CN116581088A - 晶片的加工方法 - Google Patents

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processing groove
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Abstract

本发明提供晶片的加工方法，能够修复由于加工槽的形成而产生的损伤。通过照射激光光线而使晶片的第1加工槽和第2加工槽的第1缘面部和第2缘面部熔融。因此，能够使第1缘面部和第2缘面部的表面平坦化，并且能够修复第1缘面部和第2缘面部的损伤。其结果是，能够提高将晶片分割而形成的芯片的抗弯强度。

Description

晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及在晶片上形成加工槽的晶片的加工方法。
背景技术
有一种在晶片上形成加工槽的技术(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2005-064231号公报
但是，当在晶片上形成加工槽时，有时在晶片上产生裂纹或缺损等损伤。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供晶片的加工方法，能够对由于加工槽的形成而产生的损伤的至少一部分进行修复。
根据本发明，提供晶片的加工方法，将在正面上形成有交叉的多条分割预定线的晶片沿着该分割预定线进行加工，其中，该晶片的加工方法具有如下的步骤：加工槽形成步骤，沿着该分割预定线形成加工槽；以及能量提供步骤，向该加工槽的槽底、侧面以及缘面中的至少任意部分提供能量而使该部分熔融，对由于该加工槽形成步骤而产生的损伤的至少一部分进行修复。
优选在晶片上层叠有功能层，该加工槽形成步骤包含如下的过程：形成至少将该功能层去除的深度的一对加工预备槽；以及在该一对加工预备槽之间形成该加工槽。
优选在该加工槽形成步骤中，通过该加工槽将晶片分割成多个芯片，该能量提供步骤还包含将作为能量的提供对象的芯片相比于其他芯片相对地上推并使该作为能量的提供对象的芯片的侧面露出的侧面露出步骤，对在该侧面露出步骤中露出的侧面提供该能量。
优选该能量提供步骤是照射激光光线的步骤。
优选该激光光线的波长是对于晶片具有吸收性的波长。
优选在晶片上层叠有功能层，在该能量提供步骤中，向该加工槽的槽底、侧面和缘面中的至少任意一方中的由该功能层构成的部分提供该能量，对产生于由该功能层构成的部分的损伤的至少一部分进行修复。
在本加工方法中，在加工槽形成步骤之后实施能量提供步骤，向加工槽的槽底、侧面以及缘面中的至少任意部分提供能量，使该部分(激光照射部分)熔融，进行再结晶化。通过熔融，能够使激光照射部分平坦化，并且能够将由于加工槽的形成而产生的裂纹和缺损等结合，因此能够减轻激光照射部分的损伤。即，能够对损伤的至少一部分进行修复。其结果是，能够提高将晶片分割而形成的芯片的抗弯强度。
附图说明
图1是示出包含晶片的框架单元的立体图。
图2是示出加工系统的结构的框图。
图3是示出第1切削装置的结构的立体图。
图4是示出激光加工装置的结构的立体图。
图5的(a)是示出加工槽形成步骤的例子的剖视图，图5的(b)是示出能量提供步骤的例子的剖视图。
图6的(a)是示出加工槽形成步骤的另一例的剖视图，图6的(b)是示出能量提供步骤的另一例的剖视图，图6的(c)是示出能量提供步骤的又一例的剖视图。
图7的(a)是示出加工槽形成步骤的又一例的剖视图，图7的(b)是示出能量提供步骤的又一例的剖视图。
图8是示出加工系统的其他结构的框图。
图9的(a)是示出功能层去除工序的剖视图，图9的(b)是示出加工槽形成步骤的又一例的剖视图，图9的(c)是示出能量提供步骤的又一例的剖视图，图9的(d)是示出分割步骤的例子的剖视图。
图10是示出激光加工装置中的保持部的另一例的剖视图。
图11是示出上推部件的平面图。
图12是示出能量提供步骤的又一例的剖视图。
图13是示出能量提供步骤的又一例的剖视图。
图14是示出从激光振荡器射出的激光光线的波长与使用各激光光线而实施的能量提供步骤的结果的关系的表。
标号说明
1：加工系统；2：第1切削装置；3：第2切削装置；4：激光加工装置；5：搬送装置；7：控制器；10：基台；11：门型柱；13：切削机构移动机构；14：加工进给机构；15：导轨；16：X轴台；17：滚珠丝杠；18：电动机；20：保持部；21：保持工作台；22：保持面；23：θ台；24：罩板；25：夹持部；30：分度进给机构；31：导轨；32：滚珠丝杠；33：电动机；34：Y轴台；40：切入进给机构；41：导轨；42：支承部件；43：滚珠丝杠；44：电动机；45：切削机构；46：第1切削刀具；47：第2切削刀具；48：拍摄机构；51：基台；52：立壁部；55：保持部；56：保持工作台；57：保持面；58：夹持部；59：θ台；60：Y轴移动机构；63：导轨；64：Y轴台；65：滚珠丝杠；66：驱动电动机；70：X轴移动机构；71：导轨；72：X轴台；73：滚珠丝杠；75：驱动电动机；80：激光光线照射单元；81：加工头；82：相机；83：臂部；85：Z轴移动机构；86：导轨；87：滚珠丝杠；88：驱动电动机；89：Z轴台；90：保持机构；91：保持台；92：上推部件；93：移动机构；100：晶片；103：第1分割预定线；104：第2分割预定线；105：功能层；110：框架单元；111：环状框架；112：开口；113：划片带；114：第1加工槽；115：第2加工槽；116：芯片；117：加工预备槽；118：分割槽；120：第1缘面部；121：第2缘面部；122：槽底；123：第1侧面；401：激光光线。
具体实施方式
在本发明实施方式中，作为被加工物，使用图1所示的晶片100。晶片100具有圆形状，在正面上形成有沿第1方向延伸的多条第1分割预定线103和沿与第1方向垂直的第2方向延伸的多条第2分割预定线104。可以在由这些第1分割预定线103和第2分割预定线104划分的各区域内例如形成未图示的器件。
在本实施方式中，如图1所示，晶片100以框架单元110的状态进行操作。框架单元110是通过划片带113使具有能够收纳晶片100的开口112的环状框架111与定位于环状框架111的开口112的晶片100一体化而形成的。在本实施方式中，晶片100以这样的框架单元110的状态在图2所示的加工系统1中进行加工。
图2所示的加工系统1是对晶片100进行加工的系统，该加工系统1具有：对晶片100进行切削加工的第1切削装置2；对晶片100进行激光加工的激光加工装置4；在这些装置之间搬送晶片100的搬送装置5；以及控制这些装置的控制器7。
首先，对第1切削装置2的结构进行说明。如图3所示，第1切削装置2具有基台10，在该基台10上配设有加工进给机构14。加工进给机构14使包含保持工作台21的保持部20相对于切削机构45的第1切削刀具46沿着与保持工作台21的保持面22平行的加工进给方向(X轴方向)移动。
加工进给机构14包含：沿X轴方向延伸的一对导轨15；载置于导轨15的X轴台16；与导轨15平行地延伸的滚珠丝杠17；以及使滚珠丝杠17旋转的电动机18。
一对导轨15与X轴方向平行地配置于基台10的上表面。X轴台16以能够沿着这些导轨15滑动的方式设置在一对导轨15上。在X轴台16上载置有保持部20。
滚珠丝杠17与设置于X轴台16的螺母部(未图示)螺合。电动机18与滚珠丝杠17的一个端部连结，使滚珠丝杠17旋转驱动。通过滚珠丝杠17进行旋转驱动，X轴台16和保持部20沿着导轨15在作为加工进给方向的X轴方向上移动。
保持部20具有：对框架单元110的晶片100(参照图1)进行保持的保持工作台21；配置于保持工作台21的周围的罩板24；以及设置于保持工作台21的周围的两个夹持部25。另外，保持部20在罩板24的下方具有对保持工作台21进行支承且在XY平面内旋转的θ台23。
保持工作台21是对图1所示的晶片100进行保持的部件，形成为圆板状。保持工作台21具有由多孔材料构成的保持面22。保持面22能够与未图示的吸引源连通。保持工作台21通过该保持面22对框架单元110中的晶片100进行吸引保持。
设置于保持工作台21的周围的两个夹持部25对保持工作台21所保持的晶片100的周围的环状框架111进行夹持固定。
在基台10上的后方侧(-X方向侧)按照跨越加工进给机构14的方式竖立设置有门型柱11。在门型柱11的前表面(+X方向侧的面)上设置有使切削机构45移动的切削机构移动机构13。
切削机构移动机构13将切削机构45在Y轴方向上进行分度进给，并且在Z轴方向上进行切入进给。切削机构移动机构13具有：使切削机构45在分度进给方向(Y轴方向)上移动的分度进给机构30；以及使切削机构45在切入进给方向(Z轴方向)上移动的切入进给机构40。
分度进给机构30配设于门型柱11的前表面。分度进给机构30使切入进给机构40和切削机构45沿着Y轴方向往复移动，由此调整Y轴方向的切削机构45的位置。
分度进给机构30包含：沿Y轴方向延伸的一对导轨31；载置于导轨31的Y轴台34；与导轨31平行地延伸的滚珠丝杠32；以及使滚珠丝杠32旋转的电动机33。
一对导轨31与Y轴方向平行地配置于门型柱11的前表面。Y轴台34以能够沿着这些导轨31滑动的方式设置在一对导轨31上。在Y轴台34上安装有切入进给机构40和切削机构45。
滚珠丝杠32与设置于Y轴台34的螺母部(未图示)螺合。电动机33与滚珠丝杠32的一个端部连结，使滚珠丝杠32旋转驱动。通过滚珠丝杠32进行旋转驱动，Y轴台34、切入进给机构40和切削机构45沿着导轨31在作为分度进给方向的Y轴方向上移动。
切入进给机构40使切削机构45沿着Z轴方向(上下方向)往复移动。Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向垂直并且相对于保持工作台21的保持面22垂直的方向。
切入进给机构40包含：沿Z轴方向延伸的一对导轨41；载置于导轨41的支承部件42；与导轨41平行地延伸的滚珠丝杠43；以及使滚珠丝杠43旋转的电动机44。
一对导轨41与Z轴方向平行地配置于Y轴台34。支承部件42具有拍摄机构48，支承部件42以能够沿着这些导轨41滑动的方式设置在一对导轨41上。在支承部件42的下端部安装有切削机构45。
滚珠丝杠43与设置于支承部件42的背面侧的螺母部(未图示)螺合。电动机44与滚珠丝杠43的一个端部连结，使滚珠丝杠43旋转驱动。通过滚珠丝杠43进行旋转驱动，支承部件42和切削机构45沿着导轨41在作为切入进给方向的Z轴方向上移动。
切削机构45对保持工作台21所保持的晶片100进行切削，将切削晶片100的第1切削刀具46支承为能够旋转。
除了第1切削刀具46以外，切削机构45还具有：安装第1切削刀具46而进行旋转的主轴；将主轴支承为能够旋转的壳体；以及使主轴旋转驱动的电动机等(均未图示)。在切削机构45中，利用通过电动机与主轴一起高速旋转的第1切削刀具46实施对晶片100的切削加工。
接着，对激光加工装置4的结构进行说明。如图4所示，激光加工装置4具有：长方体状的基台51；以及竖立设置于基台51的一端的立壁部52。
在基台51的上表面具有：具有保持工作台56的保持部55；使保持工作台56在作为分度进给方向的Y轴方向上移动的Y轴移动机构60；以及使保持工作台56在作为加工进给方向的X轴方向上移动的X轴移动机构70。保持工作台56具有用于保持晶片100的保持面57。
Y轴移动机构60使保持工作台56相对于激光光线照射单元80在与保持面57平行的Y轴方向上移动。Y轴移动机构60包含：沿Y轴方向延伸的一对导轨63；载置于导轨63的Y轴台64；与导轨63平行地延伸的滚珠丝杠65；以及使滚珠丝杠65旋转的驱动电动机66。
一对导轨63与Y轴方向平行地配置于基台51的上表面。Y轴台64以能够沿着这些导轨63滑动的方式设置在一对导轨63上。在Y轴台64上载置有X轴移动机构70和保持部55。
滚珠丝杠65与设置于Y轴台64的螺母部(未图示)螺合。驱动电动机66与滚珠丝杠65的一个端部连结，使滚珠丝杠65旋转驱动。通过滚珠丝杠65进行旋转驱动，Y轴台64、X轴移动机构70和保持部55沿着导轨63在Y轴方向上移动。
X轴移动机构70使保持工作台56相对于激光光线照射单元80在与保持面57平行的X轴方向上移动。X轴移动机构70具有：沿X轴方向延伸的一对导轨71；载置在导轨71上的X轴台72；与导轨71平行地延伸的滚珠丝杠73；以及使滚珠丝杠73旋转的驱动电动机75。
一对导轨71与X轴方向平行地配置于Y轴台64的上表面。X轴台72以能够沿着这些导轨71滑动的方式设置在一对导轨71上。在X轴台72上载置有保持部55。
滚珠丝杠73与设置于X轴台72的螺母部(未图示)螺合。驱动电动机75与滚珠丝杠73的一个端部连结，使滚珠丝杠73旋转驱动。通过滚珠丝杠73进行旋转驱动，X轴台72和保持部55沿着导轨71在加工进给方向(X轴方向)上移动。
保持部55用于保持晶片100。在本实施方式中，晶片100作为图1所示的框架单元110而保持于保持部55。
保持部55具有：对晶片100进行保持的保持工作台56；设置于保持工作台56的周围的4个夹持部58；以及对保持工作台56进行支承且在XY平面内旋转的θ台59。
保持工作台56是用于保持晶片100的部件，形成为圆板状。保持工作台56具有由多孔材料构成的保持面57。该保持面57能够与未图示的吸引源连通。保持工作台56通过该保持面57对框架单元110中的晶片100进行吸引保持。
设置于保持工作台56的周围的4个夹持部58从四个方向夹持固定保持工作台56所保持的晶片100的周围的环状框架111。
在激光加工装置4的立壁部52的前表面设置有激光光线照射单元80。
激光光线照射单元80对保持工作台56所保持的晶片100照射激光光线。激光光线照射单元80具有：对晶片100照射激光光线的加工头(聚光器)81；对晶片100进行拍摄的相机82；对加工头81和相机82进行支承的臂部83；以及使臂部83在Z轴方向上移动的Z轴移动机构85。
Z轴移动机构85具有：沿Z轴方向延伸的一对导轨86；载置在导轨86上的Z轴台89；与导轨86平行地延伸的滚珠丝杠87；以及使滚珠丝杠87旋转的驱动电动机88。
一对导轨86与Z轴方向平行地配置于立壁部52的前表面。Z轴台89以能够沿着这些导轨86滑动的方式设置在一对导轨86上。在Z轴台89上安装有臂部83。
滚珠丝杠87与设置于Z轴台89的螺母部(未图示)螺合。驱动电动机88与滚珠丝杠87的一个端部连结，使滚珠丝杠87旋转驱动。通过滚珠丝杠87进行旋转驱动，Z轴台89和臂部83沿着导轨86在Z轴方向上移动。
臂部83按照向-Y方向突出的方式安装于Z轴台89。加工头81按照与保持部55的保持工作台56对置的方式支承于臂部83的前端。
在臂部83和加工头81的内部配设有激光振荡器和聚光透镜等激光光线照射单元80的光学系统(未图示)。激光光线照射单元80构成为将使用这些光学系统而生成的激光光线从加工头81的下端朝向保持工作台56所保持的晶片100进行照射。在本实施方式中，从激光光线照射单元80照射的激光光线的波长是对于作为被加工物的晶片100具有吸收性的波长。
图2所示的搬送装置5例如能够通过机器人手臂等保持部件(未图示)对包含晶片100的框架单元110进行保持。搬送装置5例如能够相对于未图示的收纳部搬出和搬入框架单元110，并且能够在第1切削装置2与激光加工装置4之间搬送框架单元110。另外，也可以不使用搬送装置5而由作业者实施框架单元110的搬送。
控制器7具有：按照控制程序进行运算处理的中央处理器(CPU)；以及存储器等存储介质等。控制器7控制加工系统1的各部件而实施晶片100的加工。
以下，对通过控制器7控制的加工系统1中的晶片100的加工方法进行说明。本实施方式的加工方法是将形成有多条分割预定线103、104的晶片100沿着这些分割预定线103、104进行加工的方法。
[加工槽形成步骤]
首先，对加工槽形成步骤进行说明。在该步骤中，使用第1切削装置2，沿着图1所示的第1分割预定线103和第2分割预定线104在晶片100上形成加工槽。加工槽形成步骤包含以下的保持工序和切削工序。
[保持工序]
在该工序中，通过搬送装置5或作业者将图1所示的框架单元110的晶片100隔着划片带113而载置于图3所示的第1切削装置2中的保持部20的保持工作台21。另外，通过保持部20的夹持部25对框架单元110的环状框架111进行支承。在该状态下，控制器7使保持工作台21的保持面22与未图示的吸引源连通，由此通过保持面22对晶片100进行吸引保持。这样，通过保持部20对包含晶片100的框架单元110进行保持。
[切削工序]
在该工序中，沿着在第1方向上形成的多条第1分割预定线103和第2分割预定线104(参照图1)对晶片100进行切削。
具体而言，首先控制器7控制图3所示的保持部20的θ台23，使保持工作台21旋转以便保持工作台21的保持面22所保持的晶片100的第1分割预定线103与X轴方向平行。然后，控制器7控制加工进给机构14，将保持部20配置于切削机构45的下方的规定的切削开始位置。
另外，控制器7控制分度进给机构30，使第1切削刀具46的Y轴方向的位置与晶片100中的一条第1分割预定线103一致。
然后，控制器7一边使第1切削刀具46高速旋转一边控制切入进给机构40，使切削机构45的第1切削刀具46下降至将保持面22所吸引保持的晶片100切断(全切(full cut))的规定的切削高度。
在该状态下，控制器7控制加工进给机构14而使保持着框架单元110的保持部20在X轴方向上移动。由此，旋转的第1切削刀具46沿着一条第1分割预定线103对晶片100进行切削。其结果是，如图5的(a)所示，在晶片100上形成沿着第1分割预定线103的加工槽(切削槽)即第1加工槽114。在该情况下，第1加工槽114形成为将晶片100切断而到达划片带113的深度。
然后，控制器7控制切入进给机构40而使第1切削刀具46从晶片100离开，配置于晶片100的上方。另外，控制器7控制加工进给机构14而使保持部20返回至切削开始位置。并且，控制器7控制分度进给机构30，使第1切削刀具46的Y轴方向的位置与晶片100中的接下来进行切削的其他第1分割预定线103一致，沿着该第1分割预定线103对晶片100进行切削。这样，切削机构45沿着晶片100中的所有第1分割预定线103对晶片100进行切削。
接着，控制器7控制图3所示的保持部20的θ台23，使保持工作台21旋转以便保持工作台21的保持面22所保持的晶片100的第2分割预定线104与X轴方向平行。
然后，控制器7与沿着第1分割预定线103的切削同样地控制加工进给机构14、分度进给机构30、切入进给机构40和切削机构45而通过第1切削刀具46在晶片100上如图5的(a)所示那样形成沿着所有的第2分割预定线104的第2加工槽115。该第2加工槽115也具有与第1加工槽114同样的深度。
由此，通过第1加工槽114和第2加工槽115将晶片100分割成多个芯片116。
在切削工序之后，框架单元110被搬送装置5或作业者搬送至激光加工装置4。
[能量提供步骤]
接着，对能量提供步骤进行说明。在该步骤中，对在加工槽形成步骤中形成的第1加工槽114和第2加工槽115的槽底、侧面以及缘面中的至少任意部分例如局部地(部分地)提供能量而使该部分熔融，对由于加工槽形成步骤而产生的损伤的至少一部分进行修复。该损伤(损伤层)例如是包含槽形成时产生的裂纹、伤痕和缺损等的加工变质部分(加工变质层)。
在本实施方式中，在能量提供步骤中，使用激光加工装置4对第1加工槽114和第2加工槽115的缘面照射激光光线。能量提供步骤包含以下的保持工序和激光光线照射工序。第1加工槽114和第2加工槽115的缘面是图5的(a)所示的晶片100的正面上的第1加工槽114和第2加工槽115的开口的周边部分(芯片116的端部)，包含沿着加工槽114、115延伸的第1缘面部120和第2缘面部121。另外，也可以将加工槽114、115的缘面例如表达为加工槽114、115的侧部的上表面。
[保持工序]
在该工序中，通过搬送装置5或作业者将图1所示的框架单元110的晶片100隔着划片带113而载置于图4所示的激光加工装置4中的保持部55的保持工作台56。另外，通过保持部55的夹持部58对框架单元110的环状框架111进行支承。在该状态下，控制器7使保持工作台56的保持面57与未图示的吸引源连通，由此通过保持面57对晶片100进行吸引保持。这样，通过保持部55对包含晶片100的框架单元110进行保持。
[激光光线照射工序]
在该工序中，对第1加工槽114和第2加工槽115的缘面照射激光光线。具体而言，首先控制器7控制图4所示的保持部55的θ台59，使保持工作台56旋转以便保持工作台56的保持面57所保持的晶片100的第1加工槽114与X轴方向平行。然后，控制器7控制X轴移动机构70，将保持部55配置于激光光线照射单元80的加工头81的下方的规定的照射开始位置。
另外，控制器7控制Y轴移动机构60，将晶片100中的一个第1加工槽114的第1缘面部120(参照图5的(a))配置在加工头81的下方。另外，控制器7控制激光光线照射单元80的Z轴移动机构85，适当地调整加工头81的高度。
在该状态下，控制器7控制激光光线照射单元80的光学系统而生成激光光线，从加工头81向下方照射激光光线，并且控制X轴移动机构70而使保持着框架单元110的保持部55在X轴方向上移动。由此，如图5的(b)所示，沿着一个第1加工槽114的第1缘面部120照射从加工头81输出的激光光线401。
然后，控制器7使激光光线401的照射停止，并且控制X轴移动机构70而使保持部55返回至照射开始位置。并且，控制器7控制Y轴移动机构60，将第1加工槽114的第2缘面部121配置在加工头81的下方，沿着该第2缘面部121照射激光光线401。
这样，控制器7沿着晶片100中的所有第1加工槽114的第1缘面部120和第2缘面部121照射激光光线401。
接着，控制器7控制图4所示的保持部55的θ台59，使保持工作台21旋转以便保持工作台56的保持面57所保持的晶片100的第2加工槽115与X轴方向平行。
然后，控制器7与沿着第1加工槽114的激光照射同样地控制Y轴移动机构60、X轴移动机构70和激光光线照射单元80而沿着所有的第2加工槽115的第1缘面部120和第2缘面部121照射激光光线401。
如上所述，在本实施方式中，在加工槽形成步骤之后实施能量提供步骤，通过对晶片100的第1加工槽114和第2加工槽115的第1缘面部120和第2缘面部121照射激光光线401而提供能量。由此，第1缘面部120和第2缘面部121被激光光线401熔融。
另外，在本实施方式中，使用对于晶片100具有吸收性的波长的激光光线401，因此不仅第1缘面部120和第2缘面部121的表面被熔融，而且直至距离表面规定的厚度的部分(表面附近部分)也被熔融。并且，第1缘面部120和第2缘面部121的熔融区域在激光照射之后冷却而凝固。
通过这样的熔融和冷却的工艺，在本实施方式中，能够使作为激光光线401的照射部分(激光照射部分)的第1缘面部120和第2缘面部121的熔融区域结晶生长而形成晶种，然后进行再结晶化。因此，能够使第1缘面部120和第2缘面部121的表面平坦化。另外，能够将在第1加工槽114和第2加工槽115的形成时产生于第1缘面部120和第2缘面部121的表面和表面附近部分的裂纹和缺损等结合。因此，能够减轻第1缘面部120和第2缘面部121的损伤。即，能够对损伤的至少一部分进行修复(或去除)。其结果是，能够提高将晶片100分割而形成的芯片116的抗弯强度。
另外，在能量提供步骤中，为了对由于加工槽形成步骤而产生的损伤进行修复，对第1加工槽114和第2加工槽115的槽底、侧面以及缘面中的任意部分局部地(部分地)照射激光光线。由此，当在晶片100的正面上形成有器件的情况下，也能够抑制激光光线给器件带来不良影响。另外，通过局部地照射激光光线，能够缩短能量提供步骤所花费的时间，因此能够提高生产率。
另外，有一种在加工槽的形成后通过激光光线的照射将附着于加工槽的加工屑刮掉的被称为激光清洗的方法。关于此，在激光清洗中，通过将UV波长的激光光线照射至加工槽，使附着于加工槽的表面的加工屑吸收激光光线而发生烧蚀，将该加工屑去除。即，实施激光清洗是为了使附着于表面的加工屑升华而将该加工屑去除。
另一方面，在本实施方式中，通过激光光线401的照射，不仅使晶片100中的第1缘面部120和第2缘面部121等的激光照射部分的表面平坦化，而且使形成于内部(表面附近部分)的裂纹等结合而使损伤修复。因此，优选激光光线401不被激光照射部分的表面过度吸收。因此，在本实施方式中，优选使用比在激光清洗中照射的波长长的波长例如500nm～1000nm的范围的波长的激光光线401而使激光照射部分的表面和直至距离表面规定的厚度的部分(表面附近部分)熔融。表面附近部分例如是直至距离表面0.5μm～1.5μm或0.5μm～4μm左右的厚度的部分。
另外，在上述实施方式中，控制器7在加工槽形成步骤中的切削工序中，将切削机构45的第1切削刀具46的高度设定为将晶片100切断(全切)的高度，由此形成将晶片100切断而到达划片带113的深度的第1加工槽114和第2加工槽115，将晶片100分割成多个芯片116。关于此，在加工槽形成步骤中的切削工序中，可以通过将切削机构45的第1切削刀具46的高度设定得比将晶片100切断的高度高而对晶片100进行半切。在该情况下，如图6的(a)所示，第1加工槽114和第2加工槽115形成为未到达划片带113的深度。
另外，在该情况下，优选不仅对第1加工槽114和第2加工槽115的第1缘面部120和第2缘面部121照射激光光线401，而且也对槽底122照射激光光线401。
即，在该情况下，如图6的(b)所示，控制器7在能量提供步骤中的激光光线照射工序中，沿着第1加工槽114(第2加工槽115)的槽底122照射从加工头81输出的激光光线401。然后，控制器7如图6的(c)所示那样沿着第1加工槽114(第2加工槽115)的第1缘面部120和第2缘面部121照射激光光线401。在该结构中，不仅能够减轻第1缘面部120和第2缘面部121的损伤，而且也能够减轻槽底122的损伤。
另外，优选控制器7例如使用Y轴移动机构60适当地调整激光光线401的Y轴方向的位置，以便对槽底122的整个面照射激光光线401。
另外，还存在难以从上方对槽底122的角部附近照射来自加工头81的激光光线401的情况。在这样的情况下，可以通过使加工头81倾斜或者将从加工头81输出的激光光线401的朝向利用反射镜(未图示)进行变更，从斜向对槽底122的角附近照射激光光线401。这样的反射镜例如配置于激光光线照射单元80中的加工头81的内部。
另外，可以在晶片100的正面(器件面)上如图7的(a)所示那样层叠有功能层105。功能层105例如是low-k膜(低介电常数膜)、器件、布线层等层叠而得的结构。
在该结构中，优选在加工槽形成步骤中，将功能层105去除且对晶片100进行半切而形成未到达划片带113的第1加工槽114和第2加工槽115，在能量提供步骤中，如图7的(b)所示，对该槽底122照射激光光线401。
另外，在晶片100上设置有功能层105的情况下，可以在能量提供步骤中对第1加工槽114和第2加工槽115的槽底、侧面以及缘面中的至少任意一方中的由功能层105构成的部分提供能量，对产生于该部分的损伤的至少一部分进行修复。即，在图7的(b)所示的例子中，可以对第1加工槽114和第2加工槽115的由功能层105构成的第1缘面部120和第2缘面部121照射激光光线401，使功能层105熔融而将该功能层105的损伤去除。
另外，根据晶片100，还存在功能层105厚的情况，例如还存在功能层105比作为晶片100的主体的基板厚的情况。例如还存在基板的厚度为10μm左右而功能层的厚度为20μm～30μm的情况。在这样功能层105厚的情况下，产生于功能层105的损伤会影响将晶片100芯片化时的芯片的抗弯强度。
因此，在功能层105厚的情况下，对形成于功能层105的第1加工槽114和第2加工槽115的缘面、侧面和槽底中的至少任意一方(即加工槽114、115中的由功能层105形成的部分中的任意部分)照射激光光线401，使照射部分熔融并凝固，由此对损伤的一部分进行修复，是特别有效的。
这样，在晶片100上设置有功能层105的情况下，可以对加工槽114、115的槽底、侧面以及缘面中的至少任意一方中的由功能层105构成的部分和/或由基板构成的部分照射激光光线401而使该部分熔融，对该部分的损伤的一部分进行修复。
另外，加工槽114、115的槽底122由功能层105构成的情况例如是指加工槽114、115仅由功能层105构成的情况(加工槽114、115未到达基板的情况)。这样的加工槽114、115例如在不希望将激光光线照射至基板的情况下形成。另外，在对功能层105照射激光光线的情况下，优选按照不会由于激光光线401的热而使功能层105产生新的损伤的方式将激光光线401的输出限制在激光光线401的照射面的表层熔融的程度。
另外，在晶片100的正面上层叠有功能层105的情况下，可以对晶片100实施以下那样的加工方法。在该情况下，如图8所示，加工系统1除了具有图2所示的第1切削装置2、激光加工装置4、搬送装置5和控制器7以外，还具有第2切削装置3。该第2切削装置3在图3所示的第1切削装置2的结构中具有比第1切削装置2的第1切削刀具46薄的第2切削刀具47。
在该加工方法中，在加工槽形成步骤中，在实施使用第1切削装置2的切削加工之前，控制器7如图9的(a)所示那样使用激光加工装置4从加工头81向晶片100中的第1分割预定线103和第2分割预定线104的两侧照射激光光线401。由此，将第1分割预定线103和第2分割预定线104的两侧的功能层105去除，形成一对加工预备槽117(加工槽形成步骤的功能层去除工序)。该加工预备槽117的深度是至少将功能层105去除的深度。另外，一对加工预备槽117的间隔比之后形成的第1加工槽114和第2加工槽115的宽度大。
然后，将包含晶片100的框架单元110搬送至第1切削装置2。并且，控制器7使用第1切削装置2的第1切削刀具46对一对加工预备槽117之间进行切削。由此，如图9的(b)所示，在晶片100上在一对加工预备槽117之间形成沿着第1分割预定线103的第1加工槽114和沿着第2分割预定线104的第2加工槽115(加工槽形成步骤的切削工序)。在该情况下，第1加工槽114和第2加工槽115形成为未到达划片带113的深度。
然后，将包含晶片100的框架单元110搬送至激光加工装置4。并且，控制器7如图9的(c)所示那样通过激光加工装置4的加工头81对第1加工槽114和第2加工槽115的槽底122照射激光光线401，对槽底122的损伤进行修复(能量提供步骤)。另外，在能量提供步骤中，也可以对一对加工预备槽117的槽底、缘面和侧面中的至少任意一方照射激光光线401，对由于加工槽形成步骤的功能层去除工序而产生于加工预备槽117的槽底、侧面以及缘面(开口的周边部分)的损伤进行修复。
接着，将包含晶片100的框架单元110搬送至第2切削装置3。并且，控制器7使用第2切削装置3的第2切削刀具47如图9的(d)所示那样按照形成深度到达划片带113的分割槽118的方式对第1加工槽114和第2加工槽115的槽底122进行切削(全切)。由此，将晶片100分割成多个芯片116(分割步骤)。
在该加工方法中，如图9的(b)所示，在加工槽形成步骤的切削工序中，第1切削装置2的第1切削刀具46对去除了功能层105的加工预备槽117之间进行切削。因此，能够防止通过第1切削刀具46使功能层105从第1加工槽114和第2加工槽115的两侧的晶片100的正面剥离。
另外，在对第1加工槽114和第2加工槽115的槽底122进行全切之前，对槽底122照射激光光线401，对槽底122的损伤进行修复。因此，能够提高通过全切而形成的芯片116的抗弯强度。
另外，在实施图9的(a)～图9的(d)所示的加工方法的情况下，可以代替使用图8所示的两台第1切削装置2和第2切削装置3而使用具有比较厚的第1切削刀具46和比较薄的第2切削刀具47这两个切削刀具的作为所谓的双轴切割机的第1切削装置2。并且，第1切削装置2可以一起实施图9的(b)所示的基于第1切削刀具46的第1加工槽114和第2加工槽115的形成以及图9的(d)所示的基于第2切削刀具47的分割槽118的形成。
或者，加工系统1可以通过具有作为上述双轴切割机的功能以及与激光加工装置4同样的激光加工功能这双方的一个加工装置实施图9的(a)～图9的(d)所示的加工方法。
另外，在上述实施方式中，如图2或图8所示，加工系统1为了在晶片100上形成第1加工槽114和第2加工槽115而具有第1切削装置2。关于此，加工系统1可以代替第1切削装置2而具有区别于激光加工装置4的槽形成用的激光加工装置，该槽形成用的激光加工装置用于形成第1加工槽114和第2加工槽115。
槽形成用的激光加工装置例如具有与图4所示的激光加工装置4同样的结构。不过，在用于形成第1加工槽114和第2加工槽115的激光光线和用于修复晶片100的损伤的激光光线中，波长和输出等相互不同。因此，槽形成用的激光加工装置构成为照射适于形成第1加工槽114和第2加工槽115的激光光线。
或者，在加工系统1中，可以构成为激光加工装置4具有两种激光振荡器，能够一边切换一边照射适于形成第1加工槽114和第2加工槽115的激光光线和适于修复晶片100的损伤的激光光线。在该情况下，加工系统1能够通过一台激光加工装置4实施上述的加工槽形成步骤和能量提供步骤。
另外，在上述实施方式中，在能量提供步骤中，对第1加工槽114和第2加工槽115的缘面(第1缘面部120、第2缘面部121)和/或槽底122照射激光光线401。关于此，也可以对第1加工槽114和第2加工槽115的侧面照射激光光线401。
在该情况下，如图10所示，例如图4所示的激光加工装置4的保持部55代替保持工作台56而具有保持机构90。
保持机构90在保持台91的周围具有对晶片100的周围的环状框架111进行夹持固定的夹持部58。另外，保持机构90具有：固定于保持台91上的滚珠丝杠式的移动机构93；以及支承于移动机构93的上推部件92。
移动机构93能够如图10和图11中箭头501所示那样使上推部件92沿着Y轴方向移动，并且沿上下方向移动。如图11所示，上推部件92是比晶片100的直径长的大致板状的部件，按照隔着划片带113而与晶片100接触的方式沿晶片100的直径方向延伸。上推部件92中的与晶片100接触的部分的宽度与通过第1加工槽114和第2加工槽115将晶片100分割而得到的芯片116的宽度为相同程度。
在该结构中，在加工槽形成步骤中，如图5的(a)所示，形成将晶片100分割成多个芯片116的第1加工槽114和第2加工槽115。
并且，在能量提供步骤中，通过图10所示的激光加工装置4中的保持部55的夹持部58对框架单元110的环状框架111进行支承(保持工序)。
并且，如图10所示，控制器7调整Y轴移动机构60(参照图4)和θ台59以便从加工头81输出的激光光线401照射至沿着在X轴方向上延伸的一个第1加工槽114的一列芯片116。另外，控制器7调整加工头81的倾斜以便从加工头81输出的激光光线401从斜向照射至晶片100的正面。另外，可以代替调整加工头81的倾斜的方式而通过配置于加工头81的内部的反射镜(未图示)而使激光光线401倾斜。
在该状态下，控制器7控制保持机构90，将上推部件92定位于照射激光光线401的一列芯片116(作为能量的提供对象的芯片116)的下方，通过上推部件92将这些芯片116相比于其他芯片116相对地上推。由此，如图12所示，控制器7使激光光线401所照射的芯片116的4个侧面中的作为与X轴方向平行的2个侧面之一的第1侧面123按照与加工头81对置的方式露出(侧面露出步骤)。另外，芯片116的侧面与第1加工槽114和第2加工槽115的侧面对应。
在该状态下，控制器7从加工头81照射激光光线401，并且通过X轴移动机构70(参照图4)使保持部55在X轴方向上移动。由此，对被上推的一列芯片116中的露出的第1侧面123依次照射来自加工头81的激光光线401而提供能量。另外，优选控制器7按照对整个第1侧面123照射激光光线401的方式适当地调整激光光线401的倾斜。
然后，控制器7通过Y轴移动机构60(参照图4)改变激光光线401所照射的芯片116的列，并且控制移动机构93而通过上推部件92将这些芯片116上推，对这些芯片116的第1侧面123照射激光光线401。这样，控制器7对晶片100中的所有芯片116的第1侧面123照射激光光线401。
接着，控制器7通过θ台59(参照图10)使包含晶片100的框架单元110的朝向旋转180度，如图13所示那样对芯片116的与第1侧面123对置的第2侧面124照射激光光线401。
这样，控制器7一边通过θ台59改变框架单元110的朝向一边对晶片100中的所有芯片116的4个侧面照射激光光线401。由此，能够使芯片116的所有侧面熔融，对所有侧面的损伤的至少一部分进行修复。
另外，如上所述，激光光线照射单元80输出对于晶片100具有吸收性的波长的激光光线。例如在晶片100是硅晶片的情况下，从激光光线照射单元80输出的激光光线的波长是对于硅具有吸收性的波长即500nm～1000nm的范围的波长。
图14是示出从激光光线照射单元80输出的激光光线的波长与使用各激光光线而实施的能量提供步骤的结果(加工结果)的关系的表。如该表所示，在波长为500nm～1000nm的范围的波长的情况下，能够使作为硅晶片的晶片100的激光照射部分良好地熔融。
另一方面，在波长为355nm以下的情况下，难以使作为硅晶片的晶片100的激光照射部分充分地熔融。另外，在波长为1064nm的情况下，激光光线会透过晶片100，因此难以使激光照射部分良好地熔融。
另外，在本实施方式中，优选作为被加工物的晶片100的材料是Si、Ge和GaAs等的液相生长的材料。液相生长的材料容易通过激光光线的照射而熔融。因此，能够通过激光光线的照射良好地修复晶片100的损伤。
另外，在能量提供步骤中，只要能够按照不对形成于晶片100的器件产生不良影响的方式向第1加工槽114和第2加工槽115中的至少一部分提供能量而对第1加工槽114和第2加工槽115的形成时产生的损伤的至少一部分进行修复即可。因此，在能量提供步骤中，可以以任意的方式提供能量。例如可以代替激光光线的照射而通过照射等离子或离子束等来修复损伤。

Claims (7)

1.一种晶片的加工方法，将在正面上形成有交叉的多条分割预定线的晶片沿着该分割预定线进行加工，其中，
该晶片的加工方法具有如下的步骤：
加工槽形成步骤，沿着该分割预定线形成加工槽；以及
能量提供步骤，向该加工槽的槽底、侧面以及缘面中的至少任意部分提供能量而使该部分熔融，对由于该加工槽形成步骤而产生的损伤的至少一部分进行修复。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
在该晶片上层叠有功能层，
该加工槽形成步骤包含如下的过程：
形成至少将该功能层去除的深度的一对加工预备槽；以及
在该一对加工预备槽之间形成该加工槽。
3.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
在该加工槽形成步骤中，通过该加工槽将该晶片分割成多个芯片，
该能量提供步骤还具有将作为能量的提供对象的芯片相比于其他芯片相对地上推并使该作为能量的提供对象的芯片的侧面露出的侧面露出步骤，对在该侧面露出步骤中露出的侧面提供该能量。
4.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
该能量提供步骤是照射激光光线的步骤。
5.根据权利要求4所述的晶片的加工方法，其中，
该激光光线的波长是对于该晶片具有吸收性的波长。
6.根据权利要求4所述的晶片的加工方法，其中，
该激光光线的波长是500nm～1000nm的范围的波长。
7.根据权利要求1所述的晶片的加工方法，其中，
在该晶片上层叠有功能层，
该能量提供步骤向该加工槽的槽底、侧面以及缘面中的至少任意一方中的由该功能层构成的部分提供该能量，对产生于由该功能层构成的部分的损伤的至少一部分进行修复。
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