TWI632970B - Wafer manufacturing method - Google Patents

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TWI632970B
TWI632970B TW104113061A TW104113061A TWI632970B TW I632970 B TWI632970 B TW I632970B TW 104113061 A TW104113061 A TW 104113061A TW 104113061 A TW104113061 A TW 104113061A TW I632970 B TWI632970 B TW I632970B
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森數洋司
武田昇
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

本發明之課題是提供一種可以有效率地由玻璃基板等之板狀被加工物生成所期望形狀之晶片的晶片之製造方法。解決手段為一種由板狀被加工物生成所期望形狀之晶片的晶片之製造方法,其包含屏蔽通孔形成步驟以及晶片生成步驟。該屏蔽通孔形成步驟是以具備有照射雷射光線之聚光器的脈衝雷射光線照射組件將對板狀被加工物具有穿透性之波長的脈衝雷射光線的聚光點從板狀被加工物的上表面定位到預定位置而沿著用來生成晶片的輪廓進行照射,藉此在板狀被加工物之內部沿著用來生成晶片的輪廓使細孔和屏蔽該細孔之非晶質成長而形成屏蔽通孔。該晶片生成步驟是藉由對已實施過屏蔽通孔形成步驟之板狀被加工物賦予超音波,以破壞形成有屏蔽通孔之晶片的輪廓而由板狀被加工物生成晶片。

Description

晶片之製造方法 發明領域
本發明是有關於由玻璃基板等之板狀被加工物生成所期望形狀之晶片的晶片之製造方法。
發明背景
智慧型手機等之操作畫面是藉由玻璃基板所形成,而且可以看著畫面來選擇各種應用程式。又,智慧型手機等攜帶式機器裝配有相機功能,因此為了不使相機的物鏡受到損傷而裝設有石英玻璃或藍寶石基板等之護罩玻璃。
上述之護罩玻璃等之晶片,是透過蝕刻處理加工而被製造的(參照例如專利文獻1及專利文獻2)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2012-148955號公報
專利文獻2:日本專利特開2013-71854號公報
發明概要
然而,蝕刻處理加工需要長時間而有生產性差的問題。
本發明是有鑒於上述事實而作成的發明,其主要技術課題在於提供一種可以有效率地由玻璃基板等之板狀被加工物生成所期望形狀之晶片的晶片之製造方法。
為了解決上述主要的技術課題,根據本發明所提供的晶片之製造方法,是由板狀被加工物生成所期望形狀之晶片的晶片之製造方法,特徵在於,其包含:屏蔽(shield)通孔形成步驟,以具備有照射雷射光線之聚光器的脈衝雷射光線照射組件將對板狀被加工物具有穿透性之波長的脈衝雷射光線的聚光點從板狀被加工物的上表面定位到預定位置而沿著用來生成晶片的輪廓進行照射,藉此在板狀被加工物之內部沿著用來生成晶片的輪廓使細孔和屏蔽該細孔之非晶質成長而形成屏蔽通孔;以及晶片生成步驟,藉由對已實施過該屏蔽通孔形成步驟之板狀被加工物賦予超音波,以破壞形成有屏蔽通孔之晶片的輪廓而由板狀被加工物生成晶片。
較理想的是,將上述聚光器之聚光透鏡的數值孔徑(NA)設定成除以板狀被加工物之折射率(N)之值在0.05~0.2的範圍。
較理想的是,上述板狀被加工物為石英玻璃基板,且將聚光透鏡之數值孔徑(NA)設定在0.1~0.25的範圍。或者,上述板狀被加工物為藍寶石基板,且將聚光透鏡之數值孔 徑(NA)設定在0.1~0.35的範圍。
本發明的晶片之製造方法,因為是由屏蔽通孔形成步驟與晶片生成步驟所形成,且該屏蔽通孔形成步驟是以具備有照射雷射光線之聚光器的脈衝雷射光線照射組件將對板狀被加工物具有穿透性之波長的脈衝雷射光線的聚光點從板狀被加工物的上表面定位到預定位置而沿著用來生成晶片的輪廓進行照射,藉此在板狀被加工物之內部沿著用來生成晶片的輪廓使細孔和屏蔽該細孔之非晶質成長而形成屏蔽通孔,而該晶片生成步驟是藉由對已實施過該屏蔽通孔形成步驟之板狀被加工物賦予超音波,以破壞形成有屏蔽通孔之晶片的輪廓而由板狀被加工物生成晶片,因此與上述以往的晶片之製造方法相比較可以在短時間內形成所期望之形狀的晶片。
374b、384b‧‧‧讀取頭
2‧‧‧雷射加工裝置
38‧‧‧第2加工進給組件
20‧‧‧靜止基台
384‧‧‧Y軸方向檢測組件
81‧‧‧基台
4‧‧‧雷射光線照射單元
3‧‧‧工作夾台機構
42‧‧‧套殼
31、322、811、812、823、824‧‧‧導軌
5‧‧‧雷射光線照射組件
51‧‧‧聚光器
32‧‧‧第1滑塊
511‧‧‧聚光透鏡
321‧‧‧被導引溝
6‧‧‧攝像組件
33‧‧‧第2滑塊
7‧‧‧矽氧橡膠台
34‧‧‧圓筒構件
70‧‧‧超音波賦予墊
36‧‧‧工作夾台
8‧‧‧屏蔽通孔破壞裝置
361‧‧‧吸附夾頭
811a、823a‧‧‧導引溝
362、865‧‧‧夾具
82‧‧‧第1桌台
37‧‧‧第1加工進給組件
821‧‧‧開口
371、381、841、851‧‧‧公螺桿
822、832‧‧‧被導引軌
372、382、843、853‧‧‧脈衝馬達
83‧‧‧第2桌台
831‧‧‧孔
373、383‧‧‧軸承塊
834、854‧‧‧母螺塊
374‧‧‧X軸方向位置檢測組件
84‧‧‧第1移動組件
374a、384a‧‧‧線性尺規
842、852‧‧‧軸承
85‧‧‧第2移動組件
10‧‧‧板狀被加工物
86‧‧‧框架保持組件
10a‧‧‧板狀被加工物的正面
861‧‧‧筒狀部
10b‧‧‧板狀被加工物的背面
862‧‧‧框架保持部
100‧‧‧晶片
862a‧‧‧載置面
101‧‧‧晶片的輪廓
863‧‧‧裝設部
101a‧‧‧加工開始位置
864‧‧‧支撐凸緣部
110‧‧‧屏蔽通孔
87‧‧‧超音波賦予組件
111‧‧‧細孔
871‧‧‧氣缸
112‧‧‧非晶質
872‧‧‧活塞桿
F‧‧‧環狀框架
873‧‧‧超音波振動器
LB‧‧‧脈衝雷射光線
88‧‧‧冷氣吹送組件
P‧‧‧聚光點
881‧‧‧旋繞臂
T‧‧‧保護膠帶
882‧‧‧冷氣吹送噴嘴
X、Y‧‧‧方向
89‧‧‧攝像組件
θ、α‧‧‧角度
圖1是顯示將板狀被加工物貼附於已裝設在環狀框架上的切割膠帶上之狀態的立體圖。
圖2是用以實施屏蔽通孔形成步驟之雷射加工裝置的立體圖。
圖3(a)~(d)是以圖2所示之雷射加工裝置所實施之屏蔽通孔形成步驟的說明圖。
圖4是顯示透鏡之數值孔徑(NA)和板狀被加工物之折射率(N)和將數值孔徑(NA)除以折射率(N)之值(S=NA/N)之間的關係之圖。
圖5(a)~(c)是顯示晶片生成步驟之第1實施形態的說明圖。
圖6是顯示從已實施過圖5所示之晶片生成步驟的狀態拾取晶片之步驟的說明圖。
圖7是顯示用以實施晶片生成步驟之第2實施形態之屏蔽通孔破壞裝置的立體圖。
圖8是將圖7所示之屏蔽通孔破壞裝置的主要部位分解而顯示之立體圖。
圖9是顯示構成圖7所示之屏蔽通孔破壞裝置的第2桌台和框架保持組件的剖面圖。
圖10(a)~(c)是使用圖7所示之屏蔽通孔破壞裝置實施之晶片生成步驟的說明圖。
用以實施發明之形態
以下,將參照附加之圖式,針對本發明之板狀被加工物之加工方法的較佳實施形態,作更詳細的說明。
圖1中所示為以本發明的晶片之製造方法所加工之板狀被加工物的立體圖。圖1所示之板狀被加工物10,是以石英玻璃基板或藍寶石基板所構成且形成為例如厚度為500μm的圓形,並且設定有用來形成複數個晶片的輪廓101及加工開始位置101a。再者,用來形成複數個晶片的輪廓101及加工開始位置101a,是儲存在裝配於後述之雷射加工裝置上之控制組件的記憶體中。如此所形成之由石英玻璃基板或藍寶石基板所構成之板狀被加工物10,是被貼附在 裝設於環狀框架F上之保護膠帶T的正面。
圖2中所示為本發明的晶片之製造方法中用以實施屏蔽通孔形成步驟之雷射加工裝置2的立體圖。圖2所示之雷射加工裝置2具備有靜止基台20、配置成可在該靜止基台20上於箭頭X所示之X軸方向上移動並用於保持被加工物的工作夾台機構3,及配置在基台20上之作為雷射光線照射組件的雷射光線照射單元4。
上述工作夾台機構3具備有在靜止基台20上沿著X軸方向平行地配置的一對導軌31、31、在該導軌31、31上配置成可在X軸方向上移動之第1滑塊32、在該第1滑塊32上配置成可在與X軸方向直交之以箭頭Y所示之Y軸方向上移動的第2滑塊33、在該第2滑塊33上藉由圓筒構件34而受到支撐的支撐台35,以及作為被加工物保持組件的工作夾台36。此工作夾台36具備有由多孔性材料所形成之吸附夾頭361,並形成為可藉由使圖未示之吸引組件作動而透過保護膠帶T將成為被加工物之板狀被加工物10吸引保持在成為吸附夾頭361的上表面之保持面上。如此所構成之工作夾台36是透過配置於圓筒構件34內之圖未示的脈衝馬達而使其旋轉。再者,工作夾台36上配置有用於固定環狀框架F之夾具362,該環狀框架F是透過保護膠帶T來支撐板狀被加工物10等之被加工物。
上述第1滑塊32,於其下表面設有與上述一對導軌31、31嵌合的一對被導引溝321、321,並且於其上表面設有沿著Y軸方向平行地形成的一對導軌322、322。如此所 構成的第1滑塊32是藉由將被導引溝321、321嵌合在一對導軌31、31上,而構成為可沿一對導軌31、31在X軸方向上移動。工作夾台機構3具備有用於使第1滑塊32沿著一對導軌31、31在X軸方向上移動之第1加工進給組件37。第1加工進給組件37包含有在上述一對導軌31和31之間平行地配置的公螺桿371,和用於旋轉驅動該公螺桿371之脈衝馬達372等驅動源。公螺桿371,其一端受到固定於上述靜止基台2上的軸承塊373支撐成旋轉自如,其另一端則被上述脈衝馬達372的輸出軸傳動連結。再者,是將公螺桿371螺合於突出於第1滑塊32之中央部下表面而設置之圖未示的母螺塊所形成之貫通螺孔中。因此,透過以脈衝馬達372正轉及逆轉驅動公螺桿371,就能使第1滑塊32沿著導軌31、31在X軸方向上移動。
雷射加工裝置2具備用於檢測上述工作夾台36之X軸方向位置的X軸方向位置檢測組件374。X軸方向位置檢測組件374是由沿著導軌31配置之線性尺規(linear scale)374a,和配置於第1滑塊32上且與第1滑塊32一起沿著線性尺規374a移動之讀取頭374b所構成。在本實施形態中,此X軸方向位置檢測組件374的讀取頭374b是將每1μm發出1個脈衝的脈衝信號傳送至圖未示之控制組件。然後,圖未示之控制組件,可藉由計算輸入之脈衝信號來檢測工作夾台36的X軸方向位置。再者,在上述第1進給加工組件37之使用了脈衝馬達372作為驅動源的情況中,也可以藉由計算對脈衝馬達372輸出驅動信號之圖未示的控制組件的 驅動脈衝,來檢測工作夾台36的X軸方向位置。又,在上述第1加工進給組件37之使用了伺服馬達作為驅動源的情況中,也可以藉由將用以檢測伺服馬達之旋轉數的旋轉編碼器所輸出之脈衝信號傳送到圖未示之控制組件,並使控制組件計算所輸入之脈衝信號,來檢測工作夾台36的X軸方向位置。
上述第2滑塊33,在其下表面設置有可與設置在上述第1滑塊32之上表面的一對導軌322、322嵌合的一對被導引溝331、331,並藉由將此被導引溝331、331嵌合至一對導軌322、322而構成為可在Y軸方向上移動。工作夾台機構3具備有用來使第2滑塊33沿著設置在第1滑塊32上的一對導軌322、322在Y軸方向上移動的第2加工進給組件38。第2加工進給組件38包含有在上述一對導軌322和322之間平行地配置的公螺桿381,和用於旋轉驅動該公螺桿381之脈衝馬達382等驅動源。公螺桿381,其一端是受到固定於上述第1滑塊32之上表面的軸承塊383支撐成旋轉自如,其另一端則被上述脈衝馬達382的輸出軸傳動連結。再者,是將公螺桿381螺合於突出於第2滑塊33之中央部下表面而設置之圖未示的母螺塊所形成之貫通螺孔中。因此,透過以脈衝馬達382正轉及逆轉驅動公螺桿381,就能使第2滑塊33沿著導軌322、322在Y軸方向上移動。
雷射加工裝置2具備有用於檢測上述第2滑塊33之Y軸方向位置的Y軸方向位置檢測組件384。Y軸方向位置檢測組件384是由沿著導軌322配置之線性尺規384a,和配 置於第2滑塊33上並且與第2滑塊33一起沿線性規尺384a移動之讀取頭384b所構成。在本實施形態中,此Y軸方向位置檢測組件384的讀取頭384b是將每1μm發出1個脈衝的脈衝信號傳送至圖未示之控制組件。然後,圖未示之控制組件,可藉由計算輸入之脈衝信號來檢測工作夾台36之Y軸方向位置。再者,在上述第2加工進給組件38之使用了脈衝馬達382作為驅動源的情況中,也可以藉由計算對脈衝馬達382輸出驅動信號之圖未示的控制組件的驅動脈衝,來檢測工作夾台36之Y軸方向位置。又,在上述第2加工進給組件38之使用了伺服馬達作為驅動源的情況中,也可以藉由將用以檢測伺服馬達之旋轉數的旋轉編碼器所輸出之脈衝信號傳送到圖未示之控制組件,並使控制組件計算所輸入之脈衝信號,來檢測工作夾台36之Y軸方向位置。
上述雷射光線照射單元4具備有配置於上述靜止基台20上之支撐構件41、被該支撐構件41所支撐且實質上水平延伸之套殼42、配置於該套殼42上之雷射光線照射組件5,以及配置於套殼42之前端部且可檢測用來雷射加工之加工區域的攝像組件6。
上述雷射光線照射組件5具備有配置於套殼42內之具備圖未示之脈衝雷射光線振盪器及重複頻率設定組件的脈衝雷射光線振盪組件,與配置於套殼42的前端部且具備有用於將由圖未示之脈衝雷射光線振盪組件所振盪發出之脈衝雷射光線聚光之聚光透鏡511的聚光器51。此聚光器51的聚光透鏡511,是將數值孔徑(NA)設定如下。亦即,聚 光透鏡511之數值孔徑(NA)是設定成使數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)之值在0.05~0.2的範圍(數值孔徑設定步驟)。再者,雷射光線照射組件5具備有用以調整透過聚光器51之聚光透鏡511所聚光的脈衝雷射光線之聚光點位置的聚光點位置調整組件(圖未示)。
裝設於配置有上述雷射光線照射組件5之套殼42之前端部的攝像組件6,具備有照明被加工物的照明組件、捕捉以該照明組件所照明之區域的光學系統,以及拍攝以該光學系統所捕捉到之影像的攝像元件(CCD)等,並可將所拍攝到的影像信號傳送至圖未示之控制組件。
雷射加工裝置2是如以上地構成,並且針對藉由使用此雷射加工裝置2而沿著被設定於上述已實施晶圓支撐步驟的板狀被加工物10上之用來生成晶片的輪廓101照射對板狀被加工物具有穿透性之波長的脈衝雷射光線,以在板狀被加工物的內部沿著用來生成晶片的輪廓101使細孔和屏蔽該細孔之非晶質成長而形成屏蔽通孔的屏蔽通孔形成步驟進行說明。再者,在構成雷射加工裝置2之圖未示的控制組件的記憶體中,儲存用來生成複數個晶片的輪廓101的座標及加工開始位置101a的座標。為了要沿著被設定於板狀被加工物10上之用來生成晶片的輪廓101形成屏蔽通孔,首先要將貼附有板狀被加工物10之保護膠帶T側載置在上述圖2所示之雷射加工裝置2的工作夾台36上。然後,藉由作動圖未示之吸引組件,以隔著保護膠帶T將板狀被加工物10保持於吸附夾頭361上(晶圓保持步驟)。
實施了上述之晶圓保持步驟後,圖未示之控制組件會作動第1加工進給組件37及第2加工進給組件38以將被設定於保持在工作夾台36的板狀被加工物10上之預定的晶片的輪廓101的加工開始位置101a如圖3(a)所示地定位到雷射光線照射組件5之聚光器51的正下方。其次,作動圖未示之聚光點位置調整組件而在光軸方向上移動聚光器51,以將透過聚光器51的聚光透鏡511所聚光之脈衝雷射光線LB的聚光點定位到板狀被加工物10之厚度方向的所期望的位置上(定位步驟)。再者,在圖示之實施形態中,是將脈衝雷射光線的聚光點,從板狀被加工物10之供脈衝雷射光線入射的上表面(正面10a側)設定到所期望位置(例如距離正面10a為5~10μm之背面10b側的位置)上。
如上述地實施了定位步驟後,就可以作動雷射光線照射組件5而在從聚光器51照射出脈衝雷射光線LB時,作動第1加工進給組件37及第2加工進給組件38以根據被設定於板狀被加工物10之用來生成晶片的輪廓101使工作夾台36移動。然後,當加工開始位置101a到達聚光器51之正下方時,即停止脈衝雷射光線的照射,並停止第1加工進給組件37及第2加工進給組件38的作動以停止工作夾台36的移動(屏蔽通孔形成步驟)。並根據設定於板狀被加工物10之所有的晶片的輪廓101實施此屏蔽通孔形成步驟。
藉由實施上述屏蔽通孔形成加工,以在板狀被加工物10的內部,如圖3(b)所示地從脈衝雷射光線LB之聚光點P被定位的正面(上表面)側涵蓋到背面(下表面)使細孔 111和形成於該細孔111之周圍的非晶質112成長,並在板狀被加工物10中沿著用來形成晶片的輪廓101以預定之間隔(本實施形態中為10μm的間隔(加工進給速度:500mm/秒)/重複頻率:50kHz))形成非晶質的屏蔽通孔110。此屏蔽通孔110,如圖3(c)及(d)所示,是由形成於中心之直徑為φ 1μm左右之細孔111和形成於該細孔111周圍之直徑為φ 10μm之非晶質112所構成,在本實施形態中,是成為使互相鄰接之非晶質112彼此形成為連接的形態。再者,由於在上述之屏蔽通孔形成加工中所形成之非晶質的屏蔽通孔110,可以從板狀被加工物10的正面(上表面)側涵蓋到背面(下表面)來形成,因此即使晶圓的厚度增厚也只需要照射1次脈衝雷射光線即可,因而可使生產性變得極為良好。
在上述之屏蔽通孔形成加工中,為了要形成良好的屏蔽通孔110,如上述地將聚光透鏡511之數值孔徑(NA)設定成,使數值孔徑(NA)除以石英玻璃基板或藍寶石基板等單結晶基板之折射率(N)之值(S)在0.05~0.2的範圍內是很重要的。
此處,針對數值孔徑(NA)和折射率(N)和將數值孔徑(NA)除以折射率(N)之值(S=NA/N)的關係,參照圖4進行說明。圖4中,入射至聚光透鏡511之脈衝雷射光線LB是以相對於光軸形成角度(θ)而被聚光。此時,sin θ為聚光鏡511之數值孔徑(NA)(NA=sin θ)。當將被聚光透鏡511所聚光之脈衝雷射光線LB照射至由單結晶基板所構成之板狀被加工物10上時,因為構成板狀被加工物10之單結晶基板之密度 比空氣還高,所以脈衝雷射光線LB會由角度(θ)折射成角度(α)而聚光成聚光點P。此時,相對於光軸的角度(α),會因為構成板狀被加工物10之單結晶基板的折射率(N)而不同。因為折射率(N)是(N=sin θ/sin α),所以數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)之值(S=NA/N)會變成sin α。因此,將sin α設定在0.05~0.2的範圍(0.05≦sin α≦0.2)是很重要的。
以下,說明將聚光透鏡511的數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2之範圍的理由。
[實驗1-1]
將作為板狀被加工物10之厚度為500μm的石英玻璃基板(折射率:1.45)以如下的加工條件形成屏蔽通孔,並判定屏蔽通孔的良窳。
加工條件
波長:1064nm
重複頻率:50kHz
脈衝寬度:10ps
平均輸出:2W
聚光點徑:φ 10μm
加工進給速度:500mm/秒
如以上,在石英玻璃基板(折射率:1.45)中,是藉由將聚光脈衝雷射光線之聚光透鏡511的數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2的範圍內,而形成屏蔽通孔。因此,在石英玻璃基板(折射率:1.45)中,將聚光脈衝雷射光線之聚光透鏡511的數值孔徑(NA)設定在0.1~0.25是很重要的。
由上述之實驗1-1,能夠確認到藉由將聚光脈衝雷射光線之聚光透鏡511的數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2的範圍內,可形成屏蔽通孔。
[實驗1-2]
將作為板狀被加工物10之厚度為500μm的藍寶石(AL2O3)基板(折射率:1.76)以下列的加工條件形成屏蔽通孔,並判定屏蔽通孔的良窳。
加工條件
波長:1064nm
重複頻率:50kHz
脈衝寬度:10ps
平均輸出:2W
聚光點徑:φ 10μm
加工進給速度:500mm/秒
如以上,在藍寶石基板(折射率:1.76)中,是藉由將聚光脈衝雷射光線之聚光透鏡511的數值孔徑(NA)設定成使數值孔徑(NA)除以單結晶基板之折射率(N)之值(S=NA/N)在0.05~0.2的範圍內,而形成屏蔽通孔。因此,在藍寶石基板(折射率:1.76)中,將聚光脈衝雷射光線之聚光透鏡511的數值孔徑(NA)設定在0.1~0.35是很重要的。
由上述之實驗1-1、實驗1-2,能夠確認到藉由將聚光脈衝雷射光線之聚光透鏡511的數值孔徑(NA)除以單 結晶基板之折射率(N)之值(S=NA/N)設定在0.05~0.2的範圍內,可形成屏蔽通孔。
當實施了上述屏蔽通孔形成步驟後,就可以實施晶片生成步驟,其為藉由賦予板狀被加工物10超音波,以破壞形成有屏蔽通孔110的晶片的輪廓101而由板狀被加工物10生成晶片。參照圖5來說明晶片生成步驟的第1實施形態。
圖5所示之晶片生成步驟的第1實施形態,首先如圖5(a)所示地將已實施過上述屏蔽通孔形成步驟的板狀被加工物10的保護膠帶T側載置於矽氧橡膠台7上。因而,透過保護膠帶T而被載置在矽氧橡膠台7上的板狀被加工物10會成為正面在上側。其次,如圖5(b)所示,將超音波賦予墊70的下表面載置於透過保護膠帶T而被載置在矽氧橡膠台7上之板狀被加工物10的正面上。然後,將配置於超音波賦予墊70之圖未示的超音波發生組件作動以使其對板狀被加工物10賦予超音波。其結果,板狀被加工物10會如圖5(c)所示地使形成有屏蔽通孔110的晶片的輪廓101被破壞而生成晶片100。如此進行而形成有屏蔽通孔110之晶片的輪廓101已被破壞的晶片100,就可以如圖6所示地從保護膠帶T剝離而拾取。
其次,參照圖7乃至圖10來說明晶片生成步驟的第2實施形態。此晶片生成步驟的第2實施形態,是利用圖7乃至圖9所示之屏蔽通孔破壞裝置8而實施。圖7中所示為屏蔽通孔破壞裝置8的立體圖,且圖8中所示為將圖7所示之屏 蔽通孔破壞裝置8的主要部位分解而顯示的立體圖。
本實施形態中的屏蔽通孔破壞裝置8具備有基台81、配置成可在該基台81上於箭頭Y所示之方向上移動的第1桌台82,以及配置成可在該第1桌台82上於與箭頭Y直交之以箭頭X所示之方向上移動的第2桌台83。基台81形成為矩形,其兩側部上表面在以箭頭Y所示的方向上相互平行地配置有2條導軌811、812。再者,在2條導軌之其中一邊的導軌811上,在其上表面形成有剖面為V字形的導引溝811a。
上述第1桌台82,是如圖8所示地形成為在中央部具備了矩形之開口821的窗框狀。此第1桌台82之一邊的側部下表面設置有可滑動地嵌合於設置於上述基台81之其中一邊之導軌811上所形成的導引溝811a的被導引軌822。又,在第1桌台82的兩側部上表面,在與上述被導引軌822直交的方向上配置有2條互相平行的導軌823、824。又,在2條導軌之其中一邊的導軌823上,在其上表面形成有剖面為V字形的導引溝823a。如此所構成之第1桌台82,如圖7所示地,是將被導引軌822嵌合於設置於基台81上之其中一邊之導軌811上所形成的導引溝811a,並將另一邊之側部下表面載置於設置在基台81上之另一邊的導軌812上。屏蔽通孔破壞裝置8具備有用於使第1桌台82沿著設置在基台81上的導軌811、812在以箭頭Y所示之方向上移動的第1移動組件84。此第1移動組件84,如圖8所示地是由公螺桿841、軸承842、脈衝馬達843與母螺塊834所構成,該公螺桿841是與設置於基台81上之另一邊的導軌812平行地配置,該軸承 842是配置於基台81上且將公螺桿841的一端部支撐成可旋轉,該脈衝馬達843是與公螺桿841的另一端連結並用於旋轉驅動公螺桿841,該母螺塊834是設置在上述第1桌台82之下表面並螺合於公螺桿841。如此所構成之第1移動組件84,是藉由驅動脈衝馬達843將公螺桿841旋動,而使第1桌台82在圖7中在以箭頭Y所示之方向上移動。
上述第2桌台83,是如圖8所示地形成為矩形,且中央部具備有圓形的孔831。在此第2桌台83之一邊的側部下表面設置有可滑動地嵌合於設置於上述第1桌台82之其中一邊之導軌823上所形成的導引溝823a的被導引軌832。如此所構成之第2桌台83,如圖7所示地,是將被導引軌832嵌合於設置於第1桌台82之其中一邊之導軌823上所形成的導引溝811a,並將另一邊之側部下表面載置於設置在第1桌台82上之另一邊的導軌824上。屏蔽通孔破壞裝置8具備有用於使第2桌台83沿著設置在第1桌台82上的導軌823、824在以箭頭X所示之方向上移動的第2移動組件85。此第2移動組件85,如圖8所示地是由公螺桿851、軸承852、脈衝馬達853與母螺塊854所構成,該公螺桿851是與設置於第1桌台82上之另一邊的導軌824平行地配置,該軸承852是配置於第1桌台82上且將公螺桿851的一端部支撐成可旋轉,該脈衝馬達853是與公螺桿851的另一端連結並用於旋轉驅動公螺桿851,該母螺塊854是設置在上述第2桌台83之下表面並螺合於公螺桿851。如此所構成之第2移動組件85,是藉由驅動脈衝馬達853將公螺桿851旋動,而使第2桌台83在圖7 中在以箭頭X所示之方向上移動。
屏蔽通孔破壞裝置8具備有保持上述環狀框架F之框架保持組件86。如圖7及圖9所示,框架保持組件86是由筒狀部861、形成於該筒狀部861之上端的環狀的框架保持部862、設置於筒狀部861之下端部的裝設部863,以及設置於該裝設部863之上側的環狀支撐凸緣部864所構成。筒狀部861具有比環狀框架F之內徑還小且比貼附在裝設於環狀框架F之保護膠帶T上的板狀被加工物10的外徑還大的內徑。上述環狀的框架保持部862,是在筒狀部861的上端朝徑向外側突出而形成,且上表面形成有載置環狀框架F的載置面862a。在如此所形成的環狀的框架保持部862上,裝設有用於將載置於載置面862a上之環狀框架F固定的複數個夾具865。上述裝設部863是構成為可將外周可旋動地嵌合在設置於第2桌台83上之孔831的內周面。上述環狀的支撐凸緣部864,是在裝設部863的上側朝徑向外側突出而形成,且是以已將裝設部863嵌合於設置在第2桌台83之孔831中的狀態而被載置於第2桌台83上。
屏蔽通孔破壞裝置8具備有對板狀被加工物10賦予超音波的超音波賦予組件87,其中該板狀被加工物10是透過保護膠帶T而受到被保持於上述環狀的框架保持組件86上的環狀框架F所支撐。超音波賦予組件87,是如圖7及圖8所示地被配置在上述基台81上並被配置於框架保持組件86內。如圖8所示,此超音波賦予組件87是由配置於基台81上之氣缸871,和配置於該氣缸871的活塞桿872之前端的 超音波振動器873所構成。超音波振動器873是形成為可藉由圖未示之高頻電壓施加組件而被施加預定頻率的高頻電壓。再者,在本實施形態中超音波振動器873雖然是形成為球形,但也可以形成為圓形或半圓柱形。
屏蔽通孔破壞裝置8具備有對板狀被加工物10吹送冷氣的冷氣吹送組件88,其中該板狀被加工物10是透過保護膠帶T而受到被支撐於框架保持組件86上的環狀框架F所支撐。冷氣吹送組件88具備有配置於基台81上的旋繞臂881,和裝設於該前端之冷氣吹送噴嘴882,且將該冷氣吹送噴嘴882連接至未圖示之冷氣供給組件。又,是透過圖未示之驅動組件使旋繞臂881旋轉。再者,旋繞臂881被構成為可上下活動。
屏蔽通孔破壞裝置8具備有對板狀被加工物10進行拍攝的攝像組件89,其中該板狀被加工物10是透過保護膠帶T而受到被支撐於上述框架保持組件86上的環狀框架F所支撐。此攝像組件89是由光學系統及攝像元件等所構成,且是安裝在藉由配置在基台81上之氣缸891而使其在圖中於上下方向上作動之L字形的支撐構件892上,並配置在構成上述框架保持組件86之環狀的框架保持部862的上方位置處。如此所構成之攝像組件89,對透過保護膠帶T而受到被保持於上述環狀的框架保持部862上的環狀框架F所支撐之板狀被加工物10進行拍攝,並將拍攝到的影像信號傳送到圖未示之控制組件。
屏蔽通孔破壞裝置8是如上述地被構成,以下主 要參照圖10說明其作動。將透過保護膠帶T支撐已實施過上述屏蔽通孔形成步驟之板狀被加工物10的環狀框架F,如圖10(a)所示地載置於構成框架保持組件86之環狀的框架保持部862的載置面862a上,並以夾具865固定於環狀的框架保持部862上。
其次,作動攝像組件89及圖未示之控制組件,而在上述之已實施過屏蔽通孔形成步驟之板狀被加工物10中求出形成有屏蔽通孔110之各個晶片的輪廓101之中心位置,並儲存在圖未示之控制組件的記憶體中。又,作為求出各個晶片的輪廓101之中心位置的方法,可以藉由作動第1移動組件84及第2移動組件85,而在將板狀被加工物10中的形成有屏蔽通孔110之各個晶片的輪廓101的中心定位於攝像組件89之中心時的施加於第1移動組件84之脈衝馬達843及第2移動組件85之脈衝馬達853的脈衝數,來求出XY座標(校準步驟)。
當實施了上述之校準步驟後,圖未示之控制組件就會將冷氣吹送組件88的冷氣吹送噴嘴882定位到構成超音波賦予組件87之超音波振動器873的正上方,並且會朝下方移動而如圖10(a)所示地在和板狀被加工物10的上表面之間設置預定的間隙而定位在上方位置。其次,根據儲存在圖未示之控制組件之記憶體中的資料,作動第1移動組件84及第2移動組件85,如圖10(a)所示地將板狀被加工物10中的形成有屏蔽通孔110的預定之晶片的輪廓101的中心位置定位到構成超音波賦予組件87之超音波振動器873的正上 方,並且作動氣缸871而將超音波振動器873的上端抵接於貼附有板狀被加工物10的保護膠帶T。然後,如圖10(b)所示地由冷氣吹送組件88的冷氣吹送噴嘴882噴出冷氣,並對超音波振動器873施加預定頻率的高頻電壓以使其在超音波振動器873上產生超音波振動。其結果,如圖10(b)所示,在被設定於板狀被加工物10上之晶片的輪廓101上所形成的屏蔽通孔110會被超音波振動破壞而生成晶片100。此時,晶片的輪廓101內的區域會因為受到從冷氣吹送噴嘴882所噴出的冷氣而被冷卻並產生收縮,所以可以促進屏蔽通孔110的破壞。如此進行而使被設定於板狀被加工物10上之晶片的輪廓101上所形成的屏蔽通孔110被超音波振動破壞而生成晶片100後,晶片100就可以如圖10(c)所示地從保護膠帶T剝離而拾取。
如以上所述,上述實施形態中的晶片之製造方法,因為是由屏蔽通孔形成步驟與晶片生成步驟所形成,且該屏蔽通孔形成步驟是以具備有照射雷射光線之聚光器51的脈衝雷射光線照射組件5將對板狀被加工物10具有穿透性之波長的脈衝雷射光線的聚光點從板狀被加工物10的上表面定位到預定位置並沿著用來生成晶片的輪廓101進行照射,藉此在板狀被加工物10之內部沿著用來生成晶片的輪廓101使細孔和屏蔽該細孔之非晶質成長而形成屏蔽通孔110,而該晶片生成步驟是藉由對已實施過該屏蔽通孔形成步驟之板狀被加工物10賦予超音波,以破壞形成有屏蔽通孔110之晶片的輪廓101而由板狀被加工物10生成晶片 100,因此與上述之以往的晶片之製造方法相比較可以在短時間內形成所期望之形狀的晶片。

Claims (5)

  1. 一種晶片之製造方法,是由板狀被加工物生成所期望形狀之晶片的晶片之製造方法,特徵在於包含下述步驟:將保護膠帶貼附到該板狀被加工物;在脈衝雷射光線的聚光點被設置在距離前述板狀被加工物的上表面預定深度的情況下,沿著所要形成的前述晶片的輪廓從被包括在脈衝雷射光線照射組件中的聚光器照射對前述板狀被加工物具有穿透性之波長的前述脈衝雷射光線,藉此沿著所要形成的前述晶片的該輪廓在前述板狀被加工物內形成複數個屏蔽通孔,每個屏蔽通孔由細孔和圍繞前述細孔形成且用於屏蔽前述細孔的非晶質構成;將透過該保護膠帶被支撐在環狀框架的該板狀被加工物載置在矽氧橡膠台上,其中該板狀被加工物的正面朝上;將超音波賦予墊的下表面載置在該板狀被加工物的該正面上;以及向前述超音波賦予墊施加超音波,以破壞已形成前述屏蔽通孔的前述晶片的該輪廓,而由前述板狀被加工物形成前述晶片。
  2. 如請求項1的晶片之製造方法,其中,是將該聚光器之聚光透鏡的數值孔徑(NA)設定成除以板狀被加工物之折射率(N)之值在0.05~0.2的範圍。
  3. 如請求項2的晶片之製造方法,其中,板狀被加工物為石英玻璃基板,且是將該聚光器的聚光透鏡之數值孔徑(NA)設定在0.1~0.25的範圍。
  4. 如請求項2的晶片之製造方法,其中,板狀被加工物為藍寶石基板,且是將該聚光器的聚光透鏡之數值孔徑(NA)設定在0.1~0.35的範圍。
  5. 一種晶片之製造方法,是由板狀被加工物生成所期望形狀之晶片的晶片之製造方法,特徵在於包含下述步驟:將保護膠帶貼附到該板狀被加工物;透過該保護膠帶將該板狀被加工物支撐在環狀框架保持部的載置面上並透過夾具固定該環狀框架;在脈衝雷射光線的聚光點被設置在距離前述板狀被加工物的上表面預定深度的情況下,沿著所要形成的前述晶片的輪廓從被包括在脈衝雷射光線照射組件中的聚光器照射對前述板狀被加工物具有穿透性之波長的前述脈衝雷射光線,藉此沿著所要形成的前述晶片的該輪廓在前述板狀被加工物內形成複數個屏蔽通孔,每個屏蔽通孔由細孔和圍繞前述細孔形成且用於屏蔽前述細孔的非晶質構成;作動攝像元件和控制組件以求出各晶片輪廓的中心位置,其中前述屏蔽通孔是已沿著該各晶片輪廓在前述板狀被加工物中形成;將該中心位置儲存在該控制組件中的記憶體中,該中心位置是通過下述方式求出:使用該攝像元件與每個 晶片的輪廓中心對準,並且計數施加到第1移動組件的脈衝馬達的脈衝的數量和施加到第2移動組件的第2脈衝馬達的脈衝的數量,從而根據計數的脈衝數來求出每個晶片的該輪廓的該中心位置的X和Y座標;根據儲存在該記憶體中的資料來作動該第1移動組件和該第2移動組件,以將在該板狀被加工物中所要形成的該晶片中被選定的一個晶片的該輪廓的該中心位置設置在位於該板狀被加工物的背面下方的超音波振動器正上方的位置;作動氣缸以使該超音波振動器的上端抵接於貼附到該板狀被加工物的下表面的該保護膠帶;以及向該超音波振動器施加具有預定頻率的電壓以斷開所選擇的晶片,並且同樣地對該板狀被加工物上的所有其他晶片的該輪廓進行斷開以形成另外的晶片。
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