TWI797360B - 晶圓的分割方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是在於無間隙直線狀地連接光通訊晶片的導波路與光纖。 其解決手段，光通訊晶片(C)是光導波路(8)會露出於包含切開剖面(84)的第二側面(83)。因此，被連接至光導波路(8)的連接器(91)會被黏著於切開剖面(84)。切開剖面(84)是具有比改質層的剖面更高的平滑性。因此，藉由將連接器(91)黏著於光通訊晶片(C)的切開剖面(84)，可使連接器(91)緊貼於光通訊晶片(C)而黏著。因此，可實質地直線狀地連接被安裝於連接器(91)的光纖(93)與光導波路(8)。而且，可抑制在光纖(93)與光導波路(8)之間產生間隙。

Description

晶圓的分割方法
本發明是有關晶圓的分割方法。
由於資料傳送量的增大，尋求光通訊。作為光通訊用的裝置，有矽光子(Silicon photonics)(例如參照專利文獻1)。矽光子的製造是在藉由晶圓的分割預定線來區劃的區域形成有光通訊用的裝置。然後，沿著分割預定線，在晶圓的內部形成改質層之後，以改質層為起點分割晶圓而形成晶片。在被分割的晶片的側面露出光導波路的端。光纖會被連接至此光導波路的端，而進行光通訊。
並且，在矽光子中，為了將光纖固定於晶片，而設有連接器。連接器是以黏著材來黏著於晶片，連結光纖端與晶片的光導波路的端(例如參照專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-146002號公報 [專利文獻2]日本特開2016-156868號公報
(發明所欲解決的課題)
若連接器傾斜黏著於晶片，則容易在光導波路的端面與被插入至連接器的光纖的端面之間形成間隙，且光導波路與光纖不易被直線狀地連接。因此，有可能發生光通訊不良。
本發明的目的是以能抑制間隙形成於被插入至連接器的光纖的端與光導波路的端之間，且光導波路與光纖會被直線狀地連接的方式，將連接器黏著於晶片的側面。 (用以解決課題的手段)
本發明的晶圓的分割方法(本分割方法)，係於晶圓照射對於該晶圓具有透過性的波長的雷射光線，將使該雷射光線集光的集光點定位於該晶圓的內部而以該集光點來形成的改質層，以該改質層為起點，沿著該分割預定線來將該晶圓分割成各個的光通訊晶片，該晶圓係於藉由表面的分割預定線來區劃成格子狀的區域中形成有光通訊裝置，該光通訊裝置係用以進行光資料通訊，具有通過光的直線狀的光導波路，其特徵為： 該分割預定線，係以對於該光導波路的延伸方向平行的第一分割預定線及對於該光導波路的延伸方向正交的第二分割預定線所構成， 具有： 膠帶貼著工程，其係將黏著膠帶貼著於該晶圓的背面全面； 保持工程，其係隔著該黏著膠帶以保持平台的保持面來保持該晶圓； 第一改質層形成工程，其係沿著該第一分割預定線來形成直線狀的第一改質層； 第二改質層形成工程，其係於接近該晶圓的背面的深度位置，沿著該第二分割預定線來形成直線狀的第二改質層； 第三改質層形成工程，其係於接近該晶圓的表面的深度位置，沿著該第二分割預定線來形成未被形成於涉及該光導波路的部分的虛線狀的第三改質層；及 分割工程，其係對該第一改質層、該第二改質層及該第三改質層賦予外力，以各改質層為起點來分割該晶圓，藉此取得該光導波路的端面會露出於4個的側面之中的1個的面的光通訊晶片。
在本分割方法的膠帶貼著工程中，亦可在具有收容該晶圓的開口的環框，以能堵塞該開口的方式貼著該黏著膠帶，藉由在該開口的該黏著膠帶貼著該晶圓，形成該環框會隔著該黏著膠帶來支撐該晶圓的工件組， 在該分割工程中，亦可藉由將貼著於該晶圓的該黏著膠帶擴張於該晶圓的徑方向，對該第一改質層、該第二改質層及該第三改質層賦予外力而分割該晶圓。
在本分割方法中，亦可在該晶圓的該表面貼著保護該表面的保護膠帶， 在該保持工程中，亦可被連通至吸引源的該保持面會保持該保護膠帶，經由該保護膠帶來保持該晶圓， 在該第一改質層形成工程、該第二改質層形成工程及該第三改質層形成工程中，亦可將該雷射光線從該黏著膠帶側照射至該晶圓，以透過該黏著膠帶而被定位於該晶圓的內部的該雷射光線的該集光點來形成該改質層，在該第三改質層形成工程之後實施該第二改質層形成工程， 至該分割工程為止亦可更包含：使該晶圓的表背反轉，將該晶圓的該表面設為上的反轉工程，及剝離該保護膠帶的剝離工程。
在本分割方法的保持工程中，亦可在保持該晶圓的該保持平台的該保持面載置多孔質薄板，使該保持面連通至吸引源，藉由吸引力通過該多孔質薄板來作用於該晶圓的該表面，該保持面會保持該晶圓， 在該第一改質層形成工程、該第二改質層形成工程及該第三改質層形成工程中，亦可將該雷射光線從該黏著膠帶側照射至該晶圓，以透過該黏著膠帶而被定位於該晶圓的內部的該雷射光線的該集光點來形成該改質層，在該第三改質層形成工程之後實施該第二改質層形成工程， 至該分割工程為止亦可更包含：使該晶圓的表背反轉，將該晶圓的該表面設為上的反轉工程。 [發明的效果]
在本分割方法中，沿著第一分割預定線，形成直線狀的第一改質層。另一方面，沿著第二分割預定線，在晶圓的背面側(接近背面的深度位置)形成直線狀的第二改質層。而且，沿著此第二分割預定線，在晶圓的表面側(接近表面的深度位置)形成第三改質層。第二分割預定線是與光導波路的延伸方向正交。因此，第二改質層及第三改質層也被形成為與光導波路正交。 包含光導波路的光通訊裝置是被形成於晶圓的表面。因此，光導波路是在晶圓的表面附近，與延伸於晶圓的表面側的第三改質層交叉。並且，在本分割方法中，第三改質層是在涉及光導波路的部分未被形成。亦即，第三改質層是在晶圓的表面側，以跨越涉及光導波路的部分之方式，全體形成虛線狀。另外，涉及光導波路的部分是例如接近光導波路的部分，或與光導波路鄰接的部分。
晶圓是藉由對第一改質層、第二改質層及第三改質層賦予外力，以該等的改質層為起點，分割成複數的光通訊晶片。在此，第三改質層是未被形成於涉及晶圓的光導波路的部分。因此，光導波路是藉由分割，露出於包含不是改質層的部分的剖面的切開剖面之光通訊晶片的側面(光通訊晶片的4個的側面之中的1個的面)。 如此，在本分割方法中，光導波路會露出於包含切開剖面的光通訊晶片的側面。因此，被連接至光通訊晶片的光導波路之連接器會被黏著於切開剖面。亦即，在本分割方法中，可將黏著連接器的光通訊晶片的側面形成切開剖面。
在此，切開剖面是比改質層的剖面更具有高的平滑性。因此，藉由在切開剖面黏著連接器，可使連接器緊貼於光通訊晶片的側面。因此，可實質地直線狀地連接被安裝於連接器的光纖與光導波路。而且，可抑制在光纖與光導波路之間產生間隙。因此，可抑制光通訊不良的發生。
並且，藉由利用環框來形成包含晶圓及黏著膠帶的工件組，可將晶圓的處理形成容易。而且，藉由將黏著膠帶擴張於晶圓的徑方向，可對於改質層簡單地賦予外力。因此，可沿著分割預定線來容易地分割晶圓。
更藉由使用保護膠帶或多孔質薄板，可從表面側以保持平台來保持晶圓。藉此，可藉由來自晶圓的背面側的雷射光線的照射而形成改質層。
[實施形態1] 利用圖面來詳細說明本發明的第一實施形態的晶圓的分割方法(第一分割方法)。首先，簡單說明有關第一實施形態的晶圓。
如圖1所示般，第一實施形態的晶圓1是例如圓板狀的矽基板。在晶圓1的表面2a是形成有裝置區域5。在裝置區域5中，在藉由格子狀的分割預定線3所區劃的區域的各者形成有光通訊裝置4。晶圓1的背面2b是不具有光通訊裝置4，藉由研削砥石等來研削。
如圖2所示般，光通訊裝置4是具有：光訊號的路徑之光導波路8、經由光導波路8來收發光訊號的光電路7、及控制光電路7的控制電路6。光導波路8是用以實施光通訊亦即光資料通訊的光訊號的路徑，直線狀地形成。亦即，光導波路8是在光通訊裝置4與外部之間收發訊號之光訊號的傳達路徑。 控制電路6是例如CPU(Central Processing Unit)，在與光電路7之間收發電氣訊號。光電路7是例如具備光源、光調變器、合波器、光檢測器及分波器(全部未圖示)。光電路7是例如將來自控制電路6的電氣訊號變換成光訊號，經由光導波路8來發送至外部。進一步，光電路7是例如將經由光導波路8來從外部接收的光訊號變換成電氣訊號，傳達至控制電路6。
在第一分割方法中，晶圓1是沿著分割預定線3來分割。藉此，晶圓1會被分割成分別包含1個的光通訊裝置4的複數的光通訊晶片。然後，如圖1及圖2所示般，分割預定線3是包括：對於光導波路8的延伸方向平行的第一分割預定線3a、及對於光導波路的延伸方向正交的第二分割預定線3b。
(1)膠帶貼著工程 在第一分割方法中，首先，實施膠帶貼著工程。在膠帶貼著工程中，在晶圓1的背面2b的全面貼著黏著膠帶。如圖3所示般，晶圓1的背面2b被貼著於覆蓋在環狀的環框F的黏著膠帶S，藉此晶圓1會被保持於環框F。
環框F是收容晶圓1的構件，具有開口F1。在膠帶貼著工程中，以能堵塞環框F的開口F1之方式，在環框F貼著黏著膠帶S。藉由在此黏著膠帶S貼著晶圓1的背面2b，環框F會隔著黏著膠帶S來支持或保持晶圓1。藉此，形成包括環框F、黏著膠帶S及晶圓1的工件組W。
(2)保持工程及改質層形成工程 其次，利用雷射加工裝置，實施：藉由保持平台來保持晶圓1的保持工程、及在被保持的晶圓1形成改質層的改質層形成工程。首先，說明有關在該等的工程中使用的雷射加工裝置的構成。
如圖4所示般，雷射加工裝置10是具備：長方體狀的基台11、被立設於基台11的一端的立壁部13、及控制雷射加工裝置10的各構件的控制手段51。
在基台11的上面是設有使保持平台43移動的保持平台移動機構14。保持平台移動機構14是將保持平台43加工進給於X軸方向，且分度進給於Y軸方向。保持平台移動機構14是具備：具備保持平台43的保持平台部40、將保持平台43移動於分度進給方向的分度進給部20、及將保持平台43移動於加工進給方向的加工進給部30。
分度進給部20是包括：延伸於Y軸方向的一對的導軌23、被載置於導軌23的Y軸平台24、與導軌23平行延伸的滾珠螺桿25、及使滾珠螺桿25旋轉的驅動馬達26。 一對的導軌23是平行於Y軸方向，被配置於基台11的上面。Y軸平台24是可在一對的導軌23上沿著該等的導軌23來滑動設置。在Y軸平台24上是載置加工進給部30及保持平台部40。
滾珠螺桿25是被螺合於設在Y軸平台24的下面側的螺帽部(未圖示)。驅動馬達26是被連結於滾珠螺桿25的一端部，旋轉驅動滾珠螺桿25。藉由滾珠螺桿25旋轉驅動，Y軸平台24、加工進給部30及保持平台部40會沿著導軌23來移動於分度進給方向(Y軸方向)。
加工進給部30是具備：延伸於X軸方向的一對的導軌31、被載置於導軌31上的X軸平台32、與導軌31平行延伸的滾珠螺桿33、及使滾珠螺桿33旋轉的驅動馬達35。一對的導軌31是平行於X軸方向，被配置在Y軸平台24的上面。X軸平台32是在一對的導軌31上，沿著該等的導軌31來可滑動地設置。在X軸平台32上是載置有保持平台部40。
滾珠螺桿33是被螺合於在X軸平台32的下面側所設的螺帽部(未圖示)。驅動馬達35是被連結至滾珠螺桿33的一端部，旋轉驅動滾珠螺桿33。藉由滾珠螺桿33旋轉驅動，X軸平台32及保持平台部40會沿著導軌31來移動於加工進給方向(X軸方向)。
保持平台部40是具有：保持晶圓1的保持平台43、被設在保持平台43的周圍的夾緊部45、及支撐保持平台43的θ平台47。θ平台47是在X軸平台32的上面，在XY平面內可旋轉設置。保持平台43是用以吸附保持晶圓1的構件。保持平台43是被形成圓板狀，被設在θ平台47上。
在保持平台43的上面是形成有含多孔陶瓷材的保持面。此保持面是被連通至吸引源(未圖示)。在保持平台43的周圍是設有包含支持臂的4個的夾緊部45。4個的夾緊部45是藉由空氣致動器(未圖示)來驅動，藉此從四方來夾持固定被保持於保持平台43的晶圓1的周圍的環框F。
雷射加工裝置10的立壁部13是被立設在保持平台移動機構14的後方。在立壁部13的前面設有用以雷射加工晶圓1的雷射加工單元12。雷射加工單元12是具有：對晶圓1照射雷射光線的加工頭18、及支持加工頭18的臂部17。臂部17是從立壁部13突出至保持平台移動機構14的方向。加工頭18是以能對向於保持平台移動機構14的保持平台43之方式，被支持於臂部17的前端。
在臂部17及加工頭18內是設有雷射加工單元12的光學系。如圖5所示般，加工頭18是具備：固體雷射光源的振盪部53、及被設在振盪部53的下方的集光透鏡54。加工頭18是藉由集光透鏡54來將從振盪部53輸出的雷射光線L集光，照射至被保持於保持平台43上的晶圓1。藉此，雷射加工晶圓1。
從加工頭18射出的雷射光線L是脈衝雷射光線，具有對於晶圓1具有透過性之類的波長。此波長是例如亦可約為1300nm(例如1342nm)。藉由使此雷射光線L集光而取得的集光點P是可藉由光學系來配置於晶圓1的內部的任意的位置。
藉由來自加工頭18的雷射光線L的照射，雷射光線L的集光點P被定位於晶圓1的內部。藉由此集光點P在晶圓1的內部相對地移動，在晶圓1內形成有成為分割起點的改質層。
亦即，晶圓1的材料是藉由雷射光線L的照射來改質。晶圓1的雷射光線L的照射部分(集光點P的通過部分)被改質，而成為密度、折射率及機械的強度等的物理的特性與其他的部分不同的改質層，具有比其他的部分更弱的強度。改質層是例如包含溶融處理區域、龜裂區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域、及該等混在的區域。由於改質層包含如此的區域，因此相較於其他的部分，容易破裂。在第一分割方法中，沿著分割預定線3來形成此改質層，沿著分割預定線3來分割晶圓1，藉此取得複數的光通訊晶片。
另外，當加工頭18的振盪部53為ON時(形成改質層時)的雷射光線L的輸出是例如1.2kW，當OFF時(不形成改質層時)的輸出是例如位於0~0.1kw的範圍。並且，雷射光線L的重複頻率是例如90kHz。而且，集光點P相對於晶圓1的相對的移動速度之加工進給速度是依加工頭18的種類而不同，例如340mm/s，或500~700mm/s的範圍。
控制手段51是統括控制雷射加工裝置10的各構成要素。控制手段51是具備實行各種的處理的處理器。在控制手段51是被輸入來自各種檢測器(未圖示)的檢測結果。控制手段51是對驅動馬達26、驅動馬達35、θ平台47及加工頭18等輸出控制訊號。
其次，說明有關使用此雷射加工裝置10的第一分割方法的保持工程。首先，將包含晶圓1的工件組W載置於雷射加工裝置10的保持平台移動機構14的保持平台43。對應於此，控制手段51是如圖6所示般，控制吸引源，隔著黏著膠帶S來使工件組W的晶圓1的背面2b吸附保持於保持平台43。而且，控制手段51控制夾緊部45的空氣致動器，藉由4個的夾緊部45來從四方夾持固定被保持於保持平台43的晶圓1的周圍的環框F。藉此，晶圓1會隔著黏著膠帶S來藉由保持平台43而保持，完成保持工程。
其次，說明有關改質層形成工程。改質層形成工程是包括：有關第一分割預定線3a的第一改質層形成工程，有關第二分割預定線3b的第二改質層形成工程及第三改質層形成工程。 另外，在第一~第三改質層形成工程中，可將雷射光線L的波長、輸出及重複頻率、以及加工進給速度形成實質上相等。亦即，在第一改質層形成工程、第二改質層形成工程及第三改質層形成工程中，可利用實質上相同的雷射光線L來形成改質層。
在第一改質層形成工程中，沿著第一分割預定線3a(參照圖1)來形成直線狀的第一改質層。亦即，將雷射光線L從晶圓1的表面2a的上方照射至第一分割預定線3a。此時，雷射光線L的集光點P(參照圖5)會被配置於晶圓1的內部的預定的深度位置。使此雷射光線L的集光點P沿著第一分割預定線3a來移動。藉此，形成直線狀的第一改質層。
更詳細是在第一改質層形成工程的開始時，晶圓1是被保持於圖3所示的保持平台部40的保持平台43。以此晶圓1的第一分割預定線3a會成為平行於X軸方向的方式，控制手段51控制保持平台部40的θ平台47的旋轉位置。
而且，控制手段51調整來自加工頭18的雷射光線L的集光點P在XY平面內的位置。亦即，控制手段51控制分度進給部20及加工進給部30，以來自加工頭18的雷射光線L的集光點P會位於1條的第一分割預定線3a的端部之方式，調整加工頭18與保持平台43在XY平面內的相對位置。
其次，控制手段(輸出控制部)51調整雷射光線L的集光點P在Z軸方向的位置之深度位置。亦即，控制手段51是以雷射光線L的集光點P會被配置於晶圓1的內部的預定的深度位置之方式，調整加工頭18的光學系(集光透鏡54等)。
在此狀態下，控制手段51控制加工進給部30，以加工頭18會沿著第一分割預定線3a，一邊照射雷射光線L，一邊對於晶圓1相對地移動的方式，使保持晶圓1的保持平台43與X軸平台32一起移動。亦即，控制手段51是藉由雷射光線L來掃描第一分割預定線3a。藉此，沿著第一分割預定線3a來形成直線狀的第一改質層。然後，控制手段51是一邊改變雷射光線L的集光點P的深度位置，一邊例如經過4次(2往返)來掃描1條的第一分割預定線3a。其結果，如圖9所示般，在第一分割預定線3a形成4個的第一改質層61。 如此一來，控制手段51是在晶圓1的全部的第一分割預定線3a形成4個的第一改質層61。藉此，完成第一改質層形成工程。
在第二改質層形成工程中，在接近晶圓1的背面2b的深度位置，沿著第二分割預定線3b(參照圖1)，形成直線狀的第二改質層。亦即，將雷射光線L從晶圓1的表面2a的上方照射至第二分割預定線3b。此時，如圖7所示般，雷射光線L的集光點P會被配置於接近晶圓1的背面2b的深度位置。將此雷射光線L的集光點P沿著第二分割預定線3b移動。藉此，形成直線狀的第二改質層62。
更詳細而言，首先，以晶圓1的第二分割預定線3b會成為平行於X軸方向的方式，控制手段51控制保持平台部40的θ平台47的旋轉位置。 而且，控制手段51控制分度進給部20及加工進給部30，以來自加工頭18的雷射光線L的集光點P會位於1條的第二分割預定線3b的端部之方式，調整加工頭18與保持平台43在XY平面內的相對位置。
其次，控制手段51是以從振盪部53輸出的雷射光線L的集光點P會被配置於接近晶圓1的內部的背面2b的深度位置之方式，調整加工頭18的光學系。在此狀態下，控制手段51控制加工進給部30，以加工頭18會沿著第二分割預定線3b，一邊照射雷射光線L，一邊對於晶圓1相對地移動的方式，使保持平台43移動。亦即，控制手段51是藉由雷射光線L來掃描第二分割預定線3b。藉此，沿著第二分割預定線3b來形成直線狀的第二改質層62。然後，控制手段51是邊在背面2b的附近稍微改變雷射光線L的集光點P的深度位置，邊經過例如2次(1往返)掃描1條的第二分割預定線3b。其結果，如圖9所示般，在晶圓1的背面2b的附近，每第二分割預定線3b形成2個的第二改質層62。 如此一來，控制手段51是在晶圓1的全部的第二分割預定線3b形成2個的第二改質層62。藉此，完成第二改質層形成工程。
在第三改質層形成工程中，在接近晶圓1的表面2a的深度位置，沿著第二分割預定線3b，形成未被形成於涉及光導波路8的部分之虛線狀的第三改質層。亦即，在此工程中，即使為沿著第二分割預定線3b的接近晶圓1的表面2a的深度位置，也不會在涉及光導波路8的部分形成第三改質層。
在此工程中，將雷射光線L從晶圓1的表面2a的上方照射至第二分割預定線3b。此時，如圖8所示般，晶圓1的集光點P會被定位於比第二改質層62更接近晶圓1的表面2a的深度位置。將此雷射光線L的集光點P沿著第二分割預定線3b移動。而且，在第二分割預定線3b的涉及光導波路8的部分，將雷射光線L的輸出形成OFF。藉此，形成虛線狀的第三改質層63。
更詳細是第二改質層形成工程之後，控制手段51控制分度進給部20及加工進給部30，以來自加工頭18的雷射光線L的集光點P會位於1條的第二分割預定線3b的端部之方式，調整加工頭18與保持平台43的相對位置。
其次，控制手段51是如圖8所示般，以從振盪部53輸出的雷射光線L的集光點P會被配置於比第二改質層62更接近晶圓1的表面2a的深度位置之方式，調整加工頭18的光學系。在此狀態下，控制手段51控制加工進給部30，以加工頭18會沿著第二分割預定線3b，一邊照射雷射光線L，一邊對於晶圓1相對地移動的方式，使保持平台43移動。亦即，控制手段51是藉由雷射光線L來掃描第二分割預定線3b。
另外，如圖9所示般，第二分割預定線3b是以橫穿過光通訊裝置4的光導波路8的方式延伸。而且，在第三改質層形成工程中，控制手段51是在雷射光線L之第二分割預定線3b的掃描中，當集光點P到達光導波路8的形成位置的附近(涉及光導波路8的部分)時，將加工頭18之雷射光線L的輸出設為OFF，中斷第三改質層63的形成。而且，控制手段51是在集光點P脫離光導波路8的形成位置的附近時，將加工頭18之雷射光線L的輸出設為ON，再開始第三改質層63的形成。
藉此，沿著第二分割預定線3b來形成全體虛線狀的第三改質層63。然後，控制手段51是邊在表面2a的附近稍微改變雷射光線L的集光點P的深度位置，邊經過例如2次(1往返)掃描1條的第二分割預定線3b。其結果，如圖9所示般，在晶圓1的表面2a的附近，在第二分割預定線3b形成2個的第三改質層63。 如此一來，控制手段51是在晶圓1的全部的第二分割預定線3b形成2個的第三改質層63。藉此，完成第三改質層形成工程。
藉由以上，完成第一改質層形成工程、第二改質層形成工程及第三改質層形成工程。其結果，如圖9所示般，沿著第一分割預定線3a來形成4個的第一改質層61，沿著第二分割預定線3b來形成2個的第二改質層62及2個的第三改質層63。在第三改質層形成工程中，當集光點P到達光導波路8的形成位置的附近時，將雷射光線L的輸出設為OFF。因此，如圖9所示般，未形成改質層的未處理部分64會被設於第三改質層63的形成位置。因此，第三改質層63會虛線狀地不連續地形成。
(3)分割工程 其次，說明有關利用擴張裝置，將晶圓1分割成複數的光通訊晶片的分割工程。在分割工程中，對第一改質層61、第二改質層62及第三改質層63賦予外力，以各改質層為起點，分割晶圓1。藉此，取得複數的光通訊晶片。在光通訊晶片中，光導波路8的端面會露出於4個的側面之中的1個的面。
特別是在第一分割方法的分割工程中，藉由將被貼著於晶圓1的黏著膠帶S擴張於晶圓1的徑方向，對第一改質層61、第二改質層62及第三改質層63賦予外力，而分割晶圓1。
首先，說明有關在分割工程中使用的擴張裝置70的構成。如圖10所示般，擴張裝置70是具備：用以載置工件組W的擴張鼓71、設在擴張鼓71的周圍的框保持構件73、及設在框保持構件73的下方的汽缸79。
擴張鼓71是載置包括晶圓1的工件組W的台。擴張鼓71是在其內周側具備藉由多孔質構件所形成的吸引平台(未圖示)。吸引平台是隔著工件組W的黏著膠帶S來吸引保持晶圓1。
框保持構件73是藉由夾住被載置於擴張鼓71的工件組W的外緣來保持晶圓1。藉此，工件組W會被固定於擴張裝置70。框保持構件73是具備：載置黏著膠帶S的載置面74、及被配置於載置面74的上部的夾緊裝置75。被黏著於晶圓1的黏著膠帶S的外緣會被載置於載置面74。夾緊裝置75是從上側按壓隔著黏著膠帶S來保持晶圓1的環框F的外緣。汽缸79是調整框保持構件73在Z方向的位置之高度位置。框保持構件73的高度位置是框保持構件73對於擴張鼓71的相對位置。
其次，說明有關利用此擴張裝置70的分割工程。首先，包括晶圓1的工件組W從雷射加工裝置10的X軸平台32(參照圖8)卸下，設定於圖10所示的擴張裝置70。
具體而言，如圖10所示般，將黏著膠帶S的外緣載置於框保持構件73的載置面74上。進一步，藉由夾緊裝置75來從上側按壓環框F。藉此，包含晶圓1的工件組W的外緣(黏著膠帶S的外緣)會藉由載置面74及夾緊裝置75來夾住。藉此，工件組W會被固定於擴張裝置70。並且，此時，以框保持構件73的載置面74會成為與擴張鼓71的上端大致相同的高度之方式，藉由汽缸79來調整框保持構件73的高度位置。以此時的框保持構件73的高度位置作為基準位置。
其次，藉由汽缸79，將框保持構件73如圖11所示般下降至比基準位置更低的擴張位置(參照箭號D)。藉此，比被夾持於框保持構件73的載置面74上的工件組W的外緣更下降。因此，被安裝於環框F的黏著膠帶S是抵接於擴張鼓71的上端緣，主要被擴張於半徑方向。
其結果，拉伸力會放射狀地作用於被貼著於黏著膠帶S的晶圓1。在此，沿著第一分割預定線3a形成的第一改質層61，及沿著第二分割預定線3b形成的第二改質層62和第三改質層63是具有比較弱的強度。因此，一旦拉伸力放射狀地作用於晶圓1，則改質層61~63會成為分割基點，晶圓1會沿著第一分割預定線3a及第二分割預定線3b來分割成分別具有光通訊裝置4的複數的光通訊晶片C。
如圖12所示般，光通訊晶片C是具有一對的第一側面81及一對的第二側面83的4個的側面。第一側面81是形成有第一改質層61的面。第二側面83是形成有第二改質層62及第三改質層63的面。第二側面83是包含切開剖面84。此切開剖面84是對應於未形成改質層的未處理部分64之剖面。而且，光通訊裝置4的光導波路8的端面會露出於此切開剖面84。
(4)連接器黏著工程 其次，說明有關在藉由分割工程取得的光通訊晶片安裝連接器及光纖的連接器黏著工程。
在圖12所示的切開剖面84是用以黏著連接器91的部分。在連接器黏著工程中，在切開剖面84利用黏著劑G來黏著連接器91。而且，在連接器91安裝光纖93。藉此，如圖13所示般，可取得具備連接器91及光纖93的光通訊晶片C。
如以上般，在第一分割方法中，沿著第一分割預定線3a來形成直線狀的第一改質層61。另一方面，沿著第二分割預定線3b，在晶圓1的背面2b側(接近背面2b的深度位置)形成直線狀的第二改質層62。更沿著此第二分割預定線3b，在晶圓1的表面2a側(接近表面2a的深度位置)形成第三改質層63。第二分割預定線3b是與光導波路8的延伸方向正交。因此，第二改質層62及第三改質層63也被形成為與光導波路8正交。
包含光導波路8的光通訊裝置4是被形成於晶圓1的表面2a。因此，光導波路8是在晶圓1的表面2a附近，與延伸於晶圓1的表面2a側的第三改質層63交叉。並且，在第一分割方法中，第三改質層63是在涉及光導波路8的部分未被形成。亦即，第三改質層63是在晶圓1的表面2a側，以跨越涉及光導波路8的部分之方式，全體形成虛線狀。另外，涉及光導波路8的部分是例如接近光導波路8的部分，或與光導波路8鄰接的部分。
晶圓1是藉由對第一改質層61、第二改質層62及第三改質層63賦予外力，以該等的改質層61~63為起點，分割成複數的光通訊晶片C。在此，在晶圓1的涉及光導波路8的部分未形成第三改質層63。因此，光導波路8是藉由分割，露出於包含不是改質層的部分的剖面的切開剖面84之光通訊晶片C的側面(光通訊晶片C的4個的側面之中的1個的面)63。
如此，在第一分割方法中，光導波路8會露出於包含切開剖面84的光通訊晶片C的側面。因此，被連接至光通訊晶片C的光導波路8之連接器91會被黏著於切開剖面84。亦即，在第一分割方法中，可將黏著連接器91的光通訊晶片C的側面形成切開剖面84。
在此，切開剖面84是具有比改質層的剖面更高的平滑性。因此，藉由將連接器91黏著於切開剖面84，可使連接器91緊貼於光通訊晶片C的第二側面83而黏著。因此，可實質地直線狀地連接被安裝於連接器91的光纖93與光導波路8。而且，可抑制在光纖93與光導波路8之間產生間隙。因此，可抑制光通訊不良的發生。
並且，在第一分割方法中，在晶圓1的背面2b側，沿著第二分割預定線3b來形成直線狀的第二改質層62。亦即，如圖9所示般，在未處理部分64的背面2b側形成有第二改質層62。藉此，在沿著第二分割預定線3b的分割時，可抑制應力集中在對應於未處理部分64的切開剖面84。其結果，可抑制在切開剖面84產生龜裂。 而且，在第一分割方法中，使用環框F，形成包含晶圓1及黏著膠帶S的工件組W。藉此，可使晶圓1的處理形成容易。又，藉由將黏著膠帶S擴張於晶圓1的徑方向，可對於改質層61~63簡單地賦予外力。因此，可沿著分割預定線3來容易地分割晶圓1。
[實施形態2] 說明有關本發明的第二實施形態的晶圓的分割方法(第二分割方法)。在第一分割方法中，保持工程及改質層形成工程時，晶圓1的背面2b側會被載置於雷射加工裝置10的保持平台43，從表面2a側照射雷射光線L(參照圖7)。相對於此，在第二分割方法中，晶圓1的表面2a側會被載置於雷射加工裝置10的保持平台43，從背面2b側照射雷射光線L。以下，以和第一分割方法不同的點為中心說明第二分割方法。
在第二分割方法中，首先，如圖14所示般，在晶圓1的表面2a貼著用以保護表面2a的保護膠帶T。然後，實施保持工程。 在第二分割方法的保持工程等中，與第一分割方法同樣，使用雷射加工裝置10(參照圖4)。在第二分割方法使用的雷射加工裝置10中，保持平台部40如圖14所示般，更具備：用以貼著黏著膠帶的黏著膠帶滾輪48、及支撐工件組W的環框F的環狀的框保持部49。
(1)保持工程 在第二分割方法的保持工程中，如圖14所示般，以保護膠帶(BG膠帶)T會對向於雷射加工裝置10的保持平台43之方式，將晶圓1載置於保持平台43。而且，在框保持部49載置環框F。 對應於此，藉由控制手段51的控制，如圖14所示般，保持平台43的保持面會保持保護膠帶T，經由保護膠帶T來吸附保持晶圓1的表面2a。藉此，完成保持工程。
(2)膠帶貼著工程 其次，實施膠帶貼著工程。在第二分割方法的貼著工程中，如圖14所示般，對於被保持於保持平台43的晶圓1及被保持於框保持部49的環框F貼著黏著膠帶S。黏著膠帶S是由透過雷射光線L的材料所成。 在黏著膠帶S的貼著中，黏著膠帶S會被載置於晶圓1的背面2b及環框F，黏著膠帶滾輪48會將黏著膠帶S從上方推壓至晶圓1的背面2b及環框F。藉此，黏著膠帶滾輪48會被貼著於晶圓1的背面2b及環框F。
(3)改質層形成工程 其次，實施改質層形成工程。在第二分割方法的第一改質層形成工程中，如圖15所示般，將雷射光線L從黏著膠帶S側照射至晶圓1。以此雷射光線L的集光點P，沿著第一分割預定線3a來形成第一改質層61。有關其他的點是與第一分割方法的第一改質層形成工程同樣。藉此，在晶圓1的全部的第一分割預定線3a，例如形成4個的第一改質層61。
在第二分割方法中，第一改質層形成工程之後，使用與第一改質層形成工程同樣的雷射光線L，實施第三改質層形成工程。在第二分割方法的第三改質層形成工程中，如圖16所示般，將雷射光線L從黏著膠帶S側照射至晶圓1。以此雷射光線L的集光點P，沿著第二分割預定線3b來形成第三改質層63。有關其他的點是與第一分割方法的第三改質層形成工程同樣。藉此，在晶圓1的全部的第二分割預定線3b形成例如2個的虛線狀的第三改質層63。與第一分割方法同樣，在涉及光導波路8的部分是未形成第三改質層63。
其次，使用與第一及第三改質層形成工程同樣的雷射光線L，實施第二改質層形成工程。在第二分割方法的第二改質層形成工程中，如圖17所示般，將雷射光線L從黏著膠帶S側照射至晶圓1。以此雷射光線L的集光點P，沿著第二分割預定線3b來形成第二改質層62。有關其他的點是與第一分割方法的第二改質層形成工程同樣。藉此，在晶圓1的全部的第二分割預定線3b形成例如2個的直線狀的第二改質層62。
(4)反轉工程、保護膠帶剝離工程、分割工程及連接器黏著工程 改質層形成工程後，晶圓1會從保持平台43卸下。然後，實施反轉工程。亦即，如圖18所示般，使用反轉裝置100，把持環框F，將晶圓1與黏著膠帶S、保護膠帶T及環框F一起反轉。其結果，晶圓1的表背會被逆向。
然後，如圖19所示般，實施剝離工程。亦即，使用剝離裝置101來把持保護膠帶T，從晶圓1的表面2a剝離保護膠帶T。另外，反轉工程及剝離工程是改質層形成工程之後，被進行至實施分割工程。其次，與第一分割方法同樣，實施分割工程及連接器黏著工程。藉此，完成第二分割方法，可取得圖13所示般的光通訊晶片C。
如此，在第二分割方法中，藉由使用保護膠帶T，可將晶圓1從表面2a側以保持平台43來保持。藉此，可藉由來自晶圓1的背面2b側的雷射光線L的照射而形成改質層。
[實施形態3] 說明有關本發明的第三實施形態的晶圓的分割方法(第三分割方法)。在第二分割方法中，改質層形成工程時，晶圓1會經由保護膠帶T來被吸附保持於保持平台43。相對於此，在第三分割方法中，改質層形成工程時，在保持平台43的保持面載置多孔質薄板M。然後，晶圓1會經由此多孔質薄板M來保持於保持平台43。以下，以和第二分割方法不同的點為中心說明第三分割方法。
(1)膠帶貼著工程及剝離工程 在第三分割方法中，實施與第二分割方法同樣的膠帶貼著工程。亦即，如圖14所示般，在晶圓1的表面2a貼著保護膠帶T，晶圓1會經由保護膠帶T來載置於雷射加工裝置10(參照圖4)的保持平台43。然後，對於被保持於保持平台43的晶圓1及被保持於框保持部49的環框F，藉由黏著膠帶滾輪48來貼著黏著膠帶S。
膠帶貼著工程之後，將晶圓1從保持平台43卸下。其次，實施剝離工程。亦即，如圖20所示般，利用剝離裝置101來把持保護膠帶T，從晶圓1的表面2a剝離保護膠帶T。
(2)保持工程 其次，實施保持工程。在第三分割方法的保持工程中，如圖21所示般，在雷射加工裝置10(參照圖4)的保持平台43的保持面載置含多孔陶瓷材的多孔質薄板M。在此多孔質薄板M，以晶圓1的表面2a會對向於多孔質薄板M的方式，載置晶圓1。對應於此，藉由控制手段51的控制來驅動吸引源，吸引源的吸引力會通過多孔質薄板M來作用於晶圓1的表面2a。藉此，保持平台43會經由多孔質薄板M來吸附保持晶圓1。
(3)改質層形成工程
其次，實施改質層形成工程。第三分割方法的改質層形成工程是除了晶圓1會取代保護膠帶T而經由多孔質薄板M來保持於保持平台43的點以外，與第二分割方法的改質層形成工程同樣。
亦即，在第三分割方法的第一~第三改質層形成工程中，如圖21~圖23所示般，將雷射光線L從黏著膠帶S側照射至晶圓1。以此雷射光線L的集光點P，依序形成第一改質層61、第三改質層63及第二改質層62。藉此，例如，在晶圓1的全部的第一分割預定線3a形成4個的直線狀的第一改質層61，在晶圓1的全部的第二分割預定線3b形成2個的虛線狀的第三改質層63及2個的直線狀的第二改質層62。與第一及第二分割方法同樣，在涉及光導波路8的部分是未形成第三改質層63。
(4)反轉工程、分割工程及連接器黏著工程
改質層形成工程之後，晶圓1會從保持平台43卸下。然後，實施反轉工程。亦即，如圖24所示般，利用反轉裝置100，把持環框F，將晶圓1與黏著膠帶S、保護膠帶T及環框F一起反轉。其結果，晶圓1的表背會被逆向。反轉工 程是改質層形成工程之後，被進行至實施分割工程。其次，與第一及第二分割方法同樣，實施分割工程及連接器黏著工程。藉此，完成第三分割方法，可取得圖13所示般的光通訊晶片C。
如此，在第三分割方法中，即使不用保護膠帶T，也可藉由利用多孔質薄板M，從表面2a側，以保持平台43來保持晶圓1。藉此，可藉由來自晶圓1的背面2b側的雷射光線L的照射而形成改質層。
W:工件組
F:環框
S:黏著膠帶
T:保護膠帶
M:多孔質薄板
1:晶圓
2a:表面
2b:背面
3:分割預定線
3a:第一分割預定線
3b:第二分割預定線
4:光通訊裝置
5:裝置區域
6:控制電路
7:光電路
8:光導波路
17:臂部
23:導軌
24:Y軸平台
25:滾珠螺桿
31:導軌
32:X軸平台
33:滾珠螺桿
35:驅動馬達
61:第一改質層
62:第二改質層
63:第三改質層
C:光通訊晶片
81:第一側面
83:第二側面
84:切開剖面
91:連接器
93:光纖
10:雷射加工裝置
11:基台
12:雷射加工單元
13:立壁部
14:保持平台移動機構
18:加工頭
20:分度進給部
30:加工進給部
40:保持平台部
43:保持平台
47:θ平台
51:控制手段
53:振盪部
54:集光透鏡
70:擴張裝置
71:擴張鼓
73:框保持構件
74:載置面
75:夾緊裝置
79:汽缸
100:反轉裝置
101:剝離裝置
圖1是表示第一實施形態的晶圓的立體圖。 圖2是表示在圖1所示的晶圓具備的光通訊裝置的概略構成的立體圖。 圖3是表示包括圖1所示的晶圓、黏著膠帶及環框的工件組的說明圖。 圖4是表示第一實施形態的雷射加工裝置的概略構成的立體圖。 圖5是表示圖4所示的雷射加工裝置的加工頭的構成的概略圖。 圖6是表示被載置於保持平台的晶圓的說明圖。 圖7是表示第一實施形態的分割方法(第一分割方法)的第二改質層形成工程的說明圖。 圖8是表示第一分割方法的第三改質層形成工程的說明圖。 圖9是第一~第三改質層形成工程的實施後的晶圓的部分剖面圖。 圖10是表示被設定於晶圓分割裝置的晶圓的說明圖。 圖11是表示藉由晶圓分割裝置來分割成晶片的晶圓的說明圖。 圖12是表示在藉由第一分割方法的分割工程所取得的光通訊晶片安裝連接器及光纖的黏著工程的說明圖。 圖13是表示安裝有連接器及光纖的光通訊晶片的說明圖。 圖14是表示第二實施形態的分割方法(第二分割方法)的膠帶貼著工程的說明圖。 圖15是表示第二分割方法的第一改質層形成工程的說明圖。 圖16是表示第二分割方法的第三改質層形成工程的說明圖。 圖17是表示第二分割方法的第二改質層形成工程的說明圖。 圖18是表示第二分割方法的反轉工程的說明圖。 圖19是表示第二分割方法的剝離工程的說明圖。 圖20是表示第三實施形態的分割方法(第三分割方法)的剝離工程的說明圖。 圖21是表示第三分割方法的第一改質層形成工程的說明圖。 圖22是表示第三分割方法的第三改質層形成工程的說明圖。 圖23是表示第三分割方法的第二改質層形成工程的說明圖。 圖24是表示第三分割方法的反轉工程的說明圖。
1‧‧‧晶圓
2a‧‧‧表面
2b‧‧‧背面
3‧‧‧分割預定線
3a‧‧‧第一分割預定線
3b‧‧‧第二分割預定線
4‧‧‧光通訊裝置
5‧‧‧裝置區域

Claims (4)

  1. 一種晶圓的分割方法，係於晶圓照射對於該晶圓具有透過性的波長的雷射光線，將使該雷射光線集光的集光點定位於該晶圓的內部而以該集光點來形成的改質層，以該改質層為起點，沿著分割預定線來將該晶圓分割成各個的光通訊晶片，該晶圓係於藉由表面的該分割預定線來區劃成格子狀的區域中形成有光通訊裝置，該光通訊裝置係用以進行光資料通訊，具有通過光的直線狀的光導波路，其特徵為：該分割預定線，係以對於該光導波路的延伸方向平行的第一分割預定線及對於該光導波路的延伸方向正交的第二分割預定線所構成，具有：膠帶貼著工程，其係將黏著膠帶貼著於該晶圓的背面全面；保持工程，其係隔著該黏著膠帶以保持平台的保持面來保持該晶圓；第一改質層形成工程，其係沿著該第一分割預定線來形成直線狀的第一改質層；第二改質層形成工程，其係於接近該晶圓的背面的深度位置，沿著該第二分割預定線來形成直線狀的第二改質層；第三改質層形成工程，其係於接近該晶圓的表面的深 度位置，沿著該第二分割預定線來形成未被形成於涉及該光導波路的部分的虛線狀的第三改質層；及分割工程，其係對該第一改質層、該第二改質層及該第三改質層賦予外力，以各改質層為起點來分割該晶圓，藉此取得該光導波路的端面會露出於4個的側面之中的1個的面的光通訊晶片。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓的分割方法，其中，在該膠帶貼著工程中，在具有收容該晶圓的開口的環框，以能堵塞該開口的方式貼著該黏著膠帶，藉由在該開口的該黏著膠帶貼著該晶圓，形成該環框會隔著該黏著膠帶來支撐該晶圓的工件組，在該分割工程中，藉由將貼著於該晶圓的該黏著膠帶擴張於該晶圓的徑方向，對該第一改質層、該第二改質層及該第三改質層賦予外力而分割該晶圓。
  3. 如申請專利範圍第1項之晶圓的分割方法，其中，在該晶圓的該表面貼著保護該表面的保護膠帶，在該保持工程中，被連通至吸引源的該保持面會保持該保護膠帶，經由該保護膠帶來保持該晶圓，在該第一改質層形成工程、該第二改質層形成工程及該第三改質層形成工程中，將該雷射光線從該黏著膠帶側照射至該晶圓，以透過該黏著膠帶而被定位於該晶圓的內部的該雷射光線的該集光點來形成該改質層，在該第三改 質層形成工程之後實施該第二改質層形成工程，至該分割工程為止更包含：使該晶圓的表背反轉，將該晶圓的該表面設為上的反轉工程，及剝離該保護膠帶的剝離工程。
  4. 如申請專利範圍第1項之晶圓的分割方法，其中，在該保持工程中，在保持該晶圓的該保持平台的該保持面載置多孔質薄板，使該保持面連通至吸引源，藉由吸引力通過該多孔質薄板來作用於該晶圓的該表面，該保持面會保持該晶圓，在該第一改質層形成工程、該第二改質層形成工程及該第三改質層形成工程中，將該雷射光線從該黏著膠帶側照射至該晶圓，以透過該黏著膠帶而被定位於該晶圓的內部的該雷射光線的該集光點來形成該改質層，在該第三改質層形成工程之後實施該第二改質層形成工程，至該分割工程為止更包含：使該晶圓的表背反轉，將該晶圓的該表面設為上的反轉工程。
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