TW202211313A - 晶圓的加工方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種從晶圓形成所希望厚度的晶片之新的晶圓的加工方法。 [解決手段]一種晶圓的加工方法，包含以下步驟：溝形成步驟，沿著分割預定線，形成距離晶圓的正面希望的晶片的厚度以上之深度的溝；分離起點形成步驟，從晶圓的背面將對晶圓具有穿透性之波長的雷射光束的聚光點定位在相當於要生成之晶片的厚度之深度，並一邊相對地移動聚光點與晶圓一邊照射雷射光束，來形成改質層以及從改質層伸長之裂隙，而形成平行於正面之分離起點；及晶片剝離步驟，藉由分離起點從晶圓剝離晶片。

Description

晶圓的加工方法
本發明是有關於一種從晶圓形成晶片之晶圓的加工方法。
已知有一種藉由磨削及切斷晶圓，來從晶圓形成晶片之方法(參照例如專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2008-218599號公報
發明欲解決之課題
可是，從晶圓形成所希望厚度的晶片之新的方法仍備受期望。
據此，本發明的目的在於提供一種從晶圓形成所希望厚度的晶片之新的晶圓的加工方法。 用以解決課題之手段
根據本發明，可提供一種晶圓的加工方法，是從晶圓形成晶片，前述晶圓具有朝第1方向及和該第1方向交叉之第2方向形成的複數條分割預定線、及被該分割預定線所區劃出的複數個晶片區域，前述晶圓的加工方法之特徵在於具備以下步驟： 溝形成步驟，沿著該分割預定線，形成距離該晶圓的正面希望的晶片的厚度以上之深度的溝； 分離起點形成步驟，從該晶圓的背面將對該晶圓具有穿透性之波長的雷射光束的聚光點定位在相當於要生成之晶片的厚度之深度，並一邊相對地移動該聚光點與該晶圓一邊照射該雷射光束，來形成改質層以及從該改質層伸長之裂隙，而形成平行於正面之分離起點；及 晶片剝離步驟，藉由該分離起點從該晶圓剝離晶片。
較佳的是，在該分離起點形成步驟中，該雷射光束是按每個該晶片區域，定位在和至少2種以上不同的晶片厚度相應之深度來照射，且在該溝形成步驟中，在形成該溝之該晶片區域形成希望的晶片厚度以上之深度的溝，並在該晶片剝離步驟中，按每個該晶片區域，形成至少2種以上不同的厚度的晶片。
較佳的是，在該各晶片區域中形成有器件，且在已判定為該器件不良的該晶片區域中，實施該溝形成步驟、該分離起點形成步驟與該晶片剝離步驟。 發明效果
本發明可以提供一種從晶圓形成所希望厚度的晶片之新的晶圓的加工方法。
用以實施發明之形態
以下，針對本發明的實施形態，一面參照圖式一面詳細地說明。本發明並非因以下的實施形態所記載之內容而受到限定之發明。又，在以下所記載之構成要素中，包含所屬技術領域中具有通常知識者可以容易地設想得到的構成要素、實質上相同的構成要素。此外，以下所記載之構成是可適當組合的。又，在不脫離本發明之要旨的範圍內，可進行構成之各種省略、置換或變更。
[第1實施形態] 依據圖式來說明本發明的第1實施形態之晶圓的加工方法。如圖1所示，第1實施形態之晶圓的加工方法具備分離起點形成步驟1001、溝形成步驟1002與晶片剝離步驟1003。
第1實施形態之晶圓的加工方法的加工對象即晶圓100是例如以矽、藍寶石、碳化矽(SiC)、砷化鎵等作為母材之圓板狀的半導體晶圓或光器件晶圓等。如圖2所示，晶圓100具有在平坦的正面101中沿著第1方向及和第1方向交叉之第2方向各自形成的複數條分割預定線102、及藉由複數條分割預定線102所區劃出的晶片區域103。在第1實施形態中，晶圓100是按每個晶片區域103而形成有晶片160(器件，參照圖8)。在第1實施形態中，晶圓100雖然進一步使第1方向與第2方向相互正交來將複數條分割預定線102形成為格子狀，但在本發明中並非限定於此。
在第1實施形態中，晶圓100雖然因應於各步驟，而如圖2之符號110及符號120的各自的箭頭所示，在正面101或正面101的背側之背面104貼附黏著膠帶105，且在黏著膠帶105的外緣部裝設環狀的框架106來施行各步驟的處理，但在本發明中並非限定於此。
分離起點形成步驟1001是以下之步驟：如圖3所示，從晶圓100的背面104將對晶圓100具有穿透性之波長的雷射光束12的聚光點13定位在相當於要生成之晶片160(參照圖8)的厚度130的深度，且一邊相對地移動聚光點13和晶圓100一邊照射雷射光束12，而如圖3及圖4所示，在該深度形成改質層131以及從改質層131伸長之裂隙132而形成和正面101平行之分離起點135。
在分離起點形成步驟1001中，首先是在晶圓100的正面101貼附黏著膠帶105。在分離起點形成步驟1001中，其次是如圖3所示，藉由雷射加工裝置10的保持工作台15，以保持面16隔著黏著膠帶105來保持晶圓100的正面101側。在此，在第1實施形態中，保持工作台15具備例如圓盤狀的框體與圓盤形狀的吸附部，前述框體形成有凹部，前述吸附部是由具備有多數個多孔(porous)孔之多孔陶瓷等所形成，吸附部的上表面是可藉由從未圖示的吸引源所導入之負壓來吸引保持晶圓100之保持面16。
在分離起點形成步驟1001中，其次，如圖3所示，將從雷射加工裝置10的雷射振盪器11所射出之雷射光束12的聚光點13的鉛直方向的位置，藉由例如未圖示之升降移動單元或未圖示之聚光單元等來定位在距離晶圓100的正面101相當於晶片160(參照圖8)的厚度130之份量高的位置，前述升降移動單元使雷射振盪器11或保持工作台15沿著鉛直方向升降移動，前述聚光單元設置在雷射振盪器11內且使雷射光束12的焦點位置沿著鉛直方向升降移動。再者，在從晶圓100的背面104照射雷射光束12之第1實施形態中，從晶圓100的正面101到相當於晶片160的厚度130之份量高的位置會和相當於晶片160的厚度130之深度相對應。
在分離起點形成步驟1001中，然後，如圖3所示，藉由例如使雷射振盪器11或保持工作台15沿著平行於正面101之方向移動之未圖示的移動單元，來一邊沿著平行於正面101之預定的方向(圖4的紙面的上下方向)相對地移動聚光點13與晶圓100，一邊從晶圓100的背面104側朝向晶圓100連續地垂直照射雷射光束12，藉此在距離晶圓100的正面101相當於晶片160(參照圖8)的厚度130之份量高的位置，以在該預定的方向上延伸之直線狀的方式形成改質層131。在分離起點形成步驟1001中，是藉由例如雷射加工裝置10的雷射振盪器11對晶圓100照射脈衝狀的雷射光束12。
在分離起點形成步驟1001中形成的改質層131是已將晶圓100的母材在雷射光束12的聚光點13中形成為非晶質狀態之層，且殘留應力會作用在平行於正面101的方向上。在分離起點形成步驟1001中，會因為此殘留應力，而如圖3及圖4所示，形成從改質層131朝和該預定的方向交叉之方向伸長的裂隙132。在分離起點形成步驟1001中所形成的改質層131與裂隙132，皆會成為在後述之晶片剝離步驟1003中進行剝離處理時的分離起點135。
在分離起點形成步驟1001中，如圖4所示，是將複數個直線狀的改質層131，以和裂隙132之自改質層131起的有效伸長長度相應之間隔(在第1實施形態中為有效伸長長度的約2倍(1.9倍以上且2.1倍以下)之間隔)來形成為相互平行，而將平行於正面101之分離起點135以不產生大的間隔或偏差的方式充分地且均質地形成。在第1實施形態中，在分離起點形成步驟1001中為例如以約10μm間隔來形成改質層131，且裂隙132之自改質層131伸長的有效伸長長度為約5μm。在此，所謂的裂隙132之自改質層131起的有效伸長長度是指：作為分離起點135而充分地且有效地發揮功能的裂隙132之自改質層131起的長度。在第1實施形態中，雖然在分離起點形成步驟1001中是隨著圖3及圖4所示之箭頭的方向，而涵蓋晶圓100的整個面來照射雷射光束12而形成改質層131以及裂隙132，但在本發明中並非限定於此，亦可僅在相當於晶片區域103之區域形成改質層131以及裂隙132。再者，實際上，在分離起點形成步驟1001中雖然進一步形成有複數個改質層131，但在圖4及圖6中已省略，而僅記載有一部分的改質層131。
溝形成步驟1002是以下之步驟：沿著分割預定線102，從正面101形成希望之晶片160(參照圖8)的厚度130以上之深度的溝。溝形成步驟1002是形成晶圓100的厚度以下之深度的溝之所謂的半切。
在溝形成步驟1002中，首先是將已貼附在分離起點形成步驟1001的處理後之晶圓100的正面101之黏著膠帶105剝離，並在晶圓100的背面104貼附黏著膠帶105。在溝形成步驟1002中，其次是在第1例中如圖5所示，藉由切削加工裝置20的保持工作台25，以保持面26隔著黏著膠帶105來保持晶圓100的背面104側，且在第2例中是如圖7所示，藉由雷射加工裝置30的保持工作台35，以保持面36隔著黏著膠帶105來保持晶圓100的背面104側。保持工作台25、35皆具有和保持工作台15同樣的構造。
之後，在溝形成步驟1002的第1例中，是如圖5所示，一邊使切削加工裝置20的切削刀片21旋轉一邊從晶圓100的正面101切入至厚度130以上之深度140為止，且藉由例如使切削刀片21或保持工作台25沿著平行於正面101的方向移動之未圖示的移動單元，來使切削刀片21與晶圓100沿著分割預定線102相對地移動，藉此對晶圓100進行切削加工，而沿著分割預定線102形成深度140的切削溝141。在溝形成步驟1002的第1例中，是按每條分割預定線102進行切削加工，而如圖6所示，沿著全部的分割預定線102形成深度140的切削溝141。再者，相較於圖6所示，在分離起點形成步驟1001中形成之改質層131實際上是密集地形成為間隔變得比在溝形成步驟1002的第1例中形成之切削溝141更狹窄。
又，在溝形成步驟1002的第2例中，是如圖7所示，一邊藉由雷射加工裝置30的雷射振盪器31射出對晶圓100具有吸收性之波長的雷射光束32來照射於晶圓100，一邊藉由例如使雷射振盪器31或保持工作台35沿著平行於正面101的方向移動之未圖示的移動單元，來沿著分割預定線102相對地移動雷射光束32與晶圓100，藉此進行藉由雷射光束32來讓晶圓100昇華或蒸發之所謂的燒蝕加工，而沿著分割預定線102形成厚度130以上之深度150的雷射加工溝151。在溝形成步驟1002的第2例中，是藉由例如雷射加工裝置30的雷射振盪器31對晶圓100照射脈衝狀的雷射光束32。在溝形成步驟1002的第2例中，是和溝形成步驟1002的第1例同樣地，沿著全部的分割預定線102形成深度150的雷射加工溝151。
如圖8所示，晶片剝離步驟1003是藉由以在分離起點形成步驟1001中所形成之分離起點135來從晶圓100剝離晶片160之步驟。在圖8所示之例中，雖然所顯示的是在溝形成步驟1002的第1例之後實施的情況下之晶片剝離步驟1003，但是在溝形成步驟1002的第2例之後實施的情況下也是同樣。
如圖8所示，在晶片剝離步驟1003中，首先是藉由晶片剝離裝置40的保持工作台45，以保持面46隔著黏著膠帶105來保持晶圓100的背面104側。保持工作台45具有和保持工作台15同樣的構造。
在晶片剝離步驟1003中，其次，是在使設置於晶片剝離裝置40的超音波喇叭41的下端之吸附片43接觸於晶圓100的晶片區域103的正面101側之後，藉由超音波振盪器42對超音波喇叭41賦與超音波來使其進行超音波振動，並藉由以已使其進行超音波振動之超音波喇叭41隔著吸附片43對晶圓100的晶片區域103賦與超音波振動，藉此破壞該晶片區域103的分離起點135，並從晶圓100將形成於該晶片區域103之晶片160剝離。
在晶片剝離步驟1003中，是藉由吸附片43從上方吸附保持已從此晶圓100剝離之晶片160來進行拾取，而得到經個體化之晶片160。在此，在第1實施形態中，吸附片43是例如從未圖示之吸引源將負壓導入下表面，並藉由負壓從上方吸附保持晶片160。在第1實施形態中，在晶片剝離步驟1003中會按每個晶片區域103進行晶片160的剝離及拾取，而將形成於晶圓100的全部的晶片160個體化來得到。再者，在晶片剝離步驟1003中，在可以僅以由吸附片43所進行之吸附來剝離晶片160的情況下，亦可利用不具備超音波振盪器42之晶片剝離裝置40來實施。
具有如以上之構成的第1實施形態之晶圓的加工方法為：在分離起點形成步驟1001中，沿著晶片160的底面將對晶圓100具有穿透性之波長的雷射光束12的聚光點13定位在相當於晶片160的希望的厚度130之深度來照射雷射光束12而形成分離起點135；在溝形成步驟1002中，沿著分割預定線102形成溝(在第1例中為切削溝141，在第2例中為雷射加工溝151)；在晶片剝離步驟1003中以分離起點135為起點從晶圓100剝離晶片160。因此，第1實施形態之晶圓的加工方法會發揮以下的作用效果：可以藉由變更對晶圓100具有穿透性之波長的雷射光束12的聚光點13的定位高度，而從晶圓100形成希望的厚度130的晶片160。又，第1實施形態之晶圓的加工方法，因為在晶片160的整個底面，於和晶圓100的正面101平行之面方向上形成將分離起點135相連而成之分離層，其中前述分離起點135是由改質層131與從改質層131延伸之裂隙132所構成，所以可以良好地剝離晶片160。
又，第1實施形態之晶圓的加工方法在分離起點形成步驟1001中，從和晶圓100之形成有晶片160的正面101為相反的相反側即背面104側照射對晶圓100具有穿透性之波長的雷射光束12，而形成分離起點135。因此，第1實施形態之晶圓的加工方法，在正面101形成有器件(晶片160)的情況下，可以在不阻礙雷射光束12的情形下，良好地形成分離起點135。又，第1實施形態之晶圓的加工方法，在正面101形成有器件(晶片160)的情況下，可以讓晶片160從為了分離起點135的形成而照射的雷射光束12中受到損壞之影響減少。
又，第1實施形態之晶圓的加工方法可以不使用磨削裝置而形成希望的厚度之晶片160。此外，第1實施形態之晶圓的加工方法，可以在以雷射加工裝置30進行溝形成步驟1002的情況下，僅以雷射加工裝置10、30來形成希望的厚度之晶片160，且可以藉由將雷射加工裝置10、30設為相同的裝置，而實現裝置的設置面積的縮小、或花費於生產之成本的減少。又，如果是以往，必須在剝離晶片時進行使黏著膠帶的黏著力降低之步驟，但第1實施形態之晶圓的加工方法因為以形成於晶圓100的內部之分離起點135為起點來剝離晶片160，所以變得不需要使黏著膠帶105的黏著力降低之步驟。又，第1實施形態之晶圓的加工方法，因為在分離起點形成步驟1001中從晶圓100的背面104側進行雷射光束12的照射後，會從晶圓100的正面101側連續來實施溝形成步驟1002與晶片剝離步驟1003，所以相對於後述之第1變形例必須進行二次黏著膠帶105的換貼之作法，為在分離起點形成步驟1001之後僅實施1次黏著膠帶105的換貼，而可減少工作量。
[第1變形例] 依據圖式來說明本發明之第1變形例的晶圓的加工方法。圖9是說明第1變形例之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002的第1例的剖面圖。圖10是說明第1變形例之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002的第1例的頂視圖。圖10是從正面101側來觀看圖9的狀態的圖。圖11是說明第1變形例之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002的第2例的剖面圖。圖12是說明第1變形例之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟1001的剖面圖。圖13是說明第1變形例之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟1001的頂視圖。圖13是從背面104側來觀看圖12的狀態的圖。圖9至圖13對和第1實施形態相同的部分附加相同的符號而省略說明。
第1變形例之晶圓的加工方法，是在第1實施形態之晶圓的加工方法中，將分離起點形成步驟1001與溝形成步驟1002的實施順序調換之加工方法，其他的處理則和第1實施形態同樣。亦即，在第1變形例之晶圓的加工方法中，溝形成步驟1002是在分離起點形成步驟1001之前實施。
第1變形例之溝形成步驟1002，除了以下諸點以外，和第1實施形態同樣：首先在晶圓100的背面104貼附黏著膠帶105、以及在第1例中如圖9及圖10所示，在第2例中如圖11所示，在未形成有分離起點135之晶圓100形成溝(在第1例中為切削溝141，在第2例中為雷射加工溝151)。
第1變形例之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟1001，除了以下諸點以外，和第1實施形態同樣：將已貼附於溝形成步驟1002的處理後之晶圓100的背面104之黏著膠帶105剝離，並在晶圓100的正面101貼附黏著膠帶105、以及如圖12及圖13所示，在形成有溝(在第1例中為切削溝141，在第2例中為雷射加工溝151)之晶圓100形成分離起點135。在圖12以及圖13所示之例中，雖然所顯示的是在溝形成步驟1002的第1例之後實施的情況之分離起點形成步驟1001，但在溝形成步驟1002的第2例之後實施的情況也是同樣。
第1變形例之晶圓的加工方法的晶片剝離步驟1003，除了以下之點以外，和第1實施形態同樣：於將已貼附於分離起點形成步驟1001的處理後之晶圓100的正面101之黏著膠帶105剝離，且在晶圓100的背面104貼附黏著膠帶105之後實施。
具有如以上之構成的第1變形例之晶圓的加工方法，由於是在第1實施形態中將分離起點形成步驟1001與溝形成步驟1002的實施順序調換之構成加工方法，因此成為會發揮和第1實施形態同樣的作用效果之加工方法。
[第2實施形態] 依據圖14至圖19來說明本發明的第2實施形態之晶圓的加工方法。在圖14至圖19中，對和第1實施形態相同的部分附加相同的符號而省略說明。
第2實施形態之晶圓的加工方法，是如圖19所示，在第1實施形態中變更成以下之構成：從晶圓100的一側的一半區域170生成厚度130-1之晶片160-1，且從晶圓100的另一側的一半區域180生成厚度130-2之晶片160-2，其他的處理則和第1實施形態同樣。在第2實施形態中，厚度130-1與厚度130-2互相不同。
第2實施形態之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟1001是在第1實施形態中，按晶圓100的每個區域170、180來將定位雷射光束12的聚光點13之深度變更，而變更形成分離起點135之深度之構成，其他的處理則和第1實施形態同樣。在第2實施形態之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟1001中，具體來說，是如圖14以及圖15所示，在區域170中，以將雷射光束12的聚光點13定位在相當於要生成之晶片160-1(參照圖19)的厚度130-1之深度的狀態來照射雷射光束12，而在該深度形成改質層131以及裂隙132來形成分離起點135，在區域180中，則是以將雷射光束12的聚光點13定位在相當於要生成之晶片160-2(參照圖19)的厚度130-2之深度的狀態來照射雷射光束12，而在該深度形成改質層131以及裂隙132來形成分離起點135。
第2實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002，是在第1實施形態中變更成以下之構成：在第1例中如圖16及圖17所示，在第2例中如圖18所示，形成距離正面101希望的晶片160-1、160-2(參照圖19)當中較厚的晶片(在圖16及圖18所示之例中為晶片160-1)的厚度130-1以上之深度(在第1例中為深度140，在第2例中為深度150)的溝(在第1例中為切削溝141，在第2例中為雷射加工溝151)，其他的處理則和第1實施形態同樣。
再者，在第2實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002中，並不限定於上述形態，亦可將圍繞晶片區域103之溝(在第1例中為切削溝141，在第2例中為雷射加工溝151)，形成為在該晶片區域103中希望的晶片(晶片160-1、160-2)的厚度(厚度130-1、130-2)以上之深度(在第1例中為深度140，在第2例中為深度150)。在第2實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002中，亦可因應於分割預定線102所相鄰的晶片區域103中希望的晶片(晶片160-1、160-2)的厚度(厚度130-1、130-2)，而按每條分割預定線102變更溝(在第1例中為切削溝141，在第2例中為雷射加工溝151)之深度(在第1例中為深度140，在第2例中為深度150)。
第2實施形態之晶圓的加工方法之晶片剝離步驟1003，是如圖19所示，在第1實施形態中變更成以下之構成：在區域170進行厚度130-1的晶片160-1之剝離以及拾取，並在區域180進行厚度130-2的晶片160-2之剝離以及拾取，其他的處理則和第1實施形態同樣。
在第2實施形態中，雖然按晶圓100的2個區域170、180生成了2種不同的厚度130-1、130-2的晶片160-1、160-2，但在本發明中並非限定於此，亦可為例如3種以上，亦可為按晶圓100的每個晶片區域103來生成至少2種不同的厚度的晶片之任何形態。在此情況下，在分離起點形成步驟1001中，會按晶圓100的每個晶片區域103在和至少2種不同的晶片的厚度相應之深度定位雷射光束12的聚光點13來照射雷射光束12而形成分離起點135，且在溝形成步驟1002中，是將圍繞晶片區域103之溝按每個晶片區域103形成為希望的晶片的厚度以上之深度。
在以往，在從1片晶圓形成不同的厚度的晶片的情況下，所採取的是按經個體化的每個晶片來變更磨削厚度這種沒有效率的方法。然而，具有如以上之構成的第2實施形態之晶圓的加工方法，可以藉由按每個晶片區域103來將形成分離起點135之深度變更為2種以上(在圖14至圖19之例中為2種)，而形成2種以上(在圖14到圖19之例中為2種)的不同的厚度130-1、130-2的晶片160-1、160-2。因此，第2實施形態之晶圓的加工方法會發揮以下之作用效果：可以比以往更有效率地從1片晶圓100形成不同的厚度130-1、130-2的晶片160-1、160-2。
再者，第2實施形態之晶圓的加工方法，亦可適用第1變形例，將分離起點形成步驟1001與溝形成步驟1002之實施順序調換。
[第3實施形態] 依據圖20至圖30來說明本發明的第3實施形態之晶圓的加工方法。在圖20至圖31中，會對和第1及第2實施形態相同的部分附加相同的符號而省略說明。
如圖20所示，第3實施形態之晶圓的加工方法具備器件判定步驟1011、分離起點形成步驟1001、溝形成步驟1002、晶片剝離步驟1003、接著劑充填步驟1004與晶片固定步驟1005。
器件判定步驟1011是按每個形成於晶圓100上之晶片160來檢測晶片160是否不良之步驟。在此，晶片160不良是指晶片160未滿足可以作為製品來使用的品質之狀態。在器件判定步驟1011中，是例如使未圖示的器件檢測器(探測器(prober))的複數個探針接觸於已形成在晶片160之電極，並藉由和探針電連接之未圖示的測試器來透過探針對晶片160進行預定的電氣訊號輸入，並依據從晶片160回應之電氣訊號來檢測晶片160是否不良。在器件判定步驟1011中，在本發明中並非限定於此，亦可實施檢測晶片160是否不良之其他各種習知的檢查。
第3實施形態之晶圓的加工方法，在器件判定步驟1011中判定為所有的晶片160均無不良的情況下(在器件判定步驟1011中為「否」)，即結束處理。第3實施形態之晶圓的加工方法是在器件判定步驟1011中判定為至少1個晶片160為不良的情況下(在器件判定步驟1011中為「是」)，將經判定為不良之晶片160的晶圓100內的位置、晶片區域103的大小以及厚度130等之資訊，發送到未圖示的控制單元，並讓處理前進到分離起點形成步驟1001，前述控制單元會控制實施第3實施形態之晶圓的加工方法的各步驟之各裝置(雷射加工裝置10、切削加工裝置20、雷射加工裝置30以及晶片剝離裝置40)。
再者，在第3實施形態中，上述之控制單元包含電腦系統。控制單元所包含的電腦系統具有運算處理裝置、記憶裝置及輸入輸出介面裝置，前述運算處理裝置具有如CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)之微處理器，前述記憶裝置具有如ROM(唯讀記憶體，Read Only Memory)或RAM(隨機存取記憶體，Random Access Memory)之記憶體。控制單元的運算處理裝置會依照已記憶於控制單元的記憶裝置之電腦程式來實施運算處理，並透過控制單元的輸入輸出介面裝置將用於控制上述各裝置之控制訊號輸出至上述各裝置的各個構成要素。
第3實施形態之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟1001，是如圖21及圖22所示，在第1實施形態中變更成以下之構成：僅在形成有在器件判定步驟1011中判定為不良之晶片160的晶片區域103中，在相當於該晶片160的厚度130之深度形成分離起點135，其他的處理則和第1實施形態同樣。
第3實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002，在第1例中是如圖23及圖24所示，在第2例中是如圖25所示，而在第1實施形態中變更成以下之構成：僅在圍繞形成有已在器件判定步驟1011中判定為不良之晶片160的晶片區域103之分割預定線102的部分，形成該晶片160的厚度130以上之深度(在第1例中為深度140，在第2例中為深度150)的溝(在第1例中為切削溝141，在第2例中為雷射加工溝151)，其他的處理則和第1實施形態同樣。
再者，在第3實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟1002的第1例中，具體而言，是按該分割預定線102的每個部分進行所謂的切斷切割(chopper cut)，前述切斷切割是將切削刀片21定位到該分割預定線102的部分上，並且使切削刀片21一邊旋轉一邊朝鉛直方向下降至形成深度140的切削溝141之高度來進行切削加工，且之後使切削刀片21朝鉛直方向上升來退避，但在本發明中並不限定於切斷切割，亦可用和第1實施形態同樣的方法來沿著圍繞晶片區域103之分割預定線102形成深度140的切削溝141。
第3實施形態之晶圓的加工方法之晶片剝離步驟1003，是如圖26及圖27所示，在第1實施形態中變更成以下之構成：僅進行已在器件判定步驟1011中判定為不良之晶片160的剝離及拾取，其他的處理則和第1實施形態同樣。在第3實施形態之晶圓的加工方法之晶片剝離步驟1003中，會藉由拾取已在器件判定步驟1011中判定為不良之晶片160，而在形成有該晶片160之晶圓100的包含晶片區域103以及圍繞該晶片區域103之分割預定線102的部分之區域，形成和晶片160的厚度130對應之深度的凹部162。
如果是以往，在將晶片於厚度方向上完全切斷來剝離的情況下，以下的程序是必要的：僅在要進行剝離的晶片區域使黏著膠帶的黏著力降低之後才剝離；但在第3實施形態之晶片剝離步驟1003中，因為是以形成於晶圓100的內部之分離起點135作為起點來剝離，所以變得不需要以下之步驟：僅使形成有欲剝離之晶片160的晶片區域103的黏著膠帶105的黏著力降低。
接著劑充填步驟1004是以下之步驟：如圖28及圖29所示，藉由接著劑供給裝置50對在晶片剝離步驟1003中所形成之凹部162供給接著劑53來充填。在第3實施形態中，接著劑53是用於之後在晶片固定步驟1005中固定供給之晶片165(參照圖30及圖31)之會在空氣中固化的液狀的樹脂，且較理想的是使用例如包含習知的有機溶劑或界面活性劑等的接著劑。
在接著劑充填步驟1004中，會如圖28所示，藉由接著劑供給裝置50的保持工作台55，以保持面56隔著黏著膠帶105來保持形成有凹部162之晶圓100的背面104側。保持工作台55具有和第1實施形態的保持工作台15同樣的構造。在接著劑充填步驟1004中，其次，是將從接著劑供給裝置50的接著劑供給源52所供給之接著劑53藉由噴嘴51來供給至凹部162，並充填到之後在晶片固定步驟1005中供給晶片165時剛好不會從凹部162溢出的程度之深度為止。
晶片固定步驟1005是以下之步驟：如圖30及圖31所示，藉由晶片固定裝置60，將晶片165供給到已在接著劑充填步驟1004中充填於凹部162之接著劑53上，並將晶片165按壓於接著劑53來固定。再者，在第3實施形態中，晶片165是和已在晶片剝離步驟1003中從晶圓100剝離之晶片160同樣的規格、形狀以及尺寸，而且是以和器件判定步驟1011同樣的判定方法判定為沒有不良(良)之晶片。
在晶片固定步驟1005中，是如圖30所示，藉由晶片固定裝置60的保持工作台65，以保持面66隔著黏著膠帶105來保持於凹部162充填有接著劑53之晶圓100的背面104側。保持工作台65具有和第1實施形態的保持工作台15同樣的構造。在晶片固定步驟1005中，其次是將吸附保持有晶片165之晶片固定裝置60的吸附部61定位在凹部162內的接著劑53上，並以吸附部61將晶片165按壓於接著劑53直到晶片165的上表面和晶圓100的正面101成為在同一平面上的高度之後，解除晶片165的吸附保持。
再者，在晶片固定步驟1005中，因為以凹部162的底面作為基準之晶片165的上表面的高度會成為在晶片165的厚度加上接著劑53的厚度後之高度，所以亦可在其之前實施的分離起點形成步驟1001中，將分離起點135形成在比晶片160的厚度130更深之深度。又，亦可在晶片固定步驟1005的實施後，具備將晶圓100的正面101保持於黏著膠帶105且對背面104側進行磨削之步驟。
再者，第3實施形態之晶圓的加工方法，在圖21到圖31所示之例中，是判定為1個晶片160為不良，且在形成有經判定為此不良之1個晶片160的晶片區域103中，實施分離起點形成步驟1001以後的各步驟之處理，但在本發明中並非限定於此，亦可判定為複數個晶片160為不良，且按每個形成有經判定為這些不良之複數個晶片160的晶片區域103來實施分離起點形成步驟1001以後的各步驟之處理。
在以往，會實施以下的積層製程(堆疊晶圓，Wafer On Wafer，WOW)：在將複數個半導體器件的晶圓彼此積層，並形成將已積層之半導體器件的晶圓貫穿之貫通電極來將晶圓彼此連接後，以分割已積層之晶圓的方式來形成積層之晶片，在實施前述積層製程的情況下，若某個晶圓中有不良之晶片，會導致積層於該不良之晶片上之晶片也變得無法使用。然而，具有如以上之構成的第3實施形態之晶圓的加工方法，由於藉由將已判定為不良之晶片160(器件)選擇性地挖出，且將經判定為良之晶片165埋入來取代已挖出之晶片區域103，而可以做成將形成於晶圓100上的全部的晶片區域103之晶片160、165判定為良之狀態，因此會發揮以下作用效果：可以抑制在實施WOW製程的情況下變得無法使用之晶片160的產生。
再者，第3實施形態之晶圓的加工方法，亦可適用第1變形例，將分離起點形成步驟1001與溝形成步驟1002之實施順序調換。
再者，本發明並不受限於上述實施形態。亦即，在不脫離本發明之要點的範圍內，可以進行各種變形來實施。
10,30:雷射加工裝置 11,31:雷射振盪器 12,32:雷射光束 13:聚光點 15,25,35,45,55,65:保持工作台 16,26,36,46,56,66:保持面 20:切削加工裝置 21:切削刀片 40:晶片剝離裝置 41:超音波喇叭 42:超音波振盪器 43:吸附片 50:接著劑供給裝置 51:噴嘴 52:接著劑供給源 53:接著劑 60:晶片固定裝置 61:吸附部 100:晶圓 101:正面 102:分割預定線 103:晶片區域 104:背面 105:黏著膠帶 106:框架 110,120:符號 130,130-1,130-2:厚度 131:改質層 132:裂隙 135:分離起點 140,150:深度 141:切削溝 151:雷射加工溝 160,160-1,160-2,165:晶片 162:凹部 170,180:區域 1001:分離起點形成步驟 1002:溝形成步驟 1003:晶片剝離步驟 1004:接著劑充填步驟 1005:晶片固定步驟 1011:器件判定步驟
圖1是顯示第1實施形態之晶圓的加工方法的處理程序之一例的流程圖。 圖2是圖1之晶圓的加工方法的加工對象即晶圓之一例的立體圖。 圖3是顯示圖1之分離起點形成步驟的剖面圖。 圖4是顯示圖1之分離起點形成步驟的頂視圖。 圖5是顯示圖1之溝形成步驟的第1例的剖面圖。 圖6是顯示圖1之溝形成步驟的第1例的頂視圖。 圖7是顯示圖1之溝形成步驟的第2例的剖面圖。 圖8是顯示圖1之晶片剝離步驟的剖面圖。 圖9是顯示第1變形例之晶圓的加工方法之溝形成步驟的第1例的剖面圖。 圖10是顯示第1變形例之晶圓的加工方法之溝形成步驟的第1例的頂視圖。 圖11是顯示第1變形例之晶圓的加工方法之溝形成步驟的第2例的剖面圖。 圖12是顯示第1變形例之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟的剖面圖。 圖13是顯示第1變形例之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟的頂視圖。 圖14是顯示第2實施形態之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟的剖面圖。 圖15是顯示第2實施形態之晶圓的加工方法之分離起點形成步驟的頂視圖。 圖16是顯示第2實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟的第1例的剖面圖。 圖17是顯示第2實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟的第1例的頂視圖。 圖18是顯示第2實施形態之晶圓的加工方法之溝形成步驟的第2例的剖面圖。 圖19是顯示第2實施形態之晶圓的加工方法之晶片剝離步驟的剖面圖。 圖20是顯示第3實施形態之晶圓的加工方法的處理程序之一例的流程圖。 圖21是顯示圖20之分離起點形成步驟的剖面圖。 圖22是顯示圖20之分離起點形成步驟的頂視圖。 圖23是顯示圖20之溝形成步驟的第1例的剖面圖。 圖24是顯示圖20之溝形成步驟的第1例的頂視圖。 圖25是顯示圖20之溝形成步驟的第2例的剖面圖。 圖26是顯示圖20之晶片剝離步驟的剖面圖。 圖27是顯示圖20之晶片剝離步驟的頂視圖。 圖28是顯示圖20之接著劑充填步驟的剖面圖。 圖29是顯示圖20之接著劑充填步驟的頂視圖。 圖30是顯示圖20之晶片固定步驟的剖面圖。 圖31是顯示圖20之晶片固定步驟的頂視圖。
40:晶片剝離裝置
41:超音波喇叭
42:超音波振盪器
43:吸附片
45:保持工作台
46:保持面
100:晶圓
101:正面
104:背面
105:黏著膠帶
130:厚度
131:改質層
132:裂隙
135:分離起點
140:深度
141:切削溝
160:晶片

Claims (3)

  1. 一種晶圓的加工方法，是從晶圓形成晶片，前述晶圓具有朝第1方向及和該第1方向交叉之第2方向形成的複數條分割預定線、及被該分割預定線所區劃出的複數個晶片區域，前述晶圓的加工方法之特徵在於具備以下步驟： 溝形成步驟，沿著該分割預定線，形成距離該晶圓的正面希望的晶片的厚度以上之深度的溝； 分離起點形成步驟，從該晶圓的背面將對該晶圓具有穿透性之波長的雷射光束的聚光點定位在相當於要生成之晶片的厚度之深度，並一邊相對地移動該聚光點與該晶圓一邊照射該雷射光束，來形成改質層以及從該改質層伸長之裂隙，而形成平行於正面之分離起點；及 晶片剝離步驟，藉由該分離起點從該晶圓剝離晶片。
  2. 如請求項1之晶圓的加工方法，其中在該分離起點形成步驟中，該雷射光束是按每個該晶片區域，定位在和至少2種以上不同的晶片厚度相應之深度來照射， 且在該溝形成步驟中，在形成該溝之該晶片區域形成希望的晶片厚度以上之深度的溝， 並在該晶片剝離步驟中，按每個該晶片區域，形成至少2種以上不同的厚度的晶片。
  3. 如請求項1之晶圓的加工方法，其中在該各晶片區域中形成有器件， 且在已判定為該器件為不良的該晶片區域中，實施該溝形成步驟、該分離起點形成步驟與該晶片剝離步驟。
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