CN103107136A - 晶片加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶片加工方法，不使用分割装置，沿形成有改性层的间隔道将晶片分割开，磨削被分割开的晶片的背面以除去改性层。晶片加工方法用于沿间隔道分割晶片，其包括：保护带粘贴工序，将保护带粘贴在晶片的表面；改性层形成工序，使用具有卡盘工作台的激光加工装置将晶片抽吸保持在保持面上，在晶片内部沿间隔道形成改性层，改性层的深度为从晶片表面起未达到器件的精加工厚度的深度；晶片分割工序，将卡盘工作台的抽吸保持解除，并一边对晶片在水平面内的移动进行限制一边对晶片作用空气压力，从而沿着间隔道将晶片分割为一个个器件；以及改性层除去工序，对晶片的背面进行磨削，将晶片形成为器件的精加工厚度而除去改性层。
Description
技术领域
本发明涉及晶片加工方法，该晶片加工方法用于将晶片沿着形成为格子状的间隔道分割为一个个器件,所述晶片在表面由所述间隔道划分出的多个区域形成所述器件。
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，通过排列为格子状的称为间隔道（street）的分割预定线划分出多个区域，并且在所述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。并且，通过将半导体晶片沿间隔道切断，从而将形成有器件的区域分割开来制造一个个器件。而且，对于在蓝宝石基板和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，也通过沿间隔道切断而分割成一个个发光二极管、激光二极管等光器件，并广泛利用在电器设备中。
作为沿间隔道分割晶片的方法，尝试了下述激光加工方法：采用相对于晶片具有透过性的脉冲激光光线，将聚光点对准应分割的区域的内部地照射脉冲激光光线。采用该激光加工方法的分割方法为：从晶片的一个表面侧将聚光点对准内部地沿间隔道照射波长相对于晶片具有透过性的脉冲激光光线，沿间隔道在晶片的内部连续形成改性层，通过沿着因形成所述改性层而强度降低了的间隔道施加外力，从而将晶片分割为一个个器件。（例如，参照专利文献1。）
然而，通过上述专利文献1记载的分割方法分割出的一个个器件的侧面残留有改性层，因此，存在着器件的抗折强度降低，器件的质量下降的问题。
为了消除该种问题，提出有下述晶片加工方法：通过沿间隔道照射波长相对于晶片具有透过性的脉冲激光光线，从晶片的背面形成预定厚度的改性层，在将晶片沿着形成有改性层的间隔道分割后，磨削晶片的背面以除去改性层。（例如，参照专利文献2。）
专利文献1：日本专利第3408805号公报
专利文献2：日本特开2005-86161号公报
在上述专利文献2所公开的晶片加工方法中，必须另行准备分割装置，所述分割装置用于将沿间隔道从背面形成有预定厚度的改性层的晶片沿着形成有改性层的间隔道分割开。
发明内容
本发明正是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于提供一种晶片加工方法，其不使用分割装置，将沿间隔道从背面形成有预定厚度的改性层的晶片沿形成有改性层的间隔道分割开，并对分割出的晶片的背面进行磨削以除去改性层。
为解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种晶片加工方法，所述晶片加工方法用于将晶片沿形成为格子状的间隔道分割开，所述晶片在表面由间隔道划分出的多个区域形成有器件，所述晶片加工方法的特征在于，
所述晶片加工方法包括：
保护带粘贴工序，在该保护带粘贴工序中，将保护带粘贴在晶片的表面；
改性层形成工序，在该改性层形成工序中，使用具有卡盘工作台的激光加工装置，所述卡盘工作台具有用于保持晶片的保持面且构成为能够在保持面作用负压和空气压力，通过将晶片的保护带侧载置在所述卡盘工作台的所述保持面并在所述保持面作用负压，从而将晶片抽吸保持在所述保持面上，从晶片的背面侧沿间隔道照射波长相对于晶片具有透过性的激光光线，在晶片内部沿间隔道形成改性层，所述改性层的深度为从晶片的表面起未达到器件的精加工厚度的深度；
晶片分割工序，在该晶片分割工序中，将对实施了所述改性层形成工序的晶片进行抽吸保持的卡盘工作台所进行的抽吸保持解除，并且，一边对在所述保持面载置的晶片在水平面内的移动进行限制一边对晶片作用空气压力，从而沿着形成有改性层的间隔道将晶片分割为一个个器件；以及
改性层除去工序，在该改性层除去工序中，对实施了所述晶片分割工序的晶片的背面进行磨削，将晶片形成为器件的精加工厚度，从而除去改性层。
而且，根据本发明，提供一种晶片加工方法，所述晶片加工方法用于将晶片沿形成为格子状的间隔道分割开，所述晶片在表面由间隔道划分出的多个区域形成有器件，所述晶片加工方法的特征在于，
所述晶片加工方法包括：
保护带粘贴工序，在该保护带粘贴工序中，将保护带粘贴在晶片的表面；
改性层形成工序，在该改性层形成工序中，从晶片的背面侧沿间隔道照射波长相对于晶片具有透过性的激光光线，在晶片内部沿间隔道形成改性层，所述改性层的深度为从晶片的表面起未达到器件的精加工厚度的深度；
晶片分割工序，在该晶片分割工序中，使用具有卡盘工作台的磨削装置，所述卡盘工作台具有用于保持晶片的保持面且构成为能够在所述保持面作用负压和空气压力，将实施了所述改性层形成工序的晶片的保护带侧载置在所述卡盘工作台的所述保持面，通过一边对在所述保持面载置的晶片在水平面内的移动进行限制一边作用空气压力，从而将晶片沿着形成有改性层的间隔道分割为一个个器件；以及
改性层除去工序，在该改性层除去工序中，在实施所述晶片分割工序后，通过在所述磨削装置的所述卡盘工作台的所述保持面作用负压从而将晶片抽吸保持在所述保持面上，通过磨削晶片的背面而将晶片形成为器件的精加工厚度，从而除去改性层。
优选的是，在实施上述保护带粘贴工序之后且实施上述改性层形成工序之前，实施预磨削工序，在该预磨削工序中，磨削晶片的背面，将晶片形成为预定厚度，所述预定厚度是能够在改性层形成工序中形成合适的改性层的厚度。
在本发明中，在改性层形成工序中，从晶片的背面侧沿间隔道照射波长相对于晶片具有透过性的激光光线，在晶片内部沿间隔道形成改性层，所述改性层的厚度为从晶片表面起未达到器件的精加工厚度的深度，在晶片分割工序中，在实施了所述改性层形成工序的激光加工装置的卡盘工作台上、或者在用于实施改性层除去工序的磨削装置的卡盘工作台上，通过一边对晶片在水平面内的移动进行限制一边作用空气压力，从而将晶片沿着形成有改性层的间隔道分割为一个个器件，由于在实施所述改性层形成工序之后实施所述晶片分割工序，因此，不必另行使用分割装置，就能够将沿着间隔道从背面形成有预定厚度的改性层的晶片沿着形成有改性层的间隔道可靠地分割开。
附图说明
图1是作为通过本发明所述的晶片加工方法分割的晶片的半导体晶片的立体图。
图2的（a）和（b）是表示本发明所述的晶片加工方法中的保护带粘贴工序的说明图。
图3是用于实施本发明所述的晶片加工方法中的预磨削工序的磨削装置的主要部分立体图。
图4是表示本发明所述的晶片加工方法中的预磨削工序的说明图。
图5的（a）和（b）是用于实施本发明所述的晶片加工方法中的改性层形成工序的激光加工装置的主要部分立体图和剖视图。
图6的（a）、（b）和（c）是表示本发明所述的晶片加工方法中的改性层形成工序的说明图。
图7是在实施本发明所述的晶片加工方法中的分割工序时使用的搬送构件的主要部分剖视图。
图8的（a）、（b）和（c）是表示本发明所述的晶片加工方法中的分割工序的说明图。
图9是用于实施本发明所述的晶片加工方法中的改性层除去工序的磨削装置的主要部分立体图。
图10是表示本发明所述的晶片加工方法中的改性层除去工序的说明图。
图11的（a）、（b）、（c）和（d）是表示本发明所述的晶片加工方法中的分割工序的另一实施方式的说明图。
图12是表示本发明所述的晶片加工方法中的晶片转移工序的一个实施方式的说明图。
图13是用于实施本发明所述的晶片加工方法中的拾取工序的拾取装置的立体图。
图14的（a）和（b）是表示本发明所述的晶片加工方法中的拾取工序的说明图。
标号说明：
2：半导体晶片；
21：间隔道；
22：器件；
210：改性层；
3：保护带；
4：磨削装置；
40：磨削装置；
41：卡盘工作台；
413：抽吸构件；
414：压缩空气供给构件；
42：磨削构件；
424：磨削轮；
426：磨削磨具；
5：激光加工装置；
51：卡盘工作台；
513：抽吸构件；
514：压缩空气供给构件；
52：激光光线照射构件；
522：聚光器；
6：搬送构件；
7：环状框；
70：粘贴带；
8：拾取装置；
81：框保持构件；
82：带扩张构件；
83：拾取夹头。
具体实施方式
下面，关于本发明所述的晶片加工方法的优选的实施方式，参照附图详细进行说明。
在图1中表示了作为用于按本发明加工的晶片的、半导体晶片的立体图。图1所示的半导体晶片2由厚度例如为600μm的硅晶片构成，在表面2a呈格子状地形成有多条间隔道21，并且，在由所述多条间隔道21划分出的多个区域形成有IC、LSI等器件22。下面，对将该半导体晶片2沿间隔道21分割为一个个器件22的晶片加工方法进行说明。
首先，为了保护在半导体晶片2的表面2a形成的器件22，实施保护部件粘贴工序，在该保护部件粘贴工序中，将保护部件粘贴在半导体晶片2的表面2a。亦即，如图2所示，将作为保护部件的保护带3粘贴在半导体晶片2的表面2a。另外，在图示的实施方式中，保护带3是在由厚度为100μm的聚氯乙烯（PVC）构成的薄片状基材的表面涂覆厚度为5μm左右的丙烯树脂类的糊而成的。
在半导体晶片2的表面2a粘贴了作为保护部件的保护带3之后，实施预磨削工序，在该预磨削工序中，将半导体晶片2的保护部件侧保持在磨削装置的卡盘工作台，磨削半导体晶片2的背面，将半导体晶片2的背面磨削至预定的厚度，所述预定的厚度是能够在后述的改性层形成工序中形成合适的改性层的厚度。该预磨削工序使用图3所示的磨削装置4实施。图3所示的磨削装置4具有：卡盘工作台41，其用于保持被加工物；和磨削构件42，其用于对由所述卡盘工作台41保持的被加工物进行磨削。卡盘工作台41构成为将被加工物抽吸保持在上表面，并且卡盘工作台41通过未图示的旋转驱动机构沿图3中箭头41a所示方向旋转。磨削构件42具有：主轴箱421；旋转主轴422，其被旋转自如地支承于所述主轴箱421，并借助未图示的旋转驱动机构而旋转；固定件423，其安装在所述旋转主轴422的下端；和磨削轮424，其装配在所述固定件423的下表面。该磨削轮424由圆环状的底座425和在所述底座425的下表面安装的环状的磨削磨具426构成，底座425通过紧固螺栓427装配在固定件423的下表面。
为了使用上述的磨削装置4实施上述磨削工序，如图3所示，将实施过上述保护部件粘贴工序的半导体晶片2的保护带3侧载置在卡盘工作台41的上表面（保持面）。接着，通过未图示的抽吸构件隔着保护带3将半导体晶片2吸附保持在卡盘工作台41上（晶片保持工序）。从而，被保持在卡盘工作台41上的半导体晶片2的背面2b成为上侧。在这样地隔着保护带3将半导体晶片2吸附保持在卡盘工作台41上后，一边使卡盘工作台41沿图3中箭头41a所示方向以例如300rpm的转速旋转，一边使磨削构件42的磨削轮424沿图3中箭头424a所示方向以例如6000rpm的转速旋转，如图4所示，使磨削磨具426与作为被加工面的半导体晶片2的背面2b接触，使磨削轮424如图3和图4中用箭头424b所示那样以例如1μm/秒的磨削进给速度向下方（相对于卡盘工作台41的保持面正交的方向）进行预定量的磨削进给。其结果是，半导体晶片2的背面2b被磨削，半导体晶片2形成为预定的厚度（例如100μm）。
接着，实施改性层形成工序，在该改性层形成工序中，将被磨削为预定厚度的半导体晶片2的保护部件侧保持在激光加工装置的卡盘工作台，从半导体晶片2的背面侧以使聚光点对准半导体晶片2的内部的方式沿间隔道照射波长相对于半导体晶片2具有透过性的激光光线，在半导体晶片2的内部沿间隔道形成改性层，所述改性层的深度为从晶片表面起未达到器件精加工厚度的深度。该改性层形成工序使用图5的（a）和图5的（b）所示的激光加工装置5实施。图5所示的激光加工装置5具有：卡盘工作台51，其用于保持被加工物；激光光线照射构件52，其用于向被保持在所述卡盘工作台51上的被加工物照射激光光线；和摄像构件53，其对被保持在卡盘工作台51上的被加工物摄像。
如图5的（b）所示，卡盘工作台51由圆柱状的主体511和吸附卡盘512构成，所述吸附卡盘512配设在所述主体511上表面并由具有透气性的多孔的陶瓷部件构成。主体511由不锈钢等金属材料形成，在其上表面设有圆形的嵌合凹部511a。在该嵌合凹部511a设有环状的载置架511b，所述载置架511b在底面的外周部载置吸附卡盘512。而且，在主体511设有在嵌合凹部511a开口的通路511c。这样构成的卡盘工作台51的通路511c与抽吸构件513和压缩空气供给构件514连接在一起。抽吸构件513由抽吸源513a和电磁开关阀513c构成，所述电磁开关阀513c配设于用于将该抽吸源513a和通路511c连接起来的配管513b。该电磁开关阀513c在失效（OFF）的状态下关闭，在生效（ON）的状态下打开。从而，当电磁开关阀513c生效（ON）时，通过配管513b、通路511c以及嵌合凹部511a对吸附卡盘512的上表面即保持面作用负压，从而抽吸保持在吸附卡盘512的上表面即保持面载置的被加工物。而且，压缩空气供给构件514由压缩空气源514a和电磁开关阀514c构成，所述电磁开关阀514c配设在用于将该压缩空气源514a和通路511c连接起来的配管514b。该电磁开关阀514c在失效（OFF）的状态下关闭，在生效（ON）的状态下打开。从而，当电磁开关阀514c生效（ON）时，通过配管514b、通路511c以及嵌合凹部511a对吸附卡盘512的上表面即保持面作用空气压力，从而对在吸附卡盘512的上表面即保持面载置的被加工物作用空气压力。这样构成的卡盘工作台51通过未图示的移动机构而沿图5的（a）中箭头X所示的加工进给方向和箭头Y所示的分度进给方向移动。
上述激光光线照射构件52从聚光器522照射脉冲激光，所述聚光器522在基本水平地配置的圆筒形状的壳体521的末端安装。而且，安装在构成上述激光光线照射构件52的壳体521的末端部的摄像构件53在图示的实施方式中由下述部件等构成：通常的摄像元件（CCD），其用于利用可见光进行摄像；红外线照明构件，其用于向被加工物照射红外线；光学系统，其用于捕捉由所述红外线照明构件照射的红外线；和摄像元件（红外线CCD），其用于输出与由所述光学系统捕捉的红外线对应的电信号，所述摄像构件53将摄像得到的图像信号发送到后述的控制构件。
关于利用上述激光加工装置5实施的改性层形成工序，参照图5的（a）和（b）和图6的（a）、（b）和（c）说明。
该改性层形成工序为，首先将实施过预磨削工序的半导体晶片2的保护带3侧载置在上述图5所示的激光加工装置5的卡盘工作台51上。接着，通过使抽吸构件513的电磁开关阀513c生效（ON）而打开，从而对吸附卡盘512的上表面即保持面作用负压，将半导体晶片2隔着保护带3抽吸保持在吸附卡盘512的上表面即保持面（晶片保持工序）。从而，被保持在卡盘工作台51上的半导体晶片2的背面2b成为上侧。这样一来，抽吸保持半导体晶片2的卡盘工作台51由未图示的加工进给部件定位在摄像构件53的正下方。
当卡盘工作台51定位在摄像构件53的正下方时，实行校准作业，在该校准作业中，利用摄像构件53和未图示的控制构件检测半导体晶片2的应进行激光加工的加工区域。亦即，摄像构件53和未图示的控制构件实行图案匹配等图像处理来执行激光光线照射位置的校准，所述图案匹配等图像处理用于进行沿半导体晶片2的预定方向形成的间隔道21与沿间隔道21照射激光光线的激光光线照射构件52的聚光器522的对位。而且，对于形成于半导体晶片2的沿着与上述预定方向正交的方向延伸的间隔道21也同样地执行激光光线照射位置的校准。此时，半导体晶片2的形成有间隔道21的表面2a位于下侧，但由于摄像构件53如上所述地具有由红外线照明构件、用于捕捉红外线的光学系统以及用于输出与红外线对应的电信号的摄像元件（红外线CCD）等构成的摄像构件，因此，能够通过背面2b对间隔道21摄像。
如上所述地对在被保持于卡盘工作台51上的半导体晶片2形成的间隔道21进行检测，并进行激光光线照射位置的校准，然后如图6的（a）所示，将卡盘工作台51移动到用于照射激光光线的激光光线照射构件52的聚光器522所处的激光光线照射区域，将预定的间隔道21的一端（图6的（a）中的左端）定位在激光光线照射构件52的聚光器522的正下方。接着，将从聚光器522照射的脉冲激光光线的聚光点P对准下述位置，该位置是从半导体晶片2的表面2a（下表面）起比相当于器件的精加工厚度S的位置靠背面2b（上表面）侧的位置。亦即，在器件精加工厚度（t）为50μm的情况下，将脉冲激光光线的聚光点P对准从半导体晶片2的表面2a（下表面）起向上方例如75μm的位置。接着，一边从聚光器522照射波长相对于硅晶片具有透过性的脉冲激光光线，一边使卡盘工作台51即半导体晶片2沿图6的（a）中箭头X1所示的方向按预定的进给速度移动。接着，如图6（b）所示，当激光光线照射构件52的聚光器522的照射位置到达间隔道21的另一端的位置之后，停止脉冲激光光线的照射，并且，停止卡盘工作台51即半导体晶片2的移动。其结果是，在半导体晶片2的内部沿着间隔道21形成厚度例如为50μm的改性层210，所述改性层210位于比从表面2a（下表面）起向上方例如50μm的位置靠背面2b（上表面）侧的位置。该改性层210作为熔化再固化层而形成。另外，在实施上述改性层形成工序而在半导体晶片2的内部沿间隔道21形成改性层210时，如图6的（c）所示，从改性层210的上端到半导体晶片2的背面2b（上表面）侧容易产生裂纹211，但从改性层210的下端到半导体晶片2的表面2a（下表面）侧不易产生裂纹。
上述改性层形成工序中的加工条件，例如被设定如下:
光源：LD激励Q开关Nd:YVO4脉冲激光器
波长：1064nm
循环频率：100kHz
平均输出：1W
聚光点直径：
加工进给速度：100mm/秒
如上所述，在沿预定的间隔道21实施了上述改性层形成工序后，将卡盘工作台51沿箭头Y所示的方向分度移动（分度工序），所述分度移动的量为在半导体晶片2形成的间隔道21的间隔，然后执行上述改性层形成工序。这样一来，在沿着在预定方向形成的所有的间隔道21都实施了上述改性层形成工序之后，使卡盘工作台51转动90度，沿着相对于在上述预定方向形成的间隔道21正交的方向延伸的间隔道21实行上述改性层形成工序。
接着，将对实施了改性层形成工序的半导体晶片2进行抽吸保持的卡盘工作台51所进行的抽吸保持解除，并且，实施晶片分割工序，在该晶片分割工序中，通过对载置于保持面的半导体晶片2作用空气压力，从而沿着形成有改性层的间隔道将半导体晶片2分割为一个个器件。一边通过图7所示的搬送构件6对在卡盘工作台51的保持面载置的半导体晶片2的外周缘进行引导，一边实施该分割工序。图7所示的搬送构件6具有抽吸保持垫61和动作臂62，所述动作臂62支承该抽吸保持垫61。抽吸保持垫61由圆盘状的底座611和衬垫612构成。底座611由合适的金属材料构成，在其上表面中央部突出形成支承轴部611a，该支承轴部611a安装在动作臂62的末端部。在支承轴部611a的上端设有卡定部611b，该卡定部611b以与在动作臂62形成的嵌合部622a嵌合的方式形成。另外，在底座611的上表面与动作臂62之间配设压缩螺旋弹簧63，从而朝向下方对底座611施力。
构成抽吸保持垫61的底座611具有下方敞开的圆形状的凹部611c。衬垫612与该凹部611c嵌合，所述衬垫612由多孔的陶瓷部件形成为圆盘状。如此与底座611的凹部611c嵌合的衬垫612的下表面起着作为抽吸保持被加工物的吸附面的功能。在构成抽吸保持垫61的底座611形成的圆形状的凹部611c，通过设于支承轴部611a的连通路611d与配设在动作臂62内的柔性管等配管64连接在一起。另外，配管64与未图示的抽吸构件连接在一起。从而，当未图示的抽吸构件动作时，通过配管64、连通路611d以及底座611的凹部611c，对衬垫612的下表面（吸附面）作用负压，从而能够将被加工物抽吸保持在该衬垫612的下表面（吸附面）。
在构成上述抽吸保持垫61的底座611的外周部设有沿上下方向贯通的三个移动限制杆导向孔611e，所述三个移动限制杆导向孔611e相互具有120度的角度差。在该三个移动限制杆导向孔611e内分别以能够滑动的方式插入有移动限制杆65。
为了一边使用上述搬送构件6对在卡盘工作台51的保持面载置的半导体晶片2的外周缘进行移动限制一边实施分割工序，如图8的（a）所示，在卡盘工作台51中，将三根移动限制杆65的下端载置在卡盘工作台51的上表面，所述三根移动限制杆65定位在已解除抽吸保持并已实施改性层形成工序的半导体晶片2的外周缘的外侧。这样一来，在通过三根移动限制杆65对在卡盘工作台51上载置的半导体晶片2的水平方向的移动进行限制的状态下，如图8的（b）所示，使压缩空气供给构件514的电磁开关阀514c生效（ON）而打开。从而，通过配管514b、通路511c以及嵌合凹部511a对吸附卡盘512的上表面即保持面作用空气压力，从而对在吸附卡盘512的上表面即保持面载置的半导体晶片2作用空气压力。其结果是，在半导体晶片2如上所述地因为从改性层210的上端起在背面2b（上表面）侧产生裂纹211，从而通过对在粘贴于表面2a（下表面）的保护带3作用的空气压力而容易地呈凸状地向上侧弯曲，因此，如图8的（c）所示，从改性层210的下端起在表面2a（下表面）侧产生裂纹212，半导体晶片2沿形成有改性层210的间隔道21被分割为一个个器件22。
在实施上述分割工序之后，使压缩空气供给构件514的电磁开关阀514c失效（OFF）而关闭。其结果是，被分割为一个个器件22的半导体晶片2成为载置在卡盘工作台51上的状态。接着，使搬送构件6的抽吸保持垫61下降，使衬垫612的下表面（吸附面）与被分割为一个个器件22的半导体晶片2的背面2b（上表面）接触，并使未图示的抽吸构件动作，由此，将被分割为一个个器件22的半导体晶片2抽吸保持在衬垫612的下表面（吸附面）。这样，将半导体晶片2抽吸保持在衬垫612的下表面（吸附面）的搬送构件6将被分割为一个个器件22的半导体晶片2搬送到下一工序。
当如上所述地实施了分割工序后，磨削已实施晶片分割工序的半导体晶片2的背面，将半导体晶片2形成为器件精加工厚度，由此，实施除去改性层的改性层除去工序。该改性层除去工序利用图9所示的磨削装置40实施。另外，由于图9所示的磨削装置40，与上述图3所示的磨削装置4实质上具有同样的结构，因此，对同一部件赋予同一标号，并省略其说明。
为了利用上述磨削装置40实施上述改性层除去工序，如图9所示，将实施了上述分割工序的半导体晶片2的保护带3侧载置在卡盘工作台41的上表面（保持面）。接着，通过未图示的抽吸构件，将被分割为一个个器件22的半导体晶片2隔着保护带3吸附保持在卡盘工作台41上（晶片保持工序）。从而，保持在卡盘工作台41上的被分割为一个个器件22的半导体晶片2的背面2b成为上侧。当如此将被分割为一个个器件22的半导体晶片2抽吸保持在卡盘工作台41上后，一边使卡盘工作台41沿图9中箭头41a所示方向以例如300rpm的转速旋转，一边使磨削构件42的磨削轮424沿图9中箭头424a所示方向以例如6000rpm的转速旋转，如图10所示，使磨削磨具426与被分割为一个个器件22的半导体晶片2的背面2b即被加工面接触，使磨削轮424如图9和图10中用箭头424b所示那样以例如0.5μm/秒的磨削进给速度向下方（相对于卡盘工作台41的保持面正交的方向）进行预定量的磨削进给。其结果是，被分割为一个个器件22的半导体晶片2的背面2b被磨削，半导体晶片2形成为精加工厚度（例如50μm）。在该改性层除去工序中，通过将半导体晶片2磨削到精加工厚度即50μm为止从而除去改性层210。另外，由于被分割为一个个器件22的多个器件22在其表面粘贴有保护带3，因此，不会乱七八糟分散开来，而且维持着半导体晶片2的形态。
此处，对本发明的另一实施方式进行说明。
在上述实施方式中，表示了在实施改性层形成工序的激光加工装置5的卡盘工作台51上实施上述分割工序的例子，但在另一实施方式中，是在实施上述改性层除去工序的磨削装置40的卡盘工作台41上实施上述分割工序。因此，磨削装置40的卡盘工作台41与上述激光加工装置5的卡盘工作台51具有同样的结构。亦即，如图11的（a）中所示，卡盘工作台41由圆柱状的主体411以及吸附卡盘412构成，所述吸附卡盘412配设在该主体411上表面且由具有透气性的多孔的陶瓷部件构成。主体411由不锈钢等金属材料形成，在其上表面设有圆形的嵌合凹部411a。在该嵌合凹部411a设有环状的载置架411b，所述环状的载置架411b在底面的外周部载置吸附卡盘412。而且，在主体411设有通路411c，所述通路411c在嵌合凹部411a开口。这样构成的卡盘工作台41的通路411c与抽吸构件413和压缩空气供给构件414连接在一起。抽吸构件413由抽吸源413a以及电磁开关阀413c构成，所述电磁开关阀413c配设在与该抽吸源413a和通路411c连接的配管413b。该电磁开关阀413c在失效（OFF）的状态下关闭，在生效（ON）时打开。从而，当电磁开关阀413c生效（ON）时，通过配管413b、通路411c以及嵌合凹部411a对吸附卡盘412的上表面即保持面作用负压，从而对载置在吸附卡盘412的上表面即保持面的被加工物进行抽吸保持。而且，压缩空气供给构件414由压缩空气源414a以及电磁开关阀414c构成，所述电磁开关阀414c配设在与该压缩空气源414a和通路411c连接的配管414b。该电磁开关阀414c在失效（OFF）的状态下关闭，在生效（ON）时打开。从而，当电磁开关阀414c生效（ON）时，通过配管414b、通路411c以及嵌合凹部411a对吸附卡盘412的上表面即保持面作用空气压力，从而对在吸附卡盘412的上表面即保持面载置的被加工物作用空气压力。
为了在上述磨削装置40的卡盘工作台41上实施分割工序，将实施上述改性层形成工序后的半导体晶片2抽吸保持在搬送构件6的抽吸保持垫61的下表面（吸附面）并搬送到卡盘工作台41上。接着，解除由抽吸保持垫61对半导体晶片2的抽吸保持，并且，如图11的（b）所示，使抽吸保持垫61上升预定距离。其结果是，卡盘工作台41上的半导体晶片2成为由三根移动限制杆65限制了水平方向的移动的状态。接着，使压缩空气供给构件414的电磁开关阀414c生效（ON）而打开。从而，通过配管414b、通路411c以及嵌合凹部411a对吸附卡盘412的上表面即保持面作用空气压力,从而对在吸附卡盘412的上表面即保持面载置的半导体晶片2作用空气压力。其结果是，如图11的（c）所示，在半导体晶片2如上所述地从改性层210的上端起在背面2b（上表面）侧产生裂纹211，从而通过作用在被粘贴于表面2a（下表面）的保护带3的空气压力容易呈凸状地向上侧弯曲，因此，如图11的（c）所示，从改性层210的下端起在表面2a（下表面）侧产生裂纹212，半导体晶片2沿形成有改性层210的间隔道21被分割为一个个器件22。
在实施上述分割工序之后，使压缩空气供给构件414的电磁开关阀414c失效（OFF）而关闭。其结果是，被分割为一个个器件22的半导体晶片2成为载置在卡盘工作台41上的状态。接着，通过使抽吸构件413的电磁开关阀413c生效（ON）而打开，从而通过配管413b、通路411c以及嵌合凹部411a对吸附卡盘412的上表面即保持面作用负压，从而对在吸附卡盘412的上表面即保持面载置的、被分割为一个个器件22的半导体晶片2进行抽吸保持。接着，实施由磨削装置40进行的上述改性层除去工序。
接着，实施晶片转移工序，在该晶片转移工序中，将通过实施上述改性层除去工序而形成为精加工厚度的半导体晶片2的背面粘贴在能够扩张的粘贴带的表面，并且，将粘贴在半导体晶片2的表面的保护带3剥离，其中，所述粘贴带安装于环状框。亦即，如图12所示地将分割为一个个器件22的半导体晶片2的背面2b侧粘贴在安装于环状框7的能够扩张的粘贴带70。从而，粘贴在半导体晶片2的表面的保护带3成为上侧。接着，将粘贴在半导体晶片2的表面2a的保护带3剥离。
在实施上述晶片转移工序后，实施拾取工序，在该拾取工序中，对将半导体晶片2一个个地分割成的器件22进行拾取，所述半导体晶片2粘贴在安装于环状框7的能够扩张的粘贴带70。该拾取工序用图13所示的拾取装置8实施。图13所示的拾取装置8具有：框保持构件81，其用于保持上述环状框7；带扩张构件82，其用于使安装在环状框7的粘贴带70扩张，所述环状框7被保持在该框保持构件81；以及拾取夹头83。框保持构件81由环状框保持构件811以及作为固定构件的多个夹紧器812构成，所述多个夹紧器812配设在该环状框保持构件811的外周。环状框保持构件811的上表面形成用于载置环状框7的载置面811a，在该载置面811a上载置环状框7。并且，载置在载置面811a上的环状框7由夹紧器812固定在环状框保持构件811。这样构成的框保持构件81由带扩张构件82支承为能够沿上下方向进退。
带扩张构件82具有扩张鼓821，所述扩张鼓821配设在上述环状框保持构件811的内侧。该扩张鼓821的内径和外径比环状框7的内径小，且比粘贴在安装于该环状框7的粘贴带70的半导体晶片2的外径大。而且，扩张鼓821在下端具有支承凸缘822。图示的实施方式中的带扩张构件82具有支承构件823，所述支承构件823能够使上述环状框保持构件811沿上下方向进退。该支承构件823由配设在上述支承凸缘822上的多个气缸823a构成，所述支承构件823的活塞杆823b与上述环状框保持构件811的下表面连接。这样地由多个气缸823a构成的支承构件823使环状框保持构件811在基准位置和扩张位置之间沿上下方向移动，所述基准位置是图14的（a）所示的载置面811a与扩张鼓821的上端处于大致同一高度的位置，所述扩张位置是图14的（b）所示的载置面811a比扩张鼓821的上端靠预定量下方的位置。
关于使用如上构成的拾取装置8实施的拾取工序，参照图14的（a）和（b）进行说明。亦即，将环状框7如图14的（a）所示地载置在构成框保持构件81的环状框保持构件811的载置面811a上，并通过夹紧器812固定在环状框保持构件811上（框保持工序），所述环状框7安装有粘贴带70，所述粘贴带70粘贴着被分割为一个个器件22的半导体晶片2。此时，环状框保持构件811被定位在图14的（a）所示的基准位置。接着，使作为构成带扩张构件82的支承构件823的多个气缸823a动作，使环状框保持构件811下降到图14的（b）所示的扩张位置。从而，由于固定在环状框保持构件811的载置面811a上的环状框7也下降，因此，如图14的（b）所示，安装在环状框7的粘贴带70与扩张鼓821的上端缘接触并扩张（带扩张工序）。其结果是，由于粘贴在粘贴带70的半导体晶片2沿间隔道21被分割为一个个器件22，因此，一个个器件22间扩张，形成间隔S。在该状态下，使拾取夹头83动作，吸附保持器件22的表面（上表面），将器件22从粘贴带70剥离开来从而进行拾取。此时，如图14的（b）所示，可以通过从粘贴带70的下侧用顶出针84顶出器件22，从而容易地从粘贴带70剥离开器件22。由于该顶出针84作用在器件22的背面而将其顶出，因此，不会使器件22的表面损伤。另外，在拾取工序中，如上所述，由于各个器件22间的间隙S被扩大，因此，不会与相邻的器件22接触，能够容易地拾取。这样地通过拾取夹头83拾取的器件22其表面（上表面）被吸附保持，因此，其后没有必要翻转器件22的表背面。由于这样制造的器件22在侧面不存在改性层，因此抗折强度提高1.5倍以上。
Claims (4)
1.一种晶片加工方法，所述晶片加工方法用于将晶片沿形成为格子状的间隔道分割开，所述晶片在表面由间隔道划分出的多个区域形成有器件，所述晶片加工方法的特征在于，
所述晶片加工方法包括：
保护带粘贴工序，在该保护带粘贴工序中，将保护带粘贴在晶片的表面；
改性层形成工序，在该改性层形成工序中，使用具有卡盘工作台的激光加工装置，所述卡盘工作台具有用于保持晶片的保持面且构成为能够在保持面作用负压和空气压力，通过将晶片的保护带侧载置在所述卡盘工作台的所述保持面并在所述保持面作用负压，从而将晶片抽吸保持在所述保持面上，从晶片的背面侧沿间隔道照射波长相对于晶片具有透过性的激光光线，在晶片内部沿间隔道形成改性层，所述改性层的深度为从晶片的表面起未达到器件的精加工厚度的深度；
晶片分割工序，在该晶片分割工序中，将对实施了所述改性层形成工序的晶片进行抽吸保持的卡盘工作台所进行的抽吸保持解除，并且，一边对在所述保持面载置的晶片在水平面内的移动进行限制一边对晶片作用空气压力，从而沿着形成有改性层的间隔道将晶片分割为一个个器件；以及
改性层除去工序，在该改性层除去工序中，对实施了所述晶片分割工序的晶片的背面进行磨削，将晶片形成为器件的精加工厚度，从而除去改性层。
2.根据权利要求1所述的晶片加工方法，其中，
在实施所述保护带粘贴工序之后且实施所述改性层形成工序之前实施预磨削工序，在该预磨削工序中，磨削晶片的背面，将晶片形成为预定的厚度，所述预定的厚度是能够在所述改性层形成工序中形成合适的改性层的厚度。
3.一种晶片加工方法，所述晶片加工方法用于将晶片沿形成为格子状的间隔道分割开，所述晶片在表面由间隔道划分出的多个区域形成有器件，所述晶片加工方法的特征在于，
所述晶片加工方法包括：
保护带粘贴工序，在该保护带粘贴工序中，将保护带粘贴在晶片的表面；
改性层形成工序，在该改性层形成工序中，从晶片的背面侧沿间隔道照射波长相对于晶片具有透过性的激光光线，在晶片内部沿间隔道形成改性层，所述改性层的深度为从晶片的表面起未达到器件的精加工厚度的深度；
晶片分割工序，在该晶片分割工序中，使用具有卡盘工作台的磨削装置，所述卡盘工作台具有用于保持晶片的保持面且构成为能够在所述保持面作用负压和空气压力，将实施了所述改性层形成工序的晶片的保护带侧载置在所述卡盘工作台的所述保持面，通过一边对在所述保持面载置的晶片在水平面内的移动进行限制一边作用空气压力，从而将晶片沿着形成有改性层的间隔道分割为一个个器件；以及
改性层除去工序，在该改性层除去工序中，在实施所述晶片分割工序后，通过在所述磨削装置的所述卡盘工作台的所述保持面作用负压从而将晶片抽吸保持在所述保持面上，通过磨削晶片的背面而将晶片形成为器件的精加工厚度，来除去改性层。
4.根据权利要求3所述的晶片加工方法，其中，
在实施上述保护带粘贴工序之后且实施上述改性层形成工序之前，实施预磨削工序，在该预磨削工序中，磨削晶片的背面，将晶片形成为预定厚度，所述预定厚度是能够在改性层形成工序中形成合适的改性层的厚度。
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