晶片的分割方法技术

本发明专利技术提供一种可以将晶片沿形成了变质层的预定分割线准确地进行分割，并且可以获得抗折强度高的芯片的晶片分割方法，该分割方法包括：变质层形成工序，沿该预定分割线照射对晶片来说具有透过性的激光束，并在晶片的内部沿该预定分割线形成变质层；晶片支承工序，在实施该变质层形成工序前或实施了该变质层形成工序后，在安装于环状的框架上的保护带的表面上粘贴晶片的一个面；以及晶片断裂工序，对实施了该变质层形成工序、并粘贴于该保护带上的晶片赋予外力，沿着形成了该变质层的该预定分割线将晶片断裂为各芯片，该变质层形成工序在晶片的厚度为ｔ时，从晶片的表面和背面分别保留厚度为０．２ｔ～０．３ｔ的无变质区域来形成变质层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及沿预定分割线分割晶片的晶片分割方法，该晶片在由表面上格子状地形成的预定分割线划分的区域形成有功能元件。
技术介绍
在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面上由格子状排列的被称为切割道(street)的预定分割线划分多个区域，在这个被划分的区域形成IC、LSI等的电路(功能元件)。然后，通过沿预定分割线切断半导体晶片而分割形成有电路的区域，从而制造各个半导体芯片。此外，在蓝宝石衬底的表面上层叠了光电二极管等的受光元件(功能元件)或激光二极管等的发光元件(功能元件)等的光器件晶片也通过沿预定分割线切断，而被分割为各个光电二极管、激光二极管等的光器件，并广泛地被应用于电气设备中。上述半导体晶片或光器件晶片等的沿预定分割线的切断，通常由称为划片机的切削装置进行。这种切削装置包括卡盘台，保持半导体晶片或光器件晶片等的被加工物；切削部件，用于切削该卡盘台保持的被加工物；以及切削进给部件，使卡盘台和切削部件相对地移动。切削部件包含主轴单元，该主轴单元具有旋转主轴、安装于该主轴上的切削刀片、及对旋转主轴进行旋转驱动的驱动机构。切削刀片包括圆盘状的底座和安装于该底座的侧面外周部的环状的切削刀刃，切削刀刃是例如通过电铸在基座上固定粒径3μm左右的金刚石磨粒，形成为厚度20μm左右。但是，由于切削刀片具有20μm左右的厚度，所以作为划分芯片的预定分割线需要宽度为50μm左右，预定分割线相对于晶片的面积所占的面积比大，存在生产性差的问题。此外，由于蓝宝石衬底、碳化硅衬底等的莫氏硬度高，所以由上述切削刀片的切断当然也不容易。另一方面，近年来作为分割半导体晶片等的片状的被加工物的方法，也在尝试使用对该被加工物具有透过性的脉冲激光束，在要分割区域的内部对准聚光点并照射脉冲激光束的激光加工方法。采用这种激光加工方法的分割方法，从被加工物的一个表面侧向内部对准聚光点并照射对被加工物具有透过性的红外光区域的脉冲激光束，在被加工物的内部沿预定分割线连续地形成变质层，并沿着因形成该变质层而强度下降的预定分割线施加外力，使被加工物断裂来分割(例如，参照专利文献1)。专利文献1日本特许第3408805号公报然而，由于在沿着内部形成有变质层的预定分割线分割的芯片的侧面残留变质层，所以随着变质层形成的位置和厚度，芯片的抗折强度明显下降，产生芯片在其后的制造工序和做成产品后破损的问题。此外，在沿着预定分割线对形成了变质层的晶片进行分割时，随着变质层的厚度相对于变质层形成的位置和晶片的厚度的比例，用于分割所需的外力的大小和分割精度极大地变化。即，通过在晶片的一个面上露出并形成变质层，或增大变质层的厚度相对于晶片的厚度的比例，可以沿预定分割线容易分割晶片，但如上述那样被分割出的芯片的抗折强度明显地下降。另一方面，如果减小变质层的厚度相对于晶片的厚度的比例，则提高被分割出的芯片的抗折强度，但未必沿预定分割线准确地被分割，存在芯片发生破损的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题是，提供一种，沿晶片的预定分割线照射脉冲激光束而形成变质层，并沿形成了该变质层的预定分割线进行分割，可以不降低抗折强度而准确地分割。为了解决上述主要的技术课题，根据本专利技术，提供一种，将晶片沿预定分割线分割为各芯片，该晶片在表面上格子状地形成有多个上述预定分割线，并且在由该多个预定分割线划分的多个区域形成了功能元件，其特征在于，该分割方法包括变质层形成工序，沿该预定分割线照射对晶片来说具有透过性的激光束，并在晶片的内部沿该预定分割线形成变质层；晶片支承工序，在实施该变质层形成工序前或实施了该变质层形成工序后，在环状的框架上安装的保护带的表面上粘贴晶片的一个面；以及晶片断裂工序，对实施了该变质层形成工序、并粘贴于该保护带上的晶片赋予外力，沿着形成了该变质层的该预定分割线将晶片断裂为各芯片，该变质层形成工序在晶片的厚度为t时，从晶片的表面和背面分别保留厚度为0.2t～0.3t的无变质区域而形成变质层。该晶片的厚度优选为小于等于100μm。专利技术效果根据本专利技术的，由于设晶片的厚度为t时，从晶片的表面和背面分别保留厚度0.2t～0.3t的无变质区域而形成变质层，所以可以将晶片沿形成了变质层的预定分割线准确地进行分割，并且可以获得抗折强度高的芯片。附图说明图1是通过本专利技术的分割的半导体晶片的立体图；图2是实施本专利技术的中的变质层形成工序的激光加工装置的主要部分立体图；图3是简略地表示图2所示的激光加工装置中装配的激光束照射部件的结构的框图； 图4是用于说明脉冲激光束的聚光点直径的简略图；图5是本专利技术的中的变质层形成工序的说明图；图6是表示已实施本专利技术的中的变质层形成工序的状态的说明图；图7是表示将已实施本专利技术的晶片分割方法中的变质层形成工序的晶片粘贴在环状的框架上安装的保护带上的状态的立体图；图8是表示实施本专利技术的晶片分割方法中的断裂工序的分割装置的一个实施方式的立体图；图9是本专利技术的晶片分割方法中的断裂工序的说明图；图10是通过本专利技术的晶片分割方法分割的芯片的立体图；图11是三点弯曲试验的说明图；图12是表示将硅晶片分割的芯片的抗折强度试验结果的曲线图；图13是表示将硅晶片沿形成了变质层的预定分割线断裂所需的应力的试验结果的曲线图。具体实施例方式以下，参照附图来详细地说明本专利技术的的优选实施方式。在图1中，表示根据本专利技术加工的晶片即半导体晶片的立体图。图1所示的半导体晶片2例如由厚度为50μm的硅晶片构成，在由表面2a上格子状地形成的多个预定分割线21划分的多个区域形成有作为功能元件的电路22。以下，说明将该半导体晶片2分割为各半导体芯片的分割方法。要将半导体晶片2分割为各个半导体芯片，沿预定分割线21照射对晶片2来说具有透过性的脉冲激光束，实施在晶片2的内部沿预定分割线21形成变质层的变质层形成工序。该变质层形成工序使用图2至图4所示的激光加工装置3来实施。图2至图4所示的激光加工装置3包括保持被加工物的卡盘台31；对该卡盘台31上保持的被加工物照射激光束的激光束照射部件32；以及拍摄卡盘台31上保持的被加工物的摄像部件33。卡盘台31构成为可吸引保持被加工物，通过未图示的移动机构，在图2中以箭头X表示的加工进给方向和以箭头Y表示的分度进给方向上移动。上述激光束照射部件32包含实质上水平配置的圆筒形状的外壳321。在外壳321内图3所示地设置有脉冲激光束振荡部件322和传送光学系统323。脉冲激光束振荡部件322包括由YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器构成的脉冲激光束振荡器322a、以及在其上附设的重复频率设定部件322b。传送光学系统323包含有光束分离器那样的合适的光学元件。在上述外壳321的前端部安装有聚光器324，该聚光器324收容了由自身为公知形态即可的透镜组构成的聚光透镜(未图示)。从上述脉冲激光束振荡部件322振荡的激光束通过传送光学系统323到达聚光器324，从聚光器324向上述卡盘台31上保持的被加工物，以预定的聚光点直径D照射。如图4所示，呈现高斯分布的脉冲激光束通过聚光器324的物镜324a照射的情况下，该聚光点直径D为D(μm)＝4×λ×f/(π×W)，其中，λ由脉冲激光束的波长(μm)规定，W由入射到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片的分割方法，将晶片沿预定分割线分割为各芯片，该晶片在表面上格子状地形成有多个上述预定分割线，并且在由该多个预定分割线划分的多个区域形成了功能元件，其特征在于，该分割方法包括：变质层形成工序，沿该预定分割线照射对晶片来说具有透 过性的激光束，并在晶片的内部沿该预定分割线形成变质层；晶片支承工序，在实施该变质层形成工序前或实施了该变质层形成工序后，在环状的框架上安装的保护带的表面粘贴晶片的一个面；以及晶片断裂工序，对实施该变质层形成工序、并粘贴于该保 护带上的晶片赋予外力，沿着形成了该变质层的该预定分割线将晶片断裂为各芯片，设晶片的厚度为ｔ时，该变质层形成工序从晶片的表面和背面分别保留厚度为０．２ｔ～０．３ｔ的无变质区域而形成变质层。

【技术特征摘要】
JP 2005-1-20 012255/20051.一种晶片的分割方法，将晶片沿预定分割线分割为各芯片，该晶片在表面上格子状地形成有多个上述预定分割线，并且在由该多个预定分割线划分的多个区域形成了功能元件，其特征在于，该分割方法包括变质层形成工序，沿该预定分割线照射对晶片来说具有透过性的激光束，并在晶片的内部沿该预定分割线形成变质层；晶片支承工序，在实施该变质...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林贤史，中村胜，能丸圭司，渡边阳介，永井祐介，
申请(专利权)人：株式会社迪斯科，
类型：发明
国别省市：JP[日本]