TW202243796A - 具有邊緣輪廓的晶棒 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有邊緣輪廓的晶棒，該晶棒包含一棒體、表面有複數個凹槽以及複數個晶圓部，複數個凹槽沿該軸向凹陷形成於該棒體表面上，從棒體的一端到棒體的另一端。相鄰二個凹槽之間所形成的晶圓部，是特別設計的棒體表面形狀。

Description

具有邊緣輪廓的晶棒以及其晶圓

本發明關於一種晶棒以及晶圓，尤指一種具有邊緣輪廓且可避免在切割時在邊緣出現損傷的晶棒以及切割之後形成具有邊緣輪廓的多數晶圓。

一般來說，晶棒的加工過程中是先經過外徑研磨後，再進行切割將晶棒切割為晶圓，其中，由於經過切割後所形成的晶圓其邊緣可能會產生損傷，因此需要再進行倒角，以達到去除晶圓邊緣的損傷以及獲得適當的邊緣輪廓。之後經過雙面研磨的處理，使晶圓的厚度達到目標厚度。然而，在此過程中，除了晶棒的邊緣在切割成晶圓時容易受切割裝置的影響可能出現損傷的問題，亦產生了加工程序過多、加工程序時間較長以及邊緣可能出現二次損傷等問題，因此提供一種可以解決上述問題的晶棒的新製造過程，已成為一項重要的課題。

本發明提供一種具有邊緣輪廓且可避免在切割時在邊緣出現損傷的晶棒以及切割之後形成具有邊緣輪廓的多數晶圓。

依據本發明之一觀點，本發明揭露一種具有邊緣輪廓的晶棒，包含一棒體、複數個凹槽以及複數個晶圓部，該複數個凹槽沿該棒體的一軸向依序形成於該棒體上，各凹槽沿該軸向依序具有一第一導引面及一第二導引面，該複數個晶圓部沿該軸向依序設置於該棒體上且分別位於該複數個凹槽之任相鄰二個凹槽之間，且各晶圓部至少由相鄰二個凹槽的其中之一的該第一導引面與另一個相鄰之凹槽的該第二導引面所界定。

依據本發明之另一觀點，本發明揭露一種晶圓，包含一圓盤部以及一邊緣部，該邊緣部由該圓盤部的邊緣延伸，該邊緣部包含一第一錐形部以及一第二錐形部，該第一錐形部具有一第一導引面，該第二錐形部鄰接於該第一錐形部，該第二錐形部具有一第二導引面，其中，該邊緣部至少由該第一導引面與該第二導引面所界定。

綜上所述，當本發明晶棒進行切割處理之前，先形成供切割處理使用的複數個凹槽以及進行除去損傷層且塗料處理，以將容易受到損傷的晶棒邊緣處理妥善，經過除料處理後的晶棒邊緣切割時較不易受到損傷。再者，可以藉由設定兩個凹槽之間的一間距，以控制切割後的晶圓厚度。

請參考第1圖，第1圖為一晶棒的加工設備100的示意圖。如第1圖所示，本發明實施例的晶棒的加工設備100包含一倒角裝置110、一切割裝置130以及一機台150，在本實施例中，倒角裝置110以及切割裝置130可同時安裝於機台150上，在一些其他實施例，倒角裝置110以及切割裝置130是可替換地安裝於機台150。倒角裝置110是用以將一晶棒的一圓柱面進行倒角處理，而切割裝置130是用以將該晶棒進行切割處理(Slicing)，機台150是用以控制倒角裝置110以及切割裝置130，機台150可控制倒角裝置110進行倒角處理，以在該晶棒的該圓柱面形成複數個凹槽，而兩個凹槽之間形成有一間距。再者，機台150亦可控制切割裝置130對該晶棒進行切割處理，以依據該複數個凹槽產生複數個晶圓，該複數個晶圓具有一厚度，該複數個晶圓的厚度為該間距。

舉例來說，請參考第2圖以及第3圖，第2圖為一倒角裝置110與本發明實施例的一晶棒200的示意圖，第3圖為第2圖的倒角裝置的110部分剖面放大圖。如第2圖以及第3圖所示，倒角裝置110可用以對本發明實施例的晶棒200的一棒體201進行倒角處理，以在晶棒200的該圓柱面210形成複數個凹槽(需參考第4圖及第5圖)。在本實施例中，倒角裝置110為一加工具，該加工具具有複數個齒112，且複數個齒112均為倒角形狀，其一些其他實施例中，倒角裝置110亦可以為一單根式加工具或一排狀式加工具。如第3圖所示，齒112具有倒角形狀以對晶棒200進行倒角處理，換句話說，齒112的尖端為一R角，其中，本實例之倒角裝置110的倒角角度為11度或22度，R角半徑為0.2微米至0.33微米，且倒角形式為R-type，但本發明不以此為限，倒角裝置110的相關參數可在有需要時予以改變。該加工具的複數個齒112之間具有一間距D，藉由複數個齒112，該加工具可用以旋轉並且於晶棒200的一圓柱面210上研磨出複數個凹槽。

舉例來說，請參考第4圖以及第5A圖，第4圖為倒角裝置110對本發明實施例晶棒200進行倒角處理的示意圖。第5A圖依據本發明一實施例的晶棒200的部分剖面放大圖。如第4圖以及第5圖所示，晶棒200的圓柱面210在經過該加工具的複數個齒112的倒角處理後，形成有複數個晶圓部220以及複數個凹槽230，其中，由於兩個齒112之間具有間距D，因此兩個凹槽230之間亦形成有間距D，在本實施例中，凹槽230是由具有倒角形狀的齒112打磨形成，因此具有一R角對應齒112的R角，而晶圓部220頂端為一平坦面則對應於兩個齒112之間的平坦部分，在其他實施例中，由不同形狀的齒112打磨形成的凹槽230也具有不同形狀(如第5A~5D圖所示)。在本實施例中，齒112的高度的範圍為0.3公釐至2公釐，因此凹槽230深度的範圍亦為0.3公釐至2公釐。另外，在一些其他實施例中，倒角裝置110為一排狀式加工具，若將該排狀式加工具設置為具有一加工具間距，該加工具間距等於間距D，則形成的凹槽230之間亦形成有間距D。在晶棒200的圓柱面210形成複數個凹槽230後，可再依據凹槽230對晶棒200進行切割處理。

請一併參考第5A~5D圖，第5A~5D圖為依據本發明不同實施例的晶棒200的部分剖面放大圖。晶棒200的圓柱面210在經過該加工具的複數個齒112的倒角處理後，形成有複數個晶圓部220以及複數個凹槽230。其中，複數個凹槽230沿一軸向依序設置於棒體201上，進一步，複數個凹槽230沿一徑向凹陷形成於棒體201，各凹槽230沿該軸向依序具有一第一導引面231及一第二導引面232；且複數個晶圓部220沿該軸向依序設置於棒體201上且分別位於相鄰二個凹槽230之間，且各晶圓部220至少由相鄰二個凹槽230的其中之一的該第一導引面231與相鄰二個凹槽230的其中另一的該第二導引面232所定義。請先參考第5A圖，凹槽230具有一底面235，凹槽230在該軸向上的剖面形成有一第一斜線及一第二斜線(圖未示)，該第一斜線由該第一導引面231所構成，該第二斜線由該第二導引面232所構成，底面235為一圓弧面。關於晶圓部220，晶圓部220另具有一頂面221，晶圓部220在該軸向上的剖面形成有一第一斜線、一第二斜線及一頂面連接線(圖未示)，該第一斜線由該第一導引面231所構成，該第二斜線由該第二導引面231所構成，該頂面連接線由頂面221所構成且連接該第一斜線與該第二斜線；請參考第5B圖，凹槽230具有一底面235’，凹槽230在該軸向上的剖面形成有一第一斜線、一第二斜線及一底面連接線(圖未示)，該第一斜線由該第一導引面231所構成，該第二斜線由該第二導引面232所構成，該底面連接線由底面235’所構成且連接該第一斜線與該第二斜線。關於晶圓部220，晶圓部220另具有一頂面221’，晶圓部220在該軸向上的剖面形成有一第一斜線及一第二斜線(圖未示)，該第一斜線由相鄰二個凹槽230的其中之一的該第一導引面231所構成，該第二斜線由相鄰二個凹槽的其中另一的該第二導引面所構成，頂面221’為一圓弧面；請參考第5C圖，凹槽230具有一底面235’，凹槽230在該軸向上的剖面形成有一第一弧線、一第二弧線及一底面連接線(圖未示)，該第一弧線由一第一導引面231’所構成，該第二弧線由一第二導引面232’所構成，該底面連接線由底面235’所構成且連接該第一弧線與該第二弧線。關於晶圓部220，晶圓部220另具有一頂面221’， 頂面221’為一圓弧面；請參考第5D圖，凹槽230具有一底面235，凹槽230在該軸向上的剖面形成有一第一弧線及一第二弧線(圖未示)，該第一弧線由該第一導引面231’所構成，該第二弧線由該第二導引面232’所構成，底面235為一圓弧面。關於晶圓部220，晶圓部另具有一頂面221，晶圓部220在該軸向上的剖面形成有一第一弧線、一第二弧線及一頂面連接線(圖未示)，該第一弧線由該第一導引面231’所構成，該第二弧線由該第二導引面232’所構成，該頂面連接線由該頂面221所構成且連接該第一弧線與該第二弧線。值得注意的是，底面235、235’以及頂面221、221’可以與平面導引面231、232以及弧面導引面231’、232’依據不同需求而互相搭配使用，第5A~5D圖這四個實施例是作為說明的例子，本發明並不以此為限。

在上述實施例中，該第一斜線及該第二斜線沿該徑向的投影定義一深度，該深度的範圍為0.3公釐至2公釐。該第一斜線與該徑向之夾角為11度或22度，該第二斜線與該徑向之夾角為11度或22度。該第一弧線實質上為一圓弧，其半徑為介於0.2微米至與0.33微米之間，且該第二弧線實質上為一圓弧，其半徑為介於0.2微米至與0.33微米之間。

舉例來說，請參考第6圖以及第7圖，第6圖為本發明實施例的晶棒200進行倒角處理後再藉由切割裝置130進行切割處理的示意圖，第7圖為第5圖的晶棒200以及切割裝置130的部分剖面放大圖。如第6圖以及第7圖所示，晶棒200在完成倒角處理後形成有複數個凹槽230，兩個凹槽230之間形成有間距D，切割裝置130具有複數個切割單元132，在本實施例中，切割單元132為切割線，但本發明不依此為限。機台150(圖未示)控制切割裝置130對晶棒200進行切割處理，一個切割單元132可依據一個凹槽230對晶棒200進行切割，切割後的晶棒200產生複數個晶圓240，其中，由於切割單元132是依據凹槽230進行切割，因此晶圓240的厚度等於間距D。換句話說，在設置倒角裝置110的複數個齒112之間的間距D時，同時也設置了切割產生的晶圓240的厚度。在本發明實施例中，該晶圓厚度的範圍介於460微米與1200微米之間。

請參考第8圖及第9圖，第8圖為本發明實施例的晶棒200進行切割處理後產生晶圓240的示意圖，第9圖為晶圓240的部分剖面放大圖。如第8圖所示，晶棒200在切割裝置130依據凹槽230進行切割處理後，產生複數個晶圓240，每個晶圓240均具有一厚度，該厚度等於間距D。詳細來說，晶圓240包含一圓盤部242以及一邊緣部244由圓盤部242的邊緣延伸，如第9圖所示，邊緣部244包含一第一錐形部245以及一第二錐形部246鄰接於第一錐形部245，第一錐形部245具有一第一導引面231，第二錐形部246具有一第二導引面232，其中，邊緣部244至少由第一導引面231與第二導引面231所定義。值得注意的是，晶圓240的邊緣部244為晶棒200的晶圓部220以及凹槽230切割後的樣子，因此，不同的底面、頂面221、221以及導引面的搭配亦會形成不同的邊緣部244，此部分已於第5A~5D圖說明，為了簡明起見，此處不再贅述。如上述配置，一晶棒的加工設備100可以在切割本發明實施例的晶棒200之前，藉由倒角裝置110先對晶棒200進行倒角處理，使容易受到損傷的晶棒邊緣先處理妥善，經過倒角處理後的晶棒邊緣較不易受到損傷，且可以進一步形成複數個凹槽230以供切割處理使用。再者，可以藉由設定兩個凹槽230之間的一間距D，以控制切割後的晶圓厚度，如此一來即可省去部分加工程序，以提升晶棒加工的效率。 依據上述配置，當本發明晶棒進行切割處理(Slicing)之前，先進行除料處理以將容易受到損傷的晶棒邊緣處理妥善，以在晶棒的周面形成一邊緣輪廓(edge profile)，當形成具有該邊緣輪廓的晶棒後，再對具有該邊緣輪廓的晶棒的周面進行蝕刻處理，例如：乾蝕刻或溼蝕刻，但本發明不受此限，例如也可對具有該邊緣輪廓的晶棒的周面進行電漿處理。經過除料處理後的晶棒邊緣較不易受到損傷，且可以進一步形成該複數個凹槽以供切割處理使用。再者，可以藉由設定兩個凹槽之間的一間距，以控制切割後的晶圓厚度。而在將晶棒切片形成晶圓後，可以再依序經由研磨(Grinding/Lapping)、蝕刻(Etching)以及拋光(CMP)等處理程序來處理晶圓，或者是依序經由雙面研磨(Double-side Grinding)、表面研磨(Surface Grinding)以及拋光(CMP)等處理程序來處理晶圓，亦或是經由上述方法的結合的處理程序來處理晶圓，以完成晶圓的加工。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100:晶棒的加工設備 110:倒角裝置 112:齒 130:切割裝置 132:切割單元 150:機台 200:晶棒 201:棒體 210:圓柱面 220:晶圓部 221, 221’:頂面 230:凹槽 231, 231’:第一導引面 232, 232’:第二導引面 235, 235’:底面 240:晶圓 242:圓盤部 244:邊緣部 245:第一錐形部 246:第二錐形部 D:間距

第1圖為一晶棒的加工設備的示意圖。 第2圖為一倒角裝置與本發明實施例的一晶棒的示意圖。 第3圖為第2圖的該倒角裝置的部分剖面放大圖。 第4圖為該倒角裝置對本發明一實施例的該晶棒進行倒角處理的示意圖。 第5A圖為依據本發明一實施例的該晶棒的部分剖面放大圖。 第5B圖為依據本發明另一實施例的該晶棒的部分剖面放大圖。 第5C圖為依據本發明再另一實施例的該晶棒的部分剖面放大圖。 第5D圖為依據本發明再另一實施例的該晶棒的部分剖面放大圖。 第6圖為依據本發明一實施例的該晶棒進行倒角處理後再藉由一切割裝置進行切割處理的示意圖。 第7圖為第6圖的該晶棒以及該切割裝置的部分剖面放大圖。 第8圖為依據本發明一實施例的該晶棒進行切割處理後產生晶圓的示意圖。 第9圖為該晶圓的部分剖面放大圖。

110:倒角裝置

112:齒

200:晶棒

210:圓柱面

220:晶圓部

230:凹槽

240:晶圓

D:間距

Claims (8)

1. 一種具有邊緣輪廓的晶棒，包含： 一棒體； 複數個凹槽，沿該棒體的一軸向依序形成於該棒體上，且各凹槽沿該軸向依序具有一第一導引面及一第二導引面；以及 複數個晶圓部，沿該軸向依序設置於該棒體上並分別位於該複數個凹槽之任相鄰二個凹槽之間，且各晶圓部至少由該相鄰二個凹槽其中之一的該第一導引面與另一個相鄰之凹槽的該第二導引面所界定。
2. 如請求項1所述的晶棒，其中該各凹槽在該軸向上的剖面形成有一由該第一導引面所構成之第一斜線及一由該第二導引面所構成之第二斜線。
3. 如請求項1所述的晶棒，其中該各凹槽在該軸向上的剖面形成有一由該第一導引面所構成之第一弧線及一由該第二導引面所構成之第二弧線。
4. 如請求項1所述的晶棒，其中該各晶圓部在該軸向上的剖面形成有一第一斜線及一第二斜線，且該第一斜線由相鄰二個凹槽的其中之一的該第一導引面所構成，該第二斜線由相鄰二個凹槽的其中另一的該第二導引面所構成。
5. 如請求項1所述的晶棒，其中該各晶圓部在該軸向上的剖面形成有一由該第一導引面所構成之第一弧線及一由該第二導引面所構成第二弧線。
6. 一種晶圓，包含： 一圓盤部；以及 一邊緣部，由該圓盤部的邊緣延伸，包含： 一第一錐形部，具有一第一導引面；以及 一第二錐形部，鄰接於該第一錐形部，具有一第二導引面； 其中，該邊緣部至少由該第一導引面與該第二導引面所界定。
7. 如請求項6所述的晶圓，其中該邊緣部形成有一由該第一導引面所構成之第一斜線及一由該第二導引面所構成之第二斜線。
8. 如請求項6所述的晶圓，其中該邊緣部形成有一由該第一導引面所構成之第一弧線及一由該第二導引面所構成之第二弧線。

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