CN109300827A - 芯片的制造方法 - Google Patents

芯片的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109300827A
CN109300827A CN201810795006.0A CN201810795006A CN109300827A CN 109300827 A CN109300827 A CN 109300827A CN 201810795006 A CN201810795006 A CN 201810795006A CN 109300827 A CN109300827 A CN 109300827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
machined object
chip
segmentation
laser beam
preset lines
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810795006.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109300827B (zh
Inventor
淀良彰
赵金艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of CN109300827A publication Critical patent/CN109300827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109300827B publication Critical patent/CN109300827B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67793—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations with orientating and positioning by means of a vibratory bowl or track
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种芯片的制造方法，其能够在不使用扩展片的情况下对板状的被加工物进行分割而制造出多个芯片。本发明的芯片的制造方法包括：激光加工步骤，沿着分割预定线仅对芯片区域照射具有对于被加工物来说为透过性的波长的激光束，沿着芯片区域的分割预定线形成改质层，并且将外周剩余区域作为未形成改质层的增强部；以及分割步骤，对被加工物赋予力而将被加工物分割成各个芯片，在分割步骤中，赋予超声波振动而将被加工物分割成各个芯片。

Description

芯片的制造方法
技术领域
本发明涉及芯片的制造方法，对板状的被加工物进行分割来制造出多个芯片。
背景技术
为了将以晶片为代表的板状的被加工物(工件)分割成多个芯片，已知有使具有透过性的激光束会聚在被加工物的内部，形成因多光子吸收而被改质的改质层(改质区域)的方法(例如参见专利文献1)。改质层比其他区域脆，因而通过在沿着分割预定线(间隔道)形成改质层之后对被加工物施加力，能够以该改质层为起点将被加工物分割成多个芯片。
在对形成有改质层的被加工物施加力时，例如采用将具有伸展性的扩展片(扩展带)贴在被加工物上来进行扩展的方法(例如参见专利文献2)。在该方法中，通常在照射激光束而在被加工物中形成改质层之前将扩展片粘贴在被加工物上，其后在形成改质层后对扩展片进行扩展，将被加工物分割成多个芯片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-192370号公报
专利文献2：日本特开2010-206136号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述那样的对扩展片进行扩展的方法中，使用后的扩展片无法再次使用，因而芯片的制造所需要的费用也容易增高。特别是在芯片上不容易残留粘接材料的高性能的扩展片的价格也很高昂，因而在使用这样的扩展片时，芯片的制造所需要的费用也会增高。
本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于提供一种芯片的制造方法，其能够在不使用扩展片的情况下对板状的被加工物进行分割而制造出多个芯片。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方式，提供一种芯片的制造方法，其从具有芯片区域和围绕该芯片区域的外周剩余区域的被加工物制造出多个芯片，所述芯片区域通过交叉的多条分割预定线划分成将要成为芯片的多个区域，该制造方法具备下述步骤：保持步骤，利用保持工作台直接保持被加工物；激光加工步骤，在实施了该保持步骤之后，按照将具有对于被加工物来说为透过性的波长的激光束的聚光点定位在该保持工作台所保持的被加工物的内部的方式沿着该分割预定线仅对被加工物的该芯片区域照射该激光束，沿着该芯片区域的该分割预定线形成改质层，并且将该外周剩余区域作为未形成改质层的增强部；搬出步骤，在实施了该激光加工步骤之后，将被加工物从该保持工作台搬出；以及分割步骤，在实施了该搬出步骤之后，对被加工物赋予力而将被加工物分割成各个该芯片，在该分割步骤中，赋予超声波振动而将被加工物分割各个该芯片。
在本发明的一个方式中，也可以是，在实施了该激光加工步骤之后且在实施该分割步骤之前，进一步具备除去该增强部的增强部除去步骤。另外，在本发明的一个方式中，也可以是，该保持工作台的上表面由柔软的材料构成，在该保持步骤中，利用该柔软的材料保持被加工物的正面侧。
发明效果
在本发明的一个方式的芯片的制造方法中，在利用保持工作台直接保持被加工物的状态下，仅对被加工物的芯片区域照射激光束而形成沿着分割预定线的改质层，其后赋予超声波振动而将被加工物分割成各个芯片，因而无需使用扩展片来对被加工物施加力而将其分割成各个芯片。这样，根据本发明的一个方式的芯片的制造方法，能够在不使用扩展片的情况下对作为板状被加工物的被加工物进行分割而制造出多个芯片。
另外，在本发明的一个方式的芯片的制造方法中，仅对被加工物的芯片区域照射激光束而形成沿着分割预定线的改质层，并且将外周剩余区域作为未形成改质层的增强部，因而芯片区域通过该增强部而被增强。从而，不会由于搬运等时所施加的力将被加工物分割成各个芯片，能够适当地搬运被加工物。
附图说明
图1是示意性示出被加工物的构成例的立体图。
图2是示意性示出激光加工装置的构成例的立体图。
图3的(A)是用于说明保持步骤的截面图，图3的(B)是用于说明激光加工步骤的截面图。
图4的(A)是示意性示出激光加工步骤后的被加工物的状态的俯视图，图4的(B)是示意性示出激光加工步骤后的被加工物的状态的截面图。
图5的(A)和图5的(B)是用于说明增强部除去步骤的截面图。
图6的(A)和图6的(B)是用于说明分割步骤的截面图。
图7是用于说明变形例的保持步骤的截面图。
图8的(A)是用于说明变形例的分割步骤的截面图，图8的(B)是示意性示出通过变形例的分割步骤对芯片区域进行分割前的被加工物的状态的俯视图。
具体实施方式
参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。本实施方式的芯片的制造方法包括保持步骤(参照图3的(A))、激光加工步骤(参照图3的(B)、图4的(A)和图4的(B))、搬出步骤、增强部除去步骤(参照图5的(A)和图5的(B))以及分割步骤(参照图6)。
在保持步骤中，利用卡盘工作台(保持工作台)直接保持具有芯片区域和围绕芯片区域的外周剩余区域的被加工物(工件)，所述芯片区域通过分割预定线划分成多个区域。在激光加工步骤中，照射具有对于被加工物来说为透过性的波长的激光束，在芯片区域形成沿着分割预定线的改质层(改质区域)，并且将外周剩余区域作为未形成改质层的增强部。
在搬出步骤中，从保持工作台搬出被加工物。在增强部除去步骤中，从被加工物除去增强部。在分割步骤中，赋予超声波振动而将被加工物分割成多个芯片。以下对本实施方式的芯片的制造方法进行详细说明。
图1是示意性示出本实施方式中使用的被加工物(工件)11的构成例的立体图。如图1所示，被加工物11为由例如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等半导体；蓝宝石(Al2O3)、钠玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等电介质(绝缘体)；或钽酸锂(LiTa3)、铌酸锂(LiNb3)等铁电体(铁电体结晶)形成的圆盘状的晶片(基板)。
被加工物11的正面11a侧利用交叉的多条分割预定线(间隔道)13划分成将要成为芯片的多个区域15。需要说明的是，在下文中，将包含全部的将要成为芯片的多个区域15的大致圆形的区域称为芯片区域11c，将围绕芯片区域11c的环状的区域称为外周剩余区域11d。
在芯片区域11c内的各区域15，根据需要形成IC(集成电路，IntegratedCircuit)、MEMS(微机电系统，Micro Electro Mechanical Systems)、LED(发光二极管，Light Emitting Diode)、LD(激光二极管，Laser Diode)、光电二极管(Photodiode)、SAW(声表面波，Surface Acoustic Wave)滤波器、BAW(体声波，Bulk Acoustic Wave)滤波器等器件。
通过沿着分割预定线13对该被加工物11进行分割，得到多个芯片。具体地说，在被加工物11为硅晶片的情况下，得到例如作为存储器或传感器等发挥功能的芯片。在被加工物11为砷化镓基板、磷化铟基板、氮化镓基板的情况下，得到例如作为发光元件或受光元件等发挥功能的芯片。
在被加工物11为碳化硅基板的情况下，得到例如作为功率器件等发挥功能的芯片。在被加工物11为蓝宝石基板的情况下，得到例如作为发光元件等发挥功能的芯片。在被加工物11为由钠玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等形成的玻璃基板的情况下，得到例如作为光学部件或罩部件(玻璃罩)发挥功能的芯片。
在被加工物11为由钽酸锂、铌酸锂等铁电体形成的铁电体基板(铁电体结晶基板)的情况下，得到例如作为滤波器或致动器等发挥功能的芯片。需要说明的是，对于被加工物11的材质、形状、结构、尺寸、厚度等没有限制。同样地，对于形成在将要成为芯片的区域15的器件的种类、数量、形状、结构、尺寸、配置等也没有限制。也可以不在将要成为芯片的区域15形成器件。
在本实施方式的芯片的制造方法中，使用圆盘状的硅晶片作为被加工物11，制造出多个芯片。具体地说，首先进行保持步骤，利用卡盘工作台直接保持该被加工物11。图2是示意性示出本实施方式中使用的激光加工装置的构成例的立体图。
如图2所示，激光加工装置2具备搭载各构成要素的基台4。在基台4的上表面设置有水平移动机构8，其使用于吸引、保持被加工物11的卡盘工作台(保持工作台)6在X轴方向(加工进给方向)和Y轴方向(分度进给方向)移动。水平移动机构8具备固定于基台4的上表面且与X轴方向大致平行的一对X轴导轨10。
在X轴导轨10上可滑动地安装有X轴移动工作台12。在X轴移动工作台12的背面侧(下表面侧)设置有螺母部(未图示)，与X轴导轨10大致平行的X轴滚珠丝杠14与该螺母部螺合。
X轴滚珠丝杠14的一个端部与X轴脉冲电动机16连结。通过利用X轴脉冲电动机16使X轴滚珠丝杠14旋转，X轴移动工作台12沿着X轴导轨10在X轴方向移动。在与X轴导轨10相邻的位置设置有X轴刻度尺18，该X轴刻度尺18用于检测X轴移动工作台12在X轴方向上的位置。
在X轴移动工作台12的正面(上表面)固定有与Y轴方向大致平行的一对Y轴导轨20。在Y轴导轨20上可滑动地安装有Y轴移动工作台22。在Y轴移动工作台22的背面侧(下表面侧)设置有螺母部(未图示)，与Y轴导轨20大致平行的Y轴滚珠丝杠24与该螺母部螺合。
Y轴滚珠丝杠24的一个端部与Y轴脉冲电动机26连结。通过利用Y轴脉冲电动机26使Y轴滚珠丝杠24旋转，Y轴移动工作台22沿着Y轴导轨20在Y轴方向移动。在与Y轴导轨20相邻的位置设置有Y轴刻度尺28，该Y轴刻度尺28用于检测Y轴移动工作台22在Y轴方向上的位置。
在Y轴移动工作台22的正面侧(上表面侧)设置有支承台30，在该支承台30的上部配置有卡盘工作台6。卡盘工作台6的正面(上表面)成为吸引、保持上述被加工物11的背面11b侧(或正面11a侧)的保持面6a。保持面6a由例如氧化铝等硬度高的多孔质材料构成。其中，保持面6a也可以由以聚乙烯或环氧等树脂为代表的柔软的材料构成。
该保持面6a经由形成在卡盘工作台6的内部的吸引路6b(参照图3的(A)等)及阀32(参照图3的(A)等)等与吸引源34(参照图3的(A)等)连接。在卡盘工作台6的下方设置有旋转驱动源(未图示)，卡盘工作台6通过该旋转驱动源而绕着与Z轴方向大致平行的旋转轴旋转。
在水平移动机构8的后方设置有柱状的支承结构36。在支承结构36的上部固定有在Y轴方向延伸的支承臂38，在该支承臂38的前端部设置有激光照射单元40，其脉冲振荡出具有对于被加工物11来说为透过性的波长(难以被吸收的波长)的激光束17(参照图3的(B))而照射至卡盘工作台6上的被加工物11。
在与激光照射单元40相邻的位置设置有对被加工物11的正面11a侧或背面11b侧进行拍摄的照相机42。利用照相机42对被加工物11等进行拍摄而形成的图像在例如对被加工物11与激光照射单元40的位置等进行调整时使用。
卡盘工作台6、水平移动机构8、激光照射单元40、照相机42等构成要素与控制单元(未图示)连接。控制单元控制各构成要素以对被加工物11适当地进行加工。
图3的(A)是用于说明保持步骤的截面图。需要说明的是，在图3的(A)中，以功能块示出了一部分构成要素。在保持步骤中，如图3(A)所示，例如使被加工物11的背面11b与卡盘工作台6的保持面6a接触。之后打开阀32使吸引源34的负压作用于保持面6a。
由此，被加工物11以正面11a侧向上方露出的状态被保持工作台6吸引、保持。需要说明的是，在本实施方式中，如图3的(A)所示，利用卡盘工作台6直接对被加工物11的背面11b侧进行保持。即，在本实施方式中，无需对被加工物11粘贴扩展片。
在保持步骤之后进行激光加工步骤，照射具有对于被加工物11来说为透过性的波长的激光束17，形成沿着分割预定线13的改质层。图3的(B)是用于说明激光加工步骤的截面图，图4的(A)是示意性示出激光加工步骤后的被加工物11的状态的俯视图，图4的(B)是示意性示出激光加工步骤后的被加工物11的状态的截面图。需要说明的是，在图3的(B)中，以功能块示出了一部分构成要素。
在激光加工步骤中，首先使卡盘工作台6旋转，例如使作为对象的分割预定线13的延伸方向相对于X轴方向平行。接着，使卡盘工作台6移动而使激光照射单元40的位置对齐在作为对象的分割预定线13的延长线上。之后，如图3的(B)所示，使卡盘工作台6沿X轴方向(即，作为对象的分割预定线13的延伸方向)移动。
其后，在激光照射单元40到达了存在于作为对象的分割预定线13上的2个部位的芯片区域11c与外周剩余区域11d的边界中的一者的正上方的时刻，开始从该激光照射单元40进行激光束17的照射。在本实施方式中，如图3的(B)所示，从配置在被加工物11的上方的激光照射单元40朝向被加工物11的正面11a照射激光束17。
该激光束17的照射持续进行到激光照射单元40到达了存在于作为对象的分割预定线13上的2个部位的芯片区域11c与外周剩余区域11d的边界中的另一者的正上方为止。即，此处，沿着对象的分割预定线13仅对芯片区域11c内照射激光束17。
另外，该激光束17按照将聚光点定位在被加工物11内部的距离正面11a(或背面11b)为规定深度的位置的方式进行照射。这样，通过使具有对于被加工物11来说为透过性的波长的激光束17会聚在被加工物11的内部，在聚光点及其附近，被加工物11的一部分由于多光子吸收而发生改质，能够形成作为分割起点的改质层(改质区域)19。在本实施方式中，沿着作为对象的分割预定线13仅对芯片区域11c内照射激光束17，因而沿着作为对象的分割预定线13仅在芯片区域11c内形成改质层19。
在沿着作为对象的分割预定线13在规定深度的位置形成了改质层19之后，利用同样的过程沿着作为对象的分割预定线13在另一深度的位置形成改质层19。具体地说，例如，如图4的(B)所示，在距离被加工物11的正面11a(或背面11b)的深度不同的3个位置形成改质层19(第1改质层19a、第2改质层19b、第3改质层19c)。
其中，对于沿着1条分割预定线13形成的改质层19的数目、位置没有特别限制。例如，沿着1条分割预定线13形成的改质层19的数目可以为1。另外，改质层19优选以裂纹到达正面11a(或背面11b)的条件形成。当然，改质层19也可以以裂纹到达正面11a和背面11b这两者的条件来形成。由此，能够更恰当地对被加工物11进行分割。
在被加工物11为硅晶片的情况下，例如以下述的条件形成改质层19。
被加工物：硅晶片
激光束的波长：1340nm
激光束的重复频率：90kHz
激光束的输出功率：0.1W～2W
卡盘工作台的移动速度(加工进给速度)：180mm/s～1000mm/s、代表性地为500mm/s
被加工物11为砷化镓基板或磷化铟基板的情况下，例如以下述的条件形成改质层19。
被加工物：砷化镓基板、磷化铟基板
激光束的波长：1064nm
激光束的重复频率：20kHz
激光束的输出功率：0.1W～2W
卡盘工作台的移动速度(加工进给速度)：100mm/s～400mm/s、代表性地为200mm/s
被加工物11为蓝宝石基板的情况下，例如以下述的条件形成改质层19。
被加工物：蓝宝石基板
激光束的波长：1045nm
激光束的重复频率：100kHz
激光束的输出功率：0.1W～2W
卡盘工作台的移动速度(加工进给速度)：400mm/s～800mm/s、代表性地为500mm/s
被加工物11为由钽酸锂或铌酸锂等铁电体形成的铁电体基板的情况下，例如以下述的条件形成改质层19。
被加工物：钽酸锂基板、铌酸锂基板
激光束的波长：532nm
激光束的重复频率：15kHz
激光束的输出功率：0.02W～0.2W
卡盘工作台的移动速度(加工进给速度)：270mm/s～420mm/s、代表性地为300mm/s
被加工物11为由钠玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等形成的玻璃基板的情况下，例如以下述的条件形成改质层19。
被加工物：钠玻璃基板、硼硅酸玻璃基板、石英玻璃基板
激光束的波长：532nm
激光束的重复频率：50kHz
激光束的输出功率：0.1W～2W
卡盘工作台的移动速度(加工进给速度)：300mm/s～600mm/s、代表性地为400mm/s
被加工物11为氮化镓基板的情况下，例如以下述的条件形成改质层19。
被加工物：氮化镓基板
激光束的波长：532nm
激光束的重复频率：25kHz
激光束的输出功率：0.02W～0.2W
卡盘工作台的移动速度(加工进给速度)：90mm/s～600mm/s、代表性地为150mm/s
被加工物11为碳化硅基板的情况下，例如以下述的条件形成改质层19。
被加工物：碳化硅基板
激光束的波长：532nm
激光束的重复频率：25kHz
激光束的输出功率：0.02W～0.2W、代表性地为0.1W
卡盘工作台的移动速度(加工进给速度)：90mm/s～600mm/s、代表性地在碳化硅基板的解理方向为90mm/s、在非解理方向为400mm/s
在沿着作为对象的分割预定线13形成了必要数目的改质层19之后，重复上述动作，沿着其他的全部分割预定线13形成改质层19。如图4的(A)所示，沿着全部的分割预定线13形成改质层19时，激光加工步骤结束。
在本实施方式中，沿着分割预定线13仅在芯片区域11c内形成改质层19，不在外周剩余区域11d形成改质层19，因而可利用该外周剩余区域11d确保被加工物11的强度。由此，不会由于搬运等时所施加的力而将被加工物11分割成各个芯片。由此，激光加工步骤之后的外周剩余区域11d作为增强部发挥功能，该增强部用于增强形成有改质层19的芯片区域11c。
另外，在本实施方式中，不在外周剩余区域11d形成改质层19，因而例如即使在从改质层19延伸的裂纹到达正面11a和背面11b这两者、被加工物11被完全分割的情况下，各芯片也不会脱落、离散。通常，在被加工物11中形成改质层19时，被加工物11在该改质层19的附近会发生膨胀。在本实施方式中，利用作为增强部发挥功能的环状的外周剩余区域11d使由于改质层19的形成而产生的膨胀力向内作用，从而挤住各芯片，防止脱落、离散。
在激光加工步骤之后，进行搬出步骤，从卡盘工作台6搬出被加工物11。具体地说，例如利用能够吸附、保持被加工物11的整个正面11a(或背面11b)的搬运单元(未图示)吸附被加工物11的整个正面11a，之后关闭阀32而阻断吸引源34的负压，搬出被加工物11。需要说明的是，在本实施方式中，如上所述，外周剩余区域11d作为增强部发挥功能，因而不会由于搬运等时所施加的力将被加工物11分割成各个芯片，能够适当地搬运被加工物11。
在搬出步骤之后，进行增强部除去步骤，从被加工物11除去增强部。图5的(A)和图5的(B)是用于说明增强部除去步骤的截面图。需要说明的是，在图5的(A)和图5的(B)中以功能块示出了一部分构成要素。增强部除去步骤使用例如图5的(A)和图5的(B)所示的切削装置52来进行。
切削装置52具备用于吸引、保持被加工物11的卡盘工作台54。该卡盘工作台54的上表面的一部分成为吸引、保持被加工物11的芯片区域11c的保持面54a。保持面54a经由形成在卡盘工作台54的内部的吸引路54b及阀56等与吸引源58连接。
用于吸引、保持被加工物11的外周剩余区域11d(即增强部)的吸引路54c的一端在卡盘工作台54的上表面的另一部分开口。吸引路54c的另一端侧经由阀60等与吸引源58连接。该卡盘工作台54与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，绕着大致平行于铅垂方向的旋转轴旋转。
在卡盘工作台54的上方配置有切削单元62。切削单元62具备主轴64，其是相对于保持面54a大致平行的旋转轴。在主轴64的一端侧安装有环状的切削刀具66，该切削刀具是使磨粒分散在结合材料中而成的。
在主轴64的另一端侧连结有电动机等旋转驱动源(未图示)，安装在主轴64的一端侧的切削刀具66通过从该旋转驱动源传递的力而旋转。切削单元62例如被升降机构(未图示)支承，切削刀具66通过该升降机构而在铅垂方向移动。
需要说明的是，在卡盘工作台54的上表面，在被加工物11的芯片区域11c与外周剩余区域11d的边界所对应的位置，形成有用于防止与切削刀具66的接触的切削刀具用退刀槽(未图示)。
在增强部除去步骤中，首先使被加工物11的背面11b与卡盘工作台54的保持面54a接触。之后打开阀56、60，使吸引源58的负压作用于保持面54a等。由此，被加工物11以正面11a侧向上方露出的状态被卡盘工作台54吸引、保持。需要说明的是，在本实施方式中，如图5的(A)所示，利用卡盘工作台54直接对被加工物11的背面11b侧进行保持。即，此处也无需对被加工物11粘贴扩展片。
接着，使切削刀具66旋转，切入到被加工物11的芯片区域11c与外周剩余区域11d的边界。同时，如图5的(A)所示，使卡盘工作台54绕着大致平行于铅垂方向的旋转轴旋转。由此，能够沿着芯片区域11c与外周剩余区域11d的边界将被加工物11切断。
其后关闭阀60，阻断吸引源58对被加工物11的外周剩余区域11d作用的负压。之后，如图5的(B)所示，从卡盘工作台54除去外周剩余区域11d。由此，在卡盘工作台54上仅残留被加工物11的芯片区域11c。
在增强部除去步骤之后，进行分割步骤，将被加工物11分割成各个芯片。具体地说，赋予超声波振动而对被加工物11进行分割。图6的(A)和图6的(B)是用于说明分割步骤的截面图。需要说明的是，在图6的(A)和图6的(B)中以功能块示出一部分构成要素。
分割步骤使用例如图6的(A)和图6的(B)所示的分割装置72来进行。分割装置72具备贮留纯水等液体21的槽74。该槽74形成为能够容纳整个被加工物11(芯片区域11c)的程度的尺寸，在其底部安装有用于产生超声波振动的超声波振子76。
超声波振子76包含由例如钛酸钡、锆钛酸铅、钽酸锂、铌酸锂等压电材料形成的压电材料层、以及夹着压电材料层的一对电极层。用于供给规定频率的交流电力的交流电源78与电极层连接，超声波振子76以与由交流电源78供给的交流电力的频率相应的频率振动。
在液槽74的上方配置有用于保持被加工物11的保持单元80。保持单元80的下表面侧的一部分成为与被加工物11的正面11a侧(或背面11b侧)接触的接触面80a。接触面80a优选由以例如聚乙烯或环氧等树脂为代表的柔软的材料构成。
由此，容易防止形成在被加工物11的正面11a侧的器件等的破损。其中，对于接触面80a的材质等没有特别限制。另外，在包围接触面80a的位置设置有向下突出的环状的突起80b。利用该突起80b能够防止分割成各个芯片后的被加工物11的飞散。
在保持单元80的内部设置有用于对与接触面80a接触的被加工物11传递负压的吸引路80c。吸引路80c的一端侧经由阀82等与吸引源84连接。吸引路80c的另一端侧在接触面80a开口，以便能够吸引与接触面80a接触的被加工物11的各区域15。即，在接触面80a设置有与各区域15相对应的多个开口部。
从而，在使被加工物11与接触面80a接触之后，通过阀82、吸引路80c等使吸引源84的负压作用于多个开口部，由此能够适当地吸引、保持被加工物11。如上所述，在本实施方式中，在与各区域15对应的位置设置有多个开口部，从而对于分割成各个芯片后的被加工物11也能够适当地进行吸引、保持。
在本实施方式的分割步骤中，首先使保持单元80的接触面80a与被加工物11的正面11a侧接触。接着，打开阀82，使吸引源84的负压作用于多个开口部。由此，如图6的(A)所示，被加工物11被保持单元80吸引、保持。
其后，如图6的(B)所示，使保持单元80下降，将被加工物11浸渍在贮留于槽74中的液体21中。使保持单元80充分下降后，关闭阀82而阻断吸引源84的负压。其结果，如图6的(B)所示，将被加工物11从保持单元80取下。
需要说明的是，保持单元80的下降量优选在能够利用突起80b防止分割成各个芯片后的被加工物11的飞散的范围进行调整。即，按照槽74的底与突起80b的下端的间隙小于被加工物11的厚度的方式调整保持单元80的下降量。
接着，由交流电源78向超声波振子76供给交流电力，使超声波振子76振动。由此，由超声波振子76产生的超声波振动经由槽74和液体21被赋予至被加工物11。并且，裂纹23在该超声波振动的力的作用下从被加工物11的改质层19延伸。由此，被加工物11沿着分割预定线13被分割成多个芯片25。
作为对被加工物11赋予的超声波振动的条件，可以举出例如下述条件。
输出功率：200W
频率：20kHz、28kHz
赋予时间：30秒～90秒
其中，超声波振动的条件在能够适当地分割被加工物11的范围任意地设定。将被加工物11分割成多个芯片25之后，使被加工物11的正面11a侧与接触面80a再次接触，之后打开阀82，使吸引源84的负压起作用。由此，能够将分割成多个芯片25后的被加工物11用保持单元80保持并搬出到槽74的外部。
如上所述，在本实施方式的芯片的制造方法中，在将被加工物(工件)11用卡盘工作台(保持工作台)6直接保持的状态下，仅对被加工物11的芯片区域11c照射激光束17而形成沿着分割预定线13的改质层19，其后赋予超声波振动而将被加工物11分割成各个芯片25，因而无需使用扩展片来对被加工物11施加力而分割成各个芯片25。这样，根据本实施方式的芯片的制造方法，能够在不使用扩展片的情况下对作为板状被加工物11的硅晶片进行分割来制造出多个芯片25。
另外，在本实施方式的芯片的制造方法中，仅对被加工物11的芯片区域11c照射激光束17而形成沿着分割预定线13的改质层19，并且将外周剩余区域11d作为未形成改质层19的增强部，因而芯片区域11c由于该增强部而被增强。从而，不会由于搬运等时所施加的力将被加工物11分割成各个芯片25，能够适当地搬运被加工物11。
需要说明的是，本发明并不限于上述实施方式等的记载，可以进行各种变更来实施。例如，在上述实施方式的保持步骤中，将被加工物11的背面11b侧利用卡盘工作台6直接保持，从正面11a侧照射激光束17，但也可以将被加工物11的正面11a侧用卡盘工作台6直接保持，从背面11b侧照射激光束17。
图7是用于说明变形例的保持步骤的截面图。在该变形例的保持步骤中，如图7所示，可以使用由多孔质状的片(多孔片)44构成了上表面的卡盘工作台(保持工作台)6，该多孔质状的片由例如以聚乙烯或环氧等树脂为代表的柔软的材料形成。
在该卡盘工作台6中，利用片44的上表面44a吸引、保持被加工物11的正面11a侧。由此，能够防止形成在正面11a侧的器件等的破损。该片44为卡盘工作台6的一部分，与卡盘工作台6的主体等一起反复使用。
其中，卡盘工作台6的上表面无需由上述多孔质状的片44构成，只要至少按照不会损伤在被加工物11的正面11a侧所形成的器件等的程度由柔软的材料构成即可。另外，优选片44构成为能够相对于卡盘工作台6的主体进行装卸，在破损的情况下等能够进行更换。
另外，在上述实施方式中，在搬出步骤之后且在分割步骤之前进行增强部除去步骤，但也可以在例如激光加工步骤之后且在搬出步骤之前进行增强部除去步骤。
另外，也可以省略增强部除去步骤。在这种情况下，例如可以调整通过激光加工步骤形成改质层19的范围，以使得增强部的宽度成为距离被加工物11的外周缘2mm～3mm左右。另外，例如也可以在通过分割步骤分割芯片区域11c之前对增强部形成作为分割的起点的槽。图8的(A)是用于说明变形例的分割步骤的截面图，图8的(B)是示意性示出利用变形例的分割步骤分割芯片区域11c之前的被加工物11的状态的俯视图。
在变形例的分割步骤中，在利用分割装置72对被加工物11赋予超声波振动之前使用上述的切削装置52形成作为分割的起点的槽。具体地说，如图8的(A)和图8的(B)所示，使切削刀具66切入到外周剩余区域11d(即增强部)中，形成作为分割的起点的槽11e。该槽11e优选沿着例如分割预定线13形成。通过形成这样的槽11e，能够利用超声波振动连同外周剩余区域11d一起对被加工物11进行分割。需要说明的是，在变形例的分割步骤中，可以省略切削装置52所具备的卡盘工作台54的吸引路54c及阀60等。
另外，在上述实施方式的分割步骤中，将被加工物11的正面11a侧用保持单元80进行吸引、保持，但也可以将被加工物11的背面11b侧用保持单元80进行吸引、保持。
此外，上述实施方式和变形例的结构、方法等可以在不脱离本发明目的的范围内适宜地变更来实施。
符号说明
11 被加工物(工件)
11a 正面
11b 背面
11c 芯片区域
11d 外周剩余区域
13 分割预定线(间隔道)
15 区域
17 激光束
19 改质层(改质区域)
19a 第1改质层
19b 第2改质层
19c 第3改质层
21 液体
23 裂纹
25 芯片
2 激光加工装置
4 基台
6 卡盘工作台(保持工作台)
6a 保持面
6b 吸引路
8 水平移动机构
10 X轴导轨
12 X轴移动工作台
14 X轴滚珠丝杠
16 X轴脉冲电动机
18 X轴刻度尺
20 Y轴导轨
22 Y轴移动工作台
24 Y轴滚珠丝杠
26 Y轴脉冲电动机
28 Y轴刻度尺
30 支承台
32 阀
34 吸引源
36 支承结构
38 支承臂
40 激光照射单元
42 照相机
44 片(多孔片)
44a 上表面
52 切削装置
54 卡盘工作台(保持工作台)
54a 保持面
54b 吸引路
54c 吸引路
56 阀
58 吸引源
60 阀
62 切削单元
64 主轴
66 切削刀具
72 分割装置
74 槽
76 超声波振子
78 交流电源
80 保持单元
80a 保持面
80b 突起
80c 吸引路
82 阀
84 吸引源

Claims (3)

1.一种芯片的制造方法，其从具有芯片区域和围绕该芯片区域的外周剩余区域的被加工物制造出多个芯片，所述芯片区域通过交叉的多条分割预定线划分成将要成为该芯片的多个区域，该制造方法的特征在于，其具备下述步骤：
保持步骤，利用保持工作台直接保持被加工物；
激光加工步骤，在实施了该保持步骤之后，按照将具有对于被加工物来说为透过性的波长的激光束的聚光点定位在该保持工作台所保持的被加工物的内部的方式沿着该分割预定线仅对被加工物的该芯片区域照射该激光束，沿着该芯片区域的该分割预定线形成改质层，并且将该外周剩余区域作为未形成改质层的增强部；
搬出步骤，在实施了该激光加工步骤之后，将被加工物从该保持工作台搬出；以及
分割步骤，在实施了该搬出步骤之后，对被加工物赋予力而将被加工物分割成各个该芯片，
在该分割步骤中，赋予超声波振动而将被加工物分割成各个该芯片。
2.如权利要求1所述的芯片的制造方法，其特征在于，在实施了该激光加工步骤之后且在实施该分割步骤之前，进一步具备除去该增强部的增强部除去步骤。
3.如权利要求1或2所述的芯片的制造方法，其特征在于，
该保持工作台的上表面由柔软的材料构成，
在该保持步骤中，利用该柔软的材料保持被加工物的正面侧。
CN201810795006.0A 2017-07-24 2018-07-19 芯片的制造方法 Active CN109300827B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-142910 2017-07-24
JP2017142910A JP6961297B2 (ja) 2017-07-24 2017-07-24 チップの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109300827A true CN109300827A (zh) 2019-02-01
CN109300827B CN109300827B (zh) 2024-03-19

Family

ID=65172593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810795006.0A Active CN109300827B (zh) 2017-07-24 2018-07-19 芯片的制造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6961297B2 (zh)
KR (1) KR102575795B1 (zh)
CN (1) CN109300827B (zh)
TW (1) TWI745606B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7189026B2 (ja) * 2019-01-07 2022-12-13 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005135964A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2014199834A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社ディスコ 保持手段及び加工方法
JP2014236034A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
CN104701219A (zh) * 2013-12-09 2015-06-10 株式会社迪思科 晶片加工装置
CN105750741A (zh) * 2015-01-06 2016-07-13 株式会社迪思科 晶片的生成方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP5791866B2 (ja) 2009-03-06 2015-10-07 株式会社ディスコ ワーク分割装置
JP5964580B2 (ja) * 2011-12-26 2016-08-03 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005135964A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2014199834A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社ディスコ 保持手段及び加工方法
JP2014236034A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
CN104701219A (zh) * 2013-12-09 2015-06-10 株式会社迪思科 晶片加工装置
CN105750741A (zh) * 2015-01-06 2016-07-13 株式会社迪思科 晶片的生成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019024048A (ja) 2019-02-14
CN109300827B (zh) 2024-03-19
KR102575795B1 (ko) 2023-09-06
JP6961297B2 (ja) 2021-11-05
KR20190011197A (ko) 2019-02-01
TWI745606B (zh) 2021-11-11
TW201909263A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110690172B (zh) 芯片的制造方法
KR102588040B1 (ko) 칩의 제조 방법
JP6858455B2 (ja) チップの製造方法
CN109300827A (zh) 芯片的制造方法
JP2019218235A (ja) チップの製造方法
JP6961301B2 (ja) チップの製造方法
JP6961300B2 (ja) チップの製造方法
JP6961299B2 (ja) チップの製造方法
JP6961298B2 (ja) チップの製造方法
JP7051198B2 (ja) チップの製造方法
JP6991657B2 (ja) チップの製造方法
JP6932452B2 (ja) チップの製造方法
JP6973927B2 (ja) チップの製造方法
JP6932451B2 (ja) チップの製造方法
JP6976654B2 (ja) チップの製造方法
JP2019022901A (ja) チップの製造方法
JP2019220582A (ja) チップの製造方法
JP2019220584A (ja) チップの製造方法
JP2019220583A (ja) チップの製造方法
JP2019220586A (ja) チップの製造方法
JP2019220585A (ja) チップの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant