JP2022077222A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】外周余剰領域の裏面にリング状の補強部が形成されたウエーハの裏面にダイシングテープを貼着してフレームと一体にする作業と、補強部を切断してウエーハから除去する加工装置を提供する。【解決手段】加工装置２は、ウエーハ搬出手段１０と、ウエーハテーブル１２と、フレーム搬出手段６８と、フレームテーブル７０と、フレーム６４にテープ９６を貼着するテープ貼着手段９８と、テープ付フレーム搬送手段１００と、テープをウエーハの裏面に圧着するテープ圧着手段１０２と、フレームユニットを搬出する搬出手段１９２と、ウエーハからリング状の補強部を除去する補強部除去手段１９４と、リング無しユニットを収容するフレームカセットテーブル２００及びリング無しユニットのテープ側を加熱する支持部３１０を有し、ウエーハの外周に高圧エアーを噴射する手段が配設され、外周をテープに密着させるリング無しユニット搬出手段１９６と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、外周余剰領域にリング状の補強部が凸状に裏面側に形成されたウエーハから凸状の補強部を除去する加工装置に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハは、裏面が研削されて所望の厚みに形成された後、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
本出願人は、研削されたウエーハの搬送を容易にするために外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部を残存させ所定の加工を施した後、ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着すると共にフレームでウエーハを支持し、ウエーハからリング状の補強部を除去する技術を提案した（たとえば特許文献１参照）。
特開２０１０－６２３７５号公報
しかし、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハの裏面にダイシングテープを貼着してフレームと一体にする作業が困難であると共に、リング状の補強部を切断してウエーハから除去することが困難であり生産性が悪いという問題がある。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハの裏面にダイシングテープを貼着してフレームと一体にする作業が容易であると共に、リング状の補強部を切断してウエーハから除去することが容易な加工装置を提供することである。
本発明によれば上記課題を解決する以下の加工装置が提供される。すなわち、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハから凸状の補強部を除去する加工装置であって、複数のウエーハが収容されたウエーハカセットが載置されるウエーハカセットテーブルと、該ウエーハカセットテーブルに載置されたウエーハカセットからウエーハを搬出するウエーハ搬出手段と、該ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハの表面側を支持するウエーハテーブルと、ウエーハを収容する開口部が形成されたリング状のフレームを複数収容するフレーム収容手段と、該フレーム収容手段からフレームを搬出するフレーム搬出手段と、該フレーム搬出手段によって搬出されたフレームを支持するフレームテーブルと、該フレームテーブルの上方に配設されフレームにテープを貼着するテープ貼着手段と、テープが貼着されたフレームを該ウエーハテーブルまで搬送し該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの裏面にフレームの開口部を位置づけてテープ付フレームを該ウエーハテーブルに載置するテープ付フレーム搬送手段と、テープ付フレームのテープをウエーハの裏面に圧着するテープ圧着手段と、該テープ圧着手段によってテープ付フレームのテープとウエーハの裏面とが圧着されたフレームユニットを該ウエーハテーブルから搬出するフレームユニット搬出手段と、該フレームユニット搬出手段によって搬出されたフレームユニットのウエーハからリング状の補強部を切断し除去する補強部除去手段と、リング状の補強部が除去されたリング無しユニットを該補強部除去手段から搬出するリング無しユニット搬出手段と、該リング無しユニット搬出手段によって搬出されたリング無しユニットを収容するフレームカセットが載置されるフレームカセットテーブルと、を含み、該リング無しユニット搬出手段は、リング無しユニットのテープ側を支持し加熱するリング無しユニット支持部を備え、該リング無しユニット支持部の上部には少なくともウエーハの外周に高圧エアーを噴射する高圧エアー噴射手段が配設され、ウエーハの外周に高圧エアーを噴射してウエーハの外周をテープに密着させる加工装置が提供される。
好ましくは、該ウエーハ搬出手段は、搬送アームと、該搬送アームの先端に配設されウエーハカセットに収容されたウエーハの裏面を支持しウエーハの表裏を反転させるハンドと、を備える。
該ハンドは、エアーの噴出によって負圧が発生し非接触でウエーハを支持するベルヌーイパッドであるのが好適である。
該ウエーハテーブルは、ウエーハの外周余剰領域を支持し外周余剰領域よりも内側の部分を非接触とする環状支持部と、該環状支持部の外周に配設されフレームを支持するフレーム支持部とを備えるのが好都合である。
該テープ貼着手段は、使用前のテープが巻かれたロールテープを支持するロールテープ支持部と、使用済みのテープを巻き取るテープ巻き取り部と、該ロールテープからテープを引き出すテープ引き出し部と、引き出されたテープをフレームに圧着する圧着部と、フレームの外周にはみ出したテープをフレームに沿って切断する切断部とを備えるのが望ましい。
該テープ圧着手段は、該ウエーハテーブルの上方に配設された上部チャンバーと、該ウエーハテーブルを収容した下部チャンバーと、該上部チャンバーを昇降させ該下部チャンバーに接触させた閉塞状態と該下部チャンバーから離反させた開放状態とを生成する昇降機構と、該閉塞状態で該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にする真空部と、該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを大気に開放する大気開放部と、を備え、該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの裏面にテープ付フレームのテープが位置づけられた状態で、該昇降機構を作動して該閉塞状態を維持しつつ該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にし、該上部チャンバーに配設された押圧ローラでテープ付フレームのテープをウエーハの裏面に圧着するのが好ましい。
該フレームユニット搬出手段は、ウエーハを保持するウエーハ保持部およびフレームを保持するフレーム保持部を含むフレームユニット保持部と、該フレームユニット保持部を仮置きテーブルに搬送する搬送部と、を備えるのが好適である。
該フレームユニット搬出手段は、該フレームユニット保持部を水平方向に二次元で移動する二次元移動機構と、該フレームユニット保持部に保持されたフレームユニットのウエーハの外周を撮像する撮像部と、を備え、該二次元移動機構を作動してウエーハの外周の少なくとも三ヶ所を該撮像部で撮像し、ウエーハの中心座標を求め、ウエーハの中心を該仮置きテーブルの中心と一致させるのが好都合である。
該補強部除去手段は、ウエーハの外周に形成されたリング状の補強部の付け根に向けてレーザー光線を照射して切断溝を形成するレーザー光線照射手段と、該仮置きテーブルに仮置きされたフレームユニットを保持し上昇させると共に該レーザー光線照射手段に位置づける第一の昇降テーブルと、該切断溝からリング状の補強部を分離する分離部とを備え、該分離部は、該切断溝に対応するテープに紫外線を照射してテープの粘着力を低減させる紫外線照射部と、リング状の補強部を外周に露出させてウエーハの内側を吸引保持すると共にフレームを支持する第二の昇降テーブルと、リング状の補強部の外周に作用してリング状の補強部を分離する分離器と、分離されたリング状の補強部が廃棄される廃棄部とを備え、該第一の昇降テーブルは該切断溝が形成されたフレームユニットを該仮置きテーブルに仮置きし、該仮置きテーブルは仮置きテーブル搬送部によって該分離部に位置づけられ、該第二の昇降テーブルが該仮置きテーブルに仮置きされたフレームユニットを支持するのが望ましい。
該仮置きテーブルはヒーターを備え、該第一の昇降テーブルはヒーターによってテープが加熱されリング状の補強部の付け根にテープが密着したフレームユニットを該仮置きテーブルから保持するのが好ましい。
該仮置きテーブルは、ウエーハの外周余剰領域を支持し外周余剰領域よりも内側の部分を非接触とする環状支持部と、該環状支持部の外周に配設されフレームを支持するフレーム支持部とを備えるのが好適である。
該リング無しユニット搬出手段は、該第二の昇降テーブルに支持されたリング無しユニットに対面しフレームを保持するフレーム保持部を備え該フレームカセットテーブルに向かって移動すると共に該フレーム保持部を反転させる反転機構を含み、該リング無しユニット支持部は、該反転機構によって反転しウエーハの表面が上を向いたリング無しユニットを支持し、該リング無しユニット搬出手段は、さらに、該リング無しユニット支持部に支持されたリング無しユニットを該フレームカセットテーブルに載置されたフレームカセットに進入させて収容する押し込み部を備えるのが好都合である。
本発明の加工装置は、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハから凸状の補強部を除去する加工装置であって、複数のウエーハが収容されたウエーハカセットが載置されるウエーハカセットテーブルと、該ウエーハカセットテーブルに載置されたウエーハカセットからウエーハを搬出するウエーハ搬出手段と、該ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハの表面側を支持するウエーハテーブルと、ウエーハを収容する開口部が形成されたリング状のフレームを複数収容するフレーム収容手段と、該フレーム収容手段からフレームを搬出するフレーム搬出手段と、該フレーム搬出手段によって搬出されたフレームを支持するフレームテーブルと、該フレームテーブルの上方に配設されフレームにテープを貼着するテープ貼着手段と、テープが貼着されたフレームを該ウエーハテーブルまで搬送し該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの裏面にフレームの開口部を位置づけてテープ付フレームを該ウエーハテーブルに載置するテープ付フレーム搬送手段と、テープ付フレームのテープをウエーハの裏面に圧着するテープ圧着手段と、該テープ圧着手段によってテープ付フレームのテープとウエーハの裏面とが圧着されたフレームユニットを該ウエーハテーブルから搬出するフレームユニット搬出手段と、該フレームユニット搬出手段によって搬出されたフレームユニットのウエーハからリング状の補強部を切断し除去する補強部除去手段と、リング状の補強部が除去されたリング無しユニットを該補強部除去手段から搬出するリング無しユニット搬出手段と、該リング無しユニット搬出手段によって搬出されたリング無しユニットを収容するフレームカセットが載置されるフレームカセットテーブルと、を含み、該リング無しユニット搬出手段は、リング無しユニットのテープ側を支持し加熱するリング無しユニット支持部を備え、該リング無しユニット支持部の上部には少なくともウエーハの外周に高圧エアーを噴射する高圧エアー噴射手段が配設され、ウエーハの外周に高圧エアーを噴射してウエーハの外周をテープに密着させるので、外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハの裏面にダイシングテープを貼着してフレームと一体にする作業が容易であると共に、リング状の補強部を切断してウエーハから除去することが容易であり生産性が良好となる。
本発明に従って構成された加工装置の斜視図。 図１に示す加工装置によって加工が施されるウエーハの斜視図。 図１に示すウエーハカセットテーブル等の斜視図。 図１に示すハンドの斜視図。 図１に示すフレーム収容手段等の斜視図。 （ａ）図１に示すフレームテーブルが下降位置に位置している状態におけるテープ貼着手段等の斜視図、（ｂ）図１に示すフレームテーブルが上昇位置に位置している状態におけるテープ貼着手段等の斜視図。 図１に示すテープ圧着手段の分解斜視図。 テープ圧着工程において押圧ローラによるテープの押圧を開始する状態を示す断面図。 テープ圧着工程において押圧ローラによるテープの押圧が終了した状態を示す断面図。 図１に示す補強部除去手段の斜視図。 （ａ）図１に示す仮置きテーブルの強永久磁石が上昇位置に位置している場合のフレーム支持部の断面図、（ｂ）図１に示す仮置きテーブルの強永久磁石が下降位置に位置している場合のフレーム支持部の断面図。 （ａ）図１に示す補強部除去手段の第一の昇降テーブルの斜視図、（ｂ）（ａ）に示す保持部材を下方から見た斜視図。 レーザー光線照射手段の構成を示すブロック図。 （ａ）制御手段に入力される信号の例を示すグラフ、（ｂ）プラズマ光の波長と、レーザー加工が施された領域の材質と、レーザー光線のパワーとの関係を示すテーブル。 補強部除去工程においてウエーハの付け根にレーザー光線を照射している状態を示す模式図。 図１に示す補強部除去手段の分離部の斜視図。 補強部除去工程においてウエーハから補強部を分離している状態を示す模式図。 図１に示す補強部除去手段の廃棄部の斜視図。 図１に示すリング無しユニット搬出手段の反転機構の斜視図。 図１に示すリング無しユニット搬出手段のリング無しユニット支持部および押し込み部の斜視図。 リング無しユニットのテープを加熱しながら、ウエーハの外周に高圧エアーを噴射している状態を示す斜視図。 リング無しユニット収容工程を実施している状態を示す斜視図。
以下、本発明に従って構成された加工装置の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１を参照して説明すると、全体を符号２で示す加工装置は、複数のウエーハが収容されたウエーハカセット６が載置されるウエーハカセットテーブル８と、ウエーハカセットテーブル８に載置されたウエーハカセット６からウエーハを搬出するウエーハ搬出手段１０と、ウエーハ搬出手段１０によって搬出されたウエーハの表面側を支持するウエーハテーブル１２とを備える。
図２には、加工装置２によって加工が施されるウエーハ４が示されている。ウエーハ４の表面４ａは、ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイス１４が格子状の分割予定ライン１６によって区画されたデバイス領域１８と、デバイス領域１８を囲繞する外周余剰領域２０とが形成されている。図２では、便宜的にデバイス領域１８と外周余剰領域２０との境界部２２を二点鎖線で示しているが、実際には境界部２２を示す線は存在しない。ウエーハ４のデバイス領域１８に対応する裏面４ｂには、円形状の凹部２３が形成され、ウエーハ４の外周余剰領域２０に対応する裏面４ｂには、リング状の補強部２４が凸状に形成されており、外周余剰領域２０の厚みはデバイス領域１８の厚みよりも大きくなっている。また、ウエーハ４の周縁には、結晶方位を示す切り欠き２６が形成されている。ウエーハ４の表面４ａまたは裏面４ｂには、アルミニウム、銅等の金属膜が被覆されていてもよい。
図３に示すとおり、カセット６には、表面４ａが上を向いた状態で複数枚のウエーハ４が上下方向に間隔をおいて収容される。図示の実施形態のウエーハカセットテーブル８は、カセット６が載置される天板２８と、天板２８を支持する支持板３０とを有する。なお、天板２８が昇降自在であり、天板２８を昇降させて任意の高さに位置づける昇降手段が設けられていてもよい。
図３を参照して説明を続けると、ウエーハ搬出手段１０は、図３に矢印Ｙで示すＹ軸方向に移動自在なＹ軸可動部材３２と、Ｙ軸可動部材３２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段３４とを備える。Ｙ軸送り手段３４は、Ｙ軸可動部材３２の下端に連結されＹ軸方向に延びるボールねじ３６と、ボールねじ３６を回転させるモータ３８とを有する。Ｙ軸送り手段３４は、モータ３８の回転運動をボールねじ３６によって直線運動に変換してＹ軸可動部材３２に伝達し、Ｙ軸方向に延びる一対の案内レール４０に沿ってＹ軸可動部材３２をＹ軸方向に移動させる。なお、図３に矢印Ｘで示すＸ軸方向はＹ軸方向に直交する方向であり、図３に矢印Ｚで示すＺ軸方向はＸ軸方向およびＹ軸方向に直交する上下方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定するＸＹ平面は実質上水平である。
図示の実施形態のウエーハ搬出手段１０は、図３に示すとおり、搬送アーム４２と、搬送アーム４２の先端に配設されウエーハカセット６に収容されたウエーハ４の裏面４ｂを支持しウエーハ４の表裏を反転させるハンド４４とを備える。搬送アーム４２は、Ｙ軸可動部材３２の上面に設けられており、エアー駆動源または電動駆動源等の適宜の駆動源（図示していない。）によって駆動される。この駆動源は、搬送アーム４２を駆動して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれの方向において任意の位置にハンド４４を位置づけると共に、ハンド４４を上下反転させる。
図４を参照して説明すると、ハンド４４は、エアーの噴出によって負圧が発生し非接触でウエーハ４を支持するベルヌーイパッドであるのが好ましい。図示の実施形態のハンド４４は全体としてＣ形状であり、ハンド４４の片面には、圧縮空気供給源（図示していない。）に接続された複数のエアー噴出口４６が形成されている。ハンド４４の外周縁には、周方向に間隔をおいて複数のガイドピン４８が付設されている。各ガイドピン４８は、ハンド４４の径方向に移動自在に構成されている。
図３および図４に示すとおり、ウエーハ搬出手段１０は、ウエーハカセットテーブル８に載置されたウエーハカセット６内のウエーハ４の裏面４ｂ側（下側）にハンド４４を位置づけた後、ハンド４４のエアー噴出口４６から圧縮エアーを噴出してベルヌーイ効果によってハンド４４の片面側に負圧を生成し、ハンド４４によって非接触でウエーハ４を裏面４ｂ側から吸引支持する。ハンド４４に吸引支持されたウエーハ４の水平移動は、各ガイドピン４８によって規制される。そして、ウエーハ搬出手段１０は、Ｙ軸可動部材３２および搬送アーム４２を移動させることにより、ハンド４４で吸引支持したウエーハ４をウエーハカセット６から搬出する。
図示の実施形態のウエーハ搬出手段１０は、図４に示すとおり、ウエーハ４の切り欠き２６の位置を検出する切り欠き検出手段５０を備えている。切り欠き検出手段５０は、たとえば、互いに上下方向に間隔をおいて配置された発光素子５２および受光素子５４、並びにハンド４４のガイドピン４８の少なくとも１個を回転させる駆動源（図示していない。）を含む構成でよい。
発光素子５２および受光素子５４は、適宜のブラケット（図示していない。）を介してＹ軸可動部材３２または搬送経路に付設され得る。また、上記駆動源によってガイドピン４８が回転すると、ガイドピン４８の回転に起因して、ハンド４４で吸引支持したウエーハ４が回転するようになっている。ガイドピン４８からウエーハ４に確実に回転を伝達させるべく、駆動源によって回転するガイドピン４８の外周面は適宜の合成ゴムから形成されているのが好適である。
切り欠き検出手段５０は、ウエーハ４がハンド４４によって吸引支持されると共に、発光素子５２と受光素子５４との間にウエーハ４の外周が位置づけられた状態において、駆動源でガイドピン４８を介してウエーハ４を回転させることにより、切り欠き２６の位置を検出することができる。これによって、ウエーハ４の向きを任意の向きに調整することが可能となる。
図３に示すとおり、ウエーハテーブル１２は、ウエーハ搬出手段１０に隣接して配置されている。図示の実施形態のウエーハテーブル１２は、ウエーハ４の外周余剰領域２０を支持し外周余剰領域２０よりも内側の部分を非接触とする環状支持部５６と、環状支持部５６の外周に配設され、後述のフレーム６４（図５参照。）を支持するフレーム支持部５８とを備える。環状支持部５６の上面には、周方向に間隔をおいて配置された複数の吸引孔６０が形成されており、各吸引孔６０は吸引手段（図示していない。）に接続されている。ウエーハテーブル１２における環状支持部５６よりも径方向内側部分は下方に窪んだ円形の凹所６２となっている。
ハンド４４が１８０°反転してウエーハ４の表裏を反転させて、ウエーハ４の表面４ａが下を向いた状態でウエーハテーブル１２にウエーハ４が載せられると、ウエーハ４の外周余剰領域２０が環状支持部５６によって支持され、ウエーハ４のデバイス領域１８は凹所６２に位置する。このため、デバイス１４が形成されている表面４ａが下を向いた状態でウエーハテーブル１２にウエーハ４が載せられても、デバイス１４とウエーハテーブル１２とが接触することがないのでデバイス１４の損傷が防止される。また、ウエーハテーブル１２は、環状支持部５６によって外周余剰領域２０を支持した後、吸引手段を作動させて各吸引孔６０に吸引力を生成し外周余剰領域２０を吸引保持することによって、ウエーハ４の位置ずれを防止する。
図５を参照して説明すると、加工装置２は、さらに、ウエーハ４を収容する開口部６４ａが形成されたリング状のフレーム６４を複数収容するフレーム収容手段６６と、フレーム収容手段６６からフレーム６４を搬出するフレーム搬出手段６８と、フレーム搬出手段６８によって搬出されたフレーム６４を支持するフレームテーブル７０とを備える。
図５に示すとおり、図示の実施形態のフレーム収容手段６６は、ハウジング７２と、ハウジング７２内に昇降自在に配置された昇降板７４と、昇降板７４を昇降させる昇降手段（図示していない。）とを備える。図５においてハウジング７２のＸ軸方向奥側の側面には、Ｚ軸方向に延びるＺ軸ガイド部材７８が配置されている。昇降板７４は、Ｚ軸ガイド部材７８に昇降自在に支持されており、昇降板７４を昇降させる昇降手段は、Ｚ軸ガイド部材７８の内部に配置されている。昇降手段は、たとえば、昇降板７４に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図５においてハウジング７２のＸ軸方向手前側の側面には、取っ手７６ａが付設された扉７６が設けられており、フレーム収容手段６６においては、取っ手７６ａを把持して扉７６を開けることにより、ハウジング７２の内部にフレーム６４を収容することができるようになっている。また、ハウジング７２の上端には開口部８０が設けられている。
図５に示すとおり、磁性体から形成されているフレーム６４は、ハウジング７２の内部において昇降板７４の上面に積層されて収容される。積層された複数枚のフレーム６４のうち最上段のフレーム６４がハウジング７２の開口部８０からフレーム搬出手段６８によって搬出される。また、フレーム収容手段６６は、開口部８０からフレーム６４が搬出されると、昇降手段によって昇降板７４を適宜上昇させ、フレーム搬出手段６８によって搬出可能な位置に最上段のフレーム６４を位置づける。
図５を参照して説明を続けると、フレーム搬出手段６８は、適宜のブラケット（図示していない。）に固定されＸ軸方向に延びるＸ軸ガイド部材８２と、Ｘ軸方向に移動自在にＸ軸ガイド部材８２に支持されたＸ軸可動部材８４と、Ｘ軸可動部材８４をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段（図示していない。）と、Ｚ軸方向に移動自在にＸ軸可動部材８４に支持されたＺ軸可動部材８６と、Ｚ軸可動部材８６をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。フレーム搬出手段６８のＸ軸送り手段は、Ｘ軸可動部材８４に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよく、Ｚ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材８６に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
フレーム搬出手段６８のＺ軸可動部材８６は、フレーム６４を保持する保持部８８を有する。図示の実施形態の保持部８８は、矩形状の基板９０と、基板９０の下面に設けられた複数の吸引パッド９２とを有し、各吸引パッド９２は吸引手段（図示していない。）に接続されている。
フレーム搬出手段６８は、フレーム収容手段６６に収容されている最上段のフレーム６４を保持部８８の吸引パッド９２で吸引保持した後、Ｘ軸可動部材８４およびＺ軸可動部材８６を移動させることにより、吸引保持した最上段のフレーム６４をフレーム収容手段６６から搬出する。
図５に示すとおり、フレームテーブル７０は、実線で示す下降位置と、二点鎖線で示す上昇位置との間で昇降自在にＺ軸ガイド部材９４に支持されている。Ｚ軸ガイド部材９４には、下降位置と上昇位置との間でフレームテーブル７０を昇降させる適宜の駆動源（たとえばエアー駆動源または電動駆動源）が付設されている。フレームテーブル７０においては、フレーム搬出手段６８によって搬出されたフレーム６４を下降位置において受け取るようになっている。
図１および図５に示すとおり、加工装置２は、フレームテーブル７０の上方に配設されフレーム６４にテープ９６を貼着するテープ貼着手段９８（図１参照。）と、テープ９６が貼着されたフレーム６４（以下「テープ付フレーム６４’」ということがある。）をウエーハテーブル１２まで搬送しウエーハテーブル１２に支持されたウエーハ４の裏面４ｂにフレーム６４の開口部６４ａを位置づけてテープ付フレーム６４’をウエーハテーブル１２に載置するテープ付フレーム搬送手段１００（図５参照。）と、テープ付フレーム６４’のテープ９６をウエーハ４の裏面４ｂに圧着するテープ圧着手段１０２（図１参照。）とを含む。
図６を参照して説明すると、図示の実施形態のテープ貼着手段９８は、使用前のテープ９６が巻かれたロールテープ９６Ｒを支持するロールテープ支持部１０４と、使用済みのテープ９６を巻き取るテープ巻き取り部１０６と、ロールテープ９６Ｒからテープ９６を引き出すテープ引き出し部１０８と、引き出されたテープ９６をフレーム６４に圧着する圧着部１１０と、フレーム６４の外周にはみ出したテープ９６をフレーム６４に沿って切断する切断部１１２とを備える。
図６に示すとおり、ロールテープ支持部１０４は、Ｘ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に適宜のブラケット（図示していない。）に支持された支持ローラ１１４を含む。支持ローラ１１４には、テープ９６の粘着面を保護するための剥離紙１１６がテープ９６の粘着面に付設されて円筒状に巻かれたロールテープ９６Ｒが支持されている。
テープ巻き取り部１０６は、Ｘ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に適宜のブラケット（図示していない。）に支持された巻き取りローラ１１８と、巻き取りローラ１１８を回転させるモータ（図示していない。）とを含む。図６に示すとおり、テープ巻き取り部１０６は、モータによって巻き取りローラ１１８を回転させることにより、フレーム６４に貼り付けた部分に当たる円形の開口部１２０が形成された使用済みのテープ９６を巻き取る。
図６を参照して説明を続けると、テープ引き出し部１０８は、ロールテープ支持部１０４の支持ローラ１１４の下方に配置された引き出しローラ１２２と、引き出しローラ１２２を回転させるモータ（図示していない。）と、引き出しローラ１２２の回転に伴って回転する従動ローラ１２４とを含む。テープ引き出し部１０８は、モータによって引き出しローラ１２２と共に従動ローラ１２４を回転させることによって、引き出しローラ１２２と従動ローラ１２４とで挟み込んだテープ９６をロールテープ９６Ｒから引き出す。
引き出しローラ１２２と従動ローラ１２４との間を通過したテープ９６からは剥離紙１１６が剥離され、剥離された剥離紙１１６は剥離紙巻き取り部１２６によって巻き取られるようになっている。図示の実施形態の剥離紙巻き取り部１２６は、従動ローラ１２４の上方に配置された剥離紙巻き取りローラ１２８と、剥離紙巻き取りローラ１２８を回転させるモータ（図示していない。）とを有する。また、剥離紙１１６が剥離されたテープ９６は、引き出しローラ１２２とＹ軸方向に間隔をおいて配置されたガイドローラ１３０を経て巻き取りローラ１１８に導かれるようになっている。
圧着部１１０は、Ｙ軸方向に移動自在に配置された押圧ローラ１３２と、押圧ローラ１３２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）とを含む。圧着部１１０のＹ軸送り手段は、適宜の駆動源（たとえばエアー駆動源または電動駆動源）から構成され得る。
図６に示すとおり、切断部１１２は、適宜のブラケット（図示していない。）に固定されＺ軸方向に延びるＺ軸ガイド部材１３４と、Ｚ軸方向に移動自在にＺ軸ガイド部材１３４に支持されたＺ軸可動部材１３６と、Ｚ軸可動部材１３６をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。切断部１１２のＺ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材１３６に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
また、切断部１１２は、Ｚ軸可動部材１３６の先端下面に固定されたモータ１３８と、Ｚ軸方向に延びる軸線を中心としてモータ１３８によって回転されるアーム片１４０とを含む。アーム片１４０の下面には、互いに間隔をおいて第一・第二の垂下片１４２ａ、１４２ｂが付設されている。第一の垂下片１４２ａには、Ｚ軸方向と直交する軸線を中心として回転自在に円形のカッター１４４が支持され、第二の垂下片１４２ｂには、Ｚ軸方向と直交する軸線を中心として回転自在に押さえローラ１４６が支持されている。
フレーム搬出手段６８からフレーム６４を受け取ったフレームテーブル７０が下降位置（図６（ａ）に示す位置）から上昇位置（図６（ｂ）に示す位置）に位置づけられる前に、テープ貼着手段９８は、引き出しローラ１２２と従動ローラ１２４とによって未使用のテープ９６を引き出す。そして、圧着部１１０の押圧ローラ１３２によってテープ９６をフレーム６４に押圧できる程度にフレームテーブル７０を上昇位置に位置づけ、押圧ローラ１３２にテープ９６を介してフレーム６４を接触させる。そして、押圧ローラ１３２でテープ９６の粘着面をフレーム６４に押し付けながら押圧ローラ１３２をＹ軸方向に転がす。これによって、テープ引き出し部１０８によってロールテープ９６Ｒから引き出されたテープ９６をフレーム６４に圧着することができる。
テープ９６をフレーム６４に圧着した後、テープ貼着手段９８は、切断部１１２のＺ軸可動部材１３６をＺ軸送り手段により下降させ、フレーム６４上のテープ９６にカッター１４４を押し当てると共に押さえローラ１４６でテープ９６の上からフレーム６４を押さえる。次いで、モータ１３８によってアーム片１４０を回転させ、カッター１４４および押さえローラ１４６をフレーム６４に沿って円を描くように移動させる。これによって、フレーム６４の外周にはみ出したテープ９６をフレーム６４に沿って切断することができる。また、押さえローラ１４６でテープ９６の上からフレーム６４を押さえているので、テープ９６を切断している際にフレーム６４やテープ９６の位置ずれが防止される。そして、フレームテーブル７０を下降させた後、フレーム６４に貼り付けた部分に当たる円形の開口部１２０が形成された使用済みのテープ９６は、テープ巻き取り部１０６によって巻き取られる。
図５に示すとおり、テープ付フレーム搬送段１００は、適宜のブラケット（図示していない。）に固定されＹ軸方向に延びるＹ軸ガイド部材１４８と、Ｙ軸方向に移動自在にＹ軸ガイド部材１４８に支持されたＹ軸可動部材１５０と、Ｙ軸可動部材１５０をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）と、Ｚ軸方向に移動自在にＹ軸可動部材１５０に支持されたＺ軸可動部材１５２と、Ｚ軸可動部材１５２をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。テープ付フレーム搬送段１００のＹ軸送り手段は、Ｙ軸可動部材１５０に連結されＹ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよく、Ｚ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材１５２に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
テープ付フレーム搬送手段１００のＺ軸可動部材１５２は、テープ付フレーム６４’を保持する保持部１５４を有する。図示の実施形態の保持部１５４は、矩形状の基板１５６と、基板１５６の下面に設けられた複数の吸引パッド１５８とを有し、各吸引パッド１５８は吸引手段（図示していない。）に接続されている。
テープ付フレーム搬送手段１００は、テープ９６の粘着面が下を向いた状態でフレームテーブル７０に支持されているテープ付フレーム６４’の上面を保持部１５４の各吸引パッド１５８で吸引保持し、Ｙ軸可動部材１５０およびＺ軸可動部材１５２を移動させることにより、保持部１５４で吸引保持したテープ付フレーム６４’をフレームテーブル７０からウエーハテーブル１２まで搬送し、ウエーハテーブル１２に支持されたウエーハ４の裏面４ｂにフレーム６４の開口部６４ａを位置づけてテープ付フレーム６４’をウエーハテーブル１２に載置する。
図７ないし図９を参照してテープ圧着手段１０２について説明する。図７に示すとおり、テープ圧着手段１０２は、ウエーハテーブル１２の上方に配設された上部チャンバー１６０と、ウエーハテーブル１２を収容した下部チャンバー１６２と、上部チャンバー１６０を昇降させ下部チャンバー１６２に接触させた閉塞状態と下部チャンバー１６２から離反させた開放状態とを生成する昇降機構１６４と、閉塞状態で上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２を真空にする真空部１６６と、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２を大気に開放する大気開放部１６８とを備える。
図示の実施形態の上部チャンバー１６０は、図７に示すとおり、円形の天板１７０と、天板１７０の周縁から垂下する円筒状の側壁１７２とを含む。天板１７０の上面には、エアシリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る昇降機構１６４が装着されている。天板１７０の下面と側壁１７２の内周面とによって規定される収容空間には、ウエーハテーブル１２に支持されたウエーハ４の裏面４ｂにテープ付フレーム６４’のテープ９６を押し付けるための押圧ローラ１７４と、押圧ローラ１７４を回転自在に支持する支持片１７６と、支持片１７６をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段１７８とが配設されている。
Ｙ軸送り手段１７８は、支持片１７６に連結されＹ軸方向に延びるボールねじ１８０と、ボールねじ１８０を回転させるモータ１８２とを有する。そして、Ｙ軸送り手段１７８は、モータ１８２の回転運動をボールねじ１８０によって直線運動に変換して支持片１７６に伝達し、Ｙ軸方向に延びる一対の案内レール１８４に沿って支持片１７６を移動させる。
図７に示すとおり、下部チャンバー１６２は円筒状の側壁１８６を有し、側壁１８６の上部は開放され、側壁１８６の下部は閉塞されている。側壁１８６には接続開口１８８が形成されている。接続開口１８８には、適宜の真空ポンプから構成され得る真空部１６６が流路１９０を介して接続されている。流路１９０には、流路１９０を大気に開放可能な適宜のバルブから構成され得る大気開放部１６８が設けられている。
テープ圧着手段１０２は、ウエーハテーブル１２に支持されたウエーハ４の裏面４ｂにテープ付フレーム６４’のテープ９６が位置づけられた状態で、昇降機構１６４によって上部チャンバー１６０を下降させ、上部チャンバー１６０の側壁１７２の下端を下部チャンバー１６２の側壁１８６の上端に接触させて、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２を閉塞状態にすると共に、押圧ローラ１７４をテープ付フレーム６４’に接触させる。
次いで、テープ圧着手段１０２は、大気開放部１６８を構成するバルブを閉じた状態で真空部１６６を構成する真空ポンプを作動させ、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２の内部を真空にした後、図８および図９に示すとおり、Ｙ軸送り手段１７８で押圧ローラ１７４をＹ軸方向に転がすことにより、ウエーハ４の裏面４ｂにテープ９６を圧着してフレームユニットＵを生成する。
押圧ローラ１７４によってウエーハ４の裏面４ｂにテープ９６を圧着すると、リング状の補強部２４の付け根において、ウエーハ４とテープ９６との間に僅かな隙間が形成されるが、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２の内部を真空にした状態でウエーハ４とテープ９６とを圧着するので、ウエーハ４とテープ９６との間の僅かな隙間の圧力が大気圧より低く、テープ９６を圧着した後に大気開放部１６８を開放すると、大気圧によってテープ９６がウエーハ４に押し付けられる。これによって、補強部２４の付け根におけるウエーハ４とテープ９６との隙間がなくなり、補強部２４の付け根に沿ってテープ９６がウエーハ４の裏面４ｂに密着する。
図１および図１０に示すとおり、加工装置２は、さらに、テープ圧着手段１０２によってテープ付フレーム６４’のテープ９６とウエーハ４の裏面４ｂとが圧着されたフレームユニットＵをウエーハテーブル１２から搬出するフレームユニット搬出手段１９２と、フレームユニット搬出手段１９２によって搬出されたフレームユニットＵのウエーハ４からリング状の補強部２４を切断し除去する補強部除去手段１９４と、リング状の補強部２４が除去されたリング無しユニットを補強部除去手段１９４から搬出するリング無しユニット搬出手段１９６（図１参照。）と、リング無しユニット搬出手段１９６によって搬出されたリング無しユニットを収容するフレームカセット１９８が載置されるフレームカセットテーブル２００（図１参照。）とを含む。
図示の実施形態のフレームユニット搬出手段１９２は、図１０に示すとおり、ウエーハ４の外周の全部または一部を露出させてウエーハ４を保持するウエーハ保持部２０２ａおよびフレーム６４を保持するフレーム保持部２０２ｂを含むフレームユニット保持部２０２と、フレームユニット保持部２０２を仮置きテーブル２０４に搬送する搬送部２０６とを備える。
フレームユニット保持部２０２のウエーハ保持部２０２ａは、円形状の基板２０８と、基板２０８の下面に装着された吸着片２１０とを含む。吸着片２１０の下面には複数の吸引孔（図示していない。）が形成され、各吸引孔は吸引手段（図示していない。）に接続されている。吸着片２１０の形状は、たとえば、ウエーハ４の直径よりも小さい円形状でよい。フレーム保持部２０２ｂは、ウエーハ保持部２０２ａの基板２０８の周縁から周方向に間隔をおいて径方向外側に突出する複数（図示の実施形態では４個）の突出片２１２と、突出片２１２の下面に付設された吸引パッド２１４とを含み、各吸引パッド２１４は吸引手段（図示していない。）に接続されている。
搬送部２０６は、適宜のブラケット（図示していない。）に固定されＸ軸方向に延びるＸ軸ガイド部材２１６と、Ｘ軸方向に移動自在にＸ軸ガイド部材２１６に支持されたＸ軸可動部材２１８と、Ｘ軸可動部材２１８をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段（図示していない。）と、Ｚ軸方向に移動自在にＸ軸可動部材２１８に支持されたＺ軸可動部材２２０と、Ｚ軸可動部材２２０をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）と、Ｙ軸方向に移動自在にＺ軸可動部材２２０に支持されたＹ軸可動部材２２２と、Ｙ軸可動部材２２２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｙ軸可動部材２２２の先端には、ウエーハ保持部２０２ａの基板２０８が連結されている。搬送部２０６のＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
フレームユニット搬出手段１９２は、フレームユニット保持部２０２を水平方向に二次元で移動する二次元移動機構と、フレームユニット保持部２０２に保持されたフレームユニットＵのウエーハ４の外周を撮像する撮像部２２４と、撮像部２２４に対向しウエーハ４を挟む位置に配設された照明部４００とを備えるのが好ましい。図示の実施形態では、搬送部２０６のＸ軸送り手段およびＹ軸送り手段によってＸＹ平面においてフレームユニット保持部２０２が水平方向に二次元で移動するようになっており、搬送部２０６によって二次元移動機構が構成されている。また、図示の実施形態の撮像部２２４は、ウエーハテーブル１２と仮置きテーブル２０４との間に配置されており、フレームユニット保持部２０２に保持されたフレームユニットＵのウエーハ４の外周を、ウエーハ４の下方から撮像する。
フレームユニット搬出手段１９２は、ウエーハ保持部２０２ａの吸着片２１０でウエーハ４を裏面４ｂ側（テープ９６側）から吸引保持すると共に、フレーム保持部２０２ｂの吸引パッド２１４でフレーム６４を吸引保持した状態で、搬送部２０６を作動させることにより、フレームユニット保持部２０２で保持したフレームユニットＵをウエーハテーブル１２から搬出する。ウエーハ保持部２０２ａの吸着片２１０がウエーハ４を吸引保持した際には、吸着片２１０によってウエーハ４の裏面４ｂ側全体が吸着片２１０によって覆われず、すなわち、ウエーハ４の裏面４ｂにおいて吸着片２１０によって吸着されていない部分が存在しており、ウエーハ４の外周の全部または一部が露出している。
また、図示の実施形態のフレームユニット搬出手段１９２は、二次元移動機構を構成する搬送部２０６を作動させて、フレームユニット保持部２０２で保持したフレームユニットＵのウエーハ４の外周の露出している部分（吸着片２１０によって覆われていない部分）における少なくとも三ヶ所を撮像部２２４で撮像することによって、ウエーハ４の外周における少なくとも三点の座標を計測し、計測した三点の座標に基づいてウエーハ４の中心座標を求める。図示の実施形態では、吸着片２１０に吸引保持されたウエーハ４の外周の全部または一部が露出しているので、ウエーハ４の外周の露出部分をウエーハ４の上方から照明部４００によって照明し、ウエーハ４の外周の露出部分をウエーハ４の下方から撮像部２２４によって撮像することで、ウエーハ４の輪郭を明瞭に撮像することができ、ウエーハ４の中心座標を精密に求めることができる。そして、フレームユニット搬出手段１９２は、ウエーハ４の中心を仮置きテーブル２０４の中心と一致させて、フレームユニットＵを仮置きテーブル２０４に仮置きする。
図１０に示すとおり、仮置きテーブル２０４は、ウエーハテーブル１２とＸ軸方向に間隔をおいて配置されている。図示の実施形態の仮置きテーブル２０４は、フレームユニットＵのウエーハ４の外周余剰領域２０を支持し外周余剰領域２０よりも内側の部分を非接触とする環状支持部２２６と、環状支持部２２６の外周に配設され、フレーム６４を支持するフレーム支持部２２８とを備える。フレーム支持部２２８は、後述する保持部材４２０の永久磁石４２４よりも強い磁力を有する強永久磁石４０２と、強永久磁石４０２に磁着したフレームを離脱させる離脱部４０４（図１１参照。）とを含む。
図１０に示すとおり、強永久磁石４０２は、周方向に間隔をおいてフレーム支持部２２８の枠体４０６の上端に収容されている。図１１を参照して説明すると、図示の実施形態の強永久磁石４０２は、上端面でフレームを磁着する円柱状の主部４０２ａと、主部４０２ａの下端から径方向外側に延びる環状のフランジ部４０２ｂとを有する。また、強永久磁石４０２は、図１１（ａ）に示す上昇位置と、図１１（ｂ）に示す下降位置との間で、上下方向に移動自在に枠体４０６の収容穴４０６ａに収容されている。図１１を参照することによって理解されるとおり、上昇位置においては、強永久磁石４０２の上面と枠体４０６の上面とが面一であり、下降位置においては、強永久磁石４０２の上面が枠体４０６の上面よりも例えば５ｍｍ程度下方に位置する。なお、枠体４０６は、非磁性体から形成されている。
図１１に示すとおり、枠体４０６の収容穴４０６ａの上下方向中間部には仕切り壁４０８が設けられており、この仕切り壁４０８により、強永久磁石４０２を収容する上側収容室４１０と、離脱部４０４を収容する下側収容室４１２とに枠体４０６の収容穴４０６ａが仕切られている。仕切り壁４０８の中央部には貫通開口４０８ａが形成されている。
上側収容室４１０の上端側には、径方向内側に突出する突出部４１０ａが形成されている。図１１（ａ）に示すとおり、強永久磁石４０２に対して離脱部４０４から上向きに力が加えられた際に、突出部４１０ａの下端に強永久磁石４０２のフランジ部４０２ｂの上端が引っ掛かることにより、強永久磁石４０２が上昇位置に位置づけられる。一方、強永久磁石４０２に対して離脱部４０４から下向きに力が加えられると、図１１（ｂ）に示すとおり、仕切り壁４０８の上面に強永久磁石４０２の下面が接触し、強永久磁石４０２が下降位置に位置づけられる。また、下側収容室４１２には、上下方向に間隔をおいて上部開口４１２ａおよび下部開口４１２ｂが形成されている。
図１１を参照して説明を続けると、図示の実施形態の離脱部４０４は、強永久磁石４０２の下端から貫通開口４０８ａを通って下方に延びるロッド４１４と、ロッド４１４の下端に固定され下側収容室４１２に配置されたピストン４１６と、ピストン４１６の下方に配置されたコイルばね４１８と、下側収容室４１２の上部開口４１２ａに接続された圧縮空気供給源（図示していない。）とを有する。
離脱部４０４においては、圧縮空気供給源から下側収容室４１２へ圧縮空気の供給を停止し、コイルばね４１８によってピストン４１６を上方に押し上げることにより、強永久磁石４０２に上向きの力を加え、枠体４０６に対して強永久磁石４０２を上昇させ、フレーム支持部２２８に載せられたフレーム６４を強永久磁石４０２で磁着可能な上昇位置に強永久磁石４０２を位置づける。また、離脱部４０４は、圧縮空気供給源から下側収容室４１２へ圧縮空気を供給してピストン４１６を下方に押し下げることにより、強永久磁石４０２に下向きの力を加え、枠体４０６に対して強永久磁石４０２を下降させ、フレーム支持部２２８に載せられたフレーム６４を強永久磁石４０２から離脱可能な下降位置に強永久磁石４０２を位置づける。なお、ピストン４１６を下方に押し下げることにより、下部開口４１２ｂからエアーが排出される。
図１０に示すとおり、仮置きテーブル２０４の環状支持部２２６の上面には、周方向に間隔をおいて配置された複数の吸引孔２２９が形成されており、各吸引孔２２９は吸引手段（図示していない。）に接続されている。また、環状支持部２２６は、環状支持部２２６の上面とフレーム支持部２２８の上面とが面一となる上昇位置（図１０に示す位置）と、環状支持部２２６の上面がフレーム支持部２２８の上面よりも例えば５～１０ｍｍ程度下方に位置する下降位置との間で昇降自在に構成されている。環状支持部２２６を昇降させる昇降手段（図示していない。）はエアシリンダ等の適宜のアクチュエータでよい。環状支持部２２６よりも径方向内側部分は、下方に窪んだ円形の凹所２３０となっている。仮置きテーブル２０４のフレーム支持部２２８はヒーター（図示していない。）を備えており、仮置きテーブル２０４に仮置きされたフレームユニットＵのテープ９６をヒーターによって加熱することによりテープ９６を軟化させて、リング状の補強部２４の付け根にテープ９６を大気圧により一層密着させるようになっているのが好ましい。
図示の実施形態の加工装置２は、仮置きテーブル２０４をＹ軸方向に搬送する仮置きテーブル搬送部２３２を含む。仮置きテーブル搬送部２３２は、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ガイド部材２３４と、Ｙ軸方向に移動自在にＹ軸ガイド部材２３４に支持されたＹ軸可動部材２３６と、Ｙ軸可動部材２３６をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段２３８とを備える。Ｙ軸可動部材２３６の上部には仮置きテーブル２０４が固定されている。Ｙ軸送り手段２３８は、Ｙ軸可動部材２３６に連結されＹ軸方向に延びるボールねじ２４０と、ボールねじ２４０を回転させるモータ２４２とを有する。そして、仮置きテーブル搬送部２３２は、モータ２４２の回転運動をボールねじ２４０によって直線運動に変換してＹ軸可動部材２３６に伝達し、Ｙ軸可動部材２３６と共に仮置きテーブル２０４をＹ軸方向に搬送する。
図１に示すとおり、補強部除去手段１９４は、ウエーハ４の外周に形成されたリング状の補強部２４の付け根に向けてレーザー光線を照射して切断溝を形成するレーザー光線照射手段２４４と、仮置きテーブル２０４に仮置きされたフレームユニットＵを保持し上昇させると共にレーザー光線照射手段２４４に位置づける第一の昇降テーブル２４６と、切断溝からリング状の補強部２４を分離する分離部２４８とを備える。
図１０に示すとおり、レーザー光線照射手段２４４は、Ｘ軸方向において仮置きテーブル２０４に隣接して配置されたハウジング５０８を含む。図１３を参照して説明すると、ハウジング５０８には、レーザー光線ＬＢを発振する発振器５１０と、発振器５１０が発振したレーザー光線ＬＢを集光する集光器５１２と、集光器５１２と発振器５１０との間に配設されレーザー光線ＬＢの照射によって加工が施された領域から発するプラズマ光Ｐを分岐して分岐路５１４に導くビームスプリッター５１６と、分岐路５１４に配設されプラズマ光Ｐを検出するプラズマ光検出手段５１８とが装着されている。図１３に示すとおり、図示の実施形態のレーザー光線照射手段２４４は、発振器５１０が発振したレーザー光線ＬＢのパワーを調整するアッテネータ５２０と、アッテネータ５２０によってパワーが調整されビームスプリッター５１６を透過したレーザー光線ＬＢを反射して集光器５１２に導くミラー５２２とを含む。なお、図１３においては、便宜上、集光器５１２が集光レンズの形態で示されている。
発振器５１０およびアッテネータ５２０は、コンピュータから構成される制御手段５２４に電気的に接続されており、制御手段５２４によって作動が制御される。図１３に示すとおり、制御手段５２４には、材質の種類を選択してレーザー光線ＬＢのパワーを設定するためのパワー設定手段５２６が電気的に接続されている。パワー設定手段５２６は、たとえば、加工装置２を操作するための操作パネル（図示していない。）に設けられており、操作パネルに設けられたパワー設定手段５２６を通じて、オペレータは材質の種類を選択してレーザー光線ＬＢのパワーを設定できるようになっている。
たとえば、パワー設定手段５２６を通じて、オペレータが材質の種類としてシリコンを選択した場合には、シリコンに対して適正なレーザー加工が行われるパワーとして１．０Ｗがパワー設定手段５２６によって設定され、アルミニウムを選択した場合はパワーが２．０Ｗに設定され、銅を選択した場合にはパワーが２．５Ｗに設定される。なお、材質の種類とレーザー光線ＬＢのパワーとの組み合わせは任意に決定され、上述した組み合わせに限定されるものではない。
そして、制御手段５２４は、パワー設定手段５２６で設定されたパワーとなるように、アッテネータ５２０を制御してレーザー光線ＬＢのパワーを調整する。なお、上記のとおり、オペレータによって選択された材質に応じてパワー設定手段５２６がパワーを設定するようになっていてもよいが、パワー設定手段５２６を通じて、材質と共に任意のパワーをオペレータが設定できるようになっていてもよい。
ビームスプリッター５１６は、発振器５１０が発振したレーザー光線ＬＢの波長（たとえば３５５ｎｍ）を有する光を透過すると共に、レーザー光線ＬＢの波長以外の波長を有する光（たとえばプラズマ光Ｐ）を反射して分岐路５１４に導くダイクロイックミラーから構成され得る。
プラズマ光検出手段５１８は、ビームスプリッター５１６によって分岐路５１４に導かれたプラズマ光Ｐを波長ごとに異なる方向に分散する回折格子５２８と、回折格子５２８によって波長ごとに異なる方向に分散されたプラズマ光Ｐを受光するイメージセンサー５３０とを含む。
イメージセンサー５３０は、直線状に配置された複数の受光素子を有する。それぞれの受光素子は、波長ごとに異なる方向に分散したプラズマ光Ｐを受光するようになっており、受光素子の位置によって受光するプラズマ光Ｐの波長が異なる。イメージセンサー５３０は、制御手段５２４に電気的に接続されており、各受光素子によって受光したプラズマ光Ｐの光強度を示す信号を制御手段５２４に出力するようになっている。
プラズマ光検出手段５１８のイメージセンサー５３０から制御手段５２４に信号が出力されると、制御手段５２４は、イメージセンサー５３０によって検出されたプラズマ光Ｐに基づいて、レーザー光線ＬＢの照射によってレーザー加工が施された領域の材質を特定する。たとえば、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すとおり、検出されたプラズマ光Ｐのうち波長２５１ｎｍの成分の光強度が高い信号Ｓ１が出力された場合には、レーザー加工が施された領域の材質がシリコンであり、波長３９５ｎｍの成分の光強度が高い信号Ｓ２が出力された場合にはアルミニウムであり、波長５１５ｎｍの成分の光強度が高い信号Ｓ３が出力された場合には銅であると、制御手段５２４は材質を特定する。なお、プラズマ光Ｐの波長と、レーザー加工が施された領域の材質との関係を示すテーブルが制御手段５２４にあらかじめ格納されている。
そして、制御手段５２４は、プラズマ光検出手段５１８によって検出されたプラズマ光Ｐに基づいて特定される材質の種類と、パワー設定手段５２６で選択した材質の種類が異なる場合、エラー発信手段５３２（図１３参照。）を作動させて、エラーを発する。エラー発信手段５３２は、制御手段５２４に電気的に接続されており、たとえば、エラーメッセージを表示するモニタ、エラーに係る警告音を発するスピーカ、エラーの場合に点灯または点滅する警告ランプでよい。
あるいは、エラーを発することに代えて、プラズマ光検出手段５１８によって検出されたプラズマ光Ｐに基づいて特定される材質の種類と、パワー設定手段５２６で選択した材質の種類が異なる場合に、制御手段５２４はアッテネータ５２０を制御して、レーザー光線ＬＢのパワーを材質に応じた適正な値（たとえば図１４（ｂ）のテーブルに示す値）に調整するようになっていてもよい。
図１０を参照して説明すると、レーザー光線照射手段２４４は、ウエーハ４にレーザー光線ＬＢが照射された際に生じるデブリを吸引する吸引ノズル５３４と、吸引ノズル５３４に接続された吸引手段（図示していない。）とを含む。図１０に示すとおり、集光器５１２は、ハウジング５０８の上面から上方に向かって吸引ノズル５３４側に傾斜して延びており、これによってレーザー光線ＬＢの照射の際に生じたデブリが集光器５１２に落下するのが抑制されている。また、吸引ノズル５３４は、ハウジング５０８の上面から上方に向かって集光器５１２側に傾斜して延びている。
図１に示すとおり、第一の昇降テーブル２４６は、仮置きテーブル２０４の上方においてＸ軸方向に移動自在かつＺ軸方向に移動自在に配置されている。図１２を参照して説明すると、第一の昇降テーブル２４６は、適宜のブラケット（図示していない。）に固定されＸ軸方向に延びるＸ軸ガイド部材２５８と、Ｘ軸方向に移動自在にＸ軸ガイド部材２５８に支持されたＸ軸可動部材２６０と、Ｘ軸可動部材２６０をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段（図示していない。）と、Ｚ軸方向に移動自在にＸ軸可動部材２６０に支持されたＺ軸可動部材２６２と、Ｚ軸可動部材２６２をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。第一の昇降テーブル２４６のＸ軸・Ｚ軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。Ｚ軸可動部材２６２の先端下面には、下方に延びる支持軸２６４が回転自在に支持されており、Ｚ軸可動部材２６２の先端上面には、Ｚ軸方向に延びる軸線を中心として支持軸２６４を回転させるモータ２６６が取り付けられている。支持軸２６４の下端には円形状の保持部材４２０が固定されている。
図１２（ｂ）に示すとおり、保持部材４２０は、ウエーハ４の外径より小さくリング状の補強部２４を露出させる小径のウエーハ保持部４２２と、フレーム６４を磁着する永久磁石４２４を備えたフレーム支持部４２６と、ウエーハ保持部４２２とフレーム支持部４２６との間に設けられたレーザー光線の漏れ光を拡散させる空間４２８とを有する。
図１２（ｂ）を参照して説明を続けると、ウエーハ保持部４２２は、保持部材４２０の下面中央部に配置されており、ウエーハ保持部４２２の直径はウエーハ４のデバイス領域１８（円形状の凹部２３）の直径よりも僅かに小さい。ウエーハ保持部４２２の下端には、多孔質材料から形成された円形の吸着チャック４３０が設けられており、吸着チャック４３０は吸引手段（図示していない。）に接続されている。
フレーム支持部４２６は、保持部材４２０の外周部に配置されている。フレーム支持部４２６の下端には、周方向に間隔をおいて複数個（図示の実施形態では４個）の永久磁石４２４が設けられている。永久磁石４２４の磁力は、仮置きテーブル２０４の強永久磁石４０２の磁力よりも弱い。また、保持部材４２０の下面におけるウエーハ保持部４２２とフレーム支持部４２６との間は、上方に窪んだ環状の凹所となっており、この凹所によって、レーザー光線の漏れ光を拡散させる空間４２８が構成されている。
第一の昇降テーブル２４６は、仮置きテーブル２０４のフレーム保持部２２８のヒーターによってテープ９６が加熱されリング状の補強部２４の付け根にテープ９６が密着したフレームユニットＵのフレーム６４をフレーム支持部４２６の永久磁石４２４で保持すると共に、ウエーハ４をウエーハ保持部４２２の吸着チャック４３０で吸引保持した後、Ｚ軸可動部材２６２およびＸ軸可動部材２６０を移動させ、保持部材４２０で保持したフレームユニットＵを上昇させると共にＸ軸方向に移動してレーザー光線照射手段２４４の上方に位置づける。
なお、第一の昇降テーブル２４６の保持部材４２０でフレームユニットＵを保持する際には、仮置きテーブル２０４のフレーム保持部２２８の強永久磁石４０２を下降位置に位置づけることにより、フレーム６４から強永久磁石４０２を離間させ、仮置きテーブル２０４に載せられているフレーム６４に対して、仮置きテーブル２０４の強永久磁石４０２から作用する磁力よりも、フレーム６４に接触している第一の昇降テーブル２４６の永久磁石４２４から作用する磁力の方が強くなるようにしておく。
レーザー光線照射手段２４４は、図１３および図１５に示すとおり、第一の昇降テーブル２４６によって保持したフレームユニットＵをモータ２６６によって回転させながら、ウエーハ４の外周に形成されたリング状の補強部２４の付け根に向けてレーザー光線ＬＢを照射して、アブレーション加工により補強部２４の付け根に沿ってリング状の切断溝２５６を形成する。また、レーザー光線照射手段２４４は、アブレーション加工によって生じたデブリを吸引ノズル５３４によって吸引する。
そして、制御手段５２４は、プラズマ光検出手段５１８においてプラズマ光Ｐが検出されなくなった時に（イメージセンサー５３０から信号が出力されなくなった時に）、ウエーハ４に切断溝２５６が形成された（ウエーハ４が完全に切断された）と判断し、レーザー光線ＬＢの照射を停止させる。したがって、既にウエーハ４が切断されているにもかかわらず、レーザー光線ＬＢを照射してしまうのが防止される。
また、第一の昇降テーブル２４６は、補強部２４の付け根に切断溝２５６が形成されたフレームユニットＵをＸ軸方向、Ｚ軸方向に移動させて仮置きテーブル２０４に移動させる。なお、レーザー光線ＬＢの照射によってウエーハ４の外周にはデブリが付着しており、保持部材４２０から仮置きテーブル２０４にフレームユニットＵを受け渡す際には、強永久磁石４０２のみを作用させ、仮置きテーブル２０４の環状支持部２２６の吸引を停止させるのが好ましい。これによって、環状支持部２２６の吸引孔２２９にデブリが付着するのが防止される。さらに、吸引孔２２９にデブリが付着するのを防止する観点から、環状支持部２２６を下降位置に位置づけておくのが望ましい。
図１に示すとおり、分離部２４８は、仮置きテーブル２０４のＹ軸方向の可動範囲において、第一の昇降テーブル２４６とＹ軸方向に間隔をおいて配置されている。図１６および図１８を参照して説明すると、分離部２４８は、切断溝２５６に対応するテープ９６に紫外線を照射してテープ９６の粘着力を低減させる紫外線照射部２７０（図１６参照。）と、リング状の補強部２４を外周に露出させてウエーハ４の内側を吸引保持すると共にフレーム６４を支持する第二の昇降テーブル２７２（図１６参照。）と、リング状の補強部２４の外周に作用してリング状の補強部２４を分離する分離器２７４（図１６参照。）と、分離されたリング状の補強部２４が廃棄される廃棄部２７６（図１８参照。）とを備える。
図１６に示すとおり、図示の実施形態の分離部２４８は、適宜のブラケット（図示していない。）に固定されＺ軸方向に延びるＺ軸ガイド部材２７８と、Ｚ軸方向に移動自在にＺ軸ガイド部材２７８に支持されたＺ軸可動部材２８０と、Ｚ軸可動部材２８０をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｚ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材２８０に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
Ｚ軸可動部材２８０の先端下面には支持片２８２が支持されていると共に、支持軸２８６が回転自在に支持されており、この支持軸２８６には上記第二の昇降テーブル２７２が連結されている。Ｚ軸可動部材２８０の先端上面には、支持軸２８６と共に第二の昇降テーブル２７２を回転させるモータ２８４が取り付けられている。図示の実施形態の支持片２８２には、Ｙ軸方向に間隔をおいて一対の上記紫外線照射部２７０が付設されている。
第二の昇降テーブル２７２は円形であり、第二の昇降テーブル２７２の直径はウエーハ４のデバイス領域１８（円形状の凹部２３）の直径よりも僅かに小さい。第二の昇降テーブル２７２の下面には複数の吸引孔（図示していない。）が形成されており、各吸引孔は吸引手段に接続されている。
また、支持片２８２には上記分離器２７４が装着されている。分離器２７４は、支持片２８２の下面に間隔をおいて支持片２８２の長手方向に移動自在に配置された一対の可動片２８８と、一対の可動片２８８を移動させる一対の送り手段２９０とを含む。一対の送り手段２９０のそれぞれは、エアシリンダまたは電動シリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る。
分離器２７４は、上下方向に間隔をおいて各可動片に２８８に支持された一対の挟み込みローラ２９２ａ、２９２ｂと、上側の挟み込みローラ２９２ａをＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段２９４とを含む。Ｚ軸送り手段２９４は、エアシリンダまたは電動シリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る。各挟み込みローラ２９２ａ、２９２ｂは、Ｘ軸方向に延びる軸線を中心として回転自在に可動片２８８に支持されている。上側の挟み込みローラ２９２ａには、支持軸２９６を介して押圧ローラ２９８が装着されている。
図１８を参照して説明すると、廃棄部２７６は、分離されたリング状の補強部２４を搬送するベルトコンベア３００と、ベルトコンベア３００によって搬送されたリング状の補強部２４が収容されるダストボックス３０２とを含む。ベルトコンベア３００は、実質上水平に延びる回収位置（図１８に実線で示す位置）と、実質上鉛直に延びる待機位置（図１８に二点鎖線で示す位置）とに適宜のアクチュエータ（図示していない。）によって位置づけられる。図１８においてダストボックス３０２のＸ軸方向手前側の側面には、取っ手３０４ａが付設された扉３０４が設けられている。ダストボックス３０２の内部には、回収したリング状の補強部２４を破砕する破砕機（図示していない。）が取り付けられている。ダストボックス３０２においては、取っ手３０４ａを把持して扉３０４を開けることにより、ダストボックス３０２に収容されたリング状の補強部２４の破砕屑を取り出すことができるようになっている。
補強部２４の付け根に切断溝２５６が形成されたフレームユニットＵが仮置きされている仮置きテーブル２０４が仮置きテーブル搬送部２３２によって分離部２４８の下方に位置づけられると、分離部２４８は、図１７に示すとおり、フレームユニットＵのウエーハ４の裏面４ｂ側を第二の昇降テーブル２７２によって吸引保持すると共に、分離器２７４の挟み込みローラ２９２ａ、２９２ｂでフレーム６４を挟み込んだ後、一対の紫外線照射部２７０から紫外線を照射してリング状の補強部２４に貼り付いているテープ９６の粘着力を低減させると共に、押圧ローラ２９８によってリング状の補強部２４を下方に押し付けながら、分離器２７４に対して支持軸２８６および第二の昇降テーブル２７２と共にフレームユニットＵをモータ２８４によって回転させることにより、フレームユニットＵからリング状の補強部２４を分離する。分離した補強部２４はベルトコンベア３００によってダストボックス３０２に搬送されて回収される。なお、補強部２４を分離する際に、フレームユニットＵに対して分離器２７４を回転させてもよい。
図１に示すとおり、リング無しユニット搬出手段１９６は、補強部除去手段１９４に隣接して配置されている。図２０に示すとおり、リング無しユニット搬出手段１９６は、リング無しユニットのテープ９６側を支持し加熱するリング無しユニット支持部３１０を備え、リング無しユニット支持部３１０の上部には少なくともウエーハ４の外周に高圧エアーを噴射する高圧エアー噴射手段６００が配設されている。
図１９および図２０を参照して説明すると、図示の実施形態のリング無しユニット搬出手段１９６は、第二の昇降テーブル２７２に支持されたリング無しユニットに対面しフレーム６４を保持するフレーム保持部３０６を備えフレームカセットテーブル２００に向かって移動すると共にフレーム保持部３０６を反転させる反転機構３０８（図１９参照。）を含み、図２０に示すとおり、上記リング無しユニット支持部３１０は、反転機構３０８によって反転しウエーハ４の表面４ａが上を向いたリング無しユニットを支持し、リング無しユニット搬出手段１９６は、さらに、リング無しユニット支持部３１０に支持されたリング無しユニットをフレームカセットテーブル２００に載置されたフレームカセット１９８に進入させて収容する押し込み部３１２（図２０参照。）を備える。
図１９に示すとおり、反転機構３０８は、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ガイド部材３１４と、Ｙ軸方向に移動自在にＹ軸ガイド部材３１４に支持されたＹ軸可動部材３１６と、Ｙ軸可動部材３１６をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）と、Ｚ軸方向に移動自在にＹ軸可動部材３１６に支持されたアーム３１８と、アーム３１８をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。反転機構３０８のＹ軸・Ｚ軸送り手段のそれぞれは、ボールねじと、ボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
アーム３１８には、上記フレーム保持部３０６が上下反転自在に支持されていると共に、フレーム保持部３０６を上下反転させるモータ３２０が取り付けられている。図示の実施形態のフレーム保持部３０６は、一対の回転軸３２２を介してアーム３１８に回転自在に支持された基板３２４と、基板３２４の片面に付設された複数の吸引パッド３２６とを含み、各吸引パッド３２６は吸引手段（図示していない。）に接続されている。また、一方の回転軸３２２はモータ３２０に連結されている。
反転機構３０８は、吸引パッド３２６を上に向けた状態で、第二の昇降テーブル２７２に支持されたリング無しユニットＵ’のフレーム６４の下面を吸引パッド３２６で吸引保持し、第二の昇降テーブル２７２からリング無しユニットＵ’を受け取る。また、反転機構３０８は、モータ３２０によってフレーム保持部３０６を反転させてウエーハ４の表面４ａを上に向けた後、Ｙ軸可動部材３１６を移動させることにより、フレーム保持部３０６で保持したリング無しユニットＵ’をフレームカセットテーブル２００に向かってを移動させる。
図２０に示すとおり、図示の実施形態のリング無しユニット支持部３１０は、適宜のブラケット（図示していない。）を介してＸ軸方向に移動自在に支持された一対の支持板３２８と、一対の支持板３２８のＸ軸方向の間隔を調整する間隔調整手段（図示していない。）とを含む。間隔調整手段は、エアシリンダまたは電動シリンダ等の適宜のアクチュエータから構成され得る。リング無しユニットＵ’を支持する一対の支持板３２８には、ヒーター（図示していない。）が装着されている。
図２０および図２１を参照して説明すると、図示の実施形態の高圧エアー噴射手段６００は、一方の支持板３２８に隣接して配置され上下方向に延びる支柱６０２と、支柱６０２の上端から実質上水平に延びる梁６０４と、梁６０４の先端下面に回転自在に連結されたノズル６０６と、梁６０４の先端上面に付設されノズル６０６を回転させるモータ６０８とを含む。支柱６０２は、上下方向に延びる軸線を中心として支柱用モータ（図示していない。）によって回転される。
ノズル６０６は、梁６０４の先端下面から下方に延びる基部６０６ａと、基部６０６ａの下端から実質上水平に延びる腕部６０６ｂと、腕部６０６ｂの先端から下方に延びる噴射部６０６ｃとを有する。腕部６０６ｂの長さは、ウエーハ４の半径と同程度の寸法である。支柱用モータによって支柱６０２が回転され、図２１に示すとおり、リング無しユニット支持部３１０に支持されたリング無しユニットＵ’のウエーハ４の中心の上方にノズル６０６の基部６０６ａが位置づけられると、ウエーハ４の外周の上方に噴射部６０６ｃが位置する。
そして、リング無しユニット搬出手段１９６においては、リング無しユニット支持部３１０の一対の支持板３２８の間隔が狭められた状態において、リング無しユニットＵ’のテープ９６側を一対の支持板３２８で支持し、ヒーターによってリング無しユニットＵ’のテープ９６を加熱することにより、補強部２４が除去されたことによって生じたテープ９６のたるみ、しわを伸ばすようになっている。
また、高圧エアー噴射手段６００においては、ヒーターによってテープ９６が加熱される際に、支柱用モータによって支柱６０２を回転し、ノズル６０６の基部６０６ａをリング無しユニットＵ’のウエーハ４の中心の上方に位置づけた状態において、モータ６０８によってノズル６０６を回転させながら、少なくともウエーハ４の外周に噴射部６０６ｃから高圧エアーを噴射する。これによって、フレームユニットＵからリング状の補強部２４を分離した際にウエーハ４の外周からテープ９６が剥がれたとしても、ウエーハ４の外周をテープ９６に密着させることができる。
図２０を参照して説明を続けると、図示の実施形態の押し込み部３１２は、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ガイド部材３３０と、Ｙ軸方向に移動自在にＹ軸ガイド部材３３０に支持されたＹ軸可動部材３３２と、Ｙ軸可動部材３３２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｙ軸可動部材３３２は、Ｙ軸ガイド部材３３０に支持された基部３３４と、基部３３４の上面から上方に延びる支柱３３６と、支柱３３６の上端に付設された押圧片３３８とを有する。押し込み部３１２のＹ軸送り手段は、Ｙ軸可動部材３３２に連結されＹ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
図２２に示すとおり、リング無しユニット支持部３１０は、リング無しユニットＵ’を受け取る前に一対の支持板３２８の間隔を間隔調整手段によって拡げた後、吸引パッド３２６に保持されたリング無しユニットＵ’を受け取る。そして、押し込み部３１２は、リング無しユニット支持部３１０がリング無しユニットＵ’を受け取ると、Ｙ軸送り手段によってＹ軸可動部材３３２をＹ軸方向に移動させることにより、リング無しユニット支持部３１０に支持されたリング無しユニットＵ’を押圧片３３８によってフレームカセットテーブル２００に載置されたフレームカセット１９８に進入させて収容するようになっている。
図１および図２２に示すフレームカセット１９８には、ウエーハ４の表面４ａが上を向いた状態で複数枚のリング無しユニットＵ’が上下方向に間隔をおいて収容される。図２２に示すとおり、フレームカセットテーブル２００は、フレームカセット１９８が載置される載置部３４０と、載置部３４０を昇降させて任意の高さに位置づける昇降部３４２とを含む。昇降部３４２は、載置部３４０に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
次に、上述したとおりの加工ユニット２を用いて、外周余剰領域２０に対応する裏面４ｂにリング状の補強部２４が凸状に形成されたウエーハ４の裏面４ｂにダイシングテープ９６を貼着してフレーム６４と一体にすると共に、リング状の補強部２４を切断してウエーハ４から除去する加工方法について説明する。
図示の実施形態では、まず、図１および図３に示すとおり、複数のウエーハ４が収容されたウエーハカセット６をウエーハカセットテーブル８に載置するウエーハカセット載置工程を実施する。カセット６には、表面４ａが上を向いた状態で複数枚のウエーハ４が上下方向に間隔をおいて収容されている。
また、図１および図５に示すとおり、ウエーハ４を収容する開口部６４ａが形成されたリング状のフレーム６４をフレーム収容手段６６に複数収容するフレーム収容工程を実施する。フレーム収容工程は、ウエーハカセット載置工程の前に実施してもよく、ウエーハカセット載置工程の後に実施してもよい。
フレーム収容工程では、フレーム収容手段６６の昇降板７４を任意の位置まで下降させた後、取っ手７６ａを把持して扉７６を開け、昇降板７４の上面に複数のフレーム６４を積層して収容する。また、昇降板７４の高さを適宜調整し、フレーム搬出手段６８によって搬出可能な位置に最上段のフレーム６４を位置づける。
ウエーハカセット載置工程およびフレーム収容工程を実施した後、ウエーハカセットテーブル８に載置されたウエーハカセット６からウエーハ４を搬出するウエーハ搬出工程を実施する。
図３を参照して説明すると、ウエーハ搬出工程では、まず、ウエーハ搬出手段１０のＹ軸送り手段３４を作動させ、Ｙ軸可動部材３２をウエーハカセットテーブル８の近傍に位置づける。次いで、搬送アーム４２を駆動して、ウエーハカセット６内のウエーハ４の裏面４ｂ側（下側）に、エアー噴出口４６を上に向けたハンド４４を位置づける。ウエーハ４の裏面４ｂ側にハンド４４を位置づけた際は、ウエーハ４の裏面４ｂとハンド４４との間に間隙を設け、また、各ガイドピン４８を径方向外側に位置づけておく。
次いで、ハンド４４のエアー噴出口４６から圧縮エアーを噴出してベルヌーイ効果によってハンド４４の片面側に負圧を生成し、ハンド４４によって非接触でウエーハ４を裏面４ｂ側から吸引支持する。次いで、各ガイドピン４８を径方向内側に移動させ、ハンド４４で吸引支持したウエーハ４の水平移動を各ガイドピン４８によって規制する。そして、ウエーハ搬出手段１０のＹ軸可動部材３２および搬送アーム４２を移動させ、ハンド４４で吸引支持したウエーハ４をウエーハカセット６から搬出する。
ウエーハ搬出工程を実施した後、ウエーハ４の切り欠き２６の位置を検出する切り欠き検出工程を実施するのが好ましい。切り欠き検出工程では、図４に示すとおり、ハンド４４で吸引支持したウエーハ４の外周を切り欠き検出手段５０の発光素子５２と受光素子５４との間に位置づける。次いで、駆動源でガイドピン４８を介してウエーハ４を回転させることにより、ウエーハ４の切り欠き２６の位置を検出する。これによって、ウエーハ４の向きを任意の向きに調整することが可能となる。
切り欠き検出工程を実施した後、ウエーハ搬出手段１０によって搬出されたウエーハ４の表面４ａ側をウエーハテーブル１２で支持するウエーハ支持工程を実施する。
図３を参照して説明すると、ウエーハ支持工程では、まず、ウエーハ搬出手段１０のハンド４４を上下反転させてウエーハ４の表面４ａを下に向ける。次いで、ウエーハ搬出手段１０のＹ軸可動部材３２および搬送アーム４２を移動させ、ハンド４４で吸引支持したウエーハ４の表面４ａの外周余剰領域２０をウエーハテーブル１２の環状支持部５６に接触させる。この際、ウエーハ４の表面４ａのデバイス領域１８はウエーハテーブル１２の凹所６２に位置するため、デバイス１４とウエーハテーブル１２とが接触することがなく、デバイス１４の損傷が防止される。
次いで、ウエーハテーブル１２の吸引手段を作動させ、各吸引孔６０に吸引力を生成することにより、ウエーハ４の表面４ａの外周余剰領域２０を吸引保持する。次いで、ハンド４４によるウエーハ４の吸引支持を解除すると共に、ウエーハテーブル１２からハンド４４を離間させる。このようにして、ウエーハ搬出手段１０からウエーハテーブル１２にウエーハ４を受け渡す。ウエーハテーブル１２に受け渡されたウエーハ４は各吸引孔６０によって吸引保持されているため、ウエーハ４の位置がずれることがない。
また、ウエーハカセット載置工程およびフレーム収容工程を実施した後、ウエーハ搬出工程やウエーハ支持工程と並行して、フレーム収容手段６６からフレーム６４を搬出するフレーム搬出工程を実施する。
図５を参照して説明すると、フレーム搬出工程では、まず、フレーム搬出手段６８のＸ軸可動部材８４およびＺ軸可動部材８６を移動させ、フレーム収容手段６６に収容されている最上段のフレーム６４の上面に保持部８８の吸引パッド９２を接触させる。次いで、フレーム搬出手段６８の吸引手段を作動させ、吸引パッド９２に吸引力を生成することにより、最上段のフレーム６４を吸引パッド９２で吸引保持する。そして、フレーム搬出手段６８のＸ軸可動部材８４およびＺ軸可動部材８６を移動させ、保持部８８の吸引パッド９２で吸引保持した最上段のフレーム６４をフレーム収容手段６６から搬出する。
フレーム搬出工程を実施した後、フレーム搬出手段６８によって搬出されたフレーム６４をフレームテーブル７０で支持するフレーム支持工程を実施する。
図５を参照して説明を続けると、フレーム支持工程では、まず、フレーム搬出手段６８のＸ軸可動部材８４およびＺ軸可動部材８６を移動させ、吸引パッド９２で吸引保持したフレーム６４をフレームテーブル７０の上面に接触させる。この際、フレームテーブル７０を下降位置（図５に実線で示す位置）に位置づけておく。次いで、フレーム搬出手段６８の吸引パッド９２の吸引力を解除し、フレーム６４をフレームテーブル７０に載せる。そして、フレーム搬出手段６８のＸ軸可動部材８４およびＺ軸可動部材８６を移動させ、保持部８８をフレームテーブル７０の上方から離間させる。
フレーム支持工程を実施した後、フレーム６４にテープ９６を貼着するテープ貼着工程を実施する。
図６を参照して説明すると、テープ貼着工程では、まず、フレームテーブル７０を下降位置（図６（ａ）に示す位置）から、フレーム６４にテープ９６を貼着可能な上昇位置（図６（ｂ）に示す位置）に移動させる前に、ロールテープ９６Ｒからテープ９６を引き出すと共に剥離紙１１６を剥離したテープ９６をフレームテーブル７０の上方に位置づけておく。なお、フレームテーブル７０の上方に位置するテープ９６の粘着面は下を向いている。
次いで、テープ貼着手段９８の圧着部１１０の押圧ローラ１３２によって上方からテープ９６をフレーム６４に押圧できる程度にフレームテーブル７０を上昇させる。そして、押圧ローラ１３２でテープ９６の粘着面をフレーム６４に押し付けながら押圧ローラ１３２をＹ軸方向に転がす。これによって、テープ引き出し部１０８によってロールテープ９６Ｒから引き出されたテープ９６をフレーム６４に圧着することができる。
次いで、テープ貼着手段９８の切断部１１２のカッター１４４および押さえローラ１４６を下降させ、フレーム６４上のテープ９６にカッター１４４を押し当てると共に、押さえローラ１４６でテープ９６の上からフレーム６４を押さえる。次いで、モータ１３８によってアーム片１４０を回転させ、カッター１４４および押さえローラ１４６をフレーム６４に沿って円を描くように移動させる。これによって、フレーム６４の外周にはみ出したテープ９６をフレーム６４に沿って切断することができる。また、押さえローラ１４６でテープ９６の上からフレーム６４を押さえているので、テープ９６を切断している際にフレーム６４やテープ９６の位置ずれが防止される。なお、円形の開口部１２０が形成された使用済みのテープ９６は、テープ巻き取り部１０６によって巻き取られる。
テープ貼着工程を実施した後、テープ９６が貼着されたフレーム６４をウエーハテーブル１２まで搬送し、ウエーハテーブル１２に支持されたウエーハ４の裏面４ｂにフレーム６４の開口部６４ａを位置づけてテープ付フレーム６４’をウエーハテーブル１２に載置するテープ付フレーム搬送工程を実施する。
テープ付フレーム搬送工程では、まず、フレームテーブル７０を上昇位置から下降位置に移動させる。次いで、テープ付フレーム搬送手段１００（図５参照。）のＹ軸可動部材１５０およびＺ軸可動部材１５２を移動させ、テープ９６の粘着面が下を向いた状態でフレームテーブル７０に支持されているテープ付フレーム６４’（図７参照。）の上面に、テープ付フレーム搬送手段１００の保持部１５４の各吸引パッド１５８を接触させる。
次いで、テープ付フレーム搬送手段１００の吸引手段を作動させ、吸引パッド１５８に吸引力を生成することにより、テープ付フレーム６４’の上面を吸引パッド１５８で吸引保持する。次いで、テープ付フレーム搬送手段１００のＹ軸可動部材１５０およびＺ軸可動部材１５２を移動させ、吸引パッド１５８で吸引保持したテープ付フレーム６４’をフレームテーブル７０から搬出する。
次いで、テープ付フレーム搬送手段１００の吸引パッド１５８で吸引保持したテープ付フレーム６４’をウエーハテーブル１２まで搬送し、図７に示すとおり、ウエーハテーブル１２に支持されたウエーハ４の裏面４ｂにフレーム６４の開口部６４ａを位置づけてテープ付フレーム６４’をウエーハテーブル１２のフレーム支持部５８に接触させる。この際は、テープ付フレーム６４’のテープ９６の粘着面が下を向いており、ウエーハ４の裏面４ｂが上を向いてテープ９６の粘着面に対面している。
次いで、テープ付フレーム搬送手段１００の吸引パッド１５８の吸引力を解除し、テープ付フレーム６４’をウエーハテーブル１２のフレーム支持部５８に載せる。そして、テープ付フレーム搬送手段１００のＹ軸可動部材１５０およびＺ軸可動部材１５２を移動させ、保持部１５４をウエーハテーブル１２の上方から離間させる。
テープ付フレーム搬送工程を実施した後、テープ付フレーム６４’のテープ９６をウエーハ４の裏面４ｂに圧着するテープ圧着工程を実施する。
図７ないし図９を参照して説明すると、テープ圧着工程では、まず、テープ圧着手段１０２の昇降機構１６４によって上部チャンバー１６０を下降させ、上部チャンバー１６０の側壁１７２の下端を下部チャンバー１６２の側壁１８６の上端に接触させる。これによって、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２を閉塞状態にすると共に、押圧ローラ１７４をテープ付フレーム６４’に接触させる。そうすると、図８に示すとおり、ウエーハ４のリング状の補強部２４の上端がテープ付フレーム６４’のテープ９６の粘着面に貼り付く。
次いで、テープ圧着手段１０２の大気開放部１６８を閉じた状態で真空部１６６を作動させ、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２の内部を真空にする。次いで、図８および図９に示すとおり、テープ圧着手段１０２の押圧ローラ１７４をＹ軸方向に転がすことにより、ウエーハ４の裏面４ｂにテープ９６を圧着する。これによって、ウエーハ４の裏面４ｂとテープ９６とが圧着したフレームユニットＵを生成することができる。次いで、大気開放部１６８を開放し、大気圧によってリング状の補強部２４の付け根に沿ってテープ９６をウエーハ４の裏面４ｂに密着させる。そして、昇降機構１６４によって上部チャンバー１６０を上昇させる。なお、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２の内部を真空にすることによって、ウエーハテーブル１２によるウエーハ４の吸引力が失われてしまうが、上部チャンバー１６０および下部チャンバー１６２を閉塞状態にした際に、ウエーハ４のリング状の補強部２４の上端がテープ付フレーム６４’のテープ９６の粘着面に貼り付くため、テープ圧着工程においてウエーハ４の位置がずれることはない。
テープ圧着工程を実施した後、テープ付フレーム６４’のテープ９６とウエーハ４の裏面４ｂとが圧着されたフレームユニットＵをウエーハテーブル１２から搬出するフレームユニット搬出工程を実施する。
図５を参照して説明すると、フレームユニット搬出工程では、まず、フレームユニット搬出手段１９２の搬送部２０６を作動させ、フレームユニット保持部２０２のウエーハ保持部２０２ａの吸着片２１０の下面をウエーハ４の裏面４ｂ側のテープ９６に接触させると共に、フレーム保持部２０２ｂの吸引パッド２１４をフレーム６４に接触させる。
次いで、ウエーハ保持部２０２ａの吸着片２１０およびフレーム保持部２０２ｂの吸引パッド２１４に吸引力を生成し、ウエーハ４の外周の全部または一部を露出させた状態で、ウエーハ保持部２０２ａの吸着片２１０によりウエーハ４を裏面４ｂ側（テープ９６側）から吸引保持すると共に、フレーム保持部２０２ｂの吸引パッド２１４でフレーム６４を吸引保持する。次いで、ウエーハテーブル１２によるウエーハ４の吸引保持を解除する。そして、搬送部２０６を作動させ、フレームユニット保持部２０２で保持したフレームユニットＵをウエーハテーブル１２から搬出する。
フレームユニット搬出工程を実施した後、ウエーハ４の中心を仮置きテーブル２０４の中心と一致させて、フレームユニットＵを仮置きテーブル２０４に仮置きする仮置き工程を実施する。
図１０を参照して説明すると、仮置き工程では、まず、フレームユニット保持部２０２で保持したフレームユニットＵを撮像部２２４の上方に位置づける。次いで、フレームユニット搬出手段１９２の搬送部２０６を作動させて、フレームユニット保持部２０２で保持したフレームユニットＵのウエーハ４の外周の露出部分の少なくとも三ヶ所を撮像部２２４で撮像する。撮像部２２４でウエーハ４を下方から撮像する際は、ウエーハ４の上方から照明部４００によってウエーハ４を照明する。これによって、ウエーハ４の外周における少なくとも三点の座標を計測する。次いで、計測した三点の座標に基づいてウエーハ４の中心座標を求める。ウエーハ保持部２０２ａの吸着片２１０により吸引保持されているウエーハ４は、外周の全部または一部が露出しているので、照明部４００によって上方からウエーハ４の外周の露出部分を照明し、撮像部２２４によって下方からウエーハ４の外周の露出部分を撮像することで、ウエーハ４の輪郭を明瞭に撮像することができ、ウエーハ４の中心座標を精密に求めることができる。
次いで、搬送部２０６を作動させ、ウエーハ４の中心を仮置きテーブル２０４の環状支持部２２６の中心に位置づけて、仮置きテーブル２０４の環状支持部２２６の上面にウエーハ４の表面４ａの外周余剰領域２０を接触させると共に、仮置きテーブル２０４のフレーム支持部２２８の上面にフレーム６４の下面を接触させ、強永久磁石４０２の磁力でフレーム６４を保持する。この際は、強永久磁石４０２および環状支持部２２６のそれぞれを上昇位置に位置づけておく。次いで、仮置きテーブル２０４の吸引手段を作動させ、各吸引孔２２９に吸引力を生成することにより、ウエーハ４の表面４ａの外周余剰領域２０を吸引保持する。また、このときには、ウエーハ４の表面４ａが下を向いているが、デバイス領域１８は仮置きテーブル２０４の凹所２３０に位置するため、デバイス１４と仮置きテーブル２０４とが接触することがなく、デバイス１４の損傷が防止される。
次いで、ウエーハ保持部２０２ａによるウエーハ４の吸引保持を解除すると共に、フレーム保持部２０２ｂによるフレーム６４の吸引保持を解除し、フレームユニット搬出手段１９２から仮置きテーブル２０４にフレームユニットＵを受け渡す。次いで、フレーム支持部２２８のヒーターを作動させ、仮置きテーブル２０４に仮置きされたフレームユニットＵのテープ９６をヒーターによって加熱する。これによって、テープ９６が軟化してウエーハ４のリング状の補強部２４の付け根にテープ９６が密着する。
仮置き工程を実施した後、フレームユニット搬出手段１９２によって搬出されたフレームユニットＵのウエーハ４からリング状の補強部２４を切断し除去する補強部除去工程を実施する。
図１、図１０および図１２を参照して説明すると、補強部除去工程では、まず、補強部除去手段１９４の第一の昇降テーブル２４６のＸ軸可動部材２６０およびＺ軸可動部材２６２を移動させ、仮置きテーブル２０４に仮置きされたフレームユニットＵのフレーム６４の上面に、保持部材４２０の永久磁石４２４の下面を接触させ、永久磁石４２４の磁力でフレーム６４を保持すると共に、吸着チャック４３０の下面をウエーハ４の裏面４ｂ側（テープ９６側）に接触させ、吸着チャック４３０の吸引力でウエーハ４を保持する。
次いで、仮置きテーブル２０４の強永久磁石４０２を下降位置に位置づけると共に、環状支持部２２６の吸引力を解除した後、フレームユニットＵを吸引保持した保持部材４２０を上昇させる。上述したとおり、保持部材４２０の永久磁石４２４の磁力は、仮置きテーブル２０４の強永久磁石４０２の磁力よりも弱く、強永久磁石４０２を下降位置に位置づけると、フレーム６４から強永久磁石４０２が離れるので、フレーム６４に作用する強永久磁石４０２の磁力が弱まり、仮置きテーブル２０４からフレームユニットＵを容易に離脱することができる。
次いで、第一の昇降テーブル２４６のＸ軸可動部材２６０およびＺ軸可動部材２６２を作動させ、図１３および図１５に示すとおり、保持部材４２０で保持したフレームユニットＵをレーザー光線照射手段２４４の上方に位置づける。次いで、フレームユニットＵのウエーハ４のリング状の補強部２４の付け根にレーザー光線ＬＢの集光点を位置づける。
次いで、第一の昇降テーブル２４６のモータ２６６により保持部材４２０およびフレームユニットＵを回転させながら、パワー設定手段５２６で適宜のパワーに設定されたレーザー光線ＬＢをウエーハ４のリング状の補強部２４の付け根に照射する。これによって、ウエーハ４のリング状の補強部２４の付け根にアブレーション加工を施して、リング状の切断溝２５６を形成することができる。ウエーハ４およびテープ９６を透過したレーザー光線ＬＢの漏れ光は、ウエーハ保持部４２２とフレーム支持部４２６との間の空間４２８において拡散するため、上記漏れ光に起因するウエーハ４のデバイス１４への悪影響が低減される。また、ウエーハ４にレーザー光線ＬＢを照射する際は、レーザー光線照射手段２４４の吸引手段を作動させて吸引ノズル５３４に吸引力を生成し、アブレーション加工によって生じたデブリを吸引ノズル５３４によって吸引する。そして、制御手段５２４は、プラズマ光検出手段５１８においてプラズマ光Ｐが検出されなくなった時に、ウエーハ４に切断溝２５６が形成されたと判断し、レーザー光線ＬＢの照射を停止させる。したがって、既にウエーハ４が切断されているにもかかわらず、レーザー光線ＬＢを照射してしまうのが防止される。
ウエーハ４にレーザー光線ＬＢを照射する際は、たとえば以下の加工条件に設定することができる。
レーザー光線の波長 ：３５５ｎｍ
レーザー光線のパワー ：１～２．５Ｗ
レーザー光線の繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
モータの回転速度 ：６０ｒｐｍ
ウエーハ４にレーザー光線ＬＢを照射している際に、プラズマ光検出手段５１８によって検出されたプラズマ光Ｐに基づき制御手段５２４によって特定される材質の種類と、パワー設定手段５２６で選択した材質の種類が異なる場合には、エラー発信手段５３２からエラーが発信される。これによって、オペレータは、パワー設定手段５２６を通じて、レーザー加工を施す領域の材質に応じた適正な値にレーザー光線ＬＢのパワーを修正することができる。あるいは、制御手段５２４がレーザー光線ＬＢのパワーを適正な値に調整してもよい。
エラーが発信される場合としては、たとえば、ウエーハ４の材質がシリコンであり、ウエーハ４の表面４ａにアルミニウムまたは銅の金属膜が被覆されている場合に、オペレータがパワー設定手段５２６でシリコンを選択したときである。そして、レーザー光線ＬＢがウエーハ４の表面４ａの金属膜に照射されると、プラズマ光検出手段５１８によって検出されたプラズマ光Ｐに基づき制御手段５２４によって特定される材質（アルミニウムまたは銅）の種類と、パワー設定手段５２６で選択した材質（シリコン）の種類が異なることになるため、エラーが発信される。
ウエーハ４に切断溝２５６を形成した後、第一の昇降テーブル２４６のＸ軸可動部材２６０およびＺ軸可動部材２６２を移動させ、保持部材４２０で保持したフレームユニットＵのフレーム６４の下面を仮置きテーブル２０４のフレーム支持部２２８の上面に接触させることにより、上昇位置に位置づけた強永久磁石４０２の磁力によってフレーム６４を保持する。このときには、ウエーハ４の外周に付着したデブリが吸引孔２２９に付着するのを防止するため、環状支持部２２６の吸引孔２２９に吸引力を生成せず、環状支持部２２６を下降位置に位置づけておくのが好ましい。
次いで、保持部材４２０の吸着チャック４３０の吸引力を解除した後、保持部材４２０を上昇させる。上述したとおり、保持部材４２０の永久磁石４２４の磁力は、仮置きテーブル２０４の強永久磁石４０２の磁力よりも弱いので、フレーム６４は永久磁石４２４から強永久磁石４０２に受け渡される。そして、保持部材４２０を上昇させると、フレームユニットＵは仮置きテーブル２０４に保持され、保持部材４２０から離間する。このようにして、保持部材４２０から仮置きテーブル２０４にフレームユニットＵを受け渡す。
次いで、フレームユニットＵを受け取った仮置きテーブル２０４を仮置きテーブル搬送部２３２によって補強部除去手段１９４の分離部２４８の下方に位置づける（図１０参照。）。なお、この際に、廃棄部２７６のベルトコンベア３００を待機位置に位置づけておく。次いで、分離部２４８の第二の昇降テーブル２７２を下降させ、ウエーハ４の裏面４ｂ部分のテープ９６に第二の昇降テーブル２７２の下面を接触させる。次いで、第二の昇降テーブル２７２の下面に吸引力を生成し、フレームユニットＵのウエーハ４の裏面４ｂ側を第二の昇降テーブル２７２で吸引保持する。
次いで、仮置きテーブル２０４の強永久磁石４０２を下降位置に位置づけた後、フレームユニットＵのウエーハ４を吸引保持した第二の昇降テーブル２７２を上昇させる。次いで、仮置きテーブル２０４を保持部材４２０の下方に移動させた後、図１７に示すとおり、分離器２７４の一対の送り手段２９０およびＺ軸送り手段２９４を作動させ、上下の挟み込みローラ２９２ａ、２９２ｂでフレーム６４を上下方向に挟み込む。また、廃棄部２７６のベルトコンベア３００を待機位置から回収位置に位置づける。
次いで、一対の紫外線照射部２７０から紫外線を照射してリング状の補強部２４に貼り付いているテープ９６の粘着力を低減させると共に、押圧ローラ２９８によってリング状の補強部２４を下方に押し付けながら、分離器２７４に対して支持軸２８６および第二の昇降テーブル２７２と共にフレームユニットＵをモータ２８４によって回転させる。これによって、フレームユニットＵからリング状の補強部２４を分離することができる。フレームユニットＵから落下した補強部２４は、ベルトコンベア３００によってダストボックス３０２に搬送され回収される。なお、補強部２４を分離する際に、フレームユニットＵに対して分離器２７４を回転させてもよい。
補強部除去工程を実施した後、リング状の補強部２４が除去されたリング無しユニットＵ’を補強部除去手段１９４から搬出するリング無しユニット搬出工程を実施する。
リング無しユニット搬出工程では、まず、補強部除去手段１９４の廃棄部２７６のベルトコンベア３００を回収位置から待機位置に位置づける。次いで、リング無しユニット搬出手段１９６の反転機構３０８（図１９参照。）のフレーム保持部３０６を、第二の昇降テーブル２７２に吸引保持されているリング無しユニットＵ’の下方に位置づける。
次いで、フレーム保持部３０６の吸引パッド３２６を上に向けた状態でアーム３１８を上昇させ、第二の昇降テーブル２７２に支持されウエーハ４の表面４ａが下を向いている状態のリング無しユニットＵ’のフレーム６４の下面側にフレーム保持部３０６の吸引パッド３２６を接触させる。
次いで、フレーム保持部３０６の吸引パッド３２６に吸引力を生成し、リング無しユニットＵ’のフレーム６４を吸引パッド３２６で吸引保持する。次いで、第二の昇降テーブル２７２によるリング無しユニットＵ’の吸引保持を解除する。これによって、補強部除去手段１９４の第二の昇降テーブル２７２からリング無しユニット搬出手段１９６のフレーム保持部３０６にリング無しユニットＵ’を受け渡す。
リング無しユニット搬出工程を実施した後、リング無しユニット搬出手段１９６によって搬出されたリング無しユニットＵ’を収容するリング無しユニット収容工程を実施する。
リング無しユニット収容工程では、まず、リング無しユニット搬出手段１９６の反転機構３０８を上下反転させ、フレーム保持部３０６で吸引保持したリング無しユニットＵ’を上下反転させる。これによって、フレーム保持部３０６の下方にリング無しユニットＵ’が位置し、ウエーハ４の表面４ａが上を向くことになる。
次いで、反転機構３０８のＹ軸可動部材３１６およびアーム３１８を移動させ、リング無しユニット支持部３１０の一対の支持板３２８の上面にリング無しユニットＵ’を接触させる。このとき、間隔調整手段によって一対の支持板３２８の間隔は狭められており、一対の支持板３２８は互いに密着している。また、図２０に示す離間位置にノズル６０６を位置づけ、リング無しユニットＵ’の上方からノズル６０６を離間させておく。次いで、フレーム保持部３０６によるリング無しユニットＵ’の吸引保持を解除し、一対の支持板３２８にリング無しユニットＵ’を載せる。このようにして、リング無しユニットＵ’のテープ９６側をリング無しユニット支持部３１０の一対の支持板３２８によって支持する。
次いで、支柱用モータによって支柱６０２を回転させ、図２１に示すとおり、リング無しユニット支持部３１０に支持されたリング無しユニットＵ’のウエーハ４の中心の上方にノズル６０６の基部６０６ａを位置づけると共に、ウエーハ４の外周の上方に噴射部６０６ｃを位置づける。次いで、各支持板３２８に装着されたヒーターを作動させ、リング無しユニットＵ’のテープ９６を加熱することにより、補強部２４が除去されたことによって生じたテープ９６のたわみ、しわを伸ばす。
また、各支持板３２８のヒーターによってテープ９６を加熱する際には、高圧エアー噴射手段６００のモータ６０８によってノズル６０６を回転させながら、少なくともウエーハ４の外周に噴射部６０６ｃから高圧エアーを噴射する。これによって、フレームユニットＵからリング状の補強部２４を分離した際にウエーハ４の外周からテープ９６が剥がれたとしても、ウエーハ４の外周をテープ９６に密着させることができる。その後、リング無しユニットＵ’の上方からノズル６０６を離間させた後、再びリング無しユニットＵ’をフレーム保持部３０６で吸引保持し上昇させる。
次いで、間隔調整手段によって一対の支持板３２８の間隔を拡げた後、リング無しユニットＵ’を支持板３２８の上面に載置する。そして、図２２に示すとおり、押し込み部３１２の押圧片３３８によってリング無しユニット支持部３１０に支持されたリング無しユニットＵ’を押して、フレームカセットテーブル２００に載置されたフレームカセット１９８に進入させて収容する。
以上のとおりであり、図示の実施形態の加工装置２においては、外周余剰領域２０に対応する裏面４ｂにリング状の補強部２４が凸状に形成されたウエーハ４の裏面４ｂにダイシングテープ９６を貼着してフレーム６４と一体にする作業が容易であると共に、リング状の補強部２４を切断してウエーハ４から除去することが容易であり生産性が良好となる。
２：加工装置
４：ウエーハ
４ａ：ウエーハの表面
４ｂ：ウエーハの裏面
６：ウエーハカセット
８：ウエーハカセットテーブル
１０：ウエーハ搬出手段
１２：ウエーハテーブル
２０：外周余剰領域
２４：補強部
５６：環状支持部（ウエーハテーブル）
５８：フレーム支持部（ウエーハテーブル）
６４：フレーム
６４ａ：開口部
６４’：テープ付フレーム
６６：フレーム収容手段
６８：フレーム搬出手段
７０：フレームテーブル
９６：テープ
９６Ｒ：ロールテープ
９８：テープ貼着手段
１００：テープ付フレーム搬送手段
１０２：テープ圧着手段
１０４：ロールテープ支持部
１０６：テープ巻き取り部
１０８：テープ引き出し部
１１０：圧着部
１１２：切断部
１６０：上部チャンバー
１６２：下部チャンバー
１６４：昇降機構
１６６：真空部
１６８：大気開放部
１９２：フレームユニット搬出手段
１９４：補強部除去手段
１９６：リング無しユニット搬出手段
１９８：フレームカセット
２００：フレームカセットテーブル
２０２：フレームユニット保持部
２０２ａ：ウエーハ保持部
２０２ｂ：フレーム保持部
２０４：仮置きテーブル
２０６：搬送部
２２４：撮像部
２３２：仮置きテーブル搬送部
２４４：レーザー光線照射手段
２４６：第一の昇降テーブル
２４８：分離部
２５６：切断溝
２７０：紫外線照射部
２７２：第二の昇降テーブル
２７４：分離器
２７６：廃棄部
３０６：フレーム保持部
３０８：反転機構
３１０：リング無しユニット支持部
３１２：押し込み部
６００：高圧エアー噴射手段
Ｕ：フレームユニット
Ｕ’：リング無しユニット

Claims (12)

  1. 外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部が凸状に形成されたウエーハから凸状の補強部を除去する加工装置であって、
    複数のウエーハが収容されたウエーハカセットが載置されるウエーハカセットテーブルと、
    該ウエーハカセットテーブルに載置されたウエーハカセットからウエーハを搬出するウエーハ搬出手段と、
    該ウエーハ搬出手段によって搬出されたウエーハの表面側を支持するウエーハテーブルと、
    ウエーハを収容する開口部が形成されたリング状のフレームを複数収容するフレーム収容手段と、
    該フレーム収容手段からフレームを搬出するフレーム搬出手段と、
    該フレーム搬出手段によって搬出されたフレームを支持するフレームテーブルと、
    該フレームテーブルの上方に配設されフレームにテープを貼着するテープ貼着手段と、
    テープが貼着されたフレームを該ウエーハテーブルまで搬送し該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの裏面にフレームの開口部を位置づけてテープ付フレームを該ウエーハテーブルに載置するテープ付フレーム搬送手段と、
    テープ付フレームのテープをウエーハの裏面に圧着するテープ圧着手段と、
    該テープ圧着手段によってテープ付フレームのテープとウエーハの裏面とが圧着されたフレームユニットを該ウエーハテーブルから搬出するフレームユニット搬出手段と、
    該フレームユニット搬出手段によって搬出されたフレームユニットのウエーハからリング状の補強部を切断し除去する補強部除去手段と、
    リング状の補強部が除去されたリング無しユニットを該補強部除去手段から搬出するリング無しユニット搬出手段と、
    該リング無しユニット搬出手段によって搬出されたリング無しユニットを収容するフレームカセットが載置されるフレームカセットテーブルと、
    を含み、
    該リング無しユニット搬出手段は、リング無しユニットのテープ側を支持し加熱するリング無しユニット支持部を備え、該リング無しユニット支持部の上部には少なくともウエーハの外周に高圧エアーを噴射する高圧エアー噴射手段が配設され、ウエーハの外周に高圧エアーを噴射してウエーハの外周をテープに密着させる加工装置。
  2. 該ウエーハ搬出手段は、搬送アームと、該搬送アームの先端に配設されウエーハカセットに収容されたウエーハの裏面を支持しウエーハの表裏を反転させるハンドと、を備える請求項１記載の加工装置。
  3. 該ハンドは、エアーの噴出によって負圧が発生し非接触でウエーハを支持するベルヌーイパッドである請求項２記載の加工装置。
  4. 該ウエーハテーブルは、ウエーハの外周余剰領域を支持し外周余剰領域よりも内側の部分を非接触とする環状支持部と、該環状支持部の外周に配設されフレームを支持するフレーム支持部とを備える請求項１記載の加工装置。
  5. 該テープ貼着手段は、使用前のテープが巻かれたロールテープを支持するロールテープ支持部と、使用済みのテープを巻き取るテープ巻き取り部と、該ロールテープからテープを引き出すテープ引き出し部と、引き出されたテープをフレームに圧着する圧着部と、フレームの外周にはみ出したテープをフレームに沿って切断する切断部とを備える請求項１記載の加工装置。
  6. 該テープ圧着手段は、該ウエーハテーブルの上方に配設された上部チャンバーと、該ウエーハテーブルを収容した下部チャンバーと、該上部チャンバーを昇降させ該下部チャンバーに接触させた閉塞状態と該下部チャンバーから離反させた開放状態とを生成する昇降機構と、該閉塞状態で該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にする真空部と、該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを大気に開放する大気開放部と、を備え、
    該ウエーハテーブルに支持されたウエーハの裏面にテープ付フレームのテープが位置づけられた状態で、該昇降機構を作動して該閉塞状態を維持しつつ該上部チャンバーおよび該下部チャンバーを真空にし、該上部チャンバーに配設された押圧ローラでテープ付フレームのテープをウエーハの裏面に圧着する請求項１記載の加工装置。
  7. 該フレームユニット搬出手段は、ウエーハを保持するウエーハ保持部およびフレームを保持するフレーム保持部を含むフレームユニット保持部と、該フレームユニット保持部を仮置きテーブルに搬送する搬送部と、を備える請求項１記載の加工装置。
  8. 該フレームユニット搬出手段は、該フレームユニット保持部を水平方向に二次元で移動する二次元移動機構と、該フレームユニット保持部に保持されたフレームユニットのウエーハの外周を撮像する撮像部と、を備え、
    該二次元移動機構を作動してウエーハの外周の少なくとも三ヶ所を該撮像部で撮像し、ウエーハの中心座標を求め、ウエーハの中心を該仮置きテーブルの中心と一致させる請求項７記載の加工装置。
  9. 該補強部除去手段は、ウエーハの外周に形成されたリング状の補強部の付け根に向けてレーザー光線を照射して切断溝を形成するレーザー光線照射手段と、該仮置きテーブルに仮置きされたフレームユニットを保持し上昇させると共に該レーザー光線照射手段に位置づける第一の昇降テーブルと、該切断溝からリング状の補強部を分離する分離部とを備え、
    該分離部は、該切断溝に対応するテープに紫外線を照射してテープの粘着力を低減させる紫外線照射部と、リング状の補強部を外周に露出させてウエーハの内側を吸引保持すると共にフレームを支持する第二の昇降テーブルと、リング状の補強部の外周に作用してリング状の補強部を分離する分離器と、分離されたリング状の補強部が廃棄される廃棄部とを備え、
    該第一の昇降テーブルは該切断溝が形成されたフレームユニットを該仮置きテーブルに仮置きし、該仮置きテーブルは仮置きテーブル搬送部によって該分離部に位置づけられ、該第二の昇降テーブルが該仮置きテーブルに仮置きされたフレームユニットを支持する請求項７記載の加工装置。
  10. 該仮置きテーブルはヒーターを備え、該第一の昇降テーブルはヒーターによってテープが加熱されリング状の補強部の付け根にテープが密着したフレームユニットを該仮置きテーブルから保持する請求項９記載の加工装置。
  11. 該仮置きテーブルは、ウエーハの外周余剰領域を支持し外周余剰領域よりも内側の部分を非接触とする環状支持部と、該環状支持部の外周に配設されフレームを支持するフレーム支持部とを備える請求項９記載の加工装置。
  12. 該リング無しユニット搬出手段は、該第二の昇降テーブルに支持されたリング無しユニットに対面しフレームを保持するフレーム保持部を備え該フレームカセットテーブルに向かって移動すると共に該フレーム保持部を反転させる反転機構を含み、
    該リング無しユニット支持部は、該反転機構によって反転しウエーハの表面が上を向いたリング無しユニットを支持し、
    該リング無しユニット搬出手段は、さらに、該リング無しユニット支持部に支持されたリング無しユニットを該フレームカセットテーブルに載置されたフレームカセットに進入させて収容する押し込み部を備える請求項１０記載の加工装置。
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