CN117981053A - 扩展装置 - Google Patents

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cool air
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Abstract

本扩展装置(100)的冷气供给部(7)构成为，在由夹持部(63)把持环状构件(230)并且将比夹持部(63)靠上侧的空间不密闭而开放的状态下，向被夹持部(63)和晶圆环构造(200)包围的凹部(120)供给冷气，由此将冷气积存于凹部(120)。

Description

扩展装置
技术领域
本发明涉及扩展装置，特别涉及具备包括晶圆的晶圆环构造的扩展装置。
背景技术
以往，已知有具备包括晶圆的晶圆环构造的扩展装置。这样的扩展装置例如在日本特许第5243101号公报中被公开。
在上述日本特许第5243101号公报中，公开了一种具备包括晶圆的晶圆环构造的断裂装置(扩展装置)。在此，在晶圆环构造中，晶圆经由薄膜状粘接材料安装于保护带。保护带具有伸缩性。保护带安装于环形框架。在晶圆形成有用于分割成多个芯片的断裂线。
上述日本特许第5243101号公报的断裂装置构成为使晶圆沿着格子状的断裂线断裂。断裂装置具备框架保持单元、保护带扩张单元、冷气导入单元和箱体。框架保持单元构成为保持环形框架。保护带扩张单元构成为，在由框架保持单元保持环状框架的状态下，扩张保护带，由此使晶圆沿着断裂线断裂。冷气导入单元构成为，通过向封闭的箱体内导入冷气，由此将保护带冷却至晶圆容易断裂的温度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5243101号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述日本特许第5243101号公报的断裂装置中，在由冷气导入单元冷却保护带时，为了封闭(密闭)冷气而由盖状的箱体从上方覆盖安装有晶圆的保护带，因此难以从上方接近晶圆。因此，在上述日本特许第5243101号公报的断裂装置中，在由冷气导入单元(冷气供给部)冷却保护带(片构件)时，期望在确保能够从上方接近晶圆的路径的状态下冷却保护带。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种扩展装置，在由冷气供给部冷却片构件时，能够在确保能够从上方接近晶圆的路径的状态下冷却片构件。
用于解决课题的技术方案
本发明的一个方面的扩展装置具备：晶圆环构造，包括能够沿着分割线分割的晶圆、粘贴有晶圆且具有伸缩性的片构件和以包围晶圆的状态粘贴于片构件的环状的环状构件；扩展部，包括把持环状构件的夹持部，在由夹持部把持环状构件的状态下，通过使片构件扩展而沿着分割线将晶圆分割；及冷气供给部，在由扩展部使片构件扩展时，向片构件供给冷气，冷气供给部构成为，在由夹持部把持环状构件并且将比夹持部靠上侧的空间不密闭而开放的状态下，向被夹持部和晶圆环构造包围的凹部供给冷气，由此将冷气积存于凹部。
在本发明的一个方面的扩展装置中，如上所述，冷气供给部构成为，在由夹持部把持环状构件并且将比夹持部靠上侧的空间不密闭而开放的状态下，向被夹持部和晶圆环构造包围的凹部供给冷气，由此将冷气积存于凹部。由此，能够不向箱体等密闭空间供给冷气而在凹部积存冷气来冷却片构件，因此在由冷气供给部冷却片构件时，能够在确保能够从上方接近晶圆的路径的状态下冷却片构件。
在上述一个方面的扩展装置中，优选地，凹部包括：夹持部的内侧面和环状构件的内侧面；及底面，由片构件的上表面构成。如果这样构成，则由于利用夹持部的内侧面、环状构件的内侧面和片构件的上表面构成了凹部，因此仅通过夹持部把持环状构件就能够形成凹部。其结果是，能够容易地形成上方开放的凹部。
在上述一个方面的扩展装置中，优选地，冷气供给部包括冷气供给口，该冷气供给口在由夹持部把持环状构件的状态下配置于比晶圆靠上方处，并从上方朝向下方供给冷气。如果这样构成，则能够使从冷气供给口供给的冷气直接朝向凹部的底部流动，因此能够高效地将冷气积存于凹部。
在上述一个方面的扩展装置中，优选地，冷气供给部构成为能够在上下方向上移动，冷气供给部构成为，在向下方向移动而配置于凹部内的位置的状态下，向凹部供给冷气。如果这样构成，则与在将冷气供给部配置(固定)于凹部外的状态下向凹部供给冷气的情况不同，能够抑制冷气向凹部外流动，因此能够可靠地向凹部内供给冷气。
在该情况下，优选地，还具备供冷气供给部固定的固定构件，在上下方向上，凹部的深度比固定构件的长度大。如果这样构成，则能够确保凹部的深度，因此能够在凹部内积存更多的冷气。
在上述一个方面的扩展装置中，优选地，还具备冷却单元，该冷却单元能够在由夹持部把持环状构件的状态下从下方冷却片构件，冷却单元包括冷却构件，该冷却构件具有珀尔帖元件，且在被珀尔帖元件冷却的状态下从下方与片构件接触。如果这样构成，则不仅能够通过冷气供给部，还能够通过冷却构件冷却片构件，因此能够更有效地冷却片构件。
在该情况下，优选地，还具备控制部，该控制部进行在凹部内积存冷气而从上方冷却片构件的由冷气供给部进行的冷却和从下方冷却片构件的由冷却单元进行的冷却这两者的控制。如果这样构成，则能够由控制部通过冷气供给部和冷却单元这两者冷却片构件，因此能够充分地冷却片构件。
在上述一个方面的扩展装置中，优选地，夹持部包括：下侧把持部，从下侧支承环状构件；及上侧把持部，构成凹部的内侧面中的比环状构件靠上侧的部分，并从上侧按压环状构件。如果这样构成，则利用由下侧把持部和上侧把持部把持环状构件的状态下的上侧把持部的内侧面构成了凹部，因此能够使用于形成凹部的结构和把持环状构件的结构共用化。其结果是，能够抑制扩展装置的结构的增加。
在该情况下，优选地，上侧把持部具有多个滑动移动体，该多个滑动移动体能够在水平方向上向晶圆侧的内侧方向和与晶圆侧相反的一侧的外侧方向滑动移动。如果这样构成，则与多个滑动移动体在上下方向上移动的情况不同，能够抑制多个滑动移动体的每一个与配置于比上侧把持部靠上侧的结构之间的干涉，因此能够抑制扩展装置中的配置于比上侧把持部靠上侧的结构的配置的自由度的降低。
发明效果
根据本发明，如上所述，在由冷气供给部冷却片构件时，能够在确保能够从上方接近晶圆的路径的状态下冷却片构件。
附图说明
图1是一个实施方式的扩展装置的俯视图。
图2是一个实施方式的扩展装置的侧视图。
图3是一个实施方式的扩展装置的晶圆环构造的俯视图。
图4是沿着图3的101-101线的剖视图。
图5是一个实施方式的扩展装置的碎片清洁器的仰视图。
图6是一个实施方式的扩展装置的热收缩部的仰视图。
图7是表示一个实施方式的扩展装置的控制性结构的框图。
图8是表示一个实施方式的扩展装置的半导体芯片制造处理的流程图。
图9是一个实施方式的扩展装置的夹持部的侧视图。
图10是表示一个实施方式的扩展装置的下侧把持部和上侧把持部的俯视图。
图11是表示一个实施方式的扩展装置的夹持部和冷气供给部的侧视图。
图12是将图11中的夹持部和冷气供给部放大后的放大图。
图13是表示一个实施方式的扩展装置的冷气供给部和冷却单元的侧视图。
图14是表示基于一个实施方式的扩展装置的扩展部的片构件的扩展状态的侧视图。
图15是表示一个实施方式的扩展装置的扩展处理的前半部分的流程图。
图16是表示一个实施方式的扩展装置的扩展处理的后半部分的流程图。
图17是表示一个实施方式的扩展装置的接触冷却处理的流程图。
图18是表示在一个实施方式的扩展装置的下侧把持部载置有晶圆环构造的状态的侧视图。
图19是表示在一个实施方式的扩展装置的下侧把持部载置有晶圆环构造的状态下的下侧把持部和上侧把持部的俯视图。
图20是表示使晶圆环构造载置于一个实施方式的扩展装置的下侧把持部，并且关上侧把持部的状态的俯视图。
图21是表示由一个实施方式的扩展装置的位置调整部将晶圆环构造定位的状态的俯视图。
图22是表示由一个实施方式的扩展装置的下侧把持部和上侧把持部把持晶圆环构造的状态的侧视图。
具体实施方式
以下，基于附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。
参照图1～图22，对本发明的一个实施方式的扩展装置100的结构进行说明。
(扩展装置的结构)
如图1和图2所示，扩展装置100构成为将晶圆210分割而形成多个半导体芯片。另外，扩展装置100构成为在多个半导体芯片彼此之间形成充分的间隙。在此，在晶圆210，通过沿着分割线(切割道)照射对晶圆210具有透射性的波长的激光，预先形成有改性层。所谓改性层，表示通过激光而形成于晶圆210的内部的龟裂和空隙等。将像这样在晶圆210形成改性层的方法称为隐形式切割加工。
因此，在扩展装置100中，通过使片构件220扩展，由此沿着改性层分割晶圆210。另外，在扩展装置100中，通过使片构件220扩展，由此分割而形成的多个半导体芯片彼此的间隙扩大。
扩展装置100具备底板1、盒部2、抬起手部3、吸附手部4、基座5、扩展部6、冷气供给部7、冷却单元8、碎片清洁器9、热收缩部10和紫外线照射部11。
在此，将水平方向中的盒部2与热收缩部10排列的方向设为X方向，将X方向中的盒部2侧设为X1方向，将X方向中的热收缩部10侧设为X2方向。另外，将水平方向中的与X方向正交的方向设为Y方向，将Y方向中的盒部2侧设为Y1方向，将与Y1方向相反的方向设为Y2方向。另外，将上下方向设为Z方向，将上方向设为Z1方向，将下方向设为Z2方向。
〈底板〉
底板1是设置盒部2和吸附手部4的基台。底板1在俯视下具有在Y方向上较长的矩形形状。
〈盒部〉
盒部2构成为能够收容多个(五个)晶圆环构造200。在此，如图3和图4所示，晶圆环构造200具有晶圆210、片构件220和环状构件230。
晶圆210是由作为半导体集成电路的材料的半导体物质的晶体形成的圆形的薄板。在晶圆210的内部，如上所述，沿着分割线形成有使内部改性而得到的改性层。即，晶圆210构成为能够沿着分割线分割。片构件220是具有伸缩性的胶带。在片构件220的上表面220a设置有粘接层。在片构件220，在粘接层粘贴有晶圆210。环状构件230是在俯视下为环状的金属制的框架。在环状构件230的外侧面230a形成有切口240和切口250。环状构件230以包围晶圆210的状态粘贴于片构件220的粘接层。
如图1和图2所示，盒部2包括Z方向移动机构21、晶圆盒22和一对载置部23。Z方向移动机构21构成为以电动机21a为驱动源使晶圆盒22在Z方向上移动。另外，Z方向移动机构21具有从下侧支承晶圆盒22的载置台21b。在载置台21b，通过手动作业供给和载置晶圆盒22。晶圆盒22具有能够收容多个晶圆环构造200的收容空间。一对载置部23在晶圆盒22的内侧配置有多个(五个)。在一对载置部23，从Z1方向侧载置晶圆环构造200的环状构件230。一对载置部23中的一个从晶圆盒22的X1方向侧的内侧面向X2方向侧突出。一对载置部23中的另一个从晶圆盒22的X2方向侧的内侧面向X1方向侧突出。
〈抬起手部〉
抬起手部3构成为能够从盒部2取出晶圆环构造200。另外，抬起手部3构成为能够向盒部2收容晶圆环构造200。
具体而言，抬起手部3包括Y方向移动机构31和抬起手32。Y方向移动机构31构成为以电动机31a为驱动源使抬起手32在Y方向上移动。抬起手32构成为从Z2方向侧支承晶圆环构造200的环状构件230。
〈吸附手部〉
吸附手部4构成为从Z1方向侧吸附晶圆环构造200的环状构件230。
具体而言，吸附手部4包括X方向移动机构41、Z方向移动机构42和吸附手43。X方向移动机构41构成为以电动机41a为驱动源使吸附手43在X方向上移动。Z方向移动机构42构成为以电动机42a为驱动源使吸附手43在Z方向上移动。吸附手43构成为从Z1方向侧支承晶圆环构造200的环状构件230。
〈基座〉
基座5是设置扩展部6、冷却单元8和紫外线照射部11的基台。基座5在俯视下具有在Y方向上较长的矩形形状。
〈扩展部〉
扩展部6构成为通过扩展晶圆环构造200的片构件220，由此沿着分割线将晶圆210分割。
具体而言，扩展部6包括Z方向移动机构61、Y方向移动机构62、夹持部63和扩展环64。Z方向移动机构61构成为以电动机61a为驱动源使夹持部63在Z方向上移动。Y方向移动机构62构成为以电动机62a为驱动源使Z方向移动机构61、夹持部63和扩展环64在Y方向上移动。
夹持部63构成为把持晶圆环构造200的环状构件230。夹持部63具有下侧把持部63a和上侧把持部63b。下侧把持部63a从Z2方向侧支承环状构件230。上侧把持部63b从Z1方向侧按压由下侧把持部63a支承的状态的环状构件230。这样，环状构件230被下侧把持部63a和上侧把持部63b把持。
扩展环64构成为通过从Z2方向侧支承片构件220而使片构件220扩展(扩张)。扩展环64在俯视下具有环形状。
〈冷气供给部〉
冷气供给部7构成为，在由扩展部6使片构件220扩展时，从Z1方向侧向片构件220供给冷气。
具体而言，冷气供给部7具有多个喷嘴71。喷嘴71具有使从冷气供给源(未图示)供给的冷气流出的冷气供给口71a(参照图5)。喷嘴71安装于碎片清洁器9。冷气供给源是用于生成冷气的冷却装置。冷气供给源例如供给由设置有热泵等的冷却装置等冷却后的空气。这种冷气供给源设置于基座5。冷气供给源与多个喷嘴71的每一个通过软管(未图示)连接。
〈冷却单元〉
冷却单元8构成为，在由扩展部6使片构件220扩展时，从Z2方向侧冷却片构件220。
具体而言，冷却单元8包括具有冷却体81a及珀尔帖元件81b的冷却构件81和缸体82。冷却体81a由热容量大且热传导率高的构件构成。冷却体81a由铝等金属形成。珀耳帖元件81b构成为对冷却体81a进行冷却。另外，冷却体81a并不限定于铝，也可以是其他的热容量大且热传导率高的构件。
冷却单元8构成为能够通过缸体82在Z方向上移动。由此，冷却单元8能够移动到与片构件220接触的位置和从片构件220分离的位置。
〈碎片清洁器〉
碎片清洁器9构成为，在由扩展部6使片构件220扩展时，抽吸晶圆210的碎片等。
如图5所示，碎片清洁器9包括环状构件91和多个抽吸口92。环状构件91是从Z1方向侧观察具有环形状的构件。多个抽吸口92是用于抽吸晶圆210的碎片等的开口。多个抽吸口92形成于环状构件91的Z2方向侧的下表面。另外，环状构件91是要求保护的范围中的“固定构件”的一例。
如图2所示，碎片清洁器9构成为能够通过缸体(未图示)在Z方向上移动。由此，碎片清洁器9能够移动到接近晶圆210的位置和能够回避在X方向上移动的吸附手43的位置。
〈热收缩部〉
热收缩部10构成为，在保持多个半导体芯片彼此之间的间隙的状态下，通过加热使被扩展部6扩展的片构件220收缩。
如图1所示，热收缩部10包括Z方向移动机构110、加热环111、吸气环112和扩张维持环113。Z方向移动机构110构成为以电动机110a为驱动源使加热环111和吸气环112在Z方向上移动。
如图6所示，加热环111在俯视下具有环形状。另外，加热环111具有对片构件220进行加热的护套加热器。吸气环112与加热环111一体地构成。吸气环112在俯视下具有环形状。在吸气环112的Z2方向侧的下表面形成有多个吸气口112a。扩张维持环113构成为，从Z1方向侧按压片构件220，以使晶圆210附近的片构件220不会因加热环111的加热而收缩。
扩张维持环113在俯视下具有环形状。扩张维持环113构成为能够通过缸体(未图示)在Z方向上移动。由此，扩张维持环113能够移动到按压片构件220的位置和从片构件220分离的位置。
〈紫外线照射部〉
紫外线照射部11构成为，为了使片构件220的粘接层的粘接力降低而向片构件220照射紫外线。具体而言，紫外线照射部11具有紫外线用照明。
(扩展装置的控制性结构)
如图7所示，扩展装置100具备第一控制部12、第二控制部13、第三控制部14、第四控制部15、第五控制部16、扩展控制运算部17、操作控制运算部18和存储部19。
第一控制部12构成为对热收缩部10进行控制。第一控制部12包括CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)和具有ROM(Read Only Memory：只读存储器)及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)的存储部。另外，第一控制部12也可以包括在电压切断后也保持所存储的信息的HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等作为存储部。另外，HDD也可以针对第一控制部12、第二控制部13、第三控制部14、第四控制部15和第五控制部16共用地设置。
第二控制部13构成为对冷气供给部7、冷却单元8和碎片清洁器9进行控制。第二控制部13包括CPU和具有ROM及RAM等的存储部。第三控制部14构成为对扩展部6进行控制。第三控制部14包括CPU和具有ROM及RAM等的存储部。另外，第二控制部13和第三控制部14也可以包括在电压切断后也保持所存储的信息的HDD等作为存储部。
第四控制部15构成为对盒部2和抬起手部3进行控制。第四控制部15包括CPU和具有ROM及RAM等的存储部。第五控制部16构成为对吸附手部4进行控制。第五控制部16包括CPU和具有ROM及RAM等的存储部。另外，第四控制部15和第五控制部16也可以包括在电压切断后也保持所存储的信息的HDD等作为存储部。
扩展控制运算部17构成为，基于第一控制部12、第二控制部13和第三控制部14的处理结果，进行与片构件220的扩展处理相关的运算。扩展控制运算部17包括CPU和具有ROM及RAM等的存储部。
操作控制运算部18构成为，基于第四控制部15和第五控制部16的处理结果，进行与晶圆环构造200的移动处理相关的运算。操作控制运算部18包括CPU和具有ROM及RAM等的存储部。
存储部19存储有用于使扩展装置100动作的程序。存储部19包括ROM和RAM等。
(由扩展装置进行的半导体芯片制造处理)
以下对扩展装置100的整体动作进行说明。
在步骤S1中，从盒部2取出晶圆环构造200。即，在由抬起手32支承收容在盒部2内的晶圆环构造200之后，由Y方向移动机构31使抬起手32向Y2方向侧移动，由此从盒部2取出晶圆环构造200。在步骤S2中，由吸附手43将晶圆环构造200移载到扩展部6。即，从盒部2取出的晶圆环构造200在被吸附手43吸附的状态下，通过X方向移动机构41向X2方向侧移动。然后，向X2方向侧移动的晶圆环构造200从吸附手43移载到夹持部63后，由夹持部63把持。
在步骤S3中，由扩展部6使片构件220扩展。此时，由夹持部63把持的晶圆环构造200的片构件220被冷气供给部7和冷却单元8这两者冷却。被冷却至规定温度的晶圆环构造200在由夹持部63把持的状态下，通过Z方向移动机构61下降。然后，由扩展环64使片构件220扩展，由此晶圆210沿着分割线被分割。此时，一边由碎片清洁器9进行碎片的抽吸，一边进行晶圆210的分割。
在步骤S4中，在维持片构件220的扩展状态的状态下，使扩展部6向热收缩部10的Z2方向侧移动。即，在进行晶圆210的分割之后，片构件220被扩展的状态下的晶圆环构造200通过Y方向移动机构62向Y1方向移动。在步骤S5中，由热收缩部10对片构件220进行加热而使其收缩。此时，向Y1方向移动的晶圆环构造200在被扩张维持环113和扩展环64夹入的状态下，由加热环111进行加热。此时，进行由吸气环112进行的吸气和由紫外线照射部11进行的紫外线照射。
在步骤S6中，使扩展部6返回到原来的位置。即，使片构件220收缩后的晶圆环构造200通过Y方向移动机构31向Y2方向侧移动。在步骤S7中，晶圆环构造200在由吸附手43从扩展部6移载到抬起手部3的状态下，通过X方向移动机构41向X1方向侧移动，交接到抬起手32。在步骤S8中，晶圆环构造200被收容于盒部2。并且，由抬起手32支承的晶圆环构造200通过Y方向移动机构31向Y1方向侧移动，从而将晶圆环构造200收容于盒部2。由此，对一片晶圆环构造200进行的处理完成。
(夹持部、冷气供给部和冷却单元的详细结构)
参照图9～图14，对夹持部63、冷气供给部7和冷却单元8的详细结构进行说明。
〈下侧把持部的详细结构〉
如图9和图10所示，下侧把持部63a具有支承体163a、位置调整部163b、定位销163c和定位销163d。
支承体163a从Z2方向侧支承晶圆环构造200的环状构件230。在支承体163a形成有贯通孔163e。贯通孔163e在Z方向上贯通支承体163a。贯通孔163e是为了使冷却体81a从Z2方向侧与片构件220接触而形成的。在水平方向(XY方向)上，贯通孔163e的尺寸比冷却体81a大。在水平方向(XY方向)上，贯通孔163e的尺寸比环状构件230稍小。
位置调整部163b构成为使载置于支承体163a的状态的晶圆环构造200朝向定位销163c和定位销163d移动。位置调整部163b构成为在Y方向上能够向朝向定位销163c和定位销163d的E1方向移动。位置调整部163b构成为在Y方向上能够向从定位销163c和定位销163d离开的E2方向移动。
位置调整部163b通过向E1方向移动，使载置于支承体163a的状态的晶圆环构造200的切口240与定位销163c抵接。另外，位置调整部163b通过向E1方向移动，使载置于支承体163a的状态的晶圆环构造200的切口250与定位销163d抵接。由此，进行晶圆环构造200的水平方向的定位。位置调整部163b在将晶圆环构造200定位后，向E2方向移动而返回到原来的位置。
定位销163c和定位销163d分别是从支承体163a的Z1方向侧的上表面向Z1方向突出的销。定位销163c配置于与切口240对应的位置。定位销163d配置于与切口250对应的位置。
〈上侧把持部的详细结构〉
如图9和图10所示，上侧把持部63b具有多个(四个)滑动移动体。多个滑动移动体能够在水平方向上向晶圆210侧的内侧方向(以下称为D1方向)和与晶圆210侧相反的一侧的外侧方向(以下称为D2方向)滑动移动。多个滑动移动体是第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d。
第一滑动移动体263a和第二滑动移动体263b配置于在Y方向上相对的位置。第一滑动移动体263a和第二滑动移动体263b分别能够向Y方向上接近晶圆210的D1方向和Y方向上与晶圆210侧相反的一侧的D2方向移动。
第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d配置于在X方向上相对的位置。第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d分别能够向X方向上接近晶圆210的D1方向和X方向上与晶圆210侧相反的一侧的D2方向移动。
通过第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d分别向D1方向移动而配置于用于从Z1方向侧按压环状构件230的位置(内侧位置)。另外，通过第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d分别向D2方向移动而配置于不从Z1方向侧按压环状构件230的位置(外侧位置)。另外，在外侧位置，晶圆环构造200能够在第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d的内侧在Z方向上移动。
第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d分别以电动机或缸体等致动器为驱动源(未图示)向D1方向和D2方向移动。
〈冷气供给部的详细结构〉
如图11所示，本实施方式的冷气供给部7构成为，不是向密闭的箱体之中供给冷气，而是使冷气滞留于晶圆环构造200的片构件220附近。另外，在图11中，冷气假想地用影线表示。即，冷气供给部7构成为，在由夹持部63把持环状构件230并且将比夹持部63靠Z1方向侧的空间不密闭而开放的状态下，向被夹持部63和晶圆环构造200包围的凹部120供给冷气，由此将冷气积存于凹部120。
具体而言，冷气供给部7包括多个(两个)喷嘴71和温度传感器72。另外，虽然喷嘴71设置有两个，但也可以设置有一个或三个以上。
多个喷嘴71分别构成为使冷气朝向Z2方向侧流动。多个喷嘴71分别具有冷气供给口71a。冷气供给口71a构成为，在由夹持部63把持环状构件230的状态下，配置于比晶圆210靠Z1方向侧，从Z1方向侧朝向Z2方向侧供给冷气。冷气供给口71a朝向Z2方向侧开放。从冷气供给口71a流出的冷气朝向晶圆210，通过与晶圆210碰触而朝向晶圆210的周围的片构件220流动。
温度传感器72构成为对凹部120内的气氛温度进行测量。温度传感器72与第二控制部13电连接。由此，温度传感器72的温度测量值被发送到第二控制部13。温度传感器72安装于碎片清洁器9的环状构件91的外侧面。
如图12所示，凹部120是从夹持部63的上端部向Z2方向侧凹陷而成的凹形状的空间。凹部120具有内侧面120a和底面120b。内侧面263e和内侧面230b分别是在水平方向上形成于晶圆210侧的侧面。内侧面120a由夹持部63的上侧把持部63b的内侧面263e和环状构件230的内侧面230b构成。内侧面263e是在使第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d分别向D1方向移动时形成的面。底面120b是形成于冷气供给部7的Z2方向侧的面。底面120b由片构件220的上表面220a构成。这样，在凹部120中，密度比常温的空气高的冷气滞留于片构件220的上表面220a附近。该滞留的冷气通过夹持部63的上侧把持部63b的内侧面263e、环状构件230的内侧面230b和片构件220的上表面220a而不易从凹部120流出。
在Z方向上，凹部120的深度F比环状构件91的长度L大。在水平方向(XY方向)上，凹部120的宽度W1比环状构件91的宽度W2大。这样，凹部120具有能够收容环状构件91的大小。另外，凹部120在俯视下具有大致六边形形状(参照图1)。
冷气供给部7构成为能够通过缸体(未图示)与环状构件91一起在Z方向上移动。由此，冷气供给部7能够移动到接近晶圆210的下方位置Dw(参照图11)和能够回避在X方向上移动的吸附手43的上方位置Up(参照图2)。因此，冷气供给部7构成为，在向Z2方向移动而配置于凹部120内的位置(下方位置Dw)的状态下，向凹部120供给冷气。
〈冷却单元的详细结构〉
如图13所示，冷却单元8是用于在由冷气供给部7冷却片构件220的同时冷却片构件220的单元。这样，通过使用冷气供给部7和冷却单元8这两者，能够避免冷却能力不足。由此，例如，即使在使用在晶圆210之下配置薄膜构件(例如，芯片贴装薄膜等)的片构件220的情况和使用由于稍柔软而难以冷却的材质的片构件220的情况等情况下，也能够更可靠地冷却片构件220。
冷却单元8构成为，在由夹持部63把持环状构件230的状态下从Z2方向侧冷却片构件220。如上所述，冷却单元8包括具有冷却体81a及珀尔帖元件81b的冷却构件81和缸体82。在冷却单元8中，被珀尔帖元件81b冷却的状态下的冷却体81a通过缸体82朝向Z1方向上升而从Z2方向侧与片构件220接触。
〈第二控制部和第三控制部的详细结构〉
如图11所示，第二控制部13构成为进行如下控制：基于温度传感器72的温度测量值，由从冷气供给部7供给的冷气将凹部120内的空间冷却到规定温度。规定温度例如是约0℃等。另外，如图13所示，第二控制部13构成为进行如下控制：基于预先设定的设定时间，在设定时间的期间使冷却体81a从Z2方向侧与片构件220接触，由此对片构件220进行冷却。
如图11和图13所示，这样的第二控制部13构成为进行如下控制：基于根据片构件220的种类预先设定的是否需要由冷气供给部7和冷却单元8这两者进行的冷却的设定，利用在凹部120内积存冷气而从Z1方向侧冷却片构件220的由冷气供给部7进行的冷却和从Z2方向侧冷却片构件220的由冷却单元8进行的冷却这两者进行冷却。是否需要由冷气供给部7和冷却单元8这两者进行的冷却由用户根据片构件220的种类预先设定。
如图14所示，第二控制部13构成为进行如下控制：基于经过了设定时间，在停止由冷却单元8进行的冷却之后，使冷却构件81向Z2方向侧移动而配置于下方位置。
另外，第二控制部13构成为进行如下控制：基于凹部120内的温度达到规定温度，开始由碎片清洁器9进行的抽吸。第三控制部14构成为进行如下控制：基于从扩展控制运算部17取得了由碎片清洁器9进行的抽吸已开始的通知，使夹持部63向Z2方向侧移动。由此，通过由扩展环64使片构件220扩展，晶圆210沿着分割线被分割，因此形成多个半导体芯片。
第二控制部13构成为进行如下控制：基于从扩展控制运算部17取得了夹持部63配置到Z2方向侧的下端位置的通知，停止由冷气供给部7进行的冷气的供给，并且停止由碎片清洁器9进行的吸气。第二控制部13构成为进行如下控制：基于由冷气供给部7进行的冷气的供给停止，使冷气供给部7向Z1方向侧移动而配置于上方位置Up。
(扩展处理)
参照图15和图16，对扩展装置100中的扩展处理进行说明。扩展处理是在上述半导体芯片制造处理中的步骤S3中进行的处理。
如图15所示，在步骤S301中，通过第二控制部13，基于将晶圆环构造200载置到下侧把持部63a，使吸附手43向Z1方向上升。此时，上侧把持部63b的第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d分别处于向D2方向移动后的状态(参照图18和图19)。并且，在下侧把持部63a的支承体163a载置有环状构件230(参照图18和图19)。
在步骤S302中，通过第三控制部14，基于从扩展控制运算部17取得了吸附手43已上升的通知，使上侧把持部63b的第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d分别向D1方向移动(参照图20)。在步骤S303中，通过第三控制部14，使位置调整部163b向E1方向移动。此时，晶圆环构造200的切口240与定位销163c抵接，并且晶圆环构造200的切口250与定位销163d抵接(参照图21)。由此，晶圆环构造200在水平方向上被定位。然后，通过第三控制部14，在使位置调整部163b向E1方向移动后，使位置调整部163b向E2方向移动而返回到原来的位置。
在步骤S304中，通过第三控制部14，在使位置调整部163b返回到原来的位置后，使下侧把持部63a向Z1方向移动(上升)，由上侧把持部63b和下侧把持部63a把持晶圆环构造200的环状构件230(参照图22)。
在步骤S305中，通过第二控制部13，基于从扩展控制运算部17取得了下侧把持部63a的上升已完成的通知，使碎片清洁器9下降(参照图11)。在步骤S306中，通过第二控制部13判断是否需要片构件220的冷却。在需要片构件220的冷却的情况下进入步骤S307，在不需要片构件220的冷却的情况下进入图16的步骤S309。
在步骤S307中，在通过第二控制部13开始由冷气供给部7进行的冷气的供给后(参照图11)，进入步骤S400。在步骤S400中，通过第二控制部13进行接触冷却处理。另外，关于接触冷却处理将在后面说明。
在步骤S308中，通过第二控制部13判断由温度传感器72测量出的凹部120内的气氛温度是否达到规定温度。在达到规定温度的情况下，进入图16的步骤S309，在未达到规定温度的情况下，重复步骤S308。
如图16所示，在步骤S309中，通过第二控制部13开始由碎片清洁器9进行的抽吸。在此，碎片清洁器9的抽吸量比从冷气供给部7供给的冷气的量小。在步骤S310中，通过第三控制部14，基于从扩展控制运算部17取得了由碎片清洁器9进行的抽吸已开始的通知，使夹持部63急速下降而执行使用扩展环64的扩展(参照图14)。
在步骤S311中，基于从扩展控制运算部17取得了扩展已完成的通知，通过第二控制部13停止由冷气供给部7进行的冷却。另外，在不需要由冷气供给部7和冷却单元8进行的片构件220的冷却的情况下，不进行步骤S311的处理而进入步骤S312。
在步骤S312中，基于由冷气供给部7进行的冷却停止，通过第二控制部13停止碎片清洁器9的抽吸。在步骤S313中，基于由碎片清洁器9进行的抽吸停止，通过第二控制部13使碎片清洁器9上升后，结束扩展处理。另外，在不需要由冷气供给部7和冷却单元8进行的片构件220的冷却的情况下，第二控制部13基于从扩展控制运算部17取得了扩展已完成的通知，停止碎片清洁器9的抽吸。
〈接触冷却处理〉
参照图17对扩展装置100中的接触冷却处理进行说明。接触冷却处理是表示与由冷气供给部7的冷却一起进行的由冷却单元8的冷却的处理。
在步骤S401中，通过第二控制部13，基于使冷却体81a上升的情况，开始珀耳帖元件81b对冷却体81a的冷却(参照图13)。在步骤S402中，判断是否经过了设定时间。在经过了设定时间的情况下进入步骤S403，在未经过设定时间的情况下重复步骤S402。在步骤S403中，通过第二控制部13使冷却体81a下降。在步骤S404中，在通过第二控制部13使珀耳帖元件81b对冷却体81a的冷却停止后，结束接触冷却处理。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，能够得到如下的效果。
在本实施方式中，如上所述，冷气供给部7构成为，在由夹持部63把持环状构件230并且将比夹持部63靠上侧的空间不密闭而开放的状态下，向被夹持部63和晶圆环构造200包围的凹部120供给冷气，由此将冷气积存于凹部120。由此，能够不向箱体等密闭空间供给冷气而在凹部120积存冷气来冷却片构件220，因此在由冷气供给部7冷却片构件220时，能够在确保能够从Z1方向侧接近晶圆210的路径的状态下冷却片构件220。
另外，在本实施方式中，如上所述，凹部120包括：夹持部63的内侧面263e和环状构件230的内侧面230b；及底面120b，由片构件220的上表面220a构成。由此，利用夹持部63的内侧面263e、环状构件230的内侧面230b和片构件220的上表面220a构成了凹部120，因此仅通过夹持部63把持环状构件230就能够形成凹部120。其结果是，能够容易地形成Z1方向开放的凹部120。
另外，在本实施方式中，如上所述，冷气供给部7包括冷气供给口71a，该冷气供给口71a在由夹持部63把持环状构件230的状态下，配置于比晶圆210靠Z1方向侧，从Z1方向侧朝向Z2方向侧供给冷气。由此，能够使从冷气供给口71a供给的冷气直接朝向凹部120的底部流动，因此能够高效地将冷气积存于凹部120。
另外，在本实施方式中，如上所述，冷气供给部7构成为能够在Z方向上移动。冷气供给部7构成为，在向Z2方向移动而配置于凹部120内的位置的状态下，向凹部120供给冷气。由此，与在将冷气供给部7配置(固定)于凹部120外的状态下向凹部120供给冷气的情况不同，能够抑制冷气向凹部120外流动的情况，因此能够可靠地向凹部120内供给冷气。
另外，在本实施方式中，如上所述，扩展装置100具备供冷气供给部7固定的环状构件91。在Z方向上，凹部120的深度F比环状构件91的长度L大。由此，能够确保凹部120的深度F，因此能够在凹部120内积存更多的冷气。
另外，在本实施方式中，如上所述，扩展装置100具备冷却单元8，该冷却单元8能够在由夹持部63把持环状构件230的状态下从下方冷却片构件220。冷却单元8包括冷却构件81，该冷却构件81具有珀尔帖元件81b，且在被珀尔帖元件81b冷却的状态下从下方与片构件220接触。由此，不仅能够通过冷气供给部7，还能够通过冷却构件81冷却片构件220，因此能够更有效地冷却片构件220。
另外，在本实施方式中，如上所述，扩展装置100还具备第二控制部13，该第二控制部13进行在凹部120内积存冷气而从上方冷却片构件220的由冷气供给部7进行的冷却和从下方冷却片构件220的由冷却单元8进行的冷却这两者的控制。如果这样构成，则能够由第二控制部13通过冷气供给部7和冷却单元8这两者冷却片构件220，因此能够充分地冷却片构件220。
另外，在本实施方式中，如上所述，夹持部63包括：下侧把持部63a，从Z2方向侧支承环状构件230；及上侧把持部63b，构成凹部120的内侧面120a中的比环状构件230靠Z1方向侧的部分，并从Z1方向侧按压环状构件230。由此，利用由下侧把持部63a和上侧把持部63b把持环状构件230的状态下的上侧把持部63b的内侧面263e构成了凹部120，因此能够使用于形成凹部120的结构和把持环状构件230的结构共用化。其结果是，能够抑制扩展装置100的结构的增加。
另外，在本实施方式中，如上所述，上侧把持部63b具有能够在水平方向上向晶圆210侧的D1方向和与晶圆210侧相反的一侧的D2方向滑动移动的第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d。由此，与第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d在Z方向上移动的情况不同，能够抑制第一滑动移动体263a、第二滑动移动体263b、第三滑动移动体263c和第四滑动移动体263d中的每一个与配置于比上侧把持部63b靠Z1方向侧的结构之间的干涉，因此能够抑制扩展装置100中的配置于比上侧把持部63b靠Z1方向侧的结构的配置的自由度的降低。
[变形例]
另外，应当认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示，而不是限制性的。本发明的范围并不是由上述的实施方式的说明示出，而是由要求保护的范围示出，而且包括与要求保护的范围等同的含义和范围内的所有改变(变形例)。
例如，在上述实施方式中，示出了冷气供给口71a从Z1方向侧朝向Z2方向侧(从上方朝向下方)供给冷气的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，冷气供给口也可以在水平方向上供给冷气。
另外，在上述实施方式中，示出了冷气供给部7构成为，在向Z2方向(下方向)移动而配置于凹部120内的位置的状态下，向凹部120供给冷气的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，冷气供给部也可以构成为，在配置于凹部外的位置的状态下，向凹部供给冷气。
另外，在上述实施方式中，示出了凹部120的深度F比环状构件91(固定构件)的长度L大的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，凹部的深度也可以比固定构件的长度小。
另外，在上述实施方式中，示出了扩展装置100具备冷却单元8的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，扩展装置也可以不具备冷却单元。
另外，在上述实施方式中，示出了冷却构件81具有珀尔帖元件81b的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可以由珀耳帖元件以外的冷却元件对冷却体进行冷却。
另外，在上述实施方式中，示出了冷气供给部7具有喷嘴71的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，冷气供给部也可以不是如喷嘴那样尖细形状的部件，而是圆筒状的部件。
另外，在上述实施方式中，示出了温度传感器72安装于碎片清洁器9的环状构件91的外侧面的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，只要能够测量凹部内的气氛温度，温度传感器也可以安装于夹持部等其他场所。
另外，在上述实施方式中，示出了冷气供给口71a形成于喷嘴71的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，冷气供给口也可以形成于夹持部等。
另外，在上述实施方式中，示出了冷气供给部7构成为能够通过缸体(未图示)与环状构件91一起在Z方向上移动的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，冷气供给部也可以不移动而配置于固定的场所。
另外，在上述实施方式中，为了便于说明，示出了对第二控制部13(控制部)的控制处理使用按照处理流程依次进行处理的流程驱动型的流程图进行说明的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可以通过以事件为单位执行处理的事件驱动型(event-driven型)的处理来进行控制部的控制处理。在该情况下，可以以完全的事件驱动型进行，也可以组合事件驱动和流程驱动来进行。
标号说明
6 扩展部；
7 冷气供给部；
8 冷却单元；
13第二控制部(控制部)；
63 夹持部；
63a 下侧把持部；
63b 上侧把持部；
71a 冷气供给口；
72 温度传感器；
81 冷却构件；
81b 珀尔帖元件；
91环状构件(固定构件)；
100 扩展装置；
120 凹部；
120a 内侧面；
120b 底面；
200 晶圆环构造；
210 晶圆；
220 片构件；
220a 上表面；
230 环状构件；
230b 内侧面；
263a第一滑动移动体(滑动移动体)；
263b第二滑动移动体(滑动移动体)；
263c第三滑动移动体(滑动移动体)；
263d第四滑动移动体(滑动移动体)；
263e内侧面；
F(凹部的)深度；
L(固定构件的)长度。

Claims (9)

1.一种扩展装置，具备：
晶圆环构造，包括能够沿着分割线分割的晶圆、粘贴有所述晶圆且具有伸缩性的片构件和以包围所述晶圆的状态粘贴于所述片构件的环状的环状构件；
扩展部，包括把持所述环状构件的夹持部，在由所述夹持部把持所述环状构件的状态下，通过使所述片构件扩展而沿着所述分割线将所述晶圆分割；及
冷气供给部，在由所述扩展部使所述片构件扩展时，向所述片构件供给冷气，
所述冷气供给部构成为，在由所述夹持部把持所述环状构件并且将比所述夹持部靠上侧的空间不密闭而开放的状态下，向被所述夹持部和所述晶圆环构造包围的凹部供给冷气，由此将冷气积存于所述凹部。
2.根据权利要求1所述的扩展装置，其中，
所述凹部包括：
所述夹持部的内侧面和所述环状构件的内侧面；及
底面，由所述片构件的上表面构成。
3.根据权利要求1或2所述的扩展装置，其中，
所述冷气供给部包括冷气供给口，该冷气供给口在由所述夹持部把持所述环状构件的状态下，配置于比所述晶圆靠上方处，并从上方朝向下方供给冷气。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的扩展装置，其中，
所述冷气供给部构成为能够在上下方向上移动，
所述冷气供给部构成为，在向下方向移动而配置于所述凹部内的位置的状态下，向所述凹部供给冷气。
5.根据权利要求4所述的扩展装置，其中，
所述扩展装置还具备供所述冷气供给部固定的固定构件，
在上下方向上，所述凹部的深度比所述固定构件的长度大。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的扩展装置，其中，
所述扩展装置还具备冷却单元，该冷却单元能够在由所述夹持部把持所述环状构件的状态下从下方冷却所述片构件，
所述冷却单元包括冷却构件，该冷却构件具有珀尔帖元件，且在被所述珀尔帖元件冷却的状态下从下方与所述片构件接触。
7.根据权利要求6所述的扩展装置，其中，
所述扩展装置还具备控制部，该控制部进行在所述凹部内积存冷气而从上方冷却所述片构件的由所述冷气供给部进行的冷却和从下方冷却所述片构件的由所述冷却单元进行的冷却这两者的控制。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的扩展装置，其中，
所述夹持部包括：
下侧把持部，从下侧支承所述环状构件；及
上侧把持部，构成所述凹部的内侧面中的比所述环状构件靠上侧的部分，并从上侧按压所述环状构件。
9.根据权利要求8所述的扩展装置，其中，
所述上侧把持部具有多个滑动移动体，该多个滑动移动体能够在水平方向上向所述晶圆侧的内侧方向和与所述晶圆侧相反的一侧的外侧方向滑动移动。
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