板状物的加工方法与流程

1.本发明涉及板状物的加工方法，将存在翘曲的板状物分割成各个芯片。


背景技术：

2.通过切割装置将在由分割预定线划分的正面上形成有ic、lsi等器件的晶片分割成各个器件芯片，并使用于移动电话、个人计算机等电子设备。
3.另外，在将使多晶晶片层叠于单晶晶片的上表面而得的双层构造的晶片分割成各个芯片的情况下，也使用切割装置(例如参照专利文献1)。
4.专利文献1：日本特开2010-050214号公报
5.上述那样的双层晶片由于1层与2层的晶体结构不同因而翘曲变大。当将这样的双层晶片粘贴于划片带并吸引保持于切割装置的卡盘工作台时，虽然能够通过卡盘工作台的吸引力来矫正翘曲，但由于对晶片施加伴随该矫正的强应力，因此存在切削加工中导致芯片损伤或破损的问题。
6.另外，为了减少上述那样的卡盘工作台的吸引力的影响，也考虑将存在翘曲的晶片借助蜡而固定于基底，但为了进行该固定，将蜡加热而使蜡熔融或软化来使用，因此在该蜡冷却的过程中会引起收缩，其结果是，对该晶片施加变形应力，因此仍然会产生切削中芯片损伤或破损这样的问题。另外，上述那样的问题未必限定于双层晶片，在对存在翘曲的板状物进行切削时，会产生同样的问题。


技术实现要素：

7.本发明是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于提供板状物的加工方法，能够解决在对存在翘曲的板状物进行切削而分割成各个芯片时发生损伤或破损的问题。
8.为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种板状物的加工方法，将存在翘曲的板状物分割成各个芯片，其中，该板状物的加工方法构成为包含：敷设工序，将通过紫外线的照射而固化的液态树脂敷设于板状物的上表面和下表面，并至少使下表面的该液态树脂成为平坦面；树脂包覆工序，向该液态树脂照射紫外线而使该液态树脂固化，利用树脂包覆板状物；以及分割工序，将被树脂包覆的板状物的下表面保持于切削装置的卡盘工作台，将板状物与所包覆的树脂一起进行切削而分割成各个芯片。
9.优选在该敷设工序中，在基底的上表面和板状物的下表面敷设液态树脂并通过该基底支承板状物。更优选在该基底的中央形成有收纳板状物的凹陷。另外，优选将基底借助粘接带而支承于框架，该框架在中央具有收纳该基底的开口。
10.优选将该板状物借助粘接带而支承于框架，该框架在中央具有收纳该板状物的开口。该存在翘曲的板状物也可以是使多晶晶片层叠于单晶晶片的上表面而得的双层构造的晶片。
11.本发明的板状物的加工方法构成为包含：敷设工序，将通过紫外线的照射而固化
的液态树脂敷设于板状物的上表面和下表面，并至少使下表面的该液态树脂成为平坦面；树脂包覆工序，向该液态树脂照射紫外线而使该液态树脂固化，利用树脂包覆板状物；以及分割工序，将被树脂包覆的板状物的下表面保持于切削装置的卡盘工作台，将板状物与所包覆的树脂一起进行切削而分割成各个芯片，因此，能够不对板状物施加应力而利用树脂进行包覆，并且，即使将存在翘曲的板状物吸引在卡盘工作台上，也不会对板状物施加过度的外力，从而消除了在切削中芯片发生损伤或破损这样的问题。
附图说明
12.图1是切削装置的整体立体图。
13.图2是利用图1所示的切削装置进行切削的双层晶片的立体图。
14.图3是基底和紫外线硬化树脂提供单元的立体图。
15.图4是示出敷设工序的实施方式的立体图。
16.图5是示出树脂包覆工序的实施方式的立体图。
17.图6是示出将基底借助粘接带而支承于中央具有收纳基底的开口的框架的状态的立体图。
18.图7是示出分割工序的实施方式的立体图。
19.图8是示出在实施分割工序之后从双层晶片去除紫外线硬化树脂的状态的立体图。
20.1：切削装置；2：装置壳体；3：卡盘工作台机构；3a：卡盘工作台；4：切削单元；41：切削刀具；42：主轴单元；43：刀具罩；44：旋转主轴；45：切削水提供单元；5：盒；6：暂放台；7：搬出搬入单元；8：搬送单元；9：清洗单元；10：双层晶片；10a：单晶晶片；10b：多晶晶片；12：拍摄单元；20：基底；21：框部；22：开口凹部；23：底部；24：直线部；30：紫外线硬化树脂提供单元；32：提供喷嘴；34：提供口；36：紫外线硬化树脂；50：温水提供单元；52：喷嘴；54：喷射口；100：切削槽；f：框架；t：粘接带；w：温水；uv：紫外线。
具体实施方式
21.以下，参照附图对根据本发明而构成的板状物的加工方法的实施方式进行详细说明。
22.在图1中示出了适合于实施本实施方式的板状物的加工方法的切削装置1。切削装置1具有大致长方体状的装置壳体2，切削装置1构成为包含：卡盘工作台机构3，其具有对作为被加工物的双层晶片10进行保持的卡盘工作台3a；以及切削单元4，其具有对保持于卡盘工作台3a的双层晶片10进行切削的切削刀具41。另外，虽然随后进行说明，通过本实施方式进行加工的板状物是双层晶片10，双层晶片10支承于基底20并且借助粘接带t而支承于框架f，该框架f在中央具有收纳该基底20的开口。
23.并且，切削装置1具有：盒5(用双点划线表示)，其收纳多个双层晶片10；暂放台6，将收纳于盒5的双层晶片10搬出而暂放于暂放台6；搬出搬入单元7，其将双层晶片10搬出至暂放台6；搬送单元8，其将搬出至暂放台6的双层晶片10旋转并搬送至卡盘工作台机构3的卡盘工作台3a上；清洗单元9(省略详细说明)，其对通过切削单元4进行了切削加工的双层晶片10进行清洗；清洗搬送单元11，其将进行了切削加工的双层晶片10从卡盘工作台3a搬
送至清洗单元9；拍摄单元12，其对保持于卡盘工作台3a的双层晶片10进行拍摄；以及省略图示的控制单元。盒5载置在配设成能够通过未图示的升降单元上下移动的盒台5a上，在通过搬出搬入单元7从盒5搬出双层晶片10时，能够适当调整盒5的高度。
24.在装置壳体2内，作为将卡盘工作台3a与切削单元4相对地进行加工进给的单元配设有加工进给单元(省略图示)，该加工进给单元使卡盘工作台3a在箭头x所示的x轴方向上移动。
25.在图2中示出了通过本实施方式的板状物的加工方法进行加工的双层晶片10。双层晶片10例如直径为100mm，厚度为0.8mm，双层晶片10是使多晶晶片10b层叠于单晶晶片10a的上表面而得的。该单晶晶片10a例如是单晶石榴石，多晶晶片10b例如是多晶石榴石。在双层晶片10的外周形成有表示晶体取向的凹口n。另外，双层晶片10存在翘曲，包含该翘曲的总厚度约为1.0mm。
26.切削装置1具有大致如上所述的结构，以下，对使用切削装置1实施的本实施方式的双层晶片10的加工方法进行说明。
27.在实施对本实施方式中的板状物即双层晶片10的加工方法时，实施如下的敷设工序：将通过紫外线的照射而固化的液态树脂敷设于双层晶片10的上表面和下表面，并至少使下表面的树脂成为平坦面。该敷设工序例如能够按照以下的顺序来实施。
28.在实施上述敷设工序时，准备如图3所示的基底20。基底20例如为2.0mm左右的厚度，由透过紫外线的材质例如玻璃形成。在基底20的上表面的中央形成有开口凹部22，该开口凹部22被环状的框部21围绕，是能够收纳双层晶片10的凹陷，开口凹部22具有平坦的底部23。框部21具有用于掌握所收纳的双层晶片10的晶体取向的直线部24。开口凹部22形成为能够将双层晶片10的整体收纳于内部的深度，例如是1.5mm左右的深度。
29.若准备了上述的基底20，则如图3所示，将紫外线硬化树脂提供机构30的提供喷嘴32定位于开口凹部22上，从提供喷嘴32的提供口34提供规定量的液态的紫外线硬化树脂36。紫外线硬化树脂36可以采用公知的树脂，例如可以采用通过照射紫外线而固化的丙烯酸系树脂。
30.在如上所述向基底20的开口凹部22提供了液态的紫外线硬化树脂36后，实施以下所示的敷设工序。更具体而言，如图4所示，将构成双层晶片10的下表面的单晶晶片10a侧朝向下方而收纳于提供了液态的紫外线硬化树脂36的该开口凹部22，成为利用紫外线硬化树脂36覆盖双层晶片10的下表面和上表面的状态，由于开口凹部22的底部23为平坦面，因此下表面侧的树脂成为平坦面(敷设工序)。另外，在本实施方式中，在实施该敷设工序时，将双层晶片10的凹口n定位于基底20的直线部24，从而能够通过该直线部24而掌握双层晶片10的晶体取向。
31.接着，将该基底20定位在上下配设有紫外线照射单元的省略图示的紫外线照射装置中，如图5所示，实施从上下方向向该紫外线硬化树脂36照射紫外线uv的树脂包覆工序。由此，敷设于双层晶片10的液态的紫外线硬化树脂36固化，成为双层晶片10被紫外线硬化树脂36包覆的状态。
32.并且，在本实施方式中，在实施了上述的树脂包覆工序之后，如图6所示，实施如下的框架支承工序：准备在中央具有能够收纳基底20的开口fa的环状的框架f，并借助粘接带t而对基底20进行支承。
33.接着，实施如下的分割工序：将双层晶片10的被紫外线硬化树脂36包覆的下表面侧保持于切削装置1的卡盘工作台3a，将双层晶片10与包覆了双层晶片10的紫外线硬化树脂36一起切削而分割成各个芯片。
34.上述的分割工序例如按照以下的顺序来实施。更具体而言，将如上述那样由紫外线硬化树脂36包覆并保持于框架f的多个双层晶片10收纳于根据图1进行了说明的盒5中，并搬入到切削装置1。搬入到切削装置1的双层晶片10通过搬出搬入单元7从盒5搬出到暂放台7，通过搬送单元8搬送并载置在卡盘工作台3a上而被吸引保持。吸引保持于卡盘工作台3a的双层晶片10通过省略图示的加工进给单元而移动，并通过拍摄单元12进行拍摄，调整卡盘工作台3a的旋转方向，从而使双层晶片10的分割预定线(省略图示)与x轴方向对齐。接着，将卡盘工作台3a定位于切削单元4的正下方的加工区域。
35.如图7所示，切削单元4具有主轴单元42。主轴单元42具有：旋转主轴44，其在前端部固定有切削刀具41；以及刀具罩43，其保护切削刀具41。切削刀具41构成为能够与旋转主轴44一起在箭头r1所示的方向上旋转。切削刀具41例如选择直径为50mm、切刃伸出量为2.5mm、厚度为300μm的刀具，在刀具罩43的与切削刀具41相邻的位置配设有向切削加工位置提供切削水的切削水提供单元45，提供从刀具罩43的上表面导入的切削水。
36.在将双层晶片10移动到上述的加工区域之后，使切削刀具41旋转，并且将切削刀具41定位于双层晶片10的规定的分割预定线(省略图示)上，从切削水提供单元45提供切削水而进行切入进给，一边使双层晶片10与卡盘工作台3a一起在图7中箭头x所示的x轴方向上移动一边进行切削，形成切削槽100。切削加工的加工条件例如如下设定。
37.切削刀具的旋转速度：20000rpm
38.加工进给速度：3.0mm/秒
39.切削水提供量：1.0升/分钟
40.在如上述那样形成了切削槽100之后，在图中箭头y所示的y轴方向上进行规定的距离(要形成的芯片的1条边的尺寸，例如为12mm)的分度进给，形成新的切削槽100。通过反复进行该动作，沿着沿x轴方向的所有分割预定线形成切削槽100。另外，切削槽100的深度设定为如下程度的深度：将保持于基底20的开口凹部22的双层晶片10完全分割并且不将基底20完全分割。
41.如上所述，在沿着沿x轴方向的所有分割预定线形成了切削槽100之后，使卡盘工作台3a旋转90度，将与之前形成的切削槽100垂直的方向定位在x轴方向上，与上述同样地，沿着按照规定的间隔(12mm)设定的分割预定线形成多个切削槽100(参照图8)而完成分割工序。另外，如图8所示，在上述的分割工序完成之后，为了去除紫外线硬化树脂36而将温水提供单元50的喷嘴52定位在双层晶片10上，从喷嘴52的喷射口54对双层晶片10提供使紫外线硬化树脂36剥离的温水w，去除包覆着双层晶片10的上表面和下表面的紫外线硬化树脂36。通过上述的工序，能够从双层晶片10得到如图8中的右方所示的各个芯片c。
42.如上述那样形成的芯片c的尺寸为12mm
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12mm，是下表面由单晶晶片10a构成而上表面由多晶晶片10b构成的双层芯片，通过实施至少包含上述的敷设工序、树脂包覆工序、分割工序的加工方法，能够利用树脂进行包覆以便切削时不会施加过度的应力，并且在切削加工时，双层晶片10的下表面侧的树脂由平坦面形成，由此即使被卡盘工作台3a吸引，也不会对双层晶片10施加过度的外力，消除了在切削中芯片c发生损伤或破损这样的问题。
43.另外，本发明并不限定于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，准备能够透过紫外线的基底20，向基底20的开口凹部22提供紫外线硬化树脂36而在双层晶片10的上表面(多晶晶片10b)和下表面(单晶晶片10a)敷设紫外线硬化树脂36，通过基底20对双层晶片10进行支承，但也可以不使用基底20而在双层晶片10的上表面和下表面敷设紫外线硬化树脂36。例如，也可以是，准备在下表面粘贴有图6所示的粘接带t的框架f并放置于平坦的工作台，向该框架f的开口fa内提供紫外线硬化树脂36而收纳双层晶片10，从而在双层晶片10的上表面和下表面敷设紫外线硬化树脂36，并使双层晶片10的下表面侧的紫外线硬化树脂36成为平坦面。
44.另外，在上述的实施方式中，将收纳有双层晶片10的基底20借助粘接带t而保持于环状的框架f并保持于切削装置1的卡盘工作台3a，从而实施了分割工序，但本发明未必限定于此，也可以将基底20直接吸引保持于切削装置的卡盘工作台而将双层晶片10分割成各个芯片c。
45.并且，在上述的实施方式中，对存在翘曲的板状物是使多晶晶片10b层叠于单晶晶片10a的上表面而得的双层晶片10的例子进行了说明，但能够通过本发明进行加工的板状物不限于该双层晶片10，只要是存在翘曲的板状物就能够发挥同样的效果。