JP4744742B2 - 被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状の支持フレームに装着された粘着テープに貼着された半導体ウエーハ等の被加工物を、所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定の切断ラインに沿ってダイシング装置等の分割装置によって分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを有効に用いるためには、分割の際の切削幅を如何に小さくするかが重要である。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置が用いられており、このダイシング装置は厚さが１５μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハを切削する。また、レーザー光線によって半導体ウエーハに形成された切断ラインにショックを与え、切断ラインを割断して個々の半導体チップに形成する方法も用いられている。このように、半導体ウエーハをダイシング装置等の分割装置によって分割する場合、分割された半導体チップがバラバラにならないように予め半導体ウエーハは粘着テープを介して支持フレームに支持されている。支持フレームは、半導体ウエーハを収容する開口部とテープが貼着されるテープ貼着部とを備えた環状に形成されており、開口部に位置するテープに半導体ウエーハを貼着して支持する。このようにして粘着テープを介して支持フレームに支持された半導体ウエーハが分割された複数個の半導体チップは、粘着テープを介して支持フレームに支持された状態で次工程に搬送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
而して、半導体ウエーハは脆性材料によって形成されているために、半導体ウエーハが分割された複数個の半導体チップは粘着テープに貼着されている各半導体チップ間に十分な隙間が存在しない場合には、搬送時に粘着テープの撓みに起因して隣接する半導体チップ同士が接触して欠損または破損の原因となるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、支持フレームに装着された粘着テープに貼着された半導体ウエーハ等の被加工物を所定の切断ラインに沿って分割された複数個のチップが、その搬送時に互いに接触しないようにした被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、環状に形成され支持フレームの内側開口部を覆うように装着された粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する分割処理方法であって、
該支持フレームに所定温度以上の熱によって収縮する熱収縮性粘着テープを装着する粘着テープ装着工程と、
該熱収縮性粘着テープの上面に被加工物を貼着する被加工物貼着工程と、
該熱収縮性粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する被加工物分割工程と、
被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている該熱収縮性粘着テープが装着された該支持フレームを上面に保持する円筒状のベースと、該ベース内に同心的に配設され該熱収縮性粘着テープにおける複数個に分割されたチップが貼着されている領域を支持し上下方向に移動可能に構成された筒状の拡張部材を有する拡張手段とを具備するチップ間隔拡張装置の該円筒状のベースに該支持フレームを支持するフレーム支持工程と、
該支持フレームに装着された該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を加熱する予備加熱工程と、
該筒状の拡張部材に加圧空気を導入して該予備加熱工程によって加熱された該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域に加圧空気を作用せしめるとともに、該筒状の拡張部材を基準位置から上方の拡張位置に移動して該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を拡張し、各チップ間に間隔を形成するチップ間隔形成工程と、
該熱収縮性粘着テープにおける相互に間隔が形成された複数個のチップが貼着されている領域と該支持フレームとの間の領域を赤外線を照射して加熱するとともに、該熱収縮性粘着テープにおける複数個に分割されたチップが貼着されている領域を該筒状の拡張部材を該拡張位置から該基準位置まで移動せしめ、該熱収縮性粘着テープを緊張する粘着テープ緊張工程と、を含む、
ことを特徴とする被加工物の分割処理方法が提供される。
【０００６】
上記チップ間隔形成工程は、筒状の拡張部材を基準位置から上方の拡張位置に移動した後、筒状の拡張部材に負圧を作用させることにより、熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を吸引して支持する吸引支持工程を含むことが望ましい。また、上記熱収縮性粘着テープは、塩化ビニールテープからなっていることが望ましい。
【０００７】
また、本発明によれば、環状の支持フレームの内側開口部を覆うように装着した熱収縮性粘着テープに貼着された、被加工物が複数個に分割されたチップの間隔を拡張するチップ間隔拡張装置であって、
該環状の支持フレームを上面に保持する筒状のベースと、
該筒状のベース内に同心的に配設され該筒状のベースの軸方向に基準位置からと該基準位置から上方の拡張位置の間を移動可能に構成され開閉弁を介して加圧空気源に連通された筒状の拡張部材と、該筒状の拡張部材の上端に装着され熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を支持する通気性を有する支持テーブルと、該筒状の拡張部材と該筒状のベースとの間に配設され該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域と該支持フレームとの間の領域に赤外線を照射する赤外線ヒータを備えた拡張手段と、を具備する、
ことを特徴とするチップ間隔拡張装置が提供される。
【０００８】
上記通気性を有する支持テーブルは、発泡金属によって形成されていることが望ましい。また、上記拡張手段の筒状の拡張部材は、開閉弁を介して負圧源に連通されていることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明による被加工物の分割処理方法を実施するための切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持するチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。
【００１１】
図示の実施形態における切削装置１は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転駆動される回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２に装着された切削ブレード４３とを具備している。
【００１２】
図示の実施形態における切削装置１は、上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の表面に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構５を具備している。この撮像機構５は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、ダイシング装置は、撮像機構５によって撮像された画像を表示する表示手段６を具備している。
【００１３】
図示の実施形態における切削装置１は、被加工物としての半導体ウエーハ８をストックするカセット７を具備している。半導体ウエーハ８は、支持フレーム９に粘着テープ１０によって支持されており、支持フレーム９に支持された状態で上記カセット７に収容される。なお、支持フレーム９については、後で詳細に説明する。また、カセット７は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル７１上に載置される。なお、カセット７についても、後で詳細に説明する。
【００１４】
図示の実施形態における切削装置１は、カセット７に収容された被加工物としての半導体ウエーハ８（支持フレーム９に粘着テープ１０によって支持された状態）を被加工物載置領域１１に搬出する被加工物搬出手段１２と、該被加工物搬出手段１２によって搬出された半導体ウエーハ８を上記チャックテーブル３上に搬送する被加工物搬送手段１３と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハ８を洗浄する洗浄手段１４と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハ８を洗浄手段１４へ搬送する洗浄搬送手段１５を具備している。
【００１５】
ここで、被加工物としての半導体ウエーハ８と支持フレーム９および粘着テープ１０の関係について説明する。
支持フレーム９は、ステンレス鋼等の金属材によって環状に形成されており、半導体ウエーハを収容する開口部９１と粘着テープが貼着されるテープ貼着部９２（図１の状態における裏面に形成されている）を備えている。粘着テープ１０は、上記開口部９１を覆うようにテープ貼着部９２に装着される。なお、粘着テープ１０は、所定以上の温度の熱によって収縮する熱収縮性粘着テープを用いることが重要である。所定温度以上の熱によって収縮するテープとしては、例えば塩化ビニールテープを用いることができる。支持フレーム９のテープ貼着部９２に熱収縮性粘着テープ１０を装着したら（粘着テープ装着工程）、熱収縮性粘着テープ１０の上面に被加工物である半導体ウエーハ８が貼着される（被加工物貼着工程）。
【００１６】
なお、上記熱収縮性粘着テープ１０としては、図７に示す特性を有することが望ましい。図７は熱収縮性粘着テープ１０として用いる塩化ビニールを所定温度（例えば５０°Ｃ）で加熱したときの加熱時間に対する収縮量および硬さの変化を示すものである。図７から判るように、加熱開始から時間ｔ１までは収縮量は少ないが時間ｔ１から時間ｔ２の間で収縮量が増大する。一方、加熱開始から時間ｔ１までは収縮しつつも硬度が低下し軟らかくなり、その後急激に硬度が増加する。また、加熱時間をｔ３より長くすると、脆くなる。
【００１７】
図示の実施形態における切削装置１には、上記被加工物搬出手段１２の後方（カセット７と反対側）に本発明に従って構成されたチップ間隔拡張装置２０が配設されている。このチップ間隔拡張装置２０について、図２および図３を参照して説明する。
図示の実施形態におけるチップ間隔拡張装置２０は、上面に上記熱収縮性粘着テープ１０を介して後述するように分割された半導体チップ８０を支持した支持フレーム９を載置する載置面２１１が形成された円筒状のベース２１と、該ベース２１内に同心的に配設され上記熱収縮性粘着テープ１０における複数個に分割された半導体チップ８０の相互間を積極的に広げるための拡張手段２２を具備している。円筒状のベース２１の上部外周面には、載置面２１１上に載置された支持フレーム９を固定するための複数個のクランプ２１０（図示の実施形態においては４個）が取り付けられている。
【００１８】
上記拡張手段２２は、上記熱収縮性粘着テープ１０における分割された半導体チップ８０が存在する領域１０１を支持する筒状の拡張部材２２１と、該筒状の拡張部材２２１の上端に装着され熱収縮性粘着テープ１０における半導体チップ８０が貼着されている領域１０１（図６参照）を支持する通気性を有する支持テーブル２２２とを具備しており、図示しない昇降手段によって図３に示す基準位置と該基準位置から上方の拡張位置の間を上下方向（円筒状のベース２１の軸方向）に移動可能に構成されている。上記通気性を有する支持テーブル２２２は、通気性が良好で熱伝導率の良い発泡金属板を用いることが望ましい。この支持テーブル２２２の下側には、ヒータ２２３が配設されている。上記筒状の拡張部材２２１は、配管２３１を介して加圧空気源としてのエアタンク２４に接続されているとともに、配管２３２を介して吸引源としてのバキュームタンク２５に接続されている。なお、配管２３１および配管２３２には、それぞれ電磁開閉弁２６１および２６２が配設されている。また、上記円筒状のベース２１と拡張部材２２１との間には、熱収縮性粘着テープ１０における半導体チップ８０が貼着されている領域１０１と支持フレームとの間の環状領域１０２（図６参照）を赤外線を照射して加熱するための赤外線ヒータ２９が配設されている。この赤外線ヒータ２９は、図４および図５に示すようにステンレス鋼等からなる断面矩形状の金属管が環状に形成された金属ケース２９１と、該金属ケース２９１内に配設されたニクロム線等の発熱体２９２と、金属ケース２９１内に充填された酸化マグネシウム等の絶縁物２９３と、金属ケース２９の表面に装着された黒色の酸化アルミニウム等の酸化物層２９４と、上記発熱体２９２に接続された端子２９５とから構成されている。このように構成された環状の赤外線ヒータ２９は、図３に示すように円筒状のベース２１の上部内周面に設けられたヒータ支持台２１２上に載置され、端子２９５が図示しない電源回路に接続される。
【００１９】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置１は、上記チップ間隔拡張装置２０と上記被加工物載置領域１１との間で分割されたチップを搬送するチップ搬送機構５０を具備している。このチップ搬送機構５０は、装置ハウジング２におけるチップ間隔拡張装置２０と被加工物載置領域１１に対応する位置に立設された一対の支持柱５１、５１と、該一対の支持柱５１、５１の上部を連結する案内レール５２と、該案内レール５２に沿って移動可能に配設された搬送手段５３とから構成されている。なお搬送手段５３は、熱収縮性粘着テープ１０を介して分割された半導体チップ８０を支持した支持フレーム９を吸着して搬送する周知の搬送装置でよい。
【００２０】
次に、上述した切削装置１の作動について説明する。
図２に示すカセット７の所定の棚７０に収容された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された半導体ウエーハ８は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル７１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出手段１２がカセット７に向けて前進し、所定の棚７０に収容された支持フレーム９を把持して後退することにより、半導体ウエーハ５を熱収縮性粘着テープ１０を介して支持した支持フレーム９を被加工物載置領域１１に搬出する。
【００２１】
図１に基づいて説明を続けると、上記のようにして被加工物載置領域１１に搬出された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された半導体ウエーハ８は、被加工物搬送手段１３の旋回動作によって上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の載置面に搬送され、該吸着チャック３２に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ８を吸引保持したチャックテーブル３は、撮像機構５の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像機構５の直下に位置付けられると、撮像機構５によって半導体ウエーハ８に形成されている切断ライン（ストリート）が検出され、スピンドルユニット４の割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節して精密位置合わせ作業が行われる。
【００２２】
その後、半導体ウエーハ８を吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード４３の回転軸と直交する方向）に移動することにより、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハ８は切削ブレード４３により所定の切断ライン（ストリート）に沿って切断される。即ち、切削ブレード４３は割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されて位置決めされたスピンドルユニット４に装着され、回転駆動されているので、チャックテーブル３を切削ブレード４３の下側に沿って切削送り方向に移動することにより、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハ８は切削ブレード４３により所定の切断ライン（ストリート）に沿って切削される。この切削には、所定深さのＶ溝等の切削溝を形成する場合と、切断ライン（ストリート）に沿って切断する場合がある。切断ライン（ストリート）に沿って切断すると、半導体ウエーハ８は半導体チップに分割される（被加工物分割工程）。分割された半導体チップは、熱収縮性粘着テープ１０の作用によってバラバラにはならず、フレーム９に支持された半導体ウエーハ８の状態が維持されている。このようにして半導体ウエーハ８の切断が終了した後、分割された半導体チップを熱収縮性粘着テープ１０を介して支持しているフレーム９を保持したチャックテーブル３は、最初に半導体ウエーハ８を吸引保持した位置に戻され、ここで分割された半導体チップの吸引保持を解除する。次に、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持されている分割された半導体チップは、洗浄搬送手段１５によって洗浄手段１４に搬送され、ここで洗浄される。このようにして洗浄された分割された半導体チップを熱収縮性粘着テープ１０を介して支持した支持フレーム９は、被加工物搬送手段１３によって被加工物載置領域１１に搬出される。
【００２３】
上述したように、被加工物載置領域１１に搬送された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持されている分割された半導体チップは、搬送手段５３によってチップ間隔拡張装置２０に搬送される。チップ間隔拡張装置２０における作用について、図６を参照して説明する。
被加工物載置領域１１から搬送手段５３によってチップ間隔拡張装置２０に搬送された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持されている複数個の半導体チップ８０は、図６（ａ）に示すように支持フレーム９が円筒状のベース２１の載置面２１１上に載置され、クランプ２１０によってベース２１に固定される（フレーム支持工程）。このようにして、複数個の半導体チップ８０を熱収縮性粘着テープ１０を介して支持した支持フレーム９がチップ間隔拡張装置２０のベース２１に固定されたら、ヒータ２２３をＯＮして支持テーブル２２２を加熱する。この結果、支持フレーム９に装着された熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１がヒータ２２３により加熱された支持テーブル２２２によって加熱される（予備加熱工程）。なお、この加熱においては、熱収縮性粘着テープ１０における半導体チップ８０が存在する領域１０１の温度が４０〜５０°Ｃで、加熱時間が１〜１０秒でよい。即ち、熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が存在する領域１０１の加熱は、上記図７において時間ｔ１までの粘着テープの硬度が低下する範囲がよい。
【００２４】
次に、図６（ｂ）に示すように上記拡張手段２２を構成する円筒状の拡張部材２２１に加圧空気を導入する。即ち、電磁開閉弁２６１（図３参照）を付勢（ＯＮ）することにより、エアタンク２４内の加圧空気が配管２３１を通して拡張部材２２１内に流入する。この結果、拡張部材２２１内に流入した加圧空気は、通気性を有する支持テーブル２２２を通して熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１に作用し、該領域１０１を浮上せしめる。このように熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１が浮上され、拡張部材２２１および支持テーブル２２２と熱収縮性粘着テープ１０との摩擦が低減された状態で、熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が存在する領域１０１を支持した拡張手段２２を図示しない昇降手段によって図６（ａ）の基準位置から上方の拡張位置（図６（ｂ）に示す位置）まで移動する。この結果、上記のようにして加熱された熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が存在する領域１０１が拡張されるので、図６（ｂ）に示すように各半導体チップ８０間に隙間が形成される（チップ間隔形成工程）。
【００２５】
図６（ｂ）に示すように熱収縮性粘着テープ１０を拡張し、各半導体チップ８０間に間隔を形成する工程を実施したならば、電磁開閉弁２６１（図３参照）を除勢（ＯＦＦ）して電磁開閉弁２６２を付勢（ＯＮ）することにより、拡張部材２２１とエアタンク２４との連通を遮断して拡張部材２２１をバキュームタンク２５に連通する。この結果、図６（ｃ）に示すように拡張部材２２１内に負圧が作用してが減圧され、熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１が支持テーブル２２２に吸引されるので、各半導体チップ８０間に隙間が形成された状態が維持される。
【００２６】
次に、図６（ｄ）に示すように赤外線ヒータ２９をＯＮする。この結果、支持フレーム９に装着された熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１と支持フレーム９の内周との間の環状領域１０２は、赤外線ヒータ２９によって赤外線が照射されて加熱される。この環状領域１０２を加熱する温度は、５０〜６０°Ｃが適当である。そして、この加熱時間は２０〜１８０秒でよい。このように、支持フレーム９に装着された熱収縮性粘着テープ１０の上記環状領域１０２が加熱されると、熱収縮性粘着テープ１０は所定以上の温度の熱によって収縮する熱収縮性粘着テープからなっているので、上記環状領域１０２が収縮して緊張する。このとき、熱収縮性粘着テープ１０の上記環状領域１０２の加熱を開始すると略同時に図６（ｅ）に示すように拡張手段２２を図示しない昇降手段によって基準位置（図６（ａ）に示す位置）まで移動する（粘着テープ緊張工程）。この結果、各半導体チップ８０間に隙間が形成された状態が維持され、隣接する半導体チップ８０同士の接触が防止される。このようにして粘着テープ緊張工程が終了したら、電磁開閉弁２６２を除勢（ＯＦＦ）して拡張部材２２１内とバキュームタンク２５との連通を遮断するとともに、赤外線ヒータ２９をＯＦＦする。上述した粘着テープ緊張工程においては、赤外線ヒータ２９によって上記環状領域１０２を加熱するので、上記環状領域１０２の安定した粘着テープ緊張作業を実行することができる。即ち、塩化ビニールテープなどの合成樹脂からなる熱収縮性粘着テープ１０は、赤外線を吸収し易い特性を有しており、上記環状領域１０２に赤外線ヒータ２９によって赤外線を照射することにより、環状領域１０２を効率良く加熱することができるとともに、熱収縮性粘着テープ１０以外の他の部材を加熱することがなく安定した粘着テープ緊張作業を実行することができる。
【００２７】
以上のように、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された複数個の半導体チップ８０は相互間に隙間が形成されるとともに、熱収縮性粘着テープ１０が緊張されるので、搬送時に熱収縮性粘着テープ１０の撓みが減少することと相まって隣接する半導体チップ８０同士の接触が防止される。また、図示の実施形態においては、切削装置の所定個所にチップ間隔拡張装置２０が配設されているので、別の被加工物を切削して各チップに分割している間に、粘着テープ緊張工程を実施するとができるため、生産性を向上することができる。
【００２８】
上記のようにして、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された複数個の半導体チップ８０に相互間に隙間を形成する作業が終了したら、上記クランプ２１０によるベース２１への固定を解除し、搬送手段５３を作動して支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された複数個の半導体チップ８０を被加工物載置領域１１に搬送する。そして、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された分割された半導体チップ８０は、被加工物搬出手段１２によってカセット７の所定の棚７０に収納される。
【００２９】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではない。例えば、実施形態においては、チップ間隔拡張装置を切削装置に配設した例を示したが、チップ間隔拡張装置は切削装置に組み込むことなく独立して設け、切削装置によって熱収縮性粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割した後、該分割された複数個のチップを貼着した熱収縮性粘着テープを装着した環状の支持フレームをチップ間隔拡張装置に搬送して各チップの間隔を拡張するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明による被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置は以上のように構成されているので、チップ相互間に隙間が形成されるとともに、熱収縮性粘着テープが緊張されるため、搬送時に熱収縮性粘着テープの撓みが減少することと相まって隣接するチップ同士の接触が防止される。特に本発明においては、粘着テープ緊張工程において熱収縮性粘着テープにおける複数個の半導体チップが貼着された領域と支持フレームの内周との間の環状領域は、赤外線が照射されて加熱されるので、赤外線を吸収し易い熱収縮性粘着テープを効率良く加熱することができるとともに、熱収縮性粘着テープ以外の他の部材を加熱することがなく安定した粘着テープ緊張作業を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された一実施形態のチップ間隔拡張装置を装備した切削装置の斜視図。
【図２】図１に示す切削装置の要部を拡大して示す斜視図。
【図３】図１に示す切削装置に装備されるチップ間隔拡張装置の断面図。
【図４】図３に示すチップ間隔拡張装置に用いられる赤外線ヒータの斜視図。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図。
【図６】本発明にる被加工物の分割処理方法の一実施形態における予備加熱工程、チップ間隔形成工程および粘着テープ緊張工程の説明図。
【図７】本発明に用いる熱収縮性粘着テープの特性線図。
【符号の説明】
１：切削装置
２：装置ハウジング
３：ャックテーブル
３１：吸着ャック支持台
３２：吸着ャック
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
４３：切削ブレード
５：撮像機構
６：表示手段
７：カセット
７０：カセットの棚
７１：カセットテーブル
８：半導体ウエーハ
８０：半導体ップ
９：支持フレーム
１０：熱収縮性粘着テープ
１２：被加工物載置領域
１３：被加工物搬送手段
１４：洗浄手段
１５：洗浄搬送手段
２０：チップ間隔拡張装置
２１：ベース
２２：拡張手段
２２１：拡張部材
２２２：支持テーブル
２２３：ヒータ
２４：エアタンク
２５：バキュームタンク
２６１、２６２：電磁開閉弁
２９：赤外線ヒータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状の支持フレームに装着された粘着テープに貼着された半導体ウエーハ等の被加工物を、所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定の切断ラインに沿ってダイシング装置等の分割装置によって分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを有効に用いるためには、分割の際の切削幅を如何に小さくするかが重要である。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置が用いられており、このダイシング装置は厚さが１５μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハを切削する。また、レーザー光線によって半導体ウエーハに形成された切断ラインにショックを与え、切断ラインを割断して個々の半導体チップに形成する方法も用いられている。このように、半導体ウエーハをダイシング装置等の分割装置によって分割する場合、分割された半導体チップがバラバラにならないように予め半導体ウエーハは粘着テープを介して支持フレームに支持されている。支持フレームは、半導体ウエーハを収容する開口部とテープが貼着されるテープ貼着部とを備えた環状に形成されており、開口部に位置するテープに半導体ウエーハを貼着して支持する。このようにして粘着テープを介して支持フレームに支持された半導体ウエーハが分割された複数個の半導体チップは、粘着テープを介して支持フレームに支持された状態で次工程に搬送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
而して、半導体ウエーハは脆性材料によって形成されているために、半導体ウエーハが分割された複数個の半導体チップは粘着テープに貼着されている各半導体チップ間に十分な隙間が存在しない場合には、搬送時に粘着テープの撓みに起因して隣接する半導体チップ同士が接触して欠損または破損の原因となるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、支持フレームに装着された粘着テープに貼着された半導体ウエーハ等の被加工物を所定の切断ラインに沿って分割された複数個のチップが、その搬送時に互いに接触しないようにした被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、環状に形成され支持フレームの内側開口部を覆うように装着された粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する分割処理方法であって、
該支持フレームに所定温度以上の熱によって収縮する熱収縮性粘着テープを装着する粘着テープ装着工程と、
該熱収縮性粘着テープの上面に被加工物を貼着する被加工物貼着工程と、
該熱収縮性粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する被加工物分割工程と、
被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている該熱収縮性粘着テープが装着された該支持フレームを上面に保持する円筒状のベースと、該ベース内に同心的に配設され該熱収縮性粘着テープにおける複数個に分割されたチップが貼着されている領域を支持し上下方向に移動可能に構成された筒状の拡張部材を有する拡張手段とを具備するチップ間隔拡張装置の該円筒状のベースに該支持フレームを支持するフレーム支持工程と、
該支持フレームに装着された該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を加熱する予備加熱工程と、
該筒状の拡張部材に加圧空気を導入して該予備加熱工程によって加熱された該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域に加圧空気を作用せしめるとともに、該筒状の拡張部材を基準位置から上方の拡張位置に移動して該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を拡張し、各チップ間に間隔を形成するチップ間隔形成工程と、
該熱収縮性粘着テープにおける相互に間隔が形成された複数個のチップが貼着されている領域と該支持フレームとの間の領域を赤外線を照射して加熱するとともに、該熱収縮性粘着テープにおける複数個に分割されたチップが貼着されている領域を該筒状の拡張部材を該拡張位置から該基準位置まで移動せしめ、該熱収縮性粘着テープを緊張する粘着テープ緊張工程と、を含む、
ことを特徴とする被加工物の分割処理方法が提供される。
【０００６】
上記チップ間隔形成工程は、筒状の拡張部材を基準位置から上方の拡張位置に移動した後、筒状の拡張部材に負圧を作用させることにより、熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を吸引して支持する吸引支持工程を含むことが望ましい。また、上記熱収縮性粘着テープは、塩化ビニールテープからなっていることが望ましい。
【０００７】
また、本発明によれば、環状の支持フレームの内側開口部を覆うように装着した熱収縮性粘着テープに貼着された、被加工物が複数個に分割されたチップの間隔を拡張するチップ間隔拡張装置であって、
該環状の支持フレームを上面に保持する筒状のベースと、
該筒状のベース内に同心的に配設され該筒状のベースの軸方向に基準位置からと該基準位置から上方の拡張位置の間を移動可能に構成され開閉弁を介して加圧空気源に連通された筒状の拡張部材と、該筒状の拡張部材の上端に装着され熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を支持する通気性を有する支持テーブルと、該筒状の拡張部材と該筒状のベースとの間に配設され該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域と該支持フレームとの間の領域に赤外線を照射する赤外線ヒータを備えた拡張手段と、を具備する、
ことを特徴とするチップ間隔拡張装置が提供される。
【０００８】
上記通気性を有する支持テーブルは、発泡金属によって形成されていることが望ましい。また、上記拡張手段の筒状の拡張部材は、開閉弁を介して負圧源に連通されていることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明による被加工物の分割処理方法を実施するための切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持するチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。
【００１１】
図示の実施形態における切削装置１は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転駆動される回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２に装着された切削ブレード４３とを具備している。
【００１２】
図示の実施形態における切削装置１は、上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の表面に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構５を具備している。この撮像機構５は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、ダイシング装置は、撮像機構５によって撮像された画像を表示する表示手段６を具備している。
【００１３】
図示の実施形態における切削装置１は、被加工物としての半導体ウエーハ８をストックするカセット７を具備している。半導体ウエーハ８は、支持フレーム９に粘着テープ１０によって支持されており、支持フレーム９に支持された状態で上記カセット７に収容される。なお、支持フレーム９については、後で詳細に説明する。また、カセット７は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル７１上に載置される。なお、カセット７についても、後で詳細に説明する。
【００１４】
図示の実施形態における切削装置１は、カセット７に収容された被加工物としての半導体ウエーハ８（支持フレーム９に粘着テープ１０によって支持された状態）を被加工物載置領域１１に搬出する被加工物搬出手段１２と、該被加工物搬出手段１２によって搬出された半導体ウエーハ８を上記チャックテーブル３上に搬送する被加工物搬送手段１３と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハ８を洗浄する洗浄手段１４と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハ８を洗浄手段１４へ搬送する洗浄搬送手段１５を具備している。
【００１５】
ここで、被加工物としての半導体ウエーハ８と支持フレーム９および粘着テープ１０の関係について説明する。
支持フレーム９は、ステンレス鋼等の金属材によって環状に形成されており、半導体ウエーハを収容する開口部９１と粘着テープが貼着されるテープ貼着部９２（図１の状態における裏面に形成されている）を備えている。粘着テープ１０は、上記開口部９１を覆うようにテープ貼着部９２に装着される。なお、粘着テープ１０は、所定以上の温度の熱によって収縮する熱収縮性粘着テープを用いることが重要である。所定温度以上の熱によって収縮するテープとしては、例えば塩化ビニールテープを用いることができる。支持フレーム９のテープ貼着部９２に熱収縮性粘着テープ１０を装着したら（粘着テープ装着工程）、熱収縮性粘着テープ１０の上面に被加工物である半導体ウエーハ８が貼着される（被加工物貼着工程）。
【００１６】
なお、上記熱収縮性粘着テープ１０としては、図７に示す特性を有することが望ましい。図７は熱収縮性粘着テープ１０として用いる塩化ビニールを所定温度（例えば５０°Ｃ）で加熱したときの加熱時間に対する収縮量および硬さの変化を示すものである。図７から判るように、加熱開始から時間ｔ１までは収縮量は少ないが時間ｔ１から時間ｔ２の間で収縮量が増大する。一方、加熱開始から時間ｔ１までは収縮しつつも硬度が低下し軟らかくなり、その後急激に硬度が増加する。また、加熱時間をｔ３より長くすると、脆くなる。
【００１７】
図示の実施形態における切削装置１には、上記被加工物搬出手段１２の後方（カセット７と反対側）に本発明に従って構成されたチップ間隔拡張装置２０が配設されている。このチップ間隔拡張装置２０について、図２および図３を参照して説明する。
図示の実施形態におけるチップ間隔拡張装置２０は、上面に上記熱収縮性粘着テープ１０を介して後述するように分割された半導体チップ８０を支持した支持フレーム９を載置する載置面２１１が形成された円筒状のベース２１と、該ベース２１内に同心的に配設され上記熱収縮性粘着テープ１０における複数個に分割された半導体チップ８０の相互間を積極的に広げるための拡張手段２２を具備している。円筒状のベース２１の上部外周面には、載置面２１１上に載置された支持フレーム９を固定するための複数個のクランプ２１０（図示の実施形態においては４個）が取り付けられている。
【００１８】
上記拡張手段２２は、上記熱収縮性粘着テープ１０における分割された半導体チップ８０が存在する領域１０１を支持する筒状の拡張部材２２１と、該筒状の拡張部材２２１の上端に装着され熱収縮性粘着テープ１０における半導体チップ８０が貼着されている領域１０１（図６参照）を支持する通気性を有する支持テーブル２２２とを具備しており、図示しない昇降手段によって図３に示す基準位置と該基準位置から上方の拡張位置の間を上下方向（円筒状のベース２１の軸方向）に移動可能に構成されている。上記通気性を有する支持テーブル２２２は、通気性が良好で熱伝導率の良い発泡金属板を用いることが望ましい。この支持テーブル２２２の下側には、ヒータ２２３が配設されている。上記筒状の拡張部材２２１は、配管２３１を介して加圧空気源としてのエアタンク２４に接続されているとともに、配管２３２を介して吸引源としてのバキュームタンク２５に接続されている。なお、配管２３１および配管２３２には、それぞれ電磁開閉弁２６１および２６２が配設されている。また、上記円筒状のベース２１と拡張部材２２１との間には、熱収縮性粘着テープ１０における半導体チップ８０が貼着されている領域１０１と支持フレームとの間の環状領域１０２（図６参照）を赤外線を照射して加熱するための赤外線ヒータ２９が配設されている。この赤外線ヒータ２９は、図４および図５に示すようにステンレス鋼等からなる断面矩形状の金属管が環状に形成された金属ケース２９１と、該金属ケース２９１内に配設されたニクロム線等の発熱体２９２と、金属ケース２９１内に充填された酸化マグネシウム等の絶縁物２９３と、金属ケース２９の表面に装着された黒色の酸化アルミニウム等の酸化物層２９４と、上記発熱体２９２に接続された端子２９５とから構成されている。このように構成された環状の赤外線ヒータ２９は、図３に示すように円筒状のベース２１の上部内周面に設けられたヒータ支持台２１２上に載置され、端子２９５が図示しない電源回路に接続される。
【００１９】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置１は、上記チップ間隔拡張装置２０と上記被加工物載置領域１１との間で分割されたチップを搬送するチップ搬送機構５０を具備している。このチップ搬送機構５０は、装置ハウジング２におけるチップ間隔拡張装置２０と被加工物載置領域１１に対応する位置に立設された一対の支持柱５１、５１と、該一対の支持柱５１、５１の上部を連結する案内レール５２と、該案内レール５２に沿って移動可能に配設された搬送手段５３とから構成されている。なお搬送手段５３は、熱収縮性粘着テープ１０を介して分割された半導体チップ８０を支持した支持フレーム９を吸着して搬送する周知の搬送装置でよい。
【００２０】
次に、上述した切削装置１の作動について説明する。
図２に示すカセット７の所定の棚７０に収容された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された半導体ウエーハ８は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル７１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出手段１２がカセット７に向けて前進し、所定の棚７０に収容された支持フレーム９を把持して後退することにより、半導体ウエーハ５を熱収縮性粘着テープ１０を介して支持した支持フレーム９を被加工物載置領域１１に搬出する。
【００２１】
図１に基づいて説明を続けると、上記のようにして被加工物載置領域１１に搬出された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された半導体ウエーハ８は、被加工物搬送手段１３の旋回動作によって上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の載置面に搬送され、該吸着チャック３２に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ８を吸引保持したチャックテーブル３は、撮像機構５の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像機構５の直下に位置付けられると、撮像機構５によって半導体ウエーハ８に形成されている切断ライン（ストリート）が検出され、スピンドルユニット４の割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節して精密位置合わせ作業が行われる。
【００２２】
その後、半導体ウエーハ８を吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード４３の回転軸と直交する方向）に移動することにより、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハ８は切削ブレード４３により所定の切断ライン（ストリート）に沿って切断される。即ち、切削ブレード４３は割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されて位置決めされたスピンドルユニット４に装着され、回転駆動されているので、チャックテーブル３を切削ブレード４３の下側に沿って切削送り方向に移動することにより、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハ８は切削ブレード４３により所定の切断ライン（ストリート）に沿って切削される。この切削には、所定深さのＶ溝等の切削溝を形成する場合と、切断ライン（ストリート）に沿って切断する場合がある。切断ライン（ストリート）に沿って切断すると、半導体ウエーハ８は半導体チップに分割される（被加工物分割工程）。分割された半導体チップは、熱収縮性粘着テープ１０の作用によってバラバラにはならず、フレーム９に支持された半導体ウエーハ８の状態が維持されている。このようにして半導体ウエーハ８の切断が終了した後、分割された半導体チップを熱収縮性粘着テープ１０を介して支持しているフレーム９を保持したチャックテーブル３は、最初に半導体ウエーハ８を吸引保持した位置に戻され、ここで分割された半導体チップの吸引保持を解除する。次に、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持されている分割された半導体チップは、洗浄搬送手段１５によって洗浄手段１４に搬送され、ここで洗浄される。このようにして洗浄された分割された半導体チップを熱収縮性粘着テープ１０を介して支持した支持フレーム９は、被加工物搬送手段１３によって被加工物載置領域１１に搬出される。
【００２３】
上述したように、被加工物載置領域１１に搬送された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持されている分割された半導体チップは、搬送手段５３によってチップ間隔拡張装置２０に搬送される。チップ間隔拡張装置２０における作用について、図６を参照して説明する。
被加工物載置領域１１から搬送手段５３によってチップ間隔拡張装置２０に搬送された支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持されている複数個の半導体チップ８０は、図６（ａ）に示すように支持フレーム９が円筒状のベース２１の載置面２１１上に載置され、クランプ２１０によってベース２１に固定される（フレーム支持工程）。このようにして、複数個の半導体チップ８０を熱収縮性粘着テープ１０を介して支持した支持フレーム９がチップ間隔拡張装置２０のベース２１に固定されたら、ヒータ２２３をＯＮして支持テーブル２２２を加熱する。この結果、支持フレーム９に装着された熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１がヒータ２２３により加熱された支持テーブル２２２によって加熱される（予備加熱工程）。なお、この加熱においては、熱収縮性粘着テープ１０における半導体チップ８０が存在する領域１０１の温度が４０〜５０°Ｃで、加熱時間が１〜１０秒でよい。即ち、熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が存在する領域１０１の加熱は、上記図７において時間ｔ１までの粘着テープの硬度が低下する範囲がよい。
【００２４】
次に、図６（ｂ）に示すように上記拡張手段２２を構成する円筒状の拡張部材２２１に加圧空気を導入する。即ち、電磁開閉弁２６１（図３参照）を付勢（ＯＮ）することにより、エアタンク２４内の加圧空気が配管２３１を通して拡張部材２２１内に流入する。この結果、拡張部材２２１内に流入した加圧空気は、通気性を有する支持テーブル２２２を通して熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１に作用し、該領域１０１を浮上せしめる。このように熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１が浮上され、拡張部材２２１および支持テーブル２２２と熱収縮性粘着テープ１０との摩擦が低減された状態で、熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が存在する領域１０１を支持した拡張手段２２を図示しない昇降手段によって図６（ａ）の基準位置から上方の拡張位置（図６（ｂ）に示す位置）まで移動する。この結果、上記のようにして加熱された熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が存在する領域１０１が拡張されるので、図６（ｂ）に示すように各半導体チップ８０間に隙間が形成される（チップ間隔形成工程）。
【００２５】
図６（ｂ）に示すように熱収縮性粘着テープ１０を拡張し、各半導体チップ８０間に間隔を形成する工程を実施したならば、電磁開閉弁２６１（図３参照）を除勢（ＯＦＦ）して電磁開閉弁２６２を付勢（ＯＮ）することにより、拡張部材２２１とエアタンク２４との連通を遮断して拡張部材２２１をバキュームタンク２５に連通する。この結果、図６（ｃ）に示すように拡張部材２２１内に負圧が作用してが減圧され、熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１が支持テーブル２２２に吸引されるので、各半導体チップ８０間に隙間が形成された状態が維持される。
【００２６】
次に、図６（ｄ）に示すように赤外線ヒータ２９をＯＮする。この結果、支持フレーム９に装着された熱収縮性粘着テープ１０における複数個の半導体チップ８０が貼着された領域１０１と支持フレーム９の内周との間の環状領域１０２は、赤外線ヒータ２９によって赤外線が照射されて加熱される。この環状領域１０２を加熱する温度は、５０〜６０°Ｃが適当である。そして、この加熱時間は２０〜１８０秒でよい。このように、支持フレーム９に装着された熱収縮性粘着テープ１０の上記環状領域１０２が加熱されると、熱収縮性粘着テープ１０は所定以上の温度の熱によって収縮する熱収縮性粘着テープからなっているので、上記環状領域１０２が収縮して緊張する。このとき、熱収縮性粘着テープ１０の上記環状領域１０２の加熱を開始すると略同時に図６（ｅ）に示すように拡張手段２２を図示しない昇降手段によって基準位置（図６（ａ）に示す位置）まで移動する（粘着テープ緊張工程）。この結果、各半導体チップ８０間に隙間が形成された状態が維持され、隣接する半導体チップ８０同士の接触が防止される。このようにして粘着テープ緊張工程が終了したら、電磁開閉弁２６２を除勢（ＯＦＦ）して拡張部材２２１内とバキュームタンク２５との連通を遮断するとともに、赤外線ヒータ２９をＯＦＦする。上述した粘着テープ緊張工程においては、赤外線ヒータ２９によって上記環状領域１０２を加熱するので、上記環状領域１０２の安定した粘着テープ緊張作業を実行することができる。即ち、塩化ビニールテープなどの合成樹脂からなる熱収縮性粘着テープ１０は、赤外線を吸収し易い特性を有しており、上記環状領域１０２に赤外線ヒータ２９によって赤外線を照射することにより、環状領域１０２を効率良く加熱することができるとともに、熱収縮性粘着テープ１０以外の他の部材を加熱することがなく安定した粘着テープ緊張作業を実行することができる。
【００２７】
以上のように、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された複数個の半導体チップ８０は相互間に隙間が形成されるとともに、熱収縮性粘着テープ１０が緊張されるので、搬送時に熱収縮性粘着テープ１０の撓みが減少することと相まって隣接する半導体チップ８０同士の接触が防止される。また、図示の実施形態においては、切削装置の所定個所にチップ間隔拡張装置２０が配設されているので、別の被加工物を切削して各チップに分割している間に、粘着テープ緊張工程を実施するとができるため、生産性を向上することができる。
【００２８】
上記のようにして、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された複数個の半導体チップ８０に相互間に隙間を形成する作業が終了したら、上記クランプ２１０によるベース２１への固定を解除し、搬送手段５３を作動して支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された複数個の半導体チップ８０を被加工物載置領域１１に搬送する。そして、支持フレーム９に熱収縮性粘着テープ１０を介して支持された分割された半導体チップ８０は、被加工物搬出手段１２によってカセット７の所定の棚７０に収納される。
【００２９】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではない。例えば、実施形態においては、チップ間隔拡張装置を切削装置に配設した例を示したが、チップ間隔拡張装置は切削装置に組み込むことなく独立して設け、切削装置によって熱収縮性粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割した後、該分割された複数個のチップを貼着した熱収縮性粘着テープを装着した環状の支持フレームをチップ間隔拡張装置に搬送して各チップの間隔を拡張するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明による被加工物の分割処理方法および分割処理方法に用いるチップ間隔拡張装置は以上のように構成されているので、チップ相互間に隙間が形成されるとともに、熱収縮性粘着テープが緊張されるため、搬送時に熱収縮性粘着テープの撓みが減少することと相まって隣接するチップ同士の接触が防止される。特に本発明においては、粘着テープ緊張工程において熱収縮性粘着テープにおける複数個の半導体チップが貼着された領域と支持フレームの内周との間の環状領域は、赤外線が照射されて加熱されるので、赤外線を吸収し易い熱収縮性粘着テープを効率良く加熱することができるとともに、熱収縮性粘着テープ以外の他の部材を加熱することがなく安定した粘着テープ緊張作業を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された一実施形態のチップ間隔拡張装置を装備した切削装置の斜視図。
【図２】図１に示す切削装置の要部を拡大して示す斜視図。
【図３】図１に示す切削装置に装備されるチップ間隔拡張装置の断面図。
【図４】図３に示すチップ間隔拡張装置に用いられる赤外線ヒータの斜視図。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図。
【図６】本発明にる被加工物の分割処理方法の一実施形態における予備加熱工程、チップ間隔形成工程および粘着テープ緊張工程の説明図。
【図７】本発明に用いる熱収縮性粘着テープの特性線図。
【符号の説明】
１：切削装置
２：装置ハウジング
３：ャックテーブル
３１：吸着ャック支持台
３２：吸着ャック
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
４３：切削ブレード
５：撮像機構
６：表示手段
７：カセット
７０：カセットの棚
７１：カセットテーブル
８：半導体ウエーハ
８０：半導体ップ
９：支持フレーム
１０：熱収縮性粘着テープ
１２：被加工物載置領域
１３：被加工物搬送手段
１４：洗浄手段
１５：洗浄搬送手段
２０：チップ間隔拡張装置
２１：ベース
２２：拡張手段
２２１：拡張部材
２２２：支持テーブル
２２３：ヒータ
２４：エアタンク
２５：バキュームタンク
２６１、２６２：電磁開閉弁
２９：赤外線ヒータ
Claims (6)
- 環状に形成され支持フレームの内側開口部を覆うように装着された粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する分割処理方法であって、
該支持フレームに所定温度以上の熱によって収縮する熱収縮性粘着テープを装着する粘着テープ装着工程と、
該熱収縮性粘着テープの上面に被加工物を貼着する被加工物貼着工程と、
該熱収縮性粘着テープの上面に貼着された被加工物を所定の切断ラインに沿って複数個のチップに分割する被加工物分割工程と、
被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている該熱収縮性粘着テープが装着された該支持フレームを上面に保持する円筒状のベースと、該ベース内に同心的に配設され該熱収縮性粘着テープにおける複数個に分割されたチップが貼着されている領域を支持し上下方向に移動可能に構成された筒状の拡張部材を有する拡張手段とを具備するチップ間隔拡張装置の該円筒状のベースに該支持フレームを支持するフレーム支持工程と、
該支持フレームに装着された該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を加熱する予備加熱工程と、
該筒状の拡張部材に加圧空気を導入して該予備加熱工程によって加熱された該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域に加圧空気を作用せしめるとともに、該筒状の拡張部材を基準位置から上方の拡張位置に移動して該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を拡張し、各チップ間に間隔を形成するチップ間隔形成工程と、
該熱収縮性粘着テープにおける相互に間隔が形成された複数個のチップが貼着されている領域と該支持フレームとの間の領域を赤外線を照射して加熱するとともに、該熱収縮性粘着テープにおける複数個に分割されたチップが貼着されている領域を該筒状の拡張部材を該拡張位置から該基準位置まで移動せしめ、該熱収縮性粘着テープを緊張する粘着テープ緊張工程と、を含む、
ことを特徴とする被加工物の分割処理方法。 - 該チップ間隔形成工程は、筒状の拡張部材を基準位置から上方の拡張位置に移動した後、筒状の拡張部材に負圧を作用させることにより、熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を吸引して支持する吸引支持工程を含む、請求項１記載の被加工物の分割処理方法。
- 該熱収縮性粘着テープは、塩化ビニールテープからなっている、請求項１又は２記載の被加工物の分割処理方法。
- 環状の支持フレームの内側開口部を覆うように装着した熱収縮性粘着テープに貼着された、被加工物が複数個に分割されたチップの間隔を拡張するチップ間隔拡張装置であって、
該環状の支持フレームを上面に保持する筒状のベースと、
該筒状のベース内に同心的に配設され該筒状のベースの軸方向に基準位置からと該基準位置から上方の拡張位置の間を移動可能に構成され開閉弁を介して加圧空気源に連通された筒状の拡張部材と、該筒状の拡張部材の上端に装着され熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域を支持する通気性を有する支持テーブルと、該筒状の拡張部材と該筒状のベースとの間に配設され該熱収縮性粘着テープにおける被加工物が複数個に分割されたチップが貼着されている領域と該支持フレームとの間の領域に赤外線を照射する赤外線ヒータを備えた拡張手段と、を具備する、
ことを特徴とするチップ間隔拡張装置。 - 該通気性を有する支持テーブルは、発泡金属によって形成されている、請求項４記載のチップ間隔拡張装置。
- 該拡張手段の筒状の拡張部材は、該開閉弁を介して負圧源に連通されている、請求項４又は５記載のチップ間隔拡張装置。
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