TW202338945A - 擴張方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種擴張方法，其可將擴張後的薄片進行加熱收縮。[解決手段]一種擴張方法，其包含：擴張步驟，其將晶圓單元的晶圓的外周與環狀框架的內周之間的薄片進行擴張；以及加熱步驟，其在實施擴張步驟後，以將薄片進行加熱之加熱單元將晶圓的外側與環狀框架的內周之間的該薄片的區域進行加熱，而使由擴張步驟所生成之薄片的鬆弛收縮。該薄片的區域包含：第一區域；以及第二區域，其比該第一區域更難以藉由加熱而收縮，並且，藉由從加熱單元放射至薄片之熱，而在薄片上形成比周圍的薄片更高溫的加熱點，在加熱步驟中，以至少將加熱點定位於第二區域的全部區域之方式，使加熱單元移動。

Description

擴張方法
本發明是關於一種將晶圓單元的薄片進行擴張之擴張方法。
為了解決由擴片所生成之薄片的鬆弛而將薄片進行加熱並使其收縮。以往係藉由使面對薄片的被加熱區域之加熱器沿著被加熱區域旋轉移動，而將薄片進行加熱（例如，參照專利文獻1）。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-156400號公報
[發明所欲解決的課題] 另一方面，薄片有MD（Machine direction，機器方向）及TD（Transverse direction，橫向方向），即使將薄片進行加熱亦難以將TD方向的兩端收縮。
若薄片未充分地收縮，則在分割晶圓所形成之晶片間不會形成充分的間隔，亦有在處理時相鄰之晶片彼此會接觸而損傷之疑慮。
因此，本發明的目的在於提供一種擴張方法，其可將擴張後的薄片進行加熱收縮。
[解決課題的技術手段] 根據本發明，提供一種擴張方法，其將晶圓單元的薄片進行擴張，該晶圓單元包含：晶圓；該薄片，其已黏貼該晶圓；以及環狀框架，其具有容納該晶圓之開口，且已黏貼該薄片的外周緣，並且，所述擴張方法具備：擴張步驟，其將該晶圓單元的該晶圓的外周與該環狀框架的內周之間的該薄片進行擴張；以及加熱步驟，其在實施該擴張步驟後，以將該薄片進行加熱之加熱單元將該晶圓的外側與該環狀框架的內周之間的該薄片的被加熱區域進行加熱，而使由該擴張步驟所生成之該薄片的鬆弛收縮，並且，該薄片的該被加熱區域包含：第一區域；以及第二區域，其比該第一區域更難以藉由加熱而收縮，並且，藉由從該加熱單元放射至該薄片之熱，而在該薄片上形成比周圍的薄片更高溫的加熱點，在該加熱步驟中，以至少將該加熱點定位於該第二區域的全部區域之方式，使該加熱單元移動。
較佳為，在該加熱步驟中，以該加熱點在該被加熱區域中沿著該晶圓的外周呈圓狀地移動，且在該第二區域中將該加熱點在該晶圓的徑向進行往返移動之方式，使該加熱單元移動。
較佳為，在該加熱步驟中，以該加熱點在該被加熱區域上呈同心圓狀地移動之方式使該加熱單元移動，藉此將該薄片的該被加熱區域的整體進行加熱。
[發明功效] 本發明發揮可將擴張後的薄片進行加熱收縮之功效。
以下，一邊參照圖式一邊詳細地說明本發明的實施方式。本發明並不受限於以下的實施方式所記載之內容。並且，以下所記載之構成要素包含本發明所屬技術領域中具有通常知識者可容易思及者、實質上相同者。再者，以下所記載之構成能適當組合。並且，在不脫離本發明的要旨之範圍內可進行構成的各種省略、取代或變更。
〔第一實施方式〕 根據圖式而說明本發明的第一實施方式之擴張方法。圖1為表示第一實施方式之擴張方法的具備擴張對象的薄片之晶圓單元的構成例之立體圖。圖2為圖1所示之晶圓單元的俯視圖。圖3為示意性地表示圖2中的III部的薄片的分子鏈之圖。圖4為示意性地表示圖2中的IV部的薄片的分子鏈之圖。
（晶圓單元） 第一實施方式之擴張方法為將圖1所示之晶圓單元200的薄片202進行擴張之裝置。如圖1所示，晶圓單元200具備：晶圓201；薄片202，其已黏貼晶圓201；以及環狀框架204，其黏貼薄片202的外周緣且具有容納晶圓201之開口203。
在第一實施方式中，晶圓201為將矽、藍寶石、砷化鎵或SiC（碳化矽）等作為基板之圓板狀的半導體晶圓或光元件晶圓等。如圖1所示，晶圓201係在正面205的以互相交叉之多條分割預定線206所劃分之各區域分別形成有元件207。
元件207例如為IC（Integrated Circuit，積體電路）或LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）等積體電路、CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合裝置）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補式金氧半導體）等影像感測器、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統）或記憶體（半導體記憶裝置）等。
晶圓201係從正面205的背側的背面208側沿著分割預定線206照射對基板具有穿透性之波長的雷射光線，而在基板的內部沿著分割預定線206形成有分割起點亦即改質層209（在圖1中以虛線表示）。晶圓201係以改質層209為起點而被分割成一個個晶片210。此外，晶片210具備：沿著分割預定線206被分割之基板的一部分；以及形成於基板的正面之元件207。
此外，所謂改質層209，係指密度、折射率、機械強度或其他的物理特性與周圍成為不同狀態之區域，可舉例熔融處理區域、裂痕區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域以及此等區域混合存在之區域等。改質層209的機械強度低於基板的其他位置的機械強度。
薄片202係由具有伸縮性之樹脂所構成，且具有若被加熱則收縮之熱收縮性。薄片202被形成為直徑大於晶圓201的直徑之圓板狀，在第一實施方式中具備：基材層，其係由具有伸縮性及熱收縮性之合成樹脂所構成；以及黏著層，其層積於基材層上並黏著於晶圓201，且係由具有伸縮性及熱收縮性之合成樹脂所構成。薄片202係在外周緣黏貼有環狀框架204，在中央部黏貼有晶圓201的背面211。此外，在本發明中，薄片202亦可僅以基材層所構成而不具備具有黏著性之糊層，所述基材層係藉由熱塑性樹脂亦即聚烯烴所構成。
薄片202具有伸縮性，例如，將經加熱之合成樹脂一邊沿著第一方向212伸長，一邊在相對於第一方向212呈正交之第二方向213延伸而成形。在第一實施方式中，第一方向212為所謂的流動方向（MD，Machine Direction方向），第二方向213為所謂的垂直方向（TD，Transverse Direction方向）。在第一實施方式中，如圖3及圖4所示，薄片202包含在第一方向212伸長之分子鏈214。
在第一實施方式中，薄片202因包含在第一方向212伸長之分子鏈214，故在被加熱時，第二方向213比第一方向212難收縮。亦即，被加熱時的薄片202的第二方向213的收縮量小於第一方向212的收縮量。如此，薄片202在環狀框架204的內周與晶圓201的外周之間的區域215（圖1及圖2所示，相當於被加熱區域）包含第一區域216與第二區域217，所述第一區域216位於第一方向212的兩端部，所述第二區域217位於第二方向213的兩端且比第一區域216更難以藉由加熱而收縮。
此外，在圖2中，雖表示了第一區域216與第二區域217的邊界，但實際上，薄片202並未形成區分第一區域216與第二區域217之邊界。並且，在圖2所示之例子中，雖以薄片202的中心為中心而每90度交互地配置第一區域216與第二區域217，但在本發明中，第一區域216與第二區域217的配置並不受限於圖2所示者，期望只要第一區域216位於第一方向212的兩端部，第二區域217位於第二方向213的兩端，則能依據薄片202的種類、晶片210的大小而適當決定。
環狀框架204被形成為內徑大於晶圓201的直徑之圓環狀，且黏貼薄片202的外周。
前述之構成的晶圓單元200係在薄片202黏貼晶圓201的背面208，在薄片202的外周緣黏貼環狀框架204等而構成。
（擴張裝置） 說明實施第一方式之擴張方法之擴張裝置1。圖5為表示實施第一實施方式之擴張方法之擴張裝置的構成例之立體圖。圖6為示意性地表示圖5所示之擴張裝置的分割單元的構成例之剖面圖。圖7為示意性地表示圖5所示之擴張裝置的加熱單元的構成例之剖面圖。圖8為示意性地表示圖7所示之加熱單元的加熱部與晶圓單元的位置關係之側視圖。
圖5所示之擴張裝置1為將晶圓單元200的薄片202進行擴張，將形成有作為分割起點之改質層209之晶圓201沿著分割預定線206分割成一個個晶片210之裝置。如圖5所示，擴張裝置1具備：設置於裝置本體2之卡匣升降機3、分割單元10、加熱單元30、清洗單元40、搬送單元50以及控制手段亦即控制單元100。
卡匣升降機3配置於與裝置本體2的水平方向平行的Y軸方向的一端，且裝卸自如地載置容納多個晶圓單元200之卡匣4。卡匣4將多個晶圓單元200在與鉛直方向平行的Z軸方向隔開間隔並容納。卡匣4將自由地取出放入晶圓單元200的開口5朝向裝置本體2的Y軸方向的中央部且被載置於卡匣升降機3上。卡匣升降機3使卡匣4在Z軸方向升降。
並且，擴張裝置1具備：一對第一導軌6，其暫置從卡匣4取出及要放入卡匣4之晶圓單元200；以及一對第二導軌7。一對第一導軌6係與Y軸方向平行，且在與水平方向平行且與Y軸方向正交之X軸方向互相隔開間隔而配置。一對第一導軌6係以與被載置於卡匣升降機3之卡匣4的開口5的X軸方向的兩端在Y軸方向排列之方式，被配置於裝置本體2的Y軸方向的中央。一對第一導軌6被設置成藉由未圖示之驅動機構而在X軸方向移動自如，並藉由驅動機構而互相接近或遠離。一對第一導軌6載置從卡匣4取出及要放入卡匣4之晶圓單元200，若藉由驅動機構而互相接近，則將晶圓單元200在X軸方向定位。
一對第二導軌7暫置藉由搬送單元50而從第一導軌6被搬送來之晶圓單元200等。一對第二導軌7係與Y軸方向平行，且在與水平方向平行且於X軸方向互相隔開間隔而配置。一對第二導軌7配置於裝置本體2的Y軸方向的中央，且配置於第一導軌6的X軸方向的旁邊。一對第二導軌7被設置成藉由未圖示之驅動機構而在X軸方向移動自如，並藉由驅動機構而互相接近或遠離。一對第二導軌7載置從第一導軌6被搬送來之晶圓單元200等，若藉由驅動機構而互相接近，則將晶圓單元200在X軸方向定位。
搬送單元50具備：第一搬送單元51，其在卡匣4與第一導軌6上之間搬送晶圓單元200；第二搬送單元52，其在第一導軌6與第二導軌7之間以及在第二導軌7與加熱單元30、加熱單元30與清洗單元40之間、清洗單元40與第一導軌6上之間搬送晶圓單元200；以及第三搬送單元53，其在第二導軌7與分割單元10之間搬送晶圓單元200。
分割單元10配置於一對第二導軌7的Y軸方向的一側的旁邊。如圖6所示，分割單元10具備：框架固定單元11與推壓單元12。框架固定單元11與推壓單元12被容納於冷卻腔室14（圖5所示），所述冷卻腔室14配置於裝置本體2的一對第二導軌7的Y軸方向的一側的旁邊，且內側被冷卻。
框架固定單元11固定晶圓單元200的環狀框架204，且具備框架載置板15與框架推壓板16。框架載置板15設置有平面形狀為圓型的開口部151，且被形成為上表面152與水平方向平行且平坦地形成之板狀。框架載置板15的開口部151的內徑被形成為稍微小於環狀框架204的內徑且大於晶圓201的直徑。框架載置板15係在晶圓201位於開口部151上之狀態下將晶圓單元200的環狀框架204載置於上表面152。
在第一實施方式中，框架載置板15藉由汽缸17而從下述位置在Z軸方向上升：上表面152與已以第二導軌7在X軸方向被定位之晶圓單元200的環狀框架204的下表面成為相同平面上之位置。亦即，框架載置板15被安裝於汽缸17的伸縮自如的桿體171的前端，並被設置成藉由汽缸17的桿體171伸縮而在Z軸方向升降自如。
框架推壓板16被固定於框架載置板15的上方。框架推壓板16被形成為與框架載置板15幾乎相同尺寸的板狀，且在中央設置有與開口部151相同尺寸的圓形的開口部161。框架推壓板16的開口部161被配置成與框架載置板15的開口部151同軸。
框架固定單元11係桿體171縮短並藉由第三搬送單元53而將晶圓單元200搬送至位於下方之框架載置板15的上表面152。框架固定單元11係在將晶圓單元200的環狀框架204載置於框架載置板15的上表面152後，汽缸17的桿體171伸長而框架載置板15上升。框架固定單元11係在框架推壓板16與已上升之框架載置板15之間夾住並固定晶圓單元200的環狀框架204。
推壓單元12將包含被框架固定單元11固定之環狀框架204之晶圓單元200的薄片202的環狀框架204的內周與晶圓201的外周之間的區域215進行推壓。推壓單元12具備：擴張鼓輪121與多個滾輪122。
在第一實施方式中，擴張鼓輪121被形成為下方閉塞之圓筒狀，且被形成為直徑小於載置於框架載置板15的上表面152之環狀框架204的內徑，內徑大於黏貼於薄片202之晶圓201的直徑。擴張鼓輪121被配置成與框架固定單元11的開口部151、161同軸。
滾輪122被形成為圓柱狀，且繞著軸心（以下記為旋轉軸）旋轉自如地被支撐於擴張鼓輪121的上端。滾輪122係在圓周方向等間隔地配置。滾輪122被等間隔地配置於擴張鼓輪121的上端，所述擴張鼓輪121的直徑小於載置於框架載置板15的上表面152之環狀框架204的內徑且內徑大於黏貼於薄片202之晶圓201的直徑，藉此在俯視下被配置成圍繞晶圓201之環狀。
滾輪122被配置成旋轉軸與在俯視下之擴張鼓輪121的切線平行。滾輪122係繞著與在俯視下之擴張鼓輪121的切線平行的旋轉軸旋轉自如地被支撐於擴張鼓輪121的上端，藉此分別被配設於容許往晶圓201的徑向旋轉之方向。
擴張鼓輪121被安裝於汽缸18，並藉由汽缸18而在Z軸方向升降。亦即，擴張鼓輪121被安裝於汽缸18的伸縮自如的桿體181的前端，並被設置成藉由汽缸18的桿體181伸縮而在Z軸方向升降自如。
在第一實施方式中，擴張鼓輪121係藉由汽缸18而橫跨下述兩個位置在Z軸方向升降：滾輪122的上端位於比固定有環狀框架204之框架固定單元11的框架載置板15的上表面152更下側之位置；以及滾輪122的上端位於比固定有環狀框架204之框架固定單元11的框架載置板15的上表面152更上側之位置。
若藉由汽缸18而上升，則滾輪122的上端位於比固定有環狀框架204之框架固定單元11的框架載置板15的上表面152更上側之位置，因此滾輪122會推壓已被框架固定單元11固定之晶圓單元200的薄片202的環狀框架204的內周與晶圓201的外周之間的區域215。
分割單元10係以框架固定單元11固定晶圓單元200的環狀框架204，使擴張鼓輪121從滾輪122的上端位於比固定有環狀框架204之框架固定單元11的框架載置板15的上表面152更下側之位置上升，推壓晶圓單元200的薄片202的環狀框架204的內周與晶圓201的外周之間的區域215，而將薄片202在面方向進行擴張。並且，分割單元10在將薄片202擴張一次後，使擴張鼓輪121下降，藉此在晶圓單元200的薄片202的環狀框架204的內周與晶圓201的外周之間的區域215形成鬆弛。
加熱單元30被配置於一對第二導軌7的Y軸方向的另一側的旁邊。如圖7所示，加熱單元30具備：保持台32、框架固定單元31、薄片擴張單元36以及加熱器37。
保持台32具有隔著薄片202吸引保持晶圓單元200的晶圓201之保持面321。保持台32為直徑小於環狀框架204的內徑之圓板形狀，且具備：圓板狀的框體322，其係由不繡鋼等金屬所構成；以及圓板狀的吸附部323，其係以多孔陶瓷等多孔材所構成且被框體322圍繞。
框體322與吸附部323的上表面被配置於同一平面上，並構成吸引保持晶圓201之保持面321。吸附部323係與晶圓201大致相同直徑。吸附部323係透過形成於框體322等之吸引路徑324而與噴射器等吸引源325連接。吸引路徑324設置有開關閥326。
保持台32係將晶圓201的背面208側隔著被第二搬送單元52搬送來之晶圓單元200的薄片202而載置於保持面321。保持台32係藉由開啟開關閥326等而藉由吸引源325而吸引保持面321的吸附部323，藉此將晶圓201的背面208側吸引保持於保持面321。
框架固定單元31固定晶圓單元200的環狀框架204。框架固定單元31具備框架載置板33與框架推壓板34。框架載置板33設置有平面形狀為圓型的開口部331，且被形成為上表面332與水平方向平行且平坦地形成之板狀。框架載置板33的開口部331的內徑被形成為稍微小於環狀框架204的內徑且大於晶圓201的直徑。框架載置板33係在開口部331內配置保持台32，並將開口部331配置成與保持台32同軸。如圖5所示，框架載置板33設置有中心導引部333，所述中心導引部333係在水平方向移動自如地被設置於上表面332的四個角落，且藉由在水平方向移動而調整環狀框架204的位置，並將晶圓201定位於與保持台32的保持面321的吸附部323成為同軸之位置。
並且，框架載置板33被設置成藉由汽缸35而在Z軸方向移動自如。亦即，框架載置板33被安裝於汽缸35的伸縮自如的桿體351的前端，並被設置成藉由汽缸35的桿體351伸縮而在Z軸方向升降自如。
框架推壓板34被形成為與框架載置板33幾乎相同尺寸的板狀，且在中央設置有與開口部331相同尺寸的圓形的開口部341。框架推壓板34被安裝於未圖示之汽缸的活塞桿的前端，並藉由活塞桿沿著Y軸方向伸縮，而橫跨框架載置板33的上方的位置與從框架載置板33的上方撤離之位置移動自如。如圖5所示，框架推壓板34在四個角落設置有中心導引部333能進入的長孔342。
框架固定單元31係在框架推壓板34已被定位於從框架載置板33的上方撤離之位置且中心導引部333彼此已互相分離之狀態下，將被第二搬送單元52搬送來之晶圓單元200的環狀框架204載置於框架載置板33的上表面332。框架固定單元31係使中心導引部333彼此靠近，而定位晶圓單元200的晶圓201。框架固定單元31係將框架推壓板34定位於框架載置板33的上方，藉由汽缸35而使框架載置板33上升，在框架載置板33與框架推壓板34之間夾住並固定晶圓單元200的環狀框架204。
薄片擴張單元36使保持台32與框架固定單元31在沿著沿鉛直方向之軸心互相分離之位置相對地移動，而將薄片202進行擴張。如圖7所示，薄片擴張單元36具備：頂起構件361、頂起構件升降單元362以及保持台升降構件363。
頂起構件361被形成為圓筒狀，並被形成為直徑小於載置於框架載置板33的上表面之環狀框架204的內徑，內徑大於黏貼於薄片202之晶圓201及保持台32的直徑。頂起構件361係在內側配置保持台32，且被配置成與保持台32同軸。在頂起構件361的上端旋轉自如地安裝有滾輪364。
頂起構件升降單元362使頂起構件361橫跨下述兩個位置而在Z軸方向升降：滾輪364位於比已下降之框架載置板33的上表面332更下方之位置；以及滾輪364位於比已上升之框架載置板33的上表面332更上方之位置。
保持台升降單元363使保持台32橫跨下述兩個位置而在Z軸方向升降：保持面321位於比已下降之框架載置板33的上表面332更下方之位置；以及保持面321位於比已上升之框架載置板33的上表面332更上方之位置。
加熱器37將藉由分割單元10而擴張薄片202所形成之薄片202的環狀框架204與晶圓201之間的區域215進行加熱並使其收縮。加熱器37具備：圓板狀的圓板部371，其在Z軸方向移動自如且繞著與Z軸方向平行的軸心旋轉；以及多個加熱部372。
加熱部372係在已被框架固定單元31固定之包含環狀框架204之晶圓單元200的薄片202的區域215的上方且在圓周方向等間隔地配置於圓板部371，並被配置於與薄片202的區域215對應之圓上。加熱部372被配置於圓板部371的在Z軸方向面對保持台32及保持於框架固定單元31之晶圓單元200的薄片202的區域215之位置。在第一實施方式中，加熱部372雖在圓周方向等間隔地配設四個，但在本發明中不受限於四個。
加熱部372為將熱亦即紅外線373往下方照射而將薄片202的區域215進行加熱之形式，例如為若施加電壓則被加熱並放射紅外線373之紅外線陶瓷加熱器。加熱部372係藉由圓板部371繞著與保持台32的軸心同軸的軸心旋轉，而在薄片202的前述之區域215上回旋。並且，加熱部372係以藉由未圖示的驅動單元而在被保持於框架固定單元31之晶圓單元200的薄片202的徑向移動自如之方式被設置於圓板部371。
加熱器37係藉由圓板部371下降，加熱部372在鉛直方向面對保持台32及被保持於框架固定單元31之晶圓單元200的薄片202的區域215，圓板部371繞著軸心旋轉，在薄片202的前述之區域215上回旋，而使薄片202的區域215的鬆弛加熱、收縮。
並且，如圖8所示，加熱器37的加熱部372係藉由朝向薄片202放射之熱亦即紅外線373而在薄片202的區域215上形成比周圍的薄片202更高溫的加熱點374。如此，藉由從加熱器37的加熱部372放射至薄片202之紅外線373，而在薄片202的區域215形成比周圍的薄片202更高溫的加熱點374。此外，在第一實施方式中，加熱點374被形成於與薄片202的區域215的加熱部372的薄片202的徑向的中央在Z軸方向相對之位置（加熱部372的中央的正下方）。
清洗單元40主要清洗已藉由分割單元10而擴張薄片202並已藉由加熱單元30而將鬆弛加熱、收縮之晶圓單元200中的清洗晶圓201。清洗單元40具備：旋轉台41，其被配置於一對第一導軌6的下方且隔著晶圓單元200的薄片202吸引保持晶圓201；以及未圖示的清洗水供給噴嘴，其對被吸引保持於旋轉台41之晶圓201的正面205供給清洗水。
清洗單元40中，若一對第一導軌6彼此分離，則藉由第二搬送單元52，將已藉由加熱單元30而加熱、收縮鬆弛之晶圓單元200載置於旋轉台41上。清洗單元40一邊將旋轉台41繞著與Z軸方向平行的軸心旋轉，一邊從清洗水供給噴嘴將清洗水供給至晶圓201的正面205，而清洗晶圓201。
控制單元100控制擴張裝置1的上述之構成要素，使擴張裝置1實施針對晶圓單元200之薄片202的擴張動作。此外，控制單元100為具有以下裝置的電腦：運算處理裝置，其具有如CPU（central processing unit，中央處理單元）般的微處理器；記憶裝置，其具有如ROM（read only memory，唯讀記憶體）或RAM（random access memory，隨機存取記憶體）般的記憶體；以及輸入輸出介面裝置。控制單元100的運算處理裝置係遵循記憶於記憶裝置之電腦程式而實施運算處理，並將用於控制擴張裝置1的控制訊號透過輸入輸出介面裝置而輸出至擴張裝置1的上述之構成要素。
控制單元100係與未圖示之顯示單元及未圖示之輸入單元連接，所述未圖示之顯示單元係藉由顯示加工動作的狀態、圖像等之液晶顯示裝置等所構成，所述未圖示之輸入單元係在操作員登錄加工內容資訊等時使用。輸入單元係藉由設置於顯示單元之觸控面板以及鍵盤等外部輸入裝置中的至少一者所構成。
接著，說明第一實施方式之擴張方法。圖9為表示第一實施方式之擴張方法的流程之流程圖。
第一實施方式之擴張方法為將晶圓單元200的薄片202進行擴張，以改質層209為起點使晶圓201斷裂，而將晶圓201分割成一個個晶片210之方法。如圖9所示，擴張方法具備：擴張步驟1001、加熱步驟1002以及清洗步驟1003。
（擴張步驟） 圖10為示意性地表示圖9所示之擴張方法的擴張步驟之剖面圖。擴張步驟1001為將晶圓單元200的晶圓201的外周與環狀框架204的內周之間的薄片202進行擴張，並以改質層209為起點而將晶圓201分割成一個個晶片210之步驟。
在擴張步驟1001中，在薄片202黏貼晶圓201的背面208，並在薄片202的外周緣黏貼環狀框架204，而構成晶圓單元200。在第一實施方式中，在擴張步驟1001中，操作員等將晶圓單元200容納於卡匣4，擴張裝置1將已容納多個晶圓單元200之卡匣4載置於卡匣升降機3上。
並且，在第一實施方式中，在擴張步驟1001中，控制單元100透過輸入單元接收加工內容資訊並記憶於記憶裝置。在第一實施方式中，在擴張步驟1001中，若控制單元100接收來自操作員的加工開始指示，則擴張裝置1在已使分割單元10的擴張鼓輪121下降之狀態下，以第一搬送單元51從卡匣4取出一個晶圓單元200，在將晶圓單元200暫置於一對第一導軌6上後，使一對第一導軌6彼此靠近而將晶圓單元6在X軸方向定位。
在擴張步驟1001中，擴張裝置1以第二搬送單元52將一對第一導軌6上的晶圓單元200搬送至第二導軌7上，並使一對第二導軌7彼此靠近而將晶圓單元6在X軸方向定位。在擴張步驟1001中，擴張裝置1以第三搬送單元53將一對第二導軌7上的晶圓單元200搬送至分割單元10的已下降之框架載置板15的上表面152上。
在擴張步驟1001中，擴張裝置1使分割單元10的框架載置板15上升，而將環狀框架204夾在框架推壓板16與框架載置板15之間並固定晶圓單元200。在擴張步驟1001中，擴張裝置1使分割單元10的擴張鼓輪121上升，並使滾輪122的上端抵接於框架固定單元11所固定之包含環狀框架204之晶圓單元200的薄片202的區域215。
在擴張步驟1001中，如圖10所示，擴張裝置1使擴張鼓輪121上升。如此，設置於擴張鼓輪121的上端之滾輪122抵接於薄片202的區域215，滾輪122從下方朝向上方推壓區域215，將薄片202在面方向進行擴張。在擴張步驟1001中，薄片202的擴張的結果，拉伸力放射狀地作用於薄片202。
若如此拉伸力放射狀地作用於被黏貼於晶圓201的背面208之薄片202，則因沿著分割預定線206形成有改質層209，故以改質層209作為起點，將晶圓201沿著分割預定線206分割成一個個晶片210。並且，晶圓201中，晶片210間的空間被拓寬，而在晶片210間形成間隔。
在擴張步驟1001中，擴張裝置1使分割單元10的擴張鼓輪121下降。如此，晶圓單元200中，因薄片202擴張一次，故在薄片202的區域215形成鬆弛。
（加熱步驟） 圖11為在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中加熱單元的框架固定單元已固定晶圓單元的框架之狀態的剖面圖。圖12為在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中已將薄片進行擴張之狀態的剖面圖。圖13為圖9所示之擴張方法的加熱步驟的已將晶圓單元吸引保持於加熱單元的保持台且已使頂起構件及保持台下降之狀態的剖面圖。圖14為在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中正在加熱薄片的區域的鬆弛之狀態的剖面圖。圖15為示意性地表示在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的鬆弛進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。圖16為示意性地表示圖15中的XVI部的加熱點的移動軌跡之俯視圖。圖17為示意性地表示圖15中的XVII部的加熱點的移動軌跡之俯視圖。圖18為示意性地表示比較例的第二區域的加熱點的移動軌跡之俯視圖。
加熱步驟1002係在實施擴張步驟1001後，藉由將薄片202進行加熱之加熱器37的加熱部372而將在晶圓201的外側與環狀框架204的內周之間的薄片的區域215進行加熱，使由擴張步驟1001所生成之薄片202的區域215的鬆弛收縮之步驟。在加熱步驟1002中，擴張裝置1使分割單元10的框架固定單元11的框架載置板15下降，並以第三搬送單元53將框架載置板33上的晶圓單元200搬送至一對第二導軌7上。
在加熱步驟1002中，擴張裝置1在加熱單元30的頂起構件361及保持板32已下降且已將框架固定單元31的框架推壓構件34定位於撤離位置之狀態下，以第二搬送單元52將第二導軌7上的晶圓單元200搬送至框架載置板33的上表面332上。
在加熱步驟1002中，擴張裝置1使框架固定單元31的中心導引部333彼此靠近，而將晶圓單元200的晶圓201定位。在加熱步驟1002中，擴張裝置1使框架載置板33上升，如圖11所示，將環狀框架204夾在框架載置板33與框架推壓板34之間並固定晶圓單元200。
在加熱步驟1002中，擴張裝置1使加熱單元30的頂起構件361及保持台32上升，如圖12所示，拉伸已擴張之薄片202的區域215，在晶片210間形成間隔。在加熱步驟1002中，擴張裝置1開啟開關閥326，藉由吸引源325而吸引吸附部323，並隔著薄片202將晶圓201的背面208側吸引保持於保持面321，維持晶片210間的間隔。
在加熱步驟1002中，如圖13所示，擴張裝置1使頂起構件361下降至比框架載置板33的上表面332更下方，並使保持台32下降至保持面321與框架載置板33的上表面332位於相同平面上。如此，在薄片202的區域215產生鬆弛。
在加熱步驟1002中，擴張裝置1使加熱單元30的加熱器37下降，使加熱部372面對薄片202的區域215。在第一實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1使加熱單元30驅動加熱器37的所有的加熱部372，一邊從所有的加熱部372放射紅外線一邊使加熱部372在區域215的上方以預定次數、預定的旋轉速度回旋。如此進行，在加熱步驟1002中，擴張裝置1橫跨全周而加熱區域215的鬆弛，使區域215的鬆弛收縮。
在第一實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1使位於第二區域217的正上方之加熱部372亦即加熱點374如圖15中的箭頭218所示般在晶圓201的徑向移動，且使位於第一區域216的正上方之加熱部372亦即加熱點374在區域215的徑向的中央沿著晶圓201的外周移動。如此進行，在第一實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1係以在第一區域216上將加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動，且在第二區域217上將加熱點374在晶圓201的徑向且在外周側的死點與內周側的死點之間進行往返移動之方式，使加熱器37的加熱部372移動。如此進行，在加熱步驟1002中，如圖16所示，擴張裝置1係在第一區域216中，以相對於多個分子鏈214呈交叉之方式使加熱點374移動，並如圖17所示，在第二區域217中，使加熱點374在徑向移動藉此以相對於多個分子鏈214呈交叉之方式移動，並通過多個分子鏈214上。
如此，在第一實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1係以在第二區域217中將加熱點374在晶圓201的徑向進行往返移動之方式使加熱器37的加熱部372移動，藉此以至少將加熱點374定位於第二區域217的全部區域之方式使加熱器37的加熱部372移動。此外，在本發明中所稱之以將加熱點374定位於第二區域217的全部區域之方式使加熱器37的加熱部372移動，係指在第一實施方式中，一邊以相對於第二區域217的多個分子鏈214呈交叉之方式使加熱部372在徑向移動，一邊使加熱點374移動而通過多個分子鏈214上。
（清洗步驟） 清洗步驟1003係在實施加熱步驟1002後，以清洗單元40清洗晶圓201之步驟。在清洗步驟1003中，擴張裝置1停止加熱單元30的加熱器37的加熱部372的旋轉及加熱，並使加熱單元30的框架固定單元31的框架載置板33下降，停止保持台32的吸引保持等。在清洗步驟1003中，擴張裝置1係以第二搬送單元52將晶圓單元200搬送至清洗單元40。在清洗步驟1003中，擴張裝置1係以清洗單元40清洗晶圓單元200。
在清洗步驟1003中，擴張裝置1係以第二搬送單元52及第一搬送單元51將晶圓單元200從清洗單元40搬送至卡匣4，並容納於卡匣4內。擴張裝置1係將卡匣4內的晶圓單元200的薄片202依序進行擴張並將晶圓201分割成一個個晶片210，若將卡匣4內的所有的晶圓單元200的薄片202進行擴張並將晶圓201分割成一個個晶片210，則結束加工動作。
若以加熱部372加熱薄片202，則從加熱部372放射之紅外線373將加熱部372的徑向的中央的正下方局部地進行加熱，而在加熱部372的徑向的中央的正下方形成比周圍的薄片202更高溫的加熱點374。
然而，相較於在第二區域217上使加熱部372亦即加熱點374在圓周方向移動且沿著加熱點374通過之分子鏈214移動之圖18所示之比較例，第一實施方式之擴張方法係在第二區域217上使加熱部372亦即加熱點374在徑向移動而使其通過較多的分子鏈214上。因此，第一實施方式之擴張方法因以至少將加熱點374定位於難以收縮的第二區域217中之區域215的全部區域之方式進行加熱，故特別可抑制在第二區域217中局部地加熱薄片202之情況。其結果，第一實施方式之擴張方法發揮可將擴張後的薄片202進行加熱收縮之功效。
〔第二實施方式〕 根據圖式而說明本發明的第二實施方式之擴張方法。圖19為示意性地表示在第二實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的鬆弛進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。此外，圖19中，對與第一實施方式相同的部分標註相同符號並省略說明。
第二實施方式之擴張方法除了加熱步驟1002與第一實施方式不同之外，其餘與第一實施方式相同。第二實施方式之擴張方法係在加熱步驟1002中，擴張裝置1使位於第一區域216及第二區域217的正上方之加熱部372亦即加熱點374如圖19中的箭頭218所示般在晶圓201的徑向移動。如此進行，在第二實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1係以在第一區域216及第二區域217上將加熱點374在晶圓201的徑向且在外周側的死點與內周側的死點之間進行往返移動之方式，使加熱器37的加熱部372移動。
如此，在第二實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1係以在第一區域216及第二區域217中將加熱點374在晶圓201的徑向進行往返移動之方式，使加熱器37的加熱部372移動，藉此以至少將加熱點374定位於第二區域217的全部區域之方式使加熱器37的加熱部372移動。此外，在本發明中所稱之以將加熱點374定位於第二區域217的全部區域之方式使加熱器37的加熱部372移動，係指在第二實施方式中，以相對於第二區域217的多個分子鏈214呈交叉之方式使加熱點374在徑向移動，而通過多個分子鏈214上。
第二實施方式之擴張方法因在第二區域217上使加熱部372亦即加熱點374在徑向移動而通過多個分子鏈214上，且以至少將加熱點374定位於難以收縮的第二區域217中之區域215的全部區域之方式進行加熱，故發揮可將擴張後的薄片202進行加熱收縮之功效。
〔第三實施方式〕 根據圖式而說明本發明的第三實施方式之擴張方法。圖20為示意性地表示在第三實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的更內周進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。圖21為示意性地表示在第三實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的徑向的中央進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。圖22為示意性地表示在第三實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的更外周進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。此外，圖20、圖21及圖22中，對與第一實施方式相同的部分標註相同符號並省略說明。
第三實施方式之擴張方法除了加熱步驟1002與第一實施方式不同之外，其餘與第一實施方式相同。第三實施方式之擴張方法中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1係以加熱點374在區域215上呈同心圓狀地移動之方式使加熱器37移動，藉此將薄片202的區域215的整體進行加熱。第三實施方式之擴張方法係在加熱步驟1002中，如圖20所示，擴張裝置1將所有的加熱部372亦即加熱點374定位於區域215的徑向的最內周上，並在第一區域216及第二區域217上將加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動預定次數。
之後，第三實施方式之擴張方法係在加熱步驟1002中，如圖21所示，擴張裝置1將所有的加熱部372亦即加熱點374定位於區域215的徑向的中央上，並在第一區域216及第二區域217上將加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動預定次數。第三實施方式之擴張方法係在加熱步驟1002中，如圖22所示，擴張裝置1將所有的加熱部372亦即加熱點374定位於區域215的徑向的最外周上，並在第一區域216及第二區域217上將加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動預定次數。
如此進行，第三實施方式之擴張方法係在加熱步驟1002中，擴張裝置1將所有的加熱部372亦即加熱點374的徑向的位置依序定位於多個位置，並使已被定位於各位置之加熱部372亦即加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動，藉此在第二區域217上使加熱部372亦即加熱點374沿著多個分子鏈214移動。此外，在第三實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1雖將加熱部372亦即加熱點374的徑向的位置依序定位於三個位置，並使加熱部372亦即加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動，但在本發明中亦可依序定位於兩個位置，亦可依序定位於四個以上的位置。
如此，在第三實施方式中，在加熱步驟1002中，擴張裝置1將加熱部372亦即加熱點374的徑向的位置依序定位於多個位置，並使已被定位於各位置之加熱部372亦即加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動，藉此以至少將加熱點374定位於第二區域217的全部區域之方式使加熱器37的加熱部372移動。此外，在本發明中所稱之以將加熱點374定位於第二區域217的全部區域之方式使加熱器37的加熱部372移動，係指在第三實施方式中，使加熱點374沿著第二區域217的多個分子鏈214移動。
第三實施方式之擴張方法中，因將加熱部372亦即加熱點374的徑向的位置依序定位於多個位置並使已被定位於各位置之加熱部372亦即加熱點374沿著晶圓201的外周呈圓狀地移動，且以至少將加熱點374定位於難以收縮之第二區域217中之區域215的全部區域之方式進行加熱，故發揮可將擴張後的薄片202進行加熱收縮之功效。
此外，本發明不受限於上述實施方式。亦即，在不脫離本發明的主旨的範圍內可進行各種變形並實施。在第一實施方式中，雖形成改質層209作為分割起點，但在本發明中並不受限於此，亦可形成雷射加工槽或切割槽作為分割起點。
並且，在第一實施方式中，即使晶圓單元200的晶圓201藉由形成於分割預定線206之分割槽而沿著分割預定線206被分割成一個個晶片210，本發明的擴張方法亦可將薄片202進行擴張而拓寬晶片210間的間隔。並且，在本發明中，晶圓單元200亦可具備黏貼於晶圓201的背面211之晶粒附接膜（以下稱為DAF）。DAF為用於將被分割成一個個之晶片210固定於其他晶片或基板等的晶粒接合用的接著膜。
37:加熱器 200:晶圓單元 201:晶圓 202:薄片 203:開口 204:環狀框架 215:區域（被加熱區域） 216:第一區域 217:第二區域 373:紅外線（熱） 374:加熱點 1001:擴張步驟 1002:加熱步驟
圖1為表示第一實施方式之擴張方法的具備擴張對象的薄片之晶圓單元的構成例之立體圖。 圖2為圖1所示之晶圓單元的俯視圖。 圖3為示意性地表示圖2中的III部的薄片的分子鏈之圖。 圖4為示意性地表示圖2中的IV部的薄片的分子鏈之圖。 圖5為表示實施第一實施方式之擴張方法之擴張裝置的構成例之立體圖。 圖6為示意性地表示圖5所示之擴張裝置的分割單元的構成例之剖面圖。 圖7為示意性地表示圖5所示之擴張裝置的加熱單元的構成例之剖面圖。 圖8為示意性地表示圖7所示之加熱單元的加熱部與晶圓單元的位置關係之側視圖。 圖9為表示第一實施方式之擴張方法的流程之流程圖。 圖10為示意性地表示圖9所示之擴張方法的擴張步驟之剖面圖。 圖11為在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中加熱單元的框架固定單元已固定晶圓單元的框架之狀態的剖面圖。 圖12為在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中已將薄片進行擴張之狀態的剖面圖。 圖13為圖9所示之擴張方法的加熱步驟的已將晶圓單元吸引保持於加熱單元的保持台且已使頂起構件及保持台下降之狀態的剖面圖。 圖14為在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中正在加熱薄片的區域的鬆弛之狀態的剖面圖。 圖15為示意性地表示在圖9所示之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的鬆弛進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。 圖16為示意性地表示圖15中的XVI部的加熱點的移動軌跡之俯視圖。 圖17為示意性地表示圖15中的XVII部的加熱點的移動軌跡之俯視圖。 圖18為示意性地表示比較例的第二區域的加熱點的移動軌跡之俯視圖。 圖19為示意性地表示在第二實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的鬆弛進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。 圖20為示意性地表示在第三實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的更內周進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。 圖21為示意性地表示在第三實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的徑向的中央進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。 圖22為示意性地表示在第三實施方式之擴張方法的加熱步驟中將薄片的區域的更外周進行加熱之加熱部的移動軌跡之俯視圖。
1001:擴張步驟
1002:加熱步驟
1003:清洗步驟

Claims (3)

  1. 一種擴張方法，其將晶圓單元的薄片進行擴張，該晶圓單元包含：晶圓；該薄片，其已黏貼該晶圓；以及環狀框架，其具有容納該晶圓之開口，且已黏貼該薄片的外周緣， 該擴張方法具備： 擴張步驟，其將該晶圓單元的該晶圓的外周與該環狀框架的內周之間的該薄片進行擴張；以及 加熱步驟，其在實施該擴張步驟後，以將該薄片進行加熱之加熱單元將該晶圓的外側與該環狀框架的內周之間的該薄片的被加熱區域進行加熱，而使由該擴張步驟所生成之該薄片的鬆弛收縮， 該薄片的該被加熱區域包含：第一區域；以及第二區域，其比該第一區域更難以藉由加熱而收縮， 藉由從該加熱單元放射至該薄片之熱，而在該薄片上形成比周圍的薄片更高溫的加熱點， 在該加熱步驟中，以至少將該加熱點定位於該第二區域的全部區域之方式，使該加熱單元移動。
  2. 如請求項1之擴張方法，其中， 在該加熱步驟中，以該加熱點在該被加熱區域中沿著該晶圓的外周呈圓狀地移動，且在該第二區域中將該加熱點在該晶圓的徑向進行往返移動之方式，使該加熱單元移動。
  3. 如請求項1之擴張方法，其中， 在該加熱步驟中，以該加熱點在該被加熱區域上呈同心圓狀地移動之方式使該加熱單元移動，藉此將該薄片的該被加熱區域的整體進行加熱。
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