JP2023019193A - 被加工物の加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】被加工物及びフレームに対して熱圧着シートを強固に固定することができる被加工物の加工方法を提供すること。【解決手段】被加工物の加工方法は、被加工物を収容する開口を有するフレームと該開口に収容された被加工物とに熱圧着シートを加熱して圧着し、該フレームと該被加工物とを該熱圧着シートを介して一体化する一体化ステップ１と、該熱圧着シートで該フレームと一体化された該被加工物を加工する加工ステップ２と、を備え、一体化ステップ１では、熱源を備えるヒートテーブルで加熱される該フレームに、熱源を備えるヒートローラで該熱圧着シートを加熱しながら押圧することによって、該熱圧着シートを該フレームに固定する。【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物の加工方法に関する。
半導体デバイスが形成されたウェーハ等の各種板状の被加工物を研削して薄化する際や、個々のデバイスチップに分割する際は、従来、被加工物の表面に粘着テープを貼着することで、加工中に表面を保護し、分割後のチップがバラバラにならないようにしていた。
しかしながら、被加工物の表面に半導体デバイスの電極バンプ等の凹凸がある場合、凹凸が研削等の加工結果に影響しないよう、凹凸吸収する凹凸以上の厚さの粘着層を備える粘着テープが必要とされる。このような粘着テープは、被加工物の凹凸に粘着層の残渣が残り、デバイスの動作不良の原因になる場合があった。
そこで、粘着テープの代わりに、糊層の無い熱可塑性樹脂からなる樹脂シートを熱圧着して利用することで、凹凸を吸収すると共に残渣を残さない方法が考案された（例えば、特許文献１）。
特開２０１９－２１２８１２号公報
しかしながら、特許文献１のような樹脂シートは、粘着層が無いため、特に被加工物を支持する環状フレームに固定されにくい、という新たな課題が生じた。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加工物及びフレームに対して熱圧着シートを強固に固定することができる被加工物の加工方法を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の加工方法は、被加工物を収容する開口を有するフレームと該開口に収容された被加工物とに熱圧着シートを加熱して圧着し、該フレームと該被加工物とを該熱圧着シートを介して一体化する一体化ステップと、該熱圧着シートで該フレームと一体化された該被加工物を加工する加工ステップと、を備え、該一体化ステップでは、熱源を備えるヒートテーブルで加熱される該フレームに、熱源を備えるヒートローラで該熱圧着シートを加熱しながら押圧することによって、該熱圧着シートを該フレームに固定することを特徴とする。
また、本発明の被加工物の加工方法において、該一体化ステップでは、該被加工物と該フレームとの両方が該熱圧着シートの一方の面に固定されてもよい。
また、本発明の被加工物の加工方法において、該一体化ステップでは、該被加工物が該熱圧着シートの一方の面に、該フレームが該熱圧着シートの他方の面に、それぞれ固定されてもよい。
また、本発明の被加工物の加工方法において、該一体化ステップは、該被加工物を該熱圧着シートの該一方の面に固定する被加工物固定ステップと、該フレームを該熱圧着シートの該他方の面に固定するフレーム固定ステップと、を備えてもよい。
また、本発明の被加工物の加工方法において、該熱圧着シートは、該被加工物と該フレームとが貼着される領域に粘着層が無くてもよい。
本発明は、被加工物及びフレームに対して熱圧着シートを強固に固定することができる。
図１は、第一実施形態に係る被加工物の加工方法の加工対象である被加工物の一例を示す斜視図である。 図２は、第一実施形態に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャート図である。 図３は、図２に示す一体化ステップの前に被加工物及びフレームをヒートテーブルに位置付ける様子を模式的に示す斜視図である。 図４は、図２に示す一体化ステップの一例を模式的に示す斜視図である。 図５は、図２に示す加工ステップの一例である切削加工を示す斜視図である。 図６は、第二実施形態に係る被加工物の加工方法において、一体化ステップの流れを示すフローチャート図である。 図７は、図６に示すフレーム固定ステップの一例を模式的に示す斜視図である。 図８は、図６に示す被加工物固定ステップの第一例を模式的に示す断面図である。 図９は、図６に示す被加工物固定ステップの第二例を模式的に示す断面図である。
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。更に、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。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、第一実施形態に係る被加工物１０の加工方法の加工対象である被加工物１０の一例を示す斜視図である。被加工物１０は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板１１とする円板状の半導体ウェーハ、又は光デバイスウェーハ等のウェーハである。
被加工物１０は、基板１１の表面１２に格子状に設定される複数の分割予定ライン１３と、分割予定ライン１３によって区画された各領域に形成されるデバイス１４と、を有する。デバイス１４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、又はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等である。
デバイス１４が形成された表面１２と反対側に位置する被加工物１０の裏面１５は、例えば、研削装置によって仕上げ厚さまで研削される。被加工物１０は、例えば、薄化された後、切削等によって分割予定ライン１３に沿って分割されて、個々のデバイスチップ１６に個片化される。なお、デバイスチップ１６は、図１において、正方形状であるが、長方形状であってもよい。
被加工物１０は、第一実施形態において、表面１２側に、デバイス１４の表面から突出する凸部である複数のバンプ１７を搭載することで、凹凸を備えている。複数のバンプ１７は、それぞれ、デバイス１４に電気的に接続されており、被加工物１０が分割されてデバイスチップ１６が形成された状態において、デバイス１４に電気信号を入出力する際の電極として機能する。バンプ１７は、例えば、金、銀、銅、又はアルミニウム等の金属材料で形成される。
被加工物１０は、第一実施形態に限定されず、例えば、パッケージ基板を含んでもよい。パッケージ基板は、表面には個々のデバイスの電極となるバンプが形成され、平面上に並べられた複数のデバイスが封止樹脂により封止されて形成される。パッケージ基板は、裏面側の封止樹脂を研削することで薄化され、デバイス毎に分割されることによって、封止樹脂で封止された所定の厚さの個々のデバイスチップ１６に個片化される。
なお、被加工物１０は、第一実施形態ではバンプ１７を搭載することで表面１２に凹凸が形成されているが、本発明では必ずしもバンプ１７の搭載に限定されずに、デバイス１４を構成する材料等の別の構造物によって凹凸が表面１２側に形成されていてもよいし、凹凸が形成されていなくてもよい。
図２は、第一実施形態に係る被加工物１０の加工方法の流れを示すフローチャート図である。被加工物１０の加工方法は、一体化ステップ１と、加工ステップ２と、を備える。
図３は、図２に示す一体化ステップ１の前に被加工物１０及びフレーム２０をヒートテーブル４０に位置付ける様子を模式的に示す斜視図である。図４は、図２に示す一体化ステップ１の一例を模式的に示す斜視図である。一体化ステップ１は、フレーム２０と被加工物１０とに熱圧着シート３０を加熱して圧着し、フレーム２０と被加工物１０とを熱圧着シート３０を介して一体化するステップである。第一実施形態の一体化ステップ１は、内部に熱源を備えるヒートテーブル４０及びヒートローラ５０によって実施される。
図２に示すように、フレーム２０は、平面視において、被加工物１０の外径より大きな開口２１を有する環状に形成されている。フレーム２０は、開口２１の内側に被加工物１０を収容可能である。フレーム２０は、金属や樹脂等の材質で構成される。
熱圧着シート３０は、シート状に形成される熱可塑性樹脂である。熱圧着シート３０は、平面形状がフレーム２０の開口２１よりも大きい。熱圧着シート３０は、第一実施形態において、外形が開口２１の内径よりも大きな第一面３１及び第二面３２が平坦な円板状に形成されている。熱圧着シート３０は、柔軟性、非粘着性、及び熱可塑性を有し、粘着性を有する糊層を備えない。熱圧着シート３０は、第一実施形態において、可視光に対して透明又は半透明な樹脂により構成されている。また、第一実施形態において、熱圧着シート３０は、アルケンをモノマーとして合成されるポリマーのシートであり、例えば、熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリスチレン等により構成されている。
ヒートテーブル４０は、内部に熱源を備え、保持面４１に支持された被加工物１０及びフレーム２０を加熱する。また、ヒートテーブル４０は、上部中央にフレーム２０の外径よりも大きな径の保持面４１を有する。保持面４１は、被加工物１０及びフレーム２０が載置される領域に吸引孔を有する。吸引孔は、ヒートテーブル４０の内部において排気路の一端に接続し、排気路を介して、排気路の他端に設けられた吸引源４２に接続する。排気路には、連通状態と切断状態とを切り替える切り替え部４３が設けられる。切り替え部４３が連通状態である場合、保持面４１に支持された被加工物１０及びフレーム２０に吸引源４２により生じた負圧が作用して、被加工物１０及びフレーム２０がヒートテーブル４０に吸引保持される。
ヒートローラ５０は、内部に熱源を備える。ヒートローラ５０は、円柱状かつ軸心が水平方向に延び、ヒートテーブル４０の保持面４１の一端から他端に向かって、軸心回りに回転しながら転動可能であり、ヒートテーブル４０に支持された被支持物を保持面４１上に押し広げる方向に押圧可能である。ヒートローラ５０は、表面がフッ素樹脂で被覆されていてもよい。
第一実施形態の一体化ステップ１では、まず、ヒートテーブル４０の熱源を作動させて、保持面４１を所定の温度に加熱するとともに、図４に示すヒートローラ５０の熱源を作動させて、表面を所定の温度に加熱しておく。次に、図３に示すように、ヒートテーブル４０の保持面４１に被加工物１０及びフレーム２０を位置付ける。この際、被加工物１０の表面１２側を上方に向けた状態で、フレーム２０の開口２１内に被加工物１０を収容して位置付ける。これにより、保持面４１を介して、被加工物１０が裏面１５側から、フレーム２０が下面側から加熱される。
次に、被加工物１０の表面１２側から、被加工物１０及びフレーム２０に熱圧着シート３０を載せる。この際、熱圧着シート３０の第一面３１が保持面４１全体を覆って、吸引源４２から負圧が作用したした際に、負圧が隙間から漏れないようにしておく。次に、ヒートテーブル４０の切り替え部４３を作動させて、吸引源４２と保持面４１とを連通状態にし、保持面４１に載置された被加工物１０及びフレーム２０に負圧を作用させる。これにより、フレーム２０の下面側が、ヒートテーブル４０の保持面４１に対して密着する（図４参照）。
次に、図４に示すように、表面を所定の温度に加熱しておいたヒートローラ５０を、ヒートテーブル４０の一端に載せる。そして、ヒートローラ５０をヒートテーブル４０の一端から他端へ図４の矢印で示す方向へ、熱圧着シート３０の第二面３２上で転動させる。この際、ヒートローラ５０は、熱圧着シート３０を押し広げる方向に押圧することで、熱圧着シート３０の被加工物１０及びフレーム２０への熱圧着を実施する。
このように、第一実施形態の一体化ステップ１では、被加工物１０の裏面１５及びフレーム２０の下面側からヒートテーブル４０で加熱し、熱圧着シート３０の第二面３２側からヒートローラ５０で加熱する。すなわち、両面側から加熱しながら、ヒートローラ５０で熱圧着シート３０を押圧することによって熱圧着を実施する。これにより、熱圧着シート３０の第一面３１側と、被加工物１０の表面１２及びフレーム２０の上面側とが圧着して、被加工物１０とフレーム２０とが熱圧着シート３０を介して一体化される。なお、熱圧着シート３０は、ヒートローラ５０によって熱圧着される際、軟化点以上かつ融点以下の温度に加熱されることが好ましい。
熱圧着シート３０を熱圧着した後は、まず、フレーム２０の外周より外側の部分をカッター等で切断して除去する。次に、切り替え部４３を作動させて、吸引源４２と保持面４１とを切断状態にし、保持面４１に載置された被加工物１０及びフレーム２０への吸着を解除作用させる。なお、複数の被加工物１０を次々に加工する生産ラインにおいては、ヒートテーブル４０及びヒートローラ５０の熱源を停止させず、次々に被加工物１０及びフレーム２０に熱圧着シート３０への熱圧着を実施する。また、熱圧着シート３０は、生産ラインにおいて、ヒートテーブル４０から搬出されることによって冷却される。
図５は、図２に示す加工ステップ２の一例である切削加工を示す断面図である。加工ステップ２は、熱圧着シート３０でフレーム２０と一体化された被加工物１０を加工するステップである。第一実施形態の加工ステップ２では、切削装置６０によって、被加工物１０を切削加工するが、本発明では、例えば、研削装置による研削加工や、レーザー加工装置によるレーザー加工等を実施してもよい。
第一実施形態の加工ステップ２で使用する切削装置６０は、チャックテーブル６１と、切削ユニット６２と、チャックテーブル６１と切削ユニット６２とを相対的に移動させる不図示の移動ユニットと、不図示の撮像ユニットと、を備える。切削ユニット６２は、円板形状の切削ブレード６３と、切削ブレード６３の回転軸となるスピンドル６４と、スピンドル６４に装着され切削ブレード６３が固定されるマウントフランジと、を備える。切削ブレード６３及びスピンドル６４は、切削対象の被加工物１０を保持するチャックテーブル６１の保持面に対して平行な回転軸を備える。切削ブレード６３は、スピンドル６４の先端に装着される。
第一実施形態の加工ステップ２では、まず、チャックテーブル６１の保持面に、熱圧着シート３０を介して被加工物１０の表面１２側を吸引保持する。次に、切削ユニット６２と被加工物１０との位置合わせを行う。具体的には、不図示の移動ユニットが、チャックテーブル６１を切削ユニット６２の下方の加工領域まで移動させ、不図示の撮像ユニットで被加工物１０を撮影しアライメントすることで、被加工物１０の分割予定ライン１３を切削装置６０の加工送り方向に合わせるとともに、切削ブレード６３の加工点を分割予定ライン１３の延長線上の上方に位置合わせする。
次に、切削ユニット６２のスピンドル６４を回転させることで切削ブレード６３を回転させるとともに、被加工物１０の裏面１５側に向けて切削水の供給を開始させる。次に、不図示の移動ユニットによって、切削ユニット６２を所定の高さ位置に下降させ、チャックテーブル６１と切削ユニット６２の切削ブレード６３とを分割予定ライン１３に沿って相対的に移動させる。すると、水平な回転軸回りに回転する切削ブレード６３の砥石部が被加工物１０に接触して被加工物１０が切削され、分割予定ライン１３に沿った切削痕１８が被加工物１０及び熱圧着シート３０に形成される。
全ての分割予定ライン１３に沿って切削を実施すると、被加工物１０は、個々のデバイスチップ１６に個片化される。デバイスチップ１６は、フレーム２０に外周部が圧着した状態の熱圧着シート３０に支持される。デバイスチップ１６は、例えば、ピックアップ装置等によって熱圧着シートから個々にピックアップされ、所定の配線基板等に実装されて使用される。
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態について、図面に基づいて説明する。図６は、第二実施形態に係る被加工物１０の加工方法において、一体化ステップ１の流れを示すフローチャート図である。第二実施形態の被加工物１０の加工方法において、一体化ステップ１は、フレーム固定ステップ１－１と、被加工物固定ステップ１－２と、を備える。
図７は、図６に示すフレーム固定ステップ１－１の一例を模式的に示す斜視図である。フレーム固定ステップ１－１は、フレーム２０を熱圧着シート３０に固定するステップである。第二実施形態のフレーム固定ステップ１－１では、フレーム２０を熱圧着シート３０の第一面３１に固定する。
第二実施形態のフレーム固定ステップ１－１では、まず、ヒートテーブル４０の熱源を作動させて、保持面４１を所定の温度に加熱するとともに、図７に示すヒートローラ５０の熱源を作動させて、表面を所定の温度に加熱しておく。次に、図７に示すように、ヒートテーブル４０の保持面４１にフレーム２０を位置付ける。これにより、保持面４１を介して、被加工物１０が裏面１５側から、フレーム２０が下面側から加熱される。
次に、フレーム２０の上面に熱圧着シート３０を載せる。この際、熱圧着シート３０の第一面３１が保持面４１全体を覆って、吸引源４２から負圧が作用したした際に、負圧が隙間から漏れないようにしておく。次に、ヒートテーブル４０の切り替え部４３を作動させて、吸引源４２と保持面４１とを連通状態にし、保持面４１に載置されたフレーム２０に負圧を作用させる。これにより、フレーム２０の下面側が、ヒートテーブル４０の保持面４１に対して密着する。
次に、図７に示すように、表面を所定の温度に加熱しておいたヒートローラ５０を、ヒートテーブル４０の一端に載せる。そして、ヒートローラ５０をヒートテーブル４０の一端から他端へ図７の矢印で示す方向へ、熱圧着シート３０の第二面３２上で転動させる。この際、ヒートローラ５０は、熱圧着シート３０を押し広げる方向に押圧することで、熱圧着シート３０のフレーム２０への熱圧着を実施する。
このように、第二実施形態のフレーム固定ステップ１－１では、フレーム２０の下面側からヒートテーブル４０で加熱し、熱圧着シート３０の第二面３２側からヒートローラ５０で加熱する。すなわち、両面側から加熱しながら、ヒートローラ５０で熱圧着シート３０を押圧することによって熱圧着を実施する。これにより、熱圧着シート３０の第一面３１側と、フレーム２０の上面側とが圧着される。なお、熱圧着シート３０は、ヒートローラ５０によって熱圧着される際、軟化点以上かつ融点以下の温度に加熱されることが好ましい。
熱圧着シート３０をフレーム２０に熱圧着した後は、まず、フレーム２０の外周より外側の部分をカッター等で切断して除去する。次に、切り替え部４３を作動させて、吸引源４２と保持面４１とを切断状態にし、保持面４１に載置されたフレーム２０への吸着を解除作用させる。なお、複数の被加工物１０を次々に加工する生産ラインにおいては、ヒートテーブル４０及びヒートローラ５０の熱源を停止させず、次々にフレーム２０に熱圧着シート３０への熱圧着を実施する。
図８は、図６に示す被加工物固定ステップ１－２の第一例を模式的に示す断面図である。被加工物固定ステップ１－２は、被加工物１０を熱圧着シート３０に固定するステップである。第二実施形態の第一例の被加工物固定ステップ１－２では、被加工物１０を熱圧着シート３０の第一面３１に固定する。すなわち、第一例では、第一実施形態と同様に、被加工物１０を、フレーム２０が圧着された面（第一面３１）と同じ面（第一面３１）に熱圧着シート３０を固定する。
第二実施形態の被加工物固定ステップ１－２は、ヒートテーブル４０及び減圧チャンバ７０によって実施される。減圧チャンバ７０は、上部本体７１と、下部本体７２と、減圧ユニット７３、７４と、大気開放ユニット７５、７６と、シート固定部７７と、外周固定部７８、７９と、を含む。
上部本体７１は、下方に開口した凹状の蓋体を含む。下部本体７２は、上部本体７１の下方に設けられ、上方に開口した凹状の箱体を含む。上部本体７１の開口及び下部本体７２の開口は、互いに同形状であり、被加工物１０の外径よりも大きくかつフレーム２０の内径よりも小さい。上部本体７１は、下部本体７２に対して昇降可能であり、開口が下部本体７２の開口に重なるように降下することによって下部本体７２と一体になって、上部本体７１及び下部本体７２の内部に外部とは遮断された空間を形成可能である。
また、この際、上部本体７１と下部本体７２との間には、熱圧着シート３０を固定可能である。上部本体７１と下部本体７２との間に熱圧着シート３０が固定されている状態において、熱圧着シート３０は、上部本体７１及び下部本体７２の内部の空間を、上部本体７１側と下部本体７２側とに隔てる。
下部本体７２は、内部にヒートテーブル８０が設けられる。ヒートテーブル８０は、フレーム固定ステップ１－１で使用したヒートテーブル４０と同様のものでもよいし、別個のものでもよい。ヒートテーブル８０は、被加工物１０を保持面８１に載置した際に、被加工物１０の上面（表面１２）の高さが、下部本体７２の開口の高さと略同一か、又は下部本体７２の開口の高さより僅かに低くなるように設けられる。
減圧ユニット７３は、一端が上部本体７１の側壁又は天井（第二実施形態では、側壁）に接続され、他端が図示せぬ吸引源に接続された配管を含む。減圧ユニット７３は、配管に設けられた開閉弁を開き、吸引源により負圧を生じさせることにより、上部本体７１の内部を減圧する。減圧ユニット７４は、一端が下部本体７２の側壁又は底壁（第二実施形態では、側壁）に接続され、他端が図示せぬ吸引源に接続された配管を含む。減圧ユニット７４は、配管に設けられた開閉弁を開き、吸引源により負圧を生じさせることにより、下部本体７２の内部を減圧する。
大気開放ユニット７５は、一端が上部本体７１の側壁又は天井（第二実施形態では、天井）に接続され、他端が大気開放された配管を含む。大気開放ユニット７５は、配管に設けられた開閉弁を開くことにより、上部本体７１の内部を大気開放する。大気開放ユニット７６は、一端が下部本体７２の側壁又は底壁（第二実施形態では、側壁）に接続され、他端が大気開放された配管を含む。大気開放ユニット７６は、配管に設けられた開閉弁を開くことにより、下部本体７２の内部を大気開放する。
シート固定部７７は、上部本体７１側に設けられる。シート固定部７７は、上部本体７１と下部本体７２とが一体となって熱圧着シート３０を間に挟む際、減圧チャンバ７０の内部に配置される部分の熱圧着シート３０を固定する。シート固定部７７は、減圧チャンバ７０の内部の空間を、上部本体７１と熱圧着シート３０とに囲まれた上部本体７１側の空間と、下部本体７２と熱圧着シート３０とに囲まれた下部本体７２側の空間と、に仕切るように、熱圧着シート３０を固定する。
外周固定部７８は、上部本体７１の開口の外周縁に、全周に亘って設けられる。外周固定部７９は、下部本体７２の開口の外周縁に、全周に亘って設けられる。外周固定部７８、７９は、例えば、ゴム等の弾性変形可能な弾性体で構成されるシール材を含む。外周固定部７８、７９は、上部本体７１と下部本体７２とが一体となって熱圧着シート３０を間に挟む際、熱圧着シート３０を固定する。
第二実施形態の第一例の被加工物固定ステップ１－２では、まず、ヒートテーブル８０の熱源を作動させて、保持面８１を所定の温度に加熱する。次に、減圧チャンバ７０の上部本体７１を上昇させて下部本体７２から離隔させ、減圧ユニット７４及び大気開放ユニット７６の開閉弁を閉じた状態で、被加工物１０をヒートテーブル８０の保持面８１に載置する。この際、被加工物１０の表面１２が上面側となるように、裏面１５側を保持面４１に載置する。これにより、保持面８１を介して、被加工物１０が裏面１５側から加熱される。
次に、減圧ユニット７３及び大気開放ユニット７５の開閉弁を閉じた状態で、シート固定部７７及び外周固定部７８、７９に熱圧着シート３０の第二面３２が当接するように、フレーム２０に圧着された熱圧着シート３０を搬入する。次に、上部本体７１を、開口が下部本体７２の開口に重なるように降下させることによって下部本体７２と一体とさせ、上部本体７１及び下部本体７２の内部を密閉する。この際、熱圧着シート３０は、減圧チャンバ７０の内部の空間を、上部本体７１と熱圧着シート３０とに囲まれた上部本体７１側の空間と、下部本体７２と熱圧着シート３０とに囲まれた下部本体７２側の空間と、に隔てる。
次に、大気開放ユニット７５の開閉弁を閉じた状態で、減圧ユニット７３、７４の開閉弁を開いて、減圧ユニット７３、７４により、減圧チャンバ７０の内部の空間を減圧する。より詳しくは、減圧ユニット７３により、上部本体７１と熱圧着シート３０の第二面３２とに囲まれた上部本体７１側の空間を減圧し、減圧ユニット７４により、下部本体７２と熱圧着シート３０の第一面３１とに囲まれた下部本体７２側の空間を減圧する。所定時間、減圧した後、再び減圧ユニット７３、７４の開閉弁を閉じる。
次に、減圧ユニット７３、７４及び大気開放ユニット７６の開閉弁を閉じた状態で、大気開放ユニット７５の開閉弁を開く。すると、大気開放ユニット７５の配管を通じて、上部本体７１と熱圧着シート３０の第二面３２とに囲まれた上部本体７１側の空間に気体が侵入し、気圧が大気圧に近付く。これにより、侵入した気体が、熱圧着シート３０を被加工物１０の表面１２に向かって押圧する。
熱圧着シート３０は、被加工物１０の表面１２に接触すると、ヒートテーブル８０により被加工物１０が加熱されているため、被加工物１０を介して加熱され、被加工物１０の表面１２に密着する。これにより、フレーム２０が外周に圧着している熱圧着シート３０の第一面３１側と、被加工物１０の表面１２側とが圧着して、被加工物１０とフレーム２０とが熱圧着シート３０を介して一体化される。
なお、熱圧着シート３０は、被加工物１０を介してヒートテーブル８０によって加熱する際、軟化点以上かつ融点以下の温度に加熱されることが好ましい。熱圧着シート３０を被加工物１０に熱圧着した後は、大気開放ユニット７６の開閉弁を開いて、熱圧着シート３０と第一面３１とに囲まれた下部本体７２側の空間を大気開放し、上部本体７１を上昇させる。熱圧着シート３０は、生産ラインにおいて、ヒートテーブル８０から搬出されることによって冷却される。
図９は、図６に示す被加工物固定ステップ１－２の第二例を模式的に示す断面図である。第二実施形態の第二例の被加工物固定ステップ１－２では、被加工物１０を熱圧着シート３０の第二面３２に固定する。すなわち、第二例では、被加工物１０を、フレーム２０が圧着された面（第一面３１）と反対側の面（第二面３２）に熱圧着シート３０を固定する。
第二例の被加工物固定ステップ１－２は、図８に示す第一例の被加工物固定ステップ１－２と比較して、熱圧着シート３０の第一面３１と第二面３２とを逆にして実施する以外、同様の手順であるため、説明を省略する。
以上説明したように、実施形態に係る被加工物１０の加工方法は、粘着層の無い熱圧着シート３０をフレーム２０に熱圧着する際、ヒートテーブル４０とヒートローラ５０との両方を用いて、熱圧着シート３０と熱圧着シート３０が固定されるフレーム２０との両方を直接加熱しつつ押圧する。これにより、表面に凹凸や傷が多く金属製であるために被加工物１０（半導体ウェーハ）に比べて樹脂が圧着しにくいフレーム２０に対して、粘着層の無い熱圧着シート３０でも、強固に圧着させることが可能である。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
すなわち、例えば、熱圧着シート３０の被加工物１０及びフレーム２０への熱圧着は、第一実施形態のように、同時に実施してもよいし、第二実施形態のように別々に実施してもよい。また、熱圧着シート３０には、被加工物１０及びフレーム２０を、第一実施形態及び第二実施形態の第一例のように同一の面に圧着してもよいし、第二実施形態の第二例のように互いに異なる面に圧着してもよい。被加工物１０及びフレーム２０を熱圧着シート３０の異なる面に圧着する場合は、被加工物固定ステップ１－２においても、ヒートローラ５０によって被加工物１０に熱圧着シート３０を圧着させてもよい。
また、熱圧着シート３０は、各実施形態では被加工物１０のデバイス１４を有する表面１２に圧着させたが、本発明では被加工物１０の裏面１５に熱圧着させてもよい。表面１２に熱圧着シート３０を圧着させた場合、加工ステップ２では、例えば、被加工物１０の裏面１５を研削する研削加工や、裏面１５からステルスダイシング等のレーザー加工が実施されてよい。裏面１５に熱圧着シート３０を圧着させた場合は、例えば、被加工物１０の表面１２から第一実施形態のような切削加工や、ダイシング等のレーザー加工が実施されてよい。
また、例えば、熱圧着シート３０を被加工物１０のデバイス１４を有する表面１２側とフレーム２０とに熱圧着で固定した後、ＵＶ硬化型の液状樹脂でデバイス１４の凹凸を吸収する層を形成してもよい。
１０ 被加工物
２０ フレーム
２１ 開口
３０ 熱圧着シート
４０、８０ ヒートテーブル
５０ ヒートローラ

Claims (5)

  1. 被加工物の加工方法であって、
    被加工物を収容する開口を有するフレームと該開口に収容された被加工物とに熱圧着シートを加熱して圧着し、該フレームと該被加工物とを該熱圧着シートを介して一体化する一体化ステップと、
    該熱圧着シートで該フレームと一体化された該被加工物を加工する加工ステップと、
    を備え、
    該一体化ステップでは、熱源を備えるヒートテーブルで加熱される該フレームに、熱源を備えるヒートローラで該熱圧着シートを加熱しながら押圧することによって、該熱圧着シートを該フレームに固定することを特徴とする、被加工物の加工方法。
  2. 該一体化ステップでは、該被加工物と該フレームとの両方が該熱圧着シートの一方の面に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の被加工物の加工方法。
  3. 該一体化ステップでは、該被加工物が該熱圧着シートの一方の面に、該フレームが該熱圧着シートの他方の面に、それぞれ固定されることを特徴とする、請求項１に記載の被加工物の加工方法。
  4. 該一体化ステップは、
    該被加工物を該熱圧着シートの該一方の面に固定する被加工物固定ステップと、
    該フレームを該熱圧着シートの該他方の面に固定するフレーム固定ステップと、
    を備えることを特徴とする、請求項３に記載の被加工物の加工方法。
  5. 該熱圧着シートは、該被加工物と該フレームとが貼着される領域に粘着層が無いことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の被加工物の加工方法。
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