JP5985245B2

JP5985245B2 - チップ間隔維持装置

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Publication number: JP5985245B2
Application number: JP2012111314A
Authority: JP
Inventors: 篤服部; 吉洋川口; 良彰淀
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Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2016-09-06
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Also published as: JP2013239557A

Description

本発明は、環状フレームに貼着されたエキスパンドシートを拡張することにより該エキスパンドシートに貼着されている板状の被加工物が複数のチップに分割された状態において、チップ間の間隔を拡張したままの状態に維持するチップ間隔維持装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、円板状の半導体ウェーハの表面に格子状の分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、これら矩形領域の表面にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理をしてから、分割予定ラインに沿ってウェーハを個々の矩形領域に分割し、多数の半導体チップを得ている。このようにして得られた半導体チップは、裏面にエポキシ樹脂等からなる厚さが例えば数μｍ〜１００μｍ程度のＤＡＦ（Die Attach Film）と称されるダイボンディング用のフィルム状接着剤が貼着され、このＤＡＦを介して、半導体チップを支持するダイボンディングフレームに対し加熱することによりボンディングされる。

一方、上記半導体ウェーハ等の板状の被加工物を分割する方法としては、被加工物の分割予定ラインに沿ってフルカットで切断する他に、分割予定ラインに沿って強度を低下させた分割起点を形成してから被加工物に外力を付与して被加工物を割断するといった方法も採用されてきている。分割起点は、切削ブレードで切削したりレーザビームを照射したりして形成した溝が挙げられる。また、近年では、透過性を有するレーザビームを被加工物の内部に照射して改質層を形成し、この改質層を起点として被加工物を分割するといった方法が提案されている（特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載される分割方法においては、分割起点が形成された被加工物に、環状フレームに貼着されたエキスパンドシートを貼着して被加工物を環状フレームを介して支持可能なものとし、エキスパンドシートを拡張することで被加工物に外力を付与して多数のチップに分割している。エキスパンドシートは、環状フレームと被加工物とを、被加工物の表面と直交する方向に相対的に離間するように動かすことにより拡張され、分割された個々のチップ間には間隔が形成された状態となる。

ここで、環状フレーム内のエキスパンドシートを拡張したままであると、エキスパンドシートには弛みすなわち余剰分が生じているためハンドリングの際などにおいて隣り合うチップどうしが接触し、チップに欠けなどの損傷が生じるおそれがある。そこで、上記特許文献１に記載される分割方法においては、エキスパンドシートにおける被加工物の外周縁と環状フレームの内周縁との間の領域を加熱して収縮させることでエキスパンドシートの余剰分を実質的に除去し、チップ間の間隔を維持するようにしている。

特開２００５−１４２３６５号公報

しかし、エキスパンドシートの種類によっては、加熱しても充分に収縮せず、チップ間の間隔を維持することができない場合がある。チップ間に充分な間隔が形成されないと、上記のようにハンドリングの際などにおいてチップどうしが接触して損傷するおそれが生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その主たる課題は、エキスパンドシートの種類によらず、被加工物を分割して形成したチップ間の間隔を維持することができるチップ間隔維持装置を提供することにある。

本発明のチップ間隔維持装置は、エキスパンドシートに貼着され環状フレームに装着された被加工物が分割されて形成された複数のチップの間隔を拡張した状態に維持するチップ間隔維持装置であって、被加工物を支持する支持面を有し、エキスパンドシートを介して被加工物が分割されて形成された複数のチップを吸引保持可能に支持するテーブルと、該テーブルの外周で環状フレームを固定する固定面を有したフレーム固定手段と、前記エキスパンドシートを拡張することで複数の前記チップ間に間隔を形成する拡張手段と、該拡張手段で前記エキスパンドシートが拡張されて前記チップ間に間隔が形成された複数の該チップを該エキスパンドシートを介して前記テーブルで吸引保持するとともに該拡張手段による拡張を解除することで被加工物の外周と前記環状フレームの内周との間で該エキスパンドシートの余剰分が隆起した隆起部を挟持して圧着する圧着手段と、を備え、前記圧着手段は、第一挟持面を含む第一挟持部と第二挟持面を含む第二挟持部とを有し、前記隆起部を挟持する一対の挟持部と、前記第一挟持面と前記第二挟持面とが当接する当接位置と該当接位置から退避する退避位置とに前記第一挟持部と前記第二挟持部とを移動させる移動手段と、前記第一挟持部を加熱する加熱手段と、を有し、前記第二挟持部は、前記第二挟持面に、前記挟持部で挟持して加熱し圧着した前記隆起部に冷却流体を噴出する噴出口が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、拡張手段でエキスパンドシートを拡張して被加工物をチップに分割した後、拡張手段による拡張を解除することで、被加工物の外周と環状フレームの内周との間でエキスパンドシートの余剰分が隆起した隆起部が形成されるので、この隆起部を圧着手段で挟持して圧着することで、エキスパンドシートの余剰分が実質的に除去される。余剰分の隆起部を圧着するため、加熱によって収縮しにくいエキスパンドシートでも余剰分を除去することができ、チップ間の間隔を維持することが可能となる。

また、本発明では、前記圧着手段の両側で前記エキスパンドシートの下方から鉛直方向上方に該エキスパンドシートを押圧する一対の押圧手段をさらに備える形態を含む。

また、本発明では、前記圧着手段に隣接して配設され、前記被加工物の外周と前記環状フレームの内周との間で前記エキスパンドシートに当接する当接部材と、該当接部材が前記エキスパンドシートに当接する当接位置と該当接位置から退避する退避位置とに該当接部材を位置付ける当接部材位置付手段と、該当接部材が前記エキスパンドシートに当接した状態で該当接部材を前記被加工物の外周側に移動させる当接部材移動手段と、を備え、前記当接部材が前記エキスパンドシートに当接した状態で前記被加工物の外周側に移動することで前記隆起部を前記圧着手段に対応した位置へと移動させる形態を含む。

本発明によれば、エキスパンドシートの種類によらず、被加工物を分割して形成したチップ間の間隔を維持することができるチップ間隔維持装置が提供されるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るチップ間隔維持装置で分割加工およびチップ間隔維持がなされる半導体ウェーハ（被加工物）の、（ａ）斜視図、（ｂ）断面図である。一実施形態のチップ間隔維持装置の斜視図である。一実施形態のチップ間隔維持装置の側面図である。一実施形態のチップ間隔維持装置の圧着手段および加熱手段が設けられた支持体の平面図である。一実施形態のチップ間隔維持装置が具備する圧着手段の斜視図である。一実施形態のチップ間隔維持装置による処理動作の載置ステップを示す側断面図である。同処理動作のフレーム固定ステップを示す側断面図である。同処理動作の分割ステップを示す側断面図である。同処理動作の隆起部形成ステップを示す側断面図である。同処理動作の圧着ステップを示す側断面図である。同処理動作の硬化ステップを示す側断面図である。同処理動作の加熱収縮ステップを示す側断面図である。一実施形態のチップ間隔維持装置に追加される押圧手段を示す側断面図である。同押圧手段の作用を示す側面図である。一実施形態のチップ間隔維持装置に追加される当接部材に係る機構を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１の符号１は一実施形態で分割加工が施されるデバイス用ウェーハ（被加工物）を示しており、図２はウェーハ１に分割加工を施すとともに分割後のチップ間の間隔を維持する一実施形態のチップ間隔維持装置２０を示している。

［１］ウェーハ
図１に示すウェーハ１は、厚さが例えば数百μｍ程度の円板状の半導体ウェーハ等である。ウェーハ１には格子状の分割予定ライン２によって複数の矩形領域３が設定されており、これら矩形領域３の表面１ａ側に、例えばＩＣやＬＳＩからなる電子回路が形成されている。

ウェーハ１の裏面１ｂには環状フレーム１０に貼着されたエキスパンドシート１１が貼着され、ウェーハ１は表面１ａ側が露出した状態とされる。環状フレーム１０はステンレス等の剛性を有する金属板等からなるもので、ウェーハ１は、環状フレーム１０およびエキスパンドシート１１を介してハンドリングされる。

エキスパンドシート１１は、常温では伸縮性を有し、かつ、所定温度（例えば７０℃程度）以上に加熱されると収縮する特性を有する基材の片面に、粘着層が形成されたものが用いられる。基材としては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン等の合成樹脂シートが挙げられる。ウェーハ１と環状フレーム１０は、片面の粘着層に貼着される。ウェーハ１は、環状フレーム１０の円形状の内周縁１０ａに対し同心状に配設され、ウェーハ１の外周縁１ｃと環状フレーム１０の内周縁１０ａとの間には、エキスパンドシート１１の環状領域１１ａが形成される。

図１（ｂ）に示すように、ウェーハ１の内部には、分割予定ライン２に沿って改質層４が予め形成されている。改質層４は透過性を有する所定波長のパルスレーザビームをウェーハ１の内部に集光点を合わせて照射することにより形成される。改質層４はウェーハ１の他の部分と比較して強度が低下しており、分割起点となる。

なお、本実施形態ではウェーハ１の分割予定ライン２に沿った分割起点を改質層４としているが、分割起点は改質層４に限られず、切削ブレードで切削したりレーザビームを照射したりして形成した溝等であってもよい。

次に、図２に示すチップ間隔維持装置２０、およびこのチップ間隔維持装置２０を用いたウェーハ１に対する分割加工ならびにチップ間の維持の工程を説明する。

［２］チップ間隔維持装置
（１）構成
図２に示すチップ間隔維持装置２０は、円形状の水平な上面である支持面３３１を有し、この支持面３３１にウェーハ１を吸引保持するテーブル３１と、このテーブル３１の外周で上記環状フレーム１０を水平状態に固定するフレーム固定手段４０と、エキスパンドシート１１を拡張してウェーハ１に外力を付与してウェーハ１を各矩形領域３に分割して複数のチップに個片化するとともにチップ間に間隔を形成する拡張手段３０と、拡張したエキスパンドシート１１の余剰分が隆起した隆起部を挟持して圧着する圧着手段７０とを備えている。

テーブル３１は、図３に示すように、ステンレス等の中実材料からなる円板状の枠体３２の上面中央に多孔質体からなる円板状の吸引部３３が嵌合されたもので、吸引部３３の上面が支持面３３１を形成している。支持面３３１はウェーハ１とほぼ同径で、ウェーハ１はエキスパンドシート１１を介して支持面３３１に同心状に載置される。吸引部３３の支持面３３１と枠体３２の上面とは、面一に構成されている。

枠体３２の底部の中心には、吸引部３３に連通して下面に開口する吸引通路３２１が形成されており、この吸引通路３２１の開口には、配管３４１を介して、空気を吸引する真空ポンプ等からなる吸引源３４が接続されている。吸引源３４が運転されると吸引部３３内が負圧となり、吸引部３３に載置されるウェーハ１がエキスパンドシート１１を介して支持面３３１に吸引されて保持される。

テーブル３１は、テーブル用シリンダ３５によって昇降駆動される。テーブル用シリンダ３５は、シリンダ本体３５１から複数のピストンロッド３５２が上方に延びた構成のもので、ピストンロッド３５２の上端にテーブル３１が固定されている。シリンダ本体３５１によりピストンロッド３５２が伸縮動作することにより、テーブル３１が昇降する。

テーブル３１の周囲には、テーブル３１を囲繞する環状の外周テーブル３７が配設されている。外周テーブル３７は、テーブル３１とは別体に昇降可能となっており、テーブル３１と外周テーブル３７とが上下方向に相対移動すると、外周テーブル３７の内周面とテーブル３１の枠体３２の外周面とが摺動し、外周テーブル３７の水平な上面とテーブル３１の上面とが水平に一致可能となっている。

外周テーブル３７は複数の外周テーブル用シリンダ３８によって昇降駆動される。外周テーブル用シリンダ３８は、シリンダ本体３８１から複数のピストンロッド３８２が上方に延びた構成のもので、ピストンロッド３８２の上端に外周テーブル３７が固定されている。シリンダ本体３８１によりピストンロッド３８２が同期して伸縮動作することにより、外周テーブル３７が昇降する。外周テーブル３７は、主にテーブル３１と上面が一致した状態で同期して昇降させられる。外周テーブル３７の上面の外周縁は、エキスパンドシート１１が摺動した際に切れないように、面取り加工あるいはＲ形状に加工されている。
上記テーブル３１および外周テーブル３７が拡張手段３０を構成している。

フレーム固定手段４０は、上下一対の水平な押さえプレート４１，載置プレート４５によって構成されている。正方形状に形成されたこれらプレート４１，４５の中央には、上記外周テーブル３７が通過可能な大きさの円形状の開口４１１，４５１が互いに同心状に形成されている。これら開口４１１，４５１の径は、環状フレーム１０の内径程度に設定されている。

押さえプレート４１は固定状態とされている。一方、載置プレート４５は、載置プレート用シリンダ４６によって昇降駆動される。載置プレート用シリンダ４６は、シリンダ本体４６１から複数のピストンロッド４６２が上方に延びた構成のもので、ピストンロッド４６２の上端に載置プレート４５が固定されている。シリンダ本体４６１によりピストンロッド４６２が同期して伸縮動作することにより、載置プレート４５が昇降する。
なお、上記各シリンダ３５，３８，４６は、空気圧や油圧等用いた流体圧シリンダが用いられる。

押さえプレート４１および載置プレート４５は、互いの間に環状フレーム１０を挟持可能な大きさを有しており、載置プレート４５の上面の固定面４５２に環状フレーム１０を載置し、載置プレート用シリンダ４６によって載置プレート４５を上昇させていくと、
押さえプレート４１の下面の固定面４１２が環状フレーム１０の上面に当接し、これらプレート４１，４５で環状フレーム１０が挟持されて固定される。

図２に示すように、固定状態の押さえプレート４１の上方には、上下方向に延び、テーブル３１と同軸的に配設された回転軸５１を介して円板状の支持体５０が回転可能、かつ昇降可能に支持されている。回転軸５１は、図示せぬ回転駆動手段および昇降手段によって、回転駆動および昇降駆動され、この回転軸５１の下端に支持体５０が同軸的に固定されている。支持体５０は、回転軸５１とともに回転したり昇降したりする。

上記圧着手段７０は、支持体５０の外周部の下面に複数設けられている。この場合、圧着手段７０は２つ装備され、図４に示すように互いに１８０°離れた位置に配設されている。また、これら圧着手段７０は、図３に示すように、外周テーブル３７の上方であって、押さえプレート４１の内側に配設されている。

図３および図５に示すように、圧着手段７０は、外周側の第一挟持部７１と内周側の第二挟持部７２とからなる挟持部７３を有している。第一挟持部７１と第二挟持部７２とは、それぞれ、支持体５０に固定された第一挟持部用シリンダ（移動手段）７５および第二挟持部用シリンダ（移動手段）７６によって、斜め下方に対して伸縮可能に支持されており、その伸縮動作で互いに離接可能に構成されている。各シリンダ７５，７６は、空気圧や油圧等用いた流体圧シリンダである。

第一挟持部用シリンダ７５は、シリンダ本体７５１から複数のピストンロッド７５２が斜め下方に延びた構成のもので、ピストンロッド７５２の下端に第一挟持部７１が固定されている。第二挟持部用シリンダ７６も同様の構成であって、シリンダ本体７６１から複数のピストンロッド７６２が斜め下方に延びており、ピストンロッド７６２の下端に第二挟持部７２が固定されている。

第一挟持部７１と第二挟持部７２は、互いに対向する長方形状の対向面７１１，７２１を有しており、対向面７１１，７２１間が外周テーブル３７の上方に位置付けられるように配設されている。各対向面７１１，７２１は、テーブル３１および外周テーブル３７の接線方向に延びており、それら対向面のうち、第一挟持部７１の対向面７１１には板状の圧着用ヒータ（加熱手段）７７が取り付けられており、第二挟持部７２の対向面７２１には板状の断熱材７８が取り付けられている。

第一挟持部７１側の圧着用ヒータ７７の表面と第二挟持部７２側の断熱材７８の表面は互いに対向する第一挟持面７１２と第二挟持面７２２をそれぞれ構成する。第一挟持部７１と第二挟持部７２は、各シリンダ７５，７６のピストンロッド７５２，７６２が伸長して第一挟持面７１２と第二挟持面７２２とが当接する当接位置と、ピストンロッド７５２，７６２が縮退して該当接位置から退避する退避位置とに移動する。

第二挟持部７２側の断熱材７８の第二挟持面７２２には、冷却流体を噴出する複数の噴出口７２３が長手方向に間隔をおいて形成されている。噴出口７２３からは冷却された空気などの冷却流体が噴出するようになっており、第二挟持部７２には、噴出口７２３を冷却流体の供給源に連通する配管（不図示）が接続されている。

また、図１および図４に示すように、支持体５０の下面外周部の下面の、圧着手段７０の間には、下方に向けて熱を放散する収縮用ヒータ６０が配設されている。収縮用ヒータ６０は、圧着手段７０と同一周上であって、圧着手段７０と９０°離れた位置に配設されている。したがって、支持体５０の下面外周部の下面には、圧着手段７０と収縮用ヒータ６０とが、周方向角度で９０°ごとに離間した位置に位置付けられて固定されている。

（２）動作
以上が一実施形態のチップ間隔維持装置２０の構成であり、次いで該装置２０によるウェーハ１の分割加工および分割後のチップ間の間隔維持のための動作を順に説明する。

（２−１）載置ステップ
はじめに、図６に示すようにテーブル３１、外周テーブル３７および載置プレート４５を、上面が同一水平面で一致する高さに位置付ける。そして、環状フレーム１０を、エキスパンドシート１１が貼着されている面を下に向けて載置プレート４５の上面に載置するとともに、ウェーハ１を、エキスパンドシート１１を介してテーブル３１の支持面３３１に載置し、ウェーハ１、エキスパンドシート１１および環状フレーム１０を同一水平面に位置付ける。

（２−２）環状フレーム固定ステップ
図７に示すように、載置プレート４５を上昇させ、上下のプレート４１，４５間に環状フレーム１０を挟持して固定する。

（２−３）分割ステップ
図８に示すように、テーブル３１と外周テーブル３７を同期して上昇させてウェーハ１を押し上げる。これにより、エキスパンドシート１１は径方向外側に拡張される。エキスパンドシート１１の拡張に伴い、ウェーハ１には径方向外側に引っ張られる外力が付与され、改質層４を起点としてウェーハ１は分割予定ライン２に沿って割断される。すなわちウェーハ１は、各矩形領域３に分割されて複数のチップ３Ａに個片化される。各チップ３Ａの間には、エキスパンドシート１１の拡張により間隔が形成される。エキスパンドシート１１の環状領域１１ａは、外周テーブル３７の外周縁に強く当接して摺動するが、外周縁を面取り加工あるいはＲ形状に加工していることによりエキスパンドシート１１は切れず、円滑に拡張される。

なお、外周テーブル３７の外周縁にエキスパンドシート１１が摺動する際に切れることを防ぐには、面取り加工あるいはＲ形状に加工する他に、外周縁に沿って複数のローラを回転自在に配設するなどの方式を採ってもよい。

（２−４）隆起部形成ステップ
ウェーハ１が複数のチップ３Ａに分割されたら、吸引源３４を運転して各チップ３Ａをエキスパンドシート１１ごとテーブル３１の支持面３３１に吸引保持する。これにより、チップ３Ａは支持面３３１にチップ３Ａ間の間隔が保持された状態で固定された状態となる。この状態から、テーブル３１と外周テーブル３７を同期して下降させ、元の高さ、すなわち載置プレート４５と同じ高さに位置付ける。

この動作により、チップ３Ａに分割されたウェーハ１の外周縁１ｃと環状フレーム１０の内周縁１０ａとの間の距離が縮まるので、この間のエキスパンドシート１１の環状領域１１ａの拡張状態が解除される。すると、図９に示すようにエキスパンドシート１１の環状領域１１ａには余剰分が生じ、その余剰分が上方に隆起して互いに重なった隆起部１１ｂに形成される。この隆起部１１ｂは外周テーブル３７の上方において、ウェーハ１の外周縁に沿った環状に形成され、その上方には圧着手段７０が位置付けられている。

（２−５）圧着ステップ
予め各圧着手段７０の第一挟持部７１側の圧着用ヒータ７７を余熱（例えば５０℃程度）しておき、また、各圧着手段７０の第一挟持部７１と第二挟持部７２を離間させて挟持部７３を開いた状態としておく。この状態から回転軸５１を下降させることで支持体５０とともに圧着手段７０を下降させ、隆起部１１ｂを第一挟持部７１と第二挟持部７２の間に位置付ける。

次いで、圧着用ヒータ７７を所定温度（例えば１３０〜１４０℃程度）に加熱し、図１０に示すように第一挟持部７１と第二挟持部７２とを近付けて挟持部７３を閉じていき、第一挟持面７１２と第二の挟持面７２２とにより隆起部１１ｂを挟み込み、エキスパンドシート１１の重畳部分を圧着用ヒータ７７で加熱しながら圧着する。なお、圧着ステップの際には、図１０に示すように外周テーブル３７を僅かに下降させてエキスパンドシート１１から離しておく。これにより、加熱されたエキスパンドシート１１が外周テーブル３７に溶着するおそれを防止することができる。

エキスパンドシート１１の隆起部１１ｂの外面側は粘着層であるため、第一挟持面７１２と第二の挟持面７２２は粘着層に接触する。そこで第一挟持面７１２と第二の挟持面７２２は、粘着層に付着せず剥離しやすいようになされていると好ましい。そのためには、例えば、第一挟持面７１２と第二の挟持面７２２に粘着層から剥離しやすいようにコーティング（例えばタフラムコーティング、「タフラム」は商標）を施したり、微小な凹凸を形成したりするとよい。

（２−６）硬化ステップ
加熱による圧着を終えたら、図１１に示すように挟持部７３を開き、続いて第二挟持部７２側の噴出口７２３から冷却された空気を噴出させ、加熱状態の隆起部１１ｂを冷却して硬化させる。これにより圧着手段７０による隆起部１１ｂの圧着が完了する。

隆起部１１ｂは、圧着手段７０に対応する２箇所が圧着され、当該位置の圧着が完了したら、圧着手段７０を一旦上昇させてから支持体５０を所定角度回転させて次に圧着する位置で停止させ、続いて上記の要領で圧着動作を繰り返し、エキスパンドシート１１の隆起部１１ｂの複数箇所を圧着する。圧着箇所は２箇所でもよいが、円周等分の複数箇所が好ましく、例えば４〜８箇所を圧着する。

この後、チップ３Ａに分割されたウェーハ１のテーブル３１への吸引保持を解除し、載置プレート４５を下降させて図６の載置ステップの状態に戻すと、環状フレーム１０をハンドリングしてウェーハ１を搬出することができる。拡張されたエキスパンドシート１１にあっては、環状領域１１ａに形成した複数の隆起部１１ｂを圧着することで、環状フレーム１０の内側でのテンションが維持され、したがってチップ３Ａ間の間隔が維持され、チップ３Ａどうしが接触することが起こらない。

（３）作用効果
上記実施形態によれば、ウェーハ１を複数のチップ３Ａに分割した後、ウェーハ１をテーブル３１に吸引保持した状態で、テーブル３１と外周テーブル３７を下降させてエキスパンドシート１１の拡張を解除すると、ウェーハ１の外周縁１ｃと環状フレーム１０の内周縁１０ａとの間の環状領域１１ａでエキスパンドシート１１の余剰分が隆起した隆起部１１ｂが形成される。そして、隆起部１１ｂの複数箇所を圧着することにより、余剰分が除去され、環状フレーム１０内のエキスパンドシート１１のテンションが維持される。これによりチップ３Ａ間の間隔を維持することが可能となり、その結果、ハンドリング時においてチップ３Ａどうしの接触が起こらず、チップ３Ａが損傷するおそれが低減する。

（４）追加の実施形態
上記一実施形態のチップ間隔維持装置２０によれば、次のようにステップの追加や構成の追加を実施することができる。

（４−１）隆起部の加熱収縮ステップの追加
上記のように圧着手段７０が設けられている支持体５０には、収縮用ヒータ６０が設けられている。そこで、上記硬化ステップ後に、支持体５０を９０°回転させ、図１２に示すように圧着されて硬化した隆起部１１ｂの上方に収縮用ヒータ６０を位置付け、収縮用ヒータ６０により、圧着して硬化させた隆起部１１ｂを所定温度に加熱して収縮させる。必要に応じてこの加熱収縮ステップを追加することにより、隆起部１１ｂの圧着状態がさらに強化され、エキスパンドシート１１に弛みが生じることを確実に抑えることが可能となる。

（４−２）押圧手段による隆起部の形成
図１３および図１４に示すように、外周テーブル３７の上面に、上方に延びるピン状の押圧手段８０を圧着手段７０の周方向両側に対応する位置に一対の状態で上下動可能に設ける。押圧手段８０は圧着手段７０の回転停止位置に対応する位置に配設され、径方向位置は、開いている挟持部７３の間（第一挟持部７１と第二挟持部７２との間）に位置付けられる。

押圧手段８０は、上記隆起部形成ステップの際に、テーブル３１と外周テーブル３７を下降させてエキスパンドシート１１の拡張を解除する動作に同期させて上方に伸長させられる。押圧手段８０は、エキスパンドシート１１の環状領域１１ａを下方から鉛直方向上方に押圧し、これによりエキスパンドシート１１は上方に隆起させられて隆起部１１ｂ円滑に形成されるとともに、開いている挟持部７３の間に適確に挿入される。このため、隆起部１１ｂを圧着手段７０の挟持部７３で挟持することを、確実に実施することができる。

（４−３）当接部材による隆起部の径方向位置決め
図１５に示すように、圧着手段７０の両側に隣接して一対の状態で配設されたピン状の当接部材９０によって、エキスパンドシート１１の隆起部１１ｂを外周側から内周側あるいはその逆に内周側から外周側、すなわち径方向に移動させることで、隆起部１１ｂの径方向位置を圧着手段７０に対応した適確な位置に位置付けることを可能とする。当接部材９０は、上記支持体５０に、当接部材移動手段９１および当接部材位置付手段９２を介して、径方向に移動自在、かつ、下方に向かって伸縮自在に設けられている。

当接部材移動手段９１および当接部材位置付手段９２は、いずれも流体圧を用いたシリンダであって、当接部材移動手段９１はシリンダ本体９１１からピストンロッド９１２が径方向外側に対して伸縮する構成のもので、シリンダ本体９１１が支持体５０に固定されている。そしてピストンロッド９１２の先端に、当接部材位置付手段９２のシリンダ本体９２１が固定されている。当接部材位置付手段９２は、このシリンダ本体９２１からピストンロッド９２２が下方に対して伸縮する構成となっている。

当接部材９０は、当接部材位置付手段９２のピストンロッド９２２の伸縮により、下降してエキスパンドシート１１に当接する当接位置と該当接位置から上方に退避する退避位置とに位置付けられ、また、当接部材移動手段９１のピストンロッド９１２の伸縮により、径方向に沿って移動する。

このような当接部材９０を備えた場合、例えば上記隆起部形成ステップで形成されるエキスパンドシート１１の隆起部１１ｂが圧着手段７０による圧着位置よりも外周側に形成された場合、当接部材移動手段９１で当接部材９０を隆起部１１ｂの外周側に移動させてから、当接部材位置付手段９２で当接部材９０を下方に伸ばし、その先端部を隆起部１１ｂの外周側の根元付近に当接させ、続いて当接部材９０を内周側に移動させることで、隆起部１１ｂの径方向位置を圧着手段７０に対応した適確な位置に位置付けることができる。また、当接部材９０で隆起部１１ｂの周辺を押さえ付けるため、エキスパンドシート１１の浮き上がりが生じず、隆起部１１ｂが確実に形成される。

（５）他の実施形態の可能性について
本発明の実施可能な形態は上記一実施形態に限定されず、例えば被加工物は半導体ウェーハの他に、セラミックやガラス系あるいはサファイア系の無機材料基板などの板状物が挙げられ、さらに板状物の裏面にチップ実装用のＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材が配設されたものも適用される。ＤＡＦが裏面に配設されている被加工物にあっては、上記の一実施形態のように圧着手段７０における第二挟持部７２を内周側に配設し、冷却した空気を外周側に向かって噴出させる形態により、分割によってＤＡＦの分割面に生じるヒゲと呼ばれる糸状片が冷却風によってチップの上面に付着することが防止される。

また、支持体５０に固定される圧着手段７０の数は任意であり、被加工物の大きさなどに応じて、また、支持体５０の回転角度などに応じて、適宜に選択される。さらに、圧着手段７０はウェーハ１の径方向に沿って移動可能に構成されていてもよく、この場合には隆起部１１ｂの径方向位置に対応して圧着手段７０を移動させることで、隆起部１１ｂに対応する径方向位置に圧着手段７０を位置付けることができる。

１…ウェーハ（被加工物）、３Ａ…チップ、１０…環状フレーム、１１…エキスパンドシート、１１ｂ…隆起部、２０…チップ間隔維持装置、３０…拡張手段、３１…テーブル、３３１…支持面、４０…フレーム固定手段、４１２，４５２…固定面、７０…圧着手段、７１…第一挟持部、７１２…第一挟持面、７２…第二挟持部、７２２…第二挟持面、７２５…噴出口、７３…挟持部、７５…第一挟持部用シリンダ（移動手段）、７６…第二挟持部シリンダ（移動手段）、７７…圧着用ヒータ（加熱手段）、８０…押圧手段、９０…当接部材、９２…当接部材位置付手段、９１…当接部材移動手段。

Claims

エキスパンドシートに貼着され環状フレームに装着された被加工物が分割されて形成された複数のチップの間隔を拡張した状態に維持するチップ間隔維持装置であって、
被加工物を支持する支持面を有し、エキスパンドシートを介して被加工物が分割されて形成された複数のチップを吸引保持可能に支持するテーブルと、
該テーブルの外周で環状フレームを固定する固定面を有したフレーム固定手段と、
前記エキスパンドシートを拡張することで複数の前記チップ間に間隔を形成する拡張手段と、
該拡張手段で前記エキスパンドシートが拡張されて前記チップ間に間隔が形成された複数の該チップを該エキスパンドシートを介して前記テーブルで吸引保持するとともに該拡張手段による拡張を解除することで被加工物の外周と前記環状フレームの内周との間で該エキスパンドシートの余剰分が隆起した隆起部を挟持して圧着する圧着手段と、を備え、
前記圧着手段は、
第一挟持面を含む第一挟持部と第二挟持面を含む第二挟持部とを有し、前記隆起部を挟持する一対の挟持部と、
前記第一挟持面と前記第二挟持面とが当接する当接位置と該当接位置から退避する退避位置とに前記第一挟持部と前記第二挟持部とを移動させる移動手段と、
前記第一挟持部を加熱する加熱手段と、を有し、
前記第二挟持部は、前記第二挟持面に、前記挟持部で挟持して加熱し圧着した前記隆起部に冷却流体を噴出する噴出口が形成されていることを特徴とするチップ間隔維持装置。
前記圧着手段の両側で前記エキスパンドシートの下方から鉛直方向上方に該エキスパンドシートを押圧する一対の押圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のチップ間隔維持装置。
前記圧着手段に隣接して配設され、
前記被加工物の外周と前記環状フレームの内周との間で前記エキスパンドシートに当接する当接部材と、
該当接部材が前記エキスパンドシートに当接する当接位置と該当接位置から退避する退避位置とに該当接部材を位置付ける当接部材位置付手段と、
該当接部材が前記エキスパンドシートに当接した状態で該当接部材を前記被加工物の外周側に移動させる当接部材移動手段と、を備え、
前記当接部材が前記エキスパンドシートに当接した状態で前記被加工物の外周側に移動することで前記隆起部を前記圧着手段に対応した位置へと移動させることを特徴とする請求項１または２に記載のチップ間隔維持装置。