TWI771379B - 晶片之製造方法及矽晶片 - Google Patents

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Abstract

一種晶片之製造方法，係具備第1步驟~第6步驟，第1步驟，是對包含複數個功能元件之基板設定第1切斷預定線及第2切斷預定線；第2步驟，是以覆蓋前述功能元件且讓包含前述第1切斷預定線和前述第2切斷預定線的交叉點之交叉區域露出的方式在前述基板形成遮罩；第3步驟，是使用前述遮罩將前述基板蝕刻，藉此從前述基板將前述交叉區域除去而形成貫通孔；第4步驟，是沿著前述第1切斷預定線在前述基板形成改質區域；第5步驟，是沿著前述第2切斷預定線在前述基板形成改質區域；第6步驟，是沿著前述第1切斷預定線及前述第2切斷預定線將前述基板切斷而形成晶片。

Description

晶片之製造方法及矽晶片
[0001] 本發明的一態樣是關於晶片之製造方法及矽晶片。
[0002] 在專利文獻1揭示一種半導體晶片製造方法。該方法，是將n型氮化鎵系半導體層(n型層)和p型氮化鎵系半導體層(p型層)在藍寶石基板上進行積層而形成半導體晶圓，並將該半導體晶圓分割成複數個半導體晶片。在該方法，首先，依所期望的晶片形狀形成元件分離溝槽。元件分離溝槽，是藉由將p型層蝕刻而形成的。接著，在藍寶石基板的內部形成改質區域。改質區域，是以聚光點對準藍寶石基板之內部的方式照射雷射光而形成的。改質區域是利用於半導體晶圓的分割。在形成改質區域後，使用斷裂裝置將半導體晶圓呈晶片狀切斷。 　　[0003] 　　[專利文獻1]日本特開2011-181909號公報
[發明所欲解決之問題] 　　[0004] 然而，在依上述方法製造晶片時，是利用藉由雷射光的照射而形成了改質區域之線(line)來規定晶片的外形。因此，當晶片所期望的外形為矩形的情況，必須沿著朝互相交叉的2個方向延伸之線照射雷射光來形成改質區域。在此情況，在2個方向的線之交叉點(成為晶片之角部的位置)，係進行至少2次的雷射光照射。因此，在該交叉點，藉由第1次的雷射光照射所形成的改質區域等，可能對第2次的雷射光照射造成不良的影響。結果，有導致切斷後的晶片之角部的品質降低的疑慮。 　　[0005] 本發明的一態樣，其目的是為了提供可抑制品質降低的晶片之製造方法及矽晶片。 [解決問題之技術手段] 　　[0006] 本發明的一態樣的晶片之製造方法係具備第1步驟~第6步驟，第1步驟，是對包含複數個功能元件之基板設定第1切斷預定線和第2切斷預定線，第1切斷預定線是以通過功能元件間的方式延伸，第2切斷預定線是以通過功能元件間的方式朝與第1切斷預定線交叉的方向延伸；第2步驟，是以覆蓋功能元件且讓包含第1切斷預定線和第2切斷預定線的交叉點之交叉區域露出的方式，在基板形成遮罩；第3步驟，是利用遮罩將基板蝕刻，從基板將交叉區域除去而形成貫通孔；第4步驟，是在第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著第1切斷預定線相對於基板進行移動，藉此沿著第1切斷預定線在基板形成改質區域；第5步驟，是在第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著第2切斷預定線相對於基板進行移動，藉此沿著第2切斷預定線在基板形成改質區域；第6步驟，是在第4步驟及第5步驟之後，沿著第1切斷預定線及第2切斷預定線將基板切斷而形成對應於功能元件之晶片。 　　[0007] 在該製造方法中，在藉由雷射光的照射來形成改質區域之前，使用讓包含第1切斷預定線和第2切斷預定線的交叉點之交叉區域露出的遮罩將基板蝕刻，藉此從基板將該交叉區域除去而在基板形成貫通孔。因此，例如，在第4步驟之後實施第5步驟時，在第1切斷預定線和第2切斷預定線的交叉點，改質區域不致對雷射光的照射造成不良影響(改質區域不存在)。因此，可抑制晶片之角部的品質降低。 　　[0008] 本發明的一態樣的晶片之製造方法係具備第1步驟~第6步驟，第1步驟，是對包含複數個功能元件之基板形成遮罩，該遮罩係覆蓋功能元件且具有用於規定功能元件的角部之開口；第2步驟，是利用遮罩將基板蝕刻，藉此將對應於開口之貫通孔形成於基板；第3步驟，是設定第1切斷預定線和第2切斷預定線，第1切斷預定線是以通過功能元件間的方式延伸，第2切斷預定線是以通過功能元件間且在貫通孔中與第1切斷預定線交叉的方式朝與第1切斷預定線交叉的方向延伸；第4步驟，是在第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著第1切斷預定線相對於基板進行移動，藉此沿著第1切斷預定線在基板形成改質區域；第5步驟，是在第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著第2切斷預定線相對於基板進行移動，藉此沿著第2切斷預定線在基板形成改質區域；第6步驟，是在第4步驟及第5步驟之後，沿著第1切斷預定線及第2切斷預定線將基板切斷而形成對應於功能元件之晶片。 　　[0009] 在該製造方法中，在藉由雷射光的照射來形成改質區域之前，使用具有開口之遮罩進行蝕刻，該開口用於規定功能元件之角部，藉此在基板形成貫通孔。然後，設定在該貫通孔中交叉的第1切斷預定線及第2切斷預定線。因此，例如在第4步驟之後實施第5步驟時，在第1切斷預定線和第2切斷預定線的交叉點，改質區域不致對雷射光的照射造成不良影響(改質區域不存在)。因此，可抑制晶片之角部的品質降低。 　　[0010] 在此，本發明人進行苦心探究的結果獲得以下的認知。亦即，在將雷射光的照射開啟(ON)的狀態下讓雷射光的聚光點通過貫通孔的情況，對於切斷所需之改質區域的形成不會造成影響，但當雷射光的聚光點通過貫通孔之內側面時，可能會在該內側面發生損傷。本發明人根據這樣的認知，而讓以下的發明到達完成。 　　[0011] 亦即，本發明的一態樣的晶片之製造方法中，可在第4步驟及第5步驟中，當聚光點到達貫通孔時讓雷射光的輸出減小，且在讓雷射光的輸出減小後，當雷射光的聚光位置通過貫通孔之後讓雷射光的輸出增大。在此情況，可避免在雷射光的輸出值相對較大的狀態下讓雷射光的聚光點通過貫通孔的內側面。因此，可抑制在貫通孔的內側面發生損傷，能確實地抑制晶片之角部的品質降低。 　　[0012] 讓雷射光的輸出減小或增大是指，關於雷射光的輸出，以可形成改質區域之加工臨限值為基準而讓其減小或增大。在此情況，是控制成使雷射光的輸出超過加工臨限值或是低於加工臨限值。關於如此般的雷射光之輸出控制，例如可如下述般進行。亦即，作為一例，可利用開閉器(shutter)等將雷射光的照射進行開閉(ON/OFF)。在此情況，雷射光的輸出(照射於基板時的輸出)，當開啟(ON)時超過加工臨限值，當關閉(OFF)時成為0。此外，作為其他例子，如果雷射光源為Q開關雷射的話，利用RF輸出的控制可將Q開關進行開閉(ON/OFF)控制。在此情況，縱使在Q開關之關閉(OFF)時，雷射光的輸出仍不會成為0，而讓微弱(低於加工臨限值)輸出的雷射光照射於基板。 　　[0013] 作為其他的例子，可藉由雷射光源的控制，來切換雷射光的脈衝式振盪和連續式振盪。在此情況，當脈衝式振盪時使雷射光的輸出比加工臨限值大，且當連續式振盪時使雷射光的輸出比加工臨限值小。再者，當讓雷射光始終進行脈衝式振盪的情況，可控制該脈衝式振盪的輸出強度，在超過加工臨限值的脈衝和低於加工臨限值的脈衝之間切換。此外，在此，用於控制雷射光的輸出之任意方法皆可利用。 　　[0014] 本發明的一態樣的晶片之製造方法，可具備第7步驟，其是在第3步驟之後且第4步驟及第5步驟之前，在貫通孔的內側面形成金屬膜。或是，本發明的一態樣的晶片之製造方法，可具備第7步驟，其是在第2步驟之後且第4步驟及第5步驟之前，在貫通孔的內側面形成金屬膜。在此情況，可獲得在角部形成有金屬膜之晶片，該金屬膜可利用於電極等。 　　[0015] 本發明的一態樣的晶片之製造方法中，交叉區域可具有朝向交叉區域的中心呈凸的形狀。或是，本發明的一態樣的晶片之製造方法中，開口可具有朝向開口的中心呈凸的形狀。在此情況，藉由貫通孔的形成，使晶片之角部成為被去角的形狀，因此晶片的強度提高。 　　[0016] 本發明的一態樣的晶片之製造方法中，蝕刻可為乾蝕刻。在此情況，可利用乾式製程(dry process)來製造晶片。 　　[0017] 本發明的一態樣之矽晶片，係具備：被去角之複數個角部、將角部彼此連接之複數個邊部分、以及外側面，在外側面之與邊部分對應的第1區，讓多結晶矽露出；在外側面之與角部對應的第2區，是由單結晶矽所構成而比第1區更平坦。在該矽晶片中，角部被去角，且外側面之與角部對應的第2區是由單結晶矽所構成而形成為相對平坦。因此，角部品質佳且強度高。這樣的矽晶片，例如可使用含有矽的基板並藉由上述製造方法來製造。第2區和第1區之平坦的比較，例如可以是第2區和第1區之平坦度(表面粗糙度)的平均之比較。 　　[0018] 本發明的一態樣的矽晶片中，在第1區中，沿著厚度方向，含有多結晶矽的區域可被含有單結晶矽的區域包夾。 [發明效果] 　　[0019] 依據本發明的一態樣，能夠提供可抑制品質降低的晶片之製造方法及矽晶片。
[0021] 以下，針對本發明的一態樣之實施形態，參照圖式詳細地說明。在各圖中，是對同一或相當部分賦予同一符號而省略重複的說明。 　　[0022] 在實施形態的雷射加工方法及雷射加工裝置，是藉由在加工對象物將雷射光聚光，而沿著切斷預定線在加工對象物形成改質區域。於是，首先針對改質區域的形成，參照圖1~圖6做說明。 　　[0023] 如圖1所示般，雷射加工裝置100係具備：將雷射光L進行脈衝式振盪的雷射光源101、配置成將雷射光L之光軸(光程)的方向改變90°之分光鏡103、以及用於將雷射光L聚光之聚光用透鏡105。此外，雷射加工裝置100還具備：支承台107、載台111、雷射光源控制部102及載台控制部115。支承台107，是用於支承被藉由聚光用透鏡105聚光後的雷射光L照射之加工對象物1；載台111是用於讓支承台107移動；雷射光源控制部102，是為了調節雷射光L的輸出、脈寬、脈衝波形等而控制雷射光源101；載台控制部115是用於控制載台111的移動。 　　[0024] 在雷射加工裝置100中，從雷射光源101射出的雷射光L，藉由分光鏡103使其光軸方向改變90°後，用聚光用透鏡105聚光於被載置在支承台107上之加工對象物1的內部。在此同時，讓載台111移動，使加工對象物1沿著切斷預定線5相對於雷射光L進行移動。藉此，讓沿著切斷預定線5之改質區域形成於加工對象物1。在此，為了讓雷射光L相對移動是讓載台111移動，但亦可讓聚光用透鏡105移動，或讓雙方皆移動。 　　[0025] 作為加工對象物1是使用：包含由半導體材料所形成的半導體基板、由壓電材料所形成的壓電基板等之板狀構件(例如，基板、晶圓等)。如圖2所示般，在加工對象物1，設定用於將加工對象物1切斷之切斷預定線5。切斷預定線5是呈直線狀延伸的假想線。當在加工對象物1的內部形成改質區域的情況，如圖3所示般，是以讓聚光點(聚光位置)P對準加工對象物1之內部的狀態，讓雷射光L沿著切斷預定線5(亦即，圖2的箭頭A方向)相對移動。藉此，如圖4、圖5及圖6所示般，使改質區域7沿著切斷預定線5在加工對象物1形成，沿著切斷預定線5所形成的改質區域7成為切斷起點區域8。 　　[0026] 聚光點P是指雷射光L聚光的部位。切斷預定線5，不限定為直線狀而可以是曲線狀，亦可為其等所組合成的3維狀，或是座標指定者。切斷預定線5，不限定為假想線，也可以是在加工對象物1的表面3上實際形成的線。改質區域7可包含連續形成的情況和斷續形成的情況。改質區域7是列狀或點狀皆可，只要改質區域7至少形成於加工對象物1的內部即可。此外，會有以改質區域7為起點而形成龜裂的情況，龜裂及改質區域7可露出於加工對象物1的外表面(表面3、背面、或外周面)。形成改質區域7時之雷射光入射面，不限定為加工對象物1的表面3，亦可為加工對象物1的背面。 　　[0027] 附帶一提的，當在加工對象物1的內部形成改質區域7的情況，雷射光L是透過加工對象物1，且特別是在位於加工對象物1的內部之聚光點P附近被吸收。藉此，在加工對象物1形成改質區域7(亦即，內部吸收型雷射加工)。在此情況，在加工對象物1的表面3，因為雷射光L幾乎沒有被吸收，加工對象物1的表面3並不會熔融。另一方面，當在加工對象物1的表面3形成改質區域7的情況，雷射光L特別是在位於表面3之聚光點P附近被吸收，從表面3熔融被除去，而形成孔洞、溝槽等的除去部(表面吸收型雷射加工)。 　　[0028] 改質區域7，是指密度、折射率、機械強度等的物理特性變成與周圍不同狀態的區域。作為改質區域7，例如包括：熔融處理區域(包含：一度熔融後再固化的區域、熔融狀態中的區域、及從熔融進行再固化的狀態中的區域當中之任一者)、裂痕區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等，也包括其等混合存在的區域。再者，作為改質區域7是包括：在加工對象物1的材料中，改質區域7的密度相較於非改質區域的密度發生變化的區域、形成有晶格缺陷的區域。當加工對象物1的材料為單結晶矽的情況，改質區域7也稱為高差排密度區域。 　　[0029] 熔融處理區域、折射率變化區域、改質區域7的密度相較於非改質區域的密度發生變化的區域、及、形成有晶格缺陷的區域，可能會進一步在該等區域的內部、改質區域7和非改質區域的界面含有龜裂(裂縫、微裂痕)。內部所包含的龜裂，可能是形成在改質區域7的全面，或形成於僅一部分、複數部分。加工對象物1係包含：由具有結晶構造之結晶材料所構成的基板。例如加工對象物1係包含：由氮化鎵(GaN)、矽(Si)、碳化矽(SiC)、LiTaO3 、及藍寶石(Al2 O3 )之至少任一者所形成的基板。換言之，加工對象物1係包含：例如氮化鎵基板、矽基板、SiC基板、LiTaO3 基板或藍寶石基板。結晶材料可為異向性結晶及等向性結晶之任一者。此外，加工對象物1可包含：由具有非結晶構造(非晶質構造)之非結晶材料所構成的基板，例如可包含玻璃基板。 　　[0030] 在實施形態，可藉由沿著切斷預定線5形成複數個改質點(加工痕)，而形成改質區域7。在此情況，複數個改質點聚集成改質區域7。改質點，是指藉由脈衝雷射光之1脈衝的照射(亦即1脈衝的雷射照射，laser shot)所形成的改質部分。作為改質點可列舉：裂痕點、熔融處理點、折射率變化點，或其等之至少1個混合存在者等。關於改質點，可考慮所要求的切斷精度、所要求的切斷面之平坦性、加工對象物1的厚度、種類、結晶方位等，而適宜控制其大小、所發生的龜裂長度。此外，在實施形態，可沿著切斷預定線5，形成改質點來作為改質區域7。 　　[0031] 接下來，針對本實施形態的晶片之製造方法的一例做說明。在此，作為一例，是利用上述雷射加工裝置100及雷射加工方法來製造矽晶片。圖7係顯示本實施形態之製造方法的加工對象物、即基板。圖8係圖7所示的基板之一部分的放大俯視圖。如圖7, 8所示般，在本方法中，首先準備作為加工對象物1之基板2。 　　[0032] 基板2含有矽。更具體的說，基板2係包含主面2s及背面2r。此外，基板2係包含：含有矽的基板層21、含有矽且形成於基板層21上之裝置層22。主面2s是裝置層22之與基板層21相反側的表面。背面2r是基板層21之與裝置層22相反側的表面。主面2s和背面2r是面對彼此相反的一側，且大致平行。 　　[0033] 基板2係具有：例如排列成2維矩陣狀之複數個功能元件15。功能元件15，係例如藉由結晶成長所形成之半導體動作層、光二極體等的受光元件、雷射二極體等的發光元件、或以電路的形式形成之電路元件等。藉由使該功能元件15個別化，可製造出矽晶片。 　　[0034] 接下來，設定以通過功能元件15間的方式沿第1方向延伸之複數個第1切斷預定線7a(第1步驟)。第1方向是沿著主面2s的方向。在此，是在沿著與第1方向交叉(正交)的第2方向之相鄰的一對功能元件15之間，設定一對的第1切斷預定線7a。此外，設定以通過功能元件15間的方式沿著第2方向延伸之複數個第2切斷預定線7b(第1步驟)。在此，是在沿第1方向相鄰之一對功能元件15之間，設定一對的第2切斷預定線7b。 　　[0035] 藉此，在基板2(主面2s)形成第1切斷預定線7a和第2切斷預定線7b之複數個交叉點7p。在此，4個功能元件15之複數個角部集中的區域形成4個交叉點7p。亦即，在基板2規定含有複數個(在此為4個)交叉點7p之複數個交叉區域30。從與主面2s交叉的方向觀察，交叉區域30各個係含有：在一對的第1切斷預定線7a之間朝第2方向延伸之一對的第1直線部31、及在一對的第2切斷預定線7b之間朝第1方向延伸之一對的第2直線部32。 　　[0036] 此外，交叉區域30各個係含有4個曲線部33，從與主面2s交叉的方向觀察，曲線部33是以將規定1個功能元件15之一對的第1切斷預定線7a及第2切斷預定線7b之間連結的方式延伸。第1直線部31、第2直線部32及曲線部33是互相連接而形成單一的閉曲線(交叉區域30的平面形狀)。在此，曲線部33是以朝向交叉區域30的中心呈凸的方式(例如呈圓弧狀地)彎曲。曲線部33是規定矽晶片的角部。因此，所製造的矽晶片之角部，是對應於曲線部33的彎曲而被去角。 　　[0037] 接下來，如圖9所示般在基板2形成遮罩M(第2步驟)。遮罩M，是由對往後的步驟之蝕刻具有耐性的材料(例如，光阻等)所構成。在遮罩M形成有開口Mp。開口Mp對應於交叉區域30。因此，在此，是以覆蓋功能元件15且讓交叉區域30露出的方式在基板2的主面2s形成遮罩M。開口Mp是規定功能元件15的角部。開口Mp具有朝向開口Mp的中心呈凸的形狀。圖9(a)係俯視圖，圖9(b)係沿著圖9(a)的b-b線之剖面圖。 　　[0038] 接下來，使用遮罩M將基板2蝕刻，藉此從基板2將交叉區域30除去而形成貫通孔(第3步驟)。更具體的說，首先如圖10(a)所示般，在基板2的背面2r設置保護層23(載帶(tape)、無機膜或有機膜)。接下來，如圖10(b)所示般，將基板2配置於蝕刻裝置D，使用遮罩M進行基板2的蝕刻。在此是進行例如乾蝕刻。作為一例，在此的蝕刻，是使用SF6 作為蝕刻氣體之反應性離子蝕刻(RIE、DRIE)。 　　[0039] 藉此，從遮罩M露出的交叉區域30被從基板2除去，而在基板2形成複數個貫通孔24。然後，如圖10(c)所示般，將基板2從蝕刻裝置D取出，從背面2r將保護層23除去。此外，除去遮罩M。然後，前進到基板2的雷射加工。 　　[0040] 亦即，在接下來的步驟，如圖1所示般，將基板2載置於雷射加工裝置100的支承台107。在此，以基板2的背面2r位於聚光用透鏡105側的方式將基板2載置於支承台107。因此，在此，基板2的背面2r成為雷射光入射面。如圖11(b)所示般，在基板2的主面2s設置保護膜25。 　　[0041] 接下來，如圖11所示般，在讓雷射光L的聚光點P位於基板2之內部的狀態下，使聚光點P沿著第1切斷預定線7a相對於基板2進行移動，藉此沿著第1切斷預定線7a在基板2形成改質區域7(第4步驟)。在此，作為一例，是將聚光點P及聚光用透鏡105的位置固定並讓載台111移動，藉此使聚光點P相對於基板2進行移動。 　　[0042] 這時，如圖12(a)所示般，當聚光點P到達貫通孔24時讓雷射光L的輸出減小(在此是將照射關閉(OFF))。聚光點P到達貫通孔24時是指：聚光點P(在此，聚光用透鏡105的光軸B)即將到達貫通孔24，而抵達離貫通孔24的內側面24s既定距離Q之前方位置時。既定距離Q例如10μm左右。藉此，聚光點P(雷射光L)在從基板2的內部到貫通孔24的內部時，並未通過內側面24s。 　　[0043] 另一方面，如圖12(b)所示般，在讓雷射光L的輸出減小(照射關閉)後，當雷射光L的聚光位置通過貫通孔24之後，讓雷射光L的輸出增大(在此，再度將照射開啟(ON))。雷射光L的聚光位置是指：當雷射光L的照射開啟(ON)時聚光點P的形成位置，例如聚光用透鏡105的光軸B位置。此外，雷射光L的聚光位置通過貫通孔24後，是指雷射光L的聚光位置抵達離貫通孔24的內側面24s既定距離R之基板2的內部側時。 　　[0044] 既定距離R，例如可與既定距離Q相同，作為一例是10μm左右。藉此，聚光點P(雷射光L)在從貫通孔24的內部到達基板2的內部時，不會通過內側面24s。然後，如圖12(c)所示般，藉由讓聚光點P的相對移動進展，讓改質區域7的形成進展。對所有的第1切斷預定線7a同樣地形成改質區域7。 　　[0045] 同樣的，雖圖示省略，在讓雷射光L的聚光點P位於基板2之內部的狀態下，讓聚光點P沿著第2切斷預定線7b相對於基板2進行移動，藉此沿著所有的第2切斷預定線7b在基板2形成改質區域7 (第5步驟)。如此，沿著所有的第1切斷預定線7a及所有的第2切斷預定線7b，在基板2的至少內部形成改質區域7。 　　[0046] 然後，如圖13(a)所示般，例如將設置於基板2的背面2r之擴張帶(expand tape)26，藉此以改質區域7(及從改質區域7延伸的龜裂)為起點，沿著第1切斷預定線7a及第2切斷預定線7b將基板2切斷(第6步驟)。如此，如圖13(b)所示般，使功能元件15個別化，製造出對應於功能元件15之矽晶片16。 　　[0047] 所製造之矽晶片16的外形，是由第1切斷預定線7a、第2切斷預定線7b及交叉區域30的外形(貫通孔24的內側面24s)所規定。在此，矽晶片16的外形呈矩形狀。因此，矽晶片16係包含：複數個角部16c(4個角部16c)、及將角部16c彼此連接之複數個邊部分16d(4個邊部分16d)。此外，矽晶片16係包含：與基板2的主面2s對應之主面16s、與基板2的背面2r對應之背面16r、以及將主面16s和背面16r連接之矩形環狀的外側面16t。 　　[0048] 外側面16t係包含：與邊部分16d對應的第1區Ad、及與角部16c對應的第2區Ac。角部16c是由交叉區域30的平面形狀(貫通孔24的內側面24s)所規定，且以朝向矽晶片16的外側呈凸狀的方式(例如圓弧狀地)被去角。因此，第2區Ac呈曲面狀(部分的圓筒面狀)。另一方面，第1區Ad是由第1切斷預定線7a或第2切斷預定線7b所規定，且呈平面狀。 　　[0049] 在第1區Ad，單結晶矽及多結晶矽(改質區域7)混合存在且形成露出。更具體的說，在第1區Ad係包含：含有多結晶矽的區域、即改質區域7、含有單結晶矽(由單結晶矽所構成)的區域、即非改質區域N。而且，沿著矽晶片16的厚度方向，改質區域7是被非改質區域N包夾。被非改質區域N包夾之改質區域7的數目可為複數個。第2區Ac，並不含改質區域7，而是由單結晶矽所構成(藉由蝕刻所形成的蝕刻區域)。因此，第2區Ac比第1區Ad平坦。第2區Ac和第1區Ad之平坦的比較，例如是第2區Ac和第1區Ad之平坦度(表面粗糙度)之平均的比較。 　　[0050] 接下來，參照圖14說明本實施形態的晶片之製造方法的作用效果。在圖14(a)中，為了便於說明，使貫通孔24成為圓筒狀，並分別圖示第1切斷預定線7a及第2切斷預定線7b各1條。在本實施形態的方法中，在藉由雷射光L的照射來形成改質區域7之前，使用遮罩M進行基板的蝕刻，該遮罩M是讓包含第1切斷預定線7a和第2切斷預定線7b的交叉點之交叉區域30露出，藉此從基板2將該交叉區域30除去而在基板2形成貫通孔24。 　　[0051] 因此，在實施第4步驟及第5步驟(形成改質區域7的步驟)時，在基板2之第1切斷預定線7a和第2切斷預定線7b的交叉點7p附近的區域(交叉區域30)並不存在。因此，當例如在第4步驟之後實施第5步驟時，在第1切斷預定線7a和第2切斷預定線7b的交叉點7p，改質區域7不會對雷射光L的照射造成不良的影響(改質區域7也不存在)。因此，可抑制矽晶片16的品質降低。 　　[0052] 此外，在本製造方法中，在第4步驟及第5步驟中，當聚光點P到達貫通孔24時將雷射光L的照射關閉(OFF)，在雷射光L的照射關閉後，當雷射光L的聚光位置(例如聚光用透鏡105的光軸B)通過貫通孔24後將雷射光L的照射開啟(ON)。因此，可避免雷射光L的聚光點P通過貫通孔24的內側面24s(緣部分)。因此，可抑制在貫通孔24的內側面24s發生損傷，能確實地抑制矽晶片16之角部16c的品質降低。 　　[0053] 在交叉點7p，當改質區域7會對雷射光L的照射造成不良影響的情況，在既定的交叉點7p附近會有發生未切斷的晶片的疑慮，依據本製造方法還能解決這樣的問題。 　　[0054] 此外，在本製造方法中，從與主面2s交叉的方向觀察，交叉區域30具有朝向交叉區域30的中心呈凸狀的形狀。因此，藉由交叉區域30的除去，矽晶片16之角部16c成為被去角的形狀，而使矽晶片16的強度提高。 　　[0055] 再者，在本製造方法中，蝕刻為乾蝕刻。因此，可藉由包含雷射加工之乾式製造來製造矽晶片16。 　　[0056] 在矽晶片16中，角部16c被去角，且外側面16t之與角部16c對應的第2區Ac是由單結晶矽所構成而形成為相對平坦。因此，角部16c的品質佳且強度高。但如圖14(b)所示般，當利用DRIE(深反應性離子蝕刻)的波布製程(Bosch process)進行蝕刻的情況，會發生微少的凹凸。該凹凸的大小，是比改質區域7之凹凸的大小更小。作為一例，在第2區Ac的凹凸為1μm左右，在改質區域7的凹凸為4μm左右。因此，在此情況，第2區Ac也是比第1區Ad平坦。 　　[0057] 以上所說明的方法及晶片，係說明本發明的一態樣的晶片之製造方法及矽晶片之一實施形態。因此，本發明的一態樣的晶片之製造方法及矽晶片，並不限定於上述的方法及晶片。本發明的一態樣，可在不變更各請求項之要旨的範圍內，將上述方法及晶片任意地變更而構成。 　　[0058] 例如，如圖15(a)所示般，貫通孔24及交叉區域30的形狀亦可為圓筒狀(從與主面2s交叉的方向觀察，呈圓形)。如圖15(b)所示般，貫通孔24及交叉區域30的形狀亦可形成為，由朝向中心呈凸狀之複數個(4個)圓筒面所構成。 　　[0059] 再者，在上述製造方法亦可進一步具備第7步驟，其是在第3步驟後且第4步驟及第5步驟之前，在貫通孔24的內側面24s形成金屬膜(例如氣相沉積)。在此情況可獲得，在角部16c形成有可利用於電極等的金屬膜之矽晶片16。 　　[0060] 在此，在上述實施形態中，是在設定第1切斷預定線7a及第2切斷預定線7b之後，藉由遮罩M的形成及蝕刻來形成貫通孔24。然而，這些步驟也可以是相反的。亦即，首先，作為第1步驟，是對含有複數個功能元件15之基板2形成遮罩M，遮罩M係覆蓋功能元件15且具有規定功能元件15的角部之開口Mp。接下來，作為第2步驟，是利用遮罩M將基板2蝕刻，藉此將與開口Mp對應的貫通孔24形成於基板2。然後，作為第3步驟是設定第1切斷預定線7a及第2切斷預定線7b，第1切斷預定線7a是以通過功能元件15間的方式延伸，第2切斷預定線7b是以通過功能元件15間且在貫通孔24中與第1切斷預定線7a交叉的方式，朝向與第1切斷預定線7a交叉的方向延伸。關於之後的第4~第6步驟則是同樣。在此情況，也能發揮與上述同樣的效果。但在此情況，在貫通孔24的內側面24s形成金屬膜之第7步驟，可在第2步驟後且第4步驟及第5步驟之前實施。 　　[0061] 此外，在上述實施形態中所例示的情況，是在第4步驟及第5步驟中，當聚光點P到達貫通孔24時將雷射光L的照射關閉(OFF)，並在雷射光L的照射關閉後，當雷射光L的聚光位置通過貫通孔24後，將雷射光L的照射再度開啟(ON)。然而，在第4步驟及第5步驟中，不實施如此般的雷射光L控制亦可，在實施雷射光控制的情況也是，只要當聚光點P到達貫通孔24時讓雷射光L的輸出減小，且在讓雷射光L的輸出減小後，當雷射光L的聚光位置通過貫通孔24後讓雷射光L的輸出增大(回復原狀)即可。 　　[0062] 讓雷射光L的輸出減小或增大是指，關於雷射光L的輸出，以可形成改質區域7之加工臨限值為基準而讓其減小或增大。在此情況，是控制成使雷射光L的輸出超過加工臨限值或低於加工臨限值。關於如此般之雷射光L的輸出控制，例如可如以下般進行。亦即，作為一例，可使用開閉器等將雷射光L的照射進行開閉(ON/OFF)(例如上述實施形態的情況)。在此情況，雷射光L的輸出(照射於基板2時的輸出)，開啟(ON)時是超過加工臨限值，關閉(OFF)時是成為0。 　　[0063] 此外，作為其他例子，如果雷射光源101為Q開關雷射的話，利用RF輸出的控制可將Q開關進行開閉(ON/OFF)控制。在此情況，縱使在Q開關之關閉(OFF)時，雷射光L的輸出仍不會成為0，而讓微弱(低於加工臨限值)輸出的雷射光L照射於基板2。 　　[0064] 作為其他的例子，可藉由雷射光源101的控制，來切換雷射光L的脈衝式振盪和連續式振盪。在此情況，當脈衝式振盪時使雷射光L的輸出比加工臨限值大，且當連續式振盪時使雷射光L的輸出比加工臨限值小。再者，當讓雷射光L始終進行脈衝式振盪的情況，可控制該脈衝式振盪的輸出強度，在超過加工臨限值的脈衝和低於加工臨限值的脈衝之間切換。此外，在此，用於控制雷射光L的輸出之任意方法皆可利用。 　　[0065] 在上述實施形態中，作為蝕刻雖是例示乾蝕刻，但蝕刻亦可為濕蝕刻。 [產業利用性] 　　[0066] 提供可抑制品質降低的晶片之製造方法及矽晶片。
[0067]2‧‧‧基板2r‧‧‧背面2s‧‧‧主面7‧‧‧改質區域7a‧‧‧第1切斷預定線7b‧‧‧第2切斷預定線7p‧‧‧交叉點15‧‧‧功能元件16‧‧‧矽晶片(晶片)16c‧‧‧角部16d‧‧‧邊部分16t‧‧‧外側面24‧‧‧貫通孔24s‧‧‧內側面25‧‧‧保護膜30‧‧‧交叉區域105‧‧‧聚光用透鏡Ac‧‧‧第2區Ad‧‧‧第1區L‧‧‧雷射光M‧‧‧遮罩Mp‧‧‧開口P‧‧‧聚光點
[0020] 　　圖1係用於形成改質區域之雷射加工裝置的概略構造圖。 　　圖2係作為改質區域的形成對象之加工對象物的俯視圖。 　　圖3係沿著圖2的加工對象物之III-III線的剖面圖。 　　圖4係雷射加工後的加工對象物之俯視圖。 　　圖5係沿著圖4的加工對象物之V-V線的剖面圖。 　　圖6係沿著圖4的加工對象物之VI-VI線的剖面圖。 　　圖7係顯示本實施形態之製造方法的加工對象物、即基板。 　　圖8係圖7所示的基板之一部分的放大俯視圖。 　　圖9(a), (b)係顯示在基板形成遮罩的步驟。 　　圖10(a), (b), (c)係顯示使用遮罩將基板蝕刻的步驟。 　　圖11(a), (b)係顯示關於雷射加工的步驟。 　　圖12(a), (b), (c)係顯示關於雷射加工的步驟。 　　圖13(a), (b)係顯示將基板切斷的步驟、及所製造出的晶片。 　　圖14(a), (b)係說明作用效果的示意圖。 　　圖15(a), (b)係顯示變形例之俯視圖。
2‧‧‧基板
2r‧‧‧背面
2s‧‧‧主面
7‧‧‧改質區域
7a‧‧‧第1切斷預定線
7b‧‧‧第2切斷預定線
7p‧‧‧交叉點
15‧‧‧功能元件
24‧‧‧貫通孔
24s‧‧‧內側面
25‧‧‧保護膜
105‧‧‧聚光用透鏡
L‧‧‧雷射光
P‧‧‧聚光點

Claims (10)

  1. 一種晶片之製造方法，係具備第1步驟~第6步驟，前述第1步驟，是對包含複數個功能元件之基板設定第1切斷預定線和第2切斷預定線，前述第1切斷預定線是以通過前述功能元件間的方式延伸，前述第2切斷預定線是以通過前述功能元件間的方式朝與前述第1切斷預定線交叉的方向延伸；前述第2步驟，是以覆蓋前述功能元件且讓包含前述第1切斷預定線和前述第2切斷預定線的交叉點之交叉區域露出的方式，在前述基板形成遮罩；前述第3步驟，是利用前述遮罩將前述基板蝕刻，從前述基板將前述交叉區域除去而形成貫通孔；前述第4步驟，是在前述第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著前述第1切斷預定線相對於前述基板進行移動，藉此沿著前述第1切斷預定線在前述基板形成改質區域；前述第5步驟，是在前述第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著前述第2切斷預定線相對於前述基板進行移動，藉此沿著前述第2切斷預定線在前述基板形成改質區域；前述第6步驟，是在前述第4步驟及前述第5步驟之後，沿著前述第1切斷預定線及前述第2切斷預定線將前述基板切斷而形成對應於前述功能元件之晶片，在前述第4步驟及前述第5步驟中，當前述聚光點到達前述貫通孔時，亦即當前述聚光點抵達離前述貫通孔的內 側面第1既定距離之前方位置時，以使前述雷射光的輸出低於加工臨界值的方式讓該輸出減小，且在讓前述雷射光的輸出減小後，當前述雷射光之聚光位置通過前述貫通孔後，亦即前述雷射光的聚光位置抵達離前述貫通孔的內側面第2既定距離之前述基板的內部側時，以使前述雷射光的輸出超過加工臨界值的方式讓該輸出增大。
  2. 如請求項1所述之晶片之製造方法，係具備第7步驟，前述第7步驟，是在前述第3步驟後且在前述第4步驟及前述第5步驟之前，在前述貫通孔的內側面形成金屬膜。
  3. 如請求項1或2所述之晶片之製造方法，其中，前述交叉區域係具有朝向前述交叉區域的中心呈凸狀的曲線部。
  4. 如請求項1或2所述之晶片之製造方法，其中，前述蝕刻為乾蝕刻。
  5. 一種晶片之製造方法，係具備第1步驟~第6步驟，前述第1步驟，是對包含複數個功能元件之基板形成遮罩，前述遮罩係覆蓋前述功能元件且具有用於規定前述功能元件的角部之開口； 前述第2步驟，是利用前述遮罩將前述基板蝕刻，藉此將對應於前述開口之貫通孔形成於前述基板；前述第3步驟，是設定第1切斷預定線和第2切斷預定線，前述第1切斷預定線是以通過前述功能元件間的方式延伸，前述第2切斷預定線是以通過前述功能元件間且在前述貫通孔中與前述第1切斷預定線交叉的方式朝與前述第1切斷預定線交叉的方向延伸；前述第4步驟，是在前述第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著前述第1切斷預定線相對於前述基板進行移動，藉此沿著前述第1切斷預定線在前述基板形成改質區域；前述第5步驟，是在前述第3步驟之後，讓雷射光的聚光點沿著前述第2切斷預定線相對於前述基板進行移動，藉此沿著前述第2切斷預定線在前述基板形成改質區域；前述第6步驟，是在前述第4步驟及前述第5步驟之後，沿著前述第1切斷預定線及前述第2切斷預定線將前述基板切斷而形成對應於前述功能元件之晶片，在前述第4步驟及前述第5步驟中，當前述聚光點到達前述貫通孔時，亦即當前述聚光點抵達離前述貫通孔的內側面第1既定距離之前方位置時，以使前述雷射光的輸出低於加工臨界值的方式讓該輸出減小，且在讓前述雷射光的輸出減小後，當前述雷射光之聚光位置通過前述貫通孔後，亦即前述雷射光的聚光位置抵達離前述貫通孔的內側面第2既定距離之前述基板的內部側時，以使前述雷射光的輸出超過加工臨界值的方式讓該輸出增大。
  6. 如請求項5所述之晶片之製造方法，係具備第7步驟，前述第7步驟，是在前述第2步驟後且在前述第4步驟及前述第5步驟之前，在前述貫通孔的內側面形成金屬膜。
  7. 如請求項5或6所述之晶片之製造方法，其中，前述開口係具有朝向前述開口的中心呈凸狀的曲線部。
  8. 如請求項5或6所述之晶片之製造方法，其中，前述蝕刻為乾蝕刻。
  9. 一種矽晶片，係具備：被去角之複數個角部、將前述角部連接之複數個邊部分、以及外側面，在前述外側面之與前述邊部分對應的第1區，讓多結晶矽露出，在前述外側面之與前述角部對應的第2區，是由單結晶矽所構成而比前述第1區更平坦，在前述第1區，在含有多結晶矽的區域即改質區域和前述第2區之間，隔介著含有前述單結晶矽的區域即非改質區域。
  10. 如請求項9所述之矽晶片，其中，在前述第1區中，沿著厚度方向，含有前述多結晶矽的區域是被含有前述單結晶矽的區域包夾。
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