TW201719734A - 晶圓的加工方法 - Google Patents

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Tetsukazu Sugiya
Xin Lu
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Abstract

本發明之課題是提供一種能夠得到品質良好之以塑模樹脂圍繞的元件之晶圓的加工方法。解決手段是一種將在複數個以預定寬度之間隙配置成格子狀的元件的表面上敷設有塑模樹脂並且具有在間隙中埋設有塑模樹脂之切割道的晶圓，分割成以塑模樹脂圍繞之元件晶片之晶圓的加工方法，其包含：分割起點形成步驟，沿該切割道將分割起點形成在埋設於間隙中之塑模樹脂的寬度方向中央；及分割步驟，對已實施分割起點形成步驟之晶圓賦予外力，而從分割起點二分切割道來分割成以塑模樹脂圍繞之元件。

Description

晶圓的加工方法 發明領域
本發明是有關於一種將在表面使複數條分割預定線形成為格子狀並且在以該複數條分割預定線所劃分出之複數個區域中形成有元件的晶圓，沿著分割預定線分割為一個個的元件，並且以樹脂將一個個的元件被覆之晶圓的加工方法。
發明背景
在半導體元件製造程序中，是在大致呈圓板狀之半導體晶圓的表面上以排列成格子狀的分割預定線劃分成複數個區域，並在此劃分之區域中形成IC、LSI等的元件。藉由將如此所形成之半導體晶圓沿著分割預定線切斷，以將形成有元件之區域分割而製造出一個個的元件晶片。
近年來，已開發有將晶圓分割成一個個的元件晶片，並且以樹脂被覆一個個的元件晶片之封裝技術。作為這項封裝技術之一的被稱為晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)之封裝技術已被揭示在下述專利文獻1中。
被揭示在下述專利文獻1中的封裝技術，是在將樹脂被覆在晶圓的背面、從晶圓的表面沿著分割預定線形 成到達樹脂的切削溝、將塑模樹脂敷設在晶圓的表面以被覆各個元件、並且將塑模樹脂埋設到切削溝後，藉由以厚度比切削溝的寬度更薄的切削刀將被充填於切削溝的塑模樹脂切斷，以分割成一個個的晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)。
此外，作為製造晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)的晶圓的加工方法，有下列的技術正被開發。
(1)從晶圓的表面側沿著分割預定線形成深度相當於元件之成品厚度的切削溝。
(2)在晶圓的表面上敷設塑模樹脂，並且將塑模樹脂埋設到切削溝中。
(3)在敷設於晶圓之表面的塑模樹脂之表面上貼附保護構件，且磨削晶圓的背面使切削溝顯露出來。
(4)將晶圓的背面貼附於切割膠帶，藉由以厚度比切削溝的寬度薄的切削刀將被埋設於切削溝的塑模樹脂切斷，來分割成一個個的晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2006-100535號公報
發明概要
然而，在上述的任何一個加工方法中，當以切削刀將埋設於切削溝的塑模樹脂切斷時，都會有由於塑模樹 脂的阻力而使切削刀的切割刃撓曲，而在構成晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)之以塑模樹脂圍繞的元件的側面上留下傷痕的問題。
本發明是有鑑於上述事實而作成的發明，其主要之技術課題在於提供一種能夠得到品質良好之以塑模樹脂圍繞的元件之晶圓的加工方法。
為了解決上述主要之技術課題，依據本發明，是將在複數個以預定寬度之間隙配置成格子狀的元件之表面上敷設有塑模樹脂且具有在該間隙中埋設有塑模樹脂之切割道的晶圓，分割成以塑模樹脂圍繞的元件晶片之晶圓的加工方法，該晶圓的加工方法之特徵在於包含：分割起點形成步驟，沿該切割道將分割起點形成在埋設於該間隙中之塑模樹脂的寬度方向中央；及分割步驟，對已實施該分割起點形成步驟之晶圓賦予外力，而將埋設於該間隙中之塑模樹脂從該分割起點二分該切割道來分割成以塑模樹脂圍繞的元件。
在複數個以上述預定寬度之間隙配置成格子狀的元件之表面上敷設有塑模樹脂且具有在該間隙中埋設有塑模樹脂之切割道的晶圓，是藉由實施溝形成步驟、塑模步驟及背面磨削步驟而被製造，該溝形成步驟是從於表面將複數條分割預定線形成為格子狀，且在以該複數條分割預定線所劃分出的複數個區域中形成有元件的晶圓之表面側，沿著分割預定線形成深度相當於元件晶片之成品厚度 之溝，該塑模步驟是在已實施該分割溝形成步驟之晶圓的表面敷設塑模樹脂且在該溝中埋設塑模樹脂，該背面磨削步驟是磨削已實施該塑模步驟之晶圓的背面來使該間隙顯露出來而使埋設於該間隙中之塑模樹脂露出於晶圓之背面。
較理想的是，在上述分割起點形成步驟中，是藉由切削刀形成作為分割起點之切削溝。
在上述分割起點形成步驟中，是藉由劃線器(scriber)形成作為分割起點之劃線溝。
在上述分割起點形成步驟中，是藉由雷射加工形成作為分割起點之雷射加工溝。
依據本發明之晶圓的加工方法，由於並不是以切削刀將埋設於間隙中之塑模樹脂的寬度方向中央部切斷，所以能夠解決切削刀之切割刃撓曲，而在已將元件以塑模樹脂圍繞之元件的側面上留下傷痕的問題。
10‧‧‧分割裝置
11‧‧‧基座
11a‧‧‧載置面
12‧‧‧夾具
13‧‧‧彎曲荷重賦予設備
131‧‧‧支撐構件
132‧‧‧按壓構件
2‧‧‧半導體晶圓
2a‧‧‧表面
2b‧‧‧背面
20‧‧‧晶圓
21‧‧‧分割預定線
210‧‧‧溝
22‧‧‧元件
23‧‧‧凸塊
3、30‧‧‧切削裝置
31‧‧‧切削裝置的工作夾台
32‧‧‧切削設備
33‧‧‧攝像設備
321、521、721‧‧‧主軸殼體
322、522、722‧‧‧旋轉主軸
322a、41a、51a、524a、524b、 71a、724a、724b、X、X1、 X2、Y、Z1、Z2‧‧‧箭頭
323‧‧‧切削刀
323a、323b‧‧‧切割刃
4‧‧‧樹脂被覆裝置
40‧‧‧塑模樹脂
41‧‧‧保持台
42‧‧‧樹脂供給噴嘴
421‧‧‧噴出口
400‧‧‧切割道
401‧‧‧V形切削溝
402‧‧‧V形劃線溝
403‧‧‧雷射加工溝
5‧‧‧研磨裝置
51‧‧‧研磨裝置的工作夾台
52‧‧‧研磨設備
523、723‧‧‧安裝座
524‧‧‧研磨工具
525、725‧‧‧基台
526‧‧‧研磨墊
527、727‧‧‧連結螺栓
6‧‧‧保護膠帶
7‧‧‧磨削裝置
71‧‧‧磨削裝置的工作夾台
72‧‧‧磨削設備
724‧‧‧磨削輪
726‧‧‧磨削磨石
8‧‧‧劃線裝置
81‧‧‧劃線裝置的工作夾台
82‧‧‧劃線器
9‧‧‧雷射加工裝置
91‧‧‧雷射加工裝置的工作夾 台
92‧‧‧雷射光線照射設備
921‧‧‧聚光器
F‧‧‧框架
P‧‧‧聚光點
T‧‧‧切割膠帶
圖1是半導體晶圓的立體圖。
圖2是用於實施溝形成步驟的切削裝置的主要部位立體圖。
圖3(a)~(d)是溝形成步驟的說明圖。
圖4(a)~(c)是塑模步驟的說明圖。
圖5(a)~(c)是顯示凸塊露出步驟之說明圖。
圖6(a)、(b)是保護構件貼附步驟的說明圖。
圖7(a)~(c)是背面磨削步驟的說明圖。
圖8(a)、(b)是本發明之加工對象的晶圓之立體圖及將主要部位放大來顯示之剖面圖。
圖9是晶圓支撐步驟的說明圖。
圖10(a)、(b)是用於實施分割起點形成步驟之切削裝置的主要部位立體圖及將切削刀之主要部位放大來顯示的剖面圖。
圖11(a)~(d)是顯示分割起點形成步驟之第1實施形態的說明圖。
圖12(a)~(d)是顯示分割起點形成步驟之第2實施形態的說明圖。
圖13(a)~(d)是顯示分割起點形成步驟之第3實施形態的說明圖。
圖14(a)~(c)是分割步驟之說明圖。
用以實施發明之形態
以下，針對本發明的晶圓的加工方法的較佳實施形態，參照附加圖式來詳細地說明。
首先，參照圖1乃至圖8，針對製造作為藉由本發明之晶圓的加工方法而被加工之晶圓的在複數個以預定寬度之間隙配置成格子狀的元件之表面上敷設塑模樹脂且具有在該間隙中埋設有塑模樹脂之切割道的晶圓的實施形態進行說明。
在圖1中，顯示的是用於製造藉由本發明之晶圓的加工 方法所加工之晶圓的半導體晶圓之立體圖。圖1所示之半導體晶圓2是由厚度為例如700μm的矽晶圓所構成，而在表面2a上將複數條分割預定線21形成為格子狀，且在藉由該複數條分割預定線21所劃分出的複數個區域中形成有IC、LSI等的元件22。此各個元件22全部都做成相同的構成。在元件22的表面上分別形成有複數個作為突起電極之凸塊23。以下，針對將此半導體晶圓2沿著分割預定線21以預定寬度之間隙分割成一個個的元件晶片，而在一個個的元件晶片之表面敷設塑模樹脂並在該間隙中埋設塑模樹脂之晶圓的加工方法進行說明。
首先，實施溝形成步驟，其為從半導體晶圓2之表面側沿著分割預定線21形成具有相當於元件晶片之成品厚度的深度、及預定寬度之溝。此溝形成步驟，在本實施形態中是使用圖2所示之切削裝置3來實施。圖2所示之切削裝置3具備有保持被加工物之工作夾台31、切削保持於該工作夾台31上之被加工物的切削設備32、與拍攝保持於該工作夾台31上之被加工物的攝像設備33。工作夾台31是構成為吸引保持被加工物，且形成為藉由圖未示之切削進給設備使其在圖2中朝箭頭X所示之切削進給方向移動，並且藉由圖未示之分度進給設備，使其朝箭頭Y所示之分度進給方向移動。
上述切削設備32包含有實質上水平地配置之主軸殼體321、旋轉自如地被該主軸殼體321支撐的旋轉主軸322，及裝設於該旋轉主軸322之前端部之具備有環狀的切 割刃323a之切削刀323，且形成為藉由配置於主軸殼體321內之圖未示的伺服馬達使旋轉主軸322朝箭頭322a所示之方向旋轉。再者，切削刀323之環狀的切割刃323a，在本實施形態中是設定為厚度為40μm。上述攝像設備33是由顯微鏡與CCD相機等光學設備所構成，並可將所拍攝到的圖像訊號傳送到圖未示之控制設備。
利用上述之切削裝置3來實施溝形成步驟時，是如圖2所示，將半導體晶圓2之背面2b側載置在工作夾台31上，且藉由作動圖未示之吸引設備而將半導體晶圓2吸引保持於工作夾台31上。因此，保持於工作夾台31上的半導體晶圓2會成為表面2a在上側。如此進行並將已吸引保持半導體晶圓2的工作夾台31藉由圖未示的切削進給設備定位到攝像設備33的正下方。
當將工作夾台31定位於攝像設備33的正下方時，會藉由攝像設備33及圖未示之控制設備實行檢測半導體晶圓2之沿著分割預定線21用來形成分割溝之切削區域的校準(alignment)作業。亦即，攝像設備33和圖未示出之控制設備會實行用於進行半導體晶圓2之於預定方向上所形成的分割預定線21、與切削刀323的位置對齊之型樣匹配(pattern matching)等的圖像處理，而完成切削區域之校準(校準步驟)。又，對於形成在半導體晶圓2之相對於上述預定方向朝正交之方向延伸的分割預定線21，也是同樣地完成切削區域之校準。
當如上所述地進行而執行了檢測保持於工作夾 台31上之半導體晶圓2的切削區域的校準後，會將保持有半導體晶圓2的工作夾台31移動至切削加工區域之切削開始位置。此時，如圖3(a)所示，是將半導體晶圓2定位成使分割預定線21之一端(在圖3(a)中為左端)位於比切削刀323之環狀的切割刃323a之正下方更右側預定量的位置。接著，將切削刀323在圖3(a)中從2點鏈線所示之待機位置如箭頭Z1所示地朝下方切入進給，而在圖3(a)中如實線所示地定位至預定的切入進給位置。如圖3(a)及圖3(c)所示，此切入進給位置是設定在使切削刀323之環狀的切割刃323a之下端在離半導體晶圓2之表面相當於元件之成品厚度的深度之位置(例如300μm)上。
接著，使切削刀323在圖3(a)中朝箭頭322a所示之方向以預定之旋轉速度旋轉，並使工作夾台31在圖3(a)中朝箭頭X1所示之方向以預定之切削進給速度移動。然後，當分割預定線21之另一端(在圖3(b)中為右端)到達位於比切削刀323之環狀的切割刃323a的正下方更左側預定量的位置之後，即停止工作夾台31之移動。藉由像這樣將工作夾台31切削進給，以如圖3(d)所示地在半導體晶圓2上沿著分割預定線21形成距離表面相當於元件晶片之成品厚度的深度(例如300μm)，且寬度為40μm的溝210(溝形成步驟)。
其次，在圖3(b)中如箭頭Z2所示地使切削刀323上升而定位到2點鏈線所示之待機位置上，且將工作夾台31在圖3(b)中朝箭頭X2所示之方向移動，以返回到圖3(a)所示之位置上。然後，將工作夾台31朝與紙面垂直之方向(分度 進給方向)分度進給相當於分割預定線21之間隔的量，並將下一個用來切削之分割預定線21定位到與切削刀323相對應的位置上。如此進行而將下一個用來切削之分割預定線21定位到與切削刀323相對應之位置上之後，即可實施上述之溝形成步驟。然後，對已形成於半導體晶圓2上之所有的分割預定線21均實施上述之溝形成步驟。
在實施上述之溝形成步驟之後，即可實施在半導體晶圓2之表面敷設塑模樹脂，並將塑模樹脂埋設到溝210中的塑模步驟。如圖4(a)所示，此塑模步驟是將已實施上述溝形成步驟之半導體晶圓2的背面2b側載置在為樹脂被覆裝置4的保持台41的上表面之保持面上。然後，藉由作動圖未示之吸引設備，將半導體晶圓2吸引保持在保持台41的保持面上。如此一來，已保持於保持台41上之半導體晶圓2會成為表面2a在上側。如此進行而將半導體晶圓2保持於保持台41上後，即可如圖4(a)所示，將樹脂供給噴嘴42的噴出口421定位在已保持於保持台41上之半導體晶圓2的中心部，並作動圖未示之樹脂供給設備，從樹脂供給噴嘴42之噴出口421將塑模樹脂40朝已保持於保持台41上之半導體晶圓2的中央區域滴下預定量。當將預定量的塑模樹脂40滴在半導體晶圓2之表面2a的中央區域後，如圖4(b)所示，可藉由將保持台41朝箭頭41a所示之方向以預定的旋轉速度旋轉預定時間，以如圖4(b)及(c)所示地在半導體晶圓2之表面2a上敷設塑模樹脂40，並且將塑模樹脂40埋設到溝210中。另外，敷設於半導體晶圓2之表面2a的塑模樹脂40之厚度，在 本實施形態中是設定為100μm。此塑模樹脂40在本實施形態中採用的是在熱硬化性之液狀樹脂(環氧類之樹脂)中混入有二氧化矽粒子之樹脂，在敷設於半導體晶圓2之表面2a且埋設於溝210後，藉由以150℃左右來加熱而使其硬化。再者，液狀樹脂(環氧類之樹脂)中混入之二氧化矽粒子，是設定為粒徑為上述溝210之寬度的2分之1以下，且在體積比上設定為90%，以形成與半導體晶圓2之膨張率相同之膨脹率。
接著，實施凸塊露出步驟，該凸塊露出步驟是研磨已敷設於半導體晶圓2之表面2a的塑模樹脂40，以露出形成於元件22之表面的凸塊23。該凸塊露出步驟是利用圖5(a)所示之研磨裝置5來實施。圖5(a)所示之研磨裝置5具備有保持被加工物之工作夾台51、及研磨保持於該工作夾台51之被加工物的研磨設備52。工作夾台51是構成為將被加工物吸引保持於上表面，並藉由圖未示之旋轉驅動機構來使其在圖5(a)中朝箭頭51a所示的方向旋轉。研磨設備52具備有主軸殼體521、旋轉自如地被該主軸殼體521支撐並藉由圖未示的旋轉驅動機構使其旋轉的旋轉主軸522、裝設於該旋轉主軸522的下端之安裝座523、及安裝在該安裝座523之下表面的研磨工具524。此研磨工具524是由圓形之基台525與裝設在該基台525之下表面的研磨墊526所構成，且是藉由連結螺栓527將基台525安裝在安裝座523的下表面。再者，在本實施形態中，研磨墊526會在毛氈(felt)中混入有作為研磨材料而由二氧化矽所構成之磨粒。
要利用上述之研磨裝置5來實施上述凸塊露出步驟時，是如圖5(a)所示，將已實施上述塑模步驟後之半導體晶圓2的背面2b側載置在工作夾台51的上表面(保持面)。然後，藉由作動圖未示之吸引設備，將半導體晶圓2吸附保持在工作夾台51上(晶圓保持步驟)。如此一來，保持於工作夾台51上之半導體晶圓2會成為敷設於表面2a之塑模樹脂40在上側。當像這樣將半導體晶圓2吸引保持在工作夾台51上後，可將工作夾台51在圖5(a)中朝箭頭51a所示之方向以預定之旋轉速度旋轉，並且使研磨設備52之研磨工具524在圖5(a)中朝箭頭524a所示之方向以預定之旋轉速度旋轉，且如圖5(b)所示地使研磨墊526接觸作為被加工面之已敷設在表面2a上的塑模樹脂40之上表面，將研磨工具524在圖5(a)及圖5(b)中如箭頭524b所示地以預定之研磨進給速度朝下方(相對於工作夾台51之保持面垂直的方向)研磨進給預定量。其結果為，如圖5(c)所示，可研磨已敷設在表面2a之塑模樹脂40，而使形成於元件22之表面的凸塊23露出。
再者，在上述塑模步驟中，在不被覆凸塊23的情況下將塑模樹脂40敷設在半導體晶圓2之表面2a時，上述凸塊露出步驟就不一定是必要的。
當實施了上述之凸塊露出步驟之後，實施保護構件貼附步驟，該保護構件貼附步驟是將保護構件貼附在已敷設於半導體晶圓2之表面的塑模樹脂40之表面上。亦即，如圖6所示，在已敷設於半導體晶圓2之表面2a的塑模樹脂40之表面上，貼附作為保護構件之保護膠帶6。再者，在本 實施形態中，保護膠帶6是在由厚度為100μm的聚氯乙烯(PVC)所製成的片狀基材的表面上將丙烯酸樹脂類之膠料塗佈為厚度5μm左右。
接著，實施背面磨削步驟，該背面磨削步驟是磨削已實施保護構件貼附步驟之半導體晶圓2的背面來使溝210顯露出來，而使埋設於分割溝210中的塑模樹脂露出於半導體晶圓2之背面。此背面磨削步驟是使用圖7所示的磨削裝置7來實施。圖7(a)所示的磨削裝置7具備有保持被加工物的工作夾台71、及磨削保持於該工作夾台71上之被加工物的磨削設備72。工作夾台71是構成為在作為保持面之上表面吸引保持被加工物，且藉由圖未示之旋轉驅動機構在圖7(a)中使其朝箭頭71a所示之方向旋轉。磨削設備72具備有主軸殼體721、旋轉自如地被支撐在該主軸殼體721上且藉由圖未示的旋轉驅動機構使其旋轉的旋轉主軸722、裝設在該旋轉主軸722的下端之安裝座723、及安裝在該安裝座723的下表面之磨削輪724。此磨削輪724是由圓環狀之基台725、與在該基台725之下表面裝設成環狀之磨削磨石726所構成，且是藉由連結螺栓727來將基台725安裝在安裝座723的下表面。
在利用上述磨削裝置7來實施上述背面磨削步驟時，是如圖7(a)所示，將已實施上述保護構件貼附步驟之半導體晶圓2的保護膠帶6側載置在工作夾台71之上表面(保持面)上。然後，藉由作動圖未示之吸引設備，以隔著保護膠帶6將半導體晶圓2吸引保持在工作夾台71上。因此，保 持於工作夾台71上的半導體晶圓2會成為背面2b在上側。當像這樣隔著保護膠帶6將半導體晶圓2吸引保持在工作夾台71之後，可將工作夾台71在圖7(a)中朝箭頭71a所示之方向以例如300rpm旋轉，並將磨削設備72之磨削輪724在圖7(a)中朝箭頭724a所示的方向以例如6000rpm旋轉，以如圖7(b)所示地使磨削磨石726接觸到作為被加工面之半導體晶圓2的背面2b，並使磨削輪724在圖7(a)及圖7(b)中如箭頭724b所示地以例如1μm/秒的磨削進給速度朝下方(相對於工作夾台71的保持面垂直的方向)磨削進給預定量。其結果為，半導體晶圓2的背面2b被磨削，且如圖7(c)所示地使溝210顯露於半導體晶圓2的背面2b，而使埋設於溝210中的塑模樹脂40露出於半導體晶圓2的背面2b。
如以上所述，藉由實施溝形成步驟、塑模步驟、凸塊露出步驟、保護構件貼附步驟、背面磨削步驟，可如圖8之(a)及(b)所示地製造出在複數個以預定寬度(在本實施形態中為40μm)之間隙(溝210)配置成格子狀的元件22之表面上敷設有塑模樹脂40並且具有在間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40之切割道400的晶圓20。
接著，針對製造在複數個以預定寬度之間隙配置成格子狀之元件的表面上敷設有塑模樹脂並且具有在該間隙中埋設有塑模樹脂之切割道的晶圓之其他形態進行說明。此形態是在預定之基板(substrate)上配置圈環，將已在圈環內於基板上預先分割成一個個的複數個元件以表面設為上側且以預定寬度之間隙配置成格子狀。接著，將複數個配 置成格子狀之元件於表面敷設塑模樹脂並且使塑模樹脂埋設到間隙中。
針對將如以上所述地進行而製造出之晶圓分割成以塑模樹脂圍繞之元件的方法進行說明。再者，作為晶圓，是利用上述圖8(a)及(b)所示之晶圓20來說明。
要將如上述圖8(a)及(b)所示地被構成之晶圓20分割成以塑模樹脂圍繞的元件，首先，是實施晶圓支撐步驟，該晶圓支撐步驟是在晶圓20之背面貼附切割膠帶並且將貼附在敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40之表面上的作為保護構件之保護膠帶6剝離。亦即，如圖9所示，將晶圓20的背面2b貼附在以覆蓋環狀框架F之內側開口部的方式裝設上外周部之切割膠帶T的表面。然後，將貼附在敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40之表面上的保護膠帶6剝離。如此一來，貼附於切割膠帶T之表面的晶圓20會成為敷設於表面之塑模樹脂40在上側。
在實施上述之晶圓支撐步驟後，可實施分割起點形成步驟，該分割起點形成步驟是將分割起點沿著切割道400形成在如圖8(a)及(b)所示地埋設在晶圓20之間隙(分割溝210)中的塑模樹脂40之寬度方向中央上。此分割起點形成步驟之第1實施形態，是利用圖10(a)所示的切削裝置30來實施。再者，由於圖10(a)所示之切削裝置30與上述圖2所示之切削裝置3除了切削刀323之環狀的切割刃323a以外均為相同的構成，因此，對於相同構件會附上相同符號而省略說明。在圖10(a)所示的切削裝置30中的切削刀323的環 狀之切割刃323b，是如在圖10之(b)中放大而顯示地將外周部形成為剖面V字形。
再者，作為實施分割起點形成步驟之晶圓，是利用上述圖8(a)及(b)所示之晶圓20來說明。
要利用圖10(a)所示之切削裝置30在上述圖8(a)及(b)所示之晶圓20上實施分割起點形成步驟時，是在工作夾台31上載置已實施過上述晶圓支撐步驟之晶圓20的切割膠帶T側。然後，藉由作動圖未示之吸引設備，而隔著切割膠帶T將晶圓20吸引保持在工作夾台31上。從而，保持於工作夾台31上之晶圓20會成為敷設於表面之塑模樹脂40在上側。如此進行並將吸引保持有晶圓20之工作夾台31藉由圖未示之切削進給設備定位到攝像設備33的正下方。
當將工作夾台31定位至攝像設備33之正下方時，會實行校準作業，該校準作業是藉由攝像設備33及圖未示之控制設備檢測於埋設在形成於晶圓20上之間隙(溝210)中的塑模樹脂上用來形成成為分割起點之切削溝的切削區域。也就是說，攝像設備33及圖未示之控制設備會實行用於進行埋設在形成於半導體晶圓2之預定方向上的間隙(溝210)中之塑模樹脂40、與切削刀323之位置對齊的圖像處理，以完成切削區域的校準(校準步驟)。再者，由於在本實施形態中，在形成有間隙(溝210)的晶圓20的表面會敷設有塑模樹脂40，因此攝像設備33會拍攝形成於將分割預定線21包夾而相鄰的元件22上且從塑模樹脂40的表面露出的凸塊23，並傳送至圖未示的控制設備。且，圖未示之控制設備會將 形成於相隣的元件22上且凸塊23與凸塊23之中間位置決定為間隙(溝210)的寬度方向中央位置。如此進行而完成了相對於形成於晶圓20的預定方向之埋設有塑模樹脂40的間隙(溝210)的校準後，對於形成在半導體晶圓2上的相對於上述預定方向正交的方向上所形成之間隙(溝210)，也是同樣地完成切削區域的校準。
當如上所述地進行並執行了檢測保持於工作夾台31上之晶圓20的切削區域的校準後，會將保持有半導體晶圓2的工作夾台31移動至切削加工區域之切削開始位置。此時，是如圖11之(a)所示地將半導體晶圓2定位成使在間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40之切割道400的一端(圖11之(a)中為左端)位於比切削刀323之環狀的切割刃323b的正下方更右側預定量的位置。
如此進行而將保持在切削裝置30之工作夾台31上的半導體晶圓2定位到切削加工區域之切削開始位置後，即可將切削刀323在圖11(a)中從以2點鏈線表示之待機位置如箭頭Z1所示地朝向下方切入進給，而在圖11(a)中如實線所示地定位到預定之切入進給位置。此切入進給位置是如圖11(c)所示地將切削刀323之環狀的切割刃323b之下端設定在離敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40的表面50μm內側的位置上。
接著，使切削刀323在圖11(a)中朝箭頭322a所示之方向以預定之旋轉速度旋轉，並使工作夾台31在圖11(a)中朝箭頭X1所示之方向以預定之切削進給速度移動。並且， 在間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40之切割道400的另一端(圖11之(b)中右端)到達位於比切削刀323之環狀的切割刃323b的正下方更左側預定量的位置後，停止工作夾台31之移動。藉由如此切削進給工作夾台31，可如圖11(d)所示地在與敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40中的埋設於間隙(溝210)中之塑模樹脂40的寬度方向中央部相對應的位置上，沿著切割道400形成作為分割起點之深度為50μm的V形切削溝401。
其次，在圖11(b)中如箭頭Z2所示地使切削刀323上升而定位到2點鏈線所示之待機位置上，且將工作夾台31在圖11(b)中朝箭頭X2所示之方向移動，以返回到圖11(a)所示之位置上。並且，使工作夾台31在與紙面垂直之方向(分度進給方向)上分度進給相當於埋設有塑模樹脂40之間隙(溝210)的間隔之量，並將下一個用來切削之間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40的切割道400定位至與切削刀323相對應之位置上。如此進行而將下一個用來切削之間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40的切割道400定位至與切削刀323相對應之位置後，即可實施上述之分割起點形成步驟。且，將上述之分割起點形成步驟沿著在半導體晶圓2上所形成之間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40之全部的切割道400實施。
接著，參照圖12，並針對分割起點形成步驟之第2實施形態進行說明。此分割起點形成步驟之第2實施形態，是利用圖12之(a)及(b)所示之劃線裝置8來實施。亦即，將 已實施上述晶圓支撐步驟之晶圓20的切割膠帶T側載置在劃線裝置8的工作夾台81上。然後，藉由作動圖未示之吸引設備，而隔著切割膠帶T將晶圓20吸引保持在工作夾台81上。從而，保持於工作夾台81上之晶圓20會成為敷設於表面之塑模樹脂40在上側。接著，實行校準作業，該校準作業是檢測在晶圓20之表面所敷設之塑模樹脂40及在間隙(溝210)中所埋設之塑模樹脂上用來形成作為斷裂起點之劃線溝的加工區域。此校準作業是同樣地實施上述圖10及圖11所示之分割起點形成步驟中的校準作業。
在實施上述之校準作業後，使保持有晶圓20之工作夾台81移動至加工區域之加工開始位置。此時，如圖12(a)所示地將晶圓2定位成使用來加工之於間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40之切割道400的一端(在圖12(a)中為左端)位於比劃線器82之正下方更右側預定量的位置。
如此進行並將在劃線裝置9之工作夾台81上所保持的晶圓20定位到加工區域之加工開始位置後，即可將劃線器82在圖12(a)中從以2點鏈線所示之待機位置如箭頭Z1所示地朝下方切入進給，而在圖12(a)中如以實線所示地定位至預定的切入進給位置。此切入進給位置是如圖12(c)所示地將劃線器82之下端設定在離敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40之表面50μm內側的位置上。
接著，使保持有晶圓20之工作夾台81在圖12(a)中朝以箭頭X1所示之方向以預定之加工進給速度移動。並且，當埋設在間隙(溝210)中的塑模樹脂40的另一端(在圖 12(b)中為右端)到達位於比劃線器82之正下方更左側預定量的位置後，即停止工作夾台81之移動。藉由如此加工進給工作夾台81，可如圖12(d)所示地在與敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40中的埋設於間隙(溝210)中之塑模樹脂40的寬度方向中央部相對應之位置上，沿著切割道400形成作為分割起點之深度為50μm的V形劃線溝402。將此分割起點形成步驟沿著晶圓20之間隙(分割溝210)中埋設有塑模樹脂40之全部的切割道400實施。
接著，參照圖13，並針對分割起點形成步驟之第3實施形態進行說明。此分割起點形成步驟之第3實施形態，是利用圖13(a)及(b)所示的雷射加工裝置9來實施。亦即，將已實施上述晶圓支撐步驟之晶圓20的切割膠帶T側載置在雷射加工裝置9之工作夾台91上。然後，藉由作動圖未示之吸引設備，而隔著切割膠帶T將晶圓20吸引保持在工作夾台91上。從而，保持於工作夾台91上之晶圓20會成為敷設於表面之塑模樹脂40在上側。接著，實行校準作業，該校準作業是檢測在晶圓20上所形成之間隙(溝210)中所埋設之塑模樹脂上用來形成成為分割起點之雷射加工溝的加工區域。此校準作業是同樣地實施上述第1及第2實施形態中的分割起點形成步驟中的校準作業。
在實施上述之校準作業後，會如圖13(a)所示地將工作夾台91移動至照射雷射光線之雷射光線照射設備92的聚光器922所在之雷射光線照射區域，並將間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40之切割道400的一端(在圖13(a)中為左 端)定位至雷射光線照射設備92之聚光器921的正下方，並且如圖13(c)所示地將間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40的寬度方向中央定位至聚光器921的正下方。並且，將從聚光器921所照射之脈衝雷射光線的聚光點P如圖13(c)所示地定位至埋設於間隙(溝210)中且露出於晶圓2之背面2b的塑模樹脂40之上表面附近。再者，從聚光器921所照射之脈衝雷射光線的聚光點點徑，在圖示之實施形態中是設定為φ 10μm。接著，從聚光器921照射出對塑模樹脂40具有吸収性之波長的脈衝雷射光線並且使工作夾台91在圖13之(a)中朝箭頭X1所示之方向以預定的進給速度移動。然後，如圖13(b)所示，當雷射光線照射設備82之聚光器921的照射位置到達間隙(溝210)的另一端之位置後，即停止脈衝雷射光線的照射並且停止工作夾台91的移動。其結果為，如圖13(d)所示地在與敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40中的埋設於間隙(溝210)中之塑模樹脂40的寬度方向中央部相對應之位置上，沿著切割道400形成作為分割起點之雷射加工溝403。將此分割起點形成步驟沿著晶圓20之間隙(溝210)中埋設有塑模樹脂40之全部的切割道400實施。
如以上所述地進行而實施分割起點形成步驟後，實施分割步驟，該分割步驟是對晶圓20賦予外力，而從分割起點二分切割道400來分割成以塑模樹脂圍繞之元件。此分割步驟是利用圖14(a)所示之分割裝置10來實施。亦即，將透過切割膠帶T支撐已實施上述分割起點形成步驟之晶圓20的環狀框架F在圓筒狀之基座11的載置面11a上設成以 切割膠帶T側朝上而載置，且藉由配置於圓筒狀之基座11的外周之夾具12來固定。然後，將敷設於晶圓20之表面的塑模樹脂40側載置在構成彎曲荷重賦予設備13之複數個平行地配置的圓柱狀的支撐構件131上。此時，是載置成將已形成有上述V形切削溝401、或劃線溝402、或雷射加工溝403之切割道400定位在支撐構件131與131之間。並且，從貼附於晶圓20之背面的切割膠帶T側藉由按壓構件132沿著切割道400按壓。其結果為，在晶圓20上彎曲荷重沿著切割道400作用而在沿著切割道400所形成之上述V形切削溝401、或劃線溝402、或雷射加工溝403側產生拉伸荷重，而如圖14之(b)所示地使埋設在晶圓20之間隙(分割溝210)中的塑模樹脂40以V形切削溝401、或雷射加工溝402、或V形劃線溝403成為分割之起點並沿著切割道400被分割。
並且，在第1方向上沿著已形成有V形切削溝401或雷射加工溝402、或V形劃線溝403之切割道400分割後，藉由使圓筒狀之基座11轉動90度，並在與上述第1方向正交之方向上沿著已形成有上述V形切削溝401、或劃線溝402、或雷射加工溝403之切割道400實施上述分割作業，晶圓20就能夠分割成以塑模樹脂40覆蓋表面及側面之一個個的元件22。再者，已被分割成一個個的元件22，由於背面貼附在切割膠帶T上，所以不會變得分散凌亂而能夠維持著晶圓20之形態。如此進行而被分割之元件22，會如圖14(c)所示地構成以塑模樹脂40將表面及側面圍繞之晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)。
如以上所述，上述之實施形態中的晶圓的加工方法，由於包含有：分割起點形成步驟，在形成於晶圓20上之間隙(溝210)中所埋設的塑模樹脂40之寬度方向中央沿著切割道400形成作為分割起點之上述V形切削溝401、或劃線溝402、或雷射加工溝403；及分割步驟，在已實施該分割起點形成步驟之晶圓20上賦予外力，而從作為分割起點之上述V形切削溝401、或劃線溝402、或雷射加工溝403來二分切割道400並分割成以塑模樹脂所圍繞之元件，所以不用以切削刀將埋設於間隙中之塑模樹脂的寬度方向中央部切斷，因此能夠解決切削刀之切割刃撓曲，而在以塑模樹脂所圍繞之元件的側面留下傷痕之問題。
再者，在上述之實施形態中，雖然針對從晶圓20之表面側形成分割起點之例進行說明，然而亦可在背面磨削步驟之後、實施晶圓支撐步驟前從晶圓20之背面側沿著切割道400形成分割起點。
10‧‧‧分割裝置
11‧‧‧基座
11a‧‧‧載置面
12‧‧‧夾具
13‧‧‧彎曲荷重賦予設備
131‧‧‧支撐構件
132‧‧‧按壓構件
20‧‧‧晶圓
210‧‧‧溝
22‧‧‧元件
23‧‧‧凸塊
40‧‧‧塑模樹脂
400‧‧‧切割道
401‧‧‧V形切削溝
402‧‧‧V形劃線溝
403‧‧‧雷射加工溝
F‧‧‧框架
T‧‧‧切割膠帶

Claims (5)

  1. 一種晶圓的加工方法，是將在複數個以預定寬度之間隙配置成格子狀之元件的表面上敷設有塑模樹脂並且具有在該間隙中埋設有塑模樹脂之切割道的晶圓，分割成以塑模樹脂圍繞之元件晶片，該晶圓的加工方法之特徵在於包含：分割起點形成步驟，沿該切割道將分割起點形成在埋設於該間隙中之塑模樹脂的寬度方向中央；及分割步驟，對已實施該分割起點形成步驟之晶圓賦予外力，而從該分割起點二分該切割道來分割成以塑模樹脂圍繞之元件晶片。
  2. 如請求項1之晶圓的加工方法，其中，在複數個以預定寬度之間隙配置成格子狀之元件的表面上敷設有塑模樹脂且具有在該間隙中埋設有塑模樹脂之切割道的晶圓，是藉由實施溝形成步驟、塑模步驟及背面磨削步驟而被製造，該溝形成步驟是從於表面將複數條分割預定線形成為格子狀，且在以該複數條分割預定線所劃分出的複數個區域中形成有元件之晶圓的表面側，沿著分割預定線形成深度相當於元件晶片之成品厚度之溝，該塑模步驟是在已實施該溝形成步驟之晶圓的表面敷設塑模樹脂且在該溝中埋設塑模樹脂；該背面磨削步驟是磨削已實施該塑模步驟之晶圓的背面來使該間隙顯露出來而使埋設於該間隙中之塑模樹脂露出於晶圓之背 面。
  3. 如請求項1或2之晶圓的加工方法，其中，該分割起點形成步驟是藉由切削刀形成作為該分割起點之切削溝。
  4. 如請求項1或2之晶圓的加工方法，其中，該分割起點形成步驟是藉由劃線器形成作為該分割起點之劃線溝。
  5. 如請求項1或2之晶圓的加工方法，其中，該分割起點形成步驟是藉由雷射加工形成作為該分割起點之雷射加工溝。
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