切断装置的制作方法

本发明涉及一种由玻璃、硅、陶瓷等脆性材料构成的半导体基板的切断装置。本发明特别涉及一种使半导体基板沿加工在其表面的刻划线分割而切出芯片等单元产品的切断装置。

背景技术：

通常，在从作为母板的半导体基板切出芯片的工序中，首先，通过在半导体基板的表面使刀轮、激光沿预定刻划线进行刻划，从而形成互相正交的X方向以及Y方向的刻划线(龟裂)。此后，通过用切断装置从刻划线的相反侧的面按压切断条而使基板弯曲，从而将半导体基板分割为四方形的芯片(参照专利文献1以及专利文献2)。

如图1(a)所示，用切断装置分割的半导体基板在多数情况下被保持在树脂制的切割胶带2，该切割胶带2贴设于圆形的切割框架1。在之前的刻划工序中，在半导体基板W的上表面或背面加工有互相正交的刻划线S。此外，图1(b)是在半导体基板W的上表面设置有刻划线S的情况，在半导体基板W的上表面侧贴附有保护膜3。此外，图1(c)是在半导体基板W的下表面设置有刻划线S的情况，在半导体基板W的上表面侧贴附有保护膜3。

进行切断时，如图7所示，翻转图1(b)的半导体基板W，使得加工有刻划线S的面朝下，以使刻划线S位于设置在工作台4的中间的左右一对被动刀6、6之间的方式将该半导体基板W载置于工作台4。

此外，如图8所示，图1(c)的半导体基板W以保持原来的姿势并使刻划线S位于左右的被动刀6、6之间的方式配置于工作台4。

此后，通过从上方朝向刻划线S压下切断条7’，从而在被动刀6、6 之间通过三点弯曲使基板W弯曲，使刻划线S的裂纹向基板厚度方向渗透而进行分割。上述的保护膜3用于防止分割时半导体基板W直接与切断条7’、被动刀6接触而受到损伤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-70135号公报；

专利文献2：日本特开2004-39931号公报。

在利用切断条进行分割时，如果切断条相对于基板的压入量大，则基板的弯曲会变大而使分割端边缘彼此接触等，从而在分割端面产生缺损，或者保护膜被破坏而损伤基板表面。此外，相反地如果压入量小，则会产生由于基板的弯曲不足而产生未被分割的部分等问题，因此需要确保切断条的适当的压入量。

但是，上述压入量的适当的范围窄，例如，对于厚度为1mm的半导体基板W该范围为200～300μm，而且因为该数值微小，所以调整起来很麻烦。此外，在半导体基板W、切割胶带2、保护膜3的厚度相对于规定的厚度有偏差的情况下，切断条7’的压入开始位置将不同于与切割胶带2、保护膜3的表面接触的位置，因此对半导体基板W的压入量会不必要地增减，不能完美地分割。

技术实现要素：

发明要解决的课题

鉴于上述的问题，本发明的目的在于提供一种能够不受半导体基板、保护膜、切割胶带的厚度偏差的影响而维持适当的切断条的压入量的切断装置。

用于解决课题的方案

为了达到上述目的，在本发明中采取如下的技术方案。即，本发明的切断装置通过将切断条按压在表面形成有刻划线的半导体基板而使其弯 曲，从而沿所述刻划线分割所述半导体基板，所述半导体基板的任一个面被保护膜所覆盖，相反侧的面贴附有切割胶带，所述切断装置的特征在于包括：工作台，将所述半导体基板和保护膜及切割胶带一起载置；光学类的位移计，测定载置在所述工作台上的所述半导体基板的上表面侧的保护膜或切割胶带的表面高度；以及计算机的控制部，对通过所述位移计得到的测定数值进行分析处理，在该测定数值相对于所述切断条的压入开始位置存在偏移的情况下，对所述切断条的预先设定的规定压入量加减该偏移量而使该切断条进行升降工作。

在上述发明中，可以将所述位移计的成为测定基准值的零点设定在所述切断条的压入开始位置，对所述切断条的规定压入量加减通过测定得到的距所述零点的偏移量。

发明效果

根据本发明，对通过位移计得到的测定数值进行分析处理，在该测定数值相对于切断条的压入开始位置存在偏移的情况下，对预先设定的切断条的规定压入量加减该偏移量而压入切断条，因此，即使半导体基板、保护膜、切割胶带的厚度有偏差，也能够不受其影响而以适当的压入量分割半导体基板。由此，能够避免由于切断条压入过多而在基板分割面产生缺损、损伤或者由于压入不足而导致未分割，从而可靠且有效地进行分割。

在上述发明中，所述位移计可以透过位于上侧的保护膜测定所述半导体基板的表面高度。

由此，即使在半导体基板的上表面与保护膜之间设置有在微米级别不一致的焊料突起等凸状的构造物的情况下，也能够不受其影响而以适当的压入量分割基板。

附图说明

图1是示出成为本发明的加工对象的半导体基板的立体图和截面图

图2是示出本发明的切断装置的切断机构部分的概略截面图。

图3是示出本发明中的位移计的零点和切断条的压入开始位置的设定 方法的说明图。

图4是示出本发明的切断装置中的计算机的框图。

图5是切断另一种半导体基板时的说明图。

图6是切断又一种半导体基板时的说明图。

图7是示出现有技术的切断单元的一个例子的截面图。

图8是示出现有技术的切断单元的另一个例子的截面图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式对本发明进行详细说明。在本实施例中作为加工对象的半导体基板W主要是图像传感器用半导体基板，其形态与先前所述的图1所示的半导体基板相同。以下，对图1(c)的半导体基板W的切断进行说明。

图2是示出本发明的切断装置A的切断机构部分的说明图，具有将半导体基板W与切割框架1一起载置的工作台4。在工作台4的中间设置有空间5，在该空间5内配置有左右一对的被动刀6、6。形成在被动刀6、6之间的空隙6a在图2的前后方向(X方向)上延伸，在该空隙6a的中心线的上方设置有在X方向上延伸的长板状的切断条7。

切断条7通过保持构件8保持于装置的框架9，形成为能够朝向被动刀6进行升降，该保持构件8内置有将电机作为驱动源的导轨等升降机构(未图示)，该切断条7与被动刀6成为一组构成切断机构。而且形成为通过该切断机构与载置有半导体基板W的工作台4相对移动，从而能够通过切断机构使设置于半导体基板W的多条刻划线S依次分割。在本实施例中，形成为使由切断条7和被动刀6构成的切断机构固定，使工作台4在Y方向上移动。另外，当然也可以使工作台4固定而使切断机构在Y方向上移动。

进而，在工作台4的上方设置有非接触式位移计10，该非接触式位移计10用于测量要分割的半导体基板W的保护膜3的表面高度。作为该位 移计10，使用利用了反射光的光学类的位移计。

此外，在附设于切断装置A的计算机C中设置有控制部11，该控制部11对通过位移计10测量的数值数据进行分析处理，基于其结果加减切断条7的规定压入量。

如图4的框图所示，计算机C除了上述的控制部11以外，还包括输入部12、显示部13。控制部11由CPU、RAM、ROM等计算机硬件构成，除了对上述的位移计10的测定数据进行分析处理以外，还对工作台4的移动、切断条7的切断工作等各机构的整个工作进行控制。输入部12用于操作员对切断装置A设定切断条7的规定压入量、输入各种数据及操作指示等，显示部13用于显示处理菜单、工作状况。

接着，对本发明的切断装置的工作进行说明。

首先，如图2所示，将半导体基板W和切割框架1一起载置在工作台4上。此时，使半导体基板W的任一个刻划线S位于被动刀6、6之间的中心。然后使切断条7下降而压到基板表面而使半导体基板W弯曲，由此使刻划线S分割。

切断条7的规定压入量预先输入到计算机C中，该规定压入量是从切断条7与半导体基板W表面的保护膜3接触而开始向半导体基板W的压入起直至半导体基板W弯曲而使刻划线S被分割为止的压入量。例如，在半导体基板W的厚度为1mm、保护膜3的厚度为0.03mm、切割胶带2的厚度为0.1mm的情况下，将250μm设定为规定压入量。但是，半导体基板W、切割胶带2、保护膜3的厚度在不同产品批次中会变化，当厚度变化时，就不能得到最佳的压入量。

在本发明中，在将半导体基板W载置于工作台4而进行分割前，用位移计10测定贴附于半导体基板W的保护膜3的表面高度，如果该高度相对于切断条7的压入开始位置(位移计的零点)存在偏移(差异)，则通过计算机C的控制部11对规定压入量加减该偏移量。由此，能够始终以最佳的压入量进行切断。

切断条7的压入开始位置以及位移计10的零点例如能够通过以下的方法来设定。

如图3(a)所示，在工作台4上设置接触传感器14，该接触传感器14设为与切断条7接触到保护膜3的表面而开始压入的位置相同的高度，对接触传感器14的顶面14a照射位移计10的光线来设定位移计10的零点。接着如图3(b)所示，使切断条7的顶端与接触传感器14的顶面14a接触而决定切断条7的压入开始位置。即，切断条7在保护膜3表面的压入开始位置成为位移计10的零点。此外，切断条7的实质上的升降量为从上方待机的位置到压入开始位置的距离L1加上规定压入量L2的值。

图5是分割图1(b)所示的半导体基板W的情况，在本实施例中，使切割框架1翻转，以使刻划线S以及保护膜3在下侧的状态载置于被动刀6和工作台4，因此切割胶带2在上侧。

因此，位移计10将测量切割胶带2的表面高度，位移计10的零点以及切断条7的压入开始位置被设定在切割胶带2的表面高度。

图6示出成为切断对象的半导体基板的另一个例子。该半导体基板W在上表面设置有焊料突起等凸状的构造物15，用保护膜3覆盖其表面。焊料突起等构造物15在微米级别是不一致的，其高度有偏差。该偏差也会影响保护膜3的表面高度。因此，在该情况下，位移计10不是在保护膜3的表面进行测量，而是透过保护膜3在半导体基板W的表面测量高度。由此，位移计10的零点以及切断条7的压入开始位置设定在半导体基板W的表面高度。此外，保护膜3用可透射位移计10的光线的透明的材料制作，在测量时保护膜3的光折射率会影响位移计的测定值，因此需要预先计算其折射率来对测定值进行校正。

在该情况下也与前面的实施例相同，如果测量发现相对于位移计10的零点存在偏移，则对切断条7的规定压入量加减该偏移量，由此能够与保护膜3的表面高度的偏差无关地得到最佳的压入量。

以上对本发明的代表性实施例进行了说明，但是本发明不限定于上述的实施方式，能够在达成其目的、不脱离权利要求书的范围内进行适宜的修改和变更。

产业上的可利用性

本发明可利用于用切断条来分割半导体基板的切断装置，该半导体基 板在一面具有保护膜，在另一面贴附有切割胶带。

附图标记说明

A：切断装置；

C：计算机；

S：刻划线；

W：半导体基板；

1：切割框架；

2：切割胶带；

3：保护膜；

4：工作台；

6：被动刀；

7：切断条；

10：位移计；

11：控制部。