JP7242130B2 - エキスパンド装置 - Google Patents

エキスパンド装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7242130B2
JP7242130B2 JP2019019550A JP2019019550A JP7242130B2 JP 7242130 B2 JP7242130 B2 JP 7242130B2 JP 2019019550 A JP2019019550 A JP 2019019550A JP 2019019550 A JP2019019550 A JP 2019019550A JP 7242130 B2 JP7242130 B2 JP 7242130B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
frame
workpiece
sheet
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019019550A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020126960A (ja
Inventor
智人 松田
吉洋 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2019019550A priority Critical patent/JP7242130B2/ja
Priority to CN202010079512.7A priority patent/CN111540693A/zh
Priority to TW109103411A priority patent/TWI826641B/zh
Priority to KR1020200013823A priority patent/KR20200096879A/ko
Publication of JP2020126960A publication Critical patent/JP2020126960A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7242130B2 publication Critical patent/JP7242130B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132—Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Description

本発明は、環状フレームに外周側が貼着されたエキスパンドシートを径方向外側に拡張するエキスパンド装置に関する。
円板状のウェーハの表面に複数の交差する分割予定ライン（ストリートとも呼ばれる）を設定し、分割予定ラインで区画された各領域にデバイスを形成した後、分割予定ラインに沿ってウェーハを分割すると個々のデバイスチップを形成できる。形成されたデバイスチップは、電子機器等に搭載されて使用される。
ウェーハの分割は、例えば、レーザ加工装置を使用して実施する。例えば、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを分割予定ラインに沿って該ウェーハの内部に集光し、分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層を形成する。
ウェーハの裏面側には、予め、エキスパンドシートと呼ばれるシートを貼着しておく。エキスパンドシートの外周側には、金属等で形成された環状フレームが貼られる。そして、該エキスパンドシートにウェーハを貼着すると、ウェーハと、エキスパンドシートと、環状フレームと、が一体となった被加工物ユニットが形成される。
分割予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質層が形成された状態でエキスパンドシートを径方向外側に拡張すると、該改質層を起点としてウェーハが破断されてデバイスチップが形成され、さらに各デバイスチップの間隔が広げられる。各デバイスチップの間隔が広げられていると、その後に被加工物ユニットを運搬等する際に各デバイスチップが互いに接触しにくくなり、該デバイスチップの損傷が抑制される。
ただし、常温環境下でエキスパンドシートを拡張すると、環状フレームの内周縁と、ウェーハと、の間の領域でエキスパンドシートが伸びるばかりで、該ウェーハに貼着された領域のエキスパンドシートを適切に拡張できない場合がある。そこで、エキスパンドシートの拡張機構等の各種の構成要素を収容した冷却チャンバを備えるエキスパンド装置が使用される（例えば、特許文献１乃至特許文献３）。
該装置等では、冷却チャンバの内部にフレームユニットを搬入し、チャンバの内部の雰囲気を冷却してエキスパンドシートを冷却し、エキスパンドシートを伸びにくくした状態でエキスパンドシートを拡張するため、ウェーハが破断されやすくなる。
特開２０１８－１１３３５０号公報 特開２０１６－１８１６５９号公報 特開２００７－１８９０５７号公報
エキスパンド装置に冷却チャンバを組み込むと、エキスパンド装置が大型化してしまう。そして、エキスパンドシートを確実に冷却できるように容量の大きな冷却チャンバの内部空間を冷却するのは容易ではなく、エキスパンドシートの冷却コストが無視できないものとなる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より簡素な構造でエキスパンドシートの冷却を実施できるエキスパンド装置を提供することである。
本発明の一態様によれば、被加工物と、該被加工物に貼着されたエキスパンドシートと、該エキスパンドシートの外周側が貼着された環状フレームと、を含む被加工物ユニットの該エキスパンドシートを拡張するエキスパンド装置であって、被加工物ユニットの環状フレームを支持できるフレーム支持部と、該フレーム支持部と共に該環状フレームを挟持できるフレーム押さえ部と、を有したフレーム固定ユニットと、該フレーム固定ユニットで固定された環状フレームを有した被加工物ユニットに含まれるエキスパンドシートを拡張できる拡張ユニットと、を備え、該フレーム固定ユニットの該フレーム押さえ部は、噴出口と、一端が該噴出口に通じるとともに他端が冷却エアー供給源に通じる冷却エアー供給路と、を備え、該噴出口は、該冷却エアー供給源から供給された冷却エアーを該フレーム固定ユニットで固定された環状フレームを有した被加工物ユニットに含まれるエキスパンドシートの被加工物と、該環状フレームの内周縁と、の間の領域に向かって噴出できることを特徴とするエキスパンド装置が提供される。
好ましくは、該フレーム固定ユニットの該フレーム押さえ部には、環状に並んで配置された複数の該噴出口が形成され、該冷却エアー供給路は、環状冷却路と、該環状冷却路から複数の該噴出口にそれぞれ至る複数の分岐路と、一端が該冷却エアー供給源に通じ他端が該環状冷却路へ至る供給路と、を含み、該冷却エアー供給源は、該環状冷却路に冷却エアーを供給することで該フレーム固定ユニットを冷却して該フレーム固定ユニットで固定された該環状フレームを有した該被加工物ユニットの該被加工物の周囲に冷却空間を形成できる。
さらに好ましくは、該フレーム固定ユニットで固定された該環状フレームを有した該被加工物ユニットに含まれる該エキスパンドシートを介して該被加工物ユニットに含まれる該被加工物に接触可能な冷却プレートを更に備える。また、好ましくは、該拡張ユニットで拡張され弛みが生じた該エキスパンドシートを加熱し収縮させて該弛みを除去するシート収縮ユニットをさらに備え、該シート収縮ユニットは、支持プレートと、該支持プレートに設けられた加熱ユニットと、該支持プレートに設けられた回転モーターと、該回転モーターに装着された回転軸と、該回転軸に接続されたシャッタープレートと、を備え、該シャッタープレートは、該支持プレートにおける該加熱ユニットの配置に対応する配置で開口を備え、該シート収縮ユニットは、該回転モーターを作動させ該回転軸を回転させて該シャッタープレートを回転させ、該加熱ユニットの位置と、該開口の位置と、をずらすことができ、該シート収縮ユニットは、該回転モーターを作動させ該回転軸を回転させて該シャッタープレートを回転させ、該加熱ユニットの位置に該開口の位置を合わせ、該開口を通じて該加熱ユニットで該エキスパンドシートの該領域を加熱できる。
本発明の一態様に係るエキスパンド装置では、フレーム固定ユニットで環状フレームを固定できる。そして、該環状フレームを含む被加工物ユニットに含まれる被加工物及びエキスパンドシートを冷却できる。特に、該エキスパンド装置は、フレーム固定ユニットに形成された噴出口からエキスパンドシートの該被加工物と、該環状フレームの内周縁と、の間の領域に冷却エアーを噴出することで該領域を冷却できる。
したがって、本発明の一態様に係るエキスパンド装置は、該エキスパンド装置においてエキスパンドシートの拡張したい領域を十分に冷却できる。そのため、該エキスパンド装置は、被加工物ユニット、フレーム固定ユニット、拡張ユニット等を収容できる大きな冷却チャンバを必要としない。
したがって、本発明により、より簡素な構造でエキスパンドシートの冷却を実施できるエキスパンド装置が提供される。
エキスパンド装置の一例を模式的に示す斜視図である。 被加工物ユニットが搬入されたエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。 エキスパンドシートの冷却を実施しているエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。 エキスパンドシートの拡張を実施しているエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。 弛みが生じるエキスパンドシートの該弛みの除去を実施しているエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。 被加工物ユニットが搬入された他の一例に係るエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。 エキスパンドシートの冷却を実施しているエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。 エキスパンドシートの拡張を実施しているエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。 弛みが生じるエキスパンドシートの該弛みの除去を実施するエキスパンド装置を模式的に示す断面図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係るエキスパンド装置は、被加工物と、エキスパンドシートと、環状フレームと、が一体化された被加工物ユニットのエキスパンドシートを拡張する。図２等に、被加工物ユニット１１の断面を示す。
被加工物ユニット１１が備えるエキスパンドシート７は、例えば、塩化ビニル等からなる基材層と、該基材層に支持された糊層と、を含む。エキスパンドシート７の一方の面の中央領域は、被加工物１に貼着されている。また、エキスパンドシート７の外周部は、開口を備える環状フレーム９の内周部に該開口を塞ぐように貼着されている。
被加工物１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料からなるウェーハ、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板である。被加工物１の表面は互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画され、区画された各領域にはＩＣ（Integrated circuit）等のデバイス５が形成される。被加工物１を該分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。
被加工物１の内部には、該分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層３が形成されている。改質層３は、例えば、被加工物１に対して透過性を有する波長（被加工物１を透過できる波長）のレーザビームを分割予定ラインに沿って被加工物１の内部に集光することで形成できる。
分割予定ラインに沿って内部に改質層３が形成されている被加工物１に径方向外側に向いた力をかけると、改質層３から被加工物１の上下面に至るクラックが生じ、被加工物１が分割されて個々のデバイスチップ１５（図４等参照）が形成される。その後、エキスパンドシート７からの個々のデバイスチップ１５のピックアップを容易にするために、エキスパンドシート７がさらに拡張され、デバイスチップ１５間の間隔が広げられる。本実施形態に係るエキスパンド装置は、エキスパンドシート７の拡張を実施する。
なお、被加工物１には、予めＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が設けられてもよい。ＤＡＦは、デバイスチップ１５を所定の実装対象に実装する際の接着剤として機能する膜である。該エキスパンド装置は、ＤＡＦが設けられた被加工物１をＤＡＦごと分割できる。この場合、ＤＡＦが設けられたデバイスチップ１５が形成される。
本実施形態に係るエキスパンド装置の一例について、図１乃至図５を用いて説明する。図１には、エキスパンド装置２の斜視図が模式的に示されており、図２には、被加工物ユニット１１が搬入された該エキスパンド装置２の断面図が模式的に示されている。エキスパンド装置２は、被加工物ユニット１１の環状フレーム９を固定するフレーム固定ユニット４と、被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７を拡張できる拡張ユニット３２と、を備える。
エキスパンド装置２は、さらに、被加工物ユニット１１に含まれるエキスパンドシート７を介して該被加工物ユニット１１に含まれる被加工物１に接触してエキスパンドシート７と、被加工物１と、を冷却できる保持テーブル（冷却プレート）３４を備える。また、エキスパンド装置２は、拡張され弛みが生じたエキスパンドシート７を加熱し収縮させて該弛みを除去するシート収縮ユニット５０を備える。以下、エキスパンド装置２の各構成要素について詳述する。
フレーム固定ユニット４は、被加工物ユニット１１の環状フレーム９を支持できるフレーム支持部６を備える。フレーム支持部６は、上面が平坦な環状の部材であり、中央に環状フレーム９の開口の径に対応した径の開口６ａを備える。フレーム支持部６の下面には複数のロッド１２の上端が接続されており、該ロッド１２の下端はそれぞれエアシリンダ１０等の昇降機構に収容されている。エアシリンダ１０を作動させロッド１２を昇降させることにより、フレーム支持部６を昇降できる。
フレーム固定ユニット４は、フレーム支持部６と共に環状フレーム９を挟持できる環状のフレーム押さえ部８をさらに備える。フレーム押さえ部８は、フレーム支持部６の開口６ａと同等の径の開口８ａを中央に備えた環状の部材であり、下面が平坦である。
環状フレーム９が載るフレーム支持部６を上昇させ、フレーム押さえ部８の下面に該環状フレーム９を接触させると、環状フレーム９がフレーム支持部６及びフレーム押さえ部８により挟持されて保持される。フレーム押さえ部８は、固定された環状フレーム９に位置ずれが生じないように、環状フレーム９を強固な力で把持できる。
また、フレーム押さえ部８は外力に応じて上方に移動可能であってもよい。例えば、環状フレーム９が載るフレーム支持部６を上昇させ環状フレーム９をフレーム押さえ部８に接触させた後、さらにフレーム支持部６を上昇させることでフレーム押さえ部８が上昇するように構成されてもよい。
フレーム固定ユニット４のフレーム押さえ部８は、開口８ａの内周壁に噴出口２２が形成されている。例えば、図１及び図２に示す通り、フレーム押さえ部８の内周壁には環状に等間隔に並ぶように複数の噴出口２２が形成されている。
フレーム固定ユニット４のフレーム押さえ部８の内部には、一端が噴出口２２に通じるとともに他端が冷却エアー供給源３０に通じる冷却エアー供給路２０が形成されている。冷却エアー供給路２０は、例えば、フレーム押さえ部８の内周壁を囲むように配された環状冷却路１４と、該環状冷却路１４から複数の噴出口２２にそれぞれ至る複数の分岐路１６と、を含む。さらに、冷却エアー供給路２０は、一端が冷却エアー供給源３０に通じ他端が環状冷却路１４へ至る供給路１８を含む。
冷却エアー供給源３０は、冷却エアー供給路２０を通じて噴出口２２に冷却エアーを供給できる。冷却エアー供給源３０は、圧縮エアー供給源２８と、該圧縮エアー供給源２８から供給された圧縮エアーを冷却して冷却エアーへと変化させるボルテックスチューブ２４等の冷却機構と、を備える。さらに、圧縮エアー供給源２８と、ボルテックスチューブ２４と、の間の通気路には開閉弁２６が設けられている。開閉弁２６を開くと冷却エアー供給源３０から冷却エアー供給路２０に冷却エアーが供給される。
環状フレーム９をフレーム固定ユニット４により固定した状態で冷却エアー供給路２０に冷却エアーを供給すると、複数の該噴出口２２から該被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７に該冷却エアーが供給される。このとき、フレーム押さえ部８自体が冷却され、環状フレーム９が冷却される。すなわち、冷却エアーは、被加工物ユニット１１全体の冷却に寄与する。なお、フレーム押さえ部８は、環状フレーム９を効率的に冷却するために熱伝導性の高いアルミニウム等の金属で形成されることが好ましい。
拡張ユニット３２は、フレーム固定ユニット４で固定された環状フレーム９を有した被加工物ユニット１１に含まれるエキスパンドシート７を拡張できる。拡張ユニット３２は、フレーム固定ユニット４のフレーム支持部６の開口６ａに収まる保持テーブル３４を備える。保持テーブル３４の上面には、フレーム固定ユニット４で固定された環状フレーム９を有する被加工物ユニット１１に含まれるエキスパンドシート７を介して、被加工物１が載せられる。
保持テーブル３４は、エキスパンドシート７を介して被加工物１を吸引保持できる。保持テーブル３４の上面には複数の吸引口３８が形成されており、保持テーブル３４の内部にはそれぞれの吸引口３８に接続される吸引路３６が形成されている。そして、吸引路３６は、保持テーブル３４の外部に配された吸引源４２に接続されている。
吸引路３６と、吸引源４２と、の間には開閉弁４０が設けられている。開閉弁４０を開けると、吸引源４２により生じた負圧を吸引路３６及び吸引口３８を介して保持テーブル３４の上面に載る被保持物に作用できる。すなわち、吸引路３６、吸引口３８、開閉弁４０及び吸引源４２等は、エキスパンドシート７を介して被加工物１を吸引保持する保持機構として機能する。
また、保持テーブル３４の下面には、ピストンクーラー等の冷却ユニット４４が設けられている。冷却ユニット４４を作動させると保持テーブル３４を冷却できる。保持テーブル３４は、フレーム固定ユニット４で固定された環状フレーム９を有した被加工物ユニット１１に含まれるエキスパンドシート７を介して該被加工物ユニット１１に含まれる被加工物１に接触可能な冷却プレートとして機能できる。なお、保持テーブル３４は、冷却が効率的に実施されるように熱伝導性の高いアルミニウム等で形成されるのが好ましい。
保持テーブル３４の下面には、複数のロッド４８の上端が接続されており、該ロッド４８の下端はそれぞれエアシリンダ４６等の昇降機構に収容されている。エアシリンダ４６を作動させてロッド４８昇降することにより、保持テーブル（冷却プレート）３４を昇降できる。フレーム固定ユニット４に環状フレーム９を固定させた状態で保持テーブル３４を上昇させると、環状フレーム９に貼着されているエキスパンドシート７が径方向外側に拡張される。
シート収縮ユニット５０は、拡張され弛みが生じたエキスパンドシート７の環状フレーム９の内周縁と、被加工物１と、の間の領域を加熱して収縮させ、弛みを除去する。シート収縮ユニット５０は、該シート収縮ユニット５０の各構成要素を上方から支持するロッド５２と、該ロッド５２の下端に接続された円板状の支持プレート５４と、支持プレート５４の外周部下面に設けられた複数の加熱ユニット５６と、を備える。
加熱ユニット５６は、加熱されたエアーを下方に噴出させる機能を有する。図２に、加熱ユニット５６の断面を示す。加熱ユニット５６は、鉛直方向に沿った円筒状の筐体を備えるエアー供給路５８を備える。エアー供給路５８の上端は、開閉弁６２を介してエアー供給源６０に接続されている。開閉弁６２を開けるとエアー供給源６０からエアー供給路５８にエアーを供給できる。なお、エアー供給源６０は、ロッド５２及び支持プレート５４等を通じてエアー供給路５８にエアーを供給してもよい。
エアー供給路５８の内部には、エアー供給源６０から供給されたエアーを加熱する加熱機構としてコイルヒーター６４が設けられている。コイルヒーター６４は、電源及びスイッチ６６に接続されており、スイッチ６６をオンにしてコイルヒーター６４に電流を流すと該コイルヒーター６４から熱が生じてエアー供給源６０から供給されたエアーが加熱される。エアー供給路５８の下面には開口５８ａが設けられており、開閉弁６２を開き加熱ユニット５６を作動させると、該開口５８ａから下方に加熱されたエアーが噴出される。
シート収縮ユニット５０は、支持プレート５４の中央下面に回転モーター６８を備え、該回転モーター６８には鉛直方向に沿った回転軸７０の上端が装着されている。回転軸７０の下端には、円板状のシャッタープレート７２が接続されている。円板状のシャッタープレート７２の径は、フレーム固定ユニット４のフレーム押さえ部８の開口８ａの径よりも僅かに小さい。フレーム押さえ部８は、シャッタープレート７２を該開口８ａに収容した状態でシャッタープレート７２に対して相対的に昇降可能であってもよい。
シャッタープレート７２は、支持プレート５４における複数の加熱ユニット５６の配置に対応する配置で複数の開口７２ａ（図１及び図５参照）を備える。例えば、支持プレート５４は、該支持プレート５４の下面の中心からの径が所定の径となる複数の等間隔に並ぶ固定位置に加熱ユニット５６をそれぞれ備える。そして、シャッタープレート７２は、該シャッタープレート７２の中心からの径が該所定の径となる複数の等間隔に並ぶ形成位置に該加熱ユニット５６の数と同じ数だけ開口７２ａを備える。
シャッタープレート７２は、加熱ユニット５６からの熱が不必要に被加工物ユニット１１に伝わるのを防止する機能を有する。加熱ユニット５６から被加工物ユニット１１への熱の伝達を遮断したい場合には、回転モーター６８を作動させて回転軸７０を回転させることでシャッタープレート７２を回転させ、各加熱ユニット５６の位置と、各開口７２ａの位置と、をずらす。
また、シート収縮ユニット５０により被加工物ユニット１１の弛みが生じたエキスパンドシート７を収縮させる際には、シャッタープレート７２を回転させて各加熱ユニット５６の位置に各開口７２ａの位置を合わせる。そして、加熱ユニット５６のエアー供給路５８の開口５８ａと、シャッタープレート７２の開口７２ａと、を通じて加熱されたエアーをエキスパンドシート７に供給する。
また、シート収縮ユニット５０のロッド５２の上端には図示しない回転モーターが接続されている。加熱ユニット５６によりエキスパンドシート７に加熱されたエアーを供給しながら該回転モーターを作動させると、拡張され弛みが生じたエキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域が全周に渡って加熱される。そして、エキスパンドシート７が収縮し、形成されたデバイスチップ１５（図４及び図５参照）の間隔が広く保たれて、デバイスチップ１５のピックアップが容易となる。
本実施形態に係るエキスパンド装置２は、フレーム固定ユニット４のフレーム押さえ部８の内周壁に形成された噴出口２２から、フレーム固定ユニット４により固定された被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７に冷却エアーを供給できる。また、保持テーブル３４に取り付けられた冷却ユニット４４を作動させると、エキスパンドシート７及び被加工物１を冷却できる。すなわち、エキスパンドシート７を上下から冷却できる。
本実施形態に係るエキスパンド装置２は、エキスパンドシート７を拡張する際にエキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域を冷却できる。該領域が冷却され伸びが抑制されたエキスパンドシート７を拡張すると、エキスパンドシート７が適切に拡張され、被加工物１を確実に分割できる。
また、被加工物１に予めＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が設けられている場合、冷却ユニット４４により保持テーブル（冷却プレート）３４を介してＤＡＦが冷却される。そのため、エキスパンドシート７の拡張により被加工物１を分割する際に、ＤＡＦの伸長が抑制されてより確実にＤＡＦも分割される。
従来、エキスパンドシート７を拡張する際にエキスパンドシート７等を冷却するには、エキスパンド装置の各構成要素を収容する大きさの冷却チャンバを用意しなければならなかった。これに対して、本実施形態に係るエキスパンド装置２では、冷却の必要性があるエキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域を冷却する。このようにエキスパンドシート７の周囲に冷却空間を形成できるため、冷却チャンバは不要となる。エキスパンド装置２は、限定された領域のみを冷却するためエキスパンドシート７を効率的に冷却できる。
次に、本実施形態に係るエキスパンド装置２の使用方法として、該エキスパンド装置２によりエキスパンドシート７を拡張する方法について説明する。まず、エキスパンド装置２に被加工物ユニット１１を搬入する。図２は、エキスパンド装置２に搬入された状態の被加工物ユニット１１及び該エキスパンド装置２の断面図が模式的に示されている。なお、図２以下の各図では、説明の便宜のため、エキスパンド装置２等の一部の構成要素の断面図が示されている。
被加工物ユニット１１を搬入する際には、図２に示す通り、被加工物ユニット１１の環状フレーム９をフレーム固定ユニット４のフレーム支持部６の上に載せ、保持テーブル３４の上にエキスパンドシート７を介して被加工物１を載せる。
次に、エキスパンドシート７等を冷却する。図３には、エキスパンドシート７を冷却するエキスパンド装置２と、冷却されているエキスパンドシート７と、の断面図が示されている。エキスパンドシート７を冷却する際には、まず、エアシリンダ１０を作動させてロッド１２を上昇させ、環状フレーム９が上方のフレーム押さえ部８に当接するまでフレーム支持部６を上昇させる。
この場合、フレーム支持部６と、フレーム押さえ部８と、により被加工物ユニット１１の環状フレーム９が挟持される。このとき、フレーム支持部６をさらに上昇させて、環状フレーム９を介してフレーム押さえ部８をさらに上昇させてもよい。
次に、冷却エアー供給源３０の開閉弁２６を開き圧縮エアー供給源２８からボルテックスチューブ２４に圧縮エアーを供給し、ボルテックスチューブ２４に該圧縮エアーを冷却させる。そして、生じた冷却エアーは、フレーム押さえ部８に形成された冷却エアー供給路２０の供給路１８、環状冷却路１４、及び分岐路１６を通じて各噴出口２２に達する。該冷却エアーは、該各噴出口２２からエキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域に向かって噴出され、エキスパンドシート７が冷却される。
冷却エアー供給源３０は、環状冷却路１４に冷却エアーを供給することでフレーム固定ユニット４を冷却して、該フレーム固定ユニット４で固定された環状フレーム９を有した被加工物ユニット１１の被加工物１の周囲に冷却空間を形成する。
なお、開閉弁２６を開き、冷却エアーによるエキスパンドシート７の冷却を開始するのは、フレーム支持部６に環状フレーム９を載せた後、フレーム固定ユニット４により該環状フレーム９を固定する前でもよい。さらに、後述の通り、エキスパンドシート７を加熱して収縮させるときだけ開閉弁２６を閉じ、それ以外、開閉弁２６を常時開けておいてもよい。開閉弁２６を開けている時間が長いほど、エキスパンド装置２の内部を十分に冷却できる。
また、被加工物１にＤＡＦが配設されている場合等、必要に応じて保持テーブル（冷却プレート）３４に取り付けられた冷却ユニット４４を作動させてエキスパンドシート７を介して被加工物１を冷却してもよい。この場合、エキスパンド装置２には、予め冷却ユニット４４による冷却を実施する指令が入力される。そして、冷却ユニット４４は、該指令がエキスパンド装置２に入力された際に直ちに作動が開始されてもよい。
次に、エキスパンドシート７を径方向外側に拡張する。図４には、エキスパンドシート７を拡張するエキスパンド装置２と、拡張されているエキスパンドシート７と、の断面図が示されている。エキスパンドシート７を径方向外側に拡張する際には、拡張ユニット３２のエアシリンダ４６を作動させてロッド４８を上昇させて保持テーブル３４を上昇させる。
この場合、エキスパンドシート７が拡張されて被加工物１に径方向外側に向く力が働き、改質層３から上下方向にクラックが生じ、該改質層３を起点として被加工物１が分割される。被加工物１が分割されると、それぞれデバイス５を有する個々のデバイスチップ１５が形成される。デバイスチップ１５は、引き続きエキスパンドシート７に保持される。
エキスパンドシート７を拡張させた後は、開閉弁２６を閉じるとともに冷却ユニット４４の稼働を停止させ、エキスパンドシート７の冷却を停止する。ただし、エキスパンドシート７の冷却の停止のタイミングはこれに限定されない。例えば、後述の通りエキスパンドシート７の拡張を解除した後にエキスパンドシート７の冷却を停止させてもよく、エキスパンドシート７を加熱する直前にエキスパンドシート７の冷却を停止させてもよい。
次に、エキスパンドシート７の拡張を解除し、エキスパンドシート７を加熱して収縮させる。エキスパンドシート７を加熱により収縮させる工程は、ヒートシュリンクとも呼ばれる。図５には、エキスパンドシート７の拡張を解除し加熱するエキスパンド装置２と、該エキスパンドシート７と、の断面図が示されている。
エキスパンドシート７の拡張を解除する際には、エアシリンダ４６を作動させてロッド４８を下降させ、保持テーブル３４を下降させる。ここで、エキスパンドシート７を拡張した後エキスパンドシート７の拡張を解除する前に、予め開閉弁４０を開けておく。そして、吸引源４２により生じる負圧を吸引路３６及び吸引口３８を介して被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７及び被加工物１に作用させ、保持テーブル３４にエキスパンドシート７等を保持させる。
エキスパンドシート７の拡張を解除すると、エキスパンドシート７に弛みが生じる。このとき、エキスパンドシート７の被加工物１と重なる領域は、保持テーブル３４の保持機構により固定されているため、図５に示す通り、エキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域に弛みが集中する。
その後、回転モーター６８を作動させて、シャッタープレート７２を回転させて開口７２ａを加熱ユニット５６の下方に移動させる。そして、開閉弁６２を開いてエアー供給源６０からエアー供給路５８にエアーを供給しつつ、スイッチ６６をオンにしてコイルヒーター６４に通電し、該エアーを加熱する。この場合、エアー供給路５８の内部で加熱されたエアーがエアー供給路５８の開口５８ａと、シャッタープレートの開口７２ａと、を通過して、弛みが生じたエキスパンドシート７の該領域に供給される。
なお、エキスパンド装置２を稼働させる間、スイッチ６６は常時オンにしてもよく、開閉弁６２の開閉を制御することにより加熱されたエアーの供給と、停止と、を切り替えてもよい。スイッチ６６をオンにしてからコイルヒーター６４が所定の温度に達するまでには一定の時間が必要であるが、スイッチ６６を常時オンにしておくとコイルヒーター６４の温度の上昇を待機する必要がない。
エキスパンドシート７の該領域が該加熱されたエアーにより加熱されて収縮すると、保持テーブル３４の保持機構の稼働を停止させエキスパンドシート７の吸引を解除したとき、被加工物１と重なる領域においてエキスパンドシート７が拡張されたままとなる。この場合、デバイスチップ１５の間隔が広く保たれるため、以後、被加工物ユニット１１を運搬する際等に隣接するデバイスチップ１５が互いに接触しにくくなり、デバイスチップ１５の損傷が抑制される。
次に、本実施形態に係るエキスパンド装置の変形例について説明する。図６乃至図９には、該変形例に係るエキスパンド装置８０の断面図が模式的に示されている。該エキスパンド装置８０は、上述のエキスパンド装置２と同様に被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７を冷却しつつエキスパンドシート７を拡張する。以下、エキスパンド装置８０について説明する。
エキスパンド装置８０は、基本的にはエキスパンド装置２と同様の構成要素を備え、同様の機能を発揮するが、複数の点でエキスパンド装置２とは異なる。例えば、エキスパンド装置８０では、被加工物ユニット１１が搬入される高さよりも上方に保持テーブル（冷却プレート）１２４が位置しており、また、該高さ位置よりも下方にシート収縮ユニット１４２が位置している。
以下、エキスパンド装置８０の各構成要素の構造及び機能のうちエキスパンド装置２と同様であるものについて、説明を省略する場合がある。この場合、エキスパンド装置２についての説明をエキスパンド装置８０の説明に適宜参酌できる。
エキスパンド装置８０は、該エキスパンド装置８０の各構成要素を収容する筐体８２を備える。ただし、筐体８２は冷却チャンバではなく、該筐体８２の内部の全体を冷却する機構をエキスパンド装置８０は備えない。筐体８２の側面には、被加工物ユニット１１の搬出入口８２ａとなる開口が形成されており、該開口は開閉扉８２ｂにより開閉可能である。
エキスパンド装置８０は、フレーム固定ユニット８４と、拡張ユニット１１２と、保持テーブル（冷却プレート）１２４と、シート収縮ユニット１４２と、を筐体８２の内部に備える。図２乃至図５に示したエキスパンド装置２とは異なり、エキスパンド装置８０には、被加工物１が下方に向けられた状態で被加工物ユニット１１が搬入される。
フレーム固定ユニット８４は、被加工物ユニット１１の環状フレーム９を支持できる環状のフレーム支持部８６を備える。フレーム支持部８６は、中央に開口８６ａを備える。フレーム支持部８６の下面には複数のロッド９２の上端が接続されており、該ロッド９２の下端はそれぞれエアシリンダ９０等の昇降機構に収容されている。フレーム固定ユニット８４は、フレーム支持部８６の上方にフレーム押さえ部８８をさらに備える。フレーム押さえ部８８は、中央に開口８８ａを備えた環状の部材である。
フレーム押さえ部８８の下面には、ゴムやシリコーン樹脂等の柔軟部材からなるシール部８８ｄが形成される。環状フレーム９が載るフレーム支持部８６を上昇させ、フレーム押さえ部８８の下面に環状フレーム９を接触させると、環状フレーム９がフレーム支持部８６及びフレーム押さえ部８８により挟持されて保持される。このとき、被加工物ユニット１１に反りや撓みが生じていても、シール部８８ｄが被加工物ユニット１１に当接して該フレーム押さえ部８８及び被加工物ユニット１１の間が隙間なく塞がれる。
また、フレーム押さえ部８８には上下に貫通する貫通孔８８ｂが形成されている。そして、貫通孔８８ｂの下方にヘッドが位置付けられる態様でフレーム押さえ部支持ボルト８８ｃが該貫通孔８８ｂに通されている。フレーム押さえ部支持ボルト８８ｃの該ヘッドとは反対側の上端は、例えば、筐体８２に固定された後述の拡張ローラー支持部１１４等に固定される。そして、フレーム押さえ部８８は、外力に応じて上方に移動可能である。
例えば、環状フレーム９が載るフレーム支持部８６を上昇させ環状フレーム９をフレーム押さえ部８８に接触させた後、さらにフレーム支持部８６を上昇させると、フレーム押さえ部８８が上昇する。フレーム押さえ部８８は、挟持された環状フレーム９に位置ずれが生じないように、強固に環状フレーム９を固定できる重量で形成されるのが好ましい。なお、後述の拡張ローラー１１６が昇降自在に配設されている場合、フレーム押さえ部８８は固定されていてもよい。
該フレーム押さえ部８８には、複数の噴出口１０２が形成されている。フレーム押さえ部８８の内部には、一端が噴出口１０２に通じるとともに他端が冷却エアー供給源１１０に通じる冷却エアー供給路１００が形成されている。なお、図６等に示すエキスパンド装置８０では、フレーム押さえ部８８の底面に複数の噴出口１０２が形成されているが、噴出口１０２の形成位置はこれに限定されない。例えば、噴出口１０２は、フレーム押さえ部８８の内周壁面に形成されてもよい。
冷却エアー供給路１００は、例えば、環状冷却路９４と、複数の分岐路９６と、を含む。さらに、冷却エアー供給路１００は、一端が冷却エアー供給源１１０に通じ他端が環状冷却路９４へ至る供給路９８を含む。冷却エアー供給源１１０は、圧縮エアー供給源１０８と、ボルテックスチューブ１０４等の冷却機構と、を備える。さらに、圧縮エアー供給源１０８と、ボルテックスチューブ１０４と、の間の通気路には開閉弁１０６が設けられている。
拡張ユニット１１２は、拡張ローラー１１６を上方から支持する拡張ローラー支持部１１４を備える。拡張ローラー支持部１１４は、例えば、一端が筐体８２に固定された腕部を備える。該腕部は、筐体８２の中央に向かってフレーム押さえ部８８の開口８８ａの内側の上方にまで伸びている。そして、拡張ローラー支持部１１４は、該腕部の他端から下方に垂下した垂下部を備え、該垂下部の下端には拡張ローラー１１６が取り付けられている。なお、拡張ローラー１１６は、昇降自在に配設されていてもよい。
フレーム固定ユニット８４のフレーム支持部８６を上昇させ、フレーム固定ユニット８４に固定された環状フレーム９を有する被加工物ユニット１１を上昇させて該被加工物ユニット１１に含まれるエキスパンドシート７を拡張ローラー１１６に接触させる。その後、さらに、フレーム支持部８６を上昇させて被加工物ユニット１１を上昇させると、該エキスパンドシート７が径方向外側に拡張される。
この場合、拡張ローラー支持部１１４と、拡張ローラー１１６と、フレーム支持部８６と、エアシリンダ９０と、ロッド９２と、はエキスパンドシート７を拡張する拡張ユニット１１２として機能する。
保持テーブル１２４は、エキスパンドシート７を介して被加工物１を吸引保持できる。保持テーブル１２４の下面には複数の吸引口１３０が形成されており、保持テーブル１２４の内部にはそれぞれの吸引口１３０に接続される吸引路１２８が形成されている。そして、吸引路１２８は、保持テーブル１２４の外部に配された吸引源１３２に接続されている。吸引路１２８と、吸引源１３２と、の間には開閉弁１３４が設けられている。
また、保持テーブル１２４の上には、ピストンクーラー等の冷却ユニット１２０が設けられている。そして、冷却ユニット１２０は、テーブル昇降ユニット１２２により支持されている。テーブル昇降ユニット１２２は、例えば、エキスパンド装置８０の筐体８２の外部に設けられる。テーブル昇降ユニット１２２を作動させると、保持テーブル１２４を昇降できる。
また、保持テーブル１２４は、テーブルカバー１２６により下面以外が覆われている。そして、テーブルカバー１２６は冷却ユニット１２０の下部の一部を覆っている。テーブルカバー１２６は、保持テーブル１２４等の放冷を抑制する。テーブルカバー１２６と、保持テーブル１２４及び冷却ユニット１２０と、の間には隙間が残されており、該隙間がエアーの流路となる冷却エアー供給路１３６となる。
テーブルカバー１２６の上部には通気口が形成されており、冷却エアー供給路１３６の一端は該通気口を介して外部のエアー供給源１３８に通じている。エアー供給源１３８と、冷却エアー供給路１３６と、の間には開閉弁１４０が設けられている。冷却エアー供給路１３６のエアー供給源１３８には至らない他端は、保持テーブル１２４の下面と、テーブルカバー１２６と、の間に達している。冷却エアー供給路１３６を通るエアーは、最終的に保持テーブル１２４の外周から下方に噴出される。
冷却ユニット１２０を作動させている状態で開閉弁１４０を開くと、エアー供給源１３８から冷却エアー供給路１３６に供給されたエアーが該冷却ユニット１２０及び冷却された保持テーブル１２４に接触して冷却されて、冷却エアーとなる。
例えば、冷却ユニット１２０に使用されるピストンクーラーで該冷却ユニット１２０と、保持テーブル１２４と、の当接面を－４０℃程度に冷却すると、冷却ユニット１２０により保持テーブル１２４が－３０℃程度に冷却される。そして、冷却エアー供給路１３６において－５℃～－１０℃程度に冷却された冷却エアーが保持テーブル１２４の外周において下方に噴出される。なお、フレーム固定ユニット８４の噴出口１０２から噴出される冷却エアーの温度も、例えば、－５℃～－１０℃程度となる。
被加工物１にＤＡＦ７ａが配設されている場合、被加工物１及びＤＡＦ７ａを－５℃～－１０℃程度に冷却すると、被加工物１とともにＤＡＦ７ａを良好に分割できる。
シート収縮ユニット１４２は、筐体８２の底面上に設けられた回転モーター１４４と、該回転モーター１４４に下部が収容された回転軸１４６と、該回転軸１４６の上端に装着された円板状の支持プレート１４８と、を備える。支持プレート１４８の上面には、該支持プレート１４８の外周縁に沿って等間隔に複数の加熱ユニット１５０が配されている。
加熱ユニット１５０は、エアー供給路１５２を備える。エアー供給路１５２の下端は、開閉弁１５６を介してエアー供給源１５４に接続されている。エアー供給路１５２の内部には、コイルヒーター１５８が設けられている。コイルヒーター１５８は、電源及びスイッチ１６８に接続されている。エアー供給路１５２の上面には開口１６０が設けられており、開閉弁１５６を開き加熱ユニット１５０を作動させると、該開口１６０から上方に加熱されたエアーが噴出される。
シート収縮ユニット１４２は支持プレート１４８の中央上面に回転モーター１６２を備え、該回転モーター１６２には鉛直方向に沿った回転軸１６４の下端が回転可能に収容されている。回転軸１６４の上端には、シャッタープレート１６６が接続されている。シャッタープレート１６６は、加熱ユニット１５０の配置と対応する位置に複数の開口１６６ａ（図９参照）を備える。
また、シート収縮ユニット１４２により被加工物ユニット１１の弛みが生じたエキスパンドシート７を収縮させる際には、回転モーター１６２を作動させて各加熱ユニット１５０の位置に各開口１６６ａの位置を合わせる。そして、加熱ユニット１５０を作動させて、エアー供給路１５２の開口１６０と、シャッタープレート１６６の開口１６６ａと、を通じて加熱されたエアーをエキスパンドシート７に供給する。
また、加熱ユニット１５０によりエキスパンドシート７に加熱されたエアーを供給しながら回転モーター１４４を作動させると、拡張され弛みが生じたエキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域が全周に渡って加熱される。そして、エキスパンドシート７が収縮する。
次に、本実施形態に係るエキスパンド装置８０の使用方法として、該エキスパンド装置８０によりエキスパンドシート７を拡張する方法について説明する。まず、エキスパンド装置８０の筐体８２に搬出入口８２ａから被加工物ユニット１１を搬入する。
図６は、エキスパンド装置８０に搬入された状態の被加工物ユニット１１及び該エキスパンド装置８０の断面図が模式的に示されている。被加工物ユニット１１を搬入する際には、図６に示す通り、環状フレーム９をフレーム支持部８６の上に載せる。被加工物ユニット１１を筐体８２の内部に収容した後、開閉扉８２ｂを移動させて搬出入口８２ａを閉じる。
次に、被加工物１及びエキスパンドシート７等を冷却する。図７に示す通り、テーブル昇降ユニット１２２を作動させて保持テーブル１２４（冷却プレート）を下降させ、該保持テーブル１２４をエキスパンドシート７に近づける。そして、冷却ユニット１２０を作動させるとともに開閉弁１４０を開け、エアー供給源１３８から冷却エアー供給路１３６にエアーを供給し、該エアーを冷却エアー供給路１３６において冷却する。なお、冷却ユニット１２０は、一度作動を停止させると再び作動させてから所定の温度に冷却されるまでに時間を要するため、常時作動させてもよい。
冷却されたエアーは、保持テーブル１２４の外周からエキスパンドシート７に供給され、エキスパンドシート７、ＤＡＦ７ａ、及び被加工物１が冷却される。なお、このときに、保持テーブル（冷却プレート）１２４をエキスパンドシート７に接触させて、エキスパンドシート７を介してＤＡＦ７ａ及び被加工物１を冷却してもよい。
次に、エキスパンドシート７を径方向外側に拡張する。図８には、エキスパンドシート７を拡張するエキスパンド装置８０と、拡張されているエキスパンドシート７と、の断面図が示されている。エキスパンドシート７を拡張する際には、予めテーブル昇降ユニット１２２を作動させて保持テーブル１２４を上昇させておく。ただし、保持テーブル１２４の下面が拡張ローラー１１６の下端よりも下方に達していなければ、保持テーブル１２４を上昇させる必要はない。
ところで、ＤＡＦ７ａは、エキスパンドシート７と同様に冷却すると硬くなり、外力を加えた際に伸びにくくなり、破断しやすくなる。そこで、ＤＡＦ７ａを適切に分割するためにＤＡＦ７ａを冷却すると、エキスパンドシート７は被加工物１と重なる領域のみが冷却される。この場合、該領域と、該領域の周辺領域と、の間でエキスパンドシート７に大きな温度差が生じてしまう。
エキスパンドシート７の該周辺領域が被加工物１と重なる該領域よりも高温となるこの状態でエキスパンドシート７を拡張すると、該周辺領域が大きく伸びてしまう。そして、被加工物１と重なる該領域でエキスパンドシート７の伸びが小さくなり、被加工物１を適切に分割できない。
そこで、開閉弁１０６を開けて冷却エアー供給路１００を通じて噴出口１０２からエキスパンドシート７に冷却エアーを供給し、エキスパンドシート７を冷却しておく。エキスパンドシート７の各領域で温度差が小さければ、エキスパンドシート７を拡張した際、エキスパンドシート７が全体で均一に伸びて被加工物１が適切に分割される。
エキスパンドシート７を径方向外側に拡張する際には、エアシリンダ９０を作動させてロッド９２を上昇させてフレーム支持部８６を上昇させ、被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７を拡張ローラー１１６に当接させる。その後、さらにフレーム支持部８６を上昇させると、エキスパンドシート７が径方向外側に拡張され、被加工物１及びＤＡＦ７ａが分割されてＤＡＦ７ａを備える個々のデバイスチップ１５が形成される。
なお、エキスパンド装置８０では、被加工物１がエキスパンドシート７の下方に配された状態で該被加工物１が分割されるため、被加工物１等の分割に伴って生じる屑等は下方に落下する。そのため、該屑等が飛散しても被加工物１の表面に形成されたデバイス５等には該屑等が付着しにくい。
エキスパンド装置８０では、エキスパンドシート７に加えてＤＡＦ７ａが冷却されているため、エキスパンドシート７及びＤＡＦ７ａの伸長が抑制されて、ＤＡＦ７ａを被加工物１とともに適切に分割できる。エキスパンドシート７を拡張させた後は、開閉弁１４０及び開閉弁１０６を閉じるとともに冷却ユニット１２０の稼働を停止させ、エキスパンドシート７等の冷却を停止させる。なお、冷却ユニット１２０の稼働を停止させると再び稼働させた際に所定の温度に達するまで時間を要するため、稼働を停止させなくてもよい。
次に、エキスパンドシート７の拡張を解除しつつエキスパンドシート７を加熱して収縮させる。図９には、エキスパンドシート７の拡張を解除しつつ加熱するエキスパンド装置８０と、該エキスパンドシート７と、の断面図が示されている。
エキスパンドシート７の拡張を解除する前に、テーブル昇降ユニット１２２を作動させて保持テーブル１２４を下降させ、保持テーブル１２４の下面を被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７に当接させる。そして、開閉弁１３４を開けて、吸引源４２により生じる負圧を吸引路１２８及び吸引口１３０を介して被加工物ユニット１１のエキスパンドシート７及び被加工物１に作用させて、エキスパンドシート７を介して保持テーブル１２４に被加工物１を保持させる。
その後、エキスパンドシート７の拡張を解除すると、エキスパンドシート７に弛みが生じる。該弛みを除去するために、まず、回転モーター１６２を作動させてシャッタープレート１６６の開口１６６ａを加熱ユニット１５０の上方に移動させる。そして、開閉弁１５６を開いてエアー供給源１５４からエアー供給路１５２にエアーを供給しつつ、スイッチ１６８をオンにしてコイルヒーター１５８に通電し、該エアーを加熱する。
なお、上述のエキスパンド装置２と同様にエキスパンド装置８０においてもスイッチ１６８は常時オンにされてもよい。この場合、開閉弁１５６の開閉によりエキスパンドシート７の加熱の開始及び停止を切り替える。
エアー供給路１５２の内部で加熱されたエアーがエキスパンドシート７に供給され、エキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域が加熱されると、エキスパンドシート７が収縮する。そして、保持テーブル１２４の保持機構によるエキスパンドシート７の吸引を解除したとき、被加工物１と重なる領域においてエキスパンドシート７が拡張されたままとなる。
エキスパンド装置８０においても、筐体８２の内部のエキスパンドシート７の周囲の限られた領域のみに冷却空間を形成できる。したがって、筐体８２を冷却チャンバにする必要がなく、エキスパンド装置８０はエキスパンドシート７を極めて効率的に冷却できる。
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、エキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域及び被加工物１と重なる部分でエキスパンドシート７を冷却する場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。
例えば、冷却エアーをエキスパンドシート７の被加工物１と、環状フレーム９の内周縁と、の間の領域に供給し、該領域だけを冷却してもよい。この場合、該領域においてエキスパンドシート７が伸びにくくなるため、エキスパンドシート７を拡張すると、エキスパンドシート７の被加工物１と重なる部分が伸びやすくなり、被加工物１をより確実に分割できる。ただし、被加工物１にＤＡＦ７ａが設けられていると、ＤＡＦ７ａの分割は困難となる。
また、上記実施形態では、エキスパンドシート７を冷却する冷却エアーの噴出口２２，１０２がフレーム押さえ部８，８８に形成され、該フレーム押さえ部８，８８が冷却エアー供給路２０，１００を備える場合について説明した。本発明の一態様では、フレーム支持部６，８６が冷却エアーの噴出口２２，１０２及び冷却エアー供給路２０，１００を有してもよい。さらに、冷却エアーの噴出口２２，１０２及び冷却エアー供給路２０，１００は、他の構成要素に形成されていてもよい。
上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
１ 被加工物
３ 改質層
５ デバイス
７ エキスパンドシート
７ａ ＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）
９ フレーム
１１ 被加工物ユニット
１３ 分割溝
１５ デバイスチップ
２，８０ エキスパンド装置
４，８４ フレーム固定ユニット
６，８６ フレーム支持部
６ａ，８ａ，８６ａ，８８ａ 開口
８，８８ フレーム押さえ部
１０，４６，９０ エアシリンダ
１２，４８，９２ ロッド
１４，９４ 環状冷却路
１６，９６ 分岐路
１８，９８ 供給路
２０，１００，１３６ 冷却エアー供給路
２２，１０２ 噴出口
２４，１０４ ボルテックスチューブ
２６，４０，６２，１０６，１３４，１４０，１５６ 開閉弁
２８，１０８ 圧縮エアー供給源
３０，１１０ 冷却エアー供給源
３２，１１２ 拡張ユニット
３４，１２４ 保持テーブル（冷却プレート）
３６，１２８ 吸引路
３８，１３０ 吸引口
４２，１３２ 吸引源
４４，１２０ 冷却ユニット
５０，１４２ シート収縮ユニット
５２ ロッド
５４，１４８ 支持プレート
５６，１５０ 加熱ユニット
５８，１５２ エアー供給路
５８ａ，１６０ 開口
６０，１３８，１５４ エアー供給源
６４，１５８ コイルヒーター
６６，１６８ スイッチ
６８，１４４，１６２ 回転モーター
７０，１４６，１６４ 回転軸
７２，１６６ シャッタープレート
７２ａ，１６６ａ 開口
８２ 筐体
８２ａ 搬出入口
８２ｂ 開閉扉
８８ｂ 貫通孔
８８ｃ フレーム押さえ部支持ボルト
８８ｄ シール部
１１４ 拡張ローラー支持部
１１６ 拡張ローラー
１１８ 被加工物冷却ユニット
１２２ テーブル昇降ユニット
１２６ テーブルカバー

Claims (4)

  1. 被加工物と、該被加工物に貼着されたエキスパンドシートと、該エキスパンドシートの外周側が貼着された環状フレームと、を含む被加工物ユニットの該エキスパンドシートを拡張するエキスパンド装置であって、
    被加工物ユニットの環状フレームを支持できるフレーム支持部と、該フレーム支持部と共に該環状フレームを挟持できるフレーム押さえ部と、を有したフレーム固定ユニットと、
    該フレーム固定ユニットで固定された環状フレームを有した被加工物ユニットに含まれるエキスパンドシートを拡張できる拡張ユニットと、を備え、
    該フレーム固定ユニットの該フレーム押さえ部は、噴出口と、一端が該噴出口に通じるとともに他端が冷却エアー供給源に通じる冷却エアー供給路と、を備え、
    該噴出口は、該冷却エアー供給源から供給された冷却エアーを該フレーム固定ユニットで固定された環状フレームを有した被加工物ユニットに含まれるエキスパンドシートの被加工物と、該環状フレームの内周縁と、の間の領域に向かって噴出できることを特徴とするエキスパンド装置。
  2. 該フレーム固定ユニットの該フレーム押さえ部には、環状に並んで配置された複数の該噴出口が形成され、
    該冷却エアー供給路は、環状冷却路と、該環状冷却路から複数の該噴出口にそれぞれ至る複数の分岐路と、一端が該冷却エアー供給源に通じ他端が該環状冷却路へ至る供給路と、を含み、
    該冷却エアー供給源は、該環状冷却路に冷却エアーを供給することで該フレーム固定ユニットを冷却して該フレーム固定ユニットで固定された該環状フレームを有した該被加工物ユニットの該被加工物の周囲に冷却空間を形成できることを特徴とする請求項１に記載のエキスパンド装置。
  3. 該フレーム固定ユニットで固定された該環状フレームを有した該被加工物ユニットに含まれる該エキスパンドシートを介して該被加工物ユニットに含まれる該被加工物に接触可能な冷却プレートを更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のエキスパンド装置。
  4. 該拡張ユニットで拡張され弛みが生じた該エキスパンドシートを加熱し収縮させて該弛みを除去するシート収縮ユニットをさらに備え、
    該シート収縮ユニットは、支持プレートと、該支持プレートに設けられた加熱ユニットと、該支持プレートに設けられた回転モーターと、該回転モーターに装着された回転軸と、該回転軸に接続されたシャッタープレートと、を備え、
    該シャッタープレートは、該支持プレートにおける該加熱ユニットの配置に対応する配置で開口を備え、
    該シート収縮ユニットは、該回転モーターを作動させ該回転軸を回転させて該シャッタープレートを回転させ、該加熱ユニットの位置と、該開口の位置と、をずらすことができ、
    該シート収縮ユニットは、該回転モーターを作動させ該回転軸を回転させて該シャッタープレートを回転させ、該加熱ユニットの位置に該開口の位置を合わせ、該開口を通じて該加熱ユニットで該エキスパンドシートの該領域を加熱できることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエキスパンド装置。
JP2019019550A 2019-02-06 2019-02-06 エキスパンド装置 Active JP7242130B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019019550A JP7242130B2 (ja) 2019-02-06 2019-02-06 エキスパンド装置
CN202010079512.7A CN111540693A (zh) 2019-02-06 2020-02-04 扩展装置
TW109103411A TWI826641B (zh) 2019-02-06 2020-02-04 擴展裝置
KR1020200013823A KR20200096879A (ko) 2019-02-06 2020-02-05 익스팬드 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019019550A JP7242130B2 (ja) 2019-02-06 2019-02-06 エキスパンド装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020126960A JP2020126960A (ja) 2020-08-20
JP7242130B2 true JP7242130B2 (ja) 2023-03-20

Family

ID=71974866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019019550A Active JP7242130B2 (ja) 2019-02-06 2019-02-06 エキスパンド装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7242130B2 (ja)
KR (1) KR20200096879A (ja)
CN (1) CN111540693A (ja)
TW (1) TWI826641B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240021309A (ko) * 2021-09-14 2024-02-16 야마하하쓰도키 가부시키가이샤 익스팬드 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077482A (ja) 2009-10-02 2011-04-14 Disco Abrasive Syst Ltd テープ拡張装置
US20140051232A1 (en) 2012-08-20 2014-02-20 William F. Burghout Semiconductor die singulation method
JP2018019007A (ja) 2016-07-29 2018-02-01 株式会社東京精密 ワーク分割装置及びワーク分割方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4851795B2 (ja) 2006-01-13 2012-01-11 株式会社ディスコ ウエーハの分割装置
JP6494360B2 (ja) 2015-03-25 2019-04-03 株式会社ディスコ 拡張装置
JP6846205B2 (ja) 2017-01-12 2021-03-24 株式会社ディスコ 分割装置及び分割方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077482A (ja) 2009-10-02 2011-04-14 Disco Abrasive Syst Ltd テープ拡張装置
US20140051232A1 (en) 2012-08-20 2014-02-20 William F. Burghout Semiconductor die singulation method
JP2018019007A (ja) 2016-07-29 2018-02-01 株式会社東京精密 ワーク分割装置及びワーク分割方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200096879A (ko) 2020-08-14
JP2020126960A (ja) 2020-08-20
CN111540693A (zh) 2020-08-14
TW202030832A (zh) 2020-08-16
TWI826641B (zh) 2023-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5791866B2 (ja) ワーク分割装置
JP5409280B2 (ja) チップ間隔拡張方法
TWI431679B (zh) 輔助板之貼合裝置
JP6320198B2 (ja) テープ拡張装置
JP7030469B2 (ja) テープ拡張装置及びテープ拡張方法
JP2011077482A (ja) テープ拡張装置
JP6266429B2 (ja) チップ間隔維持装置及びチップ間隔維持方法
CN109003897B (zh) 晶片的分割方法和分割装置
JP6298635B2 (ja) 分割装置及び被加工物の分割方法
JP2015204362A (ja) チップ間隔維持方法
KR102606114B1 (ko) 웨이퍼의 분할 방법 및 웨이퍼의 분할 장치
TWI735712B (zh) 分割裝置及分割方法
JP7242130B2 (ja) エキスパンド装置
TWI782160B (zh) 分割裝置
KR20210020766A (ko) 익스펜드 장치
JP7154687B2 (ja) テープ拡張装置
JP7362202B2 (ja) エキスパンド装置、エキスパンド方法
JP7112205B2 (ja) 分割装置
JP7115862B2 (ja) 分割装置及び分割方法
TWI834864B (zh) 擴展裝置、擴展方法
TWI819486B (zh) 擴展裝置
JP2021034697A (ja) テープ拡張装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230307

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7242130

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150