晶片的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供晶片的加工方法，能夠高效地將通過在基板的表面上層疊的功能層而形成了器件的晶片分割成各個(gè)器件。該晶片的加工方法對(duì)通過在基板的表面上層疊的功能層而形成了器件的晶片，沿著劃分器件的多個(gè)間隔道進(jìn)行分割，該晶片的加工方法包含以下步驟：切削槽形成步驟，從基板的背面?zhèn)仁骨邢鞯段挥谂c間隔道對(duì)應(yīng)的區(qū)域，以殘留未到達(dá)功能層的一部分的方式形成切削槽；以及激光加工步驟，從實(shí)施了切削槽形成步驟的基板的背面?zhèn)妊刂撉邢鞑鄣牡撞空丈浼す夤饩€，使殘存的基板的一部分和功能層破斷。
【專利說明】晶片的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沿著劃分器件的多個(gè)間隔道，對(duì)通過在基板的表面上層疊的功能層而形成了器件的晶片進(jìn)行分割的晶片的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣，在半導(dǎo)體器件制造步驟中，形成了通過在硅等基板的表面上層疊絕緣膜和功能膜得到的功能層將多個(gè)1C、LSI等器件形成為矩陣狀的半導(dǎo)體晶片。這樣形成的半導(dǎo)體晶片通過被稱為間隔道的分割預(yù)定線來劃分上述器件，通過沿著該間隔道進(jìn)行分割，來制造出各個(gè)半導(dǎo)體器件。
[0003]最近，為了提高1C、LSI等半導(dǎo)體芯片的處理能力，以下形式的半導(dǎo)體晶片已經(jīng)被實(shí)用化，該半導(dǎo)體晶片通過在硅等基板的表面上層疊由SiOF、BSG (SiOB)等無機(jī)物系的膜或作為聚酰亞胺系、聚對(duì)二甲苯系等聚合物膜的有機(jī)物系的膜構(gòu)成的低介電常數(shù)絕緣體覆膜(Low-k膜)而得到的功能層，來形成半導(dǎo)體器件。
[0004]通常，沿著這樣的半導(dǎo)體晶片的間隔道的分割是通過被稱作切割機(jī)(dicer)的切削裝置進(jìn)行的。該切削裝置具有:保持作為被加工物的半導(dǎo)體晶片的卡盤臺(tái)；用于對(duì)保持在該卡盤臺(tái)上的半導(dǎo)體晶片進(jìn)行切削的切削單元；以及使卡盤臺(tái)和切削單元相對(duì)地移動(dòng)的移動(dòng)單元。切削單元包含被高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)主軸和安裝在該主軸上的切削刀。切削刀由圓盤狀的基臺(tái)和在該基臺(tái)的側(cè)面外周部上安裝的環(huán)狀的切削刃構(gòu)成，切削刃是通過對(duì)例如粒徑3 μ m左右的金剛石磨粒進(jìn)行電鑄并固定而形成的。
[0005]然而，上述的Low-k膜由于晶片的素材不同，因此難以通過切削刀同時(shí)進(jìn)行切削。即，存在以下問題，由于Low-k膜如云母那樣非常脆，因此當(dāng)通過切削刀沿著間隔道進(jìn)行切削時(shí)，Lowk膜剝離，該剝離到達(dá)電路，對(duì)器件造成致命的損傷。
[0006]為了消除上述問題，下述專利文獻(xiàn)I中公開了以下的晶片的分割方法:在形成于半導(dǎo)體晶片的間隔道的兩側(cè)沿著間隔道照射激光光線，沿著間隔道形成2條激光加工槽，將功能層切斷，使切削刀位于該2條激光加工槽的外側(cè)間，并使切削刀和半導(dǎo)體晶片相對(duì)移動(dòng)，由此，沿著間隔道切斷半導(dǎo)體晶片。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-142398號(hào)公報(bào)
[0008]然而，如上述專利文獻(xiàn)I所記載的那樣，通過在形成于半導(dǎo)體晶片的間隔道的兩側(cè)沿著間隔道照射激光光線，沿著間隔道形成2條激光加工槽，將功能層切斷，使切削刀位于該2條激光加工槽的外側(cè)間并沿著間隔道切斷半導(dǎo)體晶片的晶片的分割方法存在以下問題。
[0009](I)為了切斷功能層，需要沿著間隔道形成至少2條激光加工槽，生產(chǎn)率差。
[0010](2)在形成激光加工槽時(shí)，如果功能層的切斷不充分，則發(fā)生切削刀的偏移或傾倒，在切削刀中產(chǎn)生不均勻磨損。
[0011](3)在從晶片的表面形成激光加工槽時(shí)碎片飛散，因此需要在晶片的表面上覆蓋保護(hù)膜。[0012](4)至少照射2次激光光線，以形成2條激光加工槽，由此，在晶片上殘留熱應(yīng)變，器件的抗折強(qiáng)度降低。
[0013](5)為了在超過切削刀的寬度的范圍內(nèi)形成2條激光加工槽，需要增大間隔道的寬度，在晶片上形成的器件的數(shù)量減少。
[0014](6)由于在功能層的表面上形成有包含Si02、Si0、SiN、SiN0的鈍化膜，因此，當(dāng)照射激光光線時(shí)，激光光線透過鈍化膜并到達(dá)功能層的內(nèi)部。其結(jié)果是，由于到達(dá)功能層的內(nèi)部的激光光線的照射而產(chǎn)生的熱因鈍化膜而被暫時(shí)封閉，因此在形成電路且密度低的器件側(cè)發(fā)生剝離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其主要的技術(shù)課題是提供一種晶片的加工方法，能夠消除上述問題，將通過在基板的表面上層疊的功能層而形成了器件的晶片分割為各個(gè)器件。
[0016]為了解決上述主要的技術(shù)課題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種晶片的加工方法，沿著劃分器件的多個(gè)間隔道對(duì)晶片進(jìn)行分割，在該晶片上，通過在基板的表面上層疊的功能層而形成了該器件，該晶片的加工方法的特征在于，包括:
[0017]切削槽形成步驟，從基板的背面?zhèn)仁骨邢鞯段挥谂c間隔道對(duì)應(yīng)的區(qū)域，以殘留未到達(dá)功能層的一部分的方式形成切削槽；以及
[0018]激光加工步驟，從實(shí)施了該切削槽形成步驟的基板的背面?zhèn)妊刂撉邢鞑鄣牡撞空丈浼す夤饩€，使殘存的基板的一部分和功能層破斷。
[0019]在上述激光加工步驟中，從基板的背面?zhèn)妊刂邢鞑鄣牡撞空丈鋵?duì)于基板和功能層具有吸收性的波長的激光光線，在殘存的基板的一部分和功能層上形成激光加工槽。
[0020]此外，在上述激光加工步驟中，使聚光點(diǎn)位于殘存的基板的一部分與功能層之間的中間部，照射對(duì)于基板和功能層具有透過性的波長的激光光線，在殘存的基板的一部分和功能層中形成改質(zhì)層。
[0021]此外，晶片的加工方法包括:晶片支撐步驟，在實(shí)施上述切削槽形成步驟之前，在構(gòu)成晶片的基板上層疊的功能層的表面上粘貼粘貼帶，并且隔著粘貼帶通過具有收納晶片的大小的開口部的環(huán)狀的框架來支撐晶片；以及器件分離步驟，在實(shí)施了上述激光加工步驟后，擴(kuò)張粘貼有晶片的粘貼帶，沿著間隔道將晶片分離為各個(gè)器件。
[0022]在本發(fā)明的晶片的加工方法中包含以下步驟:切削槽形成步驟，從基板的背面?zhèn)仁骨邢鞯段挥谂c間隔道對(duì)應(yīng)的區(qū)域，以殘留未到達(dá)功能層的一部分的方式形成切削槽；以及激光加工步驟，從實(shí)施了該切削槽形成步驟的基板的背面?zhèn)妊刂撉邢鞑鄣牡撞空丈浼す夤饩€，使殘存的基板的一部分和功能層破斷，因此能夠得到以下作用效果。
[0023](I)不需要為了切斷功能層而沿著間隔道形成多個(gè)激光加工槽，因此生產(chǎn)率提高。
[0024](2)由于不在功能層上形成激光加工槽，因此不會(huì)發(fā)生切削刀的偏移或傾倒，在切削刀中不會(huì)產(chǎn)生不均勻磨損。
[0025](3)由于不從晶片的表面照射激光光線，因此不需要在晶片的表面覆蓋保護(hù)膜。
[0026](4)由于從切削槽的底部照射激光光線，因此能量較小，不會(huì)在晶片中殘留熱應(yīng)變，不會(huì)使器件的抗折強(qiáng)度降低。[0027](5)由于從基板的背面?zhèn)刃纬汕邢鞑?，因此不需要大寬度的間隔道，能夠增大可在晶片上形成的器件的數(shù)量。
[0028](6)由于不從晶片的表面照射激光光線，因此不會(huì)發(fā)生如下情況:透過鈍化膜而加工功能層，暫時(shí)地失去熱的逃逸處，由此在器件側(cè)發(fā)生剝離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是示出通過本發(fā)明的晶片的加工方法而分割的半導(dǎo)體晶片的立體圖和要部放大截面圖。
[0030]圖2是示出將實(shí)施了本發(fā)明的晶片的加工方法中的晶片支撐步驟后的半導(dǎo)體晶片粘貼在安裝于環(huán)狀的框架上的粘貼帶的表面上的狀態(tài)的立體圖。
[0031]圖3是用于實(shí)施本發(fā)明的晶片的加工方法中的切削槽形成步驟的切削裝置的要部立體圖。
[0032]圖4是本發(fā)明的晶片的加工方法中的切削槽形成步驟的說明圖。
[0033]圖5是用于實(shí)施本發(fā)明的晶片的加工方法中的激光加工步驟的激光加工裝置的要部立體圖。
[0034]圖6是實(shí)施本發(fā)明的晶片的加工方法中的激光加工步驟的第I實(shí)施方式的說明圖。
[0035]圖7是實(shí)施本發(fā)明的晶片的加工方法中的激光加工步驟的第2實(shí)施方式的說明圖。
[0036]圖8是用于實(shí)施本發(fā)明的晶片的加工方法中的器件分離步驟的器件分離裝置的立體圖。
[0037]圖9是本發(fā)明的晶片的加工方法中的器件分離步驟的說明圖。
[0038]標(biāo)號(hào)說明
[0039]2:半導(dǎo)體晶片
[0040]20:基板
[0041]21:功能層
[0042]22:器件
[0043]23:間隔道
[0044]210:切削槽
[0045]220:激光加工槽
[0046]230:改質(zhì)層
[0047]3:環(huán)狀的框架
[0048]30:粘貼帶
[0049]4:切削裝置
[0050]41:切削裝置的卡盤臺(tái)
[0051]42:切削單元
[0052]423:切削刀
[0053]5:激光加工裝置
[0054]51:激光加工裝置的卡盤臺(tái)[0055]52:激光光線照射手段
[0056]522:聚光器
[0057]6:器件分離裝置
[0058]61:框架保持手段
[0059]62:帶擴(kuò)張單元
[0060]63:拾取夾頭
【具體實(shí)施方式】
[0061]下面參照附圖更詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明的晶片的加工方法進(jìn)行說明。
[0062]在圖1的(a)和(b)中示出通過本發(fā)明的晶片的加工方法被分割為各個(gè)器件的半導(dǎo)體晶片的立體圖和要部放大截面圖。圖1的(a)和(b)所示的半導(dǎo)體晶片2通過在厚度為140 μ m的硅等基板20的表面20a上層疊了形成絕緣膜和電路的功能膜而得到的功能層21，將多個(gè)1C、LSI等器件22形成為矩陣狀。而且，通過形成為格子狀的間隔道23來劃分各器件22。另外，在圖示的實(shí)施方式中，形成功能層21的絕緣膜是由低介電常數(shù)絕緣體覆膜(Low-k膜)構(gòu)成的，厚度被設(shè)定為10 μ m，該低介電常數(shù)絕緣體覆膜(Low-k膜)是由Si02膜或者SiOF、BSG (SiOB)等無機(jī)物系的膜、作為聚酰亞胺系、聚對(duì)二甲苯系等的聚合物膜的有機(jī)物系的膜構(gòu)成的。這樣構(gòu)成的功能層21在表面上形成由包含Si02、Si0、SiN、SiN0的鈍化膜。
[0063]對(duì)沿著間隔道分割上述的半導(dǎo)體晶片2的晶片的加工方法進(jìn)行說明。
[0064]首先，實(shí)施如下的晶片支撐步驟:在構(gòu)成半導(dǎo)體晶片2的基板20上層疊的功能層21的表面21a上粘貼粘貼帶，并且，隔著粘貼帶通過具有收納半導(dǎo)體晶片2的大小的開口部的環(huán)狀的框架來支撐晶片。例如，如圖2所示，在以覆蓋環(huán)狀的框架3的內(nèi)側(cè)開口部的方式安裝了外周部的粘貼帶30的表面上粘貼構(gòu)成半導(dǎo)體晶片2的功能層21的表面21a。因此，關(guān)于粘貼在粘貼帶30的表面上的半導(dǎo)體晶片2，基板20的背面20b成為上側(cè)。另外，關(guān)于粘貼帶30，例如在厚度100 μ m的聚乙烯薄膜的表面上涂布有粘接劑。另外，在圖2所示的實(shí)施方式中，示出了在將外周部安裝在環(huán)狀的框架3上的粘貼帶30的表面上粘貼構(gòu)成半導(dǎo)體晶片2的功能層21的表面21a的例子，但是，也可以在構(gòu)成半導(dǎo)體晶片2的基板20上層疊的功能層21的表面21a上粘貼粘貼帶30，并且同時(shí)將粘貼帶30的外周部安裝在環(huán)狀的框架3上。
[0065]在實(shí)施了上述的晶片支撐步驟后，實(shí)施如下的切削槽形成步驟:從基板的背面?zhèn)仁骨邢鞯段挥谂c間隔道對(duì)應(yīng)的區(qū)域，以殘留未到達(dá)功能層的一部分的方式形成切削槽。使用圖3所示的切削裝置4來實(shí)施該切削槽形成步驟。圖3所示的切削裝置4具有:保持被加工物的卡盤臺(tái)41 ;對(duì)該卡盤臺(tái)41上所保持的被加工物進(jìn)行切削的切削單元42 ;以及對(duì)該卡盤臺(tái)41上所保持的被加工物進(jìn)行攝像的攝像單元43。卡盤臺(tái)41構(gòu)成為吸引保持被加工物，通過未圖示的加工進(jìn)給單元在圖3中由箭頭X示出的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)，并且，通過未圖示的分度進(jìn)給單元在由箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。
[0066]上述切削單元42包含:實(shí)質(zhì)上水平配置的主軸外殼421 ;旋轉(zhuǎn)自如地被支撐在該主軸外殼421上的旋轉(zhuǎn)主軸422 ;安裝在該旋轉(zhuǎn)主軸422的前端部上的切削刀423，通過配設(shè)在主軸外殼421內(nèi)的未圖示伺服電動(dòng)機(jī)使旋轉(zhuǎn)主軸422在由箭頭423a所示的方向上旋轉(zhuǎn)。切削刀423由用鋁形成的圓盤狀的基臺(tái)424、和安裝在該基臺(tái)424的側(cè)面外周部上的環(huán)狀的切削刃425構(gòu)成。環(huán)狀的切削刃425是由通過鍍鎳在基臺(tái)424的側(cè)面外周部上固定粒徑為3μ m?4μ m的金剛石磨粒而得到的電鑄刀構(gòu)成的，在圖示的實(shí)施方式中，形成為厚度為40 μ m且外徑為52mm。
[0067]上述攝像單元43被安裝在主軸外殼421的前端部，在圖示的實(shí)施方式中，除了通過可見光線進(jìn)行攝像的通常的攝像元件(CXD)以外，還由以下部分等構(gòu)成:對(duì)被加工物照射紅外線的紅外線照明單元；捕獲由該紅外線照明單元照射的紅外線的光學(xué)系統(tǒng)；以及輸出與由該光學(xué)系統(tǒng)捕獲的紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的攝像元件(紅外線CCD)，攝像單元43將攝像得到的圖像信號(hào)發(fā)送到未圖示的控制單元。
[0068]如圖3所示，在卡盤臺(tái)41上載置被實(shí)施上述晶片支撐步驟并粘貼有半導(dǎo)體晶片2的粘貼帶30側(cè)，以使用上述的切削裝置4來實(shí)施切削槽形成步驟。然后，通過使未圖示的吸引單元進(jìn)行動(dòng)作，隔著粘貼帶30將半導(dǎo)體晶片2保持在卡盤臺(tái)41上(晶片保持步驟)。因此，關(guān)于被保持在卡盤臺(tái)41上的半導(dǎo)體晶片2，基板20的背面20b成為上側(cè)。另外，在圖3中，雖然省略了安裝有粘貼帶30的環(huán)狀的框架3，但是，環(huán)狀的框架3被配設(shè)于卡盤臺(tái)41的適當(dāng)?shù)目蚣鼙３謫卧３帧＿@樣，通過未圖示的加工進(jìn)給單元使吸引保持半導(dǎo)體晶片2的卡盤臺(tái)41位于攝像單元43的正下方。
[0069]在使卡盤臺(tái)41位于攝像單元43的正下方后，通過攝像單元43和未圖示的控制單元執(zhí)行檢查半導(dǎo)體晶片2的待切削區(qū)域的對(duì)齊步驟。即，攝像單元43和未圖示的控制單元執(zhí)行模式匹配等圖像處理，以進(jìn)行切削刀423和與在半導(dǎo)體晶片2的規(guī)定的方向上形成的間隔道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域的位置對(duì)齊，執(zhí)行切削刀423的切削區(qū)域的對(duì)齊(對(duì)齊步驟)。此外，針對(duì)與半導(dǎo)體晶片2上在和上述規(guī)定的方向正交的方向上形成的間隔道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域，也同樣執(zhí)行切削刀423的切削位置的對(duì)齊。此時(shí)，半導(dǎo)體晶片2的形成有間隔道23的功能層21的表面21a位于下側(cè)，但是，如上所述，攝像單元43具有由紅外線照明單元、捕獲紅外線的光學(xué)系統(tǒng)、以及輸出與紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的攝像元件(紅外線CCD)等構(gòu)成的攝像單元，因此，能夠從構(gòu)成晶片的基板20的背面20b透過并對(duì)間隔道23進(jìn)行攝像。
[0070]如以上那樣，在對(duì)與卡盤臺(tái)41上所保持的半導(dǎo)體晶片2的間隔道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行了切削區(qū)域的對(duì)齊后，將保持半導(dǎo)體晶片2的卡盤臺(tái)41移動(dòng)至切削區(qū)域的切削開始位置。此時(shí)，如圖4的(a)所示，將半導(dǎo)體晶片2的位置設(shè)定為，使得與待切削的間隔道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域的一端(在圖4的(a)中為左端)位于相對(duì)于切削刀423的正下方為右側(cè)規(guī)定的量的位置。
[0071]這樣，在使卡盤臺(tái)41即半導(dǎo)體晶片2位于切削加工區(qū)域的切削開始位置后，將切削刀423從圖4的(a)中雙點(diǎn)劃線所示的待機(jī)位置如箭頭Zl所示向下方切入進(jìn)給，使其位于圖4的(a)中由實(shí)線所示的規(guī)定的切入進(jìn)給位置。如圖4的(a)和圖4的(C)所示，該切入進(jìn)給位置被設(shè)定為，切削刀423的下端未到達(dá)構(gòu)成半導(dǎo)體晶片2的功能層21的位置(例如，從層疊有功能層21的基板20的表面20a起向背面20b側(cè)為5 μ m?10 μ m的位置)。
[0072]接著，使切削刀423在圖4的(a)中由箭頭423a所示的方向上以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并使卡盤臺(tái)41在圖4的(a)中由箭頭Xl所示的方向上以規(guī)定的切削進(jìn)給速度進(jìn)行移動(dòng)。然后，如圖4的(b)所示，在卡盤臺(tái)41到達(dá)了使得與間隔道23對(duì)應(yīng)的位置的另一端(在圖4的(b)中為右端)位于相對(duì)于切削刀423的正下方為左側(cè)規(guī)定的量的位置后，停止卡盤臺(tái)41的移動(dòng)。這樣，通過對(duì)卡盤臺(tái)41進(jìn)行切削進(jìn)給，如圖4的(d)所示，在半導(dǎo)體晶片2的基板20上，以從背面20b向表面20a側(cè)殘留一部分201的方式形成切削槽210(切削槽形成步驟)。
[0073]接著，如圖4的(b)中由箭頭Z2所示，使切削刀423上升并位于由雙點(diǎn)劃線所示的待機(jī)位置，使卡盤臺(tái)41在圖4的(b)中由箭頭X2所示的方向上移動(dòng)，返回圖4的(a)所示的位置。然后，將卡盤臺(tái)41在與紙面垂直的方向(分度進(jìn)給方向)上分度進(jìn)給與間隔道23的間隔相當(dāng)?shù)牧?，使與接下來待切削的間隔道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域位于與切削刀423對(duì)應(yīng)的位置。這樣，在使與接下來待切削的間隔道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域位于與切削刀423對(duì)應(yīng)的位置后，實(shí)施上述的切削槽形成步驟。
[0074]另外，例如根據(jù)以下的加工條件進(jìn)行上述分割槽形成步驟。
[0075]切削刀:夕卜徑52mm,厚度40 μ m
[0076]切削刀的旋轉(zhuǎn)速度:30000rpm
[0077]切削進(jìn)給速度:50mm /秒
[0078]對(duì)與半導(dǎo)體晶片2上形成的全部的間隔道23對(duì)應(yīng)的區(qū)域?qū)嵤┥鲜龅那邢鞑坌纬刹襟E。
[0079]如上所述實(shí)施了切削槽形成步驟后，實(shí)施如下的激光加工步驟:從基板20的背面20b側(cè)沿著切削槽210的底部照射激光光線，使殘存的基板20的一部分201和功能層21破斷。使用圖5所示的激光加工裝置5來實(shí)施該激光加工步驟。圖5所示的激光加工裝置5具有:保持被加工物的卡盤臺(tái)51 ;對(duì)該卡盤臺(tái)51上所保持的被加工物照射激光光線的激光光線照射單元52 ;以及對(duì)卡盤臺(tái)51上所保持的被加工物進(jìn)行攝像的攝像單元53?？ūP臺(tái)51構(gòu)成為吸引保持被加工物，通過未圖示的加工進(jìn)給單元在圖5中由箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)，并且通過未圖示的分度進(jìn)給單元在圖5中由箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。
[0080]上述激光光線照射單元52包含實(shí)質(zhì)上水平配置的圓筒形狀的套管521。在套管521內(nèi)配設(shè)有具有未圖示的脈沖激光光線振蕩器和重復(fù)頻率設(shè)定單元的脈沖激光光線振蕩單元。在上述套管521的前端部安裝有聚光器522，用于會(huì)聚由脈沖激光光線振蕩單元振蕩出的脈沖激光光線。另外，激光光線照射單元52具有聚光點(diǎn)位置調(diào)整單元(未圖示)，用于調(diào)整由聚光器522會(huì)聚的脈沖激光光線的聚光點(diǎn)位置。
[0081]在構(gòu)成上述激光光線照射單元52的套管521的前端部安裝的攝像單元53具有:對(duì)被加工物進(jìn)行照明的照明單元；捕獲由該照明單元照明的區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)；以及對(duì)由該光學(xué)系統(tǒng)捕獲的像進(jìn)行攝像的攝像元件(CCD)等，攝像單元53將攝像得到的圖像信號(hào)發(fā)送給未圖示的控制單元。
[0082]參照?qǐng)D5和圖6對(duì)如下的激光加工步驟的第I實(shí)施方式進(jìn)行說明，在該激光加工步驟中，使用上述的激光加工裝置5，從基板20的背面20b側(cè)沿著切削槽210的底部照射激光光線，使殘存的基板20的一部分201和功能層21破斷。
[0083]首先，在上述的圖5所示的激光加工裝置5的卡盤臺(tái)51上載置粘貼有實(shí)施了上述的切削槽形成步驟的半導(dǎo)體晶片2的粘貼帶30側(cè)。然后，通過使未圖示的吸引單元進(jìn)行動(dòng)作，隔著粘貼帶30將半導(dǎo)體晶片2保持在卡盤臺(tái)51上(晶片保持步驟)。因此，關(guān)于保持在卡盤臺(tái)51上的半導(dǎo)體晶片2，基板20的背面20b成為上側(cè)。另外，在圖5中，雖然省略了安裝有粘貼帶30的環(huán)狀的框架3，但是，環(huán)狀的框架3被配設(shè)于卡盤臺(tái)51上的適當(dāng)?shù)目蚣鼙３謫卧３帧＿@樣通過未圖示的加工進(jìn)給單元，吸引保持半導(dǎo)體晶片2的卡盤臺(tái)51位于攝像單元53的正下方。
[0084]在使卡盤臺(tái)51位于攝像單元53的正下方后，通過攝像單元53和未圖示的控制單元執(zhí)行檢查半導(dǎo)體晶片2的待激光加工的加工區(qū)域的對(duì)齊作業(yè)。即，攝像單元53和未圖示的控制單元執(zhí)行模式匹配等圖像處理，以進(jìn)行從構(gòu)成半導(dǎo)體晶片2的基板20的背面20b側(cè)在規(guī)定的方向上形成的切削槽210、與沿著該切削槽210照射激光光線的激光光線照射單元52的聚光器522的位置對(duì)齊，執(zhí)行激光光線照射位置的對(duì)齊(對(duì)齊步驟)。此外，針對(duì)在半導(dǎo)體晶片2上在與上述規(guī)定的方向正交的方向上形成的切削槽210，也同樣執(zhí)行激光光線照射位置的對(duì)齊。
[0085]在實(shí)施了上述的對(duì)齊步驟后，如圖6所示，將卡盤臺(tái)51移動(dòng)至照射激光光線的激光光線照射單元52的聚光器522所處的激光光線照射區(qū)域，使規(guī)定的切削槽210位于聚光器522的正下方。此時(shí)，如圖6的(a)所示，將半導(dǎo)體晶片2設(shè)定在使得切削槽210的一端(在圖6的(a)中為左端)位于聚光器522的正下方的位置。然后，如圖6的(c)所示，使從聚光器522照射的脈沖激光光線LB的聚光點(diǎn)P與切削槽210的底面附近對(duì)齊。接著，從激光光線照射單元52的聚光器522照射對(duì)于基板20和功能層21具有吸收性的波長的脈沖激光光線，并且，使卡盤臺(tái)51在圖6的(a)中由箭頭Xl所示的方向上以規(guī)定的加工進(jìn)給速度移動(dòng)。然后，如圖6的(b)所示，在切削槽210的另一端(在圖6的(b)中為右端)到達(dá)聚光器522的正下方位置后，停止脈沖激光光線的照射，并且停止卡盤臺(tái)51的移動(dòng)(激光加工槽形成步驟)。
[0086]接著，將卡盤臺(tái)51在與紙面垂直的方向(分度進(jìn)給方向)上移動(dòng)切削槽210的間隔(相當(dāng)于間隔道23的間隔)。然后，從激光光線照射單元52的聚光器522照射脈沖激光光線，并且，使卡盤臺(tái)51在圖6的(b)中由箭頭X2所示的方向上以規(guī)定的加工進(jìn)給速度移動(dòng)，在到達(dá)圖6的(a)所示的位置后，停止脈沖激光光線的照射，并且停止卡盤臺(tái)51的移動(dòng)。
[0087]通過實(shí)施上述的激光加工槽形成步驟，如圖6的(d)所示，在半導(dǎo)體晶片2上，在上述切削槽形成步驟中殘存的基板20的一部分201和功能層21上形成激光加工槽220。其結(jié)果是，在上述切削槽形成步驟中殘存的基板20的一部分201和功能層21通過激光加工槽220被破斷。然后，沿著在半導(dǎo)體晶片2上形成的全部間隔道23實(shí)施上述的激光加工槽形成步驟。
[0088]另外，例如根據(jù)以下的加工條件進(jìn)行上述激光加工槽形成步驟。
[0089]激光光線的波長:355nm
[0090]重復(fù)頻率:200kHz
[0091]輸出:1.5W
[0092]聚光點(diǎn)徑:φΙΟμηι
[0093]加工進(jìn)給速度:300mm /秒
[0094]接著，參照?qǐng)D7對(duì)如下的激光加工步驟的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明，在該激光加工步驟中，從基板20的背面20b側(cè)沿著切削槽210的底部照射激光光線，使殘存的基板20的一部分201和功能層21破斷。另外，能夠使用實(shí)質(zhì)上與上述激光加工裝置5相同的激光加工裝置來實(shí)施激光加工步驟的第2實(shí)施方式。因此，在圖7所示的第2實(shí)施方式中，對(duì)與上述激光加工裝置5相同的部件賦予相同的標(biāo)號(hào)進(jìn)行說明。
[0095]在圖7所示的第2實(shí)施方式中，也與上述圖5和圖6所示的第I實(shí)施方式同樣地實(shí)施上述晶片保持步驟和對(duì)齊步驟。
[0096]在實(shí)施了上述的對(duì)齊步驟后，如圖7所示，將卡盤臺(tái)51移動(dòng)至照射激光光線的激光光線照射單元52的聚光器522所處的激光光線照射區(qū)域，使規(guī)定的切削槽210位于聚光器522的正下方。此時(shí)，如圖7的(a)所示，將半導(dǎo)體晶片2的位置設(shè)定為，使得切削槽210的一端(在圖7的(a)中為左端)位于聚光器522的正下方。然后，如圖7的(c)所示，使從聚光器522照射的脈沖激光光線的聚光點(diǎn)P位于殘存的基板20的一部分201與功能層21之間的中間部。接著，從激光光線照射單元52的聚光器522對(duì)基板20和功能層21照射具有透過性的波長的脈沖激光光線，并且，使卡盤臺(tái)51在圖7的(a)中由箭頭Xl所示的方向上以規(guī)定的加工進(jìn)給速度移動(dòng)。然后，如圖7的(b)所示，在切削槽210的另一端(在圖7的(b)中為右端)到達(dá)聚光器522的正下方位置后，停止脈沖激光光線的照射，并且停止卡盤臺(tái)51的移動(dòng)(改質(zhì)層形成步驟)。
[0097]接著，將卡盤臺(tái)51在與紙面垂直的方向(分度進(jìn)給方向)上移動(dòng)切削槽210的間隔(相當(dāng)于間隔道23的間隔)。然后，從激光光線照射單元52的聚光器522照射脈沖激光光線，并且，使卡盤臺(tái)51在圖7的(b)中由箭頭X2所示的方向上以規(guī)定的加工進(jìn)給速度移動(dòng)，在到達(dá)圖7的(a)所示的位置后，停止脈沖激光光線的照射，并且停止卡盤臺(tái)51的移動(dòng)。
[0098]通過實(shí)施上述的改質(zhì)層形成步驟，如圖7的(d)所示，在半導(dǎo)體晶片2上，在上述切削槽形成步驟中殘存的基板20的一部分201和功能層21中沿著切削槽210形成改質(zhì)層230。該改質(zhì)層230是熔化后再次固化的狀態(tài)，因此容易破斷。然后，沿著半導(dǎo)體晶片2上形成的全部的間隔道23實(shí)施上述的改質(zhì)層形成步驟。
[0099]另外，例如根據(jù)以下的加工條件進(jìn)行上述改質(zhì)層形成步驟。
[0100]激光光線的波長:1064nm
[0101]重復(fù)頻率:80kHz
[0102]輸出:0.2W
[0103]聚光點(diǎn)徑φ I μηι
[0104]加工進(jìn)給速度:180mm /秒
[0105]在實(shí)施了上述的激光加工步驟(激光加工槽形成步驟或改質(zhì)層形成步驟)后，實(shí)施以下的器件分離步驟:使粘貼有半導(dǎo)體晶片2的粘貼帶30擴(kuò)張，沿著間隔道23將晶片分離成各個(gè)器件。使用圖8所示的器件分離裝置6來實(shí)施該器件分離步驟。圖8所示的器件分離裝置6具有:保持上述環(huán)狀的框架3的框架保持單元61 ;對(duì)該框架保持單元61所保持的環(huán)狀的框架3上安裝的粘貼帶30進(jìn)行擴(kuò)張的帶擴(kuò)張單元62 ；以及拾取夾頭63?？蚣鼙３謫卧?1由環(huán)狀的框架保持部件611、和配設(shè)在該框架保持部件611的外周的作為固定單元的多個(gè)夾鉗612構(gòu)成。框架保持部件611的上表面形成載置環(huán)狀的框架3的載置面611a，在該載置面611a上載置環(huán)狀的框架3。然后，通過夾鉗612將載置于載置面611a上的環(huán)狀的框架3固定在框架保持部件611上。這樣構(gòu)成的框架保持單元61以能夠在上下方向上進(jìn)退的方式被帶擴(kuò)張單元62支撐。
[0106]帶擴(kuò)張單元62具有配設(shè)在上述環(huán)狀的框架保持部件611的內(nèi)側(cè)的擴(kuò)張鼓621。該擴(kuò)張鼓621具有比環(huán)狀的框架3的內(nèi)徑小、且比在該環(huán)狀的框架3上安裝的粘貼帶30上粘貼的半導(dǎo)體晶片2的外徑大的內(nèi)徑和外徑。此外，擴(kuò)張鼓621在下端具有支撐凸緣622。圖示的實(shí)施方式的帶擴(kuò)張單元62具有能夠使上述環(huán)狀的框架保持部件611在上下方向上進(jìn)退的支撐單元623。該支撐單元623由配設(shè)在上述支撐凸緣622上的多個(gè)氣缸623a構(gòu)成，其活塞桿623b與上述環(huán)狀的框架保持部件611的下表面連接。這樣，由多個(gè)氣缸623a構(gòu)成的支撐單元623使環(huán)狀的框架保持部件611在如圖9的(a)所示的載置面611a成為與擴(kuò)張鼓621的上端大致相同高度的基準(zhǔn)位置、和如圖9的(b)所示的相對(duì)比于擴(kuò)張鼓621的上端為下方規(guī)定的量的擴(kuò)張位置之間，在上下方向上移動(dòng)。
[0107]參照?qǐng)D9對(duì)使用以上那樣構(gòu)成的器件分離裝置6而實(shí)施的器件分離步驟進(jìn)行說明。即，如圖9的(a)所示，將安裝有粘貼著半導(dǎo)體晶片2的粘貼帶30的環(huán)狀的框架3載置于構(gòu)成框架保持單元61的框架保持部件611的載置面611a上，通過夾鉗612固定在框架保持部件611 (框架保持步驟)。此時(shí)，框架保持部件611被設(shè)置在圖9的(a)所示的基準(zhǔn)位置上。接著，使作為構(gòu)成帶擴(kuò)張單元62的支撐單元623的多個(gè)氣缸623a進(jìn)行動(dòng)作，使環(huán)狀的框架保持部件611下降至圖9的(b)所示的擴(kuò)張位置。因此，被固定在框架保持部件611的載置面611a上的環(huán)狀的框架3也下降，所以，如圖9的(b)所示，使安裝在環(huán)狀的框架3上的粘貼帶30與擴(kuò)張鼓621的上端緣接觸并擴(kuò)張(帶擴(kuò)張步驟)。其結(jié)果是，對(duì)粘貼在粘貼帶30上的半導(dǎo)體晶片2呈放射狀地作用拉力，因此分離為各個(gè)器件22，并且在器件間形成間隔S。此外，當(dāng)對(duì)粘貼在粘貼帶30上的半導(dǎo)體晶片2作用放射狀的拉力時(shí)，在基板20的一部分201和功能層21上沿著切削槽210 (沿著間隔道23)形成的改質(zhì)層230被破斷，半導(dǎo)體晶片2被分離成各個(gè)器件22，并且，在器件間形成間隔S。
[0108]接著，如圖9的(C)所示，使拾取夾頭63進(jìn)行動(dòng)作并吸附器件22，從粘貼帶30進(jìn)行剝離并拾取，輸送到未圖示的托盤或者芯片焊接(Die bonding)步驟。另外，在拾取步驟中，如上所述，由于粘貼在粘貼帶30上的各個(gè)器件22間的隙間S被增大，因此，能夠在不與相鄰的器件22接觸的情況容易地進(jìn)行拾取。
【權(quán)利要求】
1.一種晶片的加工方法，沿著劃分器件的多個(gè)間隔道對(duì)晶片進(jìn)行分割，在該晶片上，通過在基板的表面上層疊的功能層而形成了該器件， 該晶片的加工方法的特征在于，包括: 切削槽形成步驟，從基板的背面?zhèn)仁骨邢鞯段挥谂c間隔道對(duì)應(yīng)的區(qū)域，以殘留未到達(dá)功能層的一部分的方式形成切削槽；以及 激光加工步驟，從實(shí)施了該切削槽形成步驟的基板的背面?zhèn)妊刂撉邢鞑鄣牡撞空丈浼す夤饩€，使殘存的基板的一部分和功能層破斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片的加工方法，其中， 在該激光加工步驟中，從基板的背面?zhèn)妊刂撉邢鞑鄣牡撞空丈鋵?duì)于基板和功能層具有吸收性的波長的激光光線，在殘存的基板的一部分和功能層上形成激光加工槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片的加工方法，其中， 在該激光加工步驟中，使聚光點(diǎn)位于殘存的基板的一部分與功能層之間的中間部，照射對(duì)于基板和功能層具有透過性的波長的激光光線，在殘存的基板的一部分和功能層中形成改質(zhì)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的晶片的加工方法，包括: 晶片支撐步驟，在實(shí)施該切削槽形成步驟之前，在層疊在構(gòu)成晶片的基板上的功能層的表面上粘貼粘貼帶，并且隔著粘貼帶通過環(huán)狀的框架來支撐晶片，其中，該環(huán)狀的框架具有收納晶片的大小的開口部；以及 器件分離步驟，在實(shí)施了該激光加工步驟后，使粘貼有晶片的粘貼帶擴(kuò)張，沿著間隔道將晶片分離為各個(gè)器件。
【文檔編號(hào)】H01L21/78GK104009000SQ201410054299
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】小川雄輝, 石田祐輝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科