被加工物的加工方法与流程

1.本发明涉及被加工物的加工方法。


背景技术：

2.在对形成有半导体器件的晶片等各种板状的被加工物进行磨削而薄化时或分割成各个器件芯片时，以往，通过在被加工物的正面上粘贴粘接带而在加工中对正面进行保护，确保分割后的芯片不会散乱。
3.但是，当在被加工物的正面上存在半导体器件的电极凸块等凹凸的情况下，为了使凹凸不影响磨削等的加工结果，需要准备具有能够进行凹凸吸收的凹凸以上的厚度的粘接层的粘接带。这样的粘接带有时会在被加工物的凹凸上残留粘接层的残渣，成为器件的动作不良的原因。
4.因此，考虑了如下的方法：代替粘接带而将无糊料层的由热塑性树脂形成的树脂片进行热压接而加以利用，由此对凹凸进行吸收，并且不残留残渣(例如专利文献1)。
5.专利文献1：日本特开2019-212812号公报
6.但是，专利文献1所公开的树脂片由于没有粘接层而产生如下的新课题：该树脂片尤其难以固定于支承被加工物的环状框架。


技术实现要素：

7.由此，本发明的目的在于提供能够对被加工物和环状框架牢固地固定热压接片的被加工物的加工方法。
8.根据本发明，提供被加工物的加工方法，其中，该被加工物的加工方法具有如下的步骤：一体化步骤，对热压接片进行加热而压接于具有收纳被加工物的开口的环状框架和收纳于该开口的被加工物，使该环状框架与该被加工物借助该热压接片而一体化；以及加工步骤，对利用该热压接片而与该环状框架一体化的该被加工物进行加工，在该一体化步骤中，利用具有热源的加热辊将该热压接片一边加热一边按压于利用具有热源的加热台加热的该环状框架，由此将该热压接片固定于该环状框架。
9.优选在该一体化步骤中，将该被加工物和该环状框架这双方固定于该热压接片的一个面。
10.优选在该一体化步骤中，将该被加工物固定于该热压接片的一个面，将该环状框架固定于该热压接片的另一个面。
11.优选该一体化步骤包含如下的步骤：被加工物固定步骤，将该被加工物固定于该热压接片的该一个面；以及框架固定步骤，将该环状框架固定于该热压接片的该另一个面。
12.优选该热压接片在粘贴有该被加工物和该环状框架的区域不具有粘接层。
13.根据本发明，能够对被加工物和环状框架牢固地固定热压接片。
附图说明
14.图1是示出作为第一实施方式的被加工物的加工方法的加工对象的被加工物的一例的立体图。
15.图2是示出第一实施方式的被加工物的加工方法的流程的流程图。
16.图3是示意性示出在图2所示的一体化步骤之前将被加工物和环状框架定位于加热台的情况的立体图。
17.图4是示意性示出图2所示的一体化步骤的一例的立体图。
18.图5是示出作为图2所示的加工步骤的一例的切削加工的立体图。
19.图6是示出第二实施方式的被加工物的加工方法中的一体化步骤的流程的流程图。
20.图7是示意性示出图6所示的框架固定步骤的一例的立体图。
21.图8是示意性示出图6所示的被加工物固定步骤的第一例的剖视图。
22.图9是示意性示出图6所示的被加工物固定步骤的第二例的剖视图。
23.标号说明
24.10：被加工物；20：环状框架；21：开口；30：热压接片；40、80：加热台；50：加热辊。
具体实施方式
25.以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外，以下所记载的结构可以适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
26.(第一实施方式)
27.根据附图，对本发明的第一实施方式进行说明。图1是示出作为第一实施方式的被加工物10的加工方法的加工对象的被加工物10的一例的立体图。被加工物10是以硅(si)、蓝宝石(al2o3)、砷化镓(gaas)或碳化硅(sic)等作为基板11的圆板状的半导体晶片或光器件晶片等晶片。
28.被加工物10具有呈格子状设定于基板11的正面12的多条分割预定线13以及形成于由分割预定线13划分的各区域内的器件14。器件14例如是ic(integrated circuit，集成电路)或lsi(large scale integration，大规模集成)等集成电路、ccd(charge coupled device，电感耦合元件)或cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)等图像传感器、或mems(micro electro mechanical systems，微机电系统)等。
29.位于形成有器件14的正面12的相反侧的被加工物10的背面15例如通过磨削装置磨削至完工厚度。被加工物10例如在进行了薄化之后，通过切削等沿着分割预定线13进行分割，单片化成各个器件芯片16。另外，在图1中，器件芯片16是正方形状，但也可以是长方形状。
30.在第一实施方式中，被加工物10在正面12侧搭载有作为从器件14的正面突出的凸部的多个凸块17，由此具有凹凸。多个凸块17分别与器件14电连接，在将被加工物10分割而形成器件芯片16的状态下，凸块17作为相对于器件14输入输出电信号时的电极发挥功能。
凸块17例如由金、银、铜或铝等金属材料形成。
31.被加工物10不限于第一实施方式，例如可以包含封装基板。封装基板是在正面上形成有作为各个器件的电极的凸块且通过密封树脂将在平面上排列的多个器件密封而形成的。封装基板通过对背面侧的密封树脂进行磨削而薄化，按照每个器件进行分割，由此单片化成利用密封树脂进行了密封的规定的厚度的各个器件芯片16。
32.另外，在第一实施方式中，被加工物10通过搭载凸块17而在正面12上形成有凹凸，但在本发明中未必限定于由于凸块17的搭载而形成凹凸，也可以由构成器件14的材料等其他构造物在正面12侧形成凹凸，还可以不形成凹凸。
33.图2是示出第一实施方式的被加工物10的加工方法的流程的流程图。被加工物10的加工方法具有一体化步骤1和加工步骤2。
34.图3是示意性示出在图2所示的一体化步骤1之前将被加工物10和环状框架20定位于加热台40的情况的立体图。图4是示意性示出图2所示的一体化步骤1的一例的立体图。一体化步骤1是对热压接片30进行加热而压接于环状框架20和被加工物10从而使环状框架20与被加工物10借助热压接片30而一体化的步骤。第一实施方式的一体化步骤1通过内部具有热源的加热台40和加热辊50来实施。
35.如图2所示，环状框架20形成为俯视具有比被加工物10的外径大的开口21的环状。环状框架20能够在开口21的内侧收纳被加工物10。环状框架20由金属或树脂等材质形成。
36.热压接片30是形成为片状的热塑性树脂。热压接片30的平面形状比环状框架20的开口21大。在第一实施方式中，热压接片30的外形由比开口21的内径大的第一面31和第二面32形成为平坦的圆板状。热压接片30具有柔软性、非粘接性和热塑性，不具有糊料层(糊料层具有粘接性)。在第一实施方式中，热压接片30由对于可见光透明或半透明的树脂形成。另外，在第一实施方式中，热压接片30是以烯烃为单体而合成的聚合物的片，例如作为热塑性树脂，由聚乙烯、聚丙烯、或聚苯乙烯等形成。
37.加热台40在内部具有热源，对保持面41所支承的被加工物10和环状框架20进行加热。另外，加热台40在上部中央具有直径比环状框架20的外径大的保持面41。保持面41在载置被加工物10和环状框架20的区域具有吸引孔。吸引孔在加热台40的内部与排气路的一端连接，经由排气路而与设置于排气路的另一端的吸引源42连接。在排气路上设置有切换连通状态和切断状态的切换部43。在切换部43为连通状态的情况下，对保持面41所支承的被加工物10和环状框架20作用通过吸引源42产生的负压，将被加工物10和环状框架20吸引保持于加热台40。
38.加热辊50在内部具有热源。加热辊50为圆柱状且轴心沿水平方向延伸，能够从加热台40的保持面41的一端朝向另一端一边绕轴心旋转一边滚动，能够将支承于加热台40的被支承物向在保持面41上铺展的方向按压。加热辊50的表面可以利用氟树脂包覆。
39.在第一实施方式的一体化步骤1中，首先使加热台40的热源进行动作，将保持面41加热至规定的温度，并且使图4所示的加热辊50的热源进行动作，将表面加热至规定的温度。接着，如图3所示，将被加工物10和环状框架20定位于加热台40的保持面41。此时，在使被加工物10的正面12侧朝向上方的状态下，在环状框架20的开口21内收纳被加工物10而进行定位。由此，借助保持面41而从背面15侧加热被加工物10，并从下表面侧加热环状框架20。
40.接着，从被加工物10的正面12侧将热压接片30载置于被加工物10和环状框架20。此时，热压接片30的第一面31覆盖整个保持面41，在从吸引源42作用了负压时，负压不会从间隙泄漏。接着，使加热台40的切换部43进行动作，使吸引源42和保持面41成为连通状态，对载置于保持面41的被加工物10和环状框架20作用负压。由此，环状框架20的下表面侧与加热台40的保持面41紧贴(参照图4)。
41.接着，如图4所示，将表面已预先加热至规定的温度的加热辊50载置于加热台40的一端。并且，使加热辊50从加热台40的一端向另一端沿图4的箭头所示的方向在热压接片30的第二面32上滚动。此时，加热辊50将热压接片30在铺展的方向上进行按压，由此实施热压接片30向被加工物10和环状框架20的热压接。
42.这样，在第一实施方式的一体化步骤1中，利用加热台40从被加工物10的背面15和环状框架20的下表面侧进行加热，并利用加热辊50从热压接片30的第二面32侧进行加热。即，一边从两个面侧进行加热一边利用加热辊50按压热压接片30，由此实施热压接。由此，将热压接片30的第一面31侧与被加工物10的正面12和环状框架20的上表面侧压接，被加工物10与环状框架20借助热压接片30而一体化。另外，在通过加热辊50进行热压接时，优选将热压接片30加热至软化点以上且熔点以下的温度。
43.在将热压接片30热压接之后，首先将比环状框架20的外周靠外侧的部分利用切割器等切断而去除。接着，使切换部43进行动作，使吸引源42与保持面41成为切断状态，解除对载置于保持面41的被加工物10和环状框架20的吸附作用。另外，在一个一个地加工多个被加工物10的生产线上，不使加热台40和加热辊50的热源停止而一个一个地对被加工物10和环状框架20实施向热压接片30的热压接。另外，热压接片30在生产线上通过从加热台40搬出而冷却。
44.图5是示出作为图2所示的加工步骤2的一例的切削加工的剖视图。加工步骤2是对利用热压接片30而与环状框架20一体化的被加工物10进行加工的步骤。在第一实施方式的加工步骤2中，通过切削装置60对被加工物10进行切削加工，但在本发明中，例如也可以实施基于磨削装置的磨削加工或基于激光加工装置的激光加工等。
45.在第一实施方式的加工步骤2中使用的切削装置60具有：卡盘工作台61、切削单元62、使卡盘工作台61和切削单元62相对地移动的未图示的移动单元以及未图示的拍摄单元。切削单元62具有：圆板形状的切削刀具63、作为切削刀具63的旋转轴的主轴64以及安装于主轴64且固定有切削刀具63的安装座凸缘。切削刀具63和主轴64具有与保持作为切削对象的被加工物10的卡盘工作台61的保持面平行的旋转轴线。切削刀具63安装于主轴64的前端。
46.在第一实施方式的加工步骤2中，首先在卡盘工作台61的保持面上隔着热压接片30而吸引保持被加工物10的正面12侧。接着，进行切削单元62与被加工物10的对位。具体而言，未图示的移动单元使卡盘工作台61移动至切削单元62的下方的加工区域，利用未图示的拍摄单元拍摄被加工物10而进行对准，由此使被加工物10的分割预定线13与切削装置60的加工进给方向一致，并且将切削刀具63的加工点对位于分割预定线13的延长线上的上方。
47.接着，通过使切削单元62的主轴64旋转而使切削刀具63旋转，并且开始朝向被加工物10的背面15侧提供切削水。接着，通过未图示的移动单元，使切削单元62下降至规定的
高度位置，使卡盘工作台61和切削单元62的切削刀具63沿着分割预定线13相对地移动。于是，绕水平的旋转轴线旋转的切削刀具63的磨具部与被加工物10接触而对被加工物10进行切削，在被加工物10和热压接片30上形成沿着分割预定线13的切削痕18。
48.当沿着所有的分割预定线13实施切削时，将被加工物10单片化成各个器件芯片16。器件芯片16被处于外周部压接于环状框架20的状态的热压接片30支承。器件芯片16例如通过拾取装置等从热压接片一个一个地拾取，安装于规定的布线基板等而进行使用。
49.(第二实施方式)
50.根据附图，对本发明的第二实施方式进行说明。图6是示出第二实施方式的被加工物10的加工方法中的一体化步骤1的流程的流程图。在第二实施方式的被加工物10的加工方法中，一体化步骤1具有框架固定步骤1-1和被加工物固定步骤1-2。
51.图7是示意性示出图6所示的框架固定步骤1-1的一例的立体图。框架固定步骤1-1是将环状框架20固定于热压接片30的步骤。在第二实施方式的框架固定步骤1-1中，将环状框架20固定于热压接片30的第一面31。
52.在第二实施方式的框架固定步骤1-1中，首先使加热台40的热源进行动作，将保持面41加热至规定的温度，并且使图7所示的加热辊50的热源进行动作，将表面加热至规定的温度。接着，如图7所示，将环状框架20定位于加热台40的保持面41。由此，借助保持面41而从背面15侧加热被加工物10，并从下表面侧加热环状框架20。
53.接着，将热压接片30载置于环状框架20的上表面。此时，热压接片30的第一面31覆盖整个保持面41，在从吸引源42作用了负压时，负压不会从间隙泄漏。接着，使加热台40的切换部43进行动作，使吸引源42和保持面41成为连通状态，对载置于保持面41的环状框架20作用负压。由此，环状框架20的下表面侧与加热台40的保持面41紧贴。
54.接着，如图7所示，将表面已预先加热至规定的温度的加热辊50载置于加热台40的一端。并且，使加热辊50从加热台40的一端向另一端沿图7的箭头所示的方向在热压接片30的第二面32上滚动。此时，加热辊50将热压接片30在铺展的方向上进行按压，由此实施热压接片30向环状框架20的热压接。
55.这样，在第二实施方式的框架固定步骤1-1中，利用加热台40从环状框架20的下表面侧进行加热，并利用加热辊50从热压接片30的第二面32侧进行加热。即，一边从两个面侧进行加热，一边利用加热辊50按压热压接片30，由此实施热压接。由此，将热压接片30的第一面31侧与环状框架20的上表面侧压接。另外，在通过加热辊50进行热压接时，优选将热压接片30加热至软化点以上且熔点以下的温度。
56.在将热压接片30热压接于环状框架20之后，首先将比环状框架20的外周靠外侧的部分利用切割器等切断而去除。接着，使切换部43进行动作，使吸引源42和保持面41成为切断状态，解除对载置于保持面41的环状框架20的吸附作用。另外，在一个一个地加工多个被加工物10的生产线上，不使加热台40和加热辊50的热源停止而一个一个地对环状框架20实施向热压接片30的热压接。
57.图8是示意性示出图6所示的被加工物固定步骤1-2的第一例的剖视图。被加工物固定步骤1-2是将被加工物10固定于热压接片30的步骤。在第二实施方式的第一例的被加工物固定步骤1-2中，将被加工物10固定于热压接片30的第一面31。即，在第一例中，与第一实施方式同样地，按照将被加工物10配置于与压接有环状框架20的面(第一面31)相同的面
(第一面31)的方式固定热压接片30。
58.第二实施方式的被加工物固定步骤1-2通过加热台80和减压腔室70来实施。减压腔室70包含：上部主体71、下部主体72、减压单元73、74、大气开放单元75、76、片固定部77以及外周固定部78、79。
59.上部主体71包含向下方开口的凹状的盖体。下部主体72设置于上部主体71的下方，包含向上方开口的凹状的箱体。上部主体71的开口和下部主体72的开口相互为相同形状，比被加工物10的外径大且比环状框架20的内径小。上部主体71能够相对于下部主体72升降，按照开口与下部主体72的开口重叠的方式下降，由此与下部主体72成为一体，能够在上部主体71和下部主体72的内部形成与外部隔断的空间。
60.另外，此时能够在上部主体71与下部主体72之间固定热压接片30。在热压接片30固定于上部主体71与下部主体72之间的状态下，热压接片30将上部主体71和下部主体72的内部的空间分隔成上部主体71侧和下部主体72侧。
61.下部主体72在内部设置有加热台80。加热台80可以是与在框架固定步骤1-1中使用的加热台40同样的加热台，也可以是其他的加热台。加热台80按照在将被加工物10载置于保持面81时被加工物10的上表面(正面12)的高度与下部主体72的开口的高度大致相同或比下部主体72的开口的高度略低的方式进行设置。
62.减压单元73包含一端与上部主体71的侧壁或顶壁(在第二实施方式中为侧壁)连接、另一端与未图示的吸引源连接的配管。减压单元73通过将设置于配管的开闭阀打开并通过吸引源产生负压，将上部主体71的内部减压。减压单元74包含一端与下部主体72的侧壁或底壁(在第二实施方式中为侧壁)连接、另一端与未图示的吸引源连接的配管。减压单元74通过将设置于配管的开闭阀打开并通过吸引源产生负压，将下部主体72的内部减压。
63.大气开放单元75包含一端与上部主体71的侧壁或顶壁(在第二实施方式中为顶壁)连接、另一端大气开放的配管。大气开放单元75通过将设置于配管的开闭阀打开，使上部主体71的内部大气开放。大气开放单元76包含一端与下部主体72的侧壁或底壁(在第二实施方式中为侧壁)连接、另一端大气开放的配管。大气开放单元76通过将设置于配管的开闭阀打开，使下部主体72的内部大气开放。
64.片固定部77设置于上部主体71侧。在上部主体71与下部主体72成为一体而将热压接片30夹持在其间时，片固定部77对配置于减压腔室70的内部的部分的热压接片30进行固定。片固定部77按照将减压腔室70的内部的空间分隔成由上部主体71和热压接片30围绕的上部主体71侧的空间和由下部主体72和热压接片30围绕的下部主体72侧的空间的方式固定热压接片30。
65.外周固定部78沿着整个圆周设置于上部主体71的开口的外周缘。外周固定部79沿着整个圆周设置于下部主体72的开口的外周缘。外周固定部78、79例如包含由橡胶等能够弹性变形的弹性体形成的密封材料。在上部主体71与下部主体72成为一体而在其间夹持热压接片30时，外周固定部78、79对热压接片30进行固定。
66.在第二实施方式的第一例的被加工物固定步骤1-2中，首先使加热台80的热源进行动作，将保持面81加热至规定的温度。接着，使减压腔室70的上部主体71上升而从下部主体72离开，在将减压单元74和大气开放单元76的开闭阀关闭的状态下，将被加工物10载置于加热台80的保持面81上。此时，按照被加工物10的正面12成为上表面侧的方式将背面15
侧载置于保持面41上。由此，借助保持面81而从背面15侧加热被加工物10。
67.接着，在将减压单元73和大气开放单元75的开闭阀关闭的状态下，按照热压接片30的第二面32与片固定部77和外周固定部78、79抵接的方式将压接于环状框架20的热压接片30搬入。接着，使上部主体71按照开口与下部主体72的开口重叠的方式下降，由此与下部主体72成为一体，将上部主体71和下部主体72的内部密闭。此时，热压接片30将减压腔室70的内部的空间分隔成由上部主体71和热压接片30围绕的上部主体71侧的空间以及由下部主体72和热压接片30围绕的下部主体72侧的空间。
68.接着，在将大气开放单元75的开闭阀关闭的状态下，将减压单元73、74的开闭阀打开，通过减压单元73、74将减压腔室70的内部的空间减压。更详细而言，通过减压单元73将由上部主体71和热压接片30的第二面32围绕的上部主体71侧的空间减压，通过减压单元74将由下部主体72和热压接片30的第一面31围绕的下部主体72侧的空间减压。在减压规定的时间之后，再次将减压单元73、74的开闭阀关闭。
69.接着，在将减压单元73、74和大气开放单元76的开闭阀关闭的状态下，将大气开放单元75的开闭阀打开。于是，气体通过大气开放单元75的配管而进入至由上部主体71和热压接片30的第二面32围绕的上部主体71侧的空间，使气压接近大气压。由此，进入的气体将热压接片30朝向被加工物10的正面12按压。
70.当热压接片30与被加工物10的正面12接触时，通过加热台80对被加工物10进行加热，因此热压接片30隔着被加工物10而进行加热，紧贴于被加工物10的正面12上。由此，将在外周压接有环状框架20的热压接片30的第一面31侧与被加工物10的正面12侧压接，被加工物10与环状框架20借助热压接片30而一体化。
71.另外，在隔着被加工物10而通过加热台80进行加热时，优选将热压接片30加热至软化点以上且熔点以下的温度。在将热压接片30热压接于被加工物10之后，将大气开放单元76的开闭阀打开，使由热压接片30和第一面31围绕的下部主体72侧的空间大气开放，使上部主体71上升。热压接片30在生产线上通过从加热台80搬出而冷却。
72.图9是示意性示出图6所示的被加工物固定步骤1-2的第二例的剖视图。在第二实施方式的第二例的被加工物固定步骤1-2中，将被加工物10固定于热压接片30的第二面32上。即，在第二例中，按照将被加工物10配置于与压接有环状框架20的面(第一面31)相反侧的面(第二面32)的方式固定热压接片30。
73.第二例的被加工物固定步骤1-2与图8所示的第一例的被加工物固定步骤1-2相比，除了使热压接片30的第一面31和第二面32颠倒而实施以外，是相同的步骤，因此省略了说明。
74.如以上所说明的那样，实施方式的被加工物10的加工方法中，在将无粘接层的热压接片30热压接于环状框架20时，使用加热台40和加热辊50这双方，一边对热压接片30和固定热压接片30的环状框架20这双方直接进行加热一边进行按压。由此，对于由于在正面上存在大量凹凸或损伤且为金属制而比被加工物10(半导体晶片)难以压接树脂的环状框架20，即使是无粘接层的热压接片30，也能够牢固地压接。
75.另外，本发明并不限于上述实施方式。即，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。
76.即，例如热压接片30向被加工物10和环状框架20的热压接可以如第一实施方式那
样同时实施，也可以如第二实施方式那样分别实施。另外，在热压接片30上，可以将被加工物10和环状框架20如第一实施方式和第二实施方式的第一例那样压接于同一面上，也可以如第二实施方式的第二例那样压接于相互不同的面上。在将被加工物10和环状框架20压接于热压接片30的不同的面的情况下，在被加工物固定步骤1-2中，也可以通过加热辊50将热压接片30压接于被加工物10。
77.另外，热压接片30在各实施方式中压接于被加工物10的具有器件14的正面12上，但在本发明中也可以热压接于被加工物10的背面15上。在将热压接片30压接于正面12的情况下，在加工步骤2中，例如可以实施对被加工物10的背面15进行磨削的磨削加工或从背面15进行隐形切割等激光加工。在将热压接片30压接于背面15的情况下，例如也可以从被加工物10的正面12实施第一实施方式那样的切削加工或切割等激光加工。
78.另外，例如可以在将热压接片30利用热压接固定于被加工物10的具有器件14的正面12侧和环状框架20之后，利用uv硬化型的液态树脂形成吸收器件14的凹凸的层。