TWI745606B - 晶片製造方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種晶片製造方法，可以不使用擴張片而分割板狀的工件，以製造出多個晶片。[解決手段]包含：雷射加工步驟，沿著分割預定線僅對晶片區域照射對工件具有穿透性的波長的雷射光束，且沿著晶片區域的分割預定線形成改質層，同時將外周剩餘區域作為未形成改質層的補強部；以及分割步驟，對工件施力而將工件分割成一個個的晶片；在分割步驟中，施加超音波振動而將工件分割成一個個的晶片。

Description

晶片製造方法
本發明涉及一種晶片製造方法，分割板狀的工件，以製造出多個晶片。
已知一種方法（例如，參照專利文獻1），為了將以晶圓為代表之板狀的工件（work piece）分割成多個晶片，而使具有穿透性的雷射光束聚光於工件的內部，進而形成透過多光子吸收而被改質的改質層（改質區域）。由於改質層與其他區域相較之下較為脆弱，透過在沿著分割預定線（切割道）形成改質層之後對工件施力，可以以此改質層作為起點，將工件分割成多個晶片。
在對形成有改質層的工件施力時，例如採用將具有延展性的擴張片（擴片膠帶）貼在工件上進行擴張的方法（例如，參照專利文獻2）。在此方法中，通常在照射雷射光束進而於工件形成改質層之前，將擴張片貼在工件上，之後，在形成改質層之後，對擴張片進行擴張，以將工件分割成多個晶片。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2002-192370號公報 [專利文獻2] 日本特開2010-206136號公報
[發明所欲解決的課題] 然而，在如上所述的對擴張片進行擴張的方法中，由於使用後的擴張片無法再次使用，因此晶片製造的所需費用易於變高。特別是由於黏著材難以殘留在晶片的高性能擴張片的價格也高，因此當使用這種擴張片時，晶片製造的所需費用也變高。
鑑於上述問題而作出本發明，其目的在於提拱一種晶片製造方法，可不需使用擴張片來分割板狀的工件，以製造出多個晶片。
根據本發明的一個態樣，提供一種晶片製造方法，由工件製造出多個晶片，該工件具有：晶片區域，透過交叉的多個分割預定線而劃分為作為該晶片的多個區域；以及外周剩餘區域，圍繞該晶片區域；該晶片製造方法具備：保持步驟，利用保持台直接保持工件；雷射加工步驟，在實施該保持步驟之後，沿著該分割預定線僅對工件的該晶片區域照射雷射光束，使對工件具有穿透性的波長的該雷射光束的聚光點定位在保持於該保持台的工件之內部，且沿著該晶片區域的該分割預定線形成改質層，同時將該外周剩餘區域作為未形成改質層的補強部；搬出步驟，在實施該雷射加工步驟之後，從該保持台搬出工件；以及分割步驟，在實施該搬出步驟之後，對工件施力而將工件分割成一個個的該晶片，其中，在該分割步驟中，施加超音波振動而將工件分割成一個個的該晶片。
在本發明的一個態樣中，也可以進一步具備補強部去除步驟，在實施該雷射加工步驟之後，實施該分割步驟之前，去除該補強部。然後，在本發明的一個態樣中，該保持台的上表面是由柔軟的材料所構成，在該保持步驟中，也可以利用該柔軟的材料保持工件的正面側。
在本發明的一個態樣的晶片製造方法中，在利用保持台直接保持工件的狀態下，僅對工件的晶片區域照射雷射光束，進而形成沿著分割預定線的改質層，在此之後，由於施加超音波振動而將工件分割成一個個的晶片，故沒有必要為了對工件施力以分割成一個個的晶片而使用擴張片。因此，根據本發明的一個態樣的晶片製造方法，可以不使用擴張片，而將為板狀工件的工件分割，以製造出多個晶片。
然後，在本發明的一個態樣的晶片製造方法中，僅對工件的晶片區域照射雷射光束，進而形成沿著分割預定線的改質層，同時，由於將外周剩餘區域作為未形成有改質層的補強部，故透過此補強部補強晶片區域。因此，透過在搬送等時施加的力，將工件分割成一個個的晶片，而不會有無法適當搬送工件的問題。
參照附圖說明關於本發明的一個態樣的實施例。本實施例的晶片製造方法包含：保持步驟（參照圖3（A））、雷射加工步驟（參照圖3（B）、圖4（A）、圖4（B））、搬出步驟、補強部去除步驟（參照圖5（A）以及圖5（B））、以及分割步驟（參照圖6）。
在保持步驟中，利用卡盤台（保持台）直接保持（工件），該工件具有：晶片區域，透過分割預定線劃分為多個區域；外周剩餘區域，圍繞晶片區域。在雷射加工步驟中，照射對工件具有穿透性的波長的雷射光束，於晶片區域形成沿著分割預定線的改質層（改質區域），同時將外周剩餘區域作為未形成有改質層的補強部。
在搬出步驟中，從保持台搬出工件。在補強部去除步驟中，從工件去除補強部。在分割步驟中，施加超音波振動以將工件分割成多個晶片。以下將詳細描述關於本實施例的晶片製造方法。
圖1是示意性地表示在本實施例中所使用的工件（workpiece）11的構成例的立體圖。如圖1所示，工件11是圓盤狀的晶圓（基板），例如由矽（Si）、砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、氮化鎵（GaN）、碳化矽（SiC）等的半導體、藍寶石（Al2 O3 ）、鈉玻璃（soda glass）、硼矽酸玻璃、石英玻璃等的介電體（絕緣體）、或者是鉭酸鋰（LiTa3 ）、鈮酸鋰（LiNb3 ）等的強介電體（強介電體結晶）所構成。
利用交叉的多個分割預定線（切割道）13在工件11的正面11a側劃分成作為晶片的多個區域15。然後，以下將包含作為晶片的多個區域15的全部之大致圓形的區域稱為晶片區域11c，將圍繞晶片區域11c的環狀區域稱為外周剩餘區域11d。
晶片區域11內的每個區域15對應需要，而形成有IC（Integrated Circuit，積體電路）、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統）、LED（Light Emitting Diode，發光二極管）、LD（Laser Diode，雷射二極管）、光電二極體（Photodiode）、SAW （Surface Acoustic Wave，表面聲波）濾波器、BAW（Bulk Acoustic Wave，體聲波）濾波器等的元件。
透過沿著分割預定線13分割此工件11，而得到多個晶片。具體而言，當工件11為矽晶圓時，例如可以得到作為記憶體或感測器等而發揮功能的晶片。當工件11為砷化鎵基板或磷化銦基板、氮化鎵基板時，例如可以得到作為發光元件或受光元件而發揮功能的晶片。
當工件11為碳化矽基板時，例如可以得到作為功率元件等而發揮功能的晶片。當工件11為藍寶石基板時，例如可以得到作為發光元件等而發揮功能的晶片。當工件11為由鈉玻璃或硼矽酸玻璃、石英玻璃等構成的玻璃基板時，例如可以得到作為光學零件或蓋構件（蓋玻璃）而發揮功能的晶片。
當工件11為由鉭酸鋰或鈮酸鋰等的強介電體構成的強介電體基板（強介電體結晶基板）時，例如可以得到作為濾波器或致動器而發揮功能的晶片。另外，工件11的材質、形狀、構造、大小、厚度等不受限制。同樣地，形成於作為晶片的區域15上之元件的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也不受限制。在作為晶片的區域15中，也可以沒有形成元件。
在本實施例的晶片製造方法中，使用作為工件11的圓盤狀之矽晶圓，以製造多個晶片。具體而言，首先，進行保持步驟，利用卡盤台直接保持此工件11。圖2是示意性地表示在本實施例中所使用的雷射加工裝置的構成例的立體圖。
如圖2所示，雷射加工裝置2具備基台4，安裝有各構成元件。基台4的上表面設置有水平移動機構8，其使用於吸引、保持工件11的卡盤台（保持台）6在X軸方向（加工進給方向）以及Y軸方向（分度進給方向）上移動。水平移動機構8具備一對X軸導軌10，固定在基台4的上表面，並且大致平行於X軸方向。
X軸移動台12可滑動地安裝在X軸導軌10上。X軸移動台12的背面側（下面側）裝設有螺母部（未圖示），大致平行於X軸導軌10的X軸滾珠螺桿14則螺合於此螺母部。
X軸滾珠螺桿14的一端部連接有X軸脈衝雷達16。透過利用X軸脈衝雷達16使X軸滾珠螺桿14旋轉，X軸移動台12沿著X軸導軌10在X軸方向上移動。鄰接X軸導軌10的位置上設置有X軸尺標18，用於檢測在X軸方向上X軸移動台12的位置。
X軸移動台12的表面（上表面）上固定有一對Y軸導軌20，其大致平行於Y軸方向。Y軸移動台22可滑動地安裝在Y軸導軌22上。Y軸移動台22的背面側（下面側）裝設有螺母部（未圖示），大致平行於Y軸導軌20的Y軸滾珠螺桿24則螺合於此螺母部。
Y軸滾珠螺桿24的一端部連接有Y軸脈衝雷達26。透過利用Y軸脈衝雷達26使Y軸滾珠螺桿24旋轉，Y軸移動台22沿著Y軸導軌20在Y軸方向上移動。鄰接Y軸導軌20的位置上設置有Y軸尺標28，其用於檢測在Y軸方向上Y軸移動台22的位置。
Y軸移動台22的表面側（上表面側）裝設有支撐台30，並且在此支撐台30的上部配置有卡盤台6。卡盤台6的表面（上表面）變成保持面6a，其吸附、保持上述工件11的背面11b側（或是正面11a側）。保持面6a例如由氧化鋁等硬度高的多孔質材料所構成。但是，保持面6a也可以是由聚乙烯或環氧樹脂等樹脂為代表的柔軟材料構成。
此保持面6a是透過形成於卡盤台6的內部的吸引路徑6b（參照圖3（A）等）或閥門32（參照圖3（A）等）而連接至吸引源34（參照圖3（A）等）。在卡盤台6的下方裝設有旋轉驅動源（未圖示），卡盤台6透過此旋轉驅動源以繞著大致與Z軸方向平行的旋轉軸之方式來旋轉。
水平移動機構8的後方設有柱狀的支撐構造36。支撐構造36的上部固定有向Y軸方向延伸的支撐臂38，此支撐臂38的前端部設有雷射照射單元40，其脈衝震盪對工件11具有穿透性的波長（難以吸收的波長）的雷射光束17（參照圖3（B）），照射卡盤台6上的工件11。
鄰接雷射照射單元40的位置設有相機42，其拍攝工件11的正面11a側或背面11b側。利用相機42拍攝工件11等而形成的影像例如可以在調整工件11與雷射照射單元40之間的位置等時使用。
卡盤台6、水平移動機構8、雷射照射單元40、相機42等的構成元件連接至控制單元（未圖示）。控制單元控制每個構成元件，使工件11適當地被加工。
圖3（A）是用於說明關於保持步驟的剖面圖。另外，在圖3（A）中，利用功能塊表示一部分的構成元件。在保持步驟中，如圖3（A）所示，例如使工件11的背面11b接觸卡盤台6的保持面6a。接著，打開閥門32以使吸引源34的負壓作用於保持面6a。
透過上述，工件11的正面11a側在向上方露出的狀態下被保持台6吸引、保持。另外，在本實施例中，如圖3（A）所示，利用卡盤台6直接保持工件11的背面11b側。也就是說，在本實施例中，不需要對工件11黏貼擴張片。
在保持步驟之後，進行雷射加工步驟，照射對工件11具有穿透性的波長的雷射光束17，進而形成沿著分割預定線13的改質層。圖3（B）是用於說明關於雷射加工步驟的剖面圖，圖4（A）是示意性地表示雷射加工步驟後的工件11的狀態的俯視圖，圖4（B）是示意性地表示雷射加工步驟後的工件11的狀態的剖面圖。另外，在圖3（B）中，利用功能塊表示一部分的構成元件。
在雷射加工步驟中，首先，使卡盤台6旋轉，例如把作為對象的分割預定線13的延伸方向變成對X軸方向平行。接著，使卡盤台6移動，使雷射照射單元40的位置在作為對象的分割預定線13的延長線上對齊。然後，如圖3（B）所示，使卡盤台6在X軸方向（即，對象的分割預定線13的延伸方向）上移動。
之後，在雷射照射單元40到達存在於作為對象的分割預定線13的2處的晶片區域11c和外周剩餘區域11d之間的邊界的一邊之正上方的時間點，從此雷射照射單元40開始雷射光束17的照射。在本實施例中，如圖3（B）所示，從被配置在工件11的上方的雷射照射單元40向工件11的正面11a照射雷射光束17。
此雷射光束17的照射是持續到雷射照射單元40到達：存在於作為對象的分割預定線13的2處的晶片區域11c和外周剩餘區域11d之間的邊界的另一邊之正上方為止。也就是說，在此，沿著對象的分割預定線13僅對晶片區域11c內照射雷射光束17。
然後，此雷射光束17將聚光點定位在距工件11的內部的正面11a（或是背面11b）預定深度的位置上進行照射。以這種方式，透過使對工件11具有穿透性的波長的雷射光束17在工件11的內部聚光，在聚光點以及其附近經由多光子吸收改質工件11的一部分進行改質，進而可以形成作為分割起點的改質層（改質區域）19。在本實施例中，由於是沿著對象的分割預定線13僅對晶片區域11c內照射雷射光束17，所以沿著對象的分割預定線13僅在晶片區域11c內形成改質層19。
在沿著對象的分割預定線13於預定深度的位置上形成改質層19後，利用相同的步驟，沿著對象的分割預定線13在別的深度的位置上形成改質層19。具體而言，例如，如圖4（B）所示，在距工件11的正面11a（或是背面11b）的深度不同的3個位置上形成改質層19（第1改質層19a、第2改質層19b、第3改質層19c）。
但是，沿著1個分割預定線13而形成的改質層19的數量或位置沒有特別的限制。例如，沿著1個分割預定線13而形成的改質層19的數量也可以是1個。然後，改質層19預期是在裂痕到達正面11a（或是背面11b）的條件下形成。當然，也可以在裂痕到達正面11a以及背面11b的兩者之條件下形成改質層19。結果，可以更適當地分割工件11。
當工件11為矽晶圓時，例如，在如以下的條件下形成改質層19。 工件：矽晶圓 雷射光束的波長：1340nm 雷射光束的重複頻率：90kHz 雷射光線的輸出：0.1W~2W 卡盤台的移動速度（加工進給速度）：180 mm / s~1000 mm / s，代表為500 mm / s
當工件11為砷化鎵基板或磷化銦基板時，例如，在如以下的條件下形成改質層19。 工件：砷化鎵基板、磷化銦基板 雷射光束的波長：1064 nm 雷射光束的重複頻率：20kHz 雷射光線的輸出：0.1W~2W 卡盤台的移動速度（加工進給速度）：100 mm / s~400 mm / s，代表為200 mm / s
當工件11為藍寶石基板時，例如，在如以下的條件下形成改質層19。 工件：藍寶石基板 雷射光束的波長：1045nm 雷射光束的重複頻率：100kHz 雷射光線的輸出：0.1W~2W 卡盤台的移動速度（加工進給速度）：400 mm / s~800 mm / s，代表為500 mm / s
當工件11為由鉭酸鋰或鈮酸鋰等的強介電體構成的強介電體基板時，例如，在如以下的條件下形成改質層19。 工件：鉭酸鋰基板、鈮酸鋰基板 雷射光束的波長：532 nm 雷射光束的重複頻率：15kHz 雷射光線的輸出：0.02W~0.2W 卡盤台的移動速度（加工進給速度）：270 mm / s~420 mm / s，代表為300 mm / s
當工件11為由鈉玻璃或硼矽酸玻璃、石英玻璃等構成的玻璃基板時，例如，在如以下的條件下形成改質層19。 工件：鈉玻璃基板、硼矽酸玻璃基板、石英玻璃基板 雷射光束的波長：532 nm 雷射光束的重複頻率：50kHz 雷射光線的輸出：0.1W~2W 卡盤台的移動速度（加工進給速度）：300 mm / s~600 mm / s，代表為400 mm / s
當工件11為氮化鎵基板時，例如，在如以下的條件下形成改質層19。 工件：氮化鎵基板 雷射光束的波長：532 nm 雷射光束的重複頻率：25kHz 雷射光線的輸出：0.02W~0.2W 卡盤台的移動速度（加工進給速度）：90 mm / s~600 mm / s，代表為150 mm / s
當工件11為碳化矽基板時，例如，在如以下的條件下形成改質層19。 工件：碳化矽基板 雷射光束的波長：532 nm 雷射光束的重複頻率：25kHz 雷射光線的輸出：0.02W~0.2W，代表為0.1W 卡盤台的移動速度（加工進給速度）：90 mm / s~600 mm / s，代表為在碳化矽基板的裂開方向中為90 mm / s，而在非裂開方向中為400mm / s
在沿著對象的分割預定線13形成需要數量的改質層19後，重複上述的操作，並且沿著其他所有的分割預定線13形成改質層19。如圖4（A）所示，當沿著全部的分割預定線13形成改質層19時，則結束雷射加工步驟。
在本實施例中，由於是沿著分割預定線13僅在晶片區域11c內形成改質層，而在外周剩餘區域11d中不形成改質層19，因此透過此外周剩餘區域11d得以保持工件11的強度。經由這樣的作法，透過在搬送等時所施加的力使工件11不會被分割成一個個的晶片。如此一來，雷射加工步驟後的外周剩餘區域11d作為用於補強形成有改質層19的晶片區域11c之補強部而發揮功能。
另外，在本實施例中，由於在外周剩餘區域11d不形成改質層19，因此例如即使是在從改質層19延長的裂痕到達正面11a以及背面11b兩者處，並且工件11完全地被分割之狀態下，每個晶片也不會脫落、離散。通常，當在工件11形成改質層19時，在此改質層19的附近工件11會膨脹。在本實施例中，透過使經由改質層19的形成而產生的膨脹的力在作為補強部發揮功能的環狀的外周剩餘區域11d中向內側作用，進而按壓住每個晶片，以防止脫落、離散。
在雷射加工步驟之後，進行搬出步驟，從卡盤台6搬出工件11。具體而言，例如在利用可以吸附、保持工件11的整個正面11a（或是背面11b）之搬送單元（未圖示）吸附工件11的整個正面11a之後，關閉閥門32並且切斷吸引源34的負壓，進而搬出工件11。另外，在本實施例中，如上所述，由於外周剩餘區域11d是作為補強部而發揮功能，因此透過在搬送等時施加的力而將工件11分割成一個個的晶片，不會有無法適當搬送工件11的問題。
在搬出步驟之後，進行補強部去除步驟，從工件11去除補強部。圖5（A）和5（B）是用於說明關於補強部去除步驟的剖面圖。另外，在圖5（A）和圖5（B）中，利用功能塊表示一部分的構成元件。補強部去除步驟是例如使用圖5（A）和5（B）中所表示的切割裝置52來進行。
切割裝置52具備卡盤台54，用於吸引、保持工件11。此卡盤台54的上表面的一部分為保持面54a，吸引、保持工件11的晶片區域11c。保持面54a透過形成於卡盤台54的內部的吸引路徑54b或閥門56等連接至吸引源58。
用於吸引、保持工件11的外周剩餘區域11d（即，補強部）之吸引路徑54c的一端開口於卡盤台54的上表面的另外一部份。吸引路徑的54c的另一端側透過閥門60等而連接至吸引源58。此卡盤台54連接至馬達等的旋轉驅動源（未圖示），以繞著大致與垂直方向平行的旋轉軸之方式旋轉。
在卡盤台54的上方配置有切割單元62。切割單元62具備主軸64，其作為相對於保持面54a大致平行的旋轉軸。主軸64的一端側安裝有環狀的切割刀片66，其磨粒分散在結合劑中。
主軸64的另一端側連接至馬達等的旋轉驅動源（未圖示），安裝在主軸64的一端側的切割刀片66透過來自此旋轉驅動源所傳遞的力而旋轉。切割單元62是例如被支撐於升降機構（未圖示），而切割刀片66是透過此升降機構在垂直方向上移動。
另外，在卡盤台54的上表面上，於對應工件11的晶片區域11c與外周剩餘區域11d之間的邊界之位置上形成有切割刀片用餘隙槽（未圖示），用於防止與切割刀片66的接觸。
在補強部去除步驟中，首先，使工件11的背面11b接觸卡盤台54的保持面54a。接著，打開閥門56、60，以使吸引源58的負壓作用於保持面54a等。透過上述，工件11的正面11a側在向上方露出的狀態下被保持台54吸引、保持。另外，在本實施例中，如圖5（A）所示，利用卡盤台54直接保持工件11的背面11b側。也就是說，在此步驟中，不需要對工件11黏貼擴張片。
接著，使切割刀片66旋轉，並且切入至工件11的晶片區域11c與外周剩餘區域11d之間的邊界。加之，如圖5（A）所示，使卡盤台54以繞著與垂直方向大致平行的旋轉軸之方式旋轉。藉此，可以沿著晶片區域11c與外周剩餘區域11d之間的邊界而切斷工件11。
之後，關閉閥門60，並且切斷對工件11的外周剩餘區域11d之吸引源58的負壓。然後，如圖5（B）所示，從卡盤台54去除外周剩餘區域11d。結果，僅有工件11的晶片區域11c留在卡盤台54上。
在補強部去除步驟之後，進行分割步驟，將工件11分割成一個個的晶片。具體而言，施加超音波振動來分割工件11。圖6（A）以及圖6（B）是用於說明關於分割步驟的剖面圖。另外，在圖6（A）和圖6（B）中，利用功能塊表示一部分的構成元件。
分割步驟是例如使用圖6（A）和6（B）中所表示的分割裝置72來進行。分割裝置72具備液槽74，貯留純水等的液體21。此液槽74形成為足以容納整個工件11（晶片區域11c）的大小，並且在其底部裝設有用於產生超音波振動的超音波振動子76。
超音波振動子76例如包含：壓電材料層，由鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛（lead zirconate titanate）、鉭酸鋰以及鈮酸鋰等的壓電材料所組成；以及一對電極層，夾持壓電材料層。用於供給預定頻率的交流電力之交流電源78連接至電極層，且超音波振動子76是利用對應於從交流電源78供給的交流電力的頻率之頻率而振動。
液槽74的上方配置有用於保持工件11的保持單元80。保持單元80的下面側的一部份作為接觸面80a，接觸工件11的正面11a側（或是背面11b側）。接觸面80a預期為例如是由聚乙烯或環氧樹脂等樹脂為代表的柔軟材料構成。
藉此，易於防止形成於工件11的正面11a側的元件等的損壞。但是，接觸面80a的材質等沒有特別受限。然後，在圍繞接觸面80a的位置上設有向下方突出的環狀的突起80b。透過此突起80b，可以防止分割成一個個晶片後的工件11的飛散。
在保持單元80的內部設有吸引路徑80c，用於對接觸於接觸面80a的工件11傳遞負壓。吸引路徑80c的一端側透過閥門82等而連接至吸引源84。吸引路徑80c的另一端側開口於接觸面80a，使接觸於接觸面80a的工件11的每個區域15可以被吸引。即，在接觸面80a設有對應各區域15的多個開口部。
因此，透過使工件11接觸於接觸面80a，並且使吸引源80的負壓經由閥門82、吸引路徑80c等作用於多個開口部，可以適當地吸引、保持工件11。如上所述，在本實施例中，由於在對應每個區域15的位置上設有多個開口部，因此也可以適當地吸引、保持被分割成一個個的晶片後的工件11。
在本實施例的分割步驟中，首先，使保持單元80的接觸面80a接觸於工件11的正面11a側。接著，打開閥門82以使吸引源84的負壓作用於多個開口部。由此，如圖6（A）所示，工件11透過保持單元80而被吸引、保持。
在此之後，如圖6（B）所示，使保持單元80下降，使工件11浸漬於被貯留在液槽74內的液體21中。在使保持單元80充分地下降之後，關閉閥門82並且切斷吸引源84的負壓。結果，如圖6（B）所示，工件11從保持單元80被拆離。
另外，期望保持單元80的下降量透過突起80b在可以防止被分割成一個個的晶片後的工件11的飛散之區域內進行調整。即，調整保持單元80的下降量，使液槽74的底部與突起80b的下端之間的間隙變得比工件11的厚度小。
接著，從交流電源78向超音波振動子76供給交流電力，而使超音波振動子76振動。藉此，從超音波振動子76產生的超音波振動透過液槽74以及液體21而被施加至工件11。然後，透過此超音波振動之力，裂痕23從工件11的改質層19延長。藉此，工件11沿著分割預定線13被分割成多個晶片25。
作為施加至工件11的超音波振動的條件，例如舉例如下。 輸出：200W 頻率：20 kHz，28 kHz 施加時間：30秒~90秒
但是，超音波振動的條件可以在能適當地分割工件11的區域內任意地設定。在工件11被分割成多個晶片25之後，再次使工件11的正面11a側與接觸面80a彼此接觸，並且打開閥門82，使吸引源84的負壓作用。藉此，可以利用保持單元80保持被分割成多個晶片25後的工件11，並且將其向液槽74的外部搬出。
如上所述，在本實施例的晶片製造方法中，在利用卡盤台6（保持台）直接保持工件（workpiece）11的狀態下，僅對工件11的晶片區域11c照射雷射光束17，形成沿著分割預定線13的改質層19，在此之後，由於施加超音波振動而將工件11分割成一個個的晶片25，故沒有必要為了對工件11施力以分割成一個個的晶片25而使用擴張片。因此，根據本實施例的晶片製造方法，可以不使用擴張片，而將為板狀的工件11的矽晶圓分割，進而製造多個晶片25。
然後，在本實施例的晶片製造方法中，僅對工件11的晶片區域11c照射雷射光束17，進而形成沿著分割預定線13的改質層19，同時，由於將外周剩餘區域11d作為未形成有改質層19的補強部，透過此補強部補強晶片區域11c。因此，透過搬送等時施加的力，將工件11分割成一個個的晶片25，不會有無法適當搬送工件11的問題。
另外，本發明不限於上述實施例等的描述，並且可以進行各種修改。例如，在上述實施例的保持步驟中，雖然是利用卡盤台6直接保持工件11的背面11b側，並且從正面11a側照射雷射光束17，但也可以利用卡盤台6直接保持工件11的正面11a側，並且從背面11b側照射雷射光束17。
圖7是用於說明關於變形例的保持步驟的剖面圖。在此變形例的保持步驟中，如圖7所示，例如可以透過以聚乙烯或環氧樹脂等樹脂為代表的柔軟材料所形成的多孔質狀的薄片（多孔質薄片）44而使用構成上表面的卡盤台（保持台）6。
在此卡盤台6中，變成利用薄片44的上表面44a吸引、保持工件11的正面11a側。藉此，可以防止形成於正面11a側的元件等的損害。此薄片44是卡盤台6的一部分，與卡盤台6的本體等一起重複使用。
但是，卡盤台6的上表面亦可不需要由上述的多孔質狀的薄片44構成，至少可以是由不會傷害形成於工件11的正面11a側的元件等之柔軟材料所構成。然後，期望薄片44構成為可以相對卡盤台6的本體裝卸，可以在損害等的情況下進行交換。
然後，在上述實施例中，雖然在搬出步驟之後，在分割步驟之前，進行補強部去除步驟，但也可以例如在雷射加工步驟之後，在搬出步驟之前進行補強部去除步驟。
然後，也可以省略補強部去除步驟。在這種狀況下，例如可以是利用雷射加工步驟調整改質層19形成的區域，使補強部的寬度變成距工件11的外周緣約2mm〜3mm。另外，例如也可以是在分割步驟中於分割晶片區域11c之前，在補強部形成作為分割起點的槽。圖8（A）是用於說明關於變形例的分割步驟的剖面圖，圖8（B）是示意性地表示用於說明變形例的在分割步驟中於分割晶片區域11c之前的工件11的狀態的俯視圖。
在變形例的分割步驟中，在利用分割裝置72對工件11施加超音波振動之前，使用上述的切割裝置52形成作為分割起點的槽。具體而言，如圖8（A）和圖8（B）所示，使切割刀片66切入至外周剩餘區域11d（即，補強部），進而形成作為分割起點的槽11e。此槽11e預期是例如沿著分割預定線13形成。透過形成像這樣的槽11e，而可以利用超音波振動將工件11分割成每個外周剩餘區域11d。另外，在變形例的分割步驟中，可以省略預備切割裝置52的卡盤台54的吸引路徑54c或閥門60等。
然後，在上述實施例的分割步驟中，雖然是利用保持單元80吸引、保持工件11的正面11a側，但也可以利用保持單元80吸引、保持工件11的背面11b側。
另外，在不脫離本發明的目的之範圍的情況下，可以適當地修改上述實施例和變形例的結構，方法等。
11‧‧‧工件（workpiece）11a‧‧‧正面11b‧‧‧背面11c‧‧‧晶片區域11d‧‧‧外周剩餘區域13‧‧‧分割預定線（切割道）15‧‧‧區域17‧‧‧雷射光束19‧‧‧改質層（改質區域）19a‧‧‧第1改質層19b‧‧‧第2改質層19c‧‧‧第3改質層21‧‧‧液體23‧‧‧裂痕25‧‧‧晶片2‧‧‧雷射加工裝置4‧‧‧基台6‧‧‧卡盤台（保持台）6a‧‧‧保持面6b‧‧‧吸引路徑8‧‧‧水平移動機構10‧‧‧X軸導軌12‧‧‧X軸移動台14‧‧‧X軸滾珠螺桿16‧‧‧X軸脈衝馬達18‧‧‧X軸尺標20‧‧‧Y軸導軌22‧‧‧Y軸移動台24‧‧‧Y軸滾珠螺桿26‧‧‧Y軸脈衝馬達28‧‧‧Y軸尺標30‧‧‧支撐台32‧‧‧閥門34‧‧‧吸引源36‧‧‧支撐構造38‧‧‧支撐臂40‧‧‧雷射照射單元42‧‧‧相機44‧‧‧薄片（多孔質薄片）44a‧‧‧上表面52‧‧‧切割裝置54‧‧‧卡盤台（保持台）54a‧‧‧保持面54b‧‧‧吸引路徑54c‧‧‧吸引路徑56‧‧‧閥門58‧‧‧吸引源60‧‧‧閥門62‧‧‧切割裝置64‧‧‧主軸66‧‧‧切割刀片72‧‧‧分割裝置74‧‧‧液槽76‧‧‧超音波振動子78‧‧‧交流電源80‧‧‧保持單元80a‧‧‧保持面80b‧‧‧突起80c‧‧‧吸引路徑82‧‧‧閥門84‧‧‧吸引源
圖1是示意性地表示工件的構成例的立體圖。 圖2是示意性地表示雷射加工裝置的構成例的立體圖。 圖3（A）是用於說明關於保持步驟的剖面圖，圖3（B）是用於說明關於雷射加工步驟的剖面圖。 圖4（A）是示意性地表示雷射加工步驟後的工件的狀態的俯視圖，圖4（B）是示意性地表示雷射加工步驟後的工件的狀態的剖面圖。 圖5（A）和5（B）是用於說明關於補強部去除步驟的剖面圖。 圖6（A）和圖6（B）是用於說明關於分割步驟的剖面圖。 圖7是用於說明關於變形例的保持步驟的剖面圖。 圖8（A）是用於說明關於變形例的分割步驟的剖面圖，圖8（B）是示意性地表示用於說明變形例的在分割步驟中於分割晶片區域之前的工件的狀態的俯視圖。
11‧‧‧工件
11a‧‧‧正面
11b‧‧‧背面
11c‧‧‧晶片區域
19‧‧‧改質層
21‧‧‧液體
23‧‧‧裂痕
25‧‧‧晶片
72‧‧‧分割裝置
74‧‧‧液槽
76‧‧‧超音波振動子
78‧‧‧交流電源
80‧‧‧保持單元
80a‧‧‧接觸面
80b‧‧‧突起
80c‧‧‧吸引路徑
82‧‧‧閥門
84‧‧‧吸引源

Claims (3)

  1. 一種晶片製造方法，由工件製造出多個晶片，該工件具有：晶片區域，透過交叉的多條分割預定線而劃分成作為該晶片的多個區域；以及外周剩餘區域，圍繞該晶片區域；該晶片製造方法的特徵在於具備：保持步驟，不使用擴張片而利用保持台直接保持工件；雷射加工步驟，在實施該保持步驟之後，沿著該分割預定線僅對工件的該晶片區域照射雷射光束，使對工件具有穿透性的波長的該雷射光束的聚光點定位在保持於該保持台的工件之內部，且沿著該晶片區域的該分割預定線形成改質層，同時將該外周剩餘區域作為未形成改質層的補強部；搬出步驟，在實施該雷射加工步驟之後，從該保持台搬出工件；以及分割步驟，在實施該搬出步驟之後，藉由分割裝置將工件吸引保持於該分割裝置的保持單元的下面側之接觸面，對工件施力而將工件分割成一個個的該晶片，其中，在該分割步驟中，對未黏貼擴張片的工件施加超音波振動而將工件分割成一個個的該晶片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的晶片製造方法，其中進一步具備補強部去除步驟，在實施該雷射加工步驟之後，實施該分割步驟之前，去除該補強部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的晶片製造方法，其中該保持台的上表面是由柔軟的材料構成，在該保持步驟中，利用該柔軟的材料保持工件的正面側。
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