CN103247573A - 被加工物的分割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种被加工物的分割方法，通过防止分割后的芯片和DAF的接触，能够可靠地防止芯片的缺损和破损以及DAF的再接合。该方法具备：隆起部形成步骤，使保持工作台和框架保持构件沿竖直方向相对移动以解除保持工作台相对于框架保持构件的顶起，粘着带扩张而形成的粘着带的剩余部位在被加工物的外周侧形成向粘着带表面侧鼓起的隆起部；隆起部翻转步骤，在实施隆起部形成步骤后，利用抽吸构件从粘着带的背面侧抽吸隆起部，使隆起部向粘着带的背面侧突出而成为背面侧隆起部；以及剩余削减步骤，在实施隆起部翻转步骤后，通过利用夹持构件夹持背面侧隆起部，从而使背面侧隆起部的内侧部位彼此粘接来削减粘着带的剩余部位。

Description

被加工物的分割方法

技术领域

本发明涉及半导体晶片等被加工物的分割方法。

背景技术

以往，例如，如专利文献1所公开地，对于粘贴于粘着带的被加工物，在沿分割预定线形成改性层、激光加工槽、切削槽等的分割起点后，利用分割装置将其分割成一个个的芯片。

在专利文献1中，公开了下述技术：通过使粘贴有被加工物的粘着带扩张来对被加工物施加外力以分割被加工物。因扩张而被拉伸的粘着带在从扩张状态被释放后，由被拉伸的部位形成剩余部位。该剩余部位处于未张紧的松弛状态，因此担心分割后的相邻的芯片彼此接触而产生缺损或破损。

而且，在将由在芯片安装时起粘接剂作用的粘接层形成的DAF（芯片粘接膜）粘贴于晶片的情况下，将粘着带从扩张状态释放后，担心与芯片一起被分割的DAF彼此接触，从而产生DAF再接合的不良情况。

关于这一点，在专利文献2中，公开了下述方法，对扩张形成的粘着带的剩余部位施加热等外界刺激，使剩余部位收缩，由此维持芯片间的间隔。

专利文献1：日本特开2007-189057号公报

专利文献2：日本特开2007-027562号公报

但是，即使是专利文献2所公开的技术，也担心外界刺激所引起的收缩因粘着带的材质和厚度不同而不充分，或者不收缩，因此期望进一步的改善。

发明内容

本发明是鉴于以上问题点而完成的，其目的在于提供一种被加工物的分割方法，通过防止分割后的芯片和DAF的接触，能够可靠地防止芯片的缺损和破损以及DAF的再接合。

根据技术方案1记载的发明，提供一种被加工物的分割方法，所述被加工物的分割方法具备：分割起点形成步骤，在所述分割起点形成步骤中，在设定有交叉的多条分割预定线的被加工物沿分割预定线形成分割起点；粘着带粘贴步骤，在所述粘着带粘贴步骤中，在实施分割起点形成步骤之前或之后，将被加工物粘贴到表面具有粘着层的粘着带，并且将所述被加工物经由粘着带安装到环状框架；保持步骤，在所述保持步骤中，在实施分割起点形成步骤和粘着带粘贴步骤后，将被加工物经由粘着带载置于能够抽吸保持被加工物的保持工作台上，并且利用框架保持构件保持环状框架；分割步骤，在所述分割步骤中，在实施保持步骤后，使保持工作台和框架保持构件沿竖直方向相对移动以使保持工作台相对于框架保持构件顶起而扩张粘着带，由此将被加工物从分割起点起沿分割预定线分割开而形成多个芯片，并且在相邻的芯片之间形成间隔；抽吸保持步骤，在所述抽吸保持步骤中，在实施分割步骤后，通过以保持工作台经由粘着带抽吸保持被加工物来维持相邻的芯片之间的间隔；隆起部形成步骤，在所述隆起部形成步骤中，在抽吸保持步骤开始后，使保持工作台和框架保持构件沿竖直方向相对移动以解除保持工作台相对于框架保持构件的顶起，粘着带扩张而形成的粘着带的剩余部位在被加工物的外周侧形成向粘着带的表面侧鼓起的隆起部；隆起部翻转步骤，在所述隆起部翻转步骤中，在实施隆起部形成步骤后，利用抽吸构件从粘着带的背面侧抽吸隆起部，使所述隆起部向粘着带的背面侧突出而成为背面侧隆起部；以及剩余削减步骤，在所述剩余削减步骤中，在实施隆起部翻转步骤后，通过利用夹持构件夹持背面侧隆起部，从而使背面侧隆起部的内侧部位彼此粘接来削减粘着带的剩余部位。

根据技术方案2记载的发明，提供一种被加工物的分割方法，所述被加工物的分割方法具备收缩步骤，在所述收缩步骤中，在实施剩余削减步骤后，从粘着带的表面侧对被加工物的外周侧的粘着带进行加热以使粘着带收缩。

根据本发明，能够防止在分割后粘着带挠曲、相邻的芯片相互接触而缺损和破损的不良情况，以及相邻的芯片的背面的DAF相互再接合的不良情况。

附图说明

图1是作为被加工物的晶片的立体图。

图2是对分割起点形成步骤进行说明的立体图。

图3是对带粘贴步骤进行说明的立体图。

图4是对保持步骤进行说明的侧剖视图。

图5是对分割步骤进行说明的侧剖视图。

图6是对抽吸保持步骤进行说明的侧剖视图。

图7是对隆起部形成步骤进行说明的侧剖视图。

图8的（A）是对隆起部进行说明的图。

图8的（B）是对隆起部翻转步骤进行说明的图。

图9的（A）是对剩余削减步骤进行说明的图。

图9的（B）是对在夹持部件之间夹设背面侧隆起部的状态进行说明的图。图10是对卸下晶片及环状框架的状态进行说明的侧剖视图。

图11是对收缩步骤进行说明的侧剖视图。

标号说明

11：晶片；

15A：芯片；

60：分割装置；

61：卡盘工作台；

66：框架保持部件；

80：抽吸机构；

82：抽吸块；

86：抽吸源；

90：夹持机构；

92：夹持部件；

96：加热单元；

F：环状框架；

T：粘着带；

Ta：隆起部；

Tb：背面侧隆起部；

Tn：粘着层。

具体实施方式

本发明是将设定有多条交叉的分割预定线的被加工物沿分割预定线分割的被加工物的分割方法，下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。

图1是示出作为被加工物的实施方式的半导体晶片11（下面，也简单记为“晶片11”）的图。晶片11由例如厚度为700μm的硅晶片构成，所述晶片11在表面11a呈格子状地形成有多条交叉的分割预定线（间隔道）13，并且在由所述多条分割预定线13划分成的多个区域分别形成有器件15。

这样构成的晶片11具备形成有器件15的器件区域17和围绕器件区域17的外周剩余区域19。在晶片11的外周形成有作为示出硅晶片的结晶方位的标记的缺口12。另外，作为被加工物，也可以设想成未规定有分割预定线，或未形成有器件而不具有图案的被加工物。

对如上所述的晶片11，实施本发明所涉及的被加工物（晶片11）的分割方法。首先，实施沿晶片11的分割预定线13形成分割起点的分割起点形成步骤。

如图2所示，在本实施方式中通过基于激光加工装置形成沿着分割预定线13的改性层（变质层）来形成分割起点。另外，分割起点的形成除此之外也可以考虑基于激光加工装置形成激光加工槽，或基于切削刀具的切削加工形成切削槽（半切割）等。

在图2中，示出了在晶片11的内部沿分割预定线13形成改性层的激光加工装置的主要部分。激光加工装置可以构成为具备：卡盘工作台10，其用于保持晶片11；激光束照射单元2，其用于向保持于卡盘工作台10的晶片11照射激光束；以及CCD照相机等摄像构件4，其对保持于卡盘工作台10的晶片11进行摄像。

卡盘工作台10构成为抽吸保持晶片11，并借助未图示的移动机构沿图2中箭头Ｘ所示的加工进给方向及箭头Ｙ所示的分度进给方向移动。

激光束照射单元2具有实质上水平配置的圆筒形状的外壳6。在外壳6内配设有脉冲激光振荡构件，所述脉冲激光振荡构件具备YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器等脉冲激光振荡器以及重复频率设定构件。在外壳6的末端部安装有聚光器8，所述聚光器8用于对从脉冲激光振荡构件振荡发出的脉冲激光束进行聚光。

摄像构件4构成为具备利用可见光进行摄像的摄像元件（CCD）等，并将拍摄到的图像信号传送至未图示的控制构件。

利用采用上述结构的激光加工装置，一边从聚光器8照射相对于晶片11具有透过性的脉冲激光束，一边沿箭头X方向以预定的进给速度移动卡盘工作台10，由此在晶片11的内部沿分割预定线13形成改性层（熔融再硬化层）。

改性层为密度、折射率、机械强度以及其他的物理特性呈与周围不同的状态的区域。改性层形成时的加工条件例如如下所示地设定。

光源            ：LD激发Q开关Nd：YVO4脉冲激光器

波长            ：1064nm

重复频率        ：100kHz

脉冲输出        ：10μJ

聚光点直径      ：

加工进给速度    ：100mm/秒

沿在第一方向（图2中X轴方向）延伸的全部的分割预定线13实施所述改性层的形成后，将卡盘工作台10旋转90度，然后沿在与第一方向成直角的第二方向延伸的全部的分割预定线13实施所述改性层的形成。

如上所述地实施分割起点形成步骤。接着，对粘着带粘贴步骤进行说明，在所述粘着带粘贴步骤中，在实施该分割起点形成步骤之前或之后，如图3所示，将晶片11粘贴到表面具有粘着层的粘着带T（带）并将所述晶片11经由粘着带T安装到环状框架F。

当实施后述的分割步骤时，粘着带T用于对分割预定线施加使晶片11分离的外力。粘着带T以挡住由环状框架F包围的区域的方式设置，在将晶片11粘贴至粘着带T后，将晶片11经由粘着带T固定于环状框架F。

接着，在实施以上说明的分割起点形成步骤与粘着带粘贴步骤后，实施保持步骤，在所述保持步骤中，借助粘着带T将被加工物载置于能够抽吸保持晶片11的卡盘工作台61（保持工作台）上，并将环状框架F用框架保持部件66（框架保持构件）保持。

在本实施方式中，在图4所示的分割装置60实施保持步骤。分割装置60的卡盘工作台61经由切换阀69与抽吸源67连接，并在卡盘工作台61的上表面形成抽吸保持面61a。

在卡盘工作台61的侧方配置有框架保持部件66，所述框架保持部件66具有：载置面66a，其用于载置环状框架F；以及夹紧器68，其以从上侧夹持的方式对载置于载置面66a的环状框架F进行保持。框架保持部件66的载置面66a定位于与卡盘工作台61的抽吸保持面61a大致同一高度的基准位置。

在该保持步骤中，使切换阀69为断开状态，抽吸源67和抽吸保持面61a的导通被切断，从而不会对晶片11的背面产生抽吸保持面61a的抽吸力（负压）。

接着，在实施以上说明的保持步骤后，如图5所示，实施分割步骤，在所述分割步骤中，使卡盘工作台61和框架保持部件66沿竖直方向相对移动以使卡盘工作台61相对于框架保持部件66顶起而扩张粘着带T，由此将晶片11从分割起点沿分割预定线分割开而形成多个芯片15A（器件），并且在相邻的芯片15A之间形成间隔。

在本实施方式中，通过驱动气缸65以使框架保持部件66下降至图5所示的扩张位置，使卡盘工作台61和框架保持部件66沿竖直方向相对移动。由此，在框架保持部件66的载置面66a上保持的环状框架F也下降，因此安装于环状框架F的粘着带T抵接于卡盘工作台61的上端缘并主要向半径方向扩张。

其结果为，对粘贴于粘着带T的晶片11呈放射状地作用拉伸力。当如此对晶片11呈放射状地作用拉伸力时，沿分割预定线13（参照图2）形成的改性层的强度降低，所以该改性层成为分割原点，晶片11沿改性层断裂而分割成一个个芯片15A。

在该分割步骤中，切换阀69也为断开状态，抽吸源67和抽吸保持面61a的导通被切断，从而不会对晶片11的背面产生抽吸保持面61a的抽吸力（负压）。

接着，在实施上述分割步骤后，如图6所示，实施抽吸保持步骤，在所述抽吸保持步骤中，通过在卡盘工作台61经由粘着带T抽吸保持晶片11来维持相邻的芯片15A之间的间隔。

即，在完成分割步骤并在相邻的芯片15A之间形成间隔的状态下，将切换阀69从断开切换为接通状态，使抽吸保持面61a与抽吸源67连通。

由此，在抽吸保持面61a产生负压，成为经由粘着带T将各芯片15A抽吸在抽吸保持面61a的状态，限制了各个芯片15A的横向移动，能够维持各个芯片15A之间的间隔。另外，该抽吸保持步骤至少持续至后述剩余削减步骤实施完为止。

然后，在开始该抽吸保持步骤后，如图7所示，实施隆起部形成步骤，在所述隆起部形成步骤中，使卡盘工作台61和框架保持部件66沿竖直方向相对移动以解除卡盘工作台61相对于框架保持部件66的顶起，粘着带T扩张形成的粘着带T的剩余部位在晶片11的外周侧形成向粘着带T表面侧鼓起的隆起部Ta。

在进行该隆起部形成步骤时，维持切换阀69的接通状态，抽吸保持面61a和抽吸源67连通并维持各个芯片15A之间的间隔。然后，使框架保持部件66上升至原来的位置，即，使框架保持部件66返回下降前的基准位置，然后，因框架保持部件66的下降而在抽吸保持面61a和框架保持部件66之间的位置被拉伸的部位由于拉伸力被释放而松弛，从而作为未被张紧的剩余部位出现。

然后，亦如图8的（A）所示，该剩余部位向粘着带T表面侧、即框架保持部件66向原来的基准位置返回的方向的一侧隆起，形成隆起部Ta。在隆起部Ta，粘着带T的粘着层Tn出现在上侧（表面侧）。

接着，在实施以上的隆起部形成步骤后，如图8的（B）所示，实施隆起部翻转步骤，在所述隆起部翻转步骤中，从粘着带T的背面侧利用抽吸机构（抽吸构件）80抽吸隆起部Ta（图8的（A）），使所述隆起部Ta向粘着带T的背面侧突出而成为背面侧隆起部Tb。

抽吸机构80例如以下述方式实现：在图7所示的卡盘工作台61的周围和框架保持部件66之间形成的圆环状的空间内，在多个位置配置图8的（B）所示的抽吸块82。

在图8的（B）中，抽吸块82经由切换阀84与抽吸源86连接，通过使在抽吸块82形成的抽吸口82a产生负压，从而吸入粘着带T的背面侧，以形成背面侧隆起部Tb。

在采用图8的（B）的结构的情况下，抽吸块82以包围卡盘工作台61的周围的方式配置在多个部位。例如，可以考虑下述结构：通过在包围卡盘工作台61的周向错开90度的位置将抽吸块82配置在共计四个部位，从而将抽吸块82在相互垂直的分割预定线13（参照图1）的延长线上对置配置。

而且，在辊状的粘着带沿辊的卷绕方向分布着张紧力。由于该张紧力的方向性，在与辊的卷曲方向垂直的方向容易在扩张后产生褶皱而难以维持各个芯片15A之间的间隔，因此可以考虑在与辊的卷绕方向垂直的该“难以维持间隔的方向”上，在将卡盘工作台61夹在中间的位置配置抽吸块82。

并且，除了如本实施方式所示地在多个部位配置抽吸块82的方式之外，也可以构成由圆环状的部件构成的抽吸机构，并在包围卡盘工作台61的整个周围形成背面侧隆起部Tb。

接着，在实施以上的隆起部翻转步骤后，如图9的（A）所示，实施剩余削减步骤，在所述剩余削减步骤中，利用夹持机构（夹持构件）90夹持背面侧隆起部Tb，由此背面侧隆起部Tb的内侧部位彼此粘接从而削减了粘着带T的剩余部位。

如本实施方式所示，夹持机构90可以构成为，例如，将夹着背面侧隆起部Tb地对置的夹持部件92、92配置于抽吸块82的上方。

如图9的（A）所示，实施隆起部翻转步骤而成为在抽吸块82形成背面侧隆起部Tb的状态，使夹持部件92、92彼此接近，从而如图9的（B）所示，成为在夹持部件92、92之间夹有背面侧隆起部Tb的状态。

在图9的（A）的状态下，在背面侧隆起部Tb构成了在内侧配置有粘着层Tn的谷状部位，因此当如图9的（B）所示地利用夹持部件92、92夹持背面侧隆起部Tb时，谷状部位的内侧的粘着层Tn彼此粘贴。

而且，通过如上所述地使背面侧隆起部Tb的内侧部位彼此粘贴，消除了粘着带T中因拉伸力被释放而松弛的部位（剩余部位），实质上消除了粘着带T的松弛。而且，通过消除剩余部位，能够使粘着带T呈张紧状态。

如上所述，通过消除因松弛而未被张紧的剩余部位（隆起部Ta或背面侧隆起部Tb），如图10所示，在从框架保持部件66取下环状框架F，并从卡盘工作台61取下粘着带T及芯片15A的情况下，粘着带T呈张紧状态，利用该张紧状态能够维持已经形成的各个芯片15A之间的间隔。

如上所述，能够防止分割后粘着带T挠曲、相邻的芯片15A、15A彼此接触而缺损和破损的不良情况。

另外，由在芯片安装时起粘着剂作用的粘着层构成的DAF（芯片粘接膜）在预先粘贴于晶片11的背面的情况下，DAF与芯片15A成为一体并被分割开。

这样，即使在DAF粘贴于芯片15A的背面的情况下，通过维持相邻的芯片15A、15A彼此的间隔，能够防止分割后粘着带T挠曲、相邻的芯片15A的背面的DAF彼此再接合的不良情况。

并且，作为优选的实施方式，具备收缩步骤，在所述收缩步骤中，如图11所示，在实施剩余削减步骤后，从粘着带T的表面侧对晶片11的外周侧的粘着带T进行加热从而使粘着带收缩。

在本实施方式中，利用由灯（照明）、或者加热器等构成的加热单元96对位于晶片11的外周侧部位的粘着带T进行加热，由此使粘着带T收缩。

而且，通过如此使晶片11的外周侧的部位的粘着带T收缩，在从卡盘工作台61卸下粘着带T及芯片15A的时候，产生从晶片11的中心朝向外侧的张紧力，能够更可靠地维持芯片15A、15A的间隔，或者进一步扩大间隔。

另外，对于加热单元96的形式不特别限定，可以考虑例如使一个加热单元96在晶片11的外周巡回，从而无遗漏地对位于晶片11的外周侧的粘着带T进行加热。

而且，作为粘着带T的薄膜基材，考虑使用具有在常温下有伸缩性并且在预定温度（例如70度）以上的热的作用下收缩的性质的聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃等合成树脂薄膜。

Claims (2)

1.一种被加工物的分割方法，其特征在于，

所述被加工物的分割方法具备：

分割起点形成步骤，在所述分割起点形成步骤中，在设定有交叉的多条分割预定线的被加工物沿所述分割预定线形成分割起点；

粘着带粘贴步骤，在所述粘着带粘贴步骤中，在实施所述分割起点形成步骤之前或之后，将被加工物粘贴到表面具有粘着层的粘着带，并且将所述被加工物经由所述粘着带安装到环状框架；

保持步骤，在所述保持步骤中，在实施所述分割起点形成步骤和所述粘着带粘贴步骤后，将被加工物经由所述粘着带载置于能够抽吸保持被加工物的保持工作台上，并且利用框架保持构件保持所述环状框架；

分割步骤，在所述分割步骤中，在实施所述保持步骤后，使所述保持工作台和所述框架保持构件沿竖直方向相对移动以使所述保持工作台相对于所述框架保持构件顶起从而扩张所述粘着带，由此将被加工物从所述分割起点沿所述分割预定线分割开而形成多个芯片，并且在相邻的所述芯片之间形成间隔；

抽吸保持步骤，在所述抽吸保持步骤中，在实施所述分割步骤后，通过经由所述粘着带将被加工物抽吸保持于所述保持工作台，从而维持相邻的所述芯片之间的间隔；

隆起部形成步骤，在所述隆起部形成步骤中，在开始所述抽吸保持步骤后，使所述保持工作台和所述框架保持构件沿竖直方向相对移动以解除所述保持工作台相对于所述框架保持构件的顶起，所述粘着带扩张而形成的所述粘着带的剩余部位在被加工物的外周侧形成向所述粘着带的表面侧鼓起的隆起部；

隆起部翻转步骤，在所述隆起部翻转步骤中，在实施所述隆起部形成步骤后，利用抽吸构件从所述粘着带的背面侧抽吸所述隆起部，使所述隆起部向所述粘着带的背面侧突出而成为背面侧隆起部；以及

剩余削减步骤，在所述剩余削减步骤中，在实施所述隆起部翻转步骤后，通过利用夹持构件夹持所述背面侧隆起部，从而使所述背面侧隆起部的内侧部位彼此粘接来削减所述粘着带的剩余部位。

2.根据权利要求1所述的被加工物的分割方法，其中，

所述被加工物的分割方法具备收缩步骤，在所述收缩步骤中，在实施所述剩余削减步骤后，从所述粘着带的表面侧对被加工物的外周侧的所述粘着带进行加热以使所述粘着带收缩。

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