JP2015095620A - Dividing method and cooling mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分割起点が形成された被加工物を分割する分割方法及びこの分割方法において被加工物を冷却することができる冷却機構に関する。 The present invention relates to a dividing method for dividing a workpiece on which division starting points are formed and a cooling mechanism capable of cooling the workpiece in the dividing method.
半導体ウェーハなどの被加工物は、その表面の格子状の分割予定ラインによって区画された領域にそれぞれデバイスが形成されており、分割予定ラインに沿って分割することによって、デバイスを有する個々のデバイスチップに分割される。被加工物を個々のデバイスチップに分割する方法としては、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザ光の集光点を分割予定ラインに対応する被加工物の内部に位置付け、レーザ光を分割予定ラインに沿って照射することにより被加工物の内部に改質層を形成した後、被加工物に外力を付与して被加工物を分割する方法が提案されている(例えば、下記の特許文献1を参照)。 Devices to be processed such as semiconductor wafers are respectively formed in regions partitioned by grid-like division lines on the surface thereof, and individual device chips having devices by dividing along the division lines It is divided into. As a method of dividing a work piece into individual device chips, a laser beam having a wavelength that is transparent to the work piece is positioned inside the work piece corresponding to the division line, and laser light is positioned. Has been proposed to divide the workpiece by applying an external force to the workpiece after the modified layer is formed inside the workpiece by irradiating along the planned dividing line (for example, the following) Patent Document 1).
また、上記の方法において、レーザ光の照射によって被加工物の内部に改質層を形成した後、被加工物に研磨を施して薄化することで被加工物を分割する方法も提案されている(例えば、下記の特許文献2を参照)。当該分割方法によって分割された被加工物は、分割されたチップ間に間隔がないため、被加工物をハンドリングする際に隣接するチップ同士が接触して損傷するおそれがある。そのため、被加工物が貼着されたシートを拡張して隣接するチップ間に間隔を形成することができる拡張装置が下記の特許文献3に開示されている。特許文献3に開示された拡張装置は、被加工物を分割するための外力を加える装置としても使用される。
In addition, in the above method, there is also proposed a method of dividing a workpiece by forming a modified layer inside the workpiece by laser irradiation and then polishing and thinning the workpiece. (For example, see Patent Document 2 below). Since the workpiece divided by the dividing method has no space between the divided chips, there is a possibility that adjacent chips may come into contact with each other and be damaged when the workpiece is handled. For this reason,
上記した拡張装置では、シートを放射状に拡張するため、シートの拡張量はどの方向でもほぼ同量となっている。そのため、例えばチップサイズが縦横で異なると、第一方向(例えばチップの縦方向)と第二方向(例えばチップの横方向)とでチップ間に形成される間隔が異なってしまい、一方向では十分な間隔が形成されたとしても他方向では間隔が不十分となり、被加工物をハンドリングするときに隣接するチップ同士が接触してしまうおそれがある。また、被加工物が延性の高い材質からなる場合には、シートを拡張しても分断されにくいという問題もある。 In the expansion device described above, since the sheet is expanded radially, the expansion amount of the sheet is almost the same in any direction. Therefore, for example, if the chip size is different in the vertical and horizontal directions, the interval formed between the chips is different in the first direction (for example, the vertical direction of the chip) and the second direction (for example, the horizontal direction of the chip). Even if the gap is formed, the gap is insufficient in the other direction, and adjacent chips may come into contact with each other when the workpiece is handled. In addition, when the workpiece is made of a highly ductile material, there is a problem that even if the sheet is expanded, it is difficult to be divided.
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、チップサイズが縦横に異なる被加工物であってもシートの拡張によりチップ間に十分な間隔を形成するとともに、延性の高い材質でもシートの拡張により高精度に分断可能とすることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the workpieces have different chip sizes in the vertical and horizontal directions, a sufficient space is formed between the chips by expanding the sheet, and the sheet is made of a highly ductile material. The purpose of this is to make it possible to divide with high accuracy.
本発明は、分割予定ラインに沿った分割起点を有する被加工物の分割方法であって、被加工物より大きいサイズを有するエキスパンドシート上に被加工物を貼着する貼着ステップと、第一の方向において被加工物を挟んで対向した第一挟持手段と第二挟持手段と、該第一の方向に直交する第二の方向において被加工物を挟んで対向した第三挟持手段と第四挟持手段とによって、それぞれ被加工物の外周側の該エキスパンドシートを挟持する挟持ステップと、該挟持ステップを実施した後、該エキスパンドシートの裏面側に冷却エアーを噴射するとともに被加工物の表面に冷却エアーを噴射して被加工物を冷却する冷却ステップと、該冷却ステップの実施中または該冷却ステップを実施した後、該第一挟持手段と該第二挟持手段とを該第一の方向において互いに離反させるとともに、該第三挟持手段と該第四挟持手段とを該第二の方向において互いに離反させて該エキスパンドシートを拡張することにより、該分割起点を起点に被加工物を分割する分割ステップと、とを備える。 The present invention is a method for dividing a workpiece having a division starting point along a division line, and an adhesion step for adhering the workpiece on an expanded sheet having a size larger than the workpiece, First clamping means and second clamping means opposed to each other in the direction of the workpiece, and third clamping means and fourth opposed to sandwich the workpiece in the second direction orthogonal to the first direction. A sandwiching step for sandwiching the expanded sheet on the outer peripheral side of the workpiece by the sandwiching means, and after performing the sandwiching step, cooling air is sprayed to the back surface side of the expanded sheet and applied to the surface of the workpiece. A cooling step of cooling the workpiece by injecting cooling air; and during the cooling step or after the cooling step, the first clamping means and the second clamping means are And the third clamping means and the fourth clamping means are separated from each other in the second direction to expand the expanded sheet, thereby dividing the workpiece from the division starting point. A dividing step.
本発明は、上記冷却ステップを実施した後、上記冷却エアーの噴射を停止する冷却停止ステップと、該冷却停止ステップと上記分割ステップとを実施した後、上記第一挟持手段と上記第二挟持手段とを上記第一の方向において互いに離反させるとともに、該第三挟持手段と該第四挟持手段とを上記第二の方向において互いに離反させて上記エキスパンドシートを拡張することにより、分割されて形成された被加工物のチップ間に間隔を形成する間隔形成ステップと、を更に備える。 In the present invention, after performing the cooling step, after performing the cooling stop step of stopping the injection of the cooling air, the cooling stop step, and the dividing step, the first clamping means and the second clamping means And the third clamping means and the fourth clamping means are separated from each other in the second direction to expand the expanded sheet. An interval forming step for forming an interval between the chips of the workpiece.
また、本発明は、分割ステップを実施した後、分割された被加工物を環状フレームの開口内に収容した状態で上記エキスパンドシート上に該環状フレームの裏面を貼着し、該エキスパンドシートを環状に切断することにより該エキスパンドシートを介して分割された被加工物が該環状フレームに装着された被加工物ユニットを形成する環状フレーム装着ステップを備える。 In the present invention, after the dividing step is performed, the divided workpiece is accommodated in the opening of the annular frame, the back surface of the annular frame is pasted on the expanded sheet, and the expanded sheet is annularly formed. An annular frame mounting step for forming a workpiece unit in which the workpiece divided through the expanded sheet is mounted on the annular frame.
さらに、本発明は、上記分割方法で使用される被加工物の冷却機構であって、被加工物より大きいサイズを有する第一板部と、該第一板部から垂下した第一側壁部とからなり、該第一側壁部で画成される第一冷却室を有し、該第一板部または該第一側壁部には冷却エアー供給源に接続された第一冷却エアー噴出口が形成された第一箱体と、上記エキスパンドシートの表面に貼着された被加工物を該第一冷却室で覆うとともに該エキスパンドシートと該第一側壁部の下面との間に冷却エアー流出用の隙間を形成した冷却位置と退避位置とに該第一箱体を被加工物が貼着された該エキスパンドシートの表面に対して移動させる第一移動手段と、被加工物より大きいサイズを有する第二板部と、該第二板部から立設した第二側壁部とからなり、該第二側壁部で画成される第二冷却室を有し、該第二板部または該第二側壁部には冷却エアー供給源に接続された第二冷却エアー噴出口が形成され該第一箱体と対をなす第二箱体と、表面に被加工物が貼着された該エキスパンドシートの裏面側から被加工物を該第二冷却室で覆うとともに該エキスパンドシートと該第二側壁部の上面との間に冷却エアー流出用の隙間を形成した冷却位置と退避位置とに該第二箱体を被加工物が貼着された該エキスパンドシートの裏面に対して移動させる第二移動手段と、を備える。 Furthermore, the present invention is a workpiece cooling mechanism used in the above dividing method, and includes a first plate portion having a size larger than the workpiece, and a first side wall portion depending from the first plate portion. A first cooling chamber defined by the first side wall portion, and a first cooling air jet port connected to a cooling air supply source is formed on the first plate portion or the first side wall portion. The first box body and the work piece adhered to the surface of the expanded sheet are covered with the first cooling chamber, and the cooling air flows out between the expanded sheet and the lower surface of the first side wall portion. First moving means for moving the first box relative to the surface of the expanded sheet on which the work piece is adhered to a cooling position and a retreat position where a gap is formed; and a first moving means having a size larger than the work piece. A second plate portion and a second side wall portion erected from the second plate portion, A first cooling body having a second cooling chamber defined by a side wall portion, wherein the second plate portion or the second side wall portion has a second cooling air jet port connected to a cooling air supply source; A second box that forms a pair with the workpiece, and the workpiece is covered with the second cooling chamber from the back side of the expanded sheet with the workpiece adhered to the surface, and the upper surface of the expanded sheet and the second side wall portion. A second moving means for moving the second box relative to the back surface of the expanded sheet on which the work piece is pasted at a cooling position and a retreat position in which a gap for cooling air outflow is formed, Is provided.
本発明にかかる分割方法は、第一方向に対抗した第一挟持手段及び第二挟持手段と、第二方向に対向した第三挟持手段及び第四の挟持手段によって、被加工物の外周側からはみ出したエキスパンドシートを挟持し、第一挟持手段と第二挟持手段とを離反させるとともに第三挟持手段と第四挟持手段とを離反させるため、第一方向と第二方向とで異なる拡張量でエキスパンドシートを拡張することができ、被加工物を確実に分割することができる。
また、上記分割方法では、挟持ステップを実施した後、分割ステップの実施と同時もしくは分割ステップを実施する前に冷却ステップを実施するため、被加工物に貼着される保護フィルムや被加工物自体が延性の高い材質で形成されている場合には、該保護フィルムや該被加工物自体を冷却することで延性を低下させ、高精度に分割しやすい状態にすることができる。
The dividing method according to the present invention includes a first clamping means and a second clamping means opposed to the first direction, and a third clamping means and a fourth clamping means opposed to the second direction, from the outer peripheral side of the workpiece. In order to sandwich the protruding expand sheet, separate the first sandwiching means and the second sandwiching means, and separate the third sandwiching means and the fourth sandwiching means, the expansion amounts differ in the first direction and the second direction. The expanded sheet can be expanded, and the workpiece can be reliably divided.
Further, in the above dividing method, after the clamping step is performed, the cooling step is performed at the same time as the dividing step or before the dividing step is performed. Therefore, the protective film or the workpiece itself to be adhered to the workpiece Is formed of a material having high ductility, the ductility can be lowered by cooling the protective film or the workpiece itself, and it can be easily divided with high accuracy.
冷却ステップの後に冷却停止ステップを実施し、その後、間隔形成ステップを実施することにより、エキスパンドテープの延性が元に戻った状態でエキスパンドテープを拡張することができるため、隣接するチップ間に十分な間隔を形成することができ、個々のチップに分割された被加工物のハンドリング時において隣接するチップ同士が接触するのを防止することができる。 By performing the cooling stop step after the cooling step and then performing the interval forming step, the expanded tape can be expanded with the expanded ductility restored, so that there is sufficient space between adjacent chips. An interval can be formed and adjacent chips can be prevented from coming into contact with each other when a workpiece divided into individual chips is handled.
分割ステップを実施した後に環状フレーム装着ステップを実施することにより、被加工物の冷却時には環状フレームが不要となるため、冷却ステップ実施後に環状フレームが常温に戻るのに時間がかかったり、冷却後の常温雰囲気下で環状フレームに結露が生じたりする問題が生じない。 By performing the annular frame mounting step after performing the dividing step, the annular frame becomes unnecessary when the workpiece is cooled, so it takes time for the annular frame to return to room temperature after the cooling step is performed, There is no problem of condensation on the annular frame in a room temperature atmosphere.
本発明にかかる冷却機構は、エキスパンドシートの表面側の被加工物を第一冷却室で覆い、エキスパンドシートの裏面側を第二冷却室で覆うことができるため、第一冷却室及び第二冷却室における冷却エアーの使用量を微小とし、被加工物を冷却するためのエネルギーを小さくすることができ、被加工物を急速に冷却することが可能となる。また、冷却機構には、環状フレームごと被加工物を冷却する冷却チャンバーを設けていないため、冷却チャンバー内に冷却エアーを充填する必要がなくなり、使用する冷却エアーをより低減でき、コストや環境負荷を抑えることが可能となる。 The cooling mechanism according to the present invention can cover the workpiece on the front side of the expanded sheet with the first cooling chamber, and can cover the back side of the expanded sheet with the second cooling chamber. The amount of cooling air used in the chamber can be reduced, energy for cooling the workpiece can be reduced, and the workpiece can be rapidly cooled. In addition, the cooling mechanism is not provided with a cooling chamber that cools the work piece together with the annular frame, so there is no need to fill the cooling chamber with cooling air, and the cooling air used can be further reduced. Can be suppressed.
1 拡張装置の構成
図1に示す拡張装置1は、例えば、図2に示す被加工物Wが貼着されたエキスパンドシート7を拡張することができる拡張装置の一例である。拡張装置1は、装置ベース2を有しており、装置ベース2の上面2aの中央には、エキスパンドシート7を介して被加工物Wを保持する保持テーブル3がテーブル支持部30によって昇降可能に支持されている。保持テーブル3の上面は、被加工物Wを保持する保持面3aとなっている。
1 Configuration of Expansion Device The expansion device 1 illustrated in FIG. 1 is an example of an expansion device that can expand the expanded
装置ベース2の上面2aには、図2に示したエキスパンドシート7を±X方向(第一の方向)に拡張する第一挟持手段10Aと第二挟持手段10Bとが第一の方向において保持テーブル3を挟むように互いに対向して配設されている。
On the
また、装置ベース2の上面2aには、エキスパンドシート7を±X方向に直交する±Y方向(第二の方向)に拡張する第三挟持手段10Cと第四挟持手段10Dとが第二の方向において保持テーブル3を挟むように互いに対向して配設されている。
Further, on the
第一挟持手段10A及び第二挟持手段10Bは、エキスパンドシート7の下面を押圧する下側挟持機構11aと、エキスパンドシート7の上面を押圧する上側挟持機構12aと、装置ベース2の上面2aに形成された凹部4a及び凹部4bに沿って移動可能に配設された可動基台13aと、下側挟持機構11a及び上側挟持機構12aを第一の方向に移動させる第一の方向移動手段14aとをそれぞれ備えている。第三挟持手段10C及び第四挟持手段10Dは、エキスパンドシート7の下面を押圧する下側挟持機構11bと、エキスパンドシート7の上面を押圧する上側挟持機構12bと、凹部4c及び凹部4dに沿って移動可能に配設された可動基台13bと、下側挟持機構11b及び上側挟持機構12bを第二の方向に移動させる第二の方向移動手段14bとをそれぞれ備えている。
The first clamping means 10A and the second clamping means 10B are formed on the
下側挟持機構11aは、第二の方向にのびる直方体の下側挟持部110と、一端が下側挟持部110に連結されたL字形のアーム部111とを備えている。下側挟持部110の上面側には、複数のローラ113が第二の方向と平行な方向に整列して配設されている。下側挟持機構11aに備えた複数のローラ113は、第一の方向と平行な回転軸を中心として回転可能であり、下側挟持部110の上面から外周面の半分程度が突出して装着されている。
The
上側挟持機構12aは、下側挟持部110と平行にのびる上側挟持部120と、一端が上側挟持部120に連結されたL字形のアーム部121とを備え、上側挟持部120の下面側には複数のローラ(図示せず)が第二の方向と平行な方向に整列して配設されている。上側挟持機構12aに備えた複数のローラは、第一の方向と平行な回転軸を中心として回転可能であり、上側挟持部120の下面から外周面の半分程度が突出して装着されている。
The
下側挟持機構11bは、第一の方向にのびる直方体の下側挟持部110と、端部が下側挟持部110に連結され第二の方向にのびるアーム部112とを備えている。下側挟持部110の上面側には、複数のローラ113が第一の方向と平行な方向に整列して配設されている。下側挟持機構11bに備えた複数のローラ113は、第二の方向と平行な回転軸を中心として回転可能であり、下側挟持部110の上面から外周面の半分程度が突出して装着されている。
The
上側挟持機構12bは、下側挟持部110と平行にのびる上側挟持部120と、一端が上側挟持部120に連結されアーム部112と平行にのびるアーム部122を備えている。上側挟持部120の下面側には複数のローラ(図示せず)が第一の方向と平行な方向に整列して配設されている。上側挟持機構12aに備えた複数のローラは、第二の方向と平行な回転軸を中心として回転可能であり、上側挟持部120の下面から外周面の半分程度が突出して装着されている。
The
第一の方向移動手段14aは、X軸方向にのびるボールネジ140と、それぞれのボールネジ140の一端を回転可能に支持する軸受部141と、それぞれのボールネジ140の他端に接続されたモータ142とを備え、装置ベース2の上面2aにそれぞれ配設されている。第二の方向移動手段14bは、Y軸方向にのびるボールネジ140と、それぞれのボールネジ140の一端を回転可能に支持する軸受部141と、それぞれのボールネジ140の他端に接続されたモータ142とを備え、それぞれ装置ベース2の上面2aに配設されている。
The first
可動基台13aは、下側挟持部11a及び上側挟持部12aを支持する支持部130と、支持部130の下部に連接され第一の方向に移動可能なスライド部131と、支持部130の一方の面側に形成されたガイドレール132と、支持部130の一方の面側から他方の面側に貫通して形成されたガイド溝133とを備えている。スライド部131の内部に形成されたナットにボールネジ140が螺合しており、モータ142によりボールネジ140を駆動することでスライド部131を第一の方向に往復移動させることができる。
The
可動基台13bは、下側挟持部11b及び上側挟持部12bを支持する断面L字形の支持部134を備えており、支持部134の下部には、第二の方向に移動可能なスライド部135が連接されている。スライド部135の内部に形成されたナットにボールネジ140が螺合しており、モータ142によりボールネジ140を駆動することでスライド部135を第二の方向に往復移動させることができる。
The
可動基台13a及び可動基台13bには、下側挟持機構11a及び下側挟持機構11bを昇降させる下側昇降手段15と、上側挟持機構12a及び上側挟持機構12bを昇降させる上側昇降手段16とがガイド溝133に沿って配設されている。下側昇降手段15は、Z軸方向にのびるボールネジ150と、ボールネジ150の一端に接続された軸受部151と、ボールネジ150の他端に接続されたモータ152とを備えている。ボールネジ150は、アーム部111の基端部111a及びアーム部112の基端部112aに形成されたナットに螺合しており、モータ152によってボールネジ150を駆動することにより、下側挟持機構11a及び下側挟持機構11bをZ軸方向に昇降させることができる。
The
上側昇降手段16も下側昇降手段15と同様の構成となっており、Z軸方向にのびるボールネジ160と、ボールネジ160の一端に接続された軸受部161と、ボールネジ160の他端に接続されたモータ162とを備えている。ボールネジ160は、アーム部121の基端部121a及びアーム部122の基端部122aに形成されたナットに螺合しており、モータ162によってボールネジ160を駆動することにより、上側挟持機構12a及び上側挟持機構12bをZ軸方向に昇降させることができる。
The upper lifting / lowering means 16 has the same configuration as the lower lifting / lowering means 15, and is connected to the
2 冷却機構の構成
図3に示す冷却機構20は、拡張装置1において図2に示したエキスパンドシート7を拡張して被加工物Wを分割する際に、被加工物Wを冷却する冷却機構の一例である。冷却機構20は、拡張装置1に搭載されるもので、被加工物Wの上方側をカバーする第一箱体21と、被加工物Wの下方側をカバーする第二箱体23と、を備えている。
2 Configuration of Cooling Mechanism The
第一箱体21は、被加工物Wよりも大きいサイズを有する第一板部210と、第一板部210の外周端部から垂下した第一側壁部211とからなり、第一側壁部211によって画成される第一冷却室212を有している。例えば、第一板部210が円形に形成される場合は、第一板部210の直径が被加工物Wの直径よりも長く形成される。第一板部210には、第一エアー噴出口213が形成されている。図示の例では、第一エアー噴出口213は、第一板部210に形成されているが、第一側壁部211に形成してもよい。また、第二箱体23は、被加工物Wよりも大きいサイズを有する第二板部230と、第二板部230の外周端部から立設した第二側壁部231とからなり、第二側壁部231によって画成される第二冷却室232を有している。例えば、第二板部230が円形に形成される場合は、第二板部230の直径が被加工物Wの直径よりも長く形成される。第二板部230には、第二エアー噴出口233が形成構成されている。第二エアー噴出口233についても、第二側壁部231に形成してもよい。
The
第一箱体21及び第二箱体23は、断熱部材、例えば熱伝導率の低いポリプロピレンで構成されている。第一エアー噴出口213は、第一バルブ27を介して冷却エアー供給源25と常温エアー供給源26とに選択的に接続されている。第一バルブ27の切り替えによって、第一エアー噴出口213に接続された第一冷却エアー流路215に冷却エアー供給源25を連通させたり遮断させたりすることができる。また、第一バルブ27の切り替えによって、第一エアー噴出口213に接続された第一常温エアー流路216に常温エアー供給源26を連通させたり遮断させたりすることができる。
The
冷却機構20は、被加工物Wが貼着されたエキスパンドシート7の上面に対して第一箱体21を鉛直方向及び水平方向に移動させる第一移動手段22と、被加工物Wが貼着されたエキスパンドシート7の下面に対して第二箱体23を鉛直方向及び水平方向に移動させる第二移動手段24とを備えている。
The
第一移動手段22は、第一板部210に一端が固定されたスプリング220と、スプリング220の他端が固定され第一板部210を支持する支持プレート221と、支持プレート221の上面に連結された搬送アーム222とを備えている。搬送アーム222の水平方向または鉛直方向の移動により、第一箱体21を冷却位置と退避位置とに位置づけることができる。ここで、第一箱体21の冷却位置とは、第一冷却室212で被加工物Wを覆うとともにエキスパンドシート7と第一側壁部211の上面との間に冷却エアー流出用のわずかな隙間214を形成した位置を指す。一方、第一箱体21の退避位置とは、第一箱体21が冷却位置よりも被加工物Wから離間した位置を指す。
The first moving means 22 is connected to a
第二移動手段24は、第一移動手段22と同様の構成となっており、第二板部230に一端が固定されたスプリング240と、スプリング240の他端が固定され第二板部230を支持する支持プレート241と、支持プレート241の上面に連結された搬送アーム242とを備えている。搬送アーム242の水平方向または鉛直方向の移動により、第二箱体23を冷却位置と退避位置とに位置づけることができる。ここで、第二箱体23の冷却位置とは、第二冷却室232で被加工物Wを覆うとともにエキスパンドシート7と第二側壁部231の上面との間に冷却エアー流出用のわずかな隙間234を形成した位置を指す。一方、第二箱体23の退避位置とは、第二箱体23が冷却位置よりも被加工物Wから離間した位置を指す。
The second moving means 24 has the same configuration as the first moving means 22, and a
3 分割方法
以下では、図1で示した拡張装置1において図3で示した冷却機構20を用いながら、図4に示すDBG加工が施された被加工物Wを分割する方法について説明する。ここで、DBG(Dicing Before Grinding)加工とは、図4(a)に示すように、被加工物を薄化する前に、被加工物Wの分割予定ラインに沿って切削することにより溝Gを形成し、被加工物を研削して溝Gを起点に被加工物Wを個々のチップCに個片化する加工を指す。DBG加工された被加工物Wの表面Waには、被加工物Wの表面Waを保護するテープ5が貼着されており、当該表面Waと反対側の面である裏面Wbには、DAF(Die Attach Film)と称される延性の高いフィルム6が貼着されている。なお、フィルム6自体を被加工物としてもよい。
3. Dividing Method Hereinafter, a method of dividing the workpiece W subjected to the DBG processing shown in FIG. 4 while using the
(1)貼着ステップ
図4(a)に示すように、被加工物Wの直径よりも大きいサイズを有するエキスパンドシート7に被加工物Wを貼着する。具体的には、図5に示すロール状にエキスパンドシート7が巻かれたロール部70から、図1で示した拡張装置1において第一の方向にエキスパンドシート7を引き出して保持テーブル3の保持面3aに水平に載置した後、被加工物Wの裏面Wb側のフィルム6をエキスパンドシート7の上面に貼着する。かかる貼着時は、縦横に形成された溝Gの方向を、第一の方向または第二の方向と平行にする。その後、図4(b)に示すように、保持テーブル3の保持面3aで被加工物Wを吸引保持して被加工物Wの表面Waからテープ5を剥離する。このようにして、エキスパンドシート7が被加工物Wの外周側からはみ出るようにして被加工物Wをエキスパンドシート7に貼着する。
(1) Adhesion step As shown in FIG. 4A, the workpiece W is adhered to the expanded
また、被加工物Wの裏面Wbにあらかじめフィルム6を貼着していなくてもよく、図5に示すように、エキスパンドシート7の上面にあらかじめフィルム6を貼着しておき、当該フィルム6に被加工物Wを貼着することにより、エキスパンドシート7の上面に被加工物Wを貼着してもよい。
In addition, the
(2)挟持ステップ
貼着ステップを実施した後、図1で示した拡張装置1を用いて、被加工物Wの外周側からはみ出したエキスパンドシート7を挟持する。まず、2つの第一方向移動手段14aを作動させ、第一挟持手段10Aと第二挟持手段10Bとが互いに接近するように各スライド部131を第一の方向に水平移動させる。すなわち、第一挟持手段10Aを+X方向に移動させるとともに、第二挟持手段10Bを−X方向に移動させる。また、2つの第二方向移動手段14bを作動させ、第三挟持手段10Cと第四挟持手段10Dとが互いに接近するように各スライド部135を第二の方向に水平移動させる。すなわち、第三挟持手段10Cを+Y方向に移動させるとともに、第四挟持手段10Dを−Y方向に移動させる。このようにして、図6に示すように、第一挟持手段10A,第二挟持手段10B,第三挟持手段10C及び第四挟持手段10Dを互いに接近させる。このとき、保持テーブル3の保持面3aにおいて水平に載置されたエキスパンドシート7は、第一挟持手段10A,第二挟持手段10B,第三挟持手段10C及び第四挟持手段10Dにおける図1で示した各下側挟持部110と各上側挟持部120との間に位置づけられている。
(2) Nipping Step After the sticking step is performed, the expanded
次に、各下側昇降手段15が作動し、各下側挟持部110を上昇させるとともに、各上側昇降手段16が作動し、各上側挟持部120を下降させる。図7に示すように、下側挟持部110のローラ113がエキスパンドシート7の下面を押圧するとともに、上側挟持部120のローラ123がエキスパンドシート7の上面を押圧することによって、被加工物Wの外周側にはみ出ているエキスパンドシート7の上下面を挟持する。第一挟持手段10A,第二挟持手段10B,第三挟持手段10C及び第四挟持手段10Dのそれぞれによってエキスパンドシート7を挟持した後、保持テーブル3を下降させて保持面3aからエキスパンドシート7及び被加工物Wを離反させる。
Next, each lower raising / lowering means 15 is operated to raise each lower holding
(3)冷却ステップ
挟持ステップを実施した後、図8に示すように、冷却機構20を用いてエキスパンドシート7の上面に貼着された被加工物Wを冷却する。第一移動手段22の搬送アーム222によって、エキスパンドシート7の上面に貼着された被加工物Wの上方側に第一箱体21を移動させる。また、第二移動手段24の搬送アーム242によって、エキスパンドシート7の下方側に第二箱体23を移動させる。次いで、第一移動手段22が作動して第一箱体21を冷却位置に移動させるとともに、第二移動手段24が作動して第二箱体23を冷却位置に移動させる。
(3) Cooling Step After performing the sandwiching step, as shown in FIG. 8, the workpiece W adhered to the upper surface of the expanded
第一箱体21と第二箱体23とが冷却位置に移動したら、第一バルブ27及び第二バルブ28を開いて冷却エアー供給源25を第一冷却エアー流路215及び第二冷却エアー流路235に連通させる。第一冷却エアー噴出口213から第一冷却室212の内部に冷却エアーを噴射させるとともに、第二冷却エアー噴出口233から第二冷却室232の内部に冷却エアーを噴射させる。第一冷却室212及び第二冷却室232に溜まった冷却エアーは、隙間214及び隙間234から外部へ流出される。なお、第一冷却室212及び第二冷却室232における冷却エアーの許容量は、例えば100ccとなっている。
When the
第一冷却室212と第二冷却室232の内部に冷却エアーを例えば1分程度噴射しつづけて室内温度を例えば−10℃まで低下させる。その結果、第一冷却室212及び第二冷却室232によって覆われた被加工物W及び被加工物Wに貼着されたフィルム6が急速に冷却される。フィルム6は、冷却されることで延性が低くなり分割されやすくなる。このとき、必要に応じて第一冷却室212と第二冷却室232における冷却エアーの流量を調整する。例えば第一冷却室212及び第二冷却室232に対する冷却エアーの流量が多くなった場合には、スプリング220及びスプリング240が収縮して第一箱体21と第二箱体23とを退避位置に移動させる。
Cooling air is continuously injected into the
(4)分割ステップ
冷却ステップを実施しつつ、図1で示した第一挟持手段10A,第二挟持手段10B,第三挟持手段10C及び第四挟持手段10Dによってエキスパンドシート7を拡張し、被加工物W及びフィルム6を分割する。
(4) Dividing Step While performing the cooling step, the expanded
図1で示した2つの第一の方向移動手段14aを作動させ、第一挟持手段10Aと第二挟持手段10Bとが互いに離反するように、各スライド部131を第一の方向に水平移動させる。すなわち、第一挟持手段10Aを−X方向に移動させ、第二挟持手段10Bを+X方向に移動させる。第一挟持手段10Aと第二挟持手段10Bとの相対離反距離が、エキスパンドシート7の第一の方向の拡張量となる。
The two first direction moving means 14a shown in FIG. 1 are operated, and the
また、2つの第二の方向移動手段14bを作動させ、第三挟持手段10Cと第四挟持手段10Dとが互いに離反するように、各スライド部135を凹部4c及び凹部4dにおいて第二の方向に水平移動させる。すなわち、第三挟持手段10Cを−Y方向に移動させ、第二挟持手段10Bを+Y方向に移動させる。第三挟持手段10Cと第二挟持手段10Bとの相対離反距離が、エキスパンドシート7の第二の方向の拡張量となる。第一の方向の拡張と第二の方向の拡張とは、同時に行ってもよいし、タイミングをずらして行ってもよい。
Further, by operating the two second direction moving means 14b, the
エキスパンドシート7の第一の方向の拡張量と第二の方向の拡張量とは、等しくてもよいし、異なってもよい。例えば、被加工物Wを構成するチップCが平面視で正方形に形成されている場合は、第一の方向と平行な分割予定ラインの数と第二の方向と平行な分割予定ラインの数とが等しいため、エキスパンドシート7の第一の方向の拡張量と第二の方向の拡張量とを等しくする。一方、チップCが平面視で長辺と短辺とを有する長方形に形成されており、例えば長辺が第一の方向と平行で短辺が第二の方向と平行である場合は、第一の方向と平行な分割予定ラインの数が第二の方向と平行な分割予定ラインの数より多いため、エキスパンドシート7の第一の方向の拡張量と第二の方向の拡張量とを等しくした場合には、第一の方向と平行な分割予定ラインの方が、1本あたりの拡張量は少なくなる。そこで、この場合は、第二の方向の拡張量を第一の方向の拡張量より大きくすることで、第一の方向と平行な分割予定ラインと第二の方向と平行な分割予定ラインとの拡張量を均一にすることができる。
The expansion amount in the first direction and the expansion amount in the second direction of the expand
このようにして、第一挟持手段10A,第二挟持手段10B,第三挟持手段10C及び第四挟持手段10Dが互いに離反する方向に移動することにより、図8に示すように、各下側挟持部110のローラ113と各上側挟持部120のローラ123とによって挟持されたエキスパンドシート7をそれぞれ外側に向けて引っ張る。このとき、上記冷却ステップを同時に実施していることから、冷却されたフィルム6は分割されやすい状態となっており、エキスパンドシート7が拡張することにともない、部分拡大図に示すように、溝Gを起点にして被加工物Wとともにフィルム6が破断され、フィルム6付きの個々のチップCに高精度に分割される。
In this way, the first clamping means 10A, the second clamping means 10B, the third clamping means 10C, and the fourth clamping means 10D move in directions away from each other. The expanded
また、エキスパンドシート7が第一の方向に拡張されている間は、当該第一の方向への拡張に追従して、下側挟持機構11bに備えたローラ113及び上側挟持機構12bに備えた図示しないローラとが第一の方向に転動する。また、エキスパンドシート7が第二の方向に拡張されている間は、当該第二の方向への拡張に追従して、下側挟持機構11aに備えたローラ113及び上側挟持機構12aに備えた図示しないローラとが第二の方向に転動する。したがって、エキスパンドシート7の第一の方向及び第二の方向の拡張が円滑に行われる。
Further, while the expand
なお、被加工物Wが個々のチップCに分割されておらず、チップ間に分割起点が形成されている場合においては、分割ステップを実行することにより、分割起点を破断して個々のチップCに分割することができる。また、分割後にさらにエキスパンドシート7を拡張することにより、隣り合うチップCの間隔を広げることができる。
In addition, when the workpiece W is not divided into individual chips C and the division starting points are formed between the chips, by executing the dividing step, the division starting points are broken and the individual chips C are broken. Can be divided into Moreover, the space | interval of the adjacent chip | tip C can be expanded by expanding the expanded
冷却ステップを実施した後は第一冷却室212及び第二冷却室232内部の冷却状態が所定時間継続するため、分割ステップは、冷却ステップ及び後記の冷却停止ステップを実施した後に実施してもよい。
Since the cooling state inside the
(5)冷却停止ステップ
冷却ステップを実施した後(分割ステップとともに冷却ステップを実施した後は、その後)は、図9に示すように、第一バルブ27を閉じて冷却エアー供給源25と第一冷却エアー流路215とを遮断し、第一冷却エアー噴出口213から第一冷却室212に対して冷却エアーを噴射させることを停止する。また、第二バルブ28を閉じて冷却エアー供給源25と第二冷却エアー流路235とを遮断し、第二冷却エアー噴出口233から第二冷却室232に対して冷却エアーを噴射させることを停止する。
(5) Cooling stop step After performing the cooling step (after performing the cooling step together with the dividing step), the
(6)常温エアー噴射ステップ
冷却停止ステップを実施した後、図10に示すように、第一冷却室212及び第二冷却室232の内部を常温にする。第一バルブ27を開いて常温エアー供給源26と第一常温エアー流路216とを連通させ、第一冷却エアー噴出口213から第一冷却室212に向けて常温エアーを噴射させるとともに、第二バルブ28を開いて常温エアー供給源26と第二常温エアー流路236とを連通させ、第二冷却エアー噴出口233から第二冷却室232に向けて常温エアーを噴射させる。
(6) Room temperature air injection step After performing the cooling stop step, the interiors of the
第一冷却室212と第二冷却室232とに、常温エアーを、例えば1分程度噴射しつづけることにより、第一冷却室212及び第二冷却室232の室内温度を常温に戻すことができる。そして、冷却されていたエキスパンドシート7の温度が上昇し、エキスパンドシート7の有する延性が高くなり拡張されやすくなる。
The room temperature of the
(7)間隔形成ステップ
常温エアー噴射ステップを実施した後、図11に示すように、エキスパンドシート7をさらに拡張して個々のチップC間の間隔を形成する。分割ステップと同様に、図1で示した第一挟持手段10Aと第二挟持手段10Bとを第一の方向において互いに離反させるとともに、第三挟持手段10Cと第四挟持手段10Dとを第二の方向において互いに離反させ、図11に示すように、各下側挟持部110のローラ113と各上側挟持部120のローラ123とによって挟持されたエキスパンドシート7をそれぞれ外側に引っ張る。このとき、エキスパンドシート7は拡張されやすい状態となっているため、エキスパンドシート7がさらに拡張することにともない、部分拡大図に示すように、隣り合うチップCの間の溝Gが大きくなり、各チップCの間に十分な間隔を形成することができる。これにより、分割された被加工物Wのハンドリング時に隣り合うチップC同士が接触することを防止できる。分割ステップと同様に、エキスパンドシート7の第一の方向の拡張量と第二の方向の拡張量とは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。
(7) Space | interval formation step After implementing a normal temperature air injection step, as shown in FIG. 11, the expanded
(8)環状フレーム装着ステップ
間隔形成ステップを実施した後、図12に示すように、個々のチップCに分割された被加工物Wを金属性の環状フレーム8によって支持させる。具体的には、図1で示した保持テーブル3が上昇して、エキスパンドシート7を介して被加工物Wを下方から支持する。その後、図12に示すように、中央部が開口した環状フレーム8の裏面側をエキスパンドシート7に貼着するとともに、環状フレーム8の開口内に被加工物Wを収容した状態にする。次いで、カッター9を環状フレーム8の外周に沿ってエキスパンドシート7を環状に切断する。このようにしてエキスパンドシート7を介して環状フレームと被加工物Wとが一体となった被加工物ユニットWUを形成する。こうして被加工物ユニットWUが形成されると、後に、フィルム6付きのチップCがエキスパンドシート7からピックアップされる。
(8) Annular Frame Mounting Step After performing the interval forming step, the workpiece W divided into individual chips C is supported by the metallic
以上のとおり、挟持ステップを実施して第一挟持手段10A,第二挟持手段10B,第三挟持手段10C及び第四挟持手段10Dによって第一の方向及び第二の方向において被加工物の外周側からはみ出したエキスパンドシート7を挟持し、第一挟持手段10Aと第二挟持手段10Bとを離反させるとともに第三挟持手段10Cと第四挟持手段10Dとを離反させるため、第一方向と第二方向とで異なる拡張量でエキスパンドシートを拡張することができ、被加工物を確実に分割することができる。
また、挟持ステップを実施した後、分割ステップの実施と同時もしくは分割ステップを実施する前に冷却ステップを実施するため、被加工物W及び被加工物Wに貼着された延性の高いフィルム6を冷却でき、被加工物W及びフィルム6を高精度に分割することが可能となる。
As described above, the clamping step is performed, and the first clamping means 10A, the second clamping means 10B, the third clamping means 10C, and the fourth clamping means 10D perform the outer peripheral side of the workpiece in the first direction and the second direction. In order to sandwich the expanded
In addition, after the sandwiching step is performed, the work piece W and the highly
被加工物を冷却するには、エキスパンドシートを介して環状フレームに装着された被加工物を冷却装置等に備える冷却チャンバーに載置して実施することもできるが、一般に環状フレームは金属製のものが広く使用されているため、冷却チャンバーにおいて当該環状フレームごと被加工物を冷却した後、当該環状フレームとともに被加工物を常温雰囲気下に載置すると結露が発生しやすいという問題や金属製の環状フレームは常温に戻るのに時間がかかるという問題がある。
しかし、冷却機構20を用いた被加工物Wの分割方法では、被加工物Wを支持する環状フレーム8が金属製の場合であっても、環状フレーム8に被加工物Wを装着する環状フレーム装着ステップを実施する前に上記冷却ステップを実施するため、該環状フレーム8ごと被加工物Wを冷却する必要がなくなり、冷却された環状フレーム8を常温に戻す際に結露が発生するという問題や環状フレームを常温に戻すという作業も必要なくなる。
In order to cool the work piece, the work piece mounted on the annular frame via the expand sheet can be placed in a cooling chamber provided in a cooling device or the like, but generally the annular frame is made of metal. Since the object is widely used, after cooling the work piece together with the annular frame in the cooling chamber, if the work piece is placed in a normal temperature atmosphere together with the annular frame, there is a problem that condensation is likely to occur. The annular frame has a problem that it takes time to return to room temperature.
However, in the method of dividing the workpiece W using the
1:拡張装置 2:装置ベース 3:保持テーブル 30:テーブル支持部
4a,4b,4c,4d:凹部 5:テープ 6:フィルム
7:エキスパンドシート 70:ロール部 8:環状フレーム 9:カッター
10A:第一挟持手段 10B:第二挟持手段 10A:第三挟持手段
10D:第四挟持手段
11a,11b:下側挟持機構 110:下側挟持部 111,112:アーム部
111a,112a:基端部 113:ローラ
12a,b:上側挟持機構 120:上側挟持部 121,122:アーム部
121a,122a:基端部 123:ローラ
13a,13b:可動基台
130:支持部 131:スライド部 132:ガイドレール 133:ガイド溝
134:支持部 135:スライド部
14a:第一の方向移動手段 14b:第二の方向移動手段 140:ボールネジ
141:軸受部 142:モータ
15:下側昇降手段 150:ボールネジ 151:軸受部 152:モータ
16:上側昇降手段 160:ボールネジ 161:軸受部 162:モータ
20:冷却機構 21:第一箱体 22:第一移動手段 23:第二箱体
24:第二移動手段 25:冷却エアー供給源 26:常温エアー供給源
27:第一バルブ 28:第二バルブ
210:第一板部 211:第一側壁部 212:第一冷却室
213:第一エアー噴出口 214:第一の隙間 215:第一冷却エアー流路
216:第一常温エアー流路
220:スプリング 221:支持プレート 222:搬送アーム
230:第二板部 231:第二側壁部 232:第二冷却室
233:第二エアー噴出口 234:第二の隙間 235:第二冷却エアー流路
236:第二常温エアー流路
240:スプリング 241:支持プレート 242:搬送アーム
W:被加工物 Wa:表面 Wb:裏面 C:チップ G:溝
WU:被加工物ユニット
1: Expansion device 2: Device base 3: Holding table 30:
Claims (4)
被加工物より大きいサイズを有するエキスパンドシート上に被加工物を貼着する貼着ステップと、
第一の方向において被加工物を挟んで対向した第一挟持手段と第二挟持手段と、該第一の方向に直交する第二の方向において被加工物を挟んで対向した第三挟持手段と第四挟持手段とによって、それぞれ被加工物の外周側の該エキスパンドシートを挟持する挟持ステップと、
該挟持ステップを実施した後、該エキスパンドシートの裏面側に冷却エアーを噴射するとともに被加工物の表面に冷却エアーを噴射して被加工物を冷却する冷却ステップと、
該冷却ステップの実施中または該冷却ステップを実施した後、該第一挟持手段と該第二挟持手段とを該第一の方向において互いに離反させるとともに、該第三挟持手段と該第四挟持手段とを該第二の方向において互いに離反させて該エキスパンドシートを拡張することにより、該分割起点を起点に被加工物を分割する分割ステップと、を備えた分割方法。 A method for dividing a workpiece having a division starting point along a division line,
An adhering step of adhering the workpiece onto an expanded sheet having a size larger than the workpiece;
A first clamping means and a second clamping means opposed to each other with the workpiece in the first direction; and a third clamping means opposed to each other with the workpiece in the second direction orthogonal to the first direction. A clamping step of clamping the expanded sheet on the outer peripheral side of the workpiece, respectively, by a fourth clamping means;
After performing the sandwiching step, a cooling step of injecting cooling air to the back side of the expanded sheet and injecting cooling air to the surface of the workpiece to cool the workpiece;
During the cooling step or after the cooling step, the first clamping means and the second clamping means are separated from each other in the first direction, and the third clamping means and the fourth clamping means And a dividing step of dividing the workpiece from the dividing starting point by expanding the expanded sheet by separating the two from each other in the second direction.
該冷却停止ステップと前記分割ステップとを実施した後、前記第一挟持手段と前記第二挟持手段とを前記第一の方向において互いに離反させるとともに、該第三挟持手段と該第四挟持手段とを前記第二の方向において互いに離反させて前記エキスパンドシートを拡張することにより、分割されて形成された被加工物のチップ間に間隔を形成する間隔形成ステップと、を更に備えた請求項1に記載の分割方法。 A cooling stop step for stopping the injection of the cooling air after performing the cooling step;
After performing the cooling stop step and the dividing step, the first clamping means and the second clamping means are separated from each other in the first direction, and the third clamping means and the fourth clamping means are Further comprising a gap forming step of forming a gap between the chips of the workpiece formed by dividing the expanded sheet by separating them from each other in the second direction. The division method described.
被加工物より大きいサイズを有する第一板部と該第一板部から垂下した第一側壁部とからなり、該第一側壁部で画成される第一冷却室を有し、該第一板部または該第一側壁部には冷却エアー供給源に接続された第一冷却エアー噴出口が形成された第一箱体と、
前記エキスパンドシートの表面に貼着された被加工物を該第一冷却室で覆うとともに該エキスパンドシートと該第一側壁部の下面との間に冷却エアー流出用の隙間を形成した冷却位置と退避位置とに該第一箱体を被加工物が貼着された該エキスパンドシートの表面に対して移動させる第一移動手段と、
被加工物より大きいサイズを有する第二板部と該第二板部から立設した第二側壁部とからなり、該第二側壁部で画成される第二冷却室を有し、該第二板部または該第二側壁部には冷却エアー供給源に接続された第二冷却エアー噴出口が形成され、該第一箱体と対をなす第二箱体と、
表面に被加工物が貼着された該エキスパンドシートの裏面側から被加工物を該第二冷却室で覆うとともに該エキスパンドシートと該第二側壁部の上面との間に冷却エアー流出用の隙間を形成した冷却位置と退避位置とに該第二箱体を被加工物が貼着された該エキスパンドシートの裏面に対して移動させる第二移動手段と、を備えた冷却機構。 A workpiece cooling mechanism used in the dividing method according to claim 1, 2 or 3,
A first plate portion having a size larger than a workpiece and a first side wall portion hanging from the first plate portion, and having a first cooling chamber defined by the first side wall portion; A first box body in which a first cooling air jet port connected to a cooling air supply source is formed in the plate portion or the first side wall portion;
A cooling position in which the work piece adhered to the surface of the expanded sheet is covered with the first cooling chamber, and a cooling air outflow gap is formed between the expanded sheet and the lower surface of the first side wall, and retracted. First moving means for moving the first box to a position relative to the surface of the expanded sheet to which the workpiece is attached;
A second plate having a size larger than the workpiece and a second side wall standing from the second plate, and having a second cooling chamber defined by the second side wall, A second cooling air outlet connected to a cooling air supply source is formed on the two plate portions or the second side wall portion, and a second box body that forms a pair with the first box body,
Covering the workpiece in the second cooling chamber from the back side of the expanded sheet with the workpiece adhered to the surface, and a cooling air outflow gap between the expanded sheet and the upper surface of the second side wall And a second moving means for moving the second box relative to the back surface of the expanded sheet on which the work piece is adhered to the cooling position and the retreat position in which the sheet is formed.
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