CN104517898A - 晶片的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶片的加工方法，能够抑制已经形成了改性层的晶片的意想不到的破裂的产生。晶片的加工方法至少具有：晶片单元形成步骤，经粘接带(T)将晶片(W)固定于环状框架(F)的开口而形成晶片单元(WU)；晶片单元保持步骤，经粘接带(T)将晶片(W)吸引保持在卡盘工作台(11)的保持面(11a)上；加工步骤，照射激光光线，在晶片(W)内部形成改性层(K)；搬出步骤；以及分割步骤。在搬出步骤中，实施如下紧贴解除步骤：从保持面(11a)喷出加压过的气体从而解除粘接带(T)与保持面(11a)的紧贴。然后，将晶片单元(WU)从卡盘工作台(11)搬出。在分割步骤中以改性层(K)为起点分割晶片(W)。

Description

晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法。
背景技术
在半导体器件制造工艺中，在为大致圆板形状的半导体晶片的正面由排列为格子状的称为间隔道的分割预定线划分出多个区域，在该划分出的区域中形成IC(集成电路)、LSI(大规模集成电路)、微小电气机械系统(MEMS)等器件。然后，沿着间隔道来切断半导体晶片，由此分割形成有器件的区域从而制造出一个个器件。
关于这样的器件，在近年通过使用了切削刀具的切削装置来进行分割加工。但是，由于切削刀具以20～40μm左右的宽度来形成分割槽并进行分割，因此分割预定线需要一定程度的宽度，从而限制了器件的可获得个数，并且，由于一边用切削水来除去切削屑一边进行加工，因此由于切削水的飞散而受损的MEMS器件和Low－k层的无剥离切断难以通过加工装置进行加工，处于这些等理由，使用了激光光线的激光加工装置的加工使用活跃。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2011-166002号公报
在切削装置和激光加工装置中，大多在将晶片固定于框架而得到的晶片单元的状态下进行加工。当在晶片单元的状态下经粘接带(切割带)将晶片吸引固定于卡盘工作台时，粘接带仿形于卡盘工作台保持面的细微凹凸地紧贴于卡盘工作台，有时从保持面将晶片以撕扯下来的方式搬出。该情况下，在已经形成了改性层的晶片中可能产生意想不到的破裂。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种晶片的加工方法，能够抑制已经形成了改性层的晶片的意想不到的破裂的产生。
为了解决上述的课题、达成目的，本发明的晶片的加工方法是在正面在通过多条分割预定线而划分出的各区域形成有器件的晶片的加工方法，所述的晶片的加工方法的特征在于，具有：晶片单元形成步骤，在露出背面侧的状态下，经粘接带将晶片固定于环状框架的开口，形成晶片单元；晶片单元保持步骤，隔着所述粘接带，通过卡盘工作台的保持面吸引保持晶片单元的晶片；加工步骤，照射对保持在所述卡盘工作台上的晶片单元的晶片具有透射性的波长的激光光线，在晶片内部形成沿着所述分割预定线的改性层；紧贴解除步骤，从所述保持面喷出流体而解除所述粘接带与所述保持面的紧贴；搬出步骤，在实施了所述紧贴解除步骤之后，通过保持并搬送所述环状框架的搬送构件将晶片单元从所述卡盘工作台搬出；以及分割步骤，在实施了搬出步骤之后，对晶片单元的晶片施加外力，以所述改性层为起点分割晶片。
优选的是，在晶片单元保持步骤中，将环状框架固定于比保持面低的位置，在使所述环状框架上升到比所述保持面高的位置之后实施紧贴解除步骤。
发明效果
根据本申请发明的晶片的加工方法，为了解除卡盘工作台的保持面与粘接带的紧贴，而从保持面喷出流体。因此，能够抑制因将晶片从保持面强制扯下而产生的破裂。因此，能够抑制已经形成了改性层的晶片的意想不到的破裂的产生。
附图说明
图1的(a)是表示实施本发明实施方式涉及的晶片的加工方法的晶片的立体图，图1的(b)是通过晶片单元形成步骤而形成的晶片单元的立体图。
图2的(a)是表示晶片单元保持步骤的概要的立体图，图2的(b)是通过晶片单元保持步骤而保持的晶片单元等的剖视图。
图3是表示加工步骤的概要的剖视图。
图4是表示搬出步骤的使搬送构件与晶片单元的环状框架对置的状态的剖视图。
图5的(a)是表示搬出步骤的使保持环状框架的搬送构件向上方移动后的状态的剖视图，图5的(b)是表示搬出步骤的从保持面喷出流体的状态的剖视图，图5的(c)是表示搬出步骤的将晶片单元从卡盘工作台搬出的状态的剖视图。
图6的(a)是表示分割步骤的概要的剖视图，图6的(b)是表示通过分割步骤而分割晶片的状态的剖视图。
标号说明
11  卡盘工作台
11a  保持面
20  搬送构件
D  器件
F  环状框架
K  改性层
L  激光光线
S  分割预定线
T  粘接带
W  晶片
WS  正面
WR  背面
WU  晶片单元
具体实施方式
一边参照附图，一边对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明并非限定于以下的实施方式所记载的内容。另外，以下所记载的结构要素包括本领域技术人员能够容易地想到的结构要素、和实质上相同的结构要素。另外，以下所记载的结构能够适当组合。并且，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行结构的各种省略、置换或变更。
[实施方式]
根据图1～图6对实施方式涉及的晶片的加工方法进行说明。图1的(a)是表示实施本实施方式涉及的晶片的加工方法的晶片的立体图，图1的(b)是通过实施方式涉及的晶片的加工方法的晶片单元形成步骤而形成的晶片单元的立体图，图2的(a)是表示实施方式涉及的晶片的加工方法的晶片单元保持步骤的概要的立体图，图2的(b)是通过实施方式涉及的晶片的加工方法的晶片单元保持步骤而保持的晶片单元等的剖视图，图3是表示实施方式涉及的晶片的加工方法的加工步骤的概要的剖视图，图4是表示实施方式涉及的晶片的加工方法的搬出步骤的使搬送构件与晶片单元的环状框架对置的状态的剖视图，图5的(a)是表示实施方式涉及的晶片的加工方法的搬出步骤的使保持环状框架的搬送构件向上方移动后的状态的剖视图，图5的(b)是表示实施方式涉及的晶片的加工方法的搬出步骤的从保持面喷出流体的状态的剖视图，图5的(c)是表示实施方式涉及的晶片的加工方法的搬出步骤的将晶片单元从卡盘工作台搬出的状态的剖视图，图6的(a)是表示实施方式涉及的晶片的加工方法的分割步骤的概要的剖视图，图6的(b)是表示通过实施方式涉及的晶片的加工方法的分割步骤而分割晶片的状态的剖视图。
实施方式涉及的晶片的加工方法(以下，简单地称为加工方法)是加工图1所示的晶片W的加工方法，是将激光光线L(图3所示)照射到晶片W而在内部形成改性层K(图3等所示)，从而分割出一个个器件芯片DT(图6等所示)的方法。另外，作为通过本实施方式涉及的加工方法而被分割成一个个器件芯片DT的加工对象的晶片W，在本实施方式中是以硅、蓝宝石、镓等为母材的圆板状的半导体晶片或光器件晶片。如图1所示，晶片W在正面WS在通过多条分割预定线S而划分出的各区域形成有构成器件芯片DT的器件D。作为器件D，在各区域形成IC(integratedcircuit，集成电路)、LSI(large scale integration，大规模集成电路)、MEMS(MicroElectro Mechanical Systems：微小电气机械系统)。另外，在晶片W的正面WS层叠有SiOF、BSG(SiOB)等无机物系的膜或由聚酰亚胺系、聚对二甲亚苯系等聚合物膜即有机物系的膜构成的低介电常数绝缘体被膜(Low-k膜)等正面膜。
另外，所谓改性层K表示处于密度、折射率、机械强度和其他物理特性与周围的密度、折射率、机械强度和其他物理特性不同的状态的区域，能够例示熔融处理区域、破裂区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域、以及所述区域混杂的区域等。
实施方式涉及的加工方法至少具有：晶片单元形成步骤、晶片单元保持步骤、加工步骤、搬出步骤、以及分割步骤。
在晶片单元形成步骤中，如图1的(a)所示，在使形成有器件D的正面WS的背侧的背面WR露出的状态下，如图1的(b)所示，经粘接带T将晶片W固定于环状框架F的开口。形成图1的(b)所示的晶片单元WU。然后，前进至晶片单元保持步骤。
在晶片单元保持步骤中，经粘接带T将晶片单元WU的晶片W装载到向晶片W照射激光光线L的激光加工装置10的卡盘工作台11(图2的(a)所示)的多孔状的保持面11a上。通过经未图示的真空吸引路径而与卡盘工作台11连接的真空吸引源来吸引保持面11a，如图2的(b)所示，经粘接带T将晶片单元WU的晶片W的正面WS侧吸引保持到卡盘工作台11的保持面11a上。然后，在晶片单元保持步骤中，通过未图示的空气致动器来驱动设置于卡盘工作台11的周围且位置比保持面11a低的夹紧部12，通过夹紧部12来夹持晶片W周围的环状框架F。这样，在晶片单元保持步骤中，通过夹紧部12而将环状框架F固定于比保持面11a低的位置。然后，前进至加工步骤。
在加工步骤中，根据激光加工装置10的未图示的拍摄构件取得的图像，完成校准。然后，一边通过移动构件使卡盘工作台11与激光光线照射构件13相对移动，一边如图3所示，从保持在卡盘工作台11的晶片单元WU的晶片W的背面WR将聚光点对准到晶片W的内部，沿着分割预定线S照射对晶片W具有透射性的波长(例如，1064nm)的激光光线L。并且，在晶片W内部形成沿着分割预定线S的改性层K。然后，前进至搬出步骤。另外，在加工步骤中，通过真空吸引源将晶片W吸引保持在保持面11a上。
在搬出步骤中，在实施了加工步骤之后，如图4所示，解除夹紧部12对环状框架F的夹持，停止基于真空吸引源的吸引。然后，使保持并搬送环状框架F的搬送构件20的吸附部21与环状框架F对置。并且，在使搬送构件20下降、将环状框架F吸附保持在吸附部21之后，如图5的(a)所示，使搬送构件20以及晶片单元WU上升到粘接带T不会从保持面11a剥离的程度。在图5的(a)中，搬送构件20使环状框架F上升到比保持面11a稍微高的位置。另外，也可以使搬送构件20与环状框架F对置，在使环状框架F上升时，实施基于真空吸引源的吸引。
然后，在搬出步骤中，通过与卡盘工作台11连接的未图示的流体喷出源将作为流体的加压过的气体从保持面11a喷出，如图5的(b)所示，实施解除粘接带T与保持面11a的紧贴的紧贴解除步骤。粘接带T与保持面11a保持成隔开间隔地平行。然后，如图5的(c)所示，通过搬送构件20将晶片单元WU从卡盘工作台11搬出。另外，在紧贴解除步骤中，也可以使作为流体的加压过的液体喷出。也可以同时喷出加压过的气体和液体。然后，前进至分割步骤。
在分割步骤中，在实施了搬出步骤之后，通过搬送构件20将晶片单元WU搬送到图6所示的分割装置30，如图6的(a)所示，将环状框架F夹持到分割装置30的夹紧部31，使按压部件32与粘接带T抵接。并且，如图6的(b)所示，使按压部件32上升，沿半径方向扩张粘贴了晶片W的粘接带T，对晶片单元WU的晶片W施加沿半径方向扩大的外力。然后，以改性层K为起点，沿着分割预定线S将晶片W分割成一个个器件芯片DT。然后，分割出的器件芯片DT被从粘接带T取下而搬送到下一工序。
根据实施方式涉及的加工方法，为了解除卡盘工作台11的保持面11a与粘接带T的紧贴，从保持面11a喷出作为流体的加压过的气体。因此，根据本实施方式的加工方法，能够抑制因从保持面11a强制扯下晶片W而产生的破裂。因此，能够抑制已经形成了改性层K的晶片W的意想不到的破裂的产生。
另外，通常在晶片单元保持步骤中，在加工时将环状框架F固定于比保持面11a低的位置以避免与激光光线照射构件13碰撞。但是，当在该状态下大量地从保持面11a喷出加压过的气体时，粘贴有晶片W的粘接带T为膨胀成圆顶状(半球状)的形状。此时，形成改性层K而变脆的晶片W可能在意想不到的时刻沿意想不到的方向发生破裂。
因此，根据本实施方式的加工方法，当在形成改性层K之后实施紧贴解除步骤时，预先使环状框架F上升到比保持面11a高的位置。其结果为，能够抑制粘接带T变形为圆顶状而使晶片W弯曲，能够抑制在意想不到的时刻沿意想不到的方向破裂。
另外，本发明并非限定于上述实施方式。即，在不脱离本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。

Claims (2)

1.一种晶片的加工方法，该晶片在正面在通过多条分割预定线而划分出的各区域形成有器件，
所述的晶片的加工方法的特征在于，具有：
晶片单元形成步骤，在露出背面侧的状态下，经粘接带将晶片固定于环状框架的开口，形成晶片单元；
晶片单元保持步骤，隔着所述粘接带，通过卡盘工作台的保持面吸引保持晶片单元的晶片；
加工步骤，照射对保持在所述卡盘工作台上的晶片单元的晶片具有透射性的波长的激光光线，在晶片内部形成沿着所述分割预定线的改性层；
紧贴解除步骤，从所述保持面喷出流体而解除所述粘接带与所述保持面的紧贴；
搬出步骤，在实施了所述紧贴解除步骤之后，通过保持并搬送所述环状框架的搬送构件将晶片单元从所述卡盘工作台搬出；以及
分割步骤，在实施了搬出步骤之后，对晶片单元的晶片施加外力，以所述改性层为起点分割晶片。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其特征在于，
在所述晶片单元保持步骤中，将所述环状框架固定于比所述保持面低的位置，
在使所述环状框架上升到比所述保持面高的位置之后实施所述紧贴解除步骤。
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