專利名稱：斷開裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將半導(dǎo)體晶圓等工件分離成芯片單元的斷開裝置，更詳細(xì)而言， 本發(fā)明涉及一種將固定于切割環(huán)的環(huán)內(nèi)的所張?jiān)O(shè)的粘著帶上的工件沿著刻設(shè)于工件上的 劃線而分離成芯片單元的斷開裝置。本發(fā)明中，作為加工對象的工件主要是硅等的半導(dǎo)體 晶圓，但只要是劃線長度會(huì)根據(jù)工件上的位置變化的形狀(例如圓形或橢圓形等)的脆性 材料所構(gòu)成的工件，即使是玻璃基板或陶瓷基板亦可適用。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟中，包括將縱橫地排列于圓形半導(dǎo)體晶圓上且形成有多 個(gè)方形芯片分離成芯片單元的切割步驟。圖21是表示在切割步驟中保持晶圓的環(huán)構(gòu)件10的圖，圖21(a)是其俯視圖，圖 21 (b)是前視圖。環(huán)構(gòu)件10由粘著片12與切割環(huán)13構(gòu)成。晶圓11的背面?zhèn)荣N附在粘著 片12。而且，在晶圓11周圍，用以以張?jiān)O(shè)狀態(tài)支承粘著片12的切割環(huán)13 (亦稱為晶圓環(huán)) 貼附在相同的粘著片12。切割環(huán)13是厚度為1.5mm左右的金屬產(chǎn)品。在切割步驟中，對環(huán)構(gòu)件10所固定的晶圓11使用切割機(jī)或激光束來縱橫地形成 多條劃線11a。劃線Ila的長度，橫越晶圓11的中央附近的劃線Ila較長，橫越周緣附近的 劃線Ila較短。而且，晶圓11在貼附于環(huán)構(gòu)件10的狀態(tài)下沿著晶圓11上的各劃線Ila分 離成芯片單位。以往，將晶圓11分離成芯片單元時(shí)所使用的斷開裝置是利用如下方法來施加彎 曲力矩從粘著片12的背面?zhèn)仁骨驙顢嚅_球滾動(dòng)以進(jìn)行按壓(例如參照專利文獻(xiàn)1)；或者 沿著劃線Ila抵壓與晶圓11的接觸面為直線狀的線狀按壓體(以下在本說明書中亦稱為 斷開桿)、或接觸面為圓柱的側(cè)面的棒狀輥來進(jìn)行按壓(例如參照專利文獻(xiàn)2)。[先前技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本特開平10-74712號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開2006-66539號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如專利文獻(xiàn)1所記載的使用斷開球作為按壓構(gòu)件的方法如圖22所示，使斷開球15 以一定的間距P在晶圓11上沿正方向、反方向交替折返地滾動(dòng)來施加載重。其結(jié)果，斷開 球15每描畫一條軌跡，則劃線每次斷開一條或斷開多條。當(dāng)針對斷開球15的一條軌跡每次斷開一條劃線時(shí)，由于可在所有劃線的正上方 使斷開球15滾動(dòng)，因此對各劃線垂直地施加載重而形成垂直的裂縫，但至斷開晶圓上的所 有劃線為止需要使斷開球15滾動(dòng)相當(dāng)長的距離，而使得處理需要較長的時(shí)間。當(dāng)利用增 大了直徑的斷開球15來使晶圓彎曲，在一條軌跡上每次斷開多條劃線時(shí)，即可縮短處理時(shí) 間，但若每次斷開多條劃線，那么對于任一條劃線，即均不在其正上方而在稍微偏離的位置上使斷開球15滾動(dòng)，因此對不在其正上方滾動(dòng)斷開球的劃線斜向地施加載重，結(jié)果難以使 裂縫垂直地滲透，而容易產(chǎn)生毛邊。又，如專利文獻(xiàn)2所記載，在使用如圖23所示的棒狀輥16或如圖M所示的斷開 桿17 (線狀按壓體)作為按壓構(gòu)件，一邊使此等沿著粘著片12的面滑動(dòng)一邊進(jìn)行按壓的方 法中，處理速度并不存在問題，但若在棒狀輥16等移動(dòng)至即將要斷開的劃線的正下方的位 置之前，在從劃線的傾斜方向受到載重的狀態(tài)下進(jìn)行斷開，如此裂縫將難以于垂直方向上 滲透，而容易產(chǎn)生毛刺。又，作為其它問題，在按壓時(shí)，若棒狀輥16或斷開桿17碰撞到保持晶圓11的環(huán) 構(gòu)件10的切割環(huán)13 (圖21)，如此將無法按壓晶圓11。若將切割環(huán)的環(huán)內(nèi)徑設(shè)為a，即如 圖21所示，為使可按壓的面積成為最大而將棒狀輥16或斷開桿17的長邊方向的寬度設(shè)為 a/V2。此時(shí)，可斷開的晶圓11的直徑最大亦必須在a/V^以下。因此，需直徑相對于晶圓11的直徑足夠大的粘著片12或切割環(huán)13，進(jìn)而斷開裝置 本身亦必須要相對于作為加工對象的晶圓11而整體大型化。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種斷開裝置，該斷開裝置可在由使用直徑稍大于 加工對象即圓形工件(晶圓等)的直徑的切割環(huán)的環(huán)構(gòu)件來保持工件的狀態(tài)下，沿著工件 的劃線施加垂直的載重，從而斷開工件。為了達(dá)成前述目的，采取如下的技術(shù)手段。即，本發(fā)明的斷開裝置是沿著形成于工 件上的多條劃線來分?jǐn)喙ぜ臄嚅_裝置，且使用由切割環(huán)與在切割環(huán)的環(huán)內(nèi)所張?jiān)O(shè)的粘著 帶所構(gòu)成的環(huán)構(gòu)件作為用以保持工件的支承構(gòu)件。又，工件處于貼附在環(huán)構(gòu)件的粘著帶的 狀態(tài)。此外，貼附于環(huán)構(gòu)件的工件是如圓形或橢圓形般，形成于工件上的多條劃線的長度會(huì) 根據(jù)工件上的位置而變化的形狀。斷開裝置中設(shè)置有按壓機(jī)構(gòu)，其具備斷開桿，該斷開桿具有直線狀的按壓面，且 沿分?jǐn)鄬ο蟮膭澗€的正背后從環(huán)構(gòu)件的粘著帶側(cè)按壓工件；以及工件支承機(jī)構(gòu)，其具備抵 接于工件側(cè)且抵抗斷開桿的按壓力而支承工件的支承構(gòu)件；斷開桿沿按壓面的長邊方向被分割成固定區(qū)塊部與可變區(qū)塊部，且設(shè)有使可變區(qū) 塊部的按壓面變化為較固定區(qū)塊部的按壓面更退縮的退避狀態(tài)的按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)。又，斷開桿，在根據(jù)分?jǐn)鄬ο蟮膭澗€長度而調(diào)整了斷開桿的按壓面長度的狀態(tài)下 按壓工件。亦即，形成于圓形等的工件的多條劃線的長度在工件的周緣附近較短，在工件的 中央變長，當(dāng)分?jǐn)喙ぜ闹芫壐浇鼤r(shí)，斷開桿的按壓面容易碰撞到切割環(huán)。因此，當(dāng)分?jǐn)嘀?緣的較短劃線時(shí)，是在將可變區(qū)塊部的按壓面退縮的退避狀態(tài)下僅以固定區(qū)塊部的按壓面 按壓工件，當(dāng)分?jǐn)嘀芫墪r(shí)使斷開桿不接觸于切割環(huán)。當(dāng)分?jǐn)喙ぜ醒氲妮^長劃線時(shí)，是在將 可變區(qū)塊部的按壓面與固定區(qū)塊部的按壓面相一致的狀態(tài)下進(jìn)行按壓。由此，按照工件上的劃線的位置，調(diào)整成使斷開桿的可變區(qū)塊部不會(huì)碰撞到切割 環(huán)來進(jìn)行分?jǐn)?。此外，雖在隔著工件與斷開桿相反的側(cè)使工件支承機(jī)構(gòu)的支承構(gòu)件抵接于工件， 但支承構(gòu)件亦可抵接于由斷開桿所按壓的一部分區(qū)域的正背后附近，亦可抵接于工件整 體。由此，當(dāng)斷開桿按壓工件的背面?zhèn)鹊恼持鴰r(shí)，粘著帶不會(huì)于按壓方向上大幅延伸，而 是在與按壓前大致相同的狀態(tài)下被分?jǐn)?，因此可對分?jǐn)囝A(yù)定位置的劃線進(jìn)行高精度的分?jǐn)?。根?jù)本發(fā)明，可按照依工件上的位置而變化的劃線的長度調(diào)整成斷開桿的可變區(qū) 塊部不會(huì)碰撞到切割環(huán)的方式來進(jìn)行分?jǐn)?。由此，可在由直徑較作為加工對象的圓形工件 (晶圓等)的直徑略大的環(huán)構(gòu)件來保持工件的狀態(tài)下，向工件的劃線上施加載重來進(jìn)行斷 開。進(jìn)而，使支承構(gòu)件抵接于隔著工件而與斷開桿相反的側(cè)來抑制粘著帶的延伸，因此可使 斷開桿沿著劃線準(zhǔn)確且垂直地按壓，而能以垂直的裂縫進(jìn)行分?jǐn)?。上述發(fā)明中較佳方式為，斷開桿的可變區(qū)塊部在固定區(qū)塊部的長邊方向兩側(cè)分別 被分割成相同數(shù)量的單位區(qū)塊，且單位區(qū)塊安裝成在固定區(qū)塊部的兩側(cè)成左右對稱，按壓 面調(diào)整機(jī)構(gòu)是按照位于左右對稱的位置的每對單位區(qū)塊進(jìn)行使斷開桿的按壓面變化的調(diào)整。由將可變區(qū)塊部較小地分割成多個(gè)區(qū)塊，而可根據(jù)作為加工對象的劃線的長度而 逐漸調(diào)整斷開桿的長度，即便切割環(huán)的直徑相同，斷開桿亦不會(huì)碰撞到切割環(huán)，而可貼附直 徑更大的工件進(jìn)行分?jǐn)?。在上述發(fā)明中較佳方式為，使前述斷開桿的按壓面的最大長度L相較切割環(huán)的環(huán) 內(nèi)徑a在下式的范圍內(nèi)a>L>a/V2 0由此，對于工件直徑大于a/ V^的工件，只要最大直徑不超過斷開桿長度L，即可進(jìn) 行分?jǐn)?。在上述發(fā)明中較佳方式為，支承構(gòu)件，是由在沿著劃線并隔著劃線的左右兩側(cè)的 位置分別抵接于工件的一對支承桿構(gòu)成，一對支承桿分別被分割成固定區(qū)塊部與可變區(qū)塊 部，且設(shè)有使可變區(qū)塊部的抵接面變化為較固定區(qū)塊部的抵接面更退縮的退避狀態(tài)的抵接 面調(diào)整機(jī)構(gòu)。由將支承構(gòu)件設(shè)為沿著劃線在隔著劃線的左右兩側(cè)的位置上分別抵接于工件的 一對支承桿，以沿著劃線支承斷開桿所按壓的左右兩側(cè)，由此向劃線上準(zhǔn)確地施加彎曲力 矩，而使裂縫易于垂直地滲透。進(jìn)而，當(dāng)分?jǐn)喙ぜ芫壍妮^短劃線時(shí)，是以將支承桿的可變區(qū)塊部的按壓面退縮 的退避狀態(tài)僅以固定區(qū)塊部的按壓面支承工件，以使支承桿于分?jǐn)嘀芫墪r(shí)亦不會(huì)接觸切割 環(huán)。當(dāng)分?jǐn)喙ぜ醒氲妮^長劃線時(shí)，形成使支承桿的可變區(qū)塊部的抵接面與固定區(qū)塊部的 抵接面相一致的狀態(tài)。由此，與斷開桿相同地，可根據(jù)工件上的劃線的長度，以使支承桿的 可變區(qū)塊部不碰撞到切割環(huán)的方式加以調(diào)整來進(jìn)行分?jǐn)?。此處較佳方式為，一對支承桿的可變區(qū)塊部在固定區(qū)塊部的長邊方向的兩側(cè)分別 被分割成相同數(shù)量的單位區(qū)塊，并且單位區(qū)塊安裝成在固定區(qū)塊部的兩側(cè)成對并左右對 稱，該按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)是按照位于左右對稱的位置的每對單位區(qū)塊進(jìn)行使支承桿的按壓面 變化的調(diào)整。由將支承桿的可變區(qū)塊部較小地分割成多個(gè)單位區(qū)塊，而可與斷開桿同樣地逐漸 調(diào)整長度，即便切割環(huán)的直徑相同，支承桿亦不會(huì)碰撞到切割環(huán)，而可貼附直徑更大的工件 進(jìn)行分?jǐn)?。又，較佳方式為，支承構(gòu)件由沿著劃線抵接的支承桿構(gòu)成，支承桿被分割成固定區(qū) 塊部與可變區(qū)塊部，且設(shè)有使可變區(qū)塊部的抵接面變化為較固定區(qū)塊部的抵接面更退縮的退避狀態(tài)的抵接面調(diào)整機(jī)構(gòu)。由將支承構(gòu)件設(shè)為沿著劃線抵接于工件的支承桿，以沿著劃線支承斷開桿所按壓 的正背后的位置，由此向劃線上準(zhǔn)確地施加按壓力，而能夠以垂直裂縫進(jìn)行分?jǐn)?。此外，?這種情況下，可使支承桿為一個(gè)，但與使一對支承桿沿著劃線的左右兩側(cè)抵接的情況相較， 需要稍微增強(qiáng)按壓力。同樣地，可根據(jù)工件上的劃線的長度，將支承桿的可變區(qū)塊部的長度調(diào)整成不與 切割環(huán)碰撞，以進(jìn)行分?jǐn)?。在這種情況下較佳情形為，支承桿的可變區(qū)塊部在固定區(qū)塊部的長邊方向的兩側(cè) 分別被分割成相同數(shù)量的單位區(qū)塊，并且單位區(qū)塊安裝成在固定區(qū)塊部的兩側(cè)成對并左右 對稱，該按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)是按照位于左右對稱的位置的每對單位區(qū)塊進(jìn)行使支承桿的按壓 面變化的調(diào)整。又，上述發(fā)明中較佳方式為，具備用以設(shè)定對形成于工件上的多條劃線的斷開順 序的輸入部；工件搬送機(jī)構(gòu)根據(jù)所設(shè)定的斷開順序，將環(huán)構(gòu)件的位置調(diào)整成分?jǐn)鄬ο蟮膭?線會(huì)依序來到與斷開桿的按壓面對向的位置。當(dāng)取出形成于工件上的芯片時(shí)，在存在優(yōu)先級(jí)的情況下，亦可根據(jù)優(yōu)先級(jí)選擇劃 線進(jìn)行分?jǐn)?。較佳方式為，輸入部設(shè)有依序進(jìn)給模式作為可設(shè)定的斷開順序之一，該依序進(jìn)給 模式是依照形成于工件上的多條劃線的排列順序進(jìn)行斷開。由設(shè)定依序進(jìn)給模式，由于工件搬送機(jī)構(gòu)只要依次使斷開桿的按壓面對準(zhǔn)鄰接的 劃線即可，因此可縮短位置調(diào)整的時(shí)間。較佳方式為，輸入部設(shè)有外側(cè)優(yōu)先模式作為可設(shè)定的斷開順序之一，該外側(cè)優(yōu)先 模式是對形成于工件上的多條劃線，從最接近周緣的左右劃線起進(jìn)行斷開，依次逐一進(jìn)行 內(nèi)側(cè)的左右劃線的斷開，最后進(jìn)行中央的劃線的斷開。由設(shè)置外側(cè)優(yōu)先模式，到進(jìn)行所有的斷開為止所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)較依序進(jìn)給模式稍 多，但另一方面，由于從接近工件左右兩側(cè)的周緣的側(cè)的劃線依次進(jìn)行斷開，因此可左右大 致均等地且較平衡地進(jìn)行分?jǐn)?，粘著帶上所張?jiān)O(shè)的工件的重心的移動(dòng)變小，可實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確 的位置上的分割。較佳方式為，輸入部設(shè)有等分割模式作為可設(shè)定的斷開順序之一，所述分割模式 是對形成于工件上的多條劃線進(jìn)行將工件分為二部分的斷開，接著進(jìn)行分為四部分的斷 開，接著進(jìn)行分為八部分的斷開，之后再對經(jīng)分割的各工件分別進(jìn)行等分割。由設(shè)置等分割模式，與外側(cè)優(yōu)先模式同樣地，到進(jìn)行所有斷開為止所花費(fèi)的時(shí)間 會(huì)較依序進(jìn)給模式稍多，但另一方面，由于所要斷開的劃線的左右的寬度變得大致均等，因 此可較平衡地進(jìn)行斷開，且能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的位置上的斷開。


以下，根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的斷開裝置的詳細(xì)情況。此處，以沿著圓形的晶 圓上所刻設(shè)的多條劃線來斷開晶圓的情形為例進(jìn)行說明，其中圖1是表示貼附了使用本發(fā)明的斷開裝置斷開的工件的環(huán)構(gòu)件的一例的圖。圖2是表示從推壓機(jī)構(gòu)側(cè)所觀察到的本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的斷開裝置的整體構(gòu)成的立體圖。圖3是表示從工件支承機(jī)構(gòu)側(cè)所觀察到的本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的斷開裝置的整 體構(gòu)成的立體圖。圖4是圖1的斷開裝置的前視圖(按壓機(jī)構(gòu)側(cè))。圖5是圖1的斷開裝置的后視圖(工件支承機(jī)構(gòu)側(cè))。圖6是圖1的斷開裝置的俯視圖。圖7是表示按壓機(jī)構(gòu)的構(gòu)成的圖。圖8是表示斷開桿的構(gòu)成的圖。圖9是表示斷開桿的變形圖案的圖。圖10是表示斷開桿的按壓面的寬度方向的截面的圖。圖11是表示工件支承機(jī)構(gòu)的構(gòu)成的圖。圖12是表示支承桿的構(gòu)成的圖。圖13是表示支承桿的抵接面的寬度方向的截面的圖。圖14是表示按壓機(jī)構(gòu)22與工件支承機(jī)構(gòu)23a、23b的位置關(guān)系的圖。圖15是表示按壓機(jī)構(gòu)22與工件支承機(jī)構(gòu)23b的位置關(guān)系的圖。圖16是表示環(huán)構(gòu)件10上的斷開位置與斷開桿36的按壓面的圖案的關(guān)系的示意 圖。圖17是控制系統(tǒng)的方塊圖。圖18是表示依序進(jìn)給模式的斷開順序的圖。圖19是表示外側(cè)優(yōu)先模式中的斷開順序的圖。圖20是表示等分割模式中的斷開順序的圖。圖21是表示環(huán)構(gòu)件的圖。圖22是表示利用斷開球的斷開方法的圖。圖23是表示利用棒狀輥的斷開方法的圖。圖M是表示利用線狀按壓體(斷開桿)的斷開方法的圖。
具體實(shí)施例方式(環(huán)構(gòu)件)首先，對作為加工對象的晶圓與保持晶圓的環(huán)構(gòu)件的關(guān)系進(jìn)行說明。圖1是表示 貼附了晶圓的狀態(tài)下的環(huán)構(gòu)件的一例的俯視圖。環(huán)構(gòu)件10由粘著片12與切割環(huán)13構(gòu)成。 切割環(huán)13是厚度為1. 5mm左右的金屬制品。將晶圓11的背面?zhèn)荣N附于粘著片12上而固定。在將切割環(huán)13的內(nèi)徑設(shè)為a時(shí)，不僅在可利用該環(huán)構(gòu)件10斷開的晶圓11的直徑 D較以往作為可斷開的最大直徑的a/更小時(shí)可進(jìn)行斷開，而且即便直徑D為a/V^以上 的較大直徑，只要較下述斷開桿的最大長度L(其中L < a)更小，亦可進(jìn)行斷開。(斷開裝置的構(gòu)造)其次，對本發(fā)明的斷開裝置的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖2是表示從一方向(按壓機(jī)構(gòu)側(cè)) 觀察本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的斷開裝置20的整體構(gòu)成的立體圖。又，圖3是表示從與圖1相 反的方向(工件支承機(jī)構(gòu)側(cè))觀察斷開裝置20的整體構(gòu)成的圖。另外，圖4是斷開裝置20的前視圖(按壓機(jī)構(gòu)側(cè))，圖5是后視圖(工件支承機(jī)構(gòu)側(cè))，圖6是俯視圖。為便于說明，如圖中所示，對于斷開裝置20，將裝置的長邊方向設(shè)為X方向來規(guī)定 相互正交的XYZ方向。斷開裝置20主要由基底21、按壓機(jī)構(gòu)22、工件支承機(jī)構(gòu)23a、23b、工件搬送機(jī)構(gòu) 對、推車25、空氣板沈構(gòu)成。于基底21上的一側(cè)支承按壓機(jī)構(gòu)22與空氣板沈，于另一側(cè)支承一對工件支承機(jī) 構(gòu)23a、23b。按壓機(jī)構(gòu)22與空氣板沈的中間是支承工件搬送機(jī)構(gòu)對。其次，對按壓機(jī)構(gòu)22進(jìn)行說明。圖7是表示按壓機(jī)構(gòu)22的圖。按壓機(jī)構(gòu)22經(jīng)由 臺(tái)座31而固定于基底21上。在臺(tái)座31上固定有垂直臂32，由此，底板33以垂直(Y方向) 豎立的方式固定。在底板33上平行安裝有2條線性導(dǎo)件34，由線性導(dǎo)件34及馬達(dá)(未圖 標(biāo))將可動(dòng)板35支承成可在前后方向(Z方向)滑動(dòng)。于可動(dòng)板35安裝有經(jīng)單元化的斷 開桿36，斷開桿36的前端來到較可動(dòng)板35的一側(cè)端更朝外側(cè)突出的位置。該前端部分成 為按壓晶圓11的按壓面。圖8是表示斷開桿36的構(gòu)成的圖，圖8(a)是立體圖，圖8 (b)是前視圖，圖8 (c) 是俯視圖，圖8(d)是側(cè)視圖。斷開桿36被分割成中央的固定區(qū)塊37、以及其左右兩側(cè)的可變區(qū)塊38a、38b，進(jìn) 而可變區(qū)塊38a、38b分別被分割成較小的單位區(qū)塊39。各單位區(qū)塊39由與固定區(qū)塊37 — 體地固定的支承構(gòu)件37a支承。各單位區(qū)塊39具備使用氣壓閥且利用空氣作動(dòng)的升降機(jī) 構(gòu)40，升降機(jī)構(gòu)40是作為使各按壓面(各單位區(qū)塊39的前端部分)的位置退避至較固定 區(qū)塊37的按壓面的位置更退縮的位置的按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)77 (圖17)來發(fā)揮作用。又，單位 區(qū)塊39在固定區(qū)塊37的左右兩側(cè)數(shù)量相同，并且是對稱地安裝，位于對稱的位置的單位區(qū) 塊39彼此成對(總計(jì)4對)地進(jìn)行退避動(dòng)作。圖9是表示斷開桿36的按壓面的變形圖案 的圖。按壓面可依照單位區(qū)塊39的位置變化而變化成P1-P5這5種圖案。根據(jù)作為加工對象的晶圓11的大小，適當(dāng)設(shè)定斷開桿36中的固定區(qū)塊37的按壓 面的長邊方向的尺寸及單位區(qū)塊39的按壓面的長邊方向的尺寸。在本實(shí)施形態(tài)中，例如 將固定區(qū)塊37的長邊方向的長度設(shè)為約100mm，將單位區(qū)塊39的長邊方向的長度設(shè)為約 12. 5mm(總計(jì)8條)，作為斷開桿36，將最長的長度L設(shè)為約200mm。因此，斷開桿36的長 度L根據(jù)圖案P1-P5的變化而成為約100mm、約125mm、約150mm、約175mm、約200mm。由此， 可斷開最大200mm(8英寸)的晶圓11。圖10是斷開桿36(固定區(qū)塊37及單位區(qū)塊39)的按壓面的寬度方向截面。作 為按壓面的寬度方向的尺寸，將前端設(shè)為0. lym-3mm左右的錐狀，以較窄的寬度接觸晶圓 11，從而使載重成線狀地集中施加。另外，斷開桿36 (固定區(qū)塊37及單位區(qū)塊39)最好是使用按壓時(shí)難以變形的較硬 材質(zhì)，例如使用工具鋼。其次，對工件支承機(jī)構(gòu)23a、2 進(jìn)行說明。圖11是表示工件支承機(jī)構(gòu)23a、23b的 構(gòu)成的圖，圖11(a)是立體圖，圖11(b)是前視圖。工件支承機(jī)構(gòu)23a、2!3b分別搭載在臺(tái)座 41a、41b上，借由使用滾珠螺桿及馬達(dá)的支承桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41d使臺(tái)座41a、41b可在軌道41c 上移動(dòng)。在工件支承機(jī)構(gòu)23a、23b中，除支承桿46 (相當(dāng)于圖7的斷開桿36)以外，均采用與圖7中所說明的按壓機(jī)構(gòu)22相同的機(jī)構(gòu)。因此，除支承桿46以外的工件支承機(jī)構(gòu)23a、 2 各部分的符號(hào)與圖7相同，所以省略說明。圖12是表示支承桿46的構(gòu)成的圖，圖12(a)是立體圖，圖12(b)是前視圖，圖 12(c)是俯視圖，圖12(d)是側(cè)視圖。支承桿46被分割成中央的固定區(qū)塊47、以及其左右兩側(cè)的可變區(qū)塊48a、48b，進(jìn) 而可變區(qū)塊48a、48b分別被分割成較小的單位區(qū)塊49。各單位區(qū)塊49由與固定區(qū)塊47 — 體地固定的支承構(gòu)件47a支承。各單位區(qū)塊49具備使用氣壓閥且利用空氣驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)50，升降機(jī)構(gòu)50是作 為使各抵接面(各單位區(qū)塊49的前端部分)的位置退避至較固定區(qū)塊47的抵接面位置更 退縮的位置的抵接面調(diào)整機(jī)構(gòu)78 (圖17)來發(fā)揮作用。又，單位區(qū)塊49在固定區(qū)塊47的 左右兩側(cè)數(shù)量相同且對稱地安裝，位于對稱的位置的單位區(qū)塊49彼此成對(總計(jì)4對)地 進(jìn)行退避動(dòng)作。亦即，與圖8的斷開桿36的按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)相同的機(jī)構(gòu)在圖12中發(fā)揮支承桿46 的抵接面調(diào)整機(jī)構(gòu)的作用。又，關(guān)于支承桿46的根據(jù)單位區(qū)塊49的變形圖案，亦與斷開桿 36的變形圖案同樣地為P1-P5 (圖9)。支承桿46的尺寸基本上與斷開桿36相同，但抵接于晶圓11的前端部分的形狀及 材質(zhì)不同。圖13是支承桿46 (固定區(qū)塊47及單位區(qū)塊49)的寬度方向截面。支承桿46的 前端面呈平面。但并不限于此，亦可是曲面。支承桿46的前端部分的材質(zhì)使用彈性橡膠， 以于按壓時(shí)柔軟地接觸晶圓11。其次，再次參照圖2-圖6對工件搬送機(jī)構(gòu)M及推車25進(jìn)行說明。工件搬送搬機(jī) 構(gòu)M在垂直豎立的框結(jié)構(gòu)的框架61的上方及下方，設(shè)有用于支承且搬送推車25的線性導(dǎo) 件62，且利用線性馬達(dá)(未圖標(biāo))使推車25橫向(X方向)移動(dòng)。在推車25的中央形成有 安裝環(huán)構(gòu)件10的孔。安裝于推車25的環(huán)構(gòu)件10由工件搬送機(jī)構(gòu)M被搬送到按壓機(jī)構(gòu)22與工件支承 機(jī)構(gòu)23a、2!3b之間，且使刻設(shè)于晶圓11的劃線來到斷開桿36的正背后的斷開位置。接著， 在相繼斷開多條劃線時(shí)進(jìn)行位置調(diào)整，以使各劃線依次來到斷開位置。位置調(diào)整是由采用了攝影機(jī)的定位方法或機(jī)械式定位方法等周知方法來進(jìn)行。例 如亦可預(yù)先利用安裝在裝置20中的攝影機(jī)(未圖標(biāo))對刻設(shè)于晶圓11的對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行拍 攝，然后由影像處理進(jìn)行定位。又，當(dāng)將晶圓11高精度地貼附于環(huán)構(gòu)件10，并將環(huán)構(gòu)件10 高精度地安裝于推車25時(shí)，亦可根據(jù)推車25相對于預(yù)先在斷開裝置20所設(shè)定的原點(diǎn)位置 的位置坐標(biāo)來進(jìn)行定位。其次說明空氣板沈。作為加工對象的晶圓11由環(huán)構(gòu)件10、推車25、工件搬送機(jī) 構(gòu)M而以垂直豎立的狀態(tài)受到支承，且可利用此等的支承進(jìn)行斷開處理。然而，在環(huán)構(gòu)件 10上，晶圓11是貼附于易受到振動(dòng)的粘著片12，若粘著片12振動(dòng)，晶圓11本身亦會(huì)受到 影響。因此為了在沿著刻設(shè)于晶圓11的劃線進(jìn)行更高精度的斷開處理，最好是采行防振對策。因此，在本實(shí)施形態(tài)中，是進(jìn)一步于按壓機(jī)構(gòu)22周圍進(jìn)安裝有方形的空氣板沈。 空氣板沈在與環(huán)構(gòu)件10對向的位置上形成有多個(gè)噴嘴孔，從一部分噴嘴孔中噴出干燥空氣，且利用一部分噴嘴孔進(jìn)行吸引，由此，當(dāng)將推車25設(shè)置于斷開位置時(shí)，是以非接觸的狀 態(tài)使粘著片12及其上所貼附的晶圓11在垂直豎立的狀態(tài)下穩(wěn)定。其次，對按壓機(jī)構(gòu)22與工件支承機(jī)構(gòu)23a、23b的斷開時(shí)的位置關(guān)系進(jìn)行說明。圖 14是為便于說明而省略了工件搬送機(jī)構(gòu)M、推車25、空氣板沈來表示按壓機(jī)構(gòu)22與工件 支承機(jī)構(gòu)23a、23b的位置關(guān)系的圖。如圖14(a)所示，按壓機(jī)構(gòu)22與一對工件支承機(jī)構(gòu) 23a、23b隔著環(huán)構(gòu)件10而對向。斷開桿36與支承桿46 (環(huán)構(gòu)件10的背面?zhèn)?在高度方向(Y方向)的位置相一 致。而且，支承桿46的橫向(X方向)的位置是由支承桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41d進(jìn)行調(diào)整，如圖14(b) 所示，在隔著晶圓11的劃線S而于左右兩側(cè)稍微偏離的位置抵接。使斷開桿36來到劃線 S的正背后。由此，若斷開桿36按壓晶圓11，彎曲力矩即沿著劃線S對稱地發(fā)揮作用。又，作為支承桿46的其它抵接方法，亦可如圖15(a)所示，使工件支承機(jī)構(gòu)23a退 避(或者最初即不搭載工件支承機(jī)構(gòu)23a)，而僅使用工件支承機(jī)構(gòu)23b。在此種情況下，如圖15(b)所示，使支承桿46沿著晶圓11的劃線S的正上方抵接。 此外，使斷開桿36來到劃線S的正背后。由此，若斷開桿36按壓晶圓11，即會(huì)因支承桿46 的彈性力所引起的變形而使晶圓11彎曲，以施加彎曲力矩。(斷開圖案)圖16是表示環(huán)構(gòu)件10上的斷開位置與斷開桿36的按壓面的圖案的關(guān)系的示意 圖。對于劃線較短的周緣，利用按壓面較短的圖案Pl來進(jìn)行斷開，并使圖案依序變形 為P2、P3、P4，在劃線最長的中央利用按壓面最長的圖案P5來進(jìn)行斷開，由此，能夠不使斷 開桿36碰撞到切割環(huán)13即斷開晶圓11。(控制系統(tǒng))其次，對斷開裝置20的控制系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖17是表示斷開裝置20的控制系統(tǒng) 的方塊圖?？刂撇?0是由包含CPU71、存儲(chǔ)器72、輸入部73、顯示部74的計(jì)算機(jī)所構(gòu)成。 此等是在裝置上或裝置附近被設(shè)置成控制單位(未圖標(biāo))。進(jìn)行推車搬送及定位的工件搬 送機(jī)構(gòu)對、使晶圓11穩(wěn)定的空氣板沈、使斷開桿36按壓的按壓機(jī)構(gòu)22、調(diào)整斷開桿36的 按壓面長度的按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)77、使支承桿46抵接的工件支承機(jī)構(gòu)23a、23b、以及調(diào)整支 承桿長度的抵接面調(diào)整機(jī)構(gòu)78等各部，是根據(jù)存儲(chǔ)器72所儲(chǔ)存的程序或參數(shù)、以及從輸入 部73輸入的參數(shù)、指令來控制，并利用顯示部74來監(jiān)控動(dòng)作狀態(tài)。(斷開順序)斷開裝置20中，當(dāng)將晶圓11上所形成的多條劃線斷開時(shí)，可由輸入部73任意地 設(shè)定斷開順序并將該斷開順序儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器72中(稱為任意指定模式)，由此利用所儲(chǔ)存 的斷開順序來斷開各劃線。而且，除“任意指定模式”以外，為了易于進(jìn)行斷開順序的設(shè)定輸入操作，還準(zhǔn)備了 “依序進(jìn)給模式”、“外側(cè)優(yōu)先模式”、以及“等分割模式”，可由進(jìn)行模式選擇的輸入來進(jìn)行選 擇。其中，若選擇“依序進(jìn)給模式”，那幺如圖18中所示的斷開順序般，從晶圓11的一 側(cè)端依次相繼進(jìn)行斷開。此時(shí)，根據(jù)劃線的長度的變化，斷開桿36按照PI、P2、P3、P4、P5、 P4、P3、P2、P1的順序變化。由以依序進(jìn)給模式進(jìn)行斷開，可使工件搬送所需要的時(shí)間最小，因此可縮短處理時(shí)間。另一方面，若選擇“外側(cè)優(yōu)先模式”，則如圖19中所示的斷開順序般，進(jìn)行位于晶 圓11最外側(cè)的左右劃線的斷開，接著進(jìn)行下一個(gè)位于外側(cè)的左右劃線的斷開，之后依次進(jìn) 行位于內(nèi)側(cè)的左右劃線的斷開。繼而，最后進(jìn)行位于中央的最長的劃線的斷開。在此種情 況下，根據(jù)劃線的長度的變化，斷開桿36按照PI、P2、P3、P4、P5的順序變化。由以外側(cè)優(yōu)先模式進(jìn)行斷開，工件搬送所需要的時(shí)間會(huì)較依序進(jìn)給模式稍長，但 晶圓11即便在一部分被斷開的狀態(tài)下亦是以接近左右對稱的狀態(tài)進(jìn)行斷開，因此晶圓11 的重心移動(dòng)變小，可實(shí)現(xiàn)更高精度的斷開。又，若選擇“等分割模式”，即如圖20中所示的斷開順序般，形成以晶圓11的中央 劃線(劃線為偶數(shù)時(shí)則為最靠近中央的劃線)分為二部分的晶圓形狀，接著再以分為二部 分的各部分晶圓各自中央的劃線來將此等分為二部分，而將部分晶圓斷開為四部分，之后 同樣地進(jìn)行將部分晶圓分為八部分、十六部分、…的等分割的斷開。在此種情況下，由于最 初要將位于中央的最長劃線斷開，因此斷開桿的長度成為P5，但之后斷開桿的長度則根據(jù) 隨后要斷開的劃線的長度而變化。利用等分割模式進(jìn)行斷開，由于此即以該時(shí)間點(diǎn)的部分晶圓的中央劃線進(jìn)行分 割，因此左右兩側(cè)的寬度均等，且可較平衡地進(jìn)行斷開，從而可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的位置上的斷開。以上對斷開在一個(gè)方向(Y方向)排列的多條劃線的情況進(jìn)行了說明，但當(dāng)進(jìn)行格 子狀的劃線的斷開、即進(jìn)行在兩個(gè)方向(XY方向)排列的多條劃線的斷開時(shí)，是將環(huán)構(gòu)件旋 轉(zhuǎn)90度并重復(fù)相同的動(dòng)作。在此種情況下，只要在推車25中設(shè)置使環(huán)構(gòu)件10旋轉(zhuǎn)90度 的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，即可高效率地進(jìn)行兩個(gè)方向的斷開。又，上述實(shí)施形態(tài)中，使4對單位區(qū)塊39全部均為相同的形狀，但亦可針對每一對 而改變單位區(qū)塊的長邊方向的長度。另外，當(dāng)工件形狀不對稱時(shí)，亦可使成對的單位區(qū)塊的 長邊方向的長度不同。又，上述實(shí)施形態(tài)中，隔著晶圓11使斷開桿36的背面?zhèn)扰c1個(gè)或一對支承桿46 抵接來進(jìn)行支承，因此可進(jìn)行準(zhǔn)確的斷開，但支承側(cè)的形狀存在自由度，只要是可支承晶圓 11的支承構(gòu)件，那么亦可是除此以外的形狀。例如，亦可代替支承桿46，利用抵接于晶圓11 的全面的平面狀支承構(gòu)件來進(jìn)行支承。又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖是對圓形的晶圓進(jìn)行了斷開，但工件形狀并不限定于圓 形。只要是能夠貼附于切割環(huán)的環(huán)內(nèi)且刻設(shè)有長度不同的多條劃線的工件，那么即便是例 如以橢圓形為首的其它形狀，亦可有效地利用本發(fā)明。又，上述實(shí)施形態(tài)中，雖是使環(huán)構(gòu)件10呈垂直來進(jìn)行支承，但亦可是水平地支承 環(huán)構(gòu)件10來進(jìn)行加工的一般已知型斷開裝置。[產(chǎn)業(yè)上的可利用性]本發(fā)明的斷開裝置可用于貼附在環(huán)構(gòu)件上的晶圓等的斷開。
權(quán)利要求
1.一種斷開裝置，其使用由切割環(huán)與在切割環(huán)的環(huán)內(nèi)所張?jiān)O(shè)的粘著帶所構(gòu)成的環(huán)構(gòu)件 作為用以保持工件的支承構(gòu)件，且在前述工件貼附于前述環(huán)構(gòu)件的粘著帶上的狀態(tài)下，沿 形成于工件上的多條劃線分?jǐn)喙ぜ?，其特征在于，設(shè)置有按壓機(jī)構(gòu)，其具備斷開桿，該斷開桿具有直線狀的按壓面，且沿分?jǐn)鄬ο蟮膭澗€的正背 后從粘著帶側(cè)按壓前述工件；以及工件支承機(jī)構(gòu)，其具備抵接于前述工件側(cè)且抵抗前述斷開桿的按壓力以支承工件的支 承構(gòu)件；前述斷開桿沿按壓面的長邊方向被分割成固定區(qū)塊部與可變區(qū)塊部，且設(shè)有使可變區(qū) 塊部的按壓面變化為較固定區(qū)塊部的按壓面更退縮的退避狀態(tài)的按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)；前述斷開桿，在根據(jù)分?jǐn)鄬ο蟮膭澗€長度而調(diào)整了斷開桿的按壓面的狀態(tài)下按壓工件。
2.如權(quán)利要求1所述的斷開裝置，其中，前述斷開桿的可變區(qū)塊部在固定區(qū)塊部的長 邊方向兩側(cè)分別被分割成相同數(shù)量的單位區(qū)塊，且單位區(qū)塊安裝成在固定區(qū)塊部的兩側(cè)成 左右對稱，前述按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)是按照位于左右對稱的位置的每對單位區(qū)塊進(jìn)行使斷開桿 的按壓面變化的調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1或2所述的斷開裝置，其中，使前述斷開桿的按壓面的最大長度L相較 切割環(huán)的環(huán)內(nèi)徑a在下式的范圍內(nèi)a>L>a/V2 0
4.如權(quán)利要求1或2所述的斷開裝置，其中，前述支承構(gòu)件，是由在沿著劃線并隔著劃 線的左右兩側(cè)的位置分別抵接于工件的一對支承桿構(gòu)成，前述一對支承桿分別被分割成固 定區(qū)塊部與可變區(qū)塊部，且設(shè)有使可變區(qū)塊部的抵接面變化為較固定區(qū)塊部的抵接面更退 縮的退避狀態(tài)的抵接面調(diào)整機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的斷開裝置，其中，前述一對支承桿的可變區(qū)塊部在固定區(qū)塊部 的長邊方向的兩側(cè)分別被分割成相同數(shù)量的單位區(qū)塊，并且單位區(qū)塊安裝成在固定區(qū)塊部 的兩側(cè)成對并左右對稱，前述按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)是按照位于左右對稱的位置的每對單位區(qū)塊 進(jìn)行使支承桿的按壓面變化的調(diào)整。
6.如權(quán)利要求1或2所述的斷開裝置，其中，前述支承構(gòu)件由沿著劃線抵接的支承桿構(gòu) 成，前述支承桿被分割成固定區(qū)塊部與可變區(qū)塊部，且設(shè)有使可變區(qū)塊部的抵接面變化為 較固定區(qū)塊部的抵接面更退縮的退避狀態(tài)的抵接面調(diào)整機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的斷開裝置，其中，前述支承桿的可變區(qū)塊部在固定區(qū)塊部的長 邊方向的兩側(cè)分別被分割成相同數(shù)量的單位區(qū)塊，并且單位區(qū)塊安裝成在固定區(qū)塊部的兩 側(cè)成對并左右對稱，前述按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)是按照位于左右對稱的位置的每對單位區(qū)塊進(jìn)行 使支承桿的按壓面變化的調(diào)整。
8.如權(quán)利要求1或2所述的斷開裝置，其具備用以設(shè)定對形成于工件上的多條劃線的 斷開順序的輸入部；前述工件搬送機(jī)構(gòu)根據(jù)所設(shè)定的斷開順序，將環(huán)構(gòu)件的位置調(diào)整成分?jǐn)鄬ο蟮膭澗€會(huì) 依序來到與斷開桿的按壓面對向的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的斷開裝置，其中，輸入部設(shè)有依序進(jìn)給模式作為可設(shè)定的斷開順序之一，該依序進(jìn)給模式是依照形成于工件上的多條劃線的排列順序進(jìn)行斷開。
10.如權(quán)利要求8所述的斷開裝置，其中，輸入部設(shè)有外側(cè)優(yōu)先模式作為可設(shè)定的斷開 順序之一，該外側(cè)優(yōu)先模式是對形成于工件上的多條劃線，從最接近周緣的左右劃線起進(jìn) 行斷開，依次逐一進(jìn)行內(nèi)側(cè)的左右劃線的斷開，最后進(jìn)行中央的劃線的斷開。
11.如權(quán)利要求8所述的斷開裝置，其中，輸入部設(shè)有等分割模式作為可設(shè)定的斷開順 序之一，所述分割模式是對形成于工件上的多條劃線進(jìn)行將工件分為二部分的斷開，接著 進(jìn)行分為四部分的斷開，接著進(jìn)行分為八部分的斷開，之后再對經(jīng)分割的各工件分別進(jìn)行 等分割。
全文摘要
本發(fā)明提供一種斷開裝置，其可在由使用直徑稍大于圓形工件的直徑的切割環(huán)的環(huán)構(gòu)件來保持工件的狀態(tài)下，直接沿著工件的劃線施加垂直的載重，從而斷開工件。其設(shè)置有按壓機(jī)構(gòu)(22)，其具備具有直線狀的按壓面且從粘著帶側(cè)按壓工件的斷開桿(36)；以及工件支承機(jī)構(gòu)(23a、23b)，其具備抵抗斷開桿的按壓力而支承工件的支承構(gòu)件(46)；斷開桿被分割成固定區(qū)塊部(37)與可變區(qū)塊部(38a、38b)，且設(shè)有使可變區(qū)塊部的按壓面變化為退避狀態(tài)的按壓面調(diào)整機(jī)構(gòu)，斷開桿在根據(jù)作為分割對象的劃線長度而調(diào)整斷開桿的按壓面的狀態(tài)下按壓工件。
文檔編號(hào)B28D5/02GK102049815SQ20101023149
公開日2011年5月11日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者岡島康智, 池田健一郎 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司