板状的被加工物的加工方法与流程

1.本发明涉及板状的被加工物的加工方法。


背景技术：

2.在由分割预定线划分的正面上形成有ic、lsi等器件的晶片通过切削装置、激光加工装置分割成各个器件芯片，并被用于移动电话、个人计算机等电子设备。
3.上述晶片在分割成各个器件芯片之后，在保持晶片的形态的状态下实施拾取工序，因此以往例如将如图7所示那样借助粘接带t而支承于在中央部具有收纳晶片10的开口部fa的环状的框架f的晶片10搬送至切削装置、激光加工装置而进行加工(例如参照专利文献1～3)。另外，图7所示的晶片10是在由分割预定线14划分的正面10a上形成有器件12的圆形且板状的被加工物，在框架f上形成有区别框架f的正面和背面且限定支承晶片10时的方向的切口fb、fc。
4.专利文献1：日本特开平10-242083号公报
5.专利文献2：日本特开2002-222988号公报
6.专利文献3：日本特开2004-188475号公报
7.但是，在上述的专利文献1～3所记载的加工装置中，重复使用如上述那样支承晶片10的框架f。因此，在对通过框架f支承的晶片10进行了加工之后，进行如下的维护：在从框架f去除了粘接带t之后回收该框架，为了去除所附着的加工屑、粘接剂等而进行清洗，在用于接下来的加工之前保管在规定的场所等。但是，该维护花费工夫，因此存在生产率差的问题。


技术实现要素：

8.由此，本发明的目的在于提供无需进行对板状的被加工物进行支承的框架的维护而生产率良好的板状的被加工物的加工方法。
9.根据本发明的一个方式，提供板状的被加工物的加工方法，其中，该板状的被加工物的加工方法包含如下的工序：被加工物支承工序，在具有比板状的被加工物大的面积的热压接片上配设该板状的被加工物，将该热压接片加热而压接于该板状的被加工物，仅利用该热压接片对该板状的被加工物进行支承；加工工序，实施用于将该板状的被加工物分割成多个芯片的加工；以及拾取工序，从该热压接片拾取该芯片。
10.优选该板状的被加工物的加工方法包含如下的扩展工序：对该热压接片进行扩展而扩展该芯片与该芯片之间的间隔。另外，在根据技术方案1所述的板状的被加工物的加工方法中，优选包含如下的废弃工序：在该拾取工序之后，将该热压接片废弃。
11.优选该加工工序选择下述工序中的任意工序：将切削刀具定位于该板状的被加工物的要分割的区域而进行切削的切削加工工序；对该板状的被加工物的要分割的区域照射对于该板状的被加工物具有吸收性的波长的激光束而通过烧蚀加工形成槽的烧蚀加工工序；以及对该板状的被加工物的要分割的区域将对于该板状的被加工物具有透过性的波长
的激光束的聚光点定位于内部而进行照射来形成改质层的改质层形成工序。
12.优选该板状的被加工物是通过分割预定线而划分有多个器件的正面的晶片，该晶片的正面或背面配设于该热压接片。另外，优选该热压接片是聚烯烃系片、聚酯系片中的任意片。
13.优选该聚烯烃系片可以从聚乙烯片、聚丙烯片、聚苯乙烯片中的任意片进行选择，作为该热压接片而选择聚乙烯片的情况下的被加工物支承工序中的加热温度为120℃～140℃，作为该热压接片而选择聚丙烯片的情况下的加热温度为160℃～180℃，作为该热压接片而选择聚苯乙烯片的情况下的加热温度为220℃～240℃。
14.优选该聚酯系片可以从聚对苯二甲酸乙二醇酯片、聚萘二甲酸乙二醇酯片中的任意片进行选择，作为该热压接片而选择聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下的被加工物支承工序中的加热温度为250℃～270℃，作为该热压接片而选择聚萘二甲酸乙二醇酯片的情况下的加热温度为160℃～180℃。
15.本发明的一个方式的板状的被加工物的加工方法包含如下的工序：被加工物支承工序，在具有比板状的被加工物大的面积的热压接片上配设板状的被加工物，将热压接片加热而压接于板状的被加工物，仅利用热压接片对板状的被加工物进行支承；加工工序，实施用于将板状的被加工物分割成多个芯片的加工；以及拾取工序，从热压接片拾取该芯片，因此不需要以往使用的框架，不花费为了重复使用框架而进行维护的工夫，生产率提高。
附图说明
16.图1是应用于本实施方式的板状的被加工物的加工方法的切削装置的立体图。
17.图2的(a)是示出热压接片的实施方式的立体图，图2的(b)是示出热压接片的变形例的立体图，图2的(c)是示出热压接片的变形例的立体图，图2的(d)是示出热压接片的变形例的立体图。
18.图3的(a)和图3的(b)是示出在被加工物支承工序中向晶片配设热压接片的方式的立体图。
19.图4的(a)和图4的(b)是示出在被加工物支承工序中通过热压接辊将热压接片压接于晶片的方式的立体图。
20.图5的(a)和图5的(b)是示出作为加工工序实施的切削加工工序的实施方式的立体图。
21.图6的(a)是示出扩展工序的实施方式的立体图，图6的(b)是示出拾取工序的实施方式的立体图。
22.图7是示出以往晶片借助粘接带而支承于环状的框架的方式的立体图。
23.标号说明
24.1：切削装置；2：装置壳体；3：盒；3a：工作台；4：搬出搬入机构；5：暂放工作台；6：搬送机构；7：卡盘工作台；7a：吸附卡盘；7b：夹具；8：对准单元；9：切削单元；9a：切削刀具；9b：旋转轴；10：晶片；10a：正面；10b：背面；12：器件；12’：器件芯片；14：分割预定线；20：热压接辊；40：拾取装置；42：扩展机构；42a：扩展鼓；42b：气缸；42c：保持部件；42d：夹具；44：拾取单元；44a：拾取夹头；44b：上推机构；44c：推杆；44d：吸附部；100：切削槽；f：框架；fa：开口部；fb、fc：切口；s：热压接片；s1：第一热压接片；s1a：正面；s1b：背面；s2：第二热压接片；
s3：第三热压接片；s4：第四热压接片。
具体实施方式
25.以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
26.在图1中示出适合本实施方式的板状的被加工物的加工方法的切削装置1的整体立体图。切削装置1是对作为板状的被加工物的圆形的晶片10进行切削的装置。晶片10是与根据图7进行了说明的晶片10同样的晶片，是在由分割预定线14划分的正面10a上形成有多个器件12的例如由硅(si)形成的半导体的晶片。
27.切削装置1具有装置壳体2。作为本实施方式的被加工物的晶片10通过实施后文详细叙述的被加工物支承工序而压接于热压接片s，仅利用热压接片s进行支承。在搬入至装置壳体2的盒3(双点划线所示)中收纳有多张该晶片10。收纳于盒3的晶片10被通过搬出搬入机构4夹持热压接片s，使搬出搬入机构4在y轴方向上移动，由此搬送至暂放工作台5上。
28.搬送至暂放工作台5的晶片10通过搬送机构6进行吸附，通过搬送机构6的旋转动作，搬送至定位于进行晶片10的搬出搬入的搬出搬入区域的卡盘工作台7，载置于卡盘工作台7的吸附卡盘7a上而被吸引保持。在卡盘工作台7的外周以均等的间隔配设有四个对支承晶片10的热压接片s进行夹持固定的夹具7b。
29.在卡盘工作台7的x轴方向的移动方向上配设有对准单元8和切削单元9。在该装置壳体2的内部配设有：将卡盘工作台7在x轴方向上进行加工进给的x轴移动机构(省略图示)；将切削单元9的切削刀具9a在y轴方向上进行分度进给的y轴移动机构(省略图示)；以及使切削刀具9a升降而进行切割进给的z轴移动机构(省略图示)。卡盘工作台7所保持的晶片10通过该x轴移动机构在x轴方向上移动，通过具有照相机功能的对准单元8对晶片10进行拍摄，由此检测晶片10的要切削的区域。本实施方式的切削单元9的切削加工工序如下实施。
30.通过对准单元8检测作为要加工的区域的分割预定线14，使该分割预定线14与x轴方向一致，进行该分割预定线14与切削单元9的切削刀具9a的对位，使卡盘工作台7在x轴方向上移动，将分割预定线14定位于切削单元9的切削刀具9a的正下方的加工区域。接着，使切削刀具9a旋转并通过该z轴移动机构而下降从而进行切割进给，并且将卡盘工作台7在x轴方向上进行加工进给，由此对分割预定线14进行切削而呈直线状形成切削槽。若呈直线状切削了该分割预定线14，则使切削刀具9a上升，使该y轴移动机构进行动作，按照在y轴方向上相邻的分割预定线14的间隔进行分度进给，与上述同样地将切削刀具9a进行切割进给，对分割预定线14进行切削。通过重复上述过程而切削沿着规定的方向的所有分割预定线14。接着，使卡盘工作台7旋转90度，使与通过上述切削加工形成的切削槽垂直的方向的未加工的分割预定线14与x轴方向一致。接着，实施与上述同样的切削加工，由此在晶片10的所有分割预定线14上形成切削槽。通过以上，将晶片10分割成各个器件芯片而完成切削加工工序。此时，各个器件芯片保持支承于热压接片s的状态，因此整体维持晶片10的形态。切削装置1的上述各动作部通过省略图示的控制单元进行控制。
31.实施上述切削加工工序而分割成各个器件芯片的晶片10通过搬送机构11从自该加工区域移动至该搬出搬入区域的卡盘工作台7进行吸引而搬送至清洗装置13(省略详细的图示)。通过清洗装置13进行了清洗并进行了干燥的晶片10通过搬送机构6搬送至暂放工
作台5，通过搬出搬入机构4返回至盒3的所需的位置。另外，盒3通过能够在上下方向上升降的工作台3a适当地升降，由此能够在期望的位置收纳晶片10。
32.本实施方式的切削装置1具有大致如上所述的结构，本实施方式的板状的被加工物的加工方法如下实施。
33.在实施本实施方式的板状的被加工物的加工方法时，作为上述热压接片s，例如准备图2的(a)～图2的(d)所示那样的具有比上述晶片10(正面10a或背面10b)大的面积的第一热压接片s1、或作为其变形例的第二～第四热压接片s2～s4中的任意热压接片。第一～第四热压接片s1～s4是通过加热发生软化而发挥粘接力的热压接片，例如采用由聚烯烃系片、聚酯系片中的任意片形成的片。
34.在作为该热压接片s选择聚烯烃系片的情况下，更具体而言，作为该热压接片s，优选从聚乙烯(pe)片、聚丙烯(pp)片、聚苯乙烯(ps)片中的任意片进行选择。
35.另外，在作为该热压接片s选择聚酯系片的情况下，更具体而言，优选从聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)片、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)片中的任意片进行选择。
36.图2的(a)所示的第一热压接片s1是正八边形状的片，图2的(b)所示的第二热压接片s2是正方形状的片，图2的(c)所示的第三热压接片s3是圆形状的片，图2的(d)所示的第四热压接片s4是模拟了图7所示的以往使用的框架f的外形的形状的片。在第四热压接片s4上也形成有模拟了形成于图7的框架f的切口fb、fc的切口s4b、s4c。在图2的(a)～图2的(c)所示的第一～第三热压接片s1～s3上未形成这样的切口，但也可以在第一～第三热压接片s1～s3上形成同样的切口。本发明所采用的热压接片不限于上述的图2的(a)～图2的(d)所示的第一～第四热压接片s1～s4的形状，只要具有比晶片10大的面积且能够被上述卡盘工作台7保持，则可以为任何形状。另外，在以下的说明中，作为本实施方式的热压接片s，采用图2的(a)所示的第一热压接片s1即原材料为聚乙烯的片，说明对根据图7进行了说明的晶片10进行支承而进行加工的情况。
37.在实施本实施方式的加工方法时，若准备了上述的晶片10和第一热压接片s1，则为了在加工时作为上表面的第一热压接片s1的正面s1a上配设晶片10，如图3的(a)所示那样使第一热压接片s1的正面s1a朝向晶片10的背面10b，将晶片10定位而载置于第一热压接片s1的中央。接着，为了在晶片10的背面10b上压接第一热压接片s1的正面s1a，如图4的(a)所示那样将在内部安装有加热单元且具有将表面控制为规定的加热温度的温度控制单元的热压接辊20定位于晶片10的上方。在本实施方式中，采用聚乙烯片作为第一热压接片s1，因此该热压接辊20的表面的温度被控制为作为聚乙烯片的熔融温度附近的120℃～140℃。另外，在热压接辊20的表面上形成有氟树脂的层，以便即使第一热压接片s1发挥粘接力也不会粘附。使上述的热压接辊20的表面上升至上述的加热温度，并且一边使该热压接辊20在箭头r1所示的方向上旋转一边在箭头r2所示的方向上移动，在晶片10的整个背面10b上压接第一热压接片s1而成为一体(被加工物支承工序)。另外，在图4的(b)中示出在实施了该被加工物支承工序之后将第一热压接片s1翻转而载置于省略图示的工作台的状态，使晶片10的正面10a向上方露出。但是，本发明不限于此，也可以如图3的(b)所示那样按照与第一热压接片s1的正面s1a对置的方式配置晶片10的正面10a，在晶片10的正面10a上压接第一热压接片s1的正面s1a而成为一体。
38.在如上述那样实施了被加工物支承工序之后，通过降低第一热压接片s1的温度而
使第一热压接片s1硬化，成为仅利用硬化的该第一热压接片s1对晶片10进行支承的状态。另外，通过该被加工物支承工序而形成仅利用该第一热压接片s1对晶片10进行支承的一体物，由此该一体物成为具有规定的刚性的状态，该一体物的刚性是在利用第一热压接片s1的对置的外周缘的两点进行支承的情况下该第一热压接片s1维持平坦的状态的程度的刚性。
39.如上述那样实施被加工物支承工序而支承于第一热压接片s1的多个晶片10以收纳于图1所示的盒3的状态搬入至切削装置1。
40.在实施作为本发明的加工工序的上述切削加工工序时，搬入至切削装置1的晶片10通过搬出搬入机构4从盒3搬出而暂放于暂放工作台5。接着，晶片10通过搬送机构6搬送至定位于图1所示的搬出搬入区域的卡盘工作台7的吸附卡盘7a而被吸引保持，该第一热压接片s1的外缘通过夹具7b进行固定。卡盘工作台7所保持的晶片10通过上述x轴移动机构进行移动，定位于上述对准单元8的正下方，通过该对准单元8检测作为要加工的区域的规定的分割预定线14，使该分割预定线14与x轴方向一致，并且如图5的(a)所示那样将晶片10定位于切削单元9的正下方。
41.切削单元9包含：沿图中y轴方向配设并被保持的旋转轴9b；以及保持于旋转轴9b的前端的环状的切削刀具9a，切削刀具9a通过上述的在y轴方向上进行分度进给的y轴移动机构进行移动。旋转轴9b通过省略图示的主轴电动机进行旋转驱动。
42.若将晶片10定位于切削单元9的正下方，则将在箭头r3所示的方向上高速旋转的切削刀具9a定位于与x轴方向一致的分割预定线14，从正面10a侧切入，并且将卡盘工作台在x轴方向上进行加工进给，如图所示那样形成切削槽100。并且，通过实施上述切削加工工序，如图5的(b)所示那样沿着形成于晶片10的所有分割预定线14形成切削槽100。通过这样实施切削加工工序，将晶片10沿着分割预定线14分割成各个器件芯片12’，完成分割加工。
43.通过如上述那样实施切削加工工序，即使在将晶片10分割成各个器件芯片12’的情况下，各个器件芯片12’也保持支承于第一热压接片s1的状态，因此整体上良好地维持晶片10的形态。
44.若如上述那样实施了切削加工工序，则为了从第一热压接片s1拾取器件芯片12’，实施下述说明的扩展工序、拾取工序。在实施该扩展工序、该拾取工序时，例如可以使用图6的(a)和图6的(b)所示的拾取装置40来实施。拾取装置40具有实施扩展工序的扩展机构42，该扩展工序对第一热压接片s1进行扩展而将相邻的器件芯片12’彼此的间隔扩展。
45.如图6的(a)和图6的(b)所示，扩展机构42包含：圆筒状的扩展鼓42a；多个气缸42b，它们与扩展鼓42a相邻，在周向上隔开间隔而向上方延伸；环状的保持部件42c，其与气缸42b各自的上端连结；以及多个夹具42d，它们在保持部件42c的外周缘部沿周向隔开间隔而配置。另外，在图6的(a)和图6的(b)中，为了便于说明，用剖视示出结构的一部分。本实施方式的扩展鼓42a的内径设定为晶片10的直径以上，且扩展鼓42a的外径设定得比第一热压接片s1的外径小。另外，保持部件42c与第一热压接片s1的外径尺寸对应，在保持部件42c的平坦的上表面上载置第一热压接片s1的外周区域。
46.如图6的(a)和图6的(b)所示，多个气缸42b在保持部件42c的上表面与实线所示的扩展鼓42a的上端几乎相同的高度的基准位置与保持部件42c的上表面位于比双点划线所示的扩展鼓42a的上端靠下方的位置的扩展位置之间使保持部件42c相对于扩展鼓42a相对
地升降。另外，在图6的(a)和图6的(b)中，为了便于说明，按照扩展鼓42a进行升降的方式示出，但实际上是保持部件42c进行升降。
47.拾取装置40除了上述扩展机构42以外，还如图6的(b)所示那样具有拾取单元44。拾取单元44具有：拾取夹头44a，其对器件芯片12’进行吸引；以及上推机构44b，其配设于扩展鼓42a的内部，将器件芯片12’向上方上推。该上推机构44b构成为在扩展鼓42a内沿水平方向(箭头r6所示的方向)移动自如，具有在上下方向(箭头r7所示的方向)上进退的推杆44c。
48.图6的(b)所示的拾取夹头44a构成为在水平方向和上下方向上移动自如。另外，在拾取夹头44a上连接有省略图示的吸引源，构成为能够在箭头r9所示的方向上进行吸引，利用配设于拾取夹头44a的前端的吸附部44d的下表面对器件芯片12’进行吸附。
49.如图6的(a)所示，在扩展工序中，首先使分割成各个器件芯片12’的晶片10朝上，在定位于上述的基准位置的保持部件42c的上表面上载置第一热压接片s1。接着，利用多个夹具42d固定第一热压接片s1的外周区域。接着，使保持部件42c向箭头r4所示的扩展位置的方向下降，由此对第一热压接片s1的中央所支承的晶片10呈放射状作用箭头r5所示那样的拉伸力。此时，优选使省略图示的加热单元作用于第一热压接片s1而加热至接近作为第一热压接片s1而选择的原材料的熔融温度的温度，由此能够使第一热压接片s1软化。由此，如图6的(a)中双点划线所示，第一热压接片s1中的支承有晶片10的区域扩展，相邻的器件芯片12’与器件芯片12’之间的间隔良好地扩展。另外，在通过上述切削加工工序沿着分割预定线14形成有充分宽的切削槽100的情况下，也可以省略该扩展工序。
50.若如上述那样实施了扩展工序，则如图6的(b)所示，将拾取夹头44a的吸附部44d定位于作为拾取对象的器件芯片12’的上方，并且使上推机构44b在箭头r6所示的水平方向上移动，定位于作为拾取对象的器件芯片12’的下方。接着，使上推机构44b的推杆44c在箭头r7所示的方向上伸展，将作为对象的器件芯片12’从下方上推。与此相配合，使拾取夹头44a在箭头r8所示的方向上下降，利用拾取夹头72的吸附部44d的前端对器件芯片12’的上表面进行吸附。接着，使拾取夹头44a上升，将器件芯片12’从第一热压接片s1剥离而拾取。接着，将所拾取的器件芯片12’搬送至省略图示的托盘等容器而进行收纳、或搬送至下一工序的规定的位置。并且，对所有的器件芯片12’依次进行这样的拾取作业(拾取工序)。
51.若实施了上述的扩展工序、拾取工序，则将上述第一热压接片s1废弃到规定的废弃容器而直接进行处理(废弃工序)。第一热压接片s1相对于以往使用的框架f(参照图7)极其便宜，仅通过第一热压接片s1构成而确保足以保持晶片10的刚性，因此不需要框架f，不花费为了重复使用而进行维护的工夫，生产率提高。
52.另外，本发明不限于上述实施方式。例如在上述实施方式中的实施用于将晶片10分割成多个芯片的加工的加工工序中，实施将上述切削刀具9a定位于晶片10的分割预定线14并沿着分割预定线14进行切削而形成切削槽100的切削加工工序，但也可以取而代之，实施对晶片10的要分割的分割预定线14照射对于该晶片10具有吸收性的波长的激光束而通过烧蚀加工沿着分割预定线14形成槽的烧蚀加工工序。另外，也可以代替上述切削加工工序而采用对晶片10的要分割的区域将对于晶片10具有透过性的波长的激光束的聚光点定位于内部而进行照射来形成改质层的改质层形成工序。这样，作为加工工序，在沿着分割预定线14通过烧蚀加工形成槽或通过改质层形成加工形成改质层的情况下，通过上述扩展工
序赋予外力，因此能够将晶片10更可靠地分割成器件芯片12’。
53.另外，在上述实施方式中，作为热压接片s，示出采用了聚乙烯片的例子，但作为热压接片s，也可以采用聚乙烯片以外的聚烯烃系片或聚酯系片。作为聚乙烯片以外的聚烯烃系片，可以采用聚丙烯片、聚苯乙烯片中的任意片，作为聚酯系片，可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯片、聚萘二甲酸乙二醇酯片中的任意片。
54.作为热压接片而选择聚丙烯片的情况下的被加工物支承工序中的加热温度优选为160℃～180℃，作为热压接片而选择聚苯乙烯片的情况下的加热温度优选为220℃～240℃。另外，作为热压接片s而选择聚对苯二甲酸乙二醇酯片的情况下的被加工物支承工序中的加热温度优选为250℃～270℃，作为热压接片而选择聚萘二甲酸乙二醇酯片的情况下的加热温度优选为160℃～180℃。加热温度均为各原材料的熔融温度附近的温度，通过如上述那样进行加热，热压接片s发生软化，发挥粘接力，良好地压接于晶片10。另外，为了对晶片10进行而采用热压接片s，由此在实施拾取工序而从热压接片s拾取器件芯片12’时，不会产生粘接剂等附着而残留等不良情况。