JP2023128800A - 分割装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウェーハを分割予定ラインにおいて確実に分割可能な分割装置を提供する。【解決手段】第１分割予定ラインにおいてウェーハが分割されているか否かの判定に利用される第２画像を形成する第２カメラを分割装置に設ける。すなわち、この分割装置においては、ウェーハが第１分割予定ラインにおいて分割されているか否かを第２画像に基づいて確認できる。そのため、この分割装置においては、ウェーハの一部が第１分割予定ラインにおいて残存してウェーハが分割されない場合であっても、当該第１分割予定ラインにおいてウェーハを分割させるように分割ユニットを再び作動させることができる。その結果、この分割装置においては、ウェーハを第１分割予定ラインにおいて確実に分割可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、格子状に設定されている複数の分割予定ラインに沿って分割起点が形成され、かつ、外周領域に環状のフレームが貼着されている支持部材の中央領域に第１面及び第２面のうち一方の面が貼着されているウェーハを複数の分割予定ラインのいずれかにおいて分割する分割装置に関する。
ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、複数のデバイスが形成されたウェーハを複数のデバイスの境界において分割することで製造される。
このウェーハにおいては、複数のデバイスの境界が格子状に設定されていることが多く、この境界に含まれる複数の直線状の部分のそれぞれは分割予定ラインとも呼ばれる。また、ウェーハの分割は、例えば、複数の分割予定ラインのそれぞれに沿ってウェーハに分割起点を形成した後、このウェーハに力を加えてウェーハの厚さ方向に沿うような亀裂を分割起点から伸展させることによって行われる。
このような分割起点としては、ウェーハを透過する波長のレーザービームをウェーハに照射することによってウェーハの内部に形成される改質部又はウェーハの一部を削ることによってウェーハの表面又は裏面に形成される溝等が挙げられる。
また、分割起点が形成されているウェーハに力を加える方法としては、ウェーハに貼着した支持部材（熱収縮性粘着テープ）をウェーハの径方向に沿って拡張させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ただし、この方法においては、ウェーハの全体に対して力が加えられるため、複数の分割予定ラインの一部においてウェーハが分割されないおそれがある。
この点に鑑み、特定の分割予定ラインに局所的に力を加えてウェーハを分割する方法として、２点曲げとも呼ばれる方法（例えば、特許文献２参照）及び３点曲げとも呼ばれる方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
特開２００７－１２３６５８号公報 特開２０１９－７１３９０号公報 特開２０１３－３８４３４号公報
端的には、２点曲げは、分割予定ラインを間に挟んで離隔する一対の領域の一方を保持した状態で、その他方を押圧することによってウェーハを分割する方法である。また、３点曲げは、分割予定ラインを間に挟んで離隔する一対の領域のそれぞれを支持した状態で分割予定ラインと重なる領域を押圧する方法である。
２点曲げ又は３点曲げを実施することによってウェーハが分割される場合、ウェーハが分割予定ラインにおいて折り曲げられることになる。ただし、ウェーハが折り曲げられると、ウェーハに形成された分割起点からは、引張応力が生じる面側に向かう亀裂が伸展しやすく、圧縮応力が生じる面側に向かう亀裂が伸展しにくい。
具体的には、ウェーハに対して２点曲げを実施する際には、ウェーハに形成された分割起点からは、押圧される面側に向かう亀裂が伸展しやすく、その反対の面側に向かう亀裂が分割起点から伸展しにくい。他方、ウェーハに対して３点曲げを実施する際には、ウェーハに形成された分割起点からは、押圧される面側に向かう亀裂は伸展しにくく、その反対の面側に向かう亀裂は伸展しやすい。
そのため、ウェーハに対して２点曲げ又は３点曲げが実施されても、ウェーハを貫通するように分割起点から亀裂が伸展せずにウェーハが分割されないおそれがある。この点に鑑み、本発明の目的は、ウェーハを分割予定ラインにおいて確実に分割可能な分割装置を提供することである。
本発明によれば、格子状に設定されている複数の分割予定ラインに沿って分割起点が形成され、かつ、外周領域に環状のフレームが貼着されている支持部材の中央領域に第１面及び第２面のうち一方の面が貼着されているウェーハを該複数の分割予定ラインのいずれかにおいて分割する分割装置であって、中央に開口が形成されている保持面において該フレームを保持する保持テーブルと、該保持面において該フレームが保持された状態で、該第１面側から該ウェーハを撮像することによって、該複数の分割予定ラインの位置の特定に利用される第１画像を形成する第１カメラと、該第１面及び該第２面のうち他方の面側から、該複数の分割予定ラインの一である第１分割予定ラインの近傍を押圧することによって、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハを分割する押圧部を有する分割ユニットと、該保持面において該フレームが保持された状態で、該第２面側から該ウェーハを撮像することによって、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハが分割されているか否かの判定に利用される第２画像を形成する第２カメラと、を備える分割装置が提供される。
好ましくは、本発明の分割装置は、該第１カメラ、該分割ユニット及び該第２カメラを制御する制御ユニットをさらに備え、該制御ユニットは、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハを分割させるように該分割ユニットを作動させた後に該第２カメラによる撮像によって形成される該第２画像に基づいて、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハが分割されているか否かを判定する判定部と、該判定部が該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハが分割されていないと判定した場合に、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハを分割させるように該分割ユニットを再び作動させる駆動部と、を有する。
また、本発明の分割装置においては、該分割ユニットが、該第１面及び該第２面の両面側から該ウェーハを保持する保持部を有し、該保持部が、該第１分割予定ラインと重ならず、かつ、該第１分割予定ラインと該第１分割予定ラインに隣接する第２分割予定ラインとの間に位置する被保持領域を保持し、該押圧部が、該第１分割予定ラインと重ならず、かつ、該第１分割予定ラインと、該第１分割予定ラインからみて該第２分割予定ラインとは逆側において該第１分割予定ラインと隣接する第３分割予定ラインと、の間に位置する被押圧領域を押圧することが好ましい。この場合、該第２面が該支持部材に貼着され、該押圧部が、該ウェーハの該第１面側から該被押圧領域を押圧することがより好ましい。
あるいは、本発明の分割装置においては、該押圧部が、該第１分割予定ラインと重なる被押圧領域を押圧することが好ましい。この場合、該第１面が該支持部材に貼着され、該押圧部が、該ウェーハの該第２面側から該被押圧領域を押圧することがより好ましい。
さらに、本発明の分割装置は、フィルム配置ユニットをさらに備え、該フィルム配置ユニットは、該押圧部と該ウェーハとの間にフィルムを供給する供給部と、該フィルムを回収する回収部と、を有することが好ましい。
本発明の分割装置には、第１分割予定ラインにおいてウェーハが分割されているか否かの判定に利用される第２画像を形成する第２カメラが設けられている。すなわち、この分割装置においては、ウェーハが第１分割予定ラインにおいて分割されているか否かを第２画像に基づいて確認できる。
そのため、この分割装置においては、ウェーハの一部が第１分割予定ラインにおいて残存してウェーハが分割されない場合であっても、当該第１分割予定ラインにおいてウェーハを分割させるように分割ユニットを再び作動させることができる。その結果、この分割装置においては、ウェーハを第１分割予定ラインにおいて確実に分割可能である。
図１は、ウェーハを含むフレームユニットの一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、ウェーハを複数の分割予定ラインのいずれかにおいて分割する分割装置の一例を模式的に示す一部断面正面図である。 図３は、分割装置に内蔵される制御ユニットの一例を模式的に示す機能ブロック図である。 図４（Ａ）～図４（Ｃ）のそれぞれは、分割装置において、フレームユニットに含まれるウェーハを第１分割予定ラインにおいて分割する様子を模式的に示す一部断面正面図である。 図５は、ウェーハを複数の分割予定ラインのいずれかにおいて分割する分割装置の別の例を模式的に示す一部断面正面図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、フレームユニットの一例を模式的に示す斜視図である。図１に示されるフレームユニット１１は、ウェーハ１３を含む。このウェーハ１３は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）又は窒化ガリウム（ＧａＮ）等の単結晶半導体材料からなる。
また、ウェーハ１３の外縁には、ウェーハ１３を構成する単結晶半導体の特定の結晶方位を示すためのノッチ１５が形成されている。また、ウェーハ１３の表面（第１面）１３ａ側の一部には、不純物がドーピングされた不純物領域が設けられている。
さらに、ウェーハ１３は、それぞれが同じ方向に沿って延在する複数の分割予定ライン１７ａと、それぞれが複数の分割予定ライン１７ａのそれぞれと直交する方向に沿って延在する複数の分割予定ライン１７ｂとによって複数の領域に区画されている。
そして、当該複数の領域のそれぞれには、デバイス１９が形成されている。このデバイス１９は、ウェーハ１３の表面１３ａ側の一部（不純物が存在しない真性半導体領域及び不純物領域）とウェーハ１３の表面１３ａに形成された種々の絶縁膜及び導電膜を含む積層とを含む。
なお、同様の積層は、ウェーハ１３の表面１３ａのうち複数の分割予定ライン１７ａ，１７ｂと重なる領域には形成されていない。そのため、ウェーハ１３の表面１３ａは、凹凸形状となる。すなわち、ウェーハ１３においては、デバイス１９が形成される複数の領域が凸部となり、かつ、複数の分割予定ライン１７ａ，１７ｂと重なる領域が凹部となる。
また、ウェーハ１３の材質、形状、構造及び大きさ等に制限はない。ウェーハ１３は、例えば、セラミックス、樹脂及び金属等の材料からなっていてもよい。さらに、ウェーハ１３には、不純物領域が設けられないこともある。また、ウェーハ１３の外縁には、ノッチの代わりに特定の結晶方位を示すための平部、いわゆる、オリエンテーションフラット（オリフラ）が形成されていてもよい。
また、ウェーハ１３の裏面（第２面）１３ｂには、ウェーハ１３よりも直径が長い円板状の支持部材２１の中央領域が貼着されている。この支持部材２１は、例えば、可撓性を有するフィルム状の基材層と、基材層の一面（ウェーハ１３側の面）に設けられた粘着層（糊層）とを有する。そして、基材層及び粘着層のそれぞれは、可視光が透過する材料からなる。
具体的には、この基材層は、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はポリスチレン（ＰＳ）等からなる。また、この粘着層は、紫外線硬化型のシリコーンゴム、アクリル系材料又はエポキシ系材料等からなる。
あるいは、支持部材２１は、上述した基材層のみによって構成されていてもよい。この場合、ウェーハ１３の裏面１３ｂは、例えば、熱圧着によって支持部材２１（基材層）の中央領域に貼着される。
また、支持部材２１の外周領域には、ウェーハ１３よりも直径が長い円形の開口２３ａが形成されている環状のフレーム２３が貼着されている。このフレーム２３は、例えば、強磁性体の金属材料からなる。
図２は、フレームユニット１１に含まれるウェーハ１３を複数の分割予定ライン１７ａ，１７ｂのいずれかにおいて分割する分割装置の一例を模式的に示す一部断面正面図である。端的には、図２においては、フレームユニット１１に直接関係する分割装置の構成要素の構造が模式的に示されるとともに、分割装置のその他の構成要素がブロックで示されている。
なお、図２に示されるＸ軸方向（前後方向）及びＹ軸方向（左右方向）は、水平面上において互いに垂直な方向であり、また、Ｚ軸方向（上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（鉛直方向）である。
図２に示される分割装置２は、平板状のＸ軸移動テーブル４を有する。このＸ軸移動テーブル４の中央には、ウェーハ１３の直径よりも長く、かつ、フレーム２３の幅よりも短い幅の円柱状又は角柱状の開口４ａが形成されている。また、Ｘ軸移動テーブル４の上部には、開口４ａと概ね等しいサイズの開口６ａが形成されている保持テーブル６が設けられている。
この保持テーブル６は、その周方向に沿って回転可能な態様でＸ軸移動テーブル４に連結されている。また、保持テーブル６の上部には、永久磁石が内蔵されている。そのため、保持テーブル６の上面（保持面）にフレームユニット１１のフレーム２３が置かれると、フレーム２３が永久磁石に吸着されて保持される。
また、Ｘ軸移動テーブル４は、Ｘ軸移動テーブル４及び保持テーブル６をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸移動機構８と連結されている。このＸ軸移動機構８は、例えば、ボールねじを含む。
また、Ｘ軸移動機構８に含まれるボールねじは、例えば、Ｘ軸方向に沿って延在するねじ軸と、ねじ軸の回転に伴ってねじ軸の表面を転がるボールと、ボールを収容し、かつ、ねじ軸の回転に伴ってボールが内部を循環するとねじ軸に沿って移動するナットとを有する。
また、Ｘ軸移動機構８は、ねじ軸の一端に連結されているモータと、ねじ軸を間に挟み、かつ、それぞれがＸ軸方向に沿って延在する一対のＸ軸ガイドレールとを含む。そして、Ｘ軸移動テーブル４の下部は、ナットに固定され、かつ、スライド可能な態様で一対のＸ軸ガイドレールの上部に連結されている。
そのため、Ｘ軸移動機構８に含まれるモータを動作させてねじ軸を回転させると、ナットに固定されているＸ軸移動テーブル４とともに保持テーブル６が一対のＸ軸ガイドレールに沿って移動する。すなわち、Ｘ軸移動機構８に含まれるモータを動作させると、Ｘ軸方向に沿ってＸ軸移動テーブル４及び保持テーブル６が移動する。
また、保持テーブル６は、開口６ａの中心を通り、かつ、Ｚ軸方向に沿った直線を回転軸として保持テーブル６を回転させる回転機構１０と連結されている。この回転機構１０は、例えば、保持テーブル６の外側面に形成されている歯形と嵌合する歯形を有する歯車を含む。そのため、回転機構１０に含まれる歯車を回転させると、保持テーブル６が回転する。
さらに、分割装置２は、保持テーブル６の保持面においてフレーム２３が保持されたフレームユニット１１に含まれるウェーハ１３を分割する分割ユニットを有する。この分割ユニットは、Ｘ軸移動テーブル４及び保持テーブル６の上方に配置されている押圧部１２及び上面側保持部１４と、それらの下方に配置されている下面側保持部１６とを含む。
押圧部１２は、Ｙ軸方向に沿って延在し、かつ、その先端（下端）に近付くにつれて幅（Ｘ軸方向に沿った長さ）が徐々に狭くなる構造物である。上面側保持部１４は、Ｙ軸方向に沿って延在し、かつ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な下面を有する直方体状の構造物である。
また、上面側保持部１４の上方にはＺ軸方向に沿って移動可能なピストンロッドを有するエアシリンダ１８が設けられ、このピストンロッドの先端（下端）に上面側保持部１４の上部が固定されている。そのため、このエアシリンダ１８を動作させると、上面側保持部１４が昇降する。
また、押圧部１２は、例えば、Ｚ軸方向に平行な表面を有する支持プレートと、この支持プレートの表面に配置されているボールねじとを含む昇降機構２０に連結されている。この昇降機構２０に含まれるボールねじは、例えば、Ｚ軸方向に沿って延在するねじ軸と、ねじ軸の回転に伴ってねじ軸の表面を転がるボールと、ボールを収容し、かつ、ねじ軸の回転に伴ってボールが内部を循環するとねじ軸に沿って移動するナットとを有する。
また、昇降機構２０は、ねじ軸の一端に連結されているモータと、それぞれがＺ軸方向に沿って延在し、かつ、ねじ軸を間に挟むように支持プレートの表面に固定されている一対のＺ軸ガイドレールと、ナットに固定され、かつ、スライド可能な態様で一対のＺ軸ガイドレールに連結されているＺ軸スライダとを含む。
そして、押圧部１２の上部は、昇降機構２０のＺ軸スライダに固定されている。そのため、昇降機構２０に含まれるモータを動作させてねじ軸を回転させると、ナットに固定されているＺ軸スライダとともに押圧部１２が一対のＺ軸ガイドレールに沿って移動する。すなわち、昇降機構２０に含まれるモータを動作させると、押圧部１２が昇降する。
なお、このように昇降機構２０がボールねじ及びモータ等を含んで構成される場合には、昇降機構２０がエアシリンダを含んで構成される場合と比較して、押圧部１２の位置（高さ）を正確に調整できる点で好ましい。また、昇降機構２０は、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な下面を有する支持プレートと、この支持プレートの下面に配置されているボールねじとを含むＸ軸移動機構２２に連結されている。
このＸ軸移動機構２２に含まれるボールねじは、例えば、Ｘ軸方向に沿って延在するねじ軸と、ねじ軸の回転に伴ってねじ軸の表面を転がるボールと、ボールを収容し、かつ、ねじ軸の回転に伴ってボールが内部を循環するとねじ軸に沿って移動するナットとを有する。
また、Ｘ軸移動機構２２は、ねじ軸の一端に連結されているモータと、ねじ軸を間に挟み、かつ、それぞれがＸ軸方向に沿って延在する一対のＸ軸ガイドレールと、ナットに固定され、かつ、スライド可能な態様で一対のＸ軸ガイドレールに連結されているＸ軸スライダとを含む。
そして、昇降機構２０の支持プレートの上部は、Ｘ軸移動機構２２のＸ軸スライダに固定されている。そのため、Ｘ軸移動機構２２に含まれるモータを動作させてねじ軸を回転させると、ナットに固定されているＸ軸スライダとともに昇降機構２０及び押圧部１２が一対のＸ軸ガイドレールに沿って移動する。
すなわち、Ｘ軸移動機構２２に含まれるモータを動作させると、押圧部１２と上面側保持部１４とのＸ軸方向に沿った間隔が増減する。また、エアシリンダ１８及びＸ軸移動機構２２は、支持プレートと、ボールねじと、モータと、一対のＺ軸ガイドレールと、Ｚ軸スライダとを有する昇降機構２４に連結されている。なお、昇降機構２４の構造は昇降機構２０と同様であるため、昇降機構２４の構造の説明については省略する。
そして、エアシリンダ１８の上部及びＸ軸移動機構２２の支持プレートの上部は、昇降機構２４のＺ軸スライダに固定されている。そのため、昇降機構２４に含まれるモータを動作させると、押圧部１２、上面側保持部１４、エアシリンダ１８、昇降機構２０及びＸ軸移動機構２２が昇降する。
下面側保持部１６は、Ｙ軸方向に沿って延在する円柱状の回転体２６を有する。また、回転体２６の周囲には、Ｙ軸方向に沿って延在する四角柱状の回転台２８が固定されている。さらに、回転台２８は、それぞれがＹ軸方向に平行な４つの側面を有する。そして、４つの側面のそれぞれには、先端面が平坦な直方体状の当接部材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの基端部が固定されている。
４つの当接部材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、Ｙ軸方向に沿って延在するが、Ｙ軸方向に沿った長さが異なる。また、４つの当接部材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのそれぞれにおいては、上向きになるように配置された際に、その先端面がＸ軸方向及びＹ軸方向に概ね平行になる。また、上向きになるように配置された当接部材（図２においては、当接部材３０ａ）の先端面は、上面側保持部１４の下面の直下に位置する。
また、回転体２６は、モータ等を有する回転機構３２に連結されている。そして、この回転機構３２が動作すると、Ｙ軸方向に沿った直線を回転軸として回転体２６、回転台２８及び当接部材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが回転する。
また、下面側保持部１６は、支持プレートと、ボールねじと、モータと、一対のＺ軸ガイドレールと、Ｚ軸スライダとを有する昇降機構３４に連結されている。なお、昇降機構３４の構造は昇降機構２０，２４と同様であるため、昇降機構３４の構造の説明については省略する。
そして、この昇降機構３４は、回転可能な態様で回転体２６を支持する支持台を介して下面側保持部１６を支持する。そして、この支持台の下部は、昇降機構３４のＺ軸スライダに固定されている。そのため、昇降機構３４に含まれるモータを動作させると、下面側保持部１６が昇降する。
さらに、分割装置２は、Ｘ軸移動テーブル４及び保持テーブル６の上方に配置されているカメラ３６ａと、これらの下方に配置されているカメラ３６ｂとを有する。各カメラ３６ａ，３６ｂは、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の可視光源と、対物レンズと、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子とを含む。
そして、カメラ３６ａは、保持テーブル６の保持面においてフレーム２３が保持されたフレームユニット１１に含まれるウェーハ１３の上面側を撮像して画像を形成する。また、カメラ３６ｂは、このウェーハ１３の下面側を撮像して画像を形成する。また、カメラ３６ａは、カメラ３６ａを昇降させる昇降機構３８ａと、カメラ３６ａをＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動機構４０ａとに連結されている。
同様に、カメラ３６ｂは、カメラ３６ｂを昇降させる昇降機構３８ｂと、カメラ３６ｂをＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動機構４０ｂとに連結されている。昇降機構３８ａ，３８ｂ及びＹ軸移動機構４０ａ，４０ｂのそれぞれは、例えば、ボールねじと、このボールねじに含まれるねじ軸を回転させるモータとを含むリニアガイドアクチュエータである。
さらに、分割装置２は、このウェーハ１３を押圧部１２によって押圧する際に、ウェーハ１３に形成されているデバイスが損傷することを防止するためのフィルム２５を配置するフィルム配置ユニットを有する。なお、このフィルム２５は、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はポリスチレン（ＰＳ）等からなる。
フィルム配置ユニットは、Ｘ軸移動テーブル４及び保持テーブル６の上方に配置されている供給部４２及び回収部４４を有する。供給部４２は、例えば、フィルム２５が巻かれたローラと、フィルム２５を繰り出すようにローラを回転させるモータとを有する。また、回収部４４は、例えば、フィルム２５が巻かれたローラと、フィルム２５を巻き取るようにローラを回転させるモータとを有する。
さらに、分割装置２は、上述した構成要素を制御する制御ユニットを内蔵する。図３は、分割装置２の制御ユニットの一例を模式的に示す機能ブロック図である。図３に示される制御ユニット４６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成される処理部４８と、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリ及びＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ）又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）（磁気記憶装置）等の不揮発性メモリによって構成される記憶部５０とを有する。
記憶部５０は、処理部４８において用いられる各種の情報（データ及びプログラム等）を記憶する。また、処理部４８は、記憶部５０に記憶された各種のプログラムを読みだして実行し、分割装置２の構成要素を制御するための信号を生成する。
例えば、処理部４８は、分割装置２の構成要素の移動又は回転を制御するための信号を生成する駆動部５２と、カメラ３６ａ，３６ｂによる撮像を制御するための信号を生成する撮像部５４と、カメラ３６ａ，３６ｂによる撮像によって形成される画像に基づいて判定を行う判定部５６とを有する。
以下では、分割装置２において、フレームユニット１１に含まれるウェーハ１３を分割する方法の一例について、図４（Ａ）～図４（Ｃ）を参照して説明する。具体的には、以下では、第１分割予定ライン２７の近傍を押圧部１２が押圧することによって、複数の分割予定ライン１７ａ，１７ｂの一である第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３を分割する方法の一例について説明する。
なお、本明細書においては、第１分割予定ライン２７の近傍とは、第１分割予定ライン２７を間に挟み、かつ、第１分割予定ライン２７と平行に延在する一対の分割予定ライン（第２分割予定ライン２９及び第３分割予定ライン３１）の間の領域を意味する。
この方法においては、まず、駆動部５２がＸ軸移動機構８を作動させて、フレームユニット１１を搬入可能な位置に保持テーブル６を位置付ける。次いで、支持部材２１を介してフレーム２３を保持テーブル６の上に置く。これにより、ウェーハ１３の表面１３ａが上を向いた状態で、保持テーブル６の上部に内蔵されている永久磁石にフレーム２３が吸着されて保持される。
次いで、駆動部５２がＸ軸移動機構８、昇降機構３８ａ及び／又はＹ軸移動機構４０ａを作動させて、ウェーハ１３の表面１３ａのうち第１分割予定ライン２７と重なる領域をカメラ３６ａによって撮像可能な位置に位置付ける。次いで、撮像部５４がカメラ３６ａを制御して当該領域を撮像する。
次いで、カメラ３６ａによる撮像によって形成された画像に基づいて、ウェーハ１３に設定されている第１分割予定ライン２７が延在する方向及び長さ、並びに、第１分割予定ライン２７を間に挟んで隣接する分割予定ラインである第２分割予定ライン２９と第３分割予定ライン３１との間隔を判定部５６が特定する。
次いで、判定部５６によって特定された第１分割予定ライン２７が延在する方向を参照して駆動部５２が回転機構１０を作動させて、第１分割予定ライン２７がＹ軸方向と平行になるように保持テーブル６を回転させる。
次いで、判定部５６によって特定された第１分割予定ライン２７の長さを参照して駆動部５２が回転機構３２を作動させて、４つの当接部材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのうち好適なものが上向きになるように回転体２６を回転させる。例えば、４つの当接部材３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのうちＹ軸方向に沿った長さが第１分割予定ライン２７よりも長いもののうち最も短いものが上向きになるように回転体２６を回転させる。
次いで、判定部５６によって特定された第２分割予定ライン２９と第３分割予定ライン３１との間隔を参照して駆動部５２がＸ軸移動機構２２を作動させて、押圧部１２と上面側保持部１４との間隔を調整する。例えば、押圧部１２と上面側保持部１４との間隔が第２分割予定ライン２９と第３分割予定ライン３１との間隔よりも短くなるように、押圧部１２と上面側保持部１４との間隔を調整する。
次いで、駆動部５２がＸ軸移動機構８を作動させて、平面視において、第１分割予定ライン２７を押圧部１２と上面側保持部１４との中間に位置付ける（図４（Ａ）参照）。次いで、駆動部５２がフィルム配置ユニットの供給部４２に含まれるモータを作動させて、フィルム２５をウェーハ１３に接触させる。
次いで、駆動部５２がエアシリンダ１８及び昇降機構３４を作動させて、下面側保持部１６によってウェーハ１３を押し上げるとともに上面側保持部１４及び下面側保持部１６によってウェーハ１３を挟む（図４（Ｂ）参照）。これにより、保持テーブル６の保持面よりも上方において、表面１３ａ側及び裏面１３ｂ側の両面側からウェーハ１３の第１分割予定ライン２７と重ならず、かつ、第１分割予定ライン２７と第２分割予定ライン２９との間に位置する領域（被保持領域）が保持される。
次いで、駆動部５２が昇降機構２０を作動させて、フィルム２５を介して押圧部１２によってウェーハ１３の第１分割予定ライン２７と重ならず、かつ、第１分割予定ライン２７と第３分割予定ライン３１との間に位置する領域（被押圧領域）を押圧する（図４（Ｃ）参照）。これにより、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が折り曲げられて、第１分割予定ライン２７に沿って形成されている分割起点からウェーハ１３の厚さ方向に沿って亀裂が伸展する。
次いで、駆動部５２がエアシリンダ１８及び昇降機構２０，３４を作動させて、ウェーハ１３から押圧部１２、上面側保持部１４及び下面側保持部１６を離隔させる。次いで、駆動部５２がフィルム配置ユニットの回収部４４に含まれるモータを作動させて、フィルム２５をウェーハ１３から離隔させる。
次いで、駆動部５２がＸ軸移動機構８、昇降機構３８ｂ及び／又はＹ軸移動機構４０ｂを作動させて、ウェーハ１３の裏面１３ｂのうち第１分割予定ライン２７と重なる領域をカメラ３６ｂによって撮像可能な位置に位置付ける。次いで、撮像部５４がカメラ３６ｂを制御して当該領域を撮像する。
次いで、カメラ３６ｂによる撮像によって形成された画像に基づいて、ウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割されているか否かを判定部５６が判定する。例えば、判定部５６は、ウェーハ１３の裏面１３ｂにおいて第１分割予定ライン２７に沿った亀裂が存在する場合に第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていると判定する。
なお、２点曲げとも呼ばれる上述の方法でウェーハ１３を分割する場合においては、ウェーハ１３の押圧されている面（上面、表面１３ａ）側に引張応力が生じ、かつ、その反対の面（下面、裏面１３ｂ）側に圧縮応力が生じる。そして、この場合には、ウェーハ１３の表面１３ａ側に向かう亀裂は伸展しやすく、その裏面１３ｂ側に向かう亀裂は伸展しにくい。そのため、ウェーハ１３の裏面１３ｂにおいて第１分割予定ライン２７に沿った亀裂が存在する場合には、ウェーハ１３が分割されていると判定できる。
そして、判定部５６が第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていると判定した場合には、ウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において分割するための動作が完了する。他方、判定部５６が第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていないと判定した場合には、判定部５６が第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていると判定するまで上述した動作を繰り返す。
すなわち、この場合には、上面側保持部１４及び下面側保持部１６によるウェーハ１３の保持と、押圧部１２によるウェーハ１３の押圧と、カメラ３６ｂによるウェーハ１３の裏面１３ｂの撮像とを繰り返す。なお、２回目以降に実施される当該動作においては、ウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割されやすくなるように分割装置２の構成要素の作動条件が変更されてもよい。
例えば、駆動部５２は、フィルム２５を介して押圧部１２によってウェーハ１３を押圧する際の押圧部１２の位置が徐々に下になるように昇降機構２０を作動させてもよい。あるいは、駆動部５２は、支持部材２１を介してウェーハ１３を押し上げる際の下面側保持部１６の位置が徐々に上になるように昇降機構３４を作動させてもよい。すなわち、駆動部５２は、上面側保持部１４と下面側保持部１６とによって挟まれるウェーハ１３の一が徐々に上になるようにエアシリンダ１８及び昇降機構３４を作動させてもよい。
上述した分割装置２には、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されているか否かの判定に利用される画像を形成するカメラ３６ｂが設けられている。すなわち、この分割装置２においては、ウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割されているか否かをカメラ３６ｂによって形成される画像に基づいて確認できる。
そのため、この分割装置２においては、ウェーハ１３の一部が第１分割予定ライン２７において残存してウェーハ１３が分割されない場合であっても、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３を分割させるように分割ユニット（押圧部１２、上面側保持部１４及び下面側保持部１６等）を再び作動させることができる。その結果、この分割装置２においては、ウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において確実に分割可能である。
なお、上述した内容は本発明の一態様であって、本発明の内容は上述した内容に限定されない。例えば、分割装置２においては、支持部材２１に表面１３ａが貼着されたウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割されてもよい。
また、ウェーハ１３に形成されるデバイス１９は、パワーデバイスであってもよい。この場合、ウェーハ１３の裏面１３ｂには、デバイス１９に接地電位を供給するための金属膜が形成されていてもよい。この金属膜は、例えば、裏面１３ｂの全域を覆うような形状を有する。
ここで、このような金属膜がウェーハ１３の裏面１３ｂに形成されている場合、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３を折り曲げることによってウェーハ１３を分割することが難しくなる。具体的には、ウェーハ１３を折り曲げた際に金属膜が第１分割予定ライン２７において塑性変形するものの分割されることなく残存する可能性が高くなる。
これに対して、分割装置２においては、上述のとおり、ウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において確実に分割可能である。そのため、分割装置２は、このような金属膜が形成されているウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において分割するための装置として好適である。
さらに、このような金属膜が裏面１３ｂに形成されているウェーハ１３を分割装置２において分割する場合には、ウェーハ１３の表面１３ａ側が支持部材２１に貼着されることが好ましい。この場合、支持部材２１を介してフレーム２３が保持されるように、すなわち、ウェーハ１３の裏面１３ｂが上を向くように、フレームユニット１１が分割装置２に搬入される。
そして、この場合には、フィルム２５を介して押圧部１２によってウェーハ１３を押圧する際に、ウェーハ１３の裏面１３ｂに形成されている金属膜に強い引張応力が生じる。そのため、この場合には、ウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において分割することが容易になる。
なお、この場合には、保持テーブル６の上方に位置するカメラ３６ａがウェーハ１３の裏面１３ｂを撮像可能であり、また、保持テーブル６の下方に位置するカメラ３６ｂがウェーハ１３の表面１３ａを撮像可能である。
そのため、この場合には、カメラ３６ａによる撮像によって形成される画像が第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されているか否かの判定に利用され、また、カメラ３６ｂによる撮像によって形成される画像が第１分割予定ライン２７の位置の特定に利用される。
また、本発明の分割装置は、３点曲げとも呼ばれる方法によってウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において折り曲げて分割する装置であってもよい。図５は、このような分割装置の一例を模式的に示す一部断面正面図である。
端的には、図５に示される分割装置５８は、分割装置２の構成要素のうち上面側保持部１４、下面側保持部１６、エアシリンダ１８、Ｘ軸移動機構２２、昇降機構２４、回転機構３２及び昇降機構３４以外の構成要素を有する。この分割装置５８において、例えば、表面１３ａが支持部材２１に貼着されているウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割される。
このウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において分割する際には、まず、駆動部５２がＸ軸移動機構８を作動させて、このウェーハ１３を含むフレームユニットを搬入可能な位置に保持テーブル６を位置付ける。次いで、支持部材２１を介してフレーム２３を保持テーブル６の上に置く。これにより、ウェーハ１３の裏面１３ｂが上を向いた状態で、保持テーブル６の上部に内蔵されている永久磁石にフレーム２３が吸着されて保持される。
次いで、駆動部５２がＸ軸移動機構８、昇降機構３８ｂ及び／又はＹ軸移動機構４０ｂを作動させて、ウェーハ１３の表面１３ａのうち第１分割予定ライン２７と重なる領域をカメラ３６ｂによって撮像可能な位置に位置付ける。次いで、撮像部５４がカメラ３６ｂを制御して当該領域を撮像する。
次いで、カメラ３６ｂによる撮像によって形成された画像に基づいて、ウェーハ１３に設定されている第１分割予定ライン２７が延在する方向を判定部５６が特定する。次いで、判定部５６によって特定された第１分割予定ライン２７が延在する方向を参照して駆動部５２が回転機構１０を作動させて、第１分割予定ライン２７がＹ軸方向と平行になるように保持テーブル６を回転させる。
次いで、駆動部５２がＸ軸移動機構８を作動させて、平面視において、第１分割予定ライン２７を押圧部１２の直下に位置付ける。次いで、駆動部５２がフィルム配置ユニットの供給部４２に含まれるモータを作動させて、フィルム２５をウェーハ１３に接触させる。
次いで、駆動部５２が昇降機構２０を作動させて、フィルム２５を介して押圧部１２によってウェーハ１３の第１分割予定ライン２７と重なる領域（被押圧領域）を押圧する。これにより、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が折り曲げられて、第１分割予定ライン２７に沿って形成されている分割起点からウェーハ１３の厚さ方向に沿って亀裂が伸展する。
次いで、駆動部５２が昇降機構２０を作動させて、ウェーハ１３から押圧部１２を離隔させる。次いで、駆動部５２がフィルム配置ユニットの回収部４４に含まれるモータを作動させて、フィルム２５をウェーハ１３から離隔させる。
次いで、駆動部５２がＸ軸移動機構８、昇降機構３８ａ及び／又はＹ軸移動機構４０ａを作動させて、ウェーハ１３の裏面１３ｂのうち第１分割予定ライン２７と重なる領域をカメラ３６ａによって撮像可能な位置に位置付ける。次いで、撮像部５４がカメラ３６ａを制御して当該領域を撮像する。
次いで、カメラ３６ａによる撮像によって形成された画像に基づいて、ウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割されているか否かを判定部５６が判定する。例えば、判定部５６は、ウェーハ１３の裏面１３ｂにおいて第１分割予定ライン２７に沿った亀裂が存在する場合に第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていると判定する。
なお、３点曲げとも呼ばれる上述の方法でウェーハ１３を分割する場合においては、ウェーハ１３の押圧されている面（上面、裏面１３ｂ）側に圧縮応力が生じ、かつ、その反対の面（下面、表面１３ａ）側に引張応力が生じる。そして、この場合には、ウェーハ１３の表面１３ａ側に向かう亀裂は伸展しやすく、その裏面１３ｂ側に向かう亀裂は伸展しにくい。そのため、ウェーハ１３の裏面１３ｂにおいて第１分割予定ライン２７に沿った亀裂が存在する場合には、ウェーハ１３が分割されていると判定できる。
そして、判定部５６が第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていると判定した場合には、ウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において分割するための動作が完了する。他方、判定部５６が第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていないと判定した場合には、判定部５６が第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されていると判定するまで上述した動作を繰り返す。
すなわち、この場合には、押圧部１２によるウェーハ１３の押圧と、カメラ３６ａによるウェーハ１３の裏面１３ｂの撮像とを繰り返す。なお、２回目以降に実施される当該動作においては、ウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割されやすくなるように分割装置２の構成要素の作動条件が変更されてもよい。例えば、駆動部５２は、フィルム２５を介して押圧部１２によってウェーハ１３を押圧する際の押圧部１２の位置が徐々に下になるように昇降機構２０を作動させてもよい。
上述した分割装置５８には、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３が分割されているか否かの判定に利用される画像を形成するカメラ３６ａが設けられている。すなわち、この分割装置２においては、ウェーハ１３が第１分割予定ライン２７において分割されているか否かをカメラ３６ａによって形成される画像に基づいて確認できる。
そのため、この分割装置５８においては、ウェーハ１３の一部が第１分割予定ライン２７において残存してウェーハ１３が分割されない場合であっても、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３を分割させるように分割ユニット（押圧部１２等）を再び作動させることができる。その結果、この分割装置５８においては、ウェーハ１３を第１分割予定ライン２７において確実に分割可能である。
さらに、分割装置５８においては、保持テーブル６の保持面と概ね同じ高さに位置し、かつ、中央にＹ軸方向に沿った開口が形成されている上面を有する支持台が設けられていてもよい。この支持台の開口の幅（Ｘ軸方向に沿った長さ）は、例えば、第２分割予定ライン２９と第３分割予定ライン３１との間隔よりも短い。そして、この支持台を含む分割装置５８においては、ウェーハ１３の第１分割予定ライン２７と重なる領域が支持台の開口の上方に位置付けられた状態でウェーハ１３が分割される。
すなわち、この分割装置５８においては、例えば、ウェーハ１３の第２分割予定ライン２９と重なる領域及び第３分割予定ライン３１と重なる領域が支持台に支持された状態で、ウェーハ１３の第１分割予定ライン２７と重なる領域（被押圧領域）が押圧される。この場合、被押圧領域に近い箇所が支持台に支持された状態でウェーハ１３が押圧されるため、被押圧領域に局所的に力を加えることができる。そのため、この場合には、第１分割予定ライン２７においてウェーハ１３を分割することが容易になる。
また、本発明の分割装置においては、フレーム２３を保持可能であれば保持テーブル６の構造に制限はない。例えば、保持テーブル６の上部に内蔵されている永久磁石に換えて又は加えて、保持テーブル６の保持面においてフレーム２３を把持するためのクランプが保持テーブル６の周囲に設けられていてもよい。
その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
２ ：分割装置
４ ：Ｘ軸移動テーブル（４ａ：開口）
６ ：保持テーブル（６ａ：開口）
８ ：Ｘ軸移動機構
１０：回転機構
１１：フレームユニット
１２：押圧部
１３：ウェーハ（１３ａ：表面、１３ｂ：裏面）
１４：上面側保持部
１５：ノッチ
１６：下面側保持部
１７ａ，１７ｂ：分割予定ライン
１８：エアシリンダ
１９：デバイス
２０：昇降機構
２１：支持部材
２２：Ｙ軸移動機構
２３：フレーム
２４：昇降機構
２５：フィルム
２６：回転体
２７：第１分割予定ライン
２８：回転台
２９：第２分割予定ライン
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ：当接部材
３１：第３分割予定ライン
３２：回転機構
３４：昇降機構
３６ａ，３６ｂ：カメラ
３８ａ，３８ｂ：昇降機構
４０ａ，４０ｂ：Ｙ軸移動機構
４２：供給部
４４：回収部
４６：制御ユニット
４８：処理部
５０：記憶部
５２：駆動部
５４：撮像部
５６：判定部
５８：分割装置

Claims (7)

  1. 格子状に設定されている複数の分割予定ラインに沿って分割起点が形成され、かつ、外周領域に環状のフレームが貼着されている支持部材の中央領域に第１面及び第２面のうち一方の面が貼着されているウェーハを該複数の分割予定ラインのいずれかにおいて分割する分割装置であって、
    中央に開口が形成されている保持面において該フレームを保持する保持テーブルと、
    該保持面において該フレームが保持された状態で、該第１面側から該ウェーハを撮像することによって、該複数の分割予定ラインの位置の特定に利用される第１画像を形成する第１カメラと、
    該第１面及び該第２面のうち他方の面側から、該複数の分割予定ラインの一である第１分割予定ラインの近傍を押圧することによって、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハを分割する押圧部を有する分割ユニットと、
    該保持面において該フレームが保持された状態で、該第２面側から該ウェーハを撮像することによって、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハが分割されているか否かの判定に利用される第２画像を形成する第２カメラと、
    を備える分割装置。
  2. 該第１カメラ、該分割ユニット及び該第２カメラを制御する制御ユニットをさらに備え、
    該制御ユニットは、
    該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハを分割させるように該分割ユニットを作動させた後に該第２カメラによる撮像によって形成される該第２画像に基づいて、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハが分割されているか否かを判定する判定部と、
    該判定部が該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハが分割されていないと判定した場合に、該第１分割予定ラインにおいて該ウェーハを分割させるように該分割ユニットを再び作動させる駆動部と、を有する請求項１に記載の分割装置。
  3. 該分割ユニットが、該第１面及び該第２面の両面側から該ウェーハを保持する保持部を有し、
    該保持部が、該第１分割予定ラインと重ならず、かつ、該第１分割予定ラインと該第１分割予定ラインに隣接する第２分割予定ラインとの間に位置する被保持領域を保持し、
    該押圧部が、該第１分割予定ラインと重ならず、かつ、該第１分割予定ラインと、該第１分割予定ラインからみて該第２分割予定ラインとは逆側において該第１分割予定ラインと隣接する第３分割予定ラインと、の間に位置する被押圧領域を押圧する請求項１又は２に記載の分割装置。
  4. 該第２面が該支持部材に貼着され、
    該押圧部が、該ウェーハの該第１面側から該被押圧領域を押圧する請求項３に記載の分割装置。
  5. 該押圧部が、該第１分割予定ラインと重なる被押圧領域を押圧する請求項１又は２に記載の分割装置。
  6. 該第１面が該支持部材に貼着され、
    該押圧部が、該ウェーハの該第２面側から該被押圧領域を押圧する請求項５に記載の分割装置。
  7. フィルム配置ユニットをさらに備え、
    該フィルム配置ユニットは、
    該押圧部と該ウェーハとの間にフィルムを供給する供給部と、
    該フィルムを回収する回収部と、を有する請求項１乃至６のいずれかに記載の分割装置。
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