TW202310035A - 晶圓的加工方法 - Google Patents

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平田和也
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Abstract

[課題]提供一種晶圓的加工方法，其抑制在同時地進行晶圓的外周區域從元件區域的分離與元件區域的背面側從正面側的分離之際的元件的破損，且可抑制能從晶圓製造的晶片的數量減少。[解決手段]在晶圓的內部形成：如沿著圓錐台的側面般的第一剝離層，所述圓錐台的第一底面位於晶圓的正面側，且直徑比此第一底面短之第二底面位於晶圓的內部；以及如沿著此圓錐台的上底面般的第二剝離層。並且，藉由沿著晶圓的厚度方向對晶圓施加外力，而將第一剝離層及第二剝離層作為分割起點並分割晶圓。

Description

晶圓的加工方法
本發明關於一種晶圓的加工方法。
一般而言，半導體元件（以下，亦僅稱為「元件」）的晶片係利用由矽（Si）等半導體材料所構成之圓盤狀的晶圓而製造。具體而言，此晶圓係藉由被設定成網格狀之分割預定線而被劃分，並在多個區域各自的正面側形成有元件。然後，藉由沿著分割預定線分割此晶圓而製造晶片。
再者，有時會以包含多個晶片之封裝件的高集成化等為目的，而在晶圓設有矽穿孔電極（TSV（Through-Silicon Via））。在此封裝件中，例如，可透過TSV而將不同晶片所含之電極進行電性連接。
TSV係例如以以下的順序而設於晶圓。首先，在晶圓的正面側形成槽。接著，在此槽設置TSV。接著，將晶圓的正面側貼合於支撐晶圓。接著，研削晶圓的背面側直到TSV在晶圓的背面露出為止。
於此，在晶圓中，以防止破裂等為目的，其外周區域常會被倒角。而且，若將外周區域已被倒角之晶圓的背面側進行研削直至晶圓的厚度成為一半以下為止，則此外周區域的背面側會成為如刀刃般的形狀。
此情形，在研削晶圓期間，應力會集中於外周區域的背面側而晶圓變得容易破裂，會有從晶圓所得之晶片的良率下降之疑慮。於是，已提案在將此種晶圓的背面側進行研削之前，進行外周區域的正面側的一部分去除（所謂修邊）（例如，參閱專利文獻1）。
藉此，在藉由研削而去除外周區域的背面側的剩餘部分之時間點，晶圓的側面會與正面及背面成為大致垂直。因此，在研削晶圓期間，在外周區域的背面側不會產生應力集中，晶圓變得不易破裂。其結果，可抑制晶片的良率下降。
但是，在修邊後，在將晶圓的背面側研削至TSV在晶圓的背面露出為止之情形，晶圓的研削量變大，為了研削此晶圓所需的磨石的磨耗量變多。此情形，使用此晶圓所製造之晶片或封裝件的成本增加，並且，會有其加工長期化之疑慮。
鑑於此點，已提案一種利用會穿透晶圓之波長的雷射光束而分割晶圓之方法（例如，參閱專利文獻2）。在此方法中，首先，對於在照射雷射光束時不會產生漫射之晶圓的區域（明確地說，比被倒角之外周區域更內側的區域），在已將聚光點定位於晶圓的正面側之狀態下圓環狀地照射雷射光束。
藉此，形成如沿著圓柱的側面般的剝離層（圓筒狀的剝離層），所述圓柱的底面位於晶圓的正面側，且上表面位於晶圓的內部。接著，對於比此圓筒狀的剝離層更內側的區域，在已將聚光點定位於上述的圓柱的上表面之狀態下照射雷射光束。藉此，形成如沿著上述的圓柱的上表面般的剝離層（圓盤狀的剝離層）。
接著，藉由對此晶圓施加外力，而在圓筒狀的剝離層及圓盤狀的剝離層中分割晶圓。亦即，從晶圓的形成有元件之區域（元件區域）分離外周區域，並且，從此元件區域的正面側分離背面側。
如此分割晶圓之情形，可減低TSV在晶圓的背面露出為止所需的晶圓的研削量，可減少為了研削此晶圓所需的磨石的消耗量。其結果，可抑制使用此晶圓所製造之晶片或封裝件的成本的增加及加工的長期化。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-158239號公報 [專利文獻2]日本特開2020-136442號公報
[發明所欲解決的課題] 如上述般在圓筒狀的剝離層及圓盤狀的剝離層中分割晶圓之情形，變得需要使晶圓的外周區域沿著晶圓的徑向從元件區域離開，並且，需要使此元件區域的背面側沿著晶圓的厚度方向從正面側離開。
於此，為了使晶圓的外周區域從元件區域離開所需要的外力的方向與為了使元件區域的背面側從正面側離開所需要的外力的方向為正交。因此，藉由對晶圓施加沿著特定的方向之外力而在圓筒狀的剝離層及圓盤狀的剝離層中同時地分割晶圓一事未必容易。
例如，在藉由對晶圓施加沿著晶圓的厚度方向之外力而分割晶圓之情形中，會有在圓筒狀的剝離層中藉由分割晶圓而新露出之元件區域的側面與外周區域的內側面互相接觸之疑慮。並且，在此情形中，龜裂朝向形成於元件區域的正面側之元件伸展，會有元件破損之疑慮。
並且，如同上述，在照射雷射光束時不會產生漫射之晶圓的區域（明確地說，比被倒角之外周區域更內側的區域）形成圓筒狀的剝離層。因此，在此圓筒狀的剝離層中分割晶圓之情形中，無法將晶圓的外周區域的內側附近的區域利用於元件的晶片的製造。此情形，會有能從此晶圓製造的晶片的數量減少之疑慮。
鑑於以上諸點，本發明之目的為提供一種晶圓的加工方法，其抑制在同時地進行晶圓的外周區域從元件區域的分離與元件區域的正面側從背面側的分離之際的元件的破損，且可抑制能從晶圓製造的晶片的數量減少。
[解決課題的技術手段] 根據本發明提供一種晶圓的加工方法，其藉由對於在正面側形成有多個元件且外周區域被倒角之第一晶圓照射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剝離層後，將該剝離層作為分割起點而分割該第一晶圓，該晶圓的加工方法具備：貼合方法，其將該第一晶圓的該正面側貼合於第二晶圓的正面側；第一剝離層形成步驟，其對於該第一晶圓的比該外周區域更內側的區域，以聚光點越接近該外周區域則越接近該第一晶圓的該正面之方式照射該雷射光束，藉此形成如沿著圓錐台的側面般的第一剝離層，所述圓錐台的第一底面位於該第一晶圓的該正面側，且直徑比該第一底面短之第二底面位於該第一晶圓的內部；第二剝離層形成步驟，其對於該第一晶圓的比該第一剝離層更內側的區域，以將該聚光點定位於該圓錐台的該第二底面之方式照射該雷射光束，藉此形成如沿著該圓錐台的該第二底面般的第二剝離層；以及分割步驟，其在實施該貼合步驟、該第一剝離層形成步驟及該第二剝離層形成步驟後，沿著該第一晶圓的厚度方向對該第一晶圓施加外力，藉此將該第一剝離層及該第二剝離層作為該分割起點並分割該第一晶圓。
較佳為，在實施該第二剝離層形成步驟之前實施該第一剝離層形成步驟。
更佳為，在該第一剝離層形成步驟中，以產生在俯視下沿著該第一晶圓的徑向排列之多個聚光點之方式將雷射光束進行分歧。
[發明功效] 在本發明中，在晶圓的內部形成：如沿著圓錐台的側面般的第一剝離層，所述圓錐台的第一底面位於晶圓的正面側，且直徑比該第一底面短之第二底面位於晶圓的內部；以及如沿著此圓錐台的第二底面般的第二剝離層。並且，在本發明中，藉由沿著晶圓的厚度方向對晶圓施加外力，而將第一剝離層及第二剝離層作為分割起點並分割晶圓。
於此，在此晶圓中，以沿著圓錐台的側面之方式形成有第一剝離層。此情形，在分割晶圓之際，在第一剝離層中藉由分割晶圓而形成有新露出的元件之區域（元件區域）的側面與外周區域的內側面互相接觸之機率低。因此，在本發明中，龜裂朝向形成於元件區域的正面側之元件伸展之機率亦變低，可抑制元件的破損。
再者，在此晶圓中，龜裂變得易於在從第一剝離層沿著圓錐台的側面之方向延伸。此情形，龜裂朝向形成於元件區域的正面側之元件伸展之機率變低。因此，在本發明中，可抑制能從晶圓製造的晶片的數量減少。
參閱隨附圖式，針對本發明的實施方式進行說明。圖1（A）係示意地表示晶圓的一例之上視圖，圖1（B）係示意地表示晶圓的一例之剖面圖。圖1（A）及圖1（B）所示之晶圓11例如係由矽所構成，且具有大致平行的正面11a及背面11b。
此晶圓11係以互相交叉之多條分割預定線而被劃分成多個區域，並在各區域的正面11a側形成有IC（Integrated Circuit，積體電路）及LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）、半導體記憶體或COMS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補式金屬氧化物半導體）圖像感測器等元件13。
再者，在晶圓11的正面11a側亦可形成有設置TSV之槽。並且，晶圓11的外周區域被倒角。亦即，晶圓11的側面11c係以往外側凸出之方式彎曲。此外，在晶圓11的外周區域未形成有元件13。亦即，晶圓11的形成有元件13之區域（元件區域）被其外周區域包圍。
此外，晶圓11的材質、形狀、構造及大小等並無限制。晶圓11例如亦可由矽以外的半導體材料（例如，碳化矽（SiC）或氮化鎵（GaN）等）所構成。同樣地，元件13的種類、數量、形狀、構造、大小及配置等亦無限制。
圖2係示意地表示晶圓的加工方法的一例之流程圖。明確地說，此方法中，藉由對於晶圓11照射會穿透晶圓11之波長的雷射光束而在晶圓11的內部形成剝離層後，以此剝離層作為分割起點而分割晶圓11。
具體而言，在此方法中，首先，將晶圓（第一晶圓）11的正面11a側貼合於支撐晶圓（第二晶圓）的正面側（貼合步驟：S1）。圖3係示意地表示將晶圓11的正面11a側貼合於支撐晶圓的正面側之情況之剖面圖。
此外，與晶圓11貼合之支撐晶圓15例如具有與晶圓11同樣的形狀。並且，與晶圓11同樣地，亦可在支撐晶圓15的正面15a側形成有多個元件。並且，在支撐晶圓15的正面15a，例如可設有丙烯酸系接著劑或環氧系接著劑等接著劑17。
然後，在貼合步驟（S1）中，在支撐晶圓15的背面15b側已被支撐之狀態下，透過接著劑17，將晶圓11的正面11a按壓於支撐晶圓15的正面15a。藉此，形成晶圓11的正面11a側貼合於支撐晶圓15的正面15a側而成之貼合晶圓。
接著，形成如沿著圓錐台的側面般的剝離層（第一剝離層）（第一剝離層形成步驟：S2），所述圓錐台的第一底面（下底面）位於晶圓（第一晶圓）11的正面11a側，且直徑比此第一底面直徑短之第二底面（上底面）位於晶圓11的內部，並且，形成如沿著此圓錐台的上底面般的剝離層（第二剝離層）（第二剝離層形成步驟：S3）。
圖4係示意地表示在第一剝離層形成步驟（S2）及第二剝離層形成步驟（S2）中所使用之雷射加工裝置的一例之立體圖。此外，圖4所示之X軸方向（左右方向）及Y軸方向（前後方向）係水平面上互相正交之方向，並且，Z軸方向（上下方向）係與X軸方向及Y軸方向分別正交之方向（垂直方向）。
圖4所示之雷射加工裝置2具有支撐各構成要素之基台4。在此基台4的上表面配置有水平移動機構6。而且，水平移動機構6具有被固定於基台4的上表面且沿著Y軸方向延伸之一對Y軸導軌8。
Y軸移動板10以能沿著一對Y軸導軌8滑動的態樣連結於一對Y軸導軌8的上表面側。並且，在一對Y軸導軌8之間配置有沿著Y軸方向延伸之螺軸12。在此螺軸12的前端部（一端部）連結有用於使螺軸12旋轉的馬達14。
並且，在螺軸12的形成有螺旋狀的槽之表面設有螺帽部（未圖示）而構成滾珠螺桿，所述螺帽部容納多個滾珠，所述多個滾珠在旋轉的螺軸12的表面滾動。亦即，若螺軸12旋轉，則多個滾珠會在螺帽部內循環而螺帽部會沿著Y軸方向移動。
再者，此螺帽部被固定於Y軸移動板10的下表面側。因此，若以馬達14使螺軸12旋轉，則Y軸移動板10與螺帽部一起沿著Y軸方向移動。並且，在Y軸移動板10的上表面固定有沿著X軸方向延伸之一對X軸導軌16。
X軸移動板18以能沿著一對X軸導軌16滑動的態樣連結於一對X軸導軌16的上表面側。並且，在一對X軸導軌16之間配置有沿著X軸方向延伸之螺軸20。在此螺軸20的一端部連結有用於使螺軸20旋轉的馬達22。
並且，在螺軸20的形成有螺旋狀的槽之表面設有螺帽部（未圖示）而構成滾珠螺桿，所述螺帽部容納多個滾珠，所述多個滾珠在旋轉的螺軸20的表面滾動。亦即，若螺軸20旋轉，則多個滾珠會在螺帽部內循環而螺帽部會沿著X軸方向移動。
再者，此螺帽部被固定於X軸移動板18的下表面側。因此，若以馬達22使螺軸20旋轉，則X軸移動板18與螺帽部一起沿著X軸方向移動。
在X軸移動板18的上表面側配置有圓柱狀的工作台基台24。在此工作台基台24的上部配置有保持上述貼合晶圓之保持台26。此保持台26例如具有相對於X軸方向及Y軸方向呈平行的圓狀的上表面（保持面），多孔板26a在此保持面中露出。
並且，在工作台基台24的下部連結有馬達等旋轉驅動源（未圖示）。然後，若此旋轉驅動源動作，則保持台26會通過保持面的中心，且將與Z軸方向平行的直線作為旋轉軸而進行旋轉。並且，若上述水平移動機構6動作，則保持台26會沿著X軸方向及／或Y軸方向移動。
再者，多孔板26a係透過設於保持台26的內部之流路等而與真空泵等吸引源（未圖示）連通。然後，若此吸引源動作，則會在保持台26的保持面附近的空間產生負壓。
並且，在基台4的後方的區域上設有支撐構造30，所述支撐構造30具有相對於Y軸方向及Z軸方向呈大致平行的側面。在此支撐構造30的側面配置有垂直移動機構32。然後，垂直移動機構32具有被固定於支撐構造30的側面且沿著Z軸方向延伸之一對Z軸導軌34。
Z軸移動板36以能沿著一對Z軸導軌34滑動的態樣連結於一對Z軸導軌34的正面側。並且，在一對Z軸導軌34之間配置有沿著Z軸方向延伸之螺軸（未圖示）。在此螺軸的上端部（一端部）連結有用於使螺軸旋轉的馬達38。
並且，在螺軸的形成有螺旋狀的槽之表面設有螺帽部（未圖示）而構成滾珠螺桿，所述螺帽部容納多個滾珠，所述多個滾珠在旋轉的螺軸的表面滾動。亦即，若此螺軸旋轉，則多個滾珠會在螺帽部內循環而螺帽部會沿著Z軸方向移動。
再者，此螺帽部被固定於Z軸移動板36的背面側。因此，若以馬達38使配置於一對Z軸導軌34之間之螺軸旋轉，則Z軸移動板36與螺帽部一起沿著Z軸方向移動。
在Z軸移動板36的正面側固定有支撐具40。此支撐具40支撐雷射光束照射單元42的一部分。圖5係示意地表示在雷射光束照射單元42中雷射光束LB行進之情況之圖。此外，在圖5中，以功能方塊圖表示雷射光束照射單元42的構成要素的一部分。
雷射光束照射單元42具有固定於基台4之雷射振盪器44。此雷射振盪器44例如具有作為雷射介質之Nd：YAG等，並射出會穿透晶圓11之波長（例如，1342nm）的雷射光束LB。此雷射光束LB例如為頻率60kHz的脈衝雷射光束。
而且，雷射光束LB係在其輸出在衰減器46中被調整後，被供給至空間光調變器48。在此空間光調變器48中，將雷射光束LB進行分歧。例如，空間光調變器48係以從後述之照射頭52射出之雷射光束LB形成在與X軸方向及Y軸方向平行的平面（XY座標平面）中之位置（座標）及在Z軸方向中之位置（高度）的雙方互異之多個聚光點之方式，將在衰減器46中經調整之雷射光束LB進行分歧。
並且，在空間光調變器48中經分歧之雷射光束LB會被鏡子50反射並被導往照射頭52。在此照射頭52容納有將雷射光束LB進行聚光之聚光透鏡（未圖示）等。然後，被此聚光透鏡聚光之雷射光束LB被射出至保持台26的保持面側。
此外，如圖4所示，照射頭52被設於圓柱狀的外殼54的前端部。而且，在此外殼54的後側的側面固定有支撐具40。再者，在此外殼54的前側的側面固定有攝像單元56。
此攝像單元56例如具有LED（Light Emitting Diode，發光二極體）等光源、物鏡以及CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合元件）影像感測器或CMOS（Complementary Metal Oxide Sensor，互補式金屬氧化物半導體）影像感測器等攝像元件。
然後，若上述之垂直移動機構32動作，則雷射光束照射單元42及攝像單元56沿著Z軸方向移動。再者，在基台4上設有覆蓋上述構成要素之蓋體（未圖示）。在此蓋體的前表面配置有觸控面板58。
此觸控面板58例如係藉由靜電容量方式或電阻膜方式的觸控感測器等輸入裝置與液晶顯示器或有機EL（Electro Luminescence，電致發光）顯示器等顯示裝置所構成，並發揮作為使用者介面之功能。
在雷射加工裝置2中，例如利用以下的順序實施第一剝離層形成步驟（S2）及第二剝離形成步驟（S3）。具體而言，首先，以使上述貼合晶圓的支撐晶圓15的背面15b的中心與保持台26的保持面的中心一致之方式，將貼合晶圓載置於保持台26。
接著，以貼合晶圓被保持台26保持之方式，使與多孔板26a連通之吸引源動作。接著，攝像單元56拍攝貼合晶圓的晶圓11的背面11b側而形成影像。
接著，參閱此影像，以將雷射光束照射單元42的照射頭52定位於晶圓11的比外周區域稍微內側的區域的正上方之方式，使水平移動機構6動作。
接著，使雷射光束照射單元42以下述方式動作：以聚光點越接近外周區域則越接近晶圓11的正面11a之方式對晶圓11照射經分歧之雷射光束LB。
圖6係示意地表示對於晶圓11的比外周區域更內側的區域照射雷射光束LB之情況之剖面圖。此雷射光束LB例如分別在晶圓11的徑向（與Z軸方向垂直的方向）及厚度方向（Z軸方向）中，形成多個（例如，8個）聚光點，且相鄰之聚光點的位置在晶圓11的內部僅偏移10μm。
此情形，將多個聚光點的各者作為中心，在晶圓11的內部形成改質區域19，所述改質區域19係構成晶圓11之材料的晶體結構紊亂而成。亦即，形成多個改質區域19，所述多個改質區域19在俯視下沿著晶圓11的徑向排列成直線狀，且此直線與晶圓11的正面11a所夾成之銳角的角度成為45°。
此外，排列成直線狀之多個改質區域19與晶圓11的正面11a所夾成之銳角的角度並未受限於45°。亦即，亦可以下述方式對晶圓11照射雷射光束LB：形成多個聚光點，且相鄰之聚光點在晶圓11的徑向中之間隔係與其在厚度方向中之間隔不同。
再者，龜裂21從多個改質區域19的各者以使相鄰之一對改質區域19連接之方式伸展。藉此，在晶圓11的內部形成剝離層，所述剝離層包含多個改質區域19與從多個改質區域19的各者發展之龜裂21。
接著，使雷射光束照射單元42維持動作，以使保持貼合晶圓之保持台26至少旋轉一次之方式，使連結於工作台基台24的下部之旋轉驅動源動作。
其結果，在晶圓11的比外周區域更內側的區域形成如沿著圓錐台的側面般的剝離層（第一剝離層），所述圓錐台的下底面位於晶圓11的正面11a側，且上底面位於晶圓11的內部。
接著，以將雷射光束照射單元42的照射頭52定位於晶圓11的比第一剝離層稍微內側的區域的正上方之方式，使水平移動機構6動作。接著，使雷射光束照射單元42以下述方式動作：以將全部的聚光點定位於上述的圓錐台的上底面之方式，照射經分歧之雷射光束LB。
圖7係示意地表示對於晶圓11的比第一剝離層更內側的區域照射雷射光束LB之情況之剖面圖。此雷射光束LB例如以在與Z軸方向垂直的方向（圖7的紙面的深度方向）中形成等間隔（例如5μm～15μm）地排列之多個（例如2～10個）聚光點之方式被分歧。
接著，使雷射光束照射單元42維持動作，以使保持貼合晶圓之保持台移動之方式，使水平移動機構6動作。例如，在以形成在X軸方向中等間隔地排列之多個聚光點之方式將雷射光束LB分歧之情形中，以使保持台26沿著Y軸方向移動之方式使水平移動機構6動作。
藉此，在晶圓11的比第一剝離層更內側的直線狀的區域形成剝離層，所述剝離層包含多個改質區域19與從多個改質區域19的各者發展之龜裂21。接著，使雷射光束照射單元42的動作停止。
接著，以沿著與已形成有剝離層之直線狀的區域垂直的方向使保持台26移動之方式，使水平移動機構6動作。亦即，在以形成在X軸方向中等間隔地排列之多個聚光點之方式將雷射光束LB分歧之情形中，以使保持台26沿著X軸方向移動之方式，使水平移動機構6動作。
接著，以在與已形成有剝離層之直線狀的區域平行的直線狀的區域中形成剝離層之方式，使雷射光束照射單元42及水平移動機構6動作。再者，重複同樣的操作，直到將剝離層從晶圓11的比第一剝離層更內側的一端側的區域形成至另一端側的區域為止。
其結果，在晶圓11的比第一剝離層更內側的區域形成上述的如沿著圓錐台的上底面般的剝離層（第二剝離層）。藉由以上，第一剝離層形成步驟（S2）及第二剝離層形成步驟（S3）結束。
在如圖3所示之方法中，在實施第一剝離層形成步驟（S2）及第二剝離層形成步驟（S3）後，藉由沿著晶圓11的厚度方向對晶圓11施加外力，而將第一剝離層及第二剝離層作為分離起點並分割晶圓11（分割步驟：S4）。
圖8係示意地表示分割晶圓11之情況之局部剖面側視圖。分割步驟（S4）例如係在圖8所示之分割裝置60中實施。此分割裝置60具有保持貼合晶圓之保持台62，所述貼合晶圓包含形成有第一剝離層及第二剝離層之晶圓11。
此保持台62具有圓狀的上表面（保持面），多孔板（未圖示）在此保持面中露出。再者，此多孔板係透過設於保持台26的內部之流路等而與真空泵等吸引源（未圖示）連通。然後，若此吸引源動作，則在保持台62的保持面附近的空間產生負壓。
並且，在保持台62的上方設有分割單元64。此分割單元64具有圓柱狀的支撐構件66。在此支撐構件66的上部例如連結有滾珠螺桿式的升降機構（未圖示），藉由使此升降機構動作而分割單元64進行升降。
並且，支撐構件66的下端部被固定於圓盤狀的握持爪基台68的上部的中央。在此握持爪基台68的外周區域的下側，沿著握持爪基台68的圓周方向大致等間隔地設有多個握持爪70。此握持爪70具有向下方延伸之板狀的立設部70a。
此立設部70a的上端部係與內置於握持爪基台68之氣缸等致動器連結，藉由使此致動器動作而握持爪70沿著握持爪基台68的徑向移動。並且，在此立設部70a的下端部的內側面設有板狀的爪部70b，所述爪部70b係朝向握持爪基台68的中心延伸且越接近握持爪基台68的中心則厚度越薄。
在分割裝置60中，例如，利用以下的順序實施分割步驟（S4）。具體而言，首先，以使貼合晶圓的支撐晶圓15的背面15b的中心與保持台62的保持面的中心一致之方式，將貼合晶圓載置於保持台62，所述貼合晶圓包含形成有第一剝離層及第二剝離層之晶圓11。
接著，以貼合晶圓被保持台62保持之方式，使與在此保持面中露出之多孔板連通之吸引源動作。接著，以將多個握持爪70的各者定位於握持爪基台68的徑向外側之方式使致動器動作。
接著，以將多個握持爪70各自的爪部70b的前端定位於與貼合晶圓的接著劑17同樣的高度之方式使升降機構動作。接著，以使爪部70b接觸貼合晶圓之方式使致動器動作。接著，以使爪部70b上升之方式使升降機構動作。
藉此，對晶圓11的外周區域施加向上的外力，亦即，沿著晶圓11的厚度方向之外力。藉此，第一剝離層及／或第二剝離層所含之龜裂21會進一步伸展而將晶圓11分離成正面11a側（下表面側）與背面11b側（上表面側）。
在圖2所示之方法中，在晶圓11的內部形成：如沿著圓錐台的側面般的第一剝離層，所述圓錐台的下底面位於晶圓11的正面11a側，且上底面位於晶圓11的內部；以及如沿著此圓錐台的上底面般的第二剝離層。而且，在此方法中，藉由沿著晶圓11的厚度方向對晶圓11施加外力，而將第一剝離層及第二剝離層作為分割起點並分割晶圓11。
於此，在此晶圓11中，以沿著圓錐台的側面之方式形成有第一剝離層。此情形，在分割晶圓11之際，在第一剝離層中藉由分割晶圓而形成有新露出的元件之區域（元件區域）的側面與外周區域的內側面互相接觸之機率低。因此，在圖2所示之方法中，龜裂朝向形成於元件區域的正面側之元件13伸展之機率亦變低，可抑制元件13的破損。
再者，在此晶圓11中，龜裂變得容易從第一剝離層往沿著圓錐台的側面之方向伸展。此情形，龜裂朝向形成於元件區域的正面側之元件13伸展之機率變低。因此，在圖2所示之方法中，可抑制能從晶圓11製造的晶片的數量減少。
此外，上述之晶圓的加工方法係本發明的一態樣，本發明並未受限於上述方法。例如，在本發明中，亦可在將第一剝離層及第二剝離層形成於晶圓11後，將晶圓11的正面11a側貼合於支撐晶圓15的正面15a側。亦即，在本發明中，亦可在實施第一剝離層形成步驟（S2）及第二剝離層形成步驟（S3）之後，實施貼合步驟（S1）。
並且，在本發明中，第一剝離層形成步驟（S2）及第二剝離層形成步驟（S3）的前後順序並未受限。亦即，在本發明中，亦可在實施第二剝離層形成步驟（S3）之後實施第一剝離層形成步驟（S2）。
並且，在本發明的第一剝離層形成步驟（S2）中，只要可形成如沿著圓錐台的側面般的剝離層即可，其形成方法並未受限於上述方法，其中，所述圓錐台的下底面位於晶圓11的正面11a側，且上底面位於晶圓11的內部。
例如，在本發明的第一剝離層形成步驟（S2）中，亦可一邊使水平移動機構6及垂直移動機構32動作一邊將雷射光束LB照射至晶圓11，以取代或同時具備連接於工作台基台24的下部之旋轉驅動源。亦即，不僅使晶圓11旋轉，亦可一邊變更聚光點在XY座標平面中之座標與高度，一邊將雷射光束LB照射至晶圓11。
並且，在此情形中，亦可利用未被分歧之雷射光束LB。換言之，即使為使用只存在一個聚光點之雷射光束LB之情形，藉由使晶圓11旋轉，且一邊變更聚光點在XY座標平面中之座標與高度，一邊將雷射光束LB照射至晶圓11，而亦可在晶圓11形成如沿著圓錐台的側面般的剝離層。
並且，在本發明的第一剝離層形成步驟（S2）中，亦可實施彼此的聚光點的位置相同或接近之多次的雷射光束LB的照射。此情形，剝離層所含之改質區域19的尺寸變大，且剝離層所含之龜裂21進一步伸展。因此，在此情形中，分割步驟（S4）中之晶圓11的分割變得更容易。
並且，本發明的第一剝離形成步驟（S2）中，亦可以相鄰之改質區域19並非透過龜裂21連接而是彼此直接連接之方式，將雷射光束LB照射至晶圓11。此情形，因可不依賴從改質區域19發展之龜裂21的形狀而決定剝離層的形狀，故變得能穩定地加工晶圓11。
並且，在本發明的第二剝離層形成步驟（S3）中，只要可形成上述的如沿著圓錐台的上底面般的剝離層即可，其形成方法並未受限於上述方法。例如，在本發明的第二剝離層形成步驟（S3）中，亦可使用未被分歧之雷射光束LB。
並且，在本發明的第二剝離層形成步驟（S3）中，亦可一邊使連結於工作台基台24的下部之旋轉驅動源動作一邊將雷射光束LB照射至晶圓11，以取代或同時具備水平移動機構6。亦即，亦可將雷射光束LB環狀地照射至晶圓11的比第一剝離層更內側的區域。
並且，在本發明的第二剝離層形成步驟（S3）中，與本發明的第一剝離層形成步驟（S2）同樣地，亦可實施彼此的聚光點的位置相同或接近之多次的雷射光束LB的照射，並且，亦可以相鄰之改質區域19並非透過龜裂21連接而是彼此直接連接之方式，將雷射光束LB照射至晶圓11。
並且，在本發明的分割步驟（S4）中，亦可在形成有第一剝離層及第二剝離層之晶圓11的分割之前，對此晶圓11施加超音波。此情形，因第一剝離層及第二剝離層所含之龜裂21會伸展，故晶圓11的分割變得更容易。
並且，在分割步驟（S4）中能使龜裂21伸展之情形中，第一剝離層與第二剝離層亦可不連接。例如，第二剝離層亦可形成於比上述的圓錐台的上底面稍微離晶圓11的正面11a遠的位置或近的位置。同樣地，第二剝離層亦可形成於直徑比上述的圓錐台的上底面短之圓盤狀的區域。
另外，上述實施方式之結構及方法等，在不脫離本發明的目的之範圍內可進行適當變更並實施。
11:晶圓（第一晶圓） 11a:正面 11b:背面 11c:側面 13:元件 15:支撐晶圓（第二晶圓） 15a:正面 15b:背面 17:接著劑 19:改質區域 21:龜裂 2:雷射加工裝置 4:基台 6:水平移動機構 8:Y軸導軌 10:Y軸移動板 12:螺軸 14:馬達 16:X軸導軌 18:X軸移動板 20:螺軸 22:馬達 24:工作台基台 26:卡盤台（保持單元） 26a:保持面 30:支撐構造 32:垂直移動機構 34:Z軸導軌 36:Z軸移動板 38:馬達 40:支撐具 42:雷射光束照射單元 44:雷射振盪器 46:衰減器 48:空間光調變器 50:鏡子 52:照射頭 54:外殼 56:攝像單元 58:觸控面板 60:分割裝置 62:保持台 64:分割單元 66:支撐構件 68:握持爪基台 70:握持爪 70a:立設部 70b:爪部
圖1（A）係示意地表示晶圓的一例之上視圖，圖1（B）係示意地表示晶圓的一例之剖面圖。 圖2係示意地表示晶圓的加工方法的一例之流程圖。 圖3係示意地表示將晶圓的正面側貼合於支撐晶圓的正面側之情況之剖面圖。 圖4係示意地表示在第一剝離層形成步驟及第二剝離層形成步驟中所使用之雷射加工裝置的一例之立體圖。 圖5係示意地表示在雷射光束照射單元中雷射光束行進之情況之圖。 圖6係示意地表示對於晶圓的比外周區域更內側的區域照射雷射光束之情況之剖面圖。 圖7係示意地表示對於晶圓的比第一剝離層更內側的區域照射雷射光束之情況之剖面圖。 圖8係示意地表示分割晶圓之情況之局部剖面側視圖。
S1:貼合步驟
S2:第一剝離層形成步驟
S3:第二剝離層形成步驟
S4:分割步驟

Claims (3)

  1. 一種晶圓的加工方法，其藉由對於在正面側形成有多個元件且外周區域被倒角之第一晶圓照射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剝離層後，將該剝離層作為分割起點而分割該第一晶圓，該晶圓的加工方法的特徵在於，具備： 貼合方法，其將該第一晶圓的該正面側貼合於第二晶圓的正面側； 第一剝離層形成步驟，其對於該第一晶圓的比該外周區域更內側的區域，以聚光點越接近該外周區域則越接近該第一晶圓的該正面之方式照射該雷射光束，藉此形成如沿著圓錐台的側面般的第一剝離層，該圓錐台的第一底面位於該第一晶圓的該正面側，且直徑比該第一底面短之第二底面位於該第一晶圓的內部； 第二剝離層形成步驟，其對於該第一晶圓的比該第一剝離層更內側的區域，以將該聚光點定位於該圓錐台的該第二底面之方式照射該雷射光束，藉此形成如沿著該圓錐台的該第二底面般的第二剝離層；以及 分割步驟，其在實施該貼合步驟、該第一剝離層形成步驟及該第二剝離層形成步驟後，沿著該第一晶圓的厚度方向對該第一晶圓施加外力，藉此將該第一剝離層及該第二剝離層作為該分割起點並分割該第一晶圓。
  2. 如請求項1之晶圓的加工方法，其中，在實施該第二剝離層形成步驟之前實施該第一剝離層形成步驟。
  3. 如請求項1或2之晶圓的加工方法，其中，在該第一剝離層形成步驟中，以產生在俯視下沿著該第一晶圓的徑向排列之多個聚光點之方式將雷射光束進行分歧。
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