專利名稱：分割非金屬基片的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及沿預定分割線分割諸如半導體晶片的非金屬基片的方法。
背景技術(shù)：
如本領域中的普通技術(shù)人員所知，在半導體器件的生產(chǎn)中，通過以網(wǎng)格方式形成在大體為圓片形半導體晶片正面上的跡線(分割線)將許多區(qū)域隔開，以及如IC或LSI電路形成在每個隔開區(qū)域。沿跡線切割半導體晶片，使得形成電路的區(qū)域彼此分開，從而制造出單個半導體芯片。沿半導體晶片跡線的切割通常由叫作“切割機”的切割設備實施。該切割設備包括固定作為工件的半導體晶片的卡盤臺，用于切割固定在卡盤臺上的半導體晶片的切割工具，以及用來彼此相對移動卡盤臺和切割工具的移動工具。切割工具包括高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸和安裝在軸上的切割刀片。切割刀片包括圓片形基座和安裝在基座外周部分的側(cè)壁上的環(huán)狀切割刃，通過電鑄成型把具有如直徑約3μm的金剛石磨削顆粒裝配至基座形成約20μm厚的環(huán)狀切割刃。當用此切割刀片切割半導體晶片時，由于在半導體芯片的切割表面上產(chǎn)生碎屑或裂紋，預期到該裂痕或裂縫的影響，每個跡線的寬度設為約50μm。因此，當半導體芯片的尺寸減小時，就增加了占據(jù)半導體晶片上表面的總跡線的比例，從而減少了產(chǎn)量。用切割刀片切割涉及限定饋送速度和產(chǎn)生的細屑污染半導體芯片的問題。
與此同時，作為分割諸如半導體晶片的非金屬基片的手段，現(xiàn)在開始采用激光束加工方法，在此方法中，使用了能夠穿過非金屬基片的具有紅外線波段(如1064nm)的激光束以在要被分割區(qū)域內(nèi)部上的會聚點方式施加至非金屬基片。這種利用激光束加工的分割方法，是從非金屬基片的一個側(cè)面，以在非金屬基片內(nèi)部上的其會聚點方式，通過施加具有紅外線波段激光束來分割非金屬基片，以便沿分割線在非金屬基片內(nèi)部持續(xù)形成變質(zhì)(deteriorated)層，如JP-A 2002-192367所披露的那樣。
然而，有一種情況，即使當在非金屬基片內(nèi)部，以在其內(nèi)部上的其會聚點方式，從非金屬基片的一面施加具有紅外線波段的激光束，沿分割線形成變質(zhì)層時，變質(zhì)層不能暴露在激光束所施加的一面中。進而，存在一個問題，在如厚度為500μm硅晶片的前表面上已經(jīng)形成諸如LSI的電路，且硅晶片的背面已經(jīng)被研磨了100μm厚度之后，即使以前表面附近上會聚點的方式，當從硅晶片背面施加激光束以形成變質(zhì)層，以便將它暴露在前表面時，變質(zhì)層沒有均勻地暴露在前表面，并且也同樣沒有均勻地暴露在后表面。即，當硅晶片的易碎材料被研磨厚度約為100μm時，形成在前表面上的如LSI電路的不均勻性轉(zhuǎn)移到硅晶片的背面，結(jié)果是背面有約5至10μm的不平整度，從而激光束的會聚點在厚度的方向上變得不均勻，變質(zhì)層沒有均勻地暴露在前表面同樣也沒有均勻地暴露在后表面。因此，當外力施加于有變質(zhì)層形成于其內(nèi)的非金屬基片上，沿分割線分割它時，未形成變質(zhì)層的前表面?zhèn)炔荒芤砸幌鄬τ谇氨砻娴闹苯嵌确指?，并且碎屑的出現(xiàn)導致了成品率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供沿分割線分割非金屬基片的方法，通過施加會聚點在非金屬基片內(nèi)部上的激光束在基片內(nèi)部沿分割線形成變質(zhì)層，由此沿分割線平滑地分割非金屬基片而不產(chǎn)生碎屑。
依據(jù)本發(fā)明，通過分割具有第一表面及與第一表面平行形成的第二表面的非金屬基片的方法來實現(xiàn)上述目的，包括通過將能夠穿過非金屬基片的激光束從第一表面?zhèn)仁┘拥椒墙饘倩壹す馐臅埸c在非金屬基片之內(nèi)，在非金屬基片內(nèi)部沿分割線形成變質(zhì)層的變質(zhì)層形成步驟；；以及通過研磨具有其內(nèi)形成變質(zhì)層的非金屬基片的第一表面，將變質(zhì)層暴露到第一表面?zhèn)鹊淖冑|(zhì)層暴露步驟。
優(yōu)選地，上述變質(zhì)層形成步驟通過調(diào)整激光束會聚點來實施使得上述變質(zhì)層暴露在非金屬基片的第二表面。進而，通過在上述非金屬基片的厚度方向上逐步改變激光束會聚點，多次實施上述變質(zhì)層形成步驟，在非金屬基片的厚度方向上以形成許多變質(zhì)層。
進而，依據(jù)本發(fā)明分割非金屬基片的方法包括在上述變質(zhì)層暴露步驟之后，沿上述分割線通過在上述變質(zhì)層上施加外力用來分割非金屬基片的分割步驟。
優(yōu)選地，依據(jù)本發(fā)明分割非金屬基片的方法進一步包括在上述變質(zhì)層暴露步驟之前，對非金屬基片的第一表面鏡面研磨的鏡面研磨步驟。優(yōu)選地，鏡面研磨步驟是研磨非金屬基片以便保留一預定的或更多的厚度。
從下述描述中，本發(fā)明的其它特征將變得顯而易見。


圖1是依據(jù)本發(fā)明用來實施分割非金屬基片的方法的激光束設備的立體圖；圖2是提供于圖1所示的激光束設備中的激光束加工工具組成部分的示意性框圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明通過分割方法分割作為非金屬基片的半導體晶片的立體圖；圖4是依據(jù)本發(fā)明的分割方法中所展示的鏡面研磨步驟的說明圖；圖5是依據(jù)本發(fā)明的分割方法中所展示的變質(zhì)層形成步驟的一個例子說明圖；圖6是依據(jù)本發(fā)明的分割方法中所展示的另一變質(zhì)層形成步驟實例的說明圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明圖的分割方法中所展示的變質(zhì)層暴露步驟的說明圖；圖8是作為具有通過變質(zhì)層暴露步驟暴露的變質(zhì)層的非金屬基片的半導體晶片的剖面圖；圖9是作為具有通過變質(zhì)層暴露步驟暴露的變質(zhì)層的非金屬基片的半導體晶片放置在保護性粘附帶上的所示狀況的立體圖；圖10是在依據(jù)本發(fā)明的分割方法中用來實施分割步驟的外力施加裝置的立體圖；以及圖11(a)和(b)是在依據(jù)本發(fā)明的分割方法中用來闡述分割步驟的說明圖。
具體實施例方式
參照附圖，在下文更加詳細地描述依據(jù)本發(fā)明的分割非金屬基片的方法。
圖1是依據(jù)本發(fā)明在分割儲如半導體晶片的非金屬基片方法中用來施加激光束至非金屬基片的激光束設備的立體圖。圖1中示出的激光束設備包括固定基座2、夾持工件的卡盤臺單元3、激光束施加單元支撐機構(gòu)4、以及激光束施加單元5；卡盤臺單元3以這樣的方式配置在固定基座2上，使其可沿箭頭X所示的方向移動；激光束施加單元支撐機構(gòu)4以這樣的方式配置在固定基座2上，使其可沿垂直于箭頭X所示方向的、箭頭Y所指的方向上移動；激光束施加單元5以這樣的方式配置到激光束施加單元支撐機構(gòu)4，使其可沿箭頭Z所示的方向移動。
上述卡盤臺單元3包括一對導軌31及31、第一滑塊32、第二滑塊33、支承臺35以及卡盤臺36。所述一對導軌31及31安裝在固定基座2上、并沿箭頭X所指的方向上相互平行排列；安裝在導軌31及31上的第一滑塊32可沿箭頭X所指的方向移動；安裝在第一滑塊32上的第二滑塊33可沿箭頭Y所指的方向移動；支承臺35通過圓柱形部件34支撐在第二滑塊33上；卡盤臺36為工件夾持裝置。該卡盤臺36包括由多孔材料制成的吸附卡盤361，令到作為工件示例的盤形半導體晶片通過抽吸裝置(未示出)保持在吸附卡盤361上。卡盤臺36通過裝配在圓柱形部件34中的脈動電機(未示出)來轉(zhuǎn)動。
在上述第一滑塊32的底表面上有一對配合上述一對導軌31及31的受導向槽321及321，以及在第一滑塊32的頂表面上有一對沿箭頭Y所指的方向形成相互平行的導軌322及322。上述構(gòu)成的第一滑塊32通過將受導向槽321及321分別與導軌對31及31配合，可以沿導軌對31及31在箭頭X所指的方向移動。在給出的實施例中卡盤臺單元3包括沿導軌對31及31在箭頭X所指的方向移動第一滑塊32的移動裝置37。移動裝置37具有位于上述導軌對31及31之間并與之平行的陽螺紋桿371，以及用來驅(qū)動陽螺紋桿371轉(zhuǎn)動的如脈動電機372的驅(qū)動源。陽螺紋桿371于其一端處可轉(zhuǎn)動地支撐在固定于上述固定基座2上的承載塊373上，于另一端，通過未示出的減速器傳輸連接到上述脈動電機372輸出軸。陽螺紋桿371被旋入形成在從第一滑塊32中心部分的底面凸出來的內(nèi)螺紋塊(未示出)上的螺紋通孔中。因此，通過脈動電機372正向或反向驅(qū)動陽螺紋桿371，第一滑塊32沿導軌對31及31沿箭頭X所指的方向移動。
在上述第二滑塊33的底表面上有一對與安裝在第一滑塊32的頂表面上的導軌對322及322配合的受導向槽331及331，并且通過將受導向槽331及331分別配合導軌對322及322，第二滑塊33可以沿箭頭Y所指的方向移動。在所示實施例中的卡盤臺單元3包括移動裝置38，該移動裝置38沿安裝在第一滑塊32上的導軌對322及322在箭頭Y所指的方向移動第二滑塊33。移動裝置38包含位于上述導軌對322及322之間并與之平行排列的陽螺紋桿381，以及用來驅(qū)動陽螺紋桿381轉(zhuǎn)動的如脈動電機382的驅(qū)動源。陽螺紋桿381于其一端處可轉(zhuǎn)動地支撐在固定于上述第一滑塊32的頂表面上的承載塊383，于另一端，通過未示出的減速器傳輸連接到上述脈動電機382輸出軸。陽螺紋桿381被旋入形成在從第二滑塊33中心部分的底面凸出來的內(nèi)螺紋塊(未示出)上的螺紋通孔中。因此，通過脈動電機382正向或反向驅(qū)動陽螺紋桿381，第二滑塊33沿導軌對322及322在箭頭Y所指的方向移動。
上述激光束施加單元支撐機構(gòu)4包括安裝在固定基座2上并在箭頭Y所指的指示方向上相互平行排列的一對導軌41及41，以及以在箭頭Y所指的方向上的可移動的方式安裝在導軌41及41上的可移動支撐基座42。這個可移動支撐基座42包括可移動地安裝在導軌41及41上的可移動支撐部分421和安裝在可移動支撐部分421上的安裝部分422。在安裝部分422的一側(cè)表面上裝備有在箭頭Z所指的方向延伸的一對導軌423及423。在說明的實施例中，激光束施加單元支撐機構(gòu)4包括沿導軌對41及41在箭頭Y所指的指示方向用來移動可移動支撐基座42的移動工具43。這個移動工具43包含位于上述導軌對41及41之間、平行排列的陽螺紋桿431以及用來驅(qū)動陽螺紋桿431轉(zhuǎn)動的如脈動電機432的驅(qū)動源。在陽螺紋桿431的一端，陽螺紋桿431被可轉(zhuǎn)動地支撐到固定至上述固定基座2上的承載塊(未示出)，在另一端，通過未示出的減速器傳輸連接到與上述脈動電機432輸出軸。陽螺紋桿431被旋入形成在從組成可移動支撐基座42的可移動支撐部分421的中心部分的底面凸出來的內(nèi)螺紋塊(未示出)的螺紋通孔中。因此，通過脈動電機432在正向或反向驅(qū)動陽螺紋桿431，可移動支撐基座42沿導軌對41及41在箭頭Y所指的指示方向移動。
在說明的實施例中激光束施加單元5包括單元夾持器51和固定到單元夾持器51的激光束施加工具52。相應地，單元夾持器51有一對與安裝在上述安裝部分422上的一對導軌423及423滑動地配合的受導向槽511及511，以及單元夾持器51以這樣的方式支撐，以便通過分別將受導向槽511及511配合于導軌對423及423其可以沿箭頭Z所指的方向移動。
圖示的激光束施加工具52包括固定到上述單元夾持器51的圓柱形盒521并基本上在水平方向延伸。在箱521中，裝配有圖2所示的激光束振蕩工具522和激光束調(diào)制工具523。YAG或YVO4激光振蕩器可用作激光束振蕩工具522。激光束調(diào)制工具523包括重復頻率設置工具523a、激光束脈沖寬度設置工具523b和激光束波長設置工具523c。構(gòu)成激光束調(diào)制工具523的重復頻率設置工具523a、激光束脈沖寬度設置工具523b和激光束波長設置工具523c是本領域普通技術(shù)人員已知的器件。因而，它們的結(jié)構(gòu)的詳細描述在本文中予以省略?？梢允枪骷木酃馄?24連接至上述盒521的端部。
從上述激光束振蕩工具522產(chǎn)生振蕩的激光束通過激光束調(diào)制工具523到達聚光器524。激光束調(diào)制工具523的重復頻率設置工具523a把激光束調(diào)制為具有預定重復頻率的脈沖激光束，激光束脈沖寬度設置工具523b把脈沖激光束的脈沖寬度設定成一預定寬度，激光束波長設置工具523c把脈沖激光束的波長設定成一預定值。
圖像拾取工具6位于組成上述激光束施加工具52的盒521的前端部。在給出的實施例中該圖像拾取工具6包括用來拾取具有可見輻射圖像的普通圖像拾取裝置(CCD)，以及此外，用來施加紅外輻射給工件的紅外輻照工具，用來捕獲經(jīng)紅外輻照工具所施加的紅外輻射的光學系統(tǒng)，以及用來輸出對應于由光學系統(tǒng)捕獲的紅外輻射的電信號、并且轉(zhuǎn)移圖像拾取信號至未示出的控制工具的圖像拾取裝置(CCD)。
在給出的實施例中激光束施加單元5包括在所指的箭頭Z方向沿導軌對423及423用來移動單元夾持器51的移動工具53。類似于前面提及的移動工具，移動工具53包括位于導軌對423及423之間的陽螺紋桿(未示出)以及用來驅(qū)動陽螺紋桿轉(zhuǎn)動的如脈動電機532的驅(qū)動源。通過脈動電機532在正向或反向驅(qū)動陽螺紋桿(未示出)，單元夾持器51及激光束施加工具52沿導軌423及423在箭頭Z所指的方向移動。
隨后給出對作為半導體晶片10的硅晶片分割為單個半導體芯片的方法的描述。
如圖3所示，半導體晶片10有第一表面10a(圖中的下表面)和平行于第一表面10a形成的第二表面10b(圖中的上表面)，厚度例如為625μm。半導體晶片10的第二表面10b上許多區(qū)域被以網(wǎng)格形式排列的許多跡線(分割線)101隔開，且諸如IC或LSI的電路102形成于每個隔開的區(qū)域中。保護帶11粘貼在如此形成的半導體晶片10的第二表面10b上。然后，如圖4所示，半導體晶片10以這樣的方式置于研磨裝置的卡盤臺7上以便保護帶11的表面與卡盤臺7表面接觸(因此，半導體晶片10的第一表面10a面朝上)以及通過未示出的抽吸工具被吸持在卡盤臺7上。接著，卡盤臺7以圖中箭頭所指方向以300rpm旋轉(zhuǎn)來鏡面研磨半導體晶片10第一表面10a(鏡面研磨步驟)的同時，研磨砂輪8(如，#2000樹脂研磨砂輪)以圖中箭頭所指方向以6000rpm旋轉(zhuǎn)。在該鏡面研磨步驟中，半導體晶片10第一表面10a鏡面研磨至JIS B0601規(guī)定的0.05μm或更小表面粗糙度(Ra)(Ra≤0.05μm)，優(yōu)選0.02μm或更小(Ra≤0.02μm)且厚度超過300μm。即，當硅晶片具有最少如超過300μm的指定厚度時，背面可以研磨平坦而沒有因研磨把形成在前表面上諸如IC或LSI電路102的不平整度轉(zhuǎn)移到背面。
鏡面研磨如上所述的半導體晶片10第一表面10a之后，半導體晶片10以第一表面10a朝上的方式載送到圖1所示構(gòu)成激光束設備的卡盤臺單元3的卡盤臺36的卡盤361上，且被吸附在卡盤361上。結(jié)果吸附住半導體晶片10的吸盤工作臺36通過移動工具37的操作沿導軌31及31移動，置于附屬于激光束施加單元5的圖像拾取工具6的正下方位置。
卡盤臺36被放置圖像拾取工具6的正下方位置之后，通過圖像拾取工具6和未示出的設置工具把以第一方向形成在半導體晶片10上的跡線101與用來沿跡線101施加激光束的激光束施加單元5的聚光器524對準，實施如圖形疊合的圖像處理，從而完成了激光束施加位置的對準。同樣地，實施激光束施加位置的對準也可以在形成于半導體晶片10上并在第二方向延伸的跡線101上實施。在此情況下，盡管具有形成在其上的跡線101的半導體晶片10的第二表面10b面朝下，跡線101的圖像可以由如上述紅外輻照工具，用來捕獲紅外輻射的光學系統(tǒng)以及用來輸出對應于紅外輻射的電信號的圖像拾取裝置(紅外CCD)構(gòu)成的作為圖像拾取工具6通過背面拾取。
檢測被吸持在卡盤臺36的半導體晶片10上的跡線101和實施激光束施加位置的對準之后，卡盤臺36移動至激光束施加區(qū)域，在此區(qū)域中定位施加激光束的激光束施加單元5的聚光器524，以及沿半導體晶片10的跡線101施加來自激光束施加單元5的聚光器524的激光束。此時，激光束通過鏡面研磨了的半導體晶片10的第一表面10a聚焦到半導體晶片10的內(nèi)部，即，在圖5所示的第二表面10b附近，以至于沿跡線101在半導體晶片10的內(nèi)部形成變質(zhì)層(變質(zhì)層形成步驟)。
變質(zhì)層形成步驟將在下文描述。
在變質(zhì)層形成步驟中，在來自用來施加激光束的激光束施加單元5的聚光器524的脈沖激光束施加到半導體晶片10上的預定跡線101的同時，卡盤臺36，也就是說，吸持在卡盤臺36上的半導體晶片10以預定的饋送速度(例如，100mm/秒)在箭頭X所指的方向移動。在變質(zhì)層形成步驟中，下述激光束作為被施加的激光束。
光源YVO4激光器波長1,064nm(紅外激光束)脈沖輸出10μJ
重復頻率100kHz脈沖寬度40ns焦點直徑1μm在上面的變質(zhì)層形成步驟中，具有長波長的紅外激光束用作施加的激光束，通過如圖5所示的半導體晶片10的第一表面10a聚焦到內(nèi)部。例如，在以其會聚點P調(diào)整到離半導體晶片10第二表面10b 5至10μm位置處的內(nèi)部施加激光束的同時，沿箭頭X所指方向移動半導體晶片10，具有厚度約為30至50μm的變質(zhì)層10c沿跡線在半導體晶片10的內(nèi)部連續(xù)形成。此時，希望調(diào)整激光束的會聚點P以保證在下表面的變質(zhì)層10c圖形暴露到半導體晶片10的第二表面10b。以在半導體晶片10內(nèi)部上的其會聚點P的方式施加紅外激光束，半導體晶片10的第一表面10a進行所希望的鏡面研磨。假如半導體晶片10的第一表面10a未鏡面研磨，即，所施加紅外激光束的表面是粗糙的，表面上將產(chǎn)生紅外激光束的漫反射，并且激光束將無法到達預定的會聚點，從而在內(nèi)部不可能形成指定的變質(zhì)層。依據(jù)本發(fā)明發(fā)明人進行的實驗，當半導體晶片10的第一表面10a的表面粗糙度(Ra)是0.1μm時，在半導體晶片10內(nèi)部不可能形成預定厚度的變質(zhì)層。另外，當半導體晶片10的第一表面10a鏡面研磨至0.05μm的表面粗糙度(Ra)時，可在指定的內(nèi)部形成具有具體指定厚度的變質(zhì)層。尤其當半導體晶片10的第一表面10a鏡面研磨至0.02μm或更小的表面粗糙度(Ra)時，在內(nèi)部形成具有50μm厚度的變質(zhì)層。在上面的變質(zhì)層形成步驟中，當半導體晶片10的最終厚度為100μm或更大時，通過如圖6所示逐步地改變其會聚點P，經(jīng)多次施加紅外激光束形成所期望的多個變質(zhì)層10c、10d及10e(圖6中三層)。這些變質(zhì)層10c、10d及10e的形成是按照10e、10d及10c的順序通過逐步改變激光束的會聚點優(yōu)選完成的。即，當首先形成變質(zhì)層10c時，變質(zhì)層10c防礙變質(zhì)層10d及10e的形成。在變質(zhì)層形成步驟中為何使用紅外激光束的原因是具有短波長的紫外激光束在表面上反射并且不能到達硅晶片的內(nèi)部。因此，重要的是選擇具有波長可以穿過非金屬基片的激光束。
在上面的變質(zhì)層形成步驟之后，進行將形成于半導體晶片10內(nèi)部的變質(zhì)層10c(10d、10e)暴露到第一表面10a的變質(zhì)層暴露步驟。即，如圖7所示，半導體晶片10以這樣的方式置于研磨裝置的卡盤臺7上以便保護帶11表面與卡盤臺7表面接觸(即，半導體晶片10的第一表面10a面朝上)，以及通過未示出的抽吸工具吸持在卡盤臺7上。接著，卡盤臺7以圖中箭頭所指方向以300rpm旋轉(zhuǎn)的同時，通過以6000rpm旋轉(zhuǎn)研磨砂輪8(如，#2000樹脂研磨砂輪)，將半導體晶片10第一表面10a研磨約150至250μm。結(jié)果，如圖8所示，變質(zhì)層10c(10d、10e)沿跡線101暴露在半導體晶片10第一表面10a中，進而，第一表面10a最終研磨50至150μm的厚度。
在上面的變質(zhì)層暴露步驟中，變質(zhì)層10c(10d、10e)暴露在半導體晶片10第一表面10a之后，半導體晶片10第一表面10a放到如圖9所示的保護性粘附帶13上，且同時去除粘貼在半導體晶片10第二表面10b的保護帶11。保護性粘附帶13是諸如氯乙烯帶的彈性合成樹脂帶，其通常用作切割帶且被粘附好以便覆蓋環(huán)形支撐框架14的內(nèi)部開口部分。半導體晶片10的第一表面10a放置在該保護性粘附帶13的頂部。然后，去除粘貼在半導體晶片10第二表面10b的保護帶11。通過外部激勵源如紫外輻射，粘附力減小的UV帶用作保護性粘附帶13。
如上所述的保護性粘附帶13粘貼在半導體晶片10第一表面10a之后，在沿半導體10的跡線101形成的變質(zhì)層10c(10d、10e)上施加外力，來實施分割半導體晶片10的分割步驟。這個分割步驟通過圖10和圖11(a)及11(b)所示的外力施加裝置9實施。這里，外力施加裝置9將在下文描述。圖示的外力施加裝置9包括具有用來安置上述支撐框架14的安置表面911的圓柱形基座91和同心地安裝于基座91中的壓迫件92。壓迫件92具有上端形成球形形狀的壓迫表面921并且通過未示出的提升工具可以在垂直方向(如，圓柱形基座91的軸線方向)移動。
利用上面的外力施加裝置9沿跡線101來分割半導體晶片10的分割步驟將參考圖10和圖11(a)及11(b)進行描述。
如上所述，粘貼至支撐框架14的彈性保護性粘附帶13的頂表面所支撐的半導體晶片10的支撐框架14置于如圖10和圖11(a)所示的圓柱形基座91的安置表面911上并由夾具94固定到基座91。如圖11(b)所示，通過提升工具(未示出)將壓迫件92上移至工作位置以便經(jīng)壓迫件92的球狀壓迫表面921壓迫保護性粘附帶13頂表面所支撐的半導體晶片10。結(jié)果，彎曲的負荷作用至沿半導體晶片10的跡線101形成的變質(zhì)層10c(10d、10e)，藉此沿變質(zhì)層10c(10d、10e)，即，跡線101，半導體晶片10分割為單個半導體芯片100。
實施如上所述的分割步驟之后，壓迫件92通過未示出的提升工具下落至圖11(a)所示的位置。然后，如圖10所示，操縱位于外力施加裝置9上的芯片拾取收集器90從保護性粘附帶13頂表面上移除每個半導體芯片20并將它運至未示出的裝料盤。此時，對保護性粘附帶13實施紫外輻照以減小其粘附強度，從而使它容易地移除半導體芯片20。
在所示實施例中，具有在變質(zhì)層暴露步驟中暴露到第一表面10a的變質(zhì)層10c(10d、10e)的半導體晶片10放在保護性粘附帶13上之后，實施上面的分割步驟。然而，為了沿變質(zhì)層10c(10d、10e)、即跡線101分割半導體晶片10為單個半導體芯片100，就在變質(zhì)層暴露步驟后，可以在變質(zhì)層10c(10d、10e)上施加外力。因此，已經(jīng)分割為單個半導體芯片100的半導體晶片10可以放到粘貼至支撐框架14的保護性粘附帶13上來進行拾取步驟。
如上所述，在依據(jù)本發(fā)明分割半導體晶片的方法中，激光束以其離非金屬基片第一表面?zhèn)鹊膬?nèi)部上的會聚點施加至分割線，以在非金屬基片內(nèi)部沿分割線形成變質(zhì)層之后，研磨非金屬基片第一表面暴露出變質(zhì)層。從而，沿分割線可以平滑地分割非金屬基片。
進而，當鏡面研磨時，由于如此研磨第一表面而留下預定厚度或更多，形成在第二表面上的諸如LSI電路的不平整度不會轉(zhuǎn)移到非金屬基片的第一表面，并且因此第一表面不會不平整。因而激光束會聚點可以均勻地調(diào)節(jié)到離第一表面?zhèn)鹊膬?nèi)部中所期望的位置，同時變質(zhì)層可以均勻地形成在第二表面中。從而，當研磨第一表面使得非金屬基片的厚度至最終厚度時，變質(zhì)層均勻地暴露到第一表面。
權(quán)利要求
1.一種分割具有第一表面及平行于第一表面形成的第二表面的非金屬基片的方法，包括通過將能夠穿過非金屬基片的激光束從第一表面?zhèn)仁┘拥椒墙饘倩壹す馐臅埸c在非金屬基片之內(nèi)，從而沿分割線在非金屬基片內(nèi)部形成變質(zhì)層的變質(zhì)層形成步驟；以及通過研磨具有其內(nèi)形成變質(zhì)層的非金屬基片的第一表面而將變質(zhì)層暴露到第一表面?zhèn)鹊淖冑|(zhì)層暴露步驟。
2.按照權(quán)利要求1分割非金屬基片的方法，其中，變質(zhì)層形成步驟通過調(diào)整激光束會聚點來實施使得變質(zhì)層暴露在非金屬基片的第二表面。
3.按照權(quán)利要求1分割非金屬基片的方法，其中，通過在非金屬基片的厚度方向上逐步改變激光束會聚點形成在非金屬基片厚度方向上的多個變質(zhì)層，多次進行變質(zhì)層形成步驟。
4.按照權(quán)利要求1分割非金屬基片的方法，其中，包括在變質(zhì)層暴露步驟之后，沿分割線通過在變質(zhì)層上施加外力用來分割非金屬基片的分割步驟。
5.按照權(quán)利要求1分割非金屬基片的方法，其中，包括在變質(zhì)層暴露步驟之前，鏡面研磨非金屬基片第一表面的鏡面研磨步驟。
6.按照權(quán)利要求5分割非金屬基片的方法，其中，鏡面研磨步驟是研磨非金屬基片以便剩下一預定的或更多的厚度。
7.按照權(quán)利要求5分割非金屬基片的方法，其中，在鏡面研磨步驟中被鏡面研磨的表面設定至具有JIS B0601所規(guī)定的0.05μm或更小的表面粗糙度(Ra)。
8.按照權(quán)利要求7分割非金屬基片的方法，其中，在鏡面研磨步驟中被鏡面研磨的表面設定至具有JIS B0601所規(guī)定的0.02μm或更小表面粗糙度(Ra)。
9.按照權(quán)利要求1分割非金屬基片的方法，其中，非金屬基片是半導體晶片，多個分割線以網(wǎng)格形式形成在第二表面上，以及電路形成在被多個跡線隔開的多個區(qū)域的每個區(qū)域中。
全文摘要
一種分割具有第一表面及平行于第一表面成形的第二表面的非金屬基片的方法，包括變質(zhì)層形成步驟，通過從第一表面?zhèn)仁┘幽軌虼┻^非金屬基片的激光束，而令其會聚點在基片內(nèi)部，沿分割線在非金屬基片內(nèi)部形成變質(zhì)層；以及變質(zhì)層暴露步驟，通過研磨具有形成其內(nèi)的變質(zhì)層的非金屬基片的第一表面?zhèn)?，使變質(zhì)層暴露到第一表面。
文檔編號B23K26/40GK1610068SQ20041006398
公開日2005年4月27日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月26日
發(fā)明者永井祐介 申請人:株式會社迪斯科