晶片的加工方法与流程

[0001]
本发明涉及晶片的加工方法。


背景技术：

[0002]
已知有对在以硅为代表的半导体基板上形成有器件的器件晶片进行干蚀刻的技术(例如参照专利文献1)。作为干蚀刻的方式，例如有基于等离子状态的气体的蚀刻。也出于形成将晶片沿着分割预定线(间隔道)分割的分割槽、或将在激光加工中产生的碎屑或热影响层(损坏层)去除而提高抗弯强度的目的而使用该技术。在这样的加工的情况下，担心在加工中或搬送中使晶片破损，因此晶片以借助划片带等粘接带而固定于环状框架的开口的框架单元的方式进行加工。
[0003]
专利文献1：日本特开2018-156973号公报
[0004]
但是，当在框架单元的方式下将等离子状态的气体提供至晶片时，担心晶片的外周的粘接带或环状框架也被等离子蚀刻加工。例如在环状框架为树脂制的情况下，担心由于等离子蚀刻而发生变色或扬尘。在粘接带的情况下，特别是在粘接层中氟(f)容易作为残渣而残留，在等离子蚀刻加工后，当在大气中或密闭容器中放置时，担心由大气中的氢(h)和氟(f)构成氟化氢(hf)而腐蚀器件的电极。


技术实现要素：

[0005]
本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供晶片的加工方法，抑制晶片的外周的粘接带或环状框架被干蚀刻加工。
[0006]
为了解决上述课题实现目的，本发明的晶片的加工方法具有如下的步骤：框架单元准备步骤，利用粘接带将晶片固定于环状框架的开口，准备框架单元；框架单元保持步骤，利用蚀刻腔室内的卡盘工作台隔着该粘接带而对该框架单元的晶片进行吸引保持；遮蔽步骤，利用罩部件将该环状框架和/或在该环状框架与该晶片之间露出的该粘接带的环状区域覆盖，相对于外部空间进行遮蔽；以及干蚀刻步骤，在实施了该框架单元保持步骤和该遮蔽步骤之后，向该蚀刻腔室提供气体而对该晶片进行干蚀刻。
[0007]
在上述的晶片的加工方法中，也可以是，该环状框架由树脂形成，在该遮蔽步骤中，该环状框架被该罩部件覆盖。
[0008]
在上述的晶片的加工方法中，也可以是，在该干蚀刻步骤中，实施向该晶片提供等离子状态的气体的等离子蚀刻。
[0009]
本申请发明起到如下的效果：抑制晶片的外周的粘接带及环状框架被干蚀刻加工。
附图说明
[0010]
图1是示出实施方式的框架单元的一例的立体图。
[0011]
图2是示出实施方式的晶片的加工方法的流程的流程图。
[0012]
图3是示出实施方式的晶片的加工方法的在晶片上包覆掩模层的掩模层包覆步骤的状态的侧视图。
[0013]
图4是示出实施方式的晶片的加工方法的在晶片上的掩模层上形成加工槽的分割预定线加工步骤的状态的侧视图。
[0014]
图5是示出实施方式的晶片的加工方法的对晶片实施等离子蚀刻的等离子蚀刻步骤中所使用的等离子蚀刻装置的剖视图。
[0015]
图6是图5所示的蚀刻腔室内的静电卡盘工作台和罩部件的立体图。
[0016]
图7是将框架单元搬入至图6所示的静电卡盘工作台上且位于罩部件内的状态的剖视图。
[0017]
图8是示出实施方式的晶片的加工方法的框架单元保持步骤和遮蔽步骤的静电卡盘工作台和罩部件的剖视图。
[0018]
图9是示出实施方式的晶片的加工方法的干蚀刻步骤的静电卡盘工作台和罩部件的剖视图。
[0019]
标号说明
[0020]
1：框架单元；5：罩部件；6：静电卡盘工作台(卡盘工作台)；11：晶片；12：环状框架；13：粘接带；131：环状区域；41：蚀刻腔室；45：气体；st1：框架单元准备步骤；st4：框架单元保持步骤；st5：遮蔽步骤；st6：干蚀刻步骤。
具体实施方式
[0021]
参照附图，对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外，以下所记载的结构可以适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
[0022]
[实施方式]
[0023]
根据附图，对本发明的实施方式的晶片的加工方法进行说明。图1是示出实施方式的框架单元的一例的立体图。图2是示出实施方式的晶片的加工方法的流程的流程图。
[0024]
如图1所示，框架单元1具有晶片11、环状框架12以及粘接带13。
[0025]
晶片11例如由硅(si)或碳化硅(sic)、蓝宝石(al2o3)等材料形成为圆盘状。该晶片11的正面111由呈格子状设定的分割预定线14(间隔道)划分成多个区域。在各区域内形成有ic(integrated circuit，集成电路)、led(light emitting diode，发光二极管)等器件15。
[0026]
在该晶片11的背面112上粘贴有直径比晶片11大的粘接带13。粘接带13也被称为树脂片。粘接带13具有圆盘状的形状。粘接带13具有由绝缘性的合成树脂构成的基材层和层叠在基材层的正面和背面上的具有粘接性的糊料层。环状框架12的内周缘121位于比晶片11的外周缘113靠外周侧的位置。即，晶片11的外径小于环状框架12的内径。环状框架12的内周缘121的内侧开口。因此，在晶片11的外周侧配置有环状框架12。环状框架12的背面粘贴于粘接带13的外周部分的正面上。即，晶片11借助粘接带13而固定于环状框架12的开口，从而构成利用粘接带13将晶片11固定于环状框架12的开口而得的框架单元1。另外，环状框架12对于等离子状态的气体45(图9所示)具有耐性，可以应用不容易被等离子状态的
气体45蚀刻的材质。在实施方式中，环状框架12由树脂构成。
[0027]
如图2所示，实施方式的晶片的加工方法具有框架单元准备步骤(st1)、掩模层包覆步骤(st2)、分割预定线加工步骤(st3)、框架单元保持步骤(st4)、遮蔽步骤(st5)以及干蚀刻步骤(st6)。
[0028]
如上所述，准备利用粘接带13将晶片11固定于环状框架12的开口而得的框架单元1的步骤是框架单元准备步骤st1。以下，对掩模层包覆步骤st2及之后的步骤，按照各步骤进行说明。
[0029]
(掩模层包覆步骤st2)
[0030]
掩模层包覆步骤st2是利用掩模层26包覆晶片11的正面111的步骤。图3是示出实施方式的晶片的加工方法的在晶片上包覆掩模层的掩模层包覆步骤的状态的侧视图。掩模层26的包覆使用旋涂机2来进行。另外，掩模层26也被称为包覆层。旋涂机2具有旋转工作台(保持工作台)21、旋转轴部22、夹持装置23以及喷嘴24。
[0031]
在掩模层包覆步骤st2中，通过旋涂机2的旋转驱动源的运转，使吸引和保持着晶片11的旋转工作台21以旋转轴部22为中心而旋转，同时使框架单元1旋转。在掩模层包覆步骤st2中，如图3所示，旋涂机2从喷嘴24滴下液态树脂25，并且使旋转工作台4旋转，从而在晶片11的正面111上涂布液态树脂25。然后，使液态树脂25干燥和硬化等，从而在晶片11的正面111上形成掩模层26。
[0032]
另外，液态树脂25由聚乙烯醇(polyvinyl alcohol：pva)或聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone：pvp)等水溶性的液态的树脂构成，由当硬化时对于等离子蚀刻中所使用的等离子状态的气体45(图5和图9所示)具有耐性从而不容易被等离子状态的气体45蚀刻的树脂构成。
[0033]
(分割预定线加工步骤st3)
[0034]
分割预定线加工步骤st3是在晶片11的分割预定线上的掩模层26上形成加工槽的步骤。图4是示出实施方式的晶片的加工方法的对晶片上的掩模层进行加工而形成加工槽的分割预定线加工步骤的状态的侧视图。在分割预定线14上形成对晶片11的正面111进行加工而得的加工槽36。分割预定线加工步骤例如使用图4所示的激光加工装置3来进行。
[0035]
在实施方式中，在分割预定线加工步骤st3中，隔着粘接带13而将晶片11的背面侧吸引保持于激光加工装置3中的卡盘工作台31的保持面311上，利用夹持装置33对环状框架12进行夹持。并且，如图4所示，激光加工装置3一边使激光照射单元34和卡盘工作台31沿着分割预定线14(参照图1)相对地移动，一边从激光照射单元34向掩模层26照射对于晶片11具有吸收性的波长的激光光线35，从而在晶片11和掩模层26上形成加工槽36。
[0036]
(框架单元保持步骤st4和遮蔽步骤st5)
[0037]
图5是示出实施方式的晶片的加工方法的对晶片实施等离子蚀刻的等离子蚀刻步骤中所使用的等离子蚀刻装置的剖视图。图6是图5所示的蚀刻腔室内的静电卡盘工作台和罩部件的立体图。图7是将框架单元搬入至图6所示的静电卡盘工作台上且位于罩部件内的状态的剖视图。图8是示出实施方式的晶片的加工方法的框架单元保持步骤和遮蔽步骤的静电卡盘工作台和罩部件的剖视图。
[0038]
框架单元保持步骤st4是利用图5所示的等离子蚀刻装置4内的静电卡盘工作台6(卡盘工作台)隔着粘接带13而对框架单元1的晶片11进行吸引保持的步骤。另外，遮蔽步骤
st5是利用罩部件5将环状框架12和/或在环状框架12与晶片11之间露出的粘接带13的环状区域131覆盖而相对于外部空间进行遮蔽的步骤。另外，粘接带13的环状区域131如图5至图8所示那样是粘接带13的部位中的在环状框架12与晶片11之间露出的环状的区域。
[0039]
如图5所示，等离子蚀刻装置4具有蚀刻腔室41和静电卡盘工作台6(卡盘工作台)。在蚀刻腔室41的内部设置有等离子处理室411。蚀刻腔室41具有底壁412、上壁413、侧壁414以及气体提供管43。在上壁413设置有气体提供管43。关于蚀刻腔室41，将等离子状态的气体45(图5的箭头和图9所示)经由气体提供管43而提供至等离子处理室411内。在侧壁414设置有开口415。门44通过未图示的致动器而上下移动。通过门44的上下移动，开口415能够开闭。另外，在蚀刻腔室41连接有未图示的排气路，对内部的气氛进行排气。
[0040]
静电卡盘工作台6具有圆盘状的形状，利用静电吸附力隔着粘接带13而对晶片11进行吸引保持。如图7所示，静电卡盘工作台6具有底面62、上表面63以及侧面64。上表面63是对粘接带13的背面进行保持的保持面。在静电卡盘工作台6的外周部设置有沿上下方向(厚度方向)贯通的贯通孔66。贯通孔66分成下侧的小径部661和上侧的大径部662。大径部662是从上表面63向下方凹陷的凹部。在上表面63的靠贯通孔66的外周侧沿着整个圆周设置有剖面为圆弧状的槽，在该槽中嵌入有o形环50。o形环50由具有弹性的橡胶等形成。
[0041]
另外，如图5至图9所示，在等离子蚀刻装置4中，在静电卡盘工作台6的上侧配置罩部件5。如图7所示，罩部件5具有外周壁部51、内周壁部52、上壁部53、底壁部54以及连结部55。外周壁部51和内周壁部52具有沿着周向延伸的圆筒状的形状。外周壁部51形成为内径比环状框架12的外径大的圆筒状。外周壁部51的外周面511相对于静电卡盘工作台6的外周面64，静电卡盘工作台6的径向位置相同。外周壁部51的底面512能够与上表面63的外缘部631抵接。
[0042]
内周壁部52形成为内径比晶片11的外径大且外径比环状框架12的内径小的圆筒状。内周壁部52的内周面521形成为随着向内周侧而朝向下侧的倾斜面。在底面522上沿着整个圆周设置有剖面为圆弧状的槽，在该槽中嵌入有o形环50。o形环50由具有弹性的橡胶等形成。底面522能够与粘接带13的正面抵接。具体而言，底面522与粘接带13的正面中的晶片11与环状框架12之间的部分抵接。上壁部53形成为环状，将外周壁部51的上端和内周壁部52的上端连结。底壁部54形成为内径比环状框架12的内径小的环状，除了外周壁部51的图6的右侧的端部，如图7的左侧所示，借助连结部55而将外周壁部51和外缘部一体地连结。另一方面，图7的右侧的端部所示的底壁部54不与外周壁部51的图7的右侧的端部连结，因此外周侧开口57在外周壁部51与底壁部54之间开口。如图7的箭头in所示，外周侧开口57形成为能够供框架单元1出入。另外，底壁部54的径向的宽度与66的大径部662的宽度相等。另外，在底面522与底壁部54之间设置有内周侧开口58。
[0043]
另外，在底壁部54的下侧固定有沿上下方向延伸的支承配管42。支承配管42的内部成为中空，在内部流通惰性气体40。惰性气体40例如是氦气。另外，支承配管42的上端与底壁部54成为一体，因此支承配管42也作为使罩部件5上下移动时的支承体发挥功能。即，能够通过未图示的致动器借助支承配管42而使罩部件5上下移动。
[0044]
在框架单元保持步骤st4中，如图7所示，当在使罩部件5相对于静电卡盘工作台6上升而使外周侧开口57开放的状态下从该外周侧开口57插入框架单元1时，将环状框架12和粘接带13的环状区域131(参照图5和图7)配置于由罩部件5的外周壁部51、内周壁部52和
上壁部53围绕的区域内。
[0045]
在框架单元保持步骤st4和遮蔽步骤st5中，如图8所示，使支承配管42和罩部件5下降而使罩部件5的底壁部54与大径部662嵌合。于是，上表面63的外缘部631和外周壁部51的底面512抵接，内周壁部52的底面522和粘接带13抵接，并且o形环50发生弹性变形而发挥密封功能。
[0046]
另外，在框架单元保持步骤st4中，当罩部件5下降而使底壁部54与作为凹部的大径部662嵌合时，隔着粘接带13而将晶片11载置于静电卡盘工作台6的上表面63上。在框架单元保持步骤st4中，向静电卡盘工作台6提供产生静电吸附力的电力，隔着粘接带13而将晶片11吸引保持于上表面63上。
[0047]
在使罩部件5的底壁部54与大径部662嵌合的状态下，通过罩部件5和静电卡盘工作台6设置密闭空间7。这里，在密闭空间7的内部收纳有环状框架12和粘接带13的环状区域131。这样，在遮蔽步骤st5中，利用罩部件5将环状框架12和粘接带13的环状区域131覆盖，从而能够相对于外部空间进行遮蔽。另外，使惰性气体40从支承配管42流入到密闭空间7的内部，从而能够使密闭空间7的内部为正压。
[0048]
接着，使用图5至图7对框架单元的保持治具100进行说明。框架单元的保持治具100是在等离子蚀刻装置4的蚀刻腔室41内对利用粘接带13将晶片11固定于环状框架12的开口而得的框架单元1进行保持的治具。保持治具100具有静电卡盘工作台6(卡盘工作台)、罩部件5、密闭空间7、内周侧开口58以及外周侧开口57。静电卡盘工作台6对晶片11进行吸引保持。罩部件5是圆环状的部件，设置成在靠近静电卡盘工作台6的方向(图5至图7的下方向)和远离静电卡盘工作台6的方向(图5至图7的上方向)上移动自如。密闭空间7是在静电卡盘工作台6与罩部件5相互靠近的状态下对框架单元1的环状框架12进行收容并且相对于外部密闭的空间。内周侧开口58设置于罩部件5的内周侧。当使内周侧开口58开放时，使环状框架12相对于密闭空间7出入自如。
[0049]
另外，内周侧开口58和外周侧开口57在罩部件5和静电卡盘工作台6相互靠近时被封住。另外，罩部件5具有内周壁部52的底面522。当底面522与粘接带13抵接时，形成密闭空间7。在密闭空间7的内部收纳粘接带13的环状区域131。
[0050]
(干蚀刻步骤st6)
[0051]
图9是示出实施方式的晶片的加工方法的干蚀刻的静电卡盘工作台和罩部件的剖视图。干蚀刻步骤st6是在实施了框架单元保持步骤st4和遮蔽步骤st5之后向蚀刻腔室41提供气体45而对晶片11进行干蚀刻的步骤。在干蚀刻步骤st6中，在通过遮蔽步骤st5而利用罩部件5将环状框架12和粘接带13的环状区域131覆盖的状态下，如图5所示，从气体提供管43向等离子处理室411的内部流入等离子状态的气体45。通过等离子状态的气体45对晶片11实施干蚀刻。这里，环状框架12和粘接带13的环状区域131被罩部件5遮蔽，因此抑制环状框架12和粘接带13的环状区域131被实施干蚀刻。另外，干蚀刻例如包含等离子蚀刻和使材料暴露在反应气体中的气体蚀刻。另外，实施方式中的干蚀刻的目的在于：将因分割预定线加工步骤st3中的激光加工而产生的碎屑或热影响层(损坏层)去除，从而提高抗弯强度，但本发明不限于此，在将晶片11沿着分割预定线14分割成矩形芯片的加工中也可以应用干蚀刻。
[0052]
另外，在实施方式中，使用在蚀刻腔室41的外部将等离子状态的气体45经由气体
提供管43而导入至蚀刻腔室41的内部的所谓远程等离子方式的蚀刻装置。但是，在本发明中，也可以使用在蚀刻腔室41的内部从上部电极提供等离子前的蚀刻气体并对各电极施加高频电力而在蚀刻腔室41的内部使蚀刻气体等离子化的所谓直接等离子方式的蚀刻装置。
[0053]
以上所说明的实施方式的晶片的加工方法具有如下的步骤：框架单元准备步骤，利用粘接带13将晶片11固定于环状框架12的开口，准备框架单元1；框架单元保持步骤，利用蚀刻腔室41内的静电卡盘工作台6(卡盘工作台)隔着粘接带13而对框架单元1的晶片11进行吸引保持；遮蔽步骤，利用罩部件5将环状框架12和粘接带13的环状区域131覆盖，相对于外部空间进行遮蔽；以及干蚀刻步骤，在实施了框架单元保持步骤和遮蔽步骤之后，向蚀刻腔室41提供气体45而对晶片11进行干蚀刻。
[0054]
这样，在干蚀刻中，利用罩部件5覆盖着环状框架12及粘接带13的环状区域131，相对于外部气体空间进行遮蔽，从而起到抑制环状框架12及粘接带13的环状区域131由于干蚀刻而发生变质或残留氟的残渣的效果。例如当氟(f)作为残渣而残留在粘接带13上时，担心会腐蚀器件的电极，但根据本实施方式，能够抑制该器件的电极的腐蚀。
[0055]
另外，在实施方式中，环状框架12由树脂形成，在遮蔽步骤中环状框架12被罩部件5覆盖，因此起到抑制环状框架12由于干蚀刻而发生变色或扬尘的效果。
[0056]
另外，在实施作为干蚀刻步骤的等离子蚀刻的情况下，起到如下的效果：能够缩小作为分割预定线(间隔道)14而设定的宽度而增加每个晶片11的器件的数量，并且能够缩短加工时间。
[0057]
另外，在实施方式中，对在框架单元保持步骤st4之后进行遮蔽步骤st5的方式进行了说明，但也可以在遮蔽步骤st5之后进行框架单元保持步骤st4。另外，也可以同时进行框架单元保持步骤st4和遮蔽步骤st5。
[0058]
另外，本发明并不限于上述实施方式。即，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。