单晶基板的分断方法及单晶基板的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种单晶基板的分断方法。
【背景技术】
[0002]在半导体装置的量产中，首先在晶片上形成分别成为半导体芯片的多个部分。然后，通过将这些部分分断成单晶基板而获得多个半导体芯片。例如，根据日本专利特开2013-4528号公报(专利文献1)，利用旋转的圆盘状切割刀片将硅晶片分断。
[0003][【背景技术】文献]
[0004][专利文献]
[0005][专利文献1]日本专利特开2013-4528号公报
【发明内容】
[0006][发明所要解决的问题]
[0007]根据所述现有方法，在硅晶片(单晶基板)的分断时会产生大量的切割粉尘。切割粉尘可能会妨碍单晶基板的正常分断、或作为异物残留在分断后的单晶基板上。另外，有时为减少切割粉尘也会将利用金刚石刻刀那样的工具对硅晶片进行刻划及断开，但在此情况下也难以充分抑制切割粉尘的产生。另外，若将金刚石刻刀用于具有高硬度的硅晶片，会有金刚石刻刀因磨耗而寿命变短的问题。
[0008]本发明是为了解决如上所述的问题研究而成，其目的在于提供一种基本上不产生切割粉尘的单晶基板的分断方法。
[0009][解决问题的技术手段]
[0010]单晶基板的分断方法具有以下步骤。准备单晶基板，具有第1主面、及与第1主面相反的第2主面。在单晶基板的第1主面上形成表面龟裂。在单晶基板的第1主面上设置覆盖表面龟裂的玻璃层。形成在玻璃层的表面上延伸的龟裂线。形成龟裂线的步骤包含:将刀尖压抵于玻璃层的表面上的步骤；及在玻璃层的表面上使压抵的刀尖移位的步骤。通过对设有玻璃层的单晶基板施加应力，而沿着龟裂线将单晶基板分断。
[0011][发明的效果]
[0012]根据本发明，单晶基板是利用形成于主面的表面龟裂而被分断。表面龟裂中实际有助于分断的部分，是由形成于单晶基板上的玻璃层上的龟裂线规定。玻璃层上的龟裂线可以通过刀尖在玻璃层上的移位而基本上不产生切割粉尘地形成。由此，根据本发明，可基本上消除单晶基板分断时产生的切割粉尘。
【附图说明】
[0013]图1是概略表示本发明的实施方式1的单晶基板的分断方法的剖面图(A)?(E)。
[0014]图2是将图1⑶的部分II放大表示的局部剖面图。
[0015]图3是概略表示本发明的实施方式1的单晶基板的分断方法的构成的流程图(A)、及概略表示形成部分龟裂线的步骤的构成的流程图(B)。
[0016]图4是概略表示本发明的实施方式2的单晶基板的分断方法的剖面图(A)?(D)。
[0017]图5是表示比较例的单晶基板的分断方法的剖面图。
[0018]图6是概略表示本发明的实施方式3的单晶基板的分断方法的剖面图(A)及(B)。
[0019]图7是概略表示本发明的实施方式4的单晶基板的分断方法中形成龟裂线的步骤的构成的流程图。
[0020]图8是概略表示无龟裂状态下的沟槽线的构成的剖面图。
[0021]图9是概略表示本发明的实施方式4的单晶基板的分断方法中使用的刀尖的构成的前视图(A)、及其视角IXB下的图(B)。
[0022]图10是概略表示本发明的实施方式4的单晶基板的分断方法的第1及第2步骤的各步骤的俯视图㈧及⑶。
[0023]图11是概略表示本发明的实施方式4的第1变化例的单晶基板的分断方法的第1及第2步骤的各步骤的俯视图㈧及⑶。
[0024]图12是概略表示本发明的实施方式4的第2变化例的单晶基板的分断方法的俯视图。
[0025]图13是概略表示本发明的实施方式4的第3变化例的单晶基板的分断方法的俯视图。
[0026]图14是概略表示本发明的实施方式5的单晶基板的分断方法的第1步骤的俯视图。
[0027]图15是概略表示本发明的实施方式5的单晶基板的分断方法的第2步骤的俯视图。
[0028]图16是概略表示本发明的实施方式5的单晶基板的分断方法的第3步骤的俯视图。
[0029]图17是概略表示本发明的实施方式5的第1变化例的单晶基板的分断方法的俯视图。
[0030]图18是概略表示本发明的实施方式5的第2变化例的单晶基板的分断方法的俯视图。
[0031]图19是概略表示本发明的实施方式6的单晶基板的分断方法的俯视图。
[0032]图20是概略表示本发明的实施方式7的单晶基板的分断方法的第1及第2步骤的各步骤的俯视图㈧及⑶。
[0033]图21是概略表示本发明的实施方式8的单晶基板的分断方法的第1及第2步骤的各步骤的俯视图㈧及⑶。
[0034]图22是概略表示本发明的实施方式8的变化例的单晶基板的分断方法的俯视图。
[0035]图23是概略表示本发明的实施方式9的单晶基板的分断方法中使用的刀尖的构成的前视图(A)、及其视角XXIIIB下的图⑶。
【具体实施方式】
[0036]下面，基于附图来说明本发明的实施方式。此外，在以下的附图中，对相同或相当的部分附加相同参照编号，且不重复其说明。
[0037](实施方式1)
[0038]图1 (A)?(E)概略表示本实施方式的硅晶片3 (单晶基板)的分断方法的第1?第5步骤的各步骤。
[0039]参照图1 (A)，准备具有主面S1 (第1主面)及S2 (与第1主面相反的第2主面)的硅晶片3(图3(A):步骤S10)。接下来，在主面S1上形成表面龟裂FC(图3(A):步骤S20)。表面龟裂FC是形成于主面S1上的多个细微且致密的龟裂。表面龟裂FC所含的各细微龟裂的方向也可以随机。表面龟裂FC可以利用喷射法形成，例如可以通过对主面S1进行喷砂BL而形成。
[0040]参照图1 (B)，在硅晶片3的主面S1上设有覆盖表面龟裂FC的玻璃层4 (图3㈧:步骤S30)。硅晶片3与玻璃层4至少在形成有沟槽线的区域内密接。玻璃层4例如可通过玻璃基板的接着、或玻璃材的涂布或蒸镀而设置。在通过玻璃基板的接着而设置玻璃层4的情况下，龟裂需要经由接着材而在硅晶片3上伸展，因此优选使用硬化后的硬度高的接着材。
[0041]参照图1 (C)，将刀尖51压抵于玻璃层4的表面SF上(图3 (B):步骤S42a)。接下来，在玻璃层4的表面SF上使压抵的刀尖51移位(图3(B):步骤S42b)。刀尖51的移位是在玻璃层4的表面SF上进行滑动或滚动。由此，在玻璃层4产生塑性变形，由此在玻璃层4的表面SF上形成具有槽形状的沟槽线TL (图2)。沟槽线TL是通过玻璃层4的塑性变形而产生的，所以此时基本上不会产生切割粉尘。
[0042]在本实施方式中，通过刀尖51的移位而形成所谓的划线SL。换句话说，在形成沟槽线TL的同时形成龟裂线CL(图3(A)及(B):步骤S40)。S卩，在形成沟槽线TL的同时，龟裂线CL实质上大体同时地形成。龟裂线CL是从沟槽线TL的凹处沿着厚度方向DT伸展的龟裂，在表面SF上呈线状延伸。龟裂线CL在沟槽线TL的正下方(图2中上方)，在与沟槽线TL交叉的方向DC上使玻璃层4的连续相连部分断开。
[0043]接下来，作为所谓的断开步骤，对设有玻璃层4的硅晶片3施加应力。由此，龟裂线CL (图2)在玻璃层4中伸展，到达硅晶片3的主面S1。在主面S1上，如上所述对龟裂到达的位置施加较大应力。结果，表面龟裂FC中存在于所述位置的龟裂变成起点，而龟裂在硅晶片3中伸展。
[0044]参照图1 (E)，通过所述硅晶片3中的龟裂的伸展，沿着玻璃层4的龟裂线CL而将硅晶片3分断(图3(A):步骤S50)。S卩，硅晶片3被分断成作为其一部分的芯片3a及3b。在芯片3a及3b上分别残留着作为玻璃层4的一部分的4a及4b。
[0045]根据本实施方式，硅晶片3是利用形成于主面S1的表面龟裂FC而被分断。表面龟裂FC中实际有助于分断的部分，是由形成于硅晶片3上的玻璃层4上的龟裂线CL而规定。玻璃层4上的龟裂线CL可以通过刀尖51在玻璃层4上的移位，而基本上不产生切割粉尘地形成。由此，根据本实施方式，可基本上消除硅晶片3分断时产生的切割粉尘。
[0046](实施方式2)
[0047]在本实施方式中，首先进行与图1 (A)及(B)(实施方式1)相同的步骤。
[0048]参照图4 (A)，接下来，在硅晶片3的主面S2上设置构件11。构件11包含相互隔开的区域11a及lib (第1及第2区域)。
[0049]参照图4(B)?(D)，进行与图1 (C)?(E)大体相同的步骤。由此，硅晶片3被分断成设有区域11a的芯片3a、及设有区域lib的芯片3b。
[0050]参照图5，在比较例中，向构件11的区域11a及lib之间插入高速旋转的切割刀片59，根据切割刀片59的厚度来除去硅晶片3，由此将硅晶片3分断。在此情况下，若区域11a及lib之间窄，便难以向区域11a及lib之间插入切割刀片59。另外，为了抑制摩擦所致的热影响且为了排出切割粉尘，使用切割刀片59的切断通常是作为使用切削液的湿式步骤进行，所以有时会因水分对构件11或硅晶片3造成恶劣影响。
[0051]相对于此，根据本实施方式，无须向区域11a及lib之间插入某种切割器具，且由于并不局部除去硅晶片，所以也不会产生切割粉尘。由此，即便区域11a及lib之间窄，也能在区域11a及lib之间进行硅晶片3的分断。另外，使用刀尖51在玻璃层4上形成龟裂线CL的步骤也可以作为干式步骤而进