TWI659460B - Tape expansion device - Google Patents

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TWI659460B
TWI659460B TW104114458A TW104114458A TWI659460B TW I659460 B TWI659460 B TW I659460B TW 104114458 A TW104114458 A TW 104114458A TW 104114458 A TW104114458 A TW 104114458A TW I659460 B TWI659460 B TW I659460B
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植木篤
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Abstract

本發明的課題為提供一種膠帶擴張裝置，該膠帶擴張裝置強力地保持晶圓之外周緣與環狀框架之內周緣之間的擴展膠帶，可以抑制以擴展膠帶之鬆弛部份為起點而擴展膠帶由保持面剝離。解決手段為一種膠帶擴張裝置，用以在將貼上板狀之被加工物並且外周部被裝配於環狀框架的擴展膠帶擴張之後，使該環狀框架之內周緣與被加工物之外周緣之間之該擴展膠帶的鬆弛區域收縮，其特徵在於包含：框架保持組件，用以保持環狀框架，該環狀框架是隔著該擴展膠帶將於分割預定線形成分割起點之被加工物或者是分割成複數個晶片之被加工物支持於開口；工作夾台，將支持於該環狀框架之被加工物隔著該擴展膠帶在保持面吸引保持；擴張組件，使該框架保持組件與該工作夾台於垂直該保持面之方向相對移動，擴張該擴展膠帶；及收縮組件，於該擴展膠帶之該鬆弛區域賦與外部刺激，使該擴展膠帶收縮，該工作夾台之該保持面具有：對應於被加工物之被加工物保持區域，與圍繞該被加工物保持區域且吸引該擴展膠帶之膠帶保持區域。

Description

膠帶擴張裝置 發明領域
本發明是有關於一種用以擴張於表面貼上晶圓等被加工物之擴展膠帶的膠帶擴張裝置。
發明背景
將IC、LSI等複數個元件形成於以複數條形成格子狀之分割預定線所區劃之區域的半導體晶圓等晶圓，是以切割裝置、或者是雷射加工裝置分割成各個元件晶片，分割之元件晶片被廣泛利用於手機或個人電腦等各種電子機器。
近年來，在使用被廣泛利用之雷射加工裝置的分割方法之中，有一種方法是：將對於晶圓具有穿透性之波長的雷射光束的集光點聚焦於晶圓內部，並且沿著分割預定線照射，於晶圓內部形成改質層，之後將貼附有晶圓之擴展膠帶擴張且對晶圓賦與外力，沿著改質層使晶圓斷裂並且分割成各個元件晶片(例如，參照日本專利特許第3408805號公報)。
以膠帶擴張裝置分割之被加工物亦包含例如貼附於晶圓背面之DAF(Die Attach Film)。將擴展膠帶擴張而 分割DAF之DAF分割裝置以及分割方法揭示於日本專利特開2009-272503號公報。
因為藉由擴展膠帶之擴展，除了原本貼附有晶圓之區域之外，晶圓之外周緣與環狀框架之內周緣之間之外周區域的擴展膠帶亦會延伸，因此外周區域藉由熱而加熱並且再度收縮，藉此恢復至原本之狀態而於之後的處理不會有問題(例如，參照日本專利特開2007-027562號公報)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特許第3408805號公報
專利文獻2：日本專利特開2009-272503號公報
專利文獻3：日本專利特開2007-027562號公報
發明概要
可是，使被擴展且一度延伸之外周區域的擴展膠帶收縮時，恐怕會有如下問題：以鬆弛部份之擴展膠帶為起點，擴展膠帶從保持晶圓之工作夾台的保持面剝離，無法將擴展膠帶保持於擴展狀態。
本發明是有鑑於如此的問題點而做成者，其目的在於提供一種膠帶擴張裝置，該膠帶擴張裝置是強力地保持晶圓之外周緣與環狀框架之內周緣之間的擴展膠帶，可以抑制以擴展膠帶之鬆弛部份為起點而擴展膠帶從保持面剝離。
根據本發明，提供一種膠帶擴張裝置，用以在將貼上板狀之被加工物並且外周部被裝配於環狀框架的擴展膠帶擴張之後，使該環狀框架之內周緣與被加工物之外周緣之間之該擴展膠帶的鬆弛區域收縮，其特徵在於包含：框架保持組件，用以保持環狀框架，該環狀框架是隔著該擴展膠帶，將於分割預定線形成分割起點之被加工物或者是分割成複數個晶片之被加工物支持於開口；工作夾台，將支持於該環狀框架之被加工物隔著該擴展膠帶在保持面吸引保持；擴張組件，使該框架保持組件與該工作夾台於垂直該保持面之方向相對移動，擴張該擴展膠帶；及收縮組件，於該擴展膠帶之該鬆弛區域賦與外部刺激，使該擴展膠帶收縮，該工作夾台之該保持面具有：對應於被加工物之被加工物保持區域，與圍繞該被加工物保持區域且吸引該擴展膠帶之膠帶保持區域。
較佳的是，前述膠帶保持區域相對於前述被加工物保持區域具有高低差而形成於較低之位置，防止因為發生於前述擴展膠帶之鬆弛之隆起而使該擴展膠帶由前述保持面捲起。
由於本發明之膠帶擴張裝置中，工作夾台除了被加工物保持區域以外，亦具有在板狀被加工物之外側區域吸引保持擴展膠帶的膠帶保持區域，因此可以在膠帶保持區域強力地保持擴展膠帶，並且可以抑制以鬆弛之擴展膠 帶為起點而擴展膠帶由工作夾台之保持面剝離，故可以維持擴張之晶片間隔。
在請求項2記載之發明中，將膠帶保持區域相對於被加工物保持區域具有高低差而形成於較低之位置，藉此跟著往上抬起之工作夾台朝斜下方延伸且較被加工物外側之擴展膠帶容易地跟著膠帶保持區域，因此可以確實地實施擴展膠帶之吸引保持。
2‧‧‧膠帶擴張裝置
4‧‧‧筐體
6‧‧‧殼體
8‧‧‧蓋體
10‧‧‧閘門
11‧‧‧半導體晶圓
11a‧‧‧表面
11b‧‧‧背面
12‧‧‧基台
13‧‧‧分割預定線
14,14A‧‧‧工作夾台
15‧‧‧元件
16,16A‧‧‧框體
16a‧‧‧膠帶保持區域
16b‧‧‧凹部
17‧‧‧DAF
18‧‧‧吸引保持部
18a‧‧‧晶圓保持區域
19‧‧‧晶圓單元
20‧‧‧環狀吸引溝
21‧‧‧改質層
22‧‧‧吸引孔
23‧‧‧晶片
24‧‧‧高低差
25‧‧‧鬆弛部份
26‧‧‧昇降機構
28‧‧‧氣缸
30‧‧‧活塞桿
32‧‧‧桌台
32a‧‧‧開口
34‧‧‧板
34a‧‧‧開口
36‧‧‧加熱器
38‧‧‧支持板
40‧‧‧管
F‧‧‧環狀框架
T‧‧‧擴展膠帶
圖1為隔著擴展膠帶以環狀框架支持晶圓之晶圓單元的立體圖。
圖2為膠帶擴張裝置之外觀立體圖。
圖3為有關於本發明實施形態之膠帶擴張裝置的分解立體圖。
圖4(A)為第1實施形態之工作夾台的斷面圖，圖4(B)為其平面圖。
圖5(A)為第2實施形態之工作夾台的斷面圖，圖5(B)為其平面圖。
圖6(A)為於膠帶擴張裝置之工作夾台上隔著擴展膠帶保持晶圓並且在框架保持單元保持環狀框架之狀態的斷面圖，圖6(B)為拉下框架保持單元之狀態的斷面圖。
圖7(A)為加熱晶圓之外周緣與環狀框架之內周緣之間之擴展膠帶之鬆弛部份之狀態的斷面圖，圖7(B)為藉由加熱而除去擴展膠帶之鬆弛之狀態的斷面圖。
圖8(A)為在第2實施形態之工作夾台保持晶圓並且拉下 框架保持單元之狀態的斷面圖，圖8(B)為將框架保持單元拉下後上昇至原本之位置之狀態的斷面圖。
用以實施發明之形態
以下，參照圖式詳細地說明本發明之實施形態。參照圖1，顯示了隔著DAF(Die Attach Film)將半導體晶圓(以下，有些簡單地略稱為晶圓)11之背面貼附於外周部被貼附於環狀框架F之擴展膠帶T而形成之晶圓單元19的立體圖。
複數條分割預定線呈格子狀形成於晶圓11之表面11a，且於以分割預定線區劃之各區域形成有IC、LSI等元件15。於晶圓11之內部沿著分割預定線13形成有成為分割起點之改質層。
參照圖2，表示有關於本發明實施形態之膠帶擴張裝置2的立體圖。圖3是表示膠帶擴張裝置之各構成部份的分解立體圖。如圖2所示，膠帶擴張裝置2包含收容各構成部份之筐體4。
筐體4是以於上面具有開口之立方體狀的殼體6與關閉殼體6之開口的蓋體8所構成。舉例來說，蓋體8隔著鉸鏈連結於殼體6，以鉸鏈為支點開關。
於殼體6之側面，形成有用以搬出搬入圖1所示之晶圓單元19的搬出搬入口。於覆蓋搬出搬入口之位置，設有開關搬出搬入口之閘門10。使閘門10為開放狀態時，可以將晶圓單元19搬出搬入於筐體4之內部。
於筐體4之內部，如圖3所示，配置有立方體形狀之基台12。於基台12之上面，固定有圓筒狀之工作夾台14。工作夾台14之直徑形成較環狀框架F之內周(開口)的直徑小。
如圖4最清楚地顯示，工作夾台14是由SUS等金屬形成之框體16、與嵌合於框體16之凹部16b中且由多孔陶瓷等多孔性構件形成的吸引保持部18所構成。
吸引保持部18之保持面18a與框體16之上面16a形成齊平的，且以兩者保持擴展膠帶T，因此總稱吸引保持部18之保持面18a與框體16之上面16a為工作夾台14的「保持面」。
於圍繞吸引保持部18之框體16之上面16a形成有環狀吸引溝20。工作夾台14之保持面具有吸引保持晶圓11之晶圓保持區域18a、與吸引晶圓11之外側之擴展膠帶T的膠帶保持區域16a。
如圖4(B)所示，複數個(本實施形態中是4個)吸引孔22開口於環狀吸引溝20。環狀吸引溝20透過吸引孔22、未圖示之吸引路及電磁切替閥選擇性地連接於吸引源。同樣地，吸引保持部18透過未圖示之吸引路及電磁切替閥選擇性地連接於吸引源。
再參照圖3，於包圍基台12之位置，配置有4個昇降機構(膠帶擴張組件)26。各昇降機構26具有氣缸18及活塞桿30，且於活塞桿30之上端部固定有載置環狀框架F之桌台(框架保持組件)32。於桌台32之中央部份，形成有比工作夾 台14之直徑大之直徑之圓形的開口32a，工作夾台14插入於其開口32a。
於桌台32之上方，設有由上方按壓載置於桌台32之環狀框架F且固定的板(框架保持組件)34。於板34之中央部份，形成有對應於桌台32之開口32a的開口34a。
於板34之上方，配置有可上下移動之加熱器36。加熱器36安裝於圓盤狀之支持板38，支持板38連結於管40。管40連結於移動機構，藉由使移動機構作動，加熱器36於上下方向移動。
參照圖5(A)，顯示本發明第2實施形態之工作夾台14A的斷面圖。圖5(B)是圖5(A)所示之工作夾台14A之平面圖。在本實施形態之工作夾台14A中，膠帶保持區域16a相對於晶圓保持區域18a具有預定之高低差24而形成於較低之位置。
即，框體16A之上面16a形成於比吸引保持部18之保持面18a低之位置。本實施形態之其它的構成與圖4所示之工作夾台14相同，因此附上相同標號且省略其說明。
接著，參照圖6乃至圖8，說明有關於上述膠帶擴張裝置2之作用。首先，打開圖2所示之閘門10，將晶圓單元19搬入於筐體4之內部，如圖6(A)所示，隔著擴展膠帶T將晶圓11載置於工作夾台14上並且將環狀框架F載置於桌台32上。
然後，使未圖示之移動組件作動，以板34由上方壓附環狀框架F。藉此，環狀框架F固定於桌台32。以桌台 32與板34構成框架保持組件。
接著，如圖6(B)所示，使昇降機構26之氣缸28作動，縮短活塞桿30，將被固定在桌台32與板34之環狀框架F相對於工作夾台14拉下。
換言之，工作夾台14之保持面會變得相對於環狀框架F往上抬起。藉此，擴展膠帶T朝半徑方向擴展(擴張)。此時，工作夾台14之吸引保持部18及環狀吸引溝20不連接於吸引源。
其結果，晶圓11以改質層21為斷裂起點而沿著分割預定線13分割成各個晶片23，且貼附於晶圓11之背面11b的DAF17亦沿著分割預定線13斷裂(擴展步驟)。
擴展步驟實施後，藉由將電磁切替閥切換至連通位置，將工作夾台14之吸引保持部18及環狀吸引溝20連接至吸引源，在工作夾台14之晶圓保持區域18a及膠帶保持區域16a吸引保持擴張之狀態的擴展膠帶T。藉此，分割成各個晶片23之晶圓11之鄰接之晶片23的間隔保持在擴大之狀態。
擴展步驟實施後，使氣缸28作動，伸長活塞桿30而使環狀框架F上昇至原本之位置時，於晶圓11之外周緣與環狀框架F之內周緣之間的擴展膠帶T產生鬆弛部份25。
因此，如圖7(A)所示，驅動未圖示之移動機構，使加熱器36下降而靠近於鬆弛部份25，以加熱器36加熱擴展膠帶T之鬆弛部份25。藉由該加熱，去除鬆弛，而如圖7(B)所示，晶圓11之外周緣與環狀框架F之內周緣之間的擴展膠 帶T矯正至平面狀。
在圖7(A)及圖7(B)之狀態中，由於將工作夾台14之吸引保持部18及環狀吸引溝20維持在連接於吸引源的狀態不變，因此擴展膠帶T除了晶圓保持區域18a以外，亦可以在圍繞晶圓保持區域18a之膠帶保持區域16a強力地吸引保持，可以防止擴展膠帶T由工作夾台14之保持面剝離。
因此，在於背面貼附有DAF17且分割成各個之晶片23中，鄰接之晶片23之間的間隔維持在擴大之狀態。其結果，在實施由擴展膠帶T拾取分割成各個之晶片23的拾取製程時，可以防止拾取之晶片23碰撞到鄰接之晶片而損傷。
參照圖8(A)，顯示了在第2實施形態之工作夾台14A保持晶圓11，並拉下活塞桿30而實施擴展步驟之狀態的斷面圖。
圖8(B)是使氣缸28作動而伸長活塞桿30，並且將環狀框架F恢復至原本之狀態之狀態的斷面圖。因為實施擴展步驟後恢復至原本之狀態，因此於晶圓11之外周緣與環狀框架F之內周緣之間的擴展膠帶T產生了鬆弛部份25。
在本實施形態之工作夾台14A中，由於將膠帶保持區域16a形成於相對於晶圓保持區域18a更下降一階之較低位置，因此跟著往上抬起之工作夾台14A而朝斜下方延伸且較晶圓11外側的擴展膠帶T容易地跟著膠帶保持區域16a，因此可以更確實地實施擴展膠帶T之吸引保持。
從圖8(B)所示狀態，可如圖7(A)所示，使加熱器 36下降並且以加熱器36將鬆弛部份25加熱而收縮，藉此可以將鬆弛部份矯正至平面狀。
在上述說明中，雖說明了有關於將環狀框架相對於工作夾台拉下的例子，但亦可為使工作夾台對環狀框架往上抬起的實施形態。
在上述實施形態中，雖說明了有關於將晶圓11之背面貼附有DAF17的被加工物分割成各個晶片的例子，但即使是晶圓11不隔著DAF而直接貼附於擴展膠帶T之實施形態，本發明亦可以發揮與上述之同樣的作用效果。
進而，雖說明了有關作為分割起點的改質層21沿著分割預定線13形成於晶圓11之內部的例子，但對於晶圓11已經分割成各個晶片23，且於晶圓11之背面貼附有DAF17的被加工物，本發明之膠帶擴張裝置2亦可以發揮同樣的作用效果。

Claims (1)

  1. 一種膠帶擴張裝置，用以在將貼上板狀之被加工物並且外周部被裝配於環狀框架的擴展膠帶擴張之後，使該環狀框架之內周緣與被加工物之外周緣之間之該擴展膠帶的鬆弛區域收縮，該膠帶擴張裝置包含：框架保持組件，用以保持環狀框架，該環狀框架是隔著該擴展膠帶，將於分割預定線形成分割起點之被加工物或者是分割成複數個晶片之被加工物支持於開口；工作夾台，將支持於該環狀框架之被加工物隔著該擴展膠帶在保持面吸引保持；擴張組件，使該框架保持組件與該工作夾台於垂直該保持面之方向相對移動，擴張該擴展膠帶；及收縮組件，於該擴展膠帶之該鬆弛區域賦與外部刺激，使該擴展膠帶收縮，該工作夾台之該保持面具有：對應於被加工物之被加工物保持區域、與圍繞該被加工物保持區域且吸引該擴展膠帶之膠帶保持區域，前述膠帶保持區域相對於前述被加工物保持區域具有高低差而形成於較低之位置，防止因為發生於前述擴展膠帶之鬆弛之隆起而使該擴展膠帶由前述保持面捲起。
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