拉伸膜扩张方法及膜扩张机与流程

本发明关于一种拉伸膜扩张方法及膜扩张机，特别是一种将晶圆切割后扩张分离的拉伸膜扩张方法及膜扩张机，可将切割晶圆扩张成等间距，以利于后续直接封装、晶粒加工或拾取。

背景技术：

半导体制程中，会先将晶圆固定在拉伸膜并切割成晶粒后，通过拉伸膜扩张使晶粒分离成有间距，随后即进行晶粒拾取、加工或直接封装。因此，当晶粒之间间距太小、或距离不等时，容易造成后续作业上的不便。

早期，膜扩张机的扩张方式是将拉伸膜外缘固定后，利用拉伸膜下方的顶膜结构向上移动，使拉伸膜弹性延伸扩张。为使扩张后的晶粒在x方向及y方向上的间距一致，拉伸膜通常为圆形，扩张方向以圆形中心为准，360度朝向圆外围方向扩张。理论上，晶粒在x方向及y方向的间距会彼此相等，然而在实际操作时，由于拉伸膜在拉伸方向的受力不同，导致靠近拉伸膜外缘的晶粒间距通常会大于接近拉伸膜中心的间距。因此，往往会造成固晶机不易定位拾取晶粒、或将晶粒直接进行封装时，需舍弃外围间距不等的晶粒。

为改善晶粒间距不等的问题，有采用不使用顶膜结构的膜扩张机，其利用将拉伸膜周围以四边形方式固定，以拉伸膜中心点为准，朝背离中心点方向拉伸，拉伸方向即为水平及垂直。然而，此种膜扩张方法容易使拉伸膜受力不均及厚薄不均，扩张时容易断裂，需限制其扩张范围，使扩张范围不可太大，即扩张的间距有所受限，无法进行较大间距的晶粒扩张。另外，水平及垂直的拉伸方法有将拉伸膜设计为十字形，以补偿拉伸时受力不均的问题，然而实际操作时，十字形拉伸膜仍存有因受力不均及厚薄不均的问题，仍会在扩张时破裂。

技术实现要素：

鉴于上述的问题，为改善膜扩张机的晶粒间距不等或间距过小的问题，本发明提供一种拉伸膜扩张方法及膜扩张机，可将晶粒进行等距扩张，即拉伸膜在扩张后不会有形变，且无破裂问题。

本发明目的为提供一种拉伸膜扩张方法，包含步骤(a)：提供一拉伸膜；步骤(b)：使用多个膜固定结构固定该拉伸膜的外缘，其中该多个膜固定结构包含一上端固定结构、一下端固定结构、一右端固定结构、一左端固定结构、一右上端固定结构、一右下端固定结构、一左上端固定结构、一左下端固定结构；并使用多个连接在该膜固定结构的扩张结构，以背离该中心点的方向，将该拉伸膜进行扩张使该拉伸膜的中心轴不偏离。

在较佳实施例中，该拉伸膜为正方形，四个边的边长各为2a。

在较佳实施例中，该步骤(b)包含：步骤(b-1)：该拉伸膜先以该上端固定结构、该下端固定结构、该右端固定结构及该左端固定结构固定该拉伸膜的四边，且该上端固定结构、该下端固定结构、该右端固定结构及该左端固定结构以该拉伸膜为中心点的上下左右四个方向平均设置并相互对应；该拉伸膜经固定后，其四边的边长设为2a，经该上端固定结构、该下端固定结构、该右端固定结构及该左端固定结构固定的边长设为2b，该拉伸膜的四个角尚未经固定而形成四个相同的等腰直角三角形，该等腰直角三角形的两腰长各为(a-b)，且该斜边的边长设为

在较佳实施例中，在该步骤(b-1)后，进一步包含一步骤(b-2)：以该扩张结构对该上端固定结构、该下端固定结构、该右端固定结构及该左端固定结构施予一扩张力，使该拉伸膜经拉伸后的四边边长为er×2a，其中该er为该拉伸膜的四边边长的扩张比率。

在较佳实施例中，在该步骤(b-2)后，进一步包含一步骤(b-3)：以该右上端固定结构、该右下端固定结构、该左上端固定结构、该左下端固定结构固定该拉伸膜的四个相同的等腰直角三角形的斜边，并以该扩张结构对该右上端固定结构、该右下端固定结构、该左上端固定结构、该左下端固定结构提供一补偿力，使该斜边的边长设为

在较佳实施例中，在进行该步骤(b-1)时，也可先固定该右上端固定结构、该右下端固定结构、该左上端固定结构、该左下端固定结构于该拉伸膜的四个相同的等腰直角三角形的斜边，并在该步骤(b-2)后，直接以该扩张结构对该右上端固定结构、该右下端固定结构、该左上端固定结构、该左下端固定结构提供一补偿力，使该斜边的边长设为

在较佳实施例中，该补偿力的强度小于该拉伸膜具有的拉力强度。

本发明另一目的为提供一种膜扩张机，包含一扩张平台及一扩张装置。该扩张装置是设置在该扩张平台上，其包含多个膜固定结构及多个连接在该膜固定结构的扩张结构；其中，该膜固定结构包含一上端固定结构、一下端固定结构、一右端固定结构、一左端固定结构、一右上端固定结构、一右下端固定结构、一左上端固定结构、一左下端固定结构。其中，以该扩张平台的中心为准，该多个扩张结构可背离该中心进行移动，其移动方向包含至少一向上、至少一向下、至少一向左、至少一向右、至少一向左上、至少一向左下、至少一向右上及至少一向右下。

在较佳实施例中，该膜固定结构包含一夹膜单元及一邻设在该夹膜单元的凸部单元，该凸部单元为位于该夹膜单元及该扩张平台的中心之间。

相对于现有技术，本发明的拉伸膜扩张方法及膜扩张机可使拉伸膜扩张，且不破裂，并将晶粒以等距进行扩张，以利于后续封装或晶粒拾取。

附图说明

图1为本发明的拉伸膜及膜固定结构组合的示意图。

图2为本发明的拉伸膜经四边扩张的示意图；

图3为本发明的拉伸膜经四边扩张及补偿力扩张后的示意图。

图4为使用本发明的拉伸膜扩张方法，拉伸膜扩张前的示意图。

图5为使用本发明的拉伸膜扩张方法，拉伸膜扩张后及补偿后的示意图。

图6为本发明的膜扩张机的示意图。

图7为本发明的膜扩张机的夹膜单元及凸部单元的示意图。

附图标记说明：

1拉伸膜

2膜固定结构

21上端固定结构

22下端固定结构

23右端固定结构

24左端固定结构

25右上端固定结构

26右下端固定结构

27左上端固定结构

28左下端固定结构

3中心

31垂直中心轴

32水平中心轴

4不形变区域(扩张前)

4’不形变区域(拉伸膜的四边扩张后)

4”不形变区域(拉伸膜的四边及四个角皆扩张后)

5未分离晶粒

5’分离晶粒

6虚线(扩张前)

6’虚线(拉伸膜的四边扩张后)

6”虚线(拉伸膜的四边及四个角皆扩张后)

7扩张平台

8夹膜结构

9凸部结构

100扩张机

10膜扩张结构

13膜扩张装置

131扩张平台的中心

14等腰直角三角形(扩张前)

14’等腰直角三角形(拉伸膜的四边及四个角皆扩张后)

a拉伸膜半边长(扩张前)

b拉伸膜有膜固定结构的半边长

a-b拉伸膜无膜固定结构的半边长(扩张前)

c斜边长(扩张前)

a*er拉伸膜半边长(扩张后)

d斜边长(拉伸膜的四边及四个角皆扩张后)

f补偿力

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下。需要说明的是本发明中的附图，为说明方便，其比例未必以实际比例绘制，该附图及其比例并非用以限制本发明的范围。

本发明中，所述的扩张比率(expansionrate,er)是指扩张后的拉伸膜边长的长度相对于扩张前拉伸膜边长的长度的比率，如下式1：

扩张比率＝扩张后长度/扩张前长度(式1)。

请参阅图1、图2及图3，分别为本发明的拉伸膜及膜固定结构组合的示意图、及拉伸膜扩张方法的示意图(图2为本发明的拉伸膜经四边扩张的示意图；图3为本发明的拉伸膜经四边扩张及补偿力扩张后的示意图)。

如图1所示，本发明的拉伸膜扩张方法，包含步骤(a)：提供一拉伸膜1；步骤(b)：使用多个膜固定结构2固定该拉伸膜1的外缘，其中该多个膜固定结构2包含一上端固定结构21、一下端固定结构22、一右端固定结构23、一左端固定结构24、一右上端固定结构25、一右下端固定结构26、一左上端固定结构27、一左下端固定结构28；如图2所示，使用多个连接在该膜固定结构2的扩张结构10(图1、图2及图3中未示，请参阅图7所示的扩张结构10)，以背离该拉伸膜1中心点3的方向，将该拉伸膜1进行平均扩张，使该拉伸膜1不偏离中心轴，该中心轴包含以该中心点3为准的垂直中心轴31及水平中心轴32；即，该拉伸膜1向左及向右扩张时，该右端固定结构23及该左端固定结构24可与垂直中心轴31相对平行而不偏离，向上及向下扩张时可，该上端固定结构21及该下端固定结构22可与水平中心轴32相对平行而不偏离。

进一步地，该步骤(b)包含步骤(b-1)、(b-2)及(b-3)。

在该步骤(b-1)中：该拉伸膜1先以该上端固定结构21、该下端固定结构22、该右端固定结构23及该左端固定结构24固定该拉伸膜1的四边，且该上端固定结构21、该下端固定结构22、该右端固定结构23及该左端固定结构24以该拉伸膜1为中心点3的上下左右四个方向平均设置并相互对应；该拉伸膜1经固定后，其四边的边长分别设为2a，经该上端固定结构21、该下端固定结构22、该右端固定结构23及该左端固定结构24固定的边长分别设为2b，由于该上端固定结构21、该下端固定结构22、该右端固定结构23及该左端固定结构24长度均相同且是以该拉伸膜1的各边长中心为准平均固定，且留下拉伸膜1各边的相对应的左右区域未固定，因此该拉伸膜1的四个角尚未经固定而形成四个相同的等腰直角三角形14，该等腰直角三角形14的两腰长各为(a-b)，且该斜边的边长设为c，该

在该步骤(b-2)中：以该扩张结构10(图1、图2及图3中未示，请参阅图7所示的扩张结构10)对该上端固定结构21、该下端固定结构22、该右端固定结构23及该左端固定结构24施予一扩张力，使该拉伸膜经拉伸后的四边边长为er×2a，其中该er为该拉伸膜1的各四边边长的扩张比率。此步骤中，由于仅针对拉伸膜1的四边中间受固定的位置向外拉伸，因此该拉伸膜1的四个角形成四个相同的等腰直角三角形14由于未受力而内缩，因此需使用下述步骤(b-3)对该四个相同的等腰直角三角形14提供一补偿力。

在该步骤(b-3)中：以该右上端固定结构25、该右下端固定结构26、该左上端固定结构27、该左下端固定结构28固定该拉伸膜1的四个相同的等腰直角三角形14的斜边，并以该扩张结构10对该右上端固定结构25、该右下端固定结构26、该左上端固定结构27、该左下端固定结构28提供补偿力f，使该等腰直角三角形14扩张为扩张后的扩张后的等腰三角形14’，其斜边的边长经扩张为

此外，本发明的拉伸膜扩张方法中，也可在进行该步骤(b-1)时，进一步先固定该右上端固定结构25、该右下端固定结构26、该左上端固定结构27、该左下端固定结构28在该拉伸膜1的四个相同的等腰直角三角形14的斜边，并在该步骤(b-2)后，直接以该扩张结构10对该右上端固定结构25、该右下端固定结构26、该左上端固定结构27、该左下端固定结构28提供一补偿力f，使该等腰直角三角形14扩张为扩张后的扩张后的等腰三角形14’，其斜边的边长经扩张为

本发明的拉伸膜扩张方法中，因该拉伸膜1的右上、右下、左上及左下的斜边具有该补偿力f将该拉伸膜1进行拉伸，使该拉伸膜1除了有水平及垂直的方向扩张的外，也有四个角分别向右上、右下、左上及左下的斜向补偿扩张，当该拉伸膜1的四边及四个角皆有扩张时，可使该拉伸膜1在扩张后的厚度达到一致，不会有中心或外围厚薄不均的问题。因此，本发明的拉伸膜扩张方法可避免现有技术的拉伸膜扩张方法中，因拉伸膜无法平均扩张，致使离晶粒有间距不等的问题，甚至拉伸膜产生破裂。

本发明的拉伸膜扩张方法中，该拉伸膜1界定出一不形变区域4，使拉伸膜1在扩张前及完成扩张后都能保持正方形的形状。如图1所示，该拉伸膜1扩张前，该不形变区域4呈现正方形，边长为2b，而该拉伸膜1上的虚线6呈现直线；如图2所示，经步骤(b-1)该拉伸膜1扩张后，因扩张力拉伸，该拉伸膜1开始形变，使原为直线的虚线6变成弯曲的虚线6’，该不形变区域4在扩张后呈现四边稍微外扩的正方形4’；随后，如图3所示，在提供补偿力f后，该四边稍微外扩的正方形4’在补偿后回复正方形4”，原本弯曲的虚线6’也因补偿力的关系再度恢复直线6”。因此，当晶粒设置在正方形的不形变区域4时，在拉伸膜1经扩张及补偿力补偿后，由于该不形变区域4仍会呈现正方形4”，即可使晶粒扩张后具有等距的间隔。本发明的拉伸膜扩张方法中，该切割晶圆的直径可为2b或小于2b，即可完整容纳于边长为2b的正方形的不形变区域4中。

本发明的拉伸膜扩张方法中，该拉伸膜1的四边边长的扩张率er至少为1.2以上，较佳为1.3以上，更佳1.5以上；亦即，使用本发明的拉伸膜扩张方法即可将晶粒的间距扩张为至少20％以上，较佳为30％以上，更佳50％以上。此外，该拉伸膜1的四个角的等腰直角三角形14的斜边(即扩张前为斜边c，扩张后为斜边d)具有斜边扩张比率er’，该斜边扩张率er’与该扩张比率er的关是如下式2所示：

斜边扩张率er'＝((a*er-b))/((a-b))＝d/c(式2)。

请参阅图4及图5，分别为使用本发明的拉伸膜扩张方法，拉伸膜于扩张前、及扩张且经补偿后的示意图。

如图4所示，将尚未分离的晶粒5设置在该不形变区域4内，使用本发明的拉伸膜扩张方法进行扩张。如图5所示，该拉伸膜1扩张及补偿力后，该晶粒5会被分离成具相同间距的晶粒5’，即本发明的拉伸膜扩张方法可有效地分离晶粒成等间距的晶粒。

本发明的拉伸膜扩张方法中，所述的扩张结构10可为通用的可滑动或滚动的构件，例如滚轮或滑轨等，且本发明不限于此等。

请参阅图6及图7，是分别本发明的膜扩张机的示意图、及本发明的膜扩张机的夹膜单元及凸部单元的示意图。

如图6所示，本发明的膜扩张机100包含一扩张平台7及一扩张装置13。该扩张装置13设置在该扩张平台7上，其包含多个膜固定结构2及多个连接在该膜固定结构的扩张结构10(图6中未示，请参阅图7的扩张结构10)。其中，该膜固定结构2包含一上端固定结构21、一下端固定结构22、一右端固定结构23、一左端固定结构24、一右上端固定结构25、一右下端固定结构26、一左上端固定结构27、一左下端固定结构28。其中，当该拉伸膜1固定在该膜扩张机100时，以该扩张平台7的中心131(图6中未示，请参阅图7的扩张平台7的中心131)为准，该多个扩张结构2可背离该中心131进行移动，其移动方向包含至少一向上、至少一向下、至少一向左、至少一向右、至少一向左上、至少一向左下、至少一向右上及至少一向右下，即可将该拉伸膜1朝八个方向进行平均扩张。

如图7所示，该膜固定结构2包含一夹膜单元8及一邻设于该夹膜单元8的凸部单元9，该凸部单元9位于该夹膜单元8及该扩张平台7的中心131之间。该凸部单元9可使该拉伸膜1不易从该夹膜单元8弹出；该拉伸膜1具有弹性可伸缩，当该拉伸膜1扩张时通常会因为其本身的弹性而往该中心131方向弹回，因此若只有使用夹膜单元8固定拉伸膜1，并无法有效地固定住该拉伸膜1的外缘，而若设有该凸部单元9时，即可让拉伸膜1在欲弹回该中心131时会受到障碍阻挡，使该膜固定结构2可有效地固定住该拉伸膜1的外缘。另外，该扩张结构10为滚轮，连接在该膜固定结构2，可将该膜固定结构2移动，进而将该拉伸膜1进行扩张。

本发明中，所述的拉伸膜1可为通用的分离晶粒用的拉伸膜，该拉伸膜的拉力强度以越高为佳，且该拉力强度会大于该扩张力及该补偿力f，使拉伸膜在扩张时不会破裂。该拉伸膜的材料可为聚氯乙烯(pvc)、橡胶或热塑性弹性体(tpe)，且本发明并不限于此等。

本发明中，所述的扩张结构10同本发明的拉伸膜扩张方法所使用的扩张结构10，其为通用的可滑动或滚动的构件，例如滚轮或滑轨等，且本发明不限于此等。

本发明中，所述的夹膜单元8可为通用具有夹住膜功能的夹具构件，例如镊子钝头或夹板，且本发明不限于此等。

本发明中，所述的凸部单元9可为具有阻挡功能的构件，可与拉伸膜有接触面而产生摩擦力，使拉伸膜不易滑动，甚者，使拉伸膜稍微形变具有凹部，其形状可为圆凸状或条块状，且本发明不限于此等。

[具体实施例]

实施例1至5为使用本发明的膜扩张机将不同拉伸膜进行扩张的测试数据。

实施例1.将拉伸膜a固定在膜扩张机上，尚未扩张前，该拉伸膜a的边长为24英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为6.36英寸。随后，该膜扩张机进行扩张及补偿，使该拉伸膜a的四边边长的扩张比率er为1.2，四个角的等腰三角形的斜边长扩张比率er’为1.53。经扩张后，该拉伸膜a的边长为28.80英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为9.76英寸。

实施例2.将拉伸膜b固定在膜扩张机上，尚未扩张前，该拉伸膜b的边长为24英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为6.36英寸。随后，该膜扩张机进行扩张及补偿，使该拉伸膜b的四边边长的扩张比率er为1.3，四个角的等腰三角形的斜边长扩张比率er’为1.80。经扩张后，该拉伸膜b的边长为31.20英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为11.46英寸。

实施例3.将拉伸膜c固定在膜扩张机上，尚未扩张前，该拉伸膜c的边长为24英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为6.01英寸。随后，该膜扩张机进行扩张及补偿，使该拉伸膜c的四边边长的扩张比率er为1.3，四个角的等腰三角形的斜边长扩张比率er’为1.85。经扩张后，该拉伸膜c的边长为31.20英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为11.10英寸。

实施例4.将拉伸膜d固定在膜扩张机上，尚未扩张前，该拉伸膜d的边长为23.10英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为5.66英寸。随后，该膜扩张机进行扩张及补偿，使该拉伸膜d的四边边长的扩张比率er为1.47，四个角的等腰三角形的斜边长扩张比率er’为2.36。经扩张后，该拉伸膜d的边长为34.00英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为13.37英寸。

实施例5.将拉伸膜e固定在膜扩张机上，尚未扩张前，该拉伸膜e的边长为24英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为6.29英寸。随后，该膜扩张机进行扩张及补偿，使该拉伸膜e的四边边长的扩张比率er为1.37，四个角的等腰三角形的斜边长扩张比率er’为2.0。经扩张后，该拉伸膜e的边长为32.88英寸，四个角的无膜固定结构的等腰三角形的斜边边长为12.57英寸。

下表1为上述实施例1至5的拉伸膜扩张前后的边长及斜边的长度及扩张率。

表1

综上所述，本发明的拉伸膜扩张方法及膜扩张机可使拉伸膜有效平均扩张，且该不形变区域可在扩张前或扩张后仍呈正方形不形变，而当切割晶圆放置在该不形变区域时，即可有效地将切割晶圆进行分扩张分离成具有等间距的晶粒。因此，不同于现有技术，本发明的拉伸膜扩张方法及膜扩张机可有效地扩张拉伸膜，不会有扩张后厚度不均或是破裂等问题，并有效地分离晶粒，以利于后续封装或晶粒拾取。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。