CN110620038B - 被加工物的加工方法 - Google Patents

被加工物的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110620038B
CN110620038B CN201910499974.1A CN201910499974A CN110620038B CN 110620038 B CN110620038 B CN 110620038B CN 201910499974 A CN201910499974 A CN 201910499974A CN 110620038 B CN110620038 B CN 110620038B
Authority
CN
China
Prior art keywords
modified layer
workpiece
grinding
chips
laser beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910499974.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110620038A (zh
Inventor
松冈祐哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of CN110620038A publication Critical patent/CN110620038A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110620038B publication Critical patent/CN110620038B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02016—Backside treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H01L21/3043—Making grooves, e.g. cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

提供被加工物的加工方法，在以被加工物内部的改质层为起点而分割被加工物的加工方法中使磨削屑不附着于芯片侧面。该方法包含如下步骤：从背面(Wb)侧沿着分割预定线(S)照射对于被加工物(W)具有透过性的激光光线(LB1)，形成第一改质层(M1)，该第一改质层未向上下产生龟裂，该第一改质层的下端位于比相当于芯片的完工厚度的高度位置(Z1)略微靠背面侧的位置；从背面侧沿着分割预定线照射对于被加工物具有透过性的激光光线(LB2)，在比第一改质层靠背面侧的位置形成向上下产生龟裂(Mb、Ma)的第二改质层(M2)；对被加工物的背面进行磨削而将被加工物形成至芯片的完工厚度(H1)，并且以第二改质层为起点将被加工物分割成芯片(C)。

Description

被加工物的加工方法
技术领域
本发明涉及沿着分割预定线将被加工物分割成各个芯片的加工方法。
背景技术
在半导体器件制造工艺中，在大致圆板形状的半导体被加工物的正面上的由呈格子状排列的被称为间隔道的多条分割预定线划分出多个区域，在该划分的各区域中形成IC、LSI等电路(功能元件)。然后，通过沿着分割预定线将半导体被加工物切断而对形成有电路的区域进行分割，从而制造出各个半导体芯片。
作为沿着分割预定线将该半导体被加工物切断的方法，已知包含激光加工的方法(例如，参照专利文献1)，该激光加工使用对于被加工物具有透过性的波长的脉冲激光光线，将聚光点会聚在被加工物的要分割的区域的内部而照射脉冲激光光线。
使用该激光加工的被加工物的分割方法是将聚光点从被加工物的一个面侧会聚在内部，照射对于被加工物具有透过性的红外光区域的波长的脉冲激光光线，在被加工物的内部沿着分割预定线连续地形成改质层，通过沿着因形成该改质层而强度降低的分割预定线对被加工物背面进行磨削而在被加工物上产生的应力，使被加工物断裂而进行分割。
专利文献1：日本特许4733934号公报
但是，在专利文献1所记载的分割方法中，在分割后的芯片之间产生间隙，因此当在芯片分割后将被加工物磨削至完工厚度时，包含磨削屑的磨削水(磨削时用于对磨削磨具与被加工物的接触部位进行冷却、清洗的水)浸入至芯片之间的间隙中，磨削屑附着于芯片侧面。附着于芯片侧面的磨削屑即使利用磨削装置的清洗机构进行清洗也非常难去除。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供被加工物的加工方法，在沿着分割预定线在被加工物的内部连续地形成改质层并以该改质层为起点将被加工物分割成芯片的加工方法中，使磨削屑不附着于芯片侧面。
根据本发明，提供被加工物的加工方法，沿着分割预定线将被加工物分割成各个芯片，该被加工物在正面上的由呈格子状形成的多条该分割预定线划分的各区域内形成有功能元件，其中，该被加工物的加工方法具有如下的步骤：第一改质层形成步骤，从该被加工物的背面侧沿着分割预定线照射对于该被加工物具有透过性的波长的激光光线，形成第一改质层，该第一改质层未向上下产生龟裂，该第一改质层的下端位于比相当于芯片的完工厚度的高度位置略微靠背面侧的位置；第二改质层形成步骤，从该被加工物的背面侧沿着分割预定线照射对于该被加工物具有透过性的波长的激光光线，在比通过该第一改质层形成步骤而形成的该第一改质层靠背面侧的位置形成第二改质层，该第二改质层向上下产生龟裂；以及背面磨削步骤，对形成有该第一改质层和该第二改质层的被加工物的背面进行磨削，将被加工物形成至芯片的完工厚度，并且以存在龟裂的该第二改质层为起点将被加工物分割成各个芯片，在背面磨削步骤中，该第一改质层残存至背面磨削快要结束时为止，能够防止包含磨削屑的磨削水浸入至芯片之间的间隙。
优选在所述背面磨削步骤中，通过产生于被加工物的磨削应力，利用通过所述第二改质层形成步骤而按照向上下产生龟裂的方式形成的所述第二改质层使被加工物断裂。
根据本发明，在背面磨削步骤中，第一改质层残存至背面磨削快要结束时为止，能够防止包含磨削屑的磨削水浸入至通过分割而形成的芯片之间的间隙中。
即，除了作为将被加工物分割成芯片的起点的第二改质层之外，还在相当于芯片的完工厚度的位置附近形成第一改质层，从而在背面磨削步骤中，即使在以第二改质层为起点将被加工物分割成芯片之后，也存在具有窄幅割断槽的第一改质层，第一改质层起到防止包含磨削屑的磨削水浸入至芯片侧面的作用，从而能够抑制磨削屑附着于芯片侧面。
另外，通过第一改质层形成步骤而形成的第一改质层是按照不向上下产生龟裂的低输出照射激光光线而形成的，因此在形成第一改质层时，防止激光光线经由龟裂发生散射，抑制激光光线对被加工物的正面的功能元件的破坏，不损伤功能元件。因此，虽然在相当于芯片的完工厚度的位置附近形成第一改质层，也不会产生问题，通过残存至磨削快要结束时为止的第一改质层能够防止磨削屑浸入至芯片侧面。
另外，第一改质层和第二改质层两者均形成在比相当于芯片的完工厚度的位置靠背面侧的位置，因此通过背面磨削步骤实施被加工物的磨削直至成为完工厚度，从而将两个改质层去除。因此，能够防止改质层残留所导致的芯片的强度降低。
附图说明
图1是对从背面侧沿着分割预定线照射对于被加工物具有透过性的波长的激光光线的状态进行说明的立体图。
图2是对从背面侧沿着分割预定线照射对于被加工物具有透过性的波长的激光光线而形成第一改质层的状态进行说明的剖视图，该第一改质层未向上下产生龟裂，该第一改质层的下端位于比相当于芯片的完工厚度的高度位置略微靠背面侧的位置。
图3是将第一改质层放大而进行说明的剖视图。
图4是将从被加工物的背面侧沿着分割预定线照射对于被加工物具有透过性的波长的激光光线而形成第二改质层的状态进行说明的剖视图，该第二改质层形成在比通过第一改质层形成步骤而形成的第一改质层靠背面侧的位置，向上下产生龟裂。
图5是对在比通过第一改质层形成步骤而形成的第一改质层靠背面侧的位置形成向上下产生龟裂的第二改质层的状态进行说明的剖视图。
图6是立体图，说明了对形成有第一改质层和第二改质层的被加工物的背面进行磨削而将被加工物形成至芯片的完工厚度并且以存在龟裂的第二改质层为起点将被加工物分割成各个芯片的状态。
图7是剖视图，说明了对形成有第一改质层和第二改质层的被加工物的背面进行磨削而将被加工物形成至芯片的完工厚度并且以存在龟裂的第二改质层为起点将被加工物分割成各个芯片的状态。
图8是放大剖视图，说明了通过磨削对被加工物进行分割而形成的各芯片之间的间隙(割断槽)。
标号说明
W：被加工物；Wa：被加工物的正面；Wb：被加工物的背面；S：分割预定线；D：功能元件；T：保护带；1：激光加工装置；30：保持工作台；300：保持面；6：激光光线照射单元；60：壳体；61：激光光线振荡器；62：激光头；62a：聚光透镜；64：对准单元；640：红外线相机；M1：第一改质层；M2：第二改质层；Mb、Ma：龟裂；2：磨削装置；20：保持工作台；200：保持面；21：磨削单元；210：主轴；211：安装座；212：磨削磨轮；212b：磨轮基台；212a：磨削磨具；23：旋转单元；Md：割断槽；Me：第一改质层的窄幅割断槽；C：芯片。
具体实施方式
以下，对实施本发明的被加工物的加工方法而将图1所示的被加工物W沿着分割预定线S分割成具有功能元件D的各个芯片的情况下的各步骤进行说明。
图1所示的被加工物W例如是以硅为母材的外形为圆形板状的半导体晶片，在图1中，在朝向下侧的正面Wa上形成有垂直交叉的多条分割预定线S，在由分割预定线S呈格子状划分的各区域内分别形成有功能元件(器件)D。例如，被加工物W的正面Wa被粘贴有保护带T而被保护。另外，被加工物W的母材除了硅以外，也可以由砷化镓、蓝宝石、氮化镓或碳化硅等构成。
图1所示的激光加工装置1是从激光光线照射单元6对保持工作台30所保持的被加工物W照射激光光线的装置。对被加工物W进行保持的保持工作台30的外形为俯视圆形状，保持工作台30具有平坦的保持面300，该保持面300由多孔部件等构成，对被加工物W进行吸引保持，在保持面300上连通有未图示的吸引源。保持工作台30能够绕铅直方向(Z轴方向)的轴心旋转，并且能够通过未图示的移动单元在X轴方向和Y轴方向上往复移动。
激光光线照射单元6例如具有在保持面300的上方沿Y轴方向水平地延伸的圆柱状的壳体60。在壳体60内配设有激光光线振荡器61。激光光线振荡器61例如是Nd：YVO4激光器等，能够振荡出对于被加工物W具有透过性的规定的波长(例如，波长为1342nm)的激光光线(脉冲激光)。
在壳体60的前端部配设有在内部具有聚光透镜62a的激光头62。激光光线照射单元6将从激光光线振荡器61朝向-Y轴方向振荡出的激光光线利用壳体60和激光头62的内部所具有的未图示的反射镜反射而入射至聚光透镜62a，从而能够将朝向-Z方向的激光光线准确地会聚至保持工作台30所保持的被加工物W的规定的高度位置而进行照射。另外，由激光头62会聚的激光光线的聚光点位置可以通过未图示的聚光点位置调整单元在相对于保持工作台30的保持面300垂直的方向(Z轴方向)上进行调整。
在激光头62的附近(例如，壳体60的外侧面)配设有对被加工物W的分割预定线S进行检测的对准单元64。对准单元64具有：未图示的红外线照射单元，其照射红外线；以及红外线相机640，其由捕捉红外线的光学***和输出与红外线对应的电信号的拍摄元件(红外线CCD)等构成，根据红外线相机640所获取的图像，通过图案匹配等图像处理，能够检测到被加工物W的正面Wa的分割预定线S。
(1)第一改质层形成步骤
首先，如图1、图2所示，将被加工物W在背面Wb朝向上侧的状态下吸引保持在保持工作台30上。接着，如图2所示，将保持着被加工物W的保持工作台30向-X方向(往方向)进给，并且利用红外线相机640从被加工物W的背面Wb侧透过而拍摄正面Wa的分割预定线S，根据红外线相机640所拍摄的分割预定线S的图像，对准单元64执行图案匹配等图像处理，检测作为照射激光光线的基准的分割预定线S的位置。
随着分割预定线S的位置的检测，将对被加工物W进行保持的保持工作台30在Y轴方向上进行分度进给，进行作为照射激光光线的基准的分割预定线S与激光头62在Y轴方向上的对位。接着，如图3所示，将由聚光透镜62a会聚的激光光线LB1的聚光点位置P1定位于被加工物W的内部的规定的高度位置，即定位于例如比相当于图3所示的芯片的完工厚度H1(例如约为30μm)的高度位置Z1略微靠背面Wb侧(上侧)的位置。然后，从图2所示的激光光线振荡器61振荡出对于被加工物W具有透过性的波长的激光光线LB1，如图2、图3所示，将激光光线LB1会聚至保持工作台30所保持的被加工物W的内部而进行照射。
关于激光光线振荡器61的激光光线的输出、重复频率等，按照不从形成于被加工物W的第一改质层M1(参照图3)起向上下产生龟裂的条件进行设定。特别是将平均输出设定得较低(0.5W以下)。
上述条件的一例例如如下所述。
波长：1342nm
重复频率：90kHz
平均输出：0.5W
加工进给速度：700mm/秒
一边沿着分割预定线S从背面Wb侧对被加工物W照射激光光线LB1，一边按照上述加工进给速度将被加工物W向-X方向进行加工进给，如图2、图3所示，在被加工物W的内部形成第一改质层M1。到达聚光点位置P1之前的激光光线LB1对于被加工物W具有透过性，但到达图3所示的聚光点位置P1的激光光线LB1对于被加工物W局部示出非常高的吸收特性。因此，聚光点位置P1附近的被加工物W吸收激光光线LB1而发生改质，按照从聚光点位置P1主要朝向上方(背面Wb侧)延伸的方式形成规定的长度的第一改质层M1。
将激光光线LB1的平均输出设定得较低，因此如图3所示，在被加工物W上形成第一改质层M1，但未从第一改质层M1起朝向上下产生龟裂(或者即使产生也是能够忽略的程度的极微小的龟裂)。即，如图3所示，从-X方向朝向+X方向沿着分割预定线S在X轴方向上设置微小间隔而在被加工物W的内部呈直线状排列而形成第一改质层M1，该第一改质层M1未向上下产生龟裂，该第一改质层M1的下端位于比相当于芯片的完工厚度H1的高度位置Z1略微靠背面Wb侧的位置。
第一改质层M1按照下端位于比相当于完工厚度H1的高度位置Z1略微靠背面Wb侧的位置的方式形成，但将激光光线LB1的平均输出设定得较低而未形成龟裂，因此激光光线LB1不会经由龟裂而从聚光点位置P1朝向正面Wa侧发生散射。因此，不会出现散射的激光光线LB1将形成于正面Wa的功能元件D破坏而使功能元件D损伤的情况，虽然在相当于芯片的完工厚度H1的高度位置Z1的附近形成第一改质层M1，也不会产生问题。
当被加工物W向-X方向行进到完成沿着一列分割预定线S的激光光线LB1照射的X轴方向的规定位置时，停止激光光线LB1的照射，并且停止被加工物W向-X方向的加工进给。
(2)第二改质层形成步骤
接着，从被加工物W的背面Wb侧沿着分割预定线S照射对于被加工物W具有透过性的波长的激光光线，在比通过第一改质层形成步骤而形成的第一改质层M1靠背面Wb侧(上侧)的位置形成向上下产生龟裂的第二改质层。
例如，关于激光光线振荡器61的激光光线的输出、重复频率等，按照从形成于被加工物W的第二改质层M2(参照图4)起向上下产生龟裂的条件进行设定。特别是，将平均输出设定得比形成第一改质层M1时高(0.8W以上)。
上述条件的一例例如如下所述。
波长：1342nm
重复频率：90kHz
平均输出：0.8W
加工进给速度：700mm/秒
如图4所示，通过未图示的聚光点位置调整单元将聚光透镜62a(参照图5)所会聚的激光光线LB2的聚光点位置P2定位于高度位置Z2，该高度位置Z2从形成第一改质层M1时的聚光点位置P1向上方分开规定的间隔，靠近被加工物W的背面Wb侧。
另外，关于聚光点位置P1与聚光点位置P2之间的间隔的设定，在本实施方式中，如图4所示，按照从所形成的第二改质层M2向下方延伸的龟裂Ma不到达第一改质层M1的方式进行设定，但也可以按照从第二改质层M2向下方延伸的龟裂Ma到达第一改质层M1的方式进行设定。
然后，从图5所示的激光光线振荡器61振荡出对于被加工物W具有透过性的波长的激光光线LB2，如图4、图5所示，将激光光线LB2会聚至保持工作台30所保持的被加工物W的内部而进行照射。
一边沿着之前形成有第一改质层M1的分割预定线S从背面Wb侧对被加工物W照射激光光线LB2，一边按照加工进给速度700mm/秒将被加工物W向+X方向(返方向)进行加工进给，如图4、图5所示，在被加工物W的内部形成第二改质层M2。即，如图4所示，聚光点位置P2附近的被加工物W吸收激光光线LB2而发生改质，按照从聚光点位置P2主要朝向上方(背面Wb侧)延伸的方式形成规定的长度的第二改质层M2。另外，从第二改质层M2起向上下方向同时形成细的龟裂Mb、Ma。在本实施方式中，从第二改质层M2向下延伸的龟裂Ma未到达第一改质层M1，但该龟裂Ma也可以到达第一改质层M1。
如图4、图5所示，在比第一改质层M1靠背面Wb侧(上侧)的位置，从+X方向朝向-X方向沿着分割预定线S在X轴方向上设置微小间隔而在被加工物W的内部呈直线状排列而形成向上下产生龟裂Mb、Ma的第二改质层M2。然后，当被加工物W向+X方向行进到完成沿着一列分割预定线S的激光光线LB2照射的X轴方向的规定位置时，停止激光光线LB2的照射，并且停止被加工物W向+X方向的加工进给。
这样，例如将与被加工物W向-X方向(往方向)的加工进给一起进行的第一改质层形成步骤和与被加工物W向+X方向(返方向)的加工进给一起进行的第二改质层形成步骤作为一组，沿着一列分割预定线S对被加工物W进行激光加工。
另外，在第二改质层形成步骤中，也可以是，对于相同的一列分割预定线S，使聚光点位置在往方向返方向上向上侧偏移规定的间隔，并且以多次通行的方式从背面Wb侧对被加工物W照射激光光线LB2，沿着分割预定线S在之前形成的第二改质层M2(定义为第一层的第二改质层M2)的上方进一步形成第二层的第二改质层M2、第三层的第二改质层M2等。在这种情况下，例如成为第一层的第二改质层M2的向上侧延伸的龟裂Mb和第二层的第二改质层M2的向下侧延伸的龟裂Ma相连的状态。
例如，在对一列分割预定线S进行了一组第一改质层形成步骤和第二改质层形成步骤之后，将图1、图5所示的保持工作台30在Y轴方向上进行分度进给，进行位于形成有第一改质层M1和第二改质层M2的分割预定线S的旁边的分割预定线S与激光头62在Y轴方向上的对位。在进行了对位之后，对该新的一列分割预定线S进行一组第一改质层形成步骤和第二改质层形成步骤，形成第一改质层M1和第二改质层M2。依次沿着各分割预定线S进行一组同样的第一改质层形成步骤和第二改质层形成步骤，从而沿着沿X轴方向延伸的所有分割预定线S形成第一改质层M1和第二改质层M2。
另外，当使保持工作台30旋转90度之后对被加工物W进行同样的激光光线的照射时，能够沿着纵横的所有分割预定线S在被加工物W的内部形成第一改质层M1和第二改质层M2。
另外，例如也可以是，在沿着纵横的所有分割预定线S实施第一改质层形成步骤而在被加工物W的内部纵横地形成第一改质层M1之后，接着沿着纵横的所有分割预定线S实施第二改质层形成步骤而在被加工物W的内部纵横地形成第二改质层M2。
(3)背面磨削步骤
接着，将形成有第一改质层M1和第二改质层M2的被加工物W例如搬送至图6所示的磨削装置2。图6所示的磨削装置2是通过磨削单元21对保持工作台20上所保持的被加工物W进行磨削的装置。
对被加工物W进行保持的保持工作台20的外形是圆形状，保持工作台20具有保持面200，该保持面200由多孔部件等构成，对被加工物W进行吸引保持。在保持面200上连通有未图示的吸引源。保持工作台20能够通过与底面侧连接的旋转单元23绕铅直方向(Z轴方向)的轴心旋转，并且能够在X轴方向上往复移动。
磨削单元21具有：主轴210，其轴向为Z轴方向；未图示的电动机，其使主轴210旋转驱动；安装座211，其与主轴210的下端侧连结；以及磨削磨轮212，其以能够装卸的方式安装在安装座211的下表面上。
磨削磨轮212具有圆环状的磨轮基台212b和呈环状配设在磨轮基台212b的下表面上的多个大致长方体形状的磨削磨具212a。磨削磨具212a例如通过用适当的粘合剂粘固有金刚石磨粒等而成型。
例如，在主轴210的内部沿主轴210的轴向贯通而形成有与磨削水提供源连通的未图示的流路，该流路作为磨削水的通道，流路按照能够朝向磨削磨具212a喷出磨削水的方式在磨削磨轮212的底面开口。
首先，使保持工作台20的中心与被加工物W的中心大致一致，将被加工物W以背面Wb侧朝上的状态载置在保持面200上。并且，将由未图示的吸引源产生的吸引力传递至保持面200，从而保持工作台20对被加工物W进行吸引保持。
接着，使保持着被加工物W的保持工作台20向-X方向移动到磨削单元21的下方，进行磨削单元21所具有的磨削磨轮212与被加工物W的对位。例如如图6、图7所示，对位如下进行：使磨削磨轮212的旋转中心相对于被加工物W的旋转中心在水平方向上偏移规定的距离，使磨削磨具212a的旋转轨迹通过被加工物W的旋转中心。
在进行了磨削磨轮212和被加工物W的对位之后，随着对主轴210进行旋转驱动，磨削磨轮212旋转。另外，将磨削单元21向-Z方向进行进给，旋转的磨削磨轮212的磨削磨具212a与被加工物W的背面Wb抵接，由此进行磨削加工。在磨削中，随着保持工作台20的旋转，保持在保持面200上的被加工物W也进行旋转，因此磨削磨具212a对被加工物W的整个背面Wb进行磨削加工。在磨削加工中，对磨削磨具212a和被加工物W的接触部位提供磨削水，对接触部位进行冷却、清洗。
另外，也可以是，按照与从被加工物W探出的磨削磨具212a的内侧面对置的方式配设未图示的磨削水喷嘴，将从该磨削水喷嘴喷射的磨削水从旋转的磨削磨轮212的内侧面侧提供至磨削磨具212a与被加工物W的接触部位。
在磨削加工中，从磨削磨具212a对被加工物W施加-Z方向的磨削压力。然后，当对背面Wb进行磨削时，沿着图8所示的第二改质层M2产生相对于磨削压力的磨削应力，从而被加工物W以存在龟裂Mb、Ma的第二改质层M2为起点被分割成各个芯片。即，龟裂Mb、Ma分别朝向被加工物W的背面Wb、正面Wa延伸，成为割断槽(间隙)Md。并且，该割断槽Md通过第一改质层M1而立即到达正面Wa，因此将被加工物W分割成各个芯片C。
这里，在第一改质层M1中形成有窄幅割断槽Me，该窄幅割断槽Me的槽宽度比被加工物W的未形成第一改质层M1的部分中所形成的割断槽Md窄。据认为这是由于第一改质层M1发生非晶化而成为原子或分子不规则存在的状态。并且，第一改质层M1按照下端位于比相当于芯片C的完工厚度H1的高度位置Z1略微靠背面Wb侧的位置的方式形成，因此即使在包含磨削屑的磨削水浸入至割断槽(间隙)Md中的情况下，该磨削水也不容易浸入至窄幅割断槽Me中，因此第一改质层M1起到防止芯片分割后的磨削屑浸入的作用，抑制磨削屑附着于芯片C的侧面Cd。
进一步进行磨削，通过磨削将第二改质层M2从被加工物W去除，被加工物W接近完工厚度H1，但第一改质层M1仍然存在，因此可抑制磨削屑附着于芯片侧面Cd。另外，当通过磨削将第一改质层M1从被加工物W去除而使被加工物W成为完工厚度H1时，使磨削单元21向+Z方向上升，磨削磨具212a从被加工物W离开，并且停止磨削水的提供，结束磨削。通过将被加工物W磨削至达到完工厚度H1为止，从而将第一改质层M1和第二改质层M2去除，因此不会发生因改质层残留所导致的芯片C的强度降低。
另外，本发明的被加工物的加工方法并不限于上述的例子，另外，对于附图所图示的激光加工装置1和磨削装置2的构成要素，也不限于此，可以在能够发挥本发明的效果的范围内进行适当变更。

Claims (2)

1.一种被加工物的加工方法，沿着分割预定线将被加工物分割成各个芯片，该被加工物在正面上的由呈格子状形成的多条该分割预定线划分的各区域内形成有功能元件，其中，
该被加工物的加工方法具有如下的步骤：
第一改质层形成步骤，从该被加工物的背面侧沿着该分割预定线照射对于该被加工物具有透过性的波长的激光光线，形成第一改质层，该第一改质层未向上下产生龟裂，该第一改质层的下端位于比相当于芯片的完工厚度的高度位置略微靠背面侧的位置；
第二改质层形成步骤，从该被加工物的背面侧沿着该分割预定线照射对于该被加工物具有透过性的波长的激光光线，在比通过该第一改质层形成步骤而形成的该第一改质层靠背面侧的位置形成第二改质层，该第二改质层向上下产生龟裂；以及
背面磨削步骤，对形成有该第一改质层和该第二改质层的被加工物的背面进行磨削，将被加工物形成至芯片的完工厚度，并且以存在龟裂的该第二改质层为起点将被加工物分割成各个芯片，
在背面磨削步骤中，即使在以第二改质层为起点将被加工物分割成芯片之后，也存在具有窄幅割断槽的第一改质层，第一改质层起到防止包含磨削屑的磨削水浸入至芯片侧面的作用，从而能够抑制磨削屑附着于芯片侧面。
2.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其中，
在所述背面磨削步骤中，通过产生于被加工物的磨削应力，利用通过所述第二改质层形成步骤而按照向上下产生龟裂的方式形成的所述第二改质层使被加工物断裂。
CN201910499974.1A 2018-06-19 2019-06-11 被加工物的加工方法 Active CN110620038B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-115976 2018-06-19
JP2018115976A JP7081993B2 (ja) 2018-06-19 2018-06-19 被加工物の加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110620038A CN110620038A (zh) 2019-12-27
CN110620038B true CN110620038B (zh) 2024-03-12

Family

ID=68921242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910499974.1A Active CN110620038B (zh) 2018-06-19 2019-06-11 被加工物的加工方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7081993B2 (zh)
KR (1) KR102674904B1 (zh)
CN (1) CN110620038B (zh)
SG (1) SG10201904720XA (zh)
TW (1) TWI833762B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109358A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Tokyo Seimitsu Co Ltd 半導体基板の切断方法及び半導体基板の切断装置
JP2013105822A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Disco Abrasive Syst Ltd 板状物の加工方法
CN107030377A (zh) * 2015-12-07 2017-08-11 株式会社迪思科 晶片的加工方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4733934U (zh) 1971-05-15 1972-12-15
JP4907984B2 (ja) * 2005-12-27 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップ
JP4851918B2 (ja) * 2006-11-24 2012-01-11 株式会社ディスコ ウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP5819605B2 (ja) * 2010-12-17 2015-11-24 株式会社ディスコ 基板の分割方法
US8569086B2 (en) * 2011-08-24 2013-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device and method of dicing semiconductor devices
JP6008541B2 (ja) * 2012-04-02 2016-10-19 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP6147982B2 (ja) * 2012-10-09 2017-06-14 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US8809166B2 (en) * 2012-12-20 2014-08-19 Nxp B.V. High die strength semiconductor wafer processing method and system
JP6560040B2 (ja) * 2015-07-06 2019-08-14 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6300763B2 (ja) * 2015-08-03 2018-03-28 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法
JP6598702B2 (ja) * 2016-02-16 2019-10-30 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP6640005B2 (ja) * 2016-04-12 2020-02-05 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2018160623A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 東芝メモリ株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012109358A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Tokyo Seimitsu Co Ltd 半導体基板の切断方法及び半導体基板の切断装置
JP2013105822A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Disco Abrasive Syst Ltd 板状物の加工方法
CN107030377A (zh) * 2015-12-07 2017-08-11 株式会社迪思科 晶片的加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202002035A (zh) 2020-01-01
TWI833762B (zh) 2024-03-01
JP7081993B2 (ja) 2022-06-07
KR102674904B1 (ko) 2024-06-12
JP2019220548A (ja) 2019-12-26
CN110620038A (zh) 2019-12-27
KR20190143393A (ko) 2019-12-30
SG10201904720XA (en) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102369760B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
KR102384101B1 (ko) 웨이퍼의 박화 방법
CN106469679B (zh) 晶片的加工方法
US8048780B2 (en) Method of processing optical device wafer
KR102419485B1 (ko) 웨이퍼의 박화 방법
KR102450902B1 (ko) SiC 웨이퍼의 생성 방법
US7977215B2 (en) Method of processing optical device wafer
KR101458226B1 (ko) 광 디바이스 웨이퍼의 가공 방법
CN102398313B (zh) 光器件晶片的加工方法
JP2004223542A (ja) レーザー加工方法およびレーザー加工装置
KR102367001B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP2008053500A (ja) ウエーハの分割方法
JP2008098216A (ja) ウエーハの加工装置
KR20160107099A (ko) 절삭 장치 및 웨이퍼의 절삭 방법
JP2011233641A (ja) 板状物のレーザー加工方法
JP2014135348A (ja) ウエーハの加工方法
CN110571131B (zh) 倒角加工方法
JP2011171451A (ja) 砥石工具による加工方法および加工装置
CN110620038B (zh) 被加工物的加工方法
KR102524259B1 (ko) 가공 방법
CN108453370B (zh) 被加工物的加工方法
JP2005123329A (ja) 板状物の分割方法
CN111571043B (zh) 晶片的加工方法
CN114535815A (zh) 晶片的生成方法
JP2013219076A (ja) 光デバイスウエーハの加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant