晶片的加工方法与流程

本发明涉及晶片的加工方法，该方法用于将晶片分割成多个芯片。

背景技术：

在将由硅或sic、蓝宝石等材料构成的晶片分割成多个芯片时，例如，使透过性的激光光线会聚而产生多光子吸收，从而将晶片的内部局部地改质而形成改质层(改质区域)(例如，参照专利文献1、2)。

由于改质层比其他的区域脆，所以之后仅施加较小的力便能够使晶片断裂而分割成多个芯片。作为对晶片施加力的方法，例如，具有对粘贴在晶片上的具有伸缩性的划片带(扩展带)进行扩展的方法或将刀具推抵于晶片的分割预定线(间隔道)的方法等。

专利文献1：日本特开2005-223284号公报

专利文献2：日本特开2006-12902号公报

但是，在对具有伸缩性的划片带进行扩展的方法中，有时划片带的扩展量不足而使晶片无法适当地断裂。并且，由于该方法不适合得到较大的力，所以有时也会因晶片的种类而无法完全地断裂。

另一方面，通过推抵刀具的方法能够得到使晶片断裂的足够大的力。但是，在该方法中，由于必须将刀具推抵于全部的分割预定线，所以在生产性的方面存在问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于，提供晶片的加工方法，生产性较高，能够对晶片进行适当地分割。

根据本发明的一方式，提供晶片的加工方法，将在由呈格子状设定的多条分割预定线划分的正面侧多个区域内形成有器件的晶片沿着该分割预定线分割成各个器件芯片，该晶片的加工方法的特征在于，包含如下的工序：改质层形成工序，将对于晶片具有透过性的波长的激光光线会聚在晶片的内部并沿着该分割预定线进行照射，在晶片的内部形成沿着该分割预定线的改质层；晶片支承工序，在该改质层形成工序之前或之后，在晶片的背面上粘贴具有伸缩性的划片带，并将该划片带的外周部安装在环状的框架上；带扩展工序，对该划片带进行扩展；以及空气吹送工序，在对该划片带进行了扩展的状态下向晶片吹送空气，沿着形成有该改质层的该分割预定线将晶片分割成各个器件芯片，并且将器件芯片彼此的间隔扩大。

在本发明的一方式中，优选在该空气吹送工序中，通过气刀来吹送空气。

并且，在本发明的一方式中，也可以在实施该改质层形成工序之前，实施如下的背面磨削工序：对在正面上粘贴有保护部件的晶片的背面进行磨削，将晶片加工成规定的厚度。

并且，在本发明的一方式中，也可以与该带扩展工序同时地开始进行该空气吹送工序。

根据本发明的一方式的晶片的加工方法，由于在对粘贴于晶片的背面的划片带进行了扩展的状态下向晶片吹送空气，所以能够利用因对划片带进行扩展而产生的力和因吹送空气而产生的力来适当地分割晶片。

并且，在本发明的一方式的晶片的加工方法中，只要在对划片带进行了扩展的状态下向晶片吹送空气即可，由于不需要将刀具等推抵于全部的分割预定线，所以也提高了生产性。这样，根据本发明的一方式，得到了能够对晶片进行适当地分割的生产性较高的晶片的加工方法。

并且，在本发明的一方式的晶片的加工方法中，由于不需要将刀具等推抵于分割预定线，所以将对晶片进行分割时器件芯片破损的可能性抑制得较低。

进而，在本发明的一方式的晶片的加工方法中，由于在对划片带进行了扩展的状态下向晶片吹送空气，所以当将晶片分割成器件芯片时，器件芯片彼此的间隔也扩大。因此，将之后器件芯片彼此因接触而破损的可能性抑制得较低。

附图说明

图1是示意性地示出晶片等的立体图。

图2是示意性地示出背面磨削工序的立体图。

图3是示意性地示出背面磨削工序的侧视图。

图4是示意性地示出改质层形成工序的立体图。

图5是示意性地示出改质层形成工序的局部剖视侧视图。

图6的(a)和(b)是示意性地示出晶片支承工序的立体图。

图7的(a)和(b)是示意性地示出带扩展工序的局部剖视侧视图。

图8的(a)和(b)是示意性地示出空气吹送工序的局部剖视侧视图。

图9的(a)和(b)是示意性地示出变形例的晶片支承工序的立体图。

图10的(a)和(b)是示意性地示出变形例的带扩展工序的局部剖视侧视图。

图11的(a)和(b)是示意性地示出变形例的空气吹送工序的局部剖视侧视图。

标号说明

11：晶片(被加工物)；11a：正面；11b：背面；13：分割预定线(间隔道)；15：器件；17：改质层(改质区域)；21：保护部件；21a：第1面；21b：第2面；31：划片带；33：框架；35：固晶用膜；2：磨削装置；4：卡盘工作台；4a：保持面；6：磨削单元；8：主轴；10：安装座；12：磨削磨轮；14：磨轮基台；16：磨削磨具；22：激光加工装置；24：卡盘工作台；24a：保持面；26：激光加工单元；28：照相机(拍摄单元)；32：扩展分割装置；34：支承构造；36：扩展鼓；38：框架支承工作台；40：夹具；42：升降机构；44：缸体；46：活塞杆；48：气刀(空气喷嘴)；50：冷却单元；l：激光光线；a：空气。

具体实施方式

参照附图对本发明的一方式的实施方式进行说明。本实施方式的晶片的加工方法包含背面磨削工序(参照图2和图3)、改质层形成工序(参照图4和图5)、晶片支承工序(参照图6的(a)和图6的(b))、带扩展工序(参照图7的(a)和图7的(b))以及空气吹送工序(参照图8的(a)和图8的(b))。

在背面磨削工序中，通过对晶片的背面进行磨削而将晶片加工为规定的厚度。在改质层形成工序中，照射并会聚具有透过性的波长的激光光线而在晶片的内部形成沿着分割预定线的改质层。在晶片支承工序中，将具有伸缩性的划片带粘贴在晶片的背面上，并将该划片带的外周部固定在环状的框架上。

在带扩展工序中，对粘贴在晶片的背面上的划片带进行扩展。在空气吹送工序中，在对划片带进行了扩展的状态下向晶片吹送空气。由此，沿着形成有改质层的分割预定线将晶片分割成器件芯片，进而能够使器件芯片彼此的间隔扩大。以下，对本实施方式的晶片的加工方法进行详述。

图1是示意性地示出在本实施方式中加工的晶片等的立体图。如图1所示，晶片(被加工物)11例如由蓝宝石、sic等材料形成为圆盘状，其正面11a侧被划分为中央的器件区域和围绕器件区域的外周剩余区域。通过设定为格子状的多条分割预定线(间隔道)13将器件区域进一步划分成多个区域，在各区域内形成有led等器件15。

另外，在本实施方式中，使用由蓝宝石、sic等材料构成的晶片11，但晶片11的材质、形状、构造等并没有限制。例如，也可以使用由任意的半导体、陶瓷、树脂、金属等材料构成的晶片11。同样，分割预定线13的配置、器件15的种类等也没有限制。

在本实施方式中，预先在这样构成的晶片11的正面11a侧粘贴保护部件21。保护部件21例如是与晶片11大致相同形状的带(膜)、由树脂等材料构成的基板、与晶片11同种或不同种的晶片等，在该保护部件21的第1面21a侧设置有由具有粘接力的树脂等构成的粘接层(糊层)。

因此，通过使保护部件21的第1面21a侧与晶片11的正面11a侧接触，能够在晶片11上粘贴保护部件21。通过以这种方式在晶片11上粘贴保护部件21，能够防止因磨削时所施加的载荷等导致的器件15的破损。

在本实施方式的晶片的加工方法中，首先，为了将晶片11加工成规定的厚度，实施背面磨削工序，对晶片11的背面11b进行磨削。图2是示意性地示出背面磨削工序的立体图，图3是示意性地示出背面磨削工序的侧视图。例如，使用图2和图3所示的磨削装置2来实施背面磨削工序。

磨削装置2具有用于对晶片11进行吸引、保持的卡盘工作台4。卡盘工作台4与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，绕与铅直方向大致平行的旋转轴旋转。并且，在卡盘工作台4的下方设置有工作台移动机构(未图示)，卡盘工作台4通过该工作台移动机构而在水平方向上移动。

卡盘工作台4的上表面的一部分成为对粘贴在晶片11上的保护部件21的第2面21b侧进行吸引、保持的保持面4a。吸引源(未图示)的负压通过形成于卡盘工作台4的内部的流路(未图示)等而进行作用，在该保持面4a上产生用于吸引保护部件21的吸引力。

在卡盘工作台4的上方配置有磨削单元6。磨削单元6具有被磨削单元升降机构(未图示)支承的主轴外壳(未图示)。在主轴外壳中收纳有主轴8，在主轴8的下端部固定有圆盘状的安装座10。在该安装座10的下表面安装有与安装座10大致相同直径的磨削磨轮12。

磨削磨轮12具有由不锈钢、铝等金属材料形成的磨轮基台14。在磨轮基台14的下表面呈环状排列有多个磨削磨具16。主轴8的上端侧(基端侧)与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，磨削磨轮12通过从该旋转驱动源传递的旋转力而绕与铅直方向大致平行的旋转轴旋转。

在背面磨削工序中，首先，使粘贴在晶片11上的保护部件21的第2面21b与卡盘工作台4的保持面4a接触并使吸引源的负压进行作用。由此，晶片11以背面11b侧向上方露出的状态被卡盘工作台4吸引、保持。

接着，使卡盘工作台4移动至磨削磨轮12的下方。并且，如图2和图3所示，使卡盘工作台4和磨削磨轮12分别旋转，一边提供纯水等磨削液一边使主轴外壳(主轴8)下降。主轴外壳的下降量被调整为使磨削磨具16的下表面推抵于晶片11的背面11b的程度。

由此，能够对晶片11的背面11b侧进行磨削。例如，一边对晶片11的厚度进行测量一边完成该磨削。当使晶片11薄化至规定的厚度(代表性地，器件芯片的完工厚度)时，背面磨削工序结束。

在背面磨削工序之后，为了在晶片11的内部形成沿着分割预定线13的改质层，实施改质层形成工序，使具有透过性的波长的激光光线照射并会聚于晶片11。图4是示意性地示出改质层形成工序的立体图，图5是示意性地示出改质层形成工序的局部剖视侧视图。例如，使用图4和图5所示的激光加工装置22来实施改质层形成工序。

激光加工装置22具有对晶片11进行吸引、保持的卡盘工作台24。卡盘工作台24与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，绕与铅直方向大致平行的旋转轴旋转。并且，在卡盘工作台24的下方设置有工作台移动机构(未图示)，卡盘工作台24通过该工作台移动机构在水平方向上移动。

卡盘工作台24的上表面的一部分成为对粘贴在晶片11上的保护部件21的第2面21b侧进行吸引、保持的保持面24a。吸引源(未图示)的负压通过形成于卡盘工作台24的内部的流路(未图示)等而进行作用，在该保持面24a上产生用于吸引保护部件21的吸引力。

在卡盘工作台24的上方配置有激光加工单元26。在与激光加工单元26相邻的位置处设置有用于对晶片11进行拍摄的照相机(拍摄单元)28。激光加工单元26使由激光振荡器(未图示)脉冲振荡出的激光光线l照射并会聚在规定的位置。激光振荡器构成为能够脉冲振荡出难以被晶片11吸收的波长(具有透过性的波长)的激光光线l。

在改质层形成工序中，首先，使粘贴在晶片11上的保护部件21的第2面21b与卡盘工作台24的保持面接触并使吸引源的负压进行作用。由此，晶片11以背面11b侧向上方露出的状态被卡盘工作台24吸引、保持。

接着，使保持着晶片11的卡盘工作台24移动、旋转而使激光加工单元26对准加工对象的分割预定线13的端部。并且，一边从激光加工单元26朝向晶片11的背面11b照射激光光线l，一边使卡盘工作台24在与加工对象的分割预定线13平行的方向上移动。即，从晶片11的背面11b侧沿着分割预定线13照射激光光线l。

此时，将激光光线l的聚光点的位置对准晶片11的内部。由此，能够利用多光子吸收对激光光线l的聚光点附近进行改质而形成沿着加工对象的分割预定线13的改质层(改质区域)17。重复进行卡盘工作台24的移动、旋转和激光光线l的照射、会聚，例如，当沿着全部的分割预定线13形成改质层17时，改质层形成工序结束。

在改质层形成工序之后，实施晶片支承工序，将具有伸缩性的划片带粘贴在晶片11的背面11b，将该划片带的外周部固定在环状的框架上。图6的(a)和图6的(b)是示意性地示出晶片支承工序的立体图。

在晶片支承工序中，如图6的(a)所示，将具有伸缩性且直径比晶片11大的划片带31粘贴在从卡盘工作台24取下的晶片11的背面11b上。并且，在划片带31的外周部固定环状的框架33。即，在环状的框架33上安装划片带31的外周部。

另外，对框架33进行固定的时机并没有特别限制。例如，也可以将固定了框架33后的划片带31粘贴在晶片11上，也可以在将划片带31粘贴在晶片11b上之后在该划片带31上固定框架33。

由此，晶片11借助划片带31被框架33支承。在利用框架33对晶片11进行支承之后，如图6的(b)所示，将粘贴在晶片11的正面11a的保护部件21剥离、去除。当保护部件21被剥离、去除时，晶片支承工序结束。

在晶片支承工序之后，实施带扩展工序和空气吹送工序，其中，该带扩展工序用于对粘贴在晶片11上的划片带31进行扩展；该空气吹送工序用于在对划片带31进行了扩展的状态下向晶片11吹送空气。图7的(a)和图7的(b)是示意性地示出带扩展工序的局部剖视侧视图，图8的(a)和图8的(b)是示意性地示出空气吹送工序的局部剖视侧视图。

例如，使用图7的(a)、图7的(b)、图8的(a)和图8的(b)所示的扩展分割装置32来实施带扩展工序和空气吹送工序。扩展分割装置32具有：支承构造34，其用于对晶片11或框架33等进行支承；以及圆筒状的扩展鼓36，其用于对划片带31进行扩展。扩展鼓36的内径比晶片11的直径大，扩展鼓36的外径比框架33的内径小。

支承构造34包含用于对框架33进行支承的框架支承工作台38。该框架支承工作台38的上表面成为对框架33进行支承的支承面。在框架支承工作台38的外周部分设置有用于对框架33进行固定的多个夹具40。

在支承构造34的下方设置有升降机构42。升降机构42具有：缸体44，其固定在下方的基台(未图示)上；以及活塞杆46，其插入到缸体44中。在活塞杆46的上端部固定有框架支承工作台38。该升降机构42使支承构造34升降以使框架支承工作台38的上表面(支承面)在与扩展鼓36的上端为大致相等的高度的基准位置与比扩展鼓36的上端靠下方的扩展位置之间移动。

如图8的(a)等所示，在支承构造34和扩展鼓36的上方配置有将空气a朝下喷射的气刀(空气喷嘴)48。气刀48在与框架支承工作台38的上表面平行的方向上伸长，其伸长的方向(伸长方向)上的长度比晶片11的直径大。

并且，气刀48例如与移动机构(未图示)连结，该气刀48能够在与气刀48所伸长的方向垂直而且与框架支承工作台38的上表面平行的方向上移动。另外，也可以构成为使支承构造34或扩展鼓36等代替气刀48而能够移动。

在带扩展工序中，首先，如图7的(a)所示，将框架33载置在已移动到基准位置的框架支承工作台38的上表面上，并利用夹具40进行固定。由此，扩展鼓36的上端与处于晶片11与框架33之间的划片带31接触。

接着，利用升降机构42使支承构造34下降而如图7的(b)所示，使框架支承工作台38的上表面移动至比扩展鼓36的上端靠下方的扩展位置。其结果是，扩展鼓36相对于框架支承工作台38上升，划片带31被扩展鼓36推起而扩展。

与带扩展工序同时或在带扩展工序之后实施用于吹送空气a的空气吹送工序。在空气吹送工序中，首先，使气刀48所伸长的方向与晶片11的分割预定线13的一部分所伸长的第1方向一致。由此，能够对在第1方向上伸长的分割预定线13吹送空气a。另外，该处理也可以在利用带扩展工序固定框架33时进行。

接着，一边从气刀48朝向下方喷射空气a，一边使气刀48、支承构造34和扩展鼓36在与气刀48所伸长的方向垂直且与框架支承工作台38的上表面平行的方向(即，与晶片11的第1方向垂直的第2方向)上相对地移动。如图8的(a)所示，当气刀48到达分割预定线13的上方时，通过从气刀48吹送的空气a对作为对象的分割预定线13的附近作用向下的力。

已对晶片11作用有将划片带31扩展的方向的力(在本实施方式中，是晶片11的径向上的力)。因此，借助通过划片带31的扩展而产生的力和通过吹送空气a而产生的力的协合作用，使晶片11沿着形成有改质层17并在第1方向上伸长的分割预定线13适当地断裂。

这里，一边从气刀48喷射空气a，一边使该气刀48、支承构造34和扩展鼓36相对地移动。因此，如图8的(b)所示，能够使晶片11沿着在第1方向上伸长的全部的分割预定线13断裂。

在使晶片11沿着在第1方向上伸长的全部的分割预定线13断裂之后，例如，使晶片11等旋转而使气刀48所伸长的方向与余下的分割预定线所伸长的第2方向一致。并且，一边从气刀48朝向下方喷射空气a，一边使气刀48、支承构造34和扩展鼓36在与气刀48所伸长的方向垂直且与框架支承工作台38的上表面平行的方向(即，晶片11的第1方向)上相对地移动。

由此，能够使晶片11沿着在第2方向上伸长的全部的分割预定线13断裂。当晶片11沿着全部的分割预定线13断裂而分割成多个器件芯片时，空气吹送工序结束。另外，由于该空气吹送工序是在对划片带31进行了扩展的状态下进行的，所以当将晶片11分割成器件芯片时，器件芯片彼此的间隔也扩大。因此，将之后器件芯片彼此因接触而破损的可能性抑制得较低。

如以上那样，根据本实施方式的晶片的加工方法，由于在对粘贴于晶片11的背面11b的划片带31进行了扩展的状态下向晶片11吹送空气a，所以能够利用因对划片带31进行扩展而产生的力和因吹送空气a而产生的力来适当地分割晶片11。

并且，在本实施方式的晶片的加工方法中，只要在对划片带31进行了扩展的状态下向晶片11吹送空气a即可，由于不需要将刀具等推抵于全部的分割预定线13，所以也提高了生产性。这样，根据本实施方式，得到了能够对晶片11进行适当地分割的生产性较高的晶片的加工方法。

并且，在本实施方式的晶片的加工方法中，由于不需要将刀具等推抵于分割预定线13，所以将对晶片进行分割时器件芯片发生破损的可能性抑制得较低。

进而，在本实施方式的晶片的加工方法中，由于在对划片带31进行了扩展的状态下向晶片11吹送空气a，所以当将晶片11分割成器件芯片时，器件芯片彼此的间隔也扩大。因此，将之后器件芯片彼此因接触而破损的可能性抑制得较低。

另外，本发明并不仅限于上述实施方式的记载，能够实施各种变更。例如，在上述实施方式中，虽然实施了对晶片11的背面11b进行磨削的背面磨削工序，但也可以省略该背面磨削工序。

并且，在上述实施方式中，在改质层形成工序之后实施晶片支承工序，但也可以在改质层形成工序之前实施晶片支承工序。在该情况下，可以在晶片11的背面11b侧粘贴划片带31而从晶片11的正面11a侧照射激光光线l，也可以在晶片11的正面11a侧粘贴划片带31而从晶片11的背面11b侧照射激光光线l。

并且，在上述实施方式中，使用气刀48向晶片11吹送空气，但对用于吹送空气的构件并没有限制。例如，也可以使用能够喷射空气的普通的喷嘴等。

并且，在上述实施方式中，在使气刀48、支承构造34和扩展鼓36相对地移动的期间持续喷射空气a，但例如也可以在通过照相机(拍摄单元)28等对分割预定线13的位置进行确认之后，对准该分割预定线13而喷射空气a。

并且，在上述实施方式中，直接对晶片11吹送来自气刀48的空气a，但也可以从晶片11的正面11a侧或背面11b侧隔着对正面11a进行保护的保护片或粘贴在背面11b上的划片带31等而吹送空气。在该情况下，混入到空气中的尘土等异物不易附着在晶片11上。

并且，例如，也可以在粘贴了daf(dieattachfilm)等固晶(diebond)用膜之后对晶片11进行分割。图9的(a)和图9的(b)是示意性地示出变形例的晶片支承工序的立体图，图10的(a)和图10的(b)是示意性地示出变形例的带扩展工序的局部剖视侧视图，图11的(a)和图11的(b)是示意性地示出变形例的空气吹送工序的局部剖视侧视图。另外，以下，对与上述实施方式共同的要素赋予相同的标号而省略详细的说明。

如图9的(a)所示，在变形例的晶片支承工序中，将划片带31隔着固晶用膜35粘贴在晶片11的背面11b。并且，将环状的框架33固定在划片带31的外周部。由此，晶片11借助固晶用膜35和划片带31被框架33支承。在利用框架33对晶片11进行支承之后，如图9的(b)所示，将粘贴在晶片11的正面11a的保护部件21剥离、去除。

在变形例的带扩展工序中，首先，如图10的(a)所示，将框架33载置在移动到基准位置的框架支承工作台38的上表面上，并利用夹具40来进行固定。同时，从配置在晶片11的下方的冷却单元50提供冷气而对固晶用膜35进行冷却，使其伸缩性降低。

接着，利用升降机构42使支承构造34下降而如图10的(b)所示，使框架支承工作台38的上表面移动至比扩展鼓36的上端靠下方的扩展位置。其结果是，扩展鼓36相对于框架支承工作台38上升，划片带31被扩展鼓36推起而扩展。另外，在该期间中，也利用来自冷却单元50的冷气对固晶用膜35进行持续冷却。

在变形例的空气吹送工序中，如图11的(a)和图11的(b)所示，在对固晶用膜35进行冷却的状态下，从气刀48向分割预定线13吹送空气a。借助因划片带31的扩展而产生的力和因吹送空气a而产生的力的协合作用，使晶片11沿着分割预定线13适当地断裂。

并且，由于固晶用膜35的伸缩性降低，所以在晶片11断裂时，固晶用膜35也适当地断裂。这样，对于在粘贴了固晶用膜之后对晶片11进行分割的情况，本发明的晶片的加工方法也有用。

另外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够实施适当变更。