带有Low-k膜的晶片的分割方法技术

本发明专利技术提供一种能够在防止形成于晶片表面的Low‑k膜的剥离的同时可靠地对晶片进行分割的方法。沿着预先划定的切割迹道对带有Low‑k膜的晶片进行分割的方法具有：工序a，通过激光束的照射，在硅基板的内部沿着切割迹道形成变质区域；工序b，对经过工序a的带有Low‑k膜的晶片的硅基板进行研磨，使变质区域作为刻划线而露出；工序c，通过从Low‑k膜的一侧沿着刻划线使切断板抵接于经过工序b的带有Low‑k膜的晶片，从而对带有Low‑k膜的晶片进行切断；以及工序d，通过对经过工序c的带有Low‑k膜的晶片进行扩展处理，从而使带有Low‑k膜的晶片的被切割迹道区划的部分相互分离。

A Method of Wafer Segmentation with Low-k Film

【技术实现步骤摘要】
带有Low-k膜的晶片的分割方法
本专利技术涉及半导体晶片的分割方法，特别涉及在表面层叠有Low-k膜的半导体晶片的分割。
技术介绍
作为对在表面层叠有低介电常数绝缘体覆膜(Low-k膜)等的半导体晶片进行分割的方法，已知有如下方法：对膜进行槽加工，并且对基板内部进行基于激光的改质加工(例如，参照专利文献1及专利文献2)。此外，已知有如下的带有膜的脆性材料基板的分割方法：对在表面形成有膜的脆性材料基板进行刻划，通过锐角的切断杆(切断板)对膜进行切割，并且切断脆性材料基板(例如，参照专利文献3及专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-173475号公报；专利文献2：日本特开2013-254867号公报；专利文献3：日本特开2014-087937号公报；专利文献4：日本特开2015-083337号公报。专利技术要解决的课题作为将半导体设备用的晶片分割成各个设备芯片单元的方法，众所周知有以下方法：向在表面形成有规定的图案的晶片的内部照射激光束，形成如在专利文献1中公开的那样的改质层(变质层)，进而对其背面进行研磨并薄片化后，将其粘贴在切割胶带(dicingtape)上，通过使切割胶带拉伸的扩展工序而产生从改质层起的裂缝伸展，从而将晶片分割成各个设备芯片。但是，在将该方法应用于带有Low-k膜的晶片的情况下，有时膜没有良好地分割，在膜与晶片的界面产生膜剥离等缺陷。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够在防止形成于晶片表面的Low-k膜的剥离的同时可靠地对晶片进行分割的方法。用于解决课题的方案为了解决上述课题，第一方式的专利技术是一种带有Low-k膜的晶片的分割方法，其特征在于，沿着预先划定的切割迹道，对在硅基板的一个主表面上层叠形成有Low-k膜的带有Low-k膜的晶片进行分割，所述带有Low-k膜的晶片的分割方法具有：a)变质区域形成工序，通过激光束的照射，在所述硅基板的内部沿着所述切割迹道形成变质区域；b)背磨工序，对经过所述变质区域形成工序的所述带有Low-k膜的晶片的所述硅基板进行研磨，使所述变质区域作为刻划线而露出；c)切断工序，通过从所述Low-k膜的一侧沿着所述刻划线使切断板抵接于经过所述背磨工序的所述带有Low-k膜的晶片，从而对所述带有Low-k膜的晶片进行切断；以及d)扩展工序，通过对经过所述切断工序的所述带有Low-k膜的晶片进行扩展处理，从而使所述带有Low-k膜的晶片的被所述切割迹道区划的部分相互分离。第二方式的专利技术是第一方式所述的带有Low-k膜的晶片的分割方法，其特征在于，在所述切断工序中，作为所述切断板，使用刀刃角为5°～25°、曲率半径为5μm～25μm的切断板。专利技术效果根据第一方式和第二方式的专利技术，能够在抑制Low-k膜的剥离的同时可靠地对带有Low-k膜的晶片进行分割。附图说明图1为带有Low-k膜的晶片10的概要俯视图。图2为带有Low-k膜的晶片10的切割迹道(street)ST附近的示意剖视图。图3为表示关于在切割迹道ST的位置对带有Low-k膜的晶片10进行分割的一系列的处理的处理流程的图。图4为表示在粘贴表面保护胶带5后的带有Low-k膜的晶片10的图。图5为表示在形成变质区域RE后的带有Low-k膜的晶片10的图。图6为表示执行BG工艺后的带有Low-k膜的晶片10的图。图7为示例出进行切断处理的切断处理装置100的图。图8为表示在切断处理装置100中的切断处理的途中的情况的图。图9为表示对全部的刻划线SL形成位置进行切断处理后的情况的图。图10为用于对不进行切断处理而进行扩展处理的情况进行说明的图。具体实施方式图1为本实施方式中的作为分割对象的带有Low-k膜(低介电常数绝缘体覆膜)的晶片(半导体基板)10的概要俯视图。图2为带有Low-k膜的晶片10的切割迹道ST附近的示意剖视图。带有Low-k膜的晶片10大致具有在硅基板1的一个主表面上层叠形成有Low-k膜2的结构。此外，在带有Low-k膜的晶片10中，二维地重复交替地形成多个单元图案UP，且单元图案UP彼此之间由被称为切割迹道ST的正方形格子状的区域进行区划而成。通过沿着切割迹道ST进行分割，带有Low-k膜的晶片10按每个单元图案UP进行分割，由此得到的分别包含单元图案UP的单片成为设备芯片CP。单元图案UP的尺寸(一边的长度)例如是0.2mm～10mm左右，切割迹道ST的宽度例如为10μm～100μm左右。作为硅基板1，优选为例如直径为8～12英寸、厚度为100μm～1000μm左右(例如150μm)的基板。另外，关于厚度，在根据后述的处理顺序由带有Low-k膜的晶片10获得设备芯片CP的过程中，采用考虑了对硅基板1进行抛光的值。Low-k膜2例如为具有纳米级的多个气孔的多孔的SiO2膜。Low-k膜2优选为具有1μm～10μm左右(例如5μm)的厚度的膜。更具体而言，在单元图案UP的局部设置有例如利用在硅基板1上形成的Low-k膜2覆盖而成的金属布线3a、在Low-k膜2的上表面形成的薄膜电极3b等的各种芯片构成元件3。另一方面，在切割迹道ST的局部也可以同样地设置有金属布线、TEG等的元件4。图3为表示关于在预先划定的切割迹道ST的位置处对具有如以上这样结构的带有Low-k膜的晶片10进行分割而获得多个设备芯片CP的一系列处理的处理流程的图。图4至图9为表示这样的一系列处理的途中的情况的示意图。另外，在各图中，设为多个切割迹道ST在垂直于图面的方向上延伸。另外，在图4之后的图中，为了简便起见而省略了在单元图案UP中包含的芯片构成元件3、和在切割迹道ST中包含的元件4的图示。首先，当准备作为分割对象的、预先划定有单元图案UP和切割迹道ST的带有Low-k膜的晶片10时，在作为其一个主表面的表面10a(Low-k膜2的露出面2a)粘贴用于BG(背磨)工艺的表面保护胶带5(步骤S1)。在图4中示出粘贴有这样的表面保护胶带5后的带有Low-k膜的晶片10。作为表面保护胶带5，能够使用公知的胶带(市售的胶带)。针对粘贴了这样的表面保护胶带5后的带有Low-k膜的晶片10的内部，进行变质区域的形成(步骤S2)。这样的变质区域的形成如以下进行：如图4所示，以聚光点F位于硅基板1的内部的方式从背面10b(硅基板1的露出面1b)侧照射从规定的发射源LS射出的激光束LB，同时沿着切割迹道ST的延伸方向(垂直于图面的方向)对其进行扫描。此时的聚光点F到带有Low-k膜的晶片10的背面10b的深度d1设定成带有Low-k膜的晶片10的剩余部分的厚度(深度)d2成为与最终要获得的设备芯片CP的厚度t大致相同。对于这样的激光束LB的照射，能够利用已知的激光加工装置。当将全部的切割迹道ST作为对象，以这样的方式进行激光束LB的照射时，在各自的切割迹道ST中，在包含聚光点F的规定的深度范围内形成变质区域RE。在图5中示出形成了这样的变质区域RE后的带有Low-k膜的晶片10。当形成变质区域RE时，接着进行BG(背磨)工艺(步骤S3)，即如图5中由箭头AR1所示那样从背面10b侧对带有Low-k膜的晶片10(对硅基板1)进行研磨，使其厚度减少(薄片化)。图6示出了执行该BG工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有Low‑k膜的晶片的分割方法，其特征在于，沿着预先划定的切割迹道，对在硅基板的一个主表面上层叠形成有Low‑k膜的带有Low‑k膜的晶片进行分割，所述带有Low‑k膜的晶片的分割方法具有：a)变质区域形成工序，通过激光束的照射，在所述硅基板的内部沿着所述切割迹道形成变质区域；b)背磨工序，对经过所述变质区域形成工序的所述带有Low‑k膜的晶片的所述硅基板进行研磨，使所述变质区域作为刻划线而露出；c)切断工序，通过从所述Low‑k膜的一侧沿着所述刻划线使切断板抵接于经过所述背磨工序的所述带有Low‑k膜的晶片，从而对所述带有Low‑k膜的晶片进行切断；以及d)扩展工序，通过对经过所述切断工序的所述带有Low‑k膜的晶片进行扩展处理，从而使所述带有Low‑k膜的晶片的被所述切割迹道区划的部分相互分离。

【技术特征摘要】
2018.02.26 JP 2018-0321211.一种带有Low-k膜的晶片的分割方法，其特征在于，沿着预先划定的切割迹道，对在硅基板的一个主表面上层叠形成有Low-k膜的带有Low-k膜的晶片进行分割，所述带有Low-k膜的晶片的分割方法具有：a)变质区域形成工序，通过激光束的照射，在所述硅基板的内部沿着所述切割迹道形成变质区域；b)背磨工序，对经过所述变质区域形成工序的所述带有Low-k膜的晶片的所述硅基板进行研磨，使所述变质区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村健太，武田真和，村上健二，荣田光希，
申请(专利权)人：三星钻石工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP