TWI846946B - 晶圓加工方法 - Google Patents

Abstract

[課題] 提供一種晶圓加工方法，其能抑制元件晶片的抗折強度的降低。[解決手段] 一種在正面側具有功能層的晶圓加工方法，其具備：雷射加工步驟，其藉由照射雷射束，而沿著切割道去除功能層，且沿著切割道形成雷射加工槽；切割槽形成步驟，其藉由利用切割刀片切割晶圓，而沿著切割道在雷射加工槽的內側形成切割槽；研削步驟，其研削晶圓的背面側，使晶圓變薄，藉此使切割槽在晶圓的背面側露出，將晶圓分割成多個元件晶片；以及加工變形去除步驟，其將電漿狀態的氣體供給至晶圓的背面側，去除被形成在多個元件晶片的背面側及側部的加工變形；並且，在加工變形去除步驟中，去除被形成在雷射加工槽的周邊的熱影響層。

Description

晶圓加工方法

本發明係關於一種具有構成多個元件的功能層之晶圓加工方法。

在元件晶片的製造步驟中，使用下述晶圓：在藉由排列成格子狀的多條切割道（分割預定線）所劃分之多個區域的正面側，分別形成IC（Integrated Circuit，積體電路）、LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）等元件的晶圓。藉由沿著切割道分割此晶圓，獲得分別具備元件的多個元件晶片。元件晶片被配備在以行動電話及個人電腦為代表的各種電子設備。

近年來，伴隨著電子設備的小型化、薄型化，亦對元件晶片要求薄型化。於是，會在分割晶圓前，實施藉由研削晶圓的背面側而使晶圓變薄的步驟。將晶圓進行研削使其變薄後再進行分割，藉此獲得經薄型化的元件晶片。

並且，作為使晶圓變薄且分割成多個元件晶片的手法，已有人提案一種被稱為先切割（DBG：Dicing Before Grinding，切割後研磨）的製程（例如，參照專利文獻1）。在先切割製程中，首先，將切割刀片切入晶圓的正面側，沿著切割道形成深度小於晶圓厚度的切割槽（半切斷）。之後，研削晶圓的背面側，使晶圓變薄直到切割槽在晶圓的背面側露出為止，藉此將晶圓分割成多個元件晶片。若使用此先切割製程，則可獲得抑制在晶圓的背面側發生崩缺（崩裂）等的效果。 [習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2003-173987號公報

[發明所欲解決的課題] 分割晶圓之際，在晶圓的切割道上會殘留一部分的層（功能層），所述層（功能層）包含構成元件的各種膜（絕緣膜、導電膜等）。若利用切割刀片沿著切割道切割此晶圓，則功能層會捲入旋轉的切割刀片而被剝離。而且，若此功能層的剝離係從切割道上到達元件，則會有元件損壞之虞。

於是，在藉由切割刀片切割晶圓之前，會使用藉由雷射束的照射而去除殘留在切割道上的功能層的手法。具體而言，首先，將雷射束沿著切割道照射至晶圓的正面側，藉此沿著切割道去除功能層。之後，利用切割刀片沿著切割道切割晶圓，將晶圓進行分割。若使用此手法，則在已從切割道上去除功能層的狀態下，藉由切割刀片切割晶圓。因此，避免切割刀片與功能層的接觸，且防止由功能層的剝離所導致之元件的損壞。

然而，若沿著切割道照射雷射束，則在晶圓上會沿著切割道形成雷射加工槽。然後，在雷射加工槽的周邊，因雷射束的照射所產生的熱的影響，會形成細微的凹凸及裂痕等變形。若將包含已形成此變形的區域（熱影響層）的晶圓分割成多個元件晶片，則會有所謂在元件晶片殘留熱影響層、元件晶片的抗折強度（彎曲強度）降低之問題。

本發明係有鑑於此問題而完成者，目的在於提供一種能抑制元件晶片的抗折強度的降低之晶圓加工方法。

[解決課題的技術手段] 根據本發明的一態樣，提供一種晶圓加工方法，所述晶圓係在正面側具有構成多個元件的功能層，所述多個元件被配置在由多條切割道所劃分的多個區域，其具備：雷射加工步驟，其將對於該晶圓具有吸收性的雷射束沿著該切割道照射至該晶圓的正面側，藉此沿著該切割道去除該功能層，且沿著該切割道形成雷射加工槽；切割槽形成步驟，其利用比該雷射加工槽的寬度更薄的切割刀片，沿著該切割道切割該晶圓的正面側，藉此沿著該切割道在該雷射加工槽的內側形成深度超過該晶圓的完工厚度的切割槽；保護構件黏貼步驟，其在實施該切割槽形成步驟後，將保護構件黏貼至該晶圓的正面側；研削步驟，其透過該保護構件而藉由研削裝置的卡盤台保持該晶圓，研削該晶圓的背面側使該晶圓變薄直到該晶圓的厚度成為該完工厚度為止，藉此使該切割槽在該晶圓的背面側露出，將該晶圓分割成多個元件晶片；以及加工變形去除步驟，其將電漿狀態的氣體供給至該晶圓的背面側，去除被形成在多個該元件晶片的背面側及側部的加工變形；並且，在該加工變形去除步驟中，去除被形成在該雷射加工槽的周邊的熱影響層。

並且，根據本發明的另一態樣，提供一種晶圓加工方法，所述晶圓在正面側具有構成多個元件的功能層，所述多個元件被配置在由多條切割道所劃分的多個區域，其具備：雷射加工步驟，其將對於該晶圓具有吸收性的雷射束沿著該切割道照射至該晶圓的正面側，藉此沿著該切割道去除該功能層，且沿著該切割道形成深度超過該晶圓的完工厚度的雷射加工槽；保護構件黏貼步驟，其在實施該雷射加工步驟後，將保護構件黏貼至該晶圓的正面側；研削步驟，其透過該保護構件而藉由研削裝置的卡盤台保持該晶圓，研削該晶圓的背面側使該晶圓變薄直到該晶圓的厚度成為該完工厚度為止，藉此使該雷射加工槽在該晶圓的背面側露出，將該晶圓分割成多個元件晶片；以及加工變形去除步驟，其將電漿狀態的氣體供給至該晶圓的背面側，去除被形成在多個該元件晶片的背面側及側部的加工變形；並且，在該加工變形去除步驟中，去除被形成在該雷射加工槽的周邊的熱影響層。

再者，根據本發明的另一態樣，提供一種晶圓加工方法，所述晶圓在正面側具有構成多個元件的功能層，所述多個元件被配置在由多條切割道所劃分的多個區域，其具備：雷射加工步驟，其沿著該切割道照射對於該晶圓具有吸收性的雷射束，藉此沿著該切割道去除該功能層，且沿著該切割道形成雷射加工槽，將該晶圓分割成多個元件晶片；保護構件黏貼步驟，其在實施該雷射加工步驟後，將保護構件黏貼至該晶圓的正面側；以及熱影響層去除步驟，其在實施該保護構件黏貼步驟後，將電漿狀態的氣體供給至該晶圓的背面側，去除被形成在該雷射加工槽的周邊的熱影響層。

[發明功效] 在本發明的一態樣之晶圓加工方法中，藉由雷射束的照射而形成雷射加工槽，並對於已被分割成多個元件晶片的晶圓供給電漿狀態的氣體，藉此去除被形成在雷射加工槽的周邊的熱影響層。藉此，防止熱影響層殘留在元件晶片，可抑制元件晶片的抗折強度的降低。

以下，參照圖式而說明本發明的實施方式。首先，針對能藉由本實施方式之晶圓加工方法進行加工的晶圓的構成例進行說明。圖1（A）係表示晶圓11的立體圖，圖1（B）係表示晶圓11的剖面圖。

例如晶圓11係藉由矽等而被形成為圓盤狀，且具備正面11a及背面11b。並且，晶圓11係藉由被排列成格子狀的多條切割道（分割預定線）13而被劃分成多個矩形狀的區域，在此區域中分別形成IC（Integrated Circuit，積體電路）、LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）等元件15。

此外，晶圓11的材質、形狀、結構、大小等並無限制。例如，晶圓11可為由矽以外的半導體（GaAs、InP、GaN、SiC等）、陶瓷、樹脂、金屬等材料而成之任意大小及形狀的基板。並且，被形成在晶圓11的元件15的種類、數量、形狀、結構、大小、配置等亦無限制。

如圖1（B）所示，在晶圓11的正面11a側形成有構成多個元件15的功能層（元件層）17。此功能層17係包含構成元件15的各種膜（絕緣膜、導電膜等）的層。例如，功能層17包含：構成元件15的電極或配線的導電膜、構成元件15的層間絕緣膜的低介電常數絕緣膜（Low－k膜）、保護元件15的鈍化膜等絕緣膜。在功能層17之中，被切割道13劃分的區域分別相當於元件15。

若沿著切割道13切斷晶圓11，則晶圓11被分割成分別具備元件15的多個元件晶片。在晶圓11的分割中，例如使用利用環狀的切割刀片切割晶圓11的切割裝置。切割裝置具備：卡盤台，其保持晶圓11；以及切割單元，其安裝有切割晶圓11的切割刀片。

使切割刀片旋轉，沿著切割道13切入被卡盤台保持的晶圓11，藉此沿著切割道13切割晶圓11。然後，若沿著全部切割道13切割晶圓11，則晶圓11被分割成多個元件晶片。

然而，如圖1（B）所示，一部分的功能層17亦被形成在晶圓11的切割道13上。而且，若將切割刀片沿著切割道13切入此晶圓11，則殘留在切割道13上的功能層17會捲入旋轉的切割刀片而被剝離。例如，若功能層17所含的Low－k膜殘留在切割道13，則此Low－k膜容易因切割刀片而被剝離。而且，若功能層17的剝離到達元件15，則有損壞元件15之虞。

於是，在本實施方式之晶圓加工方法中，首先，將雷射束沿著切割道13照射至晶圓11的正面11a側，藉此沿著切割道13去除功能層17，且沿著切割道13形成雷射加工槽（雷射加工步驟）。圖2（A）係表示雷射加工步驟中之晶圓11的局部剖面前視圖。

在雷射加工步驟中，使用雷射加工裝置10將雷射束照射至晶圓11。雷射加工裝置10具備：卡盤台（保持台）12，其保持晶圓11；以及雷射照射單元14，其朝向被卡盤台12保持的晶圓11照射雷射束16。

卡盤台12的上表面係構成保持晶圓11的保持面12a。例如，保持面12a被形成為直徑大於晶圓11的圓形。但是，保持面12a的形狀並無限制，係因應晶圓11的形狀而被適當設定。並且，保持面12a係透過被形成在卡盤台12的內部的流路（未圖示）而連接噴射器等吸引源（未圖示）。

此外，保持晶圓11的卡盤台的種類及結構並無限制。例如，可使用藉由機械性方法或電性方法保持晶圓11的卡盤台以取代卡盤台12。

卡盤台12連接有移動機構（未圖示）及旋轉機構（未圖示）。移動機構係使卡盤台12沿著互相垂直的加工進給方向（第一水平方向）及分度進給方向（第二水平方向）移動。並且，旋轉機構係使卡盤台12繞著與垂直方向（上下方向）大致平行的旋轉軸進行旋轉。

在卡盤台12的上方配置有雷射照射單元14。雷射照射單元14係朝向被卡盤台12保持的晶圓11，照射用於加工晶圓11的雷射束16。具體而言，雷射照射單元14具備：YAG雷射、YVO₄ 雷射等的雷射振盪器；以及聚光器，其使藉由雷射振盪器而被脈衝振盪的雷射束在預定位置聚光。

雷射束16的波長被設定成雷射束16的至少一部分被晶圓11吸收（雷射束16對於晶圓11具有吸收性）。並且，雷射束16的照射條件（功率、點徑、重複頻率等）被設定成在雷射束16被照射至晶圓11之際會對於晶圓11施以剝蝕加工。

在雷射加工步驟中，首先，藉由卡盤台12保持晶圓11。具體而言，晶圓11係以正面11a側（功能層17側，參照圖1（B））在上方露出、背面11b側與保持面12a相對之方式，被配置在卡盤台12上。在此狀態下，若使吸引源的負壓作用在保持面12a，則晶圓11被卡盤台12吸引保持。此外，在晶圓11的背面11b側，可黏貼保護晶圓11的保護膠膜等。

接著，以一切割道13（參照圖1（A））的長度方向與加工進給方向成為大致平行之方式，使卡盤台12旋轉。並且，以雷射束16的聚光點能位於一切割道13的延長線上之方式，調整卡盤台12的位置。再者，以雷射束16被聚光在晶圓11的正面11a側之方式，調整雷射束16的聚光點的高度。

然後，如圖2（A）所示，一邊從雷射照射單元14照射雷射束16，一邊使卡盤台12沿著加工進給方向（由箭頭A所示的方向）移動。藉此，雷射束16係沿著一切割道13而被照射至晶圓11的正面11a側，對於晶圓11施以剝蝕加工。

若將雷射束16照射至晶圓11的正面11a側，則功能層17（參照圖1（B））會沿著一切割道13而被去除，且預定深度的雷射加工槽11c會沿著一切割道13而在晶圓11的正面11a側形成為線狀。此外，功能層17可藉由因雷射束16的照射所導致之剝蝕而被去除，亦可作為在晶圓11形成雷射加工槽11c的結果而被去除。

圖2（B）係表示已形成雷射加工槽11c的晶圓11的局部放大俯視圖。若將雷射束16沿著切割道13照射至晶圓11，則在晶圓11上會沿著切割道13形成寬度小於切割道13的寬度（相鄰的元件15的間隔）之線狀的雷射加工槽11c。此外，雷射加工槽11c的寬度，例如係藉由控制雷射束16的點徑而被調整。

在圖2（B）中，在已形成雷射加工槽11c的區域賦予花樣。此外，在圖2（B）中雖省略圖示，但藉由雷射束16的照射，而在與雷射加工槽11c重疊的區域中去除功能層17（參照圖1（B））。

之後，重複同樣的流程，沿著全部的切割道13去除功能層17，且形成雷射加工槽11c。藉此，在晶圓11的正面11a側，雷射加工槽11c被形成為格子狀。此外，在雷射加工步驟中，可沿著各切割道13反覆多次照射雷射束16。

並且，在雷射加工步驟中，在將雷射束16照射至晶圓11之前，可在晶圓11的正面11a側形成保護膜。若在晶圓11的正面11a側形成保護膜，並透過此保護膜而將雷射束16照射至晶圓11，則可防止因雷射束16的照射而產生的加工屑（碎片）附著在晶圓11的正面11a側。此保護膜會在雷射加工槽11c的形成結束後被去除。

作為保護膜，例如可使用PVA（聚乙烯醇）、PEG（聚乙二醇）等水溶性的樹脂。在保護膜係由水溶性的樹脂而成之情形，藉由將純水等供給至晶圓11的正面11a側，可容易地去除保護膜。

接著，利用切割刀片，沿著切割道13切割晶圓11的正面11a側，藉此沿著切割道13在雷射加工槽11c的內側形成切割槽（切割槽形成步驟）。圖3（A）係表示在切割槽形成步驟中之晶圓11的局部剖面前視圖。

在切割槽形成步驟中，使用切割裝置20切割晶圓11。切割裝置20具備：卡盤台（保持台）22，其保持晶圓11；以及切割單元24，其切割被卡盤台22保持的晶圓11。

卡盤台22的上表面係構成保持晶圓11的保持面22a。例如，保持面22a被形成為直徑大於晶圓11的圓形。但是，保持面22a的形狀並無限制，係因應晶圓11的形狀而被適當設定。並且，保持面22a係透過被形成在卡盤台22的內部的流路（未圖示）而連接噴射器等吸引源（未圖示）。

此外，保持晶圓11的卡盤台的種類及結構並無限制。例如，可使用藉由機械性方法或電性方法等而保持晶圓11的卡盤台以取代卡盤台22。

卡盤台22連接有移動機構（未圖示）及旋轉機構（未圖示）。移動機構係使卡盤台22沿著加工進給方向（圖3（A）中的前後方向）移動。並且，旋轉機構係使卡盤台22繞著與垂直方向大致平行的旋轉軸旋轉。

在卡盤台22的上方配置有切割單元24。切割單元24係具備與保持面22a大致平行且沿著與加工進給方向大致垂直的方向所配置的圓筒狀的主軸26。在此主軸26的前端部（一端部）安裝有切割晶圓11的環狀的切割刀片28。切割刀片28係例如藉由利用鍍鎳固定金剛石磨粒而成的電鑄磨石所構成。

在主軸26的基端部（另一端部）連接有馬達等旋轉驅動源（未圖示）。若藉由此旋轉驅動源而使主軸26旋轉，則被安裝在主軸26的切割刀片28會旋轉。

並且，切割單元24連接有移動機構（未圖示）。移動機構係使切割單元24沿著分度進給方向（圖3（A）中的左右方向）及垂直方向移動。藉由此移動機構，調整切割刀片28在分度進給方向的位置、與切割刀片28的高度（切口深度）。

在切割槽形成步驟中，首先，藉由卡盤台22保持晶圓11。具體而言，晶圓11係以正面11a側在上方露出、背面11b側與保持面22a相對之方式，被配置在卡盤台22上。在此狀態下，若使吸引源的負壓作用在保持面22a，則晶圓11被卡盤台22吸引保持。此外，在晶圓11的背面11b側可黏貼保護晶圓11的保護膠膜等。

接著，以一切割道13的長度方向與加工進給方向成為大致平行之方式，使卡盤台22旋轉。並且，以切割刀片28的下端被配置在比雷射加工槽11c的底部更下方且較晶圓11的背面11b更上方之方式，調整切割單元24的高度。再者，以切割刀片28被配置在一切割道13的延長線上之方式，調整切割單元24在分度進給方向的位置。

在此狀態下，一邊使切割刀片28旋轉一邊使卡盤台22沿著加工進給方向移動。藉此，切割刀片28會沿著切割道13切入晶圓11的正面11a側，在晶圓11上會沿著切割道13形成線狀的切割槽11d。

此外，在切割槽形成步驟中，能使用比被形成在晶圓11的雷射加工槽11c的寬度更薄（寬度小）的切割刀片28。然後，切割刀片28係以整體在俯視下與雷射加工槽11c重疊且通過雷射加工槽11c的寬度方向的兩端之間（雷射加工槽11c的內側）之方式移動。

因此，切割刀片28係不與在雷射加工槽11c的內部露出之晶圓11的一對的側面接觸地切入雷射加工槽11c的底部。其結果，寬度小於雷射加工槽11c的切割槽11d被形成為在俯視下在雷射加工槽11c的內側從雷射加工槽11c的底部朝向晶圓11的背面11b側。

並且，切割刀片28的切口深度（晶圓11的正面11a與切割刀片28的下端之高度差）被設定成超過經後述研削步驟研削後的晶圓11的厚度（晶圓11的完工厚度）亦即在研削步驟的晶圓11的厚度的目標値。因此，切割槽11d的深度（晶圓11的正面11a與切割槽11d的底部之高度差）變得大於晶圓11的完工厚度。

圖3（B）係表示已形成切割槽11d的晶圓11的局部放大俯視圖。若藉由切割刀片28而沿著切割道13切割晶圓11，則在切割道13上，會在雷射加工槽11c的內側沿著切割道13形成寬度小於雷射加工槽11c的寬度之切割槽11d。在圖3（B）中，在已形成切割槽11d的區域中賦予不同於已形成雷射加工槽11c的區域的花樣。

於此，在前述的雷射加工步驟中，在與雷射加工槽11c重疊的區域去除功能層17（參照圖1（B））。因此，在藉由切割刀片28切割雷射加工槽11c的內側之際，不會發生切割刀片28與功能層17的接觸。藉此，可防止功能層17捲入旋轉的切割刀片28而被剝離。

之後，重複同樣的流程，沿著全部的切割道13而形成切割槽11d。藉此，在晶圓11的正面11a側，將深度超過晶圓11的完工厚度的切割槽11d沿著切割道13形成為格子狀。

接著，將保護構件黏貼至晶圓11的正面11a側（保護構件黏貼步驟）。圖4（A）係表示保護構件黏貼步驟中之晶圓11的立體圖。

在保護構件黏貼步驟中，例如被形成為直徑與晶圓11同等的圓形的保護構件19會被黏貼至晶圓11的正面11a側。此保護構件19係以覆蓋晶圓11的正面11a側整體之方式被黏貼至晶圓11。

作為保護構件19，例如能使用由柔軟的樹脂而成之保護膠膜。具體而言，保護構件19具備：圓形的基材、與被設置在基材上的黏著層（糊層）。基材係由聚烯烴、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂而成，黏著層係由環氧系、丙烯酸系、或橡膠系的接著劑等而成。並且，在黏著層中，亦可使用會因紫外線的照射而硬化的紫外線硬化型的樹脂。

但是，保護構件19只要能保護晶圓11的正面11a側及多個元件15，則其材料並無限制。例如，保護構件19可為由矽、玻璃、陶瓷等而成且被形成為板狀的高剛性的基板。

圖4（B）係表示已黏貼保護構件19的晶圓11的立體圖。藉由保護構件19，在後續步驟（研削步驟、加工變形去除步驟等）的實施中，會保護晶圓11的正面11a側及多個元件15。

接著，研削晶圓11的背面11b側，使晶圓11變薄，藉此使切割槽11d在背面11b露出，將晶圓11分割成多個元件晶片（研削步驟）。圖5係表示研削步驟中之晶圓11的前視圖。

在研削步驟中，使用研削裝置40研削晶圓11。研削裝置40具備：卡盤台（保持台）42，其保持晶圓11；以及研削單元44，其研削被卡盤台42保持的晶圓11。

卡盤台42的上表面係構成保持晶圓11的保持面42a。例如，保持面42a被形成為直徑大於晶圓11的圓形。但是，保持面42a的形狀並無限制，係因應晶圓11的形狀而被適當設定。並且，保持面42a係透過被形成在卡盤台42的內部的流路（未圖示）而連接噴射器等吸引源（未圖示）。

此外，保持晶圓11的卡盤台的種類及結構並無限制。例如，可使用藉由機械性方法或電性方法等而保持晶圓11的卡盤台以取代卡盤台42。

卡盤台42連接有移動機構（未圖示）及旋轉機構（未圖示）。移動機構係使卡盤台42沿著水平方向移動。並且，旋轉機構係使卡盤台42繞著與垂直方向大致平行的旋轉軸旋轉。

在卡盤台42的上方配置有研削單元44。研削單元44具備藉由移動機構（升降機構，未圖示）而在垂直方向移動的圓筒狀的外殼（未圖示），在此外殼中容納有成為旋轉軸的圓筒狀的主軸46。主軸46的前端部（下端部）係從外殼的下端突出至下方，在此前端部固定有由金屬等而成的圓盤狀的安裝件48。

在安裝件48的下表面側安裝有與安裝件48大致同徑的研削輪50。研削輪50具備由不鏽鋼、鋁等金屬而成的圓環狀的輪基台52。並且，在輪基台52的下表面側，沿著輪基台52的外周，大致相等間隔地固定有被形成為長方體狀的多個研削磨石54。此多個研削磨石54的下表面與晶圓11接觸，藉此研削晶圓11。

在主軸46的基端部（上端部）連接有馬達等旋轉驅動源（未圖示）。研削輪50係藉由從此旋轉驅動源透過主軸46及安裝件48所傳達的旋轉力，而繞著大致平行於垂直方向的旋轉軸旋轉。

並且，在研削單元44的附近設置有噴嘴（未圖示），所述噴嘴係將純水等研削液供給至被卡盤台42保持的晶圓11。在藉由多個研削磨石54研削晶圓11之際，從噴嘴朝向晶圓11及多個研削磨石54供給研削液。

在研削步驟中，首先，藉由卡盤台42保持晶圓11。具體而言，晶圓11係以正面11a側與保持面42a相對、背面11b側在上方露出之方式，被配置在卡盤台42上。在此狀態下，若使吸引源的負壓作用在保持面42a，則晶圓11被卡盤台42吸引保持。

接著，使已保持晶圓11的卡盤台42移動至研削單元44的下方。然後，一邊使卡盤台42與研削輪50分別在預定的方向以預定的旋轉數進行旋轉，一邊使研削輪50朝向卡盤台42下降。此時的研削輪50的下降速度係以能利用適當的力將多個研削磨石54按壓在晶圓11的背面11b側之方式進行調整。

若旋轉的多個研削磨石54的下表面與晶圓11的背面11b側接觸，則削去晶圓11的背面11b側。藉此，對於晶圓11施以研削加工，晶圓11會變薄。然後，若晶圓11變薄至成為預定的厚度（完工厚度），則晶圓11的研削結束。

並且，在藉由多個研削磨石54研削晶圓11之際，從噴嘴將研削液供給至晶圓11及多個研削磨石54。藉由此研削液，晶圓11及多個研削磨石54被冷卻，且洗去因晶圓11的研削而產生的屑（研削屑）。

若使晶圓11變薄至晶圓11的厚度成為完工厚度，則沿著切割道13形成的切割槽11d會在晶圓11的背面11b露出（參照圖5）。藉此，晶圓11被分割成分別具備元件15的多個元件晶片21。

接著，將電漿狀態的氣體供給至晶圓11的背面11b側，去除被形成在多個元件晶片21的背面及側部的加工變形（加工變形去除步驟）。

若實施雷射加工步驟（參照圖2（A）），則在雷射加工槽11c的周邊會殘留因雷射束16的照射而形成的細微的凹凸及裂痕等變形（加工變形）。例如，在實施雷射加工步驟後，在雷射加工槽11c的內部露出的晶圓11的側面及其周邊等會殘留加工變形。

並且，若實施切割槽形成步驟（參照圖3（A）），則在切割槽11d的周邊會殘留因與切割刀片28的接觸而形成的細微的凹凸及裂痕等變形（加工變形）。例如，在實施切割槽形成步驟後，在切割槽11d的內部露出的晶圓11的側面及其周邊等會殘留加工變形。

再者，若實施研削步驟（參照圖5），則在晶圓11的背面11b側會殘留因與多個研削磨石54的接觸而形成的細微的凹凸及裂痕等變形（加工變形）。

若藉由將上述包含加工變形的晶圓11進行分割而製造多個元件晶片21，則元件晶片21會殘留加工變形。然後，由於此加工變形，元件晶片21的抗折強度（彎曲強度）會降低，元件晶片21的品質會降低。因此，在本實施方式中，藉由對於已被分割成多個元件晶片21的晶圓11施以電漿處理，而去除加工變形。

在加工變形去除步驟中，使用電漿處理裝置對於晶圓11施以電漿處理。圖6係表示電漿處理裝置60的剖面示意圖。

電漿處理裝置60具備：腔室64，其形成進行電漿處理的處理空間62。腔室64被形成為長方體狀且包含：底壁64a、上壁64b、第一側壁64c、第二側壁64d、第三側壁64e、以及第四側壁（未圖示）。並且，第二側壁64d設置有用於搬入及搬出晶圓11的開口66。

開口66的外側設置有開閉開口66的閘68。此閘68係與開閉機構70連接，開閉機構70係使閘68沿著垂直方向（上下方向）移動。例如，開閉機構70係藉由具備活塞桿74的氣缸72而構成。活塞桿74的上端部連結閘68的下部。並且，氣缸72係透過托架76而被固定在腔室64的底壁64a。

利用開閉機構70使閘68下降而使開口66露出，藉此變得能透過開口66將晶圓11搬入腔室64的處理空間62，或透過開口66將晶圓11從腔室64的處理空間62搬出。

並且，腔室64的底壁64a形成有連接腔室64的內部與外部的排氣口78。此排氣口78連接有用於將處理空間62進行減壓的排氣機構80。排氣機構80例如係藉由真空泵而構成。

在腔室64的處理空間62中，下部電極82與上部電極84被配置成互相相對。下部電極82係由導電性的材料而成，且包含：圓盤狀的保持部86；以及圓柱狀的支撐部88，其從保持部86的下表面的中央部朝向下方突出。

支撐部88被插入形成在腔室64的底壁64a的開口90。在開口90內的底壁64a與支撐部88之間配置有環狀的絕緣構件92，藉由此絕緣構件92，腔室64與下部電極82被絕緣。並且，下部電極82係在腔室64的外部連接有高頻電源94。

保持部86的上表面側形成有凹部，此凹部設置有載置晶圓11的工作台96。工作台96的上表面係構成保持晶圓11的保持面。並且，在工作台96的內部形成有流路（未圖示），工作台96的上表面係透過此流路與被形成在下部電極82的內部的流路98而連接噴射器等吸引源100。

並且，保持部86的內部形成有冷卻流路102。冷卻流路102的一端側係透過被形成在支撐部88的冷媒導入路徑104而連接冷媒循環機構106。並且，冷卻流路102的另一端側係透過被形成在支撐部88的冷媒排出路徑108而連接冷媒循環機構106。若使冷媒循環機構106運作，則冷媒會依序流過冷媒導入路徑104、冷卻流路102、冷媒排出路徑108，下部電極82會被冷卻。

上部電極84係由導電性的材料而成，且包含：圓盤狀的氣體噴出部110；以及圓柱狀的支撐部112，其從氣體噴出部110的上表面的中央部朝向上方突出。支撐部112被插入形成在腔室64的上壁64b的開口114。在開口114內的上壁64b與支撐部112之間配置有環狀的絕緣構件116，藉由此絕緣構件116，腔室64與上部電極84被絕緣。並且，上部電極84係在腔室64的外部連接有高頻電源118。

支撐部112的上端部安裝有與升降機構120連結的支撐臂122。藉由升降機構120及支撐臂122，上部電極84會在垂直方向（上下方向）移動。

氣體噴出部110的下表面側設置有多個噴出口124。此噴出口124係透過被形成在氣體噴出部110的內部的流路126、與被形成在支撐部112的內部的流路128而連接第一氣體供給源130及第二氣體供給源132。第一氣體供給源130與第二氣體供給源132可將成分相異的氣體供給至流路128。

電漿處理裝置60的各構成要素（開閉機構70、排氣機構80、高頻電源94、吸引源100、冷媒循環機構106、高頻電源118、升降機構120、第一氣體供給源130、第二氣體供給源132等）係連接控制電漿處理裝置60的控制部（控制單元、控制裝置）134。控制部134係藉由電腦等而構成，控制電漿處理裝置60的各構成要素的動作。

在加工變形去除步驟中，首先，利用開閉機構70使電漿處理裝置60的閘68下降，使開口66露出。然後，藉由搬送機構（未圖示），透過開口66將晶圓11搬入腔室64的處理空間62，並配置在工作台96上。此時，晶圓11係以背面11b側在上方（上部電極84側）露出之方式被配置。此外，在搬入晶圓11時，較佳為先利用升降機構120使上部電極84上升，擴大下部電極82與上部電極84的間隔。

接著，使吸引源100的負壓作用在工作台96的上表面，藉由工作台96吸引保持晶圓11。並且，利用開閉機構70使閘68上升而關閉開口66，密閉處理空間62。再進一步，以上部電極84與下部電極82成為適於電漿處理的預定位置關係之方式，利用升降機構120調節上部電極84的高度位置。然後，使排氣機構80運作，使處理空間62呈減壓狀態（例如，50Pa以上且300Pa以下）。

此外，在減壓處理空間62之際變得難以藉由吸引源100的負壓將晶圓11保持在工作台96上之情形，係藉由電性力（通常為靜電引力）等將晶圓11保持在工作台96上。例如，在工作台96的內部埋入多個電極，對此電極施加預定的電壓，藉此使庫侖力作用在工作台96與晶圓11之間，使晶圓11吸附在工作台96。亦即，工作台96發揮作為靜電卡盤台的功能。

然後，從第一氣體供給源130，透過流路128、流路126、多個噴出口124，將蝕刻用的氣體（蝕刻氣體）供給至下部電極82與上部電極84之間。並且，對於下部電極82及上部電極84賦予預定的高頻電力（例如，1000W以上且3000W以下）。其結果，存在於下部電極82與上部電極84之間的氣體被電漿化，電漿狀態的氣體被供給至晶圓11的背面11b側。

圖7係表示供給電漿狀態的氣體之晶圓11的局部放大剖面圖。從多個噴出口124噴出的氣體140係在下部電極82與上部電極84之間成為包含離子及自由基的電漿狀態。然後，電漿狀態的氣體140被供給至已被分割成多個元件晶片21的晶圓11的背面11b側。其結果，電漿狀態的氣體140與晶圓11進行作用，晶圓11被施以電漿蝕刻。

此外，氣體140的成分並無限制，係因應晶圓11的材質而被適當選擇。例如，在晶圓11為矽晶圓之情形中，可使用包含CF₄ 、SF₆ 等氟系氣體的氣體140。

電漿狀態的氣體140被照射至晶圓11的背面11b，且進入相鄰的元件晶片21間的間隙（雷射加工槽11c及切割槽11d）。藉此，被形成於晶圓11的背面11b側（對應於元件晶片21的背面側）的加工變形、被形成於在相鄰的元件晶片21間的間隙露出之晶圓11的側部（對應於元件晶片21的側部）的加工變形會藉由電漿蝕刻而被去除。

於此，在前述的雷射加工步驟（參照圖2（A））中，起因於因雷射束16的照射而產生的熱，特別是在雷射加工槽11c的周邊會容易形成由熱變形所導致的凹凸等加工變形。然後，若已形成此由熱所導致的加工變形的區域（熱影響層、熱變形層）殘留在晶圓11，則會對元件晶片21的抗折強度造成不良影響。

圖8（A）係表示已形成雷射加工槽11c的晶圓11的局部放大剖面圖。在雷射加工槽11c的周邊殘留因雷射束16的照射而形成的熱影響層（熱變形層）11e。在圖8（A）中揭示熱影響層11e沿著雷射加工槽11c的兩側端（在雷射加工槽11c的內部露出之晶圓11的一對的側面）及雷射加工槽11c的底部而殘留的樣子。熱影響層11e係因應雷射束16的照射條件而被形成為預定的厚度（例如20μm以下）。

若將電漿狀態的氣體140供給至已形成熱影響層11e的晶圓11，則氣體140會從晶圓11的背面11b側進入切割槽11d，到達雷射加工槽11c。然後，藉由氣體140而對於已形成在雷射加工槽11c的周邊的熱影響層11e施以電漿蝕刻，去除熱影響層11e。

圖8（B）係表示已去除雷射加工槽11c的周邊的熱影響層11e之晶圓11的局部放大剖面圖。藉由供給電漿狀態的氣體140而去除熱影響層11e，藉此抑制元件晶片21的抗折強度的降低。

此外，在實施上述的加工變形去除步驟後，可在晶圓11的背面11b側形成變形層（去疵層）（變形層形成步驟）。此變形層相當於已形成凹凸及裂痕的區域，此凹凸及裂痕係比在前述的雷射加工步驟及切割槽形成步驟中被形成在晶圓11的加工變形更細微。

已確認若在晶圓11的背面11b側存在變形層，則能獲得去疵効果，所述去疵効果係在變形層捕獲存在於晶圓11的內部的金屬元素（銅等）。因此，若在晶圓11的背面11b側形成變形層，則金屬元素變得難以移動至形成有多個元件15的晶圓11的正面11a側，而變得難以產生起因於金屬元素的元件15的動作不良（電流的消耗等）。

在變形層的形成中，可使用電漿處理裝置60（參照圖6）。例如，藉由電漿處理裝置60而使惰性氣體呈電漿狀態並供給至晶圓11的背面11b側，藉此形成變形層。

具體而言，在加工變形去除步驟中，在加工變形的去除結束後，停止從第一氣體供給源130往腔室64供給蝕刻氣體。然後，一邊從第二氣體供給源132將惰性氣體（例如，He、Ar等稀有氣體）供給至腔室64，一邊對於下部電極82及上部電極84賦予預定的高頻電力。

藉此，惰性氣體在下部電極82與上部電極84之間被電漿化，電漿狀態的惰性氣體被照射至晶圓11的背面11b。其結果，晶圓11的背面11b被濺鍍，在背面11b形成細微的凹凸或裂痕（變形）。已形成此變形的區域（變形層）會發揮作為去疵層的功能，所述去疵層係捕獲晶圓11的內部所含有的金屬元素。

此外，藉由使用惰性氣體的電漿處理而形成之變形層的厚度極小。例如，變形層的厚度係雷射加工步驟及切割槽形成步驟中被形成在晶圓11的加工變形的厚度的1／10以下。因此，變形層對於元件晶片21的抗折強度造成的影響小。

如同以上，在本實施方式之晶圓加工方法中，藉由雷射束16的照射而形成雷射加工槽11c，將電漿狀態的氣體供給至已被分割成多個元件晶片21的晶圓11，藉此去除被形成在雷射加工槽11c的周邊的熱影響層11e。藉此，防止熱影響層11e殘留在元件晶片21，可抑制元件晶片21的抗折強度的降低。

此外，在上述實施方式中，針對在晶圓11形成雷射加工槽11c及切割槽11d的例子進行說明（參照圖2（A）及圖3（A））。但是，在雷射加工步驟中，亦可藉由雷射束16的照射而沿著切割道13形成深度超過晶圓11的完工厚度的雷射加工槽11c。

若使已形成深度超過晶圓11的完工厚度的雷射加工槽11c之晶圓11變薄直到晶圓11的厚度成為完工厚度為止（研削步驟），則雷射加工槽11c會在晶圓11的背面11b側露出。藉此，晶圓11被分割成多個元件晶片21。

如上述，若使雷射加工槽11c的深度大於晶圓11的完工厚度，則可省略利用切割刀片28切割晶圓11的步驟（切割槽形成步驟）。藉此，變得不需要切割裝置20的準備及運行，且減少步驟數。

再者，在雷射加工步驟中，亦可藉由雷射束16的照射而沿著切割道13形成從晶圓11的正面11a至背面11b的雷射加工槽。此情形，藉由雷射束16的照射，晶圓11係沿著切割道13被分割。

圖9（A）係表示已形成從晶圓11的正面11a至背面11b的雷射加工槽（雷射分割槽）11f之晶圓11的局部放大剖面圖。若藉由雷射束16的照射而沿著切割道13形成雷射加工槽11f，則晶圓11會沿著切割道13被分割。亦即，在雷射加工步驟中，晶圓11被分割成多個元件晶片21。

若利用雷射加工步驟形成雷射加工槽11f，則變得不需形成切割槽11d，可省略切割槽形成步驟。而且，研削步驟係在晶圓11已被分割成多個元件晶片21的狀態下被實施，多個元件晶片21的背面側分別被研削。但是，在雷射加工步驟中所得之元件晶片21的厚度已在所期望的範圍內之情形中，可省略研削步驟。

此外，若藉由雷射束16的照射而形成雷射加工槽11f，則在雷射加工槽11f的周邊會形成熱影響層（熱變形層）11g。在圖9（A）中揭示熱影響層11g沿著雷射加工槽11f的兩側端（在雷射加工槽11f的內部露出之晶圓11的一對的側面）而殘留的樣子。

若使用電漿處理裝置60（參照圖6）而將電漿狀態的氣體140供給至已形成熱影響層11g的晶圓11的背面11b側，則電漿狀態的氣體140會進入雷射加工槽11f。藉此，去除被形成在雷射加工槽11f的周邊的熱影響層11g（熱影響層去除步驟）。圖9（B）係表示已去除雷射加工槽11f的周邊的熱影響層11g之晶圓11的局部放大剖面圖。

此外，深度超過晶圓11的完工厚度的雷射加工槽11c、及從晶圓11的正面11a至背面11b的雷射加工槽11f，有難以藉由一次的雷射束16的照射便形成之情形。所述情形係藉由沿著各切割道13反覆多次照射雷射束16而形成雷射加工槽11c、11f。

並且，在上述實施方式中，針對使已被供給至腔室64的氣體在腔室64的內部進行電漿化的電漿處理裝置60（參照圖6）進行說明。但是，電漿處理裝置60亦可將已在腔室64的外部被電漿化的氣體供給至腔室64的內部。

已確認若將已在腔室64的外部被電漿化的氣體導入腔室64內並供給至晶圓11，則氣體變得容易進入被形成在晶圓11的間隙（雷射加工槽11c、11f、切割槽11d等）。此被推測係因在電漿狀態的氣體從腔室64的外部透過配管被導入內部之際，氣體所含的離子會因往配管內壁的吸附等而被排除，而將自由基比例高的氣體供給至晶圓11。

因此，若將已在腔室64的外部被電漿化的氣體供給至晶圓11，則電漿狀態的氣體變得容易在雷射加工槽11c、11f及切割槽11d的內部朝向晶圓11的正面11a側前進。藉此，變得容易去除被形成在晶圓11的正面11a側的加工變形（例如，圖8（A）所示的熱影響層11e等）。

另外，上述實施方式之結構、方法等在不脫離本發明目的之範圍內可適當變更並實施。

11:晶圓 11a:正面 11b:背面 11c:雷射加工槽 11d:切割槽 11e:熱影響層（熱變形層） 11f:雷射加工槽（雷射分割槽） 11g:熱影響層（熱變形層） 13:切割道（分割預定線） 15:元件 17:功能層（元件層） 19:保護構件 21:元件晶片 10:雷射加工裝置 12:卡盤台（保持台） 12a:保持面 14:雷射照射單元 16:雷射束 20:切割裝置 22:卡盤台（保持台） 22a:保持面 24:切割單元 26:主軸 28:切割刀片 40:研削裝置 42:卡盤台（保持台） 42a:保持面 44:研削單元 46:主軸 48:安裝件 50:研削輪 52:輪基台 54:研削磨石 60:電漿處理裝置 62:處理空間 64:腔室 64a:底壁 64b:上壁 64c:第一側壁 64d:第二側壁 64e:第三側壁 66:開口 68:閘 70:開閉機構 72:氣缸 74:活塞桿 76:托架 78:排氣口 80:排氣機構 82:下部電極 84:上部電極 86:保持部 88:支撐部 90:開口 92:絕緣構件 94:高頻電源 96:工作台 98:流路 100:吸引源 102:冷卻流路 104:冷媒導入路徑 106:冷媒循環機構 108:冷媒排出路徑 110:氣體噴出部 112:支撐部 114:開口 116:絕緣構件 118:高頻電源 120:升降機構 122:支撐臂 124:噴出口 126:流路 128:流路 130:第一氣體供給源 132:第二氣體供給源 134:控制部（控制單元、控制裝置） 140:氣體

圖1（A）係表示晶圓的立體圖，圖1（B）係表示晶圓的剖面圖。 圖2（A）係表示雷射加工步驟中之晶圓的局部剖面前視圖，圖2（B）係表示已形成雷射加工槽的晶圓的局部放大俯視圖。 圖3（A）係表示切割槽形成步驟中之晶圓的局部剖面前視圖，圖3（B）係表示已形成切割槽的晶圓的局部放大俯視圖。 圖4（A）係表示保護構件黏貼步驟中之晶圓的立體圖，圖4（B）係表示已黏貼保護構件的晶圓的立體圖。 圖5係表示研削步驟中之晶圓的前視圖。 圖6係表示電漿處理裝置的剖面示意圖。 圖7係表示供給電漿狀態的氣體之晶圓的局部放大剖面圖。 圖8（A）係表示已形成雷射加工槽之晶圓的局部放大剖面圖，圖8（B）係表示已去除雷射加工槽的周邊的熱影響層之晶圓的局部放大剖面圖。 圖9（A）係表示已形成雷射分割槽之晶圓的局部放大剖面圖，圖9（B）係表示已去除雷射分割槽的周邊的熱影響層之晶圓的局部放大剖面圖。

11:晶圓

11a:正面

11b:背面

13:切割道(分割預定線)

15:元件

17:功能層(元件層)

Claims (3)

1. 一種晶圓加工方法，該晶圓係在正面側具有構成多個元件的功能層，該多個元件被配置在由多條切割道所劃分的多個區域，其特徵在於，具備： 雷射加工步驟，其將對於該晶圓具有吸收性的雷射束沿著該切割道照射至該晶圓的正面側，藉此沿著該切割道去除該功能層，且沿著該切割道形成雷射加工槽； 切割槽形成步驟，其利用比該雷射加工槽的寬度更薄的切割刀片，沿著該切割道切割該晶圓的正面側，藉此沿著該切割道在該雷射加工槽的內側形成深度超過該晶圓的完工厚度的切割槽； 保護構件黏貼步驟，其在實施該切割槽形成步驟後，將保護構件黏貼至該晶圓的正面側； 研削步驟，其透過該保護構件而藉由研削裝置的卡盤台保持該晶圓，研削該晶圓的背面側使該晶圓變薄直到該晶圓的厚度成為該完工厚度為止，藉此使該切割槽在該晶圓的背面側露出，將該晶圓分割成多個元件晶片；以及 加工變形去除步驟，其將電漿狀態的氣體供給至該晶圓的背面側，去除被形成在多個該元件晶片的背面側及側部的加工變形， 並且，在該加工變形去除步驟中，去除被形成在該雷射加工槽的周邊的熱影響層。
2. 一種晶圓加工方法，該晶圓係在正面側具有構成多個元件的功能層，該多個元件被配置在由多條切割道所劃分的多個區域，其特徵在於，具備： 雷射加工步驟，其將對於該晶圓具有吸收性的雷射束沿著該切割道照射至該晶圓的正面側，藉此沿著該切割道去除該功能層，且沿著該切割道形成深度超過該晶圓的完工厚度的雷射加工槽； 保護構件黏貼步驟，其在實施該雷射加工步驟後，將保護構件黏貼至該晶圓的正面側； 研削步驟，其透過該保護構件而藉由研削裝置的卡盤台保持該晶圓，研削該晶圓的背面側使該晶圓變薄直到該晶圓的厚度成為該完工厚度為止，藉此使該雷射加工槽在該晶圓的背面側露出，將該晶圓分割成多個元件晶片；以及 加工變形去除步驟，其將電漿狀態的氣體供給至該晶圓的背面側，去除被形成在多個該元件晶片的背面側及側部的加工變形， 並且，在該加工變形去除步驟中，去除被形成在該雷射加工槽的周邊的熱影響層。
3. 一種晶圓加工方法，該晶圓係在正面側具有構成多個元件的功能層，該多個元件被配置在由多條切割道所劃分的多個區域，其特徵在於，具備： 雷射加工步驟，其沿著該切割道照射對於該晶圓具有吸收性的雷射束，藉此沿著該切割道去除該功能層，且沿著該切割道形成雷射加工槽，將該晶圓分割成多個元件晶片； 保護構件黏貼步驟，其在實施該雷射加工步驟後，將保護構件黏貼至該晶圓的正面側；以及 熱影響層去除步驟，其在實施該保護構件黏貼步驟後，將電漿狀態的氣體供給至該晶圓的背面側，去除被形成在該雷射加工槽的周邊的熱影響層。