芯片的制造方法与流程
未命名
08-13
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1.本发明涉及芯片的制造方法,将被加工物沿着多条分割预定线进行加工而制造芯片。
背景技术:
2.已知有如下的加工方法:在沿着呈格子状设定于半导体晶片等被加工物的正面的多条分割预定线在被加工物的内部形成了分割起点之后,对被加工物赋予外力,由此将被加工物分割成芯片(例如参照专利文献1)。
3.专利文献1所记载的分割起点是被加工物的机械强度局部降低的区域,被称为改质层。改质层是通过在将具有透过被加工物的波长的脉冲状的激光束的聚光点定位于被加工物的内部的状态下沿着各分割预定线照射激光束的激光加工而形成的。
4.通过激光束的照射而形成有改质层的区域的体积与改质层形成前相比有所增加,因此在被加工物内产生由于体积膨胀所导致的内部应力。例如沿着与分割预定线的长度方向垂直的分割预定线的宽度方向,产生由于膨胀所导致的内部应力。
5.但是,在通常的激光加工时,通过卡盘工作台以-90kpa左右的负压比较强地吸引保持被加工物,因此在改质层的形成时产生的内部应力未被释放而残留于被加工物的内部。
6.由于该未被释放而残留的内部应力,从被加工物的已经形成有改质层的第1区域对远离第1区域且形成改质层之前的第2区域作用应力。
7.在对第2区域形成改质层时,从该第1区域作用于第2区域的应力会妨碍改质层的形成,并且即使形成了改质层,也会妨碍从改质层向被加工物的正面和背面伸展的龟裂的形成。
8.专利文献1:日本特开2002-192370号公报
9.当妨碍改质层的形成和龟裂的伸展的形成时,存在如下的问题:会产生即使在激光加工后对被加工物赋予外力被加工物也未被分割的未分割区域。
技术实现要素:
10.本发明是鉴于该问题点而完成的,其目的在于降低未分割区域的范围。
11.根据本发明的一个方式,提供芯片的制造方法,将正面上设定有多条分割预定线的被加工物沿着各分割预定线进行加工而制造芯片,其中,该芯片的制造方法具有如下的步骤:吸引保持步骤,将与气氛压力的差小于40kpa的规定的负压作用于卡盘工作台,由此隔着粘贴于该被加工物的带而利用该卡盘工作台的保持面对该被加工物进行吸引保持;改质层形成步骤,在该吸引保持步骤之后,在将具有透过该被加工物的波长的脉冲状的激光束的聚光点定位于利用该保持面通过该规定的负压进行吸引保持的该被加工物的内部的状态下,使该聚光点和该卡盘工作台沿着分割预定线相对地移动,由此在该被加工物的内部形成改质层;以及分割步骤,在该改质层形成步骤之后,对该被加工物赋予外力而将该被
加工物分割。
12.优选在该吸引保持步骤中,将具有-40kpa与-5kpa之间的压力值的该规定的负压作用于该卡盘工作台。另外,优选在该吸引保持步骤中,将具有-20kpa与-5kpa之间的压力值的该规定的负压作用于该卡盘工作台。更优选在该吸引保持步骤中,将具有-15kpa与-5kpa之间的压力值的该规定的负压作用于该卡盘工作台。
13.根据本发明的另一方式,提供芯片的制造方法,将正面上设定有多条分割预定线的被加工物沿着各分割预定线进行加工而制造芯片,其中,该芯片的制造方法具有如下的步骤:吸引保持步骤,隔着粘贴于该被加工物的带而利用卡盘工作台的保持面对该被加工物进行吸引保持;改质层形成步骤,在将具有透过该被加工物的波长的脉冲状的激光束的聚光点定位于该保持面所吸引保持的该被加工物的内部的状态下,使该聚光点和该卡盘工作台沿着各分割预定线相对地移动,由此在该被加工物的内部形成改质层;以及分割步骤,在该改质层形成步骤之后,对该被加工物赋予外力而将该被加工物分割,该改质层形成步骤包含如下的步骤:第1改质层形成步骤,当对该被加工物的在与该激光束的照射方向和加工进给方向垂直的分度进给方向上位于比该正面的中心靠外侧的位置的外侧区域形成该改质层时,在使作用于该保持面的负压为与气氛压力的差大于40kpa的第1负压的状态下形成该改质层;以及第2改质层形成步骤,当对该正面的在该分度进给方向上位于比该外侧区域靠该中心侧的位置的中央区域形成该改质层时,在使作用于该保持面的负压为与气氛压力的差小于40kpa的第2负压的状态下形成该改质层。
14.另外,优选该改质层形成步骤还包含如下的第3改质层形成步骤:当对在该分度进给方向上位于该外侧区域与该中央区域之间的中间区域形成该改质层时,在使作用于该保持面的负压为具有该第1负压与该第2负压之间的压力值的第3负压的状态下形成该改质层。
15.在通常的激光加工时,对卡盘工作台的保持面作用与气氛压力的差为90kpa左右的负压而对被加工物进行吸引保持。与此相对,在本发明的一个方式的芯片的制造方法中,在将与气氛压力的差小于40kpa的规定的负压作用于卡盘工作台的状态下,在被加工物的内部形成改质层。
16.通过这样使吸引保持被加工物时的吸引压力比较弱,能够兼顾激光加工时的被加工物的吸引保持和内部应力的释放。因此,与利用与气氛压力的差为90kpa左右的负压对被加工物进行吸引保持的情况相比,能够降低未分割区域的范围,进而能够提高芯片制造时的成品率。
附图说明
17.图1是第1实施方式中的芯片的制造方法的流程图。
18.图2是晶片等的示意图。
19.图3是激光加工装置的立体图。
20.图4是示出吸引保持步骤的图。
21.图5是示出改质层形成步骤的图。
22.图6的(a)是示出扩展装置的图,图6的(b)是示出分割步骤的图。
23.图7是第2实施方式中的芯片的制造方法的流程图。
24.图8是示出在外侧区域形成改质层的情况的图。
25.图9是示出在中间区域形成改质层的情况的图。
26.图10是示出在中央区域形成改质层的情况的图。
27.标号说明
28.2:激光加工装置;4:基台;6:移动机构;8:y轴导轨;10:y轴方向移动板;12:丝杠轴;14:驱动源;16:x轴导轨;11:晶片(被加工物);11a:正面;11b:背面;11c:凹口;11d:改质层;13a:第1方向;13b:第2方向;15a:第1分割预定线;15b:第2分割预定线;18:x轴方向移动板;20:丝杠轴;22:驱动源;24:工作台基台;17:器件;17a:器件区域;17b:外周剩余区域;19:框架;19a:开口部;21:带;23:晶片单元;25:芯片;26:卡盘工作台;26a:保持面;26b:夹持单元;30:框体;30a:凹部;30b:流路;32:多孔质板;34:吸引源;36:流路;36a:真空计;36b:区域;38:电磁阀;40:调节器;42:支承构造;44:z轴方向移动机构;46:z轴导轨;48:z轴方向移动板;50:驱动源;52:支承件;54:激光束照射单元;56:壳体;58:照射头;60:显微镜相机单元;62:触摸面板;64:控制部;66:扩展装置;68:鼓;70:滚轮;72:框架支承台;74:夹具;76:腿部;a1:外侧区域;a2:中央区域;a3:中间区域;b:中心;l:激光束;la:照射方向;p:聚光点;s10:吸引保持步骤;s20:改质层形成步骤;s30:分割步骤;s21、s26:第1改质层形成步骤;s22、s27:第3改质层形成步骤;s23、s28:第2改质层形成步骤。
具体实施方式
29.参照附图,对本发明的一个方式的实施方式进行说明。图1是第1实施方式中的芯片25的制造方法的流程图。在第1实施方式中,按照吸引保持步骤s10、改质层形成步骤s20和分割步骤s30的顺序对晶片(被加工物)11进行加工。
30.图2是晶片11等的示意图。本实施方式的晶片11是具有单晶硅基板的圆板状的半导体晶片,该晶片11具有约300mm的直径和约300μm的厚度。不过,构成晶片11的基板的材料、直径和厚度并不限于该例。
31.在晶片11的正面11a上设置有分别与第1方向13a大致平行地延伸的多条第1分割预定线15a和分别与第2方向13b大致平行地延伸的多条第2分割预定线15b。第1方向13a与第2方向13b垂直(交叉)。
32.在由多条第1分割预定线15a和多条第2分割预定线15b划分的区域内分别形成有led(light emitting diode,发光二极管)、ic(integrated circuit,集成电路)等器件17。
33.不过,器件17的配置、数量、形状、大小、种类、构造等并不限于图2的例子。另外,可以不在由第1分割预定线15a和第2分割预定线15b划分的区域内分别形成器件17。
34.在配置有多个器件17的器件区域17a的外周部存在外周剩余区域17b。外周剩余区域17b是在由第1方向13a和第2方向13b构成的平面中围绕器件区域17a的环状的区域,不具有器件17。
35.在本实施方式中,在对晶片11进行加工之前,将凹口11c的朝向和由金属形成的环状的框架19的朝向设为规定的配置,然后在框架19的开口部19a中配置晶片11。
36.并且,在晶片11的背面11b和框架19的一个面上粘贴具有伸缩性的树脂制的带(划片带)21。由此,形成包含按照正面11a露出的方式借助带21而被框架19支承的晶片11的晶片单元23。
37.另外,可以按照晶片11的背面11b露出的方式在正面11a和框架19的一个面上粘贴带21而形成晶片单元23。在将晶片单元23搬送至激光加工装置2之后,对晶片11实施激光加工。
38.图3是激光加工装置2的立体图。图3中分别示出的x轴方向(加工进给方向)、y轴方向(分度进给方向)以及z轴方向(铅垂方向)相互垂直。激光加工装置2具有对各构成要素进行支承的基台4。
39.在基台4的上表面上设置有移动机构6。移动机构6具有固定于基台4的上表面且沿着y轴方向配置的一对y轴导轨8。在一对y轴导轨8的上表面侧以能够沿着一对y轴导轨8滑动的方式安装有y轴方向移动板10。
40.在y轴方向移动板10的下表面侧设置有滚珠丝杠。滚珠丝杠具有固定于y轴方向移动板10的下表面的螺母部(未图示)。在螺母部上利用滚珠(未图示)以能够旋转的方式连结有丝杠轴12。
41.丝杠轴12在一对y轴导轨8之间沿着y轴方向配置。在丝杠轴12的一个端部连结有用于使丝杠轴12旋转的脉冲电动机等驱动源14。
42.当使驱动源14进行动作时,y轴方向移动板10沿着y轴方向移动。一对y轴导轨8、y轴方向移动板10、丝杠轴12、螺母部、驱动源14等构成y轴方向移动机构。
43.在y轴方向移动板10的上表面上固定有一对x轴导轨16。一对x轴导轨16沿着x轴方向配置。在一对x轴导轨16的上表面侧以能够沿着一对x轴导轨16滑动的方式安装有x轴方向移动板18。
44.在x轴方向移动板18的下表面侧设置有滚珠丝杠。滚珠丝杠具有固定于x轴方向移动板18的下表面的螺母部(未图示)。在螺母部上利用滚珠(未图示)而以能够旋转的方式连结有丝杠轴20。
45.丝杠轴20在一对x轴导轨16之间沿着x轴方向配置。在丝杠轴20的一个端部连结有用于使丝杠轴20旋转的脉冲电动机等驱动源22。当使驱动源22进行动作时,x轴方向移动板18沿着x轴方向移动。
46.一对x轴导轨16、x轴方向移动板18、丝杠轴20、螺母部、驱动源22等构成x轴方向移动机构。在x轴方向移动板18的上表面侧设置有圆柱状的工作台基台24。
47.工作台基台24具有电动机等旋转驱动源(未图示)。在工作台基台24的顶部配置有圆板状的卡盘工作台26,卡盘工作台26能够通过旋转驱动源绕与z轴方向平行的规定的旋转轴旋转。
48.这里,参照图4对卡盘工作台26等的构造进行说明。卡盘工作台26具有由非多孔质的金属形成的圆板状的框体30。在框体30的中央部形成有圆板状的凹部30a。
49.在凹部30a中固定有由陶瓷形成的圆板状的多孔质板32。在框体30中形成有规定的流路30b,经由流路30b而从喷射器等吸引源34向多孔质板32的上表面传递负压。
50.框体30的环状的上表面和多孔质板32的圆形的上表面成为大致同一平面,作为用于吸引保持晶片11的大致平坦的保持面26a发挥功能。保持面26a与由x轴方向和y轴方向构成的平面大致平行地配置。
51.在卡盘工作台26的外周部沿着卡盘工作台26的周向大致等间隔地设置有多个(在本实施方式中为4个)夹持单元26b(参照图3)。各夹持单元26b对晶片单元23的框架19进行
夹持。
52.在设置于框体30的流路30b与吸引源34之间的流路36上设置有电磁阀38。在流路36中,在电磁阀38与吸引源34之间设置有调节器40。
53.调节器40例如是将流路36中的比调节器40靠电磁阀38侧的位置的压力维持为通过控制信号指定的规定的压力值的电动气动调节器。在流路36中的位于比调节器40靠电磁阀38侧(例如电磁阀38与框体30之间)的位置的区域36b连接有真空计36a。
54.在电磁阀38为打开状态且利用保持面26a对晶片11进行吸引保持的情况下,保持面26a和多孔质板32与区域36b成为大致相同的气压。因此,通过利用真空计36a测量区域36b的气压,能够测量与作用于保持面26a的负压大致相等的负压。
55.真空计36a所测量的负压输出至后述的控制部64并存储于控制部64。这里,返回图3,对激光加工装置2的其他构成要素进行说明。
56.卡盘工作台26能够通过移动机构6沿着x轴方向和y轴方向中的任意方向移动。在位于移动机构6的后方(y轴方向的一方)的基台4的规定的区域上设置有支承构造42。
57.在支承构造42的沿着y-z平面的一个侧面上设置有z轴方向移动机构44。z轴方向移动机构44具有一对z轴导轨46。一对z轴导轨46固定于支承构造42的一个侧面且沿着z轴方向配置。
58.在一对z轴导轨46上以能够沿着一对z轴导轨46滑动的方式安装有z轴方向移动板48。在z轴方向移动板48的背面侧设置有滚珠丝杠(未图示)。
59.滚珠丝杠具有固定于z轴方向移动板48的背面的螺母部(未图示)。在螺母部上利用滚珠以能够旋转的方式连结有丝杠轴(未图示)。丝杠轴沿着z轴方向配置于一对z轴导轨46之间。
60.在丝杠轴的上端部连结有用于使丝杠轴旋转的脉冲电动机等驱动源50。当使驱动源50进行动作时,z轴方向移动板48沿着z轴方向移动。在z轴方向移动板48的正面侧固定有支承件52。
61.支承件52对激光束照射单元54的一部分进行支承。激光束照射单元54具有相对于基台4固定的激光振荡器(未图示)。激光振荡器例如具有nd:yvo4晶体作为激光介质。
62.激光束照射单元54具有长度部沿着y轴方向配置的圆柱状的壳体56。在壳体56的前端部固定有照射头58。在照射头58中收纳有聚光透镜(未图示)等。
63.照射头58朝向保持面26a向下方照射具有透过晶片11的波长(例如为1342nm)的脉冲状的激光束l(参照图5)。激光束l的照射方向la(参照图5)与z轴方向大致平行。
64.在位于照射头58的附近的壳体56的侧面上以能够与保持面26a面对的方式固定有显微镜相机单元60。显微镜相机单元60具有:物镜;以及ccd(charge-coupled device,电感耦合元件)图像传感器或cmos(complementary metal-oxide-semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器等拍摄元件。
65.另外,在显微镜相机单元60中设置有用于照亮拍摄对象的led等光源。壳体56、照射头58、显微镜相机单元60等能够通过z轴方向移动机构44一体地沿着z轴方向移动。
66.在基台4上设置有覆盖上述构成要素的罩(未图示)。在罩的前方侧面上设置有触摸面板62。触摸面板62作为输入装置和显示装置发挥功能。
67.例如作业者能够经由触摸面板62而对激光加工装置2设定晶片11的加工条件,也
能够看见通过显微镜相机单元60得到的晶片11的图像。
68.移动机构6、电磁阀38、调节器40、z轴方向移动机构44、激光束照射单元54、显微镜相机单元60、触摸面板62等的动作通过控制部64进行控制。
69.控制部64例如由计算机构成,该控制部64包含:以cpu(central processing unit,中央处理器)为代表的处理器(处理装置);dram(dynamic random access memory,动态随机存取存储器)、sram(static random access memory,静态随机存取存储器)、rom(read only memory,只读存储器)等主存储装置;以及闪存、硬盘驱动器、固态驱动器等辅助存储装置。
70.在辅助存储装置中存储有包含规定的程序的软件。按照该软件使处理装置等进行动作,由此实现控制部64的功能。接着,对利用激光加工装置2加工晶片11而制造芯片25(参照图6的(b))的芯片25的制造方法进行说明。
71.在对晶片11实施激光加工时,首先利用保持面26a对晶片单元23(晶片11)进行吸引保持(吸引保持步骤s10)。图4是示出吸引保持步骤s10的图。
72.在吸引保持步骤s10中,隔着带21在晶片11的背面11b侧对保持面26a作用与气氛压力(例如大气压、洁净室内的压力)的差小于40kpa的规定的负压,由此利用保持面26a对晶片11进行吸引保持。
73.规定的负压是绝对压力比气氛压力小的负的表压。作为规定的负压,例如选择-40kpa与-5kpa之间(即,作为考虑了正负的压力值,高于-40kpa且低于-5kpa)的压力值。
74.更优选作为规定的负压选择-20kpa与-5kpa之间(即,高于-20kpa且低于-5kpa)的压力值。这是因为考虑到减弱吸引压力容易使在后述的改质层11d形成后产生的内部应力释放。
75.进一步优选规定的负压是-15kpa与-5kpa之间(即,高于-15kpa且低于-5kpa)的压力值。在本实施方式中,规定的负压为-14.7kpa。
76.与此相对,通常在对晶片11实施激光加工时,以约-90kpa左右的负压比较强地吸引保持晶片11。即,在本实施方式中,以与通常的激光加工中使用的吸引压力相比不足一半的吸引压力比较弱地吸引保持晶片11。
77.在吸引保持步骤s10之后,持续利用规定的负压进行晶片11的吸引保持,直至改质层形成步骤s20结束为止。在吸引保持步骤s10之后,进行改质层形成步骤s20。图5是示出改质层形成步骤s20的图。
78.在改质层形成步骤s20中,首先利用显微镜相机单元60进行对准,按照第1分割预定线15a与x轴方向大致平行的方式调整卡盘工作台26的朝向。
79.接着,在俯视卡盘工作台26的情况下,将照射头58配置于在第2方向13b上位于最外侧的一条第1分割预定线15a的延长线上。
80.然后,在将激光束l的聚光点p定位于晶片11的内部的状态下,按照聚光点p沿着该一条第1分割预定线15a移动的方式使卡盘工作台26沿着x轴方向移动。
81.聚光点p和卡盘工作台26沿着加工进给方向相对地移动,由此在晶片11的内部形成改质层11d。加工条件例如如下设定。
82.激光束l的波长:1064nm
83.激光束l的重复频率:120khz
84.加工进给速度:900mm/s
85.通行数:5
86.通行数是指从一条分割预定线的一端到另一端以规定的加工进给速度对晶片11照射激光束l的次数。在使通行数为两次以上的本实施方式中,在晶片11的不同的深度位置形成各改质层11d。
87.另外,在图5中,示意性示出在第一次通行中形成的改质层11d。改质层11d是通过多光子吸收使晶片11的一部分的构造局部地变化由此使机械强度比激光束l的聚光点p未通过的区域降低的区域。
88.在沿着一条第1分割预定线15a形成改质层11d之后,将卡盘工作台26沿着y轴方向进行分度进给。并且,在与之前刚加工的一条第1分割预定线15a在y轴方向上相邻的另一条第1分割预定线15a中也同样地形成改质层11d。
89.在沿着所有的第1分割预定线15a同样地形成了改质层11d之后,使卡盘工作台26旋转90度。并且,沿着所有的第2分割预定线15b同样地形成改质层11d。
90.这样,在改质层形成步骤s20中,沿着各分割预定线(即,各第1分割预定线15a和各第2分割预定线15b)对晶片11进行激光加工。
91.如上所述,当利用通常的吸引压力(-90kpa)对晶片11进行吸引保持而形成改质层11d时,晶片11的内部应力残留,因此在形成新的改质层11d时,会妨碍改质层11d的形成、龟裂的伸展的形成。
92.与此相对,在本实施方式中,在利用不足通常的吸引压力的一半的吸引压力对晶片11进行吸引保持的状态下,在晶片11的内部形成改质层11d。通过这样减弱吸引压力,能够兼顾激光加工时的晶片11的吸引保持和内部应力的释放。
93.因此,与利用-90kpa左右的负压对晶片11进行吸引保持的情况相比,能够降低分割步骤s30后的未分割区域的范围,进而能够提高芯片25的制造时的成品率。
94.在改质层形成步骤s20之后,使用扩展装置66将带21呈放射状扩展,由此对晶片11赋予外力而将晶片11分割成多个芯片25(分割步骤s30)。
95.首先,参照图6的(a)对在分割步骤s30中使用的扩展装置66进行说明。图6的(a)是示出扩展装置66的图。扩展装置66具有圆筒状的鼓68,该鼓68具有比晶片11的直径大的直径。
96.在鼓68的上端部沿着鼓68的周向大致等间隔地设置有多个滚轮70。在鼓68的径向上,在鼓68的外侧设置有圆环状的框架支承台72。
97.在框架支承台72的上表面侧设置有分别对载置于框架支承台72的晶片单元23的框架19进行夹持的多个夹具74。框架支承台72被沿着框架支承台72的周向大致等间隔地配置的多个腿部76支承。各腿部76能够通过气缸等升降机构进行升降。
98.在分割步骤s30中,如图6的(a)所示,在使鼓68的上端与框架支承台72的上表面成为大致相同的高度位置之后,将改质层形成步骤s20后的晶片单元23载置于鼓68和框架支承台72上。
99.接着,当使各升降机进行动作而将腿部76下拉时,框架支承台72相对于鼓68被下拉。由此,如图6的(b)所示,将带21呈放射状扩展。
100.伴随带21的扩展,在呈放射状扩展的朝向上对晶片11赋予外力,将晶片11分割成
多个芯片25。图6的(b)是示出分割步骤s30的图。芯片25是矩形板状,例如具有厚度300μm、纵0.5mm、宽0.15mm的尺寸。
101.在按照上述实施方式使规定的负压为-14.7kpa的实验中,能够使未分割区域为5%以下(例如约为0%)。认为这是兼顾激光加工时的晶片11的吸引保持和内部应力的释放的结果。
102.另外,本发明的发明人确认到存在如下的趋势:越使吸引压力减弱,晶片11未分割成芯片25的区域(即,未分割区域)的范围越减少。但是,当使吸引压力过弱时,担心无法利用保持面26a适当地吸引保持晶片单元23。
103.与此相对,本发明的发明人确认到:即使使规定的负压为-5kpa而将卡盘工作台26以900mm/s进行加工进给,晶片11也不会相对于保持面26a偏移。
104.另外,在进行实验的过程中,本发明的发明人确认到如下的事例:当按照上述实施方式所说明的过程对晶片11进行加工时,仅在晶片11的外周区域产生未分割区域。目前推测仅在晶片11的外周区域产生未分割区域可能是由于晶片11的翘曲。
105.即,推测产生未分割区域的原因在于:尽管作用有吸引压力,但由于晶片11的翘曲,晶片11的外周部从保持面26a浮起,由此预先设定的激光束l的聚光点p的深度位置偏移,无法执行准确的激光加工。
106.更具体而言,推测由于下述那样的机理而产生未分割区域。首先,龟裂从第一次通行的激光加工时形成的改质层11d伸展至背面11b侧,由此产生俯视中凹形状的翘曲。
107.接着,在比第一次通行形成的改质层11d靠正面11a侧的位置进一步形成改质层11d的第二次通行中,由于晶片11的翘曲,聚光点p形成于比本来要定位的晶片11内的深度位置靠背面11b侧的位置。
108.在这样进行激光加工的情况下,改质层11d偏移地形成于比本来要形成的深度位置靠背面11b侧的位置。该偏移在呈中凹形状翘曲的晶片11的外周部特别显著。因此,认为在晶片11的外周部中,龟裂难以从改质层11d伸展到正面11a侧,导致未分割区域的产生。
109.但是,目前并未完全清楚仅在晶片11的外周区域产生未分割区域的原因。因此,应注意上述推测也有可能不准确。
110.但是,已知在对晶片11的外周区域进行改质层形成步骤s20时,当使作用于保持面26a的负压为通常的吸引压力(即为-90kpa)而对晶片11的外周区域实施激光加工时,外周区域中的未分割区域减少。
111.因此,在第2实施方式的改质层形成步骤s20中,根据实施激光加工的晶片11的加工区域而改变作用于保持面26a的负压。图7是第2实施方式中的芯片25的制造方法的流程图。
112.在第2实施方式中,首先在晶片11的外侧区域a1(参照图8)形成改质层11d。因此,使与气氛压力的差大于40kpa的第1负压作用于保持面26a(吸引保持步骤s10)。在本实施方式中,第1负压为-90kpa。
113.在吸引保持步骤s10之后,利用显微镜相机单元60进行对准,将第1方向13a配置成与x轴方向大致平行。并且,在以第1负压对晶片11进行吸引保持的状态下,沿着位于外侧区域a1的第1分割预定线15a依次形成改质层11d(第1改质层形成步骤s21)。
114.图8是示出在外侧区域a1形成改质层11d的情况的图。在本实施方式的第1改质层
形成步骤s21中,位于外侧区域a1的第1分割预定线15a是相对于正面11a的中心b在分度进给方向上位于最外侧的一对第1分割预定线15a。
115.不过,在第1改质层形成步骤s21中,位于外侧区域a1的第1分割预定线15a也可以是在分度进给方向上位于比正面11a的中心b靠外侧的位置的多对第1分割预定线15a。
116.在第1改质层形成步骤s21之后,使作用于保持面26a的负压为具有第1负压(-90kpa)与第2负压(例如为-30kpa)之间的压力值的第3负压,该第2负压与气氛压力的差小于40kpa。在本实施方式中,第3负压为-60kpa。
117.在负压调整后,在以第3负压对晶片11进行吸引保持的状态下,沿着位于中间区域a3的第1分割预定线15a形成改质层11d(第3改质层形成步骤s22)。
118.图9是示出在中间区域a3形成改质层11d的情况的图。在本实施方式的第3改质层形成步骤s22中,位于中间区域a3的第1分割预定线15a是相对于正面11a的中心b在分度进给方向上位于比外侧区域a1靠中心b侧的位置的两对第1分割预定线15a。
119.不过,在第3改质层形成步骤s22中,位于中间区域a3的第1分割预定线15a也可以是在分度进给方向上位于比外侧区域a1靠中心b侧的位置的一对以上的第1分割预定线15a。
120.在第3改质层形成步骤s22之后,使作用于保持面26a的负压为第2负压(例如为-30kpa)。在负压调整后,在以第2负压对晶片11进行吸引保持的状态下,沿着位于中央区域a2的第1分割预定线15a形成改质层11d(第2改质层形成步骤s23)。
121.图10是示出在中央区域a2形成改质层11d的情况的图。在本实施方式的第2改质层形成步骤s23中,位于中央区域a2的第1分割预定线15a是在分度进给方向上位于比中间区域a3靠中心b侧的位置的5条第1分割预定线15a。
122.不过,在第2改质层形成步骤s23中,位于中央区域a2的第1分割预定线15a也可以是在分度进给方向上位于比中间区域a3靠中心b侧的位置的一条以上的第1分割预定线15a。
123.这样,在本实施方式的改质层形成步骤s20中,外侧区域a1在分度进给方向上相对于中心b位于最外侧,中间区域a3在分度进给方向上位于外侧区域a1与中央区域a2之间,中央区域a2在分度进给方向上位于最内侧并且包含中心b。
124.在第2改质层形成步骤s23之后,使卡盘工作台26旋转90度。并且,利用显微镜相机单元60进行对准,将第2方向13b配置成与x轴方向大致平行。
125.并且,以第1负压对晶片11进行吸引保持。在该状态下,沿着位于外侧区域a1的第2分割预定线15b形成改质层11d(第1改质层形成步骤s26)。
126.在本实施方式的第1改质层形成步骤s26中,位于外侧区域a1的第2分割预定线15b是相对于正面11a的中心b在分度进给方向上位于最外侧的一对第2分割预定线15b。
127.不过,在第1改质层形成步骤s26中,位于外侧区域a1的第2分割预定线15b也可以是在分度进给方向上位于比正面11a的中心b靠外侧的位置的多对第2分割预定线15b。
128.在第1改质层形成步骤s26之后,使作用于保持面26a的负压为具有第1负压与第2负压之间的压力值的第3负压。在该状态下,沿着位于中间区域a3的第2分割预定线15b形成改质层11d(第3改质层形成步骤s27)。
129.在本实施方式的第3改质层形成步骤s27中,位于中间区域a3的第2分割预定线15b
是相对于正面11a的中心b在分度进给方向上位于比外侧区域a1靠中心b侧的位置的两对第2分割预定线15b。
130.不过,在第3改质层形成步骤s27中,位于中间区域a3的第2分割预定线15b也可以是在分度进给方向上位于比外侧区域a1靠中心b侧的位置的一对以上的第2分割预定线15b。
131.在第3改质层形成步骤s27之后,使作用于保持面26a的负压为第2负压。在该状态下,沿着位于中央区域a2的第2分割预定线15b形成改质层11d(第2改质层形成步骤s28)。
132.在本实施方式的第2改质层形成步骤s28中,位于中央区域a2的第2分割预定线15b是在分度进给方向上位于比中间区域a3靠中心b侧的位置的5条第2分割预定线15b。
133.不过,在第2改质层形成步骤s28中,位于中央区域a2的第2分割预定线15b也可以是在分度进给方向上位于比中间区域a3靠中心b侧的位置的一条以上的第2分割预定线15b。
134.在第2改质层形成步骤s28之后,使用扩展装置66对晶片11赋予外力而将晶片11分割成多个芯片25(分割步骤s30)。
135.在本实施方式中,与在将第1负压(例如为-90kpa)作用于保持面26a的状态下对外侧区域a1、中间区域a3和中央区域a2分别实施激光加工的情况相比,能够减少外侧区域a1中的未分割区域的范围。由此,与第1实施方式相比,能够实现更稳定的激光加工。
136.另外,作为变形例,也可以在沿分度进给方向位于比正面11a的中心b靠外侧的位置的半圆状的一侧与半圆状的另一侧中的一侧,依次进行第1改质层形成步骤s21、第3改质层形成步骤s22和第2改质层形成步骤s23,然后在另一侧依次进行第1改质层形成步骤s21、第3改质层形成步骤s22和第2改质层形成步骤s23。
137.另外,也可以使晶片11旋转90度,在沿分度进给方向位于比正面11a的中心b靠外侧的位置的半圆状的一侧和半圆状的另一侧中的一侧,依次进行第1改质层形成步骤s26、第3改质层形成步骤s27和第2改质层形成步骤s28,然后在另一侧依次进行第1改质层形成步骤s26、第3改质层形成步骤s27和第2改质层形成步骤s28。
138.除此之外,上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围,则可以适当地变更并实施。例如晶片11不限于硅,也可以具有由碳化硅(sic)等其他材料形成的单晶基板。
139.另外,在分割步骤s30中,可以代替使用了扩展装置66的带21的扩展而将按压刃(未图示)分别按压至第1分割预定线15a和第2分割预定线15b而将晶片11分割成多个芯片25,也可以采用其他方法。
140.另外,可以在控制部64的辅助存储装置中存储程序,该程序使控制部64根据晶片11的厚度、要制造的芯片25的尺寸等加工条件(即,在对晶片11进行加工时所设定的方案)而自动地控制作用于卡盘工作台26的负压。
技术特征:
1.一种芯片的制造方法,将正面上设定有多条分割预定线的被加工物沿着各分割预定线进行加工而制造芯片,其特征在于,该芯片的制造方法具有如下的步骤:吸引保持步骤,将与气氛压力的差小于40kpa的规定的负压作用于卡盘工作台,由此隔着粘贴于该被加工物的带而利用该卡盘工作台的保持面对该被加工物进行吸引保持;改质层形成步骤,在该吸引保持步骤之后,在将具有透过该被加工物的波长的脉冲状的激光束的聚光点定位于利用该保持面通过该规定的负压进行吸引保持的该被加工物的内部的状态下,使该聚光点和该卡盘工作台沿着分割预定线相对地移动,由此在该被加工物的内部形成改质层;以及分割步骤,在该改质层形成步骤之后,对该被加工物赋予外力而将该被加工物分割。2.根据权利要求1所述的芯片的制造方法,其特征在于,在该吸引保持步骤中,将具有-40kpa与-5kpa之间的压力值的该规定的负压作用于该卡盘工作台。3.根据权利要求1所述的芯片的制造方法,其特征在于,在该吸引保持步骤中,将具有-20kpa与-5kpa之间的压力值的该规定的负压作用于该卡盘工作台。4.根据权利要求1所述的芯片的制造方法,其特征在于,在该吸引保持步骤中,将具有-15kpa与-5kpa之间的压力值的该规定的负压作用于该卡盘工作台。5.一种芯片的制造方法,将正面上设定有多条分割预定线的被加工物沿着各分割预定线进行加工而制造芯片,其特征在于,该芯片的制造方法具有如下的步骤:吸引保持步骤,隔着粘贴于该被加工物的带而利用卡盘工作台的保持面对该被加工物进行吸引保持;改质层形成步骤,在将具有透过该被加工物的波长的脉冲状的激光束的聚光点定位于该保持面所吸引保持的该被加工物的内部的状态下,使该聚光点和该卡盘工作台沿着各分割预定线相对地移动,由此在该被加工物的内部形成改质层;以及分割步骤,在该改质层形成步骤之后,对该被加工物赋予外力而将该被加工物分割,该改质层形成步骤包含如下的步骤:第1改质层形成步骤,当对该被加工物的在与该激光束的照射方向和加工进给方向垂直的分度进给方向上位于比该正面的中心靠外侧的位置的外侧区域形成该改质层时,在使作用于该保持面的负压为与气氛压力的差大于40kpa的第1负压的状态下形成该改质层;以及第2改质层形成步骤,当对该正面的在该分度进给方向上位于比该外侧区域靠该中心侧的位置的中央区域形成该改质层时,在使作用于该保持面的负压为与气氛压力的差小于40kpa的第2负压的状态下形成该改质层。6.根据权利要求5所述的芯片的制造方法,其特征在于,该改质层形成步骤还包含如下的第3改质层形成步骤:当对在该分度进给方向上位于该外侧区域与该中央区域之间的中间区域形成该改质层时,在使作用于该保持面的负压为
具有该第1负压与该第2负压之间的压力值的第3负压的状态下形成该改质层。
技术总结
本发明提供芯片的制造方法,降低激光加工后的未分割区域的范围。该芯片的制造方法将正面上设定有多条分割预定线的被加工物沿着各分割预定线进行加工而制造芯片,其中,该芯片的制造方法具有如下的步骤:吸引保持步骤,将与气氛压力的差小于40kPa的规定的负压作用于卡盘工作台,由此隔着粘贴于被加工物的带而利用卡盘工作台的保持面对被加工物进行吸引保持;改质层形成步骤,在将具有透过被加工物的波长的脉冲状的激光束的聚光点定位于利用保持面通过规定的负压进行吸引保持的被加工物的内部的状态下,使聚光点和卡盘工作台沿着分割预定线相对地移动,由此在被加工物的内部形成改质层;以及分割步骤,对被加工物赋予外力而将被加工物分割。而将被加工物分割。而将被加工物分割。
技术研发人员:田中圭
受保护的技术使用者:株式会社迪思科
技术研发日:2023.02.01
技术公布日:2023/8/9
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