TWI692808B - 晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法 - Google Patents

晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI692808B
TWI692808B TW108120909A TW108120909A TWI692808B TW I692808 B TWI692808 B TW I692808B TW 108120909 A TW108120909 A TW 108120909A TW 108120909 A TW108120909 A TW 108120909A TW I692808 B TWI692808 B TW I692808B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
grinding
polishing
tape
present
Prior art date
Application number
TW108120909A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202101556A (zh
Inventor
巫勤達
徐坤基
邱垂良
曾仁棟
Original Assignee
力成科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 力成科技股份有限公司 filed Critical 力成科技股份有限公司
Priority to TW108120909A priority Critical patent/TWI692808B/zh
Priority to JP2019169206A priority patent/JP2020205400A/ja
Priority to CN201911094629.6A priority patent/CN112103173A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI692808B publication Critical patent/TWI692808B/zh
Publication of TW202101556A publication Critical patent/TW202101556A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02013—Grinding, lapping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68359—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used as a support during manufacture of interconnect decals or build up layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

本發明提供一種晶圓研磨方法，其包括提供一晶圓，晶圓包括一第一表面、一第二表面以及一晶圓表面線路。第二表面相對於第一表面，以及晶圓表面線路設置在晶圓之第一表面。對晶圓之第二表面進行一研磨處理，以形成晶圓之一第三表面，且第三表面相對於第一表面。對晶圓之第三表面進行一電漿製程並於第三表面上形成複數個破壞紋路，其中電漿製程使用的氣體包括氬氣。

Description

晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法
本發明係關於一種晶圓研磨方法，尤指一種薄化晶圓厚度之晶圓背側研磨方法。
電子元件的封裝製程包括將晶圓的厚度減薄的步驟。然而，在晶圓的厚度被減薄的情況下，仍需維持晶圓的強度，使得電子元件具有良好的良率或可靠度。另一方面，若晶圓的表面在經過薄化製程後變為過於光滑，可能使得汙染雜質(如金屬離子)容易侵入晶圓內，進而影響到電子元件的電性。
本發明的其中一個目的在於提供一種晶圓研磨方法，以增強晶圓的強度並避免晶圓中的電子元件的電性受到汙染雜質(如金屬離子)的影響。
為達上述之目的，本發明提供一種晶圓研磨方法。首先，提供一晶圓。晶圓包括一第一表面、一第二表面以及一晶圓表面線路。第二表面相對於第一表面，且晶圓表面線路設置在晶圓之第一表面。接著，對晶圓之第二表面 進行一研磨處理，以形成晶圓之一第三表面，且第三表面相對於第一表面。接著，對晶圓之第三表面進行一電漿製程並於第三表面上形成複數個破壞紋路，其中電漿製程使用的氣體包括氬氣。
本發明之晶圓研磨方法採用乾式拋光製程，可使晶圓具備較高的抗折強度。另一方面，在拋光製程後進行電漿製程並於晶圓的背側表面形成破壞紋路，破壞紋路可有效地吸附汙染雜質(如金屬離子)，以防止金屬離子擴散至晶圓表面造成破壞，以提升良率。再者，本發明之電漿製程所使用的氣體可為氬氣，具有方便取得、便宜且比較不會受環境汙染的問題所限制的優點。
102~110:步驟
202:晶圓
204:第一表面
206:第二表面
208:晶圓表面線路
209:載台
210、226:膠帶
211、227:滾輪
212:研磨製程
214:拋光製程
216:研磨輪
218:拋光磨輪
220:第三表面
222:電漿製程
224:破壞紋路
228:鐵圈
30:晶圓處理裝置
302:研磨機台
304:電漿機台
306:晶圓黏貼機台
V:垂直方向
第1圖為本發明的晶圓研磨方法的步驟流程圖。
第2圖為本發明的晶圓研磨方法中之膠帶黏貼步驟的示意圖。
第3圖為本發明的晶圓研磨方法中之研磨處理的步驟流程圖。
第4圖為本發明的晶圓研磨方法中之研磨製程的示意圖。
第5圖為本發明的晶圓研磨方法中之拋光製程的示意圖。
第6圖為本發明的晶圓研磨方法中之電漿製程的示意圖。
第7圖為本發明的晶圓研磨方法中之晶圓黏貼製程的示意圖。
第8圖為本發明的晶圓處理裝置的示意圖。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步瞭解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的晶 圓研磨方法及所欲達成的功效。為了方便表示而能夠輕易了解，圖式並未以成品之實際尺寸或比例繪示，因此圖式中元件之尺寸或比例僅用以示意而並非欲以限制本發明的範圍。
請參考第1圖與第2圖，其中第1圖為本發明的晶圓研磨方法的步驟流程圖，且第2圖為本發明的晶圓研磨方法中之膠帶黏貼步驟的示意圖。第1圖中的步驟的順序和製作方法可依不同的設計或需求而調整，並不受本發明的實施例所限制。如第1圖所示，進行步驟102，提供一晶圓。如第2圖所示，晶圓202包括一第一表面204與一第二表面206，第一表面204與第二表面206可為橫向延伸的兩個水平面，但不以此為限。第一表面204相對於第二表面206，且第一表面204在一垂直方向V上位於第二表面206之上，其中垂直方向V與第一表面204和第二表面206皆垂直，但不以此為限。換言之，第一表面204可視為晶圓202的頂表面，以及第二表面206可視為晶圓202的底表面，但不以此為限。晶圓202的材料可以包括矽(例如，單晶矽)、矽鍺(SiGe)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、絕緣體上矽(SOI)、上述材料之結合或任何其他合適的材料，但不以此為限。此外，晶圓202可設置在一載台209上，但不以此為限。
此外，如第2圖所示，晶圓202還可包括一晶圓表面線路208設置在晶圓202之第一表面204。晶圓表面線路208可包括積體電路、記憶體元件、薄膜電晶體、上述元件的結合或其他合適的電子元件或半導體元件。
如第1圖所示，接續進行步驟104，對晶圓之第一表面黏貼一膠帶。如第2圖所示，將膠帶210黏貼在晶圓202之第一表面204，本實施例的膠帶210可例如是一背側研磨膠帶(back grinding(BG)tape)，但不以此為限。膠帶210可用於 保護位在晶圓202之第一表面204的晶圓表面線路208中的元件。舉例而言，可利用一滾輪(roller)211將膠帶210平整貼附於晶圓202之第一表面204上，但不以此為限。
如第1圖所示，接續進行步驟106，對晶圓之第二表面進行一研磨處理。此外，請參考第3圖，其為本發明的晶圓研磨方法中之研磨處理的步驟流程圖。如第3圖所示，本實施例的研磨處理包括一研磨製程212與一拋光製程214，其中可先進行研磨製程212再進行拋光製程214。請參考第4圖與第8圖，其中第4圖為本發明的晶圓研磨方法中之研磨製程的示意圖，以及第8圖為本發明的晶圓處理裝置的示意圖。如第8圖所示，在進行完步驟104後，可將晶圓202放入本實施例之晶圓處理裝置30中的一研磨機台302以進行研磨製程212。如第4圖所示，在研磨製程212中，可用研磨機台302中之一研磨輪216對晶圓202之第二表面206進行研磨(grinding)，但不以此為限。換言之，本實施例的研磨製程212可以是晶圓背側研磨製程，但不以此為限。舉例而言，晶圓202可翻面使得膠帶210位在晶圓202下方並放置在載台209上。本實施例的研磨製程212可包括一粗研磨步驟與一細研磨步驟，其中細研磨步驟可以在粗研磨步驟後進行。透過本實施例的研磨製程212，可從晶圓202的背側(遠離晶圓表面線路208之一側)薄化晶圓202的厚度(如垂直方向V上的厚度)。
如第3圖所示，接著可進行拋光製程214。請參考第5圖，其為本發明的晶圓研磨方法中之拋光製程的示意圖。如第5圖所示，可用研磨機台302中之一拋光磨輪218對薄化後的晶圓202之第二表面206進行拋光(polishing)，以平坦化表面並形成晶圓202之一第三表面220(繪示於第6圖)，並可提升晶圓202的抗折強度(die strength)。總的來說，在步驟106中，經過對晶圓202之第二表面206進行研磨 處理之後，可以形成晶圓202之第三表面220，且第三表面220相對於第一表面204。另一方面，本實施例中的拋光製程214可為一乾式拋光(dry polish，DP)製程，其可使用粗度例如為#10000以上的拋光磨輪，並可將晶圓背面研磨至非常光滑(例如粗糙度可小於0.02微米)，但不以此為限。相較於另一種乾式拋光(gettering dry polish，GDP)製程，本實施例使用DP製程可以使得晶圓202或後續製作出的晶片具有較高的抗折強度。此外，本實施例中所用的研磨機台302可例如為三軸連線研磨機台，其可包括Z1研磨(粗研磨)、Z2研磨(細研磨)及Z3拋光的功能，因此晶圓202之粗研磨、細研磨及拋光可在同一機台內完成，但不以此為限。
由於經DP製程後之第三表面220過於光滑(如粗糙度很小)，因此無法有效地吸附汙染雜質(如金屬離子)，使得金屬離子有機會擴散至晶圓表面，可能造成良率下降。為解決上述問題，如第1圖所示，可進行本實施例的晶圓研磨方法中之步驟108，對晶圓之第三表面進行一電漿製程。如第8圖所示，在進行完步驟106後，可將晶圓202放入本實施例之晶圓處理裝置30中的一電漿機台304以進行電漿製程222。同時，請參考第6圖，其為本發明的晶圓研磨方法中之電漿製程的示意圖。如第6圖所示，對晶圓202之第三表面220進行電漿製程222，其中電漿製程222能夠產生離子以破壞第三表面220並於第三表面220上形成複數個破壞紋路(或刮痕)224。破壞紋路224可為細微的破壞層，可沿垂直方向V在第三表面220上觀察得到，並可具有不規則的形狀，但不以此為限。破壞紋路224可有效地吸附金屬離子，以防止金屬離子擴散至晶圓表面線路208，以提升良率。此外，相較於僅使用乾式拋光(dry polish，DP)製程而未使用電漿製程的實施例，本實施例在DP製程後進行電漿製程可將晶圓的抗折強度(die strength)提升約93%。
另一方面，在本實施例中，電漿製程222所使用的氣體可包括氬氣， 以避免使用含氟之氣體(如六氟化硫)。由於含氟之氣體在處理不當的情況會造成環境汙染並具危險性，因此若使用含氟之氣體，製造廠商須具備處理氟化物之設備，進而使得製造廠商的成本增加。相較之下，氬氣較易取得，因此，使用氬氣較為方便、便宜且比較不會受環境汙染的問題所限制。舉例而言，在電漿製程的控制中，時間是以秒為單位，時間的範圍需看當下的被加工物的作業情況。
如第1圖所示，接續進行步驟110，進行一晶圓黏貼(wafer mount)製程。如第8圖所示，在進行完步驟108後，可將晶圓202放入本實施例之晶圓處理裝置30中的一晶圓黏貼機台306以進行晶圓黏貼製程，並可置於一鐵圈(M-ring)228上，但不以此為限。同時，請參考第7圖，其為本發明的晶圓研磨方法中之晶圓黏貼製程的示意圖。如第7圖所示，在晶圓黏貼製程中，可先對晶圓202之第三表面220黏貼另一膠帶226。本實施例的膠帶226可為一切割膠帶(dicing tape)，但不以此為限。舉例而言，可利用一滾輪227將膠帶226平整貼附於晶圓202之第三表面220上，但不以此為限。
在黏貼完膠帶226之後，可移除第一表面204上的膠帶210(此步驟未繪於第7圖)。此外，在第一表面204上的膠帶210被移除之後，可接續對晶圓202之第一表面204及/或晶圓表面線路208進行切割，例如可將晶圓202送至切割機台，以得到複數個晶片，但不以此為限。
此外，如第8圖所示，本實施例的晶圓處理裝置30可包括研磨機台302、電漿機台304與晶圓黏貼機台306，三者可互相連接並整合成一連線機台，但不以此為限。晶圓202在研磨機台302進行研磨處理後可被傳送至電漿機台304 進行電漿製程，並可在電漿製程之後被傳送至晶圓黏貼機台306進行晶圓黏貼製程，但不以此為限。藉此，上述過程皆可在晶圓處理裝置30中進行與傳送，可減少晶圓運送或移動所產生的損壞。
綜上所述，本發明之晶圓研磨方法採用乾式拋光製程，可使晶圓具備較高的抗折強度。另一方面，在拋光製程後進行電漿製程並於晶圓的背側表面形成破壞紋路，破壞紋路可有效地吸附汙染雜質(如金屬離子)，以防止金屬離子擴散至晶圓表面造成破壞，以提升良率。換言之，本發明之晶圓研磨方法可使晶圓具高抗折強度亦可防止金屬離子的汙染。再者，本發明之電漿製程所使用的氣體可為氬氣，具有方便取得、便宜且比較不會受環境汙染的問題所限制的優點。此外，本發明的晶圓處理裝置可為研磨機台、電漿機台與晶圓黏貼機台互相整合的連線機台，可減少晶圓運送或移動所產生的損壞。
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。
102~110:步驟

Claims (10)

  1. 一種晶圓研磨方法，包括：提供一晶圓，該晶圓包括：一第一表面；一第二表面，該第二表面相對於該第一表面；以及一晶圓表面線路，設置在該晶圓之該第一表面；對該晶圓之該第二表面進行一研磨處理，以形成該晶圓之一第三表面，且該第三表面相對於該第一表面；以及對該晶圓之該第三表面進行一電漿製程並於該第三表面上形成複數個破壞紋路，其中該電漿製程使用的氣體包括氬氣。
  2. 如請求項1所述之晶圓研磨方法，其中該研磨處理包括一研磨製程與一拋光製程。
  3. 如請求項2所述之晶圓研磨方法，其中該拋光製程是一乾式拋光製程。
  4. 如請求項2所述之晶圓研磨方法，其中該拋光製程是在該研磨製程後進行。
  5. 如請求項2所述之晶圓研磨方法，其中該研磨製程包括一粗研磨步驟與一細研磨步驟。
  6. 如請求項5所述之晶圓研磨方法，其中該細研磨步驟是在該粗研磨步驟後進行。
  7. 如請求項1所述之晶圓研磨方法，在進行該研磨處理之前，另包括對該晶圓之該第一表面黏貼一膠帶。
  8. 如請求項7所述之晶圓研磨方法，其中該膠帶是一背側研磨膠帶(back grinding(BG)tape)。
  9. 如請求項7所述之晶圓研磨方法，在進行該電漿製程之後，另包括進行一晶圓黏貼(wafer mount)製程，其中該晶圓黏貼製程包括：對該晶圓之該第三表面黏貼另一膠帶；以及移除該第一表面上的該膠帶。
  10. 如請求項9所述之晶圓研磨方法，其中該另一膠帶是一切割膠帶(dicing tape)。
TW108120909A 2019-06-17 2019-06-17 晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法 TWI692808B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108120909A TWI692808B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法
JP2019169206A JP2020205400A (ja) 2019-06-17 2019-09-18 ウェーハ薄型化方法
CN201911094629.6A CN112103173A (zh) 2019-06-17 2019-11-11 晶片研磨后增加等离子体工艺的晶片薄化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108120909A TWI692808B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI692808B true TWI692808B (zh) 2020-05-01
TW202101556A TW202101556A (zh) 2021-01-01

Family

ID=71895871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108120909A TWI692808B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2020205400A (zh)
CN (1) CN112103173A (zh)
TW (1) TWI692808B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201903870A (zh) * 2017-06-01 2019-01-16 鈦昇科技股份有限公司 晶圓切割方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003173987A (ja) * 2001-12-04 2003-06-20 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体チップの製造方法
JP4943636B2 (ja) * 2004-03-25 2012-05-30 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP5221279B2 (ja) * 2008-10-22 2013-06-26 株式会社ディスコ 積層デバイスの製造方法
JP5331500B2 (ja) * 2009-01-29 2013-10-30 株式会社ディスコ ウエーハの処理方法
JP6495086B2 (ja) * 2015-04-24 2019-04-03 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2017092135A (ja) * 2015-11-05 2017-05-25 株式会社ディスコ デバイスの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201903870A (zh) * 2017-06-01 2019-01-16 鈦昇科技股份有限公司 晶圓切割方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112103173A (zh) 2020-12-18
JP2020205400A (ja) 2020-12-24
TW202101556A (zh) 2021-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8343851B2 (en) Wafer temporary bonding method using silicon direct bonding
US8029335B2 (en) Wafer processing method
TWI524404B (zh) Packaging substrate processing methods
TWI661900B (zh) 磨削裝置及矩形基板之磨削方法
KR101168712B1 (ko) 마스크블랭크용 기판, 마스크블랭크 및 포토마스크
US10804131B2 (en) Carrier plate removing method
US20180102288A1 (en) Wafer processing method
TWI824024B (zh) 矩形基板的磨削方法
JP5780234B2 (ja) Ｓｏｉウェーハの製造方法
TW201308414A (zh) 被加工物之研削方法
US7498236B2 (en) Silicon wafer thinning end point method
TWI692808B (zh) 晶圓研磨薄化後使用電漿製程以增加晶片強度之方法
US9613842B2 (en) Wafer handler and methods of manufacture
US10134598B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
CN105097480A (zh) 一种使晶片变薄的加工方法
TW201814784A (zh) 晶圓的加工方法及研磨裝置
KR20200038424A (ko) 웨이퍼의 가공 방법
US9929052B2 (en) Wafer processing method
CN108262684B (zh) 一种化学机械研磨方法
JP6016569B2 (ja) 表面保護テープの剥離方法
US20080257474A1 (en) Adhesive film bonding method
US9824926B1 (en) Wafer processing method
JP2021065991A (ja) 被加工物の研削方法
JP2017157750A (ja) ウェーハの加工方法
US10529590B2 (en) Annealing method for improving bonding strength