CN118156224A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供加工装置，其即使对晶片的背面进行磨削也不会形成刀刃状部分，能够解决导致作业者受伤或裂纹发展至晶片的内部而使器件损伤的问题。加工装置包含：卡盘工作台，其对贴合晶片进行保持；磨削单元，其对卡盘工作台所保持的贴合晶片进行磨削；清洗单元，其对贴合晶片进行清洗；和处理单元，在磨削贴合晶片之前由该处理单元实施用于去除形成于贴合晶片的外周的倒角部的处理。处理单元包含：使贴合晶片的一个面露出而进行支承的支承部；和照射激光光线的激光光线照射单元，激光光线照射单元从支承部所支承的晶片的一个面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外周剩余区域的内部而进行照射，形成用于去除倒角部的改质层。

Description

加工装置

技术领域

本发明涉及对晶片进行加工的加工装置。

背景技术

由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片通过切割装置分割成各个器件芯片，分割得到的器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电子设备。

另外，以往为了提高器件的性能，已知有如下的技术：将形成图案后的两张晶片贴合而制成贴合晶片，对一方的晶片的背面进行磨削而薄化。

但是，当对具有倒角部的晶片的一个面进行磨削而薄化时，形成于晶片的外周的倒角部成为刀刃那样锐利的形状，存在导致作业者受伤或从该刀刃状部分产生的裂纹发展至磨削后的晶片的内部而使器件芯片损伤的问题。

因此，提出了如下的技术：将切削刀具或磨削磨具直接定位于磨削而薄化的晶片的外周，将该倒角部去除，由此在对晶片的一个面进行磨削而薄化时，抑制刀刃状部分的产生(例如参照专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开2010-225976号公报

专利文献2：日本特开2016-96295号公报

但是，在上述专利文献1、2所公开的技术中，利用切削刀具或磨削磨具去除倒角部会花费相当多的时间，存在生产率差的问题，并且在被加工物是将两张晶片贴合而得的贴合晶片的情况下，存在会使另一方的晶片损伤的问题。

在上述利用切削刀具或磨削磨具去除倒角部的方法中，花费相当多时间这一问题不限于对将两张晶片贴合而得的贴合晶片实施加工的情况，是在将单层的晶片的倒角部去除的情况下也同样会产生的问题。

发明内容

由此，本发明的目的在于提供加工装置，其即使对晶片的背面进行磨削也不会形成刀刃状部分，能够在不使生产率劣化的情况下高效地消除导致作业者受伤或裂纹在晶片的内部沿预料外的方向发展而使器件损伤的问题。

根据本发明，提供加工装置，其对在正面上具有形成有多个器件的器件区域以及围绕该器件区域且在外周缘形成有倒角部的外周剩余区域的晶片进行加工，其中，该加工装置具有：卡盘工作台，其对晶片进行保持；磨削单元，其对该卡盘工作台所保持的该晶片进行磨削；清洗单元，其对该晶片进行清洗；以及处理单元，在对该晶片进行磨削之前，由该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的该倒角部的处理，该处理单元包含：支承部，其使该晶片的一个面露出而进行支承；以及激光光线照射单元，其照射激光光线，该激光光线照射单元从该支承部所支承的该晶片的该一个面将对于该晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于该外周剩余区域的内部而照射该激光光线，形成用于去除该倒角部的改质层。

优选该激光光线照射单元将从最上部的聚光点到最下部的聚光点按照从该晶片的内侧朝向外侧逐渐接近该晶片的另一个面的方式呈下行台阶状而形成多个。优选从该最下部的聚光点延伸的裂纹形成为到达该晶片的该另一个面。优选加工装置包含：盒台，其载置收纳多个晶片的盒；第一搬送机构，其从载置于该盒台的盒中搬送晶片；暂放台，其暂放该第一搬送机构所搬送的晶片；以及第二搬送机构，其将晶片从该暂放台搬送至该卡盘工作台。

优选该处理单元的该支承部是该暂放台，与该暂放台相邻地配设有该激光光线照射单元。优选与该处理单元相邻地配设有倒角部去除装置，该倒角部去除装置沿着通过该处理单元而形成的改质层将该倒角部去除。优选该晶片是将在正面上具有形成有多个器件的器件区域以及围绕该器件区域且在外周缘形成有倒角部的外周剩余区域的第一晶片的该正面与第二晶片的正面或背面通过接合层进行贴合而得的贴合晶片。

优选在判定为晶片的电阻率会阻碍该处理单元所进行的改质层的形成的情况下，在通过该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的倒角部的处理之前，对该晶片的背面实施磨削加工。

优选加工装置具有测量晶片的电阻率的电阻测量器，通过该电阻测量器来判定晶片的电阻率是否是阻碍该处理单元所进行的改质层的形成的值，在判定为晶片的电阻率是阻碍该处理单元所进行的改质层的形成的值的情况下，在通过该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的倒角部的处理之前，对该晶片的背面实施磨削加工。

优选将在通过该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的倒角部的处理之前对该晶片的背面进行的磨削加工实施至成为判断为改质层的形成不会被该晶片的电阻率阻碍的晶片的厚度为止。

根据本发明的加工装置，即使对晶片的背面进行磨削，也不会形成刀刃状部分，能够解决使作业者受伤或预料外的裂纹发展至该晶片的内部而使器件损伤的问题。另外，在具有磨削单元的加工装置中具有通过激光光线的照射而形成用于去除倒角部的改质层和裂纹的处理单元，因此能够高效地实施去除倒角部的加工，并且能够省略将收纳有实施了去除该倒角的加工的晶片的盒搬送至其他磨削装置的工夫，能够提高生产率。

附图说明

图1是本发明实施方式的加工装置的整体立体图。

图2的(a)是示出通过图1所示的加工装置进行加工的晶片的一例的立体图，图2的(b)是图2的(a)所示的晶片的局部放大侧视图。

图3的(a)是示出通过图1所示的加工装置进行加工的晶片的其他例的立体图，图3的(b)是图3的(a)所示的晶片的局部放大侧视图。

图4是安装于图1的加工装置的处理单元的立体图。

图5是示出图4所示的处理单元的激光光线照射单元的光学系统的概略的框图。

图6是示出存储于控制器的坐标存储部的加工位置的坐标信息的示意图。

图7的(a)是示出通过图4所示的处理单元实施激光加工的方式的立体图，图7的(b)是示出在图7的(a)所示的激光加工中形成多个聚光点的方式的示意图，图7的(c)是示出在图7的(a)所示的激光加工中形成的改质层和裂纹的示意图。

图8是去除倒角部的倒角部去除装置的立体图。

图9的(a)是示出对晶片定位倒角部去除装置的方式的示意图，图9的(b)是示出通过倒角部去除装置使倒角部脱离的方式的示意图。

图10的(a)是示出实施粗磨削加工的方式的立体图，图10的(b)是示出通过粗磨削加工将晶片薄化的方式的局部放大侧视图。

图11是示出在图4所示的处理单元中配设有电阻测量器的变形例的立体图。

标号说明

1：加工装置；2：装置壳体；2a、2b：盒台；21：支承壁；22：导轨；23：导轨；3：粗磨削单元；4：精磨削单元；5：转台；6：卡盘工作台；7：清洗单元；8、8’：处理单元；70：激光光线照射单元；70a：垂直杆；70b：臂；71：聚光器；71a：聚光透镜；72：激光振荡器；73：衰减器；74：聚光点形成单元；75a：第一1/2波长板；75b：第二1/2波长板；75c：第三1/2波长板；76a：第一光束分离器；76b：第二光束分离器；76c：第三光束分离器；77a：第一光束扩展器；77b：第二光束扩展器；77c：第三光束扩展器；78a：第一反射镜；78b：第二反射镜；78c：第三反射镜；78d：第四反射镜；79：第四光束分离器；80：支承部；80a：暂放台；81：卡盘工作台；82：爪部；83：长孔；9：倒角部去除装置；90：去除装置主体部；91：驱动机构收纳部；92：弃物箱部；93：倒角部搬送机构；93a：升降杆；93b：水平臂；93d：垂下杆；94：驱动机构；96：倒角部割断机构；96a：基板；96b：长孔；97：支承杆；98：把持部件；98a：侧壁部；98b：把持部；10：第一晶片；11：裂纹；12：第二晶片；13：第一搬送机构；14：第二搬送机构；15：第三搬送机构；17：最外周；18：加工位置；20：接合层；100：控制器；102：坐标存储部；110：电阻测量器；110a：分支臂；112：传感器；114：磁场；C1：第一盒；C2：第二盒。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明实施方式的加工装置。

在图1中示出本实施方式的加工装置1。加工装置1至少包含：转台5，其包含对后述的被加工物进行保持的卡盘工作台6；作为磨削单元而配设的粗磨削单元3和精磨削单元4，它们对卡盘工作台6所保持的被加工物进行磨削；清洗单元7，其对被加工物进行清洗；以及处理单元8，其在对被加工物进行磨削之前，实施用于去除形成于被加工物的外周的倒角部的处理。处理单元8具有：照射激光光线的激光光线照射单元70；以及使被加工物的一个面露出而进行支承的支承部80。

通过本实施方式的加工装置1进行加工的被加工物例如是图2的(a)的下部所示的贴合晶片W。贴合晶片W是直径例如为300mm且贴合第一晶片10和第二晶片12而得的层叠晶片。第一晶片10例如是在硅基板的内部形成有氧化膜层的SOi晶片，如图所示，由交叉的多条分割预定线L划分而在正面10a上形成有多个器件D。第一晶片10的正面10a具有形成有上述多个器件D的靠中心的器件区域10A和围绕该器件区域10A的外周剩余区域10B，在外周剩余区域10B的外周端部形成有呈曲面状形成的环状的倒角部10C(也参照图2的(b))。另外，在外周剩余区域10B的外周形成有示出晶片10的晶向的凹口10d。另外，在图2的(a)中，记载了划分器件区域10A与外周剩余区域10B的环状的划分线16(用双点划线示出)，但该划分线16是为了便于说明而记载的，并不是实际存在于晶片10的正面10a上。

与上述第一晶片10层叠的第二晶片12具有与第一晶片10大致相同的结构，与第一晶片10同样地具有示出晶向的凹口12d(关于其他详细情况，省略说明)。关于贴合晶片W，在图2的(a)的基础上由图2的(b)也可理解，使第一晶片10翻转，使背面10b朝向上方、使正面10a朝向下方，将第一晶片10的正面10a与第二晶片12的正面12a通过适当的粘接剂进行贴合，借助接合层20而形成贴合晶片W。此时，如图所示，使第一晶片10的凹口10d与第二晶片12的凹口12d一致，由此使晶向一致而进行层叠。

另外，通过本实施方式的加工装置1进行加工的被加工物不限于上述贴合晶片W，也可以是将第一晶片10的正面10a与第二晶片12的背面12b接合而得的贴合晶片，另外也可以如图3所示那样是由上述第一晶片10构成的单层的晶片。在将单层的第一晶片10作为被加工物的情况下，考虑到加工性，优选如图3的(a)所示，在第一晶片10的正面10a上，将以与第一晶片10大致相同的尺寸形成的具有刚性的板P如图3的(b)所示那样借助通过适当的粘接剂等贴合的接合层20而成为一体。在以下说明的实施方式中，说明将上述贴合晶片W作为被加工物而进行加工的情况。

返回图1继续进行说明，加工装置1具有大致长方体状的装置壳体2。在图1中，在装置壳体2的后端侧竖立设置有支承壁21。在该支承壁21的内侧面上设置有沿上下方向(Z轴方向)延伸的两对导轨22、23。作为粗磨削单元的粗磨削单元3以能够沿着一方的导轨22在上下方向上移动的方式进行安装，作为精磨削单元的精磨削单元4以能够沿着另一方的导轨23在上下方向上移动的方式进行安装。

粗磨削单元3具有：单元壳体31；磨轮安装座33，其配设于旋转自如地支承于单元壳体31的旋转轴32的下端；粗磨削磨轮34，其安装于磨轮安装座33，在下表面呈环状配置有多个磨削磨具35；电动机36，其安装于单元壳体31的上端，使磨轮安装座33在箭头R1所示的方向上旋转；以及移动基台38，其借助支承部件37而支承单元壳体31。

在移动基台38上设置有以能够滑动的方式支承于设置在上述支承壁21的导轨22的被引导槽，将粗磨削单元3支承为能够在上下方向上移动。图示的加工装置1具有作为升降单元的磨削进给机构39，该磨削进给机构39使粗磨削单元3的移动基台38沿着导轨22升降。磨削进给机构39具有：外螺纹杆391，其与导轨22平行地沿上下方向配设于支承壁21，被支承为能够旋转；脉冲电动机392，其用于使该外螺纹杆391旋转驱动；以及未图示的内螺纹块，其安装于移动基台38的背面侧，与外螺纹杆391螺合，通过脉冲电动机392使外螺纹杆391正转和反转驱动，由此使粗磨削单元3沿上下方向移动。

精磨削单元4也与上述粗磨削单元3大致同样地构成，具有：单元壳体41；磨轮安装座43，其配设于旋转自如地支承于单元壳体41的旋转轴42的下端；精磨削磨轮44，其安装于磨轮安装座43，在下表面呈环状配置有多个磨削磨具45；电动机46，其安装于单元壳体41的上端，使磨轮安装座43在箭头R2所示的方向上旋转；以及移动基台48，其借助支承部件47而支承单元壳体41。

在移动基台48上设置有以能够滑动的方式嵌合于设置在上述支承壁21的导轨23的被引导槽，将精磨削单元4支承为能够在上下方向上移动。本实施方式中的加工装置1具有作为升降单元而配设的磨削进给机构49，该磨削进给机构49使精磨削单元4的移动基台48沿着导轨23升降。磨削进给机构49具有：外螺纹杆491，其与导轨23平行地沿上下方向配设于支承壁21，被支承为能够旋转；脉冲电动机492，其用于使该外螺纹杆491旋转驱动；以及未图示的内螺纹块，其安装于移动基台48，与外螺纹杆491螺合，通过脉冲电动机492使外螺纹杆491正转和反转驱动，由此使精磨削单元4沿上下方向移动。

在通过电动机36和电动机46进行旋转的旋转轴32、旋转轴42的旋转轴端32a、42a上，连接有向磨削磨轮34、44的下表面侧提供磨削水H的省略图示的磨削水提供单元。

加工装置1在上述支承壁21的前侧具有按照与装置壳体2的上表面成为大致同一平面的方式配设的转台5。该转台5形成为比较大直径的圆盘状，在装置壳体2的上表面通过省略图示的旋转驱动机构在箭头R3所示的方向上适当旋转。在转台5上分别以120度的角度配设有三个卡盘工作台6，这些卡盘工作台6是作为保持贴合晶片W的保持单元而配设的。各卡盘工作台6具有省略图示的旋转驱动机构，构成为能够在箭头R4所示的方向上旋转。该卡盘工作台6具有：吸附卡盘61，其通过具有通气性的多孔部件形成为圆盘状，形成卡盘工作台6的保持面；以及框体62，其围绕吸附卡盘61。

上述三个卡盘工作台6通过转台5在箭头R3所示的方向上旋转而依次移动至被加工物搬入/搬出区域A→粗磨削加工区域B→精磨削加工区域C→被加工物搬入/搬出区域A。

加工装置1具有：第一盒C1，其相对于被加工物搬入/搬出区域A配设于图中箭头X所示的X轴方向的一侧，收纳多个加工前的贴合晶片W；盒台2a，其载置该第一盒C1；第二盒C2，其相对于被加工物搬入/搬出区域A配设于X轴方向的另一侧，收纳多个磨削加工后的贴合晶片W；盒台2b，其载置该第二盒C2；第一搬送机构13，其将收纳于第一盒C1内的贴合晶片W搬出至构成上述处理单元8的支承部80的暂放台80a而暂放，并且将贴合晶片W从配设于被加工物搬入/搬出区域A与第二盒C2之间的清洗单元7搬入至第二盒C2；第二搬送机构14，其将处理单元8的暂放台80a所保持的贴合晶片W搬送至定位于被加工物搬入/搬出区域A的卡盘工作台6上；以及第三搬送机构15，其将载置在定位于被加工物搬入/搬出区域A的卡盘工作台6上的磨削加工后的贴合晶片W搬送至清洗单元7。处理单元8的支承部80配设于第一盒C1与被加工物搬入/搬出区域A之间，激光光线照射单元70为了对支承部80所支承的贴合晶片W照射激光光线而配设于与支承部80相邻的位置。

在图4中，通过立体图示出上述处理单元8。构成处理单元8的本实施方式的支承部80是配设于装置壳体2上的暂放台80a，其具有：在暂放台80a的中央突出的卡盘工作台81；以及按照围绕卡盘工作台81的方式配设的多个可动式的爪部82。卡盘工作台81能够通过省略图示的旋转驱动机构在箭头R5所示的方向上旋转，上表面由具有通气性的部件形成。在卡盘工作台81上连接有省略图示的吸引单元，通过使该吸引单元进行动作，能够在卡盘工作台81的上表面上生成负压而对贴合晶片W进行吸引保持。该爪部82构成为能够在沿着指向卡盘工作台81的中心的长孔83的箭头R6所示的方向上通过省略图示的驱动机构而进退。各爪部82构成为朝向卡盘工作台81的中心同步地移动，能够均等地与载置于卡盘工作台81上的贴合晶片W的外侧抵接而使贴合晶片W的中心与卡盘工作台81的中心一致。

激光光线照射单元70具有垂直杆70a、从垂直杆70a的上端向支承部80侧水平地延伸的臂70b、以及配设于臂70b的前端部的聚光器71，并且包含后述的光学系统。垂直杆70a构成为能够在沿着图4中箭头X所示的X轴方向上形成的长孔24的箭头R7所示的方向上通过省略图示的X轴移动机构移动，并且构成为能够在图中箭头R8所示的方向(上下方向)上通过省略图示的Z轴移动机构移动，能够将配设于臂70b的前端部的聚光器71的位置定位于暂放台80a上的任意的X坐标和Z轴坐标位置。将经过长孔24的宽度方向的中心的线设定成经过卡盘工作台81的中心，聚光器71在从载置于卡盘工作台81的贴合晶片W的外周经过卡盘工作台81的中心的线上移动。

通过上述激光光线照射单元70，能够对在暂放台80a的卡盘工作台81上进行了中心对准的贴合晶片W实施激光加工。在图5中示出框图，该框图示出图4所示的激光光线照射单元70的光学系统的概略。

激光光线照射单元70具有：激光振荡器72，其射出激光光线LB；衰减器73，其对激光振荡器72所射出的激光光线LB的输出进行调整；以及聚光点形成单元74，其使通过了衰减器73的激光光线LB分支而在贴合晶片W的内部呈下行台阶状形成多个聚光点。

本实施方式的聚光点形成单元74例如如图5所示那样具有：第一1/2波长板75a、第一光束分离器76a、第二1/2波长板75b、第二光束分离器76b、第三1/2波长板75c、第三光束分离器76c、第一光束扩展器77a、第二光束扩展器77b、第三光束扩展器77c、第一反射镜78a、第二反射镜78b、第三反射镜78c、第四反射镜78d和第四光束分离器79。

从上述激光振荡器72射出且通过了衰减器73的激光光线LB经由第一1/2波长板75a被引导至第一光束分离器76a，通过适当调整该第一1/2波长板75a的旋转角度，相对于上述激光光线LB成为1/4的光量的第一分支激光光线LB1(s偏振光)从第一光束分离器76a分支，并被引导至第一光束扩展器77a。另外，未被第一光束分离器76a分支的剩余的激光光线(p偏振光)经由第二1/2波长板75b被引导至第二光束分离器76b，通过适当调整该第二1/2波长板75b的旋转角度，相对于上述激光光线LB成为1/4的光量的第二分支激光光线LB2(s偏振光)从第二光束分离器76b分支，并被引导至第二光束扩展器77b。另外，未被第二光束分离器76b分支的剩余的激光光线(p偏振光)经由第三1/2波长板75c被引导至第三光束分离器76c，通过适当调整第三1/2波长板75c的旋转角度，相对于上述激光光线LB成为1/4的光量的第三分支激光光线LB3(s偏振光)从第三光束分离器76c分支，并被引导至第三光束扩展器77c。未被第三光束分离器76c分支的剩余的激光光线(p偏振光)成为相对于上述激光光线LB成为1/4的光量的第四分支激光光线LB4(p偏振光)，并被引导至第四反射镜78d。如上所述，第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4相对于上述激光光线LB分别以1/4的光量分支。

第一分支激光光线LB1是s偏振光，因此在通过第一光束扩展器77a调整了光束直径之后，被第一反射镜78a反射引导至第四光束分离器79并反射而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。另外，第二分支激光光线LB2也是s偏振光，在通过第二光束扩展器77b调整了光束直径之后，被第二反射镜78b反射而引导至第四光束分离器79并反射而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。另外，第三分支激光光线LB3也是s偏振光，在通过第三光束扩展器77c调整了光束直径之后，被第三反射镜78c反射而引导至第四光束分离器79并反射而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。并且，被第四反射镜78d反射的第四分支激光光线LB4是p偏振光，在第四光束分离器79中直行而被引导至聚光器71的聚光透镜71a。通过第一光束扩展器77a～第三光束扩展器77c，按照LB1＞LB2＞LB3＞LB4调整各光束直径的大小，并且通过适当调整第一反射镜78a～第四反射镜78d的角度，使与第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4对应的聚光点P1～P4如图5所示那样形成于上下方向和水平方向的不同位置，从聚光点P4朝向聚光点P1，朝向图中左方侧呈下行台阶状而形成。另外，上述光学系统主要收纳于激光光线照射单元70的臂部70b，但例如激光振荡器72和衰减器73可以配设于装置壳体2的内部，通过适当的反射镜等光路变更单元而形成激光光线LB的光路，经由上述垂直杆70a而引导至收纳于臂部70b的内部的光学系统。

在上述聚光点形成单元74中，为了便于说明，使通过了衰减器73的激光光线LB分支成第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4(分支数为4)而形成4个聚光点。但是，本发明不限于此，可以通过适当地增设1/2波长板、光束分离器、光束扩展器、反射镜等而按照形成更多的分支激光光线的方式设定(例如进行8分支)，能够呈下行台阶状而形成与分支数相应的例如8个聚光点。

在加工装置1中配设有控制各动作部的控制器100。控制器100由计算机构成，该控制器100具有：中央运算处理装置(CPU)，其按照控制程序进行运算处理；只读存储器(ROM)，其保存控制程序等；能够读写的随机存取存储器(RAM)，其用于临时保存所检测的检测值、运算结果等；以及输入接口和输出接口(省略详细的图示)。在控制器100中配设有坐标存储部102，该坐标存储部102存储与要实施激光加工的贴合晶片W的外周的加工位置18相关的信息(例如图6所示的与照射第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4的位置对应的加工位置18的坐标)，在控制器100上连接有包含对激光光线照射单元70的X轴方向的位置进行调整的上述X轴移动机构、激光光线照射单元70、支承部80在内的各动作部，能够根据存储于坐标存储部102的加工位置18的信息而实施激光加工。

另外，本实施方式的加工装置1中，与上述处理单元8相邻地配设有沿着通过上述处理单元8形成的改质层而去除倒角部的倒角部去除装置9(后文说明详细情况)。

本实施方式的加工装置1具有大致如上所述的结构，以下对本实施方式的加工装置1的功能和作用进行说明。

若指示开始基于本实施方式的加工装置1的加工，则使图1所示的转台5进行动作，将未保持贴合晶片W的卡盘工作台6定位于被加工物搬入/搬出区域A。接着，使上述第一搬送机构13进行动作，从第一盒C1中搬出未加工的贴合晶片W，在使要实施磨削加工的第一晶片10的背面10b向上方露出的状态下，载置于基于图4进行了说明的处理单元8的暂放台80a的卡盘工作台81。另外，在将贴合晶片W载置于卡盘工作台81时，在卡盘工作台81的上表面上未生成负压。并且，使各爪部82同时移动而从外侧作用于贴合晶片W，实施使贴合晶片W的中心与卡盘工作台81的中心一致的中心对准。若实施了该中心对准，则使省略图示的吸引单元进行动作而在卡盘工作台81的上表面上生成负压，如图7的(a)所示，对贴合晶片W进行吸引保持。

接着，基于存储于上述控制器100的坐标存储部102的加工位置18(双点划线所示)，将激光光线照射单元70的垂直杆70a的位置在箭头R7所示的方向上进行调整，并且在箭头R8所示的方向上进行调整，如图7的(b)所示，一边将基于第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4的聚光点P1～P4定位于第一晶片10的外周剩余区域(参照图2、图3)的内部而进行照射，一边使上述卡盘工作台81在箭头R5所示的方向上旋转。这里，如图7的(b)所示，加工位置18设定成沿着接合层20的最外周17，更具体而言，第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4的聚光点P1～P4按照在第一晶片10的外周剩余区域的内部从内侧朝向外侧逐渐接近接合层20的最外周17的方式从最上部的聚光点P4到最下部的聚光点P1呈下行台阶状而形成多个。由此，如图7的(c)所示，形成基于该聚光点P1～P4的改质层S1～S4以及裂纹11，从最下部的改质层S1向第一晶片10的正面10a侧延伸的裂纹11到达接合层20的最外周17附近。另外，接合层20的最外周17从贴合晶片W的外周端起形成于大致0.5mm内侧，因此加工位置18的坐标设定于距贴合晶片W的中心C约149.5mm的圆周上。关于通过上述第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4而形成的各聚光点P1～P4的间隔，例如按照水平方向上观察为10μm、上下方向上观察为1μm～10μm的范围进行设定。

在本实施方式中，通过使激光光线照射单元70进行动作，并且使处理单元8的卡盘工作台81旋转两周，对沿着加工位置18的同一部位照射多次(例如两次)上述第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4，更可靠地产生裂纹11。通过如上述那样照射第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4，能够高精度地形成改质层S1～S4而生成裂纹11。若如上所述，通过处理单元8实施激光加工而在构成贴合晶片W的第一晶片10的外周剩余区域形成了裂纹11，则使处理单元8的激光光线照射单元70的聚光器71向贴合晶片W的外方向退避。

实施上述激光加工时的激光加工条件例如如下设定。

波长 ：1342nm

重复频率 ：60kHz

输出 ：2.4W

分支数 ：4

卡盘工作台旋转速度：107.3deg/s(周速度280mm/s)

若如上所述，形成了用于去除上述倒角部10C的改质层S1～S4和裂纹11，则使图1以及图8、图9所示的倒角部去除装置9进行动作，从第一晶片10去除倒角部10C。参照图1和图8、图9，对倒角部去除装置9进行说明。

由图8可理解，倒角部去除装置9具有去除装置主体部90以及从去除装置主体部90延伸的倒角部搬送机构93。去除装置主体部90具有驱动机构收纳部91和弃物箱部92。倒角部搬送机构93配设于驱动机构收纳部91，其具有升降杆93a、从升降杆93a的上端水平地延伸的水平臂93b、从水平臂93b的前端部93c向下方垂下的垂下杆93d以及配设于该垂下杆93d的下端的倒角部割断机构96。在驱动机构收纳部91的内部收纳有省略图示的包含旋转驱动机构和升降驱动机构的去除单元驱动机构，使水平臂93b与升降杆93a一起旋转、升降，能够将倒角部割断机构96定位于贴合晶片W或定位于弃物箱部92的开口部92a上。

倒角部割断机构96具有：安装于垂下杆93d的下端的驱动机构94；经由该驱动机构94而支承于垂下杆93d的圆形的基板96a；通过该驱动机构94而在沿着形成于基板96a的长孔96b的箭头R9所示的放射方向上进退的4个支承杆97；以及经由该长孔96b而在基板96a的下表面侧与该支承杆97的前端部连结的把持部件98。

由示出上述支承杆97、基板96a、把持部件98的剖面的图9可理解，与支承杆97连结的把持部件98具有：从把持部件98的外周端垂下的侧壁部98a；以及从该侧壁部98a的下端部向内侧斜下方延伸且前端以剖面锐角形成的前端部98b。另外，虽未图示，但把持部件98的该侧壁部98a和前端部98b在俯视时形成为沿着基板96a的外周的圆弧状。

使上述驱动机构94进行动作，如图9的(a)所示，使支承杆97在箭头R11所示的方向上移动，由此能够使把持部件98向基板96a的外方向移动。另外，如图9的(b)所示，使该驱动机构94进行动作，使支承杆97在箭头R12所示的方向上移动，由此能够使把持部件98向基板96a的内方向移动。

返回图8继续进行说明，如上所述，在对贴合晶片W形成了改质层S1～S4和裂纹11之后，使上述倒角部搬送机构93旋转而使倒角部割断机构96移动至处理单元8的暂放台80a所支承的贴合晶片W上。接着，使上述驱动机构94进行动作，使支承杆97在图9的(a)中箭头R11所示的方向上移动，使4个把持部件98向外方向扩展，通过各前端部98b形成的内侧的空间成为比贴合晶片W的外形大的尺寸。接着，使倒角部割断机构96下降，如图9的(a)所示，将把持部件98的前端部98b定位于第一晶片10与第二晶片12的接合层20的高度。并且，如图9的(b)所示，使倒角部割断机构96的驱动机构94进行动作，使前端部98b朝向接合层20移动。由此，通过侧壁部98a和前端部98b从外侧把持倒角部10C，并使倒角部割断机构96与上述倒角部搬送机构93一起上升。其结果是，以上述形成于第一晶片10的裂纹11为起点而将第一晶片10割断，使倒角部10C从第一晶片10脱离。如根据图7的(c)所说明的那样，裂纹11由通过上述激光加工而从第一晶片10的内侧朝向外侧呈下行台阶状形成的改质层S1～S4形成，因此仅通过使倒角部10C向第一晶片10的上方上升就能够容易且可靠地脱离。

若使倒角部10C从第一晶片10脱离，则使根据图8进行了说明的倒角部搬送机构93旋转，将倒角部割断机构96定位于弃物箱部92的开口部92a上。接着，使上述驱动机构94进行动作，使倒角部割断机构96的把持部件98向外方向移动，将把持部件98所把持的环状的倒角部10C从开口部92a废弃到弃物箱部92的内部。若将倒角部10C废弃到弃物箱部92，则倒角部搬送机构93如图1所示那样在该位置待机。

若从处理单元8的暂放台80a所保持的贴合晶片W去除了上述倒角部10C，则使根据图1进行了说明的第二搬送机构14进行动作，将暂放台80a所支承的贴合晶片W搬送至定位于被加工物搬入/搬出区域A的卡盘工作台6，使第二晶片12侧朝向下方而载置并进行吸引保持。接着，使转台5在图1中箭头R3所示的方向上旋转，移动至粗磨削加工区域B，如图10的(a)所示，定位于粗磨削单元3的正下方。一边使粗磨削单元3的旋转轴32在图10的(a)中箭头R1所示的方向上例如以6000rpm旋转，一边使卡盘工作台6在箭头R4所示的方向上例如以300rpm旋转。并且，一边从根据图1进行了说明的磨削水提供单元将磨削水H提供至第一晶片10的背面10b上，一边使磨削磨具35接触并使磨削磨轮34例如以1μm/秒的磨削进给速度进行磨削进给。此时，能够一边通过未图示的接触式或非接触式的测量仪测量贴合晶片W的厚度一边进行磨削，通过将第一晶片10的背面10b磨削规定的量，薄化成图10的(b)所示的期望的厚度。

若如上所述，通过粗磨削单元3完成了粗磨削，则使粗磨削单元3停止，使上述转台5在图1中箭头R3所示的方向上旋转，使保持着该贴合晶片W的卡盘工作台6移动至相邻的精磨削加工区域C，通过上述精磨削单元4对第一晶片10的背面10b实施精磨削加工。另外，精磨削加工的过程与上述粗磨削加工大致相同，因此省略详细的说明。另外，在使转台5旋转而使粗磨削加工区域B的卡盘工作台6移动至精磨削加工区域C之前，预先在定位于被加工物搬入/搬出区域A的卡盘工作台6上载置并吸引保持通过上述过程去除了倒角部10C的未加工的贴合晶片W，由此与在精磨削加工区域C对贴合晶片W实施精磨削加工的同时，在粗磨削加工区域B中也实施上述粗磨削加工。在精磨削加工区域C中实施了精磨削加工的贴合晶片W通过转台5的旋转而定位于被加工物搬入/搬出区域A，通过上述第三搬送机构15搬送至清洗单元7，进行清洗、干燥，通过第一搬送机构13收纳于第二盒C2中。

根据上述实施方式，即使对构成贴合晶片W的第一晶片10的背面10b进行磨削，也不会形成刀刃状部分，能够解决使作业者受伤或预料外的裂纹发展至第一晶片10的内部而使器件损伤的问题。另外，使具有磨削单元的加工装置1具有通过激光光线的照射而形成用于去除倒角部的改质层和裂纹的功能，因此能够高效地实施去除倒角部的加工，并且能够省略将收纳有实施了去除该倒角的加工的晶片的盒搬送至其他磨削装置的工夫，生产率提高。

另外，上述实施方式的加工装置1中，沿着通过处理单元8形成的改质层S1～S4而生成裂纹11，与处理单元8相邻地配设有去除第一晶片10的倒角部10C的倒角部去除装置9，因此能够将在加工装置1中产生的环状的倒角部10C高效地回收到弃物箱部92，有助于生产率的提高。

另外，本发明不限于上述实施方式。上述实施方式的加工装置1是具有粗磨削单元3和精磨削单元4而对贴合晶片W连续地实施粗磨削加工和精磨削加工的加工装置，但本发明不限于此，例如也可以是仅具有一个磨削单元的加工装置。

另外，在上述实施方式中，通过组合有多个1/2波长板、光束分离器、光束扩展器和反射镜等的光学系统来实现激光光线照射单元70，但本发明不限于此。例如可以代替图5所示的聚光点形成单元74而配设空间光调制器(LCOS：Liquid Crystal On Silicon)，将从激光振荡器72照射的激光光线LB分支成多个，使所分支的各激光光线的聚光点按照从第一晶片10的内侧朝向外侧逐渐接近接合层20的方式呈下行台阶状而形成多个，如上所述，与多个聚光点P1～P4对应而按照末端展宽的方式形成改质层S1～S4和裂纹11。

另外，在上述实施方式中，通过基于激光光线照射单元70的激光加工形成改质层S1～S4和裂纹11，然后在实施磨削加工之前使倒角部去除装置9进行动作，从贴合晶片W去除倒角部10C，但本发明不限于此，也可以不使该倒角部去除装置9进行动作，或省略倒角部去除装置9而在贴合晶片W残留有倒角部10C的状态下实施磨削加工。在该情况下，通过实施磨削加工，赋予外力而将倒角部10C破坏、去除。

在上述实施方式中，说明了在对晶片W进行磨削之前由处理单元8实施用于去除形成于晶片W的外周的倒角部10C的处理，但本发明并不排除在用于去除形成于晶片W的外周的倒角部10C的处理(即，形成图7的(c)所示的改质层S1～S4)之前对第一晶片10的背面10b实施磨削加工的情况。在上述实施方式的说明的基础上，参照图11对本发明的变形例的实施方式进行说明。另外，以下说明的变形例相比于之前说明的实施方式，仅图11所示的处理单元8’不同，除此以外的结构一致，因此省略对除了处理单元8’以外的结构的说明。

在图11中示出代替之前说明的实施方式的处理单元8而采用的处理单元8’。处理单元8’具有激光光线照射部70’和支承部80。另外，支承部80是与根据上述图4、图7进行了说明的支承部80相同的结构，因此省略了详细的说明。

激光光线照射单元70’与上述激光光线照射单元70同样地具有垂直杆70a、从垂直杆70a的上端向支承部80侧水平地延伸的臂70b以及配设于臂70b的前端部的聚光器71从而包含上述光学系统，并且与该聚光器71并列地具有能够测量被加工物的电阻率的电阻测量器110。该电阻测量器110例如是以非接触式测量电阻率的单元，在配设于臂70b的分支臂110a的前端配设有传感器112。该传感器112例如具有省略图示的线圈，通过在该线圈中流通交流电流而产生磁场114，使该磁场114靠近晶片W的第一晶片10，由此在第一晶片10的内部产生涡电流。并且，通过传感器112检测第一晶片10内的电损失，由此能够测量晶片W的电阻率。通过该电阻测量器110测量的电阻率的值传递至控制器100，存储于该控制器100的适当的存储装置。

垂直杆70a构成为能够在沿着长孔24的箭头R7所示的方向上通过省略图示的X轴移动机构移动，并且构成为能够在图中箭头R8所示的方向(上下方向)上通过省略图示的Z轴移动机构移动。通过该X轴移动机构和该Z轴移动机构，能够将配设于臂70b的前端部的聚光器71和电阻测量器110的位置定位于暂放台80a上的任意的X坐标和Z坐标位置。经过长孔24的宽度方向的中心的线设定成经过卡盘工作台81的中心，聚光器71在从载置于卡盘工作台81的晶片W的外周经过卡盘工作台81的中心的线上移动。

以下说明基于具有本变形例的处理单元8’的加工装置1对晶片W进行加工的过程。在对晶片W实施加工时，首先使上述第一搬送机构13进行动作，从第一盒C1中搬出未加工的晶片W，在使实施磨削加工的第一晶片10的背面10b向上方露出的状态下，搬送至图11所示的处理单元8'的暂放台80a，载置于卡盘工作台81(参照图4)上。另外，预先测量构成晶片W的第一晶片10和第二晶片12的厚度并存储于控制器100。在将晶片W载置于卡盘工作台81时，未在卡盘工作台81的上表面上生成负压，使各爪部82同时向中心方向移动，实施使晶片W的中心与卡盘工作台81的中心一致的中心对准。

在通过处理单元8’实施用于去除形成于第一晶片10的外周的倒角部10C的处理的情况下，如之前说明的实施方式那样，将对于第一晶片10具有透过性的波长的第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4的聚光点P1～P4定位于第一晶片10的内部的规定的深度而进行照射，形成用于去除倒角部10C的改质层S1～S4和裂纹11。但是，在第一晶片10的电阻率相对于在第一晶片10中形成改质层的规定的深度过低的情况下，有时该电阻率给第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4的透过率带来影响而无法在该规定的深度适当地形成改质层S1～S4和裂纹11。由此，在该情况下，需要根据测量出的电阻率而进行磨削加工直至成为不阻碍期望的深度处的改质层S1～S4的形成的规定的厚度为止。

因此，使激光光线照射单元70’的上述X轴移动机构和Z轴移动机构进行动作，如图11所示，将电阻测量器110的传感器112定位于构成晶片W的第一晶片10的上表面。并且，使电阻测量器110进行动作，由此测量晶片W的第一晶片10的电阻率，将测量出的结果传递至控制器100，存储于适当的存储装置。接着，对上述电阻率是否阻碍上述改质层S1～S4的形成进行判定。

如上所述，在判定为通过电阻测量器110测量的电阻率会阻碍改质层S1～S4和裂纹11的形成的情况下，即使通过激光光线照射单元70’照射具有透过性的波长的激光光线，也无法在期望的深度适当地形成改质层S1～S4和裂纹11，因此在通过处理单元8’实施用于在第一晶片10的外周形成改质层S1～S4和裂纹11的处理之前，对第一晶片10的背面10b实施磨削加工。将该磨削加工实施至第一晶片10成为能够通过处理单元8’的激光光线照射单元70’在期望的深度适当地形成改质层S1～S4的厚度为止。

在通过处理单元8’形成改质层S1～S4和裂纹11之前实施的磨削加工是按照之前说明的实施方式所记载的过程执行的，因此省略了详细的说明。另外，通过此时实施的磨削加工而薄化的第一晶片10的目标厚度优选根据通过电阻测量器110测量出的第一晶片10的电阻率而设定，通过控制器100设定能够在期望的深度适当地形成改质层S1～S4的目标厚度。

另外，在通过处理单元8’形成改质层S1～S4之前对第一晶片10的背面10b实施的磨削加工并不限于通过粗磨削单元3和精磨削单元4这双方来实施，也包含仅通过任意一方进行磨削的情况。例如在磨削量少的情况下，可以仅通过精磨削单元4实施磨削加工，如果是即使仅通过粗磨削单元3实施磨削加工的情况下也能够从第一晶片10的背面10b照射第一分支激光光线LB1～第四分支激光光线LB4而适当地形成改质层S1～S4的粗糙度，也可以省略基于精磨削单元4的精磨削加工。

另外，如上所述，在通过处理单元8’形成改质层S1～S4之前对第一晶片10的背面10b实施了磨削加工的情况下，使加工装置1的转台5在图1中箭头R3所示的方向上旋转，使保持着实施了该磨削加工的晶片W的卡盘工作台6移动至被加工物搬入/搬出区域A。接着，使第二搬送机构14进行动作，从定位于被加工物搬入/搬出区域A的卡盘工作台6搬出晶片W，再次搬入至支承部80的暂放台80a而载置，实施晶片W的中心对准。若实施了该中心对准，则使省略图示的吸引单元进行动作，在卡盘工作台81的上表面上生成负压，按照根据图7的(a)～图7的(c)进行了说明的过程，使激光光线照射单元70’进行动作，形成图7的(c)所示的改质层S1～S4，并且形成裂纹11。

如上所述，若形成了改质层S1～S4和裂纹11，则与参照图8～图10进行了说明的之前的实施方式同样地，使倒角部去除单元9进行动作而去除倒角部10C，并且使粗磨削单元3和精磨削单元4进行动作，按照成为期望的厚度的方式对第一晶片10的背面10b进行磨削而精加工(省略详细的说明)。

另外，在判定为通过电阻测量器110测量的第一晶片10的电阻率的值高因而不阻碍改质层S1～S4的形成的情况下，判断为即使不实施磨削加工也能够通过处理单元8’适当地形成上述改质层S1～S4和裂纹11。由此，不实施磨削加工而按照之前说明的实施方式中所说明的过程，通过处理单元8’在第一晶片10的外周形成改质层S1～S4和裂纹11，然后去除倒角部17，使粗磨削单元3和精磨削单元4进行动作而进行磨削，直至使第一晶片10的背面10b成为期望的厚度为止(省略详细的说明)。

在本变形例中，如上所述，测量第一晶片10的电阻率，判定是否阻碍该处理单元8’所进行的改质层的形成，在判定为阻碍的情况下，在通过处理单元8’实施用于去除形成于第一晶片10的外周的倒角部10C的处理之前，对该第一晶片10的背面10b实施磨削加工。由此，将第一晶片10薄化至与第一晶片10的电阻率对应的适当的厚度，能够抑制形成用于去除倒角部10C的改质层时的加工不良。

另外，在上述变形例中，在处理单元8’中配设有非接触式的电阻测量器110，在将晶片W载置于暂放台80的状态下测量构成晶片W的第一晶片10的电阻率，但测量第一晶片10的电阻率的单元不限于此。电阻测量器110可以是周知的接触式的电阻测量器。另外，作为被加工物的晶片W不限于层叠第一晶片10和第二晶片12而得的层叠晶片，也可以是仅由第一晶片10构成的单层的晶片。

另外，本发明不限于上述变形例那样在配设于加工装置1的处理单元8’中安装电阻测量器110并通过该电阻测量器110来测量第一晶片10的电阻率。例如在具有图4、图7所示的处理单元8的加工装置1中，在将未加工的晶片W搬入至加工装置1之前，预先测量该晶片W的第一晶片10的电阻率，将该电阻率的信息传递至控制器100而存储。并且，在根据该电阻率的信息而判定为该晶片W的电阻率会阻碍图4、图7所示的处理单元8所进行的改质层的形成的情况下，可以在通过该处理单元8实施用于去除形成于该晶片的外周的倒角部10C的处理之前对该第一晶片10实施磨削加工而成为能够通过激光光线照射部70适当地形成改质层S1～S4的规定的厚度。

Claims (10)

1.一种加工装置，其对在正面上具有形成有多个器件的器件区域以及围绕该器件区域且在外周缘形成有倒角部的外周剩余区域的晶片进行加工，其中，

该加工装置具有：

卡盘工作台，其对晶片进行保持；

磨削单元，其对该卡盘工作台所保持的该晶片进行磨削；

清洗单元，其对该晶片进行清洗；以及

处理单元，在对该晶片进行磨削之前，由该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的该倒角部的处理，

该处理单元包含：

支承部，其使该晶片的一个面露出而进行支承；以及

激光光线照射单元，其照射激光光线，

该激光光线照射单元从该支承部所支承的该晶片的该一个面将对于该晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于该外周剩余区域的内部而照射该激光光线，形成用于去除该倒角部的改质层。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其中，

该激光光线照射单元将从最上部的聚光点到最下部的聚光点按照从该晶片的内侧朝向外侧逐渐接近该晶片的另一个面的方式呈下行台阶状而形成多个。

3.根据权利要求2所述的加工装置，其中，

从该最下部的聚光点延伸的裂纹形成为到达该晶片的该另一个面。

4.根据权利要求1所述的加工装置，其中，

该加工装置还具有：

盒台，其载置收纳多个晶片的盒；

第一搬送机构，其从载置于该盒台的该盒中搬送该晶片；

暂放台，其暂放该第一搬送机构所搬送的该晶片；以及

第二搬送机构，其将该晶片从该暂放台搬送至该卡盘工作台。

5.根据权利要求4所述的加工装置，其中，

该处理单元的该支承部是该暂放台，与该暂放台相邻地配设有该激光光线照射单元。

6.根据权利要求1所述的加工装置，其中，

与该处理单元相邻地配设有倒角部去除装置，该倒角部去除装置沿着通过该处理单元而形成的改质层将该倒角部去除。

7.根据权利要求1所述的加工装置，其中，

该晶片是将在正面上具有形成有多个器件的器件区域以及围绕该器件区域且在外周缘形成有倒角部的外周剩余区域的第一晶片的该正面与第二晶片的正面或背面通过接合层进行贴合而得的贴合晶片。

8.根据权利要求1所述的加工装置，其中，

在判定为晶片的电阻率会阻碍该处理单元所进行的改质层的形成的情况下，在通过该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的倒角部的处理之前，对该晶片的背面实施磨削加工。

9.根据权利要求8所述的加工装置，其中，

该加工装置还具有测量晶片的电阻率的电阻测量器，通过该电阻测量器来判定晶片的电阻率是否是阻碍该处理单元所进行的改质层的形成的值，

在判定为晶片的电阻率是阻碍该处理单元所进行的改质层的形成的值的情况下，在通过该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的倒角部的处理之前，对该晶片的背面实施磨削加工。

10.根据权利要求9所述的加工装置，其中，

将在通过该处理单元实施用于去除形成于该晶片的外周的倒角部的处理之前对该晶片的背面实施的磨削加工实施至成为判断为改质层的形成不会被该晶片的电阻率阻碍的晶片的厚度为止。