KR20210052255A - 접합기판의 분단 방법 및 응력기판의 분단 방법 - Google Patents

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KR20210052255A
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KR1020200135321A
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켄타 타무라
마사카즈 타케다
카츠노리 이치카와
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 하지기판에 열수축률이 다른 수지가 접합된 기판을 적합하게 그리고 확실하게 분단시키는 방법을 제공한다.
[해결 수단] 한쪽 주면측에서부터 접합기판을 압압하면서 하지기판의 다른 쪽 주면을 수평으로 장설된 유지 테이프와 접촉시킴으로써, 접합기판을 평탄한 형상으로 변형시키면서 첩부시키는 첩부 공정과, 첩부된 접합기판의 분단 예정 위치를 따라서, 스크라이빙 휠을 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킴으로써, 분단 예정 위치를 따른 스크라이브 라인을 형성하고, 분단 예정 위치를 따른 수직 크랙을 신전시키는, 스크라이브 공정과, 다른 쪽 주면측에서부터 브레이크바를 소정의 압입량으로 압입함으로써, 하지기판을 분단시키는 브레이크 공정을 포함하되, 스크라이브 공정에 있어서는, 하지기판의 두께에 대한 수직 크랙의 신전 깊이의 비가 5% 내지 30%가 되도록 하지기판에 인가하는 스크라이브 하중을 설정한다.

Description

접합기판의 분단 방법 및 응력기판의 분단 방법{METHOD OF DIVIDING BONDED SUBSTRATES, AND METHOD OF DIVIDING STRESSED SUBSTRATES}
본 발명은, 기판의 분단에 관한 것으로, 특히, 취성 재료 기판에 수지가 접합되어 이루어진 접합기판의 분단에 관한 것이다.
유리 웨이퍼 등의 취성 재료 기판에 수지가 접합되어 이루어진 접합기판은, 전자부품 등의 각종 마더 기판으로서 이용된다. 그러한 접합기판은 통상 다수의 칩으로 분단되어서 사용되므로, 이것을 정밀도 양호하게 분단하고자 하는 일정한 요구가 있다.
JP 2015-070267 A
전술한 바와 같은 접합기판 중에는, 수지의 수축률과 하지기판(underlying substrate)의 수축률의 차이에 기인해서, 수지측이 볼록 또는 오목하게 되는 형태로 휘어 있는(만곡되어 있는) 것이 있다. 이러한 휨(만곡)이 있는 접합기판을 적절하고도 확실하게 분단시키는 수법은, 반드시 발견하지는 못하고 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안해서 이루어진 것으로, 하지기판과 열수축률이 다른 수지가 하지기판에 접합되어 이루어진 접합기판을 적절하고도 확실하게 분단시킬 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은, 하지기판의 한쪽 주면에 상기 하지기판과는 열수축률이 다른 수지가 접합되어서 이루어지고, 상기 수지측이 볼록 형상 또는 오목 형상으로 휘어 있는 접합기판을, 미리 정해진 분단 예정 위치에서 분단시키는 방법으로서, 상기 한쪽 주면측에서부터 상기 접합기판을 압압하면서 상기 하지기판의 다른 쪽 주면을 수평으로 장설(張設)된 유지 테이프와 접촉시킴으로써, 상기 접합기판을 평탄한 형상으로 변형시키면서 상기 유지 테이프에 첩부시키는 첩부 공정과, 상기 유지 테이프에 첩부된 상기 접합기판의 상기 분단 예정 위치를 따라서, 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킴으로써, 상기 하지기판에 상기 분단 예정 위치를 따른 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 하지기판의 두께 방향에 있어서 상기 분단 예정 위치를 따른 수직 크랙을 신전시키는, 스크라이브 공정과, 상기 하지기판의 상기 다른 쪽 주면측에서부터 브레이크바를 소정의 압입량으로 압입함으로써, 상기 하지기판을 분단시키는 브레이크 공정을 포함하되, 상기 스크라이브 공정에 있어서는, 상기 하지기판의 두께에 대한 상기 수직 크랙의 신전 깊이의 비가 5% 내지 30%가 되도록 상기 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킬 때에 상기 스크라이빙 휠이 상기 하지기판에 인가하는 스크라이브 하중을 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 접합기판의 분단 방법으로서, 상기 접합기판에 있어서는 상기 수지측이 볼록 형상으로 휘어 있고, 상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하고 상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 발명은, 청구항 1에 기재된 접합기판의 분단 방법으로서, 상기 접합기판에 있어서는 상기 하지기판측이 볼록 형상으로 휘어 있고, 상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하고, 상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 발명은, 한쪽 주면측과 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 작용하는 응력의 방향이 다른 응력기판을, 미리 정해진 분단 예정 위치에서 분단시키는 방법으로서, 수평으로 장설된 유지 테이프에 대해서 상기 다른 쪽 주면을 접촉시키는 양상에서, 상기 응력기판을 평탄한 형상으로 상기 유지 테이프에 첩부한 상태에서, 상기 응력기판의 상기 분단 예정 위치를 따라서 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킴으로써, 상기 응력기판에 상기 분단 예정 위치를 따른 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 응력기판의 두께 방향에 있어서 상기 분단 예정 위치를 따른 수직 크랙을 신전시키는, 스크라이브 공정과, 상기 응력기판의 상기 다른 쪽 주면측에서부터 브레이크바를 소정의 압입량으로 압입함으로써, 상기 응력기판을 분단시키는 브레이크 공정을 포함하되, 상기 스크라이브 공정에 있어서는, 상기 응력기판의 두께에 대한 상기 수직 크랙의 신전 깊이의 비가 5% 내지 30%가 되도록 상기 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킬 때에 상기 스크라이빙 휠이 상기 응력기판에 인가하는 스크라이브 하중을 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 발명은, 청구항 4에 기재된 응력기판의 분단 방법으로서, 상기 응력기판에 있어서는, 상기 한쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 인장응력이 작용하고, 상기 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 압축 응력이 작용하고 있으며, 상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하고, 상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 6의 발명은, 청구항 4에 기재된 응력기판의 분단 방법으로서, 상기 응력기판에 있어서는, 상기 한쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 압축 응력이 작용하고, 상기 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 인장응력이 작용하고 있으며, 상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하고, 상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 3의 발명에 따르면, 수지측이 볼록 또는 하지기판측이 볼록하게 되는 형태로 휘어 있는(만곡되어 있는) 접합기판을, 적절하고도 확실하게 분단시킬 수 있다.
청구항 4 내지 청구항 6의 발명에 따르면, 한쪽 주면측과 다른 쪽 주면측에 있어서 응력이 작용하는 방향이 다른 응력기판을, 적절하고도 확실하게 분단시킬 수 있다.
도 1은 접합기판(10)에 대한 스크라이브 처리의 양상을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 스크라이브 처리에 제공하기 전의 접합기판(10)의 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 스크라이브 처리를 개시할 때의 접합기판(10)에 있어서의 응력상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 스크라이브 하중(L)의 값이 스크라이브 처리에 미치는 영향을 나타낸 도면이다.
도 5는 스크라이브 하중(L)의 값이 스크라이브 처리에 미치는 영향을 나타낸 도면이다.
도 6은 접합기판(10)에 대한 브레이크 처리의 양상을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 스크라이브 처리에 제공하기 전의 접합기판(10)의 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 스크라이브 처리를 개시할 때의 접합기판(10)에 있어서의 응력상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 스크라이브 처리의 양상을 나타낸 도면이다.
도 10은 5가지의 스크라이브 처리에 있어서의 스크라이브 하중(L)의 크기와, 분단면의 촬상 화상으로부터 특정되는 두께(t)에 대한 수직 크랙(CR)의 신전 깊이(d1)의 비(d1/t)와, 촬상 화상으로부터 판정되는 분단 품질의 좋고 나쁨과, 분단면의 촬상 화상의 일부를, 일람으로 해서 나타낸 도면이다.
<제1 실시형태>
이하, 본 발명의 제1 실시형태에 있어서 행하는 분단 처리에 대해서 그 개요를 설명한다. 분단 처리는, 스크라이브 처리와 이것에 이어지는 브레이크 처리를 행함으로써 실현된다.
도 1은, 본 실시형태에 있어서 행하는, 접합기판(10)에 대한 스크라이브 처리의 양상을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 스크라이브 처리에 제공하기 전의 접합기판(10)의 상태를 나타낸 도면이다. 도 3은 스크라이브 처리를 개시할 때의 접합기판(10)에 있어서의 응력상태를 나타낸 도면이다.
접합기판(10)은, 대략, 하지기판(1)의 한쪽 주면(1a) 위에 수지(2)가 접합된 구성을 갖는다.
하지기판(1)은, 평면 크기(직경)가 20cm 내지 30cm 정도이고 두께(t)가 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 정도인 취성 재료 기판이며, 예를 들면, 유리 웨이퍼가 예시된다.
수지(2)는, 1㎛ 내지 50㎛ 정도의 두께를 가지고 이루어지고, 하지기판(1)보다도 수축률(열수축률)이 작은 것으로 한다. 또, 수지(2)의 내부나 표면에 금속배선이나 전극을 구비하고 있어도 되고, 표면에 땜납볼이 형성되어 있어도 된다.
본 실시형태에 있어서는, 이러한 구성을 갖는 접합기판(10)을, 미리 정해진 분단 예정 위치(P)에 있어서 분단시키는 것으로 한다. 도 1에 나타낸 경우에 있어서는, 스트리트(street)라 지칭되는 수지(2)의 간극의 위치에, 분단 예정 위치(P)가 설정되어서 이루어진다. 그 때문에, 도 1에 나타낸 경우에 있어서 실제로 스크라이브 대상면이 되는 것은, 스트리트에 있어서 노출되는 하지기판(1)의 한쪽 주면(1a)이다. 스트리트의 폭은, 예를 들면, 20㎛ 내지 200㎛ 정도이다.
또, 본 실시형태에 있어서는 설명을 간단하기 하기 위하여, 수지(2)는 도면에서 보아서 좌우 방향에 있어서 2개의 부분으로 나뉘어 있고, 그들의 부분 사이에 하나의 스트리트가 형성되어서 이루어진 양상을 나타내고 있지만, 실제로는, 접합기판(10)의 면 내의 서로 직교하는 2개의 방향의 각각에, 다수의 스트리트가 소정의 간격으로 형성되어 있어도 되고, 그 경우에는, 그들 다수의 스트리트의 각각에 있어서, 스크라이브 처리, 나아가 브레이크 처리가 행해지게 된다.
스크라이브 처리는, 공지의 스크라이브 장치(100)를 이용해서 행한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 스크라이브 장치(100)는, 스크라이브 대상물을 수평자세에서 아래쪽 지지 가능한 스테이지(101)와, 바깥 가장자리부에 칼끝(102e)를 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.
스크라이빙 휠(102)은, 직경이 2㎜ 내지 3㎜인 원판 형상의 부재(스크라이빙 툴)이며, 외주면에 단면에서 보아서 이등변 삼각형상의 칼끝(102e)를 갖는다. 또한, 적어도 칼끝(102e)은 다이아몬드로 형성되어 이루어진다. 또한, 칼끝(102e)의 각도(칼끝각)(α)는 100° 내지 135°인 것이 바람직하다.
접합기판(10)은, 수지(2)가 구비되는 한쪽 주면(1a) 측을 상부면(스크라이브대상면)으로 하고, 다른 쪽 주면(1b) 측을 스테이지(101)에 대한 재치면(載置面)으로 하는 양상으로, 스테이지(101)에 재치 고정되어, 위치 결정된다.
보다 구체적으로는, 접합기판(10)은, 스크라이브 처리에 앞서서, 그 다른 쪽 주면(1b)을, 미리 대략 환상의 링(예를 들면 다이싱 링(RG)에 장설된 유지 테이프(예를 들면 다이싱 테이프)(DT)에 첩부시킨 상태로 된다. 그리고, 이러한 양상에서 접합기판(10)이 유지 테이프(DT)에 첩부되어서 이루어진 해당 링(RG)이 스테이지(101)에 재치 고정됨으로써, 접합기판(10)이 스테이지(101)에 재치 고정된다.
단, 도 1에 있어서는, 수평방향으로 평탄한 형상을 갖는 접합기판(10)이, 스테이지(101)에 재치 고정되어 있지만, 실제의 접합기판(10)은, 적어도 스테이지(101)의 재치 전에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수지(2)가 형성된 한쪽 주면(1a) 측이 약간 볼록하게 되고, 다른 쪽 주면(1b) 측이 오목하게 되어 있다. 즉, 접합기판(10)은 휘어 있다(만곡하고 있다). 이것은, 소정의 온도하에서의 하지기판(1)에 대한 수지(2)가 되는 수지층의 형성 후, 접합기판(10)이 상온으로 냉각된 것의 결과이다.
구체적으로는, 하지기판(1)보다도 수축률이 작은 수지(2)가 접합되어 있는 한쪽 주면(1a) 측은, 다른 쪽 주면(1b) 측에 비해서 수축되기 어려운 것에 의해, 도 2에 나타낸 바와 같은 휨(만곡)이 생기고 있다. 동시에, 이러한 상태에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수지(2)에는 면내 방향으로 압축 응력(fc)이 생기고 있다.
본 실시형태에 있어서는, 이러한 휨(만곡)이 생기고 있는 접합기판(10)을, 한쪽 주면(1a)의 측에서부터 외력에 의해서 압압하면서 유지 테이프(DT)에 첩부한 후에, 스테이지(101)에 재치 고정함으로써, 도 1에 나타낸 바와 같은 수평방향으로 평탄한 형상으로 변형시켜, 휨(만곡)의 해소를 도모한 후에, 스크라이브 처리를 행하도록 하고 있다.
접합기판(10)의 변형을 수반하는 첩부는, 한쪽 주면(1a) 측에서의 외력에 의한 압압에 의해서, 하지기판(1)에 휨을 해소시키는 방향의 외력(점착력)을 작용시키면서 다른 쪽 주면(1b)을 수평으로 장설된 유지 테이프(DT)와 접촉시킴으로써, 실현된다. 보다 상세하게는, 해당 변형은, 외력이 작용함으로써, 상기 유지 테이프(DT)와 접촉하는 다른 쪽 주면(1b) 근방에 있어서는 하지기판(1)이 면내 방향 외측으로 확장되고, 그 반대면인 한쪽 주면(1a) 근방에 있어서는 하지기판(1)이 면내 방향 내측으로 수축되는 것에 의해 이루어진다.
그리고, 이러한 변형의 결과로서, 바꾸어 말하면, 하지기판(1)에 대한 외력의 작용의 결과로서, 스크라이브 처리의 실행을 개시할 때의 하지기판(1)의 내부에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하지기판(1)의 한쪽 주면(1a) 근방에 있어서 인장응력(Fa)이 생기고, 다른 쪽 주면(1b) 근방에 있어서 압축 응력(Fb)이 생기고 있다.
한편으로, 수지(2)에는 유지 테이프(DT)에의 첩부 전, 접합기판(10)의 휨(만곡)에 따른 압축 응력(fc)이 작용하고 있었지만, 이러한 압축 응력은, 첩부 후에는 완화된다. 이것은, 한쪽 주면(1a)의 근방에 있어서 하지기판(1)을 면내 방향 내측으로 수축시키는 방향으로, 외력이 작용한 것의 효과이다.
본 실시형태에 있어서는, 이러한 응력상태에 기초하여, 접합기판(10)에 대한 스크라이브 처리를 행하도록 되어 있다.
개략적으로 말하면, 스크라이브 처리에 있어서는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 분단 예정 위치(P)와 스크라이빙 휠(102)의 회전면이 동일한 연직면(도면에 수직한 면) 내에 위치하도록 위치결정이 이루어진 후에, 스크라이빙 휠(102)이, 소정의 스크라이브 하중(L)을 인가하면서, 스트리트에서 노출되는 하지기판(1) 상에 있어서 해당 분단 예정 위치(P)를 따라서 압접 롤링된다. 이것에 의해, 하지기판(1)의 표면 근방에 스크라이브 라인(SL)이 형성되고, 나아가서는, 분단 예정 위치(P)를 따라서, 해당 스크라이브 라인(SL)으로부터 두께 방향으로 수직 크랙(CR)이 신전(침투)된다. 스크라이빙 휠(102)의 압접 롤링은, 예를 들어, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 스테이지(101)를 스크라이빙 휠(102)에 대해서 상대적으로 수평 이동시킴으로써 실현된다.
여기서 문제가 되는 것이, 스크라이브 하중(L)의 설정이다. 도 4 및 도 5는 스크라이브 하중(L)의 값이 스크라이브 처리에 미치는 영향을 나타낸 도면이다.
스크라이브 처리에 있어서는, 통상, 수직 크랙(CR)이, 스크라이브 하중(L)의 크기(L0)에 따른 소정의 신전 깊이(본 실시형태에 있어서는 한쪽 주면(1a)로부터 수직 크랙(CR)의 선단까지의 거리)(d)로 형성된다.
단, 본 실시형태에 있어서는, 내부에 있어서 인장응력(Fa)이 생기고 있는 한쪽 주면(1a) 측이 스크라이브 처리의 대상이 되므로, 무응력의 상태에 비해서, 수직 크랙(CR)이 신전되기 쉬운 상태로 되어 있다. 그 때문에, 무응력의 상태에 비해서, 스크라이브 하중(L)이 작을 경우에도, 수직 크랙(CR)이 신전되기 쉬운 상태로 되어 있다.
그 뿐만 아니라, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스크라이브 하중(L)의 크기(L0)가 어느 임계값(Lc) 이상(L0≥Lc)이었을 경우, 수직 크랙(CR)이 임계 깊이 d=dc 이상인 소정의 깊이 d=d0에까지 도달할 뿐만 아니라, 나아가서는 그 선단에서부터 다른 쪽 주면(1b)을 향해서, 의도하지 않은 하지기판(1)의 파단("앞섬"이라고도 칭함)이 생겨 버린다. 파단면(FR)은 반드시 분단 예정 위치(P)를 따라서 형성되는 것은 아니므로, 그러한 의도하지 않는 파단이 생겼을 경우, 접합기판(10)은 적절하게 분단된 것은 아니다. 또, 파단은 접합기판(10)을 횡단하는 양상으로 생길 경우도 있는가 하면, 부분적으로만 생길 경우도 있다.
또, 임계 깊이 d=dc란, 수직 크랙(CR)의 신전이 이것보다도 얕은 한은, 선단으로부터의 하지기판(1)의 파단이 생기지 않는다는 수직 크랙(CR)의 신전 깊이이며, 스크라이브 하중(L)이= Lc일 때의 수직 크랙(CR)의 신전 깊이인 것으로 한다.
그 때문에, 본 실시형태에 있어서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 수직 크랙(CR)의 도달이 임계 깊이 d=dc 미만인 소정의 깊이 d=d1에 머무르도록, 임계값(Lc) 미만의 크기(L1)로 스크라이브 하중(L)을 인가하도록 한다. 개략적으로 말하면, 수직 크랙(CR)의 신전이 하지기판(1)의 한쪽 주면(1a) 근방의 인장응력이 작용하는 영역 내에서 확실하게 머물도록, 스크라이브 하중(L)을 인가하면 된다. 이러한 경우에 있어서는, 스크라이브 하중(L)의 크기 L=L1은, 동종재료 및 같은 두께로 형성된 무응력상태의 취성 재료 기판에 대해서 마찬가지의 스크라이브 처리를 행할 경우보다도 수직 크랙(CR)의 신전 깊이가 작아지도록 설정된다. 이러한, 수직 크랙(CR)의 신전 깊이가 작은 스크라이브 처리를, 저침투 스크라이브라 칭한다.
실제로 저침투 스크라이브를 행할 때의 스크라이브 하중(L)의 바람직한 크기는, 하지기판(1)의 두께에 따라서도 다르지만, 수직 크랙(CR)의 신전 깊이(d1)가, 하지기판(1)의 두께(t)의 5% 내지 30%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 구체적인 값은, 임계 깊이 d=dc를 부여하는 스크라이브 하중(L)의 임계값(Lc)을 미리 실험적으로 특정 혹은 추정하고, 그 값에 의거해서 설정하면 된다.
스크라이브 처리가 종료된 접합기판(10)은 계속해서, 브레이크 처리에 제공된다. 도 6은 접합기판(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)을 갖는 판 형상 부재인 브레이크바(202)를 주로 구비한다.
지지체(201)로서는, 예를 들어, 상부면이 평탄한 금속제의 부재의 해당 상부면에 판 형상의 탄성체를 재치 고정한 구성 등이 채용 가능하다.
브레이크바(202)는, 단면에서 보아서 이등변 삼각형상의 칼끝(202e)이 칼날길이 방향으로 뻗도록 설치되어서 이루어진 판 형상의 금속제(예를 들면 초경합금제) 부재이다. 도 6에 있어서는, 칼날길이 방향이 도면에 수직인 방향이 되도록 브레이크바(202)를 나타내고 있다. 또, 한번의 브레이크 동작에 의해서 칼날길이 방향 전반에 걸친 브레이크를 행할 수 있도록, 브레이크바(202)의 칼날길이는, 접합기판(10)의 평면 크기보다도 크다.
도 6에 있어서는, 스크라이브 처리에 의해서 수직 크랙(CR)이 형성되어서 이루어지는, 임의의 분단 예정 위치(P)가, 브레이크 처리의 대상으로 될 때의 양상을 나타내고 있다.
스크라이브 처리 후의 접합기판(10)은, 링(RG)에 장설된 유지 테이프(DT)에 첩부된 상태에서 브레이크 처리에 제공된다. 단, 도 6에 나타낸 바와 같이, 브레이크 처리 시에는, 스크라이브 처리 시에는 노출되어 있던 한쪽 주면측이 보호 필름(PF)에 의해 피복된다. 보호 필름(PF)은, 그 끝 가장자리부가 링(RG)에 첩부되는 양상으로, 수지(2)를 피복한다. 스크라이브 처리 후의 접합기판(10)은, 다른 쪽 주면측이 위쪽이 되고, 한쪽 주면측이 아래쪽이 되는 자세로, 바꾸어 말하면, 링(RG), 유지 테이프(DT) 및 보호 필름(PF)이 모두 함께 지지체(201) 상에 재치 고정된다. 즉, 보호 필름(PF)가 지지체(201)와 접촉하는 양상으로, 재치 고정된다.
그래서, 분단 예정 위치(P)에 따른 브레이크 동작을 행할 경우에는, 각각의 분단 예정 위치(P)와 브레이크바(202)의 칼날길이 방향이 병행이 되도록, 접합기판(10)이 지지체(201)에 재치 고정된다. 그리고, 각각의 분단 예정 위치(P)에 대해서, 해당 분단 예정 위치(P)와 브레이크바(202)가 동일한 연직면(도면에 수직인 면) 내에 위치하도록 위치 결정이 된 후에, 브레이크바(202)가, 화살표(AR)로 나타낸 바와 같이, 해당 분단 예정 위치(P)를 향해서 하강된다. 브레이크바(202)는, 그 칼끝(202e)이 유지 테이프(DT)에 접촉한 후에도 또한 소정 거리(압입량이라 지칭되는) z만큼 압입된다.
이와 같이, 스크라이브 라인(SL)을 아래쪽으로 위치시킨 자세의 접합기판(10)의 분단 예정 위치(P)를 향해서, 브레이크바(202)를 하강시켜, 더욱 소정의 압입량으로 압입하면, 스크라이브 처리에 의해서 형성되어 있던 수직 크랙(CR)이 분단 예정 위치(P)를 따라서 두께 방향으로 더욱 신전되어, 상부면으로 되어 있는 접합기판(10)의 다른 쪽 주면(1b)에까지, 보다 구체적으로는 하지기판(1)의 유지 테이프(DT)에 대한 피첩부면에까지 도달한다.
또, 스크라이브 처리 전의 하지기판(1)에 있어서는, 한쪽 주면(1a) 측에 있어서 인장응력이 작용하고, 다른 쪽 주면(1b) 측에 있어서는 압축 응력이 작용하고 있었지만, 전자가 스크라이브 처리에 의한 수직 크랙(CR)의 신전에 의해 적어도 부분적으로는 개방됨에 따라서, 브레이크 처리를 실행하는 시점에서는, 후자에 대해서도, 스크라이브 처리 전보다는 완화되어 있고, 바람직하게는 무응력의 상태로 되어 있다. 그 때문에, 접합기판(10)은 브레이크바(202)의 하강에 따라 적절하고도 확실하게 분단된다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 하지기판보다도 열수축률이 작은 수지가 하지기판의 한쪽 주면측에 접합되어 이루어짐으로써 수지측이 볼록하게 되는 형태로 휘어 있는(만곡하고 있는) 접합기판을 스크라이브 처리와 브레이크 처리에 의해 분단시킬 경우에 있어서, 하지기판의 한쪽 주면측에 의도적으로 인장응력을 생기게 한 상태에서 하지기판의 해당 한쪽 주면에 대해서 스크라이브 처리를 행하고, 그 후 반대면측에서부터 브레이크바를 접촉시킴으로써 브레이크 처리를 행함으로써, 해당 접합기판을 적절하고도 확실하게 분단시킬 수 있다.
<제2 실시형태>
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 있어서 스크라이브 처리에 제공하기 전의 접합기판(20)의 상태를 나타낸 도면이다. 도 8은 스크라이브 처리를 개시할 때의 접합기판(20)에 있어서의 응력상태를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 실시형태에 있어서의 스크라이브 처리의 양상을 나타낸 도면이다.
접합기판(20)은, 제1 실시형태에 따른 접합기판(10)과 마찬가지로, 하지기판(11)의 한쪽 주면(11a) 상에 수지(12)가 접합된 구성을 갖는다. 단, 접합기판(10)과는 달리, 접합기판(20)에 있어서는, 수지(12)쪽이 하지기판(11)보다도 수축률(열수축률)이 큰 것으로 한다. 이러한 접합기판(20)에 있어서는, 수지(12)가 접합되어 있는 한쪽 주면(11a) 측이 다른 쪽 주면(11b) 측에 비해서 수축되기 쉬운 것에 의해, 도 7에 나타낸 바와 같은, 하지기판 측이 볼록하게 되는 휨(만곡)이 생기고 있다. 즉, 접합기판(20)에 있어서는, 수지(12)가 형성된 한쪽 주면(11a) 측이 약간 오목하게 되고, 다른 쪽 주면(11b) 측이 볼록하게 되어 있다. 동시에, 이러한 상태에 있어서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 수지(12)에는 면내 방향으로 인장응력(fs)이 생기고 있다.
전술한 제1 실시형태에 있어서의 분단 수법은, 도 7에 나타낸 바와 같은 접합기판(20)에도 적용이 가능하다. 이러한 분단 처리도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 스크라이브 처리와 이것에 이어지는 브레이크 처리를 행함으로써 실현된다.
스크라이브 처리는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 공지의 스크라이브 장치(100)를 이용해서 행할 수 있다. 접합기판(10)과 마찬가지로, 접합기판(20)의 경우에도, 한쪽 주면(11a)의 측에서부터 외력에 의해 압압하면서 유지 테이프(DT)에 첩부한 뒤에, 스테이지(101)에 재치 고정함으로써, 도 1에 나타낸 바와 같은 수평방향으로 평탄한 형상으로 변형시켜, 휨(만곡)의 해소를 도모한 뒤에, 스크라이브 처리를 행한다. 보다 상세하게는, 휨을 해소하기 위한 해당 변형은, 외력의 작용에 의해, 유지 테이프(DT)와 접촉하는 다른 쪽 주면(11b) 근방에 있어서는 하지기판(11)이 면내 방향 내측으로 수축되고, 그 반대면인 한쪽 주면(11a) 근방에 있어서는 하지기판(11)이 면내 방향 외측으로 확장되는 것에 의해서 행해진다.
이러한 변형의 결과로서, 스크라이브 처리의 실행을 개시할 때의 하지기판(11)의 내부에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하지기판(11)의 한쪽 주면(11a) 근방에 있어서 압축 응력(Fc)이 생기고, 다른 쪽 주면(11b) 근방에 있어서 인장응력(Fd)이 생기고 있다.
한편으로, 수지(22)에는 유지 테이프(DT)에의 첩부 전, 접합기판(20)의 휨(만곡)에 따른 인장응력(fs)이 작용하고 있었지만, 이러한 인장응력은, 첩부 후에는 완화된다. 이것은, 한쪽 주면(11a)의 근방에 있어서 하지기판(11)을 면내 방향 외측으로 확장시키는 방향으로, 외력이 작용한 것의 효과이다.
본 실시형태에 있어서는, 이러한 응력상태 하에, 접합기판(20)에 대한 스크라이브 처리를 행하게 되어 있다.
이러한 경우, 내부에 있어서 압축 응력(Fc)이 생기고 있는 한쪽 주면(11a) 측이 스크라이브 처리의 대상이 되므로, 무응력의 상태에 비해서, 수직 크랙(CR)이 신전되기 어려운 상태로 되어 있다. 그 때문에, 본 실시형태에 있어서도, 도 9에 나타낸 바와 같이, 수직 크랙(CR)의 도달이 임계 깊이 d=dc 미만인 소정의 깊이 d=d2에 머무르도록, 임계값(Lc) 미만의 크기(L2)에서 스크라이브 하중(L)을 인가하도록 함으로써, 결국은 저침투 스크라이브를 행함으로써, 의도하지 않은 수직 크랙(CR)에 기인한 하지기판(11)의 파괴는 회피된다. 개략적으로 말하면, 수직 크랙(CR)의 신전이 하지기판(11)의 한쪽 주면(11a) 근방의 압축 응력(Fc)이 작용하는 영역 내에서 확실하게 머무르도록, 스크라이브 하중(L)을 인가하면 된다.
본 실시형태에 있어서도, 실제로 저침투 스크라이브를 행할 때의 스크라이브 하중(L)의 바람직한 크기는, 하지기판(11)의 두께에 따라서도 다르지만, 수직 크랙(CR)의 신전 깊이(d2)가, 하지기판(11)의 두께(t)의 5% 내지 30%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
이러한 양상으로 스크라이브 처리를 행한 후, 제1 실시형태와 마찬가지로, 공지의 브레이크 장치(200)를 이용한 브레이크 처리를 행하도록 하면, 접합기판(20)을 적절하게 분단시킬 수 있다.
<변형예>
하지기판(1)의 한쪽 주면(1a)이 전면적으로 수지(2)로 덮여 있을 경우에는, 분단 예정 위치(P)에 상당하는 부분의 수지(2)만을 미리 제거한 뒤에, 전술한 주요 내용으로 분단을 행하도록 하면 된다. 하지기판(11)의 한쪽 주면(11a)이 전면적으로 수지(12)로 덮여 있을 경우도 마찬가지이다.
전술한 제1 실시형태에 있어서의 접합기판의 분단은, 한쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 인장응력이 작용하고, 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 압축 응력이 작용하는 응력기판에 대해서도, 적용이 가능하다. 즉, 유지 테이프에 대해서 다른 쪽 주면을 접촉시키는 양상에서 응력기판을 평탄한 형상으로 유지 테이프에 첩부한 뒤에, 이러한 응력기판의 한쪽 주면측에 대해서 전술한 실시형태와 마찬가지의 조건으로 스크라이브 처리를 행하고, 그 후, 다른 쪽 주면에 브레이크바를 접촉시키는 양상에서 브레이크 처리를 행하도록 하면, 응력기판을 적절하게 분단시킬 수 있다. 유지 테이프에 첩부하기 전의 응력기판이 휘어 있을 경우에는, 물론, 한쪽 주면측에서부터 응력기판을 압압하면서 응력기판의 다른 쪽 주면을 수평으로 장설된 유지 테이프와 접촉시킴으로써, 평탄한 형상으로 변형시키도록 하면 된다.
마찬가지로, 전술한 제2 실시형태에 있어서의 접합기판의 분단은, 한쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 압축 응력이 작용하고, 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 인장응력이 작용하는 응력기판에 대해서도, 적용이 가능하다.
[실시예]
하지기판(1)으로서의 유리 웨이퍼의 한쪽 주면(1a)에 수지(2)를 접합한, 수지(2)의 측이 볼록하게 되는 형태로 휘어 있는(만곡하고 있는) 접합기판(10)을 5매 준비하고, 각각에 대해서, 전술한 실시형태와 같이, 하지기판(1)의 다른 쪽 주면(1b) 측에 압축 응력이 생기고, 한쪽 주면(1a) 측에 인장응력이 생기도록, 링(RG)에 장설된 유지 테이프(DT)에 첩부한 뒤에, 상이한 5가지의 조건으로 스크라이브 처리를 행하였다.
구체적으로는, 하지기판(1)의 두께(t)를 0.15㎜로 하고, 스크라이브 하중(L)을 1.2N, 2.2N, 3.5N, 3.7N, 4.0N의 5가지 수준으로 다르게 하였다. 스크라이빙 휠(102)로서는 칼끝각(α)이 125°인 것을 이용하였다. 스크라이브 속도는 100㎜/sec로 하였다.
또한, 이러한 스크라이브 처리에 이어서 브레이크 처리를 행하고, 얻어진 분단면의 단면품질을 평가하였다.
도 10은, 상기 5가지의 스크라이브 처리에 있어서의 스크라이브 하중(L)의 크기와, 분단면의 촬상 화상으로부터 특정되는 두께(t)에 대한 수직 크랙(CR)의 신전 깊이(d1)의 비(도 10에 있어서는 "깊이비"라고 기재)(d1/t)와, 해당 촬상 화상으로부터 판정되는 분단 품질의 좋고 나쁨과, 분단면의 촬상 화상의 일부를, 일람으로 해서 나타낸 도면이다. 또, 분단 품질(도 10에 있어서는 "단면품질"이라 기재)의 좋고 나쁨에 대해서는, 양호한 품질의 분단면이 얻어진 경우에는 "○"(동그라미)을 기재하고, 얻어지지 않은 경우에는 "×" (가위표)을 붙이고 있다. 또한, 깊이비(d1/t)는 백분률로 나타내고 있다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 스크라이브 하중(L)의 크기가 3.7N인 경우와 4.0N인 경우에는 깊이비(d1/t)가 약 50% 이상이 되고, 분단면의 품질은 양호하지 않았다. 구체적으로는, 스크라이브 처리 후의 시점에서 파단이 생겨버리고 있었다.
한편, 스크라이브 하중(L)의 크기가 1.2N인 경우, 2.2N인 경우, 그리고 3.5N인 경우에는, 브레이크 처리 후의 분단면의 품질은 양호하였다. 이러한 경우에 있어서는, 깊이비(d1/t)는 최대라도 30% 이하에 머물고, 5% 내지 30%가 되는 범위를 충족시키고 있었다.
이상의 결과는, 전술한 실시형태와 같이, 한쪽 주면(1a)에 수지(2)를 접합한, 수지(2)의 측이 볼록하게 되는 형태로 휘어 있는(만곡하고 있는) 접합기판(10)에 대해서, 하지기판(1)의 다른 쪽 주면(1b) 측에 압축 응력이 생기고, 스크라이브 대상면인 한쪽 주면(1a) 측에 인장응력이 생기도록, 의도적으로 응력을 생기게 한 상태에서, 하지기판의 두께에 대한 수직 크랙(CR)의 신전 깊이의 비가 5% 내지 30%로 되는 범위를 충족시키도록 스크라이브 처리를 행함으로써, 접합기판(10)을 적절하게 분단시킬 수 있는 것을 의미하고 있다.
1: 하지기판 1a:(하지기판의) 한쪽 주면
1b:(하지기판의) 다른 쪽 주면 2: 수지
10: 접합기판 100: 스크라이브 장치
101: 스테이지 102: 스크라이빙 휠
102e: (스크라이빙 휠의) 칼끝 200: 브레이크 장치
201: 지지체 202: 브레이크바
202e: (브레이크바의) 칼끝 CR: 수직 크랙
DT: 유지 테이프 FR: 파단면
Fa: 인장응력 Fb, f: 압축 응력
L: 스크라이브 하중 P: 분단 예정 위치
PF: 보호 필름 RG: 링
SL: 스크라이브 라인

Claims (6)

  1. 하지기판(underlying substrate)의 한쪽 주면에 상기 하지기판과는 열수축률이 다른 수지가 접합되어서 이루어지고, 상기 수지측이 볼록 형상 또는 오목 형상으로 휘어 있는 접합기판을, 미리 정해진 분단 예정 위치에서 분단시키는, 접합기판의 분단 방법으로서,
    상기 한쪽 주면측에서부터 상기 접합기판을 압압하면서 상기 하지기판의 다른 쪽 주면을 수평으로 장설(張設)된 유지 테이프와 접촉시킴으로써, 상기 접합기판을 평탄한 형상으로 변형시키면서 상기 유지 테이프에 첩부시키는 첩부 공정과,
    상기 유지 테이프에 첩부된 상기 접합기판의 상기 분단 예정 위치를 따라서, 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킴으로써, 상기 하지기판에 상기 분단 예정 위치를 따른 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 하지기판의 두께 방향에 있어서 상기 분단 예정 위치를 따른 수직 크랙을 신전시키는, 스크라이브 공정과,
    상기 하지기판의 상기 다른 쪽 주면측에서부터 브레이크바를 소정의 압입량으로 압입함으로써, 상기 하지기판을 분단시키는 브레이크 공정을 포함하되,
    상기 스크라이브 공정에 있어서는, 상기 하지기판의 두께에 대한 상기 수직 크랙의 신전 깊이의 비가 5% 내지 30%가 되도록 상기 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킬 때에 상기 스크라이빙 휠이 상기 하지기판에 인가하는 스크라이브 하중을 설정하는 것을 특징으로 하는, 접합기판의 분단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접합기판에 있어서는 상기 수지측이 볼록 형상으로 휘어 있고,
    상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하며,
    상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 하는, 접합기판의 분단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접합기판에 있어서는 상기 하지기판측이 볼록 형상으로 휘어 있고,
    상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하며,
    상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 하지기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 하는, 접합기판의 분단 방법.
  4. 한쪽 주면측과 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 작용하는 응력의 방향이 다른 응력기판을, 미리 정해진 분단 예정 위치에서 분단시키는, 응력기판의 분단 방법으로서,
    수평으로 장설된 유지 테이프에 대해서 상기 다른 쪽 주면을 접촉시키는 양상에서, 상기 응력기판을 평탄한 형상으로 상기 유지 테이프에 첩부한 상태에서, 상기 응력기판의 상기 분단 예정 위치에 따라 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킴으로써, 상기 응력기판에 상기 분단 예정 위치를 따른 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 응력기판의 두께 방향에 있어서 상기 분단 예정 위치를 따른 수직 크랙을 신전시키는, 스크라이브 공정과,
    상기 응력기판의 상기 다른 쪽 주면측에서부터 브레이크바를 소정의 압입량으로 압입함으로써, 상기 응력기판을 분단시키는 브레이크 공정을 포함하되,
    상기 스크라이브 공정에 있어서는, 상기 응력기판의 두께에 대한 상기 수직 크랙의 신전 깊이의 비가 5% 내지 30%가 되도록 상기 스크라이빙 휠을 상기 한쪽 주면상에서 압접 롤링시킬 때에 상기 스크라이빙 휠이 상기 응력기판에 인가하는 스크라이브 하중을 설정하는 것을 특징으로 하는, 응력기판의 분단 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 응력기판에 있어서는, 상기 한쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 인장응력이 작용하고, 상기 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 압축 응력이 작용하고 있으며,
    상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하고,
    상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 하는, 응력기판의 분단 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 응력기판에 있어서는, 상기 한쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 압축 응력이 작용하고, 상기 다른 쪽 주면측에 있어서 면내 방향으로 인장응력이 작용하고 있으며,
    상기 스크라이브 공정에 있어서는 상기 한쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하고,
    상기 브레이크 공정에 있어서는 상기 다른 쪽 주면을 상기 응력기판의 상부면으로 하는 것을 특징으로 하는, 응력기판의 분단 방법.
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