TWI440081B - Wafer segmentation method - Google Patents

Description

晶圓分割方法 發明領域

本發明係有關於一種將以於表面形成格子狀之切割道劃分複數個區域，於該已劃分之區域形成有複數個裝置之晶圓沿切割道分割成各個裝置之晶圓分割方法。

發明背景

以於藍寶石基板等之表面形成格子狀，稱為切割道之分割預定線劃分複數個區域，於該所劃分之區域層積氮化鎵系化合物半導體等光裝置之光裝置晶圓沿切割道分割成各個發光二極體等光裝置，廣泛地利用於電器。

此種沿光裝置晶圓之切割道之切斷通常以使切削刀片高速旋轉而切削之切削裝置進行。然而，藍寶石基板之莫氏硬度高，為不易切削材料，故需減緩加工速度，而有生產性差之問題。

近年來，沿切割道分割光裝置晶圓之方法提出藉對晶圓沿切割道照射具吸收性之脈衝雷射光線，形成雷射加工溝，藉沿此雷射加工溝施與外力而切斷之方法(參照專利文獻1)。

【專利文獻1】日本專利公開公報平10-305420號

然而，形成上述光裝置晶圓之基板之直徑為50mm左右，而較小。另一方面，雷射加工裝置之保持晶圓之夾盤構造成對應於直徑200~300mm之半導體晶圓之尺寸。因 而，為有效活用夾盤之保持面，將複數光裝置晶圓貼合於裝設在環狀框架之黏著膠帶，將貼合於此黏著膠帶之複數個光裝置晶圓保持於夾盤，執行雷射加工，藉此，謀求生產性之提高。

發明揭示

然後，將複數個光裝置晶圓貼合於裝設在環狀框架之黏著膠帶，將貼合於此黏著膠帶之複數個光裝置晶圓保持於夾盤，沿切割道照射雷射光，藉此，於光裝置晶圓沿切割道形成雷射加工溝後，將沿切割道形成有雷射加工溝之光裝置晶圓逐個黏貼於切割膠帶，執行將光裝置晶圓沿切割道分割之分割步驟。因而，必須執行將沿切割道形成有雷射加工溝之光裝置晶圓逐個黏貼於切割膠帶之步驟，而在生產性方面未必可滿足。

本發明即是鑑於上述情形而發明者，其主要技術課題係提供可沿形成格子狀之切割道有效率地分割複數個晶圓之晶圓分割方法。

為解決上述主要技術課題，根據本發明，提供一種晶圓分割方法，其係將以於表面形成格子狀之切割道劃分複數個區域，且於該已劃分之區域形成有複數個裝置之晶圓沿該切割道分割成各個裝置，且包含有將複數個晶圓貼合於裝設在環狀框架之切割膠帶之表面的晶圓支撐步驟、對 貼合於裝設在前述環狀框架之前述切割膠帶表面之複數個晶圓沿切割道照射雷射光線，於複數個晶圓沿切割道形成雷射加工溝之雷射加工溝形成步驟、將沿切割道形成有雷射加工溝之晶圓在貼合於該切割膠帶表面之狀態下，沿形成有雷射加工溝之切割道分割成各個裝置之分割步驟及於執行該分割步驟後，將分割成各個之裝置從該切割膠帶剝離後拾取之拾取步驟。

上述雷射加工溝形成步驟係使用具有保持被加工物之夾盤、對保持於該夾盤之被加工物照射雷射光線之雷射光線照射機構、拍攝保持於該夾盤之被加工物之拍攝機構之雷射加工裝置來執行，且於以前述拍攝機構分別拍攝藉由該切割膠帶保持於前述夾盤之複數個晶圓，對複數個晶圓執行了進行形成於晶圓之切割道與前述雷射光照射機構之雷射光線照射位置之對位的對準步驟後，分別對複數個晶圓沿切割道照射雷射光線。

又，執行該拾取步驟時，宜將該切割膠帶擴張，於分割成各個之裝置間形成間隙。

在本發明之晶圓分割方法中，由於在將複數個光裝置晶圓貼合於裝設在環狀框架之切割膠帶表面之狀態下，對複數個晶圓執行於晶圓沿切割道照射雷射光線，沿切割道形成雷射加工溝之雷射加工溝形成步驟、沿形成有雷射加工溝之切割道分割成各個裝置之分割步驟及將分割成各個之裝置從該切割膠帶剝離後拾取之拾取步驟，故可有效率 地分割複數個晶圓。

用以實施發明之最佳形態

以下，參照附加圖式，就本發明晶圓分割方法之較佳實施形態更詳細說明。

於第1圖顯示以本發明晶圓分割方法分割之光裝置晶圓10。第1圖所示之光裝置晶圓10係以於直徑50mm之藍寶石基板表面10a形成格子狀之切割道101，劃分複數個區域，於該所劃分之區域形成有複數個發光二極體等之光裝置102。

要將如上述構成之光裝置晶圓10沿切割道101分割成各個光裝置102，首先需將光裝置晶圓10貼合於裝設在環狀框架之切割膠帶之表面。然而，由於光裝置晶圓10如上述，直徑為50mm而較小，故要逐個分割，則生產性差，而如第2圖所示，將複數個(在圖中所示之實施形態為7個)光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7之各裡面10b貼合於裝設在環狀框架F之切割膠帶T之表面(晶圓支撐步驟)。因而，複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7之表面10a成為上側。此外，環狀框架F以不鏽鋼等金屬材料形成，切割膠帶T由聚烯等合成樹脂片構成，於表面形成厚度5μm左右之黏著層。如此，將複數個光裝置晶圓10貼合於裝設置在環狀框架F之切割膠帶T之表面之晶圓支撐步驟可使用日本專利公開公報2006-324502號所揭示之貼帶機來執行。

執行上述晶圓支撐步驟後，將貼合於裝設在環狀框架F之切割膠帶T表面之複數個光裝置晶圓10保持於雷射加工裝置之夾盤，對複數個光裝置晶圓10執行進行形成於光裝置晶圓10之切割道101與雷射加工裝置之雷射光線照射機構之雷射光線照射位置之對位的對準步驟、對複數個光裝置晶圓10沿切割道101照射雷射光線，於複數個光裝置晶圓10沿切割道101形成雷射加工溝之雷射加工溝形成步驟。此對準步驟及雷射加工溝形成步驟使用第3圖所示之雷射加工裝置來執行。

第3圖所示之雷射加工裝置1包含有靜止基台2、於該靜止基台2配設成可於以箭號X所示之加工進給方向(X軸方向)移動，並且保持被加工物之夾盤機構3、於靜止基台2配設成可於與以上述箭號X顯示之方向(X軸方向)垂直相交之以箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)移動之雷射光線照射單元支撐機構4、於該雷射光線照射單元支撐機構4配設成可於以箭號Z顯示之方向(Z軸方向)移動之雷射光線照射單元5。

上述夾盤機構3具有於靜止基台2上配設成沿以箭號X顯示之加工進給方向(X軸方向)平行之一對引導軌道31、31、於該引導軌道31、31上配設成可於以箭號X所示之加工進給方向(X軸方向)移動之第1滑動塊32、於該第1滑動塊32上配設成可於以箭號Y方向之分度進給方向(Y軸方向)移動之第2滑動塊33、以圓筒構件34支撐於該第2滑動塊33上之蓋台35、作為被加工物保持機構之夾盤36。此夾盤36具有由多孔性材料形成之吸附夾頭361，以圖中未示之吸引機構將作為被加工物之圓盤狀半導體晶圓保持於吸附夾頭361上。以配設於圓筒構件34內之圖中未示之脈衝馬達，使如此構成之夾盤36旋轉。此外，於夾盤36配設有用以固定後述之環狀框架之夾362。

上述第1滑動塊32之下面設有與上述一對引導軌道31、31嵌合之一對被引導溝321、321，同時，於其上面設有沿以箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)形成平行之一對引導軌道322、322。如此構成之第1滑動塊32構造成藉被引導溝321嵌合於一對引導軌道31、31，而可沿一對引導軌道31、31於以箭號X所示之加工進給方向(X軸方向)移動。圖中所示之實施形態之夾盤機構3具有使第1滑動塊32沿一對引導軌道31、31於以箭號X所示之加工進給方向(X軸方向)移動之加工進給機構37。加工進給機構37具有平行地配設於上述一對引導軌道31與31間之陽螺桿371、用以旋轉驅動該陽螺桿371之脈衝馬達372等驅動源。陽螺桿371之一端旋轉自如地支撐於固定在上述靜止基台2之軸承塊373，另一端傳動連結於上述脈衝馬達372之輸出軸。此外，陽螺桿371螺合於形成在突出設置於第1滑動塊323之中央部下面之圖中未示陰螺紋塊之貫穿陰螺孔。因而，藉以脈衝馬達372正轉及逆轉驅動陽螺桿371，使第1滑動塊32沿引導塊31、31於箭號X顯示之加工進給方向(X軸方向)移動。

圖中所示之實施形態之雷射加工裝置1具有用以檢測上述夾盤36之加工進給量、亦即X軸方向位置之X軸方向位置檢測機構374。X軸方向位置檢測機構374由沿引導軌道31配設之線性標度374a、配設於第1滑動塊32，與第1滑動塊32一同沿線性標度374a移動之讀取頭374b構成。此X軸方向位置檢測機構374之讀取頭374b在圖中所示之實施形態中，每隔1μm將1脈衝之脈衝信號傳送至後述之控制機構。然後，後述之控制機構藉計數輸入之脈衝信號，檢測夾盤36之加工進給量、亦即X軸方向之位置。此外，當使用脈衝馬達372作為上述加工進給機構37之驅動源時，藉計數將驅動信號輸出至脈衝馬達372之後述控制機構之驅動脈衝，亦可檢測夾盤36之加工進給量、亦即X軸方向之位置。又，使用伺服馬達作為上述加工進給機構37之驅動源時，將檢測伺服馬達之轉速之旋轉編碼器輸出之脈衝信號傳送至後述之控制機構，藉計數控制機構所輸入之脈衝信號，亦可檢測夾盤36之加工進給量、亦即X軸方向之位置。

於上述第2滑動塊33之下面設有與設置於上述第1滑動塊32上面之一對引導軌道322、322嵌合之一對被引導溝331、331，藉將此被引導溝331、331嵌合於一對引導軌道322、322，構造成可於以箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)移動。在圖中所示之實施形態之夾盤機構3具有第1分度進給機構38，其係使第2滑動塊33沿設置於第1滑動塊32之一對引導軌道322、322於箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)移動者。此第1分度進給機構38具有平行地配設於上述一對引導軌道322與322間之陽螺桿381、用以旋轉驅動該陽螺桿381之脈衝馬達382等之驅動源。陽螺桿381之一端旋轉自如地支撐於固定在上述第1滑動塊32上面之軸承塊383，另一端傳動連結於上述脈衝馬達382之輸出軸。此外，陽螺桿381螺合於形成在突出設置於第2滑動塊33之中央部下面之圖中未示陰螺紋塊之貫穿陰螺孔。因而，藉以脈衝馬達382正轉及逆轉驅動陽螺桿381，可使第2滑動塊33沿引導軌道322、322於以箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)移動。

圖中所示之實施形態之雷射加工裝置1具有用以檢測上述第2滑動塊33之分度進給量、亦即Y軸方向位置之Y軸方向位置檢測機構384。此Y軸方向位置檢測機構384由沿引導軌道322配設之線性標度384a、配設於第2滑動塊33，與第2滑動塊33一同沿線性標度384a移動之讀取頭384b構成。此Y軸方向位置檢測機構384之讀取頭384b在圖中所示之實施形態中，每隔1μm便將1脈衝之脈衝信號傳送至後述之控制機構。然後，後述之控制機構藉計數輸入之脈衝信號，檢測夾盤36之分度進給量、亦即Y軸方向之位置。此外，當使用脈衝馬達382作為上述分度進給機構38之驅動源時，藉計數將驅動信號輸出至脈衝馬達382之後述控制機構之驅動脈衝，亦可檢測夾盤36之分度進給量、亦即Y軸方向之位置。又，使用伺服馬達作為上述第1分度進給機構38之驅動源時，將檢測伺服馬達之轉速之旋轉編碼器輸出之脈衝信號傳送至後述之控制機構，藉計數控制機構所輸入之脈衝信號，亦可檢測夾盤36之分度進給量、亦即Y軸方向之位置。

上設雷射光線照射單元支撐機構4具有於靜止基台2上沿箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)平行配設之一對引導軌道41、41、於該引導軌道41、41上配設成可於箭號Y顯示之方向移動之可動支撐基台42。此可動支撐基台42由於引導軌道41、41上配設成可移動之移動支撐部421、安裝於該移動支撐部421之裝設部422構成。於箭號Z顯示之方向(Z軸方向)延伸之一對引導軌道423、423平行設置於裝設部422之一側面。圖中所示之實施形態之雷射光線照射單元支撐機構4具有用以使可動支撐基台42沿一對引導軌道41、41於箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)移動之第2分度進給機構43。此第2分度進給機構43具有平行地配設於上述一對引導軌道41與41間之陽螺桿431、用以旋轉驅動該陽螺桿431之脈衝馬達432等之驅動源。陽螺桿431之一端旋轉自如地支撐於固定在上述靜止基台2之圖中未示之軸承塊，另一端傳動連結於上述脈衝馬達432之輸出軸。此外，陽螺桿431螺合於形成在突出設置於構成可動支撐基台42之移動支撐部421之中央部下面之圖中未示陰螺紋塊之陰螺孔。因此，藉以脈衝馬達432正轉及逆轉驅動陽螺桿431，可使可動支撐基台42沿引導軌道41、41於以箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向)移動。

圖中所示之實施形態之雷射光線照射單元5具有單元支撐器51、安裝於該單元支撐器51之雷射光線照射機構52。單元支撐器51設有可滑動地嵌合於設置上述裝設部422之一對引導軌道423、423之一對被引導溝511、511，藉將此被引導溝511、511嵌合於上述引導軌道423、423，而支撐成可於箭號Z顯示之方向(Z軸方向)移動。

圖中所示之實施形態之雷射光線照射單元5具有使單元支撐器51沿一對引導軌道423、423於箭號Z顯示之方向(Z軸方向)移動之移動機構53。移動機構53具有配設於一對引導機構423、423間之陽螺桿(圖中未示)、用以旋轉驅動該陽螺桿之脈衝馬達532等之驅動源，藉以脈衝馬達532將圖中未示之陽螺桿正轉及逆轉驅動，可使單元支撐器51及雷射光束照射機構52沿引導軌道423、423於箭號Z顯示之方向(Z軸方向)移動。此外，在圖中所示之實施形態中，藉將脈衝馬達532正轉驅動，可使雷射光線照射裝置52移動至上方移動，藉將脈衝馬達532逆轉驅動，可使雷射光線照射裝置52移動下方。

圖中所示之雷射光線照射裝置52具有實質上配置成水平之圓筒形殼體521。於殼體521內配設具有由YAG雷射振盪器或YVO4雷射振盪器構成之脈衝電射光線振盤器或多重頻率設定機構之脈衝雷射光線振盪機構，此脈衝雷射光線振盪機構在圖中所示之實施形態中，使對藍寶石基板具有吸收性之波長(例如355nm)之脈衝雷射光線振盪。於上述殼體521裝設收容有集光透鏡(圖中未示)之集光器522。從上述脈衝雷射光線振盪機構振盪之雷射光線藉由圖中未示之傳送光學系統，到達集光器522，從集光器522以預定之集光點徑對保持在上述夾盤36之被加工物照射。

圖中所示之實施形態之雷射加工裝置具有拍攝機構55，其係配設於殼體521之前端部，拍攝要以上述雷射光線照射機構52雷射加工之加工區域者。此拍攝機構55具有照明被加工物之照明機構、捕捉以該照明機構照明之區域之光學系統、拍攝對應於以該光學系統捕捉之影像的拍攝元件(CCD)等，將所拍攝之影像信號傳送至後述控制機構。

圖中所示之雷射加工裝置具有控制機構6。控制機構6具有以電腦構成，根據控制程式，進行運算處理之中央處理裝置(CPU)61、儲存控制程式等之唯讀記憶體(ROM)62、儲存運算結果之可讀取之隨機存取記憶體(RAM)63、計數器64、輸入介面65及輸出介面66。於控制機構6之輸入介面65輸入上述X軸方向位置檢測機構374、Y軸方向位置檢測機構384及拍攝機構55等之檢測信號。然後，從控制機構6之輸出介面66將控制信號輸出至上述脈衝馬達372、脈衝馬達382、脈衝馬達432、脈衝馬達532、脈衝雷射光線照射機構52、顯示機構60等。

要使用上述雷射加工裝置1，執行上述對準步驟及雷射加工溝形成步驟，需如第2圖所示，將貼合於裝設在環狀框架F之切割膠帶T之複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7載置於第1圖所示之雷射加工裝置1之夾盤36之切割膠帶T側。藉使圖中未示之吸引機構作動，將複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7藉由切割膠帶T吸引保持於夾盤36上。又，環狀框架F以夾362固定。

如上述，保持於夾盤36之複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7呈定位於第4(a)圖所示之座標位置之狀態。此外，第4(b)圖顯示使夾盤36從第4(a)圖所示之狀態旋轉90度之狀態。如此進行，將複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7吸引保持於夾盤36上後，對各光裝置晶圓10執行進行切割道101與雷射光線照射機構52之集光器522(雷射光線照射位置)之對位之對準步驟。要執行對準步驟，首先使加工進給機構37作動，將保持在複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7之夾盤36定位於拍攝機構55之正下方。

將夾盤36定位於拍攝機構55之正下方後，拍攝機構55拍攝保持於夾盤36上，呈上述第4(a)圖之狀態之複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7，將該影資料傳送至控制機構6。控制機構6依從拍攝機構55傳送之影像資料，求出複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7之座標，將該座標值儲存於隨機存取記憶體(RAM)63。接著，使加工進給機構37及第1分度進給機構38作動，移動夾盤36，而將光裝置晶圓10-1定位於拍攝機構55之正下方。然後，以拍攝機構55拍攝形成於光裝置晶圓10-1，於預定方向(在第4(a)圖之狀態為X軸方向)延伸之切割道101，將該影像資料傳送至控制機構6。控制機構6依從拍攝機構55傳送之影像資料，判定切割道101是否與X軸平行。然後，當切割道101未與X軸平行時，使脈衝馬達360作動，使夾盤36旋動，以調整成切割道101與X軸平行(θ修正步驟)。將此時之旋動位置儲存於隨機存取記憶體(RAM)63。

接著，使加工進給機構37及第1分度進給機構38作動，移動夾盤36，將形成於呈第4(a)圖所示之狀態之光裝置晶圓10-1之各切割道分別定位於拍攝機構55之正下方，以拍攝機構55拍攝在各切割道101之第4(a)圖中之左端(起點)及右端(終點)，將該影像資料傳送至控制機構6。控制機構6依從拍攝機構55傳送之影像資料，作為照射各切割道之雷射光線之起點座標值及終點座標值，儲存於隨機存取記憶體(RAM)63(起點及終點座標檢測步驟)。如此進行，求出照射於光裝置晶圓10-1之預定方向延伸之各切割道101之雷射光線之起點座標值及終點座標值後，使脈衝馬達360作動，使夾盤36旋動90度後，將光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7定位成第4(b)圖之狀態。然後，對定位成第4(b)圖之狀態之光裝置晶圓10-1之形成於與上述預定方向垂直相交之方向之切割道101執行上述起點及終點座標檢測步驟。

如上述，對光裝置晶圓10-1執行θ修正步驟及起點與終點座標檢測步驟後，對保持於夾盤36之其他光裝置晶圓10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7依序進行上述θ修正步驟及起點與終點座標檢測步驟。

如以上進行，對保持於夾盤36上之複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7執行由上述θ修正步驟及起點與終點座標檢測步驟組成之對準步驟後，對各光裝置晶圓10執行沿切割道101照射雷射光線，於各光裝置晶圓10沿切割道101形成雷射加工溝之雷射加工溝形成步驟。即，使加工進給機構37及第1分度進給機構38作動，如第5圖所示，將夾盤36移動至集光器52所在之雷射光線照射區域，將形成於光裝置晶圓10-1之預定切割道101定位於集光器52之正下方。此時，夾盤36定位於以上述θ修正步驟修正θ，儲存於隨機存取記憶體(RAM)63之旋動位置。然後，依儲存於隨機存取記憶體(RAM)63之起點座標值，如第5圖所示，將預定切割道101之起點座標值(在第5圖為左端)定位於集光器522之正下方。將此預定切割道101之起點座標值定位於集光器522之正下方之控制係依X軸方向位置檢測機構374及Y軸方向位置檢測機構384之檢測信號執行。接著，使雷射光線照射機構52作動，一面從集光器52照射脈衝雷射光線，一面使加工進給機構37作動，使夾盤36於在第5圖中以箭號X1顯示之加工進給方向以預定之加工速度移動(雷射光線照射步驟)。此時，使從集光器522照射之脈衝雷射光線之集光點P對準光裝置晶圓10-1之表面10a附近。然後，依儲存於隨機存取記憶體(RAM)63之起點座標值，預定之切割道101之終點座標值(在第5圖為右端)到達集光器522之正下方後，停止夾盤36之移動，同時，停止脈衝雷射光線之照射。此外，停止夾盤36之移動之控制係依X軸方向位置檢測機構374之檢測信號執行。結果，如第6圖所示，於光裝置晶圓10-1沿切割道101形成雷射加工溝110。

此外，上述雷射加工溝形成步驟之加工條件設定如下。

光源：LD激發Q開關Nd：YVO4雷射

波長：355nm

多重頻率：100kHz

平均輸出：1.0W

集光點徑：ψ10μm

加工進給速度：100mm/秒

如此進行，沿於光裝置晶圓10-1之預定方向延伸之所有切割道101執行上述雷射加工步驟後，使夾盤36旋動90度，沿於對上述預定方向垂直相交之方向延伸之各切割道101執行上述雷射加工溝形成步驟。

如以上進行，沿形成於光裝置晶圓10-1之所有切割道101執行上述雷射加工步驟後，對光裝置晶圓10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7依序執行上述雷射加工溝形成步驟。結果，於貼合在裝設於環狀框架F之切割膠帶T表面之複數個光裝置晶圓10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7分別沿所有切割道101形成雷射加工溝。

執行上述雷射加工溝形成步驟後，在將複數個光裝置晶圓10貼合於切割膠帶T表面之狀態下，執行沿形成有雷射加工溝110之切割道101分割成逐個裝置102之分割步驟、將分割成諸個之裝置102從切割膠帶T剝離後拾取之拾取步驟。此分割步驟及拾取步驟係使用第7圖至第9圖所示之分割裝置來執行。於第7圖顯示分割裝置之立體圖，於第8圖顯示分解第7圖所示之分割裝置之主要部份而顯示之立體圖。第7圖至第9圖所示之分割裝置7具有基台70、於該基台70上配設成可於箭號Y顯示之方向移動之第1工作台71、於該第1工作台71上配設成可於以與箭號Y垂直相交之箭號X顯示之方向移動之第2工作台72。基台70形成矩形，在其兩側部上面，於箭號Y顯示之方向2條引導軌道701、702配設成相互平行。此外，在2條軌道中之其中一引導軌道701之上面形成截面呈V字形之引導溝701a。

如第8圖所示，上述第1工作台71形成中央部具矩形開口711之窗框形。於此第1工作台71之一側部下面設置可滑動地嵌合於形成於設置在上述基台70之其中一引導軌道701之引導溝701a之被引導軌道712。在第1工作台71之兩側部上面，於與上述被引導軌道712垂直相交之方向平行配設2條引導軌道713、714。此外，於2條引導軌道中之其中一引導軌道713形成上面截面呈V字形之引導溝713a。如第7圖所示，如此構成之第1工作台71將被引導軌道712嵌合於形成在設置於基台70之一引導軌道701之引導溝701a，同時，將另一側部下面載置於設置在基台70之另一引導軌道702上。圖中所示之實施形態之晶圓分割裝置7具有使第1工作台71沿設置於基台70之引導軌道701、702而於箭號Y顯示之方向移動之第1移動機構73。如第8圖所示，此第1移動機構73由平行地配設於設置在基台70之另一引導軌道702之陽螺桿731、配設於基台70，將陽螺桿731之一端部支撐成可旋轉之軸承732、連結於陽螺桿731之另一端，用以旋轉驅動陽螺桿731之脈衝馬達733、設置於上述第1工作台71之下面，螺合於陽螺桿731之陰螺紋塊734構成。如此構成之第1移動機構73藉驅動脈衝馬達733，使陽螺桿731旋動，而使第1工作台71於箭號Y顯示之方向移動。

如第8圖所示，上述第2工作台72形成矩形，中央部具有圓形之孔721。於此第2工作台72之一側部下面設置可滑動地嵌合於形成於設置在上述第1工作台71之其中一引導軌道713之引導溝713a之被引導軌道722。如第7圖所示，如此構成之第2工作台72將被引導軌道722嵌合於形成在設置於第1工作台71之一引導軌道713之引導溝713a，同時，將另一側部下面載置於設置在第1工作台71之另一引導軌道714上。圖中所示之實施形態之分割裝置7具有使第2工作台72沿設置於第1工作台71之引導軌道713、714而於箭號X顯示之方向移動之第2移動機構74。如第8圖所示，此第2移動機構74由平行地配設於設置在第1工作台71之另一引導軌道714之陽螺桿741、配設於第1工作台71，將陽螺桿731之一端部支撐成可旋轉之軸承742、連結於陽螺桿741之另一端，用以旋轉驅動陽螺桿741之脈衝馬達743、設置於上述第2工作台72之下面，螺合於陽螺桿741之陰螺紋塊744構成。如此構成之第2移動機構74藉驅動脈衝馬達743，使陽螺桿741旋動，而使第2工作台72於箭號X顯示之方向移動。

圖中所示之實施形態之分割裝置7具有保持上述環狀框架F之框架保持機構75、使裝設於保持在該框架保持機構75之環狀框架F之切割膠帶T擴張之膠帶擴張機構76。如第7圖及第9圖所示，框架保持機構75由具有大於設置在上述第2工作台72之孔721之徑大之內徑的環狀框架保持構件751、配設於該框架保持構件751之外周，作為固定機構之複數夾752構成。框架保持構件751之上面形成載置環狀框架F之載置面751a，於此載置面751a上載置環狀框架F。然後，載置於載置面751a上之環狀框架F以夾752固定於框架保持構件751。如此構成之框架保持機構75配設於第2工作台72之孔721上方，以後述膠帶擴張機構76支撐成可於上下方向進退。

如第7圖及第9圖所示，膠帶擴張機構763具有配設於上述環狀框架保持機構751內側之擴張鼓輪760。此擴張鼓輪760具有小於該環狀框架F之內徑，大於貼合於裝設在該環狀框架F之切割膠帶T之複數個光裝置晶圓10之貼合區域的內徑及外徑。又，擴張鼓輪760於下端部具有可旋動地嵌合於設置在上述第2工作台72之孔721內周面之裝設部761，同時，具有在該裝設部761上側外周面於徑方向突出而形成之支撐凸緣762。圖中所示之實施形態之膠帶擴張機構76具有使上述環狀框架保持構件751於上下方向進退之支撐機構763。此支撐機構763由配設於上述支撐凸緣762之複數氣缸763a構成，活塞桿763b連結於上述環狀框架保持構件751之下面。如此，由複數氣缸763a構成之支撐機構763使環狀框架保持構件751在載置面751a與擴張鼓輪760上端幾乎相同高度之基準位置及從擴張鼓輪760上端往下方移動預定量之擴張位置間上下移動。因而，由複數個氣缸763a構成之支撐機構763具有使擴張鼓輪760與框架保持構件751於上下方向相對移動之擴張移動機構之功能。

如第7圖所示，圖中所示之實施形態之分割裝置7具有使上述擴張鼓輪760及框架保持構件751旋動之旋動機構77。此旋動機構77由配設於上述第2工作台72之脈衝馬達771、裝設於該脈衝馬達771之旋轉軸之滑輪7722、捲繞於該滑輪772與擴張鼓輪760之支撐凸緣762之無端環帶773構成。如此構成之旋動機構77藉驅動脈衝馬達771，可藉由滑輪772及無端環帶773，使擴張鼓輪760及框架保持構件751旋動。

圖中所示之實施形態之分割裝置7具有作為使外力作用於藉由切割膠帶T支撐於保持在上述環狀框架保持構件751之環狀框架F之複數個光裝置晶圓10之外力施與機構的超音波振動施與機構78。如第8圖所示，此超音波振動施與機構78由配設於基台70上之氣缸81、配設於該氣缸之活塞桿782上端之超音波振動元件783、裝設於該超音波振動元件783上面之振動傳達構件784構成，以圖中未示之電力供給機構對超音波振動元件783施加預定頻率(例如100kHz)之交流電力。此外，構成超音波振動施與機構78之振動傳達構件784形成與光裝置晶圓10之直徑約略相同之直徑之圓盤狀。

返回第7圖，繼續說明，圖中所示之實施形態之分割裝置7具有用以檢測藉由切割膠帶T支撐於保持在上述環狀框架保持構件751之環狀框架F之光裝置晶圓10及分割成後述各個之裝置之檢測機構8。檢測機構8安裝於配設在基台70之L字形支撐柱81。此檢測機構8以光學系統及拍攝元件(CCD)等構成，配置於上述超音波振動施與機構78之上方位 置。如此構成之檢測機構8拍攝藉由切割膠帶T支撐於保持在上述環狀框架保持構件751之環狀框架F之光裝置晶圓10及後述分割成各個之裝置，將此轉換成電信號，傳送至圖中未示之控制機構。

又，圖中所示之實施形態之分割裝置7具有將分割之後述各裝置從切割膠帶T拾取之拾取機構9。此拾取機構9由配設於基台70之旋轉臂91、裝設於該旋轉臂91前端之拾取筒夾92構成，旋轉臂91藉圖中未示之驅動機構旋轉。此外，旋轉臂91構造成可上下移動，裝設於前端之拾取筒夾92可將貼合於切割膠帶T之裝置拾取。

主要參照第7圖及第10圖，就使用如以上構成之分割裝置7，將藉執行上述雷射加工溝形成步驟而形成有雷射加工溝110之複數個光裝置晶圓10分割成各個裝置102之分割步驟作說明。

將藉由切割膠帶T支撐已執行上述雷射加工溝形成步驟之複數個光裝置晶圓10之環狀框架F如第10(a)圖所示，載置於構成框架保持機構75之框架保持構件751之載置面751a上，以夾752固定於框架保持構件751。此時，框架保持構件751定位於第10(a)圖所示之基準位置。

將藉由切割膠帶T支撐複數個光裝置晶圓10之環狀框架F保持於框架保持構751後，使第1移動機構73及第2移動機構74作動，而使第1工作台71於箭號Y顯示之方向(參照第7圖)移動，同時，使第2工作台72於箭號X顯示之方向(參照第7圖)移動，如第10(a)圖所示，將光裝置晶圓10-1定位於 超音波振動元件783之正上方。接著，使構成超音波振動施與機構78之氣缸781作動，使振動傳達構件784上升，而如第10(b)圖所示，接觸切割膠帶T之貼合有光裝置晶圓10-1之區域。然後，以圖中未示之電力供給機構，對超音波振動元件783施加預定頻率(例如100kHz)之交流電力。因而，藉由振動傳達構件784及切割膠帶T對光裝置晶圓10-1施與超音波振動。結果，由於光裝置晶圓10-1藉沿切割道101形成雷射加工溝110，使強度降低，故沿切割道101分割成各個裝置102(分割步驟)。此外，在上述分割步驟中，對晶圓施與外力之方法顯示對晶圓施與超音波振動之例，亦可使用藉隔著形成於晶圓之切割道，吸引保持切割膠帶T，使其於與切割道垂直之方向背離，而將晶圓沿形成雷射加工溝而使強度降低之切割道分割之其他方法。

如上述，對光裝置晶圓10-1執行分割步驟後，使第1移動機構73及第2移動機構74作動，將光裝置晶圓10-2定位於超音波振動元件783之正上方，對光裝置晶圓10-2執行上述分割步驟。之後，依序對光裝置晶圓10-3、10-4、10-5、10-6、10-7執行上述分割步驟。

如上述，藉對貼合於裝設在環狀框架F之切割膠帶T之所有光裝置晶圓10執行分割步驟，將所有光裝置晶圓10沿形成有雷射加工溝110之切割道分割成各個裝置102後，執行將分割成各個之裝置101從切割膠帶T剝離後拾取之拾取步驟。

此拾取步驟係如第11(a)圖所示，使構成超音波振動施 與機構78之氣缸781作動，使振動傳達構件784下降。接著，使作為構成膠帶擴張機構76之支撐機構763之複數氣缸763a作動，而使環狀框架保持構件751下降至第11(b)圖所示之擴張位置。因而，由於固定於框架保持構件751之載置面751a上之環狀框架F亦下降，故如第11(b)圖所示，裝設於環狀框架F之切割膠帶T抵接擴張殼輪760之上端緣而擴張。結果，於貼合於切割膠帶T，分割成各個之裝置102間形成間隙S。之後，如第11(b)圖所示，使拾取機構9作動，以拾取筒夾92拾取分割成各個之裝置102，搬送至圖中未示之托盤或晶粒結著步驟。在此拾取步驟中，由於於分割成各個之裝置102間形成間隙S，故將裝置102從切割膠帶T剝離時，不致與相鄰之裝置102摩擦，而可防止裝置102摩擦造成之裝置之損傷。

如以上，在本發明之晶圓之分割方法中，在將複數個光裝置晶圓10貼合於裝設在環狀框架F之切割膠帶T表面之狀態下，執行上述雷射加工溝形成步驟、分割步驟及拾取步驟，故可有效率地分割複數個光裝置晶圓10。

1．．．雷射加工裝置

2．．．靜止基台

3．．．夾盤機構

4．．．雷射光線照射單元支撐機構

5．．．雷射光線照射單元

6．．．控制機構

7．．．分割裝置

8．．．檢測機構

9．．．拾取機構

10．．．光裝置晶圓

10-1．．．光裝置晶圓

10-2．．．光裝置晶圓

10-3．．．光裝置晶圓

10-4．．．光裝置晶圓

10-5．．．光裝置晶圓

10-6．．．光裝置晶圓

10-7．．．光裝置晶圓

10a．．．表面

10b．．．裡面

31．．．引導軌道

32．．．第1滑動塊

33．．．第2滑動塊

34．．．圓筒構件

35．．．蓋台

36．．．盤

37．．．加工進給機構

38．．．第1分度進給機構

41．．．引導軌道

42．．．可動支撐基台

43．．．第2分度進給機構

51．．．單元支撐器

52．．．雷射光線照射機構

53．．．移動機構

55．．．拍攝機構

60．．．顯示機構

61．．．中央處理裝置(CPU)

62．．．唯讀記憶體(ROM)

63．．．隨機存取記憶體(RAM)

64．．．計數器

65．．．輸入介面

66．．．輸出介面

70．．．基台

71．．．第1工作台

72．．．第2工作台

73．．．第1移動機構

74．．．第2移動機構

75．．．框架保持機構

76．．．膠帶擴張機構

77．．．旋動機構

78．．．超音波振動施與機構

81．．．支捎柱

91．．．旋轉臂

92．．．拾取筒夾

101．．．切割道

102．．．光裝置

110．．．雷射加工溝

321．．．被引導溝

322．．．引導軌道

331．．．被引導溝

322．．．引導軌道

360．．．脈衝馬達

361．．．吸附夾頭

362．．．夾

371．．．陽螺桿

372．．．脈衝馬達

373．．．軸承塊

374．．．X軸方向位置檢測機構

374a．．．線性標度

374b．．．讀取頭

381．．．陽螺桿

382．．．脈衝馬達

383．．．軸承塊

384．．．Y軸方向位置檢測機構

384a．．．線性標度

384b．．．讀取頭

421．．．移動支撐部

422．．．裝設部

423．．．引導軌道

431．．．陽螺桿

432．．．脈衝馬達

511．．．被引導溝

521．．．殼體

522．．．集光器

532．．．脈衝馬達

701．．．引導軌道

701a．．．引導溝

702．．．引導軌道

711．．．開口

712．．．被引導軌道

713．．．引導軌道

713a．．．引導溝

714．．．引導軌道

731．．．陽螺桿

732．．．軸承

733．．．脈衝馬達

734．．．陰螺紋塊

741．．．陽螺桿

742．．．軸承

743．．．脈衝馬達

744．．．陰螺紋桿

751．．．環狀框架保持構件

751a．．．載置面

752．．．夾

760．．．擴張鼓輪

761．．．裝設部

762．．．支撐凸緣

763．．．支撐機構

763a．．．氣缸

771．．．脈衝馬達

772．．．滑輪

781．．．氣缸

782．．．活塞桿

783．．．超音波振動元件

784．．．振動傳達構件

F．．．環狀框架

T．．．切割膠帶

X．．．箭號

X1．．．箭號

Y．．．箭號

Z．．．箭號

第1圖係作為以本發明晶圓分割方法分割之晶圓之光裝置晶圓之立體圖。

第2圖係顯示執行本發明晶圓分割方法之晶圓支撐步驟，將複數個第1圖所示之光裝置晶圓貼合於裝設在環狀框架之切割膠帶表面之狀態的立體圖。

第3圖係用以執行本發明晶圓分割方法之雷射加工溝形成步驟之雷射加工裝置之立體圖。

第4(a)圖、第4(b)圖係顯示第2圖所示之貼合於裝設在環狀框架之切割膠帶表面之複數個光裝置晶圓呈保持在第3圖所示之雷射加工裝置之夾盤預定位置之狀態的座標之關係的說明圖。

第5圖係本發明晶圓分割方法之雷射加工溝形成步驟之說明圖。

第6圖係執行了本發明晶圓分割方法之雷射加工形成步驟之光裝置晶圓之主要部份放大截面圖。

第7圖係用以執行本發明晶圓分割方法之分割步驟及拾取步驟之分割裝置之立體圖。

第8圖係分解第7圖所示之分割裝置之主要部份而顯示之立體圖

第9圖係顯示構成第7圖所示之分割裝置之第2工作台、框架保持機構及膠帶擴張機構之截面圖。

第10(a)圖、第10(b)圖係顯示本發明晶圓分割方法之分割步驟之說明圖。

第11(a)圖、第11(b)圖係顯示本發明晶圓分割方法之拾取步驟之說明圖。

10-1‧‧‧光裝置晶圓

10-2‧‧‧光裝置晶圓

10-3‧‧‧光裝置晶圓

78‧‧‧超音波振動施與機構

751‧‧‧環狀框架保持構件

751a‧‧‧載置面

752‧‧‧夾

760‧‧‧擴張鼓輪

763‧‧‧支撐機構

763a‧‧‧氣缸

781‧‧‧氣缸

782‧‧‧活塞桿

783‧‧‧超音波振動元件

784‧‧‧振動傳達構件

F‧‧‧環狀框架

T‧‧‧切割膠帶

Claims (3)

1. 一種晶圓分割方法，係將以於表面形成格子狀之切割道劃分複數個區域，且於該已劃分之區域形成有複數個裝置之晶圓沿該切割道分割成諸個裝置，包含有：晶圓支撐步驟，係將複數個晶圓貼合於裝設在環狀框架之切割膠帶之表面；晶圓保持步驟，係執行該晶圓支撐步驟後，透過該切割膠帶將該複數個晶圓吸引保持在雷射加工裝置之夾盤；對準步驟，係執行該晶圓保持步驟後，以拍攝機構分別拍攝保持於該夾盤之各晶圓，對複數個晶圓的各個晶圓進行形成於晶圓之切割道與雷射光線照射位置之對位；雷射加工溝形成步驟，係執行該對準步驟後，對貼合於前述切割膠帶之複數個晶圓沿切割道照射雷射光線，於各晶圓沿切割道形成雷射加工溝；分割步驟，係執行雷射加工溝形成步驟後，將晶圓沿形成有該雷射加工溝之切割道分割成諸個裝置；及拾取步驟，係執行該分割步驟後，將分割成諸個之裝置從該切割膠帶剝離後拾取；該對準步驟包含：將形成於各晶圓的切割道修正成與加工輸送方向平行之θ修正步驟；檢測雷射光線照射開始位置的座標之起點座標檢測步驟；及 檢測雷射光線照射結束位置的座標之終點座標檢測步驟。
2. 如申請專利範圍第1項之晶圓分割方法，其中前述分割步驟以透過該切割膠帶對各晶圓施與超音波振動來執行。
3. 如申請專利範圍第1或2項之晶圓分割方法，其中更具有於執行前述拾取步驟前，將該切割膠帶擴張，於分割成諸個之裝置間形成間隙的切割膠帶擴張步驟。