CN102886829A - 加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加工方法，在使用车刀切削保护带的情况下防止保护带屑残留在晶片上。所述加工方法包括：保护带粘贴步骤，在被加工物（1）粘贴保护带（7）；保持步骤，在实施粘贴步骤以后，以使保护带（7）露出的方式由保持工作台（21）保持被加工物；平坦化步骤，在实施保持步骤之后，将旋转的车刀轮（35）定位在预定高度且使保持工作台（21）和车刀轮（35）相对移动，由此以车刀轮（35）对粘贴于被加工物（1）的保护带（7）进行切削而实现平坦化，在平坦化步骤中，将车刀轮（35）的转速设定为线速度在1914m/min.以上，防止线状的保护带屑残留在被加工物上。

Description

加工方法
技术领域
本发明涉及以车刀轮对粘贴于被加工物的保护带进行切削来实现平坦化的加工方法。
背景技术
在进行晶片等被加工物的背面磨削时，为了防止晶片的表面的损伤等，在晶片表面粘贴保护带。作为保护带，例如能够使用下述专利文献1所记载的保护带。
但是，在将保护带粘贴在形成有被称为凸块（バンプ）的多个突起状的连接电极的晶片表面的情况下，保护带的表面会随着凸块而形成凸凹。因此，若在该状态下保持晶片的表面并对背面进行磨削，则存在磨削后的晶片的平坦度显著下降的问题。于是，本申请人为了解决该问题而发现了以下方法：在利用下述专利文献2所提出的车刀切削装置对保护带进行切削而实现平坦化之后，对晶片的背面进行磨削，由此，平坦度良好地将晶片薄化。
专利文献1：日本特开H5-1985423号公报
专利文献2：日本特开2005-333067号公报
然而，当以车刀切削装置切削保护带时，会产生线状的保护带屑，所产生的保护带屑残留在被粘贴于晶片表面的保护带上，有时也会绕到晶片背面侧并附着，即便对该晶片进行清洗也难以除去保护带屑。这样，在保护带屑附着于晶片的状态下，例如会造成在晶片处理时保护带屑附着于装置的搬送部而产生晶片的搬送不良等问题，进而存在晶片自身也发生破损的危险。
发明内容
本发明是鉴于上述状况做出的，其目的在于，在以车刀切削装置切削保护带的情况下，防止保护带屑残留在晶片上。
本发明是一种使用车刀切削装置对粘贴于被加工物的保护带进行平坦化的加工方法，所述车刀切削装置具备：保持工作台，其具有用于保持被加工物的保持面；车刀轮，其在与所述保持面平行的面内旋转，对由所述保持工作台所保持的被加工物进行切削；以及移动构件，其用于使所述保持工作台与旋转的所述车刀轮相对移动，所述加工方法的特征在于，所述加工方法具备：保护带粘贴步骤，在该保护带粘贴步骤中，将保护带粘贴至被加工物；保持步骤，在该保持步骤中，在实施了所述保护带粘贴步骤之后，以使所述保护带露出的方式用所述保持工作台保持被加工物；以及平坦化步骤，在该平坦化步骤中，在实施了所述保持步骤之后，将旋转的所述车刀轮定位至预定高度，并且利用所述移动构件使所述保持工作台与所述车刀轮相对移动，由此，利用所述车刀轮对粘贴于被加工物的所述保护带进行切削来实现平坦化，在所述平坦化步骤中，将所述车刀轮的转速设定为线速度在1914m/min.以上。
而且，本发明也可以是，在所述加工方法中还具备薄化步骤，在该薄化步骤中，在实施了所述平坦化步骤之后，由保持工作台保持所述保护带侧而形成使被加工物露出的状态，利用磨削轮对露出的被加工物进行磨削而使该被加工物薄化成预定厚度。
在本发明涉及的加工方法中，通过将车刀轮的转速设定为线速度在1914m/min.以上来对保护带上表面进行切削，由此能够防止线状的保护带屑残留在晶片上。因此，保护带屑不会绕到晶片背面侧并附着，能够防止发生晶片的搬送不良、或者使晶片破损。
而且，若在将车刀轮的转速设为线速度1914m/min.并实施保护带的平坦化之后，以保持工作台保持保护带侧并对被加工物的露出面进行磨削的话，由于保护带实现了平坦化，因而，能够使被加工物的露出面也实现平坦化。
附图说明
图1是示出车刀切削装置的一个示例的立体图。
图2是示出移动构件的立体图。
图3是示出作为被加工物的一个示例的晶片的俯视图。
图4是示出切削加工前的晶片的放大主视图。
图5是示出保护带粘贴步骤的立体图。
图6是示出在晶片粘贴有保护带的状态的立体图。
图7是示出在晶片粘贴有保护带的状态的放大剖视图。
图8是示出保持步骤的主视图。
图9是示出平坦化步骤的主视图。
图10是示出切削加工后的晶片的放大剖视图。
图11是示出薄化步骤的立体图。
标号说明
1：晶片；
2a：表面；2b：背面；
3：器件；4：间隔道；5：凸块；6：凹口；
7：保护带；8：基材层；9：糊层；
10：车刀切削装置；
11：基座；121：立起设置基座；13：供给盒；
14：被加工物搬送机器人；14a：臂；14b：手；
15：定位构件；15a：定位销；
16：第一搬送装置；16a：吸附垫；
17：第二搬送装置；17a：吸附垫；
18：清洗装置；19：回收盒；
20：保持构件；21：保持工作台；22：保持面；23：轴部；24：支承基座；
25：升降驱动部；
30：切削构件；
31：主轴壳体；32：保持件；33：伺服马达；34：主轴；
35：车刀轮；36：车刀；
40：进给构件；
41：滚珠丝杠；42：导轨；43：马达；
44：升降基座；45：支承部件；46：滚珠丝杠支承部件；
50：移动构件；
51：移动基座；52：罩；54：滚珠丝杠；55：导轨；
56：马达；57：滚珠丝杠支承部件；
60：薄化装置；
60a：保持工作台；
60b：磨削构件；
61：主轴；62：螺栓；63：支座；64：磨削轮；
65：磨削磨具；66：保持部。
具体实施方式
图1所示的车刀切削装置10是将被加工物保持在保持构件20并利用切削构件30对该被加工物实施切削加工的装置，其具备沿Y轴方向延伸的长方体形状的基座11和立起设置于该基座11的上表面的一端的立起设置基座12。在基座11的上表面前部具备：用于收纳切削加工前的被加工物的供给盒13；和用于收纳切削加工后的被加工物的回收盒19。
在供给盒13和回收盒19的附近配设有搬送机器人14，所述搬送机器人14用于进行被加工物从供给盒13的搬出和被加工物向回收盒19的搬入。搬送机器人14具备能够屈曲的臂14a和设于臂14a的末端部的手14b，并且搬送机器人14被设置成手14b可到达供给盒13及回收盒19。而且，在手14b的可动范围内配设有清洗装置18，所述清洗装置18用于对切削加工后的被加工物进行清洗。
在手14b的可动范围内配设有定位构件15，所述定位构件15用于将由搬送机器人14从供给盒13搬出的被加工物与预定的位置对准。在定位构件15具备多个定位销15a，所述定位销15a配设在圆弧上并能够沿径向移动。
保持构件20能够沿Y轴方向在装卸区域P1和切削区域P2之间移动，所述装卸区域P1是用于进行被加工物相对于保持构件20的装卸的区域，所述切削区域P2是用于进行被加工物的实际加工的区域。保持构件20在装卸区域P1与切削区域P2之间的移动由图2所示的移动构件50进行控制。
如图2所示，保持构件20具备：具有用于保持被加工物的保持面22的保持工作台21；安装在保持工作台21的下部的轴部23；以及用于经由轴部23支承保持工作台的支承基座24。另外，如图2所示，保持构件20也可以具备能够使保持工作台21上下升降的升降驱动部25。
如图2所示，移动构件50具备：沿Y轴方向延伸的滚珠丝杠54；与滚珠丝杠54平行地配设的一对导轨55；与滚珠丝杠54的一端连接的马达56；与滚珠丝杠54的另一端连接的滚珠丝杠支承部件57；以及移动基座51，所述移动基座51的内部的螺母结构与滚珠丝杠54螺合，且所述移动基座51的下部与导轨55滑动接触。在这样构成的移动构件50中，形成为这样的结构：滚珠丝杠54被马达56驱动而转动，由此，移动基座51被导轨55引导而沿Y轴方向移动。如图1所示，在构成移动构件50的移动基座51的移动路径上铺设有波纹形状的罩52。
如图1所示，在定位构件15与装卸区域P1之间配设有第一搬送构件16，所述第一搬送构件16用于将被加工物从定位构件15搬送至位于装卸区域P1的保持构件20。而且，在清洗构件18与装卸区域P1之间配设有第二搬送构件17，所述第二搬送构件17用于将被加工物从位于装卸区域P1的保持构件20搬送至清洗构件18。第一搬送构件16和第二搬送构件17分别具备用于吸附被加工物的吸附垫16a、17a。
图1所示的切削构件30具备：沿Z轴方向延伸的主轴壳体31；用于保持主轴壳体31的保持件32；被主轴壳体31支承成能够旋转的主轴34；与主轴34的上端连接的伺服马达33；安装在主轴34的下部的车刀轮35；以及以能够装卸的方式安装于车刀轮35的车刀36。车刀轮35能够在与保持工作台21的保持面22平行的面上旋转。虽未图示，但在车刀轮35的下部形成有使切削液流出的流出部。
切削构件30经由进给构件40支承在立起设置基座12的侧部。进给构件40具备：沿Z轴方向延伸的滚珠丝杠41；与滚珠丝杠41平行地配设的一对导轨42；与滚珠丝杠42的一端连接的马达43；与滚珠丝杠41的另一端连接的滚珠丝杠支承部件46；用于控制车刀36的高度位置的升降基座44；以及用于经由保持件32支承切削构件30的支承部件45。升降基座44的一个面与一对导轨42滑动接触，在所述面的中央部分形成有未图示的螺母结构，滚珠丝杠41与该螺母结构螺合。并且，由马达43旋转驱动的滚珠丝杠41进行转动，由此，能够使升降基座44由导轨42引导而沿Z轴方向移动，并且使切削构件30一并沿Z轴方向升降。
下面，对使用图1所示的车刀切削装置10的加工方法的一个示例进行说明。
图3所示的晶片1在其表面2a由呈格子状地形成的间隔道4划分出多个器件3。而且，在晶片1的外周的一端部，形成有作为用于识别结晶方位的标记的凹口6。如局部放大图所示，在器件3的表面形成有多个突起状的电极即凸块5。如图4所示，凸块5以从表面2a突出的方式形成，有时凸块5的高度各不相同。凸块5从表面2a突出的突出量例如约为50～100μm。
（1）保护带粘贴步骤
如图5所示，在晶片1的表面粘贴保护带7。该保护带7由基材层8和糊层9构成，在基材层8的下表面侧形成有糊层9。基材层8由聚烯烃基材、聚氯乙烯基材、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）基材等构成，具有100～300μm左右的厚度。另一方面，糊层9由橡胶材料、丙烯酸材料等构成，具有5～100μm左右的厚度。
在对晶片1粘贴保护带7时，如图5所示，使保护带7的糊层9侧朝向晶片1的表面2a侧地沿箭头B方向下降，将糊层9粘贴至晶片1。这样，如图6所示，保护带7被粘贴在晶片1的表面2a，形成晶片1与保护带7成为一体的状态。当将保护带7粘贴在晶片1时，只要图4所示的凸块5未完全埋入到糊层9，则如图7所示，凸部8a在保护带7的基材层8的表面隆起，隆起的量为凸块5的突出量，保护带7成为凸凹形状。这样在表面2a粘贴有保护带7的多个晶片1被收纳到图1所示的供给盒13。
（2）保持步骤
在实施了保护带粘贴步骤之后，将粘贴有保护带7的晶片1利用搬送机器人14从供给盒13搬出并搬送到定位构件20，通过使定位销15a朝相互接近的方向移动来将晶片1定位到固定的位置，然后，利用第一搬送构件16将晶片1移动到在装卸位置P1待机的保持工作台21的上方。然后，如图8的（a）所示，使晶片1的背面2b侧朝向保持工作台21的保持面22地沿箭头C方向下降，将晶片1载置到保持工作台21，通过由未图示的抽吸源产生的抽吸力，使晶片1的背面2b侧吸附于保持面22。其结果是，如图8的（b）所示，晶片1被保持成粘贴于晶片1的保护带7的基材层8侧向上方露出的状态。
（3）平坦化步骤
在实施了保持步骤之后，利用移动构件50使图1所示的保持构件20朝向Y轴方向的箭头A1方向移动，将保持工作台21定位在切削区域P2。具体来讲，图2所示的移动构件50的马达56开始驱动，由马达56旋转驱动的滚珠丝杠54进行转动，由此使得移动基座51由导轨55引导而沿Y轴方向移动，并且使保持工作台21一并沿Y轴方向移动并到达切削区域P2。
另一方面，将切削构件30的车刀轮35也定位到能够切削保护带7的预定高度位置。具体来讲，被图1所示的进给构件40的马达43旋转驱动的滚珠丝杠41转动，由此，升降基座44由导轨42引导而沿Z轴方向移动，使得车刀轮35一并沿Z轴方向移动，从而使车刀36位于预定的高度位置。
接着，如图9所示，在使车刀轮35旋转的同时，通过图2所示的移动构件50使保持工作台21沿箭头A1方向移动，使保持工作台21与旋转的车刀轮35沿Y轴方向相对移动，从而使在与保持工作台21的保持面22平行的方向上进行圆运动的车刀36切入保护带7的基材层8来进行切削。此时，以去除例如基材层8的厚度的大致一半的量的方式进行切削。在切削过程中，对车刀36与基材层8接触的接触部供给切削液。当这样进行切削后，图7所示的凸部8a被切除，基材层8的表面实现了平坦化。在基材层8的初始的厚度为300μm的情况下，切削掉其一半的量即150μm左右。其结果是，图7所示的凸部8a被切除，如图10所示那样实现了平坦化。另外，车刀轮35的直径优选为8英寸，车刀轮35的转速优选设定在例如3000[RPM]（线速度1914[m/min.]）以上。
在切削时，虽产生线状的保护带屑，但若将车刀轮35的线速度设为1914m/min.以上，则保护带屑不会残留在保护带7上，并且能够如图10所示那样使保护带7的高度一致。
这样当保护带7的切削结束时，保持构件20沿图1所示的箭头A2方向移动，返回到装卸区域P1。接着，粘贴有保护带7的晶片1被吸附在第二搬送构件17的吸附垫17a并搬送到清洗构件18，在进行完清洗和干燥之后，由搬送机器人14的手14b保持而收纳到回收盒19。
由于保护带屑不会残留在保护带7上，从而保护带屑也不会绕到晶片1的背面2b侧，因而，不会因保护带屑附着于第二搬送构件17的吸附垫17a或搬送机器人14的手14b而造成晶片的搬送不良，还能够防止因搬送不良造成的晶片的破损。
（4）薄化步骤
在通过平坦化步骤实施了保护带7的平坦化之后，将被加工物薄化成预定厚度。被加工物的薄化能够使用例如图11所示的薄化装置60。
该薄化装置60具备用于保持被加工物的保持工作台60a、和用于对保持于保持工作台60a的被加工物进行磨削的磨削构件60b。保持工作台60a在其表面具备用于保持被加工物的保持部66，且保持工作台60a能够旋转。磨削构件60b由具有垂直方向的轴心的主轴61和经由支座63安装于主轴61的下端的磨削轮64构成。磨削轮64通过螺栓62固定在支座63。在磨削轮64的下部呈环状地固定安装有多个磨削磨具65。另外，磨削轮64构成为随着主轴61的旋转而进行旋转。
在薄化装置60中，形成为将粘贴于晶片1的保护带7侧保持在保持工作台60a而使晶片1的背面2b向上方露出的状态。然后，使保持工作台60a沿箭头D方向旋转，并且，一边使主轴61沿箭头E方向旋转一边使磨削构件60b下降，使旋转的磨削磨具65与旋转的晶片1的背面2b接触，对背面2b进行磨削，将晶片1薄化。在磨削过程中，使磨削磨具65通过晶片1的旋转中心。在晶片1被薄化成预期的厚度的时刻，使磨削构件60b上升而结束磨削。
由于在平坦化步骤中保护带7的基材层8实现了平坦化，保护带屑不会残留在保护带7上，因而，在薄化步骤中，通过将平坦化后的基材层8侧保持于保持工作台60a来对晶片1的背面2b进行磨削，能够将背面2b磨削得平坦，能够防止晶片的裂缝等。
【实施例1】
使用图1所示的车刀切削装置10，在各种条件下进行保护带7的切削，目视确认了保护带屑的残留状况。条件如以下的（1）～（4）所示。
（1）车刀轮的轮径：φ8英寸
（2）车刀轮转速（旋转线速度）
a：2000rpm（1276m/min.）
b：2500rpm（1595m/min.）
c：3000rpm（1914m/min.）
d：3500rpm（2233m/min.）
（3）保护带基材：
a：聚烯烃基材
b：聚氯乙烯基材
c：PET基材
（4）进给间距：
分别以进给间距20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160[μm]进行切削。进给间距是指每当车刀轮35旋转一圈时的保持工作台21与车刀轮35在Y方向的相对移动距离。
在将车刀轮35的转速设定为上述的a（2000rpm（1276m/min.））和b（2500rpm（1595m/min.））的情况下，无论如何设置保护带的基材和进给间距，均在晶片上确认到了线状的保护带屑的残留。
在将车刀轮35的转速设定为c（3000rpm（1914m/min.））和d（3500rpm（2233m/min.））并将进给间距设定为70μm以下的情况下，虽然根据保护带基材的种类不同，确认到了少量的保护带屑的残留，但同时也确认了尚不至于发生晶片自身破损或发生晶片的搬送不良等问题。
在将车刀轮35的转速设定为c（3000rpm（1914m/min.））和d（3500rpm（2233m/min.））、并将进给间距设定为80μm以上的情况下，对于任何保护带基材，都没有在晶片上确认到保护带屑的残留。
如以上的实验结果所示那样，能够确认到，通过使车刀轮35以较高的线速度进行旋转，利用随着车刀轮35旋转的流体、例如空气或切削液的压力或离心力，容易将保护带屑从被加工物上除去。因此，若将车刀轮35的转速设为3500rpm（线速度2233m/min.）以上，则能进一步有效地防止保护带屑的残留。
而且，当进给间距变大时，因车刀切削而产生的保护带屑变大，因而，容易从被加工物上除去。因此，进给间距优选设定为80μm以上。另一方面，在进给间距为160μm的情况下，对于任何保护带基材、任何转速，晶片的切削面的平坦度都发生了恶化。因此，进给间距优选设定为80μm以上且150μm以下。

Claims (2)

1.一种加工方法，所述加工方法是使用车刀切削装置对粘贴于被加工物的保护带进行平坦化的方法，所述车刀切削装置具备：保持工作台，所述保持工作台具有用于保持被加工物的保持面；车刀轮，所述车刀轮在与所述保持面平行的面内旋转，对由所述保持工作台保持的被加工物进行切削；以及移动构件，所述移动构件用于使所述保持工作台与旋转的所述车刀轮相对移动，所述加工方法的特征在于，
所述加工方法具备：
保护带粘贴步骤，在该保护带粘贴步骤中，将保护带粘贴至被加工物；
保持步骤，在该保持步骤中，在实施了所述保护带粘贴步骤之后，以使所述保护带露出的方式由所述保持工作台保持被加工物；以及
平坦化步骤，在该平坦化步骤中，在实施了所述保持步骤之后，将旋转的所述车刀轮定位至预定高度，并且，所述移动构件使所述保持工作台与所述车刀轮相对移动，由此，利用所述车刀轮对粘贴于被加工物的所述保护带进行切削来实现平坦化，
在所述平坦化步骤中，将所述车刀轮的转速设定为线速度在1914m/min.以上。
2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，
所述加工方法还具备薄化步骤，在该薄化步骤中，在实施了所述平坦化步骤之后，由保持工作台保持所述保护带侧而形成使被加工物露出的状态，利用磨削轮对露出的被加工物进行磨削而使该被加工物薄化成预定厚度。
CN201210253593.3A 2011-07-20 2012-07-20 加工方法 Active CN102886829B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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