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晶片的分割方法與流程

文檔序號:12680302閱讀:310來源:國知局
晶片的分割方法與流程

本發(fā)明涉及晶片的分割方法,將晶片分割成各個器件芯片。



背景技術(shù):

關(guān)于在正面上由分割預(yù)定線劃分并形成有IC、LSI等多個器件的晶片,例如通過具有能夠旋轉(zhuǎn)的切削刀具的切削裝置被分割成各個器件芯片,器件芯片被應(yīng)用在移動電話或個人計算機(jī)等各種電子設(shè)備等。并且,在晶片的分割時,存在如下的分割方法:首先,對晶片照射激光光線并在晶片的上表面形成加工槽,之后,使切削刀具切入而將晶片完全切斷。

作為利用上述分割方法來進(jìn)行分割的對象,例如具有如下的晶片:在硅等半導(dǎo)體基板的上表面上形成有含有Cu的配線層。并且,該配線層不僅層疊在器件正面上還層疊在晶片的分割預(yù)定線上,當(dāng)利用切削刀具進(jìn)行切削時,存在Cu附著于切削刀具上的問題。

因此,存在如下的分割方法(例如,參照專利文獻(xiàn)1):首先,從晶片的正面?zhèn)妊刂指铑A(yù)定線照射激光光線,并通過燒蝕加工將含有Cu的配線層的局部切斷/去除而形成深度達(dá)到硅基板的加工槽,接著,使切削刀具沿著該加工槽切入而將晶片完全切斷。在這樣的分割方法中,例如,形成具有寬度為切削刀具的寬度(刃厚)以上且為分割預(yù)定線的寬度以下的加工槽。并且,通過使切削刀具切入該加工槽,能夠防止Cu附著在切削刀具上。

然而,在加工槽的形成時,配線層中所含的Cu因激光光線的照射而溶解,其局部成為附著在加工槽的側(cè)壁、底面上的碎屑。為了去除含有該Cu的碎屑,例如存在具有能夠一邊進(jìn)行加工一邊將碎屑去除的加工噴嘴的激光加工裝置(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-190779號公報

專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-069249號公報

即使使用在專利文獻(xiàn)2中記載的激光加工裝置,也很難將附著在加工槽上的粉狀的含有Cu的碎屑完全地去除。然而,考慮到含有Cu的碎屑只要僅存在于加工槽內(nèi)的話,就不會對器件造成影響,所以不需要完全去除。

然而,得知該含有Cu的碎屑會與硅和空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)。即,含有Cu的碎屑與在切槽(grooving)加工中露出的硅基板接觸,在加工槽的壁和底面形成作為核體的Cu3Si。該Cu3Si與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng),在Cu3Si的表面上形成由Cu2O和Cu構(gòu)成的層。進(jìn)而,在由Cu2O和Cu構(gòu)成的層的表面上形成SiO2的層,由此,碎屑會肥厚化。其結(jié)果是,尤其對于在加工槽的壁(由露出的硅基板部分構(gòu)成的壁)部分上肥厚化的碎屑而言,其表面有時會與配線層接觸,由該肥厚化的碎屑與配線層發(fā)生了接觸的晶片制作出的器件存在因配線短路而使器件破損的可能性。

并且,附著在硅基板上的Cu自身不能通過清洗水的清洗、干蝕刻等來去除,需要通過藥液清洗或濕蝕刻來去除,所以很難去除。尤其是,關(guān)于成為問題的在由加工槽露出的硅基板部分構(gòu)成的壁部分上肥厚化的碎屑,由于加工槽的寬度為切削刀具的刃厚以上,所以即使是在切削加工之后,在該狀態(tài)下殘存而成長的可能性也較高。

因此,在通過激光光線的照射而形成加工槽的晶片的分割方法中,存在如下的課題:不使含有Cu的碎屑在加工槽內(nèi)成長,使碎屑不會與對晶片進(jìn)行分割而制作出的器件的配線層接觸。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種晶片的分割方法,不使含有Cu的碎屑在加工槽內(nèi)成長,使碎屑不會與對晶片進(jìn)行分割而制作出的器件的配線層接觸。

用于解決上述課題的本發(fā)明是對晶片進(jìn)行分割的晶片的分割方法,該晶片在上表面具有含有Cu的配線層,并且在由交叉的多條分割預(yù)定線劃分出的各區(qū)域內(nèi)分別形成有器件,其中,該晶片的分割方法具有如下的工序:激光加工槽形成工序,從該配線層側(cè)照射對于晶片具有吸收性的波長的激光光線,從而沿著分割預(yù)定線將該配線層去除并形成加工槽;切削工序,在實施了該激光加工槽形成工序之后,使寬度比該加工槽的最外側(cè)寬度窄的切削刀具沿著該加工槽切入晶片并將晶片完全切斷;以及干蝕刻工序,在實施了該激光加工槽形成工序之后,至少對該加工槽進(jìn)行干蝕刻。

在本發(fā)明的晶片分割方法中,優(yōu)選還具有如下的保護(hù)膜形成工序:在實施所述干蝕刻工序之前,形成對所述器件的上表面進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)膜。

由于本發(fā)明的晶片分割方法包含在實施了激光加工槽形成工序之后至少對加工槽進(jìn)行干蝕刻的干蝕刻工序,所以通過對附著有含有Cu的碎屑的部分的硅基板進(jìn)行干蝕刻,能夠使含有Cu的碎屑從硅基板脫離,不使含有Cu的碎屑在加工槽內(nèi)成長,能夠使碎屑不與對晶片進(jìn)行分割而制作出的器件芯片的配線層接觸。

并且,通過在干蝕刻工序的實施之前進(jìn)行保護(hù)膜形成工序,形成對所述器件的上表面進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)膜,能夠進(jìn)一步降低干蝕刻工序中對器件的上表面的不利影響。

附圖說明

圖1是示出通過本發(fā)明的分割方法來分割的晶片的一例的立體圖。

圖2是示出晶片的層構(gòu)造的局部的放大剖視圖。

圖3是示出在保護(hù)膜形成工序中,晶片被搬送到旋涂器上的狀態(tài)的立體圖。

圖4是示出形成有保護(hù)膜的晶片的層構(gòu)造的局部的放大剖視圖。

圖5是隔著粘合帶被支承于環(huán)狀框架的晶片的立體圖。

圖6是示出在激光加工槽形成工序中,從晶片的配線層側(cè)沿著分割預(yù)定線照射激光光線的狀態(tài)的立體圖。

圖7是示出在晶片上形成有兩條加工槽的狀態(tài)的局部的放大剖視圖。

圖8是示出在激光加工槽形成工序中所形成的晶片的加工槽上附著有含有Cu的碎屑的狀態(tài)的局部的放大剖視圖。

圖9是示出在干蝕刻工序中使用的等離子蝕刻裝置的一例的剖視圖。

圖10是示出干蝕刻工序結(jié)束后的晶片的局部的放大剖視圖。

圖11是示出在切削工序中利用切削裝置對晶片進(jìn)行切削的狀態(tài)的立體圖。

圖12是示出切削工序中的、切削刀具與晶片的加工槽的位置關(guān)系的剖視圖。

標(biāo)號說明

40:旋涂器;400:旋轉(zhuǎn)工作臺;41:保護(hù)膜劑提供噴嘴;W:晶片;W1:硅基板;W2:含有Cu的配線層;W3:保護(hù)膜;S:分割預(yù)定線;D:器件;T:粘合帶;F:環(huán)狀框架;1:激光加工裝置;11:卡盤工作臺;110:吸附部;110a:保持面;111:框體;112:旋轉(zhuǎn)單元;12:激光加工單元;120:外殼;120a:激光振蕩器;121:聚光器;121a:鏡;121b:聚光透鏡;13:對準(zhǔn)單元;130:拍攝單元;M:加工槽;G:含有Cu的碎屑;9:等離子蝕刻裝置;90:靜電卡盤(ESC);900:保持工作臺;901:電極;91:氣體噴出頭;910:氣體擴(kuò)散空間;911:氣體導(dǎo)入口;912:氣體噴出口;913:氣體配管;92:腔;920:搬入搬出口;921:閘閥;93:氣體提供部;94、94a:匹配器;95、95a:高頻電源;96:排氣管;97:排氣裝置;98:控制部;2:切削裝置;30:卡盤工作臺;30a:保持面;30b:旋轉(zhuǎn)單元;6:切削單元;60:切削刀具;61:對準(zhǔn)單元;610:拍攝單元;62:主軸外殼;63:主軸。

具體實施方式

以下,參照附圖來說明通過本發(fā)明的分割方法對圖1所示的晶片W進(jìn)行分割的情況下的各工序。

圖1所示的晶片W例如其外形為大致圓板形狀,示出結(jié)晶方位的定向平面OF是通過將外周的局部切成平直而形成的。晶片W的正面W2a被呈格子狀排列的分割預(yù)定線S劃分出多個區(qū)域,在各區(qū)域內(nèi)分別形成有IC等器件D。

如圖2所示,晶片W的層構(gòu)造構(gòu)成為在由Si構(gòu)成的基板W1(硅基板W1)的上表面W1a上層疊至少含有Cu的配線層W2。該配線層W2的正面W2a成為晶片W的正面W2a。分割預(yù)定線S例如具有寬度Sw,按照從晶片W的正面W2a到達(dá)配線層W2的厚度方向(Z軸方向)的中間部的深度形成。

(1)保護(hù)膜形成工序

在本發(fā)明的晶片的分割方法中,首先,實施保護(hù)膜形成工序,形成對保護(hù)器件D的上表面(晶片W的正面W2a)進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)膜W3(在圖4中圖示)。

在保護(hù)膜形成工序中,將晶片W載置在圖3所示的旋涂器40所具有的能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工作臺400上,并通過使與旋涂器40連接的未圖示的吸引單元進(jìn)行動作而將晶片W吸引保持在旋轉(zhuǎn)工作臺400上。接著,從保護(hù)膜劑提供噴嘴41向被吸引保持于旋轉(zhuǎn)工作臺400上的晶片W的正面W2a的中心部滴下規(guī)定的量的保護(hù)膜劑,并使旋轉(zhuǎn)工作臺400以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn),由此,所滴下的保護(hù)膜劑通過離心力流動到晶片W的外周部并被校平。如圖4所示,通過使該液狀的保護(hù)膜劑干燥而在晶片W的正面W2a上形成厚度大致均勻的保護(hù)膜W3。另外,當(dāng)在后述的激光加工槽形成工序中形成加工槽M時,形成加工槽M的部分的保護(hù)膜W3被去除。

(2)激光加工槽形成工序

在實施了保護(hù)膜形成工序之后,進(jìn)行激光加工槽形成工序,例如,從配線層W2側(cè)照射對于晶片W具有吸收性的波長的激光光線而沿著分割預(yù)定線S將配線層W2去除并形成加工槽M(在圖8中圖示)。

在實施激光加工槽形成工序之前,首先,如圖5所示,使晶片W成為粘接在粘合帶T上并被環(huán)狀框架F支承的狀態(tài)。

接著,經(jīng)由粘合帶T被環(huán)狀框架F支承的狀態(tài)下的晶片W被搬送并保持在圖6所示的激光加工裝置1的卡盤工作臺11上。

在激光加工槽形成工序中使用的圖6所示的激光加工裝置1至少具有:卡盤工作臺11,其對晶片W進(jìn)行保持;激光光線照射單元12,其照射對于保持在卡盤工作臺11上的晶片W具有吸收性的波長的激光光線;以及對準(zhǔn)單元13,其對保持在卡盤工作臺11上的晶片W的待形成加工槽M(在圖8中圖示)的分割預(yù)定線S進(jìn)行檢測。

卡盤工作臺11例如其外形為圓形,具有對晶片W進(jìn)行吸附的吸附部110和對吸附部110進(jìn)行支承的框體111。吸附部110與未圖示的吸引源連通,利用作為吸附部110的露出面的保持面110a來吸引保持晶片W。卡盤工作臺11能夠在X軸方向上往復(fù)移動,并且被配設(shè)在卡盤工作臺11的底面?zhèn)鹊男D(zhuǎn)單元112支承為能夠旋轉(zhuǎn)。

激光光線照射單元12能夠在Y軸方向和Z軸方向上往復(fù)移動,例如,具有相對于卡盤工作臺11水平配置的圓柱狀的外殼120。并且,在外殼120內(nèi)配設(shè)有激光振蕩器120a,在外殼120的前端部安裝有用于對從激光振蕩器振蕩出的激光光線進(jìn)行會聚的聚光器121。聚光器121使從激光振蕩器120a振蕩出的激光光線在聚光器121的內(nèi)部所具有的鏡121a上反射,并入射到聚光透鏡121b中,由此,能夠使激光光線在沿著晶片W的正面W2a的面方向的任意的方向上掃描。

對準(zhǔn)單元13具有對晶片W的正面W2a進(jìn)行拍攝的拍攝單元130,該對準(zhǔn)單元13能夠根據(jù)由拍攝單元130獲取的圖像對晶片W的待形成加工槽M的分割預(yù)定線S進(jìn)行檢測。對準(zhǔn)單元13與激光光線照射單元12構(gòu)成為一體,兩者連動地沿Y軸方向和Z軸方向移動。

在進(jìn)行卡盤工作臺11對晶片W的吸引保持時,首先,以使圖6所示的卡盤工作臺11的保持面110a與晶片W的背面W1b相對的方式進(jìn)行對位,并將經(jīng)由粘合帶T被環(huán)狀框架F支承的晶片W載置在卡盤工作臺11上。并且,與卡盤工作臺11連接的未圖示的吸引源進(jìn)行動作而產(chǎn)生的吸引力被傳遞到卡盤工作臺11的保持面110a,由此,在以配線層W2作為上側(cè)的狀態(tài)下將晶片W吸引保持在卡盤工作臺11上。另外,在圖6中省略了環(huán)狀框架F。

接著,在-X方向(往方向)上對保持在卡盤工作臺11上的晶片W進(jìn)行進(jìn)給,并且通過對準(zhǔn)單元13來檢測分割預(yù)定線S。即,通過拍攝單元130對分割預(yù)定線S進(jìn)行拍攝,根據(jù)拍攝得到的分割預(yù)定線S的圖像,對準(zhǔn)單元13執(zhí)行圖形匹配等圖像處理,并對分割預(yù)定線S的位置進(jìn)行檢測。

隨著對分割預(yù)定線S進(jìn)行檢測,激光光線照射單元12在Y軸方向上移動,并進(jìn)行照射激光光線的分割預(yù)定線S與聚光器121的Y軸方向上的對位。該對位例如以如下的方式進(jìn)行:聚光器121所具有的聚光透鏡121b的光軸位于相對于分割預(yù)定線S的中心線在寬度方向上偏移的位置。

在激光光線照射單元12中,從激光振蕩器120a振蕩出激光光線,該激光光線的波長被設(shè)定為對于晶片W具有吸收性。并且,從激光振蕩器120a振蕩出的激光光線經(jīng)鏡121a反射并入射到聚光透鏡121b。利用聚光透鏡121b,使聚光點從圖4所示的硅基板W1的上表面W1a朝向厚度方向(Z軸方向)對位到稍微位于下方的位置,并按照圖7所示的規(guī)定的聚光光斑直徑M1w(所形成的加工槽M1的寬度)從配線層W2側(cè)對晶片W進(jìn)行照射。

一邊沿著分割預(yù)定線S照射激光光線,一邊以規(guī)定的速度在-X方向上對晶片W進(jìn)行加工進(jìn)給,由此,使晶片W沿著分割預(yù)定線S燒蝕,如圖7所示,形成加工槽M1并能夠?qū)⒃摬糠值呐渚€層W2連帶保護(hù)膜W3一起去除。例如,當(dāng)晶片W在-X方向上行進(jìn)到對一條分割預(yù)定線S照射完激光光線的X軸方向的規(guī)定的位置時,使晶片W的-X方向(往方向)上的加工進(jìn)給暫時停止。如圖7所示,在晶片W的分割預(yù)定線S上形成有深度比配線層W2的厚度深且寬度為M1w的加工槽M1。

接著,使聚光器121朝向+Y方向移動,將聚光器121所具有的聚光透鏡121b的光軸對位在相對于分割預(yù)定線S的中心線向與加工槽M1相反的方向偏移的位置。并且,一邊從配線層W2側(cè)對晶片W照射具有規(guī)定的聚光光斑直徑M2w(所形成的加工槽M2的寬度)的激光光線,一邊以規(guī)定的速度在+X方向(復(fù)方向)上對晶片W進(jìn)行加工進(jìn)給,由此,使晶片W沿著分割預(yù)定線S燒蝕,如圖7所示,形成加工槽M2并將該部分的配線層W2連帶保護(hù)膜W3一起去除。那樣的話,在分割預(yù)定線S的中心線的兩側(cè)形成有兩條加工槽M1、M2。兩條加工槽M1、M2兩者都形成在分割預(yù)定線S的寬度Sw的范圍內(nèi)。

接著,使圖6所示的聚光器121朝向+Y方向移動,并進(jìn)行相對于分割預(yù)定線S上的中心線偏移的位置與聚光器121的Y軸方向上的位置對位,其中,該分割預(yù)定線S位于形成有兩條加工槽M1、M2的分割預(yù)定線S的相鄰位置。并且,與上述同樣,一邊進(jìn)行往方向和返方向的加工進(jìn)給一邊照射激光光線,由此,在分割預(yù)定線S上形成兩條加工槽M1、M2。并且,依次進(jìn)行同樣的激光光線的照射,由此,在同方向的全部的分割預(yù)定線S上形成兩條加工槽M1、M2。進(jìn)而,當(dāng)使卡盤工作臺11旋轉(zhuǎn)90度之后進(jìn)行同樣的激光光線的照射時,沿著縱橫全部的分割預(yù)定線S形成加工槽M1、M2。這里,將加工槽M1的-Y方向側(cè)的側(cè)壁與加工槽M2的+Y方向側(cè)的側(cè)壁的距離設(shè)為Mw。

接著,以使聚光器121所具有的聚光透鏡121b的光軸位于分割預(yù)定線S的中心線的方式進(jìn)行對位,在該狀態(tài)下,一邊在-X方向(往方向)上對晶片W進(jìn)行加工進(jìn)給,一邊將激光光線變更為寬光束,并沿著分割預(yù)定線S照射具有規(guī)定的聚光光斑直徑(可以是所形成的加工槽M的寬度Mw以下)的寬光束。那樣的話,配線層W2中的殘留在兩條加工槽M1、M2之間的部分與其上方的保護(hù)膜W3一起被燒蝕加工,如圖8所示,形成有具有最外側(cè)寬度Mw的加工槽M。其結(jié)果是,配線層W2被加工槽M隔斷。并且,如圖8所示,因激光光線的照射而溶解的配線層W2的一部分附著在加工槽M的側(cè)壁上而成為含有Cu的碎屑G。

接著,使圖6所示的聚光器121朝向+Y方向移動,并進(jìn)行沒有形成加工槽M的分割預(yù)定線S與聚光器121的Y軸方向上的對位,其中,該分割預(yù)定線S位于形成有加工槽M的分割預(yù)定線S的相鄰位置。并且,朝向+X方向(復(fù)方向)對晶片W進(jìn)行加工進(jìn)給,并與往方向上的激光光線的照射同樣地沿著分割預(yù)定線S照射激光光線。依次進(jìn)行同樣的激光光線的照射,由此,對同方向的全部的分割預(yù)定線S照射激光光線。進(jìn)而,當(dāng)使卡盤工作臺11旋轉(zhuǎn)90度之后進(jìn)行同樣的激光光線的照射時,沿著縱橫全部的分割預(yù)定線S照射激光光線,并沿著縱橫全部的分割預(yù)定線S將配線層W2去除并形成加工槽M。

(3)干蝕刻工序

在激光加工槽形成工序的實施之后,例如,進(jìn)行干蝕刻工序,對圖8所示的加工槽M進(jìn)行干蝕刻。在本工序中,雖然對加工槽M中的露出的硅基板W1的部分進(jìn)行蝕刻,但對加工槽M中由硅基板W1形成的側(cè)壁部分的蝕刻是特別重要的。

在本干蝕刻工序中,例如使用圖9所示的等離子蝕刻裝置9。等離子蝕刻裝置9具有:靜電卡盤(ESC)90,其對晶片W進(jìn)行保持;氣體噴出頭91,其噴出氣體;以及腔92,其將靜電卡盤(ESC)90和氣體噴出頭91收納在其內(nèi)部。

靜電卡盤(ESC)90被支承部件900從下方支承。在靜電卡盤(ESC)90的內(nèi)部配設(shè)有電極901,該電極901與匹配器94a和偏壓高頻電源95a連接。高頻電源95a對電極901施加直流電壓,由此,在靜電卡盤(ESC)90的保持面上產(chǎn)生靜電吸附力而能夠?qū)琖進(jìn)行保持。

氣體噴出頭91借助軸承919自由升降地配設(shè)于腔92的上部,在該氣體噴出頭91的內(nèi)部設(shè)置有氣體擴(kuò)散空間910,氣體導(dǎo)入口911與氣體擴(kuò)散空間910的上部連通,氣體噴出口912與氣體擴(kuò)散空間910的下部連通。氣體噴出口912的下端朝向靜電卡盤(ESC)90側(cè)開口。

氣體提供部93經(jīng)由氣體配管913與氣體導(dǎo)入口911連接。在氣體提供部93中分別儲存有蝕刻氣體和稀有氣體。

高頻電源95經(jīng)由匹配器94與氣體噴出頭91連接。從高頻電源95經(jīng)由匹配器94向氣體噴出頭91提供高頻電力,由此,能夠使從氣體噴出口912噴出的氣體等離子化。

排氣管96與腔92的下部連接,排氣裝置97與該排氣管96連接。通過使該排氣裝置97進(jìn)行動作,能夠?qū)⑶?2的內(nèi)部減壓至規(guī)定的真空度。

在腔92的側(cè)部設(shè)置有用于進(jìn)行晶片W的搬入搬出的搬入搬出口920和對該搬入搬出口920進(jìn)行開閉的閘閥921。

等離子蝕刻裝置9具有控制部98,在由控制部98進(jìn)行的控制下,對各氣體的噴出量和時間、高頻電力等條件進(jìn)行控制。

在干蝕刻工序中,首先,打開閘閥921并將晶片W從搬入搬出口920搬入,使粘接了粘合帶T側(cè)朝下而將晶片W載置在靜電卡盤(ESC)90上。從高頻電源95a對電極901施加直流電壓而在靜電卡盤(ESC)90的保持面上產(chǎn)生靜電吸附力。并且,通過排氣裝置97對腔92內(nèi)進(jìn)行排氣,使腔92內(nèi)的壓力例如成為0.10~0.15Pa,并且使儲存在氣體提供部93中的蝕刻氣體經(jīng)由氣體配管913和氣體導(dǎo)入口911從氣體噴出部912噴出。另外,在圖9中,省略了環(huán)狀框架F。

將蝕刻氣體導(dǎo)入腔92內(nèi),并且使靜電卡盤(ESC)90的溫度例如成為不從粘合帶T產(chǎn)生氣體的溫度即70℃以下,并從高頻電源95對氣體噴出頭91施加高頻電力,由此,在氣體噴出頭91與靜電卡盤(ESC)90之間產(chǎn)生高頻電場,并使蝕刻氣體等離子化。

作為蝕刻氣體,例如可以使用SF6、CF4、C2F6、C2F4等氟類氣體。并且,作為等離子輔助氣體,也可以使用Ar、He等稀有氣體。例如,在晶片W的直徑為300mm的情況下,高頻電力的輸出為3kW、高頻電力的頻率為13.56MHz以及Ar等稀有氣體會有助于蝕刻氣體的等離子化。另外,在導(dǎo)入蝕刻氣體之前進(jìn)行向腔92的稀有氣體的導(dǎo)入。

作為本工序中的具體的實施條件,在晶片W的直徑為300mm的情況下,能夠利用以下的條件A來進(jìn)行蝕刻。即,在本工序中,以去除碎屑G為目的,該碎屑G是在激光加工槽形成工序中產(chǎn)生的圖8所示的含有Cu的碎屑G中的、尤其是附著于在加工槽M中露出的硅基板W1的側(cè)壁部分的碎屑G。其原因是。附著于硅基板W1的側(cè)壁部分的碎屑G是在成長后的情況下與含有Cu的配線層W2接觸的可能性最高的碎屑。并且,雖然附著于硅基板W1的側(cè)壁部分的碎屑G自身不被蝕刻,但由于該碎屑G僅以微小的接觸面積附著在硅基板W1的側(cè)壁表面上,所以僅在寬度方向(圖中的Y軸方向)上對硅基板W1的側(cè)壁部分進(jìn)行輕微地蝕刻,就能夠使碎屑G從硅基板W1的側(cè)壁部分脫離。即,能夠一邊保持由干蝕刻實現(xiàn)的各向同性的形狀(即,Y軸方向與Z軸方向為均等的蝕刻速率),一邊至少通過在各向同性蝕刻中沿橫方向(Y軸方向)的蝕刻來使附著于硅基板W1的側(cè)壁部分的碎屑G脫離?;蛘撸g刻成殘留有接合部的程度,該碎屑G以能夠脫離的方式僅與該接合部接合。也就是說,即使在碎屑G因接合部而沒有脫離的情況下,硅基板W1與碎屑G也不會發(fā)生反應(yīng)。

(條件A)

蝕刻氣體:SF6氣體

等離子輔助氣體Ar氣體

蝕刻氣體提供量:1500cc/分鐘

等離子輔助氣體提供量:1000cc/分鐘

高頻電力的輸出:3kW

對器件D的配線層W2進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)膜W3幾乎不被蝕刻氣體蝕刻,僅對形成于晶片W的正面W2a的與加工槽M對應(yīng)的部分進(jìn)行各向同性蝕刻。另外,在加工槽M中,露出的含有Cu的配線層W2的側(cè)壁部分(配線層W2的端面)也被蝕刻。并且,加工槽M中的露出的硅基板W1的側(cè)壁部分也在橫方向上被蝕刻,硅基板W1的底面部分也向下方被蝕刻。其結(jié)果是,如圖10所示,至少從加工槽M的硅基板W1的側(cè)壁部分起成為碎屑G容易被去除的狀態(tài)。

在適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了干蝕刻之后,停止高頻電力的施加,將晶片W從圖9所示的搬入搬出口920搬出。另外,如本實施方式那樣,在首先實施了(1)保護(hù)膜形成工序的情況下,也可以在完成干蝕刻工序之后將晶片W的保護(hù)膜W3去除。由于能夠簡單地進(jìn)行保護(hù)膜的形成和去除,所以能夠使用水溶性樹脂來形成保護(hù)膜W3,并在完成干蝕刻工序之后當(dāng)對晶片W進(jìn)行水洗時容易地將保護(hù)膜W3去除。

(4)切削工序

在本實施方式中,在實施了干蝕刻工序之后,實施切削工序,使寬度比加工槽M的最外側(cè)寬度Mw窄的圖11所示的切削刀具60切入晶片W并將晶片W完全切斷。由于使用水溶性樹脂來形成保護(hù)膜W3,所以在切削工序中通過切削水來溶解保護(hù)膜W3而將其從晶片W去除。

在切削工序中使用的圖11所示的切削裝置2至少具有:卡盤工作臺30,其對晶片W進(jìn)行保持;切削單元6,其具有對保持在卡盤工作臺30上的晶片W進(jìn)行切削的切削刀具60;以及對準(zhǔn)單元61,其對保持在卡盤工作臺30上的晶片W的待使切削刀具60切入的加工槽M進(jìn)行檢測。對準(zhǔn)單元61具有對晶片W的正面W2a進(jìn)行拍攝的拍攝單元610,該對準(zhǔn)單元61能夠根據(jù)由拍攝單元610獲取的圖像對加工槽M進(jìn)行檢測。對準(zhǔn)單元61與切削單元6構(gòu)成為一體,兩者連動地沿Y軸方向和Z軸方向移動??ūP工作臺30構(gòu)成為利用保持面30a對晶片進(jìn)行吸引保持,并被配設(shè)在底面?zhèn)鹊男D(zhuǎn)單元30b支承為能夠旋轉(zhuǎn)。并且,能夠通過未圖示的切削進(jìn)給單元來進(jìn)行X軸方向上的移動。

主軸63以能夠旋轉(zhuǎn)的方式收納在切削單元6的主軸外殼62中,主軸63的軸向成為在水平方向上與X軸方向垂直的方向(Y軸方向)。主軸63的前端部從主軸外殼62向-Y方向突出,切削刀具60以能夠與主軸63同軸旋轉(zhuǎn)的方式安裝在該前端部。并且,通過未圖示的電動機(jī)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸63,切削刀具60也隨之高速旋轉(zhuǎn)。如圖12所示,切削刀具60的寬度(刃厚)60w被設(shè)定為比加工槽M的最外側(cè)寬度Mw窄。

在切削工序中,首先,以使卡盤工作臺30的保持面30a與粘接在晶片W的背面W1b的粘合帶T側(cè)相對的方式進(jìn)行對位,接著,將經(jīng)由粘合帶T被環(huán)狀框架F(在圖中未圖示)支承的晶片W載置在卡盤工作臺30上。并且,使與卡盤工作臺30連接的未圖示的吸引單元動作而將晶片W吸引保持在卡盤工作臺30上。另外,雖然未進(jìn)行圖示,但例如在卡盤工作臺30的周圍配設(shè)有多個夾具部,將環(huán)狀框架F固定在夾具部上。

進(jìn)而,通過未圖示的切削進(jìn)給單元在-X方向上對保持在卡盤工作臺30上的晶片W進(jìn)行進(jìn)給,并且通過拍攝單元610來拍攝晶片W的正面W2a而對待切削的加工槽M的位置進(jìn)行檢測。隨著對加工槽M進(jìn)行檢測,通過未圖示的分度進(jìn)給單元在Y軸方向上對切削單元6進(jìn)行驅(qū)動,并進(jìn)行待切削的加工槽M與切削刀具60的Y軸方向上的定位。該定位是以切削刀具60的寬度60w的中點位置與加工槽M的最大寬度Mw的中點位置重合的方式來進(jìn)行的。

未圖示的切削進(jìn)給單元進(jìn)一步在-X方向上對保持晶片W的卡盤工作臺30進(jìn)行進(jìn)給,并且未圖示的切入進(jìn)給單元使切削單元6在-Z方向上下降。并且,未圖示的電動機(jī)使主軸63高速旋轉(zhuǎn),固定在主軸63上的切削刀具60一邊隨著主軸63的旋轉(zhuǎn)而高速旋轉(zhuǎn),一邊切入晶片W中,對加工槽M進(jìn)行切削并將晶片W完全切斷。

當(dāng)晶片W被進(jìn)給到切削刀具60將分割預(yù)定線S切削完畢的X軸方向的規(guī)定的位置時,暫時停止由未圖示的切削進(jìn)給單元進(jìn)行的晶片W的切削進(jìn)給,未圖示的切入進(jìn)給單元使切削刀具60從晶片W離開,接著,未圖示的切削進(jìn)給單元使晶片W返回到原來的位置。并且,一邊按照相鄰的加工槽M的間隔在Y軸方向上對切削刀具60進(jìn)行分度進(jìn)給,一邊依次進(jìn)行同樣的切削,由此,使切削刀具60切入晶片W的正面W2a的同方向的全部的加工槽M并將晶片W完全切斷。進(jìn)而,在通過旋轉(zhuǎn)單元30b使晶片W旋轉(zhuǎn)90度之后進(jìn)行同樣的切削,由此,使切削刀具60切入晶片W的正面W2a的全部的加工槽M并將晶片W完全切斷,從而制作出器件D。

在本發(fā)明的晶片的分割方法中,晶片W在上表面W2a具有含有Cu的配線層W2,并且在由分割預(yù)定線S劃分出的區(qū)域內(nèi)形成有器件D,在該晶片W的分割中通過實施如下的工序來對附著有含有Cu的碎屑G的部分的硅基板W1進(jìn)行干蝕刻,由此,使含有Cu的碎屑G從硅基板W1脫離,并使含有Cu的碎屑G不在加工槽M內(nèi)成長,能夠使碎屑G不與對晶片進(jìn)行分割而制作出的器件D的配線層W2接觸,其中,這些工序為:激光加工槽形成工序,從配線層W2側(cè)照射對于晶片W具有吸收性的波長的激光光線,沿著分割預(yù)定線S將配線層W2去除而形成加工槽M;切削工序,在實施了激光加工槽形成工序之后,使寬度比加工槽M的最外側(cè)寬度Mw窄的切削刀具60沿著加工槽M切入晶片W并將晶片W完全切斷;以及干蝕刻工序(本實施方式中,在切削工序之前實施),在實施了激光加工槽形成工序之后,至少對加工槽M進(jìn)行干蝕刻。

另外,本發(fā)明的晶片的分割方法并不僅限定于本實施方式。并且,對于在附圖中圖示的旋涂器40、激光加工裝置1、等離子蝕刻裝置9和切削裝置2的各結(jié)構(gòu)的大小或形狀等也并不僅限于此,能夠在發(fā)揮本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。

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