CN111223760A - 晶片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
提供晶片的加工方法,在对在外周具有倒角部的晶片进行加工的情况下,不增加将晶片外周部去除的工序而能够防止晶片的破损。该晶片的加工方法是在外周具有倒角部(Wd)的晶片(W)的加工方法,其中,该晶片的加工方法包含如下的步骤:在距离晶片外周缘为规定距离的内侧的位置沿着外周缘照射对于晶片(W)具有透过性的波长的激光束,形成从晶片正面(Wa)达到完工厚度(L1)的深度的环状改质区域(M);对晶片外周部照射对于晶片(W)具有透过性的波长的激光束,在晶片外周部呈放射状形成多个从晶片正面(Wa)达到完工厚度(L1)的深度的改质区域(N);对晶片背面(Wb)进行磨削,使晶片薄化至完工厚度(L1)。
Description
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法,该晶片在外周具有倒角部。
背景技术
在对晶片的背面进行磨削而使其薄化时,在晶片的外周的倒角部形成所谓的锐边,有可能在锐边产生缺损而损伤晶片。为了防止该情况,广泛采用如下的所谓边缘修剪:在磨削前,利用切削刀具将倒角部去除(例如参照专利文献1)。
但是,与通常的切割中所使用的例如宽度为20μm左右的切削刀具相比,在边缘修剪中,使用宽度为1mm左右的较厚的刀具,并且不是呈直线状而是呈环状对晶片进行切削,因此切削负荷比通常的切割大,容易在形成于晶片的外周缘的切削槽的缘部产生被称为崩边的缺损或裂纹。并且,当裂纹到达器件时,会损伤器件,因此成为问题。另一方面,当为了抑制崩边或裂纹而以低速进行边缘修剪时,生产率变差。
因此,提出了如下的方法:对晶片照射激光束而将晶片分割成内周部和外周部,将外周部去除然后对晶片进行磨削(例如参照专利文献2)。
专利文献1:日本特开2000-173961号公报
专利文献2:日本特开2006-108532号公报
但是,在上述方法中,由于增加了将晶片的外周部去除的工序,存在生产率降低的问题。
发明内容
由此,本发明的目的在于提供晶片的加工方法,当对在外周具有倒角部的晶片进行加工时,不增加将晶片的外周部去除的工序而能够防止晶片的破损。
根据本发明,提供晶片的加工方法,该晶片在外周具有倒角部,其中,该晶片的加工方法具有如下的步骤:环状改质区域形成步骤,在距离晶片的外周缘为规定距离的内侧的位置沿着该外周缘照射对于晶片具有透过性的波长的激光束,形成至少从晶片的正面达到完工厚度的深度的环状改质区域;外周部改质区域形成步骤,对晶片的外周部照射对于晶片具有透过性的波长的激光束,在晶片的该外周部呈放射状形成多个至少从晶片的正面达到完工厚度的深度的改质区域;以及背面磨削步骤,在实施了该环状改质区域形成步骤和该外周部改质区域形成步骤之后,对晶片的背面进行磨削,将晶片薄化至该完工厚度,在该背面磨削步骤中,一边以该环状改质区域和多个该改质区域为起点将晶片的该外周部从晶片去除一边进行磨削。
优选本发明的晶片的加工方法还具有如下的研磨步骤:在实施了所述背面磨削步骤之后,对所述背面进行研磨。
根据本发明的晶片的加工方法,在磨削中,晶片的外周部通过环状改质区域而呈环状从晶片的内周部断开,因此能够防止由于在晶片的边缘产生的缺损或裂纹使晶片的形成有器件的内周部破损。另外,被断开的外周部通过呈放射状延伸的多个外周部改质区域较细地分割,因此能够在磨削中去除。
由于还具有在实施了背面磨削步骤之后对背面进行研磨的研磨步骤,从而能够提高晶片的抗弯强度。
附图说明
图1是示出晶片的一例的剖视图。
图2是示出环状改质区域形成步骤的剖视图。
图3是将形成于晶片的环状的改质区域放大而示出的剖视图。
图4是示出外周部改质区域形成步骤的剖视图。
图5是将呈放射状形成于晶片的外周部的改质区域放大而示出的剖视图。
图6是示出在整个外周部的区域内呈放射状形成有改质区域的晶片的俯视图。
图7是示出开始进行晶片的背面的磨削的状态的剖视图。
图8是示出在背面磨削步骤中一边以环状改质区域和多个改质区域为起点将晶片的外周部从晶片去除一边进行磨削的状态的剖视图。
图9是示出对晶片的背面进行研磨的状态的剖视图。
图10是示出对形成有环状改质区域和多个改质区域并且在正面上粘接有载体晶片的晶片的背面进行磨削的状态的剖视图。
图11是示出对形成有环状改质区域和多个改质区域并且在正面上粘接有载体晶片的晶片的背面进行研磨的状态的剖视图。
标号说明
W:晶片;Wa:晶片的正面;Wa1:器件区域;Wa2:外周剩余区域;D:器件;S:分割预定线;Wb:晶片的背面;Wd:倒角部;T:保护带;1:激光加工装置;10:保持工作台;10a:保持面;11:激光束照射单元;111:聚光器;111a:聚光透镜;119:激光束振荡器;14:对准单元;140:相机;M:环状改质区域;M1:改质层;C:裂纹;N:形成于外周部的放射状的改质区域;7:磨削装置;75:卡盘工作台;75a:保持面;71:磨削单元;710:旋转轴;713:安装座;714:磨削磨轮;8:研磨装置;85:卡盘工作台;85a:保持面;80:研磨单元;800:主轴;801:安装座;802:研磨垫;T2:载体晶片。
具体实施方式
以下,对本发明实施方式的晶片的加工方法的各步骤进行说明。
(1)环状改质区域形成步骤
图1所示的晶片W例如是以硅作为母材的外形为圆形的半导体晶片,在其正面Wa上设置有器件区域Wa1和围绕器件区域Wa1的外周剩余区域Wa2。器件区域Wa1由垂直的多条分割预定线S划分成格子状,在划分成格子状的各区域内分别形成有IC等器件D。在图1中朝向下方的晶片W的背面Wb成为之后进行磨削的被磨削面。晶片W的外周缘进行了倒角加工,形成有剖面为大致圆弧状的倒角部Wd。另外,除了硅以外,晶片W还可以由砷化镓、蓝宝石、氮化镓或碳化硅等构成。
在环状改质区域形成步骤中,在距离作为晶片W的外周缘的倒角部Wd为规定距离的内侧的位置沿着外周缘照射对于晶片W具有透过性的波长的激光束,形成至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度的深度的环状改质区域。具体而言,将晶片W例如搬送至图2所示的激光加工装置1。激光加工装置1至少具有:保持工作台10,其对晶片W进行吸引保持;以及激光束照射单元11,其能够照射对于保持工作台10所保持的晶片W具有透过性的波长的激光束。另外,在将晶片W搬送至激光加工装置1之前,在其正面Wa上粘贴保护带T而成为器件D受保护的状态。
保持工作台10能够绕Z轴方向的轴心旋转,并且能够通过未图示的移动单元在作为加工进给方向的X轴方向和作为分度进给方向的Y轴方向上往复移动。保持工作台10例如其外形为圆形状,保持工作台10具有平坦的保持面10a,该保持面10a由多孔部件构成,对晶片W进行保持。并且,与保持面10a连通的未图示的吸引源所产生的吸引力传递至保持面10a,从而保持工作台10能够在保持面10a上对晶片W进行吸引保持。
激光束照射单元11使从YAG等激光振荡器119射出的激光束LB经由传送光学系统而入射至聚光器111的内部的聚光透镜111a,从而能够对激光束进行会聚而照射至保持工作台10所保持的晶片W。激光束LB的聚光点P的高度位置能够通过未图示的聚光点位置调整单元在Z轴方向上进行调整。
激光加工装置1具有对准单元14,该对准单元14识别晶片W的外周缘的坐标位置和晶片W的中心的坐标位置。对准单元14具有:未图示的光源;以及相机140,其由捕捉来自晶片W的反射光的光学系统和对在光学系统中成像的被摄体像进行光电转换而输出图像信息的拍摄元件等构成。
如图2所示,使粘贴于正面Wa的保护带T朝向下侧而将晶片W载置于保持工作台10的保持面10a上,通过保持工作台10对晶片W进行吸引保持。保持工作台10的旋转中心与晶片W的中心大致一致。
未图示的移动单元使保持工作台10移动至对准单元14的下方,实施边缘对准。即,保持工作台10进行旋转而利用相机140对保持工作台10所保持的晶片W的外周缘的多个部位进行拍摄。并且,根据拍摄图像,例如检测外周缘的分开的3点的坐标,通过基于该3点的坐标的几何学运算处理,求出保持工作台10上所吸引保持的晶片W的准确的中心坐标。
并且,根据晶片W的该中心坐标的信息和预先识别的晶片W的尺寸的信息,保持工作台10在水平方向上移动,按照将在外周剩余区域Wa2且距离晶片W的外周缘为规定距离的内侧的规定位置Y1定位于聚光器111的正下方的方式将保持工作台10定位于规定位置。
接着,将通过聚光透镜111a进行会聚的激光束的聚光点位置定位于晶片W的内部的规定的高度位置、即例如定位于比图2所示的作为到达晶片W的完工厚度L1的深度的高度位置Z2略微靠上方的高度位置。完工厚度L1是从器件D的上表面的高度位置Z1至高度位置Z2的厚度。并且,将从激光振荡器119射出的对于晶片W具有透过性的波长的脉冲激光束会聚而照射至保持工作台10所保持的晶片W的内部。另外,激光束的输出例如设定成从形成于晶片W的改质层向上下产生裂纹的条件。
当将从激光振荡器119射出的激光束会聚而照射至晶片W的内部时,在晶片W中,按照从聚光点位置朝向上下方向延伸的方式形成有图3所示的改质层M1。另外,按照从改质层M1产生裂纹C的方式设定激光束的输出,从而同时从改质层M1向上下方向形成微细的裂纹C。即,在晶片W中形成有包含改质层M1和裂纹C的改质区域M。在图3所示的例子中,所形成的改质区域M的裂纹C的下端到达晶片W的正面Wa。
一边沿着晶片W的外周缘照射激光束一边使图2所示的保持工作台10按照规定的旋转速度绕Z轴方向的轴心旋转360度,从而在晶片W中形成至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的环状改质区域M、即在晶片W中形成至少达到高度位置Z2的环状改质区域M。另外,如本实施方式那样,未在晶片W的完工厚度L1中的区域形成改质层M1而仅使裂纹C到达晶片W的正面Wa,从而能够通过之后的磨削将改质层M1去除而不会残留在晶片W上,因此是优选的。
环状改质区域形成步骤并不限于本实施方式。例如在图2所示的晶片W的完工厚度L1较厚等的情况下,将激光束的聚光点位置定位于比高度位置Z2靠下方的高度位置(更靠正面Wa侧的高度位置)。并且,每当一边沿着晶片W的外周缘照射激光束一边使保持工作台10按照规定的旋转速度绕Z轴方向的轴心旋转360度时,一边使聚光点位置在晶片W的厚度方向(Z轴方向)上向上侧或下侧偏移规定的间隔一边对晶片W通过多次通行照射激光束。并且,形成由改质层M1和裂纹C构成的第一段的环状的改质区域M、第二段的环状的改质区域M、第三段的环状的改质区域M以及第四段的环状的改质区域M。
其结果是,通过由改质层M1和裂纹C构成的4段环状的改质区域M,从而在晶片W中形成至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的环状改质区域M、即在晶片W中形成至少达到高度位置Z2的环状改质区域M。在该情况下,环状改质区域M中,各段的裂纹C相连接。另外,改质层M1可以在晶片W的正面Wa露出。另外,也可以按照降低激光束的输出而不从改质层M1向上下产生裂纹C的方式设定加工条件,从而不是将各段的裂纹C连接而是将各段的改质层M1本身在晶片W的厚度方向上连接而形成环状改质区域M,但将各段的裂纹C连接的方式能够通过较少通行的激光束照射来形成至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的环状改质区域M,即形成至少达到高度位置Z2的环状改质区域M,因此是有效的。
另外,在圆环状的改质区域M的形成中,每当使保持工作台10绕Z轴方向的轴心旋转360度时,不是一边使聚光点位置在厚度方向(Z轴方向)上向上侧或下侧偏移规定的间隔一边照射多个路径的激光束,而是通过分束器等使从图2所示的激光振荡器119射出的激光束分支而成为多个光路的激光束,将多个光路的激光束的各聚光点定位于晶片W的厚度方向的不同位置。并且,可以使保持工作台10按照规定的旋转速度绕Z轴方向的轴心进行一次360度的旋转,在多个聚光点处同时对晶片W的内部进行改质而形成至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的环状改质区域M,即形成至少达到高度位置Z2的环状改质区域M。
作为环状改质区域形成步骤的另一例,例如在图2所示的聚光透镜111a的上方或下方还配设另外的透镜、或使聚光透镜111a例如为具有球面像差的聚光透镜,从而能够将脉冲激光束的聚光点定位成在晶片W的厚度方向上延伸。并且,在使聚光点在晶片W的厚度方向上呈线状延伸的状态下,从激光振荡器119射出对于晶片W具有透过性的波长的脉冲激光束,将该脉冲激光束会聚而照射至晶片W的内部。
另外,只要能够以在光轴方向上产生像差的状态对晶片W照射激光束即可,由此可以从激光振荡器119射出具有规定的扩展角的脉冲激光束并利用聚光透镜111a进行会聚。
通过激光束的上述照射,在晶片W的内部形成有在晶片W的厚度方向(Z轴方向)上延伸的细孔或未图示的裂纹以及围绕细孔或裂纹且在晶片W的厚度方向上延伸的非晶质区域。即,在晶片W中形成有由细孔或裂纹和非晶质区域构成的所谓的盾构隧道。
并且,也可以一边沿着晶片W的外周缘照射激光束一边使保持工作台10按照规定的旋转速度绕Z轴方向的轴心旋转360度,从而形成至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的环状的盾构隧道,即形成至少达到高度位置Z2的环状的盾构隧道。
(2)外周部改质区域形成步骤
例如当在晶片W中形成了图3、图4所示的环状改质区域M之后,对晶片W的外周部照射对于晶片W具有透过性的波长的激光束,在晶片W的外周部呈放射状形成多个至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的改质区域。另外,外周部改质区域形成步骤也可以在实施环状改质区域形成步骤之前进行。
在外周部改质区域形成步骤中,首先如图4所示,将通过聚光透镜111a进行会聚的激光束的聚光点位置例如定位于晶片W的完工厚度L1内的规定的高度位置。并且,从激光振荡器119射出对于晶片W具有透过性的波长的脉冲激光束,将激光束会聚而照射至晶片W。另外,晶片W向-X方向按照规定的加工进给速度进给,激光束从晶片W的外周缘朝向环状改质区域M照射,从而形成从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的改质区域N,即形成达到高度位置Z2的改质区域N。改质区域N既可以具有未图示的裂纹和改质层,也可以仅由改质层构成,还可以是盾构隧道。
例如在图5所示的晶片W的完工厚度L1为70μm的情况下,改质区域N的Z轴方向的长度是与完工厚度L1相同的长度即70μm。另一方面,优选环状改质区域M的Z轴方向的长度是对完工厚度L1(70μm)再加上20μm而得的90μm。
例如如图5所示,当晶片W向作为往方向的-X方向行进至改质区域N从晶片W的外周缘到达环状改质区域M的规定位置时,停止激光束的照射,并且使保持工作台10按照规定的角度(例如几度)绕Z轴方向的轴心旋转。另外,改质区域N也可以不从晶片W的外周缘到达环状改质区域M而是在环状改质区域M的近前处停止。
接着,将图4所示的晶片W向作为返方向的+X方向进行加工进给,通过激光束照射,改质区域N从环状改质区域M起形成至到达晶片W的外周缘。依次一边使保持工作台10旋转规定的角度一边进行同样的激光束照射,从而如图6所示,能够在晶片W的外周部的大致整个圆周区域内呈放射状形成多个至少从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的改质区域N。
另外,也可以对于同一条线一边使聚光点位置在往方向返方向向上侧或下侧偏移规定的间隔一边通过多个通行对晶片W照射激光束而形成多段的改质区域,从而形成图4所示的从晶片W的正面Wa达到完工厚度L1的深度的改质区域N,即形成达到高度位置Z2的改质区域N。
(3)背面磨削步骤
在实施了环状改质区域形成步骤和外周部改质区域形成步骤之后,对晶片W的背面Wb进行磨削而薄化至完工厚度L1。即,将形成有环状改质区域M和改质区域N的晶片W搬送至图7所示的磨削装置7的卡盘工作台75,使背面Wb朝向上侧而在卡盘工作台75的保持面75a上进行吸引保持。
图7所示的磨削装置7的对晶片W进行磨削的磨削单元71具有:旋转轴710,其轴向是Z轴方向;圆板状的安装座713,其与旋转轴710的下端连接;以及磨削磨轮714,其以能够装卸的方式连接在安装座713的下表面上。磨削磨轮714具有:磨轮基台714b;以及大致长方体形状的多个磨削磨具714a,它们呈环状配设在磨轮基台714b的底面上。
首先,卡盘工作台75向+Y方向移动,按照磨削磨具714a的旋转中心相对于晶片W的旋转中心在水平方向上偏移规定的距离并使磨削磨具714a的旋转轨迹通过晶片W的旋转中心的方式对卡盘工作台75进行定位。接着,随着旋转轴710的旋转,磨削磨轮714绕Z轴方向的轴心旋转。另外,磨削单元71向-Z方向进给,磨削磨具714a与晶片W的背面Wb抵接而进行磨削加工。磨削中,随着卡盘工作台75的旋转,晶片W也进行旋转,因此磨削磨具714a进行晶片W的整个背面Wb的磨削加工。另外,对磨削磨具714a和晶片W的背面Wb的接触部位提供磨削水,利用磨削水进行接触部位的冷却和磨削屑的清洗去除。
在磨削加工中,从磨削磨具714a对晶片W施加-Z方向的磨削压力。并且,如图8所示,当对背面Wb进行磨削时,沿着环状改质区域M产生对于磨削压力的磨削应力,晶片W以环状改质区域M为起点而分割成圆形的内周部W1和圆环状的外周部。并且,继续进行磨削而将环状改质区域M的改质层M1去除并且将晶片W磨削至完工厚度L1之后,使磨削单元71向+Z方向移动而远离晶片W。
另外,在上述背面磨削加工中,沿着在晶片W的外周部呈放射状形成有多个的改质区域N产生对于磨削压力的磨削应力,从晶片W的圆形的内周部W1分离的圆环状的外周部以改质区域N为起点而被分割成图8所示的细小的端材W2(例如俯视大致梯形状的端材)。另外,卡盘工作台75进行旋转,因此通过离心力将该端材W2从卡盘工作台75上去除。
如上所述,在本发明的晶片的加工方法中,在对晶片W的背面Wb进行磨削之前,在晶片W上形成有环状改质区域M和外周部的放射状的改质区域N。并且,在磨削中,晶片W的外周部通过环状改质区域M而呈环状从晶片的内周部W1断开,因此能够防止由于在晶片W的边缘所产生的缺损或裂纹使晶片W的形成有器件D的内周部W1破损。另外被断开的外周部通过呈放射状延伸的多个改质区域N被较细地分割,因此能够在磨削中去除。
(4)研磨步骤
例如在本实施方式中实施了背面磨削步骤之后,对晶片W的背面Wb进行研磨。即,将晶片W的内周部W1搬送至图9所示的研磨装置8的卡盘工作台85,使背面Wb朝向上侧而在卡盘工作台85的保持面85a上进行吸引保持。
研磨装置8的研磨单元80例如包含:主轴800,其轴向是铅垂方向(Z轴方向);圆形板状的安装座801,其固定于主轴800的下端;以及圆形状的研磨垫802,其以能够装卸的方式安装于安装座801的下表面。研磨垫802例如由毛毡等无纺布构成,在中央部分贯通形成有供浆料通液的贯通孔,其下表面成为对晶片W进行研磨的研磨面。研磨垫802的直径设定得大于晶片W的直径。
例如在主轴800的内部形成有沿Z轴方向延伸的浆料流路,在该浆料流路连通有浆料提供单元。浆料从浆料流路的下端的开口朝向研磨垫802而向下方喷出,到达研磨垫802的研磨面与晶片W的接触部位。在研磨加工中所使用的浆料例如是包含SiO2、Al2O3、CeO2、SiC、ZiO2、TiO等作为游离磨粒的溶液。另外,在研磨步骤中,也可以不是使用浆料的化学机械研磨法即所谓的CMP(Chemical Mechanical Polishing),而是进行不使用浆料的干研磨。
首先,卡盘工作台85向+Y方向移动,进行研磨垫802与卡盘工作台85所保持的晶片W的对位。例如按照研磨垫802的研磨面覆盖晶片W的整个背面Wb的方式进行对位。
在进行了研磨垫802与晶片W的对位之后,研磨垫802进行旋转。另外,研磨单元80向-Z方向进给,如图9所示,旋转的研磨垫802的研磨面与晶片W抵接而进行研磨加工。研磨加工中,随着卡盘工作台85的旋转,卡盘工作台85上所保持的晶片W也进行旋转,因此研磨垫802进行晶片W的整个背面Wb的研磨加工。
在研磨加工中,向旋转的晶片W的背面Wb与研磨垫802的研磨面之间提供浆料,从而基于浆料的化学作用和基于研磨垫802的旋转的机械作用相辅相成,按照从晶片W的背面Wb去除加工应变的方式进行研磨,从而提高晶片W的抗弯强度。在对晶片W进行了规定时间的研磨之后,使研磨单元80向+Z方向移动而远离晶片W。
本发明的晶片的加工方法不限于本实施方式,当然可以在其技术思想的范围内利用各种不同的方式来实施。另外,对于附图所示的激光加工装置1、磨削装置7以及研磨装置8的各结构,也不限于此,可以在能够发挥本发明的效果的范围内适当变更。
例如,在对之前说明的实施了环状改质区域形成步骤和外周部改质区域形成步骤的图10所示的晶片W实施背面磨削步骤之前,将保护带T从正面Wa剥离,并且利用粘接剂T1将直径与晶片W大致相同的载体晶片T2(支承晶片T2)粘接于正面Wa上。载体晶片T2例如可以使用由与晶片W所用的材料相同的材料构成的晶片。这样将晶片W贴合于其他载体晶片T2而形成贴合晶片,将该贴合晶片作为一体进行处理加工,从而能够提高较薄的晶片W的操作性,并且能够防止加工时的晶片W的翘曲或破损。
另外,也可以在实施环状改质区域形成步骤和外周部改质区域形成步骤之前,将载体晶片T2粘接在晶片W的正面Wa上。另外,也可以通过原子扩散接合法、正面活性化常温接合法、或伴随晶片W的加热的接合法等而不使用粘接剂将载体晶片T2直接接合在晶片W的正面Wa上。另外,也可以代替载体晶片T2而使用由玻璃、蓝宝石、或金属板等构成的载体板。
将粘接有载体晶片T2的晶片W搬送至图10所示的磨削装置7的卡盘工作台75,使背面Wb朝向上侧而在卡盘工作台75的保持面75a上进行吸引保持。接着,按照磨削磨具714a的旋转轨迹通过晶片W的旋转中心的方式对卡盘工作台75进行定位。磨削单元71向-Z方向进给,旋转的磨削磨具714a与晶片W的背面Wb抵接而进行磨削加工。磨削中,随着卡盘工作台75的旋转,晶片W也进行旋转,因此磨削磨具714a进行晶片W的整个背面Wb的磨削加工。
在磨削加工中,从磨削磨具714a对晶片W施加-Z方向的磨削压力。并且,沿着环状改质区域M产生对于磨削压力的磨削应力,从而以环状改质区域M为起点而将晶片W分割成圆形的内周部W1(参照图11)和圆环状的外周部。并且,一边将环状改质区域M的改质层M1去除,一边对晶片W进行磨削直至成为完工厚度L1为止。
另外,在上述背面磨削加工中,沿着在晶片W的外周部呈放射状形成有多个的改质区域N产生对于磨削压力的磨削应力,晶片W的从圆形的内周部W1分离的圆环状的外周部以改质区域N为起点而被分割成细小的端材从而被去除。
接着,将晶片W的内周部W1搬送至图11所示的研磨装置8的卡盘工作台85,使背面Wb朝向上侧而在卡盘工作台85的保持面85a上进行吸引保持。晶片W通过载体晶片T2进行支承,因此能够防止在薄化后的搬送时发生挠曲而破碎。
例如在按照研磨垫802的研磨面覆盖晶片W的整个背面Wb的方式进行研磨垫802与晶片W的对位之后,研磨单元80向-Z方向进给,如图11所示,旋转的研磨垫802的研磨面与晶片W抵接而进行研磨加工。研磨加工中,一边将浆料提供至研磨垫802与晶片W的接触部位一边通过旋转的研磨垫802进行旋转的晶片W的整个背面Wb的研磨加工。并且,在对晶片W进行了规定时间的研磨之后,使研磨单元80向+Z方向移动而远离晶片W。
Claims (2)
1.一种晶片的加工方法,该晶片在外周具有倒角部,其中,
该晶片的加工方法具有如下的步骤:
环状改质区域形成步骤,在距离晶片的外周缘为规定距离的内侧的位置沿着该外周缘照射对于晶片具有透过性的波长的激光束,形成至少从晶片的正面达到完工厚度的深度的环状改质区域;
外周部改质区域形成步骤,对晶片的外周部照射对于晶片具有透过性的波长的激光束,在晶片的该外周部呈放射状形成多个至少从晶片的正面达到完工厚度的深度的改质区域;以及
背面磨削步骤,在实施了该环状改质区域形成步骤和该外周部改质区域形成步骤之后,对晶片的背面进行磨削,将晶片薄化至该完工厚度,
在该背面磨削步骤中,一边以该环状改质区域和多个该改质区域为起点将晶片的该外周部从晶片去除一边进行磨削。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法,其中,
该晶片的加工方法还具有如下的研磨步骤:在实施了所述背面磨削步骤之后,对所述背面进行研磨。
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CN112658968B (zh) * | 2020-12-19 | 2022-04-05 | 华中科技大学 | 一种基于激光原位辅助的晶圆磨削装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101878092A (zh) * | 2007-11-30 | 2010-11-03 | 浜松光子学株式会社 | 加工对象物研磨方法 |
CN106531625A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 株式会社东芝 | 半导体装置的制造方法 |
US20180076043A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Ebara Corporation | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
CN112005341A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-11-27 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理系统和基板处理方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3515917B2 (ja) | 1998-12-01 | 2004-04-05 | シャープ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2006108532A (ja) | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの研削方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101878092A (zh) * | 2007-11-30 | 2010-11-03 | 浜松光子学株式会社 | 加工对象物研磨方法 |
CN106531625A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 株式会社东芝 | 半导体装置的制造方法 |
US20180076043A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Ebara Corporation | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
CN112005341A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-11-27 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理系统和基板处理方法 |
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