KR102378921B1 - 메탈막 부착 기판의 분단 방법 - Google Patents

Abstract

메탈막 부착 기판을 적합하게 분단할 수 있는 방법을 제공한다. 메탈막 부착 기판을 분단하는 방법이, 메탈막이 형성되어 있지 않은 제1 주면측을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 스크라이브함으로써 스크라이브 라인을 형성하고, 분단 예정 위치를 따라 기판 내부에 대하여 수직 크랙을 신전시키는 공정과, 메탈막이 형성되어 있는 제2 주면측으로부터 메탈막 부착 기판에 대하여 브레이크 바를 맞닿게 함으로써 수직 크랙을 더욱 신전시킴으로써, 메탈막 이외의 부분을 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 공정과, 제1 주면측으로부터 메탈막 부착 기판에 대하여 브레이크 바를 맞닿게 함으로써 메탈막을 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 공정을 구비하도록 한다.

Description

메탈막 부착 기판의 분단 방법

본 발명은, 반도체 디바이스용 기판의 분단에 관한 것으로, 특히, 한쪽 주면(主面)에 디바이스 패턴이 형성되고, 다른 한쪽 주면에 메탈막(metal film)이 형성된 기판의 분단에 관한 것이다.

예를 들면 SiC(탄화 규소) 기판 등의 반도체 디바이스용 기판을 분단하는 수법으로서, 반도체 디바이스용 기판의 한쪽 주면에 스크라이브 라인(scribing line)을 형성하고, 당해 스크라이브 라인으로부터 수직 크랙을 신전(extension)시키는 스크라이브 공정을 행한 후, 외력의 인가에 의해 이러한 크랙을 기판 두께 방향으로 더욱 신전시킴으로써 반도체 디바이스용 기판을 브레이크하는 브레이크 공정을 행한다는 수법이 이미 공지이다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

스크라이브 라인의 형성은, 스크라이빙 휠(scribing wheel)(커터 휠)을 분단 예정 위치를 따라 압접 전동(rolling)시킴으로써 행해진다.

브레이크는, 반도체 디바이스용 기판의 다른 한쪽 주면측에 있어서, 브레이크날(브레이크 바)의 날끝을 분단 예정 위치를 따라 반도체 디바이스용 기판에 맞닿게 한 후에, 당해 날끝을 더욱 압입함으로써 행해진다.

또한, 이들 스크라이브 라인의 형성 및 브레이크는, 다른 한쪽 주면에 점착성을 갖는 다이싱 테이프를 접착한 상태로 행해지고, 브레이크 후에 이러한 다이싱 테이프를 신장시키는 익스팬드 공정에 의해 대향하는 분단면이 이격된다.

반도체 디바이스용 기판의 분단의 일 태양(態樣)으로서, 한쪽 주면에 반도체층이나 전극 등을 포함하는 반도체 디바이스의 단위 패턴이 2차원적으로 반복된 디바이스 패턴이 형성되고, 다른 한쪽 주면에 메탈막이 형성된 모기판(mother substrate)을, 개개의 디바이스 단위로 분단한다(개편화(個片化)한다)는 것이 있다.

이러한 분단을, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 종래의 수법으로 행하는 경우, 브레이크 공정 후에, 메탈막이 분단되어야 할 개소에 있어서 완전하게 분단되지 않고 연속한 채로 되어 있는, 소위 박피(薄皮) 잔사라고도 할 수 있는 바와 같은 상태가 발생하는 경우가 있다.

또한, 이러한 박피 잔사의 부분이 발생했다고 해도, 그 후의 익스팬드 공정에 의해 당해 부분의 메탈막은 분단(파단)될 수 있지만, 가령 분단이 이루어졌다고 해도, 이러한 분단 개소에 있어서 메탈막의 벗겨짐이 발생하기 쉽다는 문제가 있다.

일본공개특허공보 2012-146879호

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 메탈막 부착 기판을 적합하게 분단할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 태양은, 메탈막 부착 기판을 분단하는 방법으로서, 메탈막 부착 기판의 메탈막이 형성되어 있지 않은 제1 주면측을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 스크라이빙 툴에 의해 스크라이브함으로써 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 스크라이브 라인으로부터 상기 분단 예정 위치를 따라 상기 메탈막 부착 기판의 내부에 대하여 수직 크랙을 신전시키는 스크라이브 공정과, 상기 메탈막 부착 기판의 상기 메탈막이 형성되어 있는 제2 주면측으로부터 상기 메탈막 부착 기판에 대하여 브레이크 바를 맞닿게 함으로써 상기 수직 크랙을 더욱 신전시킴으로써, 상기 메탈막 부착 기판의 상기 메탈막 이외의 부분을 상기 분단 예정 위치에 있어서 분단함과 함께, 상기 메탈막의 상기 분단 예정 위치에 상당하는 위치에 절목(折目)을 형성하는 제1 브레이크 공정과, 상기 제1 주면측으로부터 상기 메탈막 부착 기판에 대하여 상기 브레이크 바를 맞닿게 함으로써 상기 메탈막을 상기 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 제2 브레이크 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 태양은, 제1 태양에 따른 메탈막 부착 기판의 분단 방법으로서, 상기 브레이크 바의 날끝 선단부의 곡률 반경이 5㎛∼30㎛인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 태양은, 제2 태양에 따른 메탈막 부착 기판의 분단 방법으로서, 상기 소정의 분단 예정 위치가 소정의 간격 d1로 복수 정해져 있고, 상기 제1 브레이크 공정 및 상기 제2 브레이크 공정은, 수평 방향에 있어서 이격하는 한 쌍의 보유지지부(保持部)에 의해 상기 메탈막 부착 기판을 하방으로부터 지지한 상태로, 상기 한 쌍의 보유지지부의 각각으로부터 등가인 위치에 있어서 행하도록 하고, 상기 한 쌍의 보유지지부의 이격 거리 d2를, 상기 제1 브레이크 공정에 있어서는 d2＝0.5d1∼1.25d1로 하고, 상기 제2 브레이크 공정에 있어서는 d2＝1.0d1∼1.75d1로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 태양은, 제1 내지 제3 태양 중 어느 하나에 따른 메탈막 부착 기판의 분단 방법으로서, 상기 스크라이브 공정, 상기 제1 브레이크 공정 및, 상기 제2 브레이크 공정을, 상기 메탈막에 점착성 테이프를 접착한 상태로 행하고, 상기 제1 브레이크 공정에 있어서는, 상기 메탈막 이외의 부분을 분단함과 함께 상기 메탈막 및 상기 점착성 테이프의 상기 분단 예정 위치에 상당하는 위치에 절목(折目)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 태양은, 제1 내지 제3 태양 중 어느 하나에 따른 메탈막 부착 기판의 분단 방법으로서, 상기 제1 브레이크 공정은, 상기 메탈막 부착 기판의 자세를 상기 스크라이브 공정 시와는 상하 반전시켜 행하고, 상기 제2 브레이크 공정은, 상기 메탈막 부착 기판의 자세를 상기 제1 브레이크 공정 시와는 상하 반전시켜 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 내지 제5 태양에 의하면, 메탈막에 벗겨짐을 발생시키는 일 없이, 메탈막 부착 기판을 양호하게 분단할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 따른 방법에 있어서의 분단의 대상인 기판(모기판)(10)의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 스크라이브 처리의 실행 전의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 스크라이브 처리의 실행 중의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 브레이크 처리의 실행 전의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 브레이크 처리의 실행 중의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 제1 브레이크 처리의 실행 후의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 제2 브레이크 처리의 실행 전의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 브레이크 처리의 실행 중의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 제2 브레이크 처리를 실행 후의 기판(10)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 종래의 분단 처리에 제공된 기판(10)의 모습을 나타내는 촬상 화상이다.
도 11은 종래의 분단 처리에 제공된 기판(10)의 모습을 나타내는 촬상 화상이다.
도 12는 기판(10)에 대하여 실시 형태에 따른 수법으로 복수 개소에서의 분단을 행한 결과 얻어진 복수의 개편에 대한, 메탈막(3)의 표면의 촬상 화상이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

<반도체용 디바이스 기판>

도 1은, 본 실시 형태에 따른 방법에 있어서의 분단의 대상인 기판(모기판)(10)의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다. 기판(10)은, 그 분단에 의해 얻어지는 개편이 각각으로 반도체 디바이스를 이루는 것이 예정되어 있는 반도체 디바이스용 기판이다. 본 실시 형태에 있어서는, 이러한 기판(10)이, 기재(1)와, 당해 기재(1)의 한쪽 주면측에 형성되어 이루어지고, 반도체층이나 전극 등을 포함하는 반도체 디바이스의 단위 패턴이 2차원적으로 반복된 디바이스 패턴(2)과, 기재(1)의 다른 한쪽 주면측에 형성되어 이루어지는 메탈막(3)을 갖는 것으로 한다. 환언하면, 기판(10)은, 메탈막 부착 기판이라고 할 수 있다.

기재(1)는, SiC나 Si 등의 단결정 또는 세라믹스 등의 다결정의 기판이다. 그의 재질이나, 두께 및 평면 사이즈 등은, 제작하고자 하는 반도체 디바이스의 종류, 용도, 기능 등에 따라서 적절히 선택·설정된다. 이러한 기재(1)로서는, 예를 들면, 두께가 100㎛∼600㎛ 정도의, 2∼6인치 지름의 SiC 기판 등이 예시된다.

디바이스 패턴(2)은, 제작 대상인 반도체 디바이스에 있어서 그의 기능이나 특성의 발현에 주로 관련되는, 반도체층, 절연층, 전극 등을 포함하는 부위이다. 그의 구체적 구성은, 반도체 디바이스의 종류에 따라 여러 가지이지만, 본 실시 형태에 있어서는, 기재(1)의 한쪽 주면의 전체면에 형성된 박막층(2a)과, 당해 박막층(2a)의 상면에 부분적으로 형성된 전극(2b)에 의해 디바이스 패턴(2)이 구성되어 있는 경우를 상정한다. 여기에서, 박막층(2a)은 단층이라도 다층이라도 좋고, 전극(2b)에 대해서도 단층 전극이라도 다층 전극이라도 좋다. 또한, 박막층(2a)이 기재(1)의 전체면을 덮는 대신에, 기재(1)의 일부가 노출되는 태양이라도 좋다. 혹은 또한, 1개의 단위 패턴으로 전극(2b)이 복수 형성되어 있어도 좋다.

박막층(2a)과 전극(2b)의 재질이나 사이즈는, 제작하고자 하는 반도체 디바이스의 종류, 용도, 기능 등에 따라서 적절히 선택·설정된다. 예를 들면, 박막층(2a)의 재질로서는, 질화물(예를 들면 GaN, AlN), 산화물(예를 들면 Al₂O₃, SiO₂), 예를 들면, 금속 간 화합물(예를 들면 GaAs), 유기 화합물(예를 들면 폴리이미드) 등이 예시된다. 전극(2b)의 재질은, 일반적인 전극 재료로부터 적절히 선택되어도 좋다. 예를 들면, Ti, Ni, Al, Cu, Ag, Pd, Au, Pt 등의 금속이나, 그들의 합금 등이 예시된다. 또한, 박막층(2a) 및 전극(2b)의 두께는 통상, 기재(1)의 두께에 비해 작다.

메탈막(3)은, 주로 이면 전극으로서의 사용이 상정되는 것이다. 단, 본 실시 형태에 따른 방법은, 이러한 메탈막(3)이, 기재(1)의 다른 한쪽 주면의 전체면에(보다 상세하게는, 적어도 분단 예정 위치를 걸쳐) 형성되어 이루어지는 것으로 한다. 메탈막(3)도, 전극(2b)과 마찬가지로, 단층이라도 다층이라도 좋고, 그의 재질도 전극(2b)과 마찬가지로, Ti, Ni, Al, Cu, Ag, Pd, Au, Pt 등의 금속이나, 그들의 합금 등, 일반적인 전극 재료로부터 적절히 선택되어도 좋다. 또한, 메탈막(3)의 두께도 통상, 기재(1)의 두께에 비해 작다.

본 실시 형태에 있어서는, 이상과 같은 구성의 기판(10)이, 적어도 면 내의 소정의 방향에 있어서 소정의 간격으로 정해진 분단 예정 위치(P)에 있어서 두께 방향으로 분단되는 것으로 한다. 분단 예정 위치(P)는, 기판(10)의 두께 방향을 따른 가상면으로서 관념된다. 이에 더하여, 평면에서 볼 때 직사각형 형상의 반도체 디바이스를 얻기 위해, 당해 방향에 직교하는 방향에 있어서도 적절한 간격으로 분단 예정 위치가 정해져도 좋다.

또한, 도 1에는, 도면에서 볼 때 좌우 방향에 있어서 간격(피치) d1로 서로 이격하는 3개의 분단 예정 위치(P)를, 기판(10)을 넘어 연재(延在)하는 일점쇄선으로서 나타내고 있지만, 실제로는, 한 방향에 대해서 더욱 많은 분단 예정 위치(P)가 규정되어도 좋다. d1은 예를 들면 1.5㎜∼5㎜ 정도이고, 적어도 0.5㎜ 이상이다.

<스크라이브 처리>

이후, 본 실시 형태에 따른 분단 방법에 있어서 기판(10)에 대하여 실시하는 분단 처리의 구체적 내용에 대해, 순차적으로 설명한다. 우선은, 기판(10)에 대하여 스크라이브 처리를 행한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 행하는 스크라이브 처리는, 종래의 일반적인 스크라이브 처리와 동일한 처리이다.

도 2는, 스크라이브 처리의 실행 전의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은, 스크라이브 처리의 실행 중의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 실시 형태에 있어서, 스크라이브 처리는, 스크라이브 장치(100)를 이용하여 행한다. 스크라이브 장치(100)는, 스크라이브 대상물이 올려놓여지는 스테이지(101)와, 스크라이브 대상물을 상방으로부터 스크라이브하는 스크라이빙 휠(102)을 구비한다.

스테이지(101)는, 수평인 상면을 피재치면(被載置面)으로서 갖고, 이러한 피재치면에 올려놓여진 스크라이브 대상물을 도시하지 않는 흡인 수단에 의해 흡인 고정할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 스테이지(101)는, 도시하지 않는 구동 기구에 의해 수평면 내에 있어서의 2축 이동 동작이나 회전 동작이 가능하게 되어 있다.

한편, 스크라이빙 휠(102)은, 외주면에 단면(斷面)에서 볼 때 이등변 삼각형 형상의 날끝(102e)을 갖는, 직경이 2㎜∼3㎜인 원판 형상의 부재(스크라이빙 툴)이다. 적어도 날끝(102e)은 다이아몬드로 형성되어 이루어진다. 또한, 날끝(102e)의 각도(날끝각) δ는 100°∼150°(예를 들면 110°)인 것이 적합하다. 이러한 스크라이빙 휠(102)은, 스테이지(101)의 상방에, 연직 방향으로 승강 가능하게 형성된 도시하지 않는 보유지지 수단에 의해, 스테이지(101)의 한쪽의 수평 이동 방향과 평행한 연직면 내에 있어서 회전이 자유롭게 보유지지되어 이루어진다.

이상과 같은 기능을 갖는다면, 스크라이브 장치(100)로서는, 공지의 것을 적용 가능하다.

스크라이브 처리는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 메탈막(3)측에, 기판(10)의 평면 사이즈보다도 큰 평면 사이즈를 갖는 점착성의 다이싱 테이프(익스팬드 테이프)(4)를 접착한 후에 행한다. 또한, 이후의 설명에 있어서는, 이러한 다이싱 테이프(4)를 접착한 상태의 것에 대해서도, 단순히 기판(10)이라고 칭하는 경우가 있다. 다이싱 테이프(4)에는, 두께가 80㎛∼150㎛ 정도(예를 들면 100㎛)의 공지의 것을 적용 가능하다.

구체적으로는, 우선, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이러한 다이싱 테이프(4)를 스테이지(101)의 피재치면과 접촉시키는 태양으로 기판(10)을 스테이지(101) 상에 올려놓고, 흡인 고정한다. 즉, 기판(10)은, 디바이스 패턴(2)의 측이 상방을 향하는 자세로, 스테이지(101)에 재치 고정된다. 이때, 스크라이빙 휠(102)은, 기판(10)과는 접촉하지 않는 높이로 배치되어 있다.

기판(10)의 고정이 이루어지면, 계속하여, 스테이지(101)를 적절히 동작시킴으로써, 분단 예정 위치(P)와 스크라이빙 휠(102)의 회전면이 동일한 연직면 내에 위치하도록, 위치 결정이 이루어진다. 이러한 위치 결정을 행함으로써, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠(102)의 날끝(102e)이, 분단 예정 위치(P)의 디바이스 패턴측 단부(Pa)의 상방에 위치하게 된다. 보다 상세하게는, 분단 예정 위치(P)의 디바이스 패턴측 단부(Pa)는 직선 형상으로 되어 있고, 위치 결정은, 그 한쪽 단부측의 상방에 스크라이빙 휠(102)이 위치하도록 행해진다.

이러한 위치 결정이 이루어지면, 스크라이빙 휠(102)은, 도시하지 않는 보유지지 수단에 의해, 도 2에 있어서 화살표 AR1로 나타내는 바와 같이, 날끝(102e)이 분단 예정 위치(P)의 디바이스 패턴측 단부(Pa)에 압접될 때까지 연직 하방으로 하강된다.

압접 시에 날끝(102e)이 기판(10)에 대하여 인가하는 하중(스크라이브 하중)이나, 스테이지(101)의 이동 속도(스크라이브 속도)는, 기판(10)의 구성 재료의, 그 중에서도 특히 기재(1)의, 재질이나 두께 등에 의해 적절히 정해져도 좋다. 예를 들면, 기재(1)가 SiC로 이루어지는 경우이면, 스크라이브 하중은 1N∼10N 정도(예를 들면 3.5N)이면 좋고, 스크라이브 속도는 100㎜/s∼300㎜/s(예를 들면 100㎜/s)이면 좋다.

이러한 압접이 이루어지면, 이 압접 상태를 유지한 채로, 스크라이빙 휠(102)이 분단 예정 위치(P)의 디바이스 패턴측 단부(Pa)의 연재 방향(도 2에 있어서는 도면에 수직인 방향)으로 이동된다. 이에 따라, 스크라이빙 휠(102)은 상대적으로, 당해 방향으로(디바이스 패턴측 단부(Pa)의 다른 한쪽 단부를 향하여) 전동된다.

그리고, 이러한 태양으로 디바이스 패턴측 단부(Pa)를 따른 스크라이빙 휠(102)의 압접 전동이 진행되면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 디바이스 패턴(2)측에 스크라이브 라인(SL)이 형성되어 감과 함께, 이러한 스크라이브 라인(SL)으로부터 분단 예정 위치(P)를 따라 연직 하방에, 디바이스 패턴(2)으로부터 기재(1)에 이르러 수직 크랙(VC)이 신전한다. 최종적으로 분단이 양호하게 이루어진다는 점에서는, 수직 크랙(VC)은 적어도 기재(1)의 중간 정도에까지 신전하는 것이 바람직하다.

이러한 스크라이브 처리에 의한 수직 크랙(VC)의 형성은, 모든 분단 예정 위치(P)에 있어서 행해진다.

<제1 브레이크 처리>

전술한 바와 같이 수직 크랙(VC)이 형성된 기판(10)은, 계속하여, 제1 브레이크 처리에 제공된다. 도 4는, 제1 브레이크 처리의 실행 전의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5는, 제1 브레이크 처리의 실행 중의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6은, 제1 브레이크 처리의 실행 후의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 실시 형태에 있어서, 제1 브레이크 처리는, 브레이크 장치(200)를 이용하여 행한다. 브레이크 장치(200)는, 브레이크 대상물이 올려놓여지는 보유지지부(201)와, 브레이크 처리를 담당하는 브레이크 바(202)를 구비한다.

보유지지부(201)는, 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)로 이루어진다. 단위 보유지지부(201a와 201b)는, 수평 방향에 있어서 소정의 거리(이격 거리) d2로 서로 이격시켜 형성되어 이루어지고, 동일한 높이 위치로 된 양자의 수평인 상면이 전체적으로 하나의 브레이크 대상물의 피재치면으로서 이용된다. 환언하면, 브레이크 대상물은, 일부를 하방으로 노출시킨 상태로, 보유지지부(201) 상에 올려놓여진다. 보유지지부(201)는 예를 들면 금속으로 구성된다.

또한, 보유지지부(201)는, 수평면 내의 미리 정해진 하나의 방향(보유지지부 진퇴 방향)에 있어서의 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)의 근접 및 이격 동작이 가능하게 되어 이루어진다. 즉, 브레이크 장치(200)에 있어서는, 이격 거리 d2는 가변으로 되어 이루어진다. 도 4에 있어서는, 도면에서 볼 때 좌우 방향이 보유지지부 진퇴 방향이 된다.

또한 보유지지부(201)에 있어서는, 도시하지 않는 구동 기구에 의해, 피재치면에 올려놓여진 브레이크 대상물의 수평면 내에 있어서의 얼라인먼트 동작이 가능하게 되어 있다.

브레이크 바(202)는, 단면에서 볼 때 이등변 삼각형 형상의 날끝(202e)이 날 진행 방향으로 연재하도록 형성되어 이루어지는 판 형상의 금속제(예를 들면 초경합금제) 부재이다. 도 4에 있어서는, 날 진행 방향이 도면에 수직인 방향이 되도록, 브레이크 바(202)를 나타내고 있다. 날끝(202e)의 각도(날끝각) θ는 5°∼90°이고, 5∼30°(예를 들면 15°)인 것이 적합하다. 이러한 적합한 날끝각 θ는, 종래의 일반적인 브레이크 처리에 있어서 이용되고 있던 브레이크 바의 날끝각인 60°∼90°에 비해 작다.

또한, 보다 상세하게는, 날끝(202e)의 최선단 부분은 곡률 반경이 5㎛ 내지 30㎛ 정도(예를 들면 15㎛)의 미소한 곡면으로 되어 있다. 이러한 곡률 반경도, 종래의 일반적인 브레이크 처리에 있어서 이용되고 있던 브레이크 바의 곡률 반경인 50㎛∼100㎛에 비해 작다.

이러한 브레이크 바(202)는, 보유지지부 진퇴 방향에 있어서의 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)의 중간 위치(각각으로부터 등가인 위치)의 상방에 있어서, 도시하지 않는 보유지지 수단에 의해, 보유지지부 진퇴 방향에 수직인 연직면 내에 있어서 연직 방향으로 승강 가능하게 형성되어 이루어진다.

이상과 같은 구성을 갖는 브레이크 장치(200)를 이용한 제1 브레이크 처리는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 다이싱 테이프(4)가 접착된 상태의 스크라이브 처리 후의 기판(10)의, 디바이스 패턴(2)측의 면 및 측부를 덮는 태양으로, 보호 필름(5)을 접착한 후에 행한다. 이후의 설명에 있어서는, 이러한 보호 필름(5)을 접착한 상태의 것에 대해서도, 단순히 기판(10)이라고 칭하는 경우가 있다. 보호 필름(5)에는, 두께가 10㎛∼75㎛ 정도(예를 들면 25㎛)의 공지의 것을 적용 가능하다.

구체적으로는, 우선, 도 4에 나타내는 바와 같이, 보호 필름(5)을 보유지지부(201)의 피재치면과 접촉시키는 태양으로 기판(10)을 보유지지부(201) 상에 올려놓는다. 즉, 기판(10)은, 디바이스 패턴(2)측이 하방이 되고 메탈막(3)측이 상방이 되는 자세로, 결국은 스크라이브 처리 시와는 상하 반전된 자세로, 보유지지부(201) 상에 올려놓여진다. 이때, 브레이크 바(202)는, 기판(10)과는 접촉하지 않는 높이로 배치되어 있다.

또한, 본 실시 형태와 같이, 소정의 간격(피치) d1로 복수의 분단 예정 위치(P)가 정해져 있을 때는, 이격 거리 d2가 기판(10)의 분단 예정 위치(P)의 간격(피치) d1과 동일해지도록 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)를 배치한 상태로, 기판(10)을 보유지지부(201) 상에 올려놓는다. 이는 일반적인 브레이크 처리 시에 채용되는 d2＝1.5d1(d2는 d1의 (3/2)배)인 조건에 비해, 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)의 간격을 좁힌 조건으로 되어 있다. 또한, 실제의 처리에 있어서는, d2＝0.5d1∼1.25d1이 되는 범위이면 좋다.

기판(10)의 재치가 이루어지면, 계속하여, 구동 기구를 적절히 동작시킴으로써, 기판(10)의 위치 결정이 이루어진다. 구체적으로는, 스크라이브 처리에 있어서 스크라이브 라인(SL) 나아가서는 수직 크랙(VC)을 형성한 기판(10)의 분단 예정 위치(P)의 연재 방향이, 브레이크 바(202)의 날 진행 방향에 일치된다. 이러한 위치 결정을 행함으로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, 브레이크 바(202)의 날끝(202e)이, 분단 예정 위치(P)의 메탈막측 단부(Pb)의 상방에 위치하게 된다.

이러한 위치 결정이 이루어지면, 도 4에 있어서 화살표 AR2로 나타내는 바와 같이, 브레이크 바(202)는, 날끝(202e)이 분단 예정 위치(P)의 메탈막측 단부(Pb)(보다 상세하게는 다이싱 테이프(4)의 상면)를 향하여 연직 하방으로 하강된다.

브레이크 바(202)는, 그 날끝(202e)이 분단 예정 위치(P)의 메탈막측 단부(Pb)에 맞닿은 후도 소정 거리만큼 하강된다. 즉, 기판(10)에 대하여 소정의 압입량으로 압입된다. 이러한 압입량은 0.05㎜∼0.2㎜(예를 들면 0.1㎜)인 것이 적합하다.

그러면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(10)에 대하여 브레이크 바(202)의 날끝(202e)을 작용점으로 하고, 한 쌍의 단위 보유지지부(201a, 201b)의 각각의 피재치면의 내측 단부(f(fa, fb))를 지점(支点)으로 하는 3점 굽힘의 상황이 발생한다. 이에 따라, 도 5에 있어서 화살표 AR3으로 나타내는 바와 같이, 기판(10)에는, 상반되는 2개의 방향으로 인장 응력이 작용하고, 그 결과, 수직 크랙(VC)은 더욱 신전됨과 함께, 기재(1) 및 디바이스 패턴(2)은 좌우 2개의 부분으로 일단 이격하고, 양 부분의 사이에는 간극(G)이 형성된다.

단, 메탈막(3)은, 이 시점에서는 이격에는 이르지 않고, 단순히 날끝(202e)의 압입에 의해 절곡되는 것에 머문다. 즉, 브레이크 바(202)의 압입 시, 메탈막(3) 및, 날끝(202e)과 메탈막(3)의 사이에 위치하는 다이싱 테이프(4)에는, 절곡부(B)가 형성된다.

그 후, 도 6에 AR4로 나타내는 바와 같이, 브레이크 바(202)가 상승되어 기판(10)의 압입이 해제되면, 간극(G)은 닫혀 좌우 2개의 부분의 단부가 맞닿은 분단면(D)이 된다. 한편, 메탈막(3)과 다이싱 테이프(4)에는, 절곡부(B)가 잔존한다. 메탈막(3)에 있어서는, 절곡부(B)가, 다른 평탄한 메탈막(3)의 부분에 비해 재료 강도적으로 약한 부분으로 되어 있다. 이러한 절곡부(B)는, 절목으로서 시인된다.

이상과 같은 태양으로 행하는, 제1 브레이크 처리는, 기재(1) 및 디바이스 패턴(2)에 있어서의 분단을 확실하게 발생시킴과 함께, 메탈막(3)에 있어서는, 절목으로서 시인 가능한 절곡부(B)가 확실하게 형성되도록 하는 것을 의도한 것이다. 그리고, 이들을 적합하게 실현하기 위한 조건으로서, 제1 브레이크 처리에 있어서는, 일반적인 브레이크 처리와는 달리, 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)의 이격 거리 d2를 분단 예정 위치(P)의 간격 d1과 동일하게 하고, 날끝(202e)의 최선단 부분의 곡률 반경을 5㎛∼30㎛로 하고 있다. 또한, 날끝각 θ는 5°∼30°로 하는 것이 적합하다.

<제2 브레이크 처리>

제1 브레이크 처리에 의한 기재(1)와 디바이스 패턴(2)의 분단과 메탈막(3)과 다이싱 테이프(4)에 대한 절곡부(B)의 형성이 이루어지면, 계속하여, 제2 브레이크 처리가 행해진다. 제2 브레이크 처리는, 제1 브레이크 처리와 동일하게, 브레이크 장치(200)를 이용하여 행한다.

도 7은, 제2 브레이크 처리의 실행 전의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8은, 제2 브레이크 처리의 실행 중의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는, 제2 브레이크 처리를 실행 후의 기판(10)을 개략적으로 나타내는 도면이다.

제2 브레이크 처리 시에 있어서는, 우선, 도 7에 나타내는 바와 같이, 일반적인 브레이크 처리와 동일하게, d2＝1.5d1(d2는 d1의 (3/2)배)이 되도록 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)를 배치한 상태로, 다이싱 테이프(4)를 보유지지부(201)의 피재치면과 접촉시키는 태양으로 기판(10)을 보유지지부(201) 상에 올려놓는다. 즉, 기판(10)은, 제1 브레이크 처리 시와는 상하 반전된 자세로, 보유지지부(201) 상에 올려놓여진다. d1이 예를 들면 2.11㎜∼2.36㎜ 정도인 경우에는, d2는 3.165㎜∼3.54㎜가 된다. 또한, 실제의 처리에 있어서는, d2＝1.0d1∼1.75d1이 되는 범위이면 좋다. 또한, 제1 브레이크 처리에 있어서의 d2보다 제2 브레이크 처리에 있어서의 d2가 크게 되는 것이 바람직하다. 이때, 브레이크 바(202)는, 기판(10)과는 접촉하지 않는 높이로 배치되어 있다.

기판(10)의 재치가 이루어지면, 계속하여, 구동 기구를 적절히 동작시킴으로써, 기판(10)의 위치 결정이 이루어진다. 구체적으로는, 분단면(D) 및 절곡부(B)의 연재 방향이, 브레이크 바(202)의 날 진행 방향에 일치된다. 이때, 메탈막(3)에 형성되어 있는 시인 가능한 절곡부(B)를, 얼라인먼트의 지표로서 유효하게 이용할 수 있다. 이러한 위치 결정을 행함으로써, 도 7에 나타내는 바와 같이, 브레이크 바(202)의 날끝(202e)이, 원래는 분단 예정 위치(P)의 디바이스 패턴측 단부(Pa)였던, 분단면(D)의 상단부의 상방에 위치하게 된다.

이러한 위치 결정이 이루어지면, 도 7에 있어서 화살표 AR5로 나타내는 바와 같이, 브레이크 바(202)는, 날끝(202e)이 분단 예정 위치(P)의 디바이스 패턴측 단부(Pa)(보다 상세하게는 보호 필름(5)의 상면)를 향하여 연직 하방으로 하강된다.

이러한 브레이크 바(202)의 하강은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 날끝(202e)이 보호 필름(5)을 통하여 디바이스 패턴(2)을 소정의 압입량으로 압입할 때까지 행해진다. 이때, 디바이스 패턴(2) 및 기재(1)는 이미 2개로 분단되어 있고, 그 분단면(D)에 대하여 상방으로부터 힘이 가해진다. 그 결과, 화살표 AR6으로 나타내는 바와 같이, 메탈막(3)에는, 분단면(D)의 하방에 있어서 상반되는 2개의 방향으로 인장 응력이 작용한다. 전술한 바와 같이, 메탈막(3)의 절곡부(B)는 다른 부분에 비해 재료 강도적으로 약하기 때문에, 최종적으로는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 메탈막(3)까지도 절곡부(B)의 부분에서 분단되어 분단면(D)을 이루고, 다이싱 테이프(4)에만 절곡부(B)가 잔존한 상태가 용이 또한 확실하게 실현된다.

이러한 제2 브레이크 처리에 있어서의 이러한 압입량은, 제1 브레이크 처리에 있어서의 압입량의 절반 정도의 0.02㎜∼0.1㎜(예를 들면 0.05㎜)인 것이 적합하다. 이는, 분단된 2개의 부분의 접촉에 의해 파손이 발생하는 것을 막기 위함이다. 또한, d2＝1.5d1로 하고 있지만, 이는, 이러한 작은 압입량으로도 메탈막(3)이 절곡부(B)의 부분에서 적합하게 분단되도록 하는 것을 의도한 것이다.

제2 브레이크 처리의 종료 후, 도 9에 화살표 AR7로 나타내는 바와 같이, 다이싱 테이프(4)에 대하여 면 내 방향으로 인장 응력을 작용시킴으로써, 다이싱 테이프(4)는 신장하고, 기판(10)은 분단면(D)의 부분에서 2개의 부분(10A, 10B)으로 이격된다. 이에 따라, 기판(10)이 2개로 분단된 것이 된다.

<종래 수법과의 대비>

도 10 및 도 11은, 종래의 분단 처리에 제공된 기판(10)의 모습을 나타내는 촬상 화상이다. 보다 상세하게는, 도 10(a)는, 다이싱 테이프에 의한 신장 전의 기판(10)의 단면의 촬상 화상이고, 도 10(b)는, 그 부분(R)의 확대상이다. 도 11은 이러한 신장이 이루어진 후의, 메탈막(3)의 표면의 촬상 화상이다. 또한, 도 12는, 기판(10)에 대하여 본 실시 형태에 따른 수법으로 복수 개소에서의 분단을 행한 결과 얻어진 복수의 개편에 대한, 메탈막(3)의 표면의 촬상 화상이다.

여기에서, 종래의 분단 처리란, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 동일한 태양으로 스크라이브 장치(100)에 있어서의 스크라이브 처리를 행한 후, 브레이크 장치(200)에 있어서의 브레이크 처리를, 기판(10)의 자세에 대해서는 본 실시 형태에 있어서의 제1 브레이크 처리와 동일하게 하기는 하지만, d2는 d1의 (3/2)배로 하고, 또한, 브레이크 바(202)의 날끝각 θ를 본 실시 형태에 있어서의 날끝각 θ의 범위보다도 큰 60°∼90°(예를 들면 도 10 및 도 11에 나타낸 결과를 얻었을 때는 θ＝60°)로 하여, 한 번만 행한다는 것으로 한다.

이러한 경우, 도 10(b)에 있어서 화살표 AR8로 나타내는 바와 같이, 브레이크 처리 후의 메탈막(3)이 분단되어 있지 않은 개소가 발생한다. 이러한 개소가 존재하는 상황이라도, 다이싱 테이프(4)를 신장시키면 메탈막은 분단된다. 그러나, 분단에 의해 얻어진 개편의 단부에 있어서, 도 11에 있어서 화살표 AR9로 나타내는 바와 같은, 메탈막(3)의 벗겨짐이 발생해 버린다.

이에 대하여, 본 실시 형태에 따른 수법을 적용한 경우에는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 복수 개소에 있어서 분단을 행하고 있음에도 불구하고, 도 11에 나타낸 바와 같은 메탈막(3)의 벗겨짐은 확인되지 않았다. 또한, 도 12에 있어서 개개의 개편의 엣지 부분에 밝은 부분이 존재하는 것은, 메탈막의 표면 형상이 다른 부분과 상위한 것에 의한 것으로서, 당해 부분에 벗겨짐이 발생하고 있는 것은 아니다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 기재의 한쪽 주면에 디바이스 패턴을 갖고, 다른 한쪽 주면에 메탈막을 갖는 반도체 디바이스용 기판의 분단을, 스크라이브 처리와 브레이크 처리의 조합에 의해 행하는 경우에 있어서, 메탈막에 벗겨짐을 발생시키는 일 없이, 양호한 분단할 수 있다.

<변형예>

전술한 실시 형태에 있어서는, 스크라이빙 휠에 의해 스크라이브 처리를 행하고 있지만, 스크라이브 라인의 형성 및 크랙의 신전이 적합하게 실현된다면, 다이아몬드 포인트 등, 스크라이빙 휠 이외의 툴에 의해 스크라이브 라인을 형성하는 태양이라도 좋다.

또한, 제1 브레이크 공정에 있어서 이미 기재(1)에 수직 크랙(VC)이 형성되고, 메탈막(3)에 절곡부(B)가 형성되어 있기 때문에, 제2 브레이크 공정에 있어서는, 종래의 분단 처리와 동일한 날끝각 θ와 선단에 있어서의 곡률 반경을 갖는 브레이크 바를 이용해도 좋다.

또한, 제1 브레이크 처리, 제2 브레이크 처리에 있어서 이용된 브레이크 장치는, 수평 방향에 있어서 소정의 거리 이격된 한 쌍의 단위 보유지지부(201a와 201b)로 이루어지는 보유지지부(201)를 구비하고 있지만, 이를 대신하여, 기판의 전체면에 접촉하여 보유지지하는 탄성체로 이루어지는 보유지지부를 구비하는 브레이크 장치를 이용해도 좋다. 이 경우에도, 제1 브레이크 처리에 있어서의 압입량은 0.05㎜∼0.2㎜(예를 들면 0.1㎜)이고, 제2 브레이크 처리에 있어서의 압입량은, 제1 브레이크 처리에 있어서의 압입량의 절반 정도의 0.02㎜∼0.1㎜(예를 들면 0.05㎜)인 것이 적합하다.

Claims (5)

1. 메탈막 부착 기판을 분단하는 방법으로서,
   메탈막 부착 기판의 메탈막이 형성되어 있지 않은 제1 주면측을 소정의 분단 예정 위치에 있어서 스크라이빙 툴에 의해 스크라이브함으로써 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 스크라이브 라인으로부터 상기 분단 예정 위치를 따라 상기 메탈막 부착 기판의 내부에 대하여 수직 크랙을 신전시키는 스크라이브 공정과,
   상기 메탈막 부착 기판의 상기 메탈막이 형성되어 있는 제2 주면측으로부터 상기 메탈막 부착 기판에 대하여 브레이크 바를 맞닿게 함으로써 상기 수직 크랙을 더욱 신전시킴으로써, 상기 메탈막 부착 기판의 상기 메탈막 이외의 부분을 상기 분단 예정 위치에 있어서 분단함과 함께, 상기 메탈막의 상기 분단 예정 위치에 상당하는 위치에 절목(折目)을 형성하는 제1 브레이크 공정과,
   상기 제1 주면측으로부터 상기 메탈막 부착 기판에 대하여 상기 브레이크 바를 맞닿게 함으로써 상기 메탈막을 상기 분단 예정 위치에 있어서 분단하는 제2 브레이크 공정
   을 구비하는 것을 특징으로 하는, 메탈막 부착 기판의 분단 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 브레이크 바의 날끝 선단부의 곡률 반경이 5㎛∼30㎛인
   것을 특징으로 하는, 메탈막 부착 기판의 분단 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 소정의 분단 예정 위치가 소정의 간격 d1로 복수 정해져 있고,
   상기 제1 브레이크 공정 및 상기 제2 브레이크 공정은, 수평 방향에 있어서 이격하는 한 쌍의 보유지지부(保持部)에 의해 상기 메탈막 부착 기판을 하방으로부터 지지한 상태로, 상기 한 쌍의 보유지지부의 각각으로부터 등가인 위치에 있어서 행하도록 하고,
   상기 한 쌍의 보유지지부의 이격 거리 d2를,
   상기 제1 브레이크 공정에 있어서는 d2＝0.5d1∼1.25d1로 하고,
   상기 제2 브레이크 공정에 있어서는 d2＝1.0d1∼1.75d1로 하는 것을 특징으로 하는, 메탈막 부착 기판의 분단 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스크라이브 공정, 상기 제1 브레이크 공정 및, 상기 제2 브레이크 공정을, 상기 메탈막에 점착성 테이프를 접착한 상태로 행하고,
   상기 제1 브레이크 공정에 있어서는, 상기 메탈막 이외의 부분을 분단함과 함께 상기 메탈막 및 상기 점착성 테이프의 상기 분단 예정 위치에 상당하는 위치에 절목(折目)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 메탈막 부착 기판의 분단 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 브레이크 공정은, 상기 메탈막 부착 기판의 자세를 상기 스크라이브 공정 시와는 상하 반전시켜 행하고,
   상기 제2 브레이크 공정은, 상기 메탈막 부착 기판의 자세를 상기 제1 브레이크 공정 시와는 상하 반전시켜 행하는 것을 특징으로 하는, 메탈막 부착 기판의 분단 방법.

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