JP2019220558A - テープ拡張装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】被加工物を適切に分割することが可能なテープ拡張装置を提供する。【解決手段】被加工物がエキスパンドテープを介して環状フレームに支持されたフレームユニットのエキスパンドテープを拡張するテープ拡張装置であって、環状フレームを保持するフレーム保持部と、フレーム保持部に囲繞され、エキスパンドテープを介して被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、被加工物の保持面に対する位置を調整する位置調整ユニットと、を備え、位置調整ユニットは、仮置き領域に仮置きされ、又は保持面で保持された被加工物の位置を検出する位置検出ユニットと、フレーム保持部に保持されるフレームユニットの環状フレームの外周部と接触する突き当て部、及び、位置検出ユニットによって検出された被加工物の位置に応じて突き当て部を移動させる移動機構を備える位置制御ユニットと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物に貼着されたエキスパンドテープを拡張するテープ拡張装置に関する。
ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成された半導体ウェーハに代表される板状の被加工物を分割予定ライン（ストリート）に沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ含む複数のデバイスチップが得られる。この被加工物の分割は、例えば円環状の切削ブレードが装着された切削装置を用い、被加工物を切削ブレードによって分割予定ラインに沿って切削することにより行われる。
一方、被加工物の分割にレーザービームを利用する手法も提案されている。例えば特許文献１には、被加工物にレーザービームを照射することによって被加工物の内部に改質層（改質領域）を形成した後、被加工物に外力を付与することにより、改質層を起点として被加工物を切断する方法が開示されている。
改質層が形成された被加工物に対する外力の付与は、例えば、被加工物に貼着された拡張可能なテープ（エキスパンドテープ）を拡張することにより実施できる。特許文献２には、円形のエキスパンドテープが貼着された被加工物の内部に改質層を形成した後、エキスパンドテープを引っ張って拡張することにより被加工物に外力を付与し、被加工物を複数のデバイスチップに分割するワーク分割装置が開示されている。
特開２００２−１９２３７０号公報 特開２０１０−２０６１３６号公報
上記のワーク分割装置を用いて被加工物を分割する際は、まず、エキスパンドテープの中央部に被加工物を貼着するとともに、エキスパンドテープの外周部に環状フレームを貼着する。これにより、被加工物がエキスパンドテープを介して環状フレームによって支持されたフレームユニットが得られる。そして、環状フレームを固定した状態でエキスパンドテープの中央部を押し上げることにより、エキスパンドテープが引っ張られて拡張し、被加工物にはエキスパンドテープの拡張方向に沿った外力が付与される。
上記のエキスパンドテープの押し上げ量は、被加工物のサイズや形状、分割予定ラインの数など種々の条件を考慮し、被加工物が適切に分割されるように設定される。ただし、このエキスパンドテープの押し上げ量は、被加工物がエキスパンドテープの所定の位置（例えばエキスパンドテープの中心）に貼着されていることを前提に決定される。そのため、被加工物がエキスパンドテープに貼着される位置がずれていると、被加工物の全体に意図した外力が付与されず、被加工物が適切に分割されない場合がある。
また、近年のデバイスチップの小型化に伴い、被加工物に含まれる分割予定ラインの本数も増加している。被加工物に含まれる分割予定ラインの数が多いと、エキスパンドテープを拡張した際、個々の分割予定ラインに被加工物を分断する隙間が形成されにくい。また、エキスパンドテープの拡張量には限界があり、分割予定ラインの増加に合わせてエキスパンドテープの拡張量を増やすことも困難である。そのため、分割予定ラインの本数が増加するほど被加工物は分割されにくくなる。
上記のように分割予定ラインの数が多く分割されにくい被加工物を分割する際、被加工物の貼着位置にずれがあり被加工物に意図した外力が付与されないと、被加工物の適切な分割がますます困難になり、被加工物に多数の未分割領域が残る可能性がある。このように、分割予定ラインの数が多い被加工物を分割する際には被加工物の位置ずれの影響がより深刻となる。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、被加工物のエキスパンドテープに対する位置ずれがあっても、被加工物を適切に分割することが可能なテープ拡張装置を提供することを課題とする。
本発明の一態様によれば、分割予定ラインに沿って分割起点が形成された被加工物がエキスパンドテープを介して環状フレームに支持されたフレームユニットの該エキスパンドテープを拡張するテープ拡張装置であって、該環状フレームを保持するフレーム保持部と、該フレーム保持部に囲繞され、該エキスパンドテープを介して該被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルと該フレーム保持部とを該保持面と垂直な方向に相対的に移動させる移動ユニットと、複数の該フレームユニットを収容するカセットが載置されるカセット載置台と、該カセット載置台に載置された該カセットから搬出された該フレームユニットが仮置きされる仮置き領域と、該仮置き領域に仮置きされた該フレームユニットを該チャックテーブルに搬送する搬送ユニットと、該被加工物の該保持面に対する位置を調整する位置調整ユニットと、を備え、該位置調整ユニットは、該仮置き領域に仮置きされ、又は該保持面で保持された該被加工物の位置を検出する位置検出ユニットと、該フレーム保持部に保持される該フレームユニットの該環状フレームの外周部と接触する突き当て部、及び、位置検出ユニットによって検出された該被加工物の位置に応じて該突き当て部を移動させる移動機構を備える位置制御ユニットと、を備えるテープ拡張装置が提供される。
また、本発明の一態様において、該位置検出ユニットは、該被加工物の外周縁を撮影するカメラユニットであってもよい。
また、本発明の一態様において、該テープ拡張装置は、該エキスパンドテープの該環状フレーム及び該被加工物と重畳しない領域を加熱して収縮させることにより、該領域に生じた該エキスパンドテープの弛みを除去する加熱ユニットを更に備えていてもよい。
また、本発明の一態様において、該テープ拡張装置は、該フレーム保持部及び該チャックテーブルを収容する冷却チャンバーと、該冷却チャンバーに冷気を供給する冷気供給ユニットとを更に備え、該エキスパンドテープは、ダイアタッチフィルムを介して該被加工物に貼着されていてもよい。
本発明の一態様に係るテープ拡張装置は、被加工物の位置を検出し、検出された被加工物の位置に応じてフレームユニットの位置を調整する位置調整ユニットを備える。これにより、被加工物をチャックテーブル上の適切な位置に配置でき、エキスパンドテープの拡張によって被加工物を確実に分割することが可能となる。
テープ拡張装置を示す斜視図である。 図２（Ａ）はフレームユニットを示す平面図であり、図２（Ｂ）はフレームユニットを示す断面図である。 テープ拡張ユニットを示す斜視図である。 位置制御ユニットを示す斜視図である。 フレームユニットを示す断面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、半導体ウェーハに代表される板状の被加工物に貼着された拡張可能なテープ（エキスパンドテープ）を拡張するテープ貼着装置に関する。本実施形態に係るテープ貼着装置の構成例を、図１を参照して説明する。
図１は、テープ貼着装置２の構成例を示す斜視図である。テープ貼着装置２は、テープ貼着装置２を構成する各構成要素が搭載される基台４を備える。基台４の上面の前方側には、鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降するカセット載置台６が設けられており、カセット載置台６上には、被加工物が環状フレームによって支持されたフレームユニット１１を収容するカセット８が搭載される。
カセット８に収容されるフレームユニット１１の構成例を、図２を参照して説明する。図２（Ａ）はフレームユニット１１を示す平面図であり、図２（Ｂ）はフレームユニット１１を示す断面図である。フレームユニット１１は、被加工物１３がエキスパンドテープ２１を介して環状フレーム２３によって支持されることによって構成される。
被加工物１３は、シリコン等の材料によって円盤状に形成され、表面１３ａ及び裏面１３ｂを有する。被加工物１３は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１５によって複数の領域に区画されており、この複数の領域の表面１３ａ側にはそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等で構成されるデバイス１７が形成されている。分割予定ライン１５に沿って被加工物１３を分割することにより、デバイス１７をそれぞれ含む複数のデバイスチップが得られる。
なお、本実施形態ではシリコン等の材料でなる円盤状の被加工物１３を用いるが、被加工物１３の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハを用いることもできる。また、デバイス１７の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
図２（Ｂ）に示すように、被加工物１３の裏面１３ｂ側は、被加工物１３よりも径の大きい円形のエキスパンドテープ２１の中央部に貼着される。また、エキスパンドテープ２１の外周部は、中央部に円形の開口２３ａを備える環状フレーム２３に貼着される。これにより、被加工物１３はエキスパンドテープ２１を介して環状フレーム２３に支持される。
エキスパンドテープ２１は、外力の付与によって拡張可能な粘着テープである。例えばエキスパンドテープ２１は、常温で伸縮性を有し所定の温度（例えば７０℃）以上に加熱されると収縮する性質を有する基材と、基材の表面に形成された粘着層とによって構成される。基材としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン等の合成樹脂シートを用いることができる。また、粘着層としては、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いることができる。
被加工物１３には、分割予定ライン１５に沿って分割起点が形成されている。この分割起点は、被加工物１３の他の領域と比較して脆く、後の工程で被加工物１３に外力が付与された際に被加工物１３が分割される起点（きっかけ）となる領域である。なお、分割起点は分割予定ライン１５に沿って線状に形成されてもよいし、分割予定ライン１５に沿って点在していてもよい。
分割起点は、例えばレーザービームの照射によって形成できる。被加工物１３に対して透過性を有する波長のレーザービームを被加工物１３の内部で集光させると、被加工物１３の内部には強度が低下した改質層が形成される。この改質層が分割予定ライン１５に沿って形成された被加工物１３に外力を付与すると、改質層が分割起点となって被加工物１３の分割が進行し、被加工物が分割予定ライン１５に沿って分割される。
また、分割起点は、被加工物１３を切削することによっても形成できる。被加工物１３の切削には、被加工物１３を保持可能なチャックテーブルと、円環状の切削ブレードが装着されたスピンドルとを備えた切削装置を用いることができる。チャックテーブルによって被加工物１３を保持した状態で切削ブレードを回転させ、分割予定ライン１５に沿って切削ブレードを被加工物１３の表面１３ａ側から切り込ませることにより、被加工物１３に直線状の溝が形成される。この溝が、被加工物１３を分割する際の分割起点となる。
上記のような分割起点が形成された被加工物１３がエキスパンドテープ２１に貼着された状態で、エキスパンドテープ２１を引っ張って拡張すると、分割起点を起点として被加工物１３が分割予定ライン１５に沿って分割される。
図１に示すカセット８には、例えば上記のフレームユニット１１が収容される。そして、複数のフレームユニット１１が収容されたカセット８がカセット載置台６上に搭載される。
カセット載置台６の近傍には、フレームユニット１１を搬送する第１搬送ユニット１０が設けられている。カセット８に収容されたフレームユニット１１は、第１搬送ユニット１０によってカセット８から搬出される。第１搬送ユニット１０は例えば、フレームユニット１１の環状フレーム２３を把持するクランプを備え、フレームユニット１１を把持した状態でＹ軸方向に沿って移動することによりフレームユニット１１を搬送する。
カセット載置台６の後方には、フレームユニット１１が仮置きされる第１仮置き領域１２が確保されており、第１仮置き領域１２にはフレームユニット１１の位置合わせを行う第１仮置きユニット１４が設けられている。
第１仮置きユニット１４は、Ｙ軸方向に沿って概ね平行に配置された一対の第１ガイドレール１４ａ，１４ｂによって構成される。第１ガイドレール１４ａ，１４ｂは、Ｘ軸方向に沿って互いに接近、離隔するように移動する。また、第１ガイドレール１４ａ，１４ｂはそれぞれ、フレームユニット１１を支持する概ね水平な支持面と、支持面に対して概ね垂直な挟持面とを備える。
第１搬送ユニット１０によってカセット８から引き出されたフレームユニット１１は、第１ガイドレール１４ａ，１４ｂ上に搬送され、第１ガイドレール１４ａ，１４ｂの支持面によって支持される。そして、第１ガイドレール１４ａ，１４ｂがＸ軸方向に沿って互いに接近することにより、フレームユニット１１が第１ガイドレール１４ａ，１４ｂの挟持面によって挟み込まれ、フレームユニット１１の位置合わせが行われる。
第１仮置き領域１２の近傍には、フレームユニット１１を搬送する第２搬送ユニット１６が設けられている。第２搬送ユニット１６は、鉛直方向に移動するとともに水平面内で旋回するアーム１８と、アーム１８の先端に装着された負圧吸着式の吸着パッド２０とを備える。吸着パッド２０によってフレームユニット１１の環状フレーム２３を吸引保持した状態でアーム１８を旋回させると、フレームユニット１１が所定の位置まで搬送される。
また、第１仮置き領域１２に隣接する位置には、フレームユニット１１が仮置きされる第２仮置き領域２２が確保されている。第２仮置き領域２２にはフレームユニット１１の位置合わせを行う第２仮置きユニット２４が設けられており、第２仮置きユニット２４は一対の第２ガイドレール２４ａ，２４ｂによって構成されている。なお、第２ガイドレール２４ａ，２４ｂの構成及び機能は第１ガイドレール１４ａ，１４ｂと同様である。
第１ガイドレール１４ａ，１４ｂ上に配置されたフレームユニット１１は、第２搬送ユニット１６によって第２ガイドレール２４ａ，２４ｂ上に搬送され、第２ガイドレール２４ａ，２４ｂの支持面によって支持される。そして、第２ガイドレール２４ａ，２４ｂがＸ軸方向に沿って互いに接近することにより、フレームユニット１１が第２ガイドレール２４ａ，２４ｂの挟持面によって挟み込まれ、フレームユニット１１の位置合わせが行われる。
第２仮置き領域２２の近傍には、フレームユニット１１を搬送する第３搬送ユニット２６が設けられている。第３搬送ユニット２６は例えば、フレームユニット１１の環状フレーム２３を把持するクランプを備え、フレームユニット１１を把持した状態でＹ軸方向に沿って移動することによりフレームユニット１１を搬送する。
第２仮置き領域２２の前方には、被加工物１３に貼着されたエキスパンドテープ２１（図２参照）を拡張するテープ拡張ユニット２８が配置されている。第２ガイドレール２４ａ，２４ｂ上に配置されたフレームユニット１１は、第３搬送ユニット２６によってテープ拡張ユニット２８へと搬送される。そして、テープ拡張ユニット２８によって被加工物１３に貼着されたエキスパンドテープ２１が拡張される。これにより、被加工物１３に対してエキスパンドテープ２１の拡張方向に沿った外力が付与され、被加工物１３が分割予定ライン１５に沿って分割される。
テープ拡張ユニット２８の構成例について、図３を参照して説明する。図３は、テープ拡張ユニット２８を示す斜視図である。テープ拡張ユニット２８は、柱状に形成された４組の支持構造５２を備え、これらの支持構造５２の上端部にはフレームユニット１１の環状フレーム２３を支持する支持テーブル５４が固定されている。支持構造５２は、例えばピストンロッド等によって構成され、支持テーブル５４を鉛直方向に移動させる機能を備える。
支持テーブル５４は、上面５４ａ及び下面５４ｂを備え、平面視で概ね正方形状に形成されている。また、支持テーブル５４の中央部には、支持テーブル５４を上面５４ａから下面５４ｂに貫通する円形の開口５４ｃが形成されている。この開口５４ｃの形状は、被加工物１３を支持する環状フレーム２３の開口２３ａ（図２参照）の形状に対応しており、例えば開口５４ｃは開口２３ａと概ね同径に形成される。
支持テーブル５４の上方には、支持テーブル５４によって支持された環状フレーム２３を上側から固定する固定プレート５６が設けられている。固定プレート５６は平面視で概ね正方形状に形成されており、固定プレート５６の中央部には、固定プレート５６を上下に貫通する円形の開口５６ａが形成されている。この開口５６ａの形状は、支持テーブル５４の開口５４ｃの形状に対応しており、例えば開口５６ａは開口５４ｃと概ね同径に形成される。
支持テーブル５４の上面５４ａに環状フレーム２３が接するようにフレームユニット１１を配置すると、支持テーブル５４によって環状フレーム２３が支持される。この状態で支持テーブル５４と固定プレート５６とを鉛直方向に沿って相対的に移動させ、支持テーブル５４の上面５４ａを覆うように固定プレート５６を配置すると、環状フレーム２３が支持テーブル５４と固定プレート５６とによって挟まれて固定される。このように、支持テーブル５４と固定プレート５６とによって、フレームユニット１１の環状フレーム２３を保持するフレーム保持部５０が構成される。
なお、固定プレート５６は第２仮置き領域２２（図１参照）の下方の空間に収容される。フレームユニット１１をフレーム保持部５０によって保持する際、固定プレート５６は該空間から移動し、支持テーブル５４の上方に位置付けられる。
フレームユニット１１の被加工物１３は、支持テーブル５４の開口５４ｃ及び固定プレート５６の開口５６ａと重畳するように配置される。そのため、フレーム保持部５０によって環状フレーム２３を固定しても、支持テーブル５４及び固定プレート５６は被加工物１３と接触しない。
４組の支持構造５２の内側には、シリンダケース６２と、下端側がシリンダケース６２に挿入されたピストンロッド６４とを備える移動ユニット６０が設けられている。ピストンロッド６４は、鉛直方向（上下方向）に移動可能な態様でシリンダケース６４に支持されている。
また、ピストンロッド６４の上端側には、フレームユニット１１の被加工物１３（図２参照）を保持する円盤状のチャックテーブル６６が固定されている。このチャックテーブル６６の上面は、被加工物１３を保持する保持面６６ａを構成する。保持面６６ａは概ね水平に形成されており、チャックテーブル６６の内部に設けられた吸引路（不図示）等を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。図１に示す第２仮置き領域２２に仮置きされたフレームユニット１１は、第３搬送ユニット２６によってチャックテーブル６６の保持面６６ａ上に搬送される。
なお、チャックテーブル６６の径は、支持テーブル５４の開口５４ｃ及び固定プレート５６の開口５６ａの径よりも小さく、チャックテーブル６６は開口５４ｃ及び開口５６ａと重畳する位置に配置されている。また、チャックテーブル６６は、保持面６６ａと支持テーブル５４の上面５４ａとが概ね同じ高さとなる初期位置に配置され、フレーム保持部５０に囲繞されている。
フレームユニット１１の環状フレーム２３を支持テーブル５４と固定プレート５６とで挟んだ状態で移動ユニット６０のピストンロッド６４を上側に移動させると、チャックテーブル６６が開口５４ｃ及び開口５６ａの内部を通じて固定プレート５６の上側から突出するように上昇する。つまり、フレーム保持部５０とチャックテーブル６６の保持面６６ａとが、保持面６６ａと垂直な方向（鉛直方向）に相対的に離隔するように移動する。
上記のテープ拡張ユニット２８によって、フレームユニット１１のエキスパンドテープ２１が拡張され、分割起点が形成された被加工物１３が分割予定ライン１５に沿って分割される。以下、テープ拡張ユニット２８の動作の具体例について説明する。
まず、第２仮置き領域２２（図１参照）に仮置きされたフレームユニット１１を、第３搬送ユニット２６によって支持テーブル５４及びチャックテーブル６６上に配置する。具体的には、被加工物１３がエキスパンドテープ２１を介してチャックテーブル６６の保持面６６ａに支持され、環状フレーム２３が支持テーブル５４の上面５４ａによって支持されるようにフレームユニット１１を配置する。
このとき、エキスパンドテープ２１のうち被加工物１３及び環状フレーム２３と重畳しない領域（図２（Ｂ）における領域２１ａ）の少なくとも一部は、チャックテーブル６６の保持面６６ａと支持テーブル５４の上面５４ａとの間に位置する環状の隙間と重畳するように配置される。
次に、支持テーブル５４と固定プレート５６とを鉛直方向に沿って相対的に移動させ、固定プレート５６を環状フレーム２３に押し付ける。その結果、環状フレーム２３は支持テーブル５４と固定プレート５６とによって挟まれ、フレーム保持部５０によって保持される。
フレーム保持部５０で環状フレーム２３を保持した状態で、移動ユニット６０のピストンロッド６４を上昇させ、チャックテーブル６６を上昇させる。これによりチャックテーブル６６は、固定プレート５６の開口５６ａから上側に突出するように移動する。
このとき、エキスパンドテープ２１にはその中心から外周部に向かう方向に外力が付与され、エキスパンドテープ２１が拡張する。また、エキスパンドテープ２１の拡張によって、エキスパンドテープ２１に貼着された被加工物１３には、被加工物１３の径方向外側に向かう方向に外力が付与される。その結果、被加工物１３は分割予定ライン１５に沿って形成された分割起点を起点として分割される。
その後、チャックテーブル６６を下降させ、初期位置まで移動させる。なお、チャックテーブル６６を下降させる際、チャックテーブル６６の保持面６６ａに吸引源の負圧を作用させ、エキスパンドテープ２１を介して被加工物１３をチャックテーブル６６によって吸引保持することにより、分割された被加工物１３の配置の変動を防止できる。
エキスパンドテープ２１を拡張させる際のチャックテーブル６６の上昇距離は、チャックテーブル６６の保持面６６ａの中心位置と被加工物１３の中心位置とが一致していることを前提として、被加工物１３の全体に適切な外力が付与されるように設定されている。そのため、チャックテーブル６６によって保持された被加工物１３の位置がずれていると、エキスパンドテープ２１を拡張した際に被加工物１３に意図した外力が付与されず、被加工物１３の分割が不完全になることがある。
例えば、被加工物１３のエキスパンドテープ２１に対する貼着位置がずれている場合、環状フレーム２３を支持テーブル５４の上面５４ａの適切な位置に配置しても、被加工物１３のチャックテーブル６６に対する位置のずれが生じる。この状態でチャックテーブル６６を上昇させると、被加工物１３に付与される外力に誤差が生じ、被加工物１３が適切に分割されない領域（未分割領域）が残される恐れがある。この未分割領域は、分割予定ライン１５の本数が多い被加工物１３では特に生じやすい。
本実施形態に係るテープ拡張ユニット２８は、被加工物１３の位置を検出し、検出された被加工物１３の位置に応じてフレームユニット１１の位置を調整する位置調整ユニットを備える。これにより、被加工物１３をチャックテーブル６６上の適切な位置に配置でき、エキスパンドテープ２１の拡張によって被加工物１３を確実に分割することが可能となる。
図３に示すように、テープ拡張ユニット２８は、チャックテーブル６６の保持面６６ａに対する被加工物１３の位置を調整する位置調整ユニット７０を備える。位置調整ユニット７０は、チャックテーブル６６の保持面６６ａで保持された被加工物１３の位置を検出する位置検出ユニット７２と、環状フレーム２３の外周部と接触してフレームユニット１１の位置を制御する位置制御ユニット７４とを備える。
位置検出ユニット７２は、チャックテーブル６６の上方に配置されており、チャックテーブル６６によって保持された被加工物１３の水平方向における位置を検出する。位置検出ユニット７２は、被加工物１３を撮影可能なカメラを備えたカメラユニット等によって構成され、例えば被加工物１３の外周縁を撮影する。なお、位置検出ユニット７２は移動機構（不図示）と接続されており、この移動機構によって位置検出ユニット７２の水平方向及び鉛直方向における位置が制御される。
また、支持テーブル５４には４組の位置制御ユニット７４が装着されている。図４は、位置制御ユニット７４を示す斜視図である。位置制御ユニット７４は、上面視でＬ字状に形成された基台７６と、基台７６の位置を制御するボールネジ式の移動機構７８とを備える。
移動機構７８は、基台７６に螺合されたボールねじ８０と、ボールねじ８０の端部に接続されたパルスモータ８２とを備える。パルスモータ８２によってボールねじ８０を回転させると、基台７６がボールねじ８０の長さ方向（矢印Ａで示す方向）に沿って移動する。
また、基台７６には棒状の支持部８４が固定されている。支持部８４は、その長さ方向がボールねじ８０の長さ方向（矢印Ａで示す方向）と垂直な方向に沿うように配置されている。この支持部８４の上面側には、２本の円柱状の突き当て部８６が支持部８４の長さ方向に沿って配列されている。突き当て部８６は、その長さ方向が鉛直方向に沿うように支持部８４に固定されている。なお、突き当て部８６の長さは、支持テーブル５４（図３参照）の厚さよりも大きい。
移動機構７８によって基台７６を移動させると、基台７６に連動して突き当て部８６がボールねじ８０の長さ方向（矢印Ａで示す方向）に沿って移動する。つまり、パルスモータ８２によってボールねじ８０の回転を制御することにより、突き当て部８６を任意の位置に移動させることができる。
また、図３に示すように支持テーブル５４には、支持テーブル５４を上面５４ａから下面５４ｂに貫通する長孔８８ａ，８８ｂが設けられている。なお、長孔８８ａと長孔８８ｂとの間隔は、位置制御ユニット７４が備える２本の突き当て部８６の間隔と概ね等しい。また、長孔８８ａ，８８ｂの長手方向における長さは突き当て部８６の径よりも大きく、長孔８８ａ，８８ｂの長手方向と垂直な方向における長さは突き当て部８６の径と概ね等しい。
位置制御ユニット７４は、支持テーブル５４の下面５４ｂ側に装着される。位置制御ユニット７４が支持テーブル５４に装着されると、２本の突き当て部８６の一方が長孔８８ａに、他方が長孔８８ｂにそれぞれ挿入され、突き当て部８６はそれぞれ先端が支持テーブル５４の上面５４ａから上側に突出するように配置される。
図３に示すテープ拡張ユニット２８では、支持テーブル５４の上面５４ａの４辺に沿って４組の長孔８８ａ，８８ｂが、開口５４ｃを囲むように形成されている。また、支持テーブル５４の下面５４ｂ側に４組の位置制御ユニット７４が装着されており（不図示）、位置制御ユニット７４が備える２本の突き当て部８６がそれぞれ長孔８８ａ，８８ｂに挿入されている。
支持テーブル５４及びチャックテーブル６６上にフレームユニット１１を配置した状態で、パルスモータ８２によってボールねじ８０を回転させると、突き当て部８６は長孔８８ａ，８８ｂの長手方向に沿って移動して環状フレーム２３の外周部と接触し、フレームユニット１１を押す。これにより、フレームユニット１１の水平方向における位置が調整される。
なお、位置検出ユニット７２及び位置制御ユニット７４は、これらの動作を制御する制御部（不図示）と接続されており、位置検出ユニット７２によって検出された被加工物１３の位置に関する情報は制御部に入力される。そして、制御部は検出された被加工物１３の位置に基づき、被加工物１３が適切な位置に配置されるように４組の位置制御ユニット７４がそれぞれ備える移動機構７８の動作を制御する。
その結果、突き当て部８６の位置が移動機構７８によって制御され、被加工物１３の位置が調整される。移動機構７８は例えば、被加工物１３の中心位置とチャックテーブル６６の保持面６６ａの中心位置とが一致する位置にフレームユニット１１が配置されるように、突き当て部８６を移動させる。
このように、被加工物１３の位置を位置検出ユニット７２によって直接的に検出し、検出された被加工物１３の位置に基づいてフレームユニット１１の位置を調整することにより、例えば被加工物１３のエキスパンドテープ２１に対する貼着位置がずれていても、被加工物１３の位置を正確に調整できる。
なお、支持テーブル５４の上方に設けられた固定プレート５６には、支持テーブル５４に形成された長孔８８ａ，８８ｂに対応する位置に、固定プレート５６を上下に貫通する一対の長孔９０ａ，９０ｂが設けられている。長孔９０ａ，９０ｂは、長孔８８ａ，８８ｂと同様の寸法で形成されている。
固定プレート５６と支持テーブル５４とを接近させると、支持テーブル５４の上面５４ａから上側に突出した突き当て部８６の先端が長孔９０ａ，９０ｂに挿入される。そのため、環状フレーム２３が支持テーブル５４と固定プレート５６によって挟まれた状態でも、突き当て部８６の移動が妨げられることはない。
そして、突き当て部８６によってフレームユニット１１の位置を調整した後、支持テーブル５４と固定プレート５６とによって環状フレーム２３を保持してエキスパンドテープ２１を拡張する。これにより、被加工物１３に適切な外力を付与し、被加工物１３を確実に分割できる。
なお、図３では位置検出ユニット７２がチャックテーブル６６の上方に設けられた例について説明したが、位置検出ユニット７２は図１に示す第２仮置き領域２２の上方に設けられていてもよい。この場合、位置検出ユニット７２は第２仮置き領域２２に仮置きされた被加工物１３の位置を検出する。
第３搬送ユニット２６がフレームユニット１１をチャックテーブル６６に搬送する際の移動距離は、予め所定の値に決められている。そのため、搬送前に第２仮置き領域２２に仮置きされた被加工物１３の位置情報を検出しておけば、該位置情報と第３搬送ユニット２６の移動距離とに基づいて、フレームユニット１１がチャックテーブル６６上に搬送された後の被加工物１３の位置を算出できる。そして、算出された被加工物１３の位置に応じて、位置制御ユニット７４がフレームユニット１１の位置を調整する。
上記のように、本実施形態に係るテープ拡張ユニット２８は、被加工物１３の位置を検出し、検出された被加工物１３の位置に応じてフレームユニット１１の位置を調整する位置調整ユニット７０を備える。これにより、被加工物１３をチャックテーブル６６上の適切な位置に配置でき、エキスパンドテープ２１の拡張によって被加工物１３を確実に分割することが可能となる。
なお、チャックテーブル６６を上昇させてエキスパンドテープ２１を拡張した後、チャックテーブル６６を下降させて元の位置に戻すと、エキスパンドテープ２１の伸びによって特に領域２１ａ（図２（Ｂ）参照）の周辺で弛みが生じる。この弛みはフレームユニット１１の搬送時におけるデバイスチップ同士の接触などの原因となるため、解消されることが好ましい。
図１に示すように、テープ拡張ユニット２８の上方にはテープ拡張ユニット２８によって拡張されたエキスパンドテープ２１を加熱して収縮させる加熱ユニット３０が配置されている。加熱ユニット３０はヒータ等によって構成され、被加工物１３に貼着されたエキスパンドテープ２１を加熱する機能を備える。
具体的には、加熱ユニット３０はロッド１００の下端に固定された円盤状のフランジ部１０２と、フランジ部１０２の下面側にフランジ部１０２の外周に沿って固定された環状の加熱体１０４とを備える。
フランジ部１０２は、チャックテーブル６６と支持テーブル５４との間に位置する環状の隙間と概ね同径に形成されており、チャックテーブル６６と重畳するように配置されている。また、加熱体１０４は例えば、赤外線を下方に向けて照射して対称物を加熱するように構成される。
支持テーブル５４及びチャックテーブル６６上に配置されたフレームユニット１１に加熱ユニット３０を接近させると、被加工物１３及び環状フレーム２３と重畳しないエキスパンドテープ２１の領域２１ａ（図２（Ｂ）参照）の近傍に加熱体１０４が配置される。この状態で加熱体１０４を発熱させ、エキスパンドテープ２１を加熱する。これにより、エキスパンドテープ２１の特に領域２１ａの周辺が加熱されて収縮し、テープ拡張ユニット２８による拡張で生じたエキスパンドテープ２１の弛みが解消される。
第２仮置き領域２２の後方には冷却チャンバー３２が設けられている。テープ拡張装置２は、この冷却チャンバー３２の内部にも図３に示すテープ拡張ユニット２８を有する。冷却チャンバー３２の内部に設けられたテープ貼着ユニット２８は、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）が貼着された被加工物１３の分割に用いられる。
図５は、被加工物１３にダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）１９が貼着されたフレームユニット１１を示す断面図である。図５に示すように、被加工物１３の裏面１３ｂ側には、樹脂等の材料でなり被加工物１３と概ね同径に形成された円形のＤＡＦ１９が貼着されていてもよい。
ＤＡＦ１９は、表面１９ａが被加工物１３の裏面１３ｂと接し、裏面１９ｂ側がエキスパンドテープ２１の中央部と接するように貼着される。ＤＡＦ１９は、被加工物１３を複数のデバイスチップに分割した後、デバイスチップを所定の対象物に固着させる際の接着層として機能する。
被加工物１３にＤＡＦが貼着されたフレームユニット１１は、第３搬送ユニット２６によって第２仮置き領域２２から冷却チャンバー３２の内部に設けられたテープ拡張ユニット２８へと搬送される。そして、テープ拡張ユニット２８によってエキスパンドテープ２１を引っ張って拡張すると、被加工物１３及びＤＡＦ１９が分割予定ライン１５（図２（Ａ）参照）に沿って分割される。これにより、ＤＡＦ１９の一片がそれぞれ付着した複数のデバイスチップが得られる。
ＤＡＦ１９を備えたフレームユニット１１のエキスパンドテープ２１を拡張する際には、ＤＡＦ１９を冷却することによって硬化させ、ＤＡＦ１９を容易に破断可能な状態とすることが好ましい。ＤＡＦ１９の冷却は、図１に示す冷却チャンバー３２に冷気を供給することによって行うことができる。
冷却チャンバー３２には、冷却チャンバー３２の内部に冷却されたドライエアー等の冷気を導入する冷気供給ユニット（不図示）が接続されている。冷気供給ユニットは例えば、冷気の供給源と、該供給源と冷却チャンバー３２の内部とをつなぐ配管とを備える。冷気の供給源は例えば、高分子材料でなる中空糸膜（高分子分離膜）を通じて水分が除去されたエアー（ドライエアー）を熱交換等の方法で−２０℃以上−１０℃以下程度に冷却して冷気を生成する。この冷気が、配管を介して冷却チャンバー３２の内部に供給される。
冷却チャンバー３２の内部に設置されたテープ拡張ユニット２８によってフレームユニット１１が保持された状態で、冷気供給ユニットによって冷却チャンバー３２の内部の処理空間に冷気を導入する。これにより、冷却チャンバー３２の内部の処理空間が冷却されてＤＡＦ１９が硬化し、エキスパンドテープ２１を拡張した際にＤＡＦ１９が破断しやすくなる。
そして、ＤＡＦ１９が冷却された状態で、エキスパンドテープ２１をテープ拡張ユニット２８によって拡張し、被加工物１３及びＤＡＦ１９を分割する。なお、ＤＡＦ１９が貼着された被加工物１３を分割する際には、エキスパンドテープ２１の拡張量が比較的小さく、エキスパンドテープ２１の弛みは生じにくい。そのため、冷却チャンバー３２の内部には加熱ユニット３０が設置されていなくてもよい。
そして、テープ拡張ユニット２８によって被加工物１３が分割されたフレームユニット１１は、第２搬送ユニット１６によって第１仮置き領域１２に設けられた洗浄ユニット３４に搬送される。
洗浄ユニット３４は、回転駆動機構（不図示）の動力によって回転する円盤状のスピンナテーブル３６を備えている。スピンナテーブル３６の上面は、フレームユニット１１の被加工物１３を保持する保持面を構成する。この保持面は概ね水平に形成されており、スピンナテーブル３６の内部に設けられた吸引路（不図示）等を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
また、スピンナテーブル３６の外周部には、フレームユニット１１の環状フレーム２３を把持する複数のクランプ３８が設けられている。フレームユニット１１が洗浄ユニット３４に搬送されると、環状フレーム２３が複数のクランプ３８によって把持されるとともに、被加工物１３がエキスパンドテープ２１を介してスピンナテーブル３６に吸引保持される。
また、洗浄ユニット３４は、スピンナテーブル３６によって保持された被加工物１３に、洗浄水および乾燥エアーを噴出する噴出部（不図示）を有する。被加工物１３を洗浄する際は、被加工物１３を吸引保持したスピンナテーブル３６を所定の速度で回転させるとともに、上記の噴出部から被加工物１３に向かって純水等の洗浄水を噴出させる。これにより、被加工物１３に付着した加工屑等が洗い流される。
洗浄が完了すると、噴出部からの洗浄水の供給が停止される。そして、スピンナテーブル３６の回転が維持されたまま、噴出部から被加工物１３に向かって乾燥エアーが吹き付けられる。これにより、被加工物１３に付着した洗浄液が吹き飛ばされ、被加工物１３の乾燥処理が行われる。被加工物１３の洗浄及び乾燥が完了すると、フレームユニット１１は第２搬送ユニット１６によって第１ガイドレール１４ａ，１４ｂ上に載置される。
また、第１仮置き領域１２の後方にはチャンバー４０が設けられており、このチャンバー４０の内部にはフレームユニット１１に紫外線を照射するＵＶ照射ユニットが配置されている。洗浄ユニット３４から第１ガイドレール１４ａ，１４ｂ上に搬送されたフレームユニット１１は、第１搬送ユニット１０によってＵＶ照射ユニットに搬送される。
ＵＶ照射ユニットは、第１搬送ユニット１０によって搬送されたフレームユニット１１を支持する支持テーブル（不図示）と、支持テーブルに支持されたフレームユニット１１のエキスパンドテープ２１に紫外線を照射するＵＶランプ（不図示）とを備える。エキスパンドテープ２１の粘着層は紫外線硬化型の樹脂によって構成されており、ＵＶランプからエキスパンドテープ２１に紫外線が照射されると、エキスパンドテープ２１の粘着層が硬化する。
このように、エキスパンドテープ２１の粘着層を硬化させることにより、被加工物１３の分割によって得られたデバイスチップをエキスパンドテープ２１から剥離させやすくなる。そのため、後の工程でデバイスチップをエキスパンドテープ２１から剥離して所定の対象物に固着させるボンディング作業を円滑に行うことができる。
ＵＶ照射ユニットによる紫外線の照射が完了すると、フレームユニット１１は第１搬送ユニット１０によって第１ガイドレール１４ａ，１４ｂ上に載置される。その後、フレームユニット１１は第１搬送ユニット１０によってカセット８に収納される。
以上のように、本実施形態に係るテープ貼着装置２は、被加工物１３に貼着されたエキスパンドテープ２１を拡張するテープ拡張ユニット２８を備える。そして、テープ拡張ユニット２８は、被加工物１３の位置を検出し、検出された被加工物１３の位置に応じてフレームユニット１１の位置を調整する位置調整ユニット７０を備える。これにより、被加工物１３をチャックテーブル６６上の適切な位置に配置でき、エキスパンドテープ２１の拡張によって被加工物１３を確実に分割することが可能となる。
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。
１１ フレームユニット
１３ 被加工物
１３ａ 表面
１３ｂ 裏面
１５ 分割予定ライン
１７ デバイス
１９ ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）
２１ エキスパンドテープ
２１ａ 領域
２３ 環状フレーム
２３ａ 開口
２ テープ拡張装置
４ 基台
６ カセット載置台
８ カセット
１０ 第１搬送ユニット
１２ 第１仮置き領域
１４ 第１仮置きユニット
１４ａ，１４ｂ 第１ガイドレール
１６ 第２搬送ユニット
１８ アーム
２０ 吸着パッド
２２ 第２仮置き領域
２４ 第２仮置きユニット
２４ａ，２４ｂ 第２ガイドレール
２６ 第３搬送ユニット
２８ テープ拡張ユニット
３０ 加熱ユニット
３２ 冷却チャンバー
３４ 洗浄ユニット
３６ スピンナテーブル
３８ クランプ
４０ チャンバー
５０ フレーム保持部
５２ 支持構造
５４ 支持テーブル
５４ａ 上面
５４ｂ 下面
５４ｃ 開口
５６ 固定プレート
５６ａ 開口
６０ 移動ユニット
６２ シリンダケース
６４ ピストンロッド
６６ チャックテーブル
６６ａ 保持面
７０ 位置調整ユニット
７２ 位置検出ユニット
７４ 位置制御ユニット
７６ 基台
７８ 移動機構
８０ ボールねじ
８２ パルスモータ
８４ 支持部
８６ 突き当て部
８８ａ，８８ｂ 長孔
９０ａ，９０ｂ 長孔
１００ ロッド
１０２ フランジ部
１０４ 加熱体

Claims (4)

  1. 分割予定ラインに沿って分割起点が形成された被加工物がエキスパンドテープを介して環状フレームに支持されたフレームユニットの該エキスパンドテープを拡張するテープ拡張装置であって、
    該環状フレームを保持するフレーム保持部と、
    該フレーム保持部に囲繞され、該エキスパンドテープを介して該被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、
    該チャックテーブルと該フレーム保持部とを該保持面と垂直な方向に相対的に移動させる移動ユニットと、
    複数の該フレームユニットを収容するカセットが載置されるカセット載置台と、
    該カセット載置台に載置された該カセットから搬出された該フレームユニットが仮置きされる仮置き領域と、
    該仮置き領域に仮置きされた該フレームユニットを該チャックテーブルに搬送する搬送ユニットと、
    該被加工物の該保持面に対する位置を調整する位置調整ユニットと、を備え、
    該位置調整ユニットは、
    該仮置き領域に仮置きされ、又は該保持面で保持された該被加工物の位置を検出する位置検出ユニットと、
    該フレーム保持部に保持される該フレームユニットの該環状フレームの外周部と接触する突き当て部、及び、位置検出ユニットによって検出された該被加工物の位置に応じて該突き当て部を移動させる移動機構を備える位置制御ユニットと、を備えることを特徴とするテープ拡張装置。
  2. 該位置検出ユニットは、該被加工物の外周縁を撮影するカメラユニットであることを特徴とする請求項１記載のテープ拡張装置。
  3. 該エキスパンドテープの該環状フレーム及び該被加工物と重畳しない領域を加熱して収縮させることにより、該領域に生じた該エキスパンドテープの弛みを除去する加熱ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載のテープ拡張装置。
  4. 該フレーム保持部及び該チャックテーブルを収容する冷却チャンバーと、該冷却チャンバーに冷気を供給する冷気供給ユニットとを更に備え、
    該エキスパンドテープは、ダイアタッチフィルムを介して該被加工物に貼着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のテープ拡張装置。
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