圖案化基板的斷開方法及斷開裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將在玻璃、陶瓷或硅等脆性材料基板的表面形成有精細(xì)的電子電路圖案的圖案化基板斷開為一個(gè)個(gè)器件的斷開方法及斷開裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，例如，專利文獻(xiàn)1等中披露了一種下述的斷開方法，其中，通過對(duì)基板的表面照射激光并使其焦點(diǎn)合于基板內(nèi)部，從而沿著預(yù)定斷開線在基板內(nèi)部形成因多光子吸收而形成的改性區(qū)域(裂縫區(qū)域、熔融處理區(qū)域、折射率變化區(qū)域)，然后，對(duì)基板施加拉張應(yīng)力，以改性區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)而使基板斷開，該方法即所謂的“伸展(expand)方式”的斷開方法。
[0003]參照?qǐng)D1、圖2及圖9、圖10，對(duì)該“伸展方式”的斷開方法進(jìn)行說明。
[0004]如圖1、圖2所示，將需斷開的圖案化基板W粘貼在張?jiān)O(shè)于切割環(huán)1的可伸縮伸展膠帶(一般也稱為切割膠帶)2上，使焦點(diǎn)P合于基板內(nèi)部來對(duì)圖案化基板W照射激光，從而沿著預(yù)定斷開線L，在基板內(nèi)部形成因多光子吸收而形成的改性區(qū)域的斷開起點(diǎn)5。
[0005]接下來，如圖9、圖10所示，在使圖案化基板W位于上側(cè)的狀態(tài)下，將伸展膠帶2置于升降臺(tái)16’上，使升降臺(tái)16’上升而使伸展膠帶2拉伸(伸展)，從而使得粘貼于伸展膠帶2的圖案化基板W上產(chǎn)生拉張應(yīng)力，從斷開起點(diǎn)5將圖案化基板W斷開。
[0006]斷開起點(diǎn)的形成也可以通過利用熱應(yīng)力分布的初始裂紋擴(kuò)展方法形成。如圖3所示，這種方法是對(duì)粘貼于伸展膠帶2的圖案化基板W的表面形成初始裂紋(triggercrack)，從初始裂紋開始邊掃描激光邊照射加熱，并隨之從冷卻機(jī)構(gòu)的噴嘴6向加熱區(qū)域噴射冷卻劑。通過此時(shí)的加熱引起的壓縮應(yīng)力、以及接下來的速冷引起的拉張應(yīng)力所致的基板厚度方向的熱應(yīng)力分布(溫度分布)，從而使初始裂紋(crack)沿著預(yù)定斷開線在圖案化基板W的表面擴(kuò)展?？梢詫⒃摂U(kuò)展的裂紋作為斷開起點(diǎn)5。
[0007]斷開起點(diǎn)的形成也可以通過利用激光(例如，紫外線(UV)激光)照射而在基板表面形成消融(形成槽)、改性區(qū)域、在基板內(nèi)部形成改性區(qū)域來進(jìn)行，還可以通過借助激光(例如，紅外線(IR)激光)的加熱和冷卻所引起的熱應(yīng)力裂紋擴(kuò)展來進(jìn)行。
[0008]需要說明的是，在本發(fā)明中，如上所述，包含因利用激光所形成的多光子吸收而在基板表面或內(nèi)部形成的改性區(qū)域、通過消融形成的槽、以及根據(jù)熱應(yīng)力分布形成的裂紋在內(nèi)地將它們統(tǒng)稱為“斷開起點(diǎn)”。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-334812號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0013]上述“伸展方式”的斷開方法中，通過使伸展膠帶拉伸而將沿著預(yù)定斷開線形成的斷開起點(diǎn)斷開，因此，能夠以較小的力同時(shí)將多條預(yù)定斷開線斷開。
[0014]然而，采用這種斷開方法的話，如圖5的(a)的俯視圖和圖5的(b)的截面圖所示，當(dāng)在預(yù)定斷開線L、即照射激光的道(Street)上存在TEG等圖案13時(shí)，其有時(shí)會(huì)阻礙激光的透過而不能形成充分的斷開起點(diǎn)。因此，在下一伸展斷開工序中使伸展膠帶2拉伸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生下述問題:即、發(fā)生未分離、或在預(yù)定斷開線L以外產(chǎn)生枝狀裂紋或斷開、或電子電路圖案破損等損傷將會(huì)發(fā)生等。
[0015]這里，“TEG”是指，為了評(píng)價(jià)是否已根據(jù)加工工藝形成了期望的器件而與主體器件分開制作的半導(dǎo)體元件。TEG中有布線電阻測定、通孔電阻測定、微粒所致的圖案缺損測定、二極管特性測定、短路、泄漏測定等各種元素。
[0016]本發(fā)明的目的在于，提供一種可解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題、且不會(huì)發(fā)生未分離和基板損傷的新的斷開方法及斷開裝置。
[0017]用于解決技術(shù)問題的方案
[0018]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明中采取了下述的技術(shù)方案。即，本發(fā)明的斷開方法是圖案化基板的斷開方法，其中，所述圖案化基板在玻璃、陶瓷、或硅等脆性材料基板的表面形成有電子電路圖案，所述斷開方法包括:激光加工工序，將需斷開的圖案化基板粘貼于具有伸縮性的伸展膠帶，通過對(duì)所述圖案化基板的表面照射激光，從而形成沿著預(yù)定斷開線的多個(gè)斷開起點(diǎn)；指定部位斷開工序，將需在所述激光加工工序中形成的斷開起點(diǎn)形成得不完全的部分作為指定部位，并對(duì)該指定部位施加外壓而使所述圖案化基板撓曲，從而使該指定部位斷開；以及伸展斷開工序，通過使所述伸展膠帶拉伸而對(duì)所述圖案化基板施加拉張應(yīng)力，從而從所述斷開起點(diǎn)開始，將所有的預(yù)定斷開線斷開。
[0019]在本說明書中，對(duì)指定部位施加外壓而“使圖案化基板撓曲”也包括例如用斷開棒以敲擊方式壓指定部位而“使圖案化基板彎曲”，以下也同樣。
[0020]而且，本發(fā)明是一種圖案化基板的斷開裝置，其中，所述圖案化基板在脆性材料基板的表面形成有電子電路圖案，所述斷開裝置的特征也在于下述構(gòu)成:即、包括:激光加工裝置，具有對(duì)粘貼于伸展膠帶的所述圖案化基板的表面照射激光而形成沿著預(yù)定斷開線的多個(gè)斷開起點(diǎn)的激光照射部；指定部位斷開裝置，具有將需由所述激光加工裝置形成的斷開起點(diǎn)形成得不完全的部分作為指定部位并壓該指定部位而使所述圖案化基板撓曲、從而使該指定部位斷開的斷開刀片；以及伸展斷開裝置，通過使所述伸展膠帶拉伸而對(duì)所述圖案化基板施加拉張應(yīng)力，從而從所述斷開起點(diǎn)開始，將所有的預(yù)定斷開線斷開。
[0021]所述斷開起點(diǎn)可以通過使激光的焦點(diǎn)合于所述圖案化基板的內(nèi)部來進(jìn)行照射、從而在基板內(nèi)部產(chǎn)生因多光子吸收所致的改性區(qū)域而形成。
[0022]而且，所述斷開起點(diǎn)也可以通過對(duì)所述圖案化基板表面邊掃描激光，邊照射加熱，并隨之從冷卻機(jī)構(gòu)的噴嘴對(duì)加熱區(qū)域噴射冷卻劑，從而通過因前面的加熱而產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力、和因后面的速冷而產(chǎn)生的拉張應(yīng)力所致的基板厚度方向的應(yīng)力分布，使所述圖案化基板的表面產(chǎn)生裂紋而形成。
[0023]也就是說，斷開起點(diǎn)既可以通過利用激光(例如，紫外線(UV)激光)照射而在基板表面形成消融(形成槽)、改性區(qū)域、在基板內(nèi)部形成改性區(qū)域來形成，還可以通過借助激光(例如，紅外線(IR)激光)的加熱和冷卻所引起的熱應(yīng)力裂紋擴(kuò)展來形成。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明的斷開方法，將需在前面的激光加工工序中形成的斷開起點(diǎn)形成得不完全而可能在后續(xù)的伸展斷開工序中發(fā)生未分離的部分作為指定部位，并對(duì)該指定部位施加外壓而使圖案化基板撓曲，從而將該指定部位先行斷開。由此，可以防止在接下來的伸展斷開工序中使伸展膠帶拉伸而使圖案化基板斷開時(shí)產(chǎn)生未分離的指定部位，并能抑制在預(yù)定斷開線以外產(chǎn)生枝狀裂紋或斷開、或電子電路破損等損傷的發(fā)生，可以得到端面強(qiáng)度優(yōu)異的高精度的單位器件。
[0026]在上述指定部位斷開工序中，優(yōu)選通過將前端尖的板狀的斷開刀片壓抵于指定部位的預(yù)定斷開線而使所述圖案化基板撓曲(彎曲)，從而從所述預(yù)定斷開線斷開。由此，可以將圖案化基板可靠地從指定部位斷開。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出將作為斷開對(duì)象的圖案化基板粘貼于了切割環(huán)的伸展膠帶的狀態(tài)的立體圖。
[0028]圖2是示出斷開起點(diǎn)的加工例的說明圖。
[0029]圖3是示出斷開起點(diǎn)的另一加工例的說明圖。
[0030]圖4是簡要示出指定部位斷開裝置的截面圖。
[0031]圖5的(a)和(b)是示出在圖案化基板的預(yù)定斷開線上具有TEG圖案的狀態(tài)的俯視圖和截面圖。
[0032]圖6是示出利用指定部位斷開裝置使指定部位斷開的狀態(tài)的截面圖。
[0033]圖7的(a)和(b)是簡要示出伸展斷開裝置的截面圖。
[0034]圖8是本發(fā)明的斷開方法的流程圖。
[0035]圖9是說明現(xiàn)有的伸展方式下的斷開方法的截面圖。
[0036]圖10是示出使圖9的升降臺(tái)上升后的伸展膠帶的拉伸狀態(tài)的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，根據(jù)附圖，對(duì)本發(fā)明涉及的斷開方法和斷開裝置的詳情進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0038]本發(fā)明的斷開方法和斷開裝置以在玻璃、陶瓷、或硅等脆性材料基板的表面形成有電子電路、TEG等圖案的圖案化基板W為斷開對(duì)象。
[0039]如圖1、圖2所示，圖案化基板W被粘貼于由切割環(huán)1支撐的具有伸縮性的伸展膠帶2，并被放置在激光加工裝置A的工作臺(tái)3上。然后，從激光照射部4，使焦點(diǎn)P合于基板內(nèi)部地對(duì)圖案化基板W的表面照射激光，沿著X方向(或Y方向)的預(yù)定斷開線L在基板內(nèi)部形成因多光子吸收而形成的改性區(qū)域(變脆弱的熔融處理區(qū)域等)、即斷開起點(diǎn)5。沿所有X方向的預(yù)定斷開線形成斷開起點(diǎn)5之后，使工作臺(tái)3旋轉(zhuǎn)等，從而沿著Y方向的預(yù)定斷開線L形成斷開起點(diǎn)5 (激光加工工序)。
[0040]如上所述，通過利用熱應(yīng)力分布的方法也可以加工形成斷開起點(diǎn)5。
[0041 ] S卩，如圖3所示，從激光照射部4對(duì)粘貼于伸展膠帶2的圖案化基板W的表面邊掃描激光，邊照射加熱，并隨之從冷卻機(jī)構(gòu)的噴嘴6對(duì)加熱區(qū)域噴射冷卻劑。通過此時(shí)的加熱引起的壓縮應(yīng)力、以及接下來的速冷引起的拉張應(yīng)力所致的基板厚度方向的熱應(yīng)力分布(溫度分布)，從而能夠使初始裂紋(crack)沿著預(yù)定斷開線L在圖案化基板W的表面擴(kuò)展，也就是說，可以形成作為斷開起點(diǎn)5的連續(xù)擴(kuò)展的裂紋。
[0042]接下來，如圖4所示，在使圖案化基板W位于下側(cè)的狀態(tài)下，將切割環(huán)1