JP7373106B2 - ワーク分割装置及びワーク分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク分割装置及びワーク分割方法に係り、特に、半導体ウェーハ等のワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割装置及びワーク分割方法に関する。

従来、半導体チップ（以下、チップと言う。）の製造にあたり、ダイシングブレードによるハーフカット或いはレーザ照射による改質領域形成により予めその内部に分割予定ラインが形成された半導体ウェーハ（以下、ウェーハと言う。）を、分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割装置が知られている（特許文献１等参照）。特許文献１のワーク分割装置は、ウェーハが貼着されたダイシングテープをエキスパンドリングによって拡張することにより、ウェーハを個々のチップに分割するものである。

また、ワーク分割装置の分野では、エキスパンドリングによって拡張されたダイシングテープの拡張状態を保持することにより、分割後のチップ同士の接触に起因するチップの品質低下を防止することも要求される。

この要求を満足するために、特許文献１のワーク分割装置は、サブリングを備えている。このサブリングは、エキスパンドリングによって拡張されたダイシングテープを拡張した状態で保持する機能を有し、フレームの内径よりも大径に構成されている。サブリングは、ダイシングテープの裏面側からダイシングテープに向けて上昇されてフレームを通過した直後に、ダイシングテープの外周部とフレームの表面との間に挿入される。これにより、エキスパンドリングによるダイシングテープの拡張が終了しても、ダイシングテープの拡張状態を保持することができる。このようにダイシングテープの拡張状態を保持すれば、ダイシングテープの弛みを阻止することができるので、チップ同士の接触に起因するチップの品質低下を防止することができる。

特開２０１３－５１３６８号公報

しかしながら、従来のワーク分割装置では、ダイシングテープを全く塑性変形させることなく拡張することは困難であった。特に、チップサイズが小さくなるに従いダイシングテープには大きな張力が付与されるので、チップサイズが小さいウェーハが貼付されたダイシングテープは、その全体が拡張時に塑性変形し易い傾向にあった。

特許文献１では、拡張後に生じたダイシングテープの塑性変形による弛みをサブリングによって除去しているが、サブリングでは、ダイシングテープの全体に生じた弛みを十分に除去することは難しいという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、拡張後に生じたダイシングテープの塑性変形による弛みを有効に除去することができるワーク分割装置及びワーク分割方法を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、本発明のワーク分割装置は、ダイシングテープに貼付されてフレームにマウントされたワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割装置において、ダイシングテープに張力を加えてダイシングテープを拡張するエキスパンドリングと、エキスパンドリングによって拡張されたダイシングテープの全体に熱を付与してダイシングテープの全体を熱収縮させる加温部と、加温部によって熱収縮されたダイシングテープを拡張してダイシングテープの拡張状態を保持する拡張保持リングと、を備える。

本発明の一形態は、加温部は、輻射熱を放射する加温部材と、加温部材から放射された輻射熱をダイシングテープに向けて反射する熱反射部材と、を有することが好ましい。

本発明の一形態は、加温部材は、加温部材は、ハロゲンランプであることが好ましい。

本発明の目的を達成するために、本発明のワーク分割方法は、イシングテープに貼付されてフレームにマウントされたワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割方法において、ダイシングテープに張力を加えてダイシングテープを拡張する拡張工程と、拡張工程にて拡張されたダイシングテープの全体に熱を付与してダイシングテープの全体を熱収縮させる加温工程と、加温工程にて熱収縮されたダイシングテープを拡張してダイシングテープの拡張状態を保持する拡張状態保持工程と、を備える。

本発明の一形態は、加温工程は、ダイシングテープの全体に輻射熱を付与することが好ましい。

本発明によれば、拡張後に生じたダイシングテープの塑性変形による弛みを有効に除去することができる。

実施形態のワーク分割装置の構造を示した断面図 拡張部の構造を示した要部拡大斜視図 拡張途中の環状部領域の形状を示したウェーハユニットの要部縦断面図 拡張保持リングによるダイシングテープの拡張状態を示した縦断面図 図１に示したワーク分割装置の加温部の構成を示した要部拡大斜視図 ワーク分割装置の制御系を示したブロック図 ウェーハ分割方法の一例を示したフローチャート ワーク分割装置の動作説明図 ワーク分割装置の動作説明図 ワーク分割装置の動作説明図 ウェーハが貼付されたウェーハユニットの説明図 ウェーハユニットの縦断面図 ワーク分割装置の動作図 ウェーハが分割されたウェーハユニットの縦断面図

以下、添付図面に従って本発明に係るワーク分割装置及びワーク分割方法の好ましい実施形態について詳説する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲であれば、以下の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

実施形態に係るワーク分割装置１０（図１参照）を説明する前に、実施形態のワーク分割装置１０によって分割されるウェーハについて説明する。

図１１は、円盤状のウェーハ１が貼付されたウェーハユニット２の説明図であり、図１１（Ａ）はウェーハユニット２の斜視図、図１１（Ｂ）はウェーハユニット２の縦断面図である。

ウェーハ１は、片面に粘着層が形成されたダイシングテープ３の中央部に貼付され、ダイシングテープ３は、その外周部が剛性のある金属製のリング状のフレーム４に固定されている。

ウェーハ１の厚さは例えば５０μｍ程度であり、ダイシングテープ３の厚さは例えば１００μｍ程度である。また、ダイシングテープ３としては、例えばＰＶＣ（polyvinyl chloride：ポリ塩化ビニール）系のテープが使用される。なお、ウェーハ１をＤＡＦ（Die Attach Film）等のフィルム状接着材を介してダイシングテープ３に貼付してもよい。フィルム状接着材としては、例えばＰＯ（polyolefin：ポリオレフィン）系のものを使用することができる。

図１に示すワーク分割装置１０では、ウェーハユニット２のフレーム４の上面４Ａが固定部７の下面７Ａに着脱自在に固定される。この後、ウェーハユニット２の下方からエキスパンドリング１６が上昇移動され、このエキスパンドリング１６によってダイシングテープ３が押圧されて放射状に拡張される。このときに生じるダイシングテープ３の張力が、ウェーハ１の分割予定ライン５（図１１参照）に付与されることにより、ウェーハ１が個々のチップ６に分割される。

本願明細書においては、図１１（Ｂ）に示すように、ダイシングテープ３のうち、ウェーハ１が貼付される平面視円形状の領域を中央部領域３Ａと称し、中央部領域３Ａの外縁部（ウェーハ１の外縁部）とフレーム４の内縁部との間に備えられる平面視ドーナツ形状の領域を環状部領域３Ｂと称し、フレーム４に固定される最外周部分の平面視ドーナツ形状の領域を固定部領域３Ｃと称する。環状部領域３Ｂが、エキスパンドリング１６に押圧されて拡張される領域である。

ワーク分割装置１０おいて、ウェーハ１の分割に要する力、すなわち、ウェーハ１を個々のチップ６に分割するために環状部領域３Ｂに発生させなければならない張力は、分割予定ライン５の本数が多くなるに従って高くしなければならないことが知られている。分割予定ライン５の本数について、例えば、図１２のウェーハ１の如く、直径Ｄ１が３００ｍｍのウェーハ１でチップサイズが５ｍｍの場合には約１２０本（ＸＹ方向に各６０本）の分割予定ライン５が形成され、チップサイズが１ｍｍの場合は約６００本の分割予定ライン５が形成される。よって、環状部領域３Ｂに発生させなければならない張力は、チップサイズが５ｍｍの場合よりも１ｍｍの場合の方を高くしなければならない。

また、直径Ｄ１が３００ｍｍのウェーハ１がマウントされるフレーム４の内径Ｄ２（フレームの内縁部の径）は、ＳＥＭＩ規格（Ｇ７４－０６９９ ３００ｍｍウェーハに関するテープフレームのための仕様）により３５０ｍｍと定められている。この規格により、ウェーハ１の外縁部とフレーム４の内縁部との間には、２５ｍｍの幅寸法ａを有する環状部領域３Ｂが存在することになる。また、フレーム４を固定する固定部７は、図１１（Ｂ）の如く、エキスパンドリング１６によって拡張される環状部領域３Ｂに接触しないように、矢印Ａで示すダイシングテープ３の面内方向において環状部領域３Ｂから外方に離間した位置に設置されている。

ここで、エキスパンドリング１６の上昇動作によって生じるウェーハ１を分割する力は、（ｉ）環状部領域３Ｂの全領域を拡張する力、（ii）ウェーハ１をチップ６に分割する力、（iii）隣接するチップ６とチップ６との間のダイシングテープ３を拡張する力の３つの力に分けられる。

図１３（Ａ）～（Ｅ）に示すワーク分割装置の動作図の如く、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂにエキスパンドリング１６が当接し、エキスパンドリング１６の上昇動作によってダイシングテープ３の拡張が始まると（図１３（Ａ））、まず最もバネ定数の低い環状部領域３Ｂの拡張が始まる（図１３（Ｂ））。これにより、環状部領域３Ｂに張力が発生し、この張力がある程度高まると、高まった張力がウェーハ１に伝達されてウェーハ１のチップ６への分割が始まる（図１３（Ｃ））。ウェーハ１が個々のチップ６に分割されると、環状部領域３Ｂの拡張とチップ６間のダイシングテープ３の拡張とが同時に進行する（図１３（Ｄ）～（Ｅ））。

ここで、例えば、直径Ｄ１が３００ｍｍのウェーハ１において、チップサイズが５ｍｍ以上の場合には、環状部領域３Ｂで発生した張力により、個々のチップ６に問題無く分割することが可能である。しかしながら、近年、ウェーハ１に形成される回路パターンの微細化に伴いチップサイズがより小さい１ｍｍ以下のチップも現れてきている。この場合、ウェーハ１を分割する分割予定ライン５の本数が増大することに起因して、ウェーハ１の分割に要する力が大きくなり、環状部領域３Ｂの拡張による張力以上の力が必要となる。そうすると、図１４のウェーハユニット２の縦断面図の如く、エキスパンドリング１６による拡張動作が終了しても、ウェーハ１に形成された分割予定ライン５の一部が分割されずに未分割のまま残存するという問題が発生する。

そこで、以下に説明する実施形態では、分割対象のウェーハ１の一例として、図１２に示す直径Ｄ１が３００ｍｍのウェーハ１であって、Ｘ方向と平行な分割予定ライン５の本数と、Ｙ方向と平行な分割予定ライン５の本数とがそれぞれ３００本でチップサイズが１ｍｍのウェーハ１を例示する。そして、このようなウェーハ１において、既述の未分割の問題を解消しつつ、拡張後に生じたダイシングテープ３の塑性変形による弛みを有効に除去することができるワーク分割装置及びワーク分割方法について説明する。

図１は、実施形態に係るワーク分割装置１０の構造を示した断面図である。ワーク分割装置１０は、拡張部１２及び加温部１４を備えている。図２は、拡張部１２の構造を示した要部拡大斜視図である。

図２の如く、拡張部１２は、フレーム４を固定する固定部７と、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂを下方側から上方側に押圧してダイシングテープ３を拡張するエキスパンドリング１６と、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂに上方側から当接される拡張規制リング１７と、エキスパンドリング１６によって拡張されたダイシングテープ３の拡張状態を保持する拡張保持リング（サブリングとも言う。）１８と、を備える。これらの固定部７、エキスパンドリング１６、拡張規制リング１７及び拡張保持リング１８は、拡張部１２の作業室２０（図１参照）に配置されている。

固定部７は、ダイシングテープ３におけるウェーハ１の貼付面と同一側に配置され、その下面７Ａにフレーム４の上面４Ａが着脱自在に固定される。固定部７の形状は、フレーム４の内径Ｄ２（３５０ｍｍ：図１２参照）よりも大きい、例えば直径Ｄ３（図２参照）が３６１ｍｍの開口部７Ｂを有するリング状である。

エキスパンドリング１６は、ダイシングテープ３におけるウェーハ１の貼付面と反対側の裏面側に配置され、フレーム４の内径Ｄ２（３５０ｍｍ：図１２参照）よりも小さく、かつウェーハ１の外径Ｄ１（３００ｍｍ：図１２参照）よりも大きい拡張用開口部１６Ａを有する。エキスパンドリング１６は、ダイシングテープ３に対して相対的に近づく方向に移動自在に配置される。具体的には、エキスパンドリング１６は、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂの裏面を上方側に押圧して環状部領域３Ｂを拡張する拡張位置（図１の二点鎖線で示す位置）と、環状部領域３Ｂから下方に退避した退避位置（図１の実線で示す位置）との間で上下方向に移動自在に配置される。

ワーク分割装置１０には、エキスパンドリング１６を拡張位置と退避位置との間で上下移動させるエキスパンドリング移動機構２２が備えられている。エキスパンドリング移動機構２２の一例として、送りネジ装置を例示するが、これに代えてエアシリンダ装置等のアクチュエータを使用することもできる。退避位置に位置されているエキスパンドリング１６をエキスパンドリング移動機構２２によって拡張位置に向けて移動させると、エキスパンドリング１６は、環状部領域３Ｂに向けて矢印Ｂ方向に上昇移動される。これによって、環状部領域３Ｂの裏面がエキスパンドリング１６に押圧されて放射状に拡張される。

拡張規制リング１７は、ダイシングテープ３におけるウェーハ１の貼付面と同一側に配置され、フレーム４の内径Ｄ２（３５０ｍｍ：図１２参照）よりも小さく、かつエキスパンドリング１６の外径よりも大きい拡張規制用開口部１７Ｂを有する。一例として、拡張規制用開口部１７Ｂの直径Ｄ４（図１参照）は３３８ｍｍである。

拡張規制リング１７は、環状部領域３Ｂの表面にその下縁部１７Ａが当接される規制位置（図１の二点鎖線で示す位置）と、規制位置から上方に退避した退避位置（図１の実線で示す位置）との間で上下移動自在に配置される。

規制位置とは、拡張規制リング１７によって外周側領域３Ｅの拡張を規制する位置であって、図１では、拡張規制リング１７の下縁部１７Ａが、フレーム４の下面４Ｂと同一面上に位置する位置に設定されている。なお、規制位置は、その位置に限定されるものではなく、外周側領域３Ｅの拡張を規制可能な位置であればよい。また、外周側領域３Ｅとは、環状部領域３Ｂのうち拡張規制リング１７の下縁部１７Ａに当接された当接部３Ｄ（図３参照）を境として外周側に位置する領域である。また、環状部領域３Ｂのうち外周側領域３Ｅを除く領域が内周側領域３Ｆであり、この内周側領域３Ｆがエキスパンドリング１６によって拡張される領域である。

図１に戻り、ワーク分割装置１０には、拡張規制リング１７を規制位置と退避位置との間で上下移動させる拡張規制リング移動機構２３が備えられている。拡張規制リング移動機構２３の一例として、エアシリンダ装置を例示するが、これに代えて送りネジ装置等のアクチュエータを使用することもできる。

図３は、エキスパンドリング１６によって拡張途中の環状部領域３Ｂの形状を示したウェーハユニット２の要部拡大断面図である。

図３に示すように、エキスパンドリング１６による環状部領域３Ｂの拡張の際には、エキスパンドリング１６による拡張動作に先立って、拡張規制リング１７が規制位置に位置されている。つまり、ダイシングテープ３の外周側領域３Ｅの拡張が拡張規制リング１７によって予め規制されている。このため、実施形態のワーク分割装置１０によれば、エキスパンドリング１６が環状部領域３Ｂに当接した直後から内周側領域３Ｆの拡張が開始される。

実施形態では、図１の如く、拡張規制用開口部１７Ｂの直径Ｄ４が３３８ｍｍに設定されているので、拡張規制リング１７によって拡張が規制される外周側領域３Ｅの幅寸法ｂが６ｍｍに設定され、エキスパンドリング１６によって拡張される内周側領域３Ｆの幅寸法ｃが１９ｍｍに設定されている。

ここで、環状部領域３Ｂのうち、エキスパンドリング１６によって拡張される内周側領域３Ｆが、ウェーハ１の分割に実質的に寄与する領域となる。この内周側領域３Ｆの幅寸法ｃを小さくするに従い、内周側領域３Ｆのバネ定数が大きくなるので、内周側領域３Ｆからウェーハ１に付与する張力が増加する。このため、内周側領域３Ｆの幅寸法ｃを決定する拡張規制用開口部１７Ｂの直径Ｄ４は、分割予定ライン５の本数等で規定される分割条件に応じて設定される。

一方、拡張保持リング１８は、ダイシングテープ３におけるウェーハ１の貼付面と反対側の裏面側に配置される。また、拡張保持リング１８は、図４に示すように、外径Ｄ５がフレーム４の内径Ｄ２（３５０ｍｍ）よりも小さく、内径Ｄ６がエキスパンドリング１６の外径よりも大きい本体リング２４と、本体リング２４の外周部に装着されて、フレーム４の内径Ｄ２（３５０ｍｍ）よりも大きい外径Ｄ７（３５１．３ｍｍ）を有する弾性変形可能なリング状の嵌合部２６と、を有する。なお、図４は、拡張保持リング１８によってダイシングテープ３の拡張状態が保持された縦断面図である。

拡張保持リング１８は、拡張保持前においては、図１の実線で示す待機位置に配置されており、拡張保持時に拡張保持リング移動機構２８によって待機位置から上昇移動される。拡張保持リング移動機構２８の一例として、送りネジ装置を例示するが、これに代えてエアシリンダ装置等のアクチュエータを使用することもできる。

拡張保持リング移動機構２８によって拡張保持リング１８が上昇されると、嵌合部２６がフレーム４の下面に当接する。この後、嵌合部２６は、継続する拡張保持リング１８の上昇移動により、フレーム４の内周面に押されて弾性変形しながら上昇する。そして、嵌合部２６が、フレーム４の内周面を通過した位置で拡張保持リング１８の上昇が停止される。これによって、嵌合部２６が図４に示す嵌合位置でフレーム４の上面４Ａに嵌合される。

なお、後述するが、実施形態のワーク分割装置１０では、エキスパンドリング１６による分割工程（Ｓ１４０：図７参照）が終了すると、加温部１４によるダイシングテープ３の加温工程（Ｓ１５０：図７参照）が行われ、その後に拡張保持リング１８による拡張状態保持工程（Ｓ１６０：図７参照）が行われる。

図１に戻り、加温部１４について説明する。

加温部１４は、エキスパンドリング１６の拡張動作によって塑性変形されたダイシングテープ３を加温する加温室３０を備える。

加温室３０は、断熱壁３２を介して作業室２０に並設される。また、加温室３０は、扉３４によって開閉される開口部３６を介して作業室２０に連通されている。よって、拡張部１２によって個々のチップ６に分割されたウェーハユニット２は、拡張保持リング１８によってダイシングテープ３の拡張状態が保持されることなく、不図示の搬送装置によって作業室２０から加温室３０に開口部３６を介して搬入される。そして、加温室３０に搬入されたウェーハユニット２は、前述の搬送装置によって、加温室３０のリング状のテーブル３８にフレーム４が載置される。なお、実施形態のワーク分割装置１０では、加温室３０を作業室２０に並設しているので、作業室２０で拡張されたダイシングテープ３を加温室３０に効率よく搬送して加温することができる。

加温室３０のテーブル３８の下方には、ダイシングテープ３の全面を輻射熱により加温する複数の輻射熱放射部材４０が配置されている。

ここで、ダイシングテープ３に熱を付与する加温手段について説明すると、その加温手段には輻射熱の他、熱伝導（接触）又は熱伝達（対流）を利用した手段がある。

ところで、加温手段として熱伝導を採用した場合は、加温対象物であるダイシングテープ３が弛んでいて不定形であるため、ダイシングテープ３の全体に接触することが困難なので、ダイシングテープ３の全体を均一に加温することは難しい。また、加温手段として熱伝達を採用した場合は、ダイシングテープ３の全体を均一に加温することができるが、空気中に存在する微小な塵埃がウェーハ１に付着してウェーハ１を汚染する虞があるので採用することは難しい。

そこで、実施形態のワーク分割装置１０では、加温手段の好ましい形態として、輻射熱を放射する輻射熱放射部材４０を採用している。輻射熱による加温方法は、熱伝導と熱伝達の既述の問題を解消することができ、また、赤外光が照射された領域のみ加温することができるため、無駄な温度上昇を抑制することができる利点がある。

図５は、図１に示した加温部１４の要部構成を示した拡大斜視図である。図５に示すように、輻射熱放射部材４０は、ハロゲンランプ４２を有する。ハロゲンランプ４２は、全体として複数本（図５では５本）備えられており、これらのハロゲンランプ４２は、ダイシングテープ３の直下の同一水平面上に等間隔に配置されるとともに、それらの軸方向が平行となるように配置される。

ハロゲンランプ４２のみを使用してダイシングテープ３の全体を加温することも可能であるが、ダイシングテープ３のうち、ハロゲンランプ４２からの赤外光が直射されるランプ直上部分と、ハロゲンランプ４２が存在しないランプ間の直上部分とでは照度が異なる場合がある。このような場合には、ダイシングテープ３に温度むらが発生するので、ダイシングテープ３の全体を均一に加温することが難しくなる。

そこで、実施形態の加温部１４は、本発明の熱反射部材の一例であるリフレクタ４４を、ハロゲンランプ４２の下側に隣接して配置し、ハロゲンランプ４２から下方及び側方に放射された赤外光を、リフレクタ４４によって反射してランプ間の直上部分にも照射するようにしている。これにより、実施形態の加温部１４によれば、ダイシングテープ３の全面をより均一に加温することができ、よって、ダイシングテープ３の全体をより均一に熱収縮させることができる。

また、実施形態のリフレクタ４４は、ハロゲンランプ４２の下方に位置する山形の底部４４Ａと、底部４４Ａの両側にダイシングテープ３に向けて配置されるとともにダイシングテープ３の面外方向に傾斜した一対の壁部４４Ｂ、４４Ｂと、を有している。このような形状のリフレクタ４４によれば、ハロゲンランプ４２からの赤外光を、ランプ間の直上部分に向けて効率よく反射することができる。これにより、ダイシングテープ３の全面をより一層均一に加温することができるので、ダイシングテープ３の全体をより一層均一に熱収縮させることができる。なお、リフレクタ４４は、上記の形状のものに限定されるものではない。すなわち、リフレクタ４４は、ハロゲンランプ４２からの赤外光を、ランプ間の直上部分に向けて効率よく反射することができる形状、例えば縦断面が下側に凸の円弧状のリフレタであってもよい。

図６は、ワーク分割装置１０の制御部４８の機能ブロック図である。図６に示す制御部４８は、ＣＰＵ（central processing unit）を含む各演算処理回路とメモリ等の記憶媒体とを有し、既述のエキスパンドリング移動機構２２、拡張規制リング移動機構２３及び拡張保持リング移動機構２８を含むワーク分割装置１０の全体の動作を制御する。この制御部４８には、エキスパンドリング移動機構２２、拡張規制リング移動機構２３及び拡張保持リング移動機構２８の他に、ハロゲンランプ電源４６及び放射温度計５０が接続されている。

ハロゲンランプ電源４６は、制御部４８の制御の下、ハロゲンランプ４２に対する電力供給と、ハロゲンランプ４２に供給する電力の電圧制御を行う。ハロゲンランプ４２は、ハロゲンランプ電源４６からの電力供給を受けて点灯し赤外光を放射する。ハロゲンランプ４２から放射される赤外光の放射量は、ハロゲンランプ電源４６からハロゲンランプ４２に印加される電圧の大きさにより制御される。つまり、ハロゲンランプ電源４６からハロゲンランプ４２に印加する電圧を変更することにより、ハロゲンランプ４２によってダイシングテープ３を加温する温度が変更される。

放射温度計５０は、図１に示した加温室３０に設置されており、ダイシングテープ３の温度を測定する。なお、実施形態では放射温度計５０が、加温室３０内においてダイシングテープ３の環状部領域３Ｂの温度を測定可能な位置に配置されているが、配置位置はこれに限定されない。例えば、加温室３０内において放射温度計５０をダイシングテープ３の下方に配置して、放射温度計５０により中央部領域３Ａの温度を測定してもよい。放射温度計５０は、ダイシングテープ３の温度測定結果を制御部４８へ出力する。

制御部４８は、メモリ等に記憶された制御プログラム（不図示）を実行することにより、電圧制御部４８ａとして機能する。電圧制御部４８ａは、ハロゲンランプ電源４６からハロゲンランプ４２への電力供給が実行されている場合に、ハロゲンランプ電源４６によりハロゲンランプ４２に印加される電圧の大きさを制御する。具体的に電源制御部４８ａは、放射温度計５０から入力されるダイシングテープ３の温度測定結果に基づき、ダイシングテープ３の温度が所定の上限温度を超過しないように、ハロゲンランプ４２に印加する電圧の大きさを制御する。これにより、ダイシングテープ３の温度が上限温度を超過しないように、ハロゲンランプ４２から照射される赤外光の放射量が調整される。なお、上限温度は、ダイシングテープ３の基材の材質に基づき設定される。

次に、図７のフローチャート、図８（Ａ）～（Ｄ）、図９（Ａ）～（Ｂ）及び図１０（Ａ）～（Ｅ）に示すワーク分割装置１０の動作説明図に従って、実施形態のワーク分割方法について説明する。

まず、図７の配置工程（Ｓ１００）では、図８（Ａ）の如く、エキスパンドリング１６と拡張規制リング１７をそれぞれ退避位置に配置するとともに、拡張保持リング１８を待機位置に配置する。

次に、図７の固定工程（Ｓ１１０）では、図８（Ｂ）の如く、ウェーハユニット２のフレーム４を固定部７に固定する。

次に、図７の拡張規制工程（Ｓ１２０）では、図８（Ｃ）の如く、拡張規制リング１７を退避位置から規制位置に移動し、拡張規制リング１７の下縁部１７Ａを環状部領域３Ｂの表面に当接する。

次に、図７の拡張開始工程（Ｓ１３０）では、図８（Ｄ）の如く、エキスパンドリング１６を、図７（Ａ）の退避位置から拡張位置に向けて上昇移動させて、環状部領域３Ｂの拡張を開始する。

この拡張開始工程（Ｓ１３０）では、環状部領域３Ｂの表面に拡張規制リング１７の下縁部１７Ａが予め当接されて外周側領域３Ｅの拡張が規制されているので、内周側領域３Ｆ（図１参照）がエキスパンドリング１６によって拡張されていく。なお、既述の拡張規制工程（Ｓ１２０）は、拡張開始工程（Ｓ１３０）から後述の分割工程（Ｓ１４０）の終了時に至るまでの拡張工程と共に行われる工程である。つまり、本発明の拡張工程は、拡張開始工程（Ｓ１３０）から分割工程（Ｓ１４０）の終了時に至るまでの工程を指している。

次に、図７の分割工程（Ｓ１４０）では、図９（Ａ）の如く、エキスパンドリング１６の上昇移動により内周側領域３Ｆ（図３参照）の拡張を継続し、この間でウェーハ１を個々のチップ６に順次分割していく。この後、図９（Ｂ）の如く、エキスパンドリング１６が拡張位置に到達したところで、エキスパンドリング１６の上昇移動を停止する。この時点で既述の拡張工程が終了する。

このような拡張工程では、外周側領域３Ｅの拡張が拡張規制リング１７によって規制されながら、内周側領域３Ｆのみがエキスパンドリング１６によって拡張されていく。つまり、内周側領域３Ｆに発生した張力がウェーハ１に付与される。

具体的に説明すると、拡張工程では、拡張規制用開口部１７Ｂの直径Ｄ４（図１参照）が３３８ｍｍの拡張規制リング１７を使用することにより、ウェーハ１の分割に寄与する領域の長さが２５ｍｍ（環状部領域３Ｂの幅寸法ａ：図１２参照）から１９ｍｍ（内周側領域３Ｆの幅寸法ｃ：図１参照）に縮小されている。このため、内周側領域３Ｆのバネ定数が増大し、その増大したバネ定数に対応する張力がウェーハ１に付与される。

したがって、実施形態のワーク分割方法によれば、拡張規制リング１７を使用した拡張規制工程（Ｓ１２０）を備えているので、チップサイズが小チップ（１ｍｍ）であっても個々のチップ６に分割するだけの張力をウェーハ１に付与することができる。よって、チップサイズが小チップ（１ｍｍ）の場合に生じる分割予定ラインの未分割の問題を解消することができる。

ところで、分割工程（Ｓ１４０）後のダイシングテープ３は、ウェーハ１を小サイズのチップ６に分割するためにエキスパンドリング１６の上昇量を大きくする必要があり、その結果としてダイシングテープ３の塑性変形が避けられず、ウェーハ１の全体に余分な弛みが生じている。このような余分な弛みは、拡張保持リング１８を用いても十分に除去することは困難である。このため、分割工程（Ｓ１４０）の直後に、拡張保持リング１８を使用した拡張状態保持工程（Ｓ１６０）を実施しても、ダイシングテープ３の拡張状態を保持することができない。

そこで、実施形態のワーク分割装置１０では、図７の如く、Ｓ１４０の分割工程の終了後、Ｓ１６０の拡張状態保持工程の前に、Ｓ１５０の加温工程を備えている。

以下、Ｓ１５０の加温工程を具体的に説明する。

まず、図１０（Ａ）の如く、エキスパンドリング１６を拡張位置から退避位置に下降移動させるとともに、拡張規制リング１７を規制位置から退避位置に上昇移動させる。次に、ウェーハユニット２のフレーム４と固定部７との固定を解除する。次に、作業室２０の扉３４（図１参照）を開放し、ウェーハユニット２を不図示の搬送装置によって作業室２０から開口部３６を介して加温室３０に搬入する。そして、不図示の搬送装置によってウェーハユニット２のフレーム４を、図１０（Ｂ）の如く、加温室３０のテーブル３８に載置する。この後、扉３４を閉じて加温室３０を密閉する。

次に、図６の制御部４８が、ハロゲンランプ電源４６を駆動して、図１０（Ｃ）の如く、全てのハロゲンランプ４２、４２…を点灯する。ハロゲンランプ４２、４２…を点灯すると、ダイシングテープ３のうち、ランプ直上部分がハロゲンランプ４２からの直射赤外光によって照射され、ランプ間の直上部分がリフレクタ４４からの反射赤外光によって照射される。これにより、ダイシングテープ３の全面が均一に加温されていく。

また、リフレクタ４４は、ハロゲンランプ４２の下方に配置された山形の底部４４Ａと、底部４４Ａの両側にダイシングテープ３に向けて配置されるとともにダイシングテープ３の面外方向に傾斜した一対の壁部４４Ｂ、４４Ｂと、を有する構成である。このような構成のリフレクタ４４を適用することにより、ハロゲンランプ４２からの赤外光を、ランプ間の直上部分に向けて効率よく反射することができるので、ダイシングテープ３の全面がより均一に加温されていく。

ダイシングテープ３は、ハロゲンランプ４２による赤外光により昇温ともに徐々に熱収縮して弛みが除去されていくが、ダイシングテープ３の全体に発生した弛みを全て除去すると、ダイシングテープ３が硬くなり過ぎて、拡張保持リング１８をフレーム４に装着することができなくなる。

ここで、拡張によって生じたダイシングテープ３の弛み量をＡとし、拡張保持リング１８によってダイシングテープ３を拡張状態で保持するためのダイシングテープ３の弛み量をＢとすると、弛み量Ａから弛み量Ｂを減算した弛み量Ｃを熱収縮により除去すれば、拡張保持リング１８によってダイシングテープ３を拡張状態で保持することができる。しかしながら、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂのみを熱収縮させただけでは、弛み量Ｃを除去することができず、拡張保持リング１８をフレーム４に装着してもダイシングテープ３を拡張状態で保持することができない。

そこで、図７に示したＳ１５０の加温工程では、ダイシングテープ３の全体を均一に熱収縮することで、弛み量Ｃを除去している。具体的に説明すると、実施形態のダイシングテープ３はポリ塩化ビニール製なので、約６０℃で熱収縮を開始する傾向にある。このため、Ｓ１５０の加温工程では、ダイシングテープ３の温度が６０℃に到達したことを放射温度計５０にて計測された時点で、図６の制御部４８がハロゲンランプ４２を消灯する。これにより、ダイシングテープ３は余熱によって徐々に熱収縮されていき、常温に戻ったときに弛み量Ｃだけ除去される。以上でＳ１５０の加温工程が終了する。なお、ダイシングテープ３は、基材の材料（ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム及びポリイミドフィルム）によって熱収縮を開始する温度が異なるため、その基材の材料に応じてハロゲンランプ４２の赤外光の放射量と、ハロゲンランプ４２の消灯のタイミングを制御すればよい。

Ｓ１５０の加温工程が終了すると、作業室２０の扉３４（図１参照）を開放し、ウェーハユニット２を不図示の搬送装置によって加温室３０から開口部３６を介して作業室２０に搬入する。そして、ウェーハユニット２のフレーム４を、図１０（Ｄ）の如く固定部７に固定する。

次に、図７のステップＳ１６０の拡張状態保持工程において、図１０（Ｅ）の如く、拡張保持リング１８を拡張保持リング移動機構２８によって待機位置から嵌合位置に向けて上昇させて、嵌合部２６を嵌合位置でフレーム４の上面４Ａに嵌合させる。これにより、ダイシングテープ３の拡張状態が拡張保持リング１８によって保持される。これにより、ステップＳ１６０の拡張状態保持工程が終了する。

以上の如く、実施形態のワーク分割方法によれば、ダイシングテープ３を拡張する拡張工程と、ダイシングテープ３の全体に熱を付与してダイシングテープ３の全体を熱収縮させる加温工程と、ダイシングテープ３を拡張してダイシングテープ３の拡張状態を保持する拡張状態保持工程と、を備えているので、拡張後に生じたダイシングテープ３の塑性変形による弛みを有効に除去した状態で、ダイシングテープ３の拡張状態を拡張保持リング１８によって保持することができる。

また、実施形態のワーク分割方法によれば、既述の通り、拡張規制リング１７を使用した拡張規制工程（Ｓ１２０）を備えているので、チップサイズが小チップ（１ｍｍ）の場合に生じる分割予定ラインの未分割の問題を解消することができる。

以上により、実施形態のワーク分割方法によれば、未分割の問題を解消しつつ、拡張後に生じたダイシングテープ３の塑性変形による弛みを有効に除去することができる。

なお、上述の実施形態では、拡張規制リング１７を用いた例について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。つまり、拡張規制リング１７を用いることなく通常の拡張動作で個々のチップ６に分割可能なダイシングテープ３であっても、拡張時に生じた塑性変形の弛みを本発明の加温部及び加温工程によって除去することができる。

また、実施形態では、本発明の加温部材の一例としてハロゲンランプ４２を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、ハロゲンランプ４２に代えて遠赤外線ランプ又は赤外線ランプを適用することができる。

また、ハロゲンランプ４２は、図５に示したように棒状に構成されたものであるが、形状は棒状に限定されるものではない。例えば、リング状のハロゲンランプでも適用できる。この場合は、直径の異なる複数のリング状のハロゲンランプ４２を、ダイシングテープ３の中心を中心とする同心円状に配置することが好ましい。これにより、ダイシングテープ３の全体を均一に加温することができる。

１…ウェーハ、２…ウェーハユニット、３…ダイシングテープ、３Ａ…中央部領域、３Ｂ…環状部領域、３Ｃ…固定部領域、４…フレーム、５…分割予定ライン、６…チップ、７…固定部、１０…ワーク分割装置、１２…拡張部、１４…加温部、１６…エキスパンドリング、１７…拡張規制リング、１８…拡張保持リング、２０…作業室、２２…エキスパンドリング移動機構、２３…拡張規制リング移動機構、２４…本体リング、２６…嵌合部、２８…拡張保持リング移動機構、３０…加温室、３２…断熱壁、３４…扉、３６…開口部、３８…テーブル、４０…輻射熱放射部材、４２…ハロゲンランプ、４４…リフレクタ、４６…ハロゲンランプ電源、４８…制御部、５０…放射温度計

Claims (5)

1. ダイシングテープに貼付されてフレームにマウントされたワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割装置において、
   前記ダイシングテープを拡張するエキスパンドリングと、
   前記ダイシングテープの全体に熱を付与して前記ダイシングテープの全体を熱収縮させる加温部と、
   熱収縮された前記ダイシングテープの拡張状態を保持する拡張保持リングと、
   を備える、ワーク分割装置。
2. 前記加温部は、
   輻射熱を放射する加温部材と、
   前記加温部材から放射された輻射熱を前記ダイシングテープに向けて反射する熱反射部材と、
   を有する、請求項１に記載のワーク分割装置。
3. 前記加温部材は、ハロゲンランプである、
   請求項２に記載のワーク分割装置。
4. ダイシングテープに貼付されてフレームにマウントされたワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割方法において、
   前記ダイシングテープを拡張する拡張工程と、
   前記ダイシングテープの全体に熱を付与して前記ダイシングテープの全体を熱収縮させる加温工程と、
   熱収縮された前記ダイシングテープの拡張状態を保持する拡張状態保持工程と、
   を備える、ワーク分割方法。
5. 前記加温工程は、前記ダイシングテープの全体に輻射熱を付与する、
   請求項４に記載のワーク分割方法。

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