芯片的制造方法_2

文档序号:9514484阅读:来源:国知局
] 激光加工装置2具备用于检测上述卡盘工作台36的X轴方向位置的X轴方向位 置检测构件374。X轴方向位置检测构件374由下述部分构成:线性标尺374a,其沿导轨31 配设;以及读取头374b,其配设于第1滑块32上,且与第1滑块32 -起沿线性标尺374a 移动。在本实施方式中,该X轴方向位置检测构件374的读取头374b每隔1 μπι向未图示 的控制单元发送1个脉冲的脉冲信号。并且,未图示的控制单元通过对输入的脉冲信号进 行计数来检测出卡盘工作台36的X轴方向位置。并且,在采用脉冲马达372作为上述第1 加工进给构件37的驱动源的情况下,也能够通过对向脉冲马达372输出驱动信号的未图示 的控制单元的驱动脉冲进行计数,来检测出卡盘工作台36的X轴方向位置。另外,在采用 伺服马达作为上述第1加工进给构件37的驱动源的情况下,将检测伺服马达的转速的旋转 编码器所输出的脉冲信号发送至未图示的控制单元,控制单元对所输入的脉冲信号进行计 数,由此也能够检测出卡盘工作台36的X轴方向位置。
[0055] 在上述第2滑块33的下表面设有一对被引导槽331、331,该一对被引导槽331、 331与在上述第1滑块32的上表面上设置的一对导轨322、322嵌合,上述第2滑块33构成 为通过使该被引导槽331、331嵌合于一对导轨322、322而能够沿Υ轴方向移动。卡盘工作 台机构3具备第2加工进给构件38,该第2加工进给构件38用于使第2滑块33沿着设在 第1滑块32上的一对导轨322、322在Υ轴方向上移动。第2加工进给构件38包括:平行 地配设在上述一对导轨322、322之间的外螺纹杆381 ;以及用于驱动该外螺纹杆381旋转 的脉冲马达382等驱动源。外螺纹杆381的一端以能够旋转自如的方式支承于轴承块383, 该轴承块383固定在上述第1滑块32的上表面上,外螺纹杆381的另一端与上述脉冲马达 382的输出轴传动连结。并且,外螺纹杆381螺合于在未图示的内螺纹块上形成的贯穿内螺 纹孔,所述未图示的内螺纹块突出地设置在第2滑块33的中央部下表面。因此,通过借助 脉冲马达382驱动外螺纹杆381正转和反转,由此使得第2滑块33沿导轨322、322在Υ轴 方向上移动。
[0056] 激光加工装置2具备用于检测上述第2滑块33的Υ轴方向位置的Υ轴方向位置 检测构件384。Υ轴方向位置检测构件384由下述部分构成:线性标尺384a,其沿导轨322 配设;以及读取头384b,其配设于第2滑块33上,且与第2滑块33 -起沿线性标尺384a移 动。在本实施方式中,该Y轴方向位置检测构件384的读取头384b每隔1 μπι向未图示的 控制单元发送1个脉冲的脉冲信号。并且,未图示的控制单元对输入的脉冲信号进行计数, 由此检测出卡盘工作台36的Υ轴方向位置。并且,在采用脉冲马达382作为上述第2加工 进给构件38的驱动源的情况下,也能够通过对向脉冲马达382输出驱动信号的未图示的控 制单元的驱动脉冲进行计数,来检测出卡盘工作台36的Υ轴方向位置。另外,在采用伺服 马达作为上述第2加工进给构件38的驱动源的情况下,将用于检测伺服马达的转速的旋转 编码器所输出的脉冲信号发送至未图示的控制单元,控制单元对所输入的脉冲信号进行计 数,由此也能够检测出卡盘工作台36的Υ轴方向位置。
[0057] 上述激光光线照射单元4具备:支承部件41,其配设在上述静止基座20上;壳体 42,其被该支承部件41支承,并实质上水平地延伸;激光光线照射构件5,其配设在该壳体 42上;摄像构件6,其配设在壳体42的前端部,用于检测待进行激光加工的加工区域。
[0058] 上述激光光线照射构件5具备:脉冲激光光线振荡构件,其配设在壳体42内,并 具备未图示的脉冲激光振荡器和重复频率设定构件;以及聚光器51,其配设在壳体42的末 端部,具备用于使从未图示的脉冲激光光线振荡构件振荡出的脉冲激光光线聚光的聚光透 镜511。该聚光器51的聚光透镜511的数值孔径NA如下那样进行设定。即,关于聚光透镜 511的数值孔径NA,以数值孔径NA除以单晶基板的折射率N所得到的值被设定在0. 05~ 0.2的范围内(数值孔径设定工序)。并且,激光光线照射构件5具备聚光点位置调整构件 (未图示),该聚光点位置调整构件用于调整通过聚光器51的聚光透镜511聚集的脉冲激 光光线的聚光点位置。
[0059] 在配设有上述激光光线照射构件5的壳体42的末端部安装的摄像构件6具备:对 被加工物进行照明的照明构件;能够捕捉被该照明构件照明的区域的光学系统;以及对该 光学系统捕捉到的图像进行拍摄的摄像元件(CCD)等,该摄像构件6将拍摄的图像信号发 送至未图示的控制单元。
[0060] 激光加工装置2如以上那样构成,接下来对遮护隧洞形成工序进行说明,在该遮 护隧洞形成工序中,使用该激光加工装置2,沿着在已实施了上述的晶片支承工序的板状被 加工物10上设定的、待生成的芯片的轮廓101,照射对于板状被加工物具有透射性的波长 的脉冲激光光线,由此,使细孔和遮护该细孔的非晶质在板状被加工物的内部沿着待生成 的芯片的轮廓101生长,从而形成遮护隧洞。并且,在构成激光加工装置2的未图示的控制 单元的存储器中储存有待生成的多个芯片的轮廓101的坐标和加工开始位置l〇la的坐标。 为了沿着设定在板状被加工物10上的待生成芯片的轮廓101形成遮护隧洞,首先,将粘贴 有板状被加工物10的保护带T侧载置在上述的图2所示的激光加工装置2的卡盘工作台 36上。然后,通过使未图示的抽吸构件动作,将板状被加工物10经由保护带T保持在吸附 卡盘361上(晶片保持工序)。
[0061] 在实施了上述的晶片保持工序后,未图示的控制单元使第1加工进给构件37和第 2加工进给构件38动作,将在保持于卡盘工作台36的板状被加工物10上设定的、规定的芯 片的轮廓101的加工开始位置l〇la如图3的(a)所示那样定位于激光光线照射构件5的 聚光器51的正下方。接下来,使未图示的聚光点位置调整构件动作,使聚光器51沿光轴方 向移动,以便将通过聚光器51的聚光透镜511聚光的脉冲激光光线LB的聚光点定位于板 状被加工物10的厚度方向的期望的位置(定位工序)。并且,在图示的实施方式中,脉冲激 光光线的聚光点被从板状被加工物10的入射脉冲激光光线的上表面(正面l〇a侧)设定 在期望的位置(例如与正面l〇a相距5~10 μ m的背面10b侧的位置)。
[0062] 如上所述那样实施了定位工序后,使激光光线照射构件5动作,一边从聚光器51 照射脉冲激光光线LB,一边使第1加工进给构件37和第2加工进给构件38动作,以使卡盘 工作台36根据设定在板状被加工物10上的待生成芯片的轮廓101移动。然后,在加工开 始位置l〇la到达聚光器51的正下方时,停止脉冲激光光线的照射,并使第1加工进给构件 37和第2加工进给构件38停止动作,从而使卡盘工作台36的移动停止(遮护隧洞形成工 序)。根据设定在板状被加工物10上的所有的芯片的轮廓101实施该遮护隧洞形成工序。
[0063] 通过实施上述遮护隧洞形成加工,如图3的(b)所示,在板状被加工物10的内部, 细孔111和形成在该细孔111的周围的非晶质112从定位脉冲激光光线LB的聚光点P的正 面(上表面)侧开始遍及背面(下表面)地生长,从而在板状被加工物10中沿着待形成的 芯片的轮廓101以规定的间隔(在本实施方式中为10 μm的间隔(加工进给速度:500mm/ 秒V(重复频率:50kHz))形成非晶质的遮护隧洞110。如图3的(C)和(d)所示,该遮护 隧洞no由在中心形成的直径为φ〗μηι左右的细孔ill、和在该细孔ill的周围形成的直径 为φΙΟμιη的非晶质112构成,在本实施方式中,该遮护隧洞110成为以相邻的非晶质112彼 此连接的方式形成的形态。并且,由于在上述的遮护隧洞形成加工中形成的非晶质的遮护 隧洞110能够从板状被加工物10的正面(上表面)侧遍及背面(下表面)地形成,因此, 即使晶片的厚度较厚,也仅照射1次脉冲激光光线即可,因此,生产率非常高。
[0064] 在上述的遮护隧洞形成加工中,为了形成良好的遮护隧洞110,如上所述,关于聚 光透镜511a的数值孔径ΝΑ,将以数值孔径ΝΑ除以石英玻璃基板或蓝宝石基板等单晶基板 的折射率N所得到的值S设定在0. 05~0. 2的范围内是重要的。
[0065] 在此,参照图4,对数值孔径NA、折射率N以及、以数值孔径NA除以折射率N得到 的值S = NA/N之间的关系进行说明。在图4中,入射至聚光透镜511中的脉冲激光光线LB 相对于光轴以角度Θ聚光。此时,sin Θ为聚光透镜511的数值孔径NA(NA = sin Θ )。当 被聚光透镜511聚集的脉冲激光光线LB照射至由单晶基板构成的板状被加工物10时,由 于构成板状被加工物10的
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