TW202017020A - 半導體晶片的製造方法及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本實施形態的半導體晶片的製造方法中,藉由從半導體晶圓的背面側對半導體晶圓照射雷射光,半導體晶圓的內部之中,從半導體晶圓的電路形成面到215μm(微米)深度的第1區域中,形成第1改質層,藉由從上述背面側對半導體晶圓照射雷射光,半導體晶圓的內部之中,從上述背面到215μm(微米)深度的第2區域中,而且比第1改質層更上述背面側之處,形成第2改質層,研磨半導體晶圓的上述背面的同時,伴隨此研磨,由於對半導體晶圓施加的力,在第1改質層及第2改質層的部位,分割半導體晶圓,得到半導體晶片。

Description

半導體晶片的製造方法及半導體裝置的製造方法
本發明,係有關於半導體晶片的製造方法及半導體裝置的製造方法。 本申請案,在2018年6月29日,根據日本申請的專利申請第2018-124158號主張優先權,在此引用其內容。
分割半導體晶圓製造半導體晶片時,廣泛應用所謂刀片切割,係使用切割刀片,切斷半導體晶圓。 另一方面,作為刀片切割以外的半導體晶圓的分割方法,例如,眾所周知利用雷射光照射的以下方法(參照專利文獻1〜2)。
此方法中,首先,聚焦於半導體晶圓內部中設定的焦點,照射雷射光,半導體晶圓內部形成改質層。此改質層,透過從外部施力,在半導體晶圓內部,因為往半導體晶圓的兩面方向發生龜裂,成為半導體晶圓的分割(切斷)的起點。其次,對於半導體晶圓施力,在上述改質層的部位分割半導體晶圓,得到半導體晶片。半導體晶圓,通常,研磨與其電路形成面相反側的面(背面)加以薄化,但伴隨此時的研磨,有時利用對半導體晶圓施加的力,分割半導體晶圓。伴隨這樣的改質層形成的半導體晶圓的分割方法,稱作stealth dicing(隱形切割)(註冊商標),雖然透過對半導體晶圓照射雷射光,磨除照射部位的半導體晶圓,但與從其表面切斷半導體晶圓下去的雷射切割,本質上完全不同。
這樣伴隨改質層形成的半導體晶片的製造方法,與利用上述刀片切割、雷射切割的方法不同,因為不伴隨半導體晶圓的磨除,在得到更多半導體晶片方面是有利的。 [先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本國專利第4402708號公報 [專利文獻2]日本國專利第2016-76522號公開公報
[發明所欲解決的課題]
但是,以專利文獻1〜2中記載的方法為首,伴隨改質層形成的習知半導體晶片的製造方法,具有不適於尺寸小的半導體晶片製造的問題點。這樣的製造方法中,通常,為了有效率地分割半導體晶圓,半導體晶圓內部中,不是背面側而是電路形成側的區域中,沿著電路形成面,線狀形成改質層。
第1圖,係概要顯示形成這樣的改質層之半導體晶圓立體圖。在此所示的半導體晶圓9,其內部中,在電路形成面9a側的區域,形成線狀改質層91。改質層91,對於半導體晶圓9的電路形成面9a,平行或大致平行,沿著電路形成面9a形成。又,在此,為了方便起見, 1條線狀概要顯示改質層91,但實際上,往半導體晶圓9的厚度方向,有擴大。又,在此,限於顯示往同方向延伸的6條改質層91, 通常改質層的條數比這多,還有對圖示方向直交的方向上也形成多數。換言之,第1圖,顯示未結束目標條數的改質層形成而在中途階段的狀態。另一方面,半導體晶圓9內部中,在背面9b側的區域,不形成改質層。
改質層91中,實際上,與改質層91以外的部位不同,存在細微龜裂。因此,改質層91,只有此龜裂部分,比改質層91以外的部位凸出,體積稍微增大,密度下降。因此,改質層91的形成後,半導體晶圓9內部中,存在改質層91的電路形成面9a側區域,比不存在改質層91的背面9b側區域,體積增大,此體積增大的影響,改質層的線條數越多越大。此時,在半導體晶圓9的厚度方向,半導體晶圓9的體積中,產生不能忽視的程度的差異。為了得到尺寸小的半導體晶片,因為半導體晶圓中形成的改質層的線條數增大,正好形成這樣的狀態。於是,半導體晶圓,以電路形成面9a為凸面(換言之,背面9b為凹面)彎曲。這樣的彎曲,當意圖製造一邊長在2mm(毫米)以下的半導體晶片時,特別容易發生。 第2圖,概要顯示這樣的放大剖面圖,由於改質層的形成,產生彎曲狀態的半導體晶圓。
半導體晶圓像這樣彎曲時,步驟上發生不良。例如,發生彎曲的半導體晶圓,變得搬送困難。又,如上述,研磨形成改質層後的半導體晶圓背面時,密合此半導體晶圓背面至專用工作台,吸附固定至此工作台,但發生彎曲的半導體晶圓,不能與工作台密合,因為不能固定至工作台,不能研磨其背面。
本發明的目的在於提供半導體晶片的製造方法,經由形成半導體晶圓內部中的改質層,即使製造尺寸小的半導體晶片時,也可以抑制半導體晶圓發生彎曲。 [用以解決課題的手段]
本發明,提供半導體晶片的製造方法,具有第1改質步驟,透過從半導體晶圓的背面側對上述半導體晶圓照射雷射光,在上述半導體晶圓的內部中,從上述半導體晶圓的電路形成面到215μm(微米)深度的第1區域中,形成第1改質層;第2改質步驟,透過從上述背面側對上述半導體晶圓照射雷射光,上述半導體晶圓的內部之中,從上述背面到215μm(微米)深度的第2區域中,而且比上述第1改質層更上述背面側之處,形成第2改質層;以及分割步驟,實行上述第1改質步驟及第2改質步驟後,研磨上述半導體晶圓的上述背面的同時,伴隨此研磨,由於對上述半導體晶圓施加的力,在上述第1改質層及上述第2改質層的部位,透過分割上述半導體晶圓,得到半導體晶片。
本發明的半導體晶片的製造方法中,對於進行上述第1改質步驟及第2改質步驟時的上述半體晶圓厚度,使上述半導體晶片的最短的一邊長相等以上也可以。 又,本發明,提供半導體裝置的製造方法,根據上述半導體晶片的製造方法,得到複數個半導體晶片排列狀態的晶片群後,包括積層步驟,使用包括支撐片以及上述支撐片上形成的膜狀接合劑之黏晶片,將上述黏晶片中的上述膜狀接合劑,透過黏貼至上述半導體晶片群中的半導體晶片研磨後的上述背面,製作上述半導體晶片群與上述黏晶片的積層物;以及拾起步驟,對於上述積層物,透過從其支撐片側施力,將上述積層物中的上述膜狀接合劑,沿著上述半導體晶片切斷,從上述支撐片拉開並拾起背面備置切斷後的上述膜狀接合劑之上述半導體晶片。 [發明效果]
根據應用本發明的半導體晶片的製造方法,經由形成半導體晶圓內部中的改質層,即使製造尺寸小的半導體晶片時,也可以抑制半導體晶圓發生彎曲。
>>半導體晶片的製造方法>> 根據本發明的一實施形態的半導體晶片的製造方法,具有第1改質步驟,透過從半導體晶圓的背面側對上述半導體晶圓照射雷射光,在上述半導體晶圓的內部中,從上述半導體晶圓的電路形成面到215μm(微米)深度的第1區域中,形成第1改質層;第2改質步驟,透過從上述背面側對上述半導體晶圓照射雷射光,上述半導體晶圓的內部之中,從上述背面到215μm(微米)深度的第2區域中,而且比上述第1改質層更上述背面側之處,形成第2改質層;以及分割步驟,實行上述第1改質步驟及第2改質步驟後,研磨上述半導體晶圓的上述背面的同時,伴隨此研磨,由於對上述半導體晶圓施加的力,在上述第1改質層及上述第2改質層的部分,透過分割上述半導體晶圓,得到半導體晶片。
根據本實施形態的半導體晶片的製造方法,經由形成半導體晶圓內部中的改質層,即使製造尺寸小的半導體晶片(換言之,應用stealth dicing(隱形切割)(註冊商標))時,由於半導體晶圓內部形成第1改質層及第2改質層,也可以抑制半導體晶圓發生彎曲。因此,分割成半導體晶片前已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓,可以輕易搬送,又,研磨其背面時,密合至專用工作台,因為可以確實固定,也可以研磨其背面。 又,本實施形態的製造方法,不只是尺寸小的半導體晶片,也適用於尺寸中程度或大的半導體晶片的製造。
伴隨第1改質層及第2改質層等改質層形成的半導體晶片的製造方法,與利用上述刀片切割或雷射切割的方法不同,因為不伴隨半導體晶圓的磨除,在得到更多半導體晶片方面是有利的。 又,刀片切割的話,因為半導體晶圓與切割刀片的接觸處一邊使水(有時稱作「切割水」)流動一邊進行切割,特別在尺寸小的半導體晶片的製造時,半導體晶片與水的接觸時間變長,可能對半導體晶片的特性帶來不好的影響。相對於此,伴隨上述改質層形成的半導體晶片的製造方法,在可以抑制這樣的不良方面是有利的。
本實施形態的製造方法中,目標半導體晶片的一邊長,理想是2mm(毫米)以下,例如1.5mm以下,以及0.9mm以下其中任一都可以。一邊長在上述上限值以下,經由半導體晶圓內部中的改質層形成而製造尺寸小的半導體晶片時,抑制半導體晶圓彎曲的效果變更高。
本實施形態的製造方法中,目標半導體晶片的一邊長的下限值,不特別限定。在半導體晶片的製造更容易方面,上述長度理想是0.5mm以上。
但是,本實施形態中,對於進行後述的第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓厚度,理想是形成半導體晶片最短的一邊長在相等以上( [半導體晶片最短的一邊長]≧[進行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓厚度])。藉此,經由半導體晶圓內部中的改質層形成,即使製造尺寸小的半導體晶片時,抑制半導體晶圓彎曲的效果也變更高。
本說明書中,「半導體晶片最短的一邊」,在構成半導體晶片外周的複數邊中,意味長度最短的邊。例如,像平面形狀是正方形的半導體晶片,構成半導體晶片外周之長度最短的邊存在複數時,「半導體晶片最短的一邊」意味這些最短的邊。
以下,一邊參照圖面,一邊每步驟詳細說明關於本實施形態的半導體晶片的製造方法。又,本說明書中的說明使用的圖,全部為了容易了解發明特徵,方便起見,有時放大顯示主要部分,各構成要素的尺寸比率等不一定與實際相同。
>第1實施形態> 第3圖,係用以概略說明本發明第1實施形態的半導體晶片的製造方法中上述第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖,係對應第5圖的立體圖。 又,第4圖之後的圖中,對於與已說明的圖中所示相同的構成要素,附上與其已說明的圖的狀況相同的符號,省略其詳細說明。
[第1實施形態中的第1改質步驟] 第1實施形態中的上述第1改質步驟,如第3(a)圖及第5(a)圖所示,透過從半導體晶圓8的背面(即,與電路形成面8a相反側的面)8b側對半導體晶圓8照射雷射光R1 ,半導體晶圓8的內部中,從半導體晶圓8的電路形成面8a到215μm(微米)深度的第1區域80a中,形成第1改質層81。 第3圖中,符號D1 ,表示第1區域80a的深度,在本實施形態中係215μm(D1 =215μm)。第1區域80a,在半導體晶圓8的內部中,係電路形成面8a與半導體晶圓8厚度T8 方向中離電路形成面8a只有D1 的距離處之間的區域。
進行第1改質步驟時的半導體晶圓8厚度T8 ,不特別限定,但理想是725〜775μm。這樣的厚度T8 的半導體晶圓8,使用性及剛性更優異。
提供第1改質步驟的半導體晶圓8,進行用以調節其厚度的研磨,及不進行都可以。尤其,不進行研磨的半導體晶圓8,因為沒有可以成為其破損原因的研磨痕,使用性更優異,是理想的。
又,第1實施形態中,進行第1改質步驟與後述的第2改質步驟時的半導體晶圓8厚度T8 ,對於目標半導體晶片最短的一邊長,理想在相等以下。由於滿足這樣條件,經由半導體晶圓內部中的改質層形成,即使製造尺寸小的半導體晶片時,抑制半導體晶圓彎曲的效果也變更高。
第1實施形態中,半導體晶圓8,在其電路形成面8a上理想是設置保護膜7。保護膜7,覆蓋電路形成面8a,保護電路形成面8a的同時,在後述的分割步驟中,是用以保持複數個半導體晶片排列狀態的半導體晶片群的膜。保護膜7可以是眾所周知的膜,例如,舉出已知的Backglide tape(膠帶)。
第1改質步驟中,第1改質層81,在後述的分割步驟中,為了得到目標尺寸的半導體晶片,第1區域80a中,沿著電路形成面8a形成線狀。線狀的第1改質層81,對電路形成面8a,平行或大致平行。第5圖中,概略以1條線狀顯示第1改質層81。
形成線狀的第1改質層81時,首先,為了聚焦於第1區域80a中的起點處,更具體而言,半導體晶圓8的周緣部近旁處設定的焦點,從半導體晶圓8的背面8b側照射雷射光R1 。藉此,首先局部形成第1改質層81。又,往第5圖中的箭頭M1 方向,一邊錯開雷射光R1 的照射位置,一邊重複進行此操作,最後形成線狀的第1改質層81。
半導體晶圓8厚度T8 方向中,第1改質層81的擴大寬度(換言之,第1改質層81的高度),不特別限定,但理想是10〜50μm,更理想是20〜40μm。上述擴大寬度,例如可以根據雷射光R1 的照射條件調節。
第1實施形態中,半導體晶圓8厚度T8 方向中,第1改質層81的形成位置,只要不事先聲明,將以同方向中在第1改質層81的中央位置表示。
第1實施形態中,半導體晶圓8內部的第1區域80a中,只要至少存在一部分1條線狀的第1改質層81地形成第1改質層81即可,但理想是存在1條線狀的第1改質層81全部地形成第1改質層81。
第1實施形態中,如上述,半導體晶圓8內部中,從半導體晶圓8的電路形成面8a到215μm(微米)深度的位置,形成第1改質層81。由於第1改質層81的形成位置滿足這樣的條件,且後述第2改質層82的形成位置也滿足後述的條件,得到上述半導體晶圓彎曲的抑制效果的同時,後述的分割步驟中,也可以良好分割半導體晶圓。更顯著得到這樣的效果方面,在半導體晶圓8的內部中,從半導體晶圓8的電路形成面8a到理想是195μm,更理想是175μm,又更理想是155μm的深度為止的位置,形成第1改質層81也可以。
另一方面,第1實施形態中,半導體晶圓8的內部中,形成第1改質層81的位置,離電路形成面8a的深度的最小值,不特別限定,例如考慮目標半導體晶片厚度等,只要適當選擇即可。 考慮通用的半導體晶片厚度等的話,在半導體晶圓8內部中,從半導體晶圓8的電路形成面8a,到理想是比65μm,更理想是比75μm,更深的位置,形成第1改質層81也可以。
第1實施形態中,第1改質層81的形成位置,在任意組合設定上述理想的下限值及上限值的範圍內,可以適當調節。例如,一實施形態中,第1改質層81的形成位置,從半導體晶圓8的電路形成面8a到理想是65〜215μm,更理想是65〜195μm,又更理想是65〜175μm,又再更理想是65〜155μm深度的區域中任一位置都可以。但是,這些是第1改質層81形成位置的一例。
線狀的第1改質層81,直線狀及非直線狀都可以,只要考慮目標半導體晶片的形狀適當選擇即可,但通常理想是直線狀。
線狀的第1改質層81,外觀上,可以形成連續線狀,但根據雷射光R1 的照射條件,有時成為非連續的(換言之,斷續的)點線狀。第1實施形態中,線狀的第1改質層81,只要全體形狀是線狀的話,這些實線狀及點線狀都可以。
雷射光R1 的波長,只要1050nm(毫微米)以上的話,不特別限定,考慮實用性的話,理想是1050〜1500 nm,例如,1342nm也可以。雷射光R1 ,其波長是1050 nm以上的話,不被半導體晶圓的材料之矽吸收,適於第1改質層81的形成。
[第1實施形態中的第2改質步驟] 形成線狀的第1改質層81後,第1實施形態中的上述第2改質步驟中,如第3(b)及5(b)圖所示,透過從上述背面8b側對半導體晶圓8照射雷射光R2 ,在半導體晶圓8的內部中,從背面8b到215μm深度為止的第2區域80b中且比第1改質層81更上述背面側8b之處,形成第2改質層82。 第3圖中,符號D2 表示第2區域80b的深度,第1實施例中,215μm(D2 =215μm)。第2區域80b,係半導體晶圓8的內部中,背面8b與半導體晶圓8厚度T8 方向中離背面8b只有D2 的距離處之間的區域。
第2改質層82,除了在半導體晶圓8中的形成處不同之外,可以利用與第1改質層81的情況相同的方法形成。 更具體地,第2改質步驟中,第2改質層82,在後述的分割步驟中,為了得到目標尺寸的半導體晶片,第2區域80b中,沿著背面8b形成線狀。線狀的第2改質層82,對於背面8b,形成平行或大致平行。第5圖中,概略以1條線狀顯示第2改質層82。
形成線狀的第2改質層82時,首先為了聚焦在第2區域80b中的起點處,更具體而言,半導體晶圓8的周緣部近旁處設定的焦點,也從半導體晶圓8的背面8b側照射雷射光R2 。藉此,首先局部形成第2改質層82。又,往第5圖中的箭頭M2 方向,一邊錯開雷射光R2 的照射位置,一邊重複進行此操作,最後形成線狀的第2改質層82。
半導體晶圓8厚度T8 方向中的第2改質層82的擴大寬度(換言之,第2改質層82的高度),不特別限定,與上述第1改質層81擴大寬度相同數值範圍也可以。第2改質層82的上述擴大寬度,可以利用與第1改質層81在上述擴大寬度時同樣的方法調節。
第1實施形態中,半導體晶圓8厚度T8 方向中,第2改質層82的形成位置,只要不特別聲明,以同方向中第2改質層82的中央位置表示。
第1實施形態中,半導體晶圓8內部的第2區域80b中,只要至少存在一部分1條線狀的第2改質層82地形成第2改質層82即可,但理想是存在全部1條線狀的第2改質層82地形成第2改質層82。
第1實施形態中,如上述,半導體晶圓8內部中,從半導體晶圓8的背面8b到215μm(微米)深度的位置,形成第2改質層82。由於第2改質層82的形成位置滿足這樣的條件,且第1改質層81的形成位置也滿足上述條件,得到上述半導體晶圓彎曲的抑制效果的同時,後述的分割步驟中,也可以良好分割半導體晶圓。更顯著得到這樣的效果方面,在半導體晶圓8的內部中,從半導體晶圓8的背面8b到理想是195μm,更理想是175μm,又更理想是155μm深度為止的位置,形成第2改質層82也可以。
另一方面,第1實施形態中,半導體晶圓8的內部中,形成第2改質層82的位置,離背面8b的深度的最小值,不特別限定,例如考慮目標半導體晶片厚度等,只要適當選擇即可。 考慮通用的半導體晶片厚度等的話,在半導體晶圓8內部中,離半導體晶圓8的背面8b,理想是比65μm,更理想是比70μm更深的位置上,形成第2改質層82也可以。
第1實施形態中,第2改質層82的形成位置,在任意組合設定上述理想的下限值及上限值的範圍內,可以適當調節。例如,一實施形態中,第2改質層82的形成位置,從半導體晶圓8的背面8b到理想是65〜215μm,更理想是65〜195μm,又更理想是65〜175μm,又再更理想是65〜155μm深度的區域中任一位置都可以。但是,這些是第2改質層82形成位置的一例。
線狀的第2改質層82的形狀,與上述線狀的第1改質層81的形狀相同也可以。
雷射光R2 的波長,由於與雷射光R1 的情況相同的理由,與雷射光R1 的波長相同。於是,理想是使雷射光R2 的波長與雷射光R1 的波長一致。
第1改質層81與第2改質層82之間的距離Δ12 ,只要不損害本發明的效果,不特別限定,但理想是275〜615μm,更理想是405〜605μm。由於上述Δ12 在這樣的範圍,半導體晶圓彎曲的抑制效果變更高。 上述Δ12 ,意味在半導體晶圓8的厚度T8 方向中第1改質層81的上端與第2改質層82的下端之間的距離。
線狀第2改質層82,對於線狀第1改質層81,理想是平行的。換言之,第5圖中的箭頭M2 的方向,理想是與箭頭M1 的方向平行。藉此,半導體晶圓彎曲的抑制效果變更高,後述的分割步驟中,可以更高精確度分割半導體晶圓。
又,如上述,2個方向平行時,本實施形態中,形成線狀第2改質層82的方向,與形成線狀第1改質層81的方向(即,箭頭M1 的方向)相同也可以,相反也可以。但是,如後述,雷射光R2 的光源,兼雷射光R1 的光源時,如第2圖所示,上述方向理想是相反(即,箭頭M2 的方向)。在此情況下,形成線狀第1改質層81後,不使光源返回至原來的位置,可以立即進行第2改質步驟,可以縮短第1改質步驟及第2改質步驟需要的時間。
第2改質步驟,在半導體晶圓8的厚度T8 方向中,理想是在第1改質層81的正上方形成第2改質層82。藉此,半導體晶圓彎曲的抑制效果變更高,後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。 本說明書中,「半導體晶圓的厚度方向中,第1改質層的正上方形成第2改質層」,意味「半導體晶圓的厚度方向中,第2改質層位置比第1改質層位置更半導體晶圓的背面側,且對半導體晶圓的表面平行的方向(換言之,對半導體晶圓的厚度方向直交的方向)中,使第2改質層位置與第1改質層位置相同,形成第2改質層」。
線狀第2改質層82在長邊方向的長度,理想是線狀第1改質層81的長邊方向長度的90〜110%,100%的話(換言之,與線狀第1改質層81的長邊方向長度相同)更理想。藉此,半導體晶圓彎曲的抑制效果變更高,後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的方向中,線狀第2改質層82的一端部位置,與線狀第1改質層81的一端部位置一致也可以,不一致也可以,但理想是一致。透過這些位置一致,半導體晶圓彎曲的抑制效果變更高,後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。線狀第2改質層82的另一端部位置與線狀第1改質層81的另一端部位置的關係也與上述一端部的情況相同。
第1實施形態中,如上述,形成離雷射光R1 的光源遠的第1改質層81後,由於形成離雷射光R2 的光源近的第2改質層82,不伴隨步驟異常,可以形成第1改質層81及第2改質層82。形成第2改質層82後,因為此第2改質層82妨礙雷射光R1 的透過,形成第1改質層81是困難的。
作為雷射光R2 的光源,使用雷射光R1 的光源也可以(雷射光R2 的光源,兼雷射光R1 的光源也可以)。
第1實施形態中,像這樣,上述剖面中,在連結半導體晶圓8的電路形成面8a及背面8b的方向中,形成一列的線狀第1改質層及第2改質層的數量都是1。本說明書中,「連結半導體晶圓8的電路形成面8a及背面8b的方向」,與半導體晶圓8厚度T8 的方向一致也可以,不一致也可以。於是,半導體晶圓8厚度T8 的方向中,形成一列的線狀第1改質層及第2改質層的數量理想都是1。
第1實施形態中,像這樣,在對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的一方向中,一邊錯開位置,一邊遍及半導體晶圓8全區重複進行線狀第1改質層81及第2改質層82的形成(即,重複進行第1改質步驟及第2改質步驟),藉此,如第3(c)及5(c)圖所示,分別形成複數條線狀第1改質層81及第2改質層82。 這樣重複形成的線狀第1改質層81及第2改質層82,都只要以目前為止說明的線狀第1改質層81及第2改質層82的情況相同的方法形成即可。 又,第5(c)圖中,為了方便起見,只不過顯示各6條線狀第1改質層81及第2改質層82,但這些改質層,考慮製作的半導體晶片尺寸,形成比這些多的條數。
此時,全部線狀第1改質層81,理想是形成互相平行。同樣地,全部線狀第2改質層82,理想是形成互相平行。
第1實施形態中,像這樣,沿著半導體晶圓8的電路形成面8a,第1區域80a中形成多數的線狀第1改質層81,沿著半導體晶圓8的背面8b,第2區域80b中形成多數的線狀第2改質層82。結果,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中具有1層配置多數的(複數條)線狀第1改質層81的層,在第2區域80b中具有1層配置多數的(複數條)線狀第2改質層82的層。
第1實施形態中,又,如第3(d)及5(d)圖所示,利用與上述第1改質層81的情況相同的方法在第1區域80a中另外形成多數與上述第1改質層81交叉的線狀第1改質層83,利用與上述第2改質層82的情況相同的方法在第2區域80b中另外形成多數與上述第2改質層82交叉的線狀第2改質層84。此時,與形成第1改質層81及第2改質層82的情況相同,形成第1改質層83後,形成第2改質層84。
又,第5(d)圖中,為了方便起見,只不過顯示各6條線狀第1改質層83及第2改質層84,但這些改質層,考慮製作的半導體晶片尺寸,形成比這些多的條數。 又,第3(d)圖,在半導體晶圓8的剖面中,顯示第1改質層83及第2改質層84都重疊的情況,但根據半導體晶圓8的剖面位置,此剖面中,有時第1改質層83及第2改質層84不重疊。
線狀第1改質層83與線狀第1改質層81的交叉角度,只要根據目標半導體晶片的形狀適當調節即可。線狀第1改質層83及線狀第1改質層81都是直線狀時,這些交叉角度通常理想是90°(即,線狀第1改質層83與線狀第1改質層81直交)。 線狀第2改質層84及線狀第2改質層82的交叉角度,可以設定與上 述相同。 又,2條直線狀的線交叉時,存在這些線的「交叉角度」比0°大且不足180°的2個角度,但這些角度互不同時,本說明書中所謂「交叉角度」,意味這些之中較小的角度。
半導體晶圓8的厚度T8 方向中,第1改質層83的擴大寬度(換言之,第1改質層83的高度),不特別限定,可以與上述第1改質層81的擴大寬度相同的數值範圍,理想是與第1改質層81的擴大寬度相同程度的值。本說明書中,所謂比較對象的2個值是「同程度的值」,意味「相同值或不是相同值,雖有小誤差,引起的影響可以忽視程度地輕微」。 第1改質層83的上述擴大寬度,可以利用與第1改質層81的上述擴大寬度時相同的方法調節。
第2改質層84的情況也相同。 即,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,第2改質層84的擴大寬度(換言之,第2改質層84的高度),不特別限定,與上述第2改質層82的擴大寬度相同的數值範圍也可以,理想是與上述第2改質層82的擴大寬度同程度的值。 第2改質層82的上述擴大寬度,可以利用與第1改質層81的上述擴大寬度的情況相同的方法調節。
線狀第1改質層81之間的間隔、線狀第1改質層83之間的間隔、線狀第2改質層82之間的間隔以及線狀第2改質層84之間的間隔,都只要根據目標半導體晶片的尺寸適當調節即可。本說明書中,所謂「線狀第1改質層81之間的間隔」,意味「相鄰的線狀第1改質層81在各個端部間的最短距離」,例如「線狀第1改質層83之間的間隔」等,同種的改質層之間的間隔的情況也相同。 但是,第1實施形態中,如同之前說明,對於進行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓8厚度T8 ,理想是設定這些改質層之間的間隔,使半導體晶片的最短一邊的長度在相等以上。
根據上述,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中,以複數條的線狀第1改質層81以及複數條的線狀第1改質層83形成網目,同樣地,第2區域80b中,以複數條的線狀第2改質層82以及複數條的線狀第2改質層84形成網目。
[第1實施形態中的分割步驟] 第4圖,係用以概略說明本發明的第1實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖,第6圖是對應的立體圖。 上述分割步驟中,如第4(a)及6(a)圖,進行上述第1改質步驟及第2改質步驟後,研磨半導體晶圓8的背面8b。 第4(a)及6(a)圖中半導體晶圓8的背面8b,係利用研磨手段6研磨時的面。又,第4(a)圖中的箭頭G,表示研磨時研磨手段6的動作。在此,顯示半導體晶圓8的背面8b上,透過研磨手段6沿著上述背面8b描繪圓移動,研磨上述背面8b的情況。又,未剖面顯示研磨手段6。
於是,在此研磨時同時,利用隨著此研磨對半導體晶圓8施加的力,在第1改質層81、第1改質層83、第2改質層82及第2改質層84的部位中,分割半導體晶圓8。此時,對半導體晶圓8施加的力,係從半導體晶圓8的背面8b向電路形成面8a的方向的力。第4圖中,符號89,由於這樣施力,半導體晶圓8中,顯示在連結其背面8b與電路形成面8a的方向中形成龜裂。這些龜裂89,形成後述的半導體晶片(半導體晶片8’)。在此,更具體而言,龜裂89,貫穿第1改質層81及第2改質層82形成,貫穿第1改質層83及第2改質層84形成(省略圖示)。又,第6(a)圖中,為了容易看圖,省略這些龜裂的圖示。
這樣,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,半導體晶圓8的研磨面,即研磨時背面8b的位置,透過繼續研磨到達比研磨前半導體晶圓8中的第1改質層81及第1改質層83的位置更半導體晶圓8的電路形成面8a側為止,最後,如第4(b)及6(b)圖所示,全部透過研磨使第1改質層81、第1改質層83、第2改質層82及第2改質層84消失,得到複數個半導體晶片8’ 。 又,第6(b)圖中,為了方便起見,明示1個半導體晶片8’,但以本步驟得到的半導體晶片8’是複數(多數)個。
第4(b)及6(b)圖中,符號S8 ’,表示半導體晶片8’的一邊長。 在此,作為半導體晶片8’,顯示關於其平面形狀是正方形,其4邊長度(S8 ’)全部相同,S8 ’是半導體晶片8’的最短一邊的長度的情況。又,本實施形態中,半導體晶片的邊長,全部相同也可以,全部不同也可以,只一部分相同也可以。
分割步驟中,研磨半導體晶圓8的背面8b的方法,作為研磨手段6,可以是使用研磨機的眾所周知的方法。
本實施形態中,由於分割步驟前的半導體晶圓8的電路形成面8a上先設置保護膜7,利用分割步驟,複數個半導體晶片8’ 全部得到在保護膜7上排列狀態的半導體晶片群8A’。這些全部半導體晶片8’,其電路形成面8a’ 以保護膜7保護的同時,以保護膜7穩定保持。第4(b)及6(b)圖中,符號8b’,表示半導體晶片8’的背面(即,與電路形成面8a’相反側的面)。
第4(a)圖中顯示,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,半導體晶圓8的研磨面(研磨時的背面)8b的位置,透過研磨未到達第2改質層82及第2改質層84的位置的階段(換言之,第2改質層82及第2改質層84透過研磨未消失的階段),形成龜裂89的狀態。但是,這樣的龜裂89之狀態是一例。第1實施形態中的分割步驟中,形成龜裂89的時期,例如,半導體晶圓8的研磨面(背面) 8b的上述位置,透過研磨重疊在第2改質層82及第2改質層84的位置的階段(換言之,第2改質層82及第2改質層84透過研磨消失中的階段)也可以,透過研磨通過第2改質層82及第2改質層84的位置,未到達第1改質層81及第1改質層83的位置的階段(換言之,第2改質層82及第2改質層84透過研磨完成消失,且透過研磨第1改質層81及第1改質層83未消失的階段)也可以
又,第4(a)圖中,顯示此剖面中全部的龜裂89同樣形成的狀態。但是,這樣的龜裂89的狀態是一例,分割步驟的任一階段中,複數龜裂89的狀態互為相同也可以,互不相同也可以。例如,複數龜裂89的長度互為相同也可以,互不相同也可以。又,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,龜裂89一端的位置,在複數龜裂89之間互為相同也可以,互不相同也可以。同樣地,龜裂89另一端的位置,在複數龜裂89之間互為相同也可以,互不相同也可以。
又,第4(b)及6(b)圖中顯示,直到第1改質層81、第1改質層83、第2改質層82及第2改質層84透過研磨全部消失為止,研磨半導體晶圓8的背面8b的狀態。在此情況下,得到的半導體晶片8’的內部,第1改質層81、第1改質層83、第2改質層82及第2改質層84全部不存在。但是,這樣的研磨面(研磨時的背面) 8b的最後位置,是一例。例如,分割步驟中,透過研磨使第2改質層82及第2改質層84消失,且不使第1改質層81及第1改質層83因研磨消失,而研磨半導體晶圓8的背面8b。在此情況下,得到的半導體晶片8’(例如,半導體晶片8’的周緣部)中,存在至少一部分第1改質層81或第1改質層83。但是,這樣存在第1改質層81或第1改質層83的半導體晶片8’,因為有機械強度低的可能性,分割步驟中,如第4(b) 及6(b)圖所示,直到透過研磨使第1改質層81及第1改質層83消失為止,理想是研磨半導體晶圓8的背面8b。
第1實施形態的分割步驟中,第1改質層81、第1改質層83、第2改質層82及第2改質層84其中任一的一部分中,不分割半導體晶圓8(未形成龜裂89)也可以。其理由是,即使這些改質層的一部分不分割半導體晶圓8,在後述的拾起步驟中,也會確實分割(切斷)上述部位。但是,為了更確實製造目標半導體晶片,在分割步驟中,第1改質層81、第1改質層83、第2改質層82及第2改質層84全部的部位中,理想是分割半導體晶圓8。這樣,這些改質層全部的部位中是否分割半導體晶圓8,例如,研磨上述背面8b時,根據對半導體晶圓8的施力大小,可以調節。
第1實施形態的分割步驟中,上述背面8b的研磨結束時,存在未形成半導體晶片8’的區域也可以(換言之,半導體晶圓8的分割沒結束也可以)。其理由是,即使像這樣沒完成半導體晶圓8的分割,在後述的拾起步驟中,也確實分割(切斷)上述部位。但是,為了更確實製造目標半導體晶片,理想是在分割步驟中完成半導體晶圓8的分割。是否這樣完成半導體晶圓8的分割,例如,在上述背面8b的研磨時,透過對半導體晶圓8施力的大小,可以調節。這些方面,在後述的其它實施形態的分割步驟中也相同。
在此,作為第1實施形態,說明關於上述剖面中在連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向形成一列之線狀的第1改質層及第2改質層的數量都是1時的半導體晶片的製造方法,但本實施形態的半導體晶片的製造方法,不限於這樣的方法。以下,說明關於這樣的其它半導體晶片的製造方法。
>第2實施形態> 第7圖係用以概略說明本發明的第2實施形態的半導體晶片在製造方法中的第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖。 本實施形態,上述剖面(更具體而言,對半導體晶圓的電路形成面或背面直交的方向中半導體晶圓的剖面)中,連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向中,形成一列的線狀第1改質層及第2改質層數量都是2時半導體晶片的製造方法。
[第2實施形態中的第1改質步驟] 第2實施形態中的上述第1改質步驟,如第7(a)圖所示,透過從半導體晶圓8的背面8b側對半導體晶圓8照射雷射光R1 ,半導體晶圓8的內部中,從半導體晶圓8的電路形成面8a到215μm(微米)深度的第1區域80a中,形成第1改質層811以及比此第1改質層811更上述背面8b側還有第1改質層812。這樣,在第1區域80a中透過形成複數第1改質層,後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
第2實施形態中的第1改質步驟,在第1區域80a中,代替形成1條線狀第1改質層(即,第1改質層81),除了半導體晶圓8的厚度T8 方向中在互相分離的位置形成2條線狀第1改質層(即,第1改質層811及第1改質層812)以外,與第1實施形態中的第1改質步驟相同。
第2實施形態中的第1改質步驟中,第1改質層811及第1改質層812,在後述的分割步驟中,為了得到目標尺寸的半導體晶片,都在第1區域80a沿著電路形成面8a形成線狀。線狀的第1改質層811及第1改質層812,都對電路形成面8a,成為平行或大致平行。
第2實施形態中的第1改質步驟中,第1改質層811及第1改質層812,都是除了在第1區域80a中的形成位置能夠不同之外,可以利用與第1實施形態中第1改質步驟中的第1改質層81的情況相同的方法形成。
第2實施形態中,第1改質層811及第1改質層812在第1區域80a中的形成位置,都與第1實施形態中的第1改質層81的形成位置相同。但是,互相改變第1改質層811及第1改質層812的形成位置。
例如,第1實施形態中,說明關於第1區域80a中的第1改質層81的想理形成位置,但第2實施形態中,最好是第1改質層811及第1改質層812至少一方滿足這樣的理想形成位置條件,第1改質層811及第1改質層812兩方滿足這樣的理想形成位置條件更好。 例如,第2實施形態中,第1改質層811及第1改質層812的形成位置,都是離半導體晶圓8的電路形成面8a,理想是65〜215μm,更理想是65〜195μm,又更理想是65〜175μm,特別理想是65〜155μm深度的區域中的任一位置皆可。
第1改質層811及第1改質層812都具有與第1實施形態中的第1改質層81相同的形狀。於是,線狀第1改質層811及第1改質層812,互為相同的形狀也可以,互不相同的形狀也可以。例如,半導體晶圓8的厚度T8 方向中第1改質層811的擴大寬度(換言之,第1改質層811的高度),與第1改質層812的擴大寬度(換言之,第1改質層812的高度) 相同也可以,不同也可以。
第1改質層811與第1改質層812之間的距離Δ11 ,只要不損害本發明的效果,不特別限定,但理想是0〜60μm,更理想是20〜50μm。由於上述Δ11 在這樣的範圍,第1改質層811與第1改質層812都形成,產生的效果變更高。 上述Δ11 ,意味在半導體晶圓8的厚度T8 方向中第1改質層811的上端與第1改質層812的下端之間的距離。Δ11 為0μm是第1改質層811的上端與第1改質層812的下端相接的情況。
線狀第1改質層811與第1改質層812,理想是互為平行。藉此,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
第2實施形態中的第1改質步驟中,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,理想是在第1改質層811的正上方形成第1改質層812。這樣,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。 本說明書中,「半導體晶圓的厚度方向中,第1改質層的正上方形成第1改質層」,意味「半導體晶圓的厚度方向中,這些第1改質層的位置不同,且對半導體晶圓的表面平行的方向(換言之,對半導體晶圓的厚度方向直交的方向)中,為了使這些第1改質層的位置相同,考慮一方的第1改質層的位置,形成另一方的第1改質層」。這在後述的第2改質層的情況也是相同。
第2實施形態中的第1改質步驟,第1實施形態中的第1改質層81及第2改質層82的情況相同,形成離雷射光R1 的光源遠的第1改質層811後,形成離雷射光R1 的光源近的第1改質層812。藉此,不伴隨步驟異常,可以形成第1改質層811及第1改質層812。形成第1改質層812後,因為此第1改質層812妨礙雷射光R1 的透過,形成第1改質層811是困難的。
形成第1改質層812時使用的雷射光R1 的光源,與形成第1改質層811時使用的雷射光R1 的光源相同也可以(形成第1改質層811時的上述光源,兼形成第1改質層812時的上述光源也可以)。
線狀第1改質層812長邊方向的長度,理想是線狀第1改質層811長邊方向的長度的90〜110%,100%(換言之,與線狀第1改質層811長邊方向的長度相同)更理想。藉此,後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的方向中,線狀第1改質層812的一端部位置,與線狀第1改質層811的一端部位置一致也可以,不一致也可以,但理想是一致。由於這些位置一致,後述的分割步驟中,可以更高精確度分割半導體晶圓。線狀第1改質層812的另一端部位置與線狀第1改質層811的另一端部位置的關係也與上述一端部的情況相同。
[第2實施形態中的第2改質步驟] 第2實施形態中的上述第2改質步驟中,如第7(b)圖所示,透過從半導體晶圓8的背面8b側對半導體晶圓8照射雷射光R2 ,半導體晶圓8的內部中,從背面8b到215μm(微米)深度的第2區域80b中,且比第1改質層812更上述背面8b側之處形成第2改質層821,以及比此第2改質層821更上述背面8b側,再形成第2改質層822。這樣,透過在第2區域80b中形成複數第2改質層,在後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
第2實施形態中,第2改質層821及第2改質層822,都在半導體晶圓8的厚度T8 方向中比最上述背面8b側形成的第1改質層(即,第1改質層812)往更上述背面8b側形成。
第2實施形態中的第2改質步驟,在第2區域80b中,代替形成1條線狀第2改質層(即,第2改質層82),半導體晶圓8的厚度T8 方向中互相分離的位置上,2條線狀第2改質層(即,第2改質層821及第2改質層822)以外,與第1實施形態中的第2改質步驟相同。
第2改質層821及第2改質層822,在半導體晶圓8中的形成處不同之外,可以利用與第1改質層811的情況相同的方法形成。 更具體地,第2實施形態中的第2改質步驟中,第2改質層821及第2改質層822在後述的分割步驟中,為了得到目標尺寸的半導體晶片,在第2區域80b,都沿著背面8b形成線狀。線狀的第2改質層821及第2改質層822,對背面8b,都成平行或大致平行。
第2實施形態中的第2改質步驟中,第2改質層821及第2改質層822,除了在第2區域80b中的形成位置能夠不同之外,可以利用與第1實施形態中第2改質步驟中的第2改質層82的情況相同的方法形成。
第2實施形態中,第2改質層821及第2改質層822,在第2區域80b中的形成位置,都與第1實施形態中的第2改質層82的形成位置相同。但是,互相改變第2改質層821及第2改質層822的形成位置。
例如,第1實施形態中,說明關於第2區域80b中的第2改質層82的理想形成位置,但第2實施形態中,最好是第2改質層821及第2改質層822至少一方滿足這樣的理想形成位置條件,第2改質層821及第2改質層822兩方滿足這樣的理想形成位置條件更好。 例如,第2實施形態中,第2改質層821及第2改質層822的形成位置,都是離半導體晶圓8的背面8b,理想是65〜215μm,更理想是65〜195μm,又更理想是65〜175μm,特別理想是65〜155μm深度的區域中的任一位置皆可。
第2改質層821及第2改質層822都具有與第1實施形態中第2改質層82相同的形狀。於是,線狀第2改質層821及第2改質層822互為相同形狀也可以,不同形狀也可以。例如,半導體晶圓8的厚度T8 方向中第2改質層821的擴大寬度(換言之,第2改質層821的高度),與第2改質層822的寬度(換言之,第2改質層822的高度)互為相同也可以,不同也可以。
第2改質層821與第2改質層822之間的距離Δ22 ,只要不損害本發明的效果,不特別限定,但理想是與上述距離Δ11 相同的數值範圍,Δ22 的值與Δ11 的值相同也可以,不同也可以。由於上述Δ22 在這樣的數值範圍,第2改質層821與第2改質層822都形成,產生的效果變更高。 上述Δ22 ,意味在半導體晶圓8的厚度T8 方向中第2改質層821的上端與第2改質層822的下端之間的距離。
線狀的第2改質層821與第2改質層822,理想是互為平行。藉此,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
第2實施形態中的第2改質步驟中,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,理想是在第1改質層812的正上方形成第2改質層821。這樣,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
同樣地,第2實施形態中的第2改質步驟中,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,理想是在第2改質層821的正上方形成第2改質層822。藉此,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
第2實施形態中的第2改質層步驟,第2實施形態中第1改層步驟中的第1改質層811及第2改質層812的情況相同,形成離雷射光R2 的光源遠的第2改質層821後,形成離雷射光R2 的光源近的第2改質層822。藉此,不伴隨步驟異常,可以形成第2改質層821及第2改質層822。形成第2改質層822後,因為此第2改質層822妨礙雷射光R2 的透過,形成第2改質層821是困難的。
形成第2改質層822時使用的雷射光R2 的光源,與形成第2改質層821時使用的雷射光R2 的光源相同也可以(形成第2改質層821時的上述光源,兼形成第2改質層822時的上述光源也可以)。
又,形成第2改質層821或第2改質層822時使用的雷射光R2 的光源,與形成第1改質層811或第1改質層812時使用的雷射光R1 的光源相同也可以(雷射光R2 的光源,兼雷射光R1 的光源也可以)。
線狀第2改質層822在長邊方向的長度,理想是線狀第2改質層821長邊方向的長度的90〜110%,100%(換言之,與線狀第2改質層821在長邊方向的長度相同)更理想。藉此,後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的方向中,線狀第2改質層822的一端部位置,與線狀第2改質層821的一端部位置一致也可以,不一致也可以,但理想是一致。由於這些位置一致,後述的分割步驟中,可以更高精確度分割半導體晶圓。線狀第2改質層822的另一端部位置與線狀第2改質層821的另一端部位置的關係也與上述一端部的情況相同。
第2實施例中第1改質層812與第2改質層821之間的距離Δ12 ,與第1實施形態中第1改質層81與第2改質層82之間的距離Δ12 相同,達成那情況的效果也第1實施形態的情況相同。 第2實施例中上述Δ12 意味在半導體晶圓8的厚度T8 方向中第1改質層812的上端與第2改質層821的下端之間的距離。 這樣,本說明書中,半導體晶圓的厚度方向中,形成一列的第1改質層及第2改質層的任一方或兩方存在複數時,所謂「第1改質層與第2改質層之間的距離Δ12 」,意味「半導體晶圓的厚度方向中,第1改質層與第2改質層之間存在的最近距離」。
線狀第2改質層821及第2改質層822,對於線狀第1改質層811與第1改質層812,理想是平行的。藉此,半導體晶圓彎曲的抑制效果變更高,後述的分割步驟中,可以更高精確度分割半導體晶圓。
第2實施形態中的第2改質步驟中,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,理想是在第1改質層811及第1改質層812的正上方形成第2改質層821及第2改質層822。這樣,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
線狀第2改質層821及第2改質層822在長邊方向的長度,理想都是線狀第1改質層811及第1改質層812在長邊方向長度的90〜110%,100%(換言之,與線狀第1改質層811及第1改質層812在長邊方向的長度相同)更理想。藉此,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的方向中,線狀第2改質層821及第2改質層822的一端部位置,與線狀第1改質層811及第1改質層812的一端部位置一致也可以,不一致也可以,但理想是一致。由於這些位置一致,半導體晶圓的彎曲抑制效果變更高,後述的分割步驟中,可以更高精確度分割半導體晶圓。線狀第2改質層821及第2改質層822的另一端部位置與線狀第1改質層811及第1改質層812的另一端部位置的關係也與上述一端部的情況相同。
第2實施形態中,像這樣,上述剖面中,在連結半導體晶圓8的電路形成面8a及背面8b的方向中,形成一列的線狀第1改質層及第2改質層的數量都是2。於是半導體晶圓8的厚度T8 方向中,形成一列的線狀第1改質層及第2改質層的數量理想都是2。
第2實施形態中,像這樣,在對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的一方向中,一邊錯開位置,一邊遍及半導體晶圓8全區重複進行線狀第1改質層811及第1改質層812與線狀第2改質層821及第2改質層822的形成(即,重複進行第1改質步驟及第2改質步驟),藉此,如第7(c)圖所示,分別形成複數條線狀第1改質層811、第1改質層812、第2改質層821及第2改質層822。 這樣重複形成的線狀第1改質層811、第1改質層812、第2改質層821及第2改質層822,都只要以目前為止說明的線狀第1改質層811、第1改質層812、第2改質層821及第2改質層822的情況相同的方法形成即可。 又,第7(c)圖中,為了方便起見,只不過顯示各6條線狀第1改質層811、第1改質層812、第2改質層821及第2改質層822,但這些改質層,考慮製作的半導體晶片尺寸,形成比這些多的條數。
此時,全部線狀第1改質層811,理想是形成互相平行。 同樣地,全部線狀第1改質層812,理想是形成互相平行。 同樣地,全部線狀第2改質層821,理想是形成互相平行。 同樣地,全部線狀第2改質層822,理想是形成互相平行。
第2實施形態中,像這樣,沿著半導體晶圓8的電路形成面8a,第1區域80a中形成多數的線狀第1改質層811及第1改質層812,沿著半導體晶圓8的背面8b,在第2區域80b中形成多數的線狀第2改質層821及第2改質層822。結果,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中具有1層配置多數的(複數條)線狀第1改質層811及第1改質層812的層,在第2區域80b中具有1層配置多數的(複數條)線狀第2改質層821及第2改質層822的層。
第2實施形態中,又,如第7(d)圖所示,利用與上述第1改質層811的情況相同的方法在第1區域80a中另外形成多數與上述第1改質層811交叉的線狀第1改質層831,利用與上述第1改質層812的情況相同的方法在第1區域80a中另外形成多數與上述第1改質層812交叉的線狀第1改質層832。又,利用與上述第2改質層821的情況相同的方法在第2區域80b中另外形成多數與上述第2改質層821交叉的線狀第2改質層841,利用與上述第21改質層822的情況相同的方法在第2區域80b中另外形成多數與上述第2改質層822交叉的線狀第2改質層842。此時,與形成第1改質層811及第1改質層812的情況相同,形成第1改質層831後,形成第1改質層832。於是,與形成第2改質層821及第2改質層822的情況相同,形成第2改質層841之後形成第2改質層842。
又,第7(d)圖,在半導體晶圓8的剖面中,顯示第1改質層831、第1改質層832、第2改質層841及第2改質層842都重疊的情況,但根據半導體晶圓8的剖面位置,此剖面中,有時這些改質層不重疊。
線狀第1改質層831與線狀第1改質層811的交叉角度、線狀第1改質層832與線狀第1改質層812的交叉角度、線狀第2改質層841與線狀第2改質層821的交叉角度以及線狀第2改質層842與線狀第2改質層822的交叉角度,都可以設定與第1實施形態中的線狀第1改質層83與線狀第1改質層81的交叉角度相同。
半導體晶圓8的厚度T8 方向中,第1改質層831的擴大寬度(換言之,第1改質層831的高度),不特別限定,可以與上述第1改質層811的擴大寬度相同的數值範圍,理想是與第1改質層811的擴大寬度相同程度的值。 半導體晶圓8的厚度T8 方向中,第1改質層812的擴大寬度與第1改質層832的擴大寬度的關係也相同。 半導體晶圓8的厚度T8 方向中,第2改質層841的擴大寬度(換言之,第2改質層841的高度),不特別限定,可以與上述第2改質層821的擴大寬度相同的數值範圍,理想是與第2改質層821的擴大寬度相同程度的值。 半導體晶圓8的厚度T8 方向中,第2改質層842的擴大寬度與第2改質層822的擴大寬度的關係也相同。
線狀第1改質層811之間的間隔、線狀第1改質層812之間的間隔、線狀第1改質層831之間的間隔、線狀第1改質層832之間的間隔、線狀第2改質層821之間的間隔、線狀第2改質層822之間的間隔、線狀第2改質層841之間的間隔以及線狀第2改質層842之間的間隔,都只要根據目標半導體晶片的尺寸適當調節即可。 但是,第2實施形態中,如同之前說明,對於進行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓8厚度T8 ,理想是設定這些改質層之間的間隔,使半導體晶片的最短一邊的長度在相等以上。
根據上述,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中,以複數條的線狀第1改質層811以及複數條的線狀第1改質層831形成網目,且以複數條的線狀第1改質層812以及複數條的線狀第1改質層832形成網目,同樣地,第2區域80b中,以複數條的線狀第2改質層821以及複數條的線狀第2改質層841形成網目,且以複數條的線狀第2改質層822以及複數條的線狀第2改質層842形成網目。
[第2實施形態中的分割步驟] 第8圖係用以概略說明本發明的第2實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖。 第2實施形態中的上述分割步驟,如第8(a)圖所示,進行上述第1改質步驟及第2改質步驟後,研磨半導體晶圓8的背面8b。 第2實施形態中的上述分割步驟,作為半導體晶圓8,使用的半導體晶圓代替第1改質層81及第1改質層83,具有第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812及第1改質層832,且代替第2改質層82及第2改質層84,具有第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842之外,與第1實施形態中的分割步驟相同。 第8(a)圖中半導體晶圓8的背面8b,係利用研磨手段6研磨時的面。
第2實施形態中,在此研磨時同時,利用隨著此研磨對半導體晶圓8施加的力,在第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812、第1改質層832、第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842的部位中,分割半導體晶圓8。在此,龜裂89,貫穿第1改質層811、第1改質層812、第2改質層821及第2改質層822形成,貫穿第1改質層831、第1改質層832、第2改質層841及第2改質層842形成(省略圖示)。
這樣,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,半導體晶圓8的研磨面,即研磨時背面8b的位置,透過繼續研磨到達比研磨前半導體晶圓8中的第1改質層811及第1改質層831的位置更半導體晶圓8的電路形成面8a側為止,最後,如第8(b)圖所示,全部透過研磨使第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812、第1改質層832、第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842消失,得到複數個半導體晶片8’ 。 這樣的第2實施形態得到的半導體晶片8’及半導體晶圓群8A’,與上述第1實施形態得到之第4(b)圖所示的半導體晶片8’及半導體晶圓群8A’相同。
第8(a)圖中顯示,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,半導體晶圓8的研磨面(研磨時的背面)8b的位置,透過研磨未到達第2改質層822及第2改質層842的位置的階段(換言之,第2改質層822及第2改質層842透過研磨未消失的階段),形成龜裂89的狀態。 但是,這樣的龜裂89狀態是一例。
第2實施形態中的分割步驟中,形成龜裂89的時期,例如,半導體晶圓8的研磨面(背面) 8b的上述位置,透過研磨重疊在第2改質層821及第2改質層841的位置或第2改質層822及第2改質層842的位置的階段(換言之,第2改質層821及第2改質層841透過研磨消失中的階段,或第2改質層822及第2改質層842透過研磨消失中的階段)也可以; 透過研磨通過第2改質層822及第2改質層842的位置,未到達第2改質層821及第2改質層841的位置的階段(換言之,第2改質層822及第2改質層842透過研磨完成消失,且透過研磨第2改質層821及第2改質層841未消失的階段)也可以; 透過研磨通過第2改質層821及第2改質層841的位置,未到達第1改質層812及第1改質層832的位置的階段(換言之,第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842透過研磨完成消失,且透過研磨第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812及第1改質層832未消失的階段)也可以; 透過研磨重疊在第1改質層812及第1改質層832的位置的階段(換言之,第1改質層812及第1改質層832透過研磨消失中的階段)也可以; 透過研磨通過第1改質層812及第1改質層832的位置,未到達第1改質層811及第1改質層831的位置的階段(換言之,第1改質層812及第1改質層832透過研磨完成消失,且透過研磨第1改質層811及第1改質層831未消失的階段)也可以; 第2實施形態中的龜裂89的狀態,與上述第1實施形態中的龜裂89的狀態相同。
又,第8(b)圖中顯示,直到第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812、第1改質層832、第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842透過研磨全部消失為止,研磨半導體晶圓8的背面8b的狀態。在此情況下,得到的半導體晶片8’的內部,這些改質層全部不存在。但是,這樣的研磨面(研磨時的背面) 8b的最後位置,是一例。
例如,第2實施形態的分割步驟中,也可以透過研磨使第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842消失,且不使第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812及第1改質層832因研磨消失,研磨半導體晶圓8的背面8b。在此情況下,得到半導體晶片8’(例如,半導體晶片8’的周緣部)中,至少存在一部分第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812或第1改質層832。 又,也可以透過研磨使第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842、第1改質層812及第1改質層832消失,且不使第1改質層811及第1改質層831因研磨消失,研磨半導體晶圓8的背面8b。在此情況下,得到半導體晶片8’(例如,半導體晶片8’的周緣部)中,至少存在一部分第1改質層811或第1改質層831。 但是,這樣任一改質層存在的半導體晶片8’,因為可能機械強度低,在分割步驟中,如第8(b)圖所示,理想是透過研磨直到使第1改質層811及第1改質層831消失為止,研磨半導體晶圓8的背面8b。
在此,作為第2實施形態,說明關於上述剖面中在連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向形成一列之線狀第1改質層及第2改質層的數量都是2時的半導體晶片的製造方法,但這些改質層的數量還可以不同。
>第3實施形態> 第9圖係用以概略說明本發明的第3實施形態的半導體晶片在製造方法中的第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖。 本實施形態,在上述剖面(更具體而言,對半導體晶圓的電路形成面或背面直交的方向中半導體晶圓的剖面)中,連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向中,形成一列的線狀第1改質層是2且線狀第2改質層數量是1時的半導體晶片的製造方法。
[第3實施形態中的第1改質步驟] 第3實施形態中的上述第1改質步驟中,如第9(a)圖所示,與第2實施形態中的第1改質步驟相同。 這樣,透過在第1區域80a中形成複數第1改質層,在後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
[第3實施形態中的第2改質步驟] 第3實施形態中的第2改質步驟中,如第9(b)圖所示,除了代替第2改質層821及第2改質層822,形成第2改質層82之外,與第2實施形態中的第2改質步驟相同。 第3實施形態中的第2改質步驟,例如,不形成第2改質層821及第2改質層822任一方,以形成的改質層為第2改質層82之外,可以利用與第2實施形態中的第2改質步驟相同的方法進行。換言之,第3實施形態中的第2改質步驟,作為第2改質層的形成對象半導體晶圓8,代替具有第1改質層81,使用具有第1改質層811及第1改質層812的半導體晶圓之外,可以利用與第1實施形態中的第2改質步驟相同的方法進行。
第3實施形態中第1改質層812與第2改質層82之間的距離Δ12 ,與第1實施形態中第1改質層81與第2改質層82之間的距離Δ12 相同,其情況達成的效果也與第1實施例的情況相同。 第3實施形態中上述Δ12 ,意味在半導體晶圓8的厚度T8 方向中第1改質層812的上端與第2改質層82的下端之間的距離。
第3實施形態中,像這樣,上述剖面中,在連結半導體晶圓8的電路形成面8a及背面8b的方向中形成一列的線狀第1改質層數量是2,線狀第2改質層數量是1。於是,理想是半導體晶圓8的厚度T8 方向中,形成一列的線狀第1改質層數量是2,線狀第2改質層數量是1。
第3實施形態中,像這樣,在對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的一方向中,一邊錯開位置,一邊遍及半導體晶圓8全區重複進行線狀第1改質層811及第1改質層812的形成與線狀第2改質層82的形成(即,重複進行第1改質步驟及第2改質步驟),藉此,如第9(c)圖所示,分別形成複數條線狀第1改質層811、第1改質層812及第2改質層822。
第3實施形態中,像這樣,沿著半導體晶圓8的電路形成面8a,第1區域80a中形成多數的線狀第1改質層811及第1改質層812,沿著半導體晶圓8的背面8b,第2區域80b中形成多數的線狀第2改質層82。結果,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中具有1層配置多數的(複數條)線狀第1改質層811及第1改質層812的層,在第2區域80b中具有1層配置多數的(複數條)線狀第2改質層82的層。
第3實施形態中,又,如第9(d)圖所示,利用與上述第1改質層811的情況相同的方法在第1區域80a中另外形成多數與上述第1改質層811交叉的線狀第1改質層831,利用與上述第1改質層812的情況相同的方法在第1區域80a中另外形成多數與上述第1改質層812交叉的線狀第1改質層832。又,利用與上述第2改質層82的情況相同的方法在第2區域80b中另外形成多數與上述第2改質層82交叉的線狀第2改質層84。此時,形成第1改質層831後,形成第1改質層832。
線狀第1改質層811之間的間隔、線狀第1改質層812之間的間隔、線狀第1改質層831之間的間隔、線狀第1改質層832之間的間隔、線狀第2改質層82之間的間隔以及線狀第2改質層84之間的間隔,都只要根據目標半導體晶片的尺寸適當調節即可。 但是,第3實施形態中,如同之前說明,對於進行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓8厚度T8 ,理想是設定這些改質層之間的間隔,使半導體晶片的最短一邊的長度在相等以上。
根據上述,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中,以複數條的線狀第1改質層811以及複數條的線狀第1改質層831形成網目,而且,以複數條的線狀第1改質層812以及複數條的線狀第1改質層832形成網目,同樣地,第2區域80b中,以複數條的線狀第2改質層82以及複數條的線狀第2改質層84形成網目。
[第3實施形態中的分割步驟] 第10圖,係用以概略說明本發明的第3實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖。 第3實施形態中的分割步驟,如第10(a)圖所示,作為半導體晶圓8,使用的半導體晶圓代替第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822以及第2改質層842,具有第2改質層82及第2改質層84之外,可以利用與第2實施形態中的分割步驟相同的方法進行。換言之,第3實施形態中的分割步驟,作為半導體晶圓8,使用的半導體晶圓代替第1改質層81以及第1改質層83,具有第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812及第1改質層832之外,可以利用與第1實施形態中的分割步驟相同的方法進行。
第3實施形態中,在此研磨時同時,利用隨著此研磨對半導體晶圓8施加的力,在第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812、第1改質層832、第2改質層82及第2改質層84的部位中,分割半導體晶圓8。在此,龜裂89,貫穿第1改質層811、第1改質層812及第2改質層82形成,貫穿第1改質層831、第1改質層832及第2改質層84形成(省略圖示)。
這樣,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,半導體晶圓8的研磨面,即研磨時背面8b的位置,透過繼續研磨到達比研磨前半導體晶圓8中的第1改質層811及第1改質層831的位置更半導體晶圓8的電路形成面8a側為止,最後,如第10(b)圖所示,全部透過研磨使第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812、第1改質層832、第2改質層82及第2改質層84消失,得到複數個半導體晶片8’ 。 這樣的第3實施形態得到的半導體晶片8’及半導體晶圓群8A’,與上述第1施形態得到之第4(b)圖所示的半導體晶片8’及半導體晶圓群8A’相同。
與先前說明的第1實施形態及第2實施形態的情況相同,第3實施形態中,形成龜裂89的時期、研磨面(研磨時的背面)8b的最終位置等,也根據目的可以適當調節。
在此,作為第3實施形態,說明關於上述剖面中在連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向形成一列之線狀第1改質層的數量是2且線狀第2改質層的數量是1時的半導體晶片的製造方法,但這些改質層的數量還可以不同。
>第4實施形態> 第11圖係用以概略說明本發明的第4實施形態的半導體晶片在製造方法中的上述第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖。 本實施形態,在上述剖面(更具體而言,對半導體晶圓的電路形成面或背面直交的方向中半導體晶圓的剖面)中,連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向中,形成一列的線狀第1改質層是1且線狀第2改質層數量是2時的半導體晶片的製造方法。
[第4實施形態中的第1改質步驟] 第4實施形態中的上述第1改質步驟中,如第11(a)圖所示,與第1實施形態中的第1改質步驟相同。換言之,第4實施形態中的第1改質步驟,在第1區域80a中,除了代替形成2條線狀第1改質層(即,第1改質層811及第1改質層812),形成1條線狀第1改質層(即,第1改質層81)之外,與第2實施形態中的第1改質步驟相同。例如,第4實施形態中的第1改質步驟,除了不形成第1改質層811及第1改質層812任一方,而以形成的改質層作為第1改質層81之外,可以利用與第2實施形態中的第1改質步驟相同的方法進行。
[第4實施形態中的第2改質步驟] 第4實施形態中的第2改質步驟中,如第11(b)圖所示,作為第2改質層的形成對象半導體晶圓8,代替具有第1改質層811及第1改質層812,使用具有第1改質層81的半導體晶圓之外,可以利用與第2實施形態中的第2改質步驟相同的方法進行。 第2改質層821及第2改質層822都可以利用與第2實施形態相同的方法形成。 這樣,透過在第2區域80b中形成複數第2改質層,在後述的分割步驟中,可以更高精確度地分割半導體晶圓。
第4實施形態中第1改質層81與第2改質層821之間的距離Δ12 ,與第1實施形態中第1改質層81與第2改質層82之間的距離Δ12 相同,其情況達成的效果也與第1實施例的情況相同。 第4實施形態中上述Δ12 ,意味在半導體晶圓8的厚度T8 方向中第1改質層81的上端與第2改質層821的下端之間的距離。
第4實施形態中,像這樣,上述剖面中,在連結半導體晶圓8的電路形成面8a及背面8b的方向中形成一列的線狀第1改質層數量是1,線狀第2改質層數量是2。於是,理想是半導體晶圓8的厚度T8 方向中,形成一列的線狀第1改質層數量是1,線狀第2改質層數量是2。
第4實施形態中,像這樣,在對半導體晶圓8的電路形成面8a或背面8b平行的一方向中,一邊錯開位置,一邊遍及半導體晶圓8全區重複進行線狀第1改質層81的形成與線狀第2改質層821及822的形成(即,重複進行第1改質步驟及第2改質步驟),藉此,如第11(c)圖所示,分別形成複數條線狀第1改質層81、第2改質層821及第2改質層822。
第4實施形態中,像這樣,沿著半導體晶圓8的電路形成面8a,第1區域80a中形成多數的線狀第1改質層81,沿著半導體晶圓8的背面8b,第2區域80b中形成多數的線狀第2改質層821及第2改質層822。結果,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中具有1層配置多數的(複數條)線狀第1改質層81的層,在第2區域80b中具有1層配置多數的(複數條)線狀第2改質層821及第2改質層822的層。
第4實施形態中,又,如第11(d)圖所示,利用與上述第1改質層81的情況相同的方法在第1區域80a中另外形成多數與上述第1改質層81交叉的線狀第1改質層83。又,利用與上述第2改質層821的情況相同的方法在第2區域80b中另外形成多數與上述第2改質層821交叉的線狀第2改質層841,利用與上述第2改質層822的情況相同的方法在第2區域80b中另外形成多數與上述第2改質層822交叉的線狀第2改質層842。此時,形成第2改質層841後,形成第2改質層842。
線狀第1改質層81之間的間隔、線狀第1改質層83之間的間隔、線狀第2改質層821之間的間隔、線狀第2改質層822之間的間隔、線狀第2改質層841之間的間隔以及線狀第2改質層842之間的間隔,都只要根據目標半導體晶片的尺寸適當調節即可。 但是,第4實施形態中,如同之前說明,對於進行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓8厚度T8 ,理想是設定這些改質層之間的間隔,使半導體晶片的最短一邊的長度在相等以上。
根據上述,得到半導體晶圓8,在第1區域80a中,以複數條的線狀第1改質層81以及複數條的線狀第1改質層83形成網目,同樣地,第2區域80b中,以複數條的線狀第2改質層821以及複數條的線狀第2改質層841形成網目,而且以複數條的線狀第2改質層822以及複數條的線狀第2改質層842形成網目。
[第4實施形態中的分割步驟] 第12圖,係用以概略說明本發明的第4實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖。 第4實施形態中的分割步驟,如第12(a)圖所示,例如,作為半導體晶圓8,使用的半導體晶圓代替第1改質層811、第1改質層831、第1改質層812以及第1改質層832,具有第1改質層81及第1改質層83之外,可以利用與第2實施形態中的分割步驟相同的方法進行。換言之,第4實施形態中的分割步驟,使用的半導體晶圓,代替具有第2改質層82以及第2改質層84,具有第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842之外,可以利用與第1實施形態中的分割步驟相同的方法進行。
第4實施形態中,在此研磨時同時,利用隨著此研磨對半導體晶圓8施加的力,在第1改質層81、第1改質層83、第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842的部位中,分割半導體晶圓8。在此,龜裂89,貫穿第1改質層81、第2改質層821及第2改質層822形成,貫穿第1改質層83、第2改質層841及第2改質層842形成(省略圖示)。
這樣,半導體晶圓8的厚度T8 方向中,半導體晶圓8的研磨面,即研磨時背面8b的位置,透過繼續研磨到達比研磨前半導體晶圓8中的第1改質層81及第1改質層83的位置更半導體晶圓8的電路形成面8a側為止,最後,如第12(b)圖所示,全部透過研磨使第1改質層81、第1改質層83、第2改質層821、第2改質層841、第2改質層822及第2改質層842消失,得到複數個半導體晶片8’ 。 這樣的第4實施形態得到的半導體晶片8’及半導體晶圓群8A’,與上述第1實施形態得到之第4(b)圖所示的半導體晶片8’及半導體晶圓群8A’相同。
與先前說明的第1實施形態及第2實施形態的情況相同,第4實施形態中,形成龜裂89的時期、研磨面(研磨時的背面)8b的最終位置等,也根據目的可以適當調節。
在此,作為第4實施形態,說明關於上述剖面中在連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向形成一列之線狀第1改質層的數量是1且線狀第2改質層的數量是2時的半導體晶片的製造方法,但這些改質層的數量還可以不同。
本實施形態的半導體晶片的製造方法,不限於上述第1〜4實施形態。例如,本實施形態的半導體晶片的製造方法,在不損害本發明效果的範圍內,變更或削除第1〜4實施形態中的一部分構成或對第1〜4實施形態再追加其它構成也可以。
例如,第1〜4實施形態中,作為半導體晶圓,使用其內部的第1區域與第2區域互相離間的半導體晶圓,但上述製造方法中,使用第1區域的一部分與第2區域的一部分重複的半導體晶圓也可以。根據實行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓厚度,像這樣,半導體晶圓內部,能存在第1區域而且也是第2區域的區域,上述製造方法中,即使如此情況下,也只要在比半導體晶圓中的第1改質層更背面側之處,形成第2改質層即可。
又,第1〜4實施形態中,說明關於上述剖面中連結半導體晶圓的電路形成面及背面的方向中,行成一列的線狀第1改質層數量是1或2,且線狀第2改質層數量是1或2情況下的半導體晶片的製造方法。這樣形成一列的線狀第1改質層數量及線狀第2改質層數量都是3以上也可以。但是,更簡化上述半導體晶片的製造方法且充分得到本發明的效果方面,理想是這些改質層數量都是1或2。
本實施形態中,透過實行目前為止說明的第1改質步驟、第2改質步驟及分割步驟,如同先前的說明,得到複數個上述半導體晶片排列狀態的半導體晶片群。本實施形態中,從上述半導體晶片群得到目標半導體晶片。
>>半導體裝置的製造方法>> 根據上述半導體晶片的製造方法,得到半導體晶片群後,使用此半導體晶片群,可以製造半導體裝置。 即,本發明一實施形態的半導體裝置的製造方法,根據上述半導體晶片的製造方法,得到複數個半導體晶片排列狀態的半導體晶片群後,包括積層步驟,使用包括支撐片以及上述支撐片上形成的膜狀接合劑之黏晶片,透過黏貼上述黏晶片中的上述膜狀接合劑至上述半導體晶片群中的半導體晶片研磨後的上述背面,製作上述半導體晶片群與上述黏晶片的積層物;以及拾起步驟,對於上述積層物,透過從其支撐片側施力,沿著上述半導體晶片切斷上述積層物中的上述膜狀接合劑,將背面備置切斷後的上述膜狀接合劑的上述半導體晶片,從上述支撐片拉開拾起。
第13圖係用以概略說明本發明的一實施形態的半導體裝置的製造方法中的上述積層步驟及拾起步驟之放大剖面圖。
[積層步驟] 本實施形態中的上述積層步驟中,如第13(a)圖所示,使用包括支撐片10以及支撐片10上形成的膜狀接合劑13之黏晶片101。支撐片10構成為包括基材11以及在基材11上形成的黏合劑層12,黏合劑層12在與基材11相反側的面12a上,設置膜狀接合劑13。即,基材11、黏合劑層12及膜狀接合劑13依此順序在這些厚度方向中積層,構成黏晶片101。
黏晶片101,可以是眾所周知的。 膜狀接合劑13,如後述,接合固定半導體晶片8’至基板的電路面或另外的半導體晶片上,使用於晶片接合。利用上述製造方法切斷,且具有熱硬化性的膜狀接合劑13(即,具有熱硬化性的膜狀接合劑13’),在使用備置此的半導體晶片8’製造的半導體裝置中,成為硬化物。 黏合劑層12,調節支撐片10與膜狀接合劑13之間的接合力。
上述積層步驟中,根據先前說明的半導體晶片的製造方法,得到複數個半導體晶片8’排列狀態的半導體晶片群8A’後,利用黏晶片101,透過黏貼黏晶片101中的膜狀接合劑13至半導體晶片群8A’中的半導體晶片8’研磨後的背面8b’,製作半導體晶片群8A’與黏晶片101的積層物801。 此時通常,黏貼1枚黏晶片101至半導體晶片群8A’全體。 又,本說明書中,只要不特別聲明,僅僅「積層物」的記載,意味在此所示的「半導體晶片群與黏晶片的積層物」。
在此,作為黏晶片,顯示包括基材11、黏合劑層12及膜狀接合劑13,這樣的黏晶片,可以用作黏晶切割片(dicing die bonding sheet)。於是,本實施形態中,使用其它眾所周知的黏晶片也可以。 作為其它黏晶片,例如,黏晶片101中省略黏合劑層12;除了基材11、黏合劑層12及膜狀接合劑13以外,在這些中任2層間還包括中間層的黏晶片等。
先前說明的半導體晶片的製造方法中,直到上述分割步驟為止使用保護膜7時,本實施形態中,如第13(b)圖所示,從半導體晶片8’除去保護膜7。 又,本說明書中,不論有無保護膜,複數個半導體晶片在排列狀態中稱作「半導體晶片群」。
[拾起步驟] 本實施形態中的上述拾起步驟,如第13(c)圖所示,對於上述積層物801,透過從其支撐片10側施力,沿著半導體晶片8’的外周80’切斷積層物801中的膜狀接合劑13,將背面8b’備置切斷後的膜狀接合劑13’的半導體晶片8’,從支撐片10拉開拾起。 在此,膜狀接合劑中,與半導體晶片8’一起只有拾起的部位,附上符號13’,剩下部位的符號維持13。 又,本說明書中,像這樣,背面備置切斷後的膜狀接合劑之半導體晶片有時概述為「附膜狀接合劑的半導體晶片」。
拾起步驟,可以利用眾所周知的方法實行。 拾起步驟中,例如,作為半導體晶片的拾起手段,使用包括對於拾起對象物用以施力的頂起部以及用以從支撐片拉開半導體晶片的拉起部之手段。
在此所示的拾起手段,作為上述頂起部,包括1個突起(接腳)51,作為上述拉起部,包括真空夾頭52。 於是,在此,顯示的範例,在上述拾起手段中,突出突起51,由於突起51前端部從其基材11側頂起黏晶片101,對於積層物801,往突起51的突出方向P1 施力,又,由於拉起真空夾頭52,將吸附的半導體晶片8’隨著膜狀接合劑13’,往真空夾頭52的拉起方向P2 從支撐片10拉開。此時,突起51的突出量(頂起量)、突出速度(頂起速度)、突出狀態保持時間(頂起保持時間)等頂起條件以及真空夾頭52的拉起速度等拉起條件,都可以適當調節。 又,第13圖中,只剖面顯示積層物801。
拾起步驟中,膜狀接合劑13的切斷結束後,從支撐片10拉開包括此切斷後的膜狀接合劑13’的半導體晶片8’也可以,膜狀接合劑13的切斷結束前,從支撐片10拉開包括此切斷中的膜狀接合劑13d 半導體晶片8’,此拉開後膜狀接合劑13的切斷結束也可以,膜狀接合劑13的切斷結束時機與半導體晶片8’的拉開時機之順序,不特別限定。這些時機順序,透過調節上述頂起條件及拉起條件等拾起條件或者膜狀接合劑13的特性,可以適當調節。
在此,對積層物801施力,圖示的突起51是1個,但本實施形態中,突起51數量不特別限定,2個以上也可以,只要適當選擇即可。
在此,作為對積層物801施力的方法,說明關於透過使突起構成的頂起部突出施力的方法,但利用其它的方法施力也可以。作為這樣的其它方法,例如,使用具有傾斜面的滑軌構成的頂起部,一邊使其上述傾除面接觸支撐片10中的基材11表面,一邊沿著基材11表面移動,藉此施力的方法等其它眾所周知的方法。
在此,說明關於上述拾起步驟中,製作積層物801後,對於維持原狀態的積層物801,透過從支撐片10側施力,切斷積層物801中的膜狀接合劑13,拾起包括此切斷後的膜狀接合劑13’之半導體晶片8’的情況。此方法(以下,有時稱作「拾起方法(1)」)的步驟數少,因為可以在常溫下進行,簡化步驟方面是有利的,又,此方法(「拾起方法(1)」)適於尺寸小的半導體晶片製造,對於繼續適於同樣尺寸小的半導體晶片製造之上述第1改質步驟到分割步驟的各步驟進行特別適合。
另一方面,上述拾起步驟中,採用上述拾起方法(1)以外的方法也可以。例如,製作積層物801後,對於維持原狀態的積層物801,不是從支撐片10側施力,首先,將冷卻的積層物801,在對其中的黏晶片101表面平行的方向中擴展(拉長)。藉此,擴大半導體晶片8’間的距離的同時,沿著半導體晶片8’的外周80’切斷積層物801中的膜狀接合劑13,製作背面8b’備置切斷後的膜狀接合劑13’的半導體晶片8’。接著,在此擴展並切斷膜狀接合劑13狀態的積層物801中,加熱處理不配置半導體晶片8’的黏晶片101周緣部近旁。接著,對於此加熱處理後的積層物801,利用與上述拾起方法(1)的情況相同的方法,透過從其支撐片10側施力,從支撐片10拉開背面8b’備置切斷後的膜狀接合劑13’的半導體晶片8’(已經製作完成的附膜狀接合劑半導體晶片)再拾起。此方法(以下,有時稱作「拾起方法(2)」)中,可以使用廣泛種類的黏晶片101。其反面,此方法(「拾起方法(2)」),另外需要以切斷膜狀接合劑為主要目的的步驟,步驟數多,也需要冷卻積層物,因為煩雜,不能說最適於尺寸小的半導體晶片製造。 因此,本實施形態中,在拾起步驟中,不是拾起方法(2),理想是採用拾起方法(1)。
本實施形態的半導體裝置的製造方法中,使用以上述拾起步驟得到的附膜狀接合劑半導體晶片,這之後利用眾所周知的方法,可以製造半導體裝置。 例如,上述附膜狀接合劑半導體晶片,以其膜狀接合劑晶片接合至基板電路面,根據需要,此半導體晶片再積層1個以上半導體晶片,實行打線接合後,由於得到的半導體晶片全體以樹脂密封,可以製造半導體封裝。於是,使用此半導體封裝,可以製造目標半導體裝置。
◎黏晶片 其次,更詳細說明關於上述積層步驟及拾起步驟中適於使用的黏晶片101等黏晶片。
○基材 構成上述黏晶片中的支撐片之上述基材(例如,構成黏晶片101中支撐片10的基材11,係片狀或膜狀,作為其構成材料,例如各種樹脂。
作為上述樹脂,例如,聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚丁烯(polybutene)、聚丁二烯(polybutadiene)、聚甲基戊烯( polymethylpentene)、降冰片烯(norbornene)樹脂等聚稀烴(polyolefin);乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(ethylene/vinyl acetate copolymer)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(ethylene methacrylic acid copolymer)、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(ethylene methacrylic acid ester copolymer)、乙烯降冰片烯(ethylene norbornene)共聚物等乙烯基共聚物(ethylene based copolymer)(使用乙烯作為單體得到的共聚物);聚氯乙稀(polyvinylchloride)、二氯乙烯共聚物等氯乙烯基樹脂(使用氯乙烯作為單體得到的樹脂);聚苯乙烯(polystyrene);聚環烯(polycycloolefin);聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯( polybutylene terephthalate)、聚間苯二甲酸乙二酯(polyethylene isophthalate)、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(POLYETHYLENE 2,6-NAPHTHALENEDICARBOXYLATE ),全部的構成單位具有芳香族環式基的全芳香族聚酯(polyester)等聚酯;2種以上的上述聚酯共聚物;聚甲基丙烯酸酯;聚氨酯(polyurethane);聚氨基丙烯酸酯(polyurethane acrylate);聚醯亞胺(polyimide);聚醯胺(polyamide);聚碳酸酯(polycarbonate);氟樹脂;聚縮醛(polyacetal);改性聚氧二甲苯 (modified polyphenylene oxide);聚苯硫醚(Polyphenylenesulfide);聚碸(polysulfone);聚醚酮 (Polyetherketone)等。 又,作為上述樹脂,例如,還有上述聚酯(polyester) 與除此以外的樹脂的混合物等聚合物合金。 又,作為上述樹脂,例如,還有目前為止例示的1種或2種以上上述樹脂交聯的交聯樹脂;例如使用目前為止例示的1種或2種以上上述樹脂的離子聚合物(ionomer)等改性樹脂。
構成基材的樹脂,只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
基材是1層(單層)構成也可以,2層以上的複數層構成也可以,複數層構成時,這些複數層,互為相同也好,不同也好,這些複數層的組合不特別限定。 又,本說明書中,不論基材的情況,所謂「複數層互為相同也好不同也好」,意味「全部的層相同也好,全部的層不相同也好,只有一部分的層相同也好」,又,所謂「複數層互不同」,意味「各層的構成材料及厚度至少一方互為不同。」。
不特別限定基材厚度,但理想是50〜300μm(微米),更理想是60〜140μm。 在此,所謂「基材的厚度」,意味基材全體厚度,例如,所謂複數層構成的基材厚度,意味構成基材的全部層的合計厚度。
基材,除了上述樹脂等的主要構成材料以外,也可以含有填充材、著色劑、帶電防止劑、氧化防止劑、有機潤滑劑、軟化劑(可塑劑)等眾所周知的各種添加劑。
基材,為了提高與其上設置的層(例如,黏合劑層、膜狀接合劑等)的接合性,噴砂(sand blasting)處理、溶劑處理等引起的凹凸化處理;電暈放電(corona discharge)、電子線照射處理、電漿處理、臭氧.紫外線處理、火焰處理、鉻酸(chromic acid) 處理、熱風處理等氧化處理;等在表面上施行也可以。又,基材的表面施行電漿處理也可以。
基材,可以利用眾所周知的方法製造。例如,含有樹脂的基材可以透過成形含有上述樹脂的樹脂組成物製造。
◎黏合劑層 構成上述黏晶片中的支撐片之上述黏合劑層(例如,構成黏晶片101中的支撐片10之黏合劑層12),係片狀或膜狀,含有黏合劑。 作為上述黏合劑,例如,丙烯酸樹脂(acrylic resin)、氨酯(urethane)樹脂、橡膠樹脂、矽氧(silicone) 樹脂、環氧樹脂、聚乙烯醚(polyvinyl ether)、聚碳酸酯(polycarbonate)、酯(ester)類樹脂等的黏合性樹脂。
又,本說明書中,「黏合性樹脂」中,包含具有黏合性的樹脂以及具有接合性的樹脂兩方。例如,上述黏合性樹脂中,不只樹脂本身具有黏合性,還包含由於與添加劑等其它成分並用顯示黏合性的樹脂,以及由於熱或水等觸發存在顯示接合性的樹脂等。
黏合劑層由1層(單層)構成也可以,由2層以上的複數層構成也可以,複數層構成時,這些複數層互為相同也可以不同也可以,不特別限定這些複數層的組合。
黏合劑層的厚度,不特別限定,但理想是1〜100μm,1〜60μm更理想,1〜30μm特別理想。 在此,所謂「黏合劑層的厚度」,意味黏合劑層全體的厚度,例如,複數層構成的黏合劑層厚度,意味構成黏合劑層的全部層的合計厚度。
黏合劑層,使用能量線硬化性黏合劑形成也可以,使用非能量線硬化性黏合劑形成也可以。即,黏合劑層,能量線硬化性及非能量線硬化性都可以。能量線硬化性的黏合劑層,可以輕易調節其硬化前及硬化後的物理性質。
本說明書中,所謂「能量線」,意味在電磁波或荷電粒子線中具有能量量子,例如,紫外線、放射線、電子線等。紫外線,例如藉由使用高壓水銀燈、熔解燈(fusion lamp)、氙燈(xenon lamp)、黑光(black light)或LED(發光二極體)燈等作為紫外線源,可以照射。電子束,可以照射由電子束加速器等產生之物。 又,本說明書中,所謂「能量線硬化性」,意味透過照射能量線硬化的性質,所謂「非能量線硬化性」,意味即使照射能量線也不硬化的性質。
黏合劑層,可以使用含有黏合劑的黏合劑組成物形成。例如,黏合劑層的形成對象面上塗佈黏合劑組成物,由於根據需要加以乾燥,目標部位上可以形成黏合劑層。黏合劑組成物中常溫不蒸發的成分之間含有量的比率,通常與黏合劑層中上述成分之間的含有量比率相同。本說明書中,所謂「常溫」,是指不特別冷或熱的溫度,即平常的溫度,例如,15〜25℃的溫度等。
黏合劑組成物的塗佈,只要以眾所周知的方法進行即可,例如,使用氣刀塗佈機、刮板塗佈機、刮棒塗佈機、凹版塗佈機、滾筒塗佈機、滾刀塗佈機、簾狀塗佈機、壓鑄模塗佈機、刮刀塗佈機、網板塗佈機、繞線棒(meyer bar)塗佈機、吻合(kiss)塗佈機等各種塗佈機的方法。
基材上設置黏著劑層時,例如,基材上塗佈黏合劑組成物,根據需要加以乾燥,只要基材上積層黏合劑層即可,又,基材上設置黏合劑層時,例如,剝離膜上塗佈黏合劑組成物,根據需要加以乾燥,剝離膜上先形成黏合劑層,黏貼此黏合劑層的露出面與基材一方的表面,在基材上積層黏合劑層也可以。此時的剝離膜,只要在黏晶片的製造過程或使用過程的其中任一時機除去即可。
黏合劑層是能量線硬化性時,作為能量線硬化性的黏合劑組成物,例如含有非能量線硬化性的黏合性樹脂(I-1a)(以下,有時概述為「黏合性樹脂(I-1a)」)及能量線硬化性化合物的黏合劑組成物(I-1);含有非能量線硬化性的黏合性樹脂(I-1a)的側鏈中導入不飽和基的能量線硬化性的黏合性樹脂(I-2a) (以下,有時概述為「黏合性樹脂(I-2a)」)的黏合劑組成物(I-2);以及含有上述黏合性樹脂(I-2a)及能量線硬化性化合物之的黏合劑組成物(I-3)。
黏合劑層是非能量線硬化性時,作為非能量線硬化性的黏合劑組成物,例如,含有上述非能量線硬化性的黏合性樹脂(I-1a)的黏合劑組成物(I-4)等。
[黏合性樹脂(I-1a)] 上述黏合劑組成物(I-1)、黏合劑組成物(I-2)、黏合劑組成物(I-3)及黏合劑組成物(I-4)(以下,包括這些黏合劑組成物,概述為黏合劑組成物(I-1)〜(I-4))中的上述黏合性樹脂(I-1a),理想是丙烯酸樹脂。
作為上述丙烯酸樹脂,例如,至少具有構成單位來自丙烯酸烷基酯(methacrylic acid alkyl ester)的丙烯酸聚合物。 作為上述丙烯酸烷基酯(methacrylic acid alkyl ester),例如,構成烷基酯 (alkyl ester)的烷基的碳數是1〜20,上述烷基理想是直鏈狀或分叉鏈狀。
上述丙烯酸聚合物,除了來自丙烯酸烷基酯(methacrylic acid alkyl ester)的構成單位之外,還有理想是具有來自含官能基單體的構成單位。 作為上述含官能基單體,例如,透過上述官能基與後述的交聯劑反應成為交聯的起點,或透過上述官能基與後述的含不飽和基化合物中的不飽和基反應可導入不飽和基至丙烯酸聚合物的側鏈內。
作為上述含官能基單體,例如,含羥基(hydroxyl)單體、含羧基(carboxy) 單體、含鋁基單體、含環氧樹脂單體等。
上述丙烯酸聚合物,除了來自丙烯酸烷基酯(methacrylic acid alkyl ester)的構成單位及來自含官能基單體的構成單位之外,還有來自其它單體的構成單位也可以。 上述其它單體,只要可以與丙烯酸烷基酯(methacrylic acid alkyl ester)等共聚合,不特別限定。 作為上述其它單體,例如苯乙烯(styrene)、α‐甲苯乙烯(α‐methylstyrene)、乙烯基甲苯(vinyl toluene)、甲酸乙烯(formic acid vinyl)、醋酸乙烯酯(vinyl acetate)、丙烯腈(acrylic nitrile)、丙烯酰胺(acrylic amid)等。
黏合劑組成物(I-1)〜(I-4)中,上述丙烯酸聚合物等的上述丙烯酸樹脂具有的構成單位,只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
上述丙烯酸聚合物中, 來自含官能基單體的構成單位的含有量,對於構成單位的全量,理想是1〜35質量%。
黏合劑組成物(I-1)或黏合劑組成物(I-4)含有的黏合性樹脂(1-1a),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
黏合劑組成物(I-1) 或黏合劑組成物(I-4)中,對於黏合劑組成物(I-1) 或黏合劑組成物(I-4)總質量的黏合性樹脂(1-1a)含有量的比率,理想是5〜99質量%。
[黏合性樹脂(I-2a)] 上述黏合劑組成物(I-2)及 (I-3)中的上述黏合性樹脂(I-2a),例如透過反應黏合性樹脂(I-1a)中的官能基和具有能量線可聚合不飽和基的不飽和基含有化合物得到。
上述不飽和基含有化合物,係除了上述能量線可聚合不飽和基以外,還透過與黏合性樹脂(I-1a)中的官能基反應,具有可與黏合性樹脂(I-1a)結合的基之化合物。 作為上述能量線可聚合不飽和基,例如丙烯醯基 (meth acryloyl)、乙烯基(vinyl,ethenyl)、烯丙基(allyl)(2- propenyl基)等,理想是丙烯醯基(meth acryloyl)。 作為可與黏合性樹脂(1-1a)中的官能基結合的基,例如可與羥基(hydroxyl)或胺基(amino)結合的異氰酸基(isocyanate) 及環氧丙基(glycidyl)以及可與羧基(carboxy)或環氧基(epoxy)結合的羥基及胺基(amino)等。
作為上述不飽和基含有化合物,例如丙烯醯基乙氧異氰酸酯(meth acryloyl oxyethyl isocyanate)、丙烯醯基異氰酸酯(meth acryloyl isocyanate) 、縮水甘油丙烯酸酯(glycidyl (meth) acrylate)等。
黏合劑組成物(I-2)或(I-3)含有的黏合性樹脂(I-2a),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
黏合劑組成物(I-2)或(I-3)中,對於黏合劑組成物(I-2) 或 (I-3)總質量的黏合性樹脂(1-2a)含有量的比率,理想是5〜99質量%。
[能量線硬化性化合物] 作為上述黏合劑組成物(I-1)及(I-3)中的上述能量線硬化性化合物,舉出具有能量線可聚合不飽和基,以能量線照射可硬化的單體(monomer)或低聚物(oligomer)。
能量線硬化性化合物中,作為單體,例如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、季戊四醇丙烯酸酯(pentaerythritol (meth)acrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetra (meth)acrylate)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylatel)、1, 4丁二醇二丙烯酸酯(1, 4 butylene glycol di(meth)acrylate)、1, 6-己二醇丙烯酸酯(1,6-hexanediol (meth)acrylate)等多價丙烯酸酯;丙烯酸氨基甲酸乙酯(urethane (meth)acrylate);丙烯酸聚酯(polyester (meth)acrylate);丙烯酸聚醚(polyether (meth)acrylate);環氧丙烯酸酯 (epoxy (meth)acrylate)等。 能量線硬化性化合物中,作為低聚物,例如,上述中例示的單體聚合而成的低聚物。
黏合劑組成物(I-1)或(I-3)含有的上述能量線硬化性化合物,只1種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
上述黏合劑組成物(I-1)中,對於黏合劑組成物(I-1)總質量的上述能量線硬化性化合物含有量的比率,理想是1〜95質量%。 上述黏合劑組成物(I-3)中,上述能量線硬化性化合物含有量,對於黏合性樹脂(I-2a) 含有量100質量份,理想是0.01〜300質量份。
[交聯劑] 作為黏合性樹脂(I-1a),使用的上述丙烯酸聚合物,除了具有來自丙烯酸烷基酯(methacrylic acid alkyl ester)的構成單位以外,還具有來自含官能基單體的構成單位時,黏合劑組成物(I-1)或(I-4)理想是更含有交聯劑。 又,作為黏合性樹脂(I-2a),例如,使用具有與黏合性樹脂(I-1a)中相同的來自含官能基單體的構成單位之上述丙烯酸聚合物時,黏合劑組成物(I-2) 還可以含有交聯劑。
上述黏合性樹脂(I-1a)以及(I-2a)中的上述交聯劑,例如,與上述官能基反應,交聯黏合性樹脂(I-1a)之間或黏合性樹脂(I-2a)之間。 作為交聯劑,例如甲苯基二異氰酸酯 (tolylene diisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、苯二甲撑二异氰酸酯(xylylene diisocyanate)、這些二異氰酸酯的加成物(adduct)等的異氰酸酯 (isocyanate) 交聯劑(具有異氰酸酯基的交聯劑);乙二醇縮水甘油醚(ethylene glycol glycidyl ether)等環氧系交聯劑(具有環氧丙基的交聯劑);六[1- (2-甲基) -氮丙啶]三氟甲磺酸三嗪(hexa [1- (2-methyl) - aziridinyl] triflate male fan triazine)等氮丙啶系交聯劑(具有氮丙啶基的交聯劑);鋁鉗合物(aluminum chelate)等金屬鉗合物系交聯劑(具有金屬鉗合物構造的交聯劑);異氰脲酸(isocyanurate)系交聯劑(異氰脲酸骨骼(isocyanuric acid skeleton)等。
黏合劑組成物(I-1)、(I-2)或(I-4)含有的交聯劑,僅1種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
上述黏合劑組成物(I-1)或(I-4)中,交聯劑含有量,對於黏合性樹脂(I-1a) 含有量100質量份,理想是0.01〜50質量份。 上述黏合劑組成物(I-2)中,交聯劑含有量,對於黏合性樹脂(I-2a) 含有量100質量份,理想是0.01〜50質量份。
[感光聚合起始劑] 黏合劑組成物(I-1)、(I-2)或(I-3)(以下,包括這些黏合劑組成物,概述為「黏合劑組成物(I-1)〜(I-3)」),還可以包含感光聚合起始劑。含有感光聚合起始劑的黏合劑組成物(I-1)〜(I-3),即使照射紫外線等較低能量的能量線,硬化反應也充分進行。
作為上述感光聚合起始劑,例如苯偶姻(benzoin)、苯偶姻甲醚(benzoin methyl ether)、苯偶姻乙醚(benzoin ethyl ether)、苯偶姻異丙醚(benzoin isopropyl ether)、苯偶姻異丁醚(benzoin isobutyl ether) 、苯偶姻(benzoin)安息香酸、甲基苯偶姻安息香酸 (benzoin benzoic acid methyl)、苯偶姻二甲基醇縮酮(benzoin dimethyl ketal)等的苯偶姻化合物;苯乙酮(acetophenone)、2-羥-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(2-hydroxy-2 - methyl-1-phenyl - propane-1-one) 、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮(2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one)等的苯乙酮化合物;雙(2,4,6-三甲基苯酰)苯基膦氧化物(bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenyl phosphine oxide)、2,4,6-三甲基苯酰二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)等的酰基膦氧化物(acylphosphine oxide)化合物;苄基苯基硫醚(benzyl phenyl sulfide)、一硫化四甲基秋蘭姆(tetramethylthiuram monosulfide)等硫醚化合物;1-羥基環己基苯酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)等α酮醇(alpha-ketol)化合物;偶氮二異丁腈(azobisisobutyronitrile)等偶氮(Azo)化合物;環戊二烯鈦(titanocene)等環戊二烯鈦化合物;噻噸酮(thioxanthone)等噻噸酮化合物;過氧化物(peroxide)化合物;聯乙醯(diacetyl)等二酮(diketone)化合物 ;二苯基乙二酮(benzil);聯苄(dibenzyl);二苯甲酮(benzophenone);2, 4-二乙基噻噸酮(diethylthioxanthone);1, 2-二苯甲烷(1, 2-diphenyl methane) ;2-羥-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯)苯基丙酮(2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanone);1-氯蒽醌(1-chloroanthraquinone)、2-氯蒽醌(2-chloroanthraquinone)等醌化合物。 又,作為上述感光聚合起始劑,例如,也可以使用胺(amine)等光增感劑等。
黏合劑組成物(I-1)〜(I-3)含有的感光聚合起始劑,只1種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
黏合劑組成物(I-1)中,感光聚合起始劑的含有量,對於上述能量線硬化性化合物含有量100質量份,理想是0.01〜20質量份。 黏合劑組成物(I-2)中,感光聚合起始劑的含有量,對於黏合性樹脂(I-2a)含有量100質量份,理想是0.01〜20質量份。 黏合劑組成物(I-3)中,感光聚合起始劑的含有量,對於黏合性樹脂(I-2a)及上述能量線硬化性化合物的總含有量100質量份,理想是0.01〜20質量份。
[其它添加劑] 黏合劑組成物(I-1)〜(I-4),只在不損害本發明效果的範圍內,含有不符合上述任何成分的其它添加劑也可以。 作為上述其它添加劑,例如帶電防止劑、氧化防止劑、軟化劑(可塑劑)、填充材(filler)、防鏽劑、著色劑(顏料、染料)、增感劑、黏合授予劑、反應延遲劑、交聯促進劑(觸媒)等眾所周知的添加劑。 又,所謂反應延遲劑,例如根據黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4)中混入的觸媒作用,保存中的黏合劑組成物(I-1)〜(I-4)中,可以抑制非目標的交聯反應進行。作為反應延遲劑,例如,利用對觸媒的鉗合物(chelate) 形成鉗合複合物,更具體地,1分子中有2個以上羰基(carbonyl)(-C(=O)-)。
黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4)含有的其它添加劑,只一種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4)的其它添加劑含有量,不特別限定,只要根據種類適當選擇即可。
[溶媒] 黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4),含有溶媒也可以。黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4),由於含有溶媒,提高對塗佈對象面的塗佈適合性。
上述溶媒理想是有機溶媒,作為上述有機溶媒,例如甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、丙酮(acetone)等酮(ketone);醋酸乙酯(ethyl acetate)等酯(ester) (羧酸酯(carboxylic acid ester));四氫呋喃(tetrahydrofuran)、二氧六環(dioxane)等醚(ether);環己烷(cyclohexane)、n-己烷(n-hexane)等脂肪族碳水化合物等;甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等芳香族碳水化合物;1-丙醇(1-propanol)、2-丙醇(2-propanol)等醇類等。
黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4)含有的溶媒,只一種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4)的溶媒含有量,不特別限定,只要適當調節即可。
○黏合劑組成物的製造方法 黏合劑組成物(I-1) 〜(I-4)等的黏合劑組成物,透過配合上述黏合劑以及根據需要用以構成上述黏合劑以外的成分等黏合劑組成物的各成分得到。 各成分配合時添加順序不特別限定,同時添加2種以上也可以。 配合時混合各成分的方法不特別限定,旋轉攪拌棒或攪拌漿葉等混合的方法;利用攪拌器混合的方法;施加超音波混合的方法等,只要從眾所周知的方法適當選擇即可。 各成分的添加及混合時的溫度和時間,只要各配合成分不惡化,就不特別限定,只要適當調節即可,溫度理想是15〜30℃。
○膜狀黏合劑 構成上述黏晶片的上述膜狀黏合劑(例如,構成黏晶片101的上述膜狀黏合劑13),理想是具有熱硬化性,且理想是具有壓感接合性。同時具有熱硬化性及壓感接合性的膜狀接合劑,在未硬化狀態下經由輕壓各黏附體可以黏貼。又,膜狀接合劑,經由加熱軟化可以黏貼至各種黏附體也可以。膜狀黏合劑,經由硬化最終成為耐衝擊性高的硬化物,此硬化物,即使在嚴酷的高溫.高溼度條件下,也能夠保持充分的接合特性。
膜狀接合劑以1層(單層)構成也可以,以2層以上的複數層構成也可以,以複數層構成時,這些複數層,互為相同也好,不同也好,這些複數層的組合不特別限定。
膜狀接合劑的厚度,不特別限定,但理想是1〜100μm(微米),1〜60μm更理想,1〜30μm特別理想。 在此,所謂「膜狀接合劑的厚度」,意味膜狀接合劑全體的厚度,例如,所謂以複數層構成的膜狀接合劑厚度,意味應構成膜狀接合劑的層之合計厚度。
膜狀接合劑,可以利用含有其構成成分的接合劑組成物形成。例如,膜狀接合劑的形成對象面上塗佈接合劑組成物,根據需要乾燥,可以在目標部位形成膜狀接合劑。接合劑組成物中,常溫下不蒸發的成分之間的含有量比率,通常與膜狀接合劑中的上述成分之間的含有量比率相同。
接合劑組成物,可以利用先前說明的接合劑組成物時相同的方法塗布。
支撐片上設置膜狀接合劑時,例如,支撐片上塗布接合劑組成物,根據需要乾燥,只要支撐片上積層膜狀接合劑即可。又,支撐片上設置膜狀接合劑時,例如,剝離膜塗布接合劑組成物,根據需要乾燥,在剝離膜上先形成膜狀接合劑,將此膜狀接合劑的露出面與支撐片的目標表面互相黏貼,在支撐片上積層膜狀接合劑也可以。此時的剝離膜,在黏晶片的製造過程或使用過程其中任一時機除去即可。
作為理想的接合劑組成物,舉出熱硬化性接合劑組成物。 作為熱硬化性接合劑組成物,例如含有聚合物成分(a)及環氧系熱硬化性樹脂(b)。以下,說明關於各成分。
[聚合物成分(a)] 聚合物成分(a),係看作可聚合化合物聚合反應形成時的成分,且隨著膜狀接合劑上授予造膜性或可撓性等,用以提高對半導體晶片等接合對象的接合性(黏貼性)的高分子成分。又,聚合物成分(a),也有不符合後述環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的成分。
接合劑組成物及膜狀接合劑含有的聚合物成分(a),只一種也可以,2種以上也可以,2種以上的話,可以任意選擇這些組合及比率。
作為聚合物成分(a),例如丙烯酸(acrylic)樹脂、聚酯(polyester)、氨酯(urethane) 樹脂、丙烯酸氨酯(acrylic urethane)樹脂、矽氧(silicone) 樹脂、橡膠樹脂、苯氧基(phenoxy)樹脂、熱硬化性聚醯亞胺(polyimide)等,理想是丙烯酸(acrylic)樹脂。
作為聚合物成分(a)中的上述丙烯酸(acrylic)樹脂,舉出眾所周知的丙烯酸聚合物。
構成丙烯酸(acrylic)樹脂的上述丙烯酸酯(methacrylic acid ester),例如,構成烷基酯 (alkyl ester)的烷基,碳數是1〜18的鏈狀構造的上述丙烯酸烷基酯(methacrylic acid alkyl ester);丙烯酸環烷酯((meth)acrylate cycloalkyl ester);丙烯酸芳烷基酯((meth)acrylate aralkyl ester);丙烯酸環烯酯((meth)acrylate cycloalkenyl ester);丙烯酸環烯烷氧酯((meth)acrylate cycloalkenyl  oxylkyl ester);丙烯酸亞胺((meth)acrylate imide);含有環氧丙基(glycidyl)丙烯酸酯;含有羥基(hydroxyl)丙烯酸酯;含有置換胺基(amino)丙烯酸酯等。在此,所謂「置換氨基」,意味以氫原子以外的基置換氨基的1個或2個氫原子形成的基。
又,本說明書中,所謂「丙烯酸((meth)acrylate)」,係包含「(meth)acrylate」及「acrylate」兩方的概念。關於與丙烯酸((meth)acrylate)類似的用語也相同。
丙烯酸樹脂(acrylic resin),例如,除了上述丙烯酸酯(methacrylic acid ester)以外,從丙烯酸(methacrylic acid)、亞甲基丁二酸(itaconic)、醋酸乙烯酯(vinyl acetate)、丙稀晴(acrylonitrile)、苯乙烯(styrene)及N-羥甲基丙烯酰胺(N-methylol acrylamide)等選擇的1種或2種以上的單體共聚形成也可以。
丙烯酸樹脂(acrylic resin),除了上述羥基(hydroxyl)以外,具有與乙烯(vinyl)基、丙烯酸(methacrylic)基、胺基(amino)、羧基(carboxy)、異氰酸基(isocyanate)等其它化物可結合的官能基也可以。以丙烯酸樹脂(acrylic resin)的羥基(hydroxyl) 為首的這些官能基,經由後述的交聯劑(f)與其它化合物結合也可以,不經由交聯劑(f)與其它化合物直接結合也可以。由於丙烯酸樹脂(acrylic resin)以上述官能基與其它化合物結合,使用膜狀接合劑得到的封裝可靠性有提高的傾向。
構成丙烯酸樹脂(acrylic resin)的單體,只1 種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
本實施形態中,作為聚合物成分(a),不使用丙烯酸樹脂,單獨使用丙烯酸樹脂以外的熱可塑性樹脂(以下,有時只概述為「熱可塑性樹脂」)也可以,與丙烯酸樹脂並用也可以。 作為上述熱可塑性樹脂,例如聚酯(polyester)、聚氨基甲酸乙酯(polyurethane)、苯氧基(phenoxy) 樹脂、聚丁烯(polybutene )、聚丁二烯(polybutadiene)、聚苯乙烯(polystyrene)等。
接合劑組合物及膜狀接合劑含有的上 述熱可塑性樹脂,只1 種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
接合劑組合物的組成中,對溶媒以外的全部成分總含有量之聚合物成分(a)的含有量比例(即,膜狀接合劑中對膜狀接合劑總質量的聚合物成分(a)含有量比例),不拘聚合物成分(a)的種類,理想是20〜75質量%。
[環氧系熱硬化性樹脂(b)] 環氧系熱硬化性樹脂(b),由環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)構成。 黏合劑組成物及膜狀接合劑含有的環氧系熱硬化樹脂(b),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
(環氧樹脂(b1)) 作為環氧樹脂(b1),舉出眾所周知的,例如,多官能系環氧樹脂、聯苯(biphenyl)、雙酚A二環氧甘油醚(bisphenol A diglycidyl ether)及其氫化物、鄰甲酚酚醛環氧 (ortho-cresol novolak epoxy) 樹脂、二環戊二烯(dicyclopentadiene)型環氧樹脂、聯苯(biphenyl)型環氧樹脂、雙酚(bisphenol) A型環氧樹脂、雙酚(bisphenol) F型環氧樹脂、亞苯基(phenylene)骨骼型環氧樹脂等,2官能以上的環氧化合物。
接合劑組合物及膜狀接合劑含有的環氧樹脂(b1),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
(熱硬化劑(b2)) 熱硬化劑(b2),作用為對環氧樹脂(b1)的硬化劑。 作為熱硬化劑(b2),例如1分子中具有2個以上與環氧基能夠反應的官能基之化合物。作為上述官能基,例如,苯酚性羥基、乙醇性羥基、氨基、羧 (carboxy) 基、酸基的酐化基等,理想是苯酚(phenol)性羥基、氨基或酸基的酐化基,更理想是苯酚(phenol)性羥基、氨基。
熱硬化劑(b2)中,作為具有苯酚(phenol)性羥基的苯酚系硬化劑,例如,多官能苯酚樹脂、雙苯酚(biphenol)、酚醛清漆(novolak)型苯酚樹脂、二環戊二烯(dicyclopentadiene)型苯酚樹脂、芳烷基(aralkyl)型苯酚樹脂等。 熱硬化劑(b2)中,作為具有氨基的氨基系硬化劑,例如雙氰胺(dicyandiamide(DICY))等。
接合劑組合物及膜狀接合劑含有的熱硬化劑(b2),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
接合劑組合物及膜狀接合劑中,熱硬化劑(b2)的含有量,對於環氧樹脂(b1)的含有量100質量份,理想是0.1〜500質量份。
接合劑組合物及膜狀接合劑中,環氧系熱硬化性樹脂(b)的含有量(環氧樹脂(b1)及熱硬化劑(b2)的總含有量),對於聚合物成分(a) 的含有量100質量份,理想是5〜100質量份。
上述膜狀接合劑,為了改良其各種物理性質,聚合物成分(a)及環氧系熱硬化性樹脂(b)以外,還根據需要,含有不符合這些的其它成分也可以。 作為上述膜狀接合劑含有的其它成分,例如,硬化促進劑(c)、填充材(d)、耦合劑(e)、交聯劑(f)、能量線硬化性樹脂(g)、感光聚合起始劑(h)、通用添加劑(i)等。這些之中,作為理想的上述其它成分,舉出硬化促進劑(c)、填充材(d)、耦合劑(e)、通用添加劑(i)。
[硬化促進劑(c)] 硬化促進劑(c),用以調節接合劑組成物的硬化速度的成分。作為理想的硬化促進劑(c) ,例如,三乙烯二胺(triethylenediamine)、苯甲基二甲基胺(benzyldimethylamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、二甲氨乙醇(dimethylaminoethanol)、三(二甲基氨甲基)酚(tris dimethyl aminomethyl phenol)等第3級胺;2-甲基咪唑(2-methylimidazole)、2-苯基咪唑(2-phenylimidazole)、2-苯基-4-甲基咪唑(2-phenyl-4-methylimidazole)、2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑(2-phenyl-4,5-dihydroxy methylimidazole)、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑(2-phenyl-4-methyl-5-hydroxy methylimidazole)等咪唑類(1個以上的氫原子以氫原子以外的基置換之咪唑);三丁膦(tributyl phosphine)、二苯膦(diphenyl phosphine)、三苯膦(triphenyl phosphine)等有機膦(phosphine)類(1個以上的氫原子以有機基置換之膦(phosphine));四苯硼四苯膦(tetraphenylphosphonium tetraphenylborate)、四苯硼三苯膦(triphenylphosphonium tetraphenylborate)等四苯硼(tetraphenylboron)鹽;以上述咪唑類作為客體化合物的晶籠化合物等。
接合劑組成物及膜狀接合劑含有的硬化促進劑(c),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
使用硬化促進劑(c)時,接合劑組成物及膜狀接合劑中,硬化促進劑(c)的含有量,對於環氧系熱硬化性樹脂(b)的含有量100質量份,理想是 0.01〜10質量份。
填充材(d) 膜狀接合劑,由於含有填充材(d),其熱膨脹係數的調整變得容易,藉由對膜狀接合劑的黏貼對象物最優化此熱膨脹係數,更提高使用膜狀接合劑得到的封裝可靠性,又,由於膜狀接合劑含有填充材(d),也可以又降低硬化後膜狀接合劑的吸溼率又提高散熱性。
填充材(d),有機填充材及無機填充材都可以,但理想是無機填充材。 作為理想的無機填充材,例如,二氧化矽(silica)、氧化鋁(alumina)、滑石(talc)、碳酸鈣(calcium carbonate)、鈦白(titanium white)、鐵丹(red oxide)、碳化矽(silicon carbide)、氮化硼(boron nitride)等粉末;球形化這些無機填充材料的珠粒;這些無機填充材的表面改質品;這些無機填充材的單結晶纖維;玻璃纖維等。 這些之中,無機填充材理想是二氧化矽(silica)或氧化鋁(alumina)。
接合劑組成物及膜狀接合劑含有的填充材(d),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
使用填充材(d)時,接合劑組成物中,對於溶媒以外的全部成分總含有量之填充材(d)含有量比例(即,膜狀接合劑中,對於膜狀接合劑總質量的填充材(d)含有量比例)理想是5〜80質量%。
[耦合劑(e)] 膜狀接合劑,由於含有耦合劑(e),提高對黏著物的接合性及密合性。又,由於膜狀接合劑含有耦合劑(e),其硬化物不損壞耐熱性,提高耐水性。耦合劑(e),具有可與無機化合物或有機化合物反應的官能機。
耦合劑(e),理想是可與聚合物成分(a)、環氧系熱硬化性樹脂(b)等具有的官能基反應的官能基之化合物,更理想是矽烷耦合劑。
接合劑組合物及膜狀接合劑具有的耦合劑(e),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
使用耦合劑(e)時,接合劑組成物及膜狀接合劑中,耦合劑(e)含有量,對於聚合物成分(a)及環氧系熱硬化性樹脂(b)的總含有量100質量份,理想是0.03〜20質量份。
[交聯劑(f)] 作為聚合物成分(a),使用具有與上述丙烯酸樹脂等其它化合物可結合的乙烯基(vinyl)、丙烯醯基((meth)acryloyl)、胺基(amino)、羥基(hydroxyl)、羧基(carboxy)、異氰酸基(isocyanate)等官能基時,接合劑組成物及膜狀接合劑,含有使上述官能基與其它化合物結合交聯的交聯劑(f)也可以。由於利用交聯劑(f)交聯,可以調節膜狀接合劑的初期接合力及凝聚力。
作為交聯劑(f),例如,有機多價異氰酸化合物、有機多價亞胺化合物、金屬鉗合物(chelate)交聯劑(具有金屬鉗合物構造的交聯劑)、氮丙啶(aziridine) 交聯劑( 具有氮丙啶基(aziridinyl)的交聯劑)等。
作為交聯劑(f),使用有機多價異氰酸化合物時,作為聚合物成分(a),理想是使用含羥基(hydroxyl)聚合物。交聯劑(f)具有異氰酸基(isocyanate),聚合物成分(a)具有羥基(hydroxyl)時,由於交聯劑(f)與聚合物成分(a)的反應,可以容易導入交聯構造至膜狀接合劑內。
接合劑組成物及膜狀接合劑含有的交聯劑(f),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
使用交聯劑(f)時,接合劑組成物中,交聯劑(f)的含有量,對於聚合物成分(a)的含有量100質量份,理想是0.01〜20質量份。
[能量線硬化性樹脂(g)] 膜狀接合劑,由於含有能量線硬化性樹脂(g),可以利用能量線的照射改變特性。
能量線硬化性樹脂(g),係聚合(硬化)能量線硬化性化合物得到。 作為上述能量線硬化性化合物,例如,分子內具有至少1個聚合性雙重結合的化合物,理想是具有丙烯醯基((meth)acryloyl)的丙烯酸 ((meth)acrylate)化合物。
接合劑組成物含有的能量線硬化性樹脂(g),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
使用能量線硬化性樹脂(g)時,接合劑組成物中,對於接合劑組成物總質量的能量線硬化性樹脂(g)含有量比例,理想是1〜95質量%。
[感光聚合起始劑(h)] 接合劑組成物,含有能量線硬化性樹脂(g)時,為了高效率進行能量線硬化性樹脂(g)的聚合反應,含有感光聚合起始劑(h)也可以。
作為接合劑組成物中的感光聚合起始劑(h),例如,與之前說明的黏合劑組成物(I-1)〜(I-3)的含有成分感光聚合起始劑相同。
接合劑組成物含有的感光聚合起始劑(h),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
使用感光聚合起始劑(h)時,接合劑組成物中,感光聚合起始劑(h)的含有量,對於能量線硬化性樹脂(g)的含有量100質量份,理想是0.1〜20質量份。
通用添加劑(i) 通用添加劑(i),眾所周知的也可以,根據目的可以任意選擇,不特別限定。作為理想的通用添加劑(i),例如,可塑劑、帶電防止劑、氧化防止劑、著色劑(染料、顏料)、吸除(gettering)劑等。
接合劑組成物及膜狀接合劑含有的通用添加劑(i),只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。 接合劑組成物及膜狀接合劑含有的通用添加劑(i)的含有量,不特別限定,根據目的適當選擇即可。
[溶媒] 接合劑組成物,理想是更包含溶媒。含有溶媒的接合劑組成物,變得使用性良好。 不特別限定上述溶媒,但作為理想的溶媒,例如甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等碳水化合物;甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、2-二異丙巴比土酸(2-proponal)、異丁醇(isobutyl alcohol)(2-甲基丙烷-1-醇) (2-methylpropane-1-ol)、1-丁醇(1-butanol)等醇(alcohol)類;醋酸乙酯(ethyl acetate)等酯(ester)類;丙酮(acetone)、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)等酮類(ketone);四氫呋喃(tetrahydrofuran)等醚(ether)類;二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone)等胺化物(amide)(具有醯胺鍵(amide bond)的化合物)等。 接合劑組成物含有的溶媒,只1種也可以,2種以上也可以,2種以上時,可以任意選擇這些組合及比率。
接合劑組成物含有的溶媒,根據可以更均勻混合接合劑組成物中的含有成分方面,理想是甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)等。
○接合劑組成物的製造方法 接合劑組成物,藉由配合構成此的各成分得到。 接合劑組成物,除了配合成分不同方面以外,可以利用與先前說明的接合劑組成物的情況相同的方法製造。
>作為拾起方法(1)用適當的黏晶片(1)-1> 上述拾起步驟中,適於應用之前說明的拾起方法(1)時使用的一實施形態的黏晶片,在支撐片與膜狀接合劑的界面中的剝離力是0.02〜0.2N/25mm,且硬化前的膜狀接合劑堆積成合計厚度200μm(微米)得到的試驗片斷裂延伸度,成為450%以下(以下,有時稱作「黏晶片(1)-1」)。透過使用滿足這樣的斷裂延伸度條件之黏晶片(1)-1,拾起步驟中應用拾起方法(1)時,透過對於製作後的上述積層物(即,半導體晶片群與黏晶片(1)-1的積層物)施力,可以更輕易切斷積層物中的膜狀接合劑。又,透過使用滿足這樣的剝離力條件之黏晶片(1)-1,拾起步驟中應用拾起方法(1)時,將備置切斷後的膜狀接合劑之半導體晶片,不伴隨步驟異常,可以輕易從支撐片拉開,附膜狀接合劑半導體晶片的拾起,變得更容易。 作為滿足這樣的剝離力及斷裂延伸度條件之黏晶片(1)-1,舉出「國際公開第2016/140248號」中揭示的膜狀接合劑複合片。
[硬化前的膜狀接合劑的試驗片斷裂延伸度] 硬化前的上述試驗片的斷裂延伸度(張力斷裂延伸度),在450%以下,更顯著得到上述效果方面,例如445%以下也可以。 另一方面,硬化前的上述試驗片的斷裂延伸度下限值,不特別限定。但是,可以更穩定使用黏晶片(1)-1方面,上述斷裂延伸度理想是50%以上,例如,100%以上也可以。
硬化前上述試驗片斷裂延伸度,在任意組合設定上述理想的下限值及上限值的範圍內,可以適當調節。例如,一實施形態中,上述斷裂延伸度,理想50〜450%,100〜445%也可以。
本說明書中,所謂「斷裂延伸度是X%(式中,X是正數)」,意味後述的測量方法中,拉伸上述試驗片,試驗片在其拉伸方向只延伸原長度(換言之,沒拉伸時的長度)的X%長度時,即,試驗片在拉伸方向中的全體長度,成為拉伸前長度的[1+X/100]倍時,試驗片斷裂。
本說明書中,膜狀接合劑或將此積層得到的積層體所有的斷裂延伸度,包含上述試驗片的斷裂延伸度,根據JIS K7161-1994(ISO 527-1)或JIS K7127:1999(ISO 527-3)求出。測量對象物(試驗片)沒有降服點時,測量拉伸破壞變形,具有降服點時,測量拉伸破壞時引起的變形,利用這些測量值,求出斷裂延伸度。
上述試驗片的斷裂延伸度,換言之,上述膜狀接合劑的斷裂延伸度,藉由調節膜狀接合劑含有成分的種類及量,可以適當調節。例如,膜狀接合劑含有成分即前述聚合物成分(a)的分子量或含有量;構成環氧系熱硬化性樹脂(b)的成分構造、軟化點或含有量;藉由調節填充材(d)含有量等,可以調節試驗片的斷裂延伸度。但是,這些不過是試驗片的斷裂延伸度調節方法的一例。
上述試驗片,只要是由膜狀接合劑製作的厚度200μm(微米)即可,例如,為了製作試驗片積層的複數枚膜狀接合劑厚度,不特別限定。但是,理想是使用與上述拾起步驟使用的黏晶片(1)-1中包含的膜狀接合劑相同厚度的膜狀接合劑,製作上述試驗片。
上述膜狀接合劑,因為其厚度越厚斷裂延伸度越大,厚度不滿200μm的膜狀接合劑的試驗片的斷裂延伸度在450%以下的話,相同組成且厚度200μm的膜狀接合劑的試驗片斷裂延伸度也當然在450%以下。
上述斷裂延伸度,例如,試驗片,寬度15mm、長度100mm、 厚度200μm,固定在兩處使固定處所間的距離為75mm(毫米),拉伸速度為200mm/min(毫米/分),在此固定處所間拉伸上述試驗片,藉由測量試驗片斷裂時試驗片的延伸求出。
[支持片與膜狀接合劑的界面中的剝離力] 上述支持片與上述膜狀接合劑的界面中的剝離力,是0.02〜0.2N/25mm,理想是0.02〜0.15N/25mm,更理想是0.02〜0.1N/25mm。由於上述剝離力在上述下限值以上,上述拾起步驟中,將半導體晶片隨著膜狀接合劑(更具體而言,切斷後的膜狀接合劑)也從支撐片拉開時,膜狀接合劑抑制同時從支撐片剝離不止是拉開對象的目標半導體晶片備置之物,還有相鄰此半導體晶片之物等,也有目標外的半導體晶片備置之物的現象。又,由於上述剝離力在上述上限值以下,將半導體晶片隨著膜狀接合劑也從支撐片拉開時,目標半導體晶片備置的膜狀接合劑,也確實從支撐片剝離。這樣,因為確實剝離,例如,對上述積層物(例如,積層物801等)施力時,嚴加限制條件(例如,施力的上述頂起部加速頂起速度)等,拾起時的條件不需要變更,抑制進行這樣的變更時看到的半導體晶片破裂等發生。
上述剝離力,例如,上述膜狀接合劑含有成分的種類及量;構成設置上述支撐片的膜狀接合劑的面之材料;藉由調節設置上述支撐片的膜狀接合劑的面的狀態(表面狀態)等,可以適當調節。但是,這些只不過是上述剝離力調節方法的一例。 又,膜狀接合劑,上述斷裂延伸度大時,上述剝離力也變大,上述斷裂延伸度小時,上述剝離力也傾向變小。
支撐片的上述表面狀態,例如,藉由施行作為提高與基材其它層的密合性事先進行的表面處理,即噴砂處理、溶劑處理等的凹凸化處理;電暈放電處理、電子線照射處理、電漿處理、臭氧.紫外線照射處理、火焰處理、鉻酸處理、熱風處理等氧化處理;打底處理等,可以調節。
上述剝離力,利用以下的方法求得。 即,把寬度25mm且長度任意的黏晶片(1)-1,以其膜狀接合劑黏貼至黏著物的狀態,從黏貼至黏著物的膜狀接合劑以剝離速度300mm/min剝離支撐片時,膜狀接合劑及支撐片互相接觸的面之間形成180°的角度,測量往其長度方向(黏晶片(1)-1的長度方向)剝離(進行180°剝離)支撐片時施加的力(剝離力)。於是,以此測量值作為上述剝離力。提供測量的黏晶片(1)-1長度,只要在可以穩定檢出測量力道的範圍內,不特別限定,但理想是200〜300mm。上述剝離力可以在溫度25℃、相對溼度50%的條件下測量。又,測量之際,黏貼黏晶片(1)-1至黏著物的狀態,理想是將此在溫度25℃、相對溼度50%的條件下靜置30分鐘,先穩定黏晶片(1)-1的黏貼狀態。
膜狀接合劑的厚度,如先前說明,黏晶片(1)-1中,例如,理想是1〜50μm、更想理是3〜25μm、又更理想是5〜15μm也可以。由於膜狀接合劑厚度在上述下限值以上,對黏著物(半導體晶片)的膜狀接合劑的接合力,變更高。由於膜狀接合劑厚度在上述上限值以下,上述拾起步驟中,可以更輕易切斷膜狀接合劑。
>作為拾起方法(1)用適合的黏晶片(1)-2> 上述拾起步驟中,作為適合應用先前說明的拾起方法(1)時使用的一實施形態的黏晶片,具有基材的支撐片上,設置厚度1〜50μm硬化性膜狀接合劑,對於硬化前上述膜狀接合劑的半導體晶圓之接合力為接合力K(N/24mm),硬化前上述膜狀接合劑積層成為合計厚度200μm的試驗片之斷裂延伸度為斷裂延伸度L(%),以上述試驗片的斷裂強度為斷裂強度Q(MPa)時,也舉出滿足式(E1):
Figure 02_image001
的關係之黏晶片(以下,有時稱作「黏晶片(1)-2」)。透過利用滿足這樣的式(E1)關係之黏晶片(1)-2,拾起步驟中應用拾起方法(1)時,透過對製作後上述積層物(即,半導體晶片群與黏晶片(1)-2的積層物)施力,可以更輕易切斷積層物中的膜狀接合劑。又,拾起步驟中應用拾起方法(1)時,將備置切斷後的膜狀接合劑之半導體晶片,不伴隨步驟異常,可以更輕易從支撐片拉開,附膜狀接合劑之半導體晶片的拾起,變得更容易。 作為滿足這樣的剝離力及斷裂延伸度的條件之黏晶片(1)-2,舉出「國際公開第2017/145979」揭示的膜狀接合劑複合片。
[對硬化前膜狀接合劑的半導體晶圓之接合力K] 對硬化前上述膜狀接合劑的半導體晶圓之接合力K(N/24mm),利用以下的方法求出。 即,製作寬度24mm且長度任意的膜狀接合劑及黏合帶的積層片。此積層片,成為黏合帶的黏合面上積層膜狀接合劑之物,作為黏合帶,例如,可以使用Nichiban社製(Cellotape(註冊商標)第405號)的寬度24mm之膠帶。其次,以加熱至60℃的膜狀接合劑,黏貼此積層片至半導體晶圓,黏合帶、膜狀接合劑及半導體晶圓依此順序,在這些厚度方向中積層,製作構成的積層體。製作後立刻以JIS Z0237 2009規定的標準環境下放置此積層體30分鐘後,從半導體晶圓,將膜狀接合劑及黏合帶的積層片,使膜狀接合劑及半導體晶圓互相接觸的面之間形成180°的角度,進行以剝離速度150mm/min剝下的所謂180°剝離。測量此時的剝離力,此測量值作為接合力K(N/24mm)。提供測量的上述積層片長度,只要在可以穩定測量剝離力的範圍內,不特別限定。
接合力K,只要滿足上述式(E1)的關係,不特別限定,但理想是0.3N/24mm以上,更理想是0.4N/24mm以上。又,接合力K,例如,也可以在15N/24mm以下、11N/24mm以下以及7N/24mm以下其中任一。
接合力K,在任意組合設定上述理想的下限值及上限值的範圍內,可以適當調節。 例如,一實施形態中,接合力K理想是0.3〜15N/24mm,更理想是0.3〜11N/24mm,又更理想是0.4〜7N/24mm。 又,一實施形態中,接合力K在0.45N/24mm以上、不滿10N/24mm也可以,0.45N/24mm以上、5.8N/24mm以下也可以。
膜狀接合劑的上述接合力K,藉由調節膜狀接合劑含有成分的種類及量、膜狀接合劑厚度、構成設置上述支撐片的膜狀接合劑的面之材料、此面的狀態(表面狀態)等,可以適當調節。 例如,藉由調節膜狀接合劑含有成分的上述耦合劑(e)種類或量,可以調節接合力K。 又,例如,支撐片的上述表面狀態,可以利用與先前說明的黏晶片(1)-1時相同的方法調節。 但是,這些,只不過是接合力K的調節方法的一例。
[硬化前膜狀接合劑的試驗片斷裂延伸度L] 黏晶片(1)-2中的上述斷裂延伸度L,與上述黏晶片(1)-1中的試驗片斷裂延伸度相同。
斷裂延伸度L(%),只要滿足上述式(E1)的關係,就不特別限定。例如,一實施形態中,斷裂延伸度L,理想是1200%以下, 更理想是30〜1200%,又更理想是40〜1100%,特別理想是45〜1050%。由於斷裂延伸度L在上述上限值以下,上述拾起步驟中,可以更輕易切斷膜狀接合劑。 又,一實施形態中,斷裂延伸度L,理想是900%以下,更理想是700%以下,特別理想是500%以下,例如,30〜500%、40〜500% 、45〜500%及50〜440%等其中任一也可以。由於斷裂延伸度L在上述上限值以下,上述拾起步驟中,利用各種方式可以更輕易切斷膜狀接合劑。即,作為對於上述積層物施力的方法,不只是之前說明最一般的突出突起構成的頂起部的方法,採用移動滑軌構成的頂起部的方法,也可以更輕易切斷膜狀接合劑。
[硬化前膜狀接合劑的試驗片斷裂強度Q] 斷裂強度Q(MPa),在測量斷裂延伸度L(%)時,試驗片斷裂(被破壞)時的拉應力,即拉伸破壞應力,可以與斷裂延伸度L同時測量。
斷裂強度Q(MPa),只要滿足上述式(E1)的關係,不特別限定。 例如,一實施形態中,斷裂強度Q,理想是0.4〜17 MPa,更理想是0.5〜15 MPa,特別理想是0.6〜13 MPa。 又,一實施形態中,斷裂強度Q,也可以是0.8〜11 MPa,也可以是2.5〜11 MPa。
[K/(L×Q)] [K/(L×Q)]值,在0.0005以上,理想是0.0006以上,更理想是0.0007以上。 另一方面,[K/(L×Q)]的上限值不特別限定。[K/(L×Q)]的值,例如0.0170以下、0.0140以下以及0.0115以下其中任一都可以,這些是K/(L×Q)值的一例。
K/(L×Q)值,在任意組合設定上述理想下限值及上限值的範圍內,可以適當調節。 例如,一實施形態中,K/(L×Q)值也可以是0.0005〜0.0170、0.0006〜0.0140及0.0007〜0.0115其中任一。 又,一實施形態中,K/(L×Q)值在0.0008以上未達0.0125,以及0.0008〜0.0105其中任一也可以。
上述試驗片的斷裂延伸度L及斷裂強度Q,換言之,上述膜狀接合劑的斷裂延伸度及斷裂強度,藉由調節膜狀接合劑含有成分的種類及量,可以適當調節。例如,膜狀接合劑含有成分的上述聚合物成分(a)的分子量或含有量;構成環氧系熱硬化性樹脂(b)的成分構造、軟化點或含有量;藉由調節填充材(d)的含有量等,可以調節上述斷裂延伸度L及斷裂強度Q。 但是,這些只不過是斷裂延伸度L及斷裂強度Q的調節方法的一例。
膜狀接合劑的厚度,如同之前說明的,在黏晶片(1)-2中是1〜50μm,例如理想是3〜25μm(微米),更理想是5〜15μm也可以。由於膜狀接合劑的厚度在上述下限值以上,對黏著物(半導體晶片)的膜狀接合劑的接合力,變更高。由於膜狀接合劑的厚度在上述上限值以下,上述拾起步驟中,可以更容易切斷膜狀接合劑。 [實施例]
以下,根據具體的實施例,更詳細說明關於本發明。但是,本發明,在以下所示的實施例中,無任何限定。
>>半導體晶片的製造、半導體晶圓的評價>> [實施例1] 根據參照第3〜6圖說明的方法(第1實施形態),製造半導體晶片,並拾起。具體而言,如下。
[第1改質步驟、第2改質步驟] 8吋半導體晶圓(厚度725μm)的電路形成面上,黏貼Backglide tape(膠帶)(Lintec社製「Adwill E-3100TN」)。
其次,使用隱形晶圓切割 (Stealth dicing)(註冊商標) 雷射切割機(Laser saw)(Disco社製「DFL7361」,在上述半導體晶圓內部的第1區域中,且半導體晶圓的周緣部近旁的處所,從此半導體晶圓的背側面,透過以1W(瓦特)的輸出照射雷射光,離半導體晶圓的電路形成面85μm深度的位置,形成第1改質層。於是,對半導體晶圓的電路形成面平行的一方向中,一邊錯開雷射光的照射位置,一邊重複此局部第1改質層的形成,藉此形成1條線狀的第1改質層(第1改質步驟)。半導體晶圓的厚度方向中,第1改質層的擴大寬度(換言之,第1改質層的高度)約30μm。
再接著,不改變光源,而從半導體晶圓的背面側,對此半導體晶圓內部的第2區域中,透過以1W(瓦特)的輸出照射雷射光,離半導體晶圓的背面85μm深度且第1改質層正上方的位置,形成第2改質層。此時,半導體晶圓中,比第1改質層更背面側,形成第2改質層。於是,與第1改質層形成時相同,對半導體晶圓的電路形成面平行的一方向中,一邊錯開雷射光的照射位置,一邊重複此局部第2改質層的形成,藉此形成1條線狀的第2改質層(第2改質步驟)。半導體晶圓的厚度方向中,第2改質層的擴大寬度(換言之,第2改質層的高度)約30μm。 本實施例中,Δ12 的平均值是555μm。
這樣,形成各1條互相平行的線狀第1改質層及第2改質層後,還多數次重複進行這樣的線狀第1改質層及第2改質層的形成。此時,新形成的線狀第1改質層及第2改質層,對於已形成的線狀第1改質層及第2改質層調節成為平行。又,利用與目前為此相同的方法,新形成對於這樣多數的線狀第1改質層以90°的交叉角度交叉之多數線狀第1改質層以及對於多數的線狀第2改質層以90°的交叉角度交叉之多數線狀的第2改質層(以上,重複第1改質步驟及第2改質步驟)。這樣,遍及半導體晶圓全區,透過重複進行第1改質層及第2改質層的形成,在離半導體晶圓的電路形成面85μm深度的位置,網目狀形成第1改質層,在離半導體晶圓背面85μm深度的位置,網目狀形成第2改質層。 根據上述,得到已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓。 合計製作已形成這樣的第1改質層及第2改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果的確認] 關於上述得到的5枚半導體晶圓,每1枚,測量彎曲大小。更具體而言,如下。 使半導體晶圓的電路形成面接觸平面,在上述平面上裝載此半導體晶圓。 其次,從旁目視觀察此狀態的半導體晶圓,測量半導體晶圓的外周與其正下方的上述平面的距離,其最大值為半導體晶圓的彎曲大小。 利用此方法,關於上述得到的5枚半導體晶圓全部,求出彎曲大小,採用其中的最大值作為最後半導體晶圓的彎曲大小。結果,本實施例中的半導體晶圓的彎曲大小,如表1所示,未達0.5mm(毫米)。即,顯著抑制本實施例中已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓彎曲。 又,關於這些5枚半導體晶圓,與上述情況相反,使背面接觸平面,在上述平面上裝載此半導體晶圓,此外利用與上述相同的方法,從旁目視觀察此狀態的半導體晶圓。結果,半導體晶圓的外周與其正下方的上述平面之間不允許間隙。
[半導體晶圓的搬送性評價] 利用研磨機(Disco社製「DFG8760」),透過以搬送臂吸附上述得到的5枚半導體晶圓試著每次1枚搬送。於是,根據下列評價基準,評價半導體的搬送性。結果,本實施例中,評價結果是「A」。此評價結果,和可搬送的半導體晶圓枚數一起顯示於表1。表1中的本項目的評價結果欄中「5/5」的記載,評價5枚半導體晶圓,意味不伴隨吸附異常,可以搬送5枚半導體晶圓全部。這樣的本欄記載內容,關於以後的實施例及比較例也相同。 (評價基準) A:可以不伴隨吸附異常搬送5枚半導體晶圓全部。 B:可以不伴隨吸附異常搬送1〜4枚半導體晶圓,由於吸附異常不能搬送剩下的半導體晶圓。 C:由於吸附異常不能搬送 5枚半導體晶圓全部。
[分割步驟] 已評價上述彎曲的抑制效果及搬送性的5枚半導體晶圓中,使用1枚,進行以下所示的分割步驟。 即,利用研磨機(Disco社製「DFG8760」),研磨此第1改質步驟及第2改質步驟結束後的半導體晶圓背面。此時,使用粒度360的研磨材進行Z1軸研磨,使用粒度6000的研磨材進行Z2軸研磨,透過以乾拋光進行Z3軸研磨,研磨 上述背面。於是,半導體晶圓厚度成為40μm為止,研磨上述背面,使第1改質層及第2改質層全部消失的同時,隨著此研磨,透過對半導體晶圓施力,在第1改質及第2改質層的部位中,分割半導體晶圓。 根據上述,內部沒有改質層,得到尺寸2mm×2mm,厚度40μm的多數半導體晶片在Backglide膠帶上排列狀態的半導體晶片群。
[積層步驟] 其次,利用Multi-wafer mounter(多晶圓貼合機)( Lintec社製「RAD-2510 F/12」),上述得到的半導體晶片群中全部的半導體晶片研磨後的背面(研磨面),黏貼1枚黏晶片(Lintec社製「Adwill LD01D-7 P8AK」)。此黏晶片,包括基材(聚烯烴(polyolefin)製,厚度80μm)以及此基材上形成的膜狀接合劑(厚度7μm),支撐片相當於只以基材形成的黏晶片。在此,此黏晶片中的上述膜狀接合劑黏貼至半導體晶片的背面。藉此,製作上述半導體晶片群以及上述黏晶片的積層物。
[拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性評價] 其次,從半導體晶片的上述電路形成面除去Backglide tape(膠帶)。 其次,使用拾起.黏晶裝置(Canon Machinery(佳能機械)社製「BESTEM02」),在常溫下,固定上述積層物後,上述積層物與固定此的環狀框架(Ring frame)之間,新產生4mm的高低差。於是,此狀態中,對於上述積層物,透過從這基材側施力頂起,將上述積層物中的上述膜狀接合劑,沿著上述半導體晶片外周切斷,嘗試將背面備置此切斷後的膜狀接合劑的半導體晶片,從上述基材拉開拾起。此時,作為頂起部使用1個突起(接腳),使其頂起高度為0.35mm,頂起速度為20mm/s,頂起保持時間為1秒,頂起上述積層物。
本步驟,在上述1枚半導體晶圓中,連續進行27次。於是,確認尺寸2mm×2mm的目標半導體晶片,作為附膜狀接合劑的半導體晶片,不能拾起的次數(即,拾起不良的次數)。根據此次數,以下列評價基準評價半導體晶片的拾起適合性。結果,如表1所示,本實施例中,評價結果是「A」。 (評價基準) A:拾起不良的次數是0次。 B:拾起不良的次數是1〜3次。 C:拾起不良的次數是4次以上。
[實施例2] 根據參照第7〜8圖說明的方法(第2實施形態),製造半導體晶片,並拾起。具體而言,如下。
[第1改質步驟、第2改質步驟] 代替離半導體晶圓的電路形成面85μm深度的位置形成第1改質層,離半導體晶圓的電路形成面75μm深度的位置以及135μm深度的位置形成第1改質層之外,利用與實施例1的情況相同的方法,形成2條線狀第1改質層(第1改質步驟)。 本實施例中,Δ11 的平均值是30μm。
又,代替離半導體晶圓的背面85μm深度且第1改質層正上方的位置上形成第2改質層,離半導體晶圓的背面75μm深度且第1改質層正上方的位置以及離半導體晶圓的背面的135μm深度且第1改質層正上方的位置上形成第2改質層之外,利用與實施例1的情況相同的方法,形成2條線狀的第2改質層(第2改質步驟)。此時,半導體晶圓中,比第1改質層更背面側形成第2改質層。 本實施例中,Δ22 的平均值是30μm,Δ12 的平均值是455μm。
這樣,形成互相平行的線狀第1改質層及第2改質層各2條後,又多次重複進行這樣的線狀第1改質層及第2改質層的形成。此時,調節新形成的線狀第1改質層及第2改質層,對已形成的線狀第1改質層及第2改質層成為平行。又, 根據與目前為止相同的方法,新形成對這樣的多數線狀第1改質層以90°的交叉角度交叉之多數線狀第1改質層以及對多數線狀第2改質層以90°的交叉角度交叉之多數線狀第2改質層(以上第1改質步驟及第2改質步驟的重複)。如此,遍及半導體晶圓全區,透過重複形成第1改質層及第2改質層,離半導體晶圓的電路形成面75μm深度的位置以及135μm深度的位置上,分別網目狀形成第1改質層,離半導體晶圓背面75μm深度的位置以及135μm深度的位置上,分別網目狀形成第2改質層。 根據上述,得到已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓。 合計製作已形成這樣的第1改質層及第2改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,未達0.5mm。即,顯著抑制本實施例中已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓彎曲。 又,本實施例中,使半導體晶圓的背面接觸平面,在上述平面上裝載此半導體晶圓的結果,半導體晶圓外周與其正下方的上述平面之間不允許間隙。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於根據上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本實施例中,評價結果是「A」。此評價結果,與可搬送的半導體晶圓枚數一起顯示在表1。
[分割步驟、積層步驟] 除了在已評價上述彎曲的抑制效果及搬送性的5枚半導體晶圓中使用1枚之外,利用與實施例1的情況相同的方法,製作內部沒有改質層,尺寸2mm×2mm,厚度40μm的多數半導體晶片在Backglide tape(膠帶)上排列狀態的半導體晶片群(分割步驟),並製作此半導體晶片群與上述黏晶片的積層物(積層步驟)。
[拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 除了使用上述得到的積層物以外,利用與實施例1的情況相同的方法,嘗試拾起膜狀接合劑的同時,也拾起尺寸2mm×2mm的目標半導體晶片(拾起步驟), 評價半導體晶片的拾起適合性。 結果,如表1所示,本實施例中,評價結果是「A」。
[實施例3] 根據參照第9〜10圖說明的方法(第3實施形態),製造半導體晶片,並拾起。具體而言,如下。
[第1改質步驟、第2改質步驟] 離半導體晶圓的電路形成面85μm深度的位置,代替形成第1改質層,離半導體晶圓的電路形成面75μm深度的位置以及135μm深度的位置上形成第1改質層以外,利用與實施例1的情況相同的方法,形成2條線狀第1改質層(第1改質步驟)。 本實施例中,Δ11 的平均值是30μm。
又,代替離半導體晶圓的背面85μm深度且第1改質層正上方的位置形成第2改質層,離半導體晶圓的背面75μm深度且第1改質層正上方的位置形成第2改質層以外,利用與實施例1的情況相同的方法,形成1條線狀第2改質層(第2改質步驟)。此時,半導體晶圓中,比第1改質層更背面層,形成第2改質層。 本實施例中,Δ12 的平均值是515μm。
這樣,形成2條互相平行的線狀第1改質層,形成1條第2改質層後,再多數次重複進行這樣的線狀第1改質層及第2改質層的形成。此時,新形成的線狀第1改質層及第2改質層,調節成對已形成的線狀第1改質層及第2改質層平行。又,根據與目前為止相同的方法,新形成對這樣的多數線狀第1改質層以90°的交叉角度交叉之多數線狀第1改質層以及對多數線狀第2改質層以90°的交叉角度交叉之多數線狀第2改質層(以上,重複第1改質步驟及第2改質步驟)。但是,目前為止,對半導體晶圓的電路形成面平行的方向中,相鄰的線狀第1改質層間的距離與相鄰的線狀第2改質層間的距離,都全部為實施例1時的1/2。這樣,遍及半導體晶圓全區,透過重複進行第1改質層及第2改質層的形成,離半導體晶圓的電路形成面75μm深度的位置以及135μm深度的位置,分別網目狀形成第1改質層,離半導體晶圓背面75μm深度的位置,網目狀形成第2改質層。 根據上述,得到已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓。 合計製作這樣的已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓彎曲的抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,未達0.5mm。即,顯著抑制本實施例中已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓彎曲。 又,本實施例中,也使半導體晶圓背面接觸平面,裝載此半導體晶圓在上述平面上的結果,半導體晶圓外周與其正下方的前上述平面之間不允許間隙。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本實施例中,評價結果是「A」。此評價結果,與可以搬送的半導體晶圓枚數一起顯示於表1。
[分割步驟、積層步驟] 除了在已評價上述彎曲的抑制效果及搬送性的5枚半導體晶圓中使用1枚之外,利用與實施例1的情況相同的方法,製作內部沒有改質層,尺寸1mm×1mm,厚度40μm的多數半導體晶片在Backglide tape(膠帶)上排列狀態的半導體晶片群(分割步驟),並製作此半導體晶片群與上述黏晶片的積層物(積層步驟)。
[拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 除了使用上述得到的積層物以外,利用與實施例1的情況相同的方法,嘗試拾起膜狀接合劑的同時,也拾起尺寸1mm×1mm的目標半導體晶片(拾起步驟), 評價半導體晶片的拾起適合性。 結果,如表1所示,本實施例中,評價結果是「A」。
[實施例4] 根據參照第7〜8圖說明的方法(第2實施形態),製造半導體晶片,並拾起。具體而言,如下。
[第1改質步驟、第2改質步驟] 對半導體晶圓的電路形成面平行的方向中,相鄰的線狀第1改質層間的距離以及相鄰的線狀第2改質層間的距離,全都是1/2之外,利用與實施例2的情況相同的方法,得到已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓。 本實施例中,Δ11 及Δ22 的平均值是30μm,Δ12 的平均值是455μm。 合計製作這樣的已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,未達0.5mm。即,顯著抑制本實施例中已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓彎曲。 又,本實施例中,使半導體晶圓的背面接觸平面,在上述平面上裝載此半導體晶圓的結果,半導體晶圓外周與其正下方的上述平面之間不允許間隙。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於根據上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本實施例中,評價結果是「A」。此評價結果,與可以搬送的半導體晶圓的枚數一起顯示在表1。
[分割步驟、積層步驟] 除了在已評價上述彎曲的抑制效果及搬送性的5枚半導體晶圓中使用1枚之外,利用與實施例1的情況相同的方法,製作內部沒有改質層,尺寸1mm×1mm,厚度40μm的多數半導體晶片在Backglide tape(膠帶)上排列狀態的半導體晶片群(分割步驟),並製作此半導體晶片群與上述黏晶片的積層物(積層步驟)。
[拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 除了使用上述得到的積層物以外,利用與實施例1的情況相同的方法,嘗試拾起膜狀接合劑的同時,也拾起尺寸1mm×1mm的目標半導體晶片(拾起步驟), 評價半導體晶片的拾起適合性。 結果,如表1所示,本實施例中,評價結果是「A」。
[實施例5] 根據參照第7〜8圖說明的方法(第2實施形態),製造半導體晶片。具體而言,如下。
[第1改質步驟、第2改質步驟] 對半導體晶圓的電路形成面平行的方向中,相鄰的線狀第1改質層間的距離以及相鄰的線狀第2改質層間的距離,全都是1/4之外,利用與實施例2的情況相同的方法,得到已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓。 本實施例中,Δ11 及Δ22 的平均值是30μm,Δ12 的平均值是455μm。 合計製作這樣的已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,係1mm。即,充分抑制本實施例中已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓彎曲。 又,本實施例中,使半導體晶圓的背面接觸平面,在上述平面上裝載此半導體晶圓的結果,半導體晶圓外周與其正下方的上述平面之間不允許間隙。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於根據上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本實施例中,評價結果是「B」。此評價結果,與可以搬送的半導體晶圓的枚數一起顯示在表1。表1中本項目的評價結果欄中「2/5」的記載,意味評價5枚半導體晶圓,不伴隨吸附異常,可以搬送2枚半導體晶圓,由於吸附異常不能搬送3枚半導體晶圓。
[分割步驟、積層步驟] 除了在已評價上述彎曲的抑制效果及搬送性的5枚半導體晶圓中使用可搬送的1枚之外,利用與實施例1的情況相同的方法,製作內部沒有改質層,尺寸0.5mm×0.5mm,厚度40μm的多數半導體晶片在Backglide tape(膠帶)上排列狀態的半導體晶片群(分割步驟),並製作此半導體晶片群與上述黏晶片的積層物(積層步驟)。
[拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 除了使用上述得到的積層物以外,利用與實施例1的情況相同的方法,嘗試拾起膜狀接合劑的同時,也拾起尺寸0.5mm×0.5mm的目標半導體晶片(拾起步驟), 評價半導體晶片的拾起適合性。 結果,如表1所示,本實施例中,評價結果是「A」。
[實施例6] 根據參照第7〜8圖說明的方法(第2實施形態),製造半導體晶片。具體而言,如下。
[第1改質步驟、第2改質步驟] 對半導體晶圓的電路形成面平行的方向中,相鄰的線狀第1改質層間的距離以及相鄰的線狀第2改質層間的距離,全都是3/8之外,利用與實施例2的情況相同的方法,得到已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓。 本實施例中,Δ11 及Δ22 的平均值是30μm,Δ12 的平均值是455μm。 合計製作這樣的已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,未達0.5mm。即,顯著抑制本實施例中已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓彎曲。 又,本實施例中,使半導體晶圓的背面接觸平面,在上述平面上裝載此半導體晶圓的結果,半導體晶圓外周與其正下方的上述平面之間不允許間隙。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於根據上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本實施例中,評價結果是「A」。此評價結果,與可以搬送的半導體晶圓的枚數一起顯示在表1。
[分割步驟、積層步驟] 除了在已評價上述彎曲的抑制效果及搬送性的5枚半導體晶圓中使用1枚之外,利用與實施例1的情況相同的方法,製作內部沒有改質層,尺寸0.75mm×0.75mm,厚度40μm的多數半導體晶片在Backglide tape(膠帶)上排列狀態的半導體晶片群(分割步驟),並製作此半導體晶片群與上述黏晶片的積層物(積層步驟)。
[拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 除了使用上述得到的積層物以外,利用與實施例1的情況相同的方法,嘗試拾起膜狀接合劑的同時,也拾起尺寸0.75mm×0.75mm的目標半導體晶片(拾起步驟), 評價半導體晶片的拾起適合性。 結果,如表1所示,本實施例中,評價結果是「A」。
[比較例1] [第1改質步驟] 對半導體晶圓的電路形成面平行的方向中,相鄰的線狀第1改質層間的距離是1/2,以及不形成第2改質層(換言之,不實行第2改質步驟)以外,利用與實施例1的情況相同的方法,得到已形成第1改質層的半導體晶圓。即,本比較例中,離半導體晶圓的電路形成面85μm深度的位置,網目狀形成第1改質層,其餘一切,不形成改質層。 合計製作這樣的已形成第1改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,係1.5mm。即,未抑制本比較例中已形成第1改質層的半導體晶圓彎曲。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於根據上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本比較例中,評價結果是「C」。此評價結果,與可以搬送的半導體晶圓的枚數一起顯示在表1。
[分割步驟、積層步驟、拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 本比較例中,嘗試尺寸1mm×1mm的半導體晶片的製造,如表1所示, 5枚半導體晶圓全部,由於吸附異常不能搬送。因此,本比較例中,不能進行之後的分割步驟、積層步驟及拾起步驟,不能製造半導體晶片、不能評價半導體晶片的拾起適合性。
[比較例2] [第1改質步驟] 不形成第2改質層(換言之,不進行第2改質步驟)之外,利用與實施例3的情況相同的方法,得到已形成第1改質層的半導體晶圓。即,本比較例中,離半導體晶圓的電路形成面75μm深度的位置以及135μm深度的位置,分別網目狀形成第1改質層,其餘一切不形成改質層。 合計製作這樣的已形成第1改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,係1.5mm。即,未抑制本比較例中已形成第1改質層的半導體晶圓彎曲。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於根據上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本比較例中,評價結果是「C」。此評價結果,與可搬送的半導體晶圓的枚數一起顯示在表1。
[分割步驟、積層步驟、拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 本比較例中,嘗試尺寸1mm×1mm的半導體晶片的製造,如表1所示, 5枚半導體晶圓全部,由於吸附異常不能搬送。因此,本比較例中,不能進行之後的分割步驟、積層步驟及拾起步驟,不能製造半導體晶片、不能評價半導體晶片的拾起適合性。
[比較例3] [第1改質步驟] 對半導體晶圓的電路形成面平行的方向中,相鄰的線狀第1改質層間的距離是3/8,以及不形成第2改質層(換言之,不實行第2改質步驟)以外,利用與實施例1的情況相同的方法,得到已形成第1改質層的半導體晶圓。即,本比較例中,離半導體晶圓的電路形成面85μm深度的位置,網目狀形成第1改質層,其餘一切,不形成改質層。 合計製作這樣的已形成第1改質層的半導體晶圓5枚。
[半導體晶圓的彎曲抑制效果確認] 使用上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,確認半導體晶圓的彎曲大小後,如表1所示,係3mm。即,未抑制本比較例中已形成第1改質層的半導體晶圓彎曲。
[半導體晶圓的搬送性評價] 關於根據上述得到的5枚半導體晶圓,利用與實施例1的情況相同的方法,評價搬送性。結果,本比較例中,評價結果是「C」。此評價結果,與可搬送的半導體晶圓的枚數一起顯示在表1。
[分割步驟、積層步驟、拾起步驟、半導體晶片的拾起適合性的評價] 本比較例中,嘗試尺寸0.75mm×0.75mm的半導體晶片的製造,如表1所示, 5枚半導體晶圓,由於吸附異常不能搬送。因此,本比較例中,不能進行之後的分割步驟、積層步驟及拾起步驟,不能製造半導體晶片、不能評價半導體晶片的拾起適合性。
[表1]
Figure 108121952-A0304-0001
*1 進行第1改質步驟及第2改質步驟時半導體晶圓的厚度。*2 能進行分割步驟時,實際上得到的半導體晶片的尺寸,不能進行分割步驟時,預定的半導體晶片的尺寸。
根據上述結果很清楚地,實施例1〜6中,已形成第1改質層及第2改質層的半導體晶圓彎曲尺寸在1mm以下,抑制上述半導體晶圓的彎曲。結果,這些實施例中,上述半導體晶圓的搬送性良好。尤其,實施例1〜4及6中,上述半導體晶圓的彎曲尺寸未達0.5mm,彎曲的抑制效果顯著地高,半導體晶圓的搬送性特別優異。因為,實施例1〜4及6中,相對於半導體晶片最短的一邊長0.75mm以上(0.75〜2mm),已形成第1改質層及第2改質的半導體晶圓厚度為0.725mm,半導體晶片最短的一邊長是比上述厚度大的值。實施例5中,相對於半導體晶片的最短一邊長是0.5mm,已形成第1改質層及第2改質的半導體晶圓厚度為0.725mm,半導體晶片最短的一邊長是比上述厚度小的值。由於此不同點,與其它實施例的情況,效果程度有差異。
反映此彎曲的抑制效果,實施例1〜6中,密合可搬送之已形成的第1改質層及第2改質層的半導體晶圓至專用工作台,因為可確實固定, 可研磨其背面,可以良好進行分割步驟。 又,這些實施例中,之後的積層步驟及拾起步驟也可以良好進行,半導體晶片的適合性優異。
這樣,實施例1〜6中,經由半導體晶圓內部中的改質層形成,即使製造尺寸小的半導體晶片時,也可以抑制半導體晶圓的彎曲發生。結果,拾起直到拾起附膜狀接合劑的半導體晶片為止的步驟,可以沒問題地進行。
相對於此,比較例1〜3中,因為不形成第2改質層的習知方法,已形成改質層(換言之,只有第1改質層)的半導體晶圓的彎曲尺寸在1.5mm以上,未抑制上述半導體晶圓的彎曲。結果,這些比較例中,不能搬送上述半導體晶圓,不能進行之後的分割步驟、積層步驟以及拾起步驟。
這樣,比較例1〜3中,經由半導體晶圓內部中改質層的形成,製造尺寸小的半導體晶片時,不能抑制半導體晶圓彎曲的發生。結果,不能製造附膜狀接合劑的半導體晶片。 [產業上的利用可能性]
本發明可利用於半導體晶片及半導體裝置的製造。
6:研磨手段; 7:保護膜; 8:半導體晶圓; 8a:半導體晶圓的電路形成面; 8b:半導體晶圓的背面; 8’:半導體晶片; 8a’:電路形成面; 8A’:半導體晶片群; 9:半導體晶圓; 9a:電路形成面; 9b:背面; 10:支撐片; 11:基材; 12:黏合劑層; 13:膜狀接合劑; 13’:切斷後的膜狀接合劑; 51:突起; 52:真空夾頭; 80’:半導體晶片的外周; 80a:半導體晶圓內部的第1區域; 80b:半導體晶圓內部的第2區域; 81:第1改質層; 82:第2改質層; 83:第1改質層; 84:第2改質層; 89:龜裂; 91:改質層; 101:黏晶片; 801:半導體晶片群與黏晶片的積層物; 811:第1改質層; 812:第1改質層; 821:第2改質層; 822:第2改質層; 831:第1改質層; 832:第1改質層; 841:第2改質層; 842:第2改質層; D1:第1區域80a的深度; D2:第2區域80b的深度; P1:突出方向; P2:拉起方向; R1:雷射光; R2:雷射光; S8’:半導體晶片的一邊長(半導體晶片的最短一邊長) ;以及 T8:實行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓厚度。
[第1圖]係概略顯示形成改質層的習知半導體晶圓的立體圖; [第2圖]係概略顯示由於改質層的形成產生彎曲狀態的習知半導體晶圓的放大剖面圖; [第3圖]係用以概略說明本發明的第1實施形態的半導體晶片在製造方法中的第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖; [第4圖]係用以概略說明本發明的第1實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖; [第5圖]係對應第3圖的立體圖; [第6圖]係對應第4圖的立體圖; [第7圖]係用以概略說明本發明的第2實施形態的半導體晶片在製造方法中的第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖; [第8圖]係用以概略說明本發明的第2實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖; [第9圖]係用以概略說明本發明的第3實施形態的半導體晶片在製造方法中的第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖; [第10圖]係用以概略說明本發明的第3實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖; [第11圖]係用以概略說明本發明的第4實施形態的半導體晶片在製造方法中的第1改質步驟及第2改質步驟之放大剖面圖; [第12圖]係用以概略說明本發明的第4實施形態的半導體晶片在製造方法中的分割步驟之放大剖面圖;以及 [第13圖]係用以概略說明本發明的一實施形態的半導體裝置的製造方法中的積層步驟及拾起步驟之放大剖面圖。
7:保護膜
8:半導體晶圓
8a:半導體晶圓的電路形成面
8b:半導體晶圓的背面
80a:半導體晶圓內部的第1區域
80b:半導體晶圓內部的第2區域
81:第1改質層
82:第2改質層
83:第1改質層
84:第2改質層
D1:第1區域80a的深度
D2:第2區域80b的深度
R1:雷射光
R2:雷射光
T8:實行第1改質步驟及第2改質步驟時的半導體晶圓厚度
Δ12:在半導體晶圓8的厚度T8方向中第1改質層81的上端與第2改質層82的下端之間的距離

Claims (3)

  1. 一種半導體晶片的製造方法,包括: 第1改質步驟,藉由從半導體晶圓的背面側對上述半導體晶圓照射雷射光,半導體晶圓的內部之中,從上述半導體晶圓的電路形成面到215μm(微米)深度的第1區域中,形成第1改質層; 第2改質步驟,藉由從上述背面側對上述半導體晶圓照射雷射光,上述半導體晶圓的內部之中,從上述背面到215μm(微米)深度的第2區域中,而且比第1改質層更上述背面側之處,形成第2改質層;以及 分割步驟,實行上述第1改質步驟及第2改質步驟之後,研磨上述半導體晶圓的上述背面的同時,伴隨此研磨,由於對上述半導體晶圓施加的力,透過在上述第1改質層及第2改質層的部位分割上述半導體晶圓,得到半導體晶片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體晶片的製造方法,其中 對於進行上述第1改質步驟及第2改質步驟時的上述半導體晶圓厚度,使上述半導體晶片最短的一邊長為相等以上。
  3. 一種半導體裝置的製造方法,根據申請專利範圍第1或2項所述的半導體晶片的製造方法,得到複數個半導體晶片排列狀態的半導體晶片群後,包括: 積層步驟,使用包括支撐片以及上述支撐片上形成的膜狀接合劑之黏晶片,將上述黏晶片中的上述膜狀接合劑,透過黏貼至上述半導體晶片群中的半導體晶片研磨後的上述背面,製作上述半導體晶片群與上述黏晶片的積層物;以及 拾起步驟,對於上述積層物,透過從其支撐片側施力,將上述積層物中的上述膜狀接合劑,沿著上述半導體晶片切斷,從上述支撐片拉開並拾起背面備置切斷後的上述膜狀接合劑之上述半導體晶片。
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TWI810132B (zh) * 2023-01-04 2023-07-21 鴻揚半導體股份有限公司 晶圓背面研磨方法

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