽)或Al2
O3
(藍寶石)等作為素材之晶圓的正面積層功能層並藉由分割預定線區劃而形成。又,功率元件或LED等是在以SiC(碳化矽)為素材之晶圓的正面積層功能層並藉由分割預定線區劃而形成。形成有元件之晶圓,是藉由切割裝置、雷射加工裝置對分割預定線施行加工而分割成一個個的元件,並將所分割之各元件利用於行動電話或個人電腦等電氣機器上。
形成有元件的晶圓一般是藉由將圓柱形狀的晶錠以線鋸薄薄地切斷而生成。已切斷之晶圓的正面以及背面是藉由研磨來加工成鏡面(參照例如專利文獻1)。但,當將晶錠以線鋸切斷,並研磨已切斷之晶圓的正面及背面時,變得要將晶錠的大部分(70~80%)捨棄,而有不符經濟效益的問題。尤其在SiC晶錠中,在下述情形中具有課題:由於硬度高以線鋸進行的切斷較困難而需要相當的時間所以生產性差,並且晶錠的單價高而要有效率地生成晶圓。
於是,本案申請人提出了下述的技術方案:將對SiC具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位於SiC晶錠的內部,並對SiC晶錠照射雷射光線而在切斷預定面形成分離層,且沿著形成有分離層的切斷預定面來從SiC晶錠分離晶圓(參照例如專利文獻2)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2000-94221號公報
專利文獻2:日本專利特開2016-111143號公報
發明概要
發明欲解決之課題
然而,將磨削磨石抵靠在晶圓的外周來施行倒角加工時,須花費相當的時間,而具有生產性較差之問題。
有鑒於上述事實而作成的本發明之課題是提供一種能夠效率良好地對晶圓的外周施行倒角加工之倒角加工方法。
用以解決課題之手段
為解決上述課題,本發明所提供的是以下的倒角加工方法。也就是,一種將晶圓的外周倒角的倒角加工方法,前述倒角加工方法至少是由下述步驟所構成:
粗加工步驟,將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工;以及
精加工步驟,以磨削磨石對已進行燒蝕加工之晶圓的外周進行磨削來施行精加工。
較佳的是,該粗加工步驟包含:
第一粗加工步驟,從晶圓的第一面側將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工;及
第二粗加工步驟,從晶圓的第二面側將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工,
該精加工步驟包含:
第一精加工步驟,以磨削磨石從晶圓的第一面側對晶圓的外周進行磨削來施行精加工;及
第二精加工步驟,以磨削磨石從晶圓的第二面側對晶圓的外周進行磨削來施行精加工。
晶圓亦可為SiC晶圓。
發明效果
本發明所提供的倒角加工方法由於是由粗加工步驟與精加工步驟所構成,前述粗加工步驟是將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工,前述精加工步驟是以磨削磨石對已進行燒蝕加工之晶圓的外周進行磨削來施行精加工,因此可以效率良好地在晶圓的外周施行倒角加工。
用以實施發明之形態
以下,一邊參照圖示一邊說明本發明之倒角加工方法的適當實施形態。
於圖1中所顯示的是要藉由本發明之倒角加工方法來施行倒角加工的晶圓2。在圖示之實施形態中的晶圓2是以SiC(碳化矽)作為素材的SiC晶圓,且形成為厚度200μm左右的圓板狀。此晶圓2具有第一面4、及第一面4之相反側的第二面6,在晶圓2的外周形成有表示結晶方位的第一定向平面8及第二定向平面10。再者,第二定向平面10的長度比第一定向平面8的長度更短。
在本發明的倒角加工方法中,首先是實施粗加工步驟,前述粗加工步驟是將雷射光線的聚光點定位在晶圓2的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工。粗加工步驟可以使用例如於圖1中顯示一部分的雷射加工裝置12來實施。雷射加工裝置12具備吸引保持晶圓2的工作夾台14、及對吸引保持在工作夾台14的晶圓2照射脈衝雷射光線LB的聚光器16。
如圖1(a)所示,在工作夾台14的上端部分配置有已連接於吸引機構(圖未示)之多孔質的圓形的吸附夾頭18,在工作夾台14中,是形成為以吸引機構在吸附夾頭18的上表面生成吸引力,以吸引保持已載置於上表面的晶圓2。又,工作夾台14是藉由旋轉機構(圖未示)而以上下方向作為軸心來旋轉。聚光器16是藉由X軸進給機構(圖未示)而相對工作夾台14於圖1中朝以箭頭X表示的X軸方向相對地進退,並且藉由Y軸進給機構(圖未示)而朝與X軸方向正交的Y軸方向(於圖1中以箭頭Y表示的方向)進退。再者,X軸方向及Y軸方向所規定的平面實質上是水平的。
在圖示之實施形態中的粗加工步驟中,首先是實施第一粗加工步驟,前述第一粗加工步驟是從晶圓2的第一面4側將雷射光線的聚光點定位在晶圓2的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工。
在第一粗加工步驟中,是在將第一面4向上並以工作夾台14的上表面來吸引保持晶圓2後,以雷射加工裝置12的拍攝機構(圖未示)從上方拍攝晶圓2。接著,依據以拍攝機構所拍攝到的晶圓2的圖像,來將聚光器16定位在晶圓2的外周上方,並且將脈衝雷射光線LB的聚光點定位在第一面4側的外周。然後,如圖1(b)所示,一邊使工作夾台14以預定的旋轉速度旋轉,一邊從聚光器16對第一面4側的外周照射脈衝雷射光線LB。藉此,可以在第一面4側的外周藉由燒蝕粗略地施行倒角加工(第一粗加工)。在圖1(c)中,以符號20表示已施行第一粗加工的部分。
因為在圖示之實施形態的晶圓2形成有第一定向平面8及第二定向平面10,所以沿著第一定向平面8及第二定向平面10照射脈衝雷射光線LB時,除了工作夾台14的旋轉以外,還以X軸進給機構及Y軸進給機構使聚光器16適當移動,藉此使聚光點沿著第一定向平面8及第二定向平面10移動。如此進行,以對第一面4側的外周全部照射脈衝雷射光線LB。再者,亦可不移動聚光器16而使工作夾台14旋轉並且使其朝X軸方向及Y軸方向移動,或者亦可設成不使工作夾台14作動而僅使聚光器16移動。
在圖示之實施形態中的粗加工步驟中,是在實施第一粗加工步驟後實施第二粗加工步驟,前述第二粗加工步驟是從晶圓2的第二面6側將雷射光線的聚光點定位在晶圓2的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工。
若參照圖2來說明,在第二粗加工步驟中,首先是將第二面6向上並以工作夾台14吸引保持晶圓2。接著,與第一粗加工步驟同樣地,以拍攝機構拍攝晶圓2,並依據以拍攝機構所拍攝到的晶圓2的圖像,來將聚光器16定位在晶圓2的外周上方,並且將脈衝雷射光線LB的聚光點定位在第二面6側的外周。然後,如圖2(b)所示,一邊使工作夾台14以預定的旋轉速度旋轉,一邊從聚光器16對第二面6側的外周照射脈衝雷射光線LB。藉此,可以在第二面6側的外周藉由燒蝕粗略地施行倒角加工(第二粗加工)。在圖2(c)中,以符號22表示已施行第二粗加工的部分。
即使在第二粗加工步驟中,也是藉由使脈衝雷射光線LB的聚光點與晶圓2相對地適當移動,以沿著第一定向平面8及第二定向平面10來照射脈衝雷射光線LB,而對第二面6側的外周全部照射脈衝雷射光線LB。
如上述之粗加工步驟,能夠以例如以下的加工條件來實施。
脈衝雷射光線之波長 :1064nm
平均輸出 :5.0W
重複頻率 :10kHz
脈衝寬度 :100ns
焦點距離 :100mm
工作夾台的旋轉速度 :12度/秒
加工時間 :30秒×2次(第一、第二粗加工步驟)=1分鐘
在本發明的倒角加工方法中,是在實施粗加工步驟後實施精加工步驟,前述精加工步驟是以磨削磨石對已進行燒蝕加工之晶圓2的外周進行磨削來施行精加工。精加工步驟可以使用例如於圖3顯示一部分的磨削裝置24來實施。磨削裝置24具備吸引保持晶圓2的工作夾台26、及對吸引保持在工作夾台26之晶圓2的外周進行磨削的磨削輪28。
工作夾台26是構成為以上表面來吸引保持晶圓2,並且構成為以上下方向作為軸心來旋轉。磨削輪28是構成為以X軸方向為軸心來旋轉,並且構成為相對於工作夾台26朝X軸方向及上下方向相對地移動。又,在圓盤狀的磨削輪28的外周裝設有環狀的磨削磨石30,前述磨削磨石30是藉由以金屬結合劑等的結合材來固定鑽石磨粒而形成,並且將外周以對應於倒角角度的角度之方式成形。
在圖示之實施形態中的精加工步驟中,首先是實施第一精加工步驟,前述第一精加工步驟是以磨削磨石30從晶圓2的第一面4側對晶圓2的外周進行磨削來施行精加工。
若參照圖3繼續說明,在第一精加工步驟中,是在將第一面4向上並以工作夾台26吸引保持晶圓2後,以拍攝機構(圖未示)從上方拍攝晶圓2。接著,依據以拍攝機構所拍攝到的晶圓2的圖像,來將磨削輪28定位在晶圓2的外周上方。然後,一邊使工作夾台26以預定的旋轉速度朝從上方觀看逆時針方向旋轉,一邊使於圖3中朝箭頭A表示之方向旋轉的磨削輪28下降,並將磨削磨石30的外周推抵於第一面4側的外周(已施行第一粗加工的部分20)。藉此,能夠以磨削磨石30對已藉由燒蝕粗略地進行倒角加工之第一面4側的外周進行磨削來施行精加工。
因為在圖示之實施形態的晶圓2形成有第一定向平面8及第二定向平面10,所以藉由以彈簧等之適當的賦與勢能構件將磨削輪28朝向晶圓2的外周來賦與勢能等,以使磨削輪28沿著第一定向平面8及第二定向平面10移動。如此進行,以對第一面4側的外周全部施行精加工。
在圖示之實施形態中的精加工步驟中,是在實施第一精加工步驟後實施第二精加工步驟,前述第二精加工步驟是以磨削磨石30從晶圓2的第二面6側對晶圓2的外周進行磨削來施行精加工。
若參照圖4來說明,在第二精加工步驟中,首先是將第二面6向上並以工作夾台26吸引保持晶圓2。接著,與第一精加工步驟同樣地,以拍攝機構拍攝晶圓2,並依據以拍攝機構所拍攝到的晶圓2的圖像,來將磨削輪28定位在晶圓2的外周上方。然後,一邊使工作夾台26以預定的旋轉速度朝從上方觀看逆時針方向旋轉,一邊使朝A方向旋轉的磨削輪28下降,並將磨削磨石30的外周推抵於第二面6側的外周(已施行第二粗加工的部分22)。藉此,能夠以磨削磨石30對已藉由燒蝕而粗略地進行倒角加工之第二面6側的外周進行磨削來施行精加工。
再者,即使在第二精加工步驟中,也是藉由以彈簧等之適當的賦與勢能構件將磨削輪28朝向晶圓2的外周來賦與勢能等,以使磨削輪28沿著第一定向平面8及第二定向平面10移動,而對第二面6側的外周全部施行精加工。
如上述的精加工步驟,能夠以例如以下的加工條件來實施。
鑽石磨粒 :0.5~2.0μm(25重量%)
結合材 :金屬結合劑(75重量%)
形狀 :直徑60mm、厚度10mm
前端傾斜角度 :45度
磨削輪的旋轉速度 :20000rpm
工作夾台的旋轉速度 :2度/秒
加工時間 :3分鐘×2次(第一、第二精加工步驟)=6分鐘
如以上,在圖示之實施形態的倒角加工方法中,由於至少是由粗加工步驟及精加工步驟所構成,前述粗加工步驟是將雷射光線LB的聚光點定位在晶圓2的外周來對晶圓2照射雷射光線LB,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工,前述精加工步驟是以磨削磨石30對已進行燒蝕加工之晶圓2的外周進行磨削來施行精加工,因此可以減少磨削磨石之磨削量及磨削時間,即使晶圓2為由SiC等比較硬的素材所形成,相較於只有藉由磨削磨石所進行的磨削來進行倒角加工的情況,可以在短時間且效率良好地對晶圓2的外周施行倒角加工。
再者,在圖示之實施形態中,雖然說明了在實施第一粗加工步驟後實施第二粗加工步驟,接著在實施第一精加工步驟後實施第二精加工步驟的例子,但亦可設成在實施第一粗加工步驟後實施第一精加工步驟,接著在實施第二粗加工步驟後實施第二精加工步驟。
2‧‧‧晶圓
4‧‧‧第一面
6‧‧‧第二面
8‧‧‧第一定向平面
10‧‧‧第二定向平面
12‧‧‧雷射加工裝置
14、26‧‧‧工作夾台
16‧‧‧聚光器
18‧‧‧吸附夾頭
20‧‧‧已施行第一粗加工的部分
22‧‧‧已施行第二粗加工的部分
24‧‧‧磨削裝置
28‧‧‧磨削輪
30‧‧‧磨削磨石
A‧‧‧箭頭
LB‧‧‧雷射光線
X、Y‧‧‧方向
圖1之(a)是顯示將第一面向上,並將晶圓載置於雷射加工裝置之工作夾台的狀態的立體圖,(b)是顯示正在實施第一粗加工步驟的狀態的立體圖,(c)是已實施第一粗加工步驟之晶圓的截面圖。
圖2之(a)是顯示將第二面向上,並將晶圓載置於雷射加工裝置之工作夾台的狀態的立體圖,(b)是顯示正在實施第二粗加工步驟的狀態的立體圖,(c)是已實施第二粗加工步驟之晶圓的截面圖。
圖3之(a)是顯示正在實施第一精加工步驟之狀態的立體圖,(b)是顯示正在實施第一精加工步驟之狀態的截面圖。
圖4之(a)是顯示正在實施第二精加工步驟之狀態的立體圖,(b)是顯示正在實施第二精加工步驟之狀態的截面圖,(c)是顯示已實施第二精加工步驟之晶圓的截面圖。
2‧‧‧晶圓
4‧‧‧第一面
6‧‧‧第二面
8‧‧‧第一定向平面
20‧‧‧已施行第一粗加工的部分
22‧‧‧已施行第二粗加工的部分
24‧‧‧磨削裝置
26‧‧‧工作夾台
28‧‧‧磨削輪
30‧‧‧磨削磨石
A‧‧‧箭頭
X‧‧‧方向
Claims (3)
- 一種倒角加工方法,是將晶圓的外周倒角的方法,前述倒角加工方法至少是由下述步驟所構成: 粗加工步驟,將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工;以及 精加工步驟,以磨削磨石對已進行燒蝕加工之晶圓的外周進行磨削來施行精加工。
- 如請求項1之倒角加工方法,其中該粗加工步驟包含: 第一粗加工步驟,從晶圓的第一面側將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工;及 第二粗加工步驟,從晶圓的第二面側將雷射光線的聚光點定位在晶圓的外周來照射雷射光線,而藉由燒蝕粗略地施行倒角加工, 該精加工步驟包含: 第一精加工步驟,以磨削磨石從晶圓的第一面側對晶圓的外周進行磨削來施行精加工;及 第二精加工步驟,以磨削磨石從晶圓的第二面側對晶圓的外周進行磨削來施行精加工。
- 如請求項1或2之倒角加工方法,其中晶圓是SiC晶圓。
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