JP2013051368A - ワーク分割装置及びワーク分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐようにしたワーク分割装置を提供する。
【解決手段】粘着シートにダイアタッチフィルムを介して貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークを固定するフレーム固定手段と、前記固定されたワークの前記ダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却手段と、前記冷却されたワークの粘着シートをエキスパンドするエキスパンド手段と、前記エキスパンド手段による前記粘着シートのエキスパンドが解除されても前記粘着シートのエキスパンド状態を保持するエキスパンド状態保持手段とを備えたことを特徴とする、またさらに粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱する選択加熱手段を備えたことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、ワーク分割装置及びワーク分割方法に係り、特に、粘着シートを介してリング状のフレームにマウントされ、個々のチップにダイシング、グルービング加工された半導体ウエーハに対し、ダイシング加工後に粘着シートをエキスパンドして個々のチップに分割するワーク分割装置及びワーク分割方法に関するものである。

従来、半導体チップの製造にあたり、例えば、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが形成された半導体ウエーハをＤＡＦ（Die Attach Film ダイアタッチフィルム)と呼ばれるダイボンディング用のフィルム状接着剤が付いたダイシングテープを介してフレームに張り付けたワークにおいて、ダイシングテープを拡張（エキスパンド）して半導体ウエーハ及びＤＡＦを個々のチップに分割するようにしている。

図３０にワークを示す。図３０（ａ）は斜視図、図３０（ｂ）は断面図である。図に示すように、半導体ウエーハＷは、片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度の粘着シート（ダイシングテープ）Ｓが裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介して貼り付けられている。そして粘着シートＳは剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされ、ワーク分割装置において、半導体ウエーハＷがチャックステージに載置され、粘着シートＳがエキスパンドされて、各チップＴに個片化（分割）される。

ここで、ＤＡＦは室温付近では粘性が高く、上述したようにＤＡＦの付いたテープを拡張して半導体ウエーハをチップに個片化するためには、ＤＡＦを冷却して脆性化させた状態でテープを拡張する必要がある。代表的な冷却方法としては、ノズルから冷気を噴出して全体的に冷却する雰囲気冷却方式や、接触している部分のみを選択的に冷却する低温チャックテーブル方式が知られている。

また一方で、テープを拡張してチップに個片化した後の工程での処理のため、拡張後の弛んだテープを再度緊張させる必要がある。代表的な緊張方法としては、フレームにテープ拡張用リングをかしめる方式や弛んだテープの部分を加熱して緊張させる加熱方式がある。加熱方法としては、例えばテープを温風ヒータを用いて加熱する雰囲気加熱方式や、赤外線やハロゲンランプ等の光ヒータを用いてテープの弛んだ部分のみを選択的に加熱する方式がある。

このとき、雰囲気冷却を用いる冷却方式や温風ヒータを用いた雰囲気加熱方式は、ランニングコストが安価である反面、冷風や温風は拡散してしまうという特性上、雰囲気冷却方式あるいは雰囲気加熱方式を用いた場合には、冷却・拡張と加熱・緊張を同一のユニットで行うことは困難であった。

例えば、特許文献１に記載されたワーク分割装置においては、予め分割予定ラインが形成されたワークをＤＡＦを介して粘着テープに貼着したワーク付きフレームを保持し、粘着テープの下面に対抗して配置された冷却ノズルから冷却流体を上方に噴出させてＤＡＦ全体を冷却し硬化させるようにしている。そして、粘着テープを所定の位置まで突き上げることにより、硬化したＤＡＦとともにワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する。その後、搬送手段によりワークを加熱手段に搬送する。加熱手段では、再度粘着テープを突き上げて拡張し、拡張した粘着テープの裏面側からワークを吸着部で吸着して下降する。下降するとワーク周囲の粘着テープの領域が弛む。例えば対象物に赤外線を照射して加熱する加熱体を、この弛み領域に近接させて加熱する。弛み領域を加熱することにより、収縮させて弛みを除去するようにしている。

このように、特許文献１に記載されたものでは、雰囲気冷却を用いてＤＡＦを冷却しているため、ＤＡＦを冷却して拡張する工程と、ワーク周囲の粘着テープを加熱して収縮させて弛みを除去する工程を同一のユニットで行うことができず、冷却・拡張工程と加熱・収縮工程との間に、どうしてもワークを搬送する工程が必要となっている。

また、逆に冷却・拡張工程において低温チャックテーブルのような選択的冷却方式を採用したとしても、加熱・収縮工程において温風ヒータを用いた雰囲気加熱方式を採用する場合にも、同様にこれらの工程を同一のユニットで行うことができず、途中に搬送工程が必要となる。

特開２０１０−２０６１３６号公報

しかしながら、上述したように特許文献１に記載されたものでは、冷却・拡張ユニットと、熱収縮ユニットが別ユニットとなっているため、これらのユニット間において、テープが弛んだ状態でワークが搬送されている。このようにテープが弛んだ状態での搬送は、テープ形状が不定となるため、テープ上で個片化されたチップが互いに接触したり、過度の曲げ応力を受けることがある。そのため、チップの品質低下や歩留りの低下を招くという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、ワークの冷却・拡張及び熱収縮等による拡張状態の保持を同一のユニットで実施することによりユニット間でのワーク搬送をなくし、テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐようにしたワーク分割装置及びワーク分割方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のワーク分割装置は、粘着シートにダイアタッチフィルムを介して貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークを固定するフレーム固定手段と、前記固定されたワークの前記ダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却手段と、前記冷却されたワークの粘着シートをエキスパンドするエキスパンド手段と、前記エキスパンド手段による前記粘着シートのエキスパンドが解除されても前記粘着シートのエキスパンド状態を保持するエキスパンド状態保持手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、固定されたワークのダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却手段と、エキスパンドが解除されても粘着シートのエキスパンド状態を保持するエキスパンド状態保持手段を備えたため、ワークの冷却・拡張とエキスパンド状態の保持を同一のユニットで実施することができ、ユニット間でのワーク搬送をなくし、テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。

また、一つの実施態様として、前記選択冷却手段は、冷凍チャックテーブルであることが好ましい。

また、一つの実施態様として、前記選択冷却手段は、冷却すべきエリアを含むように限定された空間内のみを冷却する手段であることが好ましい。

これによれば、固定されたワークのダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却することができる。

また、一つの実施態様として、前記エキスパンド手段は、前記冷却されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドする突上げ用リングであり、前記エキスパンド状態保持手段は、該突上げ用リングの外側に配置され、該突上げ用リングが前記粘着シートをエキスパンドした後に該粘着シートの周辺部に挿入されるサブリングであることが好ましい。

これによれば、サブリングをエキスパンドされた粘着シートの周辺部に挿入することにより、同一ユニット内において、エキスパンド状態を保持することができる。

また、一つの実施態様として、前記エキスパンド手段は、前記冷却されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドする突上げ用リングであり、前記エキスパンド状態保持手段は、前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱する選択加熱手段であり、前記選択的加熱手段により前記弛み部を収縮させることにより前記エキスパンド状態を保持することが好ましい。

これによれば、固定されたワークのダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却手段と、粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱する選択加熱手段とを備え、粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛みを選択加熱手段による加熱で除去することにより、エキスパンドが解除されたときにも粘着シートのエキスパンド状態を保持することが可能となり、ワークの冷却・拡張及び熱収縮による粘着シートのエキスパンド状態の保持を同一のユニットで実施することができ、ユニット間でのワーク搬送をなくし、テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。

また、一つの実施態様として、前記選択加熱手段は、光加熱装置であることが好ましい。

これによれば、粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分のみを選択的に加熱することができる。

また、一つの実施態様として、本発明のワーク分割装置であって、さらに、前記エキスパンドされたワークの半導体ウエーハの領域を覆うように有底の円筒形状を有し昇降可能に配置され、下降したときに前記半導体ウエーハを覆うウエーハカバーを備え、前記光加熱装置は該ウエーハカバーの周囲に昇降可能に配置されたことが好ましい。

これによれば、突上げ用リングを降下させてもチップ間隔を維持し、ウエーハカバーにより半導体ウエーハの領域を光加熱装置の熱から遮蔽することができ、ダイアタッチフィルムが溶けるのを防ぎ、チップ間の隙間がなくなることを防止することができる。

また、一つの実施態様として、前記ウエーハカバーが下降して前記半導体ウエーハを覆うときには、該ウエーハカバーの側部の先端面が、前記エキスパンドしている前記突上げ用リングの先端面と突き合わせられ前記半導体ウエーハを密閉することが好ましい。

これにより、半導体ウエーハの領域を完全に熱的に遮蔽することができる。

また、一つの実施態様として、前記光加熱装置は、前記半導体ウエーハを覆っているウエーハカバーの周囲を一定の周期で回転可能に配置されていることが好ましい。

これにより、粘着シートを均等に加熱することができ粘着シートの緊張状態に偏りが生じるのを防ぐことができる。

また、同様に前記目的を達成するために、本発明のワーク分割方法は、粘着シートにダイアタッチフィルムを介して貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークのフレームを固定するフレーム固定工程と、前記固定されたワークの前記ダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却工程と、前記冷却されたワークの粘着シートをエキスパンドするエキスパンド工程と、前記粘着シートのエキスパンド状態が解除されても前記粘着シートのエキスパンド状態を保持するエキスパンド状態保持工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、固定されたワークのダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却手段と、エキスパンドが解除されても粘着シートのエキスパンド状態を保持するエキスパンド状態保持手段を備えたため、ワークの冷却・拡張とエキスパンド状態の保持を同一のユニットで実施することができ、ユニット間でのワーク搬送をなくし、テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。

また、一つの実施態様として、前記選択冷却工程において、前記固定されたワークの前記ダイアタッチフィルムの領域を冷凍チャックテーブルで選択的に冷却し、前記エキスパンド工程において、前記冷却されたワークの粘着シートを突上げ用リングで押し上げてエキスパンドし、前記エキスパンド状態保持工程において、前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を光加熱装置で選択的に加熱することにより前記弛み部分を収縮させて前記エキスパンド状態を保持するようにしたことが好ましい。

これによれば、固定されたワークのダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却し、粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱することで弛みを除去し、エキスパンドが解除されたときにも粘着シートのエキスパンド状態を保持することが可能となり、ワークの冷却・拡張及び熱収縮による粘着シートのエキスパンド状態の保持を同一のユニットで実施するができ、ユニット間でのワーク搬送をなくし、テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。

また、一つの実施態様として、本発明のワーク分割方法であって、さらに、前記エキスパンドされたワークの半導体ウエーハの領域を、昇降可能に前記ワーク上に配置されたウエーハカバーで覆うウエーハ被覆工程を備え、前記エキスパンド状態保持工程において、前記ウエーハカバーで覆われた前記粘着シートの前記ウエーハカバーの外側周辺部に発生する前記弛み部分を前記光加熱装置により選択的に加熱することにより前記弛み部分を収縮させて前記エキスパンド状態を保持するようにしたことが好ましい。

これによれば、固定されたワークのダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却し、エキスパンドされたワークの半導体ウエーハの領域をウエーハカバーで覆うことで熱的に遮蔽した上で粘着シートの弛み部分を選択的に加熱することで弛みを除去し、エキスパンドが解除されたときにも粘着シートのエキスパンド状態を保持することが可能となり、ワークの冷却・拡張及び熱収縮による粘着シートのエキスパンド状態の保持を同一のユニットで実施することができ、ユニット間でのワーク搬送をなくし、テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。

また、一つの実施態様として、本発明のワーク分割方法において、さらに、前記光加熱装置により前記弛み部分を選択的に加熱した後に、前記冷凍チャックテーブルで前記ワークの粘着シートを吸着して前記加熱された粘着シートの硬化を促進する硬化促進工程を備えたことが好ましい。

これにより、選択加熱により弛みが生じた粘着シートの部分を短時間で硬化させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、固定されたワークのダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却し、エキスパンドが解除されても粘着シートのエキスパンド状態を保持することができ、ワークの冷却・拡張及び粘着シートの拡張状態の保持を同一のユニットで実施することができ、ユニット間でのワーク搬送が不要となるため、テープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。

本発明に係るワーク分割装置の第１の実施形態を示す要部断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るワーク分割装置の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態のワーク分割装置がエキスパンドを行っている状態を示す断面図である。 サブリングを粘着シートに挿入した状態を示す断面図である。 サブリングによって粘着シートの拡張状態を保持している状態を示す断面図である。 本発明に係るワーク分割装置の第２の実施形態を示す要部断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るワーク分割装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態のワーク分割装置がエキスパンドを行っている状態を示す断面図である。 ウエーハカバーを下降させた状態を示す断面図である。 ウエーハカバーと突上げ用リングで粘着シートを把持したまま降下した状態を示す断面図である。 粘着シートの弛んだ部分を光加熱装置で加熱している状態を示す断面図である。 光加熱装置によって選択的に加熱された粘着シートＳが熱収縮している様子を測定したサーモトレーサ画面である。 粘着シートを加熱硬化した後の状態を示す断面図である。 第２の実施形態の変形例としてのワーク分割装置の動作を示すフローチャートである。 従来のダイボンダの一例を示す概略構成図である。 本発明のカシメ機構と加熱装置を適用したダイボンダを示す概略構成図である。 図１６のダイボンダの作用を示すフローチャートである。 図１７の粘着シート弛緩部を加熱して収縮させる工程を示すフローチャートである。 チップをピックアップする様子を示すダイボンダの概略図である。 隔壁と突上げ用リングで粘着シートを把持したまま降下した状態を示すダイボンダの概略図である。 粘着シートの弛んだ部分を光加熱装置で加熱している状態を示すダイボンダの概略図である。 選択的加熱装置と粘着シートとの位置関係の一例を示す平面図である。 選択的加熱装置を回転走査する様子を示す平面図である。 ８個の選択的加熱装置を備えた例を示す平面図である。 図２４の８個の選択的加熱装置を回転走査する様子を示す平面図である。 選択的加熱装置で加熱した粘着シートの測定位置を示す説明図である。 図２６の各測定位置における測定方向を示す説明図である。 測定結果を示す説明図である。 比較例の測定結果を示す説明図である。 ワークを示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るワーク分割装置及びワーク分割方法について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るワーク分割装置の第１の実施形態を示す要部断面図である。

図１に示すように、ワーク分割装置１は、冷凍チャックテーブル１０、突上げ用リング１２を備えている。冷凍チャックテーブル１０上に、図３０に示したような、半導体ウエーハＷが粘着シートＳを介してフレームＦにマウントされたワーク２が設置される。なお、半導体ウエーハＷの裏面には、ＤＡＦ（Die Attach Film ダイアタッチフィルム)Ｄ（以下、ＤＡＦ（Ｄ）と表示する。）を介して粘着シートＳが貼着された状態となっている。ここで例えば、半導体ウエーハＷは厚さ５０μｍ程度、ＤＡＦ（Ｄ）及び粘着シートＳはそれぞれ厚さ数μｍから１００μｍ程度であるとする。

冷凍チャックテーブル１０は、ワーク２を真空吸着により保持して、ワーク２を冷凍チャックテーブル１０に接触させて、接触した部分を介して熱伝導によりＤＡＦ（Ｄ）を０℃以下、例えば−５℃〜−１０℃程度に冷却するものである。

また、突上げ用リング１２は、冷凍チャックテーブル１０の周りを囲むように配置され、リング昇降機構１６によって昇降可能に構成されたリングである。なお、このリングには摩擦力低減のためのコロ（ローラ）を設けてもよい。図１では、突上げ用リング１２は、下降位置（待機位置）に位置している。

半導体ウエーハＷには、図３０に示すように、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されている。詳しくは後述するが、突上げ用リング１２は、上昇することにより下から粘着シートＳを押し上げて、粘着シートＳをエキスパンドするものである。このように粘着シートＳを引き伸ばすことにより、分断予定ラインが分断されて半導体ウエーハＷがＤＡＦ（Ｄ）とともに個々のチップＴに分割される。

ところで、上述したように、冷凍チャックテーブル１０でＤＡＦ（Ｄ）を冷却するのは、ＤＡＦ（Ｄ）は室温では粘度が高く、突上げ用リング１２で粘着シートＳを下側から押し上げても、ＤＡＦ（Ｄ）は粘着シートＳとともに伸びてしまい、分断されないからである。すなわち、ＤＡＦ（Ｄ）を冷却して脆性化することにより、分断しやすくしているのである。

なお、図１に示すように、ワーク２は、粘着シートＳの裏面が、丁度冷凍チャックテーブル１０の上面に接触するような位置に、フレーム固定機構（フレーム抑え）１８によりフレームＦが固定されるようになっている。また、突上げ用リング１２の外周側には、サブリング１４が設置されている。詳しくは後述するが、このサブリング１４は、エキスパンドされた粘着シートＳの拡張状態を保持して、分断されたチップＴ間の間隔を維持するためのものである。

以下、図２のフローチャートに沿って、ワーク分割装置１によるワーク２の半導体ウエーハＷを個々のチップＴに分割して個片化する動作を説明する。

まず、図２のステップＳ１００において、図１に示すように、半導体ウエーハＷの裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介して粘着シートＳが接着されたワーク２のフレームＦをフレーム固定機構１８により固定する。そして、半導体ウエーハＷが存在する領域が冷凍チャックテーブル１０の上に位置するように配置する。

次に図２のステップＳ１１０において、冷凍チャックテーブル１０は、ワーク２の裏面を真空吸着により吸着して冷凍チャックテーブル１０の表面に確実に接触させる。冷凍チャックテーブル１０は低温状態にあるので、この接触により熱伝導でワーク２は冷却される。特に、ＤＡＦ（Ｄ）が−５℃〜−１０℃程度に冷却され、これによりＤＡＦ（Ｄ）は脆性化し、力を加えることにより容易に割れるようになる。冷凍チャックテーブル１０は、所定時間真空吸着を行い特にＤＡＦ（Ｄ）が所定温度になるまでワーク２の冷却を行う。なお、これらの制御は、図示を省略した制御手段によって行われる。

次に、図２のステップＳ１２０において、図３に示すように、エキスパンドを行い半導体ウエーハＷをＤＡＦ（Ｄ）とともに個片化する。

すなわち、図３に示すように、冷凍チャックテーブル１０は、真空吸着を停止し、ワーク２の吸着を解除し、リング昇降機構１６により突上げ用リング１２及びサブリング１４を上昇させる。突上げ用リング１２の上昇は、例えば、４００ｍｍ／ｓｅｃで、１５ｍｍ上方に突き上げるようにしている。なお、このときサブリング１４はフレームＦよりも上には上昇しないような位置で止まっているようにする。

図２に示すように、突上げ用リング１２の上昇により、粘着シートＳは下から押し上げられ、粘着シートＳの面内において放射状にエキスパンド（拡張）される。粘着シートＳが拡張されると、半導体ウエーハＷは分断予定ラインに沿って分割され、個々のチップＴ間に数μｍから１００μｍの隙間が形成される。このときＤＡＦ（Ｄ）は、冷却されて脆性化しているので、ＤＡＦ（Ｄ）も半導体ウエーハＷと一緒に分断予定ラインに沿って分割される。これにより半導体ウエーハＷは、裏面にＤＡＦ（Ｄ）が付いた各チップＴに個片化される。

粘着シートＳは、突上げ用リング１２によるエキスパンドを解除するとその弾性によって元に戻ってしまい各チップＴ間の隙間がなくなってしまうので、少なくとも各チップＴが存在する領域において粘着シートＳの拡張状態を維持しなければならない。

そこで、次に図２のステップＳ１３０において、図４に示すように、サブリング１４を、フレームＦ上の拡張された粘着シートＳに挿入できる位置までリング昇降機構１６によって上昇させ、サブリング１４を粘着シートＳの拡張された部分に挿入する。このとき、上昇するサブリング１４によって粘着シートＳが破断しないように、低速でサブリング１４を上昇させる。

次に、図２のステップＳ１４０において、図５に示すように、サブリング１４だけをフレームＦよりも上の位置に残して突上げ用リング１２を下降させ、下降位置（待機位置）に移動させる。このとき、サブリング１４はフレームＦ上の位置に残っているので、粘着シートＳの拡張状態が保持される。

これにより、粘着シートＳの拡張状態が保持されるので、各チップＴ間の隙間も広く維持され、ＤＡＦ（Ｄ）が再固着することもない。したがって、粘着シートＳが弛んだ状態でワーク２を搬送するようなことがなく、その後の処理が容易となる。

以上のように、図２のフローチャートに沿って説明したような方法でワーク２を分割することにより、ワーク分割（個片化）及び分割した各チップ間の隙間を維持するための拡張状態の保持までを一つのユニット内で行うことができ、製品を製造するタクトタイムを速くすることが可能となる。

しかし、サブリング１４を用いて粘着シートＳの拡張状態を保持する方法では、サブリング１４によって粘着シートＳを破ってしまう虞がある等の問題がある。

そこで次に、サブリング以外の手段により、エキスパンドが解除されたときにも粘着シートのエキスパンド状態の保持を可能とする実施形態を説明する。

図６は、本発明に係るワーク分割装置の第２の実施形態を示す要部断面図である。

図６に示すように、本実施形態のワーク分割装置１００は、冷凍チャックテーブル１０、突上げ用リング１２、ウエーハカバー（粘着シート抑え）２０及び選択的加熱装置２２を備えている。本実施形態は、以下説明するように、粘着シートＳの拡張状態を保持するために、サブリングを用いずに、ウエーハカバー２０と選択的加熱装置２２を用いて、弛んだ粘着シートＳの部分を選択的に加熱して緊張させることで粘着シートＳの拡張状態を保持するようにするものである。

選択的加熱装置２２としては、特に光加熱装置、すなわちハロゲンヒータや、レーザあるいはフラッシュランプなどが例示される。しかし、スポットタイプのハロゲンヒータが最も好ましい。

ここでは、選択的加熱装置２２としてスポットタイプのハロゲンヒータを用いている。具体的には、インフリッヂ工業（株）のハロゲンスポットヒータＬＣＢ−５０（ランプ定格１２Ｖ／１００Ｗ）を用いた。焦点距離は３５ｍｍ、集光径は２ｍｍである。しかし、本実施形態では図１１に示すように、ちょうど集光する部分を用いて加熱するのではなく、光源から対象物までの距離（照射距離）を４６ｍｍとして、焦点距離３５ｍｍに対して１１ｍｍオフセットし、照射径を１７．５ｍｍとしている。実際の照射径は、１５ｍｍであり、粘着シートＳのワークＷの外側の径１５ｍｍのエリアを加熱するようにしている。このようにスポットタイプのハロゲンヒータを用いることにより、加熱したい部分のみを選択的に（局所的に）加熱することができ、それ以外の部分への熱ストレスを最小限に抑制することができる。

また、ハロゲンランプ用電源としては、（株）ミューテックのハロゲンランプ用電源ＫＰＳ−１００Ｅ−１２を使用した。このハロゲンランプ用電源の出力は定格電圧１２Ｖである。また、ソフトスタート（スロースタート）機能を有しており、ハロゲンランプに突入電流が流れるのを防止している。

なお、従来技術の特許文献１に記載されたものにおいては、赤外線ヒータが用いられていたが、赤外線は視認性を有していない。これに対して、本実施形態ではハロゲンランプを用いており、その光は可視光であり視認性を有している。そのため、ハロゲンランプによる加熱領域を作業者が視認することができる。そのため、加熱領域をきちんと確認することができ、作業の確実性を増すことができ、従来の赤外線を用いるものよりも優れた効果を有している。

ウエーハカバー２０は、有底の高さの低い円筒形状をしており、底面２０ａと側面２０ｂとからなり、底面２０ａは半導体ウエーハＷよりも一回り大きく形成されている。また、ウエーハカバー２０は、カバー昇降機構２１によって昇降可能に設置されており、下降した位置において、半導体ウエーハＷを覆うようになっている。また一方、ウエーハカバー２０の側面２０ｂの先端面は、上昇した突上げ用リング１２の先端面と突き合わされるようになっており、これにより半導体ウエーハＷはウエーハカバー２０によって完全に密閉される。

選択的加熱装置２２は、ウエーハカバー２０の外側で対称的な位置に配置され、ウエーハカバー２０とヒータ昇降機構２３によって昇降可能であり、詳しくは後述するように、下降した位置において粘着シートＳの周辺部を選択的に加熱するように構成されている。図では、選択的加熱装置２２は、ワーク２の直径方向の対称的な位置に２つ配置されているが、選択的加熱装置２２の個数は２個に限定されるものではない。例えば、ウエーハカバー２０の周囲に、９０度の間隔で４個配置するようにしてもよい。

以下、図７のフローチャートに沿って本実施形態の作用を説明する。

まず、図７のステップＳ２００において、図６に示すように、半導体ウエーハＷの裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介して粘着シートＳが接着されたワーク２のフレームＦをフレーム固定機構１８により固定する。そして、半導体ウエーハＷが存在する領域が冷凍チャックテーブル１０の上に位置するように配置する。なお、半導体ウエーハＷには、図３０に示すように、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されている。

次に図７のステップＳ２１０において、冷凍チャックテーブル１０は、ワーク２の裏面を真空吸着により吸着して冷凍チャックテーブル１０の表面に確実に接触させ、熱伝導によってワーク２を冷却する。冷凍チャックテーブル１０は、所定時間ワーク２を真空吸着して、ＤＡＦ（Ｄ）が脆性化するように冷却した後、真空吸着を解除する。

次に、図７のステップＳ２２０において、図８に示すように、リング昇降機構１６によって突上げ用リング１２を上昇させて、粘着シートＳをエキスパンドする。このときの突上げ用リング１２の突き上げは、前の実施形態と同様に、例えば４００ｍｍ／ｓｅｃの速度で、１５ｍｍの高さまで粘着シートＳを突き上げる。

これにより粘着シートＳが放射状に拡張されて半導体ウエーハＷが分断予定ラインに沿ってＤＡＦ（Ｄ）と一緒になって、各チップＴに分割される。

次に、図７のステップＳ２３０において、図９に示すように、ウエーハカバー２０及び選択的加熱装置２２を、それぞれカバー昇降機構２１及びヒータ昇降機構２３によって下降させ、ウエーハカバー２０でワーク２の半導体ウエーハＷの部分を被覆する。このとき図９に示すように、ウエーハカバー２０の側面２０ｂの先端面と、突上げ用リング１２の先端面とを突き合わせて、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２との間で粘着シートＳを把持する。

このウエーハカバー２０と突上げ用リング１２との間で粘着シートＳを把持する力は、例えば４０ｋｇｆ程度である。

次に、図７のステップＳ２４０において、図１０に示すように、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２との間で粘着シートＳを把持したまま、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２を、半導体ウエーハＷの下側の粘着シートＳの裏面が冷凍チャックテーブル１０の上面に接触する位置まで下降させる。これにより、粘着シートＳの、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２とで把持された部分の周辺部が弛緩し、弛み部が発生する。なお、このとき、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２との間で粘着シートＳを把持する力は４０ｋｇｆを維持している。

次に、図７のステップＳ２５０において、図１１に示すように、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２との間で把持した部分の外側の弛緩した粘着シートＳの部分に対してのみ、選択的加熱装置２２でスポット光を当てて選択的に加熱する。このとき、もしＤＡＦ（Ｄ）も同時に加熱されてしまうとＤＡＦ（Ｄ）が溶けてチップＴ間の隙間がなくなってしまう虞があるので、粘着シートＳの弛んだ部分のみを選択的に加熱する必要がある。

この加熱により弛んだ粘着シートＳが緊張して、弛みが次第に解消して行く。なお、選択的加熱装置２２としては、前述したようにスポットタイプのハロゲンヒータを用いており、それぞれ定格出力１２Ｖ、１００Ｗである。また、光源から粘着シートＳの照射対象エリアまでの照射距離は４６ｍｍで、焦点距離３５ｍｍよりも１１ｍｍオフセットされ、直径１７．５ｍｍのエリアに光が照射される。また、図に示すように、ハロゲンヒータの照射方向は鉛直方向に対して１５度程度傾いている。そして、実際に加熱される粘着シートＳのエリアは直径１５ｍｍである。このようにハロゲン光により照射された粘着シートＳの温度は、１４０℃〜１６０℃となる。また、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２との間の把持力も４０ｋｇｆが維持されている。

またこのとき、選択的加熱装置（スポットタイプのハロゲンヒータ）２２をオンしてからその加熱状態が安定した後（約２秒後）、固定した一定の位置からのみ加熱することによって粘着シートＳの緊張状態に偏りが生じないように、選択的加熱装置２２をウエーハカバー２０の周囲に一定の周期で所定速度で回転することが好ましい。このように選択的加熱装置２２をウエーハカバー２０の周囲に一定の周期で回転させることで様々な方向から加熱することにより、粘着シートＳの緊張状態に偏りが生じるのを防ぐことができる。なお、選択的加熱装置２２を回転する場合に、ヒータ昇降機構２３が単に選択的加熱装置２２を昇降させるだけでなく、選択的加熱装置２２を一定の周期で回転させるヒータ回転機構の機能をも備えるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、選択的加熱装置２２による熱輻射によって加熱しているので、粘着シートＳの弛んだ部分にのみ局所的に（選択的に）加熱することができる。また特に本実施形態では、半導体ウエーハＷをウエーハカバー２０で覆っているため熱を遮蔽して、選択的加熱装置２２によってＤＡＦ（Ｄ）が加熱されてしまうのを防ぐことができ、より一層選択的加熱装置２２による局所的な加熱を可能としている。

なお、ウエーハカバー２０で半導体ウエーハＷを覆うようにしたことにより、このように半導体ウエーハＷを選択的加熱装置２２から熱的に遮蔽するだけでなく、光的に遮蔽するという効果も有している。光的に遮蔽するということは、例えば、選択的加熱装置２２の光源からの漏れ光が半導体ウエーハＷにあたらないように遮蔽したり、半導体ウエーハＷのデバイスによっては紫外線等の光に弱いものもあるので、これらのデバイスを紫外線から遮蔽したりして守るということも含まれている。また、さらに選択的加熱装置２２で粘着シートＳを加熱すると、高温になり煙（ある種のガス）を発生することがあるが、ウエーハカバー２０により、そのような煙が半導体ウエーハＷに悪影響を与えないように遮蔽して守るという効果も有している。

なお、ウエーハカバー２０内にエアーを供給してウエーハカバー２０内部に与圧を与えるようにしてもよい。このとき、ウエーハカバー２０の側壁にエアーを逃がす穴を設けておくことが好ましい。この穴からエアーが抜けることにより、ウエーハカバー２０の外周部で加熱された粘着シートＳから発生する煙を吹き飛ばすこともできる。

また、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２とによって粘着シートＳの弛んだ部分の近くを把持しているので、弛んだ部分を加熱することによってウエーハカバー２０や突上げ用リング１２も加熱されるが、この熱は熱伝導によってウエーハカバー２０や突上げ用リング１２を通じて逃げて行く。したがって、ウエーハカバー２０及び突上げ用リング１２の内部に囲われたＤＡＦ（Ｄ）は、熱的に遮蔽されており、加熱されることはない。

この点従来のように、温風による雰囲気加熱の場合には、熱対流により全体が加熱されてしまうので、粘着シートＳの弛んだ部分だけを選択的に加熱することはできなかった。また、ＤＡＦ（Ｄ）の冷却も、冷蔵庫のようにユニット全体を冷却する雰囲気冷却方式でエキスパンドを行う場合には、選択的な冷却をすることができなかった。このように従来、雰囲気加熱や雰囲気冷却を用いた場合には、冷却と加熱を一つのユニットで行うことができなかった。

これに対して本実施形態では、ＤＡＦ（Ｄ）の冷却については、冷凍チャックテーブル１０で吸着してワーク２を接触させることによる熱伝導（熱伝達）を用いて冷却しているので、ＤＡＦ（Ｄ）の部分のみを選択的に冷却することができる。また粘着シートＳの弛んだ部分の加熱も選択的加熱装置２２として特にスポットタイプのハロゲンヒータを用いて輻射により、局所的な部分のみを選択的に加熱することができる。

したがって、本実施形態においては、このように、それぞれ選択的に冷却及び加熱をすることができるので、ＤＡＦ（Ｄ）の冷却と、弛んだ粘着シートＳの加熱とを一つのユニット内で行うことが可能となる。

このようにして、ウエーハカバー２０の外周部の粘着シートＳの弛んだ部分を加熱した結果を図１２に示す。

図１２は、選択的加熱装置２２によって選択的に加熱された粘着シートＳが熱収縮している様子を測定したサーモトレーサ画面である。

図１２において、スポットタイプのハロゲンヒータでウエーハカバー（粘着シート抑え）２０の外側の弛んだ粘着シートＳを局所的に加熱している。これにより、図に符号Ａで示す粘着シートＳの加熱中心の温度は９０度近くに達している。これに対して、ウエーハカバー２０は５０度程度であり、またフレーム固定機構（フレーム抑え）１８も４０度程度とほとんど温度は上がっていない。なお、図の符号Ｂの部分も９０度程度になっているが、これはハロゲンランプからの正反射光が入ったもので、正確に測定されたものではない。

このように、スポットタイプのハロゲンヒータで加熱することにより、粘着シートＳの弛んだ部分のみを加熱し、その他の部分の温度を上昇させないように選択的に加熱することが可能となる。

このようにして、粘着シートＳを所定時間加熱して粘着シートＳが緊張して弛みが解消したら、選択的加熱装置２２による加熱（選択的加熱装置２２の回転）を停止する。このとき粘着シートＳが硬化するまで約３０秒程度、ウエーハカバー２０と突上げ用リング１２とによる粘着シートＳの把持を続ける。

最後に、図７のステップＳ２６０において、図１３に示すように、ウエーハカバー２０（と選択的加熱装置２２）を上昇させるとともに、突上げ用リング１２を降下させて、粘着シートＳの把持を解放する。なおこの間、冷凍チャックテーブル１０による真空吸着によって熱収縮部を冷却することにより硬化を促進するようにしてもよい。このように冷凍チャックテーブル１０によって真空吸着して冷却することにより、粘着シートＳの外周部の加熱された部分の熱をとってやることで、通常室温に放置するよも短時間で粘着シートＳを硬化させることができる。その後、冷凍チャックテーブル１０による真空吸着を行っていた場合、真空吸着も停止する。

このようにして、各チップＴの間隔が十分維持されるとともに、周囲の粘着シートＳに弛みのないワーク２を製造することができる。

したがって、本実施形態によれば、チップの品質低下や歩留りの低下を生じることもない。

以上説明した第２実施形態においては、ウエーハカバーによりワーク２の半導体ウエーハＷの部分を被覆して加熱手段である選択的加熱装置２２から熱的に遮蔽していたが、選択的加熱装置２２はスポット的に熱を当てて選択的に加熱することができるので、ウエーハカバーで熱的に遮蔽する方が好ましいが、必ずしもウエーハカバーによる遮蔽は必要ではない。

例えば、半導体ウエーハＷを覆う上の部分がなく、ある程度の高さを有する隔壁（側壁）だけを有し、突上げ用リング１２とともに粘着シートＳを挟む、カシメ機構を構成するものであればよい。ある程度の高さがあれば、隔壁（側壁）だけであっても、選択的加熱装置からの光を遮蔽して熱的な遮蔽をすることもでき、たとえ選択的加熱装置２２が光加熱装置でなく温風ヒータのような雰囲気加熱であっても、隔壁の存在によってダイレクトに温風が半導体ウエーハＷ側の方へいかなければある程度の遮蔽効果を発揮することは可能である。また、煙の遮蔽に関しても同様である。

また、さらにウエーハカバーを完全になくして、選択的加熱装置２２によりスポット的に熱を当てて選択的に加熱するだけにしたものも考えられる。

第２の実施形態の変形例として、第２の実施形態からウエーハカバー２０の使用をやめたものについて説明する。

以下、このような変形例の動作を図１４のフローチャートに沿って説明する。

ワーク分割装置としては、図６に示す第２の実施形態の装置構成からウエーハカバー２０を除いたもの、あるいは装置構成は同じで単にウエーハカバー２０を使用しないようにしたものとする。

まず図１４のステップＳ３００において、半導体ウエーハＷの裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介して粘着シートＳが接着されたワーク２のフレームＦをフレーム固定機構１８により固定する。そして、半導体ウエーハＷが存在する領域が冷凍チャックテーブル１０の上に位置するように配置する。

次に図１４のステップＳ３１０において、冷凍チャックテーブル１０によりワーク２の裏面を真空吸着により吸着して冷凍チャックテーブル１０の表面に確実に接触させ、熱伝導によってワーク２を冷却する。

次に図１４のステップＳ３２０において、リング昇降機構１６によって突上げ用リング１２を上昇させて、粘着シートＳをエキスパンドする。

次に図１４のステップＳ３３０において、突上げ用リング１２を、半導体ウエーハＷの下側の粘着シートＳの裏面が冷凍チャックテーブル１０の上面に接触する位置まで下降させる。これにより、粘着シートＳの周辺部が弛緩し、弛み部が発生する。

次に図１４のステップＳ３４０において、突上げ用リング１２の外側の弛緩した粘着シートＳの部分に対してのみ、選択的加熱装置２２でスポット光を当てて選択的に加熱する。これにより、粘着シートＳの弛んだ部分が熱によって緊張し弛みが解消する。またこのとき、粘着シートＳの弛緩した部分に加えられた熱は、粘着シートＳの他の部分にも伝わろうとするが、粘着シートＳに接触している突上げ用リング１２を介して熱伝導（熱伝達）によって逃げていくため、ＤＡＦ（Ｄ）の領域の方へは熱が伝わりにくくなっている。なお、このとき、冷凍チャックテーブル１０でＤＡＦ（Ｄ）の領域を同時に冷却するようにしてもよい。

最後に、図１４のステップＳ３５０において、突上げ用リング１２を下降させて下降位置（待機位置）へ移動させる。なおこの間、冷凍チャックテーブル１０による真空吸着によって熱収縮部を冷却することにより弛んだ粘着シートＳの硬化を促進するようにしてもよい。このように冷凍チャックテーブル１０によって真空吸着して冷却することにより、粘着シートＳの外周部の加熱された部分の熱をとってやることで、通常室温に放置するよも短時間で粘着シートＳを硬化させることができる。

これにより、チップ間隔が十分に確保されたワークが形成され、次の工程での処理が容易となる。

次に、本発明のダイボンダへの応用について説明する。

図１５に、従来のダイボンダの一例の概略を示す。図１５に示すように、ダイボンダ２００は、エキスパンド機構２１０とボンディング機構２２０を有している。

エキスパンド機構２１０により、粘着シートＳを介してフレームＦにマウントされた半導体ウエーハＷが、予め形成された分断予定ラインにより分断されて各チップＴに個別化される。

すなわち、半導体ウエーハＷがマウントされたフレームＦをエキスパンド機構２１０のエキスパンドステージ２１２にセットして、フレーム加圧板２１４でフレームＦを下に押し下げて、粘着シートＳをエキスパンドすることにより、半導体ウエーハＷが個々のチップＴに分割される。

なお、このときエキスパンド機構２１０を、エキスパンドステージ２１２の代わりに突上げ用リングを用い、フレーム加圧板２１４の代わりにフレーム固定機構（フレーム抑え）を用いて、フレームＦをフレーム固定機構で固定し、突き上げ用リングを粘着シートＳの下側から押し上げて粘着シートＳをエキスパンドするように構成してもよい。

また、ボンディング機構２２０は、エキスパンド機構２１０の下方に可動に配置されたチップ突き上げピン２２２と、エキスパンド機構２１０の上方に配置されたカメラ装置２２４と、エキスパンド機構２１０の側方に配置された基体移動手段２３０と、基体移動手段２３０とエキスパンド機構２１０の間を往復駆動するコレット２２６を備えている。

上述したようにエキスパンド機構２１０が粘着シートＳをエキスパンドして半導体ウエーハＷを個々のチップＴに分割すると、カメラ装置２２４がピックアップするチップＴを撮像し、撮像した画像を処理することでチップＴの良否判定等が行われる。この画像処理結果に基づいて、突き上げピン２２２が上昇してチップＴを粘着シートＳの下側から突き上げて、ピックアップしやすいようにする。そして、突き上げられたチップＴを、コレット２２６で真空吸着して粘着シートＳからピックアップする。コレット２２６は、基体移動手段２３０上の基体２３２の真上まで移動して、吸着したチップＴを基体２３２上にボンディングする。

以上がダイボンダの作用であるが、エキスパンドされた粘着シートＳ上のすべてのチップＴをボンディングするのではなく、そのうちのいくつか、例えば半導体ウエーハＷが１０００個のチップＴに分割されていたとして、そのうちの５個だけをサンプルチップとしてピックアップし、先にこれだけを組み立てて検査を行い、検査ＯＫとなったら残りのすべてのチップＴを製品としてボンディングすることがある。

このような場合、サンプルとしてのチップをボンディングする工程と、製品としてのチップをボンディングする工程との間において、サンプルチップの検査が終了するまでサンプルチップを抜いた残りのチップを有するワーク（半導体ウエーハＷ）を保管しておかなければならない。しかし、保管時間が長くなると、一度エキスパンドされた粘着シートＳが次第にもとに戻り、エキスパンドにより拡張されたチップ間の間隔が狭まり、チップ同士が接触したりして破損するという問題がある。

そこで以下説明する例は、ダイボンダに、本発明の隔壁（側壁）と突き上げ用リングとで粘着シートＳを挟むカシメ機構と、隔壁の外側を選択的に加熱する選択的加熱装置とを適用して、サンプルチップを抜き出した後、エキスパンドを解除しても、半導体ウエーハＷ部分の粘着シートＳのエキスパンド状態を維持することにより、チップ間の間隔を維持してチップ同士が接触して破損するのを防止しようというものである。

図１６に、本発明のカシメ機構及び選択的加熱装置を適用したダイボンダの概略構成を示す。図１６は、特にダイボンダのエキスパンド機構の部分を示したもので、粘着シートＳをエキスパンドした状態を示している。なお、ここで示す例におけるワークはＤＡＦを有しておらず、半導体ウエーハＷが直接粘着シートＳに貼着されている。

図１６に示すダイボンダのエキスパンド機構は、半導体ウエーハＷがマウントされたフレームＦを把持するフレーム固定機構１１８、粘着シートＳを下から突き上げる突き上げ用リング１１２と突き上げ用リング１１２を昇降動作させるリング昇降機構１１６、及び粘着シートＳの下方に可動に配置されたチップ突き上げピン１２８と、粘着シートＳの上方に配置されたチップＴをピックアップするコレット１２６とを備えている。なお、図示を省略したが、この他にエキスパンド機構の上方には、ピックアップするチップＴの位置を確認するためのカメラ装置が配置されている。

このようなダイボンダに対してさらに、エキスパンド機構の上方に、昇降動作可能で、突き上げ用リング１１２と粘着シートＳを挟むように突き合わせて粘着シートＳをかしめるカシメ機構を構成する隔壁（側壁）１２０、及び半導体ウエーハＷの周囲の粘着シートＳを選択的に加熱する選択的加熱装置１２２が設置される。

選択的加熱装置１２２としては、前述したようなスポットタイプのハロゲンヒータであることが好ましい。また、選択的加熱装置１２２には、選択的加熱装置１２２を昇降動作させるとともに、選択的加熱装置１２２を粘着シートＳの周囲に沿って回転させる昇降回転機構１２３が設置されている。

図１６においては、リング昇降機構１１６により突き上げ用リング１１２を上昇させて粘着シートＳをエキスパンドして、半導体ウエーハＷの個片化された各チップＴ間の間隔を広げている。

以下、図１７及び図１８のフローチャートに沿って、このカシメ機構及び選択的加熱装置を備えたダイボンダのエキスパンド機構の作用を説明する。

まず、図１７のフローチャートのステップＳ４００において、半導体ウエーハＷが粘着シートＳに貼着されたワークのフレームＦをフレーム固定機構１１８により固定し、次にステップＳ４１０において、図１６に示すように、リング昇降機構１１６によって突き上げ用リング１１２を上昇させて、粘着シートＳをエキスパンドする。これにより、粘着シートＳが放射状に拡張されて、半導体ウエーハＷが予め設けられた分断予定ラインに沿って分断され、各チップＴに個片化される。

次に、図１７のステップＳ４２０において、図１９に示すように、隔壁１２０及び選択的加熱装置１２２を、それぞれ隔壁昇降機構（不図示）及び昇降回転機構１２３によって下降させる。そして、隔壁１２０の下端部を粘着シートＳを挟んで突き上げ用リング１１２の先端部と突き合わせて、粘着シートＳをかしめるようにする。そして図１９に矢印Ｅで示すように、チップ突き上げピン１２８を上昇させてチップＴを粘着シートＳの下側から突き上げてピックアップし易いようにする。また図１６に矢印Ｆで示すように、突き上げられたチップＴを、コレット１２６でピックアップして、ボンディングステージに搬送する。

次に、図１７のステップＳ４３０において、図２０に示すように、隔壁１２０と突き上げ用リング１１２とによるカシメ機構で粘着シートＳを把持したまま、隔壁１２０と突き上げ用リング１１２とをフレームＦと同じ高さまで下降させる。これにより、隔壁１２０と突き上げ用リング１１２とによるカシメ機構で粘着シートＳを把持した部分の周辺の粘着シートＳが弛緩して、弛み部が発生する。また、このとき同時に、選択的加熱装置１２２も昇降回転機構１２３により粘着シートＳの周辺部を加熱できる位置まで下降させておいてもよい。

次に、図１７のステップＳ４４０において、図２１に示すように、選択的加熱装置１２２により粘着シートＳの弛緩部を選択的に加熱する。

粘着シートＳの周辺の弛み部を選択的に加熱する工程を図１８のフローチャートに沿って詳しく説明する。

図１８のステップＳ４４１において、選択的加熱装置１２２のハロゲンヒータがまだ加熱位置まで下降していない場合には、選択的加熱装置１２２としてのハロゲンヒータを粘着シートＳの周辺を加熱できる位置まで昇降回転機構１２３により下降させる。

ここで、選択的加熱装置１２２の制御方法について、詳しく説明しておく。図２２に、選択的加熱装置１２２と粘着シートＳとの位置関係の一例を平面図で示す。選択的加熱装置１２２は、スポットタイプのハロゲンヒータである。

図２２に示す例では、粘着シートＳの周囲に等間隔で対称的に４つの選択的加熱装置１２２が配置されている。なお、図２２では、半導体ウエーハＷやフレームＦ等は省略して、中央にチップＴを一つだけ表示している。

図２２の例では、チップＴは略正方形であり、選択的加熱装置１２２は、チップＴの各辺に対向する位置に配置されている。この位置で各選択的加熱装置１２２の電源をオンにすると、熱収縮性の材料で形成された粘着シートＳは、加熱されて図に矢印Ｊで示したように収縮する。その結果、チップＴは、Ｘ方向及びＹ方向に引っ張られる。

ここで例えば粘着シートＳは、図のＸ方向（横方向）は収縮し難く、Ｙ方向（縦方向）は収縮し易いとする。このような収縮異方性を解消するために、収縮し難いＸ方向に配置された選択的加熱装置１２２に対しては、収縮し易いＹ方向に配置された選択的加熱装置１２２よりも（ハロゲンヒータに対する）印加電圧を高めに設定するようにする。これにより、粘着シートＳは縦方向及び横方向に均等に収縮し、各チップＴは外周方向に均等に引っ張られるので、チップＴ同士がくっついてしまったり、配列ずれを生じることはない。

さらにこのとき、図に矢印Ｋで示すように、選択的加熱装置（スポットタイプのハロゲンヒータ）１２２を、昇降回転機構１２３によって、粘着シートＳの周囲に回転走査させる。

図２３に、選択的加熱装置１２２を回転走査する様子を示す。

まず、図２３に符号１で示す位置で選択的加熱装置１２２の電源をオンにして加熱を行う。このとき、前述したように粘着シートＳはＸ方向（横方向）は収縮し難く、Ｙ方向（縦方向）は収縮し易いとしているので、図の符号Ｈの位置にある選択的加熱装置１２２は、符号Ｌの位置にある選択的加熱装置１２２よりも印加電圧を高く設定する。

次に選択的加熱装置１２２の電源をオフにするか、加熱に寄与しない電圧を印加して、丁度符号１の中間の位置である符号２の位置まで、選択的加熱装置１２２を昇降回転機構１２３によって４５度回転する。

次に、符号２の位置でまた選択的加熱装置１２２の電源をオンにして粘着シートＳを加熱する。この符号２の位置においては、Ｘ方向とＹ方向の中間の方向であるので、全ての選択的加熱装置１２２の印加電圧は等しくする。

このようにして、粘着シートＳを、粘着シートＳを、横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。

なお、選択的加熱装置１２２の個数はこの例のように４個に限定されるものではなく、図２２に示す４個の選択的加熱装置１２２の間にそれぞれ１個ずつ選択的加熱装置を追加して８個の選択的加熱装置１２２を備えるようにしてもよい。

図２４に、８個の選択的加熱装置を備えた例を示す。図２４に示す例においては、図２２の４つの選択的加熱装置１２２に対して、各選択的加熱装置１２２の間にそれぞれ一つずつ選択的加熱装置１２２が配置され、全体で８個の選択的加熱装置１２２が粘着シートＳの周囲に等間隔で配置されている。この場合も、８個の選択的加熱装置１２２は、昇降回転機構１２３によって粘着シートＳに対して昇降可能かつその周囲に回転走査させることができる。

図２５に、８個の選択的加熱装置１２２を回転走査する様子を示す。

例えば、８個の選択的加熱装置１２２は、始め図２５の符号１の位置において粘着シートＳの周辺部を加熱する。次に、図２５に矢印Ｋで示すように、選択的加熱装置１２２を昇降回転機構１２３によって符号２の位置まで２２．５度（３６０度÷８÷２）だけ回転する。この回転中においては、選択的加熱装置１２２は電源オフするか、加熱に寄与しない程度の電圧を印加する。そして、次に図２５の符号２の位置において粘着シートＳの周辺部を加熱する。

なお、このとき前の例と同様に、チップＴに対して示したＸ方向（横方向）はＹ方向（縦方向）よりも粘着シートＳが収縮し難い場合には、図に破線で示した範囲Ｈにある選択的加熱装置１２２は、図に破線で示した範囲Ｌにある選択的加熱装置１２２よりも印加電圧を高くするようにする。

なお、選択的加熱装置１２２の個数は、これらの例のように４個や８個に限定されるものではなく、少なくとも４個以上で、粘着シートＳの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができればよい。例えば、６個の選択的加熱装置は、粘着シートＳの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができるので、６個でもよい。

また、図２２の４個の選択的加熱装置１２２の間にそれぞれ２個の選択的加熱装置を追加して１２個としてもよいし、図２２の４個の選択的加熱装置１２２の間にそれぞれ３個の選択的加熱装置を追加して１６個としてもよい。このように、選択的加熱装置１２２の個数は、４の倍数とすることが好ましい。

このように、少なくとも４個以上の選択的加熱装置を粘着シートＳの周囲に均等に配置して、粘着シートＳの収縮し難い方向については、選択的加熱装置に対する印加電圧をより高くして加熱するようにして、選択的加熱装置による加熱と所定角度の回転を繰り返すことで、粘着シートＳを横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。

ここで、再び図１８に戻る。なお、図１７及び図１８のフローチャートでその作用を説明している図１６に示すダイボンダにおいては、図２４に示すように粘着シートＳの周囲に沿って等間隔に８個の選択的加熱装置１２２が配置されているとする。また、図２４の例と同様に、チップＴに対して示したＸ方向（横方向）はＹ方向（縦方向）よりも粘着シートＳが収縮し難いものとする。

図１８のステップＳ４４２において、図２５の符号１で示す位置において、８個の選択的加熱装置１２２の電源をオンにして粘着シートＳの弛んだ外周部を加熱する。このとき、図２５に破線Ｈで囲んだ領域においては、選択的加熱装置１２２の印加電圧を、破線Ｌで囲んだ領域においてよりも高く設定する。これにより、粘着シートＳの収縮し難い横方向（Ｘ方向）についても、収縮し易い方向（Ｙ方向）と同じように収縮させることができ、収縮の異方性を抑性することができる。

次に、図１８のステップＳ４４３において、選択的加熱装置１２２の電源をオフにするか加熱に寄与しない電圧を印加して図２５に矢印Ｋで示したように、昇降回転機構１２３によって選択的加熱装置１２２を符号２で示す位置まで回転する。

次に、ステップＳ４４４において、図２５の符号２の位置で、選択的加熱装置１２２の電源をオンにして粘着シートＳの外周部を加熱する。このとき、図２５に破線Ｈで囲んだ領域においては、選択的加熱装置１２２の印加電圧を、破線Ｌで囲んだ領域よりも高く設定する。

そして、ステップＳ４４５において、選択的加熱装置１２２の電源をオフにして、昇降回転機構１２３により選択的加熱装置（ハロゲンヒータ）１２２を待機位置まで上昇させる。

そして、最後に図１７のステップＳ４５０において、隔壁１２０を選択的加熱装置１２２と同様に待機位置に上昇させるとともに、突き上げ用リング１１２も待機位置まで降下させ、粘着シートＳの拡張を解除する。そしてフレームＦをはずしてワークを次の工程に搬送する。あるいは、サンプルチップの検査が終了するまで所定の場所に保管する。

このように選択的加熱装置により粘着シートＳの弛んだ部分のみを選択的にまた均等
加熱することにより、粘着シートＳが全ての方向について均等に収縮され、分割された各チップＴの間隔及び配列を維持することができる。従って、サンプルチップをピックアップしたワークをダイボンダからはずして、サンプルチップの検査が終了するまで保管するとしても、粘着シートＳの拡張状態が維持されるため、拡張された粘着シートＳが再び元に戻ってチップＴの間隔が狭まってチップ同士が接触するようなことはない。

また、選択的加熱装置が粘着シートＳの周囲に沿って等間隔に８個配置された場合のその他の加熱制御方法について説明する。

すなわち、例えば図２４に示すように、粘着シートＳの周囲に沿って等間隔に８個の選択的加熱装置１２２としてスポットタイプのハロゲンヒータが配置されている。ただし、このときチップＴは、図２４に示すような略正方形ではなく、図のＸ方向（横方向）とＹ方向（縦方向）とにおける長さの比（アスペクト比）は、１：２．４の縦長の長方形状であるとする（図２７参照）。

各選択的加熱装置１２２は、粘着シートＳの周囲に４５度の間隔で並んでいる。この４５度の間隔を８等分して、５．６度ずつ各選択的加熱装置１２２を粘着シートＳの周囲に沿って回転し、５．６度回転するごとにその位置で加熱するようにする。このとき、最初は図２６において、選択的加熱装置１２２としてのハロゲンヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では１２Ｖとし、TopとBottomの位置では５Ｖとする。

このようして、５．６度ずつ回転しながら、８回加熱したら、次は、最初の位置より５．６度の半分の２．８度ずらした位置から初めるようにする。今度は、ハロゲンヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では１２Ｖとし、TopとBottomの位置では１１Ｖとする。そして、また５．６度ずつ回転しながら、８回加熱する。

このようにして加熱し、粘着シートＳ上の各チップＴの間隔を、図２６に示す、Center、Left、Right、Top、Bottomの５か所について、図２７に示すような５つのポイントで、それぞれHorizontal及びVerticalの２方向について測定した。

図２８に、それぞれの箇所について各ポイント毎の測定結果を示す。この結果を見ると、上記のような加熱制御により、チップ間の間隔はどの場所においても平均２０〜３０程度であり、それほど大きな違いは発生しないことがわかる。

これに対して、比較のために、このような加熱制御をすることなく、単に粘着シートＳの全周囲から同じように加熱した場合の測定結果を図２９に示す。

図２９を見ると、チップＴのアスペクト比が１：２．４で異方性を有する場合に、全方向から同じように加熱した場合には、粘着シートＳ上の場所及び方向によって、チップ間隔が、平均で１０台から５０台までと、大きく変化していることがわかる。

このように、上述したような加熱制御を行うことにより、チップが正方形から大きくはずれたような形状をしており、異方性がある場合でも、全方向について同じように粘着シートＳを収縮することができる。また、逆にチップが等方的で異方性がなく、粘着シートＳの側に異方性がある場合でも、上記加熱制御方法で対応することができる。

なお、いままで説明したてき例においては、選択的加熱装置は、スポットタイプのハロゲンヒータとしていたが、隔壁１２０が存在することにより、温風ヒータを用いることも可能である。すなわち、ノズル等から局所的な領域のみに温風を吹き出すようにしすれば、隔壁１２０により、温風がダイレクトに半導体ウエーハＷの領域にはいかないようにすることができるので、粘着シートＳの弛み部のみを選択的に加熱することが可能となる。

なお、以上説明したダイボンダに本発明のカシメ機構及び選択的加熱装置を適用した例において、隔壁と突き上げ用リングとで構成されるカシメ機構は、これの内側の半導体ウエーハＷ（チップＴ）が貼着された粘着シートＳの部分と、これの外側の粘着シートＳの部分との間において、前述した実施形態と同様に熱的遮蔽機能を果たしている。

このカシメ機構の外周側を選択的加熱装置で加熱しても、この熱はカシメ機構を構成する突き上げ用リング等の金属部分を通じて熱伝達により逃げていくため、カシメ機構の内側の粘着シートＳに熱が伝わることが抑制される。

上に示した例では、選択的加熱装置として光加熱装置（スポットタイプのハロゲンヒータ）が用いられたが、ノズルから加熱したい部分にのみ温風を吹き付けるような温風ヒータでカシメ機構の外周の粘着シートＳを加熱するようにしてもよい。粘着シートＳの上側から温風を吹き付けても、隔壁があるため、半導体ウエーハＷが貼着されている粘着シートＳの領域に直接温風があたることはないからである。

以上、本発明のワーク分割装置及びワーク分割方法と本発明のカシメ機構及び選択的加熱装置をダイボンダに適用した例について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１、１００…ワーク分割装置、２…ワーク、１０…冷凍チャックテーブル、１２…突上げ用リング、１４…サブリング、１６…リング昇降機構、１８…フレーム固定機構、２０…ウエーハカバー、２１…カバー昇降機構、２２…選択的加熱装置、２３…ヒータ昇降機構（回転機構）、１２０…隔壁、１２２…選択的加熱装置、１２３…昇降回転機構、１２６…コレット、１２８…チップ突き上げピン

Claims (13)

1. 粘着シートにダイアタッチフィルムを介して貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークを固定するフレーム固定手段と、
   前記固定されたワークの前記ダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却手段と、
   前記冷却されたワークの粘着シートをエキスパンドするエキスパンド手段と、
   前記エキスパンド手段による前記粘着シートのエキスパンドが解除されても前記粘着シートのエキスパンド状態を保持するエキスパンド状態保持手段と、
   を備えたことを特徴とするワーク分割装置。
2. 前記選択冷却手段は、冷凍チャックテーブルであることを特徴とする請求項１に記載のワーク分割装置。
3. 前記選択冷却手段は、冷却すべきエリアを含むように限定された空間内のみを冷却する手段であることを特徴とする請求項１に記載のワーク分割装置。
4. 前記エキスパンド手段は、前記冷却されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドする突上げ用リングであり、前記エキスパンド状態保持手段は、該突上げ用リングの外側に配置され、該突上げ用リングが前記粘着シートをエキスパンドした後に該粘着シートの周辺部に挿入されるサブリングであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワーク分割装置。
5. 前記エキスパンド手段は、前記冷却されたワークの粘着シートを下から押し上げてエキスパンドする突上げ用リングであり、前記エキスパンド状態保持手段は、前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を選択的に加熱する選択加熱手段であり、前記選択的加熱手段により前記弛み部を収縮させることにより前記エキスパンド状態を保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワーク分割装置。
6. 前記選択加熱手段は、光加熱装置であることを特徴とする請求項５に記載のワーク分割装置。
7. 請求項６に記載のワーク分割装置であって、さらに、前記エキスパンドされたワークの半導体ウエーハの領域を覆うように有底の円筒形状を有し昇降可能に配置され、下降したときに前記半導体ウエーハを覆うウエーハカバーを備え、前記光加熱装置は該ウエーハカバーの周囲に昇降可能に配置されたことを特徴とするワーク分割装置。
8. 前記ウエーハカバーが下降して前記半導体ウエーハを覆うときには、該ウエーハカバーの側部の先端面が、前記エキスパンドしている前記突上げ用リングの先端面と突き合わせられ前記半導体ウエーハを密閉することを特徴とする請求項７に記載のワーク分割装置。
9. 前記光加熱装置は、前記半導体ウエーハを覆っているウエーハカバーの周囲を一定の周期で回転可能に配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載のワーク分割装置。
10. 粘着シートにダイアタッチフィルムを介して貼着されて、リング状のフレームにマウントされ、予め形成された分断予定ラインに沿って個々のチップにダイシング加工された半導体ウエーハからなるワークのフレームを固定するフレーム固定工程と、
    前記固定されたワークの前記ダイアタッチフィルムの領域を選択的に冷却する選択冷却工程と、
    前記冷却されたワークの粘着シートをエキスパンドするエキスパンド工程と、
    前記粘着シートのエキスパンド状態が解除されても前記粘着シートのエキスパンド状態を保持するエキスパンド状態保持工程と、
    を備えたことを特徴とするワーク分割方法。
11. 前記選択冷却工程において、前記固定されたワークの前記ダイアタッチフィルムの領域を冷凍チャックテーブルで選択的に冷却し、
    前記エキスパンド工程において、前記冷却されたワークの粘着シートを突上げ用リングで押し上げてエキスパンドし、
    前記エキスパンド状態保持工程において、前記粘着シートのエキスパンド状態が保持されていない部分に発生する弛み部分を光加熱装置で選択的に加熱することにより前記弛み部分を収縮させて前記エキスパンド状態を保持するようにしたことを特徴とする請求項１０に記載のワーク分割方法。
12. 請求項１１に記載のワーク分割方法であって、さらに、前記エキスパンドされたワークの半導体ウエーハの領域を、昇降可能に前記ワーク上に配置されたウエーハカバーで覆うウエーハ被覆工程を備え、
    前記エキスパンド状態保持工程において、前記ウエーハカバーで覆われた前記粘着シートの前記ウエーハカバーの外側周辺部に発生する前記弛み部分を前記光加熱装置により選択的に加熱することにより前記弛み部分を収縮させて前記エキスパンド状態を保持するようにしたことを特徴とするワーク分割方法。
13. 請求項１１または１２に記載のワーク分割方法において、さらに、前記光加熱装置により前記弛み部分を選択的に加熱した後に、前記冷凍チャックテーブルで前記ワークの粘着シートを吸着して前記加熱された粘着シートの硬化を促進する硬化促進工程を備えたことを特徴とするワーク分割方法。