JP7030469B2 - Tape expansion device and tape expansion method - Google Patents

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Description

本発明は、接着フィルム(DAF:Die Attach Film)が貼着された半導体ウェーハ等の板状の被加工物を多数の半導体チップ等に分割する際に用いるテープ拡張装置及びテープ拡張方法に関する。 The present invention relates to a tape expansion device and a tape expansion method used when a plate-shaped workpiece such as a semiconductor wafer to which an adhesive film (DAF: Die Attach Film) is attached is divided into a large number of semiconductor chips and the like.

半導体デバイス製造工程においては、半導体ウェーハ等の板状の被加工物を分割する分割装置が用いられる。この種の分割装置として、被加工物の内部に分割予定ラインに沿う改質層をレーザー加工によって連続的に形成し、外力を加えることによって、強度が低下している改質層を起点として被加工物を分割するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In the semiconductor device manufacturing process, a dividing device for dividing a plate-shaped workpiece such as a semiconductor wafer is used. As this type of dividing device, a modified layer along the planned division line is continuously formed inside the workpiece by laser processing, and the modified layer whose strength is reduced by applying an external force is used as a starting point. Those that divide a work piece are known (see, for example, Patent Document 1).

被加工物の分割の際に外力を加える手段として、被加工物の裏面に貼着したエキスパンドテープを拡張させるテープ拡張装置が知られている。エキスパンドテープの拡張によって被加工物に対して拡張方向の力が加わり、被加工物が分割予定ラインに沿って破断される。この種の拡張装置で、エキスパンドテープの粘着剤を冷却硬化させた状態でエキスパンドテープの拡張と被加工物の分割を行い、次いで、加熱手段へ搬送して、拡張により弛んだエキスパンドテープを加熱して収縮させるものが知られている(例えば、特許文献2参照)。特に、ダイボンディング用の接着フィルムであるDAFが貼着されている被加工物では、冷却によりDAFを硬化させることで、エキスパンドテープ拡張時の分割効率が著しく向上する。 As a means for applying an external force when dividing a work piece, a tape expansion device for expanding an expanded tape attached to the back surface of the work piece is known. The expansion of the expanded tape applies a force in the expansion direction to the work piece, and the work piece is broken along the planned division line. In this type of expansion device, the expansion tape is expanded and the work piece is divided while the adhesive of the expand tape is cooled and cured, and then the work piece is transferred to a heating means to heat the expanded tape loosened by the expansion. (See, for example, Patent Document 2). In particular, in the workpiece to which the DAF, which is an adhesive film for die bonding, is attached, the DAF is cured by cooling, so that the division efficiency at the time of expanding the expanded tape is remarkably improved.

特許第3408805号公報Japanese Patent No. 3408805 特開2010-206136号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-206136

上記のようなエキスパンドテープの拡張装置や拡張方法では、被加工物の分割後にエキスパンドテープが弛んだ状態で加熱手段まで搬送するので、分離された状態のデバイス(半導体チップ等)が搬送時に動いて相互干渉し、エッジチッピングが発生してしまうおそれがあった。 In the expand tape expansion device and expansion method as described above, the expanded tape is transported to the heating means in a loosened state after the workpiece is divided, so that the separated device (semiconductor chip, etc.) moves during transport. There was a risk of mutual interference and edge chipping.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、エキスパンドテープを拡張してウェーハの分割を行うテープ拡張装置及びテープ拡張方法で、エッジチッピング等を抑制した良好な分割を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to realize good division in which edge chipping and the like are suppressed by a tape expansion device and a tape expansion method for expanding an expanded tape to divide a wafer. The purpose.

本発明は、複数の分割予定ラインによって区画された領域に複数のデバイスが形成されたウェーハが貼着されるとともに外周部が環状フレームに装着されたエキスパンドテープを拡張するためのテープ拡張装置であって、エキスパンドテープに貼着されたウェーハが鉛直下向きに向いた状態で、環状フレームをテープ拡張装置に搬入する搬入出機構と、エキスパンドテープに貼着されたウェーハが鉛直下向きに向いた状態で環状フレームを上面に保持するフレーム保持手段と、フレーム保持手段とウェーハの外周縁との間でエキスパンドテープを上方から環状に押圧して拡張し、分割起点に沿ってウェーハを分割する押圧手段と、環状の押圧手段の内周側に昇降可能に配設され、エキスパンドテープを介してウェーハ全面にわたって当接する当接面に吸引孔を有する冷却テーブルと、フレーム保持手段とウェーハの外周縁との間で伸長したエキスパンドテープを加熱して収縮させる加熱手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention is a tape expansion device for expanding an expanded tape having a wafer having a plurality of devices formed on a region partitioned by a plurality of planned division lines and having an outer peripheral portion mounted on an annular frame. Then, the loading / unloading mechanism for loading the annular frame into the tape expansion device with the wafer attached to the expanding tape facing vertically downward, and the annular state with the wafer attached to the expanding tape facing vertically downward. A frame holding means for holding the frame on the upper surface, a pressing means for expanding the expanding tape by pressing the expand tape from above between the frame holding means and the outer peripheral edge of the wafer in an annular shape, and a pressing means for dividing the wafer along a split starting point, and an annular shape. A cooling table that is vertically movable on the inner peripheral side of the pressing means and has a suction hole on the contact surface that abuts over the entire surface of the wafer via the expand tape, and extends between the frame holding means and the outer peripheral edge of the wafer. It is characterized by comprising a heating means for heating and shrinking the expanded tape.

本発明はまた、上記のテープ拡張装置を用いるテープ拡張方法であって、ウェーハが鉛直下向きに向いた状態で、冷却テーブルの当接面の下方にエキスパンドテープの裏面が位置するように環状フレームを保持する保持ステップと、保持ステップを実施した後に、冷却テーブルの当接面にエキスパンドテープの裏面を当接させ、吸引孔に吸引力を作用させエキスパンドテープを冷却するエキスパンドテープ冷却ステップと、フレーム保持手段と押圧手段とを相対移動させてエキスパンドテープを拡張するエキスパンドテープ拡張ステップと、冷却テーブルの当接面をエキスパンドテープ裏面に当接させて吸引孔に吸引力を作用させた状態で、フレーム保持手段とウェーハの外周縁との間で伸長したエキスパンドテープを加熱手段により加熱して収縮させる加熱ステップと、を有することを特徴とする。 The present invention is also a tape expansion method using the above-mentioned tape expansion device, in which an annular frame is provided so that the back surface of the expanded tape is located below the contact surface of the cooling table with the wafer facing vertically downward. A holding step for holding, an expanded tape cooling step in which the back surface of the expanding tape is brought into contact with the contact surface of the cooling table after the holding step is performed, and a suction force is applied to the suction holes to cool the expanded tape, and a frame holding. The frame is held in a state where the expanding tape expansion step for expanding the expanded tape by relatively moving the means and the pressing means and the contact surface of the cooling table are brought into contact with the back surface of the expanding tape to apply suction force to the suction holes. It is characterized by having a heating step of heating and shrinking the expanded tape extended between the means and the outer peripheral edge of the wafer by the heating means.

以上のテープ拡張装置及びテープ拡張方法によれば、冷却テーブルによってエキスパンドテープを冷却させてウェーハを分割する工程から、エキスパンドテープの弛みを加熱収縮で減少させる工程までを、冷却テーブルやフレーム保持手段を備える共通のステージで行う。そのため、エキスパンドテープが弛んだ状態でのウェーハの搬送を行わずに済み、エッジチッピング等の原因となるデバイスの動きを極力抑えることができる。また、エキスパンドテープに対する冷却分割用と加熱収縮用のステージを共通にすることで装置のフットプリントを小さくでき、スペース効率の向上を図ることができる。 According to the above tape expansion device and tape expansion method, the cooling table and the frame holding means can be used from the process of cooling the expanded tape with the cooling table to divide the wafer to the process of reducing the slack of the expanded tape by heating shrinkage. Prepare on a common stage. Therefore, it is not necessary to transfer the wafer in a loosened state of the expanded tape, and the movement of the device that causes edge chipping or the like can be suppressed as much as possible. Further, by sharing the stage for cooling division and the stage for heat shrinking with respect to the expanded tape, the footprint of the device can be reduced and the space efficiency can be improved.

以上のように、本発明のテープ拡張装置及びテープ拡張方法によれば、ウェーハに対して、エッジチッピング等を抑制した良好な分割を実現することができる。 As described above, according to the tape expansion device and the tape expansion method of the present invention, it is possible to realize good division of the wafer while suppressing edge chipping and the like.

本実施の形態のテープ拡張装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the tape expansion apparatus of this embodiment. テープ拡張装置による保持ステップとエキスパンドテープ冷却ステップを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the holding step and expanded tape cooling step by a tape expansion device. テープ拡張装置によるエキスパンドテープ冷却ステップを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the expanded tape cooling step by a tape expansion device. テープ拡張装置によるエキスパンドテープ拡張ステップを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the expanded tape expansion step by a tape expansion apparatus. テープ拡張装置による加熱ステップを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heating step by a tape expansion device. 図1のVI-VI線に沿う位置からテープ拡張装置を上面視した図である。It is the figure which looked at the top view of the tape expansion apparatus from the position along the VI-VI line of FIG.

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るテープ拡張装置及びテープ拡張方法について説明する。図1から図5はテープ拡張装置における各工程を順番に示したものであり、図6はテープ拡張装置の一部の構成要素を上面視したものである。以下の説明では、鉛直上向きの方向を上方、鉛直下向きの方向を下方とする。なお、テープ拡張装置はこの構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で適宜変更することが可能である。 Hereinafter, the tape expansion device and the tape expansion method according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 5 show each process in the tape expansion device in order, and FIG. 6 shows a top view of a part of the components of the tape expansion device. In the following description, the vertically upward direction is referred to as upward, and the vertically downward direction is referred to as downward. The tape expansion device is not limited to this configuration, and can be appropriately changed within the scope of the gist of the invention.

本実施の形態のテープ拡張装置20は、ウェーハユニット10を構成する環状フレーム11を保持し、環状フレーム11が支持するエキスパンドテープ12を拡張させることによって、エキスパンドテープ12に貼着されたDAF(Die Attach Film)17及びウェーハ13を分割させるものである。DAF17は粘着性を有する接着フィルムであり、ウェーハ13の裏面側に積層されている。ウェーハ13はDAF17を介してエキスパンドテープ12に貼着される。エキスパンドテープ12のうちウェーハ13及びDAF17が支持される側を表面、その反対側を裏面とする。 The tape expansion device 20 of the present embodiment holds the annular frame 11 constituting the wafer unit 10 and expands the expanding tape 12 supported by the annular frame 11 to expand the DAF (Die) attached to the expanding tape 12. Attach Film) 17 and the wafer 13 are divided. DAF17 is an adhesive film having adhesiveness, and is laminated on the back surface side of the wafer 13. The wafer 13 is attached to the expanding tape 12 via the DAF 17. The side of the expanded tape 12 on which the wafer 13 and the DAF 17 are supported is the front surface, and the opposite side is the back surface.

環状フレーム11は金属で形成された環状体であり、環状フレーム11の中央には、弾性変形可能なエキスパンドテープ12によって覆われる円形状の開口14が形成されている。エキスパンドテープ12の外周部分が環状フレーム11の裏面側に固定されており、環状フレーム11と重ならない開口14の内側領域で、エキスパンドテープ12がウェーハ13の裏面側のDAF17に貼着されている。ウェーハ13の外周縁と環状フレーム11の内周縁(開口14の縁部)との間に径方向の隙間がある。 The annular frame 11 is an annular body made of metal, and a circular opening 14 covered with an elastically deformable expand tape 12 is formed in the center of the annular frame 11. The outer peripheral portion of the expanding tape 12 is fixed to the back surface side of the annular frame 11, and the expanding tape 12 is attached to the DAF 17 on the back surface side of the wafer 13 in the inner region of the opening 14 that does not overlap with the annular frame 11. There is a radial gap between the outer peripheral edge of the wafer 13 and the inner peripheral edge of the annular frame 11 (the edge of the opening 14).

ウェーハ13は半導体デバイスウェーハ等である。ウェーハ13の表面には格子状に交差する複数の分割予定ライン(図示略)が設けられており、分割予定ラインによって区画された各領域に半導体チップ等のデバイスが形成されている。また、ウェーハ13の内部には、分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層15(図1から図3参照)が形成されている。改質層15は、レーザーの照射によってウェーハ13の内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下した領域である。なお、本実施の形態では分割起点として改質層15を例示するが、分割起点はウェーハ13の強度を低下させて分割時の起点になればよく、例えば、レーザー加工溝、切削溝、スクライブラインでもよい。 The wafer 13 is a semiconductor device wafer or the like. A plurality of scheduled division lines (not shown) intersecting in a grid pattern are provided on the surface of the wafer 13, and devices such as semiconductor chips are formed in each region partitioned by the scheduled division lines. Further, inside the wafer 13, a reforming layer 15 (see FIGS. 1 to 3), which is a division starting point, is formed along a planned division line. The modified layer 15 is a region where the density, refractive index, mechanical strength and other physical properties inside the wafer 13 are different from those of the surroundings due to the irradiation of the laser, and the strength is lower than that of the surroundings. In this embodiment, the reforming layer 15 is exemplified as a split starting point, but the split starting point may be a starting point at the time of splitting by reducing the strength of the wafer 13, for example, a laser machined groove, a cutting groove, and a scribe line. But it may be.

図1から図5に示すように、テープ拡張装置20は、基台21と、フレーム保持手段22と、押圧手段23と、冷却テーブル24と、仮置きステージ25と、フレーム把持爪26と、加熱手段27と、を備えている。基台21はテープ拡張装置20の各部分を支持する非可動部分であり、図1から図5に示す上方基台部21Aと下方基台部21Bは基台21全体の一部を構成するものである。 As shown in FIGS. 1 to 5, the tape expansion device 20 includes a base 21, a frame holding means 22, a pressing means 23, a cooling table 24, a temporary placement stage 25, a frame gripping claw 26, and heating. Means 27 and. The base 21 is a non-movable part that supports each part of the tape expansion device 20, and the upper base portion 21A and the lower base portion 21B shown in FIGS. 1 to 5 form a part of the entire base 21. Is.

フレーム保持手段22は、ウェーハユニット10の環状フレーム11を下方から保持可能な上面30と、環状フレーム11の開口14に対応する大きさの開口31と、を備えた環状の形状を有している。フレーム保持手段22は、昇降駆動機構32を介して上下方向に昇降可能に支持されている。昇降駆動機構32は下方基台部21Bに支持されており、上方に向けて延出された支持ロッド33の先端にフレーム保持手段22を支持している。昇降駆動機構32に内蔵したモータやアクチュエータの駆動によって支持ロッド33の突出量を変化させて、フレーム保持手段22を昇降させることができる。 The frame holding means 22 has an annular shape including an upper surface 30 capable of holding the annular frame 11 of the wafer unit 10 from below, and an opening 31 having a size corresponding to the opening 14 of the annular frame 11. .. The frame holding means 22 is supported so as to be vertically movable via the elevating drive mechanism 32. The elevating drive mechanism 32 is supported by the lower base portion 21B, and the frame holding means 22 is supported by the tip of the support rod 33 extending upward. The frame holding means 22 can be raised and lowered by changing the amount of protrusion of the support rod 33 by driving a motor or an actuator built in the raising and lowering drive mechanism 32.

押圧手段23は、ウェーハ13よりも大径で且つ環状フレーム11の開口14の内周縁よりも小径である環状の形状を有し、先端を下方に向けて上方基台部21Aに支持されている。押圧手段23は上方基台部21Aに対して固定されており、上下方向への移動を行わない。押圧手段23の下面(先端)には、複数のローラー35が全周にわたって転動可能に設けられている。 The pressing means 23 has an annular shape having a larger diameter than the wafer 13 and a smaller diameter than the inner peripheral edge of the opening 14 of the annular frame 11, and is supported by the upper base portion 21A with its tip facing downward. .. The pressing means 23 is fixed to the upper base portion 21A and does not move in the vertical direction. A plurality of rollers 35 are provided on the lower surface (tip) of the pressing means 23 so as to be rollable over the entire circumference.

冷却テーブル24は環状の押圧手段23の内周側に位置しており、上側に位置する上部支持体36と、下側に位置する下部支持体37とを重ねて構成されている。図1中に冷却テーブル24の一部を拡大して示した。上部支持体36の下面には、下方に向けて突出する円環状の突出部である環状突出部36aが形成されている。環状突出部36aの内周側には円形状の凹部36bが形成されている。上部支持体36と下部支持体37は、環状突出部36aを下部支持体37の上面に当接させた状態で組み合わされる。凹部36bが存在する径方向の中央部分では、上部支持体36と下部支持体37が互いに離間して隙間が形成される。 The cooling table 24 is located on the inner peripheral side of the annular pressing means 23, and is configured by overlapping the upper support 36 located on the upper side and the lower support 37 located on the lower side. A part of the cooling table 24 is shown in an enlarged manner in FIG. An annular protrusion 36a, which is an annular protrusion that projects downward, is formed on the lower surface of the upper support 36. A circular recess 36b is formed on the inner peripheral side of the annular protrusion 36a. The upper support 36 and the lower support 37 are combined in a state where the annular protrusion 36a is in contact with the upper surface of the lower support 37. In the radial central portion where the recess 36b is present, the upper support 36 and the lower support 37 are separated from each other to form a gap.

冷却テーブル24における下部支持体37の下面側には板状メッシュ材38が設けられる。板状メッシュ材38の直径はウェーハ13の直径と略同じであり、板状メッシュ材38の全体に複数の微細な吸引孔38a(図1における冷却テーブル24の拡大部分を参照)が形成されている。また、下部支持体37の下面には、板状メッシュ材38の外周側の領域に、環状の吸引溝39が形成されている。 A plate-shaped mesh material 38 is provided on the lower surface side of the lower support 37 in the cooling table 24. The diameter of the plate-shaped mesh material 38 is substantially the same as the diameter of the wafer 13, and a plurality of fine suction holes 38a (see the enlarged portion of the cooling table 24 in FIG. 1) are formed in the entire plate-shaped mesh material 38. There is. Further, on the lower surface of the lower support 37, an annular suction groove 39 is formed in a region on the outer peripheral side of the plate-shaped mesh material 38.

冷却テーブル24を構成する上部支持体36と下部支持体37と板状メッシュ材38はそれぞれ熱伝導性に優れた金属によって形成される。本実施の形態における上部支持体36と下部支持体37はアルミニウムで形成され、板状メッシュ材38はステンレス鋼材で形成されている。なお、冷却テーブル24を構成する各部の材質はこれに限られるものでない。 The upper support 36, the lower support 37, and the plate-shaped mesh material 38 constituting the cooling table 24 are each made of a metal having excellent thermal conductivity. The upper support 36 and the lower support 37 in the present embodiment are made of aluminum, and the plate-shaped mesh material 38 is made of stainless steel. The material of each part constituting the cooling table 24 is not limited to this.

冷却テーブル24の下面(当接面)側に吸引力を作用させる吸引手段40と吸引手段41を備える。吸引手段40は、吸引源40aから板状メッシュ材38まで続く吸引路を有し、該吸引路の途中に制御弁40bを備えている。吸引源40aを駆動させて制御弁40bを連通状態にさせると、板状メッシュ材38の複数の吸引孔38aに吸引力が働く。制御弁40bを非連通状態にすると、板状メッシュ材38の吸引孔38aには吸引力が作用しなくなる。吸引手段41は、吸引源41aから吸引溝39まで続く吸引路を有し、該吸引路の途中に制御弁41bを備えている。吸引源41aを駆動させて制御弁41bを連通状態にさせると、吸引溝39に吸引力が働く。制御弁41bを非連通状態にすると、吸引溝39には吸引力が作用しなくなる。すなわち、冷却テーブル24では板状メッシュ材38と吸引溝39に対して個別に吸引力のオンオフを行うことができる。 A suction means 40 and a suction means 41 for applying a suction force are provided on the lower surface (contact surface) side of the cooling table 24. The suction means 40 has a suction path extending from the suction source 40a to the plate-shaped mesh material 38, and is provided with a control valve 40b in the middle of the suction path. When the suction source 40a is driven to bring the control valve 40b into a communicating state, a suction force acts on a plurality of suction holes 38a of the plate-shaped mesh material 38. When the control valve 40b is in a non-communication state, the suction force does not act on the suction holes 38a of the plate-shaped mesh material 38. The suction means 41 has a suction path extending from the suction source 41a to the suction groove 39, and is provided with a control valve 41b in the middle of the suction path. When the suction source 41a is driven to bring the control valve 41b into a communicating state, a suction force acts on the suction groove 39. When the control valve 41b is in a non-communication state, the suction force does not act on the suction groove 39. That is, in the cooling table 24, the suction force can be individually turned on and off for the plate-shaped mesh material 38 and the suction groove 39.

冷却テーブル24は冷却手段42によって冷却される。冷却手段42は、上部支持体36の上面中央に接続する冷却伝達部43を有し、冷却源(図示略)によって冷却伝達部43を冷却(低温)状態にさせることができる。冷却手段42における冷却源はどのようなものでもよい。例えば、冷却方式として、コンプレッサーを用いるタイプやペルチェ素子を用いるタイプ等を適宜選択可能である。また、冷却源を設ける位置は、冷却伝達部43の上部であってもよいし、冷却伝達部43から離れた位置であってもよい。冷却伝達部43から離れた位置に冷却源を配置する場合は、冷却源から冷却伝達部43まで管路を通じて冷気を導くことができる。 The cooling table 24 is cooled by the cooling means 42. The cooling means 42 has a cooling transmission unit 43 connected to the center of the upper surface of the upper support 36, and the cooling transmission unit 43 can be brought into a cooling (low temperature) state by a cooling source (not shown). Any cooling source may be used in the cooling means 42. For example, as the cooling method, a type using a compressor, a type using a Pelche element, or the like can be appropriately selected. Further, the position where the cooling source is provided may be the upper part of the cooling transmission unit 43 or may be a position away from the cooling transmission unit 43. When the cooling source is arranged at a position away from the cooling transmission unit 43, cold air can be guided from the cooling source to the cooling transmission unit 43 through a pipeline.

冷却手段42において冷却伝達部43が冷却されると、冷却伝達部43が接続する上部支持体36の中央付近から上部支持体36の外周方向へ向けて放射状に冷却状態が伝播し、上部支持体36の外周近くに位置する環状突出部36aを通じて下部支持体37に冷却状態が伝播する。下部支持体37では上部支持体36と逆に、環状突出部36aに接触している外周側から中央に向けて冷却状態が伝播する。従って、冷却テーブル24では径方向の略全体を均等に冷却させることができる。下部支持体37の冷却に伴って、下部支持体37の下面に設けた板状メッシュ材38も冷却される。上部支持体36と下部支持体37と板状メッシュ材38はそれぞれ熱伝導性に優れた金属で形成されているため、迅速且つ効率的に冷却することができる。 When the cooling transmission unit 43 is cooled by the cooling means 42, the cooling state propagates radially from the vicinity of the center of the upper support 36 to which the cooling transmission unit 43 is connected toward the outer periphery of the upper support 36, and the upper support The cooling state propagates to the lower support 37 through the annular protrusion 36a located near the outer periphery of the 36. In the lower support 37, contrary to the upper support 36, the cooling state propagates from the outer peripheral side in contact with the annular protrusion 36a toward the center. Therefore, in the cooling table 24, substantially the entire radial direction can be cooled evenly. As the lower support 37 is cooled, the plate-shaped mesh material 38 provided on the lower surface of the lower support 37 is also cooled. Since the upper support 36, the lower support 37, and the plate-shaped mesh material 38 are each made of a metal having excellent thermal conductivity, they can be cooled quickly and efficiently.

冷却テーブル24は、昇降駆動機構50を介して上下方向に昇降可能に支持されている。昇降駆動機構50は上方基台部21Aの下面側に支持されており、下方に向けて延出された支持ロッド51の先端に冷却テーブル24を支持している。昇降駆動機構50に内蔵したモータやアクチュエータの駆動によって支持ロッド51の突出量を変化させて、冷却テーブル24を昇降させることができる。冷却テーブル24を上方に移動させると、図4に示すように、環状である押圧手段23の内側に冷却テーブル24が引き込まれて、板状メッシュ材38の下面をローラー35の先端(下端)よりも上方に位置させることができる。冷却手段42の冷却伝達部43は、冷却テーブル24と共に昇降する。 The cooling table 24 is supported so as to be able to move up and down in the vertical direction via the lifting drive mechanism 50. The elevating drive mechanism 50 is supported on the lower surface side of the upper base portion 21A, and the cooling table 24 is supported by the tip of the support rod 51 extending downward. The cooling table 24 can be moved up and down by changing the amount of protrusion of the support rod 51 by driving a motor or actuator built in the lifting drive mechanism 50. When the cooling table 24 is moved upward, as shown in FIG. 4, the cooling table 24 is pulled inside the annular pressing means 23, and the lower surface of the plate-shaped mesh material 38 is moved from the tip (lower end) of the roller 35. Can also be located above. The cooling transmission unit 43 of the cooling means 42 moves up and down together with the cooling table 24.

上下方向における上方基台部21Aと下方基台部21Bの間の位置に一対の仮置きステージ25が設けられている。図6に示すように、各仮置きステージ25は、水平方向に延びる細長形状を有しており、互いに略平行に配置されている。一対の仮置きステージ25はそれぞれ、ステージ駆動機構55によって、水平方向と上下方向に移動させることができる。図面ではステージ駆動機構55を模式的に示しているが、ステージ駆動機構55は水平方向駆動用のアクチュエータと上下方向駆動用のアクチュエータ等を備えている。水平方向の移動によって一対の仮置きステージ25の間隔が変更され、図1及び図6に示す接近位置にある一対の仮置きステージ25上に、ウェーハユニット10の環状フレーム11を支持することができる。各仮置きステージ25は環状フレーム11の外縁部を支持可能な上下2段の支持段部を有している。各支持段部は環状フレーム11を下方から支持する支持面25a、25bを有しており、支持面25a、25bの側方に上下方向へ延びる壁部25cが形成されている。一対の仮置きステージ25の壁部25cの間に環状フレーム11を挟持することによって、ウェーハユニット10の水平方向の位置を定めることができる。図6に示すように、フレーム保持手段22は、接近位置にある一対の仮置きステージ25に対して干渉せずに昇降可能な形状を有している。 A pair of temporary placement stages 25 are provided at positions between the upper base portion 21A and the lower base portion 21B in the vertical direction. As shown in FIG. 6, each temporary placement stage 25 has an elongated shape extending in the horizontal direction, and is arranged substantially parallel to each other. The pair of temporary placement stages 25 can be moved in the horizontal direction and the vertical direction by the stage drive mechanism 55, respectively. Although the stage drive mechanism 55 is schematically shown in the drawing, the stage drive mechanism 55 includes an actuator for driving in the horizontal direction, an actuator for driving in the vertical direction, and the like. The interval between the pair of temporary placement stages 25 is changed by the horizontal movement, and the annular frame 11 of the wafer unit 10 can be supported on the pair of temporary placement stages 25 at the close positions shown in FIGS. 1 and 6. .. Each temporary placement stage 25 has two upper and lower support steps that can support the outer edge of the annular frame 11. Each support step portion has support surfaces 25a and 25b that support the annular frame 11 from below, and wall portions 25c extending in the vertical direction are formed on the sides of the support surfaces 25a and 25b. By sandwiching the annular frame 11 between the wall portions 25c of the pair of temporary placement stages 25, the horizontal position of the wafer unit 10 can be determined. As shown in FIG. 6, the frame holding means 22 has a shape that allows it to move up and down without interfering with a pair of temporary placement stages 25 located at close positions.

図示を省略する搬入出機構を用いて、テープ拡張装置20へのウェーハユニット10の搬入とテープ拡張装置20からのウェーハユニット10の搬出とを行う。搬入及び搬出の際には、搬入出機構と仮置きステージ25との間でウェーハユニット10の受け渡しが行われる。 The wafer unit 10 is carried in and out of the tape expansion device 20 and the wafer unit 10 is carried out from the tape expansion device 20 by using an carry-in / out mechanism (not shown). At the time of loading and unloading, the wafer unit 10 is delivered between the loading / unloading mechanism and the temporary placement stage 25.

フレーム把持爪26は周方向に位置を異ならせて複数設けられている。個々のフレーム把持爪26は基台21に対して回動可能に支持されており、回動によって把持解除位置(図1、図2、図4、図5、図6の一点鎖線)と把持位置(図3、図6の実線)とに動作することができる。フレーム把持爪26は、把持解除位置ではウェーハユニット10の保持に関与せず、把持位置では環状フレーム11の外縁付近を下方から保持可能になる。図6に示すように、周方向のうちフレーム把持爪26が存在している領域では、環状をなすフレーム保持手段22が部分的に切り欠かれた形状になっており、フレーム保持手段22はフレーム把持爪26と干渉せずに昇降可能である。 A plurality of frame gripping claws 26 are provided at different positions in the circumferential direction. The individual frame gripping claws 26 are rotatably supported with respect to the base 21, and the gripping release position (one-dot chain line in FIGS. 1, 2, 4, 5, and 6) and the gripping position are rotatably supported by the rotation. It can operate according to (solid line in FIGS. 3 and 6). The frame gripping claw 26 is not involved in holding the wafer unit 10 at the gripping release position, and can hold the vicinity of the outer edge of the annular frame 11 from below at the gripping position. As shown in FIG. 6, in the region where the frame gripping claw 26 exists in the circumferential direction, the annular frame holding means 22 has a partially cutout shape, and the frame holding means 22 has a frame. It can be raised and lowered without interfering with the gripping claw 26.

加熱手段27は、上端部分から高温の温風を噴出することによってエキスパンドテープ12に対する熱供給を行う温風ヒーターである。周方向に位置を異ならせて複数の加熱手段27が配置されている。各加熱手段27は、径方向において、フレーム保持手段22よりも内径側且つ冷却テーブル24よりも外径側に位置しており、上下方向には押圧手段23や冷却テーブル24よりも下方に位置している。各加熱手段27は、昇降駆動機構56を介して上下方向に昇降可能に支持されている。昇降駆動機構56は下方基台部21Bに支持されており、上方に向けて延出された支持ロッド57の先端に加熱手段27を支持している。昇降駆動機構56に内蔵したモータやアクチュエータの駆動によって支持ロッド57の突出量を変化させて、加熱手段27を昇降させることができる。 The heating means 27 is a hot air heater that supplies heat to the expanding tape 12 by blowing hot hot air from the upper end portion. A plurality of heating means 27 are arranged at different positions in the circumferential direction. Each heating means 27 is located on the inner diameter side of the frame holding means 22 and on the outer diameter side of the cooling table 24 in the radial direction, and is located below the pressing means 23 and the cooling table 24 in the vertical direction. ing. Each heating means 27 is supported so as to be able to move up and down in the vertical direction via an elevating drive mechanism 56. The elevating drive mechanism 56 is supported by the lower base portion 21B, and the heating means 27 is supported by the tip of the support rod 57 extending upward. The heating means 27 can be moved up and down by changing the amount of protrusion of the support rod 57 by driving a motor or actuator built in the lifting drive mechanism 56.

以上の構成を備えたテープ拡張装置20によってウェーハ13の分割を行う工程を説明する。まず、分割起点となる改質層15を予めレーザー加工等によってウェーハ13に形成した上で、図示を省略する搬入出機構を用いてウェーハユニット10をテープ拡張装置20に搬送する。このとき、図1に示すように、ウェーハユニット10は、DAF17を介してエキスパンドテープ12に貼着されたウェーハ13を鉛直下向きにした状態で、接近位置にある一対の仮置きステージ25の下側の支持段部(支持面25a)に環状フレーム11が支持される。一対の仮置きステージ25の壁部25cによって環状フレーム11の外縁部が挟まれてウェーハユニット10の位置が定まる。より詳しくは、図1に示すように、環状フレーム11の開口14とウェーハ13の外縁部との間の環状の領域(エキスパンドテープ12が環状フレーム11とウェーハ13及びDAF17のいずれにも貼着されていない領域)が、環状の押圧手段23の下方に位置する。また、環状フレーム11の下方にフレーム保持手段22の上面30が位置し、環状フレーム11とウェーハ13の間のエキスパンドテープ12の露出部分の下方に加熱手段27が位置する。フレーム保持手段22と加熱手段27はそれぞれ、ウェーハユニット10に対して下方に離間した待機状態の位置に保持されている。冷却テーブル24は、板状メッシュ材38の下面がローラー35の先端と略同じ上下方向位置になるように位置設定される。 The process of dividing the wafer 13 by the tape expansion device 20 having the above configuration will be described. First, the reforming layer 15 as a split starting point is formed on the wafer 13 in advance by laser processing or the like, and then the wafer unit 10 is conveyed to the tape expansion device 20 by using an loading / unloading mechanism (not shown). At this time, as shown in FIG. 1, in the wafer unit 10, the wafer 13 attached to the expand tape 12 via the DAF 17 is placed vertically downward, and the wafer unit 10 is located on the lower side of the pair of temporary placement stages 25 at close positions. The annular frame 11 is supported by the support step portion (support surface 25a) of the above. The outer edge portion of the annular frame 11 is sandwiched between the wall portions 25c of the pair of temporary placement stages 25, and the position of the wafer unit 10 is determined. More specifically, as shown in FIG. 1, an annular region (expand tape 12 is attached to the annular frame 11 and any of the wafer 13 and DAF 17) between the opening 14 of the annular frame 11 and the outer edge of the wafer 13. The non-existing region) is located below the annular pressing means 23. Further, the upper surface 30 of the frame holding means 22 is located below the annular frame 11, and the heating means 27 is located below the exposed portion of the expanding tape 12 between the annular frame 11 and the wafer 13. The frame holding means 22 and the heating means 27 are held in standby positions separated downward from the wafer unit 10, respectively. The cooling table 24 is positioned so that the lower surface of the plate-shaped mesh material 38 is positioned in the vertical direction substantially the same as the tip of the roller 35.

続いて、保持ステップを実施する。図2に示すように、保持ステップでは、昇降駆動機構32を駆動して、フレーム保持手段22を図1に示す下方の待機位置から上方に移動させる。フレーム保持手段22は接近位置にある一対の仮置きステージ25とは重ならない形状を有しているため(図6参照)、仮置きステージ25に妨げられずにフレーム保持手段22が上昇することができる。そして、フレーム保持手段22の上面30が環状フレーム11の下面に当接して、フレーム保持手段22がウェーハユニット10を上方に押し上げる。フレーム保持手段22による環状フレーム11の押し上げが行われる段階で、ステージ駆動機構55を駆動して一対の仮置きステージ25を水平方向に離間させる(図2参照)。フレーム保持手段22は、エキスパンドテープ12の裏面が冷却テーブル24の下面に当接する位置まで上昇される。フレーム保持手段22が当該位置まで上昇したら、フレーム把持爪26を把持解除位置から把持位置に回動させる。これにより、フレーム把持爪26が環状フレーム11を下方から保持した状態になる(図3参照)。環状フレーム11の保持をフレーム把持爪26に受け渡したら、昇降駆動機構32を駆動してフレーム保持手段22を下方に所定量移動させる(図3参照)。 Subsequently, a holding step is carried out. As shown in FIG. 2, in the holding step, the elevating drive mechanism 32 is driven to move the frame holding means 22 upward from the lower standby position shown in FIG. Since the frame holding means 22 has a shape that does not overlap with the pair of temporary placing stages 25 in the close position (see FIG. 6), the frame holding means 22 may rise without being hindered by the temporary placing stage 25. can. Then, the upper surface 30 of the frame holding means 22 comes into contact with the lower surface of the annular frame 11, and the frame holding means 22 pushes up the wafer unit 10 upward. At the stage where the annular frame 11 is pushed up by the frame holding means 22, the stage drive mechanism 55 is driven to separate the pair of temporary placement stages 25 in the horizontal direction (see FIG. 2). The frame holding means 22 is raised to a position where the back surface of the expanding tape 12 abuts on the lower surface of the cooling table 24. When the frame holding means 22 rises to the position, the frame gripping claw 26 is rotated from the gripping release position to the gripping position. As a result, the frame gripping claw 26 is in a state of holding the annular frame 11 from below (see FIG. 3). After the holding of the annular frame 11 is handed over to the frame gripping claw 26, the elevating drive mechanism 32 is driven to move the frame holding means 22 downward by a predetermined amount (see FIG. 3).

エキスパンドテープ12の裏面が冷却テーブル24の下面に当接する状態(図2、図3)でエキスパンドテープ冷却ステップを実施する。エキスパンドテープ冷却ステップでは、吸引手段40と吸引手段41をそれぞれ吸引状態にしながら、冷却手段42によって冷却テーブル24を冷却する。具体的には、吸引源40a、41aを駆動させて制御弁40b、41bを連通状態にすることによって、吸引手段40による吸引力が板状メッシュ材38の吸引孔38aに作用し、吸引手段41による吸引力が吸引溝39に作用する。冷却テーブル24の下面を構成する板状メッシュ材38はウェーハ13と略同径であり、板状メッシュ材38の下面全体が、エキスパンドテープ12のうちウェーハ13及びDAF17への貼着領域の裏面側に当接する。別言すれば、板状メッシュ材38の下面が、エキスパンドテープ12を介してウェーハ13及びDAF17の全面にわたって当接する。吸引溝39は、ウェーハ13及びDAF17の周縁領域でエキスパンドテープ12の裏面に対向する。そして、板状メッシュ材38の吸引孔38aと吸引溝39のそれぞれに作用する吸引手段40と吸引手段41の吸引力によって、エキスパンドテープ12の裏面が冷却テーブル24の下面に吸着保持される。 The expanding tape cooling step is carried out in a state where the back surface of the expanding tape 12 is in contact with the lower surface of the cooling table 24 (FIGS. 2 and 3). In the expanding tape cooling step, the cooling means 42 cools the cooling table 24 while the suction means 40 and the suction means 41 are in the suction state respectively. Specifically, by driving the suction sources 40a and 41a to bring the control valves 40b and 41b into a communicating state, the suction force by the suction means 40 acts on the suction holes 38a of the plate-shaped mesh material 38, and the suction means 41 Acts on the suction groove 39. The plate-shaped mesh material 38 constituting the lower surface of the cooling table 24 has substantially the same diameter as the wafer 13, and the entire lower surface of the plate-shaped mesh material 38 is the back surface side of the expanding tape 12 to the wafer 13 and the DAF 17. Contact with. In other words, the lower surface of the plate-shaped mesh material 38 comes into contact with the entire surface of the wafer 13 and the DAF 17 via the expand tape 12. The suction groove 39 faces the back surface of the expanded tape 12 in the peripheral region of the wafer 13 and the DAF 17. Then, the back surface of the expand tape 12 is suction-held on the lower surface of the cooling table 24 by the suction force of the suction means 40 and the suction means 41 acting on the suction holes 38a and the suction groove 39 of the plate-shaped mesh material 38, respectively.

ウェーハユニット10のエキスパンドテープ12、ウェーハ13及びDAF17は、冷却状態にある冷却テーブル24の下面に吸着保持されることによって冷却される。先に述べたように、冷却テーブル24は径方向の略全体に亘って均等に冷却される構成を有している。また、冷却テーブル24の下面に設けた板状メッシュ材38の吸引孔38aと吸引溝39とに対して吸引力を及ぼすことにより、冷却テーブル24の下面の略全体にわたってエキスパンドテープ12が密着する。これにより、エキスパンドテープ12とウェーハ13とDAF17を偏り無く効率的に冷却することができる。冷却によって、分割対象であるウェーハ13とDAF17の伸縮性等の物性が変化し、且つエキスパンドテープ12の粘着剤とDAF17が硬化され、後述する分割工程(エキスパンドテープ12の拡張ステップ)でウェーハ13とDAF17を分割させやすくなる。冷却テーブル24の冷却状態(温度)は、エキスパンドテープ12やウェーハ13やDAF17材質や種類に応じた最適な分割効率が得られるように予め設定されている。 The expanding tape 12, the wafer 13, and the DAF 17 of the wafer unit 10 are cooled by being adsorbed and held on the lower surface of the cooling table 24 in the cooled state. As described above, the cooling table 24 has a configuration in which the cooling table 24 is uniformly cooled over substantially the entire radial direction. Further, by exerting a suction force on the suction holes 38a of the plate-shaped mesh material 38 provided on the lower surface of the cooling table 24 and the suction groove 39, the expand tape 12 adheres to substantially the entire lower surface of the cooling table 24. As a result, the expanded tape 12, the wafer 13, and the DAF 17 can be efficiently cooled without bias. By cooling, the physical properties such as the elasticity of the wafer 13 and the DAF 17 to be divided change, and the adhesive and the DAF 17 of the expanding tape 12 are cured. It becomes easy to divide the DAF17. The cooling state (temperature) of the cooling table 24 is set in advance so as to obtain the optimum division efficiency according to the material and type of the expanded tape 12, the wafer 13, and the DAF 17.

図2や図3に示すように、エキスパンドテープ冷却ステップでは、冷却テーブル24の下面と押圧手段23に設けた複数のローラー35の下端とが略同じ高さ位置にあり、各ローラー35は、エキスパンドテープ12の裏面(環状フレーム11の開口14の内縁部とウェーハ13の外縁部との間の領域)に対して軽く接触した状態にある。また、フレーム把持爪26は、ウェーハ13と同じ高さ位置に環状フレーム11を保持している。従って、エキスパンドテープ12は、ウェーハ13に貼着される中央部分から環状フレーム11に貼着される外周部までの全体が平坦に保たれ、エキスパンドテープ12を拡張させる外力は作用しない。 As shown in FIGS. 2 and 3, in the expanding tape cooling step, the lower surface of the cooling table 24 and the lower ends of the plurality of rollers 35 provided on the pressing means 23 are at substantially the same height position, and each roller 35 is expanded. It is in a state of being lightly in contact with the back surface of the tape 12 (the region between the inner edge portion of the opening 14 of the annular frame 11 and the outer edge portion of the wafer 13). Further, the frame gripping claw 26 holds the annular frame 11 at the same height position as the wafer 13. Therefore, the entire area of the expanded tape 12 from the central portion attached to the wafer 13 to the outer peripheral portion attached to the annular frame 11 is kept flat, and no external force for expanding the expanded tape 12 acts.

エキスパンドテープ12とウェーハ13とDAF17が十分に冷却されたら、エキスパンドテープ拡張ステップ(図4)を実施する。図4に示すように、エキスパンドテープ拡張ステップでは、制御弁40bと制御弁41bをそれぞれ非連通状態にして吸引手段40と吸引手段41による吸引を解除する。また、昇降駆動機構50を駆動して、冷却テーブル24を上方に移動させてエキスパンドテープ12の裏面から離間させる。これにより、冷却テーブル24への吸着が解除された状態で、エキスパンドテープ12を確実に拡張させることができる。 After the expanding tape 12, the wafer 13, and the DAF 17 have been sufficiently cooled, the expanding tape expansion step (FIG. 4) is performed. As shown in FIG. 4, in the expanding tape expansion step, the control valve 40b and the control valve 41b are brought into a non-communication state, respectively, and the suction by the suction means 40 and the suction means 41 is released. Further, the elevating drive mechanism 50 is driven to move the cooling table 24 upward so as to be separated from the back surface of the expand tape 12. As a result, the expanded tape 12 can be reliably expanded in a state where the adsorption to the cooling table 24 is released.

別の形態として、吸引手段40と吸引手段41をそれぞれ、吸引に加えて空気の噴出が可能な構成とした上で、図4のように冷却テーブル24を上方に移動させずに、吸引孔38aと吸引溝39から空気を噴出させながらエキスパンドテープ拡張ステップを実施することも可能である。空気の噴出によって冷却テーブル24へのエキスパンドテープ12の密着を防ぐことができる。 As another form, the suction means 40 and the suction means 41 are configured to be capable of ejecting air in addition to suction, respectively, and the suction holes 38a are not moved upward as shown in FIG. It is also possible to carry out the expanding tape expansion step while ejecting air from the suction groove 39. It is possible to prevent the expanding tape 12 from adhering to the cooling table 24 due to the ejection of air.

そして、昇降駆動機構32を駆動して、フレーム保持手段22を図3に示す位置から上方に高速で移動させる。フレーム保持手段22が所定量上昇すると、環状フレーム11に対して下方から上面30が当接して、フレーム保持手段22から環状フレーム11へ力が伝わる状態になる。フレーム把持爪26で保持されている環状フレーム11に対して下方に離間した位置(図3)からフレーム保持手段22の上昇を開始させることによって、環状フレーム11に対するフレーム保持手段22からの押し上げを高速で勢い良く行わせることができる。先に述べたように、フレーム保持手段22はフレーム把持爪26とは干渉しない形状になっているため、図3のようにフレーム把持爪26で環状フレーム11を保持したままの状態で、フレーム保持手段22の上面30を環状フレーム11に当接させることができる。フレーム保持手段22によって環状フレーム11が押し上げられる状態になると、フレーム把持爪26が把持位置から把持解除位置に回動される。 Then, the elevating drive mechanism 32 is driven to move the frame holding means 22 upward from the position shown in FIG. 3 at high speed. When the frame holding means 22 rises by a predetermined amount, the upper surface 30 comes into contact with the annular frame 11 from below, and a force is transmitted from the frame holding means 22 to the annular frame 11. By starting the ascent of the frame holding means 22 from a position (FIG. 3) downwardly separated from the annular frame 11 held by the frame gripping claw 26, the ring-shaped frame 11 is pushed up from the frame holding means 22 at high speed. It can be done vigorously with. As described above, since the frame holding means 22 has a shape that does not interfere with the frame gripping claw 26, the frame is held while the annular frame 11 is held by the frame gripping claw 26 as shown in FIG. The upper surface 30 of the means 22 can be brought into contact with the annular frame 11. When the annular frame 11 is pushed up by the frame holding means 22, the frame gripping claw 26 is rotated from the gripping position to the gripping release position.

図4に示すように、環状フレーム11に上面30を当接させた状態のフレーム保持手段22がさらに上方に移動すると、環状フレーム11が押し上げられるのに対して、エキスパンドテープ12のうち環状フレーム11の内側に位置している領域は、環状の押圧手段23のローラー35に押し付けられて上方への移動が制限される(押圧手段23から環状に押圧力を受ける)。このフレーム保持手段22と押圧手段23の相対移動によって、エキスパンドテープ12におけるDAF17及びウェーハ13の貼着領域が引っ張られて径方向に拡張(伸長)される。すると、ウェーハ13とDAF17に対して拡径方向への外力が働き、ウェーハ13内に形成した改質層15(図1から図3)を起点として、ウェーハ13とDAF17の厚さ方向にクラックが生じる。クラックがウェーハ13の表面からDAF17の裏面(エキスパンドテープ12に貼着される面)を貫くまで外力を付与することで、分割予定ラインに沿う個々のチップ16及びDAF17に分割される(図4参照)。上述のように、冷却によってウェーハ13とDAF17の分割効率が向上しており、分割予定ラインに沿う確実な分割を行うことができる。特に、常温では分割させにくいDAF17を冷却により硬化させることが、分割効率の向上に極めて有効である。 As shown in FIG. 4, when the frame holding means 22 with the upper surface 30 in contact with the annular frame 11 moves further upward, the annular frame 11 is pushed up, whereas the annular frame 11 of the expanded tape 12 is pushed up. The region located inside the ring is pressed against the roller 35 of the annular pressing means 23 to limit its upward movement (the pressing force 23 receives the pressing force in an annular shape). Due to the relative movement of the frame holding means 22 and the pressing means 23, the bonding regions of the DAF 17 and the wafer 13 in the expanding tape 12 are pulled and expanded (extended) in the radial direction. Then, an external force acts on the wafer 13 and the DAF 17 in the diameter-expanding direction, and cracks occur in the thickness direction of the wafer 13 and the DAF 17 starting from the modified layer 15 (FIGS. 1 to 3) formed in the wafer 13. Occurs. By applying an external force until the crack penetrates from the front surface of the wafer 13 to the back surface of the DAF 17 (the surface attached to the expanding tape 12), the chip 16 and the DAF 17 are divided along the planned division line (see FIG. 4). ). As described above, the division efficiency of the wafer 13 and the DAF 17 is improved by cooling, and it is possible to perform reliable division along the planned division line. In particular, curing DAF17, which is difficult to divide at room temperature, by cooling is extremely effective in improving the division efficiency.

ウェーハ13の分割を行うと、分割予定ラインに沿って破断された部分から分割屑が発生する。ウェーハ13とDAF17が鉛直下向きに設置されているため、分割屑は下方に自然落下し、分割後のチップ16(図4)の表面やエキスパンドテープ12への分割屑の付着を防ぐことができる。落下した分割屑は、図示を省略する回収手段によって回収される。 When the wafer 13 is divided, split debris is generated from the broken portion along the planned division line. Since the wafer 13 and the DAF 17 are installed vertically downward, the split debris naturally falls downward, and it is possible to prevent the split debris from adhering to the surface of the chip 16 (FIG. 4) after division and the expanded tape 12. The fallen split waste is collected by a collection means (not shown).

ウェーハ13とDAF17の分割が完了したら、先のエキスパンドテープ拡張ステップ(図4参照)で上方に引き上げられていた冷却テーブル24を、冷却テーブル24の下面が押圧手段23の複数のローラー35の下端位置と概ね一致する高さ位置まで下降させる。すると、下部支持体37と板状メッシュ材38の下面がエキスパンドテープ12の裏面に当接する。この状態で、制御弁40bと制御弁41bを連通状態に切り替えて吸引手段40と吸引手段41によって吸引孔38aと吸引溝39に吸引力を作用させ、下部支持体37と板状メッシュ材38の下面にエキスパンドテープ12を密着させる。エキスパンドテープ12が冷却テーブル24側に密着されることによって、分割された各チップ16及びDAF17が離間した状態が維持される。なお、この段階では冷却手段42による冷却テーブル24の冷却は行わず、冷却テーブル24はエキスパンドテープ12の吸着のためにのみ用いる。 When the division of the wafer 13 and the DAF 17 is completed, the lower surface of the cooling table 24 is the lower end position of the plurality of rollers 35 of the pressing means 23 for the cooling table 24 which has been pulled up in the previous expanded tape expansion step (see FIG. 4). Lower to a height position that roughly matches. Then, the lower surface of the lower support 37 and the plate-shaped mesh material 38 abuts on the back surface of the expand tape 12. In this state, the control valve 40b and the control valve 41b are switched to a communicating state, and suction force is applied to the suction holes 38a and the suction groove 39 by the suction means 40 and the suction means 41 to form the lower support 37 and the plate-shaped mesh material 38. The expand tape 12 is brought into close contact with the lower surface. By the expanding tape 12 being brought into close contact with the cooling table 24 side, the divided chips 16 and DAF 17 are maintained in a separated state. At this stage, the cooling table 24 is not cooled by the cooling means 42, and the cooling table 24 is used only for adsorbing the expanded tape 12.

続いて昇降駆動機構32を駆動してフレーム保持手段22を下降させ、エキスパンドテープ12に対する拡張方向の外力付与を解除する。図5に示すように、エキスパンドテープ拡張ステップで伸長した後のエキスパンドテープ12には弛みが生じる。このエキスパンドテープ12の弛みは、吸引孔38aと吸引溝39からの吸引力で冷却テーブル24に密着している領域の外側、すなわち分割後のチップ16及びDAF17よりも外縁側の領域で、環状フレーム11に対して自重で下方に向けて垂れ下がる形状として出現する。 Subsequently, the elevating drive mechanism 32 is driven to lower the frame holding means 22 to release the external force applied to the expanding tape 12 in the expansion direction. As shown in FIG. 5, the expanded tape 12 is slackened after being stretched in the expanded tape expansion step. The slack of the expanded tape 12 is formed on the outside of the region in close contact with the cooling table 24 by the suction force from the suction hole 38a and the suction groove 39, that is, the region on the outer edge side of the divided chips 16 and DAF 17, and the annular frame. It appears as a shape that hangs downward due to its own weight with respect to 11.

続いて、エキスパンドテープ拡張ステップで伸長したエキスパンドテープ12を加熱収縮させる加熱ステップ(図5参照)を実施する。加熱手段27はエキスパンドテープ12の弛み部分の下方に位置しており、加熱に際して昇降駆動機構56を駆動して加熱手段27を上昇させてエキスパンドテープ12に近づける。そして、図5のようにエキスパンドテープ12との距離を適切にした状態で、加熱手段27から高温(一例として100℃以上)の温風をエキスパンドテープ12の弛み部分に向けて噴出させる。この温風で加熱されたエキスパンドテープ12が熱収縮して弛みが減少する。 Subsequently, a heating step (see FIG. 5) is performed in which the expanded tape 12 stretched in the expanded tape expansion step is heated and shrunk. The heating means 27 is located below the slack portion of the expanding tape 12, and when heating, the elevating drive mechanism 56 is driven to raise the heating means 27 and bring it closer to the expanding tape 12. Then, with an appropriate distance from the expanding tape 12 as shown in FIG. 5, hot air at a high temperature (for example, 100 ° C. or higher) is blown from the heating means 27 toward the slack portion of the expanding tape 12. The expanded tape 12 heated by this warm air shrinks heat and the slack is reduced.

このとき、冷却テーブル24の下面の略全体にわたって吸引力が作用しているため、少なくとも吸引溝39が設けられている部分よりも内径側の領域では、エキスパンドテープ12は下方に向けて垂れ下がらずに冷却テーブル24側に密着されている。従って、熱収縮の対象となるエキスパンドテープ12の垂れ下がりを、加熱手段27によって効率的に加熱できる領域(ウェーハ13よりも外径側の領域)に確実に位置させることができる。また、分割後のチップ16及びDAF17が貼着されているエキスパンドテープ12の中央部分は、冷却テーブル24に密着されていて加熱による熱収縮の影響を受けにくいので、加熱時におけるチップ16同士の不規則な干渉等を防ぐことができる。 At this time, since the suction force acts on substantially the entire lower surface of the cooling table 24, the expand tape 12 does not hang downward at least in the region on the inner diameter side of the portion where the suction groove 39 is provided. It is in close contact with the cooling table 24 side. Therefore, the hanging of the expand tape 12, which is the target of heat shrinkage, can be reliably positioned in the region where the heating means 27 can efficiently heat (the region on the outer diameter side of the wafer 13). Further, since the central portion of the expanded tape 12 to which the divided chips 16 and DAF 17 are attached is in close contact with the cooling table 24 and is not easily affected by heat shrinkage due to heating, the chips 16 do not interfere with each other during heating. It is possible to prevent regular interference and the like.

なお、エキスパンドテープ12の弛みが大きい場合には、エキスパンドテープ12に対する吸引エリアを変化させながら段階的に加熱を行ってもよい。具体的には、まず吸引孔38aと吸引溝39の両方に吸引力を作用させた状態で、加熱手段27による第1段階の加熱を行う。続いて、吸引手段41による吸引溝39への吸引を解除すると、冷却テーブル24によるエキスパンドテープ12の吸着領域の減少に伴って、第1段階の加熱では除去し切れなかったエキスパンドテープ12の弛みの残余部分が下方への垂れ下がりとして現れる。エキスパンドテープ12の当該部分に対して、加熱手段27による第2段階の加熱を行う。このように段階的にエキスパンドテープ12を加熱すると、エキスパンドテープ12の弛みが大きい場合でも、エキスパンドテープ12を効率的且つ確実に熱収縮させることができる。 If the expanding tape 12 has a large amount of slack, heating may be performed stepwise while changing the suction area for the expanding tape 12. Specifically, first, the first stage heating is performed by the heating means 27 in a state where the suction force is applied to both the suction hole 38a and the suction groove 39. Subsequently, when the suction to the suction groove 39 by the suction means 41 is released, the slack of the expand tape 12 that could not be completely removed by the heating of the first stage is reduced due to the decrease of the suction region of the expand tape 12 by the cooling table 24. The rest appears as a downward hang. The portion of the expanded tape 12 is heated in the second stage by the heating means 27. By heating the expanding tape 12 step by step in this way, the expanding tape 12 can be efficiently and surely heat-shrinked even when the expanding tape 12 has a large amount of slack.

加熱手段27には、上方へ向けて吹き出される温風の範囲が拡散されるようなノズルを設けてもよい。また、温風の吹き出し方向を変化させることが可能な可変方向ノズルを加熱手段27に備えてもよい。これらの構成によって、加熱手段27による最適な加熱範囲を適宜設定することができる。 The heating means 27 may be provided with a nozzle that diffuses the range of the warm air blown upward. Further, the heating means 27 may be provided with a variable direction nozzle capable of changing the blowing direction of warm air. With these configurations, the optimum heating range by the heating means 27 can be appropriately set.

また、本実施の形態では、周方向に位置を異ならせて複数の加熱手段27を設けることによって、エキスパンドテープ12に対して周方向の広い範囲での加熱を実現している。変形例として、基台21に対して、昇降移動だけでなく周方向にも移動可能なように加熱手段27を支持させてもよい。これにより、環状の押圧手段23に対応する環状の領域全体でエキスパンドテープ12を加熱しやすくなる。 Further, in the present embodiment, the expanded tape 12 is heated in a wide range in the circumferential direction by providing the plurality of heating means 27 at different positions in the circumferential direction. As a modification, the base 21 may be supported by the heating means 27 so that it can move not only up and down but also in the circumferential direction. This facilitates heating of the expanding tape 12 over the entire annular region corresponding to the annular pressing means 23.

加熱ステップが完了した後、テープ拡張装置20から外部へウェーハユニット10を搬出する。搬出の際は、冷却テーブル24の吸引孔38aと吸引溝39からエキスパンドテープ12への吸引を解除する。そして、一対の仮置きステージ25を接近位置(図1、図6)にして、昇降駆動機構32を駆動してフレーム保持手段22を図5の位置から下降させる。すると、加工済のウェーハユニット10がフレーム保持手段22に伴って下降し、環状フレーム11が一対の仮置きステージ25の上側の支持段部(支持面25b)に支持される。続いて、図示を省略する搬入出機構によって、仮置きステージ25上からテープ拡張装置20の外部へ加工済のウェーハユニット10が搬出される。先に実施した加熱ステップでエキスパンドテープ12の弛みが減少されているため、テープ拡張装置20からの搬出時にウェーハユニット10上の複数のチップ16が相互に動きにくく、分割加工後のエッジチッピング等を防止できる。 After the heating step is completed, the wafer unit 10 is carried out from the tape expansion device 20 to the outside. At the time of carrying out, the suction from the suction hole 38a and the suction groove 39 of the cooling table 24 to the expanding tape 12 is released. Then, the pair of temporary placement stages 25 are set to close positions (FIGS. 1 and 6), and the elevating drive mechanism 32 is driven to lower the frame holding means 22 from the position shown in FIG. Then, the processed wafer unit 10 is lowered along with the frame holding means 22, and the annular frame 11 is supported by the upper support step portion (support surface 25b) of the pair of temporary placement stages 25. Subsequently, the processed wafer unit 10 is carried out from the temporary placement stage 25 to the outside of the tape expansion device 20 by the carry-in / out mechanism (not shown). Since the slack of the expanding tape 12 is reduced in the heating step carried out earlier, the plurality of chips 16 on the wafer unit 10 are difficult to move with each other when being carried out from the tape expansion device 20, and edge chipping after division processing and the like are performed. Can be prevented.

加工済のウェーハユニット10を一対の仮置きステージ25の上側の支持段部(支持面25b)から外部に搬出する際に、一対の仮置きステージ25の下側の支持段部(支持面25a)に、テープ拡張装置20による加工前の(次に加工する)ウェーハユニット10を搬入することができる。外部へのウェーハユニット10の搬出と外部からのウェーハユニット10の搬入を一度に行うので、装置のダウンタイムを極力減らすことができる。各ウェーハユニット10の搬入と搬出が完了すると図1に示す状態になり、以上で説明した一連のステップを繰り返して実行することができる。 When the processed wafer unit 10 is carried out from the upper support step portion (support surface 25b) of the pair of temporary placement stages 25, the lower support step portion (support surface 25a) of the pair of temporary placement stages 25 is carried out. The wafer unit 10 before (next to be processed) processed by the tape expansion device 20 can be carried into the wafer. Since the wafer unit 10 is carried out to the outside and the wafer unit 10 is carried in from the outside at the same time, the downtime of the apparatus can be reduced as much as possible. When the loading and unloading of each wafer unit 10 is completed, the state shown in FIG. 1 is reached, and the series of steps described above can be repeated and executed.

以上のように、本実施の形態のテープ拡張装置20では、ウェーハ13とDAF17の分割前に実施するエキスパンドテープ12の冷却から、ウェーハ13とDAF17の分割後に実施するエキスパンドテープ12の加熱までを、フレーム保持手段22や冷却テーブル24を備えた共通のステージ上で行っている。すなわち、エキスパンドテープ12の弛みが生じた状態でウェーハユニット10を別設の加熱装置まで搬送する必要がなく、チップ16の相互移動に起因するエッジチッピング等を防止して良好な分割を実現できる。また、ウェーハユニット10を別設の加熱装置まで搬送するための時間を省略して、ウェーハ分割加工全体におけるスループット向上にも寄与する。また、エキスパンドテープ12に対する冷却と加熱とを共通のステージで実施することにより、装置全体のフットプリントを小さくして、設置スペースの効率化を図ることができる。 As described above, in the tape expansion device 20 of the present embodiment, from the cooling of the expanded tape 12 performed before the wafer 13 and the DAF 17 are split to the heating of the expanded tape 12 performed after the wafer 13 and the DAF 17 are split. This is done on a common stage equipped with a frame holding means 22 and a cooling table 24. That is, it is not necessary to transport the wafer unit 10 to a separately installed heating device in a state where the expanded tape 12 is slackened, and edge chipping or the like due to mutual movement of the chips 16 can be prevented and good division can be realized. Further, the time for transporting the wafer unit 10 to the separately installed heating device is omitted, which contributes to the improvement of the throughput in the entire wafer division processing. Further, by performing cooling and heating of the expanding tape 12 on a common stage, the footprint of the entire device can be reduced and the installation space can be made more efficient.

本実施の形態のテープ拡張装置20は、エキスパンドテープ拡張ステップ(図4)において、押圧手段23を移動させずにフレーム保持手段22を上昇させているが、押圧手段23を下降させてエキスパンドテープ12を拡張させる構成を採用することも可能である。すなわち、押圧手段とフレーム保持手段の相対移動によってテープ拡張を行わせる構成であればよい。 In the expanding tape expanding step (FIG. 4), the tape expanding device 20 of the present embodiment raises the frame holding means 22 without moving the pressing means 23, but lowers the pressing means 23 to lower the expanding tape 12. It is also possible to adopt a configuration that expands. That is, the tape may be expanded by the relative movement of the pressing means and the frame holding means.

本実施の形態では、エキスパンドテープ12に対して高温の温風を吹き付ける加熱手段27を用いているが、加熱手段の構成はこれに限定されない。例えば、エキスパンドテープに対して直接的に接触可能な当接部分を備え、該当接部分を加熱するタイプの加熱手段を備えてもよい。 In the present embodiment, the heating means 27 for blowing high-temperature warm air onto the expanding tape 12 is used, but the configuration of the heating means is not limited to this. For example, a contact portion that can be directly contacted with the expanded tape may be provided, and a heating means of a type that heats the contact portion may be provided.

本発明を適用して分割されるウェーハ(被加工物)の材質やウェーハ上に形成されるデバイスの種類等は限定されない。例えば、被加工物として、半導体デバイスウェーハ以外に、光デバイスウェーハ、パッケージ基板、半導体基板、無機材料基板、酸化物ウェーハ、生セラミックス基板、圧電基板等の各種ワークが用いられてもよい。半導体デバイスウェーハとしては、デバイス形成後のシリコンウェーハや化合物半導体ウェーハが用いられてもよい。光デバイスウェーハとしては、デバイス形成後のサファイアウェーハやシリコンカーバイドウェーハが用いられてもよい。また、パッケージ基板としてはCSP(Chip Size Package)基板、半導体基板としてはシリコンやガリウム砒素等、無機材料基板としてはサファイア、セラミックス、ガラス等が用いられてもよい。さらに、酸化物ウェーハとしては、デバイス形成後又はデバイス形成前のリチウムタンタレート、リチウムナイオベートが用いられてもよい。 The material of the wafer (workpiece) to be divided by applying the present invention, the type of device formed on the wafer, and the like are not limited. For example, as the workpiece, in addition to the semiconductor device wafer, various workpieces such as an optical device wafer, a package substrate, a semiconductor substrate, an inorganic material substrate, an oxide wafer, a raw ceramic substrate, and a piezoelectric substrate may be used. As the semiconductor device wafer, a silicon wafer after device formation or a compound semiconductor wafer may be used. As the optical device wafer, a sapphire wafer or a silicon carbide wafer after device formation may be used. Further, a CSP (Chip Size Package) substrate may be used as the package substrate, silicon, gallium arsenide or the like may be used as the semiconductor substrate, and sapphire, ceramics, glass or the like may be used as the inorganic material substrate. Further, as the oxide wafer, lithium tantalate or lithium niobate after device formation or before device formation may be used.

また、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Moreover, although each embodiment of the present invention has been described, as another embodiment of the present invention, the above-described embodiments and modifications may be combined in whole or in part.

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment and modification, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Further, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by the advancement of the technology or another technology derived from the technology, it may be carried out by the method. Therefore, the scope of claims covers all embodiments that may be included within the scope of the technical idea of the present invention.

以上説明したように、本発明のテープ拡張装置及びテープ拡張方法によれば、ウェーハ分割後のエッジチッピング等を防いで、デバイスの製造エラー低減及び生産性向上に寄与することができる。 As described above, according to the tape expansion device and the tape expansion method of the present invention, it is possible to prevent edge chipping and the like after wafer division, and to contribute to the reduction of manufacturing errors and the improvement of productivity of the device.

10 :ウェーハユニット
11 :環状フレーム
12 :エキスパンドテープ
13 :ウェーハ
15 :改質層
16 :チップ
17 :DAF
20 :テープ拡張装置
21 :基台
22 :フレーム保持手段
23 :押圧手段
24 :冷却テーブル
25 :仮置きステージ
26 :フレーム把持爪
27 :加熱手段
35 :ローラー
36 :上部支持体
37 :下部支持体
38 :板状メッシュ材
38a :吸引孔
39 :吸引溝
40 :吸引手段
41 :吸引手段
42 :冷却手段
43 :冷却伝達部
10: Wafer unit 11: Circular frame 12: Expanded tape 13: Wafer 15: Modified layer 16: Chip 17: DAF
20: Tape expansion device 21: Base 22: Frame holding means 23: Pressing means 24: Cooling table 25: Temporary placement stage 26: Frame gripping claw 27: Heating means 35: Roller 36: Upper support 37: Lower support 38 : Plate-shaped mesh material 38a: Suction hole 39: Suction groove 40: Suction means 41: Suction means 42: Cooling means 43: Cooling transmission unit

Claims (4)

複数の分割予定ラインによって区画された領域に複数のデバイスが形成されたウェーハが貼着されるとともに外周部が環状フレームに装着されたエキスパンドテープを拡張するためのテープ拡張装置であって、
該エキスパンドテープに貼着された該ウェーハが鉛直下向きに向いた状態で、該環状フレームを該テープ拡張装置に搬入する搬入出機構と、
該エキスパンドテープに貼着された該ウェーハが鉛直下向きに向いた状態で該環状フレームを上面に保持するフレーム保持手段と、
該フレーム保持手段と該ウェーハの外周縁との間で該エキスパンドテープを上方から環状に押圧して拡張し、分割起点に沿って該ウェーハを分割する押圧手段と、
環状の該押圧手段の内周側に昇降可能に配設され、該エキスパンドテープを介して該ウェーハ全面にわたって当接する当接面に吸引孔を有する冷却テーブルと、
該フレーム保持手段と該ウェーハの外周縁との間で伸長した該エキスパンドテープを加熱して収縮させる加熱手段と、を備えることを特徴とするテープ拡張装置。
A tape expansion device for expanding an expanded tape having a wafer having a plurality of devices formed on a region partitioned by a plurality of scheduled division lines and having an outer peripheral portion mounted on an annular frame.
A loading / unloading mechanism for loading the annular frame into the tape expansion device with the wafer attached to the expanding tape facing vertically downward.
A frame holding means for holding the annular frame on the upper surface in a state where the wafer attached to the expanding tape faces vertically downward, and
An expanding tape is annularly pressed from above between the frame holding means and the outer peripheral edge of the wafer to expand, and a pressing means for dividing the wafer along a split starting point.
A cooling table which is arranged so as to be able to move up and down on the inner peripheral side of the annular pressing means and has a suction hole on the contact surface which abuts over the entire surface of the wafer via the expand tape.
A tape expansion device comprising: a heating means for heating and shrinking the expanded tape extended between the frame holding means and the outer peripheral edge of the wafer.
請求項1記載のテープ拡張装置を用いるテープ拡張方法において、
該ウェーハが鉛直下向きに向いた状態で、該冷却テーブルの該当接面の下方に該エキスパンドテープの裏面が位置するように該環状フレームを保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後に、該冷却テーブルの該当接面に該エキスパンドテープの裏面を当接させ、該吸引孔に吸引力を作用させ該エキスパンドテープを冷却するエキスパンドテープ冷却ステップと、
該フレーム保持手段と該押圧手段とを相対移動させて該エキスパンドテープを拡張するエキスパンドテープ拡張ステップと、
該冷却テーブルの該当接面を該エキスパンドテープ裏面に当接させて該吸引孔に吸引力を作用させた状態で、該フレーム保持手段と該ウェーハの外周縁との間で伸長した該エキスパンドテープを該加熱手段により加熱して収縮させる加熱ステップと、を有することを特徴とするテープ拡張方法。
In the tape expansion method using the tape expansion device according to claim 1,
A holding step of holding the annular frame so that the back surface of the expanded tape is located below the relevant contact surface of the cooling table with the wafer facing vertically downward.
After performing the holding step, an expanded tape cooling step in which the back surface of the expanded tape is brought into contact with the corresponding contact surface of the cooling table and a suction force is applied to the suction holes to cool the expanded tape.
An expanded tape expansion step for expanding the expanded tape by relatively moving the frame holding means and the pressing means, and
The expanded tape extended between the frame holding means and the outer peripheral edge of the wafer in a state where the corresponding contact surface of the cooling table is brought into contact with the back surface of the expanding tape and a suction force is applied to the suction holes. A tape expanding method comprising: a heating step of heating and shrinking by the heating means.
該冷却テーブルを該エキスパンドテープから離間させて、該エキスパンドテープ拡張ステップを行い、The cooling table is separated from the expanding tape and the expanding tape expansion step is performed.
該冷却テーブルを該エキスパンドテープに向けて移動させ、該冷却テーブルの該当接面を該エキスパンドテープ裏面に当接させて、該加熱ステップを行うことを特徴とする、請求項2に記載のテープ拡張方法。The tape expansion according to claim 2, wherein the cooling table is moved toward the expanding tape, and the corresponding contact surface of the cooling table is brought into contact with the back surface of the expanding tape to perform the heating step. Method.
該エキスパンドテープ拡張ステップで、該冷却テーブルを移動させずに、該冷却テーブルの該当接面に該エキスパンドテープの裏面が当接する位置で該吸引孔から空気を噴出しながら、該エキスパンドテープを拡張することを特徴とする、請求項2に記載のテープ拡張方法。In the expanding tape expansion step, the expanding tape is expanded while blowing air from the suction holes at a position where the back surface of the expanding tape abuts on the corresponding contact surface of the cooling table without moving the cooling table. The tape expansion method according to claim 2, wherein the tape is expanded.
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