專利名稱：：晶片的加工方法
技術領域：
：本發明涉及一種即便被加工得較薄也能夠容易地進行處理的晶片的加工方法。
背景技術：
：在半導體器件制造工藝中，在大致圓板形狀的半導體晶片的表面，通過配設成格子狀的被稱作間隔道的分割預定線劃分出多個區域，并在該劃分出的區域中形成IC(integratedcircuit集成電路)、LSI(large-scaleintegration大規模集成電路)等器件。然后，通過利用切削裝置沿著間隔道切削半導體晶片，來將半導體晶片分割成一個個半導體芯片(器件)。關于被分割的晶片，在沿著間隔道進行切削之前，通過對背面進行磨削或研磨而形成為預定的厚度(例如參照日本特開2004-319885號公報)。近年來，為了實現電氣設備的輕量化、小型化和薄型化，要求使晶片的厚度更薄、例如為大約50μm。對已減薄的晶片需要適當地進行大約幾微米(ym)的蝕刻，以除去因磨削而產生的磨削形變。這樣形成得較薄的晶片難以處理，有可能在搬送等中破損。為了解決該問題，本申請人:在日本特開2007-19461號公報中提出了使已減薄的晶片容易處理的晶片的加工方法。在該方法中，通過對與形成有器件的器件區域對應的晶片背面進行磨削而使器件區域減薄至預定的厚度，由此在晶片的背面形成圓形凹部，并且使晶片的背面的外周剩余區域殘留從而形成環狀凸部(環狀加強部)，由此使晶片的處理變得容易。另一方面，日本特開2009-21462號公報公開了如下的晶片的加工方法對晶片的背面進行磨削從而形成圓形凹部并形成圍繞該圓形凹部的環狀凸部，然后在圓形凹部內形成再布線層。專利文獻1日本特開2004-319885號公報專利文獻2日本特開2007-19461號公報專利文獻3日本特開2009-21462號公報然而，在圍繞圓形凹部的環狀凸部的側面與晶片的磨削面垂直的情況下，存在在進行搬送等處理時環狀凸部的外周邊緣非常容易缺損的問題。特別是如果在環狀凸部的內周部分發生缺損，則隨后實施蝕刻時，缺損的部分更容易被蝕刻，因此環狀凸部被大幅地侵蝕，結果環狀凸部不能起到作為加強部的作用。此外，當在圍繞圓形凹部的環狀凸部的側面與晶片的磨削面垂直的晶片的圓形凹部內形成再布線層的情況下，存在光刻(photolithography)中使用的抗蝕液不易被排出至圓形凹部外的問題。
發明內容本發明就是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種能夠減少在環狀凸部發生的缺損、且能夠高效地將蝕刻液或抗蝕液等處理液排出到圓形凹部外的晶片的加工方法。根據本發明，提供一種晶片的加工方法，該晶片的加工方法用于對在表面具備器件區域和外周剩余區域的晶片進行加工，在所述器件區域形成有多個器件，所述外周剩余區域圍繞所述器件區域，所述晶片的加工方法的特征在于，所述晶片的加工方法包括以下工序保護部件粘貼工序，在該保護部件粘貼工序中，在晶片的表面側粘貼保護部件；第一保持工序，在該第一保持工序中，利用第一卡盤工作臺對粘貼有所述保護部件的晶片的表面側進行保持，所述第一卡盤工作臺具備第一保持面和與該第一保持面垂直的第一旋轉軸；帶錐度外周加強部形成工序，在該帶錐度外周加強部形成工序中，切削刀具具有與所述第一卡盤工作臺的所述第一保持面正交的第一面和第二面，且該切削刀具至少在所述第一面的外周形成有從所述第一面朝所述第二面傾斜的第一錐度面，一邊使所述切削刀具旋轉，一邊以使所述第一錐度面朝向晶片的外周側的方式將所述切削刀具定位在晶片的與所述器件區域的外周緣對應的背面側的對應位置，并且，一邊使所述第一卡盤工作臺旋轉，一邊使所述切削刀具切入晶片以形成環狀槽，并在晶片的整個背面側外周部形成環狀外周加強部，該環狀外周加強部的環狀內周面形成為隨著從晶片的背面側至表面側而朝半徑方向內側傾斜的第二錐度面；第二保持工序，在該第二保持工序中，利用第二卡盤工作臺保持實施了所述帶錐度外周加強部形成工序的晶片的表面側，所述第二卡盤工作臺具備第二保持面和與該第二保持面垂直的第二旋轉軸；以及晶片磨削工序，在該晶片磨削工序中，磨輪呈環狀地具備磨削磨具，所述磨削磨具具有與晶片的背面相對的磨削面，一邊利用與所述磨削面垂直的第三旋轉軸使所述磨輪旋轉，一邊使所述磨輪與由所述第二卡盤工作臺保持的晶片的背面抵接，并且使所述第二卡盤工作臺旋轉，磨削晶片的與所述器件區域對應的背面，直到到達至少與在所述帶錐度外周加強部形成工序中切削而成的環狀槽的底部相同的深度為止，從而在由具有所述第二錐度面的所述環狀外周加強部所圍繞的晶片的背面區域形成圓形凹部。根據本發明，由于在環狀外周加強部的內周側形成有錐度面，因此不易在環狀加強部發生缺損。此外，當進行磨削后的蝕刻時，能夠利用錐度面容易地將供給到圓形凹部內的蝕刻液排出到圓形凹部外，并且，當在圓形凹部上形成再布線層等情況下，能夠容易地將抗蝕液從圓形凹部內排出。進而，當利用切削裝置將通過背面磨削而形成有圓形凹部的晶片分割成一個個芯片時，為了使分割后的各個芯片的處理變得容易而在背面粘貼有切割帶，但是，在本申請的發明中，由于在環狀加強部形成有錐度面，因此能夠防止粘貼切割帶時在環狀加強部與圓形凹部之間產生氣泡。此外，由于在磨削前預先形成帶有錐度的環狀槽，所以容易將通過磨削產生的雜質排出，因此雜質不會附著或殘留于磨削面，能夠在隨后的工序中獲得優越性(例如清洗的簡化或者防止蝕刻工序中的晶片的白濁化)。圖1是半導體晶片的表面側立體圖。圖2是在表面粘貼有保護帶的狀態的半導體晶片的背面側立體圖。圖3是適合實施本發明的晶片的加工方法的切削裝置的立體圖。圖4的(A)是適合實施帶錐度外周加強部形成工序的切削刀具的第一實施方式，圖4的(B)是切削刀具的第二實施方式。圖5是表示帶錐度外周加強部形成工序的說明圖。圖6是實施了帶錐度外周加強部形成工序后的晶片的剖視圖。圖7是適合實施本發明的晶片的加工方法的磨削裝置的立體圖。圖8是利用磨削單元實施的晶片磨削工序的立體圖。圖9是利用磨削單元實施的晶片磨削工序的說明圖。圖10是用于說明本發明的晶片磨削工序的剖視圖。圖11是在環狀加強部的內周面形成有錐度面的半導體晶片的剖視圖。圖12是蝕刻工序的說明圖。標號說明2切削裝置；11半導體晶片；17器件區域；18卡盤工作臺；19外周剩余區域；28、28A切削刀具；30環狀槽；32磨削裝置；40磨削單元；52磨輪；55磨削磨具；66卡盤工作臺；74圓形凹部；76環狀外周加強部；77錐度面。具體實施例方式以下，參照附圖對本發明實施方式的晶片的加工方法進行詳細說明。參照圖1，圖1表示半導體晶片11的表面側立體圖。半導體晶片11例如由厚度為700μm的硅晶片構成，在該半導體晶片11的表面Ila呈格子狀地形成有多條間隔道(分割預定線)13，并且，在由上述多條間隔道13劃分出的多個區域中形成有IC、LSI等器件15。以上述方式構成的半導體晶片11具備形成有器件15的器件區域17和圍繞器件區域17的外周剩余區域19。另外，外周剩余區域19的寬度設定成大約23mm。在半導體晶片11的外周形成有作為表示硅晶片結晶方位的標記的凹口21。在進行半導體晶片11的背面磨削時，要利用磨削裝置的卡盤工作臺(chucktable)來吸引保持半導體晶片11的表面Ila側，因此需要保護表面11a。因此，通過保護部件粘貼工序在半導體晶片11的表面Ila粘貼例如保護帶23。于是，半導體晶片11的表面Ila由保護帶23保護，如圖2所示，形成為背面lib露出的形態。參照圖3，圖3表示適合實施本發明的帶錐度外周加強部形成工序的切削裝置的立體圖。在切削裝置2的前表面側設有操作構件4，該操作構件4用于供操作者輸入加工條件等對裝置的指令。在裝置上部設有用于顯示對操作者的引導畫面或者由后述的攝像構件拍攝到的圖像的CRT(CathodeRayTube:陰極射線管)等顯示構件6。在晶片盒8中收納有多塊在表面Ila粘貼有保護帶23的半導體晶片11。晶片盒8載置在能夠上下運動的晶片盒升降機9上。在晶片盒8的后方配設有搬出搬入構件10，該搬出搬入構件10將晶片11從晶片盒8搬出，并將實施了切削加工后的晶片搬入晶片盒8中。在晶片盒8與搬出搬入構件10之間設有臨時放置區域12，該臨時放置區域12是臨時載置作為搬出搬入對象的晶片的區域，在臨時放置區域12配設有使晶片11對準固定的位置的對位構件14。在臨時放置區域12的附近配設有搬送構件16，該搬送構件16具有用于吸附并搬送晶片11的回轉臂，被搬出至臨時放置區域12的晶片11由搬送構件16吸附并搬送至卡盤工作臺18上，并被吸引保持于卡盤工作臺18。標號19為夾緊器。卡盤工作臺18構成為能夠旋轉且能夠沿X軸方向往復移動，在卡盤工作臺18的X軸方向的移動路徑的上方配設有用于檢測晶片11的應切削區域的校準構件20。校準構件20具備用于對晶片11的表面進行拍攝的攝像構件22，該校準構件20能夠根據由拍攝取得的圖像，通過圖案匹配等處理來檢測應切削區域。利用攝像構件22取得的圖像顯示于顯示構件6。在校準構件20的左側配設有用于對由卡盤工作臺18保持的晶片11實施切削加工的切削構件(切削單元)24。切削單元24與校準構件20構成為一體，二者聯動地在Y軸方向和Z軸方向移動。切削單元24構成為在被驅動而旋轉的主軸26的末端裝配有切削刀具28，且該切削單元24能夠沿Y軸方向和Z軸方向移動。切削刀具28位于攝像構件22的X軸方向延長線上。標號25是用于將切削結束后的晶片11搬送至清洗裝置27的搬送構件，在清洗裝置27中，對晶片11進行清洗并從空氣噴嘴噴出空氣以對晶片11進行干燥。參照圖4的(A)，圖4的(A)表示適合實施本發明的帶錐度外周加強部形成工序的第一實施方式的切削刀具28。切削刀具28具有與主軸(旋轉軸)26正交的第一面28a和第二面28b，在第一面28a的外周形成有從第一面28a向第二面28b傾斜的錐度面29。圖4的(B)表示適合實施帶錐度外周加強部形成工序的第二實施方式的切削刀具28A。切削刀具28A具有與主軸(旋轉軸)26正交的第一面28a和第二面28b，在第一面28a和第二面28b的外周分別形成有向切削刀具28A的厚度方向中心傾斜的錐度面29a、29b。接下來，參照圖5對使用第一實施方式的切削刀具28實施的帶錐度外周加強部形成工序進行說明。在帶錐度外周加強部形成工序中，利用主軸26使在第一面28a的外周形成有錐度面29的切削刀具28旋轉，同時以使錐度面29朝向晶片11的外周側的方式將該切削刀具28定位在晶片11的與器件區域17的外周緣對應的背面側的對應位置。然后，使卡盤工作臺18以低速旋轉，并使切削刀具28沿箭頭A方向移動而切入晶片11。結果，如圖6的剖視圖所示，在晶片11的背面lib形成環狀槽30。通過形成該環狀槽30，從而在晶片11的整個背面側外周部形成有環狀外周加強部76，該環狀外周加強部76的環狀內周面形成為隨著從晶片11的背面lib側至表面Ila側而朝半徑方向內側傾斜的錐度面77。在帶錐度外周加強部形成工序結束后，使用如圖7所示的磨削裝置32實施對晶片11的與器件區域17對應的背面lib進行磨削的晶片磨削工序。參照圖7，圖7表示適合對半導體晶片11的背面lib進行磨削加工的磨削裝置32的立體圖。標號34是磨削裝置32的底座(殼體)，在底座34的后方豎立設置有支柱36。在支柱36固定有沿上下方向延伸的一對導軌38。磨削單元(磨削構件)40裝配成能夠沿著這一對導軌38在上下方向移動。磨削單元40具有殼體42和用于保持殼體42的支承部44，支承部44安裝于沿著一對導軌38在上下方向移動的移動基座46。磨削單元40包括主軸48，該主軸48以能夠旋轉的方式收納在殼體42中；安裝座50，該安裝座50固定于主軸48的末端；磨輪52，該磨輪52螺紋緊固于安裝座50，且具有配設成環狀的多個磨削磨具；以及伺服電動機56，該伺服電動機56用于驅動主軸48旋轉。磨削裝置32具備由滾珠絲杠58和脈沖電動機60構成的磨削單元移動機構62，該磨削單元移動機構62用于使磨削單元40沿著一對導軌38在上下方向移動。當驅動脈沖電動機60時，滾珠絲杠58旋轉，移動基座46沿上下方向移動。在底座34的上表面形成有凹部34a，在該凹部34a配設有卡盤工作臺機構64。卡盤工作臺機構64具有卡盤工作臺66，并且該卡盤工作臺機構64通過未圖示的移動機構而在圖7所示的晶片裝卸位置A和與磨削單元40對置的磨削位置B之間沿Y軸方向移動。標號68、70為波紋罩。在底座34的前方側配設有磨削裝置32的供操作者輸入磨削條件等的操作面板72。下面，對利用以上述方式構成的磨削裝置32在半導體晶片11的與器件區域17對應的背面形成圓形凹部、且在外周剩余區域19殘留帶錐度環狀外周加強部76的晶片的磨削方法進行說明。如圖8所示，磨輪52以能夠裝卸的方式裝配于安裝座50，該安裝座50固定于主軸48的末端。磨輪52包括磨輪基座54和呈環狀地配設在磨輪基座54的下表面外周的多個磨削磨具55。將圖6所示的形成有環狀槽30的晶片11以使保護帶23位于下側的方式吸引保持在圖7所示的定位于晶片裝卸位置A的卡盤工作臺66上。接著，使卡盤工作臺66沿Y軸方向移動從而將卡盤工作臺66定位在磨削位置B。此處，參照圖9對保持于卡盤工作臺66的晶片11與裝配于磨輪52的磨削磨具55之間的關系進行說明。磨削磨具55的旋轉中心P2相對于卡盤工作臺66的旋轉中心Pl偏心，磨削磨具55的外徑設定成比晶片11的器件區域17與外周剩余區域19之間的邊界線78的直徑要小且比邊界線78的半徑要大的尺寸，環狀的磨削磨具55通過卡盤工作臺66的旋轉中心Pl。如圖8和圖9所示，一邊使卡盤工作臺66朝箭頭67所示的方向以例如300rpm的轉速旋轉，一邊使磨削磨具55朝箭頭53所示的方向以例如6000rpm的轉速旋轉，并驅動磨削單元移動機構62以使磨輪52的磨削磨具55與位于環狀槽30內側的晶片11的背面lib接觸。然后，使磨輪52以預定的磨削進給速度朝下方進行預定量的磨削進給。參照圖10，圖10表示晶片磨削工序實施過程中的晶片11的縱剖視圖，在該晶片磨削工序中，至少磨削至到達與在參照圖5說明的帶錐度外周加強部形成工序中切削而成的環狀槽30的底部相同的深度。結果，如圖11所示，在半導體晶片11的背面，與器件區域17對應的區域被磨削除去從而形成具有預定厚度(例如30μm)的圓形的凹部74，并且，與外周剩余區域19對應的區域殘留從而形成環狀外周加強部76。環狀外周加強部76的內周面77形成為錐度面。當晶片磨削工序結束時，如圖12所示，從蝕刻液供給構件82朝由蝕刻裝置的卡盤工作臺80吸引保持的半導體晶片11的圓形凹部74內供給蝕刻液，以除去圓形凹部74的底面的磨削形變。在蝕刻結束后，需要從圓形凹部74內將蝕刻液排出，但是，如圖12的局部放大圖所示，由于在環狀加強部76與圓形凹部74之間形成有環狀的錐度面77，因此能夠如箭頭84所示容易地將蝕刻液從圓形凹部74內排出。作為選擇，當需要在晶片11的圓形凹部74的底面上形成再布線層的情況下，通過在半導體制造工藝中使用的光刻來形成再布線層，但是，由于形成有錐度面77，因此能夠容易地將此時使用的抗蝕液從圓形凹部74內排出。根據本實施方式的晶片的加工方法，由于在晶片11的環狀加強部76的內周側形成有環狀的錐度面77，因此不易在環狀加強部76的部分發生缺損。而且，當利用切削裝置將這樣磨削后的晶片11分割成一個個芯片時，為了使分割后的各個芯片的處理變得容易而在背面粘貼有裝配于環狀框的切割帶，但是，由于在環狀加強部76與圓形凹部74之間形成有環狀的錐度面77，因此能夠防止粘貼切割帶時在環狀加強部76與圓形凹部74之間產生氣泡。權利要求1.一種晶片的加工方法，該晶片的加工方法用于對在表面具備器件區域和外周剩余區域的晶片進行加工，在所述器件區域形成有多個器件，所述外周剩余區域圍繞所述器件區域，所述晶片的加工方法的特征在于，所述晶片的加工方法包括以下工序保護部件粘貼工序，在該保護部件粘貼工序中，在晶片的表面側粘貼保護部件；第一保持工序，在該第一保持工序中，利用第一卡盤工作臺對粘貼有所述保護部件的晶片的表面側進行保持，所述第一卡盤工作臺具備第一保持面和與該第一保持面垂直的第一旋轉軸；帶錐度外周加強部形成工序，在該帶錐度外周加強部形成工序中，切削刀具具有與所述第一卡盤工作臺的所述第一保持面正交的第一面和第二面，且該切削刀具至少在所述第一面的外周形成有從所述第一面朝所述第二面傾斜的第一錐度面，一邊使所述切削刀具旋轉，一邊以使所述第一錐度面朝向晶片的外周側的方式將所述切削刀具定位在晶片的與所述器件區域的外周緣對應的背面側的對應位置，并且，一邊使所述第一卡盤工作臺旋轉，一邊使所述切削刀具切入晶片以形成環狀槽，并在晶片的整個背面側外周部形成環狀外周加強部，該環狀外周加強部的環狀內周面形成為隨著從晶片的背面側至表面側而朝半徑方向內側傾斜的第二錐度面；第二保持工序，在該第二保持工序中，利用第二卡盤工作臺來保持實施了所述帶錐度外周加強部形成工序的晶片的表面側，所述第二卡盤工作臺具備第二保持面和與該第二保持面垂直的第二旋轉軸；以及晶片磨削工序，在該晶片磨削工序中，磨輪呈環狀地具備磨削磨具，所述磨削磨具具有與晶片的背面相對的磨削面，一邊利用與所述磨削面垂直的第三旋轉軸使所述磨輪旋轉，一邊使所述磨輪與由所述第二卡盤工作臺保持的晶片的背面抵接，并且使所述第二卡盤工作臺旋轉，磨削晶片的與所述器件區域對應的背面，直到到達至少與在所述帶錐度外周加強部形成工序中切削而成的環狀槽的底部相同的深度為止，從而在由具有所述第二錐度面的所述環狀外周加強部所圍繞的晶片的背面區域形成圓形凹部。全文摘要本發明提供晶片的加工方法，其能減少發生于環狀加強部的缺損且能高效地將蝕刻液或抗蝕液等處理液排出至晶片外。晶片的加工方法包括帶錐度外周加強部形成工序，將具有外周錐度面的切削刀具以使錐度面朝向外周剩余區域側的方式定位在晶片的與器件區域的外周緣對應的背面側的對應位置，一邊使卡盤工作臺旋轉一邊使切削刀具切入晶片以形成環狀槽，并在晶片的整個背面側外周部形成環狀外周加強部，該環狀外周加強部的環狀內周面形成為隨著從晶片的背面側至表面側而朝半徑方向內側傾斜的錐度面；以及晶片磨削工序，將晶片的與器件區域對應的背面磨削到至少與環狀槽的底部相同的深度，在被環狀外周加強部圍繞的晶片的背面區域中形成圓形凹部。文檔編號H01L21/02GK102103986SQ20101054110公開日2011年6月22日申請日期2010年11月8日優先權日2009年11月13日發明者田渕智隆申請人:株式會社迪思科