CN110429062B - 晶片的加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供晶片的加工方法，能够不使器件的品质降低而对在玻璃基板的上表面上形成有包含通过蒸镀等形成的金属图案在内的多个器件的晶片进行切削。本发明的晶片的加工方法至少包含如下的工序：片压接工序，将聚烯烃系的片或聚酯系的片敷设在晶片的正面上并进行加热，将该片热压接在晶片的正面上；晶片支承工序，将晶片的背面粘贴在划片带上，并且将具有对晶片进行收纳的开口的环状框架粘贴在划片带上；分割工序，一边提供切削水一边使在外周具有环状的切刃的切削刀具旋转，沿着晶片的分割预定线与该片一起对晶片进行切削而将该晶片分割成各个器件；以及片剥离工序，将该片从器件的正面剥离。

Description

晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法，对在玻璃基板的上表面上配设有金属图案的晶片进行切削而分割成各个器件。
背景技术
由分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片通过切割装置分割成各个器件，并被用于移动电话、个人计算机等电子设备。
切割装置包含：保持单元，其对晶片进行保持；切削单元，其一边对该保持单元所保持的晶片提供切削水，一边利用旋转的切削刀具对分割预定线进行切削；以及进给单元，其将该保持单元和该切削单元进行加工进给，切割装置能够高精度地对晶片进行切削(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平07-045556号公报
已经尝试了通过专利文献1所记载的以往的切割装置对在玻璃基板的上表面上由分割预定线划分而形成有包含通过蒸镀等形成的金属图案在内的多个器件的晶片进行切削。但是，存在如下的问题：在专利文献1所记载的以往的切割装置中，朝向将切削刀具相对于晶片进行切入的位置强势地喷射切削水而实施切削，因此蒸镀在玻璃基板上的金属图案会剥离，或者会使金属图案的一部分损伤。
另外，为了应对上述问题，也考虑了不提供切削水，例如实施一边提供冷却空气一边进行切削的所谓干式切割。但是，已判定当想要不对玻璃基板的切削部位提供切削水而进行切削时，无法得到提供切削水时所能够得到的化学机械效应(通过提供水而使构成玻璃的氧和硅的结合变弱的效应)，切削槽的两侧破损而使器件的品质显著降低。
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晶片的加工方法，能够不降低器件的品质而对在玻璃基板的上表面上形成有包含通过蒸镀等形成的金属图案在内的多个器件的晶片进行切削。
为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供晶片的加工方法，将在玻璃基板的上表面上由多条分割预定线划分出配设有金属图案的多个器件的晶片分割成各个器件，其中，该晶片的加工方法至少包含如下的工序：片压接工序，将聚烯烃系的片或聚酯系的片敷设在晶片的正面上并进行加热，将该片热压接在晶片的正面上；晶片支承工序，将晶片的背面粘贴在划片带上，并且将具有对晶片进行收纳的开口的环状框架粘贴在该划片带上；分割工序，一边提供切削水一边使在外周具有环状的切刃的切削刀具旋转，沿着晶片的分割预定线与该片一起对晶片进行切削而将该晶片分割成各个器件；以及片剥离工序，将该片从器件的正面剥离。
优选在该晶片支承工序中，配设环状部件而形成用于以水覆盖晶片的正面的池，所述环状部件成为围绕着晶片的环状的侧壁，在该分割工序中，在该池中注满切削水而使晶片浸没。
在选择该聚烯烃系的片的情况下，可以选自聚乙烯片、聚丙烯片、聚苯乙烯片中的任意片。优选在该片压接工序中，在选择了该聚乙烯片的情况下加热温度为120℃～140℃，在选择了该聚丙烯片的情况下加热温度为160℃～180℃，该聚苯乙烯片的加热温度为220℃～240℃。另外，在选择该聚酯系的片的情况下，可以选自聚对苯二甲酸乙二醇酯片、聚萘二甲酸乙二醇酯片中的任意片。优选在该片压接工序中，在选择了该聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下加热温度为250℃～270℃，在选择了该聚萘二甲酸乙二醇酯片的情况下加热温度为160℃～180℃。
本发明的晶片的加工方法至少包含如下的工序：片压接工序，将聚烯烃系的片或聚酯系的片敷设在晶片的正面上并进行加热，将该片热压接在晶片的正面上；晶片支承工序，将晶片的背面粘贴在划片带上，并且将具有对晶片进行收纳的开口的环状框架粘贴在该划片带上；分割工序，一边提供切削水一边使在外周具有环状的切刃的切削刀具旋转，沿着晶片的分割预定线与该片一起对晶片进行切削而将该晶片分割成各个器件；以及片剥离工序，将该片从器件的正面剥离，由此即使提供切削水，也不会使敷设在玻璃基板的金属图案剥离或破损，能够通过化学机械效应顺利地对晶片进行分割。另外，片不具有基于糊剂等的粘接层，而是通过热压接配设在晶片上，因此在将片从器件剥离时，也不会使金属图案破损，不会使器件的品质降低。
附图说明
图1的(a)和(b)是示出在本实施方式的片压接工序中将晶片和片一体化的方式的立体图。
图2的(a)～(c)是示出在本实施方式的片压接工序中对片进行热压接的方式的立体图。
图3是示出本实施方式的切断工序的实施方式的立体图。
图4是示出在本实施方式的晶片支承工序中利用框架对晶片进行支承的方式的立体图。
图5是示出在本实施方式的晶片支承工序中配设环状部件的情形的立体图，该环状部件成为围绕着晶片的侧壁。
图6的(a)和(b)是示出本实施方式的分割工序的实施方式的立体图。
图7的(a)和(b)是示出本实施方式的片剥离工序的实施方式的立体图。
标号说明
10：晶片；12：器件；14：分割预定线；20：卡盘工作台；20a：吸附卡盘；20b：圆形框部；30：聚乙烯片；40：热风吹送单元；50：红外线照射单元；60：加热辊单元；62：加热辊；70：切断单元；72：刀具切割器；80：环状部件；90：切削装置；91：主轴单元；93：切削刀具；100：分离槽；F：框架；T：划片带；WT：切削水。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的晶片的加工方法进行详细说明。
当实施本实施方式的晶片的加工方法时，首先如图1的(a)所示，准备本实施方式中作为被加工物的晶片10。该晶片10具有圆盘形状的玻璃基板，该玻璃基板具有3mm左右的厚度，该玻璃基板的上表面由多条分割预定线14划分，在该划分的各区域内分别形成有器件12，该器件12包含通过基于溅射或真空蒸镀的薄膜法等而形成的金属图案。
(片压接工序)
若准备了上述晶片10，则实施片压接工序。更具体而言，首先如图1的(a)所示，准备用于实施片压接工序的卡盘工作台20。卡盘工作台20包含：圆盘形状的吸附卡盘20a，其由具有通气性的多孔质的多孔陶瓷制成；以及圆形框部20b，其围绕吸附卡盘20a的外周。卡盘工作台20与未图示的吸引单元连接，对载置于吸附卡盘20a的上表面(保持面)的晶片10进行吸引保持。
若准备了晶片10和卡盘工作台20，则如图所示，相对于吸附卡盘20a的保持面，使晶片10的背面10b侧朝下而载置于吸附卡盘20a的中心。若将晶片10载置于吸附卡盘20a，则如图1的(b)所示，在晶片10的正面10a侧载置按照20μm～100μm的厚度形成的圆形的聚烯烃系片例如聚乙烯(PE)片30。由图1的(b)可理解，吸附卡盘20a的直径设定为比晶片10的直径略大，通过将晶片10载置于吸附卡盘20a的中心，从而围绕于晶片10的外周的吸附卡盘20a露出。另外，聚乙烯片30按照比吸附卡盘20a的直径大的直径形成，优选按照比卡盘工作台20的圆形框部20b的外径略小的直径形成。由此，吸附卡盘20a被晶片10和聚乙烯片30覆盖。另外，在聚乙烯片30的载置于晶片10的载置面侧未形成糊剂等粘接层。
若将晶片10和聚乙烯片30载置于卡盘工作台20上，则使包含吸引泵等的未图示的吸引单元进行动作而将吸引力Vm作用于吸附卡盘20a，从而对晶片10和聚乙烯片30进行吸引。如上所述，通过晶片10和聚乙烯片30覆盖吸附卡盘20a的整个上表面(保持面)，因此吸引力Vm作用于晶片10和聚乙烯片30的整体，将晶片10和聚乙烯片30吸引保持于吸附卡盘20a上，并且对残留于晶片10与聚乙烯片30之间的空气进行吸引而使两者紧贴。在晶片10的正面10a上通过包含金属图案在内的多个器件12形成有微小的凹凸，通过卡盘工作台20的未图示的吸引单元进行吸引保持，从而成为聚乙烯片30紧贴在晶片10的正面10a的凹凸面上的状态。
若通过使吸引单元进行动作而成为使聚乙烯片30紧贴在晶片10的正面10a的凹凸面上的状态，则如图2的(a)所示，将作为将聚乙烯片30热压接在晶片10上的热压接单元的热风吹送单元40定位于卡盘工作台20的上方。热风吹送单元40构成为在与卡盘工作台20侧对置的出口侧(图中下侧)具有加热器部，该加热器部具有恒温器等温度调整单元，并且在相反的一侧(图中上侧)具有通过电动机等进行驱动的风扇部，通过对该加热器部和风扇部进行驱动而朝向晶片10吹送热风W。通过该热风吹送单元40对聚乙烯片30所覆盖的晶片10的整个正面10a侧吹送热风W，将聚乙烯片30加热至熔点附近的120℃～140℃，聚乙烯片30慢慢软化。这样通过热风吹送单元40进行加热，并且在通过卡盘工作台20侧的未图示的吸引单元所作用的负压与外部的压力(大气压)的压力差的作用下，将聚乙烯片30热压接在晶片10的正面10a上，将晶片10和聚乙烯片30一体化，完成片压接工序。另外，对聚乙烯片30进行加热并与晶片10进行热压接的热压接单元不限于图2的(a)所示的热风吹送单元40，也可以选择其他单元。参照图2的(b)和图2的(c)，对其他热压接单元进行说明。
作为其他热压接单元，也可以代替上述的热风吹送单元40，而选择图2的(b)所示的红外线照射单元50(仅示出一部分)。红外线照射单元50是通过照射红外线L而对照射对象进行加热的单元。在选择红外线照射单元50作为热压接单元的情况下，如图2的(b)所示，与选择上述热风吹送单元40的情况同样地，将用于对聚乙烯片30进行加热的红外线照射单元50定位于对晶片10和聚乙烯片30进行吸引保持的卡盘工作台20的上方。若将红外线照射单元50定位于卡盘工作台20的上方，则通过红外线照射单元50对聚乙烯片30所覆盖的晶片10的整体照射红外线L，将聚乙烯片30加热至熔点附近的120℃～140℃。聚乙烯片30由于被加热而慢慢软化，在使聚乙烯片30紧贴于晶片10的正面10a侧的状态下进行热压接，将晶片10和聚乙烯片30一体化，完成片压接工序。
另外，作为其他热压接单元，可以选择图2的(c)所示的加热辊单元60(仅示出一部分)。更具体而言，将用于对聚乙烯片30进行加热并进行按压的加热辊单元60定位于对晶片10和聚乙烯片30进行吸引保持的状态的卡盘工作台20的上方。省略详细内容，加热辊单元60具有内置未图示的加热器的加热辊62以及用于使加热辊62旋转的旋转轴64，加热辊62的表面被实施氟树脂加工。若将加热辊单元60定位于卡盘工作台20的上方，则使内置于加热辊62的加热器进行动作，对聚乙烯片30所覆盖的晶片10的整个正面10a侧进行按压并使加热辊62一边向箭头R1所示的方向旋转一边在箭头X方向上移动。内置于加热辊62的未图示的加热器被调整成使聚乙烯片30成为熔点附近的120℃～140℃。通过该加热和按压，与通过上述热风吹送单元40或红外线照射单元50进行一体化同样地，能够在使聚乙烯片30紧贴在晶片10的正面10a的因器件12而形成的微小的凹凸面上的状态下进行热压接，将晶片10和聚乙烯片30一体化，完成片压接工序。另外，作为实施片压接工序的其他热压接单元，也可以代替上述的加热辊62，而采用具有加热器的板状的按压部件，对聚乙烯片30进行按压并与晶片10进行热压接。另外，作为通过上述的各热压接单元对聚乙烯片30进行加热时的温度，采用了聚乙烯片30的熔点附近的温度(120℃～140℃)，但也可以在至比熔点附近的温度略低的温度、例如比熔点附近低50℃左右的温度为止的温度范围内进行设定。
在本实施方式中，在上述的片压接工序之后，考虑到在后续工序中实施的分割工序而实施切断工序，将聚乙烯片30沿着晶片10的外形形状切断。另外，该切断工序未必需要实施，但实施该切断工序则与聚乙烯片30一体化的晶片10更容易操作，有利于后述的分割工序。以下，参照图3对切断工序进行说明。
(切断工序)
如图3所示，将切断单元70(仅示出一部分)定位于对晶片10和聚乙烯片30进行吸引保持的卡盘工作台20上。更具体而言，切断单元70具有用于将聚乙烯片30切断的圆盘形状的刀具切割器72以及用于使刀具切割器72在箭头R2所示的方向上旋转驱动的电动机74，将刀具切割器72的刃尖定位于晶片10的外周位置。若将刀具切割器72定位于晶片10的外周位置，则将刀具切割器72按照聚乙烯片30的厚度进行切入进给，使卡盘工作台20在箭头R3所示的方向上旋转。由此，能够将聚乙烯片30沿着晶片10的外周切断而将从晶片10的外周探出的聚乙烯片30的外周部切断而切除。通过以上，完成切断工序。
(晶片支承工序)
若完成了上述的切断工序，则实施晶片支承工序。参照图4和图5，对晶片支承工序进行说明。当实施晶片支承工序时，如图4所示，准备环状框架F，该环状框架F具有能够收纳晶片10的大小的开口Fa。若准备了框架F，则将晶片10的背面10b粘贴在划片带T上，并且将晶片10定位于框架F的开口Fa的中央，将框架F粘贴在划片带T上，借助划片带T而利用框架F对晶片10进行支承。
另外，在本实施方式中，如图5所示，准备环状部件80，该环状部件80成为围绕着晶片10的环状的侧壁。该环状部件80例如可以由海绵或聚氨酯等具有柔软性的发泡性的树脂部件构成。如图5所示，环状部件80按照比晶片10大的内径形成，按照围绕晶片10的方式配设在划片带T上。配设在划片带T上的环状部件80的厚度(高度)按照比敷设在晶片10的正面10a侧的聚乙烯片30的正面高度高的方式设定为例如6mm左右的厚度。另外，该环状部件80也可以按照比框架F的开口Fa略大的直径配设在框架F上。通过以上，完成晶片支承工序。
若完成了晶片支承工序，则接着实施分割工序，将晶片10分割成各个器件12。参照图6对分割工序进行说明。
如图6的(a)所示，分割工序例如通过具有主轴单元91的切削装置90(省略了装置整体的图示)来执行。主轴单元91具有对固定于旋转主轴92的前端部的切削刀具93进行保持的主轴壳体94。在主轴壳体94上，在与切削刀具93相邻的位置配设有切削水提供单元95，构成为能够朝向环状部件80的内侧提供切削水WT。在本实施方式中，围绕着晶片10而配设有成为环状的侧壁的环状部件80，从上述的切削水提供单元95向环状部件80内侧提供切削水WT，从而如在图6的(b)中作为将一部分放大的侧视图而示出那样，在环状部件80内形成充满切削水WT的池。该池的水深设定成在提供切削水WT的情况下将热压接在晶片10上的聚乙烯片30完全浸没的深度。使高速旋转的切削刀具93相对于切削装置90的该池内所支承的晶片10下降并切入，使晶片10相对于切削刀具93在箭头X所示的加工进给方向上移动，从而沿着分割预定线14按照与聚乙烯片30一起将晶片10完全分割的深度形成规定的槽宽(例如为50μm)的分离槽100。使晶片10相对于切削刀具93适当地移动，从而沿着晶片10的所有分割预定线14形成分离槽100，分割成各个器件12。通过以上，完成分割工序。
在上述分割工序中，在正面10a侧粘贴有聚乙烯片30的晶片10在完全浸没在形成于环状部件80内的池中的状态下通过切削刀具93进行切削。由此，能够在可得到用于将玻璃基板美观地切削的化学机械效应的状态下进行切削，并且在从切削水提供单元95提供的切削水的水势被贮存在池中的切削水WT抑制的状态下进行切削，因此即使通过高速旋转的切削刀具93进行切削，聚乙烯片30也不会剥离，而能够将晶片10美观地分割。另外，通过切削水提供单元95提供的切削水WT的量是对随着切削时的切削刀具93的旋转而扫出至环状部件80外的切削水WT进行补给的量，因此与未通过环状部件80形成池而集中对切削部位提供切削水的情况下的切削水的提供量相比，能够大大削减该量。另外，环状部件80由具有柔软性的发泡性的树脂(例如海绵、聚氨酯等)构成，因此即使切削刀具93进行接触，也不会产生切削刀具93的刃缺损等问题，是有利的。
(片剥离工序)
若如上所述完成了分割工序，则接着实施片剥离工序。参照图7，对将聚乙烯片30从各个器件12的正面10a剥离的片剥离工序进行说明。
当实施片剥离工序时，首先如图7的(a)所示，将环状部件80从划片带T上取下。若将环状部件80从划片带T上取下并通过干燥工序等将水分去除，则如图7的(b)所示，在粘贴有聚乙烯片30的晶片10的上表面上粘贴宽幅的粘接带32，将聚乙烯片30从晶片10的上表面剥离。聚乙烯片30在上述的分割工序中与器件12一起被分割成小片，通过使用如图所示的宽幅的粘接带32，能够一下子进行剥离。另外，聚乙烯片30不具有基于糊剂等的粘接层，而是通过热压接敷设在晶片10的正面10a上，因此即使将聚乙烯片30从晶片10的正面10a剥离，也可抑制使金属图案剥离或破损而使器件12的品质降低。另外，当将聚乙烯片30从晶片10剥离时，通过对聚乙烯片30施加略微的加热或冷却，能够更容易剥离。
在上述的实施方式中，作为在片压接工序中热压接在晶片10的正面10a上的片，从聚烯烃系片中选择了聚乙烯片30，但本发明不限于此，只要是即使不具有糊剂等粘接层也能够通过热压接敷设在晶片10上的片，则可以选择其他片。例如，只要是聚烯烃系片，则可以选自聚丙烯(PP)片、聚苯乙烯(PS)片中的任意片。另外，作为即使不具有糊剂等粘接层也能够通过热压接敷设在晶片10上的片，也可以从聚酯系片中进行选择。作为能够代替本实施方式的聚乙烯片30而进行应用的聚酯系片，例如可以选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)片中的任意片。
在上述的实施方式中，将片压接工序中的加热温度设定成聚乙烯片30的熔点附近的120℃～140℃的范围，但本发明不限于此，优选根据进行热压接的片的种类来设定加热温度。例如在选择聚丙烯片作为聚烯烃系片的情况下，优选将加热温度设定为熔点附近的160℃～180℃。另外，在选择聚苯乙烯片作为聚烯烃系片的情况下，优选将加热温度设定为熔点附近的220℃～240℃。另外，选择聚对苯二甲酸乙二醇酯片作为进行热压接的聚酯系片的情况下，优选将加热温度设定为熔点附近的250℃～270℃。另外，在选择聚萘二甲酸乙二醇酯片作为聚酯系片的情况下，优选将加热温度设定为熔点附近的220℃～240℃。另外，该加热温度不限于各熔点附近的温度，也可以设定为比该熔点附近的温度低50℃左右的温度范围的温度。

Claims (6)

1.一种晶片的加工方法，将在玻璃基板的上表面上由多条分割预定线划分出配设有金属图案的多个器件的晶片分割成各个器件，其中，
该晶片的加工方法至少包含如下的工序：
片压接工序，将聚烯烃系或聚酯系的在贴合面上不具有粘接层的片敷设在晶片的正面上并进行加热而使该片软化，将该片直接热压接在晶片的正面上；
晶片支承工序，将晶片的背面粘贴在划片带上，并且将具有对晶片进行收纳的开口的环状框架粘贴在该划片带上；
分割工序，一边提供切削水一边使在外周具有环状的切刃的切削刀具旋转，沿着晶片的分割预定线与该片一起对晶片进行切削而将该晶片分割成各个器件；以及
片剥离工序，将该片从器件的正面剥离。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
在该晶片支承工序中，配设环状部件而形成用于以水覆盖晶片的正面的池，所述环状部件成为围绕着晶片的环状的侧壁，
在该分割工序中，在该池中注满切削水而使晶片浸没。
3.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
该聚烯烃系的片选自聚乙烯片、聚丙烯片、聚苯乙烯片中的任意片。
4.根据权利要求3所述的晶片的加工方法，其中，
在该片压接工序中，在选择了该聚乙烯片的情况下加热温度为120℃～140℃，在选择了该聚丙烯片的情况下加热温度为160℃～180℃，该聚苯乙烯片的加热温度为220℃～240℃。
5.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
该聚酯系的片选自聚对苯二甲酸乙二醇酯片、聚萘二甲酸乙二醇酯片中的任意片。
6.根据权利要求5所述的晶片的加工方法，其中，
在该片压接工序中，在选择了该聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下加热温度为250℃～270℃，在选择了该聚萘二甲酸乙二醇酯片的情况下加热温度为160℃～180℃。
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