TW201907455A - 被加工物的切削方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題，係提供可一邊抑制斬切式切割所致之表面缺口的發生，一邊防止外周剩餘區域形成端材晶片之被加工物的加工方法。 　　本發明的解決手段是一種被加工物的切削方法，係於表面具備在藉由交叉之複數預定分割線所區劃之複數區域分別形成裝置的裝置區域，與圍繞該裝置區域的外周剩餘區域之板狀的被加工物的該裝置區域，形成所希望之深度的切削溝之被加工物的切削方法，具備：使切削刀從被加工物的外周沿著該預定分割線切入被該吸盤台保持的被加工物，從該外周涵蓋該裝置區域的一部分，形成比該所希望之深度還淺的導引溝的導引溝形成步驟，與在實施該導引溝形成步驟之後，使該切削刀朝向該裝置區域的該導引溝下降，切入該導引溝，並將該切削刀的刀鋒定位於該所希望之深度之後，沿著該預定分割線超過該裝置區域之相反側的端部，涵蓋該外周剩餘區域的一部分，形成該所希望之深度的溝的裝置區域加工步驟。

Description

被加工物的切削方法
本發明係關於半導體晶圓、接合晶圓、封裝晶圓等之被加工物的切削方法。
公知有利用切削刀對形成各種裝置的半導體晶圓、形成LED等之光學裝置的光學裝置晶圓、以樹脂模封複數裝置晶片的封裝基板等之各種板狀的被加工物進行切削，分割成各個裝置晶片的切削裝置。
此種被加工物係於表面具有形成複數裝置的裝置區域，與圍繞裝置區域的外周剩餘區域，有利用切削刀分割裝置區域時一起被分割之外周剩餘區域的端材晶片飛散，導致切削刀破損之狀況。
因此，為了不讓端材晶片飛散，日本特開2014-204015號公報或日本特開2015-076561號公報中提案有維持端材晶片的面積大之狀態下直接讓加工結束的加工方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2014-204015號公報 　　[專利文獻2] 日本特開2015-076561號公報
[發明所欲解決之課題]
尤其，像貼合兩張晶圓的接合晶圓中，外周的黏合並不充分時，外周被分割成晶片時端材晶片容易飛散，故有實施僅選擇性切割裝置區域的加工方法之狀況。
此種加工方法之狀況中，切削刀係以所謂斬切式切割(Chopper cut)切入被加工物來實施加工，但相較於往水平方向進行加工的橫送式切割(Traverse cut)，斬切式切割加工率較高，故有形成於被加工物表面的缺口(破裂)容易變大的課題。
本發明係有鑑於此點所發明者，其目的係提供可一邊抑制斬切式切割所致之表面缺口的發生，一邊防止外周剩餘區域形成端材晶片之被加工物的加工方法。 [用以解決課題之手段]
依據本發明，提供一種被加工物的切削方法，係於表面具備在藉由交叉之複數預定分割線所區劃之複數區域分別形成裝置的裝置區域，與圍繞該裝置區域的外周剩餘區域之板狀的被加工物的該裝置區域，形成所希望之深度的切削溝之被加工物的切削方法，其特徵為具備：保持步驟，係以吸盤台的保持面保持被加工物；導引溝形成步驟，係使切削刀從被加工物的外周沿著該預定分割線切入被該吸盤台保持的被加工物，從該外周涵蓋該裝置區域的一部分，形成比該所希望之深度還淺的導引溝；第1退避步驟，係在形成該導引溝之後，使該切削刀上升，以使該切削刀從被加工物退避；裝置區域加工步驟，係在實施該第1退避步驟之後，使該切削刀朝向該裝置區域的該導引溝下降，切入該導引溝，並將該切削刀的刀鋒定位於該所希望之深度之後，沿著該預定分割線超過該裝置區域之相反側的端部，涵蓋該外周剩餘區域的一部分，形成該所希望之深度的溝；及第2退避步驟，係在實施該裝置區域加工步驟之後，切掉保留該外周剩餘區域的一部分並使該切削刀上升，使該切削刀從被加工物退避；在該裝置區域加工步驟中朝向被加工物使該切削刀下降並切入時，藉由該導引溝抑制被加工物的表面發生缺口之狀況。
理想為本發明之被加工物的切削方法，更具備：膠帶黏合步驟，係在實施該保持步驟之前，將切割膠帶黏合於被加工物的背面側；在該保持步驟中，隔著該切割膠帶，以該吸盤台的保持面保持被加工物；在該裝置區域加工步驟中，使該切削刀的刀鋒切入切割膠帶，形成該所希望之深度的溝，完全切斷被加工物。 [發明的效果]
依據本發明之被加工物的切削方法，切削刀進行斬切式切割之外周剩餘區域及連續於外周剩餘區域之裝置區域的一部分預先利用橫送式切割形成淺的導引溝，故可抑制斬切式切割所致之特別是裝置區域的表面缺口的發生，可防止外周剩餘區域形成端材晶片。
以下，參照圖面詳細說明本發明的實施形態。參照圖1，揭示適合實施本發明實施形態相關之被加工物的切削方法之切削裝置的立體圖。切削裝置2具備支持基台4，於支持基台4的上面，形成X軸方向(加工進送方向)較長之矩形狀的開口4a。
於該開口4a內，設置有X軸移動台6、使該X軸移動台6移動於X軸方向的X軸移動機構(未圖示)、及覆蓋X軸移動機構的防塵防滴護蓋8。該X軸移動機構具備與X軸方向平行的一對X軸導引軌道(未圖示)，於X軸導引軌道，可滑動地安裝有X軸移動台6。
於X軸移動台6的下面側，設置有螺帽部(未圖示)，於該螺帽部，螺合於與X軸導引軌道平行的X軸滾珠螺桿(未圖示)。於X軸滾珠螺桿的一端部，連結X軸脈衝馬達(未圖示)。利用以X軸脈衝馬達旋轉X軸滾珠螺桿的話，X軸移動台6會沿著X軸導引軌道，移動於X軸方向。
於X軸移動台6上，設置有吸引、保持被加工物的吸盤台10。吸盤台10係連結於馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，旋轉於大概與Z軸方向(垂直方向)平行的旋轉軸周圍。又，吸盤台10係利用上述之X軸移動機構往X軸方向加工進送。
吸盤台10的表面(上面)成為吸引、保持被加工物的保持面10a。該保持面10a係透過形成於吸盤台10之內部的流通路徑(未圖示)，連接於吸引源(未圖示)。於吸盤台10的周圍，設置有用以固定被加工物的箝夾10b。
被加工物係例如貼合兩張晶圓的接合晶圓，黏合於被環狀框保持的切割膠帶上，與環狀框成為一體地進行處理。使用環狀框與切割膠帶對被加工物進行處理的話，可從搬送時所發生的衝擊等保護該被加工物。
於離開開口4a之裝置基台4的前方的角部，設置有從裝置基台4突出於側方的突出部12。於突出部12的內部形成空間，於該空間，設置有可升降的卡式升降機16。於卡式升降機16的上面，載置可收容複數被加工物的晶匣18。
於接近開口4a的位置，設置有將上述之被加工物搬送至吸盤台10的搬送單元(未圖示)。以搬送單元從晶匣18拉出的被加工物，係被載置於吸盤台10的保持面10a。
支持切削被加工物之切削單元14的支持構造20，以往開口4a的上方突出之方式配置於裝置基台4的上面。於支持構造20的前面上部，設置有使切削單元14移動於Y軸方向(分度進送方向)及Z軸方向的切削單元移動機構22。
切削單元移動機構22係具備配置於支持構造20的前面，且平行於Y軸方向的一對Y軸導引軌道24。於Y軸導引軌道24，可滑動地設置有構成切削單元移動機構22的Y軸移動板26。於Y軸移動板26的背面側(後面側)，設置有螺帽部(未圖示)，於該螺帽部，螺合平行於Y軸導引軌道24的Y軸滾珠螺桿28。
於Y軸滾珠螺桿28的一端部，連結Y軸脈衝馬達(未圖示)。利用以Y軸脈衝馬達使Y軸滾珠螺桿28旋轉的話，Y軸移動板26會沿著Y軸導引軌道24，移動於Y軸方向。
於Y軸移動板26的表面(前面)，設置有平行於Z軸方向的一對Z軸導引軌道30。於Z軸導引軌道30，可滑動地安裝有Z軸移動板32。
於Z軸移動板32的背面側(後面側)，設置有螺帽部(未圖示)，於該螺帽部，螺合平行於Z軸導引軌道30的Z軸滾珠螺桿34。於Z軸滾珠螺桿34的一端部，連結Z軸脈衝馬達36。利用以Z軸脈衝馬達36使Z軸滾珠螺桿34旋轉的話，Z軸移動板32會沿著Z軸導引軌道30，移動於Z軸方向。
於Z軸移動板32的下部，固定有對被加工物進行加工的切削單元14，與攝像單元38。利用切削單元移動機構22，使Y軸移動板26移動於Y軸方向的話，切削單元14及攝像單元38被分度進送，使Z軸移動板32移動於Z軸方向的話，切削單元14及攝像單元38會升降。
40是洗淨單元，藉由切削單元14施加切削加工的被加工物，係藉由搬送機構(未圖示)從吸盤台10搬送至洗淨單元40。洗淨單元40係具備在筒狀的洗淨空間內吸引保持被加工物的旋轉台42。於旋轉台42的下部，連結以所定速度使旋轉台42旋轉之馬達等的旋轉驅動源。
於旋轉台42的上方，配設有朝向被加工物噴射洗淨用的流體(代表性來說是混合水與空氣的二流體)的噴射噴嘴44。一邊使保持被加工物的旋轉台42旋轉一邊從噴射噴嘴44噴射洗淨用的流體的話，可洗淨切削加工後的被加工物。利用洗淨單元40洗淨的被加工物，係利用搬送機構(未圖示)收容於晶匣18內。
參照圖2(A)，揭示隔著切割膠帶T以環狀框F支持適合適用於本發明的切削方法之被加工物即接合晶圓11的框架單元31的俯視圖。圖2(B)係黏合於切割膠帶T的接合晶圓11的剖面圖。
接合晶圓11係以接著劑貼合第1晶圓13與第2晶圓15所構成，第1晶圓13係於表面具備藉由相互正交之複數預定分割線17所區劃之複數區域分別形成裝置19的裝置區域21，與圍繞裝置區域21的外周剩餘區域23。
實施本實施形態的切削方法時，設為將接合晶圓11之第2晶圓15的背面黏合於外周部安裝於環狀框F的切割膠帶T，隔著切割膠帶T以環狀框F支持接合晶圓11的框架單元31之形態。
形成框架單元31之後，本發明實施形態之接合晶圓11的切削方法中，將框架單元31搬送至吸盤台10為止，隔著切割膠帶T利用吸盤台10的保持面10b吸引保持接合晶圓11(保持步驟)。
實施保持步驟之後，如圖3(A)所示，使切削單元14的切削刀50從接合晶圓11的外周沿著預定分割線17切入被吸盤台10保持的接合晶圓11，從接合晶圓11的外周涵蓋裝置區域21的一部分，形成第1深度的導引溝25(導引溝形成步驟)，接下來，使切削刀50上升，使切削刀50從接合晶圓11退避(第1退避步驟)。
實施第1退避步驟之後，使切削刀50從退避的位置，如圖4(A)所示，朝向裝置區域21的導引溝25下降，將切削刀50的刀鋒定位於比第1深度還深的第2深度之後，將保持接合晶圓11的吸盤台10往箭頭X1方向進行加工進送，至少沿著預定分割線17到裝置區域21之相反側的端部為止，形成第2深度的切削溝(裝置區域加工步驟)。
實施裝置區域加工步驟之後，切割保留連接於裝置區域21的端部之外周剩餘區域23的一部分，如圖4(A)所示，使切削刀50上升，使切削刀50從接合晶圓11退避(第2退避步驟)。在圖4(A)中，箭頭X2表示加工方向。
沿著相同預定分割線17，連續地實施導引溝形成步驟、第1退避步驟、裝置區域加工步驟、第2退避步驟。接下來，將圖1中切削單元14往Y軸方向以預定分割線17的節距進行分度進送，沿著鄰接的預定分割線17，連續地實施導引溝形成步驟、第1退避步驟、裝置區域加工步驟及第2退避步驟。
圖3(C)中，揭示形成於最下面的導引溝25表示導引溝形成步驟結束時的狀態，在圖4(B)中，揭示接續於導引溝形成步驟，沿著相同預定分割線形成第2深度之切削溝27的裝置區域加工步驟結束時的狀態。
接著，參照圖5，針對本發明第2實施形態的切削方法進行說明。在第2實施形態的切削方法中，首先，如圖5(A)所示，實施沿著伸長於第1方向之所有預定分割線17，形成第1深度之導引溝25的導引溝形成步驟。
接下來，如圖5(B)所示，沿著往形成第1深度之導引溝25的第1方向伸長之所有預定分割線17，藉由斬切式切割使切削刀50的刀鋒切入接合晶圓11的第2深度，並對吸盤台10進行加工進送，藉此，形成比第1深度深的第2深度之切削溝(裝置區域加工步驟)。一邊對切削單元14往圖1中Y軸方向進行分度進送，一邊接連實施該裝置區域加工步驟。
亦即，在該第2實施形態的切削方法中，沿著伸長於第1方向的所有預定分割線17，首先形成導引溝25，接下來，藉由斬切式切割使切削刀50透過導引溝25切入第2深度，重複進行吸盤台10的加工進送，與切削單元14的分度進送，沿著延伸於第1方向之所有預定分割線17，接連形成切削溝27。
理想為在裝置區域加工步驟中，使切削刀50的刀鋒切入至切割膠帶T為止，形成第2深度的切削溝27，沿著預定分割線17完全切斷接合晶圓11。
依據上述之實施形態的切削方法，切削刀50進行斬切式切割之外周剩餘區域及連續於外周剩餘區域之裝置區域的一部分預先利用橫送式切割形成淺的導引溝25，故可抑制斬切式切割所致之實施裝置區域加工步驟時的表面缺口的發生，可防止接合晶圓11外周剩餘區域23形成端材晶片之狀況。
再者，在上述之實施形態中，已針對沿著伸長於第1方向的預定分割線17實施導引溝形成步驟、裝置區域加工步驟的範例進行說明，但是，當然也可將保持接合晶圓11的吸盤台10旋轉90°之後，沿著伸長於與第1方向正交之第2方向的預定分割線17，實施同樣的導引溝形成步驟及裝置區域加工步驟。
沿著伸長於第1方向及第2方向之所有預定分割線17實施導引溝形成步驟及裝置區域加工步驟的話，裝置區域21的所有裝置19會被分割成裝置晶片，於接合晶圓11的外周剩餘區域23殘存環狀的殘留部。
在上述之實施形態中，已針對將本發明的切削方法實施於接合晶圓11的範例進行說明，但是，被加工物並不限定於接合晶圓，本發明即使1張晶圓、或封裝基板也可同樣地適用。
10‧‧‧吸盤台
11‧‧‧接合晶圓
13‧‧‧第1晶圓
14‧‧‧切削單元
15‧‧‧第2晶圓
17‧‧‧預定分割線
19‧‧‧裝置
21‧‧‧裝置區域
23‧‧‧外周剩餘區域
25‧‧‧導引溝
27‧‧‧切削溝
31‧‧‧框架單元
50‧‧‧切削刀
F‧‧‧環狀框
T‧‧‧切割膠帶
[圖1] 切削裝置的立體圖。 　　[圖2] 圖2(A)係隔著切割膠帶，以環狀框支持貼合兩張晶圓的接合晶圓之形態的俯視圖，圖2(B)係圖2(A)的部分放大剖面圖。 　　[圖3] 圖3(A)係揭示導引溝形成步驟及第1退避步驟的部分剖面側視圖，圖3(B)係形成導引溝之接合晶圓的剖面圖，圖3(C)係導引溝的形成後繼續於一部分的預定分割線形成所希望之深度的切削溝之狀態的接合晶圓的俯視圖。 　　[圖4] 圖4(A)係揭示裝置區域加工步驟的部分剖面側視圖，圖4(B)係對一部分的預定分割線實施裝置區域加工步驟之狀態的接合晶圓的俯視圖。 　　[圖5] 圖5(A)係於伸長於第1方向之所有預定分割線形成導引溝之狀態的接合晶圓的俯視圖，圖5(B)係實施斬切式切割以形成所希望之深度的切削溝之狀態的接合晶圓的俯視圖。

Claims (2)

  1. 一種被加工物的切削方法，係於表面具備在藉由交叉之複數預定分割線所區劃之複數區域分別形成裝置的裝置區域，與圍繞該裝置區域的外周剩餘區域之板狀的被加工物的該裝置區域，形成所希望之深度的切削溝之被加工物的切削方法，其特徵為具備： 　　保持步驟，係以吸盤台的保持面保持被加工物； 　　導引溝形成步驟，係使切削刀從被加工物的外周沿著該預定分割線切入被該吸盤台保持的被加工物，從該外周涵蓋該裝置區域的一部分，形成比該所希望之深度還淺的導引溝； 　　第1退避步驟，係在形成該導引溝之後，使該切削刀上升，以使該切削刀從被加工物退避； 　　裝置區域加工步驟，係在實施該第1退避步驟之後，使該切削刀朝向該裝置區域的該導引溝下降，切入該導引溝，並將該切削刀的刀鋒定位於該所希望之深度之後，沿著該預定分割線超過該裝置區域之相反側的端部，涵蓋該外周剩餘區域的一部分，形成該所希望之深度的溝；及 　　第2退避步驟，係在實施該裝置區域加工步驟之後，切掉保留該外周剩餘區域的一部分並使該切削刀上升，使該切削刀從被加工物退避； 　　在該裝置區域加工步驟中朝向被加工物使該切削刀下降並切入時，藉由該導引溝抑制被加工物的表面發生缺口之狀況。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之被加工物的切削方法，其中， 　　更具備：膠帶黏合步驟，係在實施該保持步驟之前，將切割膠帶黏合於被加工物的背面側； 　　在該保持步驟中，隔著該切割膠帶，以該吸盤台的保持面保持被加工物； 　　在該裝置區域加工步驟中，使該切削刀的刀鋒切入切割膠帶，形成該所希望之深度的溝，完全切斷被加工物。
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