JP7402601B2 - 個片体形成装置および個片体形成方法 - Google Patents

個片体形成装置および個片体形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、個片体形成装置および個片体形成方法に関する。
従来、被着体に形成した改質部を起点とし、当該被着体を個片化して個片体を形成する個片体形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－２１４４５７号公報
しかしながら、特許文献１に記載された従来のウェーハ加工装置（個片体形成装置）では、ウェーハＷ（被着体）に貼付したダイシングテープ２２（接着シート）を引っ張ることで当該被着体に張力を付与し、改質領域Ｋ（改質部）を起点にした個片化を行ってチップＴ（個片体）を形成するため、接着シートが破損したり、当該接着シートがフレームＦや接着シート保持手段等から外れたりするといった不具合が起り、個片体を形成できなくなるという不都合を発生する。
本発明の目的は、接着シートに張力を極力付与することなく被着体を個片化して個片体を形成することができる個片体形成装置および個片体形成方法を提供することにある。
本発明は、請求項に記載した構成を採用した。
本発明によれば、接着シートに添加されている膨張性微粒子を膨張させることで、個片化予定領域を変位させて個片体を形成するので、接着シートに張力を極力付与することなく被着体を個片化して個片体を形成することができる。
さらに、移動手段を備えれば、変位させたい個片化予定領域に個片化手段を移動させて個片体を形成することができる。
また、移動手段が、ライン状付与領域を第１方向と平行となるように移動させ、さらに、ライン状付与領域を第２方向と平行となるように移動させるように構成すれば、例えば、第１方向に沿う２つの辺と、第２方向に沿う２つの辺とで囲まれた四角形の個片体を形成することができる。
さらに、個片化手段が、第１エネルギーを付与する第１個片化手段と、第２エネルギーを付与する第２個片化手段とを備えていれば、第１エネルギーで膨張する第１膨張性微粒子と、第２エネルギーで膨張する第２膨張性微粒子とを時間差をもって膨張させることができる。
また、変位抑制手段を備えれば、変位する個片化予定領域と共に、隣接する個片化予定領域も一緒に変位し、改質部を起点とした亀裂の形成ができなくなることを防止することができる。
（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る個片体形成装置の説明図。 （Ａ）～（Ｄ）は、上記個片体形成装置の動作説明図。 （Ａ）～（Ｃ）は、本発明の変形例の説明図。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、図１（Ａ）に示すＹ軸と平行な矢印ＢＤ方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１（Ａ）中手前方向で「後」がその逆方向とする。
本発明の個片体形成装置ＥＡは、被着体としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」ともいう）ＷＦを個片化して個片体としての半導体チップ（以下、単に「チップ」ともいう）ＣＰを形成する装置であって、所定のエネルギーとしての赤外線ＩＲが付与されることで膨張する膨張性微粒子ＳＧが添加されている接着シートＡＳをウエハＷＦに貼付するシート貼付手段１０と、ウエハＷＦに改質部ＭＴを形成し、当該改質部ＭＴで囲繞された個片化予定領域ＷＦＰをウエハＷＦに形成する改質部形成手段２０と、ウエハＷＦに外力を付与し、改質部ＭＴを起点として当該ウエハＷＦに亀裂ＣＫを形成し、当該ウエハＷＦを個片化してチップＣＰを形成する個片化手段３０と、ウエハＷＦと個片化手段３０とを相対移動させる移動手段４０と、個片化手段３０によって変位される前のウエハＷＦ部分が変位することを抑制する変位抑制手段５０と、ウエハＷＦを搬送するウエハ搬送手段６０とを備えている。
なお、接着シートＡＳは、基材ＢＳと接着剤層ＡＬとを備え、剥離シートＲＬに仮着されることで原反ＲＳとされ、接着剤層ＡＬのみに膨張性微粒子ＳＧが添加されたものが採用されている。
シート貼付手段１０は、原反ＲＳを支持する支持ローラ１１と、原反ＲＳを案内するガイドローラ１２と、剥離縁１３Ａで剥離シートＲＬを折り曲げて当該剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離手段としての剥離板１３と、ウエハＷＦに接着シートＡＳを押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ１４と、駆動機器としての回動モータ１５Ａの図示しない出力軸に支持され、ピンチローラ１５Ｂとで剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ１５と、ピンチローラ１５Ｂとの間に存在する剥離シートＲＬに常に所定の張力を付与して当該剥離シートＲＬを回収する回収手段としての回収ローラ１６と、駆動機器としてのリニアモータ１７のスライダ１７Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段（保持手段）によって吸着保持が可能な支持面１８Ａを有するウエハ搬送テーブル１８と、ウエハ搬送テーブル１８内に配置され、リフト台１９Ａを昇降させる駆動機器としての直動モータ１９とを備えている。なお、リフト台１９Ａは、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段（保持手段）によって吸着保持が可能な支持面１９Ｂを備えている。
改質部形成手段２０は、複数のアームによって構成され、その作業範囲内において、作業部である先端アーム２１Ａで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット２１と、多関節ロボット２１の先端アーム２１Ａが嵌り込み、当該多関節ロボット２１に保持されるレーザ保持部２２Ａを有するレーザ用ブラケット２２と、レーザ用ブラケット２２に支持され、ウエハＷＦにレーザＬＳを照射し、改質部ＭＴを形成するレーザ照射機２３とを備え、第１方向としてのＹ軸方向に沿う第１改質部ＭＴＹと、Ｙ軸方向に交差する第２方向としてのＸ軸方向に沿う第２改質部ＭＴＸとを形成し、第１改質部ＭＴＹと第２改質部ＭＴＸとで囲繞された個片化予定領域ＷＦＰを形成するように構成されている。なお、多関節ロボット２１は、例えば、特開２０１６－８１９７４に例示されている多関節ロボット１１１等が例示できる。
個片化手段３０は、移動手段４０に支持された光源ボックス３１と、光源ボックス３１内に支持され、赤外線ＩＲを発光する発光源３２と、当該発光源３２で発光した赤外線ＩＲを集光させる集光板３３と、赤外線ＩＲを透過可能な支持テーブル３４とを備え、赤外線ＩＲを付与した位置に、当該赤外線ＩＲの付与領域が所定の方向に延びるライン状付与領域ＬＧを形成し、接着シートＡＳに対して部分的に赤外線ＩＲを付与し、当該赤外線ＩＲが付与された接着シート部分ＡＳＰに添加されている膨張性微粒子ＳＧを膨張させ、当該接着シート部分ＡＳＰに貼付されている個片化予定領域ＷＦＰを変位させてチップＣＰを形成する構成となっている。なお、支持テーブル３４は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段（保持手段）によって吸着保持が可能な支持面３４Ａを備えている。
移動手段４０は、駆動機器としての回動モータ４１と、その出力軸４１Ａに支持され、光源ボックス３１をそのスライダ４２Ａで支持する駆動機器としてのリニアモータ４２とを備え、個片化手段３０が形成したライン状付与領域ＬＧをＹ軸方向と平行となるように移動させ、さらに、ライン状付与領域ＬＧをＸ軸方向と平行となるように移動させる構成となっている。
変位抑制手段５０は、改質部形成手段２０と共用される多関節ロボット２１と、多関節ロボット２１の先端アーム２１Ａが嵌り込み、当該多関節ロボット２１に保持される押え板保持部５１Ａを有する押え板５１とを備えている。
ウエハ搬送手段６０は、改質部形成手段２０および変位抑制手段５０と共用される多関節ロボット２１と、多関節ロボット２１の先端アーム２１Ａが嵌り込み、当該多関節ロボット２１に保持される吸着アーム保持部６１Ａを有し、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によって吸着保持が可能な保持手段としての吸着アーム６１とを備えている。
以上の個片体形成装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置された個片体形成装置ＥＡに対し、当該個片体形成装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）が図１（Ｂ）のように原反ＲＳをセットした後、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して運転開始の信号を入力する。すると、シート貼付手段１０が回動モータ１５Ａを駆動し、原反ＲＳを繰り出して先頭の接着シートＡＳの繰出方向先端部が剥離板１３の剥離縁１３Ａで剥離シートＲＬから所定長さ剥離されると、回動モータ１５Ａの駆動を停止する。一方、個片体形成装置ＥＡに運転開始の信号が入力されると、ウエハ搬送手段６０が多関節ロボット２１を駆動し、先端アーム２１Ａを吸着アーム保持部６１Ａに嵌め込んで多関節ロボット２１で吸着アーム６１を保持する。
次いで、使用者または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、図１（Ａ）、（Ｂ）中実線で示すように、ウエハＷＦをウエハ搬送テーブル１８上に載置すると、シート貼付手段１０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面１８Ａ、１９ＢでのウエハＷＦの吸着保持を開始する。その後、シート貼付手段１０がリニアモータ１７を駆動し、ウエハ搬送テーブル１８を左方へ移動させ、ウエハＷＦが所定の位置に到達すると、回動モータ１５Ａを駆動し、ウエハＷＦの移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す。これにより、接着シートＡＳは、図１（Ｂ）中二点鎖線で示すように、剥離板１３の剥離縁１３Ａで剥離シートＲＬから剥離されつつ、押圧ローラ１４によってウエハＷＦの上面に押圧されて貼付される。接着シートＡＳ全体がウエハＷＦに貼付された後、次の接着シートＡＳの繰出方向先端部が剥離板１３の剥離縁１３Ａで剥離シートＲＬから所定長さ剥離されると、シート貼付手段１０が回動モータ１５Ａの駆動を停止する。
次に、接着シートＡＳ全体が貼付されたウエハＷＦが押圧ローラ１４の左方の所定位置に到達すると、シート貼付手段１０がリニアモータ１７の駆動を停止した後、図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面１８ＡでのウエハＷＦの吸着保持を解除する。そして、シート貼付手段１０が直動モータ１９を駆動し、図１（Ｂ）中二点鎖線で示すように、リフト台１９Ａを上昇させてウエハＷＦを支持面１８Ａから離間させると、ウエハ搬送手段６０が多関節ロボット２１を駆動し、ウエハＷＦの下面に吸着アーム６１を当接させた後、図示しない減圧手段を駆動し、吸着アーム６１でのウエハＷＦの吸着保持を開始する。次いで、シート貼付手段１０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面１９ＢでのウエハＷＦの吸着保持を解除すると、ウエハ搬送手段６０が多関節ロボット２１を駆動し、接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦを支持面１９Ｂから離間させた後、シート貼付手段１０がリニアモータ１７および直動モータ１９を駆動し、ウエハ搬送テーブル１８およびリフト台１９Ａを初期位置に復帰させる。
その後、ウエハ搬送手段６０が多関節ロボット２１を駆動し、吸着アーム６１を天地反転させ、接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦの当該接着シートＡＳ側を支持テーブル３４上に載置すると、個片化手段３０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面３４ＡでのウエハＷＦの吸着保持を開始する。次に、ウエハ搬送手段６０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、吸着アーム６１でのウエハＷＦの吸着保持を解除した後、多関節ロボット２１を駆動し、吸着アーム６１を初期位置に復帰させ、先端アーム２１Ａを吸着アーム保持部６１Ａから抜き取り、当該先端アーム２１Ａをレーザ保持部２２Ａに嵌め込んで多関節ロボット２１でレーザ照射機２３を保持する。そして、改質部形成手段２０が多関節ロボット２１およびレーザ照射機２３を駆動し、レーザ照射機２３を前後方向に移動させ、図２（Ａ）に示すように、ウエハＷＦに第１改質部ＭＴＹを形成した後、レーザ照射機２３を左右方向に移動させ、図２（Ｂ）に示すように、ウエハＷＦに第２改質部ＭＴＸを形成し、個片化予定領域ＷＦＰを形成する。次いで、改質部形成手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、レーザ照射機２３を初期位置に復帰させた後、先端アーム２１Ａをレーザ保持部２２Ａから抜き取り、当該先端アーム２１Ａを押え板保持部５１Ａに嵌め込んで多関節ロボット２１で押え板５１を保持する。
その後、個片化手段３０および移動手段４０が発光源３２およびリニアモータ４２を駆動し、Ｙ軸方向に延びるライン状付与領域ＬＧを形成した後、図２（Ｃ）に示すように、光源ボックス３１を左方から右方に向けて移動させ、ライン状付与領域ＬＧをＹ軸方向と平行な状態で移動させる。すると、赤外線ＩＲが付与された接着シート部分ＡＳＰに添加されている膨張性微粒子ＳＧが同図に示すように次々に膨張し、接着剤層ＡＬに無数の凸部ＣＶが形成される。これにより、ウエハＷＦは、左方から右方に向けて次々に部分的に持ち上げられて変位し、第１改質部ＭＴＹが起点となってＹ軸方向に延びる亀裂ＣＫＹが形成され、Ｙ軸方向に延びる短冊状のウエハＷＦＳとなる。
なお、本実施形態では、上記のようにして亀裂ＣＫＹを形成する際、個片化手段３０は、赤外線ＩＲが付与された接着シート部分ＡＳＰに添加されている個々の膨張性微粒子ＳＧが完全に膨張しないように、または、赤外線ＩＲが付与された接着シート部分ＡＳＰに添加されている膨張性微粒子ＳＧ全てが膨張しないように赤外線ＩＲを照射するようになっている。また、上記のようにして亀裂ＣＫＹを形成する際、変位抑制手段５０が多関節ロボット２１を駆動し、変位させたくない個片化予定領域ＷＦＰ上に押え板５１を配置させ、改質部ＭＴを起点とした亀裂ＣＫの形成ができなくなることを防止する。
次に、光源ボックス３１がウエハＷＦの右端部の右方所定位置に到達すると、個片化手段３０および移動手段４０が発光源３２およびリニアモータ４２の駆動を停止した後、移動手段４０が回動モータ４１を駆動し、個片化手段３０をＸＹ平面内で上面視反時計回転方向に９０度回転移動させる。そして、個片化手段３０および移動手段４０が発光源３２およびリニアモータ４２を駆動し、Ｘ軸方向に延びるライン状付与領域ＬＧを形成した後、図２（Ｄ）に示すように、光源ボックス３１を後方から前方に向けて移動させ、ライン状付与領域ＬＧをＸ軸方向と平行な状態で移動させる。すると、同図に示すように、赤外線ＩＲが付与された接着シート部分ＡＳＰに添加されている個々の膨張性微粒子ＳＧが次々にさらに大きく膨張し、または、赤外線ＩＲが付与された接着シート部分ＡＳＰに添加されている膨張性微粒子ＳＧのさらに多くが膨張し、接着剤層ＡＬに形成されていた無数の凸部ＣＶが拡大する。これにより、短冊状のウエハＷＦＳは、後方から前方に向けて次々に部分的に持ち上げられて変位し、第２改質部ＭＴＸが起点となってＸ軸方向に延びる亀裂ＣＫＸが形成され、当該亀裂ＣＫＸと先に形成されていた亀裂ＣＫＹとで複数のチップＣＰとなる。このときも、変位抑制手段５０が多関節ロボット２１を駆動し、変位させたくない個片化予定領域ＷＦＰを押え板５１で押さえておく。
次いで、光源ボックス３１がウエハＷＦの前端部の前方所定位置に到達すると、個片化手段３０が発光源３２の駆動を停止した後、移動手段４０が回動モータ４１およびリニアモータ４２を駆動し、光源ボックス３１を初期位置に復帰させる。その後、変位抑制手段５０が多関節ロボット２１を駆動し、押え板５１を初期位置に復帰させた後、先端アーム２１Ａを押え板保持部５１Ａから抜き取り、当該先端アーム２１Ａを含む各アームを初期位置に復帰させる。次に、ピックアップ装置や保持装置等の図示しないチップ搬送手段や使用者が、全てのチップＣＰまたは所定数のチップＣＰを接着シートＡＳから取り外し、当該チップＣＰを別の工程に搬送すると、個片化手段３０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面３４Ａでの接着シートＡＳの吸着保持を解除した後、使用者または図示しない除去手段が支持テーブル３４上から接着シートＡＳを除去し、以降上記同様の動作が繰り返される。
以上のような実施形態によれば、接着シートＡＳに添加されている膨張性微粒子ＳＧを膨張させることで、個片化予定領域ＷＦＰを変位させてチップＣＰを形成するので、接着シートＡＳに張力を極力付与することなくウエハＷＦを個片化してチップＣＰを形成することができる。
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、改質部形成手段は、被着体に改質部を形成し、当該改質部で囲繞または当該改質部と被着体の外縁とで囲繞された個片化予定領域を被着体に形成可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の手段および工程も同じ）。
シート貼付手段１０は、剥離シートＲＬに仮着された帯状の接着シート基材に閉ループ状または短寸幅方向全体の切込が形成されることで、その切込で仕切られた所定の領域が接着シートＡＳとされた原反ＲＳを繰り出してもよいし、帯状の接着シート基材が剥離シートＲＬに仮着された原反ＲＳを採用し、接着シート基材に閉ループ状または短寸幅方向全体の切込を切断手段で形成し、その切込で仕切られた所定の領域を接着シートＡＳとしてもよいし、支持ローラ１１やガイドローラ１２等の各ローラの代わりに、板状部材やシャフト部材等で原反ＲＳや剥離シートＲＬを支持したり案内したりしてもよいし、原反ＲＳを巻回することなく例えばファンフォールド折りにして支持してもよいし、回収手段は、巻回することなく例えばファンフォールド折りにして剥離シートＲＬを回収してもよいし、シュレッダ等で切り刻んだりして回収してもよいし、巻回したりファンフォールド折りにしたりすることなく単に集積して回収してもよいし、剥離板１３で剥離された接着シートＡＳを接着面の反対側から保持部材で保持し、保持した接着シートＡＳをウエハＷＦに押圧して貼付する駆動機器を備えた構成でもよいし、ウエハＷＦを移動させずにまたは移動させつつ、剥離板１３や押圧ローラ１４等を移動させ、当該ウエハに接着シートＡＳを貼付してもよいし、支持面１８Ａ、１９Ｂに保持手段がなくてもよいし、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、接着シートＡＳをウエハＷＦに貼付してもよいし、リニアモータ１７およびウエハ搬送テーブル１８の代わりに、多関節ロボット２１でウエハＷＦを保持して移動させることで当該ウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付してもよいし、押圧ローラ１４をウエハＷＦに離間接近させる押圧部材接離手段としての駆動機器を採用し、ウエハＷＦにストレスがかかったり損傷したりすることを防止するようにしてもよいし、他の装置でウエハＷＦを移動させる場合、リニアモータ１７、ウエハ搬送テーブル１８、直動モータ１９等が備わっていなくてもよい。
改質部形成手段２０は、レーザ照射機２３を移動させずにまたは移動させつつ、ウエハＷＦを移動させて当該ウエハＷＦに改質部ＭＴを形成してもよいし、Ｘ軸またはＹ軸と平行な１本または複数本の改質部ＭＴを形成してもよいし、Ｘ軸またはＹ軸と平行でない１本または複数本の改質部ＭＴを形成してもよいし、相互に等間隔または不等間隔な複数本の改質部ＭＴを形成してもよいし、相互に平行または平行でない複数本の改質部ＭＴを形成してもよいし、相互に交差しない複数本の改質部ＭＴを形成してもよいし、相互に直交または斜交する複数本の改質部ＭＴを形成してもよいし、第１、第２方向以外に、その他の１または２以上の方向それぞれに１本または複数本の改質部ＭＴを形成してもよいし、曲線状または折線状の１本または複数本の改質部ＭＴを形成してもよく、そのような改質部ＭＴによって形成される個片化予定領域ＷＦＰやチップＣＰの形状は、円形、楕円形、三角形または四角形以上の多角形等、どのような形状でもよい。
改質部形成手段２０は、レーザ光、電磁波、振動、熱、薬品、化学物質等の付与によって、ウエハＷＦの特性、特質、性質、材質、組成、構成、寸法等を変更することで、ウエハＷＦを脆弱化、粉砕化、液化または空洞化して改質部ＭＴを形成してもよく、このような改質部ＭＴは、膨張性微粒子ＳＧの膨張を外力とし、被着体を個片化して個片体を形成することができればどのようなものでもよい。
改質部形成手段２０は、変位抑制手段５０やウエハ搬送手段６０と共用することのない駆動機器でレーザ照射機２３を保持して移動させる構成でもよいし、ウエハＷＦに改質部ＭＴが形成され、当該改質部ＭＴで囲繞または当該改質部ＭＴとウエハＷＦの外縁とで囲繞された個片化予定領域ＷＦＰが予め形成されている場合、本発明の個片体形成装置ＥＡに備わっていなくてもよいし、備わっていてもよい。
個片化手段３０は、図３（Ａ）に示すように、接着シートＡＳ全体に一括で赤外線ＩＲを付与可能な発光源３５と、当該発光源３５で発光した赤外線ＩＲを反射させる反射板３６と、反射板３６の上部の開口部３６Ａを開閉可能な開閉板３７とで構成してもよい。この場合、発光源３５を駆動して赤外線ＩＲを発光し、開口部３６Ａを開閉板３７で全閉にした状態から当該開閉板３７を左方から右方に向けて徐々に移動させ、図３（Ａ－１）に示すように、左方から右方に向けて次々に亀裂ＣＫＹを形成し、Ｙ軸方向に延びる短冊状のウエハＷＦＳを形成する。次いで、開口部３６Ａを開閉板３７で全閉にした後、個片化手段３０をＸＹ平面内で上面視反時計回転方向に９０度回転移動させる。その後、開閉板３７を後方から前方に向けて徐々に移動させ、図３（Ａ－２）に示すように、後方から前方に向けて次々に亀裂ＣＫＸを形成し、亀裂ＣＫＸと亀裂ＣＫＹとでチップＣＰを形成してもよい。
個片化手段３０は、開閉板３７の代わりに、図３（Ｂ－１）、（Ｂ－２）に示すように、発光源３５が発光した赤外線ＩＲでライン状付与領域ＬＧを形成するスリット３８Ａを備えた移動板３８を採用してもよいし、スリット３８Ａに赤外線ＩＲを集光させたり平行光としたりするレンズを設けてもよいし、開閉板３７や移動板３８を例えば支持テーブル３４側に設けてもよい。
個片化手段３０は、集光板３３や反射板３６がなくてもよいし、集光板３３の代わりにまたは集光板３３と併用し、赤外線ＩＲを集光させたり平行光としたりするレンズを設けてもよいし、膨張性微粒子ＳＧの特性、特質、性質、材質、組成および構成等を考慮して、接着シートＡＳに赤外線ＩＲを照射する時間を任意に決定することができるし、発光源３２、３５として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等何を採用したり、それらを適宜に組み合わせたものを採用したりしてもよいし、エネルギーとしてレーザ光、電磁波、振動、熱、薬品、化学物質等を付与するものを採用したり、それらを適宜に組み合わせたものを採用したりしてもよく、膨張性微粒子ＳＧの特性、特質、性質、材質、組成および構成等を考慮して任意の構成を採用することができるし、接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦの当該ウエハＷＦ側を支持テーブル３４上に載置し、支持テーブル３４の反対側から赤外線ＩＲを照射してもよいし、被着体が所定のエネルギーを透過可能なものの場合、当該所定のエネルギーを被着体側から付与してもよいし、接着シートＡＳ側から付与してもよいし、被着体側と接着シートＡＳ側との両方から付与してもよい。
個片化手段３０は、前記実施形態では、ライン状付与領域ＬＧを形成して接着シートＡＳに対して部分的に赤外線ＩＲを付与したが、赤外線ＩＲの付与領域が点状となる点状付与領域を形成し、接着シートＡＳに対して部分的に赤外線ＩＲを付与したり、個片化予定領域ＷＦＰの平面形状に対応した面状付与領域または、個片化予定領域ＷＦＰの平面形状に対応していない面状付与領域を形成して接着シートＡＳに対して部分的に赤外線ＩＲを付与したりしてもよいし、例えば、任意の位置の個片化予定領域ＷＦＰの１つまたは複数の区画に対応する接着シート部分ＡＳＰだけに赤外線ＩＲを付与し、当該接着シート部分ＡＳＰに貼付されている１つまたは複数の区画からなる個片化予定領域ＷＦＰを変位させてチップＣＰを形成してもよい。
支持テーブル３４は、保持手段がなくてもよいし、被着体が所定のエネルギーを透過不可能なものであれば、当該所定のエネルギーを透過可能なもので構成すればよいし、被着体が所定のエネルギーを透過可能なものであれば、当該所定のエネルギーを透過不可能なもので構成してもよいし、透過可能なもので構成してもよいし、多関節ロボット２１でウエハＷＦを保持する場合や、他の装置でウエハＷＦを支持する場合、本発明の個片体形成装置ＥＡに備わっていなくてもよい。
移動手段４０は、図３（Ｃ）に示すように、第１改質部ＭＴＹおよび第２改質部ＭＴＸに斜交するライン状付与領域ＬＧ（不図示）をウエハＷＦの一端から他端に向けて移動させることで、第１、第２改質部ＭＴＹ、ＭＴＸの両方を起点として亀裂ＣＫＹ、ＣＫＸを同時に形成し、チップＣＰを形成してもよい（図３（Ｃ）には、ウエハＷＦに貼付されている接着シートＡＳは不図示）。なお、この場合の斜交角度は、例えば、Ｘ軸やＹ軸に対して１度、５度、１０度、４５度、６０度、８９度等、どのような角度でもよい。
移動手段４０は、個片化手段３０を移動させずにまたは移動させつつ、ウエハＷＦを移動させ、個片化手段３０に対してウエハＷＦをＸＹ平面内で上面視反時計回転方向に９０度回転移動させたり、ライン状付与領域ＬＧをＹ軸方向と平行となるように移動させたり、ライン状付与領域ＬＧをＸ軸方向と平行となるように移動させたりしてもよいし、ライン状付与領域ＬＧをＸ軸やＹ軸方向と平行とならないように移動させてもよいし、個片化手段３０およびウエハＷＦの少なくとも一方を右方から左方に向けて移動させてもよいし、個片化手段３０およびウエハＷＦの少なくとも一方を前方から後方に向けて移動させてもよいし、個片化手段３０およびウエハＷＦの少なくとも一方をその他の方向から別の方向に向けて移動させてもよいし、個片化手段３０およびウエハＷＦの少なくとも一方をＸＹ平面内で上面視時計回転方向に９０度回転移動させてもよいし、個片化手段３０およびウエハＷＦの少なくとも一方をＸＹ平面内で９０度以下または９０度以上回転移動させてもよいし、本発明の個片体形成装置ＥＡを構成する構成物として備わっていてもよいし、他の装置で個片化手段３０およびウエハＷＦの少なくとも一方を移動させる場合、本発明の個片体形成装置ＥＡに備わっていなくてもよいし、例えば、ウエハＷＦの１箇所だけに個片化予定領域ＷＦＰが形成されており、個片化手段３０がこの個片化予定領域ＷＦＰの平面形状に対応または対応していない面状付与領域を形成し、接着シートＡＳに対して部分的に赤外線ＩＲを付与して１つのチップＣＰを形成する場合等においても、本発明の個片体形成装置ＥＡに備わっていなくてもよい。
変位抑制手段５０は、変位させたくない個片化予定領域ＷＦＰ上に押え板５１を当接させてもよいし、当接させなくてもよいし、気体の吹き付けにより、個片化手段３０によって変位される前のウエハＷＦが変位することを抑制したり、プーリとベルトとで個片化手段３０によって変位される前のウエハＷＦが変位することを抑制したりする他の構成を採用してもよいし、改質部形成手段２０やウエハ搬送手段６０と共用することのない駆動機器で押え板５１を保持して移動させる構成でもよいし、押え板５１を一方向（例えば左右方向）に移動させる駆動機器と、他の押え板を他方向（例えば前後方向）に移動させる別の駆動機器とを採用してもよいし、本発明の個片体形成装置ＥＡに備わっていなくてもよい。
ウエハ搬送手段６０は、改質部形成手段２０や変位抑制手段５０と共用することのない駆動機器で吸着アーム６１を保持して移動させる構成でもよいし、接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦを他の装置で移動させる場合、本発明の個片体形成装置ＥＡに備わっていなくてもよい。
例えば、膨張性微粒子ＳＧが、第１エネルギーとしての８０℃の熱エネルギーで膨張する図示しない第１膨張性微粒子と、第２エネルギーとしての１２０℃の熱エネルギーで膨張する図示しない第２膨張性微粒子とを有し、個片化手段３０が、８０℃の熱エネルギーを付与する図示しない第１個片化手段と、１２０℃の熱エネルギーを付与する図示しない第２個片化手段とを備えていてもよい。この場合、上記実施形態と同様の動作で、個片化手段３０が、８０℃の熱エネルギーを付与して第１改質部ＭＴＹを起点として亀裂ＣＫＹを形成した後、１２０℃の熱エネルギーを付与して第２改質部ＭＴＸを起点として亀裂ＣＫＸを形成し、チップＣＰを形成することができる。なお、第１エネルギーや第２エネルギーは、何度の熱エネルギーでもよいし、膨張性微粒子ＳＧが、第１、第２エネルギー以外の他の温度の熱エネルギーで膨張する他の膨張性微粒子を有する場合、個片化手段３０は、他の温度の熱エネルギーを付与する他の個片化手段を増設することができる。
また、膨張性微粒子ＳＧとして、第１エネルギーとしての赤外線で膨張する図示しない第１膨張性微粒子と、第２エネルギーとしての紫外線で膨張する図示しない第２膨張性微粒子とが添加されている接着シートＡＳを採用し、個片化手段３０が、赤外線を付与する図示しない第１個片化手段と、紫外線を付与する図示しない第２個片化手段とを備えていてもよい。この場合、上記実施形態と同様の動作で、個片化手段３０が、赤外線を付与して第１改質部ＭＴＹを起点として亀裂ＣＫＹを形成した後、紫外線を付与して第２改質部ＭＴＸを起点として亀裂ＣＫＸを形成し、チップＣＰを形成してもよい。なお、第１エネルギーと第２エネルギーとの組み合わせは、以外の他のエネルギーで膨張する他の膨張性微粒子が添加されている接着シートＡＳが採用された場合、当該他のエネルギーを付与する他の個片化手段を増設することができる。
さらに、前記実施形態では、ウエハＷＦの一端から他端に向けて徐々にライン状付与領域ＬＧを移動させたが、改質部ＭＴが形成されている位置のみにライン状付与領域ＬＧが位置するように個片化手段３０を移動させ、改質部ＭＴを起点として亀裂ＣＫを形成したり、発光源３２、３５を消灯させておき、改質部ＭＴが形成されている位置にライン状付与領域ＬＧが位置するように個片化手段３０やスリット３８Ａを移動させてから発光源３２、３５を駆動し、改質部ＭＴを起点として亀裂ＣＫを形成したりしてもよい。
また、接着シートＡＳとして、紫外線、可視光線、音波、Ｘ線またはガンマ線等の電磁波や、熱湯や熱風等の熱を所定のエネルギーとして膨張する膨張性微粒子ＳＧが添加されているものが採用されてもよく、個片化手段３０は、それら膨張性微粒子ＳＧの特性、特質、性質、材質、組成および構成等を考慮して当該膨張性微粒子ＳＧを膨張させ、被着体を個片化して個片体を形成できればよい。
個片体形成装置ＥＡは、接着シートＡＳからチップＣＰを取り外すことなく、搬送手段や使用者が接着シートＡＳごとチップＣＰを別の工程に搬送するものいでもよい。
接着シートＡＳは、当該接着シートＡＳを構成する基材ＢＳのみに膨張性微粒子ＳＧが添加されているものが採用されてもよいし、接着剤層ＡＬと基材ＢＳとの両方に膨張性微粒子ＳＧが添加されているものが採用されてもよいし、接着剤層ＡＬと基材ＢＳとの中間に１または複数の中間層が存在し、当該中間層、接着剤層ＡＬおよび基材ＢＳのうち少なくとも１つまたは少なくとも２つに膨張性微粒子ＳＧが添加されているものが採用されてもよいし、ウエハＷＦにおける回路が形成された面に貼付されてもよいし、回路が形成されていない面に貼付されてもよいし、ウエハＷＦの両面に貼付されてもよく、このように、ウエハＷＦの両面に接着シートＡＳが貼付される場合、それら接着シートＡＳは、同一のものでもよいし、同一でないものでもよいし、一方の接着シートには、膨張性微粒子ＳＧが添加されていなくてもよいし、支持面１８Ａ、１９Ｂに当接する面に予め接着シートＡＳまたは接着シートＡＳとは異なる接着シートが貼付されていてもよいし、接着剤層ＡＬと基材ＢＳとの両方に膨張性微粒子ＳＧが添加されている場合や、中間層、接着剤層ＡＬおよび基材ＢＳのうち少なくとも２つに膨張性微粒子ＳＧが添加されている場合、それら膨張性微粒子ＳＧは、同一のものでもよいし、同一でないものでもよい。なお、個片化手段３０でチップＣＰを形成する際、邪魔な接着シートは、当該個片化手段３０で外力を付与する前に、公知のシート剥離手段でウエハＷＦから剥離してもよい。
個片体は、チップＣＰに限らず、例えば、短冊状のウエハＷＦＳでもよく、この場合の個片化予定領域は、第１改質部ＭＴＹとウエハＷＦの外縁とで囲繞された領域となり、移動手段４０は、個片化手段３０が形成したライン状付与領域ＬＧを１つの方向（例えばＹ軸、Ｘ軸またはその他の方向）に移動させるだけでよい。
被着体が予め短冊状のウエハＷＦＳのようなものであれば、移動手段４０は、個片化手段３０が形成したライン状付与領域ＬＧを１つの方向（例えばＹ軸、Ｘ軸またはその他の方向）にだけ移動させてチップＣＰを形成してもよい。
個片化予定領域は、改質部ＭＴとウエハＷＦの外縁とで囲繞されたものでもよく、このような個片化予定領域から形成される個片体は、例えば、Ｘ軸と平行な１つの辺とＹ軸と平行な１つの辺とウエハＷＦの外縁とで形成される略扇状のものや、Ｘ軸と平行な２つの辺とＹ軸と平行な１つの辺とウエハＷＦの外縁とで形成される形状のもの等、どのような形状のものでもよい。
膨張性微粒子ＳＧは、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタンなどの加熱によって容易にガス化して膨張する物質が弾性を有する殻内に内包された微粒子等が例示でき、特願２０１７－７３２３６、特開２０１３－１５９７４３、特開２０１２－１６７１５１、特開２００１－１２３００２等で開示されている熱発泡性微粒子や、特開２０１３－４７３２１、特開２００７－２５４５８０、特開２０１１－２１２５２８、特開２００３－２６１８４２等で開示されている膨張性微粒子等、何ら限定されるものではなく、例えば、熱分解して、水、炭酸ガス、窒素を発生させて膨張性微粒子と類似の効果を奏する発泡剤を採用してもよいし、特開２０１６－５３１１５、特開平７－２７８３３３で開示されている紫外線により気体を発生するアゾ化合物等の気体発生剤で殻を膨張させるものでもよいし、例えば、加熱によって膨張するゴムや樹脂等でもよいし、その他、重曹、炭酸水素ナトリウム、ベーキングパウダ等でもよい。
ウエハＷＦは、一方の面および他方の面のうち少なくとも一方に所定の回路が形成されていてもよいし、それら両方に回路が形成されていなくてもよい。
接着シートＡＳは、無数の凸部ＣＶが形成されることで、チップＣＰとの接着領域が減少して当該チップＣＰとの接着力が減少してもよいし、チップＣＰとの接着力が減少しなくてもよく、チップＣＰとの接着力を減少させて当該チップＣＰの取り外しを容易にするために、例えば、赤外線、紫外線、可視光線、音波、Ｘ線またはガンマ線等の電磁波や、熱湯や熱風等の接着力低減エネルギーによって、接着剤層ＡＬの接着力が低減するものを採用してもよい。この場合、接着力低減エネルギーを照射する接着力低減エネルギー付与手段を採用し、チップＣＰを接着シートＡＳから取り外す前段で、当該接着シートＡＳに接着力低減エネルギーを照射するようにすればよい。
本発明の個片体形成装置ＥＡは、ウエハＷＦを所定の厚みにまで研削（研磨）する公知の研削（研磨）手段が備わっていてもよいし、チップＣＰを接着シートＡＳから取り外す公知のピックアップ手段が備わっていてもよいし、接着シートＡＳから取り外したチップＣＰを基板や載置台等の他の部材に接着する公知の接着手段が備わっていてもよい。
本発明における接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の接着シートＡＳが採用された場合は、当該接着シートＡＳを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層ＡＬだけの単層のもの、基材ＢＳと接着剤層ＡＬとの間に中間層を有するもの、基材ＢＳの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材ＢＳを接着剤層ＡＬから剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳは、機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。
前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、２軸または３軸以上の関節を備えた多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。
前記実施形態において、ローラ等の回転部材が採用されている場合、当該回転部材を回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、回転部材の表面や回転部材自体をゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、回転部材の表面や回転部材自体を変形しない部材で構成してもよいし、ローラの代わりに回転するまたは回転しないシャフトやブレード等の他の部材を採用してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体の吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、剥離板や剥離ローラ等の剥離手段や剥離部材といった被剥離物を剥離するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、板状部材、丸棒、ローラ等の部材を採用してもよいし、剥離するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材を支持または保持するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよいし、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に切込や切断線を形成するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断するようにしたりしてもよい。
ＥＡ…個片体形成装置
１０…シート貼付手段
２０…改質部形成手段
３０…個片化手段
４０…移動手段
５０…変位抑制手段
ＡＳ…接着シート
ＡＳＰ…接着シート部分
ＣＫ…亀裂
ＣＰ…半導体チップ（個片体）
ＩＲ…赤外線（エネルギー）
ＬＧ…ライン状付与領域
ＭＴ…改質部
ＭＴＸ…第２改質部
ＭＴＹ…第１改質部
ＳＧ…膨張性微粒子
ＷＦ…半導体ウエハ（被着体）
ＷＦＰ…個片化予定領域

Claims (4)

  1. 被着体を個片化して個片体を形成する個片体形成装置において、
    所定のエネルギーが付与されることで膨張する膨張性微粒子が添加されている接着シートを前記被着体に貼付するシート貼付手段と、
    前記被着体に改質部を形成し、当該改質部で囲繞または当該改質部と前記被着体の外縁とで囲繞された個片化予定領域を前記被着体に形成する改質部形成手段と、
    前記被着体に外力を付与し、前記改質部を起点として当該被着体に亀裂を形成し、当該被着体を個片化して前記個片体を形成する個片化手段とを備え、
    前記個片化手段は、前記接着シートに対して部分的に前記エネルギーを付与し、当該エネルギーが付与された接着シート部分に添加されている前記膨張性微粒子を膨張させ、当該接着シート部分に貼付されている前記個片化予定領域を変位させて前記個片体を形成していきながら、前記エネルギーの付与を前記接着シートにおける前記被着体が貼付されている領域全体に行き渡らせて前記被着体を個片化することを特徴とする個片体形成装置。
  2. 被着体を個片化して個片体を形成する個片体形成装置において、
    前記被着体には、改質部が形成され、当該改質部で囲繞または当該改質部と前記被着体の外縁とで囲繞された個片化予定領域が予め形成されており、
    所定のエネルギーが付与されることで膨張する膨張性微粒子が添加されている接着シートを前記被着体に貼付するシート貼付手段と、
    前記被着体に外力を付与し、前記改質部を起点として当該被着体に亀裂を形成し、当該被着体を個片化して前記個片体を形成する個片化手段とを備え、
    前記個片化手段は、前記接着シートに対して部分的に前記エネルギーを付与し、当該エネルギーが付与された接着シート部分に添加されている前記膨張性微粒子を膨張させ、当該接着シート部分に貼付されている前記個片化予定領域を変位させて前記個片体を形成することを特徴とする個片体形成装置。
  3. 被着体を個片化して個片体を形成する個片体形成方法において、
    所定のエネルギーが付与されることで膨張する膨張性微粒子が添加されている接着シートを前記被着体に貼付するシート貼付工程と、
    前記被着体に改質部を形成し、当該改質部で囲繞または当該改質部と前記被着体の外縁とで囲繞された個片化予定領域を前記被着体に形成する改質部形成工程と、
    前記被着体に外力を付与し、前記改質部を起点として当該被着体に亀裂を形成し、当該被着体を個片化して前記個片体を形成する個片化工程とを実施し、
    前記個片化工程では、前記接着シートに対して部分的に前記エネルギーを付与し、当該エネルギーが付与された接着シート部分に添加されている前記膨張性微粒子を膨張させ、当該接着シート部分に貼付されている前記個片化予定領域を変位させて前記個片体を形成していきながら、前記エネルギーの付与を前記接着シートにおける前記被着体が貼付されている領域全体に行き渡らせて前記被着体を個片化することを特徴とする個片体形成方法。
  4. 被着体を個片化して個片体を形成する個片体形成方法において、
    前記被着体には、改質部が形成され、当該改質部で囲繞または当該改質部と前記被着体の外縁とで囲繞された個片化予定領域が予め形成されており、
    所定のエネルギーが付与されることで膨張する膨張性微粒子が添加されている接着シートを前記被着体に貼付するシート貼付工程と、
    前記被着体に外力を付与し、前記改質部を起点として当該被着体に亀裂を形成し、当該被着体を個片化して前記個片体を形成する個片化工程とを実施し、
    前記個片化工程では、前記接着シートに対して部分的に前記エネルギーを付与し、当該エネルギーが付与された接着シート部分に添加されている前記膨張性微粒子を膨張させ、当該接着シート部分に貼付されている前記個片化予定領域を変位させて前記個片体を形成することを特徴とする個片体形成方法。
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