TW202314918A - 板狀的被加工物的加工方法 - Google Patents

Abstract

[課題]本發明提供一種板狀的被加工物的加工方法，其不需維護支撐板狀的被加工物之框架，且生產率良好。[解決手段]本發明的板狀的被加工物的加工方法包含：被加工物支撐步驟，其在具有大於板狀的被加工物之面積之薄片的上表面透過液狀樹脂而配設板狀的被加工物，並僅以已固化之液狀樹脂與薄片支撐板狀的被加工物；加工步驟，其施加用於將板狀的被加工物分割成多個晶片的加工；以及拾取步驟，其從薄片拾取晶片。

Description

板狀的被加工物的加工方法

本發明係關於一種板狀的被加工物的加工方法。

在已被分割預定線劃分之正面形成有IC、LSI等元件之晶圓，係藉由切割裝置、雷射加工裝置而被分割成一個個元件晶片，並被利用於行動電話、個人電腦等電子設備。

上述之晶圓因係在被分割成一個個元件晶片後，在保持晶圓的形態之狀態下實施拾取步驟，故在既往中，例如如圖7所示，係將透過黏著膠膜T而被支撐於環狀的框架F之晶圓10搬送至切割裝置、雷射加工裝置並進行加工，所述環狀的框架F在中央部具備容納晶圓10之開口部Fa（例如，參閱專利文獻1～3）。此外，圖7所示之晶圓10係在已被分割預定線14劃分之正面10a形成有元件12之圓形且板狀的被加工物，在框架F形成有區分框架F的正背面並規定支撐晶圓10時的方向之缺口Fb、Fc。 [習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻]日本特開平10-242083號公報 [專利文獻]日本特開2002-222988號公報 [專利文獻]日本特開2004-188475號公報

[發明所欲解決的課題] 然而，在上述之專利文獻1～3所記載之加工裝置中，會重複使用如上述支撐晶圓10之框架F。因此，將被框架F支撐之晶圓10進行加工後，會進行以下維護：在從框架F去除黏著膠膜T後回收該框架，將所附著之加工屑、黏著劑等清洗去除，並保管於預定場所直至被使用於下一次加工為止等。但是，因該維護耗費功夫，故有生產率不佳之問題。

因此，本發明之目的在於提供一種板狀的被加工物的加工方法，其無需維護支撐板狀的被加工物之框架，生產率良好。

[解決課題的技術手段] 根據本發明之一態樣，提供一種板狀的被加工物的加工方法，其包含：被加工物支撐步驟，其在具有大於板狀的被加工物之面積之薄片的上表面透過液狀樹脂而配設該板狀的被加工物，並僅以已固化之該液狀樹脂與該薄片支撐該板狀的被加工物；加工步驟，其施加用於將該板狀的被加工物分割成多個晶片的加工；以及拾取步驟，其從該薄片拾取該晶片。

較佳為，包含：擴張步驟，其擴張該薄片而擴大該晶片與該晶片的間隔。並且，較佳為，包含：廢棄步驟，其在該拾取步驟之後廢棄該薄片。

較佳為，該加工步驟係選自以下步驟的任一者：切割加工步驟，其將切割刀片定位於該板狀的被加工物的應分割區域而進行切割；燒蝕加工步驟，其對該板狀的被加工物的應分割區域照射對於該板狀的被加工物具有吸收性之波長的雷射光束，並藉由燒蝕加工而形成槽；以及改質層形成步驟，其將對於該板狀的被加工物具有穿透性之波長的雷射光束的聚光點定位於該板狀的被加工物的應分割區域的內部並進行照射，而形成改質層。

較佳為，該板狀的被加工物係在已被分割預定線劃分之正面形成有多個元件之晶圓，將該晶圓的正面或背面透過該液狀樹脂而配設於該薄片的上表面。並且，較佳為，該薄片係以聚酯系或聚乙烯系的素材所形成。並且，較佳為，該液狀樹脂係丙烯酸系、橡膠系、矽氧系、環氧系的任一者。

[發明功效] 本發明的一態樣之板狀的被加工物的加工方法，其包含：被加工物支撐步驟，其在具有大於板狀的被加工物之面積之薄片的上表面透過液狀樹脂而配設板狀的被加工物，並僅以已固化之液狀樹脂與薄片支撐板狀的被加工物；加工步驟，其施加用於將板狀的被加工物分割成多個晶片的加工；以及拾取步驟，其從薄片拾取晶片，因此，變得不需要既往以來所使用之框架，無需在用於再利用框架的維護上耗費工夫，而使生產率提升。

以下，一邊參閱隨附圖式，一邊針對本發明的實施方式進行說明。

在圖1中，表示適合本實施方式的板狀的被加工物的加工方法之切割裝置1的整體立體圖。切割裝置1係切割板狀的被加工物亦即圓形的晶圓10之裝置。晶圓10係與基於圖7所說明之晶圓10同樣的晶圓，且係在已被分割預定線14劃分之正面10a形成有多個元件12之例如由矽（Si）所構成之半導體的晶圓。

切割裝置1具備裝置外殼2。本實施方式的被加工物亦即晶圓10係藉由實施後續詳述之被加工物支撐步驟，透過液狀樹脂P而被配設於薄片S上者，並係僅以已固化之液狀樹脂P與薄片S而被支撐者。該晶圓10係多片被容納於搬入至裝置外殼2之卡匣3（以二點鏈線所示）。藉由搬出搬入機構4而夾持該薄片S，且搬出搬入機構4在Y軸方向移動，藉此容納於卡匣3之晶圓10被搬送至暫置台5上。

被搬送至暫置台5之晶圓10係被搬送機構6吸附，並藉由搬送機構6的回旋動作而被搬送至已定位於搬出搬入區域之卡盤台7，並被載置於卡盤台7的吸附卡盤7a上而被吸引保持，所述搬出搬入區域係進行晶圓10的搬出搬入之區域。在卡盤台7的外周以均等的間隔配設有4個夾具7b，所述夾具7b將支撐晶圓10之薄片S夾持固定。

在卡盤台7的X軸方向中之移動方向，配設有對準單元8及切割單元9。在該裝置外殼2的內部配設有：X軸移動機構（圖示省略），其將卡盤台7在X軸方向進行加工進給；Y軸移動機構（圖示省略），其將切割單元9的切割刀片9a在Y軸方向進行分度進給；以及Z軸移動機構（圖示省略），其使切割刀片9a升降而進行切出進給。保持於卡盤台7之晶圓10係藉由該X軸移動機構而在X軸方向被移動，並藉由具備攝影機功能之對準單元8而拍攝晶圓10，藉此檢測晶圓10的應切割區域。由本實施方式的切割單元9所進行之切割加工步驟係如以下般實施。

藉由對準單元8，而檢測分割預定線14作為應加工區域，使該分割預定線14對齊X軸方向，進行該分割預定線14與切割單元9的切割刀片9a的對位，將卡盤台7在X軸方向移動，而將分割預定線14定位於切割單元9的切割刀片9a的正下方的加工區域。接著，使切割刀片9a旋轉並藉由該Z軸移動機構使其下降而進行切出進給，且將卡盤台7在X軸方向進行加工進給，藉此切割分割預定線14而直線狀地形成切割槽。若已直線狀地切割該分割預定線14，則使切割刀片9a上升，使該Y軸移動機構運作，並僅分度進給往在Y軸方向相鄰之分割預定線14的間隔，與上述同樣地將切割刀片9a進行切出進給，而切割分割預定線14。藉由重複此步驟，而切割沿著預定的方向之全部的分割預定線14。接著，使卡盤台7旋轉90度，使與藉由上述切割加工所形成之切割槽正交之方向的未加工的分割預定線14對齊X軸方向。接著，實施與上述同樣的切割加工，藉此在晶圓10的全部的分割預定線14形成切割槽。藉由實施此種加工，而將晶圓10分割成一個個元件晶片，切割加工步驟結束。此時，因一個個元件晶片仍維持透過已固化之液狀樹脂P而被薄片S支撐的狀態，故整體而言維持晶圓10的形態。藉由省略圖示之控制單元而控制切割裝置1的上述各運作部。

已施加上述之切割加工步驟而被分割成一個個元件晶片之晶圓10，係被搬送機構11吸引而從卡盤台7被搬送至清洗裝置13（省略詳細圖示），所述卡盤台7已從加工區域移動至搬出搬入區域。藉由清洗裝置13而被清洗並乾燥後之晶圓10，係藉由搬送機構6而被搬送至暫置台5，並藉由搬出搬入機構4而返回卡匣3的所要求的位置。此外，卡匣3係藉由能在上下方向升降的工作台3a而適當地升降，藉此可將晶圓10容納於所期望的位置。

本實施方式的切割裝置1具備大致如同上述的構成，本實施方式的板狀的被加工物的加工方法係如以下般實施。

實施本實施方式的板狀的被加工物的加工方法之際，作為上述的薄片S，例如，準備如圖2（a）～圖2（d）所示般的具有大於上述的晶圓10（正面10a或背面10b）的面積之第一薄片S1、或其變形例的第二～第四薄片S2～S4的任一者。第一～第四薄片S1～S4較佳為由熱塑性樹脂所構成之薄片，例如採用藉由聚酯系或聚乙烯系的素材所形成之薄片，更具體而言，例如選擇厚度為0.1mm左右的聚對苯二甲酸乙二酯（PET）的薄片。

圖2（a）所示之第一薄片S1為正八角形狀的薄片，圖2（b）所示之第二薄片S2為正方形狀的薄片，圖2（c）所示之第三薄片S3為圓形狀的薄片，圖2（d）所示之第四薄片S4為仿照圖7所示之既往以來所使用之框架F的外形之形狀的薄片。在第四薄片S4亦形成有仿照圖7的框架F所形成之缺口Fb、Fc之缺口S4b、S4c。在圖2（a）～圖2（c）所示之第一～第三薄片S1～S3雖未形成此種缺口，但亦可在第一～第三薄片S1～S3亦形成同樣的缺口。本發明所採用之薄片並未受限於上述圖2（a）～圖2（d）所示之第一～第四薄片S1～S4的形狀，只要具有大於晶圓10的面積且被上述的卡盤台7保持，則可為任何形狀。此外，在以下的說明中，作為本實施方式的薄片S，採用圖2（a）所示之第一薄片S1，並將其作為支撐基於圖7所說明之晶圓10並進行加工者而進行說明。

若已準備上述的晶圓10與第一薄片S1，則為了將晶圓10配設於在加工時成為上表面之第一薄片S1的正面S1a，而如圖3所示，將液狀樹脂供給單元（液狀樹脂供給噴嘴）20定位於第一薄片S1的正面S1a的中央上方，並從該液狀樹脂供給單元20滴落預定量的液狀樹脂P而進行供給。該液狀樹脂P係選擇隨著時間的經過而固化之液狀樹脂，例如能選自丙烯酸系、橡膠系、矽氧系、環氧系的任一者。如圖4（a）所示，從液狀樹脂供給單元20所供給之液狀樹脂P被供給下述程度的量：會在第一薄片S1的正面S1a整體進行擴散，且會在正面S1a上滯留。

若將液狀樹脂P供給至第一薄片S1的正面S1a上，則在該液狀樹脂P固化前，如圖4（b）所示，將晶圓10的正面10a朝向上方，將背面10b側朝向下方，透過已滴落之液狀樹脂P而配設於第一薄片S1的正面S1a上。其後，藉由經過預定的時間，而該液狀樹脂P會固化，成為僅藉由已固化之液狀樹脂P與該第一薄片S1而支撐晶圓10之狀態（被加工物支撐步驟）。此外，藉由成為僅藉由液狀樹脂P與該第一薄片S1而支撐晶圓10之一體物，而該一體物成為具備預定的剛性之狀態，該一體物的剛性係在以相向之第一薄片S1的外邊緣的兩點進行支撐之情形中，將該第一薄片S1維持在平坦狀態之程度的剛性。然而，在圖示的實施方式中，雖將晶圓10的背面10b朝向第一薄片S1的正面S1a上而配設，但本發明並未受限於此，亦可如圖4（c）所示，以將晶圓10的正面10a面對第一薄片S1的正面S1a之方式進行配設，而將晶圓10的正面10a配設於第一薄片S1的正面S1a。

已如上述實施被加工物支撐步驟並透過已固化之液狀樹脂P而被支撐於第一薄片S1之多個晶圓10，係在被容納於圖1所示之卡匣3之狀態下，被搬入切割裝置1。

作為本發明的加工步驟而實施上述的切割加工步驟之際，已搬入切割裝置1之晶圓10係藉由搬出搬入機構4而從卡匣3被搬出，並被暫置於暫置台5。接著，晶圓10係藉由搬送機構6而被搬送至定位於圖1所示之搬出搬入區域之卡盤台7的吸附卡盤7a並被吸引保持，而該第一薄片S1的外緣係被夾具7b固定。保持於卡盤台7之晶圓10係藉由上述的X軸移動機構而移動，並被定位於上述的對準單元8的正下方，並藉由該對準單元8而檢測作為應加工區域之預定的分割預定線14，使該分割預定線14對齊X軸方向，且如圖5（a）所示，將晶圓10定位於切割單元9的正下方。

切割單元9包含：旋轉軸9b，其配設於圖中Y軸方向並被保持；以及環狀的切割刀片9a，其被保持於旋轉軸9b的前端，並且，切割刀片9a係藉由上述在Y軸方向進行分度進給之Y軸移動機構（圖示省略）而被移動。旋轉軸9b係藉由省略圖示之主軸馬達而被旋轉驅動

若已將晶圓10定位於切割單元9的正下方，則將在箭頭R1所示之方向高速旋轉之切割刀片9a定位於已對齊X軸方向之分割預定線14，並從正面10a側進行切入，且將卡盤台在X軸方向進行加工進給，而如圖所示般形成切割槽100。然後，藉由實施上述之切割加工步驟，而如圖5（b）所示，沿著形成於晶圓10之全部的分割預定線14而形成切割槽100。藉由如此實施切割加工步驟，而將晶圓10沿著分割預定線14分割成一個個元件晶片12’。

藉由如上述實施切割加工步驟，而即使為已將晶圓10分割成一個個元件晶片12’之情形，因一個個元件晶片12’仍維持透過液狀樹脂P而配設於第一薄片S1並被支撐，故整體而言亦良好地維持晶圓10的形態。

若已如上述般實施切割加工步驟，則為了從第一薄片S1拾取元件晶片12’，而實施下述所說明之擴張步驟、拾取步驟。實施該擴張步驟、該拾取步驟之際，例如可使用圖6（a）及圖6（b）所示之拾取裝置40進行實施。拾取裝置40具備實施擴張步驟之擴張機構42，所述擴張步驟係擴張第一薄片S1而擴張相鄰之元件晶片12’彼此的間隔。

如同圖6（a）及圖6（b）所示，擴張機構42包含：圓筒狀的擴張鼓輪42a；多個氣缸42b，其等與擴張鼓輪42a相鄰，並在圓周方向隔著間隔往上方延伸；環狀的保持構件42c，其連結於氣缸42b各自的上端；以及多個夾具42d，其等在保持構件42c的外周緣部於圓周方向隔著間隔而配設。此外，在圖6（a）及圖6（b）中，為了便於說明，而以剖面表示構成的一部分。本實施方式的擴張鼓輪42a的內徑被設定成晶圓10的直徑以上，且擴張鼓輪42a的外徑被設定成小於第一薄片S1的外徑。並且，保持構件42c係與第一薄片S1的外徑尺寸對應，成為將第一薄片S1的外周區域載置於保持構件42c的平坦的上表面之狀態。

如圖6（a）及圖6（b）所示，多個氣缸42b係使保持構件42c對於擴張鼓輪42a在下述位置之間相對地升降：保持構件42c的上表面與以實線所示之擴張鼓輪42a的上端幾乎相同高度的基準位置；以及保持構件42c的上表面位於比以二點鏈線所示之擴張鼓輪42a的上端更下方之擴張位置。此外，在圖6（a）及圖6（b）中，為了便於說明，雖以擴張鼓輪42a升降之方式進行表示，但實際上係保持構件42c升降。

拾取裝置40除了上述的擴張機構42以外，如圖6（b）所示，亦具備拾取單元44。拾取單元44具備：拾取筒夾44a，其吸引元件晶片12’；以及推頂機構44b，其配設於擴張鼓輪42a的內部，將元件晶片12’往上方推頂。此推頂機構44b被構成為在擴張鼓輪42a內於水平方向（箭頭R4所示之方向）移動自如，並具備在上下方向（箭頭R5所示之方向）進退之推桿44c。

圖6（b）所示之拾取筒夾44a被構成為在水平方向及上下方向移動自如。並且，拾取筒夾44a連接有省略圖示之吸引源，並被構成為能往箭頭R7所示之方向進行吸引，成為以配設於拾取筒夾44a的前端之吸附部44d的下表面吸附元件晶片12’之狀態。

如圖6（a）所示，在擴張步驟中，首先，將被分割成一個個元件晶片12’之晶圓10朝上，將第一薄片S1載置於位在基準位置之保持構件42c的上表面。接著，以多個夾具42d固定第一薄片S1的外周區域。接著，使保持構件42c往箭頭R2所示之擴張位置的方向下降，藉此使如箭頭R3所示般的拉力放射狀地作用於第一薄片S1的中央區域S1c。此時，較佳為使加熱單元作用於第一薄片S1，先加熱第一薄片S1。如上述，藉由採用熱塑性樹脂作為第一薄片S1，而藉由加熱至接近被選擇作為第一薄片S1之素材的熔融溫度之溫度為止，而可使第一薄片S1軟化。藉此，如同圖6（a）中以二點鏈線所示，將第一薄片S1中之支撐晶圓10之區域擴張，而將元件晶片12’與元件晶片12’的間隔良好地擴大。此外，在上述之切割加工步驟中，在沿著分割預定線14形成充分寬的切割槽100之情形，亦能省略該擴張步驟。

若已如上述般實施擴張步驟，則如圖6（b）所示，將拾取筒夾44a的吸附部44d定位於拾取對象的元件晶片12’的上方，且使推頂機構44b在箭頭R4所示之水平方向移動，並定位於拾取對象的元件晶片12’的下方。接著，使推頂機構44b的推桿44c在箭頭R5所示之方向延伸，從下方推頂對象的元件晶片12’。與此配合，使拾取筒夾44a往箭頭R6所示之方向下降，以拾取筒夾44a的吸附部44d的前端吸附元件晶片12’的上表面。接著，使拾取筒夾44a上升，將元件晶片12’從第一薄片S1剝離並進行拾取。接著，將拾取到之元件晶片12’搬送並容納至省略圖示之托盤等容器，或搬送至下一個步驟的預定位置。然後，對全部的元件晶片12’依序進行此種拾取作業（拾取步驟）。

若已實施上述之擴張步驟、拾取步驟，則上述之第一薄片S1被廢棄至預定的廢棄容器並直接被處理（廢棄步驟）。相對於既往所使用之框架F（參閱圖7），第一薄片S1極為低價，並且，因僅藉由第一薄片S1及液狀樹脂P所構成便已確保對保持晶圓10有充分的剛性，故變得不需要框架F，無需在用於再利用的維護上耗費工夫，而使生產率提升。

此外，本發明並未受限於上述之實施方式。例如，上述之實施方式中之施加用於將晶圓10分割成多個晶片的加工之加工步驟雖實施切割加工步驟，所述切割加工步驟係將上述的切割刀片9a定位於晶圓10的分割預定線14，並沿著分割預定線14進行切割而形成切割槽100，但亦可取而代之，實施燒蝕加工步驟，所述燒蝕加工步驟係對晶圓10的應分割的分割預定線14照射對於該晶圓10具有吸收性之波長的雷射光束，並藉由燒蝕加工而沿著分割預定線14形成槽。再者，亦可取代上述的切割加工步驟而採用改質層形成步驟，所述改質層形成步驟係將對於板狀的被加工物具有穿透性之波長的雷射光束的聚光點定位於晶圓10的應分割區域的內部並進行照射而形成改質層。如此，作為加工步驟，在沿著分割預定線14藉由燒蝕加工而形成槽、或藉由改質層形成加工而形成改質層之情形中，藉由上述的擴張步驟而施加外力，藉此可將晶圓10更確實地分割成元件晶片12’。

1:切割裝置 2:裝置外殼 3:卡匣 3a:工作台 4:搬出搬入機構 5:暫置台 6:搬送機構 7:卡盤台 7a:吸附卡盤 7b:夾具 8:對準單元 9:切割單元 9a:切割刀片 9b:旋轉軸 10:晶圓 10a:正面 10b:背面 12:元件 12’:元件晶片 14:分割預定線 20:液狀樹脂供給單元（液狀樹脂供給噴嘴） 40:拾取裝置 42:擴張機構 42a:擴張鼓輪 42b:氣缸 42c:保持構件 42d:夾具 44:拾取單元 44a:拾取筒夾 44b:推頂機構 44c:推桿 44d:吸附部 100:切割槽 F:框架 Fa:開口部 Fb,Fc:缺口 P:液狀樹脂 S:薄片 S1:第一薄片 S1a:正面 S1b:背面 S2:第二薄片 S3:第三薄片 S4:第四薄片

圖1係適用於本實施方式的板狀的被加工物的加工方法之切割裝置的立體圖。 圖2（a）係表示薄片的實施方式之立體圖，圖2（b）係表示薄片的變形例之立體圖，圖2（c）係表示薄片的變形例之立體圖，圖2（d）係表示薄片的變形例之立體圖。 圖3係表示在被加工物支撐步驟中供給液狀樹脂之態樣之立體圖。 圖4（a）、圖4（b）及圖4（c）係表示在被加工物支撐步驟中將晶圓配設於薄片之態樣之立體圖。 圖5（a）及圖5（b）係表示作為加工步驟所實施之切割加工步驟的實施態樣之立體圖。 圖6（a）係表示擴張步驟的實施態樣之立體圖，圖6（b）係表示拾取步驟的實施態樣之立體圖。 圖7係表示在既往中將晶圓透過黏著膠膜而支撐於環狀的框架之態樣之立體圖。

10:晶圓

10a:正面

10b:背面

12:元件

14:分割預定線

P:液狀樹脂

S1:第一薄片

S1a:正面

S1b:背面

Claims (9)

1. 一種板狀的被加工物的加工方法，其包含： 被加工物支撐步驟，其在具有大於板狀的被加工物之面積之薄片的上表面透過液狀樹脂而配設該板狀的被加工物，並僅以已固化之該液狀樹脂與該薄片支撐該板狀的被加工物； 加工步驟，其施加用於將該板狀的被加工物分割成多個晶片的加工；以及 拾取步驟，其從該薄片拾取該晶片。
2. 如請求項1之板狀的被加工物的加工方法，其中，包含： 擴張步驟，其擴張該薄片而擴大該晶片與該晶片的間隔。
3. 如請求項1之板狀的被加工物的加工方法，其中，包含： 廢棄步驟，其在該拾取步驟之後廢棄該薄片。
4. 如請求項1至3中任一項之板狀的被加工物的加工方法，其中，該加工步驟係切割加工步驟，該切割加工步驟係將切割刀片定位於該板狀的被加工物的應分割區域而進行切割。
5. 如請求項1至3中任一項之板狀的被加工物的加工方法，其中，該加工步驟係燒蝕加工步驟，該燒蝕加工步驟係對該板狀的被加工物的應分割區域照射對於該板狀的被加工物具有吸收性之波長的雷射光束，並藉由燒蝕加工而形成槽。
6. 如請求項1至3中任一項之板狀的被加工物的加工方法，其中，該加工步驟係改質層形成步驟，該改質層形成步驟係將對於該板狀的被加工物具有穿透性之波長的雷射光束的聚光點定位於該板狀的被加工物的應分割區域的內部並進行照射，而形成改質層。
7. 如請求項1至3中任一項之板狀的被加工物的加工方法，其中，該板狀的被加工物係在已被分割預定線劃分之正面形成有多個元件之晶圓，將該晶圓的正面或背面透過該液狀樹脂而配設於該薄片的上表面。
8. 如請求項1至3中任一項之板狀的被加工物的加工方法，其中，該薄片係以聚酯系或聚乙烯系的素材所形成。
9. 如請求項1至3中任一項之板狀的被加工物的加工方法，其中，該液狀樹脂係丙烯酸系、橡膠系、矽氧系、環氧系的任一者。

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