CN113325000A - 裂纹检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供裂纹检测方法，在通过照射激光光线而在被加工物的内部形成改质层时，能够容易地检测裂纹是否适当地形成。裂纹检测方法包含如下的工序：裂纹形成工序，将对于具有第一面和与第一面相反的一侧的第二面的板状的被加工物具有透过性的波长的激光光线聚光点从被加工物的第一面定位于内部而呈线状照射，在被加工物的内部形成改质层，并且形成从改质层向第二面侧延伸的裂纹；涂料涂覆工序，在第二面上涂覆涂料；以及裂纹检测工序，探查涂料被呈线状排斥的部位来检测裂纹。

Description

裂纹检测方法

技术领域

本发明涉及通过照射对于被加工物具有透过性的波长的激光光线来检测与改质层一起形成的裂纹的裂纹检测方法。

背景技术

针对由交叉的多条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，将对于晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于分割预定线的内部来进行照射，形成改质层而分割成各个器件芯片(例如参照专利文献1)。

另外，提出了如下的技术：在分割预定线的内部形成了改质层之后，将配设有保护带的正面保持在磨削装置的卡盘工作台上，对晶片的背面进行磨削而使晶片薄化，并且将晶片分割成各个器件芯片(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特许第3408805号公报

专利文献2：日本特许第4358762号公报

在上述专利文献2所记载的技术中，沿着分割预定线在内部形成改质层，并且形成从该改质层到达正面的裂纹，由此在通过磨削装置进行薄化时被良好地分割成各个器件芯片。但是，在裂纹未从形成有改质层的区域到达与被照射了激光光线的一侧相反的一侧的面的情况下，难以顺畅地将晶片分割成各个器件芯片，因此在确定通过激光加工装置形成改质层时的激光加工条件时，调整激光加工条件，以便在分割预定线的内部形成改质层，并且可靠地形成从该改质层至正面的裂纹。

上述激光加工条件的调整需要在每当晶片的材质和厚度等改变时来实施，但为了确认裂纹是否从形成于晶片的内部的改质层露出到与被照射了激光光线的一侧相反的一侧的面即裂纹是否适当地形成，必须使用显微镜，存在生产率较差的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种裂纹检测方法，在通过照射对于被加工物具有透过性的波长的激光光线而在被加工物的内部形成了改质层时，能够容易地检测裂纹适当地形成。

根据本发明，提供一种裂纹检测方法，其中，该裂纹检测方法包含如下的工序：裂纹形成工序，将对于具有第一面和与该第一面相反的一侧的第二面的板状的被加工物具有透过性的波长的激光光线的聚光点从该被加工物的第一面定位于内部而呈线状照射，在该被加工物的内部形成改质层，并且形成从该改质层向该第二面侧延伸的裂纹；涂料涂覆工序，在实施了该裂纹形成工序之后，在该第二面上涂覆涂料；以及裂纹检测工序，探查该涂料被呈线状排斥的部位来检测裂纹。

优选的是，在该涂料涂覆工序中，使用油性记号。

根据本发明，能够在不使用显微镜等的情况下容易地确认裂纹是否适当地形成，能够迅速地调整激光加工条件以便适当地形成裂纹，因此消除了生产率较差的问题。

附图说明

图1是示出将板状的被加工物载置于激光加工装置的卡盘工作台的方式的立体图。

图2的(a)是示出实施裂纹形成工序的方式的立体图，图2的(b)是实施图2的(a)所示的工序时的被加工物的局部放大剖视图。

图3的(a)是示出将被加工物载置于实施裂纹检测工序的检查台的方式的立体图，图3的(b)是在裂纹的形成不充分的被加工物的第二面上涂覆有涂料的状态的立体图，图3的(c)是示出在充分形成有裂纹的被加工物的第二面上涂覆有涂料的状态的立体图。

图4是示出在晶片上粘贴保护带的方式的立体图。

图5的(a)是示出改质层形成工序的实施方式的立体图，图5的(b)是实施图5的(a)所示的工序时的晶片的局部放大剖视图。

图6的(a)是示出将晶片载置于磨削装置的卡盘工作台的方式的立体图，图6的(b)是示出实施分割工序的方式的立体图。

图7是示出实施带换贴工序的方式的立体图。

标号说明

10：晶片；10a：正面；10b：背面；10A：被加工物(仿制晶片)；10Aa：第一面；10Ab：第二面；12：器件；14：分割预定线；16：保护带；20：激光加工装置；22：卡盘工作台；24：激光光线照射单元；24a：聚光器；30：磨削装置；32：卡盘工作台；34：磨削单元；34b：磨削磨轮；34c：磨削磨具；100、100A：改质层；110、110A：裂纹；M：记号笔；LB：激光光线。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施方式的裂纹检测方法进行详细说明。另外，在以下的说明中，依次说明通过裂纹检测方法来确认在板状的被加工物上是否形成有裂纹，然后实施将由与该被加工物相同的材质、相同的尺寸形成的晶片分割成各个器件芯片的加工的方法。

首先，在实施本发明的裂纹检测方法时，准备由与实施分割成各个器件芯片的加工的板状的晶片相同的材质(例如硅(Si))、相同的尺寸(直径为300mm，厚度为780μm)形成的裂纹检测用的被加工物10A(仿制晶片)。另外，在被加工物10A的第一面10Aa和第二面10Ab上什么也没有形成。

在准备上述板状的被加工物10A之后，以使第一面10Aa朝向上方且使第二面10Ab朝向下方的方式载置在图1所示的激光加工装置20(仅示出一部分)的卡盘工作台22的保持面22a上，并使未图示的吸引单元进行动作而吸引保持于卡盘工作台22。

在如上所述将被加工物10A保持在卡盘工作台22上之后，使被加工物10A与卡盘工作台22一起移动，如图2的(a)所示，将被加工物10A定位于激光光线照射单元24的聚光器24a的正下方。另外，此时，也可以根据需要来实施对准工序，准确地检测被加工物10A的被加工位置。

接着，如图2的(b)所示，将从激光光线照射单元24照射的激光光线LB的聚光点定位于从构成上表面的第一面10Aa观察为700μm的深度位置。在将聚光点定位于该位置之后，将卡盘工作台22向箭头X所示的X轴方向进行加工进给，并且使激光光线照射单元24进行动作而向被加工物10A呈线状照射激光光线LB，在被加工物10A的内部形成改质层100A和从改质层100A向第二面10Ab侧延伸的裂纹110A(参照图2的(b))。另外，在本实施方式中，如图2的(a)所示，一边将激光光线LB的照射位置变更为箭头Y所示的Y轴方向，一边实施3次向被加工物10A呈线状照射的加工，形成3条加工线。由此，完成裂纹形成工序。

另外，实施上述激光加工时的激光加工条件例如如下所述。

波长：1342nm

重复频率：90kHz

平均输出：1.1W

加工进给速度：700mm/秒

在图2的(a)中，为了便于说明，用虚线表示形成于被加工物10A的改质层100A和裂纹110A，但实际上，从第一面10Aa和第二面10Ab的任意一方都无法通过目视来确认改质层100A和裂纹110A，因此参照图3实施以下说明的裂纹检测工序。

将如上所述实施了裂纹形成工序的被加工物10A从激光加工装置20搬出，并搬送到图3的(a)所示的裂纹检测用的检查台D，以使第一面10Aa朝向下方且使第二面10Ab朝向上方的方式载置。在将被加工物10A载置于检查台D之后，在第二面10Ab上，在包含通过裂纹形成工序形成有改质层100A和裂纹110A的部分的区域P中涂覆有色的涂料。涂料的涂覆方法没有特别限定，但确认了如图3的(b)所示，本发明人们使用黑色或红色的油性的记号笔M来进行涂覆，由此能够对被加工物10A的第二面10Ab良好地涂覆涂料。另外，在本实施方式中，对在涂覆涂料时使用的油性的记号笔M的粗细没有特别限定，该记号笔也包含一般被称为签字笔的笔。另外，实际涂覆的涂料除了油性的有色涂料以外，还能够利用丙烯涂料、墨汁等，没有特别限定。

这里，如图3的(b)所示，当探查涂覆有涂料的区域P(裂纹检测工序)时，在裂纹110A到达第二面10Ab的部分，由于呈线状排斥该涂料，因此能够通过目视来容易地检测表示裂纹110A的存在的线状的线，在裂纹110A未到达第二面10Ab的部分，该涂料不被排斥，无法检测到线状的线。因此，如图3的(b)所示，在未连续地出现表示裂纹110A的线状的线即涂料被断续地排斥的情况下，确认裂纹110A的形成不充分。

如上所述，在裂纹110A的形成不充分的情况下，调整上述激光加工条件中的激光功率(平均输出)。在本实施方式中，例如，在上述激光加工条件中，将设定为1.1W的平均输出调整为1.2W，重新实施上述裂纹形成工序，对第二面10Ab涂覆涂料而再次实施裂纹检测工序。在照射了激光光线LB的整个区域内裂纹110A良好地到达第二面10Ab的情况下，如图3的(c)所示，在涂覆了涂料的区域P中，线状的线不被切断而是连续地形成，确认激光加工条件适当，根据该激光加工条件，如下所述，对板状的被加工物(晶片)进行加工。

在实施上述裂纹检测方法并确认了激光加工条件之后，如下所述，使用激光加工装置来实施将由分割预定线划分并在正面上形成有多个器件的晶片分割成各个器件芯片的晶片的加工方法。

通过本实施方式的晶片的加工方法实施加工的被加工物例如是图4所示的晶片10。该晶片10是由与在实施上述裂纹检测方法时使用的板状的被加工物10A相同的材质(硅(Si))且相同的尺寸(直径为300mm，厚度为780μm)形成的晶片。晶片10被交叉的多条分割预定线14划分并在正面10a上形成有多个器件12。

在准备了上述晶片10之后，如图4所示，将以与晶片10相同的外径尺寸形成且在正面上形成有粘接层的保护部件(例如由PVC、PET等构成的保护带16)粘贴于晶片10的正面10a上而成为一体。另外，保护带16并不限定于上述的在正面上形成有粘接层的保护部件，也可以采用不具有粘接层的例如由聚烯烃、聚酯等形成的热压接片。

接着，将上述晶片10搬送到图5所示的激光加工装置20(仅示出一部分)，实施改质层形成工序。另外，激光加工装置20是与实施先前说明的裂纹检测方法的激光加工装置20相同的激光加工装置。

在实施本实施方式的改质层形成工序时，如图5的(a)所示，以使晶片10的背面10b朝向上方且使保护带16侧朝向下方的方式载置在配设于激光加工装置20的卡盘工作台22上，使未图示的吸引单元进行动作而将晶片10吸引保持于卡盘工作台22。接着，在实施了通过使用红外线来检测形成于正面10a侧的分割预定线14的适当的对准工序之后，将卡盘工作台22所保持的晶片10定位于激光光线照射单元24的聚光器24a的正下方。然后，将晶片10的规定的分割预定线14的加工开始位置定位于从聚光器24a照射的激光光线LB的照射位置，如图5的(b)所示，将激光光线LB的聚光点的位置定位于晶片10的分割预定线14的内部的距背面10b为700μm的深度位置。另外，该聚光点的位置是与在裂纹检测方法中实施的裂纹形成工序中的聚光点的位置相同的位置。

接着，一边使卡盘工作台22沿图5的(a)所示的X轴方向移动，一边使激光光线照射单元24进行动作来照射激光光线LB，在分割预定线14的内部形成改质层100。

另外，实施上述激光加工时的激光加工条件如下所述。

波长：1342nm

重复频率：90kHz

平均输出：1.2W

加工进给速度：700mm/秒

如上所述，该激光加工条件是通过上述裂纹检测方法确认通过在晶片的内部形成改质层而良好地形成裂纹的条件，因此通过在晶片10的内部形成改质层100，从改质层100延伸的裂纹110按照到达晶片10的正面10a的分割预定线14上的方式形成。

在相对于规定的分割预定线14形成了改质层100和裂纹110之后，使卡盘工作台22沿在图5的(a)中箭头Y所示的Y轴方向移动(分度进给)，将激光光线LB的照射位置定位于与该规定的分割预定线14相邻的未加工的分割预定线14，与上述同样地照射激光光线LB，在沿着该分割预定线14的内部的位置形成改质层100和裂纹110。然后，沿着与规定的分割预定线14平行的所有分割预定线14实施相同的激光加工，在各分割预定线14的内部形成改质层100和裂纹110。进而，使晶片10与卡盘工作台22一起旋转90度，对沿着与上述规定的分割预定线14垂直的方向的所有分割预定线14的内部也实施相同的激光加工，形成改质层100和裂纹110(参照图6的(a))。由此，完成改质层形成工序。另外，为了便于说明，在图示的晶片10中用虚线表示改质层100和裂纹110，但实际上，无法通过目视从晶片10的背面10b确认改质层100和裂纹110。

在如上所述实施了改质层形成工序之后，将晶片10从激光加工装置20的卡盘工作台22搬出，并搬送到图6的(b)所示的磨削装置30(仅示出一部分)，以使背面10b朝向上方且使保护带16侧朝向下方的方式载置并吸引保持于磨削装置30的卡盘工作台32的保持面32a，如图6的(b)所示，将卡盘工作台32定位于磨削单元34的下方。磨削单元34具有：旋转轴34a，其被电动机驱动；磨削磨轮34b，其配设于旋转轴34a的下端；以及多个磨削磨具34c，它们呈环状配设于磨削磨轮34b的下表面上。

在将卡盘工作台32定位于磨削单元34的下方之后，使未图示的旋转驱动单元进行动作，使卡盘工作台32以规定的旋转速度(例如300rpm)向箭头R1所示的方向进行旋转，并且使磨削单元34的旋转轴34a以规定的旋转速度(例如6000rpm)向箭头R2所示的方向进行旋转。接着，使未图示的升降单元进行动作，使磨削单元34向箭头R3所示的方向下降，一边向晶片10的背面10b提供磨削水，一边使磨削磨具34c与晶片10的背面10b抵接，以规定的下降速度(例如1.0μm/秒)对晶片10的背面10b进行磨削而薄化。然后，如图6的(b)所示，通过该磨削加工进行薄化，从而沿着形成有上述改质层100的分割预定线14将晶片10分割成各个器件芯片12’。由此，完成分割工序。

在本实施方式中，在使用激光加工装置20和磨削装置30实施将晶片10分割成各个器件芯片12’的加工之前，如上所述实施包含裂纹形成工序和裂纹检测工序在内的裂纹检测方法，因此，能够在不使用显微镜等的情况下容易地确认裂纹是否适当地形成，迅速地调整激光加工条件以便适当地形成裂纹，消除了生产率较差的问题。

在如上所述实施了分割工序之后，也可以根据需要实施带换贴工序，将粘贴于晶片10的正面10a的保护带16剥离，并通过粘接带T保持背面10b侧。在实施带换贴工序时，如图7所示，准备具有能够收纳晶片10的开口部的环状的框架F，使粘贴有保护带16的一侧朝向上方而将晶片10定位于框架F的开口部，借助粘接带T而保持于框架F。在将晶片10的背面10b粘贴于粘接带T而保持于框架F之后，将保护带16从晶片10的正面10a剥离。被框架F保持并剥离了保护带16的晶片10被收纳于省略图示的收纳容器(例如盒)中或者直接被送到下一工序(例如拾取工序等)。

Claims (2)

1.一种裂纹检测方法，其中，

该裂纹检测方法具有如下的工序：

裂纹形成工序，将对于具有第一面和与该第一面相反的一侧的第二面的板状的被加工物具有透过性的波长的激光光线的聚光点从该第一面定位于该被加工物的内部而呈线状照射，在该被加工物的内部形成改质层，并且形成从该改质层向该第二面侧延伸的裂纹；

涂料涂覆工序，在实施了该裂纹形成工序之后，在该第二面上涂覆涂料；以及

裂纹检测工序，探查该涂料被呈线状排斥的部位来检测裂纹。

2.根据权利要求1所述的裂纹检测方法，其中，

在该涂料涂覆工序中，使用油性记号。

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