JP2021034697A - テープ拡張装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エキスパンドテープの種類および拡張量に応じて、被加工物の外周のエキスパンドテープが弛んだ部分を好適に除去することができるテープ拡張装置を提供すること。【解決手段】テープ拡張装置１０は、フレームユニットを保持するフレーム保持部４０と、フレーム保持部４０に対して被加工物を、垂直な方向に所定距離移動させてエキスパンドテープを拡張しチップ間隔を所望の距離に拡張するチップ間隔形成ユニット５０と、拡張された間隔を維持した状態で複数のチップをエキスパンドテープを介して吸引固定するチャックテーブル３０と、エキスパンドテープの拡張によって弛んだ部分を加熱し弛みを除去する加熱ユニット６０と、加熱ユニット６０とエキスパンドテープとの距離を調整することによってエキスパンドテープに与える熱量を調整する熱量調整ユニット７０と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、テープ拡張装置に関する。

半導体デバイスがシリコン等の基板に形成されたウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、切削ブレードを用いたダイシングの他に、基板の表面にレーザー加工溝を形成したり、基板の内部に破断基点となる改質層を形成したりする加工方法が知られている。一般的に、ウエーハは、樹脂製のエキスパンドテープで環状フレームの開口に支持された状態で加工されることによって、個々のチップに分割されてもハンドリング性が保たれるようになっている。ウエーハは、チップに分割された後、ピックアップ装置によってエキスパンドテープから一チップずつピックアップされる。この際、チップ同士の間隔が狭いとチップ同士が擦れて傷が付いたり破損したりする可能性があるため、チップが環状フレームに固定された状態でエキスパンドテープを拡張することで、チップ同士の間隔を拡張する方法が考案されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−１００９２０号公報

上記のような方法では、ウエーハの外周のエキスパンドテープが弛むため、環状フレームのハンドリング中にエキスパンドテープが揺れて、さらに擦れが発生しやすくなる可能性がある。特に、レーザー光線で基板の内部に改質層を形成し、エキスパンドテープを拡張して各チップに分割する加工方法では、チップの間隔が非常に狭いため、このような問題が発生しやすい可能性があった。特許文献１の方法では、エキスパンドテープを拡張後、ウエーハの外周のエキスパンドテープの弛みを加熱によって除去する装置および方法が考案された。しかしながら、特許文献１の方法では、エキスパンドテープの種類および拡張量が異なる場合、加熱するための熱源の温度を都度制御する必要があるという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エキスパンドテープの種類および拡張量に応じて、被加工物の外周のエキスパンドテープが弛んだ部分を好適に除去することができるテープ拡張装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のテープ拡張装置は、エキスパンドテープを介して分割予定ラインに分割の起点が形成された板状の被加工物、又は複数のチップに分割された板状の被加工物が環状フレームの開口に支持されたフレームユニットの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対して被加工物を、該被加工物の表面に垂直な方向に所定距離移動させて該エキスパンドテープを拡張し、被加工物を該分割予定ラインに沿って複数のチップに分割してチップ間隔を所望の距離に拡張し、又は複数のチップ間隔を所望の距離に拡張するチップ間隔形成ユニットと、該チップの拡張された間隔を維持した状態で複数のチップを、該エキスパンドテープを介して保持面で吸引固定するチャックテーブルと、該環状フレームと該複数のチップとの間の該エキスパンドテープの拡張によって弛んだ部分を加熱し、該エキスパンドテープの弛みを除去する加熱ユニットと、該加熱ユニットによる該エキスパンドテープに与える熱量を調整する熱量調整ユニットと、を備えるテープ拡張装置であって、該熱量調整ユニットは、該加熱ユニットと該フレームユニットの該エキスパンドテープとの距離を調整することを特徴とする。

該熱量調整ユニットは、該加熱ユニットの熱源部と該エキスパンドテープとの距離と加熱時間とが設定される制御部を備えてもよい。

該加熱ユニットは、該被加工物の周囲の該エキスパンドテープを部分的に加熱する熱源部と、該熱源部を該被加工物の外周を周方向に沿って移動させる回転ユニットと、を備えてもよい。

本願発明は、エキスパンドテープの種類および拡張量に応じて、被加工物の外周のエキスパンドテープが弛んだ部分を好適に除去することができる。

図１は、実施形態に係るテープ拡張装置の加工対象のフレームユニットの一例を示す斜視図である。 図２は、図１に示されたフレームユニットの要部の断面図である。 図３は、実施形態に係るテープ拡張装置の構成例を示す斜視図である。 図４は、図３に示されたテープ拡張装置の構成例を分解して示す斜視図である。 図５は、実施形態に係るテープ拡張装置によるテープ拡張方法の流れを示すフローチャートである。 図６は、図５に示されたテープ拡張方法の固定ステップ後のテープ拡張装置の要部を示す断面図である。 図７は、図５に示されたテープ拡張方法の拡張ステップ後のテープ拡張装置の要部を示す断面図である。 図８は、図５に示されたテープ拡張方法の吸引保持ステップ後のテープ拡張装置の要部を示す断面図である。 図９は、図５に示されたテープ拡張方法の加熱ステップ中のテープ拡張装置の要部を示す断面図である。 図１０は、図５に示されたテープ拡張方法の加熱ステップ後のテープ拡張装置の要部を示す断面図である。 図１１は、実施形態の変形例に係るテープ拡張装置によりチップ間隔が拡張される被加工物の要部の断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るテープ拡張装置１０を図面に基づいて説明する。まず、実施形態に係るテープ拡張装置１０の加工対象のフレームユニット２００の構成およびテープ拡張装置１０の構成について説明する。図１は、実施形態に係るテープ拡張装置１０の加工対象のフレームユニット２００の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたフレームユニット２００の要部の断面図である。図３は、実施形態に係るテープ拡張装置１０の構成例を示す斜視図である。図４は、図３に示されたテープ拡張装置１０の構成例を分解して示す斜視図である。

実施形態に係るテープ拡張装置１０は、図１に示す被加工物２０１を複数のチップ２０２に分割する、または複数のチップ２０２のチップ間隔を拡張するための装置である。以下の説明において、実施形態のテープ拡張装置１０は、改質層２０８が形成された被加工物２０１を複数のチップ２０２に分割するものとして説明する。被加工物２０１は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素またはＳｉＣ（炭化ケイ素）等を基板２０３とする円板状の半導体ウエーハ、光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物２０１は、図１に示すように、基板２０３の表面２０６に形成される複数の分割予定ライン２０４と、格子状に交差する複数の分割予定ライン２０４によって区画された各領域に形成されるデバイス２０５とを有する。

また、被加工物２０１は、図２に示すように、基板２０３の表面に機能層２０９が積層されている。実施形態では、機能層２０９は、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（以下、Ｌｏｗ−ｋ膜と呼ぶ）と、導電性の金属により構成された導電体膜とを備えている。Ｌｏｗ−ｋ膜は、導電体膜と積層されて、デバイス２０５を形成する。導電体膜は、デバイス２０５の回路を構成する。このために、デバイス２０５は、互いに積層されたＬｏｗ−ｋ膜と、Ｌｏｗ−ｋ膜間に積層された導電体膜とにより構成される。

なお、分割予定ライン２０４の機能層２０９は、Ｌｏｗ−ｋ膜により構成され、ＴＥＧ（Test Element Group）を除いて導電体膜を備えていない。ＴＥＧは、デバイス２０５に発生する設計上や製造上の問題を見つけ出すための評価用の素子である。

被加工物２０１は、環状フレーム２１０およびエキスパンドテープ２１１に支持される。環状フレーム２１０は、被加工物２０１の外径より大きな開口を有する。エキスパンドテープ２１１は、外周が環状フレーム２１０の裏面側に貼着される。エキスパンドテープ２１１は、伸縮性を有する樹脂から構成され、加熱されると収縮する熱収縮性を有する。被加工物２０１は、環状フレーム２１０の開口の所定の位置に位置決めされ、裏面２０７がエキスパンドテープ２１１に貼着されることによって、環状フレーム２１０およびエキスパンドテープ２１１に固定される。なお、実施形態では、被加工物２０１の裏面２０７側にエキスパンドテープ２１１を貼着して固定したが、本発明では、被加工物２０１の表面２０６側にエキスパンドテープ２１１を貼着して固定してもよい。

被加工物２０１は、裏面２０７側から基板２０３に対して透過性を有する波長のレーザー光線が分割予定ライン２０４に沿って照射されることによって、図２に示すように、基板２０３の内部に分割予定ライン２０４に沿った分割の起点である改質層２０８が形成される。改質層２０８とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層２０８は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、およびこれらの領域が混在した領域等である。実施形態では、改質層２０８は、基板２０３の他の部分よりも機械的な強度が低い。

分割予定ライン２０４に沿って改質層２０８が形成された被加工物２０１と、被加工物２０１の裏面２０７に貼着されたエキスパンドテープ２１１と、エキスパンドテープ２１１の外周が貼着された環状フレーム２１０とは、フレームユニット２００を構成する。すなわち、フレームユニット２００は、被加工物２０１と、エキスパンドテープ２１１と、環状フレーム２１０とからなる。

改質層２０８が形成された被加工物２０１は、外力が加えられることによって分割予定ライン２０４の改質層２０８に沿って個々のデバイス２０５に分割されて、チップ２０２に製造される。チップ２０２は、基板２０３の一部分と、基板２０３上のデバイス２０５とを含む。チップ２０２の平面形状は、実施形態では正方形状であるが、本発明では長方形状であってもよい。

被加工物２０１を個々のチップ２０２に分割するための外力は、図３および図４に示すテープ拡張装置１０によって与えられる。テープ拡張装置１０は、チャンバ２０と、チャックテーブル３０と、フレーム保持部４０と、チップ間隔形成ユニット５０と、加熱ユニット６０と、熱量調整ユニット７０と、制御ユニット８０とを備える。なお、図２のＸ方向およびＹ方向は、いずれも水平方向に含まれ、互いに直交する。

チャンバ２０は、上部が開口した箱状に形成されている。チャンバ２０は、チャックテーブル３０と、フレーム保持部４０のフレーム載置プレート４１と、チップ間隔形成ユニット５０とを収容している。また、チャンバ２０は、フレームユニット２００を出し入れするとともに開閉扉２１により開閉される図示しない搬入出口が設けられている。

チャックテーブル３０は、チップ２０２の拡張された間隔を維持した状態で複数のチップ２０２を、エキスパンドテープ２１１を介して保持面３１で吸引固定するものである。チャックテーブル３０は、円板形状である。チャックテーブル３０は、エキスパンドテープ２１１を介してフレームユニット２００の被加工物２０１を吸引保持する保持面３１を有する。チャックテーブル３０は、保持面３１がポーラスセラミック等の多孔質材で構成されている。

フレームユニット２００は、チャックテーブル３０まで、図示しない搬送ユニットにより搬送される。チャックテーブル３０は、フレームユニット２００のエキスパンドテープ２１１を介して被加工物２０１の裏面２０７側が保持面３１に載置される。チャックテーブル３０は、真空吸引源により保持面３１が吸引されることで、被加工物２０１の裏面２０７側を保持面３１に吸引保持することが可能である。

フレーム保持部４０は、フレームユニット２００の環状フレーム２１０を保持し固定するものである。フレーム保持部４０は、フレーム載置プレート４１と、フレーム押さえプレート４２とを備える。

フレーム載置プレート４１は、平面形状が円形の開口部４１１が設けられ、かつ上面４１２が水平方向と平行に平坦に形成された板状に形成されている。フレーム載置プレート４１の開口部４１１の内径は、環状フレーム２１０の内径と等しく形成されている。フレーム載置プレート４１は、開口部４１１内にチャックテーブル３０を配置する。開口部４１１は、チャックテーブル３０と同軸に配置されている。

フレーム載置プレート４１は、昇降用シリンダ４３により昇降自在に設けられている。フレーム載置プレート４１は、昇降用シリンダ４３のロッド４３１の先端が取り付けられて、ロッド４３１が伸縮することで、チャンバ２０内で昇降する。なお、実施形態では、フレーム載置プレート４１は、昇降用シリンダ４３により上面４１２がフレーム押さえプレート４２との間にフレームユニット２００の環状フレーム２１０およびエキスパンドテープ２１１の外周部を挟む位置から下降される。

フレーム押さえプレート４２は、フレーム載置プレート４１とほぼ同寸法の板状に形成される。フレーム押さえプレート４２は、中央に開口部４１１と同寸法の円形の開口部４２１が設けられている。フレーム押さえプレート４２は、チャンバ２０内に固定されている。

フレーム保持部４０は、フレーム載置プレート４１の上面４１２に、図示しない搬送ユニットにより搬送されてきたフレームユニット２００の環状フレーム２１０が載置される。この際、フレーム保持部４０は、昇降用シリンダ４３のロッド４３１が縮小して、フレーム載置プレート４１が下方に位置付けられている。フレーム保持部４０は、昇降用シリンダ４３のロッド４３１が伸張して、フレーム載置プレート４１が上昇することで、フレームユニット２００の環状フレーム２１０をフレーム載置プレート４１とフレーム押さえプレート４２との間に挟んで固定する。

チップ間隔形成ユニット５０は、フレーム保持部４０に対して被加工物２０１を、被加工物２０１の表面２０６に垂直な方向に所定距離移動させることによって、エキスパンドテープ２１１を拡張する。チップ間隔形成ユニット５０は、エキスパンドテープ２１１を拡張することによって、被加工物２０１を分割予定ライン２０４に沿って複数のチップ２０２に分割してチップ２０２間の間隔を所望の距離に拡張するものである。チップ間隔形成ユニット５０は、テーブル昇降ユニット５３と、突き上げ部材５１とを有する。テーブル昇降ユニット５３は、チャックテーブル３０を保持面３１と垂直な方向である鉛直方向に移動させるものである。

突き上げ部材５１は、円筒状に形成される。突き上げ部材５１は、外径がフレーム載置プレート４１の上面４１２に載置される環状フレーム２１０の内径よりも小さく形成されている。突き上げ部材５１は、内径がエキスパンドテープ２１１に貼着される被加工物２０１およびチャックテーブル３０の外径よりも大きく形成されている。突き上げ部材５１は、内側にチャックテーブル３０を配置して、チャックテーブル３０の外周に配置されている。突き上げ部材５１は、チャックテーブル３０と同軸に配置されている。突き上げ部材５１の上端には、チャックテーブル３０の保持面３１と同一平面上に配置されたコロ部材５１１（図６等に示す）が回転自在に取り付けられている。コロ部材５１１は、突き上げ部材５１がエキスパンドテープ２１１を突き上げている際に、エキスパンドテープ２１１との摩擦を緩和する。実施形態において、突き上げ部材５１は、テーブル昇降ユニット５３によりチャックテーブル３０と一体に昇降する。

エキスパンドテープ２１１は、コロ部材５１１および保持面３１が上昇されたフレーム載置プレート４１の上面４１２と同一平面上に位置する状態から、一体に上昇することにより、面方向に拡張する。テーブル昇降ユニット５３は、コロ部材５１１が上端に取り付けられた突き上げ部材５１と、保持面３１を有するチャックテーブル３０とを一体に上昇させることにより、エキスパンドテープ２１１を面方向に拡張させる。

加熱ユニット６０は、環状フレーム２１０と複数のチップ２０２との間すなわち被加工物２０１との間のエキスパンドテープ２１１の拡張によって弛んだ弛み部分２１３（図８に示す）を加熱し収縮させることによって、エキスパンドテープ２１１の弛みを除去するものである。加熱ユニット６０は、熱量調整ユニット７０により昇降自在に設けられている。加熱ユニット６０は、円板状のユニット本体６１と、ユニット本体６１に取り付けられた複数の熱源部６２と、回転ユニット６３とを備える。

ユニット本体６１は、チャックテーブル３０の上方でかつチャックテーブル３０と同軸に配置されている。ユニット本体６１は、回転ユニット６３により鉛直方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。ユニット本体６１は、熱量調整ユニット７０により、昇降自在に設けられている。

熱源部６２は、ユニット本体６１の外縁部に周方向に等間隔に配置されている。熱源部６２は、チャックテーブル３０およびフレーム保持部４０に保持されたフレームユニット２００のエキスパンドテープ２１１の環状フレーム２１０の内縁と被加工物２０１の外縁との間である環状領域２１２に対して鉛直方向に対向する位置に配置されている。熱源部６２は、エキスパンドテープ２１１の環状フレーム２１０の内縁と被加工物２０１の外縁との間を部分的に加熱する。実施形態において、熱源部６２は、四つ設けられているが、本発明では、四つに限定されない。熱源部６２は、赤外線を下方に照射して、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２を加熱する形式のもの、例えば、電圧が印加されると加熱されて、赤外線を放射する赤外線セラミックヒータであるが、本発明では、これに限定されない。

回転ユニット６３は、熱源部６２を被加工物２０１の外周を周方向に沿って移動させる。回転ユニット６３は、実施形態において、ユニット本体６１を回転させることによって、熱源部６２を被加工物２０１の外周を周方向に沿って移動させるが、ユニット本体６１に対して熱源部６２を周方向に相対的に移動させるようにしてもよい。

熱量調整ユニット７０は、加熱ユニット６０によるエキスパンドテープ２１１に与える熱量を調整する。熱量調整ユニット７０は、加熱ユニット６０の熱源部６２とエキスパンドテープ２１１との距離を調整する。熱量調整ユニット７０は、エキスパンドテープ２１１を加熱する時間を調整する。熱量調整ユニット７０は、実施形態において、ユニット本体６１を昇降させることによって、熱源部６２とエキスパンドテープ２１１との垂直方向の距離を調整するが、ユニット本体６１に対して熱源部６２を垂直方向に相対的に移動させるようにしてもよい。熱量調整ユニット７０は、熱源部６２とエキスパンドテープ２１１との距離と加熱時間とが設定される制御部７１を備える。

制御部７１は、ＣＰＵ（central processing unit）等のマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）等のメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する、例えば、コンピュータである。制御部７１の機能は、記憶装置に記憶されたプログラムを演算処理装置が実行することで実現される。制御部７１は、制御ユニット８０に備えられていてもよい。

制御ユニット８０は、テープ拡張装置１０の上述した構成要素、すなわち、チップ間隔形成ユニット５０と加熱ユニット６０等とをそれぞれ制御して、被加工物２０１に対する加工動作をテープ拡張装置１０に実施させるものである。制御ユニット８０は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）等のマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）等のメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット８０は、加工動作の状態および画像等を表示する液晶表示装置等により構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報等を登録する際に用いる図示しない入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。

制御ユニット８０は、チャックテーブル３０およびフレーム保持部４０を拡張位置と近接位置との間を移動させるようにチップ間隔形成ユニット５０を制御する。拡張位置とは、チャックテーブル３０とフレーム保持部４０とが軸心に沿って離れて、エキスパンドテープ２１１が拡張した位置を示している。より詳しくは、拡張位置とは、チャックテーブル３０の保持面３１とフレーム保持部４０のフレーム載置プレート４１の上面４１２とが軸心方向に離れた際のチャックテーブル３０およびフレーム保持部４０の位置を示している。近接位置とは、チャックテーブル３０とフレーム保持部４０とが近接した位置を示している。より詳しくは、近接位置とは、チャックテーブル３０の保持面３１とフレーム保持部４０のフレーム載置プレート４１の上面４１２とが同一平面上に位置付けられた際のチャックテーブル３０およびフレーム保持部４０の位置を示している。

次に、実施形態に係るテープ拡張装置１０による、エキスパンドテープ２１１を拡張し、被加工物２０１を分割予定ライン２０４に沿って複数のチップ２０２に分割して、チップ２０２間隔を所望の距離に拡張する方法を説明する。図５は、実施形態に係るテープ拡張装置１０によるテープ拡張方法の流れを示すフローチャートである。テープ拡張方法は、図５に示すように、固定ステップＳＴ１と、拡張ステップＳＴ２と、吸引保持ステップＳＴ３と、加熱ステップＳＴ４と、を含む。

図６は、図５に示されたテープ拡張方法の固定ステップＳＴ１後のテープ拡張装置１０の要部を示す断面図である。固定ステップＳＴ１は、エキスパンドテープ２１１を介してフレームユニット２００の被加工物２０１をチャックテーブル３０の保持面３１に載置し、環状フレーム２１０をフレーム保持部４０で固定するステップである。

固定ステップＳＴ１では、まず、制御ユニット８０は、昇降用シリンダ４３のロッド４３１を縮小させて、フレーム保持部４０のフレーム載置プレート４１を下方に位置付ける。次に、制御ユニット８０は、保持面３１およびコロ部材５１１の上端が下方に位置付けられたフレーム載置プレート４１の上面と同一平面上に位置するようにテーブル昇降ユニット５３により突き上げ部材５１とチャックテーブル３０とを一体に下降させる。この際、フレーム載置プレート４１とチャックテーブル３０とは、下降した状態で近接位置に位置付けられる。

次に、制御ユニット８０は、チャンバ２０の搬入出口を開閉扉２１に開放させて、図示しない搬送ユニットに、図２に示すように分割予定ライン２０４に沿った改質層２０８が形成されたフレームユニット２００を、搬入出口を通してチャンバ２０内に搬入し、チャックテーブル３０の上方まで搬送させる。制御ユニット８０は、搬送ユニットにエキスパンドテープ２１１を介して被加工物２０１の裏面２０７を保持面３１に載置させるとともに、環状フレーム２１０をフレーム載置プレート４１の上面４１２に載置させる。

次に、制御ユニット８０は、昇降用シリンダ４３のロッド４３１を伸張させてフレーム載置プレート４１を上昇させるとともに、テーブル昇降ユニット５３に突き上げ部材５１とチャックテーブル３０とを一体に上昇させる。これにより、図４に示すように、フレームユニット２００の環状フレーム２１０は、フレーム載置プレート４１とフレーム押さえプレート４２との間に挟まれる。

固定ステップＳＴ１では、制御ユニット８０は、フレームユニット２００の環状フレーム２１０をフレーム載置プレート４１とフレーム押さえプレート４２との間に固定する。この際、フレーム載置プレート４１の上面４１２と、チャックテーブル３０の保持面３１および突き上げ部材５１の上端に取り付けられたコロ部材５１１とが同一平面上に位置する近接位置に位置しているため、コロ部材５１１は、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２に当接する。

図７は、図５に示されたテープ拡張方法の拡張ステップＳＴ２後のテープ拡張装置１０の要部を示す断面図である。拡張ステップＳＴ２は、固定ステップＳＴ１の後、チャックテーブル３０とフレーム保持部４０とを被加工物２０１の表面２０６と直交する軸心方向に相対的に移動させることによって、エキスパンドテープ２１１を拡張するステップである。

拡張ステップＳＴ２では、まず、制御ユニット８０は、チップ間隔形成ユニット５０のテーブル昇降ユニット５３によって突き上げ部材５１およびチャックテーブル３０を一体に上昇させる。この際、エキスパンドテープ２１１の外周部がフレーム載置プレート４１とフレーム押さえプレート４２との間に固定されているため、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２は、面方向に拡張される。さらに、突き上げ部材５１の上端に設けられたコロ部材５１１がエキスパンドテープ２１１との摩擦を緩和するので、エキスパンドテープ２１１全体が、面方向に拡張される。拡張ステップＳＴ２では、エキスパンドテープ２１１の拡張の結果、エキスパンドテープ２１１に放射状に引張力が作用する。

被加工物２０１の裏面２０７に貼着されたエキスパンドテープ２１１に放射状に引張力が作用すると、被加工物２０１は、図２に示す改質層２０８を基点として、分割予定ライン２０４に沿って分割される。これにより、被加工物２０１は、デバイス２０５間に間隔が形成されることによって、複数のチップ２０２に分割される。また、拡張ステップＳＴ２後において、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２は、図７に示すように、断面が、環状フレーム２１０の下面からコロ部材５１１の上面に向かって直線状になる。

図８は、図５に示されたテープ拡張方法の吸引保持ステップＳＴ３後のテープ拡張装置１０の要部を示す断面図である。吸引保持ステップＳＴ３は、拡張ステップＳＴ２の後、エキスパンドテープ２１１を介して被加工物２０１をチャックテーブル３０の保持面３１で吸引保持することによって、エキスパンドテープ２１１の拡張を維持するステップである。

吸引保持ステップＳＴ３では、まず、制御ユニット８０は、真空吸引源を駆動することによって、真空吸引源がチャックテーブル３０の保持面３１を吸引する。チャックテーブル３０は、エキスパンドテープ２１１を介して保持面３１に被加工物２０１の裏面２０７側を吸引保持する。これにより、制御ユニット８０は、チップ２０２間の間隔を維持する。

吸引保持ステップＳＴ３では、次に、制御ユニット８０は、チップ間隔形成ユニット５０のテーブル昇降ユニット５３によって、突き上げ部材５１およびチャックテーブル３０を一体に下降させる。この際、エキスパンドテープ２１１の外周部がフレーム載置プレート４１とフレーム押さえプレート４２との間に固定され、かつエキスパンドテープ２１１の中心部が吸引保持されているため、エキスパンドテープ２１１は、図８に示すように、環状領域２１２に弛み部分２１３が生じる。

図９は、図５に示されたテープ拡張方法の加熱ステップＳＴ４中のテープ拡張装置１０の要部を示す断面図である。図１０は、図５に示されたテープ拡張方法の加熱ステップＳＴ４後のテープ拡張装置１０の要部を示す断面図である。加熱ステップＳＴ４は、吸引保持ステップＳＴ３の後、拡張されたエキスパンドテープ２１１の環状領域２１２の弛み部分２１３を加熱し収縮させて、エキスパンドテープ２１１の弛みを除去するステップである。

加熱ステップＳＴ４では、制御ユニット８０は、加熱ユニット６０の熱源部６２に電圧を印加する等によって、熱源部６２を所定温度まで加熱する。所定温度は、予め設定された一定の温度である。加熱された熱源部６２は、赤外線を放射する。加熱ユニット６０は、回転ユニット６３によって軸心回りに回転することによって、熱源部６２をエキスパンドテープ２１１の環状領域２１２を周方向に沿って移動させる。また、熱量調整ユニット７０は、オペレータによって制御部７１に予め設定された条件に基づいて、加熱ユニット６０を制御する。熱量調整ユニット７０は、予め設定された条件に基づいて、ユニット本体６１を昇降させることによって、熱源部６２とエキスパンドテープ２１１との垂直方向の距離を調整する。熱量調整ユニット７０は、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２と加熱ユニット６０熱源部６２との距離を短くすることによって、エキスパンドテープ２１１に与える熱量を大きくする。熱量調整ユニット７０は、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２と加熱ユニット６０熱源部６２との距離を長くすることによって、エキスパンドテープ２１１に与える熱量を小さくする。熱量調整ユニット７０の制御部７１は、予め設定された条件に基づいて、加熱ユニット６０による加熱時間を調整する。

表１は、熱量調整ユニット７０による加熱調整の目安の例を記載した表である。表１に示すように、エキスパンドテープ２１１の耐熱温度および熱収縮量は、エキスパンドテープ２１１の材質および厚み等を含む種類毎に異なる。したがって、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２と加熱ユニット６０熱源部６２との距離は、エキスパンドテープ２１１の種類毎に異なる数値が設定される。表１に示すように、耐熱温度が高く、熱収縮量が中程度のテープＡにおいて、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２と加熱ユニット６０の熱源部６２との距離は、短く設定されることが好ましい。表１に示すように、耐熱温度が高く、熱収縮量が大きいテープＢにおいては、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２と加熱ユニット６０の熱源部６２との距離は、中程度に設定されることが好ましい。表１に示すように、耐熱温度が中程度であって、熱収縮量が大きいテープＣにおいては、エキスパンドテープ２１１の環状領域２１２と加熱ユニット６０の熱源部６２との距離は、長く設定されることが好ましい。

加熱ステップＳＴ４では、制御ユニット８０は、拡張ステップＳＴ２で拡張されたエキスパンドテープ２１１の環状領域２１２を加熱する。エキスパンドテープ２１１は、加熱されることによって収縮するので、図１０に示すように、弛み部分２１３を加熱されることによってエキスパンドテープ２１１の弛みが除去される。この際、熱源部６２がエキスパンドテープ２１１の環状領域２１２を周方向に沿って移動しながら、昇降することによって、エキスパンドテープ２１１に与える熱量を調整する。これにより、熱量調整ユニット７０は、エキスパンドテープ２１１の弛みの量が不均一であっても、熱源部６２の温度を変えることなく、エキスパンドテープ２１１に与える熱量を調整することができる。

エキスパンドテープ２１１の弛みが除去されると、加熱ステップＳＴ４を終了する。加熱ステップＳＴ４の後、制御ユニット８０は、加熱ユニット６０を上昇させ、熱源部６２の加熱および真空吸引源を停止する。制御ユニット８０は、フレーム保持部４０の環状フレーム２１０の固定を解除する。フレームユニット２００は、拡張されたエキスパンドテープ２１１の弛みが除去されることによって、チャックテーブル３０の保持面３１の吸引を解除しても、複数のチップ２０２間の間隔が維持される。

以上説明したように、実施形態に係るテープ拡張装置１０は、エキスパンドテープ２１１の環状フレーム２１０と複数のチップ２０２との間の拡張による弛みを、加熱ユニット６０による加熱によって除去する。この際、テープ拡張装置１０は、熱量調整ユニット７０が加熱ユニット６０とエキスパンドテープ２１１との間の距離を調整することによって、エキスパンドテープ２１１に与える熱量を調整する。

すなわち、テープ拡張装置１０は、加熱ユニット６０でエキスパンドテープ２１１を加熱しながら、双方の間隔を制御できるため、所望の熱量をエキスパンドテープ２１１の所望の位置に加えることができるという効果を奏する。これにより、加熱ユニット６０の熱源部６２の細かい温度制御を必要としないので、変更に時間がかかる熱源部６２の温度変更ではなく、距離制御によって加熱温度を制御することができる。

さらに、スポット的な熱源部６２を被加工物２０１の外周を周方向に沿って移動させる回転ユニット６３を備えることによって、熱源部６２が環状領域２１２の周方向に移動しながら加熱できる。これにより、エキスパンドテープ２１１の弛みの量に不均一があった場合でも、多く弛んだ部分は過熱量を多くする等の制御が、熱源部６２の温度を変えずに実施できるという効果も奏する。

〔変形例〕
次に、本発明の実施形態の変形例に係るテープ拡張装置１０を図面に基づいて説明する。図１１は、実施形態の変形例に係るテープ拡張装置１０によりチップ間隔が拡張される被加工物２０１−２の要部の断面図である。なお、図１１は、実施形態と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

変形例に係るテープ拡張装置１０のチップ間隔形成ユニット５０は、図１１に示すように、フレームユニット２００のエキスパンドテープ２１１を拡張して、複数のチップ２０２間隔を所望の距離に拡張するものである。変形例に係る被加工物２０１−２は、デバイス２０５間に分割溝２１６が形成されて個々のチップ２０２に分割されている。分割溝２１６は、被加工物２０１−２に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ライン２０４（図１参照）に沿って照射してアブレーション加工を施して形成されても良く、分割予定ライン２０４に沿って切削ブレードを切り込ませて切削加工を施して形成されても良い。

変形例に係るテープ拡張装置１０は、分割されたチップ２０２の間隔を所望の距離に拡張した際のエキスパンドテープ２１１の環状フレーム２１０と複数のチップ２０２との間の拡張による弛みを、加熱ユニット６０による加熱によって除去する。これにより、エキスパンドテープ２１１が複数のチップ２０２を好適に保持することができるので、チップ２０２間の間隔を好適に維持できる。また、環状フレーム２１０のハンドリング中にエキスパンドテープ２１１が揺れたり、揺れによるチップ２０２同士の擦れが発生したりすることを抑制できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、エキスパンドテープ２１１は、引き伸ばされた引張力がかかった状態でロール状に巻回されているため、長手方向である巻回方向と、巻回方向と垂直な幅方向とで、伸びやすさおよび縮みやすさに差がある。エキスパンドテープ２１１は、特に、幅方向と平行方向に拡張された部分が、縮んで変形しやすく弛みが発生しやすいという特性がある。そこで、エキスパンドテープ２１１の伸びやすい方向である幅方向の両端部に位置する部分に与える熱量を、伸びにくい方向である巻回方向の両端部に位置する部分に与える熱量より大きくするように、熱量調整ユニット７０の制御部７１に予め設定してもよい。このように、本発明のテープ拡張装置１０を用いることで、エキスパンドテープ２１１の幅方向と平行に拡張された領域の大きく弛んだ部分を、その他の領域より多く加熱することが容易にできるため、被加工物２０１の外周の弛んだエキスパンドテープ２１１の弛みを一様に除去できる。

１０ テープ拡張装置
２０ チャンバ
３０ チャックテーブル
３１ 保持面
４０ フレーム保持部
５０ チップ間隔形成ユニット
６０ 加熱ユニット
７０ 熱量調整ユニット
２００ フレームユニット
２０１、２０１−２ 被加工物
２０２ チップ
２０３ 基板
２０４ 分割予定ライン
２０５ デバイス
２０６ 表面
２０７ 裏面
２０８ 改質層（分割起点）
２０９ 機能層
２１０ 環状フレーム
２１１ エキスパンドテープ
２１２ 環状領域
２１３ 弛み部分
２１６ 分割溝

Claims (3)

1. エキスパンドテープを介して分割予定ラインに分割の起点が形成された板状の被加工物、又は複数のチップに分割された板状の被加工物が環状フレームの開口に支持されたフレームユニットの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対して被加工物を、該被加工物の表面に垂直な方向に所定距離移動させて該エキスパンドテープを拡張し、被加工物を該分割予定ラインに沿って複数のチップに分割してチップ間隔を所望の距離に拡張し、又は複数のチップ間隔を所望の距離に拡張するチップ間隔形成ユニットと、
   該チップの拡張された間隔を維持した状態で複数のチップを、該エキスパンドテープを介して保持面で吸引固定するチャックテーブルと、
   該環状フレームと該複数のチップとの間の該エキスパンドテープの拡張によって弛んだ部分を加熱し、該エキスパンドテープの弛みを除去する加熱ユニットと、
   該加熱ユニットによる該エキスパンドテープに与える熱量を調整する熱量調整ユニットと、
   を備えるテープ拡張装置であって、
   該熱量調整ユニットは、
   該加熱ユニットと該フレームユニットの該エキスパンドテープとの距離を調整するテープ拡張装置。
2. 該熱量調整ユニットは、
   該加熱ユニットの熱源部と該エキスパンドテープとの距離と加熱時間とが設定される制御部を備える請求項１に記載のテープ拡張装置。
3. 該加熱ユニットは、
   該被加工物の周囲の該エキスパンドテープを部分的に加熱する熱源部と、
   該熱源部を該被加工物の外周を周方向に沿って移動させる回転ユニットと、を備える請求項１に記載のテープ拡張装置。

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