JP7325258B2 - エキスパンド装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エキスパンド装置に関する。
デバイスが表面に形成されたウェーハにレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成し、ウェーハが貼着されたエキスパンドシート（ダイシングテープ）を拡張することで改質層を破断基点に個々のチップに分割する加工方法が知られている。
前述したウェーハは、分割後のデバイスを基板等に固定するためのＤＡＦ（Die Attach Film）が貼着され、エキスパンドシートを拡張することで個々のチップ毎にＤＡＦを分割することが求められることがある。この場合、ＤＡＦの分割時、延性材であるＤＡＦの分割性を向上させるため、例えばＤＡＦに対応した領域のエキスパンッドテープに冷却プレートを接触させてＤＡＦを冷却する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、拡張されたエキスパンドシートが弛むことで隣接するチップ同士が接触して損傷するのを防止するために、拡張後、被加工物の外周とフレームの内周との間のエキスパンドシートに温風を噴射し加熱してエキスパンドシートを収縮させる方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６－０４９５９１号公報 特開２０１１－０７７４８２号公報
しかしながら、特許文献２に示された方法は、エキスパンドシートを収縮する際、温風を噴射すると冷却プレートの周囲も加熱してしまう。このために、特許文献２に示された方法は、例えば連続して複数の被加工物ユニットのエキスパンドシートを拡張する場合に、最初の被加工物ユニットのエキスパンドシートを拡張して加熱収縮した後、次の被加工物ユニットのエキスパンドシートを拡張する際にＤＡＦを十分冷却できないおそれがある。特許文献２に示された方法は、ＤＡＦを十分に冷却されないとＤＡＦをチップ毎に破断できないおそれがある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、連続して複数の被加工物ユニットのエキスパンドシートを拡張する場合でも、拡張後の被加工物ユニットのエキスパンドシートの弛みを解消してチップ損傷を防ぐとともに、次に拡張する被加工物ユニットの冷却不良を抑制することができるエキスパンド装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のエキスパンド装置は、被加工物と、被加工物に貼着されたエキスパンドシートと、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、からなる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保持するフレーム保持手段と、被加工物に対応した大きさの当接面を含み、該フレーム保持手段で保持された該環状フレームを含む該被加工物ユニットの該エキスパンドシートに当接する冷却テーブルと、該フレーム保持手段で保持された該環状フレームに貼着された該エキスパンドシートを拡張する拡張手段と、被加工物の外周側と該環状フレームの内周縁との間の該エキスパンドシートに対面して温風を噴射する温風噴射部を有した加熱手段と、被加工物と該温風噴射部との間に配設され、該被加工物に向かって気体を噴出する噴出口を有し、該温風噴射部から噴射された温風の進入を防止する温風進入防止手段と、該冷却テーブルの外周を覆い、かつ該加熱手段が該被加工物の外周側と該環状フレームの内周縁との間の該エキスパンドシートに温風を噴射する際に、該冷却テーブルとの間から圧縮エアーを吹き出すテーブルカバーと、を備えたことを特徴とする。
前記エキスパンド装置は、該冷却テーブルが該被加工物と該エキスパンドシートとの間の接着フィルムを冷却しながら該拡張手段が該エキスパンドシートを拡張する際に、該テーブルカバーは、該冷却テーブルとの間から該圧縮エアーを吹き出し、かつ、該フレーム保持手段は、全周に亘って設けられた吹き出し口から圧縮エアーを吹き出しても良い。
前記エキスパンド装置は、該温風進入防止手段が、被加工物に対面し、該当接面に対応したサイズに形成された、被加工物の外周側より中央側において被加工物との間の距離が遠くなるよう反りを有した湾曲面を含み、該湾曲面に該噴出口が形成されることで該湾曲面と被加工物の間に空気溜まりを形成しても良い。
本願発明は、連続して複数の被加工物ユニットのエキスパンドシートを拡張する場合でも、拡張後の被加工物ユニットのエキスパンドシートの弛みを解消してチップ損傷を防ぐとともに、次に拡張する被加工物ユニットの冷却不良を抑制することができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係るエキスパンド装置の加工対象の被加工物ユニットの一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係るエキスパンド装置の構成例を模式的に示す断面図である。 図３は、図２に示されたエキスパンド装置の湾曲プレート等を模式的に示す断面図である。 図４は、図２に示されたエキスパンド装置のフレーム載置プレートに被加工物ユニットの環状フレームが載置された状態を模式的に示す断面図である。 図５は、図４に示されたエキスパンド装置のフレーム保持ユニットが環状フレームを固定した状態を模式的に示す断面図である。 図６は、図５に示されたフレーム載置プレートを上昇させてエキスパンドシートを拡張した状態を模式的に示す断面図である。 図７は、図６に示されたエキスパンドシートを加熱、収縮する状態を模式的に示す断面図である。 図８は、実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置の構成例を模式的に示す断面図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るエキスパンド装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るエキスパンド装置の加工対象の被加工物ユニットの一例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るエキスパンド装置の構成例を模式的に示す断面図である。図３は、図２に示されたエキスパンド装置の湾曲プレート等を模式的に示す断面図である。
実施形態１に係るエキスパンド装置は、図１に示す被加工物ユニット２００の被加工物２０１を個々のチップ２０２に分割する装置である。実施形態１では、加工対象の被加工物ユニット２００は、図１に示すように、被加工物２０１と、被加工物２０１に貼着されたエキスパンドシート２１０と、エキスパンドシート２１０の外周側が貼着された環状フレーム２１１とを備える。
被加工物２０１は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素又はＳｉＣ（炭化ケイ素）などを基板２０３とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハである。被加工物２０１は、図１に示すように、表面２０４の互いに交差する複数の分割予定ライン２０５で区画された各領域にそれぞれデバイス２０６が形成されている。被加工物２０１は、表面２０４の裏側の裏面２０７にエキスパンドシート２１０が貼着され、エキスパンドシート２１０の外周に環状フレーム２１１が貼着されて、裏面２０７側から基板２０３に対して透過性を有する波長のレーザー光線が分割予定ライン２０５に沿って照射されて、基板２０３の内部に分割予定ライン２０５に沿った分割起点である改質層２０８が形成されている。
被加工物２０１は、改質層２０８を分割起点に分割予定ライン２０５に沿って個々のチップ２０２に分割される。チップ２０２は、基板２０３の一部分と、基板２０３の表面に形成されたデバイス２０６とを備える。
なお、改質層２０８とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。
エキスパンドシート２１０は、被加工物２０１の外径よりも大径な円板状に形成され、伸縮性を有する樹脂から構成されて、加熱されると収縮する熱収縮性を有する。
また、実施形態１では、被加工物ユニット２００は、被加工物２０１の基板２０３の裏面２０７とエキスパンドシート２１０との間に円板状のＤＡＦ（Die Attach Film）２１２が貼着されている。ＤＡＦ２１２は、チップ２０２を他のチップ又は基板等に固定するためのダイボンディング用の接着フィルムである。実施形態１では、ＤＡＦ２１２は、被加工物２０１の外径よりよりも大径でかつ環状フレーム２１１の内径よりも小径な円板状に形成されている。ＤＡＦ２１２は、個々のチップ２０２毎に分割される。分割後のチップ２０２において、ＤＡＦ２１２は、チップ２０２の基板２０３の裏面２０７に貼着されている。
実施形態１に係るエキスパンド装置１は、被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０を拡張して、被加工物２０１を個々のチップ２０２に分割するとともに、ＤＡＦ２１２をチップ２０２毎に分割する装置である。エキスパンド装置１は、図２に示すように、チャンバ１０と、フレーム保持手段であるフレーム保持ユニット２０と、冷却テーブル３０と、拡張手段である拡張ユニット４０と、加熱手段である加熱ユニット５０と、制御手段である制御ユニット１００とを備える。
チャンバ１０は、箱状に形成され、フレーム保持ユニット２０と、冷却テーブル３０と、拡張ユニット４０と、加熱手段である加熱ユニット５０とを収容している。チャンバ１０は、側壁１１に開口１２を設け、開口１２を通して、被加工物ユニット２００が出し入れされる。なお、開口１２は、開閉扉１３により開閉される。
フレーム保持ユニット２０は、被加工物ユニット２００の環状フレーム２１１を保持して、固定するものである。フレーム保持ユニット２０は、フレーム載置プレート２１と、フレーム押さえプレート２２とを備える。フレーム載置プレート２１は、内径が環状フレーム２１１の内径よりも若干小さくかつ被加工物２０１及びＤＡＦ２１２の外径よりも大きいとともに、外径が環状フレーム２１１の外径よりも若干大きな円環状に形成され、上面２３が水平方向と平行に平坦に形成されている。フレーム載置プレート２１は、上面２３に被加工物ユニット２００の環状フレーム２１１が載置される。
また、フレーム載置プレート２１は、拡張ユニット４０の昇降用シリンダ４２により昇降自在に設けられている。フレーム載置プレート２１は、昇降用シリンダ４２のロッド４５の先端が取り付けられて、ロッド４５が伸縮することで、チャンバ１０内で昇降する。なお、実施形態１では、フレーム載置プレート２１は、昇降用シリンダ４２により図２に示す上面２３が開口１２の下縁と水平方向に略並ぶ位置から上昇される。
フレーム押さえプレート２２は、内径がフレーム載置プレート２１の内径よりも小さくかつ被加工物２０１及びＤＡＦ２１２の外径よりも大きいとともに、外径が環状フレーム２１１の外径よりも若干大きな円環状に形成され、下面２４が水平方向と平行に平坦に形成されている。フレーム押さえプレート２２は、フレーム載置プレート２１と同軸となる位置に設けられ、実施形態１では、フレーム載置プレート２１よりも上方に配置される。実施形態１では、フレーム載置プレート２１は、下面２４が開口１２と水平方向に略並ぶ位置に配置されて、下方に位置するフレーム載置プレート２１と間隔をあけて配置されている。実施形態１では、フレーム載置プレート２１は、チャンバ１０内において、スライド支持部材２５により昇降自在に支持されている。実施形態１では、フレーム載置プレート２１は、図２に示す下面２４が開口１２と水平方向に略並ぶ位置に配置される位置からスライド支持部材２５により上昇可能に支持されている。
フレーム保持ユニット２０は、昇降用シリンダ４２により下方に位置付けられたフレーム載置プレート２１の上面２３に開口１２を通してチャンバ１０内に挿入された被加工物ユニット２００の環状フレーム２１１が載置される。フレーム保持ユニット２０は、上面２３に環状フレーム２１１が載置されたフレーム載置プレート２１が昇降用シリンダ４２により上昇させて、フレーム載置プレート２１とフレーム押さえプレート２２との間に環状フレーム２１１及びエキスパンドシート２１０の外周側を挟んで、環状フレーム２１１を保持するとともに、環状フレーム２１１及びエキスパンドシート２１０の外周側を挟んだ位置からフレーム載置プレート２１とフレーム押さえプレート２２とが上昇する。また、実施形態１では、フレーム保持ユニット２０は、エキスパンドシート２１０のとの間をシールするシール部材２６をフレーム押さえプレート２２の下面２４の全周に亘って取り付けている。
また、実施形態１では、フレーム保持ユニット２０のフレーム押さえプレート２２の下面２４のシール部材２６の内周側には、フレーム押さえプレート２２の内部に設けられた供給路６０、ボルテックスチューブ６４、開閉弁６１を介して、圧縮エアー供給源６２から圧縮エアーが供給される圧縮エアー吹き出し口６３が設けられている。圧縮エアー吹き出し口６３は、フレーム押さえプレート２２の全周に亘って設けられている。
冷却テーブル３０は、被加工物２０１に対応した大きさの当接面３１を含み、フレーム保持ユニット２０で保持された環状フレーム２１１を含む被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０に当接するものである。冷却テーブル３０は、厚手の円板状のテーブル本体３２と、テーブル本体３２を冷却する冷却ユニット３３と、テーブル昇降ユニット３４と、を備える。
テーブル本体３２は、実施形態１では、アルミニウム合金により構成され、外径がフレーム押さえプレート２２の内径よりも小さく形成され、フレーム押さえプレート２２の内周のフレーム押さえプレート２２と同軸となる位置に配置されている。テーブル本体３２の下面は、外径が被加工物２０１の大きさである外径と対応した当接面３１である。実施形態１では、テーブル本体３２の外径は、ＤＡＦ２１２の外径と等しいことで、下面である当接面３１の外径が、被加工物２０１の大きさである外径と対応している。テーブル本体３２の当接面３１は、フレーム保持ユニット２０により環状フレーム２１１が保持された被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０及びＤＡＦ２１２を介して被加工物２０１の裏面２０７と対向する。
また、テーブル本体３２の当接面３１には、テーブル本体３２内に設けられ吸引路７０及び開閉弁７１を介してエジェクタ等の吸引源７２と接続した吸引孔３５が複数開口している。テーブル本体３２は、吸引路７０及び開閉弁７１を介して吸引孔３５が吸引源７２により吸引されることで、エキスパンドシート２１０及びＤＡＦ２１２を介して被加工物２０１の裏面２０７側を当接面３１に吸引保持することが可能である。
実施形態１では、冷却ユニット３３は、テーブル本体３２の上面の中央部に設けられ、テーブル本体３２即ち当接面３１を冷却するものである。実施形態１では、冷却ユニット３３は、テーブル本体３２を冷却可能なピストンクーラーであるが、本発明では、ピストンクーラーに限定されない。
テーブル昇降ユニット３４は、図示しないモータ、モータにより回転するボールネジ等で構成され、テーブル本体３２及び冷却ユニット３３をチャンバ１０内で昇降させる。
また、実施形態１において、冷却テーブル３０のテーブル本体３２及び冷却ユニット３３は、テーブルカバー３６により覆われている。テーブルカバー３６は、テーブル本体３２を保冷するものであり、実施形態では、テーブル本体３２の外周面と間隔をあけて外周面を覆う円筒状の大径円筒部３７と、外縁が大径円筒部３７に連なりかつテーブル本体３２の上面と間隔をあけて上面を覆うリング状の円環部３８と、円環部３８の内縁に連なりかつ冷却ユニット３３の外周面と間隔をあけて外周面を覆う円筒状の小径円筒部３９とを一体に備え、テーブル本体３２及び冷却ユニット３３と同軸に配置されている。テーブルカバー３６は、テーブル本体３２及び冷却ユニット３３と一体にテーブル昇降ユニット３４により昇降される。
なお、実施形態１は、冷却テーブル３０とテーブルカバー３６との間には、供給路８０、開閉弁８１を介して、圧縮エアー供給源８２から圧縮エアーが供給される。
拡張ユニット４０は、フレーム保持ユニット２０で保持された環状フレーム２１１に貼着されたエキスパンドシート２１０を拡張するものである。拡張ユニット４０は、チャンバ１０に固定された拡張ドラム４１と、フレーム載置プレート２１を昇降させる昇降用シリンダ４２とを備える。
拡張ドラム４１は、円筒状のドラム部４３を備える。ドラム部４３は、内径がテーブルカバー３６の大径円筒部３７の外径よりも大きく、外径がフレーム押さえプレート２２の内径よりも小さく形成されている。ドラム部４３は、テーブル本体３２の大径円筒部３７の外周側でかつフレーム押さえプレート２２の内周側に配置されて、フレーム保持ユニット２０及び冷却テーブル３０と同軸に配置されている。拡張ドラム４１の下端には、下方に位置するフレーム押さえプレート２２の下面２４と同一平面上に設けられかつ軸心回りに回転自在に設けられた円柱状のコロ部材４４が取り付けられている。
加熱ユニット５０は、フレーム保持ユニット２０で保持されエキスパンドシート２１０が拡張された被加工物ユニット２００の被加工物２０１の外周側と環状フレーム２１１の内周縁との間のエキスパンドシート２１０を加熱し、収縮するものである。加熱ユニット５０は、ヒータプレート５１と、複数の温風噴射部５２と、シャッタプレート５３とを備える。
ヒータプレート５１は、外径がフレーム押さえプレート２２の内径と等しい円板状に形成され、フレーム載置プレート２１の内周側でかつフレーム保持ユニット２０及び冷却ユニット３３と同軸に配置されている。ヒータプレート５１は、上面が水平方向と平行でかつ下方に位置するフレーム載置プレート２１の下面よりも下方に配置されている。ヒータプレート５１は、チャンバ１０に取り付けられたヒータプレート回転用モータ５４により軸心回りに回転される。
複数の温風噴射部５２は、フレーム保持ユニット２０で保持されエキスパンドシート２１０が拡張された被加工物ユニット２００の被加工物２０１の外周側と環状フレーム２１１の内周縁との間のエキスパンドシート２１０に対面して、温風３００（図７に示す）を噴射するものである。複数の温風噴射部５２は、ヒータプレート５１の上面の外縁部に周方向に等間隔に設けられて、フレーム保持ユニット２０で保持されエキスパンドシート２１０が拡張された被加工物ユニット２００の被加工物２０１の外周側と環状フレーム２１１の内周縁との間のエキスパンドシート２１０に対面する。
温風噴射部５２は、上部に開口部が設けられた有底筒状の噴射部本体５２１と、噴射部本体５２１内に収容された加熱部であるコイルヒータ５２２と、噴射部本体５２１内に供給路５２３及び開閉弁５２４を介してエアーを供給するエア供給源５２５とを備える。コイルヒータ５２２は、スイッチが閉じることで直流電源から電力が供給されて発熱する。温風噴射部５２は、開閉弁５２４が開いてエア供給源５２５が、噴射部本体５２１内にエアーを供給し、供給されたエアーがコイルヒータ５２２により加熱され、開口部から温風３００を噴射する。
シャッタプレート５３は、外径がフレーム載置プレート２１の内径よりも若干小さな円盤状に形成され、温風噴射部５２の上方でかつフレーム載置プレート２１の内周側にフレーム保持ユニット２０及び冷却ユニット３３と同軸に配置されている。シャッタプレート５３は、ヒータプレート５１に取り付けられたシャッタプレート回転用モータ５５により軸心回りに回転される。また、シャッタプレート５３は、外縁部に温風噴射部５２を露出させることが可能な開口部５６を設けている。
こうして、実施形態１に係るエキスパンド装置１は、フレーム保持ユニット２０で保持される被加工物ユニット２００の上方に冷却テーブル３０を配置し、被加工物ユニット２００の下方に加熱ユニット５０を配置している。
制御ユニット１００は、エキスパンド装置１の構成要素をそれぞれ制御して、被加工物ユニット２００に対する加工動作をエキスパンド装置１に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、エキスパンド装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してエキスパンド装置１の構成要素に出力する。
制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。
また、エキスパンド装置１は、温風侵入防止手段である湾曲プレート９０を備える。湾曲プレート９０は、フレーム保持ユニット２０に保持された被加工物ユニット２００の被加工物２０１と複数の温風噴射部５２との間に配設され、被加工物２０１に向かって気体であるエアーを噴出する図３に示す噴出口９１を有し、温風噴射部５２から噴射された温風３００の侵入を抑制するものである。湾曲プレート９０は、外径が冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１と略等しい円板状に形成され、フレーム保持ユニット２０及び冷却ユニット３３と同軸に配置されているとともに、シャッタプレート５３の上面に取り付けられている。
湾曲プレート９０は、シャッタプレート５３の上面に取り付けられることで、フレーム保持ユニット２０に保持された被加工物ユニット２００の被加工物２０１と対面する。湾曲プレート９０は、外径が冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１と略等しいことで、当接面３１に対応したサイズに形成されている。また、湾曲プレート９０は、外径が冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１の外径と略等しいことで、ヒータプレート５１上の温風噴射部５２よりのシャッタプレート５３の内周側に配置されている。
実施形態１において、湾曲プレート９０は、厚みが一様で、かつフレーム保持ユニット２０により保持された被加工物ユニット２００の被加工物２０１の外周側より中央側において被加工物２０１との距離が遠くなる様に反りを有して形成されている。このために、湾曲プレート９０の上面は、フレーム保持ユニット２０により保持された被加工物ユニット２００の被加工物２０１の外周側より中央側において被加工物２０１との距離が遠くなる様に反りを有する湾曲面９２である。こうして、湾曲プレート９０は、湾曲面９２を含む。
実施形態１において、噴出口９１は、図３に示すように、湾曲プレート９０の中央に設けられ、供給路９３及び開閉弁９４を介してエア供給源９５からのエアーが供給される。エア供給源９５から供給されかつ噴出口９１から噴出されたエアーは、湾曲プレート９０の湾曲面９２が前述したように湾曲しているので、湾曲面９２と被加工物２０１との間に留まろうとして、湾曲面９２と被加工物２０１との間に温風噴射部５２から噴射された温風３００が湾曲面９２と被加工物２０１との間に侵入することを抑制する。
次に、本明細書は、前述したエキスパンド装置１の加工動作を説明する。図４は、図２に示されたエキスパンド装置のフレーム載置プレートに被加工物ユニットの環状フレームが載置された状態を模式的に示す断面図である。図５は、図４に示されたエキスパンド装置のフレーム保持ユニットが環状フレームを固定した状態を模式的に示す断面図である。図６は、図５に示されたフレーム載置プレートを上昇させてエキスパンドシートを拡張した状態を模式的に示す断面図である。図７は、図６に示されたエキスパンドシートを加熱、収縮する状態を模式的に示す断面図である。
前述した構成のエキスパンド装置１は、制御ユニット１００に加工内容情報が登録され、加工開始指示を受け付けると加工動作を開始する。加工動作では、エキスパンド装置１は、フレーム載置プレート２１を下降し、冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１をフレーム押さえプレート２２の下面２４よりも上方に位置付ける。エキスパンド装置１は、開閉弁６１，７１，８１，９４，５２４を閉じて、冷却ユニット３３でテーブル本体３２を冷却し、スイッチを閉じてコイルヒータ５２２に直流電源からの電力を供給して、コイルヒータ５２２を発熱した状態で、開閉扉１３により開口１２を開放する。エキスパンド装置１は、開口１２を通して、被加工物ユニット２００がチャンバ１０内に挿入され、図４に示すように、チャンバ１０内に挿入された被加工物ユニット２００の環状フレーム２１１がフレーム載置プレート２１の上面２３に載置される。
エキスパンド装置１は、開閉扉１３により開口１２を閉じ、開閉弁６１，８１を開いて、圧縮エアー吹き出し口６３から圧縮エアーを吹き出すとともに、圧縮エアー供給源８２からの圧縮エアーをテーブル本体３２及び冷却ユニット３３とテーブルカバー３６との間に供給する。エキスパンド装置１は、昇降用シリンダ４２のロッド４５を伸張して、フレーム載置プレート２１を上昇するとともに、テーブル昇降ユニット３４により冷却テーブル３０のテーブル本体３２等を下降する。
エキスパンド装置１は、図５に示すように、下方に位置するフレーム押さえプレート２２とフレーム載置プレート２１との間に環状フレーム２１１及びエキスパンドシート２１０の外周側を挟んで保持するとともに、当接面３１をシール部材２６の下面と同一平面上に位置付けて、エキスパンドシート２１０に貼着されたＤＡＦ２１２に近付ける。
エキスパンド装置１は、フレーム載置プレート２１を更に上昇するとともに、エキスパンドシート２１０が当接面３１に接触するタイミングで、テーブル昇降ユニット３４により冷却テーブル３０のテーブル本体３２等を上昇する。なお、エキスパンドシート２１０が当接面３１に接触すると、ＤＡＦ２１２は、エキスパンドシート２１０及びテーブル本体３２を介して冷却ユニット３３により冷却される。
エキスパンド装置１は、フレーム押さえプレート２２は、環状フレーム２１１及びフレーム載置プレート２１等から押圧されて上昇して、フレーム押さえプレート２２の下面２４がコロ部材４４の下端よりも上方まで上昇し、テーブル昇降ユニット３４により冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１をコロ部材４４の下端と同一平面上に位置付ける。すると、図６に示すように、フレーム保持ユニット２０に保持された被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０がコロ部材４４に当接して、エキスパンドシート２１０が面方向に拡張される。拡張の結果、エキスパンドシート２１０は、放射状に引張力が作用する。
このように被加工物２０１の裏面２０７に貼着されたエキスパンドシート２１０に放射状に引張力が作用すると、被加工物２０１は、分割予定ライン２０５に沿って改質層２０８が形成されているので、改質層２０８を基点として、分割予定ライン２０５に沿って個々のチップ２０２に分割される。また、被加工物２０１の裏面２０７に貼着されたＤＡＦ２１２は、被加工物２０１が個々のチップ２０２に分割される際に、エキスパンドシート２１０から作用する拡張方向の力がチップ２０２間に集中して、個々のチップ２０２毎に分割される。エキスパンド装置１は、昇降用シリンダ４２のロッド４５が伸張し終えると、開閉弁７１を開いて、冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１にエキスパンドシート２１０を介して被加工物２０１即ち個々に分割されたチップ２０２を吸引保持する。
エキスパンド装置１は、昇降用シリンダ４２のロッド４５を縮小して、フレーム載置プレート２１をフレーム押さえプレート２２とともに下降するとともに、テーブル昇降ユニット３４により冷却テーブル３０のテーブル本体３２等をフレーム載置プレート２１とともに下降する。エキスパンド装置１は、図７に示すように、開閉弁６１を閉じて圧縮エアー吹き出し口６３からの圧縮エアーの吹き出しを停止し、開閉弁９４を開き、湾曲プレート９０の湾曲面９２と冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１に吸引保持された被加工物２０１との間にエアーを供給する。さらに、エキスパンド装置１は、開閉弁５２４を開いて、温風３００を温風噴射部５２から噴射しながらヒータプレート回転用モータ５４でヒータプレート５１を回転する。
そして、エキスパンド装置１は、フレーム載置プレート２１等の下降とともに、エキスパンドシート２１０がコロ部材４４から離れるので、被加工物２０１の外周側から環状フレーム２１１の内周縁との間のエキスパンドシート２１０に一旦拡張されていることで生じる弛み部に全周に割って温風３００を吹き付け、弛み部を加熱収縮する。
なお、エキスパンド装置１は、被加工物２０１の外周側から環状フレーム２１１の内周縁との間のエキスパンドシート２１０を加熱収縮する際、エア供給源９５からエアーを湾曲プレート９０と被加工物２０１との間に供給する。このために、湾曲プレート９０は、前述した湾曲面９２を含み、湾曲面９２に噴出口９１が形成されることで、湾曲面９２と被加工物２０１との間にエア供給源９５から供給されたエアーがたまる空気溜まり３０１を形成する。エキスパンド装置１は、空気溜まり３０１を形成することで、温風３００の空気溜まり３０１への侵入、即ち温風３００により被加工物２０１及び冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１が加熱されることを抑制する。こうして、湾曲プレート９０は、温風噴射部５２から噴射された温風３００の湾曲プレート９０と被加工物２０１との間に侵入することを抑制する。
エキスパンド装置１は、昇降用シリンダ４２のロッド４５が縮小し終えると、開閉弁７１，８１，９４，５２４を閉じて、開閉扉１３で開口１２を開いて、被加工物２０１が個々のチップ２０２に分割され、ＤＡＦ２１２が個々のチップ２０２毎に分割された被加工物ユニット２００がチャンバ１０外に搬出される。被加工物２０１が個々のチップ２０２に分割され、ＤＡＦ２１２が個々のチップ２０２毎に分割された被加工物ユニット２００は、エキスパンドシート２１０の拡張後、冷却テーブル３０のテーブル本体３２の当接面３１に吸引保持された状態でエキスパンドシート２１０が加熱収縮されているので、分割されたチップ２０２同士が擦れることを抑制することができる。また、エキスパンド装置１は、図４から図７に示す工程を繰り返して、複数の被加工物ユニット２００を順に連続して、被加工物２０１を個々のチップ２０２に分割し、ＤＡＦ２１２を個々のチップ２０２毎に分割する。
以上説明したように、実施形態１に係るエキスパンド装置１は、温風噴射部５２から噴射された温風３００の湾曲プレート９０と被加工物２０１との間に侵入することを抑制する温風進入防止手段である湾曲プレート９０を備える。このために、エキスパンド装置１は、冷却テーブル３０で被加工物２０１を冷却する領域であるテーブル本体３２と湾曲プレート９０との間に温風３００が進入してこれらの間の雰囲気が温度上昇することを抑制でき、次の被加工物２０１の裏面２０７に貼着されたＤＡＦ２１２を冷却することができ、エキスパンドシート２１０を拡張する際の被加工物２０１及びＤＡＦ２１２の冷却不良を抑制できる。その結果、エキスパンド装置１は、連続して複数の被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０を拡張する場合でも、拡張後の被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０の弛みを解消してチップ２０２の損傷を防ぐとともに、次に拡張する被加工物ユニット２００の冷却不良を抑制でき、分割不良が生じることを抑制することができるという効果を奏する。
また、実施形態１に係るエキスパンド装置１は、湾曲プレート９０が湾曲面９２を含み、湾曲面９２にエアを噴出する噴出口９１が形成されて、湾曲面９２と被加工物２０１との間に空気溜まり３０１を形成するので、湾曲面９２と被加工物２０１との間に温風３００が侵入することを抑制することができる。
また、実施形態１に係るエキスパンド装置１は、エキスパンドシート２１０を加熱収縮する際、開閉弁８１を開いて、冷却テーブル３０のテーブル本体３２及び冷却ユニット３３とテーブルカバー３６との間に圧縮エアー供給源８２から供給される圧縮エアーを供給するので、前述した空気溜まり３０１の外周で圧縮エアー供給源８２から供給される圧縮エアーが流れることとなり、温風３００が空気溜まり３０１に侵入することを抑制することができる。
〔変形例〕
本発明の実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置を図面に基づいて説明する。図８は、実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図８は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態１の変形例に係るエキスパンド装置１－１は、フレーム保持ユニット２０で保持される被加工物ユニット２００の下方にテーブルカバー３６を備えていない冷却テーブル３０及び拡張ドラム４１－１を配置し、被加工物ユニット２００の上方に加熱ユニット５０を配置し、フレーム押さえプレート２２が固定され、拡張ドラム４１－１がドラム用シリンダ４６の伸張するロッド４７に取り付けられて、冷却テーブル３０とともにフレーム載置プレート２１の上面２３よりも上昇することで、エキスパンドシート２１０を拡張すること以外、実施形態１のエキスパンド装置１と構成が等しい。なお、図８は、チャンバ１０を省略している。
変形例に係るエキスパンド装置１－１は、温風進入防止手段である湾曲プレート９０を備えるので、テーブル本体３２と湾曲プレート９０との間に温風３００が進入してこれらの間の雰囲気が温度上昇することを抑制でき、実施形態１と同様に、連続して複数の被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０を拡張する場合でも、拡張後の被加工物ユニット２００のエキスパンドシート２１０の弛みを解消してチップ２０２の損傷を防ぐとともに、次に拡張する被加工物ユニット２００の冷却不良を抑制でき、分割不良が生じることを抑制することができるという効果を奏する。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、実施形態１では、フレーム保持ユニット２０のフレーム押さえプレート２２を昇降自在に設けたが、本発明では、フレーム保持ユニット２０のフレーム押さえプレート２２をチャンバ１０に固定しても良い。
また、実施形態１では、被加工物２０１に分割予定ライン２０５に沿って分割起点である改質層２０８が形成されている例を説明したが、本発明では、改質層２０８に限定されない。本発明では、エキスパンド装置１の拡張前に、被加工物２０１に切削加工又はレーザアブレーション加工を施して分割予定ライン２０５に沿って個々のチップ２０２に分割しておいても良く、被加工物２０１に切削加工又はレーザアブレーション加工を施して分割予定ライン２０５に沿って表面２０４から凹の加工溝を形成しても良い。また、実施形態１では、被加工物ユニット２００は、被加工物２０１とＤＡＦ２１２とを備えるが、本発明では、これに限定されずに、被加工物２０１とＤＡＦ２１２とのうち一方を備え、他方を備えなくても良い。
１ エキスパンド装置
２０ フレーム保持ユニット（フレーム保持手段）
３０ 冷却テーブル
３１ 当接面
４０ 拡張ユニット（拡張手段）
５０ 加熱ユニット（加熱手段）
５２ 温風噴射部
９０ 湾曲プレート（温風進入防止手段）
９１ 噴出口
９２ 湾曲面
２００ 被加工物ユニット
２０１ 被加工物
２１０ エキスパンドシート
２１１ 環状フレーム
３００ 温風
３０１ 空気溜まり

Claims (3)

  1. 被加工物と、被加工物に貼着されたエキスパンドシートと、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、からなる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保持するフレーム保持手段と、
    被加工物に対応した大きさの当接面を含み、該フレーム保持手段で保持された該環状フレームを含む該被加工物ユニットの該エキスパンドシートに当接する冷却テーブルと、
    該フレーム保持手段で保持された該環状フレームに貼着された該エキスパンドシートを拡張する拡張手段と、
    被加工物の外周側と該環状フレームの内周縁との間の該エキスパンドシートに対面して温風を噴射する温風噴射部を有した加熱手段と、
    被加工物と該温風噴射部との間に配設され、該被加工物に向かって気体を噴出する噴出口を有し、該温風噴射部から噴射された温風の進入を防止する温風進入防止手段と、
    該冷却テーブルの外周を覆い、かつ該加熱手段が該被加工物の外周側と該環状フレームの内周縁との間の該エキスパンドシートに温風を噴射する際に、該冷却テーブルとの間から圧縮エアーを吹き出すテーブルカバーと、
    を備えたエキスパンド装置。
  2. 該冷却テーブルが該被加工物と該エキスパンドシートとの間の接着フィルムを冷却しながら該拡張手段が該エキスパンドシートを拡張する際に、
    該テーブルカバーは、該冷却テーブルとの間から該圧縮エアーを吹き出し、かつ、該フレーム保持手段は、全周に亘って設けられた吹き出し口から圧縮エアーを吹き出す、請求項１に記載のエキスパンド装置。
  3. 該温風進入防止手段は、被加工物に対面し、該当接面に対応したサイズに形成された、被加工物の外周側より中央側において被加工物との間の距離が遠くなるよう反りを有した湾曲面を含み、該湾曲面に該噴出口が形成されることで該湾曲面と被加工物の間に空気溜まりを形成する、請求項１又は請求項２に記載のエキスパンド装置。
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