晶片的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及晶片的加工方法，尤其涉及作為層間絕緣膜使用低介電常數(shù)絕緣膜(Low-k膜)的晶片的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件制造工藝中，通過(guò)在呈大致圓板形狀的硅晶片、砷化鎵晶片等的半導(dǎo)體晶片的表面通過(guò)被形成為格子狀的被稱(chēng)作切割線的分割預(yù)定線劃分出多個(gè)區(qū)域，在劃分出的各區(qū)域上形成ic、LSI等的器件。
[0003]這種半導(dǎo)體晶片在被磨削裝置磨削背面并加工為規(guī)定厚度之后，再被切削裝置或激光加工裝置分割為各個(gè)器件，所分割的器件可廣泛用于移動(dòng)電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)等的各種電氣設(shè)備中。
[0004]作為切削裝置，通常使用被稱(chēng)作切割裝置的切削裝置，該切削裝置通過(guò)金屬或樹(shù)脂加固金剛石或CBN等的超磨粒，由具有厚度20 μπι?30 μm的切割刃的切削刀以大約30000rpm等的高速旋轉(zhuǎn)并切入半導(dǎo)體晶片中，從而實(shí)現(xiàn)切削。
[0005]形成于半導(dǎo)體晶片的表面上的半導(dǎo)體器件層疊有多層金屬配線且傳遞信號(hào)，各金屬配線間主要通過(guò)由Si02形成的層間絕緣絕緣。
[0006]近些年來(lái)，伴隨結(jié)構(gòu)的細(xì)微化，配線間距離變近，臨近的配線間的電容變大。由此會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的延遲，消耗功率增加的問(wèn)題變得顯著。
[0007]為了減輕各層間的寄生電容，作為在器件(回路)形成時(shí)對(duì)各層間絕緣的層間絕緣膜，以往主要采用Si02絕緣膜，而最近則開(kāi)始采用介電常數(shù)低于Si02絕緣膜的低介電常數(shù)絕緣膜(Low-k膜)。
[0008]作為低介電常數(shù)絕緣膜，可舉出介電常數(shù)低于Si02膜(介電常數(shù)k = 4.1)的(例如k = 2.5至3.6左右)材料、例如S1C、SiLK等無(wú)機(jī)物類(lèi)膜、聚酰亞胺類(lèi)、聚對(duì)二甲苯類(lèi)、聚四氟乙烯類(lèi)等的作為聚合物膜的有機(jī)物類(lèi)的膜、以及含有甲基的聚硅氧烷等的多孔二氧化硅膜。
[0009]如果使用切削刀沿著分割預(yù)定線切削這種包含低介電常數(shù)絕緣膜的層疊體，則由于低介電常數(shù)絕緣膜如云母那樣非常脆弱，因而會(huì)產(chǎn)生層疊體剝離的問(wèn)題。
[0010]為了解決該問(wèn)題，日本特開(kāi)2007-173475號(hào)公報(bào)中提出了如下的晶片的加工方法，預(yù)先使用激光束的照射通過(guò)磨蝕去除分割預(yù)定線上的層疊體，然后從背面對(duì)晶片照射具有透過(guò)性的波長(zhǎng)的激光束，在晶片內(nèi)部形成改質(zhì)層，接著對(duì)晶片施加外力，將晶片分割為各個(gè)芯片。
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)I日本特開(kāi)2007-173475號(hào)公報(bào)
[0012]然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的晶片的加工方法中，在晶片內(nèi)部形成改質(zhì)層后對(duì)晶片施加外力并將晶片分割為各個(gè)芯片時(shí)，裂紋不會(huì)從形成于晶片的背面?zhèn)鹊母馁|(zhì)層起向形成于晶片的表面上的激光加工槽筆直伸長(zhǎng)，可能會(huì)在晶片的表面?zhèn)犬a(chǎn)生分割不良。
[0013]推測(cè)其原因，認(rèn)為是由于磨蝕而使得在晶片的表面上形成激光加工槽時(shí)激光加工槽的周?chē)冑|(zhì)，從而在對(duì)晶片施加外力并分割晶片時(shí)，來(lái)自改質(zhì)層的裂紋未到達(dá)表面所致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠降低在對(duì)晶片施加外力并分割時(shí)產(chǎn)生分割不良的可能性的晶片的加工方法。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供一種晶片的加工方法，該晶片由基板和形成于該基板上的層疊體構(gòu)成，通過(guò)該層疊體而形成了呈格子狀交叉的多條分割預(yù)定線并在由該分割預(yù)定線劃分出的各區(qū)域上形成有器件，其特征在于，該加工方法具有:切削槽形成步驟，沿著分割預(yù)定線使用切削刀來(lái)切削該層疊體而形成切削槽；改質(zhì)層形成步驟，在實(shí)施了該切削槽形成步驟之后，在將對(duì)該基板具有透過(guò)性的波長(zhǎng)的激光束的聚光點(diǎn)定位于該基板的內(nèi)部的狀態(tài)下，沿著該分割預(yù)定線從晶片的背面?zhèn)日丈湓摷す馐?，在該基板的?nèi)部形成沿著該分割預(yù)定線的改質(zhì)層；以及分割步驟，在實(shí)施了該改質(zhì)層形成步驟之后，對(duì)晶片施加外力并沿著該分割預(yù)定線將晶片分割為各個(gè)芯片。
[0016]優(yōu)選在切削槽形成步驟中使用的切削刀的厚度在10 μ m以下。而且優(yōu)選在切削槽形成步驟中形成深度未到達(dá)基板的切削槽。
[0017]在本發(fā)明的晶片的加工方法中，使用切削刀切削形成于基板表面上的層疊體并形成切削槽，然后在基板內(nèi)部形成改質(zhì)層，因而切削槽的周?chē)粫?huì)變質(zhì)。因此，在對(duì)晶片施加外力并分割晶片時(shí)，來(lái)自改質(zhì)層的裂紋會(huì)向切削槽筆直伸長(zhǎng)，因此能夠減少現(xiàn)有方法中產(chǎn)生分割不良的可能性。
[0018]在層疊體包含低介電常數(shù)絕緣膜(Low-k膜)的情況下，通過(guò)使用較薄的切削刀也能夠防止分層的產(chǎn)生。此外，在切削槽形成步驟中，不再切削基板，因而能夠使用細(xì)粒徑的切削刀，能夠防止分層的產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是半導(dǎo)體晶片的表面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0020]圖2是晶片單元的立體圖。
[0021]圖3是表示切削槽形成步驟的立體圖。
[0022]圖4是表示切削槽形成步驟的局部剖面?zhèn)让鎴D。
[0023]圖5是表示改質(zhì)層形成步驟的立體圖。
[0024]圖6是激光束產(chǎn)生單元的框圖。
[0025]圖7是改質(zhì)層形成步驟后的晶片的剖面圖。
[0026]圖8是表示分割步驟的局部剖面?zhèn)让鎴D。
[0027]圖9是分割步驟后的晶片的剖面圖。
[0028]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0029]11:半導(dǎo)體晶片；12:基板；13:層置體；15:分割預(yù)定線；16:切削刀；17:器件；20:激光束照射單元；21:切削槽；23:改質(zhì)層；25:芯片；26:聚光器；28:攝像單元。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。參照?qǐng)D1，示出半導(dǎo)體晶片(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為晶片)11的表面?zhèn)攘Ⅲw圖。如圖4所示，晶片11由硅晶片等的基板12、以及具有形成于基板12上的低介電常數(shù)絕緣膜(Low-k膜)的層疊體13形成。
[0031]在形成于晶片11的表面Ila上的層疊體13，在由被形成為格子狀的多條分割預(yù)定線(切割線)15劃分出的各區(qū)域上形成有IC、LSI等的器件17。晶片11的厚度例如為100 μπι 左右。
[0032]在本發(fā)明的晶片的加工方法中，如圖2所示，將晶片11的背面Ilb貼附于作為粘結(jié)帶的切割帶T上，該切割帶T的外周部貼附于環(huán)狀框架F上，從而形成晶片單元19。在晶片單元19中，晶片11處于隔著切割帶T被環(huán)狀框架F支撐的狀態(tài)。
[0033]在形成了晶片單元19之后，使用切削刀沿著晶片11的分割預(yù)定線15切削層疊體13，實(shí)施形成切削槽的切削槽形成步驟。在該切削槽形成步驟中，形成深度未到達(dá)晶片11的基板12上的切削槽。
[0034]切削槽形成步驟是通過(guò)圖3所示的切削裝置的切削單元10而實(shí)施的。切削單元10構(gòu)成為將切削刀16以能夠拆裝的方式安裝于以能夠旋轉(zhuǎn)的方式收容于主軸外殼12中的主軸14的前端。
[0035]在該切削槽形成步驟中，通過(guò)切削裝置的卡盤(pán)臺(tái)18隔著切割帶T吸附保持晶片11，使切削刀16在箭頭A方向上高速旋轉(zhuǎn)，并且如圖4所示，使切削刀16切入至層疊體13與基板12之間的邊界處，使卡盤(pán)臺(tái)18在箭頭Xl方向上加工進(jìn)給，同時(shí)沿著分割預(yù)定線15切削層疊體13并形成切削槽21。
[0036]雖然優(yōu)選將切削刀16切入至層疊體13與基板12之間的邊界處，然而考慮到切割帶T的厚度偏差和切入深度控制的誤差，優(yōu)選以不切削到的方式保留幾ym層疊體13來(lái)形成切削槽21。
[0037]按照分割預(yù)定線15的間距對(duì)切削單元10進(jìn)行分度進(jìn)給，沿著在第I方向上伸長(zhǎng)的所有分割預(yù)定線15形成同樣的切削槽21。接著，將卡盤(pán)臺(tái)18旋轉(zhuǎn)90°，然后沿著在與第I方向正交的第2方向上伸長(zhǎng)的所有分割預(yù)定線15形成同樣的切削槽21。
[0038]在本實(shí)施方式的切削槽形成步驟中，由于不切削晶片11的基板12，因而優(yōu)選使用細(xì)粒徑的切削刀16。進(jìn)而，由于使用厚度10 μπι以下的切削刀16形成切削槽21，因此能夠防止Low-k膜如云母那樣剝離的所謂分層的產(chǎn)生。此外，通過(guò)使用細(xì)粒徑的切削刀16，能夠防止分層的產(chǎn)生。
[0039]在實(shí)施了切削槽形成步