TW202314791A - 層積元件晶片的製造方法 - Google Patents
層積元件晶片的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202314791A TW202314791A TW111136412A TW111136412A TW202314791A TW 202314791 A TW202314791 A TW 202314791A TW 111136412 A TW111136412 A TW 111136412A TW 111136412 A TW111136412 A TW 111136412A TW 202314791 A TW202314791 A TW 202314791A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wafer
- groove
- resin layer
- grinding
- manufacturing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dicing (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
[課題]提供可抑制妨礙元件晶片彼此接合之層積元件晶片的製造方法。[解決手段]層積元件晶片的製造方法包含：第一槽形成步驟，其在第一晶圓形成第一槽；固定步驟，其將第一晶圓固定於支撐體；第一晶圓研削步驟，其使第一槽露出；第一樹脂層形成步驟，其形成第一樹脂層；第一晶圓研磨步驟，其使第一樹脂層露出；第二槽形成步驟，其在第二晶圓形成在正面側比第一槽更寬且在槽底側比正面側更窄之第二槽；貼合步驟，其將晶圓彼此貼合；第二晶圓研削步驟，其使第二槽露出；第二樹脂層形成步驟，其形成第二樹脂層；以及分割步驟，其製造層積元件晶片。
Description
本發明關於層積並製造晶片之層積元件晶片的製造方法。
伴隨電子設備的輕薄短小化，半導體裝置正發展圖案的細微化、由晶片層積所致之小型化。例如，已開發將晶片彼此層積，且將電極彼此直接接合之直接接合等技術（例如，參照專利文獻1）。直接接合為了將具備TSV電極之晶片的元件面（功能層側的面、正面）直接重疊於重疊之晶片的背面，而其表面被加工成平坦且不夾入異物。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-249620號公報
[發明所欲解決的課題]
在為了直接接合具備完全相同面積的元件面之元件晶片而在鄰接之元件晶片間填充有樹脂之情形，雖為了將元件晶片與樹脂平坦化而進行研磨，但具有彈性的樹脂在研磨後會比元件晶片的正面（被研磨面）稍微***，容易從元件晶片間突出而被夾在重疊之元件晶片間，有妨礙直接接合之虞。
因此，本發明之目的在於提供可抑制妨礙元件晶片彼此接合之層積元件晶片的製造方法。
[解決課題的技術手段]
根據本發明，提供一種層積元件晶片的製造方法，其使用在藉由多條分割預定線所劃分之正面的多個區域中分別形成有元件之晶圓，而製造重疊有多個元件晶片之層積元件晶片，且具備：第一槽形成步驟，其沿著第一晶圓的多條分割預定線，從該第一晶圓的正面形成超過第一元件晶片的完工厚度之深度的第一槽；固定步驟，其將該第一晶圓的正面側固定於支撐體；第一晶圓研削步驟，其從背面側研削被固定於該支撐體之該第一晶圓，使該第一槽在該第一晶圓的背面側露出；第一樹脂層形成步驟，其在該第一晶圓的該第一槽形成第一樹脂層；第一晶圓研磨步驟，其同時研磨被固定於該支撐體之該第一晶圓與該第一樹脂層，將該第一晶圓薄化直至相當於該第一元件晶片的完工厚度之厚度，使設於該第一槽之該第一樹脂層在該第一晶圓的背面側露出；第二槽形成步驟，其沿著與該第一晶圓相同構成的第二晶圓的多條分割預定線，從該第二晶圓的正面形成超過第二元件晶片的完工厚度之深度的第二槽，成為該第二槽的寬度在該第二晶圓的正面側比該第一槽的寬度更寬且在槽底側比正面側的寬度更窄之槽；貼合步驟，其使經研磨之該第一晶圓的背面與該第二晶圓的正面面對，以將從該第一晶圓的背面突出之該第一樹脂層容納於該第二晶圓的該第二槽之方式將該第二晶圓與該第一晶圓貼合；第二晶圓研削步驟，其從背面側研削已與該第一晶圓貼合之該第二晶圓，使該第二槽在該第二晶圓的背面側露出；第二樹脂層形成步驟，其在該第二晶圓的該第二槽形成第二樹脂層；以及分割步驟，其沿著該第一槽與該第二槽切斷該第一樹脂層與該第二樹脂層，製造層積元件晶片。
較佳為，在該第二槽形成步驟中，以使用電漿狀的氣體之電漿蝕刻加工、使用切割刀片之切削加工或使用雷射光線之雷射加工而形成該第二槽。
較佳為，在實施該第二樹脂層形成步驟後且在該分割步驟之前，進一步具備：第二晶圓研磨步驟，其同時研磨被固定於該第一晶圓之該第二晶圓與該第二樹脂層，將該第二晶圓薄化直至相當於該第二元件晶片的完工厚度之厚度。
[發明功效]
本發明發揮可抑制妨礙元件晶片彼此接合之功效。
以下，針對本發明的實施方式，一邊參照圖式一邊詳細地進行說明。本發明不受限於以下的實施方式所記載之內容。並且，在以下所記載之構成要素中，包含本發明所屬技術領域中具有通常知識者可容易思及者、實質上相同者。再者，以下所記載之構成能適當組合。並且，在不背離本發明的主旨之範圍內可進行構成的各種省略、取代或變更。
［第一實施方式］
基於圖式，說明本發明的第一實施方式之層積元件晶片的製造方法。圖1係表示第一實施方式之層積元件晶片的製造方法的加工對象的晶圓的一例之立體圖。圖2係示意性地表示圖1所示之晶圓的主要部分之剖面圖。圖3係表示藉由第一實施方式之層積元件晶片的製造方法所製造之層積元件晶片的一例之立體圖。圖4係表示第一實施方式之層積元件晶片的製造方法的流程之流程圖。
（晶圓）
第一實施方式之層積元件晶片的製造方法為使用圖1及圖2所示之晶圓1而製造圖3所示之層積元件晶片10之方法。在第一實施方式中，晶圓1係將矽、藍寶石或砷化鎵等作為基板2之圓板狀的半導體晶圓或光元件晶圓等。如圖1所示，晶圓1在藉由互相交叉之多條分割預定線4所劃分之正面3的多個區域分別設有元件5。
元件5例如為IC（Integrated Circuit，積體電路）或LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）等積體電路，或者各種記憶體（半導體記憶裝置）。並且，如圖2所示，晶圓1具備貫通電極7，所述貫通電極7被埋設於基板2內，且從正面3朝向正面3的背側的背面6延伸。貫通電極7係由具有導電性之金屬所構成，且與元件5連接。此外，在圖2中，使貫通電極7一個一個與各元件5連接，但在本發明中亦可使多個貫通電極7與各元件5連接。
晶圓1係沿著分割預定線4而被分割成一個個圖1所示之元件晶片9。若晶圓1被分割成一個個元件晶片9，則貫通電極7跨越正面3與背面6並貫通基板2，成為與其他的元件晶片9的元件5等連接之所謂TSV（Through-Silicon Via，矽穿孔）電極。元件晶片9係包含基板2與元件5而構成。此外，在元件晶片9的與晶圓1相同的部分標記相同的符號並省略說明。
（層積元件晶片）
如圖3所示，層積元件晶片10係重疊多個（在第一實施方式中為兩個）元件晶片9而構成。除了其中之一的元件晶片9的正面3以外，兩個元件晶片9的側面、另一元件晶片9的背面6係被藉由樹脂所構成之樹脂層11被覆。此外，以下將構成層積元件晶片10之兩個元件晶片9之中在圖3中的上方的元件晶片9記載成第一元件晶片9-1，以下將在圖3中的下方的元件晶片9記載成第二元件晶片9-2。
（層積元件晶片的製造方法）
如圖4所示，第一實施方式之層積元件晶片的製造方法具備第一槽形成步驟101、固定步驟102、第一晶圓研削步驟103、第一樹脂層形成步驟104、第一晶圓研磨步驟105、第二槽形成步驟106、貼合步驟107、第二晶圓研削步驟108、第二樹脂層形成步驟109及分割步驟110。
（第一槽形成步驟）
圖5係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一槽形成步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。第一槽形成步驟101為下述步驟：沿著第一晶圓1-1的多條分割預定線4，從第一晶圓1-1的正面3形成超過第一元件晶片9-1的完工厚度12-1（圖3所示）之深度13-1的第一槽13。
在第一槽形成步驟101中，準備前述之晶圓1作為第一晶圓1-1，切削裝置將第一晶圓1-1的背面6側吸引保持於卡盤台的保持面。在第一槽形成步驟101中，切削裝置一邊使藉由主軸而進行旋轉之切割刀片與卡盤台沿著分割預定線4相對地移動，一邊使切割刀片從正面3側切入分割預定線4至前述之深度13-1，而如圖5所示，在各分割預定線4形成第一槽13。此外，第一槽13的深度13-1比第一晶圓1-1的厚度更淺，第一槽13未到達第一晶圓1-1的背面6。
此外，第一槽13的寬度13-2係在第一晶圓1-1的厚度方向固定地形成，但在本發明中，寬度亦可從正面3朝向背面6逐漸狹窄地形成。並且，在本發明中，在第一槽形成步驟101中，亦可雷射加工裝置將第一晶圓1-1的背面6側吸引保持於卡盤台的保持面，一邊使雷射光線照射單元與卡盤台沿著分割預定線4相對地移動，一邊從雷射光線照射單元將對第一晶圓1-1具有吸收性之波長的雷射光線從正面3側照射至分割預定線4，而在各分割預定線4形成第一槽13。
（固定步驟）
圖6係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的固定步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。固定步驟102為下述步驟：將第一晶圓1-1的正面3側固定於板狀的支撐體20。在第一實施方式中，如圖6所示，在固定步驟102中，藉由未圖示之黏接劑等而將第一晶圓1-1的正面3側固定於支撐體20，所述支撐體20係以硬質的材料所構成且直徑係與第一晶圓1-1相同或更大。
此外，在第一實施方式中，在固定步驟102中將第一晶圓1-1的正面3側固定於以硬質的材料所構成之支撐體20，但在本發明中，作為支撐體，亦可將具有可撓性之膠膜或無糊層之樹脂薄片進行熱壓接而固定第一晶圓1-1的正面3側，所述膠膜具備由樹脂所構成之基材層與由具有黏著性之樹脂所構成之糊層。
（第一晶圓研削步驟）
圖7係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一晶圓研削步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。第一晶圓研削步驟103為下述步驟：從背面6側研削被固定於支撐體20之第一晶圓1-1，使第一槽13在第一晶圓1-1的背面6側露出。
在第一晶圓研削步驟103中，研削裝置透過支撐體20而將第一晶圓1-1的正面3側吸引保持於卡盤台的保持面。在第一晶圓研削步驟103中，研削裝置係藉由主軸而將研削用的研削輪繞著軸心進行旋轉且使卡盤台繞著軸心旋轉，並一邊從未圖示之研削液噴嘴供給研削液，一邊使研削輪的研削磨石與第一晶圓1-1的基板2的背面6抵接且以預定的進給速度接近卡盤台，而以研削磨石研削第一晶圓1-1的背面6側。
在第一實施方式中，如圖7所示，在第一晶圓研削步驟103中，研削裝置將第一晶圓1-1的背面6側研削直至第一晶圓1-1的厚度比第一元件晶片9-1的完工厚度12-1更厚且比第一槽13的深度13-1更薄之厚度。在第一實施方式中，在第一晶圓研削步驟103中，研削裝置至少使第一槽13在第一晶圓1-1的背面6露出。
（第一樹脂層形成步驟）
圖8係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一樹脂層形成步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。第一樹脂層形成步驟104為下述步驟：在第一晶圓1-1的第一槽13形成樹脂層11（以下記載成第一樹脂層11-1）。
在第一樹脂層形成步驟104中，將進行加熱等而軟化之樹脂供給至第一晶圓1-1的第一槽13內，且將此樹脂被覆於第一晶圓1-1的背面6，如圖8所示，在第一槽13內形成第一樹脂層11-1，且以第一樹脂層11-1被覆第一晶圓1-1的背面6。
（第一晶圓研磨步驟）
圖9係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一晶圓研磨步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。第一晶圓研磨步驟105為下述步驟：同時研磨被固定於支撐體20之第一晶圓1-1與第一樹脂層11-1，將第一晶圓1-1薄化直至相當於第一元件晶片9-1的完工厚度12-1之厚度，使第一晶圓1-1之背面6、貫通電極7及設於第一槽13之第一樹脂層11-1在第一晶圓1-1的背面6側露出。
在第一晶圓研磨步驟105中，研磨裝置透過支撐體20而將第一晶圓1-1的正面3側吸引保持於卡盤台的保持面。在第一晶圓研磨步驟105中，研磨裝置將繞著軸心旋轉之研磨墊以預定的進給速度接近繞著軸心旋轉之卡盤台，而以研磨構件研磨第一晶圓1-1的背面6上的第一樹脂層11-1。於是，背面6上的第一樹脂層11-1被去除，第一槽13在背面6側露出。
在第一實施方式中，如圖9所示，在第一晶圓研磨步驟105中，研磨裝置將第一晶圓1-1的背面6與第一槽13內的第一樹脂層11-1同時研磨並薄化直至第一晶圓1-1的厚度成為第一元件晶片9-1的完工厚度12-1。如圖9所示，第一晶圓研磨步驟105後的第一晶圓1-1若變得不從研磨墊推壓背面6側，則因第一樹脂層11-1係以樹脂所構成，故會藉由復原力而比背面6突出一些。
（第二槽形成步驟）
圖10係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟之剖面圖。圖11係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟後的第二晶圓的主要部分之剖面圖。第二槽形成步驟106為下述步驟：沿著與第一晶圓1-1相同構成的第二晶圓1-2的多條分割預定線4，從第二晶圓1-2的正面3形成超過第二元件晶片9-2的完工厚度12-2（圖3所示）之深度14-1的第二槽14，成為第二槽14的寬度在第二晶圓1-2的正面3側比第一槽13的寬度13-2（圖9等所示）更寬且在槽底側比正面3側的寬度14-2更窄之槽。
在第一實施方式中，在第二槽形成步驟106中，準備前述之晶圓1作為與第一晶圓1-1相同構成的第二晶圓1-2，以水溶性樹脂被覆第二晶圓1-2的正面3側而形成保護膜21。在第一實施方式中，在第二槽形成步驟106中，對第二晶圓1-2的分割預定線4的正面3照射雷射光線，去除分割預定線4上的保護膜21，使分割預定線4的正面3露出，且維持以保護膜21被覆元件5之狀態。此時，在各分割預定線4露出之正面3的寬度比第一槽13的寬度13-2更寬。在第一實施方式中，水溶性樹脂例如為聚乙烯醇（PolyVinyl Alcohol，PVA）或聚乙烯吡咯烷酮（PolyVinyl Pyrrolidone，PVP）等。水溶性樹脂發揮作為對圖10所示之電漿狀的蝕刻氣體31具有耐受性之遮蔽膜（遮罩）的功能。
在第一實施方式中，在第二槽形成步驟106中，電漿蝕刻裝置30將第二晶圓1-2的背面6側吸引保持於卡盤台32的保持面33。在第一實施方式中，在第二槽形成步驟106中，電漿蝕刻裝置30將引誘電漿狀的蝕刻氣體31之高頻電壓施加至卡盤台，將電漿狀的蝕刻氣體31供給至卡盤台32的保持面33的上方。
在第二槽形成步驟106中，藉由電漿狀的蝕刻氣體31，而從去除保護膜21而露出之分割預定線4的正面3側朝向背面6蝕刻基板2，在基板2沿著分割預定線4形成從正面3側朝向背面6側之第二槽14。在第一實施方式中，在第二槽形成步驟106中，以使第二槽14的寬度從正面3側的寬度14-2隨著朝向槽底而逐漸變窄之方式，一邊將能非等向性蝕刻第二晶圓1-2的基板2之電壓的高頻電力以預定時間施加至卡盤台32，一邊供給電漿狀的蝕刻氣體31。此外，預定時間為下述時間：第二槽14的深度14-1成為比第二晶圓1-2的厚度更淺且超過第二元件晶片9-2的完工厚度12-2之深度的時間。並且，不僅是非等向性蝕刻，亦可使用所謂的波希法（bosch process）而形成第二槽14。
如圖11所示，在第二槽形成步驟106中，進行將清洗水供給至第二晶圓1-2的正面3等動作，而從第二晶圓1-2的正面3側去除保護膜21。如此，在第二槽形成步驟106中，以使用電漿狀的蝕刻氣體31之電漿加工而形成超過第二元件晶片9-2的完工厚度12-2之深度14-1的第二槽14。並且，第二槽14被形成為在正面3側的寬度14-2比第一槽13的寬度13-2更寬且在槽底側的寬度14-3比正面3側的寬度14-2更窄之槽。
（貼合步驟）
圖12係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的貼合步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。貼合步驟107為下述步驟：使經研磨之第一晶圓1-1的背面6與第二晶圓1-2的正面3面對，以將從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1容納於第二晶圓1-2的第二槽14之方式將第二晶圓1-2與第一晶圓1-1貼合。
在貼合步驟107中，在元件5互相重疊之位置使第一晶圓1-1的背面6與第二晶圓1-2的正面3面對，將第二晶圓1-2的正面3與第一晶圓1-1的背面6重疊，且將槽13、14互相重疊，而使第一樹脂層11-1容納於第二槽14內。如圖12所示，在貼合步驟107中，使第一晶圓1-1的背面6與第二晶圓1-2的正面3接合，將第二晶圓1-2與第一晶圓1-1貼合。此外，在第一實施方式中，在貼合步驟107中，將第一晶圓1-1的貫通電極7與第二晶圓1-2的元件5接合（連接）。
（第二晶圓研削步驟）
圖13係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二晶圓研削步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。第二晶圓研削步驟108為下述步驟：從背面6側研削已與第一晶圓1-1貼合之第二晶圓1-2，使第二槽14在第二晶圓1-2的背面6側露出。
在第二晶圓研削步驟108中，研削裝置透過支撐體20而將第一晶圓1-1的正面3側吸引保持於卡盤台的保持面。在第二晶圓研削步驟108中，研削裝置係藉由主軸而將研削用的研削輪繞著軸心進行旋轉且使卡盤台繞著軸心旋轉，並一邊從未圖示之研削液噴嘴供給研削液，一邊使研削輪的研削磨石與第二晶圓1-2的基板2的背面6抵接且以預定的進給速度接近卡盤台，而以研削磨石研削第二晶圓1-2的背面6側。
在第一實施方式中，如圖13所示，在第二晶圓研削步驟108中，研削裝置將第二晶圓1-2的背面6側研削直至第二晶圓1-2的厚度成為第二元件晶片9-2的完工厚度12-2。因此，在第一實施方式中，在第二晶圓研削步驟108中，研削裝置使第二槽14及貫通電極7在第二晶圓1-2的背面6露出。
（第二樹脂層形成步驟）
圖14係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二樹脂層形成步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。第二樹脂層形成步驟109為下述步驟：在第二晶圓1-2的第二槽14形成樹脂層11（以下記載成第二樹脂層11-2）。
在第二樹脂層形成步驟109中，將進行加熱等而軟化之樹脂供給至第二晶圓1-2的第二槽14內，且將此樹脂被覆於第二晶圓1-2的背面6，如圖14所示，在第二槽14內形成第二樹脂層11-2，且以第二樹脂層11-2被覆第二晶圓1-2的背面6。於是，藉由樹脂層11-1、11-2而形成樹脂層11。
（分割步驟）
圖15係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的分割步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。分割步驟110為下述步驟：沿著第一槽13與第二槽14切斷第一樹脂層11-1與第二樹脂層11-2，而製造層積元件晶片10。
在分割步驟110中，切削裝置透過支撐體20而將第一晶圓1-1的背面6側吸引保持於卡盤台的保持面。在分割步驟110中，切削裝置一邊使藉由主軸而進行旋轉之切割刀片與卡盤台沿著分割預定線4相對地移動，一邊使切割刀片從第二晶圓的背面6側切入槽13、14的寬度方向的中央直至到達支撐體20。如圖15所示，在分割步驟110中，切削裝置切斷槽13、14內的樹脂層11-1、11-2，將晶圓1-1、1-2分割成一個個層積元件晶片10，而製造層積元件晶片10。
此外，在分割步驟110中切斷槽13、14內的樹脂層11-1、11-2之切割刀片的厚度係比在第一槽形成步驟101中形成第一槽13之切割刀片的厚度更薄。所製造之層積元件晶片10係從支撐體20被拾取。
以上所說明之第一實施方式之層積元件晶片的製造方法係藉由以正面3側變寬之方式形成與第一晶圓1-1貼合之第二晶圓1-2的第二槽14的寬度14-2、14-3，而即使有從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1，此第一樹脂層11-1亦會被容納於第二晶圓1-2的第二槽14內。因此，第一實施方式之層積元件晶片的製造方法中，從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1不會阻礙晶圓1-1、1-2彼此亦即元件晶片9-1、9-2彼此的接合。其結果，第一實施方式之層積元件晶片的製造方法發揮可抑制妨礙元件晶片9-1、9-2彼此的接合之功效。
〔第二實施方式〕
基於圖式，說明本發明的第二實施方式之層積元件晶片的製造方法。圖16係表示第二實施方式之層積元件晶片的製造方法的流程之流程圖。圖17係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的第二晶圓研削步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。圖18係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的第二樹脂層形成步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。圖19係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的第二晶圓研磨步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。圖20係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的分割步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。此外，圖16、圖17、圖18、圖19及圖20係在與第一實施方式相同的部分標記相同的符號並省略說明。
如圖16所示，第二實施方式之層積元件晶片的製造方法在實施第二樹脂層形成步驟109後且在分割步驟110之前具備：第二晶圓研磨步驟111，其同時研磨被固定於第一晶圓1-1之第二晶圓1-2與第二樹脂層11-2，將第二晶圓1-2薄化直至相當於第二元件晶片9-2的完工厚度12-2之厚度，第二實施方式之層積元件晶片的製造方法除了第二晶圓研削步驟108及分割步驟110與第一實施方式不同以外，其他步驟皆與第一實施方式相同。
在第二實施方式之層積元件晶片的製造方法的第二晶圓研削步驟108中，研削裝置透過支撐體20而將第一晶圓1-1的正面3側吸引保持於卡盤台的保持面。在第二實施方式中，如圖17所示，在第二晶圓研削步驟108中，研削裝置將第二晶圓1-2的背面6側研削直至第二晶圓1-2的厚度比第二元件晶片9-2的完工厚度12-2更厚且比第二槽14的深度14-1更薄之厚度。因此，在第二實施方式中，在第二晶圓研削步驟108中，研削裝置至少使第二槽14在第二晶圓1-2的背面6露出。
在第二實施方式之層積元件晶片的製造方法的第二樹脂層形成步驟109中，如圖18所示，與第一實施方式同樣地，在第二槽14內形成第二樹脂層11-2，且以第二樹脂層11-2被覆第二晶圓1-2的背面6。於是，藉由樹脂層11-1、11-2而形成樹脂層11。
在第二晶圓研磨步驟111中，研磨裝置透過支撐體20而將第一晶圓1-1的正面3側吸引保持於卡盤台的保持面。在第二晶圓研磨步驟111中，研磨裝置將繞著軸心旋轉之研磨墊以預定的進給速度接近繞著軸心旋轉之卡盤台，而以研磨構件研磨第二晶圓1-2的背面6上的第二樹脂層11-2。於是，背面6上的第二樹脂層11-2被去除，第二晶圓1-2的背面6、貫通電極7及第二槽14在背面6側露出。
在第二實施方式中，如圖19所示，在第二晶圓研磨步驟111中，研磨裝置將第二晶圓1-2的背面6與第二槽14內的第二樹脂層11-2同時研磨並薄化直至第二晶圓1-2的厚度成為第二元件晶片9-2的完工厚度12-2。
在第二實施方式中，如圖20所示，在分割步驟110中，與第一實施方式同樣地，切削裝置切斷槽13、14內的樹脂層11-1、11-2，將晶圓1-1、1-2分割成一個個層積元件晶片10-2，而製造層積元件晶片10-2。此外，層積元件晶片10-2的第二元件晶片9-2的背面6未被樹脂層11被覆而露出。
第二實施方式之層積元件晶片的製造方法係藉由以正面3側變寬之方式形成與第一晶圓1-1貼合之第二晶圓1-2的第二槽14的寬度14-2、14-3，而即使有從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1，此第一樹脂層11-1亦會被容納於第二晶圓1-2的第二槽14內，因此與第一實施方式同樣地，從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1不會妨礙晶圓1-1、1-2彼此亦即元件晶片9-1、9-2彼此的接合。其結果，第二實施方式之層積元件晶片的製造方法係與第一實施方式同樣地發揮可抑制妨礙元件晶片9-1、9-2彼此的接合之功效。並且，亦可形成下述層積元件晶片10：以已接合第一晶圓1-1與第二晶圓1-2之方式，進一步將已與第二晶圓1-2的槽14同樣地形成槽之第三晶圓1（與晶圓1-1、1-2同等的晶圓）的正面3與第二晶圓1-2的背面6接合，而將元件晶片9重疊成三層以上。
〔第一變形例〕
基於圖式，說明本發明的第一實施方式及第二實施方式的第一變形例之層積元件晶片的製造方法。圖21係示意性地表示第一實施方式及第二實施方式的第一變形例之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟之立體圖。此外，圖21係在與第一實施方式相同的部分標記相同的符號並省略說明。
第一變形例之層積元件晶片的製造方法除了第二槽形成步驟106不同以外，其他步驟皆與第一實施方式及第二實施方式相同。在第一變形例中，在第二槽形成步驟106中，切削裝置40將第二晶圓1-2的背面6側吸引保持於卡盤台41的保持面42，一邊使藉由主軸43而進行旋轉之切割刀片44與卡盤台41沿著分割預定線4相對地移動，一邊使切割刀片44從正面3側切入分割預定線4至前述之深度14-1，而如圖21所示，在各分割預定線4形成第二槽14。此外，切割刀片44的切割刀刃的厚度被形成為隨著朝向外緣而逐漸變薄。如此，在第一變形例中，在第二槽形成步驟106中，以使用切割刀片44之切削加工形成第二槽14。
第一變形例之層積元件晶片的製造方法因以正面3側變寬之方式形成第二晶圓1-2的第二槽14的寬度14-2、14-3，故可將從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1容納於第二槽14內，與第一實施方式等同樣地，可抑制從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1成為晶圓1-1、1-2彼此亦即元件晶片9-1、9-2彼此的接合的阻礙，發揮可抑制妨礙元件晶片9-1、9-2彼此的接合之功效。
〔第二變形例〕
基於圖式，說明本發明的第一實施方式及第二實施方式的第二變形例之層積元件晶片的製造方法。圖22係示意性地表示第一實施方式及第二實施方式的第二變形例之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟之立體圖。此外，圖22係在與第一實施方式相同的部分標記相同的符號並省略說明。
第二變形例之層積元件晶片的製造方法除了第二槽形成步驟106不同以外，其他步驟皆與第一實施方式及第二實施方式相同。在第二變形例中，在第二槽形成步驟106中，雷射加工裝置50將第二晶圓1-2的背面6側吸引保持於卡盤台51的保持面52，一邊使雷射光線照射單元53與卡盤台51沿著分割預定線4相對地移動，一邊從雷射光線照射單元53將對第二晶圓1-2具有吸收性之波長的雷射光線54從正面3側照射至分割預定線4，而如圖22所示，在各分割預定線4形成第二槽14。如此，在第二變形例中，在第二槽形成步驟106中，以使用雷射光線54之雷射加工形成第二槽14。
第二變形例之層積元件晶片的製造方法因以正面3側變寬之方式形成第二晶圓1-2的第二槽14的寬度14-2、14-3，故可將從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1容納於第二槽14內，與第一實施方式等同樣地，可抑制從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1成為晶圓1-1、1-2彼此亦即元件晶片9-1、9-2彼此的接合的阻礙，發揮可抑制妨礙元件晶片9-1、9-2彼此的接合之功效。
〔第三變形例〕
基於圖式，說明本發明的第一實施方式及第二實施方式的第三變形例之層積元件晶片的製造方法。圖23係示意性地表示第一實施方式及第二實施方式的第三變形例之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟後的第二晶圓的主要部分之剖面圖。此外，圖23係在與第一實施方式相同的部分標記相同的符號並省略說明。
第三變形例之層積元件晶片的製造方法除了第二槽形成步驟106不同以外，其他步驟皆與第一實施方式及第二實施方式相同。在第三變形例中，在第二槽形成步驟106中，具備兩個切割刀片（以下記載成第一切割刀片及第二切割刀片）之切削裝置將第二晶圓1-2的背面6側吸引保持於卡盤台的保持面，一邊使藉由主軸而進行旋轉之第一切割刀片與卡盤台沿著分割預定線4相對地移動，一邊使第一切割刀片從正面3側切入分割預定線4至前述之深度14-1。
在第三變形例中，在第二槽形成步驟106中，切削裝置一邊使藉由主軸而進行旋轉之第二切割刀片與卡盤台沿著分割預定線4相對地移動，一邊使第二切割刀片從正面3側切入。此外，在第三變形例中，第一切割刀片的切割刀刃的厚度係與寬度14-3相等且在徑向為固定，第二切割刀片的切割刀刃的厚度係與寬度14-2相等且在徑向為固定。如此進行，在第三變形例中，在第二槽形成步驟106中，藉由所謂的階梯式切割而形成第二槽14，所述第二槽14包含：寬度14-3的窄槽14-4，其具有深度14-1；以及寬度14-2的寬槽14-5，其與窄槽14-4的正面3側連接。在第三變形例中所形成之第二槽14被形成為在正面3側的寬度14-2比第一槽13的寬度13-2更寬且在槽底側的寬度14-3比正面3側的寬度14-2更窄之槽。
第三變形例之層積元件晶片的製造方法因以正面3側變寬之方式形成第二晶圓1-2的第二槽14的寬度14-2、14-3，故可將從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1容納於第二槽14內，與第一實施方式等同樣地，可抑制從第一晶圓1-1的背面6突出之第一樹脂層11-1成為晶圓1-1、1-2彼此亦即元件晶片9-1、9-2彼此的接合的阻礙，發揮可抑制妨礙元件晶片9-1、9-2彼此的接合之功效。
此外，本發明不受限於上述實施方式。亦即，在不背離本發明的精神之範圍內可進行各種變形並實施。例如，亦可如第二槽形成步驟106般地以由電漿蝕刻裝置30所進行之電漿蝕刻實施第一槽形成步驟101。並且，亦可在第一樹脂層形成步驟104與第一晶圓研磨步驟105之間設置研削步驟，所述研削步驟以安裝於研削裝置之研削輪研削第一晶圓1-1的背面6的第一樹脂層11-1。
1:晶圓
1-1:第一晶圓
1-2:第二晶圓
3:正面
4:分割預定線
5:元件
6:背面
9:元件晶片
9-1:第一元件晶片
9-2:第二元件晶片
10,10-2:層積元件晶片
11-1:第一樹脂層
11-2:第二樹脂層
12-1:完工厚度
12-2:完工厚度
13:第一槽
13-1:深度
14:第二槽
14-1:深度
14-2,4-3:寬度
20:支撐體
31:電漿狀的蝕刻氣體（電漿狀的氣體）
44:切割刀片
54:雷射光線
101:第一槽形成步驟
102:固定步驟
103:第一晶圓研削步驟
104:第一樹脂層形成步驟
105:第一晶圓研磨步驟
106:第二槽形成步驟
107:貼合步驟
108:第二晶圓研削步驟
109:第二樹脂層形成步驟
110:分割步驟
111:第二晶圓研磨步驟
圖1係表示第一實施方式之層積元件晶片的製造方法的加工對象的晶圓的一例之立體圖。
圖2係示意性地表示圖1所示之晶圓的主要部分之剖面圖。
圖3係表示藉由第一實施方式之層積元件晶片的製造方法所製造之層積元件晶片的一例之立體圖。
圖4係表示第一實施方式之層積元件晶片的製造方法的流程之流程圖。
圖5係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一槽形成步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。
圖6係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的固定步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。
圖7係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一晶圓研削步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。
圖8係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一樹脂層形成步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。
圖9係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第一晶圓研磨步驟後的第一晶圓的主要部分之剖面圖。
圖10係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟之剖面圖。
圖11係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟後的第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖12係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的貼合步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖13係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二晶圓研削步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖14係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的第二樹脂層形成步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖15係示意性地表示圖4所示之層積元件晶片的製造方法的分割步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖16係表示第二實施方式之層積元件晶片的製造方法的流程之流程圖。
圖17係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的第二晶圓研削步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖18係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的第二樹脂層形成步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖19係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的第二晶圓研磨步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖20係示意性地表示圖16所示之層積元件晶片的製造方法的分割步驟後的第一晶圓及第二晶圓的主要部分之剖面圖。
圖21係示意性地表示第一實施方式及第二實施方式的第一變形例之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟之立體圖。
圖22係示意性地表示第一實施方式及第二實施方式的第二變形例之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟之立體圖。
圖23係示意性地表示第一實施方式及第二實施方式的第三變形例之層積元件晶片的製造方法的第二槽形成步驟後的第二晶圓的主要部分之剖面圖。
101:第一槽形成步驟
102:固定步驟
103:第一晶圓研削步驟
104:第一樹脂層形成步驟
105:第一晶圓研磨步驟
106:第二槽形成步驟
107:貼合步驟
108:第二晶圓研削步驟
109:第二樹脂層形成步驟
110:分割步驟
Claims (3)
- 一種層積元件晶片的製造方法，其使用在藉由交叉之多條分割預定線所劃分之正面的多個區域中分別形成有元件之晶圓，而製造重疊有多個元件晶片之層積元件晶片，且具備： 第一槽形成步驟，其沿著第一晶圓的多條分割預定線，從該第一晶圓的正面形成超過第一元件晶片的完工厚度之深度的第一槽； 固定步驟，其將該第一晶圓的正面側固定於支撐體； 第一晶圓研削步驟，其從背面側研削被固定於該支撐體之該第一晶圓，使該第一槽在該第一晶圓的背面側露出； 第一樹脂層形成步驟，其在該第一晶圓的該第一槽形成第一樹脂層； 第一晶圓研磨步驟，其同時研磨被固定於該支撐體之該第一晶圓與該第一樹脂層，將該第一晶圓薄化直至相當於該第一元件晶片的完工厚度之厚度，使設於該第一槽之該第一樹脂層在該第一晶圓的背面側露出； 第二槽形成步驟，其沿著與該第一晶圓相同構成的第二晶圓的多條分割預定線，從該第二晶圓的正面形成超過第二元件晶片的完工厚度之深度的第二槽，成為該第二槽的寬度在該第二晶圓的正面側比該第一槽的寬度更寬且在槽底側比正面側的寬度更窄之槽； 貼合步驟，其使經研磨之該第一晶圓的背面與該第二晶圓的正面面對，以將從該第一晶圓的背面突出之該第一樹脂層容納於該第二晶圓的該第二槽之方式將該第二晶圓與該第一晶圓貼合； 第二晶圓研削步驟，其從背面側研削已與該第一晶圓貼合之該第二晶圓，使該第二槽在該第二晶圓的背面側露出； 第二樹脂層形成步驟，其在該第二晶圓的該第二槽形成第二樹脂層；以及 分割步驟，其沿著該第一槽與該第二槽切斷該第一樹脂層與該第二樹脂層，製造層積元件晶片。
- 如請求項1之層積元件晶片的製造方法，其中，在該第二槽形成步驟中，以使用電漿狀的氣體之電漿蝕刻加工、使用切割刀片之切削加工或使用雷射光線之雷射加工而形成該第二槽。
- 如請求項1之層積元件晶片的製造方法，其中，在實施該第二樹脂層形成步驟後且在該分割步驟之前，進一步具備： 第二晶圓研磨步驟，其同時研磨被固定於該第一晶圓之該第二晶圓與該第二樹脂層，將該第二晶圓薄化直至相當於該第二元件晶片的完工厚度之厚度。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-159814 | 2021-09-29 | ||
| JP2021159814A JP2023049827A (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 積層デバイスチップの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202314791A true TW202314791A (zh) | 2023-04-01 |
Family
ID=85718994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111136412A TW202314791A (zh) | 2021-09-29 | 2022-09-26 | 層積元件晶片的製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230096486A1 (zh) |
| JP (1) | JP2023049827A (zh) |
| KR (1) | KR20230046209A (zh) |
| CN (1) | CN115881634A (zh) |
| TW (1) | TW202314791A (zh) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003249620A (ja) | 2002-02-22 | 2003-09-05 | Toray Eng Co Ltd | 半導体の接合方法およびその方法により作成された積層半導体 |
-
2021
- 2021-09-29 JP JP2021159814A patent/JP2023049827A/ja active Pending
-
2022
- 2022-09-05 KR KR1020220112409A patent/KR20230046209A/ko unknown
- 2022-09-20 CN CN202211141529.6A patent/CN115881634A/zh active Pending
- 2022-09-22 US US17/934,350 patent/US20230096486A1/en active Pending
- 2022-09-26 TW TW111136412A patent/TW202314791A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230046209A (ko) | 2023-04-05 |
| JP2023049827A (ja) | 2023-04-10 |
| CN115881634A (zh) | 2023-03-31 |
| US20230096486A1 (en) | 2023-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201725616A (zh) | 晶圓的加工方法 | |
| TWI655744B (zh) | 積層元件的製造方法 | |
| KR20170030035A (ko) | 웨이퍼의 가공 방법 | |
| JP2020057709A (ja) | ウェーハの加工方法 | |
| KR20170053115A (ko) | 웨이퍼의 가공 방법 | |
| JP6385727B2 (ja) | 貼り合わせウェーハ形成方法 | |
| JP6298723B2 (ja) | 貼り合わせウェーハ形成方法 | |
| JP2020088068A (ja) | 被加工物の加工方法 | |
| JP2020145418A (ja) | 基板を製造する方法、及び基板の製造用システム | |
| TW202314791A (zh) | 層積元件晶片的製造方法 | |
| JP2014053351A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| US20230020620A1 (en) | Laminated device wafer forming method | |
| TW202242976A (zh) | 層積元件晶片的製造方法 | |
| JP2008120947A (ja) | 転写テープ及びこの転写テープを用いた半導体装置の製造方法 | |
| JP2014053358A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| KR20150140218A (ko) | 적층 웨이퍼 형성 방법 | |
| TWI805872B (zh) | 晶圓的加工方法 | |
| JP7313775B2 (ja) | ウェーハの加工方法 | |
| JP7358011B2 (ja) | 複数のデバイスチップの製造方法 | |
| JP2014053357A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| JP2014053354A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| TWI821854B (zh) | 半導體製造裝置及半導體裝置之製造方法 | |
| JP2014053350A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| JP2014053353A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| TW202412090A (zh) | 積層器件晶片之製造方法 |