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TWI846903B - 擴片方法及擴片裝置 - Google Patents

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TWI846903B
TWI846903B TW109124292A TW109124292A TWI846903B TW I846903 B TWI846903 B TW I846903B TW 109124292 A TW109124292 A TW 109124292A TW 109124292 A TW109124292 A TW 109124292A TW I846903 B TWI846903 B TW I846903B
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sheet
heating
unit
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Inventor
趙金艶
政田孝行
Original Assignee
日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]可抑制分割後的晶片彼此接觸而損壞。[解決手段]一種擴片方法，包含：框架固定步驟，其利用框架固定部固定被加工物單元的環狀框架；擴片步驟，其在實施框架固定步驟後，利用擴張鼓輪將被加工物的外周與環狀框架的內周之間的擴張片進行推壓並擴張；以及加熱步驟，其在實施擴片步驟後，將擴張片被擴張所形成之擴張片的鬆弛部分進行加熱而使其收縮。加熱步驟包含：全周加熱步驟，其將被加工物的外周的全周進行加熱；以及追加加熱步驟，其將被加工物的外周的局部進行加熱。

Description

擴片方法及擴片裝置
本發明是關於將被加工物單元的擴張片進行擴張之擴片方法及擴片裝置，所述被加工物單元係由被加工物、黏貼於被加工物的擴張片、及黏貼擴張片的外周之環狀框架所構成。
目前使用一種擴片裝置，其係藉由將黏貼於被加工物的擴張片進行擴張，而將藉由雷射的照射而形成改質層之被加工物、形成雷射加工槽或切割槽之被加工物分割成一個個晶片（例如，參照專利文獻1）。
若利用專利文獻1所示之擴片裝置將擴張片進行擴張，則被加工物的外周與框架的內周之間的擴張片會鬆弛，相鄰的晶片彼此會接觸而可能損壞。於是，專利文獻1所示之擴片裝置具備加熱器，其係將晶圓的外周與框架的內周之區域的擴張片進行加熱而使其收縮。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-206136號公報
[發明所欲解決的課題] 然而，本發明的申請人發現，在被捲成滾筒狀的狀態的擴張片中，擴張片的收縮性會依據寬度方向與伸展方向而異。因此，專利文獻1所示之擴片裝置，即使將晶圓的外周與框架的內周之區域的擴張片一樣地進行加熱，擴張片的伸長方向亦不會充分地收縮，在擴張後的相鄰的晶片間無法形成充分間隔，而有晶片彼此接觸而損壞之虞。
因此，本發明之目的係提供一種可抑制分割後的晶片彼此接觸而損壞之擴片方法及擴片裝置。
[解決課題的技術手段] 根據本發明的一態樣，係提供一種擴片方法，其將由被加工物、黏貼於該被加工物的擴張片、及黏貼該擴張片的外周的環狀框架所構成之被加工物單元的該擴張片進行擴張，且具備：框架固定步驟，其利用框架固定手段固定被加工物單元的該環狀框架；擴片步驟，其在實施該框架固定步驟後，利用推壓手段將被加工物的外周與該環狀框架的內周之間的該擴張片進行推壓並擴張；以及，加熱步驟，其在實施該擴片步驟後，將該擴張片被擴張所形成之該擴張片的鬆弛部分進行加熱而使其收縮，該加熱步驟包含：全周加熱步驟，其將被加工物的外周的全周進行加熱；以及追加加熱步驟，其將被加工物的外周的局部進行加熱。
較佳為，所述擴片方法中，被加工物單元的該擴張片係從具有一定寬度的帶狀的擴張片所切出，且在將帶狀的該擴張片的寬度方向設為第一方向、將與該第一方向正交的方向設為第二方向時，在該追加加熱步驟中，將在該第二方向中之被加工物的兩外側進行加熱。
根據本發明的另一態樣，係提供一種擴片裝置，其係將由被加工物、黏貼於該被加工物的擴張片、以及黏貼該擴張片的外周的環狀框架所構成之被加工物單元的該擴張片進行擴張，且具備：框架固定手段，其將被加工物單元的該環狀框架進行固定；推壓手段，其將已利用該框架固定手段固定該環狀框架之被加工物單元的被加工物的外周與該環狀框架的內周之間的該擴張片進行推壓；加熱手段，其將該擴張片被擴張所形成之該擴張片的鬆弛部分進行加熱而使其收縮；以及控制單元，其至少控制該加熱手段，該加熱手段包含：第一加熱部與第二加熱部，其等被配置在對應於該環狀框架的內周與被加工物之間的環狀區域之圓上，且面對該環狀區域的該擴張片；以及旋轉手段，其使該加熱部繞著通過該圓的中心之旋轉軸旋轉，該控制單元係在由該旋轉手段所進行之旋轉中，停止該第一加熱部與該第二加熱部中之一者的加熱。
較佳為，所述擴片裝置之被加工物單元的該擴張片係從具有一定寬度的帶狀的擴張片切出，在將帶狀的該擴張片的寬度方向設為第一方向、將與該第一方向正交的方向設為第二方向時，該控制單元係在由該旋轉手段所進行之旋轉中，停止該第一加熱部與該第二加熱部中之面對該擴張片的該第一方向的兩端部之一者的加熱。
[發明功效] 本案發明係發揮所謂可抑制分割後的晶片彼此接觸而損壞之效果。
以下，基於本發明的實施方式，一邊參照圖式一邊詳細地進行說明。本發明不受限於以下實施方式所記載的內容。並且，在以下所記載的構成要素中，亦包含本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易思及者、實質上相同者。再者，以下所記載的構成能適當組合。並且，在不脫離本發明的要旨之範圍內，可進行各種省略、取代或變更。
基於圖式說明本發明的實施方式之擴片裝置。圖1係表示實施方式之擴片裝置的構成例之立體圖。圖2係表示實施方式之擴片裝置的加工對象的被加工物單元的一例之立體圖。圖3係表示構成圖2所示之被加工物單元的帶狀的擴張片的構成例之立體圖。圖4係表示圖1所示之擴片裝置的擴片單元之立體圖。圖5係表示圖1所示之擴片裝置的加熱單元之立體圖。
實施方式之圖1所示之擴片裝置10係將圖2所示之被加工物單元1的擴張片3進行擴張之裝置。如圖2所示，被加工物單元1係由被加工物2、黏貼於被加工物2的擴張片3、以及黏貼擴張片3的外周部的環狀框架4所構成，所述環狀框架4被形成為內徑比被加工物2的外徑更大之圓環狀。
在實施方式中，被加工物2係將矽、藍寶石、砷化鎵或SiC（碳化矽）等作為基板之圓板狀的半導體晶圓或光元件晶圓等晶圓。如圖2所示，被加工物2係在正面5的由互相交叉的多條分割預定線6所劃分之各區域中分別形成有元件7。被加工物2係在正面5的背側的背面8黏貼擴張片3，在擴張片3的外周部黏貼環狀框架4，並從背面8側沿著分割預定線6照射對基板具有穿透性的波長的雷射光線，而在基板的內部形成沿著分割預定線6的分割起點亦即改質層101（圖2中以虛線表示）。
此外，所謂改質層101，意指密度、折射率、機械強度及其他物理特性成為與周圍不同的狀態之區域，可例示熔融處理區域、裂痕區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域、及此等區域混合存在的區域等。
擴張片3係由具有伸縮性的樹脂所構成，且具有若加熱則收縮的熱收縮性。擴張片3係被形成為直徑大於被加工物2的圓板狀，且具備：基材層，其係由具有伸縮性及熱收縮性的合成樹脂所構成；以及黏著層，其層積在基材層上，且黏貼至被加工物2，且係由具有伸縮性及熱收縮性的合成樹脂所構成。
擴張片3係從具有一定寬度的圖3所示之帶狀的擴張片3－3切出成圓板狀。擴張片3被成形為長條的片狀構件，並捲附在滾筒3－4的外周面。在實施方式中，若將擴張片3的寬度方向設為第一方向3－1、將與第一方向3－1正交的擴張片3的長邊方向設為第二方向3－2，則第二方向3－2的熱收縮性較第一方向3－1低。亦即，擴張片3在被加熱之際，在第二方向縮小的尺寸較在第一方向縮小的尺寸短。
此外，第一方向3－1係所謂橫向（TD：Transverse Direction方向），第二方向3－2係所謂縱向（MD：Machine Direction方向）。擴張片3例如係將經加熱的樹脂一邊沿著第二方向3－2移動，一邊在第二方向3－2與第一方向3－1延伸，並捲附在滾筒201的外周面而製造。擴張片3的黏著層係被未圖示的剝離片覆蓋。剝離片保護擴張片3的黏著層，且在捲附於滾筒3－4的外周面的狀態下位於基材層的內側。此外，圖3係省略剝離片。
圖1所示之擴片裝置10係將已形成作為分割起點的改質層101之被加工物2沿著分割預定線6分割成一個個晶片9之裝置。此外，晶片9具備：沿著分割預定線6被分割之基板的一部分、與形成於基板的正面之元件7。如圖1所示，擴片裝置10具備：設置於裝置本體11的卡匣升降機12、擴片單元20、加熱單元30、清洗單元40、搬送單元50、以及控制單元亦即控制單元100。
卡匣升降機12被配置在與裝置本體11的水平方向平行的Y軸方向的一端，並裝卸自如地載置收納多個被加工物單元1的卡匣13。卡匣13係在與垂直方向平行的Z軸方向空開間隔地收納多個被加工物單元1。卡匣13係以將被加工物單元1出入自如的開口14朝向裝置本體11的Y軸方向的中央部之方式載置於卡匣升降機12上。卡匣升降機12係使卡匣13在Z軸方向升降。
並且，擴片裝置10具備：一對的第一導軌15，其暫時載置進出卡匣13的被加工物單元1；以及一對的第二導軌16。一對的第一導軌15係與Y軸方向平行，且與水平方向平行並互相空開間隔地配置在與Y軸方向正交的X軸方向。一對的第一導軌15係以排列在卡匣升降機12所載置之卡匣13的開口14的X軸方向的兩端與Y軸方向之方式，配置在裝置本體11的Y軸方向的中央。一對的第一導軌15係藉由未圖示的驅動機構而移動自如地設置在X軸方向，並藉由驅動機構而互相靠近或分離。一對的第一導軌15載置進出卡匣13的被加工物單元1，若藉由驅動機構而互相靠近，則將被加工物單元1定位在X軸方向。
一對的第二導軌16暫時載置藉由搬送單元50而從第一導軌15搬送而來的被加工物單元1等。一對的第二導軌16係與Y軸方向平行，且與水平方向平行並互相空開間隔地配置在X軸方向。一對的第二導軌16被配置在裝置本體11的Y軸方向的中央，且被配置在第一導軌15的X軸方向的旁邊。一對的第二導軌16係藉由未圖示的驅動機構而移動自如地設置在X軸方向，並藉由驅動機構而互相靠近或分離。一對的第二導軌16載置從第一導軌15搬送而來的被加工物單元1等，若藉由驅動機構而互相靠近，則將被加工物單元1定位在X軸方向。
搬送單元50具備：第一搬送單元51，其在卡匣13與第一導軌15上之間搬送被加工物單元1；第二搬送單元52，其在第一導軌15與第二導軌16之間及第二導軌16與加熱單元30之間搬送被加工物單元1；以及第三搬送單元53，其在第二導軌16與擴片單元20之間搬送被加工物單元1。
擴片單元20被配置在一對的第二導軌16的Y軸方向的一側的旁邊。如圖4所示，擴片單元20具備：框架固定部21，其係框架固定手段；以及擴張鼓輪22，其係推壓手段。框架固定部21固定被加工物單元1的環狀框架4。
框架固定部21固定被加工物單元1的環狀框架4，且具備：框架載置板23與框架按扣板24。框架載置板23設置有平面形狀為圓形的開口部231，且上表面232被形成為板狀，所述板狀係與水平方向平行地被形成為平坦。框架載置板23的開口部231的內徑被形成為與環狀框架4的內徑相等。框架載置板23係在被加工物2位於開口部231上的狀態下將被加工物2的環狀框架4載置於上表面232。在實施方式中，框架載置板23從上表面232與被第二導軌16定位在X軸方向的被加工物單元1的環狀框架4的下表面成為同一平面上的位置藉由壓缸25而在Z軸方向上升。
亦即，框架載置板23被安裝在壓缸25的伸縮自如的桿體251的前端，被設置成藉由壓缸25的桿體251伸縮而在Z軸方向升降自如。
框架按扣板24被固定在框架載置板23的上方。框架按扣板24被形成為與框架載置板23幾乎相同尺寸的板狀，且在中央設置有與開口部231相同尺寸的圓形的開口部241。框架按扣板24的開口部241被配置成與框架載置板23的開口部231同軸。
框架固定部21係桿體251縮小而藉由第三搬送單元53將被加工物單元1搬送至位於下方的框架載置板23的上表面232。框架固定部21係在將被加工物單元1的環狀框架4載置於框架載置板23的上表面232後，壓缸25的桿體251伸展，框架載置板23上升。框架固定部21係將被加工物單元1的環狀框架4夾在固定框架按扣板24與已上升的框架載置板23之間並固定。
擴張鼓輪22係推壓在環狀框架4已被框架固定部21固定的被加工物單元1的被加工物2的外周與環狀框架4的內周之間的擴張片3，並將擴張片3進行擴張。擴張鼓輪22被形成為圓筒狀，外徑被形成為小於載置在框架載置板23的上表面232之環狀框架4的內徑，內徑被形成為大於黏貼在擴張片3之被加工物2的外徑。擴張鼓輪22被配置成與框架固定部21的開口部231、241同軸。在擴張鼓輪22的上端，旋轉自如地安裝有滾筒構件221（圖7等所示）。
擴張鼓輪22被安裝在壓缸26，並藉由壓缸26而在Z軸方向升降。在實施方式中，擴張鼓輪22係藉由壓缸26而在以下位置之間在Z軸方向升降：滾筒構件221位於較已固定環狀框架4的框架固定部21的框架載置板23的上表面232更下側的位置；以及滾筒構件221位於較已固定環狀框架4的框架固定部21的框架載置板23的上表面232更上側的位置。
擴片單元20係利用框架固定部21固定被加工物單元1的環狀框架4，並從滾筒構件221位於較已固定環狀框架4的框架固定部21的框架載置板23的上表面232更下側的位置使擴張鼓輪22上升，推壓被加工物單元1的被加工物2的外周與環狀框架4的內周之間的擴張片3，將擴張片3在面方向進行擴張。並且，擴片單元20係在一旦將擴張片3擴張後，便將擴張鼓輪22下降，藉此在被加工物單元1的被加工物2的外周與環狀框架4之間的擴張片3的環狀區域102形成鬆弛部分3－5（圖10等所示）。
加熱單元30被配置在一對的第二導軌16的Y軸方向的另一側的旁邊。如圖5所示，加熱單元30具備：保持台32、框架固定部31、片材擴張單元37、以及加熱手段38。
保持台32具有保持面321，所述保持面321係隔著擴張片3而吸引保持被加工物單元1的被加工物2。保持台32係外徑小於環狀框架4的內徑之圓板形狀，具備：圓板狀的框體，其係由不鏽鋼等金屬所構成；以及圓板狀的吸附部，其係由多孔陶瓷等多孔質材料所構成且被框體圍繞。框體與吸附部的上表面被配置在同一平面上，並構成吸引保持被加工物2的保持面321。吸附部係與被加工物2約略同徑。
保持台32係在保持面321上隔著被第二搬送單元52搬送而來的被加工物單元1的擴張片3而載置被加工物2的背面8側。保持台32的保持面321的吸附部連接由真空泵等所構成之吸引部322，並藉由吸引部322而吸引保持面321的吸附部，藉此將被加工物2的背面8側吸引保持在保持面321。
框架固定部31固定被加工物單元1的環狀框架4。框架固定部31具備：框架載置板33與框架按扣板34。框架載置板33設置有平面形狀為圓形的開口部331，且上表面332被形成為板狀，所述板狀係與水平方向平行地被形成為平坦。框架載置板33的開口部331的內徑被形成為與環狀框架4的內徑相等。框架載置板33係在開口部331內配置保持台32，開口部331被配置成與保持台32同軸。框架載置板33設置有定心器（centering guide）333，其在水平方向移動自如地被設置在上表面332的四角落，且藉由在水平方向移動而調整環狀框架4的位置，並將被加工物2定位在與保持台32的保持面321的吸附部成為同軸的位置。
並且，框架載置板33被設置成藉由壓缸35而在Z軸方向升降自如。亦即，框架載置板33被安裝在壓缸35的伸縮自如的桿體351的前端，且被設置成藉由壓缸35的桿體351伸縮而在Z軸方向升降自如。
框架按扣板34被形成為與框架載置板33幾乎相同尺寸的板狀，且在中央設置有與開口部331相同尺寸的圓形的開口部341。框架按扣板34被安裝在壓缸36的活塞桿體361的前端，藉由活塞桿體361沿著Y軸方向伸縮，而在框架載置板33的上方的位置、與從框架載置板33的上方撤離的位置之間移動自如。框架按扣板34係在四角落設置有定心器333能進入的長孔342。
框架固定部31被定位在框架按扣板34從框架載置板33的上方撤離的位置，在定心器333彼此互相分離的狀態下，在框架載置板33的上表面332載置被第二搬送單元52搬送而來的被加工物單元1的環狀框架4。框架固定部31係使定心器333彼此靠近，而定位被加工物單元1的被加工物2。框架固定部31係將框架按扣板34定位在框架載置板33的上方，藉由壓缸35使框架載置板33上升，將被加工物單元1的環狀框架4夾在框架載置板33與框架按扣板34之間並固定。
片材擴張單元37係使保持台32與框架固定部31沿著順著垂直方向的軸心而在互相分離的位置相對移動，而將擴張片3進行擴張。如圖11所示，片材擴張單元37具備：上推構件371、上推構件升降單元372、以及保持台升降單元373。
上推構件371被形成為圓筒狀，外徑被形成為小於載置在框架載置板33的上表面332的環狀框架4的內徑，內徑被形成為大於黏貼在擴張片3的被加工物2及保持台32的外徑。上推構件371係在內側配置保持台32，並被配置成與保持台32同軸。在上推構件371的上端，旋轉自如地安裝有滾筒構件374。
上推構件升降單元372係在滾筒構件374位於較已下降的框架載置板33的上表面332更下方的位置、與位於較已上升的框架載置板33的上表面332更下方的位置之間，使上推構件371在Z軸方向升降。
保持台升降單元373係在保持面321位於較已下降的框架載置板33的上表面332更下方的位置、與位於較已上升的框架載置板33的上表面332更下方的位置之間，使保持台32在Z軸方向升降。
加熱手段38係將環狀區域102的鬆弛部分3－5進行加熱而使其收縮，所述環狀區域102的鬆弛部分3－5係在藉由擴片單元20而擴張片3被擴張所形成之擴張片3的環狀框架4與被加工物2之間。加熱手段38具備：圓板狀的單元本體381、與被安裝於單元本體381的多個加熱部39。
單元本體381被配置在保持台32的上方且與保持台32同軸。並且，單元本體381係被設置成藉由旋轉手段亦即旋轉移動單元382而升降自如，且被設置成繞著與垂直方向平行的旋轉軸383旋轉自如。旋轉軸383被形成為圓柱狀，且被配置成與單元本體381同軸。
加熱部39被等間隔地配置在單元本體381的外緣部的周方向，且被配置在與擴張片3的環狀區域102對應的圓上。加熱部39係被配置於在垂直方向面對被加工物單元1的擴張片3的環狀區域102的位置，所述被加工物單元1的擴張片3被保持在保持台32及框架固定部31。在實施方式中，加熱部39係在單元本體381的周方向被等間隔地設置四個，但在本發明中不限定為四個。因此，旋轉移動單元382係繞著通過配置有多個加熱部39的圓的中心之旋轉軸383而使多個加熱部39旋轉。
加熱部39係將紅外線照射至下方而將擴張片3的環狀區域102進行加熱的形式者，例如為若施加電壓則加熱並放射紅外線的紅外線陶瓷加熱器。此外，在多個加熱部39彼此不區分之情形，以下僅記載為加熱部39，在多個加熱部39彼此區分之情形，以下記載為第一加熱部391（以下以符號391表示）、第二加熱部392（以下以符號392表示）、第三加熱部393（以下以符號393表示）及第四加熱部394（以下以符號394表示）。如此，加熱手段38具備在周方向等間隔地設置的第一加熱部391、第二加熱部392、第三加熱部393及第四加熱部394。
並且，通過第一加熱部391的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線（圖5中以虛線表示）、以及通過第二加熱部392的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線（圖5中以虛線表示）所成的角度為90度；通過第二加熱部392的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線、以及通過第三加熱部393的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線（圖5中以虛線表示）所成的角度為90度；通過第三加熱部393的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線、以及通過第四加熱部394的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線（圖5中以虛線表示）所成的角度為90度；通過第四加熱部394的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線、以及通過第一加熱部391的加熱手段38的單元本體381的中心與周方向的中央之虛擬線所成的角度為90度。
清洗單元40主要係清洗被加工物單元1中的被加工物2，所述被加工物單元1係已藉由擴片單元20擴張擴張片3，且已藉由加熱單元30加熱、收縮鬆弛部分3－5。清洗單元40具備：旋轉台41，其被配置在一對的第一導軌15的下方且隔著被加工物單元1的擴張片3吸引保持被加工物2；以及未圖示的清洗水供給噴嘴，其對於被吸引保持在旋轉台41的被加工物2的正面5供給清洗水。
若一對的第一導軌15彼此分離，則清洗單元40係藉由第二搬送單元52而將被加工物單元1載置於旋轉台41上，所述被加工物單元1係已藉由加熱單元30加熱、收縮鬆弛部分3－5。清洗單元40係一邊將旋轉台41繞著與Z軸方向平行的軸心旋轉，一邊從清洗水供給噴嘴將清洗水供給至被加工物2的正面5，清洗被加工物2。
控制單元100控制擴片裝置10的上述構成要素，亦即至少加熱手段38等，而對擴片裝置10實施對於被加工物2的加工動作。此外，控制單元100係具有以下裝置的電腦：具有如CPU（central processing unit，中央處理單元）之微處理器的運算處理裝置；具有如ROM（read only memory，唯讀記憶體）或RAM（random access memory，隨機存取記憶體）之記憶體的記憶裝置；以及輸入輸出介面裝置。控制單元100的運算處理裝置係遵循記憶在記憶裝置的電腦程式而實施運算處理，將用於控制擴片裝置10的控制訊號透過輸入輸出界面裝置輸出至擴片裝置10的上述構成要素。
控制單元100連接：未圖示的顯示單元，其係藉由顯示加工動作的狀態及影像等的液晶顯示裝置等所構成；未圖示的輸入單元，其在操作員登錄加工內容資訊等之際使用。輸入單元係藉由設置於顯示單元的觸控面板與鍵盤等外部輸入裝置中之至少一者所構成。
接著，說明實施方式之擴片方法。圖6係表示實施方式之擴片方法的流程之流程圖。實施方式之擴片方法係將被加工物單元1的擴張片3進行擴張，以改質層101為起點使被加工物2斷裂，將被加工物2分割成一個個晶片9之方法。如圖6所示，擴片方法具備：框架固定步驟ST1、擴片步驟ST2、第二框架固定步驟ST3、第二擴片步驟ST4、加熱步驟ST5、以及清洗步驟ST6。
（框架固定步驟） 圖7係在圖6所示之擴片方法的框架固定步驟中在擴片單元的框架載置板的上表面已載置被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。圖8係在圖6所示之擴片方法的框架固定步驟中擴片單元的框架固定部已固定被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。
框架固定步驟ST1係利用擴片單元20的框架固定部21固定被加工物單元1的環狀框架4之步驟。在框架固定步驟ST1中，透過輸入單元，控制單元100接收加工內容資訊並記憶在記憶裝置，且在卡匣升降機12上載置已收納多個被加工物單元1的卡匣13。在框架固定步驟ST1中，若控制單元100接收到來自操作員的加工開始指示，則擴片裝置10會在使擴片單元20的擴張鼓輪22下降的狀態下，利用第一搬送單元51，從卡匣13取出一片被加工物單元1，在將被加工物單元1暫時放置在一對的第一導軌15上後，使一對的第一導軌15彼此靠近，將被加工物單元1定位在X軸方向。
在框架固定步驟ST1中，擴片裝置10係利用第二搬送單元52將第一導軌15上的被加工物單元1搬送至第二導軌16上，使一對的第二導軌16互相靠近，將被加工物單元1定位在X軸方向。在框架固定步驟ST1中，如圖7所示，擴片裝置10係利用第三搬送單元53將一對的第二導軌16上的被加工物單元1搬送至擴片單元20的已下降的框架載置板23的上表面232上。在框架固定步驟ST1中，如圖8所示，擴片裝置10係使擴片單元20的框架載置板23上升，將環狀框架4夾在框架按扣板24與框架載置板23之間，固定被加工物單元1。
（擴片步驟） 圖9係在圖6所示之擴片方法的擴片步驟中擴片單元的擴張鼓輪上升且擴張片已擴張的狀態之剖面圖。圖10係在圖6所示之擴片方法的擴片步驟中在擴片步驟的擴張後擴張鼓輪已下降的狀態之剖面圖。
擴片步驟ST2係在實施框架固定步驟ST1後，利用擴張鼓輪22推壓被加工物2的外周與環狀框架4的內周之間的擴張片3的環狀區域102，將擴張片3進行擴張之步驟。在擴片步驟ST2中，擴片裝置10係使擴張鼓輪22上升。然後，擴張片3的環狀區域102與設置在擴張鼓輪22上端的滾筒構件221抵接，滾筒構件221係從環狀區域102下方將擴張片3向上進行推壓，擴張片3在面方向被擴張。在片擴張步驟ST2中，擴張片3的擴張結果，拉伸力放射狀地作用於擴張片3。
如此，若拉伸力放射狀地作用於黏貼在被加工物2的背面8的擴張片3，則如圖9所示，被加工物2因沿著分割預定線6形成改質層101，故將改質層101作為基點，沿著分割預定線6被分割成一個個晶片9。並且，被加工物2的晶片9之間會擴大，而在晶片9之間形成間隔。在擴片步驟ST2中，擴片裝置10係使擴片單元20的擴張鼓輪22下降。然後，被加工物單元1因擴張片3暫時擴張，故如圖10所示，在環狀區域102的擴張片3形成鬆弛部分3－5。
（第二框架固定步驟） 圖11係在圖6所示之擴片方法的第二框架固定步驟中在加熱單元的框架載置板的上表面已載置被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。圖12係在圖6所示之擴片方法的第二框架固定步驟中加熱單元的框架固定部已固定被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。
第二框架固定步驟ST3係利用加熱單元30的框架固定部21固定被加工物單元1的環狀框架4之步驟。在第二框架固定步驟ST3中，擴片裝置10係使擴片單元20的框架固定部21的框架載置板33下降，並利用第三搬送單元53，將框架載置板33上的被加工物單元1搬送至一對的第二導軌16上。
在第二框架固定步驟ST3中，擴片裝置10係使加熱單元30的上推構件371及保持台32下降，在已將框架固定部31的框架按扣板34定位在撤離位置的狀態下，如圖11所示，利用第二搬送單元52將第二導軌16上的被加工物單元1搬送至框架載置板33的上表面332上。
在第二框架固定步驟ST3中，擴片裝置10係使框架固定部31的定心器333彼此靠近，將被加工物單元1的被加工物2定位。在第二框架固定步驟ST3中，擴片裝置10係使框架載置板33上升，如圖12所示，將環狀框架4夾在框架載置板33與框架按扣板34之間，固定被加工物單元1。
（第二擴片步驟） 圖13係在圖6所示之擴片方法的第二擴片步驟中擴張片擴張後已以保持台吸引保持擴張片的狀態之剖面圖。第二擴片步驟ST4係利用上推構件371將擴張片3的環狀區域102進行推壓，將擴張片3進行擴張，並以保持台32吸引保持擴張片3，維持晶片9之間的間隔之步驟。
在第二擴片步驟ST4中，擴片裝置10係使加熱單元30的上推構件371及保持台32上升，如圖13所示，拉緊已擴張的擴張片3的環狀區域102，在元件7之間形成間隔。在第二擴片步驟ST4中，擴片裝置10係驅動吸引部322，並藉由吸引部322吸引吸附部，隔著擴張片3將被加工物2的背面8側吸引保持在保持面321，維持元件7之間的間隔。在第二擴片步驟ST4中，擴片裝置10係使上推構件371下降至較框架載置板33的上表面332更下方，使保持台32下降至保持面321與框架載置板33的上表面332位於同一平面上。然後，在擴張片3的環狀區域102產生鬆弛部分3－5。
（加熱步驟） 加熱步驟ST5係在實施擴片步驟ST2後，將擴張片3被擴張所形成之擴張片3的鬆弛部分3－5進行加熱而使其收縮之步驟。加熱步驟ST5包含全周加熱步驟ST51與追加加熱步驟ST52。
（全周加熱步驟） 圖14係在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的全周加熱步驟中加熱鬆弛部分的狀態之剖面圖。圖15係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的全周加熱步驟中加熱鬆弛部分的加熱手段的各加熱部之俯視圖。
全周加熱步驟ST51係利用加熱手段38將被加工物2的外周的環狀區域102的鬆弛部分3－5的全周進行加熱之步驟。在全周加熱步驟ST51中，擴片裝置10係使加熱單元30的加熱手段38如圖14所示般下降。然後，在實施方式中，如圖15所示，擴片裝置10的第一加熱部391係面對環狀區域102的第一方向3－1的一端部且面對第二方向3－2的一端部，第二加熱部392係面對環狀區域102的第一方向3－1的另一端部且面對第二方向3－2的一端部，第三加熱部393係面對環狀區域102的第一方向3－1的另一端部且面對第二方向3－2的另一端部，第四加熱部394係面對環狀區域102的第一方向3－1的一端部且面對第二方向3－2的另一端部。
在實施方式中，在全周加熱步驟ST51中，擴片裝置10係加熱單元30對加熱手段38的全部加熱部391、392、393、394施加電壓等，並加熱至預定溫度，一邊從全部的加熱部391、392、393、394放射紅外線一邊利用加熱手段38的旋轉移動單元382將單元本體381逆時鐘旋轉90度旋轉。如此，在全周加熱步驟ST51中，擴片裝置10將環狀區域102的鬆弛部分3－5的全周進行加熱，使其收縮。
（追加加熱步驟） 圖16係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的追加加熱步驟中加熱開始時的加熱手段的各加熱部之俯視圖。圖17係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的追加加熱步驟中加熱中的加熱手段的各加熱部之俯視圖。圖18係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的追加加熱步驟中加熱結束時的加熱手段的各加熱部之俯視圖。
追加加熱步驟ST52係利用加熱手段38將被加工物2的外周的環狀區域102的鬆弛部分3－5的局部進行加熱之步驟。在追加加熱步驟ST52中，擴片裝置10係在全周加熱步驟ST51後，利用加熱單元30的加熱手段38的旋轉移動單元382，將單元本體381順時鐘旋轉90度。然後，在實施方式中，如圖16所示，擴片裝置10的第一加熱部391係面對環狀區域102的第一方向3－1的一端部且面對第二方向3－2的一端部，第二加熱部392係面對環狀區域102的第一方向3－1的另一端部且面對第二方向3－2的一端部，第三加熱部393係面對環狀區域102的第一方向3－1的另一端部且面對第二方向3－2的另一端部，第四加熱部394係面對環狀區域102的第一方向3－1的一端部且面對第二方向3－2的另一端部。
在實施方式中，在追加加熱步驟ST52中，擴片裝置10係加熱單元30對加熱手段38的第一加熱部391與第三加熱部393施加電壓等而加熱至預定溫度，且不對第二加熱部392與第四加熱部394施加電壓，一邊從第一加熱部391及第三加熱部393放射紅外線一邊將加熱手段38的單元本體381逆時鐘旋轉90度。然後，如圖17所示，第一加熱部391與第三加熱部393係在面對環狀區域102的第一方向3－1的中央部且面對第二方向3－2的兩端部後，如圖18所示，第一加熱部391係面對第一方向3－1的另一端部且面對第二方向3－2的一端部，第三加熱部393係面對第一方向3－1的一端部且面對第二方向3－2的另一端部。
如此，在追加加熱步驟ST52中，擴片裝置10係將環狀區域102的鬆弛部分3－5的第二方向3－2的兩端部，亦即環狀區域102的鬆弛部分3－5的第二方向3－2中之被加工物2的兩外側進行加熱，使其收縮。
並且，在實施方式中，在追加加熱步驟ST52中，如圖17所示，第二加熱部392與第四加熱部394係在面對環狀區域102的第二方向3－2的中央部且面對第一方向3－1的兩端部後，如圖18所示，第二加熱部392係面對第一方向3－1的另一端部且面對第二方向3－2的另一端部，第四加熱部394係面對第一方向3－1的一端部且面對第二方向3－2的一端部。如此，在追加加熱步驟ST52中，控制單元100係在由旋轉移動單元382所進行之加熱部391、392、393、394的旋轉中，停止第一加熱部391、第二加熱部392、第三加熱部393及第4加熱部394之中面對擴張片3的環狀區域102的第一方向3－1的兩端者亦即第二加熱部392與第4加熱部394的加熱。
（清洗步驟） 清洗步驟ST6係在實施加熱步驟ST5後，利用清洗單元40清洗被加工物2之步驟。在清洗步驟ST6中，擴片裝置10係在將加熱單元30的保持台32的吸引保持等停止後，利用第二搬送單元52，將被加工物單元1搬送至清洗單元40。在清洗步驟ST6中，擴片裝置10係在利用清洗單元40清洗被加工物單元1後，利用第一搬送單元51將被加工物單元1收納至卡匣13內。擴片裝置10係將卡匣13內的被加工物單元1的擴張片3依序擴張並將被加工物2分割成一個個晶片9，若將卡匣13內的所有被加工物單元1的擴張片3擴張並將被加工物2分割成一個個晶片9，則結束加工動作。
如以上說明，實施方式之擴片方法及擴片裝置10除了全周加熱步驟ST51之外，更實施追加加熱步驟ST52，所述追加加熱步驟ST52係將難以收縮的擴張片3的第二方向3－2的兩端部進行加熱並將第一方向3－1的兩端部的加熱停止，因此難以收縮的第二方向3－2亦可充分地收縮，可不受限方向地在晶片9間形成充分間隔，能防止相鄰的晶片9彼此接觸而損壞。其結果，實施方式之擴片方法及擴片裝置10發揮所謂可抑制分割後的晶片9彼此接觸而損壞之效果。
此外，本發明不限於上述實施方式。亦即，在不脫離本發明的要旨之範圍內，可進行各種變形並實施。在實施方式中，雖形成改質層101作為分割起點，但在本發明中，不限於此，亦可形成雷射加工槽或切割槽作為分割起點。並且，在實施方式中，擴片裝置10雖具備擴片單元20與加熱單元30，但在本發明中，亦可利用具備擴片單元20與加熱單元30雙方功能的一個單元進行擴張片3的擴張與鬆弛部分3－5的加熱、收縮。
1:被加工物單元 2:被加工物 3:擴張片 3－1:第一方向 3－2:第二方向 3－3:帶狀的擴張片 3－5:鬆弛部分 4:環狀框架 10:擴片裝置 21:框架固定部（框架固定手段） 22:擴張鼓輪（推壓手段） 38:加熱手段 100:控制單元（控制單元） 102:環狀區域 382:旋轉移動單元（旋轉手段） 383:旋轉軸 391:第一加熱部 392:第二加熱部 ST1:框架固定步驟 ST2:擴片步驟 ST5:加熱步驟 ST51:全周加熱步驟 ST52:追加加熱步驟
圖1係表示本發明實施方式之擴片裝置的構成例之立體圖。 圖2係表示實施方式之擴片裝置的加工對象的被加工物單元的一例之立體圖。 圖3係表示構成圖2所示之被加工物單元的帶狀的擴張片的構成例之立體圖。 圖4係表示圖1所示之擴片裝置的擴片單元之立體圖。 圖5係表示圖1所示之擴片裝置的加熱單元之立體圖。 圖6係表示實施方式之擴片方法的流程之流程圖。 圖7係在圖6所示之擴片方法的框架固定步驟中在擴片單元的框架載置板的上表面已載置被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。 圖8係在圖6所示之擴片方法的框架固定步驟中擴片單元的框架固定部已固定被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。 圖9係在圖6所示之擴片方法的擴片步驟中擴片單元的擴張鼓輪上升且擴張片已擴張的狀態之剖面圖。 圖10係在圖6所示之擴片方法的擴片步驟中在擴片步驟的擴張後擴張鼓輪已下降的狀態之剖面圖。 圖11係在圖6所示之擴片方法的第二框架固定步驟中在加熱單元的框架載置板的上表面已載置被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。 圖12係在圖6所示之擴片方法的第二框架固定步驟中加熱單元的框架固定部已固定被加工物單元的環狀框架的狀態之剖面圖。 圖13係在圖6所示之擴片方法的第二擴片步驟中擴張片擴張後已以保持台吸引保持擴張片的狀態之剖面圖。 圖14係在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的全周加熱步驟中加熱鬆弛部分的狀態之剖面圖。 圖15係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的全周加熱步驟中加熱鬆弛部分的加熱手段的各加熱部之俯視圖。 圖16係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的追加加熱步驟中加熱開始時的加熱手段的各加熱部之俯視圖。 圖17係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的追加加熱步驟中加熱中的加熱手段的各加熱部之俯視圖。 圖18係表示在圖6所示之擴片方法的加熱步驟的追加加熱步驟中加熱結束時的加熱手段的各加熱部之俯視圖。
ST1:框架固定步驟
ST2:擴片步驟
ST3:第二框架固定步驟
ST4:第二擴片步驟
ST5:加熱步驟
ST51:全周加熱步驟
ST52:追加加熱步驟
ST6:清洗步驟

Claims (5)

  1. 一種擴片方法，其將由被加工物、黏貼於該被加工物的擴張片、及黏貼該擴張片的外周的環狀框架所構成之被加工物單元的該擴張片進行擴張，且具備：框架固定步驟，其利用框架固定手段固定被加工物單元的該環狀框架；擴片步驟，其在實施該框架固定步驟後，利用推壓手段將被加工物的外周與該環狀框架的內周之間的該擴張片進行推壓並擴張；以及加熱步驟，其在實施該擴片步驟後，將該擴張片被擴張所形成之該擴張片的鬆弛部分進行加熱而使其收縮，該加熱步驟包含：全周加熱步驟，其將被加工物的外周的該鬆弛部分的全周進行加熱；以及追加加熱步驟，其將被加工物的外周的該鬆弛部分的局部進行加熱，在實施該全周加熱步驟之後，實施該追加加熱步驟。
  2. 如請求項1之擴片方法，其中，被加工物單元的該擴張片係從具有一定寬度的帶狀的擴張片所切出，在將帶狀的該擴張片的寬度方向設為第一方向、將與該第一方向正交的方向設為第二方向時，在該追加加熱步驟中，將在該第二方向中之被加工物的兩外側進行加熱。
  3. 如請求項2之擴片裝置，其中，該擴張片的該第二方向的熱收縮性比該第一方向的熱收縮性低。
  4. 一種擴片裝置，其將由被加工物、黏貼於該被加工物的擴張片、及黏貼該擴張片的外周的環狀框架所構成之被加工物單元的該擴張片進行擴張，且具備：框架固定手段，其固定被加工物單元的該環狀框架；推壓手段，其將已利用該框架固定手段固定該環狀框架的被加工物單元之被加工物的外周與該環狀框架的內周之間的該擴張片進行推壓；加熱手段，其將該擴張片被擴張所形成之該擴張片的鬆弛部分進行加熱而使其收縮；以及 控制單元，其至少控制該加熱手段，該加熱手段包含：第一加熱部與第二加熱部，其等被配置在對應於該環狀框架的內周與被加工物之間的環狀區域之圓上，且面對該環狀區域的該擴張片；以及旋轉手段，其使該加熱部繞著通過該圓的中心之旋轉軸旋轉，該控制單元係在由該旋轉手段所進行之旋轉中，停止該第一加熱部與該第二加熱部中之一者的加熱。
  5. 如請求項4之擴片裝置，其中，被加工物單元的該擴張片係從具有一定寬度的帶狀的擴張片所切出，在將帶狀的該擴張片的寬度方向設為第一方向、將與該第一方向正交的方向設為第二方向時，該控制單元係在由該旋轉手段所進行之旋轉中，停止該第一加熱部與該第二加熱部中之面對該擴張片的該第一方向的兩端部之一者的加熱。
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