JP2006024591A - ブレーキングエキスパンダ - Google Patents

Abstract

【課題】
フィルムシート上のウェハーをチップに分割してフィルムシート上で拡張するブレーキングエキスパンダを提供する。
【解決手段】
拡張ステージ１００では、ボールガイド１０６のステージ面１０６ａから一部が突出する複数の球体１０９が配置されており、ステージ面１０６ａの回転と同時に複数の球体１０９を半径方向に移動させて一個の球体１０９が連続的な渦巻き状軌道上を移動し、これら複数の球体１０９がダイシング済みのウェハーに当接し、このウェハーに設けられた溝部を破断（ブレーキング）して、チップに分割するようなブレーキングエキスパンダとした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体製造工程のうち、ダイシング済みのウェハーを角形小片であるチップへ分離するためのブレーキングエキスパンダに関する。

半導体製造工程では、棒状のシリコン単結晶がスライシングされて薄い円板状のウェハーが切り出される。このウェハーは、表面が研磨されて鏡面状に仕上げられた後、薄膜形成、リソグラフィ、エッチング、不純物導入、洗浄、熱処理等が施され、ＶＬＳＩ・ＣＭＯＳ等のチップが格子状に複数割り付けられたウェハーとなる。

このウェハー上で格子状に割り付けられた複数のチップから一片のチップへ分割するために、専用のカッターにより一片のチップに切り離されるダイシングが行われる。これら一片のチップがダイボンディング・ワイヤボンディング・パッケージングされ、ＩＣチップが製造されることとなる。

さて、上記した半導体製造工程で、ウェハーに対して、薄膜形成、リソグラフィ、エッチング、不純物導入、洗浄、熱処理等を行う場合に、直に触ることが許されないウェハーの取り扱いを容易ならしめるため、製造工程途中のウェハーは、ウェハーリングと呼ばれる治具上に取り付けられた上で取り扱われている。作業員・製造装置はこのウェハーリングを把持・握持することでウェハーに触れることなくウェハーを取り扱うことができる。

このウェハーリングについて説明する。図１１はウェハーリングの構成図であり、図１１（ａ）は表面図、図１１（ｂ）はＡ−Ａ線側断面図、図１１（ｃ）は裏面図である。図１１（ａ），図１１（ｃ）で示すように、ウェハーリング１０は一部切り欠き（図１１（ａ）では上側）を有する環状の板であり、中央孔には伸縮性を有するフィルムシート１１が張り渡されている。このフィルムシート１１には、図１１（ａ）で示される側のみに接着剤が塗布されており、皺等がないように張り渡された状態でウェハーリング１０に貼り付けられる。さらに、このフィルムシート１１の中央部にはウェハー１２が配置・固着されることとなる。

このような取り付けを実現するため、図示しないが専用のマウンティング装置が開発されており、ウェハーリング１０・フィルムシート１１・ウェハー１２の位置決めを行いつつ接着することが可能になされている。このようなウェハー１２ではウェハーリング１０を把持して搬送などが行われるため、換言すればウェハー１２に直接接触することがなくなり、ウェハー１２に対して塵埃の付着・過度な力が掛かるという事態の発生を回避している。

さて、半導体製造工程が進み、このウェハーリング１０のウェハー１２がチップとして切り出されるダイシングが行われる。そしてダイシング終了後にはチップを取り出すこととなるが、この場合、あるチップと隣接する他のチップとの境界面が接していない状態として一片のチップの側部を摘んで取り出す必要がある。そこで、フィルムシート１１を拡張することでフィルムシート１１の上にあるダイシング済みのウェハー１２も併せて移動・分離するという手法を採る。

このフィルムシートの拡張について概略説明する。図１２はフィルムシート拡張を説明する説明図であり、図１２（ａ）は拡張前のフィルムシート上のダイシング済みのウェハーを示す図、図１２（ｂ）は拡張後のフィルムシート上のチップ群を示す図である。図１２（ａ）で示すようなダイシング済みのウェハー１２が貼り付けられているフィルムシートに対し、図１２（ａ）で示す矢印方向（放射方向）の力が加わると、ウェハー１２は分離開始し、最終的には図１２（ｂ）で示すようにチップ１３が整然と配列した状態を維持しつつ間隔を開ける（以下、このような作業を単にフィルムシート拡張作業という）。

このようなフィルムシートの拡張作業に係る従来技術として、例えば、特許文献１（昭和６３年特許出願公告第２９４１２号公報）に記載された「多数個の半導体素子を載せた伸縮性シートのウェハーリングへのセッティング方法」に係る発明が知られている。具体的には伸縮性シートの外周をクランパで挟持して拡張しつつ拡張リングを取り付け、下側から上昇する昇降装置に取り付けられたカッターで伸縮性シートを切断して拡張リングに移し取るというものである。従来技術はこのようなものである。

また、直接的な従来技術ではないものの、フィルムシートにウェハーリングを空隙なく貼り合わせるような装置が例えば、特許文献２にも開示されている。

特公昭６３−２９４１２号公報 特開平１１−８２８８号公報 （段落番号００１０〜００１５，図１，図２）

現在では切断工程が進歩し、図１２（ｂ）で示したように、完全切断も可能となっている。しかしながら、近年の半導体製造工程では全体の効率等を考慮してウェハー１２のダイシング終了後も若干の未切断部分を溝状にして残すことで図１１（ａ）のようにウェハー１２を一体にしたまま各種処理を施し、最後に完全に切断するような製造工程を採用している。この未切断部を極めて薄くした場合、フィルムシート１１の湾曲やフィルムシート１１の局部的な押上げで容易にウェハー１２を分割する事が可能である。しかしながら、現状ではこのような分割操作を機械的に行う装置はなく、例えば、手やへらなどをフィルムシート１１に押し当ててウェハー１２を分割するというものであり、不慣れな作業員では不要な力が加わるおそれもあるため、機械的にウェハー１２を分割したいという要請があった。

本発明は上記問題点を解決するためのものであり、その目的は、所定の力でフィルムシート上のウェハーをチップに分割してフィルムシート上で拡張するブレーキングエキスパンダの提供を行うことにある。

本発明の請求項１に係るブレーキングエキスパンダは、
ウェハーリングを保持固定するためのクランプ部と、
クランプ部で支持されるウェハーリングのフィルムシートに対しウェハーが載置された面の裏面からフィルムシートを押圧する拡張ステージと、
拡張ステージを昇降させる昇降装置と、
を備え、ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを拡張ステージの周縁部で引き延ばし、このフィルムシート上に固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するためのブレーキングエキスパンダであって、
前記拡張ステージでは、そのステージ面から一部が突出する複数の球体が配置されており、ステージ面の回転と同時に複数の球体を半径方向に移動させて一個の球体が連続的な渦巻き状軌道上を移動し、これら複数の球体がダイシング済みのウェハーに当接し、フィルムシートの拡張によって発生する張力とでこのウェハーに設けられた溝部を破断（ブレーキング）して、チップに分割することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係るブレーキングエキスパンダは、
請求項１記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
前記拡張ステージは、その内部に球体が循環する球路が設けられ、ステージ面の回転で得られた推力により球体も循環させることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係るブレーキングエキスパンダは、
請求項２記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
前記拡張ステージは、
回転体形状で凹部が形成されるステージベースと、
ステージベースの凹部内で回動自在に支持される回動支持部と、
回動支持部の回転軸上で回動支持部と一体に固定されるステータと、
回動支持部により回動自在に支持されるリングガイドと、
リングガイドに取付けられるボールガイドと、
リングガイドに取付けられるリングギアと、
リングギアと噛み合ってリングギアを回動させるドライブギヤと、
ボールガイド、リングガイド、ステータにより形成される球路と、
球路内に配置される複数の球体と、
を備え、
リングガイドの回動時にステータの球路壁面に接する円弧列状の球体は移動が拘束されるとともにこの拘束された球体が非拘束の隣接する球体を押すことでボールガイド、リングガイド内の球体に推進力が加わって球体が移動することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係るブレーキングエキスパンダは、
請求項３記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
ステータおよびリングガイドにより形成される球路は、ステータにＯリングを嵌め込むとともにステータおよびリングガイドにより形成される円状の溝に球体の方向転換を促すために両端を傾斜させた半円状のストッパを嵌め込んで形成した半円状の路を含む球路であり、Ｏリングにより球体をリングガイドに押圧して円弧列状の球体を拘束することを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係るブレーキングエキスパンダは、
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
前記拡張ステージは、
外側面に形成された下側拡張リング配置部に配置された下側拡張リングと、
を備え、複数片のチップに分離したフィルムシートを下側拡張リングに上側拡張リングを嵌め込んで取り出すことを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係るブレーキングエキスパンダは、
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
切断後チップ間に切り残しがあるときチップ分割機として使用することを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係るブレーキングエキスパンダは、
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
切断後ＵＶ照射を行い、チップ剥離機として使用することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、所定の力でフィルムシート上のウェハーを分割してフィルムシート上で拡張するブレーキングエキスパンダの提供を行うことができる。

続いて、本発明を実施するための最良の形態について図に基づいて説明する。図１は本形態のブレーキングエキスパンダ１０００の構造図である。なお、これら図は、図面の見やすさを特に優先し、簡略な図面としている。また、ウェハーリング１０については従来技術と同じであるため、従来技術の説明と同じ符号を用いて説明する。
本形態のブレーキングエキスパンダ１０００では、図１で示すように、拡張ステージ１００、昇降装置２００、ドライバ３００、ロウアークランプ４００、アッパークランプ５００を備えている。

この拡張ステージ１００は、昇降装置２００により上下方向に昇降できるようになされている。また、後述するが、ドライバ３００から供給される駆動力により、ダイシング済みのウェハー１２を角形小片であるチップ１３へ分離する機能を有している。
ロウアークランプ４００には摩擦体４００ａが取り付けられている。このロウアークランプ４００は、例えば、断面凹字状である水盤のような構成を有している。この摩擦体４００ａは、例えば、弾性体であるＯリングなどである。
アッパークランプ５００にも摩擦体５００ａが取り付けられている。このアッパークランプ５００も、例えば、円環板状の構成を有している。この摩擦体５００ａも、例えば、弾性体であるＯリングなどである。
なお、ロウアークランプ４００およびアッパークランプ５００は、本発明のクランプ部の一具体例であり、本実施形態以外にもウェハーリング１０を把持・固定できる各種の構成を採用することができる。

これらロウアークランプ４００およびアッパークランプ５００により、ウェハーリング１０が上下方向から挟まれて挟持固定（クランプ）される。この場合、ロウアークランプ４の摩擦体４００ａ、および、アッパークランプ５００の摩擦体５００ａは、変形するとともにウェハーリング１０を強固に把持・固定する。

続いて、拡張ステージ１００の個々の構成について説明する。図２は拡張ステージの構造図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線側断面図である。図３は拡張ステージのＣ−Ｃ線水平断面図である。
拡張ステージ１００は、詳しくは、図２，図３で示すように、ステージベース１０１、ベアリングベース１０２、ベアリング１０３、リングギヤ１０４、ドライブギヤ１０５、ボールガイド１０６、リングガイド１０７、ステータ１０８、球体１０９、Ｏリング１１０、下側拡張リング１１１、球路１１２、ストッパ１１３（図３参照）、上側拡張リング１１４（図９参照）、拡張リング１１５（図９参照）、下側拡張リング配置部１１６（図１０参照）を備えている。

ステージベース１０１は、回転体形状であって、例えば、水盤状（断面略凹字状）に形成されている。
ベアリングベース１０２は、拡張ステージ１０１の中央に支持されて中心に配置されている。
ベアリング１０３は、玉軸受け、ころ軸受けなどの使用が可能である。これらベアリングベース１０２・ベアリング１０３は、ステージベース１０１の凹部内で回動自在に支持される回動支持部の具体例である。
このベアリング１０３の内輪にベアリングベース１０２およびステータ１０８が嵌め込まれ、また、外輪にはリングギヤ１０４およびリングガイド１０７が嵌め込まれる。
リングギヤ１０４は、ボールガイド１０６に固定されるとともに、ドライブギヤ１０５と噛み合っている。
ドライブギヤ１０５は、図１のドライバ３００により回転するようになされている。

ボールガイド１０６は、図２（ａ）で示すように、略方形状であって上側がステージ面１０６ａとなる。このステージ面１０６ａは梨地（なしぢ）仕上になされており、ステージ面１０６ａに接触するフィルムシート１１は、空気の存在により密着することなく滑らかに摺動するようになされている。
このステージ面１０６ａでは直線孔１０６ｂが形成され、球体１０９の一部が直線孔１０６ｂから上側へ突出するようになされている。また、図２（ｂ）で示すように球路１１２は、略Ｃ字状に形成されて、両端でリングガイド１０７の球路１１２へ連通している。

リングガイド１０７は、回転中心軸に対して回転体形状となっており、その内部に球路１１２が形成されている。
ステータ１０８は、ベアリングベース１０２で回転軸が一致するように一体に固定される。
これらリングガイド１０７とステータ１０８とにより形成される球路１１２について説明する。この球路１１２はボールガイド１０６からの球路１１２と連通している。これら球体１０９は、例えば鋼球やゴム・合成樹脂による弾性体の球である。

図３のＣ−Ｃ線断面で示すように、リングガイド１０７とステータ１０８とにより、円状の溝が形成される。そして、中央の円状の溝に半円で円弧状のストッパ１１３が嵌め込まれると、残りの溝が半円で円弧状の路となり球路１１２の一部となる。このストッパ１１３は、両端を傾斜させているため、球体１０９の出入りを補助する機能も有している。

このような球体１０９の球路１１２は、図２（ａ），（ｂ）のボールガイド１０６の略Ｃ字状の球路→図２（ｂ），図３のリングガイド１０７・ステータ１０８による球路→再び図２（ａ），（ｂ）のボールガイド１０６の略Ｃ字状の球路というように一筆に繋がっており、球体１０９は球路１１２を循環する。これら球体１０９はボールガイド１０６に設けられた図示しないスペーサにより球体間の間隔が所定の間隔となるようになされている。
この球路１１２では、ボールガイド１０６の上側ステージ面１０６ａでは、多数の球体１０９の上側が直線孔１０６ｂから一部突出するようになされている。この突出する球体列の長さは分割するウェハー１２の直径より長くなっている。

続いて、この拡張ステージ１００の動作について図を参照しつつ説明する。図４はボールガイドの平面図であり、図４（ａ）は回転前を示す図、図４（ｂ）は回転途中を示す図である。図５はボールガイドおよびリングガイドのＣ−Ｃ線水平断面図であり、図５（ａ）回転前を示す図、図５（ｂ）は回転途中を示す図、図５（ｃ）は回転後を示す図である。図６は渦巻き軌道の説明図であり、図６（ａ）は外側から中心までの球体の移動とボールガイドの回転による渦巻き軌道を示す図、図６（ｂ）は中心から再び外側までの球体の移動とボールガイドの回転による渦巻き軌道を示す図である。

この拡張ステージ１００では、中心にあるベアリングベース１０２およびステータ１０８はそのまま移動することなく、リングギア１０４、ボールガイド１０６およびリングガイド１０７が一体になって回転するようになされている。
このような状況下でドライバ３００を駆動してドライブギヤ１０５を回すとリングギヤ１０４が回転し、図４（ａ），（ｂ）で示すように、拡張ステージ１００の中心でボールガイド１０６が回転を始める。この回転とともに球体１０９は矢印方向Ｄに移動を開始する。ここで球体１０９の移動原理について図５（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。なお、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）で黒丸の球体は位置関係を明瞭にするために色を他と異ならせているものである。

まず、回転前は図５（ａ）のような状態となっている。ここでステータ１０８と球体１０９との間に配置されているＯリング１１０は摩擦力を付与するとともに、弾力で球体１０９をリングガイド１０７側の床面外壁と接触させており、二個の黒丸で囲まれた球体１０９の円弧列はリングガイド１０７の移動により球路１１２内で回転しつつ移動する。移動方向はリングガイド１０７の回転方向と同じ方向となる。また、球体１０９の円弧列以外では強制的な接触はなく、ボールガイド１０６内の球体は軽く滑らかに動く。
さて、図５（ｂ）で示すようにボールガイド１０６・リングガイド１０７が回転すると、Ｏリング１１０に接触する球体１０９の円弧列もボールガイド１０６・リングガイド１０７の回転方向と同じ方向に回転しつつ移動する。この際、リングガイド１０７の移動量は円弧列の移動量より多い、つまり、リングガイド１０７を規準すると円弧列は相対的に反対方向に移動する。このため黒丸の球体１０９が隣接する球体１０９を押圧する。この時半円形ストッパの傾斜した端部に当たり、球体を矢印方向Ｅに移動させる推力を得る。この推力でフィルムシート１１の直下にある球体も含む全ての球体１０９が球路１１２内を循環する。そして、リングガイド１０７が回転を続け、図５（ｃ）で示すように球体１個がボールガイド１０６へ移動する。以下同様な動作を繰り返して球体１０９を押送していく。このようにして回転により球体列が移動することとなる。

この結果、フィルムシート１１と接触する一つの球体１０９のみの軌道をみると、図６（ａ），（ｂ）で示すような渦巻き軌道を描く。この渦巻き軌道は、矢印Ｆ方向の球体１０９の円移動と、矢印Ｇ方向の球体１０９の回転中心を通る直線移動とを組み合わせたものである。なお、図６（ａ）は外側から中心までの球体１０９の移動とボールガイド１０６の回転による渦巻き軌道である。また、図６（ｂ）は中心から再び外側までの球体１０９の移動とボールガイド１０６の回転による渦巻き軌道である。

続いてこのような球体１０９の移動距離等について検討する。
まず循環距離Ｌ１と球体間隔Ｂｐとの関係について説明する。球体間隔Ｂｐを等間隔とする場合、以下の条件が必要となる。

この循環距離Ｌ１は「球体列の長さ」や「上下列の距離」を変更する事で可能であり、設計により最適な値とすることができる。
さらに球体間隔Ｂｐを１ヶ所だけ変更する（例えば球体間隔が小さい球体を一つ入れるなど）と、球体列が循環する毎にそこからフィルムシート１１と接触する球体１０９の位置がずれる。つまり、循環に影響しない範囲内において球体間隔を変化させて、後述するが渦巻き軌道の間隔を任意の値に設定する事ができる。

続いて、ボールガイド１０６の１回転での球体移動距離Ｌ２について説明する。
図５（ａ）で示した球体１０９の円弧列は内壁のＯリング１１０でリングガイド１０７の外壁に押圧されているため、球体１０９の移動距離はボールガイド１０６の回転角度に正比例する。リングガイドの球路の外壁直径をＤ、球体１０９の直径をＢ、円周率をπとすると、ボールガイド１０６の１回転での球体移動距離Ｌ２は次式のようになる。

このような関係により、球体間隔Ｂｐと球体移動距離Ｌ２とによって確定する条件で球体１０９による複数の凸部が、渦巻き状に連続的に移動する効果を得る。なお、球体１０９が全て等間隔の時、以下の条件で各球体１０９による渦巻き軌道は重なる。

なお、球体１０９の循環は回転に同調しており、回転速度の変化は渦巻き形状に影響しない。

続いて、ブレーキングエキスパンダ１０００の動作について説明する。図７は拡張ステージ１００を上昇させたブレーキングエキスパンダの構造図である。図８はウェハーの分割を説明する説明図であり、図８（ａ）は分割前を示す図、図８（ｂ）は分割後を示す図である。まず、図１で示すように、ロウアークランプ４００の上にウェハーリング１０を配置する。この場合、フィルムシート１１にはダイシング済みのウェハー１２が載置されているものとする。
その後、図示しないクランパ用昇降装置を操作してアッパークランプ５００を下降させ、ウェハーリング１０を上下方向から押圧しつつ把持固定する。この際、摩擦体４００ａ，５００ａは変形するとともに、ウェハーリング１０が移動しないような強固な摩擦力を付与する。

続いて、昇降装置２００が拡張ステージ１００を上昇させ、図７で示すように、フィルムシート１１を押し上げていく。この場合、フィルムシート１１はステージベース１０１および下側拡張リング１１１の上側にある円周状の面により張り渡されるとともに半径方向へ沿って拡張しつつ移動する。このフィルムシート１１が拡張しつつ移動する際、図８（ａ）で示すように拡張ステージ内に並べた球体の上面でフィルムシート１１を押上げるまで上昇させると、拡張ステージ１００の球体１０９がフィルムシート１１に接触する。

拡張ステージ１００が所定の高さになってフィルムシート１１が所定の拡張率となったとき、昇降装置２００は昇降を一時停止する。この位置ではブレーキングを行う。ブレーキングはフィルムシート１１の収縮力と球体１０９による高低差でチップへ分割する。このため、フィルム拡張率が低くなるようなステージ高さで一時停止をするものである。
なお、この一時停止を行うため、昇降装置２００を操作員が図示しない操作入力装置（スイッチ・ジョイスティック・制御卓など）を操作して、昇降装置２００を駆動制御することで停止させてもよい。また、所定高さへ到達したか否かを図示しないセンサが検出し、この検出信号が入力された図示しない自動制御装置（例えば、プログラマブル・ロジック・コントローラなど）により自動的に上昇停止するようにしてもよい。これら構成は適宜選択される。

続いてドライバ３００を駆動するとボールガイド１０６が回転する。ボールガイド１０６は、例えば、１００ｒｐｍの速度で回転する。この際、上記したようにボールガイド１０６のステージ面１０６ａの全面で球体１０９が当接するため、ウェハー１２に確実に接触することとなって溝部１２ａに力が加わって、図８（ｂ）で示すように、ウェハー１２をチップ１３に分割できる。この際、フィルムシート１１は拡張されてチップ１３が離れるため衝突するようなことはない。このように連続した多数の球体１０９でウェハー１２を押上げつつ、球体１０９の一つ一つが渦巻き軌道上を移動するため、格子状にダイシングされたウェハー１２は複数のチップ１３へ分割される。分割終了後は、図１２（ｂ）のようになる。
分割終了後、一時停止を解除して本来の拡張率に達するまでステージを上昇させる。

続いて、拡張リング７にフィルムシート１１を移し取ることとなる。図９，図１０はフィルムシートの拡張リングへの移し取り処理を説明する説明図である。
拡張ステージ１００のステージベース１０１には、下側拡張リング１１１が取り外し自在となるように配置されている。下側拡張リング１１１は、図９，図１０で示す上側拡張リング１１４が取り付けられるように構成されており、下側拡張リング１１１と上側拡張リング１１４とで拡張リング１１５を構成する。
この拡張ステージ１００のステージベース１０１の外周側面には、図１０で示すように下側拡張リング配置部１１６が形成されており、この下側拡張リング配置部１１６には予め下側拡張リング１１１が配置されている。この下側拡張リング１１１は、下側拡張リング配置部１１６に嵌め込んで配置する形状であって、容易に取り外せるように構成されている。

フィルムシート１１の取り外し時では、図９で示すように、下側拡張リング１１１と対になっている上側拡張リング１１４を嵌め込み、拡張リング１１５を完成させる。その後、フィルムシート１１を切断し、図１０で示すように取り外す。拡張リング１１５にはチップ１３が取付けられたフィルムシート１１が移し取られている。
ブレーキングエキスパンダ１０００はこのようなものである。

なお、このブレーキングエキスパンダ１０００はブレーキングエキスパンダ１０００としての本来の用途以外にも、切断工程後チップ間の切残しがある時に拡張を目的とせず、チップを分割するチップ分割機として機能させてもよい。
また、分割後ＵＶ照射を行い、フィルムシート１１に固着していたチップ１３を剥離させるためのチップ剥離機として機能させてもよい。このようにブレーキングエキスパンダ１０００は、チップ分割機・チップ剥離機としても機能するものであり、利便性が高いものである。

以上、本形態のブレーキングエキスパンダ１０００について説明した。
本発明では、以下のような利点を有する。
（１）ウェハー１２を分割したときフィルムシート１１の拡張により分割したチップ１３は直ぐに分離するため衝突が起きない。
（２）また、複数の球体１０９を一筆の経路内を循環させているため、球体１０９を移動させる推力を下側にあるステータ１０８・リングガイド１０７から得ることができる。また、推力を得るための機構はストッパ１１３等簡素なものとなっている。
（３）複数の球体１０９がステージ面１０６ａから突出するため、渦巻き軌跡の数も複数となり、ウェハー１２の破断に効率的である。
（４）循環する球体１０９の間隔で、渦巻き軌道の間隔が決まるが、球体１０９の間隔を１ヶ所だけ変更すると、循環毎に渦巻き軌道がずれるようになり、すべての面を通過するようになって、ウェハー１２から確実にチップ１３へ分割する。
（５）チップ分離機またはチップ剥離機としてどちらにも使用できる。

本発明を実施するための最良の形態のブレーキングエキスパンダの構造図である。 拡張ステージの構造図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線側断面図である。 拡張ステージのＣ−Ｃ線水平断面図である。 ボールガイドの平面図であり、図４（ａ）は回転前を示す図、図４（ｂ）は回転途中を示す図である。 ボールガイドおよびリングガイドのＣ−Ｃ線水平断面図であり、図５（ａ）回転前を示す図、図５（ｂ）は回転途中を示す図、図５（ｃ）は回転後を示す図である。 渦巻き軌道の説明図であり、図６（ａ）は外側から中心までの球体の移動とボールガイドの回転による渦巻き軌道を示す図、図６（ｂ）は中心から再び外側までの球体の移動とボールガイドの回転による渦巻き軌道を示す図である。 拡張ステージを上昇させたブレーキングエキスパンダの構造図である。 ウェハーの分割を説明する説明図であり、図８（ａ）は分割前を示す図、図８（ｂ）は分割後を示す図である。 フィルムシートの拡張リングへの移し取り処理を説明する説明図である。 フィルムシートの拡張リングへの移し取り処理を説明する説明図である。 ウェハーリングの構成図であり、図１１（ａ）は表面図、図１１（ｂ）はＡ−Ａ線側断面図、図１１（ｃ）は裏面図である。 フィルムシート拡張を説明する説明図であり、図１２（ａ）は拡張前のフィルムシート上のダイシング済みのウェハーを示す図、図１２（ｂ）は拡張後のフィルムシート上のチップ群を示す図である。

符号の説明

１０００：ブレーキングエキスパンダ
１００：拡張ステージ
１０１：ステージベース
１０２：ベアリングベース
１０３：ベアリング
１０４：リングギヤ
１０５：ドライブギヤ
１０６：ボールガイド
１０６ａ：ステージ面
１０６ｂ：直線孔
１０７：リングガイド
１０８：ステータ
１０９：球体
１１０：Ｏリング
１１１：下側拡張リング
１１２：球路
１１３：ストッパ
１１４：上側拡張リング
１１５：拡張リング
１１６：下側拡張リング配置部
２００：昇降装置
３００：ドライバ
４００：ロウアークランプ
４００ａ：摩擦体
５００：アッパークランプ
５００ａ：摩擦体
１０：ウェハーリング
１１：フィルムシート
１２：ウェハー
１２ａ：溝部
１３：チップ

Claims (7)

1. ウェハーリングを保持固定するためのクランプ部と、
   クランプ部で支持されるウェハーリングのフィルムシートに対しウェハーが載置された面の裏面からフィルムシートを押圧する拡張ステージと、
   拡張ステージを昇降させる昇降装置と、
   を備え、ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを拡張ステージの周縁部で引き延ばし、このフィルムシート上に固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するためのブレーキングエキスパンダであって、
   前記拡張ステージでは、そのステージ面から一部が突出する複数の球体が配置されており、ステージ面の回転と同時に複数の球体を半径方向に移動させて一個の球体が連続的な渦巻き状軌道上を移動し、これら複数の球体がダイシング済みのウェハーに当接し、フィルムシートの拡張によって発生する張力とでこのウェハーに設けられた溝部を破断（ブレーキング）して、チップに分割することを特徴とするブレーキングエキスパンダ。
2. 請求項１記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
   前記拡張ステージは、その内部に球体が循環する球路が設けられ、ステージ面の回転で得られた推力により球体も循環させることを特徴とするブレーキングエキスパンダ。
3. 請求項２記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
   前記拡張ステージは、
   回転体形状で凹部が形成されるステージベースと、
   ステージベースの凹部内で回動自在に支持される回動支持部と、
   回動支持部の回転軸上で回動支持部と一体に固定されるステータと、
   回動支持部により回動自在に支持されるリングガイドと、
   リングガイドに取付けられるボールガイドと、
   リングガイドに取付けられるリングギアと、
   リングギアと噛み合ってリングギアを回動させるドライブギヤと、
   ボールガイド、リングガイド、ステータにより形成される球路と、
   球路内に配置される複数の球体と、
   を備え、
   リングガイドの回動時にステータの球路壁面に接する円弧列状の球体は移動が拘束されるとともにこの拘束された球体が非拘束の隣接する球体を押すことでボールガイド、リングガイド内の球体に推進力が加わって球体が移動することを特徴とするブレーキングエキスパンダ。
4. 請求項３記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
   ステータおよびリングガイドにより形成される球路は、ステータにＯリングを嵌め込むとともにステータおよびリングガイドにより形成される円状の溝に球体の方向転換を促すために両端を傾斜させた半円状のストッパを嵌め込んで形成した半円状の路を含む球路であり、Ｏリングにより球体をリングガイドに押圧して円弧列状の球体を拘束することを特徴とするブレーキングエキスパンダ。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
   前記拡張ステージは、
   外側面に形成された下側拡張リング配置部に配置された下側拡張リングと、
   を備え、複数片のチップに分離したフィルムシートを下側拡張リングに上側拡張リングを嵌め込んで取り出すことを特徴とするブレーキングエキスパンダ。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
   切断後チップ間に切り残しがあるときチップ分割機として使用することを特徴とするブレーキングエキスパンダ。
7. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のブレーキングエキスパンダにおいて、
   切断後ＵＶ照射を行い、チップ剥離機として使用することを特徴とするブレーキングエキスパンダ。

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