晶片制造方法以及晶片制造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用鋸絲切斷晶錠(ingot)而進行晶片化的晶片制造方法以及晶片制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，如圖6所示，公知有通過將固定在X方向驅(qū)動臺12上的晶錠1壓抵于鋸絲2來切斷晶錠而進行晶片化的方法。此時，事先測定進行切斷加工后的晶片的翹曲，與翹曲的量相應(yīng)地使晶錠1相對于鋸絲2的行進方向移動，即，使X方向驅(qū)動臺12根據(jù)晶錠1與鋸絲2的相對位置而移動，從而在進行切斷加工的同時修正半導(dǎo)體晶片的翹曲(專利文獻I)。
[0003]專利文獻1:日本特開平9-286021號公報
[0004]然而，以往由于驅(qū)動晶錠整體，因而在與晶錠的移動方向相反的方向上產(chǎn)生加工反力，從而在鋸絲上相對于行進方向產(chǎn)生弓形的撓曲。因此，在晶錠的中心附近和外周附近處鋸絲產(chǎn)生傾斜，該傾斜的影響會在切斷后的晶片中體現(xiàn)出來，從而存在制造后的晶片的品質(zhì)降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有的問題點，其目的在于提供一種能夠減輕鋸絲的撓曲的影響而制造尚品質(zhì)的晶片的晶片制造方法以及晶片制造裝置。
[0006]本申請的第一方案的晶片制造方法的特征在于，在晶錠內(nèi)通過激光形成多個凹坑，沿著所述多個凹坑通過鋸絲切斷所述晶錠而進行晶片化。
[0007]發(fā)明效果
[0008]如以上那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)的晶片的制造。
【附圖說明】
[0009]圖1(a)是示出本實施方式中的由激光形成多個凹坑時的狀態(tài)的立體圖，圖1(b)是示出本實施方式中的晶片化時的狀態(tài)的立體圖。
[0010]圖2是本實施方式中的鋸絲的示意圖。
[0011]圖3是本實施方式中的由激光形成多個凹坑后的晶錠的立體圖。
[0012]圖4(a)是未形成凹坑而進行晶片化后的晶片的圖，圖4(b)是示出該晶片的翹曲量的圖。
[0013]圖5(a)是在本實施方式中的鋸絲進行晶片化時從晶片的主面觀察到的剖視圖，圖5(b)是從晶片的側(cè)面觀察到的剖視圖。
[0014]圖6是示出現(xiàn)有例的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0015]符號說明
[0016]1…晶錠
[0017]2…鋸絲
[0018]3…加工裝置
[0019]4…激光裝置
[0020]5…焦點位置
[0021]6…凹坑
[0022]7…鋼琴絲
[0023]8…鍍敷層
[0024]9…金剛石磨粒
[0025]11…Z方向驅(qū)動臺
[0026]12…X方向驅(qū)動臺
[0027]13…Y方向驅(qū)動臺
[0028]20…晶片
[0029]21…翹曲量
【具體實施方式】
[0030](實施方式)
[0031]以下，參照圖1至圖5對本實施方式進行說明。
[0032]圖1 (a)示出作為實現(xiàn)本實施方式中的晶片制造方法的裝置的一例的加工裝置3。詳細而言，示出第一加工階段、即激光裝置4的焦點位置5所進行的向晶錠1內(nèi)部的激光燒蝕(laser ablat1n)而產(chǎn)生的凹坑6的加工狀態(tài)的立體圖。圖1(b)示出第二加工階段、即作為單線鋸裝置的鋸絲2所進行的晶錠1的切斷加工(晶片化加工)的狀態(tài)的立體圖。
[0033]在本實施方式中，使用氮化物半導(dǎo)體坯料作為晶錠1，使用如圖2所示那樣的在Φ0.1mm的鋼琴絲7上通過鍍敷層8附著金剛石磨粒9而成的絲作為鋸絲2。使用#2000的金剛石磨粒9，其磨粒徑(直徑)為平均8μπι。另外，在本實施方式中使用的鋸絲2的卷繞半徑為約10mm。
[0034]在圖1 (a)中，驅(qū)動加工裝置3的Z方向驅(qū)動臺11，使晶錠1比鋸絲2靠上方地移動，且使激光裝置4的焦點位置位于晶錠1的內(nèi)部。在該情況下，激光裝置4的焦點位置(距晶錠1的表面的深度位置)與將要制造的晶片的厚度一致。
[0035]圖3示出本實施方式中的第一加工階段。從激光裝置4照射的激光的波長是由晶錠1的帶隙所決定的吸收波長以下的波長。此處，在激光裝置4中使用波長為355nm的UV-YAG脈沖激光。在焦點位置5處，通過激光燒蝕在晶錠1內(nèi)形成凹坑6。
[0036]在本實施方式中，通過利用凹坑6引導(dǎo)在晶錠1內(nèi)行進的鋸絲2的軌跡，從而降低加工時的鋸絲2的彎行撓曲。圖4(a)是表示未形成凹坑6而加工出的晶片20的圖，圖4(b)是在X、Y、Z方向上示出該晶片20的翹曲量21的分布的圖。如圖4(b)所示，在晶片20上產(chǎn)生曲面狀的翹曲。為了修正該翹曲量21而形成圖3的凹坑6。具體而言，通過以切斷厚度為中心使凹坑6在晶錠1內(nèi)部的Ζ軸方向位置根據(jù)晶錠1的Χ、Υ軸位置來前后移動，從而調(diào)整焦點位置5而形成多個凹坑6。S卩，多個凹坑6以分布在曲面上的方式形成。更詳細而言，多個凹坑6呈曲面狀分布，以減少預(yù)先求出的鋸絲2的加工中的撓曲。
[0037]具體而言，驅(qū)動X方向驅(qū)動臺12，沿著鋸絲2的行進方向以5mm間隔加工凹坑6。然后，將Z方向驅(qū)動臺11向使晶錠1接近鋸絲2的方向驅(qū)動2.0_，與之前同樣地沿著鋸絲2的行進方向形成凹坑6，通過重復(fù)這些動作而在晶錠1的整面上實施凹坑6的加工。此時，為了可靠地進行鋸絲2的進入/退出時的引導(dǎo)(矯正)，使凹坑6的配置間隔在晶錠1的外周部分處比在晶錠1的中心部處窄。更詳細而言，多個凹坑6在晶錠1的外周部處的配置間隔比在晶錠1的中心部處的配置間隔形成得窄。具體而言，以中心部處的一半的配置間隔(2.5mm)在晶錠1的外周部分處形成凹坑6。需要說明的是，本實施方式中的凹坑6的尺寸以Y方向(照射激光的方向)長度為150 μm、Z方向(與照射激光的方向正交的方向)長度(直徑)為100 μm的加工條件進行加工。
[0038]圖1(b)示出本實施方式中的第二加工階段、即鋸絲2進行的晶錠1的切斷加工的狀態(tài)。驅(qū)動加工裝置3的Y方向驅(qū)動臺13，使晶錠1與鋸絲2的相對位置移動至在第一加工階段中加工出的凹坑6的位置。然后，使晶錠1壓抵于行進后的鋸絲2。此時，當(dāng)開始向鋸絲2施加加工阻力時，在第一加工階段中形成的凹坑6的部分處，加工阻力減少。其結(jié)果是，鋸絲2的加工方向按照凹坑6的配置而被修正。S卩，鋸絲2的行進位置通過凹坑6而被矯正。在該情況下，凹坑6以補正鋸絲2中產(chǎn)生的撓曲的方式分布，因而與不形成凹坑6的情況相比，能夠減少切出的晶片的翹曲量。需要說明的是，在將晶錠1沿Z軸方向完全地切斷后，將Y方向驅(qū)動臺13驅(qū)動至下一個切斷位置，從第一加工工序起反復(fù)實施直至切斷晶錠1整體(結(jié)束多個晶片的切出)為止。
[0039]根據(jù)本實施方式，能夠得到切斷后的晶片的翹曲量顯著改善的結(jié)果。
[0040]另外，根據(jù)本實施方式，能夠得到縮短切斷晶錠1所需的加工時間這樣的效果。利用圖5對其原因進行說明。圖5 (a)是對本實施方式中的正在加工晶錠1的鋸絲2的狀態(tài)從表面方向觀察到的剖視圖，圖5(b)是其側(cè)視剖視圖。通常，由于晶錠1的加工阻力，固接于鋸絲2的金剛石磨粒9被剝離脫落而使加工能力降低，加工時間延長。然而，在本實施方式中，第一加工階段中加工出的凹坑6保持剝離脫落的金剛石磨粒9。其結(jié)果是，保持于凹坑6內(nèi)部的金剛石磨粒9移動而發(fā)揮游離磨粒的效果，使得加工時間得以縮短。
[0041]在使凹坑6的與照射激光的方向正交的方向上的凹坑長度為磨粒的直徑的5倍以下時，幾乎未見到上述加工時間的縮短效果。另外，在使凹坑6的與照射激光的方向正交的方向上的凹坑長度為磨粒的直徑的20倍以上的情況下，同樣未見到效果。S卩，發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過使凹坑6的與照射激光的方向正交的方向上的凹坑長度大于磨粒直徑的5倍且小于磨粒直徑的20倍，從而能夠得到上述效果。
[0042]需要說明的是，在本實施方式中，使凹坑6的照射激光的方向上的凹坑長度為150 μπι。在使凹坑6的照射激光的方向上的凹坑長度相對于鋸絲2的線徑小于80%的情況下，產(chǎn)生了不能充分地進行翹曲的修正這樣的問題。另外，在使凹坑6的照射激光的方向上的凹坑長度相對于鋸絲2的線徑大于120%的情況下，由于在加工后未能除去的凹坑6比翹曲量還大，因而，產(chǎn)生了消除本發(fā)明的效果即翹曲減少的效果的問題。即，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過使凹坑6的照射激光的方向上的凹坑長度為鋸絲2的線徑的80%以上且120%以下，從而能夠得到上述效果。需要說明的是，含有磨粒的鋸絲2的直徑為130 μπι。
[0043]需要說明的是，在本實施方式中，使加工凹坑6的最小間隔為2.5mmο這是由于，鋸絲2的卷繞半徑為10mm，在小于卷繞半徑的1/5倍的窄間隔下，產(chǎn)生了圖2的保持金剛石磨粒9的鍍敷層8剝離的問題。另外，在以超過卷繞半徑的1/2倍的間隔加工凹坑6的情況下，產(chǎn)生了不能充分地進行翹曲的修正這樣的問題，因而優(yōu)選凹坑6的間隔為卷繞半徑的1/5以上且1/2倍以下。
[0044]尤其是本實施方式在對具有不能使用多根鋸絲的厚度的晶錠(薄晶錠)進行切斷加工時會發(fā)揮強大的效果。
[0045]工業(yè)實用性
[0046]本發(fā)明能夠適用于例如切斷晶錠而得到半導(dǎo)體晶片的制造方法。
【主權(quán)項】
1.一種晶片制造方法，其特征在于， 在晶錠內(nèi)通過激光形成多個凹坑， 沿著所述多個凹坑利用鋸絲切斷所述晶錠而進行晶片化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片制造方法，其中， 所述多個凹坑以呈曲面狀分布的方式形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片制造方法，其中， 通過交替地重復(fù)所述激光進行的所述多個凹坑的形成和所述鋸絲進行的晶片化，而從所述晶錠切出多個晶片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片制造方法，其中， 所述多個凹坑呈曲面狀分布，以減少預(yù)先求出的所述鋸絲的加工中的撓曲。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片制造方法，其中， 所述多個凹坑通過激光燒蝕形成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片制造方法，其中， 在執(zhí)行所述鋸絲進行的晶片化時，磨粒在所述多個凹坑內(nèi)移動而發(fā)揮游離磨粒的效果Ο7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片制造方法，其中 所述多個凹坑在所述晶錠的外周部處的配置間隔比在所述晶錠的中心部處的配置間隔形成得窄。8.—種晶片制造裝置，其實施權(quán)利要求1至7中任一項所述的晶片制造方法。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種能夠減輕鋸絲的撓曲的影響而制造高品質(zhì)的晶片的晶片制造方法以及晶片制造裝置。本發(fā)明所涉及的晶片制造方法的特征在于，在晶錠內(nèi)通過激光形成多個凹坑，沿著所述多個凹坑通過鋸絲切斷所述晶錠而進行晶片化，另外，本發(fā)明所涉及的晶片制造裝置的特征在于，是實施如下的晶片制造方法的裝置，所述晶片制造方法在晶錠內(nèi)通過激光形成多個凹坑，沿著所述多個凹坑通過鋸絲切斷所述晶錠而進行晶片化。
【IPC分類】B28D5/04
【公開號】CN105269694
【申請?zhí)枴緾N201510282857
【發(fā)明人】久保雅裕, 鷹巢良史, 和田紀彥
【申請人】松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年5月28日