CN101131921A - 晶片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种晶片的激光加工方法，其特征在于，在晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部形成分离槽，该晶片具有在表面形成了多个器件的器件区域和围绕器件区域的外周剩余区域，该激光加工方法包括：晶片放置工序，放置在该卡盘台保持面上；中心偏移检测工序，求出晶片中心的坐标，并检测与卡盘台的旋转中心的坐标之间的偏移；中心位置对准工序，相对地移动卡盘台和晶片，使晶片的中心与卡盘台的中心对准位置；以及激光加工工序，对放置在卡盘台并实施了中心位置对准工序的晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部，从激光光线照射机构照射激光光线的同时旋转该卡盘台，由此在晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部形成分离槽。
Description
技术领域
本发明涉及晶片加工方法，在晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部形成加工槽，该晶片具有在表面形成了多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域。
背景技术
在半导体器件制造工序中，在大致是圆板形状的半导体晶片的表面通过格子状排列的称为“切割道(Street)”的预分割线来划分了多个区域，在该被划分的区域形成IC、LSI等器件。然后，通过沿着切割道切断半导体晶片来分割形成有器件的区域，制造各个半导体芯片。另外，在蓝宝石基板的表面层叠了氮化镓类化合物半导体等的光器件晶片，也通过沿着切割道切断来分割成各个发光二极管、激光二极管等光器件，广泛地利用于电气设备。
上述那样被分割的晶片在沿着切割道切断之前，通过对背面进行研磨或者蚀刻而形成规定的厚度。近年，为了达到电气设备的轻量化、小型化，需要将晶片的厚度形成为100μm以下。
然而，若将晶片的厚度形成为100μm以下，则存在容易破损、晶片的搬运等的处理困难的问题。
为了解决上述问题，本发明人作为(日本)特开2007-19461号提出一种晶片加工方法，该方法通过对晶片的背面的对应器件区域的区域进行研磨，将器件区域的厚度形成为规定厚度，同时残留晶片的背面的外周部而形成环状的加强部，能够形成具有刚性的晶片。
但是，当沿着切割道分割上述晶片时，上述环状的加强部成为障碍必须去除。为了去除该环状的加强部，可考虑使用切削装置，该装置具备保持被加工物的卡盘台、和具有对保持在该卡盘台上的被加工物进行切割的切削刀片的切削机构。即，使旋转的切削刀片定位于保持在卡盘台的晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部，给予切削刀片规定的切削进给的同时旋转卡盘台进行切削。
然后，若使用上述的切削装置，旋转保持晶片的卡盘台的同时进行切削，则由于切削刀片具有直进性，若圆弧状切削，则对切削刀片及晶片作用较大的负荷。因此，存在不仅切削刀片破损且给形成得较薄的晶片的器件区域带来损伤的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种晶片的加工方法，不损伤晶片的器件区域，能够在器件区域和外周剩余区域的边界部形成加工槽。
为了达成上述目的，若采用本发明，则提供一种晶片的激光加工方法，其特征在于，使用激光加工装置在晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部形成分离槽，该晶片具有在表面形成了多个器件的上述器件区域和围绕该器件区域的上述外周剩余区域，该激光加工装置具备：卡盘台，具备保持晶片的保持面且可旋转地构成；加工进给机构，使该卡盘台沿加工进给方向(X轴方向)移动；分度进给机构，使该卡盘台沿与加工进给方向(X轴方向)正交的分度进给方向(Y轴方向)移动；搬运机构，向该卡盘台搬运该晶片；激光光线照射机构，具备向保持在该卡盘台上的晶片照射激光光线的聚光器；以及摄像机构，拍摄保持在该卡盘台上的晶片；
上述激光加工方法包括：
晶片放置工序，通过该搬运机构搬运晶片并放置在该卡盘台保持面上；
中心偏移检测工序，通过该摄像机构检测放置在该卡盘台保持面上的晶片的外周缘的多个部位，求出晶片中心的坐标，并检测与该卡盘台的旋转中心的坐标之间的偏移；
中心位置对准工序，对应于通过该中心偏移检测工序检测出的晶片的中心与该卡盘台的旋转中心的偏移，相对地移动该卡盘台和晶片，使晶片的中心与该卡盘台的中心对准位置；以及
激光加工工序，对放置在该卡盘台的保持面上并实施了该中心位置对准工序的晶片的该器件区域和该外周剩余区域的边界部，从该激光光线照射机构照射激光光线的同时旋转该卡盘台，由此在晶片的该器件区域和该外周剩余区域的边界部形成分离槽。
上述中心位置对准工序包括：晶片保持工序，将实施了该中心偏移检测工序的晶片保持在该卡盘台的正上方；中心偏移校正工序，使该加工进给机构及分度进给机构工作，对通过该中心偏移检测工序检测出的晶片中心与该卡盘台的旋转中心的X轴方向及Y轴方向的偏移进行校正；以及晶片再放置工序，在实施了该中心偏移校正工序的该卡盘台的保持面上，再次放置该晶片保持工序中被保持的晶片。
在实施将下一个应加工的晶片放置在该卡盘台的保持面上的晶片放置工序之前，根据通过该中心偏移检测工序检测出的晶片的中心与该卡盘台的旋转中心的偏移，实施该中心偏移校正工序。
晶片的与该器件区域对应的背面被研磨，在晶片的与该外周剩余区域对应的背面形成有环状的加强部。
若采用本发明，由于在晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部照射激光光线而形成分离槽，利用切削刀片沿着边界部切断而不对晶片作用负荷，因此能够不损伤器件区域而切断。另外，若采用本发明，通过实施上述中心偏移检测工序以及中心位置对准工序，使保持在卡盘台的保持面上的晶片的中心与卡盘台的旋转中心一致，因此能够准确地沿着器件区域和外周剩余区域的边界部形成分离槽。
附图说明
图1是作为采用本发明的晶片的加工方法加工的晶片的半导体晶片的立体图。
图2是示出将保护部件粘贴在图1所示的半导体晶片的表面的状态的立体图。
图3是用于研磨图1所示的半导体晶片的背面的研磨装置的立体图。
图4是利用图3所示的研磨装置实施的加强部形成工序的说明图。
图5是实施了图3所示的加强部形成工序的半导体晶片的剖面图。
图6是采用本发明的晶片的加工方法的用于激光加工工序的激光加工装置的立体图。
图7是图6所示的激光加工装置的主要部分的立体图。
图8是在图6所示的激光加工装置中装备的激光光线照射机构的构成方块图。
图9是采用本发明的晶片加工方法中的框架支撑工序的说明图。
图10是采用本发明的晶片加工方法中的晶片放置工序的说明图。
图11是采用本发明的晶片加工方法中的中心偏移检测工序的说明图。
图12a以及12b是采用本发明的晶片加工方法中的激光加工工序的说明图。
具体实施方式
以下，对采用本发明的晶片的激光加工方法的合适的实施方式参照附图进行详细说明。
在图1中示出作为采用本发明的晶片的激光加工方法加工的晶片的半导体晶片的立体图。在图1中所示的半导体晶片100例如由厚度为350μm的硅晶片构成，在表面100a上格子状地形成多个切割道101，并且在通过该多个切割道101划分的多个区域形成有IC、LSI等器件102。这样构成的半导体晶片100具备形成有器件102的器件区域104和围绕该器件区域104的外周剩余区域105。
在沿着切割道101切断上述半导体晶片100而分割成各个半导体芯片时，研磨半导体晶片100的背面的对应器件区域104的区域，将器件区域104的厚度形成为规定厚度，同时在半导体晶片100的背面的对应外周剩余区域105的区域形成环状的加强部。为了实施这样的加工，首先，如图2所示，在半导体晶片100的表面100a上粘贴保护部件110(保护部件粘贴工序)。因此，成为半导体晶片100的背面100b露出的形态。
当实施保护部件贴着工序后，实施研磨半导体晶片100的背面100b的对应器件区域104的区域，将器件区域104的厚度形成为规定厚度，同时使半导体晶片100的背面100b的对应外周剩余区域105的区域残留而形成环状的加强部的加强部形成工序。该加强部形成工序利用图3所示的研磨装置实施。
图3所示的研磨装置1具备：卡盘台11，保持作为被加工物的晶片；研磨机构12，研磨保持在该卡盘台11上的晶片的加工面。卡盘台11在上表面吸引保持晶片，且可按图3中箭头11a所示的方向旋转。研磨机构12具备轴套121、被该轴套121旋转自由地支撑且通过未图示的旋转驱动机构旋转的旋转轴122、安装在该旋转轴122的下端的装配件123、以及安装在该装配件123的下面的研磨轮124。该研磨轮124由圆板状的基台125、及环状地安装在该基台125的下面的研磨磨石126构成，基台125安装在装配件123的下面。
使用上述研磨装置1来实施加强部形成工序，在卡盘台11的上表面(保持面)上，放置通过未图示的晶片搬入机构搬运的上述半导体晶片100的保护部件110侧，将半导体晶片100吸引保持在卡盘台11上。在此，对保持在卡盘台11上的半导体晶片100与构成研磨轮124的环状的研磨磨石126的关系，参照图4进行说明。卡盘台11的旋转中心P1和环状的研磨磨石126的旋转中心P2是偏芯的，环状的研磨磨石126的外径被设定为比半导体晶片100的器件区域104和外周剩余区域105的边界线106的直径小、比边界线106的半径大的尺寸，使环状的研磨磨石126经过卡盘台11的旋转中心P1(半导体晶片100的中心)。
接着，如图3以及图4所示，一边将卡盘台11按箭头11a所示方向以300rpm旋转，一边使研磨轮124按箭头124a所示的方向以6000rpm旋转，同时向下方移动研磨轮124使研磨磨石126接触半导体晶片100的背面。而后，将研磨轮124以规定的研磨进给速度向下方研磨进给规定量。其结果，在半导体晶片100的背面，如图5所示，研磨去除对应器件区域104的区域而形成规定厚度(例如60μm)的圆形的凹部104b，同时对应外周剩余区域105的区域在图示的实施方式中残留厚度350μm而形成为环状的加强部105b(环状的加强部形成工序)。
如上述那样，如果在半导体晶片100的背面研磨去除对应器件区域104的区域而形成规定厚度(例如60μm)的凹部104b，残留对应外周剩余区域105的区域而形成环状的加强部105b，则实施蚀刻对应器件区域104的背面、在该背面覆盖金属膜、以及形成导通孔等的加工后，沿着切割道101切断器件区域104而分割成各个半导体芯片，但环状的加强部105b成为障碍。因此，必须将半导体晶片100中的器件区域104和外周剩余区域105的边界部切断，来去除环状的加强部105b。然而，若通过切削装置的切削刀片切削半导体晶片100中的器件区域104和外周剩余区域105的边界部，则由于上述那样的切削刀片具有直进性，因此若圆弧状地切削，则对切削刀片以及半导体晶片100作用较大的负荷，存在不仅切削刀片破损，而且给形成得较薄的半导体晶片100的器件区域104带来损伤的问题。
在此，本发明中，通过激光加工切断半导体晶片100中的器件区域104和外周剩余区域105的边界部。
在此，对实施上述激光加工的激光加工装置参照图6至图8进行说明。
图6所示的激光加工装置2具备大致长方体状的装置机架20。在该装置机架20内配置有：图7所示的静止基台21、在该静止基台21上配置成可按箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)移动且保持被加工物的卡盘台机构3、在静止基台21上配置成可按与上述箭头X所示的方向(X轴方向)成直角的箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)移动的激光光线照射单元支撑机构4、以及在该激光光线照射单元支撑机构4上配置成可按箭头Z所示的方向(Z轴方向)移动的激光光线照射单元5。
上述卡盘台机构3具备在静止基台21上沿着箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)平行配置的一对导轨31、31、在该导轨31、31上配置成可按箭头X所示的加工进给方向移动的第一滑动块32、在该第一滑动块32上配置成可按与箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)正交的箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)移动的第二滑动块33、在该第二滑动块33上被圆筒部件34支撑的盖台35、以及作为被加工物保持机构的卡盘台36。该卡盘台36具备由多孔性材料形成的成为被加工物的保持面的吸附卡盘台361，通过未图示的吸引机构使被加工物例如圆盘状的半导体晶片保持在吸附卡盘台361上。通过在圆筒部件34内配置的未图示的脉冲电机，可以使这样构成的卡盘台36旋转。而且，在卡盘台36上配置用于固定下述的环状框架的夹具362。
上述第一滑动块32在其下面设有与上述一对导轨31、31嵌合的一对被导引槽321、321，并且，在其上面设置沿着箭头Y所示的分度进给方向平行形成的一对导轨322、322。这样构成的第一滑动块32通过被导引槽321、321与一对导轨31、31嵌合，可沿着一对导轨31、31按箭头X所示的加工进给方向移动。图示的实施方式中的卡盘台机构3具备用于使第一滑动块32沿着一对导轨31、31按箭头X所示的加工进给方向移动的加工进给机构37。加工进给机构37包括在上述一对导轨31和31之间平行配置的外螺杆371和用于旋转驱动该外螺杆371的脉冲电机372等的驱动源。外螺杆371的一端由固定在上述静止基台21上的轴承块373旋转自由地支撑，另一端与上述脉冲电机372的输出轴传动连结。而且，外螺杆371与突出设置在第一滑动块32的中央部下面的形成在未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合。因此，通过利用脉冲电机372正转以及反转驱动外螺杆371，可使第一滑动块32沿着导轨31、31按箭头X所示的加工进给方向移动。
图示的实施方式中的激光加工装置2具备用于检测上述卡盘台36的加工进给量的加工进给量检测机构374。加工进给量检测机构374由沿着导轨31配置的直线比例尺374a、和配置在第一滑动块32上且与第一滑动块32一同沿着直线比例尺374a移动的读取头374b构成。该进给量检测机构374的读取头374b在图示的实施方式中每隔1μm向下述的控制机构发送1个脉冲的脉冲信号。而后，下述的控制机构通过对输入的脉冲信号进行计数，检测出卡盘台36的加工进给量。而且，当使用脉冲电机372作为上述加工进给机构37的驱动源时，通过对向脉冲电机372输出驱动信号的下述控制机构的驱动脉冲进行计数，可检测出卡盘台36的加工进给量。另外，当使用辅助电机作为上述加工进给机构37的驱动源时，将检测辅助电机的转数的旋转编码器输出的脉冲信号发送到下述的控制机构，通过控制机构对输入的脉冲信号进行计数，能够检测卡盘台36的加工进给量。
上述第二滑动块33在其下面设置与在上述第一滑动块32的上面设置的一对导轨322、322嵌合的一对被导引槽331、331，通过该被导引槽331、331与一对导轨322、322嵌合，可按箭头Y所示的分度进给方向移动。图示的实施方式中的卡盘台机构3具备用于使第二滑动块33沿着设置在第一滑动块32上的一对导轨322、322按箭头Y所示的分度进给方向移动的第一分度进给机构38。第一分度进给机构38包括在上述一对导轨322和322之间平行配置的外螺杆381和用于旋转驱动该外螺杆381的脉冲电机382等的驱动源。外螺杆381的一端旋转自由地被支撑在上述第一滑动块32上面固定的轴承块383上，另一端与上述脉冲电机382的输出轴传动连结。而且，外螺杆381与突出设置在第二滑动块33的中央部下面的形成在未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合。因此，通过利用脉冲电机382正转及反转驱动外螺杆381，可使第二滑动块33沿着导轨322、322按箭头Y所示的分度进给方向移动。
图示的实施方式中的激光加工装置2具备用于检测出上述第二滑动块33的分度加工进给量的分度进给量检测机构384。分度进给量检测机构384由沿着导轨322配置的直线比例尺384a和配置在第二滑动块33上且与第二滑动块33一同沿着直线比例尺384a移动的读取头384b构成。该进给量检测机构384的读取头384b在图示的实施方式中每隔1μm向下述的控制机构发送1个脉冲的脉冲信号。而后，下述的控制机构通过对输入的脉冲信号进行计数，检测出卡盘台36的分度进给量。而且，当使用脉冲电机382作为上述第一分度进给机构38的驱动源时，通过对向脉冲电机382输出驱动信号的下述控制机构的驱动脉冲进行计数，可检测出卡盘台36的分度进给量。另外，当使用辅助电机作为上述第一分度进给机构38的驱动源时，将检测辅助电机的转数的旋转编码器输出的脉冲信号送到下述的控制机构，通过控制机构对输入的脉冲信号进行计数，能够检测卡盘台36的分度进给量。
上述激光光线照射单元支撑机构4具备在静止基台21上沿着箭头Y所示的分度进给方向平行配置的一对导轨41、41和在该导轨41、41上配置成可按箭头Y所示方向移动的可动支撑基台42。该可动支撑基台42由可移动地配置在导轨41、41上的移动支撑部421和安装在该移动支撑部421上的安装部422构成。安装部422在一侧面平行设有沿箭头Z所示的方向延伸的一对导轨423、423。图示的实施方式中的激光光线照射单元支撑机构4具备用于使可动支撑基台42沿着一对导轨41、41按箭头Y所示的分度进给方向移动的第二分度进给机构43。第二分度进给机构43包括在上述一对导轨41和41之间平行配置的外螺杆431和用于旋转驱动该外螺杆431的脉冲电机432等的驱动源。外螺杆431的一端旋转自由地被支撑在上述静止基台21上固定的未图示的轴承块上，另一端与上述脉冲电机432的输出轴传动连结。而且，外螺杆431与在构成可动支撑基台42的移动支撑部421的中央部下面突出设置的、未图示的内螺纹块上形成的贯通内螺纹孔螺合。因此，通过利用脉冲电机432正转及反转驱动外螺杆431，使可动支撑基台42沿着导轨41、41按箭头Y所示的分度进给方向移动。
图示的实施方式中的激光光线照射单元5具备单元支架51和安装在该单元支架51上的激光光线照射机构52。单元支架51设有与设置在上述安装部422上的一对导轨423、423可滑动地嵌合的一对被导引槽511、511，通过该被导引槽511、511与上述导轨423、423嵌合，被支撑为可沿箭头Z所示的方向移动。
图示的实施方式中的激光光线照射单元5具备用于使单元支架51沿着一对导轨423、423按箭头Z所示方向(Z轴方向)移动的移动机构53。移动机构53包括在一对导轨423、423之间配置的外螺杆(未图示)和用于旋转驱动该外螺杆的脉冲电机532等的驱动源，通过脉冲电机532正转及反转驱动未图示的外螺杆，从而使单元支架51及激光束照射机构52沿着导轨423、423按箭头Z所示的方向(Z轴方向)移动。而且，图示的实施方式中通过正转驱动脉冲电机532使激光光线照射机构52向上方移动，通过反转驱动脉冲电机532使激光光线照射机构52向下方移动。
图示的激光光线照射机构52包含实质上水平布置的圆筒形状的壳体521。另外，如图8所示，激光光线照射机构52具备：配置在壳体521内的脉冲激光光线振荡机构522及传送光学系统523；以及聚光器524，配置在壳体521的前端且将通过脉冲激光光线振荡机构522振荡的脉冲激光光线照射到保持在上述卡盘台36上的被加工物。上述脉冲激光光线振荡机构522包括由YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器构成的脉冲激光光线振荡器522a和设置在其上的重复频率设定机构522b。该重复频率设定机构522b由下述的控制机构来控制。上述传送光学系统523包含如分束器那样适当的光学元件。
返回图7继续进行说明，在构成上述激光光线照射机构52的壳体521的前端部配置了检测利用激光光线照射机构52应进行激光加工的加工区域的摄像机构6。该摄像机构6由摄像元件(CCD)等构成，并将拍摄的图像信号发送到控制机构7。
控制机构7由计算机构成，具有根据控制程序运算处理的中央处理装置(CPU)71、存储控制程序等的只读存储器(ROM)72、存储下述的被加工物的设计值的数据及运算结果等的可读写的随机存取存储器(RAM)73、计数器74、输入接口75、以及输出接口76。向控制机构7的输入接口75输入来自上述加工进给量检测机构374、分度进给量检测机构384以及摄像机构6等的检测信号。而后，从控制机构7的输出接口76向上述脉冲电机372、脉冲电机382、脉冲电机432、脉冲电机532、激光光线照射机构52以及显示机构8等输出控制信号。而且，上述随机存取存储器(RAM)73具备存储上述卡盘台36的中心坐标的第一存储区域73a及其他存储区域。
返回图6继续进行说明，在上述装置机架20中的盒放置区域13a上配置有放置收容被加工物的盒子的盒放置台13。该盒放置台13利用未图示的升降机构可沿上下方向移动。在盒放置台13上放置盒子14，该盒子收容作为被加工物的上述半导体晶片100。在此，对收容在盒子14的半导体晶片100参照图9进行说明。如上述那样实施了环状的加强部形成工序的半导体晶片100，其背面100b与装在环状的框架F上的保护带T的表面粘贴。而后，将粘贴在半导体晶片100的表面100a上的上述保护部件110剥离(框架支撑工序)。这样半导体晶片100在背面100b与安装在环状的框架F上的保护带T的表面粘贴的状态下被收容在盒子14中。
返回图6继续进行说明，图示的实施方式中的激光加工装置2具备：搬出机构16，将在盒放置台13上放置的盒子14中收容的半导体晶片100(在间隔着保护带T被环状的框架F支撑的状态下)搬出到临时放置台15上；搬运机构17，将搬出到临时放置台15上的半导体晶片100搬运到上述卡盘台33上；清洗机构18，清洗在卡盘台36上被激光加工的半导体晶片100；以及清洗搬运机构19，向清洗机构18搬运在卡盘台36上被激光加工的半导体晶片100。
图示的实施方式中的激光加工装置2如上述那样构成，对使用以下激光加工装置2在上述半导体晶片100的器件区域104和外周剩余区域105的边界部形成分离槽的晶片加工方法，参照图6、图7、图10至图12进行说明。
盒放置台13通过未图示的升降机构而上下运动，从而在盒放置台13上放置的盒子14的规定位置收容的半导体晶片100(在间隔着保护带T被环状的框架F支撑的状态下)定位于搬出位置。接着，搬出机构16进退动作，将定位于搬出位置的半导体晶片100搬出到临时放置台15上。搬出到临时放置台15的半导体晶片100通过搬运机构17的旋转(旋回)动作，被搬运并放置在定位于如图6以及图7所示的被加工物保持位置的卡盘台36的吸附卡盘361(保持面)上(晶片放置工序)。若在卡盘台36的保持面上放置半导体晶片100，则图10所示那样未图示的吸引机构动作，将半导体晶片100吸引保持在卡盘台36上。另外，间隔着保护带T支撑半导体晶片100的支撑框架F由上述夹具362固定。而且，卡盘台36的外径形成得比在半导体晶片100的背面100b上形成的环状加强部105b的内径小4～6mm。因此，在环状的加强部105b的内周面和卡盘台36的外周面之间形成2～3mm的间隙。
如上述那样保持在卡盘台36上的半导体晶片100，其中心必须与卡盘台36的中心一致。若与在环状的框架F上安装的保护带T上粘贴的半导体晶片100的中心与环状的框架F的中心一致，则通过上述搬运机构17搬运到卡盘台36上，从而使保持在卡盘台36上的半导体晶片100的中心与卡盘台36的旋转中心一致。然而，当利用贴带机在环状的框架F上安装的保护带T上粘贴半导体晶片100时，存在环状的框架F的中心与半导体晶片100的中心略微偏移的情况。因此，在半导体晶片100保持在卡盘台36上的状态下，确认半导体晶片100的中心是否与卡盘台36的旋转中心一致，如果半导体晶片100的中心与卡盘台36的旋转中心不一致，则需要实施使两者的中心一致的中心位置对准操作。
接着，对使保持在卡盘台36上的半导体晶片100的中心与卡盘台36的旋转中心对准位置的中心位置对准工序进行说明。
如上述那样，如果在定位于被加工物保持位置的卡盘台36上保持半导体晶片100，就使卡盘台36移动到摄像机构6的正下方的校准位置。保持在卡盘台36上的半导体晶片100成为图11所示的坐标位置。而后，通过摄像机构6如图11所示地拍摄半导体晶片100的外周边的3个部位(A、B、C)并将图像信息发送到控制机构7。控制机构7根据来自摄像机构6的图像信息，将3个部位(A、B、C)的坐标存储在随机存取存储器(RAM)73中。接着，控制机构7根据3个部位(A、B、C)的坐标，求出从直线A-B和B-C各自的中点引出的垂线相交的点Pw，将该坐标作为半导体晶片100的中心存储在随机存取存储器(RAM)73中。而后，控制机构7求出存储在随机存取存储器(RAM)73的第一存储区域73a中的卡盘台36的旋转中心的坐标Pc与上述半导体晶片100的中心坐标Pw的X轴方向的偏移(x)和Y轴方向的偏移(y)(中心偏移检测工序)，并存储在随机存取存储器(RAM)73中。
如上述那样，如果检测卡盘台36的旋转中心的坐标Pc与上述半导体晶片100的中心坐标Pw的X轴方向的偏移(x)和Y轴方向的偏移(y)，就将卡盘台36移动到上述被加工物保持位置。而后，解除半导体晶片100的吸引保持，同时解除利用夹具362的支撑框架F的固定。接着，将搬运机构17移动到定位于被加工物保持位置的卡盘台36的正上方，保持半导体晶片100(晶片保持工序)。接着，使上述加工进给机构37工作，使卡盘台36移动上述X轴方向的偏移(x)量，同时使上述第一分度进给机构38工作，使卡盘台36移动上述Y轴方向的偏移(y)量(中心偏移校正工序)。如果这样实施中心偏移校正工序，已校正卡盘台36的旋转中心Pc与半导体晶片100的中心Pw的X轴方向的偏移(x)和Y轴方向的偏移(y)，就通过将保持在搬运机构17上的半导体晶片100再次放置在卡盘台36的保持面上(晶片再放置工序)，半导体晶片100的中心定位于卡盘台36的旋转中心。这样，如果半导体晶片100的中心定位于卡盘台36的旋转中心，使未图示的吸引机构工作，使半导体晶片100吸引保持在卡盘台36上，同时利用夹具362固定间隔着保护带T支撑半导体晶片100的支撑框架F。
如上述那样，在实施了将保持在卡盘台36上的半导体晶片100的中心与卡盘台36的旋转中心位置对准的中心位置对准工序后，实施在半导体晶片100的器件区域104和外周剩余区域105的边界部形成分离槽的激光加工工序。即，将保持半导体晶片100的卡盘台36移动到聚光器524的正下方的加工区域。而后，如图12(a)所示，将半导体晶片100的器件区域104和外周剩余区域105的边界线106定位于聚光器524正下方。接着，使激光光线照射机构52工作，一边从聚光器524对硅晶片照射具有吸收性的波长的脉冲激光光线，一边使卡盘台36按箭头36a所示方向以规定的旋转速度旋转。其结果，如图12(b)所示，在半导体晶片100上沿着器件区域104和外周剩余区域105的界线106形成分离槽107，去除外周剩余区域105(环状的加强部105b)。在该激光加工工序中，利用切削刀片能够不损伤器件区域104而沿着界线106切断，并且，由于保持在卡盘台36上的半导体晶片100的中心与卡盘台36的旋转中心如上述那样一致，因此能够沿着器件区域104和外周剩余区域105的边界线106准确地形成分离槽107。
而且，上述激光加工工序，例如在以下的加工条件下进行。
激光光线的光源 ：YVO4激光器或YAG激光器
波长： ：355nm
重复频率 ：10kHz
平均功率 ：6.5W
聚光点 ：Φ20μm
卡盘台的旋转速度 ：120度/秒
如果实施上述激光加工工序，沿着半导体晶片100的器件区域104和外周剩余区域105的边界线106形成分离槽107，从而去除外周剩余区域105(环状的加强部105b)后，就将半导体晶片100转移到通过沿着切割道101切断来分割成各个半导体芯片的切断工序。该切断工序，可以通过上述激光加工装置2实施，另外，也可以通过切削装置等划片装置实施。
如上述那样，如果实施激光加工工序(以及切断工序)，就将卡盘台36移动到上述被加工物保持位置。而后，解除半导体晶片100的吸引保持，同时解除利用夹具362的支撑框架F的固定。接着，使清洗搬运机构19工作，将去除了外周剩余区域105(环状的加强部105b)的半导体晶片100搬运到清洗机构18。搬运到清洗机构18的半导体晶片100在此被清洗。利用清洗机构18清洗的半导体晶片100在干燥后通过搬运机构17搬运到临时放置台15上。而后，半导体晶片100通过搬出机构16收纳到盒子14的规定位置。
而且，希望如上述那样，返回到被加工物保持位置的卡盘台36在接下来加工的半导体晶片被搬运来之前，根据存储在随机存取存储器(RAM)73中的卡盘台36的旋转中心坐标Pc与半导体晶片100的中心坐标Pw的X轴方向的偏移(x)和Y轴方向的偏移(y)，实施上述中心偏移校正工序。这样，通过预先实施中心偏移校正工序，接下来加工的半导体晶片100的中心定位于卡盘台36的旋转中心的概率高。即，利用贴带机与安装在环状的框架F上的保护带T上粘贴的半导体晶片100，由于在同一批次时存在同样的偏移倾向，因此通过预先实施中心偏移校正工序，半导体晶片100的中心定位于卡盘台36的旋转中心的概率高。
Claims (4)
1.一种晶片的激光加工方法，其特征在于，使用激光加工装置在晶片的器件区域和外周剩余区域的边界部形成分离槽，该晶片具有在表面形成了多个器件的上述器件区域和围绕该器件区域的上述外周剩余区域，该激光加工装置具备：卡盘台，具备保持晶片的保持面且可旋转地构成；加工进给机构，使该卡盘台沿加工进给方向即X轴方向移动；分度进给机构，使该卡盘台沿与加工进给方向正交的分度进给方向即Y轴方向移动；搬运机构，向该卡盘台搬运该晶片；激光光线照射机构，具备向保持在该卡盘台上的晶片照射激光光线的聚光器；以及摄像机构，拍摄保持在该卡盘台上的晶片；
上述激光加工方法包括：
晶片放置工序，通过该搬运机构搬运晶片并放置在该卡盘台保持面上；
中心偏移检测工序，通过该摄像机构检测放置在该卡盘台保持面上的晶片的外周缘的多个部位，求出晶片中心的坐标，并检测与该卡盘台的旋转中心的坐标之间的偏移；
中心位置对准工序，对应于通过该中心偏移检测工序检测出的晶片的中心与该卡盘台的旋转中心的偏移，相对地移动该卡盘台和晶片，使晶片的中心与该卡盘台的中心对准位置；以及
激光加工工序，对放置在该卡盘台的保持面上并实施了该中心位置对准工序的晶片的该器件区域和该外周剩余区域的边界部，从该激光光线照射机构照射激光光线的同时旋转该卡盘台，由此在晶片的该器件区域和该外周剩余区域的边界部形成分离槽。
2.如权利要求1所述的晶片的激光加工方法，其特征在于，该中心位置对准工序包括：晶片保持工序，将实施了该中心偏移检测工序的晶片保持在该卡盘台的正上方；中心偏移校正工序，使该加工进给机构及分度进给机构工作，对通过该中心偏移检测工序检测出的晶片中心与该卡盘台的旋转中心的X轴方向及Y轴方向的偏移进行校正；以及晶片再放置工序，在实施了该中心偏移校正工序的该卡盘台的保持面上，再次放置该晶片保持工序中被保持的晶片。
3.如权利要求2所述的晶片的激光加工方法，其特征在于，在实施将下一个应加工的晶片放置在该卡盘台的保持面上的晶片放置工序之前，根据通过该中心偏移检测工序检测出的晶片的中心与该卡盘台的旋转中心的偏移，实施该中心偏移校正工序。
4.如权利要求1所述的晶片的激光加工方法，其特征在于，晶片的与该器件区域对应的背面被研磨，在晶片的与该外周剩余区域对应的背面形成有环状的加强部。
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