CN116230510A - 晶片的制造方法和磨削装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供晶片的制造方法和磨削装置,即使具有残留剥离层的工件和没有残留剥离层的工件混合存在,也能够从这些工件制造规定的厚度的晶片。无论是在工件是在一个面上具有第1残留剥离层的通常工件的情况下,还是在工件是不具有第1残留剥离层的调整用工件的情况下,都对工件的两面进行磨削而制造规定的厚度的晶片。即,在本发明中,对工件的两面进行磨削,因此无论在一个面上是否具有第1残留剥离层,都能够从两种工件制造晶片。因此,即使在第1盒内混合存在两种工件,也能够从这些工件容易地制造规定的厚度的晶片。
Description
技术领域
本发明涉及晶片的制造方法和磨削装置。
背景技术
在专利文献1所公开的技术中,从圆柱状的SiC的锭的上表面侧照射对于SiC具有透过性的波长的激光光线,使会聚在规定的深度的聚光点与上表面平行地移动。由此,形成包含改质层和从改质层延伸的裂纹的剥离层,以剥离层为起点,将圆板状的工件剥离。对该工件进行磨削,由此从锭制造晶片。
在使用该技术制造晶片时,在结束了从锭获取多个工件之后,对新的锭照射激光光线而获取工件。此时,在照射至新的锭的激光光线的输出与照射至之前的锭的激光光线的输出相同的情况下,有时剥离层变薄或者变厚。
在剥离层较薄的情况下,由于从锭的上表面观察时彼此相邻的裂纹未连接等,因此难以剥离工件。另一方面,在剥离层较厚的情况下,剥离而获取的工件变薄、或者能够从锭获取的工件的张数变少。
为了解决这样的问题,调整激光光线的输出而使剥离层成为预先设定的规定的厚度。即,每当锭改变时,都对剥离层的厚度进行测量。
在该剥离层的厚度的测量中,在锭中形成剥离层而以剥离层为起点剥离了工件之后,将残留在锭的剥离面的剥离层磨削而去除,并且将残留在工件的剥离面的剥离层磨削而去除。然后,从形成剥离层之前的锭的厚度减去将剥离层去除后的锭的厚度和将剥离层去除后的工件的厚度。由此,求出剥离层的厚度。然后,按照使这样求出的剥离层的厚度落入预先设定的允许范围内的方式,进行激光光线的输出调整。即,重复进行剥离层的形成、从锭剥离工件、从锭和工件去除剥离层、剥离层的厚度测量以及激光光线的输出调整,直至剥离层的厚度落入预先设定的允许范围内为止。
在这样完成了激光光线的输出调整之后,重复进行剥离层的形成、从锭剥离工件、残留在锭的上表面的剥离层的去除。将由此得到的工件在保持残留有剥离层的状态下收纳于盒中。然后,将盒载置于具有两个磨削机构的磨削装置的盒载台,在利用一方的磨削机构将工件的剥离层去除之后,利用另一方的磨削机构将工件两面的磨削痕去除,并且按照成为均匀的厚度的方式对工件进行磨削。
专利文献1:日本特开2016-111143号公报
在激光光线的输出调整时获取的去除了剥离层的工件和在结束激光光线的输出调整之后获取的残留有剥离层的工件中,厚度不同,并且面的状态也不同。因此,以往分别对这些工件进行磨削而制成晶片。因此,在将从锭取出的所有工件制成晶片之前,花费磨削时间。
发明内容
由此,本发明的目的在于提供晶片的制造方法和磨削装置,即使在盒内混合存在具有剥离层的工件和没有剥离层的工件,也能够对这些工件进行磨削而制造规定的厚度的晶片。
根据本发明的一个方式,提供一种晶片的制造方法,从锭的一个面侧照射对于锭具有透过性的激光光线,使会聚至规定的深度的激光光线的聚光点与该一个面平行地移动而形成剥离层,利用磨削磨具对以该剥离层为起点进行剥离而获取的板状的工件进行磨削而制造晶片,其中,该晶片的制造方法具有如下的工序:输出调整工序,在锭中形成调整用剥离层,将作为残留在以该调整用剥离层为起点剥离出的调整用工件上的剥离层的第1残留剥离层去除,进行照射至锭的激光光线的输出调整;工件获取工序,将进行了该输出调整的激光光线照射至锭而形成剥离层,以该剥离层为起点而从锭剥离工件,由此获取在一个面上具有第1残留剥离层的工件;以及磨削工序,对去除了该第1残留剥离层的该调整用工件和具有该第1残留剥离层的该工件的两面进行磨削,制造规定的厚度的晶片。
优选的是,该输出调整工序包含如下的工序:第1厚度测量工序,对形成该调整用剥离层之前的锭的厚度即第1厚度进行测量;第1剥离层形成工序,在该锭中形成该调整用剥离层;第1剥离工序,以该调整用剥离层为起点而从该锭剥离调整用工件;第1锭磨削工序,利用剥离层磨具将作为残留于该锭的剥离层的第2残留剥离层磨削去除;第2厚度测量工序,对磨削去除了该第2残留剥离层的该锭的厚度即第2厚度进行测量;工件磨削工序,利用该剥离层磨具将从该锭剥离的该调整用工件的该第1残留剥离层磨削去除;第3厚度测量工序,对磨削去除了该第1残留剥离层的该调整用工件的厚度即第3厚度进行测量;调整用剥离层厚度测量工序,通过从该第1厚度减去该第2厚度和该第3厚度而测量该调整用剥离层的厚度;以及调整工序,按照使通过该调整用剥离层厚度测量工序测量的该调整用剥离层的厚度成为预先设定的厚度的方式,调整激光光线的输出。
优选的是,该工件获取工序包含如下的工序:第2剥离层形成工序,对锭照射进行了该输出调整的激光光线而形成剥离层;第2剥离工序,获取以该剥离层为起点剥离出的具有第1残留剥离层的工件和将该工件剥离而残留的具有第2残留剥离层的锭;第2锭磨削工序,在该第2剥离工序之后,将该锭的该第2残留剥离层磨削去除;以及重复工序,重复进行该第2剥离层形成工序、该第2剥离工序以及该第2锭磨削工序,获取具有该第1残留剥离层的工件。
优选的是,该工件获取工序包含使通过该重复工序获取的具有该第1残留剥离层的工件和在该输出调整工序中获取的去除了该第1残留剥离层的该调整用工件混合存在于盒中的过程。
优选的是,该磨削工序包含如下的工序:保持工序,利用卡盘工作台的保持面对在一个面上具有该第1残留剥离层的工件的另一面进行保持;剥离层磨削工序,利用剥离层磨具将该保持面所保持的工件的该第1残留剥离层磨削去除;以及精磨削工序,利用精加工磨具将形成于由该剥离层磨具磨削后的工件的两面的磨削痕磨削去除。
优选的是,该磨削工序也可以具有判断在工件的一个面上有无第1残留剥离层的剥离层有无判断工序,在判断为具有该第1残留剥离层时,在利用剥离层磨具将该工件的该第1残留剥离层磨削去除之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削,另一方面,在判断为没有该第1残留剥离层时,不实施该剥离层磨具的磨削而利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削。
优选的是,该剥离层有无判断工序包含如下的工序:第4厚度测量工序,对保持面所保持的该工件的厚度进行测量;以及厚度判断工序,在通过该第4厚度测量工序测量的该工件的厚度为预先设定的厚度以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,另一方面,在该工件的厚度比预先设定的厚度薄时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
优选的是,该剥离层有无判断工序包含如下的工序:拍摄工序,对该工件的一个面进行拍摄;以及图像判断工序,在通过该拍摄而得到的拍摄图像中的相邻的像素的亮度差为预先设定的差以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,另一方面,在该像素的亮度差小于预先设定的差时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
优选的是,该磨削工序包含如下的第1判断工序:在通过该第4厚度测量工序测量的该工件的厚度至少小于将预先设定的由该精加工磨具磨削的磨削量和预先设定的晶片的规定的厚度相加而得的值时,判断为无法进行晶片的制造。
优选的是,该磨削工序也可以具有判断在该工件的一个面上有无第1残留剥离层的剥离层有无判断工序,在判断为具有该第1残留剥离层时,在利用剥离层磨具将该工件的该第1残留剥离层磨削去除之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削,另一方面,在判断为没有该第1残留剥离层时,实施如下的工序:追加厚度测量工序,对该工件的厚度进行测量;厚度调整磨削工序,在通过该追加厚度测量工序测量的厚度大于将由该精加工磨具磨削的磨削量和预先设定的晶片的规定的厚度相加而得的值即基准值时,通过该剥离层磨具形成与形成于该工件的磨削痕交叉的磨削痕,并且将该工件磨削至该基准值的厚度;以及精磨削工序,在该厚度调整磨削工序之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削。
根据本发明的另一方面,提供一种磨削装置,其中,该磨削装置具有:盒载台,其用于载置收纳有工件的盒;卡盘工作台,其通过保持面对工件进行保持;剥离层磨削机构,其通过剥离层磨具对该保持面所保持的工件的第1残留剥离层进行磨削;精磨削机构,其通过精加工磨具对该保持面所保持的工件进行磨削;搬送机构,其在该盒载台与该卡盘工作台之间搬送工件;翻转机构,其使工件的上下面翻转;厚度测量器,其对该保持面所保持的工件的厚度进行测量;剥离层有无检测单元,其检测在该工件的一个面上有无该第1残留剥离层;以及控制器,在该剥离层有无检测单元判断为具有该第1残留剥离层时,该控制器如下进行控制:在利用剥离层磨具将该工件的该第1残留剥离层磨削去除之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削,在该剥离层有无检测单元判断为没有该第1残留剥离层时,该控制器实施如下的控制:不实施该剥离层磨具的磨削而利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削。
优选的是,该剥离层有无检测单元包含厚度判断部,该厚度判断部通过该厚度测量器测量该保持面所保持的工件的厚度,在该工件的厚度为预先设定的厚度以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,另一方面,在该工件的厚度未达到预先设定的厚度时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
优选的是,该剥离层有无检测单元包含:相机,其对该工件的一个面进行拍摄;以及图像判断部,其在该相机的拍摄图像的相邻的像素的亮度差为预先设定的差以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,另一方面,在该像素的亮度差小于预先设定的差时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
在本发明的制造方法中,对工件的两面进行磨削,因此无论在一个面上是否具有第1残留剥离层,都能够从两种工件制造同样的晶片。因此,即使两种工件混合存在,也能够从这些工件容易地制造规定的厚度的晶片。因此,与分别对两种工件进行磨削的情况相比,能够缩短整体的加工时间。
附图说明
图1是示出激光加工装置的结构的立体图。
图2是示出磨削单元的立体图。
图3是示出盒载台和盒的立体图。
图4是示出第1机器人的立体图。
图5是示出第1剥离层形成工序和第2剥离层形成工序的立体图。
图6是示出形成于锭的剥离层的剖视图。
图7是示出第1剥离工序和第2剥离工序的立体图。
图8是示出第1剥离工序和第2剥离工序的立体图。
图9是示出在第1剥离工序和第2剥离工序中得到的工件的立体图。
图10是示出在第1剥离工序和第2剥离工序中得到的锭的立体图。
图11是示出磨削装置的结构的立体图。
图12是示出第1残留剥离层的拍摄图像的例子的图。
图13是示出磨削工序的一例的流程图。
标号说明
1:激光加工装置;4:保持单元;6:聚光器;8:激光光线照射单元;10:X轴进给单元;12:Y轴进给单元;16:第1控制器;18:基台;19:导轨;20:X轴可动板;21:导轨;22:Y轴可动板;24:保持工作台;26:壳体;34:拍摄单元;36:显示装置;37:厚度测量器;38:滚珠丝杠;40:电动机;42:滚珠丝杠;44:电动机;50:剥离单元;52:磨削单元;54:外壳;56:臂;58:电动机;60:吸附片;61:吸引单元;62:柱;63:导轨;64:升降板;66:升降单元;68:滚珠丝杠;70:电动机;72:支承壁;74:主轴;76:主轴用电动机;78:磨轮安装座;80:螺栓;82:磨削磨轮;84:剥离层磨具;86:锭;87:磨削痕;88:第1端面;89:第2残留剥离层;90:第2端面;92:外周面;96:第一定向平面;98:第二定向平面;110:盒单元;111:盒载台;112:第1盒;115:第1机器人;116:机器人手;117:移动机构;120:磨削装置;122:第1装置基座;123:第2装置基座;124:第1柱;125:第2柱;130:剥离层磨削进给机构;131:精磨削进给机构;132:剥离层磨削机构;133:精磨削机构;135:壳体;136:触摸面板;140:卡盘工作台;141:厚度判断部;142:保持面;143:第1高度计;144:第2高度计;145:转台;152:相机;153:图像判断部;154:暂放台;155:第2机器人;156:旋转清洗机构;157:旋转工作台;158:喷嘴;160:第1盒载台;162:第2盒载台;163:第2盒;170:搬入机构;171:吸引垫;172:搬出机构;173:吸引垫;180:第2控制器;200:滚珠丝杠;201:导轨;202:电动机;203:升降台;204:保持架;300:主轴;301:主轴壳体;302:电动机;303:磨轮安装座;304:磨削磨轮;305:磨轮基台;306:剥离层磨具;307:精加工磨具;501:方向;511:c轴;512:c面;513:垂线;515:改质部;516:裂纹;517:剥离层;601:激光光线;602:聚光点;620:分度进给量;700:调整用工件;701:剥离面;800:通常工件;801:剥离面;900:第1残留剥离层。
具体实施方式
在本发明的实施方式的晶片的制造方法中,在图1所示的锭86中形成剥离层,利用磨削磨具对以该剥离层为起点进行剥离而获取的后述的板状的工件进行磨削,从而制造晶片。在剥离层的形成中,从锭86的第1端面88侧照射对于锭86具有透过性的激光光线,使会聚至规定的深度的聚光点与第1端面88平行地移动,形成与第1端面88平行的面状的剥离层。
而且,本制造方法包含输出调整工序、工件获取工序以及磨削工序。在输出调整工序中,进行照射至锭86的激光光线的输出调整。在工件获取工序中,将进行了输出调整的激光光线照射至锭86而形成剥离层,获取以该剥离层为起点而从锭86剥离的工件。在磨削工序中,对工件的两面进行磨削而制造规定的厚度的晶片。
图1所示的激光加工装置1是用于实施上述的输出调整工序和工件获取工序的装置。激光加工装置1具有:保持单元4,其对锭86进行保持;激光光线照射单元8,其具有聚光器6,通过激光光线在锭86中形成带状的剥离层;X轴进给单元10,其将保持单元4和聚光器6在X轴方向上相对地进行加工进给;Y轴进给单元12,其将保持单元4和聚光器6在Y轴方向上相对地进行分度进给;以及第1控制器16。
在激光加工装置1中,例如对由SiC形成的圆柱状的锭86进行加工。锭86具有圆形状的第1端面88、与第1端面88相反的一侧的圆形状的第2端面90以及外周面92。另外,在锭86的外周面92上形成有均示出晶体取向的矩形状的第一定向平面96和第二定向平面98。
另外,如图6所示,锭86具有c轴511(<0001>方向)以及与c轴511垂直的c面512({0001}面)。c轴511从第1端面88至第2端面90相对于第1端面88的垂线513倾斜偏离角α。偏离角α例如可以在1°~6°的范围内自由地设定。图6所示的偏离角α为4°。第一定向平面96与形成有偏离角α的方向平行。另外,第二定向平面98与形成有偏离角α的方向垂直。
图1所示的保持单元4构成为对这样的锭86进行保持。保持单元4包含:X轴可动板20,其在X轴方向上移动自如地搭载于基台18;X轴可动板20上的导轨21;Y轴可动板22,其在Y轴方向上移动自如地搭载于X轴可动板20;圆形的保持工作台24,其旋转自如地搭载于Y轴可动板22的上表面;以及保持工作台用电动机(未图示),其使保持工作台24进行旋转。
X轴进给单元10具有:滚珠丝杠38,其沿着基台18的上表面在X轴方向上延伸;以及电动机40,其使滚珠丝杠38进行旋转。滚珠丝杠38的螺母部(未图示)与保持单元4的X轴可动板20连结。而且,在X轴进给单元10中,通过电动机40使滚珠丝杠38进行旋转,由此X轴可动板20沿着基台18上的导轨19在X轴方向上移动。
Y轴进给单元12具有:滚珠丝杠42,其沿着X轴可动板20的上表面在Y轴方向上延伸;以及电动机44,其使滚珠丝杠42进行旋转。滚珠丝杠42的螺母部(未图示)与保持单元4的Y轴可动板22连结。而且,在Y轴进给单元12中,通过电动机44使滚珠丝杠42进行旋转,由此Y轴可动板22沿着X轴可动板20上的导轨21在Y轴方向上移动。
激光光线照射单元8通过激光光线在保持单元4所保持的锭86中形成剥离层。激光光线照射单元8包含:壳体26,其设置于基台18;以及聚光器6,其设置于壳体26。
在壳体26中内置有:激光振荡器,其射出对于锭86具有透过性的波长的激光光线;衰减器,其对激光光线的输出进行调整;以及反射镜,其反射激光光线而引导至聚光器6;等等(均未图示)。
聚光器6将激光光线的聚光点定位于锭86中的与要生成的工件的厚度对应的深度而对锭86照射激光光线。
在壳体26的前端下表面安装有对保持单元4所保持的锭86进行拍摄的拍摄单元34。另外,在壳体26的上表面配置有显示拍摄单元34所拍摄的图像的显示装置36。
另外,在壳体26的拍摄单元34的附近设置有对保持单元4的保持工作台24所保持的锭86或者工件的厚度进行测量的厚度测量器37。
厚度测量器37例如是以非接触的方式对作为被测量物的锭86或者工件的厚度进行测量的激光式的厚度测量器。在该情况下,厚度测量器37例如将透过被测量物的波长的激光光线照射至被测量物,接收来自被测量物的下表面的反射光和来自被测量物的上表面的反射光,根据各反射光的光路差,测量被测量物的厚度。或者,厚度测量器37也可以是通过对来自被测量物的下表面的反射光和来自被测量物的上表面的反射光的干涉光进行解析而对被测量物的厚度进行测量的分光干涉式晶片厚度计。另外,测量光可以使用可见光线到红外线的波长区域。厚度测量器37也可以具有SLD(Super Luminescent Diode:超辐射发光二极管)作为射出测量光的光源。
另外,厚度测量器37也可以使用利用白色共焦点方式的非接触式的上表面测量器或利用三角测量方式的非接触式的上表面高度测量器、或者读取与被加工物的上表面接触的探针的高度位置的接触式的上表面高度测量器,来计算保持面与上表面高度的差而测量被加工物的厚度。
激光加工装置1还具有:剥离单元50,其以剥离层为起点而从锭86剥离晶片;以及磨削单元52,其对锭86的第1端面88进行磨削而将该第1端面88形成为平坦面。
剥离单元50包含:外壳54,其配置于基台18上的导轨19的终端部;臂56,其从升降自如地支承于外壳54的基端沿X轴方向延伸;以及臂升降单元(未图示),其使臂56升降。臂升降单元例如具有:滚珠丝杠,其与臂56连结,沿上下方向延伸;以及电动机,其使该滚珠丝杠进行旋转。
在臂56的前端附设有电动机58,在电动机58的下表面按照以沿上下方向延伸的轴线为中心旋转自如的方式连结有吸附片60。在吸附片60的下表面形成有多个吸引孔(未图示),吸附片60与吸引单元61(参照图7)连接。另外,在吸附片60中内置有对吸附片60的下表面赋予超声波振动的超声波振动赋予单元(未图示)。
磨削单元52包含:柱62;升降板64,其升降自如地安装于柱62的一面;以及升降单元66,其使升降板64升降。升降单元66具有:滚珠丝杠68,其沿着柱62的一面在上下方向上延伸;以及电动机70,其使滚珠丝杠68进行旋转。滚珠丝杠68的螺母部(未图示)与升降板64连结。而且,在升降单元66中,通过电动机70使滚珠丝杠68进行旋转,由此升降板64沿着附设于柱62的一面的导轨63进行升降。
在升降板64的一面上固定有沿Y轴方向突出的支承壁72。在支承壁72上按照以沿上下方向延伸的轴线为中心旋转自如的方式支承有主轴74。在支承壁72的上表面搭载有使主轴74进行旋转的主轴用电动机76。
如图1和图2所示,在主轴74的下端固定有圆板状的磨轮安装座78,在磨轮安装座78的下表面通过螺栓80固定有环状的磨削磨轮82。在磨削磨轮82的下表面的外周缘部固定有沿周向隔开间隔地呈环状配置的多个剥离层磨具84。在本实施方式中,剥离层磨具84是将残留在锭86或者工件的残留剥离层去除的磨具。
在激光加工装置1的基台18的正面侧(-Y方向侧)设置有盒单元110和第1机器人115。
如图3所示,盒单元110具有盒载台111和载置在盒载台111上的第1盒112。第1盒112在内部具有多个搁板,能够在各搁板上一张一张地收纳工件。
第1盒112的开口(未图示)朝向-X方向侧。在该开口的-X方向侧配设有第1机器人115。如图3所示,第1机器人115具有:机器人手116,其具有对工件进行保持的保持面118;以及移动机构117,其使机器人手116移动。第1机器人115构成为将通过激光加工装置1得到的工件收纳于盒单元110的第1盒112中。
第1控制器16具有按照控制程序进行运算处理的CPU以及存储器等存储介质等。第1控制器16对激光加工装置1的上述各部件进行控制而执行对锭86的加工处理。
接着,对通过激光加工装置1实施的本制造方法的输出调整工序和工件获取工序进行说明。
[1.输出调整工序]
首先,对输出调整工序进行说明。在输出调整工序中,在锭86中形成调整用剥离层,将残留在以该调整用剥离层为起点剥离出的调整用工件上的剥离层即第1残留剥离层和残留在锭86上的剥离层即第2残留剥离层去除,进行照射至锭86的激光光线的输出调整。以下,具体说明输出调整工序。
(1-1.第1厚度测量工序)
首先,作业者按照使第1端面88朝上的方式,使用适当的粘接剂将锭86固定于保持单元4的保持工作台24的上表面。由此,将锭86保持于保持工作台24。另外,也可以在保持工作台24的上表面形成多个吸引孔,通过保持工作台24的上表面对锭86进行吸引保持。
接着,第1控制器16使用X轴进给单元10和Y轴进给单元12将保持着锭86的保持工作台24定位于厚度测量器37的下方。然后,第1控制器16使用厚度测量器37对保持工作台24所保持的锭86的厚度即第1厚度进行测量。另外,对锭86的厚度进行测量的厚度测量器37将保持工作台24的上表面的高度与保持工作台24所保持的锭86的上表面的高度的差计算为第1厚度。
另外,在本实施方式中,第1端面88预先通过磨削单元52的剥离层磨具84进行了平坦化。在第1端面88未进行平坦化的情况下,第1控制器16在厚度测量器37的测量之前使用磨削单元52的剥离层磨具84实施第1端面88的平坦化。通过该第1端面88的平坦化,能够进行下一工序的第1剥离层形成。
(1-2.第1剥离层形成工序)
接着,第1控制器16实施在锭86中形成调整用剥离层的第1剥离层形成工序。
在第1剥离层形成工序中,首先,第1控制器16使用X轴进给单元10和Y轴进给单元12将保持着锭86的保持工作台24定位于拍摄单元34的下方。然后,第1控制器16通过拍摄单元34从锭86的上方拍摄锭86。
接着,第1控制器16根据拍摄单元34所拍摄的锭86的图像,通过X轴进给单元10、Y轴进给单元12以及保持工作台用电动机使保持工作台24移动和旋转,由此将锭86的朝向调整为规定的朝向,并且调整锭86与聚光器6的XY平面上的位置。在将锭86的朝向调整为规定的朝向时,如图5所示,使第二定向平面98与X轴方向一致,由此使与形成有偏离角α(参照图6)的方向501垂直的方向与X轴方向一致,并且使形成有偏离角α的方向501与Y轴方向一致。
接着,第1控制器16利用聚光点位置调整单元使聚光器6升降,由此将激光光线601的聚光点602(参照图6)从锭86的第1端面88定位于与要生成的工件的厚度对应的深度(第1深度)。另外,聚光点602所定位的距第1端面88的深度(第1深度)可以使用由厚度测量器37测量的锭86的上表面高度的值而求出。接着,第1控制器16一边通过X轴进给单元10将保持工作台24以规定的加工进给速度在X轴方向上进行加工进给,一边从聚光器6对锭86照射对于锭86具有透过性的波长的激光光线601。
由此,如图5和图6所示,在锭86中的距第1端面88为第1深度的部分形成有改质部515。该改质部515是如下形成的部分:通过激光光线601的照射将锭86中的SiC分离成Si(硅)和C(碳),接着照射的激光光线601被之前形成的C吸收,SiC连锁地分离成Si和C,由此形成该改质部515。
这样,在与形成有偏离角α的方向501垂直的X轴方向上连续地形成改质部515。进而,生成从改质部515沿着c面各向同性地延伸的裂纹516。由此,沿着X轴方向连续地形成包含改质部515和裂纹516的剥离层517。
在该剥离层形成加工之后,第1控制器16使用Y轴进给单元12将锭86和聚光点602在不超过裂纹516的宽度的范围内沿Y轴方向按照规定的分度进给量620相对地进行分度进给。
然后,第1控制器16交替地重复进行剥离层形成加工和分度进给。由此,能够在Y轴方向上隔开规定的分度进给量620的间隔而形成多个在X轴方向上连续地延伸的剥离层517。
这样,能够在锭86的距第1端面88为第1深度的部分依次生成沿着X轴方向的多个剥离层517。该剥离层517是强度因改质部515和裂纹516而降低的部分,是成为用于从锭86剥离工件的界面的部分。而且,在本实施方式中,在第1剥离层形成工序中生成的剥离层517作为调整用剥离层而使用。
(1-3.第1剥离工序)
接着,第1控制器16实施以调整用剥离层为起点而从锭86剥离调整用工件的第1剥离工序。
在第1剥离工序中,首先,如图7所示,第1控制器16使用X轴进给单元10和Y轴进给单元12将保持着锭86的保持工作台24定位于剥离单元50的吸附片60的下方。
接着,第1控制器16利用臂升降单元使臂56下降,如图8所示,使吸附片60的下表面紧贴于锭86的第1端面88。接着,第1控制器16使吸引单元61进行动作,使吸附片60的下表面吸附于锭86的第1端面88。接着,第1控制器16使超声波振动赋予单元进行动作,对吸附片60的下表面赋予超声波振动,并且利用电动机58使吸附片60进行旋转。由此,如图9所示,能够以调整用剥离层为起点而从锭86剥离调整用工件700。
另外,如图9所示,在作为调整用工件700的一个面的剥离面701上残留有作为调整用剥离层的一部分的第1残留剥离层900。另外,如图10所示,在剥离了调整用工件700之后的锭86的第1端面88上也残留有作为调整用剥离层的一部分的第2残留剥离层89。另外,调整用工件700的另一面是与第1剥离工序之前的锭86的第1端面88对应的面,进行了平坦化。
(1-4.第1锭磨削工序)
接着,第1控制器16实施利用剥离层磨具84将作为锭86的残留剥离层的第2残留剥离层89磨削去除的第1锭磨削工序。
在第1锭磨削工序中,首先,如图2所示,第1控制器16通过X轴进给单元10和Y轴进给单元12(参照图1)将保持工作台24定位于磨削单元52的磨削磨轮82的下方。接着,第1控制器16通过保持单元4的保持工作台用电动机使保持工作台24从上方观察逆时针地旋转。另外,第1控制器16通过磨削单元52的主轴用电动机76(参照图1)使主轴74从上方观察逆时针地旋转。
接着,第1控制器16使用磨削单元52的升降单元66使主轴74下降,使剥离层磨具84与锭86的第1端面88接触。然后,第1控制器16使主轴74以规定的磨削进给速度下降,由此通过剥离层磨具84对锭86的第1端面88进行磨削。由此,能够将形成于锭86的第1端面88的第2残留剥离层89磨削去除。另外,在通过该磨削将第2残留剥离层89去除而平坦化的第1端面88上形成有由剥离层磨具84所导致的磨削痕87。
(1-5.第2厚度测量工序)
接着,与第1厚度测量工序同样地,第1控制器16使用厚度测量器37对将第2残留剥离层89磨削去除后的锭86的厚度即第2厚度进行测量。
(1-6.工件磨削工序)
接着,第1控制器16实施利用剥离层磨具84将作为从锭86剥离的调整用工件700的残留剥离层的第1残留剥离层900磨削去除的工件磨削工序。
即,首先,作业者从保持单元4的保持工作台24取下锭86,将调整用工件700按照形成有第1残留剥离层900的剥离面701朝上的方式保持于保持工作台24。另外,也可以具有将从锭86剥离的调整用工件700搬送至保持工作台24的搬送机构。
然后,与上述的第1锭磨削工序同样地,第1控制器16通过剥离层磨具84从剥离面701对保持单元4的保持工作台24所保持的调整用工件700的第1残留剥离层900进行磨削。由此,能够将形成于调整用工件700的第1残留剥离层900磨削去除。另外,通过该磨削,调整用工件700成为两面被平坦化的工件。另外,在调整用工件700的两面上形成有剥离层磨具84所导致的磨削痕(未图示)。
(1-7.第3厚度测量工序)
接着,与第1厚度测量工序同样地,第1控制器16使用厚度测量器37对将第1残留剥离层900磨削去除后的调整用工件700的厚度即第3厚度进行测量。在该第3厚度测量工序之后,调整用工件700通过图4所示的第1机器人115收纳于图3所示的盒单元110的第1盒112中。
(1-8.调整用剥离层厚度测量工序)
接着,第1控制器16从剥离调整用工件700之前的锭86的厚度即第1厚度减去调整用工件700被剥离且第2残留剥离层89被去除之后的锭86的厚度即第2厚度和第1残留剥离层900被去除之后的调整用工件700的厚度即第3厚度,由此对在第1剥离层形成工序中形成于锭86的调整用剥离层的厚度进行测量。
(1-9.输出调整工序)
接着,第1控制器16按照使在调整用剥离层厚度测量工序中测量的调整用剥离层的厚度成为预先设定的厚度的方式对激光光线照射单元8的衰减器等进行控制,由此调整从聚光器6照射的激光光线的输出。
[2.工件获取工序]
接着,对工件获取工序进行说明。在工件获取工序中,将在输出调整工序中进行了输出调整的激光光线照射至锭86而形成剥离层,以该剥离层为起点而从锭剥离工件,由此获取具有第1残留剥离层900的工件。
(2-1.第2剥离层形成工序)
在第2剥离层形成工序中,作业者使第1端面88朝上而将锭86保持于保持单元4的保持工作台24(参照图5)。然后,第1控制器16将进行了输出调整的激光光线从第1端面88侧照射至锭86,形成剥离层517。即,与上述的第1剥离层形成工序同样地,第1控制器16将进行了输出调整的激光光线601的聚光点602(参照图6)从锭86的第1端面88定位于与要生成的工件的厚度对应的深度(第1深度),在该位置形成剥离层517。
(2-2.第2剥离工序)
接着,第1控制器16实施获取以剥离层517为起点而剥离的具有第1残留剥离层900的工件和工件被剥离而残留的具有第2残留剥离层89的锭86的第2剥离工序。
在第2剥离工序中,与上述的第1剥离工序同样地,第1控制器16使用剥离单元50从保持工作台24所保持的锭86剥离工件。以下,将在第2剥离工序中得到的工件称为通常工件800(参照图9)。
与调整用工件700的情况同样地,如图9所示,在作为通常工件800的一个面的剥离面801上残留有作为剥离层的一部分的第1残留剥离层900。另外,通常工件800的另一面通过后述的第2锭磨削工序进行平坦化。
另外,如图10所示,在通常工件800被剥离之后的锭86的第1端面88上也残留有作为剥离层的一部分的第2残留剥离层89。这样,第1控制器16获取在一个面上具有第1残留剥离层900的工件和在第1端面88上具有第2残留剥离层89的锭86。
(2-2.第2锭磨削工序)
在第2剥离工序之后,第1控制器16将锭86的第2残留剥离层89磨削去除。即,与上述第1锭磨削工序同样地,第1控制器16通过剥离层磨具84对保持单元4的保持工作台24所保持的锭86的第1端面88进行磨削(参照图2)。由此,能够将形成于锭86的第1端面88的第2残留剥离层89磨削去除而将第1端面88平坦化。另外,由于该磨削,在锭86的第1端面88上形成有磨削痕87。
(2-3.重复工序)
然后,第1控制器16重复进行上述的第2剥离层形成工序、第2剥离工序以及第2锭磨削工序,由此获取在一个面上具有第1残留剥离层900的多个通常工件800。
另外,通常工件800通过图4所示的第1机器人115收纳于图3所示的盒单元110的第1盒112中。即,在工件获取工序中,包含使通过重复工序获取的具有第1残留剥离层900的通常工件800和在输出调整工序中获取的去除了第1残留剥离层900的调整用工件700混合存在于第1盒112中的过程。
这样,能够在第1盒112中收纳在一个面上具有第1残留剥离层900并且另一面进行了平坦化的通常工件800以及一个面和另一面这两面进行了平坦化且不具有第1残留剥离层900的调整用工件700。另外,第1机器人115按照使调整用工件700和通常工件800的一个面朝上的方式将它们收纳于第1盒112中。因此,通常工件800按照使形成有第1残留剥离层900的一个面朝上的方式收纳于第1盒112中。
在本实施方式中,这些通常工件800和调整用工件700在本制造方法的磨削工序中被磨削而成为规定的厚度的晶片。而且,磨削工序通过图11所示的磨削装置120来实施。
首先,对磨削装置120的结构进行说明。磨削装置120具有剥离层磨削机构132和精磨削机构133,通过剥离层磨削机构132和精磨削机构133对保持在卡盘工作台140上的被加工工件进行磨削。另外,被加工工件这一表述是指通过磨削装置120进行磨削加工的工件、即调整用工件700和通常工件800中的任意工件。
磨削装置120具有第1装置基座122和配置于第1装置基座122的后方(+Y方向侧)的第2装置基座123。
在第1装置基座122的正面侧(-Y方向侧)设置有用于载置收纳有被加工工件的盒的第1盒载台160和第2盒载台162。
在第1盒载台160上载置有对加工前的被加工工件进行收纳的上述第1盒112。在第2盒载台162上载置有对加工后的被加工工件进行收纳的第2盒163。
第1盒112和第2盒163的开口(未图示)朝向+Y方向侧。在这些开口的+Y方向侧配设有第2机器人155。第2机器人155以及后述的搬入机构170和搬出机构172作为在盒载台160、162与卡盘工作台140之间搬送工件或晶片的搬送机构而发挥功能。
第2机器人155具有与第1机器人115同样的结构。即,如图3所示,第2机器人155具有:机器人手116,其具有对被加工工件进行保持的保持面118;以及移动机构117,其使机器人手116移动。
第2机器人155将加工后的被加工工件搬入(收纳)至第2盒163中。另外,第2机器人155从第1盒112中取出加工前的被加工工件,按照使一个面朝上的方式载置于暂放台154。如上所述,调整用工件700的一个面是平坦面,在通常工件800的一个面形成有第1残留剥离层900。
另外,第2机器人155还能够使所保持的被加工工件翻转。即,第2机器人155还作为使被加工工件的上下面翻转的翻转机构而发挥功能。
在暂放台154的附近设置有相机152。相机152对载置于暂放台154的被加工工件的一个面进行拍摄。相机152与后述的图像判断部153连接。
此外,在与暂放台154相邻的位置设置有搬入机构170。搬入机构170通过吸引垫171对暂放于暂放台154的被加工工件进行吸引保持,将暂放于暂放台154的被加工工件按照一个面朝上的方式载置于卡盘工作台140的保持面142。
卡盘工作台140的保持面142与吸引源(未图示)连通,能够对被加工工件进行吸引保持。卡盘工作台140能够在由保持面142吸引保持着被加工工件的状态下以通过保持面142的中心且沿Z轴方向延伸的中心轴为中心进行旋转。
在本实施方式中,在配设于第2装置基座123上的转台145的上表面,在以转台145的中心为中心的圆上等间隔地配设有3个卡盘工作台140。在转台145的中心配设有用于使转台145自转的未图示的旋转轴。转台145能够通过该旋转轴以沿Z轴方向延伸的轴心为中心进行自转。通过转台145进行自转,3个卡盘工作台140进行公转。由此,能够将卡盘工作台140依次定位于暂放台154的附近、剥离层磨削机构132的下方以及精磨削机构133的下方。
在第2装置基座123上的后方(+Y方向侧)竖立设置有第1柱124。在第1柱124的前表面配设有剥离层磨削机构132和将剥离层磨削机构132进行磨削进给的剥离层磨削进给机构130。
剥离层磨削进给机构130具有与Z轴方向平行的一对导轨201、在该导轨201上滑动的升降台203、与导轨201平行的滚珠丝杠200、使滚珠丝杠200旋转驱动的电动机202以及安装于升降台203的保持架204。保持架204对剥离层磨削机构132进行保持。
升降台203以能够滑动的方式设置于导轨201。未图示的螺母部固定于升降台203。在该螺母部上螺合有滚珠丝杠200。电动机202与滚珠丝杠200的一个端部连结。
在剥离层磨削进给机构130中,电动机202使滚珠丝杠200进行旋转,由此升降台203沿着导轨201在Z轴方向上移动。由此,安装于升降台203的保持架204和保持架204所保持的剥离层磨削机构132也与升降台203一起在Z轴方向上移动。这样,剥离层磨削进给机构130将剥离层磨削机构132沿着Z轴方向进行磨削进给。
剥离层磨削机构132通过剥离层磨具306对卡盘工作台140的保持面142所保持的通常工件800的第1残留剥离层900进行磨削。剥离层磨削机构132具有:主轴壳体301,其固定于保持架204;主轴300,其以能够旋转的方式保持于主轴壳体301;电动机302,其使主轴300旋转驱动;磨轮安装座303,其安装于主轴300的下端;以及磨削磨轮304,其以能够装卸的方式与磨轮安装座303的下表面连接。
主轴壳体301按照沿Z轴方向延伸的方式保持于保持架204。主轴300按照与卡盘工作台140的保持面142垂直的方式沿Z轴方向延伸,以能够旋转的方式支承于主轴壳体301。
电动机302与主轴300的上端侧连结。通过该电动机302,主轴300以沿Z轴方向延伸的旋转轴线为中心进行旋转。
磨轮安装座303形成为圆板状,固定于主轴300的下端(前端),根据主轴300的旋转而进行旋转。磨轮安装座303对磨削磨轮304进行支承。
磨削磨轮304形成为具有与磨轮安装座303的外径大致相同的外径。磨削磨轮304包含例如由金属材料形成的圆环状的磨轮基台305。在磨轮基台305的下表面,在整周范围内呈环状配置和固定有大致长方体形状的多个剥离层磨具306。剥离层磨具306通过主轴300的旋转而进行旋转,对卡盘工作台140所保持的被加工工件进行磨削。剥离层磨具306例如是包含比较大的磨粒的磨具。
在与配置于剥离层磨削机构132的下方的卡盘工作台140相邻的位置配设有第1高度计143。第1高度计143和后述的第2高度计144是对保持面142所保持的被加工工件的厚度进行测量的厚度测量器。第1高度计143以接触或非接触的方式测量被加工工件的厚度。第1高度计143与后述的厚度判断部141连接。
另外,在第2装置基座123上的后方按照沿着X轴方向与第1柱124相邻的方式竖立设置有第2柱125。在第2柱125的前表面配设有对被加工工件进行精磨削的精磨削机构133和将精磨削机构133进行磨削进给的精磨削进给机构131。精磨削机构133是对保持面142所吸引保持的被加工物进行加工的加工机构的一例。
精磨削进给机构131具有与剥离层磨削进给机构130同样的结构,能够将精磨削机构133沿着Z轴方向进行磨削进给。精磨削机构133利用精加工磨具307对卡盘工作台140的保持面142所保持的被加工工件进行磨削。精磨削机构133代替剥离层磨具306而具有精加工磨具307,除此以外,具有与剥离层磨削机构132同样的结构。精加工磨具307例如是包含比较小的磨粒的磨具。
在与配置于精磨削机构133的下方的卡盘工作台140相邻的位置配设有第2高度计144。第2高度计144以接触或非接触的方式测量被加工工件的厚度。
精磨削后的被加工工件成为规定的厚度的晶片,通过搬出机构172搬出。搬出机构172通过吸引垫173对卡盘工作台140所保持的晶片进行吸引保持而搬送至旋转清洗机构156。
旋转清洗机构156是对晶片进行清洗的旋转清洗单元。旋转清洗机构156具有:旋转工作台157,其对晶片进行保持;以及喷嘴158,其朝向旋转工作台157喷射清洗水和干燥空气。
通过旋转清洗机构156进行了清洗的晶片通过第2机器人155搬入至第2盒载台162上的第2盒163中。
另外,磨削装置120具有覆盖第1装置基座122和第2装置基座123的壳体135。在壳体135的侧面上设置有触摸面板136。
在触摸面板136上显示与磨削装置120的磨削相关的各种信息。另外,触摸面板136也用于输入器件数据等各种信息。这样,触摸面板136作为用于显示信息的显示部件而发挥功能,并且还作为用于输入信息的输入部件而发挥功能。
另外,磨削装置120在其内部具有用于磨削装置120的控制的第2控制器180。第2控制器180具有按照控制程序进行运算处理的CPU以及存储器等存储介质等。第2控制器180对磨削装置120的上述各部件进行控制而执行对被加工工件的磨削工序。
以下,对通过具有这样的结构的磨削装置120实施的本制造方法的磨削工序进行说明。
[3.磨削工序]
在磨削工序中,对去除了第1残留剥离层900的调整用工件700和具有第1残留剥离层900的通常工件800的两面进行磨削而制造规定的厚度的晶片。
(3-1.保持工序)
首先,第2控制器180使用第2机器人155从第1盒112中取出被加工工件,按照一个面朝上的方式载置于暂放台154。进而,第2控制器180将暂放于暂放台154的被加工工件通过搬入机构170按照一个面朝上的方式载置于卡盘工作台140的保持面142,将被加工工件的另一面保持于保持面142(保持工序)。
然后,第2控制器180通过使转台145进行自转,将保持着被加工工件的卡盘工作台140配置于剥离层磨削机构132的下方。
(3-2.剥离层有无判断工序)
在该工序中,厚度判断部141判断在被加工工件的一个面上是否具有第1残留剥离层900。
具体而言,厚度判断部141使用第1高度计143测量卡盘工作台140的保持面142所保持的被加工工件的厚度(第4厚度测量工序)。
而且,在被加工工件的厚度为预先设定的厚度以上时,厚度判断部141判断为在被加工工件上具有第1残留剥离层900,另一方面,在被加工工件的厚度未达到预先设定的厚度时(比预先设定的厚度薄时),厚度判断部141判断为在被加工工件上没有第1残留剥离层900(厚度判断工序)。
这样,在该剥离层有无判断工序中,第1高度计143和厚度判断部141作为检测在被加工工件的一个面上有无第1残留剥离层900的剥离层有无检测单元而发挥功能。
在厚度判断部141判断为具有第1残留剥离层900时,第2控制器180判断为被加工工件是通常工件800,实施以下所示的剥离层磨削工序和精磨削工序。
(3-3.剥离层磨削工序)
在剥离层磨削工序中,第2控制器180利用剥离层磨具306将通常工件800的第1残留剥离层900磨削去除。
具体而言,第2控制器180在使保持着通常工件800的卡盘工作台140进行旋转并且使剥离层磨削机构132的剥离层磨具306进行旋转的状态下,通过剥离层磨削进给机构130使剥离层磨削机构132沿着Z轴方向下降。由此,剥离层磨具306与通常工件800的一个面接触,通过剥离层磨具306将形成于该面的第1残留剥离层900去除。在这样的剥离层磨削工序之后,实施精磨削工序。
另外,在该剥离层磨削工序中,将通常工件800磨削至留有精加工磨具307的磨削量的厚度、即留有通过精加工磨具307进行磨削的部分的厚度。
(3-4.精磨削工序)
在精磨削工序中,第2控制器180按照使通常工件800具有规定的厚度的方式利用精加工磨具307对通常工件800的两面进行磨削。
具体而言,第2控制器180通过使转台145进行自转,将保持着剥离层磨削工序后的通常工件800的卡盘工作台140配置于精磨削机构133的下方。然后,第2控制器180在使卡盘工作台140进行旋转并且使精磨削机构133的精加工磨具307进行旋转的状态下,通过精磨削进给机构131使精磨削机构133沿着Z轴方向下降。由此,精加工磨具307与通常工件800的一个面接触,将该面精磨削规定的磨削量。
接着,第2控制器180使卡盘工作台140上的通常工件800翻转(翻转工序)。即,第2控制器180通过使转台145进行自转,将保持着一个面进行了精磨削的通常工件800的卡盘工作台140配置在暂放台154的附近。然后,第2控制器180通过搬出机构172将卡盘工作台140所保持的通常工件800交接至第2机器人155。然后,第2控制器180对第2机器人155进行控制而使通常工件800翻转,按照另一面朝上的方式载置于暂放台154。进而,第2控制器180通过搬入机构170将暂放于暂放台154的通常工件800按照另一面朝上的方式载置于卡盘工作台140的保持面142并保持于保持面142。
然后,第2控制器180使转台145进行自转,将保持着通常工件800的卡盘工作台140配置于精磨削机构133的下方,通过精磨削机构133按照使通常工件800具有规定的厚度的方式将通常工件800的另一面磨削规定的磨削量。由此,从通常工件800制造规定的厚度的晶片。
另外,在该精磨削工序中,利用精加工磨具307将由于剥离层磨具306而形成于通常工件800的一个面的磨削痕和由于激光加工装置1的剥离层磨具84(参照图2)而形成于通常工件800的另一面的磨削痕磨削去除。在精磨削工序中,例如将通常工件800的两面磨削相同的量(例如5μm或10μm)。
另一方面,在厚度判断部141判断为在被加工工件上没有第1残留剥离层900时,第2控制器180判断为被加工工件是调整用工件700,不实施剥离层磨具306的磨削,而按照使调整用工件700具有规定的厚度的方式利用精加工磨具307对调整用工件700的两面进行磨削。
即,第2控制器180不实施上述剥离层磨削工序而仅实施上述精磨削工序,由此按照使调整用工件700具有规定的厚度的方式利用精加工磨具307对调整用工件700的两面进行磨削。在该精磨削工序中,利用精加工磨具307将由于激光加工装置1的剥离层磨具84(参照图2)而形成于调整用工件700的磨削痕磨削去除。由此,从调整用工件700制造规定的厚度的晶片。
从调整用工件700和通常工件800制造的规定的厚度的晶片在通过搬出机构172搬送至旋转清洗机构156而进行了清洗之后,通过第2机器人155搬入至第2盒载台162上的第2盒163中。
如上所述,在本实施方式中,无论是在被加工工件是在一个面上具有第1残留剥离层900的通常工件800的情况下,还是在被加工工件是不具有第1残留剥离层900的调整用工件700的情况下,都对被加工工件的两面进行磨削而制造规定的厚度的晶片。即,在本实施方式中,对被加工工件的两面进行磨削,因此无论在一个面上是否具有第1残留剥离层900,都能够从两种被加工工件制造晶片。因此,即使在第1盒112内混合存在两种被加工工件,也能够从这些被加工工件容易地制造规定的厚度的晶片。因此,与分别对调整用工件700和通常工件800进行磨削的情况相比,能够缩短整体的加工时间。
另外,在本实施方式中,通过厚度判断部141检测有无第1残留剥离层900,根据检测结果,决定是否实施剥离层磨削工序。因此,能够对调整用工件700和通常工件800实施与第1残留剥离层900的有无对应的适当的磨削加工。
另外,磨削工序也可以包含以下的第1判断工序。在该第1判断工序中,在剥离层有无判断工序中的通过第4厚度测量工序测量的被加工工件的厚度至少小于将预先设定的由精加工磨具307磨削的磨削量和预先设定的晶片的规定的厚度相加而得的值时,第2控制器180判断为无法进行晶片的制造。而且,第2控制器180不实施上述的剥离层磨削工序和精磨削工序而中止磨削工序,使用触摸面板136向作业者通知无法进行晶片的制造的内容。
另外,在本实施方式中,也可以使用相机152和图像判断部153实施剥离层有无判断工序。在该情况下,在剥离层有无判断工序中,实施以下的拍摄工序和图像判断工序。
在拍摄工序中,第2控制器180使用相机152对按照一个面朝上的方式载置于暂放台154的被加工工件的一个面进行拍摄,由此获取拍摄图像(拍摄工序)。
在被加工工件的一个面上具有第1残留剥离层900的情况下,作为一个面的拍摄图像,得到第1残留剥离层900的拍摄图像。如图12所示,在第1残留剥离层900的拍摄图像中,灰色部分和黑色部分按照相互相邻的方式混合存在而配置。另一方面,在被加工工件的一个面上没有第1残留剥离层900的情况下,作为一个面的拍摄图像,得到通过激光加工装置1的剥离层磨具84(参照图2)进行了磨削的平坦的磨削面的拍摄图像(未图示)。在磨削面的拍摄图像中仅显示出大致均匀的灰色部分。
接着,图像判断部153判断相机152的拍摄图像中的相邻的像素的亮度差是否为预先设定的差以上。
如上所述,在第1残留剥离层900的拍摄图像中,灰色部分和黑色部分按照相互相邻的方式混合存在而配置,因此拍摄图像中的相邻的像素的亮度差比较大。因此,图像判断部153在像素的亮度差为预先设定的差以上时,判断为在被加工工件上具有第1残留剥离层900。
另一方面,在没有第1残留剥离层900的情况下所获取的磨削面的拍摄图像中,仅显示出大致均匀的灰色部分,因此拍摄图像中的相邻的像素的亮度差比较小。因此,图像判断部153在像素的亮度差小于预先设定的差时,判断为在被加工工件上没有第1残留剥离层900(图像判断工序)。
在图像判断部153判断为在被加工工件上具有第1残留剥离层900时,第2控制器180判断为被加工工件是通常工件800,实施上述的剥离层磨削工序和精磨削工序。
另一方面,在图像判断部153判断为在被加工工件上没有第1残留剥离层900时,第2控制器180判断为被加工工件是调整用工件700,不实施上述剥离层磨削工序而仅实施精磨削工序。
这样,在该剥离层有无判断工序中,相机152和图像判断部153作为检测在被加工工件的一个面上有无第1残留剥离层900的剥离层有无检测单元而发挥功能。
另外,第2控制器180也可以如图13所示的流程图那样实施磨削工序。首先,第2控制器180实施上述保持工序,将保持着被加工工件的卡盘工作台140配置于剥离层磨削机构132的下方(S1)。
接着,第2控制器180使用第1高度计143和厚度判断部141实施基于被加工工件的厚度的剥离层有无判断工序(S2)。
另外,第2控制器180也可以使用相机152和图像判断部153而根据被加工工件的拍摄图像来实施剥离层有无判断工序。
而且,在剥离层有无判断工序中判断为在被加工工件上具有第1残留剥离层900的情况下(S3;是),第2控制器180判断为被加工工件是通常工件800。然后,第2控制器180实施上述剥离层磨削工序(S4),通过剥离层磨具306从通常工件800磨削去除第1残留剥离层900。
进而,第2控制器180实施上述精磨削工序(S5),按照使通常工件800具有规定的厚度的方式利用精加工磨具307对通常工件800的两面进行磨削,由此制造规定的厚度的晶片,结束磨削工序。
另一方面,在剥离层有无判断工序中判断为在被加工工件上没有第1残留剥离层900的情况下(S3;否),第2控制器180判断为被加工工件是调整用工件700。然后,第2控制器180使用第1高度计143(参照图11)实施测量卡盘工作台140的保持面142所保持的调整用工件700的厚度的追加厚度测量工序(S6)。
然后,第2控制器180判断通过追加厚度测量工序测量的调整用工件700的厚度是否比基准值厚(S7)。该基准值是将预先设定的由精加工磨具307磨削的磨削量和预先设定的晶片的规定的厚度(通过精磨削工序而得到的晶片的厚度)相加而得的值。
第2控制器180在通过追加厚度测量工序测量的调整用工件700的厚度比基准值厚的情况下(S7;是),实施厚度调整磨削工序(S8)。
如上所述,在调整用工件700上形成有激光加工装置1的剥离层磨具84(参照图2)所导致的磨削痕。而且,在该厚度调整磨削工序中,第2控制器180通过磨削装置120的剥离层磨具306形成与形成于调整用工件700的剥离层磨具84所导致的磨削痕交叉的磨削痕,并且将调整用工件700磨削至将由精加工磨具307磨削的磨削量和预先设定的晶片的规定的厚度相加而得的值(即基准值)的厚度。
具体而言,第2控制器180在通过旋转的剥离层磨具306对旋转的卡盘工作台140所保持的调整用工件700的一个面进行磨削时,适当地调整卡盘工作台140的倾斜度、卡盘工作台140的旋转方向以及剥离层磨具306的旋转方向中的至少任意一者。由此,第2控制器180能够按照形成与形成于调整用工件700的一个面的剥离层磨具84所导致的磨削痕交叉的磨削痕的方式,通过剥离层磨具306对调整用工件700的一个面进行磨削。
第2控制器180实施这样的剥离层磨具306的磨削直至调整用工件700成为基准值的厚度。
另外,第2控制器180也可以在通过剥离层磨具306将调整用工件700的一个面磨削了规定量之后,实施上述的翻转工序,将调整用工件700按照另一面朝上的方式保持于卡盘工作台140。而且,第2控制器180也可以按照形成与形成于该面的剥离层磨具84所导致的磨削痕交叉的磨削痕的方式,通过剥离层磨具306对调整用工件700的另一面进行磨削,使调整用工件700的厚度为基准值的厚度。
然后,第2控制器180实施上述精磨削工序(S5),按照使调整用工件700具有规定的厚度的方式利用精加工磨具307对调整用工件700的两面进行磨削,由此制造规定的厚度的晶片,结束磨削工序。
另一方面,第2控制器180在通过追加厚度测量工序测量的调整用工件700的厚度为基准值以下的情况下(S7;否),实施上述第1判断工序,判断为无法进行晶片的制造。而且,第2控制器180不实施上述的剥离层磨削工序和精磨削工序而中止磨削工序,使用触摸面板136向作业者通知无法进行晶片的制造的内容。
在该磨削工序中,在通过剥离层磨具306对调整用工件700进行了磨削之后,通过精加工磨具307进行磨削。因此,与仅通过精加工磨具307对调整用工件700进行磨削的结构相比,能够抑制精加工磨具307的消耗。
Claims (13)
1.一种晶片的制造方法,从锭的一个面侧照射对于锭具有透过性的激光光线,使会聚至规定的深度的激光光线的聚光点与该一个面平行地移动而形成剥离层,利用磨削磨具对以该剥离层为起点进行剥离而获取的板状的工件进行磨削而制造晶片,其中,
该晶片的制造方法具有如下的工序:
输出调整工序,在该锭中形成调整用剥离层,将作为残留在以该调整用剥离层为起点剥离出的调整用工件上的剥离层的第1残留剥离层去除,进行照射至该锭的激光光线的输出调整;
工件获取工序,将进行了该输出调整的激光光线照射至该锭而形成剥离层,以该剥离层为起点而从该锭剥离工件,由此获取在一个面上具有第1残留剥离层的工件;以及
磨削工序,对去除了该第1残留剥离层的该调整用工件和具有该第1残留剥离层的该工件的两面进行磨削,制造规定的厚度的晶片。
2.根据权利要求1所述的晶片的制造方法,其中,
该输出调整工序包含如下的工序:
第1厚度测量工序,对形成该调整用剥离层之前的该锭的厚度即第1厚度进行测量;
第1剥离层形成工序,在该锭中形成该调整用剥离层;
第1剥离工序,以该调整用剥离层为起点而从该锭剥离调整用工件;
第1锭磨削工序,利用剥离层磨具将作为残留在该锭上的剥离层的第2残留剥离层磨削去除;
第2厚度测量工序,对磨削去除了该第2残留剥离层的该锭的厚度即第2厚度进行测量;
工件磨削工序,利用该剥离层磨具将从该锭剥离的该调整用工件的该第1残留剥离层磨削去除;
第3厚度测量工序,对磨削去除了该第1残留剥离层的该调整用工件的厚度即第3厚度进行测量;
调整用剥离层厚度测量工序,通过从该第1厚度减去该第2厚度和该第3厚度而测量该调整用剥离层的厚度;以及
调整工序,按照使通过该调整用剥离层厚度测量工序测量的该调整用剥离层的厚度成为预先设定的厚度的方式,调整激光光线的输出。
3.根据权利要求1所述的晶片的制造方法,其中,
该工件获取工序包含如下的工序:
第2剥离层形成工序,对该锭照射进行了该输出调整的激光光线而形成剥离层;
第2剥离工序,获取以该剥离层为起点剥离出的具有第1残留剥离层的工件和将该工件剥离而残留的具有第2残留剥离层的该锭;
第2锭磨削工序,在该第2剥离工序之后,将该锭的该第2残留剥离层磨削去除;以及
重复工序,重复进行该第2剥离层形成工序、该第2剥离工序以及该第2锭磨削工序,获取具有该第1残留剥离层的工件。
4.根据权利要求3所述的晶片的制造方法,其中,
该工件获取工序包含使通过该重复工序获取的具有该第1残留剥离层的工件和在该输出调整工序中获取的去除了该第1残留剥离层的该调整用工件混合存在于盒中的过程。
5.根据权利要求1所述的晶片的制造方法,其中,
该磨削工序包含如下的工序:
保持工序,利用卡盘工作台的保持面对在一个面上具有该第1残留剥离层的工件的另一面进行保持;
剥离层磨削工序,利用剥离层磨具将该保持面所保持的该工件的该第1残留剥离层磨削去除;以及
精磨削工序,利用精加工磨具将形成于由该剥离层磨具磨削后的该工件的两面的磨削痕磨削去除。
6.根据权利要求1所述的晶片的制造方法,其中,
该磨削工序包含判断在该工件的一个面上有无第1残留剥离层的剥离层有无判断工序,
在判断为具有该第1残留剥离层时,在利用剥离层磨具将该工件的该第1残留剥离层磨削去除之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削,
另一方面,在判断为没有该第1残留剥离层时,不实施该剥离层磨具的磨削而利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削。
7.根据权利要求6所述的晶片的制造方法,其中,
该剥离层有无判断工序包含如下的工序:
第4厚度测量工序,对保持面所保持的该工件的厚度进行测量;以及
厚度判断工序,在通过该第4厚度测量工序测量的该工件的厚度为预先设定的厚度以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,另一方面,在该工件的厚度比预先设定的厚度薄时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
8.根据权利要求6所述的晶片的制造方法,其中,
该剥离层有无判断工序包含如下的工序:
拍摄工序,对该工件的一个面进行拍摄;以及
图像判断工序,在通过该拍摄而得到的拍摄图像中的相邻的像素的亮度差为预先设定的差以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,另一方面,在该像素的亮度差小于预先设定的差时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
9.根据权利要求7所述的晶片的制造方法,其中,
该磨削工序包含如下的第1判断工序:在通过该第4厚度测量工序测量的该工件的厚度至少小于将预先设定的由该精加工磨具磨削的磨削量和预先设定的晶片的规定的厚度相加而得的值时,判断为无法进行晶片的制造。
10.根据权利要求1所述的晶片的制造方法,其中,
该磨削工序包含判断在该工件的一个面上有无第1残留剥离层的剥离层有无判断工序,
在判断为具有该第1残留剥离层时,在利用剥离层磨具将该工件的该第1残留剥离层磨削去除之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削,
在判断为没有该第1残留剥离层时,实施如下的工序:
追加厚度测量工序,对该工件的厚度进行测量;
厚度调整磨削工序,在通过该追加厚度测量工序测量的厚度大于将由该精加工磨具磨削的磨削量和预先设定的该晶片的规定的厚度相加而得的值即基准值时,通过该剥离层磨具形成与形成于该工件的磨削痕交叉的磨削痕,并且将该工件磨削至该基准值的厚度;以及
精磨削工序,在该厚度调整磨削工序之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削。
11.一种磨削装置,其中,
该磨削装置具有:
盒载台,其用于载置收纳有工件的盒;
卡盘工作台,其通过保持面对工件进行保持;
剥离层磨削机构,其通过剥离层磨具对该保持面所保持的该工件的第1残留剥离层进行磨削;
精磨削机构,其通过精加工磨具对该保持面所保持的该工件进行磨削;
搬送机构,其在该盒载台与该卡盘工作台之间搬送该工件;
翻转机构,其使该工件的上下面翻转;
厚度测量器,其对该保持面所保持的该工件的厚度进行测量;
剥离层有无检测单元,其检测在该工件的一个面上有无该第1残留剥离层;以及
控制器,
在该剥离层有无检测单元判断为具有该第1残留剥离层时,该控制器如下进行控制:在利用剥离层磨具将该工件的该第1残留剥离层磨削去除之后,利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削,
在该剥离层有无检测单元判断为没有该第1残留剥离层时,该控制器实施如下的控制:不实施该剥离层磨具的磨削而利用精加工磨具对该工件的两面进行磨削。
12.根据权利要求11所述的磨削装置,其中,
该剥离层有无检测单元包含厚度判断部,该厚度判断部通过该厚度测量器测量该保持面所保持的该工件的厚度,在该工件的厚度为预先设定的厚度以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,在该工件的厚度未达到预先设定的厚度时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
13.根据权利要求11所述的磨削装置,其中,
该剥离层有无检测单元包含:
相机,其对该工件的一个面进行拍摄;以及
图像判断部,其在该相机的拍摄图像的相邻的像素的亮度差为预先设定的差以上时,判断为在该工件上具有该第1残留剥离层,在该像素的亮度差小于预先设定的差时,判断为在该工件上没有该第1残留剥离层。
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