CN105935842A - 器件芯片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种器件芯片的制造方法。利用在由相互交叉的具有规定宽度的多个分割预定线划分的正面的各个区域中形成有器件的器件晶片来制造器件芯片，具有：改质层形成步骤，将对于器件晶片具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于器件晶片的内部而从器件晶片的背面沿着该分割预定线的宽度方向的两个边缘照射该激光束，在上下方向上形成多层相互平行的2条改质层；以及分割步骤，在实施了该改质层形成步骤后，对器件晶片施加外力，以该改质层为断裂起点将器件晶片分割为多个器件芯片，在该改质层形成步骤中，背面侧的改质层在相对于正面侧的改质层偏向该器件侧的位置处形成，沿着该多层的改质层断裂的该器件芯片的侧表面的正面侧最突出。

Description

器件芯片的制造方法
技术领域
本发明涉及在长条的线传感器或LED打印头等中使用的器件芯片的制造方法。
背景技术
作为使用了分割半导体晶片或光器件晶片等器件晶片而获得的器件芯片的电子部件，具有长条的线传感器和LED打印头等电子部件。
作为这些电子部件的特征，使制造出的器件总线芯片没有间隙地排列成1列，通过将器件芯片彼此的间隔缩减至极限，形成排列有多个器件的电子部件。
为了防止感测的脱落或者打字的脱落等，器件尽量连续且没有间隙地排列较重要，所以在制造器件芯片时，以尽可能不留有器件晶片的分割预定线的方式分割为器件芯片变得重要。
此外，在将芯片彼此排列成1列时，为了在相邻的器件之间无法产生间隙，以在芯片的侧表面不留有凸部的方式进行制造也同时较重要，为了满足该要求，提出有用斜着倾斜的切削刀具改变分割预定线的宽度方向两个边缘的角度并进行切削的加工方法(例如，参照日本特开2010-073821号公报或者日本特开2007-273743号公报)。
专利文献1：日本特开2010-073821号公报
专利文献2：日本特开2007-273743号公报
但是，在使用切削刀具的以往的方法中，需要花费准备使切削刀具倾斜的专门的切削装置的成本，并产生微崩(缺损)，所以为了使微崩不进展到器件，需要在器件和切削刀具之间的距离中设置余量，在使多个器件连续地排列成1列方面也存在限制。
发明内容
本发明正是鉴于这种问题而完成的，其目的在于，提供一种能够使多个器件没有间隙地连续排列成1列的器件芯片的安装方法。
根据本发明，提供一种器件芯片的制造方法，利用器件晶片来制造器件芯片，该器件晶片在由多个分割预定线划分出的正面的各个区域中形成有器件，该多个分割预定线相互交叉且分别具有规定的宽度，该器件芯片的制造方法的特征在于，具有：保持步骤，以使器件晶片的正面侧与卡盘台的保持面相对的方式保持器件晶片；改质层形成步骤，在实施了该保持步骤后，将对于器件晶片具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于器件晶片的内部而从器件晶片的背面沿着该分割预定线的宽度方向的两个边缘照射该激光束，在上下方向上形成多层相互平行的2条改质层；以及分割步骤，在实施了该改质层形成步骤后，对器件晶片施加外力，以该改质层为断裂起点将器件晶片分割为多个器件芯片，在该改质层形成步骤中，背面侧的改质层在相对于正面侧的改质层偏向该器件侧的位置处形成，就沿着该多层改质层断裂的该器件芯片的侧表面而言，正面侧最突出。
根据本发明的器件芯片的制造方法，用激光束将在器件晶片内部形成多层改质层并将器件晶片断裂为各个器件芯片，但是，在正面侧从分割预定线的两个边缘靠近中心地形成沿着分割预定线形成的2条改质层，在背面侧沿着两个边缘形成改质层。
因此，在分割了器件晶片的器件芯片中，芯片的侧表面从正面向斜下侧(芯片中心侧)倾斜，所以在连结了芯片之间时，不会在器件正面侧在相邻的芯片之间形成间隙。因此，在使多个器件芯片排列成1列时，能够在相邻的器件之间几乎没有间隙地使多个器件芯片排列成1列。
此外，也存在如下效果：由于以形成于器件晶片的改质层为断裂起点地分割为多个器件芯片，所以不会产生微崩，能够在尽量靠近分割预定线的缘部的部分处断裂为器件芯片。
附图说明
图1是半导体晶片的正面侧立体图。
图2是在将外周部安装于环状框的作为粘贴带的扩展带上粘贴半导体晶片的正面侧的状态的立体图。
图3是说明改质层形成步骤的部分截面侧视图。
图4是对在改质层形成步骤中形成改质层的位置进行说明的半导体晶片的背面侧的部分放大图。
图5的(A)是示出本发明第1实施方式的改质层形成方法的剖视图。
图5的(B)是示出第2实施方式的改质层形成方法的剖视图。
图6的(A)和图6的(B)是示出分割步骤的部分截面侧视图，图6的(C)是图6的(B)的A部分的放大图。
图7是使多个器件芯片排列成1列的线传感器的剖视图。
标号说明
10：卡盘台；11：半导体晶片；13、13a、13b：分割预定线(间隔道)；14：聚光器；15：器件；20：分割装置；21：改质层；22：扩张鼓；23：器件芯片；24：框保持单元；25：间隔道部；26：框保持部件；27：线传感器。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。参照图1，示出了半导体晶片(器件晶片)的立体图。图1所示的器件晶片11例如由厚度为300μm的硅片构成，在正面11a上格子状地形成有多个分割预定线(间隔道)13，并且在由多个分割预定线13划分出的各区域中分别形成有CD、CMOS等器件15。
这样构成的半导体晶片11在其正面11a具有：形成有多个器件15的器件区域17和围绕器件区域17的外周剩余区域19。11b是半导体晶片11的背面。
成为本发明的器件芯片的制造方法的加工对象的晶片不限于如图1所示的半导体晶片11，还包含在蓝宝石基板上形成氮化镓等外延层(发光层)而构成的光器件晶片等器件晶片。
在本发明实施方式的器件芯片的制造方法中，先于加工，如图2所示，在将外周部安装于环状框F的由粘贴带构成的扩展带T上粘贴器件晶片11的正面11a。因此，在加工时，器件晶片11的背面11b露出。
在本实施方式的器件芯片的制造方法中，首先，实施使器件晶片11的正面11a侧与激光加工装置的卡盘台的保持面相对地保持器件晶片11的保持步骤。
即，如图3所示，用激光加工装置的卡盘台10隔着扩展带T吸引保持器件晶片11，使器件晶片11的背面11b侧向上方露出。而且，用夹具12夹持并固定环状框F。
实施改质层形成步骤：在用卡盘台10保持器件晶片11的状态下，用激光束产生单元的聚光器14将对于器件晶片11具有透过性的波长(例如1064nm)的脉冲激光束的聚光点定位于与分割预定线13对应的晶片11的内部而从晶片11的背面11b侧照射激光束，并且在箭头X1方向或X2方向上对卡盘台10进行加工进给，在晶片内部形成多层改质层21。
参照图4，对在该改质层形成步骤中形成的改质层的位置进行说明。在图4中，将需要使器件紧密排列的边侧的分割预定线设为13a，将无需使器件紧密排列的边侧的分割预定线设为13b进行说明。
关于分割预定线13a，沿着分割预定线13a的宽度方向的两个边缘在晶片11的内部形成2条改质层21。该方向的改质层21的形成在晶片11的厚度方向上形成多层。
关于分割预定线13b，沿着分割预定线13b的大致中心在晶片内部形成1条改质层21。该方向的改质层21的形成也在晶片11的厚度方向上形成多层。
参照图5，对改质层形成步骤进一步详细地进行说明。图5的(A)是示出第1实施方式的改质层形成步骤的剖视图。在第1实施方式的改质层形成步骤中，首先在靠近器件晶片11的正面1la的一侧，在从分割预定线13a的两个边缘以规定距离靠近中心侧的位置处形成2条相互平行的改质层21。
接着，在使用聚光器14会聚的激光束的聚光点P上升到晶片11的背面11b侧的位置处，形成沿着分割预定线13a的两个边缘相互平行的2条改质层21。并且，将激光束的聚光点P定位于晶片11的背面11b侧，并以与在正前方形成的改质层21在上下方向上重叠的方式形成相互平行的2条改质层21。通过分度进给晶片11，沿着相邻的分割预定线13a形成多层同样的2条改质层21。
另外，在图5的(A)所示的实施方式中，形成1层靠近晶片11的正面11a的一侧的改质层21，形成2层在上下方向上重叠的背面11b侧的改质层21，但是改质层21的层数未限定于此，可以形成2层以上正面11a侧的改质层21，也可以仅形成1层背面11b侧的改质层21，或者形成3层以上。
由于分割预定线13b是无需使器件紧密排列的边侧，所以以沿着分割预定线13b的中心在上下方向上重叠的方式形成多层的改质层21。
参照图5的(B)，示出了表示本发明第2实施方式的改质层形成步骤的剖视图。在本实施方式的改质层形成步骤中，形成为晶片11的正面11a侧的改质层21和下一个形成的改质层21在晶片11的厚度方向上重叠。
该重叠的长度优选为3Opm左右。确认出通过这样重叠并形成改质层21，能够可靠地形成从改质层21传播的期望的裂纹。
改质层形成步骤中的加工条件例如如下设定。
光源：LD激励Q开关Nd：YVO4脉冲激光
波长：1064nm
平均输出：0.2W
重复频率：80kHz
聚光点直径：
进给速度：100nm/s
在实施了改质层形成步骤后，实施对器件晶片11施加外力，以改质层21为断裂起点将器件晶片11分割为多个器件芯片的分割步骤。
参照图6对该分割步骤进行说明。参照图6的(A)，分割装置20具有：扩张鼓22和保持环状框F的框保持单元24。扩张鼓22具有比环状框F的内径小，比粘贴于安装在环状框F上的扩展带T的晶片11的外径大的内径。
框保持单元24由环状的框保持部件26和作为固定构件的多个夹具28构成，所述夹具28被配设在框保持部件26的外周。框保持部件26的上表面形成载置环状框F的载置面26a，环状框F被载置在该载置面26a上。
并且，载置在载置面26a上的环状框F被夹具28固定于框保持部件26。这样构成的框保持单元24与气压缸30的活塞杆32连结，通过使气压缸30动作，使得框保持部件26在上下方向上移动。
参照图6的(A)～图6的(C)对使用这样构成的分割装置20实施的晶片分割步骤进行说明。如图6的(A)所示，将隔着扩展带T支撑晶片11的环状框F载置于框保持部件26的载置面26a上，由夹具28固定于框保持部件26。这时，框保持部件26被定位于基准位置，在所述基准位置，其载置面26a成为与扩张鼓22的上端大致相同高度。
接着，驱动气压缸30使框保持部件26下降至如图6的(B)所示的扩张位置。由此，固定在框保持部件26的载置面26a上的环状框F也下降，所以安装于环状框F的扩展带T与扩张鼓22的上端缘抵接并主要在半径方向上扩张。
其结果，张力呈放射状地作用于粘贴在扩展带T上的晶片11。当张力这样呈放射状地作用于晶片11时，晶片11以改质层21为断裂起点被断裂，并被分割为各个器件芯片23。
在本实施方式的器件芯片的制造方法中，对于需要使器件紧密排列的边侧的分割预定线13a，沿着各分割预定线13a在相同高度形成有2条改质层21，在晶片11的厚度方向上形成有多个改质层21。
并且，比最靠近晶片11的正面11a侧的一对改质层21更靠近背面侧的一对改质层21形成于靠近器件15的一侧，所以如图6的(B)的A部分的放大图即图6的(C)所示，分割晶片11而获得的器件芯片23的侧表面从形成有器件15的正面向芯片中心侧斜向倾斜。并且，在相邻的器件芯片23之间残存有间隔道部25。
虽然未特别图示，关于与在第1方向上延伸的分割预定线13a正交的分割预定线13b，如图4所示，在分割预定线13b的大致中心部分形成有1条改质层21，所以在实施图6所示的分割步骤后，各器件芯片23的侧表面与形成于正面的器件15垂直。
根据上述实施方式的器件芯片的制造方法，关于需要使器件紧密排列的边侧，芯片的侧表面从正面向芯片中心侧斜着倾斜，所以在连结多个器件芯片23来构成例如图7所示的线传感器27的情况下，能够以在相邻的器件15之间几乎无法形成间隙的方式排列器件芯片23。
在上述实施方式中，对将本发明的器件芯片应用于半导体晶片来制造CCD、CMOS等摄像器件芯片的例子进行了说明，但是本发明的制造方法不限于此，可以应用于在正面形成有多个LED的光器件晶片的分割，也同样能够应用于制造LED芯片的方法。

Claims (1)

1.一种器件芯片的制造方法，利用器件晶片来制造器件芯片，该器件晶片在由多个分割预定线划分出的正面的各个区域中形成有器件，该多个分割预定线相互交叉且分别具有规定的宽度，
该器件芯片的制造方法的特征在于，具有：
保持步骤，以使器件晶片的正面侧与卡盘台的保持面相对的方式保持器件晶片；
改质层形成步骤，在实施了该保持步骤后，将对于器件晶片具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于器件晶片的内部而从器件晶片的背面沿着该分割预定线的宽度方向的两个边缘照射该激光束，在上下方向上形成多层相互平行的2条改质层；以及
分割步骤，在实施了该改质层形成步骤后，对器件晶片施加外力，以该改质层为断裂起点将器件晶片分割为多个器件芯片，
在该改质层形成步骤中，在相对于正面侧的改质层偏向该器件侧的位置处形成背面侧的改质层，
就沿着该多层改质层断裂的该器件芯片的侧表面而言，正面侧最突出。
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