TW201401360A

TW201401360A - 晶圓之加工方法

Info

Publication number: TW201401360A
Application number: TW102115410A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Morikazu
Original assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-01-01
Also published as: JP5992731B2; TWI591703B; CN103489772A; CN103489772B; KR20130137534A; JP2013254867A

Abstract

本發明之課題在於提供一種晶圓之加工方法，係可將藉由積層於基板表面之機能層形成有元件之晶圓，在不使元件之抗彎強度降低之情形下沿切割道確實分割。解決手段之一種晶圓之加工方法，係將藉由積層於基板表面之機能層形成有元件之晶圓，沿用以劃分該元件之複數切割道進行分割；該晶圓之加工方法係包含下列程序：劃線溝形成程序，係沿形成於晶圓之切割道由晶圓表面側照射對機能層具有吸收性之波長之雷射光線，沿切割道於機能層形成未達基板之劃線溝；改質層形成程序，係由晶圓背面側沿切割道照射對晶圓之基板具有透過性之波長之雷射光線，於基板內部沿切割道形成改質層；及分割程序，係對形成有改質層之晶圓賦予外力，將晶圓沿切割道進行分割。

Description

晶圓之加工方法

發明領域

本發明關於一種晶圓之加工方法，係將藉由積層於基板表面之機能層形成有元件之晶圓，沿用以劃分該元件之複數切割道進行分割。

發明背景

如所屬技術領域中具有通常知識者所知，於半導體元件製造程序中，係藉由在矽等基板之表面積層絕緣膜與機能膜所構成之機能層形成矩陣狀之複數IC、LSI等元件而形成半導體晶圓。經此形成之半導體晶圓係由稱為切割道之分割預定線劃分上述元件，並沿該切割道進行分割製成一個個半導體元件。

近來為提昇IC、LSI等半導體晶片之處理能力，實現應用了一種在矽等基板之表面積層機能膜構成機能層而形成半導體元件之形態的半導體晶圓，前述機能膜係形成由SiOF、BSG(SiOB)等無機物系膜或聚醯亞胺系、聚對二甲苯系(parylene)等聚合物膜之有機物系膜構成的低介電常數絕緣體覆膜(Low-k膜)與元件者。

此外更實現應用了一種在半導體晶圓之切割道局部配置由稱作測試元件群(TEG)之金屬膜積層而成之金屬圖案，以於分割半導體晶圓前透過金屬圖案測試元件機能之半導體晶圓。

分割上述半導體晶圓等板狀被加工物之方法可嘗試雷射加工方法，該方法係使用對其被加工物具有透過性之波長之脈衝雷射光線，使聚光點聚集於應分割區域之內部並照射脈衝雷射光線。使用該雷射加工方法之分割方法係由被加工物之一面側將聚光點聚集於內部並照射對被加工物具有透過性之波長之脈衝雷射光線，於被加工物內部沿切割道連續形成改質層，並沿著因形成該改質層以致強度降低之切割道施加外力，藉以分割被加工物(參照專利文獻1為例)。

然則，即使欲使用上述雷射加工方法將於基板表面積層有低介電常數絕緣體覆膜(Low-k膜)的晶圓或配置有由稱作測試元件群(TEG)之金屬膜積層而成之金屬圖案的晶圓進行分割，亦無法沿切割道確實分割。意即，即使由晶圓之一面側將聚光點聚集於基板內部並照射對基板具有透過性之波長之脈衝雷射光線，於基板內部沿切割道形成改質層後沿切割道賦予外力，亦無法確實截斷低介電常數絕緣體覆膜(Low-k膜)或金屬膜等機能層。又，即使晶圓沿切割道截斷，亦有機能層剝離以致每個業經分割之元件品質降低之問題。

為解決所述問題，下列專利文獻2載明一種晶圓之分割方法，係於積層於基板之機能層沿切割道照射對機能層具有吸收性之波長之雷射光線使機能層沿切割道斷開，並由基板背面側沿切割道照射對基板具有透過性之波長之雷射光線而於基板內部沿切割道形成改質層後，對形成有改質層之晶圓賦予外力，將晶圓沿切割道進行分割。

先行技術文件專利文獻

【專利文獻】日本專利特許第3408805號

【專利文獻】日本專利公開公報特開第2007-173474號

發明概要

然而，上述專利文獻2所載之晶圓之分割方法中，係沿切割道照射對積層於基板之機能層具有吸收性之波長之雷射光線藉以沿切割道將機能層斷開，故基板亦沿切割道被施以雷射加工。因此，構成業已沿切割道分割之元件之基板的表面側外周緣因雷射加工造成熔融再固化之狀態，將引發元件之抗彎強度降低之問題。

本發明即有鑑於上述事實完成者，其主要技術性課題在於提供一種晶圓之加工方法，係可將藉由積層於基板表面之機能層形成有元件之晶圓，在不使元件抗彎強度降低之狀態下沿切割道確實分割。

為解決上述主要技術性課題，乃依據本發明提供一種晶圓之加工方法，係將藉由積層於基板表面之機能層形成有元件之晶圓，沿用以劃分該元件之複數切割道進行分割；該晶圓之加工方法係包含下列程序：劃線溝形成程序，係沿形成於晶圓之切割道由晶圓表面側照射對機能層具有吸收性之波長之雷射光線，沿切割道於機能層形成未達基板之劃線溝；改質層形成程序，係由晶圓背面側沿切割道照射對晶圓之基板具有透過性之波長之雷射光線，於基板內部沿切割道形成改質層；及分割程序，係對形成有改質層之晶圓賦予外力，將晶圓沿切割道進行分割。

於實施上述劃線溝形成程序後於晶圓表面貼附保護構件再實施上述改質層形成程序，上述分割程序係藉由保持手段保持晶圓之保護構件側，並旋轉磨削砂輪且押抵於基板背面進行磨削，將基板形成預定厚度同時沿形成有改質層之切割道進行分割。

又，於實施上述劃線溝形成程序前實施上述改質層形成程序，並包含一晶圓支持程序，係將藉由實施改質層形成程序而於基板內部沿切割道形成有改質層之晶圓之背面，貼附於裝設在環狀框架上之切割膠帶之表面；劃線溝形成程序係對貼附於裝設在環狀框架上之切割膠帶表面之晶圓實施；上述分割程序係將貼附有晶圓之切割膠帶擴張使拉伸力作用於晶圓，藉以沿切割道分割晶圓。

本發明之晶圓之加工方法，係實施劃線溝形成程序而於機能層沿切割道形成未達基板之劃線溝，同時實施改質層形成程序而於基板內部沿切割道形成改質層後，對形成有改質層之晶圓賦予外力以將晶圓沿切割道進行分割，故可將晶圓沿切割道確實分割。

此外，藉由上述劃線溝形成程序形成於機能層之劃線溝係於未達基板之範圍內形成，故基板未施以雷射加工。因此，業已沿切割道分割之元件之表面側外周緣並未形成因雷射加工而熔融再固化之狀態，故無元件之抗彎強度降低之情形。

2‧‧‧半導體晶圓

2a‧‧‧表面

2b‧‧‧背面

20‧‧‧基板

21‧‧‧機能層

22‧‧‧元件

23‧‧‧切割道

24‧‧‧劃線溝

25‧‧‧改質層

3‧‧‧雷射加工裝置

30‧‧‧雷射加工裝置

31‧‧‧雷射加工裝置之夾頭座

32‧‧‧雷射光線照射手段

321‧‧‧外殼

322‧‧‧聚光器

33‧‧‧攝影手段

4‧‧‧保護構件

5‧‧‧磨削裝置

51‧‧‧磨削裝置之夾頭座

51a‧‧‧箭頭方向

52‧‧‧磨削手段

521‧‧‧心軸套

522‧‧‧旋轉心軸

523‧‧‧裝配件

524‧‧‧磨削輪

524a‧‧‧箭頭方向

524b‧‧‧箭頭方向

525‧‧‧基台

526‧‧‧磨削砂輪

527‧‧‧緊固螺栓

6‧‧‧環狀框架

7‧‧‧切割膠帶

8‧‧‧分割裝置

81‧‧‧框架保持手段

811‧‧‧框架保持構件

811a‧‧‧載置面

812‧‧‧夾具

82‧‧‧膠帶擴張手段

821‧‧‧擴張鼓輪

822‧‧‧支持凸緣

83‧‧‧支持手段

831‧‧‧氣缸

832‧‧‧活塞桿

P‧‧‧脈衝雷射光線之聚光點

X1‧‧‧箭頭方向

圖1(a)~(b)係顯示藉本發明之晶圓之加工方法分割之半導體晶圓的透視圖及主要部分擴大截面圖。

圖2係用以實施本發明之晶圓之加工方法中劃線溝形成程序的雷射加工裝置之主要部分透視圖。

圖3(a)~(c)係利用圖2所示雷射加工裝置實施本發明之晶圓之加工方法中劃線溝形成程序之說明圖。

圖4(a)~(b)係本發明之晶圓之加工方法中保護構件貼附程序之說明圖。

圖5係用以實施本發明之晶圓之加工方法中改質層形成程序的雷射加工裝置之主要部分透視圖。

圖6(a)~(c)係利用圖2所示雷射加工裝置實施本發明之晶圓之加工方法中改質層形成程序之說明圖。

圖7係用以實施本發明之晶圓之加工方法中兼具分割程序之背面磨削程序的磨削裝置之主要部分透視圖。

圖8(a)~(b)係利用圖7所示磨削裝置實施本發明之晶圓之加工方法中兼具分割程序之背面磨削程序之說明圖。

圖9(a)~(b)係本發明之晶圓之加工方法中晶圓支持程序之說明圖。

圖10(a)~(c)係顯示本發明之晶圓之加工方法中改質層形成程序之另一實施型態之說明圖。

圖11係用以實施本發明之晶圓之加工方法中分割程序的分割裝置之說明圖。

圖12(a)~(b)係利用圖2所示分割裝置實施本發明之晶圓之加工方法中分割程序之說明圖。

用以實施發明之形態

以下就本發明之晶圓之加工方法參照附圖進一步詳細說明。

圖1之(a)及(b)所示者係藉本發明之晶圓之加工方法分割成一個個元件之半導體晶圓的透視圖及主要部分擴大截面圖。圖1之(a)及(b)所示半導體晶圓2，係於矽等基板20之表面積層絕緣膜與用以形成電路之機能膜構成機能層21而形成有矩陣狀之複數IC、LSI等元件22。且各元件22係由形成格子狀之切割道23予以劃分。另，圖示之實施形態中，形成機能層21之絕緣膜係由SiO2膜或低介電常數絕緣體覆膜(Low-k膜)構成，前述低介電常數絕緣體覆膜(Low-k膜)係由SiOF、BSG(SiOB)等無機物系膜或聚醯亞胺系、聚對二甲苯系(parylene)等聚合物膜之有機物系膜構成者。此外，本說明書中，機能層係設定為包含配置於切割道之金屬膜者。

參照圖2至圖8，說明沿切割道23分割上述半導體晶圓2之第1實施形態。

第1實施形態中，首先實施劃線溝形成程序，係沿半導體晶圓2之切割道23由半導體晶圓2表面側照射對機能層21具有吸收性之波長之雷射光線，於機能層21沿切割道23形成未達基板20之劃線溝。該劃線溝形成程序係利用圖2所示雷射加工裝置3實施。圖2所示雷射加工裝置3，係具備有一用以保持工件之夾頭座(chuck table)31、一用以對保持於該夾頭座31上之工件照射雷射光線之雷射光線照射手段32、及一用以拍攝保持於夾頭座31上之工件之攝影手段33。夾頭座31係構成吸引保持工件之形式，並可在未予圖示之移動機構驅動下朝圖2中箭頭X所示之加工進給方向及箭頭Y所示之分度進給方向移動。

上述雷射光線照射手段32係含有一實質上呈水平配置之圓筒狀外殼321。外殼321內配置有一未予圖示之脈衝雷射光線振盪手段，其備有由YAG雷射振盪器或YVO4雷射振盪器構成之脈衝雷射光線振盪器或重複頻率設定手段。上述外殼321之前端部係裝設有一用以將脈衝雷射光線振盪手段所振盪輸出之脈衝雷射光線聚光之聚光器322。

裝設於構成上述雷射光線照射手段32之外殼321前端部的攝影手段33，除了圖示之實施形態中以可見光線攝影之一般攝影元件(CCD)外，並由用以對工件照射紅外線之紅外線照明手段、用以捕捉該紅外線照明手段所照射之紅外線之光學系統、及用以輸出與該光學系統所捕捉之紅外線相對應之電性信號的攝影元件(紅外線CCD)等構成，且將所拍攝之影像信號傳送至未予圖示之控制手段。

參照圖2及圖3，說明利用上述雷射加工裝置3實施之劃線溝形成程序。

該劃線溝形成程序，首先將半導體晶圓2載置於上述圖2所示雷射加工裝置3之夾頭座31上，將半導體晶圓2吸附保持於該夾頭座31上，此時，半導體晶圓2係保持表面2a朝上側之狀態。

如上述吸引保持有半導體晶圓2之夾頭座31，係藉由未予圖示之加工進給機構定位於攝影手段33正下方。夾頭座31一旦定位於攝影手段33正下方，即藉由攝影手段33及未予圖示之控制手段實行校準作業，以檢測半導體晶圓2之應予雷射加工之加工區域。即，攝影手段33及未予圖示之控制手段實行圖案匹配等影像處理，用以進行形成於半導體晶圓2之預定方向上之切割道23、與沿切割道23照射雷射光線之雷射光線照射手段32之聚光器322的對位，並執行雷射光線照射位置之校準。此外，對於形成於半導體晶圓2上並沿與上述預定方向成正交之方向延伸之切割道23，同樣亦執行雷射光線照射位置之校準。

如以上所述對保持於夾頭座31上之半導體晶圓2檢測其所形成之切割道23，進行雷射光線照射位置之校準後，則如圖3所示將夾頭座31移動至用以照射雷射光線之雷射光線照射手段32之聚光器322所位處之雷射光線照射區域，並將預定之切割道23定位於聚光器322之正下方。此時如圖3(a)所示，使半導體晶圓2定位成切割道23一端(圖3(a)中為左端)位於聚光器322正下方之狀態。其次，由雷射光線照射手段32之聚光器322照射對半導體晶圓2之機能層21具有吸收性之波長之脈衝雷射光線，並使夾頭座31亦即半導體晶圓2按圖3(a)中箭頭X1所示方向以預定之加工進給速度移動。繼之如圖3(b)所示，分割預定線21另一端(圖3(b)中為右端)到達聚光器322之正下方位置時，停止照射脈衝雷射光線同時停止移動夾頭座31亦即半導體晶圓2。該劃線溝形成程序中，係將脈衝雷射光線之聚光點P落在切割道23之表面附近。

藉由實施上述劃線溝形成程序，即可如圖3(b)及(c)所示，於機能層21沿切割道23形成未達基板20之劃線溝24。將上述劃線溝形成程序沿形成於半導體晶圓2上之全部切割道23一一實施。

另，上述劃線溝形成程序，舉例言之係按下列加工條件進行。

雷射光線之光源：LD激發Q開關Nd：YVO4雷射

波長：355nm

重複頻率：200kHz

輸出：1W

聚光點直徑：Φ6μm

加工進給速度：200mm/秒

依照按上述加工條件照射之脈衝雷射光線之高斯分布所構成之輸出分布的頂點進行加工，可於機能層21沿切割道23形成寬度1~3μm、深度1~2μm之劃線溝24。

實施上述劃線溝形成程序後，如圖4(a)及(b)所示於半導體晶圓2表面貼附用以保護元件22之保護構件4(保護構件貼附程序)。

其次，實施改質層形成程序，係由基板20之背面2a側沿切割道23照射對半導體晶圓2之基板20具有透過性之雷射光線，於基板20內部沿切割道23形成改質層。該改質層形成程序係利用圖5所示之雷射加工裝置30實施，該雷射加工裝置30實質上係與上述圖2所示之雷射加工裝置30為同樣構造。另，因雷射加工裝置30係以與雷射加工裝置3實質上相同之構件構成，故同一構件標以同一符號並省略其說明。

利用上述雷射加工裝置30實施改質層形成程序時，係將貼附於半導體晶圓2表面2a之保護構件4側載置於圖5所示雷射加工裝置30之夾頭座31上，並藉由未予圖示之吸引手段將半導體晶圓2吸附保持於夾頭座31上。因此，吸引保持於夾頭座31上之半導體晶圓2係呈背面2b在上側之狀態。如此一來吸引保持有半導體晶圓2之夾頭座31即可藉由未予圖示之移動機構定位於攝影手段33正下方。

夾頭座31一旦定位於攝影手段33正下方，即藉由攝影手段33及未予圖示之控制手段實行校準作業，以檢測半導體晶圓2之應予雷射加工之加工區域。該校準作業係與劃線溝形成程序之校準作業實質上相同。另，該校準作業中，半導體晶圓2之形成有切割道23之表面2a係位於下側，但因攝影手段33仍如上述備有紅外線照明手段、與由用以捕捉紅外線之光學系統及用以輸出對應紅外線之電性信號之攝影元件(紅外線CCD)等構成之攝影手段，故可由背面2b穿透拍攝切割道23。

如以上所述對保持於夾頭座31上之半導體晶圓2檢測其所形成之切割道23，進行雷射光線照射位置之校準後，則如圖6(a)所示將夾頭座31移動至用以照射雷射光線之雷射光線照射手段32之聚光器322所位處之雷射光線照射區域，並將預定之切割道23一端(圖6(a)中為左端)定位於雷射光線照射手段32之聚光器322正下方。其次，由聚光器322照射對基板20具有透過性之波長之脈衝雷射光線，並使夾頭座按圖6(a)中箭頭X1所示方向以預定之進給速度移動。繼之如圖6(b)所示，聚光器322之照射位置到達切割道23之另一端之位置時，停止照射脈衝雷射光線同時停止移動夾頭座31。該改質層形成程序中，係將脈衝雷射光線之聚光點P落在半導體晶圓2之內部，藉此可如圖6(b)及(c)所示於半導體晶圓2內部沿切割道23形成改質層25。將上述改質層形成程序沿形成於半導體晶圓2上之全部切割道23一一實施。

上述改質層形成程序之加工條件，舉例言之係設定如下。

光源：LD激發Q開關Nd：YVO4雷射

波長：1064nm

重複頻率：100kHz

輸出：0.2W

聚光點直徑：Φ1μm

加工進給速度：200mm/秒

實施上述改質層形成程序後實施分割程序，對形成有改質層25之半導體晶圓2賦予外力，將半導體晶圓2沿切割道23進行分割。該分割程序係藉由一背面磨削程序達成，該背面磨削程序乃藉由保持手段保持半導體晶圓2之保護構件4側，並旋轉磨削砂輪且押抵於基板20之背面進行磨削，將基板20形成預定厚度同時沿形成有改質層之切割道23進行分割。兼作該分割程序之背面磨削程序係使用圖7所示之磨削裝置5實施。圖7所示之磨削裝置5係具備有一作為用以保持工件之保持手段的夾頭座51、及一用以磨削保持於該夾頭座51上之工件的磨削手段52。夾頭座51係構成將工件吸引保持於上面之形式，並可在未予圖示之旋轉驅動機構之驅動下朝圖7中箭頭51a所示之方向旋轉。磨削手段52係具備有一心軸套521、一呈旋轉自如狀態支持於該心軸套521中並經由旋轉驅動機構驅動旋轉之旋轉心軸522、一裝設於該旋轉心軸522下端之裝配件523、及一安裝於該裝配件523下面之磨削輪524。該磨削輪524係由一圓環狀之基台525、及一呈環狀裝設於該基台525下面之磨削砂輪526構成，且基台525係藉由緊固螺栓527安裝於裝配件523下面。

利用上述磨削裝置5實施上述磨削程序時，係如圖7所示將半導體晶圓2之保護構件4側載置於夾頭座51之上面(保持面)。繼之，藉由使未予圖示之吸引手段將半導體晶圓2隔著保護構件4吸引保持於夾頭座51上(晶圓保持程序)。因此，隔著保護構件4吸引保持於夾頭座51上之半導體晶圓2，形成背面2b位於上側之狀態。如所述將半導體晶圓2隔著保護構件4吸引保持於夾頭座51上後，使夾頭座51朝圖7中箭頭51a所示方向以譬如600rpm之轉數旋轉，且使磨削手段52之磨削輪524朝圖7中箭頭524a所示方向以譬如3000rpm之轉數旋轉，再如圖8(a)所示使磨削砂輪526接觸工作面、亦即構成半導體晶圓2之半導體基板20的背面2b，並使磨削輪524如圖7及圖8(a)中箭頭524b所示以譬如1μm/秒之磨削進給速度朝下方(相對於夾頭座51之保持面成垂直之方向)進給磨削一預定量(背面磨削程序)。如此一來，構成半導體晶圓2之半導體基板20之背面2b經過磨削，半導體晶圓2乃如圖8(a)及(b)所示形成預定厚度(例如100μm)，同時，薄化之半導體晶圓2可沿形成有改質層25且強度降低之切割道23分割成一個個元件22。此時，積層於半導體基板20表面形成元件22之機能層21係沿切割道23形成有劃線溝24，故機能層21亦可沿切割道23分割。另，劃線溝24係如上述以未達基板20為範圍形成於機能層21上，故基板20未經施予雷射加工。因此，如上述業已沿切割道23分割之元件22之表面側外周緣並未形成因雷射加工而熔融再固化之狀態，故無元件22之抗彎強度降低之情形。

其次，針對沿切割道23分割上述半導體晶圓2之第2實施形態加以說明。另，第2實施形態中，半導體晶圓2係預先磨削半導體基板20之背面，形成預定厚度(例如100μm)。

第2實施形態係於實施上述劃線溝形成程序前實施上述改質層形成程序。該改質層形成程序可依照與上述圖5及圖6所示之改質層形成程序相同之方式實施。另，上述圖5及圖6所例示之改質層形成程序係在半導體晶圓2表面貼附有保護構件之狀態下實施，但亦可在半導體晶圓2表面未貼附保護構件之狀態下實施改質層形成程序。

實施改質層形成程序後實施晶圓支持程序，將於半導體基板20內部沿切割道23形成有改質層之半導體晶圓2的背面，貼附於裝設在環狀框架上之切割膠帶的表面。即，如圖9(a)及(b)所示，將半導體晶圓2之背面2b側，貼附於裝設在環狀框架6上並由聚烯烴等合成樹脂片構成之切割膠帶7的表面。因此，貼附於切割膠帶7表面之半導體晶圓2，係形成表面2a位於上側之狀態。

其次實施劃線溝形成程序，係沿著裝設在環狀框架6上之切割膠帶7表面所貼附之半導體晶圓2的切割道23，由半導體晶圓2之表面側照射對機能層21具有吸收性之波長之雷射光線，於機能層21沿切割道23形成未達半導體基板20之劃線溝。該劃線溝形成程序係利用上述圖2所示之雷射加工裝置3實施。即，將貼附有半導體晶圓2之切割膠帶7側載置於圖2所示雷射加工裝置3之夾頭座31上，使半導體晶圓2隔著切膠帶7吸附保持於該夾頭座31上。因此，保持於夾頭座31上之半導體晶圓2係形成表面2a位於上側之狀態。另，裝設有切割膠帶7之環狀框架6係藉由未予圖示之夾具固定於夾頭座31。

如上述吸引保持有半導體晶圓2之夾頭座31，係藉由未予圖示之加工進給機構定位於攝影手段33正下方。夾頭座31一旦定位於攝影手段33正下方，即藉由攝影手段33及未予圖示之控制手段實行上述校準作業，以檢測半導體晶圓2之應予雷射加工之加工區域。

其次，如圖10(a)所示將夾頭座31移動至用以照射雷射光線之雷射光線照射手段32之聚光器322所位處之雷射光線照射區域，並將預定之切割道23定位於聚光器322之正下方。繼之與上述圖3所示之實施形態同樣實施劃線溝形成程序。結果如圖10(b)及(c)所示，於機能層21沿切割道23形成未達基板20之劃線溝24。將上述劃線溝形成程序沿形成於半導體晶圓2上之全部切割道23一一實施。

實施上述劃線溝形成程序後實施分割程序，係對形成有改質層25之半導體晶圓2賦予外力，將半導體晶圓2沿切割道23進行分割。該分割程序於圖示之實施形態中係利用圖11所示之分割裝置8實施。圖11所示之分割裝置8，係具備有一用以保持上述環狀框架6之框架保持手段81、及一用以將裝設在該框架保持手段81所保持之環狀框架6上之切割膠帶7擴張的膠帶擴張手段82。框架保持手段81係由一環狀之框架保持構件811、及複數個配置於該框架保持構件811外周以作為固定手段之夾具812構成。框架保持構件811之上面形成有用以載置環狀框架6之載置面811a，該載置面811a上可載置環狀框架6。而載置於載置面811a上之環狀框架6，則藉由夾具812固定於框架保持構件811上。如上述構造之框架保持手段81係藉由膠帶擴張手段82支持並呈可朝上下方向進退之狀態。

膠帶擴張手段82係具備有一配置於上述環狀框架保持構件811內側之擴張鼓輪821。該擴張鼓輪821之內徑小於環狀框架6之內徑，外徑大於裝設在該環狀框架6上之切割膠帶7所貼附之半導體晶圓2之外徑。又，擴張鼓輪821於下端備有支持凸緣822。圖示之實施形態之膠帶擴張手段82並具備有支持手段83，係可使上述環狀框架保持構件811朝上下方向進退者。該支持手段83係由複數個配置於上述支持凸緣822上之氣缸831構成，並以其活塞桿832連結上述環狀框架保持構件811之下面。如所述由複數個氣缸831構成之支持手段83，係使環狀框架保持構件811於載置面811a與擴張鼓輪821上端約略成同一高度之基準位置、及載置面811a低於擴張鼓輪821上端一預定量之擴張位置間，朝上下方向移動。因此，由複數個氣缸831構成之支持手段83，可發揮使擴張鼓輪821與框架保持構件811朝上下方向相對移動之擴張移動手段之機能。

針對使用如以上構造之分割裝置8實施之分割程序，參照圖12加以說明。即，將業已隔著切割膠帶7支持半導體晶圓2(沿切割道23形成有劃線溝24與改質層25)之環狀框架6，如圖12(a)所示載置於構成框架保持手段81之框架保持構件811的載置面811a上，並藉由夾具機構812固定於框架保持構件811。此時，框架保持構件811係定位於圖12(a)所示之基準位置。其次，啟動作為構成膠帶擴張手段82之支持手段83的複數個氣缸831，使環狀框架保持構件811下降至圖12(b)所示之擴張位置。因此，固定於框架保持構件811之載置面811a上之環狀框架6亦下降，故如圖12(b)所示，使裝設在環狀框架6上之切割膠帶7直接接觸擴張鼓輪821之上端緣並擴張(膠帶擴張程序)。結果對貼附於切割膠帶7上之半導體晶圓2產生放射狀之拉伸力。一旦如所述對半導體晶圓2產生放射狀之拉伸力，將造成沿切割道23形成之改質層25之強度降低，則該改質層25即成為分割起點，可使構成半導體晶圓2之基板20沿形成有改質層25之切割道23截斷並分割成一個個元件22。此時，積層於基板20表面形成元件之機能層21係沿切割道23形成有劃線溝24，故機能層21亦可沿切割道23分割。另，劃線溝24係如上述以未達基板20為範圍形成於機能層21，故基板20未經雷射加工。因此，如上述業已沿切割道23分割之元件22之表面側外周緣並未形成因雷射加工而熔融再固化之狀態，故無元件22之抗彎強度降低之情形。