TW202242986A - 層積晶圓的研削方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]在層積晶圓中更確實地去除第一晶圓的外周部的環狀區域。[解決手段]提供一種層積晶圓的研削方法，其具備：改質層形成步驟，其沿著設定於第一晶圓的較外周緣更內側之環狀的第一加工預定線，對第一晶圓照射具有會穿透第一晶圓之波長的雷射光束，而形成環狀的第一改質層，且沿著設定於從第一加工預定線起至第一晶圓的外周緣為止的環狀區域之一條以上的第二加工預定線，對第一晶圓照射雷射光束，而形成將環狀區域劃分成兩個以上之第二改質層；修整步驟，其使切割刀片切入環狀區域直至第一晶圓的厚度方向的預定深度為止，並切割環狀區域；以及研削步驟，其研削第一晶圓的第二面側並進行薄化直至完工厚度為止，且去除環狀區域。

Description

層積晶圓的研削方法
本發明係關於一種層積晶圓的研削方法，其在將兩面側的外周部分別被倒角之第一晶圓及第二晶圓層積而成之層積晶圓中，研削第一晶圓並進行薄化。
若將在正面側及背面側的各外周部形成有倒角部之半導體晶圓（以下簡稱為晶圓）的背面側進行研削，例如將晶圓進行薄化直至一半以下的厚度為止，則在薄化後的晶圓的外周部形成所謂的刀口（knife edge）（亦稱作銳邊）。
若形成刀口，則在晶圓的研削中或晶圓的搬送中，晶圓變得容易以刀口作為起點而破裂。為了防止此狀況，已提出一種加工方法，其在晶圓的外周部，將切割刀片從正面切入直至與完工厚度對應之預定深度為止，並藉由切割而去除正面側的倒角部（亦即，進行修邊），其後，將晶圓的背面側進行研削。
並且，亦提出一種方法，其使用具有會穿透晶圓之波長的雷射光束或具有會被晶圓吸收之波長的雷射光束以取代切割刀片，而去除在外周部形成有倒角部之一個晶圓的外周部（例如，參考專利文獻1）。
然而，會有以下情形：在以接著劑將在正面側及背面側的外周部形成有倒角部且在正面側形成有IC（Integrated Circuit，積體電路）等元件之兩個晶圓（第一及第二晶圓）的正面彼此進行固定而成之層積晶圓中，僅要將第一晶圓進行薄化。
此情形，考慮以卡盤台吸引保持第二晶圓的背面側，成為使第一晶圓的背面側在上方露出之狀態，將切割刀片切入第一晶圓的背面側的外周部，而去除第一晶圓的正面側及背面側的倒角部。
但是，除了背面側的倒角部以外，為了亦去除正面側的倒角部，而需要將切割中的切割刀片的下端精密地定位於第一晶圓的正面與第二晶圓的正面之邊界位置。若切割刀片切入至較邊界位置更深，即便僅有些許，則會切割到第二晶圓的正面側。
例如，在第二晶圓的正面側的外周剩餘區域設置有以銅所形成之配線層之情形，若切割刀片切入第二晶圓的正面側的外周剩餘區域，則有會產生含有銅之毛邊等問題。
為了解決此問題，例如考慮以下方法：使用具有會穿透晶圓之波長的雷射光束，在第一晶圓的外周部形成改質層後，研削第一晶圓的背面側，藉此對第一晶圓賦予外力，而去除第一晶圓的外周部。
具體而言，首先，在已使雷射光束聚光於第一晶圓的厚度方向的預定深度位置之狀態下，沿著位於晶圓的較外周緣更往內側預定距離之圓形的第一加工預定線照射雷射光束，藉此形成環狀的第一改質層。
接著，在已使雷射光束聚光於相同深度位置之狀態下，在第一加工預定線與晶圓的外周緣之間的環狀區域，沿著設定成放射狀之多條第二加工預定線的每一條照射雷射光束，藉此分別形成直線狀的多條第二改質層。
然後，藉由研削第一晶圓的背面側而對第一晶圓賦予外力。亦認為若可藉由此外力而使裂痕以第一及第二改質層為起點充分地延伸，則能以第一及第二改質層為邊界而去除第一晶圓的外周部。
但是，根據申請人已進行之實驗，發現僅藉由背面側的研削而賦予外力，裂痕的延伸程度會變得不充分，而有無法完全去除外周部的環狀區域之情形。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006－108532號公報
[發明所欲解決的課題] 本發明係鑑於此問題所完成者，其目的在於，在層積有第一及第二晶圓之層積晶圓中，更確實地去除第一晶圓的外周部的環狀區域。
[解決課題的技術手段] 根據本發明的一態樣，提供一種層積晶圓的研削方法，其在該層積晶圓中，將第一晶圓的第一面與第二晶圓的第三面以互相面對之狀態貼合，所述第一晶圓具有該第一面與位於該第一面的相反側之第二面，且該第一面側及該第二面側的外周部已分別進行倒角，所述第二晶圓具有該第三面與位於該第三面的相反側之第四面，且該第三面側及該第四面側的外周部已分別進行倒角，並且，所述層積晶圓的研削方法具備：改質層形成步驟，其沿著設定於該第一晶圓的較外周緣更內側之環狀的第一加工預定線，對該第一晶圓照射具有會穿透該第一晶圓之波長的雷射光束，而在該第一晶圓的內部形成環狀的第一改質層，且沿著設定於從該第一加工預定線起至該第一晶圓的外周緣為止的環狀區域之一條以上的第二加工預定線，對該第一晶圓照射雷射光束，而形成在俯視該第一面之情形中將該環狀區域劃分成兩個以上之第二改質層；修整步驟，其在該改質層形成步驟之後，使切割刀片從該第二面切入該環狀區域直至該第一晶圓的厚度方向的預定深度為止，且沿著該外周緣使該層積晶圓與該切割刀片相對地移動，藉此切割該環狀區域；以及研削步驟，其在該修整步驟之後，研削該第一晶圓的該第二面側並進行薄化直至完工厚度為止，且去除該環狀區域。
較佳為，在該修整步驟中，在已將該切割刀片所切入之預定深度定位於較該第一改質層及第二改質層更下方之狀態下，切割該環狀區域。
根據本發明的另一態樣，提供一種層積晶圓的研削方法，其在該層積晶圓中，將第一晶圓的第一面與第二晶圓的第三面以互相面對之狀態貼合，所述第一晶圓具有該第一面與位於該第一面的相反側之第二面，且該第一面側及該第二面側的外周部已分別進行倒角，所述第二晶圓具有該第三面與位於該第三面的相反側之第四面，且該第三面側及該第四面側的外周部已分別進行倒角，並且，所述層積晶圓的研削方法具備：雷射加工槽形成步驟，其從該層積晶圓的上方往該第一晶圓的該第二面，沿著設定於該第一晶圓的較外周緣更內側之環狀的第一加工預定線，照射具有會被該第一晶圓吸收之波長的雷射光束，而形成在該第一晶圓的厚度方向貫通該第一晶圓之環狀的第一雷射加工槽，且沿著設定於從該第一加工預定線起至該第一晶圓的外周緣為止的環狀區域之一條以上的第三加工預定線，從該層積晶圓的上方往該第二面照射雷射光束，而形成在俯視該第一面之情形中將該環狀區域劃分成兩個以上且在該第一晶圓的厚度方向貫通該第一晶圓之一條以上的第二雷射加工槽；修整步驟，其在該雷射加工槽形成步驟之後，使切割刀片從該第二面切入該環狀區域直至該第一晶圓的厚度方向的預定深度為止，且沿著該外周緣使該層積晶圓與該切割刀片相對地移動，藉此切割該環狀區域；以及研削步驟，其在該修整步驟之後，研削該第一晶圓的該第二面側並進行薄化直至完工厚度為止，且去除該環狀區域。
[發明功效] 在本發明的一態樣之晶圓的研削方法中，沿著設定於第一晶圓的較外周緣更內側之環狀的第一加工預定線而形成第一改質層，且沿著設定於從第一加工預定線起至第一晶圓的外周緣為止的環狀區域之一條以上的第二加工預定線，而形成將環狀區域劃分成兩個以上之第二改質層（改質層形成步驟）。
在改質層形成步驟之後，使切割刀片切入環狀區域直至第一晶圓的厚度方向的預定深度為止，並切割環狀區域（修整步驟）。進一步，在修整步驟之後，研削第一晶圓的第二面側並將第一晶圓進行薄化直至完工厚度為止，且去除環狀區域（研削步驟）。
在環狀區域形成有改質層之情形，若在修整步驟中以切割刀片直接對環狀區域給予負載，則裂痕會延伸並到達表面，第一晶圓的環狀區域與第二晶圓之結合力會降低。因此，相較於未經過修整步驟之情形，可在研削步驟確實地去除環狀區域。
並且，在本發明的另一態樣之晶圓的研削方法中，沿著環狀的第一加工預定線而形成在第一晶圓的厚度方向貫通第一晶圓之第一雷射加工槽，且沿著設定於從第一加工預定線起至第一晶圓的外周緣為止的環狀區域之一條以上的第三加工預定線，而形成將環狀區域劃分成兩個以上且在第一晶圓的厚度方向貫通第一晶圓之第二雷射加工槽（雷射加工槽形成步驟）。
再者，在雷射加工槽形成步驟之後，依序施行修整步驟及研削步驟。在環狀區域形成有雷射加工槽之情形，若在修整步驟中以切割刀片直接對環狀區域給予負載，則第一晶圓的環狀區域與第二晶圓之結合力會降低。因此，相較於未經過修整步驟之情形，可在研削步驟確實地去除環狀區域。
參考隨附圖式，針對本發明的一態樣之實施方式進行說明。首先，參照圖1，針對各實施方式中成為研削等的加工對象之層積晶圓11進行說明。圖1係層積晶圓11的剖面圖。
層積晶圓11係主要以矽（Si）所形成，並具有第一晶圓13及第二晶圓15，所述第一晶圓13及第二晶圓15各自具有大致相同直徑。在第一晶圓13的正面（第一面）13a側的外周部形成有倒角部13a 1，在位於正面13a的相反側之背面（第二面）13b側的外周部亦形成有倒角部13b 1。
同樣地，在第二晶圓15的正面（第三面）15a側的外周部形成有倒角部15a 1，在位於正面15a的相反側之背面（第四面）15b側的外周部亦形成有倒角部15b 1。
第一晶圓13及第二晶圓15係以正面13a的中心與正面15a的中心大略一致之方式，在正面13a及15a互相面對之狀態下，以樹脂製的接著劑貼合。因此，第一晶圓13的外周緣13c與第二晶圓15的外周緣15c在層積晶圓11的厚度方向大略一致。
在第一晶圓13的正面13a，格子狀地設定有多條分割預定線（切割道）。在以多條切割道所包圍之各矩形區域形成有IC、LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）等元件（未圖示）。
包含多個元件之圓形區域被稱為元件區域13d 1（參照圖1、圖3）。在元件區域13d 1的周圍，存在未形成有元件之環狀的外周剩餘區域（環狀區域）13d 2（參照圖1、圖3）。
同樣地，在第二晶圓15的正面15a亦格子狀地設定有多條切割道，並在以多條切割道所包圍之各矩形區域形成有元件（未圖示）。在第二晶圓15中，亦在形成有多個元件之圓形的元件區域15d 1的周圍，存在未形成有元件之環狀的外周剩餘區域15d 2。
接著，針對研削並薄化第一晶圓13的背面13b側之層積晶圓11的研削方法進行說明。圖2係第一實施方式之層積晶圓11的研削方法的流程圖。
在第一實施方式中，首先，使用雷射加工裝置2，在第一晶圓13的外周剩餘區域13d 2形成多個改質層（改質層形成步驟S10）。於是，一邊參照圖4，一邊針對雷射加工裝置2的構成進行說明。
圖4所示之Z軸方向例如為垂直方向，X軸方向及Y軸方向係與水平方向大致平行。雷射加工裝置2具有圓板狀的卡盤台4。卡盤台4具有以金屬所形成之圓板狀的框體。
在框體的中央部形成有圓板狀的凹部（未圖示），在此凹部固定有圓板狀的多孔質板。框體的上表面與多孔質板的上表面成為大致同一水平面，並形成有大致平坦的保持面4a。
在框體形成有流路，此流路的一端連接有多孔質板。並且，在流路的另一端連接有噴射器等吸引源（未圖示）。若將來自吸引源的負壓傳遞至保持面4a，則以保持面4a吸引保持載置於保持面4a之層積晶圓11。
在卡盤台4的下部配置有馬達等旋轉驅動源（未圖示）。因旋轉驅動源的旋轉軸6與卡盤台4的下部連結，故若使旋轉驅動源運作，則卡盤台4會繞著旋轉軸6旋轉。以X軸方向移動板（未圖示）支撐旋轉驅動源。
X軸方向移動板可滑動地被支撐於與X軸方向大致平行的一對導軌（未圖示）。在X軸方向移動板的下表面側設置有螺帽部（未圖示），被配置成與X軸方向大致平行之螺桿軸（未圖示）係透過鋼珠（未圖示）而可旋轉地與螺帽部連結。
在螺桿軸的一端部連結有脈衝馬達等驅動源（未圖示），若使驅動源運作，則X軸方向移動板與卡盤台4一起沿著X軸方向移動（參照圖5）。X軸方向移動板、導軌、螺桿軸等構成X軸方向移動單元。
在保持面4a的上方配置有雷射光束照射單元8。雷射光束照射單元8具有：雷射振盪器（未圖示）；以及聚光器10，其包含使雷射光束L聚光之聚光透鏡（未圖示）。
從聚光器10，將具有會穿透第一晶圓13之波長（例如1064nm）的脈衝狀的雷射光束L從層積晶圓11的上方往背面13b照射。使雷射光束L聚光於第一晶圓13的預定深度位置。
在改質層形成步驟S10中，沿著環狀的第一加工預定線17（參考圖3）照射雷射光束L，所述第一加工預定線17位於從外周緣13c起在第一晶圓13的徑向距離預定距離之內側，且設定於元件區域13d 1與外周剩餘區域13d 2的邊界。
在改質層形成步驟S10中，進一步，在從第一加工預定線17起至外周緣13c為止的外周剩餘區域13d 2中，沿著一條以上（在本例為十八條）的第二加工預定線19（參照圖3）照射雷射光束L，所述第二加工預定線19係沿著外周緣13c大致等間隔地設定成放射狀。
圖3係表示在改質層形成步驟S10照射雷射光束L之第一加工預定線17及第二加工預定線19之層積晶圓11之俯視圖。在改質層形成步驟S10中，首先，以保持面4a吸引保持第二晶圓15的背面15b側。
接著，將聚光器10配置於第一加工預定線17的正上方，並將雷射光束L的聚光點定位於從正面13a起與距離B 1對應之預定深度（參照圖4）。在此狀態下，使卡盤台4旋轉。
加工條件例如被設定如下。 波長        ：1064nm 平均輸出：1W 重複頻率：100kHz 旋轉速度：180°／s
在第一晶圓13的內部中，在聚光點及其附近發生多光子吸收，因此沿著第一加工預定線17而形成環狀的第一改質層13e 1。圖4係圖3的A－A剖面圖，且係表示形成第一改質層13e 1之狀況之圖。
在圖4中，為了方便而以圓圈表示第一改質層13e 1。若形成第一改質層13e 1，則形成以第一改質層13e 1為起點往正面13a及背面13b延伸之裂痕13f。但是，在改質層形成步驟S10的時間點，裂痕13f不必非得到達正面13a及背面13b。
距離B 1大於後述之距離B 2、完工厚度B 3。例如，距離B 1為第一晶圓13的厚度（亦即，正面13a及背面13b間的距離）的一半以上，第一晶圓13的厚度為775μm之情形，距離B 1為700μm。
此外，在本實施方式中，雖形成一個環狀的第一改質層13e 1，但亦可藉由在已將聚光點定位於與距離B 1不同的深度之狀態下使卡盤台4旋轉，而形成兩個以上的環狀的第一改質層13e 1。
在形成第一改質層13e 1後，停止卡盤台4的旋轉，在已將聚光點定位於距正面13a距離B 1之狀態下，以X軸移動單元使卡盤台4在X軸方向移動，藉此沿著一條第二加工預定線19而形成第二改質層13e 2。
加工條件例如被設定如下。 波長                ：1064nm 平均輸出        ：1W 重複頻率        ：100kHz 加工進給速度：800mm／s
藉此，在距正面13a距離B 1的深度位置，形成第一改質層13e 1及第二改質層13e 2。圖5係表示形成第二改質層13e 2之狀況之圖。在圖5中，為了方便而以多個圓圈表示沿著一條第二加工預定線19而形成於距正面13a距離B 1之一個第二改質層13e 2。
在俯視正面13a之情形中，藉由此一個第二改質層13e 2而在第一晶圓13的圓周方向被劃分成兩個。本實施方式的外周剩餘區域13d 2係如圖3所示，藉由十八條第二加工預定線19而被劃分成十八個。
若形成第二改質層13e 2，則亦形成以第二改質層13e 2為起點往正面13a及背面13b延伸之裂痕13f。在圖5中，為了方便而以波浪線表示裂痕13f，但在改質層形成步驟S10的時間點，裂痕13f不必非得到達正面13a及背面13b。
改質層形成步驟S10之後，使用切割裝置12切割外周剩餘區域13d 2的背面13b側（修整步驟S20）。圖6係表示修整步驟S20之圖。切割裝置12具有圓板狀的卡盤台14。卡盤台14的構成係與上述的卡盤台4大致相同，但卡盤台14的框體係非以金屬而是以樹脂所形成。
在卡盤台14的下部連結有馬達等旋轉驅動源（未圖示）的旋轉軸16。在卡盤台14的上方設有切割單元。切割單元具有圓柱狀的主軸（未圖示）。
主軸的高度方向被配置成與水平方向大致平行。在主軸的一端部設有馬達等旋轉驅動源，在主軸的另一端部裝設有切割刀片18。切割刀片18具有較大的刃厚18a。
刃厚18a大於從第一加工預定線17起至外周緣13c為止的距離（亦即，外周剩餘區域13d 2的寬度）。本實施方式的刃厚18a為3mm，外周剩餘區域13d 2的寬度為2mm。
在修整步驟S20中，首先，以保持面14a吸引保持第二晶圓15的背面15b側。此時，使第一晶圓13的背面13b在上方露出。接著，使主軸以高速（例如20000rpm）進行旋轉，且將切割刀片18切入外周剩餘區域13d 2。
具體而言，以切割刀片18的下端18b成為在第一晶圓13的厚度方向從正面13a起與距離B 2對應之預定深度的方式，使切割刀片18切入外周剩餘區域13d 2。
距離B 2（在本說明書中，亦稱為切割剩餘厚度）小於上述的距離B 1。亦即，在修整步驟S20中，將切割刀片18的下端18b定位於較第一改質層13e 1及第二改質層13e 2更下方。
在已將下端18b切入至預定深度之狀態下，使卡盤台14以預定旋轉速度進行旋轉，藉此，相對於切割刀片18，使第一晶圓13沿著外周緣13c相對地移動。
在本實施方式中，以2°／s（亦即，120°／min）使卡盤台14旋轉，藉此耗費3分鐘使卡盤台14旋轉一圈，而去除背面13b側的外周剩餘區域13d 2。
在修整步驟S20中，可直接對外周剩餘區域13d 2給予負載。因此，可使以第一改質層13e 1及第二改質層13e 2為起點之裂痕13f以到達正面13a之方式確實地延伸。
再者，藉由該修整步驟S20而去除第二改質層13e 2。因此，相較於第二改質層13e 2殘留之情形，可提高由層積晶圓11所製造之元件晶片的抗折強度。
修整步驟S20之後，使用研削裝置22研削第一晶圓13的背面13b側（研削步驟S30）。如圖7所示，研削裝置22具有圓板狀的卡盤台24。卡盤台24具有以非多孔質的陶瓷所形成之圓板狀的框體。
在框體的中央部形成有圓板狀的凹部（未圖示），在此凹部固定有圓板狀的多孔質板。框體的上表面與多孔質板的上表面雖成為大致同一水平面的保持面24a，但保持面24a具有中央部較外周部稍微突出之圓錐形狀。
在框體形成有流路，此流路的一端連接有多孔質板。並且，在流路的另一端連接有噴射器等吸引源（未圖示），來自吸引源的負壓被傳遞至保持面24a。
在卡盤台24的下部連結有馬達等旋轉驅動源（未圖示）的旋轉軸26。以圓錐形狀的保持面24a的一部分與水平面成為大致平行之方式，藉由傾斜調整機構（未圖示）而使旋轉軸26傾斜。
在保持面24a的上方配置有研削單元28。研削單元28具有被配置成與Z軸方向大致平行之圓柱狀的主軸30。在主軸30的上端部設有馬達，在主軸30的下端部固定有圓板狀的安裝件32。
在安裝件32的下表面側裝設有圓環狀的研削輪34。研削輪34具有以金屬所形成之圓環狀的輪基台34a。在輪基台34a的下表面側，沿著輪基台34a的圓周方向以預定的間隔配置有分別為塊狀的多個研削磨石34b。
圖7係表示研削步驟S30之圖。在研削步驟S30中，首先，以保持面24a吸引保持第二晶圓15的背面15b側。此時，使第一晶圓13的背面13b在上方露出。
接著，使卡盤台24及研削輪34旋轉，且使研削輪34以預定的研削進給速度下降。藉由以多個研削磨石34b的下表面所規定之研削面與背面13b接觸，而研削第一晶圓13的背面13b側，第一晶圓13被薄化至完工厚度B 3為止。
此時，從第一晶圓13去除第一改質層13e 1。此外，與完工厚度B 3對應之正面13a與研削步驟S30後的背面13b之間的距離，小於形成第一改質層13e 1等之距離B 1及與切割剩餘厚度對應之距離B 2的任一者。
在外周剩餘區域13d 2，因經過修整步驟S20而裂痕13f到達正面13a，因此第一晶圓13的正面13a側的外周剩餘區域13d 2與第二晶圓15的正面15a側的外周剩餘區域15d 2之結合力降低。因此，在研削步驟S30中，藉由離心力、振動等外力，而將外周剩餘區域13d 2進行分割並從層積晶圓11去除。
如此，在本實施方式中，因在外周剩餘區域13d 2形成有第一改質層13e 1及第二改質層13e 2，故若在修整步驟S20直接對外周剩餘區域13d 2給予負載，則裂痕13f會延伸並確實地到達正面13a。
藉此，第一晶圓13的外周剩餘區域13d 2與第二晶圓15之結合力會降低。因此，相較於未經過修整步驟S20之情形，可在研削步驟S30確實地去除外周剩餘區域13d 2。
接著，針對第二實施方式進行說明。圖8係第二實施方式之層積晶圓11的研削方法的流程圖。在第二實施方式中，進行雷射加工槽形成步驟S12以取代改質層形成步驟S10。
在第二實施方式中，雖設定有與第一實施方式相同的環狀的第一加工預定線17，但在外周剩餘區域13d 2格子狀地設定有與第一實施方式不同的多條第三加工預定線21（參照圖9）。
圖9係表示第一加工預定線17及第三加工預定線21之層積晶圓11的俯視圖。並且，圖10係雷射加工槽形成步驟S12後的圖9的C－C剖面圖。
在雷射加工槽形成步驟S12中，使用雷射加工裝置36（參照圖10）將第一晶圓13進行加工，所述雷射加工裝置36雖與圖4所示之雷射加工裝置2大致相同，但照射具有會被第一晶圓13吸收之波長（例如355nm）的脈衝狀的雷射光束。
雷射加工裝置36除了具有卡盤台4、旋轉驅動源及X軸方向移動單元以外，還具有設置於X軸方向移動板上且支撐旋轉驅動源之Y軸方向移動板（未圖示）。Y軸方向移動板可滑動地安裝於被配置成與Y軸方向大致平行且固定於X軸方向移動板上之一對導軌（未圖示）上。
在Y軸方向移動板的下表面側設置有螺帽部（未圖示），被配置成與Y軸方向大致平行之螺桿軸（未圖示）係透過鋼珠（未圖示）而可旋轉地與螺帽部連結。在螺桿軸的一端部連結有脈衝馬達等驅動源（未圖示）。
若使驅動源運作，則Y軸方向移動板與卡盤台4一起沿著Y軸方向移動。Y軸方向移動板、導軌、螺桿軸等構成Y軸方向移動單元。此外，在圖10中省略雷射光束照射單元8。
在雷射加工槽形成步驟S12中，具體而言，首先，在沿著第一加工預定線17從層積晶圓11的上方往背面13b照射雷射光束之狀態下，使卡盤台4旋轉。
加工條件例如被設定如下。藉此，在第一晶圓13的厚度方向中，形成貫通第一晶圓13之環狀的第一雷射加工槽13g 1（參照圖10）。
波長        ：355nm 平均輸出：1W 重複頻率：100kHz 旋轉速度：180°／s
接著，以多條第三加工預定線21中之與第一方向平行的第三加工預定線21a成為與X軸方向大致平行之方式，使卡盤台4旋轉，調整層積晶圓11的方向。然後，以X軸方向移動單元，沿著一條第三加工預定線21a照射雷射光束而形成第二雷射加工槽13g 2。
加工條件例如被設定如下。 波長                ：355nm 平均輸出        ：1W 重複頻率        ：100kHz 加工進給速度：800mm／s
沿著一條第三加工預定線21a而形成第二雷射加工槽13g 2後，以Y軸方向移動單元變更雷射光束的照射位置，沿著與一條第三加工預定線21a相鄰之另一條第三加工預定線21a而照射雷射光束。
此外，以僅在外周剩餘區域13d 2形成第二雷射加工槽13g 2而未在元件區域13d 1形成第二雷射加工槽13g 2之方式，適當調整雷射光束的照射時間點。
沿著與第一方向平行之全部的第三加工預定線21a而形成第二雷射加工槽13g 2後，使用Y軸方向移動單元，沿著與第二方向平行之全部的第三加工預定線21b，同樣地形成第二雷射加工槽13g 2，其中，所述第二方向係與第一方向正交。
在本實施方式中，雖沿著互相正交之十三條×十三條的第三加工預定線21而形成第二雷射加工槽13g 2，但第三加工預定線21的數量並未受限於此例。
第三加工預定線21亦可為互相正交之十條×十條，亦可為互相正交之二十條×二十條。此外，在本實施方式中，在越過元件區域13d 1而延長之情形中，互相一致之第三加工預定線21計為一條。
在俯視正面13a之情形中，只要可藉由一條以上的第三加工預定線21而將外周剩餘區域13d 2劃分成兩個以上即可。但是，增加外周剩餘區域13d 2的劃分數量者，因第一晶圓13的外周剩餘區域13d 2與第二晶圓15之結合力變得容易降低，故較佳。
在第二實施方式中，若在雷射加工槽形成步驟S12後的修整步驟S20中，以切割刀片18直接對外周剩餘區域13d 2給予負載，則第一晶圓13的外周剩餘區域13d 2與第二晶圓15之結合力亦會降低。
因此，相較於未經過修整步驟S20之情形，可在研削步驟S30確實地去除環狀區域。另外，上述的實施方式之構造、方法等只要未脫離本發明之目的範圍，則可進行適當變更並實施。
在第一實施方式中，雖將多條第二加工預定線19設定成放射狀，但亦可與第二實施方式同樣地，將一條以上的第二加工預定線19設定成格子狀。並且，在第二實施方式中，亦可與第一實施方式同樣地，將一條以上的第三加工預定線21設定成放射狀。
然而，在改質層形成步驟S10中，亦可在形成第二改質層13e 2後，形成第一改質層13e 1。並且，在雷射加工槽形成步驟S12中，亦可在形成第二雷射加工槽13g 2後，形成第一雷射加工槽13g 1。
2,36:雷射加工裝置 4:卡盤台 4a:保持面 6:旋轉軸 8:雷射光束照射單元 10:聚光器 11:層積晶圓 12:切割裝置 14:卡盤台 14a:保持面 16:旋轉軸 13:第一晶圓 13a:正面（第一面） 13b:背面（第二面） 13a 1,13b 1:倒角部 13c:外周緣 13d 1:元件區域 13d 2:外周剩餘區域（環狀區域） 13e 1:第一改質層 13e 2:第二改質層 13f:裂痕 13g 1:第一雷射加工槽 13g 2:第二雷射加工槽 15:第二晶圓 15a:正面（第三面） 15b:背面（第四面） 15a 1,15b 1:倒角部 15c:外周緣 15d 1:元件區域 15d 2:外周剩餘區域 17:第一加工預定線 19:第二加工預定線 18:切割刀片 18a:刃厚 18b:下端 21,21a,21b:第三加工預定線 22:研削裝置 24:卡盤台 24a:保持面 26:旋轉軸 28:研削單元 30:主軸 32:安裝件 34:研削輪 34a:輪基台 34b:研削磨石 B 1,B 2:距離 B 3:完工厚度 L:雷射光束
圖1係層積晶圓的剖面圖。 圖2係第一實施方式之層積晶圓的研削方法的流程圖。 圖3係表示第一及第二加工預定線之層積晶圓的俯視圖。 圖4係表示形成第一改質層之狀況之圖。 圖5係表示形成第二改質層之狀況之圖。 圖6係表示修整步驟之圖。 圖7係表示研削步驟之圖。 圖8係第二實施方式之層積晶圓的研削方法的流程圖。 圖9係表示第一及第三加工預定線之層積晶圓的俯視圖。 圖10係雷射加工槽形成步驟後的圖9的C－C剖面圖。
12:切割裝置
13:第一晶圓
13a:正面(第一面)
13b:背面(第二面)
13f:裂痕
14:卡盤台
14a:保持面
15:第二晶圓
15a:正面(第三面)
15b:背面(第四面)
16:旋轉軸
18:切割刀片
18a:刃厚
18b:下端
B1,B2:距離

Claims (3)

  1. 一種層積晶圓的研削方法，其特徵在於，在該層積晶圓中，將第一晶圓的第一面與第二晶圓的第三面以互相面對之狀態貼合，該第一晶圓具有該第一面與位於該第一面的相反側之第二面，且該第一面側及該第二面側的外周部已分別進行倒角，該第二晶圓具有該第三面與位於該第三面的相反側之第四面，且該第三面側及該第四面側之外周部已分別進行倒角， 該層積晶圓的研削方法具備： 改質層形成步驟，其沿著設定於該第一晶圓的較外周緣更內側之環狀的第一加工預定線，對該第一晶圓照射具有會穿透該第一晶圓之波長的雷射光束，而在該第一晶圓的內部形成環狀的第一改質層，且沿著設定於從該第一加工預定線起至該第一晶圓的該外周緣為止的環狀區域之一條以上的第二加工預定線，對該第一晶圓照射雷射光束，而形成在俯視該第一面之情形中將該環狀區域劃分成兩個以上之第二改質層； 修整步驟，其在該改質層形成步驟之後，使切割刀片從該第二面切入該環狀區域直至該第一晶圓的厚度方向的預定深度為止，且沿著該外周緣使該層積晶圓與該切割刀片相對地移動，藉此切割該環狀區域；以及 研削步驟，其在該修整步驟之後，研削該第一晶圓的該第二面側並進行薄化直至完工厚度為止，且去除該環狀區域。
  2. 如請求項1之層積晶圓的研削方法，其中， 在該修整步驟中，在已將該切割刀片所切入之預定深度定位於較該第一改質層及該第二改質層更下方之狀態下，切割該環狀區域。
  3. 一種層積晶圓的研削方法，其特徵在於，在該層積晶圓中，將第一晶圓的第一面與第二晶圓的第三面以互相面對之狀態貼合，該第一晶圓具有該第一面與位於該第一面的相反側之第二面，且該第一面側及該第二面側的外周部已分別進行倒角，該第二晶圓具有該第三面與位於該第三面的相反側之第四面，且該第三面側及該第四面側的外周部已分別進行倒角， 該層積晶圓的研削方法具備： 雷射加工槽形成步驟，其從該層積晶圓的上方往該第一晶圓的該第二面，沿著設定於該第一晶圓的較外周緣更內側之環狀的第一加工預定線，照射具有會被該第一晶圓吸收之波長的雷射光束，而形成在該第一晶圓的厚度方向貫通該第一晶圓之環狀的第一雷射加工槽，且沿著設定於從該第一加工預定線起至該第一晶圓的該外周緣為止的環狀區域之一條以上的第三加工預定線，從該層積晶圓的上方往該第二面照射雷射光束，而形成在俯視該第一面之情形中將該環狀區域劃分成兩個以上且在該第一晶圓的厚度方向貫通該第一晶圓之一條以上的第二雷射加工槽； 修整步驟，其在該雷射加工槽形成步驟之後，使切割刀片從該第二面切入該環狀區域直至該第一晶圓的厚度方向的預定深度為止，且沿著該外周緣使該層積晶圓與該切割刀片相對地移動，藉此切割該環狀區域；以及 研削步驟，其在該修整步驟之後，研削該第一晶圓的該第二面側並進行薄化直至完工厚度為止，且去除該環狀區域。
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