JP5980600B2

JP5980600B2 - テープ拡張装置

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Publication number: JP5980600B2
Application number: JP2012156298A
Authority: JP
Inventors: 高澤　徹; 徹高澤
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Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
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Description

本発明は、ウエーハが貼着された粘着テープを拡張してウエーハに外力を付与するためのテープ拡張装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハも所定の分割予定ラインに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせて照射し、被加工物の内部にストリートに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割する方法が実用化されている。（例えば、特許文献１参照。）

そして、変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を付与する技術として、ウエーハが貼着された粘着テープを拡張し、その後、粘着テープを拡張した状態で環状のフレームを個々のデバイスに分割されたウエーハを囲繞して粘着テープに貼着する技術が下記特許文献２に記載されている。

特許第３４０８８０５号公報特開２００６−２２９０２１号公報

而して、上記特許文献２に記載されているウエーハが貼着された粘着テープを拡張する技術は、粘着テープの対向する２辺を挟持して引っ張る方法であるため、直交する２辺が縮小して粘着テープに貼着され個々の分割されたデバイスが損傷するという問題がある。また、直交する２辺を挟持した状態で対向する２辺を引っ張ると粘着テープが十分拡張しないという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、粘着テープの対向する２辺を挟持して引っ張り粘着テープを拡張しても直交する２辺が縮小しないとともに、直交する２辺を挟持した状態でも粘着テープを十分拡張することができるテープ拡張装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、矩形状のテープを拡張するテープ拡張装置において、
テープの第１辺を挟持する第１の挟持手段と、該第１辺と対向するテープの第２辺を挟持する第２の挟持手段と、該第１辺および該第２辺と直交するテープの第３辺を挟持する第３の挟持手段と、該第３辺と対向するテープの第４辺を挟持する第４の挟持手段と、該第１の挟持手段と該第２の挟持手段と該第３の挟持手段と該第４の挟持手段をそれぞれ挟持する各辺に対して直交する方向に移動せしめる拡張手段と、を具備し、
該第１の挟持手段と該第２の挟持手段と該第３の挟持手段と該第４の挟持手段は、それぞれ下側挟持部材と上側挟持部材とを備え、該下側挟持部材の上面には挟持した辺に沿った方向に回転する複数のコロが配設されており、該上側挟持部材の下面には挟持した辺に沿った方向に回転する複数のコロが配設されている、
ことを特徴とするテープ拡張装置が提供される。

本発明に従って構成されたテープ拡張装置おいては、第１の挟持手段と第２の挟持手段と第３の挟持手段と第４の挟持手段は、それぞれ下側挟持部材と上側挟持部材とを備え、下側挟持部材の上面には挟持した辺に沿った方向に回転する複数のコロが配設されており、上側挟持部材の下面には挟持した辺に沿った方向に回転する複数のコロが配設されているので、例えば粘着テープの第３辺および第４辺を挟持して拡張する際に、第３辺および第４辺と直交する第１辺および第２辺を挟持する第１の挟持手段および第２の挟持手段の下側挟持部材および上側挟持部材によって挟持していても、下側挟持部材および上側挟持部材に配設された複数のコロが回転するので、粘着テープは十分に拡張される。また、粘着テープの第１辺および第２辺を挟持して拡張する際に、第１辺および第２辺と直交する第３辺および第４辺を挟持する第３の挟持手段および第４の挟持手段の下側挟持部材および上側挟持部材によって挟持していても、下側挟持部材および上側挟持部材に配設された複数のコロが回転するので、粘着テープは十分に拡張される。

本発明に従って構成されたテープ拡張装置の斜視図。図１に示すテープ拡張装置の挟持手段を構成する下側挟持部材および上側挟持部材の要部を拡大して示す正面図。図１に示すテープ拡張装置を用いて実施するテープ挟持工程の説明図。図１に示すテープ拡張装置を用いて実施する第１のテープ拡張工程の説明図。図１に示すテープ拡張装置を用いて実施する第２のテープ拡張工程の説明図。第１のテープ拡張工程および第２のテープ拡張工程が実施された粘着テープに貼着された個々に分割されたデバイスの状態を示す説明図。図１に示すテープ拡張装置を用いて実施するフレーム装着工程の説明図。図７に示すフレーム装着工程が実施され個々に分割されたデバイス間に間隔(ｓ)が形成されたウエーハ１０が粘着テープを介して環状フレームに支持された状態を示す断面図。テープ拡張装置によって拡張される粘着テープの平面図。

以下、本発明によって構成されたテープ拡張装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図９には、テープ拡張装置によって拡張される粘着テープの平面図が示されている。図示の粘着テープ１は、正方形（矩形）に形成されており、第１辺１aと、該第１辺１aと対向する第２辺１bと、該第１辺１aおよび該第２辺１bと直交する第３辺１cと、該第３辺１cと対向する第４辺１dを備えている。このように形成された粘着テープ１の表面には粘着層が塗布されており、この表面の中央部にウエーハ１０が貼着されている。なお、ウエーハ１０は、図示の実施形態においては表面１０aに複数のストリート１０１が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にそれぞれデバイス１０２が形成された半導体ウエーハからなっており、ストリート１０１に沿って個々のデバイス１０２に分割されているものとする。

次に、上述した個々のデバイス１０２に分割されたウエーハ１０が貼着されている粘着テープ１を拡張するテープ拡張装置について、図１および図２を参照して説明する。
図１には、本発明に従って構成されたテープ拡張装置の一実施形態の斜視図が示されている。
図１に示す実施形態におけるテープ拡張装置２は、固定基台２０と、該固定基台２０の中央部上面に配設され上記粘着テープ１を載置する円形状の保持テーブル３と、該保持テーブル３に載置された上記粘着テープ１を挟持する第１の挟持手段４aと第２の挟持手段４bと第３の挟持手段４cと第４の挟持手段４dと、該第１の挟持手段４aと該第２の挟持手段４bと該第３の挟持手段４cと該第４の挟持手段４dをそれぞれ円形状の保持テーブル３の径方向に移動せしめる第１のテープ拡張手段５aと第２のテープ拡張手段５bと第３のテープ拡張手段５cと第４のテープ拡張手段５dを具備している。

上記固定基台２０は矩形状に形成され、その上面には互いに９０度の角度を持って上記円形状の保持テーブル３の中心に向かって形成された第１の案内溝２０１aと第２の案内溝２０１bと第３の案内溝２０１cと第４の案内溝２０１dが形成されている。また、固定基台２０の上記第１の案内溝２０１aと第２の案内溝２０１bと第３の案内溝２０１cと第４の案内溝２０１dが形成された外周部は、外方に突出して形成されている。

上記円形状の保持テーブル３は、固定基台２０の上面に支持手段３０によって支持されている。この支持手段３０は、図示の実施形態においては保持テーブル３を上下方向に移動可能に構成されている。

上記第１の挟持手段４aと第２の挟持手段４bと第３の挟持手段４cと第４の挟持手段４dは、上記固定基台２０に形成された第１の案内溝２０１aと第２の案内溝２０１bと第３の案内溝２０１cと第４の案内溝２０１d上にそれぞれ配設されている。即ち、４個の挟持手段４a、４b、４c、４d、は、周方向に互いに等角度をもって配設されている。このように固定基台２０上に配設された第１の挟持手段４aと第２の挟持手段４bと第３の挟持手段４cと第４の挟持手段４dは、図示の実施形態においては同一の構成であり、それぞれＬ字状に形成された可動基台４１と、該可動基台４１に上下方向に移動可能に装着された下側挟持機構４２および上側挟持機構４３と、該下側挟持機構４２および上側挟持機構４３をそれぞれ上下方向に移動せしめる第１の移動機構４４および第２の移動機構４５とを具備している。可動基台４１は、移動部４１１と、該移動部４１１の上面から立設して形成された支持部４１２とからなっている。移動部４１１の下面にはそれぞれ上記第１の案内溝２０１a、第２の案内溝２０１b、第３の案内溝２０１c、第４の案内溝２０１dに嵌合する被案内レール４１１aが設けられており、この被案内レール４１１aをそれぞれ上記第１の案内溝２０１a、第２の案内溝２０１b、第３の案内溝２０１c、第４の案内溝２０１dに嵌合することにより、可動基台４１は固定基盤２０にそれぞれ上記第１の案内溝２０１a、第２の案内溝２０１b、第３の案内溝２０１c、第４の案内溝２０１dに沿って移動可能に構成される。また、移動部４１１には、雌ネジ４１１bが貫通して形成されている。上記支持部４１２の内側の面（互いに対向する側の面）には上下方向に延びる案内レール４１２aが設けられており、外側の面には上下方向に延びる長溝４１２bが形成されている。また、案内レール４１２aには、内側の面から上記長溝４１２bに達し上下方向に延びる長穴４１２cが形成されている。

上記下側挟持機構４２は、上記可動基台４１の支持部４１２に設けられた案内レール４１２aに沿って移動可能に配設された支持アーム４２１と、該支持アーム４２１に取り付けられた下側挟持部材４２２とからなっている。支持アーム４２１の基端には上記案内レール４１２aと嵌合する被案内溝４２１aが設けられており、この被案内溝４２１aを案内レール４１２aに嵌合することにより、支持アーム４２１は可動基台４１の支持部４１２に案内レール４１２aに沿って上下方向に移動可能に構成される。また、支持アーム４２１の基部には雌ネジ４２１bを備えた雌ネジブロック４２１cが設けられており、この雌ネジブロック４２１cが上記長穴４１２cを挿通して配設される。上記下側挟持部材４２２は、図示の実施形態においては直方体状に形成されており、長手方向が被案内レール４１１aと直交する方向に向けて配設されている。このように構成された下側挟持部材４２２の挟持面側である上面には、下側挟持部材４２２の長手方向に回転する複数のコロ４２３が配設されている。

上記上側挟持機構４３は、上記可動基台４１の支持部４１２に設けられた案内レール４１２aに沿って移動可能に配設された支持アーム４３１と、該支持アーム４３１に取り付けられた上側挟持部材４３２とからなっている。支持アーム４３１の基端には上記案内レール４１２aと嵌合する被案内溝４３１aが設けられており、この被案内溝４３１aを案内レール４１２aに嵌合することにより、支持アーム４３１は可動基台４１の支持部４１２に案内レール４１２aに沿って上下方向に移動可能に構成される。また、支持アーム４３１の基部には雌ネジ４３１bを備えた雌ネジブロック４３１cが設けられており、この雌ネジブロック４３１cが上記長穴４１２cを挿通して配設される。上記上側挟持部材４３２は、図示の実施形態においては直方体状に形成されており、長手方向が被案内レール４１１aと直交する方向に向けて配設されている。このように構成された上側挟持部材４３２の挟持面側である下面には、上側挟持部材４３２の長手方向に回転する複数のコロ４３３（図２参照）が配設されている。この複数のコロ４３３は、図２に示すように上記下側挟持機構４２の下側挟持部材４２２に配設された複数のコロ４２３と対向するように配設されている。

上記下側挟持機構４２を上下方向に移動せしめる第１の移動機構４４は、上記可動基台４１の支持部４１２に形成された長溝４１２b内に案内レール４１２aと平行に配設され上記支持アーム４２１の基部に設けられた雌ネジブロック４２１cの雌ネジ４２１bと螺合する雄ネジロッド４４１と、可動基台４１の支持部４１２に配設され雄ネジロッド４４１の一端部を回転可能に支持する軸受４４２と、雄ネジロッド４４１の他端に連結され雄ネジロッド４４１を回転駆動するためのパルスモータ４４３とからなっている。このように構成された第１の移動機構４４は、パルスモータ４４３を駆動して雄ネジロッド４４１を一方向または他方向に回動することにより、下側挟持機構４２を案内レール４１２aに沿って上下方向に移動せしめる。

上記上側挟持機構４３を上下方向に移動せしめる第２の移動機構４５は、上記第１の移動機構４４と同様の構成で第１の移動機構４４の上側に配設されている。即ち、第２の移動機構４５は、上記可動基台４１の支持部４１２に形成された長溝４１２b内に案内レール４１２aと平行に配設され上記支持アーム４３１の基部に設けられた雌ネジブロック４３１cの雌ネジ４３１bと螺合する雄ネジロッド４５１と、可動基台４１の支持部４１２に配設され雄ネジロッド４５１の一端部を回転可能に支持する軸受４５２と、雄ネジロッド４５１の他端に連結され雄ネジロッド４５１を回転駆動するためのパルスモータ４５３とからなっている。このように構成された第２の移動機構４５は、パルスモータ４５３を駆動して雄ネジロッド４５１を一方向または他方向に回動することにより、上側挟持機構４３を案内レール４１２aに沿って上下方向に移動せしめる。

上記第１の挟持手段４a、第２の挟持手段４b、第３の挟持手段４c、第４の挟持手段４dをそれぞれ円形状の保持テーブル３の径方向に移動せしめる第１のテープ拡張手段５a、第２のテープ拡張手段５b、第３のテープ拡張手段５c、第４のテープ拡張手段５dは、それぞれ上記固定基台２０に形成された上記第１の案内溝２０１a、第２の案内溝２０１b、第３の案内溝２０１c、第４の案内溝２０１dに沿って配設されている。この第１のテープ拡張手段５a、第２のテープ拡張手段５b、第３のテープ拡張手段５c、第４のテープ拡張手段５dは、それぞれ第１の案内溝２０１a、第２の案内溝２０１b、第３の案内溝２０１c、第４の案内溝２０１dと平行に配設され上記可動基台４１の移動部４１１に形成された雌ネジ４１１bと螺合する雄ネジロッド５１と、上記固定基台２０に配設され雄ネジロッド５１の一端部を回転可能に支持する軸受５２と、雄ネジロッド５１の他端と連結され雄ネジロッド５１を回転駆動するためのパルスモータ５３とからなっている。このように構成された第１のテープ拡張手段５a、第２のテープ拡張手段５b、第３のテープ拡張手段５c、第４のテープ拡張手段５dは、それぞれパルスモータ５３を駆動して雄ネジロッド５１を一方向または他方向に回動することにより、第１の挟持手段４a、第２の挟持手段４b、第３の挟持手段４c、第４の挟持手段４dをそれぞれ円形状の保持テーブル３の径方向に移動せしめる。

図１および図２に示す実施形態におけるテープ拡張装置２は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
上記図９に示す表面中央部にウエーハ１０（個々のデバイス１０２に分割されている）が貼着されている粘着テープ１は、図示しない搬送装置によって保持テーブル３上に載置される。このとき粘着テープ１は、第１辺１aを第１の挟持手段４aに向け、第２辺１bを第２の挟持手段４bに向け、第３辺１cを第３の挟持手段４cに向け、第４辺１dを第４の挟持手段４dに向けて載置される。なお、このとき保持テーブル３は、上面が上記第１の挟持手段４a、第２の挟持手段４b、第３の挟持手段４c、第４の挟持手段４dを構成する下側挟持機構４２の下側挟持部材４２２と上側挟持機構４３の上側挟持部材４３２との中間位置の高さに位置付けられている。

次に、第１のテープ拡張手段５a、第２のテープ拡張手段５b、第３のテープ拡張手段５c、第４のテープ拡張手段５dを作動して第１の挟持手段４a、第２の挟持手段４b、第３の挟持手段４c、第４の挟持手段４dの下側挟持機構４２および上側挟持機構４３を粘着テープ１を挟持できる位置に位置付ける。そして、第１の挟持手段４a、第２の挟持手段４b、第３の挟持手段４c、第４の挟持手段４dを構成する第１の移動機構４４および第２の移動機構４５を作動して、図２および図３に示すように下側挟持機構４２の下側挟持部材４２２と上側挟持機構４３の上側挟持部材４３２とによって粘着テープ１の各辺を挟持する（テープ挟持工程）。

図２および図３に示すように下側挟持機構４２の下側挟持部材４２２と上側挟持機構４３の上側挟持部材４３２とによって粘着テープ１の各辺を挟持したならば、例えば第３のテープ拡張手段５cおよび第４のテープ拡張手段５dを作動し、図４に示すように第３の挟持手段４cおよび第４の挟持手段４dを構成する下側挟持機構４２および上側挟持機構４３を図４において矢印A1およびA2で示す方向（図４において左右方向）に移動せしめる。この結果、粘着テープ１は、矢印A1およびA2で示す方向（図４において左右方向）に引っ張られて拡張する（第１のテープ拡張工程）。このとき、第３の挟持手段４cおよび第４の挟持手段４dを構成する下側挟持機構４２および上側挟持機構４３に挟持された粘着テープ１の第３辺１cおよび第４辺１dと直交する第１辺１aおよび第２辺１bを挟持する第１の挟持手段４aおよび第２の挟持手段４bの下側挟持機構４２および上側挟持機構４３を構成する下側挟持部材４２２および上側挟持部材４３２には長手方向（第１辺１aおよび第２辺１bに沿った方向）に回転する複数のコロ４２３および４３３が配設されているので、粘着テープ１が矢印A1およびA2で示す方向（図４において左右方向）に引っ張られて拡張すると、下側挟持部材４２２および上側挟持部材４３２に配設された複数のコロ４２３および４３３が回転する。従って、粘着テープ１の第３辺１cおよび第４辺１dを挟持して拡張する際に、第３辺１cおよび第４辺１dと直交する第１辺１aおよび第２辺１bを挟持する第１の挟持手段４aおよび第２の挟持手段４bの下側挟持機構４２および上側挟持機構４３によって挟持していても、下側挟持機構４２および上側挟持機構４３の下側挟持部材４２２および上側挟持部材４３２に配設された複数のコロ４２３および４３３が回転するので、粘着テープ１は十分に拡張される。

次に、上記第４図に示す粘着テープ１の第３辺１cおよび第４辺１dを挟持して拡張した状態で、図５に示すように第１の挟持手段４aおよび第２の挟持手段４bを構成する下側挟持機構４２および上側挟持機構４３を図５において矢印B1およびB2で示す方向（図５において上下方向）に移動せしめる。この結果、粘着テープ１は、矢印B1およびB2で示す方向（図５において上下方向）に引っ張られて拡張する（第２のテープ拡張工程）。このとき、第１の挟持手段４aおよび第２の挟持手段４bを構成する下側挟持機構４２および上側挟持機構４３に挟持された粘着テープ１の第１辺１aおよび第２辺１dと直交する第３辺１cおよび第４辺１dを挟持する第３の挟持手段４cおよび第４の挟持手段４dの下側挟持機構４２および上側挟持機構４３を構成する下側挟持部材４２２および上側挟持部材４３２には長手方向（第３辺１cおよび第４辺１dに沿った方向）に回転する複数のコロ４２３および４３３が配設されているので、粘着テープ１が矢印B1およびB2で示す方向（図５において上下方向）に引っ張られて拡張すると、下側挟持部材４２２および上側挟持部材４３２に配設された複数のコロ４２３および４３３が回転する。従って、粘着テープ１の第１辺１aおよび第２辺１bを挟持して拡張する際に、第１辺１aおよび第２辺１bと直交する第３辺１cおよび第４辺１dを挟持する第３の挟持手段４cおよび第４の挟持手段４dの下側挟持機構４２および上側挟持機構４３によって挟持していても、下側挟持機構４２および上側挟持機構４３の下側挟持部材４２２および上側挟持部材４３２に配設された複数のコロ４２３および４３３が回転するので、粘着テープ１は十分に拡張される。
なお、上述した実施形態においては、粘着テープ１の第１辺１aおよび第２辺１bと第３辺１cおよび第４辺１dを挟持した状態で、粘着テープ１の第３辺１cおよび第４辺１dを拡張する第１のテープ拡張工程と粘着テープ１の第１辺１aおよび第２辺１bを拡張する第２のテープ拡張工程を分けて実施する例を示したが、第１のテープ拡張工程と第２のテープ拡張工程を同時に実施してもよい。

以上のように粘着テープ１の第３辺１cおよび第４辺１dと第１辺１aおよび第２辺１bを拡張することにより、図６に示すように粘着テープ１に貼着されたウエーハ１０が個々に分割されているデバイス１０２間には、隙間Sが形成される。
なお、デバイスの縦および横の寸法が異なり、ウエーハに配設されたデバイスの縦列と横列の数が異なる場合でも、配設されたデバイスの数に対応して粘着テープ１の第１辺１aおよび第２辺１bの拡張量と第３辺１cおよび第４辺１d拡張量を調整することにより、個々に分割されているデバイス間の隙間Sを一定にできるとともに、隙間を一直線上に形成することができる。

次に、上述した粘着テープ１に貼着されたウエーハ１０が個々に分割されているデバイス１０２間に隙間Sを形成した状態で、図７に示すようにウエーハ１０が収容される大きさの開口部７０を有する環状フレーム７を粘着テープ１の粘着層が塗布された表面に装着する（フレーム装着工程）。この結果、図８に示すように個々に分割されたデバイス１０２間に間隔(ｓ)が形成されたウエーハ１０は、環状フレーム７の開口部７０に収容され、粘着テープ１を介して環状フレーム７によって支持されることになる。このようにして、粘着テープ１の表面に環状フレーム７を装着したならば、粘着テープ１を環状フレーム７の外周に沿って切断する。そして、環状フレーム７に粘着テープ１を介して支持されたウエーハ１０（デバイス１０２間に間隔(s)が形成されている）は、デバイスをピックアップするピックアップ工程に搬送される。

１：粘着テープ
２：テープ拡張装置
２０：固定基台
３：円形状の保持テーブル
４a：第１の挟持手段
４b：第２の挟持手段
４c：第３の挟持手段
４d：第４の挟持手段
４１：可動基台
４２：下側挟持機構
４２２：下側挟持部材
４２３：コロ
４３：上側挟持機構
４３２：上側挟持部材
４３３：コロ
４４：第１の移動機構
４５：第２の移動機構
５a：第１のテープ拡張手段
５b：第２のテープ拡張手段
５c：第３のテープ拡張手段
５d：第４のテープ拡張手段
７：環状フレーム
１０：ウエーハ

Claims

矩形状のテープを拡張するテープ拡張装置において、
テープの第１辺を挟持する第１の挟持手段と、該第１辺と対向するテープの第２辺を挟持する第２の挟持手段と、該第１辺および該第２辺と直交するテープの第３辺を挟持する第３の挟持手段と、該第３辺と対向するテープの第４辺を挟持する第４の挟持手段と、該第１の挟持手段と該第２の挟持手段と該第３の挟持手段と該第４の挟持手段をそれぞれ挟持する各辺に対して直交する方向に移動せしめる拡張手段と、を具備し、
該第１の挟持手段と該第２の挟持手段と該第３の挟持手段と該第４の挟持手段は、それぞれ下側挟持部材と上側挟持部材とを備え、該下側挟持部材の上面には挟持した辺に沿った方向に回転する複数のコロが配設されており、該上側挟持部材の下面には挟持した辺に沿った方向に回転する複数のコロが配設されている、
ことを特徴とするテープ拡張装置。