CN102347276B - 切削方法 - Google Patents

Abstract

一种切削方法，具有：事先登记步骤，登记被加工物上的键图案、从该键图案到最近的分割预定线的第1距离、该分割预定线之间的分度量；切削步骤，在对该切削刀进行该分度量的分度进给之后，使该切削刀和被加工物相对加工进给，从而沿着该多个分割预定线切削被加工物；检测步骤，在该切削步骤的中途，以规定的定时检测进行切削形成的切削槽，并检测离该切削槽最近的键图案，将从该键图案到该切削槽的距离检测为第2距离；校正分度量计算步骤，计算以抵消该偏差量的方式校正了该分度量的校正分度量；以及校正切削步骤，将该切削刀分度移动该校正分度量，切削该分割预定线，在实施了该校正切削步骤之后，再次实施该切削步骤。

Description

切削方法

技术领域

本发明涉及用切削刀沿着分割预定线切削晶片等的被加工物的切削方法。

背景技术

例如，在半导体器件和光器件的制造工艺中，在通过在蓝宝石或硅等的晶片表面上以格子状形成多个的分割预定线划分的各区域上形成器件。

这些器件和分割预定线也称为电路图案，通过重复光刻来形成。形成有电路图案的半导体晶片或光器件晶片，在研磨背面而薄化到规定的厚度之后，用切削装置切削分割预定线而制造出各个半导体器件或光器件。

例如，如在日本特开2009-64828号公报中所公开，切削装置具有切削被加工物的切削刀。通过使切削刀例如以30000rpm高速旋转的同时向被加工物切入，完成切削。

具体地讲，将高速旋转的切削刀定位在分割预定线上，通过使切削刀和被加工物相对加工进给，切削分割预定线。并且，通过以规定的分度量分度进给切削刀，将切削刀定位在下一个分割预定线上来切削下一个分割预定线。

【专利文献1】日本特开2009-64828号公报

但是，由于形成在被加工物上的电路图案的精度偏差，当用单一的分度量来分度进给切削刀时，存在切削位置慢慢偏移而切削分割预定线外的器件而损坏器件的问题。

在被加工物为半导体晶片或光器件晶片等的晶片时，由于通过缩小投影曝光形成的图案精度相比于中央区域在外周区域上比较差，因此切削位置的位置偏移问题在外周区域上更严重。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种不会切削被加工物的分割预定线外而损坏器件的切削方法。

根据本发明，提供一种切削方法，通过切削刀沿着分割预定线，切削在表面上形成有多个该分割预定线的被加工物，其特征在于，该切削方法具有：

事先登记步骤，将被加工物上的规定区域作为键图案进行登记，同时，将从该键图案到最近的分割预定线的距离作为第1距离进行登记，将该分割预定线之间的距离作为分度量进行登记；

切削步骤，通过对该切削刀和被加工物进行相对加工进给，切削该分割预定线中的一条分割预定线，对该切削刀进行该分度量的分度进给，然后，通过对该切削刀和被加工物进行相对加工进给，沿着该多个分割预定线切削被加工物；

检测步骤，在该切削步骤的中途，按照规定的定时检测切削而形成的切削槽，同时，检测离该切削槽最近的键图案，检测该键图案与该切削槽之间的距离作为第2距离；

校正分度量计算步骤，计算进行了登记的该第1距离与检测出的该第2距离之差作为偏差量，计算以抵消该偏差量的方式校正了该分度量的校正分度量；以及

校正切削步骤，对该切削刀进行该校正分度量的分度进给来切削该分割预定线，

其中，在实施了该校正切削步骤之后，再次实施该切削步骤。

优选地，被加工物由晶片构成，

相比于晶片的中央区域，在晶片的外周区域中，增加所述检测步骤、校正分度量计算步骤以及校正切削步骤的实施频度。

根据本发明，在用切削刀进行切削的中途，通过按照规定的定时检测切削位置的偏差量，校正分度进给的分度量，从而对切削位置进行校正。因此，能够防止切削分割预定线外而损坏器件。

在一般的晶片中，相比于中央区域，外周区域的图案精度比较差。因此，通过使外周区域上的校正频度相比于晶片中央区域更频繁，从而能够进行不会过度地消耗切削时间，不存在切削分割预定线外而损坏器件的问题的切削。

附图说明

图1是适合于实施本发明的切削方法的切削装置的立体图。

图2是通过切割带而支撑在环状架上的晶片的表面侧立体图。

图3是表示本发明的切削方法的流程图。

图4是表示本发明的切削方法的流程图。

图5是晶片表面的一部分放大图。

图6是表示事先登记步骤的说明图。

图7是表示切削步骤的说明图。

图8是表示检测步骤以及校正分度量计算步骤的说明图。

图9是表示优选的切削方法的说明图。

符号说明

2：切削装置                11：晶片

13：分割预定线(切割道)     15：器件

17：中央区域               18：卡盘工作台

20：校准单元               21：外周区域

22：摄像机                 24：切削单元

28：切削刀                 30：键图案

S1：第1距离                S2：第2距离

Y1：分度量                 Y2：校正分度量

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。图1表示了能够切割晶片而将晶片分割为各个芯片(器件)的切削装置(切割装置)2的外观。

在切削装置2的前面侧上设置有操作者用于输入加工条件等的、针对装置的指示的操作单元4。在装置上部设置有显示针对操作者的引导画面或通过后述的摄像单元摄像的图像的CRT等的显示单元6。

如图2所示，在作为被加工物的一种的、切削对象的晶片11的表面上，以格子状形成有多个分割预定线(切割道)13，在通过以格子状形成的分割预定线13来划分的各区域上形成有器件15。

虽然包含分割预定线13以及器件15的电路图案是通过包含缩小投影曝光的光刻来形成的，但是相比于中央区域17，外周区域21的图案精度差。

晶片11贴附在作为粘接带的切割带T上，切割带T的外周缘部贴附在环状架F上。由此，晶片11处于通过切割带T支撑在架F上的状态，在如图1所示的晶片盒8中收纳有多张(例如25张)晶片。晶片盒8载置在能够上下移动的盒式升降机9上。

在晶片盒8的后方配设有搬出搬入单元10，该搬出搬入单元10从晶片盒8搬出切削前的晶片W并将切削后的晶片搬入到晶片盒8中。在晶片盒8与搬出搬入单元10之间设置有临时放置区域12，在临时放置区域12上配设有将晶片W定位在一定的位置上的定位单元14，该临时放置区域12是暂时载置搬出搬入对象的晶片的区域。

在临时放置区域12的附近配设有搬送单元16，该搬送单元16具有吸附与晶片W成为一体的架F来搬送的回旋臂，搬送到临时放置区域12上的晶片W通过搬送单元16吸附而搬送到卡盘工作台18上，吸引到该卡盘工作台18上并通过多个固定单元(夹紧装置)19来固定架F，从而保持在卡盘工作台18上。

卡盘工作台18构成为能够旋转且能够在X轴方向上往返移动，在卡盘工作台18的X轴方向的移动路径的上方配设有检测晶片W的应切削的切割道的校准单元(检测单元)20。

校准单元20具有对晶片W的表面进行摄像的摄像单元(摄像机)22，根据通过摄像而获取的图像，能够通过图像匹配等的处理来检测应切削的切割道。通过摄像单元22获取的图像显示在显示单元6上。

在校准单元20的左侧配置有对保持在卡盘工作台18上的晶片W实施切削加工的切削单元24。切削单元24与校准单元20一体地构成，两者连动地在Y轴方向及Z轴方向上移动。

切削单元24在能够旋转的主轴26的前端安装切削刀28，能够在Y轴方向及Z轴方向上移动。切削刀28位于摄像单元22的X轴方向的延长线上。

接着，参照图3至图9，详细说明本发明实施方式的切削方法。参照图3，表示了本发明的切削方法的流程图。在本发明的切削方法中，作为校准的准备工序，首先如步骤S10所示，用摄像机22对被加工物上的规定区域进行摄像而确定键图案，将该键图案登记到切削装置2的控制器的存储器中。

即、如图5所示，切削装置2的操作者通过操作操作单元4，用摄像机22对晶片11进行摄像，慢慢地移动显示在显示单元6上的图像并搜索成为图案匹配的目标的键图案30。关于该键图案30，例如利用器件15中的电路的特征部分。键图案30在各器件15中包含有一个。

接着，在步骤S11中，如图6所示，将从键图案30到最近的分割预定线13的中心13a的距离作为第1距离S1来登记到控制器的存储器中。进而，在步骤S12中，将分割预定线之间的距离作为分度量Y1来登记到控制器的存储器中。步骤S10～步骤S12构成事先登记步骤。

如果事先登记步骤结束，则将如图2所示通过切割带T支撑在环状架F上的晶片11投入到晶片盒8中，通过搬出搬入单元10以及搬送单元16来搬送而由切削装置2的卡盘工作台18来吸引保持(步骤S13)。

接着，在步骤S14中，用摄像机22对晶片11上的两点进行摄像，通过与预先登记的键图案30进行图案匹配，检测两点处的键图案30。

接着，前进到步骤S15，使卡盘工作台18旋转θ，以使连接检测出的两个键图案30的直线与X轴方向平行，使分割预定线13和切削刀28平行地定位，同时，在控制器的存储器中登记卡盘工作台18的θ旋转量。接着，使卡盘工作台18正旋转90度，重复步骤S14和步骤S15。

并且，根据检测出的键图案30和摄像机22的位置、预先登记的晶片尺寸、第1距离S1检测加工开始位置，将切削刀28定位在要切削的分割预定线13的加工开始位置的中心13a(步骤S16)。步骤S14～步骤S15构成校准工序。

当结束校准工序时，前进到步骤S17，使晶片11和高速旋转的切削刀28在加工进给方向(X轴方向)上相对移动，切割分割预定线13。

即、将以30000rpm等高速旋转的切削刀28切入到晶片11上，通过以规定速度使卡盘工作台18在X轴方向上加工进给，切割分割预定线13，如图7所示形成切削槽32。

当结束一个分割预定线13的切削时，前进到步骤S18，以所登记的分度量Y1使切削刀28在Y轴方向上分度进给。

当结束一个分割预定线13的切削时，进入到步骤S18，使切削刀28以所登记的分度量来相Y轴方向分度进给。

当结束分度进给时，使晶片11和高速旋转的切削刀28在加工进给方向上相对移动，从而切削下一个分割预定线13(步骤S19)。重复多次步骤S17～步骤S19。

接着，前进到步骤S20，如图8所示，用具有显微镜的摄像机22来对晶片11进行摄像，检测切削槽32和最近的键图案30，检测键图案30到切削槽32的中心32a的距离(第2距离)S2。

并且，将第1距离S1与第2距离S2之差计算为偏差量D，计算以抵消该偏差量D的方式校正了分度量的校正分度量Y2(步骤S21)。

例如，在图8中，设分度进给方向(图的上方向)为+方向，设已登记的第1距离S1为150μm，设检测出的第2距离S2为140μm时，偏差量D成为+10μm。由此，设分度量Y1为5.00mm时，校正分度量Y2成为4.99mm。

如上所述，如果计算出校正分度量Y2，则前进到步骤S22而使切削刀28在Y轴方向上分度进给校正分度量Y2，将切削刀28定位在要切削的分割预定线13的中心13a。并且，使晶片11和高速旋转的切削刀28在加工进给方向(X轴方向)上相对移动，切削分割预定线13(步骤S23)。

接着，通过多次重复进行步骤S18～步骤S23，切削在第1方向上伸长的分割预定线13的全部。接着，在使卡盘工作台18逆旋转90度，根据在之前的步骤S15中登记到控制器的存储器中的旋转量θ，将分割预定线13和切削刀28平行地定位之后，通过重复进行步骤S16～步骤S23，来切削在与第1方向正交的方向上伸长的分割预定线13。

如上所述，晶片11的图案精度相比于中央区域17，在外周区域21中多少会恶化。从而，如图9(A)所示，将晶片11分为(1)～(3)三个块，在(1)和(3)的外周区域21中，在每次切削3条线时，引入步骤S20～步骤S23的校正工序，在(2)的中央区域17中，在每次切削20条线时引入校正工序。

在切削图9(B)所示的在第2方向上伸长的分割预定线13时也同样，以如下所述方式进行控制，即在切削(1)和(3)的外周区域时，在每次切削3条线时引入校正工序，在切削(2)的中央区域17时，在每次切削20条线时，引入校正工序。

通过如上所述进行控制，即使在图案精度比较差的情况下，也可通过在切削中央区域17时减少校正频度，仅在切削外周区域19时增加校正频度，来防止切削加工时间变长。

Claims (1)

1.一种切削方法，通过切削刀沿着分割预定线切削在表面上形成有多个该分割预定线的被加工物，该切削方法的特征在于，该切削方法具有：

事先登记步骤，将被加工物上的规定区域作为键图案进行登记，同时，将从该键图案到最近的分割预定线的距离作为第1距离进行登记，将该分割预定线之间的距离作为分度量进行登记；

切削步骤，通过对该切削刀和被加工物进行相对加工进给，切削该分割预定线中的一条分割预定线，对该切削刀进行该分度量的分度进给，然后，通过对该切削刀和被加工物进行相对加工进给，沿着该多个分割预定线切削被加工物；

检测步骤，在该切削步骤的中途，按照规定的定时检测切削而形成的切削槽，同时，检测离该切削槽最近的键图案，检测该键图案与该切削槽之间的距离作为第2距离；

校正分度量计算步骤，计算进行了登记的该第1距离与检测出的该第2距离之差作为偏差量，计算以抵消该偏差量的方式校正了该分度量的校正分度量；以及

校正切削步骤，对该切削刀进行该校正分度量的分度进给来切削该分割预定线，

在实施了该校正切削步骤之后，再次实施该切削步骤，

被加工物由晶片构成，

相比于晶片的中央区域，在晶片的外周区域中，增加所述检测步骤、校正分度量计算步骤以及校正切削步骤的实施频度。