本發(fā)明涉及被加工物的加工方法,將板狀的被加工物分割成多個器件芯片。
背景技術:
在以移動電話或個人計算機為代表的電子設備中,具有電子電路(器件)的器件芯片成為必要的結構要素。器件芯片例如是利用多條分割預定線(間隔道)劃分由硅等半導體材料形成的晶片的正面并在各區(qū)域中形成了電子電路之后沿著該分割預定線分割晶片從而制造出的。
近年來,以器件芯片的小型化、輕量化等為目的,利用磨削等方法使上述這樣的晶片薄化而進行加工的機會增加。例如,如果使用在晶片的正面?zhèn)刃纬上喈斢谄骷酒耐旯ず穸鹊纳疃鹊姆指畈鄄Ρ趁鎮(zhèn)冗M行磨削而使分割槽露出的DBG(Dicing Before Grinding:研磨前的劃片),則能夠一邊使晶片薄化而進行加工一邊分割成多個器件芯片(例如,參照專利文獻1和專利文獻2)。
但是,當通過磨削使晶片薄化時,在作為被磨削面的背面上會產生磨削畸變而導致器件芯片的抗折強度降低。因此,在磨削晶片之后,利用CMP(Chemical Mechanical Polishing:化學機械研磨)等方法對晶片進行研磨而去除磨削畸變。
專利文獻1:日本特開昭62-4341號公報
專利文獻2:日本特開2000-21820號公報
然而,當利用CMP對被上述的DBG磨削、分割后的晶片進行研磨時,包含在研磨液中的游離磨粒會侵入分割槽而附著于器件芯片的側面。當磨粒附著于器件芯片的側面時,在之后的工序中會容易產生不良情況。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于該問題點而完成的,其目的在于提供一種被加工物的加工方法,防止磨粒對器件芯片的附著。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種被加工物的加工方法,將板狀的被加工物沿著分割預定線分割成多個器件芯片,其特征在于,該被加工物的加工方法具有如下的工序:分割工序,從該被加工物的正面沿著該分割預定線形成相當于該器件芯片的完工厚度的深度的分割槽,對該被加工物的背面進行磨削而使該分割槽在該背面?zhèn)嚷冻?,由此將該被加工物分割成一個個的該器件芯片;以及研磨工序,在實施了該分割工序之后,一邊對該被加工物提供不包含磨粒的研磨液一邊使用包含磨粒的研磨墊對該被加工物的背面進行研磨,由此將該被加工物的該背面的磨削畸變去除,并且將所分割的一個個的該器件芯片的邊緣部加工成曲面狀。
在本發(fā)明中,優(yōu)選該被加工物的加工方法還具有吸雜層形成工序,在實施了該研磨工序之后,在該被加工物的該背面形成吸雜層。
并且,在本發(fā)明中,優(yōu)選該研磨墊的Asker-C硬度為55度~90度,該研磨墊的壓縮率為2%~15%,該研磨墊中所包含的該磨粒的材質為金剛石、綠色金剛砂、白剛玉、二氧化鈰或者氧化鋯,該研磨墊中所包含的該磨粒的粒徑為0.01μm~10μm。
并且,在本發(fā)明中,優(yōu)選該研磨液為堿溶液。
在本發(fā)明的被加工物的加工方法中,由于在研磨工序中一邊對被加工物提供不包含磨粒的研磨液一邊使用包含磨粒的研磨墊對被加工物進行研磨,因此不會存在像使用包含磨粒的研磨液的以往的方法那樣、磨粒附著于器件芯片的側面的情況。
并且,在本發(fā)明的被加工物的加工方法中,由于在研磨工序中,將器件芯片的邊緣部加工成曲面狀,因此能夠充分提高器件芯片的抗折強度。
附圖說明
圖1是示意性示出在分割工序中對被加工物形成分割槽的情形的立體圖。
圖2是示意性示出在分割工序中對被加工物粘貼保護部件的情形的立體圖。
圖3的(A)和圖3的(B)是示意性示出在分割工序中對被加工物進行磨削的情形的局部剖視側視圖。
圖4的(A)是示意性示出研磨工序的局部剖視側視圖,圖4的(B)是示意性示出研磨工序后的被加工物的剖視圖。
標號說明
11:被加工物;11a:正面;11b:背面;13:器件;15:分割槽;17:器件芯片;17a:邊緣部;21:保護部件;21a:第1面;21b:第2面;2:切削裝置;4:卡盤工作臺;6:切削單元;8:主軸殼體;10:切削刀具;12:磨削裝置;14:卡盤工作臺;14a:保持面;16:磨削單元;18:主軸殼體;20:主軸;22:固定件;24:磨削輪;26:輪基座;28:磨削磨具;32:研磨裝置;34:卡盤工作臺;34a:保持面;36:研磨單元;38:主軸殼體;40:主軸;42:固定件;44:研磨墊。
具體實施方式
參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。本實施方式的被加工物的加工方法包含分割工序(參照圖1、圖2、圖3的(A)以及圖3的(B)),研磨工序(參照圖4的(A)和圖4的(B))、以及吸雜層形成工序。
在分割工序中,在從被加工物的正面沿著分割預定線(間隔道)形成相當于器件芯片的完工厚度的深度的分割槽之后,對被加工物的背面進行磨削而使分割槽在背面?zhèn)嚷冻?。由此,將被加工物加工得較薄,并分割成多個器件芯片。
在研磨工序中,一邊對被加工物提供不包含磨粒的研磨液,一邊使用包含磨粒的研磨墊對被加工物的背面進行研磨。由此,將被加工物的背面的磨削畸變去除,還將器件芯片的邊緣部加工成曲面狀。在吸雜層形成工序中,在被加工物的背面形成吸雜層。以下,對本實施方式的被加工物的加工方法進行詳述。
首先,實施將被加工物分割成多個器件芯片的分割工序。圖1是示意性示出在分割工序中對被加工物形成分割槽的情形的立體圖,圖2是示意性示出在分割工序中對被加工物粘貼保護部件的情形的立體圖,圖3的(A)和圖3的(B)是示意性示出在分割工序中磨削被加工物的情形的局部剖視側視圖。
如圖1所示,本實施方式的被加工物11例如是由硅等半導體材料形成的圓盤狀的晶片,其正面11a側被分成中央的器件區(qū)域和包圍器件區(qū)域的外周剩余區(qū)域。器件區(qū)域被呈格子狀排列的多條分割預定線(間隔道)進一步劃分成多個區(qū)域,在各區(qū)域中形成有IC、LSI等器件13。
另外,在本實施方式中,將由硅等半導體材料形成的晶片用作被加工物11,但被加工物11的材質、形狀等不存在限制。例如,也可以將由陶瓷、樹脂、金屬等材料形成的基板用作被加工物11。同樣,分割預定線的配置或器件13的種類等也不存在限制。
在本實施方式的分割工序中,首先,在該被加工物11的正面11a側形成分割槽。分割槽例如使用圖1所示的切削裝置2而形成。切削裝置2具有對被加工物11進行吸引、保持的卡盤工作臺4??ūP工作臺4與電動機等旋轉驅動源(未圖示)連結,繞與鉛垂方向大致平行的旋轉軸旋轉。
并且,在卡盤工作臺4的下方設置有工作臺移動機構(未圖示),利用該工作臺移動機構使卡盤工作臺4在水平方向上移動??ūP工作臺4的上表面成為對被加工物11的背面11b側進行吸引、保持的保持面。吸引源(未圖示)的負壓通過形成在卡盤工作臺4的內部的流路(未圖示)等而作用于該保持面,產生用于吸引被加工物11的吸引力。
在卡盤工作臺4的上方配置有對被加工物11進行切削的切削單元6。切削單元6具有支承于切削單元移動機構(未圖示)的主軸殼體8。在主軸殼體8的內部收納有與電動機等旋轉驅動源(未圖示)連結的主軸(未圖示)。
主軸借助從旋轉驅動源傳遞的旋轉力而繞與水平方向大致平行的旋轉軸旋轉,借助切削單元移動機構與主軸殼體8一同移動。并且,主軸的一端部在主軸殼體8的外部露出。在該主軸的一端部裝配有圓環(huán)狀的切削刀具10。
在形成分割槽時,首先,使被加工物11的背面11b與卡盤工作臺4的保持面接觸,而作用吸引源的負壓。由此,被加工物11在正面11a向上方露出的狀態(tài)下由卡盤工作臺4吸引、保持。
接著,使卡盤工作臺4和切削刀具10相對地移動、旋轉,而使切削刀具10對準與加工對象的分割預定線對應的位置。然后,使旋轉的切削刀具10下降到相當于器件芯片的完工厚度的高度,使卡盤工作臺4向與加工對象的分割預定線平行的方向移動。
由此,能夠沿著加工對象的分割預定線對被加工物11的正面11a側進行切削,形成相當于器件芯片的完工厚度的深度的分割槽15。當重復該步驟而沿著所有的分割預定線形成分割槽15時,分割槽的形成工序結束。
當在被加工物11中形成了分割槽15之后,如圖2所示,在被加工物11的正面11a側粘貼保護部件21。保護部件21例如是與被加工物11大致同形的粘接帶、樹脂基板、與被加工物11同種或者異種的晶片等,在其第1面21a側設置有由粘接劑等形成的粘接層。
由此,通過使被加工物11的正面11a側接觸保護部件21的第1面21a側,而能夠將保護部件21粘貼在被加工物11上。這樣通過在被加工物11上粘貼保護部件21,能夠防止因在磨削時施加的載荷等導致的器件13的破損。
當在被加工物11上粘貼保護部件21之后,對被加工物11的背面11b進行磨削而使分割槽15露出。被加工物11的磨削例如由圖3的(A)和圖3的(B)所示的磨削裝置12實施。磨削裝置12具有對被加工物11進行吸引、保持的卡盤工作臺14。
卡盤工作臺14與電動機等旋轉驅動源(未圖示)連結,繞與鉛垂方向大致平行的旋轉軸旋轉。并且,在卡盤工作臺14的下方設置有工作臺移動機構(未圖示),利用該工作臺移動機構使卡盤工作臺14在水平方向上移動。
卡盤工作臺14的上表面成為對粘貼于被加工物11的保護部件21的第2面21b側進行吸引、保持的保持面14a。吸引源(未圖示)的負壓通過形成于卡盤工作臺14的內部的流路(未圖示)等而作用于該保持面14a,產生用于吸引保護部件21的吸引力。
在卡盤工作臺14的上方配置有磨削單元16。磨削單元16具有支承于磨削單元升降機構(未圖示)的主軸殼體18。在主軸殼體18中收納有主軸20,在主軸20的下端部固定有圓盤狀的固定件22。
在固定件22的下表面裝配有與固定件22大致相同直徑的磨削輪24。磨削輪24具有由不銹鋼、鋁等金屬材料形成的輪基座26。多個磨削磨具28呈環(huán)狀排列在輪基座26的下表面上。
主軸20的上端側(基端側)與電動機等旋轉驅動源(未圖示)連結。磨削輪24借助從該旋轉驅動源傳遞的旋轉力而繞與鉛垂方向大致平行的旋轉軸旋轉。
在對被加工物11的背面11b側進行磨削時,首先,使粘貼于被加工物11的保護部件21的第2面21b與卡盤工作臺14的保持面14a接觸,而作用吸引源的負壓。由此,被加工物11在背面11b側向上方露出的狀態(tài)下由卡盤工作臺14吸引、保持。
接著,使卡盤工作臺14移動至磨削輪24的下方。并且,如圖3的(A)所示,使卡盤工作臺14和磨削輪24分別旋轉,一邊提供純水等磨削液一邊使主軸殼體18下降。將主軸殼體18的下降量調整為磨削磨具28的下表面推抵在被加工物11的背面11b上的程度。由此,能夠對被加工物11的背面11b側進行磨削。
例如一邊測定被加工物11的厚度一邊進行該磨削。如圖3的(B)所示,當將被加工物11薄化到完工厚度、分割槽15在背面11b側露出時,分割工序結束。通過該分割工將被加工物11分割成與各器件13對應的多個器件芯片17。
在分割工序之后,實施對被加工物11的背面11b進行研磨的研磨工序。圖4的(A)是示意性示出研磨工序的局部剖視側視圖。研磨工序例如由圖4的(A)所示的研磨裝置32實施。研磨裝置32具有對被加工物11進行吸引、保持的卡盤工作臺34。
卡盤工作臺34與電動機等旋轉驅動源(未圖示)連結,繞與鉛垂方向大致平行的旋轉軸旋轉。并且,在卡盤工作臺34的下方設置有工作臺移動機構(未圖示),利用該工作臺移動機構使卡盤工作臺34在水平方向上移動。
卡盤工作臺34的上表面成為對粘貼于被加工物11的保護部件21的第2面21b側進行吸引、保持的保持面34a。吸引源(未圖示)的負壓通過形成于卡盤工作臺34的內部的流路(未圖示)等而作用于該保持面34a,產生用于吸引保護部件21的吸引力。
在卡盤工作臺34的上方配置有研磨單元36。研磨單元36具有支承于研磨單元升降機構(未圖示)的主軸殼體38。在主軸殼體38中收納有主軸40,在主軸40的下端部固定有圓盤狀的固定件42。
在固定件42的下表面裝配有與固定件42大致相同直徑的研磨墊44。該研磨墊44例如由研磨布和磨粒構成,該研磨布由無紡布或泡沫聚氨酯等形成,該磨粒固定于研磨布。研磨墊44的厚度例如為3mm以上,深度為2.5mm以上的槽呈格子狀形成于研磨墊44的下表面(研磨面)整體。
研磨墊44的硬度(Asker-C)優(yōu)選為55度~90度,研磨墊44的壓縮率優(yōu)選為2%~15%。另外,將施加了300g/cm2的載荷的情況下的研磨墊44的厚度設為t1,將施加了2000g/cm2的載荷的情況下的研磨墊44的厚度設為t2,利用(t1-t2)/t1×100求出壓縮率。通過將研磨墊44的壓縮率設為2%~15%而能夠一邊維持較高的研磨速率一邊抑制被加工物11的邊緣的缺口。
并且,磨粒的材質例如為金剛石、綠色金剛砂、白剛玉、二氧化鈰、氧化鋯等,磨粒的粒徑例如為0.01μm~10μm,優(yōu)選為0.1μm~2μm。但是,磨粒的材質或磨粒的粒徑能夠根據(jù)被加工物11的材質等而任意變更。
主軸40的上端側(基端側)與電動機等旋轉驅動源(未圖示)連結。研磨墊44借助從該旋轉驅動源傳遞的旋轉力而繞與鉛垂方向大致平行的旋轉軸旋轉。
在對被加工物11的背面11b進行研磨時,首先,使粘貼于被加工物11的保護部件21的第2面21b與卡盤工作臺34的保持面34a接觸,而作用吸引源的負壓。由此,被加工物11在背面11b側向上方露出的狀態(tài)下由卡盤工作臺34吸引、保持。
接著,使卡盤工作臺34移動至研磨墊44的下方。并且,如圖4的(A)所示,使卡盤工作臺34和研磨墊44分別旋轉,一邊提供研磨液一邊使主軸殼體38下降。將主軸殼體38的下降量調整為研磨墊44的下表面(研磨面)推抵在被加工物11的背面11b上的程度。由此,能夠對被加工物11的背面11b進行研磨而去除磨削畸變。
作為研磨液例如使用不包含磨粒的堿溶液。這是因為當使研磨液包含磨粒時,磨粒容易殘留于在背面11b側露出的分割槽15中。在本實施方式中,由于使用包含磨粒的研磨墊44,因此即使研磨液不包含磨粒也能夠適當?shù)貙Ρ患庸の?1進行研磨。另外,作為堿溶液可以使用氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化四甲基銨(TMAH)、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等。
圖4的(B)是示意性示出研磨工序后的被加工物11的剖視圖。在本實施方式的研磨工序中,由于像上述那樣,使用不包含磨粒的研磨液來研磨被加工物11,因此磨粒不會附著于相當于分割槽15的器件芯片17的側面。并且,在本實施方式的研磨工序中,由于使用在下表面形成有槽的研磨墊44,因此能夠將邊緣部17a加工成曲面狀而進一步提高器件芯片17的抗折強度。
在研磨工序之后,實施在被加工物11的背面形成吸雜層的吸雜層形成工序。例如使用在研磨工序中使用的研磨裝置32而利用與研磨工序相同的方法實施吸雜層形成工序。但是,在該吸雜層形成工序中,使研磨墊44的下表面(研磨面)與被加工物11的背面11b以不推抵的方式接觸。即,不從研磨墊44對被加工物11施加壓力。
這樣,利用研磨墊44稍微擦拭被加工物11的背面11b而形成包含細微的畸變的吸雜層。能夠通過該吸雜層防止金屬元素等導致的器件13的污染。另外,也可以使在分割工序中形成的磨削畸變稍微殘留,而成為吸雜層。在該情況下,不需要在研磨工序之后實施吸雜層形成工序。
如上所述,在本實施方式的被加工物的加工方法中,在研磨工序中,由于一邊對被加工物11提供不包含磨粒的研磨液一邊使用包含磨粒的研磨墊44來研磨被加工物11,因此不存在像使用包含磨粒的研磨液的以往的方法那樣磨粒附著于器件芯片17的側面的情況。
并且,在本實施方式的被加工物的加工方法中,由于在研磨工序中,將器件芯片17的邊緣部17a加工成曲面狀,因此能夠充分提高器件芯片17的抗折強度。
另外,本發(fā)明不限于上述實施方式的記載,可以進行各種變更而實施。并且,上述實施方式的構造、方法等在不脫離本發(fā)明的目的的范圍中可以使適當變更而實施。