JP2021141145A - 分割方法及び分割装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の幅の分割溝を形成することができること。【解決手段】分割方法は、分割予定ラインに沿って改質層が形成されるとともにエキスパンドシートに貼着された被加工物の分割方法であって、エキスパンドシートを拡張して被加工物を改質層に沿って分割し分割予定ラインに沿った分割溝を形成する分割ステップ１００２と、分割ステップ１００２を実施した後、エキスパンドシートの拡張を解除する拡張解除ステップ１００３と、拡張解除ステップ１００３を実施した後、エキスパンドシートを拡張して分割溝を所望の幅に形成する溝幅調整ステップ１００４と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、分割予定ラインに沿って分割起点が形成されるとともにエキスパンドシートに貼着された被加工物の分割方法及び分割装置に関する。

ウエーハなどの被加工物を分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割する際に、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に貼着されたエキスパンドシートを拡張（エスパンド）する分割方法及び分割装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２０６１３６号公報

特許文献１に示された分割方法及び分割装置のようにエキスパンドシートを拡張して分割する場合、分割起点の状態が均一でないために割れるタイミングにずれが生じる。そして早く割れた箇所では、分割溝が広く形成され、遅く割れた箇所では、分割溝が狭く形成されるため、特許文献１に示された分割方法及び分割装置のようにエキスパンドシートを拡張して分割する場合、分割溝の幅にばらつきが生じる。

充分な幅の分割溝がチップ間に形成されないと、隣接するチップ同士がハンドリング時に接触してチップを損傷してしまうおそれがある。接触するおそれのある幅よりも広い所望の幅の分割溝を形成したいという要望がある。

本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、所望の幅の分割溝を形成することができる分割方法及び分割装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分割方法は、分割予定ラインに沿って分割起点が形成されるとともにエキスパンドシートに貼着された被加工物の分割方法であって、該エキスパンドシートを拡張して被加工物を該分割起点に沿って分割し該分割予定ラインに沿った分割溝を形成する分割ステップと、該分割ステップを実施した後、該エキスパンドシートの拡張を解除する拡張解除ステップと、該拡張解除ステップを実施した後、該エキスパンドシートを拡張して該分割溝を所望の幅に形成する溝幅調整ステップと、を備えたことを特徴とする。

前記分割方法において、該分割ステップでは、第１の速度で該エキスパンドシートを拡張し、該溝幅調整ステップでは、該第１の速度よりも低速の第２の速度で該エキスパンドシートを拡張しても良い。

前記分割方法において、該溝幅調整ステップを実施した後、該分割溝を該所望の幅で固定する固定ステップを更に備えても良い。

前記分割方法において、被加工物は、該エキスパンドシートを介して開口を有したフレームに装着されるとともに該開口内に配置された状態に形成され、該分割ステップと該溝幅調整ステップでは、該フレームを固定した状態で、被加工物の外周と該フレームの内周との間の該エキスパンドシートを押圧することで該エキスパンドシートを拡張し、該固定ステップでは、該溝幅調整ステップで該分割溝が該所望の幅に形成された被加工物を、該エキスパンドシートを介して吸引保持部材で吸引保持しつつ、被加工物の外周と該フレームの内周との間のエキスパンドシートを加熱して収縮させて拡張によって生じた弛みを除去しても良い。

前記分割方法において、該固定ステップでは、開口を有したフレームの該開口内に被加工物が配置されるように該溝幅調整ステップで該エキスパンドシートを拡張した状態で該エキスパンドシートに該フレームを貼着しても良い。

本発明の分割装置は、前記分割方法を実施する分割装置であって、該エキスパンドシートを拡張する拡張ユニットと、該拡張ユニットを制御するコントローラと、を備え、該コントローラは、該エキスパンドシートを拡張して被加工物を該分割起点に沿って分割し該分割予定ラインに沿った分割溝を形成する分割制御部と、被加工物の分割後に該エキスパンドシートの拡張を解除する拡張解除部と、該エキスパンドシートの拡張を解除した後、該エキスパンドシートを拡張して該分割溝を所望の幅に形成する溝幅調整部と、を有することを特徴とする。

本発明は、所望の幅の分割溝を形成することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る分割装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示された分割装置の加工対象の被加工物の斜視図である。 図３は、実施形態１に係る分割方法の流れを示すフローチャートである。 図４は、図３に示された分割方法の保持ステップにおいてフレーム固定部のフレーム載置プレートの上面にフレームが載置された状態を一部断面で示す側面図である。 図５は、図３に示された分割方法の保持ステップにおいてフレーム固定部がフレームを保持、固定した状態を一部断面で示す側面図である。 図６は、図３に示された分割方法の分割ステップを一部断面で示す側面図である。 図７は、図６に示された被加工物の要部の平面図である。 図８は、図３に示された分割方法の拡張解除ステップを一部断面で示す側面図である。 図９は、図８に示された被加工物の要部の平面図である。 図１０は、図３に示された分割方法の溝幅調整ステップを一部断面で示す側面図である。 図１１は、図１０に示された被加工物の要部の平面図である。 図１２は、図３に示された分割方法の固定ステップを一部断面で示す側面図である。 図１３は、実施形態２に係る分割装置の構成例を示す斜視図である。 図１４は、実施形態２に係る分割方法の保持ステップを模式的に示す平面図である。 図１５は、実施形態２に係る分割方法の分割ステップを模式的に示す平面図である。 図１６は、実施形態２に係る分割方法の分割ステップの被加工物の要部の平面図である。 図１７は、実施形態２に係る分割方法の拡張解除ステップの被加工物の要部の平面図である。 図１８は、実施形態２に係る分割方法の幅調整ステップの被加工物の要部の平面図である。 図１９は、実施形態２に係る分割方法の固定ステップを模式的に示す平面図である。

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１〕
本発明の実施形態１に係る分割装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る分割装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された分割装置の加工対象の被加工物の斜視図である。

実施形態１に係る図１に示す分割装置１は、図２に示す被加工物２００を個々のデバイスチップ２０１に分割する分割装置である。分割装置１の加工対象である被加工物２００は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などの基板２０２を有する円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどのウエーハである。

被加工物２００は、図２に示すように、基板２０２の表面２０５に格子状に設定された複数の分割予定ライン２０３によって区画された複数の領域にデバイス２０４が形成されている。デバイス２０４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサである。

実施形態１において、被加工物２００は、分割予定ライン２０３に沿って個々のデバイス２０４毎に分割されて、個々のデバイスチップ２０１に分割される。デバイスチップ２０１は、基板２０２の一部分と、基板２０２上のデバイス２０４とを備える。

図１に示す分割装置１により個々のデバイスチップ２０１に分割される被加工物２００は、基板２０２の内部に分割予定ライン２０３に沿って分割起点である改質層２０６が形成されている。改質層２０６は、被加工物２００の基板２０２に対して透過性を有する波長（実施形態では、１０６４ｎｍ）のレーザー光線が被加工物２００の基板２０２の内部に焦光点が設定されて表面２０５の裏側の裏面２０７側から分割予定ライン２０３に沿って照射されて形成される。なお、改質層２０６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し、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、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。また、改質層２０６は、被加工物２００の他の部分よりも機械的な強度等が低い。

なお、実施形態１では、被加工物２００は、裏面２０７側に被加工物２００よりも大径なエキスパンドシート２０８が貼着され、エキスパンドシート２０８の外周縁に環状のフレーム２０９が貼着されて、フレーム２０９の開口２１２内に支持されている。実施形態１では、被加工物２００は、図２に示すように、エキスパンドシート２０８を介して開口２１２を有したフレーム２０９に装着されるとともに、フレーム２０９の開口２１２内に配置された状態に形成される。

実施形態１では、被加工物２００は、裏面２０７側に貼着されたエキスパンドシート２０８の外周縁にフレーム２０９が貼着されているが、本発明では、これに限定されずに、例えば、被加工物２００の裏面２０７とエキスパンドシート２０８との間に円板状のＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が貼着されても良い。また、本発明では、ＤＡＦが貼着された被加工物２００でも良い。なお、エキスパンドシート２０８は、外径が被加工物２００の外径よりも大径に形成され、伸縮性を有し、加熱されると収縮する合成樹脂により構成されている。

実施形態１に係る分割装置１は、図示しないチャンバと、フレーム固定ユニット１０と、拡張ユニット２０と、固定ユニットである加熱ユニット３０と、吸引保持部材であるチャックテーブル４０と、コントローラである制御ユニット５０とを備える。

チャンバは、上部が開口した箱状に形成されている。チャンバは、フレーム固定ユニット１０のフレーム載置プレート１１と、拡張ユニット２０と、チャックテーブル４０と、を収容している。

フレーム固定ユニット１０は、フレーム２０９を保持し固定するものである。フレーム固定ユニット１０は、フレーム載置プレート１１と、フレーム押さえプレート１２とを備える。

フレーム載置プレート１１は、平面形状が円形の開口部１３が設けられ、かつ上面１８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１１は、四隅が昇降用シリンダ１５のロッド１６により支持されている。フレーム載置プレート１１の開口部１３の内径は、フレーム２０９の内径と等しく形成されている。フレーム載置プレート１１は、上面１８に図示しない搬送ユニットにより被加工物２００を支持したフレーム２０９が載置される。

フレーム押さえプレート１２は、フレーム載置プレート１１よりも平面形状が大きな板状に形成される。フレーム押さえプレート１２は、中央に開口部１３と同寸法の円形の開口部１７が設けられている。フレーム押さえプレート１２は、チャンバ内に固定され、開口部１７がフレーム載置プレート１１の開口部１３と同軸となる位置に配置されている。フレーム固定ユニット１０は、フレーム２０９を昇降用シリンダ１５により上昇されたフレーム載置プレート１１とフレーム押さえプレート１２との間に挟んで、保持、固定する。

拡張ユニット２０は、フレーム固定ユニット１０に対してエキスパンドシート２０８を突き上げて、エキスパンドシート２０８に貼着された被加工物２００の表面２０５に垂直な方向に所定距離移動させることによって、エキスパンドシート２０８を拡張するユニットである。拡張ユニット２０は、フレーム固定ユニット１０に保持されたフレーム２０９に貼着されたエキスパンドシート２０８を拡張することによって、エキスパンドシート２０８が裏面２０７に貼着した被加工物２００を分割予定ライン２０３に沿ってデバイスチップ２０１に分割するユニットでもある。

拡張ユニット２０は、拡張ドラム２１と、ドラム用昇降ユニット２２とを備える。拡張ドラム２１は、円筒状に形成され、外径がフレーム載置プレート１１の上面１８に載置されるフレーム２０９の内径よりも小さく形成されている。拡張ドラム２１は、内径がエキスパンドシート２０８に貼着される被加工物２００の外径よりも大きく形成されている。拡張ドラム２１は、フレーム載置プレート１１の開口部１３の内側に配置されて、フレーム載置プレート１１の開口部１３及びフレーム押さえプレート１２の開口部１７と同軸となる位置に配置されている。

拡張ドラム２１の上端には、コロ部材２３（図４等に示す）が回転自在に取り付けられている。コロ部材２３は、拡張ドラム２１がエキスパンドシート２０８を突き上げている際に、エキスパンドシート２０８との摩擦を緩和する。実施形態１において、拡張ドラム２１は、ドラム用昇降ユニット２２により昇降される。

チャックテーブル４０は、拡張されたエキスパンドシート２０８を吸引保持して、個々に分割された複数のデバイスチップ２０１を、エキスパンドシート２０８を介して保持面４１で吸引保持するものである。チャックテーブル４０は、円板形状である。チャックテーブル４０は、上面がポーラスセラミック等の多孔質材で構成され、吸引源４３（図４等に示す）に接続された保持面４１である。

チャックテーブル４０は、拡張ドラム２１の内側に配置されて、開口部１３，１７及び拡張ドラム２１と同軸となる位置に配置されている。チャックテーブル４０は、エキスパンドシート２０８を介して被加工物２００の裏面２０７側が保持面４１に載置される。チャックテーブル４０は、吸引源４３により保持面４１が吸引されることで、被加工物２００の裏面２０７側を保持面４１に吸引保持する。また、チャックテーブル４０は、図４等に示すテーブル用昇降ユニット４２（図４等に示す）により昇降される。

加熱ユニット３０は、被加工物２００の周囲のエキスパンドシート２０８を所定温度以上に加熱するものである。加熱ユニット３０は、円板状のユニット本体３１と、ユニット本体３１に取り付けられた複数の熱源部３２と、回転ユニット３３と、昇降ユニット３４とを備える。

ユニット本体３１は、チャックテーブル４０の上方でかつチャックテーブル４０と同軸に配置されている。ユニット本体３１は、回転ユニット３３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３１は、昇降ユニット３４により昇降自在に設けられている。

熱源部３２は、ユニット本体３１の下面の外縁部に周方向に等間隔に配置されている。熱源部３２は、チャックテーブル４０およびフレーム固定ユニット１０に保持されたエキスパンドシート２０８のフレーム２０９の内縁と被加工物２００の外縁との間と鉛直方向に対向する位置に配置されている。熱源部３２は、エキスパンドシート２０８のフレーム２０９の内縁と被加工物２００の外縁との間を加熱する。実施形態において、熱源部３２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３２は、赤外線を下方に照射して、被加工物２００の外周とフレーム２０９の内周との間のエキスパンドシート２０８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３３は、ユニット本体３１を軸心回りに回転して、熱源部３２を被加工物２００の外周を周方向に沿って移動させる。昇降ユニット３４は、ユニット本体３１を鉛直方向に沿って昇降させることで、加熱ユニット３０の熱源部３２とエキスパンドシート２０８との距離を調整する。

制御ユニット８０は、分割装置１の上述した構成要素、すなわち、拡張ユニット２０および加熱ユニット３０等をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を分割装置１に実施させるものである。制御ユニット５０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）または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。

また、制御ユニット５０は、図１に示すように、分割制御部５１と、拡張解除部５２と、溝幅調整部５３とを備える。

分割制御部５１は、フレーム固定ユニット１０に開口２１２内に被加工物２００を支持したフレーム２０９を保持、固定させ、フレーム固定ユニット１０に保持、固定されたフレーム２０９に貼着されたエキスパンドシート２０８を拡張して被加工物２００を改質層２０６に沿って分割し、分割予定ライン２０３に沿った分割溝２１０（図７に示す）を形成するものである。拡張解除部５２は、分割制御部５１による被加工物２００の分割後に、エキスパンドシート２０８の拡張を解除するものである。溝幅調整部５３は、拡張解除部５２によりエキスパンドシート２０８の拡張を解除した後に、エキスパンドシート２０８を再度拡張して、分割溝２１０を所望の幅に形成するものである。なお、分割制御部５１と、拡張解除部５２と、溝幅調整部５３の機能は、記憶装置に記憶されているコンピュータ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。

次に、実施形態１に係る分割方法について説明する。図３は、実施形態１に係る分割方法の流れを示すフローチャートである。実施形態１に係る分割方法は、エキスパンドシート２０８に貼着された被加工物２００を個々のデバイスチップ２０１に分割する被加工物２００の分割方法である。実施形態１に係る分割方法は、図１に示す分割装置１により実施される。即ち、図１に示された分割装置１は、実施形態１に係る分割方法を実施する装置である。

実施形態１に係る分割方法は、図３に示すように、保持ステップ１００１と、分割ステップ１００２と、拡張解除ステップ１００３と、溝幅調整ステップ１００４と、固定ステップ１００５とを備える。

（保持ステップ）
図４は、図３に示された分割方法の保持ステップにおいてフレーム固定部のフレーム載置プレートの上面にフレームが載置された状態を一部断面で示す側面図である。図５は、図３に示された分割方法の保持ステップにおいてフレーム固定部がフレームを保持、固定した状態を一部断面で示す側面図である。

保持ステップ１００１は、フレーム固定ユニット１０が開口２１２内に被加工物２００を支持したフレーム２０９を保持、固定するステップである。実施形態１において、保持ステップ１００１では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１が、昇降用シリンダ１５、ドラム用昇降ユニット２２、テーブル用昇降ユニット４２を制御して、フレーム載置プレート１１、拡張ドラム２１及びチャックテーブル４０を下降させ、昇降ユニット３４を制御して加熱ユニット３０のユニット本体３１を上昇させ、吸引源４３及び熱源部３２を停止させている。実施形態１において、保持ステップ１００１では、分割装置１は、図４に示すように、図示しない搬送ユニットによりフレーム載置プレート１１の上面１８に開口２１２内に被加工物２００を支持したフレーム２０９が載置される。

実施形態１において、保持ステップ１００１では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１が、昇降用シリンダ１５を制御して、フレーム載置プレート１１を上昇させて、図５に示すように、フレーム載置プレート１１とフレーム押さえプレート１２との間にフレーム２０９を挟んで、フレーム固定ユニット１０がフレーム２０９を保持、固定する。分割方法は、分割ステップ１００２に進む。

（分割ステップ）
図６は、図３に示された分割方法の分割ステップを一部断面で示す側面図である。図７は、図６に示された被加工物の要部の平面図である。分割ステップ１００２は、エキスパンドシート２０８を拡張して被加工物２００を改質層２０６に沿って分割し、分割予定ライン２０３に沿った分割溝２１０を被加工物２００に形成するステップである。

実施形態１において、分割ステップ１００２では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１がドラム用昇降ユニット２２を制御して、コロ部材２３がフレーム載置プレート１１の上面１８よりも上方に位置するように、拡張ドラム２１を上昇させる。すると、拡張ドラム２１の上端に取り付けられたコロ部材２３が、図６に示すように、被加工物２００の外周とフレーム２０９の内周との間のエキスパンドシート２０８に当接した後、エキスパンドシート２０８を上方に向けて押圧し、エキスパンドシート２０８が面方向に拡張される。分割ステップ１００２では、拡張の結果、エキスパンドシート２０８は、放射状の引張力が作用する。

このように被加工物２００の基板２０２の裏面２０７側に貼着されたエキスパンドシート２０８に放射状に引張力が作用すると、被加工物２００が、分割予定ライン２０３に沿った改質層２０６が形成されているために、改質層２０６を分割起点にして個々のデバイス２０４毎に分割され、図７に示すように、個々のデバイスチップ２０１毎に個片化されて、分割予定ライン２０３に沿った分割溝２１０が形成される。なお、改質層２０６は、均一に形成されていないために、分割ステップ１００２では、エキスパンドシート２０８の拡張時に破断するタイミングにずれが生じる。即ち、分割ステップ１００２では、全ての改質層２０６が同時に破断することがほとんどない。このために、分割ステップ１００２後の分割溝２１０は、図７に示すように、幅にばらつきが生じる。分割方法は、拡張解除ステップ１００３に進む。

（拡張解除ステップ）
図８は、図３に示された分割方法の拡張解除ステップを一部断面で示す側面図である。図９は、図８に示された被加工物の要部の平面図である。拡張解除ステップ１００３は、分割ステップ１００２を実施した後、エキスパンドシート２０８の拡張を解除するステップである。

実施形態１において、拡張解除ステップ１００３では、分割装置１は、制御ユニット５０の拡張解除部５２がドラム用昇降ユニット２２を制御して、拡張ドラム２１を下降させる。すると、拡張ドラム２１の上端に取り付けられたコロ部材２３が、図８に示すように、被加工物２００の外周とフレーム２０９の内周との間のエキスパンドシート２０８から離れて、エキスパンドシート２０８を上方に向けて押圧しなくなり、エキスパンドシート２０８の面方向の拡張が解除される。すると、分割溝２１０は、図９に示すように、分割ステップ１００２後よりも幅が縮小され、ばらつきが抑制される。分割方法は、溝幅調整ステップ１００４に進む。

（溝幅調整ステップ）
図１０は、図３に示された分割方法の溝幅調整ステップを一部断面で示す側面図である。図１１は、図１０に示された被加工物の要部の平面図である。溝幅調整ステップ１００４は、拡張解除ステップ１００３を実施した後、エキスパンドシート２０８を拡張して分割溝２１０を所望の幅に形成するステップである。

実施形態１において、溝幅調整ステップ１００４では、分割装置１は、制御ユニット５０の溝幅調整部５３がドラム用昇降ユニット２２を制御して、コロ部材２３がフレーム載置プレート１１の上面１８よりも上方に位置するように、拡張ドラム２１を上昇させる。すると、拡張ドラム２１の上端に取り付けられたコロ部材２３が、図１０に示すように、被加工物２００の外周とフレーム２０９の内周との間のエキスパンドシート２０８に当接した後、エキスパンドシート２０８を上方に向けて押圧し、エキスパンドシート２０８が面方向に拡張される。溝幅調整ステップ１００４では、拡張の結果、エキスパンドシート２０８は、放射状の引張力が作用する。

このように被加工物２００の基板２０２の裏面２０７側に貼着されたエキスパンドシート２０８に放射状に引張力が作用すると、被加工物２００が、分割ステップ１００２において既に分割予定ライン２０３に沿った改質層２０６を分割起点に分割され、個々のデバイスチップ２０１毎に個片化されて、分割予定ライン２０３に沿った分割溝２１０が形成されているので、エキスパンドシート２０８のみが拡張し、分割溝２１０の幅が拡張解除ステップ１００３後よりも拡大する。溝幅調整ステップ１００４では、エキスパンドシート２０８のみが拡張するので、分割溝２１０は、図１１に示すように、幅のばらつきが分割ステップ１００２後のばらつきよりも抑制される。

また、実施形態１において、溝幅調整ステップ１００４では、分割装置１は、制御ユニット５０の溝幅調整部５３がドラム用昇降ユニット２２を制御して、拡張ドラム２１の上昇速度を分割ステップ１００２よりも遅くする。このために、分割ステップ１００２では、分割装置１が第１の速度３０１（図６及び図７に矢印で示す）でエキスパンドシート２０８を拡張する場合、溝幅調整ステップ１００４では、分割装置１が第１の速度３０１よりも低速の第２の速度３０２（図１０及び図１１に矢印で示す）でエキスパンドシート２０８を拡張する。

こうして、実施形態１において、溝幅調整ステップ１００４では、分割装置１が第１の速度３０１よりも低速の第２の速度３０２でエキスパンドシート２０８を拡張するので、分割溝２１０の幅のばらつきを分割ステップ１００２後のばらつきよりも抑制することができる。なお、実施形態１では、溝幅調整ステップ１００４において、分割装置１が第１の速度３０１よりも低速の第２の速度３０２でエキスパンドシート２０８を拡張したが、本発明では、分割装置１が第１の速度３０１と同じ速度でエキスパンドシート２０８を拡張しても良く、第１の速度３０１よりも高速でエキスパンドシート２０８を拡張しても良い。

また、実施形態１において、分割ステップ１００２と溝幅調整ステップ１００４では、分割装置１がフレーム２０９を固定した状態で、被加工物２００の外周とフレーム２０９の内周との間のエキスパンドシート２０８を押圧することでエキスパンドシートを拡張する。なお、実施形態１では、分割ステップ１００２と溝幅調整ステップ１００４において、拡張ドラム２１を上昇させてエキスパンドシート２０８を拡張したが、本発明は、これに限定されることなく、フレーム２０９を保持、固定したフレーム固定ユニット１０を下降させても良く、要するに、拡張ドラム２１をフレーム固定ユニット１０に対して相対的に上昇させ、フレーム固定ユニット１０を拡張ドラム２１に対して相対的に下降させれば良い。分割方法は、固定ステップ１００５に進む。

（固定ステップ）
図１２は、図３に示された分割方法の固定ステップを一部断面で示す側面図である。固定ステップ１００５は、溝幅調整ステップ１００４を実施した後、分割溝２１０を溝幅調整ステップ１００４で調整された所望の幅に固定するステップである。

実施形態１において、固定ステップ１００５では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１がテーブル用昇降ユニット４２を制御して、保持面４１がフレーム載置プレート１１の上面１８と同一平面上に位置するまで、チャックテーブル４０を上昇させる。固定ステップ１００５では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１が吸引源４３を動作させて、保持面４１にエキスパンドシート２０８を介して被加工物２００から分割され分割溝２１０の幅が調整された複数のデバイスチップ２０１の裏面２０７側を吸引保持する。

実施形態１において、固定ステップ１００５では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１がドラム用昇降ユニット２２を制御して、拡張ドラム２１を下降させる。すると、拡張されたエキスパンドシート２０８が収縮しようとするが、デバイスチップ２０１の裏面２０７側がエキスパンドシート２０８を介して保持面４１に吸引保持されているので、保持面４１上のエキスパンドシート２０８の収縮が規制される。このために、分割溝２１０の幅が溝幅調整ステップ１００４で調整された幅に維持されて、図１２に示すように、被加工物２００の外周とフレーム２０９の内周とのエキスパンドシート２０８に弛んだ弛み２１１が形成される。

実施形態１において、固定ステップ１００５では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１が昇降ユニット３４を制御して加熱ユニット３０のユニット本体３１を下降させて熱源部３２をエキスパンドシート２０８の弛み２１１に近づけ、熱源部３２を弛み２１１と鉛直方向に沿って対向させる。実施形態１において、固定ステップ１００５では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１が熱源部３２を作動させるとともに、図１２に示すように、回転ユニット３３を制御してユニット本体３１を軸心回りに回転させて、熱源部３２でエキスパンドシート２０８の弛み２１１を全周に亘って加熱する。

実施形態１において、固定ステップ１００５では、分割装置１は、弛み２１１を収縮させる。固定ステップ１００５では、分割装置１は、制御ユニット５０の分割制御部５１が熱源部３２で予め定められた所定時間弛み２１１を加熱すると、熱源部３２を停止し、加熱ユニット３０のユニット本体３１を上昇させ、吸引源４３を停止し、昇降用シリンダ１５及びテーブル用昇降ユニット４２を制御して、フレーム載置プレート１１及びチャックテーブル４０を下降させる、実施形態１において、固定ステップ１００５では、分割装置１は、図示しない搬送ユニットによりフレーム載置プレート１１の上面１８から開口２１２内に被加工物２００を支持したフレーム２０９が搬出されて、分割方法を終了する。なお、固定ステップ１００５では、吸引源４３を停止しても、エキスパンドシート２０８の弛み２１１が収縮されているので、分割溝２１０の幅は、溝幅調整ステップ１００４で調整された所望の幅に固定される。

こうして、実施形態１において、固定ステップ１００５では、溝幅調整ステップ１００４で分割溝２１０の幅が所望の幅に形成された被加工物２００を、エキスパンドシート２０８を介してチャックテーブル４０で吸引保持しつつ、被加工物２００の外周とフレーム２０９の内周との間のエキスパンドシート２０８を加熱して収縮させて、拡張によって生じた弛み２１１を除去する。

なお、個々に分割されたデバイスチップ２０１は、図示しないピックアップ装置により、エキスパンドシート２０８から剥離されて、取り外される。

以上説明したように、実施形態１に係る分割方法は、分割ステップ１００２において被加工物２００を分割した後、拡張解除ステップ１００３においてエキスパンドシート２０８の拡張を解除する。分割方法は、拡張解除ステップ１００３において一度エキスパンドシート２０８の拡張を解除することで、拡張されたエキスパンドシート２０８が収縮して分割溝２１０の幅を縮小させる。分割方法は、拡張解除ステップ１００３を実施した後に、溝幅調整ステップ１００４を実施して、エキスパンドシート２０８を再度拡張し、溝幅調整ステップ１００４においてエキスパンドシート２０８のみを拡張するため、所望の幅の分割溝２１０を形成でき、分割溝２１０の幅のばらつきを抑制する。その結果、分割方法は、所望の幅の分割溝２１０を形成することができるという効果を奏する。したがって、分割方法は、分割されたデバイスチップ２０１同士が接触することを抑制でき、分割されたデバイスチップ２０１の損傷を抑制することができる。

また、被加工物２００を改質層２０６を分割起点に分割するためには、高速でエキスパンドシート２０８を拡張することが必要だが、コロ部材２３の回転がエキスパンドシート２０８の拡張に追いつかないために、高速でエキスパンドシート２０８を拡張すると被加工物２００の外周部分ばかりが拡張され、被加工物２００の中心側が充分に伸びず、被加工物２００の中心部のデバイスチップ２０１の間隔が外周部に比べて狭くなる。

しかしながら、分割方法は、溝幅調整ステップ１００４では、分割ステップ１００２の第１の速度３０１よりも低速の第２の速度３０２でエキスパンドシート２０８を拡張するので、溝幅調整ステップ１００４においてエキスパンドシート２０８を均一に拡張することができ、分割溝２１０の幅のばらつきを抑制することができる。

実施形態１に係る分割装置１は、制御ユニット５０がエキスパンドシート２０８を拡張して分割溝２１０を形成する分割制御部５１と、被加工物２００の分割後にエキスパンドシート２０８の拡張を解除する拡張解除部５２とを有する。分割装置１は、拡張解除部５２が一度エキスパンドシート２０８の拡張を解除することで、拡張されたエキスパンドシート２０８が収縮して分割溝２１０の幅を縮小させる。また、実施形態１に係る分割装置１は、制御ユニット５０がエキスパンドシート２０８の拡張を解除した後にエキスパンドシート２０８を拡張する溝幅調整部５３を有するので、拡張を解除した後に、エキスパンドシート２０８のみを再度拡張するため、所望の幅の分割溝２１０を形成でき、分割溝２１０の幅のばらつきを抑制する。その結果、分割装置１は、所望の幅の分割溝２１０を形成することができるという効果を奏する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る分割装置及び分割方法を図面に基づいて説明する。図１３は、実施形態２に係る分割装置の構成例を示す斜視図である。図１４は、実施形態２に係る分割方法の保持ステップを模式的に示す平面図である。図１５は、実施形態２に係る分割方法の分割ステップを模式的に示す平面図である。図１６は、実施形態２に係る分割方法の分割ステップの被加工物の要部の平面図である。図１７は、実施形態２に係る分割方法の拡張解除ステップの被加工物の要部の平面図である。図１８は、実施形態２に係る分割方法の幅調整ステップの被加工物の要部の平面図である。図１９は、実施形態２に係る分割方法の固定ステップを模式的に示す平面図である。なお、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８及び図１９は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る分割装置１−２は、図１３に示すように、固定基台１５０と、固定基台１５０の中央に設けられたチャックテーブル４０と、第一保持手段である第一保持ユニット１３１−１と、第二保持手段である第二保持ユニット１３１−２と、第三保持手段である第三保持ユニット１３１−３と、第四保持手段である第四保持ユニット１３１−４と、移動手段である第一移動ユニット１３３−１と、移動手段である第二移動ユニット１３３−２と、移動手段である第三移動ユニット１３３−３と、移動手段である第四移動ユニット１３３−４とを備える。

チャックテーブル４０は、保持面４１にエキスパンドシート２０８が載置される。第一保持ユニット１３１−１と第二保持ユニット１３１−２は、水平方向と平行な第一方向１１１において、エキスパンドシート２０８が載置されるチャックテーブル４０を挟んで互いに対向して配設されている。即ち、第一保持ユニット１３１−１と第二保持ユニット１３１−２とは、第一方向１１１に沿って互いに対向し、互いの間にチャックテーブル４０を位置付けている。

第三保持ユニット１３１−３と第四保持ユニット１３１−４は、水平方向と平行でかつ第一方向１１１に対して直交する第二方向１１２において、エキスパンドシート２０８が載置されるチャックテーブル４０を挟んで互いに対向して配設されている。即ち、第三保持ユニット１３１−３と第四保持ユニット１３１−４は、第二方向１１２に沿って互いに対向し、互いの間にチャックテーブル４０を位置付けている。

第一保持ユニット１３１−１、第二保持ユニット１３１−２、第三保持ユニット１３１−３及び第四保持ユニット１３１−４は、それぞれエキスパンドシート２０８の被加工物２００よりも外周側を挟んで保持する。第一保持ユニット１３１−１、第二保持ユニット１３１−２、第三保持ユニット１３１−３及び第四保持ユニット１３１−４は、互いに構成が略等しいので、同一部分に同一符号を付して説明する。

第一保持ユニット１３１−１、第二保持ユニット１３１−２、第三保持ユニット１３１−３及び第四保持ユニット１３１−４は、固定基台１５０上に設けられた柱状の移動基台１５３に鉛直方向に移動自在に設けられた一対の挟持部材１５４と、一対の挟持部材１５４を互いに近づく方向及び互いに離れる方向に移動する移動機構１５５と、備える。一対の挟持部材１５４は、互いに鉛直方向に間隔をあけて配置され、移動機構１５５により互いに近づけられて互いの間にエキスパンドシート２０８を挟んで保持する。移動機構１５５は、移動基台１５３に設けられている。また、各保持ユニット１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４の一対の挟持部材１５４及び移動機構１５５を設けた移動基台１５３は、固定基台１５０に第一方向１１１又は第二方向１１２に移動自在に設けられている。

第一移動ユニット１３３−１と第二移動ユニット１３３−２は、第一保持ユニット１３１−１と第二保持ユニット１３１−２を第一方向１１１において互いに離反する向きに移動可能とするものである。実施形態２において、第一移動ユニット１３３−１は、第一保持ユニット１３１−１が設けられた移動基台１５３を固定基台１５０に対して第一方向１１１に移動させる。実施形態１において、第二移動ユニット１３３−２は、第二保持ユニット１３１−２が設けられた移動基台１５３を固定基台１５０に対して第一方向１１１に移動させる。

第三移動ユニット１３３−３と第四移動ユニット１３３−４は、第三保持ユニット１３１−３と第四保持ユニット１３１−４を第二方向１１２において互いに離反する向きに移動可能とするものである。実施形態２において、第三移動ユニット１３３−３は、第三保持ユニット１３１−３が設けられた移動基台１５３を固定基台１５０に対して第二方向１１２に移動させる。実施形態２において、第四移動ユニット１３３−４は、第四保持ユニット１３１−４が設けられた移動基台１５３を固定基台１５０に対して第二方向１１２に移動させる。

第一移動ユニット１３３−１、第二移動ユニット１３３−２、第三移動ユニット１３３−３及び第四移動ユニット１３３−４は、第一保持ユニット１３１−１、第二保持ユニット１３１−２、第三保持ユニット１３１−３及び第四保持ユニット１３１−４が保持したエキスパンドシート２０８を拡張する拡張ユニットである。第一移動ユニット１３３−１、第二移動ユニット１３３−２、第三移動ユニット１３３−３及び第四移動ユニット１３３−４は、互いに構成が略等しいので、同一部分に同一符号を付して説明する。

第一移動ユニット１３３−１、第二移動ユニット１３３−２、第三移動ユニット１３３−３及び第四移動ユニット１３３−４は、保持ユニット１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４を第一方向１１１又は第二方向１１２に移動可能とするモーター１３７−２と、モーター１３７−２により軸心回りに回転されて移動基台１５３を第一方向１１１又は第二方向１１２に移動させるボールねじ１３８−２とを有する。

また、分割装置１−２は、フレーム２０９を保持し、チャックテーブル４０に保持されたエキスパンドシート２０８にフレーム２０９を貼着する図示しないフレーム貼着ユニットと、フレーム２０９に貼着されたエキスパンドシート２０８の余剰部分を切断するカッタとを備える。なお、余剰部分は、エキスパンドシート２０８のフレーム２０９の外周側の部分である。

実施形態２に係る分割方法は、実施形態１と同様に、保持ステップ１００１と、分割ステップ１００２と、拡張解除ステップ１００３と、溝幅調整ステップ１００４と、固定ステップ１００５とを備える。

実施形態２に係る分割方法の保持ステップ１００１は、エキスパンドシート２０８に被加工物２００を貼着し、被加工物２００が貼着されたエキスパンドシート２０８の被加工物２００よりも外周側を保持するステップである。実施形態２に係る分割方法の保持ステップ１００１では、図示しないロールの外周に巻き付けられた長尺のエキスパンドシート２０８に被加工物２００を貼着するとともに、図１４に示すように、被加工物２００を貼着する前後に長尺のエキスパンドシート２０８を矩形に切り出す。なお、実施形態２では、被加工物２００の裏面２０７側を矩形に切り出されたエキスパンドシート２０８の中央に貼着する。図１４は、デバイス２０４及び改質層２０６を省略している。また、実施形態１に係る分割方法の保持ステップ１００１において、本発明では、被加工物２００に図示しない表面保護テープが貼着されている場合には、エキスパンドシート２０８に被加工物２００を貼着した後に表面保護テープを剥がして、被加工物２００の破損リスクを低減するのが望ましい。

また、実施形態１に係る分割方法の保持ステップ１００１では、分割装置１−２は、制御ユニット５０の分割制御部５１が各保持ユニット１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４を制御して、矩形に切り出され中央に被加工物２００が貼着されたエキスパンドシート２０８の被加工物２００よりも外周側を各保持ユニット１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４の一対の挟持部材１５４間に挟んで固定する。

実施形態２に係る分割方法の分割ステップ１００２では、分割装置１−２は、制御ユニット５０の分割制御部５１が各移動ユニット１３３−１，１３３−２，１３３−３，１３３−４を制御して、第一保持ユニット１３１−１と第二保持ユニット１３１−２とを第１の速度３０１で互いに離れる方向に移動させるとともに、第三保持ユニット１３１−３と第四保持ユニット１３１−４とを第１の速度３０１で互いに離れる方向に移動させて、図１５に示すように、エキスパンドシート２０８を第一方向１１１と第二方向１１２に同時に拡張する。被加工物２００は、実施形態１と同様に、分割予定ライン２０３に沿った改質層２０６を分割起点にして個々のデバイス２０４毎に分割され、図１６に示すように、個々のデバイスチップ２０１毎に個片化されて、分割予定ライン２０３に沿った分割溝２１０が形成される。

なお、改質層２０６は、均一に形成されていないために、分割ステップ１００２では、エキスパンドシート２０８の拡張時に破断するタイミングにずれが生じる。即ち、分割ステップ１００２では、全ての改質層２０６が同時に破断することがほとんどない。このために、分割ステップ１００２後の分割溝２１０は、実施形態１と同様に、図１６に示すように、幅にばらつきが生じる。

なお、実施形態２では、分割ステップ１００２において、分割装置１−２は、第１の速度３０１として、例えば、２００ｍｍ／ｓｅｃで各保持ユニット１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４を移動させて、エキスパンドシート２０８を例えば１０ｍｍ拡張する。また、実施形態１では、エキスパンドシート２０８を第一方向１１１と第二方向１１２に同時に拡張したが、本発明では、これに限定されることなく、例えば、エキスパンドシート２０８を第一方向１１１に拡張して分割した後、第二方向１１２にっ拡張して分割しても良い。また、本発明では、分割ステップ１００２において、拡張量及び第１の速度３０１を第一方向１１１と第二方向１１２とで異ならせても良い。

実施形態２に係る分割方法の拡張解除ステップ１００３では、分割装置１−２は、制御ユニット５０の拡張解除部５２が各移動ユニット１３３−１，１３３−２，１３３−３，１３３−４を制御して、第一保持ユニット１３１−１と第二保持ユニット１３１−２とを保持ステップ１００１の位置まで互いに近づけるとともに、第三保持ユニット１３１−３と第四保持ユニット１３１−４とを保持ステップ１００１の位置まで互いに近づけて、エキスパンドシート２０８の面方向の拡張を解除する。すると、分割溝２１０は、図１７に示すように、実施形態１と同様に、分割ステップ１００２後よりも幅が縮小され、ばらつきが抑制される。

実施形態２に係る分割方法の溝幅調整ステップ１００４では、分割装置１−２は、制御ユニット５０の溝幅調整部５３が各移動ユニット１３３−１，１３３−２，１３３−３，１３３−４を制御して、第一保持ユニット１３１−１と第二保持ユニット１３１−２とを第１の速度３０１よりも低速の第２の速度３０２で互いに離れる方向に移動させるとともに、第三保持ユニット１３１−３と第四保持ユニット１３１−４とを第１の速度３０１よりも低速の第２の速度３０２で互いに離れる方向に移動させて、図１５に示すように、エキスパンドシート２０８を第一方向１１１と第二方向１１２に同時に拡張する。

被加工物２００は、分割ステップ１００２において既に分割予定ライン２０３に沿った改質層２０６を分割起点に分割され、個々のデバイスチップ２０１毎に個片化されて、分割予定ライン２０３に沿った分割溝２１０が形成されているので、エキスパンドシート２０８のみが拡張し、分割溝２１０の幅が拡張解除ステップ１００３後よりも拡大する。溝幅調整ステップ１００４では、エキスパンドシート２０８のみが拡張するので、分割溝２１０は、図１８に示すように、幅のばらつきが分割ステップ１００２後のばらつきよりも抑制される。

実施形態２に係る分割方法の固定ステップ１００５では、分割装置１−２は、制御ユニット５０の分割制御部５１が各保持ユニット１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４の一対の挟持部材１５４間にエキスパンドシート２０８を挟んで、分割溝２１０を所望の幅に形成した状態で、図１９に示すように、フレーム貼着ユニットを制御して、エキスパンドシート２０８の被加工物２００の周りにフレーム２０９を貼着する。実施形態２に係る分割方法の固定ステップ１００５では、分割装置１−２は、制御ユニット５０の分割制御部５１がカッタを制御して、フレーム２０９に貼着されたエキスパンドシート２０８の余剰部分を切断し、被加工物２００の分割溝２１０の幅が所望の幅に保たれた状態で、フレーム２０９にエキスパンドシート２０８を介して被加工物２００を固定する。

こうして、実施形態２において、固定ステップ１００５では、開口２１２を有したフレーム２０９の開口２１２内に被加工物２００が配置されるように溝幅調整ステップ１００４でエキスパンドシート２０８を拡張した状態でエキスパンドシート２０８にフレーム２０９を貼着して、分割溝２１０を所望の幅で固定する。

実施形態２に係る分割方法及び分割装置１−２は、被加工物２００を分割した後、エキスパンドシート２０８の拡張を解除して、分割溝２１０の幅を一旦縮小させ、エキスパンドシート２０８のみを再度拡張するため、所望の幅の分割溝２１０を形成でき、分割溝２１０の幅のばらつきを抑制する。その結果、分割方法及び分割装置１−２は、実施形態１と同様に、所望の幅の分割溝２１０を形成することができるという効果を奏する。

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。実施形態１及び実施形態２では、分割起点として改質層２０６を用いているが、本発明では、分割起点は、改質層２０６に限定されない。本発明では、分割起点は、被加工物２００の基板２０２の裏面２０７から凹の切削溝又はレーザー加工溝でも良い。

１，１−２ 分割装置
２０ 拡張ユニット
４０ チャックテーブル（吸引保持部材）
５０ 制御ユニット（コントローラ）
５１ 分割制御部
５２ 拡張解除部
５３ 溝幅調整部
１３３−１ 第一移動ユニット（拡張ユニット）
１３３−２ 第二移動ユニット（拡張ユニット）
１３３−３ 第三移動ユニット（拡張ユニット）
１３３−４ 第四移動ユニット（拡張ユニット）
２００ 被加工物
２０３ 分割予定ライン
２０６ 改質層（分割起点）
２０８ エキスパンドシート
２０９ フレーム
２１０ 分割溝
２１１ 弛み
２１２ 開口
３０１ 第１の速度
３０２ 第２の速度
１００２ 分割ステップ
１００３ 拡張解除ステップ
１００４ 溝幅調整ステップ
１００５ 固定ステップ

Claims (6)

1. 分割予定ラインに沿って分割起点が形成されるとともにエキスパンドシートに貼着された被加工物の分割方法であって、
   該エキスパンドシートを拡張して被加工物を該分割起点に沿って分割し該分割予定ラインに沿った分割溝を形成する分割ステップと、
   該分割ステップを実施した後、該エキスパンドシートの拡張を解除する拡張解除ステップと、
   該拡張解除ステップを実施した後、該エキスパンドシートを拡張して該分割溝を所望の幅に形成する溝幅調整ステップと、を備えた分割方法。
2. 該分割ステップでは、第１の速度で該エキスパンドシートを拡張し、
   該溝幅調整ステップでは、該第１の速度よりも低速の第２の速度で該エキスパンドシートを拡張する、請求項１に記載の分割方法。
3. 該溝幅調整ステップを実施した後、該分割溝を該所望の幅で固定する固定ステップを更に備えた、請求項１または請求項２に記載の分割方法。
4. 被加工物は、該エキスパンドシートを介して開口を有したフレームに装着されるとともに該開口内に配置された状態に形成され、
   該分割ステップと該溝幅調整ステップでは、該フレームを固定した状態で、被加工物の外周と該フレームの内周との間の該エキスパンドシートを押圧することで該エキスパンドシートを拡張し、
   該固定ステップでは、該溝幅調整ステップで該分割溝が該所望の幅に形成された被加工物を、該エキスパンドシートを介して吸引保持部材で吸引保持しつつ、被加工物の外周と該フレームの内周との間のエキスパンドシートを加熱して収縮させて拡張によって生じた弛みを除去する、請求項３に記載の分割方法。
5. 該固定ステップでは、開口を有したフレームの該開口内に被加工物が配置されるように該溝幅調整ステップで該エキスパンドシートを拡張した状態で該エキスパンドシートに該フレームを貼着する、請求項３に記載の分割方法。
6. 請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の分割方法を実施する分割装置であって、
   該エキスパンドシートを拡張する拡張ユニットと、
   該拡張ユニットを制御するコントローラと、を備え、
   該コントローラは、該エキスパンドシートを拡張して被加工物を該分割起点に沿って分割し該分割予定ラインに沿った分割溝を形成する分割制御部と、
   被加工物の分割後に該エキスパンドシートの拡張を解除する拡張解除部と、
   該エキスパンドシートの拡張を解除した後、該エキスパンドシートを拡張して該分割溝を所望の幅に形成する溝幅調整部と、を有する、分割装置。

Images