JP2009064905A - 拡張方法および拡張装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の接着フィルムを拡張したときに、接着フィルムがデバイスチップに対応して分割されているか否かを確実に確認する。
【解決手段】カセット２２から取り出された被加工物１ａは、位置決め機構３１で一定位置に位置決めされた後、各移載手段により待機ステージ７０を経由して、拡張ステージ８０に移動される。次いで、拡張ステージ８０で接着フィルム５を拡張した後、加熱ステージ９０でダイシングテープ６を加熱する。ダイシングテープ６を加熱された被加工物１ａは、チャックテーブル５０に載置され、撮像手段３３によりウェーハ１の表面を撮影される。この撮影した画像を元にして、画像処理手段により半導体チップ３に対応して接着フィルム５が分割されたか否かを判断する。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体ウェーハの裏面に貼着された接着フィルムを拡張することで接着フィルムを分割する拡張方法と、その拡張方法を好適に実施する拡張装置に関する。

近年の半導体デバイス技術においては、電子デバイス機器の軽薄短小化を実現するため、ＭＣＰ（マルチ・チップ・パッケージ）やＳｉＰ（システム・イン・パッケージ）といった複数のデバイスチップを積層した積層型パッケージが、高密度化や小型化を達成する上で有効に利用されている。このような技術に対応するデバイスチップは、裏面にＤＡＦ（Die Attach Film）等のダイボンディング用の接着フィルムが貼られており、この接着フィルムでデバイスチップの積層状態を保持することが行われている。

デバイスチップの製造過程では、複数のデバイスチップが形成された半導体ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この半導体ウェーハを切断ブレードによって切断して、デバイスチップとともに接着フィルムを分割するといったことが行われている。ところがこの場合、接着フィルムの粘着材が切断ブレードに貼り付いてしまい切断不良を起こしやすくなる。そのため、半導体ウェーハに貼着された接着フィルムを分割する方法として、例えば、半導体ウェーハの分割とは別に接着フィルムを分割する方法がある（特許文献１参照）。この方法では、まず、半導体ウェーハの分割予定ラインに沿って半導体ウェーハだけ分割してから、半導体ウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し、次いで、接着フィルムを拡張することで、デバイスチップに対応して接着フィルムを分割している。また、接着フィルムを半導体ウェーハと同時に分割する方法もある（特許文献２、３参照）。この方法は、レーザ光を半導体ウェーハの分割予定ラインの内部に照射して割断起点を形成した後に、接着フィルムを貼着して、半導体ウェーハおよび接着フィルムを拡張することで半導体ウェーハを割断すると同時に接着フィルムをデバイスチップに対応して分割するといったものである。

特開２００７−０２７５６２公報 特開２００５−２５１９８６公報 特開２００７−１５８１５２公報

上記各特許文献に記載されている接着フィルムの分割方法では、接着フィルムを拡張したときに、接着フィルムが伸びるだけで破断されない箇所が発生する場合がある。その場合には、接着フィルムが隣接するデバイスチップどうしで一体となる箇所が発生するため、拡張後に行うダイボンディング工程で半導体チップがピックアップされないという問題が発生する。従来では目視による接着フィルムの分割の確認を行っているが、確認作業に時間が掛かるとともに、確認ミスが発生するおそれがあった。

よって本発明は、表面に形成された複数のデバイスチップが個々に個片化されるか、または既に個片化された状態の半導体ウェーハの裏面に貼着された接着フィルムを拡張したときに、接着フィルムがデバイスチップに対応して分割されているか否かを確実に確認できる拡張方法および拡張装置を提供することを目的としている。

本発明は、表面に形成された複数のデバイスチップが個々に個片化されるか、または既に個片化された状態のウェーハの裏面に貼着された接着フィルムに、ウェーハ径よりも大きな開口部を有するリング状のフレーム部材が周囲に貼着された粘着テープを貼着することで形成される被加工物を拡張する方法であって、少なくとも被加工物の接着フィルムを拡張する接着フィルム拡張工程と、接着フィルムを拡張した被加工物を、撮像手段を具備した撮像ステージへ移送する移送工程と、撮像ステージへ移送された被加工物の表面を、撮像手段によって撮像する撮像工程と、撮像手段によって撮像された画像データを処理して、接着フィルムがデバイスチップに対応して分割されているか否かを判断する画像処理工程とを備えることを特徴としている。

本発明の拡張方法は、接着フィルムを拡張することによって、接着フィルムをデバイスチップに対応させて分割させるものである。デバイスチップが拡張前に個片化されていない形態では、接着フィルムの拡張とともにデバイスチップが分割されて個片化される。デバイスチップが既に個片化されている形態では、デバイスチップ間の接着フィルムが拡張されて破断し、接着フィルムはデバイスチップに対応して分割される。さて、本発明では、接着フィルムを拡張した後、被加工物を撮像ステージへ移送し、この撮像ステージで被加工物の表面全体を撮像する。そして、撮像した画像データを適宜処理することにより、接着フィルムがデバイスチップに対応して分割されているか否かを判断する。これにより、接着フィルムがデバイスチップに対応して分割されているか否かを確実に確認することができる。もし、拡張した接着フィルムに分割されてない箇所が検出されたら、再度拡張工程を実施し、接着フィルムを分割させる。その結果、ピックアップ時に発生するエラーを防止することができる。

次に、本発明の被加工物の拡張装置は、上記本発明の拡張方法を好適に実施することができる装置であり、少なくとも被加工物の接着フィルムを拡張する拡張ステージと、被加工物の表面を撮像する撮像ステージと、接着フィルムを拡張した被加工物を撮像ステージへ移送する移送手段とを有している。さらに、撮像ステージは、被加工物を保持する保持面を有する被加工物保持テーブルと、被加工物の表面を撮像する撮像手段とを具備しており、撮像手段によって撮像された画像データを処理して、前記接着フィルムが前記デバイスチップに対応して分割されているか否かを判断する画像処理手段を具備することを特徴としている。本発明の拡張装置では、拡張ステージと撮像ステージとが別個に設けられている。このため、被加工物の拡張と分割の確認とを並行して行うことができ、よって生産効率の向上が図られる。

また、上記拡張装置の被加工物保持テーブルには、保持面を裏側から照光する光源が埋設されていることが好ましい。これにより、被加工物保持テーブル上に保持された被加工物が、光源より発せられる光によって裏側から照らされる。この結果、接着フィルムを拡張して分割した後、デバイスチップと、デバイスチップ間のコントラストが明瞭になり、接着フィルムの分割不良箇所をより確実に検出することができる。

本発明の拡張装置として、被加工物保持テーブルが回転不能であり、撮像手段が、被加工物保持テーブルに保持された被加工物の表面に対して平行である２方向に直線移動することで被加工物の表面全体を撮像する形態のものが挙げられる。この形態では、被加工物が被加工物保持テーブルに固定された状態で、被加工物の表面全体を捉えるように撮像手段を動かすことで、被加工物の表面全体が撮像される。これにより、上記光源を埋設した被加工物保持テーブルに回転などの動作をさせる必要がなく、被加工物保持テーブルの構成を簡素化することができる。

本発明によれば、接着フィルムを拡張した後、撮像手段で被加工物の表面を撮像し、撮像した画像データを画像処理手段で処理して確認することで、半導体ウェーハに貼着された接着フィルムが拡張工程でデバイスチップに対応して分割されたか否かを確実に判断することができる。これにより、ピックアップする前に分割されてない接着フィルムを確実に把握することができるため、ピックアップのエラーを防止でき、デバイスチップの製造が円滑に行えるといった効果を奏する。

［１］半導体ウェーハ
図１の符号１ａは、本発明の一実施形態の拡張方法により拡張される被加工物を示している。被加工物１ａの中央には、円盤状の半導体ウェーハ１（以下ウェーハと略称）を有している。このウェーハ１は、シリコンウェーハ等である。このウェーハ１の表面には格子状の分割予定ライン２によって複数の矩形状の半導体チップ（デバイス）３が区画されており、これら半導体チップ３の表面には、ＩＣやＬＳＩ等の図示せぬ電子回路が形成されている。ウェーハ１の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すＶ字状の切欠き（ノッチ）４が形成されている。ウェーハ１は、予め切断装置などにより分割予定ライン２に沿って切断され、半導体チップ３に個片化されている。

上記個片化されているウェーハ１の裏面には、ダイボンディング用の接着フィルム５が貼着されている。この接着フィルム５は、ポリイミドやエポキシからなるフィルム状の粘着材である。さらに、接着フィルム５には、ダイシングテープ６が貼着される。ダイシングテープ６は、例えば、厚さ１００μｍ程度のポリ塩化ビニルを基材とし、その片面に厚さ５μｍ程度でアクリル樹脂系の粘着剤が塗布された粘着テープである。本発明のダイシングテープ６として、熱により収縮するものが好適に用いられる。これは、後に説明する拡張工程により伸びてしまったダイシングテープ６に、再度横方向のテンションを与えるためである。ダイシングテープ６の粘着面（図１で上面）の外周部には、ウェーハ１の直径よりも大きな内径を有する環状のダイシングフレーム７が貼り付けられている。ダイシングフレーム７は剛性を有する金属板等からなるもので、ウェーハ１は、ダイシングテープ６およびダイシングフレーム７を介してハンドリングされる。

被加工物１ａの接着フィルム５は、本発明の一実施形態の拡張方法により拡張され、半導体チップ３に対応して分割される。一実施形態の拡張方法は、図２に示す拡張装置１０を用いて好適に実施される。

［２］拡張装置の構成および動作
次に、図２〜図４を参照して、本発明の拡張方法を好適に実施し得る拡張装置を説明する。図２はその拡張装置１０の斜視図、図３は平面図である。拡張装置１０は基台１１を有し、この基台１１上には、図３においてＸ方向右下側から上方に向かって、供給部２０、位置決め／撮像ステージ３０、紫外線照射ステージ１００、Ｘ方向左下側から上方に向かって、加熱ステージ９０、待機ステージ７０、拡張ステージ８０が配設されている。以下、これらを説明していく。

（ａ）供給部
基台１１の長手方向の一端部（図３で右下側）には凹部１１ａが形成されており、その凹部１１ａにカセットエレベータ２１が配設されている。カセットエレベータ２１は、図示せぬエレベータ機構により上下方向に可動する。このカセットエレベータ２１の上面には、持ち運びが可能で、複数の被加工物１ａを積層して収容するカセット２２が着脱可能にセットされる。カセット２２は、互いに離間した一対の平行なケース２３を有しており、これらケース２３の内側の互いの対向面に、ラック２４が上下方向に複数段設けられている。これらラック２４に、ウェーハ１の表面を上に向けた水平な姿勢の被加工物１ａがスライド可能に挿入されるようになっている。カセット２２は、基台１１のカセットエレベータ２１に、被加工物１ａのスライド方向がＹ方向と平行になるようにしてセットされる。

図２に示すように、基台１１上面のＸ方向の一端（図３で右側）には、カセット２２と紫外線照射ステージ１００の間を往復する第１Ｙ軸移載手段２５が設けられている。第１Ｙ軸移載手段２５は、逆Ｌ字状の第１Ｙ軸フレーム２６の先端に第１Ｙ軸シリンダ２７が備わっており、その第１Ｙ軸シリンダ２７に第１Ｙ軸クランプ２８が昇降自在に接続されている。第１Ｙ軸クランプ２８は、所定の位置に位置付けられた被加工物１ａのダイシングフレーム７を挟んで、被加工物１ａをクランプする。第１Ｙ軸フレーム２６の基端部は、基台１１上に設けられたＹ方向に延びるガイドレール２９に摺動自在に取り付けられている。ガイドレール２９は、第１Ｙ軸クランプ２８に固定された被加工物１ａがカセット２２から紫外線照射ステージ１００まで移動できる長さに設定されている。第１Ｙ軸フレーム２６は、図示せぬ駆動機構によりガイドレール２９に沿って移動させられる。これにより、第１Ｙ軸クランプ２８に固定された被加工物１ａを、カセット２２と紫外線照射ステージ１００との間において往復させることができる。

カセット２２内の被加工物１ａは、カセットエレベータ２１によって被加工物１ａの取り出しに最適な高さに調整したカセット２２へ第１Ｙ軸移載手段２５を移動させ、第１Ｙ軸移載手段２５の先端に備わった第１Ｙ軸クランプ２８によってカセット２２から引き出され、位置決め／撮像ステージ３０の位置決め機構３１に移送される。

（ｂ）位置決め／撮像ステージ
位置決め／撮像ステージ３０の位置決め機構３１は、Ｙ方向に延びる一対の平行なガイドバー３２が、互いに近付いたり離れたりするようにリンクしながらＹ方向に直交するＸ方向に移動するように構成されている。被加工物１ａは、ガイドバー３２上に載置され、近付き合うガイドバー３２に挟まれることにより、被加工物１ａを一定位置に位置付ける。

撮像手段３３は、逆Ｌ字状を呈する撮像フレーム３４と、この撮像フレーム３４の先端に設けられた撮像ヘッド３５とを備えている。撮像フレーム３４は中空円筒状であって、軸線が略鉛直方向（図２でＺ方向）に延びる円筒状の撮像スタンド部３４ａと、この撮像スタンド部３４ａの上端から略水平にチャックテーブル５０の方向に延びる撮像アーム部３４ｂとから構成されている。そして撮像アーム部３４ｂの先端に、軸線が略鉛直方向に延びる円筒状の撮像ヘッド３５が撮像フレーム３４と一体的に形成されている。

撮像フレーム３４は、薄板状のブラケット３６を介して、基台１１に設けられたガイド３７に沿って昇降自在に取り付けられている。ブラケット３６は、図示せぬ昇降駆動機構によりガイド３７に沿って昇降駆動される。このブラケット３６上の、撮像スタンド部３４ａとガイド３７への取付部との間には、モータ３８が固定されている。撮像フレーム３４の撮像スタンド部３４ａは、ブラケット３６の先端に軸受部材３９を介して軸回りに回転自在に支持されている。撮像スタンド部３４ａの外周にはギヤ３４Ａが形成されており、このギヤ３４Ａとモータ３８の駆動軸にベルト４０が巻回されている。

モータ３８が駆動されると、その動力はベルト４０およびギヤ３４Ａを経てスタンド部３４ａに伝わり、これによって、撮像ヘッド３５は、略水平方向に旋回する。また、撮像ヘッド３５は、ブラケット３６と一体に昇降する。ガイド３７の下端はガイドレール４１に摺動自在に取り付けられており、図示せぬ駆動機構によりガイドレール４１に沿ってＹ方向に移動させられる。

撮像手段３３により撮影された画像は、画像処理手段（図示省略）に送られ、画像処理される。処理された画像を元に、接着フィルム５が半導体チップ３に対応して拡張されたか否かが判断される。

チャックテーブル５０は一般周知の真空チャック式であり、上面に載置される被加工物１ａを吸着、保持する。図４に示すように、チャックテーブル５０は、円形状で、凹部５１ａが形成されている枠体５１を有している。凹部５１ａの底面には、ＬＥＤなどの発光素子５２が発光面を上部に向けて複数配設されている。この発光素子５２の上部には、ガラスなどからなる円形で透明の透明板５３が嵌着されている。透明板５３の上面は、被加工物１ａを吸着、保持する吸着エリア５３ａをなしており、枠体５１の上面５１ｂと連続して同一平面をなしている。吸着エリア５３ａには、放射状および同心円状に溝５４が形成されている。この溝５４は、枠体５１内の孔５５に連通しており、空気を吸引する真空手段（図示省略）へと繋がっている。吸着エリア５３ａに吸着、保持された被加工物１ａには、発光素子５２により裏面側から光が照射される。また、チャックテーブル５０は、基台１１内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっている。

このチャックテーブル５０の周囲には、洗浄ノズル（図示省略）が備わっている。洗浄ノズルは、後に説明する拡張工程などでウェーハ１に付着した屑を除去するものである。拡張工程が終了した被加工物１ａは、チャックテーブル５０に吸着、保持され、回転させられる。回転させられた被加工物１ａのウェーハ１に対して洗浄水やエアを噴射することにより、ウェーハ１の表面に付着している屑などが除去される。

図２および図３に示すように、位置決め／撮像ステージ３０と待機ステージ７０との間に設置されているＸ軸移載手段５６は、スタンド５７と、Ｘ軸駆動機構５８と、Ｘ軸シリンダ５９と、搬送パッド６０とで構成されている。装置１０のほぼ中央に配設されたスタンド５７の上面には、ねじロッド式のＸ軸駆動機構５８が配設されており、このＸ軸駆動機構５８にスライダ５８ａを介してＸ軸シリンダ５９が摺動自在に接続されている。スライダ５８ａは、図示せぬ駆動機構によりＸ軸シリンダ５９をＸ方向に移動させる。このＸ軸シリンダ５９は、搬送パッド６０を昇降駆動するように支持している。搬送パッド６０は、被加工物１ａのダイシングフレーム７を吸着、保持するもので、Ｘ軸駆動機構５８およびＸ軸シリンダ５９によってＸ・Ｚ方向に移動される。これにより、位置決め／撮像ステージ３０や待機ステージ７０で待機している被加工物１ａを取り上げて、被加工物１ａを位置決め／撮像ステージ３０と待機ステージ７０との間において往復させることができる。

（ｃ）待機ステージ
図２および図３に示すように、基台１１のＸ方向の一端（図３の左上）には、待機ステージ７０と拡張ステージ８０の間を往復する第２Ｙ軸移載手段７１が設けられている。第２Ｙ軸移載手段７１は、逆Ｌ字状の第２Ｙ軸フレーム７２の先端に第２Ｙ軸シリンダ７３を有し、その第２Ｙ軸シリンダ７３の下部に第２Ｙ軸クランプ７４が設けられている。第２Ｙ軸クランプ７４は、第２Ｙ軸シリンダ７３により昇降させられ、所定の位置に位置付けられた被加工物１ａのダイシングフレーム７をクランプする。第２Ｙ軸フレーム７２の基端部は、基台１１上面に設けられたＹ方向に延びるガイドレール７５に摺動自在に取り付けられている。ガイドレール７５は、第２Ｙ軸クランプ７４に固定された被加工物１ａが待機ステージ７０から拡張ステージ８０まで移動できる長さに設定されている。第２Ｙ軸フレーム７２は、図示せぬ駆動機構によりガイドレール７５に沿って移動させられる。これにより、第２Ｙ軸クランプ７４に固定された被加工物１ａを、待機ステージ７０と拡張ステージ８０との間において往復させることができる。

（ｄ）拡張ステージ
拡張ステージ８０には、被加工物１ａの接着フィルム５を拡張する拡張手段８１が設けられている。拡張手段８１は、被加工物１ａを載置する冷凍テーブル（図示略）と、冷凍テーブル上に載置された被加工物１ａを固定するクランプ機構８２とを備えている。冷凍テーブルの上面には被加工物１ａを載置する載置面が形成されており、この載置面に被加工物１ａを載置する。また、冷凍テーブルには、載置面に載置された被加工物１ａの接着フィルム５を冷却するペルチェ素子が具備されている。クランプ機構８２は、拡張手段８１の側面に、互いに対向して２個配設されており、冷凍テーブルに載置された被加工物１ａのダイシングフレーム７を押さえる。クランプ機構８２は、冷凍テーブルに対して相対的に鉛直方向に接近離反するように構成されている。これにより、被加工物１ａが冷凍テーブルに載置されるとき、または、冷凍テーブルから被加工物１ａを取り外すときには、２個のクランプ機構８２が載置面上より上方に位置付けられていて、被加工物１ａと衝突しないようになっている。また、クランプ機構８２の下部には昇降機構が備えられており、被加工物１ａのダイシングフレーム７が固定された地点からクランプ機構８２を降下させることができる。あるいは、冷凍テーブル側に昇降機構が備えられていて、冷凍テーブルを上昇させることでもよい。

拡張ステージ８０においては、冷凍テーブル上に被加工物１ａを載置し、接着フィルム５を冷却しながら、クランプ機構８２で固定したダイシングフレーム７を、被加工物１ａに対して相対的に下方に押し下げる。これにより、ダイシングテープ６および接着フィルム７は拡張され、接着フィルム５が半導体チップ３に沿って分割される。接着フィルム５は前記のような樹脂材料にて形成されているため、冷却することにより延性が低下し、破断しやすくなる。冷凍テーブルを用いる以外の接着フィルム５の冷却方法として、拡張ステージ８０全体をカバーで覆い、その中にヒートポンプ方式などで生成した冷気を充満させる方法もある。

（ｅ）加熱ステージ
図２および図３に示すように、撮像手段３３のあるチャックテーブル５０と待機ステージ７０と加熱ステージ９０の間には、旋回式移載手段９１が配設されている。旋回式移載手段９１は、図示せぬ旋回機構により旋回するアーム９２と、アーム９２の先端に備えられた昇降シリンダ９３と、昇降シリンダ９３によって昇降されるパッド９４とで構成される。旋回式移載手段９１は、撮像手段３３のあるチャックテーブル５０と待機ステージ７０と加熱ステージ９０の間を旋回し、被加工物１ａを移動させる。

加熱ステージ９０には加熱手段９５が設置されている。加熱手段９５にはヒータ（図示略）が備わっており、ダイシングテープ６の、ウェーハ１とダイシングフレーム７の間である中間領域６ａを加熱する。中間領域６ａを加熱することで、拡張手段８１で拡張されたダイシングテープ６が収縮され、再度ダイシングテープ６に横方向のテンションが与えられる。この結果、ダイシングテープ６のたるみによる半導体チップ３どうしの接触を防止することができる。

（ｆ）紫外線照射ステージ
図２および図３に示すように、紫外線照射ステージ１００には、紫外線照射手段１０１が設置されている。紫外線照射手段１０１には円形の凹部１０１ａが形成されており、その凹部１０１ａには、複数の紫外線ランプ１０２が設置されている。紫外線ランプ１０２は、ダイシングテープ６に紫外線を照射し、ダイシングテープ６と、接着フィルム５が貼着された状態のウェーハ１とを剥離しやすい状態にするものである。

［３］拡張方法
次に上記拡張装置１０の動作を説明する。
まずはじめに、カセット２２に積層されている被加工物１ａが、第１Ｙ軸移載手段２５によりカセット２２から取り出される。取り出された被加工物１ａは、位置決め機構３１のガイドバー３２に載置され、一定位置に位置付けられる。このとき、撮像手段３３は、位置決め／撮像ステージ３０から退避している。

一定位置に位置付けられた被加工物１ａは、Ｘ軸移載手段５６のＸ軸シリンダに５９により降下した搬送パッド６０に吸着、保持される。次いで、搬送パッド６０を上昇させてからＸ軸駆動機構５８を作動させ、被加工物１ａを待機ステージ７０へ移動させる。

待機ステージ７０に移動した被加工物１ａは、ダイシングフレーム７が第２Ｙ軸移載手段７１の第２Ｙ軸クランプ７４にクランプされ、これにより被加工物１ａが第２Ｙ軸移載手段７１に固定される。第２Ｙ軸移載手段７１に被加工物１ａが固定されてから、Ｘ軸移載手段５６による被加工物１ａの吸着を解除し、搬送パッド６０を待機ステージ７０から退避させる。

第２Ｙ軸移載手段７１は、第２Ｙ軸クランプ７４に固定された被加工物１ａを拡張ステージ８０へ移動させる。被加工物１ａが拡張手段８１の直上に移動されたら、第２Ｙ軸移載手段７１のＹ方向の移動を停止し、第２Ｙ軸シリンダ７３により第２Ｙ軸クランプ７４を降下させて冷凍テーブルの載置面に被加工物１ａを載置する。このとき、拡張手段８１のクランプ機構８２は、載置面から退避しているか、載置面より上方で固定されている。載置面に被加工物１ａが載置されたら、クランプ機構８２を動かし、被加工物１ａを固定する。次いで、クランプ機構８２を昇降機構によってダイシングフレーム７を押さえつけながら降下させ、ダイシングテープ６および接着フィルム５を拡張させる（接着フィルム拡張工程）。このとき、接着フィルム５は、外側に向かって引っ張られ、半導体チップ３に沿って分割される。一定位置までクランプ機構８２を降下させたら、降下動作を停止させ、クランプ機構８２を元の位置まで上昇させる。また、冷凍テーブル側に昇降機構が備えられている場合では、載置面に載置された被加工物１ａのダイシングフレーム７をクランプ機構８２によって上方への移動を制限した状態で冷凍テーブルを上昇させて、接着フィルム５を拡張させる。次いで、クランプ機構８２を載置面から退避させ、第２Ｙ軸移載手段７１の第２Ｙ軸クランプ７４を降下させて、被加工物１ａを第２Ｙ軸クランプ７４に固定する。第２Ｙ軸クランプ７４に被加工物１ａを固定したら、第２Ｙ軸クランプ７４を上昇させ、待機ステージ７０へ被加工物１ａを移動させる。

再び待機ステージ７０に位置付けられた被加工物１ａは、旋回式移載手段９１のパッド９４に保持される。被加工物１ａがパッド９４に保持されたら、第２Ｙ軸クランプ７４による固定を解除し、第２Ｙ軸移載手段７１を待機ステージ７０から退避させる。被加工物１ａを保持した旋回式移載手段９１は、アーム９２を旋回させ、被加工物１ａを加熱手段９５の直上に移動させる。次いで、昇降シリンダ９３によってパッド９４を降下させ、被加工物１ａが加熱手段９５上に載置される。被加工物１ａが加熱手段９５上に載置されたら、ヒータが作動し、ダイシングテープ６の余剰領域６ａが加熱される。これにより、ダイシングテープ６が熱収縮し、ダイシングテープ６に再びテンションが与えられる。

ヒータによる加熱が終了したら、再びパッド９４に被加工物１ａを保持する。旋回式搬送手段９１は、パッド９４に保持された被加工物１ａを上昇させてからアーム９２を旋回させて、チャックテーブル５０の直上に被加工物１ａを移動させ、吸着エリア５３ａに被加工物１ａを載置する（移送工程）。載置された被加工物１ａは、チャックテーブル５０に吸着、保持される。ここでウェーハ１の表面をスピン洗浄乾燥した後に撮像手段３３の撮像ヘッド３５がウェーハ１の表面に旋回移動し、ブラケット３６を適宜高さ調整するなどして焦点をウェーハ１の表面に合わせる。次いで、チャックテーブル５０を適宜間欠的に回転させるとともに、撮像ヘッド３５を旋回させながら必要なポイントでウェーハ１の表面を撮影する（撮像工程）。この時、隣り合う半導体チップ３の隙間のコントラストを得るために、チャックテーブル５０の発光素子５２を点灯させてウェーハ１に光を照射させる。撮影された画像は、画像処理手段に送られる。

図５は撮像手段３３によって撮影されたウェーハ１の表面の一部を示している。同図では、ほぼ半導体チップ３と同形状に破断された接着フィルム５の間の分割予定ライン２に相当する部分に隙間が生じている。このような正常な分割状態がウェーハ１の全面に形成されているか否かが画像処理手段によって確認される（画像処理工程）。接着フィルム５が半導体チップ３に沿って分割されていることを画像処理手段により確認できた被加工物１ａは、次工程を行う紫外線照射ステージ１００へ搬送される。また、分割不良箇所が検出されたら被加工物１ａは、再度拡張手段８１へ搬送され、接着フィルム５を拡張させる。

分割不良箇所が検出されなかった被加工物１ａは、第１Ｙ軸搬送手段２５の第１Ｙ軸クランプ２８にダイシングフレーム７がクランプされ、紫外線照射ステージ１００へ移される。紫外線照射手段１０１の直上に被加工物１ａが移動したら、紫外線ランプ１０２を点灯させ、被加工物１ａのダイシングテープ６に紫外線を照射させる。これにより、ダイシングテープ６と接着フィルム５の間で剥離しやすくなる。この後、第１Ｙ軸移載手段２５をカセット２２に移動させて、被加工物１ａをカセット２２内に再び収容させる。

上記実施形態では、ウェーハ１が切断されている状態であったが、分割予定ライン２に沿ってレーザ加工装置で変質層が形成され、半導体チップ３に個片化されてないウェーハ１にも適用が可能である。この場合、拡張工程で接着フィルム５を拡張させるのと同時に、ウェーハ１を分割予定ライン２に沿って割断する。これにより、接着フィルム５が半導体チップ３に沿って分割された半導体チップ３を得ることができる。

本実施形態は、接着フィルム５を拡張することによって、接着フィルム５を半導体チップ３に対応させて分割させるものである。半導体チップ３が既に個片化されている形態では、半導体チップ３間の接着フィルム５が拡張されて破断し、接着フィルム５は半導体チップ３に対応して分割される。半導体チップ３が拡張前に個片化されていない形態では、接着フィルム５の拡張とともに半導体チップ３が分割されて個片化される。接着フィルム５を拡張した後、被加工物１ａを位置決め／撮像ステージ３０へ移送し、この位置決め.／撮像ステージ３０でウェーハ１の表面全体を撮像する。そして、撮像した画像データを適宜処理することにより、接着フィルム５が半導体チップ３に対応して分割されているか否かを判断する。これにより、接着フィルム５が半導体チップ３に対応して分割されているか確実に確認することができる。もし、拡張した接着フィルム５に分割されてない箇所が検出されたら、再度拡張工程を実施し、接着フィルム５を分割させる。その結果、ピックアップ時に発生するエラーを防止することができる。

また、本実施形態の拡張装置１０では、位置決め／撮像ステージ３０と拡張ステージ８０とが別個に設けられている。このため、被加工物１ａの拡張と、接着フィルム５の分割の確認とを並行して行うことができ、よって生産効率の向上が図られる。

また、上記拡張装置１０のチャックテーブル５０には、吸着エリア５３ａを裏側から照光する発光素子５２が埋設されている。これにより、吸着エリア５３ａに保持されたウェーハ１が、発光素子５２より発せられる光によって裏側から照らされる。この結果、接着フィルム５を拡張して分割した後、半導体チップ３と、半導体チップ３間のコントラストが明瞭になり、接着フィルム５の分割不良箇所をより確実に検出することができる。

［４］他の実施形態
上記実施形態では、ウェーハ１の洗浄と、ウェーハ１の表面の撮影が同一のステージで行われていたが、それぞれを別のステージで行うことも可能である。この実施形態について図６を用いて説明する。
図６は、待機ステージ７０に、スピンナ式洗浄手段１２０を設置した拡張装置１１０を示したものである。スピンナ式洗浄手段１２０は、被加工物１ａを吸着、保持する保持テーブル１２１と、洗浄水およびエアを噴射する洗浄ノズル１２２とで構成されている。保持テーブル１２１は、基台１１内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっている。また、洗浄ノズル１２２は、旋回機構（図示省略）に接続されており、洗浄ノズル１２２を保持テーブル１２１上から退避させることができる。

撮像ステージ３０の撮像手段１３０は、基台１１上に設けられたＹ軸ガイドレール１３１と、Ｙ軸ガイドレール１３１に摺動自在に接続されたＺ軸ガイド１３２と、Ｚ軸ガイドに接続された薄板状のブラケット１３３と、ブラケット１３３上に設置されたＸ軸ガイドレール１３４と、このＸ軸ガイドレール１３４に摺動自在に接続されたＸ軸スライダ１３５と、Ｘ軸スライダ１３５の先端に設けられた撮像ヘッド１３６とを備えている。Ｚ軸ガイド１３２は、図示せぬ駆動機構によりＹ軸ガイドレール１３１に沿ってＹ方向に移動させられる。ブラケット１３３は、図示せぬ昇降駆動機構によりＺガイド１３２に沿って昇降自在に移動させられる。また、Ｘ軸スライダ１３５は、図示せぬ駆動機構によりＸ軸ガイドレール１３４に沿って移動させられる。

この実施形態では、撮像ステージ３０のチャックテーブルが回転不能に設定される。そのため、チャックテーブル１３７に保持された被加工物１ａのウェーハ１の表面を撮影するときは、各駆動機構によりウェーハ１の表面全面を撮影できるように撮像ヘッド１３６をＸＹ方向に移動させる。

この実施形態の拡張方法は、まず最初に、カセット２２からの取出された被加工物１ａを位置決め機構３１により一定位置に位置づける。次いで、被加工物１ａを待機ステージ７０に移動させ、第２Ｙ軸移載手段７１によって拡張ステージ８０まで移動させる。拡張ステージ８０で接着フィルム５が拡張されたら、再び待機ステージ７０まで移動させる。次いで、被加工物１ａを加熱ステージ９０へ移動させ、被加工物１ａのダイシングテープ６を加熱する。

ダイシングテープ６の加熱後、被加工物１ａを再度待機ステージ７０に移送させ、保持テーブル１２１に吸着、保持させる。このとき、洗浄ノズル１２２は、保持テーブル１２１上から退避しているため、洗浄ノズル１２２を旋回させ、洗浄ノズル１２２を保持テーブル１２１上に位置付ける。次いで、保持テーブル１２１を回転させて、被加工物１ａのウェーハ１に洗浄ノズル１２２より洗浄水、エアを噴射して、ウェーハ１を洗浄する。

洗浄が終了したら、Ｘ軸移載手段５６によって撮像ステージ３０へ被加工物１ａを移動させる。移動された被加工物１ａは、チャックテーブルに吸着、保持される。発光素子５２を点灯させ、撮像手段１３０を駆動させる。撮像手段１３０は、撮像ヘッド１３６をＸ方向に往復させながら、Ｚ軸ガイド１３２をＹ方向に移動させて、ウェーハ１の全面を撮影する。撮影された画像データは、画像処理手段に送られ、接着フィルム５が半導体移チップ３に沿って分割されているか否かを確認する。分割不良箇所が検出されたら、上記実施形態と同様に再度拡張手段８１によって拡張される。分割不良箇所が検出されなかった被加工物１ａは、紫外線照射ステージ１００に搬送され、紫外線が照射させられて、カセット２２に収容される。

この形態では、被加工物１ａがチャックテーブルに固定された状態で、ウェーハ１の表面全体を捉えるように撮像手段１３０を動かすことで、ウェーハ１の表面全体が撮影される。これにより、上記発光素子５２を埋設したチャックテーブルに回転などの動作をさせる必要がなく、チャックテーブルの構成を簡素化することができる。

本発明の一実施形態の拡張方法により拡張される被加工物を示す（ａ）斜視図、（ｂ）断面図である。 一実施形態の拡張方法を好適に実施する拡張装置を示す斜視図である。 図２に示した拡張装置の平面図である。 図２に示した拡張装置に備えられたチャックテーブルの（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。 拡張された被加工物を、図２に示した拡張装置に備えられた撮像手段により撮影した画像を示す図である。 他の実施形態の拡張装置を示した平面図である。

符号の説明

１…ウェーハ
１ａ…被加工物
３…半導体チップ（デバイスチップ）
５…接着フィルム
６…ダイシングテープ（粘着テープ）
７…ダイシングフレーム（フレーム部材）
３０…撮像ステージ
３３…撮像手段

Claims (4)

1. 表面に形成された複数のデバイスチップが個々に個片化されるか、または既に個片化された状態のウェーハの裏面に貼着された接着フィルムに、ウェーハ径よりも大きな開口部を有するリング状のフレーム部材が周囲に貼着された粘着テープを貼着することで形成される被加工物を拡張する方法であって、
   少なくとも被加工物の前記接着フィルムを拡張する接着フィルム拡張工程と、
   接着フィルムを拡張した被加工物を、撮像手段を具備した撮像ステージへ移送する移送工程と、
   前記撮像ステージへ移送された被加工物の表面を、前記撮像手段によって撮像する撮像工程と、
   前記撮像手段によって撮像された画像データを処理して、前記接着フィルムが前記デバイスチップに対応して分割されているか否かを判断する画像処理工程とを備えることを特徴とする拡張方法。
2. 表面に形成された複数のデバイスチップが個々に個片化されるか、または既に個片化された状態のウェーハの裏面に貼着された接着フィルムに、ウェーハ径よりも大きな開口部を有するリング状のフレーム部材が周囲に貼着された粘着テープを貼着することで形成される被加工物を拡張する装置であって、
   少なくとも被加工物の前記接着フィルムを拡張する拡張ステージと、
   被加工物の表面を撮像する撮像ステージと、
   接着フィルムを拡張した被加工物を前記撮像ステージへ移送する移送手段とを有し、
   前記撮像ステージは、被加工物を保持する保持面を有する被加工物保持テーブルと、被加工物の表面を撮像する撮像手段とを具備し、
   さらに該拡張装置は、撮像手段によって撮像された画像データを処理して、前記接着フィルムが前記デバイスチップに対応して分割されているか否かを判断する画像処理手段を具備することを特徴とする拡張装置。
3. 前記被加工物保持テーブルには、前記保持面を裏側から照光する光源が埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の拡張装置。
4. 前記被加工物保持テーブルは回転不能であり、前記撮像手段が、被加工物保持テーブルに保持された被加工物の表面に対して平行である２方向に直線移動することで被加工物の表面全体を撮像することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の拡張装置。

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