TWI804947B - 處理基板的方法 - Google Patents

處理基板的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI804947B
TWI804947B TW110129158A TW110129158A TWI804947B TW I804947 B TWI804947 B TW I804947B TW 110129158 A TW110129158 A TW 110129158A TW 110129158 A TW110129158 A TW 110129158A TW I804947 B TWI804947 B TW I804947B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
protective film
substrate
wafer
attached
laser beam
Prior art date
Application number
TW110129158A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202221839A (zh
Inventor
長岡健輔
湯平泰吉
Original Assignee
日商迪思科股份有限公司
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 日商迪思科股份有限公司 filed Critical 日商迪思科股份有限公司
Publication of TW202221839A publication Critical patent/TW202221839A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI804947B publication Critical patent/TWI804947B/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
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • 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
    • H01L2221/68327—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 during dicing or grinding
    • 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
    • H01L2221/68327—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 during dicing or grinding
    • H01L2221/68336—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 during dicing or grinding involving stretching of the auxiliary support post dicing
    • 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
    • H01L2221/6834—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 to protect an active side of a device or wafer

Abstract

本發明涉及一種處理基板的方法，基板在一側上具有帶有多個器件的器件區域。該方法包括提供第一保護膜；提供第二保護膜；將第一保護膜附接至基板的一側，使得第一保護膜的前表面的至少中心區域與基板的一側直接接觸；以及將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側。在將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側之後，將雷射光束從基板的與一側相反的側施用至基板。基板由對雷射光束透明的材料製成。第二保護膜由對雷射光束透明的材料製成。在多個位置中將雷射光束施用至基板以便在基板中形成多個改性區域。

Description

處理基板的方法
相關申請的交叉引用
本申請要求於2020年8月10日提交德國專利商標局的、申請號為10 2020 210 104.3的德國專利申請的優先權和權益，其全部內容通過引用結合在本申請中。
發明領域
本發明涉及一種處理基板(例如，諸如半導體晶圓的晶圓)的方法，該基板在一側上具有帶有多個器件的器件區域。
發明背景
在器件製造工藝(例如，半導體設備製造工藝)中，將具有帶有多個器件(通常通過多條分割線分割)的器件區域的基板(例如，晶圓)被分割成單獨的晶粒(die)。器件製造工藝通常包括例如沿著分割線切割基板的切割步驟，以獲得單獨的晶粒。此外，還可以在與基板前側相反的基板後側上進行其他處理步驟(諸如，磨削和/或拋光和/或蝕刻)，在該基板前側上形成有器件區域。
基板可以例如沿著分割線從基板前側或基板後側來切割。特別地，基板可以通過機械切割來切割，例如通過刀片切片(dicing)或鋸切、通過等離子切割或通過雷射切割。雷射切割可以例如通過燒蝕雷射切割(ablation laser cutting)和/或通過隱形雷射切割(stealth laser cutting)來執行，即通過雷射光束的施 用在基板內形成改性區域，和/或通過雷射光束的施用在基板中形成多個孔區域。
當從基板前側執行傳統的機械切割或雷射切割(特別是隱形雷射切割)時，可能會出現切割處理中產生的碎片損壞或污染形成在器件區域中的器件的問題。如果基板包括在基板前側的易碎結構和/或敏感結構(例如，在器件區域中)和/或金屬結構(例如，在分割線內)，則該問題尤其明顯。
特別地，通常存在的問題是待用於隱形雷射切割的雷射光束不能穿過形成在分割線上的這種金屬結構，使得從基板前側的隱形切片處理難以實現。因此，雷射光束必須從基板後側施用至基板，這將在下面詳述。
為了保護形成在器件區域中的器件免於由這種碎片的損壞和污染，可以在處理之前可以將保護膜或保護片材施用至基板前側，並且可以從基板後側執行機械切割或雷射切割，特別是隱形雷射切割。特別地，當以這種方式從基板後側處理基板時，基板通常放置在支承件上(例如，卡盤台)，利用基板前側接觸支承件。向基板前側施用的保護膜或保護片材保護器件免受由於與支承件接觸的損壞，例如機械損壞。然而，在這種情況下，存在的問題是基板上的器件結構可能由形成在保護膜或保護片材上的黏合劑層的黏合力而損壞，或者可能在膜或片材從基板上剝離時被器件上的黏合劑殘留物污染。這尤其適用於如果在基板前側上存在易碎結構和/或敏感結構，例如諸如微機電系統(MEMS)的敏感器件。例如，當保護膜或保護片材從基板剝離時，MEMS薄膜可能被損壞，例如破裂。
為了降低黏合劑層對形成在器件區域中的器件的損壞和污染的風險，已經提出僅向保護膜或保護片材的外周部分施用黏合劑層。然而，在這種情況下，由於保護膜或保護片材可能無法在由膜或片材的外周部分包圍的、膜或片材的中心部分中為基板提供足夠的支承，因此在處理期間可能難以可靠地保持基板。在基板前側上具有易碎結構和/或敏感結構的情況下，這種問題更加嚴重。 例如，如果基板前側包括例如具有薄膜或腔體的MEMS，則在將保護膜或保護片材附接至基板期間和/或之後，由於存在損壞這些易碎結構的風險，不能將壓力和/或熱量施用至保護膜或保護片材。
此外，當通過隱形雷射切割來切割基板時，可能出現基板翹曲的問題。具體地，當通過雷射光束的施用在基板內形成改性區域時，基板體積可能在這些區域中增加，導致應力的產生，從而導致基板的彎曲或翹曲。這尤其適用於如果在基板中形成大量改性區域，例如，當隱形雷射切割具有在基板前側上形成的多個小尺寸設備的基板時。在使用的保護膜或保護片材具有僅向其外周部分施用的黏合劑層的情況下，基板可能不能被該膜或片材充分地支承以抑制該基板翹曲。基板翹曲可能會影響在基板內形成的改性區域的精度，從而不利於將基板分割成單獨晶粒。例如，在基板分割處理中，一些晶粒可能沒有適當地彼此分離和/或被損壞。在晶粒尺寸較小的情況下，這種問題尤其明顯。
因此，仍然需要一種處理具有器件區域的基板的、可靠且有效的方法，該方法允許使基板的污染和損壞的任何風險最小化。
發明概要
因此，本發明的目的在於提供一種處理具有器件區域的基板的、可靠且有效的方法，該方法允許使基板的污染和損壞的任何風險最小化。該目的是通過具有請求項1的技術特徵的基板處理方法來實現的。本發明的優選實施方案來自附屬請求項。
本發明提供一種處理基板的方法，所述基板在一側上具有帶有多個器件的器件區域。該方法包括：提供第一保護膜或保護片材；提供第二保護膜或保護片材；將第一保護膜或保護片材附接至基板的一側，使得第一保護膜或保護片材的前表面的至少中心區域與基板的一側直接接觸；以及將第二保護膜或 保護片材附接至基板的與一側相反的側。在將第二保護膜或保護片材附接至基板的與一側相反的側之後，將雷射光束從基板的與一側相反的側施用至基板。基板由對雷射光束透明的材料製成。第二保護膜或保護片材由對雷射光束透明的材料製成。在多個位置中將雷射光束施用至基板以便在基板中形成多個改性區域。
將用於覆蓋形成在器件區域中的器件的第一保護膜附接至基板的一側(即，附接至基板前側)，使得第一保護膜的前表面的至少中心區域與基板的一側直接接觸。因此，在第一保護膜的前表面的至少中心區域與基板的一側之間不存在材料(特別是不存在黏合劑)。
因此，可以顯著降低或者甚至消除例如由於黏合劑層的黏合力或者在基板上的黏合劑殘留物造成的可能污染或損壞基板的風險。
將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側(即，附接至基板後側)。第二保護膜由對雷射光束透明的材料製成。因此，雷射光束具有允許雷射光束透射通過第二保護膜的波長。因此，在將第二保護膜附接至基板後側之後，通過將雷射光束從基板後側穿過第二保護膜施用至基板，可以在基板中形成多個改性區域。在將雷射光束施用至基板期間，基板可以由附接至基板上的第二保護膜可靠地支承。因此，可以抑制或者甚至完全避免在處理期間基板的任何翹曲，允許可以形成在基板內的改性區域的精度顯著提高。例如，改性區域可以一致地形成在基板內的相同深度處，即沿著基板厚度方向的相同位置處。基板的厚度方向從基板前側朝向基板後側延伸。因此，基板可以以特別有效的方式進行處理。特別地，在基板內改性區域的精確形成允許將基板可靠地分割成單獨的晶粒，對於小晶粒尺寸的情況也適用。
因此，本發明的方法能夠可靠且有效地處理具有器件區域的基板，使基板(特別是形成在器件區域中的器件)的污染和損壞的任何風險最小化。
基板可以例如由半導體、玻璃、藍寶石(Al2O3)、陶瓷(諸如氧化鋁陶瓷)、石英、氧化鋯、PZT(鋯鈦酸鉛)、聚碳酸酯、金屬(例如銅、鐵、不銹鋼、鋁等)或金屬化材料、鐵氧體、光學晶體材料、樹脂等製成。
特別地，基板可以例如由碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化銦(InAs)、磷化銦(InP)、氮化矽(SiN)、鉭酸鋰(LT)、鈮酸鋰(LN)、氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO2)等製成。
基板可以是單晶基板、玻璃基板、複合基板(諸如複合半導體基板)或多晶基板(諸如陶瓷基板)。
基板可以是晶圓，特別是半導體晶圓。例如，基板可以是碳化矽(SiC)晶圓、矽(Si)晶圓、砷化鎵(GaAs)晶圓、氮化鎵(GaN)晶圓、磷化鎵(GaP)晶圓、砷化銦(InAs)晶圓、磷化銦(InP)晶圓、氮化矽(SiN)晶圓、鉭酸鋰(LT)晶圓、鈮酸鋰(LN)晶圓、氮化鋁(AlN)晶圓、氧化矽(SiO2))晶圓等。
基板可由單一材料或不同材料的組合(例如，上述材料中的兩種或更多種)製成。例如，基板可以是Si和玻璃結合的基板(例如，Si和玻璃結合的晶圓)，其中將由Si製成的基板元件結合至由玻璃製成的基板元件。
基板可以具有任何類型的形狀。在其俯視圖中，基板可以具有例如圓形形狀、卵形形狀(oval shape)、橢圓形形狀或多邊形形狀(諸如，矩形形狀或正方形形狀)。
基板一側的器件區域中的器件可以是例如半導體器件、功率器件、光學器件、醫療器件、電子組件、MEMS器件或它們的組合。該器件可以包括或例如是電晶體(諸如，MOSFET或絕緣柵雙極型電晶體(IGBT))或二極體(例如，肖特基勢壘二極體)。
基板還可以在其一側具有沒有器件、並且圍繞器件區域形成的外周邊緣區域。
第一保護膜可以由單一材料製成，特別是由單一的均質材料製成。第一保護膜可以是固體材料片材。例如，第一保護膜可以是箔或片材。
第一保護膜可以由塑料材料(例如，聚合物)製成。特別優選地，第一保護膜由聚烯烴製成。例如，第一保護膜可以由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚丁烯(PB)製成。
聚烯烴膜具有特別有利於在本發明的基板處理方法中使用的材料特性，尤其是，如果對第一保護膜施用包括或由加熱第一保護膜構成的外部刺激的情況下，如下面將詳細描述的。聚烯烴薄膜在加熱狀態下(例如，當加熱至溫度範圍為60℃至150℃時)是易彎的、可伸縮的和柔軟的。此外，聚烯烴薄膜在冷卻時硬化且變硬，從而在冷卻狀態下變得更加剛性且堅固。因此，可以確保在基板的後續處理期間對基板的特別可靠地保護。
第一保護膜可以具有在5至500μm、優選為5至200μm、更優選8至100μm、甚至更優選10至80μm、並且再甚至更優選為12至50μm的範圍內的厚度。特別優選地，第一保護膜具有在80至150μm的範圍內的厚度。
第一保護膜可以具有任何類型的形狀。在其俯視圖中，第一保護膜可以具有例如圓形形狀、卵形形狀、橢圓形形狀或多邊形形狀(諸如，矩形形狀或正方形形狀)。
第一保護膜可以具有與基板基本相同的形狀或具有與基板相同的形狀。
第一保護膜可以具有比基板的外徑更大的外徑。以這種方式，可以方便基板的處理、操作和/或運輸。特別地，第一保護膜的外周部分可以附接至環形框架，如下面將詳述的。
第一保護膜可以具有比基板的外徑更小的外徑。
第一保護膜可以具有與基板的外徑基本相同的外徑。
第一保護膜可以具有與形成在基板的一側上的器件區域的外徑基本相同的外徑。
第二保護膜可以由單一的材料製成，特別是由單一的均質材料製成。第二保護膜可以是固體材料片材。例如，第二保護膜可以是箔或片材。
第二保護膜可以由塑料材料(例如，聚合物)製成。特別優選地，第二保護膜由聚烯烴製成。例如，第二保護膜可以由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚丁烯(PB)製成。
如果對第二保護膜施用包括或由加熱第二保護膜構成的外部刺激，則使用由聚烯烴製成的第二保護膜是特別有利的，如下面將詳細描述的。
第二保護膜可以具有在5至500μm、優選5至200μm、更優選8至100μm、甚至更優選10至80μm、並且再甚至更優選12至50μm的範圍內的厚度。特別優選地，第二保護膜具有在80至150μm的範圍內的厚度。
第二保護膜可以具有任何類型的形狀。在其俯視圖中，第二保護膜可以具有例如圓形形狀、卵形形狀、橢圓形形狀或多邊形形狀(諸如，矩形形狀或正方形形狀)。
第二保護膜可以具有與基板基本相同的形狀或具有與基板相同的形狀。第二保護膜可以具有與第一保護膜基本相同的形狀或與第一保護膜相同的形狀。
第二保護膜可以具有比基板的外徑更大的外徑。以這種方式，可以方便基板的處理、操作和/或運輸。特別地，第二保護膜的外周部分可以附接至環形框架，如下面將詳細描述的。
第二保護膜可以具有比基板的外徑更小的外徑。
第二保護膜可以具有與基板的外徑基本相同的外徑。
第二保護膜可以具有與形成在基板的一側上的器件區域的外徑基 本相同的外徑。
第二保護膜可以具有與第一保護膜的外徑基本相同的外徑。
從基板後側施用至基板的雷射光束可以是脈衝雷射光束。脈衝雷射光束可以具有例如在1fs至2000ns範圍內的脈衝寬度。
基板由對雷射光束(例如，脈衝雷射光束)透明的材料製成。因此，施用通過具有允許雷射光束穿過基板透射的波長的雷射光束，在基板中形成多個改性區域。例如，如果基板是Si基板(例如，Si晶圓)，則雷射光束可以具有1.0μm或更長的波長。
在雷射光束的焦點位於在從基板的與一側相反的側、朝向基板的一側的方向上、距基板的與一側相反的側一定距離的情況下，可以在多個位置處將雷射光束(例如，脈衝雷射光束)施用至基板，以便在基板中形成多個改性區域。替代地，在雷射光束的焦點位於在與從基板的與一側相反的側、朝向基板的一側的方向相反的方向上、距基板的與一側相反的側一定距離處的情況下，可以在多個位置處將雷射光束施用至基板，以便在基板中形成多個改性區域。在雷射光束的焦點位於基板的與一側相反的側的情況下，可以在多個位置處將雷射光束施用至基板，以便在基板中形成多個改性區域。在雷射光束的焦點位於基板的主體(bulk)內的情況下，可以在多個位置處將雷射光束施用至基板，以便在基板中形成多個改性區域。
改性區域是已經通過雷射光束的施用而改性的基板區域。改性區域可以是基板區域，在該基板區域中基板材料的結構已經被改性。改性區域可以是基板區域，在該基板區域中基板已經被損壞。
通過形成這些改性區域，在形成改性區域的基板區域中基板的強度降低。因此，沿著已經形成有多個改性區域的基板區域分割基板是非常方便的。在這樣的基板分割處理中，獲得了在基板的器件區域中提供的單獨器件以作 為晶片或晶粒。
改性區域可以包括非晶區域和/或在其中形成裂紋的區域。改性區域可以是非晶區域和/或在其中形成裂紋的區域。在特別優選的實施方案中，改性區域包括或是非晶區域。
每個改性區域可以包括在基板材料內部的空間(例如，腔體)，該空間被非晶區域和/或在其中形成裂紋的區域圍繞。
每個改性區域可以由基板材料內部的空間(例如，腔體)圍繞該空間的非晶區域和/或在其中形成裂紋的區域構成。
如果改性區域包括或者是在其中形成裂紋的區域(即，已經形成裂紋)，則裂紋可以是微裂紋。裂紋可以具有在μm範圍內的尺寸，例如長度和/或寬度。例如，裂紋可以具有5μm至100μm範圍內的寬度和/或100μm至1000μm範圍內的長度。
在本發明的方法中，將第一保護膜附接至基板的一側可以包括將第一保護膜施用至基板的一側，使得第一保護膜的前表面的至少中心區域與基板的一側直接接觸。因此，在第一保護膜的前表面的至少中心區域與基板的一側之間不存在材料(特別是不存在黏合劑)。此外，將第一保護膜附接至基板的一側可以包括在將第一保護膜施用至基板的一側期間和/或之後，對第一保護膜施用外部刺激，使得第一保護膜被附接至基板的一側。因此，通過外部刺激的施用，在第一保護膜與基板之間產生將第一保護膜保持在其在基板上的位置的附接力。因此，不需要額外的黏合劑材料來將第一保護膜附接至基板的一側。
特別地，通過對第一保護膜施用外部刺激，可以在第一保護膜與基板之間形成形狀配合(例如，正配合)和/或材料結合(例如，黏合劑結合)。術語“材料結合”和“黏合劑結合”限定了在第一保護膜與基板之間由於作用在這兩個組件之間的原子和/或分子力而附接或連接。
術語“黏合劑結合”是指作用以使第一保護膜附接或黏附至基板的這些原子力和/或分子力的存在，並不意味著在第一保護膜與基板之間存在額外的黏合劑。而是，如上面已經詳細描述的，第一保護膜的前表面的至少中心區域與基板的一側直接接觸。
基板前側表面可以是大致平坦的、平滑的表面。替代地，基板前側可以存在沿著基板的厚度方向的、從平面基板表面突出的突出物或凸起和/或從平面基板表面向內延伸的凹陷(諸如，溝槽(trench)、凹槽(groove)、切口(cut)等)。第一保護膜可以附接至基板的一側，以便至少部分地遵循基板一側的輪廓或形貌(例如，存在於這種基板側上的突出物或凸起、和/或凹陷的輪廓)。
第一保護膜可以是可擴張的。
當將第一保護膜施用至基板的一側時，該第一保護膜可以被擴張。具體地，當將第一保護膜施用至基板的一側時，該第一保護膜可以被擴張、以使其至少部分地遵循基板一側的輪廓或形貌(例如，存在於這種基板側上的突出物或凸起、和/或凹陷的輪廓)。
例如，第一保護膜可擴張至其原始尺寸的兩倍以上，優選其原始尺寸的三倍以上，更優選其原始尺寸的四倍以上。以這種方式，特別是對於擴張到其原始尺寸的三倍或四倍以上的情況，可以特別可靠地確保第一保護膜遵循基板一側的輪廓或形貌。
如果第一保護膜是可擴張的，則第一保護膜可以用於將器件彼此分離，如下文將詳細描述的。
對第一保護膜施用外部刺激可以包括以下或由以下構成：對第一保護膜施用壓力、和/或加熱第一保護膜、和/或冷卻第一保護膜、和/或對第一保護膜施用真空、和/或用輻射(諸如，光)照射第一保護膜(例如，通過使用雷射光束照射第一保護膜)。例如，輻射可以包括或者是UV輻射。
外部刺激可以包括或可以是化合物、和/或電子或等離子體輻射、和/或機械處理(諸如，壓力、摩擦或超聲波應用)、和/或靜電。
在一些實施例中，對第一保護膜施用外部刺激包括或由對第一保護膜施用壓力構成，例如通過使用壓力施用裝置(諸如，輥、印模(stamp)、膜等)。替代地，可以將第一保護膜附接至基板的一側而無需對第一保護膜施用壓力(例如，通過僅將第一保護膜放置在基板的一側上)。可以將第一保護膜附接至基板的一側而無需對第一保護膜施用熱量。可以將第一保護膜附接至基板的一側而無需對第一保護膜施用真空。可以將第一保護膜附接至基板的一側而無需對第一保護膜施用壓力、而無需對第一保護膜施用熱量、而無需對第一保護膜施用真空。如果在基板前側上存在非常易碎和/或敏感的結構(例如，非常敏感的器件(諸如，微機電系統(MEMS)))，則後一種方法是特別有利的。
例如，對第一保護膜施用外部刺激可以包括或由對第一保護膜施用壓力和對第一保護膜施用真空構成。可以在真空腔室中對第一保護膜施用真空。替代地，可以將第一保護膜附接至基板的一側而無需對第一保護膜施用真空。
在一些實施方案中，對第一保護膜施用外部刺激包括或由加熱第一保護膜構成。例如，對第一保護膜施用外部刺激可以包括或由加熱第一保護膜和對第一保護膜施用真空構成。在這種情況下，可以在加熱第一保護膜期間、和/或之前、和/或之後對第一保護膜施用真空。
如果對第一保護膜施用外部刺激包括或由加熱第一保護膜構成，則該方法還可以包括在加熱處理之後允許第一保護膜冷卻。特別地，可以允許第一保護膜冷卻至其初始溫度(即，冷卻至加熱處理之前第一保護膜的溫度)。例如，在將雷射光束施用至基板之前，可以允許第一保護膜冷卻至第一保護膜的初始溫度。
第一保護膜與基板之間的附接力是通過加熱處理產生的。在加熱處理本身和/或在允許第一保護膜冷卻的後續處理中可以引起第一保護膜至基板的附接。
例如，第一保護膜可以通過加熱處理軟化，以便適形於基板一側上的基板表面(例如，吸附基板形貌)。例如，在冷卻至第一保護膜的初始溫度時，第一保護膜可以再硬化，以便例如形成與基板的形狀配合和/或材料結合。
第一保護膜可以耐熱高達180℃或更高的溫度，優選高達220℃或更高的溫度，更優選高達250℃或更高的溫度，甚至更優選高達300℃或更高的溫度。
可以將第一保護膜加熱到30℃至250℃，優選50℃至200℃，更優選60℃至150℃，甚至更優選70℃至110℃的範圍內的溫度。特別優選地，將第一保護膜加熱到大約80℃的溫度。
將第一保護膜施用至基板的一側期間和/或之後，第一保護膜可以在30秒至10分鐘，優選1分鐘至8分鐘，更優選1分鐘至6分鐘，甚至更優選1分鐘至4分鐘，再更優選1分鐘至3分鐘的範圍內的持續時間被加熱。
如果對第一保護膜施用外部刺激包括或由加熱第一保護膜構成，則可以直接地和/或間接地加熱第一保護膜。
第一保護膜可以通過例如使用熱施用裝置(諸如，受熱輥、受熱印模等)、或熱輻射裝置直接對其施用熱量來加熱。通過使用組合的熱量和壓力施用裝置(例如，受熱輥或受熱印模)，可以在加熱第一保護膜的同時對第一保護膜施用壓力。可以將第一保護膜和基板放置在容器或腔室(例如，真空室)中，並且容器或腔室的內部容積可以被加熱，以便加熱第一保護膜。容器或腔室可以設置有熱輻射裝置。
在將第一保護膜施用至基板的一側之前、和/或期間、和/或之後， 可以例如通過加熱基板來間接加熱第一保護膜。例如，可以通過將基板放置在支承件或載體(諸如，卡盤台)上並加熱支承件或載體來加熱基板。
例如，可以將支承件或載體(諸如，卡盤台)加熱到30℃至250℃，優選50℃至200℃，更優選60℃至150℃，甚至更優選70℃至110℃的範圍內的溫度。特別優選地，將支承件或載體加熱到大約80℃的溫度。
這些方法也可以被組合，例如通過使用熱施用裝置(諸如，受熱輥等)或者熱輻射裝置以用於直接加熱第一保護膜，並且也通過基板間接加熱第一保護膜。
如果對第一保護膜施用外部刺激包括或由加熱第一保護膜構成，則優選第一保護膜在其加熱狀態時是易彎的、彈性的、柔性的、可伸縮的、柔軟的和/或可壓縮的。以這種方式，可以特別可靠地確保第一保護膜適形於基板一側的基板表面(例如，吸附基板形貌)。如果在基板前側上存在突出物或凸起和/或凹陷(例如，溝槽、凹槽、切口等)，則這是特別有利的。
優選地，第一保護膜在冷卻時至少在一定程度上硬化或變硬，以便在冷卻狀態下變得更加堅硬和/或堅固。以這種方式，可以確保在後續處理(例如，將雷射光束施用至基板)期間對基板特別可靠的保護。
至少一條分割線可以形成在基板的一側上。多條分割線可以形成在基板的一側上。一條或多條分割線將形成在器件區域中的器件劃分開。
至少一條分割線的寬度可以在30μm至200μm，優選30μm至150μm，更優選30μm至100μm的範圍內。
可以將雷射光束在沿著至少一條分割線的多個位置處施用至基板、以便沿著至少一條分割線、在基板中形成多個改性區域。通過以這種方式形成改性區域，降低了沿著至少一條分割線的基板強度，因此很大的方便了沿著至少一條分割線的基板的分割。
本發明的方法還可以包括將第一保護膜附接至第二保護膜、以便將基板封裝或容納(encase)在第一保護膜與第二保護膜之間。在將第一保護膜附接至基板期間和/或之後、和/或在將第二保護膜附接至基板期間和/或之後，可以將第一保護膜附接至第二保護膜。基板可以密封在第一保護膜與第二保護膜之間。可以在第一保護膜的外周部分處、和/或在第二保護膜的外周部分處將第一保護膜附接至第二保護膜。
通過將第一保護膜和第二保護膜彼此附接、以便將基板封裝在第一保護膜和第二保護膜之間，可以特別可靠地保護基板免受(例如，碎片等)損壞和污染。此外，可以進一步降低甚至完全消除處理期間基板的任何翹曲的風險。
在將第二保護膜附接至基板期間和/或之後，可以將第一保護膜附接至基板。在將第一保護膜附接至基板期間和/或之後，可以將第二保護膜附接至基板。
第一保護膜可以附接至基板的一側，使得在第一保護膜的前表面與基板的一側接觸的整個區域中、第一保護膜的前表面與基板的一側直接接觸。因此，在第一保護膜的前表面與基板的一側之間不存在材料(特別是不存在黏合劑)。
以這種方法，可以消除例如由於黏合劑層的黏合力或基板上的黏合劑殘留物造成的可能污染或損壞基板的風險。
替代地，第一保護膜可以設置有黏合劑層，其中黏合劑層僅設置在第一保護膜的前表面的外周區域中，外周區域圍繞第一保護膜的前表面的中心區域，並且將第一保護膜附接至基板的一側、使得黏合劑層僅與基板一側的外周部分(例如，基板的外周邊緣區域)接觸。
以這種方式，可以進一步改善第一保護膜對基板的附接。由於黏合劑層僅設置在第一保護膜的前表面的外周區域中，與在第一保護膜的整個前 表面上設置黏合劑層的情況相比，第一保護膜和基板通過黏合劑層彼此附接的區域顯著減小。因此，可以更容易地將第一保護膜與基板分離並且顯著降低損壞基板(特別是對形成在器件區域中的器件)的風險。
黏合劑層的黏合劑為可以通過外部刺激(例如，熱、UV輻射、電場和/或化學試劑)可固化的。以這種方式，在處理之後可以特別容易地將第一保護膜從基板移除。可以對黏合劑施用外部刺激施以便降低黏合劑的黏合力，因此允許第一保護膜容易的移除。
例如，黏合劑層可以具有大致環形形狀、敞開的矩形形狀或敞開的方形形狀，即，分別為在黏合劑層的中心具有開口的矩形或方形形狀。
可以將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側，使得在第二保護膜(特別是第二保護膜的前表面)的整個區域中與基板的與一側相反的側接觸，以將第二保護膜附接至基板。以這種方式，基板可以由第二保護膜特別可靠地且牢固地保持，因此允許在處理期間基板的任何翹曲的風險被最小化。通過將第二保護膜附接至環形框架並且例如夾緊環形框架，可以進一步增強對這種基板翹曲的抑制，使得壓力通過第二保護膜施用至基板後側，如將在下面詳細描述的。
通過以這種方式將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側，例如在將基板分割成晶片或晶粒之前、和/或期間、和/或之後，還可以特別可靠地避免從基板獲得的晶片或晶粒從第一保護膜上可能的無意脫落。例如，當在基板中形成改性區域時(即，在實際的基板分割處理之前)，這些晶片或晶粒中的一部分可能已經與基板的其餘部分分離。這樣的晶片或晶粒可以由第二保護膜尤其可靠地保持。
在將第二保護膜施用至基板的與一側相反的側期間和/或之後，可以將第二保護膜以上述方式附接至基板的與一側相反的側，例如通過例如在第二保護膜(特別是第二保護膜的前表面)與基板的與一側相反的側接觸的整個區 域中設置黏合劑層，和/或通過對第二保護膜施用外部刺激。這將在下文中更詳細地解釋。
第二保護膜可以設置有黏合劑層，其中黏合劑層設置在第二保護膜(特別是第二保護膜的前表面)與基板的與一側相反的側接觸的整個區域。以這種方式，第二保護膜可以借助於這種連續的黏合劑層以特別可靠的方式被附接至基板的與一側相反的側。此外，基本上不存在在基板一側的器件區域中的器件可能被附接至基板相反側的第二保護膜的黏合劑層損壞或污染的風險。黏合劑層的黏合劑可以具有與第一保護膜的黏合劑層的黏合劑相同的特性。第二保護膜的連續黏合劑層的黏合劑(如果存在)由對待施用至基板的雷射光束透明的材料製成。
替代地，可以將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側，使得第二保護膜的前表面的至少中心區域與基板的與一側相反的側直接接觸。因此，在第二保護膜的前表面的至少中心區域與基板的與一側相反的側之間不存在材料(特別是不存在黏合劑)。
因此，可以進一步降低或甚至完全消除例如由於黏合劑層的黏合力或基板上的黏合劑殘留物造成的可能污染或損壞基板的風險。此外，將第二保護膜附接至基板後側，使得第二保護膜的前表面的至少中心區域與該後側直接接觸，以允許將待施用至基板的雷射光束以特別有效和準確的方式在基板中形成多個改性區域。
可以將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側，使得在第二保護膜的前表面與基板的與一側相反的側接觸的整個區域中，第二保護膜的前表面與基板的與一側相反的側直接接觸。因此，在第二保護膜的前表面與基板的與一側相反的側之間不存在材料(特別是不存在黏合劑)。
以這種方式，可以消除例如由於黏合劑層的黏合力或基板上的黏 合劑殘留物造成的可能污染或損壞基板的風險。此外，可以進一步提高可能被施用至基板以在基板中形成多個改性區域的雷射光束的效率和精度。
替代地，第二保護膜可以設置有黏合劑層，其中黏合劑層僅設置在第二保護膜的前表面的外周區域，外周區域圍繞第二保護膜的前表面的中心區域，並且將第二保護膜施用至基板的與一側相反的側，使得黏合劑層僅與基板的與一側相反的側的外周部分接觸。基板的與一側相反的側的外周部分可以與形成在基板的一側上的外周邊緣區域相對應。黏合劑層的黏合劑可以具有與第一保護膜的黏合劑層的黏合劑相同的特性。
以這種方式，可以進一步改善第二保護膜對基板的附接。由於黏合劑層僅設置在第二保護膜的前表面的外周區域中，與在第二保護膜的整個前表面上設置黏合層的情況相比，第二保護膜與基板通過黏合劑層彼此附接的區域顯著減小。因此，可以更容易地將第二保護膜與基板分離並且顯著降低損壞基板(特別是對形成在基板後側上的突出物或凸起(如果存在))的風險。
將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側可以包括將第二保護膜施用至基板的與一側相反的側，使得第二保護膜的前表面的至少中心區域與基板的與一側相反的側直接接觸。因此，在第二保護膜的前表面的至少中心區域與基板的與一側相反的側之間不存在材料(特別是不存在黏合劑)。此外，將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側可以包括在將第二保護膜施用至基板的與一側相反的側期間和/或之後、對第二保護膜施用外部刺激，使得第二保護膜被附接至基板的與一側相反的側。因此，通過外部刺激的施用，在第二保護膜與基板之間產生將第二保護膜保持在其在基板上的位置的附著力。因此，不需要額外的黏合劑材料來將第二保護膜附接至基板的與一側相反的側。
特別地，通過對第二保護膜施用外部刺激，可以在第二保護膜與基板之間形成形狀配合(例如，正配合)和/或材料結合(例如，，黏合劑結合)。
外部刺激和對第二保護膜施用外部刺激的方式可以與上面針對第一保護膜描述的相同。
第二保護膜的黏合劑層(例如，連續的黏合劑層或僅設置在第二保護膜的前表面的外周區域中的黏合劑層)的黏合劑，可以為通過外部刺激(例如，熱、UV輻射、電場和/或化學試劑)可固化的。以這種方式，在處理之後可以特別容易地將第二保護膜從基板移除。可以對黏合劑施用外部刺激以便降低黏合劑的黏合力，因此允許第二保護膜容易的移除。尤其是，可以以特別容易地方式從第二保護膜拾取通過分割基板而獲得的晶片或晶粒。
基板後側表面可以是大致平坦的、平滑的表面。替代地，基板後側可以存在沿著基板的厚度方向的、從平面基板表面突出的突出物或凸起和/或從平面基板表面向內延伸的凹陷(諸如，溝槽、凹槽、切口等)。第二保護膜可以附接至基板的與一側相反的側，以便至少部分地遵循基板的與一側相反的側的輪廓或形貌(例如，存在於這種基板側上的突出物或凸起、和/或凹陷的輪廓)。
第二保護膜可以耐熱高達180℃或更高的溫度，優選高達220℃或更高的溫度，更優選高達250℃或更高的溫度，甚至更優選高達300℃或更高的溫度。
如果對第二保護膜施用外部刺激包括或由加熱第二保護膜構成，則優選第二保護膜在其加熱狀態時是易彎的、彈性的、柔性的、可伸縮的、柔軟的和/或可壓縮的。以這種方式，可以特別可靠地確保第二保護膜適形於基板的與一側相對的側面上的基板表面(例如，吸附基板形貌)。如果在基板後側上存在突出物或凸起和/或凹陷(例如，溝槽、凹槽、切口等)，則這是特別有利的。
緩衝層可以附接至第一保護膜的與其前表面相反的後表面。可以在緩衝層的前表面處將緩衝層附接至第一保護膜。
如果在基板的一側上存在突出物或凸起和/或凹陷(例如，溝槽、凹 槽、切口等)，則該方法是特別有利的。在這種情況下，突出物或凸起和/或凹陷限定了基板前側的表面結構或形貌，使得該側不平坦。
如果將緩衝層附接至第一保護膜的後表面，則可以將基板表面結構或形貌(例如，突出物或凸起)嵌入至緩衝層中。因此，可以消除由突出物或凸起和/或凹陷的存在而引起的表面不平坦對後續基板處理(特別是將雷射光束施用到基板和/或減小基板厚度(例如，通過磨削))的任何負面影響。緩衝層可以顯著地有助於在處理期間實現特別一致的和均勻的壓力分佈。例如，通過在緩衝層中嵌入突出物或凸起，在基板處理期間可靠地保護突出物或凸起免受任何損壞。
緩衝層的材料沒有特別限制。特別地，緩衝層可以由允許基板表面結構或形貌(例如，突出物或凸起)嵌入其中的任何類型的材料形成。例如，緩衝層可以由樹脂、黏合劑、凝膠等形成。
緩衝層可以為通過外部刺激(例如，UV輻射、熱、電場和/或化學試劑)可固化的。在這種情況下，緩衝層在被施加外部刺激時至少在一定程度地硬化。例如，緩衝層可以由可固化樹脂、可固化黏合劑、可固化凝膠等形成。
緩衝層可以配置為在其固化之後呈現出一定程度的可壓縮性、彈性和/或柔性(即，在固化之後是可壓縮的、彈性的和/或柔性的)。例如，緩衝層可以使得其通過固化而進入橡膠狀的狀態。替代地，緩衝層可以配置為在固化後達到剛性、堅硬的狀態。
在本發明的方法中用作緩衝層的可UV固化樹脂的優選示例是DISCO公司的ResiFlat和DENKA的TEMPLOC。
該方法還可以包括例如在將雷射光束施用到基板和/或減小基板厚度(例如，通過磨削)之前，對緩衝層施用外部刺激以便固化緩衝層。以這種方式，改善了在雷射光束施用期間對基板的保護，並且進一步增強了可以在基板中形成多個改性區域的效率和精度。
緩衝層可以耐熱高達180℃或更高的溫度，優選高達220℃或更高的溫度，更優選高達250℃或更高的溫度，甚至更優選高達300℃或更高的溫度。
緩衝層可以具有10至300μm、優選20至250μm且更優選50至200μm的範圍內的厚度。
在將第一保護膜施用或附接至基板的一側之前，可以將緩衝層附接至第一保護膜的後表面。
在這種情況下，首先可以層壓第一保護膜和緩衝層，形成包括緩衝層和附接至緩衝層的第一保護膜的保護片材。以這種方式形成的保護片材隨後可以施用至基板的一側，例如，使得基材表面結構或形貌(例如，突出物或凸起)由第一保護膜覆蓋並且嵌入至第一保護膜和緩衝層中。可以施用保護片材、以使得與緩衝層前表面相反的緩衝層後表面大致平行於基板的與一側相反的側。當將保護片材施加至基板的一側時，將第一保護膜的前表面施加至基板的一側。
以這種方式，可以以特別簡單和有效的方式進行基板處理方法。例如，可以預先製備保護片材，儲存以備後續使用，並且當需要時用於基板處理。因此，保護片材可以大量製造，使得保護片材的生產在時間和成本方面特別有效。
在將第一保護膜施用或附接至基板的一側之後，可以將緩衝層附接至第一保護膜的後表面。
在這種情況下，首先將第一保護膜施用至基板的一側，隨後將施用有第一保護膜的基板的一側附接至緩衝層前表面，例如，使得基板表面結構或形貌(例如，突出物或凸起)被嵌入至第一保護膜及緩衝層中，並且緩衝層的後表面大致平行於基板的與一側相反的側。這種方法允許將第一保護膜以特別高的精度(特別是相對於基板表面結構或形貌)附接至基板的一側。
在將第一保護膜附接至基板的一側之前、和/或期間、和/或之後，可以將緩衝層附接至第一保護膜的後表面。
可以將基片附接至緩衝層後表面(即，附接至與緩衝層前表面相反的緩衝層表面)。將緩衝層前表面附接至第一保護膜。
基片的材料沒有特別限制。基片可以由柔軟或易彎的材料製成，例如聚合物材料，例如聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烴。
替代地，基片可由剛性或硬質材料製成，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和/或矽、和/或玻璃、和/或不銹鋼(SUS)。
例如，如果基片由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或玻璃製成並且緩衝層為通過外部刺激可固化的，則緩衝層可以利用可以透射穿過聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或玻璃的輻射(例如，紫外線輻射)來固化。如果基片由矽或不銹鋼(SUS)製成，則提供了成本效益的基片。
此外，基片可以由上面列出的材料的組合形成。
基片可以耐熱高達180℃或更高的溫度，優選高達220℃或更高的溫度，更優選高達250℃或更高的溫度，甚至更優選高達300℃或更高的溫度。
基片可以具有30至1500μm、優選40至1200μm且更優選50至1000μm的範圍內的厚度。
在將第一保護膜施用至基板的一側之前或之後，可以將緩衝層和基片附接至第一保護膜的後表面。特別是，首先可以層壓第一保護膜、緩衝層和基片，形成包括基片、緩衝層和附接至緩衝層的第一保護膜的保護片材。以這種方式形成的保護片材可以隨後施用至基板前側。
基片前表面可以與緩衝層後表面接觸，並且與基片前表面相對的基片後表面可以大致平行於基板的與一側相反的側。因此，當處理基板時，合適的反壓力可以被施用至基片的後表面，例如，通過將該後表面放置在支承件或載 體(例如，卡盤台)上。
在這種情況下，由於基片的、平的後表面大致平行於基板的後表面，在處理期間施用至基板上的壓力更均勻和一致地分佈在基板上，因此使基板破損的任何風險最小化。此外，基片的、平坦的、均勻的後表面和基板後側的大致平行對準允許以特別高的精准度施用雷射光束而在基板中形成多個改性區域，因此實現了具有明確限定的形狀和尺寸的、高品質晶粒或晶片的生產。
該方法可以進一步包括特別是在將第二保護膜施用或附接至基板之前磨削、和/或拋光(例如，乾法拋光)、和/或蝕刻(例如，等離子蝕刻)基板的與一側相反的側。可以磨削基板的與一側相反的側以調整基板厚度。
第二保護膜可以是可擴張的。
當將第二保護膜施用至基板的與一側相反的側時，該第二保護膜可以被擴張。特別地，當將第二保護膜施用至基板的與一側相反的側時，該第二保護膜可以被擴張，以使其至少部分地遵循基板的與一側相反的側的輪廓或形貌(例如，存在於這種基板側上的突出物或凸起、和/或凹陷的輪廓)。
例如，第二保護膜可擴張至其原始尺寸的兩倍以上，優選其原始尺寸的三倍以上，更優選其原始尺寸的四倍以上。以這種方式，特別是對於擴張到其原始尺寸的三倍或四倍以上的情況，可以特別可靠地確保第二保護膜遵循基板的與一側相對的側面的輪廓或形貌。
如果第二保護膜是可擴張的，則第二保護膜可以用於將器件彼此分離。特別地，該方法可以進一步包括，在將雷射光束從基板的與一側相反的側施用至基板之後，徑向擴張第二保護膜以便使器件彼此分離。在從基板前側移除第一保護膜之後，第二保護膜可以徑向擴張。通過徑向擴張第二保護膜，可以沿著基板中已經形成的多個改性區域的一個或多個區域(例如，沿著至少一條分割線)分割(例如，破碎)基板，從而獲得單獨的晶片或晶粒。通過徑向擴張第二保護 膜，對基板施用外力，因此在由於存在改性區域而使其強度已經被降低處分割基板。在以這種方式分割基板之後，例如通過使用拾取設備可以從第二保護膜直接拾取所得的晶片或晶粒。
替代地，如果第一保護膜是可擴張的，則第一保護膜可以用於將器件彼此分離。在這種情況下，該方法可以進一步包括，在將雷射光束施用至基板之後，徑向擴張第一保護膜以便使器件彼此分離。在從基板後側移除第二保護膜之後，第一保護膜可以徑向擴張。因此，通過徑向擴張第一保護膜，可以沿著基板中已經形成的多個改性區域的一個或多個區域(例如，沿著至少一條分割線)分割(例如，破碎)基板，從而獲得單獨的晶片或晶粒。例如，如上面已經詳細描述的，如果第一保護膜已經通過對第一保護膜施用熱和/或壓力而附接至基板的一側，則後一種方法可以以特別有利的方式採用。在以這種方式分割基板之後，例如通過使用拾取設備可以從第一保護膜直接拾取所得的晶片或晶粒。
作為徑向擴張第一保護膜或第二保護膜的替代方式，例如在移除第二保護膜之後，可以將單獨的擴張帶(expansion tape)附接至基板後側。隨後，可以通過使擴張帶徑向擴張將器件彼此分離。
如果將第一保護膜或第二保護膜用於將器件彼此分離，則無需將基板重新安裝至不同的膜或帶(例如，單獨的擴張帶)以分割基板。因此，基板可以以特別有效的方式被分割。此外，可以進一步降低例如由於晶片或晶粒無意中從它們的支承件上脫落而對基板和/或所得的晶片或晶粒造成的任何損壞的風險。
本發明的方法可以進一步包括將第一保護膜和/或第二保護膜附接至環形框架。例如，可以將第一保護膜附接至第一環形框架並且可以將第二保護膜附接至第二環形框架(即，附接至另一環形框架)。替代地，可以將第一保護膜和第二保護膜附接至相同的環形框架(即，附接至單個環形框架)。
特別地，可以將第一保護膜的外周部分附接至環形框架。可以將第一保護膜的外周部分附接至環形框架，使得第一保護膜封閉環形框架的中心開口(即，環形框架的內徑內側的區域)。以這種方式，附接至第一保護膜(特別是附接至第一保護膜的中心部分)的基板由環形框架通過第一保護膜保持。因此，形成了包括基板、第一保護膜和環形框架的基板單元，便於基板的處理、操作和/或運輸。
可以在將第一保護膜施用或附接至基板之前、期間或之後，執行將第一保護膜的外周部分附接至環形框架的步驟。
可以在將雷射光束施用至基板之前或之後，執行將第一保護膜的外周部分附接至環形框架的步驟。
可以將第二保護膜的外周部分附接至環形框架。可以將第二保護膜的外周部分附接至環形框架，使得第二保護膜封閉環形框架的中心開口(即，環形框架的內徑內側的區域)。以這種方式，附接至第二保護膜(特別是附接至第二保護膜的中心部分)的基板由環形框架通過第二保護膜保持。因此，形成了包括基板、第二保護膜和環形框架的基板單元，便於基板的處理、操作和/或運輸。
可以在將第二保護膜施用或附接至基板之前、期間或之後，執行將第二保護膜的外周部分附接至環形框架的步驟。
可以在將雷射光束施用至基板之前或之後，執行將第二保護膜的外周部分附接至環形框架的步驟。
附接至第一保護膜和/或第二保護膜的環形框架可以進一步方便分割基板的處理。例如，如果第二保護膜是可擴張的並且附接至環形框架，則第二保護膜是能夠被擴張的(例如，通過以常規方式使環形框架和擴張鼓(expansion drum)相對於彼此移動)，從而將器件彼此分離。如果第一保護膜是可擴張的並且附接至環形框架，則第一保護膜是能夠被擴張的(例如，通過以常規方式使環形 框架和擴張鼓相對於彼此移動)，從而將器件彼此分離。
本發明的方法可以進一步包括從基板的一側移除第一保護膜。在將雷射光束施用至基板之後，可以將第一保護膜從基板的一側移除。可以在徑向擴張第二保護膜之前從基板的一側移除第一保護膜以便將器件彼此分離。
該方法可以進一步包括從基板的一側移除第一保護膜、緩衝層(如果存在)和基片(如果存在)。在將雷射光束施用至基板之後，可以將第一保護膜、緩衝層和基片從基板的一側移除。可以在徑向擴張第二保護膜之前從基板的一側移除第一保護膜、緩衝層和基片以便將器件彼此分離。
基片、緩衝層和第一保護膜可以單獨地從基板移除(即，相繼地移除)。例如，首先可以移除基片，然後移除緩衝層，隨後移除第一保護膜。替代地，可以將基片、緩衝層和第一保護膜一起從基板上移除。此外，基片可以與緩衝層一起移除，或者緩衝層可以與第一保護膜一起移除。
本發明的方法可以進一步包括從基板的與一側相反的側移除第二保護膜。在將雷射光束施用至基板之後，可以將第二保護膜從基板的與一側相反的側移除。在徑向擴張第一保護膜之前，可以將第二保護膜從基板的與一側相反的側移除以便將器件彼此分離。
2:基板的一側
4:基板W的與一側2相反的側
6:器件區域
8:器件
10:外周邊緣區域
12:分割線
14:第二保護膜
16,34:外周部分
18:環形框架
20:第二保護膜的前表面
22:第一保護膜
24:第一保護膜的前表面
26:黏合劑層
28:前表面相反的後表面
30:卡盤台
32:晶粒
LB:雷射光束
W:基板
W:晶圓
在下文中，參考附圖說明本發明的非限制性示例，附圖中：圖1是示出了通過本發明的方法處理的、作為基板的晶圓的橫截面圖；圖2是示出了根據本發明方法的第一實施方案將第二保護膜附接至晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖3是示出了根據本發明方法的第一實施方案將第一保護膜附接至晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖4是圖示了根據本發明方法的第一實施方案將雷射光束施用至晶圓的步 驟的橫截面圖；圖5是圖示了根據本發明方法的第一實施方案的修改將雷射光束施用至晶圓的步驟的橫截面圖；圖6是圖示了根據本發明方法的第一實施方案徑向擴張第二保護膜以便使晶圓的器件彼此分離的步驟的橫截面圖；圖7是示出了根據本發明方法的第二實施方案將第一保護膜附接至晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖8是示出了根據本發明方法的第二實施方案的修改將第一保護膜附接至晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖9是圖示了根據本發明方法的第二實施方案將雷射光束施用至晶圓的步驟的橫截面圖；圖10是示出了根據本發明方法的第三實施方案將第一保護膜附接至晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖11是示出了根據本發明方法的第三實施方案磨削晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖12是示出了根據本發明方法的第三實施方案將第二保護膜附接至晶圓的步驟以及圖示了將雷射光束施用至晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖13是示出了根據本發明方法的第三實施方案的修改將第二保護膜附接至晶圓的步驟以及圖示了將雷射光束施用至晶圓的步驟的結果的橫截面圖；圖14是圖示了根據本發明方法的第三實施方案徑向擴張第二保護膜以便使晶圓的器件彼此分離的步驟的橫截面圖；圖15是圖示了根據本發明方法的第三實施方案的修改徑向擴張第一保護膜以便使晶圓的器件彼此分離的步驟的橫截面圖；圖16是示出了根據本發明方法的第三實施方案的修改切割附接至晶圓的第 一保護膜的步驟的結果的橫截面圖；以及圖17是示出了根據本發明方法的第三實施方案的修改磨削晶圓的步驟的結果、示出了將第二保護膜附接至晶圓的步驟的結果、以及圖示了將雷射光束施用至晶圓的步驟的橫截面圖。
較佳實施例之詳細說明
現將參照附圖描述本發明的優選實施方案。優選實施方案涉及處理基板的方法。
在本實施方案中，本發明的方法是在作為待處理的基板的晶圓W上執行的。晶圓W可以是半導體晶圓(例如，Si晶圓)。特別地，晶圓W可以是單晶Si晶圓。然而，可以使用不同類型的基板，特別是不同基板材料的基板，如上面已經詳細描述的。
例如，晶圓W在磨削之前可以具有在μm範圍內的厚度，優選在625至925μm的範圍內的厚度。在本實施方案中，晶圓W在從其上俯視時呈現出大致圓形形狀。然而，晶圓W的形狀沒有特別限制。在其他實施方案中，晶圓W可以具有例如卵形形狀、橢圓形形狀或多邊形形狀(諸如，矩形形狀或方形形狀)。
晶圓W具有一側(即，前側2)以及與該一側相反的側(即，後側4)(參見圖1)。在晶圓W的前側2上形成具有多個器件8的器件區域6。器件8可以是例如半導體器件、功率器件、光學器件、醫療器件、電子組件、MEMS器件或它們的組合。器件8可以例如包括或是電晶體(諸如，MOSFET或絕緣柵雙極型電晶體(IGBT))或二極體(例如，肖特基勢壘二極體)。
在本實施方案中，器件區域6具有大致圓形形狀並且與晶圓W的外圓周同心地佈置。器件區域6被環形的外周邊緣區域10圍繞(參見圖1)。在這種外周邊緣區域10中沒有形成器件。外周邊緣區域10、與器件區域6和晶圓W的外圓 周同心地佈置。外周邊緣區域10可以在mm範圍內、並且優選地在1mm至3mm的範圍內徑向延伸。
多條分割線12形成在晶圓W的前側2上。分割線12以網格狀佈置以便將前側2劃分為多個矩形區域。在這些區域的每個中設置器件8。分割線12可具有30至200μm、優選30至150μm且更優選30至100μm的範圍內的寬度。
下面，將參照圖1至圖6描述根據本發明第一實施方案的處理晶圓W的方法。
在本實施方案的方法中，首先將第二保護膜14附接至晶圓W的後側4。此附接步驟的結果在圖2中示出。例如，第二保護膜14可以由聚烯烴(諸如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚丁烯(PB))製成。第二保護膜14可以具有5至500μm、優選5至200μm、更優選8至100μm、甚至更優選10至80μm並且再甚至更優選12至50μm範圍內的厚度。
第二保護膜14具有大致圓形形狀和比晶圓W的外徑更大的外徑。將第二保護膜14的外周部分16附接至環形框架18(參見圖2)。在將第二保護膜14附接至晶圓W之前、或期間、或之後，可以將第二保護膜14附接至環形框架18。可以例如借助於黏合劑(未顯示)將第二保護膜14附接至環形框架18。晶圓W和環形框架18被附接至第二保護膜14的同一表面(即，附接至第二保護膜14的前表面20)。
通過採用上面詳細描述的方法之一，例如通過使用連續的黏合劑層(未示出)、通過使用僅設置在第二保護膜14的前表面20的外周區域中的黏合劑層(未示出)或不使用黏合劑，可以將第二保護膜14附接至晶圓W的後側4。在後兩種情況下，將第二保護膜14附接至晶圓W的後側4可以包括在將第二保護膜14施用至後側4期間和/或之後，對第二保護膜14施加外部刺激(例如，熱、和/或壓力、和/或真空)，如上所述。
在將第二保護膜14附接至晶圓W的後側4之後，將第一保護膜22附接至晶圓W。此附接步驟的結果如圖3所示。將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2、使得第一保護膜22的前表面24的中心區域與前側2直接接觸。因此，在第一保護膜22的前表面24的中心區域與前側2之間不存在材料(特別是不存在黏合劑)。
例如，第一保護膜22可以由聚烯烴(諸如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚丁烯(PB))製成。第一保護膜22可以具有5至500μm、優選5至200μm、更優選8至100μm、甚至更優選10至80μm並且再甚至更優選12至50μm範圍內的厚度。
第一保護膜22具有大致圓形形狀以及與晶圓W的外徑大致相同的外徑。第一保護膜22覆蓋形成在器件區域6中的器件8。
第一保護膜22設置有黏合劑層26(參見圖3)。黏合劑層26僅設置在第一保護膜22的前表面24的外周區域中，外周區域圍繞前表面24的中心區域。黏合劑層26具有大致環形形狀。將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2，使得黏合劑層26僅與晶圓W的前側2的外周部分接觸(即，與外周邊緣區域10接觸)(參見圖1)。黏合劑層26的黏合劑可以為通過外部刺激(例如，熱、UV輻射、電場和/或化學試劑)可固化的。
此外，在將第一保護膜22施用至晶圓W的前側2期間和/或之後，可以對第一保護膜22施用外部刺激，使得第一保護膜22的、也在不存在黏合劑的前表面24中心區域中被附接至前側2。通過外部刺激的施用，在前表面24的中心區域產生第一保護膜22與晶圓W之間的附著力。外部刺激的類型和對第一保護膜22施用外部刺激的方式可以如上所述。例如，外部刺激可以包括或可以是熱、和/或壓力、和/或真空。
在其他實施方案中，第一保護膜22的前表面24上可以不設置黏合 劑層，使得第一保護膜22的整個前表面24與晶圓W的前側2直接接觸。在這種情況下，可以通過對第一保護膜22施用外部刺激來將第一保護膜22附接至前側2，如上面已經詳細描述的。
在其他實施方案中，可以將緩衝層(未示出)附接至第一保護膜22的、與其前表面24相反的後表面28，如上面已經詳細描述的。可以將基片(未示出)附接至緩衝層的後表面，如上面也已經詳細描述的。
在將第一保護膜22和第二保護膜14附接至晶圓W之後，將晶圓W放置在卡盤台30上，使得第一保護膜22的後表面28與卡盤台30的上表面接觸。因此，在其上附接有第二保護膜14的晶圓W的後表面4朝向上方。隨後，將雷射光束LB從晶圓W的後側4施用至晶圓W，如圖4所示。第二保護膜14由對雷射光束LB透明的材料製成。因此，雷射光束LB透射穿過第二保護膜14。
在本實施方案中，雷射光束LB為脈衝雷射光束，例如具有1fs至2000ns範圍內的脈衝寬度。晶圓W由對雷射光束LB透明的材料(例如，Si)製成。在沿著分割線12的多個位置中將雷射光束LB施用至晶圓W，以便沿著分割線12在晶圓W中形成多個改性區域(未示出)。在雷射光束LB的焦點位於晶圓W的主體內的情況下，在這樣的多個位置處將雷射光束LB施用至晶圓W。改性區域可以包括或可以是非晶區域和/或在其中形成裂紋的區域。優選地，改性區域包括或是非晶區域。
在將雷射光束LB施用至晶圓W期間，晶圓W由附接在其上的第二保護膜14可靠地保持(參見圖4)。因此，可以抑制或甚至完全避免在這種處理期間晶圓W的任何翹曲，可以允許形成在晶圓W內的改性區域的精度顯著提高。特別地，改性區域可以一致地形成在晶圓W內的相同深度處(即，形成在沿著晶圓W厚度方向的相同位置處)。
圖5是圖示了根據本發明方法的第一實施方案的修改將雷射光束 LB施用至晶圓W的步驟的橫截面圖。在這種修改方法中，環形框架18相對於晶圓W和卡盤台30在豎直向下的方向上位移，如圖5中的兩個箭頭所示。例如，為了這種目的，環形框架18可以被向下夾緊。因此，如圖5所示，第二保護膜14的外周部分16相應地位移，並且通過第二保護膜14對晶圓W的後側4施用壓力。以這種方式，在將雷射光束LB施用至晶圓W期間、晶圓W的任何翹曲風險可以被最小化。
例如，根據晶圓W的材料和/或厚度以及處理參數(例如，待形成在晶圓W中的改性區域的數量或面密度)，環形框架18可以相對於晶圓W和卡盤台30在豎直向下的方向上位移至不同程度。以這種方式，可以適當地控制由第二保護膜14對晶圓W的後側4施用的壓力。環形框架18可以相對於晶圓W和卡盤台30位移至使得第二保護膜14的前表面20(可選地，具有設置在其上的黏合劑層)與卡盤台30的上表面接觸的程度，如圖5所示。這種方法提供了晶圓W可以完全封裝在第二保護膜14與卡盤台30之間的額外的優點，允許特別可靠地保護晶圓W免受損壞和污染。
在晶圓W中已經形成了改性區域之後，從晶圓W的前側2移除第一保護膜22。如果黏合劑層26的黏合劑為通過外部刺激可固化的，則可以通過對黏合劑施用外部刺激以降低黏合劑的黏合力以促進移除過程。
在從晶圓W移除第一保護膜22之後，晶圓W被分割成單獨的晶粒32(參見圖6)。特別地，例如，通過以傳統方式使環形框架18和擴張鼓(未示出)相對於彼此移動，徑向擴張第二保護膜14(為可擴張膜)，如圖6中的兩個箭頭所示。通過徑向擴張第二保護膜14，對晶圓W施用外力，因此沿著由於改性區域的存在而使晶圓強度已經降低的分割線12來分割晶圓W。以這種方式，獲得了完全分離的晶粒32。在以這種方式分割晶圓W之後，例如通過使用傳統的拾取設備(未示出)可以從第二保護膜14直接拾取所得的晶粒32。
下面，將參照圖7至圖9描述根據本發明第二實施方案的處理晶圓W的方法。
第二實施方案的方法與第一實施方案的方法的不同在於第一保護膜22的配置和佈置。在第二實施方案的描述中，與第一實施方案相似或基本相同的元件用相同的附圖標記表示，並且省略其重複的詳細描述。
在第二實施方案的方法中，以與第一實施方案的方法相同的方式將第二保護膜14附接至晶圓W上(參見圖2)。隨後，將第一保護膜22附接至晶圓W上。此附接步驟的結果在圖7中示出。將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2，使得第一保護膜22的前表面24的中心區域與前側2直接接觸。第二實施方案的方法中使用的第一保護膜22的材料和厚度可以與第一實施方案的方法中使用的第一保護膜22的材料和厚度相同。
第一保護膜22具有大致圓形形狀以及比晶圓W的外徑更大的外徑。第一保護膜22覆蓋形成在器件區域6中的器件8。
第一保護膜22設置有黏合劑層26(參見圖7)。黏合劑層26僅設置在第一保護膜22的前表面24的外周區域中，外周區域圍繞前表面24的中心區域。黏合劑層26具有大致環形形狀。將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2，使得黏合劑層26僅與晶圓W的前側2的外周部分接觸(即，與外周邊緣區域10接觸)(參見圖1)。黏合劑層26的黏合劑為可以通過外部刺激(例如，熱、UV輻射、電場和/或化學試劑)可固化的。
此外，借助於黏合劑層26將第一保護膜22黏合劑層附接至第二保護膜14、以便將晶圓W封裝在第一保護膜22與第二保護膜14之間。因此，黏合劑層26形成圍繞晶圓W的外圓周的密封。因此，可以特別可靠地保護晶圓W免受損壞和污染。
在其他實施方案中，至少在第一保護膜22的前表面24與第二保護 膜14接觸的區域中，在第一保護膜22的前表面24上可以不設置黏合劑層。在這種情況下，可以借助於設置在第二保護膜14的前表面20上的黏合劑層(未示出)將第一保護膜22黏合劑層附接至第二保護膜14。
此外，借助於黏合劑層26將第一保護膜22附接至環形框架18(即，附接至與第二保護膜14相同的環形框架18)。因此，形成了包括晶圓W、第一保護膜22、第二保護膜14和環形框架18的、特別穩定和可靠的晶圓單元。替代地，可以將第一保護膜22附接至不同的環形框架(未示出)。
在將第一保護膜22附接至晶圓W期間或之後，可以將第一保護膜22附接至第二保護膜14和環形框架18。
以與上面詳細描述的第一實施方案的方法相同的方式，在將第一保護膜22施用至晶圓W的前側2期間和/或之後，可以對第一保護膜22施用外部刺激，使得第一保護膜22的、在不存在黏合劑的前表面24的中心區域中也被附接至前側2。
在其他實施方案中，可以將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2，使得第一保護膜22的前表面24與前側2接觸的整個區域中、前表面24與前側2直接接觸。在這種情況下，可以通過對第一保護膜22施用外部刺激使第一保護膜22能夠附接至前側2，如上面已經詳細描述的。
在其他實施方案中，可以將緩衝層(未示出)附接至第一保護膜22的、與其前表面24相反的後表面28，如上面已經詳細描述的。可以將基片(未示出)附接至緩衝層的後表面，如上面也已經詳細描述的。
圖8是示出了根據本發明方法的第二實施方案的修改將第一保護膜22附接至晶圓W的步驟的結果的橫截面圖。在這種修改方法中，第一保護膜22具有不延伸至環形框架18的、減小的外徑。然而，還在這種修改的實施方案中，借助於黏合劑層26將第一保護膜22黏合劑層附接至第二保護膜14、以便將晶圓 W封裝在第一保護膜22與第二保護膜14之間。
在將第一保護膜22和第二保護膜14附接至晶圓W之後，將晶圓W放置在卡盤台30上、使得第一保護膜22的後表面28與卡盤台30的上表面接觸。隨後，以與第一實施方案的方法相同的方式將雷射光束LB從晶圓W的後側4施用至晶圓W，如圖9中圖示的。在沿著分割線12的多個位置將雷射光束LB施用至晶圓W、以便沿著分割線12在晶圓W中形成多個改性區域(未示出)。
如在第一實施方案的方法中，在環形框架18已經相對於晶圓W和卡盤台30在豎直向下方向上位移的狀態下(例如，通過向下夾緊環形框架18)，可以將雷射光束LB施加至晶圓W。
在晶圓W中已經形成改性區域之後，將第一保護膜22從晶圓W的前側2移除。隨後，以與第一實施方案的方法相同的方式將晶圓W分割成單獨的晶粒32(即，通過徑向擴張第二保護膜14)(參見圖6)。例如通過使用傳統拾取設備(未示出)可以從第二保護膜14直接拾取所得的晶粒32。
下面，將參照圖10至圖17描述根據本發明第三實施方案的處理晶圓W的方法。
第三實施方案的方法與第一實施方案和第二實施方案的方法的不同在於將第一保護膜22和第二保護膜14附接至晶圓W的順序。在第三實施方案的描述中，與第一實施方案和第二實施方案相似或基本相同的元件用相同的附圖標記表示，並且省略其重複的詳細描述。
在第三實施方案的方法中，首先將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2。此附接步驟的結果如圖10所示。第三實施方案的方法中使用的第一保護膜22的材料和厚度可以與第一實施方案和第二實施方案的方法中使用的第一保護膜22的材料和厚度相同。將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2、使得第一保護膜22的前表面24的中心區域與前側2直接接觸。第一保護膜22覆蓋形成在器件 區域6中的器件8。
第一保護膜22具有大致圓形形狀以及比晶圓W的外徑更大的外徑。將第一保護膜22的外周部分34附接至環形框架18(參見圖10)。可以在將第一保護膜22附接至晶圓W之前或期間或之後、將第一保護膜22附接至環形框架18。可以借助於黏合劑26將第一保護膜22附接至環形框架18。將晶圓W和環形框架18附接至第一保護膜22的同一表面(即，附接至第一保護膜22的前表面24)。
第一保護膜22的黏合劑層26僅設置在第一保護膜22的前表面24的外周區域中，外周區域圍繞前表面24的中心區域。黏合劑層26具有大致環形形狀。將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2、使得黏合劑層26僅與晶圓W的前側2的外周部分接觸(即，與外周邊緣區域10接觸)(參見圖1)。黏合劑層26的黏合劑可以為通過外部刺激(例如，熱、UV輻射、電場和/或化學試劑)可固化的。
此外，在將第一保護膜22施用至晶圓W的前側2期間和/或之後，可以對第一保護膜22施用外部刺激，使得第一保護膜22的、在不存在黏合劑的前表面24的中心區域中也被附接至前側2。外部刺激的類型和向第一保護膜22施用外部刺激的方式可以如上所述。例如，外部刺激可以包括或可以是熱、和/或壓力、和/或真空。
在其他實施方案中，可以將第一保護膜22附接至晶圓W的前側2，使得第一保護膜22的前表面24與前側2接觸的整個區域中、前表面24與前側2直接接觸。在這種情況下，可以通過對第一保護膜22施用外部刺激使第一保護膜22能夠附接至前側2，如上面已經詳細描述的。
在其他實施方案中，可以將緩衝層(未示出)附接至第一保護膜22的、與其前表面24相反的後表面28，如上面已經詳細描述的。基片(未示出)可以附接至緩衝層的後表面，如上面也已經詳細描述的。
隨後，作為可選步驟，例如通過使用傳統磨削裝置(未示出)來磨削 晶圓W的後側4以調整晶圓厚度。這種磨削步驟的結果如圖11所示。在磨削步驟之後，可選地，晶圓後側4可以進行拋光(例如，乾法拋光)和/或蝕刻(例如，等離子體蝕刻)。
然後，將第二保護膜14附接至磨削的、並且可選地拋光的和/或蝕刻的晶圓W的後側4。此附接步驟的結果如圖12所示。第三實施方案的方法中使用的第二保護膜14的材料和厚度可以與第一實施方案和第二實施方案的方法中使用的第二保護膜14的材料和厚度相同。
第二保護膜14具有大致圓形形狀以及比晶圓W的外徑更大的外徑。將第二保護膜14以與第一實施方案的方法相同的方式附接至晶圓W的後側4。此外，例如借助於黏合劑(未示出)將第二保護膜14的外周部分16附接至環形框架18。因此，將第二保護膜14以與第一保護膜22一樣附接至相同的環形框架18。替代地，可以將第二保護膜14附接至不同的環形框架(未示出)。
借助於黏合劑層26將第一保護膜22和第二保護膜14黏合劑層彼此附接，以便將晶圓W封裝在第一保護膜22與第二保護膜14之間(參見圖12)。因此，黏合劑層26形成圍繞晶圓W外周的密封。
在其他實施方案中，至少在第一保護膜22的前表面24與第二保護膜14接觸的區域中，可以不在第一保護膜22的前表面24上設置黏合劑層。在這種情況下，借助於設置在第二保護膜14的前表面20上的黏合劑層(未示出)可以將第一保護膜22黏合劑層附接至第二保護膜14。
在將第二保護膜14附接至晶圓W期間或之後，可以將第二保護膜14附接至第一保護膜22和環形框架18。
圖13是示出了根據本發明方法的第三實施方案的修改將第二保護膜14附接至晶圓W的步驟的結果的橫截面圖。在這種修改方法中，第二保護膜14具有不延伸至環形框架18的、減小的外徑。然而，還在這種修改的實施方案中， 借助於黏合劑層26將第一保護膜22和第二保護膜14黏合劑層彼此附接、以便將晶圓W封裝在第一保護膜22與第二保護膜14之間。
在將第一保護膜22和第二保護膜14附接至晶圓W之後，以與第一實施方案的方法相同的方式將雷射光束LB從晶圓W的後側4施用至晶圓W，如圖12和圖13所示。在沿著分割線12的多個位置中將雷射光束LB施用至晶圓W，以便在晶圓W中、沿著分割線12形成多個改性區域(未示出)。
在晶圓W中已經形成改性區域之後，將第一保護膜22從晶圓W的前側2移除。隨後，以與第一實施方案的方法相同的方式將晶圓W分割成單獨的晶粒32(即，通過徑向擴張第二保護膜14)，如圖14中的兩個箭頭所示。例如通過使用傳統拾取設備(未示出)可以從第二保護膜14直接拾取所得的晶粒32。
圖15是圖示了本發明方法的第三實施方案的修改的橫截面圖。在這種修改的方法中，在晶圓W中形成改性區域之後，第一保護膜22保留在晶圓W上並且將第二保護膜14從晶圓W移除。隨後，通過以傳統方式使環形框架18和擴張鼓(未示出)相對於彼此移動，徑向擴張為第一保護膜22(可擴張膜)，如圖15中的兩個箭頭所示。通過徑向擴張第一保護膜22，對晶圓W施用外力，因此沿著由於改性區域的存在而使晶圓強度已經降低的分割線12來分割晶圓W。以這種方式，獲得了完全分離的晶粒32。在以這種方式分割晶圓W之後，例如通過使用傳統拾取設備(未示出)可以從第一保護膜22直接拾取所得的晶粒32。
例如，如果第一保護膜22已經通過對第一保護膜22施用外部刺激(諸如，熱、和/或壓力、和/或真空)而附接至晶圓W的前側2，如上面已經詳細描述的，則可以以特別有利的方式採用圖15中圖示的修改方法。此外，例如，如果第二保護膜14具有如圖13所示的配置(即，具有不延伸到環形框架18的、減小的外徑)，則可以使用這種方法。
本發明的方法的第三實施方案的進一步可能的修改在圖16和圖17 中圖示。具體地，在將第一保護膜22附接至晶圓W之後(參見圖10)，可以切割第一保護膜22、使得第一保護膜22的所得外徑與晶圓W的外徑大致相同(參見圖16)。隨後，可選地，例如通過使用傳統磨削裝置(未示出)可以磨削晶圓W的後側4以調整晶圓厚度。在磨削步驟之後，可選地，晶圓後側4可以進行拋光(例如，乾法拋光)和/或蝕刻(例如，等離子體蝕刻)。
然後，將第二保護膜14附接至磨削的、並且可選地拋光的和/或蝕刻的晶圓W的後側4。此附接步驟(可以以與上述相同的方式進行)的結果如圖17所示。正如這個後續附圖中所示的，在將第二保護膜14附接至晶圓W之後，在沿著分割線12的多個位置中將雷射光束LB從晶圓W的後側4施用至晶圓W，以便沿著分割線12在晶圓W中形成多個改性區域(未示出)。
在晶圓W中已經形成改性區域之後，將第一保護膜22從晶圓W的前側2移除。隨後，通過徑向擴張第二保護膜14將晶圓W分割成單獨的晶粒32。例如，通過使用傳統拾取設備(未示出)可以從第二保護膜14直接拾取所得的晶粒32。將雷射光束LB施用至晶圓W、從晶圓W移除第一保護膜22以及將晶圓W分割為單獨的晶粒32的步驟能夠以與上面詳細描述的第三實施方案的方法相同的方式執行。
14:第二保護膜
16:外周部分
18:環形框架
22:第一保護膜
26:黏合劑層
30:卡盤台
LB:雷射光束

Claims (13)

  1. 一種處理基板的方法，所述基板在一側上具有帶有多個器件的器件區域，其中，所述方法包括：提供第一保護膜；提供第二保護膜；將所述第一保護膜附接至所述基板的所述一側，使得所述第一保護膜的前表面的至少中心區域與所述基板的所述一側直接接觸；將所述第二保護膜附接至所述基板的與所述一側相反的側；以及在將所述第二保護膜附接至所述基板的與所述一側相反的所述側之後，將雷射光束從所述基板的與所述一側相反的所述側施用至所述基板，其中所述基板由對所述雷射光束透明的材料製成，所述第二保護膜由對所述雷射光束透明的材料製成，以及在多個位置中將所述雷射光束施用至所述基板，以便在所述基板中形成多個改性區域。
  2. 如請求項1所述的方法，其中，將所述第一保護膜附接至所述基板的所述一側包括：將所述第一保護膜施用至所述基板的所述一側，使得所述第一保護膜的所述前表面的至少所述中心區域與所述基板的所述一側直接接觸；以及在將所述第一保護膜施用至基板的所述一側期間和/或之後，對所述第一保護膜施用外部刺激，使得所述第一保護膜被附接至所述基板的所述一側。
  3. 如請求項2所述的方法，其中，對所述第一保護膜施用所述外部刺激包括對所述第一保護膜施用壓力、和/或加熱所述第一保護膜、和/或冷卻所述第一保護膜、和/或對所述第一保護膜施用真空、和/或用光照射所述第一保護膜。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中在所述基板的所述一側上形成至少一條分割線，以及在沿著所述至少一條分割線的多個位置中將所述雷射光束施用至所述基板，以便沿著所述至少一條分割線、在所述基板中形成多個改性區域。
  5. 如請求項1至3中任一項所述的方法，所述方法還包括：將所述第一保護膜附接至所述第二保護膜、以便將所述基板封裝在所述第一保護膜與所述第二保護膜之間。
  6. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中，將所述第二保護膜附接至所述基板的與所述一側相反的所述側，使得所述第二保護膜的前表面的至少中心區域與所述基板的與所述一側相反的所述側直接接觸。
  7. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中所述第一保護膜設置有黏合劑層，所述黏合劑層僅設置在所述第一保護膜的所述前表面的外周區域，所述外周區域圍繞所述第一保護膜的所述前表面的所述中心區域，以及將所述第一保護膜附接至所述基板的所述一側，使得所述黏合劑層僅與所述基板的所述一側的外周部分接觸。
  8. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中，將緩衝層附接至所述第一保護膜的與所述第一保護膜的所述前表面相反的後表面。
  9. 如請求項8所述的方法，其中，將基片附接至所述緩衝層的後表面。
  10. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中所述第二保護膜是可擴張的，以及所述方法還包括，在從所述基板的與所述一側相反的所述側將所述雷射光束施用至所述基板之後，徑向擴張所述第二保護膜以便將所述器件彼此分離。
  11. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中，所述第一保護膜是可擴張的，以及所述方法還包括，在從所述基板的與所述一側相反的所述側將所述雷射光束施用至所述基板之後，徑向擴張所述第一保護膜以便將所述器件彼此分離。
  12. 如請求項1至3中任一項所述的方法，所述方法還包括：將所述第一保護膜和/或所述第二保護膜附接至環形框架上。
  13. 如請求項1至3中任一項所述的方法，所述方法還包括：從所述基板的所述一側移除所述第一保護膜。
TW110129158A 2020-08-10 2021-08-06 處理基板的方法 TWI804947B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020210104.3A DE102020210104A1 (de) 2020-08-10 2020-08-10 Verfahren zum bearbeiten eines substrats
DE102020210104.3 2020-08-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202221839A TW202221839A (zh) 2022-06-01
TWI804947B true TWI804947B (zh) 2023-06-11

Family

ID=79686424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110129158A TWI804947B (zh) 2020-08-10 2021-08-06 處理基板的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11842926B2 (zh)
JP (1) JP7275208B2 (zh)
KR (1) KR102591912B1 (zh)
CN (1) CN114078696A (zh)
DE (1) DE102020210104A1 (zh)
TW (1) TWI804947B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201724243A (zh) * 2015-12-07 2017-07-01 Disco Corp 晶圓的加工方法
TW201728640A (zh) * 2015-11-04 2017-08-16 琳得科股份有限公司 熱固化性樹脂膜與第二保護膜形成膜的組件、熱固化性樹脂膜、第一保護膜形成用片以及半導體晶圓用第一保護膜的形成方法
TW201933513A (zh) * 2018-01-16 2019-08-16 日商迪思科股份有限公司 處理晶圓的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539710B2 (zh) 1972-08-07 1978-04-07
JP4563097B2 (ja) 2003-09-10 2010-10-13 浜松ホトニクス株式会社 半導体基板の切断方法
JP2010027857A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体デバイスの製造方法
JP2010177277A (ja) 2009-01-27 2010-08-12 Tokyo Seimitsu Co Ltd レーザーダイシング方法及びレーザーダイシング装置
CN102521260B (zh) 2011-11-18 2014-04-02 华为技术有限公司 数据预热方法及装置
JP6054234B2 (ja) 2013-04-22 2016-12-27 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2014229702A (ja) 2013-05-21 2014-12-08 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6360411B2 (ja) 2014-10-09 2018-07-18 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
CN113921447A (zh) * 2014-12-29 2022-01-11 株式会社迪思科 保护片、保护片布置、半导体尺寸晶片的处理系统和方法
DE102015216619B4 (de) * 2015-08-31 2017-08-10 Disco Corporation Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers
JP2017152569A (ja) 2016-02-25 2017-08-31 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2019016731A (ja) 2017-07-10 2019-01-31 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
DE102018202254A1 (de) 2018-02-14 2019-08-14 Disco Corporation Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers
DE102018214337A1 (de) 2018-08-24 2020-02-27 Disco Corporation Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats
US10658240B1 (en) * 2018-12-31 2020-05-19 Texas Instruments Incorporated Semiconductor die singulation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201728640A (zh) * 2015-11-04 2017-08-16 琳得科股份有限公司 熱固化性樹脂膜與第二保護膜形成膜的組件、熱固化性樹脂膜、第一保護膜形成用片以及半導體晶圓用第一保護膜的形成方法
TW201724243A (zh) * 2015-12-07 2017-07-01 Disco Corp 晶圓的加工方法
TW201933513A (zh) * 2018-01-16 2019-08-16 日商迪思科股份有限公司 處理晶圓的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7275208B2 (ja) 2023-05-17
KR20220019639A (ko) 2022-02-17
DE102020210104A1 (de) 2022-02-10
KR102591912B1 (ko) 2023-10-19
JP2022032045A (ja) 2022-02-24
TW202221839A (zh) 2022-06-01
US20220044970A1 (en) 2022-02-10
CN114078696A (zh) 2022-02-22
US11842926B2 (en) 2023-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102351842B1 (ko) 웨이퍼 처리 방법
TWI713976B (zh) 處理晶圓的方法
TWI718633B (zh) 加工基板的方法
US11201126B2 (en) Method of producing a substrate and system for producing a substrate
US11823941B2 (en) Method of processing a substrate
TWI804947B (zh) 處理基板的方法
TWI822316B (zh) 加工基板的方法