專利名稱：層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)層積有由氮化物形成的鈍化膜的基板照射激光光束來(lái)施以燒蝕加工的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于表面形成有通過(guò)預(yù)定分割線(分割予定9 4 > )分開的1C、LS1、LED等多種器件的硅晶片、藍(lán)寶石晶片等晶片，利用切削裝置或激光加工裝置等加工裝置將其分割成單個(gè)的器件，所分割出的器件廣泛用于移動(dòng)電話、個(gè)人電腦等各種電子設(shè)備中。在晶片的分割中，廣泛采用的的切割方法是使用被稱為切割鋸的切削裝置的切割方法。在該切割方法中，使利厚度為3(^111左右的切削刀以30000印111左右的高速旋轉(zhuǎn)向晶片切入來(lái)對(duì)晶片進(jìn)行切削，將晶片分割成單個(gè)的器件，其中，所述切削刀是用金屬或樹脂固定了金剛石等磨料粒而成的。另一方面，近年來(lái)，有提案提出了對(duì)于晶片照射相對(duì)于晶片具有吸收性的波長(zhǎng)的脈沖激光光束來(lái)進(jìn)行燒蝕加工從而形成激光加工槽，利用制動(dòng)裝置沿著該激光加工槽切斷晶片來(lái)分割成單個(gè)器件的方法(日本特開平10-305420號(hào)公報(bào))。在基于燒蝕加工的激光加工槽的形成中，與基于切割鋸的切割方法相比，可使加工速度迅速，同時(shí)即使對(duì)由藍(lán)寶石或SiC等硬度高的材料形成的晶片也可以比較容易地進(jìn)行加工。另外，由于可以將加工槽制成例如10 μ m以下等的較窄的寬度，與利用切割方法進(jìn)行加工的情況相比較，具有可增加每一枚晶片中的器件獲取量這樣的特征。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-305420號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2007-118011號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，若對(duì)晶片等半導(dǎo)體基板照射具有吸收性的波長(zhǎng)(例如355nm)的脈沖激光光束，則所吸收的激光光束的能量達(dá)到帶隙能量，使原子的結(jié)合力被破壞而進(jìn)行燒蝕加工，盡管如此，若在半導(dǎo)體基板的上面層積由Si3N4等氮化物形成的鈍化膜，則會(huì)產(chǎn)生激光光束能量的擴(kuò)散和激光光束的反射，具有無(wú)法將激光光束的能量充分用于燒蝕加工、能量損失大的問(wèn)題。并且會(huì)產(chǎn)生透過(guò)了鈍化膜的激光光束對(duì)半導(dǎo)體基板施以燒蝕加工，使鈍化膜自內(nèi)部發(fā)生破壞這樣的問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于這樣的方面而進(jìn)行的，其目的在于提供可抑制能量的擴(kuò)散和激光光束的反射的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法。
解決課題的手段根據(jù)本發(fā)明，提供了一種層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，其為對(duì)層積有由氮化物形成的鈍化膜的基板照射激光光束來(lái)施以燒蝕加工的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，該方法的特征在于，其具備保護(hù)膜形成工序與激光加工工序，在保護(hù)膜形成工序中，將混入了對(duì)于激光光束的波長(zhǎng)具有吸收性的氧化物微粉末的液態(tài)樹脂涂布至基板的至少要進(jìn)行燒蝕加工的區(qū)域，來(lái)形成摻入有該微粉末的保護(hù)膜；在激光加工工序中，在實(shí)施了該保護(hù)膜形成工序之后，對(duì)基板的形成了該保護(hù)膜的區(qū)域照射激光光束來(lái)施以燒蝕加工。

優(yōu)選氧化物的微粉末的平均粒徑小于激光光束的光斑徑。優(yōu)選激光光束的波長(zhǎng)為355nm以下，氧化物的微粉末含有選自由Fe203、ZnO、TiO2, CeO2, CuO, Cu2O和MgO組成的組中的金屬氧化物，液態(tài)樹脂含有聚乙烯醇。發(fā)明的效果由于本發(fā)明的層積有氮化物的鈍化膜的基板的燒蝕加工方法中將混入了對(duì)于激光光束的波長(zhǎng)具有吸收性的氧化物微粉末的液態(tài)樹脂涂布至基板的至少要進(jìn)行燒蝕加工的區(qū)域來(lái)形成保護(hù)膜，因而激光光束被氧化物微粉末所吸收并達(dá)到帶隙能量，原子的結(jié)合力被破壞，從而對(duì)鈍化膜施以連鎖性燒蝕加工，可抑制能量的擴(kuò)散和激光光束的反射，有效且順利地進(jìn)行層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工。


圖1為適于本發(fā)明的燒蝕加工方法的激光加工裝置的立體圖。圖2為激光光束照射單元的框圖。圖3為藉由膠帶而被環(huán)狀框架所支持的半導(dǎo)體晶片的立體圖。圖4為層積有由氮化物形成的鈍化膜的半導(dǎo)體晶片的截面圖。圖5為示出液態(tài)樹脂涂布工序的立體圖。圖6為示出各種金屬氧化物的分光透過(guò)率的曲線圖。圖7為示出燒蝕加工工序的立體圖。圖8為燒蝕加工終止?fàn)顟B(tài)下的經(jīng)膠帶而由環(huán)狀框架所支持的半導(dǎo)體晶片的立體圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1示出了適于實(shí)施本發(fā)明的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法的激光加工裝置的示意性構(gòu)成圖。激光加工裝置2含有搭載在靜止基臺(tái)4上的第I滑塊6，該第I滑塊6可沿X軸方向移動(dòng)。第I滑塊6在由圓頭螺栓8和脈沖馬達(dá)10構(gòu)成的加工進(jìn)給單元12的作用下沿著一對(duì)導(dǎo)軌14在加工進(jìn)給方向、即X軸方向移動(dòng)。在第I滑塊6上搭載有第2滑塊16，該第2滑塊16可沿著Y軸方向移動(dòng)。S卩，第2滑塊16在由圓頭螺栓(*'一 > Λ I； ) 18和脈沖(^ ^ )馬達(dá)20構(gòu)成的分度(割>9出
)進(jìn)給單元22的作用下沿著一對(duì)導(dǎo)軌24在分度方向即Y軸方向進(jìn)行移動(dòng)。在第2滑塊16上藉由圓筒支持部件26搭載有卡盤工作臺(tái)28，卡盤工作臺(tái)28可通過(guò)加工進(jìn)給單元12和分度進(jìn)給單元22沿X軸方向和Y軸方向移動(dòng)?？ūP工作臺(tái)28設(shè)有夾頭30，用于夾住被吸附保持于卡盤工作臺(tái)28的半導(dǎo)體晶片。在靜止基臺(tái)4立設(shè)有柱32，該柱32安裝有容納激光光束照射單元34的外殼35。如圖2所示，激光光束照射單元34含有發(fā)出YAG激光或YV04激光的激光振蕩器62 ;重復(fù)頻率設(shè)定單元64 ;脈沖寬度調(diào)整單元66 ；以及功率調(diào)整單元68。通過(guò)激光光束照射單元34的功率調(diào)整單元68調(diào)整至特定功率的脈沖激光光束被安裝在外殼35前端的聚焦器36的鏡70所反射，進(jìn)一步經(jīng)聚焦用物鏡72聚焦，照射至保持于卡盤工作臺(tái)28的半導(dǎo)體晶片W。在外殼35的前端部配設(shè)有聚焦器36與在X軸方向排列的對(duì)于要進(jìn)行激光加工的加工區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)的攝像單元38。攝像單元38含有利用可見光對(duì)半導(dǎo)體晶片的加工區(qū)域攝像的CCD等常規(guī)攝像元件。攝像單元38進(jìn)一步含有對(duì)半導(dǎo)體晶片照射紅外線的紅外線照射器；捕捉由紅外線照射器照射的紅外線的光學(xué)系；以及輸出與由該光學(xué)系捕捉的紅外線相應(yīng)的電氣信號(hào)的由紅外線CCD等紅外線攝像元件構(gòu)成的紅外線攝像單元，所拍攝的圖像信號(hào)被發(fā)送至控制器(調(diào)節(jié)單元)40?？刂破?0由計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其具備依調(diào)節(jié)程序進(jìn)行演算處理的中央處理裝置(CPU)42 ;存儲(chǔ)調(diào)節(jié)程序等的只讀存儲(chǔ)器(ROM)44 ;存儲(chǔ)演算結(jié)果等的可讀寫隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 46 ;計(jì)算器48 ;輸入接口 50 ;以及輸出接口 52。56為由沿著導(dǎo)向軌14配設(shè)的線性標(biāo)尺54與配設(shè)于第I滑塊6的未圖示的讀取頭構(gòu)成的加工進(jìn)給量檢測(cè)單元，加工進(jìn)給量檢測(cè)單元56的檢測(cè)信號(hào)被輸入至控制器40的輸入接口 50。60為由沿著導(dǎo)軌24配設(shè)的線性標(biāo)尺58與配設(shè)于第2滑塊16的未圖示的讀取頭構(gòu)成的分度進(jìn)給量檢測(cè)單元，分度進(jìn)給量檢測(cè)單元60的檢測(cè)信號(hào)被輸入至控制器40的輸入接口 50。經(jīng)攝像單元38拍攝的圖像信號(hào)也被輸入至控制器40的輸入接口 50。另一方面，由控制器40的輸出接口 52向脈沖馬達(dá)10、脈沖馬達(dá)20、激光光束照射單元34等輸出調(diào)節(jié)信號(hào)。如圖3所示，在作為激光加工裝置2的加工對(duì)象的半導(dǎo)體晶片(半導(dǎo)體基板)W的表面形成有正交的第I通路(^卜U—卜)SI和第2通路S2，在利用第I通路SI與第2通路S2進(jìn)行劃分的區(qū)域形成了多個(gè)器件D。進(jìn)一步地，如圖4中最佳所示，在半導(dǎo)體晶片W的器件面層積了由氮化物形成的鈍化膜11。該鈍化膜11由Si3N4、SiN(SixNy)等硅氮化物形成。晶片W被粘貼在作為膠帶的切割帶T上，切割帶T的外周部被粘貼于環(huán)狀框架F。由此，晶片W呈經(jīng)由切割帶T而被環(huán)狀框架F所支持的狀態(tài)，通過(guò)圖1所示的夾頭30夾住環(huán)狀框架F，從而支持固定在卡盤工作臺(tái)28上。本發(fā)明的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法中，首先實(shí)施液態(tài)樹脂涂布工序，在該工序中，將混入有相對(duì)于激光光束波長(zhǎng)具有吸收性的氧化物微粉末的液態(tài)樹脂涂布至半導(dǎo)體晶片(半導(dǎo)體基板)W的要進(jìn)行燒蝕加工的區(qū)域。例如，如圖5所示，在液態(tài)樹脂供給源76中儲(chǔ)藏了混入有相對(duì)于激光光束波長(zhǎng)(例如355nm)具有吸收性的氧化物微粉末(例如TiO2)的PVA (聚乙烯醇)等液態(tài)樹脂80。
通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵78，將儲(chǔ)藏在液態(tài)樹脂供給源76中的液態(tài)樹脂80由供給噴嘴74供給至晶片W的表面，將液態(tài)樹脂80涂布至晶片W的表面。并且使該液態(tài)樹脂80固化，形成混入有相對(duì)于激光光束波長(zhǎng)具有吸收性的氧化物微粉末的保護(hù)膜82。液態(tài)樹脂80在晶片W的表面上的涂布方法例如可以采用一邊使晶片W旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行涂布的旋涂法。作為混入至PVA(聚乙烯醇)、PEG(聚乙二醇)等液態(tài)樹脂中的氧化物微粉末，本實(shí)施方式中米用TiO2。在圖5所示的實(shí)施方式中，將含有氧化物微粉末的液態(tài)樹脂80涂布至晶片W的整個(gè)面來(lái)形成了保護(hù)膜82，但也可以僅在要進(jìn)行燒蝕加工的區(qū)域、即僅在第I通路SI和第2通路S2涂布液態(tài)樹脂80來(lái)形成保護(hù)膜。本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體晶片W由硅晶片形成。由于硅的吸收端波長(zhǎng)為llOOnm，因而若使用波長(zhǎng)為355nm以下的激光光束，則能夠順利地完成燒蝕加工?；烊胫烈簯B(tài)樹脂中的氧化物微粉末的平均粒徑優(yōu)選小于激光光束的光斑徑、例如優(yōu)選小于10 μ m。參照?qǐng)D6，示出了 ZnO、TiO2, CeO2, Fe2O3的分光透過(guò)率。由該曲線圖可以理解，若將燒蝕加工中所用的激光光束的波長(zhǎng)設(shè)定為355nm以下，則激光光束幾乎被這些金屬氧化物微粉末所吸收。除了圖6所示的金屬氧化物以外，CuOXu2O和MgO也具有同樣傾向的分光透過(guò)率，因而可以用作混入至液態(tài)樹脂中的微粉末。因而，作為混入至液態(tài)樹脂中的氧化物微粉末，可以采用 TiO2、Fe2O3、ZnO、CeO2、CuO、Cu20、Mg0 的任意一種。表I中示出了這些金屬氧化物的消光系數(shù)(衰減系數(shù))k和熔點(diǎn)。另外，消光系數(shù)k與吸收系數(shù)α之間具有a =4 Jik/λ的關(guān)系。此處，λ為所使用的光的波長(zhǎng)。表I
權(quán)利要求
1.一種層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，其為對(duì)層積有由氮化物形成的鈍化膜的基板照射激光光束來(lái)施以燒蝕加工的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，該方法的特征在于，其具備保護(hù)膜形成工序與激光加工工序， 保護(hù)膜形成工序中，將混入了對(duì)于激光光束的波長(zhǎng)具有吸收性的氧化物微粉末的液態(tài)樹脂涂布至基板的至少要進(jìn)行燒蝕加工的區(qū)域，來(lái)形成摻入有該微粉末的保護(hù)膜； 激光加工工序中，在實(shí)施了該保護(hù)膜形成工序之后，對(duì)基板的形成了該保護(hù)膜的區(qū)域照射激光光束來(lái)施以燒蝕加工。
2.如權(quán)利要求1所述的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，其特征在于，所述氧化物微粉末的平均粒徑小于激光光束的光斑徑。
3.如權(quán)利要求1或2的任一項(xiàng)所述的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，其特征在于，所述激光光束的波長(zhǎng)為355nm以下；所述氧化物微粉末含有選自由Fe203、ZnO, Ti02、CeO2, CuO, Cu2O和MgO組成的組中的金屬氧化物；所述液態(tài)樹脂含有聚乙烯醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，其目的在于提供可抑制能量的擴(kuò)散和激光光束的反射的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法。本發(fā)明的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法為對(duì)層積有由氮化物形成的鈍化膜的基板照射激光光束來(lái)施以燒蝕加工的層積有鈍化膜的基板的燒蝕加工方法，該方法的特征在于，其具備保護(hù)膜形成工序與激光加工工序，在保護(hù)膜形成工序中，將混入了對(duì)于激光光束的波長(zhǎng)具有吸收性的氧化物微粉末的液態(tài)樹脂涂布至基板的至少要進(jìn)行燒蝕加工的區(qū)域，來(lái)形成摻入有該微粉末的保護(hù)膜；在激光加工工序中，在實(shí)施了該保護(hù)膜形成工序之后，對(duì)基板的形成了該保護(hù)膜的區(qū)域照射激光光束來(lái)施以燒蝕加工。
文檔編號(hào)H01L21/02GK103028844SQ20121036582
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者北原信康 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科