脆性材料基板断裂装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种能够使基板从划线开始垂直地断裂的脆性材料基板断裂装置。在以成为微小间隔移动自如的方式而设置的一对支撑构件(53A)、(53B)的上方，转动自如地固定着底刀(54A)、(54B)。闭合底刀且使其位置与划线(43)调准而配置基板(40)，由刀片(23)从上部推压基板(40)。如此一来，底刀相互朝反方向转动，从而能够使基板(40)以垂直于划线的截面断裂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使半导体基板等脆性材料基板断裂的脆性材料基板断裂装置。
技术介绍
半导体芯片是通过将形成在半导体晶片上的元件区域沿着该区域的边界位置进行切断来制造。作为半导体晶片等的基板的切断装置，切割装置比较常见，但是，根据目的不同，也使用划线装置、断裂装置。在使预先利用划线而施加了裂痕的半导体晶片等的基板断裂时，使用基板断裂装置。另外，所谓断裂是包括如下情况的概念，即，结晶性材料的基板 中在容易切断的结晶的特定方位切割基板的劈开的情况，与结晶的方位无关地切割基板的情况，及切割多晶或者非晶质材料等的不具有朝特定方位的结晶性的基板的情况。以往，在将半导体基板例如硅晶片切断成芯片的情况下，利用切割装置使切割轮旋转，且通过切削将半导体基板切得较小。但是，需要用水来排出切削而产生的排出碎屑，为了不使该水或者排出碎屑对半导体芯片的性能产生不良影响，而需要进行对半导体芯片实施保护且用来清洗水或者排出碎屑的前后步骤。所以，存在步骤变得复杂、且无法实现成本减少或者缩短加工时间的缺点。而且，在低介电质层等机械性的脆弱层成膜而成的半导体基板中，会出现因使用了切割轮的切削而使膜剥落、或者产生碎片等问题，而在具有微小的机械结构的MEMS (microelectromechanical system,微机电系统)基板中，由水导致的表面张力会引起结构的破坏，因而会产生原本就无法使用水、且无法应用切割步骤的问题。而且，专利文献1、2中提出了如下的基板断裂装置，即，通过对形成着划线的半导体基板，从形成着划线的面的背面开始沿着划线而与面垂直地进行推压以使其断裂。图IA是表示如上所述的基板断裂装置的主要部分的图。本图中，底刀101AU01B是以微小距离而隔开配置的一对基板保持部。在底刀101AU01B上隔着保护用的薄片102而将例如半导体基板103与黏着性薄片104黏接而加以安装。在半导体基板103上预先以特定间隔形成着划线105a 105c。在进行断裂时，在底刀101AU01B的正中间配置应断裂的划线、该情况下为划线105b，使刀片106从该划线105b的上部调准于划线105b而下降，从而推压半导体基板103。如此来进行利用一对底刀101AU01B及刀片106的三点弯曲的断裂。日本专利特开2004-39931号公报日本专利特开2010-149495号公报
技术实现思路
在具有如上所述的构成的基板断裂装置中，在进行断裂时从形成在半导体基板103的下表面的划线105b的正上方，如图IB所示般压低刀片106进行推压的情况下，因为半导体基板103稍微弯曲，所以应力集中在半导体基板103与底刀101AU01B的前缘接触的部分。该弯曲在划线105b的裂痕前端部引起应力集中，裂痕朝向经由黏着性薄片104而接触的刀片106与半导体基板103的接触部进展，最终半导体基板103被切成芯片状。此时，在刀片106的压低速度或者压入量等条件不适当的情况下，会产生以下问题半导体基板103因使其断裂时的趋势而与刀片106分离，无法以底刀101AU01B及刀片106的3点来充分保持半导体基板103，从而断裂面相对于基板的表面不垂直而不规则地倾斜着。这样，在断裂面倾斜的情况下，对半导体 芯片的品质等方面造成影响。尤其是在利用三点弯曲的断裂中，在像单晶硅基板这样在某特定方位具有劈开性的结晶性材料的晶片的情况下，且在除具有最强的劈开性的结晶方位以外的方位进行断裂的情况下，晶片多会以被朝向表现更强的劈开性的方向拖拽的方式断裂。而且，由于以下影响而难以在预期的划线位置垂直地且以平坦的截面进行断裂，即，由底刀101AU01B的前缘与划线105b、刀片106的各部分的定位误差所引起的断裂面的倾斜；半导体基板103与黏着性薄片104因受到推压而变形，从而导致半导体基板103在底刀上沿着y方向以微小间距移动；在像如上所述般刀片106与半导体基板103分离这样的状况下推压力暂时地变动等。本专利技术是为了解决所述问题而完成的，其目的在于提供一种基板断裂装置，该基板断裂装置不论是对在特定的单一或者多个方位具有劈开面的结晶基板、还是对不具有劈开性的多晶、非晶质的基板，都能够沿着划线垂直地进行断裂。为了解决该问题，本专利技术的脆性材料基板断裂装置通过对形成着划线的脆性材料的基板施加力，而沿着所述划线进行断裂，且包括一对底刀，其以使由各自的上表面及对向面构成的各自的脊线平行且相对向的方式配置，且在上表面载置所述基板；一对支撑构件，其分别从与所述基板的抵接面的相反侧的面支撑所述一对底刀；开闭机构，其以能够在所述一对底刀的相对向的前缘一致而成为中心线的接近位置、与远离所述接近位置的远离位置之间移动的方式，使所述一对支撑构件相互朝反方向平行移动；刀片，其沿着所述划线的背面而线状地抵接于所述基板的形成着划线侧的背面；及刀片驱动机构，其使所述刀片以相对于所述一对底刀接近的方式相对移动，而对基板的面垂直地施加力；且所述一对支撑构件分别由上表面来弹性地保持所述底刀，以使该底刀能够沿与基板的面垂直的方向以微小距离移动。此处，为了使所述基板断裂，也可以在使刀片以相对于一对底刀接近的方式相对移动时，在以所述一对底刀的相对向的前缘接触或者大致接触的方式而靠近的状态下，进行对基板的面垂直地施加力的动作。此处，所述一对底刀及一对支撑构件也可以具有如下结构，S卩，具有分别抵接的圆形状，且通过使该圆形状彼此滑动，而使所述底刀以能够沿与基板的面垂直的方向转动的方式弹性地固定。此处，也可以在所述一对底刀与一对支撑构件的各自之间，具有如下结构，S卩，该结构为内含因断裂时的负载而收缩的橡胶材料或者弹簧材料的构成，且使所述底刀以能够沿与基板的面垂直的方向进行下沉移动的方式弹性地固定。此处，所述脆性材料基板也可以为具有劈开性的结晶结构的基板。如以上详细地所说明般，根据本专利技术，因为在断裂时使一对底刀的相对向的前缘以接触或者大致接触的方式靠近，并且如果施加推压力，那么能够使底刀沿与基板的面垂直的方向以微小距离移动，所以，能够使对基板的断裂机构的不均一、不规则的移动或者变动消失，其结果，在完全切断基板之前的期间，能够对所意向的部位持续施加推压力，所以，能够使基板沿着划线垂直地断裂。尤其是即便将要实现断裂的基板为具有结晶结构、且在特定的单一或者多个方位具有劈开面的基板，不论劈开面的方位如何，都可以在所需的位置和方位垂直地进行断裂。附图说明图IA是表示以往的基板断裂装置的主要部分的一例的图。图IB是表示以往的基板断裂装置的主要部分断裂时的动作的图。 图2是本专利技术第一实施方式的基板断裂装置的正面方向的透视图。图3是本专利技术第一实施方式的基板断裂装置的正面方向的透视图。图4是表示将基板安装在所述基板断裂装置中的脆性材料基板的俯视图。图5是表示本实施方式的基板断裂装置进行断裂前的底刀、支撑构件及刀片的图。图6是表示本实施方式的基板断裂装置进行断裂时的底刀、支撑构件及刀片的图。图7是表示本实施方式的基板断裂装置进行断裂后的底刀、支撑构件及刀片的图。图8是表示本专利技术第二实施方式的基板断裂装置进行断裂前的底刀、支撑构件及刀片的图。图9是表示本专利技术第三实施方式的基板断裂装置进行断裂前的底刀、支撑构件及刀片的图。图10是表示本专利技术第四实施方式的基板断裂装置进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脆性材料基板断裂装置，其通过对形成着划线的脆性材料的基板施加力，而沿着所述划线进行断裂，且包括：一对底刀，其以使由各自的上表面及对向面构成的各自的脊线平行且相对向的方式配置，且在上表面载置着所述基板；一对支撑构件，其分别从与所述基板的抵接面的相反侧的面支撑所述一对底刀；开闭机构，其以能够在所述一对底刀的相对向的前缘一致而成为中心线的接近位置、与远离所述接近位置的远离位置之间移动的方式，使所述一对支撑构件相互朝反方向平行移动；刀片，其沿着所述划线的背面而线状地抵接于所述基板的形成着划线侧的背面；及刀片驱动机构，其使所述刀片以相对于所述一对底刀接近的方式相对移动，而对基板的面垂直地施加力；且所述一对支撑构件分别由上表面来弹性地保持所述底刀，以使该底刀能够沿与基板的面垂直的方向以微小距离移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菅田　充，村上　健二，武田　真和，
申请(专利权)人：三星钻石工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：