CN110788499B - 晶片的加工方法 - Google Patents

Abstract

提供晶片的加工方法，即使在从设置有偏振膜的晶片的正面侧对晶片照射激光束的情况下，也能防止碎屑附着于聚光透镜，并且形成用于对晶片进行分割的改质层。该晶片的加工方法对正面上形成有偏振膜的晶片沿着分割预定线进行分割，其中，该晶片的加工方法包含如下的步骤：激光加工槽形成步骤，从偏振膜的外表面侧沿着分割预定线照射对于偏振膜具有吸收性的波长的激光束，形成将偏振膜断开的激光加工槽；改质层形成步骤，通过按照将聚光点定位于晶片的内部的方式从偏振膜的外表面侧沿着激光加工槽对晶片照射对于晶片具有透过性的波长的激光束，从而在晶片的内部形成改质层；以及分割步骤，对晶片赋予外力，沿着分割预定线对晶片进行分割。

Description

晶片的加工方法

技术领域

本发明涉及晶片的加工方法，对晶片照射激光束而在晶片的内部形成改质层，由此对晶片进行分割。

背景技术

作为半导体晶片、光器件晶片等晶片的加工方法，已知有如下的方法：在晶片的内部形成改质层之后，对晶片赋予外力而以改质层为起点将晶片分割成各个芯片(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所述的加工方法中，按照将对于晶片具有透过性(即，透过晶片)的波长的激光束会聚在晶片内部的方式从晶片的正面侧对晶片照射该激光束，沿着晶片的分割预定线在晶片的内部形成改质层。并且，对晶片赋予外力，从而以改质层为起点而对晶片进行分割。

专利文献1：日本特开2009-34723号公报

当在形成改质层的晶片的正面上设置有偏振膜的状态下从晶片的正面侧对晶片照射透过晶片的波长的激光束时，偏振膜会吸收激光束的能量，从而存在偏振膜被激光束烧蚀的情况。被烧蚀的偏振膜的材料成为碎屑(debris)，从而存在该碎屑附着于射出激光束的聚光透镜的问题。

另外，激光束的能量被偏振膜部分地吸收，因此还存在如下的问题：在晶片的内部的激光束的聚光点处难以产生多光子吸收，基于激光束的改质层的形成变得不充分。激光束的聚光点越靠近晶片与偏振膜的边界，这些问题越显著。

因此，考虑代替从晶片的正面侧(即，晶片的偏振膜侧)照射激光束的方式而从晶片的背面侧对晶片照射激光束。

在该情况下，通过卡盘工作台的保持面对晶片的正面侧进行吸引保持。但是，偏振膜非常脆，因此当利用保持面对晶片的正面侧进行吸引保持时，存在晶片的正面侧的偏振膜被破坏的问题。

发明内容

本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供晶片的加工方法，在从设置有偏振膜的晶片的正面侧对晶片照射激光束的情况下，防止碎屑附着于聚光透镜，并且形成适合晶片的分割的改质层。

根据本发明的一个方式，提供晶片的加工方法，对正面上形成有偏振膜的晶片沿着分割预定线进行分割，其中，该晶片的加工方法包含如下的步骤：晶片支承步骤，将与该正面相反的一侧的该晶片的背面侧粘贴于支承带上，该支承带被粘贴于环状的框架上；激光加工槽形成步骤，在该晶片支承步骤之后，从该偏振膜的位于与该晶片相反的一侧的外表面侧沿着该分割预定线照射对于该偏振膜具有吸收性的波长的激光束，形成将该偏振膜断开的激光加工槽；改质层形成步骤，在该激光加工槽形成步骤之后，通过按照将聚光点定位于该晶片的内部的方式从该偏振膜的该外表面侧沿着该激光加工槽对该晶片照射对于该晶片具有透过性的波长的激光束，从而在该晶片的内部形成改质层；以及分割步骤，在该改质层形成步骤之后，对该晶片赋予外力，沿着该分割预定线对该晶片进行分割。

优选晶片的加工方法还包含如下的步骤：保护膜包覆步骤，在该激光加工槽形成步骤之前，对该偏振膜的该外表面侧涂布液态的材料而形成保护膜；以及保护膜去除步骤，在该激光加工槽形成步骤之后将该保护膜去除。

另外，优选在不会通过该改质层形成步骤对该偏振膜造成损伤的范围内将通过该激光加工槽形成步骤而形成的该激光加工槽的宽度设定为最小，在该改质层形成步骤中，对该晶片照射如下的该激光束：该激光束的偏振方向被控制成透过该晶片的该偏振膜的方向。

另外，优选该晶片是玻璃。

在本发明的晶片的加工方法中，在沿着分割预定线在晶片中形成改质层之前，沿着分割预定线将形成于晶片的正面的偏振膜部分地去除。

因此，在形成改质层时，即使从晶片的正面侧照射激光束，激光束也不会被偏振膜吸收而能够到达晶片的内部。另外，能够按照能够对晶片进行分割的程度在晶片的内部形成晶片的强度局部降低的改质层。

另外，沿着分割预定线将偏振膜部分地去除，因此能够防止在形成改质层时偏振膜成为碎屑且该碎屑附着于聚光透镜。

附图说明

图1是示出将晶片的背面侧粘贴于支承带上的晶片支承步骤(S10)的立体图。

图2是配置有晶片单元的激光加工装置的立体图。

图3的(A)是示出利用激光加工槽形成步骤(S20)对偏振膜进行加工之前的晶片的局部剖视侧视图，图3的(B)是示出利用激光加工槽形成步骤(S20)对偏振膜进行加工之后的晶片的局部剖视侧视图。

图4是示出形成于偏振膜的激光加工槽的剖视图。

图5的(A)是示出利用改质层形成步骤(S30)进行加工之前的晶片的局部剖视侧视图，图5的(B)是示出利用改质层形成步骤(S30)进行加工之后的晶片的局部剖视侧视图。

图6是示出形成于晶片的内部的改质层的局部剖视侧视图。

图7是示出对晶片进行分割的分割步骤(S40)的局部剖视侧视图。

图8是第1实施方式的加工方法的流程图。

图9的(A)是示出固定于第2实施方式的扩展装置上的晶片单元的局部剖视侧视图，图9的(B)是示出第2实施方式的分割步骤(S45)的局部剖视侧视图。

图10是在第3实施方式中所使用的保护膜涂布清洗装置的立体图。

图11的(A)是示出保护膜包覆步骤(S15)的局部剖视侧视图，图11的(B)是示出保护膜去除步骤(S25)的局部剖视侧视图。

图12是第3实施方式的加工方法的流程图。

图13的(A)是激光加工槽的宽度与偏振膜的外表面上的激光束的直径相比充分大的情况下的层叠体的剖视图，图13的(B)是偏振膜的外表面上的激光束的直径与激光加工槽的宽度大致相同的情况下的层叠体的剖视图，图13的(C)是激光加工槽的宽度与偏振膜的外表面上的激光束的直径相比充分小的情况下的层叠体的剖视图。

图14的(A)是偏振膜的外表面上的激光束的直径与激光加工槽的宽度大致相同且激光束的边缘部分未透过偏振膜的情况下的层叠体的剖视图，图14的(B)是偏振膜的外表面上的激光束的直径与激光加工槽的宽度大致相同且激光束的边缘部分透过偏振膜的情况下的层叠体的剖视图。

标号说明

11：晶片；11a：正面；11b：背面；11c：分割预定线(间隔道)；11d：改质层；11e：裂纹；11f：芯片；13：偏振膜；13a：外表面；13b：激光加工槽；15：层叠体；17a：框架；17b：支承带(划片带)；19：晶片单元；20A、20B：激光加工装置；22A、22B：激光照射单元；24A、24B：激光加工头；24a：聚光透镜；24b：波长板；26A：拍摄单元；28A、28B：卡盘工作台；28Aa、28Ba：保持面；30：分割装置(断裂装置)；32：支承台；34：按压刃；40：扩展装置；42：鼓；44：框架保持单元；46：夹具；48：框架支承台；50：杆；52：气缸；60：保护膜涂布清洗装置；61：保护膜；62：旋转工作台机构；64：清洗水接受机构；66：夹具机构；68：旋转工作台；68a：保持面；70：电动机；70a：输出轴；72：支承机构；74：支承腿；76：气缸；78：清洗水接受容器；78a：外侧壁；78b：内侧壁；78c：底壁；78d：排水口；80：支承腿；82：罩部件；84：排水管；86：涂布单元；88：喷出喷嘴；90：臂；92：清洗水提供单元；94：清洗水喷嘴；96：臂；98：空气提供单元；100：空气喷嘴；102：臂。

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。图1至图7是示出第1实施方式的晶片11的加工方法的各步骤、加工中所用的装置等的图。另外，图8是第1实施方式的加工方法的流程图。

图1是示出将晶片11的背面11b侧粘贴于支承带17b上的晶片支承步骤(S10)的立体图。由树脂等形成的支承带17b具有比环状的框架17a的开口大的直径。支承带(划片带)17b的周边部粘贴于由金属形成的环状的框架17a上，支承带17b的中央部在框架17a的开口露出。

支承带17b例如具有基材层和设置于该基材层上的整个面的粘接层。粘接层例如是紫外线硬化型的树脂层，对于框架17a等发挥出强力的粘接力。支承带17b的粘接层在框架17a的开口露出。

本实施方式的晶片11是由对于可见光线(例如波长为360nm以上830nm以下)透明的玻璃构成的板状基板，但对于晶片11的玻璃的种类没有特别限定。晶片11的玻璃可以是碱玻璃、无碱玻璃、钠钙玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃等各种玻璃。

另外，对于晶片11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如也可以使用由硅等半导体、陶瓷、树脂、金属等材料形成的基板等作为晶片11。

晶片11例如具有100μm以上且小于1000μm的厚度(Z轴方向的长度)。本实施方式的晶片11具有730μm的厚度。另外，晶片11形成为俯视具有长边和短边的矩形状。

在本实施方式中，将与晶片11的长边平行的方向作为第1方向，将与晶片11的短边平行的方向作为第2方向。另外，在图1中，将第1方向用数字1表示，将第2方向用数字2表示。

晶片11的与背面11b相反的一侧的正面11a侧由相互交叉的多条分割预定线(间隔道)11c划分成多个区域。在本实施方式中，由分割预定线11c划分的各区域是20mm见方的矩形区域。

另外，在本实施方式的晶片11的各区域的正面11a侧未形成器件等。另外，本实施方式的晶片11的正面11a侧由直线状的分割预定线11c划分成矩形状的区域，但也可以使分割预定线11c为曲线状而由曲线状的分割预定线11c将晶片11的正面11a侧划分成圆形状的区域。

在晶片11的整个正面11a上形成有偏振膜13。偏振膜13也与晶片11同样地由分割预定线11c划分成多个区域。偏振膜13具有多个凸部，这些凸部具有沿着晶片11的第1方向的长边部。即，多个凸部分别沿着第1方向形成为条状。在第2方向上相邻的两个凸部隔开规定的间隔而设置，在该两个凸部之间形成有槽。在图1中，在偏振膜13中用线表示该槽。

偏振膜13的凸部由反射层和吸收层的层叠构造构成，该反射层由金属材料形成，对光进行反射；该吸收层由半导体材料形成在反射层上，对光进行吸收。偏振膜13还包含氧化膜，该氧化膜与凸部的正面接触且在位于两个凸部之间的槽的底部与晶片11的正面11a接触。

在晶片11上形成了多个凸部之后例如经由热氧化等氧化工序而形成该氧化膜。氧化膜与凸部的高度相比充分薄，氧化膜未完全填充两个凸部之间的槽。

本实施方式的偏振膜13是如上述那样由无机材料形成的所谓的线栅偏振膜，但对于偏振膜13的材质、形状、构造等没有特别限制。例如作为偏振膜13，也可以使用在聚乙烯醇(PVA)中使碘离子等取向而形成的有机材料的偏振膜等，也可以使用其他偏振膜。

另外，在图1中，为了对分割预定线11c进行说明，将偏振膜13和晶片11分开示出，但偏振膜13与晶片11的正面11a接触而设置，偏振膜13和晶片11构成层叠体15。

在晶片支承步骤(S10)中，将晶片11的背面11b侧粘贴于在框架17a的开口露出的支承带17b的粘接层上。由此，形成框架17a、支承带17b以及层叠体15一体化而得的晶片单元19(参照图2)。

在本实施方式中，在上述晶片支承步骤(S10)之后，从偏振膜13的位于与晶片11相反的一侧的外表面13a侧对偏振膜13照射具有紫外线的波长的激光束L1，对偏振膜13进行加工。由此，在偏振膜13上形成激光加工槽13b(激光加工槽形成步骤(S20))。

激光加工槽形成步骤(S20)使用激光加工装置20A来进行。图2是配置有晶片单元19的激光加工装置20A的立体图。激光加工装置20A具有对晶片单元19进行吸引保持的卡盘工作台28A。

按照支承带17b的基材层的背面(即，支承带17b的基材层的与粘接层相反的一侧的面)与激光加工装置20A的卡盘工作台28A的上表面接触的方式配置晶片单元19。

卡盘工作台28A具有比晶片11大的圆形状的上表面，该上表面与X轴方向和Y轴方向大致平行地形成。在卡盘工作台28A的上表面的中央区域设置有由多孔质陶瓷等形成的多孔板。

多孔板经由形成于卡盘工作台28A的内部的吸引路(未图示)等而与真空泵等吸引单元(未图示)连接。经由多孔板和吸引路而将吸引单元的负压作用于晶片11，从而多孔板的上表面作为对晶片11进行吸引保持的保持面28Aa(参照图3等)发挥功能。

在卡盘工作台28A的下方设置有移动机构(未图示)，卡盘工作台28A能够通过该移动机构而在X轴方向(即，加工进给方向)和Y轴方向上移动。不过，可以不必使卡盘工作台28A在X和Y轴方向这两个方向上移动，可以使卡盘工作台28A仅在X轴方向上移动。

卡盘工作台28A与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，能够绕与Z轴方向(铅垂方向)大致平行的旋转轴旋转。使卡盘工作台28A按照规定的角度进行旋转，从而保持面28Aa所吸引保持的晶片单元19按照相同的规定的角度进行旋转。由此，对晶片11相对于激光加工装置20A的X-Y平面上的朝向进行调节。

激光加工装置20A在与卡盘工作台28A对置的位置具有激光照射单元22A。在激光照射单元22A的前端部设置有射出脉冲状的激光束的激光加工头24A。激光加工头24A在内部具有对激光束进行会聚的聚光透镜，激光束从该聚光透镜向激光加工头24A外射出。

本实施方式的激光加工装置20A照射波长属于紫外线的波段(例如波长为10nm以上且400nm以下的范围)的激光束L1。具有紫外线的波长的激光束L1是对于偏振膜13具有吸收性的波长的激光束。本实施方式的激光束L1是电场和磁场相对于激光束L1的行进方向分别向特定的方向振动的直线偏振光，但可以是圆偏振光或椭圆偏振光，也可以是随机偏振光(自然光)。

激光加工装置20A在对偏振膜13进行加工时，从激光加工头24A照射具有紫外线的波长的激光束L1，对偏振膜13的一部分进行烧蚀。另外，晶片11未通过本实施方式的激光束L1进行加工。

激光照射单元22A还具有配置在激光加工头24A的附近的拍摄单元26A。拍摄单元26A所拍摄的层叠体15的图像用于层叠体15与激光加工头24A的对位等。

参照图3的(A)、图3的(B)以及图4，对使用激光加工装置20A在层叠体15上形成作为偏振膜13的开口部的激光加工槽13b的情况进行说明。图3的(A)是示出利用激光加工槽形成步骤(S20)对偏振膜13进行加工之前的晶片11的局部剖视侧视图，图3的(B)是示出利用激光加工槽形成步骤(S20)对偏振膜13进行加工之后的晶片11的局部剖视侧视图。

在图3的(B)中，为了容易理解，省略了位于比激光加工槽13b靠纸面进深方向(即，第2方向)的偏振膜13。图4是示出形成于偏振膜13的激光加工槽13b的剖视图。

在激光加工槽形成步骤(S20)中，首先按照激光加工装置20A的X轴方向与晶片11的第1方向平行的方式使卡盘工作台28A旋转。然后，一边使激光加工头24A和卡盘工作台28A在X轴方向上相对地移动一边从激光加工头24A对层叠体15照射激光束L1。

在本实施方式中，按照从晶片11的第1方向的一端至另一端照射激光束L1的方式使卡盘工作台28A沿着X轴方向移动，从而沿着与晶片11的第1方向平行的分割预定线11c(参照图4)呈直线状照射激光束L1。

通过对偏振膜13照射激光束L1，从而构成偏振膜13的材料被烧蚀而成为碎屑。该碎屑从偏振膜13飞散，例如有可能附着于激光加工头24A。

但是，与在晶片11中形成改质层的情况相比，能够使激光加工槽形成步骤(S20)中的从激光加工头24A的前端至偏振膜13的距离充分大。因此，在激光加工槽形成步骤(S20)中，能够防止碎屑附着于激光加工头24A的聚光透镜。

如图3的(B)所示，照射激光束L1而将偏振膜13部分地去除，从而形成激光加工槽13b。激光束L1的平均功率例如为1.0W，照射时的卡盘工作台28A的移动速度例如为200mm/s。

如图4所示，将偏振膜13部分地去除，从而形成激光加工槽13b，该激光加工槽13b在晶片11的第2方向上具有规定的宽度W而将偏振膜13断开。宽度W例如为100μm以上且300μm以下。另外，宽度W按照与后述的偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径的关系，可以为晶片11的厚度的40％左右。

在本实施方式中，按照激光加工头24A在晶片11的第1方向的一端与另一端之间往返一次(即，一次通行)以上的方式对偏振膜13照射激光束L1。此时，可以按照在往路和返路上激光束L1在第2方向上部分地重叠的方式照射激光束L1。

在沿着晶片11的第1方向形成一个激光加工槽13b之后，将激光加工头24A定位于在晶片11的第2方向上与该激光加工槽13b相邻的位置，同样地从晶片11的第1方向的一端至另一端对偏振膜13呈直线状照射激光束L1。

这样，在晶片11的第2方向的不同的多个位置从晶片11的第1方向的一端至另一端对偏振膜13呈直线状照射激光束L1。由此，在与晶片11的第1方向平行的所有分割预定线11c上形成激光加工槽13b。

接着，按照使激光加工装置20A的X轴方向与晶片11的第2方向平行的方式使卡盘工作台28A旋转90度。然后，按照从晶片11的第2方向的一端至另一端呈直线状照射激光束L1的方式使卡盘工作台28A沿着X轴方向移动，从而沿着与晶片11的第2方向平行的分割预定线11c照射激光束L1。

在晶片11的第1方向上的不同的多个位置，从晶片11的第2方向的一端至另一端对偏振膜13依次呈直线状照射激光束L1，从而在与晶片11的第2方向平行的所有分割预定线11c上形成激光加工槽13b。

在激光加工槽形成步骤(S20)之后，使用与激光加工装置20A不同的激光加工装置20B，沿着激光加工槽13b对晶片11照射具有红外线的波长的激光束L2，从而在晶片11的内部形成改质层。

参照图5的(A)、图5的(B)以及图6，对使用激光加工装置20B沿着形成于偏振膜13的激光加工槽13b而形成于晶片11的改质层11d和裂纹11e进行说明。

激光加工装置20B具有激光加工单元22B，该激光加工单元22B具有与激光照射单元22A大致相同的功能。不过，激光加工单元22B从激光加工头24B射出波长属于红外线的波段(例如波长为0.75μm以上且1000μm以下的范围)的激光束L2。

具有红外线的波长的激光束L2是对于晶片11具有透过性的波长的激光束，在对晶片11进行加工时，对晶片11照射该激光束L2。

在本实施方式中，经由偏振膜13的开口部(后述的激光加工槽13b)而对晶片11照射激光束L2，在晶片11的内部形成改质层。另外，激光束L2是电场和磁场相对于激光束L2的行进方向向特定的方向振动的直线偏振光。

另外，激光加工装置20B具有卡盘工作台28B，该卡盘工作台28B具有与卡盘工作台28A大致相同的功能。卡盘工作台28B具有多孔板，多孔板的上表面作为对晶片11进行吸引保持的保持面28Ba发挥功能。

图5的(A)是示出利用改质层形成步骤(S30)进行加工之前的晶片11的局部剖视侧视图，图5的(B)是示出利用改质层形成步骤(S30)进行了加工之后的晶片11的局部剖视侧视图。另外，图6是示出形成于晶片11的内部的改质层11d的局部剖视侧视图。

在本实施方式中，按照将聚光点定位于晶片11的内部的方式从偏振膜13的外表面13a侧对晶片11照射激光束L2。激光束L2的平均功率例如为1.0W。照射至晶片11的激光束L2会聚于晶片11内部的特定的深度位置。

在聚光点处产生多光子吸收，晶片11发生改质，从而形成机械强度等降低的改质层11d。改质层11d例如是晶片11部分地发生了熔融的区域。

在改质层形成步骤(S30)中，首先按照使激光加工装置20B的X轴方向与晶片11的第1方向平行的方式使卡盘工作台28B旋转。然后，一边使激光加工头24B和卡盘工作台28B在X轴方向上相对地移动，一边从激光加工头24B对层叠体15照射激光束L2。

按照从晶片11的第1方向的一端至另一端对晶片11照射激光束L2的方式使卡盘工作台28B沿着X轴方向移动，从而沿着与晶片11的第1方向平行的激光加工槽13b呈直线状照射激光束L2(一次(即，一次通行)激光束L2的照射)。照射激光束L2时的卡盘工作台28B的移动速度例如为500mm/s。

在本实施方式中，改变聚光点的深度位置而重复进行上述的一次激光束L2的照射。由此，在晶片11内部的不同深度位置形成改质层11d。改变聚光点的深度位置而照射5次至10次(例如8次)激光束L2，形成在晶片11的厚度方向上相邻的改质层11d相互连接的多个改质层11d(参照图6)。

在形成多个改质层11d时，形成从最靠近正面11a的位置的改质层11d至正面11a的裂纹11e。同样地，形成从最靠近背面11b的位置的改质层11d至背面11b的裂纹11e。另外，在图6中，省略了在X轴方向上与改质层11d和裂纹11e重叠的分割预定线11c的记载。

沿着与晶片11的第1方向平行的所有激光加工槽13b呈直线状照射激光束L2而在各激光加工槽13b的下方形成改质层11d。另外，与激光加工槽形成步骤(S20)同样地，按照激光加工装置20B的X轴方向与晶片11的第2方向平行的方式使卡盘工作台28B旋转90度，沿着与晶片11的第2方向平行的激光加工槽13b照射激光束L2。

在晶片11的第1方向的不同的多个位置，从晶片11的第2方向的一端至另一端对偏振膜13依次呈直线状照射激光束L2，从而形成沿着与晶片11的第2方向平行的所有激光加工槽13b的改质层11d。

在形成改质层11d时，与激光加工槽形成步骤(S20)的情况相比，使激光加工头24B中的聚光透镜与晶片11的正面11a之间的距离更接近而将激光束L2会聚至晶片11的内部。

在本实施方式中，在激光加工槽13b上不存在偏振膜13，因此即使对晶片11的偏振膜13侧照射激光束L2，也不会产生偏振膜13的碎屑。因此，能够防止偏振膜13的碎屑附着于激光加工头24B中的聚光透镜。

在改质层形成步骤(S30)之后，使用分割装置(断裂装置)30对晶片11赋予外力，沿着分割预定线11c对晶片11进行分割。图7是示出对晶片11进行分割的分割步骤(S40)的局部剖视侧视图。

分割步骤(S40)例如使用图7所示的分割装置30来进行。本实施方式的分割装置30具有配置晶片单元19的支承带17b侧的支承台32。另外，分割装置30具有对支承台32所支承的晶片11的正面11a侧施加应力的按压刃34。

在分割步骤(S40)中，首先将晶片单元19配置在支承台32上。然后，将按压刃34按压至晶片11的正面11a侧的分割预定线11c。由此，沿着改质层11d和裂纹11e(即，分割预定线11c)将晶片11分割成多个芯片11f(参照图9的(B))。

另外，在本实施方式中，未利用卡盘工作台对设置有偏振膜13的晶片11的正面11a侧进行保持。因此，能够防止偏振膜13与卡盘工作台接触而被破坏。

从晶片11分割而形成的各芯片11f例如是用于投影仪装置的偏振元件。投影仪装置是用于将人能够视认的影像投影于屏幕的装置，因此作为晶片11，对于可见光线透明的玻璃是合适的。

另外，也考虑过不利用按压刃34而利用切削装置对具有偏振膜13的晶片11进行切削而进行分割。但是，在切削时由于提供至切削装置的刀具以及刀具和晶片11的接触点(即，加工点)的切削水，也会破坏分割预定线11c以外的区域的偏振膜13。因此，在对带偏振膜13的晶片11进行分割时，期望如本实施方式那样利用不对分割预定线11c以外的区域的偏振膜13施加负荷的方法进行分割。

接着，对代替使用分割装置30的分割步骤(S40)而使用扩展装置40来对晶片11进行分割的第2实施方式进行说明。图9的(A)是示出固定于第2实施方式的扩展装置40上的晶片单元19的局部剖视侧视图。

扩展装置40具有圆筒状的鼓42，该圆筒状的鼓42具有比晶片11的直径大的直径。另外，扩展装置40具有框架保持单元44，该框架保持单元44包含按照从外周侧围绕鼓42的上端部的方式设置的框架支承台48。

框架支承台48具有直径比鼓42的直径大的开口，框架支承台48配置于与鼓42的上端部同样的高度。另外，在框架支承台48的外周侧的多个部位设置有夹具46。

当将晶片单元19载置于框架支承台48上并通过夹具46对晶片单元19的框架17a进行固定时，晶片单元19通过框架支承台48进行固定。

框架支承台48通过沿着铅垂方向延伸的多个杆50进行支承。在各杆50的下端部设置有气缸52，该气缸52通过圆板状的基座(未图示)进行支承，使杆50升降。当使各气缸52为缩回状态时，将框架支承台48相对于鼓42下拉。

在分割步骤(S45)中，首先按照扩展装置40的鼓42的上端的高度与框架支承台48的上表面的高度一致的方式使气缸52进行动作而调节框架支承台48的高度。

接着，将从激光加工装置20B搬出的晶片单元19载置于扩展装置40的鼓42和框架支承台48上。然后，通过夹具46将晶片单元19的框架17a固定在框架支承台48上。

接着，使气缸52进行动作而将框架保持单元44的框架支承台48相对于鼓42下拉。于是，如图9的(B)所示那样，支承带17b向外周方向扩展。图9的(B)是示出第2实施方式的分割步骤(S45)的局部剖视侧视图。

当支承带17b向外周方向扩展时，支承带17b所支承的晶片11被分离成多个芯片11f，并且芯片11f彼此之间的间隔被扩展。由此，芯片11f彼此在X-Y平面方向上分开，因此容易拾取各个芯片11f。

另外，在第2实施方式的变形例中，也可以在使用分割装置30的分割步骤(S40)之后，使用扩展装置40对芯片11f彼此之间的间隔进行扩展。由此，容易拾取各个芯片11f。

接着，对在激光加工槽形成步骤(S20)之前在偏振膜13上形成水溶性的保护膜61、在激光加工槽形成步骤(S20)之后将保护膜61去除的第3实施方式进行说明。

图10是在第3实施方式中所使用的保护膜涂布清洗装置60的立体图。图11的(A)是示出保护膜包覆步骤(S15)的局部剖视侧视图，图11的(B)是示出保护膜去除步骤(S25)的局部剖视侧视图。另外，图12是第3实施方式的加工方法的流程图。

如图10所示，保护膜涂布清洗装置60具有旋转工作台机构62，该旋转工作台机构62具有圆板状的旋转工作台68。旋转工作台68包含由多孔性材料形成的保持面68a，保持面68a经由流路(未图示)而与吸引单元(未图示)连接。吸引单元作用负压，从而旋转工作台68能够对配置在保持面68a上的晶片11进行吸引保持。

在旋转工作台68的外周设置有对晶片单元19的框架17a进行按压的四个振子式的夹具机构66。夹具机构66按照如下方式构成：在旋转工作台68的单位时间的转速为规定的值以下时，夹具机构66的爪部从框架17a离开；在旋转工作台68的单位时间的转速大于规定的值时，爪部按压框架17a。单位时间的转速的规定的值例如为1000rpm。

在旋转工作台68的下方设置有罩部件82，该罩部件82在与旋转工作台68相反的一侧的下表面上具有开口(未图示)。另外，在旋转工作台68的下方经由罩部件82的开口而连结有使旋转工作台68旋转驱动的电动机70的输出轴70a。

电动机70收纳于圆筒形状的壳体中，在该壳体的周围设置有多个(在本实施方式中为三个)支承机构72。各支承机构72具有支承腿74以及与支承腿74连结的气缸76。各支承机构72通过支承腿74对电动机70进行支承而使气缸76在上下方向上移动。

在旋转工作台68和罩部件82的周围设置有清洗水接受机构64。清洗水接受机构64具有对使用完的清洗水进行暂时储存的清洗水接受容器78。在清洗水接受容器78的下方连接有对清洗水接受容器78进行支承的多个支承腿80。

清洗水接受容器78具有：圆筒状的外侧壁78a；圆筒状的内侧壁78b，其高度低于外侧壁78a，位于罩部件82的下方；以及环状的底壁78c，其将外侧壁78a和内侧壁78b的各底部连接。

在底壁78c的一部分设置有排水口78d。在排水口78d上连接有排水管84，暂时储存于清洗水接受容器78的使用完的清洗水从排水管84排出到保护膜涂布清洗装置60外。

保护膜涂布清洗装置60具有涂布单元86，该涂布单元86对旋转工作台68所保持的晶片11的偏振膜13侧涂布液态树脂。涂布单元86包含：喷出喷嘴88，其朝向旋转工作台68所保持的晶片11喷出液态树脂；以及大致L字形状的臂90，其对喷出喷嘴88进行支承。

涂布单元86还包含电动机(未图示)，该电动机使臂90在与旋转工作台68中心部对应的位置和旋转工作台68外的退避位置之间摆动。另外，喷出喷嘴88经由臂90而与液态树脂提供源(未图示)连接。

液态树脂是形成保护膜61的材料。该液态树脂例如是PVA(聚乙烯醇)、PEG(聚乙二醇)、PEO(氧化聚乙烯)等水溶性树脂。

保护膜涂布清洗装置60具有对层叠体15进行清洗的清洗水提供单元92。清洗水提供单元92包含：清洗水喷嘴94，其朝向旋转工作台68所保持的形成激光加工槽13b后的层叠体15喷出清洗水；以及大致L字形状的臂96，其对清洗水喷嘴94进行支承。

清洗水提供单元92还包含电动机(未图示)，该电动机使臂96在与旋转工作台68的中心部对应的位置和旋转工作台68外的退避位置之间摆动。另外，清洗水喷嘴94经由臂96而与清洗水提供源(未图示)连接。

保护膜涂布清洗装置60还具有对层叠体15进行干燥的空气提供单元98。空气提供单元98具有：空气喷嘴100，其朝向旋转工作台68所保持的清洗后的层叠体15喷出空气；以及大致L字形状的臂102，其对空气喷嘴100进行支承。

空气提供单元98还包含电动机(未图示)，该电动机使臂102在与旋转工作台68的中心部对应的位置和旋转工作台68外的退避位置之间摆动。另外，空气喷嘴100经由臂102而与空气提供源(未图示)连接。

在本实施方式中，在激光加工槽形成步骤(S20)之前，对偏振膜13的外表面13a侧涂布液态的材料而形成保护膜61(保护膜包覆步骤(S15))(参照图11的(A))。

例如在保护膜包覆步骤(S15)中，通过保持面68a对层叠体15的背面11b侧进行吸附，使涂布单元86的喷出喷嘴88在层叠体15上移动。然后，使旋转工作台68按照2000rpm旋转，将所喷出的水溶性树脂旋涂在偏振膜13上的整个面上。

在保护膜包覆步骤(S15)之后，进行上述的激光加工槽形成步骤(S20)。并且，在上述的激光加工槽形成步骤(S20)之后，从清洗水提供单元92和空气提供单元98向层叠体15喷射清洗水和空气而将保护膜61去除(保护膜去除步骤(S25))(参照图11的(B))。

例如，在保护膜去除步骤(S25)中，一边从清洗水喷嘴94和空气喷嘴100将清洗水(纯水)和空气分别提供至层叠体15，一边使旋转工作台68按照100rpm至200rpm的低速进行旋转，从而对层叠体15进行清洗。

在本实施方式中，在激光加工槽13b的形成之前，在偏振膜13上形成保护膜61，从而在激光加工槽形成步骤(S20)中所烧蚀的偏振膜13的碎屑附着于保护膜61上而未附着于偏振膜13上。因此，能够防止碎屑附着于偏振膜13上。

另外，在激光加工槽形成步骤(S20)之后，利用清洗水对附着有所烧蚀的偏振膜13的碎屑的保护膜61进行冲洗，从而能够将碎屑与保护膜61一起从层叠体15上去除。

接着，说明对激光束L2的直径和激光加工槽13b的宽度W的条件进行变更的变形例。在将横轴作为晶片11的正面11a上的光斑的径向，将纵轴作为能量的情况下，激光束L2具有大致高斯形状的轮廓。

例如，激光束L2的直径通过从激光束L2的强度的峰值至该峰值的(1/e²)倍(另外，e为自然对数)的范围进行确定。另外，在比激光束L2的直径靠外侧的位置存在强度比直径的内侧部分的强度弱的激光束L2的边缘部分。

在图13的(A)、图13的(B)以及图13的(C)中，未图示出激光束L2的边缘部分，仅图示了激光束L2的直径的内侧部分。图13的(A)是激光加工槽13b的宽度W1与偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径相比充分大的情况下的层叠体15的剖视图。在该情况下，偏振膜13不会被激光束L2烧蚀。

但是，为了使宽度W1比偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径大，在激光加工槽形成步骤(S20)中，为了形成一个激光加工槽13b，需要增加对偏振膜13呈直线状照射激光束L1的次数。

因此，为了降低在形成一个直线状的激光加工槽13b时呈直线状照射激光束L1的次数，也可以在不会通过改质层形成步骤(S30)对偏振膜13造成损伤的范围内将激光加工槽13b的宽度W设定为最小。由此，能够缩短激光加工槽形成步骤(S20)中的加工时间。

例如，在利用偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径为100μm的激光束L2进行改质层形成步骤(S30)的情况下，不会对偏振膜13造成损伤的激光加工槽13b的最小的宽度W2为100μm。不过，根据激光束L2的能量、晶片11的加工的容易性等，有时最小的宽度W2也按照±30％左右变化。

为了形成该宽度为100μm的激光加工槽13b，在激光加工槽形成步骤(S20)中，例如一边使偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径为45μm的激光束L1在偏振膜13上部分地重叠一边呈直线状照射3次。

图13的(B)是偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径与激光加工槽13b的宽度W2大致相同的情况下的层叠体15的剖视图。在图13的(B)的例子中，有利的方面在于：与图13的(A)的例子相比，能够缩短激光加工槽形成步骤(S20)的作业所需的时间。

作为比较例，在图13的(C)中示出与偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径相比激光加工槽13b的宽度W3充分小的情况下的层叠体15的剖视图。在图13的(C)的例子中，与图13的(B)的例子相比，能够缩短激光加工槽形成步骤(S20)的作业所需的时间，但偏振膜13会被改质层形成步骤(S30)的激光束L2烧蚀，因此是不优选的。

另外，在激光束L2所照射的偏振膜13的外表面13a上，位于激光束L2的直径的外侧的边缘部分也被照射。与激光束L2的直径的内侧部分相比，激光束L2的边缘部分的能量较低，因此在改质层形成步骤(S30)中不会烧蚀偏振膜13，给偏振膜13带来损伤的可能性较低。

关于激光束L2的边缘部分，与在改质层形成步骤(S30)中被偏振膜13吸收或反射相比，优选使激光束L2透过偏振膜13。由此，能够进一步提高位于晶片11的内部的激光束L2的聚光点的能量。

激光束L2是直线偏振光，因此相对于偏振膜13调节激光束L2的偏振方向，从而能够调节激光束L2被偏振膜13吸收或反射还是透过偏振膜13。

在偏振膜13是上述的线栅偏振膜的情况下，当条状的凸部的延伸方向与激光束L2的偏振方向平行时，激光束L2被偏振膜13吸收或反射。

例如，在包含激光束L2的偏振方向与线栅偏振膜的凸部的延伸方向平行、或激光束L2的偏振方向与线栅偏振膜的凸部的延伸方向平行的成分的情况下，激光束L2的边缘部分几乎被偏振膜13吸收或反射。

与此相对，在激光束L2的偏振方向与条状的凸部的延伸方向垂直的情况下，偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的光斑直径的内侧部分和边缘部分这两方均透过偏振膜13。

在图14的(A)和图14的(B)的例子中，为了明确示出激光束L2的边缘部分L2a被偏振膜13吸收或反射的情况，除了激光束L2的直径以外，对图14的(B)的激光束L2追加了边缘部分L2a。

图14的(A)是偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径与激光加工槽13b的宽度W2大致相同且激光束L2的边缘部分L2a不透过偏振膜13的情况下的层叠体15的剖视图。另外，如上所述，宽度W2是不会对偏振膜13造成损伤的激光加工槽13b的最小的宽度。

与此相对，图14的(B)是偏振膜13的外表面13a上的激光束L2的直径与激光加工槽13b的宽度W2大致相同且激光束L2的边缘部分L2a透过偏振膜13的情况下的层叠体15的剖视图。

图14的(B)的例子中的激光加工头24B在激光振荡器(未图示)与聚光透镜24a之间具有改变激光束L2的偏振方向的波长板24b。波长板24b例如是λ/2波长板(即，半波长板)，能够使激光束L2的偏振方向在与激光束L2的行进方向垂直的面内按照任意的角度旋转。

例如，在激光束L2的偏振方向相对于λ/2波长板的光学轴(也称为高速轴)逆时针按照角度θ倾斜的情况下，透过λ/2波长板的激光束L2的偏振方向相对于λ/2波长板的光学轴顺时针按照角度θ倾斜。即，激光束L2的偏振方向在λ/2波长板的透过前和透过后按照角度2θ旋转。假设使角度θ为45度，则透过λ/2波长板的激光束L2的偏振方向旋转90度。

从激光振荡器射出的激光束L2的偏振方向是预先确定的。因此，通过使波长板24b的光学轴适当旋转，能够使激光束L2的已知的偏振方向在与激光束L2的行进方向垂直的面内旋转。在图14的(B)的例子中，按照激光束L2的偏振方向与线栅偏振膜的凸部的延伸方向垂直的方式来控制激光束L2的偏振方向。

在图14的(B)的例子中，激光束L2的边缘部分L2a能够透过偏振膜13，因此激光束L2的边缘部分L2a的能量也能够有助于形成改质层11d。由此，与激光束L2的边缘部分L2a被偏振膜13吸收的情况相比，能够提高加工品质。

除此以外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当变更并实施。

Claims (3)

1.一种晶片的加工方法，对正面上形成有偏振膜的晶片沿着分割预定线进行分割，其特征在于，

该晶片的加工方法包含如下的步骤：

晶片支承步骤，将与该正面相反的一侧的该晶片的背面侧粘贴于支承带上，该支承带被粘贴于环状的框架上；

激光加工槽形成步骤，在该晶片支承步骤之后，从该偏振膜的位于与该晶片相反的一侧的外表面侧沿着该分割预定线照射对于该偏振膜具有吸收性的波长的激光束，形成将该偏振膜断开的激光加工槽；

改质层形成步骤，在该激光加工槽形成步骤之后，通过按照将聚光点定位于该晶片的内部的方式从该偏振膜的该外表面侧沿着该激光加工槽对该晶片照射对于该晶片具有透过性的波长的激光束，从而在该晶片的内部形成改质层；以及

分割步骤，在该改质层形成步骤之后，对该晶片赋予外力，沿着该分割预定线对该晶片进行分割，

在不会通过该改质层形成步骤对该偏振膜造成损伤的范围内将通过该激光加工槽形成步骤而形成的该激光加工槽的宽度设定为最小，

在该改质层形成步骤中，对该晶片照射如下的该激光束：该激光束的偏振方向被控制成透过该晶片的该偏振膜的方向，使得该激光束的位于该激光束的直径的外侧的边缘部分透过该偏振膜。

2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其特征在于，

该晶片的加工方法还包含如下的步骤：

保护膜包覆步骤，在该激光加工槽形成步骤之前，对该偏振膜的该外表面侧涂布液态的材料而形成保护膜；以及

保护膜去除步骤，在该激光加工槽形成步骤之后将该保护膜去除。

3.根据权利要求1或2所述的晶片的加工方法，其特征在于，

该晶片是玻璃。

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