CN105914142B - 晶片的分割装置和分割方法 - Google Patents

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Abstract

提供晶片的分割装置和分割方法。将晶片分割成多边形的芯片。晶片的分割装置具有：载置工作台，其对晶片进行载置，该晶片中沿着分割预定线形成有分割起点；分割单元，其以分割起点为起点将载置于载置工作台上的晶片分割成多个器件芯片，该载置工作台包含：相同直径的多个球状体；容器，其使多个球状体彼此密接而进行收纳；载置面，将在容器内彼此密接地收纳的多个球状体的各球面的顶点连接而形成该载置面，分割单元具有：按压单元，其朝向载置面按压载置于载置面上的晶片；升降单元，其使按压单元升降；平行移动单元，其使按压单元与载置工作台沿着载置面相对地平行移动，对载置于载置面上的晶片利用按压单元进行按压而分割成各个器件芯片。

Description

晶片的分割装置和分割方法
技术领域
本发明涉及对晶片进行分割的分割装置和晶片的分割方法。
背景技术
晶片中，IC、LSI等多个器件被分割预定线划分且形成在正面上，作为将该晶片分割成按器件的芯片的方法，已有如下的方法：沿着分割预定线形成分割起点，将切削刀具推抵于分割起点而将分割预定线割断(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2010-135484号公报
但是，在将晶片分割成外形不是4边形而是6边形、8边形或者12边形的芯片的情况下，由于根据芯片的外形分割预定线不是单向的直线，因此无法仅通过推抵切削刀具来分割晶片。此外，在将晶片分割成外形为12边形的芯片的情况下，由于形成由3个12边形的芯片包围的不需要的三角形的边角料，因此增加了使分割变得困难的因素。
发明内容
由此，本发明的目的在于，提供晶片的分割装置和分割方法，能够推抵切削刀具而沿着分割预定线分割晶片从而形成多边形的芯片。
根据本发明的一个方式，提供一种晶片的分割装置，其中，该晶片的分割装置具有：载置工作台，其对晶片进行载置，该晶片在由多条分割预定线划分的各区域中形成有器件，且沿着该分割预定线形成有分割起点；以及分割单元，其以该分割起点为起点将载置于该载置工作台的晶片分割成多个器件芯片，该载置工作台包含：相同直径的多个球状体；容器，其使该多个球状体彼此密接而进行收纳；以及载置面，其是将在该容器内彼此密接地收纳的该多个球状体的各球面的顶点连接而形成的，该分割单元具有：按压单元，其对载置于该载置面上的晶片朝向该载置面进行按压；升降单元，其使该按压单元升降；以及平行移动单元，其使该按压单元与该载置工作台沿着该载置面相对地平行移动，对载置于该载置面上的晶片利用该按压单元进行按压而分割成各个器件芯片。
根据本发明的另一方式，使用权利要求1记载的分割装置，将沿着分割预定线形成有分割起点的晶片以该分割起点为起点分割成各个器件芯片，其中，该晶片的分割方法具有如下的工序：粘接带粘贴工序，在晶片的背面粘贴粘接带；载置工序，将粘贴有该粘接带的晶片载置于所述载置工作台的所述载置面；以及分割工序，对载置于该载置工作台上的晶片利用所述按压单元隔着该粘接带朝向该载置面进行按压，以该分割起点为起点分割成多个器件芯片。
在上述晶片的分割方法中，优选在所述载置工序中，在所述载置面与载置于所述载置面的晶片的下表面之间配设片材。
并且，在上述晶片的分割方法中，优选在所述分割工序中包含晶片移动工序，对载置于所述载置面上的晶片利用所述按压单元进行按压并且使晶片与该载置面平行地移动。
根据本发明的晶片的分割装置，由于利用构成载置面的多个球状体的顶点支承晶片，因此晶片的正面与载置面的接触面积变小，从而来自载置面的抗力不分散而传递到形成在晶片内部的分割起点，因此从分割起点起相对于晶片的厚度方向产生龟裂，能够将晶片分割成多边形的多个器件芯片。
并且，本发明的分割方法使用所述分割装置且由如下的工序构成：粘接带粘贴工序，在沿着分割预定线形成有分割起点的晶片的背面上粘贴粘接带；载置工序，将粘贴有粘接带的晶片载置于载置工作台的载置面；以及分割工序，对载置于载置工作台上的晶片利用按压部隔着粘接带朝向载置面进行按压，以分割起点为起点分割成多个器件芯片，由此能够沿着分割预定线准确地分割晶片而得到多边形的芯片。
优选通过在载置面与载置于载置面的晶片的下表面之间配设片材而能够防止在按压的情况下球状体使晶片的正面损伤的情况。
优选晶片的分割方法包含晶片移动工序，对载置于载置面上的晶片利用按压单元进行按压并且使晶片与载置面平行地移动。由此，例如，第一次利用按压单元按压晶片的背面的整个面，接着在使晶片平行地移动改变晶片的正面与载置面的接触位置(与多个球状体的各面的顶点的接触位置)之后再次利用按压单元进行按压，从而对在第一次的按压中压力未充分施加的分割起点也施加力，能够进行更可靠的分割。
附图说明
图1是示出分割装置的外观的一例的立体图。
图2是容器和配设于容器的球状体的立体图。
图3是载置工作台的立体图。
图4是载置工作台的剖视图。
图5是对晶片的正面的一部分进行放大的俯视图。
图6是示出在载置工序中将粘贴有粘接带的晶片载置于载置工作台的载置面的状态的剖视图。
图7是示出在载置工序中将粘贴有粘接带的晶片载置于载置工作台的载置面的状态的剖视图。
图8是示出在分割工序中利用按压部朝向载置面按压晶片的状态的剖视图。
图9是示出在分割工序中通过利用按压部朝向载置面按压晶片而以分割起点为起点分割晶片的状态的剖视图。
标号说明
1：分割装置；10：壁部；3：载置工作台；30：球状体；30a：顶点；31：载置面；32：容器；32a：底板；32b：侧板；32c：侧板上表面；4：分割单元；5：升降单元；50：滚珠丝杠；51：导轨52；：电动机；53：升降部；6：按压部；60：辊；60a：辊表面；61：支承部；7：平行移动单元；70：滚珠丝杠；71：导轨；72：电动机；73：可动板；W：晶片；Wa：晶片的正面；Wb：晶片的背面；Wc：分割起点；T：粘接带；S：分割预定线；F：片材；C：芯片；M：边角料。
具体实施方式
图1所示的分割装置1是通过分割单元4将载置于载置工作台3的晶片W分割成多个芯片的装置。
如图1所示，在分割装置1上配设有载置工作台3。载置工作台3具有多个球状体30和以密接的方式收纳多个球状体30的容器32。
图2所示的容器32例如由外形是圆板状的底板32a和从底板32a的外周部沿+Z方向垂直竖起的侧板32b构成，在由底板32a与侧板32b包围的空间中能够在同一直径的多个空间中配设球状体30。另外，底板32a的外形不限于圆板状，也可以是四边形等。
如图3所示，在由容器32的底板32a与侧板32b包围的空间中，多个球状体30以彼此密接的方式被配设为能够旋转，多个球状体30例如是材质为塑料且对表面进行了滑面加工的近似圆球。即，在本实施方式中，在底板32a上以6个球状体30在1个球状体30的周围接触的方式配置，以利用多个球状体30通过该配置填埋由底板32a与侧板32b包围的空间的方式配设在容器32中。另外，球状体30相对于容器32的配设数量和配置能够根据球状体30的种类、晶片的种类、由分割预定线划分的部分的形状以及分割后的芯片的大小或者容器的大小而适当变更。另外，球状体30也可以以固定于底板32a的方式配置于容器32。
在图1～4、图6～9和本实施方式中，多个球状体30是近似圆球，但除了近似圆球以外也可以是圆球、扁球、近似扁球、椭球、近似椭球或者半球，材质除了塑料以外，也可以是铝等金属。多个球状体30的大小均匀并且直径例如为3～6mm左右，比分割晶片而制成的各芯片的尺寸大，能够根据球状体30的种类、晶片的种类、由分割预定线划分的部分的形状以及分割后的芯片的大小而适当变更。并且，球状体30的大小优选为如下的大小：在如图4所示那样将球状体30配设在载置工作台3的情况下，与侧板32b的侧板上表面32c的铅垂方向(Z轴方向)上的位置相比，作为球状体30的最高点的顶点30a位于上方(+Z方向)。另外，顶点30a是指在将球状体30配设在载置工作台3上的情况下，在球状体30的表面上处于最朝向+Z方向的点。
图4所示的载置面31是将与容器32密接的多个球状体30的各面的顶点30a连接得到的虚拟的面。由于多个球状体30的大小均匀且多个球状体30的各面的顶点30a的Z轴方向上的位置相同，因此载置面31成为水平的面。
图1所示的分割单元4具有：按压部6，其对载置于图4所示的载置面31的晶片W朝向载置面31进行按压；升降单元5，其使按压部6升降；以及平行移动单元7，其使按压部6与载置工作台3相对地在载置面31上平行地移动。
如图1所示，在分割装置1上的-X方向的后方竖立设置有壁部10，在壁部10上配设有平行移动单元7。平行移动单元7由具有Y轴方向的轴心的滚珠丝杠70、与滚珠丝杠70平行配设的一对导轨71、使滚珠丝杠70转动的电动机72以及内部的螺母与滚珠丝杠70螺合且侧部与导轨71滑动接触的可动板73构成，当电动机72使滚珠丝杠70转动时，与此相伴可动板73被导轨71引导而在Y轴方向上往复移动，从而使按压部6与载置工作台3相对地在载置面31上平行地移动。并且，在可动板73上配设有升降单元5。
升降单元5由具有Z轴方向的轴心的滚珠丝杠50、与滚珠丝杠50平行配设的一对导轨51、使滚珠丝杠50转动的电动机52以及内部的螺母与滚珠丝杠50螺合且侧部与导轨滑动接触的升降部53构成，当电动机52使滚珠丝杠50转动时，与此相伴升降部53被导轨51引导而在Z轴方向上往复移动，从而利用按压部6按压晶片。并且，在升降部53上配设有按压部6。
按压部6例如具有：外形为圆柱形状且轴心为X轴方向的辊60；以及以能够旋转的方式支承辊60且与升降部53连接的支承部61。辊60的与晶片接触的辊表面60a例如由聚氨酯橡胶形成。并且，由于聚氨酯橡胶的柔软性，即使针对晶片推压辊60由此晶片断裂而产生的芯片的边或角以相对于辊表面60a刺入的方式翘起地形成，也能够通过吸收该芯片的边或角而对晶片的背面Wb均等地施加压力。并且，由于聚氨酯橡胶所具有的耐磨性和复原性而能够多次使用。辊60的大小例如优选为能够利用按压部6的Y轴方向的一个往复的移动按压载置面31的整个面的程度的大小。另外，辊表面60a不限于由聚氨酯橡胶形成，也可以由硅橡胶等形成。此外，也可以根据球状体30的种类、晶片的种类、由分割预定线划分的部分的形状以及分割后的芯片的大小或者容器的大小，取代辊60而使用聚氨酯橡胶板。
以下，使用图1～9，对通过分割装置1将图1所示的晶片W分割的情况下的分割装置1的动作和分割方法进行说明。另外，在图8～9中简化地示出分割单元4的各结构。并且，载置工作台3所具有的球状体30是直径为6mm的近似圆球。
图1所示的晶片W例如为外形是圆形的半导体晶片，在晶片的背面Wb上粘贴有粘接带T。并且，如图6所示那样在晶片W的内部沿着分割预定线形成有分割起点Wc。并且，如图5所示，在晶片的正面Wa上例如在由分割预定线S划分的多个12边形的各区域内形成有未图示的器件。并且，通过分割晶片W而能够制造多个12边形的芯片C，也同时产生三角形的边角料M。另外，晶片W的外形不限于圆形，晶片W的种类也不限于半导体晶片。并且，在晶片的正面Wa上由分割预定线S划分的多边形的区域不限于12边形，也可以是6边形或8边形等。分割起点Wc例如是通过照射激光光线并使其会聚于晶片W的分割预定线S从而沿着分割预定线S形成在晶片W的内部的改质层，除了改质层以外，也可以是形成于晶片正面的烧蚀槽、通过切削而形成于晶片的正面的半切槽或者刻划槽。
(1)粘接带粘贴工序
首先，进行粘接带粘贴工序，在图6所示的晶片W的晶片的背面Wb上粘贴粘接带T。在粘接带粘贴工序中，首先使粘接带T的粘贴面相对于晶片的背面Wb对置而进行对位。在对位时优选粘接带T的外周全部超出晶片W。
在进行了对位之后，通过将晶片的背面Wb的整个面粘贴在粘接带T上而结束粘接带粘贴工序，如图6所示那样成为在晶片的背面Wb上粘贴有粘接带T的状态。另外，也可以在将晶片的背面Wb粘贴在粘接带T上之后，例如通过将粘接带T的外周部粘贴于环状框架，而隔着粘接带T使环状框架支承晶片W。
(2)载置工序
在粘接带粘贴工序结束之后，如图6所示，进行载置工序，将粘贴有粘接带T的晶片W载置于载置工作台3的载置面31上。
在载置工序中，首先相对于载置工作台3的载置面31使例如由树脂构成的片材F对置，而以片材F的外周全部超出晶片W的方式进行对位。另外，片材F例如由聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、氯乙烯树脂等材料构成。并且，也可以取代片材F，例如使用进行了硅涂层的离型膜或离型纸等。此外，片材F也可以是具有粘接面从而粘上晶片W的类型。
在进行了片材F与载置面31的对位之后，将片材F载置于载置面31上。接着，使粘贴了粘接带T的晶片W的晶片的正面Wa与载置有片材F的载置面31对置而进行对位，然后将晶片W载置于载置面31上，从而如图7所示那样、以将片材F配设于载置面31与晶片W的下表面(晶片的正面Wa)之间的状态将晶片W载置于载置面31上。即，晶片W成为被密接的多个球状体30的各面的顶点30a支承的状态。
(3)分割工序
在载置工序结束之后，如图8～9所示，进行分割工序，利用按压部6隔着粘接带T将载置于载置工作台3的晶片W朝向载置面31按压而以分割起点Wc为起点分割晶片W。
在分割工序中，如图8所示，最初升降单元5使按压部6向-Z方向下降直到按压部6所具有的辊60与粘贴于晶片的背面Wb的带T抵接而按压的规定的高度。在按压部6下降到规定的高度之后，平行移动单元7使升降单元5在-Y方向上平行地移动，从而按压部6朝向载置面31按压晶片W。
如图9所示，当隔着粘接带T利用按压部6朝向载置面31按压晶片W时，从密接的多个球状体30的各面的顶点30a向沿着分割预定线形成在晶片W的内部的分割起点Wc传递相对于按压部6的压力的抗力。其结果为，以分割起点Wc为起点沿晶片W的厚度方向(Z轴方向)产生龟裂，晶片W被分割。
作为平行移动单元7，在使按压部6平行地移动到按压部6通过晶片的背面Wb后的-Y方向的规定的位置之后，在晶片W上残留未分割的部分的情况下，接着使按压部6在+Y方向上平行地移动而利用按压部6朝向载置面31按压晶片W，将晶片W完全地分割成各个芯片。另外，也可以是，平行移动单元7在使按压部6平行地移动到按压部6按压晶片的背面Wb的整个面的-Y方向的规定的位置之后，升降单元5使按压部6向+Z方向移动使按压部6从晶片W分离，接着在平行移动单元7使按压部6向+Y方向平行地移动并返回原始的位置之后，再次进行相同的分割。
(4)晶片移动工序
并且，在分割工序中进行如下的晶片移动工序：一边利用按压部6按压载置于载置面31的晶片W一边使晶片W与载置面31平行地移动。在晶片移动工序中，例如，在按压部6朝向载置面31按压晶片W的状态下，操作员等使晶片W与载置面31平行地移动，并变更晶片的正面Wa与载置面31的接触位置。另外，在晶片移动工序中，也可以是，第一次利用按压部6按压晶片的背面Wb的整个面，接着在使晶片W平行地移动且变更晶片的正面Wa与载置面31的接触位置之后再次利用按压部6按压。
或者，也可以使晶片W旋转而变更晶片W的正面Wa与载置面31的接触位置。例如，在所分割的芯片的形状为六边形的情况下，也可以以晶片W的中心为中心旋转60度并使按压部6下降进行按压然后使按压部6在Y方向上行驶，再次使晶片W旋转60度而使按压部6在-Y方向上行驶。即，在由偶数角构成的多边形的情况下，(角的数量/2)-1＝旋转次数。另外，使晶片W与载置面31平行移动的移动方向可以是与芯片的边垂直的方向。
在使用分割装置1的该分割方法中，由于利用构成载置面31的多个球状体30的顶点30a支承晶片W，晶片的正面Wa与载置面31的接触面积变小，因而来自载置面31的抗力不分散而沿着晶片的正面Wa的图5所示的分割预定线S传递到形成于晶片W的内部的分割起点Wc。由此，当利用按压部6朝向载置面31按压晶片W时，从分割起点Wc起相对于晶片W的厚度方向产生龟裂，能够将晶片W准确地分割成图5所示的12边形的芯片C和三角形的边角料M的部分。
并且，在该分割方法中的载置工序中，在载置面31与载置于载置面31的晶片W的下表面(晶片的正面Wa)之间配设片材F，而在分割后的芯片C上不会产生因球状体30引起的损伤。
此外，在该分割方法中的分割工序中，进行晶片移动工序即利用按压部6按压载置于载置面31的晶片W并且使晶片W与载置面31平行地移动，从而晶片的正面Wa与多个球状体30的顶点30a之间的接触位置发生改变，由此对未充分施加压力的分割起点Wc也施加力，能够更可靠地将晶片W分割成芯片C和边角料M。
另外，本发明不限于上述实施方式。例如，即使在将晶片W分割成6边形的芯片的情况下且载置工作台3所具有的球状体30是扁球或椭球的情况下，也能够将晶片W准确分割成6边形的芯片。并且，例如，也可以在分割工序中，利用载置工作台3中具有的多个球状体30为直径6mm的近似圆球的载置工作台3对晶片W进行一次粗分割之后，接着将载置工作台3从载置工作台3所具有的多个球状体30为直径6mm的近似圆球变更为具有直径2.5mm的近似圆球的载置工作台3，然后对晶片W进行精分割。在该情况下，晶片W的12边形的芯片C与晶片W的三角形的边角料M的部分能够更容易地分割。
此外，在芯片像三角形、五边形那样由奇数角构成的情况下也能够有效地分割。例如，在五边形的情况下，将使晶片W旋转时的角度设为72度并至少进行4次旋转并利用按压部6进行按压从而能够容易地分割。即，在由奇数角构成的多边形的情况下，(角的数量-1)＝旋转次数。

Claims (4)

1.一种晶片的分割装置，其中，
该晶片的分割装置具有：
载置工作台，其对晶片进行载置，该晶片在由多条分割预定线划分的各区域中形成有器件，且沿着该分割预定线形成有分割起点；以及
分割单元，其以该分割起点为起点将载置于该载置工作台的晶片分割成多个器件芯片，
该载置工作台包含：
相同直径的多个球状体；
容器，其使该多个球状体彼此密接而进行收纳；以及
载置面，其是将在该容器内彼此密接地收纳的该多个球状体的各球面的顶点连接而形成的虚拟的面，
该分割单元具有：
按压单元，其对载置于该载置面上的晶片朝向该载置面进行按压；
升降单元，其使该按压单元升降；以及
平行移动单元，其使该按压单元与该载置工作台沿着该载置面相对地平行移动，
对载置于该载置面上的晶片利用该按压单元进行按压而分割成各个器件芯片。
2.一种晶片的分割方法，使用权利要求1所述的分割装置，将沿着分割预定线形成有分割起点的晶片以该分割起点为起点分割成各个器件芯片，其中，
该晶片的分割方法具有如下的工序：
粘接带粘贴工序，在晶片的背面粘贴粘接带；
载置工序，将粘贴有该粘接带的晶片载置于所述载置工作台的所述载置面；以及
分割工序，对载置于该载置工作台上的晶片利用所述按压单元隔着该粘接带朝向该载置面进行按压，以该分割起点为起点分割成多个器件芯片。
3.根据权利要求2所述的晶片的分割方法，其中，
该晶片的分割方法还具有片材配设工序，在实施所述载置工序之前，在所述载置面与载置于该载置面的晶片的下表面之间配设片材。
4.根据权利要求2或3所述的晶片的分割方法，其中，
所述分割工序包含晶片移动工序，对载置于所述载置面上的晶片利用所述按压单元进行按压并且使晶片与该载置面平行地移动。
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