附带焊球的半导体芯片的制造装置及制作方法与流程

文档序号:12473894阅读:242来源:国知局
附带焊球的半导体芯片的制造装置及制作方法与流程

本发明涉及一种半导体芯片的制造装置及制作方法,尤其涉及一种具有利用粘接层使硅衬底层与玻璃衬底层贴合的构成,并且具备焊球的半导体芯片的制造装置及制作方法。



背景技术:

硅衬底是作为半导体元件(半导体芯片)用的衬底而广泛地使用,但因衬底的复合化及其他目的,而存在使用通过粘接层(粘接剂)使硅衬底与玻璃衬底贴合而成(粘接而成)的贴合衬底的情形。而且,在使用硅衬底的半导体元件的制造过程中,通常采用将作为2维地形成有多个元件图案的母衬底的的硅衬底进行分割,获得单个的芯片的方法,但也在使用所述硅衬底与玻璃衬底的贴合衬底作为母衬底的情形时,采用同样的顺序。在如此的情形时,玻璃衬底、硅衬底、及粘接层分别在通过贴合衬底的分割所得的半导体芯片中,构成玻璃衬底层、硅衬底层、及粘接层。

而且,将脆性材料衬底的主面上附着有热固性树脂而成的附带树脂的脆性材料衬底分割的方法也已众所周知(例如,参照专利文献1)。

[先行技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]专利第5170195号公报



技术实现要素:

[发明要解决的问题]

在将作为2维地形成有多个元件图案的母衬底的的硅衬底进行分割,获得单个的芯片的情形时,作为分割的方法,存在采用切割机进行切割的情形。也在使用所述硅衬底与玻璃衬底的贴合衬底作为母衬底的情形时,采用同样的方法。

然而,就玻璃衬底的性质而言,难以提升加工速度,而且,玻璃衬底中容易产生碎片(破裂),故存在生产性较差之类的问题。而且,也存在必须使用树脂刀片等特殊的切割刀片,但成为磨损快且成本高的要因之类的问题。进而,也存在切割时因冷却等目的而使用的水容易侵入粘接层与玻璃之间之类的问题。

而且,作为具有利用粘接层使硅衬底层与玻璃衬底层贴合而成的构成的半导体芯片的一种,存在有在硅衬底层之上(更详细而言,在形成于硅衬底上的上部层之上)具备焊球的半导体芯片。在尺寸微小的单个半导体芯片形成焊球也并非容易,且无效率,因此,如此的焊球的形成以往是先于将母衬底分割的步骤进行。然而,在如此的情形时,具有存在因切割时用于切削片去除等的水而将焊球腐蚀的情形等的问题。

本发明是鉴于所述课题研制而成,目的在于提供一种较佳地制作具有利用粘接层使硅衬底层与玻璃衬底层贴合而成的构成且具备焊球的半导体芯片的方法。

[解决问题的技术手段]

为解决所述课题,技术方案1的发明的特征在于具备:划线形成装置,在构成利用粘接层使硅衬底与玻璃衬底贴合且已决定多个分割预定位置的贴合衬底的一主面的所述玻璃衬底的一主面中的所述分割预定位置,通过特定的刻划机构形成划线;切割槽形成装置,在构成所述贴合衬底的另一主面的所述硅衬底的一主面中的所述分割预定位置,自所述硅衬底的所述一主面至所述粘接层的中途为止通过特定的槽部形成机构形成槽部;焊球形成装置,对于形成有所述划线与所述槽部的所述贴合衬底中的所述硅衬底的所述一主面侧的上表面,在每一所述单位区域形成焊球;及断裂装置,通过在所述划线与所述槽部之间使形成有所述焊球的所述贴合衬底断裂而获得多个附带焊球的半导体芯片。

技术方案2的发明的特征在于,该技术方案2是制作附带焊球的半导体芯片的方法,且具备:贴合衬底准备步骤,准备贴合衬底,所述贴合衬底是以利用粘接层使硅衬底与玻璃衬底贴合,并且通过进行分割形成分别成为不同的芯片的单位区域的方式,决定多个分割预定位置;划线形成步骤,在构成所述贴合衬底的一主面的所述玻璃衬底的一主面中的所述分割预定位置,利用特定的刻划机构形成划线;切割槽形成步骤,在构成所述贴合衬底的另一主面的所述硅衬底的一主面中的所述分割预定位置,自所述硅衬底的所述一主面至所述粘接层的中途为止,利用特定的槽部形成机构形成槽部;焊球形成步骤,对于形成有所述划线与所述槽部的所述贴合衬底中的所述硅衬底的所述一主面侧的上表面,在每一所述单位区域形成焊球;及断裂步骤,通过在所述划线与所述槽部之间使形成有所述焊球的所述贴合衬底断裂,获得多个附带焊球的半导体芯片。

技术方案3的发明是技术方案2中记载的附带焊球的半导体芯片的制作方法,其特征在于:在所述断裂步骤中,通过在将所述贴合衬底以所述硅衬底的侧成为最上部,所述玻璃衬底的侧成为最下部的方式,载置在包含弹性体的支撑部的上表面的状态下,自所述硅衬底的上方对着所述分割预定位置使断裂刀抵接进而压下而将所述贴合衬底断开。

技术方案4的发明是技术方案3中记载的附带焊球的半导体芯片的制作方法,其特征在于:在所述断裂步骤中,通过使所述断裂刀抵接于所述槽部的底部之后进而压下,而一边利用所述断裂刀将所述粘接层切开,一边自所述划线使垂直裂纹伸展,由此,将所述贴合衬底断开。

技术方案5的发明是技术方案3中记载的贴合衬底的分割方法且附带焊球的半导体芯片的制作方法,其特征在于:在所述断裂步骤中,通过使所述断裂刀的刀尖侧面抵接于所述硅衬底的所述一主面中的所述槽部的开口端部之后进而压下,而将所述粘接层切离,并且自所述划线使垂直裂纹伸展,由此,将所述贴合衬底断开。

技术方案6的发明是技术方案2至5中任一技术方案中记载的附带焊球的半导体芯片的制作方法,其特征在于:所述特定的刻划机构为划线轮,且在所述划线形成步骤中,通过沿着所述分割预定位置使所述划线轮压接滚动而形成所述划线。

技术方案7的发明是技术方案2至5中任一技术方案中记载的附带焊球的半导体芯片的制作方法,其特征在于:所述特定的刻划机构为激光光线,且在所述划线形成步骤中,对构成所述贴合衬底的一主面的所述玻璃衬底的一主面中的所述分割预定位置照射所述激光光线,由此,对于所述玻璃衬底通过产生沿着所述分割预定位置的变质或蒸发而形成所述划线。

技术方案8的发明是技术方案2至7中任一技术方案中记载的附带焊球的半导体芯片的制作方法,其特征在于:所述特定的槽部形成机构是切割机。

[发明的效果]

根据技术方案1至技术方案8的发明,可较佳地制作具有利用粘接层将玻璃衬底层与硅衬底层粘接而成的构成,且在硅衬底层的一主面侧的上表面设置有焊球的构成的半导体芯片。

附图说明

图1是概略性表示半导体芯片10A的构成的剖视图。

图2(a)、2(b)是概略性表示贴合衬底10的构成的剖视图。

图3是对于在分割预定位置A分割贴合衬底10的顺序进行说明的图。

图4(a)~4(c)是用以说明划线SL的形成及装置的主要部分的图。

图5(a)~5(c)是用以说明切割槽DG的形成及装置的主要部分的图。

图6是用以说明切割槽DG的形成及装置的主要部分的图。

图7是例示形成焊球SB之后的贴合衬底10的图。

图8是概略性表示使用断裂装置300将贴合衬底10断裂的情况的图。

图9(a)~9(c)是用以表示第1断裂方法及装置的主要部分的图。

图10(a)~10(c)是用以表示第2断裂方法及装置的主要部分的图。

图11(a)~11(c)是用以说明第2实施方式中的划线SL的形成及装置的主要部分的图。

具体实施方式

<第1实施方式>

<半导体芯片及贴合衬底>

图1是概略性表示本实施方式中设为制作对象的半导体芯片10A的构成的剖视图。概略性而言,半导体芯片10A具有利用粘接层3A将玻璃衬底层1A与硅衬底层2A粘接而成的构成,并且在硅衬底层2A的与和粘接层3A粘接的粘接面的相反面具有上部层4A,进而,在该上部层4A之上设置有焊球SB。在本实施方式中,半导体芯片10A是通过贴合衬底10的分割而制作。以下,就此方面依次地进行说明。

图2是概略性表示本实施方式中设为分割对象的贴合衬底10的构成的剖视图。在本实施方式中,所谓贴合衬底10是通过利用粘接层3将玻璃衬底1与硅衬底2粘接而贴合,且作为整体成为一衬底。玻璃衬底1、硅衬底2、及粘接层3是分别在通过贴合衬底10的分割所得的半导体芯片10A中,构成玻璃衬底层1A、硅衬底层2A、及粘接层3A。

贴合衬底10是通过在作为进行分割的位置而预先决定的分割预定位置A,利用下述方法沿厚度方向进行断开而分割。分割预定位置A是沿着贴合衬底10的主面规定为线状(例如直线状)。在图2中,例示了在与附图垂直的方向上决定分割预定位置A的情形。另外,在图2中,在贴合衬底10的作为两主面的的玻璃衬底1的主面1a与硅衬底2的主面2a这两个主面表示有分割预定位置A,当然,在俯视(平面透视)贴合衬底10的主面的情形时,各个主面中的分割预定位置A相同。换言之,若使一主面中的分割预定位置A沿贴合衬底10的厚度方向平行移动,则与另一主面中的分割预定位置A一致。

图2中虽将图示省略,但通常,对于一贴合衬底10,格子状地决定多个分割预定位置A,且通过在所有的分割预定位置A进行分割而获得多个半导体芯片10A。单个的分割预定位置A彼此之间隔可在能够以下述顺序较佳地进行分割的范围中,根据将要制作的半导体芯片10A的尺寸而适当地决定。

在图2中,进而也表示有分割时实际断开所进行的预定的位置即断开进行预定位置B。断开进行预定位置B被视作贴合衬底10的成为两主面的的玻璃衬底1的主面1a与硅衬底2的主面2a各自中的分割预定位置A之间的沿厚度方向的面。在图2所例示的情形时,断开进行预定位置B是在俯视附图时垂直的方向上延伸。

作为玻璃衬底1的材质,可例示硼硅酸玻璃、无碱玻璃、钠玻璃等碱玻璃等各种的玻璃。作为粘接层3的材质,可例示热固型环氧树脂等。

玻璃衬底1、硅衬底2、及粘接层3的厚度、进而贴合衬底10的总厚度只要在利用下述方法分割贴合衬底10时可较佳地进行分割则并无特别的限制,但分别可例示100μm~1000μm、50μm~1000μm、10μm~200μm、150μm~1500μm之类的范围。而且,对于贴合衬底10的平面尺寸也并无特别的限制,但可例示直径为6英吋~10英吋左右的尺寸。对于通过分割所得的半导体芯片10A的平面尺寸也并无特别的限制,可例示纵1~3mm左右×横1~3mm左右的范围。

而且,在图2中,例示了在硅衬底2的一主面且与和粘接层3邻接的邻接面为相反侧的主面即俯视附图时的上表面侧的主面2a设置有上部层4的情形。上部层4是在通过贴合衬底10的分割所得的半导体芯片10A中,构成上部层4A。图2(a)例示了硅衬底2的主面2a中的分割预定位置A的附近区域被设为非形成区域RE时的上部层4的形成形态,图2(b)是在主面2a的整面例示了上部层4的形成形态。图1中所例示的半导体芯片10A的构成是依据前者。

另外,在图2中为方便起见,而将上部层4图示为单一的层,但上部层4既可为单一层,也可以包含同质的或不同材质的多个层。作为上部层4的构成材料,可例示各种金属层、陶瓷层、半导体层、非晶层、树脂层等各种材质。

但,在以后的说明中,存在将上部层4省略,将硅衬底2与上部层4简单地总称为硅衬底2的情形,而且,存在严谨而言将构成上部层4的上表面的面称作硅衬底2的主面2a的情形。

<分割的顺序>

接着,对在分割预定位置A分割具有所述构成的贴合衬底10的顺序进行说明。图3是表示如此的分割的顺序的图。

首先,准备图2所例示的贴合衬底10(步骤S1)。即,准备贴合衬底10,该贴合衬底10是以利用粘接层3将玻璃衬底1与硅衬底2贴合,且通过进行分割而形成分别成为不同的半导体芯片10A的单位区域的方式决定分割预定位置A。

而且,在所准备的贴合衬底10的玻璃衬底1侧的分割预定位置A,形成划线SL(图4)(步骤S2)。图4是用以说明如此的划线SL的形成的图。另外,在图4中,例示了多个分割预定位置A分别沿与附图垂直的方向直线状延伸的情形(图5~图8及图11中也情况相同)。

划线SL是在下述步骤中成为裂纹(垂直裂纹)伸展的起点的部位。划线SL的形成是如图4(a)所示,以玻璃衬底1成为最上部且硅衬底2成为最下部的水平姿势保持着贴合衬底10进行。此时,贴合衬底10既可直接地保持在载置台,也可以取而代之地为如下形态:贴附在使硅衬底2的主面2a侧伸展保持在例如切割环等环状保持构件的切割胶带等保持胶带,且这些保持构件及保持胶带的每一个将贴合衬底10保持在载置台。

概略地说,划线SL的形成是以将贴合衬底10以该姿势保持在具备特定的刻划工具的未图示的众所周知的刻划装置的载置台的状态,使该刻划工具在玻璃衬底1的主面1a上对于分割预定位置A相对地移动。

在图4(b)中,表示使用众所周知的划线轮101作为刻划工具形成划线SL的情况。划线轮101是呈现具有在各个下底面(较大的底面)侧将2个圆锥台连接而成的形状的圆盘形状(算盘珠形状),并且其外周部分成为刀尖的工具。划线SL是通过使相关的划线轮101(更详细而言为该刀尖)在玻璃衬底1的主面1a上沿着分割预定位置A压接滚动而形成。另外,刀尖既可遍及划线轮101的全周而均匀一致,也可为周期性地具有凹部的形态。

如图4(b)中以箭头AR1及AR2所示,对单个的分割预定位置A依次地使划线轮101压接滚动而形成划线SL,最终,如图4(c)所示,在所有的分割预定位置A形成划线SL。另外,也可为伴随相关的划线SL的形成,垂直裂纹自划线SL在玻璃衬底1的厚度方向上伸展的形态。

而且,也可为使用众所周知的钻石尖及其他作为刻划工具的形态。

若对于玻璃衬底1侧的分割预定位置形成划线SL,则接着在贴合衬底10的硅衬底2侧的分割预定位置A进行切割,形成切割槽DG(图5)(步骤S3)。图5及图6是用以说明相关的切割槽DG的形成的图。切割槽DG是作为槽部而形成,且在下述步骤中成为断裂的起点。

切割槽DG的形成是如图5(a)所示,以硅衬底2成为最上部,且玻璃衬底1成为最下部的水平姿势保持着贴合衬底10而进行。即,通过以与划线SL形成时反转的姿势保持着贴合衬底10而进行。此时,贴合衬底10既可以直接地保持在载置台,也可以取而代之地为如下形态:贴附在使玻璃衬底1的主面1a侧伸展保持在例如切割环等环状保持构件的切割胶带等保持胶带,且这些保持构件及保持胶带的每一个将贴合衬底10保持在载置台。

如图5(b)所示,切割槽DG是作为将硅衬底2贯穿且到达粘接层3为止的槽部而形成。换言之,切割槽DG是形成为其深度h大于硅衬底2的厚度,且小于硅衬底2与粘接层3的厚度的总和。另外,虽详情随后描述,但切割槽DG的尺寸(深度h、宽度w)、及切割槽DG的底部DG1与粘接层3的距离d是相应于根据粘接层3的材质所选择的下述断裂步骤中的断裂方法而决定。

概略地说,切割槽DG的形成是在将贴合衬底10以该姿势保持在具备特定的切割机构的未图示的众所周知的切割装置(切割机)的载置台的状态下,在硅衬底2的主面2a侧的分割预定位置A利用切割机构切削厚度方向及宽度方向的特定范围而进行。

在图5(b)及图5(c)中,表示了使用具备众所周知的切割刀片201的切割机作为切割机构形成切割槽DG的情况。切割刀片201是呈现圆板状(圆环状),并且其外周部分成为刀尖的工具。在使用切割刀片201形成切割槽DG的情形时,首先,使相关的切割刀片201一边以其主面与铅垂面平行的姿势在铅垂面内旋转,一边在到达与该刀尖部分所要形成的切割槽DG的深度h相应的目标深度位置之前,如图5(b)中以箭头AR3所示,进而如图5(c)中以箭头AR4所示地下降。接着,若刀尖部分到达目标深度位置,则通过一边保持该旋转状态一边沿着分割预定位置A(即,沿着断开进行预定位置B)使切割刀片201对于贴合衬底10相对移动,而形成切割槽DG。

若如图5(b)中以箭头AR5及AR6所示、或如图5(c)中以箭头AR7及AR8所示,使切割刀片201对于单个的分割预定位置A依次地移动而形成切割槽DG,则最终如图6所示在所有的分割预定位置A形成切割槽DG。

若形成切割槽DG,则贴合衬底10实现在所有的分割预定位置A,在一主面侧形成有划线SL,且在另一主面侧形成有切割槽DG的状态。

另外,划线SL的形成与切割槽DG的形成的顺序也可以相反。

接着,在硅衬底2的主面2a上,更严谨而言在图4至图6中图示已被省略的上部层4之上,形成焊球SB(步骤S4)。图7是例示形成焊球SB之后的贴合衬底10的图。焊球SB是形成在硅衬底2的主面2a上的(更详细而言为上部层4的主面上的)通过最终进行分割而分别成为不同的半导体芯片10A的每一单位区域。焊球SB的形成是例如通过众所周知的焊球装载装置所进行的装载处理及接着进行的众所周知的回流炉所进行的回流处理而实现。

另外,即便采用在划线SL形成前的时间点、即最初准备贴合衬底的时间点、或在划线SL形成的形成后且切割槽DG形成前的时间点形成焊球SB的形态,也可以制作半导体芯片10A。然而,在前者的情形时,必须在形成划线SL时,将存在形成有焊球SB的凹凸的硅衬底2的主面2a侧朝向下方地保持贴合衬底10,而在后者的情形时,存在具有因切割时用于切削片的去除或切割槽DG的洗浄等的水而导致焊球SB被腐蚀的情形等应分别加以留意之处。然而,如本实施方式所述,以切割槽DG形成后的时序形成焊球SB的形态与如此的留意之处并无关系,故在制程变得简化且生产性变高的方面较佳。

在形成焊球SB之后,进行使用断裂装置300的断裂,在划线SL与切割槽DG之间,使沿着断开进行预定位置B的断开进行(步骤S5)。

图8是概略性地表示使用断裂装置300将贴合衬底10断裂的情况的图。

断裂装置300主要具备:支撑支撑部301,包含弹性体,且在上表面301a载置有贴合衬底10;及断裂刀302,具有在特定的走刀方向延伸而成的剖视三角形状的刀尖,且设为在铅垂方向上升降自如。

支撑部301较佳为由硬度为65°~95°、优选70°~90°例如80°的材质的弹性体所形成。作为相关的支撑部301,可较佳地使用例如硅橡胶等。另外,支撑部301也可以进而由未图示的硬质(不具有弹性)的支撑体支持其下方。

如图8所示,当进行断裂时,贴合衬底10以形成有切割槽DG的硅衬底2的侧成为最上部,且形成有划线SL的玻璃衬底1的侧成为最下部的方式,载置在支撑部301的上表面301a上。另外,在图8中表示如下情形:以分割预定位置A(因此划线SL与切割槽DG)在与附图垂直的方向上延伸的方式,将贴合衬底10载置在支撑部301的上表面301a,并且将断裂刀302(更详细而言为其刀尖)沿着分割预定位置A的延伸方向配置在相关的分割预定位置A的铅垂上方。

使用相关的断裂装置300的断裂概略地说是通过使断裂刀302如箭头AR9所示地在铅垂方向上相对于硅衬底2侧的分割预定位置A(即、切割槽DG的形成位置)下降,将断裂刀302抵接于贴合衬底10之后也将断裂刀302压下而实现。接着,如以箭头AR10所示,通过对于所有的分割预定位置A依次地进行断裂,而将贴合衬底10分割为预期的尺寸及个数的半导体芯片10A。

更详细而言,在本实施方式中,相应于粘接层3的材质,分开地使用原理不同的2种断裂方法。在如此的情形时,因所选择的断裂方法,而使断裂刀302的刀尖302a(参照图9、图10)的形状或切割槽DG的尺寸分别不同。以下,对2种断裂方法依次地进行说明。

(第1断裂方法及装置)

图9是用以表示第1断裂方法及装置的主要部分的图。第1断裂方法是如图8中以箭头AR9所示,在使断裂刀302在铅垂方向上不断地下降而随即产生的断裂刀302对于切割槽DG的抵接首先最初如图9(a)所示地在刀尖302a的前端与切割槽DG的底部DG1之间进行之后,使断开进行。

具体而言,如图9(b)中以箭头AR11所示,若即便在刀尖302a的前端抵接于切割槽DG的底部DG1之后也以特定的力将断裂刀302压下到铅垂下方,则如以箭头AR12所示,刀尖302a一边自粘接层3受到阻力一边沿着断开进行预定位置B将粘接层3切开,同时地不断下降。由此,粘接层3中的断开进行。

而且,此时,将断裂刀302压下到铅垂下方的力也作为将贴合衬底10相对于作为弹性体的的支撑部301沿着分割预定位置A压入之力发挥作用,因此,贴合衬底10自支撑部301,相对于划线SL对称地受到以箭头AR13所示的向上的斥力。如此一来,作为相关的斥力与自断裂刀302进行作用的铅垂向下的力相加的结果,在贴合衬底10的玻璃衬底1侧,实现所谓的3点弯曲的状况,从而如以箭头AR14所示,垂直裂纹CR自划线SL沿着断开进行预定位置B朝向铅垂上方不断地伸展。

断裂刀302所进行的自铅垂上方起的粘接层3的断开(切开)与自铅垂下方起的玻璃衬底1中的垂直裂纹CR的伸展均沿着断开进行预定位置B进行。最终,若两者均到达粘接层3与玻璃衬底1的界面,则断开结束。图9(c)中,对应于图9(b),例示了获得俯视附图时左右2个半导体芯片10A作为断开结果的情形。实际是通过在所有的分割预定位置A反复进行相关的断开,而将贴合衬底10分割为多个半导体芯片10A。

在利用以上的第1断裂方法进行断裂的情形时,当使断裂刀302下降时,必须至少在刀尖302a的前端与切割槽DG的底部DG1抵接之前,以避免刀尖302a与切割槽DG接触的方式,决定切割槽DG的尺寸,并且决定与走刀方向垂直的截面上刀尖302a所成的角即刀尖角θ。通常,与下述第2断裂方法相比,可使切割槽DG的尺寸相对变大,且可使刀尖角θ相对变小。

(第2断裂方法及装置)

图10是用以表示第2断裂方法及装置的主要部分的图。第2断裂方法是如图8中以箭头AR9所示,在使断裂刀302在铅垂方向上不断下降而随即产生的断裂刀302对于切割槽DG的抵接首先最初如图10(a)所示地在刀尖302a的2个侧面302b的各者与切割槽DG的对应的开口端部DG2之间进行之后,使断开进行。此处,所谓切割槽DG的开口端部DG2是硅衬底2的表面上的切割槽DG的边缘部分。

具体而言,如图10(b)中作为箭头AR21所示,若在刀尖302a的侧面302b抵接于切割槽DG的开口端部DG2之后也以特定的力将断裂刀302向铅垂下方不断压下,则使相对于分割预定位置A对称且相互背离的方向的力作用于刀尖302a的2个侧面302b分别如以箭头AR22所示在倾斜方向上所接触的切割槽DG的对应的开口端部DG2。

若在相关的形态下,开口端部DG2受到力,则如以箭头AR23所示,在粘接层3的未形成切割槽DG的部位,相对于断开进行预定位置B对称地产生相反的方向的力。断裂刀302的压下越进行,则相关的力变得越大,随即,将粘接层3自切割槽DG的底部DG1朝向箭头AR24所示的铅垂下方不断地切离。其结果,在粘接层3形成沿着断开进行预定位置B的裂痕CR1。裂痕CR1最终到达粘接层3与玻璃衬底1的界面为止。

若在相关的裂痕CR1形成之后,也将断裂刀302朝向铅垂下方不断地压下,则断裂刀302对贴合衬底10所赋予的力作为沿着分割预定位置A将贴合衬底10相对作为弹性体的支撑部301压入的力进行作用。因此,与第1断裂方法的情形相同,贴合衬底10如以箭头AR25所示地自支撑部301受到铅垂向上的斥力。因而,在贴合衬底10的玻璃衬底1侧,实现3点弯曲的状况,从而如以箭头AR26所示,垂直裂纹CR2自划线SL沿着断开进行预定位置B朝向铅垂上方不断地伸展。最终,若垂直裂纹CR2到达粘接层3与玻璃衬底1的界面,则断开结束。在图10(c),对应于图10(b),例示了获得俯视附图时左右2个半导体芯片10A作为断开的结果的情形。实际是通过在所有的分割预定位置A反复进行相关的断开,而将贴合衬底10分割为多个半导体芯片10A。

在利用以上的第2断裂方法进行断裂的情形时,当使断裂刀302下降时,在刀尖302a的前端与切割槽DG的底部DG1抵接之前,必须以刀尖302a的侧面302b与切割槽DG的开口端部DG2接触的方式,决定切割槽DG的尺寸,并且决定刀尖角θ。通常,与所述第1断裂方法相比,可使切割槽DG的尺寸相对变小,且可使刀尖角θ相对变大。此外,关于切割槽DG的底部DG1与粘接层3的距离d,也必须考虑与断裂刀302的压入量的平衡而决定。其原因在于:若距离d过大,则存在裂痕CR1无法到达粘接层3与玻璃衬底1的界面为止的可能性。

另外,第1断裂方法与第2断裂方法的分开使用较佳为考虑粘接层3的材质(组成、粘性、弹性等)而选择。例如,在粘接层3的粘性较高的情形时,存在断裂刀302所进行的切开不易较佳地进行的倾向,故与第1断裂方法相比,适用第2断裂方法则可较佳地进行断开的可能性较高。

或,断裂最初也可以利用相当于第1断裂方法的方法进行断开,此后,一边实现使刀尖302a的侧面302b抵接于切割槽DG的开口端部DG2的状态,一边使断裂进行。

如以上所说明,根据本实施方式,在意图获得具有利用粘接层将玻璃衬底层与硅衬底层粘接而成的构成,并且在硅衬底层的与和粘接层粘接的粘接面的相反面具有上部层,进而在该上部层之上设置有焊球的构成的半导体芯片的情形时,在利用粘接层将硅衬底与玻璃衬底贴合而成的贴合衬底的玻璃衬底侧的分割预定位置形成划线,且在该贴合衬底的硅衬底侧的分割预定位置形成到达粘接层为止的切割槽之后,将焊球形成于设置在硅衬底之上的上部层之上的特定位置。接着,在相关的焊球形成后,利用断裂在划线与切割槽之间使断开进行。

在以相关的顺序制作附带焊球的半导体芯片的情形时,因不将玻璃衬底切割,因此,可抑制在玻璃衬底产生碎片,而且,可实现生产性的提升或成本的降低。进而,也不会出现水侵入至粘接层与玻璃衬底之间的情形、或焊球被水腐蚀的情形。即,根据本实施方式,可与以往相比更有效且更低成本地获得品质优异的附带焊球的半导体芯片。

<第2实施方式>

在所述第1实施方式中,利用划线轮101等刻划工具进行划线SL的形成,但划线SL的形成形态并非仅限于此。图11是用以对本实施方式中所进行的划线SL的形成方法进行说明的图。

如图11(a)所示,即便在本实施方式中,也与第1实施方式相同,划线SL的形成是以玻璃衬底1成为最上部且硅衬底2成为最下部的水平姿势保持着贴合衬底10而进行。

概略地说,本实施方式中的划线SL的形成是通过在将贴合衬底10以该姿势保持在未图示的众所周知的激光加工装置的载置台的状态下,如图11(b)所示地自该激光加工装置所配备的出射源401对玻璃衬底1的主面1a照射激光光线LB,且使该激光光线LB沿着分割预定位置A扫描而进行。

在如此的情形时,划线SL既可为因激光光线LB的照射下的加热与此后的冷却而产生的变质区域,也可为具有因存在于激光光线LB的被照射区域中的物质蒸发而形成的剖视V字状、U字状及其他形状的槽部。激光光线源的种类(CO2激光、UV激光、YAG激光等)或照射条件、照射光学系统等可根据实际需要形成的划线SL的类别而适当地决定。

或,在图11(b)及图11(c)中,例示了在玻璃衬底1的主面1a形成有划线SL的情形,但也可为利用所谓的隐形切割(stealth dicing)技术,仅在玻璃衬底1的内部形成熔解改质区域,且将该熔解改质区域设为划线SL的形态。

如图11(b)中以箭头AR31及AR32所示,通过沿着单个的分割预定位置A依次地不断照射激光光线LB,而形成划线SL,最终,如图11(c)所示在所有的分割预定位置A形成划线SL。

形成划线SL之后的顺序可与第1实施方式相同。因此,在本实施方式的情形时,也可以与第1实施方式同样地,与以往相比更有效且更低成本地获得品质优异的附带焊球的半导体芯片。

[符号说明]

1 玻璃衬底

1A 玻璃衬底层

1a (玻璃衬底的)主面

2 硅衬底

2A 硅衬底层

2a (硅衬底的)主面

3、3A 粘接层

4、4A 上部层

10 贴合衬底

10A 半导体芯片

101 划线轮

201 切割刀片

300 断裂装置

301 支撑部

301a (支撑部的)上表面

302 断裂刀

302a (断裂刀的)刀尖

302b (刀尖的)侧面

401 出射源

A 分割预定位置

B 断开进行预定位置

CR、CR2 垂直裂纹

CR1 裂痕

DG 切割槽

DG1 (切割槽的)底部

DG2 (切割槽)开口端部

LB 激光光线

SB 焊球

SL 划线

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1