(57)【要約】  本発明は被加工物を複数の部分に分割する方法及び装置に関する。本方法において、複数の第１の分割用工具３０８を用いて被加工物３００の第１の切断線３０１に沿って複数の第１の切れ目が同時に生成され、複数の第２の分割用工具３０７を用いて第２の切断線３０２に沿って複数の第２の切れ目が同時に生成される。第１の切断線３０１及び第２の切断線３０２はここでは平面に広がり、この平面において、第１の切断線３０１及び第２の切断線３０２は交差するか又は互いに接触する。本方法は、第１の切れ目の少なくとも一部の生成を、第２の切れ目の少なくとも一部の生成と同時に実現することにおいて傑出している。これにより、一定の縁品質を伴って、既知の逐次的な方法と比べて明らかに向上した処理能力が得られる。初めに切り取られる被加工物の方向に対する再調整の労力が最小限に抑えられる。用途に応じて、切り取られる被加工物の品質が向上される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を複数の部分に分割する方法であって、
複数の第１の分割用工具（３０８）を用いて前記被加工物（３００）の第１の切断線（３０１）に沿って同時に複数の第１の切れ目が生成され、
複数の第２の分割用工具（３０７）を用いて前記被加工物の第２の切断線（３０２）に沿って同時に複数の第２の切れ目が生成され、
前記第１の切断線（３０１）及び前記第２の切断線（３０２）は平面に広がり、該平面において前記第１の切断線（３０１）及び前記第２の切断線（３０２）は交差するか又は互いに接触し、
前記第１の切れ目の少なくとも一部の生成を、前記第２の切れ目の少なくとも一部の生成と同時に実現することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第１の切断線（３０１）及び前記第２の切断線（３０２）に沿って前記切れ目を生成することは、互いに同調して実現され、各部分は、前記第１の切断線（３０１）に属する少なくとも１つの切断線部分及び前記第２の切断線（３０２）に属する少なくとも１つの切断線部分を同時に加工することによって切り出され、前記第１の切断線（３０１）及び前記第２の切断線（３０２）は前記部分を画定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の分割用工具（３０８）は第１の軸に沿って、また前記第２の分割用工具（３０７）は第２の軸に沿って配置され、双方の前記軸は、前記切れ目を生成する間、互いに平行に位置合わせされていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
双方の前記軸は保持部材（３０３、３０４）によって形成されており、該保持部材（３０３、３０４）には前記分割用工具（３０７、３０８）又は該分割用工具（３０７、３０８）をガイドする部材が固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記保持部材（３０３、３０４）は、前記切れ目を生成する際、互いに対して前記第１の軸又は前記第２の軸に沿って移動され、前記分割用工具（３０７、３０８）は前記切断線（３０１、３０２）に沿ってガイドされることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の分割用工具（３０８）及び／又は前記第２の分割用工具（３０７）は、機械的な分割用工具、流体噴射材、又はエネルギー光線であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の分割用工具（３０８）及び／又は前記第２の分割用工具（３０７）はレーザー光線であり、該レーザー光線は、前記保持部材（３０３、３０４）に固定された光線分割素子又は光線偏向素子を介して被加工物に向けられることを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の分割用工具（３０８）及び／又は前記第２の分割用工具（３０７）はレーザー光線であり、該レーザー光線は、前記保持部材（３０３、３０４）に固定された光学走査装置を介して少なくとも部分的に前記切断線（３０１、３０２）に沿ってガイドされることを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の分割用工具（３０８）及び前記第２の分割用工具（３０７）はエネルギー光線であり、該エネルギー光線は、走査装置を介して前記第１の切断線（３０１）及び前記第２の切断線（３０２）に沿ってガイドされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１０】
第１の分割用工具（３０８）及び第２の分割用工具（３０７）の複数の群が、連続して切断方向に用いられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
被加工物を複数の部分に分割する装置であって、該装置は、少なくとも、
複数の第１の分割用工具（３０８）であって、被加工物（３００）の第１の切断線（３０１）に沿って複数の第１の切れ目を同時に生成するように配置及び形成されている、複数の第１の分割用工具（３０８）と、
複数の第２の分割用工具（３０７）であって、該複数の第２の分割用工具（３０７）は、前記被加工物（３００）の第２の切断線（３０２）に沿って複数の第２の切れ目を同時に生成するように配置及び形成されており、前記第１の切断線及び前記第２の切断線は平面に広がり、該平面において、前記第１の切断線及び前記第２の切断線は交差するか又は互いに接触する、複数の第２の分割用工具（３０７）と、
被加工物ホルダー（４００）と、
制御部（４０１）であって、前記分割用工具（３０７、３０８）に前記第１の切れ目の少なくとも一部を生成させるのと同時に、前記第２の切れ目の少なくとも一部を生成させるように制御する、制御部（４０１）と、
を備える、装置。
【請求項１２】
前記第１の分割用工具（３０８）は第１の軸に沿って、また前記第２の分割用工具（３０７）は第２の軸に沿って配置されており、双方の前記軸は、前記切れ目を生成する間、互いに平行に位置合わせされていることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
双方の前記軸は保持部材（３０３、３０４）によって形成されており、該保持部材（３０３、３０４）には前記分割用工具（３０７、３０８）又は該分割用工具（３０７、３０８）をガイドする部材が固定されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記保持部材（３０３、３０４）は互いに対して前記第１の軸又は前記第２の軸に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。 
【請求項１５】
前記第１の分割用工具（３０８）及び／又は前記第２の分割用工具（３０７）は機械的な分割用工具又はエネルギー光線であることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の分割用工具（３０８）及び／又は前記第２の分割用工具（３０７）は１つ又は複数のレーザーのレーザー光線であり、該レーザー光線は、光学走査装置を介して少なくとも部分的に前記切断線（３０１、３０２）に沿ってガイドすることができることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被加工物を複数の部分に並行して分割する方法及び装置に関する。本方法において、複数の第１の分割用工具を用いて被加工物の第１の切断線に沿って複数の第１の切れ目が同時に生成され、複数の第２の分割用工具を用いて被加工物の第２の切断線に沿って複数の第２の切れ目が同時に生成される。第１の切断線及び第２の切断線は平面に広がり、この平面において、第１の切断線及び第２の切断線は交差するか又は互いに接触する。
【０００２】
多くの技術分野において、より大きな被加工物を通常は同形状の複数の部分に分割するか、又は１つの被加工物から複数の同形状の構造体を切り出すことが必要である。一例は、半導体産業又は関連産業、例えば、ＭＥＭＳ産業、ソーラー産業又は光学産業等において部品又はチップを分離することである。この例では多数の部品が共通の基板上に作製される。部品を完全に処理する場合、これらの部品を更に加工することができるように、これらの部品を互いに分割しなくてはならない。この分割プロセス、すなわち部品の分離は、提案される方法及び提案される装置によって実施することができる。この方法及び装置は、当然ながら同様に別の技術分野にも用いることができる。例えば、ガラス産業及びセラミック産業、包装産業、金属産業、又は木材産業において用いることができる。
【背景技術】
【０００３】
以下に、被加工物を複数の部分に分割する際の問題を、半導体産業における用途に基づいて説明する。分離プロセスのためには半導体産業において種々の方法及び装置が存在する。目下のところ、基板上に作製される部品は専ら機械的技術又はレーザーを用いる技術を用いて分割される。さらに、機械的方法とレーザーを用いる方法とを組み合わせた技術、並びにプラズマエッチング方法及び薄く研磨することによる分割方法がある。プラズマエッチング方法及び薄く研磨することによる分割方法の双方の方法並びにそれらを組み合わせた方法は、目下のところ従属的な役割しか果たさない。
【０００４】
選択される分割技術によらず、分割プロセスの前に、分割されるべき基板をキャリア上に固定しなければならない。この目的は、基板が加工中に摺動しないため、部品を制御して分割することができるため、及び既に分割された部品を紛失しないためである。固定の種類は、加工されるべき基板に応じて選択される。マイクロエレクトロニクスにおいては、例えば、片面が粘着性の箔とキャリア枠とを用いた基板の固定がしばしば選択される。
【０００５】
しばしば用いられる分割方法は、分割研磨（Trennschleifen）並びに材料除去レーザー加工方法及び非除去レーザー加工方法である。分割研磨では、丸鋸等の高速回転するダイヤモンド入り分割用ディスクが用いられ、個々の部品を分割する。材料除去レーザー加工方法では、全ての部品が分割されるまで、１つ又は複数のパルスレーザー光線を用いて基板材料がスクライブラインに沿って除去される。非除去レーザー加工方法は、基板にわたって切断を開始する及びガイドすることに基づく。
【０００６】
図５は、本明細書において示されている概念を明らかにするため、分割されるべきチップを有する基板の一部を上面図で示している。この図では、部品又はチップ１００以外に、ダイ表面１０１、スクライブライン１０２、スクライブライン幅１０３、分割間隙１０４、分割間隙幅１０５、及び、分割切断を実施する際の移動方向２０３、２０４も示されている。
【０００７】
用いられる分割方法によらず、従来は、スクライブラインは通常順々にもたらされ、それぞれの方法の記載されている原理に従って部品が分離される。この逐次的な手法では、経路又は切削経路（Saegestrassen：saw streets）とも称されるスクライブライン部分は連続して加工されるが、僅かな処理能力に加えて、分割される部品あたりの高いコストを結果としてもたらす。このことは、特に、小さな部品寸法かつ同時に大きな基板の場合に当てはまる。
【０００８】
特許文献１から、基板を複数の同形状の部分に分割する方法が既知である。この方法では、複数のレーザー光線が同時に基板にわたってガイドされ、加工されるべき各経路に光線が自在に用いられる。これにより、部品を分離する際の処理能力は、通常の純粋に逐次的な分割方法と比べて明らかに向上される。記載されている方法の形態では、互いに対して垂直に配置されている２つのレーザー光路を用いて加工される。第１のレーザー光路を用いて或る方向の経路が加工され、その後、第２のレーザー光路を用いて、上記方向に対して垂直に延びる第２の方向の経路が加工される。レーザー光路は、複数レーザー光線ユニットとして形成され、それぞれレーザー光線に必要な数が自在に用いられる。この特許文献において提案される方法の主な目的は、スクライブライン幅を最小限に抑えることである。このために、基板を分割する前に、材料除去短パルスレーザー又はエッチングプロセスを用いて基板の裏面に幅広の刻み目が設けられる。エッチングプロセスを用いる場合、加工する必要のない表面をマスキングするのにリソグラフィステップが必要である。エッチングプロセスの後、マスキング層は再び取り除かれなくてはならない。当然ながら、これらの追加のプロセスステップにより処理能力は低下する。さらに、この特許文献の方法では、基板の回転及び基板固定の調整が必要である。これは、基板の裏面及び基板の表面が一度ずつ加工されるためである。これらの追加のプロセスステップによっても処理能力は低下する。裏面の幅広の刻み目によって、基板の表面を細く集束した材料除去レーザーによって加工することができる。この材料除去レーザーは非常に幅狭の刻み目を生成する。これにより、部品の側面の外形に段差が生じ、そのため部品の側面は真っ直ぐ延びていない。したがって、生成された部品の側面及び部品の縁は真っ直ぐでなく滑らかでもない。このことは、低下した破壊強度（Bruchfestigkeit）、光学的な欠陥、及び、分割プロセスの後の部品の再加工の際に発生する可能性がある問題を結果としてもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２０２６５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、被加工物を複数の部分に分割する方法及び装置を提供することである。これにより、高い縁品質を伴って処理能力が向上されることが可能になる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、請求項１に従った方法及び請求項１１に従った装置によって解決される。本方法及び本装置の有利な形態は従属請求項の対象であるか、又は以下の記載及び実施例から推測することができる。
【００１２】
提案される方法は被加工物を特に同形状の複数の部分に分割する。本方法では、複数の第１の分割用工具を用いて、第１の分割用工具と被加工物との間の相対移動によって、時間的に並行して複数の第１の切れ目が被加工物の第１の切断線に沿って生成される。また、複数の第２の分割用工具を用いて、第２の分割用工具と被加工物との間の相対移動によって、時間的に並行して複数の第２の切れ目が被加工物の第２の切断線に沿って生成される。第１の切断線及び第２の切断線はここでは平面に広がり、この平面において、第１の切断線及び第２の切断線は交差するか又は互いに接触する。提案される方法は、第１の切れ目の少なくとも一部の生成を、第２の切れ目の少なくとも一部の生成と同時に実現することにおいて傑出している。したがって、第１の分割用工具は、少なくとも部分的に第２の分割用工具と同時に用いられる。
【００１３】
したがって、本方法及び付随する装置によって、大量に並行して、被加工物から部分を、特に、基板、プレート又はディスクから部品を分割することが達成される。これらの基板、プレート又はディスクは種々の材料、例えば半導体材料又はガラスからできている。第１の切断線及び第２の切断線に沿って切断を同時に実施することは、互いに同調して実現されることが好ましい。この場合、各部分は、第１の切断線に属する少なくとも１つの切断線部分及び第２の切断線に属する少なくとも１つの切断線部分を同時に加工することによって切り出される。第１の切断線及び第２の切断線は上記部分を画定する。これにより、被加工物のまだ加工されていない領域は常につながっている一体部分（Einheit）を形成する。したがって、再調整が実施される必要もない。再調整は、既に記載した特許文献１の方法では必要とされる場合がある。上記方法では、第１の分割切断後に得られるストリップは、第２の分割切断前に再び十分に固定されていなくてはならない。そのため、これらのストリップは互いに正確に位置決めされたままであるか、又は新たに互いに位置決めされる。対照的に、本明細書において提案される方法では、上述した好ましい形態において、双方の方向に既に加工された被加工物の領域とまだ全く加工されていない領域との間に単純な境界が存在する。
【００１４】
提案される方法及び付随する装置は、ここでは機械的な分割方法にもレーザーを用いる分割方法（材料除去方法及び材料非除去方法）にも使用可能である。したがって、分割用工具の概念下には、提案される方法及び付随する装置では、例えば分割用ディスク等の機械的な部材、例えば水又は噴砂等の研磨用噴射材と同様に、例えばレーザー光線、電子ビーム又はイオンビーム等のエネルギー光線も理解されるべきである。１つのみの分割用工具を用いて逐次的に加工する代わりに、提案される方法では、複数の分割用工具、例えば複数のレーザー光線又は複数の分割用ディスクを用いて同時に複数の切断線又は全ての切断線が同時に加工される。切断線は、ここでは例示的に、図５に関連して称されるスクライブライン部分又は切削経路を示している。被加工物を個々の部分に分割する際に、従来技術と比べて明らかにより高い処理能力が達成される。このことは、分割された部分又は部品の一定の縁品質に伴って明らかなコスト削減につながる。加えて、分離されるべき部分の固定が簡略化される。この場合、被加工物は片面のみを加工され、分割用工具を用いて１回又は複数回の行程（Durchgaengen：透過）で完全に切断されることが好ましい。これにより、分割された部分の真っ直ぐな側面及び縁が生成されることも有利である。真っ直ぐな側面及び縁は、多くの用途にとって重要である。
【００１５】
本方法の形態において、第１の切断線及び第２の切断線はそれぞれ被加工物の１つの面又は縁から反対側にある面又は縁に延びる。ここでは、切断線は直線的に延びるか又は任意の１つ又は複数の種類の曲線も有することができる。提案される方法の一実施形態において、切断線は、ここではそれぞれ直線的に被加工物の１つの面又は縁から反対側にある面又は縁に延びる。第１の切断線は第２の切断線に対して垂直に延びることが好ましい。これにより、被加工物から断面が矩形又は正方形の部分が切り出される。切断線が垂直に延びていない場合、それに応じて断面が菱型の部分が得られる。
【００１６】
切断線又は切削経路がそれぞれの方向に存在しているのとちょうど同じく、多数の分割用工具が用いられることが好ましい。レーザー光線を分割用工具として利用する場合、それぞれ、また単に単一のレーザーを用いることができる。このレーザーのレーザー光線は、複数の部分光線に分割される。これらの複数の部分光線は、本明細書において提案される方法又は付随する装置の趣旨における分割用工具を意味する。当然ながら、複数のレーザーを用いて加工用レーザー光線を生成することも可能である。基本的には、提案される方法はまた、複数の分割方法、例えば、レーザーを用いる分割方法と機械的な分割方法とを組み合わせて、被加工物を複数の部分に分割することができる。
【００１７】
提案される方法及び付随する装置の有利な形態において、第１の分割用工具は第１の軸に沿って、また第２の分割用工具は第２の軸に沿って配置されるすなわち並べられる。双方の軸は、切れ目を生成する間、互いに対して平行に向けられる。双方の軸を互いに対して平行に適切に移動させることによって、同時に２つの方向に切れ目が生成され、これらの切れ目は平面に広がる。場合によっては、これは３つの軸を用いて３つの方向にも可能である。これらの双方の軸は保持部材、例えばガイドレールによって形成されており、保持部材には、分割用工具又は分割用工具をガイドする部材が固定されていることが好ましい。双方の保持部材は、ここでは有利な方法で互いに隣接していることができるとともに、第１の軸又は第２の軸に沿って互いに対して可動であり、分割用工具は被加工物に対する相対移動の間、切断線に沿ってガイドされる。分割用工具と被加工物との間の相対移動は、ここでは、被加工物の移動、分割用工具及び／又は保持部材の移動、又は更に被加工物と分割用工具及び／又は保持部材との双方の移動によって達成することができる。レーザー光線を分割用工具として利用する場合、保持部材は光学偏向素子を備えることが好ましい。光学偏向素子によって、レーザー光線は被加工物に向けられる。単純な光線偏向素子の代わりに、光学走査装置も保持部材に固定することができる。これにより、切断線に沿ったガイドを少なくとも部分的にこれらの走査装置を介して制御することもできる。
【００１８】
更なる有利な形態において、第１の分割用工具及び第２の分割用工具のうちの複数はそれぞれ切断方向に連続して配置されている。このようにして、例えば、より厚い被加工物も切断することができる。これにはこの構成でない場合、複数回の切断行程が必要である。
【００１９】
レーザー光線又は別のエネルギー光線を分割用工具として用いることにより、これらの光線を好適な走査装置を介して第１の切断線及び第２の切断線に沿ってガイドすることができる。これにより、十分に多い数のこのような加工用光線及び付随する走査装置によって、全ての部分又は少なくともいくつかの部分を同時に加工して被加工物を分割することも可能になる。
【００２０】
本方法を実施する提案される装置は、それに応じて、被加工物用のホルダーと、複数の第１の分割用工具及び第２の分割用工具に対する１つ又は複数の保持部材と、制御装置とを備える。制御装置は、切断を実施する分割用工具を制御し、それにより、分割用工具が提案される方法に従って、切れ目の少なくとも一部を第１の切断線及び第２の切断線に沿って同時に生成する。
【００２１】
提案される方法及び付随する装置によって切り離される部分は、ほぼ任意の断面形状を有することができる。断面形状は、例えば、矩形、丸みを付けられた角を有する矩形、多角形又は円形の構造である。本方法は、プレート形状又はディスク形状の被加工物とともに実施されるだけでなく、三次元にも用途を広げることができる。これは２種類の切断線の代わりに３種類の切断面を作製することによる。これらの切断面は総体積に広がり、このために３組の分割用工具を用いて加工される。これにより、例えば立方体又は直方体等の三次元構造体を中実の被加工物から切り出すことができる。
【００２２】
本方法及び本装置は種々の技術分野に用いることができる。そのため、マイクロエレクトロニクス又はナノエレクトロニクスの分野において、基板材料に関して種々の組成の半導体ディスク、及び分割されるべき積層体（Schichtstapel）を並行して分割することができる。本明細書では全ての基板が対象となり、これらの基板は従来技術の既知の方法によっても加工することができる。基板は例えば、太陽光発電等に用いられる、単結晶半導体及び多結晶半導体、化合物半導体、アモルファス半導体である。電気的、機械的、化学的及び／又は生物学的な要素を組み合わせたシステム、例えば微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）又はナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ）も、提案される方法に従って加工することができる。ガラス産業及びセラミック産業において、本方法は、例えば、ディスプレイ、タイル等を製造する際に用いることができる。本方法はまた、包装産業において用いて、例えば、無端バンドから或る特定の領域を穿孔する（perforieren：パーフォレートする）又は切り出すことができる。金属産業において、本方法は、種々の金属の板金又はブロックを同形状の構造体又は直方体に、並行してレーザーを用いて分割することを可能にする。木材産業における用途では、平行に延びる機械鋸を、木材プレート又は木材ブロックから同形状の構造体、例えば長方形又は直方体に分割するように用いることができる。当然ながら、本方法及び本装置は、例として挙げた上述の用途に限定されない。
【００２３】
本方法及び付随する装置は、以下で実施例に基づいて図面とともに更により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】提案される方法を利用して基板を分割する例示的な作業手順の概略図である。
【図２】提案される方法を実施して基板を分割する例示的な構造の図である。
【図３】提案される方法を実施して基板を分割する更なる例示的な構造の図である。
【図４】本方法を実施する装置を非常に概略化した図である。
【図５】部品を有する基板の一部の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図５における部品又はチップを有する基板の一部の概略図は、既に導入部において説明されている。以下では、半導体基板３００を個々のチップに分割する方法の実施形態を更により詳細に説明する。ここで、図１は提案される方法又は提案される装置を利用する際の例示的な作業手順を概略図で示す。分割には複数の分割用工具が用いられる。Ｘ方向２０３及びＹ方向２０４において切削経路３０１、３０２をもたらすような、多くの分割用工具、例えばレーザー光線又は分割用ディスクが好ましい。このことは、個々のレーザーの出力されるレーザー光線を分割することによっても実現することができる。または、複数のレーザー、又は、例えば分割用ディスク等の機械的な分割用工具を利用することによっても実現することができる。Ｘ方向２０３及びＹ方向２０４における分割工程は、図１に引かれている矢印によって示されているように同時に双方の方向で実施される。図において、破線はまだ加工されていない第１の切断線及び第２の切断線すなわち切削経路３０１、３０２を示す。
【００２６】
各チップは第１の切削経路３０１に属する切削経路部分と第２の切削経路３０２に属する切削経路部分との同時の加工（同時の切断）によって切り出され、これらの切削経路はチップを画定することが図１から明らかである。これは、図１の例において、第１の分割用工具及び第２の分割用工具を互いに平行でかつ互いに近接して位置する軸に配置することによって実現される。これらの軸は、第１の切断方向２０３及び第２の切断方向２０４に対して斜めに方向付けられている。これにより、基板３００上に、軸の延在方向に対応する明確な境界が、既に切り離されたチップとまだ切り離されていないチップとの間に生じる。それに伴い、基板３００のまだ分割されていない領域は常に一体部分を形成し、この一体部分は、切断工程に関して部品の別個の固定又は再調整を必要としない。チップに対応する距離を第１の切断工具及び第２の切断工具が基板に対して相対移動することによって常に、１つ又は複数のチップの切り離しが行われる。
【００２７】
そのような加工は異なる方法で実現することができる。図２及び図３は変更の可能性を示している。これらの図に概略的に示されている分割用工具３０７、３０８は、例えば、適切に配置された、レーザーを用いる分割用工具及び／又は機械的な分割用工具とすることができる。
【００２８】
図２の例において、分割用工具３０７、３０８の双方の群は、保持レールすなわちガイドレールとしてＸ方向及びＹ方向に形成されている保持部材３０３、３０４を介してそれぞれＸ方向２０３及びＹ方向２０４にガイドされる。図３において例示的に示されているように、１つの方向又は双方の方向にも複数の保持部材３０３、３０４を用いることができる。保持部材３０３、３０４には、対応する複数の分割用工具３０７、３０８、又は、レーザー光線の場合、レーザー光線を複数の部分光線に分割する対応する光線偏向素子若しくは光線分割素子が必要である。
【００２９】
Ｘ方向２０３の保持部材３０４及びＹ方向２０４の保持部材３０３は、図２及び図３に矢印によって示されている移動方向２００、２０２に、互いに対して移動することができる。これにより、Ｘ方向２０３の保持部材３０４及びＹ方向２０４の保持部材３０３は、加工のために基板３００にわたって移動することができ、その間、双方の保持部材はここでは互いに対して平行なままであることが確実になる。双方の保持部材の間隔は、分離されるべき部品又はチップの対角線よりも可能な限り小さいものとする。基板３００は保持部材３０３、３０４の下で基板ホルダー上に固定される。基板ホルダーは同様にＸ−Ｙ平面において可動である。
【００３０】
Ｘ方向２０３の保持部材３０４及びＹ方向２０４の保持部材３０３並びに基板ホルダーの適切な相対移動によって、例えば、矩形状の部品又はチップを基板３００から切り出すことができる。これは図２及び図３に概略的に示されている。例えば以下の方法を実現することができる：
図２及び図３に示されているように、保持部材３０３が移動方向２００に、保持部材３０４が移動方向２０２に、互いに対して移動し、基板３００が保持部材３０３、３０４の下で保持部材の長軸に対して垂直に、方向２０１に移動する。それにより、個々のチップの分割が、この例では左上から右下に対角線状に実現される。
保持部材３０４がＸ方向２０３に、及び保持部材３０３がＹ方向２０４に移動し、基板３００が保持部材の下で静止している。それにより、個々のチップの分割が、同様に左上から右下に対角線状に実現される。
【００３１】
双方の図の実線は、ここでは既に生成された切れ目を示し、破線は、まだ加工されていない切断線又は切削経路若しくはスクライブライン部分を示す。細長い双方の保持部材３０３、３０４のそれぞれは、ここでは方向２０３、２０４において切断を実施するように提供される。
【００３２】
また、提案される方法を実施するように、第１の分割用工具３０８及び第２の分割用工具３０７の複数の群を連続して切断方向に用いることができる。これは図３に示されている。また、この例では更に、それぞれ対応する分割用工具３０８、３０７を有する細長い第２の保持部材３０３、３０４が提供される。これにより、より厚く形成されており、したがって１つのみの分割用工具では切断方向に複数回の切断行程を必要とする被加工物に、より深い切れ目を生成することができる。
【００３３】
提案される方法及び付随する装置の更なる変形形態において、分割用工具としてエネルギー光線が走査装置に付随して用いられる。走査装置により、エネルギー光線が切断線に沿ってガイドされる。レーザー光線の場合、これらの走査装置は、可動なミラー装置、可動なマイクロミラーを有するミラーアレイ、可動なレンズ又は別の光学素子、例えば回折光学素子を有する構造体によって形成することができ、個々のレーザー光線を複数の部分光線の状態で分割用工具として、及び、これらの部分光線すなわち分割用工具を切断線の双方の加工方向に、例えば、図１に表されている加工手順に従って達成する。またこの場合、レーザー光線を切断線に沿って対応する走査装置を介してガイドすることができるため、可動な保持部材を省略することもできる。可動な保持部材を有する図２又は図３の構成のような構成をそのような走査装置と組み合わせることもできる。その場合、切断線に沿った移動の一部のみが走査装置を介して実施される。
【００３４】
最後に、図４は、提案される装置の構造の一例を非常に概略化して示している。本装置は、好適な基板ホルダー４００と、分割用工具３０７、３０８を有する保持部材３０３、３０４の双方とを備える。基板ホルダー４００と同様に保持部材３０３、３０４も、ここでは図２及び図３の記載に対応して、図に示されている方向に移動可能である。制御部４０１は、切断を実施する分割用工具３０７、３０８と同様に、基板ホルダー４００及び保持部材３０３、３０４の駆動装置をも制御し、所望の切断線に沿った同時の加工を達成する。
【００３５】
提案される方法によって、分割結果の一定の品質を伴って処理能力が著しく向上される。このことは、以下の評価に基づいて逐次的な加工と比べて明らかにすることができる。ここでは以下の仮定がなされる：
基板厚＝１００μｍ。これは、レーザーを用いる材料除去方法では、切削経路において基板を完全に分割するのに１回の行程（通過）が必要であることを意味する。
基板直径＝３００ｍｍ。
送り速度＝３００ｍｍ／秒。各スクライブライン部分（切削経路）は同様の３００ｍｍ／秒の送り速度で加工される。
１方向あたりの分割されるべき部品数＝３００。
１方向あたりのスクライブライン部分（切削経路）の数＝１０１。
【００３６】
基板の加工時間の評価は以下に与えられる：
従来技術に従うと、１０１＊３００ｍｍ／（３００ｍｍ／秒）＊２≒２００秒。個々の切削経路間の送達時間は無視される。より短い切削経路は計算のために３００ｍｍまで増大される。この簡略化は送達時間が無視された状態でほぼ相殺される。
本明細書において提案される方法に従った分割方法は、３００ｍｍ／（３００ｍｍ／秒）≒１秒。
【００３７】
これにより、従来技術と比べて係数２００だけ改善が得られる。２回以上の装置の通過が必要とされるほど基板が厚い場合、基板を完全に分割するために、更なる並行動作（Parallelisierung）を達成することができる。これにはＸ方向及びＹ方向にそれぞれ２つ以上の保持部材を利用する。このことは図３に関連して既に例示的に説明した。これには、２連のディスクカムのように形成されている構造を対象とすることができる。この２連のディスクカムは互いに噛み合い、再び外れる。
【００３８】
提案される方法によって、従来技術に対して著しく改善された処理能力が得られる。小さい部品では、大量に並行した手法による加工時間は数及び基板上の部品寸法に依存しないため、この利点は特に有効である。加工されるべき双方向における利用可能な分割用工具の数は、ここでは双方向における加工されるべきスクライブライン部分又は切削経路の数に相当するものとする。加工されるべき切削経路の数が非常に多い場合、部分的に逐次的に加工することもできる。例えば、まず基板の半分を加工し、その後もう半分を加工することができる。隣接する２つの分割用工具間の間隔は、隣接する２つの切削経路間の間隔に相当するものとする。隣接する２つの切削経路間の間隔が非常に小さい場合、同様に部分的に逐次的に加工することができる。例えば、隣接する２つの分割用工具間の間隔は、隣接する２つの切削経路間の間隔の何倍にも達する場合がある。この場合、それに応じて、全ての部品を分割するためにより多くの回数、分割用工具が基板上を通過しなくてはならない。しかし、以下の利点がここでは考慮されないであろう。
【００３９】
完全に並行して加工することによる、提案される方法の利点は、まだ分割されていない部品が全て共通の結合した基板に属し、それにより調整の労力又は固定するのに必要な力（接着剤、押圧力等）が低減されることである。このことは、（用途に応じて）最終的に分割された部品の性質にも影響を与え、それに加えて本方法による処理量を増加することができる。相応のことが、好適な移動機構に伴って、まず部分領域のみが加工される場合に重要である。しかし、部分領域は提案される方法に従って、大量に並行して同時に双方向に加工される。
【００４０】
本方法及び付随する装置によって、特により小さな部品を基板から分割することができることが有利である。これらのより小さな部品は、大きな基板上にかつ非常に多い個数で作製される。本方法及び本装置は、機械的な分割方法と同様にレーザーを用いる分割方法、特に、従来技術において既知の分割方法、またそれらを組み合わせて使用可能である。
【００４１】
本発明の詳細を実施例を通してより詳細に説明及び記載したが、本発明は開示されている例に限定されず、当業者は別の変形形態を本発明の権利範囲から逸脱することなく導き出すことができる。切断又は切れ目の概念は、本特許出願においてあらゆる種類の分割を代表している。
【符号の説明】
【００４２】
１００  チップ
１０１  ダイ
１０２  スクライブライン
１０３  スクライブライン幅
１０４  分割間隙
１０５  分割間隙幅
２００  Ｘ方向及びＹ方向の切削経路に対する分割用工具の可能な移動方向
２０１  基板ホルダーの可能な移動方向
２０２  Ｘ方向及びＹ方向の切削経路に対する分割用工具の可能な移動方向
２０３  Ｘ方向、Ｘ方向の切削経路に対する分割用工具の可能な移動方向
２０４  Ｙ方向、Ｙ方向の切削経路に対する分割用工具の可能な移動方向
３００  基板
３０１  Ｘ方向（２０３）における切削経路
３０２  Ｙ方向（２０４）における切削経路
３０３  選択された分割用工具をガイドしＹ方向（２０４）の切削経路を加工する保持部材
３０４  選択された分割用工具をガイドしＸ方向（２０３）の切削経路を加工する保持部材
３０７  Ｙ方向（２０４）の切削経路を加工する分割用工具
３０８  Ｘ方向（２０３）の切削経路を加工する分割用工具
３１３  Ｙ方向（２０４）の切削経路の加工の概略的な表現
３１４  Ｘ方向（２０３）の切削経路の加工の概略的な表現
４００  基板ホルダー
４０１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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