CN114975247A - 晶片的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供晶片的加工方法，在器件芯片的正面上，不会附着切削屑，并且不会残留粘接层的一部分。该方法构成为包含：热压接片配设工序，在晶片(10)的正面(10a)上配设热压接片(T1)；热压接工序，将热压接片(T1)加热而压接于晶片(10)的正面(10a)；划片带支承工序，利用划片带(T2)对晶片(10)的背面(10b)进行支承；热压接片去除工序，利用具有能够旋转的切削刀具(45)的切削单元(42)沿着分割预定线(14)对热压接片(T1)进行切削而去除；以及分割工序，利用具有能够旋转的切削刀具(48)的切削单元(42)沿着分割预定线(14)将晶片(10)分割成各个器件。

Description

晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及将晶片分割成各个器件芯片的晶片的加工方法。
背景技术
在由分割预定线划分的正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片利用具有能够旋转的切削刀具的切割装置而被分割成各个器件芯片，并利用于移动电话、个人计算机等电子设备。
另外，当利用切割装置将在砷化镓(GaAs)的半导体基板的正面上由分割预定线划分而形成有包含透镜的多个器件的晶片分割成各个器件芯片时，存在切削屑附着在构成该器件的透镜的周围而使器件的品质降低的问题。
因此，考虑在晶片的正面上粘贴粘接带而进行切削来分割成各个器件芯片(例如，参照专利文献1)。但是，虽然通过在晶片的正面上粘贴该粘接带能够抑制切削屑附着在晶片的正面上，却产生了当从器件芯片剥离了粘接带时粘接层的一部分会附着并残留在器件上而使器件芯片的品质降低的问题。
专利文献1：日本特开2007-134390号公报
发明内容
本发明是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于提供晶片的加工方法，即使在使用切削刀具将晶片分割成各个器件芯片的情况下，也不会在器件芯片的正面上附着切削屑，并且不会残留粘接层的一部分。
为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种晶片的加工方法，将由分割预定线划分而在正面上形成有多个器件的晶片分割成各个器件芯片，其中，该晶片的加工方法构成为包含：热压接片配设工序，在晶片的正面上配设热压接片；热压接工序，将热压接片加热而压接于晶片的正面；划片带支承工序，利用划片带对晶片的背面进行支承；热压接片去除工序，利用具有能够旋转的切削刀具的切削单元沿着分割预定线对热压接片进行切削而去除；以及分割工序，利用具有能够旋转的切削刀具的切削单元沿着分割预定线将晶片分割成各个器件芯片。
优选在该热压接片去除工序中沿着分割预定线对热压接片进行切削而去除的情况下，在切削刀具未到达晶片的范围内对该热压接片进行切削而去除。另外，优选该热压接片去除工序中使用的切削刀具的厚度比该分割工序中使用的切削刀具的厚度厚。并且，优选构成该热压接片去除工序中使用的切削刀具的磨粒比构成该分割工序中使用的切削刀具的磨粒粗。
优选该热压接片上聚烯烃系片或聚酯系片，该聚烯烃系片是聚乙烯片、聚丙烯片、聚苯乙烯片中的任意片，该聚酯系片是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，关于将热压接片加热而压接于晶片的正面时的加热温度，优选在作为该热压接片选择了聚乙烯片的情况下为120℃～140℃，在选择了聚丙烯片的情况下为160℃～180℃，在选择了聚苯乙烯片的情况下为220℃～240℃，在选择了聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下为250℃～270℃，在选择了聚萘二甲酸乙二醇酯的情况下为160℃～180℃。
根据本发明，即使实施切削加工而将晶片分割成各个器件芯片，也能够消除切削屑附着在器件芯片的正面上的问题，并且能够解决在现有技术中产生的、粘接层的一部分附着并残留在晶片的正面上而使器件芯片的品质降低的问题。另外，当同时对热压接片和晶片进行切削时，切削刀具一边卷入具有粘性的热压接片一边对晶片进行切削，产生在器件芯片的外周产生缺口或产生崩边的问题，对此，通过将切削加工分为热压接片去除工序和分割工序来实施，避免了上述问题，消除了在器件芯片的外周产生缺口或产生崩边的问题。
附图说明
图1是示出本实施方式的晶片以及热压接片配设工序的实施方式的立体图。
图2的(a)是示出热压接工序的第1方式的立体图，图2的(b)是示出热压接工序的第2方式的立体图，图2的(c)是示出热压接工序的第3方式的立体图。
图3是示出沿着晶片的外缘切割热压接片的方式的立体图。
图4是示出划片带支承工序的实施方式的立体图。
图5的(a)是示出实施热压接片去除工序的方式的立体图，图5的(b)是实施了图5的(a)所示的热压接片去除工序的状态的局部放大剖视图。
图6的(a)是示出实施分割工序的方式的立体图，图6的(b)是实施了图6的(a)所示的分割工序的状态的局部放大剖视图，图6的(c)是实施了分割工序的晶片的立体图和局部放大剖视图。
标号说明
10：晶片；10a：正面；10b：背面；12：器件；14：分割预定线；20：热压接装置；21：吸附卡盘；22：框体；23：卡盘工作台；24：热压接辊；25：暖风加热器；26：加热器；30：切割器；32：壳体；33：旋转轴；34：刀片；40：切削装置；42：切削单元；43：主轴壳体；44：旋转轴；45：第1切削刀具；46：刀具罩；47：切削水提供喷嘴；48：第2切削刀具；100：热压接片去除槽；102：分割槽；110：残余部分；F：框架；Fa：开口；T1：热压接片；T2：划片带。
具体实施方式
以下，参照附图对根据本发明构成的晶片的加工方法的实施方式进行详细说明。
在实施本实施方式的晶片的加工方法时，首先，如图1所示，准备作为被加工物的晶片10。晶片10例如是在砷化镓(GaAs)的半导体基板的正面10a上通过分割预定线14划分而形成有包含透镜的多个器件12的晶片。另外，本实施方式的分割预定线14的宽度形成为约50μm。在准备了该晶片10之后，搬送至图1所示的热压接装置20(仅示出一部分)，将背面10b侧朝向下方而载置于热压接装置20的卡盘工作台23上。如图所示，卡盘工作台23具有吸附卡盘21和围绕吸附卡盘21的框体22。吸附卡盘21由具有通气性的部件构成，与省略图示的吸引源连接，在吸附卡盘21的表面上生成吸引负压。在载置了晶片10之后，从上方将热压接片T1载置在晶片10的正面10a侧。通过以上完成热压接片配设工序。
热压接片T1是通过加热而发挥粘接力的片，例如选自聚烯烃系片或聚酯系片。在从聚烯烃系片中选择热压接片T1的情况下，优选为聚乙烯片、聚丙烯片、聚苯乙烯片中的任意片，在从该聚酯系片中选择的情况下，优选为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。在本实施方式中，作为热压接片T1选择聚乙烯片，以下进行说明。
如图1的下方所示，热压接片T1形成为能够覆盖晶片10并且尺寸比构成卡盘工作台23的吸附卡盘21大的圆形。在实施上述热压接片配设工序而将晶片10和热压接片T1载置于热压接装置20的卡盘工作台23之后，使省略图示的吸引源进行动作，与晶片10一起利用负压V吸引热压接片T1的下表面侧而使内部成为真空状态，去除热压接片T1与吸附卡盘21之间的空气而使热压接片与晶片10的正面10a侧紧贴。
接着，实施将热压接片T1加热而热压接于晶片10的正面10a的热压接工序。参照图2，更具体地说明热压接工序。图2的(a)示出热压接工序的第1方式。在该第1方式中，对于热压接装置20，配置有如图所示的热压接辊24。在热压接辊24的表面24a上涂覆有氟树脂，在热压接辊24的内部具有加热单元(省略图示)，能够将表面24a加热至所希望的温度。将该热压接辊24定位于吸引保持于卡盘工作台23的晶片10和热压接片T1的上方。
在将热压接辊24定位于晶片10的上方之后，使热压接辊24的该加热单元进行动作，从热压接片T1的上方按压于晶片10。并且，使省略图示的旋转驱动单元进行动作而使热压接辊24向箭头R1所示的方向旋转，并且移动至箭头R2所示的方向上的晶片10的端部。利用该加热单元进行加热时的加热温度设定为使由聚乙烯形成的热压接片T1发挥粘接力的聚乙烯的熔融温度(120℃～140℃)。通过该热压接时的加热，热压接片T1发挥粘接力而热压接于晶片10的正面10a的整个区域。
在图2的(b)中示出热压接工序的第2方式。在该第2方式中，配设暖风加热器25来代替上述的热压接辊24。在第2方式中，也与上述的第1方式同样地，将晶片10和热压接片T1载置在热压接装置20的卡盘工作台23上，使省略图示的吸引源进行动作，与晶片10一起利用负压V吸引热压接片T1的下表面侧而使内部成为真空状态，去除热压接片T1与吸附卡盘21之间的空气而使热压接片与晶片10的正面10a侧紧贴。
接着，将暖风加热器25定位于晶片10的上方，使暖风加热器25进行动作，向覆盖晶片10的热压接片T1上吹送暖风。该暖风也按照将热压接片T1加热到120℃～140℃的方式设定，通过该暖风加热，热压接片T1发挥粘接力从而热压接片T1热压接于晶片10的正面10a的整个区域。
进而，在图2的(c)中示出了热压接工序的第3方式。在该第3方式中，代替上述的热压接辊24、暖风加热器25而配设加热器26。在该第3方式中，也与上述的第1、第2方式同样地，将晶片10和热压接片T1载置在热压接装置20的卡盘工作台23上，使省略图示的吸引源进行动作，与晶片10一起利用负压V吸引热压接片T1的下表面侧而使内部成为真空状态，去除热压接片T1与吸附卡盘21之间的空气而使热压接片与晶片10的正面10a侧紧贴。
接着，将加热器26定位于晶片10的上方而进行动作，将覆盖晶片10的热压接片T1加热。该加热器26按照将热压接片T1加热至120℃～140℃的方式设定，通过该加热器26的作用，热压接片T1发挥粘接力从而热压接片T1热压接于晶片10的正面10a的整个区域。
如上所述，在实施了热压接工序之后，将图3所示的切割器30定位于卡盘工作台23上。切割器30在旋转自如地支承于壳体32的旋转轴33的前端配设有刀片34，通过省略图示的驱动电动机，能够使刀片34向箭头R3所示的方向旋转。一边使刀片34向箭头R3所示的方向旋转，一边从热压接片T1的上方定位于晶片10的外周缘而进行切入，并使卡盘工作台23向箭头R4所示的方向旋转。由此，如图3的下方所示，热压接片T1在热压接于晶片10的正面10a的状态下被切割成沿着晶片10的外周缘的圆形状。
接着，实施利用划片带T2对晶片10的背面10b进行支承的划片带支承工序。参照图4更具体地说明该划片带支承工序。
在实施划片带支承工序时，如图4所示，准备环状的框架F和划片带T2，该环状的框架F具有能够收纳晶片10的开口Fa，该划片带T2比该开口Fa大并且比框架F的外形小，在正面具有粘接层。将晶片10的背面10b朝向下方而定位于框架F的开口Fa的中央，并且将晶片10的背面10b定位于划片带T2的中央，将划片带T2的外周缘粘贴于框架F的下表面侧而成为一体，成为利用划片带T2支承了晶片10的背面10b的状态(参照图4的下部)。
接着，将通过划片带支承工序而支承于划片带T2的晶片10搬送到图5的(a)所示的切削装置40。切削装置40具有切削单元42，切削单元42具有：主轴壳体43；旋转轴44，其旋转自如地支承于主轴壳体43；第1切削刀具45，其固定于旋转轴44的前端部；刀具罩46，其覆盖第1切削刀具45并配设于主轴壳体43的前端部；以及切削水提供喷嘴47，其向第1切削刀具45的切削加工位置喷射切削水。在主轴壳体43的后方配设有省略图示的电动机，通过被该电动机驱动的旋转轴44使切削刀具45向箭头R5所示的方向旋转。另外，上述的第1切削刀具45例如直径为50mm、厚度为约35μm，是利用金属、树脂等结合材料固定由金刚石等形成的磨粒而形成的，该磨粒由比较大的4μm～6μm的粒径构成。
在将晶片10搬送至上述的切削装置40之后，将晶片10的正面10a朝向上方、将划片带T2朝向下方而保持于省略图示的保持单元，使晶片10的规定的分割预定线14与X方向对齐，并且实施与第1切削刀具45的对位。接着，使第1切削刀具45以例如30000rpm的速度向箭头R5所示的方向旋转，并且从切削水提供喷嘴47以例如2L/分钟的量提供切削水而使第1切削刀具45从正面10a侧切入。此时，如图5的(b)所示，将从正面10a侧切入的量设定为到达如下的位置的量：能够将配设于晶片10的正面10a的热压接片T1去除并且不对晶片10进行切削。另外，在图示的实施方式中，在第1切削刀具45的前端部与晶片10的正面10a之间少量地残留有热压接片T1的残余部分110。
在如上述那样使第1切削刀具45从正面10a侧切入之后，将晶片10在X方向上以例如3mm/秒的速度进行加工进给，在成为所谓的下切的状态下将热压接片T1切削并去除，沿着分割预定线14形成热压接片去除槽100。并且，将第1切削刀具45分度进给至与形成有该热压接片去除槽100的分割预定线14在Y方向上相邻且未形成热压接片去除槽100的分割预定线14上，与上述同样地形成热压接片去除槽100。通过重复这些步骤，沿着沿X方向的所有分割预定线14形成上述热压接片去除槽100。接着，使该保持单元旋转90度，使与先前形成热压接片去除槽100的方向垂直的方向与X方向对齐，对新与X方向对齐的所有分割预定线14实施上述切削加工，沿着形成于晶片10的正面10a的所有分割预定线14形成热压接片去除槽100。这样，沿着形成在晶片10的正面10a上的所有分割预定线14形成去除了热压接片T1的热压接片去除槽100。通过以上完成利用第1切削刀具45沿着晶片10的分割预定线14对热压接片T1进行切削而去除的热压接片去除工序。
在如上所述实施了热压接片去除工序之后，实施分割工序，沿着分割预定线将晶片分割成各个器件芯片。参照图6更具体地说明该分割工序。
如图6的(a)所示，该分割工序使用上述的切削装置40。但是，在实施本实施方式的分割工序时，代替在实施热压接片去除工序时安装于切削装置40的第1切削刀具45而安装第2切削刀具48。第2切削刀具48例如优选使用厚度比第1切削刀具45的厚度D1薄的刀具，或者使用利用比第1切削刀具45细小的磨粒(例如粒径为1μm～2μm)借助结合材料固定而得的刀具。另外，如图6的(b)所示，对本实施方式的第2切削刀具48采用具有比第1切削刀具45的厚度D1(约35μm)薄的厚度D2(约15μm)的刀具的情况进行说明。
在实施该分割工序时，将实施了热压接片去除工序的晶片10直接保持在切削装置40上，如图6的(a)所示，将晶片10定位在安装有第2切削刀具48的切削单元42的正下方。接着，在晶片10的正面10a上，使形成有上述热压接片去除槽100的规定的分割预定线14与X方向对齐，并且实施与第2切削刀具48的对位。接着，将以例如30000rpm的速度沿箭头R6所示的方向旋转驱动的第2切削刀具48定位在与X方向对齐的分割预定线14的热压接片去除槽100的中央，从切削水提供喷嘴47以例如2L/分钟的量提供切削水，并且从正面10a侧切入。此时，如图6的(b)所示，从正面10a侧切入的量设定为沿着分割预定线14将晶片10完全分割的量。
在如上述那样使第2切削刀具48从正面10a侧切入之后，将晶片10在X方向上以例如3mm/秒的速度进行加工进给，在成为所谓的下切的状态下进行切削，形成与第2切削刀具48的厚度D2对应的分割槽102。并且，将第2切削刀具48分度进给至与热压接片去除槽100和形成有该分割槽102的分割预定线14在Y方向上相邻且未形成有分割槽102的分割预定线14上，与上述同样地在热压接片去除槽100的中央形成分割槽102。通过反复进行这些动作，沿着沿X方向的所有分割预定线14形成上述的热压接片去除槽100和分割槽102。接着，使该保持单元旋转90度，使与先前形成分割槽102的方向垂直的方向与X方向对齐，对新与X方向对齐的所有分割预定线14实施上述切削加工，沿着形成在晶片10的正面10a上的所有分割预定线14形成热压接片去除槽100和分割槽102，沿着分割预定线14对晶片10进行分割而形成各个器件芯片12’。通过以上完成分割工序，利用具有第2切削刀具48的切削单元42沿着分割预定线14将晶片10分割成各个器件芯片12’。
另外，也可以在上述的分割工序完成后，根据需要将粘贴在分割成各个器件芯片12’的晶片10的正面10a侧的热压接片T1去除。在去除该热压接片T1的情况下，通过对晶片10的正面10a侧进行加热或冷却，使热压接片T1的粘接力降低，将剥离用的带(省略图示)粘贴于热压接片T1侧等，从分割成各个器件芯片12’的晶片10的正面10a去除热压接片T1。
根据上述的实施方式，即使实施分割工序而将晶片10分割成各个器件芯片12’，也能够解决切削屑附着在器件芯片12’的正面上的问题，并且能够解决在现有技术中产生的、粘接层的一部分附着并残留在晶片10的正面10a上而使器件芯片12’的品质降低的问题。另外，当将热压接片T1和晶片10一起切削时，切削刀具一边卷入具有粘性的热压接片T1一边对晶片10进行切削，产生了在器件芯片12’的外周产生缺口或产生崩边的问题，对此，通过将切削加工分为热压接片去除工序和分割工序来实施，避免了上述问题，解决了在器件芯片12’的外周产生缺口或产生崩边的问题。
并且，在上述的实施方式中，热压接片去除工序中使用的第1切削刀具45的厚度D1被设定为比该分割工序中使用的第2切削刀具48的厚度D2厚，因此，在使用第2切削刀具48切入先形成的热压接片去除槽100时，能够不卷入热压接片T1而是沿着晶片10的分割预定线14实施切削加工，能够更有效地解决在器件芯片12’的外周产生缺口或产生崩边的问题。另外，在上述的实施方式中，将热压接片去除工序中使用的第1切削刀具45的磨粒的粒径设为大粒径，将第2切削刀具48中使用的磨粒的磨粒的粒径设为小粒径，因此能够适当地实施热压接片去除工序和分割工序。
在上述的实施方式中，对采用聚乙烯片作为热压接片T1的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，能够采用聚烯烃系片或聚酯系片中的任意片，关于将热压接片T1加热而压接于晶片10的正面10a时的加热温度，优选在选择了聚丙烯片作为热压接片T1的情况下设定为160℃～180℃，在选择了聚苯乙烯片的情况下设定为220℃～240℃，在选择了聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下设定为250℃～270℃，在选择了聚萘二甲酸乙二醇酯的情况下设定为160℃～180℃。
本发明并不限定于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，使第1切削刀具45的厚度D1比第2切削刀具48的厚度D2厚，但也可以使第1切削刀具45和第2切削刀具48为同一切削刀具，即，在热压接片去除工序和分割工序中的任意工序中都使用同一切削刀具。
另外，在上述的实施方式中，对更换安装于切削装置40的切削单元42的切削刀具而依次实施热压接片去除工序和分割工序的情况进行了说明，但本发明不限于此。例如，也可以准备具有2个切削单元的切削装置，在一个切削单元上安装第1切削刀具45，在另一个切削单元上安装第2切削刀具48，实施热压接片去除工序，接着实施分割工序。

Claims (7)

1.一种晶片的加工方法，将由分割预定线划分而在正面上形成有多个器件的晶片分割成各个器件芯片，其中，
该晶片的加工方法构成为包含：
热压接片配设工序，在晶片的正面上配设热压接片；
热压接工序，将热压接片加热而压接于晶片的正面；
划片带支承工序，利用划片带对晶片的背面进行支承；
热压接片去除工序，利用具有能够旋转的切削刀具的切削单元沿着分割预定线对热压接片进行切削而去除；以及
分割工序，利用具有能够旋转的切削刀具的切削单元沿着分割预定线将晶片分割成各个器件芯片。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
在该热压接片去除工序中沿着分割预定线对热压接片进行切削而去除的情况下，在切削刀具未到达晶片的范围内对该热压接片进行切削而去除。
3.根据权利要求1或2所述的晶片的加工方法，其中，
该热压接片去除工序中使用的切削刀具的厚度比该分割工序中使用的切削刀具的厚度厚。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的晶片的加工方法，其中，
构成该热压接片去除工序中使用的切削刀具的磨粒比构成该分割工序中使用的切削刀具的磨粒粗。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的晶片的加工方法，其中，
该热压接片是聚烯烃系片或聚酯系片。
6.根据权利要求5所述的晶片的加工方法，其中，
该聚烯烃系片是聚乙烯片、聚丙烯片、聚苯乙烯片中的任意片，
该聚酯系片是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。
7.根据权利要求6所述的晶片的加工方法，其中，
关于将热压接片加热而压接于晶片的正面时的加热温度，在作为该热压接片选择了聚乙烯片的情况下为120℃～140℃，在选择了聚丙烯片的情况下为160℃～180℃，在选择了聚苯乙烯片的情况下为220℃～240℃，在选择了聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下为250℃～270℃，在选择了聚萘二甲酸乙二醇酯的情况下为160℃～180℃。
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