JP2022184288A - 加工方法および加工装置 - Google Patents

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良信 齋藤
Yoshinobu Saito
ゾンヒョン リュ
Jonghyun Liu
芳国 右山
Yoshikuni Migiyama
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Disco Abrasive Systems Ltd
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Abstract

【課題】ウエーハを所要位置で切断してウエーハからリング状補強部を適正に除去することができる加工方法を提供する。【解決手段】加工方法は、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を準備するフレーム準備工程と、外周余剰領域に対応する裏面４ｂにリング状補強部２４が凸状に形成されたウエーハ４を準備するウエーハ準備工程と、フレーム６４とウエーハ４の裏面４ｂとにテープ９６を貼着してフレームユニットＵを生成するフレームユニット生成工程と、リング状補強部２４を撮像しリング状補強部２４の内周円の中心を設定する中心設定工程と、該中心に基づいてフレームユニットＵを回転させリング状補強部２４の内周円に沿ってウエーハ４を切断する切断工程と、フレームユニットＵから切断されたリング状補強部２４を除去する補強部除去工程とを含む。【選択図】図１１

Description

本発明は、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハからリング状補強部を除去する加工方法および加工装置に関する。
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、ウエーハを所要位置で切断してウエーハからリング状補強部を適正に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、ウエーハを所要位置で切断してウエーハからリング状補強部を適正に除去することができる加工方法および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方法が提供される。すなわち、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハからリング状補強部を除去する加工方法であって、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準備するフレーム準備工程と、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、該フレームとウエーハの裏面とにテープを貼着してフレームユニットを生成するフレームユニット生成工程と、リング状補強部を撮像しリング状補強部の内周円の中心を設定する中心設定工程と、該中心に基づいて該フレームユニットを回転させリング状補強部の内周円に沿ってウエーハを切断する切断工程と、該フレームユニットから切断されたリング状補強部を除去する補強部除去工程と、を含む加工方法が提供される。
好ましくは、リング状補強部に対応するウエーハの表面を撮像して、リング状補強部を切断する領域にデバイスが存在するか否かを検査し、デバイスが存在する場合は加工を中断する。該中心設定工程において、リング状補強部とテープとが密着していない領域を検出した場合、加工を中断するのが好適である。
また、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補強部が凸状に形成されたウエーハからリング状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補強部を切断し除去する補強部除去手段と、リング状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まで搬送する搬送部とを備え、該ウエーハテーブルから該仮置きテーブルの間に、フレームユニットの上方からテープを介してウエーハの裏面を撮像する上部カメラが配設され、ウエーハの裏面に形成されたリング状補強部の内周円の中心を求める加工装置が提供される。
望ましくは、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を備え、該二次元移動機構を作動してリング状補強部の内周円の中心を該仮置きテーブルの中心と一致させる。
該上部カメラに対向してフレームユニットを挟むように下部カメラが配設され、ウエーハのリング状補強部に対応する表面を該下部カメラで撮像して、リング状補強部を切断する領域にデバイスが存在するか否かを検査し、デバイスが存在する場合は加工を中断するのが好都合である。
該上部カメラの撮像によって、リング状補強部とテープとが密着していない領域を検出した場合、加工を中断するのが好適である。
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補強部の内周円に沿っ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第二の昇降テーブルと、楔を有するコマをリング状補強部の外周に作用してリング状補強部を分離する分離器と、分離されたリング状補強部が廃棄される廃棄部とを備えるのが望ましい。
本発明の加工方法は、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハからリング状補強部を除去する加工方法であって、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準備するフレーム準備工程と、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、該フレームとウエーハの裏面とにテープを貼着してフレームユニットを生成するフレームユニット生成工程と、リング状補強部を撮像しリング状補強部の内周円の中心を設定する中心設定工程と、該中心に基づいて該フレームユニットを回転させリング状補強部の内周円に沿って切断する切断工程と、該フレームユニットから切断されたリング状補強部を除去する補強部除去工程と、を含むので、リング状補強部の内周円に沿ってウエーハを切断して、ウエーハからリング状補強部を適正に除去することができる。
本発明の加工装置においては、該ウエーハテーブルから該仮置きテーブルの間に、フレームユニットの上方からテープを介してウエーハの裏面を撮像する上部カメラが配設され、ウエーハの裏面に形成されたリング状補強部の内周円を求めるので、ウエーハの裏面に形成されたリング状補強部の内周円に沿ってレーザー光線を照射することにより、ウエーハを所要位置で切断してウエーハからリング状補強部を適正に除去することができる。
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。 テープ圧着ステップ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。 テープ圧着ステップ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。 （ａ）ウエーハの表面側から見たフレームユニットの斜視図、（ｂ）ウエーハの裏面側から見たフレームユニットの斜視図。 図１に示す補強部除去手段の斜視図。 フレームユニット搬出手段の上部カメラと下部カメラとの間にフレームユニットを位置づけた状態を示す斜視図。 （ａ）リング状補強部にデバイスが存在せず、かつ、リング状補強部とテープとが密着している場合のフレームユニットの一部断面図、（ｂ）リング状補強部にデバイスが存在する場合のフレームユニットの一部断面図、（ｃ）リング状補強部とテープとが密着していない場合のフレームユニットの一部断面図。 切断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第一の昇降テーブルの斜視図。 （ａ）図１に示す補強部除去手段の分離部の斜視図、（ｂ）（ａ）に示す支持基板の拡大斜視図。 図１に示す補強部除去手段の廃棄部の斜視図。 補強部除去工程において、第二の昇降テーブルでウエーハを吸引保持した状態を示す模式図。 補強部除去工程において、補強部除去手段のコマをリング状補強部の外周に作用させた状態を示す模式図。 補強部除去工程において、ウエーハから補強部を分離した状態を示す模式図。 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方法および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。
まず、本発明の加工装置の実施形態から説明する。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２２を二点鎖線で示しているが、実際には境界２２を示す線は存在しない。ウエーハ４の裏面４ｂ側には、外周余剰領域２０にリング状補強部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。
図３に示すとおり、ウエーハカセット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、ウエーハカセット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、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。次いで、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手段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手段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。フレームユニットＵを表面側および裏面側から見た斜視図を図１０に示す。
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、リング状補強部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、リング状補強部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１１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１１に示すとおり、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円形状の吸着片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。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を備えているのが好ましい。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。
図１１および図１２に示すとおり、フレームユニット搬出手段１９２は、ウエーハテーブル１２から仮置きテーブル２０４の間に配設され、フレームユニットＵの上方からテープ９６を介してウエーハ４の裏面４ｂを撮像する上部カメラ２２３と、上部カメラ２２３に対向してフレームユニットＵを挟むように配設され、ウエーハ４のリング状補強部２４に対応する表面４ａを撮像する下部カメラ２２４とを含む。下部カメラ２２４は、上部カメラ２２３の直下に位置づけられている。
そして、フレームユニット搬出手段１９２においては、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。
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の上方から、テープ９６を介してウエーハ４の裏面４ｂを上部カメラ２２３によって撮像する。具体的には、リング状補強部２４の内周円の少なくとも三ヶ所を上部カメラ２２３で撮像する。これによって、リング状補強部２４の内周円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の裏面４ｂに形成されたリング状補強部２４の内周円の中心座標を求めることができる。
さらに、フレームユニット搬出手段１９２においては、搬送部２０６を作動させて、フレームユニットＵの下方から、リング状補強部２４に対応する表面４ａを下部カメラ２２４で撮像する。これによって、リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する領域（リング状補強部２４の内周円）に、デバイス１４が存在するか否かを検査することができる。
そして、図１３（ａ）に示すように、リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する領域にデバイス１４が存在しない場合、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、リング状補強部２４の内周円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。
一方、リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する領域にデバイス１４が存在するフレームユニットＵについては、加工装置２による加工を中断する。たとえば図１３（ｂ）に示すように、リング状補強部２４とデバイス１４とが重なっている場合には、リング状補強部２４とデバイス１４とが重ならないように、図示していない研削装置を用いてリング状補強部２４を研削し、リング状補強部２４の幅を狭くする加工を施す。これによって、リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する際に、デバイス１４を切断してしまうのを防止することができる。
また、加工装置２においては、リング状補強部２４に沿って上部カメラ２２３が撮像した画像に基づいて、リング状補強部２４とテープ９６とが密着していない領域を検出した場合には、加工を中断するようになっている。たとえば、図１３（ｃ）に示すとおり、リング状補強部２４とテープ９６との間に隙間Ｖが存在するフレームユニットＵについては、加工装置２による加工を中断する。これによって、後工程において、デバイス１４ごとのデバイスチップにウエーハ４をダイシングする際に、デバイス１４の不良が発生するのを抑制することができる。
図１１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。
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および図１１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Ｘ軸方向に移動して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（図１参照。）と、切断溝からリング状補強部２４を分離する分離部２４８とを備える。
図１１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２５０と、ハウジング２５０に収容されレーザー光線を発振する発振器（図示していない。）と、発振器が発振したレーザー光線を集光してウエーハ４の外周に形成されたリング状補強部２４の付け根に照射する集光器２５２と、ウエーハ４にレーザー光線が照射された際に生じるデブリを吸引する吸引ノズル２５４と、吸引ノズル２５４に接続された吸引手段（図示していない。）とを含む。
集光器２５２は、ハウジング２５０の上面から上方に向かって吸引ノズル２５４側に傾斜して延びており、これによってレーザー光線の照射の際に生じたデブリが集光器２５２に落下するのが抑制されている。また、吸引ノズル２５４は、ハウジング２５０の上面から上方に向かって集光器２５２側に傾斜して延びている。
レーザー光線照射手段２４４は、図１４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リング状補強部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２５４によって吸引する。
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１５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吸着片２６８が固定されている。吸着片２６８の下面には、フレーム６４の大きさに対応する円周上に周方向に間隔をおいて複数の吸引孔（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。
第一の昇降テーブル２４６は、仮置きテーブル２０４のフレーム支持部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部分を吸着片２６８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、吸着片２６８で吸引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に位置づける。なお、フレーム６４が磁性を有する材料から形成されている場合には、吸着片２６８の下面に電磁石（図示していない。）が付設され、吸着片２６８が磁力によってフレーム６４を吸着するようになっていてもよい。
また、第一の昇降テーブル２４６は、レーザー光線照射手段２４４によってウエーハ４にレーザー光線ＬＢを照射する際に、モータ２６６を作動させ、吸着片２６８で吸引保持したフレームユニットＵを回転させる。さらに、第一の昇降テーブル２４６は、リング状補強部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に仮置きする。
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１７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第二の昇降テーブル２７２（図１６参照。）と、楔を有するコマ４０２をリング状補強部２４の外周に作用してリング状補強部２４を分離する分離器２７４（図１６参照。）と、分離されたリング状補強部２４が廃棄される廃棄部２７６（図１７参照。）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昇降手段（図示していない。）とを含む。昇降手段は、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、第二の昇降テーブル２７２が回転自在に支持されている。Ｚ軸可動部材２８０の先端上面には、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、Ｚ軸可動部材２８０の先端下面から下方に延びる支持軸２８６と、支持軸２８６の下端に着脱自在に装着された円形のテーブルヘッド２８７とを有する。テーブルヘッド２８７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、各可動片２８８に昇降自在に支持された一対の支持基板４００と、一対の支持基板４００をＺ軸方向に昇降させる一対のＺ軸送り手段２９４とを含む。一対の送り手段２９０およびＺ軸送り手段２９４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。
図１６を参照して説明を続けると、各支持基板４００の上面には、楔を有するコマ４０２と、フレーム６４を支持するフレーム支持部４０４と、フレームユニットＵから静電気を除去するイオナイザー４０６とが装着されている。
コマ４０２は、上方から下方に向かって直径が次第に減少する逆円錐台形状であり、コマ４０２の上面４０２ａとコマ４０２の側面４０２ｂとによって楔が構成されている。コマ４０２は、各支持基板４００の上面において相互に間隔をおいて一対配置され、かつ、Ｚ軸方向に延びる軸線を中心として回転可能に支持基板４００に支持されている。
フレーム支持部４０４は、コマ４０２に隣接して支持基板４００のそれぞれの上面に一対配置されている。フレーム支持部４０４は、支持基板４００に固定されたハウジング４０４ａと、ハウジング４０４ａに回転可能に支持された球体４０４ｂとを有する。フレーム支持部４０４においては、各球体４０４ｂでフレーム６４を支持するようになっている。
イオナイザー４０６は、コマ４０２に隣接して配設されている。イオナイザー４０６においては、フレームユニットＵに向かってイオン化エアーを吹きつけることにより、フレームユニットＵから静電気を除去するようになっている。
図１７を参照して説明すると、廃棄部２７６は、分離されたリング状補強部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１７に実線で示す位置）と、実質上鉛直に延びる待機位置（図１７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１７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。
リング状補強部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１８に示すとおり、リング状補強部２４を外周に露出させてウエーハ４の内側を第二の昇降テーブル２７２によって吸引保持する。次いで、送り手段２９０によって可動片２８８を移動させると共に、Ｚ軸送り手段２９４によって支持基板４００を移動させ、図１９に示すとおり、楔を有するコマ４０２をリング状補強部２４の外周に作用させる。具体的には、テープ９６とリング状補強部２４との間にコマ４０２の楔を位置づける。また、フレーム支持部４０４の球体４０４ｂにフレーム６４の下面を接触させ、球体４０４ｂによってフレーム６４を支持する。
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、分離器２７４に対して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、粘着力が低減したテープ９６とリング状補強部２４とがコマ４０２の楔によって引き離されるので、図２０に示すとおり、フレームユニットＵからリング状補強部２４を分離することができる。分離したリング状補強部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、リング状補強部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。
また、リング状補強部２４を分離する際は、イオナイザー４０６からフレームユニットＵに向かってイオン化エアーを吹きつける。これにより、テープ９６およびリング状補強部２４に対してコマ４０２が接触することに起因して静電気が発生しても、イオナイザー４０６から吹きつけられるイオン化エアーで静電気が除去される。このため、テープ９６とリング状補強部２４とが静電気によって互いに引き寄せられることがなく、フレームユニットＵからリング状補強部２４が確実に分離される。
なお、リング状補強部２４を分離する際は、フレームユニットＵと分離器２７４との相対回転に伴って、フレームユニットＵに作用しているコマ４０２が回転すると共に、フレーム６４の下面に接触している球体４０４ｂが回転するため、フレームユニットＵと分離器２７４との相対回転がスムーズに行われる。
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２１および図２２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２１参照。）と、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するリング無しユニット支持部３１０（図２２参照。）と、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２２参照。）とを備える。
図２１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２２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。一対の支持板３２８の間隔が狭められた状態において、一対の支持板３２８は、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、リング状補強部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。
図２２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２３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２３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および図２３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、本発明の加工方法の実施形態について説明する。図示の実施形態では、上述したとおりの加工装置２を用いる加工方法について説明するが、本発明の加工方法は加工装置２を用いるものに限定されるものではない。
図示の実施形態では、まず、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程を実施する。ウエーハ準備工程において準備するウエーハは、上述のウエーハ４（図２参照）でよく、複数のウエーハ４を準備するのが好ましい。複数のウエーハ４を準備したら、ウエーハ４のそれぞれの表面４ａを上に向けた状態で、上下方向に間隔をおいてウエーハカセット６に複数のウエーハ４を収容する（図１および図３参照）。そして、ウエーハ４を収容し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。
また、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準備するフレーム準備工程を実施する。フレーム準備工程において準備するフレームは、上記フレーム６４（図５参照）でよく、複数のフレーム６４を準備するのが好適である。フレーム準備工程は、ウエーハ準備工程の前に実施してもよく、ウエーハ準備工程の後に実施してもよい。
複数のフレーム６４を準備したら、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。
ウエーハ準備工程およびフレーム準備工程を実施した後、フレーム６４とウエーハ４の裏面４ｂとにテープ９６を貼着してフレームユニットＵを生成するフレームユニット生成工程を実施する。フレームユニット生成工程では、まず、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ステップを実施する。
図３を参照して説明すると、ウエーハ搬出ステップでは、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。
ウエーハ搬出ステップを実施した後、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ステップを実施するのが好ましい。切り欠き検出ステップでは、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。
切り欠き検出ステップを実施した後、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ステップを実施する。
図３を参照して説明すると、ウエーハ支持ステップでは、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、フレームユニット生成工程においては、ウエーハ搬出ステップやウエーハ支持ステップと並行して、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ステップを実施する。
図５を参照して説明すると、フレーム搬出ステップでは、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。
フレーム搬出ステップを実施した後、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ステップを実施する。
図５を参照して説明を続けると、フレーム支持ステップでは、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。
フレーム支持ステップを実施した後、フレーム６４にテープ９６を貼着するテープ貼着ステップを実施する。
図６を参照して説明すると、テープ貼着ステップでは、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。
テープ貼着ステップを実施した後、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ステップを実施する。
テープ付フレーム搬送ステップでは、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ステップを実施した後、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ステップを実施する。
図７ないし図９を参照して説明すると、テープ圧着ステップでは、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（図１０参照）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。このようにして、ウエーハ搬出ステップからテープ圧着ステップまでを含むフレームユニット生成工程を実施する。
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、テープ圧着ステップにおいてウエーハ４の位置がずれることはない。
フレームユニット生成工程を実施した後、リング状補強部２４を撮像しリング状補強部２４の内周円の中心を設定する中心設定工程を実施する。中心設定工程では、まず、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ステップを実施する。
図５を参照して説明すると、フレームユニット搬出ステップでは、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、リング状の補強部２４を外周に露出させた状態で、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）からウエーハ４の内側を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ステップを実施した後、リング状補強部２４の内周円の中心を検出する中心検出ステップを実施する。
図１１および図１２を参照して説明すると、中心検出ステップでは、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、上部カメラ２２３と下部カメラ２２４との間に位置づける。次いで、フレームユニット搬出手段１９２の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の上方から、リング状補強部２４の内周円の少なくとも三ヶ所を上部カメラ２２３で撮像する。これによって、リング状補強部２４の内周円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、リング状補強部２４の内周円の中心座標を検出する。そして、検出した中心座標を、リング状補強部２４の内周円の中心として設定する。
フレームユニットＵを上部カメラ２２３と下部カメラ２２４との間に位置づけた際は、搬送部２０６を作動させて、フレームユニットＵの下方から、リング状補強部２４に対応する表面４ａを下部カメラ２２４で撮像するのが望ましい。これによって、リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する領域（リング状補強部２４の内周円）に、デバイス１４が存在するか否かを検査することができる。
リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する領域にデバイス１４が存在するフレームユニットＵについては、加工装置２による加工を中断する。たとえば図１３（ｂ）に示すように、リング状補強部２４とデバイス１４とが重なっている場合には、リング状補強部２４とデバイス１４とが重ならないように、図示していない研削装置を用いてリング状補強部２４を研削し、リング状補強部２４の幅を狭くする加工を施す。これによって、リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する際に、デバイス１４を切断してしまうのを防止することができる。
また、フレームユニットＵを上部カメラ２２３と下部カメラ２２４との間に位置づけた際は、リング状補強部２４に沿って上部カメラ２２３でウエーハ４の裏面４ｂ側を撮像するのが好適である。そして、リング状補強部２４とテープ９６とが密着していない領域を検出した場合には、加工を中断する。たとえば、図１３（ｃ）に示すとおり、リング状補強部２４とテープ９６との間に隙間Ｖが存在するフレームユニットＵについては、加工装置２による加工を中断する。これによって、後工程において、デバイス１４ごとのデバイスチップにウエーハ４をダイシングする際に、デバイス１４の不良が発生するのを抑制することができる。
そして、リング状補強部２４を除去するためにウエーハ４を切断する領域にデバイス１４が存在せず（図１３（ａ）参照）、かつ、リング状補強部２４とテープ９６とが密着していない領域が検出されなかった場合、二次元移動機構を構成する搬送部２０６を作動させ、リング状補強部２４の内周円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。
仮置き工程では、まず、搬送部２０６を作動させ、リング状補強部２４の内周円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の下面を接触させる。この際、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。
そして、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。このようにして仮置き工程を実施する。
なお、仮置き工程においては、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を受け渡した後、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のが好ましい。これによって、テープ９６が軟化してウエーハ４のリング状補強部２４の付け根にテープ９６を密着させることができる。
仮置き工程を実施した後、リング状補強部２４の内周円の中心に基づいて、フレームユニットＵを回転させリング状補強部２４の内周円に沿ってウエーハ４を切断する切断工程を実施する。
図１、図１１および図１５を参照して説明すると、切断工程では、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の上面に吸着片２６８の下面を接触させる。
フレーム６４に吸着片２６８を接触させる際の吸着片２６８の位置は、吸着片２６８の回転中心と仮置きテーブル２０４との中心とが一致する位置に、あらかじめ設定されている。上記のとおり、仮置き工程において、リング状補強部２４の内周円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に仮置きしているので、フレーム６４に吸着片２６８を接触させる際は、吸着片２６８の回転中心とリング状補強部２４の内周円の中心とが一致するようになっている。
次いで、第一の昇降テーブル２４６の吸着片２６８の各吸引孔に吸引力を生成し、フレームユニットＵのフレーム６４部分を吸引保持する。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、吸着片２６８で吸引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のリング状補強部２４の内周円にレーザー光線ＬＢの集光点を位置づける。
次いで、図１４に示すとおり、第一の昇降テーブル２４６のモータ２６６により吸着片２６８を回転させながら、すなわち、リング状補強部２４の内周円の中心に基づいてフレームユニットＵを回転させながら、ウエーハ４のリング状補強部２４の内周円にレーザー光線ＬＢを照射する。これによって、ウエーハ４のリング状補強部２４の内周円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ので、リング状補強部２４の内周円に沿ってウエーハ４を切断することができる。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２５４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２５４によって吸引する。
なお、切断工程においては、加工装置２とは別のダイシング装置（図示していない。）を用いて実施してもよい。具体的には、リング状補強部２４の内周円の中心に基づいてフレームユニットＵを回転させながら、リング状補強部２４の内周円に切削ブレードを切り込ませることにより、リング状補強部２４の内周円に沿って切断溝を形成してウエーハ４を切断してもよい。
切断工程を実施した後、フレームユニットＵから切断されたリング状補強部２４を除去する補強部除去工程を実施する。補強部除去工程では、まず、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、吸着片２６８で吸引保持したフレームユニットＵのウエーハ４の表面４ａの外周余剰領域２０を仮置きテーブル２０４の環状支持部２２６の上面に接触させると共に、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の下面を接触させる。次いで、第一の昇降テーブル２４６の吸着片２６８の吸引力を解除し、第一の昇降テーブル２４６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１１参照。）。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、図１８に示すとおり、リング状補強部２４を外周に露出させた状態で、フレームユニットＵのウエーハ４の内側を第二の昇降テーブル２７２のテーブルヘッド２８７で吸引保持する。
次いで、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、フレームユニットＵを仮置きテーブル２０４から離間させると共に、仮置きテーブル２０４を第一の昇降テーブル２４６の下方に移動させる。次いで、送り手段２９０によって可動片２８８を移動させると共に、Ｚ軸送り手段２９４によって支持基板４００を移動させ、図１９に示すとおり、楔を有するコマ４０２をリング状補強部２４の外周に作用させ、テープ９６とリング状補強部２４との間にコマ４０２の楔を位置づけると共に、フレーム支持部４０４の球体４０４ｂでフレーム６４を支持する。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、分離器２７４に対して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。また、イオナイザー４０６からフレームユニットＵに向かってイオン化エアーを吹きつける。これによって、図２０に示すとおり、フレームユニットＵからリング状補強部２４を分離することができると共に、リング状補強部２４を分離する際に発生する静電気がフレームユニットＵに残存することがない。フレームユニットＵから落下したリング状補強部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、リング状補強部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２１参照。）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。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。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、リング状補強部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。そして、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２３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、図示の実施形態においては、リング状補強部２４を撮像しリング状補強部２４の内周円の中心を設定し、設定した中心に基づいてフレームユニットＵを回転させながら、リング状補強部２４の内周円に沿って切断溝を形成するので、ウエーハ４をリング状補強部２４の内周円に沿って切断して、ウエーハ４からリング状補強部２４を適正に除去することができる。
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：リング状補強部
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
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
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
２０４：仮置きテーブル
２２３：上部カメラ
２２４：下部カメラ
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
４０２：コマ
Ｕ：フレームユニット
Ｕ’：リング無しユニット

Claims (9)

  1. 外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハからリング状補強部を除去する加工方法であって、
    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準備するフレーム準備工程と、
    外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハを準備するウエーハ準備工程と、
    該フレームとウエーハの裏面とにテープを貼着してフレームユニットを生成するフレームユニット生成工程と、
    リング状補強部を撮像しリング状補強部の内周円の中心を設定する中心設定工程と、
    該中心に基づいて該フレームユニットを回転させリング状補強部の内周円に沿ってウエーハを切断する切断工程と、
    該フレームユニットから切断されたリング状補強部を除去する補強部除去工程と、
    を含む加工方法。
  2. リング状補強部に対応するウエーハの表面を撮像して、リング状補強部を切断する領域にデバイスが存在するか否かを検査し、デバイスが存在する場合は加工を中断する請求項１記載の加工方法。
  3. 該中心設定工程において、リング状補強部とテープとが密着していない領域を検出した場合、加工を中断する請求項１記載の加工方法。
  4. 外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が凸状に形成されたウエーハからリング状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補強部を切断し除去する補強部除去手段と、
    リング状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まで搬送する搬送部とを備え、
    該ウエーハテーブルから該仮置きテーブルの間に、フレームユニットの上方からテープを介してウエーハの裏面を撮像する上部カメラが配設され、
    ウエーハの裏面に形成されたリング状補強部の内周円の中心を求める加工装置。
  5. 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を備え、
    該二次元移動機構を作動してリング状補強部の内周円の中心を該仮置きテーブルの中心と一致させる請求項４記載の加工装置。
  6. 該上部カメラに対向してフレームユニットを挟むように下部カメラが配設され、ウエーハのリング状補強部に対応する表面を該下部カメラで撮像して、リング状補強部を切断する領域にデバイスが存在するか否かを検査し、デバイスが存在する場合は加工を中断する請求項４記載の加工装置。
  7. 該上部カメラの撮像によって、リング状補強部とテープとが密着していない領域を検出した場合、加工を中断する請求項４記載の加工装置。
  8. 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４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補強部の内周円に沿っ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第二の昇降テーブルと、楔を有するコマをリング状補強部の外周に作用してリング状補強部を分離する分離器と、分離されたリング状補強部が廃棄される廃棄部とを備える請求項４記載の加工装置。
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