TWI812356B - 半導體加工的方法及製具 - Google Patents

Abstract

半導體加工的方法包括以下步驟：提供半導體基板；形成膠層於半導體基板的表面上，其中膠層包括第一區及第二區，且第二區較第一區接近半導體基板的邊緣；以及使光束藉由製具以於對位於半導體基板的表面上的膠層的第二區進行半固化，其中從製具射向膠層的光束的主射線方向基本上平行於半導體基板的表面。

Description

半導體加工的方法及製具

本發明是有關於一種半導體加工的方法及製具，且特別是有關於一種對位於半導體基板的邊緣表面上的膠層進行半固化的方法及對應的製具。

在半導體製程中，常會藉由膠帶來暫時性地保護表面。然而，若膠帶的膠層有滲出或滲漏，則可能會降低其對前述表面的保護，進而影響製程的良率及/或生產量。

本發明提供一種半導體加工的方法及製具，其可以提升半導體製程的良率及/或生產量。

本發明的製具適用使光束藉由其以於對位於半導體基板的邊緣表面上的膠層進行半固化。製具包括入光部分以及出光部分。入光部分適於使光束射向製具。出光部分適於使光束從製具射向膠層。從製具射向膠層的光束的主射線方向基本上平行於半導體基板的表面。

在本發明的一實施例中，射向製具的光束的光束角小於從製具射向膠層的光束的光束角。

在本發明的一實施例中，製具包括反射區，並且入光部分與出光部分均位於製具的反射區。

在本發明的一實施例中，製具包括透光材質，並且光束由入光部分射入製具內產生散射然後由出光部分射出製具，入光部分與出光部分位於製具的相異側。

在本發明的一實施例中，製具為不具有光源的被動式製具。

本發明的半導體加工的方法包括以下步驟：提供半導體基板；形成膠層於半導體基板的表面上，其中膠層包括第一區及第二區，且第二區較第一區接近半導體基板的邊緣；以膠層面向製具的方式將半導體基板放置於製具上；以及使光束藉由製具僅膠層的第二區進行半固化，其中從製具射向膠層的光束的主射線方向基本上平行於半導體基板的表面。

在本發明的一實施例中，其中於半導體基板的表面上形成膠層的方法包括：將膠層塗覆於基材上；以及將基材及其上的膠層披覆於半導體基板的表面上，其中當基材為透光材料時，另於膠層與基材之間或者基材未覆蓋膠層的另一面上形成不透光的遮光材。

在本發明的一實施例中，於使光束藉由製具僅對膠層的第二區進行半固化的過程中，製具與膠層或半導體基板之間具有間距，且提供光束的光源與製具之間具有間距。

在本發明的一實施例中，半導體加工的方法更包括以下步驟：於對膠層的第二區進行半固化步驟之後，對膠層的第一區及第二區進行照光步驟，以移除膠層。

在本發明的一實施例中，半導體加工的方法更包括以下步驟：於對膠層的第二區進行半固化步驟之後，且於對膠層的第一區及第二區進行照光步驟之前，對半導體基板進行濕製程或研磨製程。

基於上述，在一步驟或製程中，藉由前述半導體加工的方法，膠層可以保護位於半導體基板的表面或位於該表面上的元件或導線。並且，藉由膠層的半固化第二區，可以對應地提升良率及/或生產量。另外，在前述半導體加工的方法中，使用對應於其的製具，可以提升半導體製程的良率及/或生產量。

下文列舉一些實施例並配合所附圖式來進行詳細地說明，但所提供的實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，可能並未依照原尺寸作圖。為了方便理解，下述說明中相同的元件將以相同之符號標示來說明。

關於文中所使用「包括」、「具有」等等用語，均為開放性的用語；也就是指包括但不限於。關於文中所使用「基本上」、「大致上」、「約」等等用語，可以是包含可接受的公差範圍（tolerance range）。文中所提到的方向性用語，例如：「上」、「下」等，僅是用以參考圖式的方向；因此，使用的方向性用語是用來說明，而並非用來限制本發明。

圖1是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的部分流程示意圖。圖2A及圖2B是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的部分流程示意圖。

在本實施例中，半導體加工的方法可以為半導體（如：積體電路（integrated circuit；IC））製程的一部分。

請參照圖1，於步驟S1中，提供半導體基板700（標示於圖2A）。半導體基板700具有主動面（半導體基板700的表面的其中之一）701及背面（半導體基板700的表面的其中另一）702。主動面701相對於背面702。

在本實施例中，半導體基板700可以包括矽晶圓，但本發明不限於此。

在本實施例中，半導體基板700的主動面701上可以包括藉由常用的半導體製程所形成的主動元件（如：電晶體）、被動元件（如：電容、電阻或電感）及/或對應的導線（如：內連線（interconnect）），但本發明不限於此。

請參照圖1，在一實施例中，可以依據需求，而選擇性地進行步驟S2。換句話說，本發明並未限制步驟S2需要或不需要被執行。

舉例而言，步驟S2可以包括將前述的半導體基板700置於適宜的平台或載板上，以利進行後續的步驟，但本發明不限於此。

再舉例而言，步驟S2可以包括對應的傳輸步驟，但本發明不限於此。

請參照圖1，於步驟S3中，於半導體基板700的一表面上形成膠層520。舉例而言，如圖2A所示，可以於半導體基板700的主動面701上形成膠層520。

膠層520包括第一區521a及第二區522a。於上視狀態（即，面對半導體基板700的主動面701或背面702的方向視之）下，第二區522a較第一區521a接近半導體基板700的邊緣。在一實施例中，於上視狀態下，第二區522a可以圍繞第一區521a。

於步驟S3中，第二區522a的固化程度基本上相同於第一區521a的固化程度，且/或第二區522a的黏度基本上相同於第一區521a的黏度。

在本實施例中，膠層520可以先被塗覆於一基材510上。然後，使膠層520面向半導體基板700的一表面（如：主動面701）的方式，使前述的基材510及塗覆於其上的膠層520可以全面性的披覆半導體基板700的前述表面。在一實施例中，由膠層520及基材510所構成的片狀物可以被稱為層壓片（laminate sheet），但本發明不限於此。在一實施例中，前述的片狀物（即，層壓片）可以更包括離型層（未繪示）。

在一實施例中，前述的基材510的材質可以包括聚烯（如：聚乙烯、聚丙烯或前述之衍生物）或其他適宜的高分子材質。

在一實施例中，前述的基材510可以為不透光的遮光材。

在一未繪示的實施例中，若前述的基材（如：在結構上相似於基材510，但可能透光）為透光的材料，則可以在膠層相對於其面向半導體基板的另一側處形成不透光的遮光材。也就是說，若為透光的基材，則可以在膠層520與透光基材之間；或，透光基材未覆蓋膠層520的另一側上形成不透光的遮光材。

在一實施例中，膠層520的材質可以包括離型劑、壓克力膠及光起始劑。在一實施例中，膠層520的黏著性可以隨著固化程度的升高而相對地降低。舉例而言，可以藉由照光或加熱（如：照射紅外線）的方式使膠層520的組成物產生對應程度的交聯（如：醯亞胺化，但不限），而可以使膠層520的固化程度的升高，且使膠層520的黏著性相對地降低。

請參照圖1，在一實施例中，可以依據需求，而選擇性地進行步驟S4。換句話說，本發明並未限制步驟S4需要或不需要被執行。

舉例而言，例如為後續的圖3A或圖4A所示，步驟S4可以包括將前述覆蓋有膠層520的半導體基板700置於適宜的製具（如：圖3A中的製具300或圖4A中的製具400；後述亦同或類似）上，以利進行後續的步驟，但本發明不限於此。

再舉例而言，步驟S4可以包括對應的傳輸步驟，但本發明不限於此。

請參照圖1，於步驟S5中，對膠層520的第二區進行半固化步驟（即，使未固化的第二區522a成為半固化的第二區522b）。

在本實施例中，可以藉由製具以對位於半導體基板700上的膠層520的第二區522a進行半固化步驟。也就是說，於步驟S5中，第二區522a可被半固化，但第一區521a基本上未被固化。也就是說，藉由前述的半固化步驟形成如圖2B所示的半導體基板700，其中第二區522b（對應於圖2A中的第二區522a）的固化程度大於第一區521b（對應於圖2A中的第一區521a）的固化程度，且使第二區522b的黏度小於第一區521b的黏度。

藉由製具以對位於半導體基板700上的膠層520的第二區522a進行半固化步驟的詳細方式或對應的製具可以如後續的實施例所述。簡單來說，可使一適於進行膠層半固化步驟的光束藉由製具以於對位於半導體基板700的表面上的膠層520的第二區522a進行半固化，其中從製具射向膠層的光束的主射線方向（chief ray direction）基本上平行於半導體基板700的主動面701或背面702。值得注意的是，前述的「基本上」用語可以包括在進行膠層半固化製作上的可接受容許範圍，如：±10∘；較佳地；可以約為±5∘的範圍；更佳地；可以約為±3∘的範圍。

在一實施例中，適於進行膠層半固化步驟的光束可以包括紫外光。在一實施例中，前述的紫外光的波長範圍大致上介於320奈米（nanometer；nm）~400奈米。在一實施例中，前述的紫外光的波長範圍大致上介於350nm~360 nm。在一實施例中，前述的紫外光的波長基本上為355nm。

在一實施例中，適於進行膠層半固化步驟的光束可以藉由對應的光源所提供。在一實施例中，前述的光源可以包括汞燈或發光二極體。

在一實施例中，光源與製具可以為不同的裝置或構件。

在一實施例中，於進行前述膠層半固化步驟的過程中，光源與製具之間可以具有對應的間距。也就是說，光源與製具可以彼此未相接觸，且光源與製具可以彼此相分離，但本發明不限於此。

在一實施例中，於進行前述膠層半固化步驟的過程中，製具與膠層520或半導體基板700之間可以具有間距。也就是說，製具與膠層520/半導體基板700彼此可以未相接觸，且製具與膠層520/半導體基板700可以彼此相分離，但本發明不限於此。

請參照圖1，在一實施例中，可以依據需求，而選擇性地進行步驟S6。換句話說，本發明並未限制步驟S6需要或不需要被執行。

舉例而言，步驟S6可以包括對半導體基板700的背面702進行研磨，但本發明不限於此。

又舉例而言，步驟S6可以包括對應的傳輸步驟，但本發明不限於此。

在一實施例中，步驟S6可以包括對半導體基板700進行濕製程。舉例而言，步驟S6可以包括將半導體基板700及膠層520（包括未固化的第一區521b及半固化的第二區522b）浸潤或流過於液體中。前述的液體例如包括蝕刻液或清洗液，但本發明不限於此。如此一來，在對半導體基板700進行濕製程時，膠層520可以保護位於半導體基板700的主動面701上的元件或導線。並且，膠層520的半固化第二區522b可以降低膠層之流出（如：未固化的第一區521b的流出），且半固化第二區522b仍具有相當地黏著力。如此一來，可以提升半導體製程的良率（yield）及/或生產量（throughput）。

請參照圖1，於步驟S7中，可以藉由光線（如：紫外光）對位於半導體基板700的主動面701上的膠層520進行全面性的照射，以使膠層520的接著力減小（如：被幾乎完全地光固化或產生局部的碳化）。在一實施例中，前述的紫外光的波長範圍大致上介於320奈米~400奈米。在一實施例中，前述的紫外光的波長範圍大致上介於350 nm~360 nm。在一實施例中，前述的紫外光的波長基本上為355nm。

請參照圖1，於步驟S8中，移除膠層520。舉例而言，由於在步驟S7之後，膠層520的接著力減小。如此一來，可以藉由剝離的方式，而使膠層520或對應的基材510容易地自半導體基板700的主動面701上分離。

在前述的半導體加工的方法中，適於使用的製具可以如下所述。也就是說，在後續實施例所述的製具中，一種應用方式為適用使光束藉由其以於對位於半導體基板的邊緣表面上的膠層進行半固化。

圖3A是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的側視示意圖。圖3B可以是對應於圖3A中區域R1的放大圖。

如圖3A所示，可以膠層520面向製具300的方式，將覆蓋有膠層520的半導體基板700置於製具300上，以進行膠層520的半固化製作。在一未繪示的實施例中，覆蓋有膠層520的半導體基板700與製具300之間可以具有支撐件或高度調整件，但本發明不限於此。

請參照圖3A及圖3B，製具300包括入光部分310以及出光部分320。光束L1可適於射向製具300的入光部分310。並且，藉由製具300可以改變光束的光徑，而使光束L2從製具300的出光部分320射向位於半導體基板700的表面上的膠層520。並且，從製具300射向膠層520的光束L2的主射線方向基本上平行於半導體基板700的表面。值得注意的是，前述的「基本上」用語可以包括在進行膠層520半固化製作上的可接受容許範圍，如：±10∘；較佳地；可以約為±5∘的範圍；更佳地；可以約為±3∘的範圍。另外，為求簡單表示，於圖3A及圖3B中對應的光束簡單地以箭號表示，且並未一一標示。

在本實施例中，製具300為不具有光源的被動式製具。

在本實施例中，入光部分310與出光部分320分別位於製具300的相異側。並且，從光源390射出的光束L1可以從製具300的入光部分310射入製具300內；然後，可以藉由製具300的材質而使光束產生散射；然後，散射的光束可以從製具300的出光部分320射出製具300，以射向膠層520。也就是說，射向製具300的光束L1的光束角（beam angle）小於從製具300射向膠層520的光束L2的光束角。

在本實施例中，製具300的材質可以包括透光材質。舉例而言，製具300的材質可以包括玻璃、石英或透光高分子聚合物（如：壓克力；但不限）。在製作前述置具的過程中，可以藉由粒子添加的方式，以使穿透製具300內部的光束產生對應的散射；或是，在製作前述製具300的過程中，可以藉由快速或急速冷卻的方式，以產生對應的解理（cleavage）/晶粒/晶界/小顆粒（grain），以使穿透製具300內部的光束產生對應的散射。也就是說，製具300可以藉由其內部的粒子或解理/晶粒/晶界/小顆粒330，而以類似於廷得耳效應（Tyndall effect）的方式，使穿透製具300內部的光束產生對應的散射。

值得注意的是，在敘述製具300的透光材質時，「透光」所指的為對於可使膠層520的對應被照射區域至少產生半固化的光，其透光率沒有限制。

在本實施例中，光源390可以包括固定式光源，但本發明不限於此。

圖4A是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的側視示意圖。圖4B可以是對應於圖4A中區域R2的放大圖。

如圖4A所示，可以膠層520面向製具400的方式，將覆蓋有膠層520的半導體基板700置於製具400上，以進行膠層520的半固化製作。在一未繪示的實施例中，覆蓋有膠層520的半導體基板700與製具400之間可以具有支撐件或高度調整件，但本發明不限於此。

請參照圖4A及圖4B，製具400包括入光部分410以及出光部分420。光束L1可適於射向製具400的入光部分410。並且，藉由製具400可以改變光束的光徑，而使光束L2從製具400的出光部分420射向位於半導體基板700的表面上的膠層520。並且，從製具400射向膠層520的光束L2的主射線方向基本上平行於半導體基板700的表面。製具400可以為透光材質或不透光材質，其包含一反射區（即入光部分410與出光部分420）可以改變光束的行進路徑，在反射區以外的表面可以包含一吸光物質，以防止多餘的光束進行反應。值得注意的是，前述的「基本上」用語可以包括在進行膠層520半固化製作上的可接受容許範圍，如：±10∘；較佳地；可以約為±5∘的範圍；更佳地；可以約為±3∘的範圍。另外，為求簡單表示，於圖3A及圖3B中對應的光束簡單地以箭號表示，且並未一一標示。

在本實施例中，製具400為不具有光源的被動式製具。

在本實施例中，入光部分410與出光部分420位於製具400的相同側。舉例而言，入光部分410與出光部分420可以是製具400的同一表面，並且，從光源490射出的光束L1可以藉由製具400的前述表面的反射，對應地產生射向膠層520的光束L2。製具400的前述表面可以為具有適當粗糙度的霧表面（haze surface），以使射向製具400的光束L1的光束角（beam angle）小於從製具400射向膠層520的光束L2的光束角。

在一實施例中，製具400的前述反射表面上可以覆蓋適當的膜層（如：濾光層）。

在本實施例中，光源490可以包括移動式光源，但本發明不限於此。

綜上所述，在一步驟或製程中，藉由前述半導體加工的方法，膠層可以保護位於半導體基板的表面或位於該表面上的元件或導線。並且，藉由膠層的半固化第二區，可以對應地提升良率及/或生產量。另外，在前述半導體加工的方法中，使用對應於其的製具，可以提升半導體製程的良率及/或生產量。

300、400:製具

310、410:入光部分

320、420:出光部分

330:粒子或解理/晶粒/晶界/小顆粒

390、490:光源

700:半導體基板

701:主動面

702:背面

520:膠層

521a、521b:第一區

522a、522b:第二區

L1、L2:光束

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8:步驟

圖1是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的部分流程示意圖。 圖2A及圖2B是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的部分流程示意圖。 圖3A至圖3B是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的側視示意圖。 圖4A至圖4B是依照本發明的一實施例的一種半導體加工的方法的側視示意圖。

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8:步驟

Claims (10)

1. 一種製具，適用使光束藉由其以於對位於半導體基板的邊緣表面上的膠層進行半固化，且所述製具包括：入光部分，適於使所述光束射向所述製具；以及出光部分，適於使所述光束從所述製具射向所述膠層，其中從所述製具射向所述膠層的所述光束的主射線方向基本上平行於所述半導體基板的所述表面。
2. 如請求項1所述的製具，其中射向所述製具的所述光束的光束角小於從所述製具射向所述膠層的所述光束的光束角。
3. 如請求項2所述的製具，其中所述製具包括一反射區，並且所述入光部分與所述出光部分均位於所述製具的所述反射區。
4. 如請求項2所述的製具，其中所述製具包括透光材質，並且所述光束由所述入光部分射入所述製具內產生散射然後由所述出光部分射出所述製具，所述入光部分與所述出光部分位於所述製具的相異側。
5. 如請求項1所述的製具，其為不具有光源的被動式製具。
6. 一種半導體加工的方法，包括：提供半導體基板；形成膠層於所述半導體基板的表面上，其中所述膠層包括第一區及第二區，且所述第二區較所述第一區接近所述半導體基板 的邊緣；以所述膠層面向製具的方式將所述半導體基板放置於一製具上；以及使光束藉由所述製具僅對所述膠層的所述第二區進行半固化步驟，其中從所述製具射向所述膠層的所述光束的主射線方向基本上平行於所述半導體基板的所述表面。
7. 如請求項6所述的半導體加工的方法，其中於所述半導體基板的表面上形成所述膠層的方法包括：將所述膠層塗覆於一基材上；以及將所述基材及其上的所述膠層披覆於所述半導體基板的表面上，其中當所述基材為透光材料時，另於所述膠層與所述基材之間或者所述基材未覆蓋所述膠層的另一面上形成一不透光的遮光材。
8. 如請求項6所述的半導體加工的方法，其中於對所述膠層的所述第二區進行所述半固化步驟中，所述製具與所述膠層或所述半導體基板之間具有間距，且提供所述光束的光源與所述製具之間具有間距。
9. 如請求項6所述的半導體加工的方法，更包括：於對所述膠層的所述第二區進行所述半固化步驟之後，對所述膠層的所述第一區及所述第二區進行照光步驟，以移除所述膠層。
10. 如請求項9所述的半導體加工的方法，更包括： 於對所述膠層的所述第二區進行所述半固化步驟之後，且於對所述膠層的所述第一區及所述第二區進行所述照光步驟之前，對所述半導體基板進行濕製程或研磨製程。

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