[0001] 本发明涉及对板状的被加工物进行分割的分割方法以及在该分割方法中使用的分割装置。

[0002] 公知有如下的方法：为了将以晶片为代表的板状的被加工物(工件)分割成多个芯片而使具有透过性的激光束会聚到被加工物的内部，形成通过多光子吸收而被改质的改质层(改质区域)(例如，参照专利文献1)。由于改质层比其他区域脆，因此通过在沿着分割预定线(间隔道)形成改质层之后对被加工物施加力，能够以该改质层为起点将被加工物分割成多个芯片。

[0003] 在对形成有改质层的被加工物施加力时，例如采用将具有伸展性的扩展片(扩展带)粘贴于被加工物而进行扩展的方法(例如，参照专利文献2)。在该方法中，通常在通过照射激光束而在被加工物中形成改质层之前，将扩展片粘贴于被加工物，然后，在形成改质层之后使扩展片扩展而将被加工物分割成多个芯片。

[0004] 专利文献1：日本特开2002-192370号公报

[0005] 专利文献2：日本特开2010-206136号公报

[0006] 但是，在对上述那样的扩展片进行扩展的方法中，由于不能再次使用已使用过的扩展片，因此制造芯片所需的费用容易变高。尤其是粘接剂不容易残留于芯片的高性能的扩展片的价格较高，因此当使用这样的扩展片时，制造芯片所需的费用也变高。

[0022] 参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。图1是示意性地示出在本实施方式的分割方法中使用的分割装置2的结构例的立体图。图2的(A)是示意性地示出分割装置2的一部分的剖视图，图2的(B)是将图2的(A)的一部分进行放大而示出的剖视图。另外，图3是示意性地示出通过本实施方式的分割方法进行分割的被加工物11的结构例的立体图。

[0023] 如图3所示，使用本实施方式进行分割的被加工物11例如是由硅(Si)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等半导体、蓝宝石(Al2O3)、钠玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等电介质(绝缘体)、或者钽酸锂(LiTa3)、铌酸锂(LiNb3)等铁电体(铁电体晶体)制成的圆盘状的晶片(基板)。

[0024] 被加工物11的正面11a侧被交叉的多条分割预定线(间隔道)13划分成多个区域15。在各区域15中根据需要形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)、LED(Light Emitting Diode：发光二极管)、LD(Laser Diode：激光二极管)、光电二极管(Photodiode)、SAW(Surface Acoustic Wave：
声表面波)滤波器、BAW(Bulk Acoustic Wave：体声波)滤波器等器件。

[0025] 通过沿着分割预定线13对该被加工物11进行分割，能够获得多个芯片。具体而言，在被加工物11是硅晶片的情况下，例如能够获得作为存储器、传感器等发挥功能的芯片。在被加工物11是砷化镓基板、磷化铟基板、氮化镓基板的情况下，例如能够获得作为发光元件、受光元件等发挥功能的芯片。

[0026] 在被加工物11是碳化硅基板的情况下，例如能够获得作为功率器件等发挥功能的芯片。在被加工物11是蓝宝石基板的情况下，例如能够获得作为发光元件等发挥功能的芯片。在被加工物11是由钠玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等制成的玻璃基板的情况下，例如能够获得作为光学部件、罩部件(玻璃罩)来发挥功能的芯片。

[0027] 在被加工物11是钽酸锂、铌酸锂等铁电体制成的铁电体基板(铁电体晶体基板)的情况下，例如能够获得作为滤波器、致动器等发挥功能的芯片。另外，被加工物11的材质、形状、构造、大小、厚度等不受限制。同样，形成于区域15的器件的种类、数量、形状、构造、大小、配置等也不受限制。在区域15中也可以不形成器件。

[0028] 在被加工物11的内部形成有在分割时作为起点的改质层(起点区域)17。改质层17例如是通过使对于被加工物11表现出透过性的波长的激光束会聚的方法沿着分割预定线13形成的，该改质层17比被加工物11的其他区域脆。另外，也可以代替该改质层17而预先通过利用切削刀具或激光束对被加工物11进行半切割的方法来形成在分割时作为起点的槽(起点区域)等。

[0029] 在本实施方式中，利用分割装置2对该被加工物11进行分割。如图1、图2的(A)和图2的(B)所示，分割装置2包含大致等间隔配置的多个静电吸附部件4。各静电吸附部件4形成为在规定的方向上较长的长方体状(平板状或者棒状)，利用其上表面(吸附面)4a侧对被加工物11的下表面侧(例如，背面11b侧)进行吸附、保持。

[0030] 静电吸附部件4的上表面4a的长度(沿着上述规定的方向的长度)例如比被加工物11的直径长。另一方面，静电吸附部件4的上表面4a的宽度(与上述规定的方向垂直的方向的长度)比被加工物11中相邻的两条分割预定线13之间的间隔窄。由此，能够通过该静电吸附部件4对被加工物11的相邻的两条分割预定线13之间的区域(相当于分割后的小片的区域)进行吸附、保持。

[0031] 在各静电吸附部件4的下表面4b通过粘接剂8(图2的(B))固定有带状的两个(两片)弹性片(施力机构)6a、6b，该两个弹性片6a、6b在与上述规定的方向(即，各静电吸附部件4的长度方向)垂直的方向上延伸。具体而言，在各静电吸附部件4的长度方向的一端侧固定有一个弹性片6a。

[0032] 另外，在各静电吸附部件4的长度方向的另一端侧固定有另一个弹性片6b。各弹性片6a、6b例如由橡胶等高弹性材料制成，具有规定的伸缩性。各静电吸附部件4以在与其长度方向垂直的方向上排列的状态被两个弹性片6a、6b连结。

[0033] 但是，弹性片6a、6b的材质、构造、数量、配置等没有特别的限制。例如，可以使用由伸缩性或者非伸缩性的纤维构成的织物或编织物等作为弹性片6a、6b。另外，在本实施方式中，通过两个弹性片6a、6b将多个静电吸附部件4连结起来，但也可以使用1个(1片)或3个(3片)以上的弹性片将多个静电吸附部件4连结起来。

[0034] 各弹性片6a、6b的一端侧固定在具有与静电吸附部件4的长度方向大致平行的旋转轴的圆筒状(圆柱状)的辊(施力机构)10a上。该辊10a与马达等旋转驱动源(施力机构)12a连结，通过旋转驱动源12a所产生的力绕旋转轴进行旋转。

[0035] 同样，各弹性片6a、6b的另一端侧固定在具有与各静电吸附部件4的长度方向大致平行的旋转轴的圆筒状(圆柱状)的辊(施力机构)10b上。该辊10b与马达等旋转驱动源(施力机构)12b连结，通过旋转驱动源12b所产生的力绕旋转轴进行旋转。

[0036] 通过旋转驱动源12a、12b使辊10a、10b进行旋转，从而使弹性片6a、6b被辊10a、10b卷绕，或者将弹性片6a、6b从辊10a、10b抽出，能够调整施加给该弹性片6a、6b的张力。

[0037] 另外，在本实施方式的分割装置2中，使用了两组辊10a、10b和两组旋转驱动源12a、12b，但例如也能够使用1组辊和1组旋转驱动源来实现相同的功能。在该情况下，例如，只要将各弹性片6a、6b的一端侧(或另一端侧)固定，将另一端侧(或一端侧)与1组辊和1组旋转驱动源连接即可。

[0038] 如图2的(A)和图2的(B)所示，静电吸附部件4包含：柱状(棒状)的芯材14a，其在静电吸附部件4的长度方向上延伸；以及导电部件16a，其将芯材14a的周围包覆。导电部件16a例如由铜等金属构成，作为静电吸附部件4的一个电极来发挥功能。芯材14a的材质、形状等没有特别的限制，但在本实施方式中，使用由硅制成的棱柱状的芯材14a。

[0039] 另外，静电吸附部件4包含：柱状(棒状)的芯材14b，其在静电吸附部件4的长度方向上延伸；以及导电部件16b，其将芯材14b的周围包覆。芯材14b和导电部件16b的材质、形状等可以与芯材14a和导电部件16a的材质、形状等相同。另外，该导电部件16b作为静电吸附部件4的另一个电极来发挥功能。

[0040] 芯材14a和导电部件16a与芯材14b和导电部件16b隔开规定的间隔而配置，并被绝缘部件18包覆。由此，实现了互相平行的一对电极。另外，该绝缘部件18的上表面为静电吸附部件4的上表面4a，绝缘部件18的下表面为静电吸附部件4的下表面4b。

[0041] 如图1所示，各静电吸附部件4的一个电极(导电部件16a)经由布线20和开关22等与直流电源(电源单元)24的正极连接。另外，各静电吸附部件4的另一个电极(导电部件16b)经由布线20等与直流电源24的负极连接。

[0042] 因此，通过使开关22为导通(接通)状态而将直流电源24的电压施加到各静电吸附部件4的电极，从而能够在各静电吸附部件4的周围产生电场。在多个静电吸附部件4等的上方配置有搬送单元26。搬送单元26对被加工物11的上表面侧(例如，正面11a侧)进行吸附、保持，从而对该被加工物11进行搬送。

[0043] 对使用上述的分割装置2进行的分割方法进行说明。图4是用于对将被加工物11载置于多个静电吸附部件4的搬入步骤进行说明的立体图。如图4所示，在该搬入步骤中，首先，通过搬送单元26对被加工物11的上表面侧(在本实施方式中为正面11a侧)进行吸附、保持。

[0044] 接着，使搬送单元26移动而使被加工物11的下表面侧(在本实施方式中为背面11b侧)与多个静电吸附部件4的上表面4a接触。此时，通过搬送单元26对多个静电吸附部件4与被加工物11的相对位置和朝向进行调整，以使得被加工物11的在第1方向上延伸的分割预定线13(第1分割预定线)与相邻的两个静电吸附部件4之间的间隙对齐。

[0045] 然后，通过解除搬送单元26对被加工物11的吸附、保持，能够将被加工物11载置于多个静电吸附部件4。另外，在该搬入步骤中，至少在将被加工物11载置于静电吸附部件4之前，预先将开关22设为非导通(断开)状态。另外，预先通过旋转驱动源12a、12b对施加给弹性片6a、6b的张力进行调整，从而使静电吸附部件4所排列的周期(重复周期)与在第1方向上延伸的分割预定线13所排列的周期(重复周期)一致。

[0046] 在搬入步骤之后，进行如下的第1静电吸附步骤：通过多个静电吸附部件4对被加工物11进行吸附、保持。图5是用于对第1静电吸附步骤进行说明的立体图，图6的(A)是用于对第1静电吸附步骤进行说明的剖视图。如图5所示，在第1静电吸附步骤中，将开关22从非导通状态切换至导通状态，将直流电源24的电压施加给各静电吸附部件4的电极。

[0047] 由此，在各静电吸附部件4的周围产生电场，作为其效果，在被加工物11与各静电吸附部件4之间作用有静电力。如图6的(A)所示，被加工物11通过该静电力被各静电吸附部件4吸附、保持。另外，在作用于被加工物11与各静电吸附部件4之间的静电力中具有库仑力、约翰逊-拉别克(Johnsen-Rahbek)力以及梯度力等。

[0048] 在本实施方式中，在搬入步骤中，使在第1方向上延伸的分割预定线13的位置与相当于相邻的两个静电吸附部件4之间的间隙的位置对齐。因此，当在各静电吸附部件4的周围产生电场时，由在第1方向上延伸的多条分割预定线13划分出的多个区域(相当于分割后的小片的区域)分别被静电吸附部件4吸附、保持。

[0049] 在第1静电吸附步骤之后，进行如下的第1分割步骤：沿着在第1方向上延伸的多条分割预定线13将被加工物11分割成多个小片。图6的(B)是用于对第1分割步骤进行说明的剖视图。在该第1分割步骤中，使辊10a、10b在卷绕弹性片6a、6b的方向上进行旋转，从而使施加给弹性片6a、6b的张力(与规定的方向垂直的方向的张力)增大。

[0050] 即，在与规定的方向垂直的方向(在第1静电吸附步骤中为与第1方向垂直的方向)上向弹性片6a、6b作用拉伸力。由此，向各静电吸附部件4施加如下的力：使各静电吸附部件4在与规定的方向垂直并且互相远离的方向上相对地移动。

[0051] 如上所述，在沿第1方向延伸的多条分割预定线13处分别形成有作为分割的起点的改质层17。该改质层17比被加工物11的其他区域脆。因此，如图6的(B)所示，通过经由各静电吸附部件4传递的力将被加工物11沿着在第1方向上延伸的多条分割预定线13分割成多个小片19。当沿着在第1方向上延伸的全部的分割预定线13将被加工物11分割成多个小片19时，第1分割步骤结束。

[0052] 在第1分割步骤之后，进行如下的旋转步骤：使被加工物11相对于多个静电吸附部件4进行相对旋转。该旋转步骤例如是按照与上述的搬送步骤类似的过程进行的。具体而言，首先，通过搬送单元26对保持于多个静电吸附部件4的被加工物11的上表面侧(在本实施方式中为正面11a侧)进行吸附、保持。并且，将开关22切换成非导通状态。

[0053] 接着，使搬送单元26上升而使各静电吸附部件4和被加工物11相对旋转。具体而言，使多个静电吸附部件4和被加工物11进行相对旋转，以使得在与第1方向交叉的第2方向(在本实施方式中为与第1方向垂直的方向)上延伸的分割预定线13(第2分割预定线)与相邻的两个静电吸附部件4之间的间隙对齐。然后，使搬送单元26下降，使被加工物11的下表面侧(在本实施方式为背面11b侧)再次与多个静电吸附部件4的上表面4a接触。

[0054] 然后，通过解除搬送单元26对被加工物11的吸附、保持，能够将被加工物11载置于多个静电吸附部件4。另外，在该旋转步骤中，至少在将被加工物11再次载置于静电吸附部件4之前，预先通过旋转驱动源12a、12b对施加给弹性片6a、6b的张力进行调整，从而使静电吸附部件4所排列的周期(重复周期)与在第2方向上延伸的分割预定线13所排列的周期(重复周期)一致。

[0055] 在旋转步骤之后，进行如下的第2静电吸附步骤：通过多个静电吸附部件4对被加工物11进行吸附、保持。该第2静电吸附步骤例如是按照与上述的第1静电吸附步骤同样的过程进行的。具体而言，将开关22从非导通状态切换至导通状态，将直流电源24的电压施加给各静电吸附部件4的电极。

[0056] 由此，在各静电吸附部件4的周围产生电场，作为其效果，在被加工物11与各静电吸附部件4之间作用有静电力。被加工物11通过该静电力被各静电吸附部件4吸附、保持。

[0057] 在本实施方式中，在旋转步骤中，使在第2方向上延伸的分割预定线13的位置与相当于相邻的两个静电吸附部件4之间的间隙的位置对齐。因此，当在各静电吸附部件4的周围产生电场时，由在第2方向上延伸的多条分割预定线13划分出的多个区域(与分割后的小片对应的区域)分别被静电吸附部件4吸附、保持。

[0058] 在第2静电吸附步骤之后，进行如下的第2分割步骤：沿着在第2方向上延伸的多个分割预定线13将被加工物11分割成多个小片。该第2分割步骤例如是按照与上述的第1分割步骤同样的过程进行的。具体而言，使辊10a、10b在卷绕弹性片6a、6b的方向上进行旋转，从而使施加给弹性片6a、6b的张力(与规定的方向垂直的方向的张力)增大。

[0059] 即，在与规定的方向垂直的方向(在第2静电吸附步骤中为与第2方向垂直的方向)上向弹性片6a、6b作用拉伸力。由此，向各静电吸附部件4施加如下的力：使各静电吸附部件4在与规定的方向垂直并且互相远离的方向上相对地移动。

[0060] 如上所述，在沿第2方向延伸的多个分割预定线13处分别形成有作为分割的起点的改质层17。该改质层17比被加工物11的其他区域脆。因此，通过经由各静电吸附部件4传递的力将被加工物11沿着在第2方向上延伸的多个分割预定线13分割成多个小片。当沿着在第2方向上延伸的全部的分割预定线13将被加工物11分割成多个小片时，第2分割步骤结束。

[0061] 如上所述，在本实施方式的分割方法中，使用通过静电力对被加工物11进行吸附的多个静电吸附部件4来分别吸附与分割后的各小片对应的被加工物11的下表面侧的多个区域，施加使各静电吸附部件4在互相远离的方向上相对移动的力，从而将被加工物11分割成多个小片，因此不需要为了将被加工物11分割成多个小片而使用扩展片。

[0062] 另外，本实施方式的分割装置2具有：多个静电吸附部件4，它们排列在与分割预定线13所延伸的规定的方向垂直的方向上，具有分别对与分割后的各小片对应的被加工物11的下表面侧的多个区域进行吸附的上表面(吸附面)4a；直流电源(电源单元)24，其对多个静电吸附部件4分别施加电压；以及弹性片(施力机构)6a、6b、辊(施力机构)10a、10b和旋转驱动源(施力机构)12a、12b，它们施加使多个静电吸附部件4在与规定的方向垂直并且互相远离的方向上相对移动的力，因此能够使用该分割装置2对被加工物11进行适当地分割。

[0063] 另外，本发明不受上述实施方式等的记载限制，能够实施各种变更。例如，在上述实施方式的分割装置2中，使用弹性片6a、6b、辊10a、10b和旋转驱动源12a、12b对多个静电吸附部件4施加力，但对于施加该力的施力机构的构造等没有特别的限制。

[0064] 另外，在上述实施方式中，使被加工物11的背面11b侧朝向下方而利用多个静电吸附部件4对该背面11b侧进行吸附、保持，但也可以使被加工物11的正面11a侧朝向下方而利用多个静电吸附部件4对该正面11a侧进行吸附、保持。

[0065] 此外，在上述实施方式中，对沿着多条分割预定线13形成有作为分割的起点的改质层(起点区域)17的被加工物11进行分割，但只要在被加工物11中至少沿着1条分割预定线13形成有作为分割的起点的起点区域即可。

[0066] 另外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内能够进行适当变更而实施。