CN104103497B - 加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供加工方法，该加工方法抑制了加工时的加工对象面的高度位置的波动，并能够防止胶和粘结剂的残留。所述加工方法构成为，其具备：定位步骤，将板状物（11）载置到支承板（20）上；结合步骤，向载置于支承板上的板状物的外周部（19）照射激光束（26），在板状物的外周部形成将板状物熔接于支承板的熔接区域（30），将板状物固定在支承板上；以及加工步骤，在实施结合步骤后，对板状物实施加工。
Description
技术领域
本发明涉及对晶片等板状物进行加工的加工方法。
背景技术
在半导体晶片和光器件晶片等板状物的加工中，有时为了保护在正面侧形成的器件而使用保护带（例如，参照专利文献1）。保护带例如由基材和基材上的胶层构成，保护带利用胶层所包含的胶的粘着力粘贴于板状物的正面侧。
并且，为了防止加工时的破裂、缺口等破损，还存在使用支承板状物的支承板的情况（例如，参照专利文献2）。支承板具备支承板状物所需的刚性，借助含有热塑性或热硬化性的树脂的粘结剂，粘贴于作为加工对象的板状物的正面侧。
专利文献1：日本特开平5-198542号公报
专利文献2：日本特开2004-207606号公报
构成保护带的胶层的厚度具有某种程度的不均，因此，例如将保护带的正面粘贴至板状物的正面时，从保护带的背面到板状物的背面的厚度在板状物面内并不固定。同样地，难以使介于支承板和板状物之间的粘结剂的厚度均匀，当将支承板的正面粘贴至板状物的正面时，从支承板的背面到板状物的背面的厚度在板状物面内并不固定。
当从保护带的背面或支承板的背面到作为加工对象面的板状物的背面的厚度在板状物面内不固定时，在保持于加工装置的保持构件的状态下，板状物的背面的高度位置出现波动。这样，当在作为加工对象面的背面的高度位置存在波动的状态下对板状物磨削加工时，产生了无法使板状物的加工厚度均等的问题。
并且，在从加工后的板状物去除保护带和支承板时，还存在胶和粘结剂的一部分残留于板状物的情况。特别是在将保护带和支承板粘贴至形成有器件的正面侧的情况下，在由器件形成的微小的凹凸处残留有胶和粘结剂，有可能成为器件不良的原因。
发明内容
本发明正是鉴于所述问题点而完成的，其目的在于提供板状物的加工方法，该加工方法抑制了加工对象面的高度位置的波动，并能够防止胶和粘结剂的残留。
根据本发明，提供一种板状物的加工方法，其特征在于，所述加工方法具备：定位步骤，将板状物载置到支承板上；结合步骤，向载置于该支承板上的板状物的外周部照射激光束，在板状物的外周部形成将该板状物熔接于该支承板的熔接区域，将板状物固定在该支承板上；以及加工步骤，在实施该结合步骤后，对板状物实施加工。
并且在上述加工方法中，优选的是，所述加工方法还具备卸下步骤：在实施所述加工步骤后，形成沿着所述熔接区域将板状物分割开的分割槽，从所述支承板卸下板状物，在该卸下步骤中，以将该分割槽的内周定位成比该熔接区域的内周位置靠板状物的中央侧的方式，形成该分割槽。
根据本发明，向载置在支承板上的板状物的外周部照射激光束，形成板状物和支承板熔接而成的熔接区域，因此无需使用胶层和粘结剂即可将板状物固定在支承板上。
从而，能够抑制伴随着胶层和粘结剂的使用而产生的加工对象面的高度位置的波动。并且，能够防止在板状物上残留胶和粘结剂。
附图说明
图1的（A）是示出作为本实施方式的加工方法的对象的晶片的结构例的立体图，图1的（B）是示出定位步骤的立体图。
图2的（A）和图2的（B）是示意地示出结合步骤的第1形态的局剖侧视图，图2的（C）是第1形态的结合步骤实施后的晶片的立体图。
图3是示意地示出加工步骤的局剖侧视图。
图4是示意地示出卸下步骤的第1形态的局剖侧视图。
图5的（A）和图5的（B）是示意地示出结合步骤的第2形态的局剖侧视图，图5的（C）是第2形态的结合步骤实施后的晶片的立体图。
图6是示意地示出卸下步骤的第2形态的局剖侧视图。
图7是示意地示出卸下步骤的第3形态的局剖侧视图。
图8是示意地示出卸下步骤的第4形态的局剖侧视图。
标号说明
11：晶片（板状物）；
11a：正面；
11b：背面；
11e：外周（侧面）；
13：间隔道（分割预定线）；
15：器件；
17：器件区域；
19：外周剩余区域（外周部）；
20：支承板；
20a：正面；
20b：背面；
22：卡盘工作台；
24：激光加工头；
26：激光束；
28：聚光点；
30：熔接区域；
32：卡盘工作台；
34：磨削轮；
36：磨削磨具；
38：卡盘工作台；
40：切削刀具；
42：分割槽；
44：熔接区域；
46：框；
48：切割带。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对以正面侧形成有器件的晶片为加工对象的加工方法进行说明，但作为本发明的加工对象的板状物不限于此。也可以将器件形成前的晶片等作为加工对象。
本实施方式的板状物的加工方法包括定位步骤（参照图1）、结合步骤（参照图2）、加工步骤（参照图3）和卸下步骤（参照图4）。在定位步骤中，使作为加工对象的晶片（板状物）11的位置对准于支承板20，将晶片11载置于支承板20上（参照图1）。
在结合步骤中，向晶片11的外周剩余区域（外周部）19照射激光束26，使晶片11和支承板20熔接，将晶片11固定于支承板20（参照图2）。
在加工步骤中，对固定于支承板20的晶片11进行加工（参照图3）。在卸下步骤中，将固定于支承板20的晶片11分割开，并从支承板20卸下晶片11（参照图4）。以下，对本实施方式的加工方法的各步骤等进行详细说明。
图1（A）是示出作为本实施方式的加工方法的对象的晶片的结构例的立体图，图1（B）是示出本实施方式的加工方法的定位步骤的立体图。如图1（A）所示，作为本实施方式的加工对象的晶片（板状物）11是具有圆盘状的外形的半导体晶片，其具备中央的器件区域17和包围器件区域17的外周剩余区域19。
晶片11的正面11a侧的器件区域17由呈格子状排列的间隔道（分割预定线）13划分成多个区域，在各区域形成有IC等器件15。对晶片11的外周（侧面）11e进行倒角加工，使截面形状变成圆弧状（参照图2等）。
在本实施方式的加工方法中，首先实施将晶片11载置于支承板20上的定位步骤。如图1（B）所示，支承板20形成为具有与晶片11相等的外径的圆盘状，并具备支承晶片11所需的刚性。并且，支承板20具有足够平坦的正面20a和背面20b。
作为支承板20，可以使用与晶片11相同的半导体晶片。例如，在使用硅晶片作为晶片11的情况下，支承板20也可以使用硅晶片。这样，通过使晶片11和支承板20的材质相同，不会使加工成本大幅增加，并且在之后的结合步骤中，能够可靠地熔接晶片11和支承板20。
不过，支承板20的结构不限于此。只要是具有平坦的正面和背面，并且能够在之后的步骤中与晶片11可靠地熔接的刚体板，就能够用作支承板20。例如，也可以将玻璃基板等用作支承板20。
在定位步骤中，以使上述晶片11的正面11a侧和支承板20的正面20a侧对置的方式，将晶片11定位在支承板20的上方。然后，使晶片11和支承板20接近，将晶片11载置到支承板20上。即，在定位步骤完成时，晶片11的正面11a和支承板20的正面20a接触。
在定位步骤之后，实施将晶片11固定于支承板20的结合步骤。图2（A）和图2（B）是示意地示出本实施方式的加工方法的结合步骤的局剖侧视图，图2（C）是结合步骤实施后的晶片的立体图。另外，在结合步骤中，也可以应用后述的结合步骤的第2形态来代替图2所示的结合步骤的第1形态。
如图2（A）所示，在结合步骤中，首先，在保持晶片11和支承板20之间的位置关系的状态下，将支承板20的背面20b侧吸附于卡盘工作台22。接下来，将激光加工头24定位于晶片11的外周剩余区域19的上方，一边使卡盘工作台22旋转，一边朝向晶片11照射激光束26。
激光束26例如以YAG、YVO4、Er/Yb/Tm掺杂光纤等为激光介质振荡而成，并向作为晶片11的露出面的背面11b进行照射。并且，激光束26的聚光点28被定位于晶片11和支承板20的界面（正面11a和正面20a）附近。对激光束26进行聚光的光学系统优选为能够实现长焦距。
激光束26的波长没有特别限定，但优选是难以被晶片11吸收的波长。例如，在使用硅晶片作为晶片11的情况下，使用红外波段的波长（例如，比700nm长的波长）的激光束26。
如果使激光束26为这样的波长，则抑制了晶片11内部的激光束26的吸收，能够使强度足够的激光束26到达晶片11和支承板20的界面附近。
如图2（B）和图2（C）所示，若向晶片11和支承板20的界面附近照射强度足够的激光束26，则晶片11的正面11a侧的一部分和支承板20的正面20a侧的一部分熔融。
其结果为，在晶片11的外周剩余区域19中，形成晶片11和支承板20熔接的熔接区域30，晶片11借助熔接区域30固定在支承板20上。
在该结合步骤中，一边使卡盘工作台22旋转，一边照射激光束26，因此熔接区域30形成为包围器件区域17的圆环状。但是，熔接区域30的形状等不限于此。熔接区域30只要形成为至少在外周剩余区域19中将晶片11和支承板20熔接起来即可。
在结合步骤之后，实施对固定于支承板20的晶片11进行加工的加工步骤。图3是示意地示出本实施方式的加工方法的加工步骤的局剖侧视图。另外，在本实施方式中，作为加工步骤的一个例子，示出了磨削步骤。
如图3所示，在加工步骤（磨削步骤）中，将支承板20的背面20b侧吸附于卡盘工作台32，使磨削轮34的磨削磨具36与晶片11的背面11b接触。在该状态下，只要使卡盘工作台32和磨削轮34相对地旋转，即可对晶片11的背面11b侧进行磨削。
在本实施方式的加工方法中，在结合步骤中，以不使用胶层和粘结剂的方式将晶片11固定在支承板20上，因此能够充分抑制作为晶片11的加工对象面的背面11b的高度位置的波动。从而，能够使磨削磨具的加工厚度均等。
另外，也可以实施磨削步骤以外的加工步骤。例如，作为磨削步骤的替代，可以实施形成TSV（硅通孔）的TSV形成步骤、在晶片11的内部形成改性层的激光加工步骤等。也可以在磨削步骤的基础上实施TSV形成步骤、激光加工步骤等。
在加工步骤之后，实施从支承板20卸下晶片11的卸下步骤。图4是示意地示出本实施方式的加工方法的卸下步骤的局剖侧视图。另外，在卸下步骤中，也可以应用后述的卸下步骤的第2形态、第3形态或第4形态来代替图4所示的卸下步骤的第1形态。
如图4（A）所示，在卸下步骤中，首先，将支承板20的背面20b侧吸附于卡盘工作台38。然后，使高速旋转的切削刀具40定位于熔接区域30内侧，切入晶片11的背面11b侧，并使卡盘工作台38旋转。
切削刀具40的切入深度为加工步骤后的晶片11的厚度以上。由此，形成了到达支承板20的深度的分割槽42。切削刀具40被定位成至少使分割槽42的内周形成在比熔接区域30的内周靠晶片11的中央侧的位置。
以分割槽42为界，晶片11的中央侧（晶片区域17侧）和外周侧（外周剩余区域19侧）被分割开。因此，如图4（B）所示，能够容易地从支承板20卸下晶片11的器件区域17侧。
在本实施方式的加工方法中，在结合步骤中，以不使用胶层和粘结剂的方式将晶片11固定在支承板20上，因此在卸下步骤中，能够防止胶和粘结剂在晶片11上的残留。
如上所述，在本实施方式的加工方法中，通过激光束26的照射来熔接晶片11和支承板20，无需使用胶层和粘结剂，即可将晶片11固定在支承板20上。从而，能够抑制伴随着胶层和粘结剂的使用而产生的作为晶片11的加工对象面的背面11b的高度位置的波动。并且，能够防止胶和粘结剂在晶片11上的残留。
另外，也可以将上述实施方式的结合步骤或卸下步骤变更成其他形态。图5（A）和图5（B）是示意地示出结合步骤的第2形态的局剖侧视图，图5（C）是第2形态的结合步骤实施后的晶片的立体图。图6、图7和图8是分别示意地示出卸下步骤的第2形态、第3形态和第4形态的局剖侧视图。
如图5（A）所示，在结合步骤的第2形态中，将支承板20的背面20b侧吸附于卡盘工作台22后，将激光加工头24定位在晶片11的外周11e的外侧。然后，一边使卡盘工作台22旋转，一边照射激光束26。
激光束26例如以YAG、YVO4、Er/Yb/Tm掺杂光纤等为激光介质振荡而成，并从晶片11的侧方朝向晶片11和支承板20的界面进行照射。激光束26的聚光点28被定位于晶片11和支承板20的界面附近。
如图5（B）和图5（C）所示，若向晶片11和支承板20的界面附近照射强度足够的激光束26，则晶片11的正面11a侧的一部分和支承板20的正面20a侧的一部分熔融。其结果为，在晶片11的外周剩余区域19中，形成将晶片11和支承板20熔接的熔接区域44，晶片11借助熔接区域44固定在支承板20上。
如图6（A）所示，在卸下步骤的第2形态中，将支承板20的背面20b侧吸附于卡盘工作台38。然后，将高速旋转的切削刀具40定位成与熔接区域30内侧的边缘30a重合，切入晶片11的背面11b侧，并使卡盘工作台38旋转。
切削刀具40的切入深度为加工步骤后的晶片11的厚度以上。由此，形成了到达支承板20的深度的分割槽42。以分割槽42为界，晶片11的中央侧和外周侧被分割开，如图6（B）所示，能够容易地从支承板20卸下晶片11的器件区域17侧。
如图7（A）所示，在卸下步骤的第3形态中，首先，将覆盖在圆环状的框46上的切割带48粘贴到固定于支承板20的晶片11的背面11b侧。
在隔着切割带48将晶片11的背面11b侧吸附于卡盘工作台38后，使卡盘工作台38旋转。然后，将高速旋转的切削刀具40定位于熔接区域30内侧，并切入支承板20的背面20b侧。
切削刀具40的切入深度为支承板20的厚度与加工步骤后的晶片11的厚度之和以上。由此，形成了到达切割带48的深度的分割槽42。切削刀具40被定位成至少使分割槽42的内周形成在比熔接区域30的内周靠晶片11的中央侧的位置。
以分割槽42为界，晶片11的中央侧和外周侧被分割开。因此，如图7（B）所示，能够容易地从支承板20卸下晶片11的器件区域17侧。在卸下步骤的第3形态中，从支承板20卸下的晶片11支承于切割带48和框46，因此能够降低处理时晶片11的破损风险。
如图8（A）所示，在卸下步骤的第4形态中，首先，将覆盖在圆环状的框46上的切割带48粘贴到固定于支承板20的晶片11的背面11b侧。
在隔着切割带48将晶片11的背面11b侧吸附于卡盘工作台38后，使卡盘工作台38旋转。然后，将高速旋转的切削刀具40定位成与熔接区域30重合，并切入支承板20的背面20b侧。
切削刀具40的切入深度为支承板20的厚度与加工步骤后的晶片11的厚度之和以上。由此，形成了到达切割带48的深度的分割槽42，如图8（B）所示，能够容易地从支承板20卸下晶片11的器件区域17侧。
在卸下步骤的第4形态中，与卸下步骤的第3形态一样，从支承板20卸下的晶片11支承于切割带48和框46，因此能够降低处理时晶片11的破损风险。
另外，本发明不限于上述实施方式的记载，能够进行各种变更来实施。例如，在上述实施方式中，示出了用切削刀具40形成分割槽42来从支承板20卸下晶片11的卸下步骤，但也可以利用基于激光束的照射的消融加工来形成分割槽42。
此外，上述实施方式的结构、方法等只要不脱离本发明的目的的范围就能够适当地加以变更来实施。
产业上的可利用性
本发明在对晶片等板状物进行加工时是有用的。
Claims (2)
1.一种板状物的加工方法，其为对在正面侧形成有多个器件的、由硅构成的板状物进行加工的板状物的加工方法，其特征在于，
所述板状物的加工方法具备：
定位步骤，以使具有平坦的正面和背面的、由与该板状物相同的材料构成的支承板的正面和该板状物的正面对置的方式，将该板状物载置到该支承板上；
结合步骤，向载置于该支承板上的该板状物的外周部照射波长比700nm长的激光束，在该板状物的外周部形成将该板状物熔接于该支承板的熔接区域，将该板状物固定在该支承板上；
加工步骤，在实施该结合步骤后，对该板状物的背面侧进行磨削；以及
卸下步骤，在实施该加工步骤后，形成沿着该熔接区域将该板状物分割开的分割槽，从该支承板卸下该板状物，
在该卸下步骤中，以将该分割槽的内周定位于比该熔接区域的内周位置靠该板状物的中央侧的方式，使用切削刀具形成该分割槽。
2.根据权利要求1所述的板状物的加工方法，其特征在于，
在所述结合步骤中，从载置在所述支承板上的所述板状物的露出面，将所述激光束的聚光点定位于该板状物和该支承板的界面处来照射该激光束，由此在该板状物的外周缘的内侧形成所述熔接区域。
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