晶片的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及晶片的加工方法，在照射對于晶片具有透過性的波長的脈沖激光束而 在晶片內(nèi)部形成了改質(zhì)層后，對晶片施加外力而W改質(zhì)層為起點將晶片分割成多個器件忍 片。
【背景技術(shù)】
[0002] 在娃晶片（W下，有時簡稱為晶片）的正面上通過分割預(yù)定線劃分而形成有1C、 LSI等多個器件，通過加工裝置將該娃晶片分割成各個器件忍片，分割后的器件忍片廣泛應(yīng) 用于移動電話、個人計算機等各種電子設(shè)備。
[0003] 關(guān)于晶片的分割，廣泛采用使用被稱為劃片銀的切削裝置的劃片方法。在劃片 方法中，使由金屬或樹脂將金剛石等磨粒固化并形成為厚度30 ym左右的切削刀具W SOOOOrpm左右的高速旋轉(zhuǎn)并且切入晶片，從而切削晶片，并分割成各個器件忍片。
[0004] 另一方面，近年來提出了如下的方法：將對于晶片具有透過性的波長的脈沖激光 束的聚光點定位在與分割預(yù)定線對應(yīng)的晶片的內(nèi)部，沿著分割預(yù)定線照射脈沖激光束而在 晶片內(nèi)部形成改質(zhì)層，然后施加外力將晶片分割成各個器件忍片（例如，參照日本專利第 4402708號公報）。
[0005] 改質(zhì)層是指密度、折射率、機械性強度和其他的物理特性成為與周圍不同的狀態(tài) 的區(qū)域，除了烙融再硬化區(qū)域、折射率變化區(qū)域、絕緣破壞區(qū)域，還包含裂紋區(qū)域和運些區(qū) 域混雜的區(qū)域。
[0006] 娃的光學(xué)吸收端位于相當(dāng)于娃的帶隙（1. IeV)的光的波長IOSOnm附近，會利用松 散的娃吸收波長比其短的光。
[0007] 在W往的改質(zhì)層形成方法中，通常使用滲雜了欽（Nd)的Nd :YAG脈沖激光（例如， 參照日本特開2005-95952號公報），該欽（Nd)對接近光學(xué)吸收端的波長1064皿的激光進 行振蕩。
[0008] 但是，由于Nd :YAG脈沖激光的波長1064皿接近娃的光學(xué)吸收端，因此存在激光束 的一部分在夾著聚光點的區(qū)域被吸收而無法形成充分的改質(zhì)層、從而無法將晶片分割成各 個器件忍片的情況。
[0009] 因此，本申請人發(fā)現(xiàn)如下事實：當(dāng)使用設(shè)定為波長1300~HOOnm的范圍的例如波 長為1342nm的YAG脈沖激光在晶片的內(nèi)部形成改質(zhì)層時，能夠在夾著聚光點的區(qū)域中降低 激光束的吸收而形成良好的改質(zhì)層，并且能夠順楊地將晶片分割成各個器件忍片（參照日 本特開2006-108459號公報）。
[0010] 專利文獻1 :日本特許第4402708號公報
[0011] 專利文獻2 :日本特開2005-95952號公報
[0012] 專利文獻3 :日本特開2006-108459號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 但是，研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了如下運樣的新問題：當(dāng)W與之前形成的改質(zhì)層相鄰的方式 沿著分割預(yù)定線將脈沖激光束的聚光點定位在晶片的內(nèi)部來進行照射而在晶片內(nèi)部形成 改質(zhì)層時，激光束會在照射了脈沖激光束的面的相反側(cè)的面、即晶片的正面上發(fā)生散射而 攻擊形成在正面上的器件并使其受到損傷。
[0014] 在驗證了該問題后，推測可能是如下情況：微細的裂紋從之前形成的改質(zhì)層傳播 到晶片的正面?zhèn)?，該裂紋使接下來照射的脈沖激光束的透射光折射或反射而攻擊器件。
[0015] 本發(fā)明是鑒于運一點而完成的，其目的在于提供一種晶片的加工方法，在對娃晶 片照射波長被設(shè)定為1300~HOOnm的范圍的脈沖激光束而在晶片內(nèi)部形成改質(zhì)層時，能 夠抑制透射光使晶片正面的器件受到損傷的情況。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種晶片的加工方法，通過激光加工裝置對由娃構(gòu)成的晶片進 行加工，所述晶片是在正面上通過多條分割預(yù)定線劃分多個器件而形成的，所述激光加工 裝置具有：保持機構(gòu)，其保持被加工物；激光束照射機構(gòu)，其照射對于由該保持機構(gòu)保持的 被加工物具有透過性的波長的脈沖激光束而在被加工物的內(nèi)部形成改質(zhì)層；W及加工進給 機構(gòu)，其對該保持機構(gòu)與該激光束照射機構(gòu)相對地進行加工進給，該晶片的加工方法的特 征在于，該晶片的加工方法具有如下的步驟：波長設(shè)定步驟，將對于晶片具有透過性的脈沖 激光束的波長設(shè)定為1300nm~HOOnm的范圍；改質(zhì)層形成步驟，在實施該波長設(shè)定步驟之 后，將脈沖激光束的聚光點定位在晶片的內(nèi)部，從晶片的背面對與該分割預(yù)定線對應(yīng)的區(qū) 域照射脈沖激光束并且對該保持機構(gòu)與該激光束照射機構(gòu)相對地進行加工進給而在晶片 的內(nèi)部形成改質(zhì)層；W及分割步驟，在實施該改質(zhì)層形成步驟之后，對晶片施加外力而W該 改質(zhì)層為分割起點沿著該分割預(yù)定線分割晶片，在該改質(zhì)層形成步驟中，避開與該分割預(yù) 定線相鄰形成的器件的脆弱部分來定位脈沖激光束的聚光點，其中所述脆弱部分因發(fā)生散 射而照射的脈沖激光束而受到損傷。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的晶片的加工方法，即使存在從之前形成的改質(zhì)層傳播而來的微細的 裂紋，由于接下來照射的脈沖激光束W避開器件的脆弱部分的方式進行照射，因此不會出 現(xiàn)脈沖激光束發(fā)生散射而攻擊器件的脆弱部分的情況，能夠解決使形成在晶片的正面上的 器件受到損傷運樣的問題。
【附圖說明】
[0018] 圖1是適于實施本發(fā)明的晶片的加工方法的激光加工裝置的立體圖。
[0019] 圖2是激光束產(chǎn)生單元的框圖。
[0020] 圖3是娃晶片的正面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0021] 圖4是說明器件的對于激光束脆弱的部分的放大圖。
[0022] 圖5是示出將娃晶片的正面?zhèn)日迟N于劃片帶的狀態(tài)的立體圖，該劃片帶的外周部 被粘貼于環(huán)狀框架。
[0023] 圖6是借助劃片帶被環(huán)狀框架支承的娃晶片的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。
[0024] 圖7是示出激光束的光路的示意圖。 陽0巧]圖8是說明改質(zhì)層形成步驟的立體圖。
[00%] 圖9是示出形成在晶片內(nèi)部的改質(zhì)層與對于激光束脆弱的部分之間的關(guān)系的剖 視圖。
[0027] 圖10是分割裝置的立體圖。
[0028] 圖11是示出分割步驟的剖視圖。
[0029] 標(biāo)號說明
[0030] 2 :激光加工裝置；11 :娃晶片；13a :第1分割預(yù)定線；13b :第2分割預(yù)定線；15 :器 件；17 :對于激光束脆弱的部分；19 :改質(zhì)層；21 :器件忍片；28 :卡盤工作臺；34 :激光束照 射單元；35 :激光束產(chǎn)生單元；37 :聚光器；39 :攝像單元；62 :激光振蕩器；66 :脈沖寬度調(diào) 整機構(gòu)；72 :聚光透鏡；80 :分割裝置；T :劃片帶；F :環(huán)狀框架。
【具體實施方式】
[0031] W下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。當(dāng)參照圖1時，示出適合實施本發(fā) 明的晶片的加工方法的激光加工裝置2的概略立體圖。
[0032] 激光加工裝置2包含W能夠在X軸方向上移動的方式搭載在靜止基臺4上的第1 滑塊6。第1滑塊6借助由滾珠絲杠8和脈沖電機10構(gòu)成的加工進給機構(gòu)12而沿著一對 導(dǎo)軌14在加工進給方向、即X軸方向上移動。
[0033] 第2滑塊16 W能夠在Y軸方向上移動的方式搭載在第1滑塊6上。即，第2滑塊 16借助由滾珠絲杠18和脈沖電機20構(gòu)成的分度進給機構(gòu)22而沿著一對導(dǎo)軌24在分度進 給方向、即Y軸方向上移動。
[0034] 在第2滑塊16上隔著圓筒支承部件26搭載有卡盤工作臺28,卡盤工作臺28能 夠旋轉(zhuǎn)，并且能夠借助加工進給機構(gòu)12和分度進給機構(gòu)22在X軸方向和Y軸方向上移動。 在卡盤工作臺28上設(shè)置有夾持環(huán)狀框架的夾具30,該環(huán)狀框架支承由卡盤工作臺28吸引 保持的晶片。
[0035] 在靜止基臺4上豎立設(shè)置有柱32,在該柱32上安裝有激光束照射單元34。激光 束照射單元34由收納在外殼33內(nèi)的圖2所示的激光束產(chǎn)生單元35和安裝在外殼33的末 端的聚光器37構(gòu)成。
[0036] 如圖2所示，激光束產(chǎn)生單元35包含：振蕩YAG脈沖激光的激光振蕩器62、重復(fù) 頻率設(shè)定機構(gòu)64、脈沖寬度調(diào)整機構(gòu)66、功率調(diào)整機構(gòu)68。在本實施方式中，作為激光振蕩 器62采用了振蕩出波長1342nm的脈沖激光的YAG脈沖激光振蕩器。
[0037] 在外殼35的末端部配設(shè)有攝像單元39,該攝像單元39與聚光器37在X軸方向上 對齊，檢測應(yīng)該進行激光加工的加工區(qū)域。攝像單元39包含通過可見光對半導(dǎo)體晶片11 的加工區(qū)域進行拍攝的通常的CCD等攝像元件。
[0038] 攝像單元39還包含：對被加工物照射紅外線的紅外線照射機構(gòu)、捕捉由紅外線照 射機構(gòu)照射的紅外線的光學(xué)系統(tǒng)、輸出與由該光學(xué)系統(tǒng)捕捉到的紅外線對應(yīng)的電信號的由 紅外線CCD等紅外線攝像元件構(gòu)成的紅外線攝像機構(gòu)，攝像單元39拍攝到的圖像信號被發(fā) 送給控制器（控制機構(gòu)）40。
[0039] 控制器40由計算機構(gòu)成，其具有：根據(jù)控制程序進行運算處理的中央處理裝置 (CPU) 42、保存控制程序等的只讀存儲器（ROM) 44、保存運算結(jié)果等的能夠讀寫的隨機存取 存儲器（RAM) 46、計數(shù)器48、輸入接口 50、輸出接口 52。 W40] 56是由沿著導(dǎo)軌14配設(shè)的直線標(biāo)尺54和配設(shè)在第1滑塊6上的未圖示的讀取頭 構(gòu)成的加工進給量檢測單元，加工進給量檢測單元56的檢測信號被輸入到控制器40的輸 入接口 50。
[0041] 60是由沿著導(dǎo)軌24配設(shè)的直線標(biāo)尺58和配設(shè)在第2滑塊16上的未圖示的讀取 頭構(gòu)成的分度進給量檢測單元，分度進給量檢測單元60的檢測信號被輸入到控制器40的 輸入接口 50。
[0042] 由攝像單元39拍攝的圖像信號也被輸入到控制器40的輸入接口 50。另一方面， 控制信號從控制器40的輸出接口 52輸出到脈沖電機10、脈沖電機20、激光束產(chǎn)生單元35 等。
[0043] 當(dāng)參照圖3時，示出作為本發(fā)明的加工方法的加工對