TWI842825B - 晶圓之裂斷方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種裂斷時以穩定之狀態保持晶圓，減少於分斷面產生「斜裂」或「缺口」等，而可獲得高品質之晶片的裂斷方法及裂斷裝置。
本發明係將單面加工有劃線S1、S2之基板，貼付固定於具有黏著性之樹脂製之切割膠帶2之晶圓W之裂斷方法，於晶圓W之裂斷前，將具有黏著性之樹脂製之被覆膠帶3，貼付於該晶圓之與貼付有切割膠帶之面為相反側之面，藉由被覆膠帶3與切割膠帶2自上下兩面夾住並固定晶圓W，繼而，自劃線之上方按壓裂斷桿6使晶圓W撓曲，藉此沿劃線將晶圓分斷。

Description

晶圓之裂斷方法
本發明係關於一種包含玻璃或矽等之脆性材料之晶圓(亦稱為基板)之裂斷方法以及裂斷裝置。尤其，本發明係關於一種將玻璃或矽等脆性材料基板之表面或內部，組入有電子電路或電子零件之MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微電子機械系統)用之晶圓，沿其表面加工之劃線分斷而切出各個晶片(元件)的裂斷方法以及裂斷裝置。
一般於自母基板之晶圓切出晶片之步驟中，首先，於晶圓之表面使用切割輪或雷射，形成相互正交之X方向以及Y方向之劃線(沿基板厚度方向滲透之裂紋)。隨後，藉由自劃線之相反側之面抵住裂斷桿使晶圓撓曲，而分斷為方形或矩形狀之晶片(單位製品)(參照專利文獻1)。
多數情況下，待裂斷之晶圓如圖1所示，貼付固定於由環狀之切割框架1保持之具有黏著性之樹脂製之切割膠帶2。於晶圓W之上表面以先行之劃線步驟加工相互正交之X方向(縱向)劃線S1以及Y方向(橫向)劃線S2。
裂斷時，為不傷及晶圓之開放之上表面，而以由薄樹脂製之保護膜(專利文獻1中之保護片材(8))覆蓋之狀態，使晶圓W反轉，以劃線S1位於 設置於作業載台之中間之左右一對之承托刃間之方式，載置於作業載台上。
如此，藉由自上方將裂斷桿朝劃線S1按壓，而使基板W因3點支持彎曲方式於左右承托刃之間撓曲，且先沿X方向之劃線S1裂斷並分斷成長條狀之基板，接著，藉由同樣之方法，沿Y方向之劃線S2裂斷且分斷成方形或矩形狀之晶片。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-68393號公報
然而，於先前之方法中，晶圓W貼付固定於具有黏著性之切割膠帶2，但保護膜僅以面接觸覆蓋，且為極薄之膜(一般為20~30μm)，故裂斷時之基板保持不穩定，而時長產生分斷面之一部分傾斜之「斜裂」、或邊緣部缺失之「缺口」等之不良。尤其，將晶圓W沿X方向劃線S1分斷成長條狀後，於Y方向之劃線S2進行裂斷時，由於長條狀之晶圓(長條狀基板)之沿X方向之左右兩邊已被切離，故極其不穩定，因此，存在上述「斜裂」或「缺口」多發而商品品質顯著劣化之問題點。
因此，本發明之目的在於提供一種裂斷時，可以穩定之狀態保持晶圓減少產生分斷面中之「斜裂」或「缺口」等，而獲得高品質之晶片的裂 斷方法以及裂斷裝置。
為達成上述目的，本發明中謀求如下之技術機構。即，本發明之裂斷方法係將單面加工有劃線之晶圓貼付固定於具有黏著性之切割膠帶的晶圓裂斷方法，於上述晶圓之裂斷之前，將具有黏著性之被覆膠帶貼付於該晶圓之與貼付有上述切割膠帶之面相反側之面，藉由上述被覆膠帶與上述切割膠帶自上下兩面夾住固定上述晶圓，接著，自上述劃線之上方按壓裂斷桿使晶圓撓曲，藉此，沿上述劃線將晶圓裂斷。
此處，上述切割膠帶以及被覆膠帶可保持於環狀之切割框架。
又，根據其他觀點之發明為一種晶圓之裂斷裝置，其特徵在於其係將單面加工有劃線之晶圓貼付固定於具有黏著性之切割膠帶的晶圓之裂斷裝置，且具備：被覆膠帶貼付部，其將具有黏著性之被覆膠帶貼付固定於上述晶圓之與貼付於上述切割膠帶之面相反側之面；及裂斷部，其自上述劃線之上方按壓裂斷桿使晶圓撓曲，藉此沿上述劃線將晶圓裂斷。
根據本發明，由於藉由具有黏著性之切割膠帶與被覆膠帶自上下兩面夾住而更穩定地固定保持晶圓，故可減少裂斷時產生「斜裂」或「缺口」等不良而獲得高品質之晶片。
本發明中，可將被覆膠帶以圍繞晶圓之周圍之方式經由環狀接合部 分接合於切割膠帶。
藉此，可於切割膠帶與被覆膠帶間如真空包裝般夾住晶圓而更穩定地固定保持。
1:切割框架
2:切割膠帶
3:被覆膠帶
3a:接合部
4:載台
5:承托刃
6:裂斷桿
7:台板
8:按壓模具
A:被覆膠帶貼付裝置
B:裂斷裝置
S1:X方向之劃線
S2:X方向之劃線
W:晶圓
X:方向
Y:方向
Z:方向
圖1係顯示將本發明之加工對象物之晶圓安裝於切割膠帶之狀態之立體圖。
圖2(a)係顯示將被覆膠帶安裝於上述晶圓之開放之上表面之狀態的剖視圖，圖2(b)係顯示被覆膠帶貼付機構之一例之剖視圖。
圖3係顯示本發明之裂斷機構之剖視圖。
圖4係顯示本發明之其他裂斷機構之剖視圖。
以下，基於圖示之實施形態說明本發明之詳情。本發明之裂斷方法中，主要係將於玻璃或矽等脆性材料基板之表面或內部組入了電子電路或電子零件之MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)用之晶圓，作為裂斷對象。此處，以成為母材之一片玻璃晶圓W，切出20000個左右1.25mm見方之晶片之直徑200mm、厚度0.8mm之玻璃晶圓為實施對象。
玻璃晶圓W如圖1所示，安裝在於周緣部分由呈環狀之切割框架1所張設保持之切割膠帶2上。切割膠帶2以厚度90~120μm，較佳為95μm之聚氯乙烯或聚烯烴等可伸展之樹脂形成，其上表面形成於具有黏著性之接著面，且於該接著面接合有玻璃晶圓W。
於玻璃晶圓W之上表面，於先行之劃線步驟中使用切割輪或雷射等，且格柵狀地加工相互正交之X方向(縱向)之劃線S1及Y方向(橫向)之劃線S2。由該縱、橫劃線S1、S2包圍之方格之各者為1.25mm見方之晶片。一般係於將玻璃晶圓W安裝於切割膠帶2後實施劃線S1、S2之加工，但亦有於安裝前加工之情形。
本發明方法中，於玻璃晶圓W之開放之上表面，即加工有劃線S1、S2之上表面，貼付與上述切割膠帶2同樣之材質之具有黏著性之被覆膠帶3。被覆膠帶如圖2(a)所示，於周緣部被保持於切割框架1，且以包圍玻璃晶圓W之周圍之方式，以環狀之接合部3a與切割膠帶2接合。藉此，如真空包裝般將玻璃晶圓W夾於切割膠帶2與被覆膠帶3間穩定地予以固定。另，被覆膠帶3之厚度為70~90μm，較佳為80μm。
將上述被覆膠帶3貼付於玻璃晶圓W時，例如圖2(b)所示，可藉由將玻璃晶圓W載置於被覆膠帶貼付裝置A之台板7上，將被覆膠帶3以黏著面朝下地載置於其之上表面，並自其上方以按壓模具8輕輕按壓來進行。
如此，將貼付有被覆膠帶3之玻璃晶圓W，以後續之裂斷裝置B沿劃線S1、S2分斷。具體而言，如圖3所示，以使加工有劃線S1之面，即被覆膠帶3成為下側之方式使玻璃晶圓W反轉，並以使劃線S1位於裂斷裝置B之設置於載台4之中間之左右一對承托刃5、5間之方式，載置於載台4。
接著，藉由自上方朝劃線S1按壓前端較細之裂斷桿6，而使基板W於承托刃5、5間因三點支持彎曲方式而撓曲，且先沿X方向之劃線S1裂斷並 分斷成長條狀之基板。接著，使載台4旋轉90度，藉由與上述同樣之方法於Y方向之劃線S2進行裂斷，而分斷成1.25mm見方之晶片。另，由於上述之承托刃與裂斷桿之3點支持彎曲方式之裂斷方法係眾所周知，故此處省略裂斷桿升降機構等之詳細說明。
於該裂斷時，玻璃晶圓W藉由具有黏著性之切割膠帶2與被覆膠帶3自上下兩面被保持，且將被覆膠帶3於玻璃晶圓W之周片部分經由環狀接合部分3a接合於切割膠帶2，藉此，如真空包裝般將玻璃晶圓W夾於切割膠帶2與被覆膠帶3間穩定地予以固定，因此，即便切出之晶片為1.25mm見方之小尺寸，亦可將厚度為0.8mm之基板沿劃線精度良好地分斷。
尤其，將沿X方向劃線S1分斷玻璃晶圓W後之長條狀之基板沿Y方向劃線S2裂斷時，先前，因長條狀基板之沿X方向之左右兩邊被切離，基板不穩定，而多產生「斜裂」或「缺口」等不良，但本發明方法中，藉由穩定之固持保持，可抑制產生如上所述之不良而獲得高品質之晶片。
分斷後，除去被覆膠帶3後，拉伸切割膠帶2，藉此於各晶片間產生間隙而自切割膠帶2拾取晶片。
上述實施例中，雖將玻璃晶圓W之加工有劃線之面朝向被覆膠帶3而構成，但亦可如圖4所示，於將玻璃晶圓W貼付於切割膠帶2前，預先加工劃線S1、S2，將加工有該劃線S1、S2之面朝下側地貼付於切割膠帶2，並於相反側之面貼付被覆膠帶3。於該情形時，無須如上述之實施例所示使玻璃晶圓W反轉，而可姿勢不變地藉由裂斷桿6裂斷。
作為藉由本發明方法分斷之晶片尺寸，上述實施例中顯示厚度為0.8mm且1.25mm見方之情形，但其之數值無限定。又，若晶圓之厚度較薄，則可與其成比例地將基板裂斷成更小之尺寸。
再者，分斷之晶片之形狀不限定於方形，當然亦可為矩形狀。
又，關係到(與微細孔加工之縱橫比(深度Z/孔徑D)同樣之)加工難度之Y/Z比(基板厚度(Z方向)、與切出為長條狀基板後裂斷之側即Y方向之長度之比)於1.5/1~3/1之範圍內選擇。一般而言，該Y/Z比為3以下，則加工之難度增加，先前之基板固定方法(單面以黏著性膠帶貼付固定，僅單面為保護膜)中，斜裂多發，加工品質變差，但藉由採用本發明方法，即便為3以下，亦可大幅減少斜裂，可提高加工品質。
以上，已對本發明之代表性實施例進行說明，但本發明並非特定於上述實施形態者。例如，上述實施形態中，以切割框架1保持切割膠帶2以及被覆膠帶3，亦可代替切割框架而以配置於載台附近之夾具等保持機構夾住保持。
又，上述實施例中，以利用左右一對之承托刃與裂斷桿(亦稱為裂斷板)之3點支持彎曲方式使基板撓曲而裂斷，亦可代替承托刃，將緩衝材配置於基板下方並按壓裂斷桿，藉此使基板撓曲。又可代替玻璃晶圓而為矽晶圓。
此外，本發明中，可於不脫離申請專利範圍之範圍內適當修正、變更並達成該目的。
[產業上之可利用性]
本發明之方法用於以裂斷桿將貼付於切割膠帶之晶圓裂斷。
1:切割框架
2:切割膠帶
3:被覆膠帶
4:載台
5:承托刃
6:裂斷桿
B:裂斷裝置
S1:X方向之劃線
W:晶圓

Claims (5)

  1. 一種晶圓之裂斷方法，其係於晶圓之單面格柵狀地加工有相互正交之X方向及Y方向之劃線，且將厚度方向設為Z方向，並將該晶圓貼付固定於具有黏著性之切割膠帶的晶圓裂斷方法；上述劃線係以如下之方式被加工：於將上述晶圓沿著X方向之劃線裂斷後且沿著Y方向之劃線裂斷之前之長條狀基板時，以上述晶圓之基板厚度即Z方向長度與Y方向長度之比即Y/Z比成為1.5/1~3/1之方式，加工Y方向之劃線寬度；於上述晶圓之裂斷之前，將具有黏著性之被覆膠帶，貼付於該晶圓之與貼付有上述切割膠帶之面為相反側之面，藉由上述被覆膠帶與上述切割膠帶自上下兩面夾住固定上述晶圓；接著，自與形成有上述劃線之面為相反側之面之上方按壓裂斷桿使晶圓撓曲，藉此沿上述劃線將晶圓裂斷。
  2. 如請求項1之晶圓之裂斷方法，其中上述被覆膠帶以包圍上述晶圓之周圍之方式，經由環狀之接合部分與上述切割膠帶接合。
  3. 如請求項1之晶圓之裂斷方法，其中上述切割膠帶與被覆膠帶被保持於環狀之切割框架。
  4. 如請求項2之晶圓之裂斷方法，其中上述切割膠帶與被覆膠帶被保持於環狀之切割框架。
  5. 如請求項1至4中任一項之晶圓之裂斷方法，其中上述被覆膠帶貼付於晶圓之形成有上述劃線之面。
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