CN115722812A - 单晶硅晶片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供单晶硅晶片的加工方法,能够缩短在晶片的内部形成了剥离层之后以该剥离层作为分离起点将晶片分离时的加工时间,并且能够降低器件发生破损的概率。对于按照晶面{100}所包含的特定的晶面(例如晶面(100))在正面和背面上分别露出的方式制造的单晶硅晶片,沿着与该特定的晶面平行且相对于晶向<100>所包含的特定的晶向(例如晶向[010])所成的角为5°以下的第1方向照射激光束,由此形成作为单晶硅晶片的正面侧与背面侧之间的分离起点的剥离层。
Description
技术领域
本发明涉及单晶硅晶片的加工方法,在单晶硅晶片的内部形成了剥离层之后,以该剥离层为分离起点而将单晶硅晶片分离。
背景技术
半导体器件(以下也简称为“器件”)的芯片通常是利用圆盘状的单晶硅晶片(以下也简称为“晶片”)而制造的。具体而言,该晶片通过呈格子状设定的分割预定线划分成多个区域,在各区域的正面侧形成有器件。并且,将该晶片沿着分割预定线进行分割,由此制造芯片。
另外,以包含多个芯片的封装的高集成化等为目的,有时在晶片上设置硅贯通电极(TSV(Through-Silicon Via))。在该封装中,例如能够借助TSV而将不同的芯片所包含的电极电连接。
TSV例如按照以下的顺序设置于晶片。首先,在晶片的正面侧形成槽。接着,在该槽中设置TSV。接着,将晶片的正面侧贴合于支承晶片。接着,对晶片的背面侧进行磨削,直至TSV在晶片的背面上露出为止。
这里,在晶片中,以防止碎裂等为目的,大多对外周区域进行倒角。并且,当将外周区域进行了倒角的晶片的背面侧磨削至晶片的厚度成为一半以下时,该外周区域的背面侧成为刀刃那样的形状。
在该情况下,在磨削晶片的过程中,应力集中于外周区域的背面侧,晶片容易发生碎裂,担心从晶片得到的芯片的成品率降低。因此,提出了如下的方案:在这样的晶片的背面侧的磨削之前,进行外周区域的正面侧的一部分的去除(所谓的边缘修剪)(例如参照专利文献1)。
由此,在将外周区域的背面侧的余部通过磨削去除的时刻,晶片的侧面与正面和背面大致垂直。因此,在晶片的磨削中,在外周区域的背面侧不会产生应力集中,晶片不容易碎裂。其结果是,能够抑制芯片的成品率降低。
不过,在边缘修剪之后,在对晶片的背面侧进行磨削直至TSV在晶片的背面上露出为止的情况下,晶片的磨削量增多,为了磨削该晶片所需的磨具的磨损量增多。在该情况下,使用该晶片而制造的芯片或封装的成本增加,并且担心加工长期化。
鉴于该点,提出了如下的方法:将所形成的聚光点定位于晶片的内部且将具有透过晶片的波长的激光束照射至晶片由此在晶片的内部形成了剥离层之后,以该剥离层为分离起点而将晶片分离(例如参照专利文献2)。
在该方法中,首先对于在照射激光束时不产生漫反射的晶片的环状的第一区域(简而言之,比进行了倒角的外周区域靠内侧的圆环状的区域)照射激光束。由此,形成作为晶片的形成有器件的区域与外周区域之间的分离起点的剥离层(圆筒状的剥离层)。
接着,对于在照射激光束时不产生漫反射的晶片的第二区域(简而言之,比进行了倒角的外周区域靠内侧的圆状的区域)照射激光束。由此,形成作为晶片的正面侧与背面侧之间的分离起点的剥离层(圆盘状的剥离层)。
接着,通过对该晶片赋予外力,在圆筒状的剥离层和圆盘状的剥离层处将晶片分离。即,从晶片的形成有器件的区域将外周区域分离,并且从该晶片的正面侧将背面侧分离。
在这样将晶片分离的情况下,能够降低TSV在晶片的背面上露出为止所需的晶片的磨削量,能够减少为了磨削该晶片所需的磨具的磨损量。其结果是,能够抑制使用该晶片而制造的芯片或封装的成本增加,并且能够缩短晶片的磨削所需的时间。
专利文献1:日本特开2007-158239号公报
专利文献2:日本特开2020-136442号公报
上述剥离层构成为包含:构成晶片的单晶硅的结晶构造发生了紊乱的改质区域;和从该改质区域伸展的龟裂。具体而言,当将上述激光束照射至晶片时,以该激光束的聚光点为中心而在晶片的内部形成改质区域。另外,龟裂从该改质区域沿着构成晶片的单晶硅的规定的晶面伸展。
这里,单晶硅通常在晶面{111}所包含的特定的晶面上最容易解理。例如对于按照晶面{100}所包含的特定的晶面(例如晶面(100))在正面和背面上分别露出的方式制造的晶片,当沿着晶向<110>所包含的特定的晶向中的与该特定的晶面平行的晶向(例如晶向[011])照射激光束时,大量产生从改质区域沿着晶面{111}所包含的特定的晶面(例如晶面(111))伸展的龟裂。
并且,单晶硅的晶面{100}所包含的特定的晶面(例如晶面(100))与晶面{111}所包含的特定的晶面(例如晶面(111))所成的锐角的角度为54.7°左右。因此,在如上述那样将激光束照射至晶片的情况下,朝向相对于晶片的正面或背面倾斜54.7°左右的方向大量产生从改质区域伸展的龟裂。
即,当将这样的龟裂伸展的方向分解成与晶片的正面和背面平行的分量(平行分量)和垂直的分量(垂直分量)时,垂直分量大于平行分量。因此,通过如上述那样将激光束照射至晶片而形成作为晶片的正面侧与背面侧之间的分离起点的剥离层(圆盘状的剥离层)的情况下,担心产生以下的问题。
首先,在该情况下,龟裂伸展的方向的平行分量比较小,因此为了借助龟裂将相邻的改质区域连接,需要缩窄相邻的改质区域的间隔。并且,在缩窄相邻的改质区域的间隔的情况下,需要延长为了形成圆盘状的剥离层所需的加工时间(激光束的照射时间)。
另外,在该情况下,龟裂伸展的方向的垂直分量比较大,因此担心龟裂从圆盘状的剥离层朝向晶片的正面侧伸展而使器件破损。另外,虽然能够通过在充分远离晶片的正面的位置形成圆盘状的剥离层而降低器件发生破损的概率,但在该情况下,后续磨削晶片时的磨削量会增加。
发明内容
鉴于以上的点,本发明的目的在于提供单晶硅晶片的加工方法,能够缩短在晶片的内部形成了剥离层之后以该剥离层作为分离起点而将晶片分离时的加工时间,并且能够降低器件发生破损的概率。
根据本发明,提供单晶硅晶片的加工方法,对于按照晶面{100}所包含的特定的晶面在正面和背面上分别露出的方式制造且在该正面侧形成有多个器件并且外周区域被倒角的单晶硅晶片,在照射所形成的聚光点定位于该单晶硅晶片的内部且具有透过单晶硅的波长的激光束由此在该单晶硅晶片的内部形成了剥离层之后,以该剥离层作为分离起点而将该单晶硅晶片分离,其中,该单晶硅晶片的加工方法具有如下的步骤:贴合步骤,将该单晶硅晶片的该正面侧贴合于支承晶片的正面侧;第一剥离层形成步骤,对于该单晶硅晶片的比该外周区域靠内侧的环状的第一区域,从该单晶硅晶片的该背面侧照射该激光束,由此形成作为该单晶硅晶片的形成有该多个器件的区域与该外周区域之间的分离起点的第一剥离层;第二剥离层形成步骤,对于该单晶硅晶片的比该外周区域靠内侧的第二区域,从该单晶硅晶片的该背面侧照射该激光束,由此形成作为该单晶硅晶片的该正面侧与该背面侧之间的分离起点的第二剥离层;以及分离步骤,在实施了该贴合步骤、该第一剥离层形成步骤和该第二剥离层形成步骤之后,对该单晶硅晶片赋予外力,由此以该第一剥离层和该第二剥离层作为分离起点而将该单晶硅晶片分离,在该第二剥离层形成步骤中,通过重复实施激光束照射步骤和分度进给步骤而形成该第二剥离层,其中,在该激光束照射步骤中,一边沿着与该特定的晶面平行且相对于晶向<100>所包含的特定的晶向所成的角为5°以下的第一方向使该单晶硅晶片和该聚光点相对地移动,一边对该第二区域所包含的沿着该第一方向的直线状的区域照射该激光束,在该分度进给步骤中,沿着与该特定的晶面平行且与该第一方向垂直的第二方向,使该单晶硅晶片的内部的通过该激光束的照射而形成该聚光点的位置移动。
另外,优选该第一剥离层形成步骤在实施该第二剥离层形成步骤之前实施。
另外,优选该第二区域位于比该第一区域靠内侧的位置。
另外,优选在该第一剥离层形成步骤中,按照未到达该单晶硅晶片的该背面的方式形成该第一剥离层。
另外,优选在该第一剥离层形成步骤中,按照所形成的该聚光点越靠近该外周区域则越靠近该单晶硅晶片的该正面的方式照射该激光束,由此形成沿着圆锥台的侧面那样的该第一剥离层,该圆锥台的第一底面位于该单晶硅晶片的该正面侧且直径比该第一底面短的第二底面位于该单晶硅晶片的内部。
在本发明中,对于按照晶面{100}所包含的特定的晶面(例如晶面(100))在正面和背面上分别露出的方式制造的单晶硅晶片,沿着与该特定的晶面平行且相对于晶向<100>所包含的特定的晶向(例如晶向[010])所成的角为5°以下的第1方向照射激光束,由此形成作为单晶硅晶片的正面侧与背面侧之间的分离起点的剥离层(第二剥离层)。
在该情况下,对于从改质区域伸展的龟裂,与沿着晶面{111}所包含的特定的晶面(例如晶面(111))的龟裂相比,沿着晶面{n10}(n为10以下的自然数)所包含的特定的晶面(例如晶面(101))的龟裂增多。并且,晶面{100}所包含的特定的晶面与晶面{n10}所包含的特定的晶面所成的锐角的角度为45°以下。
因此,在本发明中,对于按照晶面{100}所包含的特定的晶面在正面和背面上分别露出的方式制造的单晶硅晶片,与沿着与该特定的晶面平行且包含于晶向<110>的特定的晶向(例如晶向[011])照射激光束而形成第二剥离层的情况相比,龟裂伸展的方向的与晶片的正面和背面平行的分量(平行分量)增大,并且垂直的分量(垂直分量)减小。
由此,在本发明中,龟裂伸展的方向的平行分量增大,因此能够延长相邻的改质区域的间隔。其结果是,能够使分度进给步骤中的移动距离(转位量)延长,能够缩短为了形成作为晶片的正面侧与背面侧之间的分离起点的剥离层所需的加工时间(激光束的照射时间)。
另外,在本发明中,龟裂伸展的方向的垂直分量减小,因此龟裂不容易从该剥离层朝向晶片的正面侧伸展。其结果是,在将晶片的正面侧和背面侧分离时,能够降低器件发生破损的概率。
附图说明
图1的(A)是示意性示出晶片的一例的俯视图,图1的(B)是示意性示出晶片的一例的剖视图。
图2是示意性示出晶片的加工方法的一例的流程图。
图3是示意性示出将晶片的正面侧贴合于支承晶片的正面侧的情况的剖视图。
图4是示意性示出激光加工装置的一例的立体图。
图5是示意性示出激光束在激光束照射单元中行进的情况的图。
图6是示意性示出对旋转的晶片照射激光束的情况的局部剖视侧视图。
图7是示意性示出第二剥离层形成步骤的一例的流程图。
图8是示意性示出对沿着X轴方向移动的晶片照射激光束的情况的局部剖视侧视图。
图9是示意性示出形成于锭的内部的相邻的剥离层的剖视图。
图10的(A)和图10的(B)是分别示意性示出将晶片分离的情况的局部剖视侧视图。
图11是示意性示出对旋转的晶片照射激光束的情况的局部剖视侧视图。
图12是示出对沿着分别不同的晶向的直线状的区域照射激光束时形成于晶片的内部的剥离层的宽度的曲线图。
图13是示意性示出晶片的变形例的俯视图。
图14的(A)和图14的(B)是分别示意性示出将晶片的形成有多个器件的区域与外周区域分离的情况的局部剖视侧视图。
图15的(A)和图15的(B)是分别示意性示出将晶片的正面侧与背面侧分离的情况的局部剖视侧视图。
标号说明
11:晶片(11a:正面、11b:背面、11c:侧面、11d:切口);13:凹口;15:器件;17:支承晶片(17a:正面、17b:背面);19:粘接剂;21:改质区域;23:龟裂;25(25-1、25-2):剥离层;27:扩展带;29:环状框架;2:激光加工装置;4:基台;6:水平移动机构;8:Y轴导轨;10:Y轴移动板;12:丝杠轴;14:电动机;16:X轴导轨;18:X轴移动板;20:丝杠轴;22:电动机;24:工作台基台;26:保持工作台(26a:多孔板);30:支承构造;32:铅垂移动机构;34:Z轴导轨;36:Z轴移动板;38:电动机;40:支承件;42:激光束照射单元;44:激光振荡器;46:衰减器;48:空间光调制器;50:反射镜;52:照射头;54:壳体;56:拍摄单元;58:触摸面板;60:分离装置;62:保持工作台;64:分离单元;66:支承部件;68:把持爪基台;70:把持爪(70a:立设部、70b:爪部);72:扩展装置;74:鼓;76:支承单元;78:支承台;80:夹具;82:活塞杆;84:分离装置;86:保持工作台;88:分离单元;90:支承部件;92:吸引板。
具体实施方式
参照附图,对本发明的实施方式进行说明。图1的(A)是示意性示出晶片(单晶硅晶片)的一例的俯视图,图1的(B)是示意性示出晶片(单晶硅晶片)的一例的剖视图。另外,在图1的(A)中,还示出构成该晶片的单晶硅的晶向。
图1的(A)和图1的(B)所示的晶片11由晶面{100}所包含的特定的晶面(这里,为了便于说明,记为晶面(100))分别在正面11a和背面11b上露出的圆柱状的单晶硅构成。即,该晶片11由正面11a和背面11b各自的垂线(晶轴)沿着晶向[100]的圆柱状的单晶硅构成。
另外,晶片11虽然按照晶面(100)在正面11a和背面11b上分别露出的方式制造,但由于制造时的加工误差等,正面11a和背面11b分别可以是从晶面(100)略微倾斜的面。具体而言,晶片11的正面11a和背面11b分别可以是与晶面(100)之间形成的锐角的角度为1°以下的面。
即,晶片11的晶轴可以沿着与晶向[100]之间形成的锐角的角度为1°以下的方向。另外,在晶片11的侧面11c上形成有凹口13,从该凹口13观察,晶片11的中心位于晶向<110>所包含的特定的晶面(这里,为了便于说明,记为晶向[011])。
另外,晶片11由相互交叉的多条分割预定线划分成多个区域,在各区域的正面11a侧形成有IC(Integrated Circuit,集成电路)和LSI(Large Scale Integration,大规模集成)、半导体存储器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器等器件15。
另外,可以在晶片11的正面11a侧形成有设置TSV的槽。另外,晶片11的外周区域进行了倒角。即,晶片11的侧面11c按照向外侧凸出的方式弯曲。另外,在晶片11的外周区域未形成器件15。即,晶片11的形成有多个器件15的区域被外周区域围绕。
图2是示意性示出晶片的加工方法的一例的流程图。简而言之,在该方法中,在通过将所形成的聚光点定位于晶片11的内部且将具有透过晶片11的波长的激光束照射至晶片11而在晶片11的内部形成了剥离层之后,以该剥离层作为分离起点将晶片11分离。
具体而言,在该方法中,首先将晶片11的正面11a侧贴合于支承晶片的正面侧(贴合步骤:S1)。图3是示意性示出将晶片11的正面11a侧贴合于支承晶片的正面侧的情况的剖视图。另外,与晶片11贴合的支承晶片17例如具有与晶片11同样的形状。
该支承晶片17可以与晶片11同样地由单晶硅构成,另外,也可以在支承晶片17的正面17a侧形成多个器件。另外,在支承晶片17的正面17a例如设置有丙烯酸系粘接剂或环氧系粘接剂等粘接剂19。
并且,在贴合步骤(S1)中,在支承着支承晶片17的背面17b侧的状态下,隔着粘接剂19而将晶片11的正面11a按压于支承晶片17的正面17a。由此,形成晶片11的正面11a侧贴合于支承晶片17的正面17a侧而得的贴合晶片。
接着,利用激光加工装置,在晶片11的内部形成剥离层。图4是示意性示出用于在晶片11的内部形成剥离层的激光加工装置的一例的立体图。另外,图4所示的X轴方向(左右方向)和Y轴方向(前后方向)是在水平面上相互垂直的方向,另外,Z轴方向(上下方向)是与X轴方向和Y轴方向分别垂直的方向(铅垂方向)。
图4所示的激光加工装置2具有支承各构成要素的基台4。在该基台4的上表面上配置有水平移动机构6。并且,水平移动机构6具有固定于基台4的上表面且沿着Y轴方向延伸的一对Y轴导轨8。
在一对Y轴导轨8的上表面侧以能够沿着一对Y轴导轨8滑动的方式连结有Y轴移动板10。另外,在一对Y轴导轨8之间配置有沿着Y轴方向延伸的丝杠轴12。在该丝杠轴12的前端部(一端部)连结有用于使丝杠轴12旋转的电动机14。
另外,在丝杠轴12的形成有螺旋状的槽的表面上设置有对在旋转的丝杠轴12的表面上滚动的大量滚珠进行收纳的螺母部(未图示),构成滚珠丝杠。即,当丝杠轴12进行旋转时,大量滚珠在螺母部内循环,螺母部沿着Y轴方向移动。
另外,该螺母部固定于Y轴移动板10的下表面侧。因此,若利用电动机14使丝杠轴12旋转,则Y轴移动板10与螺母部一起沿着Y轴方向移动。另外,在Y轴移动板10的上表面上固定有沿着X轴方向延伸的一对X轴导轨16。
在一对X轴导轨16的上表面侧以能够沿着一对X轴导轨16滑动的方式连结有X轴移动板18。另外,在一对X轴导轨16之间配置有沿着X轴方向延伸的丝杠轴20。在该丝杠轴20的一端部连结有用于使丝杠轴20旋转的电动机22。
另外,在丝杠轴20的形成有螺旋状的槽的表面上设置有对在旋转的丝杠轴20的表面上滚动的大量滚珠进行收纳的螺母部(未图示),构成滚珠丝杠。即,当丝杠轴20进行旋转时,大量滚珠在螺母部内循环,螺母部沿着X轴方向移动。
另外,该螺母部固定于X轴移动板18的下表面侧。因此,若利用电动机22使丝杠轴20旋转,则X轴移动板18与螺母部一起沿着X轴方向移动。
在X轴移动板18的上表面侧配置有圆柱状的工作台基台24。在该工作台基台24的上部配置有对上述贴合晶片进行保持的保持工作台26。该保持工作台26例如具有与X轴方向和Y轴方向平行的圆状的上表面(保持面),在该保持面上,多孔板26a露出。
另外,在工作台基台24的下部连结有电动机等旋转驱动源(未图示)。并且,当该旋转驱动源进行动作时,保持工作台26以通过保持面的中心且与Z轴方向平行的直线为旋转轴线而旋转。另外,当上述水平移动机构6进行动作时,保持工作台26沿着X轴方向和/或Y轴方向移动。
另外,多孔板26a经由设置于保持工作台26的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。并且,当该吸引源进行动作时,在保持工作台26的保持面附近的空间产生负压。
另外,在基台4的后方的区域上设置有具有与Y轴方向和Z轴方向大致平行的侧面的支承构造30。在该支承构造30的侧面上配置有铅垂移动机构32。并且,铅垂移动机构32具有固定于支承构造30的侧面且沿着Z轴方向延伸的一对Z轴导轨34。
在一对Z轴导轨34的正面侧以能够沿着一对Z轴导轨34滑动的方式连结有Z轴移动板36。另外,在一对Z轴导轨34之间配置有沿着Z轴方向延伸的丝杠轴(未图示)。在该丝杠轴的上端部(一端部)连结有用于使丝杠轴旋转的电动机38。
另外,在丝杠轴的形成有螺旋状的槽的表面上设置有对在旋转的丝杠轴的表面上滚动的大量滚珠进行收纳的螺母部(未图示),构成滚珠丝杠。即,当该丝杠轴进行旋转时,大量滚珠在螺母部内循环,螺母部沿着Z轴方向移动。
另外,该螺母部固定于Z轴移动板36的背面侧。因此,若利用电动机38使配置于一对Z轴导轨34之间的丝杠轴旋转,则Z轴移动板36与螺母部一起沿着Z轴方向移动。
在Z轴移动板36的正面侧固定有支承件40。该支承件40对激光束照射单元42的一部分进行支承。图5是示意性示出激光束LB在激光束照射单元42中行进的情况的图。另外,在图5中,将激光束照射单元42的构成要素的一部分用功能块示出。
激光束照射单元42具有固定于基台4的激光振荡器44。该激光振荡器44例如具有作为激光介质的Nd:YAG等,射出透过晶片11的波长(例如为1342nm)的激光束LB。该激光束LB例如是频率为60kHz的脉冲激光束。
并且,激光束LB在衰减器46中调整了输出之后被提供至空间光调制器48。在该空间光调制器48中,激光束LB进行分支。例如空间光调制器48将在衰减器46中进行了调整的激光束LB进行分支,以便从后述的照射头52射出的激光束LB形成与X轴方向和Y轴方向平行的平面(XY坐标平面)中的位置(坐标)和/或Z轴方向的位置(高度)相互不同的多个聚光点。
另外,在空间光调制器48中进行了分支的激光束LB通过反射镜50反射而引导至照射头52。在该照射头52中收纳有使激光束LB会聚的聚光透镜(未图示)等。并且,利用该聚光透镜会聚的激光束LB向保持工作台26的保持面侧射出。
另外,如图4所示,照射头52设置于圆柱状的壳体54的前端部。并且,在该壳体54的后侧的侧面上固定有支承件40。另外,在该壳体54的前侧的侧面上固定有拍摄单元56。
该拍摄单元56例如具有:LED(Light EmittingDiode,发光二极管)等光源;物镜;以及CCD(Charge Coupled Device,电感耦合元件)图像传感器或CMOS图像传感器等拍摄元件。
并且,当上述铅垂移动机构32进行动作时,激光束照射单元42和拍摄单元56沿着Z轴方向移动。另外,在基台4上设置有覆盖上述的构成要素的罩(未图示)。在该罩的前表面上配置有触摸面板58。
该触摸面板58例如由静电容量方式或电阻膜方式的触摸传感器等输入装置和液晶显示器或有机EL(Electro Luminescence,电致发光)显示器等显示装置构成,作为用户接口发挥功能。
在利用激光加工装置2在晶片11的内部形成剥离层时,首先按照使保持工作台26的保持面的中心与支承晶片17的背面17b的中心一致的方式将贴合晶片载置于保持工作台26。接着,使与保持工作台26连通的吸引源进行动作以便通过保持工作台26保持贴合晶片。
接着,拍摄单元56对贴合晶片的晶片11的背面11b侧进行拍摄而形成图像。接着,参照该图像,按照将激光束照射单元42的照射头52定位于晶片11的比外周区域略微靠内侧的区域的正上方的方式使水平移动机构6进行动作。
另外,可以参照该图像,使与工作台基台24的下部连结的旋转驱动源进行动作以便使保持工作台26旋转而使构成晶片11的单晶硅的晶向[010]与X轴方向平行且使晶向[001]与Y轴方向平行。
接着,对晶片11的比外周区域靠内侧的环状的第一区域照射激光束LB,由此形成作为晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域之间的分离起点的第一剥离层(第一剥离层形成步骤:S2)。
在该第一剥离层形成步骤(S2)中,在对晶片11的比外周区域靠内侧的环状的第一区域照射了激光束LB的状态下,使隔着支承晶片17而保持晶片11的保持工作台26旋转。图6是示意性示出对旋转的晶片11照射激光束LB的情况的局部剖视侧视图。
具体而言,在该第一剥离层形成步骤(S2)中,将按照形成各个Z轴方向的位置(高度)不同的多个(例如2个~10个)聚光点的方式进行分支的激光束LB照射至晶片11。
该多个聚光点中,例如位于最下方的聚光点定位于晶片11的比正面11a略高的位置,并且位于最上方的聚光点定位于晶片11的正面11a与背面11b的中间的高度。另外,多个聚光点例如按照Z轴方向的位置(高度)成为等间隔(例如按照5μm~15μm)的方式排列。
在该情况下,分别以多个聚光点为中心而在晶片11的内部形成结晶构造发生紊乱的改质区域21。另外,龟裂23按照将相邻的一对改质区域21连接的方式分别从多个改质区域21伸展。
由此,在晶片11的内部形成包含多个改质区域21和分别从多个改质区域21伸展的龟裂23的剥离层。接着,在保持将激光束LB照射至晶片11的状态下,使与工作台基台24的下部连结的旋转驱动源进行动作以便使保持贴合晶片的保持工作台26旋转一周。
其结果是,在晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域之间形成剥离层(第一剥离层)。该第一剥离层例如具有沿着下底面位于晶片11的正面11a侧且上底面位于晶片11的内部的圆柱的侧面那样的圆筒状的形状。
接着,对晶片11的比外周区域靠内侧的第二区域照射激光束LB,由此形成作为晶片11的正面11a侧与背面11b侧之间的分离起点的第二剥离层(第二剥离层形成步骤:S3)。图7是示意性示出第二剥离层形成步骤(S3)的一例的流程图。
在该第二剥离层形成步骤(S3)中,首先对沿着构成晶片11的单晶硅的晶向[010]的直线状的区域照射激光束LB(激光束照射步骤:S31)。例如当将贴合晶片在该晶向[010]与X轴方向平行的状态下保持于保持工作台26的情况下,一边使保持工作台26沿着X轴方向移动一边对晶片11照射激光束LB。
图8是示意性示出对沿着X轴方向移动的晶片11照射激光束LB的情况的局部剖视侧视图。在该激光束照射步骤(S31)中,例如将按照形成各个Y轴方向的位置(坐标)不同的多个(例如2个~10个)聚光点的方式进行分支的激光束LB照射至晶片11。
该多个聚光点例如定位于与上述第一剥离层所包含的多个改质区域21中的位于最上方的改质区域21相同的高度。另外,多个聚光点例如按照Y轴方向的位置(坐标)成为等间隔(例如按照5μm~15μm)的方式排列。
在该情况下,与第一剥离层形成步骤(S2)同样地在晶片11的内部形成多个改质区域21以及分别从多个改质区域21伸展的龟裂23。接着,在保持将激光束LB照射至晶片11的状态下,按照使保持贴合晶片的保持工作台26沿着X轴方向移动的方式使水平移动机构6进行动作。
其结果是,在晶片11的比外周区域靠内侧的第二区域所包含的沿着X轴方向的直线状的区域形成剥离层25。这里,该剥离层25所包含的龟裂23大多沿着晶面(k01)(k为除了0以外的绝对值为10以下的整数)伸展。即,在这样对晶片11照射激光束LB的情况下,龟裂23容易在以下的晶面上伸展。
(101),(201),(301),(401),(501),(601),(701),(801),(901),(10001)
并且,在晶片11的正面11a和背面11b上露出的晶面(100)与晶面(k01)所成的锐角的角度为45°以下。因此,当将该龟裂23伸展的方向分解成与晶片11的正面11a和背面11b平行的分量(平行分量)和垂直的分量(垂直分量)时,平行分量成为垂直分量以上的大小。
接着,使保持工作台26沿着构成晶片11的单晶硅的晶向[001]移动(分度进给步骤(S32))。例如当将贴合晶片在构成晶片11的单晶硅的晶向[001]与Y轴方向平行的状态下保持于保持工作台26的情况下,使保持工作台26沿着Y轴方向移动。
接着,按照在与已经形成有剥离层25的直线状的区域平行的直线状的区域形成剥离层25的方式使激光束照射单元42和水平移动机构6进行动作。即,再次实施激光束照射步骤(S31)。图9是示意性示出通过两次激光束照射步骤(S31)的实施而形成于晶片11的内部的相邻的剥离层25的剖视图。
在该情况下,在晶片11的内部形成与在第一次激光束照射步骤(S31)中形成的剥离层25(剥离层25-1)平行且在Y轴方向上远离剥离层25-1的剥离层25(剥离层25-2)。另外,重复实施分度进给步骤(S32)和激光束照射步骤(S31)以便在晶片11的比外周区域靠内侧的第二区域的整个区域(从Y轴方向的一端侧的区域至另一端侧的区域)形成剥离层25。
并且,若在晶片11的比外周区域靠内侧的第二区域的整个区域形成了剥离层25(步骤(S33):是),则完成第二剥离层形成步骤(S3)。其结果是,在晶片11的正面11a侧与背面11b侧之间形成剥离层(第二剥离层)。该第二剥离层例如具有沿着圆柱的上底面那样的圆盘状的形状,该圆柱具有沿着上述第一剥离层的侧面。
在图2所示的方法中,在实施了第一剥离层形成步骤(S2)和第二剥离层形成步骤(S3)之后,对晶片11施加外力,由此以第一剥离层和第二剥离层作为分离起点而将晶片11分离(分离步骤:S4)。
图10的(A)和图10的(B)是分别示意性示出将晶片11分离的情况的局部剖视侧视图。该分离步骤(S4)例如在图10的(A)和图10的(B)所示的分离装置60中实施。该分离装置60具有对包含形成有第一剥离层和第二剥离层的晶片11的贴合晶片进行保持的保持工作台62。
该保持工作台62具有圆状的上表面(保持面),在该保持面上,多孔板(未图示)露出。另外,该多孔板经由设置于保持工作台62的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。并且,当该吸引源进行动作时,在保持工作台62的保持面附近的空间产生负压。
另外,在保持工作台62的上方设置有分离单元64。该分离单元64具有圆柱状的支承部件66。在该支承部件66的上部例如连结有滚珠丝杠式的升降机构(未图示),通过使该升降机构进行动作而使分离单元64升降。
另外,支承部件66的下端部固定于圆盘状的把持爪基台68的上部的中央。在该把持爪基台68的外周区域的下侧沿着把持爪基台68的周向大致等间隔地设置有多个把持爪70。该把持爪70设置有朝向下方延伸的板状的立设部70a。
该立设部70a的上端部与内置于把持爪基台68的气缸等致动器连结,通过使该致动器进行动作而使把持爪70沿着把持爪基台68的径向移动。另外,在该立设部70a的下端部的内侧面上设置有板状的爪部70b,该爪部70b朝向把持爪基台68的中心延伸且越靠近把持爪基台68的中心厚度越薄。
在分离装置60中,例如按照以下的顺序实施分离步骤(S4)。具体而言,首先按照使包含形成有第一剥离层和第二剥离层的晶片11的贴合晶片的支承晶片17的背面17b的中心与保持工作台62的保持面的中心一致的方式将贴合晶片载置于保持工作台62。
接着,使与在该保持面上露出的多孔板连通的吸引源进行动作以便通过保持工作台62保持贴合晶片。接着,按照将多个把持爪70分别定位于把持爪基台68的径向外侧的方式使致动器进行动作。
接着,按照将多个把持爪70各自的爪部70b的前端定位于与贴合晶片的粘接剂19对应的高度的方式使升降机构进行动作。接着,按照使爪部70b与贴合晶片接触的方式使致动器进行动作。接着,按照使爪部70b上升的方式使升降机构进行动作(参照图10的(A))。
由此,对晶片11的外周区域赋予朝上的外力即沿着晶片11的厚度方向的外力。其结果是,第一剥离层和第二剥离层所包含的龟裂23进一步伸展而将晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域分离且将正面11a侧与背面11b侧分离(参照图10的(B))。
在上述晶片的加工方法中,对于按照晶面(100)在正面11a和背面11b上分别露出的方式制造的晶片11,沿着晶向[010]照射激光束LB,由此形成作为晶片11的正面11a侧与背面11b侧之间的分离起点的剥离层(第二剥离层)。
在该情况下,从改质区域21伸展的龟裂23大多沿着晶面(k01)(k为除了0以外的绝对值为10以下的整数)。并且,单晶硅的晶面(100)与晶面(k01)所成的锐角的角度为45°以下。因此,在该晶片的加工方法中,龟裂23所伸展的方向的与晶片11的正面11a和背面11b平行的分量(平行分量)成为垂直的分量(垂直分量)以上的大小。
由此,在该晶片的加工方法中,能够延长相邻的改质区域21的间隔。其结果是,能够延长分度进给步骤(S32)中的移动距离(转位量),能够缩短为了形成作为晶片11的正面11a侧与背面11b侧之间的分离起点的剥离层25所需的加工时间(激光束LB的照射时间)。
另外,在该晶片的加工方法中,龟裂23不容易从剥离层25朝向晶片11的正面11a侧伸展。其结果是,在将晶片11的正面11a侧与背面11b侧分离时,能够降低器件15发生破损的概率。
另外,上述晶片的加工方法是本发明的一个方式,本发明不限于上述方法。例如在本发明中,可以在晶片11中形成了第一剥离层和第二剥离层之后将晶片11的正面11a侧贴合于支承晶片17的正面17a侧。即,在本发明中,可以在实施了第一剥离层形成步骤(S2)和第二剥离层形成步骤(S3)之后实施贴合步骤(S1)。
另外,在本发明中使用的激光加工装置的构造不限于上述激光加工装置2的构造。例如本发明可以使用设置有使激光束照射单元42的照射头52等分别沿着X轴方向和/或Y轴方向移动的水平移动机构的激光加工装置来实施。
即,在本发明中,只要保持包含晶片11的贴合晶片的保持工作台26和射出激光束LB的激光束照射单元42的照射头52能够分别沿着X轴方向和Y轴方向相对地移动即可,对于用于移动的构造没有限定。
另外,在本发明中,对于第一剥离层形成步骤(S2)和第二剥离层形成步骤(S3)的先后没有限定。即,在本发明中,可以在实施了第二剥离层形成步骤(S3)之后实施第一剥离层形成步骤(S2)。
不过,当在第二剥离层形成步骤(S3)中在晶片11的内部形成圆盘状的第二剥离层时,有可能不能或难以在比该第二剥离层靠晶片11的正面11a侧新形成剥离层。
因此,在本发明中,优选在实施了第一剥离层形成步骤(S2)之后实施第二剥离层形成步骤(S3)。由此,能够可靠地形成作为晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域之间的分离起点的剥离层(第一剥离层)。
或者,在本发明中,优选晶片11的形成第二剥离层的第二区域位于比形成第一剥离层的第一区域靠内侧的位置。由此,即使在实施了第二剥离层形成步骤(S3)之后实施第一剥离层形成步骤(S2)的情况下,也能够可靠地形成第一剥离层。
另外,在本发明的第一剥离层形成步骤(S2)中,只要能够形成能够作为晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域之间的分离起点发挥功能的第一剥离层即可,对于该第一剥离层的形状没有限定。例如第一剥离层可以是沿着下底面位于晶片11的正面11a侧且上底面位于晶片11的背面11b侧的圆柱的侧面那样的形状。
即,第一剥离层可以形成为贯通晶片11的正面11a和背面11b。不过,在第一剥离层具有这样的形状的情况下,担心在分离步骤(S4)中晶片11的外周区域作为边角料飞散。因此,在本发明的第一剥离层形成步骤(S2)中,优选按照不到达晶片11的背面11b的方式形成第一剥离层。
另外,第一剥离层可以是沿着下底面(第一底面)位于晶片11的正面11a侧且直径比下底面短的上底面(第二底面)位于晶片11的内部的圆锥台的侧面那样的形状。这样的第一剥离层例如通过按照所形成的聚光点越靠近外周区域则越靠近晶片11的正面11a的方式将激光束LB照射至晶片11而形成。
图11是示意性示出为了形成具有这样的形状的第一剥离层而对旋转的晶片11照射激光束LB的情况的局部剖视侧视图。具体而言,在形成这样的第一剥离层时,首先将如下的激光束LB照射至晶片11,该激光束LB形成在晶片11的径向(与Z轴方向垂直的方向)和厚度方向(Z轴方向)的各个方向上相邻的聚光点的位置在晶片11的内部偏移10μm的多个(例如8个)聚光点。
在该情况下,分别以多个聚光点为中心,在晶片11的内部形成构成晶片11的材料的结晶构造发生紊乱的改质区域21。即,形成俯视时沿着晶片11的径向呈直线状排列且该直线与晶片11的正面11a所成的锐角的角度为45°的多个改质区域21。
另外,呈直线状排列的多个改质区域21与晶片11的正面11a所成的锐角的角度不限于45°。即,可以按照形成相邻的聚光点在晶片11的径向上的间隔与厚度方向上的间隔不同的多个聚光点的方式将激光束LB照射至晶片11。
另外,龟裂23按照将相邻的一对改质区域21连接的方式分别从多个改质区域21伸展。由此,在晶片11的内部形成包含多个改质区域21和分别从多个改质区域21伸展的龟裂23的剥离层。
接着,在保持使激光束照射单元42进行动作的状态下,使与工作台基台24的下部连结的旋转驱动源进行动作以便使保持贴合晶片的保持工作台26旋转一周。
其结果是,在晶片11的比外周区域靠内侧的环状的第一区域形成有沿着下底面位于晶片11的正面11a侧且上底面位于晶片11的内部的圆锥台的侧面那样的剥离层(第一剥离层)。
在形成这样的第一剥离层的情况下,当在上述分离装置60中将晶片11分离时,新露出的形成有多个器件15的区域的侧面与外周区域的内侧面相互接触的概率降低。另外,在该情况下,龟裂23容易在从第一剥离层沿着圆锥台的侧面的方向上伸展。
因此,在该情况下,龟裂23朝向器件15伸展的概率也降低,能够抑制器件15的破损。另外,在形成这样的第一剥离层的情况下,利用晶片11的正面11a中的靠近外周区域的区域而制造芯片变得容易。因此,在该情况下,能够增加能够从晶片11制造的芯片的个数。
另外,在本发明的第一剥离层形成步骤(S2)中,可以在与工作台基台24的下部连结的旋转驱动源的基础上或取而代之,一边使水平移动机构6和铅垂移动机构32进行动作一边对晶片11照射激光束LB。即,可以不仅使晶片11旋转,而且一边变更聚光点的XY坐标平面的坐标和高度一边对晶片11照射激光束LB。
另外,在本发明的第一剥离层形成步骤(S2)中,可以实施相互的聚光点的位置相同或接近的多次的激光束LB的照射。在该情况下,剥离层所包含的改质区域21的尺寸增大且剥离层所包含的龟裂23进一步伸展。因此,在该情况下,分离步骤(S4)中的晶片11的分离变得容易。
另外,在本发明的第一剥离层形成步骤(S2)中,可以按照相邻的改质区域21不经由龟裂23连接而是相互直接连接的方式对晶片11照射激光束LB。在该情况下,能够不依赖于从改质区域21伸展的龟裂23的形状而决定剥离层的形状,因此能够实现晶片11的稳定的加工。
另外,在本发明的第二剥离层形成步骤(S3)的激光束照射步骤(S31)中照射激光束LB的区域不限于沿着构成晶片11的单晶硅的晶向[010]的直线状的区域。例如在该激光束照射步骤(S31)中,可以对沿着晶向[001]的直线状的区域照射激光束LB。
另外,在这样对晶片11照射激光束LB的情况下,龟裂23容易在以下的晶面上伸展。
(110),(210),(310),(410),(510),(610),(710),(810),(910),(1010)
另外,在本发明中,可以对沿着俯视时从晶向[010]或晶向[001]略微倾斜的方向的直线状的区域照射激光束LB。对于这点,参照图12进行说明。
图12是示出对沿着分别不同的晶向的直线状的区域照射激光束LB时形成于晶片11的内部的剥离层的宽度(与该直线状的区域延伸的方向垂直的方向上的长度)的曲线图。另外,该曲线图的横轴示出俯视时垂直于晶向[011]的直线状的区域(基准区域)所延伸的方向与作为测量对象的直线状的区域(测量区域)所延伸的方向所成的角的角度。
即,在该曲线图的横轴的值为45°的情况下,沿着晶向[001]的直线状的区域作为测量对象。同样地,在该曲线图的横轴的值为135°的情况下,沿着晶向[010]的直线状的区域作为测量对象。另外,该曲线图的纵轴示出使通过对测量区域照射激光束LB而形成于测量区域的剥离层的宽度除以通过对基准区域照射激光束LB而形成于基准区域的剥离层的宽度时的值。
如图12所示,剥离层的宽度在基准区域延伸的方向与测量区域延伸的方向所成的角的角度为40°~50°或130°~140°时变宽。即,剥离层的宽度不仅在对沿着晶向[001]或晶向[010]的直线状的区域照射激光束LB时变宽,而且在对沿着相对于这些晶向所成的角为5°以下的方向的直线状的区域照射激光束LB时变宽。
因此,在本发明的第二剥离层形成步骤(S3)的激光束照射步骤(S31)中,可以对沿着俯视时从晶向[001]或晶向[010]倾斜5°以下的方向的直线状的区域照射激光束LB。
即,在该激光束照射步骤(S31)中,可以对沿着与晶面{100}所包含的特定的晶面中的在晶片11的正面11a和背面11b上分别露出的晶面(这里为晶面(100))平行且相对于晶向<100>所包含的特定的晶向(这里为晶向[001]或晶向[010])所成的角为5°以下的方向(第一方向)的直线状的区域照射激光束LB。
另外,在这样实施激光束照射步骤(S31)的情况下,分度进给步骤(S32)通过使通过激光束LB的照射而形成聚光点的晶片11的内部的位置沿着与晶面{100}所包含的特定的晶面中的在晶片11的正面11a和背面11b上分别露出的晶面(这里为晶面(100))平行且与第一方向垂直的方向(第二方向)移动而实施。
另外,在本发明的第二剥离层形成步骤(S3)中,可以在对晶片11的比外周区域靠内侧的第二区域的整个区域(从Y轴方向的一端侧的区域至另一端侧的区域)形成了剥离层25(步骤S33:是)之后,再次重复实施激光束照射步骤(S31)和分度进给步骤(S32)。
即,可以对已经形成有剥离层25的第二区域再次实施形成剥离层25那样的激光束LB的照射。在该情况下,剥离层25所包含的改质区域21和龟裂23各自的密度增加。由此,分离步骤(S4)中的晶片11的分离变得容易。
另外,在本发明的第二剥离层形成步骤(S3)中,可以在激光束照射步骤(S31)之后且在分度进给步骤(S32)之前再次实施激光束照射步骤(S31)。即,可以对已经形成有剥离层25的直线状的区域再次实施形成剥离层25那样的激光束LB的照射。在该情况下,与上述同样地,分离步骤(S4)中的晶片的分离变得容易。
另外,在本发明的分离步骤(S4)中,可以在形成有第一剥离层和第二剥离层的晶片11的分离之前对该晶片11赋予超声波。在该情况下,第一剥离层和第二剥离层所包含的龟裂23伸展,因此晶片11的分离变得容易。
另外,在本发明的分离步骤(S4)中,可以使用上述分离装置60以外的装置将晶片11分离。例如在本发明的分离步骤(S4)中,可以在将晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域分离之后,将晶片11的正面11a侧与背面11b侧分离。
以下,参照图13~图15对这样的分离步骤(S4)的一例进行说明。图13是示意性示出适用于这样的分离步骤(S4)的晶片11的俯视图。在该晶片11的外周区域,在上述贴合步骤(S1)之前,形成分别沿着晶片11的径向延伸的多个切口11d。
该多个切口11d在除了形成有凹口13的部分以外的区域沿着晶片11的周向大致等间隔地形成。并且,多个切口11d分别按照晶片11的径向内侧的部分到达通过上述第一剥离层形成步骤(S2)而形成的第一剥离层的方式形成。
另外,形成于该晶片11的内部的第一剥离层具有沿着下底面位于晶片11的正面11a侧且上底面位于晶片11的背面11b侧的圆柱的侧面那样的形状。即,在该晶片11中,形成贯通晶片11的正面11a和背面11b那样的第一剥离层。
另外,多个切口11d例如通过在公知的切削装置中对晶片11进行切削而形成。或者,多个切口11d可以通过在公知的激光加工装置中对晶片11照射产生激光烧蚀的激光束而形成。
另外,在晶片11的外周区域,可以代替多个切口11d而将分别沿着晶片11的径向延伸的多个剥离层形成于晶片11的外周区域。另外,该剥离层例如通过与上述的形成第一剥离层和第二剥离层的方法同样的方法形成。
图14的(A)和图14的(B)是分别示出将图13所示的晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域分离的情况的局部剖视侧视图。该晶片11的分离使用图14的(A)和图14的(B)所示的扩展装置72来进行。
该扩展装置72具有固定的圆筒状的鼓74。在该鼓74的周围设置有支承单元76。该支承单元76具有按照围绕鼓74的上端部的方式设置的环状的支承台78。在该支承台78上沿着支承台78的周向大致等间隔地设置有多个夹具80。
另外,在支承台78的下方沿着支承台78的周向大致等间隔地设置有多个气缸,各气缸的活塞杆82的上端部固定于支承台78的下部。因此,在扩展装置72中,通过使多个气缸进行动作,能够使支承台78和多个夹具80与活塞杆82一起升降。
在将图13所示的晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域分离时,首先在圆盘状的扩展带27的一个面的周边区域粘贴环状框架29,并且在该扩展带27的中央区域粘贴晶片11的背面11b。由此,形成使将晶片11和支承晶片17贴合而得的贴合晶片与环状框架29一体化而得的框架单元。
接着,按照支承台78的上表面与鼓74的上端位于同一平面上的方式使多个气缸进行动作。接着,隔着扩展带27而将环状框架29载置于支承台78。即,按照支承晶片17朝上的方式将框架单元载置于支承台78。
接着,通过多个夹具80固定环状框架29(参照图14的(A))。接着,按照使通过多个夹具80固定的环状框架29下降的方式使多个气缸进行动作。由此,按照环状框架29下降的量,沿着晶片11的径向将扩展带27的中央区域扩展。
此时,对粘贴于扩展带27的晶片11施加朝向晶片11的径向外侧的力。其结果是,以第一剥离层作为分离起点将晶片11的形成有多个器件15的区域与外周区域分离(参照图14的(B))。
图15的(A)和图15的(B)是分别示意性示出将图14的(B)所示的晶片11的正面11a侧与背面11b侧分离的情况的局部剖视侧视图。该晶片11的分离使用图15的(A)和图15的(B)所示的分离装置84来进行。该分离装置84具有对包含图14的(B)所示的晶片11的贴合晶片进行保持的保持工作台86。
该保持工作台86具有圆状的上表面(保持面),在该保持面上,多孔板(未图示)露出。另外,该多孔板经由设置于保持工作台86的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。因此,当该吸引源进行动作时,在保持工作台86的保持面附近的空间产生负压。
另外,在保持工作台86的上方设置有分离单元88。该分离单元88具有圆柱状的支承部件90。在该支承部件90的上部例如连结有滚珠丝杠式的升降机构(未图示),通过使该升降机构进行动作,分离单元88进行升降。
另外,支承部件90的下端部固定于圆盘状的吸引板92的上部的中央。在该吸引板92的下表面上形成有多个吸引口,多个吸引口分别经由设置于吸引板92的内部的流路等而与真空泵等吸引源(未图示)连通。因此,当该吸引源进行动作时,在吸引板92的下表面附近的空间产生负压。
在将图14的(B)所示的晶片11的正面11a侧和背面11b侧分离时,首先将包含晶片11的贴合晶片从扩展带27取下。接着,按照使该贴合晶片的支承晶片17的背面17b的中心与保持工作台86的保持面的中心一致的方式将贴合晶片载置于保持工作台86上。
接着,按照通过保持工作台86保持贴合晶片的方式使与在该保持面上露出的多孔板连通的吸引源进行动作。接着,按照使吸引板92的下表面与晶片11的背面11b接触的方式使升降机构进行动作而使分离单元88下降。
接着,按照经由形成于吸引板92的多个吸引口而吸引晶片11的背面11b侧的方式,使与多个吸引口连通的吸引源进行动作。接着,按照使吸引板92远离保持工作台86的方式,使升降机构进行动作而使分离单元88上升(参照图15的(A))。
此时,对于背面11b侧经由形成于吸引板92的多个吸引口而被吸引的晶片11,作用沿着晶片11的厚度方向向上的力。其结果是,以第二剥离层作为分离起点将晶片11的正面11a侧与背面11b侧分离(参照图15的(B))。
除此以外,上述实施方式的构造和方法等只要不脱离本发明的目的的范围,则可以适当地变更并实施。
Claims (5)
1.一种单晶硅晶片的加工方法,对于按照晶面{100}所包含的特定的晶面在正面和背面上分别露出的方式制造且在该正面侧形成有多个器件并且外周区域被倒角的单晶硅晶片,在照射所形成的聚光点定位于该单晶硅晶片的内部且具有透过单晶硅的波长的激光束由此在该单晶硅晶片的内部形成了剥离层之后,以该剥离层作为分离起点而将该单晶硅晶片分离,其中,
该单晶硅晶片的加工方法具有如下的步骤:
贴合步骤,将该单晶硅晶片的该正面侧贴合于支承晶片的正面侧;
第一剥离层形成步骤,对于该单晶硅晶片的比该外周区域靠内侧的环状的第一区域,从该单晶硅晶片的该背面侧照射该激光束,由此形成作为该单晶硅晶片的形成有该多个器件的区域与该外周区域之间的分离起点的第一剥离层;
第二剥离层形成步骤,对于该单晶硅晶片的比该外周区域靠内侧的第二区域,从该单晶硅晶片的该背面侧照射该激光束,由此形成作为该单晶硅晶片的该正面侧与该背面侧之间的分离起点的第二剥离层;以及
分离步骤,在实施了该贴合步骤、该第一剥离层形成步骤和该第二剥离层形成步骤之后,对该单晶硅晶片赋予外力,由此以该第一剥离层和该第二剥离层作为分离起点而将该单晶硅晶片分离,
在该第二剥离层形成步骤中,通过重复实施激光束照射步骤和分度进给步骤而形成该第二剥离层,其中,
在该激光束照射步骤中,一边沿着与该特定的晶面平行且相对于晶向<100>所包含的特定的晶向所成的角为5°以下的第一方向使该单晶硅晶片和该聚光点相对地移动,一边对该第二区域所包含的沿着该第一方向的直线状的区域照射该激光束,
在该分度进给步骤中,沿着与该特定的晶面平行且与该第一方向垂直的第二方向,使该单晶硅晶片的内部的通过该激光束的照射而形成该聚光点的位置移动。
2.根据权利要求1所述的单晶硅晶片的加工方法,其中,
该第一剥离层形成步骤在实施该第二剥离层形成步骤之前实施。
3.根据权利要求1所述的单晶硅晶片的加工方法,其中,
该第二区域位于比该第一区域靠内侧的位置。
4.根据权利要求1所述的单晶硅晶片的加工方法,其中,
在该第一剥离层形成步骤中,按照未到达该单晶硅晶片的该背面的方式形成该第一剥离层。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的单晶硅晶片的加工方法,其中,
在该第一剥离层形成步骤中,按照所形成的该聚光点越靠近该外周区域则越靠近该单晶硅晶片的该正面的方式照射该激光束,由此形成沿着圆锥台的侧面那样的该第一剥离层,该圆锥台的第一底面位于该单晶硅晶片的该正面侧且直径比该第一底面短的第二底面位于该单晶硅晶片的内部。
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