专利名称：晶片的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种将晶片沿间隔道分割成一个个器件的晶片的加工方法，所述晶片在表面通过呈格子状地形成的间隔道划分出多个区域、并且在该多个区域中形成有器件。
背景技术：
在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面，通过呈格子状地排列的被称为间隔道的分割预定线划分出多个区域，在该划分出的区域中形成 ICdntegrated Circuit :集成电路)、LSI (Large Scale Integration :大规模集成电路) 等器件。然后，通过沿着间隔道将半导体晶片切断而将形成有器件的区域分割开来，从而制造出一个个器件。此外，关于在蓝宝石基板或碳化硅基板的表面上层叠有氮化镓类化合物半导体等的光器件晶片，也通过沿着间隔道进行切断而分割成一个个发光二极管、激光二极管等光器件，并广泛地应用于电气设备。作为沿着间隔道分割晶片的方法，尝试了如下的激光加工方法使用相对于晶片具有透射性的脉冲激光光线，将聚光点对准应当分割的区域的内部地照射脉冲激光光线。 在使用了该激光加工方法的分割方法中，从晶片的一个面侧将聚光点对准晶片内部地沿着间隔道照射脉冲激光光线，该脉冲激光光线的波长为相对于晶片具有透射性的波长，从而沿着间隔道在晶片的内部连续地形成变质层，沿着通过形成该变质层而强度降低的间隔道施加外力，由此将晶片分割成一个个器件(例如，参照专利文献1)。然而，在利用上述专利文献1所记载的分割方法分割出的一个个器件的侧面残存有变质层，因此存在器件的抗弯强度下降而使器件的品质下降的问题。特别地，在光器件中，如果在侧面残存有变质层，则还存在光器件发出的光被变质的部分吸收而亮度下降的问题。为了消除这种问题，提出有如下所述的晶片的加工方法沿着间隔道照射相对于晶片具有透射性的激光光线，由此从晶片的背面形成预定厚度的变质层，在沿着形成有变质层的间隔道将晶片分割之后，对晶片的背面进行磨削从而将变质层除去(例如参照专利文献2)。专利文献1 日本特许第3408805号公报专利文献2 日本特开2005-86161号公报如果像上述专利文献2所公开的晶片的加工方法那样利用磨削磨具对已经分割成一个个器件的晶片的背面进行磨削，则存在由于磨具对分割后的器件的周缘作用的冲击力而导致在器件的周缘产生裂纹从而损伤器件的情况。此外，在下述情况下也会产生同样的问题通过对由石英形成的晶片如上所述地沿着间隔道照射相对于晶片具有透射性的波长的激光光线，来从晶片的背面形成预定厚度的变质层，在沿着形成有变质层的间隔道将晶片分割之后，对晶片的背面进行磨削从而将变质层除去，由此来制造盖玻片(cover glass)ο
发明内容
本发明就是鉴于上述事实而完成的，本发明的主要技术课题在于提供一种能够在不使一个个器件的周缘产生裂纹的情况下将侧面的变质层除去的晶片的加工方法。为了解决上述主要技术课题，根据本发明，提供一种晶片的加工方法，在该晶片的加工方法中，沿着间隔道分割晶片，所述晶片在表面通过呈格子状地形成的间隔道划分出多个区域，并且在所述多个区域中形成有器件，所述晶片的加工方法的特征在于，所述晶片的加工方法包含以下工序晶片磨削工序，在该晶片磨削工序中，对晶片的背面进行磨削， 从而使晶片的厚度形成为预定的厚度；变质层形成工序，在该变质层形成工序中，从实施了所述晶片磨削工序后的晶片的背面侧沿着间隔道照射相对于晶片具有透射性的激光光线， 在晶片的内部沿着间隔道形成距离晶片的表面如下深度的变质层，所述深度大于器件的完成厚度；晶片分割工序，在该晶片分割工序中，对实施了所述变质层形成工序后的晶片施加外力，沿着形成有变质层的间隔道将晶片分割成一个个器件；以及变质层除去工序，在该变质层除去工序中，对实施了所述晶片分割工序后的晶片的背面进行磨削，使晶片形成为器件的完成厚度，由此将变质层除去，所述变质层除去工序使用如下的磨削磨具来实施该磨削磨具通过利用陶瓷结合剂对粒径为0. 5 μ m 7 μ m的金刚石磨粒进行固定而形成。在本发明中，变质层除去工序使用如下的磨削磨具来实施该磨削磨具通过利用陶瓷结合剂对粒径为0. 5 μ m 7 μ m的金刚石磨粒进行固定而形成，其中，在所述变质层除去工序中，对实施了分割工序的晶片的背面进行磨削，使晶片形成为器件的完成厚度，由此将变质层除去，而在所述分割工序中，沿着形成有变质层的间隔道将晶片分割成一个个器件，因此，即便晶片被分割成了一个个器件，由于磨具对被分割开的器件的周缘作用的冲击力小，因此不会在器件产生裂纹。
图1是示出作为晶片的半导体晶片的立体图和主要部分放大剖视图。图2是示出图1所示的半导体晶片的表面粘贴在装配于环状框架的切割带的状态的立体图。图3是本发明所涉及的晶片的加工方法中的晶片磨削工序的说明图。图4是用于实施本发明所涉及的晶片的加工方法中的变质层形成工序的激光加工装置的主要部分立体图。图5是本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的变质层形成工序的说明图。图6是用于实施本发明所涉及的晶片的加工方法中的晶片分割工序的分割装置的立体图。图7是本发明所涉及的晶片的加工方法中的晶片分割工序的说明图。图8是本发明所涉及的晶片的加工方法中的变质层除去工序的说明图。图9是将实施了本发明所涉及的晶片的加工方法中的变质层除去工序后的半导体晶片的主要部分放大示出的剖视图。图10是本发明所涉及的晶片的加工方法中的晶片转移工序的说明图。图11是用于实施本发明所涉及的晶片的加工方法中的拾取工序的拾取装置的立体图。
图12是本发明所涉及的晶片的加工方法中的拾取工序的说明图。标号说明2 半导体晶片；20 娃基板；21 器件层；3 磨削装置；31 磨削装置的卡盘工作台；32 磨轮；321 磨削磨具；4 激光加工装置；41 激光加工装置的卡盘工作台；42 激光光线照射构件；5 晶片分割装置；56 张力施加构件；7 拾取装置；F 环状框架；T 切割带。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明所涉及的晶片的加工方法的优选实施方式进行详细地说明。图1表示利用本发明所涉及的晶片的加工方法来进行加工的作为晶片的半导体晶片的立体图以及将该晶片的主要部分放大示出的剖视图。图1的(a)和(b)所示的半导体晶片2由硅晶片构成，例如在厚度为600 μ m的硅基板20的表面利用器件层21呈矩阵状地形成有多个IC、LSI等器件22，所述器件层21由绝缘膜和用于形成电路的功能膜层叠而成。并且，各个器件22由形成为格子状的间隔道23划分开来。器件层21的厚度例如形成为10 μ m。以下，对沿着间隔道23将该半导体晶片2分割成一个个器件22的加工方法进行说明。首先，为了保护形成于半导体晶片的表面的器件，实施在半导体晶片的表面粘贴保护部件的保护部件粘贴工序。即，如图2所示，将半导体晶片2的表面加粘贴在作为保护部件的切割带T的表面，该切割带T装配于由金属材料形成的环状框架F。另外，在图示的实施方式中，上述切割带T形成为在厚度为IOOym的由聚氯乙烯(PVC)形成的片状基材的表面涂布有厚度为大约5 μ m的丙烯酸树脂类的浆糊。该浆糊使用具有通过照射紫外线而粘接力下降的性质的浆糊。在通过实施上述的保护部件粘贴工序而将半导体晶片2的表面加粘贴在装配于环状框架F的切割带T上之后，实施对晶片的背面进行磨削以使晶片的厚度形成为预定厚度的晶片磨削工序。该晶片磨削工序使用图3所示的磨削装置3来实施。图3所示的磨削装置3具备卡盘工作台31和磨轮32，所述卡盘工作台31用于保持被加工物，所述磨轮32 具备用于对保持于该卡盘工作台31的被加工物进行磨削的磨削磨具321。另外，卡盘工作台31的用于保持被加工物的中央部形成得高，外周部形成得比中央部低。此外，磨削磨具 321使用通过利用陶瓷结合剂固定粒径为40 μ m 50 μ m且集中度为50的金刚石磨粒而形成的磨削磨具。当使用以这种方式构成的磨削装置3来实施上述晶片磨削工序时，如图 3所示，将上述的半导体晶片2的切割带T侧载置于磨削装置3的卡盘工作台31上，并且将环状框架F载置于卡盘工作台31的外周部，通过使未图示的吸引构件工作而将半导体晶片2和环状框架F吸引保持在卡盘工作台31上。因此，对于被保持在卡盘工作台31上的半导体晶片2，硅基板20的背面20b位于上侧。在以这种方式将半导体晶片2吸引保持在卡盘工作台31上之后，一边使卡盘工作台31朝箭头31a所示的方向以例如300rpm的转速旋转，一边使磨轮32朝箭头3 所示的方向以例如6000rpm的转速旋转，并使磨轮32与构成半导体晶片2的硅基板20的背面20b接触，并且，使磨轮32朝箭头32b所示的方向以例如3 μ m/秒的磨削进给速度进行例如410 μ m的磨削进给。结果，硅基板20的背面20b被CN 102152413 A
说明书
4/10 页
磨削，半导体晶片2形成为预定的厚度(在图示的实施方式中为200 μ m)。在实施了上述的晶片磨削工序之后，实施变质层形成工序，在变质层形成工序中， 从晶片的背面侧沿着间隔道照射相对于晶片具有透射性的激光光线，沿着间隔道在晶片的内部形成距离晶片的表面如下深度的变质层，所述深度大于器件的完成厚度。该变质层形成工序使用图4所示的激光加工装置4来实施。图4所示的激光加工装置4具备卡盘工作台41，该卡盘工作台41用于保持被加工物；激光光线照射构件42，该激光光线照射构件 42用于对保持在该卡盘工作台41上的被加工物照射激光光线；以及摄像构件43，该摄像构件43用于对保持在卡盘工作台41上的被加工物进行摄像。卡盘工作台41构成为用于吸引保持被加工物，利用未图示的加工进给构件使该卡盘工作台41沿图4中箭头X所示的加工进给方向移动，并利用未图示的分度进给构件使该卡盘工作台41沿图4中箭头Y所示的分度进给方向移动。上述激光光线照射构件42包括实质上水平配置的圆筒形状的壳体421。在壳体 421内配设有未图示的脉冲激光光线振荡构件，该脉冲激光光线振荡构件具备脉冲激光光线振荡器和重复频率设定构件。在上述壳体421的末端部装配有聚光器422，该聚光器422 用于对从脉冲激光光线振荡构件激振出的脉冲激光光线进行聚光。另外，激光光线照射构件42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被聚光器422 会聚的脉冲激光光线的聚光点位置。在构成上述激光光线照射构件42的壳体421的末端部配设有摄像构件43，该摄像构件43用于对被保持在该卡盘工作台41上的被加工物的加工区域进行摄像。在图示的实施方式中，该摄像构件43除了包括利用可见光线进行摄像的普通的摄像元件(CCD)之外，还包括以下等部件红外线照明构件，该红外线照明构件用于对被加工物照射红外线； 光学系统，该光学系统用于捕捉由该红外线照明构件照射出的红外线；以及摄像元件(红外线CCD)，该摄像元件用于输出与由该光学系统捕捉到的红外线对应的电信号，该摄像构件43将拍摄到的图像信号发送至后述的控制构件。参照图4和图5对变质层形成工序进行说明，在变质层形成工序中，使用上述的激光加工装置4，将聚光点定位在硅基板20的内部，从硅基板20的背面20b侧沿着间隔道23 照射激光光线，所述激光光线的波长为相对于构成上述半导体晶片2的硅基板20具有透射性的波长，从而在硅基板20的内部形成距离半导体晶片2的表面如下深度的变质层，所述深度大于器件的完成厚度。首先，将粘贴有半导体晶片2的切割带T侧载置在上述的图4所示的激光加工装置4的卡盘工作台41上。然后，通过使未图示的吸引构件工作而经由切割带T将半导体晶片2保持在卡盘工作台41上(晶片保持工序)。因此，对于被保持于卡盘工作台41的半导体晶片2，硅基板20的背面20b位于上侧。另外，在图4中省略了装配有切割带T的环状框架F地进行了表示，但是，环状框架F由配设在卡盘工作台41上的适当的框架保持构件保持。这样吸引保持有光器件晶片2的卡盘工作台41通过未图示的加工进给构件而被定位在摄像构件43的正下方。当卡盘工作台41定位在摄像构件43的正下方时，利用摄像构件43和未图示的控制构件执行对晶片2的应当进行激光加工的加工区域进行检测的校准作业。即，摄像构件 43和未图示的控制构件执行图案匹配等图像处理，该图案匹配等图像处理用来进行形成在
6半导体晶片2的预定方向上的间隔道23、与沿着该间隔道23照射激光光线的激光光线照射构件42的聚光器422之间的位置对准，从而完成激光光线照射位置的校准(校准工序)。 此外，对于在半导体晶片2上沿着与上述预定方向正交的方向形成的间隔道23，也同样完成激光光线照射位置的校准。此时，虽然半导体晶片2中的形成有间隔道23的器件层21 的表面位于下侧，但是，由于摄像构件43如上所述具备由红外线照明构件、用于捕捉红外线的光学系统、以及用于输出与红外线对应的电信号的摄像元件(红外线CCD)等构成的摄像构件，因此能够透过硅基板20的背面20b对间隔道23进行摄像。
被保持在卡盘工作台41上的半导体晶片2具有器件层21，在通过上述方式对形成于所述器件层21的表面的间隔道23进行检测、并进行激光光线照射位置的校准之后，如图5的(a)所示使卡盘工作台41移动至激光光线照射构件42的聚光器422所位于的激光光线照射区域，并将预定的间隔道23的一端(在图5的(a)中为左端)定位在激光光线照射构件42的聚光器422的正下方。然后，使从聚光器422照射的脉冲激光光线的聚光点P 对准在距离半导体晶片2的表面2a(下表面)靠上侧例如80 μ m的位置。为了将从该聚光器422照射的脉冲激光光线的聚光点P定位在半导体晶片2的预定位置，例如使用日本特开2009-63446号公报中所记载的用于对保持于卡盘工作台的被加工物的高度位置进行检测的高度位置检测装置来检测被保持于卡盘工作台41的半导体晶片2的上表面的高度位置，并以检测到的半导体晶片2的上表面的位置作为基准使未图示的聚光点位置调整构件工作，由此将脉冲激光光线的聚光点P定位在预定位置。接着，一边从聚光器422照射相对于构成半导体晶片2的硅基板20具有透射性的波长的脉冲激光光线，一边使卡盘工作台41 朝图5的(a)中的箭头Xl所示的方向以预定的加工进给速度移动。然后，如图5的(b)所示，当激光光线照射构件42的聚光器422的照射位置到达间隔道23的另一端(在图5的 (b)中为右端)的位置时，停止脉冲激光光线的照射，并且使卡盘工作台41的移动停止。结果，如图5的(b)和图5的(c)所示在构成半导体晶片2的硅基板20的内部沿着间隔道23 形成了连续的变质层210 (变质层形成工序)。该变质层210在硅基板20中形成于距离半导体晶片2的表面加如下深度的位置，所述深度大于器件的完成厚度(例如20 μ m)。沿着形成于半导体晶片2的所有的间隔道23实施上述的变质层形成工序。上述的变质层形成工序中的加工条件例如以下述方式设定。
光源LD激发Q开关Nd:YV04激光
波长1064nm
重复频率80kHz
脉冲宽度120ns
平均输出1. 2ff
聚光点直径φ2μιτι
加工进给速度100mm/ 秒
如果利用上述加工条件实施上述的变质层形成工序，则能够以脉冲激光光线的聚
光点P为中心形成上下方向的深度为大约IOOym的变质层210。因此，通过实施上述的变质层形成工序，在自距离半导体晶片2的表面2a (下表面)30 μ m的位置起朝向硅基板20 的背面20b (上表面)侧形成了深度为大约100 μ m的变质层210。即，在硅基板20的内部沿着间隔道23形成了距离半导体晶片2的表面加如下深度的变质层210，所述深度大于器件的完成厚度(例如20 μ m)。这样，由于变质层形成工序在实施变质层除去工序之前的厚状态(例如200 μ m)下实施，因此能够容易地将脉冲激光光线的聚光点P定位在期望的位置，能够在不对器件层21造成损害的情况下形成变质层210，其中在所述变质层除去工序中，如后所述对构成半导体晶片2的硅基板20的背面进行磨削，从而将晶片形成为器件的完成厚度(例如20 μ m)，由此将变质层除去。在实施上述的变质层形成工序之后实施分割工序，在分割工序中，对实施了变质层形成工序后的晶片施加外力，沿着形成有变质层的间隔道将晶片分割成一个个器件。该晶片分割工序使用图6所示的晶片分割装置5来实施。图6所示的晶片分割装置5具备基座51和移动工作台52，该移动工作台52以能够沿着箭头Y所示的方向移动的方式配设在该基座51上。基座51形成为矩形，在其两侧部上表面沿着箭头Y所示的方向彼此平行地配设有两根导轨511、512。移动工作台52以能够移动的方式配设在这两根导轨511、512 上。移动工作台52通过移动构件53而沿着箭头Y所示的方向移动。在移动工作台52上配设有用于保持上述环状框架F的框架保持构件M。框架保持构件M具有圆筒状的主体541 ；设置在该主体Ml的上端的环状的框架保持部件M2 ；以及配设在该框架保持部件 542的外周的作为固定构件的多个夹紧器M3。以这种方式构成的框架保持构件M利用夹紧器543对载置于框架保持部件542上的环状框架F进行固定。此外，图6所示的晶片分割装置5具备用于使上述框架保持构件M转动的转动构件55。该转动构件55具有脉冲电动机551，该脉冲电动机551配设于上述移动工作台52 ；带轮552，该带轮552装配于该脉冲电动机的旋转轴；以及环状带553，该环状带553绕挂于该带轮552和圆筒状的主体Ml。以这种方式构成的转动构件55通过驱动脉冲电动机551来经由带轮552和环状带 553使框架保持构件M转动。图6所示的晶片分割装置5具备张力施加构件56，该张力施加构件56用于在与间隔道23正交的方向对半导体晶片2作用拉伸力，其中所述半导体晶片2经由切割带T支承于环状框架F，而该环状框架F则保持于上述环状的框架保持部件M2。张力施加构件56 配置在环状的框架保持部件M2内。该张力施加构件56具备第一吸引保持部件561和第二吸引保持部件562，所述第一吸引保持部件561和所述第二吸引保持部件562具备在与箭头Y方向正交的方向上较长的长方形的保持面。在第一吸引保持部件561形成有多个吸引孔561a，在第二吸引保持部件562形成有多个吸引孔56加。多个吸引孔561a和56 与未图示的吸引构件连通。此外，第一吸引保持部件561和第二吸引保持部件562通过未图示的移动构件而分别沿箭头Y方向移动。图6所示的晶片分割装置5具备检测构件57，该检测构件57用于检测半导体晶片2的间隔道23，其中所述半导体晶片2经由切割带T支承于环状框架F，而该环状框架F 则保持于上述环状的框架保持部件讨2。检测构件57安装在配设于基座51的L字形的支承柱571。该检测构件57由光学系统和摄像元件(CCD)等构成，且该检测构件57配置在上述张力施加构件56上方的位置。以这种方式构成的检测构件57对半导体晶片2的间隔道23进行摄像，并转换成电信号而发送至未图示的控制构件，其中所述半导体晶片2经由切割带T支承于环状框架F，而该环状框架F保持于上述环状的框架保持部件M2。参照图7对使用上述的晶片分割装置5实施的晶片断裂进行说明。将经由切割带T对实施了上述变质层形成工序后的半导体晶片2进行支承的环状框架F如图7的(a)所示地载置在框架保持部件542上，并利用夹紧器543将其固定于框架保持部件讨2。接着，使移动构件53工作，从而使移动工作台52沿着箭头Y所示的方向 (参照图6)移动，如图7的(a)所示将沿预定方向形成于半导体晶片2的一条间隔道23(在图示的实施方式中为最左端的间隔道)定位在构成张力施加构件56的第一吸引保持部件 561的保持面与第二吸引保持部件562的保持面之间。此时，利用检测构件57对间隔道23 进行摄像，并进行第一吸引保持部件561的保持面与第二吸引保持部件562的保持面之间的对位。在以这种方式将一条间隔道23定位在第一吸引保持部件561的保持面与第二吸引保持部件562的保持面之间后，使未图示的吸引构件工作，从而使吸引孔561a和56 作用负压，由此，经由切割带T将半导体晶片2吸引保持在第一吸引保持部件561的保持面和第二吸引保持部件562的保持面上(保持工序)。在实施上述的保持工序之后，使构成张力施加构件56的未图示的移动构件工作， 从而如图7的(b)所示使第一吸引保持部件561和第二吸引保持部件562朝相互背离的方向移动。结果，在与间隔道23正交的方向对被定位在第一吸引保持部件561的保持面与第二吸引保持部件562的保持面之间的间隔道23作用有拉伸力，从而半导体晶片2以形成于硅基板20的变质层210作为断裂的起点沿着间隔道23断裂(晶片分割工序)。通过实施该晶片分割工序，切割带T稍稍伸长。在该晶片分割工序中，由于半导体晶片2沿着间隔道 23形成变质层210而强度下降，因此，通过使第一吸引保持部件561和第二吸引保持部件 562朝相互背离的方向移动大约0. 5mm,能够使半导体晶片2以形成于硅基板20的变质层 210作为断裂的起点沿着间隔道23断裂。在以上述方式实施沿着形成于预定方向的一条间隔道23进行断裂的晶片分割工序之后，解除上述的第一吸引保持部件561和第二吸引保持部件562对半导体晶片2的吸引保持。接着，使移动构件53工作，使移动工作台52沿着箭头Y所示的方向(参照图6) 移动与间隔道23的间隔相当的量，将与实施了上述晶片分割工序的间隔道23相邻的间隔道23定位在构成张力施加构件56的第一吸引保持部件561的保持面与第二吸引保持部件 562的保持面之间。然后，实施上述保持工序和晶片分割工序。在以上述方式对形成于预定方向的所有的间隔道23实施了上述保持工序和晶片分割工序之后，使转动构件55工作，从而使框架保持构件M转动90度。结果，由框架保持构件M的框架保持部件542保持的半导体晶片2也转动90度，从而与形成于预定方向且实施了上述晶片分割工序的间隔道23正交的方向上所形成的间隔道23，被定位在与第一吸引保持部件561的保持面和第二吸引保持部件562的保持面平行的状态。接着，对形成于与实施了上述晶片分割工序的间隔道23正交的方向的所有的间隔道23实施上述的保持工序和晶片分割工序，由此，半导体晶片2沿着间隔道23被分割成一个个器件22。在实施了上述的晶片分割工序之后，实施变质层除去工序，在该变质层除去工序中，对实施了晶片分割工序的晶片的背面进行磨削，使晶片形成为器件的完成厚度，由此将变质层除去。该变质层除去工序使用实质上与上述图3所示的磨削装置3相同的磨削装置来实施。另外，重要的是，装备在用于实施变质层除去工序的图8所示的磨削装置3上的磨轮32的磨削磨具321使用通过利用陶瓷结合剂固定粒径为0. 5 μ m 7 μ m且集中度为30 70、优选集中度为50的金刚石磨粒而形成的磨削磨具。构成磨削磨具321的金刚石磨粒的粒径根据晶片的种类(硅晶片、蓝宝石晶片、石英晶片、砷化镓(GaAs)晶片、氮化
9镓(GaN)晶片、磷化镓(GaP)晶片)而不同，根据本发明人等的实验，在晶片为硅晶片的情况下期望金刚石磨粒的粒径为0. 5 μ m 2 μ m、在晶片为蓝宝石晶片的情况下期望金刚石磨粒的粒径为5 μ m 7 μ m、在晶片为石英晶片的情况下期望金刚石磨粒的粒径为3 μ m 6 μ m、在晶片为GaAs晶片的情况下期望金刚石磨粒的粒径为1 μ m 3 μ m、在晶片为GaN晶片的情况下期望金刚石磨粒的粒径为2μπι 5μπκ在晶片为GaP晶片的情况下期望金刚石磨粒的粒径为1. 5 μ m 4 μ m。构成该磨削磨具321的金刚石磨粒的下限是能够进行被加工物的磨削的下限值，该金刚石磨粒的上限是当实施后述的变质层除去工序时能够以不会使器件的周缘产生裂纹的状态进行磨削的上限值。因此，在图示的实施方式中，由于作为被加工物的半导体晶片2是硅晶片，因此构成磨削磨具321的金刚石磨粒被设定成粒径为 0. 5μm 2μm且集中度为50。在使用上述的磨削装置3实施变质层除去工序时，如图8所示将实施了上述的晶片分割工序的半导体晶片2 (已被分割成一个个器件22)的切割带T侧，载置于磨削装置3 的卡盘工作台31上，并且，将环状框架F载置于卡盘工作台31的外周部，通过使未图示的吸引构件工作而将半导体晶片2和环状框架F吸引保持在卡盘工作台31上。因此，保持在卡盘工作台31上的半导体晶片2的硅基板20的背面20b位于上侧。在以这种方式将半导体晶片2吸引保持在卡盘工作台31上之后，一边使卡盘工作台31朝箭头31a所示的方向以例如40rpm 300rpm的转速旋转，一边使磨轮32朝箭头3 所示的方向以例如1OOOrpm 3500rpm的转速旋转，并使磨轮32与构成半导体晶片2的硅基板20的背面20b接触，并且， 使磨轮32朝箭头32b所示的方向以例如0. 3 μ m/秒的磨削进给速度进行例如180 μ m的磨削进给。结果，构成半导体晶片2的硅基板20的背面20b被磨削，如图9所示，残留于被一个个地分割开的器件22的侧面的变质层210被除去，并且，半导体晶片2的厚度形成为器件的完成厚度(在图示的实施方式中为20 μ m)。这样，由于变质层除去工序使用通过利用陶瓷结合剂固定粒径为0. 2 μ m 2 μ m且集中度为50的金刚石磨粒而形成的磨削磨具来实施，因此，即便半导体晶片2被分割成了一个个器件22，由于磨具对被分割开的器件22的周缘作用的冲击力小，因此不会在器件22产生裂纹。在实施上述的变质层除去工序之后，实施晶片转移工序，在该晶片转移工序中，将已被分割成一个个器件的晶片的背面粘贴在装配于环状框架的保护带的表面，并且，将粘贴于晶片表面的上述切割带T剥离并除去上述环状框架F。在该晶片转移工序中，如图10 的(a)所示，从紫外线照射器6对装配于环状框架F的切割带T(粘贴有已被分割成一个个器件22的半导体晶片2)照射紫外线。结果，切割带T的粘接浆糊硬化从而粘接力下降。 接着，如图10的(b)所示，将装配于环状框架!^的切割带Ta的表面(在图10的(b)中为下表面)粘贴于构成半导体晶片2的硅基板20的背面20b (在图10的(b)中为上表面)， 其中所述半导体晶片2粘贴在装配于环状框架F的切割带T。另外，环状框架12和切割带 Ta可以是与上述环状框架F和切割带T实质上相同的结构。接着，如图10的(c)所示将表面粘贴于切割带T的半导体晶片2 (已被分割成一个个器件22)从切割带T剥离。此时， 如图10的(a)所示对切割带T照射了紫外线，从而切割带T的粘接浆糊硬化、粘接力下降， 因此能够容易地将半导体晶片2 (已被分割成一个个器件22)从切割带T剥离。然后，将装配有切割带T的环状框架F除去，由此，如图10的(d)所示，被分割成一个个器件的半导体晶片2被转移至装配于环状框架1 的切割带Ta的表面。这样，在将晶片的表面粘贴在装配于环状框架F的切割带T的状态下实施上述晶片磨削工序、变质层形成工序、晶片分割工序以及变质层除去工序，将半导体晶片2分割成一个个器件22，然后实施晶片转移工序，因此，能够在半导体晶片2不破裂的状态下使半导体晶片2正反面翻转过来并改贴至装配于环状框架1 的切割带Ta。因此，能够在将已被分割成一个个器件22的半导体晶片2改贴至装配于环状框架1 的切割带Ta的状态下实施器件22的导通测试。在以上述方式实施晶片转移工序之后，实施拾取工序，在该拾取工序中，将粘贴在装配于环状框架的保护带的表面的、已被一个个地分割开的器件从保护带剥离并进行拾取。该拾取工序使用图11所示的拾取装置7来实施。图11所示的拾取装置7具备框架保持构件71，该框架保持构件71用于保持上述环状框架1 ；带扩张构件72，该带扩张构件 72用于使装配于被该框架保持构件71保持的环状框架1 的切割带Ta扩张；以及拾取夹头73。框架保持构件71具有环状的框架保持部件711、和配设在该框架保持部件711的外周的作为固定构件的多个夹紧器712。框架保持部件711的上表面形成用于载置环状框架 Fa的载置面711a，环状框架h被载置在该载置面711a上。然后，利用夹紧器712将载置在载置面711a上的环状框架1 固定于框架保持部件711。以这种方式构成的框架保持构件71通过带扩张构件72被支承成能够沿上下方向进退。带扩张构件72具备扩张鼓721，该扩张鼓721配设在上述环状的框架保持部件 711的内侧。该扩张鼓721的内径和外径都比环状框架1 的内径要小、且比装配于该环状框架1 的半导体晶片2 (已被分割成一个个器件22)的外径要大。并且，扩张鼓721在下端具有支承凸缘722。图示的实施方式中的带扩张构件72具备支承构件723，该支承构件 723能够使上述环状的框架保持部件711沿上下方向进退。该支承构件723由配设在上述支承凸缘722上的多个气缸723a构成，且气缸723a的活塞杆72 与上述环状的框架保持部件711的下表面连结。这样由多个气缸723a构成的支承构件723能够使环状的框架保持部件711在基准位置和扩张位置之间沿上下方向移动，所述基准位置是如图12的(a)所示的载置面711a与扩张鼓721的上端位于大致相同高度的位置，所述扩张位置是如图12 的(b)所示的载置面711a比扩张鼓721的上端靠下方预定量的位置。参照图12对使用以上述方式构成的拾取装置7实施的拾取工序进行说明。S卩，如图12的(a)所示，将环状框架1 载置在构成框架保持构件71的框架保持部件711的载置面711a上，并利用夹紧器712将该环状框架1 固定于框架保持部件711(框架保持工序)， 其中在所述环状框架1 上装配了粘贴有半导体晶片2 (已被分割成一个个器件)的切割带 Ta。此时，框架保持部件711定位于图12的(a)所示的基准位置。接着，使构成带扩张构件72的作为支承构件723的多个气缸723a工作，从而使环状的框架保持部件711下降至图12的(b)所示的扩张位置。因此，由于固定在框架保持部件711的载置面711a上的环状框架1 也下降，因此，如图12的(b)所示装配于环状框架!^的切割带Ta与扩张鼓721 的上端缘接触而被扩张(带扩张工序)。结果，由于粘贴于切割带Ta的半导体晶片2沿着间隔道23被分割成了一个个器件22，因此各个器件22之间的距离扩大，形成间隔S。在该状态下，使拾取夹头73工作而吸附保持器件22的表面(上表面)，将器件22从切割带Ta 剥离并进行拾取。此时，如图12的(b)所示利用顶起针74从切割带Ta的下侧将器件22 顶起，由此能够容易地将器件22从切割带Ta剥离。由于该顶起针74作用于器件22的背面地将器件22顶起，因此不会损伤器件22的表面。另外，在拾取工序中，如上所述一个个器件22之间的间隙S被扩大，因此不会与相邻的器件22接触，能够容易地拾取器件22。由于以这种方式利用拾取夹头73拾取的器件22的表面(上表面)被吸附保持，因此之后无需使器件22的正反面翻转。 以上，根据图示的实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明并不仅限于实施方式，在本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。例如，在上述的实施方式中示出了在将晶片的表面粘贴在装配于环状框架的切割带的状态下实施上述的晶片磨削工序、变质层形成工序、晶片分割工序以及变质层除去工序的例子，但是，也可以在将保护带粘贴于晶片的表面上后实施上述晶片磨削工序和变质层形成工序，接着在将晶片的背面粘贴在装配于环状框架的切割带并将保护带剥离了的状态下实施上述晶片分割工序，然后在将保护带粘贴于晶片的表面并将切割带从晶片的背面剥离后实施变质层除去工序。
权利要求
1. 一种晶片的加工方法，在该晶片的加工方法中，沿着间隔道分割晶片，所述晶片在表面通过呈格子状地形成的间隔道划分出多个区域，并且在所述多个区域中形成有器件，所述晶片的加工方法的特征在于，所述晶片的加工方法包含以下工序晶片磨削工序，在该晶片磨削工序中，对晶片的背面进行磨削，从而使晶片的厚度形成为预定的厚度；变质层形成工序，在该变质层形成工序中，从实施了所述晶片磨削工序后的晶片的背面侧沿着间隔道照射相对于晶片具有透射性的激光光线，在晶片的内部沿着间隔道形成距离晶片的表面如下深度的变质层，所述深度大于器件的完成厚度；晶片分割工序，在该晶片分割工序中，对实施了所述变质层形成工序后的晶片施加外力，沿着形成有变质层的间隔道将晶片分割成一个个器件；以及变质层除去工序，在该变质层除去工序中，对实施了所述晶片分割工序后的晶片的背面进行磨削，使晶片形成为器件的完成厚度，由此将变质层除去，所述变质层除去工序使用如下的磨削磨具来实施该磨削磨具通过利用陶瓷结合剂对粒径为0. 5 μ m 7 μ m的金刚石磨粒进行固定而形成。
全文摘要
本发明提供一种晶片的加工方法，能够在不使一个个器件的周缘产生裂纹的情况下除去侧面的变质层。所述晶片的加工方法包含以下工序晶片磨削工序，对晶片的背面进行磨削，使晶片的厚度形成为预定厚度；变质层形成工序，从晶片的背面侧沿间隔道照射相对于晶片具有透射性的激光光线，在晶片的内部沿间隔道形成距离晶片的表面如下深度的变质层，所述深度大于器件的完成厚度；晶片分割工序，对晶片施加外力，沿着形成有变质层的间隔道将晶片分割成一个个器件；以及变质层除去工序，对晶片的背面进行磨削，使晶片形成为器件的完成厚度，由此将变质层除去，变质层除去工序使用通过利用陶瓷结合剂固定粒径为0.5μm～7μm的金刚石磨粒而形成的磨削磨具来实施。
文档编号B28D5/00GK102152413SQ20111000350
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月10日 优先权日2010年1月19日
发明者三原拓也, 中村胜, 小清水秀辉, 汤平泰吉, 竹下元 申请人:株式会社迪思科