JP5885033B2 - ワーク分割装置及びワーク分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク分割装置及びワーク分割方法に係り、特に、ダイシングテープを介してリング状のフレームにマウントされ、個々のチップにダイシング、グルービング加工した半導体ウェハに対し、ダイシング加工後にダイシングテープをエキスパンドして個々のチップに分割するワーク分割装置及びワーク分割方法に関するものである。

従来、半導体チップの製造にあたり、例えば、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが形成されたワークとしての半導体ウェハをＤＡＦ（Die Attach Film ダイアタッチフィルム)と呼ばれるダイボンディング用のフィルム状接着剤が付いたダイシングテープ（粘着テープ、粘着シート）を介してフレームに張り付けたワークユニットにおいて、ダイシングテープを拡張（エキスパンド）して半導体ウェハ及びＤＡＦを個々のチップに分割するようにしている。

図３０にワークユニット２を示す。ここでワークユニット２とは、ワークとしての半導体ウェハＷが、ＤＡＦを介してダイシングテープに貼付された全体を指す用語として使用する。

図３０（ａ）は斜視図、図３０（ｂ）は断面図である。図に示すように、半導体ウェハＷは、片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度のダイシングテープＳが裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介して貼り付けられている。ダイシングテープＳは剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされる。そして、ワーク分割装置において、ダイシングテープＳがエキスパンドされて、半導体ウェハＷが各チップＴに個片化（分割）される。

ここで、ＤＡＦは室温付近では粘性が高く、上述したようにＤＡＦの付いたテープを拡張して半導体ウェハをチップに個片化するためには、ＤＡＦを冷却して脆性化させた状態でテープを拡張する必要がある。代表的な冷却方法としては、低温チャックテーブル方式や雰囲気冷却方式が知られている。

また一方で、テープを拡張してチップに個片化した後の工程での処理のため、拡張後の弛んだテープを再度緊張させる必要がある。代表的な緊張方法としては、温風ヒータ等で加熱する方式がある。この方式は、ランニングコストが安価である反面、温風は拡散してしまうという特性上、冷却・拡張と加熱・緊張とを一つのユニットで行うことは困難であった。

例えば、ワーク分割装置として、分割予定ラインが予め形成されたワークをダイシングテープを介して支持した状態のフレームであるワーク付きフレームのフレームを保持し、フレームとワークとをワークの面に直交する方向に離反させてダイシングテープを拡張させることにより、ワークを分割予定ラインに沿って分割する分割手段と、拡張によって生じたダイシングテープの弛みを加熱して除去する加熱手段と、ワーク付きフレームを回転させながらワークに洗浄液を供給することによりワークを洗浄する洗浄手段と、ワークのダイシングテープに紫外線を照射する手段と、を備えたワーク分割装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

特開２０１０−２０６１３６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、冷却・拡張ユニットと、熱収縮ユニットが別ユニットとなっているため、これらのユニット間において、ダイシングテープが弛んだ状態でワークが搬送されている。このようにテープが弛んだ状態での搬送は、テープ形状が大きく垂れ下がって不定となるため、テープ上で個片化されたチップの上面同士が互いに接触したり、過度の曲げ応力を受けたりすることがある。そのため、チップの破損、品質低下や歩留りの低下を招くという問題があった。

また、弛んだダイシングテープを緊張させる際に、雰囲気を全面ヒータ等で過熱した場合、冷却して脆性化したテープも暖められてしまうことで過度の粘性を持つようになる。即ち、その後のチップをダイシングテープから剥離する際に、過度の粘着力を有したＤＡＦの影響で、チップをダイシングテープからきれいに剥がすことができなくなる。場合によっては、ＤＡＦ同士がくっつくことで、チップ間の分断性が悪くなる場合もある。

本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、ワークの冷却・拡張及び拡張状態の保持を同一のユニットで実施することによりユニット間でのワーク搬送をなくし、ダイシングテープの弛みによるチップ相互の接触による品質低下等を防ぐとともに、ＤＡＦが暖められることによって、ダイシングテープが過度に粘着することを防ぐことができるワーク分割装置及びワーク分割方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のワーク分割装置は、ダイシングテープをエキスパンドすることにより、前記ダイシングテープにダイアタッチフィルムを介して貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割手段を備えたワーク分割装置であって、前記ワークをとりまく雰囲気を冷却する雰囲気冷却手段と、前記ワーク分割手段として設けられ、前記ダイシングテープを突き上げて前記ダイシングテープをエキスパンドさせ、前記ワークを分割する突上げ用リングと、前記雰囲気冷却手段と同一のユニット内に設けられ、前記雰囲気冷却手段により前記雰囲気が冷却されている状態の下、前記ダイシングテープの前記ワークが前記ダイアタッチフィルムを介して貼付された領域以外の部分で、且つ前記突上げ用リングの外側の弛緩した部分にスポット光をあてて選択的に加熱して、前記ダイシングテープの弛みを排除する選択的光加熱手段と、を備え、前記雰囲気冷却手段は、前記選択的光加熱手段による加熱後に、前記ダイアタッチフィルムと前記ダイシングテープの弛緩部分とを同時に冷却することを特徴とする。

本発明によれば、ダイシングテープのエキスパンドによる弛み部分のみを選択的加熱手段で選択的に加熱して熱収縮又は熱硬化させることができるので、ワークを冷却する手段として雰囲気冷却手段を使用しても、ワークの冷却・拡張と拡張状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施することができる。これにより、従来のように、ユニット間でのワーク搬送をなくすことができるので、ダイシングテープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。またＤＡＦが暖められることによって、ダイシングテープに過度に粘着することを防ぐことができる。

本発明のワーク分割装置において、前記選択的光加熱手段は、前記スポット光を照射することにより加熱する光加熱装置であることが好ましい。

光加熱装置であれば、ダイシングテープのエキスパンドによって弛んだ部分を選択的に加熱することができる。

前記目的を達成するために、本発明のワーク分割装置は、ダイシングテープをエキスパンドすることにより、前記ダイシングテープにダイアタッチフィルムを介して貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割手段を備えたワーク分割装置であって、前記ワークをとりまく雰囲気を冷却する雰囲気冷却手段と、前記雰囲気冷却手段と同一のユニット内に設けられ、前記ダイシングテープの弛みを機械的に排除する弛み排除手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ダイシングテープのエキスパンドによる弛みを機械的に排除する弛み排除手段を設けたので、ワークを冷却する手段として雰囲気冷却手段を使用しても、ワークの冷却・拡張と拡張状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施することができる。これにより、従来のように、ユニット間でのワーク搬送をなくすことができるので、ダイシングテープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。またＤＡＦが暖められることによって、ダイシングテープが過度に粘着することを防ぐことができる。

本発明のワーク分割装置において、雰囲気冷却手段は、ワーク分割装置が収納される冷蔵室内全体を冷却する冷蔵室内冷却手段と、ワークに冷却ガスを吹き付ける冷却ガス吹付手段と、の少なくとも１つを備えることが好ましい。

これは、雰囲気冷却手段の好ましい態様を示したものであり、冷蔵室内冷却手段と冷却ガス吹付手段の両方を備えることが特に好ましい。

本発明のワーク分割装置において、前記突上げ用リングは、前記冷却されたワークの外周部を、前記ダイシングテープの外周支持部から相対的に押し上げてエキスパンドすることが好ましい。

これによれば、簡単な機構でワークを一度に分割することができる。

本発明のワーク分割装置において、前記エキスパンドされたワークの領域を覆うように有底の円筒形状を有するとともに、昇降可能に配置され、下降したときに前記ワークを覆うウェハカバーを備え、前記選択的光加熱手段は該ウェハカバーの周囲に昇降可能に配置されることが好ましい。

これによれば、突上げ用リングを降下させてもチップ間隔を維持し、ウェハカバーにより半導体ウェハの領域を選択的加熱手段の熱から遮蔽することができ、ダイアタッチフィルムが溶けるのを防ぎ、チップ間の隙間がなくなることを防止することができる。

本発明のワーク分割装置において、前記突上げ用リングは、前記冷却されたワークの外周部を前記ダイシングテープの外周支持部から相対的に押し上げてエキスパンドし、前記ウェハカバーが下降して前記ワークを覆うときには、該ウェハカバーの側部の先端面が、前記エキスパンドしている前記突上げ用リングの先端面と突き合わせられ前記ワークを前記ウェハカバー内部に密閉することが好ましい。

これにより、半導体ウェハの領域を完全に熱的に遮蔽することができる。

本発明のワーク分割装置において、選択的加熱手段としての光加熱装置の場合は、ワークを覆っているウェハカバーの周囲を一定の周期で回転可能に配置されていることが好ましい。これにより、ダイシングテープを均等に加熱することができダイシングテープの拡張状態に偏りが生じるのを防ぐことができる。

また、前記目的を達成するために、本発明のワーク分割方法は、ダイシングテープをエキスパンドすることにより、前記ダイシングテープにダイアタッチフィルムを介して貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割工程を備えたワーク分割方法であって、前記ワークをとりまく雰囲気を冷却する雰囲気冷却工程と、前記ワーク分割工程において突上げ用リングにより前記ダイシングテープを突き上げて前記ダイシングテープをエキスパンドさせて前記ワークを分割した後に実行される工程であって、前記雰囲気冷却工程と同一のユニット内で行われ、前記雰囲気冷却工程にて前記雰囲気が冷却されている状態の下、前記ダイシングテープの前記ワークが前記ダイアタッチフィルムを介して貼付された領域以外の部分で、且つ前記突上げ用リングの外側の弛緩した部分にスポット光をあてて選択的に加熱して、前記ダイシングテープの弛みを排除する選択的光加熱工程と、備え、前記雰囲気冷却工程は、前記選択的光加熱工程による加熱後に、前記ダイアタッチフィルムと前記ダイシングテープの弛緩部分とを同時に冷却することを特徴とする。

本発明によれば、ダイシングテープのエキスパンドによる弛み部分のみを選択的加熱工程で選択的に加熱して熱収縮又は熱硬化させることができるので、ワークを加熱する工程として雰囲気加熱工程を使用しても、ワークの冷却・拡張とエキスパンド状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施することができる。これにより、従来のように、ユニット間でのワーク搬送をなくすことができるので、ダイシングテープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。またＤＡＦが暖められることによって、ダイシングテープに過度に粘着することを防ぐことができる。

また、選択的加熱工程は、光を照射することにより加熱することが好ましい。

また、前記目的を達成するために、本発明のワーク分割方法は、ダイシングテープをエキスパンドすることにより、前記ダイシングテープにダイアタッチフィルムを介して貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割工程を備えたワーク分割方法であって、前記ワークをとりまく雰囲気を冷却する雰囲気冷却工程と、前記雰囲気冷却工程と同一のユニット内で行われ、前記ダイシングテープの弛みを機械的に排除する弛み排除工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ダイシングテープのエキスパンドによる弛みを機械的に排除する弛み排除工程を設けたので、ワークを加熱する工程として雰囲気加熱工程を使用しても、ワークの冷却・拡張とエキスパンド状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施することができる。ことにより、ユニット間でのワーク搬送をなくし、ダイシングテープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。またＤＡＦが暖められることによって、ダイシングテープに過度に粘着することを防ぐことができる。

本発明のワーク分割方法において、雰囲気冷却工程は、前記ワーク分割方法を実施する装置が収納される冷蔵室内全体を冷却する冷蔵室内冷却工程と、ワークに冷却ガスを吹き付ける冷却ガス吹付工程と、の少なくとも１つを備えることが好ましい。

また、ワーク分割工程は、冷却されたワークの外周部を、突上げ用リングでダイシングテープの外周支持部から相対的に押し上げてエキスパンドすることが好ましい。

また、前記エキスパンドされたワークの領域を覆うように有底の円筒形状を有し昇降可能に配置されたウェハカバーを備え、該ウェハカバーが下降したときに前記円筒形状の先端面が前記エキスパンドしている前記突上げ用リングの先端面と突き合わせられ、前記ワークを該ウェハカバー内部に密閉するワーク被覆工程を有し、前記選択的光加熱工程は、前記ワークを覆っている前記ウェハカバーの周囲を選択的に加熱することが好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、ダイシングテープのエキスパンドによる弛み部分のみを選択的加熱手段で選択的に加熱して熱収縮又は熱硬化させることができるので、ワークを冷却する手段として雰囲気冷却手段を使用しても、ワークの冷却・拡張と拡張状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施することができる。

また、本発明によれば、ダイシングテープのエキスパンドによる弛みを機械的に排除する弛み排除手段を設けたので、ワークを冷却する手段として雰囲気冷却手段を使用しても、ワークの冷却・拡張と拡張状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施することができる。

これにより、本発明は、従来のように、ユニット間でのワーク搬送をなくすことができるので、ダイシングテープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。またＤＡＦが暖められることによって、ダイシングテープが過度に粘着することを防ぐことができる。

本発明に係るワーク分割装置の第１の実施形態を示す構成図 ワーク上に貼られたサーモラベルの拡大図 同プロセス後のサーモラベルの拡大図 本発明の第１の実施形態に係るワーク分割装置の動作のフローチャート 第１の実施形態のワーク分割装置がエキスパンドを行っている状態図 ウェハカバーを下降させた状態を示す状態図 ウェハカバーと突上げ用リングでダイシングテープを把持したまま降下した状態を示す状態図 ダイシングテープの弛んだ部分を光加熱装置で加熱している状態図 光加熱装置とダイシングテープとの位置関係の一例を示す平面図 光加熱装置を回転走査する様子を示す平面図 ８個の光加熱装置を備えた例を示す平面図 図１１の８個の選択的加熱装置を回転走査する様子を示す平面図 光加熱装置で加熱したダイシングテープの測定位置を示す説明図 図１３の各測定位置における測定方向を示す説明図 測定結果を示す説明図 比較例の測定結果を示す説明図 ダイシングテープ外周部を加熱した様子を示すサーモトレーサ画面 同じくダイシングテープ外周部を加熱した様子を示すサーモトレーサ画面 ダイシングテープを加熱硬化した後の状態を示す状態図 チップ間隔が維持された加熱処理後のワークを示す平面図 本発明を適用しない場合にチップ間隔が維持されない状態を示す説明図 ウェハカバーを有しないワーク分割装置の動作のフローチャート 第１の実施形態の選択的加熱手段の変形例を示す構成図 選択的加熱手段の変形例によりダイシングテープの弛んだ部分を加熱している状態図 本発明に係るワーク分割装置の第２の実施形態を示す構成図 本発明の第２の実施形態に係るワーク分割装置の動作のフローチャート 第２の実施形態のワーク分割装置がエキスパンドを行っている状態図 サブリングをダイシングテープに挿入した状態を示す状態図 サブリングによってダイシングテープの拡張状態を保持している状態図 ワークを示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るワーク分割装置及びワーク分割方法について詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係るワーク分割装置の第１の実施形態を示す構成図である。

図１に示すように、第１の実施形態のワーク分割装置１は、ワークユニット２の冷却・拡張及び拡張状態の保持を同一のユニットで実施することができる装置であり、主として、雰囲気冷却手段１０と、ワーク分割手段１１と、選択的加熱手段１５と、ウェハカバー２０と、で構成される。

そして、図３０に示したようなワークユニット２がワーク分割手段１１のフレームＦにマウントされる。即ち、ワークとしての半導体ウェハＷ（以下、「ウエハＷ」という）が貼付されるダイシングテープＳの周縁部が、剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされ、フレームＦがフレーム固定機構１８に固定される。

ウェハＷの裏面は、ＤＡＦ（Die Attach Film ダイアタッチフィルム…以下、「ＤＡＦ（Ｄ）」と表示する。）を介してダイシングテープＳに貼付された状態となっている。ここで例えば、ウェハＷは厚さ５０μｍ程度、ＤＡＦ（Ｄ）及びダイシングテープＳはそれぞれ厚さ数μｍから１００μｍ程度のものが一般的に使用される。

ダイシングテープＳとしては、次の種類のテープを好適に使用できる。即ち、ポリオレフィン（ＰＯ）系テープの場合、例えば古河電工製のＵＣ−３５３ＥＰ−１１０やリンテック製のＤ−６７５、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）系テープの場合、日東電工製のＵＥ−１１０Ｂやリンテック製のＤ−１７５、ＵＶ型ＤＡＦテープ（基材はＰＯ系）の場合、日立化成工業製のＦＨシリーズ（例えば、ＦＨ−９０１１）等が挙げられる。また、感圧型ＤＡＦテープ（基材はＰＯ系）としては、日立化成工業製のＨＲシリーズ（例えばＨＲ−９００４）が挙げられる。このようなダイシングテープＳは、エキスパンド性を有するとともに加熱することによって熱収縮又は熱硬化する。

ウェハＷを保持するエキスパンド性のダイシングテープＳは、フレームＦにマウントしてエキスパンドさせることが必要となるため、当然ウェハＷよりも大きい領域となる。例えば、ウェハの径（直径）が２００ｍｍサイズの円板の場合、エキスパンドするダイシングテープＳは、３００ｍｍ程度の大きさのリング状のフレームＦに貼られており、その内側にウェハＷがある。ウェハＷとフレームＦの間も２５ｍｍ〜４０ｍｍ以上はある。

ウェハＷの裏面とダイシングテープＳの間にはＤＡＦ（Ｄ）が介在されている。ＤＡＦ（Ｄ）はウェハＷとほぼ同径ではあるが、実質はウェハＷよりも少し大きくしている。なぜならば、ＤＡＦ（Ｄ）は伸縮性の材料であるので、ウェハＷと全く同一サイズとした場合、ウェハＷが、ＤＡＦ（Ｄ）に対して、少しずれて貼り付けられてしまう場合があるからである。こうした微妙なずれがあっても、必ずＤＡＦ上にウェハＷを載せ置いて貼り付けるために、ＤＡＦ（Ｄ）はそのずれ量も考慮して多少ウェハＷよりも大きめ、即ち、外形にして約１０ｍｍ程度大きくすることが好ましい。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、極端な場合、ＤＡＦ（Ｄ）はダイシングテープＳと同じようにフレームＦいっぱいの大きさとしてもよい。

また、ＤＡＦテープは伸縮性の材料であり、ウェハＷの裏面に確実に貼り付けるためには、貼り付け精度上のマージンからＤＡＦ径はウェハＷの径よりも１０ｍｍ程度、少なくとも、ウェハＷの径よりも２ｍｍ以上(片側１ｍｍ以上)大きくすることが好ましい。

雰囲気冷却手段１０は、ワークユニット２をとりまく雰囲気を冷却することによって、分断予定ラインを有するウェハＷを含むワークユニット２を冷却するものである。

雰囲気冷却手段１０としては、ワーク分割装置１の機器類が収納される冷蔵室３０内全体を冷却する冷蔵室内冷却手段３２と、ワークユニット２に冷却ガスを吹き付ける冷却ガス吹付手段３４と、の少なくとも１つを備えることにより構成される。

冷蔵室内冷却手段３２は、冷却ガス製造装置３６で製造された冷却ガスを、ダクト３８を介して冷蔵室３０内に導入することにより、冷蔵室３０内全体を冷却する。これにより、ワークユニット２をとりまく雰囲気を冷却してワークユニット２の分断予定ラインを含むウェハＷを冷却する。冷蔵室３０内全体を冷却する方法としては、冷却ガスを冷蔵室３０内に供給する方法の他に、冷蔵室３０の内壁面全体に冷却パネル（図示せず）を設ける方法でもよい。

また、冷却ガス吹付手段３４は、冷却ガス製造装置３６で製造された冷却ガスを、ダクト４０を介してワークユニット２の下方に設けられた中空円板状の吹出ノズル４２に供給し、吹出ノズル４２の上面（ワーク面側）に形成された多数の吹出口からワークユニット２に向かって冷却ガスを吹き出す。中空円板状の吹出ノズル４２の直径は、ＤＡＦ径よりも一回り大きい（例えば５ｍｍ程度）ことが好ましい。

なお、吹出ノズル４２から吹き出す冷却ガスの風速は、フレームＦに支持されたワークユニット２にバタつきが生じない程度の風速であることが好ましい。このような風速であっても、ワークユニット２に当たる冷却ガスに対流が生じることにより、ワークユニット２の冷却速度を向上できる。

そして、ワークユニット２は、雰囲気冷却手段１０によってＤＡＦ（Ｄ）が０℃以下、例えば−５℃〜−１０℃程度になるように冷却される。従って、冷却ガスは、空気でもよいが、低温まで冷却しやすい窒素ガスや炭酸ガス等を使用することが好ましい。窒素ガスや炭酸ガスを用いた場合には、テープへの投入熱量が過大となっても、テープの酸化反応を抑えることができるため、発煙や発火の虞がなくなる点で好ましい。

なお、雰囲気冷却手段１０として、冷蔵室内冷却手段３２と冷却ガス吹付手段３４との例で示したが、これに限定されるものではなく、ワークユニット２に直接接触しないでワークユニット２を冷却させることができるものであればよい。

ワーク分割手段１１は、主として、ワークユニット２のダイシングテープＳを保持するフレームＦと、フレームＦを固定するフレーム固定機構１８と、ダイシングテープＳをエキスパンドする突上げ用リング１２と、で構成される。

突上げ用リング１２は、ワークユニット２の下方であって、ウェハＷとフレームＦとの間に配置された円筒状の部材であり、吹出ノズル４２を囲むように配置される。また、突上げ用リング１２はリング昇降機構１６によって昇降可能に構成され、円筒状の突上げ用リング１２が上昇したときに、ダイシングテープＳの全周で接触するように形成される。これにより、突上げ用リング１２は、吹出ノズル４２から吹き出した冷却ガスが突上げ用リング１２の外側に拡散することを抑制する隔壁としての役目を兼用する。また、突上げ用リング１２は、アルミニウムなどの熱伝導性の良い金属等で形成されているのがよい。

なお、この突上げ用リング１２には摩擦力低減のためのコロ１２Ａ（ローラ）を設けてもよい。図１では、突上げ用リング１２は、ワークユニット２の下降位置（待機位置）に位置している。

ウェハＷには、図３０に示すように、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されている。詳しくは後述するが、突上げ用リング１２は、上昇することにより下からダイシングテープＳを押し上げて、ダイシングテープＳをエキスパンド（引き伸ばす）する。このようにダイシングテープＳを引き伸ばすことにより、分断予定ラインが分断されてウェハＷがＤＡＦ（Ｄ）とともに個々のチップＴ（図３０参照）に分割される。

ところで、上述したように、ＤＡＦ（Ｄ）を冷却するのは、ＤＡＦ（Ｄ）は室温では粘度が高く、突上げ用リング１２でダイシングテープＳを下側から押し上げても、ＤＡＦ（Ｄ）はダイシングテープＳとともに伸びてしまい、分断されないからである。

即ち、ＤＡＦ（Ｄ）を冷却して脆性化することにより、分断しやすくしているのである。

また、選択的加熱手段１５としては、ダイシングテープＳの弛み部分を選択的に加熱できるものであればどのようなものでもよいが、ここでは光加熱装置２２について説明する。

光加熱装置２２は、ウェハカバー２０の外側で対称的な位置に配置され、ウェハカバー２０とヒータ昇降機構２３によって昇降可能であり、詳しくは後述するように、下降した位置においてダイシングテープＳの周辺部を選択的に加熱するように構成されている。図１では、光加熱装置２２は、ワークユニット２の直径方向の対称的な位置に二つ配置されているが、光加熱装置２２の個数は２個に限定されるものではない。例えば、ウェハカバー２０の周囲に、９０度の間隔で４個配置するようにしてもよい。

光加熱装置２２は、例えば、スポットタイプのハロゲンランプヒータである。また、光加熱装置２２は、光を照射して輻射により加熱するものであれば、その他に、レーザやフラッシュランプなどでもよい。

こうした光加熱装置２２の場合、光の照射状態を目視で確認することができる。また、光が照射された領域は、輻射現象により加熱されるのに対して、光が照射されない領域は加熱されない。即ち、光を照射するとき、その照射領域を視認することができるので、その照射が視認できる領域を輻射により加熱する領域として局所的に限定することが可能となる。

本実施形態においては、光加熱装置２２としてスポットタイプのハロゲンランプヒータを用いている。具体的には、インフリッヂ工業（株）のハロゲンスポットヒータＬＣＢ−５０（ランプ定格１２Ｖ／１００Ｗ）を用いた。焦点距離は３５ｍｍ、集光径は２ｍｍである。しかし、後述する図６に示すように、丁度集光する部分を用いて加熱するのではなく、光源から対象物までの距離（照射距離）を４６ｍｍとして、焦点距離３５ｍｍに対して１１ｍｍオフセットし、照射径を１７．５ｍｍとしている。実際の照射径は、１５ｍｍであり、ダイシングテープＳのワークＷの外側の径１５ｍｍのエリアを加熱するようにしている。

図１に示すように、ウェハカバー２０は、有底の高さの低い円筒形状をしており、底面２０ａと側面２０ｂとからなり、底面２０ａはウェハＷよりも一回り大きく形成されている。

また、ウェハカバー２０は、カバー昇降機構２１によって昇降可能に設置されており、下降した位置において、ウェハＷを覆うようになっている。一方、ウェハカバー２０の側面２０ｂの先端面は、上昇した突上げ用リング１２の先端面と突き合わされるようになっており、これによりウェハＷはウェハカバー２０とダイシングテープＳとによって完全に密閉される。また、ウェハカバー２０は、突上げ用リング１２と同様に、アルミニウムなどの熱伝導性の良い金属等で形成されているのがよい。

図１に示すように、カバー昇降機構２１の内部を中空にして、冷却ガス製造装置３６で製造された冷却ガスがダクト３９を介してウェハカバー２０から吹き出されるようにすることが好ましい。図１では、ダクト切換手段４１を設けて、冷却ガス製造装置３６から冷蔵室３０へのダクト３８と、ウェハカバー２０へのダクト３９と、を切換可能に構成している。これにより、冷蔵室３０内全体を冷却することなく、ウェハカバー２０から吹き出す冷却ガスと冷却ガス吹付手段３４から吹き出す冷却ガスでウェハ周辺（ワーク周辺）のみの雰囲気を効率的に冷却する雰囲気冷却手段を構築することが可能となる。このようにウェハカバー２０から冷却ガスを吹き出す構成とする場合には、ウェハカバー２０内が完全に密閉されると冷却ガスの逃げ場がなくなるので、ウェハカバー２０に部分的に冷却ガスの逃げ孔（図示せず）を開けておく必要がある。

また、選択的加熱手段１５の場合には、突上げ用リング１２はリング昇降機構１６によって昇降可能に構成され、円筒状の突上げ用リング１２が上昇したときに、ダイシングテープＳの全周で接触するように形成されることが好ましい。

このように突上げ用リング１２をダイシングテープＳの全周で接触する構成とすることにより、突上げ用リング１２は以下のような機能を有している。

即ち、ＤＡＦ（Ｄ）が貼られた領域は、ＤＡＦ（Ｄ）をウェハＷとともに分断するために、冷却状態を保っておく必要がある。一方、ダイシングテープＳをエキスパンドした後、ダイシングテープＳに弛みが発生した際、その弛みを排除しなくてはならない。ダイシングテープＳに弛みが残されたままワークユニット２を搬送すると、分断されたチップＴ同士がぶつかってチップを破損することになるからである。この弛みを排除するため、ダイシングテープＳとして、上記したように、加熱すると熱収縮したり、熱硬化したりする機能を有する熱収縮性のテープが使用される。

このようにエキスパンドしてウェハＷを個々に分断する場合において、ウェハ領域は冷却することによって、ＤＡＦテープの分断性を向上させることを確保しなければならないとともに、ウェハ領域外の外側においては、弛みをなくす目的でダイシングテープＳを選択的に加熱して弛んだ部分を熱収縮又は熱硬化させることが必要となる。

即ち、突上げ用リング１２及びウェハカバー２０は、冷却状態を維持する必要のあるウェハ領域と、加熱状態を維持する必要のあるウェハ領域外との二つの領域においての熱環境を分離するという機能を有している。

特に、雰囲気冷却手段１０として冷却ガス吹付手段３４を使用した場合、冷却ガス吹付手段３４から吹き出された冷却ガスは突上げ用リング１２によって拡散されるのが抑制され、ウェハ領域を効率的に冷却する。また、ウェハ領域外のダイシングテープＳの弛みが発生した部分を加熱した暖かい熱のウェハ領域への流入は突上げ用リング１２で効果的に遮断される。また、ダイシングテープＳは高分子でできており、金属などと比べて熱伝導性が悪いため、ウェハ領域外を加熱した暖かい熱は熱伝導性の良い金属製の突上げ用リング１２やウェハカバー２０を伝って逃げる。これにより、突上げ用リング１２の内周部に存在するウェハ領域に暖かい熱が伝わりにくくできる。

以上から、突上げ用リング１２やウェハカバー２０によって、熱環境を領域的に効果的に隔離することができる。即ち、突上げ用リング１２の内側、また、特にウェハ領域は局所的に冷却されてＤＡＦの分断性が向上する状態を保つ。一方で突上げ用リング１２の外側は、加熱することによってダイシングテープＳを熱収縮又は熱硬化させて、エキスパンドにより発生したダイシングテープ外周部の弛みを除去し、緊張した状況を作ることが可能となる。

図２はワークユニット２のフレームＦ上、ウェハカバー２０の外側のダイシングテープＳ上、及びウェハＷ側にそれぞれ貼られたサーモラベルＴＬの拡大図であり、図３は、光加熱装置２２によってウェハカバー２０の外側のダイシングテープＳを加熱したプロセス後のサーモラベル拡大図である。

ここで、サーモラベルＴＬは５０℃以上の温度で赤変するタイプである。図３のプロセス後のサーモラベル拡大図でもわかるように、光が照射されていないウェハＷ側及びフレームＦ側は５０℃に達していない。

このようにスポットタイプのハロゲンランプヒータを用いることにより、加熱したい部分のみを選択的に（局所的に）加熱することができ、それ以外の部分への熱ストレスを最小限に抑制することができる。

また、ハロゲンランプ用電源としては、（株）ミューテックのハロゲンランプ用電源ＫＰＳ−１００Ｅ−１２を使用した。このハロゲンランプ用電源の出力は定格電圧１２Ｖである。また、ソフトスタート（スロースタート）機能を有しており、ハロゲンランプに突入電流が流れるのを防止している。

これらの組み合わせにより、ヒータ電源ＯＮ指令よりスロースタート０．７５秒を経てヒータ最大照度に到達するまでにかかる時間は３秒以内である。これは温風ヒータや赤外線ヒータと比較すると非常に短時間である。同様に最大照度から電源ＯＦＦまでの時間も同様である。また、所定の照度から別の照度への変更応答性も３秒以内である。このようにハロゲンランプを用いることにより、短時間で目的の照度つまり温度を得ることができる。これは一般的な赤外線ヒータや温風ヒータでの実現は困難である。このように制御性が良いこともハロゲンランプヒータを用いることが好ましい一つの理由である。

ハロゲンランプヒータによる輻射現象を利用した局所的な加熱によって、雰囲気冷却手段１０を利用したワークユニット２、特にウェハＷ及びＤＡＦ（Ｄ）の冷却であっても、ダイシングテープ外周部の弛み部分のみを選択的に加熱して、弛みを除去することができる。即ち、冷却によるＤＡＦの脆性化と、ダイシングテープＳの熱収縮又は熱硬化による拡張状態の保持とを同じ冷蔵室３０内で行うことができる。これによって、ＤＡＦの冷却後、ダイシングテープＳの熱収縮のために、場所を移動させる必要がなくなる。

次に、図４のフローチャートに沿って、上記の如く構成された第１の実施の形態のワーク分割装置１によって、ワークユニット２のウェハＷを個々のチップＴに分割して個片化するワーク分割方法を説明する。なお、図５〜図８は冷蔵室３０を省略して図示している。

まず、図４のステップＳ２００において、図１に示すように、ウェハＷの裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介してダイシングテープＳが接着されたワークユニット２をフレームＦにマウントするとともに、フレームＦをフレーム固定機構１８により固定する。

次に図４のステップＳ２１０において、冷蔵室内冷却手段３２及び冷却ガス吹付手段３４の少なくとも１つを使用してワークユニット２を冷却する。特に、ＤＡＦ（Ｄ）を−５℃〜−１０℃程度に冷却してＤＡＦ（Ｄ）を脆性化し、力を加えることにより容易に割れるようにする。これら冷蔵室内冷却手段３２及び冷却ガス吹付手段３４から吹き出される冷却ガスの温度及び風量等の冷却条件の制御は、図示を省略した制御手段によって行われる。

なお、ウェハＷには、図３０に示すように、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されている。

次に、図４のステップＳ２２０において、図５に示すように、リング昇降機構１６によって突上げ用リング１２を上昇させて、ダイシングテープＳをエキスパンドする。このときの突上げ用リング１２の突上げは、例えば４００ｍｍ／ｓｅｃの速度で、１５ｍｍの高さまでダイシングテープＳを突き上げる。

これによりダイシングテープＳがワークユニット２の中心から放射状に拡張されてウェハＷが分断予定ラインに沿ってＤＡＦ（Ｄ）と一緒になって、各チップＴに分割される。

次に、図４のステップＳ２３０において、図６に示すように、ウェハカバー２０及び光加熱装置２２を、それぞれカバー昇降機構２１及びヒータ昇降機構２３によって下降させ、ウェハカバー２０でワークユニット２のウェハＷの部分を被覆する。このとき図６に示すように、ウェハカバー２０の側面２０ｂの先端面と、突上げ用リング１２の先端面とを突き合わせて、ウェハカバー２０と突上げ用リング１２との間でダイシングテープＳを把持する。このウェハカバー２０と突上げ用リング１２との間でダイシングテープＳを把持する力は、例えば４０ｋｇｆ程度である。

次に、図４のステップＳ２４０において、図７に示すように、ウェハカバー２０と突上げ用リング１２との間でダイシングテープＳを把持したまま、ウェハカバー２０と突上げ用リング１２を下降させる。これにより、ダイシングテープＳのウェハカバー２０と突上げ用リング１２とで把持された部分の周辺部が弛緩し、弛み部が発生する。なお、このとき、ウェハカバー２０と突上げ用リング１２との間でダイシングテープＳを把持する力は４０ｋｇｆを維持している。

次に、図４のステップＳ２５０において、図８に示すように、ウェハカバー２０と突上げ用リング１２の各先端面を突き合わせて把持した部分の外側の弛緩したダイシングテープＳの部分に対してのみ、光加熱装置２２でスポット光を当てて選択的に加熱する。このとき、もしウェハＷが貼付されたＤＡＦ（Ｄ）の領域も同時に加熱されてしまうとＤＡＦ（Ｄ）が溶けてチップＴ間の隙間がなくなってしまう虞があるので、ダイシングテープＳのウェハＷが貼付された領域以外の弛んだ部分のみを選択的に加熱する必要がある。この点において第１の実施の形態では、光加熱装置２２での選択的な加熱と、突上げ用リング１２及びウェハカバー２０による熱環境の隔離作用と、によってウェハＷが貼付されたＤＡＦ（Ｄ）の領域も同時に加熱されることを効果的に防止できる。また、光加熱装置２２で弛緩したダイシングテープＳの部分を加熱している間、吹出ノズル４２及びウェハカバー２０から冷却ガスを吹き出してウェハ領域を冷却することも良い方法である。

この加熱によりダイシングテープＳの弛み部分が熱収縮又は熱硬化により緊張して、弛みが解消する。なお、例えば光加熱装置２２はそれぞれ１００Ｗであり、直径２０ｍｍのエリアに光を照射する。ウェハカバー２０と突上げ用リング１２との間の把持力も４０ｋｇｆが維持されている。

またこのとき、光加熱装置２２をオンしてからその加熱状態が安定した後（約２秒後）、固定した一定の位置からのみ加熱することによってダイシングテープＳの拡張状態に偏りが生じないように、光加熱装置２２をウェハカバー２０の周囲に一定の周期で且つ所定速度で回転することが好ましい。このように光加熱装置２２をウェハカバー２０の周囲に一定の周期で回転させることで様々な方向から加熱することにより、ダイシングテープＳの拡張状態に偏りが生じるのを防ぐことができる。なお、光加熱装置２２を回転する場合に、ヒータ昇降機構２３が単に光加熱装置２２を昇降させるだけでなく、光加熱装置２２を一定の周期で回転させるヒータ回転機構の機能をも備えるようにしてもよい。

ここで、光加熱装置２２の制御方法について、詳しく説明しておく。図９に、光加熱装置２２とダイシングテープＳとの位置関係の一例を平面図で示す。光加熱装置２２は、スポットタイプのハロゲンランプヒータである。

図９に示す例では、ダイシングテープＳの周囲に等間隔で対称的に４つの光加熱装置２２が配置されている。なお、図９では、ウェハＷやフレームＦ等は省略して、中央にチップＴを一つだけ表示している。

図９の例では、チップＴは略正方形であり、各光加熱装置２２は、チップＴの各辺に対向する位置にそれぞれ配置されている。この位置で各光加熱装置２２の電源をオンすると、熱収縮性又は熱硬化性の材料で形成されたダイシングテープＳは、加熱されて図に矢印Ｊで示したように熱収縮するか又は熱硬化する。その結果、チップＴは、Ｘ方向及びＹ方向に引っ張られる。

ここで例えばダイシングテープＳは、図のＸ方向（横方向）は収縮し難く、Ｙ方向（縦方向）は収縮し易いとする。このような収縮異方性を解消するために、収縮し難いＸ方向に配置された光加熱装置２２に対しては、収縮し易いＹ方向に配置された光加熱装置２２よりも（ハロゲンランプヒータに対する）印加電圧を高めに設定するようにする。これにより、ダイシングテープＳは縦方向及び横方向に均等に収縮し、各チップＴは外周方向に均等に引っ張られるので、チップＴ同士がくっついてしまったり、配列ずれを生じたりすることはない。

さらにこのとき、図９に矢印Ｋで示すように、光加熱装置２２（スポットタイプのハロゲンランプヒータ）を、ヒータ昇降機構２３によって、ダイシングテープＳの周囲に回転走査させる。

図１０に、光加熱装置２２を回転走査する様子を示す。

まず、図１０に符号１で示す位置で光加熱装置２２（図１０においては図示省略）の電源をオンにして加熱を行う。このとき、前述したようにダイシングテープＳは、Ｘ方向（横方向）は収縮し難く、Ｙ方向（縦方向）は収縮し易いとしているので、図の符号Ｈの位置にある光加熱装置２２は、符号Ｌの位置にある光加熱装置２２よりも印加電圧を高く設定する。

次に光加熱装置２２の電源をオフにするか、加熱に寄与しない電圧を印加して、丁度符号１の中間の位置である符号２の位置まで、光加熱装置２２をヒータ昇降機構２３により４５度回転する。

次に、符号２の位置でまた光加熱装置２２の電源をオンにしてダイシングテープＳを加熱する。この符号２の位置においては、Ｘ方向とＹ方向の中間の方向であるので、全ての光加熱装置２２の印加電圧は等しくする。

このようにして、ダイシングテープＳを、ダイシングテープＳを、横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。

なお、光加熱装置２２の個数はこの例のように４個に限定されるものではなく、図９に示す４個の光加熱装置２２の間にそれぞれ１個ずつ光加熱装置を追加して８個の光加熱装置２２を備えるようにしてもよい。

図１１に、８個の光加熱装置を備えた例を示す。図１１に示す例においては、図９の４つの光加熱装置２２に対して、各光加熱装置２２の間にそれぞれ一つずつ光加熱装置２２が配置され、全体で８個の光加熱装置２２がダイシングテープＳの周囲に等間隔で配置されている。この場合も、８個の光加熱装置２２は、ヒータ昇降機構２３によってダイシングテープＳに対して昇降可能かつその周囲に回転走査させることができる。

図１２に、８個の光加熱装置２２を回転走査する様子を示す。

例えば、８個の光加熱装置２２は、始め図１２の符号１の位置においてダイシングテープＳの周辺部を加熱する。次に、図１２に矢印Ｋで示すように、光加熱装置２２をヒータ昇降機構２３によって符号２の位置まで２２．５度（３６０度÷８÷２）だけ回転する。

この回転中においては、光加熱装置２２は電源オフするか、加熱に寄与しない程度の電圧を印加する。そして、次に図１２の符号２の位置においてダイシングテープＳの周辺部を加熱する。

なお、このとき前の例と同様に、チップＴに対して示したＸ方向（横方向）はＹ方向（縦方向）よりもダイシングテープＳが収縮し難い場合には、図１２に破線で示した範囲Ｈの光加熱装置２２は、図１２に破線で示した範囲Ｌにある光加熱装置２２よりも印加電圧を高くするようにする。

なお、光加熱装置２２の個数は、これらの例のように４個や８個に限定されるものではなく、少なくとも４個以上で、ダイシングテープＳの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができればよい。例えば、６個の光加熱装置は、ダイシングテープＳの外周に沿って等間隔に対称的に配置することができるので、６個でもよい。

また、図９の４個の光加熱装置２２の間にそれぞれ２個の光加熱装置を追加して１２個としてもよいし、図９の４個の光加熱装置２２の間にそれぞれ３個の光加熱装置を追加して１６個としてもよい。このように、光加熱装置２２の個数は、４の倍数とすることが好ましい。

このように、少なくとも４個以上の光加熱装置をダイシングテープＳの周囲に均等に配置して、ダイシングテープＳの収縮し難い方向については、光加熱装置２２に対する印加電圧をより高くして加熱するようにして、光加熱装置２２による加熱と所定角度の回転を繰り返すことで、ダイシングテープＳを横方向、縦方向及び斜め方向の全ての方向に対して均等に収縮させることができる。

なお、ここでは、図１１に示すようにダイシングテープＳの周囲に沿って等間隔に８個の光加熱装置２２が配置されているとする。また、図１１の例と同様に、チップＴに対して示したＸ方向（横方向）はＹ方向（縦方向）よりもダイシングテープＳが収縮し難いものとする。

次に、図１２の符号１で示す位置において、８個の光加熱装置２２の電源をオンにしてダイシングテープＳの弛んだ外周部を加熱する。このとき、図１２に破線Ｈで囲んだ領域においては、光加熱装置２２の印加電圧を、破線Ｌで囲んだ領域においてよりも高く設定する。これにより、ダイシングテープＳの収縮し難い横方向（Ｘ方向）についても、収縮し易い方向（Ｙ方向）と同じように収縮させることができ、収縮の異方性を抑性できる。

次に、光加熱装置２２の電源をオフにするか加熱に寄与しない電圧を印加して図１２に矢印Ｋで示したように、ヒータ昇降機構２３によって光加熱装置２２を符号２で示す位置に回転する。

次に、図１２の符号２の位置で、光加熱装置２２の電源をオンにしてダイシングテープＳの外周部を加熱する。このとき、図１２に破線Ｈで囲んだ領域においては、光加熱装置２２の印加電圧を、破線Ｌで囲んだ領域よりも高く設定する。

そして、光加熱装置２２の電源をオフにして、ヒータ昇降機構２３により光加熱装置２２を待機位置まで上昇させる。

そして、最後に、ウェハカバー２０を光加熱装置２２と同様に待機位置に上昇させるとともに、突上げ用リング１２も待機位置まで降下させ、ダイシングテープＳの拡張を解除する。そしてフレームＦをはずしてワークを次の工程に搬送する。

このように光加熱装置２２によりダイシングテープＳの弛んだ部分のみを選択的にまた均等加熱することにより、ダイシングテープＳが全ての方向について均等に収縮され、分割された各チップＴの間隔及び配列を維持することができる。また、光加熱装置２２がダイシングテープＳの周囲に沿って等間隔に８個配置された場合のその他の加熱制御方法について説明する。

すなわち、例えば図１１に示すように、ダイシングテープＳの周囲に沿って等間隔に８個の光加熱装置２２としてスポットタイプのハロゲンランプヒータが配置されている。ただし、このときチップＴは、図１１に示すような略正方形ではなく、図のＸ方向（横方向）とＹ方向（縦方向）とにおける長さの比（アスペクト比）は、１：２．４の縦長の長方形状であるとする（図１４参照）。

各光加熱装置２２は、ダイシングテープＳの周囲に４５度の間隔で並んでいる。この４５度の間隔を８等分して、５．６度ずつ各光加熱装置２２をダイシングテープＳの周囲に沿って回転し、５．６度回転する毎にその位置で加熱するようにする。このとき、最初は図１３において、光加熱装置２２としてのハロゲンランプヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では１２Ｖとし、TopとBottomの位置では５Ｖとする。

このようして、５．６度ずつ回転しながら、８回加熱したら、次は、最初の位置より５．６度の半分の２．８度ずらした位置から初めるようにする。今度は、ハロゲンランプヒータに対する印加電圧は、LeftとRightの位置では１２Ｖとし、TopとBottomの位置では１１Ｖとする。そして、また５．６度ずつ回転しながら、８回加熱する。

このようにして加熱し、ダイシングテープＳ上の各チップＴの間隔を、図１３に示すCenter、Left、Right、Top、Bottomの５か所について、図１４に示すような５つのポイントで、それぞれHorizontal及びVerticalの２方向について測定した。

図１５に、それぞれの箇所について各ポイントの測定結果を示す。この結果を見ると、上記のような加熱制御により、チップ間の間隔はどの場所においても平均２０〜３０程
度であり、それほど大きな違いは発生しないことがわかる。

これに対して、比較のために、このような加熱制御をすることなく、単にダイシングテープＳの全周囲から同じように加熱した場合の測定結果を図１６に示す。

図１６を見ると、チップＴのアスペクト比が１：２．４で異方性を有する場合に、全方向から同じように加熱した場合には、ダイシングテープＳ上の場所及び方向によって、チップ間隔が、平均で１０台から５０台までと、大きく変化していることがわかる。

このように、上述したような加熱制御を行うことにより、チップが正方形から大きくはずれたような形状をしており、異方性がある場合でも、全方向について同じようにダイシングテープＳを収縮することができる。また、逆にチップが等方的で異方性がなく、ダイシングテープＳの側に異方性がある場合でも、上記加熱制御方法で対応することができる。

なお、いままで説明してきた例においては、光加熱装置２２は、スポットタイプのハロゲンランプヒータとしていたが、ウェハカバー２０が存在することにより、温風ヒータを用いることも可能である。即ち、ノズル等から局所的な領域のみに温風を吹き出すようにしすれば、ウェハカバー２０により、温風がダイレクトに半導体ウェハＷの領域には行かないようにすることができるので、ダイシングテープＳの弛み部のみを選択的に加熱することが可能となる。

また、本実施形態においては、光加熱装置２２による熱輻射によって加熱しているので、ダイシングテープＳの弛んだ部分にのみ局所的に（選択的に）加熱することができる。

また特に本実施形態では、ウェハＷをウェハカバー２０で覆っているため熱を遮蔽して、光加熱装置２２によってワークが貼付されたＤＡＦ（Ｄ）が加熱されてしまうのを防ぐことができ、より一層光加熱装置２２による局所的な加熱を可能としている。

また、ウェハカバー２０と突上げ用リング１２とによってダイシングテープＳの弛んだ部分の近くを把持しているので、弛んだ部分を加熱することによってウェハカバー２０や突上げ用リング１２も加熱されるが、この熱は熱伝導によってウェハカバー２０や突上げ用リング１２を通じて逃げて行く。従って、ウェハカバー２０及び突上げ用リング１２の内部に囲われたウェハＷが貼付されたＤＡＦ（Ｄ）は、熱的に遮蔽されており、加熱されることはない。

従って、本実施形態においては、ウェハＷが貼付されたＤＡＦ（Ｄ）の冷却と、ウェハＷが貼付された領域以外の弛んだダイシングテープＳの加熱とを一つのユニット内（冷蔵室３０内）で行うことが可能である。

このようにして、ウェハカバー２０の外周部のダイシングテープＳの弛んだ部分を加熱した結果を図１７及び図１８に示す。

図１７及び図１８は、光加熱装置２２によって選択的に加熱されたダイシングテープＳが熱収縮している様子を測定したサーモトレーサ画面である。

図１７及び図１８において、スポットタイプのハロゲンランプヒータでウェハカバー２０の外側の弛んだダイシングテープＳを局所的に加熱している。これにより、図１７及び図１８に符号Ａで示すダイシングテープＳの加熱中心の温度は１４０度近くに達している。これに対して、ウェハカバー２０は５０度程度であり、またフレーム固定機構１８も４０度程度とほとんど温度は上がっていない。なお、図１７及び図１８の符号Ｂの部分も９０度程度になっているが、これはハロゲンランプからの正反射光が入ったもので、正確に測定されたものではない。

このように、スポットタイプのハロゲンヒータで加熱することにより、ダイシングテープＳの弛んだ部分のみを加熱し、その他の部分の温度を上昇させないように選択的に加熱することが可能となる。

次に、上述したダイシングテープＳの各種種類に対して輻射による光加熱装置２２による加熱収縮実験を行った結果について説明する。

プロセス時間は、ＰＯ系のテープに関して標準的な時間とした。ワークユニット２の冷却は、室温から−１０℃まで２０秒で冷却を行った。エキスパンドは３秒で１５ｍｍ突上げ用リング１２を上昇させた。ダイシングテープＳへの弛み形成時間は７秒とした。熱収縮は、スロースタート分と光加熱装置２２の移動時間が、６秒×４ステップで、２４秒＋６秒とする。あるいは、熱収縮を、スロースタート分と光加熱装置の移動時間が、６秒×８ステップで、４８秒＋１０秒とする。

また、ダイシングテープＳの硬化待ちを３０秒とし、さらにロード、アンロード、センタリング等に１０秒とする。以上の合計で、１００秒又は１２８秒とする。なお、８ステップは小チップの場合である。

このとき光加熱装置２２はスポットタイプのため、光照射位置での単位面積あたりの投入熱量が多い。これにより、熱収縮性のあるＰＯ系のダイシングテープはもちろん、熱硬化性のあるＰＶＣ系のダイシングテープでも緊張させることができた。

例えば、上述したリンテック製のＰＯ系のテープであるＤ１７５では、テープのロール方向（ＭＤ）に５ｍｍ、幅方向（ＴＤ）に３ｍｍ拡張保持することができた。

このようにして、ダイシングテープＳを所定時間加熱してダイシングテープＳが緊張して弛みが解消したら、光加熱装置２２による加熱（光加熱装置２２の回転）を停止する。このときダイシングテープＳが硬化するまで約３０秒程度、ウェハカバー２０と突上げ用リング１２と、によってダイシングテープＳの把持を続ける。

最後に、図４のステップＳ２６０において、図１９に示すように、ウェハカバー２０及び光加熱装置２２を上昇させるとともに、突上げ用リング１２を降下させて、ダイシングテープＳの把持を解放する。なおこの間、雰囲気冷却手段１０によるワークユニット２の冷却によって、熱収縮部又は熱硬化部を冷却することにより硬化を促進するようにしてもよい。

これにより、ダイシングテープＳの外周部の加熱された部分の熱をとってやることで、通常室温に放置するよも短時間でダイシングテープＳを硬化させることができる。その後、雰囲気冷却手段１０も停止する。

このようにして、各チップＴの間隔が十分維持されるとともに、周囲のダイシングテープＳに弛みのないワークユニット２を製造することができる。図２０にこのようにして製造した熱収縮処理後のワークの写真を示す。図２０はテープ裏側から撮像したものであるが、ウェハ内に縦横に白い隙間が入っていることがはっきりと確認することができ、各チップが離間した状態が維持されていることがわかる。

これに対して、従来のように冷却・拡張ユニットと熱収縮ユニットが別ユニットで、各ユニット間でワーク搬送が必要な場合には、弛んだダイシングテープＳが大きく垂れ下がって不定の状態となる。即ち、図２１に状態図で示すように、ダイシングテープＳ上でＤＡＦ（Ｄ）とともに個片化されたチップＴの上面同士が互いに接触してしまう。このように、隣り合ったチップ間の隙間がなくなってしまうと、その後の工程でチップの破損が生じたりして品質低下を招いてしまう。

しかし、本実施形態によれば、図２０で示したように、熱収縮処理後において個片化された各チップＴが離間した状態が維持され、チップＴの品質低下や歩留りの低下を生じることもない。

以上説明した第１実施形態においては、ウェハカバー２０によりワークユニット２のウェハＷの部分を被覆して加熱手段である光加熱装置２２から熱的に遮蔽していた。しかし、光加熱装置２２はスポット的に熱を当てて選択的に加熱することができるので、ウェハカバー２０で熱的に遮蔽する方が好ましいが、必ずしもウェハカバー２０による遮蔽は必要ではない。

従って、変形例として第１の実施形態からウェハカバー２０の使用をやめたものも考えられる。以下、ウェハカバー２０を有しない場合の動作を図２２のフローチャートに沿って説明する。

ワーク分割装置としては、図１に示す第１の実施形態の装置構成からウェハカバー２０を除いたもの、あるいは装置構成は同じで単にウェハカバー２０を使用しないようにしたものとする。

まず図２２のステップＳ３００において、半導体ウェハＷの裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介してダイシングテープＳが接着されたワークユニット２をフレームＦにマウントし、フレームＦをフレーム固定機構１８により固定する。

次に図２２のステップＳ３１０において、冷蔵室内冷却手段３２及び冷却ガス吹付手段３４の少なくとも１つを使用してワークユニット２を冷却する。特に、ＤＡＦ（Ｄ）を−５℃〜−１０℃程度に冷却してＤＡＦ（Ｄ）を脆性化し、力を加えることにより容易に割れるようにする。これら冷蔵室内冷却手段３２及び冷却ガス吹付手段３４から吹き出される冷却ガスの温度及び風量等の冷却条件の制御は、図示を省略した制御手段によって行われる。

次に図２２のステップＳ３２０において、リング昇降機構１６によって突上げ用リング１２を上昇させて、ダイシングテープＳをエキスパンドする。

次に図２２のステップＳ３３０において、突上げ用リング１２を下降させる。これにより、ダイシングテープＳの周辺部が弛緩し、弛み部が発生する。

次に図２２のステップＳ３４０において、突上げ用リング１２の外側の弛緩したダイシングテープＳの部分に対してのみ、光加熱装置２２でスポット光を当てて選択的に加熱する。これにより、ダイシングテープＳの弛んだ部分が熱によって緊張し弛みが解消する。またこのとき、ダイシングテープＳの弛緩した部分に加えられた熱は、ダイシングテープＳの他の部分にも伝わろうとするが、ダイシングテープＳに接触している突上げ用リング１２を介して熱伝達によって熱が逃げて行くため、ＤＡＦ（Ｄ）の領域の方へは熱が伝わり難くなっている。

また、このとき、ダイシングテープＳは高分子で熱伝導率が低いのに対して、突上げ用リング１２は金属等で形成していることから熱がそのまま突上げ用リング１２に伝達されやすい。また、突上げ用リング１２は、ダイシングテープＳよりも熱伝導率を高く設定しておけば、特にＤＡＦ（Ｄ）には熱が伝わらないようになる。

なお、このとき、吹出ノズル４２から冷却ガスを吹き出してウェハＷ及びＤＡＦ（Ｄ）の領域を同時に冷却するようにすることが好ましい。このように、ダイシングテープＳの外周部の加熱された部分の熱をとってやることで、光加熱装置２２でダイシングテープＳの弛緩部分を加熱している際にＤＡＦ（Ｄ）が暖まるのを防止できるとともに、通常室温に放置するよも短時間でダイシングテープＳの加熱部分を硬化させることができる。

最後に、図２２のステップＳ３５０において、突上げ用リング１２を下降させて下降位置（待機位置）へ移動させる。

これにより、チップ間隔が十分に確保されたワークが形成され、次の工程での処理が容易となる。

以上説明した第１の実施の形態によれば、ダイシングテープＳのエキスパンドによる弛み部分のみを選択的加熱手段１５で選択的に加熱して熱収縮又は熱硬化させることができるので、ワークユニット２を冷却する手段として雰囲気冷却手段１０を使用しても、ワークユニット２の冷却・拡張とエキスパンド状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施することができる。これにより、従来のように、ユニット間でのワーク搬送をなくすことができるので、ダイシングテープの弛みによるチップの品質低下等を防ぐことができる。

また、ダイシングテープＳの弛み部分を加熱する手段として光加熱装置２２のような選択的加熱手段１５を使用することにより、暖められた熱がＤＡＦ（Ｄ）に伝わることもない。従って、ワークユニット２の冷却・拡張とエキスパンド状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニットで実施しても、ＤＡＦ（Ｄ）が暖められてダイシングテープに過度に粘着することがない。

［第１の実施の形態の変形例］
図２３は、選択的加熱手段１５の別態様であり、光加熱装置２２に代えて、ダイシングテープＳの弛んだ部分に直接接触して熱伝達によって、弛んだ部分を選択的に加熱するようにしたものである。なお、他の構成は上述した第１の実施の態様と同様である。

この熱伝達式の選択的加熱手段１５は、突上げ用リング１２に一体的に組み込まれることが好ましい。即ち、突上げ用リング１２の先端部に加熱部４４（図２３の斜線部分）を設けて、加熱部４４と電源装置４６とを電気配線４８により接続し、電源装置４６をオンにすることで加熱部４４が加熱される。この場合、コロ１２Ａ（ローラ）についても加熱されることが好ましい。

これにより、図２４に示すように、加熱部４４がダイシングテープＳの弛んだ部分に直接接触して加熱し、弛んだ部分を熱収縮又は熱硬化させるので、ダイシングテープＳの拡張状態が保持される。この場合も、図２４に示すように、ウェハカバー２０が下降してワークを覆うときには、該ウェハカバー２０の側部２０ｂの先端面が、突上げ用リング１２の先端面と突き合わせられワークをウェハカバー２０内部に密閉することが好ましい。これにより、加熱部４４により加熱されているウェハ領域外からウェハ領域を完全に熱的に遮蔽することができる。

本実施の形態では、加熱部４４を突上げ用リング１２の先端部に設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、加熱部４４を別体として構成してもよい。例えば、突上げ用リング１２とフレームＦとの間に円筒状の加熱部を形成し、この加熱部４４と電源装置４６とを電気配線４８による繋いでもよい。

［第２の実施の形態］
図２５は、本発明に係るワーク分割装置の第２の実施形態を示す構成図である。

図２５に示すように、ワーク分割装置１００は、ワークユニット２の冷却・拡張及び拡張状態の保持を同一のユニットで実施することができる装置であり、主として、雰囲気冷却手段１０と、ワーク分割手段１１と、機械的な弛み排除手段１３とで構成される。

雰囲気冷却手段１０及びワーク分割手段１１については、上述した第１の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。また、機械的な弛み排除手段１３は、主として、突上げ用リング１２の外周側にサブリング１４を設置して構成される。このサブリング１４は、エキスパンドされたダイシングテープＳの拡張状態を保持して、分断されたチップＴ間の間隔を維持するためのものであり、その作用については次のワーク分割方法の中で説明する。

図２６のフローチャートに沿って、上記の如く構成された第２の実施の形態のワーク分割装置１００によって、ワークユニット２のウェハＷを個々のチップＴに分割して個片化するワーク分割方法を説明する。

まず、図２６のステップＳ１００において、図２５に示すように、ウェハＷの裏面にＤＡＦ（Ｄ）を介してダイシングテープＳが接着されたワークユニット２をフレームＦにマウントし、フレームＦをフレーム固定機構１８により固定する。

次に図２６のステップＳ１１０において、冷蔵室内冷却手段３２及び冷却ガス吹付手段３４の少なくとも１つを使用してワークユニット２を冷却する。ワークユニット２のうち特に、ＤＡＦ（Ｄ）を−５℃〜−１０℃程度に冷却してＤＡＦ（Ｄ）を脆性化し、力を加えることにより容易に割れるようにする。これら冷蔵室内冷却手段３２及び冷却ガス吹付手段３４から吹き出される冷却ガスの温度及び風量等の冷却条件の制御は、図示を省略した制御手段によって行われる。

次に、図２６のステップＳ１２０において、図２７に示すように、ダイシングテープＳのエキスパンド処理を行ってウェハＷをＤＡＦ（Ｄ）とともに個片化する。なお、図２７〜図２９は冷蔵室３０を省略して図示している。

即ち、図２７に示すように、リング昇降機構１６により突上げ用リング１２及びサブリング１４を上昇させる。突上げ用リング１２の上昇は、例えば、４００ｍｍ／ｓｅｃで、１５ｍｍ上方に突き上げるようにしている。なお、このときサブリング１４はフレームＦよりも上には上昇しないような位置で止まっているようにする。

図２７に示すように、突上げ用リング１２の上昇により、ダイシングテープＳは下から押し上げられ、ダイシングテープＳの面内においてワークユニット２の中心から放射状にエキスパンド（拡張）される。ダイシングテープＳが拡張されると、ウェハＷは分断予定ラインに沿って分割され、個々のチップＴ間に数μｍから１００μｍの隙間が形成される。このときＤＡＦ（Ｄ）は、冷却されて脆性化しているので、ＤＡＦ（Ｄ）もウェハＷと一緒に分断予定ラインに沿って分割される。これにより、ウェハＷは、裏面にＤＡＦ（Ｄ）が付いた各チップＴに個片化される。

ダイシングテープＳは、突上げ用リング１２によるエキスパンドが解除されると、その弾性によって元に戻ってしまい、各チップＴ間の隙間がなくなってしまうので、少なくとも各チップＴが存在する領域においてダイシングテープＳの拡張状態を維持しなければならない。

そこで、次に図２６のステップＳ１３０において、図２８に示すように、サブリング１４をフレームＦ上の拡張されたダイシングテープＳに挿入できる位置までリング昇降機構１６によって上昇させ、サブリング１４をダイシングテープＳの拡張された部分に挿入する。このとき、上昇するサブリング１４によってダイシングテープＳが破断しないように、低速でサブリング１４を上昇させる。

次に、図２６のステップＳ１４０において、図２９に示すように、サブリング１４だけをフレームＦよりも上の位置に残して突上げ用リング１２を下降させ、下降位置（待機位置）に移動させる。このとき、サブリング１４はフレームＦ上の位置に残っているので、ダイシングテープＳの拡張状態が保持される。

これにより、ダイシングテープＳの拡張状態が保持されるので、各チップＴ間の隙間も広く維持され、ＤＡＦ（Ｄ）が再固着することもない。従って、ダイシングテープＳが弛みのある状態でワークユニット２を搬送するようなことがなく、その後の処理が容易となる。

以上のように、図２６のフローチャートに沿って説明したような方法でワークであるウェハＷを分割することにより、ワーク分割（個片化）及び分割した各チップ間の隙間を維持するための拡張状態の保持までを同一の位置である冷蔵室３０内、即ち一つのユニット内で行うことができる。

このように、本発明の第２の実施の形態では、ダイシングテープＳのエキスパンドによる弛みをサブリング１４によって機械的に排除するようにしたので、ワークユニット２を冷却する手段として雰囲気冷却手段１０を使用しても、ワークユニット２の冷却・拡張とエキスパンドした後の拡張状態の保持とを同一の位置、即ち同一のユニット（冷蔵室３０内）で実施することができる。

そして、ワークユニット２の冷却・拡張及び拡張状態の保持を同一のユニットで実施することにより、ユニット間でのワーク搬送をなくし、ダイシングテープＳの弛みによるチップ相互の接触による品質低下等を防ぐことができる。さらには、ワークユニット２の冷却・拡張及び拡張状態の保持を同一のユニットで実施することにより、製品を製造するタクトタイムを速くすることが可能となる。

また、ダイシングテープＳのエキスパンドによる弛みをサブリング１４によって機械的に排除するようにしたので、ＤＡＦ（Ｄ）が暖められることもない。従って、ダイシングテープが過度に粘着することを防ぐことができる。

なお、ダイシングテープＳのエキスパンドによる弛みを機械的に排除する弛み排除手段としてサブリング１４の例で示したが、これに限定されず、弛みを機械的に排除する手段であればどのような手段でもよい。

以上、本発明のワーク分割装置及びワーク分割方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

例えば、第１の実施の形態において、ダイシングテープＳの光が照射された領域は、光が照射されていることを視認できるに越したことはない。しかし、赤外線等で照射エリアが視認されずとも、ＤＡＦ（Ｄ）が存在するウェハ領域が十分局所冷却された状態にあることを前提に、外周のダイシングテープＳの所定のエリアを相対的に局所加熱することができればよい。

また、突上げ用リング１２で、ウェハ領域とダイシングテープＳの外周領域とに熱領域を区分でき、ウェハ領域では冷却状態を形成し、ダイシングテープ外周部において加熱状態を、同一箇所において形成しているのであればよい。

１、１００…ワーク分割装置、２…ワークユニット、１０…雰囲気冷却手段、１１…ワーク分割手段、１２…突上げ用リング、１３…弛み排除手段、１４…サブリング、１５…選択的加熱手段、１６…リング昇降機構、１８……フレーム固定機構、２０…ウェハカバー、２１…カバー昇降機構、２２…光加熱装置、２３…ヒータ昇降機構（回転機構）、３０…冷蔵室、３２…冷蔵室内冷却手段、３４…冷却ガス吹付手段、３６…冷却ガス製造装置、３８…ダクト、４１…ダクト切換手段、４２…吹出ノズル、４４…加熱部、４６…電源装置、４８…電気配線、Ｄ…ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）、Ｆ…フレーム、Ｓ…ダイシングテープ、Ｔ…チップ、Ｗ…半導体ウェハ

Claims (11)

1. ダイシングテープをエキスパンドすることにより、前記ダイシングテープにダイアタッチフィルムを介して貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割手段を備えたワーク分割装置であって、
   前記ワークをとりまく雰囲気を冷却する雰囲気冷却手段と、
   前記ワーク分割手段として設けられ、前記ダイシングテープを突き上げて前記ダイシングテープをエキスパンドさせ、前記ワークを分割する突上げ用リングと、
   前記雰囲気冷却手段と同一のユニット内に設けられ、前記雰囲気冷却手段により前記雰囲気が冷却されている状態の下、前記ダイシングテープの前記ワークが前記ダイアタッチフィルムを介して貼付された領域以外の部分で、且つ前記突上げ用リングの外側の弛緩した部分にスポット光をあてて選択的に加熱して、前記ダイシングテープの弛みを排除する選択的光加熱手段と、
   を備え、
   前記雰囲気冷却手段は、前記選択的光加熱手段による加熱後に、前記ダイアタッチフィルムと前記ダイシングテープの弛緩部分とを同時に冷却するワーク分割装置。
2. 前記選択的光加熱手段は、前記スポット光を照射することにより加熱する光加熱装置である請求項１に記載のワーク分割装置。
3. 前記エキスパンドされたワークの領域を覆うように有底の円筒形状を有するとともに、昇降可能に配置され、下降したときに前記ワークを覆うウェハカバーを備え、前記選択的光加熱手段は該ウェハカバーの周囲に昇降可能に配置された請求項１又は２に記載のワーク分割装置。
4. 前記突上げ用リングは、前記冷却されたワークの外周部を前記ダイシングテープの外周支持部から相対的に押し上げてエキスパンドし、
   前記ウェハカバーが下降して前記ワークを覆うときには、該ウェハカバーの側部の先端面が、前記エキスパンドしている前記突上げ用リングの先端面と突き合わせられ前記ワークを前記ウェハカバー内部に密閉することを特徴とする請求項３に記載のワーク分割装置。
5. 前記光加熱装置は、前記ワークを覆っているウェハカバーの周囲を一定の周期で回転可能に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のワーク分割装置。
6. 前記雰囲気冷却手段は、
   前記ワーク分割装置が収納される冷蔵室内全体を冷却する冷蔵室内冷却手段と、
   前記ワークに冷却ガスを吹き付ける冷却ガス吹付手段と、の少なくとも１つを備えた請求項１から５の何れか１項に記載のワーク分割装置。
7. 前記突上げ用リングは、前記冷却されたワークの外周部を、前記ダイシングテープの外周支持部から相対的に押し上げてエキスパンドする請求項１から６の何れか１項に記載のワーク分割装置。
8. ダイシングテープをエキスパンドすることにより、前記ダイシングテープにダイアタッチフィルムを介して貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割工程を備えたワーク分割方法であって、
   前記ワークをとりまく雰囲気を冷却する雰囲気冷却工程と、
   前記ワーク分割工程において突上げ用リングにより前記ダイシングテープを突き上げて前記ダイシングテープをエキスパンドさせて前記ワークを分割した後に実行される工程であって、前記雰囲気冷却工程と同一のユニット内で行われ、前記雰囲気冷却工程にて前記雰囲気が冷却されている状態の下、前記ダイシングテープの前記ワークが前記ダイアタッチフィルムを介して貼付された領域以外の部分で、且つ前記突上げ用リングの外側の弛緩した部分にスポット光をあてて選択的に加熱して、前記ダイシングテープの弛みを排除する選択的光加熱工程と、
   備え、
   前記雰囲気冷却工程は、前記選択的光加熱工程による加熱後に、前記ダイアタッチフィルムと前記ダイシングテープの弛緩部分とを同時に冷却するワーク分割方法。
9. 前記エキスパンドされたワークの領域を覆うように有底の円筒形状を有し昇降可能に配置されたウェハカバーを備え、該ウェハカバーが下降したときに前記円筒形状の先端面が前記エキスパンドしている前記突上げ用リングの先端面と突き合わせられ、前記ワークを該ウェハカバー内部に密閉するワーク被覆工程を有し、
   前記選択的光加熱工程は、前記ワークを覆っている前記ウェハカバーの周囲を選択的に加熱する請求項８に記載のワーク分割方法。
10. 前記雰囲気冷却工程は、
    前記ワーク分割方法を実施する装置が収納される冷蔵室内全体を冷却する冷蔵室内冷却工程と、
    前記ワークに冷却ガスを吹き付ける冷却ガス吹付工程と、の少なくとも１つを備えた請求項８又は９に記載のワーク分割方法。
11. 前記ワーク分割工程は、前記冷却されたワークの外周部を、前記突上げ用リングで前記ダイシングテープの外周支持部から相対的に押し上げてエキスパンドすることを特徴とする請求項８から１０の何れか１項に記載のワーク分割方法。