CN110783184B - 晶片的分割方法 - Google Patents

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Abstract

提供晶片的分割方法，使光通信芯片的光波导与光纤无间隙地呈直线状连接。在光通信芯片(C)中，光波导(8)在包含割断面(84)的第二侧面(83)露出。因此，将与光波导(8)连接的连接器(91)粘接于割断面(84)。与改质层的剖面相比，割断面(84)具有较高的平滑性。因此，通过将连接器(91)粘接于光通信芯片(C)的割断面(84)，能够使连接器(91)紧贴而粘接于光通信芯片(C)。因此，能够使安装于连接器(91)的光纤(93)与光波导(8)实质上呈直线状连接。另外，能够抑制在光纤(93)与光波导(8)之间产生间隙。

Description

晶片的分割方法
技术领域
本发明涉及晶片的分割方法。
背景技术
随着数据传送量的增大，要求进行光通信。作为用于进行光通信的器件，有硅光子(例如，参照专利文献1)。在硅光子的制造中，在晶片的由分割预定线划分的区域形成光通信用的器件。然后，沿着分割预定线在晶片的内部形成改质层之后，以改质层为起点而对晶片进行分割，形成芯片。光波导的端部在分割得到的芯片的侧面露出。在该光波导的端部连接有光纤而进行光通信。
另外，在硅光子中，为了将光纤固定于芯片而设置有连接器。连接器利用粘接材料粘接于芯片，该连接器将光纤端部和芯片的光波导的端部连结(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2014-146002号公报
专利文献2：日本特开2016-156868号公报
当连接器倾斜地粘接于芯片时，在光波导的端面与插入至连接器的光纤的端面之间会容易产生间隙，并且光波导和光纤不容易呈直线状连接。因此，有可能产生光通信不良。
发明内容
本发明的目的在于提供晶片的分割方法，能够抑制在插入至连接器的光纤的端部与光波导的端部之间产生间隙，并且按照光波导和光纤呈直线状连接的方式将连接器粘接于芯片的侧面上。
本发明的晶片的分割方法(本分割方法中)，该晶片在正面的由分割预定线呈格子状划分的区域内形成有用于进行光数据通信的光通信器件，该光通信器件具有供光通过的直线状的光波导，该晶片的分割方法对该晶片照射对于该晶片具有透过性的波长的激光光线，将使该激光光线会聚而得的聚光点定位于该晶片的内部，利用该聚光点来形成改质层，以该改质层为起点而沿着该分割预定线将该晶片分割成各个光通信芯片，其中，该分割预定线包含：第一分割预定线，其与该光波导的延伸方向平行；以及第二分割预定线，其与该光波导的延伸方向垂直，该晶片的分割方法具有如下的工序：带粘贴工序，在该晶片的整个背面上粘贴粘接带；保持工序，利用保持工作台的保持面隔着该粘接带对该晶片进行保持；第一改质层形成工序，沿着该第一分割预定线形成直线状的第一改质层；第二改质层形成工序，在该晶片的靠近背面的深度位置，沿着该第二分割预定线形成直线状的第二改质层；第三改质层形成工序，在该晶片的靠近正面的深度位置，沿着该第二分割预定线形成断续线状的第三改质层，该第三改质层未形成在与该光波导相关的部分；以及分割工序，对该第一改质层、该第二改质层以及该第三改质层赋予外力而以各改质层为起点对该晶片进行分割，从而获得光通信芯片，该光波导的端面在该光通信芯片的四个侧面中的一个面露出。
在本分割方法的带粘贴工序中，可以是，在具有对该晶片进行收纳的开口的环状框架上按照封住该开口的方式粘贴该粘接带，并将该晶片粘贴在该开口的该粘接带上，从而形成该环状框架借助该粘接带而对该晶片进行支承的工件组，还可以是，在该分割工序中，使粘贴在该晶片上的该粘接带在该晶片的径向上扩展，从而对该第一改质层、该第二改质层以及该第三改质层赋予外力而对该晶片进行分割。
在本分割方法中，可以是，该晶片的该正面上粘贴有对该正面进行保护的保护带，还可以是，在该保持工序中，与吸引源连通的该保持面对该保护带进行保持，并隔着该保护带而对该晶片进行保持，还可以是，在该第一改质层形成工序、该第二改质层形成工序以及该第三改质层形成工序中，从该粘接带侧对该晶片照射该激光光线，利用透过该粘接带而被定位于该晶片的内部的该激光光线的该聚光点来形成该改质层，在该第三改质层形成工序之后实施该第二改质层形成工序，还可以包含如下的工序：翻转工序，在该分割工序之前，使该晶片的正背面翻转而使该晶片的该正面向上；以及剥离工序，将该保护带剥离。
在本分割方法的该保持工序中，可以是，将多孔质片载置于对该晶片进行保持的该保持工作台的该保持面上，使该保持面与吸引源连通，使吸引力通过该多孔质片而作用于该晶片的该正面，从而该保持面对该晶片进行保持，还可以是，在该第一改质层形成工序、该第二改质层形成工序以及该第三改质层形成工序中，从该粘接带侧对该晶片照射该激光光线，利用透过该粘接带而被定位于该晶片的内部的该激光光线的该聚光点来形成该改质层，在该第三改质层形成工序之后实施该第二改质层形成工序，还可以包含如下的翻转工序：在该分割工序之前，使该晶片的正背面翻转而使该晶片的该正面向上。
在本分割方法中，沿着第一分割预定线形成有直线状的第一改质层。另一方面，沿着第二分割预定线，在晶片的背面侧(靠近背面的深度位置)形成有直线状的第二改质层。另外，沿着该第二分割预定线，在晶片的正面侧(靠近正面的深度位置)形成有第三改质层。第二分割预定线与光波导的延伸方向垂直。因此，第二改质层和第三改质层也形成为与光波导垂直。
包含光波导的光通信器件形成于晶片的正面上。因此，光波导在晶片的正面附近与延伸至晶片的正面侧的第三改质层交叉。另外，在本分割方法中，第三改质层未形成在与光波导相关的部分。即，第三改质层在晶片的正面侧按照跨过与光波导相关的部分的方式整体形成为断续线状。另外，与光波导相关的部分例如是靠近光波导的部分或与光波导相邻的部分。
对第一改质层、第二改质层以及第三改质层赋予外力，从而以这些改质层为起点而将晶片分割成多个光通信芯片。这里，在晶片的与光波导相关的部分未形成第三改质层。因此，通过分割，光波导在包含无改质层的部分的剖面即割断面的光通信芯片的侧面(光通信芯片的四个侧面中的一个面)露出。
这样，在本分割方法中，光波导在包含割断面的光通信芯片的侧面露出。因此，可将与光通信芯片的光波导连接的连接器粘接于割断面。即，在本分割方法中，能够使粘接连接器的光通信芯片的侧面为割断面。
这里，与改质层的剖面相比，割断面具有较高的平滑性。因此，通过将连接器粘接于割断面，能够使连接器紧贴而粘接于光通信芯片的侧面。因此，能够使安装于连接器的光纤和光波导实质上呈直线状连接。另外，能够抑制在光纤与光波导之间产生间隙。因此，能够抑制光通信不良的产生。
另外，通过使用环状框架来形成包含晶片和粘接带的工件组，从而能够使晶片的处理容易。另外，通过使粘接带在晶片的径向上扩展，能够简单地对改质层赋予外力。因此，能够沿着分割预定线将晶片容易地分割。
另外，通过使用保护带或多孔质片，能够利用保持工作台从正面侧对晶片进行保持。由此，能够从晶片的背面侧照射激光光线而形成改质层。
附图说明
图1是示出第一实施方式的晶片的立体图。
图2是示出设置于图1所示的晶片的光通信器件的概略结构的立体图。
图3是示出包含图1所示的晶片、粘接带以及环状框架的工件组的说明图。
图4是示出第一实施方式的激光加工装置的概略结构的立体图。
图5是示出图4所示的激光加工装置的加工头的结构的概略图。
图6是示出载置于保持工作台的晶片的说明图。
图7是示出第一实施方式的分割方法(第一分割方法)中的第二改质层形成工序的说明图。
图8是示出第一分割方法中的第三改质层形成工序的说明图。
图9是实施了第一改质层形成工序～第三改质层形成工序后的晶片的局部剖视图。
图10是示出设置于晶片分割装置的晶片的说明图。
图11是示出已通过晶片分割装置分割成芯片的晶片的说明图。
图12是示出对通过第一分割方法中的分割工序得到的光通信芯片安装连接器和光纤的粘接工序的说明图。
图13是示出安装有连接器和光纤的光通信芯片的说明图。
图14是示出第二实施方式的分割方法(第二分割方法)中的带粘贴工序的说明图。
图15是示出第二分割方法中的第一改质层形成工序的说明图。
图16是示出第二分割方法中的第三改质层形成工序的说明图。
图17是示出第二分割方法中的第二改质层形成工序的说明图。
图18是示出第二分割方法中的翻转工序的说明图。
图19是示出第二分割方法中的剥离工序的说明图。
图20是示出第三实施方式的分割方法(第三分割方法)中的剥离工序的说明图。
图21是示出第三分割方法中的第一改质层形成工序的说明图。
图22是示出第三分割方法中的第三改质层形成工序的说明图。
图23是示出第三分割方法中的第二改质层形成工序的说明图。
图24是示出第三分割方法中的翻转工序的说明图。
标号说明
W：工件组；F：环状框架；S：粘接带；T：保护带；M：多孔质片；1：晶片；2a：正面；2b：背面；3：分割预定线；3a：第一分割预定线；3b：第二分割预定线；4：光通信器件；6：控制电路；7：光电路；8：光波导；61：第一改质层；62：第二改质层；63：第三改质层；C：光通信芯片；81：第一侧面；83：第二侧面；84：割断面；91：连接器；93：光纤；10：激光加工装置；11：基台；12：激光加工单元；13：立壁部；14：保持工作台移动机构；18：加工头；20：分度进给部；30：加工进给部；40：保持工作台部；43：保持工作台；47：θ工作台；51：控制单元；53：振荡部；54：聚光透镜；70：扩展装置；71：扩展鼓；73：框架保持部件；74：载置面；75：夹具；79：气缸；100：翻转装置；101：剥离装置。
具体实施方式
[实施方式1]
使用附图，对本发明的第一实施方式的晶片的分割方法(第一分割方法)进行详细的说明。首先，对第一实施方式的晶片进行简单说明。
如图1所示，第一实施方式的晶片1例如是圆板状的硅基板。在晶片1的正面2a上形成有器件区域5。在器件区域5中，在由格子状的分割预定线3划分的区域内分别形成有光通信器件4。晶片1的背面2b不具有光通信器件4，通过磨削磨具等进行磨削。
如图2所示，光通信器件4具有：作为光信号的路径的光波导8；经由光波导8而接收/发送光信号的光电路7；以及对光电路7进行控制的控制电路6。光波导8是光信号的路径，用于实施光通信即光数据通信，呈直线状形成。即，光波导8作为在光通信器件4与外部之间接收/发送的光信号的传递路径。
控制电路6例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理器)，在与光电路7之间接收/发送电信号。光电路7例如具有光源、光调制器、合波器、光检测器以及分波器(均未图示)。光电路7例如将来自控制电路6的电信号转换成光信号，并经由光波导8而发送至外部。另外，光电路7例如将经由光波导8而从外部接收的光信号转换成电信号并传递至控制电路6。
在第一分割方法中，沿着分割预定线3对晶片1进行分割。由此，将晶片1分割成分别包含一个光通信器件4的多个光通信芯片。并且，如图1和图2所示，分割预定线3包含与光波导8的延伸方向平行的第一分割预定线3a和与光波导的延伸方向垂直的第二分割预定线3b。
(1)带粘贴工序
在第一分割方法中，首先实施带粘贴工序。在带粘贴工序中，在晶片1的整个背面2b上粘贴粘接带。如图3所示，将晶片1的背面2b粘贴于被环状的环状框架F张紧的粘接带S上，从而将晶片1保持于环状框架F。
环状框架F是对晶片1进行收纳的部件，具有开口F1。在带粘贴工序中，按照封住环状框架F的开口F1的方式在环状框架F上粘贴粘接带S。将晶片1的背面2b粘贴于该粘接带S上，从而环状框架F借助粘接带S而对晶片1进行支承或保持。由此，形成包含环状框架F、粘接带S以及晶片1的工件组W。
(2)保持工序和改质层形成工序
接着，使用激光加工装置，实施通过保持工作台对晶片1进行保持的保持工序以及在所保持的晶片1中形成改质层的改质层形成工序。首先，对在这些工序中所用的激光加工装置的结构进行说明。
如图4所示，激光加工装置10具有：长方体状的基台11；竖立设置于基台11的一端的立壁部13；以及对激光加工装置10的各部件进行控制的控制单元51。
在基台11的上表面上设置有使保持工作台43移动的保持工作台移动机构14。保持工作台移动机构14将保持工作台43在X轴方向上进行加工进给，并且在Y轴方向上进行分度进给。保持工作台移动机构14具有：具有保持工作台43的保持工作台部40；使保持工作台43在分度进给方向上移动的分度进给部20；以及使保持工作台43在加工进给方向上移动的加工进给部30。
分度进给部20包含：沿Y轴方向延伸的一对导轨23；载置于导轨23上的Y轴工作台24；与导轨23平行地延伸的滚珠丝杠25；以及使滚珠丝杠25旋转的驱动电动机26。
一对导轨23与Y轴方向平行地配置于基台11的上表面上。Y轴工作台24以能够沿着这些导轨23滑动的方式设置于一对导轨23上。在Y轴工作台24上载置有加工进给部30和保持工作台部40。
滚珠丝杠25与设置于Y轴工作台24的下表面侧的螺母部(未图示)螺合。驱动电动机26与滚珠丝杠25的一个端部连结，使滚珠丝杠25旋转驱动。通过使滚珠丝杠25旋转驱动，Y轴工作台24、加工进给部30以及保持工作台部40沿着导轨23在分度进给方向(Y轴方向)上移动。
加工进给部30具有：沿X轴方向延伸的一对导轨31；载置于导轨31上的X轴工作台32；与导轨31平行地延伸的滚珠丝杠33；以及使滚珠丝杠33旋转的驱动电动机35。一对导轨31与X轴方向平行地配置在Y轴工作台24的上表面上。X轴工作台32以能够沿着这些导轨31滑动的方式设置于一对导轨31上。在X轴工作台32上载置有保持工作台部40。
滚珠丝杠33与设置于X轴工作台32的下表面侧的螺母部(未图示)螺合。驱动电动机35与滚珠丝杠33的一个端部连结，使滚珠丝杠33旋转驱动。通过使滚珠丝杠33旋转驱动，X轴工作台32和保持工作台部40沿着导轨31在加工进给方向(X轴方向)上移动。
保持工作台部40具有：对晶片1进行保持的保持工作台43；设置于保持工作台43的周围的夹持部45；以及对保持工作台43进行支承的θ工作台47。θ工作台47以能够在XY平面内旋转的方式设置于X轴工作台32的上表面上。保持工作台43是用于对晶片1进行吸附保持的部件。保持工作台43形成为圆板状，设置在θ工作台47上。
在保持工作台43的上表面上形成有包含多孔陶瓷材料的保持面。该保持面与吸引源(未图示)连通。在保持工作台43的周围设置有包含支承臂的四个夹持部45。四个夹持部45被空气致动器(未图示)驱动，从而从四周对保持工作台43所保持的晶片1的周围的环状框架F进行夹持固定。
激光加工装置10的立壁部13竖立设置于保持工作台移动机构14的后方。在立壁部13的前表面上设置有用于对晶片1进行激光加工的激光加工单元12。激光加工单元12具有对晶片1照射激光光线的加工头18以及对加工头18进行支承的臂部17。臂部17从立壁部13向保持工作台移动机构14的方向突出。加工头18按照与保持工作台移动机构14的保持工作台43对置的方式支承于臂部17的前端。
在臂部17和加工头18内设置有激光加工单元12的光学系统。如图5所示，加工头18具有作为固体激光光源的振荡部53和设置于振荡部53的下方的聚光透镜54。加工头18通过聚光透镜54对从振荡部53输出的激光光线L进行会聚而照射至保持工作台43上所保持的晶片1。由此，对晶片1进行激光加工。
从加工头18射出的激光光线L是脉冲激光光线，具有对于晶片1具有透过性的波长。该波长例如可以约为1300nm(例如1342nm)。能够通过光学系统将通过使该激光光线L会聚而得到的聚光点P配置在晶片1的内部的任意位置。
通过来自加工头18的激光光线L的照射，将激光光线L的聚光点P定位于晶片1的内部。该聚光点P在晶片1的内部相对地移动，从而在晶片1内形成作为分割起点的改质层。
即，晶片1的材料由于激光光线L的照射而发生改质。晶片1中的激光光线L的照射部分(聚光点P的通过部分)被改质而成为密度、折射率和机械强度等物理特性与其他部分不同的改质层，具有比其他部分弱的强度。改质层例如包含熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域以及这些区域混在的区域。改质层包含这样的区域，因此与其他部分相比，容易断裂。在第一分割方法中，沿着分割预定线3形成该改质层，沿着分割预定线3对晶片1进行分割，从而得到多个光通信芯片。
另外，加工头18的振荡部53在开(ON)时(形成改质层时)的激光光线L的输出例如为1.2kW，在关(OFF)时(不形成改质层时)的输出例如为0kw～0.1kw的范围。另外，激光光线L的重复频率例如为90kHz。另外，聚光点P相对于晶片1的相对移动速度即加工进给速度根据加工头18的种类而不同，例如为340mm/s或者为500mm/s～700mm/s的范围。
控制单元51对激光加工装置10的各构成要素进行集成控制。控制单元51具有执行各种处理的处理器。对控制单元51输入来自各种检测器(未图示)的检测结果。控制单元51将控制信号输出至驱动电动机26、驱动电动机35、θ工作台47以及加工头18等。
接着，对使用了该激光加工装置10的第一分割方法的保持工序进行说明。首先，将包含晶片1的工件组W载置于激光加工装置10的保持工作台移动机构14中的保持工作台43上。与此对应，控制单元51如图6所示那样对吸引源进行控制而将工件组W的晶片1的背面2b隔着粘接带S吸附保持于保持工作台43上。另外，控制单元51对夹持部45的空气致动器进行控制而通过四个夹持部45从四周对保持工作台43所保持的晶片1的周围的环状框架F进行夹持固定。由此，通过保持工作台43隔着粘接带S而对晶片1进行保持，完成保持工序。
接着，对改质层形成工序进行说明。改质层形成工序包含与第一分割预定线3a相关的第一改质层形成工序以及与第二分割预定线3b相关的第二改质层形成工序和第三改质层形成工序。
另外，在第一～第三改质层形成工序中，能够使激光光线L的波长、输出和重复频率以及加工进给速度实质上相等。即，在第一改质层形成工序、第二改质层形成工序以及第三改质层形成工序中，能够使用实质上相同的激光光线L来形成改质层。
在第一改质层形成工序中，沿着第一分割预定线3a(参照图1)形成直线状的第一改质层。即，从晶片1的正面2a的上方对第一分割预定线3a照射激光光线L。此时，激光光线L的聚光点P(参照图5)配置在晶片1的内部的规定的深度位置。使该激光光线L的聚光点P沿着第一分割预定线3a移动。由此，形成直线状的第一改质层。
更详细而言，在第一改质层形成工序的开始时，晶片1被保持于图3所示的保持工作台部40的保持工作台43上。控制单元51对保持工作台部40中的θ工作台47的旋转位置进行控制，以使该晶片1的第一分割预定线3a与X轴方向平行。
另外，控制单元51对来自加工头18的激光光线L的聚光点P在XY平面内的位置进行调整。即，控制单元51对分度进给部20和加工进给部30进行控制而对加工头18和保持工作台43在XY平面内的相对位置进行调整，以使来自加工头18的激光光线L的聚光点P位于一条第一分割预定线3a的端部。
接着，控制单元(输出控制部)51对激光光线L的聚光点P在Z轴方向上的位置即深度位置进行调整。即，控制单元51对加工头18的光学系统(聚光透镜54等)进行调整，以便将激光光线L的聚光点P配置在晶片1的内部的规定的深度位置。
在该状态下，控制单元51对加工进给部30进行控制而使保持着晶片1的保持工作台43与X轴工作台32一起移动，以使加工头18一边沿着第一分割预定线3a照射激光光线L，一边相对于晶片1相对地移动。即，控制单元51通过激光光线L对第一分割预定线3a进行扫描。由此，沿着第一分割预定线3a形成直线状的第一改质层。并且，控制单元51一边改变激光光线L的聚光点P的深度位置，一边在一条第一分割预定线3a上例如进行四次(往返两次)扫描。其结果是，如图9所示，在第一分割预定线3a上形成四条第一改质层61。
这样，控制单元51在晶片1中的所有第一分割预定线3a上形成四条第一改质层61。由此，完成第一改质层形成工序。
在第二改质层形成工序中，在晶片1的靠近背面2b的深度位置，沿着第二分割预定线3b(参照图1)形成直线状的第二改质层。即，从晶片1的正面2a的上方对第二分割预定线3b照射激光光线L。此时，如图7所示，将激光光线L的聚光点P配置在晶片1的靠近背面2b的深度位置。使该激光光线L的聚光点P沿着第二分割预定线3b移动。由此，形成直线状的第二改质层62。
更详细而言，首先控制单元51对保持工作台部40中的θ工作台47的旋转位置进行控制，以使晶片1的第二分割预定线3b与X轴方向平行。
另外，控制单元51对分度进给部20和加工进给部30进行控制而对加工头18和保持工作台43在XY平面内的相对位置进行调整，以使来自加工头18的激光光线L的聚光点P位于一条第二分割预定线3b的端部。
接着，控制单元51对加工头18的光学系统进行调整，以便将从振荡部53输出的激光光线L的聚光点P配置在晶片1的内部的靠近背面2b的深度位置。在该状态下，控制单元51对加工进给部30进行控制而使保持工作台43移动，以使加工头18一边沿着第二分割预定线3b照射激光光线L，一边相对于晶片1相对地移动。即，控制单元51通过激光光线L对第二分割预定线3b进行扫描。由此，沿着第二分割预定线3b形成直线状的第二改质层62。然后，控制单元51使激光光线L的聚光点P的深度位置在背面2b的附近略微改变，并对一条第二分割预定线3b例如进行两次(往返一次)扫描。其结果是，如图9所示，按照第二分割预定线3b在晶片1的背面2b的附近形成两条第二改质层62。
这样，控制单元51在晶片1中的所有第二分割预定线3b上形成两条第二改质层62。由此，完成第二改质层形成工序。
在第三改质层形成工序中，在晶片1的靠近正面2a的深度位置，沿着第二分割预定线3b形成断续线状的第三改质层，该第三改质层未形成于与光波导8相关的部分。即，在该工序中，即使在晶片1的沿着第二分割预定线3b的靠近正面2a的深度位置，但在与光波导8相关的部分未形成第三改质层。
在该工序中，从晶片1的正面2a的上方对第二分割预定线3b照射激光光线L。此时，如图8所示，将晶片1的聚光点P定位于比第二改质层62靠近晶片1的正面2a的深度位置。使该激光光线L的聚光点P沿着第二分割预定线3b移动。另外，在第二分割预定线3b的与光波导8相关的部分，将激光光线L的输出关掉(OFF)。由此，形成断续线状的第三改质层63。
更详细而言，在第二改质层形成工序之后，控制单元51对分度进给部20和加工进给部30进行控制而对加工头18和保持工作台43的相对位置进行调整，以使来自加工头18的激光光线L的聚光点P位于一条第二分割预定线3b的端部。
接着，如图8所示，控制单元51对加工头18的光学系统进行调整，以便将从振荡部53输出的激光光线L的聚光点P配置于比第二改质层62靠近晶片1的正面2a的深度位置。在该状态下，控制单元51对加工进给部30进行控制而使保持工作台43移动，以使加工头18一边沿着第二分割预定线3b照射激光光线L，一边相对于晶片1相对地移动。即，控制单元51通过激光光线L对第二分割预定线3b进行扫描。
另外，如图9所示，第二分割预定线3b按照横贯光通信器件4的光波导8的方式延伸。并且，在第三改质层形成工序中，在激光光线L对第二分割预定线3b的扫描中，在聚光点P到达光波导8的形成位置的附近(与光波导8相关的部分)时，控制单元51将加工头18的激光光线L的输出关掉(OFF)而中断第三改质层63的形成。另外，在聚光点P从光波导8的形成位置的附近离开时，控制单元51将加工头18的激光光线L的输出打开(ON)，再次开始第三改质层63的形成。
由此，沿着第二分割预定线3b形成整体为断续线状的第三改质层63。并且，控制单元51将激光光线L的聚光点P的深度位置在正面2a的附近略微改变，并对一条第二分割预定线3b例如进行两次(往返一次)扫描。其结果是，如图9所示，在晶片1的正面2a的附近，在第二分割预定线3b上形成两条第三改质层63。
这样，控制单元51在晶片1的所有第二分割预定线3b上形成两条第三改质层63。由此，完成第三改质层形成工序。
通过以上，完成第一改质层形成工序、第二改质层形成工序以及第三改质层形成工序。其结果是，如图9所示，沿着第一分割预定线3a形成四条第一改质层61，沿着第二分割预定线3b形成两条第二改质层62和两条第三改质层63。在第三改质层形成工序中，在聚光点P到达光波导8的形成位置的附近时，将激光光线L的输出关掉(OFF)。因此，如图9所示，在第三改质层63的形成位置设置有未形成改质层的未处理部分64。因此，第三改质层63呈断续线状不连续地形成。
(3)分割工序
接着，对使用扩展装置将晶片1分割成多个光通信芯片的分割工序进行说明。在分割工序中，对第一改质层61、第二改质层62以及第三改质层63赋予外力而以各改质层为起点对晶片1进行分割。由此，获得多个光通信芯片。在光通信芯片中，光波导8的端面在四个侧面中的一个面露出。
特别是，在第一分割方法的分割工序中，使粘贴于晶片1的粘接带S在晶片1的径向上扩展，从而对第一改质层61、第二改质层62以及第三改质层63赋予外力而对晶片1进行分割。
首先，对在分割工序中所用的扩展装置70的结构进行说明。如图10所示，扩展装置70具有：用于载置工件组W的扩展鼓71；设置于扩展鼓71的周围的框架保持部件73；以及设置于框架保持部件73的下方的气缸79。
扩展鼓71是供包含晶片1的工件组W载置的台。扩展鼓71在其内周侧具有由多孔质部件形成的吸引工作台(未图示)。吸引工作台隔着工件组W的粘接带S而对晶片1进行吸引保持。
框架保持部件73通过对载置于扩展鼓71的工件组W的外缘进行夹持而对晶片1进行保持。由此，将工件组W固定于扩展装置70。框架保持部件73具有供粘接带S载置的载置面74和配置在载置面74的上部的夹具75。将粘贴于晶片1上的粘接带S的外缘载置在载置面74上。夹具75从上侧按压借助粘接带S而对晶片1进行保持的环状框架F的外缘。气缸79对框架保持部件73在Z方向上的位置即高度位置进行调整。框架保持部件73的高度位置是框架保持部件73相对于扩展鼓71的相对位置。
接着，对使用了该扩展装置70的分割工序进行说明。首先，将包含晶片1的工件组W从激光加工装置10的X轴工作台32(参照图8)取下，并设置于图10所示的扩展装置70中。
具体而言，如图10所示，将粘接带S的外缘载置于框架保持部件73的载置面74上。另外，通过夹具75从上侧按压环状框架F。由此，包含晶片1的工件组W的外缘(粘接带S的外缘)被载置面74和夹具75夹持。由此，将工件组W固定于扩展装置70。另外，此时，通过气缸79对框架保持部件73的高度位置进行调整，以使框架保持部件73的载置面74与扩展鼓71的上端成为大致相同的高度。将此时的框架保持部件73的高度位置作为基准位置。
接着，通过气缸79使框架保持部件73如图11所示那样下降至比基准位置低的扩展位置(参照箭头D)。由此，被夹持在框架保持部件73的载置面74上的工件组W的外缘也下降。因此，安装于环状框架F的粘接带S与扩展鼓71的上端缘抵接而主要在半径方向上扩展。
其结果是，对粘贴于粘接带S的晶片1呈放射状作用拉伸力。这里，沿着第一分割预定线3a形成的第一改质层61以及沿着第二分割预定线3b形成的第二改质层62和第三改质层63具有较弱的强度。因此，当对晶片1呈放射状作用拉伸力时，改质层61～63成为分割起点，晶片1沿着第一分割预定线3a和第二分割预定线3b被分割成多个光通信芯片C，该多个光通信芯片C分别具有光通信器件4。
如图12所示，光通信芯片C具有一对第一侧面81和一对第二侧面83这四个侧面。第一侧面81是形成有第一改质层61的面。第二侧面83是形成有第二改质层62和第三改质层63的面。第二侧面83包含割断面84。该割断面84是与未形成改质层的未处理部分64对应的剖面。并且，光通信器件4的光波导8的端面在该割断面84露出。
(4)连接器粘接工序
接着，对向通过分割工序得到的光通信芯片安装连接器和光纤的连接器粘接工序进行说明。
图12所示的割断面84是用于粘接连接器91的部分。在连接器粘接工序中，使用粘接剂G将连接器91粘接于割断面84。另外，在连接器91上安装光纤93。由此，如图13所示，能够得到具有连接器91和光纤93的光通信芯片C。
如上所述，在第一分割方法中，沿着第一分割预定线3a形成直线状的第一改质层61。另一方面，沿着第二分割预定线3b，在晶片1的背面2b侧(靠近背面2b的深度位置)形成直线状的第二改质层62。另外，沿着该第二分割预定线3b，在晶片1的正面2a侧(靠近正面2a的深度位置)形成第三改质层63。第二分割预定线3b与光波导8的延伸方向垂直。因此，第二改质层62和第三改质层63也形成为与光波导8垂直。
包含光波导8的光通信器件4形成于晶片1的正面2a上。因此，光波导8在晶片1的正面2a附近与在晶片1的正面2a侧延伸的第三改质层63交叉。另外，在第一分割方法中，在与光波导8相关的部分未形成第三改质层63。即，第三改质层63在晶片1的正面2a侧按照跨过与光波导8相关的部分的方式整体形成为断续线状。另外，与光波导8相关的部分例如是靠近光波导8的部分或与光波导8相邻的部分。
通过对第一改质层61、第二改质层62以及第三改质层63赋予外力，从而以这些改质层61～63为起点而将晶片1分割成多个光通信芯片C。这里，在晶片1的与光波导8相关的部分未形成第三改质层63。因此，通过分割，光波导8在包含无改质层的部分的剖面即割断面84的光通信芯片C的侧面(光通信芯片C的四个侧面中的一个面)63露出。
这样，在第一分割方法中，光波导8在包含割断面84的光通信芯片C的侧面露出。因此，将与光通信芯片C的光波导8连接的连接器91与割断面84粘接。即，在第一分割方法中，能够使供连接器91粘接的光通信芯片C的侧面成为割断面84。
这里，与改质层的剖面相比，割断面84具有较高的平滑性。因此，将连接器91粘接于割断面84，从而能够使连接器91与光通信芯片C的第二侧面83紧贴而粘接。因此，能够使安装于连接器91的光纤93和光波导8实质上呈直线状连接。另外，能够抑制在光纤93与光波导8之间产生间隙。因此，能够抑制光通信不良的产生。
另外，在第一分割方法中，在晶片1的背面2b侧，沿着第二分割预定线3b形成直线状的第二改质层62。即，如图9所示，在未处理部分64的背面2b侧形成有第二改质层62。由此，在进行沿着第二分割预定线3b的分割时，能够抑制应力集中于与未处理部分64对应的割断面84。其结果是，能够抑制在割断面84上产生龟裂。
另外，在第一分割方法中，使用环状框架F形成了包含晶片1和粘接带S的工件组W。由此，能够使晶片1的处理容易。另外，通过使粘接带S在晶片1的径向上扩展，能够简单地对改质层61～63赋予外力。因此，能够沿着分割预定线3将晶片1容易地分割。
[实施方式2]
对本发明的第二实施方式的晶片的分割方法(第二分割方法)进行说明。在第一分割方法中，在保持工序和改质层形成工序时，将晶片1的背面2b侧载置于激光加工装置10的保持工作台43上，从正面2a侧照射激光光线L(参照图7)。与此相对，在第二分割方法中，将晶片1的正面2a侧载置于激光加工装置10的保持工作台43上，从背面2b侧照射激光光线L。以下，以与第一分割方法的不同点为中心对第二分割方法进行说明。
在第二分割方法中，首先如图14所示，在晶片1的正面2a上粘贴用于对正面2a进行保护的保护带T。然后，实施保持工序。
在第二分割方法的保持工序等中，与第一分割方法同样地，使用激光加工装置10(参照图4)。在第二分割方法所使用的激光加工装置10中，如图14所示，保持工作台部40还具有：用于粘贴粘接带的粘接带辊48；以及对工件组W的环状框架F进行支承的环状的框架保持部49。
(1)保持工序
在第二分割方法的保持工序中，如图14所示，按照保护带(BG带)T与激光加工装置10的保持工作台43对置的方式将晶片1载置于保持工作台43上。另外，将环状框架F载置于框架保持部49。
与此对应，通过控制单元51的控制，如图14所示那样保持工作台43的保持面对保护带T进行保持，隔着保护带T而对晶片1的正面2a进行吸附保持。由此，结束保持工序。
(2)带粘贴工序
接着，实施带粘贴工序。如图14所示，在第二分割方法的粘贴工序中，对保持工作台43所保持的晶片1以及框架保持部49所保持的环状框架F粘贴粘接带S。粘接带S由能够透过激光光线L的材料构成。
在粘接带S的粘贴中，将粘接带S载置于晶片1的背面2b和环状框架F上，粘接带辊48从上方将粘接带S按压至晶片1的背面2b和环状框架F。由此，将粘接带S粘贴于晶片1的背面2b和环状框架F上。
(3)改质层形成工序
接着，实施改质层形成工序。在第二分割方法的第一改质层形成工序中，如图15所示，从粘接带S侧对晶片1照射激光光线L。利用该激光光线L的聚光点P，沿着第一分割预定线3a形成第一改质层61。其他方面与第一分割方法的第一改质层形成工序相同。由此，在晶片1中的所有第一分割预定线3a上形成例如四条第一改质层61。
在第二分割方法中，在第一改质层形成工序之后，使用与第一改质层形成工序同样的激光光线L，实施第三改质层形成工序。在第二分割方法的第三改质层形成工序中，如图16所示，从粘接带S侧对晶片1照射激光光线L。利用该激光光线L的聚光点P，沿着第二分割预定线3b形成第三改质层63。其他方面与第一分割方法的第三改质层形成工序相同。由此，在晶片1中的所有第二分割预定线3b上形成例如两条断续线状的第三改质层63。与第一分割方法同样地，在与光波导8相关的部分未形成第三改质层63。
接着，使用与第一和第三改质层形成工序同样的激光光线L，实施第二改质层形成工序。在第二分割方法的第二改质层形成工序中，如图17所示，从粘接带S侧对晶片1照射激光光线L。利用该激光光线L的聚光点P，沿着第二分割预定线3b形成第二改质层62。其他方面与第一分割方法的第二改质层形成工序相同。由此，在晶片1中的所有第二分割预定线3b上形成例如两条直线状的第二改质层62。
(4)翻转工序、保护带剥离工序、分割工序和连接器粘接工序
在改质层形成工序之后，将晶片1从保持工作台43取下。然后，实施翻转工序。即，如图18所示，使用翻转装置100，对环状框架F进行把持，将晶片1与粘接带S、保护带T以及环状框架F一起翻转。其结果是，使晶片1的正背面逆转方向。
然后，如图19所示，实施剥离工序。即，使用剥离装置101对保护带T进行把持，将保护带T从晶片1的正面2a剥离。另外，翻转工序和剥离工序在改质层形成工序之后且在实施分割工序之前进行。接着，与第一分割方法同样地，实施分割工序和连接器粘接工序。由此，完成第二分割方法，能够得到图13所示的光通信芯片C。
这样，在第二分割方法中，通过使用保护带T，能够利用保持工作台43从正面2a侧对晶片1进行保持。由此，能够从晶片1的背面2b侧照射激光光线L而形成改质层。
[实施方式3]
对本发明的第三实施方式的晶片的分割方法(第三分割方法)进行说明。在第二分割方法中，在改质层形成工序时，将晶片1隔着保护带T而吸附保持于保持工作台43上。与此相对，在第三分割方法中，在改质层形成工序时，在保持工作台43的保持面上载置有多孔质片M。并且，隔着该多孔质片M而将晶片1保持于保持工作台43上。以下，以与第二分割方法的不同点为中心对第三分割方法进行说明。
(1)带粘贴工序和剥离工序
在第三分割方法中，实施与第二分割方法同样的带粘贴工序。即，如图14所示，在晶片1的正面2a上粘贴保护带T，将晶片1隔着保护带T而载置于激光加工装置10(参照图4)的保持工作台43上。然后，通过粘接带辊48对保持工作台43所保持的晶片1以及框架保持部49所保持的环状框架F粘贴粘接带S。
在带粘贴工序之后，将晶片1从保持工作台43取下。接着，实施剥离工序。即，如图20所示，使用剥离装置101对保护带T进行把持，将保护带T从晶片1的正面2a剥离。
(2)保持工序
接着，实施保持工序。在第三分割方法的保持工序中，如图21所示，在激光加工装置10(参照图4)的保持工作台43的保持面上载置有包含多孔陶瓷材料的多孔质片M。按照晶片1的正面2a与多孔质片M对置的方式将晶片1载置于该多孔质片M上。与此对应，通过控制单元51的控制对吸引源进行驱动，吸引源的吸引力通过多孔质片M而作用于晶片1的正面2a。由此，保持工作台43隔着多孔质片M而对晶片1进行吸附保持。
(3)改质层形成工序
接着，实施改质层形成工序。第三分割方法中的改质层形成工序除了代替保护带T而隔着多孔质片M将晶片1保持于保持工作台43这一点之外，与第二分割方法的改质层形成工序相同。
即，在第三分割方法中的第一～第三改质层形成工序中，如图21～图23所示，从粘接带S侧对晶片1照射激光光线L。利用该激光光线L的聚光点P依次形成第一改质层61、第三改质层63以及第二改质层62。由此，例如在晶片1的所有第一分割预定线3a上形成四条直线状的第一改质层61，在晶片1的所有第二分割预定线3b上形成两条断续线状的第三改质层63和两条直线状的第二改质层62。与第一和第二分割方法同样地，在与光波导8相关的部分未形成第三改质层63。
(4)翻转工序、分割工序和连接器粘接工序
在改质层形成工序之后，将晶片1从保持工作台43取下。然后，实施翻转工序。即，如图24所示，使用翻转装置100对环状框架F进行把持，将晶片1与粘接带S、保护带T以及环状框架F一起翻转。其结果是，使晶片1的正背面逆转方向。翻转工序在改质层形成工序之后且在实施分割工序之前进行。接着，与第一和第二分割方法同样地，实施分割工序和连接器粘接工序。由此，完成第三分割方法，能够得到图13所示的光通信芯片C。
这样，在第三分割方法中，虽然不使用保护带T，但通过利用多孔质片M也能够利用保持工作台43从正面2a侧对晶片1进行保持。由此，能够从晶片1的背面2b侧照射激光光线L而形成改质层。

Claims (4)

1.一种晶片的分割方法，该晶片在正面的由分割预定线呈格子状划分的区域内形成有用于进行光数据通信的光通信器件，该光通信器件具有供光通过的直线状的光波导，该晶片的分割方法对该晶片照射对于该晶片具有透过性的波长的激光光线，将使该激光光线会聚而得的聚光点定位于该晶片的内部，利用该聚光点来形成改质层，以该改质层为起点而沿着该分割预定线将该晶片分割成各个光通信芯片，其中，
该分割预定线包含：
第一分割预定线，其与该光波导的延伸方向平行；以及
第二分割预定线，其与该光波导的延伸方向垂直，
该晶片的分割方法具有如下的工序：
带粘贴工序，在该晶片的整个背面上粘贴粘接带；
保持工序，利用保持工作台的保持面隔着该粘接带对该晶片进行保持；
第一改质层形成工序，沿着该第一分割预定线形成直线状的第一改质层；
第二改质层形成工序，在该晶片的靠近背面的深度位置，沿着该第二分割预定线形成直线状的第二改质层；
第三改质层形成工序，在该晶片的靠近正面的深度位置，沿着该第二分割预定线形成断续线状的第三改质层，该第三改质层未形成在与该光波导相关的部分；以及
分割工序，对该第一改质层、该第二改质层以及该第三改质层赋予外力而以各改质层为起点对该晶片进行分割，从而获得光通信芯片，该光波导的端面在该光通信芯片的四个侧面中的一个面露出。
2.根据权利要求1所述的晶片的分割方法，其中，
在该带粘贴工序中，在具有对该晶片进行收纳的开口的环状框架上按照封住该开口的方式粘贴该粘接带，并将该晶片粘贴在该开口的该粘接带上，从而形成该环状框架借助该粘接带而对该晶片进行支承的工件组，
在该分割工序中，使粘贴在该晶片上的该粘接带在该晶片的径向上扩展，从而对该第一改质层、该第二改质层以及该第三改质层赋予外力而对该晶片进行分割。
3.根据权利要求1所述的晶片的分割方法，其中，
在该晶片的该正面上粘贴有对该正面进行保护的保护带，
在该保持工序中，与吸引源连通的该保持面对该保护带进行保持，并隔着该保护带而对该晶片进行保持，
在该第一改质层形成工序、该第二改质层形成工序以及该第三改质层形成工序中，从该粘接带侧对该晶片照射该激光光线，利用透过该粘接带而被定位于该晶片的内部的该激光光线的该聚光点来形成该改质层，在该第三改质层形成工序之后实施该第二改质层形成工序，
该晶片的分割方法还具有如下的工序：
翻转工序，在该分割工序之前，使该晶片的正背面翻转而使该晶片的该正面向上；以及
剥离工序，将该保护带剥离。
4.根据权利要求1所述的晶片的分割方法，其中，
在该保持工序中，将多孔质片载置于对该晶片进行保持的该保持工作台的该保持面上，使该保持面与吸引源连通，使吸引力通过该多孔质片而作用于该晶片的该正面，从而该保持面对该晶片进行保持，
在该第一改质层形成工序、该第二改质层形成工序以及该第三改质层形成工序中，从该粘接带侧对该晶片照射该激光光线，利用透过该粘接带而被定位于该晶片的内部的该激光光线的该聚光点来形成该改质层，在该第三改质层形成工序之后实施该第二改质层形成工序，
该晶片的分割方法还具有如下的翻转工序：在该分割工序之前，使该晶片的正背面翻转而使该晶片的该正面向上。
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