JP2016040079A - 脆性材料基板の分断方法及び分断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクライブされた基板をチップに分断する場合に、チップの角に欠けが生じることなく分断することができる分断方法を提供すること。
【解決手段】リング部材４１に粘着性フィルム４２を貼り付け、脆性材料基板４０のスクライブラインが形成された面に粘着性フィルム４２に押し当ててリング部材４１に保持する。脆性材料基板４０の他方の面を保護フィルム４３で覆い、スクライブラインが中央に位置するように受け刃の間で脆性材料基板４０を保持し、保護フィルム４３の上面よりスクライブラインに合わせてブレイクバー２３を押し付けてブレイクする。
【選択図】図５

Description

本発明はセラミックス基板等の脆性材料基板を分断する分断方法及び分断装置に関するものである。

半導体素子は、基板に形成された素子領域を、その領域の境界位置でブレイク（割断）することにより製造される。このように、基板をブレイクするときには、ブレイク装置が使用される。このようなブレイク装置は、スクライビングホイールにより基板表面をスクライブすることによって形成されたスクライブラインが一方の面に形成された基板を、スクライブラインが形成された面とは逆側の面からブレイクバーによりＺ方向に押圧することにより、この基板を、Ｘ方向を向くスクライブラインにおいてブレイクする構成となっている。そして、基板のブレイク時には、基板は、受刃等と呼称される、Ｙ方向に微小距離だけ互いに離隔して配置された一対の受け部材により当接支持される（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−８７９３７号公報

従来の脆性材料基板の分断方法では、まず図１（ａ）に示すように円形環状のリング１００の内部にダイシングテープ１０１を貼り付ける。ダイシングテープ１０１は粘着性及び伸縮性のあるフィルムである。その後図１（ｂ）に示すようにダイシングテープ１０１上に脆性材料基板１０２を保持してスクライブする。そしてこのリング１００を図１（ｃ）に示すように反転し、基板１０２の上部に保護フィルム１０３を載せ、周囲をダイシングテープ１０１に接触させる。通常、保護フィルム１０３としては、粘着性を有しないフィルムを使用する。次に図１（ｄ）に示すようにリング１００をブレイク装置の受け刃１０４，１０５の上に保持する。そしてスクライブされている部分を一対の受け刃１０４，１０５の中心に配置し、上部よりスクライブラインに沿ってブレイクバー１０６を押下することによって順次分断している。

しかるにこのような方法でスクライブされた基板をブレイクする場合には、ブレイクバーを基板に対して押し込む押し込み量が多すぎれば、図１（ｅ）に矢印Ａ，Ｂで示すように、基板が左右に広がろうとする力が発生し、既に分断されている基板のチップ同士の端部が接触して欠けが生じることがあるという問題点があった。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであって、リング上に脆性材料基板を固定して順次ブレイクする場合であっても、既に分断したチップの欠けを生じることなく確実に分断できる分断方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の分断方法は、脆性材料基板の一方の面にスクライブラインが形成された脆性材料基板をブレイクする分断方法であって、リングの内側に粘着性フィルムを貼り付け、前記脆性材料基板のスクライブが形成された面を粘着性フィルムが貼り付けられたリングに保持し、前記脆性材料基板の他方の面を保護フィルムで覆い、前記粘着性フィルムを介して前記脆性材料基板を保持し、前記保護フィルムの上部より前記脆性材料基板のスクライブラインに合わせてブレイクバーを押し付けることによってブレイクするものである。前記保護フィルムとしては、粘着性を有しないか、または、前記粘着性フィルムよりも粘着性の小さいフィルムを使用することが好ましい。

また、本発明の分断装置は、脆性材料基板の一方の面にスクライブラインが形成された脆性材料基板をブレイクする分断装置であって、粘着性フィルムに前記脆性材料基板のスクライブラインが形成された面を貼り付ける手段、前記粘着性フィルムに貼り付けられた脆性材料基板の他方の面を保護フィルムで覆う手段、及び前記保護フィルム側より前記脆性材料基板のスクライブラインに合わせてブレイクバーを押し付ける手段を具備するものである。

このような特徴を有する本発明によれば、脆性材料基板を分断する際にスクライブライン側にダイシングテープ、反対側に保護フィルムを貼り付け、保護フィルム側からブレイクバーを押し当てることによって、脆性材料基板に損傷を与えることなくチッピング等を生じさせずにブレイクすることができるという効果が得られ、特に保護フィルムが粘着性を有しないか、または、粘着性が小さい場合に顕著な効果が得られる。

図１は従来の脆性材料基板をブレイクする分断過程を示す図である。 図２は本発明の実施の形態によるブレイク装置の斜視図である。 図３は本発明の実施の形態によるブレイク装置の斜視図である。 図４は本発明の実施の形態によるリング部材を示す平面図である。 図５は本発明の実施の形態による脆性材料基板の分断処理を示す図である。

図２及び図３は本発明の第１の実施の形態による脆性材料基板のブレイク装置を示す正面の相異なる方向からの斜視図である。この脆性材料基板のブレイク装置は、セラミックス基板やガラスその他の脆性材料を用いて構成された脆性材料基板（以下、単に「基板」という）をブレイク（割断）するためのものである。これらの図において、ブレイク装置１０は支持テーブル１１が４本の支柱１２によって台１３上に保持されている。支持テーブル１１はＹテーブル１４を支持するものであり、Ｙテーブル１４上に回転テーブル１５が設けられる。Ｙテーブル１４は回転テーブル１５をｙ軸方向に移動させるテーブルであり、回転テーブル１５は後述する基板を回転させるテーブルである。支持テーブル１１の上面には回転テーブル１５の他に、４本の円柱状の昇降ガイド１７が立設され、昇降ガイド１７の上端を架け渡すようにして架台１８が設けられる。支持テーブル１１と架台１８との間には、昇降ガイド１７によってｚ軸方向にのみ自在に移動できるように昇降案内された昇降テーブル１９が設けられている。

架台１８上には支持部材２０を介してステッピングモータ２１が設けられている。ステッピングモータ２１の回転軸には架台１８に対して自在に回転できるように貫通するボールねじ２２が連結され、ボールねじ２２は昇降テーブル１９に螺合している。このため昇降テーブル１９はステッピングモータ２１の駆動によりｚ軸方向に昇降する。昇降テーブル１９の下面にはブレイク時に基板を押圧することにより基板をブレイクするブレイクバー２３が支持部材２４を介して取付けられている。ブレイクバー２３は基板のブレイク時に、基板に形成されたスクライブラインに沿って基板を押圧することにより、基板をブレイクする力を基板に付与するためのものである。

支持テーブル１１上にはステッピングモータ２５とその駆動により回転するボールねじ２６が設けられ、ボールねじ２６の駆動を受けＹテーブル１４をｙ軸方向に移動する。モータ２７，回転機構２８は回転テーブル１５を回転させるものである。回転テーブル１５上には一対の受け刃３０ａ，３０ｂが保持されている。

支持テーブル１１の下方にはカメラ３１が設置される。カメラ３１は例えばＣＣＤカメラであり、支持テーブル１１上に形成された開口部を介して、受け刃の前縁部とブレード２３を観察するためのものである。

又支持テーブル１１の下方にはカメラ３１をｘ軸方向に移動させる移動機構が設けられる。この移動機構は図３に示すようにステッピングモータ３２とその軸に連結されたボポールねじ３３を有しており、ガイドレール３４に沿ってカメラ支持部３５をｘ軸方向に移動させることにより、その上部のカメラ３１をｘ軸方向に移動させるものである。

なお、このブレイクされる脆性材料基板４０（以下、単に基板という）としては、シリコン単結晶基板などの結晶構造を有する基板やサファイア基板やダイヤモンド基板のような高硬度の基板、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板等の基板が含まれる。更にはガラス基板等の種々の脆性材料基板であってもよい。

図４は、基板４０をブレイク装置にセットするためのリング部材４１を示す平面図である。リング部材４１の中央に形成された円形の開口部には、ダイシングテープといわれる粘着性フィルム４２が、その粘着面をリング部材４１側にした状態で貼り付けられる。粘着性フィルム４２は粘着性及び伸縮性のあるダイシングテープであり、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＯ（ポリオレフィン）等で厚さが約１００μｍとする。

ブレイクされる基板４０には図５（ａ）に示すようにあらかじめ多数のチップに分離することができるように格子状にスクライブラインが形成されている。そして図５（ｂ）に示すように、基板４０のスクライブされている面が粘着性フィルム４２の粘着面に貼り付けられる。次に基板４０の上部より薄い保護フィルム４３を載せ、周囲を粘着性フィルム４２に接触させる。ここで保護フィルム４３は例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の厚さが約２５μｍのものを用いている。この保護フィルム４３はブレイク時に基板４０を保護すると共に、ブレイクの際に分断されたチップや基板の位置ずれを防止するために用いられている。基板４０が貼り付けられたリング部材４１は、図２に示す回転テーブル１５にセットされる。このときスクライブラインが粘着性フィルム４２を介して回転テーブル１５の受け刃３０ａ，３０ｂの間に位置するように載置される。

図５（ｃ）は、基板４０をブレイクする状態を示す拡大図である。この状態においては、基板４０の下面には一対の受刃３０ａ，３０ｂが配置されており、基板４０を粘着した粘着性フィルム４２は、これら一対の受刃３０ａ，３０ｂにより支持される。この状態においては、スクライブラインは、一対の受刃３０ａ，３０ｂの間の領域を介して、ＣＣＤカメラ３１により観察される。そしてブレイクバー２３がスクライブラインと対向する位置に配置される。そしてこの状態でブレイクバー２３を端のスクライブラインから押圧してブレイクする。

ブレイクが終了すると基板４０をリング部材４１と共に側方にシフトさせ、一対の受刃３０ａ，３０ｂの間にスクライブラインとブレイクバー２３が位置するように位置決めする。そしてこの状態で図５（ｄ）に示すようにブレイクバー２３をスクライブラインから押圧して順次ブレイクする。こうすればブレイクバー２３を押し当てたときに粘着性フィルム４２が伸びて横に広がる力が発生し、粘着性フィルム４２の伸びと共に基板に広がりが生じ、チップ間での接触が少なくなるため欠けを生じることがない。こうして順次スクライブラインに沿ってブレイクを繰り返しても、チッピングが発生することがなくなる。こうすれば基板４０をスクライブラインに沿って完全に分断し個別化することができ、端面精度を向上させることができる。

尚この実施の形態ではブレイク装置のテーブルに一対の受け刃を設け、その間にスクライブラインが位置するようにしてブレイクバーで押し付けて３点曲げによってブレイクするようにしているが、弾性板の上に粘着性フィルムを介してブレイクすべき基板を保持し、ブレイクバーを押し当ててブレイクするようにしてもよい。

本発明は脆性材料基板をリングに貼り付けてブレイクする際に、チップの端部の欠けをなくすることができ、基板を微小なチップに分断する分断方法に有効である。

１０ ブレイク装置
１１ 支持テーブル
１４ Ｙテーブル
１５ 回転テーブル
１７ 昇降ガイド
１８ 架台
１９ 昇降テーブル
２０ 支持部材
２１ ステッピングモータ
２２ ボールねじ
２３ ブレイクバー
２４ 支持部材
３０ａ，３０ｂ 受け刃
４０ 脆性材料基板
４１ リング部材
４２ 粘着性フィルム
４３ 保護フィルム

Claims (2)

1. 脆性材料基板の一方の面にスクライブラインが形成された脆性材料基板をブレイクする分断方法であって、
   リングの内側に粘着性フィルムを貼り付け、
   前記脆性材料基板のスクライブが形成された面を粘着性フィルムが貼り付けられたリングに保持し、
   前記脆性材料基板の他方の面を保護フィルムで覆い、
   前記粘着性フィルムを介して前記脆性材料基板を保持し、
   前記保護フィルムの上部より前記脆性材料基板のスクライブラインに合わせてブレイクバーを押し付けることによってブレイクする分断方法。
2. 脆性材料基板の一方の面にスクライブラインが形成された脆性材料基板をブレイクする分断装置であって、
   粘着性フィルムに前記脆性材料基板のスクライブラインが形成された面を貼り付ける手段、
   前記粘着性フィルムに貼り付けられた脆性材料基板の他方の面を保護フィルムで覆う手段、及び
   前記保護フィルム側より前記脆性材料基板のスクライブラインに合わせてブレイクバーを押し付ける手段
   を具備する分断装置。

Images