TWI614078B - 被加工物之分割方法 - Google Patents

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Yoshihiro Kawaguchi
Yoshiaki Yodo
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Abstract

本發明提供一種藉由防止分割後之晶片或DAF的接觸，而可確實地防止晶片之缺損、破損或DAF之再接合的被加工物之分割方法。
本發明被加工物之分割方法包含：隆起部形成步驟，使保持台與框架保持機構沿鉛直方向相對移動，且解除保持台相對於框架保持機構的上推，形成隆起部，該隆起部係黏著帶擴展而形成之黏著帶的剩餘部位在被加工物之外周側隆起於該黏著帶表面側；隆起部反轉步驟，係在實施隆起部形成步驟之後，從黏著帶之背面側以吸引機構吸引隆起部，並使突出於黏著帶之背面側，而作為背面側隆起部；及剩餘削減步驟，係在實施隆起部反轉步驟之後，以夾持機構夾持背面側隆起部，藉以使背面側隆起部之內側部位附接，以削減黏著帶之剩餘部位。

Description

被加工物之分割方法 發明領域
本發明係有關一種半導體晶圓等之被加工物的分割方法。
發明背景
習知，例如專利文獻1所揭示的，有關貼附於黏著帶之被加工物，在沿著分割預定線形成改質層、雷射加工溝等之分割起點中，會進行使用分割裝置以分割成各個晶片。
在專利文獻1中，就有關利用將貼附了被加工物之黏著帶進行擴展，對被加工物賦予外力，而分割被加工物的技術進行了揭示。藉由擴展而伸展之黏著帶從擴展狀態放開時，藉由被伸展的部位形成剩餘部位。於該剩餘部位由於不受張力地成為鬆弛的狀態，所以擔心分割後之鄰接的晶片會接觸而產生缺損或破損。
又，於晶圓貼附有由晶片安裝時達成接著劑任務的黏接著劑層構成之DAF(Die Attach Film)時，在黏著帶從擴展狀態解放時，擔心與晶片一起分割之DAF會接觸，而產 生DAF再接合的不合適情況。
有關此點，在專利文獻2中，揭示了藉由對擴展而形成之黏著帶的剩餘部位賦予熱等外部刺激，而使剩餘部位收縮，以維持晶片間之間隔的方法。
【先行技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】特開2007-189057號公報
【專利文獻2】特開2007-027562號公報
發明概要
然而，即使是專利文獻2所揭示之技術，擔心會因黏著帶之材質及厚度而使外部刺激所產生之收縮不完全或是不收縮，而渴望進一步的改善。
本發明係鑑於以上之問題而完成者，其目的在於提供一種藉由防止分割後之晶片或DAF的接觸，而可確實地防止晶片之缺損、破損或DAF之再接合的被加工物之分割方法。
依據請求項1記載之發明，提供一種被加工物之分割方法，包含有：分割起點形成步驟，係於已設定交叉之複數分割預定線之被加工物，沿著分割預定線形成分割起點；黏著帶貼附步驟，係在實施分割起點形成步驟前或 後，於表面具有黏著層之黏著帶貼附被加工物，且透過黏著帶裝設於環狀框架；保持步驟，係在實施分割起點形成步驟與黏著帶貼附步驟後，於可吸引保持被加工物之保持台上透過黏著帶載置被加工物，且以框架保持機構保持環狀框架；分割步驟，在實施保持步驟後，使保持台與框架保持機構朝鉛直方向相對移動，且相對於框架保持機構使保持台上推以使黏著帶擴展，藉此從分割起點沿著分割預定線分割被加工物，以形成複數晶片，並且於相鄰接之晶片間形成間隔；吸引保持步驟，在實施該分割步驟後，在保持台透過黏著帶吸引保持被加工物，且維持相鄰接之晶片間之間隔；隆起部形成步驟，在開始吸引保持步驟後，使保持台與框架保持機構沿鉛直方向相對移動，且解除保持台相對於框架保持機構的上推，而形成隆起部，該隆起部係黏著帶擴展而形成之黏著帶的剩餘部位在被加工物之外周側而隆起於黏著帶表面側；隆起部反轉步驟，係在實施隆起部形成步驟之後，從黏著帶之背面側以吸引機構吸引隆起部，並使突出於黏著帶之背面側，而作為背面側隆起部；及剩餘削減步驟，係在實施隆起部反轉步驟之後，以夾持機構夾持背面側隆起部，藉以使背面側隆起部之內側部位附接，而削減黏著帶之剩餘部位。
依據請求項2記載之發明，提供一種被加工物之分割方法，其更具有收縮步驟，該收縮步驟係在實施剩餘削減步驟後，將被加工物之外周側之黏著帶從黏著帶之表面側加熱，而使黏著帶收縮。
依據本發明，可防止所謂分割後黏著帶撓曲，相鄰接之晶片接觸而缺損、破損之不合適的情況，或是所謂相鄰之晶片之背面的DAF再結合之不合適的情況。
2‧‧‧雷射光束照射單元
4‧‧‧拍攝機構
6‧‧‧殼體
8‧‧‧集光器
10‧‧‧夾頭台
11‧‧‧晶圓
11a‧‧‧表面
12‧‧‧凹槽
13‧‧‧分割預定線
15‧‧‧裝置
15A‧‧‧晶片
17‧‧‧裝置區域
19‧‧‧外周剩餘區域
20‧‧‧改質層
60‧‧‧分割裝置
61‧‧‧夾頭台
61a‧‧‧吸引保持面
65‧‧‧汽缸
66‧‧‧框架保持構件
66a‧‧‧載置面
67‧‧‧吸引源
68‧‧‧夾具
69‧‧‧切換閥
80‧‧‧吸引機構
82‧‧‧吸引塊
82a‧‧‧吸引口
84‧‧‧切換閥
86‧‧‧吸引源
90‧‧‧夾持機構
92‧‧‧夾持構件
96‧‧‧加熱單元
F‧‧‧環狀框架
T‧‧‧黏著帶
Ta‧‧‧隆起部
Tb‧‧‧背面側隆起部
Tn‧‧‧黏著層
X‧‧‧箭頭
Y‧‧‧箭頭
圖1係被加工物之晶圓的立體圖。
圖2係就有關分割起點形成步驟進行說明之立體圖。
圖3係就有關膠帶黏著步驟進行說明之立體圖。
圖4係就有關保持步驟進行說明之側斷面圖。
圖5係就有關分割步驟進行說明之側斷面圖。
圖6係就有關吸引保持步驟進行說明之側斷面圖。
圖7係就有關隆起部形成步驟進行說明之側斷面圖。
圖8(A)係就有關隆起部進行說明之圖示。
圖8(B)係就有關隆起部反轉步驟進行說明之圖示。
圖9(A)係就有關剩餘削減步驟進行說明之圖示。
圖9(B)係就有關夾持構件間夾著背面側隆起部的狀態進行說明的圖示。
圖10係就有關將晶圓及環狀框架卸除後之狀態進行說明之側斷面圖。
圖11係就有關收縮步驟進行說明之側斷面圖。
較佳實施例之詳細說明 【用以實施發明之形態】
本發明係將設定有複數交叉之分割預定線的被加工物，沿著分割預定線進行分割的被加工物之分割方法，以下，參照圖面詳細說明本發明之實施形態。
圖1係就有關被加工物之實施形態之半導體晶圓11(以下，亦僅記載為「晶圓11」)顯示的圖面。晶圓11係由例如厚度為700μm之矽晶圓構成，於表面11a複數交叉之分割預定線形成格子狀，且藉由複數分割預定線13所劃分之複數區域分別形成裝置15。
如此構成之晶圓11包含形成有裝置15之裝置區域17、及圍繞裝置區域17之外周剩餘區域19。於晶圓11之外周形成作為顯示矽晶圓之結晶方位之標記的凹槽12。且，作為被加工物，也可設想為未規定分割預定線，又，未形成裝置，不具圖案者。
就有關如上述之晶圓11，實施本發明之被加工物(晶圓11)之分割方法。首先，實施沿著晶圓11之分割預定線13形成分割起點之分割起點形成步驟。
如圖2所示，在本實施形態中，藉由形成雷射加工裝置所產生之沿著分割預定線13的改質層(變質層)，而形成分割起點。且，分割起點之形成其他也可考慮形成雷射加工裝置所產生之雷射加工溝、或是形成以切削刀進行切削加工所產生之切削溝等(半切)所產生者。
圖2顯示了在晶圓11之內部沿著分割預定線13形成改質層之雷射加工裝置的主要部分。雷射加工裝置係具備有保持晶圓11之夾頭台10、對保持於夾頭台10之晶圓11 照射雷射光束之雷射光束照射單元2、將保持於夾頭台10之晶圓11進行拍攝之CCD相機等之拍攝機構4而構成。
夾頭台10係構成為吸引保持晶圓11，藉由未圖示之移動機構朝圖1中箭頭X所示之加工運送方向及箭頭Y所示之算出運送方向移動。
雷射光束照射單元2具有實質上配置成水平之圓筒形狀之殼體6。殼體6內配設具備有YAG雷射振盪器或YVO4雷射振盪器等脈衝雷射振盪器及反覆頻率設定機構之脈衝雷射振盪機構。於殼體6之前端部裝設了用以將從脈衝雷射振盪機構所振盪之脈衝雷射光束集光之集光器8。
拍攝機構4係具備有藉由可視光線拍攝之拍攝元件(CCD)等而構成，所拍攝之圖像訊號傳送至未圖示之控制機構。
使用作為以上構成之雷射加工裝置，一面從集光器8對晶圓11照射具有透過性之脈衝雷射光束，一面朝箭頭X方向以預定之運送速度使夾頭台10移動，藉以於晶圓11內部形成沿著分割預定線13之改質層(熔融再硬化層)。
改質層稱為密度、折射率、機械強度或其他物理特性與周圍成為相異狀態的區域。改質層形成之際的加工條件係例如設定成如下述般。
光源：LD激起Q開關 Nd：YVO4脈衝雷射
波長：1064nm
反覆頻率：100kHz
脈衝輸出：10μJ
集光點徑：ψ1μm
加工運送速度：100mm/秒
該改質層之形成係沿著於第1方向(圖2之X軸方向)伸長之全部的分割預定線13實施後，將夾頭台10進行90度旋轉之後，沿著與第1方向成直角之第2方向伸長之全部的分割預定線13實施。
如上述般進行而實施分割起點形成步驟。接著，就有關實施該分割起點形成步驟前或後，如圖3所示，將晶圓11貼附於表面具有黏著層之黏著帶T(膠帶)，且透過黏著帶T裝設於環狀框架F的黏著帶貼附步驟進行說明。
黏著帶T在實施後述之分割步驟之際，係用以對分割預定線賦予使晶圓11分離之外力者。黏著帶T係設成閉塞以環狀框架F圍繞的區域，將晶圓11貼附於黏著帶T時，晶圓11透過黏著帶T而固定於環狀框架F。
接著，實施如上述說明之分割起點形成步驟及黏著帶貼附步驟後，實施於可吸引保持晶圓11之夾頭台61(保持台)上透過黏著帶T載置被加工物，且以框架保持構件66(框架保持機構)保持環狀框架F的保持步驟。
在本實施形態中，以圖4所示之分割裝置60實施保持步驟。分割裝置60之夾頭台61透過切換閥69連接於吸引源67，於夾頭台61之上面形成吸引保持面61a。
於夾頭台61之側邊配置具有載置環狀框架F之載置面66a、及將載置於載置面66a之環狀框架F保持成從上側夾入之夾具68的框架保持構件66。框架保持構件66定位於其載置面66a與夾頭台61之吸引保持面61a大略相同高度之基準位置。
在該保持步驟係使切換閥69成為OFF狀態，隔絕吸引源67與吸引保持面61a導通，於晶圓11之背面不生吸引保持面61a所產生之吸引力(負壓)。
接著，實施上述說明之保持步驟後，如圖5所示，實施使夾頭台61與框架保持構件66朝鉛直方向相對移動，且相對於框架保持構件66使夾頭台61上推以使黏著帶T擴展，藉以從分割起點沿著分割預定線分割晶圓11，以形成複數晶片15A(裝置)，並且於鄰接之晶片15A間形成間隔之分割步驟。
在本實施形態中，利用驅動汽缸65使框架保持構件66下降至圖5所示之擴展位置，而使夾頭台61與框架保持構件66朝鉛直方向相對移動。藉此，由於保持於框架保持構件66之載置面66a上之環狀框架F也下降，所以裝設於環狀框架F之黏著帶T抵接於夾頭台61之上端緣而主要朝半徑方向擴展。
其結果，於貼附在黏著帶T之晶圓11，拉伸力呈放射狀作用。如此，拉伸力呈放射狀作用於晶圓11時，由於沿著分割預定線13(參照圖2)所形成之改質層20強度降低，所以該改質層20成為分割基點，晶圓11沿著改質層20 破裂，分割成各個晶片15A。
即使在該分割步驟也是使切換閥69成OFF狀態，隔絕吸引源67與吸引保持面61a導通，於晶圓11之背面不生吸引保持面61a所產生之吸引力(負壓)。
接著，實施上述之分割步驟後，如圖6所示，利用在夾頭台61透過黏著帶T吸引保持晶圓11，實施維持相鄰之晶片15A間之間隔的吸引保持步驟。
亦即，分割步驟完成，於相鄰之晶片15A間形成間隔的狀態下，使切換閥69從OFF成ON狀態，使吸引保持面61a與吸引源67連通。
藉此，成為於吸引保持面61a發生負壓，各晶片15A透過黏著帶T吸引保持於吸引保持面61a的狀態，各晶片15A之橫方向的移動被限制，而可維持各晶片15A間之間隔。且，該吸引保持步驟至少會在後述之剩餘削減步驟實施完成為止繼續。
而且，開始該吸引保持步驟之後，如圖7所示，實施使夾頭台61與框架保持構件66朝鉛直方向相對移動，解除夾頭台61相對於框架保持構件66之上推，黏著帶T擴展而形成之黏著帶T的剩餘部位在晶圓11之外周側形成在黏著帶T表面側隆起的隆起部Ta之隆起部形成步驟。
於執行該隆起部形成步驟之際，切換閥69之ON狀態被維持，吸引保持面61a與吸引源67連通，而維持各晶片15A間之間隔。而且，使框架保持構件66上升至原來的位置，亦即，將框架保持構件66返回到下降前之基準位 置時，藉由框架保持構件66之下降而於吸引保持面61a與框架保持構件66間之位置被伸展的部位因拉伸力放開而鬆弛，而作為未施加張力的剩餘部位顯現。
而且，該剩餘部位亦如圖8(A)所示，於黏著帶T表面側，亦即將框架保持構件66朝原來的基準位置返回之方向側隆起，而形成隆起部Ta。於隆起部Ta，黏著帶T之黏著層Tn顯現在上側(表面側)。
接著，實施了上述之隆起部形成步驟後，如圖8(B)所示，實施從黏著帶T之背面側以吸引機構(吸引手段)80吸引隆起部Ta，使朝黏著帶T之背面側突出以作為背面側隆起部Tb之隆起部反轉步驟。
吸引機構80係例如利用在形成於圖7所示夾頭台61的周圍與框架保持構件66之間的圓環狀空間，於複數處所配置如圖8(B)所示之吸引塊82而可實現。
於圖8(B)中，吸引塊82透過切換閥84而連接於吸引源86，藉由對形成於吸引塊82之吸引口82a產生負壓，而使呈將黏著帶T之裏側吸入，形成背面側隆起部Tb而構成。
作為圖8(B)之構成時，吸引塊82配置於複數處所以包圍夾頭台61之周圍。例如，考慮於包圍夾頭台61之周方向錯開90度之位置而在合計4處配置，藉以使於直交之分割預定線13(參照圖1)的延長線上對向配置之構成。
又，捲筒狀之黏著帶T於捲筒之捲繞方向內存有張力。由於藉由該張力之方向性，在與捲筒之捲繞方向直 交的方向上，於延伸後易於產生皺紋而難以維持各晶片15A間之間隔，因此考慮於與捲筒之捲繞方向直交之該難以維持間隔的方向，將吸引塊82配置於將夾頭台61夾於其間的位置。
再者，如本實施形態般，在複數處所配置吸引塊82之形態外，也可以是構成以圓環狀的構件構成之吸引機構，且於包圍夾頭台61之全周圍中，使背面側隆起部Tb形成。
接著，實施了以上之隆起部反轉步驟後，如圖9(A)所示，實施以夾持機構(夾持手段)90夾持背面側隆起部Tb，藉以使背面側隆起部Tb之內側部位間附接，以削減黏著帶T之剩餘部位之剩餘削減步驟。
夾持機構90如本實施形態般，例如可將夾持背面側隆起部Tb而相對向之夾持構件92、92配置於吸引塊82之上方而構成。
如圖9(A)所示，使成為實施隆起部反轉步驟而以吸引塊82形成背面側隆起部Tb的狀態，並且利用使夾持構件92、92接近，如圖9(B)所示般，使呈背面側隆起部Tb夾持於夾持構件92、92間的狀態。
在圖9(A)的狀態下，由於在背面側隆起部Tb構成有使黏著層Tn配置於內側之谷狀的部位，所以如圖9(B)般藉由夾持構件92、92而夾持背面側隆起部Tb時，谷狀部位之內側之黏著層Tn會貼附。
而且，如上述般，利用將背面側隆起部Tb之內 側部位貼附，而解除黏著帶T中因放開拉伸力而鬆弛的部分(剩餘部分)，黏著帶T之鬆弛實質上會變得沒有。而且，藉由剩餘部位變無，黏著帶T便可呈拉伸。
使如上述般，使因鬆弛而未作用拉伸的剩餘部位(隆起部Ta或背面側隆起部Tb)變無，如圖10所示，藉此將環狀框架F從框架保持構件66卸除，且從夾頭台61將黏著帶T及晶片15A卸除時，黏著帶T使呈拉伸，且藉由該拉伸而可維持已形成之各晶片15A間之間隔。
使如上述般，於分割後黏著帶T撓曲，而可防止所謂相鄰接之晶片15A、15A接觸而缺損、破損之不合適的情況。
又，由晶片安裝時達成接著劑任務之黏接著層構成之DAF(Die Attach Film)預先貼附於晶圓11之背面時，DAF與晶片15A成為一體而被分割。
如此，即使DAF貼附於晶片15A之背面的情況，也可利用維持相鄰接之晶片15A、15A之間隔，而可防止所謂分割後黏著帶T撓曲，鄰接之晶片15A背面的DAF再結合的不合適情況。
再者，作為較佳之實施形態，如圖11所示，係使為具有實施了剩餘削減步驟後，將晶圓11外周側之黏著帶T從黏著帶T之表面側加熱，以使黏著帶T收縮之收縮步驟者。
在本實施形態中，利用以燈(照明)或是以加熱器等構成之加熱單元96，將晶圓11外周側之部位的黏著帶 T加熱，而使黏著帶T收縮。
而且，如此，藉由使晶圓11外周側之部位的黏著帶T收縮，而從夾頭台61卸除黏著帶T及晶片15A時，會產生從晶圓11之中心朝外側的拉力，而可更確實地維持晶片15A、15A的間隔或是使間隔更廣。
而且，有關加熱單元96之形態，並未特別限定，然而考慮例如使一個加熱單元96在晶圓11之外周巡迴，而使位於晶圓11之外周側的粘著膠帶T到處被加熱。
又，作為黏著帶T之片材基材，考慮使用在常溫具有伸縮性，且具有會因預定溫度以上的熱而收縮之性質的聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴等合成樹脂片材。
80‧‧‧吸引機構
82‧‧‧吸引塊
82a‧‧‧吸引口
84‧‧‧切換閥
86‧‧‧吸引源
T‧‧‧黏著帶
Ta‧‧‧隆起部
Tb‧‧‧背面側隆起部
Tn‧‧‧黏著層

Claims (2)

  1. 一種被加工物之分割方法，係包含有：分割起點形成步驟，係於已設定交叉之複數條分割預定線之被加工物，沿著該分割預定線形成分割起點；黏著帶貼附步驟，係在實施該分割起點形成步驟前或後，於表面具有黏著層之黏著帶貼附被加工物，且透過該黏著帶裝設於環狀框架；保持步驟，係在實施該分割起點形成步驟與該黏著帶貼附步驟後，於可吸引保持被加工物之保持台上透過該黏著帶載置被加工物，且以框架保持機構保持該環狀框架；分割步驟，在實施該保持步驟後，使該保持台與該框架保持機構朝鉛直方向相對移動，且相對於該框架保持機構將該保持台上推以使該黏著帶擴展，藉此從該分割起點沿著該分割預定線分割被加工物，以形成複數個晶片，並且於相鄰接之該晶片間形成間隔；吸引保持步驟，在實施該分割步驟後，在該保持台透過該黏著帶吸引保持被加工物，藉此維持相鄰接之該晶片間之間隔；隆起部形成步驟，在開始該吸引保持步驟後，使該保持台與該框架保持機構沿鉛直方向相對移動，且解除該保持台相對於該框架保持機構的上推，而形成隆起部，該隆起部係該黏著帶擴展而形成之該黏著帶的剩餘 部位在被加工物之外周側而隆起於該黏著帶表面側；隆起部反轉步驟，係在實施該隆起部形成步驟之後，從該黏著帶之不具有黏著層的背面側以吸引機構吸引該隆起部，並使其僅突出於該黏著帶之背面側，而作為背面側隆起部；及剩餘削減步驟，係在實施該隆起部反轉步驟之後，以夾持機構夾持該背面側隆起部，使該背面側隆起部之內側的黏著層彼此貼附，藉以使內側部位彼此附接，而削減該黏著帶之剩餘部位。
  2. 如申請專利範圍第1項之被加工物之分割方法，其中更具有收縮步驟，該收縮步驟係在實施該剩餘削減步驟後，將被加工物之外周側之前述黏著帶從該黏著帶之表面側加熱，而使該黏著帶收縮。
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