JP2017208390A - エキスパンドシート - Google Patents

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Abstract

【課題】コストを低く抑えたエキスパンドシートを提供する。【解決手段】板状の被加工物(11)が貼着された状態で拡張されるエキスパンドシート(1)であって、基材(3)と、基材上で被加工物が貼着される位置に形成された第1糊層(5a)と、基材上で環状のフレーム(21)が貼着される位置に形成された第2糊層(5b)と、を備え、第1糊層と第2糊層とを除く領域に基材が露出している。【選択図】図1

Description

本発明は、板状の被加工物に貼り付けた状態で拡張されるエキスパンドシートに関する。
半導体ウェーハに代表される板状の被加工物を複数のチップへと分割するために、被加工物の内部にレーザービームを集光して分割の起点となる改質層(改質領域)を形成し、その後、分割に必要な力を加える加工方法が実用化されている(例えば、特許文献1参照)。この加工方法では、例えば、被加工物に貼り付けたエキスパンドシートを拡張することで、被加工物に力を加えて複数のチップへと分割する。
また、被加工物を研削又は研磨する際に加わる力を利用して、改質層が形成された被加工物を複数のチップへと分割する加工方法も知られている(例えば、特許文献2参照)。この加工方法で被加工物を複数のチップへと分割した後には、被加工物に貼り付けたエキスパンドシートを拡張して隣接するチップの間隔を拡げる。これにより、後にチップを取り扱う際のチップ同士の接触等に起因する破損を防止できる。
エキスパンドシートを拡張する際には、2種類のテーブルを備えた拡張装置を用いることがある(例えば、特許文献3参照)。この拡張装置は、エキスパンドシートの外周部を固定する環状のテーブルに対して、被加工物を支持する中央のテーブルを相対的に上昇させることで、エキスパンドシートを押し上げるようにして拡張する。よって、この拡張装置を用いると、エキスパンドシートは放射状に拡張されることになる。
近年では、エキスパンドシートを所定の向きに拡張できる拡張装置も提案されている(例えば、特許文献4参照)。この拡張装置は、エキスパンドシートに概ね平行な第1方向で被加工物を挟むように配置される第1保持ユニット及び第2保持ユニットと、第1方向に垂直な第2方向で被加工物を挟むように配置される第3保持ユニット及び第4保持ユニットと、を備えている。
第1保持ユニットと第2保持ユニットとは、互いに離れる向きに移動できるように構成され、第3保持ユニットと第4保持ユニットとは、互いに離れる向きに移動できるように構成される。各保持ユニットでエキスパンドテープの4つの領域を保持した上で、第1保持ユニットと第2保持ユニットとを互いに離れる向きに移動させ、第3保持ユニットと第4保持ユニットとを互いに離れる向きに移動させれば、エキスパンドシートを第1方向及び第2方向に拡張できる。
特開2002−192370号公報 国際公開第2003/77295号 特開2011−77482号公報 特開2014−22382号公報
ところで、上述したエキスパンドシートは、通常、使い捨てられるので、このエキスパンドシートにかかるコストを出来るだけ低く抑えたいという要望がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストを低く抑えたエキスパンドシートを提供することである。
本発明の一態様によれば、板状の被加工物が貼着された状態で拡張されるエキスパンドシートであって、基材と、該基材上で被加工物が貼着される位置に形成された第1糊層と、該基材上で環状のフレームが貼着される位置に形成された第2糊層と、を備え、該第1糊層と該第2糊層とを除く領域に該基材が露出していることを特徴とするエキスパンドシートが提供される。
本発明の一態様において、該第1糊層上に、被加工物に接着される接着フィルムが配置されても良い。
本発明の一態様に係るエキスパンドシートでは、環状のフレーム21が貼着される第2糊層より外側の領域(第1糊層及び第2糊層を除く領域)に糊層が設けられていないので、第2糊層より外側の領域に糊層を設ける場合等に比べて、糊層に起因するコストを低減できる。すなわち、本発明の一態様によれば、コストを低く抑えたエキスパンドシートを提供できる。
エキスパンドシートの構成例を模式的に示す斜視図である。 エキスパンドシートの構成例を模式的に示す断面図である。 エキスパンドシートが拡張装置によって保持される様子を模式的に示す斜視図である。 エキスパンドシートが拡張装置によって拡張される様子を模式的に示す斜視図である。 エキスパンドシートに環状のフレームが貼り付けられる様子を模式的に示す斜視図である。 環状のフレームに沿ってエキスパンドシートが切断された状態を模式的に示す斜視図である。 図7(A)及び図7(B)は、エキスパンドシートが拡張装置によって拡張される様子を模式的に示す断面図である。 変形例に係るエキスパンドシートの構成例を模式的に示す断面図である。 変形例に係るエキスパンドシートが拡張された後の状態を模式的に示す断面図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るエキスパンドシートの構成例を模式的に示す斜視図であり、図2は、エキスパンドシートの構成例を模式的に示す断面図である。なお、図1では、エキスパンドシートに貼り付ける被加工物及び環状のフレームを併せて示しており、図2では、エキスパンドシートの断面と共に、被加工物及び環状のフレームに対する平面的な位置関係を示している。
図1及び図2に示すように、本実施形態のエキスパンドシート1は、シート状の基材3と、基材3の第1面(上面)3a側に設けられた粘着力(接着力)のある糊層(粘着層、接着層)5と、を含んでいる。基材3は、例えば、ポリオレフィンや塩化ビニル等の樹脂を用いて帯状に形成される。ただし、後述する拡張装置を用いて適切に拡張できるのであれば、基材3の形状、材質等に制限はない。
一方で、糊層5は、例えば、アクリル系やゴム系の粘着剤で形成される。この糊層5は、板状の被加工物11を貼り付ける位置に設けられる第1糊層5aと、第1糊層5aを囲む環状の第2糊層5bと、を含んでいる。すなわち、環状の第2糊層5bより外側の領域(第1糊層5aと第2糊層5bとを除く領域)には、基材3の第1面3aが露出している。第2糊層5bには、例えば、第1糊層5aよりも粘着力の強い材料が用いられる。ただし、第1糊層5aと第2糊層5bとを同じ材料で形成しても良い。
第1糊層5aによって、板状の被加工物11を貼り付ける概ね円形の第1貼着領域A1が形成され、第2糊層5bによって、環状のフレーム21を貼り付ける環状の第2貼着領域A2が形成される。本実施形態では、第2糊層5bの粘着力が第1糊層5aの粘着力より強いので、第2糊層5bでなる第2貼着領域A2の粘着力も、第1糊層5aでなる第1貼着領域A1の粘着力より強くなる。
第1貼着領域A1の大きさ(例えば、直径)は、被加工物11の大きさ(例えば、直径)より大きく、フレーム21の中央に形成された開口部の大きさ(例えば、直径)より小さい。よって、被加工物11及びフレーム21をエキスパンドシート1に貼り付けると、第2糊層5bの内側の縁は、被加工物11の縁より外側、かつ、フレーム21の内側の縁より内側に位置することになる。
例えば、第1貼着領域A1の直径は、被加工物11の直径より20mm以上大きいことが望ましい。この場合、被加工物11を貼り付ける際の位置ずれによる貼り付け不良の発生等を適切に防止できる。
一方で、第2貼着領域A2の外側の縁は、フレーム21の内側の縁より外側に位置していれば良い。本実施形態では、第2貼着領域A2の外側の縁がフレーム21の外側の縁より僅かに内側に位置しているが、例えば、第2貼着領域A2の外側の縁がフレーム21の外側の縁より外側に位置していても良い。
例えば、第2糊層5bの内径(内側の直径)を、被加工物11の直径より大きく、フレーム21の内径より小さくすることで、上述のような第1貼着領域A1と第2貼着領域A2との位置関係を実現できる。エキスパンドシート1は、例えば、図1に示すように、糊層5側にセパレータフィルム7を貼り付けた状態で円筒状に巻回される。
次に、このエキスパンドシート1を使用する加工方法(エキスパンドシート1の使用方法)の一例について説明する。本実施形態に係る加工方法では、まず、エキスパンドシート1に板状の被加工物11を貼り付けた上で、このエキスパンドシート1を拡張装置によって保持する。図3は、エキスパンドシート1が拡張装置によって保持される様子を模式的に示す斜視図である。
被加工物11は、例えば、シリコン等の半導体でなる円形のウェーハであり、その第1面(表面)11a側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられている。デバイス領域は、格子状に配列された分割予定ライン(ストリート)で更に複数の領域に区画されており、各領域には、IC、LSI等のデバイス13が形成されている。
被加工物11の内部には、例えば、分割の起点となる改質層(図3等において不図示)が分割予定ラインに沿って形成されている。この改質層は、被加工物11に吸収され難い波長のレーザービームを、分割予定ラインに沿って集光する方法で形成できる。なお、改質層の代わりに、切削やレーザーアブレーション等の方法で形成される溝等を分割の起点として用いることもできる。
エキスパンドシート1に板状の被加工物11を貼り付ける際には、例えば、この被加工物11の第2面(裏面)11b側をエキスパンドシート1の第1貼着領域A1(第1糊層5a)に密着させる。なお、本実施形態では、シリコン等の半導体でなる円形のウェーハを被加工物11として用いるが、被加工物11の材質、形状、構造等に制限はない。
例えば、セラミック、樹脂、金属等の材料でなる基板を被加工物11として用いることもできる。また、複数のチップに分割された後のウェーハや基板等を被加工物11として用いても良い。この場合には、エキスパンドシート1を拡張することによって、被加工物11内で隣接するチップ間の間隔を拡げる加工が施されることになる。
図3に示すように、拡張装置2は、エキスパンドシート1に概ね平行な第1方向D1で被加工物11を挟むように配置される第1保持ユニット(第1保持手段)4と第2保持ユニット(第2保持手段)6とを備えている。また、拡張装置2は、エキスパンドシート1に概ね平行且つ第1方向D1に垂直な第2方向D2で被加工物11を挟むように配置される第3保持ユニット(第3保持手段)8と第4保持ユニット(第4保持手段)10とを備えている。
第1保持ユニット4と第2保持ユニット6とは、それぞれ、水平移動機構(不図示)によって支持されており、互いに離れる向きに移動できる。同様に、第3保持ユニット8と第4保持ユニット10とは、それぞれ、水平移動機構(不図示)によって支持されており、互いに離れる向きに移動できる。
第1保持ユニット4、第2保持ユニット6、第3保持ユニット8、及び第4保持ユニット10は、それぞれ、エキスパンドシート1の上方(糊層5側)に配置される上側支持部材12と、エキスパンドシート1の下方(基材3の第2面(下面)3b側)に配置される下側支持部材14と、を含む。上側支持部材12及び下側支持部材14は、いずれも所定の方向に伸長する棒状に形成されている。上側支持部材12及び下側支持部材14の伸長方向の長さは、いずれも被加工物11の直径より長くなっている。
第1保持ユニット4及び第2保持ユニット6が備える上側支持部材12及び下側支持部材14は、第2方向D2に伸長している。一方、第3保持ユニット8及び第4保持ユニット10が備える上側支持部材12及び下側支持部材14は、第1方向D1に伸長している。
各上側支持部材12の下方側、及び各下側支持部材14の上方側には、複数の接触部材16が取り付けられている。複数の接触部材16は、いずれも円柱状に形成されており、エキスパンドシート1に接触した状態で回転できる。第1保持ユニット4及び第2保持ユニット6が備える複数の接触部材16の回転軸は、いずれも第1方向D1に平行であり、第3保持ユニット8及び第4保持ユニット10が備える複数の接触部材16の回転軸は、いずれも第2方向D2に平行である。
エキスパンドシート1を保持する際には、図3に示すように、各保持ユニットの上側支持部材12と下側支持部材14とで、エキスパンドシート1の第2貼着領域A2より外側の領域を上下に挟み込む。すなわち、第2貼着領域A2の周りの4つの領域を、第1保持ユニット4、第2保持ユニット6、第3保持ユニット8、及び第4保持ユニット10で保持して、各領域に複数の接触部材16を接触させる。
エキスパンドシート1を拡張装置2によって保持した後には、エキスパンドシート1を拡張する。図4は、エキスパンドシート1が拡張装置2によって拡張される様子を模式的に示す斜視図である。エキスパンドシート1を拡張する際には、第1保持ユニット4及び第2保持ユニット6を支持する水平移動機構を作動させて、第1保持ユニット4と第2保持ユニット6とを互いに離れる向きに移動させる。
また、第3保持ユニット8及び第4保持ユニット10を支持する水平移動機構を作動させて、第3保持ユニット8と第4保持ユニット10とを互いに離れる向きに移動させる。これにより、図4に示すように、エキスパンドシート1を第1方向D1及び第2方向D2に拡張させて、第1方向D1及び第2方向D2に沿う向きの力を被加工物11に付与できる。
上述のように、第1方向D1で互いに離れる向きに移動する第1保持ユニット4及び第2保持ユニット6には、第1方向D1に平行な回転軸の周りに回転する複数の接触部材16が設けられている。また、第2方向D2で互いに離れる向きに移動する第3保持ユニット8及び第4保持ユニット10には、第2方向D2に平行な回転軸の周りに回転する複数の接触部材16が設けられている。
そのため、エキスパンドシート1は、第1保持ユニット4及び第2保持ユニット6により、第2方向D2に沿って移動できるように保持され、第3保持ユニット8及び第4保持ユニット10により、第1方向D1に沿って移動できるように保持される。すなわち、第1保持ユニット4と第2保持ユニット6とで保持される領域を、第2方向D2において適切に拡張でき、第3保持ユニット8と第4保持ユニット10とで保持される領域を、第1方向D1において適切に拡張できる。
エキスパンドシート1の拡張によって、第1方向D1及び第2方向D2に沿う向きの力が被加工物11に付与されると、被加工物11は、改質層が形成された分割予定ラインに沿って複数のチップへと分割され、更に、隣接するチップ同士の間隔が拡げられる。なお、被加工物11を適切に分割し、チップ同士の間隔を十分に拡げるためには、各分割予定ラインの配列する方向(各分割予定ラインに垂直な方向)を第1方向D1又は第2方向D2に一致させて、拡張によって発生する力を効率良く利用することが望ましい。
エキスパンドシート1を拡張した後には、エキスパンドシート1に環状のフレーム21を貼り付けて固定する。図5は、エキスパンドシート1に環状のフレーム21が貼り付けられる様子を模式的に示す斜視図である。エキスパンドシート1に環状のフレーム21を貼り付ける際には、例えば、図5に示すように、環状のフレーム21をエキスパンドシート1の第2貼着領域A2(第2糊層5b)に密着させる。
これにより、環状のフレーム21をエキスパンドシート1に貼り付けて固定できる。本実施形態では、エキスパンドシート1を拡張した状態で、被加工物11を囲むように環状のフレーム21を固定するので、エキスパンドシート1の拡張を解除した後にも、チップ同士の間隔は拡がった状態に保たれる。
また、本実施形態では、第1貼着領域A1の粘着力より第2貼着領域A2の粘着力が強いので、エキスパンドシート1を拡張した状態でも、第2貼着領域A2による十分な粘着力が得られる。そのため、エキスパンドシート1の拡張によって第2貼着領域A2の粘着力が僅かに低下しても、第2貼着領域A2に対して環状のフレーム21を適切に貼り付けることができる。
なお、本実施形態のように、エキスパンドシート1を拡張した後に環状のフレーム21を貼り付ける場合には、拡張による変形等を考慮して第2貼着領域A2の形状、大きさ等を調整しておくことが望ましい。これにより、拡張後の第2貼着領域A2に環状のフレーム21を適切に貼り付けることができる。
エキスパンドシート1に環状のフレーム21を貼り付けて固定した後には、この環状のフレーム21に沿ってエキスパンドシート1を切断する。図6は、環状のフレーム21に沿ってエキスパンドシート1が切断された状態を模式的に示す斜視図である。エキスパンドシート1は、例えば、基材3の第2面3b側からフレーム21に沿って切断される。これにより、被加工物11、フレーム21、及び切断されたエキスパンドシート1からなるフレームユニットが完成する。
なお、フレームユニットを形成した後には、拡張装置2からエキスパンドシート1が取り外される。本実施形態では、糊層5が形成されていない第2糊層5bより外側の領域を各保持ユニットで保持しているので、エキスパンドシート1を拡張装置2から容易に取り外せる。
以上のように、本実施形態に係るエキスパンドシート1では、被加工物11が貼り付けられる第1貼着領域A1の粘着力よりも環状のフレーム21が貼り付けられる第2貼着領域A2の粘着力が強いので、環状のフレーム21に対してエキスパンドシート1を強い力で接着できる。
また、本実施形態に係るエキスパンドシート1では、環状のフレーム21が貼り付けられる第2糊層5bより外側の領域に糊層5が設けられていないので、第2糊層5bより外側の領域に糊層5を設ける場合等に比べて、糊層に起因するコストを低減できる。更に、拡張装置2からエキスパンドシート1を容易に取り外せるというメリットも得られる。
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、第1方向D1及び第2方向D2にエキスパンドシート1を拡張する拡張装置2を用いた加工方法(使用方法)の一例について説明したが、他の拡張装置を用いてエキスパンドシート1を拡張することもできる。図7(A)及び図7(B)は、エキスパンドシート1が別の拡張装置によって拡張される様子を模式的に示す断面図である。なお、上記実施形態中の構成等と共通する構成等には、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図7(A)及び図7(B)に示すように、拡張装置22は、被加工物11を支持する支持構造24と、被加工物11に貼り付けられたエキスパンドシート1を拡張する円筒状の拡張ドラム26とを備えている。例えば、拡張ドラム26の内径は、被加工物11の直径より大きく、拡張ドラム26の外径は、エキスパンドシート1に貼り付けられる環状のフレーム21の内径より小さい。
支持構造24は、環状のフレーム21を支持するフレーム支持テーブル28を含む。このフレーム支持テーブル28の上面は、エキスパンドシート1に固定された環状のフレーム21を支持する支持面となっている。フレーム支持テーブル28の外周部分には、環状のフレーム21を固定するための複数のクランプ30が設けられている。
支持構造24の下方には、昇降機構32が設けられている。昇降機構32は、下方の基台(不図示)に固定されたシリンダケース34と、シリンダケース34に挿入されたピストンロッド36とを備えている。ピストンロッド36の上端部には、フレーム支持テーブル28が固定されている。この昇降機構32は、拡張ドラム26の上端に等しい高さの基準位置と、拡張ドラム26の上端より下方の拡張位置との間でフレーム支持テーブル28の上面(支持面)が移動するように、支持構造24を昇降させる。
拡張装置22でエキスパンドシート1を拡張する際には、まず、エキスパンドシート1に被加工物11及び環状のフレーム21を貼り付けてフレームユニットを形成する。すなわち、被加工物11の第2面(裏面)11b側をエキスパンドシート1の第1貼着領域A1(第1糊層5a)に密着させ、環状のフレーム21をエキスパンドシート1の第2貼着領域A2(第2糊層5b)に密着させる。また、この環状のフレーム21に沿ってエキスパンドシート1を切断する。
被加工物11及び環状のフレーム21をエキスパンドシート1に固定してフレームユニットを形成した後には、エキスパンドシート1を含むフレームユニットを拡張装置22によって保持する。具体的には、図7(A)に示すように、基準位置に移動させたフレーム支持テーブル28の上面にフレームユニットを構成する環状のフレーム21を載せ、この環状のフレーム21をクランプ30で固定する。これにより、拡張ドラム26の上端は、被加工物11と環状のフレーム21との間でエキスパンドシート1に接触する。
エキスパンドシート1を含むフレームユニットを拡張装置22によって保持した後には、エキスパンドシート1を拡張する。具体的には、昇降機構32で支持構造24を下降させて、図7(B)に示すように、フレーム支持テーブル28の上面を拡張ドラム26の上端より下方の拡張位置に移動させる。その結果、拡張ドラム26はフレーム支持テーブル28に対して上昇し、エキスパンドシート1は拡張ドラム26で押し上げられるようにして放射状に拡張される。
エキスパンドシート1が拡張されると、被加工物11にはエキスパンドシート1を拡張する方向の力(放射状の力)が付与される。これにより、被加工物11は、改質層15(図7(A))を起点に複数のチップへと分割され、更に、隣接するチップ同士の間隔が拡げられる。
また、本発明のエキスパンドシートには、DAF(Die Attach Film)等の接着フィルムが設けられていても良い。図8は、変形例に係るエキスパンドシートの構成例を模式的に示す断面図である。なお、上記実施形態中の構成等と共通する構成等には、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図8に示すように、変形例に係るエキスパンドシート31の基本的な構成は、上記実施形態に係るエキスパンドシートの構成と同じである。ただし、エキスパンドシート31の第1糊層5aには、DAFに代表される接着フィルム9が重ねて配置されている。エキスパンドシート31の使用方法等も、上記実施形態の使用方法等と同様で良いが、エキスパンドシート31に板状の被加工物11を貼り付ける際には、例えば、被加工物11の第2面11b側を接着フィルム9に密着させる。
図9は、変形例に係るエキスパンドシート31が拡張された後の状態を模式的に示す断面図である。エキスパンドシート31が拡張されると、図9に示すように、被加工物11は複数のチップ17へと分割される。この際、接着フィルム9も、チップ17と同程度の大きさの小片へと分割される。接着フィルム9の小片と一体になったチップ17は、エキスパンドシート1からピックアップされ、回路基板等に実装される。
また、上記実施形態では、ロール状に巻回された帯状のエキスパンドシート1について説明しているが、本発明のエキスパンドシートは、被加工物11や環状のフレーム21の大きさに合わせて短くカットされていても良い。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
1 エキスパンドシート
3 基材
3a 第1面(上面)
3b 第2面(下面)
5 糊層(粘着層、接着層)
5a 第1糊層
5b 第2糊層
7 セパレータフィルム
9 接着フィルム
11 被加工物
11a 第1面(表面)
11b 第2面(裏面)
13 デバイス
15 改質層
17 チップ
21 フレーム
31 エキスパンドシート
2 拡張装置
4 第1保持ユニット(第1保持手段)
6 第2保持ユニット(第2保持手段)
8 第3保持ユニット(第3保持手段)
10 第4保持ユニット(第4保持手段)
12 上側支持部材
14 下側支持部材
16 接触部材
22 拡張装置
24 支持構造
26 拡張ドラム
28 フレーム支持テーブル
30 クランプ
32 昇降機構
34 シリンダケース
36 ピストンロッド
A1 第1貼着領域
A2 第2貼着領域
D1 第1方向
D2 第2方向

Claims (2)

  1. 板状の被加工物が貼着された状態で拡張されるエキスパンドシートであって、
    基材と、
    該基材上で被加工物が貼着される位置に形成された第1糊層と、
    該基材上で環状のフレームが貼着される位置に形成された第2糊層と、を備え、
    該第1糊層と該第2糊層とを除く領域に該基材が露出していることを特徴とするエキスパンドシート。
  2. 請求項1に記載のエキスパンドシートであって、
    該第1糊層上に、被加工物に接着される接着フィルムが配置されていることを特徴とするエキスパンドシート。
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