TWI760558B - 膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法 - Google Patents

膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法 Download PDF

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Abstract

[課題]在將擴張膠帶擴張而進行晶圓之分割的加工中，將已抑制住邊緣崩角(edge chipping)等之良好的分割加以實現。 [解決手段]一種膠帶擴張裝置，是使裝設在環狀框架的擴張膠帶擴張而對晶圓進行分割，該膠帶擴張裝置具備：框架保持設備，在貼附於擴張膠帶的晶圓為朝向垂直向下的狀態下，於上表面保持環狀框架；推壓設備，在框架保持設備與晶圓的外周緣之間，從上方環狀地推壓擴張膠帶來加以擴張，以沿著分割起點對晶圓進行分割；冷卻台，可升降地配設在推壓設備的內周側，並且在隔著擴張膠帶遍及晶圓整面而抵接的抵接面上具有吸引孔；及加熱設備，對在框架保持設備與晶圓的外周緣之間伸長的擴張膠帶進行加熱而使其收縮。

Description

膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法
發明領域 本發明是有關於一種在將貼附有接合薄膜(DAF：Die Attach Film)之半導體晶圓等板狀的被加工物分割成多數個半導體晶片等之時使用的膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法。
發明背景 在半導體器件製造工序中，是使用對半導體晶圓等板狀的被加工物進行分割的分割裝置。作為此種的分割裝置，已知有：藉由雷射加工在被加工物的內部中連續地形成沿著分割預定線的改質層，並且藉由施加外力，而將強度下降的改質層作為起點來對被加工物進行分割的構成(例如，參照專利文獻1)。
作為在被加工物的分割之時施加外力的設備，已知有一種使貼附在被加工物的背面之擴張膠帶擴張的膠帶擴張裝置。藉由擴張膠帶的擴張，對被加工物施加擴張方向的力量，以使被加工物沿著分割預定線而斷裂。此種的擴張裝置已知有：在使擴張膠帶的黏著劑冷卻硬化的狀態下，進行擴張膠帶的擴張與被加工物的分割，接著，朝加熱設備搬送，來對因為擴張而鬆弛的擴張膠帶進行加熱而使其收縮的構成(例如，參照專利文獻2)。尤其在貼附有晶粒接合用之接合薄膜即DAF的被加工物中，是藉由冷卻使DAF硬化，藉此便可明顯地提升擴張膠帶擴張時的分割效率。 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1：日本專利特開2010-206136號公報
發明概要 發明欲解決之課題 在如上述之擴張膠帶的擴張裝置或擴張方法中，因為是在被加工物的分割後，在擴張膠帶鬆弛的狀態下搬送至加熱設備，所以恐有已分離之狀態的器件(半導體晶片等)在搬送時移動而互相干涉，導致發生邊緣崩角(edge chipping)之虞。
本發明是有鑒於像這樣的問題點而作成的發明，其目的在於以一種將擴張膠帶擴張來進行晶圓的分割的膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法，將已抑制住邊緣崩角等之良好的分割加以實現。 用以解決課題之手段
本發明是一種膠帶擴張裝置，是用於將貼附有晶圓並且外周部裝設在環狀框架的擴張膠帶擴張，晶圓在藉由複數個分割預定線所劃分的區域上形成有複數個器件，膠帶擴張裝置之特徵在於：具備：框架保持設備，在貼附於擴張膠帶的晶圓為朝向垂直向下的狀態下，於上表面保持環狀框架；推壓設備，在框架保持設備與晶圓的外周緣之間，從上方環狀地推壓擴張膠帶來加以擴張，以沿著分割起點對晶圓進行分割；冷卻台，可升降地配設在環狀之推壓設備的內周側，並且在隔著擴張膠帶遍及晶圓整面而抵接的抵接面上具有吸引孔；及加熱設備，對在框架保持設備與晶圓的外周緣之間伸長的擴張膠帶進行加熱而使其收縮。
本發明也是一種膠帶擴張方法，是使用上述之膠帶擴張裝置的膠帶擴張方法，其特徵在於：具有：保持步驟，在晶圓為朝向垂直向下的狀態下，保持環狀框架，以使擴張膠帶的背面位在冷卻台的抵接面的下方；擴張膠帶冷卻步驟，在實施保持步驟後，使擴張膠帶的背面抵接於冷卻台的抵接面，並且使吸引力作用在吸引孔，以對擴張膠帶進行冷卻；擴張膠帶擴張步驟，使框架保持設備與推壓設備相對移動，而將擴張膠帶擴張；及加熱步驟，在使冷卻台的抵接面抵接於擴張膠帶背面並且使吸引力作用在吸引孔的狀態下，藉由加熱設備對在框架保持設備與晶圓的外周緣之間伸長的擴張膠帶進行加熱而使其收縮。
依據以上的膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法，從藉由冷卻台使擴張膠帶冷卻來對晶圓進行分割的工序，到以加熱收縮來使擴張膠帶的鬆弛減少的工序為止，都是在具備冷卻台或者框架保持設備之共通的載台上進行。因此，不須在擴張膠帶鬆弛的狀態下進行晶圓的搬送即可完成，可以盡量抑制成為邊緣崩角等之原因的器件之移動。又，藉由將針對擴張膠帶的冷卻分割用與加熱收縮用的載台設定為共通，可以將裝置的設置面積縮小，從而可以追求空間效率的提升。 發明效果
如以上，依據本發明之膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法，對於晶圓，可以將已抑制住邊緣崩角等之良好的分割加以實現。
用以實施發明之形態 以下，參照附加圖式，針對本實施形態的膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法來進行說明。圖1至圖5是依序地顯示膠帶擴張裝置中之各工序的圖，圖6是俯視膠帶擴張裝置之局部的構成要素的圖。在以下的說明中，將垂直向上的方向設定為上方，且將垂直向下的方向設定為下方。再者，膠帶擴張裝置並非限定於此構成的裝置，可以在發明之要旨的範圍內加以適當地變更。
本實施形態的膠帶擴張裝置20是一種將構成晶圓單元10的環狀框架11加以保持，並且使環狀框架11所支撐的擴張膠帶12擴張，藉此來使貼附於擴張膠帶12的DAF(Die Attach Film)17及晶圓13分割的構成。DAF17是具有黏著性的接合薄膜，並且積層在晶圓13的背面側。晶圓13是隔著DAF17貼附在擴張膠帶12。將擴張膠帶12之中支撐晶圓13及DAF17之側設定為正面，且將其相反側設定為背面。
環狀框架11是以金屬所形成的環狀體，並且在環狀框架11的中央形成有圓形的開口14，該開口14是藉由可彈性變形之擴張膠帶12所覆蓋。擴張膠帶12的外周部分是固定在環狀框架11的背面側，並且在不與環狀框架11重疊之開口14的內側區域中，擴張膠帶12是貼附在晶圓13之背面側的DAF17。晶圓13的外周緣與環狀框架11的內周緣(開口14的緣部)之間具有徑向的間隙。
晶圓13是半導體器件晶圓等。晶圓13的正面設有交錯成格子狀的複數個分割預定線(圖示省略)，且在藉由分割預定線所劃分的各區域上形成有半導體晶片等的器件。又，在晶圓13的內部，形成有沿著分割預定線成為分割起點的改質層15(參照圖1至圖3)。改質層15是一種藉由雷射的照射而成為晶圓13之內部的密度、折射率、機械強度或者其他物理特性與周圍相異的狀態，使得強度比周圍更低的區域。再者，在本實施形態中是舉例改質層15作為分割起點，但分割起點只要是使晶圓13的強度下降並且可成為分割時的起點即可，亦可是例如雷射加工溝、切削溝、切割道(scribe line)。
如圖1至圖5所示，膠帶擴張裝置20具備有：基台21、框架保持設備22、推壓設備23、冷卻台24、暫時放置載台25、框架把持爪26、及加熱設備27。基台21是對膠帶擴張裝置20的各部分進行支撐之非可動部分，圖1至圖5所示之上方基台部21A與下方基台部21B是構成基台21整體之局部的構成。
框架保持設備22具有環狀的形狀，並且具備：可以從下方保持晶圓單元10之環狀框架11的上表面30、及大小與環狀框架11之開口14對應的開口31。框架保持設備22是可以透過升降驅動機構32在上下方向升降地被支撐。升降驅動機構32是被下方基台部21B所支撐，並且在朝向上方延伸之支撐桿33的前端支撐框架保持設備22。藉由內建於升降驅動機構32的馬達或者致動器的驅動來使支撐桿33的突出量變化，而可以使框架保持設備22升降。
推壓設備23具有環狀的形狀，前端朝向下方並且被上方基台部21A所支撐，該環狀的形狀是比晶圓13更大徑長並且比環狀框架11之開口14的內周緣更小徑長。推壓設備23是相對於上方基台部21A而被固定，並且不會進行往上下方向的移動。在推壓設備23的下表面(前端)，可遍及整個圓周轉動地設有複數個滾輪35。
冷卻台24位於環狀的推壓設備23的內周側，並且是將位於上側的上部支撐體36與位於下側的下部支撐體37重疊而構成。在圖1中將冷卻台24的局部擴大來顯示。在上部支撐體36的下表面形成有環狀突出部36a，該環狀突出部36a是朝向下方突出的圓環狀的突出部。在環狀突出部36a的內周側形成有圓形的凹部36b。上部支撐體36與下部支撐體37是在使環狀突出部36a抵接於下部支撐體37的上表面之狀態下被組合。在凹部36b所在的徑向的中央部分中，上部支撐體36與下部支撐體37是互相拉開距離而形成間隙。
在冷卻台24中的下部支撐體37的下表面側設有板狀網眼材38。板狀網眼材38的直徑與晶圓13的直徑大致相同，並且在板狀網眼材38的整體形成有複數個細微的吸引孔38a(參照圖1中的冷卻台24的擴大部分)。又，在下部支撐體37的下表面，於板狀網眼材38之外周側的區域上，形成有環狀的吸引溝39。
構成冷卻台24的上部支撐體36、下部支撐體37、及板狀網眼材38各自是藉由熱傳導性優異的金屬所形成。本實施形態中的上部支撐體36與下部支撐體37是以鋁所形成，板狀網眼材38是以不銹鋼材所形成。再者，構成冷卻台24之各部分的材質並不限於此。
在冷卻台24的下表面(抵接面)側具備使吸引力作用的吸引設備40與吸引設備41。吸引設備40具有從吸引源40a持續至板狀網眼材38的吸引路，並且在該吸引路的途中具備有控制閥40b。當驅動吸引源40a而使控制閥40b為連通狀態時，吸引力會在板狀網眼材38的複數個吸引孔38a上運作。當使控制閥40b為非連通狀態時，吸引力變得不會作用在板狀網眼材38的吸引孔38a上。吸引設備41具有從吸引源41a持續至吸引溝39的吸引路，並且在該吸引路的途中具備有控制閥41b。當驅動吸引源41a而使控制閥41b為連通狀態時，吸引力會在吸引溝39上運作。當使控制閥41b為非連通狀態時，吸引力變得不會作用在吸引溝39上。也就是，在冷卻台24中，可以對板狀網眼材38與吸引溝39個別地進行吸引力的開閉。
冷卻台24是藉由冷卻設備42進行冷卻。冷卻設備42具有連接於上部支撐體36的上表面中央之冷卻傳達部43，並且可以藉由冷卻源(圖示省略)使冷卻傳達部43成為冷卻(低溫)狀態。冷卻設備42中的冷卻源可以是任何一種構成。作為冷卻方式，例如可以適當選擇使用壓縮機的類型或是使用帕耳帖元件(Peltier element)的類型等。又，設置冷卻源的位置可以是在冷卻傳達部43的上部，亦可是遠離冷卻傳達部43的位置。在將冷卻源配置於遠離冷卻傳達部43的位置的情況下，可以透過管路將冷氣從冷卻源引導至冷卻傳達部43。
當在冷卻設備42中對冷卻傳達部43進行冷卻時，會從冷卻傳達部43所連接的上部支撐體36的中央附近，朝向上部支撐體36的外周方向放射狀地傳播冷卻狀態，並透過位於上部支撐體36之外周附近的環狀突出部36a，對下部支撐體37傳播冷卻狀態。在下部支撐體37中，則是與上部支撐體36相反，是從接觸於環狀突出部36a的外周側朝向中央傳播冷卻狀態。因此，在冷卻台24中，可以對徑向之大致整體均等地進行冷卻。伴隨著下部支撐體37的冷卻，設置於下部支撐體37的下表面之板狀網眼材38也會被冷卻。因為上部支撐體36、下部支撐體37、及板狀網眼材38各自是以熱傳導性優異的金屬所形成，所以可以迅速且有效率地進行冷卻。
冷卻台24是可以透過升降驅動機構50在上下方向升降地被支撐。升降驅動機構50是被上方基台部21A的下表面側所支撐，並且在朝向下方延伸之支撐桿51的前端支撐冷卻台24。藉由內建於升降驅動機構50的馬達或者致動器的驅動來使支撐桿51的突出量變化，而可以使冷卻台24升降。當冷卻台24往上方移動時，如圖4所示，冷卻台24會進入環狀的推壓設備23的內側，而可以使板狀網眼材38的下表面比滾輪35的前端(下端)位於更上方。冷卻設備42的冷卻傳達部43是與冷卻台24一起升降。
在上下方向中的上方基台部21A與下方基台部21B之間的位置上設有一對的暫時放置載台25。如圖6所示，各暫時放置載台25具有於水平方向上延伸的細長形狀，並且互相大致平行地配置。一對的暫時放置載台25各自可以藉由載台驅動機構55在水平方向與上下方向移動。雖然在圖式中是示意地顯示載台驅動機構55，但載台驅動機構55具備有水平方向驅動用的致動器與上下方向驅動用的致動器等。藉由水平方向的移動，一對的暫時放置載台25的間隔會改變，可以在位於圖1及圖6所示之接近位置的一對的暫時放置載台25上，支撐晶圓單元10的環狀框架11。各暫時放置載台25具有可以對環狀框架11的外緣部進行支撐之上下2段的支撐段部。各支撐段部具有從下方支撐環狀框架11的支撐面25a、25b，並且在支撐面25a、25b的側邊形成有往上下方向延伸的壁部25c。藉由將環狀框架11夾持在一對的暫時放置載台25的壁部25c之間，可以決定晶圓單元10的水平方向的位置。如圖6所示，框架保持設備22具有對位在接近位置之一對的暫時放置載台25不會造成干涉而可以升降的形狀。
使用省略圖示的搬入出機構，來進行往膠帶擴張裝置20搬入晶圓單元10與從膠帶擴張裝置20搬出晶圓單元10。在搬入及搬出之時，是在搬入出機構與暫時放置載台25之間進行晶圓單元10的移交。
框架把持爪26是在圓周方向上變換位置而設置有複數個。一個個的框架把持爪26是可以相對於基台21旋動地被支撐，並且藉由旋動而可以在把持解除位置(圖1、圖2、圖4、圖5、圖6的一點鏈線)與把持位置(圖3、圖6的實線)上動作。框架把持爪26在把持解除位置中與晶圓單元10的保持無關，而在把持位置中變得可以從下方保持環狀框架11的外緣附近。如圖6所示，在圓周方向之中存在有框架把持爪26的區域中，形成為環狀的框架保持設備22是變成具有局部性缺口的形狀，並且框架保持設備22不與框架把持爪26干涉而可以升降。
加熱設備27是藉由從上端部分噴出高溫的溫風，而進行對擴張膠帶12之熱供給的溫風加熱器。在圓周方向上變換位置而配置有複數個加熱設備27。各加熱設備27在徑向中，比框架保持設備22位於更內徑側並且比冷卻台24位於更外徑側，且在上下方向中，比推壓設備23或者冷卻台24位於更下方。各加熱設備27是可以透過升降驅動機構56在上下方向升降地被支撐。升降驅動機構56是被下方基台部21B所支撐，並且在朝向上方延伸之支撐桿57的前端支撐加熱設備27。藉由內建於升降驅動機構56的馬達或者致動器的驅動來使支撐桿57的突出量變化，而可以使加熱設備27升降。
對藉由具備以上之構成的膠帶擴張裝置20進行晶圓13之分割的工序進行說明。首先，在預先藉由雷射加工等將成為分割起點的改質層15形成在晶圓13之後，使用省略圖示的搬入出機構，將晶圓單元10搬送至膠帶擴張裝置20。此時，如圖1所示，晶圓單元10是在使隔著DAF17而貼附在擴張膠帶12的晶圓13垂直向下的狀態下，令環狀框架11被支撐於位在接近位置之一對的暫時放置載台25之下側的支撐段部(支撐面25a)上。藉由一對的暫時放置載台25的壁部25c夾住環狀框架11的外緣部，而決定晶圓單元10的位置。更詳細而言，如圖1所示，環狀框架11的開口14與晶圓13的外緣部之間的環狀的區域(擴張膠帶12未貼附有環狀框架11、晶圓13及DAF17之任一構件的區域)是位於環狀的推壓設備23的下方。又，框架保持設備22的上表面30位於環狀框架11的下方，加熱設備27位於環狀框架11與晶圓13之間的擴張膠帶12之露出部分的下方。框架保持設備22與加熱設備27各自是保持在相對於晶圓單元10往下方拉開距離之待機狀態的位置。冷卻台24的位置被設定成會使板狀網眼材38的下表面與滾輪35的前端成為大致相同之上下方向位置。
接著，實施保持步驟。如圖2所示，在保持步驟中，是驅動升降驅動機構32，而使框架保持設備22從圖1所示之下方的待機位置往上方移動。因為框架保持設備22具有不與位在接近位置之一對的暫時放置載台25重疊的形狀(參照圖6)，所以框架保持設備22可以不被暫時放置載台25妨礙而上升。然後，框架保持設備22的上表面30抵接於環狀框架11的下表面，框架保持設備22將晶圓單元10往上方上推。在進行由框架保持設備22進行之環狀框架11的上推的階段中，驅動載台驅動機構55而使一對的暫時放置載台25往水平方向拉開距離(參照圖2)。框架保持設備22是上升至直到擴張膠帶12的背面抵接於冷卻台24的下表面為止的位置。若框架保持設備22上升至該位置，便會使框架把持爪26從把持解除位置旋動至把持位置。藉此，變成框架把持爪26從下方保持環狀框架11的狀態(參照圖3)。若將環狀框架11的保持移交至框架把持爪26，便會驅動升降驅動機構32而使框架保持設備22往下方移動規定量(參照圖3)。
在擴張膠帶12的背面抵接於冷卻台24的下表面的狀態下(圖2、圖3)，實施擴張膠帶冷卻步驟。在擴張膠帶冷卻步驟中，是一邊使吸引設備40與吸引設備41各自為吸引狀態，一邊藉由冷卻設備42來對冷卻台24進行冷卻。具體而言，藉由驅動吸引源40a、41a而使控制閥40b、41b為連通狀態，由吸引設備40所產生之吸引力會作用在板狀網眼材38的吸引孔38a上，且由吸引設備41所產生之吸引力會作用在吸引溝39上。構成冷卻台24的下表面之板狀網眼材38是與晶圓13大致相同徑長，板狀網眼材38的下表面整體是抵接於擴張膠帶12之中對晶圓13及DAF17之貼附區域的背面側。換句話說，板狀網眼材38的下表面是隔著擴張膠帶12遍及晶圓13及DAF17之整面而抵接。吸引溝39是在晶圓13及DAF17的周緣區域中與擴張膠帶12的背面相對向。然後，藉由在板狀網眼材38的吸引孔38a與吸引溝39上各自作用的吸引設備40與吸引設備41之吸引力，擴張膠帶12的背面會被吸附保持於冷卻台24的下表面。
晶圓單元10的擴張膠帶12、晶圓13及DAF17是藉由被吸附保持於處在冷卻狀態之冷卻台24的下表面而進行冷卻。如先前所述地，冷卻台24具有遍及徑向之大約整體而均等地進行冷卻的構成。又，藉由對設置於冷卻台24之下表面的板狀網眼材38的吸引孔38a與吸引溝39給予吸引力，擴張膠帶12就會遍及冷卻台24之下表面的大約整體而密貼。藉此，可以不偏頗並有效率地對擴張膠帶12、晶圓13、及DAF17進行冷卻。藉由冷卻，作為分割對象的晶圓13與DAF17的伸縮性等之物質性質會變化，且擴張膠帶12的黏著劑與DAF17會硬化，在後述之分割工序(擴張膠帶12的擴張步驟)中，會使晶圓13與DAF17變得容易分割。冷卻台24的冷卻狀態(溫度)是預先設定成可獲得與擴張膠帶12或晶圓13或DAF17材質或者種類對應之最佳的分割效率。
如圖2或圖3所示，在擴張膠帶冷卻步驟中，冷卻台24的下表面與設置於推壓設備23之複數個滾輪35的下端是位在大致相同高度位置，各滾輪35是處在對擴張膠帶12的背面(環狀框架11的開口14的內緣部與晶圓13的外緣部之間的區域)輕微接觸的狀態。又，框架把持爪26是將環狀框架11保持在與晶圓13相同高度位置上。因此，擴張膠帶12是從貼附在晶圓13之中央部分到貼附在環狀框架11之外周部為止的整體都保持平坦，使擴張膠帶12擴張的外力並不會作用。
當擴張膠帶12、晶圓13、及DAF17充份地冷卻時，即實施擴張膠帶擴張步驟(圖4)。如圖4所示，在擴張膠帶擴張步驟中，是使控制閥40b與控制閥41b各自為非連通狀態，來解除由吸引設備40與吸引設備41進行之吸引。又，驅動升降驅動機構50，使冷卻台24往上方移動而從擴張膠帶12的背面拉開距離。藉此，可以在對冷卻台24之吸附已解除的狀態下，使擴張膠帶12確實地擴張。
作為其他形態，也可以在將吸引設備40與吸引設備41各自作成為除了吸引之外還可以噴出空氣的構成之後，不如圖4所示地使冷卻台24往上方移動，而是一邊使空氣從吸引孔38a與吸引溝39噴出，一邊實施擴張膠帶擴張步驟。可以藉由空氣的噴出，來防止擴張膠帶12對冷卻台24的密貼。
然後，驅動升降驅動機構32，使框架保持設備22從圖3所示之位置以高速往上方移動。當框架保持設備22上升規定量時，上表面30會從下方對環狀框架11抵接，成為從框架保持設備22往環狀框架11傳達力量的狀態。從相對於以框架把持爪26保持的環狀框架11往下方拉開距離的位置(圖3)，開始框架保持設備22的上升，藉此便可猛烈地以高速進行從框架保持設備22對環狀框架11的上推。如先前所述地，因為框架保持設備22是形成為不與框架把持爪26干涉的形狀，所以可以在如圖3所示地持續以框架把持爪26保持環狀框架11的狀態下，使框架保持設備22的上表面30抵接於環狀框架11。當成為環狀框架11是藉由框架保持設備22而被上推的狀態時，框架把持爪26就會從把持位置旋動至把持解除位置。
如圖4所示，當已使上表面30抵接於環狀框架11之狀態的框架保持設備22進一步往上方移動時，相對於環狀框架11被上推，擴張膠帶12之中位於環狀框架11之內側的區域會被環狀的推壓設備23的滾輪35壓住，而被限制往上方的移動(從推壓設備23環狀地承受推壓力)。藉由此框架保持設備22與推壓設備23的相對移動，擴張膠帶12中的DAF17及晶圓13的貼附區域會被拉伸而往徑向擴張(伸長)。如此一來，往擴徑方向的外力會對晶圓13與DAF17運作，從而以形成於晶圓13內的改質層15(圖1至圖3)為起點，在晶圓13與DAF17的厚度方向產生裂縫。給予外力直到裂縫從晶圓13的正面貫通DAF17的背面(貼附於擴張膠帶12的面)為止，便可分割成沿著分割預定線之一個個的晶片16及DAF17(參照圖4)。如上述，晶圓13與DAF17的分割效率是藉由冷卻來提升，可以進行沿著分割預定線之確實的分割。尤其是藉由冷卻來使在常溫中不易分割的DAF17硬化這點，對於分割效率的提升極為有效。
當進行晶圓13的分割時，會從沿著分割預定線而斷裂的部分產生分割屑。因為晶圓13與DAF17是垂直向下地設置，所以分割屑會自然地往下方掉落，可以防止分割屑往分割後之晶片16(圖4)的正面或者擴張膠帶12附著。掉落的分割屑是藉由省略圖示的回收設備來進行回收。
若晶圓13與DAF17的分割結束，將使在先前之擴張膠帶擴張步驟(參照圖4)中被往上方拉上的冷卻台24，下降至冷卻台24的下表面會與推壓設備23的複數個滾輪35的下端位置大概一致的高度位置。如此一來，下部支撐體37與板狀網眼材38的下表面會抵接於擴張膠帶12的背面。在此狀態下，將控制閥40b與控制閥41b切換至連通狀態，而藉由吸引設備40與吸引設備41使吸引力作用在吸引孔38a與吸引溝39，以使擴張膠帶12密貼於下部支撐體37與板狀網眼材38的下表面。藉由擴張膠帶12被密貼於冷卻台24側，使得已分割的各晶片16及DAF17維持拉開距離的狀態。再者，在此階段中，不進行由冷卻設備42進行之冷卻台24的冷卻，冷卻台24只是為了擴張膠帶12的吸附而使用。
接著，驅動升降驅動機構32使框架保持設備22下降，而解除對擴張膠帶12給予擴張方向的外力。如圖5所示，在擴張膠帶擴張步驟中伸長後的擴張膠帶12上會產生鬆弛。此擴張膠帶12的鬆弛是在藉由來自吸引孔38a與吸引溝39的吸引力而密貼於冷卻台24之區域的外側，也就是在比分割後的晶片16及DAF17更外緣側的區域，成為因自體重量而相對於環狀框架11朝向下方垂下的形狀而出現。
接著，實施加熱步驟(參照圖5)，該加熱步驟是使在擴張膠帶擴張步驟中伸長的擴張膠帶12進行加熱收縮。加熱設備27是位於擴張膠帶12之鬆弛部分的下方，在進行加熱之時，是驅動升降驅動機構56使加熱設備27上升來接近擴張膠帶12。然後，在如圖5所示地將與擴張膠帶12之間的距離設為適當的狀態下，從加熱設備27朝向擴張膠帶12之鬆弛部分噴出高溫(作為一例，為100℃以上)的溫風。以此溫風而加熱的擴張膠帶12會熱收縮而減少鬆弛。
此時，因為吸引力遍及冷卻台24之下表面的大致整體而作用，所以至少在比設有吸引溝39的部分更內徑側的區域中，擴張膠帶12不會朝向下方垂下而是密貼於冷卻台24側。因此，可以使成為熱收縮之對象的擴張膠帶12的垂下，確實地位在可藉由加熱設備27有效率地進行加熱的區域(比晶圓13更外徑側的區域)。又，因為貼附有分割後之晶片16及DAF17的擴張膠帶12的中央部分是密貼於冷卻台24而難以受到由加熱所產生之熱收縮的影響，所以可以防止在加熱時之晶片16彼此的不規則干涉等。
再者，在擴張膠帶12之鬆弛較大的情況下，亦可一邊使針對擴張膠帶12的吸引區域改變，一邊階段性地進行加熱。具體而言，首先在使吸引力作用在吸引孔38a與吸引溝39雙方的狀態下，進行由加熱設備27進行之第1階段的加熱。接著，當解除由吸引設備41進行之對吸引溝39的吸引時，伴隨著由冷卻台24所造成之擴張膠帶12的吸附區域的減少，在第1階段的加熱中未能完全去除的擴張膠帶12之鬆弛的剩餘部分會成為往下方的垂下而出現。對擴張膠帶12之該部分進行由加熱設備27進行之第2階段的加熱。像這樣階段性地將擴張膠帶12加熱時，即使在擴張膠帶12之鬆弛較大的情況下，亦可有效率並且確實地使擴張膠帶12進行熱收縮。
在加熱設備27上亦可設置像是會使朝向上方吹出之溫風的範圍擴散的噴嘴。又，亦可在加熱設備27上具備可以使溫風之吹出方向改變的可變方向噴嘴。藉由該等構成，可以適當設定由加熱設備27進行之最佳的加熱範圍。
又，在本實施形態中，是藉由在圓周方向變換位置來設置複數個加熱設備27，以實現對擴張膠帶12在圓周方向之廣大範圍的加熱。作為變形例，亦可將加熱設備27支撐成不只是相對於基台21進行升降移動，還可在圓周方向上進行移動。藉此，變得容易在與環狀的推壓設備23對應的環狀的區域整體，對擴張膠帶12進行加熱。
在加熱步驟結束之後，從膠帶擴張裝置20將晶圓單元10往外部搬出。在搬出之時，解除從冷卻台24的吸引孔38a與吸引溝39對擴張膠帶12的吸引。然後，使一對的暫時放置載台25在接近位置(圖1、圖6)，並且驅動升降驅動機構32使框架保持設備22從圖5的位置下降。如此一來，加工完成的晶圓單元10會隨著框架保持設備22下降，環狀框架11會被一對的暫時放置載台25的上側之支撐段部(支撐面25b)所支撐。接著，藉由省略圖示的搬入出機構，將加工完成的晶圓單元10從暫時放置載台25上往膠帶擴張裝置20的外部搬出。因為在先前實施的加熱步驟中已減少擴張膠帶12的鬆弛，所以在從膠帶擴張裝置20搬出時，晶圓單元10上的複數個晶片16不易互相移動，而可以防止分割加工後的邊緣崩角等。
在將加工完成的晶圓單元10從一對的暫時放置載台25的上側之支撐段部(支撐面25b)搬出至外部之時，可以將由膠帶擴張裝置20進行之加工前的(接下來要加工的)晶圓單元10搬入至一對的暫時放置載台25的下側之支撐段部(支撐面25a)。因為是一次進行往外部搬出晶圓單元10與從外部搬入晶圓單元10，所以可以盡量減少裝置的停機時間。當各晶圓單元10的搬入與搬出結束時，會變成圖1所示之狀態，可以重複執行以上所說明之一連串的步驟。
如以上，在本實施形態的膠帶擴張裝置20中，從晶圓13與DAF17之分割前所實施的擴張膠帶12的冷卻，到晶圓13與DAF17之分割後所實施的擴張膠帶12的加熱為止，都是在具備框架保持設備22或者冷卻台24之共通的載台上進行。也就是，不須在擴張膠帶12之鬆弛已產生的狀態下，將晶圓單元10搬送至另外設置的加熱裝置，而可以防止起因於晶片16之互相移動的邊緣崩角等，以實現良好的分割。又，省略用於將晶圓單元10搬送至另外設置的加熱裝置的時間，也有助於晶圓分割加工整體中的產出量提升。又，藉由在共通的載台上實施對擴張膠帶12的冷卻與加熱，來將裝置整體的設置面積縮小，從而可以追求設置空間的效率化。
本實施形態的膠帶擴張裝置20在擴張膠帶擴張步驟中(圖4)，雖然是不使推壓設備23移動而是使框架保持設備22上升，但亦可採用使推壓設備23下降以使擴張膠帶12擴張的構成。也就是，只要是藉由推壓設備與框架保持設備的相對移動來進行膠帶擴張的構成即可。
在本實施形態中，雖然是使用對擴張膠帶12吹上高溫的溫風之加熱設備27，但加熱設備的構成並不限定於此。例如，亦可具備如下類型的加熱設備，即，一種具備可以對擴張膠帶直接地接觸的抵接部分，且對該抵接部分進行加熱的加熱設備。
適用本發明而進行分割的晶圓(被加工物)的材質或者形成於晶圓上的器件的種類等並無限定。例如，作為被加工物方面，除了半導體器件晶圓以外，亦可使用光器件晶圓、封裝基板、半導體基板、無機材料基板、氧化物晶圓、生陶瓷基板、及壓電基板等各種工件。作為半導體器件晶圓方面，可使用器件形成後之矽晶圓或化合物半導體晶圓。作為光器件晶圓方面，可使用器件形成後之藍寶石晶圓或碳化矽晶圓。又，作為封裝基板方面，可使用CSP(晶片尺寸封裝，Chip Size Package)基板，作為半導體基板方面，可使用矽或砷化鎵等，作為無機材料基板方面，可使用藍寶石、陶瓷、玻璃等。此外，作為氧化物晶圓方面，可使用器件形成後或器件形成前的鉭酸鋰、鈮酸鋰。
又，雖然已說明本發明的各實施形態，但作為本發明的其他實施形態，亦可為將上述實施形態及變形例整體地或者部分地組合而成之形態。
又，本發明之實施形態並不限定於上述之實施形態及變形例，且亦可在不脫離本發明之技術思想的主旨的範圍內進行各種變更、置換、變形。此外，若能經由技術之進步或衍生之其他技術而以其他的方式來實現本發明之技術思想的話，亦可使用該方法來實施。因此，申請專利範圍涵蓋了可包含在本發明之技術思想的範圍內的所有的實施形態。 産業上之可利用性
如以上所說明，依據本發明之膠帶擴張裝置及膠帶擴張方法，可以防止晶圓分割後的邊緣崩角等，有助於器件的製造誤差降低及生產性提升。
10‧‧‧晶圓單元11‧‧‧環狀框架12‧‧‧擴張膠帶13‧‧‧晶圓14、31‧‧‧開口15‧‧‧改質層16‧‧‧晶片17‧‧‧DAF20‧‧‧膠帶擴張裝置21‧‧‧基台21A‧‧‧上方基台部21B‧‧‧下方基台部22‧‧‧框架保持設備23‧‧‧推壓設備24‧‧‧冷卻台25‧‧‧暫時放置載台25a、25b‧‧‧支撐面25c‧‧‧壁部26‧‧‧框架把持爪27‧‧‧加熱設備30‧‧‧上表面32、50、56‧‧‧升降驅動機構33、51、57‧‧‧支撐桿35‧‧‧滾輪36‧‧‧上部支撐體36a‧‧‧環狀突出部36b‧‧‧凹部37‧‧‧下部支撐體38‧‧‧板狀網眼材38a‧‧‧吸引孔39‧‧‧吸引溝40、41‧‧‧吸引設備40a、41a‧‧‧吸引源40b、41b‧‧‧控制閥42‧‧‧冷卻設備43‧‧‧冷卻傳達部55‧‧‧載台驅動機構
圖1是顯示本實施形態之膠帶擴張裝置的截面圖。 圖2是顯示由膠帶擴張裝置進行之保持步驟與擴張膠帶冷卻步驟的截面圖。 圖3是顯示由膠帶擴張裝置進行之擴張膠帶冷卻步驟的截面圖。 圖4是顯示由膠帶擴張裝置進行之擴張膠帶擴張步驟的截面圖。 圖5是顯示由膠帶擴張裝置進行之加熱步驟的截面圖。 圖6是從沿著圖1之VI-VI線的位置俯視膠帶擴張裝置的圖。
10‧‧‧晶圓單元
11‧‧‧環狀框架
12‧‧‧擴張膠帶
13‧‧‧晶圓
16‧‧‧晶片
17‧‧‧DAF
20‧‧‧膠帶擴張裝置
21‧‧‧基台
21A‧‧‧上方基台部
21B‧‧‧下方基台部
22‧‧‧框架保持設備
23‧‧‧推壓設備
24‧‧‧冷卻台
25‧‧‧暫時放置載台
25a、25b‧‧‧支撐面
25c‧‧‧壁部
26‧‧‧框架把持爪
27‧‧‧加熱設備
30‧‧‧上表面
32、50、56‧‧‧升降驅動機構
33、51、57‧‧‧支撐桿
35‧‧‧滾輪
36‧‧‧上部支撐體
36a‧‧‧環狀突出部
36b‧‧‧凹部
37‧‧‧下部支撐體
38‧‧‧板狀網眼材
39‧‧‧吸引溝
40、41‧‧‧吸引設備
40a、41a‧‧‧吸引源
40b、41b‧‧‧控制閥
42‧‧‧冷卻設備
43‧‧‧冷卻傳達部
55‧‧‧載台驅動機構

Claims (4)

  1. 一種膠帶擴張裝置，是用於將貼附有晶圓並且外周部裝設在環狀框架的擴張膠帶擴張，該晶圓在藉由複數個分割預定線所劃分的區域上形成有複數個器件，該膠帶擴張裝置之特徵在於：具備：搬入出機構，在貼附於該擴張膠帶的該晶圓為朝向垂直向下的狀態下，將該環狀框架搬入該膠帶擴張裝置；框架保持設備，在貼附於該擴張膠帶的該晶圓為朝向垂直向下的狀態下，於上表面保持該環狀框架；推壓設備，在該框架保持設備與該晶圓的外周緣之間，從上方環狀地推壓該擴張膠帶來加以擴張，以沿著分割起點對該晶圓進行分割；冷卻台，可升降地配設在環狀之該推壓設備的內周側，並且在隔著該擴張膠帶遍及該晶圓整面而抵接的抵接面上具有吸引孔；及加熱設備，對在該框架保持設備與該晶圓的外周緣之間伸長的該擴張膠帶進行加熱而使其收縮。
  2. 一種膠帶擴張方法，是使用如請求項1之膠帶擴張裝置的膠帶擴張方法，其特徵在於：具有：保持步驟，在該晶圓為朝向垂直向下的狀態下，保持該環狀框架，以使該擴張膠帶的背面位在該冷卻台的該抵接面的下方；擴張膠帶冷卻步驟，在實施該保持步驟後，使該擴張膠帶的背面抵接於該冷卻台的該抵接面，並且使吸引力 作用在該吸引孔，以對該擴張膠帶進行冷卻；擴張膠帶擴張步驟，使該框架保持設備與該推壓設備相對移動，而將該擴張膠帶擴張；及加熱步驟，在使該冷卻台的該抵接面抵接於該擴張膠帶背面並且使吸引力作用在該吸引孔的狀態下，藉由該加熱設備對在該框架保持設備與該晶圓的外周緣之間伸長的該擴張膠帶進行加熱而使其收縮。
  3. 如請求項2之膠帶擴張方法，其中是使該冷卻台從該擴張膠帶拉開距離，來進行該擴張膠帶擴張步驟，且是使該冷卻台朝向該擴張膠帶移動，使該冷卻台的該抵接面抵接於該擴張膠帶背面，來進行該加熱步驟。
  4. 如請求項2之膠帶擴張方法，其中在該擴張膠帶擴張步驟，不使該冷卻台移動，在該擴張膠帶的背面抵接於該冷卻台的該抵接面之位置，一邊使空氣從該吸引孔噴出，一邊擴張該擴張膠帶。
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