CN102136454A - 晶片分割装置以及激光加工机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶片分割装置以及激光加工机,该激光加工及装备有该晶片分割装置,该晶片分割装置能够准确、可靠且高效地沿间隔道分割使强度沿间隔道降低了的晶片。该晶片分割装置沿呈格子状地形成的多条间隔道分割晶片,所述晶片粘贴于切割带的上表面并且强度沿着多条间隔道而被降低,其中所述切割带装配于环状框架,该晶片分割装置具备:框架保持构件,其保持环状框架;晶片保持工作台,其具有隔着切割带保持晶片的保持面,所述切割带装配于由框架保持构件所保持的所述环状框架;切割带扩张构件,其使框架保持构件和晶片保持工作台在相对于保持面垂直的方向相对移动,以使切割带扩张;以及振动产生构件,其对晶片保持工作台的保持面施加振动。
Description
技术领域
本发明涉及晶片分割装置以及装备有该晶片分割装置的激光加工机,所述晶片分割装置沿呈格子状地形成的多条间隔道分割晶片,所述晶片的强度沿着多条间隔道而被降低。
背景技术
在半导体器件制造工序中,在大致圆板形状的半导体晶片的表面利用呈格子状地形成的被称为间隔道的分割预定线划分出多个区域,在该划分出的区域中形成IC(Integrated Circuit:集成电路)、LSI(large scale integration:大规模集成电路)等器件。然后,通过将半导体晶片沿间隔道切断,从而对形成有器件的区域进行分割,制造出一个一个的器件。此外,对于在蓝宝石基板或碳化硅基板的表面层叠氮化镓类化合物半导体等而成的光器件晶片,也是通过沿间隔道切断而分割为一个一个的发光二极管、激光二极管等光器件,并广泛应用于电子设备。
上述的半导体晶片、光器件晶片等的沿间隔道的切断通常是由称作划片机(dicer)的切削装置来进行。该切削装置具备:卡盘工作台,该卡盘工作台保持半导体晶片、光器件晶片等被加工物;切削构件,该切削构件用于切削该卡盘工作台所保持的被加工物;以及切削进给构件,该切削进给构件使卡盘工作台与切削构件相对移动。切削构件包括旋转主轴、装配于该旋转主轴的切削刀具以及驱动旋转主轴旋转的驱动机构。切削刀具由圆盘状的基座和装配于该基座的侧面外周部的环状的切削刃构成,切削刃例如是将粒径为3μm左右的金刚石磨粒通过电铸固定于基座而构成,并且形成为厚度在20μm左右。
然而,由于蓝宝石基板、碳化硅基板等的莫氏硬度高,因此由上述切削刀具进行的切断并不容易。并且,由于切削刀具具有20μm左右的厚度,因此划分器件的间隔道需要有50μm左右的宽度。由此,存在着间隔道所占面积比例升高,生产性差的问题。
另一方面,作为沿间隔道分割晶片的方法,提出有以下方法:使聚光点对准晶片的内部地沿间隔道照射相对于晶片具有透射性的波长的脉冲激光光线,从而在晶片的内部沿间隔道连续地形成作为断裂起点的变质层,通过沿因形成有该作为断裂起点的变质层而使得强度降低了的间隔道施加外力,来分割晶片。(例如,参照专利文献1。)
作为如上所述地对沿间隔道形成有变质层的晶片沿间隔道施加外力从而将晶片分割为一个一个的器件的方法,在下述专利文献2中公开了以下技术:通过使粘贴有晶片的切割带扩张来对晶片施加拉伸力,从而将晶片分割为一个一个的器件。
然而,在通过使粘贴有晶片的切割带扩张来对晶片施加拉伸力的方法中,由于在使粘贴有晶片的切割带扩张时,拉伸力呈放射状地作用于晶片,因此,相对于呈格子状地形成的间隔道,拉伸力向任意的方向作用,因此晶片被不规则地分割,存在着残留有未被分割的未分割区域的问题。
为了消除这样的问题,在下述专利文献3中公开了如下的晶片分割装置:相对于间隔道,在其两侧定位设置第一吸附保持部件和第二吸附保持部件,将晶片隔着切割带吸附保持于第一吸附保持部件和第二吸附保持部件,使第一吸附保持部件和第二吸附保持部件向彼此分离的方向移动,从而沿与间隔道正交的方向作用拉伸力,由此,沿强度降低了的间隔道准确且可靠地进行分割。
专利文献1:日本专利第3408805号公报
专利文献2:日本特开2005-129607号公报
专利文献3:日本特开2006-40988号公报
然而,上述专利文献3所公开的晶片分割装置虽然能够沿间隔道准确且可靠地分割晶片,然而不得不按每条强度降低了的间隔道实施分割工序,存在着生产性差的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述事实而作出的,其主要的技术课题为提供一种晶片分割装置以及装备有该晶片分割装置的激光加工机,该晶片分割装置能够准确、可靠且高效地沿多条间隔道分割使强度沿间隔道降低了的晶片。
为了解决上述主要的技术课题,根据本发明,提供一种晶片分割装置,该晶片分割装置沿呈格子状地形成的多条间隔道分割晶片,所述晶片粘贴于切割带的上表面,并且所述晶片的强度沿多条间隔道而被降低,其中所述切割带装配于环状框架,所述晶片分割装置的特征在于,
所述晶片分割装置具备:
框架保持构件,所述框架保持构件保持所述环状框架;
晶片保持工作台,所述晶片保持工作台具有隔着所述切割带保持晶片的保持面,其中所述切割带装配于由所述框架保持构件所保持的所述环状框架;
切割带扩张构件,所述切割带扩张构件使所述框架保持构件和所述晶片保持工作台在相对于所述保持面垂直的方向相对移动,以使所述切割带扩张;以及
振动产生构件,所述振动产生构件对所述晶片保持工作台的所述保持面施加振动。
根据本发明,提供一种激光加工机,该激光加工机具备:晶片保持构件,所述晶片保持构件保持晶片,其中所述晶片粘贴在装配于环状框架的切割带的上表面上;激光光线照射构件,所述激光光线照射构件对被保持于所述晶片保持构件的晶片照射激光光线;加工进给构件,所述加工进给构件使所述晶片保持构件和所述激光光线照射构件在加工进给方向相对移动;以及分度进给构件,所述分度进给构件使所述晶片保持构件和所述激光光线照射构件在与所述加工进给方向正交的分度进给方向相对移动,所述激光加工机的特征在于,
所述晶片保持构件具备:
框架保持构件,所述框架保持构件保持所述环状框架;
晶片保持工作台,所述晶片保持工作台具有隔着所述切割带保持晶片的保持面,所述切割带装配于由所述框架保持构件所保持的所述环状框架;
切割带扩张构件,所述切割带扩张构件使所述框架保持构件和所述晶片保持工作台在相对于所述保持面垂直的方向相对移动,以使所述切割带扩张;以及
振动产生构件,所述振动产生构件对所述晶片保持工作台的所述保持面施加振动。
由于本发明所述的晶片分割装置如上所述地构成,因而对于沿呈格子状地形成的多条间隔道使强度降低了的晶片,在使粘贴有该晶片的切割带扩张的状态下,使振动产生构件工作以使晶片保持工作台振动,从而对晶片施加振动,因此能够准确、可靠且高效地沿强度降低了的多条间隔道分割晶片。
此外,本发明所述的激光加工机如上所述地构成,保持晶片的晶片保持构件采用与上述晶片分割装置实质上相同的结构,因此能够在将晶片保持于晶片保持构件的状态下,实施变质层形成工序和晶片分割工序,在所述变质层形成工序中,沿多条间隔道在晶片的内部形成变质层,在该晶片分割工序中,对形成有变质层的晶片施加振动,从而将晶片沿多条间隔道分割为一个一个的器件。
附图说明
图1是依照本发明构成的晶片分割装置的立体图。
图2是图1所示的晶片分割装置的剖视图。
图3是构成图1所示的晶片分割装置的振动产生构件的立体图。
图4是利用图1所示的晶片分割装置实施的框架支撑工序、切割带扩张工序、晶片分割工序以及拾取工序的说明图。
图5是示出将强度沿呈格子状地形成的间隔道而降低了的晶片粘贴在装配于环状框架的切割带上的状态的立体图。
图6是依照本发明构成的激光加工机的立体图。
图7是示出将形成有格子状的间隔道的晶片粘贴在装配于环状框架的切割带上的状态的立体图。
图8是利用图6所示的激光加工机对图7所示的粘贴在装配于环状框架的切割带上的晶片实施的变质工序的说明图。
标号说明
1:晶片分割装置;2:框架保持构件;21:环状的框架保持部件;3:晶片保持工作台;31:晶片保持工作台的主体;32:晶片保持部件;33:振动产生构件;331:振子;332、333:一对电极板;4:切割带扩张构件;5:激光加工机;6:保持工作台机构;60:晶片保持构件;67:加工进给构件;68:第一分度进给构件;7:激光光线照射单元支撑机构;73:第二分度进给构件;8:激光光线照射单元;82:激光光线照射构件;822:聚光器;83:聚光点位置调整构件;10:晶片;F:环状框架;T:切割带。
具体实施方式
以下,参照附图对根据本发明构成的晶片分割装置以及激光加工机的优选的实施方式详细地进行说明。
图5示出了粘贴在切割带T的上表面的晶片10,所述切割带T装配于环状框架F。晶片10在表面10a呈格子状地形成有多条间隔道101,并且在由多条间隔道101划分出的多个区域形成有器件102。对该晶片10使聚光点对准晶片10的内部地沿间隔道101照射相对于晶片10具有透射性的波长的脉冲激光光线,在晶片的内部沿间隔道连续地形成作为断裂的起点的变质层103。另外,变质层103可以通过上述专利文献1公开的激光加工方法实施。
接着,对将上述的晶片10沿间隔道101分割的晶片分割装置参照图1至图3进行说明。
图1示出了依照本发明构成的晶片分割装置的立体图,图2示出了图1所示的晶片分割装置的剖视图。图示的实施方式中的晶片分割装置1具备:框架保持构件2,其保持环状框架F;晶片保持工作台3,其具有隔着切割带T保持晶片10的保持面,其中,所述切割带T装配于环状框架F,所述环状框架F被所述框架保持构件2所保持;以及切割带扩张构件4,其使框架保持构件2和晶片保持工作台3在相对于保持面垂直的方向相对移动,以使切割带T扩张。框架保持构件2具有:环状的框架保持部件21;和配设于该框架保持部件21的外周的作为固定构件的多个夹紧机构22。框架保持部件21的上表面形成载置环状框架F的载置面211,在该载置面211上载置环状框架F。并且,载置于载置面211上的环状框架F通过夹紧机构22固定于框架保持部件21。如此构成的框架保持构件2被后述的切割带扩张构件4支撑成能够在上下方向移动。
如图2所示,晶片保持工作台3具备:圆柱状的主体31;晶片保持部件32,其配设于该主体31的上表面且具有透气性;以及振动产生构件33,其对该晶片保持部件32的上表面即保持面施加振动。主体31由不锈钢等金属材料形成,且该主体31的外径比环状框架F的内径小、且比晶片10的外径大,其中所述晶片10粘贴于切割带T,所述切割带T装配于环状框架F,该主体31配设于上述环状的框架保持部件21的内侧。在构成晶片保持工作台3的主体31的上表面设有圆形的配合凹部311。在该配合凹部311设有环状的载置架312,在该环状的载置架312的底面的外周部载置振动产生构件33。此外,在主体31设有开口于配合凹部311的通道313,该通道313与未图示的抽吸构件连通。因此,通过使未图示的抽吸构件工作,从而经由通道313对配合凹部311作用负压。此外,构成晶片保持工作台3的主体31在下端部具备向径向凸出地形的成支撑凸缘314。
上述晶片保持部件32由多孔的陶瓷形成为圆形,该晶片保持部件32与形成于主体31的配合凹部311配合,该晶片保持部件32的上表面作为保持晶片的保持面发挥作用。如图2和图3所示,上述振动产生构件33由圆形振子331和分别装配于该振子331的两侧极化面的一对圆形的电极板332、333构成。振子331由钛酸钡、钛酸锆酸铅、钽酸锂等压电陶瓷形成。一对电极板332、333经由导电线334、335与交流电力供给构件336连接。在振子331和一对电极板332、333分别设有多个贯通的孔331a和332a、333a。因此,如上所述地通过使未图示的抽吸构件工作而经由通道313作用于配合凹部311的负压,通过多个孔331a、332a和333a作用于具有透气性的晶片保持部件32的上表面。如此构成的振动产生构件33配置在晶片保持部件32的下侧,并且隔着绝缘部件载置在设于主体31的配合凹部311的载置架312上。
如图1和图2所示,切割带扩张构件4具备支撑构件41,所述支撑构件41能够使上述环状的框架保持部件21在相对于保持工作台3的保持面垂直的方向即上下方向移动。该支撑构件41由配设于支撑凸缘314上的多个空气缸411构成,所述多个空气缸411的活塞杆412连结在上述环状的框架保持部件21的下表面,其中所述支撑凸缘314设于构成上述晶片保持工作台3的主体31的下端部。这样,由多个空气缸411构成的支撑构件41使环状的框架保持部件21在如下所述的基准位置和扩张位置之间沿上下方向移动,所述基准位置为载置面211与晶片保持工作台3的上表面处于大致相同高度的位置,所述扩张位置为载置面211比晶片保持工作台3的上表面靠下方预定量的位置。
图示的实施方式的晶片分割装置1如上所述地构成,以下主要参照图1和图4对其工作进行说明。
如上述图5所示,对于隔着切割带T支撑强度沿间隔道101而降低的晶片10的环状框架F,将该环状框架F如图4的(a)所示地载置于构成框架保持构件2的框架保持部件21的载置面211上,并通过夹紧机构22固定于框架保持部件21(框架保持工序)。此时,框架保持部件21被定位于图4的(a)所示的基准位置。
在实施了将经由切割带T支撑晶片10的环状框架F保持于框架保持部件21的框架保持工序后,使作为构成切割带扩张构件4的支撑构件41的多个空气缸411工作,使环状的框架保持部件21下降至图4的(b)所示的扩张位置。其结果是,由于固定于框架保持部件21的载置面211上的环状框架F也下降,因此如图4的(b)所示,装配于环状框架F的切割带T抵接于晶片保持工作台3的上端缘而被扩张(切割带扩张工序)。在如此地实施了切割带扩张工序时,形成晶片10隔着切割带T被载置于晶片保持工作台3的晶片保持部件32上的状态。
在如上所述地实施了使装配于环状框架F的切割带T扩张的切割带扩张工序的状态下,通过图2所示的交流电力供给构件336向振动产生构件33的一对电极板332、333之间施加例如频率为100Hz的交流电力。其结果是,振子331以100Hz的频率振动,使得晶片保持工作台3的晶片保持部件32振动。因此,晶片保持部件32的振动传递到隔着切割带T载置于晶片保持部件32上的晶片10,如图4的(b)所示,晶片10沿强度降低了的多条间隔道101被分割为一个一个的器件102,并在一个一个的器件102之间形成间隙S(晶片分割工序)。这样,在使装配于环状框架F的切割带T扩张的状态下,使晶片保持工作台3的晶片保持部件32振动,通过对隔着切割带T载置于该晶片保持部件32的晶片10施加振动,晶片10沿强度降低了的多条间隔道101分割为一个一个的器件102,因此能够准确、可靠且高效地沿多条间隔道101分割晶片10。
在实施上述的晶片分割工序后,如图4的(c)所示,通过拾取装置的拾取夹头PC来吸附器件102,将器件102从切割带T剥离并拾取(拾取工序)。此时,通过使未图示的抽吸构件工作,对晶片保持工作台3的上表面作用负压,从而将粘贴有被分割为一个一个的器件102的切割带T抽吸保持于晶片保持工作台3上。另外,在拾取工序中,一个一个的器件102之间被扩大至间隙S,因此能够容易地进行拾取而会不与相邻的器件102接触。
接着,对装备上述的晶片分割装置1的激光加工机参照图6进行说明。
图6所示的激光加工机5具备:静止基座50;保持工作台机构6,其以能够沿箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)移动的方式配设于该静止基座50,并用于保持被加工物;激光光线照射单元支撑机构7,其以能够沿与X轴方向正交的箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)移动的方式配设于静止基座50;以及激光光线照射单元8,其以能够沿箭头Z所示的聚光点位置调整方向(Z轴方向)移动的方式配置于该激光光线照射单元支撑机构7。
上述保持工作台机构6具备:一对引导轨道61、61,它们沿X轴方向平行地配设于静止基座50上,第一滑动块62,其以能够沿X轴方向移动的方式配设于所述引导轨道61、61上;第二滑动块63,其以能够沿Y轴方向移动的方式配设于该第一滑动块62上;以及晶片保持构件60,其配设于该第二滑动块63上。该晶片保持构件60为与上述图1至图3所示的晶片分割装置1实质上相同的结构,因此省略其说明。另外,配设于第二滑动块63上的晶片保持构件60构成为通过未图示的旋转驱动机构而旋转。
上述第一滑动块62在其下表面设有与上述一对引导轨道61、61配合的一对被引导槽621、621,并且在该第一滑动块62的上表面设有沿Y轴方向平行地形成的一对引导轨道622、622。如此构成的第一滑动块62构成为通过使被引导槽621、621与一对引导轨道61、61配合,而能够沿一对引导轨道61、61在X轴方向移动。图示的实施方式中的卡盘工作台机构6具备由滚珠丝杠机构构成的加工进给构件67,所述加工进给构件67用于使第一滑动块62沿一对引导轨道61、61在X轴方向移动。加工进给构件67包括外螺纹杆671和脉冲马达672等驱动源,所述外螺纹杆671与一对引导轨道61、61平行地配设于上述一对引导轨道61、61之间,所述脉冲马达672等驱动源用于驱动该外螺纹杆671旋转。外螺纹杆671的一端以旋转自如的方式支撑于轴承块673,该轴承块673固定于上述静止基座50,该外螺纹杆671的另一端与上述脉冲马达672的输出轴传动连结。另外,外螺纹杆671与形成于未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合,所述内螺纹块凸出设置于第一滑动块62的中央部下表面。因此,通过利用脉冲马达672驱动外螺纹杆671正转和反转,第一滑动块62沿引导轨道61、61在X轴方向移动。
上述第二滑动块63在其下表面设有一对被引导槽631、631,该一对被引导槽631、631与设于上述第一滑动块62的上表面的一对引导轨道622、622配合,该第二滑动块63构成为:通过使所述被引导槽631、631与一对引导轨道622、622配合,而能够在Y轴方向移动。图示的实施方式中的保持工作台机构6具有由滚珠丝杠机构构成的第一分度进给构件68,该第一分度进给构件68用于使第二滑动块63沿设于第一滑动块62的一对引导轨道622、622在Y轴方向移动。第一分度进给构件68包括外螺纹杆681和脉冲马达682等驱动源,所述外螺纹杆681在一对引导轨道622、622平行地配设于上述一对引导轨道622、622之间,所述脉冲马达682等驱动源用于驱动该外螺纹杆681旋转。外螺纹杆681的一端以旋转自如的方式支撑于轴承块683,该轴承块683固定于上述第一滑动块62的上表面,该外螺纹杆681的另一端与上述脉冲马达682的输出轴传动连结。另外,外螺纹杆681与形成于未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合,所述内螺纹块凸出设置于第二滑动块63的中央部下表面。因此,通过利用脉冲马达682驱动外螺纹杆681正转和反转,第二滑动块63沿引导轨道622、622在Y轴方向移动。
上述激光光线照射单元支撑机构7具备一对引导轨道71、71和可动支撑基座72,所述一对引导轨道71、71沿Y轴方向平行地配设于静止基座50上,所述可动支撑基座72以能够在Y轴方向移动的方式配设于该引导轨道71、71上。该可动支撑基座72由移动支撑部721和安装于该移动支撑部721的装配部722构成,所述移动支撑部721以能够移动的方式配设于引导轨道71、71上。装配部722在一侧面平行地设置有在Z轴方向延伸的一对引导轨道723、723。图示的实施方式中的激光光线照射单元支撑机构7具备由滚珠丝杠机构构成的第二分度进给构件73,该第二分度进给构件73用于使可动支撑基座72沿一对引导轨道71、71在Y轴方向移动。第二分度进给构件73具备外螺纹杆731和脉冲马达732等驱动源,所述外螺纹杆731与一对引导轨道71、71平行地配设于上述一对引导轨道71、71之间,所述脉冲马达732等驱动源用于驱动该外螺纹杆731旋转。外螺纹杆731的一端以旋转自如的方式支撑于未图示的轴承块,该轴承块固定于上述静止基座50,该外螺纹杆731的另一端与上述脉冲马达732的输出轴传动连结。另外,外螺纹杆731与形成于未图示的内螺纹块的贯通内螺纹孔螺合,所述内螺纹块凸出设置于构成可动支撑基座72的移动支撑部721的中央部下表面。因此,通过利用脉冲马达732驱动外螺纹杆731正转和反转,可动支撑基座72沿引导轨道71、71在Y轴方向移动。
图示的实施方式中的激光光线照射单元8具备单元保持器81和安装于该单元保持器81的激光光线照射构件82。单元保持器81设有一对被引导槽811、811,该一对被引导槽811、811以能够滑动的方式与设在上述装配部722上的一对引导轨道723、723配合,通过使该被引导槽811、811与上述引导轨道723、723配合,单元保持器81被支撑成能够在Z轴方向移动。
图示的实施方式中的激光光线照射单元8具备聚光点位置调整构件83,该聚光点位置调整构件83用于使单元保持器81沿一对引导轨道723、723在与上述晶片保持工作台3的保持面垂直的方向即Z轴方向移动。聚光点位置调整构件83与上述加工进给构件67、第一分度进给构件68和第二分度进给构件73一样由滚珠丝杠机构构成。该聚光点位置调整构件83包括外螺纹杆(未图示)和脉冲马达832等驱动源,所述外螺纹杆配设于一对引导轨道723、723之间,所述脉冲马达832等驱动源用于驱动该外螺纹杆旋转,通过利用脉冲马达832驱动未图示的外螺纹杆正转和反转,使单元保持器81和激光光线照射构件82沿引导轨道723、723在Z轴方向移动。另外,在图示的实施方式中,通过驱动脉冲马达832正转来使激光光线照射构件82向上方移动,通过驱动脉冲马达832反转来使激光光线照射构件82向下方移动。
图示的激光光线照射构件82包括实质上水平地配置的圆筒形状的壳体821。脉冲激光光线振荡构件配设于该壳体821内,在壳体821的末端配设有聚光器822,该聚光器822使由脉冲激光光线振荡构件振荡形成的脉冲激光光线照射向保持于上述晶片保持构件60的晶片保持工作台3的被加工物。脉冲激光光线振荡构件振荡形成相对于作为被加工物的晶片具有透射性的波长(例如波长为1064nm)的脉冲激光光线。另外,在构成上述激光光线照射构件82的壳体821的末端部配设有摄像构件85,该摄像构件85用于检测应该利用激光光线照射构件82进行激光加工的加工区域。该摄像构件85具有对被加工物进行照明的照明构件、捕捉由该照明构件照亮的区域的光学系统、以及对由该光学系统捕捉到的像进行摄像的摄像元件(CCD:电荷耦合器件)等,该摄像构件85将摄像得到的图像信号发送至未图示的控制构件。
图示的实施方式中的激光加工机5如上所述地构成,以下对其作用进行说明。
图7示出了粘贴在装配于环状框架F的切割带T的上表面上的晶片100。晶片100在表面100a呈格子状地形成有多条间隔道101,并且在由多条间隔道101划分出的多个区域形成有器件102。该晶片100尚未如上述图5所示的晶片10那样在内部沿多条间隔道101形成作为断裂的起点的变质层。下面,对使用激光加工机5在晶片100的内部沿多条间隔道101形成作为断裂的起点的变质层的激光加工进行说明。
首先,将如图7所示地经由切割带T支撑晶片100的环状框架F载置到构成图6所示的激光加工机5的框架保持构件2的框架保持部件21的载置面211上。并且,如上述图4所示地将环状框架F通过夹紧机构22固定于框架保持部件21(框架保持工序)。此时,环状的框架保持部件21被定位于载置面211与晶片保持工作台3的上表面处于大致同一高度的基准位置。因此,晶片100隔着切割带T被载置于晶片保持工作台3上。接着,通过使未图示的抽吸构件工作,对晶片保持工作台3的上表面作用负压,将晶片100隔着切割带T吸附保持于晶片保持工作台3上(晶片保持工序)。
在如上所述地实施了晶片保持工序后,使加工进给构件67工作,将吸附保持了晶片100的晶片保持工作台3定位于摄像构件822的正下方。当晶片保持工作台3被定位于摄像构件822的正下方后,利用摄像构件822和未图示的控制构件执行校准作业,该校准作业用于检测晶片100的应进行激光加工的区域。即,摄像构件822和未图示的控制构件执行图案匹配等图像处理来进行校准(校准工序),所述图案匹配等图像处理用于进行形成于晶片100的预定方向的间隔道101与聚光器822沿该间隔道101的位置对准。此外,对于在与形成于晶片100的预定方向正交的方向形成的间隔道101,也同样地执行校准。
在实施了上述的校准工序后,执行在晶片100的内部沿间隔道101形成变质层的变质层形成工序。
在变质层形成工序中,首先移动晶片保持工作台3,从而如图8的(a)所示地将预定的间隔道101的一端(在图8的(a)中为左端)定位于聚光器822的正下方。接着,一边使激光光线照射构件82工作以从聚光器822照射相对于晶片具有透射性的波长的脉冲激光光线,一边使晶片保持工作台3沿图8的(a)中箭头X1所示的方向以预定的进给速度移动。然后,如图8的(b)所示,在预定的间隔道101的另一端(在图8的(b)中为右端)到达聚光器822的正下方后,停止脉冲激光光线的照射并停止晶片保持工作台3上的移动。在该变质层形成工序中,使脉冲激光光线的聚光点P对准晶片100的厚度方向的中间部。其结果是,在晶片100的内部沿间隔道101形成变质层103。
上述变质层形成工序中的加工条件例如如下所示地设定。
光源:LD激励Q开关Nd:YVO4脉冲激光器
波长:1064nm
重复频率:80kHz
平均输出:2W
加工进给速度:300mm/秒
在这样沿在晶片100的预定方向延伸的所有间隔道101执行了上述变质层形成工序后,使晶片保持工作台3转动90度,沿在与上述预定方向正交的方向延伸的各间隔道101执行上述变质层形成工序。这样,沿形成于晶片100的所有间隔道101执行上述变质层形成工序,由此,晶片100成为与上述图5所示的晶片10相同的晶片,即,在晶片的内部沿所有的间隔道101形成有变质层103。
接着,使吸附保持有沿所有间隔道101形成了变质层103的晶片100的晶片保持工作台3回到最初吸附保持晶片100的位置,并在该处解除对晶片100的吸附保持。接着,通过如上述图4的(b)所示地执行切割带扩张工序和晶片分割工序,来沿多条间隔道101准确、可靠且高效地分割沿多条间隔道101形成有变质层103的晶片100。
如上所述,图6所示的激光加工机5的保持晶片的晶片保持构件60与上述图1至图3所示的晶片分割装置1实质上是相同的结构,因此可以在将晶片保持于晶片保持构件60的状态下,实施变质层形成工序和晶片分割工序,所述变质层形成工序为沿多条间隔道在晶片的内部形成变质层的工序,所述晶片分割工序为对形成有变质层的晶片施加振动从而将晶片沿多条间隔道分割为一个一个的器件的工序。
Claims (2)
1.一种晶片分割装置,该晶片分割装置沿呈格子状地形成的多条间隔道分割晶片,所述晶片粘贴于切割带的上表面,并且所述晶片的强度沿所述多条间隔道而被降低,其中所述切割带装配于环状框架,所述晶片分割装置的特征在于,
所述晶片分割装置具备:
框架保持构件,所述框架保持构件保持所述环状框架;
晶片保持工作台,所述晶片保持工作台具有隔着所述切割带保持晶片的保持面,其中所述切割带装配于由所述框架保持构件所保持的所述环状框架;
切割带扩张构件,所述切割带扩张构件使所述框架保持构件和所述晶片保持工作台在相对于所述保持面垂直的方向相对移动,以使所述切割带扩张;以及
振动产生构件,所述振动产生构件对所述晶片保持工作台的所述保持面施加振动。
2.一种激光加工机,
所述激光加工机具备:
晶片保持构件,所述晶片保持构件保持晶片,其中所述晶片粘贴在装配于环状框架的切割带的上表面上;
激光光线照射构件,所述激光光线照射构件对被保持于所述晶片保持构件的晶片照射激光光线;
加工进给构件,所述加工进给构件使所述晶片保持构件和所述激光光线照射构件在加工进给方向相对移动;以及
分度进给构件,所述分度进给构件使所述晶片保持构件和所述激光光线照射构件在与所述加工进给方向正交的分度进给方向相对移动,
所述激光加工机的特征在于,
所述晶片保持构件具备:
框架保持构件,所述框架保持构件保持所述环状框架;
晶片保持工作台,所述晶片保持工作台具有隔着所述切割带保持晶片的保持面,所述切割带装配于由所述框架保持构件所保持的所述环状框架;
切割带扩张构件,所述切割带扩张构件使所述框架保持构件和所述晶片保持工作台在相对于所述保持面垂直的方向相对移动,以使所述切割带扩张;以及
振动产生构件,所述振动产生构件对所述晶片保持工作台的所述保持面施加振动。
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