專利名稱：晶片的切削方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將在表面上形成有焊墊(ボンデイングパツド)的晶片分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體芯片的晶片切削方法。
背景技術(shù)：
通過(guò)芯片間隔(ストリ一ト)劃分IC、LSI、CCD等的半導(dǎo)體芯片而形成的多個(gè)半導(dǎo)體晶片，通過(guò)具有切削刀具的切削裝置被分割成一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體芯片。
在此，在進(jìn)行芯片間隔的切削時(shí)，由于切削刀具一面高速旋轉(zhuǎn)一面切入晶片，因此，為了冷卻晶片和切削刀具的接觸部，向接觸部噴射切削水。并且，切削水可防止切削產(chǎn)生的切削屑附著到晶片上，同時(shí)，也可發(fā)揮清除附著的切削屑、清洗晶片表面的作用。作為這樣的切削水，如果使用純水，則比電阻值增大、容易產(chǎn)生靜電，因此向純水中混入二氧化碳(CO2)、使其活性化，以此設(shè)法使切削屑不附著在半導(dǎo)體芯片的表面上。
專利文獻(xiàn)1特開2002-64352號(hào)公報(bào)但是具有以下問(wèn)題，即，混入二氧化碳、被活性化的切削水的酸性強(qiáng)，其侵蝕形成在半導(dǎo)體芯片表面的焊墊、尤其侵蝕主要由鋁形成的焊墊，導(dǎo)致鋁進(jìn)行離子化、產(chǎn)生從焊墊溶出(溶け出す)的腐蝕(溶出)，使半導(dǎo)體芯片的質(zhì)量下降。
另一方面，在為了抑制母體金屬或焊墊的侵蝕而將二氧化碳的濃度調(diào)低的情況下，清洗效果不夠。
而且，雖然也有通過(guò)使用在純水中含有在焊墊表面形成絕緣覆膜的化合物的切削液、抑制焊墊的腐蝕的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，但價(jià)格很高，并且，切削液的排出方法、配管以及裝置的清洗等的維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜，不適合實(shí)際使用。
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的是提供一種晶片切削方法，該晶片切削方法可以比較廉價(jià)、簡(jiǎn)單且不腐蝕含有鋁的焊墊地保持清洗效果，可將晶片分割成各個(gè)半導(dǎo)體芯片。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題、實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明提供一種晶片的切削方法，使用切削裝置將在表面形成有含有鋁的焊墊的晶片分割成各個(gè)半導(dǎo)體芯片，所述切削裝置具有保持晶片的卡盤臺(tái)(チヤツクテ一ブル)、具有切削保持在該卡盤臺(tái)上的晶片的切削刀具的切削裝置、以及向晶片供給混合有二氧化碳的切削水的切削水供給裝置，其特征在于，一面向晶片供給混合有二氧化碳的15℃以下的切削水、一面用所述切削刀具切削晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片切削方法，雖然焊墊的腐蝕原因不清楚，但通過(guò)著眼于原因之一的化學(xué)反應(yīng)，一面向晶片供給混合有二氧化碳的15℃以下的冷切削水、一面進(jìn)行切削處理，可使鋁溶出的反應(yīng)速度放慢，可抑制焊墊的腐蝕，通過(guò)這樣，可使用混入所需濃度的二氧化碳的切削水，因此，半導(dǎo)體芯片的表面不會(huì)受到切削屑的污染，可保持清洗效果，而且無(wú)需使用昂貴的、維修保養(yǎng)復(fù)雜的切削液，具有可經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單地實(shí)施的效果。


圖1是表示用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式的晶片的切削方法的切削裝置的構(gòu)成例的概略立體圖。
圖2是表示適用于本實(shí)施方式的晶片的構(gòu)成例的立體圖。
圖3是表示切削裝置以及切削水供給裝置的構(gòu)成例的立體圖。
圖4是表示晶片上的評(píng)價(jià)確認(rèn)用的半導(dǎo)體芯片的選定部位的說(shuō)明圖。
圖5是擴(kuò)大焊墊附近而表示的俯視圖。
圖6-1是表示切削加工焊墊前的表面狀態(tài)的照片。
圖6-2是表示切削加工焊墊后的表面狀態(tài)的照片。
圖7是表示評(píng)價(jià)確認(rèn)結(jié)果的圖。
圖8是用圖表表示圖7所示的評(píng)價(jià)確認(rèn)結(jié)果的圖。
圖9是表示在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，切削水溫度為29℃、22℃、15℃的情況下的切削加工焊墊后的表面狀態(tài)的電子顯微鏡的照片。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)作為實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的晶片切削方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式的晶片的切削方法的切削裝置構(gòu)成例的概略立體圖，圖2是表示適用于本實(shí)施方式的晶片的構(gòu)成例的立體圖，圖3是表示切削裝置以及切削水供給裝置的構(gòu)成例的立體圖。切削裝置10具有運(yùn)出送入裝置13、輸送裝置14、清洗裝置15、輸送裝置16，同時(shí)，具有與框架F形成一體的保持晶片W的卡盤臺(tái)17、調(diào)準(zhǔn)用攝像機(jī)18、切削保持在卡盤臺(tái)17上的晶片W的切削裝置20、以及向晶片W供給切削水的切削水供給裝置30。
首先，將晶片W粘貼在安裝于環(huán)形的框架F上的粘接帶T的表面上，以經(jīng)由粘接帶T支撐在環(huán)形的框架F上的狀態(tài)收容于盒體12內(nèi)。如圖2所示，晶片W通過(guò)格子狀地形成在表面Wa上的多個(gè)芯片間隔S劃分成多個(gè)區(qū)域，在該劃分后的區(qū)域上形成IC、LSI等半導(dǎo)體芯片11。如圖1所示，這樣構(gòu)成的晶片W以表面Wa為上側(cè)、將背面粘貼在安裝于環(huán)形的框架F上的粘接帶T上。
運(yùn)出送入裝置13將收納于盒體部12內(nèi)的晶片W輸送到輸送裝置14可進(jìn)行輸送的載置區(qū)域，同時(shí)，將切削處理完的晶片W搬入盒體部12。輸送裝置14將通過(guò)運(yùn)出送入裝置13搬運(yùn)到裝載區(qū)域的晶片W輸送到卡盤臺(tái)17上。并且，清洗裝置15清洗通過(guò)切削裝置20處理后的晶片W。輸送裝置16將通過(guò)切削裝置20處理完的晶片W從卡盤臺(tái)17上輸送到清洗裝置15。
并且，卡盤臺(tái)17與無(wú)圖示的驅(qū)動(dòng)源連接、可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，將卡盤臺(tái)17設(shè)置成通過(guò)滾珠絲杠、螺母、脈沖電動(dòng)機(jī)等的輸送機(jī)構(gòu)可向X軸方向移動(dòng)。攝像機(jī)18是對(duì)保持在卡盤臺(tái)17上的晶片W的表面進(jìn)行攝像的裝置，無(wú)圖示的調(diào)準(zhǔn)部根據(jù)攝像機(jī)18得到的圖像、檢測(cè)應(yīng)進(jìn)行切削的區(qū)域部分，用于切削裝置20進(jìn)行切削動(dòng)作的定位。
切削裝置20通過(guò)切削刀具21對(duì)保持在卡盤臺(tái)17上的晶片W進(jìn)行切削，被設(shè)置成可通過(guò)滾珠絲杠、螺母、脈沖電動(dòng)機(jī)等的無(wú)圖示的切入進(jìn)給機(jī)構(gòu)在Z軸方向升降移動(dòng)，并且，被設(shè)置成可通過(guò)滾珠絲杠、螺母、脈沖電動(dòng)機(jī)等的無(wú)圖示的分度進(jìn)給機(jī)構(gòu)在Y軸方向移動(dòng)。如圖3所示，切削刀具21可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在主軸罩22內(nèi)，被刀具罩23覆蓋。
切削水供給裝置30用于將作為帶電防止劑而混合了二氧化碳(CO2)的15℃以下的切削水向晶片W供給，具有儲(chǔ)蓄純水的純水源31、恒溫水供給裝置32、二氧化碳供給裝置33。從純水源31供給的純水全部通過(guò)恒溫水供給裝置32，由此保持成恒溫，在本實(shí)施方式中保持成15℃以下的恒溫、例如15℃。二氧化碳供給裝置33利用泵向從恒溫水供給裝置32供給的恒溫狀態(tài)的純水中輸入一定量的二氧化碳，以規(guī)定的比例混合純水和二氧化碳。并且，切削水供給裝置30具有切削水供給噴嘴35、噴射噴嘴36以及管式結(jié)構(gòu)的切削水流入部37，所述切削水供給噴嘴35在刀具罩23上設(shè)置于切削刀具21的兩側(cè)，向晶片W和切削刀具21的接觸部供給混合了二氧化碳的15℃的冷卻用切削水；噴射噴嘴36設(shè)置于刀具罩23上，朝向切削水供給噴嘴35周邊的晶片W噴射混合了二氧化碳的15℃的清洗用切削水；管式結(jié)構(gòu)的切削水流入部37形成在刀具罩23上，流向切削水供給噴嘴35和噴射噴嘴36的切削水從二氧化碳供給裝置33流入。另外，切削水的流量通過(guò)內(nèi)置于切削裝置10的無(wú)圖示的流量控制器進(jìn)行調(diào)整。
在使用這樣的切削裝置10的晶片W的切削方法中，被吸引保持在卡盤臺(tái)17上的晶片W在卡盤臺(tái)17向X軸方向移動(dòng)后被定位在攝像機(jī)18的正下方，通過(guò)模式匹配等的處理檢測(cè)切削區(qū)域，進(jìn)行切削區(qū)域和切削刀具21的Y軸方向的位置分度(位置割り出し)。在進(jìn)行位置分度后，卡盤臺(tái)17進(jìn)一步向X軸方向移動(dòng)，同時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的切削刀具21被向Z軸方向進(jìn)給規(guī)定的切深量，沿著所需要的芯片間隔S切削晶片W。
在進(jìn)行這樣的切削處理時(shí)，目前是通過(guò)將15℃～30℃的切削水向晶片供給來(lái)進(jìn)行冷卻和清洗(參照專利文獻(xiàn)1，第0019段)，而在本實(shí)施方式中，則是通過(guò)一面從切削水供給噴嘴35和噴射噴嘴36向晶片W供給混合了二氧化碳的15℃以下的切削水、一面利用切削刀具21切削晶片W來(lái)分割成各個(gè)半導(dǎo)體芯片11。即，雖然焊墊的腐蝕原因不清楚，但通過(guò)著眼于原因之一的化學(xué)反應(yīng)，一面向晶片W供給混合有二氧化碳的15℃以下的冷切削水、一面進(jìn)行切削處理，使鋁溶出的反應(yīng)速度放慢，可抑制焊墊的腐蝕。
以下根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就本實(shí)施方式的晶片的切削方法的效果進(jìn)行驗(yàn)證。首先，就實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行說(shuō)明。晶片切削的實(shí)驗(yàn)條件是晶片W直徑200mm、厚度0.3mm的硅晶片切削刀具21厚度0.04mm的電鑄刀具切削刀具21的轉(zhuǎn)速30000rpm卡盤臺(tái)17的進(jìn)給速度30mm/s切入量從上面開始50μm切削方法雙切方式(デユアルカツト方式)切削分度1.5mm一張晶片W的切削時(shí)間30分鐘切削水純水+二氧化碳混合水(比電阻值0.5MΩ·cm)，切削水的溫度為5℃、10℃、15℃、18℃、22℃、25℃、28℃，分別進(jìn)行一張一張地切削加工的實(shí)驗(yàn)。
對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行如下評(píng)價(jià)。首先，關(guān)于作為切削對(duì)象的晶片W，將圖4中P1～P5所示的位于規(guī)定的五個(gè)位置的一個(gè)個(gè)半導(dǎo)體芯片11選定為評(píng)價(jià)確認(rèn)用，如圖5所示，在被選定的半導(dǎo)體芯片11內(nèi)，利用電子顯微鏡觀察位于一條邊上的所有的焊墊11a，對(duì)發(fā)生溶出的溶出孔進(jìn)行計(jì)數(shù)。焊墊11a主要由鋁形成。在電子顯微鏡下拍攝的進(jìn)行計(jì)數(shù)的焊墊11a的照片如圖6-1、圖6-2所示。圖6-1是表示例如位于位置P1的切削加工前的焊墊11a的表面狀態(tài)的照片，雖然發(fā)生腐蝕，但幾乎都很小，因此不作為溶出孔數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。而圖6-2是表示例如位于位置P1的切削加工后的焊墊11a的表面狀態(tài)的照片，在照片中存在有圓圈所包圍的3μm以上的溶出孔的情況下進(jìn)行計(jì)數(shù)。
這樣的評(píng)價(jià)確認(rèn)結(jié)果如圖7所示。如圖5所示，溶出孔的估算面積為3.9mm×0.08mm×5張芯片＝1.56mm2，這里表示換算成每1mm2單位面積的焊墊11a的溶出孔個(gè)數(shù)的結(jié)果。圖8是將圖7所示的評(píng)價(jià)確認(rèn)結(jié)果圖表化的圖。根據(jù)評(píng)價(jià)確認(rèn)結(jié)果可以看出，切削水的溫度以15℃為界溶出孔個(gè)數(shù)發(fā)生很大的變化，在高于15℃的情況下，加速了化學(xué)反應(yīng)、有很多溶出孔，而在15℃以下的情況下，抑制了化學(xué)反應(yīng)、溶出孔個(gè)數(shù)幾乎為零。并且，圖9是表示在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，在切削水的溫度為29℃、22℃、15℃的情況下、切削加工后的焊墊11a的表面狀態(tài)的電子顯微鏡照片。在圖9中，發(fā)黑的部分表示溶出孔，在切削水的溫度為15℃的情況下，即使存在溶出孔也是非常小的，是在實(shí)際使用中沒有問(wèn)題的缺陷。
根據(jù)本實(shí)施方式的晶片W的切削方法，通過(guò)一面向晶片W供給混合有二氧化碳的15℃以下的冷切削水、一面進(jìn)行利用切削刀具21的切削處理，可使焊墊11a的鋁溶出的反應(yīng)速度放慢，由此可大幅度抑制焊墊11a的腐蝕。通過(guò)這樣，可使用以形成所需的比電阻值的方式混入所需濃度的二氧化碳的切削水，因此，晶片W的表面不會(huì)被切削屑污染，可保持清洗效果。并且，切削水無(wú)需使用價(jià)格高、維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜的切削液，可經(jīng)濟(jì)地、簡(jiǎn)單地實(shí)施。
另外，混合有二氧化碳的15℃以下的冷切削水、也可作為切削后的晶片W的清洗水加以利用。并且，在切削結(jié)束后，在保持晶片W的卡盤臺(tái)17向非加工區(qū)域退避移動(dòng)時(shí)，可作為通過(guò)的水簾用的水進(jìn)行利用。
權(quán)利要求
1.一種晶片的切削方法，使用切削裝置將在表面形成有含有鋁的焊墊的晶片分割成各個(gè)半導(dǎo)體芯片，所述切削裝置具有保持晶片的卡盤臺(tái)、具有切削保持在該卡盤臺(tái)上的晶片的切削刀具的切削裝置、以及向晶片供給混合有二氧化碳的切削水的切削水供給裝置，其特征在于，一面向晶片供給混合有二氧化碳的15℃以下的切削水、一面用所述切削刀具切削晶片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片的切削方法，該晶片切削方法可以比較廉價(jià)、簡(jiǎn)單且不腐蝕含有鋁的焊墊地保持清洗效果，可將晶片分割成各個(gè)半導(dǎo)體芯片。在該晶片的切削方法中，通過(guò)著眼于焊墊腐蝕原因之一的化學(xué)反應(yīng)，一面向晶片W供給混合有二氧化碳的15℃以下的冷切削水、一面利用切削刀具(21)進(jìn)行晶片W的切削處理，可使鋁溶出的反應(yīng)速度放慢，可抑制焊墊的腐蝕。
文檔編號(hào)B28D5/00GK101085541SQ20071010960
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者L·L·森, 寺本政由志, 押領(lǐng)司禮奈 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科