本发明涉及板状被加工物的加工方法，其对在分割预定线上或与分割预定线对应的区域层叠有金属的板状被加工物进行加工。
背景技术：
半导体晶片等晶片具有在被交叉的两条以上的分割预定线所划分的各区域分别形成有器件的表面，通过沿着分割预定线对晶片进行切削而将晶片分割成各个器件芯片。
在这样的晶片中，为了使器件的电特性良好，有在背面形成有金属膜的晶片，若利用切削刀具对金属膜进行切削，则切削刀具会产生堵塞，若利用产生了堵塞的切削刀具对晶片进行切削，则存在晶片产生裂纹、或刀具发生破损的问题。
另外，为了测定器件的电特性，还有在分割预定线上层叠有TEG(Test Element Group，测试元件组)的晶片，若沿着分割预定线对这样的晶片进行切削，则也存在切削刀具产生堵塞的问题。
作为在分割预定线上存在金属的其它板状被加工物，可以举出封装基板。在这样的封装基板的加工方法中，封装基板被切削刀具从形成有两个以上电极的电极面侧进行切削而被分割成各个封装。若利用切削刀具从电极面侧对封装基板进行切削，则存在切削时电极产生毛刺的问题。
为了防止切削刀具的堵塞，在日本特开平9-55573号公报中提出了下述方法：代替切削刀具，而利用超硬锯片对具备金属电极的被加工物进行切削。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-55573号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
但是，在专利文献1所公开的切削方法中，由于超硬锯片与切削刀具不同，其不具有自锐性，因此会立即变钝，存在刀具更换频率高、作业性差的问题。
另一方面，若利用切削刀具对金属进行切削，则除了切削刀具的堵塞外，被切削刀具所切削的金属伸长，产生毛刺或阻力。通常，加工进给速度越快，则切削负荷越大，与之相伴所产生的加工热也提高，因而大量产生毛刺、阻力。因此，为了防止加工品质的劣化，提高加工进给速度也是困难的。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种板状被加工物的加工方法，其对在分割预定线上或与分割预定线对应的区域层叠有金属的板状被加工物进行加工，与以往相比能够提高加工速度。
用于解决课题的手段
根据本发明，提供一种板状被加工物的加工方法，该加工方法对在分割预定线上或与分割预定线对应的区域层叠有金属的板状被加工物进行加工，其特征在于，该加工方法具备下述步骤：保持步骤，利用卡盘工作台对板状被加工物的层叠有该金属的一侧进行保持；第一切削步骤，在实施该保持步骤后，利用第一切削刀具沿着该分割预定线对板状被加工物进行切削，形成未到达该金属的切削槽；和第二切削步骤，在实施该第一切削步骤后，利用第二切削刀具对该切削槽进行切削，沿着该分割预定线在厚度方向上将板状被加工物与该金属一起完全切断，在该第二切削步骤中，一边对该板状被加工物供给包含有机酸和氧化剂的切削液，一边执行切削。
发明效果
根据本发明的加工方法，利用切削刀具分两次在厚度方向上进行切削，因此表观上进行切削的被加工物的厚度变薄，与一次将被加工物完全切断的情况相比，能够提高加工速度。
此外，由于一边供给包含有机酸和氧化剂的切削液一边进行切削，因此，利用切削液所含的有机酸对金属进行改性而抑制了延展性，从而抑制了毛刺的产生。利用切削液所含的氧化剂使形成于金属表面的膜质发生变化，金属失去延展性而容易被切削，加工性得到促进。
附图说明
图1的(A)是半导体晶片的表面侧立体图，图1的(B)是其截面图。
图2是借助划片带而利用环状框架支承晶片的晶片单元的立体图。
图3的(A)是示出第一切削步骤的局部截面侧视图、图3的(B)是第一切削步骤实施后的晶片的放大截面图。
图4的(A)是示出使用与第一切削步骤中使用的切削刀具相同的切削刀具所实施的第二切削步骤的放大截面图，图4的(B)是示出使用薄的切削刀具所实施的第二切削步骤的放大截面图。
图5是示出用于在第二切削步骤中供给切削液的其它方式的喷嘴的侧视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。参照图1的(A)，示出了半导体晶片(以下，有时仅简称为晶片)11的表面侧立体图。图1的(B)是半导体晶片11的截面图。
在晶片11的表面11a形成有呈格子状形成的两条以上的分割预定线13，在被交叉的分割预定线所划分的各区域形成有LSI等器件15。如图1的(B)所示，在晶片11的背面11b形成有由铜(Cu)或铝(Al)等形成的金属膜21。
在实施本发明实施方式的晶片的加工方法之前，晶片11被粘贴到外周部粘贴于环状框架F的划片带T，形成晶片单元17，以晶片单元17的形态来实施加工。
在本发明实施方式的晶片的加工方法中，首先实施第一切削步骤，利用切削刀具从晶片的表面沿着分割预定线进行切削，形成未到达金属膜的切削槽。
在该第一切削步骤中，如图3的(A)所示，利用切削装置的卡盘工作台12隔着划片带T而对晶片11的背面侧进行吸引保持，利用夹具14对环状框架F进行夹持并固定。
在实施第一切削步骤之前，实施现有公知的对准，利用切削装置所具备的摄像单元对卡盘工作台12所保持的晶片11的表面11a侧进行拍摄，使安装于主轴16的前端部的切削刀具18与所要切削的分割预定线13对位。
在实施对准后，实施第一切削步骤，利用高速旋转的切削刀具18从晶片11的表面11a沿着分割预定线13对晶片进行切削，形成未到达形成于晶片11的背面11b的金属膜21的切削槽23。
对于该第一切削步骤，按照分割预定线13的每一间距对切削刀具18进行分度进给，同时沿着在第一方向上延伸的分割预定线13相继实施该第一切削步骤。接着，在将卡盘工作台12旋转90°之后，沿着在与第一方向垂直的第二方向延伸的分割预定线13来实施同样的第一切削步骤。将实施第一切削步骤后的晶片11的放大截面图示于图3的(B)中。
对实施第一切削步骤后的切削槽23底部的切削残留部的厚度没有特别限定，考虑到后续步骤中的操作性，优选残留20μm～30μm的程度的切削残留部。
在实施第一切削步骤后，实施第二切削步骤，利用第二切削刀具对切削槽23的底部进行切削，沿着分割预定线13在厚度方向上将板状被加工物与金属膜21一起完全切断。
在该第二切削步骤的第一实施方式中，如图4的(A)所示，一边从配置于切削刀具18的两侧的切削液供给喷嘴20供给包含有机酸和氧化剂的切削液22，一边利用切削刀具18切入至划片带T，对卡盘工作台12进行加工进给，由此将半导体晶片11与金属膜21一起完全切断，形成到达划片带T的切削槽23。
作为可用作有机酸的氨基酸，可以举出甘氨酸、二羟基乙基甘氨酸、双甘氨肽、羟基乙基甘氨酸、N-甲基甘氨酸、β-丙氨酸、L-丙氨酸、L-2-氨基丁酸、L-正缬氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸、L-正亮氨酸、L-别异亮氨酸、L-异亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-脯氨酸、肌氨酸、L-鸟氨酸、L-赖氨酸、牛磺酸、L-丝氨酸、L-苏氨酸、L-别苏氨酸、L-高丝氨酸、L-甲状腺素、L-酪氨酸、3,5-二碘-L-酪氨酸、β-(3,4-二羟基苯基)-L-丙氨酸、4-羟基-L-脯氨酸、L-半胱氨酸、L-甲硫氨酸、L-乙硫氨酸、L-羊毛硫氨酸、L-胱硫醚、L-胱氨酸、L-磺基丙氨酸、L-谷氨酸、L-天冬氨酸、S-(羧甲基)-L-半胱氨酸、4-氨基丁酸、L-天冬酰胺、L-谷氨酰胺、氮杂丝氨酸、L-刀豆氨酸、L-瓜氨酸、L-精氨酸、δ-羟基-L-赖氨酸、甲胍基乙酸、L-犬尿氨素、L-组氨酸、1-甲基-L-组氨酸、3-甲基-L-组氨酸、L-色氨酸、放线菌素C1、麦角硫因、蜂毒明肽、血管紧张素I、血管紧张素II和抗痛素等。其中，优选甘氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-组氨酸、L-赖氨酸、二羟基乙基甘氨酸。
另外，作为可用作有机酸的氨基多元酸，可以举出亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、羟基乙基亚氨基二乙酸、次氮基三亚甲基膦酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四亚甲基磺酸、1,2-二氨基丙烷四乙酸、乙二醇醚二胺四乙酸、反式环己烷二胺四乙酸、乙二胺邻羟基苯基乙酸、乙二胺二琥珀酸(SS体)、β-丙氨酸二乙酸、N-(2-羧酸乙基)-L-天冬氨酸、N,N’-双(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸等。
此外，作为可用作有机酸的羧酸，可以举出甲酸、乙醇酸、丙酸、乙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、苹果酸、琥珀酸、庚二酸、巯基乙酸、乙醛酸、氯乙酸、乙酰甲酸、乙酰乙酸、戊二酸等饱和羧酸；丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、富马酸、马来酸、中康酸、柠康酸、乌头酸等不饱和羧酸；苯甲酸类、甲基苯甲酸、邻苯二甲酸类、萘甲酸类、均苯四甲酸、萘二酸等环状不饱和羧酸等。
作为氧化剂，可以使用例如过氧化氢、过氧化物、硝酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过硫酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐、铈酸盐、钒酸盐、臭氧水和银(II)盐、铁(III)盐及其有机络盐等。
另外，可以在切削液22中混合防蚀剂。通过混合防蚀剂，能够防止半导体晶片11所含的金属的腐蚀(溶出)。作为防蚀剂，优选使用例如在分子内具有3个以上氮原子且具有稠环结构的芳杂环化合物、或者在分子内具有4个以上氮原子的芳杂环化合物。此外，芳香环化合物优选包含羧基、磺基、羟基、烷氧基。具体而言，优选为四唑衍生物、1,2,3-三唑衍生物以及1,2,4-三唑衍生物。
作为可用作防蚀剂的四唑衍生物，可以举出：在形成四唑环的氮原子上不具有取代基并且在四唑的5位上导入有选自由磺基、氨基、氨基甲酰基、酰胺基、氨磺酰基以及磺酰胺基组成的组中的取代基、或者被选自由羟基、羧基、磺基、氨基、氨基甲酰基、酰胺基、氨磺酰基以及磺酰胺基组成的组中的至少1种取代基所取代的烷基的物质。
另外，作为可用作防蚀剂的1,2,3-三唑衍生物，可以举出在形成1,2,3-三唑环的氮原子上不具有取代基并且在1,2,3-三唑的4位和/或5位上导入有选自由羟基、羧基、磺基、氨基、氨基甲酰基、酰胺基、氨磺酰基以及磺酰胺基组成的组中的取代基、或者被选自由羟基、羧基、磺基、氨基、氨基甲酰基、酰胺基、氨磺酰基以及磺酰胺基组成的组中的至少1种取代基所取代的烷基或芳基的物质。
另外，作为可用作防蚀剂的1,2,4-三唑衍生物，可以举出在形成1,2,4-三唑环的氮原子上不具有取代基并且在1,2,4-三唑的2位和/或5位上导入有选自由磺基、氨基甲酰基、酰胺基、氨磺酰基以及磺酰胺基组成的组中的取代基、或者被选自由羟基、羧基、磺基、氨基、氨基甲酰基、酰胺基、氨磺酰基以及磺酰胺基组成的组中的至少1种取代基所取代的烷基或芳基的物质。
一边从切削液供给喷嘴20供给包含有机酸和氧化剂的切削液22，一边实施第二切削步骤，因此利用切削液所含的有机酸将形成金属膜21的金属改性而抑制延展性，从而抑制毛刺的产生。此外，利用氧化剂使形成于金属膜21表面的膜质发生变化，金属膜21失去延展性而容易被切削，能够促进加工性。
对于该第二切削步骤，按照分割预定线13的每一间距对切削刀具18进行分度进给，同时沿着在第一方向上延伸的分割预定线13相继进行切削。接着，在将卡盘工作台12旋转90°之后，沿着在与第一方向垂直的第二方向延伸的分割预定线13来实施同样的第二切削步骤。
参照图4的(B)，示出第二切削步骤的第二实施方式。在第二实施方式的第二切削步骤中，使用比在第一切削步骤中使用的切削刀具18薄的切削刀具18A来实施。
即，如图4的(B)所示，一边从配置于切削刀具18A的两侧的切削液供给喷嘴20供给包含有机酸和氧化剂的切削液22，一边利用切削刀具18A在切削槽23的中央部分切入至到达划片带T为止，对卡盘工作台12进行加工进给，由此形成将半导体晶片11与金属膜21一起完全切断的切削槽25。
对于该第二切削步骤，按照分割预定线13的间距对切削刀具18A进行分度进给，同时沿着在第一方向上伸长的分割预定线13相继实施该第二切削步骤。接着，在将卡盘工作台12旋转90°之后，沿着在与第一方向垂直的第二方向伸长的分割预定线13来实施同样的第二切削步骤。由此，能够将半导体晶片11分割成在背面形成有金属膜21的各个器件芯片。
在上述实施方式中，对将本发明的加工方法应用于背面具有金属膜21的半导体晶片11的例子进行了说明，但本发明的加工方法不限定于此，作为板状被加工物，在表面的分割预定线13上形成有TEG(Test Element Group，测试元件组)的晶片、在分割预定线上形成有电极的封装基板等也同样地能够应用本发明的加工方法。
另外，在上述第二切削步骤中，从夹持切削刀具18的一对喷嘴20供给了切削液22，但对于用于供给切削液22的喷嘴的方式没有特别限制。图5是示出用于供给切削液22的其它方式的喷嘴的侧视图。
如图5所示，变形例的切削单元6除了具有切削刀具18和一对喷嘴20以外，还具有配置于切削刀具18的切削方向前方的喷嘴(喷淋喷嘴)24。
通过从该喷嘴24供给切削液22，容易将切削液22供给到切削槽23中，能够更有效地对金属膜21进行改性。特别是，如图5所示，若使喷嘴24的喷射口朝向斜下方(例如，切削刀具18的加工点附近)，则能够更有效地对金属膜21进行改性，因而是优选的。图5中使用了一对喷嘴20以及喷嘴24，但也可以仅单独使用喷嘴24。
符号说明
11半导体晶片
12卡盘工作台
13分割预定线
15器件
17晶片单元
18、18A切削刀具
20切削液供给喷嘴
21金属膜
22切削液
23、25切削槽
24喷嘴(喷淋喷嘴)