CN105269159A - 芯片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芯片的制造方法,能够从玻璃基板等板状被加工物高效地生成所希望的形状的芯片。芯片的制造方法是从板状被加工物生成所希望的形状的芯片的方法,其中,包括:遮护隧洞形成工序,利用照射激光光线并具备聚光器的脉冲激光光线照射构件,将对于板状被加工物具有透射性的波长的脉冲激光光线的聚光点从板状被加工物的上表面定位于规定的位置,并沿着待生成的芯片的轮廓进行照射,由此,在板状被加工物的内部沿着待生成的芯片的轮廓使细孔和遮护该细孔的非晶质生长而形成遮护隧洞;和芯片生成工序,通过对实施了遮护隧洞形成工序的板状被加工物施加超声波,来破坏形成有遮护隧洞的芯片的轮廓,从板状被加工物生成芯片。
Description
技术领域
本发明涉及从玻璃基板等板状被加工物生成所希望的形状的芯片的芯片的制造方法。
背景技术
智能手机等的操作画面由玻璃基板形成,可以一边观看画面一边选择各种应用。另外,智能手机等便携设备中配备有照相机功能,并安装有石英玻璃或蓝宝石基板等罩玻璃,以免损伤照相机的物镜。
上述的罩玻璃等的芯片通过蚀刻处理加工进行制造(例如参照专利文献1和专利文献2)。
专利文献1:日本特开2012-148955号公报
专利文献2:日本特开2013-71854号公报
可是,蚀刻处理加工中存在需要较长的时间从而使得生产率较低这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,其主要的技术课题在于提供一种芯片的制造方法,能够从玻璃基板等板状被加工物高效地生成所希望的形状的芯片。
为了解决上述主要的技术课题,根据本发明,提供一种芯片的制造方法,所述芯片的制造方法是从板状被加工物生成所希望的形状的芯片的制造方法,其特征在于,所述芯片的制造方法包括:遮护隧洞形成工序,利用照射激光光线并具备聚光器的脉冲激光光线照射构件,将对于板状被加工物具有透射性的波长的脉冲激光光线的聚光点从板状被加工物的上表面定位于规定的位置,并沿着待生成的芯片的轮廓进行照射,由此,在板状被加工物的内部沿着待生成的芯片的轮廓使细孔和遮护该细孔的非晶质生长而形成遮护隧洞;和芯片生成工序,通过对实施了该遮护隧洞形成工序的板状被加工物施加超声波,来破坏形成有遮护隧洞的芯片的轮廓,从板状被加工物生成芯片。
优选的是,上述聚光器的聚光透镜的数值孔径NA除以板状被加工物的折射率N所得到的值被设定在0.05~0.2的范围内。
优选的是,上述板状被加工物为石英玻璃基板,聚光透镜的数值孔径NA被设定在0.1~0.025的范围内。或者,上述板状被加工物为蓝宝石基板,聚光透镜的数值孔径NA被设定在0.1~0.035的范围内。
由于本发明的芯片的制造方法由下述工序构成:遮护隧洞形成工序,利用可照射激光光线并具备聚光器的脉冲激光光线照射构件,将对于板状被加工物具有透射性的波长的脉冲激光光线的聚光点从板状被加工物的上表面定位于规定的位置,并沿着待生成的芯片的轮廓进行照射,由此,在板状被加工物的内部沿着待生成的芯片的轮廓使细孔和遮护该细孔的非晶质生长从而形成遮护隧洞;和芯片生成工序,通过对实施了该遮护隧洞形成工序的板状被加工物施加超声波,来破坏形成有遮护隧洞的芯片的轮廓,从板状被加工物生成芯片,因此,与上述以往的芯片的制造方法相比较,能够在短时间内形成期望的形状的芯片。
附图说明
图1是示出将板状被加工物粘贴至在环状的框架上安装的切割带后的状态的立体图。
图2是用于实施遮护隧洞形成工序的激光加工装置的立体图。
图3是利用图2所示的激光加工装置实施的遮护隧洞形成工序的说明图。
图4是示出透镜的数值孔径NA、板状被加工物的折射率N、以及数值孔径NA除以折射率N所得到的值S=NA/N之间的关系的图。
图5是示出芯片生成工序的第1实施方式的说明图。
图6是示出从实施了图5所示的芯片生成工序的状态开始拾取芯片的工序的说明图。
图7是用于实施芯片生成工序的第2实施方式的遮护隧洞破坏装置的立体图。
图8是将图7所示的遮护隧洞破坏装置的重要部分分解后示出的立体图。
图9是示出构成图7所示的遮护隧洞破坏装置的第2工作台和框架保持构件的剖视图。
图10是利用图7所示的遮护隧洞破坏装置实施的遮护隧洞形成工序的说明图。
标号说明
2:激光加工装置;
3:卡盘工作台机构;
36:卡盘工作台;
37:第1加工进给构件;
374:X轴方向位置检测构件;
384:Y轴方向位置检测构件;
38:第2加工进给构件;
4:激光光线照射单元;
5:激光光线照射构件;
51:聚光器;
6:摄像构件;
7:硅橡胶工作台;
70:超声波施加垫;
8:遮护隧洞破坏装置;
81:基座;
82:第1工作台;
83:第2工作台;
84:第1移动构件;
85:第2移动构件;
86:框架保持构件;
87:超声波施加构件;
88:冷气喷射构件;
89:摄像构件;
10:板状被加工物;
F:环状的框架;
T:保护带。
具体实施方式
以下,对于本发明的板状被加工物的加工方法的优选实施方式,参照附图更加详细地进行说明。
图1中示出了要通过本发明的芯片的制造方法加工的板状被加工物的立体图。图1所示的板状被加工物10由石英玻璃基板或蓝宝石基板构成,并形成为例如厚度为500μm的圆形状,在该板状被加工物10上设定有待形成的多个芯片的轮廓101和加工开始位置101a。并且,待形成的多个芯片的轮廓101和加工开始位置101a存储于在后述的激光加工装置上装备的控制单元的存储器中。这样形成的由石英玻璃基板或蓝宝石基板构成的板状被加工物10被粘贴于保护带T的表面上,该保护带T被安装于环状的框架F上。
图2中示出了用于实施本发明的芯片的制造方法中的遮护隧洞形成工序的激光加工装置2的立体图。图2所示的激光加工装置2具备:静止基座20;保持被加工物的卡盘工作台机构3,其以能够沿箭头X所示的X轴方向移动的方式配设于该静止基座20上;以及作为激光光线照射构件的激光光线照射单元4,其被配设于静止基座20上。
上述卡盘工作台机构3具备:一对导轨31、31,其沿X轴方向平行地配设在静止基座20上;第1滑块32,其以能够沿X轴方向移动的方式配设在该导轨31、31上;第2滑块33,其以能够沿与X轴方向垂直的由箭头Y所示的Y轴方向移动的方式配设在该第1滑块32上;支承工作台35,其被圆筒部件34被支承在该第2滑块33上;以及作为被加工物保持构件的卡盘工作台36。该卡盘工作台36具备由多孔性材料形成的吸附卡盘361,通过使未图示的抽吸构件动作,从而经由保护带T将作为被加工物的板状被加工物10抽吸保持于吸附卡盘361的上表面即保持面上。这样构成的卡盘工作台36借助配设在圆筒部件34内的未图示的脉冲马达进行旋转。并且,在卡盘工作台36上配设有用于固定环状的框架F的夹紧件362,该环状的框架F经由保护带T支承板状被加工物10等被加工物。
在上述第1滑块32的下表面设有与上述一对导轨31、31嵌合的一对被引导槽321、321,并且,在上述第1滑块32的上表面上设有沿Y轴方向平行地形成的一对导轨322、322。这样构成的第1滑块32构成为通过使被引导槽321、321与一对导轨31、31嵌合而能够沿一对导轨31、31在X轴方向上移动。卡盘工作台机构3具备用于使第1滑块32沿一对导轨31、31在X轴方向上移动的第1加工进给构件37。第1加工进给构件37包括:平行地配设在上述一对导轨31、31之间的外螺纹杆371;以及用于驱动该外螺纹杆371旋转的脉冲马达372等驱动源。外螺纹杆371的一端以能够旋转自如的方式被支承于轴承块373,该轴承块373固定于上述静止基座20,外螺纹杆371的另一端与上述脉冲马达372的输出轴传动连结。并且,外螺纹杆371螺合于在未图示的内螺纹块上形成的贯穿内螺纹孔中,所述未图示的内螺纹块突出地设置在第1滑块32的中央部下表面。因此,通过借助脉冲马达372驱动外螺纹杆371正转和反转,由此使得第1滑块32沿导轨31、31在X轴方向上移动。
激光加工装置2具备用于检测上述卡盘工作台36的X轴方向位置的X轴方向位置检测构件374。X轴方向位置检测构件374由下述部分构成:线性标尺374a,其沿导轨31配设;以及读取头374b,其配设于第1滑块32上,且与第1滑块32一起沿线性标尺374a移动。在本实施方式中,该X轴方向位置检测构件374的读取头374b每隔1μm向未图示的控制单元发送1个脉冲的脉冲信号。并且,未图示的控制单元通过对输入的脉冲信号进行计数来检测出卡盘工作台36的X轴方向位置。并且,在采用脉冲马达372作为上述第1加工进给构件37的驱动源的情况下,也能够通过对向脉冲马达372输出驱动信号的未图示的控制单元的驱动脉冲进行计数,来检测出卡盘工作台36的X轴方向位置。另外,在采用伺服马达作为上述第1加工进给构件37的驱动源的情况下,将检测伺服马达的转速的旋转编码器所输出的脉冲信号发送至未图示的控制单元,控制单元对所输入的脉冲信号进行计数,由此也能够检测出卡盘工作台36的X轴方向位置。
在上述第2滑块33的下表面设有一对被引导槽331、331,该一对被引导槽331、331与在上述第1滑块32的上表面上设置的一对导轨322、322嵌合,上述第2滑块33构成为通过使该被引导槽331、331嵌合于一对导轨322、322而能够沿Y轴方向移动。卡盘工作台机构3具备第2加工进给构件38,该第2加工进给构件38用于使第2滑块33沿着设在第1滑块32上的一对导轨322、322在Y轴方向上移动。第2加工进给构件38包括:平行地配设在上述一对导轨322、322之间的外螺纹杆381;以及用于驱动该外螺纹杆381旋转的脉冲马达382等驱动源。外螺纹杆381的一端以能够旋转自如的方式支承于轴承块383,该轴承块383固定在上述第1滑块32的上表面上,外螺纹杆381的另一端与上述脉冲马达382的输出轴传动连结。并且,外螺纹杆381螺合于在未图示的内螺纹块上形成的贯穿内螺纹孔,所述未图示的内螺纹块突出地设置在第2滑块33的中央部下表面。因此,通过借助脉冲马达382驱动外螺纹杆381正转和反转,由此使得第2滑块33沿导轨322、322在Y轴方向上移动。
激光加工装置2具备用于检测上述第2滑块33的Y轴方向位置的Y轴方向位置检测构件384。Y轴方向位置检测构件384由下述部分构成:线性标尺384a,其沿导轨322配设;以及读取头384b,其配设于第2滑块33上,且与第2滑块33一起沿线性标尺384a移动。在本实施方式中,该Y轴方向位置检测构件384的读取头384b每隔1μm向未图示的控制单元发送1个脉冲的脉冲信号。并且,未图示的控制单元对输入的脉冲信号进行计数,由此检测出卡盘工作台36的Y轴方向位置。并且,在采用脉冲马达382作为上述第2加工进给构件38的驱动源的情况下,也能够通过对向脉冲马达382输出驱动信号的未图示的控制单元的驱动脉冲进行计数,来检测出卡盘工作台36的Y轴方向位置。另外,在采用伺服马达作为上述第2加工进给构件38的驱动源的情况下,将用于检测伺服马达的转速的旋转编码器所输出的脉冲信号发送至未图示的控制单元,控制单元对所输入的脉冲信号进行计数,由此也能够检测出卡盘工作台36的Y轴方向位置。
上述激光光线照射单元4具备:支承部件41,其配设在上述静止基座20上;壳体42,其被该支承部件41支承,并实质上水平地延伸;激光光线照射构件5,其配设在该壳体42上;摄像构件6,其配设在壳体42的前端部,用于检测待进行激光加工的加工区域。
上述激光光线照射构件5具备:脉冲激光光线振荡构件,其配设在壳体42内,并具备未图示的脉冲激光振荡器和重复频率设定构件;以及聚光器51,其配设在壳体42的末端部,具备用于使从未图示的脉冲激光光线振荡构件振荡出的脉冲激光光线聚光的聚光透镜511。该聚光器51的聚光透镜511的数值孔径NA如下那样进行设定。即,关于聚光透镜511的数值孔径NA,以数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值被设定在0.05~0.2的范围内(数值孔径设定工序)。并且,激光光线照射构件5具备聚光点位置调整构件(未图示),该聚光点位置调整构件用于调整通过聚光器51的聚光透镜511聚集的脉冲激光光线的聚光点位置。
在配设有上述激光光线照射构件5的壳体42的末端部安装的摄像构件6具备:对被加工物进行照明的照明构件;能够捕捉被该照明构件照明的区域的光学系统;以及对该光学系统捕捉到的图像进行拍摄的摄像元件(CCD)等,该摄像构件6将拍摄的图像信号发送至未图示的控制单元。
激光加工装置2如以上那样构成,接下来对遮护隧洞形成工序进行说明,在该遮护隧洞形成工序中,使用该激光加工装置2,沿着在已实施了上述的晶片支承工序的板状被加工物10上设定的、待生成的芯片的轮廓101,照射对于板状被加工物具有透射性的波长的脉冲激光光线,由此,使细孔和遮护该细孔的非晶质在板状被加工物的内部沿着待生成的芯片的轮廓101生长,从而形成遮护隧洞。并且,在构成激光加工装置2的未图示的控制单元的存储器中储存有待生成的多个芯片的轮廓101的坐标和加工开始位置101a的坐标。为了沿着设定在板状被加工物10上的待生成芯片的轮廓101形成遮护隧洞,首先,将粘贴有板状被加工物10的保护带T侧载置在上述的图2所示的激光加工装置2的卡盘工作台36上。然后,通过使未图示的抽吸构件动作,将板状被加工物10经由保护带T保持在吸附卡盘361上(晶片保持工序)。
在实施了上述的晶片保持工序后,未图示的控制单元使第1加工进给构件37和第2加工进给构件38动作,将在保持于卡盘工作台36的板状被加工物10上设定的、规定的芯片的轮廓101的加工开始位置101a如图3的(a)所示那样定位于激光光线照射构件5的聚光器51的正下方。接下来,使未图示的聚光点位置调整构件动作,使聚光器51沿光轴方向移动,以便将通过聚光器51的聚光透镜511聚光的脉冲激光光线LB的聚光点定位于板状被加工物10的厚度方向的期望的位置(定位工序)。并且,在图示的实施方式中,脉冲激光光线的聚光点被从板状被加工物10的入射脉冲激光光线的上表面(正面10a侧)设定在期望的位置(例如与正面10a相距5~10μm的背面10b侧的位置)。
如上所述那样实施了定位工序后,使激光光线照射构件5动作,一边从聚光器51照射脉冲激光光线LB,一边使第1加工进给构件37和第2加工进给构件38动作,以使卡盘工作台36根据设定在板状被加工物10上的待生成芯片的轮廓101移动。然后,在加工开始位置101a到达聚光器51的正下方时,停止脉冲激光光线的照射,并使第1加工进给构件37和第2加工进给构件38停止动作,从而使卡盘工作台36的移动停止(遮护隧洞形成工序)。根据设定在板状被加工物10上的所有的芯片的轮廓101实施该遮护隧洞形成工序。
通过实施上述遮护隧洞形成加工,如图3的(b)所示,在板状被加工物10的内部,细孔111和形成在该细孔111的周围的非晶质112从定位脉冲激光光线LB的聚光点P的正面(上表面)侧开始遍及背面(下表面)地生长,从而在板状被加工物10中沿着待形成的芯片的轮廓101以规定的间隔(在本实施方式中为10μm的间隔(加工进给速度:500mm/秒)/(重复频率:50kHz))形成非晶质的遮护隧洞110。如图3的(c)和(d)所示,该遮护隧洞110由在中心形成的直径为左右的细孔111、和在该细孔111的周围形成的直径为的非晶质112构成,在本实施方式中,该遮护隧洞110成为以相邻的非晶质112彼此连接的方式形成的形态。并且,由于在上述的遮护隧洞形成加工中形成的非晶质的遮护隧洞110能够从板状被加工物10的正面(上表面)侧遍及背面(下表面)地形成,因此,即使晶片的厚度较厚,也仅照射1次脉冲激光光线即可,因此,生产率非常高。
在上述的遮护隧洞形成加工中,为了形成良好的遮护隧洞110,如上所述,关于聚光透镜511a的数值孔径NA,将以数值孔径NA除以石英玻璃基板或蓝宝石基板等单晶基板的折射率N所得到的值S设定在0.05~0.2的范围内是重要的。
在此,参照图4,对数值孔径NA、折射率N以及、以数值孔径NA除以折射率N得到的值S=NA/N之间的关系进行说明。在图4中,入射至聚光透镜511中的脉冲激光光线LB相对于光轴以角度θ聚光。此时,sinθ为聚光透镜511的数值孔径NA(NA=sinθ)。当被聚光透镜511聚集的脉冲激光光线LB照射至由单晶基板构成的板状被加工物10时,由于构成板状被加工物10的单晶基板的密度比空气高,因此脉冲激光光线LB从角度θ折射为角度α而在聚光点P处聚光。此时,相对于光轴的角度α根据构成板状被加工物10的单晶基板的折射率N不同而不同。由于折射率N为N=sinθ/sinα,因此,以数值孔径NA除以单晶基板的折射率N得到的值S=NA/N为sinα。因此,将sinα设定在0.05~0.2的范围内(0.05≦sinα≦0.2)是重要的。
以下,对于将以聚光透镜511的数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值S=NA/N设定在0.05~0.2的范围内的理由进行说明。
[实验1-1]
在作为板状被加工物10的厚度为500μm的石英玻璃基板(折射率:1.45)上以下述的加工条件形成遮护隧洞,并判定了遮护隧洞是否良好。
加工条件
如上所述,在石英玻璃基板(折射率:1.45)中,通过将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜511的数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值S=NA/N设定在0.05~0.2的范围内,由此形成遮护隧洞。因此,对于蓝宝石基板(折射率:1.45),将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜511的数值孔径NA设定为0.1~0.25是重要的。
根据上述的实验1-1确认到:通过将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜511的数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值S=NA/N设定在0.05~0.2的范围内,由此能够形成遮护隧洞。
[实验1-2]
在作为板状被加工物10的厚度为500μm的蓝宝石(Al2O3)基板(折射率:1.76)上以下述加工条件形成遮护隧洞,并判定了遮护隧洞是否良好。
加工条件
如上所述,在蓝宝石基板(折射率:1.76)中,关于使脉冲激光光线聚光的聚光透镜511的数值孔径NA,通过将数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值S=NA/N设定在0.05~0.2的范围内,由此形成遮护隧洞。因此,对于蓝宝石基板(折射率:1.76),将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜51a的数值孔径NA设定为0.1~0.35是重要的。
根据上述的实验1-1、实验1-2确认到:通过将对脉冲激光光线进行聚光的聚光透镜511的数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值S=NA/N设定在0.05~0.2的范围内,由此能够形成遮护隧洞。
实施了上述遮护隧洞形成工序后,实施芯片生成工序,在该芯片生成工序中,通过对板状被加工物10施加超声波,从而破坏形成有遮护隧洞110的芯片的轮廓101,从板状被加工物10生成芯片。参照图5对芯片生成工序的第1实施方式进行说明。
在图5所示的芯片生成工序的第1实施方式中,首先,如图5的(a)所示,将实施了上述遮护隧洞形成工序的板状被加工物10的保护带T侧载置于硅橡胶工作台7上。因此,经由保护带T载置于硅橡胶工作台7上的板状被加工物10的正面成为上侧。接着,如图5的(b)所示,将超声波施加垫70的下表面载置于板状被加工物10的正面上,该板状被加工物10经由保护带T载置于硅橡胶工作台7上。然后,使配设在超声波施加垫70中的未图示的超声波产生构件动作,使超声波施加于板状被加工物10。其结果是,如图5的(c)所示,在板状被加工物10中,形成有遮护隧洞110的芯片的轮廓101被破坏而生成芯片100。这样,如图6所示,能够将形成有遮护隧洞110的芯片的轮廓101被破坏而成的芯片100从保护带T剥离并拾取。
接着,参照图7至图10对芯片生成工序的第2实施方式进行说明。利用图7至图9所示的遮护隧洞破坏装置8来实施该芯片生成工序的第2实施方式。图7中示出了遮护隧洞破坏装置8的立体图,图8中示出了将图7所示的遮护隧洞破坏装置8的重要部分分解后示出的立体图。
本实施方式中的遮护隧洞破坏装置8具备:基座81;第1工作台82,其以能够沿着箭头Y所示的方向移动的方式配设在该基座81上;以及第2工作台83,其以能够沿着与箭头Y垂直的箭头X所示的方向移动的方式配设在该第1工作台82上。基座81形成为矩形状,在其两侧部上表面上沿箭头Y所示的方向相互平行地配设有2个导轨811、812。并且,在2个导轨中的1个导轨811的上表面上形成有截面为V字状的引导槽811a。
如图8所示,上述的第1工作台82形成为在中央部具备矩形状的开口821的窗框状。在该第1工作台82的一个侧部下表面设有被引导轨道822,所述被引导轨道822能够滑动地嵌合于在1个导轨811上形成的引导槽811a中,该导轨811被设置在上述基座81上。另外,2个导轨823、824沿着与上述被引导轨道822垂直的方向相互平行地配设在第1工作台82的两侧部上表面上。并且,在2个导轨中的1个导轨823的上表面上形成有截面为V字状的引导槽823a。如图7所示,在这样构成的第1工作台82使被引导轨道822与在设置于基座81的1个导轨811上形成的引导槽811a嵌合,并且,将另一个侧部下表面载置于在基座81上设置的另1个导轨812上。遮护隧洞破坏装置8具备第1移动构件84,所述第1移动构件84使第1工作台82沿着设在基座81上的导轨811、812在箭头Y所示的方向上移动。如图8所示,该第1移动构件84由下述部分构成:外螺纹杆841,其与在基座81上设置的另1个导轨812平行地配设;轴承842,其配设在基座81上,并将外螺纹杆841的一端部支承成能够旋转;脉冲马达843,其与外螺纹杆841的另一端连结,用于驱动外螺纹杆841旋转;以及内螺纹块834,其设置于上述第1工作台82的下表面上,并与外螺纹杆841螺合。这样构成的第1移动构件84通过驱动脉冲马达843使外螺纹杆841转动,由此使第1工作台82沿着在图7中以箭头Y所示的方向移动。
如图8所示,上述第2工作台83形成为矩形状,并在中央部具备圆形的孔831。在该第2工作台83的一个侧部下表面上设有被引导轨道832,所述被引导轨道832能够滑动地嵌合于在1个导轨823上形成的导槽823a中,所述导轨823被设置于上述的第1工作台82上。如图7所示,在这样构成的第2工作台83使被引导轨道832与在设置于第1工作台82的1个导轨823上形成的引导槽823a嵌合,并且将另一个侧部下表面载置于在第1工作台82上设置的另1个导轨824上。遮护隧洞破坏装置8具备第2移动构件85,所述第2移动构件85使第2工作台83沿着在第1工作台82上设置的导轨823、824在箭头X所示的方向上移动。如图8所示,该第2移动构件85由下述部分构成:外螺纹杆851,其与在第1工作台82上设置的另1个导轨824平行地配设;轴承852,其配设在第1工作台82上,并将外螺纹杆851的一端部支承成能够旋转;脉冲马达853,其与外螺纹杆851的另一端连结,用于驱动外螺纹杆851旋转;以及内螺纹块854,其设置于上述第2工作台83的下表面上,并与外螺纹杆851螺合。这样构成的第2移动构件85通过驱动脉冲马达853使外螺纹杆851转动,由此使第2工作台83沿着在图7中以箭头X所示的方向移动。
遮护隧洞破坏装置8具备用于保持上述环状的框架F的框架保持构件86。如图7和图9所示,框架保持构件86由下述部分构成:筒状部861;环状的框架保持部862,其形成在该筒状部861的上端;安装部863,其设置在筒状部861的下端部;以及环状的支承凸缘部864,其设置在该安装部863的上侧。筒状部861具有这样的内径:比环状的框架F的内径小,且比粘贴在安装于环状的框架F的保护带T上的板状被加工物10的外径大。上述环状的框架保持部862向径向外侧突出地形成在筒状部861的上端,上表面形成用于载置环状的框架F的载置面862a。在这样形成的环状的框架保持部862上安装有多个夹紧件865,所述夹紧件865用于对载置于载置面862a上的环状的框架F进行固定。上述安装部863构成为:其外周以能够转动的方式与设置在上述第2工作台83上的孔831的内周面嵌合。上述环状的支承凸缘部864向径向外侧突出地形成在安装部863的上侧,安装部863以与设置在第2工作台83上的孔831嵌合的状态载置于第2工作台83上。
遮护隧洞破坏装置8具备超声波施加构件87,该超声波施加构件87对板状被加工物10施加超声波,所述板状被加工物10经由保护带T被支承在由上述环状的框架保持部件86进行保持的环状的框架F上。如图7和图8所示,超声波施加构件87配设在上述基座81上,且配置在框架保持构件86内。如图8所示,该超声波施加构件87由下述部分构成:配设在基座81上的气缸871;以及配设在该气缸871的活塞杆872的末端的超声波振子873。超声波振子873被未图示的高频电压施加构件施加规定频率的高频电压。并且,超声波振子873在本实施方式中形成为球形,但也可以形成为圆形或半圆锥状。
遮护隧洞破坏装置8具备冷气喷射构件88,该冷气喷射构件88对板状被加工物10喷射冷气,所述板状被加工物10经由保护带T被支承在由框架保持构件86支承的环状的框架F上。冷气喷射构件88具备:配设在基座81上的回转臂881;以及安装在回转臂881的末端的冷气喷射喷嘴882,该冷气喷射喷嘴882与未图示的冷气供给构件连接。另外,回转臂881借助未图示的驱动构件回转。并且,回转臂881构成为能够上下移动。
遮护隧洞破坏装置8具备摄像构件89,该摄像构件89对板状被加工物10进行摄像,所述板状被加工物10经由保护带T被支承在由上述框架保持构件86支承的环状的框架F上。该摄像构件89由光学系统和摄像元件等构成,且安装于L字状的支承部件892上,该L字状的支承部件892借助配设在基座81上的气缸891在图中沿上下方向动作,该摄像构件89被配置在构成上述框架保持构件86的环状的框架保持部862的上方位置。这样构成的摄像构件89对经由保护带T支承在由上述环状的框架保持部862保持的环状的框架F上的板状被加工物10进行摄像,并将所拍摄的图像信号发送至未图示的控制单元。
遮护隧洞破坏装置8如上述那样构成,下面,主要参照图10对其动作进行说明。如图10的(a)所示,将环状的框架F载置于构成框架保持构件86的环状的框架保持部862的载置面862a上,并利用夹紧件865将其固定于环状的框架保持部862上,所述环状的框架F经由保护带T支承着被实施了上述遮护隧洞形成工序的板状被加工物10。
接下来,使摄像构件89和未图示的控制单元动作,求得实施了上述遮护隧洞形成工序的板状被加工物10中的、形成有遮护隧洞110的各芯片的轮廓101的中心位置,并储存于未图示的控制单元的存储器中。并且,作为求得各芯片的轮廓101的中心位置的方法,可以根据下述脉冲数求得XY坐标(校准工序),该脉冲数是在使第1移动构件84和第2移动构件85动作而将板状被加工物10中的形成有遮护隧洞110的各芯片的轮廓101的中心定位于摄像构件89的中心时的、对第1移动构件84的脉冲马达843和第2移动构件85的脉冲马达853施加的脉冲数。
在实施了上述校准工序后,未图示的控制单元将冷气喷射构件88的冷气喷射喷嘴882定位在构成超声波施加构件87的超声波振子873的正上方,并使该冷气喷射喷嘴882向下方移动,如图10的(a)所示这样与板状被加工物10的上表面之间设置规定的间隙而定位于上方位置。接下来,基于储存于未图示的控制单元的存储器中的数据,使第1移动构件84和第2移动构件85动作,如图10的(a)所示这样将板状被加工物10中的形成有遮护隧洞110的规定的芯片的轮廓101的中心位置定位于构成超声波施加构件87的超声波振子873的正上方,并且,使气缸871动作,使超声波振子873的上端与粘贴有板状被加工物10的保护带T抵接。然后,如图10的(b)所示,从冷气喷射构件88的冷气喷射喷嘴882喷出冷气,并且,向超声波振子873施加规定频率的高频电压,使超声波振子873产生超声波振动。其结果是,如图10的(b)所示,在设定于板状被加工物10中的芯片的轮廓101处形成的遮护隧洞110由于超声波振动而被破坏,从而生成芯片100。此时,由于芯片的轮廓101内的区域被从冷气喷射喷嘴882喷出的冷气冷却而收缩,因此,能够促进遮护隧洞110的破坏。这样,在设定于板状被加工物10中的芯片的轮廓101处形成的遮护隧洞110由于超声波振动被破坏而生成芯片100后,如图10的(c)所示,能够将芯片100从保护带T剥离并拾取。
如以上那样,上述本实施方式中的芯片的制造方法由下述工序构成:遮护隧洞形成工序,在该遮护隧洞形成工序中,利用可照射激光光线并具备聚光器51的脉冲激光光线照射构件5,将对于板状被加工物10具有透射性的波长的脉冲激光光线的聚光点从板状被加工物10的上表面定位于规定的位置,并沿着待生成的芯片的轮廓101进行照射,由此,在板状被加工物10的内部沿着待生成的芯片的轮廓101使细孔和遮护该细孔的非晶质生长从而形成遮护隧洞110;和芯片生成工序,在该芯片生成工序中,通过对实施了该遮护隧洞形成工序的板状被加工物10施加超声波,来破坏形成有遮护隧洞110的芯片的轮廓101,从而从板状被加工物生成芯片100,因此,与上述以往的芯片的制造方法相比较,能够在短时间内形成期望的形状的芯片。
Claims (4)
1.一种芯片的制造方法,所述芯片的制造方法是从板状被加工物生成所希望的形状的芯片的制造方法,其特征在于,
所述芯片的制造方法包括:
遮护隧洞形成工序,利用照射激光光线并具备聚光器的脉冲激光光线照射构件,将对于板状被加工物具有透射性的波长的脉冲激光光线的聚光点从板状被加工物的上表面定位于规定的位置,并沿着待生成的芯片的轮廓进行照射,由此,在板状被加工物的内部沿着待生成的芯片的轮廓使细孔和遮护该细孔的非晶质生长而形成遮护隧洞;和
芯片生成工序,通过对实施了该遮护隧洞形成工序的板状被加工物施加超声波,来破坏形成有遮护隧洞的芯片的轮廓,从板状被加工物生成芯片。
2.根据权利要求1所述的芯片的制造方法,其中,
该聚光器的聚光透镜的数值孔径NA除以板状被加工物的折射率N所得到的值被设定在0.05~0.2的范围内。
3.根据权利要求2所述的芯片的制造方法,其中,
板状被加工物为石英玻璃基板,该聚光器的聚光透镜的数值孔径NA被设定在0.1~0.25的范围内。
4.根据权利要求2所述的芯片的制造方法,其中,
板状被加工物为蓝宝石基板,该聚光器的聚光透镜的数值孔径NA被设定在0.1~0.35的范围内。
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