激光加工方法与流程

[0001]
本发明涉及激光加工方法，将对于晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于分割预定线的内部而向晶片照射激光光线，在分割预定线的内部形成作为用于将晶片分割成芯片的起点的改质层。


背景技术：

[0002]
由沿第一方向延伸的多条第一分割预定线和沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多条第二分割预定线划分而在正面上形成有ic、lsi等多个器件的晶片被切割装置、激光加工装置分割成各个器件芯片，分割得到的各器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电子设备。
[0003]
激光加工装置构成为包含：保持构件，其对晶片进行保持；激光光线照射构件，其将对于保持构件所保持的晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于第一和第二分割预定线的内部而向晶片照射激光光线，在第一和第二分割预定线的内部形成作为用于将晶片分割成器件芯片的起点的改质层；进给构件，其将保持构件和激光光线照射构件相对地进行加工进给；拍摄构件，其透过晶片进行拍摄；以及控制构件，该激光加工装置能够对晶片高精度地进行分割(例如参照专利文献1)。
[0004]
专利文献1：日本特许第3408805号公报
[0005]
但是，当在第一分割预定线的内部形成了改质层之后，在第二分割预定线的内部形成改质层时，存在在器件芯片的角部产生缺口的问题。具体而言，在器件芯片的角部中，在位于激光光线的聚光点沿第二分割预定线移动的移动方向上游侧的芯片的角部中产生缺口的情况较多。
[0006]
特别是，在晶片的正面上配设保护部件并利用磨削磨轮对晶片的背面进行磨削而使晶片薄化并且沿着改质层将晶片分割成各个器件芯片的情况下，容易产生上述问题。


技术实现要素：

[0007]
鉴于上述事实而完成的本发明的课题在于，提供能够防止在器件芯片的角部产生缺口的激光加工方法。
[0008]
本发明为了解决上述课题而提供以下的激光加工方法。即，本发明提供一种激光加工方法，将对于晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于分割预定线的内部而向晶片照射激光光线，在分割预定线的内部形成作为用于将晶片分割成芯片的起点的改质层，其中，该激光加工方法包含如下的工序：第一改质层形成工序，在沿第一方向延伸的多条第一分割预定线的内部形成改质层；以及第二改质层形成工序，在沿与该第一方向交叉的第二方向延伸的多条第二分割预定线的内部形成改质层，在该第二改质层形成工序中，从由第二分割预定线和已经形成有改质层的第一分割预定线的交叉点与相邻的交叉点限制的第二分割预定线的中央区域到各个交叉点的附近照射激光光线而形成改质层。
[0009]
本发明的激光加工方法包含如下的工序：第一改质层形成工序，在沿第一方向延
伸的多条第一分割预定线的内部形成改质层；以及第二改质层形成工序，在沿与该第一方向交叉的第二方向延伸的多条第二分割预定线的内部形成改质层，在该第二改质层形成工序中，从由第二分割预定线和已经形成有改质层的第一分割预定线的交叉点与相邻的交叉点限制的第二分割预定线的中央区域到各个交叉点的附近照射激光光线而形成改质层，因此在第二分割预定线的内部形成改质层时，激光光线不会照射到形成于第一分割预定线的内部的改质层，因此能够防止在器件芯片的角部产生缺口。
附图说明
[0010]
图1的(a)是背面粘贴有粘接带的晶片的立体图，图1的(b)是正面粘贴有粘接带的晶片的立体图。
[0011]
图2的(a)是示出使晶片的正面朝上来实施第一改质层形成工序的状态的立体图，图2的(b)是示出使晶片的正面朝上来实施第一改质层形成工序的状态的剖视图。
[0012]
图3是示出使晶片的背面朝上来实施第一改质层形成工序的状态的立体图。
[0013]
图4是示出第二改质层形成工序中的激光光线的聚光点的轨迹的晶片的局部俯视图。
[0014]
图5的(a)是示出在第二改质层形成工序中从限制在相邻的交叉点之间的第二分割预定线的中央区域朝向第二方向的一侧移动的激光光线的聚光点的轨迹的晶片的局部俯视图，图5的(b)是示出在第二改质层形成工序中从限制在相邻的交叉点之间的第二分割预定线的中央区域朝向第二方向的另一侧移动的激光光线的聚光点的轨迹的晶片的局部俯视图。
[0015]
图6是示出实施分割工序的状态的立体图。
[0016]
图7是示出沿着改质层将晶片分割成各个器件芯片的状态的立体图。
[0017]
标号说明
[0018]
2：晶片；2a：晶片的正面；2b：晶片的背面；4：分割预定线；4a：第一分割预定线；4b：第二分割预定线；16：形成于第一分割预定线的内部的改质层；18：中央区域；22：形成于第二分割预定线的内部的改质层；22a：从开始位置延伸至交叉点c1的附近的改质层；22b：从开始位置延伸至交叉点c2的附近的改质层；d1：第一方向；d2：第二方向；lb：脉冲激光光线；fp：聚光点；c1、c2：交叉点。
具体实施方式
[0019]
以下，参照附图对本发明的激光加工方法的优选实施方式进行说明。
[0020]
在图1中示出通过本发明的激光加工方法实施加工的圆板状的晶片2。晶片2能够由硅等形成。晶片2的正面2a被格子状的分割预定线4划分为多个矩形区域，在多个矩形区域中分别形成有ic、lsi等多个器件6。格子状的分割预定线4具有沿第一方向d1延伸的多条第一分割预定线4a和沿与第一方向d1交叉的第二方向d2延伸的多条第二分割预定线4b。另外，图示的实施方式的第一分割预定线4a与第二分割预定线4b垂直。
[0021]
晶片2粘贴在周缘固定于环状框架8的粘接带10上，并经由粘接带10而被环状框架8支承。如图1的(a)所示，晶片2的背面2b可以粘贴在粘接带10上，或者如图1的(b)所示，晶片2的正面2a可以粘贴在粘接带10上。
[0022]
在图示的实施方式的激光加工方法中，首先，实施如下的第一改质层形成工序：在沿第一方向d1延伸的多条第一分割预定线4a的内部形成改质层。第一改质层形成工序例如能够使用在图2中示出一部分的激光加工装置12来实施。
[0023]
如图2所示，激光加工装置12具有：卡盘工作台(未图示)，其对晶片2进行吸引保持；聚光器14，其照射对于卡盘工作台所吸引保持的晶片2具有透过性的波长的脉冲激光光线lb；以及拍摄构件(未图示)，其对卡盘工作台所吸引保持的晶片2进行拍摄。
[0024]
在上表面对晶片2进行吸引保持的卡盘工作台构成为以沿上下方向延伸的轴线为中心旋转自如，并且构成为在图2的(a)中箭头x所示的x轴方向和与x轴方向垂直的y轴方向(图2的(a)中箭头y所示的方向)上移动自如。聚光器14包含聚光透镜(未图示)，该聚光透镜用于将激光加工装置12的脉冲激光光线振荡器(未图示)振荡出的脉冲激光光线lb聚光并向晶片2照射。拍摄构件包含：通常的拍摄元件(ccd)，其利用可见光线对晶片2进行拍摄；红外线照射构件，其向晶片2照射红外线；光学系统，其捕捉由红外线照射构件照射的红外线；以及拍摄元件(红外线ccd)，其输出与光学系统所捕捉的红外线对应的电信号。另外，x轴方向和y轴方向所规定的xy平面实质上是水平的。
[0025]
参照图2的(a)继续进行说明，在第一改质层形成工序中，首先，使晶片2为上侧并且使粘接带10为下侧，利用卡盘工作台的上表面对晶片2进行吸引保持。接下来，利用拍摄构件从上方对晶片2进行拍摄，根据由拍摄构件拍摄得到的晶片2的图像，使第一分割预定线4a与x轴方向一致，并且将与x轴方向一致的第一分割预定线4a定位于聚光器14的下方。
[0026]
接下来，利用激光加工装置12的聚光点位置调整构件(未图示。)使聚光器14升降，将聚光点fp定位于第一分割预定线4a的内部。接下来，一边使卡盘工作台相对于聚光器14以规定的进给速度沿x轴方向相对地进行加工进给，一边从聚光器14照射对于晶片2具有透过性的波长的脉冲激光光线lb，由此沿着第一分割预定线4a在晶片2的内部形成强度比周围小的改质层16。
[0027]
接下来，使卡盘工作台相对于聚光器14沿y轴方向相对地分度进给相当于第一分割预定线4a的y轴方向的间隔的量。然后，通过交替地重复进行脉冲激光光线lb的照射和分度进给，沿着与x轴方向一致的所有的第一分割预定线4a在晶片2的内部形成改质层16。
[0028]
在图2所示的例子中，在第一改质层形成工序中从晶片2的正面2a侧向晶片2照射脉冲激光光线lb，但在第一改质层形成工序中，如图3所示，也可以从晶片2的背面2b侧向晶片2照射脉冲激光光线lb。如上所述，激光加工装置12的拍摄构件包含红外线照射构件、捕捉红外线的光学系统以及输出与红外线对应的电信号的拍摄元件(红外线ccd)，因此即使在晶片2的背面2b朝上的情况下，也能够从晶片2的背面2b透过而从晶片2的上方对正面2a的分割预定线4进行拍摄。
[0029]
在实施了第一改质层形成工序之后，实施如下的第二改质层形成工序：在沿与第一方向d1交叉的第二方向d2延伸的多条第二分割预定线4b的内部形成改质层。第二改质层形成工序也能够使用上述激光加工装置12来实施。
[0030]
在第二改质层形成工序中，首先，使吸引保持着晶片2的卡盘工作台旋转90度。接下来，根据在第一改质层形成工序中拍摄得到的晶片2的图像，使第二分割预定线4b与x轴方向一致，并且使与x轴方向一致的第二分割预定线4b定位于聚光器14的下方。
[0031]
接下来，将聚光点fp定位于第二分割预定线4b的内部且由第二分割预定线4b和已
经形成有改质层16的第一分割预定线4a的交叉点与相邻的交叉点限制的第二分割预定线4b的中央区域。
[0032]
参照图4进行说明，第二分割预定线4b和已经形成有改质层16的第一分割预定线4a的交叉点是指例如标号c1所示的交叉点，与该交叉点c1相邻的交叉点是指在第二方向d2上相邻的交叉点，例如是标号c2所示的交叉点。另外，例如如图4中标号18所示，由交叉点c1和交叉点c2限制的第二分割预定线4b的中央区域是指相当于器件6的一边的长度的区域。在图示的实施方式中，将聚光点fp定位于中央区域18中的任意的开始位置20。另外，开始位置20可以不是中央区域18的中间位置，也可以偏向任意一个交叉点。
[0033]
接下来，从开始位置20到交叉点c1的附近，一边使卡盘工作台相对于聚光器14以规定的进给速度沿x轴方向相对地进行加工进给，一边从聚光器14照射对于晶片2具有透过性的波长的脉冲激光光线lb，由此沿着第二分割预定线4b在晶片2的内部形成改质层22a。该改质层22a的前端(开始位置20的相反侧的端部)不与第一分割预定线4a的改质层16连结，在改质层22a的前端与改质层16之间存在未形成改质层的区域。即，在形成改质层22a时，脉冲激光光线lb不会照射到改质层16。
[0034]
接下来，使卡盘工作台移动而将聚光点fp再次定位于开始位置20。然后，从开始位置20到交叉点c2的附近，一边使卡盘工作台相对于聚光器14以规定的进给速度沿x轴方向相对地进行加工进给，一边从聚光器14照射对于晶片2具有透过性的波长的脉冲激光光线lb，由此沿着第二分割预定线4b在晶片2的内部形成改质层22b。改质层22b的前端也不与改质层16连结，在改质层22b的前端与改质层16之间存在未形成改质层的区域。在形成改质层22b时，也与形成改质层22a时同样，脉冲激光光线lb不会照射到改质层16。
[0035]
这样，从由交叉点c1和交叉点c2限制的第二分割预定线4b的中央区域18到各个交叉点c1、c2的附近照射脉冲激光光线lb，形成具有从开始位置20延伸到交叉点c1的附近的改质层22a和从开始位置20延伸到交叉点c2的附近的改质层22b的改质层22。另外，改质层22的性质与改质层16的性质实质上是相同的，改质层22的强度比周围的强度小。
[0036]
接下来，在最初定位有聚光点fp的第二分割预定线4b中，在由相邻的交叉点和交叉点限制的各区域中依次形成改质层22。然后，进行分度进给，并且沿着与x轴方向一致的所有的第二分割预定线4b在晶片2的内部形成改质层22。由此，能够沿着分割预定线4在晶片2的内部形成作为用于将晶片2分割成各器件6的芯片的起点的改质层16、22。
[0037]
在第二改质层形成工序中，可以如上所述在由相邻的交叉点和交叉点限制的第二分割预定线4b的各区域中依次形成改质层22，但也可以一边断续地照射脉冲激光光线lb，一边使聚光点fp从第二分割预定线4b的一端部相对地移动至另一端部。也可以是，如图5的(a)所示，通过在第二分割预定线4b上交替地设置脉冲激光光线lb的照射区间和非照射区间，在由相邻的交叉点和交叉点限制的第二分割预定线4b的各区域中形成从开始位置20向图5的右侧延伸的改质层22a，之后，如图5的(b)所示，形成从开始位置20向图5的左侧延伸的改质层22b。
[0038]
上述的第一/第二改质层形成工序例如能够按照以下的加工条件来实施。
[0039]
脉冲激光光线的波长：1342nm
[0040]
重复频率：90khz
[0041]
平均输出：1.2w
[0042]
进给速度：700mm/s
[0043]
在实施了第二改质层形成工序之后，也可以对粘接带10进行扩展而将晶片2分割成器件芯片，但在本实施方式中，实施如下的分割工序：在晶片2的正面2a上配设保护部件，利用磨削磨轮对晶片2的背面2b进行磨削而使晶片2薄化，并且沿着改质层16、22将晶片2分割成各器件6的芯片。分割工序例如能够使用在图6中示出一部分的磨削装置24来实施。磨削装置24具有：卡盘工作台26，其对晶片2进行吸引保持；以及磨削构件28，其对卡盘工作台26所吸引保持的晶片2进行磨削。
[0044]
在上表面对晶片2进行吸引保持的卡盘工作台26构成为以沿上下方向延伸的轴线为中心旋转自如。磨削构件28包含沿上下方向延伸的主轴30和固定于主轴30的下端的圆板状的轮安装座32。在轮安装座32的下表面通过螺栓34固定有环状的磨削磨轮36。在磨削磨轮36的下表面的外周缘部固定有沿周向隔开间隔地呈环状配置的多个磨削磨具38。
[0045]
在分割工序中，首先，将用于保护器件6的保护部件40配设在晶片2的正面2a上。接下来，如图6所示，使晶片2的背面2b朝上，利用卡盘工作台26的上表面对晶片2进行吸引保持。接下来，使卡盘工作台26以规定的旋转速度(例如300rpm)从上方观察时逆时针旋转。另外，使主轴30以规定的旋转速度(例如6000rpm)从上方观察时逆时针旋转。接下来，利用磨削装置24的升降构件(未图示)使主轴30下降，在使磨削磨具38与晶片2的背面2b接触之后，以规定的磨削进给速度(例如1.0μm/s)使主轴30下降。由此，能够对晶片2的背面2b进行磨削而使晶片2薄化至期望的厚度。
[0046]
在磨削晶片2时，由磨削进给产生的规定的按压力作用于晶片2，因此从形成于晶片2的内部的改质层16、22沿晶片2的厚度方向产生裂纹(未图示)，如图7所示，沿着改质层16、22将晶片2分割成各个器件6的芯片。
[0047]
如上所述，在图示的实施方式的激光加工方法中，在第二分割预定线4b的内部形成改质层22时，脉冲激光光线lb不会照射到形成于第一分割预定线4a的内部的改质层16，因此能够防止在器件芯片的角部产生缺口。