JP2018067667A - Division method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェーハ等の被加工物を分割するための分割方法に関する。 The present invention relates to a dividing method for dividing a workpiece such as a wafer.
IC、LSI等のデバイスを有するチップは、表面に複数のデバイスが形成された略円板形状のウェーハが分割されて形成される。該デバイスは、該ウェーハの表面に格子状に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域のそれぞれに形成される。そして、該ウェーハには、該分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層または溝等が設けられる。さらに、該ウェーハに外力が付与されて該分割起点に沿ってウェーハが分割されてデバイスを有するチップが形成される。 A chip having devices such as an IC and an LSI is formed by dividing a substantially disk-shaped wafer having a plurality of devices formed on the surface thereof. The device is formed in each of a plurality of regions defined by a plurality of division lines set in a lattice pattern on the surface of the wafer. The wafer is provided with a modified layer, a groove, or the like serving as a division start point along the division line. Further, an external force is applied to the wafer, and the wafer is divided along the division starting points to form chips having devices.
特許文献1には、ウェーハに対して透過性を有するレーザビームを分割予定ラインに沿って照射し、多光子吸収により分割起点となる改質層を形成し、該改質層を起点としてウェーハを分割する技術が開示されている。 In Patent Document 1, a laser beam having transparency to a wafer is irradiated along a division line, a modified layer serving as a division starting point is formed by multiphoton absorption, and the wafer is formed using the modified layer as a starting point. A technique for dividing is disclosed.
分割予定ラインに沿って分割起点が形成されたウェーハ等の略円板状の被加工物を分割する際には、まず、該被加工物を環状フレームに張られたエキスパンドシート上に貼着する。そして、該エキスパンドシートを拡張することで該被加工物に外力を付与し、該被加工物を厚さ方向に貫くクラックを該分割起点から生じさせて分割する。 When dividing a substantially disk-shaped workpiece such as a wafer on which a division starting point is formed along the division line, first, the workpiece is stuck on an expanded sheet stretched on an annular frame. . Then, by expanding the expanded sheet, an external force is applied to the workpiece, and a crack penetrating the workpiece in the thickness direction is generated from the division starting point and divided.
エキスパンドシートの拡張には、該被加工物の径よりも大きく該環状フレームの内径よりも小さい径を有する円環状の突き上げ部材を準備する。そして、上方から見て該被加工物が該突き上げ部材の外周縁より内側に収まるように、該環状フレームごと該被加工物を該突き上げ部材上に配し、該突き上げ部材を環状フレームに対して相対的に所定量突き上げてエキスパンドシートを拡張する。特許文献2には、エキスパンドシートを拡張して被加工物を分割できる装置が開示されている。 For expanding the expanded sheet, an annular push-up member having a diameter larger than the diameter of the workpiece and smaller than the inner diameter of the annular frame is prepared. Then, the work piece is arranged on the push-up member together with the annular frame so that the work piece is accommodated inside the outer peripheral edge of the push-up member when viewed from above, and the push-up member is placed on the ring frame. The expanded sheet is expanded by relatively pushing up a predetermined amount. Patent Document 2 discloses an apparatus that can divide a workpiece by expanding an expanded sheet.
また、特許文献3には、裏面にDAF(Die Attach Film)と称されるフィルム状接着剤を有する被加工物を分割する技術が開示されている。なお、DAFは、エポキシ樹脂等からなるダイボンディング用のフィルム状接着剤であり、例えば、数μm〜100μm程度の厚さに形成される。被加工物が該DAFごとエキスパンドシートの拡張により分割されると、DAFが付いたチップが形成される。該チップは最終的に加熱されてDAFを介して所定の対象にボンディングされる。 Patent Document 3 discloses a technique of dividing a workpiece having a film adhesive called DAF (Die Attach Film) on the back surface. Note that DAF is a film-like adhesive for die bonding made of an epoxy resin or the like, and is formed to have a thickness of about several μm to 100 μm, for example. When the workpiece is divided together with the DAF by expanding the expanded sheet, a chip with a DAF is formed. The chip is finally heated and bonded to a predetermined object via the DAF.
ここで、該突き上げ部材の相対的な突き上げが不十分であると、エキスパンドシートの拡張が不十分となる。すると、該被加工物に適切に外力を作用できないため、被加工物は十分に分割されずに、一部の分割予定ラインに未分割領域を生じてしまう。ここで、該未分割領域とは、分割予定ラインに沿った領域のうち、被加工物を厚さ方向に貫くクラックが無く、適切に分割されていない領域である。一方で、該突き上げ部材の相対的な突き上げが過剰であると、エキスパンドシートが拡張に耐えられず破断してしまう。 Here, when the relative push-up of the push-up member is insufficient, expansion of the expanded sheet is insufficient. Then, since an external force cannot be appropriately applied to the workpiece, the workpiece is not sufficiently divided, and an undivided area is generated in some division lines. Here, the undivided region is a region that is not properly divided because there is no crack penetrating the workpiece in the thickness direction among the regions along the planned dividing line. On the other hand, if the relative push-up of the push-up member is excessive, the expanded sheet cannot withstand expansion and breaks.
該突き上げ部材の環状フレームに対する相対的な突き上げ量の適切な値は、被加工物を分割して形成する個々のチップの大きさやエキスパンドシートの種類等によって異なる。そのため、予め実験等を行って該チップの大きさやエキスパンドシートの種類に適した該突き上げ量の値を取得しておき、突き上げ部材の相対的な突き上げ量をその適切な値に設定してエキスパンドシートの拡張を実施する。 An appropriate value of the pushing-up amount of the pushing-up member relative to the annular frame varies depending on the size of each chip formed by dividing the workpiece, the type of the expanded sheet, and the like. Therefore, by performing an experiment or the like in advance, the value of the push-up amount suitable for the size of the chip or the type of the expanded sheet is obtained, and the relative push-up amount of the push-up member is set to the appropriate value so that the expand sheet Implement the extension.
突き上げ部材を環状フレームに対して相対的に突き上げるとき、その突き上げ量を上述の実験等により取得した適切な値に設定すると、被加工物のすべての分割予定ラインに沿って被加工物を分割でき、分割予定ラインに未分割領域を生じないはずである。しかし、被加工物のエキスパンドシートへの貼着が不十分である、または、被加工物やエキスパンドシートの性質がばらついている等の理由により、一部の分割予定ラインに未分割領域を生じる場合がある。 When the push-up member is pushed up relative to the annular frame, the work piece can be divided along all the planned division lines of the work piece by setting the push-up amount to an appropriate value acquired by the above-mentioned experiment or the like. , No undivided area should be generated in the division line. However, due to insufficient sticking of the work piece to the expanded sheet or due to variations in the nature of the work piece or the expanded sheet, undivided areas may occur in some of the planned dividing lines. There is.
また、そもそも実験により突き上げ部材の適切な突き上げ量を求めるのは手間である。実験においては、複数の被加工物や複数のエキスパンドシートを消費して複数の条件でエキスパンドシートの拡張を行い、被加工物の未分割領域の有無を調査しなければならず、実験にかかるコストは小さくない。そのような実験を実施して取得した値を用いても分割予定ラインに未分割領域を生じる場合があった。 In the first place, it is troublesome to obtain an appropriate push-up amount of the push-up member through experiments. In the experiment, it is necessary to expand the expanded sheet under a plurality of conditions by consuming a plurality of workpieces and a plurality of expanded sheets, and to investigate whether or not there are undivided areas of the workpiece, and the cost of the experiment Is not small. Even if values obtained by performing such an experiment are used, an undivided area may be generated in the planned division line.
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物を分割予定ラインに沿って未分割領域を残さずに分割し、その一方で、エキスパンドシートの破断の発生を抑制する分割方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to divide the workpiece along the planned division line without leaving an undivided area, while the expanded sheet breaks. It is to provide a dividing method for suppressing occurrence.
本発明の一態様によれば、格子状に配列された複数の分割予定ラインを備えた被加工物の該分割予定ラインに沿って分割起点を形成し、該被加工物を厚さ方向に貫くクラックを該分割起点から伸長させて被加工物を分割する分割方法であって、被加工物にエキスパンドシートを貼着する貼着ステップと、該貼着ステップの実施前または後に、被加工物の該分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成ステップと、該分割起点形成ステップと、該貼着ステップと、を実施した後、該エキスパンドシートを拡張することで被加工物に外力を付与して被加工物を該分割起点に沿って分割する分割ステップと、該分割ステップの実施中に、被加工物を撮像して撮像画像を形成し、該撮像画像をもとに被加工物の分割予定ラインに沿った領域のうち適切に分割されていない未分割領域の有無を判定する判定ステップと、を備え、該判定ステップにて該未分割領域が有ると判定される場合、該分割ステップを続行し、該判定ステップにて該未分割領域が無いと判定される場合、該分割ステップを終了することを特徴とする分割方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a division starting point is formed along a predetermined division line of a workpiece provided with a plurality of division division lines arranged in a lattice shape, and the workpiece is penetrated in the thickness direction. A dividing method of dividing a workpiece by extending a crack from the division starting point, the bonding step of bonding an expanded sheet to the workpiece, and before or after performing the bonding step, After performing the division starting point forming step for forming the dividing starting point along the division planned line, the dividing starting point forming step, and the adhering step, an external force is applied to the work piece by expanding the expand sheet. A dividing step of providing and dividing the workpiece along the division start point; and during the execution of the dividing step, the workpiece is imaged to form a captured image, and the workpiece is formed based on the captured image Along the planned split line Determining whether or not there is an undivided area that is not properly divided, and if it is determined in the determining step that the undivided area exists, the dividing step is continued, and the determining step When it is determined that there is no undivided area, a dividing method is provided that ends the dividing step.
本発明の一態様に係る被加工物の分割方法によると、被加工物を貼着したエキスパンドシートを拡張する分割ステップの実施中に、被加工物を撮像して撮像画像を形成する。そして、該撮像画像から被加工物の分割予定ラインに沿った未分割領域が有るか否か判定する判定ステップを実施する。 According to the method for dividing a workpiece according to one aspect of the present invention, the workpiece is imaged to form a captured image during the division step of expanding the expanded sheet to which the workpiece is attached. And the determination step of determining whether there exists an undivided area | region along the division | segmentation scheduled line of a to-be-processed object from this captured image is implemented.
該判定ステップにおいて未分割領域が有ると判定される場合には、分割ステップを続行して該未分割領域における被加工物の分割を促進する。一方で、該判定ステップにおいて未分割領域が無いと判定される場合には、その後に分割ステップを継続する必要がないため、分割ステップを終了する。すると、必要以上にエキスパンドシートを拡張しないため、該エキスパンドシートの破断を防止できる。 If it is determined in the determination step that there is an undivided area, the dividing step is continued to promote the division of the workpiece in the undivided area. On the other hand, when it is determined in the determination step that there is no undivided region, it is not necessary to continue the division step thereafter, and thus the division step is terminated. Then, since the expanded sheet is not expanded more than necessary, the expanded sheet can be prevented from breaking.
また、本発明の一態様に係る分割方法によると、そもそも事前に実験を実施しなくても分割ステップの実施中に判定ステップを実施することで、加工状況に即して分割ステップを終了できる。そのため、実験にコストをかける必要がなく、また、被加工物のエキスパンドシートへの貼着状況や、被加工物またはエキスパンドシートの性質のばらつき等に対応して適切に被加工物を分割できる。 In addition, according to the dividing method according to one aspect of the present invention, the dividing step can be terminated in accordance with the processing state by performing the determination step during the dividing step without performing an experiment in advance. Therefore, it is not necessary to cost the experiment, and the work piece can be appropriately divided in accordance with the state of sticking of the work piece to the expanded sheet, variation in the nature of the work piece or the expanded sheet, and the like.
したがって、本発明の一態様により、被加工物を分割予定ラインに沿って未分割領域を残さずに分割し、その一方で、エキスパンドシートの破断の発生を抑制する分割方法が提供される。 Therefore, according to one aspect of the present invention, there is provided a dividing method in which a workpiece is divided along a planned division line without leaving an undivided region, while suppressing the occurrence of breakage of the expanded sheet.
本発明に係る実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る被加工物について説明する。該被加工物は、格子状に配列された複数の分割予定ライン(ストリート)によって区画される複数の領域のそれぞれにIC、LSI等のデバイスが形成されたウェーハである。最終的に被加工物は該分割予定ラインに沿って分割されて、複数のチップが形成される。 Embodiments according to the present invention will be described. First, the workpiece according to this embodiment will be described. The workpiece is a wafer in which devices such as IC and LSI are formed in each of a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines (streets) arranged in a grid pattern. Finally, the workpiece is divided along the division lines, and a plurality of chips are formed.
該被加工物は、例えば、シリコン、サファイア、ガラス、石英等の材料でなる略円板形の基板である。半導体材料で構成される被加工物を用いる場合、デバイスは、例えば、該被加工物の一部を用いて形成される。被加工物が半導体材料で構成されない場合、例えば、被加工物の表面に半導体層を設け、該半導体層を加工してデバイスを形成する。 The workpiece is, for example, a substantially disk-shaped substrate made of a material such as silicon, sapphire, glass, or quartz. In the case of using a workpiece made of a semiconductor material, the device is formed using a part of the workpiece, for example. When the workpiece is not composed of a semiconductor material, for example, a semiconductor layer is provided on the surface of the workpiece, and the semiconductor layer is processed to form a device.
なお、該被加工物の裏面には予めDAF(Die Attach Film)と称されるフィルム状接着剤が設けられていてもよい。DAFは、エポキシ樹脂等からなるダイボンディング用のフィルム状接着剤であり、例えば、数μm〜100μm程度の厚さに形成される。後述するエキスパンドシートの拡張により被加工物が該DAFごと分割されると、DAFが付いたチップが形成される。該チップは最終的に加熱され、DAFを介して所定の対象にボンディングされる。 Note that a film adhesive called DAF (Die Attach Film) may be provided in advance on the back surface of the workpiece. DAF is a film-like adhesive for die bonding made of an epoxy resin or the like, and is formed to a thickness of about several μm to 100 μm, for example. When the workpiece is divided along with the DAF by expansion of an expand sheet described later, a chip with the DAF is formed. The chip is finally heated and bonded to a predetermined object via the DAF.
後述の貼着ステップでは、該被加工物にエキスパンドシートが貼着される。図1(A)に示される通り、格子状に配列された複数の分割予定ライン3によって区画される複数の領域のそれぞれにIC、LSI等のデバイス5が形成された被加工物1は、例えば、裏面1bを上側に向けた状態で表面1a側にエキスパンドシート7が貼着される。該エキスパンドシート7は、環状フレーム9の内側に張られている。 In the sticking step described later, an expanded sheet is stuck to the workpiece. As shown in FIG. 1A, a workpiece 1 in which a device 5 such as an IC or LSI is formed in each of a plurality of regions partitioned by a plurality of division lines 3 arranged in a grid pattern, for example, The expand sheet 7 is stuck to the front surface 1a side with the back surface 1b facing upward. The expand sheet 7 is stretched inside the annular frame 9.
ここで、エキスパンドシート7は、例えば、ポリオレフィン(PO)またはポリ塩化ビニル(PV)等の材料を有する粘着シートであり、金属等でなる環状フレーム9に張られた状態で使用される。エキスパンドシート7は、被加工物1に貼着された状態で拡張可能であり、後述の分割装置により径方向に拡張されると、被加工物1に該径方向に向いた外力を作用させる。 Here, the expanded sheet 7 is an adhesive sheet having a material such as polyolefin (PO) or polyvinyl chloride (PV), for example, and is used while being stretched on an annular frame 9 made of metal or the like. The expand sheet 7 can be expanded in a state where it is adhered to the workpiece 1, and when the expand sheet 7 is expanded in the radial direction by a splitting device described later, an external force directed in the radial direction is applied to the workpiece 1.
被加工物1の裏面1bが露出するように表面1a側にエキスパンドシート7を貼着すると、後述の分割起点形成ステップにおいて裏面1bに分割起点となる改質層を形成するためのレーザビームを照射できる。その一方で、該分割起点形成ステップにおいて、表面1aに分割起点となる溝を形成する場合、表面1aが露出するように裏面1b側にエキスパンドシート7を貼着すればよい。 When the expand sheet 7 is attached to the front surface 1a side so that the back surface 1b of the workpiece 1 is exposed, a laser beam for forming a modified layer serving as a split starting point is irradiated on the back surface 1b in a split starting point forming step described later. it can. On the other hand, in the division starting point forming step, when a groove serving as a division starting point is formed on the front surface 1a, the expand sheet 7 may be attached to the back surface 1b side so that the front surface 1a is exposed.
次に、本実施形態に係る分割方法に用いられる分割装置について説明する。図1(B)に該分割装置2の斜視図を示す。また、図2に該分割装置2の部分断面図を示す。 Next, the dividing apparatus used for the dividing method according to the present embodiment will be described. FIG. 1B shows a perspective view of the dividing device 2. FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of the dividing device 2.
分割装置2は、環状フレーム9を保持するフレーム固定手段(フレーム固定機構)4と、該フレーム固定手段4に固定された環状フレーム9に張られたエキスパンドテープ7を拡張するテープ拡張手段(テープ拡張機構)6と、を有している。フレーム固定手段4は、上側フレーム固定部8と、下側フレーム固定部10と、を有し、その間に環状フレーム9を挟み込んで該環状フレーム9を固定する。 The dividing device 2 includes a frame fixing means (frame fixing mechanism) 4 for holding the annular frame 9 and a tape expansion means (tape expansion) for expanding the expanded tape 7 stretched on the annular frame 9 fixed to the frame fixing means 4. Mechanism) 6. The frame fixing means 4 has an upper frame fixing portion 8 and a lower frame fixing portion 10, and an annular frame 9 is sandwiched therebetween to fix the annular frame 9.
下側フレーム固定部10は、上面が平坦な部材であり、環状フレーム9の開口と同様の大きさ及び形状の開口10aを中央に有する。被加工物1の分割時にはこの平坦な上面の上に環状フレーム9が配されて使用される。上側フレーム固定部8は、下面が平坦な部材であり、下側フレーム固定部10の開口10aと同様の大きさ及び形状の開口8aを中央に有する。この上側フレーム固定部8は、下側フレーム固定部10の上方に固定される。 The lower frame fixing portion 10 is a member having a flat upper surface, and has an opening 10a having the same size and shape as the opening of the annular frame 9 in the center. When the workpiece 1 is divided, the annular frame 9 is disposed on the flat upper surface and used. The upper frame fixing portion 8 is a member having a flat bottom surface, and has an opening 8a having the same size and shape as the opening 10a of the lower frame fixing portion 10 at the center. The upper frame fixing part 8 is fixed above the lower frame fixing part 10.
なお、上側フレーム固定部8と、下側フレーム固定部10と、は、それぞれの開口が重なるように、上側フレーム固定部8の平坦な下面と、下側フレーム固定部10の平坦な上面と、が互いに平行となるように配される。 The upper frame fixing portion 8 and the lower frame fixing portion 10 are formed so that the respective openings overlap, and the upper lower surface fixing portion 8 has a flat lower surface, the lower frame fixing portion 10 has a flat upper surface, Are arranged in parallel to each other.
フレーム固定手段4の下側フレーム固定部10は、下側フレーム固定部10用のエアシリンダ12により上下方向に移動可能な下側フレーム固定部10用のピストンロッド14の上端に連結されている。上側フレーム固定部8は固定されており、環状フレーム9が載せ置かれる下側フレーム固定部10は、下側フレーム固定部10用のエアシリンダ12の作動により上昇する。フレーム固定手段4は、下側フレーム固定部10を上昇させて該環状フレーム9を該上側フレーム固定部8に押し当てることで環状フレーム9を固定する。 The lower frame fixing portion 10 of the frame fixing means 4 is connected to the upper end of a piston rod 14 for the lower frame fixing portion 10 that can be moved in the vertical direction by an air cylinder 12 for the lower frame fixing portion 10. The upper frame fixing portion 8 is fixed, and the lower frame fixing portion 10 on which the annular frame 9 is placed is raised by the operation of the air cylinder 12 for the lower frame fixing portion 10. The frame fixing means 4 fixes the annular frame 9 by raising the lower frame fixing part 10 and pressing the annular frame 9 against the upper frame fixing part 8.
テープ拡張手段6は、環状フレーム固定手段4の内側に配設された突き上げ部材16を備える。該突き上げ部材16は中央に開口16aを有する円板状の部材であり、その外径は該環状フレーム9の開口の径よりも小さく、該開口16aの内径は円板状の被加工物1の径よりも大きい。突き上げ部材16は、上方から見て上側フレーム固定部8の開口8a及び下側フレーム固定部10の開口10aの内側に収まるように配される。また、突き上げ部材16の上面の外周には、複数のローラー18が配されている。 The tape expanding means 6 includes a push-up member 16 disposed inside the annular frame fixing means 4. The push-up member 16 is a disk-shaped member having an opening 16a in the center, and the outer diameter thereof is smaller than the diameter of the opening of the annular frame 9, and the inner diameter of the opening 16a is that of the disk-shaped workpiece 1. It is larger than the diameter. The push-up member 16 is arranged so as to fit inside the opening 8a of the upper frame fixing part 8 and the opening 10a of the lower frame fixing part 10 when viewed from above. A plurality of rollers 18 are arranged on the outer periphery of the upper surface of the push-up member 16.
突き上げ部材16は、突き上げ部材16用のエアシリンダ20により上下方向に移動可能な突き上げ部材16用のピストンロッド22の上端に連結されている。テープ拡張手段6は、フレーム固定手段4に固定された環状フレーム9に張られたエキスパンドシート7を、突き上げ部材16により下方から突き上げて、該エキスパンドシート7を拡張する。 The push-up member 16 is connected to the upper end of the piston rod 22 for the push-up member 16 that can be moved in the vertical direction by the air cylinder 20 for the push-up member 16. The tape expanding means 6 expands the expanded sheet 7 by pushing up the expanded sheet 7 stretched on the annular frame 9 fixed to the frame fixing means 4 from below by a pushing member 16.
分割装置2は、さらに、撮像手段(カメラ)24と、照射手段(ライト)26と、を有する。照射手段26は、突き上げ部材16の下方に配され、例えば、可視光を照射する機能を有する。撮像手段24は、突き上げ部材16の上方に配され、下方を撮像して撮像画像を形成する機能と、該撮像画像を、例えば、分割装置2のコントローラ(不図示)に送る機能と、を有する。 The dividing device 2 further includes an imaging unit (camera) 24 and an irradiation unit (light) 26. The irradiation means 26 is arranged below the push-up member 16 and has a function of irradiating visible light, for example. The imaging unit 24 is disposed above the push-up member 16 and has a function of imaging the lower part to form a captured image and a function of sending the captured image to a controller (not shown) of the dividing device 2, for example. .
また、分割装置2は、さらに、各部を制御するコントローラ(不図示)を有する。このコントローラは、分割装置2の各エアシリンダ、撮像手段24、及び、照射手段26を制御する機能に加え、さらに撮像手段24から該撮像画像を受けて後述の判定ステップを実施する機能を有する。 The dividing device 2 further includes a controller (not shown) that controls each unit. In addition to the function of controlling the air cylinders, the imaging unit 24, and the irradiation unit 26 of the dividing device 2, the controller has a function of receiving the captured image from the imaging unit 24 and performing a determination step described later.
以上のように構成された分割装置2を用いて、本実施形態に係る分割方法が実施される。以下、本実施形態に係る分割方法について説明する。 The dividing method according to the present embodiment is performed using the dividing apparatus 2 configured as described above. Hereinafter, the division method according to the present embodiment will be described.
まず、本実施形態に係る分割方法における貼着ステップについて説明する。貼着ステップでは、例えば、表面1aに複数のデバイス5が形成された被加工物1の表面1a側に、環状フレーム9に張られたエキスパンドシート7を貼着させる。図1(A)に、貼着ステップを実施した後の被加工物1、エキスパンドシート7、及び、環状フレーム9を示す。以後、被加工物1の分割が完了するまで、該被加工物1は環状フレーム9により取り扱われる。 First, the sticking step in the dividing method according to the present embodiment will be described. In the attaching step, for example, the expand sheet 7 stretched on the annular frame 9 is attached to the surface 1a side of the workpiece 1 on which the plurality of devices 5 are formed on the surface 1a. FIG. 1A shows the workpiece 1, the expanded sheet 7, and the annular frame 9 after performing the sticking step. Thereafter, the workpiece 1 is handled by the annular frame 9 until the division of the workpiece 1 is completed.
なお、貼着ステップでは、被加工物1の表面1a側を露出させるように、裏面1b側をエキスパンドシート7に貼着してもよい。該貼着ステップを実施した後に、後述の分割起点形成ステップを実施する場合、かつ、表面1aに溝を形成して分割起点とする場合、このように被加工物1の裏面1b側にエキスパンドシート7を貼着するとよい。 In the attaching step, the back surface 1b side may be attached to the expanded sheet 7 so that the surface 1a side of the workpiece 1 is exposed. When the split starting point forming step described later is performed after the sticking step is performed, and when a groove is formed on the front surface 1a and used as the split starting point, the expand sheet is formed on the back surface 1b side of the workpiece 1 in this way. 7 may be attached.
次に、被加工物1の表面1aに格子状に配された分割予定ライン3に沿って被加工物1に分割起点を形成する分割起点形成ステップについて図3を用いて説明する。本ステップは、貼着ステップの実施前または後に実施される。本ステップでは、例えば、分割予定ライン3に沿って被加工物1に裏面1b側からレーザビームを照射し、被加工物の内部の所定の深さに集光させて分割起点となる改質層を形成する。なお、該レーザビームには、例えば、Nd:YAGを媒体として発振されるレーザビームが用いられる。 Next, a split starting point forming step for forming a split starting point on the workpiece 1 along the planned split lines 3 arranged in a grid pattern on the surface 1a of the workpiece 1 will be described with reference to FIG. This step is performed before or after the sticking step. In this step, for example, the modified layer which is the starting point of the division by irradiating the workpiece 1 with the laser beam from the back surface 1b side along the scheduled division line 3 and condensing it to a predetermined depth inside the workpiece. Form. As the laser beam, for example, a laser beam oscillated using Nd: YAG as a medium is used.
まず、被加工物1の裏面1bを上方に向けてレーザ加工装置28のチャックテーブル30上に載せ置く。チャックテーブル30は上面に多孔質部材(不図示)を有し、内部に該多孔質部材と吸引源(不図示)とを接続する吸引路(不図示)を有する。被加工物1が環状フレーム9に張られたエキスパンドシート7に貼着されている場合、該環状フレーム9をレーザ加工装置28のクランプ32により固定する。そして、該チャックテーブル30から負圧を作用させて、被加工物1をチャックテーブル30上に吸引保持させる。 First, the workpiece 1 is placed on the chuck table 30 of the laser processing apparatus 28 with the back surface 1b of the workpiece 1 facing upward. The chuck table 30 has a porous member (not shown) on its upper surface, and has a suction path (not shown) for connecting the porous member and a suction source (not shown) inside. When the workpiece 1 is stuck to the expanded sheet 7 stretched on the annular frame 9, the annular frame 9 is fixed by the clamp 32 of the laser processing device 28. Then, a negative pressure is applied from the chuck table 30 to suck and hold the workpiece 1 on the chuck table 30.
次に、レーザ加工装置28の加工ヘッド32から被加工物1の裏面1bにレーザビームを照射する。該レーザビームを被加工物1の所定の深さに集光させ改質層(分割起点)11を形成する。そして、被加工物1の表面1a側の分割予定ライン3に沿って改質層11が形成されるように、レーザビームを照射させながらチャックテーブルを移動させて被加工物1を加工送りする。 Next, a laser beam is irradiated to the back surface 1 b of the workpiece 1 from the processing head 32 of the laser processing apparatus 28. The laser beam is condensed to a predetermined depth of the workpiece 1 to form a modified layer (division starting point) 11. Then, the workpiece 1 is processed and fed by moving the chuck table while irradiating the laser beam so that the modified layer 11 is formed along the planned division line 3 on the surface 1a side of the workpiece 1.
一つの分割予定ライン3に沿って改質層11が形成された後、被加工物1を割り出し送りして、隣接する分割予定ライン3に沿って次々と改質層11を形成する。さらに、チャックテーブル30を回転させ被加工物1を加工送りする方向を切り替えてレーザビームを照射し、すべての分割予定ライン3に沿って改質層11を形成する。 After the modified layer 11 is formed along one division line 3, the workpiece 1 is indexed and fed to form the modified layers 11 one after another along the adjacent division line 3. Furthermore, the chuck table 30 is rotated and the direction in which the workpiece 1 is processed and fed is switched to irradiate the laser beam, and the modified layer 11 is formed along all the division lines 3.
内部に改質層11が形成された被加工物1に十分な外力が付与されると、該改質層11が分割起点となり、該改質層11から被加工物1の厚さ方向にクラックが伸長し、該クラックが被加工物1を貫いて該被加工物1が分割される。 When a sufficient external force is applied to the workpiece 1 in which the modified layer 11 is formed, the modified layer 11 becomes a division starting point and cracks in the thickness direction of the workpiece 1 from the modified layer 11 Elongates, the crack penetrates the workpiece 1 and the workpiece 1 is divided.
なお、分割起点形成ステップでは、例えば、被加工物1の表面1a側から裏面1bに達しない所定の深さまで切削ブレードを切り込ませる切削等の方法で、分割起点となる溝を分割予定ライン3に沿って形成してもよい。分割起点としての溝が形成された被加工物1に外力が付与されると、該溝から裏面1b側にクラックが伸長し、被加工物1が分割される。 In the division starting point forming step, for example, the groove to be divided starting line 3 is divided by a method of cutting the cutting blade to a predetermined depth not reaching the back surface 1b from the front surface 1a side of the workpiece 1. You may form along. When an external force is applied to the workpiece 1 in which the groove as the division starting point is formed, a crack extends from the groove to the back surface 1b side, and the workpiece 1 is divided.
次に、分割ステップについて図4を用いて説明する。該分割ステップは、該分割起点形成ステップと、該貼着ステップと、の後に実施される。該分割ステップでは、該エキスパンドシート7を拡張することで被加工物1に外力を付与し、例えば、改質層11から被加工物1の厚さ方向にクラックを伸長させ分割予定ライン3に沿って被加工物1を分割する。図4の部分断面図に、分割ステップでの被加工物1と、分割装置2と、を模式的に示す。 Next, the division step will be described with reference to FIG. The dividing step is performed after the dividing starting point forming step and the attaching step. In the dividing step, an external force is applied to the workpiece 1 by expanding the expanded sheet 7, and, for example, a crack is extended from the modified layer 11 in the thickness direction of the workpiece 1 along the scheduled division line 3. Then, the workpiece 1 is divided. In the partial cross-sectional view of FIG. 4, the workpiece 1 and the dividing device 2 in the dividing step are schematically shown.
まず、環状フレーム9をフレーム固定手段4の下側フレーム固定部10上の所定の位置に載せ置き、下側フレーム固定部10用のエアシリンダ12を作動させて、下側フレーム固定部10を上昇させる。そして、該環状フレーム9を上側フレーム固定部8の下面に当てて押圧することにより、該環状フレーム9を固定する。 First, the annular frame 9 is placed at a predetermined position on the lower frame fixing portion 10 of the frame fixing means 4 and the air cylinder 12 for the lower frame fixing portion 10 is operated to raise the lower frame fixing portion 10. Let Then, the annular frame 9 is fixed by pressing the annular frame 9 against the lower surface of the upper frame fixing portion 8.
次に、突き上げ部材16用のエアシリンダ20を作動させて突き上げ部材16を上昇させて、突き上げ部材16をエキスパンドシート7に当てる。そして、さらに突き上げ部材16を上昇させる。すると、エキスパンドシート7が外周方向に拡張される。 Next, the air cylinder 20 for the push-up member 16 is operated to raise the push-up member 16, and the push-up member 16 is applied to the expanded sheet 7. Then, the push-up member 16 is further raised. Then, the expand sheet 7 is expanded in the outer peripheral direction.
その結果、エキスパンドシート7に貼着されている被加工物1にも、外周方向へ引っ張る力が付与される。この外周方向へ引っ張る力が十分強い場合、分割予定ライン3に沿って形成された改質層11が分割の起点となって被加工物1が分割される。 As a result, the workpiece 1 attached to the expanded sheet 7 is also given a pulling force in the outer peripheral direction. When the force pulling in the outer circumferential direction is sufficiently strong, the workpiece 1 is divided by using the modified layer 11 formed along the planned dividing line 3 as a starting point of the division.
なお、外周方向へ引っ張る力が不十分であると、被加工物1はすべての分割予定ライン3に沿っては分割されず、図4に示す通り、一部に未分割領域が残る場合がある。一方で、外周方向へ引っ張る力が過剰であると、エキスパンドシート7が破れてしまう場合がある。そのため、未分割領域を残さないように、かつ、エキスパンドシート7を破損させないように、エキスパンドシート7を適切に外周方向へ引っ張らなければならない。そこで、分割ステップを実施中に判定ステップを実施する。 If the pulling force in the outer peripheral direction is insufficient, the workpiece 1 is not divided along all the division lines 3 and an undivided region may remain in a part as shown in FIG. . On the other hand, if the force pulling in the outer peripheral direction is excessive, the expanded sheet 7 may be torn. Therefore, the expand sheet 7 must be appropriately pulled in the outer peripheral direction so as not to leave an undivided region and not to damage the expand sheet 7. Therefore, the determination step is performed during the division step.
該判定ステップは分割ステップの実施中に実施される。該判定ステップは、分割ステップにおいて突き上げ部材16を上昇させながら実施してもよく、突き上げ部材16の上昇を一旦停止して実施してもよい。 The determination step is performed during the execution of the dividing step. The determination step may be carried out while raising the push-up member 16 in the dividing step, or may be carried out after the raising of the push-up member 16 is temporarily stopped.
判定ステップでは、分割装置2の照射手段(ライト)26を作動させて、被加工物1に下方側から光を照射する。被加工物1のうち、分割ステップにおいて厚さ方向にクラックが貫いて分割された領域では、分割によって生じた隙間を該光が通過し、被加工物1の上方に該光が進む。その一方で、それ以外の領域では、該光が被加工物1に遮られて、例えば、被加工物1が適切に分割されていない未分割領域では、該光は被加工物1の上方に進まない。 In the determination step, the irradiation means (light) 26 of the dividing device 2 is operated to irradiate the workpiece 1 with light from below. In the workpiece 1, in the region divided by cracks penetrating in the thickness direction in the division step, the light passes through the gap generated by the division, and the light travels above the workpiece 1. On the other hand, in other areas, the light is blocked by the workpiece 1. For example, in an undivided area where the workpiece 1 is not properly divided, the light is above the workpiece 1. Not proceed.
そのため、撮像手段(カメラ)24を作動させて被加工物1を撮像すると、形成される撮像画像の該隙間に対応する領域が明るくなる。形成される撮像画像の一例を図5(A)及び図5(B)に示す。図5(A)は、一部の分割予定ライン3に分割領域15が形成されず未分割領域17が残っている場合に得られる撮像画像13aである。また、図5(B)は、すべての分割予定ライン3に沿って分割領域15が形成される場合に得られる撮像画像13bである。 Therefore, when the imaging means (camera) 24 is operated to image the workpiece 1, an area corresponding to the gap in the formed captured image becomes bright. An example of the formed captured image is shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B). FIG. 5A shows a captured image 13a obtained when the divided region 15 is not formed in some of the planned division lines 3 and the undivided region 17 remains. FIG. 5B is a captured image 13b obtained when the divided regions 15 are formed along all the planned division lines 3.
撮像手段24で撮像された撮像画像は、例えば、分割装置2のコントローラに送られる。そして、該コントローラは、受けた撮像画像をもとに、未分割領域17の有無を判定する。例えば、図5(A)に示す通り、未分割領域17が写り込んだ撮像画像13aを受けた場合、コントローラは、未分割領域17が有ると判定する。また、例えば、図5(B)に示す通り、すべての分割予定ライン3に沿って分割領域15が形成された状態の撮像画像13bを受けた場合、コントローラは、未分割領域17が無いと判定する。 The captured image captured by the imaging unit 24 is sent to the controller of the dividing device 2, for example. Then, the controller determines the presence or absence of the undivided area 17 based on the received captured image. For example, as illustrated in FIG. 5A, when the captured image 13 a in which the undivided area 17 is reflected is received, the controller determines that the undivided area 17 exists. For example, as illustrated in FIG. 5B, when the captured image 13b in a state in which the divided areas 15 are formed along all the division lines 3 is received, the controller determines that there is no undivided area 17. To do.
なお、該判定を容易にするために、該コントローラは、受けた撮像画像に二値化処理を行ってもよい。該二値化処理により撮像画像がより鮮明となるため、未分割領域17の有無を判定しやすくなる。 In order to facilitate the determination, the controller may perform binarization processing on the received captured image. Since the captured image becomes clearer by the binarization processing, it is easy to determine the presence or absence of the undivided region 17.
判定ステップにおいて、未分割領域17が有るとの判定がされた場合、分割ステップにおいて被加工物1に付与される力が不十分であるため、該力を増すように分割ステップを続行する。例えば、判定ステップのためにエキスパンドシート7の拡張を一旦停止していたならばエキスパンドシート7の拡張を再開し、エキスパンドシート7の拡張を停止していなければそのまま拡張を続行する。そして、以後、適宜判定ステップを実施して未分割領域17が無くなるまで分割ステップを続行する。 If it is determined in the determination step that there is an undivided region 17, the force applied to the workpiece 1 in the division step is insufficient, so the division step is continued to increase the force. For example, if the expansion of the expand sheet 7 has been temporarily stopped for the determination step, the expansion of the expand sheet 7 is resumed. If the expansion of the expand sheet 7 is not stopped, the expansion is continued as it is. Thereafter, the determination step is appropriately performed, and the division step is continued until there is no undivided region 17.
判定ステップにおいて、未分割領域17が無いとの判定がされた場合、それ以上エキスパンドシート7を拡張する必要がないため分割ステップを終了する。例えば、判定ステップのためにエキスパンドシート7の拡張を停止していたならば該拡張を再開せず、エキスパンドシート7の拡張を停止していなければ、直ちに該拡張を停止して分割ステップを終了する。 In the determination step, when it is determined that there is no undivided area 17, it is not necessary to expand the expanded sheet 7 any more, so the division step is ended. For example, if the expansion of the expand sheet 7 has been stopped for the determination step, the expansion is not resumed. If the expansion of the expand sheet 7 is not stopped, the expansion is immediately stopped and the division step is terminated. .
なお、該判定ステップは、例えば、1秒間に数回程度の頻度で定期的に撮像画像を形成して実施してもよく、さらに、撮像画像の形成頻度を高めてリアルタイムでモニタリングしてもよい。 The determination step may be performed by periodically forming a captured image at a frequency of about several times per second, or may be monitored in real time by increasing the formation frequency of the captured image. .
以上のように、本実施形態に係る分割方法では、撮像画像を取得して判定ステップを実施することにより、分割ステップの終了のタイミングを決定できる。そのため、突き上げ部材の上昇量等を求めるための実験が不要であり、被加工物1等のばらつきに依らずに被加工物1の分割予定ライン3に沿って被加工物1を確実に分割できる。そして、エキスパンドシート7に破損を生じさせない。 As described above, in the division method according to the present embodiment, the end timing of the division step can be determined by acquiring the captured image and performing the determination step. For this reason, an experiment for obtaining the rising amount of the push-up member or the like is not necessary, and the workpiece 1 can be reliably divided along the division line 3 of the workpiece 1 without depending on variations of the workpiece 1 or the like. . And the expanded sheet 7 is not damaged.
なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態で使用する分割装置2は、突き上げ部材16の上方に撮像手段24を備え、突き上げ部材16の下方に照射手段26を備えているが、本発明はこれに限定されない。該分割装置2は、上方に照射手段26を、下方に撮像手段24を備えてもよい。 In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment, A various change can be implemented. For example, the dividing device 2 used in the above embodiment includes the imaging unit 24 above the push-up member 16 and the irradiation unit 26 below the push-up member 16, but the present invention is not limited to this. The dividing device 2 may include an irradiation unit 26 on the upper side and an imaging unit 24 on the lower side.
また、例えば、上記実施形態で使用する分割装置2は、被加工物1等を冷却するための冷却機構を備えていてもよい。例えば、DAFを介して被加工物1をエキスパンドシート7に貼着させて被加工物1をDAFごと分割する場合、該DAFを冷却すると該DAFの分割が容易となる。そのため、該冷却機構を作用させてDAFを冷却してもよい。ただし、その場合、撮像手段24まで冷却されると、撮像手段24の光学部品に結露等を生じる場合があるため、撮像手段24が冷却されない態様で該冷却機構を備えるとよい。 Further, for example, the dividing device 2 used in the embodiment may include a cooling mechanism for cooling the workpiece 1 and the like. For example, when the workpiece 1 is attached to the expand sheet 7 via the DAF and the workpiece 1 is divided together with the DAF, the DAF can be easily divided by cooling the DAF. Therefore, the DAF may be cooled by operating the cooling mechanism. However, in that case, if the imaging means 24 is cooled, condensation or the like may occur in the optical parts of the imaging means 24. Therefore, the cooling mechanism may be provided in such a manner that the imaging means 24 is not cooled.
さらに、本実施形態に係る分割方法は、ウェーハに対して透過性を有するレーザビームを照射して分割起点となる改質層を形成した後、該改質層を分割起点としてウェーハを分割する前に、該ウェーハの裏面にDAFを設ける場合におけるDAFの分割にも適用できる。すなわち、DAFを被加工物としてもよい。 Furthermore, in the dividing method according to the present embodiment, after a modified layer serving as a division starting point is formed by irradiating a laser beam having transparency to the wafer, before the wafer is divided using the modified layer as a dividing starting point. In addition, the present invention can be applied to DAF division when DAF is provided on the back surface of the wafer. That is, DAF may be a workpiece.
この場合、さらなるエキスパンドシートの拡張により個々のチップに外力を付与し、ウェーハの分割により形成された個々のチップ間の隙間を分割起点として、該隙間に重なる部分のDAFを引き裂くように力を付与してDAFを分割する。このとき、DAFの分割予定ラインに沿って未分割領域が有るか否かを判定する。未分割領域が有ると判定される場合さらにDAFの分割を進め、未分割領域が無いと判定される場合は、DAFの分割を終了する。 In this case, an external force is applied to each chip by further expanding the expand sheet, and a force is applied to tear the DAF that overlaps the gap starting from the gap between the chips formed by dividing the wafer. Then, the DAF is divided. At this time, it is determined whether or not there is an undivided area along the DAF division planned line. If it is determined that there is an undivided area, the DAF division is further advanced. If it is determined that there is no undivided area, the DAF division ends.
なお、DAFを被加工物として本実施形態に係る分割方法を適用する場合、DAFは、ウェーハが分割されることで形成された個々のチップに設けられていてもよい。例えば、レーザビームによって所定の深さに改質層が形成されたウェーハ、または、分割予定ラインに沿って裏面に達しない深さの溝が表面に形成されたウェーハを裏面側から研削してウェーハを薄化するとともにウェーハを分割することで複数のチップを形成する。 In addition, when applying the division | segmentation method which concerns on this embodiment for DAF as a to-be-processed object, DAF may be provided in each chip | tip formed by dividing | segmenting a wafer. For example, a wafer in which a modified layer is formed to a predetermined depth by a laser beam, or a wafer in which a groove having a depth that does not reach the back surface along the planned dividing line is ground from the back surface side. A plurality of chips are formed by dividing the wafer and dividing the wafer.
その後、形成された複数のチップの裏面にDAFを設け、該DAFに上述のように力を付与してチップ間の隙間に重なる部分を分割する。この際にも、本実施形態に係る分割方法により、分割予定ラインに沿って未分割領域があるか否かを判定し、未分割領域が有ると判定される場合さらにDAFの分割を進め、未分割領域が無いと判定される場合は、DAFの分割を終了する。すると、エキスパンドシートを破断させることなくDAFを確実に分割できる。 Thereafter, a DAF is provided on the back surface of the formed plurality of chips, and a force is applied to the DAF as described above to divide the portion overlapping the gap between the chips. Also in this case, the division method according to the present embodiment determines whether or not there is an undivided area along the planned division line. If it is determined that there is an undivided area, the DAF division is further advanced. If it is determined that there is no divided area, the DAF division ends. Then, the DAF can be reliably divided without breaking the expanded sheet.
また、例えば、撮像手段24は被加工物の全体を撮像しなくてもよく、被加工物の中央付近のみを撮像してもよい。エキスパンドシートを拡張して被加工物に外力を加えて分割する場合、被加工物の中央付近は外周に比べて分割されにくいため、中央付近のみを撮像して未分割領域が無いと判定されれば、被加工物に未分割領域が無いと判断できる場合がある。撮像する領域が狭くなると、撮像画像のデータ容量が小さくなるため撮像画像の取り扱いが容易となり、単位時間当たりの撮像回数を増やせる。 Further, for example, the image pickup unit 24 may not pick up an image of the entire workpiece, and may pick up only the vicinity of the center of the workpiece. When the expanded sheet is expanded and divided by applying external force to the work piece, the area near the center of the work piece is less likely to be divided than the outer periphery, so it is determined that there is no undivided area by imaging only the area near the center. For example, it may be determined that there is no undivided region in the workpiece. If the area to be imaged becomes smaller, the data volume of the captured image becomes smaller, so that the captured image can be handled easily, and the number of times of imaging per unit time can be increased.
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structure, method, and the like according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
1 被加工物
1a 表面
1b 裏面
3 分割予定ライン(ストリート)
5 デバイス
7 エキスパンドシート
9 環状フレーム
11 改質層
13a,13b 撮像画像
15 分割領域
17 未分割領域
2 分割装置
4 フレーム固定手段
6 テープ拡張手段
8 上側フレーム固定部
8a,10a,16a 開口
10 下側フレーム固定部
12,20 エアシリンダ
14,22 ピストンロッド
16 突き上げ部材
18 ローラー
24 撮像手段
26 照射手段
28 レーザ加工装置
30 チャックテーブル
32 クランプ
34 加工ヘッド
1 Workpiece 1a Surface 1b Back 3 Line to be divided (street)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Device 7 Expanded sheet 9 Annular frame 11 Modified layer 13a, 13b Captured image 15 Divided region 17 Undivided region 2 Dividing device 4 Frame fixing means 6 Tape expanding means 8 Upper frame fixing part 8a, 10a, 16a Opening 10 Lower frame Fixed part 12, 20 Air cylinder 14, 22 Piston rod 16 Push-up member 18 Roller 24 Imaging means 26 Irradiation means 28 Laser processing device 30 Chuck table 32 Clamp 34 Processing head
Claims (1)
被加工物にエキスパンドシートを貼着する貼着ステップと、
該貼着ステップの実施前または後に、被加工物の該分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成ステップと、
該分割起点形成ステップと、該貼着ステップと、を実施した後、該エキスパンドシートを拡張することで被加工物に外力を付与して被加工物を該分割起点に沿って分割する分割ステップと、
該分割ステップの実施中に、被加工物を撮像して撮像画像を形成し、該撮像画像をもとに被加工物の分割予定ラインに沿った領域のうち適切に分割されていない未分割領域の有無を判定する判定ステップと、を備え、
該判定ステップにて未分割領域が有ると判定される場合、該分割ステップを続行し、
該判定ステップにて未分割領域が無いと判定される場合、該分割ステップを終了する
ことを特徴とする分割方法。 A division starting point is formed along the planned division line of a workpiece having a plurality of division lines arranged in a grid pattern, and a crack penetrating the workpiece in the thickness direction is extended from the division starting point. A dividing method for dividing a workpiece,
An adhering step for adhering an expanded sheet to a workpiece;
A division starting point forming step for forming a dividing starting point along the planned dividing line of the workpiece before or after the attaching step;
A dividing step of dividing the workpiece along the dividing start point by applying an external force to the workpiece by expanding the expand sheet after performing the dividing starting point forming step and the attaching step; ,
During execution of the dividing step, the workpiece is imaged to form a captured image, and an undivided region that is not properly divided among regions along the planned division line of the workpiece based on the captured image A determination step for determining the presence or absence of
If it is determined in the determination step that there is an undivided region, the division step is continued,
If it is determined in the determination step that there is no undivided area, the division step is terminated.
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