CN105374708A - 断裂装置 - Google Patents

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Abstract

提供断裂装置，使用与晶片尺寸对应的环形框架分割晶片。断裂装置(10)具有保持工件组(1)的卡盘工作台(11)、沿着由该卡盘工作台保持的晶片(W)的分割预定线(S)按压的按压部件(14)、对卡盘工作台与按压部件相对地分度进给的分度进给单元(16)、使按压部件相对于晶片(W)在垂直方向上接近和分离而利用按压部件按压晶片(W)的按压单元(15)、以及按照因按压部件的按压而凹陷的规定的硬度形成的多孔质板(17)，当利用按压部件按压隔着多孔质板被吸引面(111a)保持的晶片(W)时，多孔质板(17)沿着分割预定线(S)凹陷，沿着分割预定线可靠地断裂晶片(W)。

Description

断裂装置
技术领域
本发明涉及将晶片分割成各个芯片的断裂装置。
背景技术
在晶片中，通过分割预定线进行划分且在正面上形成有IC、LSI等器件，沿着分割预定线对该晶片进行分割而分割成带有器件的各个芯片。作为分割晶片的方法存在如下方法：沿着分割预定线从晶片的正面侧照射激光束而在晶片的内部形成了改质层后，使用具有刀具的断裂装置，沿着强度已降低的分割预定线利用刀具按压晶片，从而以改质层为起点将晶片分割成各个芯片(例如，参照下述的专利文献1～3)。
为了在晶片的分割时使分割后的各个芯片不会飞散，而在中央开口的环状的环形框架上粘贴带，使晶片的一个面朝上而将另一个面粘贴于从该开口部露出的带，从而经由该带利用环形框架支承晶片。
专利文献1：日本特开2009-148982号公报
专利文献2：日本特开2013-038434号公报
专利文献3：日本特开2013-058671号公报
发明内容
但是，为了推抵刀具而沿着分割预定线分割晶片，在保持晶片的卡盘工作台的保持面上以使晶片的分割预定线为不支承的方式设置线状的空间，被按压而被割断的晶片欲向该空间推开。因此，针对分割预定线的间隔不同的晶片，无法使用相同的卡盘工作台来进行分割处理。
本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种按压并分割晶片的断裂装置，能够使用相同的卡盘工作台对分割预定线的间隔不同的晶片进行分割。
第一发明是沿着分割预定线分割晶片而形成芯片的断裂装置，所述断裂装置具有：卡盘工作台，其保持工件组，在以将具有内径比晶片的外径大的开口部的环形框架的该开口部封住的方式粘贴的粘接带上粘贴已形成有与该分割预定线对应的线状的分割起点的晶片而构成所述工件组；按压部件，其沿着该分割预定线对由该卡盘工作台保持的晶片进行按压；分度进给单元，其对该卡盘工作台与该按压部件相对地进行分度进给；按压单元，其使该按压部件相对于由该卡盘工作台保持的晶片在垂直方向上接近及分离，利用该按压部件按压该晶片；以及多孔质板，其被该按压部件按压而凹陷，该卡盘工作台具有吸引保持晶片的一个面的吸引面以及保持该环形框架的保持部，利用该卡盘工作台保持工件组，沿着该分割预定线利用该按压部件按压而分割晶片。
在上述断裂装置中，优选由所述保持部保持的所述环形框架的上表面与所述按压部件的前端部分是如下关系：在利用该按压部件对隔着所述多孔质板被所述吸引面保持的晶片进行按压时，最接近该吸引面的该按压部件的前端部分位于不与该环形框架的上表面接触的高度。
第二发明是使用于上述断裂装置的卡盘工作台，该卡盘工作台的吸引面的至少保持晶片的区域具有多孔质层，该多孔质层按照因所述按压部件的按压而凹陷的硬度形成，通过借助该按压部件沿着该分割预定线按压晶片而能够分割该晶片。
本发明的断裂装置具有：卡盘工作台，其对经由粘接带而使环形框架与晶片成为一体的工件组进行保持；按压部件，其沿着由卡盘工作台保持的晶片的分割预定线进行按压；以及多孔质板，其因按压部件的按压而凹陷，当利用按压部件按压由卡盘工作台的吸引面保持的晶片时，由于被按压的晶片和多孔质板沿着分割预定线凹陷，因此在卡盘工作台的吸引面上不需要设置与晶片的分割预定线对应的线状的空间。
由此，能够沿着分割预定线可靠地分割晶片，即使是分割预定线的间隔不同的晶片，只要隔着多孔质板由吸引面进行保持就能够借助按压部件进行分割。
并且，由上述保持部保持的上述环形框架的上表面与上述按压部件的前端为如下的关系：当利用该按压部件对隔着上述多孔质板由上述吸引面保持的晶片进行按压时，最接近该吸引面的该按压部件的前端部分位于不与该环形框架的上表面接触的高度，因此按压部件与环形框架不会接触。
因此，由于不需要使用尺寸大于晶片的尺寸的环形框架，因此能够防止装置的大型化。
本发明的卡盘工作台在卡盘工作台的吸引面上具有因按压部件的按压而凹陷的多孔质层，由于多孔质层因按压部件的按压而沿着分割预定线凹陷，因此能够可靠地将晶片单片化成芯片。
附图说明
图1中的(a)是示出工件组的一例的立体图，图1中的(b)是示出在晶片的内部形成分割起点的状态的剖视图。
图2是示出断裂装置的第1例的结构的剖视图。
图3是示出断裂装置的第1例的动作例的剖视图。
图4是示出断裂装置的第2例的结构的剖视图。
图5是示出断裂装置的第2例的动作例的剖视图。
图6是示出断裂装置的第3例的结构的剖视图
图7是示出断裂装置的第3例的动作例的剖视图。
标号说明
1：工件组；2：加工工作台；3：保持面；4：激光照射单元；5：激光束；6：分割起点；10、10a、10b：断裂装置；11：卡盘工作台；110：框体；111：晶片保持部；111a：吸引面；112：框架保持部；113：第1吸引路径；114：第2吸引路径；12：旋转单元；13：吸引源；14：按压部件；15：按压单元；16：分度进给单元；17：多孔质板；20：卡盘工作台；200：框体；201：晶片保持部；201a：吸引面；202：框架保持部；203：第1吸引路径；204：第2吸引路径；21：多孔质层；22：旋转单元；23：吸引源；30：卡盘工作台；300：框体；301：晶片保持部；301a：吸引面；302：夹持保持机构；303：框架载置部；304：轴部；305：夹持部；306：吸引路径；31：多孔质层；32：旋转单元；33：吸引源。
具体实施方式
图1所示的晶片W是被图2所示的断裂装置10分割的被加工物的一例。如图1中的(a)所示，在晶片W的正面Wa上在被格子状的分割预定线S划分出的各个区域中形成有器件D。在晶片W的与正面Wa相反侧的背面Wb上未形成器件D。在加工晶片W时，将粘接带T粘贴于具有内径大于晶片W的外径的开口部的环状的环形框架F的背面侧，使晶片W的正面Wa侧朝上而将背面Wb侧粘贴于从该开口部露出的粘接带T。这样形成经由粘接带T使环形框架F与晶片W为一体的工件组1。另外，粘接带T例如使用由具有伸缩性的基材和粘接层构成的类型的带。
在分割晶片W时，预先沿着分割预定线S形成分割起点。如图1的(b)所示，以使晶片W的正面Wa侧朝上的方式将该晶片W保持在保持工件组1的加工工作台2的保持面3上，例如利用激光照射单元4沿着分割预定线S将对于晶片W具有透过性的波长的激光束5会聚到晶片W的内部而形成与分割预定线S对应的线状的分割起点6。并且，也可以利用未图示的切削刀具沿着分割预定线S对正面Wa实施形成不完全切断晶片W的程度的深度的槽的半切割而将该槽作为分割起点。
图2所示的断裂装置10具有：卡盘工作台11，其对在晶片W的内部形成有分割起点6的工件组1进行保持；按压部件14，其沿着由卡盘工作台11保持的晶片W的分割预定线S进行按压；按压单元15，其使按压部件14相对于由卡盘工作台11保持的晶片W在垂直方向(Z轴方向)上接近及分离，利用按压部件14按压晶片W；分度进给单元16，其在Y轴方向上相对地对卡盘工作台11与按压部件14进行分度进给；以及多孔质板17，其形成为因按压部件14的按压而凹陷的硬度。
卡盘工作台11具有：框体110；晶片保持部111，其形成在框体110的内周侧且保持晶片W；以及框架保持部112，其形成在框体110的外周部且保持环形框架F。晶片保持部111的上表面成为对晶片W的正面Wa进行吸引保持的吸引面111a。晶片保持部111由多孔陶瓷等多孔质部件形成，经由形成在框体110的内部的第1吸引路径113而与吸引源13连通。在框体110的下部连接有使卡盘工作台11向规定的方向旋转的旋转单元12。
框架保持部112经由形成在框体110的内部的第2吸引路径114而与吸引源13连通。当利用卡盘工作台11保持工件组1时，例如由框架保持部112保持的环形框架F的上表面位于比晶片保持部111的吸引面111a低的(-Z侧的)位置。
按压部件14例如其前端部分形成为直线形状，并沿着图1的(a)所示的晶片W的分割预定线S的直线。按压部件14与按压单元15连接。按压单元15通过使按压部件14向接近晶片W的方向下降而能够经由按压部件14按压晶片W。另外，按压部件14也可以像刀具那样形成为圆形。
多孔质板17载置在卡盘工作台11的吸引面111a上。多孔质板17由膜等构成，该膜由超高分子量聚乙烯粉末的烧结多孔质成形体构成，多孔质板17只要具有因按压部件14的按压而凹陷的硬度即可，例如能够使用由日东电工株式会社提供的多孔片(SUNMAPHP-5320)。该多孔片具有ASTMD2240的肖式D42的硬度。这样构成的多孔质板17不仅能够作为利用按压部件14分割晶片W时的缓冲部件发挥功能，还能够因其根据负荷而凹陷从而不妨碍晶片W以分割起点6为起点进行扩展。
接着，对断裂装置10的动作例进行说明。首先，如图2所示，利用卡盘工作台11保持工件组1。具体而言，以使粘接带T朝上的方式将晶片W的正面Wa载置在多孔质板17上，并且将环形框架F载置在框架保持部112。接着，经由晶片保持部111使多孔质板17发挥吸引作用，对晶片W的正面Wa进行吸引保持，并且通过第2吸引路径114使框架保持部112发挥吸引作用，对环形框架F进行吸引保持。
然后，如图3所示，将按压部件14配置在晶片W的背面Wb侧的上方，并将按压部件14定位为与图1的(a)所示的朝向Y轴方向的晶片W的分割预定线S对置。接着，按压单元15使按压部件14向-Z方向下降，利用按压部件14的前端部14a从粘接带T侧按压晶片W。
利用按压部件14向下方按压晶片W而施加负荷，由此多孔质板17因施加给晶片W的负荷而凹陷，晶片W的正面Wa侧向多孔质板17推开。然后，无法承受按压力的晶片W以形成在图1的(a)所示的分割预定线S的分割起点6为起点被分割。
如图3所示，此时，由于环形框架F的上表面位于比晶片保持部111的吸引面111a低的位置，因此由框架保持部112保持的环形框架F的上表面和按压部件14的前端成为如下关系：最接近晶片保持部111的吸引面111a的按压部件14的前端部14a位于环形框架F的上表面的上方，即成为按压部件14的前端部14a与环形框架F的上表面不接触的关系。因此，能够防止晶片W分割时按压部件14的前端部14a与环形框架F接触而破损的情况。并且，在断裂装置10中，由于能够使用与晶片W的尺寸对应的环形框架F，因此能够防止装置过度大型化的情况。另外，即使在环形框架F的上表面位于与晶片保持部111的吸引面111a相同高度的位置或者位于比晶片保持部111的吸引面111a更高的位置的情况下，只要当借助多孔质板17的硬度而分割晶片W时，最接近晶片保持部111的吸引面111a时的按压部件14的前端部14a位于环形框架F的上表面的上方即可。
在沿着1条分割预定线S进行分割后，利用分度进给单元16使按压部件14例如在+Y方向上移动而对卡盘工作台11和按压部件14相对地进行分度进给，将按压部件14定位在相邻的分割预定线S的上方侧，与上述同样地利用按压部件14进行按压。在沿着朝向Y轴方向的所有分割预定线S对晶片W进行分割后，旋转单元12进行动作，使卡盘工作台11旋转90度，使图1的(a)所示的朝向X轴方向的分割预定线S朝向Y轴方向，并进行同样的按压。在按压单元15已沿着所有的分割起点6进行了分割的时间点结束针对晶片W的断裂。这样将晶片W分割成包含器件D的芯片。另外，除了采用在Y轴方向上对按压单元14进行分度进给的结构，也可以采用在Y轴方向上对保持着晶片W的卡盘工作台11进行分度进给的结构。即，只要卡盘工作台11与按压部件14能够相对地进行分度进给即可。
这样，在断裂装置10中，由于在卡盘工作台11的吸引面111a上配设有多孔质板17，该多孔质板17具有因按压部件14的按压而凹陷的程度的硬度，因此当利用按压部件14对由卡盘工作台11的吸引面111a保持的晶片W进行按压时，由于多孔质板17沿着分割预定线S凹陷，因此即使不在卡盘工作台11的吸引面111a上设置与分割预定线S对应的线状的空间，也能够沿着分割预定线S可靠地断裂晶片W。
图4所示的断裂装置10a是断裂装置的第2例。断裂装置10a具有保持图1所示的工件组1的卡盘工作台20，除此之外采用与上述的断裂装置10相同的结构。卡盘工作台20具有框体200、晶片保持部201、框架保持部202。在框体200的下部连接有使卡盘工作台20在规定的方向上旋转的旋转单元22。晶片保持部201通过形成在框体200的内部的第1吸引路径203而与吸引源23连通。并且，框架保持部202通过形成在框体200的内部的第2吸引路径204而与吸引源23连通。
如图4所示，在晶片保持部201的吸引面201a的上方具有因按压部件14的按压而凹陷的多孔质层21。多孔质层21具有与上述的多孔质板17相同程度的硬度。
接着，对断裂装置10a的动作例进行说明。如图5所示，与断裂装置10相同，使粘接带T朝上而将晶片W的正面Wa载置在多孔质层21上，利用卡盘工作台11保持工件组1。接着，将按压部件14的前端定位为与图1的(a)所示的朝向Y轴方向的晶片W的分割预定线S对置，利用按压单元15使按压部件14沿-Z方向下降，利用按压部件14经由粘接带T按压晶片W。
此时，因对晶片W施加的负荷导致多孔质层21凹陷，晶片W的正面Wa侧朝向多孔质层21推开。这样，以分割起点6为起点对无法承受按压力的晶片W进行分割。并且，与断裂装置10相同，在沿着所有的分割起点6进行了分割后的时间点利用按压单元15使按压部件14沿+Z方向上升，结束针对晶片W的断裂。
图6所示的断裂装置10b是断裂装置的第3例，其具有卡盘工作台30，所述卡盘工作台30具有夹持保持环形框架的夹持保持机构302。具体而言，卡盘工作台30具有框体300、晶片保持部301、以及夹持保持环形框架F的夹持保持机构302。在框体300的下部连接有使卡盘工作台30在规定的方向上旋转的旋转单元32。晶片保持部301通过形成在框体300的内部的吸引路径306而与吸引源33连通。在晶片保持部301的吸引面301a上具有与图4和图5所示的断裂装置10a的多孔质层21相同的多孔质层31。
夹持保持机构302至少由以下部分构成：载置环形框架F的框架载置部303；安装于框架载置部303的一端的轴部304；以及以轴部304为中心进行旋转且对载置于框架载置部303的环形框架F进行固定的夹持部305。
接着，对断裂装置10b的动作例进行说明。首先，如图7所示，利用卡盘工作台30保持工件组1。具体而言，使粘接带T朝上而将晶片W的正面Wa侧载置于多孔质层31，并且将环形框架F载置于框架载置部303。接着，夹持部305以轴部304为中心进行旋转，按压并固定环形框架F的上部。
在利用卡盘工作台30保持工件组1后，将按压部件14的前端部14a定位为与图1的(a)所示的朝向Y轴方向的晶片W的分割预定线S对置，利用按压单元15使按压部件14沿-Z方向下降，利用按压部件14的前端部14a从粘接带T侧按压晶片W。此时，因施加给晶片W的负荷导致多孔质层31凹陷，晶片W的正面Wa侧朝向多孔质层31推开，以分割起点6为起点分割晶片W。并且，与断裂装置10a相同，在沿着所有的分割起点6进行了分割后的时间点利用按压单元15使按压部件14沿+Z方向上升，结束针对晶片W的断裂。
如上所述，在断裂装置10a、10b中，由于在卡盘工作台20、30的吸引面201a、301a上具有多孔质层21、31，该多孔质层21、31形成为因按压部件14的按压而凹陷的规定的硬度，因此当利用按压部件14经由多孔质层21、31对保持在卡盘工作台20、30上的晶片W进行按压时，由于多孔质层21、31自身沿着分割预定线S凹陷，因此即使不在吸引面201a、301a上设置与分割预定线S对应的线状的空间，也能够沿着分割预定线S可靠地断裂晶片W。

Claims (3)

1.一种断裂装置，其沿着分割预定线分割晶片而形成芯片，其特征在于，
所述断裂装置具有：
卡盘工作台，其保持工件组，其中，所述工件组是在粘接带上粘贴晶片而构成的，该粘接带以将具有内径比晶片的外径大的开口部的环形框架的该开口部封住的方式粘贴，该晶片形成有与该分割预定线对应的线状的分割起点；
按压部件，其沿着该分割预定线对由该卡盘工作台保持的晶片进行按压；
分度进给单元，其对该卡盘工作台与该按压部件相对地进行分度进给；
按压单元，其使该按压部件相对于由该卡盘工作台保持的晶片在垂直方向上接近及分离，利用该按压部件按压该晶片；以及
多孔质板，其被该按压部件按压而凹陷，
该卡盘工作台具有吸引保持晶片的一个面的吸引面以及保持该环形框架的保持部，
利用该卡盘工作台保持工件组，沿着该分割预定线利用该按压部件按压而分割晶片。
2.根据权利要求1所述的断裂装置，其中，
由所述保持部保持的所述环形框架的上表面与所述按压部件的前端部分是如下关系：在利用该按压部件对隔着所述多孔质板被所述吸引面保持的晶片进行按压时，最接近该吸引面的该按压部件的前端部分位于不与该环形框架的上表面接触的高度。
3.一种卡盘工作台，其使用于权利要求1或2所述的断裂装置，其特征在于，
该卡盘工作台的吸引面的至少保持晶片的区域具有多孔质层，该多孔质层按照因所述按压部件的按压而凹陷的硬度形成，
通过借助该按压部件沿着该分割预定线按压晶片而能够分割该晶片。
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