本发明涉及加工方法，该加工方法的被加工物在板状物的背面上形成有膜并且设定有交叉的多条分割预定线。
背景技术：
当利用切削刀具对具有金属膜或树脂膜等(特别是具有延展性的膜)的板状物进行切削时，切削刀具会产生因膜导致的堵塞。因此，提出了如下方法：在实施切削加工之前，预先利用激光束将上述膜去除(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2016-42526号公报
但是，当利用激光束将膜去除时会产生碎屑，而且通常利用昂贵的激光加工装置来进行加工，因此存在制造成本也变高的问题。
因此，在对形成有膜的板状的被加工物进行分割的情况下，存在如下课题：不使切削刀具产生堵塞，并且，即使不使用激光加工装置也能够对被加工物进行加工。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供加工方法，不使切削刀具产生堵塞，并且，即使不使用激光加工装置也能够对被加工物进行加工。
用于解决上述课题的本发明是一种加工方法，对在板状物的背面上形成有膜并且在正面上设定有交叉的多条分割预定线的被加工物沿着该分割预定线进行分割而形成多个芯片，其中，该加工方法具有如下的步骤：槽形成步骤，从被加工物的正面沿着该分割预定线形成槽；扩展片粘贴步骤，在实施该槽形成步骤之前或之后，将扩展片粘贴在被加工物的背面上；扩展步骤，对形成有该槽的被加工物的该扩展片进行扩展而沿着该槽对该膜施加外力；以及拾取步骤，在实施了该扩展步骤之后，从该扩展片拾取芯片。
在所述扩展步骤中也可以对所述膜沿着所述槽进行分割。
或者，在所述扩展步骤中也可以对所述膜形成沿着所述槽的分割起点，在所述拾取步骤中对该膜沿着该槽进行分割。
本发明的加工方法具有如下步骤：槽形成步骤，从被加工物的正面沿着分割预定线形成槽；扩展片粘贴步骤，在实施槽形成步骤之前或之后，将扩展片粘贴在被加工物的背面上；扩展步骤，对形成有槽的被加工物的扩展片进行扩展而沿着槽对膜施加外力；以及拾取步骤，在实施了扩展步骤之后，从扩展片拾取芯片，因此，不使用激光加工装置，并且，不会在切削刀具上产生因膜造成的堵塞而能够将膜分割而从被加工物制作芯片。
附图说明
图1是示出被加工物、环状框架以及扩展片的一例的剖视图。
图2是示出使用切削装置在被加工物上形成槽的状态的剖视图。
图3是将形成于被加工物的槽的一例放大而示出的剖视图。
图4是示出用于在被加工物上形成槽的等离子蚀刻装置的一例的剖视图。
图5是示出将粘贴于扩展片并被环状框架支承的被加工物放置在扩展装置中的状态的剖视图。
图6是示出利用扩展装置对扩展片进行扩展从而沿着槽将膜分割而将被加工物分割成芯片的状态的剖视图。
图7是将具有分割后的膜和器件的芯片放大而示出的剖视图。
图8是示出从扩展片拾取芯片的状态的剖视图。
图9是示出利用扩展装置对扩展片进行扩展从而对膜形成沿着槽的分割起点的状态的剖视图。
图10是示出在膜上形成有沿着槽的分割起点的被加工物的一部分的剖视图。
图11是示出将膜分割并从扩展片拾取芯片的状态的剖视图。
标号说明
W：被加工物；W1：板状物；W1a：被加工物的正面；S：分割预定线；D：器件；W1b：板状物的背面；W2：膜；W2a：膜的正面；W2b：被加工物的背面；T1：扩展片；T1a：扩展片的粘合面；F1：环状框架；M1：槽；1：切削装置；10：卡盘工作台；10a：保持面；100：固定夹具；11：切削单元；110：切削刀具；111：主轴；9：等离子蚀刻装置；90：静电卡盘；90a：静电卡盘的保持面；900：支承部件；901：电极；91：气体喷出头；910：气体扩散空间；911：气体导入口；912：气体排出口；92：腔室；920：搬入搬出口；921：闸阀；93：气体提供部；94、94a：匹配器；95、95a：高频电源、偏压高频电源；96：排气口；97：排气装置；R：抗蚀膜；5：扩展装置；50：环状工作台；50a：环状工作台的保持面；50c：环状工作台的开口；52：固定夹具；53：扩展鼓；55：环状工作台升降单元；550：缸筒；551：活塞杆；8：拾取装置；80：针；81：吸引垫。
具体实施方式
图1所示的被加工物W例如是具有由硅构成的板状物W1的圆形的半导体晶片，在板状物W1的正面即被加工物W的正面W1a上以分别垂直交叉的方式设定有多条分割预定线S。并且，在由分割预定线S划分出的格子状的区域内分别形成有器件D。在图1中，在朝向﹣Z方向侧的板状物W1的背面W1b上形成有均匀厚度(例如为0.5μm～10μm)的膜W2，该膜W2由铜和镍等金属构成，作为电极来发挥作用。膜W2的露出面成为被加工物W的背面W2b。另外，被加工物W的结构并不限定于本实施方式所示的例子。例如，除了硅以外，板状物W1也可以由砷化镓、蓝宝石、氮化镓或碳化硅等构成，并且，膜W2也可以不是金属膜，例如可以是DAF(Die Attach Film：芯片贴装膜)或DBF(Die Backside Film：芯片背面膜)等厚度为5μm～30μm左右的树脂膜。
以下，对实施本发明的加工方法而将图1所示的被加工物W分割成具有器件D的芯片的情况下的加工方法的各步骤进行说明。
(1)扩展片粘贴步骤
例如，首先，在图1所示的被加工物W的背面W2b上粘贴扩展片T1。扩展片T1例如是具有比被加工物W的外径大的外径的圆盘状的片材，具有相对于机械外力的适度的伸缩性。例如，环状框架F1相对于被加工物W被定位成使载置在未图示的粘贴工作台上的被加工物W的中心与环状框架F1的开口的中心大致一致。并且，在粘贴工作台上利用压辊等将扩展片T1向被加工物W的背面W2b按压而进行粘贴。同时，通过将扩展片T1的粘合面T1a的外周部也粘贴在环状框架F1上，被加工物W成为借助扩展片T1被环状框架F1支承的状态，成为能够进行借助环状框架F1的处理的状态。另外，也可以先利用压辊等将扩展片T1仅粘贴在被加工物W上，之后，将被加工物W相对于环状框架F1适当定位而将扩展片T1粘贴在环状框架F1上。
(2-1)使用切削装置的情况下的槽形成步骤
在实施了上述扩展片粘贴步骤之后，实施槽形成步骤，例如，使用图2所示的切削装置1沿着分割预定线S从被加工物W的正面W1a形成槽。另外，也可以在实施了该槽形成步骤之后实施上述扩展片粘贴步骤。
图2所示的切削装置1例如至少具有：卡盘工作台10，其对被加工物W进行吸引保持；以及切削单元11，其利用旋转的切削刀具110对保持于卡盘工作台10的被加工物W实施切削加工。
卡盘工作台10例如其外形为圆形，将被加工物W吸引保持在由多孔部件等构成的保持面10a上。卡盘工作台10能够绕铅直方向(Z轴方向)的轴心进行旋转，并且能够通过未图示的切削进给单元在X轴方向上往返移动。在卡盘工作台10的外周部，为了固定环状框架F1而例如均等地配设有4个(在图示的例中，仅图示了两个)固定夹具100。
切削单元11具有主轴111，该主轴111的轴向是在水平方向上与被加工物W的移动方向(X轴方向)垂直的方向(Y轴方向)，在主轴111的前端固定有圆环状的切削刀具110。另外，为了抑制膜W2从最终从被加工物W分割而得的芯片的外周缘作为毛刺而探出的量，优选在该步骤中形成的槽的宽度尽可能地小。因此，优选切削刀具110例如是其刃厚为10μm以下的厚度较薄的刀具。
首先，如图2所示，被环状框架F1支承的被加工物W在正面W1a朝向上侧的状态下被卡盘工作台10吸引保持。并且，通过各固定夹具100来固定环状框架F1。接着，利用未图示的对准单元对要使切削刀具110切入的分割预定线S的Y轴方向的坐标位置进行检测。随着对分割预定线S的检测，对切削单元11在Y轴方向上分度进给，进行要切削的分割预定线S与切削刀具110在Y轴方向上的对位。
随着未图示的电动机对主轴111进行旋转驱动，切削刀具110例如在从﹣Y方向侧观察为顺时针方向上高速旋转。此外，对切削单元11朝向﹣Z方向进行切入进给，将切削单元11定位于切削刀具110的最下端将板状物W1完全切断并且不切入至膜W2的高度位置。另外，例如，也可以将切削单元11定位于切削刀具110不将板状物W1完全切断的高度位置(即，切削刀具110的最下端比板状物W1的背面W1b稍微靠上方的高度位置)。
以规定的切削进给速度向﹣X方向侧(纸面里侧)送出保持着被加工物W的卡盘工作台10，从而旋转的切削刀具110沿着分割预定线S从被加工物W的正面W1a侧切入板状物W1，形成图2、图3所示的未到达膜W2的槽M1。在本实施方式中，例如如图3所示，成为膜W2的正面W2a在槽M1的底面露出的状态，槽M1的宽度例如大约为10μm。另外，也可以成为如下的状态：作为板状物W1的切割残余部分，以微小的厚度残留有槽M1的底部。
当被加工物W被进给到切削刀具110将一条分割预定线S切削完成的X轴方向的规定的位置时，暂时停止对被加工物W的切削进给，使切削刀具110远离被加工物W，接着，被加工物W在+X方向上移动而回到原点位置。然后，一边按照相邻的分割预定线S的间隔对切削刀具110在+Y方向上进行分度进给一边依次进行同样的切削，从而沿着X轴方向的全部的分割预定线S在被加工物W上形成深度未到达膜W2的槽M1。然后，在使被加工物W旋转90度之后进行同样的切削加工，从而能够沿着全部的分割预定线S形成深度未到达膜W2的槽M1。
(2-2)使用等离子蚀刻装置的情况下的槽形成步骤
也可以不使用图2所示的切削装置1来实施槽形成步骤而使用图4所示的等离子蚀刻装置9来实施槽形成步骤。
图4所示的等离子蚀刻装置9具有：静电卡盘90，其对被加工物W进行保持；气体喷出头91，其喷出气体；以及腔室92，其在内部收纳有静电卡盘90和气体喷出头91。
由例如氧化铝等陶瓷或氧化钛等电介质形成的静电卡盘90被支承部件900从下方支承。在静电卡盘90的内部，与静电卡盘90的保持面90a平行地配设有通过施加电压而产生电荷的电极(金属板)901，该电极901与匹配器94a和偏压高频电源95a连接。另外，例如静电卡盘90并不限定于本实施方式那样的单极型的静电卡盘，也可以是所谓的双极型的静电卡盘。
在借助轴承919而升降自如地配设在腔室92的上部的气体喷出头91的内部，设置有气体扩散空间910，气体扩散空间910的上部与气体导入口911连通，气体扩散空间910的下部与多个气体排出口912连通。各气体排出口912的下端朝向静电卡盘90的保持面90a开口。
气体导入口911与气体提供部93连接。气体提供部93例如贮存SF6、CF4、C2F6、C2F4等氟系气体来作为蚀刻气体。
气体喷出头91经由匹配器94与高频电源95连接。从高频电源95经由匹配器94对气体喷出头91提供高频电力，从而能够使从气体排出口912排出的蚀刻气体等离子化。等离子蚀刻装置9具有未图示的控制部，在控制部的控制下，对气体的排出量和时间以及高频电力等条件进行控制。
在腔室92的底部形成有排气口96，该排气口96与排气装置97连接。通过使该排气装置97进行动作，能够将腔室92的内部减压至规定的真空度。
在腔室92的侧部设置有搬入搬出口920和闸阀921，其中，该搬入搬出口920用于进行被加工物W的搬入搬出，该闸阀921对该搬入搬出口920进行开闭。
在对被加工物W实施等离子蚀刻而形成槽时，各器件D(在图4中未图示)成为被抗蚀膜R保护的状态。即，例如在将正型抗蚀剂液涂布在被加工物W的正面W1a上而在正面W1a上形成均匀厚度的抗蚀膜之后，仅对分割预定线S照射紫外光，对曝光后的被加工物W进行冲洗，从而成为分割预定线S露出且器件D被抗蚀膜R保护的状态。另外，为了抑制膜W2从最终从被加工物W分割而得的芯片的外周缘变成毛刺而探出的量，优选使所形成的槽的宽度尽可能地小。因此，例如，优选形成抗蚀膜R以便使分割预定线S以10μm以下的宽度露出，更优选使分割预定线S以5μm以下的宽度露出。
另外，在使用等离子蚀刻装置9对被加工物W进行槽形成的情况下，在上述(1)扩展片粘贴步骤中，使用对于等离子蚀刻具有抗性的片材来作为扩展片T1。并且，当在实施了该槽形成步骤之后实施扩展片粘贴步骤的情况下，关于搬送到等离子蚀刻装置9的被加工物W，在其背面W2b上粘贴带或硬质板来作为保护部件，背面W2b成为被保护部件保护的状态。
在槽形成过程中，首先，打开闸阀921，将被加工物W从搬入搬出口920搬入到腔室92内，使正面W1a侧朝上而将被加工物W载置在静电卡盘90的保持面90a上。将闸阀921关闭，通过排气装置97对腔室92内进行排气，使腔室92内为规定的压力的密闭空间。
使气体喷出头91下降到规定的高度位置，在该状态下从气体提供部93向气体扩散空间910提供例如以SF6为主体的蚀刻气体，使蚀刻气体从气体排出口912向下方喷出。并且，从高频电源95对气体喷出头91施加高频电力而在气体喷出头91与静电卡盘90之间产生高频电场，使蚀刻气体等离子化。与此同时，通过从偏压高频电源95a对电极901施加电压，在静电卡盘90的保持面90a与被加工物W之间产生电介质极化现象，通过因电荷的极化而产生的静电吸附力将被加工物W吸附保持在保持面90a上。
关于产生了等离子化的蚀刻气体，其不对被抗蚀膜R包覆的各器件D进行蚀刻，而是在分割预定线S上朝向﹣Z方向进行各向异性蚀刻。因此，在板状物W1上形成图3所示的沿着分割预定线S的格子状的槽M1。
产生了等离子化的蚀刻气体不对由金属构成的膜W2进行蚀刻。因此，在进行等离子蚀刻直到如图3所示槽M1的底部未到达膜W2内并且膜W2的正面W2a在槽M1的底部露出之后，使等离子蚀刻结束。即，使蚀刻气体等向图4所示的腔室92内的导入和高频电力向气体喷出头91的提供停止，并且，将腔室92内的蚀刻气体从排气口96向排气装置97排出，成为在腔室92内部不存在蚀刻气体的状态。
另外，也可以进行等离子蚀刻直到成为如下状态：板状物W1作为蚀刻残余部分以微小的厚度残留在图3所示的槽M1的底部。并且，优选所形成的槽M1的宽度为10μm以下，更优选为5μm以下。
另外，槽形成步骤并不限定于通过上述那样的基于SF6气体单体的等离子蚀刻来进行的方式，也可以通过BOSCH工艺来进行，在该BOSCH工艺中，交替地反复进行基于SF6气体的等离子蚀刻和基于C4F8的针对槽侧壁等的保护膜堆积(沉积)。
接着，将图4所示的抗蚀膜R从被加工物W的正面W1a上去除。抗蚀膜R的去除例如通过使用规定的药剂的湿法处理、或等离子蚀刻装置9所进行的抗蚀膜R的灰化(ashing)而进行。
(3-1)扩展步骤的实施方式1
在如上述那样实施了使用(2-1)切削装置1的槽形成步骤或使用(2-2)等离子蚀刻装置9的槽形成步骤中的任意步骤之后，实施扩展步骤，对形成有槽M1的被加工物W的扩展片T1进行扩展而沿着槽M1对膜W2施加外力。然后，在本实施方式1的扩展步骤中，将膜W2沿着槽M1分割。
如图5所示，将借助扩展片T1被环状框架F1支承的状态的被加工物W搬送到扩展装置5。扩展装置5例如具有环状工作台50，该环状工作台50具有比扩展片T1的外径大的外径，环状工作台50的开口50c的直径形成为比扩展片T1的外径小。在环状工作台50的外周部例如均等地配设有4个(在图示的例中仅图示了两个)固定夹具52。固定夹具52能够通过未图示的弹簧等而以旋转轴52c为轴进行转动，能够在环状工作台50的保持面50a与固定夹具52的下表面之间夹入环状框架F1和扩展片T1。
在环状工作台50的开口50c内，以将高度位置固定的方式配设有圆筒状的扩展鼓53，环状工作台50的中心与扩展鼓53的中心大致一致。该扩展鼓53的外径形成为比扩展片T1的外径小并且比被加工物W的外径大。
环状工作台50例如能够通过环状工作台升降单元55而进行上下动作。环状工作台升降单元55例如是气缸，具有：有底圆筒状的缸筒550，其在内部具有未图示的活塞；以及活塞杆551，其插入到缸筒550中，一端安装在活塞上。活塞杆551的另一端被固定在环状工作台50的下表面上。对缸筒550提供(或排出)空气而使缸筒550的内部压力发生变化，从而使活塞杆551在Z轴方向上移动，并使环状工作台50在Z轴方向上移动。
首先，在被定位在基准高度位置的环状工作台50的保持面50a上隔着扩展片T1载置环状框架F1。接着，使固定夹具52转动而成为将环状框架F1和扩展片T1夹持固定在固定夹具52与环状工作台50的保持面50a之间状态。在该状态下，环状工作台50的保持面50a和扩展鼓53的环状的上端面处于相同的高度位置，扩展鼓53的上端面从扩展片T1的基材面侧(图5中的下表面侧)抵接于扩展片T1的环状框架F1的内周缘与被加工物W的外周缘之间的区域。
如图6所示，环状工作台升降单元55使环状框架F1和扩展片T1被夹入在环状工作台50与固定夹具52之间的状态的环状工作台50沿﹣Z方向下降，从而将环状工作台50的保持面50a定位在比扩展鼓53的上端面靠下方的扩展片扩展位置。其结果是，扩展鼓53相对于固定夹具52相对地上升，扩展片T1被扩展鼓53的上端面推起而朝向径向外侧扩展。并且，经由扩展片T1对粘贴有扩展片T1的膜W2的沿着槽M1的区域集中地施加外力(扩展力)。在本实施方式1的扩展步骤中，通过控制环状工作台50的保持面50a相对于扩展鼓53的上端面的下降位置而对经由扩展片T1施加给膜W2的外力的大小进行调整，如图6所示，将膜W2沿着槽M1分割。其结果是，能够将被加工物W分割成图7所示的具有器件D和分割后的膜W2的各个芯片C。
(4-1)拾取步骤的实施方式1
在如上述那样实施了实施方式1的扩展步骤之后，实施拾取步骤，从扩展片T1拾取芯片C。例如，在扩展片T1是因紫外线照射而粘合力降低的类型的情况下，在从扩展片T1拾取芯片C之前，对图7所示的扩展片T1照射紫外线而使粘合面T1a的粘合力降低。接着，将借助扩展片T1被环状框架F1支承的状态的芯片C例如搬送到图8所示的拾取装置8。拾取装置8利用夹持夹具等将环状框架F(在图8中未图示)固定，利用能够在Z轴方向上升降的针80从下侧隔着扩展片T1将芯片C顶起，利用吸引垫81对芯片C从扩展片T1浮起的部位进行吸引保持而拾取芯片C。
(3-2)扩展步骤的实施方式2
在实施了使用(2-1)切削装置1的槽形成步骤或使用(2-2)等离子蚀刻装置9的槽形成步骤中的任意步骤之后，也可以不实施上述(3-1)实施方式1的扩展步骤而实施本实施方式2的扩展步骤。在本实施方式2的扩展步骤中，对膜W2形成沿着槽M1的分割起点。
首先，如图5所示，在被定位在基准高度位置的环状工作台50的保持面50a上载置借助扩展片T1对被加工物W进行支承的环状框架F1。接着，环状框架F1和扩展片T1成为被夹持固定在固定夹具52与环状工作台50的保持面50a之间的状态。接着，如图9所示，环状工作台升降单元55使环状工作台50沿﹣Z方向下降，从而使扩展鼓53相对于固定夹具52上升，扩展片T1被扩展鼓53的上端面推起而朝向径向外侧扩展。并且，经由扩展片T1对粘贴有扩展片T1的膜W2的沿着槽M1的区域集中地施加外力。并且，通过控制环状工作台50的保持面50a相对于扩展鼓53的上端面的下降位置，对经由扩展片T1施加给膜W2的外力的大小进行调整，如图9、图10所示，对膜W2形成沿着槽M1的分割起点W2d。
(4-2)拾取步骤的实施方式2
在如上述那样实施了实施方式2的扩展步骤之后，实施实施方式2的拾取步骤，以分割起点W2d为起点将膜W2沿着槽M1分割而从扩展片T1拾取芯片。
例如，在扩展片T1是因紫外线照射而粘合力降低的类型的情况下，在对图10所示的扩展片T1照射紫外线而使粘合面T1a的粘合力降低之后，将在膜W2上形成有沿着槽M1的分割起点W2d的被加工物W搬送到图11所示的拾取装置8。拾取装置8利用未图示的夹持夹具等将环状框架F(在图11中未图示)固定，利用能够在Z轴方向上升降的针80从下侧隔着扩展片T1将芯片C顶起。其结果是，对分割起点W2d集中地施加由顶起产生的外力而将膜W2沿着槽M1分割。然后，利用吸引垫81对芯片C从扩展片T1浮起的部位进行吸引保持而拾取芯片C。
本发明的加工方法具有：槽形成步骤，从被加工物W的正面W1a沿着分割预定线S形成槽M1；扩展片粘贴步骤，在实施槽形成步骤之前或之后，将扩展片T1粘贴在被加工物W的背面W2b上；扩展步骤，对形成有槽M1的被加工物W的扩展片T1进行扩展而沿着槽M1对膜W2施加外力；以及拾取步骤，在实施了扩展步骤之后，从扩展片T1拾取芯片C，因此，不使用激光加工装置并且不会在切削刀具110上产生因膜W2造成的堵塞而能够将膜W2分割而从被加工物W制作芯片C。
例如，在被加工物W是形成有大量的器件从而使能够通过分割而取得的芯片的个数增多的晶片的情况下(即，在被加工物W是能够制作的各芯片为更小型的芯片的晶片的情况下)，或在扩展片由不容易伸缩的材料构成的情况下，有时如果仅对扩展片进行扩展则无法将膜W2完全分割。即使在这种情况下，通过在(3-2)实施方式2的扩展步骤中对膜W2形成沿着槽M1的分割起点W2d并在(4-2)实施方式2的拾取步骤中将膜W2沿着槽M1分割，从而能够可靠地将膜W2分割而从被加工物W制作芯片C。