专利名称：半导体基板的切断方法
技术领域：
本发明涉及在半导体器件的制造工序等中用于切断半导体基板的半导体基板的切断方法。
背景技术：
作为至今已有的这种技术，在日本特开2002-158276号专利公报和特开2000-104040号专利公报中记载了下列那样的技术。首先，在半导体晶片的背面上经过芯片接合(die bonding)树脂层贴附粘接薄片，在将半导体晶片保持在该粘接薄片上的状态中用刀片切断半导体晶片得到半导体晶片。而且，当拾起粘接薄片上的半导体芯片时，使芯片接合树脂与各个半导体芯片一起从粘接薄片剥离。因此，可以省略在半导体芯片背面上涂敷粘合剂等的工序，将半导体芯片粘合在引线框上。
但是，在上述那样的技术中，当用刀片切断保持在粘接薄片上的半导体晶片时，需要一方面不切断粘接薄片，另一方面要确实地切断存在于半导体晶片和粘接薄片之间的芯片接合树脂层。因此，在这种情形中用刀片切断半导体晶片，应该要特别慎重。
发明内容
因此，本发明就是鉴于这种问题提出的，本发明的目的是提供能够与芯片接合树脂层一起高效率地切断半导体基板的半导体基板的切断方法。
为了达到上述目的，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在半导体基板的内部形成由多光子吸收产生的改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；和在形成预定切断部的工序后，通过使薄片扩张，沿预定切断部切断半导体基板和芯片接合树脂层的工序。
在该半导体基板的切断方法中，因为通过使聚光点调整到半导体基板内部而照射激光，在半导体基板的内部发生称为多光子吸收的现象，形成改质区域，所以能够利用该改质区域，沿应该切断半导体基板的所需的预定切断线在半导体基板的内部形成预定切断部。这样，当在半导体基板的内部形成预定切断部时，将预定切断部作为起点用比较小的力沿半导体基板的厚度方向发生裂缝。因此，当使贴附在半导体基板上的薄片扩张时，能够沿预定切断部高精度地切断半导体基板。这时，因为切断了的半导体基板的相对向的切断面最初处于粘附状态，伴随着薄片的扩张而分离，所以也沿预定切断部切断存在于半导体基板和薄片之间的芯片接合树脂层。因此，与残留薄片，用刀片切断半导体晶片和芯片接合树脂层的情形比较，可以效率远高得多地沿预定切断部切断半导体基板和芯片接合树脂层。而且，因为切断了的半导体基板的相对向的切断面最初相互粘附着，所以切断了的各个半导体基板和切断了的各个芯片接合树脂层具有大致相同的外形，也能够防止芯片接合树脂从各半导体基板的切断面露出来。
又，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板内部，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上并且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，在半导体基板内部形成包含熔融处理区域的改质区域，利用该包含熔融处理区域的改质区域形成预定切断部的工序；和在形成预定切断部的工序后，通过使薄片扩张，沿预定切断部切断半导体基板和芯片接合树脂层的工序。
在这种半导体基板的切断方法中，在形成预定切断部的工序中，使聚光点调整到半导体基板内部，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上并且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。因此，通过多光子吸收局部地加热半导体基板内部。通过该加热在半导体基板内部形成熔融处理区域。因为该熔融处理区域是上述改质区域的一个例子，所以即便用这种半导体基板的切断方法，与残留薄片，用刀片切断半导体晶片和芯片接合树脂层的情形比较，也可以效率远高得多地沿预定切断部切断半导体晶片和芯片接合树脂层。
又，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在半导体基板的内部形成改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；和在形成预定切断部的工序后，通过使薄片扩张，沿预定切断部切断半导体基板和芯片接合树脂层的工序。而且，具有该改质区域是熔融处理过的区域的情况。
即便用这种半导体基板的切断方法，根据与上述半导体基板的切断方法同样的理由，与残留薄片，用刀片切断半导体晶片和芯片接合树脂层的情形比较，也可以效率远高得多地沿预定切断部切断半导体晶片和芯片接合树脂层。但是，既具有通过多光子吸收形成改质区域的情形，也具有通过其它原因形成改质区域的情形。
又，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它包括通过使聚光点调整到贴附了薄片的半导体基板内部而照射激光，在半导体基板的内部形成改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；和在形成预定切断部的工序后，通过使薄片扩张，沿预定切断部切断半导体基板的工序。
如果根据该半导体基板的切断方法，则与残留薄片，用刀片切断半导体晶片的情形比较，可以效率远高得多地沿预定切断部切断半导体晶片。
此外，在与上述的本发明有关的半导体基板的切断方法中，在形成预定切断部的工序中，既可以将预定切断部作为起点，使裂纹(裂缝)到达半导体基板的激光入射侧的表面，也可以将预定切断部作为起点，使裂纹到达半导体基板的与激光入射侧相反侧的背面，或者，也可以将预定切断部作为起点，使裂纹到达半导体基板的激光入射侧的表面和它的相反侧的背面。
又，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在半导体基板的内部形成由多光子吸收产生的改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；在形成预定切断部的工序后，通过沿预定切断部在半导体基板中生成应力，沿预定切断部切断半导体基板的工序；和在切断半导体基板的工序后，通过使薄片扩张，沿半导体基板的切断面切断芯片接合树脂层的工序。
即便在该半导体基板的切断方法中，也能够利用由多光子吸收形成的改质区域，沿应该切断半导体基板的所需的预定切断线地在半导体基板内部形成预定切断部。因此，当沿预定切断部在半导体基板中生成应力时，能够沿预定切断部高精度地切断半导体基板。而且，当使贴附在半导体基板上的薄片扩张时，因为切断了的半导体基板的相对向的切断面，从相互粘附状态，伴随着薄片的扩张而分离，所以沿半导体基板的切断面切断存在于半导体基板和薄片之间的芯片接合树脂层。因此，与残留薄片，用刀片切断半导体晶片和芯片接合树脂层的情形比较，可以效率远高得多地沿预定切断部切断半导体基板和芯片接合树脂层。而且，因为切断了的半导体基板的相对向的切断面最初相互粘附着，所以切断了的各个半导体基板和切断了的各个芯片接合树脂层具有大致相同的外形，也能够防止芯片接合树脂从各半导体基板的切断面露出来。
又，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板内部，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上并且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，在半导体基板内部形成包含熔融处理区域的改质区域，利用该包含熔融处理区域的改质区域形成预定切断部的工序；在形成预定切断部的工序后，通过沿预定切断部在半导体基板中生成应力，沿预定切断部切断半导体基板的工序；和在切断半导体基板的工序后，通过使薄片扩张，沿半导体基板的切断面切断芯片接合树脂层的工序。
进一步，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在半导体基板的内部形成改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；在形成预定切断部的工序后，通过沿预定切断部在半导体基板中生成应力，沿预定切断部切断半导体基板的工序；和在切断半导体基板的工序后，通过使薄片扩张，沿半导体基板的切断面切断芯片接合树脂层的工序。而且，具有该改质区域是熔融处理过的区域的情况。
即便用这些半导体基板的切断方法，根据与上述半导体基板的切断方法同样的理由，与残留薄片，用刀片切断半导体晶片和芯片接合树脂层的情形比较，也可以效率远高得多地沿预定切断部切断半导体晶片和芯片接合树脂层。
为了达到上述目的，与本发明有关的半导体基板的切断方法的特征是它是沿预定切断线切断在表面形成有功能元件的半导体基板的半导体基板的切断方法，它包括通过将半导体基板的背面作为激光入射面使聚光点调整到半导体基板内部而照射激光，形成改质区域，利用该改质区域，沿预定切断线在离开激光入射面预定距离的内侧形成切断起点区域的工序；在形成切断起点区域后，在半导体基板的背面经过芯片接合树脂层安装可以扩张的保持部件的工序；和在安装了保持部件后，通过扩张保持部件，沿预定切断线切断半导体基板和芯片接合树脂层的工序。
在该半导体基板的切断方法中，将在表面形成功能元件的半导体基板作为加工对象。而且，通过将这种半导体基板的背面作为激光入射面使聚光点调整到半导体基板内部而照射激光，产生例如多光子吸收或与其等同的光吸收，沿预定切断线在半导体基板内部形成由改质区域产生的切断起点区域。这时，将半导体基板的背面作为激光入射面是因为存在着将表面作为激光入射面时功能元件妨碍激光入射的担心。这样，当在半导体基板内部形成切断起点区域时，加上自然地或比较小的力，将切断起点区域作为起点发生裂缝，能够使该裂缝到达半导体基板的表面和背面。从而，在形成切断起点区域后，在半导体基板的背面经过芯片接合树脂层安装可以扩张的保持部件，当扩张该保持部件时，沿预定切断线切断的半导体基板的切断面伴随着保持部件的扩张从粘附状态分离。因此，也沿预定切断线切断存在于半导体基板和保持部件之间的芯片接合树脂层。因此，与用刀片切断的情形比较，能够效率远高得多地沿预定切断线切断半导体基板和芯片接合树脂层。而且，因为沿预定切断线切断了的半导体基板的切断面最初相互粘附着，所以切断了的各个半导体基板和切断了的各个芯片接合树脂层具有大致相同的外形，也能够防止芯片接合树脂从各半导体基板的切断面露出来。
这里，所谓功能元件指的是例如，通过晶体生长形成的半导体动作层、光二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、作为线路形成的电路元件等。
进一步，优选包括在形成切断起点区域前，为了使半导体基板具有预定厚度而研磨半导体基板背面的工序。这样，通过为了使半导体基板具有预定厚度地预先研磨半导体基板背面，可以沿预定切断线更高精度地切断半导体基板和芯片接合树脂层。此外，所谓的研磨意味着包含切削、研削、化学刻蚀等。
又，存在改质区域包含熔融处理区域的情形。当加工对象是半导体基板时，存在着通过激光照射形成熔融处理区域的情形。因为该熔融处理区域是上述改质区域的一个例子，所以在该情形中，也能够容易地切断半导体基板，可以高效率地沿预定切断线切断半导体基板和芯片接合树脂层。
又，在与上述本发明有关的半导体基板的切断方法中，当形成切断起点区域时，既可以将切断起点区域作为起点，使裂纹到达半导体基板的表面，也可以将切断起点区域作为起点，使裂纹到达半导体基板的背面，也可以将切断起点区域作为起点，使裂纹到达半导体基板的表面和背面。
图1是用与本实施方式有关的激光加工方法进行激光加工中的半导体基板的平面图。
图2是沿图1所示的半导体基板的II-II线的剖面图。
图3是用与本实施方式有关的激光加工方法进行激光加工后的半导体基板的平面图。
图4是沿图3所示的半导体基板的IV-IV线的剖面图。
图5是沿图3所示的半导体基板的V-V线的剖面图。
图6是用与本实施方式有关的激光加工方法切断的半导体基板的平面图。
图7是表示用与本实施方式有关的激光加工方法切断的硅晶片的一部分中的剖面的照片的图。
图8是表示在与本实施方式有关的激光加工方法中的激光波长和硅基板内部透过率的曲线图。
图9是表示用与本实施方式有关的激光加工装置的概略构成图。
图10是用于说明用与本实施方式有关的激光装置形成预定切断部的顺序的流程图。
图11A和11B是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的示意图，图11A是表示将粘接薄片贴附在硅晶片上的状态的图，图11B是表示在硅晶片内部形成由熔融处理区域产生的预定切断部的状态的图。
图12A和12B是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的示意图，图12A是使粘接薄片扩张的状态，图12B是将紫外线照射在粘接薄片上的状态。
图13A和13B是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的示意图，图13A是拾起切断的芯片接合树脂层和半导体芯片的状态，图13B是经过芯片接合树脂层使半导体芯片与引线框接合的状态。
图14A和14B是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法中的硅晶片和预定切断部的关系的示意图，图14A是表示不发生将预定切断部作为起点的裂纹的状态的图，图14B是表示将预定切断部作为起点的裂纹到达硅晶片的表面和背面的状态的图。
图15A和15B是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法中的硅晶片和预定切断部的关系的示意图，图15A是表示将预定切断部作为起点的裂纹到达硅晶片的表面的状态的图，图15B是表示将预定切断部作为起点的裂纹到达硅晶片的背面的状态的图。
图16A和16B是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的一个实施例的示意图，图16A是表示就在粘接薄片开始扩张后的状态的图，图16B是表示粘接薄片扩张中的状态的图。
图17A和17B是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的一个实施例的示意图，图17A是表示在粘接薄片扩张结束后的状态的图，图17B是表示拾起半导体芯片时的状态的图。
图18是用于说明与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的其它实施例的示意图。
图19A和19B是用于说明在与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的另一个其它实施例中不发生将预定切断部作为起点的裂纹的情形的图，图19A是表示形成由熔融处理区域产生的预定切断部后的状态的图，图19B是表示使粘接薄片扩张后的状态的图。
图20A和20B是用于说明在与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的另一个其它实施例中将预定切断部作为起点的裂纹到达硅晶片的表面和背面的情形的图，图20A是表示形成由熔融处理区域产生的预定切断部后的状态的图，图20B是表示使粘接薄片扩张后的状态的图。
图21A和21B是用于说明在与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的另一个其它实施例中将预定切断部作为起点的裂纹到达硅晶片的表面的情形的图，图21A是表示形成由熔融处理区域产生的预定切断部后的状态的图，图21B是表示使粘接薄片扩张后的状态的图。
图22A和22B是用于说明在与本实施方式有关的硅晶片的切断方法的另一个其它实施例中将预定切断部作为起点的裂纹到达硅晶片的背面的情形的图，图22A是表示形成由熔融处理区域产生的预定切断部后的状态的图，图22B是表示使粘接薄片扩张的状态的图。
图23是在本实施方式的半导体基板的切断方法中成为加工对象的硅晶片的平面图。
图24A-24C是用于说明本实施方式的半导体基板的切断方法的示意图，图24A是表示将保护膜贴附在硅晶片上的状态的图，图24B是表示使硅晶片薄型化后的状态的图，图24C是表示将紫外线照射在保护膜上的状态的图。
图25A-25C是用于说明本实施方式的半导体基板的切断方法的示意图，图25A是表示将硅晶片和保护膜固定在载置台上的状态的图，图25B是表示将激光照射在硅晶片上的状态的图，图25C是表示在硅晶片内部形成切断起点区域的状态的图。
图26A-26C是用于说明本实施方式的半导体基板的切断方法的示意图，图26A是表示将附有芯片接合树脂的膜贴附在硅晶片上的状态的图，图26B是表示从硅晶片剥离保护膜的状态的图，图26C是表示将紫外线照射在扩张膜上的状态的图。
图27A-27C是用于说明本实施方式的半导体基板的切断方法的示意图，图27A是使扩张膜扩张的状态，图27B是拾取切断的芯片接合树脂层和半导体芯片的状态，图27C是经过芯片接合树脂层使半导体芯片与引线框接合的状态。
具体实施例方式
下面，我们参照附图详细说明与本发明有关的半导体基板的切断方法的优先实施方式。
在与本实施方式有关的半导体基板的切断方法中，通过使聚光点调整到半导体基板内部而照射激光，在半导体基板的内部形成由多光子吸收产生的改质区域，利用该改质区域形成预定切断部。因此，在说明与本实施方式有关的半导体基板的切断方法前，我们以多光子吸收为中心说明为了形成预定切断部而实施的激光加工方法。
当光子的能量hv比材料的吸收的能带间隙EG小时材料在光学上是透明的。因此，材料中发生吸收的条件是hv＞EG。但是，即便在光学上是透明的，当激光强度非常大，nhv＞EG的条件(n＝2、3、4……)成立时，也在材料中发生吸收。该现象称为多光子吸收。在脉冲波的情形中，激光强度由激光的聚光点的峰值功率密度(W/cm2)决定，例如在峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的条件下发生多光子吸收。峰值功率密度由(聚光点中的激光的1个脉冲的能量)÷(激光的光束点截面积×脉冲宽度)求得。又，在连续波的情形中，激光强度由激光的聚光点的电场强度(W/cm2)决定。
我们参照图1～图6说明与利用这种多光子吸收的本实施方式有关的激光加工的原理。图1是激光加工中的半导体基板1的平面图，图2是沿图1所示的半导体基板1的II-II线的剖面图，图3是激光加工后的半导体基板1的平面图，图4是沿图3所示的半导体基板1的IV-IV线的剖面图，图5是沿图3所示的半导体基板1的V-V线的剖面图，图6是切断的半导体基板1的平面图。
如图1和图2所示，在半导体基板1的表面3上，具有应该切断半导体基板1的所需的预定切断线5。预定切断线5是直线状延伸的假想线(也可以在半导体基板1上实际划线作为预定切断线5)。与本实施方式有关的激光加工在产生多光子吸收条件下使聚光点P调整到半导体基板1的内部而将激光L照射在半导体基板1上形成改质区域7。此外，所谓的聚光点指的是激光L会聚的地方。
通过使激光L沿预定切断线5(即沿箭头A的方向)相对移动，使聚光点P沿预定切断线5移动。因此，如图3～图5所示，改质区域7只沿预定切断线5在半导体基板1的内部形成，利用该改质区域7形成预定切断部9。与本实施方式有关的激光加工不是通过半导体基板1吸收激光L使半导体基板1发热而形成改质区域7。而是使激光L透过半导体基板1在半导体基板1的内部发生多光子吸收，形成改质区域7。于是，因为在半导体基板1的表面3中几乎不吸收激光L，所以不会使半导体基板1的表面3熔融。
半导体基板1的切断中，因为起点位于要切断的地方，从该起点割裂半导体基板1，所以如图6所示，能够用比较小的力切断半导体基板1。因此，可以在半导体基板1的表面3上不发生不要的裂纹地切断半导体基板1。
此外，在将预定切断部作为起点的半导体基板的切断中，要考虑下列2个情形。一个是，在形成预定切断部后，通过在半导体基板上加上人为的力，将预定切断部作为起点割裂半导体基板，切断半导体基板的情形。这是例如当半导体基板的厚度大时进行切断的情形。当加上人为的力时，例如，沿半导体基板的预定切断部在半导体基板上加上弯曲应力或剪切断应力，或者通过将温度差赋予半导体基板产生热应力的情形。另一个是，通过形成预定切断部，将预定切断部作为起点向着半导体基板的截面方向(厚度方向)自然地进行割裂，结果切断半导体基板的情形。这是例如当半导体基板的厚度小时，可以由1列改质区域形成预定切断部，当半导体基板的厚度大时，可以通过在厚度方向形成多列改质区域，形成预定切断部的情形。此外，在该自然地进行割裂的情形中，因为在要进行切断的地方，裂纹不先进行到与不形成预定切断部的部位对应的部分的表面，只割裂与形成预定切断部的部位对应的部分，所以能够很好地控制切断。近年来，因为存在着硅晶片等的半导体基板的厚度变薄的倾向，所以这种控制性好的切断方法是非常有效的。
又，在本实施方式中作为由多光子吸收形成的改质区域，是下面说明的熔融处理区域。
通过使聚光点调整到半导体基板内部，在聚光点中的电场强度为1×108(W/cm2)以上并且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光。因此，通过多光子吸收局部地加热半导体基板内部。通过该加热在半导体基板的内部形成熔融处理区域。熔融处理区域是临时熔融后再固化的区域、正在熔融状态的区域、和从熔融状态再固化的状态的区域，也能够称为经过相变的区域或晶体构造变化了的区域。又，熔融处理区域也能够称为在单晶构造、非晶构造、多晶构造中，某个构造变化成别的构造的区域。即，例如，意味着从单晶构造变化到非晶构造的区域、从单晶构造变化到多晶构造的区域、从单晶构造变化到包含非晶构造和多晶构造的构造的区域。当半导体基板是硅单晶构造时，熔融处理区域例如是非晶硅构造。作为电场强度的上限值，例如，为1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选例如为1ns～200ns。
本发明者通过实验确认在硅晶片内部形成熔融处理区域。实验条件如下。
(A)半导体基板硅晶片(厚度350μm、外径4英寸)(B)激光光源半导体激光激励的Nd:YAG激光器波长1064nm激光斑截面积3.14×10-8cm2振荡形态Q开关脉冲重复频率100kHz脉冲宽度30ns输出能量20μJ/脉冲激光品质TEM00偏振特性直线偏振(C)聚光用透镜放大倍数50倍N.A.0.55对激光波长的透过率60％(D)载置半导体基板的载置台的移动速度100mm/秒图7是表示在通过在上述条件下的激光加工切断的硅晶片的一部分中的剖面的照片的图。在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13。此外根据上述条件形成的熔融处理区域13的厚度方向的大小约为100μm。
我们说明通过多光子吸收形成熔融处理区域13的情形。图8是表示激光波长和硅基板内部的透过率的关系的曲线图。但是，除去硅基板的表面侧和背面侧各自的反射成分，只表示内部的透过率。表示了硅基板的厚度t分别为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm时的上述关系。
例如，Nd:YAG激光的波长为1064nm，硅基板的厚度t在500μm以下时，我们看到在硅基板内部，激光80％以上透过。因为图7所示的硅晶片11的厚度为350μm，所以在硅晶片的中心附近，即从表面算起的175μm的部分中形成通过多光子吸收产生的熔融处理区域13。因为这时的透过率，当参考厚度200μm的硅晶片时，为90％以上，所以只在硅晶片11的内部吸收很少激光，几乎所有的激光都透过了。这意味着不是在硅晶片11的内部吸收激光而在硅晶片11的内部形成熔融处理区域13(即不是由激光产生的通常加热形成熔融处理区域)，熔融处理区域13是通过多光子吸收形成的。例如，在日本熔接学会全国大会演讲概要第66集(2000年4月)的第72页～第73页的“由微微秒脉冲激光进行的硅加工特性的评价”中记载着通过多光子吸收形成熔融处理区域的情况。
此外，通过将利用熔融处理区域形成的预定切断部作为起点，向着截面方向发生断裂，该裂纹到达硅晶片的表面和背面，结果切断硅晶片。既具有到达硅晶片的表面和背面的裂纹自然生长的情形，也具有通过在硅晶片上加力进行生长的情形。此外，当从预定切断部在硅晶片的表面和背面裂纹自然生长时，可以是裂纹从形成预定切断部的熔融处理区域正在熔融的状态生长的情形、和裂纹从形成预定切断部的熔融处理区域正在熔融的状态再固化时生长的情形中的某一个。但是，在无论哪个情形中，只在硅晶片内部形成熔融处理区域，在切断后的切断面上，如图7所示形成只在内部的熔融处理区域。当在半导体基板内部利用熔融处理区域形成预定切断部时，因为切断时，难以产生偏离预定切断部线的不要的裂纹，所以容易控制切断。
此外，如果考虑到半导体基板的晶体构造和它的切开性等，如下地形成切断起点区域，则将该切断起点区域作为起点，可以用更小的力而且高精度地切断半导体基板。
即，在由硅等的金刚石构造的单晶半导体构成的基板的情形中，优选在沿(111)面(第1切开面)和(110)面(第2切开面)的方向上形成切断起点区域。又，在由GaAs等的闪锌矿型构造的III-V族化合物半导体构成基板的情形中，优选在沿(110)面的方向上形成切断起点区域。
此外，如果在应该形成上述切断起点区域的方向(例如，沿单晶硅基板中的(111)面的方向)或者沿与应该形成切断起点区域的方向正交的方向在基板上形成定向平面(orientation flat)，则将该定向平面作为基准，可以在基板上容易并且正确地形成沿应该形成切断起点区域的方向的切断起点区域。
下面，我们参照图9说明在上述激光加工方法中使用的激光加工装置。图9是激光加工装置100的概略构成图。
激光加工装置100包括产生激光L的激光源101、为了调节激光L的输出或脉冲宽度等而控制激光源101的激光源控制部102、具有激光L的反射功能并且以使激光L的光轴方向改变90°的方式配置的二向色镜(dichroic mirror)103、会聚由二向色镜103反射的激光L的会聚用透镜105、载置受到由会聚用透镜105会聚的激光L照射的半导体基板1的载置台107、用于使载置台107沿X轴方向移动的X轴载物台109、用于使载置台107沿与X轴方向正交的Y轴方向移动的Y轴载物台111、用于使载置台107沿X轴和Y轴方向正交的Z轴方向移动的Z轴载物台113、和控制这3个载物台109、111、113的移动的载物台控制部115。
因为Z轴方向是与半导体基板1的表面3正交的方向，所以成为入射到半导体基板1的激光L的焦点深度的方向。因此，通过使Z轴载物台113沿Z轴方向移动，能够使激光L的聚光点P调整到(调整到)半导体基板1的内部。又，通过由X(Y)轴载物台109(111)使半导体基板1沿X(Y)轴方向移动，进行该聚光点P的X(Y)轴方向的移动。
激光源101是产生脉冲激光的Nd:YAG激光器。作为能够用于激光源101的激光器，除此以外，还有Nd:YVO4激光器、Nd:YLF激光器和钛蓝宝石激光器。在形成熔融处理区域的情形中，用Nd:YAG激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YLF激光器是令人满意的。在本实施方式中，用脉冲激光加工半导体基板1，但是如果能够引起多光子吸收则也可以用连续波激光。
激光加工装置100进一步包括为了用可见光照明载置在载置台107上的半导体基板1产生可见光线的观察用光源117、配置在与二向色镜103和会聚用透镜105相同的光轴上的可见光用的光束分裂器119。将二向色镜103配置在光束分裂器119和会聚用透镜105之间。以具有反射可见光线的大约一半，透过余下一半的功能并且使可见光线的光轴的方向改变90°的方式配置光束分裂器119。从观察用光源117产生的可见光线约一半被光束分裂器119反射，该被反射的可见光线透过二向色镜103和会聚用透镜105，照明半导体基板1的包含预定切断线5等的表面3。
激光加工装置100进一步包括配置在与光束分裂器119、二向色镜103和会聚用透镜105相同的光轴上的摄像元件121和成像透镜123。作为摄像元件121例如是CCD摄像机。照明包含预定切断线5等的表面3的可见光线的反射光透过会聚用透镜105、二向色镜103和光束分裂器119，由成像透镜123进行成像，由摄像元件121进行摄像，产生摄像数据。
激光加工装置100进一步包括被输入从摄像元件121输出的摄像数据的摄像数据处理部125、控制激光加工装置100整体的整体控制部127、和监视器129。摄像数据处理部125根据摄像数据计算为了使由观察用光源117产生的可见光的焦点重合在表面3上的焦点数据。根据该焦点数据载物台控制部115通过移动控制Z轴载物台113，使可见光的焦点调整到表面3。因此，摄像数据处理部125作为自动聚焦单元起作用。又，摄像数据处理部125根据摄像数据计算表面3的放大图像等的图像数据。将该图像数据发送给整体控制部127，在整体控制部中进行各种处理，发送给监视器129。因此，在监视器129上显示出放大图像等。
将来自载物台控制部115的数据、来自摄像数据处理部125的图形数据等输入到整体控制部127，通过根据这些数据，控制激光源控制部102、观察用光源117和载物台控制部115，对整个激光加工装置100进行控制。因此，整体控制部127作为计算机单元起作用。
我们参照图9和图10说明用以上那样构成的激光加工装置100形成预定切断部的顺序。图10是用于说明用激光加工装置100形成预定切断部的顺序的流程图。
用图中未画出的光谱光度计等测定半导体基板1的光吸收特性。根据该测定结果，选定产生对半导体基板1透明的波长或吸收少的波长的激光L的激光源101(S101)。接着，测定半导体基板1的厚度。根据厚度的测定结果和半导体基板1的折射率，决定半导体基板1的Z轴方向的移动量(S103)。它是为了使激光L的聚光点P位于半导体基板1的内部，将位于半导体基板1的表面3的激光L的聚光点P作为基准的半导体基板1的Z轴方向的移动量。将该移动量输入到整体控制部127。
将半导体基板1载置在激光加工装置100的载置台107上。而且，由观察用光源117产生可见光，照明半导体基板1(S105)。由摄像元件121拍摄包含被照明的预定切断线5的半导体基板1的表面3。预定切断线5是应该切断半导体基板1的所要的假想线。将由摄像元件121拍摄的摄像数据发送给摄像数据处理部125。根据该摄像数据，摄像数据处理部125计算为了使观察用光源117的可见光的焦点位于表面3的焦点数据(S107)。
将该焦点数据发送给载物台控制部115。载物台控制部115根据该焦点数据使Z轴载物台113沿Z轴方向移动(S109)。因此，使观察用光源117的可见光的焦点位于半导体基板1的表面3上。此外，摄像数据处理部125根据摄像数据计算包含预定切断线5的半导体基板1的表面3的放大图像数据。将该放大图像数据经过整体控制部127发送给监视器129，因此在监视器129上显示出预定切断线5附近的放大图像。
将预先在步骤S103决定的移动量数据输入到整体控制部127，将该移动量数据发送给载物台控制部115。载物台控制部115根据该移动量数据，用Z轴载物台113使半导体基板1沿Z轴方向移动到使激光L的聚光点P处于半导体基板1的内部的位置(S111)。
接着，从激光源101产生激光L，将激光L照射在半导体基板1的表面3的预定切断线5上。因为激光L的聚光点P位于半导体基板1的内部，所以只在半导体基板1的内部形成熔融处理区域。而且，以沿预定切断线5的方式，移动X轴载物台109和Y轴载物台111，利用沿预定切断线5形成的熔融处理区域，在半导体基板1的内部形成沿预定切断线5的预定切断部(S113)。
如上所述，结束由激光加工装置100形成预定切断部，在半导体基板1的内部形成预定切断部。当在半导体基板1的内部形成预定切断部时，能够将预定切断部作为起点用比较小的力沿半导体基板1的厚度方向发生裂缝。
下面，我们说明与本实施方式有关的半导体基板的切断方法。此外，这里，用是半导体晶片的硅晶片11作为半导体基板。
首先，如图11A所示，以覆盖硅晶片11的背面17的方式，将粘接薄片20贴附在该背面17上。该粘接薄片20具有厚度约100μm的基材21，在该基材21上，设置层厚约数μm的UV硬化树脂层22。进一步，在该UV硬化树脂层22上设置作为芯片接合用粘合剂起作用的芯片接合树脂层23。此外，在硅晶片11的表面3上，矩阵状地形成多个功能元件。这里，所谓的功能元件指的是光二极管等的受光元件或激光二极管等的发光元件，或作为电路形成的电路元件等。
接着，如图11B所示，例如，通过用上述激光加工装置100使聚光点处于硅晶片11的内部地从表面3侧照射激光，在硅晶片11的内部形成作为改质区域的熔融处理区域13，利用该熔融处理区域13形成预定切断部9。在形成该预定切断部9的过程中，以使激光在矩阵状地配置的多个功能元件之间行走的方式将激光照射在硅晶片11的表面3上，因此，以就在邻接的功能元件之间的下面行走的方式格子状地形成预定切断部9。
在形成预定切断部9后，如图12A所示，由薄片扩张部件30，将粘接薄片20的周围拉向外侧的方式使粘接薄片20扩张。通过该粘接薄片20的扩张，将预定切断部9作为起点在厚度方向发生裂缝，该裂纹到达硅晶片11的表面3和背面17。因此，能够对每个功能元件高精度地切断硅晶片11，得到具有1个功能元件的半导体芯片25。
又，这时，因为邻接的半导体芯片25、25的相对向的切断面25a、25a最初处于粘附的状态，伴随着粘接薄片20的扩张进行分离，所以与切断硅晶片11同时，也沿预定切断部9切断粘附在硅晶片11的背面17上的芯片接合树脂层23。
此外，存在着在形成预定切断部9时已将薄片扩张部件30设置在载置硅晶片11的载物台上的情形、和不设置在该载物台上的情形。在不设置在该载物台上的情形中，在形成预定切断部9后，用运送部件将载置在该载物台上的硅晶片11运送到设置了薄片扩张部件30的其它载物台上。
在粘接薄片20的扩张结束后，如图12B所示，用紫外线从背面侧照射粘接薄片20，使UV硬化树脂层22硬化。因此，降低UV硬化树脂层22和芯片接合树脂层23的粘附力。此外，也可以在粘接薄片20的扩张开始前，进行该紫外线的照射。
接着，如图13A所示，用作为拾起部件的吸附器(collet)等顺次地拾起半导体芯片25。这时，切断芯片接合树脂层23，使它具有与半导体芯片25等同的外形，又，因为降低了芯片接合树脂层23和UV硬化树脂层22的粘附力，所以在切断了的芯片接合树脂层23与半导体芯片25的背面粘附的状态中拾起半导体芯片25。而且，如图13B所示，经过与半导体芯片25的背面粘附的芯片接合树脂层23将半导体芯片25载置在引线框27的顶料板(die pad)上，通过加热进行充填接合。
如上所述，在硅晶片11的切断方法中，利用由由多光子吸收形成的熔融处理区域13，以沿应该切断硅晶片11的所需的预定切断线的方式，在硅晶片11的内部形成预定切断部9。因此，当扩张贴附在硅晶片11上的粘接薄片20时，能够沿预定切断部9高精度地切断硅晶片11，得到半导体芯片25。这时，因为邻接的半导体芯片25、25的相对向的切断面25a、25a最初处于粘附的状态，伴随着粘接薄片20的扩张进行分离，所以也沿预定切断部9切断粘附粘附在硅晶片11的背面17上的芯片接合树脂层23。所以，与不切断基材21地用刀片切断硅晶片11和芯片接合树脂层23的情形比较，可以效率远高得多地沿预定切断部9切断硅晶片11和芯片接合树脂层23。
而且，因为邻接的半导体芯片25、25的相对向的切断面25a、25a最初相互粘附着，所以切断了的各个半导体芯片25和切断了的各个芯片接合树脂层23具有大致相同的外形，也能够防止芯片接合树脂从各半导体芯片25的切断面25a露出来。
以上所述的硅晶片11的切断方法是如图14A所示，直到扩张粘接薄片20前，在硅晶片11中不发生将预定切断部9作为起点的裂纹的情形，但是如图14B所示，也可以在扩张粘接薄片20前，发生将预定切断部9作为起点的裂纹15，使该裂纹15到达硅晶片11的表面3和背面17。作为发生断裂15的方法，例如具有通过沿预定切断部9将刀刃等的施加应力部件按压在硅晶片11的背面17上，沿预定切断部9在硅晶片11中产生弯曲应力或剪断应力的方法、和通过将温度差赋予硅晶片11沿预定切断部9在硅晶片11中生成热应力的方法等。
这样，在形成预定切断部9后，沿预定切断部9在硅晶片11中生成应力，沿预定切断部9切断硅晶片11，能够得到极高精度地切断的半导体芯片25。而且，即便在该情形中，当扩张贴附在硅晶片11上的粘接薄片20时，因为邻接的半导体芯片25、25的相对向的切断面25a、25a从相互粘附的状态，伴随着粘接薄片20的扩张进行分离，所以也沿切断面25a切断粘附在硅晶片11的背面17上的芯片接合树脂层23。因此，即便用这种切断方法，如果与不切断基材21地用刀片切断硅晶片11和芯片接合树脂层23的情形比较，则也可以效率远高得多地沿预定切断部9切断硅晶片11和芯片接合树脂层23。
此外，也存在即便当使硅晶片11的厚度变薄时，沿预定切断部9不生成应力，如图14B所示，将预定切断部9作为起点的裂纹15到达硅晶片11的表面3和背面17的情形。
又，如图15A所示，如果在硅晶片11的内部的表面3近旁形成由熔融处理区域13产生的预定切断部9，使裂纹15到达表面3，则能够使通过断裂得到的半导体芯片25的表面(即，功能元件形成面)的切断精度极高。另一方面，如图15B所示，如果在硅晶片11的内部的背面17近旁形成由熔融处理区域13产生的预定切断部9，使裂纹15到达背面17，则能够通过扩张粘接薄片20，高精度地切断芯片接合树脂层23。
下面，我们说明作为粘接薄片20，用リンテツク股份有限公司的“LE-5000(商品名)”时的实验结果。图16和17是表示在硅晶片11的内部形成由熔融处理区域13产生的预定切断部9后，扩张粘接薄片20时的一连串的状态的示意图，图16A是就在粘接薄片20开始扩张后的状态，图16B是粘接薄片20扩张中的状态，图17A是在粘接薄片20的扩张结束后的状态，图17B是拾起半导体芯片25时的状态。
如图16A所示，就在粘接薄片20开始扩张后，沿预定切断部9切断硅晶片11，邻接的半导体芯片25的相对向的切断面25a、25a处于粘附的状态。这时，还没有切断芯片接合树脂层23。而且，如图16B所示，以伴随着粘接薄片20的扩张，以拉切的方式沿预定切断部9切断芯片接合树脂层23。
这样当粘接薄片20的扩张结束时，如图17A所示，也对每个半导体芯片25切断芯片接合树脂层23。这时，在相互分开的半导体芯片25、25之间的粘接薄片20的基材21上，薄薄地残留着芯片接合树脂层23的一部分23b。又，与半导体芯片25一起切断的芯片接合树脂层23的切断面23a，将半导体芯片25的切断面25a作为基准，形成若干凹状。因此，能够确实地防止来自各半导体芯片25的切断面25a的芯片接合树脂露出来。而且，如图17B所示，能够用吸附器等将半导体芯片25与切断的芯片接合树脂层23一起拾起。
此外，在芯片接合树脂层23由非伸缩性材料构成的情形等中，如图18所示，在相互分离的半导体芯片25、25之间的粘接薄片20的基材21上不残留芯片接合树脂层23。因此，能够使半导体芯片25的切断面25a与粘附在它背面的芯片接合树脂层23的切断面23a大致一致。
又，也可以如图19A所示，经过UV硬化树脂层22，将具有基材21和UV硬化树脂层22的粘接薄片20贴附在硅晶片11的背面17上，在形成由熔融处理区域13产生的预定切断部9后，如图19B所示，使粘接薄片20的周围向外侧扩张，将硅晶片11切断成半导体芯片25。这时，与残留粘接薄片20，用刀片切断硅晶片11的情形比较，可以效率远高得多地沿预定切断部9高精度地切断硅晶片11。
而且，即便在用具有基材21和UV硬化树脂层22的粘接薄片20的硅晶片11的切断方法中，也可以如参照图19说明了的那样，直到扩张粘接薄片20前，在硅晶片11中不仅不发生将预定切断部9作为起点的裂纹，也可以如图20A和20B所示，在扩张粘接薄片20前(图20B)，使将预定切断部9作为起点的裂纹15到达硅晶片11的表面3和背面17(图20A)。又，也可以如图21所示，在扩张粘接薄片20前(图21B)，使将预定切断部9作为起点的裂纹15到达硅晶片11的表面3(图21A)，或者也可以如图22A和22B所示，在扩张粘接薄片20前(图22B)，使将预定切断部9作为起点的裂纹15到达硅晶片11的背面17(图22A)。
下面，我们更具体地说明与本发明有关的半导体基板的切断方法的优先的第2实施方式。此外，图23～27是沿图12的硅晶片的XIII-XIII线的部分剖面图。
如图12所示，在成为加工对象的硅晶片(半导体基板)11的表面3上，在定向平面16上沿平行方向和垂直方向矩阵状地布图形成多个功能元件215。如下所示地对每个功能元件215切断这种硅晶片11。
首先，如图24A所示，在硅晶片11的表面3侧上贴附保护膜18，覆盖功能元件215。该保护膜18保护功能元件215并且保护硅晶片11。在贴附保护膜18后，如图24B所示，使硅晶片11具有预定厚度地对硅晶片11的背面17进行平面研削，进一步，对背面17施加化学刻蚀使背面17平滑化。通过这样做，例如，使厚度350μm的硅晶片11薄型化到厚度100μm。在使硅晶片11薄型化后，用紫外线照射保护膜18。因此，使作为保护膜18的粘附层的UV硬化树脂层硬化，容易从硅晶片11剥离保护膜18。
接着，通过用激光加工装置在硅晶片11的内部形成切断起点区域。即，如图25A所示，在激光加工装置的载置台19上，使硅晶片11的背面17向着上方，由真空吸附固定保护膜18，以通过邻接的功能元件215、215之间的方式格子状地设定预定切断线5(请参照图12的双点划线)。而且，如图25B所示，将背面17作为激光入射面使聚光点P处于硅晶片11的内部，在发生上述多光子吸收的条件下照射激光L，通过移动载置台19使聚光点P沿预定切断线5相对移动。因此，如图25C所示，在硅晶片11的内部，沿预定切断线5形成由熔融处理区域13产生的切断起点区域8。
接着，从载置台19取出贴附了保护膜18的硅晶片11，如图26A所示，在硅晶片11的背面17上，贴附附有芯片接合树脂的膜220(例如，贴附リンテツク股份有限公司的“LE-5000(商品名)”)。附有芯片接合树脂的膜220具有厚度约100μm的可以扩张的扩张膜(保持部件)221，在该扩张膜221上，经过层厚约数μm的UV硬化树脂层设置作为芯片接合用的接合剂起作用的芯片接合树脂层223。即，在硅晶片11的背面17上经过芯片接合树脂层223，贴附扩张膜221。此外，在扩张膜221的周边部分上安装着膜扩张部件30。在贴附附有芯片接合树脂的膜220后，如图26B所示，从硅晶片11的表面3侧剥离保护膜18，如图26C所示，用紫外线照射扩张膜221。因此，使作为扩张膜221的粘附层的UV硬化树脂层硬化，容易从扩张膜221剥离芯片接合树脂层223。
接着，如图27A所示，通过由膜扩张部件30，将扩张膜221的周边部分拉向外侧地使扩张膜221扩张。通过该扩张膜221的扩张，将切断起点区域8作为起点在厚度方向发生断裂，该裂纹(断裂裂缝)到达硅晶片11的表面3和背面17。因此，能够沿预定切断线5高精度地切断硅晶片11，得到具有1个功能元件215的半导体芯片25。又，这时，因为邻接的半导体芯片25、25的相对向的切断面25a、25a伴随着扩张膜221的扩张从粘附的状态分离，所以与切断硅晶片11同时，也沿预定切断线5切断粘附粘附在硅晶片11的背面17上的芯片接合树脂层223。
接着，如图27B所示，用吸附器等顺次地拾起半导体芯片25。这时，切断芯片接合树脂层223，使它具有与半导体芯片25等同的外形，又，因为降低了芯片接合树脂层223和扩张膜221的粘附(紧粘附合)力，所以在切断了的芯片接合树脂层223与半导体芯片25的背面紧粘附合的状态中拾起半导体芯片25。而且，如图27C所示，经过与半导体芯片25的背面紧粘附合的芯片接合树脂层223将半导体芯片25载置在引线框27的顶料板上，通过加热进行充填接合。
在如上那样的硅晶片11的切断方法中，通过将在表面3形成功能元件215的硅晶片11作为加工对象，将它的背面17作为激光入射面，使聚光点P调整到硅晶片11的内部地照射激光L。因此，在硅晶片11的内部产生多光子吸收，沿预定切断线5在硅晶片11的内部形成由熔融处理区域13产生的切断起点区域8。这时，将半导体基板的背面作为激光入射面是因为存在着将表面作为激光入射面时功能元件妨碍激光入射的担心。这样，当在硅晶片11内部形成切断起点区域8时，加上自然地或比较小的力，将切断起点区域8作为起点发生断裂，能够使该裂纹到达硅晶片11的表面3和背面17。从而，在形成切断起点区域8后，在硅晶片11的背面17上经过芯片接合树脂层223贴附扩张膜221，当扩张该扩张膜221时，沿预定切断线5切断的硅晶片11的切断面25a、25a伴随着扩张膜221的扩张从粘附(紧贴)状态分离。因此，也沿预定切断线5切断存在于硅晶片11和扩张膜221之间的芯片接合树脂层223。因此，与用刀片切断的情形比较，能够效率远高得多地沿预定切断线5切断硅晶片11和芯片接合树脂层223。
而且，因为沿预定切断线5切断了的硅晶片11的切断面25a、25a最初相互粘附着，所以切断了的各个硅晶片11和切断了的各个芯片接合树脂层223具有大致相同的外形，也能够防止芯片接合树脂从各硅晶片11的切断面25a露出来。
进一步，在硅晶片11的内部形成切断起点区域8前，为了使硅晶片11具有预定厚度地研磨硅晶片11的背面17。这样，通过使硅晶片11薄型化到预定厚度，可以更高精度地沿预定切断线5切断硅晶片11和芯片接合树脂层223。
如以上说明了的那样，如果根据与本发明有关的半导体基板的切断方法，则可以与芯片接合树脂层一起高效率地切断半导体基板。
权利要求
1.一种半导体基板的切断方法，其特征在于，它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在所述半导体基板的内部形成由多光子吸收产生的改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；和在形成所述预定切断部的工序后，通过使所述薄片扩张，沿所述预定切断部切断所述半导体基板和所述芯片接合树脂层的工序。
2.一种半导体基板的切断方法，其特征在于，它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板内部，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上并且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，在所述半导体基板内部形成包含熔融处理区域的改质区域，利用包含该熔融处理区域的改质区域形成预定切断部的工序；和在形成所述预定切断部的工序后，通过使所述薄片扩张，沿所述预定切断部切断所述半导体基板和所述芯片接合树脂层的工序。
3.一种半导体基板的切断方法，其特征在于，它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在所述半导体基板的内部形成改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；和在形成所述预定切断部的工序后，通过使所述薄片扩张，沿所述预定切断部切断所述半导体基板和所述芯片接合树脂层的工序。
4.一种半导体基板的切断方法，其特征在于，它包括通过使聚光点调整到贴附了薄片的半导体基板内部而照射激光，在所述半导体基板的内部形成改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；和在形成所述预定切断部的工序后，通过使所述薄片扩张，沿所述预定切断部切断所述半导体基板的工序。
5.根据权利要求3或4所述的半导体基板的切断方法，其特征在于所述改质区域是经过熔融处理的区域。
6.根据权利要求1～4中任何一项所述的半导体基板的切断方法，其特征在于在形成所述预定切断部的工序中，将所述预定切断部作为起点，使裂纹到达所述半导体基板的激光入射侧的表面。
7.根据权利要求1～4中任何一项所述的半导体基板的切断方法，其特征在于在形成所述预定切断部的工序中，将所述预定切断部作为起点，使裂纹到达所述半导体基板的与激光入射侧相反侧的背面。
8.根据权利要求1～4中任何一项所述的半导体基板的切断方法，其特征在于在形成所述预定切断部的工序中，将所述预定切断部作为起点，使裂纹到达所述半导体基板的激光入射侧的表面和它的相反侧的背面。
9.一种半导体基板的切断方法，其特征在于，它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在所述半导体基板的内部形成由多光子吸收产生的改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；在形成所述预定切断部的工序后，通过沿所述预定切断部在所述半导体基板中生成应力，沿所述预定切断部切断所述半导体基板的工序；和在切断所述半导体基板的工序后，通过使所述薄片扩张，沿所述半导体基板的切断面切断所述芯片接合树脂层的工序。
10.一种半导体基板的切断方法，其特征在于，它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板内部，在聚光点中的峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上并且脉冲宽度为1μs以下的条件下照射激光，在所述半导体基板内部形成包含熔融处理区域的改质区域，利用包含该熔融处理区域的改质区域形成预定切断部的工序；在形成所述预定切断部的工序后，通过沿所述预定切断部在所述半导体基板中生成应力，沿所述预定切断部切断所述半导体基板的工序；和在切断所述半导体基板的工序后，通过使所述薄片扩张，沿所述半导体基板的切断面切断所述芯片接合树脂层的工序。
11.一种半导体基板的切断方法，其特征在于，它包括通过使聚光点调整到经过芯片接合树脂层贴附了薄片的半导体基板的内部而照射激光，在所述半导体基板的内部形成改质区域，利用该改质区域形成预定切断部的工序；在形成所述预定切断部的工序后，通过沿所述预定切断部在所述半导体基板中生成应力，沿所述预定切断部切断所述半导体基板的工序；和在切断所述半导体基板的工序后，通过使所述薄片扩张，沿所述半导体基板的切断面切断所述芯片接合树脂层的工序。
12.根据权利要求11所述的半导体基板的切断方法，其特征在于所述改质区域是经过熔融处理的区域。
13.一种半导体基板的切断方法，沿预定切断线切断在表面形成有功能元件的半导体基板，其特征在于，该方法包括通过将所述半导体基板的背面作为激光入射面使聚光点调整到所述半导体基板的内部而照射激光，形成改质区域，利用该改质区域，沿所述预定切断线在离开所述激光入射面规定距离的内侧形成切断起点区域的工序；在形成所述切断起点区域后，在所述半导体基板的背面经过芯片接合树脂层安装可扩张的保持部件的工序；和在安装了所述保持部件后，通过使所述保持部件扩张，沿所述预定切断线切断所述半导体基板和所述芯片接合树脂层的工序。
14.根据权利要求13所述的半导体基板的切断方法，其特征在于在形成所述切断起点区域前，包括为了使所述半导体基板具有规定厚度而研磨所述半导体基板背面的工序。
15.根据权利要求13或14所述的半导体基板的切断方法，其特征在于所述改质区域包含熔融处理区域。
16.根据权利要求13～15中任何一项所述的半导体基板的切断方法，其特征在于当形成所述切断起点区域时，将所述切断起点区域作为起点，使裂纹到达所述半导体基板的表面。
17.根据权利要求13～15中任何一项所述的半导体基板的切断方法，其特征在于当形成所述切断起点区域时，将所述切断起点区域作为起点，使裂纹到达所述半导体基板的背面。
18.根据权利要求13～15中任何一项所述的半导体基板的切断方法，其特征在于当形成所述切断起点区域时，将所述切断起点区域作为起点，使裂纹到达所述半导体基板的表面和背面。
全文摘要
通过发生多光子吸收在硅晶片(11)内部由熔融处理区域(13)形成预定切断部(9)后，使贴附在硅晶片(11)上的粘接薄片(20)扩张。因此，沿预定切断部(9)高精度地将硅晶片(11)切断成半导体芯片(25)。这时，因为邻接的半导体芯片(25、25)的相对向的切断面(25a、25a)从粘附的状态分离，所以芯片接合树脂层(23)也沿预定切断部(9)切断。因此，与不切断基材(21)地用刀片切断硅晶片(11)和芯片接合树脂层(23)的情形比较，可以效率远高得多地切断硅晶片(11)和芯片接合树脂层(23)。
文档编号H01L21/301GK1703770SQ03825518
公开日2005年11月30日 申请日期2003年9月11日 优先权日2002年12月3日
发明者福世文嗣, 福满宪志, 内山直己, 杉浦隆二 申请人:浜松光子学株式会社