TW201445625A - 晶片間隔維持裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供一種可將晶片(chip)彼此之間隔維持在適當程度的晶片間隔維持裝置。解決手段為用於維持被加工物被分割之後的複數個晶片之間隔的晶片間隔維持裝置，具有透過擴張片(expanded sheet)以支撐裝設在環狀框架上之被加工物的支撐面，以及加熱支撐面之加熱機構，並構成為設有：透過擴張片吸引保持被加工物的桌台、位於桌台外周用於固定環狀框架之固定機構、擴張擴張片之擴張機構、朝被加工物外周緣與環狀框架內周之間已擴張之擴張片照射遠紅外線的遠紅外線照射機構，以及將遠紅外線照射機構定位於照射位置與退避位置的定位機構。

Description

晶片間隔維持裝置 發明領域

本發明是有關於一種使貼著複數個晶片之擴張片擴張而擴大晶片彼此之間隔後，用於維持該間隔的晶片間隔維持裝置。

發明背景

已知有沿晶圓之切割道(分割預定線)形成作為分割起點的改質層，並施加外力使晶圓分割成複數個晶片之分割方法被提出(參照例如，專利文獻1)。

此分割方法是將擴張片貼在形成有改質層等的晶圓上，並藉由擴張此擴張片對晶圓施加外力。隨著擴張片的擴張，晶圓被分割成複數個晶片，同時分割之晶片彼此的間隔也隨之擴大。

擴張片的外側區域被固定於環狀框架。因此，在擴張片已擴張的狀態下，如果使暖風吹向晶圓外周與框架內周之間的區域，讓擴張片的該區域產生熱收縮時，仍然可以讓晶片彼此之間隔維持在已擴大之狀態。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2011-77482號公報

發明概要

但是，隨著擴張片種類的不同，上述以暖風使其收縮的方法並非有效。例如，有時候即使用暖風吹向擴張片也無法充分地收縮。相反地，反而有吹暖風則會使擴張片延伸之情形。

因此，即使採用上述方法也未必能將晶片彼此之間隔維持在適當程度。如果無法將晶片彼此之間隔維持在適當程度，則在處理等之時會使鄰接之晶片彼此衝撞，而產生破裂、裂紋等破損。

本發明是鑒於此點而作成者，並以提供可將晶片彼此之間隔維持在適當程度之晶片間隔維持裝置為其目的。

根據本發明所提供之晶片間隔維持裝置，為用於使貼附於擴張片並裝設於環狀框架上的被加工物被分割而形成之複數個晶片的間隔維持在已擴張之狀態的晶片間隔維持裝置，特徵為包含：具有支撐被加工物之支撐面和，加熱該支撐面之加熱機構，並且透過擴張片可吸引保持地支撐分割成晶片之被加工物的桌台；在該桌台外周固定環狀框架之固定機構；藉由擴張該擴張片於複數個該晶片之 間形成間隔的擴張機構；在該桌台之該支撐面上方，朝被加工物的外周緣與該環狀框架的內周之間的已擴張之該擴張片照射遠紅外線以使該擴張片收縮的遠紅外線照射機構；以及可相對於該擴張片將該遠紅外線照射機構定位至照射遠紅外線的照射位置與退避位置的定位機構。

又，在前述晶片間隔維持裝置中，以前述遠紅外線照射機構所照射之遠紅外線的峰值(peak)波長宜為3~25μm。

本發明之晶片間隔維持裝置，由於設有加熱用於支撐被加工物之支撐面的加熱機構，所以藉由以加熱機構加熱同時擴張擴張片，可使晶片彼此之間隔充分地擴大。

又，本發明之晶片間隔維持裝置，由於設有對被加工物的外周與環狀框架的內周之間照射遠紅外線以使擴張片收縮的遠紅外線照射機構，所以可用遠紅外線使位於被加工物的外周與環狀框架的內周之間的擴張片收縮，而可以將晶片彼此之間隔維持在適當程度。

而且，由於本發明之晶片間隔維持裝置使用遠紅外線，故能防止構成晶片間隔維持裝置等金屬構件的加熱。也就是說，本發明之晶片間隔維持裝置可用遠紅外線只加熱擴張片，並使其收縮，以將晶片彼此之間隔維持在適當程度。

11‧‧‧晶圓(被加工物)

11a‧‧‧表面

11b‧‧‧背面

13‧‧‧元件區域

15‧‧‧外周剩餘區域

17‧‧‧切割道

19‧‧‧元件

2‧‧‧晶片間隔維持裝置

21‧‧‧改質層

23‧‧‧擴張片

25‧‧‧環狀框架

27‧‧‧晶片

18‧‧‧支撐台升降機構

20、28、36‧‧‧汽缸外殼

22、30、38‧‧‧活塞桿

24‧‧‧外周基台

26‧‧‧外周基台升降機構

32‧‧‧載置台

32a、40a‧‧‧開口

34‧‧‧載置台升降機構

40‧‧‧金屬板

42‧‧‧遠紅外線加熱器

44‧‧‧基座

46‧‧‧旋轉軸

10‧‧‧吸引路

12‧‧‧閥門

14‧‧‧吸引源

16‧‧‧板式加熱器

48‧‧‧遠紅外線

4‧‧‧支撐台

6‧‧‧框體

8‧‧‧多孔質構件

8a‧‧‧支撐面

圖1為模式地顯示受到本實施形態之晶片間隔維 持裝置處理的晶圓(被加工物)之立體圖；圖2為模式地顯示本實施形態之晶片間隔維持裝置之構成例的立體圖；圖3為模式地顯示本實施形態之晶片間隔維持裝置的截面等之圖；圖4為模式地顯示載置步驟之圖；圖5為模式地顯示分割步驟之圖；圖6為模式地顯示吸引保持步驟之圖；及圖7為模式地顯示加熱步驟之圖。

用以實施發明之形態

以下，參照附加圖式，來說明本發明之實施形態。圖1為模式地顯示受到本實施形態之晶片間隔維持裝置處理的晶圓(被加工物)之立體圖。

如圖1所示，晶圓(被加工物)11是例如，具有圓盤狀外形的半導體晶圓，並設有中央的元件區域13和，包圍元件區域13之外周剩餘區域15。

晶圓11之表面11a側的元件區域13，是藉由排列成格子狀之切割道(分割預定線)17劃分成複數個區塊，再於各區塊中形成IC等元件19。

於晶圓11之內部，沿著各切割道17形成作為分割起點之改質層21。改質層21是藉由，例如，使不易被晶圓11吸收之波長的雷射光束聚光於晶圓11之內部而形成。

再者，在圖1中，雖然顯示出沿著各切割道17形 成改質層21之晶圓11，但是在晶圓11上設置能夠作為分割起點之其他構成亦可。例如，使用雷射光束的燒蝕(ablation)加工所形成之雷射加工溝或，使用切削刀的切削加工所形成的切削溝等，都能取代改質層21而形成。

晶圓11之背面11b側，貼附有由樹脂等材料所形成之擴張片23。此擴張片23受到位於比晶圓11的外周緣更加外側之區域，並由金屬材料製成之環狀框架25固定。

也就是說，晶圓11透過擴張片23保持在環狀框架25上。再者，圖1中，雖然顯示出在晶圓11之背面11b側黏貼擴張片23之狀態，但擴張片23也可以黏貼在晶圓11之表面11a側。

圖2為模式地顯示本實施形態之晶片間隔維持裝置的構成例之立體圖，圖3為模式地顯示本實施形態之晶片間隔維持裝置的截面等之圖。

如圖2所示，晶片間隔維持裝置2，設有吸引保持晶圓11之支撐台(桌台，擴張機構)4。支撐台4含有，由不鏽鋼等金屬材料製成之圓盤狀框體6和，配置於框體6之表面中央部分的多孔質構件8。

多孔質構件8形成為與晶圓11直徑相同之圓盤狀，並如圖3所示，透過設置在支撐台4下方之吸引路10以及閥門12連接至吸引源14。

多孔質構件8之表面為支撐晶圓11之支撐面8a。藉由使吸引源14之負壓作用於支撐面8a，使晶圓11得以被吸引保持在支撐台4上。

多孔質構件8之下方，設有加熱支撐面8a之板式加熱器(加熱機構)16。藉由使晶圓11的擴張片23側重疊於支撐台4之支撐面8a，並讓板式加熱器16作動，可使擴張片23被加熱。

框體6下方設有2個支撐台升降機構(擴張機構)18。而支撐台升降機構18分別設有汽缸外殼20以及活塞桿22，並使支撐台4固定於活塞桿22上端部。支撐台4的高度位置，是由這2個支撐台升降機構18所調節。

於框體6外側，將不鏽鋼等金屬材料所製成的圓環狀外周基台(擴張機構)24配置成包圍住框體6之外周。並於外周基台24下方設置2個外周基台升降機構(擴張機構)26。

外周基台升降機構26分別設有汽缸外殼28及活塞桿30，並使外周基台24固定於活塞桿30之上端部。外周基台24之高度位置，是由這2個外周基台升降機構26所調節。

於外周基台24之外側，設有載置環狀框架25之載置台32。並於載置台32之中央部分，設置對應外周基台24之圓形開口32a，支撐台4及外周基台24是定位於此開口32a內。

在載置台32下方設有4個載置台升降機構34。載置台升降機構34分別設有汽缸外殼36及活塞桿38，並使載置台32固定於活塞桿38之上端部。載置台32的高度位置，是由這4個載置台升降機構34所調節。

使環狀框架25載置於載置台32之表面，以使位於 擴張片23上方的晶圓11定位。也就是說，使晶圓11以背面11b側朝下的方式定位於開口32a之中央附近。其結果為，使晶圓11得以透過擴張片23受到支撐台4所支撐。但是，晶圓11等之配置並不受限於此。

在載置台32上方，設有從上方推壓以固定載置於 載置台32之環狀框架25的壓板(固定機構)40。在壓板40的中央部分，設有對應載置台32之開口32a的開口40a，並形成為使晶圓11與擴張片23的一部分露出。

以壓板40固定載置於載置台32之環狀框架25，並 用支撐台升降機構18及外周基台升降機構26使支撐台4及外周基台24上升。亦即，使支撐台4及外周基台24相對於載置台32而相對地上升。這樣做的話，被貼在環狀框架25的擴張片23也會隨之擴張。

藉此，於本實施形態之相關晶片間隔維持裝置2 上，支撐台4以及支撐台升降機構18，再加上外周基台24以及外周基台升降機構26，可作為擴張擴張片23之擴張機構而產生作用。

但是，擴張機構的構成並不受限於此。例如，以 支撐台4以及支撐台升降機構18，或者是外周基台24以及外周基台升降機構26之任一者作為擴張機構使用亦可，以其他構成作為擴張機構使用亦可。

於支撐台4以及外周基台24上方，配置著裝設有 照射遠紅外線的2個遠紅外線加熱器(遠紅外線照射機構)42 之圓盤狀基座44。

基座44固定於透過馬達等之旋轉機構(圖未示)而旋轉之旋轉軸46的一端側，並藉由支撐旋轉軸46之移動機構(定位機構)(圖未示)沿上下方向移動。

遠紅外線加熱器42是對從壓板40之開口40a露出之擴張片23的一部份照射遠紅外線。具體來說，遠紅外線加熱器42是定位於晶圓11的外周與環狀框架25的內周之間的區域上，並且朝向下方的擴張片23照射遠紅外線。

遠紅外線加熱器42構成為，例如，可以照射具有3μm~25μm之峰值波長的遠紅外線。此種波長的遠紅外線，由於不易被金屬材料所吸收，所以可以防止使擴張片23收縮時之支撐台4、外周基台24等的加熱。也就是說，在遠紅外線照射之區域可以適當地只加熱擴張片23，並使其收縮。

又，遠紅外線加熱器42可利用上述移動機構接近支撐台4及外周基台24，或遠離支撐台4以及外周基台24。藉此，遠紅外線加熱器42就能相對於擴張片23而定位在照射遠紅外線之下方照射位置與上方之退避位置。

將遠紅外線加熱器42定位於照射位置，並藉由一邊照射遠紅外線一邊使其繞旋轉軸46的周圍旋轉，可加熱位於晶圓11的外周與環狀框架25的內周之間的區域之擴張片23。此結果為，將使該區域的擴張片23收縮。

接著，參照圖4~7，舉例說明晶片間隔維持裝置2的使用方法。圖4是模式地顯示載置步驟之圖，圖5是模式 地顯示分割步驟之圖，圖6是模式地顯示吸引保持步驟之圖，圖7是模式地顯示加熱步驟之圖。

首先，實施於支撐台4上載置晶圓11之載置步驟。 在這個載置步驟中，是在載置台32之表面載置環狀框架25，以將晶圓11定位於擴張片23之的上方。其結果為，如圖4所示，晶圓11可透過擴張片23而被支撐於支撐台4上。

載置步驟之後，實施擴張擴張片23以分割晶圓11 之分割步驟。在分割步驟中，如圖5所示，以壓板40固定載置於載置台32上的環狀框架25，並利用支撐台升降機構18以及外周基台升降機構26使支撐台4以及外周基台24上升。

在此分割步驟中，將關閉設於吸引路10的閥門12， 形成晶圓11不受支撐台4所吸引之狀態。又，使板式加熱器16作動，事先將支撐台4的支撐面8a加熱到50℃~80℃左右。 但是，支撐面8a的溫度並沒有特別被限定，並可因應擴張片23的種類而變更。

由於環狀框架25受到載置台32以及壓板40夾持 固定，所以於使支撐台4以及外周基台24相對於載置台32相對地上升時，擴張片23將會擴張。

藉此，對晶圓11施加使擴張片23擴張之方向的外 力，晶圓11將會沿著形成改質層21的切割道17分割成複數個晶片27。

又，隨著此擴張片23的擴張，將可擴張被分割的 晶片27彼此之間隔。在此分割步驟中，由於以板式加熱器 16加熱與晶圓11對應之區域的擴張片23，所以可使擴張片23充分擴張，而可輕易地擴張晶片27彼此之間隔。

又，在此分割步驟中，由於板式加熱器16只加熱 對應晶圓11的區域，所以可以充分擴張晶片27彼此之間隔，同時能夠抑制在晶圓11的外周與環狀框架25的內周之間的區域，因為擴張片23的熱而產生擴張。

分割步驟之後，實施將晶圓11吸引於支撐台4的 吸引保持步驟。具體而言，如圖6所示，開啟設於吸引路10的閥門12，讓吸引源14的負壓作用於支撐面8a。藉此，已分割的複數個晶片27，可以用使晶片27彼此之間隔被擴張之狀態被吸引保持於支撐台4。

使複數個晶片27吸引保持於支撐台4之後，使支 撐台4以及外周基台24下降至與載置台32同樣高度的位置，解除擴張片23的擴張。其結果為，使位於晶圓11的外周與環狀框架25的內周之間的區域中的擴張片23變得平坦。當擴張片23變成平坦時，則吸引保持步驟結束。

吸引保持步驟之後，實施向擴張片23照射遠紅外 線之加熱步驟。亦即，如圖7所示，使遠紅外線加熱器42從上方的退避位置移動到下方的照射位置，並使其一邊照射遠紅外線48一邊繞旋轉軸46的周圍旋轉180度。在此吸引保持步驟中，是預先開啟吸引路10的閥門12。

其結果為，在晶圓11的外周與環狀框架25的內周 之間的區域使擴張片23受到加熱，而使該區域的擴張片23收縮。藉此，就算關閉吸引路10的閥門12，晶片27彼此之 間隔也能維持在已擴張的狀態。

如本實施形態之利用遠紅外線的方法，與吹暖風 之方法等相比較，更能確實地使擴張片23收縮。因此，可以使晶片27彼此之間隔維持在適當程度。

如以上所述，本實施形態的晶片間隔維持裝置2， 由於設有可加熱用於支撐晶圓(被加工物)11的支撐面8a的板式加熱器(加熱機構)16，所以藉由以板式加熱器16加熱擴張片23同時擴張，可以使晶片27彼此之間隔充分地擴大。

又，本實施形態的晶片間隔維持裝置2，由於設 有在晶圓11的外周與環狀框架25的內周之間照射遠紅外線48，以使擴張片23收縮的遠紅外線加熱器(遠紅外線照射機構)42，所以可用遠紅外線48使晶圓11的外周與環狀框架25的內周之間的擴張片23收縮，並使晶片27彼此之間隔可以維持在適當程度。

並且，由於本實施形態的晶片間隔維持裝置2是 使用遠紅外線48，故能夠防止構成晶片間隔維持裝置2的支撐台4、外周基台24等之加熱。亦即，本實施形態的晶片間隔維持裝置2，以遠紅外線只加熱擴張片並使其收縮，而使晶片27彼此之間隔可以維持在適當程度。

再者，本發明並不受限於上述實施形態的記載， 還能作各種變更而實施。例如，上述實施形態中，雖然是藉由使2個遠紅外線加熱器42繞旋轉軸46周圍旋轉，而對晶圓11的外周與環狀框架25的內周之間的區域照射遠紅外線48，但本發明並不限定於此構成。例如，將3個以上的遠紅 外線加熱器42配置成環狀，並且使其不旋轉地照射遠紅外線48亦可。

其他，上述實施形態之相關構成、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍內，都可做適當的變更而實施。

11‧‧‧晶圓

11a‧‧‧表面

11b‧‧‧背面

13‧‧‧元件區域

15‧‧‧外周剩餘區域

17‧‧‧切割道

19‧‧‧元件

21‧‧‧改質層

23‧‧‧擴張片

25‧‧‧環狀框架

Claims (2)

1. 一種晶片間隔維持裝置，是用於使貼附於擴張片並裝設於環狀框架上的被加工物被分割而形成的複數個晶片之間隔維持在已擴張之狀態的晶片間隔維持裝置，特徵在於包含：具有支撐被加工物的支撐面和，加熱該支撐面的加熱機構，並且透過擴張片可吸引保持地支撐分割成晶片之被加工物的桌台；在該桌台外周固定環狀框架的固定機構；藉由擴張該擴張片在複數個該晶片之間形成間隔的擴張機構；在該桌台的該支撐面的上方，朝被加工物的外周緣與該環狀框架的內周之間的已擴張之該擴張片照射遠紅外線以使該擴張片收縮的遠紅外線照射機構；以及可相對於該擴張片將該遠紅外線照射機構定位至照射遠紅外線的照射位置與退避位置的定位機構。
2. 如請求項1所述的晶片間隔維持裝置，其中，以前述遠紅外線機構所照射之遠紅外線的峰值波長為3~25μm。