TW202018792A - 將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種即使以較窄的寬度切斷晶片也可獲得高良率的切割方法。本發明之解決手段係提供一種將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法。該方法係具有：將包含氧化劑及鹼劑之加工液供給至前述基板之未形成元件的背面之步驟；在供給前述加工液的同時，從前述基板的背面沿著分割預定線對前述基板進行加工之步驟；及從前述基板之形成有元件的表面沿著分割預定線對前述基板進行加工之步驟。

Description

將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法及裝置
本案關於一種用以將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法及裝置。
半導體元件製造程序中，係藉由在矽等半導體基板之表面堆疊有絕緣膜與功能膜所成的功能層而形成半導體晶圓，該半導體晶圓係使IC、LSI等元件形成為矩陣狀而成者。如此形成的半導體晶圓其元件係由形成為格子狀的分割預定線來區隔。藉由沿著該分割預定線進行分割來製造各個半導體元件。
以往，在半導體領域中係採用Low-k之類的低密度材料或Air-gap構造之類的低密度構造、各種金屬材料等難以進行機械式切斷的材料/構造。今後，一般認為像IoT元件般的晶片尺寸是毫米等級的小元件會大量生產，為了提升晶片的良率，則必須縮小切割道寬度(切割寬度)。
[先前技術文獻] (專利文獻)
[專利文獻1] 日本特開平7-276244號公報
將形成有元件之基板以切割刀(dicing blade)完全切斷時，由於板寬會有例如約15μm左右，因此分割預定線的寬度必須有50μm左右。此外，在使用雷射進行分割時，會由於使分割寬度變窄而無法獲得焦點深度。而且，使用雷射時，由雷射所產生的熱也有可能對元件造成損傷。此外，切割道寬度變得越窄，則伴隨著切斷造成之微小的崩裂(缺口)擴散到元件部分的可能性就會變高而造成不良。因此，追求一種即使以較窄的寬度切斷晶片也可獲得高良率的切割方法。此外，若晶片尺寸小則切割距離就會變長，而追求生產性提升。
[形態1]根據形態1，係提供一種將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法。該方法係具有：將包含氧化劑及鹼劑之加工液供給至前述基板之未形成元件的背面之步驟；在供給前述加工液的同時，從前述基板的背面沿著分割預定線對前述基板進行加工之步驟；及從前述基板之形成有元件的表面沿著分割預定線對前述基板進行加工之步驟。
[形態2]根據形態2，在形態1的方法中， 前述加工液的氧化劑係包含過氧化氫。
[形態3]根據形態3，在形態2的方法中，前述加工液之過氧化氫的濃度為0.5質量%以上。
[形態4]根據形態4，在形態3的方法中，前述加工液之過氧化氫的濃度為1.0質量%以上。
[形態5]根據形態5，在形態1至形態4之任一形態的方法中，前述加工液的鹼劑係包含氫氧化鉀。
[形態6]根據形態6，在形態5的方法中，前述加工液的前述氫氧化鉀的濃度在10質量%至40質量%的範圍內。
[形態7]根據形態7，在形態1至形態4之任一形態的方法中，前述加工液的鹼劑係包含氫氧化四甲基銨。
[形態8]根據形態8，在形態7的方法中，前述加工液的氫氧化四甲基銨的濃度在10質量%至25質量%的範圍內。
[形態9]根據形態9，在形態1至形態8之任一形態的方法中，從前述基板之背面進行的加工係藉由切割刀進行之切削。
[形態10]根據形態10，在形態1至形態8之任一形態的方法中，從前述基板之背面進行的加工係使用雷射。
[形態11]根據形態11，在形態1至形態10之任一形態的方法中，更具有：於加工前述基板的背面之 前，研削前述基板的背面整體之步驟。
[形態12]根據形態12，在形態11的方法中，更具有：於研削前述基板的背面整體後，研磨前述基板的背面整體之步驟。
[形態13]根據形態13，在形態11或形態12的方法中，係具有：於研削前述基板的背面整體之前，對基板之未形成元件之周緣部施以防止刀口之加工之步驟。
[形態14]根據形態14，在形態1至形態13之任一形態的方法中，係具有：將黏貼膠帶貼附在經背面加工後的前述基板的背面之步驟；且從前述基板的表面進行加工之步驟係沿著分割預定線切削達元件形成層的厚度；前述方法更包含：在將前述基板的表面進行加工後，牽拉前述黏貼膠帶，藉此將前述基板沿著分割預定線分割之步驟。
[形態15]根據形態15，提供一種切削裝置，用以將形成有元件之基板分割為各個晶片。該切削裝置係具有：第一平台，用以將基板的背面保持為向上；第一切削機構，用以在被保持於前述第一平台之基板的背面沿著分割預定線形成切削溝；供給機構，用以將氧化劑及鹼劑供給至被保持於前述第一平台之基板的背面；第二平台，用以將基板的表面保持為向上；及第二切削機構，用以在被保持於前述第二平台之基板的表面沿著分割預定線進行加工。
[形態16]根據形態16，在形態15的切削裝 置中，前述第一切削機構係具備切削刀。
[形態17]根據形態17，在形態15或形態16的切削裝置中，前述第二切削機構係具備切削刀。
[形態18]根據形態18，在形態15的切削裝置中，前述第一切削機構係具備雷射加工裝置。
[形態19]根據形態19，在形態15或形態16的切削裝置中，前述第二切削機構係具備雷射加工裝置。
1‧‧‧切削裝置
3、61‧‧‧固定平台
4‧‧‧旋轉軸單元
5‧‧‧加工液供給機構
7‧‧‧攝像裝置
41‧‧‧旋轉軸殼體
42‧‧‧旋轉軸
43‧‧‧切削刀
60‧‧‧雷射加工裝置
62‧‧‧雷射光線照射裝置
63‧‧‧攝像裝置
100‧‧‧基板
100a‧‧‧表面
100b‧‧‧背面
111‧‧‧分割預定線
112‧‧‧半導體元件
130、132‧‧‧切削溝
133‧‧‧雷射加工溝
34‧‧‧改質層
200‧‧‧控制裝置
521‧‧‧純水儲存槽
521a、522a、523a、524a、526a‧‧‧電磁流量調整閥
522‧‧‧氧化劑儲存槽
523‧‧‧鹼劑儲存槽
524‧‧‧防蝕劑儲存槽
525‧‧‧加工液儲存槽
525a‧‧‧攪拌機
525b‧‧‧液位計
525c‧‧‧pH計
525d‧‧‧氧化還原電位計
526‧‧‧加工液供給泵
527‧‧‧加工液承接容器
527a‧‧‧液位計
528‧‧‧加工液回流泵
529‧‧‧過濾器
530‧‧‧加工液承接盤
531‧‧‧加工液供給噴嘴
621‧‧‧外殼
622‧‧‧聚光器
F‧‧‧框體
T‧‧‧切割膠帶
S102、S104、S106、S108、S110‧‧‧步驟
第1圖係概略顯示一實施形態之用以將形成有元件之基板分割為各個晶片的切削裝置的立體圖。
第2圖係顯示第1圖所示切削裝置所具備之切削裝置的加工液供給機構的圖。
第3圖係一實施形態之被加工之基板的立體圖及局部剖面圖。
第4圖係顯示在第3圖所示基板的表面貼附切割膠帶，且切割膠帶的外周部由框體所支持之狀態的立體圖。
第5圖係概略顯示一實施形態之基板的背面之加工方法的圖。
第6圖係顯示一實施形態之在供給加工液的同時切削基板的背面之樣態的圖。
第7圖係概略顯示一實施形態之基板的表面之加工方法的圖。
第8圖係概略顯示一實施形態之雷射加工裝置的立體 圖。
第9圖係概略顯示一實施形態之基板的表面之加工方法的圖。
第10圖係概略顯示一實施形態之藉由雷射將基板的背面進行加工而形成切削溝時之樣態的圖。
第11圖係概略顯示一實施形態之藉由牽拉切割膠帶而將形成有元件之基板分割為各個晶片之樣態的圖。
第12圖係概略顯示一實施形態之藉由牽拉切割膠帶而將形成有元件之基板分割為各個晶片之樣態的圖。
第13圖係概略顯示一實施形態之將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法之流程圖。
以下，伴同所附圖式，說明本發明之用以將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法及裝置之實施形態。所附圖式中，對於相同或類似的要素係附加相同或類似的參照符號，且會有在各實施形態的說明中省略與相同或類似的要素有關之重複的說明之情況。此外，只要沒有彼此矛盾，各實施形態中所示的特徵也可應用到其他的實施形態。
第1圖係概略顯示一實施形態之用以將形成有元件之基板分割為各個晶片的切削裝置的立體圖。第1圖所示的切削裝置1係整體由未圖示的裝置殼體所覆蓋。在該裝置殼體內具有作為保持被加工物(基板100)之被加工物保持機構的固定平台3。固定平台3係構成為可藉由 未圖示的移動機構而分別朝於基板100所配置之平面內正交的兩個方向(X軸方向及Y軸方向)移動。此外，固定平台3還構成為可藉由未圖示的旋轉機構在XY平面內旋轉。再者，於固定平台3設有用以固定環狀的框體F之夾具(未圖示)，該框體F係經由切割膠帶T來支持作為被加工物之後述的基板100。
第1圖所示的切削裝置1係具備作為切削機構的旋轉軸單元(spindle unit)4。旋轉軸單元4係構成為可朝與基板100的平面平行之正交的兩個方向(X軸方向及Y軸方向)移動。此外，旋轉軸單元4還構成為可朝與基板100的平面垂直的方向(Z軸方向)移動。該旋轉軸單元4具備：可朝X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向移動調整的旋轉軸殼體41；旋轉自如地由該旋轉軸殼體41所支持的旋轉軸42；及裝設在該旋轉軸42的切削刀43。旋轉軸42係構成為藉由未圖示的伺服馬達旋轉。切削刀43可由下述構件構成：由鋁形成之圓盤狀的基台；及將鑽石磨粒以鎳鍍覆而固結於該基台的外周部側面而形成之厚度例如為50μm之環狀的切削刃。
圖示之實施形態的切削裝置1係具備：加工液供給機構5，對由切削刀43之環狀的切削刃構成之切削加工部供給加工液。該加工液供給機構5係具備：加工液供給噴嘴531，在藉由切削刀43切削基板時，用以對切削部位供給加工液。加工液供給噴嘴531可構成為與切削刀43同步移動。例如，加工液供給噴嘴531亦可安裝於旋 轉軸殼體41。此外，加工液供給噴嘴531也可設置複數個，也可分別設置在切削刀43的兩側。
如第1圖所示，切削裝置1係具備控制裝置200。固定平台3、旋轉軸單元4、加工液供給機構5、及後述的攝像裝置7等之切削裝置1的各種動作機構係連接於控制裝置200，藉由控制裝置200控制該等之動作。控制裝置200例如可由具備輸入輸出機構、記憶裝置、及處理器等之泛用的電腦、專用的電腦等構成。
如第2圖所示，加工液供給機構5係具備：純水儲存槽521，儲存用以構成加工液之純水；氧化劑儲存槽522，用以儲存氧化劑；鹼劑儲存槽523，用以儲存鹼劑；及防蝕劑儲存槽524，用以儲存防蝕劑。純水儲存槽521中儲存有以往一般作為加工液來使用的純水。
氧化劑儲存槽522中，例如能夠以包含過氧化氫的液體(例如雙氧水)作為氧化劑。過氧化氫的濃度較佳為0.5質量%以上，更佳為1.0質量%以上。此外，也可使用過氧化物、碘酸鹽、過碘酸鹽、次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、過氯酸鹽、過硫酸鹽、重鉻酸鹽、過錳酸鹽、鈰酸鹽、及臭氧水等作為氧化劑。
鹼劑儲存槽523中，例如能夠以包含氫氧化鉀、氫氧化四甲基銨的液體(例如其水溶液)作為鹼劑。氫氧化鉀的濃度較佳為10質量%至40質量%的範圍內。氫氧化四甲基銨的濃度較佳為10質量%至25質量%的範圍內。
以儲存於防蝕劑儲存槽524的防蝕劑而言，可為防止作為配線材料使用的銅、鈷、鎢等金屬材料之腐蝕者，例如可使用苯并三唑等三唑系防蝕劑等。
如第2圖所示，純水儲存槽521、氧化劑儲存槽522、鹼劑儲存槽523、防蝕劑儲存槽524係分別經由電磁流量調整閥521a、522a、523a、524a連接於加工液儲存槽525。藉由調整電磁流量調整閥521a、522a、523a、524a，使儲存於純水儲存槽521、氧化劑儲存槽522、鹼劑儲存槽523、及防蝕劑儲存槽524的純水、氧化劑、鹼劑、及防蝕劑流入該加工液儲存槽525。再者，構成儲存於加工液儲存槽525之加工液之純水、氧化劑、鹼劑、及防蝕劑的比例可為任意比例，但各成分的濃度較佳為設定於上述範圍。加工液儲存槽525中配置有攪拌機525a，並設置有液位計525b、pH計525c、及氧化還原電位計525d，可分別測量加工液的液位、pH、及氧化還原電位。攪拌機525a、液位計525b、pH計525c、氧化還原電位計525d、及電磁流量調整閥521a、522a、523a、524a係連接於控制裝置200。控制裝置200係進行該等中之機器之動作的控制，並且接收來自該等中之測量器的信號，而可構成為由控制裝置200根據來自測量器的測量值調整電磁流量調整閥521a、522a、523a、524a，藉此將加工液的成分濃度維持於預定範圍。
儲存由上述純水、氧化劑、鹼劑、及防蝕劑所構成之加工液的加工液儲存槽525，係經由加工液供 給泵526及電磁流量調整閥526a供給至加工液供給噴嘴531。再者，加工液供給泵526及電磁流量調整閥526a係連接於控制裝置200，藉由控制裝置200控制動作。
如第2圖所示，圖示的加工液供給機構5係具備：加工液承接盤530，承接從加工液供給噴嘴531噴出而供給至切削刀43之切削區域的加工液；加工液承接容器527，用以積存由加工液承接盤530所承接之加工液；液位計527a，配置於加工液承接容器527；加工液回流泵528，使加工液承接容器527所承接之加工液返回至加工液儲存槽525；及過濾器529，配設於連接加工液回流泵528與加工液儲存槽525的配管中。依此，藉由使加工液回流泵528作動，切削作業時供給至切削刀43之切削區域再由加工液承接盤530承接並積存於加工液承接容器527的加工液，可經由過濾器529而返回至加工液儲存槽525。以液位計527a測量積存於加工液承接容器527之加工液的液位，根據液位計527a之信號使加工液回流泵528動作，而可使加工液循環。儲存於加工液儲存槽525之加工液的液位到達預定值以下時，調整上述電磁流量調整閥521a、522a、523a、524a，而從純水儲存槽521、氧化劑儲存槽522、鹼劑儲存槽523、及防蝕劑儲存槽524以成為所設定之濃度的方式，分別將純水、氧化劑、鹼劑、及防蝕劑供給至加工液儲存槽525。
如第1圖所示，一實施形態的切削裝置1係具備：攝像裝置7，用以拍攝被保持在固定平台3上的 被加工物，以檢測出由上述切削刀43所應切削之區域。該攝像裝置7係具備照明裝置、顕微鏡、CCD相機等光學機構。尤其，攝像裝置7較佳為具備對被加工物照射紅外線之紅外線光源及紅外線相機。這是為了可從被加工物的背面檢測出形成於由半導體材料等構成之被加工物之表面的分割預定線。以一例而言，攝像裝置7可為與日本特開平7-75955號公報(專利文獻3)所揭示之對準單元(alignment unit)同樣或類似的構成。此外，切削裝置1亦可具備用以顯示藉由攝像裝置7拍攝之圖像的顯示裝置。
接著，說明一實施形態之將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法。
第3圖(a)係一實施形態之將要藉由基板的分割方法所分割之基板的立體圖。第3圖(b)係第3圖(a)所示的基板100之要點部分放大剖面圖。第3圖(a)及第3圖(b)所示的基板100係在厚度為750μm之矽等半導體基板的表面100a形成有複數個元件112。形成之元件112的種類及數量可為任意種類及數量。形成於基板100的表面100a之元件112係由分割預定線111所區隔。再者，分割預定線111若為可光學辨識者則可為任意構成。例如，分割預定線111可為可藉由前述攝像裝置7將鄰接之元件112之間的空間辨識為分割預定線111者。
針對將上述基板100沿著分割預定線111分割的加工方法進行說明。
首先，實施基板支持程序，係將切割膠帶T黏貼於基 板100的表面100a，並藉由環狀的框體F支持該切割膠帶T的外周部。如第4圖所示，以覆蓋環狀的框體F之內側開口部之方式來裝設切割膠帶T的外周部，且在切割膠帶T的表面，黏貼基板100的表面100a。因此，黏貼在切割膠帶T的表面之基板100係背面100b成為上側。將以此方式經由切割膠帶T而支持於環狀的框體F的基板100配置於固定平台3上。
若已將基板100載置於固定平台3上，則未圖示的吸引機構作動而將基板100吸引並保持於固定平台3上。此外，經由切割膠帶T支持基板100之環狀的框體F係藉由未圖示的夾具固定。以此方式吸引並保持基板100的固定平台3係移動至攝像裝置7的正下方。固定平台3定位於攝像裝置7的正下方時，藉由攝像裝置7檢測出形成於基板100的表面100a之分割預定線111，並實施分割預定線111與切削刀43的精密對位作業(對準程序)。再者，基板100若為矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等半導體基板，由於在紅外線頻域具有高穿透性，因此，如上述般使用紅外線光源及紅外線相機時，即使從基板100的背面100b，也可檢測出形成於表面100a之分割預定線111。
若已如上述實施過對準程序，則對基板100的背面100b進行加工。具體而言，係在使切削刀43旋轉的同時，使切削刀43與基板100相對移動，而在基板100的背面100b形成切削溝130。第5圖(a)係顯示藉由切削刀 43對基板100的背面100b進行加工之樣態的剖面圖。如第5圖(a)所示，切削刀43的下端係設定為到達基板100但未達基板的表面100a(第5圖中為朝下的一面)的位置。亦即，基板100未被完全切斷而在背面100b形成溝。例如，切削溝130的深度可設為形成有元件的基板100之整體厚度的80%到90%的深度。第5圖(b)係顯示在基板100的背面100b沿著分割預定線111形成切削溝130之狀態的剖面圖。實施上述的切削程序直到沿著全部的分割預定線111形成切削溝130為止。再者，切削溝130係形成在與形成於基板100的表面100a之分割預定線111對應的位置，但切削溝130的寬度為任意寬度。例如，切削溝130可比表面100a的分割預定線111更寬，也可與分割預定線111相同程度，或者也可比分割預定線111更窄。
在實施上述基板100的背面100b之切削程序時，藉由開啟構成加工液供給機構5之電磁流量調整閥526a並使加工液供給泵526作動，使儲存於加工液儲存槽525之加工液供給至加工液供給噴嘴531。結果，如第6圖所示，以所期望的比例混合純水、氧化劑、鹼劑、及防腐劑而成之加工液係從加工液供給噴嘴531供給至切削刀43之切削區域。如此，將混合純水、氧化劑、鹼劑、及防腐劑而成之加工液供給至切削刀43之切削區域。由於鹼劑供給至基板100的背面100b，因此會對基板100與切削刀43接觸的部分發揮蝕刻作用，可藉由利用切削刀43之機械性作用進行之切削及利用鹼劑之蝕刻進行之化學作用， 在基板100的背面100b形成切削溝130。此外，由於加工液中包含氧化劑，故基板100露出的面會被迅速地氧化，因此未接觸於切削刀43的部分不會被蝕刻。由此，可僅選擇切削刀43接觸之部分，有效率地以機械暨化學方式切削。此外，在藉由切削刀43機械性切削基板100時，由於基板100之接觸部分的溫度會上升，因此蝕刻速度會因溫度上升而提升。藉由切削刀43機械性切削基板100時，會因為機械性作用而在基板100形成局部的缺口。若在構成基板100的矽等有缺口時，則會促進利用鹼劑進行之蝕刻作用。由此，本實施形態之機械暨化學方式切削係加工速度比只利用切削刀43進行之機械性切削之情形快。另外，由於加工液中含有氧化劑及鹼劑，因此廢物難以附著於經氧化之基板的背面而得以容易進行加工後之基板100的洗淨。此外，多數材料的界面電位(zeta potential)在鹼性情況時會變為負，因此切削屑等廢物也難以附著於基板100。
於基板100的背面100b沿著分割預定線111形成切削溝130之後，接著，從基板100的表面100a沿著分割預定線111進行加工，藉此將基板100切斷而分割為個別的晶片。此時，將貼附於基板100的表面100a之切割膠帶T剝離，並使基板100翻轉，在基板100的背面100b貼附切割膠帶T。基板100的表面100a之加工可藉由與上述之在基板100的背面100b形成切削溝130的方法類似的方法進行。針對其切斷程序的實施形態，參照第7圖進行說明。再者，第7圖所示的切斷程序之實施形態 可使用切削裝置1或同樣的切削裝置實施。惟，切削刀43的厚度係形成為比對基板100的背面100b實施切削程序之切削刀43的厚度(50μm)薄，例如15μm。
一實施形態之從基板100的表面100a進行的切斷程序，係在對基板100的背面100b貼有切割膠帶T之狀態下進行。隔著切割膠帶T將基板100的背面100b以上述方式吸引並保持在固定平台3上。以此方式吸引並保持基板100的固定平台3係移動至攝像裝置7的正下方。固定平台3定位於攝像裝置7的正下方時，藉由攝像裝置7檢測出形成於基板100的表面100a之分割預定線111，並實施分割預定線111與切削刀43的精密對位作業(對準程序)。
若已如上述實施過對準程序，則對基板100的表面100a進行加工。具體而言，係在使切削刀43旋轉的同時，使切削刀43與基板100相對移動，從基板100的表面100a切斷基板。第7圖(a)係顯示藉由切削刀43將基板100的表面100a進行加工之樣態的剖面圖。如第7圖(a)所示，切削刀43的下端係到達形成於基板的背面100b的切削溝130之底面。因此，如第7圖(b)所示，基板100會藉由利用此程序而從基板100的表面100a形成之切削溝132與在先前程序中形成於基板100的背面100b之切削溝130而切斷。再者，就從基板100的表面100a進行的切斷程序中供給至切削區域的加工液而言，可只為純水。利用該切斷程序，基板100係沿著分割預定線111被切斷 而分割為各個元件。
接著，說明一實施形態之將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法。針對該切斷程序之實施形態，參照第8圖及第9圖進行說明。此實施形態之方法可使用第8圖所示的雷射加工裝置60實施。第8圖所示的雷射加工裝置60係具備：固定平台61，係保持被加工物；雷射光線照射裝置62，係對該固定平台61上所保持的被加工物照射雷射光線；及攝像裝置63，拍攝固定平台61上所保持的被加工物。固定平台61係構成為吸引並保持被加工物。此外，固定平台61還構成為可朝與固定平台61的表面平行之正交的兩個方向(X軸方向及Y軸方向)移動。
上述雷射光線照射裝置62係包含實質上水平配置之圓筒形狀的外殼621。外殼621內係具備脈衝雷射光線振盪裝置。該脈衝雷射光線振盪裝置係具備未圖示的脈衝雷射光線振盪器、重複頻率設定機構等。上述外殼621的前端部裝設有聚光器622，用以將從脈衝雷射光線振盪裝置振盪出之脈衝雷射光線聚光。再者，雷射光線照射裝置62還具備聚光點位置調整機構(未圖示)，用以調整藉由聚光器622所聚光之脈衝雷射光線的聚光點位置。
裝設在構成上述雷射光線照射裝置62之外殼621之前端部的攝像裝置63係具備：對被加工物進行照明的照明裝置、對該照明裝置所照明之區域進行取景的光學系統、及將由該光學系所取景之圖像成像的攝像元件(CCD)等，並將所成像的圖像信號送至未圖示的控制裝 置。
使用上述雷射加工裝置60進行的切斷程序，係在對基板100的背面100b貼有切割膠帶T之狀態下進行。首先，將實施過第5圖所示的基板100的背面100b之切削程序之基板100的切割膠帶T側載置於固定平台61上。藉由使未圖示的吸引機構作動，隔著切割膠帶T將基板100吸引並保持於固定平台61上(晶圓保持程序)。再者，第8圖中係將裝設切割膠帶T之環狀的框體F予以省略而顯示，但環狀的框體F係由配設於固定平台61之適當的框體保持機構所保持。以此方式吸引並保持基板100的固定平台61係藉由未圖示的移動機構定位於攝像裝置63的正下方。
固定平台61定位於攝像裝置63的正下方後，則執行藉由攝像裝置63及未圖示的控制裝置檢測出基板100的應進行雷射加工之加工區域之對準作業。亦即，攝像裝置63及未圖示的控制裝置係執行用以進行形成於基板100之預定方向的分割預定線111與照射雷射光線之雷射光線照射裝置62的聚光器622之對位的圖形匹配等圖像処理，以遂行雷射光線照射位置之對準(對準程序)。此外，對於在基板100上形成為與上述預定方向正交之方向的分割預定線111，也同樣遂行雷射光線照射位置之對準。
若已實施過上述對準程序，則藉由雷射光線照射裝置62對基板100的表面100a進行加工。第9圖 (a)係顯示藉由雷射光線照射裝置62沿著分割預定線111形成雷射加工溝133時之樣態的剖面圖。第9圖(b)係顯示藉由雷射光線照射裝置62沿著分割預定線111形成改質層134時之樣態的剖面圖。藉由實施雷射加工程序，基板100係由沿著分割預定線111形成之雷射加工溝133或改質層134而切斷。藉由沿著全部的分割預定線111實施雷射加工程序，基板100係沿著分割預定線111被切斷而分割為各個元件。
在伴同第5圖說明之實施形態中，係在基板100之背面的加工中使用切削刀43，但就其它實施形態而言，亦可使用雷射取代切削刀43。第10圖係概略顯示藉由雷射對基板100的背面100b進行加工而形成切削溝130時之樣態的圖。利用雷射進行之基板100的背面100b的加工，係可使用與第8圖所示的雷射加工裝置60同樣或類似的裝置進行。
一實施形態中，於上述基板100的背面100b之加工程序之前，亦可具備研削基板100的背面100b整體之程序(背面研削(back grind)程序)。背面研削程序係研削基板100的背面100b整體，以使半導體元件112薄化成適合封裝的厚度之程序。背面研削程序可藉由眾所周知之任意裝置進行。並且，藉由背面研削程序研削基板100的背面100b整體而使基板薄化後，為了使基板100的背面100b平坦化，亦可具備研磨基板100的背面100b之程序。基板背面的研磨可藉由化學機械性研磨裝置(CMP裝置)等任意 的研磨裝置進行。此外，於進行基板背面的研削(背面研削程序)前，亦可對在基板上未形成元件112之周緣部施以防止刀口(knife edge)之加工。防止刀口之加工可使用眾所周知之裝置等任意的裝置進行。
一實施形態中，為了將形成有元件之基板分割為各個晶片，亦可藉由牽拉切割膠帶來分割基板。例如，以伴同第5圖所進行之說明之方式，於基板100的背面100b形成切削溝130，然後，於基板100的表面100a形成切削溝132。惟，於基板100的表面100a形成切削溝132時，與第7圖中所示之實施形態不同，而是將切削刀43的下端設定在未達形成於背面100b之切削溝130的底面之位置。例如，使形成於基板100的表面100a之切削溝132的深度成為與形成有元件112的層之厚度相同程度。第11圖係概略顯示藉由牽拉切割膠帶而將形成有元件之基板分割為各個晶片之樣態的圖。第11圖所示的實施形態中，如上述方式形成於基板100的表面100a之切削溝132並未達形成於基板100的背面100b之切削溝130的底面。由於切削溝132較淺，因此可使切削溝132之溝寬縮小。如第11圖所示，在將切割膠帶貼附於基板100的背面100b之狀態下，藉由將切割膠帶T朝與基板100的平面平行之方向牽拉，基板100會在切削溝130及切削溝132處被分割，而可將形成有元件112之基板100分割為各個晶片。
第12圖係概略顯示藉由牽拉切割膠帶而將形成有元件之基板分割為各個晶片之樣態的圖。第12圖所 示的實施形態中，從基板100的表面100a藉由雷射在分割預定線111之下形成改質層134。此狀態下，藉由將切割膠帶T朝與基板100的平面平行之方向牽拉，基板100會在切削溝130及改質層134處被分割，而可將形成有元件112之基板100分割為各個晶片。
第13圖係概略顯示本說明書中所揭示之將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法之流程圖。本流程係從矽等半導體基板已形成有元件112之狀態開始。形成有元件112的面為基板100的表面100a。首先，對在基板100上未形成元件112之周緣部施以防止刀口之加工(步驟S102)。由防止處理中的破損、發塵等觀點來考量，而對半導體基板對其周緣部施加倒角加工。若將此狀態的基板直接藉由接下來所示的背面研削程序處理時，周緣部會殘留刀口形狀，而在其後的處理中有引起破裂、缺口、或發塵等程序上的問題之虞。因此，藉由背面研削來減少基板的厚度時，以比背面研削後的厚度略深的厚度，對於表面側的周緣部進行研削。此施以防止刀口之加工之程序可如上述般使用任意的裝置以任意的方法進行。此外，該程序若因不進行背面研削或上述之刀口的影響少等原因而不需要，則亦可省略。接著，為了使基板100整體變薄，對於基板100的背面100b整體施行背面研削程序(步驟S104)。如上述，背面研削程序可藉由任意的裝置進行。此外，該程序若不需要則亦可省略。在藉由背面研削程序使基板100薄化後，研磨基板100的背面100b(步驟S108)。這是 因為以背面研削程序研削基板100後，基板100的背面100b之平坦性會有變差的情況，因而要提高基板的背面100b之平坦性。基板100的背面100b之研磨能以上述方式藉由CMP裝置等以任意的方法進行。背面研磨的程序若不需要則亦可省略。接著，將基板100的背面100b進行加工(步驟S108)。基板100的背面100b之加工可如上述般藉由以切削刀43、雷射加工裝置60等沿著分割預定線111形成切削溝130而進行。此外，如上述般地，在背面加工時使用包含氧化劑及鹼劑之加工液。因此，能以化學暨機械方式將基板100的背面100b有效率地加工。接著，將基板100的表面100a進行加工，而將基板100分割為各個晶片(S110)。基板100的表面100a之加工可如上述般地，利用切削刀43、雷射加工裝置60等沿著分割預定線111來進行。
如上所述，本揭示之實施形態之將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法中，首先，在基板的背面形成切削溝，然後從基板的表面將基板分割為各個晶片。因此，與僅從基板的表面切削基板來分割的情形相比較，可使基板切削的深度變淺。因此，可使形成於基板的表面之分割預定線的寬度變窄，而可提高元件形成的良率。此外，由於在基板之背面的加工中使用包含氧化劑及鹼劑之加工液，故能以化學暨機械方式有效率地加工背面。
S102、S104、S106、S108、S110‧‧‧步驟

Claims (19)

  1. 一種將形成有元件之基板分割為各個晶片的方法，該方法係具有：將包含氧化劑及鹼劑之加工液供給至前述基板之未形成元件的背面之步驟；在供給前述加工液的同時，從前述基板的背面沿著分割預定線對前述基板進行加工之步驟；及從前述基板之形成有元件的表面沿著分割預定線對前述基板進行加工之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，前述加工液的氧化劑係包含過氧化氫。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，前述加工液之過氧化氫的濃度為0.5質量%以上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，前述加工液之過氧化氫的濃度為1.0質量%以上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，前述加工液的鹼劑係包含氫氧化鉀。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中，前述加工液的前述氫氧化鉀的濃度在10質量%至40質量%的範圍內。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，前述加工液的鹼劑係包含氫氧化四甲基銨。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，前述加工液的氫氧化四甲基銨的濃度在10質量%至25質量%的範 圍內。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，從前述基板之背面進行的加工係藉由切割刀進行之切削。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，從前述基板之背面進行的加工係使用雷射。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更具有：於加工前述基板的背面之前，研削前述基板的背面整體之步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更具有：於研削前述基板的背面整體後，研磨前述基板的背面整體之步驟。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，係具有：於研削前述基板的背面整體之前，對前述基板之未形成元件之周緣部施以防止刀口之加工之步驟。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，係具有：將黏貼膠帶貼附在經背面加工後的前述基板的背面之步驟；從前述基板的表面進行加工之步驟係沿著分割預定線切削達元件形成層的厚度；前述方法更包含：在將前述基板的表面進行加工後，牽拉前述黏貼膠帶，藉此將前述基板沿著分割預定線分割之步驟。
  15. 一種切削裝置，用以將形成有元件之基板分割為各個晶片，該切削裝置係具有：第一平台，用以將基板的背面保持為向上；第一切削機構，用以在被保持於前述第一平台之基 板的背面沿著分割預定線形成切削溝；供給機構，用以將氧化劑及鹼劑供給至被保持於前述第一平台之基板的背面；第二平台，用以將基板的表面保持為向上；及第二切削機構，用以在被保持於前述第二平台之基板的表面沿著分割預定線進行加工。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之切削裝置，其中，前述第一切削機構係具備切削刀。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之切削裝置，其中，前述第二切削機構係具備切削刀。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之切削裝置，其中，前述第一切削機構係具備雷射加工裝置。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之切削裝置，其中，前述第二切削機構係具備雷射加工裝置。
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