層疊晶片的加工方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供層疊晶片的加工方法，用于在晶片上層疊有芯片的層疊晶片中將芯片側(cè)粘貼在粘合片上的狀態(tài)下，也能夠?qū)⒕指畛筛鱾€(gè)芯片。該層疊晶片的加工方法的特征在于，至少在實(shí)施分割步驟之前具有如下固定步驟：在與外周剩余區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上，在粘合片和晶片的表面的之間配設(shè)固定劑，將晶片的外周剩余區(qū)域固定在粘合片上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】層疊晶片的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在晶片上配設(shè)有多個(gè)芯片的層疊晶片的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為將多個(gè)半導(dǎo)體器件集成到一個(gè)封裝中的方法之一，三維安裝是已知的。該三維安裝是將多個(gè)半導(dǎo)體器件芯片在三維方向上層疊并進(jìn)行安裝的方法，在三維上進(jìn)行層疊的技術(shù)之一中存在CoW (Chip on waferr:晶片上的芯片)方式(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)
I。)。
[0003]在這樣的三維安裝中，形成了在晶片上層疊有芯片的層疊晶片，通過(guò)將該層疊晶片分割成各個(gè)芯片，形成了在芯片上層疊有芯片的狀態(tài)的層疊芯片。
[0004]作為分割層疊晶片的方法，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的那樣，已知有通過(guò)具有切削刀的切削裝置進(jìn)行切割的方法。
[0005]此外，作為分割層疊晶片的其他的方法，如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的那樣，已知有在照射激光束而形成改質(zhì)層后對(duì)晶片施加外力來(lái)進(jìn)行分割的方法。作為施加外力來(lái)進(jìn)行分割的方法，例如已知專(zhuān)利文獻(xiàn)4所公開(kāi)的使用擴(kuò)張裝置的分割方法。
[0006]【專(zhuān)利文獻(xiàn)I】日本特開(kāi)2012-209522號(hào)公報(bào)
[0007]【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】日本特開(kāi)2007-214201號(hào)公報(bào)
[0008]【專(zhuān)利文獻(xiàn)3】日本專(zhuān)利第3408805號(hào)
[0009]【專(zhuān)利文獻(xiàn)4】日本特開(kāi)2010-034250號(hào)公報(bào)
[0010]作為層疊晶片的一個(gè)方式，已知在晶片狀的中介層(中介層晶片)上層疊芯片而得到的層疊晶片。針對(duì)這樣的方式的層疊晶片，為了實(shí)施在中介層上形成的凸塊的特性檢查，需要在分割成層疊芯片后，設(shè)為以被分割的中介層側(cè)成為上側(cè)的方式在粘合片上支撐芯片側(cè)的狀態(tài)。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)該狀態(tài)，考慮在將層置晶片的芯片側(cè)粘貼在粘合片上并使晶片狀的中介層從上側(cè)露出的狀態(tài)下，對(duì)層疊晶片進(jìn)行分割。
[0012]但是，在晶片狀的中介層的外周剩余區(qū)域上未配設(shè)芯片，無(wú)法通過(guò)芯片使中介層粘貼在粘合片上。
[0013]因此，如專(zhuān)利文獻(xiàn)4所公開(kāi)的、使用擴(kuò)張裝置擴(kuò)張粘合片并對(duì)晶片狀的中介層施加外力的分割方法中，由于外周剩余區(qū)域未通過(guò)粘貼而固定在粘合片上，因此無(wú)法對(duì)配設(shè)芯片的區(qū)域與外周剩余區(qū)域之間的邊界部分施加外力，產(chǎn)生在該邊界部分上無(wú)法進(jìn)行分割的問(wèn)題。
[0014]不僅針對(duì)使用晶片狀的中介層的層疊晶片存在該問(wèn)題，針對(duì)在形成有器件的器件晶片上層疊了芯片的而得到的層疊晶片也同樣存在該問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明正是鑒于以上的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種層疊晶片的加工方法，用于將在晶片上層疊有芯片的層疊晶片的芯片側(cè)粘貼在粘合片上的狀態(tài)下，也能夠?qū)⒕指畛筛鱾€(gè)芯片。
[0016]根據(jù)第I方面的發(fā)明，提供一種層疊晶片的加工方法，該層疊晶片具有晶片和芯片，該芯片分別層疊在晶片的表面的由交叉的多個(gè)分割預(yù)定線(xiàn)劃分而成的各區(qū)域上，該層疊晶片具有層疊有多個(gè)芯片的芯片區(qū)域和圍繞芯片區(qū)域的外周剩余區(qū)域，在芯片區(qū)域與外周剩余區(qū)域之間形成有階差，該層疊晶片的加工方法的特征在于包括:粘合片粘貼步驟，在層疊晶片的芯片側(cè)粘貼粘合片；分割起點(diǎn)形成步驟，在實(shí)施粘合片粘貼步驟之前或之后，在晶片上形成沿著層疊晶片的分割預(yù)定線(xiàn)的分割起點(diǎn)；以及分割步驟，在實(shí)施了粘合片粘貼步驟和分割起點(diǎn)形成步驟后，使粘合片擴(kuò)張而對(duì)層疊晶片施加外力，從分割起點(diǎn)分割晶片，至少在實(shí)施分割步驟之前具有固定步驟，在該固定步驟中，在與外周剩余區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上，在粘合片與晶片的表面之間配設(shè)固定劑，將晶片的外周剩余區(qū)域固定在粘合片上。
[0017]根據(jù)第2方面的發(fā)明，提供第I方面所述的層疊晶片的加工方法，其特征在于，粘合片是感壓片，固定劑由紫外線(xiàn)硬化樹(shù)脂構(gòu)成，在固定步驟中，在與外周剩余區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上，在粘合片和晶片的表面之間呈點(diǎn)線(xiàn)狀地配設(shè)了固定劑后，隔著粘合片對(duì)固定劑照射紫外線(xiàn)，由此將晶片的外周剩余區(qū)域固定在粘合片上。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，提供層疊晶片的加工方法，在晶片上層疊有芯片的層疊晶片中，在將芯片側(cè)粘貼在粘合片上的狀態(tài)下，也能夠?qū)⒕指畛筛鱾€(gè)芯片。
[0019]具體而言，至少在使粘合片擴(kuò)張之前，實(shí)施以下的固定步驟:在與外周剩余區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域中，在粘合片和晶片的表面之間配設(shè)固定劑，將晶片的外周剩余區(qū)域固定在粘合片上。
[0020]由此，晶片的外周剩余區(qū)域的部位也能夠通過(guò)固定劑固定在粘合片上，外力被傳遞到外周剩余區(qū)域16并呈放射狀地作用拉力，能夠在形成于芯片區(qū)域和外周剩余區(qū)域之間的邊界部分的分割起點(diǎn)上使晶片破斷。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是示出層疊晶片的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0022]圖2是示出粘合片粘貼步驟的立體圖。
[0023]圖3是示出粘合片粘貼步驟的側(cè)視圖。
[0024]圖4是示出在粘合片上粘貼的層疊晶片的側(cè)剖視圖。
[0025]圖5是示出分割起點(diǎn)形成步驟的側(cè)視圖。
[0026]圖6是示出基于固定劑的外周剩余區(qū)域的固定的側(cè)剖視圖。
[0027]圖7的(A)是說(shuō)明膠狀的固定劑的配置的立體圖，(B)是說(shuō)明進(jìn)行硬化的固定劑的配置的立體圖。
[0028]圖8是示出分割步驟中的分割前的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
[0029]圖9是示出分割步驟中的分割后的狀態(tài)的側(cè)剖視圖。
[0030]圖10是示出使用紫外線(xiàn)硬化樹(shù)脂作為固定劑的例子的側(cè)剖視圖。
[0031]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0032]1:層疊晶片
[0033]Ila:表面[0034]12:芯片
[0035]13:分割預(yù)定線(xiàn)
[0036]14:芯片區(qū)域
[0037]16:外周剩余區(qū)域
[0038]17:改質(zhì)層
[0039]18:粘合片
[0040]19:邊界部分
[0041]40:固定劑
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是示出作為本發(fā)明的加工對(duì)象的一例的層疊晶片I的立體圖。
[0043]層疊晶片I構(gòu)成為，以在構(gòu)成為薄板圓盤(pán)狀的晶片的中介層11的表面Ila上橫縱排列多個(gè)芯片12、12的方式，配設(shè)在規(guī)定的位置。
[0044]在相鄰的芯片12、12之間的區(qū)域中規(guī)定分割預(yù)定線(xiàn)13、13，預(yù)定沿著該分割預(yù)定線(xiàn)13、13進(jìn)行分割。
[0045]在中介層11的表面Ila上，將配設(shè)芯片12的區(qū)域設(shè)為芯片區(qū)域14，芯片區(qū)域14的外周的部位設(shè)為外周剩余區(qū)域16。
[0046]芯片區(qū)域14構(gòu)成為比外周剩余區(qū)域16高出芯片12的厚度，因此，在芯片區(qū)域14與外周剩余區(qū)域16的邊界部分形成階差15。由于該階差15的存在，在將層疊晶片I的芯片區(qū)域14粘貼在粘合片18 (圖2)的情況下，外周剩余區(qū)域16從粘合片18浮起。
[0047]因此，即使在擴(kuò)張粘合片18來(lái)進(jìn)行分割的情況下，也不會(huì)對(duì)從粘合片18浮起的外周剩余區(qū)域16施加外力，從而無(wú)法進(jìn)行在芯片區(qū)域14與外周剩余區(qū)域16之間的分割。
[0048]因此，在本實(shí)施例中，通過(guò)以下的方法進(jìn)行層疊晶片I的分割。首先，如圖2和圖3所不，實(shí)施了在層置晶片I的芯片12側(cè)粘貼粘合片18的粘合片粘貼步驟。
[0049]如圖2和圖3所不，在層置晶片I中，將中介層11的背面IIb作為上側(cè)，使芯片12(芯片區(qū)域14)與粘合片18的粘合層18a相對(duì)，將芯片12粘貼在粘合層18a上。
[0050]這里，粘合片18的基材18b (圖3)例如能夠由PO (聚烯烴)、PVC (聚氯乙烯)、PE(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等構(gòu)成。此外，粘合層18a (糊層)能夠由橡膠系或丙烯酸系的樹(shù)脂構(gòu)成。
[0051]此外，將具有環(huán)繞層疊晶片I的大小的開(kāi)口部20a的環(huán)狀框架20粘貼在粘合片18上。
[0052]然后，如圖4所示，適當(dāng)切斷粘合片18，以使其收進(jìn)環(huán)狀框架20的外周內(nèi)，由此，構(gòu)成隔著粘合片18將層疊晶片I固定在環(huán)狀框架20上的晶片單元22。
[0053]接著，如圖5所示，在實(shí)施粘合片粘貼步驟之前或之后，實(shí)施分割起點(diǎn)形成步驟，在該分割起點(diǎn)形成步驟中，在中介層11中形成沿著層疊晶片I的分割預(yù)定線(xiàn)13的分割起點(diǎn)。
[0054]在本實(shí)施方式中，如圖5所示，在實(shí)施了粘合片粘貼步驟后，通過(guò)激光照射單元30在中介層11中形成改質(zhì)層，由此形成分割起點(diǎn)。[0055]在圖5的例中，通過(guò)夾具32保持環(huán)狀框架20，在保持臺(tái)34中，隔著粘合片18吸引保持層置晶片I。
[0056]然后，將保持臺(tái)34在箭頭Xl方向上加工進(jìn)給，并且從激光照射單元30向中介層11照射激光束，由此，如圖6所示，沿著分割預(yù)定線(xiàn)13在中介層11內(nèi)形成改質(zhì)層17。
[0057]另外，除了如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)激光束照射形成分割起點(diǎn)(改質(zhì)層17)以外，也可以通過(guò)激光燒蝕加工形成激光加工槽，或者通過(guò)具有旋轉(zhuǎn)的切削刀的切削裝置形成切削槽，從而構(gòu)成分割起點(diǎn)。
[0058]此外，也可以是，在實(shí)施粘合片粘貼步驟之前，預(yù)先實(shí)施分割起點(diǎn)形成步驟，預(yù)先形成改質(zhì)層17，然后，如圖3所示，將形成了改質(zhì)層的層疊晶片I粘貼在粘合片18上。
[0059]然后，除了以上說(shuō)明的各步驟以外，還實(shí)施以下的固定步驟:在與外周剩余區(qū)域16對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，在粘合片18與中介層11的表面Ila之間配設(shè)固定劑40 (圖4)，將中介層11的外周剩余區(qū)域16固定在粘合片18上。
[0060]在實(shí)施后述的分割步驟之前實(shí)施該固定步驟即可，預(yù)定在上述各步驟中的任意一個(gè)步驟之前或之后實(shí)施。
[0061]圖6中示出在中介層11的表面Ila配設(shè)固定劑40、通過(guò)固定劑40將中介層11的外周剩余區(qū)域16粘貼到粘合片18的狀態(tài)。
[0062]該固定劑40例如能夠使用膠狀的粘接劑，考慮以繞著中介層11的周邊(沿著邊)的方式注出固定劑40，由此向中介層11的外周剩余區(qū)域16與粘合片18之間的間隙S提供固定劑40。
[0063]此外，例如，如圖1所示，能夠在使中介層11的表面Ila朝上露出的狀態(tài)下進(jìn)行該固定劑40的配設(shè)，即，能夠在粘合片粘貼步驟之前進(jìn)行實(shí)施。由此，與粘合片粘貼步驟同時(shí)地實(shí)施固定步驟。
[0064]或者，如圖4所示，能夠在將中介層11的表面IIa粘貼在粘合片18上的狀態(tài)下進(jìn)行，即，能夠在粘合片粘貼步驟之后進(jìn)行實(shí)施。或者，如圖5所示，能夠在通過(guò)激光束照射等形成了分割起點(diǎn)后進(jìn)行，即，能夠在分割起點(diǎn)形成步驟后進(jìn)行實(shí)施。
[0065]而且，關(guān)于固定劑40的配設(shè)，除了通過(guò)用于涂布固定劑40的涂布裝置自動(dòng)地提供以外，也可以通過(guò)作業(yè)員手動(dòng)作業(yè)來(lái)進(jìn)行。此外，除了如圖7的(A)所示連續(xù)地提供固定劑40，繞著中介層11的周邊(沿著邊)以外，也可以如圖7的(B)所示斷續(xù)地提供固定劑41，將固定劑41配置成點(diǎn)線(xiàn)狀。
[0066]固定劑40不需要停留在中介層11和粘合片18之間的間隙S (圖6)中，也可以繞到中介層11的外周緣或背面11b，由此用固定劑40覆蓋背面lib。
[0067]接著，如圖8和圖9所示，實(shí)施如下的分割步驟:使粘合片18擴(kuò)張而對(duì)層疊晶片I施加外力，從分割起點(diǎn)(改質(zhì)層17)分割中介層U。
[0068]在本實(shí)施方式中使用分割裝置50，該分割裝置50具有保持在粘合片18上粘貼的層疊晶片I的保持臺(tái)51、和保持環(huán)狀框架20的框架保持部件56。
[0069]框架保持部件56通過(guò)氣缸55的驅(qū)動(dòng)而從圖8所示的保持位置下降至圖9所示的擴(kuò)張位置，使保持臺(tái)51和框架保持部件56在鉛直方向上相對(duì)移動(dòng)。
[0070]此時(shí)，在框架保持部件56的載置面56a上保持的環(huán)狀框架20下降，在環(huán)狀框架20上安裝的粘合片18與保持臺(tái)51的上端緣抵接，主要在半徑方向上被擴(kuò)張。[0071]其結(jié)果是，外力被傳遞到粘貼在粘合片18上的中介層11，并呈放射狀地作用拉力，當(dāng)拉力對(duì)中介層11呈放射狀地作用時(shí)，由于沿著分割預(yù)定線(xiàn)13 (參照?qǐng)D1)形成的改質(zhì)層17強(qiáng)度降低，因此，該改質(zhì)層17成為分割基點(diǎn)，中介層11沿著改質(zhì)層17被破斷，被分割成各個(gè)芯片1A、1A。
[0072]而且，在該分割步驟時(shí)，由于中介層11的外周剩余區(qū)域16的部位也通過(guò)固定劑40被固定在粘合片18上，因此，外力還傳遞到外周剩余區(qū)域16，拉力呈放射狀地進(jìn)行作用，在芯片區(qū)域14和外周剩余區(qū)域16之間的邊界部分19上形成的改質(zhì)層17中，使中介層11破斷。
[0073]如以上那樣，能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。
[0074]S卩，提供一種層疊晶片I的加工方法，該層疊晶片I具有芯片12和作為晶片的中介層11，該芯片12分別層疊在中介層11的表面的由交叉的多個(gè)分割預(yù)定線(xiàn)13劃分而成的各區(qū)域上，該層疊晶片I具有層疊有多個(gè)芯片12的芯片區(qū)域14和圍繞芯片區(qū)域14的外周剩余區(qū)域16，在芯片區(qū)域14和外周剩余區(qū)域16之間形成有階差15，該層疊晶片I的加工方法包括:粘合片粘貼步驟，在層疊晶片I的芯片12側(cè)粘貼粘合片18 ;分割起點(diǎn)形成步驟，在實(shí)施粘合片粘貼步驟之前或之后，在中介層11上形成沿著層疊晶片I的分割預(yù)定線(xiàn)13的分割起點(diǎn)；以及分割步驟，在實(shí)施了粘合片粘貼步驟和分割起點(diǎn)形成步驟后，使粘合片18擴(kuò)張而對(duì)層疊晶片I施加外力，從分割起點(diǎn)分割中介層11，至少在實(shí)施分割步驟之前具有如下的固定步驟:在與外周剩余區(qū)域16對(duì)應(yīng)的區(qū)域上，在粘合片18與中介層11的表面Ila之間配設(shè)固定劑40，將中介層11的外周剩余區(qū)域16固定在粘合片18上。
[0075]根據(jù)該加工方法，由于作為晶片的中介層11的外周剩余區(qū)域16的部位也通過(guò)固定劑40被固定在粘合片18上，因此，外力還傳遞到外周剩余區(qū)域16，拉力呈放射狀地進(jìn)行作用，能夠在芯片區(qū)域14和外周剩余區(qū)域16之間的邊界部分19上形成的改質(zhì)層17中，使中介層11破斷。
[0076]另外，在以上的實(shí)施方式中，說(shuō)明了使用中介層11作為晶片的層疊晶片I的例子，但是，針對(duì)在形成有器件的器件晶片上層疊了芯片的層疊晶片也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0077]此外，也可以是，如圖7的(B)所示的實(shí)施方式那樣，粘合片18是通過(guò)壓接而進(jìn)行粘貼的感壓片，固定劑41由紫外線(xiàn)硬化樹(shù)脂構(gòu)成，在固定步驟中，在與外周剩余區(qū)域16對(duì)應(yīng)的區(qū)域上，在粘合片18和中介層11的表面Ila之間將固定劑41配設(shè)成點(diǎn)線(xiàn)狀后，如圖10所示，通過(guò)隔著粘合片18對(duì)固定劑41照射紫外線(xiàn)42，將中介層11的外周剩余區(qū)域16固定在粘合片18上。
[0078]該實(shí)施方式是特別適合使用紫外線(xiàn)硬化樹(shù)脂作為進(jìn)行硬化的類(lèi)型的固定劑41的情況的實(shí)施方式。這是因?yàn)?，如果不配設(shè)成點(diǎn)線(xiàn)狀，即如果不隔開(kāi)間隔斷續(xù)地配置，則由于固定劑硬化，會(huì)阻礙分割步驟時(shí)的粘合片18的擴(kuò)張。
[0079]在圖10所示的實(shí)施方式中，通過(guò)從粘合片18的背面?zhèn)葘?duì)固定劑41照射來(lái)自紫外線(xiàn)照射裝置44的紫外線(xiàn)42，使固定劑41硬化。
[0080]由于該固定劑41在中介層11的外周剩余區(qū)域16中被配置成點(diǎn)線(xiàn)狀，所以，在散布的固定劑41之間形成空隙部43 (圖7的(B))，因此能夠在該空隙部43中允許粘合片18的擴(kuò)張，對(duì)中介層11的全部區(qū)域傳遞外力，使放射狀的拉力進(jìn)行作用。
【權(quán)利要求】
1.一種層疊晶片的加工方法，該層疊晶片具有晶片和芯片，該芯片分別層疊在該晶片的表面的由交叉的多個(gè)分割預(yù)定線(xiàn)劃分而成的各區(qū)域上，該層疊晶片具有層疊有多個(gè)該芯片的芯片區(qū)域和圍繞該芯片區(qū)域的外周剩余區(qū)域，在該芯片區(qū)域與該外周剩余區(qū)域之間形成有階差， 該層疊晶片的加工方法的特征在于包括: 粘合片粘貼步驟，在層置晶片的該芯片側(cè)粘貼粘合片； 分割起點(diǎn)形成步驟，在實(shí)施粘合片粘貼步驟之前或之后，在該晶片上形成沿著該層疊晶片的該分割預(yù)定線(xiàn)的分割起點(diǎn)；以及 分割步驟，在實(shí)施了該粘合片粘貼步驟和該分割起點(diǎn)形成步驟后，使該粘合片擴(kuò)張而對(duì)該層疊晶片施加外力，從該分割起點(diǎn)起分割該晶片， 至少在實(shí)施該分割步驟之前包括固定步驟，在該固定步驟中，在與該外周剩余區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上，在該粘合片與該晶片的表面之間配設(shè)固定劑，將該晶片的該外周剩余區(qū)域固定在該粘合片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊晶片的加工方法，其特征在于， 所述粘合片是感壓片， 所述固定劑由紫外線(xiàn)硬化樹(shù)脂構(gòu)成， 在所述固定步驟中，在與該外周剩余區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域上，在該粘合片與該晶片的表面之間呈點(diǎn)線(xiàn)狀地配設(shè)了該固定劑后，隔著該粘合片而對(duì)該固定劑照射紫外線(xiàn)，由此將該晶片的該外周剩余區(qū)域固定在該粘合片上。
【文檔編號(hào)】B23K26/38GK104009002SQ201410058232
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月25日
【發(fā)明者】荒井一尚 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科