磨削裝置和磨削方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種磨削裝置和磨削方法，在對形成有分割起點(diǎn)的被加工物進(jìn)行磨削來分割成多個芯片時，能夠降低在芯片的外周產(chǎn)生缺口的可能性。將晶片（1）的背面（1b）粗磨削到未達(dá)到完成厚度的厚度（磨削步驟），解除保持工作臺（20）對晶片的抽吸保持（抽吸解除步驟），其后，對擴(kuò)張帶（4）進(jìn)行擴(kuò)張，沿著形成有分割起點(diǎn)的分割預(yù)定線（3）將晶片分割成芯片（9），并且在芯片之間形成間隔（9a）（間隔形成步驟）。接著，將分割成芯片的狀態(tài)的晶片再次抽吸保持于保持工作臺（20）（再保持步驟），將晶片磨削到完成厚度（精磨削步驟）。由于對分割后的晶片進(jìn)行抽吸保持來進(jìn)行精磨削，因此防止了相鄰的芯片的接觸，不會在外周產(chǎn)生缺口。
【專利說明】磨削裝置和磨削方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于對從分割起點(diǎn)分割成多個芯片的半導(dǎo)體晶片等薄板狀的被加工物進(jìn)行磨削的磨削裝置和磨削方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件的制造工序中，將在表面形成了具有電路的大量器件的半導(dǎo)體晶片沿著格狀的分割預(yù)定線進(jìn)行分割，所述分割預(yù)定線用于劃分各器件的形成區(qū)域，由此，使所述半導(dǎo)體晶片獨(dú)立成片為具有器件的大量半導(dǎo)體芯片。在這樣將半導(dǎo)體晶片等被加工物分割成大量芯片時，對被加工物的未形成器件的背面?zhèn)冗M(jìn)行磨削來使被加工物變薄，從而獲得預(yù)定厚度的芯片。
[0003]為了這樣大量獲得比原本的被加工物薄的芯片，通常的工序?yàn)樵诒趁婺ハ髦筮M(jìn)行分割，但近年來，已知有以下方法:首先對被加工物實(shí)施形成分割起點(diǎn)的處理，然后進(jìn)行背面磨削，由此進(jìn)行分割(參照專利文獻(xiàn)I等)。具體可以列舉出以下方法:沿著分割預(yù)定線照射具有透射性的波長的激光束，來在被加工物的內(nèi)部形成改性層，然后磨削背面?zhèn)?，由此以改性層為起點(diǎn)進(jìn)行分割；或者，沿著分割預(yù)定線在被加工物的表面?zhèn)刃纬傻竭_(dá)預(yù)定厚度的槽，然后磨削背面?zhèn)戎钡讲?，由此進(jìn)行分割。
[0004]專利文獻(xiàn)1:國際公開W02003/077295號公報。
[0005]在上述的、通過照射激光束來在被加工物的內(nèi)部形成改性層然后背面磨削的方法中，在分割的芯片之間未形成間隔，因此，在將被加工物分割成了芯片的狀態(tài)下進(jìn)一步進(jìn)行背面磨削直至預(yù)定厚度時，相鄰的芯片有可能彼此接觸，從而在芯片的外周產(chǎn)生缺口等損傷。此外，在被加工物的表面?zhèn)刃纬刹廴缓筮M(jìn)行背面磨削的方法中，如果為了增加所獲得的芯片的數(shù)量而使槽寬減小到例如幾十μ m，則芯片之間的間隔變窄，產(chǎn)生了芯片的缺口這樣的同樣的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其主要的技術(shù)課題在于提供一種磨削裝置和磨削方法，能夠在對通過磨削來從分割起點(diǎn)分割成多個芯片的半導(dǎo)體晶片等薄板狀的被加工物進(jìn)行磨削時，降低在分割出的芯片的外周產(chǎn)生缺口的可能性。
[0007]本發(fā)明的磨削裝置用于磨削被加工物單元的被加工物，被加工物單元由以下部分構(gòu)成:所述被加工物；帶，其粘貼于所述被加工物并具有擴(kuò)張性；以及環(huán)狀框架，所述帶的外周粘貼于該環(huán)狀框架，所述磨削裝置的特征在于，其具備:保持工作臺，其具有保持面，該保持面經(jīng)由所述帶將所述被加工物單元的所述被加工物保持成能夠旋轉(zhuǎn)；負(fù)壓生成構(gòu)件，其對所述保持面作用抽吸力；環(huán)狀框架固定構(gòu)件，其具有在所述保持工作臺的外周載置所述環(huán)狀框架的環(huán)狀框架載置面，該環(huán)狀框架固定構(gòu)件固定所述環(huán)狀框架，并與所述保持工作臺一起旋轉(zhuǎn)；磨削構(gòu)件，其具有對保持在所述保持工作臺的所述被加工物進(jìn)行磨削的磨削磨具；磨削進(jìn)給構(gòu)件，其使所述磨削構(gòu)件相對于保持在所述保持工作臺的所述被加工物以接近和遠(yuǎn)離的方式相對移動；以及移動構(gòu)件，其使所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件和所述保持工作臺相對移動，來使所述保持面相對于所述環(huán)狀框架載置面突出(技術(shù)方案I)。
[0008]此外，本發(fā)明的磨削方法是利用技術(shù)方案I所述的磨削裝置對所述被加工物單元進(jìn)行磨削的磨削方法，其特征在于，所述磨削方法具備:分割起點(diǎn)形成步驟，沿著具有交叉的多條分割預(yù)定線的被加工物的該分割預(yù)定線，形成從被加工物的表面?zhèn)戎辽俚竭_(dá)完成厚度的分割起點(diǎn)；被加工物單元形成步驟，在實(shí)施了所述分割起點(diǎn)形成步驟后，在被加工物的表面粘貼具有擴(kuò)張性的帶，并且將該帶的外周粘貼于環(huán)狀框架，從而形成被加工物單元；載置步驟，在實(shí)施了所述被加工物單元形成步驟后，將所述被加工物單元的所述被加工物載置于所述保持工作臺，并且將所述環(huán)狀框架載置于所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件的所述環(huán)狀框架載置面；保持步驟，使所述負(fù)壓生成構(gòu)件進(jìn)行動作，對載置有所述被加工物單元的所述保持工作臺的所述保持面作用抽吸力，經(jīng)由所述帶將所述被加工物抽吸保持在所述保持工作臺，并且，將所述環(huán)狀框架固定在所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件；磨削步驟，在實(shí)施了所述保持步驟后，使所述保持工作臺和所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，并借助所述磨削進(jìn)給構(gòu)件使所述磨削構(gòu)件進(jìn)行磨削進(jìn)給，將所述被加工物磨削至未達(dá)到所述完成厚度的預(yù)定厚度；抽吸解除步驟，在實(shí)施了所述磨削步驟后，停止所述負(fù)壓生成構(gòu)件，解除所述保持工作臺的抽吸保持；間隔形成步驟，在實(shí)施了所述抽吸解除步驟后，借助所述移動構(gòu)件使所述保持工作臺的所述保持面相對于所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件的所述環(huán)狀框架載置面突出，由此，在沿著所述分割預(yù)定線分割所述被加工物而形成的多個芯片之間形成間隔；再保持步驟，在實(shí)施了所述間隔形成步驟后，使所述負(fù)壓生成構(gòu)件進(jìn)行動作，經(jīng)由所述帶將所述被加工物抽吸保持在所述保持工作臺；以及精磨削步驟，在實(shí)施了所述再保持步驟后，將所述被加工物磨削到所述完成厚度。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，在將被加工物抽吸保持在保持工作臺的狀態(tài)下進(jìn)行磨削步驟，接著，進(jìn)行解除被加工物向保持工作臺的抽吸保持的抽吸解除步驟，然后進(jìn)行間隔形成步驟，此時，使被加工物單元的帶擴(kuò)張，在分割成的芯片之間形成使芯片分離開的間隔。被加工物在磨削步驟結(jié)束的時刻、或者通過實(shí)施磨削后的間隔形成步驟來分割成芯片。在磨削步驟中分割芯片的情況下，在分割成芯片后立即停止磨削，來避免芯片彼此的接觸。接著，進(jìn)行將分割成芯片的狀態(tài)的被加工物再次抽吸保持在保持工作臺的再保持步驟，然后進(jìn)行將被加工物最終磨削到完成厚度的精磨削步驟，從而獲得完成厚度的芯片。在磨削步驟中，將被加工物磨削至未達(dá)到完成厚度的預(yù)定厚度，并且，在精磨削步驟中以形成有芯片之間的間隔的狀態(tài)進(jìn)行磨削。其結(jié)果是，能夠降低由于磨削而使芯片彼此接觸從而在芯片的外周產(chǎn)生缺口的可能性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了如下效果:提供一種磨削裝置和磨削方法，在對形成有分割起點(diǎn)的被加工物進(jìn)行磨削來分割成多個芯片時，能夠降低在芯片的外周產(chǎn)生缺口的可能性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的晶片(被加工物)的立體圖。
[0012]圖2是示出經(jīng)過了一個實(shí)施方式的磨削方法的被加工物單元形成步驟后的狀態(tài)下的、在粘貼有晶片的帶的外周粘貼環(huán)狀框架而構(gòu)成的晶片單元的立體圖。
[0013]圖3是示出一個實(shí)施方式的磨削裝置的立體圖。[0014]圖4是示出一個實(shí)施方式的磨削裝置所具備的保持工作臺的立體圖。
[0015]圖5是示出該保持工作臺和一個實(shí)施方式的磨削方法的載置步驟的側(cè)剖視圖。
[0016]圖6是示出一個實(shí)施方式的磨削方法的分割起點(diǎn)形成步驟的側(cè)視圖。
[0017]圖7是示出通過分割起點(diǎn)形成步驟在晶片內(nèi)形成的改性層的剖視圖。
[0018]圖8是示出一個實(shí)施方式的磨削方法的保持步驟后的狀態(tài)的側(cè)視圖。
[0019]圖9是示出一個實(shí)施方式的磨削方法的磨削步驟的側(cè)視圖。
[0020]圖10是示出一個實(shí)施方式的磨削方法的抽吸解除步驟的側(cè)視圖。
[0021]圖11是示出一個實(shí)施方式的磨削方法的間隔形成步驟的側(cè)視圖。
[0022]圖12是示出一個實(shí)施方式的磨削方法的精磨削步驟的側(cè)視圖。
[0023]標(biāo)號說明
[0024]I:晶片(被加工物)；
[0025]Ia: 晶片I的表面；
[0026]Ib: 晶片I的背面；
[0027]Ic: 改性層(分割起點(diǎn))；
[0028]Id: 裂縫(分割起點(diǎn))；
[0029]2:器件；
[0030]3:分割預(yù)定線；
[0031]4:擴(kuò)張帶；
[0032]5:環(huán)狀框架；
[0033]6:晶片單元(被加工物單元)；
[0034]9:芯片；
[0035]9a: 芯片間的間隔；
[0036]10: 磨削裝置；
[0037]20: 保持工作臺；
[0038]204:保持面；
[0039]21: 環(huán)狀框架固定構(gòu)件；
[0040]211:環(huán)狀框架載置面；
[0041]22: 負(fù)壓生成構(gòu)件；
[0042]23: 氣缸裝置(移動構(gòu)件)；
[0043]30: 磨削構(gòu)件；
[0044]36: 磨削磨具；
[0045]40: 磨削進(jìn)給構(gòu)件。
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下，參照附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0047](I)晶片
[0048]圖1示出了作為一個實(shí)施方式的被加工物的半導(dǎo)體晶片等晶片I。晶片I形成為厚度例如為700 μ m左右的圓板狀。在晶片I的表面Ia形成有多個器件2。通過在被多條交叉的分割預(yù)定線3劃分而成的多個矩形區(qū)域設(shè)置LSI等電路，來形成這些器件2，所述分割預(yù)定線3在表面Ia設(shè)定成格狀。
[0049]如圖2所示，晶片I形成為晶片單元(被加工物單元)6，將晶片I供給至圖3所示的一個實(shí)施方式的磨削裝置10，來磨削其背面以使其變薄。晶片單元6由晶片1、擴(kuò)張帶4以及環(huán)狀框架5構(gòu)成，擴(kuò)張帶4粘貼在晶片I的表面la，環(huán)狀框架5由金屬制成且擴(kuò)張帶4的外周粘貼于該環(huán)狀框架5。晶片單元6在后述的一個實(shí)施方式的磨削方法的被加工物單元形成步驟中形成。以下，首先對適于實(shí)施該磨削方法的圖3的磨削裝置10進(jìn)行說明。
[0050](2)磨削裝置
[0051]磨削裝置10具備上表面水平的長方體狀的基座11。在圖3中，將基座11的長度方向、寬度方向和豎直方向分別以Y方向、X方向和Z方向(豎直方向)不出。在基座11的Y方向一端部立起設(shè)置有支承壁部12。在基座11上，在Y方向的支承壁部12側(cè)設(shè)置有用于對晶片I進(jìn)行磨削加工的加工區(qū)域11A，在與支承壁部12相反的一側(cè)設(shè)置有搬入搬出區(qū)域11B，搬入搬出區(qū)域IlB用于將磨削前的晶片I搬入到加工區(qū)域11A，并將磨削后的晶片I搬出。
[0052]在加工區(qū)域IlA以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置有圓板狀的旋轉(zhuǎn)工作臺13，旋轉(zhuǎn)工作臺13的上表面水平，且旋轉(zhuǎn)工作臺13的旋轉(zhuǎn)軸線與Z方向平行。借助未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)工作臺13向箭頭R方向旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)工作臺13上的外周部，以在周向隔開相等間隔的方式配設(shè)有多個(此時為3個)保持構(gòu)件14，保持構(gòu)件14以Z方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0053]如圖4和圖5所示，保持構(gòu)件14具備:保持工作臺20，其用于保持晶片I ;環(huán)狀框架固定構(gòu)件21，其配設(shè)在保持工作臺20的周圍，用于保持環(huán)狀框架5 ;負(fù)壓生成構(gòu)件22，其用于在保持工作臺20上產(chǎn)生負(fù)壓；以及多個氣缸裝置(移動構(gòu)件)23，它們用于使環(huán)狀框架固定構(gòu)件21升降。
[0054]保持工作臺20具有在由不銹鋼等金屬構(gòu)成的圓筒狀的框體201的上表面嵌合固定有由多孔性體構(gòu)成的圓板狀的抽吸部202的結(jié)構(gòu)。抽吸部202的上表面形成為水平的保持面204。保持面204具有與晶片I相同的直徑，并形成為與框體201的上表面共面。如圖4所示，保持工作臺20具有從框體201的中心向下方延伸的旋轉(zhuǎn)軸205，并被使該旋轉(zhuǎn)軸205旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)206旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
[0055]如圖5所示，在框體201的中心貫通形成有與抽吸部202連通的抽吸通道207，該抽吸通道207與由抽吸空氣的真空泵等構(gòu)成的負(fù)壓生成構(gòu)件22經(jīng)由開閉閥221連通。在開閉閥221打開的狀態(tài)(參照圖8)下，當(dāng)負(fù)壓生成構(gòu)件22運(yùn)轉(zhuǎn)時，抽吸部202內(nèi)為負(fù)壓，載置于保持面204的晶片I通過負(fù)壓作用被抽吸保持于保持面204。
[0056]此外，保持工作臺20的保持面204也可以為以下形態(tài):其以旋轉(zhuǎn)中心為頂點(diǎn)形成為具有傾斜角度較小的斜率的傾斜面的圓錐面狀，當(dāng)晶片I被抽吸于保持面204時，成為模仿保持面204而稍微變形成圓錐面狀的狀態(tài)。此時，將保持工作臺20構(gòu)成為稍微傾斜，從而在晶片I的磨削時，后述的磨削輪的磨削面與傾斜面平行。作為使保持面204為圓錐狀時的傾斜角度，“半徑/頂點(diǎn)高度”的比例例如為1/1000?1/10000左右。
[0057]環(huán)狀框架固定構(gòu)件21在形成于保持工作臺20的下端部的凸緣部208上，配設(shè)成經(jīng)由多個氣缸裝置23能夠升降，并且與保持工作臺20成同心狀。多個氣缸裝置23以在周向隔開相等間隔的方式立起設(shè)置于凸緣部208，活塞桿231相對于上方伸縮。環(huán)狀框架固定構(gòu)件21固定在活塞桿231的上端，由于活塞桿231的伸縮而升降。氣缸裝置23利用了使用氣壓或液壓的流體壓力缸裝置。
[0058]在環(huán)狀框架固定構(gòu)件21的上表面形成有載置環(huán)狀框架5的、水平的環(huán)狀框架載置面211。在環(huán)狀框架載置面211配設(shè)有用于磁性吸附環(huán)狀框架5進(jìn)行保持的電磁鐵212。
[0059]關(guān)于上述晶片單元6，在保持工作臺20的保持面204，經(jīng)由擴(kuò)張帶4呈同心狀地載置晶片1，在環(huán)狀框架固定構(gòu)件21的環(huán)狀框架載置面211經(jīng)由擴(kuò)張帶4載置環(huán)狀框架5。并且，從該狀態(tài)起，負(fù)壓生成構(gòu)件22進(jìn)行動作從而將晶片I吸附保持在保持工作臺20的保持面204，并且，電磁鐵212進(jìn)行動作從而將環(huán)狀框架5磁性吸附于環(huán)狀框架固定構(gòu)件21的環(huán)狀框架載置面211進(jìn)行保持。
[0060]此外，作為用于環(huán)狀框架固定構(gòu)件21的、將環(huán)狀框架5固定于環(huán)狀框架載置面211的構(gòu)件，除了電磁鐵212以外還可以使用夾具等機(jī)械夾持構(gòu)件。
[0061]各保持構(gòu)件14設(shè)置為保持工作臺20的凸緣部208的上表面與旋轉(zhuǎn)工作臺13的上表面共面的狀態(tài)。關(guān)于各保持構(gòu)件14，保持工作臺20和環(huán)狀框架固定構(gòu)件21通過電動機(jī)206而一體旋轉(zhuǎn)即自轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)工作臺13旋轉(zhuǎn)時，各保持構(gòu)件14成為公轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0062]如圖3所示，在兩個保持構(gòu)件14在支承壁部12側(cè)沿X方向排列的狀態(tài)下，在這些保持構(gòu)件14的正上方分別配設(shè)有磨削構(gòu)件30。各保持構(gòu)件14由于旋轉(zhuǎn)工作臺13的旋轉(zhuǎn)，而分別位于各磨削構(gòu)件30的下 方的磨削位置、和最靠近搬入搬出區(qū)域IlB的搬入搬出位置這三個位置。
[0063]磨削位置有兩處，在每個磨削位置配備有磨削構(gòu)件30。此時，旋轉(zhuǎn)工作臺13的搬送方向上游側(cè)(在圖1中為深處側(cè))的磨削位置為粗磨削位置，下游側(cè)的磨削位置為精磨削位置。
[0064]各磨削構(gòu)件30在支承壁部12的前表面被磨削進(jìn)給構(gòu)件40支承為在Z方向升降自如。磨削進(jìn)給構(gòu)件40由以下部分構(gòu)成:導(dǎo)軌41，其固定于支承壁部12的前表面，且沿Z方向延伸；升降滑塊42，其以能夠滑動的方式支承于導(dǎo)軌41 ;滾珠絲杠43，其螺合連結(jié)于升降滑塊42 ;以及電動機(jī)44，其用于使?jié)L珠絲杠43正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。該磨削進(jìn)給構(gòu)件40借助滾珠絲杠43的旋轉(zhuǎn)而使升降滑塊42沿導(dǎo)軌41升降，磨削構(gòu)件30由于升降滑塊42的升降，而以相對于保持在保持構(gòu)件14的保持工作臺20上的晶片I接近和遠(yuǎn)離的方式移動。
[0065]磨削構(gòu)件30由以下部分構(gòu)成:圓筒狀的外殼31，其軸向沿Z方向延伸；主軸32(參照圖9)，其以與外殼31同軸且能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承在外殼31內(nèi)；伺服電動機(jī)33，其驅(qū)動主軸32旋轉(zhuǎn)；以及磨削輪35，其經(jīng)由圓板狀的安裝件34同軸且能夠裝卸地固定于主軸32的下端，并與保持于保持構(gòu)件14的晶片I對置。外殼31經(jīng)由螺栓39固定于升降滑塊42，磨削構(gòu)件30與升降滑塊42 —起升降。
[0066]如圖9所示，在磨削輪35的下表面外周以隔開相等間隔的方式排列并固定安裝有多個磨削磨具36。根據(jù)晶片I的材質(zhì)來選擇磨削磨具36，例如使用在陶瓷結(jié)合劑(Η卜'J^ 了 ^ F)等結(jié)合材料中混合金剛石磨粒而成型出的磨削磨具等。
[0067]在配置于粗磨削位置的上方的磨削構(gòu)件30 (以下稱為粗磨削構(gòu)件30Α)的安裝件34安裝有磨削輪35，該磨削輪35固定安裝有粗磨削用的磨削磨具(例如包括#320~#400的磨粒的磨具)。此外，在配置于精磨削位置的上方的磨削構(gòu)件30 (以下稱為精磨削構(gòu)件30Β)的安裝件34安裝有磨削輪35，該磨削輪35固定安裝有精磨削用的磨削磨具(例如包括#2000以上的磨粒的磨具)。在安裝件34和磨削輪35設(shè)置有磨削液供給機(jī)構(gòu)(未圖示)，磨削液供給機(jī)構(gòu)供給用于磨削部分的冷卻、潤滑或磨削屑的排出的磨削液。
[0068]關(guān)于所述各磨削構(gòu)件30A、30B，使磨削輪35旋轉(zhuǎn)，并通過借助磨削進(jìn)給構(gòu)件40以預(yù)定速度(例如0.3?0.5 μ m/秒左右)下降地進(jìn)行磨削進(jìn)給，來使磨削輪35的磨削磨具36按壓晶片I的背面lb，由此磨削背面lb。在背面磨削時，保持工作臺20例如與磨削輪35向相同方向旋轉(zhuǎn)，晶片I自轉(zhuǎn)。
[0069]如圖9所示，磨削輪35的磨削外徑比晶片I的半徑大，磨削磨具36的磨削外周緣通過保持工作臺20的旋轉(zhuǎn)中心、即晶片I的中心，由此，晶片I的背面Ib整個面被磨削磨具36同樣地磨削。以未圖示的厚度測定器來測定晶片I的厚度，由此控制磨削構(gòu)件30A、30B的磨削量。
[0070]晶片I首先在粗磨削位置被粗磨削構(gòu)件30A進(jìn)行粗磨削，其后，旋轉(zhuǎn)工作臺13向圖1示出的R方向旋轉(zhuǎn)，由此將晶片I搬送到精磨削位置，在這里借助精磨削構(gòu)件30B進(jìn)行精磨削。
[0071]如圖3所示，在搬入搬出區(qū)域IlB的中央設(shè)置有拾取機(jī)器人50，在拾取機(jī)器人50的周圍，從上方觀察沿逆時針方向分別配置有供給盒51、位置對準(zhǔn)臺52、供給臂53、回收臂54、旋轉(zhuǎn)式清洗裝置55以及回收盒56。在盒51、56，以在上下方向空出間隔的層疊狀態(tài)收納晶片單元6。這些盒51、56以能夠裝卸的方式設(shè)定在基座11上的預(yù)定位置。
[0072]具有晶片I的晶片單元6首先被拾取機(jī)器人50從供給盒51內(nèi)取出，以晶片I的背面Ib朝上的方式載置在位置對準(zhǔn)臺52上并定位在固定的搬入開始位置。接著，晶片單元6被供給臂53從位置對準(zhǔn)臺52抬起，晶片I以背面Ib朝上的方式被載置到在搬入搬出位置待機(jī)的保持工作臺20上。晶片單元6由于旋轉(zhuǎn)工作臺13向R方向的旋轉(zhuǎn)而向粗磨削位置和精磨削位置依此順序進(jìn)行搬送，在這些磨削位置，借助磨削構(gòu)件30以上述方式磨削背面lb。
[0073]由于旋轉(zhuǎn)工作臺13進(jìn)一步向R方向旋轉(zhuǎn)，完成了晶片I的精磨削的晶片單元6回到搬入搬出位置。回到搬入搬出位置的晶片單元6被回收臂54抬起并移動到清洗裝置55，來對晶片I進(jìn)行水洗和干燥。并且，在清洗裝置55進(jìn)行了晶片I的清洗處理的晶片單元6被拾取機(jī)器人50收納在回收盒56內(nèi)。
[0074]以上是磨削晶片I的背面Ib從而使晶片I變薄的磨削裝置10的基本結(jié)構(gòu)和動作。接著，對使用該磨削裝置10磨削晶片1，直到分割成具有器件2的多個芯片的一個實(shí)施方式的磨削方法進(jìn)行以下說明。
[0075](3)磨削方法
[0076](3-1)分割起點(diǎn)形成步驟
[0077]對于晶片1，沿著分割預(yù)定線3形成從表面Ia側(cè)至少到達(dá)完成厚度的分割起點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，形成從改性層伸長的裂縫來作為分割起點(diǎn)。如圖6所示，改性層的形成為:使背面Ib側(cè)露出，將晶片I保持為水平，從配設(shè)在晶片I的上方的激光照射構(gòu)件60的照射部61，以從背面Ib側(cè)使聚光點(diǎn)位于晶片I的內(nèi)部的狀態(tài)沿著分割預(yù)定線3對晶片I照射具有透射性的波長的激光束L。由此，如圖7所示，在晶片I的內(nèi)部形成沿著分割預(yù)定線3的改性層lc。此時，如圖7所示，激光束L的聚光點(diǎn)設(shè)定在這樣的位置:使改性層Ic形成在比背面磨削后的完成厚度t向背面Ib側(cè)離開了距離d (例如為10 μ m左右)的位置。
[0078]通過使激光照射構(gòu)件60和晶片單元6以與晶片I的表面Ia平行的方式相對移動，來恰當(dāng)進(jìn)行激光束L的沿著分割預(yù)定線3的直線掃描和要照射激光束L的分割預(yù)定線3的選擇。改性層Ic具有比晶片I內(nèi)的其它部分強(qiáng)度低的特性，其以與晶片I的表面和背面平行的固定的層厚形成。在本實(shí)施方式中，通過調(diào)整激光束L的輸出，如圖7所示，在形成改性層Ic的同時，從改性層Ic到表面la，由于激光束照射的影響而形成了裂縫Id。該裂縫Id成為本實(shí)施方式中的實(shí)質(zhì)上的分割起點(diǎn)。
[0079]此外，像本實(shí)施方式那樣，從表面Ia超過完成厚度地形成改性層Ic的形態(tài)是本發(fā)明的一個例子，在本發(fā)明中，至少在從表面Ia至完成厚度的位置形成分割起點(diǎn)。此外，在本實(shí)施方式中，使分割起點(diǎn)為從改性層Ic伸長的裂縫ld，但作為分割起點(diǎn)，也可以為在從表面Ia至完成厚度的位置形成的改性層lc，此外，例如也可以是在晶片I的表面Ia側(cè)形成的槽。該槽可以列舉出由切削刀具形成的切削槽、對晶片I照射具有吸收性的波長的激光束而形成的激光加工槽等。
[0080](3-2)被加工物單元形成步驟
[0081]接著，如圖2所示，在晶片I的表面Ia粘貼擴(kuò)張帶4，并且將擴(kuò)張帶4的外周粘貼在環(huán)狀框架5，從而形成晶片單元6。
[0082]擴(kuò)張帶4使用了在具有擴(kuò)張性的基材的單面形成有粘接層的結(jié)構(gòu)?；目梢粤信e出聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴等合成樹脂帶。晶片I和環(huán)狀框架5粘貼于擴(kuò)張帶4的粘接層。晶片I配設(shè)為與環(huán)狀框架5的圓形的內(nèi)周緣呈同心狀。
[0083]多個晶片單元6收納在圖3示出的供給盒51內(nèi)，該供給盒51設(shè)定在磨削裝置10的預(yù)定位置。并且，在磨削裝置10中，晶片單元6以上述方式從供給盒51逐枚搬出，并經(jīng)過位置對準(zhǔn)臺52被供給臂53保持在保持構(gòu)件14。以下，對直到將晶片單元6保持在保持構(gòu)件14并對背面Ib進(jìn)行精磨削的步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0084](3-3)載置步驟
[0085]如圖5所示，借助供給臂53，將晶片單元6的晶片I以表面Ia側(cè)與保持面204對置的方式經(jīng)由擴(kuò)張帶4呈同心狀地載置在保持構(gòu)件14的保持工作臺20上，并且，將環(huán)狀框架5載置在環(huán)狀框架固定構(gòu)件21的環(huán)狀框架載置面211。在該載置步驟中，使環(huán)狀框架載置面211的高度位置與保持面204相同，晶片單元6整體以在保持構(gòu)件14上處于水平的方式被載置。
[0086](3-4)保持步驟
[0087]接著，如圖8所示，使負(fù)壓生成構(gòu)件22進(jìn)行動作，對載置有晶片單元6的晶片I的保持工作臺20的保持面204作用抽吸力，經(jīng)由擴(kuò)張帶4將晶片I抽吸保持在保持面204。此外，使環(huán)狀框架固定構(gòu)件21的電磁鐵212進(jìn)行動作，使環(huán)狀框架5磁性吸附于環(huán)狀框架載置面211進(jìn)行保持。在這樣將晶片單元6保持在保持構(gòu)件14后，如圖8所示，使氣缸裝置23的活塞桿231稍微下降，使環(huán)狀框架5的上表面位于比被磨削的晶片I的背面Ib靠下方的位置。
[0088](3-5)磨削步驟
[0089]接著，通過使旋轉(zhuǎn)工作臺13旋轉(zhuǎn)，將晶片單元6搬送到所述粗磨削位置，如圖9所示，進(jìn)行磨削步驟，在該磨削步驟中，借助粗磨削構(gòu)件30A對晶片I的背面Ib進(jìn)行粗磨削。在磨削步驟中，使保持工作臺20和環(huán)狀框架固定構(gòu)件21旋轉(zhuǎn)從而使晶片單元6自轉(zhuǎn)，并且，借助磨削進(jìn)給構(gòu)件40使粗磨削構(gòu)件30A進(jìn)行磨削進(jìn)給，以旋轉(zhuǎn)的磨削磨具36按壓背面lb，由此對背面Ib進(jìn)行磨削。在磨削時，通過事先使環(huán)狀框架5下降，不會引起磨削磨具36與環(huán)狀框架5的干涉，能夠?qū)Ρ趁鍵b順利地進(jìn)行磨削。
[0090]在本實(shí)施方式中，粗磨削是將背面Ib側(cè)磨削到未達(dá)到圖7所示的完成厚度t的預(yù)定厚度，例如磨削改性層lc，磨削到進(jìn)入了形成有裂縫Id的層的附近(在圖7中為d區(qū)域)。借助裂縫1山晶片I的表面Ia側(cè)沿著分割預(yù)定線3被分割開來，因此，通過這樣磨削到進(jìn)入了形成有裂縫Id的層的附近，晶片I被分割成一個個芯片。圖10的晶片I被粗磨削而變薄到了預(yù)定厚度。雖然晶片I存在由于被賦予磨削的外力而從改性層Ic分割為芯片的情況，但也可以在這樣分割為芯片的時刻，或者在即將分割為芯片之前結(jié)束粗磨削。
[0091]在粗磨削結(jié)束后，通過旋轉(zhuǎn)工作臺13的旋轉(zhuǎn)使晶片單元6搬送到所述精磨削位置，但在搬送到精磨削位置為止的期間，進(jìn)行以下的抽吸解除步驟和間隔形成步驟。
[0092](3-6)抽吸解除步驟
[0093]如圖10所示，停止負(fù)壓生成構(gòu)件22來解除晶片I向保持工作臺20的抽吸保持。
[0094](3-7)間隔形成步驟
[0095]接著，從解除了抽吸保持的狀態(tài)，如圖11所示地使氣缸裝置23的活塞桿231進(jìn)一步下降，使保持工作臺20的保持面204相對于環(huán)狀框架固定構(gòu)件21的環(huán)狀框架載置面211向上方相對突出。由此，使擴(kuò)張帶4呈放射狀地擴(kuò)張。在這樣使擴(kuò)張帶4擴(kuò)張時，在芯片9之間形成間隔。此外，在磨削結(jié)束的時刻晶片I的一部分或整體未分割成芯片3的情況下，借助擴(kuò)張帶4的擴(kuò)張來對晶片I賦予向徑向外側(cè)拉伸的外力。于是，在賦予外力時，晶片I沿著分割預(yù)定線32分割成芯片9，并且在芯片9之間形成間隔9a。
[0096](3-8)再保持步驟
[0097]接著，如圖12所示，使負(fù)壓生成構(gòu)件22進(jìn)行動作，將在芯片9之間形成有間隔9a的晶片I經(jīng)由擴(kuò)張帶4再次抽吸保持在保持工作臺20的保持面204。各芯片9經(jīng)由擴(kuò)張后的擴(kuò)張帶4被抽吸保持并固定于保持面204，因此，也保持了在芯片9之間形成的間隔9a。
[0098](3-9)精磨削步驟
[0099]在實(shí)施了再保持步驟后，借助精磨削構(gòu)件30B將位于精磨削位置的晶片I的背面lb、即各芯片9的背面磨削至完成厚度(圖7的t)。如圖12所示，使保持工作臺20和環(huán)狀框架固定構(gòu)件21旋轉(zhuǎn)來使晶片單元6自轉(zhuǎn)，并通過旋轉(zhuǎn)的磨削磨具36按壓背面lb，由此來進(jìn)行精磨削。
[0100]至此，完成了對晶片I的背面磨削，接著，通過使旋轉(zhuǎn)工作臺13旋轉(zhuǎn)來使晶片單元6位于搬入搬出位置，此外，解除負(fù)壓生成構(gòu)件22對保持工作臺20的抽吸保持。其后，晶片單元6在以上述方式在清洗裝置55進(jìn)行了水洗、干燥之后，被收納到回收盒56內(nèi)。
[0101]磨削裝置10連續(xù)重復(fù)進(jìn)行對I枚晶片I進(jìn)行背面磨削的所述循環(huán)，在對供給盒51內(nèi)的全部的晶片I結(jié)束了處理后，將晶片I連同回收盒56 —起轉(zhuǎn)移至下一道工序。
[0102](4)磨削方法的作用效果
[0103]根據(jù)所述一個實(shí)施方式的磨削方法，進(jìn)行間隔形成步驟來在芯片9之間形成使芯片9分離的間隔9a，然后進(jìn)行再保持步驟，由此，將分割成芯片9的狀態(tài)的晶片I再次抽吸保持在保持工作臺20，由此狀態(tài)，進(jìn)行將晶片I (芯片9)最終磨削到完成厚度的精磨削步驟，來獲得完成厚度的芯片9。因此，能夠降低在精磨削時芯片9彼此接觸從而在芯片9的外周產(chǎn)生缺口的可能。[0104]此外，在所述實(shí)施方式中，分為在間隔形成步驟之前進(jìn)行粗磨削、在間隔形成步驟之后進(jìn)行精磨削，但磨削的程度配置在何處是任意的，例如，也能夠以在間隔形成步驟之后再次進(jìn)行粗磨削，然后進(jìn)行精磨削等的順序來進(jìn)行磨削。
[0105]此外，在形成改性層Ic或從改性層Ic伸長的裂縫Id來作為分割起點(diǎn)的情況下，也可以在實(shí)施分割起點(diǎn)形成步驟之前實(shí)施被加工物單元形成步驟，以晶片單元6的狀態(tài)實(shí)施在晶片I形成改性層Ic的激光加工。
【權(quán)利要求】
1.一種磨削裝置，其用于磨削被加工物單元的被加工物，被加工物單元由以下部分構(gòu)成:所述被加工物；帶，其粘貼于所述被加工物并具有擴(kuò)張性；以及環(huán)狀框架，所述帶的外周粘貼于該環(huán)狀框架，所述磨削裝置的特征在于，其具備: 保持工作臺，其具有保持面，該保持面經(jīng)由所述帶將所述被加工物單元的所述被加工物保持成能夠旋轉(zhuǎn)； 負(fù)壓生成構(gòu)件，其對所述保持面作用抽吸力； 環(huán)狀框架固定構(gòu)件，其具有在所述保持工作臺的外周載置所述環(huán)狀框架的環(huán)狀框架載置面，該環(huán)狀框架固定構(gòu)件固定所述環(huán)狀框架，并與所述保持工作臺一起旋轉(zhuǎn)； 磨削構(gòu)件，其具有對保持在所述保持工作臺的所述被加工物進(jìn)行磨削的磨削磨具；磨削進(jìn)給構(gòu)件，其使所述磨削構(gòu)件相對于保持在所述保持工作臺的所述被加工物以接近和遠(yuǎn)離的方式相對移動；以及 移動構(gòu)件，其使所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件和所述保持工作臺相對移動，來使所述保持面相對于所述環(huán)狀框架載置面突出。
2.一種磨削方法，其是利用權(quán)利要求1所述的磨削裝置對所述被加工物單元進(jìn)行磨削的磨削方法，其特征在于，所述磨削方法具備: 分割起點(diǎn)形成步驟，沿著具有交叉的多條分割預(yù)定線的被加工物的該分割預(yù)定線，形成從被加工物的表面?zhèn)戎辽俚竭_(dá)完成厚度的分割起點(diǎn)； 被加工物單元形成步驟，在實(shí)施了所述分割起點(diǎn)形成步驟后，在被加工物的表面粘貼具有擴(kuò)張性的帶，并且將該帶的外周粘貼于環(huán)狀框架，從而形成被加工物單元； 載置步驟，在實(shí)施了所述被加工物單元形成步驟后，將所述被加工物單元的所述被加工物載置于所述保持工作臺，并且將所述環(huán)狀框架載置于所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件的所述環(huán)狀框架載置面； 保持步驟，使所述負(fù)壓生成構(gòu)件進(jìn)行動作，對載置有所述被加工物單元的所述保持工作臺的所述保持面作用抽吸力，經(jīng)由所述帶將所述被加工物抽吸保持在所述保持工作臺，并且，將所述環(huán)狀框架固定在所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件； 磨削步驟，在實(shí)施了所述保持步驟后，使所述保持工作臺和所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，并借助所述磨削進(jìn)給構(gòu)件使所述磨削構(gòu)件進(jìn)行磨削進(jìn)給，將所述被加工物磨削至未達(dá)到所述完成厚度的預(yù)定厚度； 抽吸解除步驟，在實(shí)施了所述磨削步驟后，停止所述負(fù)壓生成構(gòu)件，解除所述保持工作臺的抽吸保持； 間隔形成步驟，在實(shí)施了所述抽吸解除步驟后，借助所述移動構(gòu)件使所述保持工作臺的所述保持面相對于所述環(huán)狀框架固定構(gòu)件的所述環(huán)狀框架載置面突出，由此，在沿著所述分割預(yù)定線分割所述被加工物而形成的多個芯片之間形成間隔； 再保持步驟，在實(shí)施了所述間隔形成步驟后，使所述負(fù)壓生成構(gòu)件進(jìn)行動作，經(jīng)由所述帶將所述被加工物抽吸保持在所述保持工作臺；以及 精磨削步驟，在實(shí)施了所述再保持步驟后，將所述被加工物磨削到所述完成厚度。
【文檔編號】H01L21/301GK103715078SQ201310460036
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月3日
【發(fā)明者】中村勝 申請人:株式會社迪思科