JP2011096941A - ブレイク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 円形等のワークの直径に対し、少しだけ大きな直径のダイシングリングを用いたリング部材でワークを保持した状態のままで、ワークのスクライブラインに沿って垂直な荷重を加えるようにしてブレイクすることが可能なブレイク装置を提供する。
【解決手段】
直線状の押圧面を有し、粘着テープ側からワークを押圧するブレイクバー３６を備えた押圧機構２２と、ブレイクバーの押圧力に抗してワークを支持するサポート部材４６を備えたワーク支持機構２３ａ，２３ｂとが設けられ、ブレイクバーは、固定ブロック部３７と可変ブロック部３８ａ，３８ｂとに分割され、可変ブロック部の押圧面を退避状態に変化させる押圧面調整機構が設けられ、ブレイクバーは分断対象のスクライブラインの長さに応じてブレイクバーの押圧面が調整された状態でワークを押圧する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体ウエハ等のワークを、チップ単位に分離するブレイク装置に関し、さらに詳細には、ダイシングリングのリング内に張られた粘着テープ上に固着させたワークを、ワーク上に刻設されたスクライブラインに沿ってチップ単位に分離するブレイク装置に関する。本発明で加工対象となるワークは、主としてシリコン等の半導体ウエハであるが、スクライブラインの長さがワーク上の位置によって変化する形状（例えば円形や楕円形等）の脆性材料からなるワークであれば、ガラス基板やセラミック基板であっても適用される。

半導体装置の生産工程では、円形の半導体ウエハ上に縦横に並べて多数個形成された方形のチップを、チップ単位に分離するダイシング工程が含まれる。
図２０は、ダイシング工程でウエハを保持するリング部材１０を示す図であり、図２０（ａ）はその平面図、図２０（ｂ）は正面図である。リング部材１０は粘着シート１２とダイシングリング１３とからなる。ウエハ１１は裏面側が粘着シート１２に貼り付けられている。そしてウエハ１１の周囲に、粘着シート１２が張られた状態で支持するためのダイシングリング１３（ウエハリングともいう）が同じ粘着シート１２に貼り付けてある。ダイシングリング１３は厚さ１．５ｍｍ程度の金属製品である。

ダイシング工程では、リング部材１０に固着されたウエハ１１に対し、ダイシングソーやレーザビームを用いて縦横に複数条のスクライブライン１１ａが形成される。スクライブライン１１ａの長さは、ウエハ１１の中央付近を横断するものは長く、周縁付近を横断するものは短くなる。そして、ウエハ１１はリング部材１０に貼り付けられた状態でウエハ１１上の各スクライブライン１１ａに沿ってチップ単位に分離される。

ウエハ１１をチップ単位に分離する際に用いるブレイク装置は、これまで、粘着シート１２の裏側から球状のブレイクボールを転がして押圧する方法や（例えば特許文献１参照）、ウエハ１１との接触面が直線状である線状押圧体（以後本明細書ではブレイクバーともいう）や、接触面が円柱の側面である棒状ローラを、スクライブライン１１ａに沿って押し当てて押圧する方法（例えば特許文献２参照）により、曲げモーメントを加えるようにしていた。

特開平１０−７４７１２号公報 特開２００６−６６５３９号公報

特許文献１に記載されるように押圧部材としてブレイクボールを用いる方法は、図２１に示すように、ブレイクボール１５を一定のピッチＰでウエハ１１上を正方向、逆方向に交互に折り返すように転動させて荷重を与える。その結果、ブレイクボール１５が一条の軌跡を描くごとにスクライブラインが一条ずつ、あるいは、複数条ずつブレイクが行われることになる。

ブレイクボール１５の一条の軌跡に対し一条ずつのブレイクを行うときは、すべてのスクライブラインの真上にブレイクボール１５を転動させることができるので、それぞれのスクライブラインに垂直に荷重が加わり垂直なクラックが形成されるが、ウエハ上の全スクライブラインをブレイクするまでには相当長い距離を転動させる必要があり、処理に長い時間を要することになる。直径を大きくしたブレイクボール１５でウエハをしならせ、一条の軌跡で複数条ずつブレイクを行うときは、処理時間を短縮できるが、複数条のスクライブラインずつブレイクすると、いずれかのスクライブラインについては真上ではなく少し離れた位置でブレイクボール１５が転動されることになるため、真上を転動しないスクライブラインについては斜めに荷重が加わる結果、垂直にクラックを浸透させることが困難になりソゲが生じやすくなる。

また、特許文献２に記載されているように、押圧部材として図２２に示すような棒状ローラ１６や、図２３に示すようなブレイクバー１７（線状押圧体）を用い、これらを粘着シート１２面に沿ってスライドさせながら押圧する方法では、処理速度については問題ないが、棒状ローラ１６等がこれからブレイクしようとするスクライブラインの真下の位置に移動する前に、スクライブラインの斜め方向から荷重がかかった状態でブレイクされてしまうと、垂直方向にクラックが浸透しにくくなりソゲが生じやすいことになる。

また、別の問題として、押圧時に、ウエハ１１が保持されるリング部材１０のダイシングリング１３（図２０）に、棒状ローラ１６やブレイクバー１７とが衝突すると、ウエハ１１を押圧することができなくなる。ダイシングリングのリング内径をａとすると、図２０に示すように、押圧可能な面積を最も広くするには、棒状ローラ１６やブレイクバー１７の長手方向の幅をａ／√２とすることになる。このときにブレイク可能なウエハ１１の直径は、最大でもａ／√２以下にする必要があった。
そのため、ウエハ１１の直径に対し、十分に大きな直径の粘着シート１２やダイシングリング１３が必要になり、ひいてはブレイク装置自体も加工対象のウエハ１１に対し全体的に大型化しなければならなかった。

そこで、本発明は加工対象である円形等のワーク（ウエハ等）の直径に対し、少しだけ大きな直径のダイシングリングを用いたリング部材でワークを保持した状態のままで、ワークのスクライブラインに沿って垂直な荷重を加えるようにしてブレイクすることが可能なブレイク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明のブレイク装置は、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに沿ってワークを分断するブレイク装置であり、ワークを保持するための支持部材として、ダイシングリングとダイシングリングのリング内に張られた粘着テープとにより構成されるリング部材が用いられる。そして、ワークは、リング部材の粘着テープに貼り付けられた状態にしてある。なお、リング部材に貼り付けられるワークは、円形や楕円形のように、ワーク上に形成される複数条のスクライブラインの長さがワーク上の位置によって変化する形状である。
ブレイク装置には、直線状の押圧面を有し、分断対象のスクライブラインの真裏に沿ってリング部材の粘着テープ側からワークを押圧するブレイクバーを備えた押圧機構と、ワーク側に当接させ、ブレイクバーの押圧力に抗してワークを支持するサポート部材を備えたワーク支持機構とが設けられている。
ブレイクバーは、押圧面の長手方向に沿って固定ブロック部と可変ブロック部とに分割されるとともに、可変ブロック部の押圧面を固定ブロック部の押圧面よりも引き込ませた退避状態に変化させる押圧面調整機構が設けられている。
そして、ブレイクバーは分断対象のスクライブラインの長さに応じてブレイクバーの押圧面の長さが調整された状態でワークを押圧する。

すなわち、円形等のワークに複数条に形成されたスクライブラインの長さは、ワークの周縁近傍では短く、ワークの中央では長くなり、ワークの周縁近傍を分断する際にブレイクバーの押圧面がダイシングリングに衝突しやすい。それゆえ、周縁の短いスクライブラインを分断する際は、可変ブロック部の押圧面を引き込ませた退避状態にして固定ブロック部の押圧面だけでワークを押圧するようにし、周縁を分断する際にブレイクバーがダイシングリングに接触しないようにする。ワーク中央の長いスクライブラインを分断する際は、可変ブロック部の押圧面を固定ブロック部の押圧面に揃えた状態にして押圧する。
このようにして、ワーク上のスクライブラインの位置に応じて、ブレイクバーの可変ブロック部がダイシングリングに衝突しないように調整するようにして分断を行う。

なお、ワークを挟んでブレイクバーと反対側では、ワーク支持機構のサポート部材をワークに当接させるが、サポート部材は、ブレイクバーで押圧される一部領域の真裏近傍に対して当接するようにしてもよいし、ワーク全体に対して当接するようにしてもよい。これにより、ブレイクバーがワークの裏側の粘着テープを押圧したときに、粘着テープが押圧方向に大きく延伸されず、押圧前とほとんど同じ状態で分断されるので、分断予定位置のスクライブラインに対し精度のよい分断が行われる。

本発明によれば、ワーク上の位置により変化するスクライブラインの長さに応じて、ブレイクバーの可変ブロック部がダイシングリングに衝突しないように調整するようにして分断を行う。これにより、加工対象である円形等のワーク（ウエハ等）の径に対し、少しだけ大きなリング部材によってワークを保持した状態で、ワークのスクライブライン上に荷重を加えるようにして、ブレイクすることが可能になる。さらに、ワークを挟んでブレイクバーの反対側にサポート部材を当接させ、粘着テープの延伸を抑えるようにしているので、ブレイクバーをスクライブラインに沿って正確かつ垂直に押圧させることができ、垂直なクラックで分断できる。

上記発明において、ブレイクバーの可変ブロック部は、固定ブロック部の長手方向の両側でそれぞれ同数の単位ブロックに分割されるとともに、単位ブロックが固定ブロック部の両側で左右対称になるように取り付けられ、押圧面調整機構は左右対称の位置にある単位ブロックの対ごとにブロックバーの押圧面を変化させる調整を行うようにしてもよい。
可変ブロック部を複数のブロックに小さく分割することにより、ブレイクバーの長さを加工対象のスクライブラインの長さに応じて少しずつ調整することができるようになり、ダイシングリングの直径が同じであっても、ブレイクバーがダイシングリングに衝突することなく、より大きな直径のワークを貼り付けて分断することができる。

上記発明で、ブレイクバーの押圧面の最大長さＬを、ダイシングリングのリング内径ａに対し、次式の範囲にしてもよい。
ａ＞Ｌ＞ａ／√２
これにより、ワーク径がａ／√２より大きいワークについても、最大径がブレイクバー長さＬまでであれば分断することができるようになる。

上記発明において、サポート部材は、スクライブラインに沿ってスクライブラインを挟んだ左右両側の位置でそれぞれワークに当接させる一対のサポートバーからなり、一対のサポートバーはそれぞれ固定ブロック部と可変ブロック部とに分割されるとともに、可変ブロック部の当接面を固定ブロック部の当接面よりも引き込ませた退避状態に変化させる当接面調整機構が設けられるようにしてもよい。
サポート部材をスクライブラインに沿ってスクライブラインを挟んだ左右両側の位置でそれぞれワークに当接させる一対のサポートバーとすることにより、スクライブラインに沿ってブレイクバーが押圧される左右両側を支持することにより、スクライブライン上に正確に曲げモーメントが加わるようになり、垂直にクラックが浸透されやすくなる。
さらに、ワーク周縁の短いスクライブラインを分断する際は、サポートバーの可変ブロック部の押圧面を引き込ませた退避状態にして固定ブロック部の押圧面だけでワークを支持するようにし、周縁を分断する際にもサポートバーがダイシングリングに接触しないようにする。ワーク中央の長いスクライブラインを分断する際は、サポートバーの可変ブロック部の当接面を固定ブロック部の当接面に揃えた状態にする。これにより、ブレイクバーと同様に、ワーク上のスクライブラインの長さに応じて、サポートバーの可変ブロック部がダイシングリングに衝突しないように調整するようにして分断を行うことができる。

ここで、一対のサポートバーのそれぞれの可変ブロック部は、固定ブロック部の長手方向の両側でそれぞれ同数の単位ブロックに分割されるとともに、単位ブロックが固定ブロック部の両側で対をなして左右対称になるように取り付けられ、当接面調整機構は左右対称の位置にある単位ブロックの対ごとにサポートバーの当接面を変化させる調整を行うようにしてもよい。
サポートバーの可変ブロック部を複数の単位ブロックに小さく分割することにより、ブレイクバーと同様に、長さを少しずつ調整することができるようになり、ダイシングリングの直径が同じであっても、サポートバーがダイシングリングに衝突することなく、より大きな直径のワークを分断することができる。

また、サポート部材は、スクライブラインに沿って当接させるサポートバーからなり、サポートバーは固定ブロック部と可変ブロック部とに分割されるとともに、可変ブロック部の当接面を固定ブロック部の当接面よりも引き込ませた退避状態に変化させる当接面調整機構が設けられるようにしてもよい。
サポート部材をスクライブラインに沿ってワークに当接させるサポートバーとすることにより、スクライブラインに沿ってブレイクバーが押圧される真裏の位置を支持することにより、スクライブライン上に正確に押圧力が加わるようになり、垂直クラックで分断することができる。なお、この場合は、サポートバーを一つにすることができるが、一対のサポートバーをスクライブラインの左右両側に沿って当接させる場合に比べると、押圧力を少し強くする必要がある。
ワーク上のスクライブラインの長さに応じて、ダイシングリングと衝突しないようにサポートバーの可変ブロック部の長さを調整して分断を行うことができる点については同様である。

この場合においても、サポートバーの可変ブロック部は、固定ブロック部の長手方向の両側でそれぞれ同数の単位ブロックに分割されるとともに、単位ブロックが固定ブロック部の両側で左右対称になるように取り付けられ、当接面調整機構は左右対称の位置にある単位ブロックの対ごとにサポートバーの当接面を変化させる調整を行うようにしてもよい。

また、上記発明において、 ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに対するブレイクの順序を設定する入力部を備え、ワーク搬送機構は、設定されたブレイクの順序に基づいて、ブレイクバーの押圧面と対向する位置に、順次分断対象のスクライブラインがくるようにリング部材の位置調整を行うようにしてもよい。
ワーク上に形成されたチップを取り出す際に、優先順がある場合でも、優先順に応じてスクライブラインを選択して分断することができる。

入力部は、設定可能なブレイクの順序の一つとして、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインの並んだ順にブレイクを行う順送りモードを設けるようにしてもよい。
順送りモードを設定することにより、ワーク搬送機構は順次隣接するスクライブラインにブレイクバーの押圧面を合わせればよいので、位置調整の時間を短くすることができる。

入力部は、設定可能なブレイクの順序の一つとして、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに対し、最も周縁に近い左右のスクライブラインからブレイクを行い、順次一つ内側の左右のスクライブラインのブレイクを行い、最後に中央のスクライブラインのブレイクを行う外側優先モードを設けるようにしてもよい。
外側優先モードを設けることにより、すべてのブレイクを行うまでの時間は順送りモードよりも多少余分にかかるが、その一方で、ワークの左右両側の周縁に近い側のスクライブラインから順にブレイクを行うので、左右ほぼ均等にバランスよく分断を行うことができるようになり、粘着テープに張られたワークの重心の移動が小さくなり、より正確な位置での分断が可能になる。

入力部は、設定可能なブレイクの順序の一つとして、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに対し、ワークを二分するブレイクを行い、続いて四分するブレイクを行い、続いて八分するブレイクを行い、以後、分割された各ワークをそれぞれさらに等分割していく等分割モードを設けるようにしてもよい。
等分割モードを設けることにより、外側優先モードと同様に、すべてのブレイクを行うまでの時間は順送りモードよりも多少余分にかかるが、その一方で、ブレイクしようとするスクライブラインの左右の幅がほぼ均等になるので、バランスよくブレイクを行うことができるようになり、正確な位置でのブレイクが可能になる。

本発明のブレイク装置を用いてブレイクするワークを貼り付けたリング部材の一例を示す図である。 本発明の一実施形態であるブレイク装置の押圧機構側からみた全体構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態であるブレイク装置のワーク支持機構側からみた全体構成を示す斜視図である。 図１のブレイク装置の正面図（押圧機構側）である。 図１のブレイク装置の背面図（ワーク支持機構側）である。 図１のブレイク装置の平面図である。 押圧機構の構成を示す図である。 ブレイクバーの構成を示す図である。 ブレイクバーの変形パターンを示す図である。 ブレイクバーの押圧面の幅方向の断面を示す図である。 ワーク支持機構の構成を示す図である。 サポートバーの構成を示す図である。 サポートバーの当接面の幅方向の断面を示す図である。 押圧機構２２とワーク支持機構２３ａ，２３ｂの位置関係を示した図である。 押圧機構２２とワーク支持機構２３ｂの位置関係を示した図である。 リング部材１０上のブレイク位置とブレイクバー３６の押圧面のパターンとの関係を示す模式図である。 制御系のブロック図である。 順送りモードのブレイク順を示す図である。 外側優先モードでのブレイク順を示す図である。 等分割モードでのブレイク順を示す図である。 リング部材を示す図である。 ブレイクボールによるブレイク方法を示す図である。 棒状ローラによるブレイク方法を示す図である。 線状押圧体（ブレイクバー）によるブレイク方法を示す図である。

以下、本発明にかかるブレイク装置の詳細について図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、円形のウエハ上に刻設された複数条のスクライブラインに沿ってウエハをブレイクする場合を例に説明する。

（リング部材）
最初に、加工対象のウエハと、ウエハを保持させるリング部材との関係について説明する。図１は、ウエハを貼り付けた状態のリング部材の一例を示す平面図である。リング部材１０は、粘着シート１２とダイシングリング１３とからなる。ダイシングリング１３は厚さ１．５ｍｍ程度の金属製品である。ウエハ１１は裏面側を粘着シート１２に貼り付けて固着してある。

このリング部材１０でブレイク可能なウエハ１１の径Ｄは、ダイシングリング１３の内径をａとしたときに、従来からブレイク可能な最大径であったａ／√２よりも小径だけでなく、ａ／√２以上の大径であっても、後述するブレイクバーの最大長さＬ（ただしＬ＜ａ）より小径であれば、ブレイクすることができる。

（ブレイク装置の構造）
次に、本発明のブレイク装置の構成について説明する。図２は本発明の一実施形態であるブレイク装置２０を一方向（押圧機構側）からみた全体構成を示す斜視図である。また、図３はブレイク装置２０を図１とは反対方向（ワーク支持機構側）からみた全体構成を示す図である。また、図４はブレイク装置２０の正面図（押圧機構側）、図５は背面図（ワーク支持機構側）、図６は平面図である。
説明の便宜上、ブレイク装置２０に対し、図中に示すように、装置の長手方向をＸ方向として互いに直交するＸＹＺ方向を定めることとする。

ブレイク装置２０は、主にベース２１、押圧機構２２、ワーク支持機構２３ａ，２３ｂ、ワーク搬送機構２４、カート２５、エアプレート２６からなる。

ベース２１上の片側に押圧機構２２とエアプレート２６が支持され、他方側に一対のワーク支持機構２３ａ，２３ｂが支持される。押圧機構２２とエアプレート２６との中間にはワーク搬送機構２４が支持される。

次に押圧機構２２について説明する。図７は押圧機構２２を示す図である。押圧機構２２は台座３１を介してベース２１上に固定される。台座３１の上には、垂直アーム３２が固定してあり、これによりベースプレート３３が鉛直（Ｙ方向）に立つようにして固定してある。ベースプレート３３上には２本のリニアガイド３４が平行に取り付けてあり、リニアガイド３４およびモータ（不図示）によって可動プレート３５が前後方向（Ｚ方向）にスライドできるように支持してある。可動プレート３５には、ユニット化されたブレイクバー３６が取り付けてあり、ブレイクバー３６の先端が可動プレート３５の片側端より外側に突出した位置にくるようにしてある。この先端部分がウエハ１１を押圧する押圧面となる。

図８はブレイクバー３６の構成を示す図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は平面図、図８（ｄ）は側面図である。
ブレイクバー３６は中央の固定ブロック３７と、その左右両側の可変ブロック３８ａ，３８ｂとに分割してあり、さらに可変ブロック３８ａ，３８ｂはそれぞれ小さな単位ブロック３９に分割してある。各単位ブロック３９は、固定ブロック３７と一体に固定してある支持部材３７ａによって支持される。各単位ブロック３９は、圧空バルブを用いたエア作動による昇降機構４０を備えており、昇降機構４０はそれぞれの押圧面（各単位ブロック３９の先端部分）の位置を、固定ブロック３７の押圧面の位置よりも引き込ませた位置に退避させる押圧面調整機構７１（図１７）として働くようにしてある。また、単位ブロック３９は固定ブロック３７の左右両側で同数にするとともに対称に取り付けてあり、対称の位置にある単位ブロック３９どうしが対（合計４対）となって退避動作を行うようにしてある。図９はブレイクバー３６の押圧面の変形パターンを示す図である。単位ブロック３９の位置変化により押圧面がＰ１〜Ｐ５の５パターンに変化できるようにしてある。

ブレイクバー３６における固定ブロック３７の押圧面の長手方向の寸法、および、単位ブロック３９の押圧面の長手方向の寸法は、加工対象のウエハ１１の大きさに応じて適宜設定される。本実施形態では、例えば、長手方向の長さを固定ブロック３７は約１００ｍｍ、単位ブロック３９は約１２．５ｍｍ（合計８本）にして、ブレイクバー３６として最長の長さＬが約２００ｍｍになるようにしてある。したがって、ブレイクバー３６の長さＬはパターンＰ１〜Ｐ５の変化に応じて約１００ｍｍ、約１２５ｍｍ、約１５０ｍｍ、約１７５ｍｍ、約２００ｍｍになる。これにより、最大２００ｍｍ（８インチ）のウエハ１１がブレイクできるようにしてある。

図１０はブレイクバー３６（固定ブロック３７および単位ブロック３９）の押圧面の幅方向断面である。押圧面の幅方向の寸法は、先端が０．１μｍ〜３ｍｍ程度の先細形状にしてあり、狭い幅でウエハ１１に接するようにして荷重が線状に集中してかかるようにしてある。

また、ブレイクバー３６（固定ブロック３７および単位ブロック３９）には、押圧時に変形しにくい硬い材質を用いるのが好ましく、例えば工具鋼を用いている。

次に、ワーク支持機構２３ａ，２３ｂについて説明する。図１１はワーク支持機構２３ａ，２３ｂの構成を示す図であり、図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は正面図である。ワーク支持機構２３ａ，２３ｂは、それぞれ台座４１ａ，４１ｂの上に搭載され、ボールネジおよびモータを用いたサポートバー駆動機構４１ｄによって台座４１ａ，４１ｂがレール４１ｃ上を移動可能にしてある。
ワーク支持機構２３ａ，２３ｂでは、サポートバー４６（図７のブレイクバー３６に相当）以外については図７で説明した押圧機構２２と同じ機構を採用している。したがって、サポートバー４６以外のワーク支持機構２３ａ，２３ｂの各部については図７と同符号であるので説明を省略する。

図１２はサポートバー４６の構成を示す図であり、図１２（ａ）は斜視図、図１２（ｂ）は正面図、図１２（ｃ）は平面図、図１２（ｄ）は側面図である。
サポートバー４６は中央の固定ブロック４７と、その左右両側の可変ブロック４８ａ，４８ｂとに分割してあり、さらに可変ブロック４８ａ，４８ｂはそれぞれ小さな単位ブロック４９に分割してある。各単位ブロック４９は固定ブロック４７と一体に固定してある支持部材４７ａによって支持される。
各単位ブロック４９は、圧空バルブを用いたエア作動による昇降機構５０を備えており、昇降機構５０はそれぞれの当接面（各単位ブロック４９の先端部分）の位置を、固定ブロック４７の当接面の位置よりも引き込ませた位置に退避させる当接面調整機構７２（図１７）として働くようにしてある。また、単位ブロック４９は固定ブロック４７の左右両側で同数にするとともに対称に取り付けてあり、対称の位置にある単位ブロック４９どうしが対（合計４対）となって退避動作を行うようにしてある。

すなわち、図８のブレイクバー３６の押圧面調整機構と同じ機構が、図１２ではサポートバー４６の当接面調整機構として働くようにしている。また、サポートバー４６の単位ブロック４９による変形パターンについてもブレイクバー３６の変形パターンと同じＰ１〜Ｐ５（図９）である。

サポートバー４６は、基本的にブレイクバー３６と同じ寸法にしてあるが、ウエハ１１に当接する先端部分の形状および材質が異なるようにしてある。
図１３はサポートバー４６（固定ブロック４７および単位ブロック４９）の幅方向断面である。サポートバー４６の先端面は平面にしてある。ただし、これに限らず曲面であってもよい。サポートバー４６の先端部分の材質は押圧時にウエハ１１に対しソフトに接触するように弾性ゴムが用いてある。

次に、ワーク搬送機構２４およびカート２５について、再び図２〜図６を参照しながら説明する。ワーク搬送機構２４は垂直に立てられた枠構造のフレーム６１の上方と下方とに、カート２５を支持するとともに搬送するためのリニアガイド６２が設けてあり、リニアモータ（不図示）によってカート２５が横方向（Ｘ方向）に移動されるようにしてある。カート２５の中央には、リング部材１０を取り付ける孔が形成してある。
カート２５に取り付けられたリング部材１０は、ワーク搬送機構２４によって押圧機構２２とワーク支持機構２３ａ，２３ｂとの間に搬送され、ウエハ１１に刻設されたスクライブラインがブレイクバー３６の真裏のブレイク位置にくるようにする。そして複数条のスクライブラインを次々にブレイクする際には、各スクライブラインが、順次、ブレイク位置にくるように位置調整が行われる。

位置調整は、カメラを採用した位置決め方法や機械的な位置決め方法等の周知の方法で行われる。例えば、予め、ウエハ１１に刻設されたアライメントマークを装置２０に取り付けたカメラ（不図示）で撮像し、画像処理によって位置決めするようにしてもよい。また、リング部材１０にウエハ１１が精度よく貼り付けられ、リング部材１０が精度よくカート２５に取り付けられている場合は、予め、ブレイク装置２０に設定してある原点位置に対するカート２５の位置座標に基づいて位置決めするようにしてもよい。

次に、エアプレート２６について説明する。加工対象のウエハ１１はリング部材１０、カート２５、ワーク搬送機構２４によって垂直に立てた状態で支持されるようにしてあり、これらによる支持によってブレイク処理を行うことができる。しかしながら、リング部材１０上で、ウエハ１１は振動を受けやすい粘着シート１２に貼り付けてあり、粘着シート１２が振動すればウエハ１１自体も影響を受ける。そのため、ウエハ１１に刻設されたスクライブラインに沿って、より精度が高いブレイク処理を行うには、振動対策を行うことが望ましい。
そのため、本実施形態ではさらに押圧機構２２の回りに、方形のエアプレート２６を取り付けている。エアプレート２６は、リング部材１０と対向する位置に、多数のノズル穴が形成してあり、一部のノズル穴からは乾燥空気を吹き出させるとともに、一部のノズル穴で吸引することにより、カート２５がブレイク位置にセットされたとき、非接触の状態で粘着シート１２およびこれに貼り付けられたウエハ１１が垂直に立った状態で安定するようにしてある。

次に、押圧機構２２とワーク支持機構２３ａ，２３ｂとのブレイク時の位置関係について説明する。図１４は、説明の便宜上、ワーク搬送機構２４、カート２５、エアプレート２６を省略し、押圧機構２２とワーク支持機構２３ａ，２３ｂの位置関係を示した図である。図１４（ａ）に示すように、押圧機構２２と、一対のワーク支持機構２３ａ，２３ｂとがリング部材１０を挟んで対向している。

ブレイクバー３６とサポートバー４６（リング部材１０の裏側）とは、高さ方向（Ｙ方向）の位置が揃えてある。そして、サポートバー４６の横方向（Ｘ方向）の位置は、サポートバー駆動機構４１ｄにより調整され、図１４（ｂ）に示すように、ウエハ１１のスクライブラインＳを挟んで左右両側にわずかに離れた位置で当接するようにしてある。ブレイクバー３６はスクライブラインＳの真裏にくるようにしてある。これにより、ブレイクバー３６がウエハ１１を押圧すると、曲げモーメントがスクライブラインＳに沿って対称に働くようになる。

また、サポートバー４６の別の当接方法として、図１５（ａ）に示すように、ワーク支持機構２３ａを退避させて（あるいはワーク支持機構２３ａを初めから搭載せず）、ワーク支持機構２３ｂだけを使用してもよい。
この場合は、図１５（ｂ）に示すように、ウエハ１１のスクライブラインＳの真上に沿ってサポートバー４６が当接するようにする。なお、ブレイクバー３６はスクライブラインＳの真裏にくるようにしてある。これにより、ブレイクバー３６がウエハ１１を押圧すると、サポートバー４６の弾性力による変形によってウエハ１１がしなり、曲げモーメントが加わるようになる。

（ブレイクパターン）
図１６は、リング部材１０上のブレイク位置と、ブレイクバー３６の押圧面のパターンとの関係を示す模式図である。
スクライブラインが短い周縁については押圧面が短いパターンＰ１でブレイクし、順次、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と変形させ、スクライブラインが最も長い中央では押圧面が長いパターンＰ５でブレイクすることにより、ブレイクバー３６がダイシングリング１３と衝突することなく、ウエハ１１をブレイクすることができる。

（制御系）
次に、ブレイク装置２０の制御系について説明する。図１７はブレイク装置２０の制御系を示すブロック図である。制御部７０はＣＰＵ７１、メモリ７２、入力部７３、表示部７４を含むコンピュータからなる。これらは装置上あるいは装置近傍にコントロールユニット（不図示）として設けられる。カート搬送および位置決めを行うワーク搬送機構２４、ウエハ１１を安定させるエアプレート２６、ブレイクバー３６を押圧させる押圧機構２２、ブレイクバー３６の押圧面の長さを調整する押圧面調整機構７１、サポートバー４６を当接させるワーク支持機構２３ａ，２３ｂ、サポートバーの長さを調製する当接面調整機構７２の各部は、メモリ７２に記憶させたプログラムやパラメータ、入力部７３から入力したパラメータ、コマンドに基づいて制御され、動作状態が表示部７４でモニタされる。

（ブレイク順序）
ブレイク装置２０では、ウエハ１１上に形成された複数条のスクライブラインをブレイクする際に、ブレイク順を入力部７３から任意に設定してメモリ７２に記憶させておくことにより（任意指定モードという）、記憶させたブレイク順で、各スクライブラインをブレイクすることができる。
そして、「任意指定モード」の他に、ブレイク順序の設定入力作業を容易にするため、「順送りモード」と、「外側優先モード」と、「等分割モード」とが用意してあり、モード選択の入力を行うことにより、選択できるようにしてある。

このうち、「順送りモード」を選択すると、図１８においてブレイク順を示すように、ウエハ１１の片側端から順に、次々にブレイクが行われる。この場合はスクライブラインの長さの変化に応じて、ブレイクバー３６はＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ４、Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１の順で変化する。順送りモードでブレイクすることにより、ワーク搬送に要する時間を最小にできるので、処理時間を短くすることができる。

一方、「外側優先モード」を選択すると、図１９においてブレイク順を示すように、ウエハ１１の最も外側にある左右のスクライブラインのブレイクを行い、続いて、その次に外側にある左右のスクライブラインのブレイクを行い、以後、順次内側にある左右のスクライブラインのブレイクを行う。そして、最後に中央にある最も長いスクライブラインのブレイクを行う。この場合はスクライブラインの長さの変化に応じて、ブレイクバー３６はＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５の順に変化する。
外側優先モードでブレイクすることにより、ワーク搬送に要する時間は順送りモードより少し長くなるが、ウエハ１１は、一部がブレイクされた状態のときでも左右対称に近い状態でブレイクが行われることになるので、ウエハ１１の重心移動が小さくなり、より精度の高いブレイクが可能になる。

また、「等分割モード」を選択すると、図２０においてブレイク順を示すように、ウエハ１１の中央のスクライブライン（スクライブラインが偶数のときは中央に最も近いスクライブラインになる）で二分割したウエハ形状とし、続いて、二分割されたそれぞれの部分ウエハを、さらにそれぞれの中央のスクライブラインで二分割することで部分ウエハを四分するブレイクを行い、以後同様に、部分ウエハを八分、十六分、・・・していく等分割のブレイクを行う。この場合のブレイクバーの長さは、最初は中央にある最も長いスクライブラインをブレイクするのでＰ５になるが、以後は、次にブレイクするスクライブラインの長さに応じて変化する。
等分割モードでブレイクすることにより、その時点での部分ウエハの中央のスクライブラインで分割するので、左右両側の幅が均等であり、バランスよくブレイクを行うことができるようになり、正確な位置でのブレイクが可能になる。

以上は、一方向（Ｙ方向）に並んだ複数条のスクライブラインをブレイクする場合について説明したが、格子状のスクライブライン、すなわち二方向（ＸＹ方向）に並んだ複数条のスクライブラインのブレイクを行う場合は、リング部材を９０度回転して同じ動作を繰り返すようにする。その場合、カート２５にリング部材１０を９０度回転させる回転機構を設けておけば、効率よく二方向のブレイクを行える。

また、上記実施形態では、４対の単位ブロック３９はすべて同じ形状としたが、単位ブロックの長手方向の長さを、対ごとに変えたものにしてもよい。また、ワーク形状が非対称であるときは、対となる単位ブロックの長手方向の長さが異なるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ウエハ１１を挟んでブレイクバー３６の裏側を、１つまたは一対のサポートバー４６を当接させるようにして支持するようにしたので正確なブレイクがなされるが、サポート側の形状には自由度があり、ウエハ１１を支持できるサポート部材であればこれ以外の形状にしてもよい。例えば、サポートバー４６に代えて、ウエハ１１の全面で当接する平面状のサポート部材で支持するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、円形のウエハをブレイクしたが、ワーク形状は円形に限られない。ダイシングリングのリング内に貼り付け可能であり、長さが異なる複数条のスクライブラインが刻設されたワークであれば、例えば楕円形をはじめ他の形状であっても本発明を有効に利用できる。

また、上記実施形態では、リング部材１０を垂直にして支持するようにしたが、リング部材１０を水平に支持して加工する一般的な従来型のブレイク装置にしてもよい。

本発明のブレイク装置は、リング部材に貼り付けたウエハ等のブレイクに利用することができる。

１０ リング部材
１１ ウエハ
１２ 粘着テープ
１３ ダイシングリング
２０ ブレイク装置
２２ 押圧機構
２３ａ，２３ｂ ワーク支持機構
２４ ワーク搬送機構
２５ カート
２６ エアプレート
３３ 固定プレート
３５ 可動プレート
３６ ブレイクバー
３７ 固定ブロック
３８ａ，３８ｂ 可変ブロック
３９ 単位ブロック
４０ 昇降機構（押圧面調整機構７１）
４６ サポートバー
４７ 固定ブロック
４８ａ，４８ｂ 可変ブロック
４９ 単位ブロック
５０ 昇降機構（当接面調整機構７２）
６１フレーム
６２ リニアガイド
７０ 制御部
７１ ＣＰＵ
７２ メモリ
７３ 入力部
７４ 表示部

Claims (11)

1. ワークを保持するための支持部材として、ダイシングリングとダイシングリングのリング内に張られた粘着テープとにより構成されるリング部材が用いられ、
   前記ワークが前記リング部材の粘着テープに貼り付けられた状態で、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに沿ってワークを分断するブレイク装置であって、
   直線状の押圧面を有し、分断対象のスクライブラインの真裏に沿って粘着テープ側から前記ワークを押圧するブレイクバーを備えた押圧機構と、
   前記ワーク側に当接させ、前記ブレイクバーの押圧力に抗してワークを支持するサポート部材を備えたワーク支持機構とが設けられ、
   前記ブレイクバーは、押圧面の長手方向に沿って固定ブロック部と可変ブロック部とに分割されるとともに、可変ブロック部の押圧面を固定ブロック部の押圧面よりも引き込ませた退避状態に変化させる押圧面調整機構が設けられ、
   前記ブレイクバーは分断対象のスクライブラインの長さに応じてブレイクバーの押圧面が調整された状態でワークを押圧することを特徴とするブレイク装置。
2. 前記ブレイクバーの可変ブロック部は、固定ブロック部の長手方向の両側でそれぞれ同数の単位ブロックに分割されるとともに、単位ブロックが固定ブロック部の両側で左右対称になるように取り付けられ、前記押圧面調整機構は左右対称の位置にある単位ブロックの対ごとにブレイクバーの押圧面を変化させる調整を行う請求項１に記載のブレイク装置。
3. 前記ブレイクバーの押圧面の最大長さＬを、ダイシングリングのリング内径ａに対し、次式の範囲にしてある請求項１または請求項２のいずれかに記載のブレイク装置。
   ａ＞Ｌ＞ａ／√２
4. 前記サポート部材は、スクライブラインに沿ってスクライブラインを挟んだ左右両側の位置でそれぞれワークに当接させる一対のサポートバーからなり、前記一対のサポートバーはそれぞれ固定ブロック部と可変ブロック部とに分割されるとともに、可変ブロック部の当接面を固定ブロック部の当接面よりも引き込ませた退避状態に変化させる当接面調整機構が設けられる請求項１〜請求項３のいずれかに記載のブレイク装置。
5. 前記一対のサポートバーの可変ブロック部は、固定ブロック部の長手方向の両側でそれぞれ同数の単位ブロックに分割されるとともに、単位ブロックが固定ブロック部の両側で対をなして左右対称になるように取り付けられ、前記当接面調整機構は左右対称の位置にある単位ブロックの対ごとにサポートバーの当接面を変化させる調整を行う請求項４に記載のブレイク装置。
6. 前記サポート部材は、スクライブラインに沿って当接させるサポートバーからなり、前記サポートバーは固定ブロック部と可変ブロック部とに分割されるとともに、可変ブロック部の当接面を固定ブロック部の当接面よりも引き込ませた退避状態に変化させる当接面調整機構が設けられる請求項１〜請求項３のいずれかに記載のブレイク装置。
7. 前記サポートバーの可変ブロック部は、固定ブロック部の長手方向の両側でそれぞれ同数の単位ブロックに分割されるとともに、単位ブロックが固定ブロック部の両側で対をなして左右対称になるように取り付けられ、前記当接面調整機構は左右対称の位置にある単位ブロックの対ごとにサポートバーの当接面を変化させる調整を行う請求項６に記載のブレイク装置。
8. ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに対するブレイクの順序を設定する入力部を備え、
   前記ワーク搬送機構は、設定されたブレイクの順序に基づいて、ブレイクバーの押圧面と対向する位置に、順次分断対象のスクライブラインがくるようにリング部材の位置調整を行うことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のブレイク装置。
9. 入力部は、設定可能なブレイクの順序の一つとして、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインの並んだ順にブレイクを行う順送りモードを設けたことを特徴とする請求項８に記載のブレイク装置。
10. 入力部は、設定可能なブレイクの順序の一つとして、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに対し、最も周縁に近い左右のスクライブラインからブレイクを行い、順次一つ内側の左右のスクライブラインのブレイクを行い、最後に中央のスクライブラインのブレイクを行う外側優先モードを設けたことを特徴とする請求項８に記載のブレイク装置。
11. 入力部は、設定可能なブレイクの順序の一つとして、ワーク上に形成された複数条のスクライブラインに対し、ワークを二分するブレイクを行い、続いて四分するブレイクを行い、続いて八分するブレイクを行い、以後、分割された各ワークをそれぞれさらに等分割していく等分割モードを設けたことを特徴とする請求項８に記載のブレイク装置。

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