晶片的加工方法与流程

1.本发明涉及将晶片分割成各个器件芯片的晶片的加工方法。


背景技术：

2.由交叉的多条分割预定线划分且在正面形成有ic、lsi等多个器件的晶片通过具有切削刀具的切削装置而被分割成各个器件芯片，分割出的器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电气设备。
3.切削装置构成为包含：卡盘工作台，其对晶片进行保持；切削单元，其安装有切削刀具并且该切削刀具能够旋转，该切削刀具在外周具有对该卡盘工作台所保持的晶片进行切削的切削刃；x轴进给机构，其将该卡盘工作台和该切削单元沿x轴方向相对地进行加工进给；y轴进给机构，其将该卡盘工作台和该切削单元沿与x轴方向垂直的y轴方向相对地进行分度进给；以及z轴进给机构，其将该切削单元沿与x轴方向和y轴方向垂直的z轴方向进行切入进给，能够高精度地将晶片分割成各个器件芯片。
4.另外，为了调整切削刀具的切削刃的状态，将未形成有器件的晶片(虚拟晶片)保持于卡盘工作台，定期地或者在任意的时机实施利用切削刀具对虚拟晶片进行切削而调整切削刃的状态的修整和包含附着物的去除的修整(例如参照专利文献1)。
5.专利文献1：日本特开平11-176772号公报
6.为了实施上述的修整，必须另外准备未形成有器件的虚拟晶片，在进行了规定次数的修整之后，需要新的虚拟晶片而是不经济的，并且由于相对于卡盘工作台转载虚拟晶片来进行修整，因此存在导致生产率恶化的问题。


技术实现要素：

7.因此，本发明的目的在于提供一种晶片的加工方法，即使在需要调整切削刃的状态的修整工序的情况下，也不需要另外准备虚拟晶片，并且也不需要晶片的转载。
8.根据本发明，提供一种晶片的加工方法，将在正面形成有由交叉的多条分割预定线划分出多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片分割成各个器件芯片，其中，该晶片的加工方法具有如下的工序：准备工序，准备包含卡盘工作台、切削单元、x轴进给机构、y轴进给机构以及z轴进给机构的切削装置，该卡盘工作台对晶片进行保持，该切削单元安装有切削刀具并且该切削刀具能够旋转，该切削刀具在外周具有对该卡盘工作台所保持的晶片进行切削的切削刃，该x轴进给机构将该卡盘工作台和该切削单元沿x轴方向相对地进行加工进给，该y轴进给机构将该卡盘工作台和该切削单元沿与x轴方向垂直的y轴方向相对地进行分度进给，该z轴进给机构将该切削单元沿与x轴方向和y轴方向垂直的z轴方向进行切入进给；保持工序，将晶片保持于该卡盘工作台；修整工序，在实施了该保持工序之后，利用安装于该切削单元的切削刀具对该外周剩余区域进行切削而调整切削刃的状态；以及分割工序，利用安装于该切削单元的切削刀具对分割预定线进行切削而将该晶片分割成各个器件芯片。
9.优选的是，在该修整工序中，将该切削单元沿z轴方向进行切入进给而垂直地切入外周剩余区域，调整切削刀具的切削刃。
10.根据本发明，在晶片的加工方法中，即使在需要调整切削刃的状态的修整工序的情况下，也不需要准备虚拟晶片，进而不需要因实施修整工序而转载晶片，生产率提高。
附图说明
11.图1是作为本实施方式的被加工物的晶片的立体图。
12.图2是适于本实施方式的晶片的加工方法的切削装置的整体立体图。
13.图3是将修整工序的实施方式中的切削装置的一部分放大而示出的立体图。
14.图4的(a)是图3所示的修整工序的侧视图，图4的(b)是示出图4的(a)所示的修整工序的另一实施方式的侧视图。
15.图5的(a)是实施了图3所示的修整工序的晶片的立体图，图5的(b)是实施了另一实施方式的修整工序的晶片的立体图，图5的(c)是实施了又一实施方式的修整工序的晶片的立体图。
16.标号说明
17.1：切削装置；2：静止基台；4：主轴支承机构；8：主轴单元；81：拍摄构件；9：切削单元；91：z轴方向移动基台；92：主轴壳体；92a：旋转轴；93：切削刀具；93a：切削刃；95：刀具罩；96：切削水提供喷嘴；10：晶片；10a：器件区域；10a：正面；10b：外周剩余区域；10b：背面；12：器件；14：分割预定线；20：保持单元；24：卡盘工作台；30：x轴进给机构；31：脉冲电动机；32：滚珠丝杠；40：y轴方向移动基台；42：支承部；43：垂直壁部；44：导轨；50：y轴进给机构；51：脉冲电动机；52：滚珠丝杠；60：z轴进给机构；61：脉冲电动机；100、110a、100b、120：切入槽；f：框架；t：保护带。
具体实施方式
18.以下，参照附图对本发明实施方式的晶片的加工方法进行详细说明。
19.在图1中示出了通过本实施方式的晶片的加工方法进行加工的晶片10。晶片10在正面10a上形成有由交叉的多条分割预定线14划分出多个器件12的器件区域10a和围绕器件区域10a的外周剩余区域10b。如图1所示，本实施方式的晶片10被定位在形成于环状的框架f的开口fa的中央，背面10b粘贴在外周粘贴于框架f的保护带t上而被框架f支承。
20.在图2中示出了适于实施根据本发明而构成的晶片的加工方法的切削装置1的立体图。本实施方式的切削装置1具有保持单元20。保持单元20具有：矩形状的x轴方向移动基台21，其被支承为能够在沿着x轴方向平行地配设在静止基台2上的一对导轨2a、2a上移动；圆柱支承部件22，其配设在x轴方向移动基台21上；矩形状的罩板23，其覆盖圆柱支承部件22的上部的周围；卡盘工作台24，其配设在圆柱支承部件22上，对晶片10进行保持；以及夹持机构26，其配设于圆柱支承部件22与卡盘工作台24之间，在将晶片10载置在卡盘工作台24上而进行保持时，对该框架f进行把持。在x轴方向移动基台21的下表面形成有以能够滑动的方式抵接在导轨2a、2a上的一对引导槽21a、21a，由导轨2a、2a和引导槽21a、21a形成滑动部。卡盘工作台24由具有通气性的部件构成，通过圆柱支承部件22的内部而与省略图示的吸引源连接。通过使该吸引源进行动作，向卡盘工作台24的保持面提供吸引负压。
21.切削装置1构成为包含：切削单元9，其安装有切削刀具93并且该切削刀具93能够旋转，该切削刀具93在外周具有对卡盘工作台24所保持的晶片10进行切削的切削刃93a；x轴进给机构30，其将卡盘工作台24和切削单元9沿x轴方向相对地进行加工进给；y轴进给机构50，其将卡盘工作台24和切削单元9沿与x轴方向垂直的y轴方向相对地进行分度进给；以及z轴进给机构60，其将卡盘工作台24和切削单元9沿与x轴方向和y轴方向垂直的z轴方向相对地进行切入进给。另外，虽然省略了图示，但在圆柱支承部件22的内部配设有使卡盘工作台24进行旋转的旋转驱动机构，能够使卡盘工作台24以期望的角度进行旋转。
22.x轴进给机构30将脉冲电动机31的旋转运动经由通过脉冲电动机31进行旋转的滚珠丝杠32而转换为直线运动，并传递到配设有卡盘工作台24的x轴方向移动基台21，在静止基台2上，使x轴方向移动基台21沿着一对导轨2a、2a进退。
23.在静止基台2上配设有主轴支承机构4，该主轴支承机构4配设成能够通过y轴进给机构50沿y轴方向移动。主轴支承机构4具有y轴方向移动基台40，y轴方向移动基台40具有：支承部42，其被支承为能够在沿y轴方向延伸的一对导轨2b、2b上移动；以及垂直壁部43，其竖立设置在支承部42上。在支承部42的下表面形成有以能够滑动的方式抵接在导轨2b、2b上的一对引导槽42a、42a，由导轨2b、2b和引导槽42a、42a形成滑动部。y轴进给机构50将脉冲电动机51的旋转运动经由通过脉冲电动机51进行旋转的滚珠丝杠52而转换为直线运动并传递到支承部42，在静止基台2上，使支承部42在y轴方向上沿着导轨2b、2b进退。
24.在y轴方向移动基台40的垂直壁部43上安装有主轴单元8，该主轴单元8配设成能够通过z轴进给机构60沿箭头z1所示的z轴方向移动。主轴单元8具有：z轴方向移动基台91；主轴壳体92，其被z轴方向移动基台91支承；切削单元9，其具有切削刀具93，该切削刀具93被主轴壳体92支承为能够旋转且配设于沿着y轴方向的旋转轴92a的前端部；以及拍摄构件81，其配设于主轴壳体92。切削单元9的切削刀具93被定位于由拍摄构件81拍摄的区域的规定的位置(例如中心位置)的x轴方向。
25.z轴方向移动基台91被支承为能够沿着一对导轨44、44移动，该一对导轨44、44沿箭头z1所示的z轴方向(切入进给方向)配设于y轴方向移动基台40的垂直壁部43。在z轴方向移动基台91上设置有以能够滑动的方式与导轨44、44抵接的一对引导槽91a(图中仅示出了一方)。z轴方向移动基台91通过z轴进给机构60的脉冲电动机61和将脉冲电动机61的旋转转换为直线运动并传递到形成于z轴方向移动基台91的内螺纹部的滚珠丝杠(省略图示)而在z轴方向上移动。该脉冲电动机61和该滚珠丝杠作为将保持单元20和切削单元9沿z轴方向相对地进行切入进给的z轴进给机构60而发挥功能。
26.如图3所示，切削单元9具有：旋转轴92a，其配设于上述主轴壳体92的前端部，被主轴壳体92保持为旋转自如，通过省略图示的电动马达进行旋转驱动；切削刀具93，其固定于旋转轴92a的前端部；刀具罩95，其覆盖切削刀具93；切削水提供口97，其经由刀具罩95而提供切削水；以及切削水提供喷嘴96，其向利用切削刀具93的环状的切削刃93a进行的切削加工位置喷射切削水。
27.在切削装置1中配设有省略图示的控制单元。该控制单元由计算机构成，具有按照控制程序进行运算处理的中央运算处理装置(cpu)、存储控制程序等的只读存储器(rom)、用于暂时存储检测出的检测值、运算结果等的可读写的随机存取存储器(ram)、输入接口以及输出接口。该控制单元与上述x轴进给机构30的脉冲电动机31、y轴进给机构50的脉冲电
动机51、z轴进给机构60的脉冲电动机61、省略图示的使卡盘工作台24进行旋转的旋转驱动机构等连接，能够根据由检测卡盘工作台24的x轴方向和旋转方向的位置的位置检测构件、检测切削单元9的切削刀具93的y轴方向和z轴方向的位置的位置检测构件检测出的位置信息，将卡盘工作台24和切削单元9的切削刀具93定位于期望的位置。
28.切削装置1具有大致如上所述的结构，以下对使用切削装置1实施的本实施方式的晶片的加工方法进行说明。
29.在实施本实施方式的晶片的加工方法时，实施准备上述那样的切削装置1的准备工序。作为在该准备工序中准备的切削装置，如上所述，只要是构成为包含卡盘工作台24、切削单元9、x轴进给机构30、y轴进给机构50以及z轴进给机构60的切削装置，则其他结构并不限定于上述的切削装置1，其中，该卡盘工作台24对晶片10进行保持，该切削单元9安装有切削刀具93并且该切削刀具93能够旋转，该切削刀具93在外周具有对卡盘工作台24所保持的晶片10进行切削的切削刃93a，该x轴进给机构30将卡盘工作台24和切削单元9沿x轴方向相对地进行加工进给，该y轴进给机构50将卡盘工作台24和切削单元9沿与x轴方向垂直的y轴方向相对地进行分度进给，该z轴进给机构60将切削单元9沿与x轴方向和y轴方向垂直的z轴方向进行切入进给。
30.接着，如图2所示，实施将晶片10保持于卡盘工作台24的保持工序。在该保持工序中，隔着保护带t而将晶片10载置于卡盘工作台24，使省略图示的吸引源进行动作而进行吸引保持，并且利用夹持机构26对框架f进行固定。
31.接着，实施利用安装于切削单元9的切削刀具93对晶片10的外周剩余区域10b进行切削而调整切削刃93a的状态的修整工序。该修整工序能够根据预先存储在上述的控制单元中的晶片10的外周剩余区域10b的位置信息来实施。但是，本发明并不限定于此，例如也可以为，在实施修整工序之前，使x轴进给机构30和y轴进给机构50进行动作，将卡盘工作台24定位于拍摄构件81的正下方，对卡盘工作台24所保持的晶片10进行拍摄，检测晶片10的外周剩余区域10b的位置信息。
32.以下，参照图3至图5对修整工序的具体的实施方式进行说明。另外，图3至图5表示将晶片10保持于卡盘工作台24的状态，但为了便于说明，省略了卡盘工作台24及其他结构。
33.在实施修整工序时，首先，使切削单元9进行动作，使切削刀具93向箭头r1所示的方向进行旋转。接着，根据存储在该控制单元中的晶片10的外周剩余区域10b的位置信息，使x轴进给机构30和y轴进给机构50进行动作而使卡盘工作台24和切削单元9相对地移动，将切削单元9定位在晶片10的外周剩余区域10b的外侧的保护带t上。接着，使z轴进给机构60的脉冲电动机61进行动作，使切削刀具93(用实线表示)向图4的(a)中箭头r2所示的方向下降。此时，下降的切削刀具93的下端位置被设定为保护带t的正面的高度或者比其稍高的位置。如果使切削刀具93下降，则使晶片10向箭头x所示的方向移动，使切削刀具93从晶片10的外周端切入外周剩余区域10b(用双点划线表示)，形成图3所示那样的切入槽100。
34.在形成了上述的切入槽100之后，使z轴进给机构60进行动作，使切削刀具93上升，并且使x轴进给机构30进行动作，使晶片10沿x轴方向移动，将切削刀具93定位在晶片10的外周剩余区域10b的外侧的保护带t上。然后，使y轴进给机构50进行动作，将晶片10和切削单元9沿y轴方向相对地进行分度进给，将切削刀具93定位于与之前形成的切入槽100相邻的位置。然后，与上述同样地，使切削刀具93下降，并且使晶片10沿x轴方向移动，形成新的
切入槽100。重复进行这样的切入槽100的形成直至切削刃93a整齐为止，如图5的(a)所示，形成多个切入槽100。这样，在未形成有器件12的外周剩余区域10b中，通过使切削刀具93切入规定的长度，不会切入层叠在器件区域10a的正面10a上的膜、形成于分割预定线14的被称为teg的元件等，因此切削刃93a的状态被调整，切削刃93a被修整。另外，如图5的(a)所示，在沿着规定的分割预定线14的方向上形成多个切入槽100的情况下，优选避开分割预定线14的延长线上的区域而形成。由此，在之后实施的分割工序中，在沿着分割预定线14实施切削加工时，能够避免先形成的切入槽100阻碍切削刀具93的行进。
35.另外，在上述的修整工序中，将切削刀具93定位在晶片10的外周剩余区域10b的外侧的保护带t上，一边使晶片10沿x轴方向移动，一边使切削刀具93沿水平方向切入，对晶片10的外周剩余区域10b形成了切入槽100，但例如也可以如图4的(b)所示，将切削刀具93定位在晶片10的外周剩余区域10b上，使切削单元9进行动作而使切削刀具93向箭头r1所示的方向进行旋转，并且将切削刀具93沿箭头r2所示的z轴方向进行切入进给，从上方垂直地切入外周剩余区域10b而形成切入槽100，从而调整切削刃93a。在该情况下，也优选一边使y轴进给机构50进行动作而使晶片10和切削单元9沿y轴方向相对地进行分度进给，一边在外周剩余区域10b中形成多个切入槽100。
36.另外，本发明的修整工序并不限定于上述的实施方式，例如，也可以如图5的(b)所示，在晶片10的外周剩余区域10b中以形成连结晶片10的外周缘上的2点的弦的方式利用切削刀具93进行切削，优选的是，通过形成与该弦平行的多个切入槽110a来调整切削刃93a的状态。此外，为了更良好地调整切削刃93a的状态，也可以使晶片10向图中箭头r3所示的方向旋转90度，将切削刀具93定位在相邻的外周剩余区域10b上，以形成连结晶片10的外周缘上的2点的弦的方式利用切削刀具93进行切削，从而形成多个切入槽110b。
37.此外，如图5的(c)所示，在晶片10的外周剩余区域10b中，也能够呈放射状地形成多个切入槽120。在形成该切入槽120时，使x轴进给机构30和z轴进给机构60进行动作，使切削刀具93在晶片10的外周剩余区域10b中沿x轴方向(水平方向)或z轴方向(垂直方向)切入而形成切入槽120，并且使上述的卡盘工作台24的旋转驱动机构(省略图示)进行动作，使晶片10向箭头r3所示的方向逐渐旋转而呈放射状地形成多个切入槽120，由此也能够实施修整工序。
38.在实施了上述的修整工序之后，实施如下的分割工序：使切削单元9进行动作，并且使x轴进给机构30、y轴进给机构50以及z轴进给机构60进行动作，利用安装于切削单元9的切削刀具93对晶片10的所有分割预定线14进行切削，从而将晶片10的器件12分割成各个器件芯片。
39.根据本实施方式，在晶片的加工方法中，即使在实施调整切削刃93a的状态的修整工序的情况下，也不需要准备虚拟晶片，进而不需要因实施修整工序而转载晶片，生产率提高。