KR102364246B1 - 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 성막된 판상의 피가공물을 분할하는 경우에, 절삭 블레이드에 로딩을 발생시키지 않으며, 또한, 레이저 가공 장치를 이용하지 않아도 피가공물을 가공할 수 있도록 한다.
(해결 수단) 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 으로부터 분단 예정 라인 (S) 을 따라서 홈 (M1) 을 형성하는 홈 형성 스텝과, 홈 형성 스텝을 실시한 후에 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 에 익스팬드 시트 (T3) 를 첩착하는 익스팬드 시트 첩착 스텝과, 익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시한 후, 익스팬드 시트 (T3) 를 확장하는 확장 스텝과, 확장 스텝을 실시한 후, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 분사물 (P) 을 분사하는 분사 스텝을 구비한 가공 방법이다.

Description

가공 방법{PROCESSING METHOD}
본 발명은, 판상물의 이면에 막이 성막되고, 복수의 분단 예정 라인이 설정된 피가공물의 가공 방법에 관한 것이다.
금속막이나 수지막 등, 특히 연성을 갖는 막을 구비하는 판상물을 절삭 블레이드로 절삭하면, 절삭 블레이드에 막에 의한 로딩이 발생된다. 그래서, 절삭 가공을 행하기 전에, 미리 상기 막을 레이저 빔으로 제거하는 방법이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2016-42526호
그러나, 레이저 빔으로 막을 제거하면 데브리가 발생되는 데다가, 일반적으로 고가의 레이저 가공 장치를 이용하여 가공하게 되기 때문에 제조 비용도 커진다는 문제가 있다.
따라서, 성막된 판상의 피가공물을 가공하는 경우에는, 절삭 블레이드에 로딩을 발생시키지 않으며, 또한, 레이저 가공 장치를 이용하지 않고도 피가공물을 가공할 수 있도록 한다는 과제가 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 판상물의 이면에 막이 성막되고, 복수의 분단 예정 라인이 설정된 피가공물의 가공 방법으로서, 피가공물의 표면으로부터 그 분단 예정 라인을 따라서 홈을 형성하는 홈 형성 스텝과, 그 홈 형성 스텝을 실시한 후에 피가공물의 표면에 익스팬드 시트를 첩착 (貼着) 하는 익스팬드 시트 첩착 스텝과, 그 익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시한 후, 그 익스팬드 시트를 확장하는 확장 스텝과, 그 확장 스텝을 실시한 후, 피가공물의 그 막에 분사물을 분사하는 분사 스텝을 구비한 가공 방법이다.
본 발명에 관련된 가공 방법은, 상기 확장 스텝을 실시하기 전에, 피가공물의 상기 막에 대해서 분사물을 분사하는 제 1 분사 스텝을 구비하면 바람직하다.
상기 분사물은, 고체의 이산화탄소 입자를 함유하는 것으로 하면 바람직하다.
본 발명에 관련된 가공 방법은, 피가공물의 표면으로부터 분단 예정 라인을 따라서 홈을 형성하는 홈 형성 스텝과, 홈 형성 스텝을 실시한 후에 피가공물의 표면에 익스팬드 시트를 첩착하는 익스팬드 시트 첩착 스텝과, 익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시한 후, 익스팬드 시트를 확장하는 확장 스텝과, 확장 스텝을 실시한 후, 피가공물의 막에 분사물을 분사하는 분사 스텝을 구비하고 있기 때문에, 레이저 가공 장치를 이용하지 않고, 또, 절삭 블레이드에 막에 의한 로딩을 발생시키지도 않고, 막을 분단하며 또한 막의 홈을 따른 영역, 즉, 막 중 칩으로부터 비어져 나오는 부분을 제거하여 피가공물로부터 칩을 제조할 수 있다. 또, 익스팬드함으로써 미리 막을 부분적 또는 전체적으로 분단한 후, 분사물로 막 중 칩으로부터 비어져 나오는 부분을 제거하기 때문에, 효율적으로 이 비어져 나옴 부분을 칩으로부터 제거할 수 있다.
또, 본 발명에 관련된 가공 방법에 있어서는, 확장 스텝을 실시하기 전에, 피가공물의 막에 대해서 분사물을 분사하는 제 1 분사 스텝을 구비하는 것으로 함으로써, 분사물로 부분적 또는 전체적으로 막을 분단한 후, 익스팬드하여 홈의 간격을 확장하고, 그 후, 분사물로 막 중 칩으로부터 비어져 나오는 부분을 제거하기 때문에, 이 비어져 나옴 부분을 보다 효율적으로 제거하여 피가공물로부터 칩을 제조할 수 있다.
또한, 분사물을 고체의 이산화탄소 입자를 함유하는 것으로 함으로써, 분사물의 분사에 의한 막의 분단이나 막 중 칩으로부터 비어져 나오는 부분의 제거를 보다 용이하게 실시할 수 있다.
도 1 은, 피가공물의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 2 는, 절삭 장치를 사용하여 피가공물에 홈을 형성하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 피가공물에 형성된 홈의 일례를 확대해서 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 피가공물에 홈을 형성하기 위한 플라즈마 에칭 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 익스팬드 시트가 표면측에 첩착된 상태의 피가공물의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 익스팬드 장치에, 익스팬드 시트에 첩착되고 링 프레임으로 지지된 피가공물을 세트한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 익스팬드 장치에 의해서 익스팬드 시트를 확장하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 익스팬드 시트가 확장된 후의 피가공물의 일부를 확대해서 나타내는 단면도이다.
도 9 는, 분사 장치를 사용하여 피가공물의 막에 대해서 분사물을 분사하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10 은, 분사물이 분사된 후의 피가공물의 일부를 확대해서 나타내는 단면도이다.
도 11 은, 제 1 분사 스텝에 있어서, 분사 장치를 사용하여 피가공물의 막에 대해서 분사물을 분사하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12 는, 제 1 분사 스텝에 있어서 분사물이 분사된 후의 피가공물의 일부를 확대해서 나타내는 단면도이다.
도 13 은, 익스팬드 장치에, 제 1 분사 스텝에 있어서 분사물이 분사된 후의 피가공물을 세트한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 14 는, 익스팬드 장치에 의해서, 익스팬드 시트를 확장하여 피가공물의 홈의 간격을 확장하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 15 는, 분사 장치를 사용하여, 피가공물의 막의 홈을 따라서 막 중 칩으로부터 비어져 나오는 부분에 대해서 분사물을 분사하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1 에 나타내는 피가공물 (W) 은, 예를 들어, 실리콘으로 이루어지는 판상물 (W1) 을 구비하는 원 형상의 반도체 웨이퍼로서, 판상물 (W1) 의 표면, 즉, 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 에는 복수의 분단 예정 라인 (S) 이 각각 직교하도록 설정되어 있다. 그리고, 분단 예정 라인 (S) 에 의해서 구획된 격자상의 영역에는, 디바이스 (D) 가 각각 형성되어 있다. 도 1 에 있어서 -Z 방향측을 향하고 있는 판상물 (W1) 의 이면 (W1b) 에는, 구리 및 니켈 등의 금속으로 이루어지고 전극으로서 작용하는 균일한 두께 (예를 들어, 0.5 ㎛ ∼ 10 ㎛) 의 막 (W2) 이 형성되어 있다. 막 (W2) 의 노출면은, 피가공물 (W) 의 이면 (W2b) 이 된다. 또한, 피가공물 (W) 의 구성은 본 실시형태에 나타내는 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 판상물 (W1) 은 실리콘 이외에, 사파이어, 갈륨 또는 실리콘카바이드 등으로 구성되어 있어도 되고, 또, 막 (W2) 은, 금속막이 아니고, 예를 들어 DAF (Die Attach Film) 나 DBF (Die Backside Film) 등의 두께 5 ㎛ ∼ 30 ㎛ 정도의 수지막이어도 된다.
(실시형태 1)
이하에, 본 발명에 관련된 가공 방법을 실시하여, 도 1 에 나타내는 피가공물 (W) 로부터 디바이스 (D) 를 구비하는 칩을 제조하는 경우의, 가공 방법의 각 스텝에 대해서 설명해 나간다.
(1－1) 절삭 장치를 사용하는 홈 형성 스텝
먼저, 도 1 에 나타내는 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 으로부터 분단 예정 라인 (S) 을 따라서 홈을 형성하는 홈 형성 스텝을 실시한다. 본 홈 형성 스텝에 있어서는, 예를 들어, 도 2 에 나타내는 절삭 장치 (1) 를 사용하여 홈 형성을 행한다.
도 2 에 나타내는 피가공물 (W) 은, 그 이면 (W2b) 에 피가공물 (W) 보다 대직경인 다이싱 테이프 (T1) 가 첩착되어 있고, 다이싱 테이프 (T1) 의 점착면의 외주부는, 환상 프레임 (F1) 에 첩착된 상태로 되어 있다. 표면 (W1a) 이 상방을 향하여 노출된 상태의 피가공물 (W) 은, 다이싱 테이프 (T1) 를 개재하여 환상 프레임 (F1) 에 지지됨으로써, 환상 프레임 (F1) 에 의한 핸들링이 가능한 상태로 되어 있다.
도 2 에 나타내는 절삭 장치 (1) 는, 예를 들어, 피가공물 (W) 을 흡인 유지하는 척 테이블 (10) 과, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (W) 에 대해서 회전하는 절삭 블레이드 (110) 로 절삭 가공을 행하는 절삭 수단 (11) 을 적어도 구비하고 있다.
척 테이블 (10) 은, 예를 들어, 그 외형이 원 형상이고, 포러스 부재 등으로 이루어지는 유지면 (10a) 상에서 피가공물 (W) 을 흡인 유지한다. 척 테이블 (10) 은, 연직 방향 (Z 축 방향) 의 축심 둘레로 회전 가능함과 함께, 도시되지 않은 절삭 이송 수단에 의해서 X 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 되어 있다. 척 테이블 (10) 의 외주부에는, 예를 들어 4 개 (도시한 예에서는, 2 개만 도시하고 있다) 의 고정 클램프 (100) 가 환상 프레임 (F1) 을 고정시키기 위해서 균등하게 배치 형성되어 있다.
절삭 수단 (11) 은, 축 방향이 피가공물 (W) 의 이동 방향 (X 축 방향) 에 대해서 수평 방향으로 직교하는 방향 (Y 축 방향) 인 스핀들 (111) 을 구비하고 있고, 스핀들 (111) 의 선단에는 원환상의 절삭 블레이드 (110) 가 고정되어 있다.
먼저, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 환상 프레임 (F1) 에 의해서 지지되고 있는 피가공물 (W) 이, 표면 (W1a) 이 상측을 향한 상태에서 척 테이블 (10) 에 의해서 흡인 유지된다. 또, 각 고정 클램프 (100) 에 의해서 환상 프레임 (F1) 이 협지 고정된다. 이어서, 도시되지 않은 얼라인먼트 수단에 의해서, 절삭 블레이드 (110) 를 절입시켜야 할 분단 예정 라인 (S) 의 Y 축 방향의 좌표 위치가 검출된다. 분단 예정 라인 (S) 이 검출됨에 수반하여, 절삭 수단 (11) 이 Y 축 방향으로 산출 이송되고, 절삭해야 할 분단 예정 라인 (S) 과 절삭 블레이드 (110) 의 Y 축 방향에 있어서의 위치 맞춤이 행해진다.
도시되지 않은 모터가 스핀들 (111) 을 회전 구동하는 것에 수반하여, 절삭 블레이드 (110) 가 예를 들어 -Y 방향측에서 보았을 때 시계 회전 방향으로 고속 회전한다. 또한, 절삭 수단 (11) 이 -Z 방향을 향하여 절입 이송되고, 절삭 블레이드 (110) 의 최하단이 판상물 (W1) 을 완전히 절단하며 또한 막 (W2) 에 절입하지 않은 높이 위치에 절삭 수단 (11) 이 위치 맞춤된다. 또한, 예를 들어, 절삭 블레이드 (110) 가 판상물 (W1) 을 완전히 절단하지 않은 높이 위치, 즉, 절삭 블레이드 (110) 의 최하단이 판상물 (W1) 의 이면 (W1b) 보다 약간 상방이 되는 높이 위치에, 절삭 수단 (11) 을 위치 맞춤하는 것으로 해도 된다.
피가공물 (W) 을 유지하는 척 테이블 (10) 이 소정의 절삭 전송 속도로 -X 방향측 (지면 안측) 으로 이송됨으로써, 회전하는 절삭 블레이드 (110) 가 분단 예정 라인 (S) 을 따라서 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 측으로부터 판상물 (W1) 로 절입해 가고, 도 2, 3 에 나타내는 막 (W2) 에 도달하지 않은 홈 (M1) 이 형성되어 간다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 홈 (M1) 의 홈 바닥에는, 막 (W2) 의 표면 (W2a) 이 노출된 상태가 된다. 또한, 판상물 (W1) 의 절단 잔여 부분이 홈 (M1) 의 바닥으로서 미미한 두께로 잔존하도록 홈 (M1) 이 형성되어도 된다.
절삭 블레이드 (110) 가 1 개의 분단 예정 라인 (S) 을 절삭 종료한 X 축 방향의 소정의 위치까지 피가공물 (W) 이 보내지면, 피가공물 (W) 의 절삭 이송이 일단 정지되고, 절삭 블레이드 (110) 가 피가공물 (W) 로부터 이간하고, 이어서, 피가공물 (W) 이 +X 방향으로 이동하여 원점 위치로 돌아온다. 그리고, 이웃하는 분단 예정 라인 (S) 의 간격씩 절삭 블레이드 (110) 를 +Y 방향으로 산출 이송하면서 순차적으로 동일한 절삭을 행함으로써, X 축 방향의 모든 분단 예정 라인 (S) 을 따라서 막 (W2) 에 도달하지 않은 깊이의 홈 (M1) 을 피가공물 (W) 에 형성한다. 또한, 피가공물 (W) 을 90 도 회전시키고 나서 동일한 절삭 가공을 행함으로써, 모든 분단 예정 라인 (S) 을 따라서 도 3 에 나타내는 막 (W2) 에 도달하지 않은 깊이의 홈 (M1) 을 형성할 수 있다.
(1－2) 플라즈마 에칭 장치를 사용하는 홈 형성 스텝
홈 형성 스텝은, 도 2 에 나타내는 절삭 장치 (1) 를 사용하여 상기와 같이 실시하는 대신, 도 4 에 나타내는 플라즈마 에칭 장치 (9) 를 사용하여 실시해도 된다.
도 4 에 나타내는 플라즈마 에칭 장치 (9) 는, 피가공물 (W) 을 유지하는 정전 척 (90) 과, 가스를 분출하는 가스 분출 헤드 (91) 와, 정전 척 (90) 및 가스 분출 헤드 (91) 를 내부에 수용한 챔버 (92) 를 구비하고 있다.
예를 들어, 알루미나 등의 세라믹 또는 산화티탄 등의 유전체로 형성되는 정전 척 (90) 은, 지지 부재 (900) 에 의해서 하방으로부터 지지되어 있다. 정전 척 (90) 의 내부에는, 전압이 인가됨으로써 전하를 발생하는 전극 (금속판)(901) 이 정전 척 (90) 의 유지면 (90a) 과 평행하게 배치 형성되어 있고, 이 전극 (901) 은, 정합기 (94a) 및 바이어스 고주파 전원 (95a) 에 접속되어 있다. 또한, 예를 들어, 정전 척 (90) 은, 본 실시형태와 같은 단극형의 정전 척에 한정되는 것이 아니고, 이른바 쌍극형의 정전 척이어도 된다.
챔버 (92) 의 상부에 베어링 (919) 을 개재하여 자유롭게 승강할 수 있도록 배치 형성된 가스 분출 헤드 (91) 의 내부에는, 가스 확산 공간 (910) 이 형성되어 있고, 가스 확산 공간 (910) 의 상부에는 가스 도입구 (911) 가 연통되고, 가스 확산 공간 (910) 의 하부에는 가스 토출구 (912) 가 복수 연통되어 있다. 각 가스 토출구 (912) 의 하단은, 정전 척 (90) 의 유지면 (90a) 을 향하여 개구되어 있다.
가스 도입구 (911) 에는, 가스 공급부 (93) 가 접속되어 있다. 가스 공급부 (93) 는, 예를 들어 SF6, CF4, C2F6, C2F4 등의 불소계 가스를 에칭 가스로서 축적하고 있다.
가스 분출 헤드 (91) 에는, 정합기 (94) 를 개재하여 고주파 전원 (95) 이 접속되어 있다. 고주파 전원 (95) 으로부터 정합기 (94) 를 개재하여 가스 분출 헤드 (91) 에 고주파 전력을 공급함으로써, 가스 토출구 (912) 로부터 토출된 에칭 가스를 플라즈마화할 수 있다. 플라즈마 에칭 장치 (9) 는, 도시되지 않은 제어부를 구비하고 있고, 제어부에 의한 제어하에서, 가스의 토출량이나 시간, 고주파 전력 등의 조건이 컨트롤된다.
챔버 (92) 의 바닥에는 배기구 (96) 가 형성되어 있고, 이 배기구 (96) 에는 배기 장치 (97) 가 접속되어 있다. 이 배기 장치 (97) 를 작동시킴으로써, 챔버 (92) 의 내부를 소정의 진공도까지 감압할 수 있다.
챔버 (92) 의 측부에는, 피가공물 (W) 의 반입출을 행하기 위한 반입출구 (920) 와, 이 반입출구 (920) 를 개폐하는 게이트 밸브 (921) 가 형성되어 있다.
피가공물 (W) 은 플라즈마 에칭이 실시되어 홈이 형성될 때, 각 디바이스 (D)(도 4 에서는 도시하지 않음) 가 레지스트막 (R) 에 의해서 보호된 상태가 된다. 즉, 예를 들어, 포지티브형 레지스트액이 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 에 도포되고 일정한 두께의 레지스트막이 표면 (W1a) 상에 형성된 후, 분단 예정 라인 (S) 에만 자외광이 조사되어, 노광 후의 피가공물 (W) 이 현상됨으로써, 분단 예정 라인 (S) 이 노출되며 또한 디바이스 (D) 가 레지스트막 (R) 에 의해서 보호된 상태가 된다.
또, 피가공물 (W) 의 이면 (W2b) 에는 테이프 또는 하드 플레이트가 보호 부재 (T2) 로서 첩착되고, 이면 (W2b) 은 보호 부재 (T2) 에 의해서 보호된 상태가 된다.
홈의 형성에 있어서는, 먼저, 게이트 밸브 (921) 를 열어, 반입출구 (920) 로부터 피가공물 (W) 을 챔버 (92) 내에 반입하고, 표면 (W1a) 측을 위로 향하게 하여 피가공물 (W) 을 정전 척 (90) 의 유지면 (90a) 상에 재치 (載置) 한다. 게이트 밸브 (921) 를 닫고, 배기 장치 (97) 에 의해서 챔버 (92) 내를 배기하여, 챔버 (92) 내를 소정의 압력의 밀폐 공간으로 한다.
가스 분출 헤드 (91) 를 소정의 높이 위치까지 하강시키고, 그 상태에서 가스 공급부 (93) 로부터, 예를 들어 SF6 을 주체로 하는 에칭 가스를 가스 확산 공간 (910) 에 공급하고, 가스 토출구 (912) 로부터 하방으로 분출시킨다. 또, 고주파 전원 (95) 으로부터 가스 분출 헤드 (91) 에 고주파 전력을 인가하고, 가스 분출 헤드 (91) 와 정전 척 (90) 사이에 고주파 전계를 일으키게 하여, 에칭 가스를 플라즈마화시킨다. 이것과 병행하여, 전극 (901) 에 바이어스 고주파 전원 (95a) 으로부터 전압을 인가함으로써, 정전 척 (90) 의 유지면 (90a) 과 피가공물 (W) 사이에 유전 분극 현상을 발생시켜, 전하의 분극에 의한 정전 흡착력에 의해서 피가공물 (W) 을 유지면 (90a) 상에 흡착 유지한다.
플라즈마화된 에칭 가스는, 레지스트막 (R) 으로 피복되어 있는 각 디바이스 (D) 는 에칭하지 않고, 분단 예정 라인 (S) 상을 -Z 방향을 향하여 이방성 에칭해 나간다. 그 때문에, 도 3 에 나타내는 분단 예정 라인 (S) 을 따른 격자상의 홈 (M1) 이 판상물 (W1) 에 형성되어 간다.
플라즈마화된 에칭 가스는, 금속으로 이루어지는 막 (W2) 을 에칭하지 않는다. 그 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 홈 (M1) 의 바닥이 막 (W2) 내에 도달하지 않고, 또한, 홈 (M1) 의 바닥에 막 (W2) 의 표면 (W2a) 이 노출될 때까지 플라즈마 에칭을 행한 후, 플라즈마 에칭을 종료시킨다. 즉, 도 4 에 나타내는 챔버 (92) 내로의 에칭 가스 등의 도입 및 가스 분출 헤드 (91) 로의 고주파 전력의 공급을 정지하고, 또, 챔버 (92) 내의 에칭 가스를 배기구 (96) 로부터 배기 장치 (97) 에 배기하여, 챔버 (92) 내부에 에칭 가스가 존재하지 않는 상태로 한다.
또한, 도 3 에 나타내는 홈 (M1) 의 바닥에 판상물 (W1) 이 에칭 잔여 부분으로서 미미한 두께로 잔존한 상태로 될 때까지 플라즈마 에칭을 행해도 된다.
이어서, 도 4 에 나타내는 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 상으로부터 레지스트막 (R) 을 제거한다. 레지스트막 (R) 의 제거는, 예를 들어, 소정 약제를 사용한 웨트 처리, 또는 플라즈마 에칭 장치 (9) 에 의한 레지스트막 (R) 의 애싱 (회화) 에 의해서 행한다.
(2) 익스팬드 시트 첩착 스텝
상기와 같이 (1－1) 절삭 장치 (1) 를 사용하는 홈 형성 스텝, 또는 (1－2) 플라즈마 에칭 장치 (9) 를 사용하는 홈 형성 스텝 중 어느 것을 실시한 후, 도 5 에 나타내는 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 에 익스팬드 시트 (T3) 를 첩착한다. 익스팬드 시트 (T3) 는, 예를 들어, 피가공물 (W) 의 외경보다 큰 외경을 갖는 원반상의 시트로서, 기계적 외력에 대한 적당한 신축성을 구비하고 있다. 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 에 익스팬드 시트 (T3) 의 점착면 (T3a) 이 가압되어 첩착되고, 또, 피가공물 (W) 의 이면 (W2b) 으로부터 도 2 에 나타내는 다이싱 테이프 (T1) 또는 도 4 에 나타내는 보호 부재 (T2) 가 박리된다.
또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 익스팬드 시트 (T3) 의 점착면 (T3a) 의 외주 영역은 링 프레임 (F2) 에 첩착된다. 그리고, 이면 (W2b) 이 상방으로 노출된 상태의 피가공물 (W) 은, 링 프레임 (F2) 에 의해서 핸들링이 가능한 상태가 된다.
(3) 확장 스텝
도 6 에 나타내는 바와 같이, 익스팬드 시트 (T3) 를 개재하여 링 프레임 (F2) 에 의해서 지지된 상태의 피가공물 (W) 을 익스팬드 장치 (5) 에 반송한다. 익스팬드 장치 (5) 는, 예를 들어, 익스팬드 시트 (T3) 의 외경보다 큰 외경을 구비하는 환상 테이블 (50) 을 구비하고 있고, 환상 테이블 (50) 의 개구 (50c) 의 직경은 익스팬드 시트 (T3) 의 외경보다 작게 형성되어 있다. 환상 테이블 (50) 의 외주부에는, 예를 들어 4 개 (도시한 예에서는, 2 개만 도시하고 있다) 의 고정 클램프 (52) 가 균등하게 배치 형성되어 있다. 고정 클램프 (52) 는, 도시되지 않은 스프링 등에 의해서 회전축 (52c) 을 축으로 회동 (回動) 할 수 있도록 되어 있고, 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 과 고정 클램프 (52) 의 하면 사이에 링 프레임 (F2) 및 익스팬드 시트 (T3) 를 끼워 넣을 수 있다.
환상 테이블 (50) 의 개구 (50c) 내에는, 원통상의 확장 드럼 (53) 이 높이 위치를 고정시켜 배치 형성되어 있고, 환상 테이블 (50) 의 중심과 확장 드럼 (53) 의 중심은 대략 합치되어 있다. 이 확장 드럼 (53) 의 외경은, 익스팬드 시트 (T3) 의 외경보다 작으며, 또한, 피가공물 (W) 의 외경보다 크게 형성되어 있다.
환상 테이블 (50) 은, 예를 들어, 환상 테이블 승강 수단 (55) 에 의해서 상하동 가능하게 되어 있다. 환상 테이블 승강 수단 (55) 은, 예를 들어 에어 실린더로서, 내부에 도시되지 않은 피스톤을 구비하는 유저 (有底) 원통상의 실린더 튜브 (550) 와, 실린더 튜브 (550) 에 삽입되고 일단이 피스톤에 장착된 피스톤 로드 (551) 를 구비한다. 피스톤 로드 (551) 의 다른 일단은, 환상 테이블 (50) 의 하면에 고정되어 있다. 실린더 튜브 (550) 에 에어가 공급 (또는, 배출) 되고 실린더 튜브 (550) 의 내부 압력이 변화함으로써, 피스톤 로드 (551) 가 Z 축 방향으로 이동하고, 환상 테이블 (50) 이 Z 축 방향으로 이동한다.
먼저, 기준 높이 위치에 위치 맞춤된 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 에, 익스팬드 시트 (T3) 를 개재하여 링 프레임 (F2) 이 재치된다. 이어서, 고정 클램프 (52) 를 회동시켜, 링 프레임 (F2) 및 익스팬드 시트 (T3) 가 고정 클램프 (52) 와 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 사이에 협지 고정된 상태로 한다. 이 상태에 있어서는, 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 과 확장 드럼 (53) 의 환상의 상단면은 동일한 높이 위치에 있고, 확장 드럼 (53) 의 상단면이, 익스팬드 시트 (T3) 의 링 프레임 (F2) 의 내주연과 피가공물 (W) 의 외주 가장자리 사이의 영역에, 익스팬드 시트 (T3) 의 기재면측 (도 6 에 있어서의 하면측) 으로부터 맞닿는다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 환상 테이블 승강 수단 (55) 이, 고정 클램프 (52) 와의 사이에 링 프레임 (F2) 및 익스팬드 시트 (T3) 를 사이에 둔 상태의 환상 테이블 (50) 을 하강시킴으로써, 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 을 확장 드럼 (53) 의 상단면보다 하방의 시트 확장 위치에 위치 맞춤한다. 그 결과, 확장 드럼 (53) 은 고정 클램프 (52) 에 대해서 상대적으로 상승하고, 익스팬드 시트 (T3) 는 확장 드럼 (53) 의 상단면에서 밀어 올려져 직경 방향 외측을 향하여 확장되고, 이에 수반하여 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역, 즉 홈 (M1) 에 대응한 영역의 막 (W2) 에 확장력이 집중적으로 가해진다.
환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 의 하강 위치를 제어함으로써, 익스팬드 시트 (T3) 를 개재하여 막 (W2) 에 부여하는 확장력의 크기를 조정하고, 예를 들어, 도 7, 8 에 나타내는 바와 같이, 막 (W2) 에 홈 (M1) 을 따라서 부분적으로 막 (W2) 이 끊어진 상태의 분단 기점 (W2d) 을 형성한다. 또, 익스팬드 시트 (T3) 상의 칩 사이의 간격도 확장된다. 또한, 막 (W2) 에 홈 (M1) 을 따른 분단 기점 (W2d) 을 형성하는 것 외에도, 막 (W2) 을 홈 (M1) 을 따라서 완전히 분단해도 되고, 또, 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역이 연장되어지고 얇아져 분단되기 쉬워진 상태로 해도 된다.
또한, 익스팬드 시트 (T3) 를 확장 후, 소정의 가열 수단에 의해서, 익스팬드 시트 (T3) 의 환상 프레임 (F) 의 내주연과 피가공물 (W) 의 외주 가장자리 사이의 환상 영역을 가열하면 바람직하다. 예를 들어, 익스팬드 시트 (T3) 중 피가공물 (W) 이 첩착된 원형 영역을 도시하지 않은 유지 테이블로 흡인 유지한 상태에서, 본 가열은 행한다. 또한, 상기 흡인 유지를 행하기 위한 기구를 익스팬드 장치 (5) 에 구비하는 것으로 해도 된다. 가열 수단은, 예를 들어, 적외선을 방사 가능한 적외선 히터이고, 익스팬드 시트 (T3) 의 환상 프레임 (F) 의 내주연과 피가공물 (W) 의 외주 가장자리 사이의 환상 영역을 상방으로부터 비접촉으로 가열한다. 또한, 가열 수단은, 접촉식의 것이어도 되고, 또, 열풍을 노즐로부터 분사 가능한 열풍 히터여도 된다. 가열 수단에 의해서 가열된 환상 영역은, 예를 들어 확장 전의 크기까지 직경 방향 내측을 향하여 수축된다.
가열 수단에 의한 가열은, 익스팬드 시트 (T3) 의 환상 프레임 (F) 의 내주연과 피가공물 (W) 의 외주 가장자리 사이의 환상 영역에 대해서만 행해지기 때문에, 인접하는 각 칩의 간격을 확장 후의 크기로 유지할 수 있다. 그리고, 앞서 행한 익스팬드로 막 (W2) 을 완전히 분단하고 있는 경우에는, 익스팬드 전보다도 칩 사이에 간격이 있는 상태가 유지되고 있기 때문에, 후술하는 분사 스텝에 있어서 칩에서 비어져 나온 부분의 막 (W2) 이 제거되기 쉽게 되어 있는 (분사물이 닿기 쉽도록 되어 있는) 상태를 유지할 수 있다. 앞서 행한 익스팬드로 막 (W2) 을 완전히 분단하고 있지 않는 경우에 있어서도, 칩 사이의 막 (W2) 이 연장되어지고 얇아져 분단되기 쉬워진 상태는 유지되고 있기 때문에, 후술하는 분사 스텝에 있어서 분사물이 닿기 쉬워진 상태를 유지할 수 있다.
(4) 분사 스텝
확장 스텝을 실시한 후, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 분사물을 분사하기 위해서, 익스팬드 시트 (T3) 를 개재하여 링 프레임 (F2) 에 의해서 지지된 상태의 피가공물 (W) 을 분사 장치 (3) 에 반송한다. 분사 장치 (3) 는, 예를 들어, 피가공물 (W) 을 유지하는 유지 테이블 (30) 과, 유지 테이블 (30) 을 회전시키는 회전 수단 (32) 과, 상단측에 원형의 개구를 구비한 유저 원통상의 케이싱 (34) 을 구비하고 있다.
유지 테이블 (30) 은, 예를 들어, 그 외형이 원 형상이고, 포러스 부재 등으로 이루어지고 흡인원에 연통되는 유지면 (30a) 을 구비하고 있다. 유지 테이블 (30) 의 주위에는, 링 프레임 (F2) 을 고정시키는 고정 클램프 (301) 가 예를 들어 4 개 (도시한 예에서는, 2 개만 도시하고 있다) 균등하게 배치 형성되어 있다. 유지 테이블 (30) 은 상하동 가능하게 되어 있고, 피가공물 (W) 이 재치될 때에는, 상승하여 피가공물 (W) 의 반입ㆍ반출 높이 위치에 위치 맞춤되고, 또, 흡인 유지한 피가공물 (W) 에 분사물이 분사될 때에는, 케이싱 (34) 내에 있어서의 분사 높이 위치에 위치 맞춤된다.
유지 테이블 (30) 의 하측에 배치 형성된 회전 수단 (32) 은, 유지 테이블 (30) 의 바닥면측에 상단이 고정되고 연직 방향의 축심 둘레로 회전 가능한 스핀들 (320) 과, 모터 등으로 구성되고 스핀들 (320) 의 하단측에 연결되는 회전 구동원 (321) 을 적어도 구비하고 있다. 회전 구동원 (321) 이 스핀들 (320) 을 회전시킴으로써, 스핀들 (320) 에 고정된 유지 테이블 (30) 도 회전한다.
유지 테이블 (30) 은, 케이싱 (34) 의 내부 공간에 수용되어 있다. 케이싱 (34) 은, 유지 테이블 (30) 을 둘러싸는 외측벽 (340) 과, 외측벽 (340) 의 하부에 일체적으로 연접하고 중앙에 스핀들 (320) 이 삽입 통과되는 개구를 갖는 바닥판 (341) 과, 바닥판 (341) 의 개구의 내주연으로부터 세워져 형성되는 내측벽 (342) 으로 구성되어 있고, 바닥판 (341) 에 일단이 고정된 다리부 (343) 에 의해서 지지되어 있다. 유지 테이블 (30) 의 하면과 케이싱 (34) 의 내측벽 (342) 의 상단면 사이에는, 스핀들 (320) 에 삽입되어 끼워 맞추어져 스핀들 (320) 과 바닥판 (341) 의 개구와의 간극에 이물질이 들어가지 않도록 원형상의 커버 부재 (344) 가 배치 형성되어 있다.
케이싱 (34) 내에는, 유지면 (30a) 에서 흡인 유지된 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에, 예를 들어 분말상의 드라이아이스 (고체의 이산화탄소 입자) 를 에어 압력으로 분사할 수 있는 분사 노즐 (35) 이 배치 형성되어 있다. 분사 노즐 (35) 은, 케이싱 (34) 의 바닥판 (341) 으로부터 세워져 형성되어 있고, 외형이 측면에서 보았을 때 대략 L 자상으로 되어 있으며, 선단 부분에 형성된 분사구 (350) 가 유지 테이블 (30) 의 유지면 (30a) 을 향하여 개구되어 있다. 분사 노즐 (35) 은, Z 축 방향의 축심 둘레로 선회 가능하도록 되어 있어, 유지 테이블 (30) 의 상방으로부터 퇴피 위치까지 분사구 (350) 를 이동할 수 있다.
분사 노즐 (35) 은, 배관 (36a) 및 도시되지 않은 로터리 조인트 등을 개재하여, 액체의 이산화탄소가 축적된 이산화탄소 공급원 (36) 에 접속되어 있다. 또, 분사 노즐 (35) 은, 배관 (37a) 및 도시되지 않은 로터리 조인트 등을 개재하여, 압축된 에어 (압축 에어) 를 축적한 에어 공급원 (37) 에 접속되어 있다.
피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 분사물을 분사할 때에는, 먼저, 반입 높이 위치에 위치 맞춤된 유지 테이블 (30) 의 유지면 (30a) 상에, 피가공물 (W) 이 막 (W2) 을 상측을 향하게 하여 재치된다. 그리고, 흡인원이 만들어 내는 흡인력이 유지면 (30a) 에 전달됨으로써, 피가공물 (W) 이 유지 테이블 (30) 에 의해서 흡인 유지된 상태가 된다. 또, 각 고정 클램프 (301) 에 의해서 링 프레임 (F2) 이 협지 고정된다. 이어서, 피가공물 (W) 을 유지한 유지 테이블 (30) 이 케이싱 (34) 내에 있어서의 작업 높이 위치까지 하강한다. 또, 분사 노즐 (35) 이 선회 이동하고, 그 분사구 (350) 가 피가공물 (W) 의 막 (W2) 의 중앙 상방에 위치 맞춤된다.
이산화탄소 공급원 (36) 으로부터 액체의 이산화탄소를 분사 노즐 (35) 에 공급함과 함께, 에어 공급원 (37) 으로부터 에어를 분사 노즐 (35) 에 공급한다. 이산화탄소 공급원 (36) 으로부터 공급된 액체의 이산화탄소와 에어 공급원 (37) 으로부터 공급된 에어가 분사 노즐 (35) 내에서 고압에서 혼합되고, 분사 노즐 (35) 의 분사구 (350) 로부터 하방을 향하여 분사물 (P) 로서 대기 중에 분사되면, 단열 팽창에 의해서 액체의 이산화탄소의 온도가 응고점을 밑돌아, 매우 미세한 분말상의 드라이아이스 (고체의 이산화탄소 입자)(P1) 가 발생된다. 이 분말상의 드라이아이스 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 이 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 충돌하면, 드라이아이스 (P1) 는 변형, 파쇄되어 이산화탄소 가스로 승화한다.
또, 분사물 (P) 을 분사하는 분사 노즐 (35) 이, 피가공물 (W) 의 상방을 Z 축 방향의 축심 둘레로 소정 각도로 왕복하도록 선회 이동한다. 또한, 회전 구동원 (321) 이 스핀들 (320) 을 +Z 방향측에서 보았을 때, 예를 들어 반시계 회전 방향을 향하여 회전시킴으로써, 유지 테이블 (30) 이 동 방향으로 회전하고, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 의 전체면에 분사 노즐 (35) 의 분사구 (350) 로부터 드라이아이스 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 이 분사된다. 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역, 즉, 막 (W2) 중 칩으로부터 비어져 나오는 부분은, 홈 (M1) 을 따른 분단 기점 (W2d) 이 형성되어 있기 때문에 외력에 의해서 판상물 (W1) 로부터 멀어지기 쉽게 되어 있다. 그 때문에, 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역에 충돌한 드라이아이스 (P1) 의 기화 팽창에 의해서, 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역이 홈 (M1) 상으로부터 불어 날려져 제거된다.
또한, 예를 들어, 막 (W2) 이 홈 (M1) 을 따라서 분단되어 있을 경우, 또는 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역이 연장되어지고 얇아져 분단되기 쉽게 되어 있는 경우에도 마찬가지로, 드라이아이스 (P1) 의 승화로 발생되는 팽창된 에너지에 의해서, 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역이 홈 (M1) 상에서 제거된다.
또한, 막 (W2) 이 제거된 부분은, 유지 테이블 (30) 의 회전에 의해서 직경 방향 외측을 향하여 날려져 배제되어 간다. 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 대한 분사물 (P) 의 분사를 소정 시간 행함으로써, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (W) 을 디바이스 (D) 및 막 (W2) 을 구비한 개개의 칩 (C) 으로 분할할 수 있다.
또한, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 분사물 (P) 을 분사할 때에는, 예를 들어, 피가공물 (W) 의 각 홈 (M1) 이 찍힌 촬상 화상을 형성하여, 이 촬상 화상으로부터 피가공물 (W) 의 각 홈 (M1) 의 좌표 위치를 검출하고, 또한, 검출된 각 홈 (M1) 을 따라서 직선상으로 분사물 (P) 을 막 (W2) 을 향하여 분사함으로써, 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역을 홈 (M1) 상으로부터 1 라인씩 제거하는 것으로 해도 된다.
또, 도 9 에 나타내는 분사 노즐 (35) 은, 고체의 이산화탄소 입자 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 을 분사하는 것이 아니고, 고압수를 분사할 수 있는 구성으로 되어 있어도 된다. 즉, 분사 노즐 (35) 은, 배관 (36a) 을 통하여, 이산화탄소 공급원 (36) 대신에 물 (예를 들어, 순수) 을 축적한 수공급원에 접속되어 있다. 이 경우에는, 판상물 (W1) 이 파손되거나 칩 (C) 이 비산하거나 하지 않는 압력 (예를 들어, 100 ㎫ ∼ 300 ㎫) 으로 분사구 (350) 로부터 피가공물 (W) 의 막 (W2) 을 향하여 고압수를 분사시키고, 이 고압수로 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역을 홈 (M1) 상에서 제거할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 관련된 가공 방법은, 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 으로부터 분단 예정 라인 (S) 을 따라서 홈 (M1) 을 형성하는 홈 형성 스텝과, 홈 형성 스텝을 실시한 후에 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 에 익스팬드 시트 (T3) 를 첩착하는 익스팬드 시트 첩착 스텝과, 익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시한 후, 익스팬드 시트 (T3) 를 확장하는 확장 스텝과, 확장 스텝을 실시한 후, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 분사물 (P) 을 분사하는 분사 스텝을 구비하고 있기 때문에, 레이저 가공 장치를 이용하지 않고, 또, 절삭 블레이드 (110) 에 막 (W2) 에 의한 로딩을 발생시키지도 않고, 막 (W2) 을 분단하며 또한 막 (W2) 중 칩 (C) 으로부터 비어져 나오는 부분을 제거하여 피가공물 (W) 로부터 칩 (C) 을 제조할 수 있다. 또, 익스팬드함으로써, 미리 막 (W2) 을 홈 (M1) 을 따라서 부분적 혹은 전체적으로 분단한 후, 또는 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역을 연장하여 얇게 한 후, 분사물 (P) 로 인접하는 칩 (C) 간의 막 (W2)(칩 (C) 으로부터의 비어져 나옴 부분) 을 제거하기 때문에, 효율적으로 인접하는 칩 (C) 간의 막 (W2) 을 칩 (C) 으로부터 제거할 수 있다.
또한, 분사물 (P) 을 고체의 이산화탄소 입자 (P1) 를 함유하는 것으로 함으로써, 분사물 (P) 의 분사에 의한 막 (W2) 의 분단이나 막 (W2) 중 칩 (C) 으로부터 비어져 나오는 부분의 제거를 보다 용이하게 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
이하에, 본 발명에 관련된 가공 방법을 실시하여, 도 1 에 나타내는 피가공물 (W) 로부터 디바이스 (D) 를 구비하는 칩을 제조하는 경우의, 가공 방법의 각 스텝에 대해서 설명해 간다. 본 발명에 관련된 가공 방법의 본 실시형태 2 에 있어서는, 본 발명에 관련된 가공 방법의 실시형태 1 과 마찬가지로, 먼저, (1－1) 절삭 장치를 사용하는 홈 형성 스텝, 또는 (1－2) 플라즈마 에칭 장치를 사용하는 홈 형성 스텝 중 어느 것을 실시하여, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 모든 분단 예정 라인 (S) 을 따라서 홈 (M1) 을 피가공물 (W) 에 형성한다.
이어서, 가공 방법의 실시형태 1 과 마찬가지로, (2) 익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시하여, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (W) 의 표면 (W1a) 에 익스팬드 시트 (T3) 를 첩착한다. 또, 피가공물 (W) 의 이면 (W2b) 으로부터, 도 2 에 나타내는 다이싱 테이프 (T1) 또는 도 4 에 나타내는 보호 부재 (T2) 를 박리한다.
(3) 제 1 분사 스텝
익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시한 후, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 대해서 분사물을 분사하는 제 1 분사 스텝을 실시한다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 분사 장치 (3) 의 유지 테이블 (30) 의 유지면 (30a) 상에, 익스팬드 시트 (T3) 를 개재하여 링 프레임 (F2) 에 의해서 지지된 상태의 피가공물 (W) 을 막 (W2) 이 상측을 향하도록 하여 재치한다. 유지 테이블 (30) 은, 피가공물 (W) 을 흡인 유지한 후, 케이싱 (34) 내에 있어서의 분사 높이 위치까지 하강한다.
분사 노즐 (35) 이 선회 이동하고, 분사 노즐 (35) 의 분사구 (350) 가 피가공물 (W) 의 막 (W2) 의 중앙 상방에 위치 맞춤된다. 이어서, 이산화탄소 공급원 (36) 으로부터 액체의 이산화탄소를 분사 노즐 (35) 에 공급함과 함께, 에어 공급원 (37) 으로부터 에어를 분사 노즐 (35) 에 공급한다. 액체의 이산화탄소와 에어는 분사 노즐 (35) 내에서 고압으로 혼합되고, 분사구 (350) 로부터 하방을 향하여 분사물 (P) 로서 대기 중에 분사된다. 또한, 분사물 (P) 을 분사하는 분사 노즐 (35) 이, 피가공물 (W) 의 상방을 Z 축 방향의 축심 둘레로 소정 각도로 왕복하도록 선회 이동한다. 또, 유지 테이블 (30) 이 +Z 방향측에서 보았을 때, 예를 들어 반시계 회전 방향을 향하여 회전함으로써, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 의 전체면에 분사 노즐 (35) 의 분사구 (350) 로부터 드라이아이스 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 이 분사된다.
막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역은, 하방으로부터 판상물 (W1) 로 지지되어 있지 않기 때문에, 분사물 (P) 에 함유되는 드라이아이스 (P1) 의 승화로 발생되는 팽창된 에너지를 받아, 예를 들어 도 12 에 나타내는 바와 같이 분단된다. 또한, 분사물 (P) 의 분사에 의해서, 막 (W2) 은, 홈 (M1) 을 따라서 부분적으로 막 (W2) 이 끊어진 상태의 분단 기점이 형성된 상태가 되어도 되고, 또, 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역이 연장되어지고 얇아져 분단되기 쉬워진 상태가 되어도 된다.
또한, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 분사물을 분사할 때에는, 예를 들어, 피가공물 (W) 의 각 홈 (M1) 이 찍힌 촬상 화상의 화상 처리를 수반하는 각 홈 (M1) 의 좌표 위치 검출, 또는 피가공물 (W) 의 노치와 미리 기억하고 있는 피가공물 (W) 의 패턴 설계치에 기초하는 각 홈 (M1) 의 좌표 위치 검출을 실시하고, 이 검출된 각 홈 (M1) 을 따라서 직선상으로 분사물을 막 (W2) 을 향하여 분사함으로써, 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역을 1 라인씩 분단하는 것으로 해도 된다.
또, 도 11 에 나타내는 분사 노즐 (35) 은, 고체의 이산화탄소 입자 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 을 분사하는 것이 아니고, 고압수를 분사할 수 있는 구성으로 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 판상물 (W1) 이 파손되거나 칩 (C) 이 비산되거나 하지 않는 압력 (예를 들어, 100 ㎫ ∼ 300 ㎫) 으로 분사구 (350) 로부터 피가공물 (W) 의 막 (W2) 을 향하여 물을 분사시키고, 이 고압수로 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역을 분단할 수 있다.
(4) 확장 스텝
제 1 분사 스텝을 실시한 후, 피가공물 (W) 이, 도 13 에 나타내는 익스팬드 장치 (5) 에 반송되고, 기준 높이 위치에 위치 맞춤된 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 에, 익스팬드 시트 (T3) 를 개재하여 링 프레임 (F2) 이 재치된다. 이어서, 링 프레임 (F2) 및 익스팬드 시트 (T3) 가 고정 클램프 (52) 와 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 사이에 협지 고정된다.
도 14 에 나타내는 바와 같이, 환상 테이블 승강 수단 (55) 이, 고정 클램프 (52) 와의 사이에 링 프레임 (F2) 및 익스팬드 시트 (T3) 를 끼워 넣은 상태의 환상 테이블 (50) 을 하강시킴으로써, 익스팬드 시트 (T3) 는, 확장 드럼 (53) 의 상단면에서 밀어 올려져 직경 방향 외측을 향하여 확장된다. 그리고, 환상 테이블 (50) 의 유지면 (50a) 의 하강 위치를 제어함으로써, 익스팬드 시트 (T3) 의 확장 정도를 조정하여 각 칩 (C) 간의 홈 (M1) 의 간격을 소정의 크기까지 넓힌다.
또한, 각 칩 (C) 간의 홈 (M1) 의 간격을 소정의 크기까지 넓힌 후, 소정의 가열 수단에 의해서, 익스팬드 시트 (T3) 의 링 프레임 (F2) 의 내주연과 피가공물 (W) 의 외주 가장자리 사이의 환상 영역을 가열하면 바람직하다. 예를 들어, 익스팬드 시트 (T3) 중 피가공물 (W) 이 첩착된 원형 영역을 도시되지 않은 유지 테이블로 흡인 유지한 상태에서, 본 가열은 행한다. 또한, 상기 흡인 유지를 행하기 위한 기구를 익스팬드 장치 (5) 에 구비하는 것으로 해도 된다. 가열 수단에 의해서 가열된 환상 영역은, 예를 들어 확장 전의 크기까지 직경 방향 내측을 향하여 수축한다.
가열 수단에 의한 가열은, 익스팬드 시트 (T3) 의 링 프레임 (F2) 의 내주연과 피가공물 (W) 의 외주 가장자리 사이의 환상 영역에 대해서만 행해지기 때문에, 인접하는 각 칩 (C) 의 간격을 확장 후의 크기로 유지할 수 있다. 그 때문에, 후술하는 분사 스텝에 있어서 막 (W2) 중 칩 (C) 으로부터 비어져 나온 부분이 제거되기 쉽게 되어 있는 (분사물이 닿기 쉽게 되어 있는) 상태를 유지할 수 있다.
(5) 분사 스텝
도 15 에 나타내는 바와 같이, 홈 (M1) 이 확장된 피가공물 (W) 이 분사 장치 (3) 에 반송되고, 피가공물 (W) 은 유지 테이블 (30) 상에 흡인 유지된다. 유지 테이블 (30) 이 분사 높이 위치까지 하강한 후, 분사 노즐 (35) 의 분사구 (350) 가 피가공물 (W) 의 막 (W2) 의 중앙 상방에 위치 맞춤된다. 이어서, 이산화탄소 공급원 (36) 으로부터 액체의 이산화탄소를 분사 노즐 (35) 에 공급함과 함께, 에어 공급원 (37) 으로부터 에어를 분사 노즐 (35) 에 공급함으로써, 분사구 (350) 로부터 하방을 향하여 드라이아이스 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 이 대기 중에 분사된다. 또한, 분사물 (P) 을 분사하는 분사 노즐 (35) 이, 피가공물 (W) 의 상방을 Z 축 방향의 축심 둘레로 소정 각도로 왕복하도록 선회 이동한다. 또, 유지 테이블 (30) 이 +Z 방향측에서 보았을 때, 예를 들어 반시계 회전 방향을 향하여 회전함으로써, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 의 전체면에 분사물 (P) 이 분사된다.
분단된 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역, 즉, 막 (W2) 중 칩에서 비어져 나온 부분에 드라이아이스 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 이 충돌함으로써, 드라이아이스 (P1) 의 기화 팽창에 의해서 이 비어져 나옴 부분이 홈 (M1) 상으로부터 불어 날려져 칩 (C) 에서 제거된다. 또, 막 (W2) 중 제거된 부분은, 유지 테이블 (30) 의 회전에 의해서 직경 방향 외측을 향하여 날려져 배제되어 간다. 분사물 (P) 의 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 대한 분사를 소정 시간 행함으로써, 피가공물 (W) 을 디바이스 (D) 및 막 (W2) 을 구비한 개개의 칩 (C) 으로 분할할 수 있다.
또한, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 분사물을 분사할 때, 예를 들어, 피가공물 (W) 의 각 홈 (M1) 이 찍힌 촬상 화상으로부터 피가공물 (W) 의 각 홈 (M1) 의 좌표 위치를 검출하고, 검출된 각 홈 (M1) 을 따라서 직선상으로 분사물을 막 (W2) 을 향하여 분사함으로써, 막 (W2) 중 칩 (C) 으로부터 비어져 나오는 부분을 홈 (M1) 상으로부터 1 라인씩 제거하는 것으로 해도 된다.
또, 도 15 에 나타내는 분사 노즐 (35) 은, 고체의 이산화탄소 입자 (P1) 를 함유하는 분사물 (P) 을 분사하는 것이 아니고, 고압수를 분사할 수 있는 구성으로 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 판상물 (W1) 이 파손되거나 칩 (C) 이 비산하거나 하지 않는 압력 (예를 들어, 100 ㎫ ∼ 300 ㎫) 으로 분사구 (350) 로부터 피가공물 (W) 의 막 (W2) 을 향하여 물을 분사시키고, 이 고압수로 막 (W2) 중 칩으로부터 비어져 나오는 부분을 제거할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 관련된 가공 방법은, 익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시한 후, 확장 스텝을 실시하기 전에, 피가공물 (W) 의 막 (W2) 에 대해서 분사물 (P) 을 분사하는 제 1 분사 스텝을 실시함으로써, 분사물 (P) 로 부분적 또는 전체적으로 막 (W2) 을 분단한 후, 익스팬드하여 홈 (M1) 의 간격을 확장하고, 그 후, 분사물 (P) 로 막 (W2) 의 홈 (M1) 을 따른 영역을 제거하기 때문에, 단시간에 효율적으로 막 (W2) 중 칩 (C) 으로부터 비어져 나오는 부분을 제거하여 피가공물 (W) 로부터 칩 (C) 을 제조할 수 있다.
W : 피가공물
W1 : 판상물
W1a : 피가공물의 표면
S : 분단 예정 라인
D : 디바이스
W1b : 판상물의 이면
W2 : 막
W2a : 막의 표면
W2b : 피가공물의 이면
T1 : 다이싱 테이프
F1 : 환상 프레임
M1 : 홈
1 : 절삭 장치
10 : 척 테이블
10a : 유지면
100 : 고정 클램프
11 : 절삭 수단
110 : 절삭 블레이드
111 : 스핀들
9 : 플라즈마 에칭 장치
90 : 정전 척
90a : 정전 척의 유지면
900 : 지지 부재
901 : 전극
91 : 가스 분출 헤드
910 : 가스 확산 공간
911 : 가스 도입구
912 : 가스 토출구
92 : 챔버
920 : 반입출구
921 : 게이트 밸브
93 : 가스 공급부
94, 94a : 정합기
95, 95a : 고주파 전원, 바이어스 고주파 전원
96 : 배기구
97 : 배기 장치
R : 레지스트막
T2 : 보호 부재
5 : 익스팬드 장치
50 : 환상 테이블
50a : 환상 테이블의 유지면
50c : 환상 테이블의 개구
52 : 고정 클램프
53 : 확장 드럼
55 : 환상 테이블 승강 수단
550 : 실린더 튜브
551 : 피스톤 로드
T3 : 익스팬드 시트
F2 : 링 프레임
3 : 분사 장치
30 : 유지 테이블
30a : 유지면
301 : 고정 클램프
32 : 회전 수단
320 : 스핀들
321 : 회전 구동원
34 : 케이싱
340 : 외측벽
341 : 바닥판
342 : 내측벽
343 : 다리부
344 : 커버 부재
35 : 분사 노즐
350 : 분사구
36 : 이산화탄소 공급원
37 : 에어 공급원
P : 분사물
P1 : 고체의 이산화탄소 입자

Claims (3)

  1. 판상물의 이면에 막이 성막되고, 복수의 분단 예정 라인이 설정된 피가공물의 가공 방법으로서,
    피가공물의 표면으로부터 그 분단 예정 라인을 따라서 홈을 형성하는 홈 형성 스텝과,
    그 홈 형성 스텝을 실시한 후에 피가공물의 표면에 익스팬드 시트를 첩착하고, 또한, 익스팬드 시트를 환상 프레임에 첩착하는 익스팬드 시트 첩착 스텝과,
    그 익스팬드 시트 첩착 스텝을 실시한 후, 그 익스팬드 시트를 확장하는 확장 스텝과,
    그 확장 스텝을 실시한 후, 가열 수단에 의해, 그 익스팬드 시트의 그 환상 프레임의 내주연과 피가공물의 외주 가장자리 사이의 환상 영역을 가열하는 가열 스텝과,
    그 가열 스텝을 실시한 후, 피가공물의 그 홈이 찍힌 촬상 화상을 형성하여, 그 촬상 화상으로부터 그 홈의 좌표 위치를 검출하고, 또한, 검출된 그 홈을 따라서 직선상으로 피가공물의 그 막에 분사물을 분사하여 그 막을 그 홈 상으로부터 1 라인씩 제거하는 분사 스텝을 구비한, 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확장 스텝을 실시하기 전에, 피가공물의 상기 막에 대해서 분사물을 분사하는 제 1 분사 스텝을 구비한, 가공 방법
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분사물은, 고체의 이산화탄소 입자를 함유하는, 가공 방법.
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