CN101807542A - 晶片的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶片的加工方法，其能将晶片可靠分割成一个个器件。晶片在表面具有器件区域和外周剩余区域，晶片加工方法包括：晶片磨削工序，对晶片的与器件区域对应的背面进行磨削以磨削至预定厚度，在与外周剩余区域对应的背面形成环状加强部；晶片支撑工序，将切割带粘贴于晶片背面，并将切割带外周部粘贴于切割框架，从而用切割框架支撑晶片；晶片分割工序，将晶片保持于卡盘工作台，将切削刀具定位于分割预定线并切削分割预定线，从而将晶片分割成一个个器件；环状加强部除去工序，在将切削刀具定位于器件区域与外周剩余区域的分界部的状态下使卡盘工作台旋转，将环状的加强部从晶片切下来以将其除去；和拾取工序，从切割带拾取一个个器件。

Description

晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及能够将磨削得薄的晶片不损害处理性地分割成一个个器件的晶片的加工方法。
背景技术
在半导体器件制造工序中，在大致圆盘形状的半导体晶片的表面，通过呈格子状排列的被称为间隔道的分割预定线而划分出多个区域，在该划分出的区域形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成电路)等器件。然后，通过利用切削装置沿着间隔道切削半导体晶片，来将半导体晶片分割成一个个半导体芯片(器件)。
被分割的晶片在沿着间隔道切削之前，通过对背面进行磨削而形成为预定厚度。近年来，为了达到电气设备的轻量化、小型化，要求将晶片的厚度形成得更薄而达到例如50μm左右。
这样形成得薄的晶片像纸一样没有刚度，处理很困难，担心在搬送等中破损。因此，在例如日本特开2007-173487号公报中提出了这样的磨削方法：仅对晶片的与器件区域对应的背面进行磨削，在晶片的与围绕器件区域的外周剩余区域对应的背面形成环状的加强部。
作为将这样在背面的外周形成有环状的加强部的晶片沿着间隔道(分割预定线)分割的方法，提出了在除去了环状的加强部后利用切削刀具从晶片的表面侧进行切削的方法(参照日本特开2007-19379号公报)。
专利文献1：日本特开2007-173487号公报
专利文献2：日本特开2007-19379号公报
但是，除去了环状加强部的晶片会产生在切削时的处理中容易破损的问题。因此，在将在背面的外周形成有环状的加强部的晶片分割成一个个器件时，存在应该在何种时机去除环状的加强部的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够将晶片不损害切削时的处理性地分割成一个个器件的晶片的加工方法，上述晶片是在外周残留有环状的加强部、中央部分被磨削得薄的晶片。
根据本发明，提供一种晶片的加工方法，其是将晶片分割成一个个器件的晶片的分割方法，上述晶片在表面具有器件区域以及围绕该器件区域的外周剩余区域，在上述器件区域多个器件通过分割预定线被划分开来，上述晶片的加工方法的特征在于，上述晶片的加工方法包括以下工序：晶片的磨削工序，在该晶片的磨削工序中，对晶片的与器件区域对应的背面进行磨削，以磨削至预定的厚度，并且在与外周剩余区域对应的背面形成环状的加强部；晶片支撑工序，在该晶片支撑工序中，将切割带粘贴于晶片的背面，并且将切割带的外周部粘贴于具有围绕晶片的开口部的切割框架，从而利用切割框架来支撑晶片；晶片的分割工序，在该晶片的分割工序中，将利用切割框架支撑的晶片保持于卡盘工作台，将切削刀具定位于分割预定线并切削分割预定线，从而将晶片分割成一个个器件，其中上述卡盘工作台具有对晶片的与器件区域对应的区域进行吸引保持的器件区域保持部和支撑环状的加强部的环状加强部支撑部；环状加强部除去工序，在该环状加强部除去工序中，在将切削刀具定位于器件区域与外周剩余区域的分界部的状态下使卡盘工作台旋转，从而将环状的加强部从晶片切下来以将其除去；以及拾取工序，在该拾取工序中，从切割带拾取一个个的器件。
优选的是：切割带由粘接力因外部刺激而降低的粘接带构成，在环状加强部除去工序中，在将环状的加强部从晶片切下来时，对粘贴有环状加强部的粘接带施加外部刺激。
根据本发明，在通过环状的加强部对晶片进行了加强的状态下将晶片分割成一个个器件，然后将环状的加强部从晶片切下来以将其除去，因此不会损害切削时的处理性，并且不会使器件产生缺陷，能够将形成得薄的晶片可靠地分割成一个个器件。
附图说明
图1是晶片的表面侧立体图。
图2是在表面粘贴有保护带的状态的晶片的背面侧立体图。
图3是表示磨削装置的主要部分的立体图。
图4是利用磨削装置实施的圆形凹部磨削工序的说明图。
图5是实施了圆形凹部磨削工序的半导体晶片的剖视图。
图6是利用切割框架支撑晶片的晶片支撑工序的说明图。
图7是经切割带安装于切割框架的状态下的晶片的剖视图。
图8是支撑于卡盘工作台的状态下的晶片的剖视图。
图9是晶片分割工序的说明图。
图10是环状加强部除去工序的说明图。
图11是拾取工序的说明图。
标号说明
2：磨削装置；4：卡盘工作台；11：半导体晶片；12：磨削磨具；15：器件；17：器件区域；19：外周剩余区域；23：保护带；24：圆形凹部；26：环状加强部；34：切割带；36：切割框架；40：卡盘工作台；52：多孔吸附部；58：切削刀具；70：带扩张装置；80：拾取装置。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明实施方式进行详细说明。图1是加工至预定厚度前的半导体晶片的立体图。图1所示的半导体晶片11由例如厚度为700μm的硅晶片构成，在表面11a呈格子状地形成有多条间隔道13，并且在由这多条间隔道13划分开来的多个区域形成有IC、LSI等器件15。
这样构成的半导体晶片11具有形成有器件15的器件区域17、以及围绕器件区域17的外周剩余区域19。此外，在半导体晶片11的外周，形成有作为表示硅晶片的结晶方位的标记的凹口21。
在半导体晶片11的表面11a，通过保护带粘贴工序粘贴保护带23。因此，半导体晶片11的表面11a被保护带23保护起来，如图2所示成为背面11b露出的形态。
关于在这样的半导体晶片11的与器件区域17对应的背面形成圆形凹部、并在该圆形凹部的外周侧形成包含外周剩余区域19的环状加强部的磨削方法，参照图3至图5进行说明。首先，参照图3，表示磨削装置2的主要部分的立体图。
磨削装置2包括：卡盘工作台4，其保持晶片并能够旋转；以及磨削单元6，其对晶片实施磨削加工。磨削单元6具有：主轴8，其能够旋转并且能够升降；磨轮10，其安装于主轴8的前端；以及磨削磨具12，其紧固于磨轮10的下表面。
晶片11被设置成：保护带23侧被卡盘工作台4吸引保持，晶片11的背面11b与磨削磨具12对置。此处，参照图4，对保持于卡盘工作台4的晶片11与安装于磨轮10的磨削磨具12之间的关系进行说明。
卡盘工作台4的旋转中心P1和磨削磨具12的旋转中心P2是偏心的，磨削磨具12的外径设定成：比晶片11的器件区域17与外周剩余区域19的分界线28的直径要小、且比分界线28的半径要大的尺寸，环状的磨削磨具12通过卡盘工作台4的旋转中心P1。
使卡盘工作台4向箭头30所示的方向以例如300rpm的速度旋转，同时使磨削磨具12向箭头32所示的方向以例如6000rpm的速度旋转，并且使未图示的磨削进给机构工作以使磨轮10的磨削磨具12与晶片11的背面接触。然后，使磨轮10以预定的磨削进给速度向下方进行预定量的磨削进给。
其结果为：在半导体晶片11的背面，如图5所示，与器件区域17对应的区域被磨削除去而形成预定厚度(例如50μm)的凹部24，并且与外周剩余区域19对应的区域被残留而形成包含外周剩余区域19的环状加强部26。
接着，如图6所示，将这样被磨削加工过的半导体晶片11的背面11b粘贴在切割带34上，该切割带34是外周部粘贴于环状的切割框架36的粘接带。
如图7所示，切割带34不仅粘贴于环状加强部26，而且以蔓延(回り込む)的方式粘贴于圆形凹部24。然后，如图6所示，将保护带23从晶片11的表面剥离。
接着，实施晶片分割工序，在该晶片分割工序中，将利用切割框架36支撑的晶片11保持于切割装置(切削装置)的卡盘工作台，利用切削刀具切削分割预定线13从而将晶片11分割成一个个器件15。
该情况下，优选使用例如图8中夸张表示的卡盘工作台40。卡盘工作台40包括：形成有真空吸引通道44的旋转轴42；以及安装固定在旋转轴42上的基座46。
基座46由SUS(不锈钢)等金属形成，其具有安装用圆形凹部48以及与旋转轴42的真空吸引通道44连通的真空吸引通道50。真空吸引通道50开设于凹部48。旋转轴42的真空吸引通道44与未图示的真空吸引源连接。
在基座46的圆形凹部48中配设有由多孔陶瓷等形成的圆盘形状的多孔吸附部52。多孔吸附部52的吸附表面形成为比基座46的上表面高出预定高度，从而能够利用基座46来支撑晶片11的环状加强部26，并利用多孔吸附部52经切割带34来吸引保持圆形凹部24。
在这样利用卡盘工作台40吸引保持了晶片11的状态下，使用如图9所示的切削构件54沿间隔道13切削晶片11。在图9中，在切削构件54的主轴单元60的主轴壳体62中，以能够旋转的方式收纳有被未图示的伺服电动机旋转驱动的主轴56，在主轴56的前端安装有切削刀具58。
如图9所示，当使保持于卡盘工作台40的晶片11在X轴方向移动，并且使切削刀具58在高速旋转的同时定位于分割预定线13来进行切削时，进行了位置对准后的间隔道13被切削。
使切削刀具58在Y轴方向每次以存储于存储器的间隔道间距的量进行分度进给，并同时进行切削，由此同一方向的间隔道13全部被切削。然后，在使卡盘工作台40旋转90度后进行与上述相同的切削，则另一方向的间隔道13也全部被切削，从而晶片11被分割成一个个器件(芯片)15。
但是，在该分割工序结束的时刻，由于形成于晶片11的外周部的环状加强部26的厚度有700μm，所以不是被完全切断而是保持粘贴于切割带34的状态。因此，作为下一工序，实施环状加强部除去工序。
关于该环状加强部除去工序，如图10的(A)所示，将切削刀具58定位于器件区域17与外周剩余区域19的分界部，使卡盘工作台40至少旋转一圈，如曲线64所示地切削分界部，从而如图10的(B)所示将环状加强部26从晶片11切下来而除去。
在该环状加强部除去工序中，如图10的(B)所示，在将环状加强部26从晶片11切下来时，对粘贴有环状加强部26的切割带34施加外部刺激，使切割带34的粘接力降低，然后将环状加强部26从切割带34剥离。
关于该外部刺激的施加，根据切割带34的种类，通过例如紫外线照射或加热来实施。关于切割带34，例如在采用古河电工股份有限公司制造的商品名为“UC系列”(“UCシリ一ズ”)那样的紫外线硬化型带的情况下，通过紫外线照射来降低粘接力，在采用日东电工股份有限公司制造的商品名为“リバアルフア”那样的、粘接力因加热而降低的带的情况下，通过加热来降低粘接力。
除去了环状加强部26的晶片11接着被供给至器件拾取工序，从切割带34拾取一个个器件15。在器件拾取工序中，通过如图11所示的带扩张装置70使切割带34在半径方向扩张，在欲被拾取的器件间的间隙扩大后，对器件15进行拾取。
带扩张装置70由固定圆筒72和移动圆筒74构成，上述移动圆筒74通过配置于固定圆筒72外侧的驱动构件而在上下方向移动。如图11的(A)所示，将支撑有除去了环状加强部26的晶片11的切割框架36安装在移动圆筒74上，并利用夹紧器76固定。
此时，固定圆筒72的上表面与移动圆筒74的上表面保持在大致同一平面上。当移动圆筒74向图11的(A)中的箭头A方向移动时，移动圆筒74如图11的(B)所示地相对于固定圆筒72下降，与此相伴，切割带34在半径方向被扩张，从而器件间的间隙扩张。
如果在这样扩张了器件间的间隙的状态下利用拾取装置80进行一个个器件15的拾取，则能够容易且顺畅地进行拾取作业。
根据以上说明的实施方式，由于是在将晶片11分割成一个个的器件15后除去环状加强部26，所以不会阻碍晶片切削时的处理性，并且不会使器件15产生缺陷，能够将晶片11可靠地分割成一个个器件15。

Claims (2)

1.一种晶片的加工方法，其是将晶片分割成一个个器件的晶片的加工方法，上述晶片在表面具有器件区域以及围绕该器件区域的外周剩余区域，在上述器件区域，多个器件通过分割预定线被划分开来，上述晶片的加工方法的特征在于，
上述晶片的加工方法包括以下工序：
晶片的磨削工序，在该晶片的磨削工序中，对晶片的与器件区域对应的背面进行磨削，以磨削至预定的厚度，并且在与外周剩余区域对应的背面形成环状的加强部；
晶片支撑工序，在该晶片支撑工序中，将切割带粘贴于晶片的背面，并且将切割带的外周部粘贴于具有围绕晶片的开口部的切割框架，从而利用切割框架来支撑晶片；
晶片的分割工序，在该晶片的分割工序中，将利用切割框架支撑的晶片保持于卡盘工作台，将切削刀具定位于分割预定线并切削分割预定线，从而将晶片分割成一个个器件，其中上述卡盘工作台具有对晶片的与器件区域对应的区域进行吸引保持的器件区域保持部，和支撑环状的加强部的环状加强部支撑部；
环状加强部除去工序，在该环状加强部除去工序中，在将切削刀具定位于器件区域与外周剩余区域的分界部的状态下使卡盘工作台旋转，从而将环状的加强部从晶片切下来以将其除去；以及
拾取工序，在该拾取工序中，从切割带拾取一个个器件。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其特征在于，
上述切割带由粘接力因外部刺激而降低的粘接带构成，
在上述环状加强部除去工序中，在将环状的加强部从晶片切下来时，对粘贴有上述环状加强部的粘接带施加外部刺激。
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