TWI679094B

TWI679094B - 脆性材料基板之分斷方法及分斷裝置

Info

Publication number: TWI679094B
Application number: TW104108445A
Authority: TW
Inventors: 栗山規由; Noriyuki Kuriyama; 村上健二; Kenji Murakami; 武田真和; Masakazu Takeda; 五十川久司; Hisashi Isokawa
Original assignee: 日商三星鑽石工業股份有限公司; Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2019-12-11
Also published as: TW201607715A; KR20160022759A; CN105390444A; JP2016043505A

Abstract

本發明提供一種較佳地保護脆性材料基板之被抵接面，並且不會有黏著物等之附著、殘留產生的脆性材料基板之分斷方法。

脆性材料基板之分斷方法，具備以下步驟：在一主面側之分斷對象位置形成刻劃線；將形成有刻劃線之基板之一主面，一邊在周圍設有留白區域並一邊黏貼於黏著膜；使對基板不具有黏著性的保護膜接觸於基板之另一主面整面，並且將保護膜之不與基板接觸的部分黏貼在黏著膜之留白區域，藉此將保護膜配置在基板上；以及，在從下方支承配置有保護膜之脆性材料基板的狀態下，一邊使上刃之前端抵接於與刻劃線之形成位置對應之另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷脆性材料基板。

Description

脆性材料基板之分斷方法及分斷裝置

本發明係關於一種分斷脆性材料基板之方法及裝置，尤其是以三點彎曲方式進行分斷之方法及裝置。

作為分斷(晶片之單片化)半導體基板等脆性材料基板之手段方法，公知的態樣(例如，參照專利文獻1)有：利用圓形輪等之刃前端或雷射而在被稱為路徑(street)的分割預定線形成成為分割起點之刻劃線，之後，利用裂斷裝置對脆性材料基板以三點彎曲的手段方法施加彎曲應力而從分割起點使裂紋(龜裂)伸展，藉此分斷基板。

該分斷，一般係以在張設於圓形環狀或矩形環狀之框體即切割框架(dicing frame)的具有黏著性的切割膠帶(dicing tape)之被黏著面，黏貼固定有作為分斷對象之脆性材料基板的狀態進行。

此外，在分斷前，以防止損傷或防止污染物附著等為目的，已知的態樣(例如，參照專利文獻2)有：至少在脆性材料基板之裂斷裝置之上刃(裂斷刃)抵接側之面(在裂斷時下方支承側之面的相反面)，黏貼有黏著力較弱的保護膜。

專利文獻1：日本特開2014-83821號公報

專利文獻2：日本特許4198601號公報

利用裂斷裝置之對脆性材料基板之分斷，係在使上刃(裂斷刃)抵接於下方支承之脆性材料基板之上面(被抵接面)側的狀態下進一步壓入，使負載集中於上刃前端之極小區域而藉此完成。因此，如專利文獻2揭示般，存在有以下情況：在使用保護膜之狀態下進行分斷的情形，縱使其黏著性較弱，該負載集中之結果為，保護膜之黏著物仍附著、殘留在分斷後之脆性材料基板。

本發明係有鑑於上述課題而完成者，其目的在於提供一種較佳地保護脆性材料基板之被抵接面，並且不會有黏著物等之附著、殘留產生的脆性材料基板之分斷方法。

為了解決上述課題，請求項1之發明，係分斷脆性材料基板之方法，其特徵在於，具備：刻劃線形成步驟，在脆性材料基板之一主面側之分斷對象位置形成刻劃線；基板黏貼步驟，將形成有該刻劃線之該脆性材料基板之該一主面，一邊在周圍設有留白區域並一邊黏貼於黏著膜；保護膜配置步驟，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分黏貼在該黏著膜之該留白區域，藉此將該保護膜配置在該脆性材料基板上；以及分斷步驟，在從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板的狀態下，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。

請求項2之發明，係分斷脆性材料基板之方法，其特徵在於，具備：刻劃線形成步驟，在脆性材料基板之一主面側之分斷對象位置形成刻劃線；基板黏貼步驟，將形成有該刻劃線之該脆性材料基板之該一主面，黏貼於在框體張設有黏著膜而成之基板保持構件之該黏著膜；保護膜配置步驟，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分固定於該基板保持構件，藉此將該保護膜配置在該脆性材料基板上；以及分斷步驟，在從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板的狀態下，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。

請求項3之發明，係分斷脆性材料基板之方法，其特徵在於：將預先在一主面側之分斷對象位置形成有刻劃線的脆性材料基板之該一主面，一邊在周圍設有留白區域並一邊黏貼於黏著膜，並且，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分黏貼在該黏著膜之該留白區域，之後，從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。

請求項4之發明，係分斷脆性材料基板之方法，其特徵在於：將預先在一主面側之分斷對象位置形成有刻劃線的脆性材料基板之該一主面，黏貼於已在框體張設有黏著膜而成之基板保持構件之該黏著膜，並且，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分固定於該基板保持構件，之後，從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。

請求項5之發明，係用於分斷脆性材料基板之裝置，其特徵在於，具備：基板黏貼手段，將在一主面側之分斷對象位置形成有刻劃線之該脆性材料基板之該一主面，一邊在周圍設有留白區域並一邊黏貼於黏著膜；保護膜配置手段，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分黏貼在該黏著膜之該留白區域，藉此將該保護膜配置在該脆性材料基板上；支承手段，從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板；上刃，使前端能抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置；以及，一邊使該上刃抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面之分斷預定位置並一邊下降的手段。

根據請求項1至請求項5之發明，能夠在不會產生黏著物附著、殘留在藉由分斷而獲得之單片等不佳情況而分斷脆性材料基板。

1‧‧‧脆性材料基板

1a、1b‧‧‧(脆性材料基板之)主面

2‧‧‧黏著膜

2a‧‧‧(黏著膜之)黏著面

3‧‧‧框體

4‧‧‧保護膜

101A、101B‧‧‧下刃

102‧‧‧上刃

S‧‧‧刻劃線

圖1，係例示脆性材料基板1之剖面圖。

圖2，係表示將形成有刻劃線S之脆性材料基板1黏貼在黏著膜2的樣子之圖式。

圖3，係表示將保護膜4載置於脆性材料基板1之主面1b上的樣子之圖式。

圖4，係表示將從主面1b露出之保護膜4之外周部分黏貼在黏著膜2 之黏著面2a的樣子之圖式。

圖5，係表示分斷脆性材料基板1的樣子之圖式。

在本實施形態中，針對以所謂的三點彎曲方式分斷脆性材料基板之手段方法進行說明。圖1係例示本發明之實施形態中成為分斷對象之脆性材料基板1之剖面圖。圖2至圖5，係示意性地表示在準備脆性材料基板1後，至分斷為止所進行之主要的步驟的圖式。

作為脆性材料基板1，例如，可例舉半導體基板(矽基板等)或玻璃基板等。在半導體基板之一主面，亦可形成有既定元件(例如，CMOS感測器等)用之圖案。

當在分斷脆性材料基板1時，首先，如圖1所示，在其一主面1a之分斷預定位置形成刻劃線S。在圖1中，表示在與圖面垂直之方向分斷預定位置及刻劃線S延伸的情形。刻劃線S，係於脆性材料基板1之厚度方向伸展之裂紋(微小裂紋)在脆性材料基板1之主面1a側呈線狀連續。

另外，在圖1中雖為了圖示簡單化而僅示出一刻劃線S，但例如在將脆性材料基板1分斷成短條狀或格子狀等、在多個部位進行分斷而獲得多個單片般之情形時，對所有的分斷預定位置形成刻劃線S。之後，雖未特別明示，但在該情形，針對後段之處理，亦可對所有的分斷預定位置進行。

對於刻劃線S之形成，可運用公知的知識。例如，可為藉由使切輪(刻劃輪)沿分斷預定位置壓接轉動，而形成刻劃線S之態樣，其中，該切輪(刻劃輪)係由超硬合金、燒結鑽石、單結晶鑽石等構成，成為圓板狀，且於外周部分具備作為刀刃而發揮功能之稜線；亦可為沿分斷預定位置藉由鑽石尖點進行刻劃而藉此形成刻劃線S的態樣；亦可為藉由雷射(例如，紫外線(UV)雷射)照射之消蝕(ablation)或變質層之形成而形成刻劃線S之態樣；亦可為藉由雷射(例如，紅外線(IR)雷射)之加熱與冷卻所產生之熱應力而形成刻劃線S之態樣。

接著，如圖2所示，將形成有刻劃線S之脆性材料基板1，黏貼在亦被稱為切割膠帶之黏著膜2。黏著膜2，其一主面成為黏著面2a，並張設在亦被稱為切割框架之圓形環狀或矩形環狀之框體3。此外，作為黏著膜2，準備在黏貼有脆性材料基板1時在框體3與脆性材料基板間形成留白區域(非黏貼區域)之尺寸者。當在黏貼脆性材料基板1時，如以箭頭AR1所示般使形成有刻劃線S之側之主面1a抵接於黏著面2a，並使另一主面1b成為上面。之後，將在框體3張設有黏著膜2者，統稱為基板保持構件。

為了將脆性材料基板1黏貼在黏著膜2，例如，可使用具有以下手段之黏著膜黏貼裝置(基板黏貼手段)(未圖示)：支承手段(平台等)，能夠將框體3支承成水平狀態，而且，在與框體3同一平面內之框體3之開口部(內環部)內以形成有刻劃線之一主面朝上之方式支承脆性材料基板1；黏著膜配置手段，能夠一邊對已被裁切成覆蓋框體3之寬度之黏著膜2施加擴開張力一邊將黏著膜2配置於框體3及脆性材料基板1之上面上；黏著膜按壓手段，能夠將黏著膜2藉由從上面側進行按壓而黏貼於框體3及脆性材料基板1。在使用該黏著膜黏貼裝置的情形，基板保持構件之形成與脆性材料基板1之黏貼可同時進行。

接著，準備保護膜4。但是，在本實施形態中所使用的保護膜4，與專利文獻2所揭示者不同，係至少對脆性材料基板1不具有黏著性者。此外，如圖3所示，在本實施形態中，使用相較於脆性材料基板1之平面尺寸為十分大的尺寸(面積)之保護膜4。作為該保護膜4之材質，例如，可例示聚酯(polyester)(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚烯(polyolefin)等。

而且，如在圖3中以箭頭AR2所示般，該保護膜4接近脆性材料基板1之朝向上方之主面1b，而載置在該主面1b上。進一步地，如圖4所示，一邊保持該載置狀態，同時一邊將從主面1b露出之保護膜4之外周部分(不與脆性材料基板1接觸的部分)黏貼於黏著膜2之黏著面2a、即存在於脆性材料基板1周圍之留白區域。藉此，實現在脆性材料基板1之中至少主面1b之上配置固定有保護膜4之狀態。如上述般，由於保護膜4對脆性材料基板1不具有黏著性，因此在該配置狀態中，保護膜4與脆性材料基板1之主面1b整面不存在間隙地接觸，但並未黏著。

對於一邊使保護膜4接觸脆性材料基板1之未形成有刻劃線之另一主面整面一邊黏貼於黏著膜2之該留白區域，例如，可使用具有以下手段之保護膜配置手段：支承手段(平台等)，能夠將在已張設於框體3之黏著膜2黏貼形成有刻劃線之一主面的脆性材料基板1之另一主面側設為向上而支承框體3及脆性材料基板1；保護膜配置手段，能夠一邊對已被裁切成覆蓋脆性材料基板1之寬度之保護膜4施加擴開張力一邊將保護膜4配置於脆性材料基板1之上面(另一主面)上；保護膜黏貼手段(滾筒等)，能夠對保護膜4之從脆性材料基板1之上面上露出的部分(不與脆性材料基板1接觸的部分)藉由從上面側進行按壓而黏貼在黏著膜2之留白區域。

在本實施形態中，以如以上之態樣黏貼有脆性材料基板1 並且於主面1b上配置有保護膜4之基板保持構件，供應給裂斷裝置進行分斷。具體而言，如圖5所示，以使刻劃線S之形成部位配置於在水平方向隔離的2個下刃101A、101B間的態樣，換言之，以使刻劃線S分別平行地配置在相互平行地配置成的2個下刃101A、101B間的態樣，使在脆性材料基板1之主面1b上配置有保護膜4之狀態之基板保持構件，藉由2個下刃101A、101B而從下方支承。另外，下刃101A、101B，係以相較於脆性材料基板1為十分具有剛性的構件設置。

作為該裂斷裝置，可使用具有裂斷刃之公知的裂斷裝置。作為該裂斷裝置，例如，例示具備有以下手段之裂斷裝置：支承手段(下刃101A、101B、平台等)，從下方支承配置有保護膜4之脆性材料基板1；上刃(裂斷刃)，使前端能抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置；以及，一邊使該上刃抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面之分斷預定位置並一邊下降的手段。

或者，亦可為：在使保持有脆性材料基板1之基板保持構件藉由下刃101A、101B從下方支承後，配置保護膜4。

在獲得上述之支承狀態後，如圖5中以箭頭AR3所示般，使上刃(裂斷刃)102從上方朝向刻劃線S之形成位置下降，並使其前端隔著保護膜4與脆性材料基板1抵接，進一步地使上刃102以壓入之方式下降。藉此，裂紋從刻劃線S往基板厚度方向伸展，而將脆性材料基板1分斷。

此時，由於保護膜4對脆性材料基板1不黏著，因此不會產生如專利文獻2揭示之技術般使用具有黏著性之保護膜的情形下所產生的黏著物之附著、殘留等不佳情形。

此外，脆性材料基板1與保護膜4並未相互地直接固定，但保護膜4之外周部分黏貼固定在黏著膜2，因此在進行分斷時不會有在保護膜4產生位置偏移的情況。進一步地，亦不會有藉由分斷而獲得的單片(晶片)浮起而與附近的單片接觸、在端部產生缺欠等情況。

以上，如所說明般，根據本實施形態，在對已黏貼在張設於圓形環狀或矩形環狀框體的保護膜之狀態的脆性材料基板，以三點彎曲方式進行分斷之前，藉由使不具黏著性的保護膜無間隙地與成為上刃(裂斷刃)之被抵接面之脆性材料基板之上面整面接觸，並且將該保護膜之外周部分黏貼固定於黏著膜，而能夠不產生黏著物附著、殘留在藉由分斷而獲得之單片上等不佳情形，分斷脆性材料基板。

<變形例>

在上述之實施形態中，雖可藉由將保護膜4之外周部分黏貼在黏著膜2之黏著面2a之留白區域而配置固定保護膜4，但配置固定保護膜4之態樣並不限於此。例如，亦可為如下之態樣：設置將保護膜4之外周部分夾持固定在基板保持構件之框體3的手段、或可黏貼固定之具有黏著性之區域等。在該情形，無需設置用於黏貼保護膜4之留白區域。

Claims

一種脆性材料基板之分斷方法，係分斷脆性材料基板，其特徵在於，具備：刻劃線形成步驟，在脆性材料基板之一主面側之分斷對象位置形成刻劃線；基板黏貼步驟，將形成有該刻劃線之該脆性材料基板之該一主面，一邊在周圍設有留白區域並一邊黏貼於黏著膜；保護膜配置步驟，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分黏貼在該黏著膜之該留白區域，藉此將該保護膜配置在該脆性材料基板上；以及分斷步驟，在從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板的狀態下，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。
一種脆性材料基板之分斷方法，係分斷脆性材料基板，其特徵在於，具備：刻劃線形成步驟，在脆性材料基板之一主面側之分斷對象位置形成刻劃線；基板黏貼步驟，將形成有該刻劃線之該脆性材料基板之該一主面，黏貼於在框體張設有黏著膜而成之基板保持構件之該黏著膜；保護膜配置步驟，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分固定於該基板保持構件，藉此將該保護膜配置在該脆性材料基板上；以及分斷步驟，在從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板的狀態下，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。
一種脆性材料基板之分斷方法，係分斷脆性材料基板，其特徵在於：將預先在一主面側之分斷對象位置形成有刻劃線的脆性材料基板之該一主面，一邊在周圍設有留白區域並一邊黏貼於黏著膜，並且，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分黏貼在該黏著膜之該留白區域，之後，從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。
一種脆性材料基板之分斷方法，係分斷脆性材料基板，其特徵在於：將預先在一主面側之分斷對象位置形成有刻劃線的脆性材料基板之該一主面，黏貼於已在框體張設有黏著膜而成之基板保持構件之該黏著膜，並且，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分固定於該基板保持構件，之後，從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板，一邊使上刃之前端抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置並一邊下降，藉此分斷該脆性材料基板。
一種脆性材料基板之分斷裝置，係用於分斷脆性材料基板，其特徵在於，具備：基板黏貼手段，將在一主面側之分斷對象位置形成有刻劃線之該脆性材料基板之該一主面，一邊在周圍設有留白區域並一邊黏貼於黏著膜；保護膜配置手段，使對該脆性材料基板不具有黏著性的保護膜接觸於該脆性材料基板之另一主面整面，並且將該保護膜之不與該脆性材料基板接觸的部分黏貼在該黏著膜之該留白區域，藉此將該保護膜配置在該脆性材料基板上；支承手段，從下方支承配置有該保護膜之該脆性材料基板；上刃，使前端能抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面側之分斷預定位置；以及，一邊使該上刃抵接於與該刻劃線之形成位置對應之該另一主面之分斷預定位置並一邊下降的手段。