JP2022178915A - エキスパンド方法及びエキスパンド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テープがフレームから剥離することを抑制することができること。【解決手段】エキスパンド方法は、挟持部材でテープを挟持するとともに挟持部材を互いに離反させることでテープをエキスパンドするエキスパンドステップ１００１と、開口を有したフレームをテープに貼着し、テープをフレームに沿って切断するフレームマウントステップ１００５と、を備え、エキスパンドステップ１００１を実施した後、フレームマウントステップ１００５を実施する前に、テープを挟持部材で挟持してエキスパンドした状態で、フレームの開口の内側に対応するテープの領域を吸引保持する吸引保持ステップ１００２と、吸引保持ステップ１００２を実施した後、フレームマウントステップ１００５を実施する前に、挟持部材を互いに近接移動させることでテープの領域の拡張は維持しつつ領域の外側の拡張を解除する外側拡張解除ステップ１００３と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、エキスパンド方法及びエキスパンド装置に関する。

ウェーハを分割して形成したチップは、フレームを用いてハンドリングされる。テープを介してウェーハをフレームに装着した状態でウェーハの分割を行うエキスパンド装置が広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、テープがエキスパンドされることで弛み、ハンドリング中に分割され形成されたチップが隣接するチップに接触して損傷してしまうおそれがあった。また、チップサイズが小さいウェーハの場合には十分にテープを拡張できず、未分割領域が生じるおそれもあった。

そこで、エキスパンドした後にフレームを貼着するエキスパンド装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４－０２２３８２号公報 特開２０１９－１１０１８８号公報

特許文献２に示されたエキスパンド装置では、テープを拡張した状態でフレームを貼着し、テープをフレームに沿って切断している。しかし、テープがフレームにから剥離してしまうことがあった。テープがフレームから剥離してしまうと、隣接するチップ同士が接触して損傷するおそれがある上、ハンドリングができない。

本発明の目的は、テープがフレームから剥離することを抑制することができるエキスパンド方法及びエキスパンド装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のエキスパンド方法は、ワークが貼着されたテープをエキスパンドするエキスパンド方法であって、ワークを挟んで対向する挟持部材で該テープを挟持するとともに該挟持部材を互いに離反させることで該テープをエキスパンドするエキスパンドステップと、該エキスパンドステップを実施した後、内部に該ワークを収容できる直径の開口を有したフレームを該テープに貼着して該開口内に該ワークを収容し、該テープを該フレームに沿って切断して該ワークと該ワークが貼着された該テープと該テープが貼着された該フレームとからなるフレームユニットを形成するフレームマウントステップと、を備え、該エキスパンドステップを実施した後、該フレームマウントステップを実施する前に、該テープを該挟持部材で挟持してエキスパンドした状態で、該フレームマウントステップで貼着する該フレームの該開口の内側に対応する該テープの領域を吸引保持して該領域の拡張を維持する吸引保持ステップと、該吸引保持ステップを実施した後、該フレームマウントステップを実施する前に、該挟持部材を互いに近接移動させることで該テープの該領域の拡張は維持しつつ該領域の外側の拡張を解除する外側拡張解除ステップと、を備えることを特徴とする。

前記エキスパンド方法において、該吸引保持ステップでは、該開口の内側に対応する該テープの領域の全面を吸引保持する保持面を有した吸引保持ユニットで該テープを吸引保持しても良い。

前記エキスパンド方法において、該吸引保持ステップでは、該開口の内周に対応する該テープの領域を吸引する環状吸引部を有した吸引保持ユニットで該テープを吸引保持しても良い。

前記エキスパンド方法において、該吸引保持ステップと、該外側拡張解除ステップと、を実施した後、該フレームマウントステップを実施する前に、該フレームの該開口を該領域に位置合わせする位置決めステップと、を更に備えても良い。

本発明のエキスパンド装置は、ワークが貼着されたテープをエキスパンドするエキスパンド装置であって、ワークを挟んで該テープを挟持する互いに対向した一対の挟持ユニットと、該挟持ユニットを互いに近接離反方向に移動させる移動ユニットと、該挟持ユニットで挟持されエキスパンドされた該テープに貼着されたワークを内部に収容できる直径の開口を有したフレームを保持する保持ユニットと、該保持ユニットを移動して該保持ユニットで保持した該フレームを該テープに貼着する保持ユニット移動機構と、該フレームの該開口の内側に対応する領域の該テープを吸引保持する吸引保持ユニットと、該保持ユニットで保持されて該テープに貼着された該フレームに沿って該テープを切断する切断ユニットと、を備えたことを特徴とする。

本発明は、テープがフレームから剥離すること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に係るエキスパンド装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示されたエキスパンド装置の加工対象のワークを示す斜視図である。 図３は、図２に示されたワークとテープ等を示す斜視図である。 図４は、図１に示されたエキスパンド装置の吸引保持ユニット等を模式的に示す斜視図である。 図５は、実施形態１に係るエキスパンド方法の流れを示すフローチャートである。 図６は、図５に示されたエキスパンド方法のエキスパンドステップにおいてテープ挟持ユニットがテープを挟持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５に示されたエキスパンド方法のエキスパンドステップにおいてテープをエキスパンドした状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図８は、図５に示されたエキスパンド方法の吸引保持ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。 図９は、図５に示されたエキスパンド方法の外側拡張解除ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。 図１０は、図５に示されたエキスパンド方法の位置決めステップを模式的に一部断面で示す側面図である。 図１１は、図５に示されたエキスパンド方法のフレームマウントステップにおいてテープにフレームを貼着する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図１２は、図５に示されたエキスパンド方法のフレームマウントステップにおいてフレームが貼着されたテープを切断する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図１３は、図５に示されたエキスパンド方法のフレームマウントステップにおいてテープを貼着した後にフレーム及びワークを搬出する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図１４は、実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置のエキスパンド方法の吸引保持ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。

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に係るエキスパンド装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るエキスパンド装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたエキスパンド装置の加工対象のワークを示す斜視図である。図３は、図２に示されたワークとテープ等を示す斜視図である。図４は、図１に示されたエキスパンド装置の吸引保持ユニット等を模式的に示す斜視図である。

実施形態１に係る図１に示すエキスパンド装置１は、図２に示すワーク２００が貼着されたテープ２０１（図３に示す）をエキスパンド（拡張ともいう）して、ワーク２００を個々のチップ２２０に分割する装置である。実施形態１に係るエキスパンド装置１の加工対象であるワーク２００は、図２に示すように、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２０３とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハなどのウェーハである。

実施形態１では、ワーク２００は、図２に示すように、基板２０３の表面２０４の互いに交差する複数の分割予定ライン２０５で区画された各領域にそれぞれデバイス２０２が形成されている。ワーク２００は、分割予定ライン２０５に沿って基板２０３の内部に分割起点である改質層２０６（図２中に破線で示す）が形成されている。改質層２０６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。実施形態１では、改質層２０６は、基板２０３の他の部分よりも機械的な強度が低い。

また、実施形態１において、ワーク２００は、図３に示すように、基板２０３の裏面２０７側にテープ２０１が貼着され、エキスパンド装置１によりテープ２０１がエキスパンドされて、改質層２０６に沿って個々のチップ２２０に分割される。チップ２２０は、基板２０３の一部分と、基板２０３の表面２０４に形成されたデバイス２０２とを備える。

テープ２０１は、伸縮性を有し、例えば、加熱された合成樹脂が第１方向２１１に沿って伸長されながら、第１方向２１１に対して直交する第２方向２１２に延伸されて、帯状に成形される。テープ２０１は、伸縮性を有する合成樹脂により構成された基材層と、基材層に積層されかつ伸縮性と粘着性とを有する合成樹脂により構成された粘着層とを備える。実施形態１では、第１方向２１１は、所謂流れ方向（ＭＤ：Machine Direction方向）であり、第２方向２１２は、所謂垂直方向（ＴＤ：Transverse Direction方向）である。なお、粘着層の表面を、以下、粘着面２０１－１と記し、基材層の表面を、以下、基材面２０１－２と記す。

実施形態１に係るエキスパンド装置１は、ワーク２００に貼着したテープ２０１を第１方向２１１と、第２方向２１２とにエキスパンドして、ワーク２００を個々のチップ２２０に分割するとともに、互いに隣接するチップ２２０間に間隔を形成する装置である。また、エキスパンド装置１は、テープ２０１をエキスパンドして、互いに隣接するチップ２２０間に間隔を形成した後、テープ２０１に内径がワーク２００よりも大径なフレーム２０９を貼着して、フレーム２０９の開口２１０内にワーク２００を支持するとともに、テープ２０１をフレーム２０９の内縁と外縁との間で切断する。エキスパンド装置１は、ワーク２００とワーク２００が貼着されたテープ２０１とテープ２０１が貼着されたフレーム２０９とからなるフレームユニット２１３を形成する。なお、フレーム２０９は、内径がワーク２００よりも大径であるために、ワーク２００を内部である内側に収容できる直径の開口２１０を有することとなる。

エキスパンド装置１は、図１に示すように、平板状の固定基台２と、固定基台２の中央に設けられた吸引保持ユニット１０と、図示しないワーク搬送ユニットと、テープ挟持ユニット３０と、移動ユニット４０と、保持ユニット５０と、保持ユニット移動機構６０と、制御ユニット１００とを備える。

吸引保持ユニット１０は、円板状に形成され、保持面１１がテープ２０１に接触する。吸引保持ユニット１０は、図４に示すように、昇降機構２０によって鉛直方向に移動自在に設けられ、回動機構２１により鉛直方向と平行でかつ保持面１１の中心を通る軸心回りに回転自在に設けられている。実施形態１では、昇降機構２０は、鉛直方向に沿って伸縮自在な伸縮ロッド２２の上端に吸引保持ユニット１０を支持している。実施形態１では、回動機構２１は、固定基台２上に設けられ、昇降機構２０を支持した円盤状部材２３を軸心回りに回転する。回動機構２１は、円盤状部材２３を軸心回りに回転することで、昇降機構２０とともに吸引保持ユニット１０を軸心回りに回転する。なお、実施形態１では、円盤状部材２３は、吸引保持ユニット１０と同軸となる位置に配置されている。

吸引保持ユニット１０は、ポーラスセラミックス等の多孔質材で構成された円板状の保持部材１２と、保持部材１２をはめ込む凹部１４を上面に設けかつステンレス鋼等の非多孔質材で構成された枠体１３とを備える。保持部材１２の上面は、テープ２０１を保持する保持面１１であり、水平方向に沿って平坦に形成されている。

保持部材１２即ち保持面１１の外径は、ワーク２００の外径よりも大きく、かつフレーム２０９の内径以下であるとともに、フレーム２０９の外径よりも小さい。なお、実施形態１では、保持部材１２即ち保持面１１の外径は、フレーム２０９の内径と等しい。保持面１１は、フレーム２０９の開口２１０の内側に対応するテープ２０１の領域２１４（図８に示す）に接触する。なお、フレーム２０９の開口２１０の内側に対応するテープ２０１の領域２１４とは、テープ２０１の貼着されたフレーム２０９の開口２１０により周りが囲まれる領域である。枠体１３の凹部１４の平面形状は、内径が保持部材１２の外径と等しい円形である。

吸引保持ユニット１０は、昇降機構２０により上昇されると、保持面１１がテープ挟持ユニット３０により挟持されたテープ２０１の基材面２０１－２と同一平面上に位置する。吸引保持ユニット１０は、昇降機構２０により下降されると、保持面１１がテープ挟持ユニット３０により挟持されたテープ２０１の基材面２０１－２よりも下方に位置する。

吸引保持ユニット１０は、枠体１３の凹部１４内に設けられた保持部材１２が開閉弁１５が設けられた吸引路１６により吸引源１７に接続している。吸引保持ユニット１０は、開閉弁１５が開いて、吸引源１７により吸引されることで、フレーム２０９の開口２１０の内側に対応するテープ２０１の領域２１４、即ちフレーム２０９の開口２１０の内側に対応する領域２１４のテープ２０１を保持面１１に吸引保持する。実施形態１では、吸引保持ユニット１０は、保持部材１２が円板状に形成されているので、フレーム２０９の開口２１０の内側に対応するテープ２０１の領域２１４の全面を保持面１１に吸引保持する。

ワーク搬送ユニットは、テープ挟持ユニット３０の上方に配置され、かつ下面にワーク２００を保持する。ワーク搬送ユニットは、昇降ユニットにより鉛直方向に移動自在に設けられているとともに、水平方向移動ユニットにより水平方向に移動自在に設けられる。ワーク搬送ユニットは、水平方向移動ユニットにより、下面に保持したワーク２００が吸引保持ユニット１０と同軸となる位置に配置されて、吸引保持ユニット１０と鉛直方向に対面する位置にワーク２００を位置付ける。また、ワーク搬送ユニットは、昇降ユニットにより下降されることで、テープ２０１にワーク２００を貼着する。

テープ挟持ユニット３０は、テープ２０１を保持するものである。テープ挟持ユニット３０は、一対の第１挟持ユニット３１－１と、一対の第２挟持ユニット３１－２とを備える。第１挟持ユニット３１－１及び第２挟持ユニット３１－２は、ワーク２００が貼着されたテープ２０１をワーク２００の外周で挟持する挟持ユニットである。第１挟持ユニット３１－１及び第２挟持ユニット３１－２は、それぞれテープ２０１のワーク２００よりも外周側の位置を挟持して保持する。

なお、第１挟持ユニット３１－１と第２挟持ユニット３１－２の同一部分には、同一符号を付して説明する。第１挟持ユニット３１－１及び第２挟持ユニット３１－２は、固定基台２上に設けられた柱状の移動基台３２を備える。

一対の第１挟持ユニット３１－１は、それぞれ、第１挟持部材３３－１を一対備える。一方の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１と他方の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１とは、吸引保持ユニット１０の保持面１１に接触するテープ２０１に貼着されたワーク２００を挟んで、互いに対向している。実施形態１では、一方の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１と他方の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１とは、第１方向２１１に沿って互いに対向している。各第１挟持ユニット３１－１の一対の第１挟持部材３３－１は、第２方向２１２と平行な直線状に形成され、鉛直方向に間隔をあけて配置されている。

各第１挟持ユニット３１－１の一対の第１挟持部材３３－１のうちの一方は、各第１挟持ユニット３１－１の移動基台３２の上端部から水平方向に伸びた支持アーム３４の先端に支持され、他方は、各第１挟持ユニット３１－１の移動基台３２の中央部から水平方向に伸びた支持アーム３４の先端に支持されている。各第１挟持ユニット３１－１の一対の第１挟持部材３３－１は、互いに対応する面に複数の円柱状のコロ３５を軸心回りに回転自在に支持している。なお、第１挟持ユニット３１－１は、コロ３５の軸心が第１方向２１１と平行であるとともに、コロ３５を第２方向２１２に等間隔に配置している。

また、一対の第１挟持ユニット３１－１は、それぞれ、部材移動ユニット３６を備える。部材移動ユニット３６は、第１挟持ユニット３１－１それぞれの移動基台３２に設けられている。

部材移動ユニット３６は、第１挟持ユニット３１－１それぞれの移動基台３２に設けられたモータ３７と、モータ３７により鉛直方向と平行な軸心回りに回転されるボールねじ３８と、ボールねじ３８に螺合しかつ第１挟持部材３３－１を先端に支持した支持アーム３４と連結したナット３９とを備える。

部材移動ユニット３６は、モータ３７がボールねじ３８を軸心回りに回転させることで、ナット３９、支持アーム３４及び第１挟持部材３３－１を鉛直方向に沿って互いに近づけたり離れる方向に移動させる。なお、以下、互いに近づけたり離れる方向を近接離反方向と記す。また、部材移動ユニット３６は、モータ３７によりボールねじ３８を軸心回りに回転することで、一対の第１挟持部材３３－１を鉛直方向に互いに同方向に移動させることもできる。

一対の第２挟持ユニット３１－２は、それぞれ、第２挟持部材３３－２を一対備える。一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２は、吸引保持ユニット１０の保持面１１に載置されたテープ２０１に貼着されたワーク２００を挟んで、互いに対向している。実施形態１では、一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２は、第２方向２１２に沿って互いに対向している。各第２挟持ユニット３１－２の一対の第２挟持部材３３－２は、第１方向２１１と平行な直線状に形成され、鉛直方向に間隔をあけて配置されている。

各第２挟持ユニット３１－２の一対の第２挟持部材３３－２のうちの一方は、各第２挟持ユニット３１－２の移動基台３２の上端部から水平方向に伸びた支持アーム３４の先端に支持され、他方は、各第２挟持ユニット３１－２の移動基台３２の中央部から水平方向に伸びた支持アーム３４の先端に支持されている。各第２挟持ユニット３１－２の一対の第２挟持部材３３－２は、互いに対応する面に複数の円柱状のコロ３５を軸心回りに回転自在に支持している。なお、第２挟持ユニット３１－２は、コロ３５の軸心が第２方向２１２と平行であるとともに、コロ３５を第１方向２１１に等間隔に配置している。

また、一対の第２挟持ユニット３１－２は、それぞれ、部材移動ユニット３６を備える。部材移動ユニット３６は、第２挟持ユニット３１－２それぞれの移動基台３２に設けられている。

部材移動ユニット３６は、第２挟持ユニット３１－２それぞれの移動基台３２に設けられたモータ３７と、モータ３７により鉛直方向と平行な軸心回りに回転されるボールねじ３８と、ボールねじ３８に螺合しかつ第２挟持部材３３－２を先端に支持した支持アーム３４と連結したナット３９とを備える。

部材移動ユニット３６は、モータ３７がボールねじ３８を軸心回りに回転させることで、ナット３９、支持アーム３４及び第２挟持部材３３－２を鉛直方向に沿って近接離反方向に移動させる。また、部材移動ユニット３６は、モータ３７によりボールねじ３８を軸心回りに回転することで、一対の第２挟持部材３３－２を鉛直方向に互いに同方向に移動させることもできる。

テープ挟持ユニット３０は、第１挟持ユニット３１－１及び第２挟持ユニット３１－２の各挟持部材３３－１，３３－２を鉛直方向に互いに近づく方向に移動させることで、各挟持部材３３－１，３３－２間にテープ２０１を挟持するとともに、各挟持部材３３－１，３３－２を鉛直方向に互いに離れる方向に移動させることで、各挟持部材３３－１，３３－２間のテープ２０１の挟持を解除する。

移動ユニット４０は、一対の第１挟持ユニット３１－１を互いに近接離反方向に移動させるとともに、一対の第２挟持ユニット３１－２を互いに近接離反方向に移動させるものである。移動ユニット４０は、一対の第１方向移動ユニット４１－１と、一対の第２方向移動ユニット４１－２とを備える。

第１方向移動ユニット４１－１は、それぞれ、第１挟持ユニット３１－１の移動基台３２を第１方向２１１に沿って移動させることで、一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１を第１方向２１１に沿って近接離反方向に移動させるものである。

第２方向移動ユニット４１－２は、それぞれ、第２挟持ユニット３１－２の移動基台３２を第２方向２１２に沿って移動させることで、一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２を第２方向２１２に沿って近接離反方向に移動させるものである。

第１方向移動ユニット４１－１及び第２方向移動ユニット４１－２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１方向移動ユニット４１－１及び第２方向移動ユニット４１－２は、固定基台２に設けられたモータ４２と、モータ４２により軸心回りに回転されて各挟持ユニット３１－１，３１－２の移動基台３２を第１方向２１１又は第２方向２１２に移動させるボールねじ４３とを有する。

第１方向移動ユニット４１－１及び第２方向移動ユニット４１－２は、各挟持ユニット３１－１，３１－２を第１方向２１１又は第２方向２１２に互いに離れる方向に移動させることで、挟持ユニット５１－１，５１－２が挟持したテープ２０１をエキスパンドするとともに、各挟持ユニット３１－１，３１－２を第１方向２１１又は第２方向２１２に互いに近づく方向に移動させることで、挟持ユニット５１－１，５１－２が挟持したテープ２０１のエキスパンドを解除する。

保持ユニット５０は、フレーム２０９を保持するものである。実施形態１では、保持ユニット５０は、下面にフレーム２０９の上面を吸引保持する吸引パッド５１を複数備えている。

保持ユニット移動機構６０は、保持ユニット５０を移動して、保持ユニット５０で吸引保持したフレーム２０９をテープ２０１に貼着するものである。実施形態１では、保持ユニット移動機構６０は、保持ユニット５０を鉛直方向に移動させるとともに、水平方向に移動させる。

保持ユニット移動機構６０は、保持ユニット５０が吸引保持したフレーム２０９の開口２１０を、テープ挟持ユニット３０に挟持されたテープ２０１のフレーム２０９の開口２１０の内側に対応する領域に位置合わせする。なお、実施形態１では、保持ユニット移動機構６０は、吸引保持ユニット１０よりも上方で、かつ、保持ユニット５０が吸引保持したフレーム２０９の開口２１０が吸引保持ユニット１０と同軸となる位置に、保持ユニット５０を位置付けることで、フレーム２０９の開口２１０を、フレーム２０９の開口２１０の内側に対応するテープ２０１の領域に位置合わせする。

また、保持ユニット移動機構６０は、前述した位置合わせした位置から保持ユニット５０を下降することで、テープ挟持ユニット３０により挟持されてエキスパンドされたテープ２０１にフレーム２０９を貼着する。このために、保持ユニット５０は、挟持ユニット３１－１，３１－２で挟持されエキスパンドされたテープ２０１に貼着されたフレーム２０９を保持することとなる。

また、エキスパンド装置１は、図４に示すように、切断ユニット７０を備える。切断ユニット７０は、フレーム２０９が貼着されたテープ２０１のフレーム２０９の内縁と外縁との間を切断することで、保持ユニット５０で保持されてテープ２０１に貼着されたフレーム２０９に沿ってテープ２０１を切断するものである。

切断ユニット７０は、図２に示すように、ローラー昇降機構７１と、支持部材７２と、ローラー７３と、カッター昇降機構７４と、カッター７５とを備える。ローラー昇降機構７１は、円盤状部材２３の外縁部上に設けられ、鉛直方向に沿って伸縮自在な伸縮ロッド７６の上端に支持部材７２を支持している。ローラー昇降機構７１は、伸縮ロッド７６を伸縮させることで、支持部材７２を介してローラー７３及びカッター７５を鉛直方向に移動させる。実施形態１では、ローラー昇降機構７１は、伸縮ロッド７６を円盤状部材２３の周方向に間隔をあけて互いに平行に２本備えている。支持部材７２は、長手方向の両端部がローラー昇降機構７１の伸縮ロッド７６の上端に支持されている。

ローラー７３は、円柱状に形成され、支持部材７２の長手方向の一端部に軸心回りに回転自在に支持されている。ローラー７３の回転中心である軸心は、円盤状部材２３及び吸引保持ユニット１０の径方向と平行である。ローラー７３の外周面の上端は、ローラー昇降機構７１により上昇されると、テープ挟持ユニット３０が挟持したテープ２０１を吸引保持した吸引保持ユニット１０の保持面１１と同一平面上に位置する。ローラー７３の外周面の上端は、ローラー昇降機構７１により下降されると、テープ挟持ユニット３０が挟持したテープ２０１を吸引保持した吸引保持ユニット１０の保持面１１よりも下方に位置する。

カッター昇降機構７４は、支持部材７２の他端部上に設けられ、鉛直方向に沿って伸縮自在な図示しない伸縮ロッドの上端にカッター７５を支持している。カッター７５は、外縁にテープ２０１に切り込む切り刃７７が形成された円盤状に形成され、カッター昇降機構７４の伸縮ロッドの上端に軸心回りに回転自在に支持されている。

カッター７５の回転中心である軸心は、円盤状部材２３及び吸引保持ユニット１０の径方向と平行である。カッター７５の切り刃７７の上端は、カッター昇降機構７４により上昇されると、テープ挟持ユニット３０が挟持したテープ２０１を吸引保持した吸引保持ユニット１０の保持面１１よりも上方に位置する。カッター７５の切り刃７７の上端は、カッター昇降機構７４により下降されると、テープ挟持ユニット３０が挟持したテープ２０１を吸引保持した吸引保持ユニット１０の保持面１１よりも下方に位置する。また、カッター７５の切り刃７７の上端は、保持ユニット移動機構６０によりテープ２０１に貼着されたフレーム２０９の内縁と外縁との間に位置する。

切断ユニット７０は、テープ挟持ユニット３０が挟持したテープ２０１を吸引保持ユニット１０の保持面１１に吸引保持し、吸引保持ユニット１０の保持面１１に吸引保持されたテープ２０１に保持ユニット移動機構６０によりフレーム２０９が貼着されると、カッター昇降機構７４がカッター７５を下降した状態でローラー昇降機構７１によりローラー７３等を上昇させて、ローラー７３が、回動機構２１により回転されて、フレーム２０９との間にテープ２０１を挟み込んで、テープ２０１にフレーム２０９を貼着する。切断ユニット７０は、ローラー７３がフレーム２０９との間にテープ２０１を挟み込んで、テープ２０１にフレーム２０９を貼着した後に、カッター昇降機構７４によりカッター７５を上昇させて、カッター７５が回動機構２１により回転されて、切り刃７７の上端がテープ２０１のフレーム２０９の内縁と外縁との間に切り込んで、フレーム２０９が貼着されたテープ２０１をフレーム２０９に沿って切断する。

制御ユニット１００は、エキスパンド装置１の各構成要素を制御して、エキスパンド装置１にテープ２０１に対するワーク２００の貼着動作、テープ２０１のエキスパンド動作及びテープ２０１に対するフレーム２０９の貼着動作等を実施させるものである。なお、制御ユニット１００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１００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、エキスパンド装置１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エキスパンド装置１の各構成要素に出力する。

また、制御ユニット１００は、各種の情報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入力ユニットとが接続されている。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。

なお、本発明では、エキスパンド装置１は、上述した構成に加え、ロールに巻かれたテープ２０１を保持するシート挟持ユニットと、粘着面２０１－１を上向きにしてシート挟持ユニットからテープ２０１をテープ挟持ユニット３０に送り出す送り出しユニットとを備えても良い。

次に、本明細書は、実施形態１に係るエキスパンド方法を図面に基づいて説明する。図５は、実施形態１に係るエキスパンド方法の流れを示すフローチャートである。実施形態１に係るエキスパンド方法は、ワーク２００が貼着されたテープ２０１をエキスパンドする方法である。

実施形態１に係るエキスパンド方法は、前述したエキスパンド装置１のテープ２０１のエキスパンド動作でもある。エキスパンド装置１は、オペレータが入力ユニットを操作するなどして入力した加工内容情報を受け付け、オペレータが入力ユニットを操作する等して入力した加工動作の開始指示を受け付けると、制御ユニット１００がエキスパンド装置１の各構成要素を制御して、エキスパンド動作即ちエキスパンド方法を開始する。エキスパンド方法は、図５に示すように、エキスパンドステップ１００１と、吸引保持ステップ１００２と、外側拡張解除ステップ１００３と、位置決めステップ１００４と、フレームマウントステップ１００５とを備える。

（エキスパンドステップ）
図６は、図５に示されたエキスパンド方法のエキスパンドステップにおいてテープ挟持ユニットがテープを挟持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５に示されたエキスパンド方法のエキスパンドステップにおいてテープをエキスパンドした状態を模式的に一部断面で示す側面図である。エキスパンドステップ１００１は、ワーク２００を挟んで対向する挟持部材３３－１，３３－２でテープ２０１を挟持するとともに、挟持部材３３－１，３３－２を互いに離反させることで、テープ２０１をエキスパンドするステップである。

エキスパンドステップ１００１では、エキスパンド装置１は、昇降機構２０により吸引保持ユニット１０を下降し、ローラー昇降機構７１によりローラー７３及びカッター７５を下降し、カッター昇降機構７４によりカッター７５を下降し、移動ユニット４１－１，４１－２により一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１を互いに近づけ一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２を互いに近づけた状態にする。エキスパンドステップ１００１では、エキスパンド装置１は、図６に示すように、テープ２０１を一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１間に挟持し、一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２間に挟持する。

エキスパンドステップ１００１では、エキスパンド装置１は、ワーク搬送ユニットに保持した改質層２０６が形成されたワーク２００の裏面２０７をテープ２０１の一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１と一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２とで囲まれた領域に対向させた後、ワーク搬送ユニットを下降させて、図６に示すように、テープ２０１の領域２１４の中央にワーク２００の裏面２０７を貼着する。

エキスパンドステップ１００１では、一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１と一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２とでテープ２０１を挟持した状態で、エキスパンド装置１は、図６中の矢印３００で示すように、移動ユニット４１－１，４１－２に挟持ユニット５１－１，５１－２の挟持部材３３－１，３３－２を第１方向２１１又は第２方向２１２に沿って互いに離反する同時に方向に移動させる。すると、エキスパンド装置１は、挟持ユニット５１－１，５１－２の移動基台３２の移動とともに、一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１を第１方向２１１に沿って互いに離反する方向に移動させるとともに、一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２を第２方向２１２に沿って互いに離反する方向に移動させて、テープ２０１を第１方向２１１と第２方向２１２との双方にエキスパンドする。テープ２０１のエキスパンドの結果、テープ２０１に第１方向２１１と第２方向２１２との双方に沿った引張力が作用する。

このようにワーク２００が貼着されたテープ２０１に第１方向２１１と第２方向２１２との双方に沿った引張力が作用すると、ワーク２００は、分割予定ライン２０５に沿って改質層２０６が形成されているので、改質層２０６を基点として分割予定ライン２０５に沿って個々のチップ２２０に分割され、隣り合うチップ２２０間に間隔が形成される。なお、実施形態１において、エキスパンドステップ１００１では、挟持ユニット５１－１，５１－２の挟持部材３３－１，３３－２を第１方向２１１又は第２方向２１２に沿って離反する同時に方向に移動させたが、本発明では、これに限定されることなく、第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１を第１方向２１１に沿って離反する方向に移動させたのち、第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２を第２方向２１２に沿って離反させる方向に移動させても良い。

（吸引保持ステップ）
図８は、図５に示されたエキスパンド方法の吸引保持ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。吸引保持ステップ１００２は、エキスパンドステップ１００１を実施した後、フレームマウントステップ１００５を実施する前に、テープ２０１を挟持部材３３－１，３３－２で挟持してエキスパンドした状態で、フレームマウントステップ１００５で貼着するフレーム２０９の開口２１０の内側に対応するテープ２０１の領域２１４を吸引保持して領域２１４の拡張を維持するステップである。

吸引保持ステップ１００２では、一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１と一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２とでテープ２０１を挟持した状態で、エキスパンド装置１は、昇降機構２０により吸引保持ユニット１０を上昇させて、保持面１１をテープ２０１の領域２１４に接触させ、図８に示すように、開閉弁１５を開いて吸引源１７により保持面１１にテープ２０１の領域２１４を吸引保持させる。こうして、吸引保持ステップ１００２では、エキスパンド装置１は、テープ２０１の領域２１４の全面を吸引保持する保持面１１を有した吸引保持ユニット１０でテープ２０１を吸引保持する。

（外側拡張解除ステップ）
図９は、図５に示されたエキスパンド方法の外側拡張解除ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。外側拡張解除ステップ１００３は、吸引保持ステップ１００２を実施した後、フレームマウントステップ１００５を実施する前に、挟持部材３３－１，３３－２を互いに近接移動させることでテープ２０１の領域２１４の拡張は維持しつつ領域２１４よりも外周側の外側領域２１５の拡張を解除するステップである。

外側拡張解除ステップ１００３では、一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１と一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２とでテープ２０１を挟持した状態で、エキスパンド装置１は、図９中の矢印３００と逆向きの矢印３０１で示すように、移動ユニット４１－１，４１－２に挟持ユニット５１－１，５１－２の挟持部材３３－１，３３－２を第１方向２１１又は第２方向２１２に沿って互いに近接する方向に同時に移動させる。

すると、テープ２０１の領域２１４が吸引保持ユニット１０の保持面１１に吸引保持されているので、保持面１１上にテープ２０１の領域２１４が固定され、テープ２０１の領域２１４の拡張が維持される。また、テープ２０１の領域２１４よりも外周側の外側領域２１５は、保持面１１に吸引保持されていないために、挟持部材３３－１，３３－２の移動とともに縮小して、拡張が解除される。また、吸引保持ユニット１０の保持面１１に吸引保持されて固定されたテープ２０１の領域２１４の中央にワーク２００が貼着されているので、互いに隣り合うチップ２２０間の間隔が維持される。なお、実施形態１において、外側拡張解除ステップ１００３では、エキスパンド装置１は、移動ユニット４１－１，４１－２により挟持ユニット５１－１，５１－２の挟持部材３３－１，３３－２を近接させて、エキスパンドステップ１００１のテープ２０１をエキスパンドする前の位置に挟持ユニット５１－１，５１－２の挟持部材３３－１，３３－２を位置付ける。

（位置決めステップ）
図１０は、図５に示されたエキスパンド方法の位置決めステップを模式的に一部断面で示す側面図である。位置決めステップ１００４は、吸引保持ステップ１００２と、外側拡張解除ステップ１００３と、を実施した後、フレームマウントステップ１００５を実施する前に、フレーム２０９の開口２１０をテープ２０１の領域２１４に位置合わせするステップである。

位置決めステップ１００４では、エキスパンド装置１は、保持ユニット移動機構６０によりフレーム２０９を吸引保持した保持ユニット５０を移動して、図１０に示すように、フレーム２０９の開口２１０の内側が吸引保持ユニット１０の上方でかつ吸引保持ユニット１０と同軸となる位置に保持ユニット５０を位置付ける。

（フレームマウントステップ）
図１１は、図５に示されたエキスパンド方法のフレームマウントステップにおいてテープにフレームを貼着する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図１２は、図５に示されたエキスパンド方法のフレームマウントステップにおいてフレームが貼着されたテープを切断する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図１３は、図５に示されたエキスパンド方法のフレームマウントステップにおいてテープを貼着した後にフレーム及びワークを搬出する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。

フレームマウントステップ１００５は、エキスパンドステップ１００１を実施した後、フレーム２０９をテープ２０１に貼着して開口２１０内にワーク２００を収容し、テープ２０１をフレーム２０９に沿って切断して、フレームユニット２１３を形成するステップである。フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、保持ユニット移動機構６０により保持ユニット５０を下降させて、保持ユニット５０が保持したフレーム２０９をテープ２０１の外側領域２１５の内縁部に貼着する。

フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、ローラー昇降機構７１によりローラー７３を上昇させ、ローラー７３をテープ２０１の外側領域２１５に接触させる。フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、図１１に示すように、回動機構２１により円盤状部材２３即ちローラー７３を回転させて、全周に亘って、テープ２０１の外側領域２１５をフレーム２０９とローラー７３との間に挟んで、テープ２０１の外側領域２１５にフレーム２０９を密に貼着する。

フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、図１２に示すように、回動機構２１により円盤状部材２３を回転させたまま、カッター昇降機構７４によりカッター７５を上昇させて、カッター７５の切り刃７７のテープ２０１の外側領域２１５のフレーム２０９の内縁と外縁との間に切り込ませる。フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、切断ユニット７０のカッター７５でテープ２０１の外側領域２１５のフレーム２０９の内縁と外縁との間をフレーム２０９に沿って切断させて、フレームユニット２１３を形成する。

フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、回動機構２１により円盤状部材２３の回転を停止し、開閉弁１５を閉じて保持面１１のテープ２０１の領域２１４の吸引保持を停止する。フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、図１３に示すように、保持ユニット移動機構６０によりフレームユニット２１３のフレーム２０９を吸引保持した保持ユニット５０を上昇させて、フレームユニット２１３をエキスパンド装置１から搬出する。フレームマウントステップ１００５では、エキスパンド装置１は、フレームユニット２１３を所定の位置まで搬送して、エキスパンド装置１のエキスパンド動作即ち実施形態１に係るエキスパンド方法を終了する。

こうして、エキスパンド装置１の制御ユニット１００は、一対の第１挟持ユニット３１－１及び一対の第２挟持ユニット３１－２にテープ２０１を挟持させ、ワーク搬送ユニットにワーク２００をテープ２０１に貼着させた後、移動ユニット４０に挟持ユニット３１－１，３１－２の挟持部材３３－１，３３－２を互いに離反する方向に移動させる。エキスパンド装置１の制御ユニット１００は、テープ２０１の領域２１４を吸引保持ユニット１０の保持面１１に吸引保持してから挟持ユニット３１－１，３１－２の挟持部材３３－１，３３－２を互いに近接する方向に移動させる。エキスパンド装置１の制御ユニット１００は、保持ユニット移動機構６０にフレーム２０９の開口２１０をテープ２０１の領域２１４に位置合わせさせて、フレーム２０９をテープ２０１の外側領域２１５に貼着させる。エキスパンド装置１の制御ユニット１００は、切断ユニット７０にテープ２０１のフレーム２０９の内縁と外縁との間をフレーム２０９に沿って切断させる。また、実施形態１に係るエキスパンド方法及びエキスパンド装置１は、テープ２０１の領域２１４を吸引保持ユニット１０の保持面１１に吸引保持して拡張を維持し、フレーム２０９が貼着されるテープ２０１の外側領域２１５の拡張を解除して、フレーム２０９をテープ２０１に貼着する。

テープ２０１に拡張による張力が生じて、テープ２０１が拡張された状態でフレーム２０９がテープ２０１に貼着されると、テープ２０１には拡張による張力の反作用の収縮が生じてテープ２０１がフレーム２０９から剥離してしまう。一方で、テープ２０１の拡張を解除してフレーム２０９を貼着すると、折角形成したチップ２２０間の間隙が狭められてチップ２２０同士の接触リスクが生じる。

そこで、以上説明した実施形態１に係るエキスパンド方法及びエキスパンド装置１は、エキスパンドステップ１００１においてテープ２０１を拡張した状態で、吸引保持ステップ１００２において、テープ２０１を拡張した状態でテープ２０１のフレーム２０９の開口２１０の内側に対応する領域２１４を吸引保持ユニット１０の保持面１１に吸引保持して拡張を維持し、外側拡張解除ステップ１００３においてフレーム２０９が貼着されるテープ２０１の外側領域２１５の拡張を解除して、フレーム２０９をテープ２０１に貼着するため、フレーム２０９の開口２１０の内側に対応するテープ２０１の領域２１４の拡張は維持しつつ、テープ２０１がフレーム２０９から剥離することを防止できる。

このために、実施形態１に係るエキスパンド方法及びエキスパンド装置１は、フレーム２０９が貼着されたテープ２０１の外側領域２１５には収縮する力が生じることを抑制できる。その結果、実施形態１に係るエキスパンド方法及びエキスパンド装置１は、テープ２０１がフレーム２０９から剥離することを抑制することができるという効果を奏する。

〔変形例〕
本発明の実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置及びエキスパンド方法を図面に基づいて説明する。図１４は、実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置のエキスパンド方法の吸引保持ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。なお、図１４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１の変形例に係るエキスパンド装置１－１は、図１４に示すように、吸引保持ユニット１０－１のポーラスセラミックス等の多孔質材で構成された保持部材１２－１が円環状に形成され、枠体１３－１の凹部１４－１が円環状に形成されていること以外、実施形態１と同じである。保持部材１２－１即ち保持面１１－１の内径及び外径が、ワーク２００の外径よりも大きく、かつ保持部材１２－１即ち保持面１１－１の外径が、フレーム２０９の内径以下であるとともに、フレーム２０９の外径よりも小さい。なお、変形例では、保持部材１２－１即ち保持面１１－１の外径は、フレーム２０９の内径と等しい。変形例では、保持面１１－１は、環状に形成され、テープ２０１の領域２１４の外縁部を吸引保持する環状吸引部である。

実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置１－１は、吸引保持ステップ１００２では、一対の第１挟持ユニット３１－１の第１挟持部材３３－１と一対の第２挟持ユニット３１－２の第２挟持部材３３－２とでテープ２０１を挟持した状態で、エキスパンド装置１－１は、昇降機構２０により吸引保持ユニット１０－１を上昇させて、保持面１１－１をテープ２０１の領域２１４の外縁部に接触させる。変形例に係るエキスパンド装置１－１は、吸引保持ステップ１００２では、図１４に示すように、開閉弁１５を開いて吸引源１７により保持面１１－１にテープ２０１の領域２１４の外縁部を吸引保持させる。こうして、変形例において、吸引保持ステップ１００２では、エキスパンド装置１－１は、テープ２０１の領域２１４の外縁部を吸引保持する環状吸引部である保持面１１－１を有した吸引保持ユニット１０－１でテープ２０１を吸引保持する。

なお、本発明は、上記実施形態等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。なお、本発明では、レーザビームが照射されてアブレーション加工が施されて形成されたレーザー加工溝や切削加工が施されて形成された切削溝が分割起点としてワーク２００に形成されても良い。また、本発明では、分割予定ライン２０５に沿ってチップ２２０に分割されたテープ２０１がエキスパンド装置１，１－１に搬入されて、エキスパンド装置１，１－１が、テープ２０１をエキスパンドしてチップ２２０間の間隔を拡げても良い。

１，１－１ エキスパンド装置
１０，１０－１ 吸引保持ユニット
１１ 保持面
１１－１ 保持面（環状吸引部）
３１－１ 第１挟持ユニット（挟持ユニット）
３１－２ 第２挟持ユニット（挟持ユニット）
３３－１ 第１挟持部材（挟持部材）
３３－２ 第２挟持部材（挟持部材）
４０ 移動ユニット
５０ 保持ユニット
６０ 保持ユニット移動機構
７０ 切断ユニット
２００ ワーク
２０１ テープ
２０９ フレーム
２１０ 開口
２１３ フレームユニット
２１４ 領域
１００１ エキスパンドステップ
１００２ 吸引保持ステップ
１００３ 外側拡張解除ステップ
１００４ 位置決めステップ
１００５ フレームマウントステップ

Claims (5)

1. ワークが貼着されたテープをエキスパンドするエキスパンド方法であって、
   ワークを挟んで対向する挟持部材で該テープを挟持するとともに該挟持部材を互いに離反させることで該テープをエキスパンドするエキスパンドステップと、
   該エキスパンドステップを実施した後、内部に該ワークを収容できる直径の開口を有したフレームを該テープに貼着して該開口内に該ワークを収容し、該テープを該フレームに沿って切断して該ワークと該ワークが貼着された該テープと該テープが貼着された該フレームとからなるフレームユニットを形成するフレームマウントステップと、を備え、
   該エキスパンドステップを実施した後、該フレームマウントステップを実施する前に、該テープを該挟持部材で挟持してエキスパンドした状態で、該フレームマウントステップで貼着する該フレームの該開口の内側に対応する該テープの領域を吸引保持して該領域の拡張を維持する吸引保持ステップと、
   該吸引保持ステップを実施した後、該フレームマウントステップを実施する前に、該挟持部材を互いに近接移動させることで該テープの該領域の拡張は維持しつつ該領域の外側の拡張を解除する外側拡張解除ステップと、を備えるエキスパンド方法。
2. 該吸引保持ステップでは、該開口の内側に対応する該テープの領域の全面を吸引保持する保持面を有した吸引保持ユニットで該テープを吸引保持する、請求項１に記載のエキスパンド方法。
3. 該吸引保持ステップでは、該開口の内周に対応する該テープの領域を吸引する環状吸引部を有した吸引保持ユニットで該テープを吸引保持する、請求項１に記載のエキスパンド方法。
4. 該吸引保持ステップと、該外側拡張解除ステップと、を実施した後、該フレームマウントステップを実施する前に、該フレームの該開口を該領域に位置合わせする位置決めステップと、を更に備えた、請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のエキスパンド方法。
5. ワークが貼着されたテープをエキスパンドするエキスパンド装置であって、
   ワークを挟んで該テープを挟持する互いに対向した一対の挟持ユニットと、
   該挟持ユニットを互いに近接離反方向に移動させる移動ユニットと、
   該挟持ユニットで挟持されエキスパンドされた該テープに貼着されたワークを内部に収容できる直径の開口を有したフレームを保持する保持ユニットと、
   該保持ユニットを移動して該保持ユニットで保持した該フレームを該テープに貼着する保持ユニット移動機構と、
   該フレームの該開口の内側に対応する領域の該テープを吸引保持する吸引保持ユニットと、
   該保持ユニットで保持されて該テープに貼着された該フレームに沿って該テープを切断する切断ユニットと、を備えたエキスパンド装置。

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