TW202401516A - 遮罩的形成方法 - Google Patents

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大前巻子
宮田諭
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種遮罩的形成方法，其解決依各個晶片配設與各個晶片對應之大小的遮罩之作業耗費人力且不勝其煩之問題。[解決手段]一種遮罩的形成方法，其使用於對藉由分割預定線而被分割成一個個晶片之基板的該分割預定線施以金屬鍍層時，所述遮罩的形成方法包含：遮罩片準備步驟，其準備遮罩片，所述遮罩片具有與該基板對應之大小，且具有能黏貼於該基板的上表面的正面；槽形成步驟，其與該分割預定線對應並將切割刀片定位於該遮罩片的正面而形成槽；薄片黏貼步驟，其使該基板的上表面與該遮罩片的正面相面對，並使該分割預定線與該槽對應，而將該遮罩片的正面黏貼於該基板的上表面；以及槽露出步驟，其薄化該遮罩片的背面側並使該槽在該背面側露出。

Description

遮罩的形成方法
本發明係關於一種遮罩的形成方法，其使用於對藉由分割預定線而被分割成一個個晶片之基板的該分割預定線施以金屬鍍層時。
在正面形成有藉由分割預定線所劃分之IC、LSI等多個元件之晶圓係藉由能旋轉地裝設有切割刀片之切割裝置而施以切割加工並被分割成一個個元件晶片，並被利用於行動電話、個人電腦等電子設備。
又，上述的切割裝置亦被用於將在正面形成有藉由分割預定線所劃分之多個區域之陶瓷基板依各個該區域分割成一個個晶片時（例如參照專利文獻1），但在施以切割加工之前，會沿著該分割預定線而網格狀地施以AuSn（金錫）鍍層，所述AuSn鍍層的寬度大於分割該陶瓷基板之切割刀片的厚度。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-039906號公報。
[發明所欲解決的課題] 但是，如上述，為了沿著分割預定線而網格狀地施以寬度大於切割刀片的厚度之AuSn鍍層，需要依各個晶片配設與各個晶片對應之大小的遮罩，有不勝其煩之問題。
本發明為有鑒於上述事實所完成者，其主要的技術課題在於提供一種遮罩的形成方法，其解決依各個晶片配設與各個晶片對應之大小的遮罩之作業耗費人力且不勝其煩之問題。
[解決課題的技術手段] 為了解決上述主要的技術課題，根據本發明，提供一種遮罩的形成方法，其使用於對藉由分割預定線而被分割成一個個晶片之基板的該分割預定線施以金屬鍍層時，所述遮罩的形成方法包含：遮罩片準備步驟，其準備遮罩片，所述遮罩片具有與該基板對應之大小，且具有能黏貼於該基板的上表面之正面；槽形成步驟，其係與該分割預定線對應並將切割刀片定位於該遮罩片的正面而形成槽；薄片黏貼步驟，其使該基板的上表面與該遮罩片的正面相面對，並使該分割預定線與該槽對應，而將該遮罩片的正面黏貼於該基板的上表面；以及槽露出步驟，其薄化該遮罩片的背面側而使該槽在該背面側露出。
在該遮罩片準備步驟中，作為該遮罩片，可準備在正面具備因紫外線的照射而黏著力降低之黏著層之UV片。又，在該遮罩片準備步驟中，作為該遮罩片，可準備因加熱而壓接之熱壓接片。
[發明功效] 本發明的遮罩的形成方法使用於對藉由分割預定線而被分割成一個個晶片之基板的該分割預定線施以金屬鍍層時，所述遮罩的形成方法包含：遮罩片準備步驟，其準備遮罩片，所述遮罩片具有與該基板對應之大小，且具有能黏貼於該基板的上表面之正面；槽形成步驟，其係與該分割預定線對應並將切割刀片定位於該遮罩片的正面而形成槽；薄片黏貼步驟，其使該基板的上表面與該遮罩片的正面相面對，並使該分割預定線與該槽對應，而將該遮罩片的正面黏貼於該基板的上表面；以及槽露出步驟，其薄化該遮罩片的背面側而使該槽在該背面側露出，因此，本發明的遮罩的形成方法係在黏貼於基板之遮罩片上與基板的分割預定線對應地預先形成槽，而可容易地配設與各個晶片對應之大小的遮罩，不需要依各個晶片配設與各個經分割之晶片對應之大小的遮罩，解決不勝其煩的問題。
又，如習知技術般，在將遮罩片黏貼於基板之後，若欲藉由切割刀片而在遮罩片形成槽，則會有因切割刀片而損傷基板之疑慮，但若根據本發明，則因預先在遮罩片形成槽，故避免損傷基板。
以下，針對根據本發明所構成之遮罩的形成方法之實施方式，一邊參照附加圖式一邊詳細地進行說明。
在圖1中表示切割裝置1，所述切割裝置1能切割加工圖示的基板10，且能實施適於實施本實施方式的遮罩的形成方法之切割加工。切割裝置1具備略長方體形狀的外殼2，並具備：卡匣4，其載置於外殼2的卡匣台4a；搬出搬入手段3，其將被框架F支撐之未加工的基板10從卡匣4搬出至暫置台5，且將被放置於暫置台5之加工完畢的基板10搬入卡匣4；搬送手段6，其具有回旋臂，所述回旋臂將已被搬出至暫置台5之基板10搬送至卡盤台7；切割手段8，其對被保持於卡盤台7之基板10施以切割加工；攝像手段9，其拍攝被保持於上述之卡盤台7上之基板10；清洗搬出手段17，其將加工完畢的基板10從圖1中定位有卡盤台7之搬出搬入位置搬送至清洗裝置16（省略詳細內容）；以及省略圖示之控制手段。切割手段8係與被加工物的材質、切割加工條件對應，並能更換成不同之切割刀片（例如，厚度、材質不同之切割刀片81A、切割刀片81B）。
藉由本實施方式的切割裝置1所切割之基板10為陶瓷基板，並如圖2（a）中放大表示般，為在正面10a形成有藉由分割預定線14所劃分之多個區域12之矩形狀的基板。分割預定線14係藉由預定方向的分割預定線14以及與該預定方向的分割預定線14正交之方向的分割預定線14而被形成為網格狀。如圖1所示，在使用切割裝置1將該基板10依區域12分割成一個個晶片時，該基板10係隔著保護膠膜T而支撐於環狀框架F，並被保持於卡盤台7。此外，被切割手段8切割之基板10並未受限於上述方式，亦可為區域12與分割預定線14被封膜樹脂覆蓋而不在正面10a露出之方式。
切割裝置1具備：X軸移動手段，其使卡盤台7與切割手段8在X軸方向相對地移動；以及Y軸移動手段，其使卡盤台7與切割手段8在與X軸方向正交之Y軸方向相對地移動。在本實施方式中之X軸移動手段係使卡盤台7在X軸方向移動之手段，Y軸移動手段係使切割手段8在Y軸方向移動之手段。上述之X軸移動手段及Y軸移動手段被配設於外殼2的內部，並未圖示。
卡盤台7具備：吸附卡盤71，其構成卡盤台7的保持面；以及夾具72，其以面對卡盤台7的外周之方式配設並握持支撐基板10之框架F。吸附卡盤71係藉由具有透氣性之構件所構成，並連接有省略圖示之吸引源。藉由使該吸引源運作，而在吸附卡盤71的保持面產生負壓，可吸引保持該基板10。
控制手段係藉由電腦所構成，並具備：中央運算處理裝置（CPU），其依循控制程式而進行運算處理；唯讀記憶體（ROM），其儲存控制程式等；能讀寫的隨機存取記憶體（RAM），其用於暫時地儲存各種感測器的檢測值、運算結果等；以及輸入介面及輸出介面（皆省略詳細圖示）。該控制手段連接並控制切割裝置1的各運作部，且藉由該攝像手段9所拍攝之影像被記憶於控制手段且被顯示於省略圖示之顯示手段。
圖1所示之切割裝置1大致具備如同上述的構成，以下針對本實施方式的遮罩的形成方法進行說明。
在實施本實施方式的遮罩的形成方法時，首先，如圖2（b）所示，實施遮罩片準備步驟，所述遮罩片準備步驟準備遮罩片20，所述遮罩片20具有與上述的基板10對應之大小且具有能黏貼於基板10的上表面（正面10a）之正面20a。
上述的遮罩片20能選自各種薄片，例如能採用在正面具備具有黏著力之黏著層且該黏著力會因照射紫外線而降低之UV片、或藉由加熱而壓接之熱壓接片等。在以下所說明之實施方式中，作為遮罩片20，採用UV片進行說明，所述UV片在正面具備具有黏著力之黏著層且該黏著力會因照射紫外線而降低。
若已藉由上述之遮罩片準備步驟而準備與基板10對應之大小的遮罩片20，則如圖2（b）所示，將已形成黏著層之正面20a朝向上方載置於卡盤台7的吸附卡盤71的保持面，並使上述之吸引源運作而吸引保持遮罩片20。接著，使上述的X軸移動手段運作，將卡盤台7定位於攝像手段9的正下方，檢測遮罩片20的外形形狀及正面高度位置的資訊，並記憶至上述的控制手段。此外，遮罩片20的正面高度位置的資訊因係遮罩片20的厚度，故亦可預先輸入至控制手段而使其記憶。於此，在該控制手段中，以XY座標而預先記憶有形成於被加工物亦即上述的基板10的正面10a之分割預定線14的位置資訊，並將在遮罩片20中與分割預定線14對應之位置設定作為形成後述之槽100之槽形成預定線。該槽形成預定線係與分割預定線14同樣地藉由設定成預定方向之槽形成預定線以及與該預定方向正交之方向的槽形成預定線（皆未圖示）而被設定成網格狀。
若將遮罩片20吸引保持於卡盤台7，並已將遮罩片20的外形形狀及正面20a的高度資訊等記憶至控制手段，則如圖3（a）所示，使上述之槽形成預定線的預定方向與X軸方向一致，並將應加工之槽形成預定線定位於切割手段8的正下方。切割手段8具備：主軸外殼80，其在Y軸方向延伸；旋轉主軸82，其旋轉自如地被支撐於該主軸外殼80；切割刀片81A，其被固定於旋轉主軸82的前端；刀片蓋83，其覆蓋該旋轉主軸82與切割刀片81A；以及切割水供給噴嘴84，其對被切割刀片81A切割之處供給切割水，並且，所述切割手段8係藉由省略圖示之主軸馬達而使切割刀片81A往以箭號R1所示之方向旋轉。該切割刀片81A係為了切割遮罩片20而形成槽所裝設之切割刀片，例如係前端部的切刃的厚度為與分割預定線14的寬度對應之100μm的厚度的切割刀片。
實施槽形成加工，所述槽形成加工係將高速旋轉之切割刀片81A定位於已與X軸方向一致之槽形成預定線，並藉由省略圖示之切入進給手段而在以箭號Z所示之Z軸方向調整切入進給量，從遮罩片20的正面20a側切入，且將卡盤台7在X軸方向進行加工進給而形成槽100。此時，如由圖3（b）所示之局部放大剖面圖所理解般，槽100被形成為寬度為100μm且以未達遮罩片20的背面20b側之深度。再者，將切割手段8的切割刀片81A在與已形成上述的槽100之槽形成預定線在Y軸方向相鄰且未形成槽100之槽形成預定線上進行分度進給，並與上述同樣地進行而形成槽100。藉由反覆此等，而沿著沿X軸方向之所有的槽形成預定線形成槽100。接著，將卡盤台7旋轉90度，使與已先形成槽100之方向正交之方向與X軸方向一致，並對新與X軸方向一致之所有的槽形成預定線實施上述之槽形成加工，而沿著遮罩片20的所有的槽形成預定線形成槽100（參照圖3（c））。如以上所述，藉由沿著遮罩片20上的所有的槽形成預定線形成槽100，而結束本實施方式的槽形成步驟。
若已結束上述的槽形成步驟，則實施薄片黏貼步驟，所述薄片黏貼步驟係將根據圖2（a）所說明之基板10定位於遮罩片20的上方，如圖4（a）的上段所示般將基板10的正面10a朝向下方，使基板10的正面10a與藉由上述的槽形成步驟而形成有槽100之遮罩片20的正面20a相面對，並使基板10的分割預定線14與槽100對應而黏貼遮罩片20與基板10。
此外，上述之遮罩片20例如為在聚烯烴基材的上表面塗布UV反應型黏著劑而形成有黏著層者，並為因紫外線的照射而黏著力迅速降低之薄片。
若如上述般進行而已實施片黏貼步驟，則停止與卡盤台7連接之吸引源而解除在卡盤台7產生之負壓，並如圖4（b）所示般從卡盤台7取出在正面10a黏貼有遮罩片20之基板10。已從卡盤台7取出之基板10為了實施後述之槽露出步驟，而搬送並載置於圖5（a）所示之保持台30。在保持台30的上表面，為了保持基板10而形成有與基板10的形狀對應所構成之保持面32。保持面32係藉由具有透氣性之材料所形成，並連接省略圖示之吸引源。藉由使該吸引源運作，而在保持面32上產生負壓，並吸引保持基板10。
槽露出步驟係薄化被黏貼於基板10的正面10a之遮罩片20的背面20b側，並使藉由上述之槽形成步驟所形成之槽100在背面20b側露出之步驟，例如，可藉由圖5（b）所示之研削裝置40而實施。
研削裝置40具備研削手段42，所述研削手段42用於研削並薄化遮罩片20的背面20b，所述遮罩片20被黏貼於基板10的正面10a，所述基板10被吸引保持於保持台30的保持面32。研削手段42具備：旋轉主軸43，其藉由未圖示的旋轉驅動機構而旋轉；輪安裝件44，其裝設於旋轉主軸43的下端；以及研削輪45，其安裝於輪安裝件44的下表面，並且，在研削輪45的下表面環狀地配設有多個研削磨石46。
若已在保持台30吸引保持基板10，則使研削手段42的旋轉主軸43往圖5（b）中以箭號R2所示之方向例如以3000rpm旋轉，且使保持台30往以箭號R3所示之方向例如以300rpm旋轉。然後，使研削磨石46接觸遮罩片20的背面20b，並將研削輪45以例如1μm／秒鐘的研削進給速度朝向以箭號R4所示之下方進行研削進給。藉由該研削而將遮罩片20的背面20b研削預定量而薄化，藉此，如圖6（a）所示，槽100在遮罩片20的背面20b側露出。此外，槽100係如上述般與基板10的分割預定線14對應地被形成，並藉由槽100在遮罩片20的背面20b露出，而基板10的分割預定線14亦露出。
此外，槽露出步驟並未受限於由上述之研削裝置40所進行之實施方式，例如，亦可採用藉由圖5（c）所示之車削裝置50而實施之另一實施方式。車削裝置50具備車削手段51，所述車削手段51用於車削並薄化遮罩片20的背面20b，所述遮罩片20被黏貼於基板10的正面10a，所述基板10被吸引保持於保持台30的保持面32。車削手段51具備：車刀輪53，其配設於旋轉軸52的下端，所述旋轉軸52旋轉自如地被支撐於省略圖示之單元外殼；省略圖示之電動馬達，其配設於該旋轉軸52的上端側並使車刀輪53旋轉；以及升降手段，其使該單元外殼在上下方向升降。在車刀輪53的下表面側裝設並固定有車刀54，所述車刀54在下端部具備由單晶金剛石等而成之切刃55。具備此種構成之車削手段51係藉由上述之升降手段而靠近、離開被黏貼於基板10之遮罩片20，所述基板10被吸引保持於保持台30。藉此，可將車刀54的切刃55定位於任意的高度。
在藉由上述之車削裝置50而車削遮罩片20的背面20b時，使上述之電動馬達運作，如圖5（c）所示，使車削手段51的旋轉軸52往以箭號R5所示之方向並以預定的旋轉速度（例如6000rpm）旋轉，且使上述之升降手段運作而使車削手段51往以箭號R6所示之方向下降並定位於所期望的高度位置，並不使保持台30旋轉地往箭號R7的方向移動。所謂該所期望的高度位置，係指實施車削加工之高度位置，所述車削加工係藉由車刀54而車削遮罩片20的背面20b，藉此，如圖6（a）、圖6（b）所示，槽100在遮罩片20的背面20b露出。此外，在使上述之升降手段運作並藉由車刀54而進行車削時，較佳為將車削手段51分成多次且緩慢地使其下降而進行車削。藉由此種車削裝置50，亦能實施薄化遮罩片20的背面20b而使槽100露出之槽露出步驟。
藉由上述之遮罩形成方法而形成僅覆蓋區域12之遮罩，並將基板10搬送至適當的鍍層加工裝置，對基板10的正面10a施以金屬的例如AuSn（金錫）的鍍層加工（省略圖示），而在正面10a形成適當的厚度的鍍層31（參照圖7（a）、（b））。在本實施方式中，因如上述般在遮罩片20沿著分割預定線14形成槽100，且在區域12上殘留有遮罩片20，故該鍍層31在區域12中被形成於遮罩片20上，且在分割預定線14中被形成於基板10上。此外，在本實施方式中，針對遮罩片20，因採用UV片，故在形成紫外線無法穿透之AuSn（金錫）的鍍層31之前，預先對遮罩片20照射紫外線，而預先使上述之黏著層的黏著力降低。
若已對基板10實施上述之鍍層加工，則如圖7（a）所示，隔著保護膠膜T並藉由環狀框架F而支撐基板10，且將基板10吸引保持於根據圖1所說明之切割裝置1的卡盤台7，並藉由夾具72而固定框架F（在圖7中，為了方便說明而省略夾具72等）。接著，藉由上述之攝像手段9而拍攝基板10，藉此檢測加工位置亦即槽100，亦即檢測分割預定線14的位置，並將基板10定位於切割手段8的正下方。此時，在切割手段8裝設有切割刀片81B以取代上述之切割刀片81A，所述切割刀片81B具備適於將基板10進行切割而分割成一個個晶片之比切割刀片81A更薄之切刃。切割刀片81B的厚度比切割刀片81A更薄（例如30μm），並且，相對於形成為上述的槽100的寬度100μm之鍍層31的寬度尺寸，切割刀片81B為薄的刀片。然後，使此切割刀片81B往以R1所示之方向高速旋轉，且使上述的X軸進給手段、Y軸進給手段、切入進給手段運作，而如圖7（b）所示，從上方切入進給至分割預定線14的寬度方向中央，而實施將基板10依區域12分割成一個個晶片之分割步驟。在該分割步驟中，使用前端側的切刃比上述的切割刀片81A更薄的切割刀片81B並沿著分割預定線14實施切割加工，藉此在依區域12分割基板10時，在鍍層31以35μm的寬度圍繞經分割之一個個晶片的外周之狀態下進行分割。
在上述之實施方式中，在已實施遮罩形成方法之後，不去除各晶片上的遮罩片20地實施鍍層加工，並直接藉由切割手段8而分割成一個個晶片。藉此，避免因分割步驟的切割加工而產生之切割屑與包含切割屑之切割水直接附著於各晶片而造成汙染。此外，本發明並未受限於此，亦容許在對基板10實施切割加工之前，從晶片上去除遮罩片20。
在上述之實施方式中，雖選擇UV片作為在遮罩片準備步驟中所準備之遮罩片20，但本發明並未受限於此，亦可選擇藉由加熱而壓接之熱壓接片作為在遮罩片準備步驟中所準備之遮罩片20。作為被採用作為遮罩片20之熱壓接片，例如可選自聚烯烴系的薄片。在從聚烯烴系的薄片選擇遮罩片20之情形，較佳為選自聚乙烯（PE）薄片、聚丙烯（PP）薄片、聚苯乙烯（PS）薄片中任一者。
在選擇聚乙烯薄片作為遮罩片20並實施上述之薄片黏貼步驟之情形中，將遮罩片20加熱至預定的溫度（聚乙烯薄片的熔點附近的120℃～140℃）而發揮黏著力，並熱壓接至基板10的正面10a。用於執行該加熱的手段並未特別受限，但可在卡盤台7的內部裝設加熱器而進行加熱或可從遮罩片20的上方吹送熱風而進行加熱，使遮罩片20上升至上述預定的溫度範圍而可發揮黏著力，並可不在正面形成黏著層而良好地對基板10進行黏貼。此外，在選擇聚乙烯片以外的薄片作為遮罩片20之情形，藉由將熱壓接時的加熱溫度加熱至與所選擇之薄片的材料相應之熔點溫度附近，而可發揮適當的黏著力並黏貼於基板10上。又，為了提高壓接程度，亦可藉由輥等而從遮罩片20側推壓。在選擇如上述般的熱壓接片作為遮罩片20之情形，在從基板10去除時，較佳為進行冷卻使黏著力降低而去除。
如上述之實施方式，藉由實施包含遮罩片準備步驟、槽形成步驟、薄片黏貼步驟、槽露出步驟之遮罩形成方法，而在黏貼於基板10之遮罩片20沿著基板10的分割預定線14形成槽100，可容易地配設與各個區域12對應之大小的遮罩，不需要依各個晶片配設與基台10的區域12對應並與被分割成一個個之晶片對應之大小的遮罩，而解決不勝其煩的問題。
又，若如習知技術般欲在將遮罩片黏貼於基板後藉由切割刀片而在遮罩片形成槽，則有因切割刀片而損傷基板的疑慮，但若根據本發明，則因預先在遮罩片形成槽，故避免損傷基板。
1:切割裝置 2:外殼 3:搬出搬入手段 4:卡匣 4a:卡匣台 5:暫置台 6:搬送手段 7:卡盤台 71:吸附卡盤 72:夾具 8:切割手段 80:主軸外殼 81A:切割刀片 81B:切割刀片 82:旋轉主軸 83:刀片蓋 84:切割水供給噴嘴 9:攝像手段 10:基板 12:區域 14:分割預定線 16:清洗裝置 17:清洗搬出手段 20:遮罩片 20a:正面 20b:背面 30:保持台 31:鍍層 40:研削裝置 42:研削手段 43:旋轉主軸 44:輪安裝件 45:研削輪 46:研削磨石 50:車削裝置 51:車削手段 52:旋轉軸 53:車刀輪 54:車刀 55:切刃 100:槽
圖1係適於本實施方式的切割裝置的整體立體圖。 圖2（a）係被加工物亦即基板的立體圖，圖2（b）係藉由遮罩片準備步驟所準備之遮罩片的立體圖。 圖3（a）係表示槽形成步驟的實施態樣之立體圖，圖3（b）係形成有槽之遮罩片的局部放大剖面圖，圖3（c）係已實施槽形成步驟之遮罩片的整體立體圖。 圖4（a）係表示薄片黏貼步驟的實施態樣之立體圖，圖4（b）係表示從卡盤台分離基板及遮罩片之態樣之立體圖。 圖5（a）係表示將基板與遮罩片載置於保持台之態樣之立體圖，圖5（b）係表示槽露出步驟的實施態樣之立體圖，圖5（c）係表示槽露出步驟的另一實施態樣之立體圖。 圖6（a）係已施以槽露出步驟之基板及遮罩片的局部放大剖面圖，圖6（b）係已施以槽露出步驟之基板及遮罩片的整體立體圖。 圖7（a）係表示將基板分割成一個個晶片之分割步驟的實施態樣之立體圖，圖7（b）係實施分割步驟時的局部放大剖面圖。
7:卡盤台
8:切割手段
20:遮罩片
20a:正面
20b:背面
80:主軸外殼
81A:切割刀片
82:旋轉主軸
83:刀片蓋
84:切割水供給噴嘴
100:槽
R1:箭號

Claims (3)

  1. 一種遮罩的形成方法，其使用於對藉由分割預定線而被分割成一個個晶片之基板的該分割預定線施以金屬鍍層時，該遮罩的形成方法包含： 遮罩片準備步驟，其準備遮罩片，該遮罩片具有與該基板對應之大小，且具有能黏貼於該基板的上表面之正面； 槽形成步驟，其係與該分割預定線對應並將切割刀片定位於該遮罩片的該正面而形成槽； 薄片黏貼步驟，其使該基板的該上表面與該遮罩片的該正面相面對，並使該分割預定線與該槽對應，而將該遮罩片的該正面黏貼於該基板的該上表面；以及 槽露出步驟，其薄化該遮罩片的背面側而使該槽在該背面側露出。
  2. 如請求項1之遮罩的形成方法，其中， 在該遮罩片準備步驟中，作為該遮罩片，準備在正面具備因紫外線的照射而黏著力降低之黏著層之UV片。
  3. 如請求項1之遮罩的形成方法，其中， 在該遮罩片準備步驟中，作為該遮罩片，準備因加熱而壓接之熱壓接片。
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