CN108231676B - 晶片的加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供晶片的加工方法，能够在晶片正面的器件区域被保护膜覆盖的状态下进行等离子照射，并能够抑制器件的损伤。一种晶片的加工方法，包含如下的工序：保护膜形成工序，形成将晶片(W)的正面整体包覆的保护膜(70)；激光照射工序，沿着间隔道(ST)照射激光(LB)而将功能层(72)去除，并使基板(71)露出；保护膜检测工序，对激光照射后的晶片上的多个器件(DV)区域中的保护膜的包覆状态进行检测；保护膜再形成工序，当在器件区域中存在未包覆保护膜的部分的情况下，再次形成保护膜以便将各器件区域覆盖；等离子照射工序，对晶片进行等离子照射；以及分割工序，通过沿着间隔道的切削对晶片进行分割。

Description

晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法，将晶片沿着间隔道分割成芯片，该晶片在层叠于基板的正面上的功能层上在由形成为格子状的多条间隔道划分的多个区域内分别形成有器件。
背景技术
在半导体器件的制造工艺中，在硅等基板的正面上设置由绝缘膜和功能膜层叠而成的功能层来构成晶片，在功能层上形成由格子状的间隔道划分的多个器件。然后，沿着间隔道对晶片进行分割而得到多个器件。如果在晶片的分割时进行使用了切削刀具的切削加工，则由于基板与功能层之间的物质特性的差异等原因，可能会在沿着间隔道上的分割线的区域之外产生功能层的剥离(膜剥离)。例如，由于作为功能层的代表性的Low-K膜(低介电常数绝缘体包覆膜)比基板脆，所以在进行使用了切削刀具的分割时容易产生膜剥离。
作为其对策，提出了如下技术：在晶片的正面上形成保护膜，沿着间隔道照射激光而进行激光烧蚀，将Low-K膜那样的功能层和基板的一部分去除(例如，专利文献1)。通过保护膜来防止因激光烧蚀产生的碎屑附着在器件上。在激光烧蚀之后将保护膜去除而使用切削刀具沿着间隔道将晶片分割成多个器件。
专利文献1：日本特开2015-79790号公报
当如专利文献1那样对晶片进行沿着间隔道的激光烧蚀时，会因来自激光的热量输入而对基板造成损伤。于是，当在下一个分割工序中进行切削加工时，可能以损伤为起点在基板上的间隔道的侧面产生裂纹(侧壁裂纹)。作为该对策，公知有如下技术：在激光照射后对晶片进行等离子处理(照射)，将因激光照射产生的损伤去除。
为了防止因等离子照射而对晶片上的器件造成损伤，优选在将保护膜包覆在晶片的除间隔道区域之外的正面(特别是器件区域)上的状态下进行等离子照射。但是，在进行激光烧蚀时因激光照射而产生等离子，有时保护膜在间隔道区域以外的部分中会出现局部破损。当在该状态下对晶片进行等离子照射时，可能会对器件造成损伤。
发明内容
本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于提供晶片的加工方法，能够在晶片正面的器件区域被保护膜覆盖的状态下进行等离子照射，能够抑制器件的损伤。
根据本发明，提供晶片的加工方法，沿着间隔道对晶片进行分割，该晶片在层叠于基板的正面上的功能层上在由形成为格子状的多条该间隔道划分的多个区域中分别形成有器件，该晶片的加工方法的特征在于，具有如下的工序：保护膜形成工序，对该晶片正面提供水溶性树脂而形成将该晶片正面整体包覆的保护膜；激光照射工序，沿着该间隔道经由该保护膜而照射激光从而将该功能层去除，并使该基板露出；保护膜检测工序，在实施了该激光照射工序之后，对该晶片上的形成有多个器件的区域是否包覆有该保护膜进行检测；保护膜再形成工序，当在该保护膜检测工序中检测到的结果是在该形成有多个器件的区域中存在未包覆该保护膜的部分的情况下，再次形成保护膜以便将该形成有多个器件的区域分别覆盖；等离子照射工序，在该保护膜再形成工序之后对该晶片进行等离子照射；以及分割工序，在该等离子照射工序之后，沿着该间隔道对晶片进行切削而将该晶片分割成各个芯片。
根据该加工方法，再次形成保护膜以便将多个器件区域分别覆盖，之后进行等离子照射，因此，即使在激光照射工序中器件区域的保护膜被局部破坏的情况下，也能够抑制对器件的损伤。因此，在激光照射工序和等离子照射工序的任意工序中，均能够通过保护膜来适当保护晶片上的器件，能够得到高品质的器件。
优选在保护膜再形成工序中，将保护膜从保护膜检测工序后的晶片正面上去除，并对晶片正面提供水溶性树脂，然后沿着间隔道照射比激光照射工序中所照射的激光的输出小的、仅能够将间隔道内的保护膜去除的激光，从而使间隔道部分的基板露出。
根据本发明，能够得到晶片的加工方法，能够在晶片正面的器件区域被保护膜覆盖的状态下进行等离子照射，并能够抑制器件的损伤。
附图说明
图1是示出通过本实施方式的晶片的加工方法进行加工的晶片的立体图。
图2是适合于实施本实施方式的晶片的加工方法的加工装置的概略立体图。
图3是将构成加工装置的保护膜形成及去除构件局部剖视的状态的立体图。
图4是概念性地示出构成加工装置的激光照射构件的图。
图5是按照(A)到(E)的顺序示出本实施方式的晶片的加工方法的各工序的示意图。
标号说明
1：激光加工装置；3：搬出搬入机构；4：搬送机构；5：保护膜形成及去除构件；6：保持工作台；7：激光照射构件；8：保护膜检测构件；16：旋转工作台；21：树脂提供喷嘴；22：供水喷嘴；23：空气喷嘴；27：基台；33：第1载台；38：第2载台；40：外壳；41：照射头；42：激光振荡器；45：功率调整构件；47：聚光透镜；48：拍摄单元；50：红外线照射部；51：红外线拍摄部；60：控制构件；70：保护膜；71：基板；72：功能层；80：等离子照射装置；81：装置壳体；82：上部电极；83：下部电极；85：切削装置；86：切削刀具；87：电动机；BP：凸块；DV：器件；LB、LBs：激光光线；ST：间隔道；U：晶片单元；W：晶片。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式进行说明。在图1中示出了通过本发明的晶片的加工方法进行加工的晶片。图1所示的晶片W是以硅为原材料的半导体晶片，在圆板形状的晶片W的正面上，在由多条间隔道ST划分成格子状的多个区域内形成有IC或LSI等器件DV。如图1的圆圈部分所放大示出的那样，在各器件DV的周缘部分形成有在晶片W的正面上突出的多个凸块BP(电极)。另外，作为本发明所要加工的对象的晶片，只要是能够进行后述的激光照射或等离子照射的晶片，则除了图1所示的方式以外还能够采用各种晶片，不仅能够应用半导体晶片，还能够应用光器件晶片等。
如图5的(A)到图5的(E)所示，晶片W具有在由硅等构成的基板71的正面上层叠了功能层72的构造。本实施方式的晶片W具有两层构造的功能层72。作为功能层72，可以选择Low-K膜(低介电常数绝缘体被膜)和TEG(Test Element Group：测试元件组)等任意的结构。多个凸块BP从功能层72的正面突出。
接着，参照图2对适合于实施本实施方式的晶片的加工方法的加工装置进行概略地说明。以下所述的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向与图2所示的箭头的方向对应。X轴方向和Y轴方向是沿着水平面的方向，Z轴方向是与水平面垂直的上下方向。
图2所示的激光加工装置1对作为被加工物的晶片W进行搬送，沿着间隔道ST(图1)照射激光光线而实施激光烧蚀加工。其中，烧蚀是指如下的现象：当激光光线的照射强度为规定的加工阈值以上时，在固体表面上转换成电、热、光学和力学能量，其结果是，爆炸性地释放出中性原子、分子、正负离子、自由基、簇、电子和光，固体表面被蚀刻。
如图2所示，晶片W在形成有多个器件DV的正面露出的状态下借助粘贴于背面的带T被框架F支承。将在框架F上支承有晶片W的结构设为晶片单元U。
激光加工装置1具有：盒载置区域2，其对收纳了晶片单元U的盒10进行载置；搬出搬入机构3，其相对于盒10进行晶片单元U的搬出和搬入；搬送机构4，其对从盒10搬出的晶片单元U进行搬送；保护膜形成及去除构件5，其相对于晶片W的正面进行保护膜的形成和去除；保持工作台6，其进行从搬送机构4交接的晶片单元U的保持；激光照射构件7，其对保持工作台6上的晶片W照射激光光线；以及保护膜检测构件8，其对保持工作台6上的晶片W正面的保护膜的状态进行检测。
在盒10的内部形成有多层狭槽(省略图示)，在各狭槽中收纳有晶片单元U。盒载置区域2能够在Z轴方向(上下方向)上升降，通过使盒载置区域2进行升降，能够使盒10内的规定的狭槽位于与搬出搬入机构3对应的高度位置。
搬出搬入机构3具有：把持部11，其能够在X轴方向上移动；以及一对引导部12，它们在Y轴方向上分开并在X轴方向上延伸。把持部11能够对晶片单元U的框架F进行把持，通过使把持部11在把持着框架F的状态下沿X轴方向移动，能够进行晶片单元U从盒10内的抽出动作和晶片单元U向盒10内的收纳动作。并且，能够通过将框架F夹在一对引导部12之间来确定Y轴方向上的晶片单元U的位置，并且能够对X轴方向上的晶片单元U的移动进行引导。
在搬出搬入机构3与保护膜形成及去除构件5之间设置有搬送机构4。搬送机构4具有：回旋轴13，其能够以朝向Z轴方向的轴线为中心进行旋转；伸缩臂14，其从回旋轴13的上端沿水平方向延伸；以及吸附部15，其设置于伸缩臂14的前端。回旋轴13能够沿着Z轴方向进行上下移动，伸缩臂14能够在水平方向上伸缩。通过回旋轴13的旋转和伸缩臂14的伸缩，吸附部15在包含X轴和Y轴的水平面内的位置会发生变化，Z轴方向上的吸附部15的位置通过回旋轴13的上下移动而发生变化。吸附部15能够从上方对晶片单元U的框架F进行吸引保持，通过使保持着晶片单元U的状态的吸附部15在上述的各方向上移动而对晶片单元U进行搬送。
参照图3对保护膜形成及去除构件5进行说明。保护膜形成及去除构件5具有：旋转工作台16，其对晶片单元U的下表面进行吸引保持；多个(4个)夹持部17，它们将晶片单元U的框架F固定在旋转工作台16上。旋转工作台16能够通过旋转驱动机构18以朝向Z轴方向的转动轴为中心进行旋转。旋转工作台16的周围被有底的圆筒状的框体19围住，形成于框体19的底面的排水口19a与排水管20连接。旋转工作台16和旋转驱动机构18借助升降机构24被支承为能够在Z轴方向上移动，能够成为旋转工作台16的上表面位于框体19的上端部附近的状态(图2、图3)和旋转工作台16进入到框体19的内侧(在框体19内下降)状态。
如图3所示，在框体19内，在围绕旋转工作台16的位置设置有树脂提供喷嘴21、供水喷嘴22和空气喷嘴23。这些各喷嘴21、22和23以朝向Z轴方向的轴为中心而设置在能够回旋的臂的前端。树脂提供喷嘴21朝向保持在旋转工作台16上的晶片W滴下后述的液状的水溶性树脂。供水喷嘴22朝向保持在旋转工作台16上的晶片W提供保护膜去除用的清洗水。空气喷嘴23朝向保持在旋转工作台16上的晶片W喷出空气。
回到图2继续进行激光加工装置1的说明。保持工作台6具有对晶片单元U的下表面进行吸引保持的吸引部25。吸引部25具有朝向上方的圆形的保持面，能够通过使吸引力作用在该保持面上而对晶片单元U进行保持。在吸引部25的周围设置有对晶片单元U的框架F进行固定的多个(4个)夹持部2。
保持工作台6被X轴方向驱动机构支承为能够相对于基台27在X轴方向上移动，并被Y轴方向驱动机构支承为能够相对于基台27在Y轴方向上移动，其中，该基台27对激光加工装置1的整体进行支承。
X轴方向驱动机构具有：一对导轨30，它们设置在基台27上并在X轴方向上延伸；滚珠丝杠31，其设置在基台27上且使转动轴朝向X方向；以及电动机32，其设置在滚珠丝杠31的一端。第1载台33在一对导轨30上被支承为能够在X轴方向上移动，形成在第1载台33内的未图示的螺母与滚珠丝杠31螺合。因此，当通过电动机32使滚珠丝杠31旋转驱动时，第1载台33在导轨30上沿X轴方向移动。
Y轴方向驱动机构具有：一对导轨35，它们设置在第1载台33上并在Y轴方向上延伸；滚珠丝杠36，其设置在第1载台33上且使转动轴朝向Y方向；以及电动机37，其设置在滚珠丝杠36的一端。第2载台38在一对导轨35上被支承为能够在Y轴方向上移动，形成在第2载台38内的未图示的螺母与滚珠丝杠36螺合。因此，当通过电动机37使滚珠丝杠36旋转驱动时，第2载台38在导轨35上沿Y轴方向移动。
保持工作台6被支承在第2载台38上。也就是说，随着X轴方向驱动机构所实现的第1载台33的X轴方向的移动和Y轴方向驱动机构所实现的第2载台38的Y轴方向的移动，保持工作台6的位置会发生变化。
激光加工装置1具有从立壁部27a沿X轴方向突出的箱状的外壳40，该立壁部27a从基台27的上表面突出，在外壳40的前端部设置有激光照射构件7的照射头41。
参照图4对激光照射构件7进行说明。如图4所示，在外壳40内设置有：激光振荡器42；附设于激光振荡器42的重复频率设定构件43和脉冲宽度调整构件44；以及功率调整构件45。激光振荡器42通过重复频率设定构件43和脉冲宽度调整构件44来振荡出被设定为规定的频率和脉冲宽度的激光光线(脉冲激光光线)LB。通过功率调整构件45来调整激光光线LB的输出。
如图4所示，激光照射构件7在固定于外壳40的前端部的照射头41内具有方向转换镜46和聚光透镜47。从激光振荡器42振荡出而利用功率调整构件45调整了输出的激光光线LB通过方向转换镜46朝向下方进行方向转换，并通过聚光透镜47进行会聚。这样构成的激光照射构件7从照射头41沿着Z轴方向的光轴朝向保持在保持工作台6上的晶片W照射激光光线LB。
另外，在图2所示的激光加工装置1中，采用了通过X轴方向驱动机构和Y轴方向驱动机构使保持工作台6在X轴方向和Y轴方向上移动而激光照射构件7不移动的结构，但如果保持工作台6与激光照射构件7处于在X轴方向和Y轴方向上相对移动的关系，则并不限定于图2的结构。例如，也可以构成为保持工作台6仅在Y轴方向上移动而激光照射构件7在X轴方向上移动。
回到图2继续进行对激光加工装置1的说明。在外壳40的前端部的与激光照射构件7相邻的位置设置有对保持在保持工作台6上的晶片W进行拍摄的拍摄单元48。拍摄单元48是进行可见光区域的拍摄的拍摄单元，利用拍摄单元48对晶片W进行拍摄，并对形成于晶片W的目标图案(未图示)的图像进行检测，从而能够进行如下的对准：以目标图案为基准对晶片W(晶片单元U)的位置和朝向等进行调整。
如图2所示，保护膜检测构件8具有红外线照射部50和红外线拍摄部51。红外线照射部50被省略了图示的驱动机构支承为能够相对于外壳40在X轴方向和Y轴方向上移动，并能够朝向保持在保持工作台6上的晶片W照射红外线。红外线拍摄部51在外壳40的前端部被设置成与激光照射构件7相邻。红外线拍摄部51具有能够对红外线的反射光进行拍摄的受光部，能够在位于保持工作台6的中心部上方的状态下对保持工作台6上的晶片W的整体进行广角拍摄而获取红外线图像。在后面对由保护膜检测构件8进行的保护膜检测进行叙述。
如图2所示，在激光加工装置1上设置有对装置各部进行统一控制的控制构件60。控制构件60由执行各种处理的处理器构成。对控制构件60输入来自保护膜检测构件8的检测结果等。
除了以上所说明的激光加工装置1外，为了实施本发明实施方式的晶片的加工方法，使用对晶片W进行等离子照射的等离子照射装置和沿着间隔道ST对晶片W进行切削加工而分割成各个器件DV的切削装置。
在图5的(D)中概念性地示出了等离子照射装置。图5的(D)所示的等离子照射装置80具有在内部形成密闭空间的装置壳体81，上部电极82和下部电极83在装置壳体81内被设置成在上下方向上对置。能够使用未图示的高频电压施加构件对上部电极82与下部电极83之间施加高频电压。并且，上部电极82在与下部电极83对置的下表面侧具有多个气体喷出口，能够从气体喷出口喷出从未图示的气体提供构件提供的等离子化用气体。下部电极83具有对晶片W进行载置并保持的保持部。当在从上部电极82的喷出口提供了等离子化用气体的状态下通过高频电压施加构件对上部电极82与下部电极83之间施加高频电压时，等离子化用气体被等离子化，等离子化而得的活性物质对下部电极83上的晶片W进行作用。
在图5的(E)中概念性地示出了切削装置。图5的(E)所示的切削装置85具有：保持部，其对晶片W进行吸附保持；以及圆板状的切削刀具86，其对保持在保持部上的晶片W进行切削加工。切削刀具86通过电动机87以与晶片W的板面平行延伸的转动轴88为中心而旋转驱动。虽然省略了图示，但设置有使切削刀具86相对于晶片W的位置发生变化的驱动机构，通过使切削刀具86旋转并移动，能够沿着间隔道ST对晶片W进行切削加工。
接着，对本实施方式的晶片的加工方法进行说明。该加工方法大体上包含：图5的(A)所示的保护膜形成工序后的激光照射工序；图5的(B)所示的保护膜检测工序；图5的(C)所示的保护膜再形成工序；图5的(D)所示的等离子照射工序；以及图5的(E)所示的分割工序。
在图2所示的激光加工装置1中，通过搬出搬入机构3的把持部11来夹持框架F，从盒10中抽出收纳在盒10中的晶片单元U。晶片单元U在被引导部12定位之后，通过搬送机构4搬送到保护膜形成及去除构件5上，进行保护膜形成工序。
在保护膜形成及去除构件5(参照图3)所进行的保护膜形成工序中，在使晶片W的正面朝向上方的状态下将晶片单元U载置在旋转工作台16上，并通过夹持部17来固定框架F。并且，在使旋转工作台16在Z轴方向上下降而收纳在框体19内的状态下，一边从树脂提供喷嘴21向晶片W的正面(中央附近)滴下液状树脂，一边通过旋转驱动机构18使旋转工作台16旋转。于是，液状树脂因离心力而朝向晶片W的周缘部扩散，形成将晶片W的整个面包覆的保护膜70(参照图5的(A))。
用于形成保护膜70的液状树脂是水溶性树脂，例如，可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)等。为了在之后的激光照射工序中提高从激光照射构件7照射的激光光线LB的吸收性，也可以在形成保护膜70的水溶性树脂中加入阿魏酸等吸收剂，或使氧化钛(TiO2)等过渡金属氧化物的微粒子分散在该水溶性树脂中。优选过渡金属氧化物的微粒子的大小为1nm～几十nm左右。另外，保护膜70的材质及添加物并不限定于上述的例子，能够根据所使用的激光光线的波长区域等进行适当选择。
当保护膜形成工序(通过保护膜形成及去除构件5在晶片W正面上形成保护膜70)完成时，通过搬送机构4将晶片单元U搬送到保持工作台6上。在保持工作台6上通过吸引部25来吸引晶片单元U，并且通过夹持部26来固定框架F。然后，对Y轴方向驱动机构的电动机37进行驱动而使保持工作台6在Y轴方向上移动，将晶片单元U搬送到激光照射构件7的下方。
接着，使用拍摄单元48对保持工作台6上的晶片W进行拍摄，并参照晶片W上的目标图案来进行如下的对准：对晶片单元U相对于激光照射构件7的位置和朝向等进行调整。
在执行激光照射工序之前，对保护膜70是否包覆在晶片W的正面整体上进行检测。使用图2所示的保护膜检测构件8来进行该激光照射前的保护膜检测工序。保护膜检测构件8从红外线照射部50对晶片W的正面照射红外线，通过红外线拍摄部51来接受来自晶片W的正面的红外线的反射光并进行拍摄。红外线照射部50能够一边在X轴方向和Y轴方向上移动一边对晶片W的正面整体照射红外线，由于红外线拍摄部51能够对晶片W的正面整体进行广角拍摄，所以能够使用红外线照射部50和红外线拍摄部51来获取晶片W的正面整体的红外线图像。
与形成于晶片W的正面的器件DV(包含凸块BP)相比，保护膜70对红外线的吸收率较高(反射率较低)。因此，当在晶片W的正面上存在未包覆保护膜70的部分的情况下，在由红外线拍摄部51获取的红外线图像中包含如下区域：存在保护膜70而红外线反射较少的区域；以及未包覆保护膜70而红外线反射较多的区域。在保护膜检测构件8中，根据这些区域之间的光的强度差(对比度)来进行图像处理，能够对晶片W的正面中的未包覆保护膜70的区域进行检测。由于激光加工用的保持工作台6使用吸引部25和夹持部26来牢固地保持晶片单元U，所以不容易产生晶片单元U的振动等，能够以较高的检测精度对保护膜70的状态进行检测。
当在激光照射前的检测工序中检测到保护膜70未包覆在晶片W的正面整体上的情况下，不进行激光照射工序，使晶片单元U返回到保护膜形成及去除构件5中而进行前述的保护膜形成工序。
当在激光照射前的检测工序中确认了保护膜70包覆在晶片W的正面整体上时，执行激光照射工序。在激光照射工序中，一边使用X轴方向驱动机构和Y轴方向驱动机构使晶片W移动，一边进行来自激光照射构件7的激光照射，沿着晶片W的间隔道ST进行激光烧蚀。例如，一边通过Y轴方向驱动机构对晶片W在Y轴方向上进行加工进给，一边对沿Y轴方向延伸的间隔道ST进行激光照射，并且一边通过X轴方向驱动机构对晶片W在X轴方向上进行加工进给，一边对沿X轴方向延伸的间隔道ST进行激光照射。
图5的(A)示出了激光烧蚀用的激光照射工序。沿着晶片W的间隔道ST照射从激光照射构件7照射的激光光线LB。激光光线LB透过包覆在晶片W的正面上的保护膜70而会聚于晶片W的正面，将间隔道ST上的功能层72及其下方的基板71的一部分去除(参照图5的(B))。也就是说，在间隔道ST上形成激光加工槽。此时，即使在将功能层72和基板71去除时因热能的集中而产生碎屑，也能够通过保护膜70来防止碎屑附着在晶片W的正面上，防止器件DV的品质因碎屑的附着而降低。特别是本实施方式的晶片W中，在器件DV上形成有多个微小的凸块BP，一旦附着有碎屑时便很难将碎屑去除，因此通过保护膜70来非常有效地防止碎屑附着。
但是，在激光照射工序中，由于因激光光线LB的照射而产生的等离子的作用等原因，存在在作为激光烧蚀的目标的间隔道ST以外的区域中保护膜70受到破坏的可能性。图5的(B)示出了将器件DV的区域覆盖的保护膜70被局部破坏的状态，凸块BP从保护膜70被破坏的部分中露出。另外，在图5的(B)中例示了凸块BP作为露出部分，但根据保护膜70的破坏状况，也存在凸块BP以外的晶片W的正面部分露出的情况。
在图5的(A)所示的激光照射工序之后，执行保护膜检测工序，对是否产生了图5的(B)所示的保护膜70的破坏进行检测。与之前叙述的激光照射前的保护膜检测工序同样地，使用图2所示的保护膜检测构件8来进行激光照射后的保护膜检测工序。即，从红外线照射部50对晶片W的正面照射红外线，通过红外线拍摄部51来接受来自晶片W的正面的红外线的反射光并进行拍摄，获取晶片W的正面整体的红外线图像。通过对该红外线图像进行图像处理来判别存在保护膜70而红外线反射较少的区域和未包覆保护膜70而红外线反射较多的区域。在激光照射后的保护膜检测工序中，特别要对晶片W的正面的除间隔道ST以外的各器件DV的区域是否存在未包覆保护膜70的部分进行检测。与激光照射前的保护膜检测工序同样，通过激光加工用的保持工作台6来牢固地保持晶片单元U而执行检测工序，因此能够以较高的精度对保护膜70的状态进行检测。
将通过激光照射后的保护膜检测工序而获取的保护膜70的包覆状态的检测数据传送给控制构件60(图2)。在根据该检测数据而检测到晶片W的各器件DV的区域全部被保护膜70覆盖(未产生保护膜70的破损)的情况下，控制构件60执行后述的等离子照射工序。另一方面，当检测到在晶片W的各器件DV的区域中存在未包覆保护膜70的部分的情况下，控制构件60执行接下来所述的保护膜再形成工序。
在保护膜再形成工序中，将晶片单元U从保持工作台6搬送到保护膜形成及去除构件5。在保护膜形成及去除构件5中，从供水喷嘴22朝向晶片W的正面提供清洗水，将残留在晶片W的正面上的保护膜70暂时去除。由于保护膜70由水溶性树脂构成，所以能够通过清洗水来容易地洗掉。此时，在之前的激光照射工序中产生的碎屑也与保护膜70一起被洗掉。清洗水从框体19的底面的排水口19a经排水管20排出。在清洗完成之后，从空气喷嘴23喷出空气而将残留在晶片W上的水滴去除。
接着，在晶片W的正面上进行保护膜70的再次形成。与前述的保护膜形成工序同样，对晶片W的正面上滴下水溶性的液状树脂并使旋转工作台16旋转从而再次形成将晶片W的正面整面包覆的保护膜70。使用保护膜形成及去除构件5而再次形成的保护膜70是如下形态：不仅将晶片W的正面中的各器件DV的区域包覆，还将间隔道ST上的区域包覆。
将在保护膜再形成工序中在晶片W的正面整体上再次形成了保护膜70的状态的晶片单元U再次从保护膜形成及去除构件5搬送到保持工作台6上。然后，如图5的(C)所示，从激光照射构件7照射激光光线LBs，仅将保护膜70中的再次形成在间隔道ST上的部分通过激光烧蚀来去除。通过功率调整构件45将此时照射的激光光线LBs的输出设定为比在之前的激光照射工序中照射的激光光线LB的输出小。更详细来说，激光光线LBs的输出被设定为：不会将基板71或功能层72破坏，不会产生成为将覆盖于器件DV区域的保护膜70破坏的原因的等离子而仅能够将间隔道ST内的保护膜70去除。
在照射了激光光线LBs之后，使用保护膜检测构件8来再次进行前述的保护膜检测工序，对保护膜70是否将晶片W的各器件DV的区域的整体包覆(并且间隔道ST上的保护膜70是否被去除)进行检测。假设在检测到保护膜70在器件DV的区域中出现破损的情况下，根据需要来进行再一次的保护膜再形成工序。另外，保护膜70的被判定为需要保护膜再形成工序的破损的程度(检测的阈值)能够任意设定。
经过以上各工序，能够得到如下状态的晶片W：如图5的(C)所示，在间隔道ST部分，基板71的正面未被保护膜70覆盖而露出，并且多个器件DV区域的整体被保护膜70覆盖。另外，当在激光照射后的初次的(未经过保护膜再形成工序)保护膜检测工序中检测到在各器件DV区域中不存在保护膜70的破损的情况下，从一开始起便得到图5的(C)所示的包覆状态的晶片W。
接着，执行图5的(D)所示的等离子照射工序。在等离子照射工序中，将各器件DV区域被保护膜70覆盖的状态下的晶片W从激光加工装置1搬送到等离子照射装置80。在等离子照射装置80中，将晶片W保持在装置壳体81内的下部电极83的保持部上，使气体提供构件(未图示)进行动作而从上部电极82的多个喷出口朝向晶片W喷出等离子化用气体。在以这种方式提供了等离子化用气体的状态下，从高频电压施加构件(未图示)对上部电极82与下部电极83之间施加高频电压。于是，使等离子化用气体等离子化而在上部电极82与下部电极83之间的空间中产生等离子。因等离子而产生的活性物质作用于晶片W中的露出的间隔道ST的部位而间隔道ST的内部被改质(蚀刻)，从而将因之前的激光照射而产生的损伤去除。此时，由于保护膜70将各器件DV包覆，所以能够抑制等离子照射对器件DV造成损伤。
在等离子照射工序完成之后，将晶片W上的保护膜70去除。保护膜70的去除能够通过以下方式来进行：将晶片W(晶片单元U)搬送到保护膜形成及去除构件5的旋转工作台16上，从供水喷嘴22朝向晶片W的正面提供清洗水。或者，也可以使用保护膜形成及去除构件5之外的清洗构件将保护膜70去除。
在将保护膜70去除之后，执行图5的(E)所示的分割工序。将晶片W搬送到切削装置85上而进行分割工序。在切削装置85中，使晶片W吸附保持在保持部上，并使切削刀具86与间隔道ST对齐。然后，一边通过电动机87使切削刀具86旋转，一边使切削刀具86和晶片W在各间隔道ST的形成方向上相对移动，由此，对基板71进行切削而从晶片W分割出多个器件DV。
由于已经通过图5的(A)所示的激光烧蚀(激光照射工序)将间隔道ST上的功能层72去除，所以在进行分割工序中的切削加工时，不容易产生功能层72的膜剥离。并且，通过图5的(D)所示的等离子照射工序而利用等离子蚀刻对晶片W的各间隔道ST的内部(激光加工槽的内面)进行了改质，因此能够抑制在进行分割工序中的切削加工时产生各间隔道ST的侧面部分的裂纹(侧壁裂纹)。
如以上那样，根据本实施方式的晶片的加工方法，在沿着晶片W的间隔道ST照射激光而进行了激光烧蚀之后，对晶片W上的保护膜70的包覆状态进行检测，当在器件DV的形成区域中存在未包覆保护膜70的部分的情况下，在器件DV的形成区域再次形成保护膜70。因此，在用于对间隔道ST的内表面进行改质的等离子照射工序中，能够通过保护膜70来可靠地保护器件DV的形成区域。并且，在接续等离子照射工序而进行的晶片W的分割工序中，能够防止功能层72的膜剥离，并且抑制间隔道ST中的侧壁裂纹的产生。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够实施各种变更。在上述实施方式中，在附图中图示的大小或形状等并不限定于此，能够在发挥本发明的效果的范围内进行适当变更。
例如，在保护膜再形成工序中，也可以代替如上述的实施方式那样在包含间隔道ST的晶片W的正面整体上形成保护膜70的方式，而只将器件DV的区域中不存在保护膜70(被破坏)的部位作为对象，点状地再次形成保护膜70。具体来说，根据由保护膜检测构件8获取的晶片W的红外线图像的图像信息来识别在器件DV上不存在保护膜70的非包覆部的位置，将该位置信息存储在控制构件60(图2)等所具有的存储部中。然后，根据存储在存储部中的位置信息，使用如喷墨方式那样能够选择性对微细区域提供水溶性树脂的保护膜再形成构件，只对器件DV上的非包覆部提供水溶性树脂而再次形成保护膜。根据该保护膜再形成方法，能够省略图5的(C)所示的激光光线LBs的再次照射(用于将间隔道ST上的保护膜70去除的激光照射)。
上述的实施方式的保护膜检测构件8通过获取红外线图像来检测保护膜70的包覆状态，但用于保护膜检测的构件也可以是除此之外的构件。作为一例，也可以对晶片的正面照射波长为红外线以外的激励光，通过检测来自保护膜的荧光来检测保护膜的有无。当在激光烧蚀中使用的加工用激光的波长处于紫外线区域的情况下，能够使用紫外线波长的激励光。
作为保护膜检测构件的其他不同方式，也可以对晶片的正面喷射水蒸汽，根据光的散射状况来检测保护膜的包覆区域和非包覆区域。由于由水溶性树脂构成的保护膜具有亲水性，所以在附着了水蒸汽的情况下不会残留水滴。另一方面，在不存在保护膜的非包覆区域中则形成有由水滴产生的凹凸。于是，由于在光因水滴的凹凸而产生了散射的部位(非包覆区域)与不产生光的散射的部位(包覆区域)之间产生了光的强度差，所以能够通过对晶片正面进行拍摄来得到图像信息，从而检测保护膜的有无。
并且，对本发明的实施方式进行了说明，但作为本发明的其他实施方式，也可以对上述实施方式或变形例进行整体或局部地组合。
并且，本发明的实施方式并不限定于上述的实施方式和变形例，也可以在不脱离本发明的技术思想的主旨的范围内进行各种变更、置换、变形。进而，如果因技术的进步或衍生出的其他技术而利用其他方法实现本发明的技术思想，则也可以使用该方法进行实施。因此，权利要求书覆盖了能够包含在本发明的技术思想的范围内的所有实施方式。
如以上说明的那样，本发明具有如下效果：即使在激光照射工序中在间隔道以外的区域产生了保护膜的非包覆部分的情况下，也能够在晶片正面的器件区域被保护膜覆盖的状态下进行等离子照射，能够抑制器件的损伤，特别是对沿着在基板的正面上划分形成的间隔道来分割出多个器件的晶片的加工方法有用。

Claims (2)

1.一种晶片的加工方法，沿着间隔道对晶片进行分割，该晶片在层叠于基板的正面上的功能层上在由形成为格子状的多条该间隔道划分的多个区域中分别形成有器件，该晶片的加工方法的特征在于，具有如下的工序：
保护膜形成工序，对该晶片正面提供水溶性树脂而形成将该晶片正面整体包覆的保护膜；
激光照射工序，沿着该间隔道经由该保护膜而照射激光从而将该功能层去除，并使该基板露出；
保护膜检测工序，在实施了该激光照射工序之后，对该晶片上的形成有多个器件的区域是否包覆有该保护膜进行检测；
保护膜再形成工序，当在该保护膜检测工序中检测到的结果是在该形成有多个器件的区域中存在未包覆该保护膜的部分的情况下，再次形成保护膜以便将该形成有多个器件的区域分别覆盖；
等离子照射工序，在该保护膜再形成工序之后对该晶片进行等离子照射；以及
分割工序，在该等离子照射工序之后，沿着该间隔道对晶片进行切削而将该晶片分割成各个芯片。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
在该保护膜再形成工序中，将该保护膜从该保护膜检测工序后的晶片正面上去除，对该晶片正面提供水溶性树脂，然后沿着该间隔道照射比该激光照射工序中所照射的激光的输出小的、仅能够将该间隔道内的保护膜去除的激光，从而使该间隔道部分的基板露出。
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