JP7112205B2 - 分割装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハを個々のチップに分割する分割装置に関する。
半導体ウェーハ等の被加工物を分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する場合には、例えば、ウェーハに透過性を有するレーザビームをウェーハ内部に照射して改質層を形成し、その後、該改質層に外力を加えることでウェーハをチップに分割している。
例えば、改質層を形成したウェーハをウェーハよりも大径のテープに貼着し、さらに、テープの粘着面の外周部を円形の開口を備えるリングフレームに貼着し、ウェーハをテープを介してリングフレームに支持された状態とする。その後、テープを拡張することでテープに貼着されたウェーハの改質層に外力（テープの拡張力）を加え、改質層を起点としてウェーハをチップに分割している。
ウェーハをテープの拡張によってチップに分割した後、チップ間の間隔を維持させるために、テープに掛けられているテンションを解除してテープのウェーハ外周とリングフレーム内周との間のリング状の領域を山なりに弛ませて***させ、回転するヒータ等で該領域に熱を加えて該領域を熱収縮させている。そして、隣接する各チップの間隔をテープ拡張後の等間隔の大きさで維持できる。
しかし、リング状の領域のテープを弛ませた***部分が倒れてしまうことがあり、この場合ヒータからの熱が該弛ませた部分に伝わらないことがある。その対策として、突き上げピンでテープの該領域を下方から押して***させて、ヒータからの熱を伝わりやすくする技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－２１６１５１号公報
しかし、上記特許文献１に記載されているように、ピンでテープの弛ませた部分を***させた状態で熱収縮を行っていくと、熱収縮したテープの該領域はピンの先端形状にならって***した形状に形作られてしまい、テープの弛ませた部分が不均一に熱収縮されることで熱収縮後のテープ上において各チップ間隔が均等にならないという問題が生じ得る。
よって、テープを拡張させ、分割起点を起点にウェーハを分割する分割装置においては、テープを熱収縮させたときにチップ間隔を均等に保つという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、リングフレームの開口部を塞いで貼着した熱収縮性のテープを介して分割起点が形成され該開口部に位置付けられたウェーハを支持したワークセットの該テープを拡張させ、該分割起点を起点に該ウェーハを分割する分割装置であって、該ワークセットの該テープを吸引保持する吸引面を有するテーブルと、該テーブルの外側で該ワークセットの該リングフレームを保持するリングフレーム保持部と、該吸引面に対して直交するＺ軸方向に該テーブルと該リングフレーム保持部とを相対的に接近又は離間させる昇降手段と、該テープの該ウェーハ外周と該リングフレーム内周との間のリング状の領域を加熱して収縮させるヒータと、該ヒータを該吸引面の中心を軸に周回させる周回手段と、該テープの該リング状の領域を押して***させて該ヒータに該テープを近づけるピンと、該ピンを該Ｚ軸方向に昇降させるピン昇降手段と、該ピン昇降手段を制御する制御手段とを備え、該テープは、帯状の該テープが引き出され該ウェーハと該リングフレームとに貼着されてから円形に切断されていて、引き出される方向と同方向である延在方向よりも、該延在方向に直交する幅方向において、弛むことで***した際に該吸引面の中心側に向かって倒れやすい性質を備え、該ピンは、該吸引面の中心を通り帯状の該テープが引き出される方向に延在する中心線を基準に対称的に、かつ、該吸引面の中心を通り該中心線に直交する線から該吸引面の中心を基準に該中心線に向かうほど互いの間隔を広げて複数配設され、該制御手段は、該ピン昇降手段を制御し、該テープの該リング状の領域の弛むことで***し倒れやすい部分を選択的に該ピンによって***させ倒れないようにしつつ、該周回手段により周回する該ヒータが、該ピンの真上に位置して該テープを熱収縮させるときに、該ヒータの直下の該ピンを下降させ該テープから離間させる分割装置である。
本発明に係る分割装置は、ワークセットのテープを吸引保持する吸引面を有するテーブルと、テーブルの外側でワークセットのリングフレームを保持するリングフレーム保持部と、吸引面に対して直交するＺ軸方向にテーブルとリングフレーム保持部とを相対的に接近又は離間させる昇降手段と、テープのウェーハ外周とリングフレーム内周との間のリング状の領域を加熱して収縮させるヒータと、ヒータを吸引面の中心を軸に周回させる周回手段と、テープのリング状の領域を押して***させてヒータにテープを近づけるピンと、ピンをＺ軸方向に昇降させるピン昇降手段と、ピン昇降手段を制御する制御手段とを備え、テープは、帯状のテープが引き出されウェーハとリングフレームとに貼着されてから円形に切断されていて、引き出される方向と同方向である延在方向よりも、延在方向に直交する幅方向において、弛むことで***した際に吸引面の中心側に向かって倒れやすい性質を備え、ピンは、吸引面の中心を通り帯状のテープが引き出される方向に延在する中心線を基準に対称的に、かつ、吸引面の中心を通り中心線に直交する線から吸引面の中心を基準に中心線に向かうほど互いの間隔を広げて複数配設され、制御手段は、ピン昇降手段を制御し、テープのリング状の領域の弛むことで***し倒れやすい部分を選択的にピンによって***させ倒れないようにしつつ、周回手段により周回するヒータが、ピンの真上に位置してテープを熱収縮させるときに、ヒータの直下のピンを下降させテープから離間させる。そのため、テープを熱収縮させている時に、ピンによってテープのリング状の領域は倒れないように***されていることからヒータからの熱が伝わりやすくなっており、かつ、ピンの真上にヒータが位置する際には、ピンがテープから離されることで熱収縮によりピンの形がテープに転写してしまうことが防がれる。その結果、テープのリング状の領域を均一に熱収縮させることができ、チップ同士の間隔がテープ上で均等な間隔に保たれた状態を維持することができる。特に、テープが帯状のテープから引き出されて使用され、また、引き出される方向と同方向である延在方向よりも、延在方向に直交する幅方向において、弛むことで***した際に吸引面の中心側に向かって倒れやすい性質を備えていることに対応して、ピンは、吸引面の中心を通り帯状のテープが引き出される方向に延在する中心線を基準に対称的に、かつ、吸引面の中心を通り中心線に直交する線から吸引面の中心を基準に中心線に向かうほど互いの間隔を広げて複数配設されていることで、吸引面の中心側に向かって倒れにくい弛むことで***した部分はピンで***させる動作をさせなくても済み、また、吸引面の中心側に向かって倒れやすい弛むことで***した部分をピンの真上にヒータが位置する直前まで選択的に倒れないようにピンで***させることが可能となる。なお、上記のような性質を備える帯状のテープを使用することの意義は、分割装置に搬送されてくるワークセットは、帯状のテープが引き出されてウェーハとリングフレームとに貼着されてから円形に切断されているため、ワークセット製造のスループットが一枚一枚予め円形となっているテープをウェーハとリングフレームとに貼着している場合に比べて向上しており、これに連動して、分割装置によるワークセットのウェーハの分割によるチップの製造のスループットも向上する。
分割装置の構造の一例を示す斜視図である。 分割装置に、ワークセットをセットした状態を示す断面図である。 分割装置によってテープを拡張することで、ウェーハを分割起点に沿って分割している状態を示す断面図である。 拡張されたテープをテーブルの吸引面で吸引保持している状態を示す断面図である。 テープのリング状の領域を山なりに弛ませて***部が形成された状態を示す断面図である。 ピンがテープのリング状の領域の***部を押して***させてヒータに近づけ、さらに、ヒータが原点位置に位置付けられた状態で、ヒータによるテープの***部の熱収縮が開始される状態を示す断面図である。 周回するヒータがピンの真上に来る前にテープの***部を熱収縮している状態を説明する説明図である。 周回するヒータがピンの真上に位置してテープの***部を熱収縮するときに、制御手段によるピン昇降手段の制御の下でテープからピンが僅かに離される状態を説明する説明図である。 周回するヒータがピンの真上を通過するときにピンが僅かにテープから離されることで、テープがピンの先端形状にならった***した形状とならずに熱収縮される状態を説明する説明図である。 周回するヒータがピンの真上を通過した後にテープの***部を熱収縮している状態を説明する説明図である。 テープのリング状の領域の全周が熱収縮によりフラットな状態になった場合の説明図である。 テープの延在方向を考慮してピンがテーブルの吸引面の中心線を基準として対称に複数配設されている場合を説明する平面図である。 テープのリング状の領域を山なりに弛ませて形成された***部が吸引面の中心側に倒れた状態を示す断面図である。 吸引面の中心側に倒れた***部をピンで下方から押して***させた状態を示す断面図である。 テープのリング状の領域を山なりに弛ませて形成された***部がピンに支持されなくとも倒れない状態を示す断面図である。
図１に示すウェーハＷは、例えば、母材がシリコンからなる円形状の半導体ウェーハであり、ウェーハＷの表面Ｗａには複数の分割予定ラインがそれぞれ直交するように設定されている。そして、分割予定ラインによって区画された複数の格子状の領域には、図示しないデバイスがそれぞれ形成されている。
ウェーハＷは、ウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームが分割予定ラインに沿って照射されて、ウェーハＷ内部の所定深さの位置に分割起点Ｍ（改質層Ｍ）が分割予定ラインに沿って連続的に形成されている。
なお、分割起点Ｍ（改質層Ｍ）は、レーザビームの照射によりウェーハＷの内部が改質されて周囲よりも強度が低下した領域である。分割起点Ｍからは、ウェーハＷの表面Ｗａ又は裏面Ｗｂにそれぞれクラックが伸長していてもよい。また、本実施形態においては、ウェーハＷの分割起点Ｍとして改質層を例示するが、分割起点Ｍは、ウェーハＷの強度を分割予定ラインに沿って低下させて分割時の起点になればよく、例えば、レーザー加工溝、切削溝、又はスクライブライン等でもよい。
ウェーハＷはシリコンウェーハに限定されるものではない。
ウェーハＷは、ウェーハＷよりも大径のテープＴが裏面Ｗｂに貼着され、テープＴの粘着面の外周部が円形の開口部を備えるリングフレームＦに貼着されることで、表面Ｗａが上方に露出した状態でテープＴを介してリングフレームＦに支持された状態、即ち、ワークセットＷＳとなる。なお、ワークセットＷＳはウェーハＷの裏面Ｗｂが上方に露出した状態となっていてもよい。テープＴは、機械的外力に対し適度な伸縮性及び加熱収縮性を備える樹脂から構成されており、テープＴのウェーハＷ外周とリングフレームＦ内周との間のリング状の領域Ｔｄは上方に露出している。リングフレームＦの開口部の中心とウェーハＷの中心とは略合致している。
図１に示す分割装置１は、ワークセットＷＳのテープＴを吸引保持する吸引面３００ａを有するテーブル３０を中央に備えている。外形が円形状のテーブル３０は、その下方に配設された複数の支持柱３２によって支持されており、ポーラス部材等からなりワークセットＷＳのテープＴを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。テーブル３０の直径は、ウェーハＷの直径よりも大きく、かつ、後述する載置テーブル４０の円形開口４００よりも小さくなっている。そして、吸着部３００の露出面である吸引面３００ａは、水平面となっている。
図２に示すように、枠体３０１の底部中央には、吸引孔が厚み方向に貫通形成されており、該吸引孔には、真空発生装置からなる吸引源３９に連通する吸引路３０１ａが接続されている。吸引路３０１ａ上には、吸引路３０１ａを吸引源３９に連通する状態と大気に開放された状態とに切り換え可能なソレノイドバルブ３９ａが配設されている。
枠体３０１の上面の外周エッジには、全周に渡って複数のコロ３０１ｂが取り付けられている。コロ３０１ｂは、テープＴを拡張する際にテープＴの下面に転接することで、テープＴと枠体３０１の上面の外周エッジとの間に生じる摩擦抵抗を軽減させ、拡張力をテープＴに均等に作用させる役割を果たす。
図１、２に示すように、テーブル３０の周囲には、テーブル３０の外側でワークセットＷＳのリングフレームＦを保持するリングフレーム保持部４が配設されている。
リングフレーム保持部４は、載置テーブル４０の水平な保持面４０ａ上にリングフレームＦが載置されると、カバープレート４１で上方からリングフレームＦを保持面４０ａとの間に挟み込むようにしてテーブル３０の外側において保持面４０ａでリングフレームＦを保持できる。
載置テーブル４０は、例えば、平面視矩形状の外形を備え、その中央にテーブル３０よりも大径の円形開口４００が形成されている。この円形開口４００の中心とテーブル３０の中心とは略合致している。
載置テーブル４０の四隅は、テーブル３０の吸引面３００ａに対して直交するＺ軸方向に載置テーブル４０を昇降させる４つの昇降手段４３によってそれぞれ支持されている。
４つの昇降手段４３は、モータの回転をボールねじによりＺ軸方向における直線運動に変換し、ボールねじによって載置テーブル４０を昇降させる電動シリンダである。なお、昇降手段４３は、シリンダ内への空気の供給と排出とによりＺ軸方向にピストンを上下動させて載置テーブル４０を昇降させるエアシリンダ等であってもよい。
カバープレート４１は、中央にテーブル３０よりも大径の円形開口４１０を有する矩形板状に形成されている。リングフレームＦが載置された載置テーブル４０上にカバープレート４１が載置されると、カバープレート４１と載置テーブル４０とによってリングフレームＦが保持されると共に、カバープレート４１の円形開口４１０からウェーハＷと、テープＴのリング状の領域Ｔｄとが上方に露出される。なお、カバープレート４１は、載置テーブル４０に載置された状態で、例えば、不図示のクランプ部によって載置テーブル４０に固定される。
図１に示すように、カバープレート４１の上方には、テープＴのリング状の領域Ｔｄを加熱して収縮させるヒータ５０と、ヒータ５０をテーブル３０の吸引面３００ａの中心を軸に周回させる周回手段５１とが配設されている。
周回手段５１は、例えば、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能な回転軸５１０と、回転軸５１０に連結され回転軸５１０を回転駆動するモータ５１１と、回転軸５１０の下端にその中心が接続された長板状のヒータ支持部５１２とを備えている。回転軸５１０の軸芯線上には、テーブル３０の吸引面３００ａの回転中心が位置している。
ヒータ５０は、例えば、遠赤外線ヒータであり、ヒータ支持部５１２の長手方向の両端に、周方向に１８０度空けて２つ配設されている。なお、ヒータ５０の配設個数は２つに限定されるものではなく、例えば、ヒータ支持部５１２を十字形状として４つのヒータ５０を配設するものとしてもよいし、ヒータ５０は遠赤外線ヒータに限定されるものではない。カバープレート４１と載置テーブル４０とによってリングフレームＦが保持された状態になると、各ヒータ５０はテープＴのリング状の領域Ｔｄの上方にそれぞれ位置付けられる。ヒータ５０は、例えば、金属材料に吸収され難い３μｍ～２５μｍにピーク波形の遠赤外線を下方に位置するテープＴのリング状の領域Ｔｄにスポット照射することで、装置各部の加熱を抑えてテープＴの照射箇所のみを適切に加熱することが可能である。
分割装置１は、テープＴのリング状の領域Ｔｄを押して***させてヒータ５０にテープＴを近づけるピン４６と、ピン４６をＺ軸方向に昇降させるピン昇降手段４７と、ピン昇降手段４７を制御する制御手段９とを備えている。
図１に拡大して示すピン昇降手段４７は、例えば、電動シリンダであり、載置テーブル４０の内周面４０ｃ（図２参照）に固定されている。ピン昇降手段４７は、例えば、外装筒４７０を備えており、ピン４６は、外装筒４７０の上端側に図示しないベアリング等を介して挿通されている。Ｚ軸方向に延在しテープＴのリング状の領域Ｔｄに下方から対向するピン４６は、例えば、その先端４６０がテープＴに傷等を付けない様に球面状に面取りされており、その下端側には、ピン昇降手段４７のボールネジ４７１が螺合するネジシャフト４６１が形成されている。
ピン昇降手段４７は、ボールネジ４７１に連結されたモータ４７２がボールネジ４７１を回転駆動することで、ボールネジ４７１の回転運動をピン４６のＺ軸方向における直線運動に変換させて、ピン４６を昇降させる。
本実施形態においては、例えば、ピン４６及びピン昇降手段４７は、テーブル３０の外周側に６つ、即ち、テーブル３０と同じ中心で周方向に６０度ずつ等間隔を空けて配置されているが、ピン４６及びピン昇降手段４７の配設個数はこれに限定されるものではない。
ＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子で構成される制御手段９は、各配線によって、周回手段５１のモータ５１１、各昇降手段４３、各ピン昇降手段４７のモータ４７２等に電気的に接続されており、制御手段９の制御の下で、周回手段５１によるヒータ５０の周回動作や、昇降手段４３による載置テーブル４０の昇降動作、及びピン昇降手段４７によるピン４６の昇降動作等が制御される。
周回手段５１のモータ５１１は、例えばサーボモータであり、モータ５１１の回転数を検出する図示しないロータリエンコーダが接続されている。そして、このロータリエンコーダは、サーボアンプとしても作用する制御手段９からモータ５１１に対して動作信号が供給された後、エンコーダ信号（モータ５１１の回転数）を制御手段９に対して出力する。制御手段９は、ロータリエンコーダから制御手段９に対して出力されるエンコーダ信号によって、周回手段５１による各ヒータ５０の周回速度をフィードバック制御し、かつ、周回する各ヒータ５０の位置を逐次認識できる。
ピン昇降手段４７のモータ４７２は、例えばサーボモータであり、モータ４７２の回転数を検出する図示しないロータリエンコーダが接続されている。そして、このロータリエンコーダは、制御手段９からモータ４７２に対して動作信号が供給された後、エンコーダ信号（モータ４７２の回転数）を制御手段９に対して出力する。制御手段９は、該エンコーダ信号によって、ピン昇降手段４７によるピン４６の昇降量（テープＴの突き上げ量）をフィードバック制御することができる。
制御手段９によるヒータ５０の周回速度制御及びヒータ５０の位置認識並びにピン昇降手段４７の動作制御は、サーボモータを用いた例に限定されない。例えば、ピン昇降手段４７のモータ４７２は、パルスモータ（ステッピングモータ）であり、制御手段９は、図示しないパルス発振器からモータ４７２に送出されるパルス信号数で、ピン昇降手段４７によるピン４６の昇降量（テープＴの突き上げ量）を制御することができる。
以下に、上述した分割装置１を用いてワークセットＷＳのテープＴを拡張させ、分割起点Ｍを起点にウェーハＷを分割する場合の分割装置１の動作について説明する。
まず、図２に示すように、ワークセットＷＳのウェーハＷがテーブル３０の吸引面３００ａ上にテープＴを下側に向けて載置され、ウェーハＷの中心と吸引面３００ａの中心とが略合致した状態になる。そして、ソレノイドバルブ３９ａが開かれた状態で吸引源３９が作動することで、吸引源３９により生み出される吸引力が吸引面３００ａに伝達され、テーブル３０が吸引面３００ａ上でウェーハＷをテープＴを介して吸引保持する。
同時に、載置テーブル４０の保持面４０ａにワークセットＷＳのリングフレームＦが載置される。次いで、カバープレート４１で上方からリングフレームＦを保持面４０ａとの間に挟み込むようにして、テーブル３０の外側において保持面４０ａでリングフレームＦを保持した後、図示しないクランプ部によりカバープレート４１が載置テーブル４０に固定される。この状態においては、載置テーブル４０の保持面４０ａとテーブル３０の吸引面３００ａとは略同一の高さ位置ある。
次いで、図３に示すように、ソレノイドバルブ３９ａが閉じられてテープＴの拡張を阻害しないように吸引面３００ａへの吸引力の伝達が止められた状態で、昇降手段４３がリングフレームＦを保持した状態の載置テーブル４０を所定の高さ位置まで下降させることで、載置テーブル４０の保持面４０ａがテーブル３０の吸引面３００ａより下方の高さ位置に相対的に位置付けられ、カバープレート４１の円形開口４１０からテーブル３０が上方に突出される。そして、リングフレーム保持部４に対してテーブル３０が相対的に突き上げられることでテープＴが径方向に拡張されて、拡張力がテープＴを介してウェーハＷに対して付与され、分割予定ラインに沿って形成された分割起点Ｍを起点にウェーハＷが個々のチップに分割される。テープＴは、隣り合うチップが完全に離間するまで引き伸ばされ、複数のチップ間に所定の間隔が形成される。
なお、例えば、ウェーハＷが、分割装置１に搬入される前に既に分割起点Ｍを起点にチップに分割されているものである場合には、分割装置１においてテープＴの拡張によって複数のチップ間に所定の間隔が形成される。
その後、図４に示すように、再び、ソレノイドバルブ３９ａが開かれ吸引面３００ａへ吸引力が伝達されることで、テープＴのリング状の領域Ｔｄより内側の領域（ウェーハＷに対応する領域）が吸引面３００ａで吸引保持されて、後述するテープＴの拡張の解除による弛みがリング状の領域Ｔｄより内側の領域で生じないように（拡張後のチップ間隔を維持するように）セットされる。
図５に示すように、昇降手段４３がリングフレーム保持部４を上昇させてテープＴの拡張が解除されると、テープＴが緩められてテープＴの吸引面３００ａで吸引されていないリング状の領域Ｔｄが余剰分として山なりに弛み、円環状の***部Ｔｆが形成される。
この***部Ｔｆを含むテープＴのリング状の領域Ｔｄが複数のヒータ５０によって熱収縮される。この場合、ヒータ５０は、遠赤外線の照射範囲が広くなり過ぎるとウェーハＷにダメージを与えてしまうため、テープＴの***部Ｔｆに遠赤外線をスポット照射して局所的に加熱することが望ましい。
そして、***部Ｔｆが熱収縮中に倒れてしまうことでヒータ５０からの熱が伝わりにくくなってしまうことを防ぐために、図６に示すように、各ピン４６によってテープＴのリング状の領域Ｔｄの***部Ｔｆを押し上げることで、***部Ｔｆを遠赤外線の照射位置に合わせるようにし、かつ、ヒータ５０に近づける。即ち、制御手段９がピン昇降手段４７のモータ４７２に送出する動作信号を制御することで、モータ４７２を所定の回転数分だけ正回転させて、ピン昇降手段４７によって上昇するピン４６がリング状の領域Ｔｄの***部Ｔｆを押して***させてヒータ５０に***部Ｔｆを近づけた後、所定の高さ位置で停止させる。
例えば、周回手段５１が制御手段９の制御の下で所定角度だけヒータ５０を周回させて、６つのピン４６のいずれか２つの上方に２つのヒータ５０をそれぞれ位置付ける。このヒータ５０が位置付けられた位置が、熱収縮開始位置（原点位置）となる。
その後、制御手段９から周回手段５１のモータ５１１に所定量の動作信号が供給され、モータ５１１が＋Ｚ方向から見て反時計回り方向に回転軸５１０を所定の回転速度で回転させ、これに伴って、ヒータ支持部５１２も反時計回り方向に回転する。そして、ヒータ５０が回転軸５１０を軸に反時計回り方向に所定の回転速度で***部Ｔｆ上を周回する。
図７に示すように、周回する２つのヒータ５０（片方のみ図示）からテープＴの***部Ｔｆに向けて遠赤外線が精度よくスポット照射される。よって、テープＴのリング状の領域Ｔｄの***部Ｔｆとその付近だけが加熱されて、ウェーハＷにダメージを与えることなく、***部Ｔｆとその付近だけが効率的に加熱収縮されていく。そして、加熱収縮された***部Ｔｆはフラットな状態に戻る。
制御手段９は、周回手段５１による各ヒータ５０の周回速度を制御し、かつ、ヒータ５０の周回軌道上における位置を逐次把握しているため、各ヒータ５０が原点位置から回転軸５１０を中心として６０度反時計回り方向に移動し、図７に示す状態から図８、９に示すようにピン４６の真上に位置する状態になった際に、制御手段９による制御の下で、ピン昇降手段４７のモータ４７２に対して、モータ４７２を逆回転させピン４６を僅かに－Ｚ方向に降下させる所定量の動作信号が供給される。その結果、テープＴの***部Ｔｆからピン４６が僅かに離されつつ又は離れた状態で、ピン４６の真上をヒータ５０が***部Ｔｆを加熱収縮しつつ通過していく。そして、図１０に示すようにピン４６の形がテープＴに転写してしまうことなく、他の既に加熱収縮された***部Ｔｆと均等に***部Ｔｆが加熱収縮されてフラットな状態に戻る。
なお、制御手段９からモータ４７２を逆回転させる動作信号が送出され、該動作信号をモータ４７２が受け取って動作するまでの間のタイムラグを考慮して、制御手段９による上記ピン昇降手段４７を介したピン４６の下降動作制御は、ヒータ５０が原点位置から回転軸５１０を中心として６０度反時計回り方向に移動する少し前の時点（例えば、ヒータ５０が５９度移動した時点）から開始されてもよい。
さらに、２つのヒータ５０が、原点位置から回転軸５１０を中心として１２０度及び１８０度反時計回り方向に移動してそれぞれピン４６の真上に位置する状態になった際に、制御手段９による同様のピン昇降手段４７の制御が行われることで、テープＴの***部Ｔｆが全周に亘って加熱収縮されて、図１１に示すように、テープＴのリング状の領域Ｔｄ全周がフラットな状態になる。
その後、ソレノイドバルブ３９ａが閉じられて吸引面３００ａへの吸引力の伝達が止められても、テープＴのリング状の領域Ｔｄの***部Ｔｆのみが熱収縮されており、該リング状の領域Ｔｄより内側のチップが貼着されている領域に熱収縮は無いため、個々のチップの間隔はウェーハＷが分割された時点の均等な間隔で保たれている。
その後、カバープレート４１が載置テーブル４０上から取り外されて、ワークセットＷＳが分割装置１から搬出可能な状態になる。
本発明に係る分割装置１は、ワークセットＷＳのテープＴを吸引保持する吸引面３００ａを有するテーブル３０と、テーブル３０の外側でワークセットＷＳのリングフレームＦを保持するリングフレーム保持部４と、吸引面３００ａに対して直交するＺ軸方向にテーブル３０とリングフレーム保持部４とを相対的に接近又は離間させる昇降手段４３と、テープＴのウェーハＷ外周とリングフレームＦ内周との間のリング状の領域Ｔｄを加熱して収縮させるヒータ５０と、ヒータ５０を吸引面３００ａの中心を軸に周回させる周回手段５１と、テープＴのリング状の領域Ｔｄを押して***させてヒータ５０にテープＴを近づけるピン４６と、ピン４６をＺ軸方向に昇降させるピン昇降手段４７と、ピン昇降手段４７を制御する制御手段９とを備え、ピン４６は、吸引面３００ａの中心を中心として周方向に所定の角度を空けて複数配設されている、即ち、本実施形態においては、テーブル３０の吸引面３００ａの中心を中心として周方向に等角度（例えば、６０度）を空けて複数（例えば、６つ）配設されており、制御手段９は、周回手段５１により周回するヒータ５０が、ピン４６の真上に位置してテープＴを熱収縮させるときに、テープＴからピン４６を僅かに離すようにピン昇降手段４７を制御する。そのため、テープＴを熱収縮させている時に、ピン４６によってテープＴのリング状の領域Ｔｄの***部Ｔｆが倒れないように***されていることからヒータ５０からの熱が伝わりやすくなっており、かつ、ピン４６の真上にヒータ５０が位置する際にはピン４６をテープＴから僅かに離すことで熱収縮によりピン４６の形がテープＴに転写してしまうことが防がれる。その結果、テープＴのリング状の領域Ｔｄを均一に熱収縮させフラットな状態にすることができ、チップ同士の間隔がテープＴ上で所定の均等な間隔に保たれた状態を維持することができる。
なお、本発明に係る分割装置１は本実施形態に限定されず、また、添付図面に図示されている分割装置１の各構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、リングフレーム保持部４はリングフレームＦを保持可能であればよく、カバープレート４１の代わりに、エアーアクチュエータ等で駆動するクランプ部を載置テーブル４０の四方に設けて、リングフレームＦの四方を保持する構成にしてもよい。
例えば、本実施形態においては、２つのヒータ５０をテープＴのリング状の領域Ｔｄでそれぞれ凡そ１８０度回転させることで、テープＴの***部Ｔｆを全周に亘って加熱収縮してリング状の領域Ｔｄ全周をフラットな状態にしているが、テープＴの熱収縮率等によって、２つのヒータ５０をテープＴのリング状の領域Ｔｄで３６０度又は５４０度（１８０度の整数倍）回転させて、テープＴの***部Ｔｆを全周に亘って加熱収縮してリング状の領域Ｔｄ全周をフラットな状態にしてもよい。この場合には、テープＴの***部Ｔｆを下方から***させる各ピン４６の真上を２回、３回とヒータ５０が通過し、***部ＴｆがテープＴの熱収縮率に応じて段階的に熱収縮されていく。
そのため、テープＴの熱収縮率に応じて、制御手段９によるピン昇降手段４７の制御の下で、ヒータ５０がピン４６の真上に位置する際のピン４６の下降量をヒータ５０が通過する回ごとに変える、即ち、ピン昇降手段４７によりピン４６をステップ送りするものとしてもよい。ピン４６をステップ送りする場合のピン４６の下降量は、テープＴの熱収縮率によって決定され、熱収縮率が大きい場合には、ピン４６の下降量も大きくなる。例えば、各ピン４６の上方を１回目にヒータ５０が通過する際のテープＴの熱収縮率が大きい場合には、ピン４６は大きく下降し、各ピン４６の上方を２回目にヒータ５０が通過する際のテープＴの熱収縮率が小さくなっている場合には、それに比例してピン４６の下降量も１回目の下降量よりも小さくなる。
上記実施形態においては、ピン４６がテーブル３０の吸引面３００ａの中心を中心として周方向に６０度ずつ等間隔空けて６つ配設されているが、例えば、図１２に示すように、ピン４６は、テーブル３０の吸引面３００ａの中心線ｂ１－ｂ２を基準として対称に複数配設されていてもよい。
ウェーハＷは、ウェーハＷよりも大径のテープＴが裏面Ｗｂに貼着され、テープＴの粘着面の外周部が円形の開口部を備えるリングフレームＦに貼着されることで、ワークセットＷＳとなる。このワークセットＷＳの形成は、テープ貼着装置等で行われる。テープ貼着装置では、例えば、ロール状に巻かれたテープロールから、帯状のテープＴを所定長さだけ回転ローラ等によって引き出し、ウェーハＷとリングフレームＦとに帯状のテープＴを貼着し、その後、帯状のテープＴをリングフレームＦに沿ってカッター等で円形に切断している。そして、帯状のテープＴは、その延在方向（引き出される方向）と延在方向に直交する幅方向とで機械的外力に対する伸縮性、加熱収縮性、及び拡張後における形状維持性（弛むことで***した際の倒れやすさ）等が異なる場合がある。
図１２に示すように、ウェーハＷの外周縁には、結晶方位等を示すマークであるノッチＮが、ウェーハＷの中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されている。テープ貼着装置において、例えば、ノッチＮの示す向きとテープＴの延在方向とが同方向となった状態でワークセットＷＳが形成されることで、図１に示す分割装置１にワークセットＷＳが搬送された際に、ワークセットＷＳの円形のテープＴの延在方向が判断可能となっている。なお、ウェーハＷやテープＴの固体識別情報を示す図示しないマーク（例えば、バーコード）が、リングフレームＦに形成されていることで、円形のテープＴの延在方向が判断可能となっていてもよい。
図１２においては、図１に示すテーブル３０が吸引面３００ａ上でウェーハＷをテープＴを介して吸引保持しており、カバープレート４１で上方からリングフレームＦを保持面４０ａとの間に挟み込むようにして、テーブル３０の外側において保持面４０ａでリングフレームＦが保持されている。そして、ノッチＮを用いた円形のテープＴの延在方向の把握により、円形のテープＴは、Ｙ軸方向がテープＴの延在方向となるように、かつ、Ｘ軸方向がテープＴの幅方向となるようにして保持テーブル３０上で吸引保持されている。ピン４６は、このテープＴの延在方向を考慮して、例えば、テーブル３０の吸引面３００ａのＹ軸に平行な中心線ｂ１－ｂ２を基準として対称に５個ずつ、計１０個配設されている。各ピン４６は図１に示すピン昇降手段４７によって昇降可能に支持されている。
ピン４６は、例えば、Ｘ軸に平行な中心線ａ１－ａ２上に中心線ｂ１－ｂ２を基準として対称に１つずつ配設され、さらに、テーブル３０の吸引面３００ａの中心を中心として中心線ａ１－ａ２から周方向に１０度空けて中心線ｂ１－ｂ２を基準として対称に２つずつ配設され、さらに、周方向に１５度空けて中心線ｂ１－ｂ２を基準として対称に２つずつ配設されている。なお、ピン４６の配設個数及び周方向における離間角度は本実施形態に示す例に限定されるものではなく、テープＴの延在方向と幅方向とから判断されるリング状の領域Ｔｄで弛み***し形成された***部Ｔｆの倒れやすさ等を考慮して、実験的、経験的、又は理論的に選択される。
先に説明したのと同様に、分割装置１において、分割予定ラインに沿って形成された分割起点Ｍ（図１参照）を起点にウェーハＷが個々のチップに分割され、テープＴが緩められてテープＴの吸引面３００ａで吸引されていないリング状の領域Ｔｄが余剰分として山なりに弛み、図１３に示す円環状の***部Ｔｆが形成される。図１３はテープＴの図１２に示す中心線ａ１－ａ２断面を示している。図１２に示すテープＴの幅方向（Ｘ軸方向）では、テープＴの延在方向（Ｙ軸方向）よりもリング状の領域Ｔｄに形成された***部Ｔｆが、図１３に示すように中心側に倒れやすい。したがって、図１４に示すように、各ピン４６がピン昇降手段４７によって上昇し、各ピン４６がリング状の領域Ｔｄの倒れてしまった***部Ｔｆを***させてヒータ５０に近づけた後、所定の高さ位置で停止する。図１２に示すように、各ピン４６の周方向における離間角度が中心線ｂ１－ｂ２に近づく方向に１０度、１５度と大きくなる理由は、リング状の領域Ｔｄにおいて、より中心線ｂ１－ｂ２に近い側の***部Ｔｆは、中心線ａ１－ａ２により近い側の***部Ｔｆよりも倒れにくいため、各ピン４６間の距離が広がっても***部Ｔｆが倒れないように***させ続けることができるためである。
図１５はテープＴの図１２に示す中心線ｂ１－ｂ２断面を示している。図１５に示すテープＴの延在方向（Ｙ軸方向）では、テープＴの幅方向（Ｘ軸方向）よりもリング状の領域Ｔｄに形成された***部Ｔｆがテーブル３０の吸引面３００ａの中心側に倒れにくい。そのため、ピン４６で***部Ｔｆを下方から***させずとも、***部Ｔｆは倒れずに***した状態を保つ。
このように、ピン４６が、テーブル３０の吸引面３００ａの中心線ｂ１－ｂ２を基準として対称に複数配設されることで、テープＴを熱収縮させるときに、テープＴのリング状の領域Ｔｄの倒れやすい***部Ｔｆを選択的にピン４６によって***させ倒れないようにすることができる。
例えば、周回手段５１が制御手段９の制御の下で所定角度だけヒータ５０を周回させて、図１２に示す中心線ａ１－ａ２上の２つのピン４６の上方に２つのヒータ５０をそれぞれ原点位置に位置付ける。その後、制御手段９から周回手段５１のモータ５１１に所定量の動作信号が供給され、図１４に示すように、ヒータ支持部５１２が反時計回り方向に回転する。そして、ヒータ５０が回転軸５１０を軸に反時計回り方向に所定の回転速度で***部Ｔｆ上を周回する。
周回する２つのヒータ５０からテープＴの***部Ｔｆに向けて遠赤外線が照射され、加熱により収縮した***部Ｔｆはフラットな状態に戻る。
制御手段９は、周回手段５１による各ヒータ５０の周回速度を制御し、かつ、ヒータ５０の周回軌道上における位置を逐次把握しているため、各ヒータ５０が原点位置から回転軸５１０を中心として１０度反時計回り方向に移動し、ヒータ５０がピン４６の真上に位置する状態になった際に、制御手段９による制御の下で、ピン昇降手段４７がピン４６を僅かに下降させる。そのため、テープＴの***部Ｔｆからピン４６が僅かに離されつつ又は離れた状態で、ピン４６の真上をヒータ５０が***部Ｔｆを加熱収縮しつつ通過していく。そして、ピン４６の形がテープＴに転写してしまうことなく、***部Ｔｆが加熱収縮されてフラットな状態に戻る。
２つのヒータ５０が、さらに１５度反時計回り方向に移動してそれぞれピン４６の真上に位置する状態になった際に、制御手段９による同様のピン昇降手段４７の制御が行われることで、テープＴの***部Ｔｆが同様に加熱収縮される。図１５に示すピン４６で押されずに単独で***している***部Ｔｆは、そのままの状態で２つのヒータ５０によって加熱収縮される。このような、制御手段９によるピン昇降手段４７の制御の下で、ピン４６の形がテープＴに転写してしまうことなく、テープＴのリング状の領域Ｔｄ全周を熱収縮によりフラットな状態にすることができる。
１：分割装置
３０：テーブル ３００：吸着部 ３００ａ：吸引面 ３０１：枠体 ３０１ａ：吸引路
３０１ｂ：コロ
３２：支持柱 ３９：吸引源
４：リングフレーム保持部 ４０：載置テーブル ４０ａ：保持面 ４００：円形開口
４１：カバープレート ４１０：円形開口 ４３：昇降手段
４６：ピン ４７：ピン昇降手段 ４７１：ボールネジ ４７２：モータ
５０：ヒータ ５１：周回手段 ５１０：回転軸 ５１１：モータ
９：制御手段
Ｗ：ウェーハ Ｍ：分割起点 Ｔ：テープ Ｔｄ：リング状の領域 Ｔｆ：***部 Ｆ：リングフレーム ＷＳ：ワークセット

Claims (1)

  1. リングフレームの開口部を塞いで貼着した熱収縮性のテープを介して分割起点が形成され該開口部に位置付けられたウェーハを支持したワークセットの該テープを拡張させ、該分割起点を起点に該ウェーハを分割する分割装置であって、
    該ワークセットの該テープを吸引保持する吸引面を有するテーブルと、該テーブルの外側で該ワークセットの該リングフレームを保持するリングフレーム保持部と、該吸引面に対して直交するＺ軸方向に該テーブルと該リングフレーム保持部とを相対的に接近又は離間させる昇降手段と、該テープの該ウェーハ外周と該リングフレーム内周との間のリング状の領域を加熱して収縮させるヒータと、該ヒータを該吸引面の中心を軸に周回させる周回手段と、該テープの該リング状の領域を押して***させて該ヒータに該テープを近づけるピンと、該ピンを該Ｚ軸方向に昇降させるピン昇降手段と、該ピン昇降手段を制御する制御手段とを備え、
    該テープは、帯状の該テープが引き出され該ウェーハと該リングフレームとに貼着されてから円形に切断されていて、引き出される方向と同方向である延在方向よりも、該延在方向に直交する幅方向において、弛むことで***した際に該吸引面の中心側に向かって倒れやすい性質を備え、
    該ピンは、該吸引面の中心を通り帯状の該テープが引き出される方向に延在する中心線を基準に対称的に、かつ、該吸引面の中心を通り該中心線に直交する線から該吸引面の中心を基準に該中心線に向かうほど互いの間隔を広げて複数配設され、
    該制御手段は、該ピン昇降手段を制御し、該テープの該リング状の領域の弛むことで***し倒れやすい部分を選択的に該ピンによって***させ倒れないようにしつつ、該周回手段により周回する該ヒータが、該ピンの真上に位置して該テープを熱収縮させるときに、該ヒータの直下の該ピンを下降させ該テープから離間させる分割装置。
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