JP2021153113A - 拡張装置及びデバイスチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】抗折強度の低下を抑制しながらも、デバイスチップの破損を抑制することができること。【解決手段】拡張装置は、改質層が分割予定ラインに沿って形成されたウェーハ２が環状フレーム４の開口１２にエキスパンドシート３で保持されたフレームユニット１のエキスパンドシート３を面方向に拡張する装置である。拡張装置は、フレームユニット１の環状フレーム４を保持するフレーム保持部と、エキスパンドシート３を介してウェーハ２を支持する保持面を有するチャックテーブルと、フレーム保持部とチャックテーブルとを保持面と直交する方向に相対的に離反させエキスパンドシート３を拡張する拡張ドラムと、拡張ドラムでエキスパンドシート３を拡張する前にウェーハ２の表面５に貼着された保護シート１５を剥離する保護シート剥離ユニット１７０と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、拡張装置及びデバイスチップの製造方法に関する。

電子機器の軽薄短小化に伴い、半導体のデバイスチップも軽薄短小化が進んでいる。デバイスチップを薄く形成すると、ウェーハの分割加工時の欠けが抗折強度の低下に大きく影響するため、極力欠けが発生しない加工方法として、レーザー加工と研削加工によってデバイスチップに分割する加工方法が考案された。

この種の加工方法のうち一つの加工方法は、予め、レーザー光線で分割予定ライン（分割予定ライン）に沿った改質層をウェーハの内部に形成し、裏面から研削して薄化することで改質層からクラックが伸展してウェーハがデバイスチップに分割されるＳＤＢＧ（Stealth Dicing Before Grinding）と呼ばれる加工方法である。

また、他の加工方法として、さらに、研削後のウェーハにエキスパンドシートを貼って、エキスパンドシートを拡張することで、確実にデバイスチップへと破断する方法（例えば、特許文献１参照）も良く用いられている。

特開２０１８−１１６２６１号公報

これらの加工方法では、複数の装置を使用するため、ウェーハが各装置間を搬送されるが、特に研削加工後のウェーハは、デバイスチップに分割されている場合、搬送中の振動によってデバイスチップ同士が擦れ、欠けを発生させる恐れがある。さらに、これらの加工方法は、ウェーハの搬送中に何らかの異物（埃や毛など）がデバイスに付着する恐れもある。

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、抗折強度の低下を抑制しながらも、デバイスチップの破損を抑制することができる拡張装置及びデバイスチップの製造方法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、本発明の拡張装置は、拡張起点が分割予定ラインに沿って形成されたウェーハが環状フレームの開口にエキスパンドシートで保持されたフレームユニットの、該エキスパンドシートを面方向に拡張する拡張装置であって、該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、該エキスパンドシートを介して該ウェーハを支持する保持面を有するチャックテーブルと、該フレーム保持部と該チャックテーブルとを該保持面と直交する方向に相対的に離反させ該エキスパンドシートを拡張する拡張ユニットと、該拡張ユニットで該エキスパンドシートを拡張する前にウェーハの表面に貼着された保護シートを剥離する保護シート剥離ユニットと、を備えることを特徴とする。

本発明のデバイスチップの製造方法は、格子状の分割予定ラインで区画された表面の各領域にデバイスを有するウェーハを該分割予定ラインに沿って分割し、デバイスチップを形成するデバイスチップの製造方法であって、ウェーハの表面側に保護シートを貼着する保護シート貼着ステップと、該保護シート貼着ステップ実施後、ウェーハの裏面側から、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を該分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該分割予定ラインに沿った改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップ実施後、ウェーハを裏面側から研削して仕上げ厚さに形成する研削ステップと、該研削ステップ実施後、ウェーハの裏面側に、ウェーハの直径を超える大きさのエキスパンドシートを貼着し、該保護シートと該エキスパンドシートでウェーハが挟まれた状態にするエキスパンドシート貼着ステップと、該エキスパンドシート貼着ステップ実施後、該保護シートを剥離した直後に、該エキスパンドシートを面方向に拡張して、ウェーハを該改質層を起点に破断して個々のデバイスチップに分割する拡張ステップと、を備え、該拡張ステップは、前記拡張装置を用いて実施することを特徴とする。

本発明のデバイスチップの製造方法は、格子状の分割予定ラインで区画された表面の各領域にデバイスを有するウェーハを該分割予定ラインに沿って分割し、デバイスチップを形成するデバイスチップの製造方法であって、ウェーハの表面側に保護シートを貼着する保護シート貼着ステップと、該保護シート貼着ステップ実施後、ウェーハを裏面側から研削して仕上げ厚さに形成する研削ステップと、該研削ステップ実施後、ウェーハの裏面側に、ウェーハの直径を超える大きさのエキスパンドシートを貼着し、該保護シートと該エキスパンドシートでウェーハが挟まれた状態にするエキスパンドシート貼着ステップと、該エキスパンドシート貼着ステップ実施後、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を、該エキスパンドシートを介してウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該分割予定ラインに沿った改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップ実施後、該保護シートを剥離した直後に、該エキスパンドシートを面方向に拡張して、該改質層を起点にウェーハを破断して個々のデバイスチップに分割する拡張ステップと、を備え、該拡張ステップは、前記拡張装置を用いて実施することを特徴とする。

本願発明は、抗折強度の低下を抑制しながらも、デバイスチップの破損を抑制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に係る拡張装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る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３は、図１に示された拡張装置のエキスパンドユニットを示す斜視図である。 図４は、図１に示された拡張装置の加熱ユニットを示す斜視図である。 図５は、図１に示された拡張装置の保護シート剥離ユニットの構成を模式的に一部断面で示す側面図である。 図６は、図５に示された拡張装置の保護シート剥離ユニットがヒートシールを保護シートに貼着した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図７は、図６に示されたヒートシールを引っ張って保護シートを剥離する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図８は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図９は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の保護シート貼着ステップを示す斜視図である。 図１０は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の改質層形成ステップを一部断面で示す側面図である。 図１１は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の研削ステップを一部断面で示す側面図である。 図１２は、図８に示されたデバイスチップの製造方法のエキスパンドシート貼着ステップを一部断面で示す側面図である。 図１３は、図８に示されたデバイスチップの製造方法のエキスパンドシート貼着ステップ後のフレームユニットの断面図である。 図１４は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の拡張ステップにおいて、エキスパンドユニットのフレーム保持部がフレームユニットを保持した状態を一部断面で示す側面図である。 図１５は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の拡張ステップにおいて、エキスパンドユニットの拡張ドラムがフレームユニットのエキスパンドシートを拡張した状態を一部断面で示す側面図である。 図１６は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の拡張ステップにおいて、加熱ユニットがフレームユニットのエキスパンドシートの弛みを加熱、収縮した状態を一部断面で示す側面図である。 図１７は、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。

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、置換又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に係る拡張装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る拡張装置の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る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３は、図１に示された拡張装置のエキスパンドユニットを示す斜視図である。図４は、図１に示された拡張装置の加熱ユニットを示す斜視図である。図５は、図１に示された拡張装置の保護シート剥離ユニットの構成を模式的に一部断面で示す側面図である。図６は、図５に示された拡張装置の保護シート剥離ユニットがヒートシールを保護シートに貼着した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図７は、図６に示されたヒートシールを引っ張って保護シートを剥離する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。

実施形態１に係る図１に示す拡張装置１００は、図２に示すフレームユニット１のエキスパンドシート３を面方向に拡張する装置である。フレームユニット１は、図２に示すように、ウェーハ２と、ウェーハ２に貼着されたエキスパンドシート３と、ウェーハ２の外径よりも内径が大きな円環状に形成されかつエキスパンドシート３の外周部が貼着された環状フレーム４とを備え、ウェーハ２が環状フレーム４の開口１２にエキスパンドシート３で保持されたものである。

実施形態１では、ウェーハ２は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素又はＳｉＣ（炭化ケイ素）などを基板とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハである。ウェーハ２は、図２に示すように、格子状の複数のストリートである分割予定ライン６で区画された表面５の各領域にそれぞれデバイス７を有している。ウェーハ２は、表面５の裏側の裏面８にエキスパンドシート３が貼着され、エキスパンドシート３の外周部に環状フレーム４が貼着されて、基板の内部に拡張起点である改質層１０（図２中に点線で示す）が分割予定ライン６に沿って形成されている。

なお、改質層１０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。改質層１０は、ウェーハ２の基板の他の箇所よりも機械的な強度が低い。

エキスパンドシート３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。エキスパンドシート３は、ウェーハ２よりも大径な円板状に形成され、かつ、伸縮性及び熱収縮性を有する合成樹脂から構成された基材層と、基材層上に積層されかつウェーハ２に貼着するとともに伸縮性、粘着力及び熱収縮性を有する合成樹脂から構成された粘着層とを備える。実施形態１において、粘着層は、紫外線が照射されると硬化して、粘着力が低下する。

実施形態１では、フレームユニット１は、図２に示すように、表面５側にウェーハ２と同径の保護シート１５が貼着された状態で拡張装置１００に搬入される。実施形態１では、保護シート１５は、非粘着性の合成樹脂で構成された基材層１６と、基材層１６に積層されかつ粘着性の合成樹脂で構成されてウェーハ２の表面５に貼着する粘着層１７とを備え、ウェーハ２の表面５を保護する所謂バックグラインドテープ（ＢＧテープ）である。また、実施形態１では、保護シート１５は、外縁部の一部分にウェーハ２の表面５から剥離した剥離起点１８（図５に示す）が設けられている。なお、図２は、剥離起点１８を省略している。

図１に示す拡張装置１００は、フレームユニット１のエキスパンドシート３を面方向に拡張して、拡張起点として改質層１０が形成されたウェーハ２を分割予定ライン６に沿って個々のデバイスチップ９に分割する装置である。なお、デバイスチップ９は、分割予定ライン６に沿って分割された基板の一部と、基板の表面に形成されたデバイス７とを備える。拡張装置１００は、図１に示すように、装置本体１０１に設けられたカセットエレベータ１１２と、エキスパンドユニット１２０と、加熱ユニット１３０と、洗浄ユニット１４０と、搬送ユニット１５０と、紫外線照射ユニット１６０と、保護シート剥離ユニット１７０と、制御ユニット１０２とを備える。

カセットエレベータ１１２は、装置本体１０１の水平方向と平行なＹ軸方向の一端に配置され、フレームユニット１を複数収容するカセット１１３が着脱自在に載置される。カセット１１３は、複数のフレームユニット１を鉛直方向と平行なＺ軸方向に間隔をあけて収容する。カセット１１３は、フレームユニット１を出し入れ自在な開口１１４を装置本体１０１のＹ軸方向の中央部に向けてカセットエレベータ１１２上に載置される。カセットエレベータ１１２は、カセット１１３をＺ軸方向に昇降させる。

また、拡張装置１００は、カセット１１３に出し入れされるフレームユニット１が仮置きされる一対の第１ガイドレール１１５と、一対の第２ガイドレール１１６とを備える。一対の第１ガイドレール１１５は、Ｙ軸方向と平行であるとともに、水平方向と平行でかつＹ軸方向と直交するＸ軸方向に互いに間隔をあけて配置される。一対の第１ガイドレール１１５は、カセットエレベータ１１２に載置されるカセット１１３の開口１１４のＸ軸方向の両端とＹ軸方向に並ぶように、装置本体１０１のＹ軸方向の中央に配置されている。一対の第１ガイドレール１１５は、図示しない駆動機構によりＸ軸方向に移動自在に設けられ、駆動機構により互いに近づいたり離れる。一対の第１ガイドレール１１５は、カセット１１３に出し入れされるフレームユニット１が載置され、駆動機構により互いに近付くとフレームユニット１をＸ軸方向に位置決めする。

一対の第２ガイドレール１１６は、第１ガイドレール１１５から搬送ユニット１５０により搬送されてきたフレームユニット１等が仮置きされるものである。一対の第２ガイドレール１１６は、Ｙ軸方向と平行であるとともに、水平方向と平行でかつＸ軸方向に互いに間隔をあけて配置される。一対の第２ガイドレール１１６は、装置本体１０１のＹ軸方向の中央に配置され、第１ガイドレール１１５のＸ軸方向の隣りに配置されている。一対の第２ガイドレール１１６は、図示しない駆動機構によりＸ軸方向に移動自在に設けられ、駆動機構により互いに近づいたり離れる。一対の第２ガイドレール１１６は、第１ガイドレール１１５から搬送されてきたフレームユニット１等が載置され、駆動機構により互いに近付くとフレームユニット１をＸ軸方向に位置決めする。

搬送ユニット１５０は、カセット１１３と第１ガイドレール１１５上と紫外線照射ユニット１６０との間でフレームユニット１を搬送する第１搬送ユニット１５１と、第１ガイドレール１１５と第２ガイドレール１１６との間、第２ガイドレール１１６と加熱ユニット１３０との間及び加熱ユニット１３０と第１ガイドレール１１５との間でフレームユニット１を搬送する第２搬送ユニット１５２と、第２ガイドレール１１６とエキスパンドユニット１２０との間でフレームユニット１を搬送する第３搬送ユニット１５３とを備える。

エキスパンドユニット１２０は、一対の第２ガイドレール１１６のＹ軸方向の一方側の隣に配置されている。エキスパンドユニット１２０は、図３に示すように、フレーム固定手段であるフレーム保持部１２１と、チャックテーブル１２７と、拡張ユニットである拡張ドラム１２２と、筐体１２９と（図１に示す）を備える。

フレーム保持部１２１は、フレームユニット１の環状フレーム４を保持するものであって、フレーム載置プレート１２３と、フレーム押さえプレート１２４とを備える。フレーム載置プレート１２３は、平面形状が円形の開口部２３１が設けられ、かつ上面２３２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１２３の開口部２３１の内径は、環状フレーム４の内径と等しく形成されている。フレーム載置プレート１２３は、開口部２３１上にウェーハ２が位置する状態でウェーハ２の環状フレーム４が上面２３２に載置される。実施形態１では、フレーム載置プレート１２３は、上面２３２が第２ガイドレール１１６でＸ軸方向に位置決めされたフレームユニット１の環状フレーム４の下面と同一平面上となる位置からシリンダ１２５によりＺ軸方向に上昇する。

即ち、フレーム載置プレート１２３は、シリンダ１２５の伸縮自在なロッド２５１の先端に取り付けられてシリンダ１２５のロッド２５１が伸縮することでＺ軸方向に昇降自在に設けられている。

フレーム押さえプレート１２４は、フレーム載置プレート１２３の上方に固定されている。フレーム押さえプレート１２４は、フレーム載置プレート１２３とほぼ同寸法の板状に形成され、中央に開口部２３１と同寸法の円形の開口部２４１が設けられている。フレーム押さえプレート１２４の開口部２４１は、フレーム載置プレート１２３の開口部２３１と同軸に配置されている。

フレーム保持部１２１は、ロッド２５１が縮小して下方に位置するフレーム載置プレート１２３の上面２３２に第３搬送ユニット１５３によりフレームユニット１が搬送されてくる。フレーム保持部１２１は、フレーム載置プレート１２３の上面２３２にフレームユニット１の環状フレーム４が載置された後、シリンダ１２５のロッド２５１が伸張してフレーム載置プレート１２３が上昇する。フレーム保持部１２１は、フレーム押さえプレート１２４と上昇したフレーム載置プレート１２３との間にフレームユニット１の環状フレーム４を挟んで固定する。

拡張ドラム１２２は、フレーム保持部１２１で環状フレーム４が固定されたフレームユニット１のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間のエキスパンドシート３を押圧して、エキスパンドシート３を拡張するユニットである。即ち、拡張ドラム１２２は、フレーム保持部１２１とチャックテーブル１２７とをチャックテーブル１２７の保持面１２８と直交する方向に相対的に離反させ、エキスパンドシート３を拡張するユニットである。拡張ドラム１２２は、円筒状に形成され、外径がフレーム載置プレート１２３の上面２３２に載置される環状フレーム４の内径よりも小さく、内径がエキスパンドシート３に貼着されるウェーハ２の外径よりも大きく形成されている。拡張ドラム１２２は、フレーム保持部１２１の開口部２３１，２４１と同軸に配置されている。拡張ドラム１２２の上端には、コロ部材２２１（図１４等に示す）が回転自在に取り付けられている。

拡張ドラム１２２は、シリンダ１２６に取り付けられ、シリンダ１２６によりＺ軸方向に昇降する。実施形態１では、拡張ドラム１２２は、シリンダ１２６によりコロ部材２２１が環状フレーム４を固定したフレーム保持部１２１のフレーム載置プレート１２３の上面２３２よりも下側に位置する位置と、コロ部材２２１が環状フレーム４を固定したフレーム保持部１２１のフレーム載置プレート１２３の上面２３２よりも上側に位置する位置とに亘ってＺ軸方向に昇降する。

チャックテーブル１２７は、エキスパンドシート３を介して、ウェーハ２を支持する保持面１２８を有する。チャックテーブル１２７は、円板状に形成され、拡張ドラム１２２の内側に配置される。保持面１２８は、水平方向と平行に形成され、拡張ドラム１２２のコロ部材２２１の上端と同一平面上に配置される。チャックテーブル１２７は、シリンダ１２６により拡張ドラム１２２と一体にＺ軸方向に昇降する。

筐体１２９は、フレーム保持部１２１と、チャックテーブル１２７と、拡張ユニットである拡張ドラム１２２とを収容し、第２ガイドレール１１６と対向する開口１２９−１を通してフレームユニット１が第３搬送ユニット１５３により出し入れされる。筐体１２９は、内側の空間が図示しない冷却ユニットにより冷却される。

エキスパンドユニット１２０は、チャックテーブル１２７の保持面１２８上にエキスパンドシート３を介してウェーハ２を支持し、フレーム保持部１２１でフレームユニット１の環状フレーム４を固定する。エキスパンドユニット１２０は、筐体１２９内を冷却した状態で、拡張ドラム１２２及びチャックテーブル１２７をコロ部材２２１が環状フレーム４を固定したフレーム保持部１２１のフレーム載置プレート１２３の上面２３２よりも下側に位置する位置から上昇させて、フレームユニット１のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間のエキスパンドシート３を押圧して、エキスパンドシート３を面方向に拡張する。また、エキスパンドユニット１２０は、エキスパンドシート３を一旦拡張した後、拡張ドラム１２２及びチャックテーブル１２７を下降することで、フレームユニット１のウェーハ２の外周と環状フレーム４との間のエキスパンドシート３に弛みを形成する。

加熱ユニット１３０は、一対の第２ガイドレール１１６のＹ軸方向の他方側の隣に配置されている。加熱ユニット１３０は、図４に示すように、保持テーブル１３２と、フレーム固定部１３１と、シート拡張ユニット１３７と、加熱手段１３８とを備える。

保持テーブル１３２は、エキスパンドシート３を介してフレームユニット１のウェーハ２を吸引保持する保持面３２１を有するものである。保持テーブル１３２は、環状フレーム４の内径よりも外径が小径な円板形状であり、ステンレス鋼等の金属からなる円板状の枠体と、ポーラスセラミック等の多孔質材で構成されかつ枠体により囲繞された円板状の吸着部とを備える。枠体と吸着部の上面は、同一平面上に配置されて、ウェーハ２を吸引保持する保持面３２１を構成している。吸着部は、ウェーハ２と略同径である。

保持テーブル１３２は、保持面３２１に第２搬送ユニット１５２により搬送されてきたフレームユニット１のエキスパンドシート３を介してウェーハ２の裏面８側が載置される。保持テーブル１３２は、保持面３２１の吸着部が真空ポンプ等で構成された吸引部３２２と接続され、吸引部３２２により保持面３２１の吸着部が吸引されることで、ウェーハ２の裏面８側を保持面３２１に吸引保持する。

フレーム固定部１３１は、フレームユニット１の環状フレーム４を固定するものである。フレーム固定部１３１は、フレーム載置プレート１３３と、フレーム押さえプレート１３４とを備える。フレーム載置プレート１３３は、平面形状が円形の開口部３３１が設けられ、かつ上面３３２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１３３の開口部３３１の内径は、環状フレーム４の内径と等しく形成されている。フレーム載置プレート１３３は、開口部３３１内に保持テーブル１３２を配置し、開口部３３１が保持テーブル１３２と同軸に配置されている。フレーム載置プレート１３３は、上面３３２の四隅に水平方向に移動自在に設けられ、かつ水平方向に移動することにより環状フレーム４の位置を調整して、ウェーハ２を保持テーブル１３２の保持面３２１の吸着部と同軸となる位置に位置決めするセンタリングガイド３３３が設けられている。

また、フレーム載置プレート１３３は、シリンダ１３５によりＺ軸方向に昇降自在に設けられている。即ち、フレーム載置プレート１３３は、シリンダ１３５の伸縮自在なロッド３５１の先端に取り付けられてシリンダ１３５のロッド３５１が伸縮することでＺ軸方向に昇降自在に設けられている。

フレーム押さえプレート１３４は、フレーム載置プレート１３３とほぼ同寸法の板状に形成され、中央に開口部３３１と同寸法の円形の開口部３４１が設けられている。フレーム押さえプレート１３４は、シリンダ１３６のピストンロッド３６１の先端に取り付けられ、ピストンロッド３６１がＹ軸方向に沿って伸縮することにより、フレーム載置プレート１３３の上方の位置と、フレーム載置プレート１３３の上方から退避した位置とに亘って移動自在である。フレーム押さえプレート１３４は、四隅にセンタリングガイド３３３が侵入可能な長孔３４２が設けられている。

フレーム固定部１３１は、フレーム押さえプレート１３４がフレーム載置プレート１３３の上方から退避した位置に位置付けられ、センタリングガイド３３３同士が互いに離れた状態で、フレーム載置プレート１３３の上面３３２に第２搬送ユニット１５２により搬送されてきたフレームユニット１の環状フレーム４が載置される。フレーム固定部１３１は、センタリングガイド３３３同士を近づけて、フレームユニット１のウェーハ２を位置決めする。フレーム固定部１３１は、フレーム押さえプレート１３４をフレーム載置プレート１３３の上方に位置付け、フレーム載置プレート１３３がシリンダ１３５により上昇されて、フレームユニット１の環状フレーム４をフレーム載置プレート１３３とフレーム押さえプレート１３４との間に挟んで固定する。

シート拡張ユニット１３７は、保持テーブル１３２とフレーム固定部１３１とを鉛直方向に沿う軸心に沿って互いに離れる位置に相対的に移動させ、エキスパンドシート３を拡張するものである。シート拡張ユニット１３７は、図４に示すように、突き上げ部材３７１と、昇降ユニット３７２とを備える。

突き上げ部材３７１は、円筒状に形成され、外径がフレーム載置プレート１３３の上面３３２に載置される環状フレーム４の内径よりも小さく、内径がエキスパンドシート３に貼着されるウェーハ２及び保持テーブル１３２の外径よりも大きく形成されている。突き上げ部材３７１は、内側に保持テーブル１３２を配置し、保持テーブル１３２と同軸に配置されている。突き上げ部材３７１の上端には、コロ部材３７４（図１６に示す）が回転自在に取り付けられている。コロ部材３７４の上端は、保持テーブル１３２の保持面３２１と同一平面上に位置する。

昇降ユニット３７２は、コロ部材３７４が下降したフレーム載置プレート１３３の上面３３２よりも下方に位置する位置と、上昇したフレーム載置プレート１３３の上面３３２よりも下方に位置する位置とに亘って、突き上げ部材３７１と保持テーブル１３２とを一体にＺ軸方向に昇降させるものである。

加熱手段１３８は、エキスパンドユニット１２０によりエキスパンドシート３が拡張されて形成されたエキスパンドシート３の環状フレーム４とウェーハ２との間を加熱して弛みを収縮させるものである。加熱手段１３８は、円板状のユニット本体３８１と、ユニット本体３８１に取り付けられた複数の加熱部１３９とを備える。

ユニット本体３８１は、保持テーブル１３２の上方でかつ保持テーブル１３２と同軸に配置されている。また、ユニット本体３８１は、回転手段である回転移動ユニット３８２により昇降自在に設けられ、かつ鉛直方向と平行な回転軸３８３回りに回転自在に設けられている。回転軸３８３は、円柱状に形成され、ユニット本体３８１と同軸に配置されている。

加熱部１３９は、ユニット本体３８１の外縁部に周方向に等間隔に配置されて、エキスパンドシート３の環状フレーム４とウェーハ２との間に対応した円上に配置されている。加熱部１３９は、保持テーブル１３２及びフレーム固定部１３１に保持されたフレームユニット１のエキスパンドシート３の環状フレーム４とウェーハ２との間と鉛直方向に対面する位置に配置されている。実施形態１において、加熱部１３９は、ユニット本体３８１の周方向に等間隔に四つ設けられているが、本発明では、四つに限定されない。このために、回転移動ユニット３８２は、複数の加熱部１３９が配置された円の中心を通る回転軸３８３回りに複数の加熱部１３９を回転させるものである。

加熱部１３９は、赤外線を下方に照射して、エキスパンドシート３の環状フレーム４とウェーハ２との間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。

洗浄ユニット１４０は、エキスパンドユニット１２０によりエキスパンドシート３が拡張され、加熱ユニット１３０によりエキスパンドシート３の弛みが加熱、収縮されたフレームユニット１の主にウェーハ２を洗浄するものである。洗浄ユニット１４０は、一対の第１ガイドレール１１５の下方に配置されかつフレームユニット１のエキスパンドシート３を介してウェーハ２を吸引保持するスピンナーテーブル１４１と、スピンナーテーブル１４１に吸引保持されたウェーハ２の表面５に洗浄水を供給する図示しない洗浄水供給ノズルとを備える。

洗浄ユニット１４０は、一対の第１ガイドレール１１５同士が離れると、第２搬送ユニット１５２により加熱ユニット１３０によりエキスパンドシート３の環状フレーム４とウェーハ２との間の弛みが加熱され、収縮したフレームユニット１がスピンナーテーブル１４１上に載置される。洗浄ユニット１４０は、スピンナーテーブル４１をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転しながら洗浄水供給ノズルから洗浄水をウェーハ２の表面５に供給して、ウェーハ２を洗浄する。

紫外線照射ユニット１６０は、装置本体１０１のＹ軸方向の他端に配置され、一対の第１ガイドレール１１５のＹ軸方向の隣に配置されている。紫外線照射ユニット１６０は、洗浄ユニット１４０にウェーハ２の表面５が洗浄されたフレームユニット１が第１搬送ユニット１５１により搬入される。実施形態１では、紫外線照射ユニット１６０は、第１搬送ユニット１５１により搬入されたフレームユニット１の下方から紫外線を照射して、エキスパンドシート３の粘着層を硬化させる。

保護シート剥離ユニット１７０は、エキスパンドユニット１２０の拡張ドラム１２２でエキスパンドシート３が拡張される前のフレームユニット１のウェーハ２の表面５に貼着された保護シート１５を表面５から剥離するユニットである。保護シート剥離ユニット１７０は、一対の第２ガイドレール１１６の上方に配置され、一対の第２ガイドレール１１６により位置決めされたフレームユニット１の保護シート１５の剥離起点１８の上方に配置されている。

実施形態１において、保護シート剥離ユニット１７０は、一対の第２ガイドレール１１６により位置決めされたフレームユニット１の保護シート１５の剥離起点１８の近傍にヒートシール１７１を貼着し、ヒートシール１７１を引っ張って保護シート１５をウェーハ２の表面５から剥離するものである。

なお、実施形態１において、ヒートシール１７１は、常温では接着力を発揮せずに、加熱されることで接着力を発揮するものであり、長尺なシート状の部材として成形されている。ヒートシール１７１は、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）樹脂等の基材からなる基材面１７１−１と、ホットメルトと呼ばれる熱で溶ける糊等から構成され加熱されることで粘着力を発現する粘着面１７１−２とからなる。例えば、ヒートシール１７１の厚みは、保護シート１５の厚みとほぼ同一である。ヒートシール１７１は、図示しないヒートシールロールの外周に巻き付けられている。

実施形態１では、保護シート剥離ユニット１７０は、図５に示すように、ヒートシール１７１を供給するヒートシール供給手段１７２と、ヒートシール１７１を切断するカッター１７３と、保護シート１５の剥離起点１８にヒートシール１７１を押し付けて貼着するヒータヘッド１７４と、ヒータヘッド１７４を一対の第２ガイドレール１１６により位置決めされたフレームユニット１に接近又は離間させる昇降手段１７５と、ヒータヘッド１７４を加熱する加熱手段１７６と、挟持手段１７７とを備えている。保護シート剥離ユニット１７０は、一対の第２ガイドレール１１６により位置決めされたフレームユニット１の上方において水平方向に移動可能となっている。

ヒートシール１７１を供給するヒートシール供給手段１７２は、図示しないヒートシールロールと、支持ローラ１７８と、Ｚ軸方向に並んで配設される一対の挟持ローラ１７９とを備えている。支持ローラ１７８及び一対の挟持ローラ１７９は、例えば、その外形がＹ軸方向に延在する円柱状に形成されており、図示しないモータによりＹ軸方向の軸心を軸としてそれぞれ回転する。一対の挟持ローラ１７９は、互いの間にヒートシール１７１を挟み込んで回転し、一対の第２ガイドレール１１６により位置決めされたフレームユニット１の保護シート１５の剥離起点１８に向かってヒートシール１７１を送り出す。支持ローラ１７８は、支持ローラ１７８と一対の挟持ローラ１７９との間のヒートシール１７１に張力を付与する。

カッター１７３は、鋭利な刃先１７３−１を有しているとともに、刃先１７３−１を下端としてＹ軸方向に直線的に延在しており、Ｚ軸方向に昇降可能となっている。ヒータヘッド１７４は、例えば、所定の金属等からなり外形が直方体状に形成されており、そのＹ軸方向の長辺がヒートシール１７１のＹ軸方向の幅よりも長く形成されている。ヒータヘッド１７４は、下降することで、ヒートシール１７１を保護シート１５に対して押圧することができる。

ヒータヘッド１７４をＺ軸方向において昇降させる昇降手段１７５は、例えば、ヒータヘッド１７４を空気圧により昇降させるエアシリンダや、モータによりボールネジを回動させることでヒータヘッド１７４を昇降させるボールネジ機構である。

挟持手段１７７は、互いがＺ軸方向に接近及び離間可能な一対の挟持板１８０を備え、例えば、水平面上を平行移動可能であり、かつＺ軸方向に上下動可能となっている。挟持手段１７７は、一対の挟持ローラ１７９によって送り出されたヒートシール１７１の先端を挟持板１８０間に挟持して、ヒートシール１７１をさらに引き出すことができる。

前述した構成の保護シート剥離ユニット１７０は、第２搬送ユニット１５２で搬送され、一対の第２ガイドレール１１６により位置決めされたフレームユニット１に対して、ヒートシール供給手段１７２からヒートシール１７１が所定の長さだけ供給して、ヒートシール１７１の先端を挟持手段１７７で挟持する。ヒートシール１７１を挟持した挟持手段１７７が、一対の第２ガイドレール１１６により位置決めされたフレームユニット１の保護シート１５の剥離起点１８の上方を超えて環状フレーム４の上方に移動するとともに、ヒートシール１７１を図示しないヒートシールロールからさらに引き出す。また、保護シート剥離ユニット１７０は、カッター１７３及びヒータヘッド１７４を保護シート１５の剥離起点１８の上方に位置付ける。

保護シート剥離ユニット１７０は、昇降手段１７５が予め所定の温度まで加熱されているヒータヘッド１７４を下降させ、ヒータヘッド１７４がヒートシール１７１を下方に押圧し、ヒートシール１７１の粘着面１７１−２を保護シート１５の剥離起点１８の近傍に接触させ、所定の押し付け圧力で押し付けていく。保護シート剥離ユニット１７０は、加熱されたヒータヘッド１７４を押し付けることによって、ヒートシール１７１の粘着面１７１−２の粘着性を最適な状態で発現させて、保護シート１５の剥離起点１８の近傍に貼着する。

次に、保護シート剥離ユニット１７０は、図６に示すように、カッター１７３を下降して、カッター１７３の刃先１７３−１でヒートシール１７１を切り込み、ヒートシール１７１を切断して、ウェーハ２の表面５に貼着された保護シート１５の剥離起点１８の近傍に帯状のヒートシール１７１の一端を貼着した状態にする。保護シート剥離ユニット１７０は、カッター１７３がヒートシール１７１を切断した後、カッター１７３及びヒータヘッド１７４を上昇してヒートシール１７１から退避する。

次に、保護シート剥離ユニット１７０は、図７に示すように、挟持手段１７７をウェーハ２の表面５に沿ってウェーハの中央の上方を通ってウェーハ２の外縁部に向かうように剥離起点１８から移動させて、ヒートシール１７１を引っ張って、ウェーハ２の表面５からヒートシール１７１の一端が貼着した保護シート１５を剥離する。保護シート剥離ユニット１７０は、ウェーハ２の表面５からヒートシール１７１の一端が貼着した保護シート１５を剥離した後、第２ガイドレール１１６の上方から退避して、ウェーハ２の表面から剥離した保護シート１５及びヒートシール１７１を所定の位置に廃棄する。

制御ユニット１０２は、拡張装置１００の上述した構成要素を制御して、ウェーハ２に対する加工動作を拡張装置１００に実施させるものである。なお、制御ユニット１０２は、ＣＰＵ（central processing unit）のような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）のような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１０２の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、拡張装置１００を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して拡張装置１００の上述した構成要素に出力する。

制御ユニット１０２は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置など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など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。

次に、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法を説明する。図８は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。

実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、フレームユニット１のウェーハ２を分割予定ライン６に沿って分割し、デバイスチップ９を形成する方法である。デバイスチップの製造方法は、図８に示すように、保護シート貼着ステップ１００１と、改質層形成ステップ１００２と、研削ステップ１００３と、エキスパンドシート貼着ステップ１００４と、保護シート剥離ステップ１００５と、拡張ステップ１００６とを備える。

（保護シート貼着ステップ）
図９は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の保護シート貼着ステップを示す斜視図である。保護シート貼着ステップ１００１は、ウェーハ２の表面５側に保護シート１５を貼着するステップである。

実施形態１において、保護シート貼着ステップ１００１では、図９に示すように、周知のマウンタがウェーハ２と同径の保護シート１５をウェーハ２の表面５に貼着し、保護シート１５に剥離起点１８を形成する。デバイスチップの製造方法は、ウェーハ２の表面５に保護シート１５を貼着すると、改質層形成ステップ１００２に進む。

（改質層形成ステップ）
図１０は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の改質層形成ステップを一部断面で示す側面図である。改質層形成ステップ１００２は、保護シート貼着ステップ１００１実施後、ウェーハ２の裏面８側から、ウェーハ２の基板に対して透過性を有する波長（実施形態では、１３００ｎｍ〜１０６４ｎｍ）のレーザー光線２４を、ウェーハ２の基板の内部に集光点２４−１を位置付けた状態で分割予定ライン６に沿って照射し、ウェーハ２の基板の内部に分割予定ライン６に沿った改質層１０を形成するステップである。

実施形態１において、改質層形成ステップ１００２では、レーザー加工装置２０が保護シート１５を介してウェーハ２の基板の表面５側をチャックテーブル２１の保持面２２に吸引保持する。改質層形成ステップ１００２では、図１０に示すように、レーザー光線照射ユニット２３の集光点２４−１を基板の内部に設定して、レーザー加工装置２０が、チャックテーブル２１とレーザー光線照射ユニット２３とを分割予定ライン６に沿って相対的に移動させながらパルス状のレーザー光線２４を分割予定ライン６に沿って照射する。

実施形態１において、改質層形成ステップ１００２では、レーザー加工装置２０が、チャックテーブル２１に吸引保持されたウェーハ２に対してレーザー光線照射ユニット２３を図１０中に点線で示す位置から図１０中に実線で示す位置に向かうように、チャックテーブル２１を移動させながらレーザー光線２４を照射する。改質層形成ステップ１００２では、レーザー加工装置２０が、ウェーハ２に対して透過性を有する波長を有するレーザー光線２４を照射するために、図４に示すように、ウェーハ２の内部に分割予定ライン６に沿って改質層１０を形成する。

改質層形成ステップ１００２では、全ての分割予定ライン６に沿ってウェーハ２の内部に改質層１０を形成すると、レーザー光線２４の照射、チャックテーブル２１の吸引保持を停止して、研削ステップ１００３に進む。

（研削ステップ）
図１１は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の研削ステップを一部断面で示す側面図である。研削ステップ１００３は、改質層形成ステップ１００２実施後、ウェーハ２を裏面８側から研削して、ウェーハ２を仕上げ厚さ１１（図２に示す）に形成するステップである。

実施形態１において、研削ステップ１００３では、研削装置３０が、チャックテーブル３１の保持面３２に保護シート１５を介してウェーハ２の基板の表面５側を吸引保持する。研削ステップ１００３では、図１１に示すように、スピンドル３３により研削ホイール３４を回転しかつチャックテーブル３１を軸心回りに回転させ、研削液ノズル３５から純水等の研削液３６を供給しつつ、研削ホイール３４の研削用砥石３７をウェーハ２の基板の裏面８に当接させてチャックテーブル３１に所定の送り速度で近づけて、研削用砥石３７でウェーハ２の裏面８を研削して、ウェーハ２を薄化する。

なお、実施形態１において、研削ステップ１００３では、研削装置３０が、ウェーハ２を仕上げ厚さ１１まで薄化すると、研削ホイール３４をウェーハ２から退避させ、チャックテーブル３１の吸引保持を停止して、エキスパンドシート貼着ステップ１００４に進む。

（エキスパンドシート貼着ステップ）
図１２は、図８に示されたデバイスチップの製造方法のエキスパンドシート貼着ステップを一部断面で示す側面図である。図１３は、図８に示されたデバイスチップの製造方法のエキスパンドシート貼着ステップ後のフレームユニットの断面図である。エキスパンドシート貼着ステップ１００４は、研削ステップ１００３実施後、ウェーハ２の裏面８側にウェーハ２の直径を超える大きさのエキスパンドシート３を貼着し、保護シート１５とエキスパンドシート３でウェーハ２が挟まれた状態にして、フレームユニットを形成するステップである。なお、図１２は、改質層１０を省略している。

実施形態１において、エキスパンドシート貼着ステップ１００４では、マウンタ５０が、円板状の保持テーブル５１の保持面５２の中央に保護シート１５を介してウェーハ２の基板の表面５側を保持し、保持テーブル５１の外縁部に設けられかつ保持面５２よりも低いフレーム保持部５３上に内径がウェーハ２の直径よりも大きくかつエキスパンドシート４０の外径よりも小さい環状フレーム４を保持する。このとき、ウェーハ２の裏面８と環状フレーム４の表面とが同一平面上に位置するのが望ましい。

実施形態１において、エキスパンドシート貼着ステップ１００４では、マウンタ５０が、エキスパンドシート３の一端部を環状フレーム４５に貼着し、エキスパンドシート４０の基材層を保持テーブル５１の保持面５２に押圧する貼着ローラ５４をエキスパンドシート３が貼着した環状フレーム４の一端部から他端部に向けて保持面５２即ちウェーハ２の裏面８に沿って移動させる。

実施形態１において、エキスパンドシート貼着ステップ１００４では、マウンタ５０が、エキスパンドシート３の外縁部を環状フレーム４に貼着し、エキスパンドシート３の中央部をウェーハ２の裏面８に貼着して、図１３に示すように、保護シート１５とエキスパンドシート４０とでウェーハ２が挟まれた状態にして、フレームユニット１を形成する。実施形態１において、エキスパンドシート貼着ステップ１００４では、マウンタ５０が、エキスパンドシート３を環状フレーム４とウェーハ２の裏面８とに貼着すると、保護シート剥離ステップ１００５に進む。

なお、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法では、保護シート剥離ステップ１００５及び拡張ステップ１００６は、前述した拡張装置１００を用いて実施する。

（保護シート剥離ステップ）
保護シート剥離ステップ１００５は、フレームユニット１のウェーハ２の表面５から保護シート１５を剥離するステップである。実施形態１において、保護シート剥離ステップ１００５では、拡張装置１００が、入力ユニットを介して加工内容情報を制御ユニット１０２が受け付けて記憶装置に記憶し、複数のフレームユニット１が収容されたカセット１１３がカセットエレベータ１１２上に載置される。保護シート剥離ステップ１００５では、制御ユニット１０２がオペレータからの加工開始指示を受け付けると、拡張装置１００により実施される。

保護シート剥離ステップ１００５では、拡張装置１００は、エキスパンドユニット１２０の拡張ドラム１２２を下降した状態で、カセット１１３から第１搬送ユニット１５１でフレームユニット１を１枚取り出し、フレームユニット１を一対の第１ガイドレール１１５上ン仮置きした後、一対の第１ガイドレール１１５同士を近づけてフレームユニット１をＸ軸方向に位置決めする。

保護シート剥離ステップ１００５では、拡張装置１００は、第２搬送ユニット１５２で第１ガイドレール１１５上のフレームユニット１を第２ガイドレール１１６上に搬送し、一対の第２ガイドレール１１６を互いに近づけてフレームユニット１をＸ軸方向に位置決めする。保護シート剥離ステップ１００５では、拡張装置１００は、保護シート剥離ユニット１７０で一対の第２ガイドレール１１６上に位置決めされたフレームユニット１のウェーハ２の表面５から保護シート１５を剥離して、拡張ステップ１００６に進む。

（拡張ステップ）
図１４は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の拡張ステップにおいて、エキスパンドユニットのフレーム保持部がフレームユニットを保持した状態を一部断面で示す側面図である。図１５は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の拡張ステップにおいて、エキスパンドユニットの拡張ドラムがフレームユニットのエキスパンドシートを拡張した状態を一部断面で示す側面図である。図１６は、図８に示されたデバイスチップの製造方法の拡張ステップにおいて、加熱ユニットがフレームユニットのエキスパンドシートの弛みを加熱、収縮した状態を一部断面で示す側面図である。

拡張ステップ１００６は、エキスパンドシート貼着ステップ１００４実施後、保護シート１５を剥離した直後に、エキスパンドシート３を面方向に拡張して、ウェーハ２を改質層１０を起点に破断して、個々のデバイスチップ９に分割するステップである。拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、第３搬送ユニット１５３で一対の第２ガイドレール１１６上のフレームユニット１をエキスパンドユニット１２０の下降したフレーム載置プレート１２３の上面２３２上に搬送するとともに、ウェーハ２をチャックテーブル１２７の保持面１２８上に載置する。

拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、図１４に示すように、エキスパンドユニット１２０のフレーム載置プレート１２３を上昇して、環状フレーム４をフレーム押さえプレート１２４とフレーム載置プレート１２３との間で挟んでフレームユニット１を保持するとともに、拡張ドラム１２２及びチャックテーブル１２７を上昇して、拡張ドラム１２２のコロ部材２２１及び保持面１２８をエキスパンドシート３に当接する。

拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、拡張ドラム１２２及びチャックテーブル１２７を更に上昇させる。すると、エキスパンドシート３のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間をコロ部材２２１が下方から上方に向けて押圧するとともに、ウェーハ２をチャックテーブル１２７が下方から上方に向けて押圧して、エキスパンドシート３が面方向に拡張される。拡張ステップ１００６では、エキスパンドシート３の拡張の結果、エキスパンドシート３に放射状に引張力が作用する。

このようにウェーハ２の裏面８に貼着されたエキスパンドシート３に放射状に引張力が作用すると、ウェーハ２は、図１５に示すように、分割予定ライン６に沿って改質層１０が形成されているので、改質層１０を基点として、分割予定ライン６に沿って個々のデバイスチップ９に分割される。また、ウェーハ２は、デバイスチップ９間が広がり、デバイスチップ９間に間隔が形成される。拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、エキスパンドユニット１２０の拡張ドラム１２２及びチャックテーブルを下降する。すると、フレームユニット１は、エキスパンドシート３が一旦拡張しているために、エキスパンドシート３のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間に弛みが形成される。

拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、エキスパンドユニット１２０のフレーム保持部１２１のフレーム載置プレート１３３を下降し、第３搬送ユニット１５３でフレーム載置プレート１３３上のフレームユニット１を一対の第２ガイドレール１１６上に搬送する。拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、加熱ユニット１３０の突き上げ部材３７１及び保持テーブル１３２が下降し、フレーム固定部１３１のフレーム押さえプレート１３４を退避位置に位置付けた状態で、第２搬送ユニット１５２で第２ガイドレール１１６上のフレームユニット１を、フレーム載置プレート１３３の上面３３２上に搬送する。

拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、フレーム固定部１３１のセンタリングガイド３３３同士を近づけて、フレームユニット１のウェーハ２を位置決めする。拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、フレーム載置プレート１３３を上昇させて、環状フレーム４をフレーム載置プレート１３３とフレーム押さえプレート１３４との間に挟んでフレームユニット１を固定する。

拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、加熱ユニット１３０の突き上げ部材３７１及び保持テーブル１３２を上昇させて、拡張されたエキスパンドシート３のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間の弛みを張り、デバイスチップ９間に間隔を形成する。拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、吸引部３２２を駆動して、吸引部３２２により吸着部を吸引して、ウェーハ２の裏面８側をエキスパンドシート３を介して保持面３２１に吸引保持して、デバイスチップ９間の間隔を維持する。拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、コロ部材２７４の上端及び保持テーブル１３２の保持面１２８がフレーム載置プレート１３３の上面３３２と同一平面上に位置するように、突き上げ部材３７１及び保持テーブル１３２を下降させる。すると、エキスパンドシート３のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間に弛みが形成される。

拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、加熱ユニット１３０の加熱手段１３８を図１４に示すように下降させて、エキスパンドシート３のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間に弛みに加熱部１３９を対面させる。拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、加熱ユニット１３０が加熱手段１３８の全ての加熱部１３９に電圧を印加するなどして、所定温度まで加熱して、全ての加熱部１３９から赤外線を放射させながら加熱手段１３８の回転移動ユニット３８２でユニット本体３８１を回転して。こうして、拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、エキスパンドシート３のウェーハ２の外周と環状フレーム４の内周との間の弛みを加熱し、収縮させる。

拡張ステップ１００６では、拡張装置１００は、予め定められた所定時間弛みを加熱し、収縮すると、加熱ユニット１３０の加熱手段１３８をエキスパンドシート３から退避し、突き上げ部材３７１及び保持テーブル１３２を下降し、保持テーブル１３２の吸引保持を停止し、フレーム固定部１３１の環状フレーム４の固定を解除して、デバイスチップの製造方法を終了する。なお、拡張ステップ１００６では、保持テーブル１３２の吸引保持を停止しても、エキスパンドシート３の弛みが収縮されているので、デバイスチップ９間の間隔が、エキスパンドシート３が拡張された時の間隔に維持される。

実施形態１では、拡張装置１００は、第２搬送ユニット１５２でフレームユニット１を洗浄ユニット１４０まで搬送し、フレームユニット１を洗浄ユニット１４０で洗浄した後、第１搬送ユニット１５１で紫外線照射ユニット１６０まで搬送する。拡張装置１００は、紫外線照射ユニット１６０でフレームユニット１のエキスパンドシート３全体に紫外線を照射した後、第１搬送ユニット１５１でフレームユニット１をカセット１１３内に収容する。実施形態１では、拡張装置１００は、カセット１１３内のフレームユニット１のエキスパンドシート３を順に拡張してウェーハ２を個々のデバイスチップ９に分割し、カセット１１３内の全てのフレームユニット１のエキスパンドシート３を拡張してウェーハ２を個々のデバイスチップ９に分割すると、加工動作を終了する。

以上説明したように、実施形態１に係る拡張装置１００は、保護シート１５がウェーハ２の表面５に貼られたフレームユニット１が搬入され、保護シート剥離ユニット１７０がエキスパンドユニット１２０の拡張ドラム１２２でエキスパンドシート３を拡張する前に保護シート１５を剥離するため、拡張装置１００への搬送中にウェーハ２が保護シート１５とエキスパンドシート３とで挟まれている。このために、拡張装置１００は、搬送中にデバイスチップ９同士がこすれる恐れが抑制でき、デバイスチップ９に欠けが発生する恐れを抑制できるとともに、デバイスチップ９のデバイス７に異物が付着する事もないという効果を奏する。その結果、拡張装置１００は、デバイスチップ９の抗折強度の低下を抑制しながらも、デバイスチップの破損を抑制することができるという効果を奏する。

また、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、エキスパンドシート貼着ステップ１００４後、保護シート１５とエキスパンドシート３とで挟まれたウェーハ２を備えるフレームユニット１を拡張装置１００に搬入するので、拡張装置１００への搬送中にウェーハ２が保護シート１５とエキスパンドシート３とで挟まれている。このために、デバイスチップの製造方法は、搬送中にデバイスチップ９同士がこすれる恐れが抑制でき、デバイスチップ９に欠けが発生する恐れを抑制できるとともに、デバイスチップ９のデバイス７に異物が付着する事もないという効果を奏する。その結果、デバイスチップの製造方法は、デバイスチップ９の抗折強度の低下を抑制しながらも、デバイスチップの破損を抑制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に係るデバイスチップの製造方法を図面に基づいて説明する。図１７は、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。なお、図１７は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明する。

実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、図１７に示すように、保護シート貼着ステップ１００１後、ウェーハ２を裏面８側から研削して仕上げ厚さ１１に形成する研削ステップ１００３とエキスパンドシート貼着ステップ１００４を順に実施する。また、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、図１７に示すように、エキスパンドシート貼着ステップ１００４後、改質層形成ステップ１００２を実施する。

実施形態２に係るデバイスチップの製造方法の改質層形成ステップ１００２では、エキスパンドシート貼着ステップ１００４実施後、レーザー加工装置２０が保護シート１５を介してウェーハ２の基板の表面５側をチャックテーブル２１の保持面２２に吸引保持し、ウェーハ２の基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線２４を、エキスパンドシート３を介してウェーハ２の裏面８側から分割予定ライン６に沿って照射し、ウェーハ２の基板の内部に分割予定ライン６に沿った改質層１０を形成する。

実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、図１７に示すように、改質層形成ステップ１００２実施後、保護シート剥離ステップ１００５を実施し、保護シート１５を剥離した直後に、エキスパンドシート３を面方向に拡張して、改質層１０を起点にウェーハ２を破断して個々のデバイスチップ９に分割する拡張ステップ１００６を実施する。

実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、保護シート１５とエキスパンドシート３とで挟まれたウェーハ２を備えるフレームユニット１を拡張装置１００に搬入するので、拡張装置１００への搬送中にウェーハ２が保護シート１５とエキスパンドシート３とで挟まれているため、搬送中にデバイスチップ９同士がこすれる恐れが抑制でき、デバイスチップ９に欠けが発生する恐れを抑制できるとともに、デバイスチップ９のデバイス７に異物が付着する事もないという効果を奏する。その結果、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、実施形態１と同様に、デバイスチップ９の抗折強度の低下を抑制しながらも、デバイスチップの破損を抑制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に係る拡張装置１００は、拡張起点として改質層１０が形成されたウェーハ２を個々のデバイスチップ９に分割したが、本発明では、これに限定されることなく、拡張起点としてレーザー加工溝又は切削溝が形成されたウェーハ２を個々のデバイスチップ９に分割しても良い。また、実施形態１では、拡張装置１００は、エキスパンドユニット１２０と加熱ユニット１３０とを備えているが、本発明では、エキスパンドユニット１２０と加熱ユニット１３０との双方の機能を備える一つのユニットでエキスパンドシート３の拡張と弛みの加熱、収縮を行っても良い。また、本発明では、ウェーハ２は、裏面８にＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が貼着されかつＤＡＦにエキスパンドシート３が貼着されてエキスパンドユニット１２０によりＤＡＦとともに個々のデバイスチップ９に分割されても良い。

１ フレームユニット
２ ウェーハ
３ エキスパンドシート
４ 環状フレーム
５ 表面
６ 分割予定ライン
７ デバイス
８ 裏面
９ デバイスチップ
１０ 改質層（拡張起点）
１１ 仕上げ厚さ
１２ 開口
１５ 保護シート
２４ レーザー光線
１００ 拡張装置
１２１ フレーム保持部
１２２ 拡張ドラム（拡張ユニット）
１２７ チャックテーブル
１２８ 保持面
１７０ 保護シート剥離ユニット
１００１ 保護シート貼着ステップ
１００２ 改質層形成ステップ
１００３ 研削ステップ
１００４ エキスパンドシート貼着ステップ
１００５ 保護シート剥離ステップ
１００６ 拡張ステップ

Claims (3)

1. 拡張起点が分割予定ラインに沿って形成されたウェーハが環状フレームの開口にエキスパンドシートで保持されたフレームユニットの、該エキスパンドシートを面方向に拡張する拡張装置であって、
   該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、
   該エキスパンドシートを介して該ウェーハを支持する保持面を有するチャックテーブルと、
   該フレーム保持部と該チャックテーブルとを該保持面と直交する方向に相対的に離反させ該エキスパンドシートを拡張する拡張ユニットと、
   該拡張ユニットで該エキスパンドシートを拡張する前にウェーハの表面に貼着された保護シートを剥離する保護シート剥離ユニットと、を備える拡張装置。
2. 格子状の分割予定ラインで区画された表面の各領域にデバイスを有するウェーハを該分割予定ラインに沿って分割し、デバイスチップを形成するデバイスチップの製造方法であって、
   ウェーハの表面側に保護シートを貼着する保護シート貼着ステップと、
   該保護シート貼着ステップ実施後、ウェーハの裏面側から、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を該分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該分割予定ラインに沿った改質層を形成する改質層形成ステップと、
   該改質層形成ステップ実施後、ウェーハを裏面側から研削して仕上げ厚さに形成する研削ステップと、
   該研削ステップ実施後、ウェーハの裏面側に、ウェーハの直径を超える大きさのエキスパンドシートを貼着し、該保護シートと該エキスパンドシートでウェーハが挟まれた状態にするエキスパンドシート貼着ステップと、
   該エキスパンドシート貼着ステップ実施後、該保護シートを剥離した直後に、該エキスパンドシートを面方向に拡張して、ウェーハを該改質層を起点に破断して個々のデバイスチップに分割する拡張ステップと、を備え、
   該拡張ステップは、請求項１に記載の拡張装置を用いて実施することを特徴とするデバイスチップの製造方法。
3. 格子状の分割予定ラインで区画された表面の各領域にデバイスを有するウェーハを該分割予定ラインに沿って分割し、デバイスチップを形成するデバイスチップの製造方法であって、
   ウェーハの表面側に保護シートを貼着する保護シート貼着ステップと、
   該保護シート貼着ステップ実施後、ウェーハを裏面側から研削して仕上げ厚さに形成する研削ステップと、
   該研削ステップ実施後、ウェーハの裏面側に、ウェーハの直径を超える大きさのエキスパンドシートを貼着し、該保護シートと該エキスパンドシートでウェーハが挟まれた状態にするエキスパンドシート貼着ステップと、
   該エキスパンドシート貼着ステップ実施後、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を、該エキスパンドシートを介してウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該分割予定ラインに沿った改質層を形成する改質層形成ステップと、
   該改質層形成ステップ実施後、該保護シートを剥離した直後に、該エキスパンドシートを面方向に拡張して、該改質層を起点にウェーハを破断して個々のデバイスチップに分割する拡張ステップと、を備え、
   該拡張ステップは、請求項１に記載の拡張装置を用いて実施することを特徴とするデバイスチップの製造方法。

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