KR20210014067A - 취성 재료 기판의 분단 방법 - Google Patents

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KR20210014067A
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brake bar
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brake
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substrate
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켄타 타무라
마사카즈 타케다
카츠노리 이치카와
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 취성 재료 기판을 다른 크기의 개편(즉, 칩)으로 적합하게 분단시킬 수 있는 방법을 제공한다.
[해결 수단] 상기 방법은, 기판의 한쪽 주면측에 있어서, 분단 후에 소형 칩이 되는 영역과 대형 칩이 되는 영역의 모든 주위에 정해진 분단 예정 위치를 따라서 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 공정과, 기판의 다른 쪽 주면측에서부터 적어도 스크라이브 라인의 위쪽 위치를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치에서 브레이크 바를 소정의 압입량으로 압입하는 것을, 모든 브레이크 바 접촉 위치에 대해서 행하는 브레이크 공정을 포함하되, 브레이크 공정에 있어서는, (a) 칼끝각(θ)을 50° 내지 90°로 하고, (b) 칼끝 선단의 곡률반경(R)을 100㎛ 내지 300㎛로 하고, (c) 압입량을 60㎛ 내지 100㎛로 하고, (d) 브레이크 바 하강 속도를 10㎜/s 내지 100㎜/s로 하도록 하였다.

Description

취성 재료 기판의 분단 방법{METHOD FOR DIVIDING BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE}
본 발명은, 취성 재료 기판의 분단에 의한 개편화(個片化), 즉, 칩화에 관한 것으로, 특히, 스크라이브 처리와 브레이크 처리에 의해 크기가 다른 2종류의 개편, 즉, 칩(chip)을 얻는 방법에 관한 것이다.
취성 재료 기판을 복수의 개소로 분단시켜 다수의 개편(이하, 간단히 "칩"이라 칭함)을 얻는 개편화(이하, 간단히 "칩화"라 칭함) 방법으로서, 해당 기판의 한쪽 주면(主面)의 각각의 분단 예정 위치에 미리 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 처리를 행한 후에, 다른 쪽 주면측으로부터 해당 분단 예정 위치에 대해서 브레이크 바(break bar)를 접촉시켜, 더욱 해당 브레이크 바를 압입시킴으로써, 스크라이브 라인으로부터 크랙을 기판 두께 방향으로 신전(伸展)시키는 브레이크 처리를 행하는 수법은 이미 공지이다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이러한 수법은, 예를 들어, 유리 웨이퍼를 하지 기판으로 하고, 해당 하지 기판 상에 수지나 금속 등을 이용해서 소정의 디바이스 구조를 형성해서 이루어진 디바이스 마더 기판을 분단시켜, 디바이스 칩(개편)을 얻을 경우에 적용된다. 즉, 유리 웨이퍼 상에 디바이스 구조 패턴을 이차원적으로 반복 배치함으로써 제작된 디바이스 마더 기판을, 전술한 스크라이브 처리와 브레이크 처리에 의해 분단시킴으로써 다수개의 디바이스 칩이 얻어진다.
JP 2016-30364 A
전술한 디바이스 마더 기판에 있어서, 예를 들면 TEG와 같은, 디바이스 구조가 구비되는 디바이스 칩용의 영역(통상 크기 영역)보다도 평면 크기가 큰 크기의 영역(대형 영역)이, 하나 또는 복수의 개소에 형성될 경우가 있다. 그리고, 이러한 경우에 있어서도, 스크라이브 처리와 브레이크 처리에 의해 칩화를 적합하게 행하여, 디바이스 칩을 얻고자 하는 요구가 있다.
그러나, 일반적으로, 브레이크 처리에 이용되는 브레이크 바에 있어서의 칼끝의 길이(칼날 길이)는, 분단 대상물의 외주의 임의의 2점 간에 있어서 분단을 행할 수 있도록, 분단 대상물의 크기보다도 크다. 그 때문에, 예를 들어, 전술한 바와 같이 대형 영역과 통상 크기 영역이 혼재하는 디바이스 마더 기판을 분단시키고자 할 경우, 양쪽 영역의 배치 양상에 따라서는, 분단이 불필요한 대형 영역에도 브레이크 바가 접촉되어 버리는 일이 일어날 수 있다. 이러한 경우, 크랙이 대형 영역에까지 신전되고, 또한 해당 크랙이 다른 통상 크기 영역에까지 신전되어, 본래와는 다른 장소에서 분단되어 버리는, 불량이 발생할 가능성이 있다.
분단 순서를 연구함으로써 그러한 크랙의 발생을 억제하는 대응도 고려되지만, 브레이크 바와 디바이스 마더 기판의 상대이동이 번잡해지고, 생산성이 나빠지는 것 이외에, 분단 개소의 위치 어긋남이 생길 가능성이 높아지므로, 바람직하지 못하다. 애초에, 대형 영역과 통상 크기 영역의 배치 관계에 따라서는, 대형 영역에의 브레이크 바의 접촉이 불가피할 경우도 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안해서 이루어진 것으로, 취성 재료 기판을 다른 크기의 칩으로 적합하게 분단시킬 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1의 발명은, 미리 정해진 분단 예정 위치를 따라서, 취성 재료 기판을 소형 칩과 상기 소형 칩보다도 크기가 큰 대형 칩으로 분단시키는 방법으로서, 상기 취성 재료 기판의 한쪽 주면측에 있어서, 분단 후에 상기 소형 칩이 되는 영역과 상기 대형 칩이 되는 모든 영역의 주위에 정해진 상기 분단 예정 위치를 따라서 스크라이브 라인을 형성하는, 스크라이브 공정과, 상기 취성 재료 기판의 다른 쪽 주면측에서부터 적어도 상기 스크라이브 라인의 형성 위치의 위쪽 위치를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치에서 브레이크 바를 소정의 압입량으로 압입시키는 것을, 모든 상기 브레이크 바 접촉 위치에 대해서 행함으로써, 상기 취성 재료 기판을 상기 소형 칩과 상기 대형 칩으로 분단시키는 브레이크 공정을 포함하고, 상기 브레이크 공정에 있어서는, (a) 상기 브레이크 바의 칼끝각(θ)을 50° 내지 90°로 하고, (b) 상기 브레이크 바의 칼끝 선단의 곡률반경(R)을 100㎛ 내지 300㎛로 하고, (c) 상기 압입량을 60㎛ 내지 100㎛로 하고, (d) 상기 브레이크 바를 상기 기판에 압입시킬 때의 상기 브레이크 바의 하강 속도를 10㎜/s 내지 100㎜/s로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 취성 재료 기판의 분단 방법으로서, 상기 브레이크 공정에 있어서는, 하나의 상기 브레이크 바 접촉 위치에 대한 브레이크 동작의 완료 후, 다음의 상기 브레이크 바 접촉 위치에 대한 브레이크 동작을 행하기 위한 상기 기판의 시프트 이송을, 상기 브레이크 바 접촉 위치가 소정 피치로 배열하는 방향의 하나의 방향에 있어서만 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 취성 재료 기판의 분단 방법으로서, 상기 취성 재료 기판 상에, 분단 후에 상기 소형 칩이 되는 영역에 구비된 소형 패턴과 상기 대형 칩이 되는 영역에 구비된 대형 패턴으로 이루어진 패턴이 구비되어 이루어지고, 상기 스크라이브 공정에 있어서는, 상기 패턴끼리의 사이에서 노출되는 상기 취성 재료 기판에 대해서, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 3의 발명에 따르면, 취성 재료 기판을 소형의 칩과 대형의 칩으로 적합하게 분단시킬 수 있다.
특히, 청구항 2의 발명에 따르면, 우수한 범용성 및 생산성으로, 취성 재료 기판을 소형의 칩과 대형의 칩으로 분단시킬 수 있다.
도 1은 마더 기판(10)의 개략평면도이다.
도 2는 마더 기판(10)의 소정 부분 영역(RE)의 양상을 나타낸 도면이다.
도 3은 마더 기판(10)에 대한 스크라이브 처리 양상을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 마더 기판(10)에 대한 브레이크 처리 양상을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 브레이크 처리에 제공되는 마더 기판(10)의 부분 영역(RE)을 하지 기판(1)의 측에서 본 평면도이다.
도 6은 마더 기판(10)에 대해서 브레이크 처리를 행하고 있는 도중의 부분 영역(RE)의 양상을 나타낸 평면도이다.
도 7은 마더 기판(10)에 대해서 양호하게 브레이크 처리가 행해진 후의 부분 영역(RE)을 나타낸 평면도이다.
<분단 대상>
도 1은 본 실시형태에 따른 분단의 대상인 마더 기판(10)의 개략평면도이다. 도 2는 도 1에 나타낸 마더 기판(10)의 소정 부분 영역(RE)의 양상을 나타낸 도면이다. 도 1에 있어서는, 마더 기판(10)의 한쪽 주면 내에 있어서 오리엔테이션 플랫(オリフラ)(10f)에 따른 방향과 해당 방향에 수직인 방향을 각각 x축방향, y축방향으로 하고, 해당 주면에 수직인 방향을 z축방향으로 하는, 오른손계의 xyz좌표를 부여하고 있다. 이후의 도면에 있어서도, 해당 좌표계를 따르는 것으로 한다.
또, 도 2(a)는 부분 영역(RE)의 평면도(xy 평면도)이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A' 단면도(zx 단면도)이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 마더 기판(10)은, 하지 기판(1)의 한쪽 주면 상에 수지나 금속 등으로 이루어진 하나 또는 복수의 층에서 소정의 패턴(2)이 2차원적으로 배치된 구성을 갖는다. 바꾸어 말하면, 마더 기판(10)은, 한쪽 주면측에 패턴(2)을 갖는다. 또한, 패턴(2)이 구비되어 있지 않은 하지 기판(1)의 다른 쪽 주면은, 마더 기판(10)의 다른 쪽 주면으로 되어 있다.
하지 기판(1)은, 평면 크기(지름)가 20㎝ 내지 30㎝ 정도이고 두께가 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도인 취성 재료 기판이며, 예를 들어, 유리 웨이퍼가 예시된다.
패턴(2)은, 소정의 크기의 소형 패턴(2a)을 기본 패턴으로 하면서도, 마더 기판(10)의 일부에는, 소형 패턴(2a)보다도 평면 크기가 큰 대형 패턴(2b)도 구비된다. 대형 패턴(2b)은, 마더 기판(10)의 적어도 1개의 개소에 있어서, 소형 패턴(2a)으로 둘러싸인 양상으로 배치되어 이루어진다. 부분 영역(RE)은, 그 양상을 예시하고 있다. 예를 들면, 소형 패턴(2a)은 소정의 디바이스 구조를 이루는 패턴이며, 대형 패턴(2b)은 TEG이다. 이러한 경우, 패턴(2)의 상부면에는 땜납 볼이 형성되어 있어도 된다.
이웃하는 각각의 패턴(2)끼리는 이격되어 있고, 양자의 간극인 스트리트(ST)에 있어서는, 하지 기판(1)이 노출되어 있다. 마더 기판(10)에 있어서는, 스트리트(ST)로서, 소형 패턴(2a)끼리의 간극인 제1 스트리트(ST1)와, 대형 패턴(2b)끼리의 간극인 제2 스트리트(ST2)와, 소형 패턴(2a)과 대형 패턴(2b)의 간극인 제3 스트리트(ST3)가 존재한다.
또, 도 2에 있어서는 도시의 간단화를 위하여, 소형 패턴(2a)과 대형 패턴(2b)의 양쪽 모두 평면에서 보아서 직사각형상으로 하고 있지만, 실제로는, 양쪽패턴의 형상은 그것만은 아니고, 그 경우, 스트리트(ST)는, 각각의 패턴(2)에 외접하는 직사각형끼리의 간극으로서 여겨진다.
소형 패턴(2a)과 대형 패턴(2b)의 쌍방이 모두 평면에서 보아서 직사각형상으로 할 경우, 소형 패턴(2a)의 단변의 크기는 0.5㎜ 내지 2.0㎜ 정도이며, 장변의 크기는 0.5㎜ 내지 2.0㎜ 정도이다. 또한, 대형 패턴(2b)의 단변의 크기는 1.0㎜ 내지 4.0㎜ 정도이며, 장변의 크기는 1.5㎜ 내지 6.0㎜ 정도이다.
또, 제1 스트리트(ST1)의 폭은 30㎛ 내지 100㎛ 정도이고, 제2 스트리트(ST2)의 폭은 20㎛ 내지 200㎛ 정도이며, 제3 스트리트(ST3)의 폭은 30㎛ 내지 200㎛ 정도이다.
마더 기판(10)은, 스트리트(ST)의 개소에 미리 정해진 분단 예정 위치를 따라서, 각각의 패턴(2)을 포함하는 칩으로 분단된다. 바꾸어 말하면, 분단 예정 위치는, 분단 후에 칩으로 되는 모든 영역의 주위에 마련된다.
또, 마더 기판(10) 중, 분단이 행해짐으로써 소형 패턴(2a)을 포함하는 칩이 되는 영역을 소형 칩화 영역(10a)이라 칭하고, 대형 패턴(2b)을 포함하는 칩이 되는 영역을 대형 칩화 영역(10b)이라 칭한다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에 따른 방법에 있어서 행하는 마더 기판(10)의 분단은, 해당 마더 기판(10)을 복수의 소형 칩화 영역(10a)과 복수의 대형 칩화 영역(10b)으로 잘라서 나누는 처리이다.
보다 구체적으로는, 본 실시형태에 있어서는, 패턴(2)은 서로 직교하는 x축방향과 y축방향의 각각에 있어서 반복 배치되어 있으므로, 마더 기판(10)은, x축방향을 따른 x분단 예정 위치(Px)와 y축방향을 따른 y분단 예정 위치(Py)에서 분단된다. x분단 예정 위치(Px) 및 y분단 예정 위치(Py)는, 제1 스트리트(ST1)와 제2 스트리트(ST2)에 있어서는 각각의 스트리트(ST)의 중앙에 정해진다.
또한, x분단 예정 위치(Px) 중, 그 연장 방향으로 대형 패턴(2b)이 존재하지 않는 것을 제1 x분단 예정 위치(Px1)라 칭하고, 대형 패턴(2b)이 존재하는 것을 제2 x분단 예정 위치(Px2)라 칭하는 것으로 한다. 마찬가지로, y분단 예정 위치(Py) 중, 그 연장 방향으로 대형 패턴(2b)이 존재하지 않는 것을 제1 y분단 예정 위치(Py1)라 칭하고, 대형 패턴(2b)이 존재하는 것을 제2 y분단 예정 위치(Py2)라 칭하는 것으로 한다.
<분단 처리의 개요>
다음에, 본 실시형태에 있어서 행하는 분단 처리에 대해서 그 개요를 설명한다. 분단 처리는, 스크라이브 처리와 이것에 이어지는 브레이크 처리를 행함으로써 실현된다.
도 3은 마더 기판(10)에 대한 스크라이브 처리의 양상을 모식적으로 나타낸 도면이다. 스크라이브 처리는 공지의 스크라이브 장치(100)를 이용해서 행할 수 있다.
스크라이브 장치(100)는, 스크라이브 대상물을 수평자세에서 아래쪽 지지 가능한 스테이지(101)와, 바깥 가장자리부에 칼끝(102e)을 갖는 원판 형상 부재인 스크라이빙 휠(커터 휠)(102)을 주로 구비한다. 스크라이빙 휠(102)은, 수직면 내에 있어서 회전 가능한 양상으로 스크라이브 장치(100)에 유지된다.
보다 구체적으로는, 스크라이빙 휠(102)은, 직경이 2㎜ 내지 3㎜인 원판 형상의 부재(스크라이빙 툴)이며, 외주면에 단면에서 보아서 이등변 삼각형상인 칼끝(102e)을 갖는다. 또, 적어도 칼끝(102e)은 다이아몬드로 형성되어도 된다. 또한, 칼끝(102e)의 각도(칼끝각)(α)는 100° 내지 135°인 것이 바람직하다.
마더 기판(10)이 분단 대상으로 될 경우, 마더 기판(10)은, 패턴(2)이 구비되는 한쪽 주면측을 상부면(스크라이브 대상면)으로 하고, 다른 쪽 주면측을 스테이지(101)에 대한 재치면(載置面)으로 하는 양상으로, 스테이지(101)에 재치 고정되어, 위치 결정된다.
보다 구체적으로는, 마더 기판(10)은, 스크라이브 처리에 앞서, 그 다른 쪽 주면을, 미리 대략 환상의 링(예를 들면 다이싱 링)(RG)에 길게 설치된 유지 테이프(예를 들면 다이싱 테이프)(DT)에 첩부시킨 상태로 된다. 그리고, 이러한 양상으로 마더 기판(10)이 유지 테이프(DT)에 첩부되어 이루어진 해당 링(RG)이 스테이지(101)에 재치 고정됨으로써, 마더 기판(10)이 스테이지(101)에 재치 고정된다.
또한, 도 3에 있어서는, 임의의 y분단 예정 위치(Py)가 스크라이브 대상이 될 때의 양상을 나타내고 있다.
y분단 예정 위치(Py)를 따른 스크라이브 동작을 행할 경우, 각각의 y분단 예정 위치(Py)와 스크라이빙 휠(102)의 회전면이 병행되도록, 마더 기판(10)이 스테이지(101)에 재치 고정된다. 그리고, 각각의 y분단 예정 위치(Py)에 대해서, 해당 y분단 예정 위치(Py)와 스크라이빙 휠(102)의 회전면이 동일한 연직면(도면에 수직한 면) 내에 위치하도록 위치 결정이 이루어진 후에, 스크라이빙 휠(102)이, 소정의 하중(스크라이브 하중이라 칭함)을 인가하면서, 마더 기판(10) 상에 있어서 (엄밀하게는 스트리트(ST)에서 노출되는 하지 기판(1) 상에 있어서) 해당 y분단 예정 위치(Py)를 따라서 압접 롤링된다. 이러한 압접 롤링은, 예를 들어, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 스테이지(101)를 스크라이빙 휠(102)에 대해서 상대적으로 수평 이동시키는 것에 의해 실현된다. 그러면, 스트리트(ST)에서 노출되는 하지 기판(1)에 있어서, 해당 y분단 예정 위치(Py)를 따라서 스크라이브 라인이 형성된다. 스크라이브 라인은, 하지 기판(1)의 표면에서부터 기판의 두께에 대해서 20 내지 50% 정도의 깊이까지 수직 크랙이 도달하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 양상으로 스크라이브 라인을 형성할 경우, 스크라이브 속도(스크라이빙 휠(102)을 스테이지(101)에 대해서 상대 이동시키는 속도)는, 100㎜/s 내지 300㎜/s인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는, 이러한 위치 결정과 스크라이빙 휠(102)의 압접 롤링의 조합인 스크라이브 동작을, x축방향에 있어서 소정의 피치로 이격되는 모든 y분단 예정 위치(Py)에 대해서, x축방향의 한쪽 단부측으로부터 순차 행한다. 즉, 하나의 y분단 예정 위치(Py)에 대한 스크라이브 동작의 완료 후, 다음의 y분단 예정 위치(Py)에 대한 스크라이브 동작을 행하기 위한 마더 기판(10)의 시프트 이송(스크라이브 처리 완료 후의 y분단 예정 위치(Py)로부터 다음에 스크라이브 처리의 대상이 되는 y분단 예정 위치(Py)에의 스크라이빙 휠(102)의 상대이동)은, x축방향 중 하나의 방향에 있어서만 행해진다.
x분단 예정 위치(Px)를 따른 스크라이브 동작을 행할 경우에도, 마찬가지의 양상으로 행해진다.
또, 도 2에 나타낸 제2 x분단 예정 위치(Px2)나 제2 y분단 예정 위치(Py2)가 스크라이브 대상일 경우에는, 그 연장 방향에 있어서 대형 칩화 영역(10b)이(대형 패턴(2b)이) 개재한다. 그 때문에, 스크라이브 동작일 때에는, 대형 칩화 영역(10b)에 스크라이브 라인이 형성되는 일이 없도록, 제1 스트리트(ST1)에 정해진 제2 x분단 예정 위치(Px2) 또는 제2 y분단 예정 위치(Py2)를 따라서 압접 롤링되고 있던 스크라이빙 휠(102)은, 그들에 직교하는 제3 스트리트(ST3)에 정해진 제1 y분단 예정 위치(Py1) 또는 제1 x분단 예정 위치(Px1)에 도달하기 직전, 또는 도달한 시점에서, 일단 상승되어서, 대형 칩화 영역(10b)의 위쪽에서 x축방향 또는 y축방향으로 이동된다. 그리고, 그 전방의 제2 x분단 예정 위치(Px2) 또는 제2 y분단 예정 위치(Py2)가 마련되어서 이루어진 개소에서, 재차 하강되어서, 그들 제2 x분단 예정 위치(Px2) 또는 제2 y분단 예정 위치(Py2)를 따라서 압접 롤링된다.
모든 분단 예정 위치에 대한 스크라이브 처리가 종료된 마더 기판(10)은 계속해서 브레이크 처리에 제공된다. 도 4는 마더 기판(10)에 대한 브레이크 처리의 양상을 모식적으로 나타낸 도면이다. 브레이크 처리는, 공지의 브레이크 장치(200)를 이용해서 행할 수 있다.
브레이크 장치(200)는, 적어도 표면 부분이 탄성체로 이루어지고, 브레이크 대상물을 수평자세에서 아래쪽 지지 가능한 지지체(201)와, 연직 아래쪽으로 단면에서 보아서 삼각형상의 칼끝(202e)를 갖는 판 형상 부재인 브레이크 바(202)를 주로 구비한다.
지지체(201)로서는, 예를 들어, 상부면이 평탄한 금속제의 부재의 해당 상부면에 판 형상의 탄성체를 재치 고정한 구성 등이 채용 가능하다.
브레이크 바(202)는, 단면에서 보아서 이등변 삼각형상의 칼끝(202e)이 칼날 길이 방향으로 연장되도록 설치되어서 이루어진 판 형상의 금속제(예를 들면 초경합금제) 부재이다. 도 4에 있어서는, 칼날 길이 방향이 도면에 수직인 방향이 되도록, 브레이크 바(202)를 나타내고 있다. 또한, 한 번의 브레이크 동작에 의해서 칼날 길이 방향 전반에 걸친 브레이크를 행할 수 있도록, 브레이크 바(202)의 칼날 길이는 마더 기판(10)의 평면 크기보다도 크다.
도 4에 있어서는, 스크라이브 처리에 의해서 스크라이브 라인(SL)이 형성되어서 이루어진, 소정의 y분단 예정 위치(Py)가, 브레이크 처리의 대상으로 될 때의 양상을 나타내고 있다.
스크라이브 처리 후의 마더 기판(10)은, 링(RG)에 길게 설치된 유지 테이프(DT)에 첩부된 상태에서 브레이크 처리에 제공된다. 단, 도 4에 나타낸 바와 같이, 브레이크 처리 시에는, 스크라이브 처리 시에 노출되어 있던 한쪽 주면측이 보호 필름(PF)에 의해서 피복된다. 보호 필름은, 그 단부 가장자리부가 링(RG)에 첩부되는 양상으로, 패턴(2)을 피복한다. 스크라이브 처리 후의 마더 기판(10)은, 다른 쪽 주면측이 위쪽이 되고, 한쪽 주면측이 아래쪽이 되는 자세로, 바꾸어 말하면, 링(RG), 유지 테이프(DT) 및 보호 필름(PF) 모두 지지체(201) 상에 재치 고정된다. 즉, 보호 필름(PF)이 지지체(201)와 접촉하는 양상으로, 재치 고정된다.
그리고, y분단 예정 위치(Py)에 따른 브레이크 동작을 행할 경우에는, 각각의 y분단 예정 위치(Py)와 브레이크 바(202)의 칼날 길이 방향이 병행이 되도록, 마더 기판(10)이 지지체(201)에 재치 고정된다. 그리고, 각각의 y분단 예정 위치(Py)에 대해서, 해당 y분단 예정 위치(Py)와 브레이크 바(202)가 동일한 연직면(도면에 수직한 면) 내에 위치하도록 위치 결정이 이루어진 후에, 브레이크 바(202)가, 화살표(AR1)로 나타낸 바와 같이, 해당 y분단 예정 위치(Py)를 향해서 하강된다. 브레이크 바(202)는, 그 칼끝(202e)이 유지 테이프(DT)에 접촉한 후에도 또한 소정거리(압입량이라 일컬어짐)(z)만큼 압입된다.
이와 같이, 스크라이브 라인(SL)을 아래쪽으로 위치시킨 자세의 마더 기판(10)의 y분단 예정 위치(Py)를 향해서, 브레이크 바(202)를 하강시켜, 더욱 소정의 압입량으로 압입시키면, 스크라이브 라인(SL)으로부터 y분단 예정 위치를 따라서 두께 방향으로(마더 기판(10)의 주면에 수직으로) 크랙이 신전되고, 상부면으로 되어 있는 마더 기판(10)의 다른 쪽 주면에까지, 보다 구체적으로는 하지 기판(1)의 유지 테이프(DT)에 대한 피첩부면에까지 도달한다.
단, 브레이크 바(202)의 칼날 길이는 마더 기판(10)의 크기보다도 크므로, 브레이크 동작 시에, 브레이크 바(202)는, 아래쪽으로 스크라이브 라인이 형성되어 있지 않아 분단이 불필요한 대형 칩화 영역(10b)에도 접촉하는 일이 있다. 바꾸어 말하면, 브레이크 바(202)의 접촉 위치는, 적어도 스크라이브 라인의 형성 위치의 위쪽을 포함하는 것 이외에, 스크라이브 라인이 형성되어 있지 않은 대형 칩화 영역(10b)의 범위 내도, 포함할 경우가 있다. 본 실시형태에 있어서는, 그러한 경우에 있어서, 대형 칩화 영역(10b)에 불필요한 분단이 일어나는 일이 없도록, 브레이크 동작이 행해진다. 그 상세에 대해서는 후술한다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 이러한 위치결정과 브레이크 바(202)의 하강과 조합인 y분단 예정 위치(Py)를 대상으로 하는 브레이크 동작을, x축방향에 있어서 소정의 피치로 이격되는 모든 브레이크 바 접촉 위치에 대해서, x축방향의 한 방향끝(가장자리)부측부터 순차로 행한다. 즉, 하나의 y분단 예정 위치(Py)를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치에 대한 브레이크 동작의 완료 후, 다음 y분단 예정 위치(Py)를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치에 대해서 브레이크 동작을 행하기 위한 마더 기판(10)의 시프트 이송(브레이크 처리 완료 후의 브레이크 바 접촉 위치부터 다음에 브레이크 처리의 대상이 되는 브레이크 바 접촉 위치에의 브레이크 바(202)의 상대이동)은, x축방향 중 하나의 방향에 있어서만 행해진다.
x분단 예정 위치(Px)에 따른 브레이크 처리를 행할 경우에도, 마찬가지의 양상으로 행해진다.
적합하게 브레이크 처리가 행해진 후의 마더 기판(10)은, 각각의 소형 칩화 영역(10a)과 대형 칩화 영역(10b)이 이웃하는 영역과의 사이에서 분단되면서도 서로 접촉한 상태로, 유지 테이프(DT)에 유지되어 있다. 이러한 상태의 마더 기판(10)에 대해서는, 유지 테이프(DT)를 신장시키는 것에 의해서 이웃하는 영역을 이격시키는 확장(expand) 처리가 행해진다. 이것에 의해, 각각의 소형 칩화 영역(10a)과 대형 칩화 영역(10b)이 이격되어, 각각이 칩으로서 얻어진다. 이상에 의해, 마더 기판(10)이 소망의 크기의 칩으로 분단되게 된다.
<브레이크 처리의 상세>
도 5는 스크라이브 처리의 종료 후, 브레이크 처리에 제공되는 마더 기판(10)의 부분 영역(RE)을, 다른 쪽 주면측에서부터(패턴(2)이 구비되는 한쪽 주면과는 반대측으로부터) 본 평면도이다. 즉, 도 5는, 도 4에 나타낸 바와 같은 자세로 브레이크 장치(200)의 지지체(201) 상에 놓인 마더 기판(10)을, 연직 위쪽에서 본 양상을 나타내고 있다.
단, 도 5에 있어서는 편의상, 한쪽 주면측에 구비되는 패턴(2)(소형 패턴(2a) 및 대형 패턴(2b))을 파선으로 나타내고 있다.
또한, 도 5에는, 스크라이브 처리에 의해서 해당 면측의 x분단 예정 위치(Px)를 따라서 형성된 x스크라이브 라인(SLx)과 y분단 예정 위치(Py)를 따라서 형성된 y스크라이브 라인(SLy)을 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 보다 구체적으로는, 전자 중 제1 x분단 예정 위치(Px1)를 따라서 형성되어서 이루어진 것을 제1 x스크라이브 라인(SLx1)으로 하고, 제2 x분단 예정 위치(Px2)를 따라서 형성되어서 이루어진 것을 제2 x스크라이브 라인(SLx2)으로 하고 있다. 또한, 후자 중 제1 y분단 예정 위치(Py1)를 따라서 형성되어서 이루어진 것을 제1 y스크라이브 라인(SLy1)으로 하고, 제2 y분단 예정 위치(Py2)를 따라서 형성되어서 이루어진 것을 제2 y스크라이브 라인(SLy2)으로 하고 있다.
제1 x스크라이브 라인(SLx1)과 제1 y스크라이브 라인(SLy1)은 각각, x축방향 및 y축방향의 전반에 걸쳐 형성되어서 이루어진다. 한편, 제2 x스크라이브 라인(SLx2)과 제2 y스크라이브 라인(SLy2)은 각각, 이들에 직교하는 제1 y스크라이브 라인(SLy1) 및 제1 x스크라이브 라인(SLx1)과의 교점 또는 제1 y스크라이브 라인(SLy1) 및 제1 x스크라이브 라인(SLx1)과 교차하기 직전의 위치가 종단부로 되어 있다. 도 5에 나타낸 부분 영역(RE)에 있어서는, 제1 x스크라이브 라인(SLx1)과 제2 y스크라이브 라인(SLy2)의 교점(I1 내지 I6)과, 제1 y스크라이브 라인(SLy1)과 제2 x스크라이브 라인(SLx2)의 교점(I7 내지 I12)이 도시되어 있다.
전술한 바와 같이, 브레이크 동작 시, 브레이크 바(202)는, 아래쪽으로 스크라이브 라인이 형성되어 있지 않아 분단 불필요한 대형 칩화 영역(10b)에도 접촉한다. 도 5에 있어서는, 이러한, 아래쪽으로 스크라이브 라인이 존재하지 않는 브레이크 바(202)의 접촉 위치를, x축방향에 대해서는 점선(Lx)으로, y축방향에 대해서는 점선(Ly)으로 나타내고 있다. 예를 들면, 제2 x스크라이브 라인(SLx2)의 형성 위치가 브레이크 처리의 대상으로 될 경우이면, 도면에서 보아서 좌우에 위치하는 한쌍의 제2 x스크라이브 라인(SLx2)의 형성 위치의 위쪽뿐만 아니라, 양자 간의 점선(Lx)의 위치도, 브레이크 바 접촉 위치가 된다.
또한, 도 6은, 도 5에 나타낸 마더 기판(10)에 대해서 브레이크 처리를 행하고 있는 도중의, 부분 영역(RE)의 양상을 나타낸 평면도이다. 또한, 도 7은, 도 5에 나타낸 마더 기판(10)에 대해서 양호하게 브레이크 처리가 행해진 후의 부분 영역(RE)을 나타낸 평면도이다.
도 6은, 구체적으로는, y스크라이브 라인(SLy)의 형성 위치를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치를 대상으로 하는(결국은 y분단 예정 위치(Py)를 대상으로 하는) 브레이크 처리가, 도면에서 보아서 좌측에 위치하는 y스크라이브 라인(SLy)를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치부터 순서대로 실행될 때의, 도중의 양상을 나타내고 있다. 도 6에는, y스크라이브 라인(SLy)으로부터 신전된 크랙이 다른 쪽 주면에까지 신전된 결과로서 마더 기판(10)에 형성되는 분단선(DL)을, 굵은 실선으로 나타내고 있다.
우선, 제1 y분단 예정 위치(Py1)에 있어서 마더 기판(10)을 분단시키기 위해, 제1 y스크라이브 라인(SLy1)의 형성 위치를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치를 대상으로 브레이크 동작을 행할 경우에는, 당연하지만, y축방향 전반에 걸쳐 분단선(DL)이 형성되면 된다. 도 6에는, 이러한 양상으로 제1 y분단 예정 위치(Py1)에 형성된 분단선(DL)을, (제1) 분단선(DL1)으로서 나타내고 있다.
한편, 제2 y분단 예정 위치(Py2)에 있어서 마더 기판(10)을 분단시키기 위해, 제2 y스크라이브 라인(SLy2)의 형성 위치를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치를 대상으로 브레이크 동작을 행할 경우에는, 아래쪽에 해당 스크라이브 라인이 형성되어 있는 위치뿐만 아니라, 형성되어 있지는 않은 점선(Ly)의 위치에도 브레이크 바(202)가 접촉하여, 칼날 길이 방향 전반에 걸쳐서, 소정의 압입량(z)으로 압입된다.
그 때문에, 본래이면 도 6에 있어서 (제2) 분단선(DL2)으로서 나타낸 바와 같이, 분단선(DL)은 제2 y스크라이브 라인(SLy2)의 형성 위치에만 형성되어야 하는바, 제2 y스크라이브 라인(SLy2)의 형성 위치로부터의 크랙 신전이, 제1 x스크라이브 라인(SLx1)과의 교점(I1 내지 I6)의 위치를 넘어서 대형 칩화 영역(10b)쪽에까지 생겨버려, 제2 y스크라이브 라인(SLy2)의 형성 위치뿐만 아니라 대형 칩화 영역(10b)에까지 이르는 분단선(DL)이 형성되어 버리는 일이 있다. 도 6에 있어서는, 이러한 분단선(DL)을 분단선(DL2α)으로서 예시하고 있다.
또, 분단선(DL2α)은, 제2 y스크라이브 라인(SLy2)의 형성 위치에 있어서는 해당 스크라이브 라인을 따라서, 결국은 칼날 길이 방향이기도 한 제2 y분단 예정 위치(Py2)를 따라서, 형성되었다고 해도, 스크라이브 라인이 형성되어 있지 않은 대형 칩화 영역(10b)에 있어서는 반드시, 칼날 길이 방향을 따라 형성된다고는 할 수 없다.
본 실시형태에 있어서는, 브레이크 처리의 조건을 적합하게 정함으로써, 각각의 y스크라이브 라인(SLy)의 형성 위치에 따른 브레이크를, 브레이크 바(202)의 시프트 이송을 x축방향의 하나의 방향만으로 하면서 연속적으로 행할 경우에 있어서, 제1 y스크라이브 라인(SLy1)의 형성 위치를 브레이크 접촉 위치로 하는 브레이크를 적합하게 실현하고, 그리고 제2 y스크라이브 라인(SLy2)의 형성 위치를 포함하는 브레이크 접촉 위치를 대상으로 하는 브레이크 시에도, 대형 칩화 영역(10b)을 구획하는 제1 x스크라이브 라인(SLx1)과의 교점(I1 내지 I6)을 넘는 일 없이 분단선이 형성되도록 한다. 또한, x스크라이브 라인(SLx)의 형성 위치에 따른 브레이크를, 브레이크 바(202)의 시프트 이송을 y축방향의 하나의 방향만으로 하면서 연속적으로 행할 경우에 대해서도 마찬가지로, 제1 x스크라이브 라인(SLx1)의 형성 위치를 브레이크 접촉 위치로 하는 브레이크를 적합하게 실현하고, 그리고 제2 x스크라이브 라인(SLx2)의 형성 위치를 포함하는 브레이크 접촉 위치를 대상으로 하는 브레이크 시에도, 대형 칩화 영역(10b)을 구획하는 제1 y스크라이브 라인(SLy1)과의 교점(I7 내지 I12)을 넘는 일 없이 분단선이 형성되도록 한다.
구체적으로는, 이하의 조건에서 브레이크 처리를 행하도록 한다:
(a) 칼끝(202e)의 각도(칼끝각)(θ): 50° 내지 90°；
(b) 칼끝(202e) 선단의 곡률반경(R): 100㎛ 내지 300㎛;
(c) 압입량(z): 60㎛ 내지 100㎛;
(d) 브레이크 바(202)의 하강 속도: 10㎜/s 내지 100㎜/s.
이들 조건 (a) 내지 (d)를 충족시킴으로써, 마더 기판(10)에 있어서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 x분단 예정 위치(Px1) 및 제1 y분단 예정 위치(Py1)에 있어서는 이들을 따라서 제1 분단선(DL1)이 형성되고, 제2 x분단 예정 위치(Px2) 및 제2 y분단 예정 위치(Py2)에 있어서는, 이들을 따르는 반면 대형 칩화 영역(10b)에 대해서는 연장되어 있지 않은 제2 분단선(DL2)이 형성된다. 이것은, 칼끝(202e) 선단의 곡률반경(R)이 기판의 두께에 대해서 비교적 큰 것에 의해, 기판을 가로로 넓히는 힘이 보다 커져서, 브레이크 바(202)의 과도한 압입에 의한 대형 칩화 영역(10b)의 변형을 억제할 수 있기 때문이라고 여겨진다.
그 후, 이들 제1 분단선(DL1)과 제2 분단선(DL2)이 형성된 마더 기판(10)에 대해서 전술한 확장 처리를 행함으로써, 소형 패턴(2a)을 포함하는 칩과 대형 패턴(2b)을 포함하는 칩이 얻어진다.
칼끝각(θ)이나 곡률반경(R)이 상기 범위보다도 작을 경우, 그리고 압입량(z) 및 브레이크 바(202)의 하강 속도가 상기 범위보다도 클 경우, 브레이크 바(202)의 압입에 의한 대형 칩화 영역(10b)의 변형이 크고, 제2 분단선(DL2)이 대형 칩화 영역(10b)에까지 형성되어 버리게 되어, 바람직하지 못하다.
한편, 칼끝각(θ)이나 곡률반경(R)이 상기 범위보다도 클 경우, 그리고 압입량(z) 및 브레이크 바(202)의 하강 속도가 상기 범위보다도 작을 경우, 스크라이브 라인으로부터 신전하는 크랙이 반대면에까지 도달하지 않아, 분단이 이루어지지 않게 되어, 바람직하지 못하다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 복수의 소형 패턴과 복수의 대형 패턴이 혼재되어 이루어진 마더 기판을, 전자를 포함하는 소형의 칩과 후자를 포함하는 대형의 칩으로 분단하는 처리를, 분단 예정 위치에 따른 스크라이브 처리와 이것에 이어지는 조건 (a) 내지 (d)를 충족시킨 브레이크 처리에 의해서, 적합하게 실현할 수 있다.
특히, 브레이크 처리 시에는, 분단이 불필요한 위치에 브레이크 바를 접촉시키면서도, 대형의 칩에 불필요한 분단을 일으켜 버리는 것이, 적합하게 억제된다.
또, 기판의 두께 및 종류에 따라서는, 스크라이브 처리 후 대형 칩화 영역의 칩의 주위에 있어서만 선행해서 브레이크 처리를 행함으로써, 전술한 바와 같은 대형 칩화 영역의 분단을 억제할 수 있는 대응도 고려된다. 그러나, 마더 기판에 대한 브레이크 바의 상대 이동 동작이 번잡하게 되는 이외에, 위치 결정 정밀도가 나빠질 가능성이 있어, 생산성이라는 점에서 본 실시형태에 따른 수법에 뒤떨어지고 있다. 또한, 애초에, 마더 기판에 있어서의 대형 칩화 영역의 배치 양상에 따라서는, 어떤 대형 칩화 영역의 주위에 설정된 분단 예정 위치의 연장선 상에, 다른 대형 칩화 영역이 존재할 경우도 있고, 그러한 경우에는, 전술한 바와 같은 선행 브레이크는 행할 수 없다.
이에 비해서, 본 실시형태에 따른 수법은, 마더 기판에 있어서의 대형 영역의 배치 양상에 의하지 않고, 분단 예정 위치의 시프트 이송을 하나의 방향으로만 행하면서도, 모든 분단 예정 위치에 있어서 적합하게 분단을 행할 수 있으므로, 범용성 및 생산성의 점에서 우수하다고 할 수 있다.
1: 하지 기판
2: 패턴
2a: 소형 패턴
2b: 대형 패턴
10: 마더 기판
10a: 소형 칩화 영역
10b: 대형 칩화 영역
100: 스크라이브 장치
101: 스테이지
102: 스크라이빙 휠
102e: (스크라이빙 휠의) 칼끝
200: 브레이크 장치
201: 지지체
202: 브레이크 바
202e:（브레이크 바의) 칼끝
DL: 분단선
DT: 유지 테이프
PF: 보호 필름
Px: x분단 예정 위치
Py: y분단 예정 위치
RGL: 링
SL: 스크라이브 라인
ST: 스트리트

Claims (3)

  1. 미리 정해진 분단 예정 위치를 따라서, 취성 재료 기판을 소형 칩과 상기 소형 칩보다도 크기가 큰 대형 칩으로 분단시키는, 취성 재료 기판의 분단 방법으로서,
    상기 취성 재료 기판의 한쪽 주면측에 있어서, 분단 후에 상기 소형 칩이 되는 영역과 상기 대형 칩이 되는 모든 영역의 주위에 정해진 상기 분단 예정 위치를 따라서 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 공정과,
    상기 취성 재료 기판의 다른 쪽 주면측에서부터 적어도 상기 스크라이브 라인의 형성 위치의 위쪽 위치를 포함하는 브레이크 바 접촉 위치에서 브레이크 바를 소정의 압입량으로 압입시키는 것을, 모든 상기 브레이크 바 접촉 위치에 대해서 행함으로써, 상기 취성 재료 기판을 상기 소형 칩과 상기 대형 칩으로 분단시키는 브레이크 공정을 포함하되,
    상기 브레이크 공정에 있어서는,
    (a) 상기 브레이크 바의 칼끝각(θ)을 50° 내지 90°로 하고,
    (b) 상기 브레이크 바의 칼끝 선단의 곡률반경(R)을 100㎛ 내지 300㎛로 하고,
    (c) 상기 압입량을 60㎛ 내지 100㎛로 하고,
    (d) 상기 브레이크 바를 상기 기판에 압입시킬 때의 상기 브레이크 바의 하강 속도를 10㎜/s 내지 100㎜/s로 하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 공정에 있어서는, 하나의 상기 브레이크 바 접촉 위치에 대한 브레이크 동작의 완료 후, 다음의 상기 브레이크 바 접촉 위치에 대한 브레이크 동작을 행하기 위한 상기 기판의 시프트 이송을, 상기 브레이크 바 접촉 위치가 소정 피치로 배열되는 방향 중 하나의 방향에 있어서만 행하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 취성 재료 기판 위에, 분단 후에 상기 소형 칩이 되는 영역에 구비된 소형 패턴과 상기 대형 칩이 되는 영역에 구비된 대형 패턴으로 이루어진 패턴이 형성되어 있고,
    상기 스크라이브 공정에 있어서는, 상기 패턴끼리의 사이에서 노출되는 상기 취성 재료 기판에 대해서, 상기 스크라이브 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는, 취성 재료 기판의 분단 방법.
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