TW202249110A - 板狀物之加工方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種板狀物之加工方法，其可以解決在將具有翹曲之板狀物切削並分割成一個個的晶片時，產生損傷或破損之問題。 [解決手段]包含以下步驟而構成：敷設步驟，將可藉由紫外線的照射來固化之液狀樹脂敷設在板狀物的上表面以及下表面，且至少將下表面的該液狀樹脂形成為平坦面；樹脂被覆步驟，對該液狀樹脂照射紫外線來進行固化，而以樹脂被覆板狀物；及分割步驟，將已被樹脂被覆之板狀物的下表面保持在切削裝置的工作夾台，且將板狀物和所被覆之樹脂一起切削，來分割成一個個的晶片。

Description

板狀物之加工方法
本發明是有關於一種將具有翹曲之板狀物分割成一個個的晶片的板狀物之加工方法。
於經分割預定線所區劃之正面形成有IC、LSI等器件之晶圓，可被切割裝置分割成一個個的器件晶片來利用於行動電話、個人電腦等電氣機器。
又，就算是在將單晶晶圓的上表面積層有多晶晶圓之雙層構造的晶圓分割成一個個的晶片的情況下，也可使用切割裝置(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2010-050214號公報
發明欲解決之課題
如上述之在1層與2層中結晶構造不同的雙層晶圓，翹曲會變得比較大。當使這樣的雙層晶圓貼附於切割膠帶並吸引保持在切割裝置的工作夾台時，雖然翹曲可藉由工作夾台之吸引力來矯正，但因為伴隨於該矯正之強大的應力會施加於晶圓，所以有在切削加工中導致晶片損傷或破損之問題。
又，雖然為了減少如上述之工作夾台的吸引力的影響，也可考慮隔著蠟將具有翹曲之晶圓固定於基材(substrate)之作法，但由於在該固定上是藉由加熱使蠟熔融或軟化來使用，所以該蠟會在降溫的過程中引發收縮，其結果，由於會對該晶圓施加變形應力，所以還是可能產生晶片在切削中損傷或破損之問題。再者，如上述之問題並不一定限定於雙層晶圓之問題，在切削具有翹曲之板狀物時，仍會產生同樣的問題。
本發明是有鑒於上述事實而作成之發明，其主要的技術課題在於提供一種板狀物之加工方法，其可以解決在將具有翹曲之板狀物切削並分割成一個個的晶片時，產生損傷或破損之問題。 用以解決課題之手段
為了解決上述主要的技術課題，根據本發明，可提供一種板狀物之加工方法，將具有翹曲之板狀物分割成一個個的晶片，前述板狀物之加工方法是包含以下步驟而構成： 敷設步驟，將可藉由紫外線的照射來固化之液狀樹脂敷設在板狀物的上表面以及下表面，且至少將下表面的該液狀樹脂形成為平坦面； 樹脂被覆步驟，對該液狀樹脂照射紫外線來進行固化，而以樹脂被覆板狀物；及 分割步驟，將已被樹脂被覆之板狀物的下表面保持在切削裝置的工作夾台，且將板狀物和所被覆之樹脂一起切削，來分割成一個個的晶片。
較佳的是，在該敷設步驟中，於基材的上表面與板狀物的下表面敷設液狀樹脂，且藉由該基材來支撐板狀物。更佳的是，在該基材的中央形成收納板狀物之凹陷。又，較佳的是，透過黏著膠帶將基材支撐在中央具有容置基材之開口的框架。
較佳的是，透過黏著膠帶將板狀物支撐在中央具有容置該板狀物之開口的框架。該具有翹曲之板狀物亦可為在單晶晶圓的上表面積層有多晶晶圓之雙層構造的晶圓。 發明效果
本發明之板狀物之加工方法由於包含以下步驟而構成：敷設步驟，將可藉由紫外線的照射來固化之液狀樹脂敷設在板狀物的上表面以及下表面，且至少將下表面的該液狀樹脂形成為平坦面；樹脂被覆步驟，對該液狀樹脂照射紫外線來進行固化，而以樹脂被覆板狀物；及分割步驟，將已被樹脂被覆之板狀物的下表面保持在切削裝置的工作夾台，且將板狀物和所被覆之樹脂一起切削，來分割成一個個的晶片，所以可以在不施加應力的情形下以樹脂被覆板狀物，並且即使具有翹曲之板狀物被工作夾台吸引也不會對板狀物施加不合理的外力，因而解決晶片在切削中損傷或破損之問題。
用以實施發明之形態
以下，一邊參照附加圖式一邊詳細地說明依據本發明所構成的板狀物之加工方法的實施形態。
圖1中所顯示的是適合於實施本實施形態的板狀物之加工方法的切削裝置1。切削裝置1具備大致長方體形的裝置殼體2，並包含工作夾台機構3與切削組件4而構成，前述工作夾台機構3具備有保持被加工物即雙層晶圓10的工作夾台3a，前述切削組件4具備有切削已被工作夾台3a保持之雙層晶圓10的切削刀片41。再者，雖然將稍後說明，但被本實施形態所加工之板狀物是雙層晶圓10，且已被基材20所支撐並且透過黏著膠帶T而支撐於框架F，前述框架F於中央具有容置該基材20之開口。
此外，切削裝置1具備有：片匣5(以2點鏈線表示)，容置複數個雙層晶圓10；暫置工作台6，將已容置於片匣5之雙層晶圓10搬出並暫置；搬出入組件7，將雙層晶圓10搬出至暫置工作台6；搬送組件8，將已搬出至暫置工作台6之雙層晶圓10旋繞並搬送至工作夾台機構3的工作夾台3a；洗淨組件9(省略細節)，對藉由切削組件4所切削加工之雙層晶圓10進行洗淨；洗淨搬送組件11，將經切削加工之雙層晶圓10從工作夾台3a往洗淨組件9搬送；拍攝組件12，拍攝已保持在工作夾台3a之雙層晶圓10；及省略圖示之控制組件。片匣5已載置在藉由未圖示之升降組件而呈可上下移動地配設之片匣工作台5a上，且可在藉由搬出入組件7將雙層晶圓10從片匣5搬出時，合宜調整片匣5的高度。
在裝置殼體2內配設有使工作夾台3a在以箭頭X所示之X軸方向上移動之加工進給組件(省略圖示)，來作為使工作夾台3a與切削組件4相對地加工進給之組件。
於圖2中所顯示的是可藉由本實施形態的板狀物之加工方法來加工之雙層晶圓10。雙層晶圓10是例如直徑為100mm，且厚度為0.8mm，雙層晶圓10是使多晶晶圓10B積層於單晶晶圓10A的上表面而成之晶圓。該單晶晶圓10A為例如單晶石榴石(garnet)，多晶晶圓10B為例如多晶石榴石。於雙層晶圓10的外周形成有表示結晶方位之凹口N。再者，雙層晶圓10具有翹曲，且包含有該翹曲之總厚度為約1.0mm。
切削裝置1具備有大致如上述之構成，以下針對使用切削裝置1來實施之本實施形態的雙層晶圓10之加工方法進行說明。
在實施本實施形態中的板狀物，也就是雙層晶圓10之加工方法時，會實施敷設步驟，前述敷設步驟是將藉由紫外線的照射來固化之液狀樹脂敷設於雙層晶圓10的上表面以及下表面，且至少將下表面的樹脂形成為平坦面。該敷設步驟可藉由例如如以下之順序來實施。
在實施上述之敷設步驟時，準備如圖3所示之基材20。基材20是藉由例如為2.0mm左右的厚度，且可讓紫外線穿透之材質，例如玻璃來形成。在基材20的上表面的中央形成有被環狀的框部21所圍繞且可容置雙層晶圓10之凹陷，即開口凹部22，開口凹部22具備有平坦的底部23。於框部21具備有用於掌握容置之雙層晶圓10的結晶方位之直線部24。開口凹部22是以可將雙層晶圓10的整體容置於內部之深度，例如1.5mm左右的深度來形成。
準備了上述之基材20後，如圖3所示，將紫外線硬化樹脂供給組件30的供給噴嘴32定位到開口凹部22上，並從供給噴嘴32的供給口34供給預定量之液狀的紫外線硬化樹脂36。紫外線硬化樹脂36可以採用習知的樹脂，例如可以採用藉由照射紫外線來固化之丙烯酸系樹脂。
如上述，若將液狀的紫外線硬化樹脂36供給至基材20的開口凹部22後，即實施以下所示之敷設步驟。更具體而言，是如圖4所示，將構成雙層晶圓10的下表面之單晶晶圓10A側朝向下方來容置到供給有液狀的紫外線硬化樹脂36之該開口凹部22，而作成以紫外線硬化樹脂36覆蓋雙層晶圓10的下表面以及上表面之狀態，由於開口凹部22的底部23為平坦面，所以下表面側的樹脂會形成為平坦面(敷設步驟)。再者，在本實施形態中，在實施此敷設步驟時，是將雙層晶圓10的凹口N朝基材20的直線部24定位，而形成為可以藉由該直線部24來掌握雙層晶圓10的結晶方位。
接著，將該基材20定位在於上下配設有紫外線照射組件之省略圖示的紫外線照射裝置，而如圖5所示，實施從上下方向對該紫外線硬化樹脂36照射紫外線UV之樹脂被覆步驟。藉此，可將敷設於雙層晶圓10之液狀的紫外線硬化樹脂36固化，而成為雙層晶圓10被紫外線硬化樹脂36所被覆之狀態。
此外，在本實施形態中，在實施上述之樹脂被覆步驟後，如圖6所示，實施框架支撐步驟，前述框架支撐步驟是準備於中央具有可容置基材20之開口Fa的環狀的框架F，並透過黏著膠帶T來支撐基材20。
接著，實施分割步驟，前述分割步驟是使切削裝置1的工作夾台3a保持已被紫外線硬化樹脂36被覆之下表面側，而將雙層晶圓10和所被覆之紫外線硬化樹脂36一起切削，來分割成一個個的晶片。
上述之分割步驟是藉由例如以下之順序來實施。更具體來說，是如上述地將已以紫外線硬化樹脂36被覆且保持於框架F之複數個雙層晶圓10容置在依據圖1所說明之片匣5，並搬入切削裝置1。已被搬入切削裝置1之雙層晶圓10是藉由搬出入組件7而從片匣5搬出至暫置工作台6，並藉由搬送組件8搬送至工作夾台3a來載置並吸引保持。已吸引保持在工作夾台3a之雙層晶圓10，是藉由省略圖示之加工進給組件來使其移動，並藉由拍攝組件12進行拍攝，且調整工作夾台3a的旋轉方向，藉此，讓雙層晶圓10的分割預定線(省略圖示)朝X軸方向對齊。接著，將工作夾台3a定位到切削組件4的正下方的加工區域。
如圖7所示，切削組件4具備有主軸單元42。主軸單元42具備有切削刀片41被固定在前端部之旋轉主軸44、與保護切削刀片41之刀片蓋43。切削刀片41是構成為可和旋轉主軸44一起朝箭頭R1所示之方向旋轉。切削刀片41可選擇例如直徑為50mm，切刃伸出量為2.5mm，厚度為300μm之刀片，且在刀片蓋43之和切削刀片41相鄰的位置，配設有對切削加工位置供給切削水之切削水供給組件45，而可供給從刀片蓋43的上表面導入之切削水。
若已將雙層晶圓10移動至上述加工區域後，即可讓切削刀片41旋轉，並且將切削刀片41定位在雙層晶圓10的預定的分割預定線(省略圖示)上，且從切削水供給組件45供給切削水來進行切入進給，並一邊使雙層晶圓10和工作夾台3a一起在圖7中朝以箭頭X表示之X軸方向移動一邊進行切削而形成切削溝100。切削加工的加工條件是設定成例如如以下所示。
切削刀片的旋轉速度      20000rpm 加工進給速度                              3.0mm/秒 切削水供給量                              1.0公升/分鐘
如上述地形成切削溝100後，朝圖中以箭頭Y表示之Y軸方向分度進給預定的距離(形成之晶片的1邊的尺寸，例如12mm)，並形成新的切削溝100。藉由重複此作法，而沿著沿X軸方向之全部的分割預定線形成切削溝100。再者，切削溝100的深度是設定在將已保持在基材20的開口凹部22之雙層晶圓10完全地分割，並且未將基材20完全地分割之程度的深度。
如上述，在沿著沿X軸方向之全部的分割預定線形成切削溝100後，將工作夾台3a旋轉90度，而將和先前已形成之切削溝100正交之方向定位在X軸方向，並與上述之作法同樣地進行，來沿著已設定為預定的間隔(12mm)之分割預定線，形成複數條切削溝100(參照圖8)而完成分割步驟。再者，如圖8所示，在完成上述之分割步驟後，為了去除紫外線硬化樹脂36而將溫水供給組件50的噴嘴52定位到雙層晶圓10上，並從噴嘴52的噴射口54，對雙層晶圓10供給使紫外線硬化樹脂36剝離之溫水W，來將已被覆於雙層晶圓10的上表面以及下表面之紫外線硬化樹脂36去除。藉由上述之步驟，可以從雙層晶圓10得到如圖8中的右側所示之一個個的晶片C。
如上述地進行而形成之晶片C的尺寸為12mm×12mm，且為以下表面為單晶晶圓10A、上表面為多晶晶圓10B所構成之2層的晶片，藉由實施至少包含上述之敷設步驟、樹脂被覆步驟、分割步驟之加工方法，可在切削時以不會施加不合理的應力的方式來以樹脂被覆，並且在切削加工時，由於雙層晶圓10的下表面側的樹脂是在平坦面形成，所以即使被工作夾台3a吸引也不會對雙層晶圓10施加不合理的外力，而可解決晶片C在切削中損傷或破損之問題。
再者，本發明並不限定於上述之實施形態。例如，在上述之實施形態中，雖然已設成：準備可讓紫外線穿透之基材20，並對基材20的開口凹部22供給紫外線硬化樹脂36，而將紫外線硬化樹脂36敷設於雙層晶圓10的上表面(多晶晶圓10B)以及下表面(單晶晶圓10A)且藉由基材20來支撐雙層晶圓10，但亦可設成：在不使用基材20的情形下，在雙層晶圓10的上表面以及下表面敷設紫外線硬化樹脂36。例如，亦可形成為：準備圖6所示之於下表面貼附有黏著膠帶T之框架F並放置於平坦的工作台，且對該框架F的開口Fa內供給紫外線硬化樹脂36並收納雙層晶圓10，藉此在雙層晶圓10的上表面以及下表面敷設紫外線硬化樹脂36，並將雙層晶圓10的下表面側的紫外線硬化樹脂36形成為平坦面。
又，在上述之實施形態中，雖然是使容置有雙層晶圓10之基材20透過黏著膠帶T保持在環狀的框架F，並保持於切削裝置1的工作夾台3a來實施分割步驟，但本發明並非限定於此，亦可設成使基材20直接吸引保持於切削裝置的工作夾台上，來將雙層晶圓10分割成一個個的晶片C。
此外，在上述之實施形態中，雖然所說明的是以下例子：具有翹曲之板狀物為在單晶晶圓10A的上表面積層有多晶晶圓10B而成之雙層晶圓10，但可藉由本發明來加工之板狀物並不限定於此雙層晶圓10，只要是具有翹曲之板狀物都可以發揮同樣的效果。
1:切削裝置 2:裝置殼體 3:工作夾台機構 3a:工作夾台 4:切削組件 5:片匣 5a:片匣工作台 6:暫置工作台 7:搬出入組件 8:搬送組件 9:洗淨組件 10:雙層晶圓 10A:單晶晶圓 10B:多晶晶圓 11:洗淨搬送組件 12:拍攝組件 20:基材 21:框部 22:開口凹部 23:底部 24:直線部 30:紫外線硬化樹脂供給組件 32:供給噴嘴 34:供給口 36:紫外線硬化樹脂 41:切削刀片 42:主軸單元 43:刀片蓋 44:旋轉主軸 45:切削水供給組件 50:溫水供給組件 52:噴嘴 54:噴射口 100:切削溝 C:晶片 F:框架 Fa:開口 N:凹口 R1:箭頭 T:黏著膠帶 W:溫水 UV:紫外線 X,Y,Z:箭頭(方向)
圖1是切削裝置的整體立體圖。 圖2是藉由圖1所示之切削裝置所切削之雙層晶圓的立體圖。 圖3是基材以及紫外線硬化樹脂供給組件的立體圖。 圖4是顯示敷設步驟之實施態樣的立體圖。 圖5是顯示樹脂被覆步驟之實施態樣的立體圖。 圖6是顯示基材透過黏著膠帶被支撐在中央具有容置基材之開口的框架之態樣的立體圖。 圖7是顯示分割步驟之實施態樣的立體圖。 圖8是顯示在分割步驟的實施後，從雙層晶圓去除紫外線硬化樹脂之態樣的立體圖。
4:切削組件
10:雙層晶圓
20:基材
21:框部
36:紫外線硬化樹脂
41:切削刀片
42:主軸單元
43:刀片蓋
44:旋轉主軸
45:切削水供給組件
100:切削溝
F:框架
R1:箭頭
T:黏著膠帶
X,Y:箭頭(方向)

Claims (6)

  1. 一種板狀物之加工方法，將具有翹曲之板狀物分割成一個個的晶片，前述板狀物之加工方法包含以下步驟而構成： 敷設步驟，將可藉由紫外線的照射來固化之液狀樹脂敷設在板狀物的上表面以及下表面，且至少將下表面的該液狀樹脂形成為平坦面； 樹脂被覆步驟，對該液狀樹脂照射紫外線來進行固化，而以樹脂被覆板狀物；及 分割步驟，將已被樹脂被覆之板狀物的下表面保持在切削裝置的工作夾台，且將板狀物和所被覆之樹脂一起切削，來分割成一個個的晶片。
  2. 如請求項1之板狀物之加工方法，其中在該敷設步驟中，於基材的上表面與板狀物的下表面敷設液狀樹脂，且藉由該基材來支撐板狀物。
  3. 如請求項2之板狀物之加工方法，其中在該基材的中央形成有收納板狀物之凹陷。
  4. 如請求項2或3之板狀物之加工方法，其透過黏著膠帶將該基材支撐在中央具有容置該基材之開口的框架。
  5. 如請求項1之板狀物之加工方法，其透過黏著膠帶將該板狀物支撐在中央具有容置該板狀物之開口的框架。
  6. 如請求項1至5中任一項之板狀物之加工方法，其中具有翹曲之板狀物是在單晶晶圓的上表面積層有多晶晶圓之雙層構造的晶圓。
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