KR20210011325A - 익스팬드 방법 및 익스팬드 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 분할 후의 칩 끼리가 접촉하여 파손되는 것을 억제할 수 있는 것이다.
(해결 수단) 익스팬드 방법은, 프레임 고정부로 피가공물 유닛의 환형 프레임을 고정하는 프레임 고정 단계와, 프레임 고정 단계를 실시한 후, 피가공물의 외주와 환형 프레임의 내주의 사이의 익스팬드 시트를 확장 드럼으로 압박하여 확장하는 익스팬드 단계와, 익스팬드 단계를 실시한 후, 익스팬드 시트가 확장되어 형성된 익스팬드 시트의 이완 부분을 가열하여 수축시키는 가열 단계를 포함한다. 가열 단계는, 피가공물의 외주의 전체 둘레를 가열하는 전체 둘레 가열 단계와, 피가공물의 외주의 일부를 가열하는 추가 가열 단계를 포함한다.

Description

익스팬드 방법 및 익스팬드 장치{EXPAND METHOD AND EXPAND APPARATUS}

본 발명은, 피가공물과, 피가공물에 점착된 익스팬드 시트와, 익스팬드 시트의 외주가 점착된 환형 프레임으로 이루어지는 피가공물 유닛의 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 방법 및 익스팬드 장치에 관한 것이다.

레이저 빔의 조사에 의해 개질층이 형성된 피가공물이나, 레이저 가공 홈 또는 절삭 홈이 형성된 피가공물을, 피가공물에 점착된 익스팬드 시트를 확장함으로써 개개의 칩으로 분할하는 익스팬드 장치(예컨대, 특허문헌 1 참조)가 이용되고 있다.

특허문헌 1에 개시된 익스팬드 장치로 익스팬드 시트를 확장하면, 피가공물의 외주와 프레임의 내주의 사이의 익스팬드 시트가 이완되어, 인접하는 칩끼리 접촉하여 파손될 수도 있다. 따라서, 특허문헌 1에 개시된 익스팬드 장치는, 웨이퍼의 외주와 프레임의 내주의 영역의 익스팬드 시트를 가열하여 수축시키는 히터를 구비하고 있다.

일본 특허공개공보 제2010-206136호

그러나, 본 발명의 출원인은, 롤 형상으로 감겨진 상태의 익스팬드 시트에서는, 폭 방향과 신장 방향에 따라 익스팬드 시트의 수축성이 상이하다는 것을 발견했다. 이 때문에, 특허문헌 1에 개시된 익스팬드 장치는, 웨이퍼의 외주와 프레임의 내주의 영역의 익스팬드 시트를 동일하게 가열해도 익스팬드 시트의 신장 방향은 충분히 수축되지 않고, 확장 후의 인접하는 칩 사이에 충분한 간격을 형성하지 못하고 칩 끼리 접촉하여 파손될 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 분할 후의 칩끼리 접촉하여 파손되는 것을 억제할 수 있는 익스팬드 방법 및 익스팬드 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 피가공물과, 상기 피가공물에 점착된 익스팬드 시트와, 상기 익스팬드 시트의 외주가 점착된 환형 프레임으로 이루어지는 피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 방법에 있어서, 프레임 고정 수단으로 피가공물 유닛의 상기 환형 프레임을 고정하는 프레임 고정 단계와, 상기 프레임 고정 단계를 실시한 후, 피가공물의 외주와 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 익스팬드 시트를 압박 수단으로 압박하여 확장하는 익스팬드 단계와, 상기 익스팬드 단계를 실시한 후, 상기 익스팬드 시트가 확장되어 형성된 상기 익스팬드 시트의 이완 부분을 가열하여 수축시키는 가열 단계를 구비하고, 상기 가열 단계는, 피가공물의 외주의 전체 둘레를 가열하는 전체 둘레 가열 단계와, 피가공물의 외주의 일부를 가열하는 추가 가열 단계를 포함하는 익스팬드 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 익스팬드 방법은, 피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트가, 일정한 폭을 갖는 띠 형상의 익스팬드 시트로부터 절취되고, 띠 형상의 상기 익스팬드 시트의 폭 방향을 제1 방향으로 하고, 상기 제1 방향에 직교한 방향을 제2 방향으로 했을 때, 상기 추가 가열 단계에서는, 상기 제2 방향에 있어서의 피가공물의 양 외측을 가열한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 피가공물과, 상기 피가공물에 점착된 익스팬드 시트와, 상기 익스팬드 시트의 외주가 점착된 환형 프레임으로 이루어지는 피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 장치에 있어서, 피가공물 유닛의 상기 환형 프레임을 고정하는 프레임 고정 수단과, 상기 프레임 고정 수단으로 상기 환형 프레임이 고정된 피가공물 유닛의 피가공물의 외주와 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 익스팬드 시트를 압박하는 압박 수단과, 상기 익스팬드 시트가 확장되어 형성된 상기 익스팬드 시트의 이완 부분을 가열하여 수축시키는 가열 수단과, 적어도 상기 가열 수단을 제어하는 제어 유닛을 구비하고, 상기 가열 수단은, 상기 환형 프레임의 내주와 피가공물의 사이의 환형 영역에 대응하는 원 상에 배치되고 상기 환형 영역의 상기 익스팬드 시트에 대면하는 제1 가열부와 제2 가열부와, 상기 원의 중심을 통과하는 회전축 둘레로 상기 가열부를 회전시키는 회전 수단을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 회전 수단에 의한 회전 중에, 상기 제1 가열부와 상기 제2 가열부 중 한 쪽의 가열을 정지하는 익스팬드 장치가 제공된다.

바람직하게는, 상기 익스팬드 장치는, 피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트가, 일정한 폭을 갖는 띠 형상의 익스팬드 시트로부터 절취되고, 띠 형상의 상기 익스팬드 시트의 폭 방향을 제1 방향으로 하고, 상기 제1 방향에 직교한 방향을 제2 방향으로 할 때, 상기 제어 유닛은, 상기 회전 수단에 의한 회전 중에, 상기 제1 가열부와 상기 제2 가열부 중에서 상기 익스팬드 시트의 상기 제1 방향의 양 단부에 대면하는 한 쪽의 가열을 정지한다.

본원 발명은, 분할 후의 칩끼리 접촉하여 파손되는 것을 억제할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은, 본 발명 실시형태와 관련되는 익스팬드 장치의 구성예를 도시한 사시도이다.
도 2는, 실시형태와 관련되는 익스팬드 장치의 가공 대상의 피가공물 유닛의 일례를 도시한 사시도이다.
도 3은, 도 2에 도시된 피가공물 유닛을 구성하는 띠 형상의 익스팬드 시트의 구성예를 도시한 사시도이다.
도 4는, 도 1에 도시된 익스팬드 장치의 익스팬드 유닛을 도시한 사시도이다.
도 5는, 도 1에 도시된 익스팬드 장치의 가열 유닛을 도시한 사시도이다.
도 6은, 실시형태와 관련되는 익스팬드 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 7은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 프레임 고정 단계에 있어서 익스팬드 유닛의 프레임 재치 플레이트의 상면에 피가공물 유닛의 환형 프레임이 재치된 상태의 단면도이다.
도 8은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 프레임 고정 단계에 있어서 익스팬드 유닛의 프레임 고정부가 피가공물 유닛의 환형 프레임을 고정한 상태의 단면도이다.
도 9는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 익스팬드 단계에 있어서 익스팬드 유닛의 확장 드럼이 상승하여 익스팬드 시트가 확장한 상태의 단면도이다.
도 10은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 익스팬드 단계에 있어서 익스팬드 단계의 확장 후에 확장 드럼이 하강한 상태의 단면도이다.
도 11은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 제2 프레임 고정 단계에 있어서 가열 유닛의 프레임 재치 플레이트의 상면에 피가공물 유닛의 환형 프레임이 재치된 상태의 단면도이다.
도 12는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 제2 프레임 고정 단계에 있어서 가열 유닛의 프레임 고정부가 피가공물 유닛의 환형 프레임을 고정한 상태의 단면도이다.
도 13은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 제2 익스팬드 단계에 있어서 익스팬드 시트 확장 후, 유지 테이블에 익스팬드 시트를 흡인 유지한 상태의 단면도이다.
도 14는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 전체 둘레 가열 단계에 있어서 이완 부분을 가열하고 있는 상태의 단면도이다.
도 15는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 전체 둘레 가열 단계에 있어서 이완 부분을 가열하는 가열 수단의 각 가열부를 도시한 평면도이다.
도 16은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 추가 가열 단계에 있어서 가열 개시 시의 가열 수단의 각 가열부를 도시한 평면도이다.
도 17은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 추가 가열 단계에 있어서 가열 중의 가열 수단의 각 가열부를 도시한 평면도이다.
도 18은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 추가 가열 단계에 있어서 가열 종료 시의 가열 수단의 각 가열부를 도시한 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

본 발명의 실시형태와 관련되는 익스팬드 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 실시형태와 관련되는 익스팬드 장치의 구성예를 도시한 사시도이다. 도 2는, 실시형태와 관련되는 익스팬드 장치의 가공 대상의 피가공물 유닛의 일례를 도시한 사시도이다. 도 3은, 도 2에 도시된 피가공물 유닛을 구성하는 띠 형상의 익스팬드 시트의 구성예를 도시한 사시도이다. 도 4는, 도 1에 도시된 익스팬드 장치의 익스팬드 유닛을 도시한 사시도이다. 도 5는, 도 1에 도시된 익스팬드 장치의 가열 유닛을 도시한 사시도이다.

실시형태와 관련되는 도 1에 도시한 익스팬드 장치(10)는, 도 2에 도시한 피가공물 유닛(1)의 익스팬드 시트(3)를 확장하는 장치이다. 피가공물 유닛(1)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 피가공물(2)과, 피가공물(2)에 점착된 익스팬드 시트(3)와, 피가공물(2)의 외직경보다 내직경이 큰 원환 형상으로 형성되고 또한 익스팬드 시트(3)의 외주부가 점착된 환형 프레임(4)으로 이루어진다.

실시형태에서는, 피가공물(2)은, 실리콘, 사파이어, 갈륨 비소 또는 SiC(탄화 규소) 등을 기판으로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼이다. 피가공물(2)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 표면(5)의 서로 교차하는 복수의 분할 예정 라인(6)으로 구획된 각 영역에 각각 디바이스(7)가 형성되어 있다. 피가공물(2)은, 표면(5)의 뒷쪽의 이면(8)에 익스팬드 시트(3)가 점착되고, 익스팬드 시트(3)의 외주부에 환형 프레임(4)이 점착되고, 이면(8) 측으로부터 기판에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선이 분할 예정 라인(6)에 따라 조사되고, 기판의 내부에 분할 예정라인(6)에 따른 분할 기점인 개질층(101)(도 2 에서 점선으로 나타냄)이 형성되어 있다.

또한, 개질층(101)이란, 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위의 그것과는 다른 상태가 된 영역을 의미하고, 용해 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역, 및 이러한 영역이 혼재된 영역 등을 예시할 수 있다.

익스팬드 시트(3)는, 신축성을 갖는 수지로 구성되고, 가열되면 수축하는 열수축성을 갖는다. 익스팬드 시트(3)는, 피가공물(2) 보다도 큰 직경의 원판형으로 형성되고, 또한, 신축성 및 열수축성을 갖는 합성 수지로 구성된 기재층과, 기재층 상에 적층되고 또한 피가공물(2)에 점착하는 것과 함께 신축성 및 열수축성을 갖는 합성 수지로 구성된 점착층을 구비한다.

익스팬드 시트(3)는, 일정한 폭을 가진 도 3에 도시한 띠 형상의 익스팬드 시트(3-3)로부터 원판형으로 절취된다. 익스팬드 시트(3)는, 긴 시트 형상의 부재로서 성형되어, 롤(3-4)의 외주면에 감겨져 있다. 실시형태에서는, 익스팬드 시트(3)의 폭 방향을 제1 방향(3-1)으로 하고, 제1 방향(3-1)에 직교하는 익스팬드 시트(3)의 길이 방향을 제2 방향(3-2)으로 하면, 제2 방향(3-2)이 제1 방향(3-1)보다 열수축성이 낮다. 즉, 익스팬드 시트(3)는, 가열된 때에 제2 방향으로 축소하는 치수가 제1 방향으로 축소하는 치수보다 짧다.

또한, 제1 방향(3-1)은, 소위 횡단 방향(TD: Transverse　Direction 방향)이며, 제2 방향(3-2)은, 소위 흐름 방향(MD: Machine　Direction 방향)이다. 익스팬드 시트(3)는, 예컨대, 가열된 수지가 제2 방향(3-2)에 따라 이동되면서 제2 방향(3-2)과, 제1 방향(3-1)에 연신(延伸)되고, 롤(201)의 외주면에 감겨져 제조된다. 익스팬드 시트(3)는, 점착층이 도시하지 않은 박리 시트에 의해 덮여 있다. 박리 시트는, 익스팬드 시트(3)의 점착층을 보호하는 것이며, 롤(3-4)의 외주면에 감겨진 상태에서는 기재층의 내측에 위치한다. 또한, 도 3은, 박리 시트를 생략하고 있다.

도 1에 도시한 익스팬드 장치(10)는, 분할 기점으로서 개질층(101)이 형성된 피가공물(2)을 분할 예정 라인(6)에 따라 개개의 칩(9)으로 분할하는 장치이다. 또한, 칩(9)은, 분할 예정 라인(6)에 따라 분할된 기판의 일부와, 기판의 표면에 형성된 디바이스(7)를 구비한다. 익스팬드 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 장치 본체(11)에 설치된 카세트 엘리베이터(12)와, 익스팬드 유닛(20)과, 가열 유닛(30)과, 세정 유닛(40)과, 반송 유닛(50)과, 제어 유닛인 제어 유닛(100)을 구비한다.

카세트 엘리베이터(12)는, 장치 본체(11)의 수평 방향과 평행한 Y축 방향의 일단에 배치되고, 피가공물 유닛(1)을 복수 수용하는 카세트(13)가 착탈 가능하게 재치된다. 카세트(13)는, 복수의 피가공물 유닛(1)을 연직 방향과 평행한 Z축 방향에 간격을 두고 수용한다. 카세트(13)는, 피가공물 유닛(1)을 출입 가능한 개구(14)를 장치 본체(11)의 Y축 방향의 중앙부를 향해 카세트 엘리베이터(12) 상에 재치된다. 카세트 엘리베이터(12)는, 카세트(13)을 Z축 방향으로 승강시킨다.

또한, 익스팬드 장치(10)는, 카세트(13)에 출입되는 피가공물 유닛(1)이 임시 배치되는 한 쌍의 제1 가이드 레일(15)과, 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)을 구비한다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(15)은, Y축 방향과 평행이고, 아울러 수평 방향과 평행이고 또한 Y축 방향과 직교하는 X축 방향에 서로 간격을 두고 배치된다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(15)은, 카세트 엘리베이터(12)에 재치되는 카세트(13)의 개구(14)의 X축 방향의 양단과 Y축 방향에 늘어서도록, 장치 본체(11)의 Y축 방향의 중앙에 배치되어 있다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(15)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지거나 멀어진다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(15)은, 카세트(13)에 출입되는 피가공물 유닛(1)이 재치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지면 피가공물 유닛(1)을 X축 방향에 위치 결정한다.

한 쌍의 제2 가이드 레일(16)은, 제1 가이드 레일(15)로부터 반송 유닛(50)에 의해 반송되어 온 피가공물 유닛(1) 등이 임시 배치되는 것이다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)은, Y축 방향과 평행이고, 아울러 수평 방향과 평행이고 또한 X축 방향에 서로 간격을 두고 배치된다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)은, 장치 본체(11)의 Y축 방향의 중앙에 배치되고, 제1 가이드 레일(15)의 X축 방향의 인접 위치에 배치되어 있다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지거나 멀어진다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)은, 제1 가이드 레일(15)로부터 반송되어 온 피가공물 유닛(1) 등이 재치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지면 피가공물 유닛(1)을 X축 방향에 위치 결정한다.

반송 유닛(50)은, 카세트(13)와 제1 가이드 레일(15) 상의 사이에 피가공물 유닛(1)을 반송하는 제1 반송 유닛(51)과, 제1 가이드 레일(15)과 제2 가이드 레일(16)의 사이 및 제2 가이드 레일(16)과 가열 유닛(30)의 사이에 피가공물 유닛(1)을 반송하는 제2 반송 유닛(52)과, 제2 가이드 레일(16)과 익스팬드 유닛(20)의 사이에 피가공물 유닛(1)을 반송하는 제3 반송 유닛(53)을 구비한다.

익스팬드 유닛(20)은, 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)의 Y축 방향의 일방 측의 인접 위치에 배치되어 있다. 익스팬드 유닛(20)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 프레임 고정 수단인 프레임 고정부(21)과, 압박 수단인 확장 드럼(22)을 구비한다. 프레임 고정부(21)은, 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)를 고정하는 것이다.

프레임 고정부(21)는, 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)을 고정하는 것이며, 프레임 재치 플레이트(23)와, 프레임 압박 플레이트(24)를 구비한다. 프레임 재치 플레이트(23)는, 평면 형상이 원형의 개구부(231)가 설치되고, 또한 상면(232)이 수평 방향과 평행으로 평탄하게 형성된 판형으로 형성되어 있다. 프레임 재치 플레이트(23)의 개구부(231)의 내직경은, 환형 프레임(4)의 내직경과 동일하게 형성되어 있다. 프레임 재치 플레이트(23)는, 개구부(231) 상에 피가공물(2)이 위치하는 상태에서 피가공물(2)의 환형 프레임(4)이 상면(232)에 재치된다. 실시형태에서는, 프레임 재치 플레이트(23)는, 상면(232)이 제2 가이드 레일(16)에서 X축 방향에 위치 결정된 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)의 하면과 동일 평면 상이 되는 위치로부터 실린더(25)에 의해 Z축 방향으로 상승한다.

즉, 프레임 재치 플레이트(23)는, 실린더(25)의 신축 가능한 로드(251)의 선단에 장착되어 실린더(25)의 로드(251)가 신축함으로써 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되어 있다.

프레임 압박 플레이트(24)는, 프레임 재치 플레이트(23)의 상방에 고정되어 있다. 프레임 압박 플레이트(24)는, 프레임 재치 플레이트(23)와 거의 동일한 치수의 판형으로 형성되고, 중앙에 개구부(231)와 동일한 치수의 원형의 개구부(241)가 설치되어 있다. 프레임 압박 플레이트(24)의 개구부(241)는, 프레임 재치 플레이트(23)의 개구부(231)와 동축에 배치되어 있다.

프레임 고정부(21)는, 로드(251)가 축소하여 하방에 위치하는 프레임 재치 플레이트(23)의 상면(232)에 제3 반송 유닛(53)에 의해 피가공물 유닛(1)이 반송되어 온다. 프레임 고정부(21)는, 프레임 재치 플레이트(23)의 상면(232)에 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)이 재치된 후, 실린더(25)의 로드(251)가 신장하여 프레임 재치 플레이트(23)가 상승한다. 프레임 고정부(21)는, 프레임 압박 플레이트(24)와 상승한 프레임 재치 플레이트(23)의 사이에 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)을 끼워 고정한다.

확장 드럼(22)은, 프레임 고정부(21)로 환형 프레임(4)이 고정된 피가공물 유닛(1)의 피가공물(2)의 외주와 환형 프레임(4)의 내주의 사이의 익스팬드 시트(3)를 압박하여, 익스팬드 시트(3)를 확장하는 것이다. 확장 드럼(22)은, 원통형으로 형성되고, 외직경이 프레임 재치 플레이트(23)의 상면(232)에 재치되는 환형 프레임(4)의 내직경보다 작고, 내직경이 익스팬드 시트(3)에 점착되는 피가공물(2)의 외직경보다 크게 형성되어 있다. 확장 드럼(22)은, 프레임 고정부(21)의 개구부(231,241)와 동축에 배치되어 있다. 확장 드럼(22)의 상단에는, 롤러 부재(221)(도 7 등에 도시함)이 회전 가능하게 장착되어 있다.

확장 드럼(22)은, 실린더(26)에 장착되고, 실린더(26)에 의해 Z축 방향으로 승강한다. 실시형태에서는, 확장 드럼(22)은, 실린더(26)에 의해 롤러 부재(221)가 환형 프레임(4)을 고정한 프레임 고정부(21)의 프레임 재치 플레이트(23)의 상면(232)보다 하측에 위치하는 위치와, 롤러 부재(221)가 환형 프레임(4)을 고정한 프레임 고정부(21)의 프레임 재치 플레이트(23)의 상면(232) 보다 상측에 위치하는 위치에 걸쳐 Z축 방향으로 승강한다.

익스팬드 유닛(20)은, 프레임 고정부(21)로 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)을 고정하고, 확장 드럼(22)을 롤러 부재(221)가 환형 프레임(4)을 고정한 프레임 고정부(21)의 프레임 재치 플레이트(23)의 상면(232)보다 하측에 위치하는 위치로부터 상승시키고, 피가공물 유닛(1)의 피가공물(2)의 외주와 환형 프레임(4)의 내주의 사이의 익스팬드 시트(3)를 압박하고, 익스팬드 시트(3)를 면 방향으로 확장한다. 또한, 익스팬드 유닛(20)은, 익스팬드 시트(3)를 일단 확장한 후, 확장 드럼(22)을 하강함으로써, 피가공물 유닛(1)의 피가공물(2)의 외주와 환형 프레임(4)의 사이의 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)에 이완 부분(3-5)(도 10 등에 도시함)를 형성한다.

가열 유닛(30)은, 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)의 Y축 방향의 타방 측의 인접 위치에 배치되어 있다. 가열 유닛(30)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 유지 테이블(32)과, 프레임 고정부(31)과, 시트 확장 유닛(37)과, 가열 수단(38)을 구비한다.

유지 테이블(32)은, 익스팬드 시트(3)를 통해 피가공물 유닛(1)의 피가공물(2)을 흡인 유지하는 유지면(321)을 갖는 것이다. 유지 테이블(32)은, 환형 프레임(4)의 내직경보다도 외직경이 작은 원판 형상이며, 스테인레스강 등의 금속으로 이루어지는 원판형의 프레임과, 다공성 세라믹 등의 다공질재로 구성되고 또한 프레임에 의해 둘러싸인 원판형의 흡착부를 구비한다. 프레임과 흡착부의 상면은, 동일 평면상에 배치되고, 피가공물(2)을 흡인 유지하는 유지면(321)을 구성하고 있다. 흡착부는, 피가공물(2)과 대략 동일한 직경이다.

유지 테이블(32)은, 유지면(321)에 제2 반송 유닛(52)에 의해 반송되어 온 피가공물 유닛(1)의 익스팬드 시트(3)를 통해 피가공물(2)의 이면(8) 측이 재치된다. 유지 테이블(32)은, 유지면(321)의 흡착부가 진공 펌프 등으로 구성된 흡인부(322)와 접속되고, 흡인부(322)에 의해 유지면(321)의 흡착부가 흡인됨으로써, 피가공물(2)의 이면(8) 측을 유지면(321)에 흡인 유지한다.

프레임 고정부(31)는, 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)을 고정하는 것이다. 프레임 고정부(31)는, 프레임 재치 플레이트(33)와, 프레임 압박 플레이트(34)를 구비한다. 프레임 재치 플레이트(33)는, 평면 형상이 원형의 개구부(331)가 설치되고, 또한 상면(332)이 수평 방향과 평행으로 평탄하게 형성된 판형으로 형성되어 있다. 프레임 재치 플레이트(33)의 개구부(331)의 내직경은, 환형 프레임(4)의 내직경과 동일하게 형성되어 있다. 프레임 재치 플레이트(33)는, 개구부(331) 내에 유지 테이블(32)을 배치하고, 개구부(331)가 유지 테이블(32)과 동축에 배치되어 있다. 프레임 재치 플레이트(33)는, 상면(332)의 네 모퉁이에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 또한 수평 방향으로 이동하는 것에 의해 환형 프레임(4)의 위치를 조정하고, 피가공물(2)을 유지 테이블(32)의 유지면(321)의 흡착부와 동축이 되는 위치로 위치 결정하는 센터링 가이드(333)이 설치되어 있다.

또한, 프레임 재치 플레이트(33)는, 실린더(35)에 의해 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되어 있다. 즉, 프레임 재치 플레이트(33)는, 실린더(35)의 신축 가능한 로드(351)의 선단에 장착되어 실린더(35)의 로드(351)가 신축하는 것으로 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되어 있다.

프레임 압박 플레이트(34)는, 프레임 재치 플레이트(33)와 거의 동일한 치수의 판형으로 형성되고, 중앙에 개구부(331)와 동일한 치수의 원형의 개구부(341)가 설치되어 있다. 프레임 압박 플레이트(34)는, 실린더(36)의 피스톤 로드(361)의 선단에 장착되고, 피스톤 로드(361)가 Y축 방향을 따라 신축하는 것에 의해, 프레임 재치 플레이트(33)의 상방의 위치와, 프레임 재치 플레이트(33)의 상방에서 퇴피한 위치에 걸쳐 이동 가능하다. 프레임 압박 플레이트(34)는, 네 모퉁이에 센터링 가이드(333)가 침입 가능한 긴 구멍(342)가 설치되어 있다.

프레임 고정부(31)는, 프레임 압박 플레이트(34)가 프레임 재치 플레이트(33)의 상방에서 퇴피한 위치에 위치되고, 센터링 가이드(333) 끼리가 서로 떨어진 상태에서, 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)에 제2 반송 유닛(52)에 의해 반송되어 온 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)이 재치된다. 프레임 고정부(31)는, 센터링 가이드(333) 끼리를 접근시켜, 피가공물 유닛(1)의 피가공물(2)을 위치 결정한다. 프레임 고정부(31)는, 프레임 압박 플레이트(34)를 프레임 재치 플레이트(33)의 상방에 위치시키고, 프레임 재치 플레이트(33)가 실린더(35)에 의해 상승되고, 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)을 프레임 재치 플레이트(33)와 프레임 압박 플레이트(34)의 사이에 끼워 고정한다.

시트 확장 유닛(37)은, 유지 테이블(32)과 프레임 고정부(31)를 연직 방향에 따른 축심에 따라 서로 멀어지는 위치에 상대적으로 이동시켜, 익스팬드 시트(3)를 확장하는 것이다. 시트 확장 유닛(37)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 밀어 올림 부재(371)와, 밀어 올림 부재 승강 유닛(372)과, 유지 테이블 승강 유닛(373)을 구비한다.

밀어 올림 부재(371)는, 원통형으로 형성되고, 외직경이 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)에 재치되는 환형 프레임(4)의 내직경보다 작고, 내직경이 익스팬드 시트(3)에 점착되는 피가공물(2) 및 유지 테이블(32)의 외직경보다도 크게 형성되어 있다. 밀어 올림 부재(371)는, 내측에 유지 테이블(32)을 배치하고, 유지 테이블(32)과 동축에 배치되어 있다. 밀어 올림 부재(371)의 상단에는, 롤러 부재(374)가 회전 가능하게 장착되어 있다.

밀어 올림 부재 승강 유닛(372)은, 롤러 부재(374)가 하강한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 하방에 위치하는 위치와, 상승한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 하방에 위치하는 위치에 걸쳐, 밀어 올림 부재(371)를 Z축 방향으로 승강시키는 것이다.

유지 테이블 승강 유닛(373)은, 유지면(321)이 하강한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 하방에 위치하는 위치와, 상승한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 하방에 위치하는 위치에 걸쳐, 유지 테이블(32)을 Z축 방향으로 승강시키는 것이다.

가열 수단(38)은, 익스팬드 유닛(20)에 의해 익스팬드 시트(3)가 확장되어 형성된 익스팬드 시트(3)의 환형 프레임(4)과 피가공물(2)의 사이의 환형 영역(102)의 이완 부분(3-5)을 가열하여 수축시키는 것이다. 가열 수단(38)은, 원판형의 유닛 본체(381)과, 유닛 본체(381)에 장착된 복수의 가열부(39)를 구비한다.

유닛 본체(381)는, 유지 테이블(32)의 상방에 또한 유지 테이블(32)과 동축에 배치되어 있다. 또한, 유닛 본체(381)는, 회전 수단인 회전 이동 유닛(382)에 의해 승강 가능하게 설치되고, 또한 연직 방향과 평행한 회전축(383) 둘레에 회전 가능하게 설치되어 있다. 회전축(383)은, 원기둥 형상으로 형성되고, 유닛 본체(381)와 동축에 배치되어 있다.

가열부(39)는, 유닛 본체(381)의 외연부에 원주 방향으로 등간격으로 배치되고, 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)에 대응하는 원 상에 배치되어 있다. 가열부(39)는, 유지 테이블(32) 및 프레임 고정부(31)에 유지된 피가공물 유닛(1)의 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)과 연직 방향으로 대면하는 위치에 배치되어 있다. 실시형태에 있어서, 가열부(39)는, 유닛 본체(381)의 원주 방향으로 등간격에 네 개가 설치되어 있지만, 본 발명에서는, 네 개로 한정되지 않는다. 이 때문에, 회전 이동 유닛(382)은, 복수의 가열부(39)가 배치된 원의 중심을 통과하는 회전축(383) 둘레로 복수의 가열부(39)를 회전시키는 것이다.

가열부(39)는, 적외선을 하방으로 조사하여, 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)을 가열하는 형식의 것, 예컨대, 전압이 인가되면 가열되고, 적외선을 방사하는 적외선 세라믹 히터이다. 또한, 복수의 가열부(39) 끼리를 구별하지 않는 경우, 이하, 단순히 가열부(39)로 기재하고, 복수의 가열부(39) 끼리를 구별하는 경우, 이하, 제1 가열부(391)(이하, 부호 391로 나타냄), 제2 가열부(392)(이하, 부호 392로 나타냄), 제3 가열부(393)(이하, 부호 393으로 나타냄) 및 제4 가열부(394)(이하, 부호 394로 나타냄)으로 기재한다. 이와 같이, 가열 수단(38)은, 원주 방향으로 등간격으로 설치된 제1 가열부(391), 제2 가열부(392), 제3 가열부(393) 및 제4 가열부(394)를 구비한다.

또한, 제1 가열부(391)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 통과하는 가상선(도 5 중에 일점 쇄선으로 나타냄)과, 제2 가열부(392)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 통과하는 가상선(도 5 중에 일점 쇄선으로 나타냄)과 이루는 각도는, 90 도이며, 제2 가열부(392)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 통과하는 가상선과, 제3 가열부(393)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 통과하는 가상선(도 5 중에 일점 쇄선으로 나타냄)과 이루는 각도는, 90 도이며, 제3 가열부(393)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 통과하는 가상선과, 제4 가열부(394)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 통과하는 가상선(도 5 중에 일점 쇄선으로 나타냄)과 이루는 각도는, 90도이며, 제4 가열부(394)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 지나는 가상선과, 제1 가열부(391)의 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)의 중심과 원주 방향의 중앙을 통과하는 가상선과 이루는 각도는, 90도이다.

세정 유닛(40)은, 익스팬드 유닛(20)에 의해 익스팬드 시트(3)가 확장되고, 가열 유닛(30)에 의해 이완 부분(3-5)이 가열, 수축된 피가공물 유닛(1)의 피가공물(2)을 주로 세정하는 것이다. 세정 유닛(40)은, 한 쌍의 제1 가이드 레일(15)의 하방에 배치되고 또한 피가공물 유닛(1)의 익스팬드 시트(3)를 통해 피가공물(2)을 흡인 유지하는 스피너 테이블(41)과, 스피너 테이블(41)에 흡인 유지된 피가공물(2)의 표면(5)에 세정수를 공급하는 도시하지 않은 세정수 공급 노즐을 구비한다.

세정 유닛(40)은, 한 쌍의 제1 가이드 레일(15) 끼리가 떨어지면, 가열 유닛(30)에 의해 이완 부분(3-5)이 가열되고, 수축한 피가공물 유닛(1)이 스피너 테이블(41) 상에 재치된다. 세정 유닛(40)은, 스피너 테이블(41)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하면서 세정수 공급 노즐로부터 세정수를 피가공물(2)의 표면(5)에 공급하고, 피가공물(2)을 세정한다.

제어 유닛(100)은, 익스팬드 장치(10)의 상술한 구성요소, 즉, 적어도 가열 수단(38) 등을 제어하여, 피가공물(2)에 대한 가공 동작을 익스팬드 장치(10)에 실시시키는 것이다. 또한, 제어 유닛(100)은, CPU(central　processing　unit) 같은 마이크로프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM(read　only　memory) 또는 RAM(random　access　memory)과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 구비한 컴퓨터이다. 제어 유닛(100)의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하고, 익스팬드 장치(10)를 제어하기 위한 제어 신호를, 입출력 인터페이스 장치를 통해 익스팬드 장치(10)의 상술한 구성요소에 출력한다.

제어 유닛(100)은, 가공 동작 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 도시하지 않은 표시 유닛과, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 이용하는 도시하지 않은 입력 유닛에 접속되어 있다. 입력 유닛은, 표시 유닛에 설치된 터치 패널과, 키보드 등의 외부 입력 장치 중에서 적어도 하나에 의해 구성된다.

다음에, 실시형태와 관련되는 익스팬드 방법을 설명한다. 도 6은, 실시형태와 관련되는 익스팬드 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다. 실시형태와 관련되는 익스팬드 방법은, 피가공물 유닛(1)의 익스팬드 시트(3)를 확장하고, 피가공물(2)을 개질층(101)을 기점으로 파단하고, 피가공물(2)을 개개의 칩(9)으로 분할하는 방법이다. 익스팬드 방법은, 도 6에 도시한 바와 같이, 프레임 고정 단계(ST1)와, 익스팬드 단계(ST2)와, 제2 프레임 고정 단계(ST3)와, 제2 익스팬드 단계(ST4)와, 가열 단계(ST5)와, 세정 단계(ST6)를 구비한다.

(프레임 고정 단계)

도 7은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 프레임 고정 단계에 있어서 익스팬드 유닛의 프레임 재치 플레이트의 상면에 피가공물 유닛의 환형 프레임이 재치된 상태의 단면도이다. 도 8은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 프레임 고정 단계에 있어서 익스팬드 유닛의 프레임 고정부가 피가공물 유닛의 환형 프레임을 고정한 상태의 단면도이다.

프레임 고정 단계(ST1)는, 익스팬드 유닛(20)의 프레임 고정부(21)로 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)을 고정하는 단계이다. 프레임 고정 단계(ST1)에서는, 입력 유닛을 통해 가공 내용 정보를 제어 유닛(100)이 접수하여 기억 장치에 기억하고, 복수의 피가공물 유닛(1)이 수용된 카세트(13)가 카세트 엘리베이터(12) 상에 재치된다. 프레임 고정 단계(ST1)에서는, 제어 유닛(100)이 오퍼레이터로부터의 가공 개시 지시를 접수하면, 익스팬드 장치(10)는, 익스팬드 유닛(20)의 확장 드럼(22)을 하강한 상태에서, 카세트(13)로부터 제1 반송 유닛(51)으로 피가공물 유닛(1)을 1매 취출하고, 피가공물 유닛(1)을 한 쌍의 제1 가이드 레일(15) 상에 임시 배치한 후, 한 쌍의 제1 가이드 레일(15)끼리를 접근시켜 피가공물 유닛(1)을 X축 방향으로 위치 결정한다.

프레임 고정 단계(ST1)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 제2 반송 유닛(52)으로 제1 가이드 레일(15) 상의 피가공물 유닛(1)을 제2 가이드 레일(16) 상으로 반송하고, 한 쌍의 제2 가이드 레일(16)을 서로 접근시켜 피가공물 유닛(1)을 X축 방향으로 위치 결정한다. 프레임 고정 단계(ST1)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제3 반송 유닛(53)으로 한 쌍의 제2 가이드 레일(16) 상의 피가공물 유닛(1)을 익스팬드 유닛(20)의 하강한 프레임 재치 플레이트(23)의 상면(232) 상에 반송한다. 프레임 고정 단계(ST1)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 익스팬드 유닛(20)의 프레임 재치 플레이트(23)를 상승하고, 환형 프레임(4)을 프레임 압박 플레이트(24)와 프레임 재치 플레이트(23)의 사이에 끼워 피가공물 유닛(1)을 고정한다.

(익스팬드 단계)

도 9는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 익스팬드 단계에 있어서 익스팬드 유닛의 확장 드럼이 상승하여 익스팬드 시트가 확장한 상태의 단면도이다. 도 10은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 익스팬드 단계에 있어서 익스팬드 단계의 확장 후에 확장 드럼이 하강한 상태의 단면도이다.

익스팬드 단계(ST2)는, 프레임 고정 단계(ST1)를 실시한 후, 피가공물(2)의 외주와 환형 프레임(4)의 내주의 사이의 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)을 확장 드럼(22)으로 압박하고, 익스팬드 시트(3)를 확장하는 단계이다. 익스팬드 단계(ST2)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 확장 드럼(22)을 상승시킨다. 그러면, 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)에 확장 드럼(22)의 상단에 설치된 롤러 부재(221)가 접촉하고, 롤러 부재(221)가 환형 영역(102)을 하방으로부터 익스팬드 시트(3)를 상방을 향해 압박하고, 익스팬드 시트(3)가 면방향으로 확장된다. 시트 확장 단계(ST2)에서는, 익스팬드 시트(3)의 확장의 결과, 익스팬드 시트(3)에 방사상으로 인장력이 작용한다.

이와 같이 피가공물(2)의 이면(8)에 점착된 익스팬드 시트(3)에 방사상으로 인장력이 작용하면, 피가공물(2)은, 도 9에 도시한 바와 같이, 분할 예정 라인(6)에 따라 개질층(101)이 형성되고 있으므로, 개질층(101)을 기점으로서, 분할 예정 라인(6)을 따라 개개의 칩(9)으로 분할된다. 또한, 피가공물(2)은, 칩(9) 사이가 확장되어, 칩(9) 사이에 간격이 형성된다. 익스팬드 단계(ST2)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 익스팬드 유닛(20)의 확장 드럼(22)을 하강시킨다. 그러면, 피가공물 유닛(1)은, 익스팬드 시트(3)가 일단 확장하고 있기 때문에, 도 10에 도시한 바와 같이, 환형 영역(102)의 익스팬드 시트(3)에 이완 부분(3-5)가 형성된다.

(제2 프레임 고정 단계)

도 11은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 제2 프레임 고정 단계에 있어서 가열 유닛의 프레임 재치 플레이트의 상면에 피가공물 유닛의 환형 프레임이 재치된 상태의 단면도이다. 도 12는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 제2 프레임 고정 단계에 있어서 가열 유닛의 프레임 고정부가 피가공물 유닛의 환형 프레임을 고정한 상태의 단면도이다.

제2 프레임 고정 단계(ST3)는, 가열 유닛(30)의 프레임 고정부(21)로 피가공물 유닛(1)의 환형 프레임(4)을 고정하는 단계이다. 제2 프레임 고정 단계(ST3)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 익스팬드 유닛(20)의 프레임 고정부(21)의 프레임 재치 플레이트(33)를 하강하고, 제3 반송 유닛(53)으로 프레임 재치 플레이트(33) 상의 피가공물 유닛(1)을 한 쌍의 제2 가이드 레일(16) 상에 반송한다.

제2 프레임 고정 단계(ST3)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 가열 유닛(30)의 밀어 올림 부재(371) 및 유지 테이블(32)이 하강하고, 프레임 고정부(31)의 프레임 압박 플레이트(34)를 퇴피 위치에 위치시킨 상태에서, 제2 반송 유닛(52)으로 제2 가이드 레일(16) 상의 피가공물 유닛(1)을, 도 11에 도시한 바와 같이, 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)에 반송한다.

제2 프레임 고정 단계(ST3)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 프레임 고정부(31)의 센터링 가이드(333) 끼리를 접근시키고, 피가공물 유닛(1)의 피가공물(2)을 위치 결정한다. 제2 프레임 고정 단계(ST3)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 프레임 재치 플레이트(33)를 상승시키고, 도 12에 도시한 바와 같이, 환형 프레임(4)을 프레임 재치 플레이트(33)와 프레임 압박 플레이트(34)의 사이에 끼워 피가공물 유닛(1)을 고정한다.

(제2 익스팬드 단계)

도 13은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 제2 익스팬드 단계에 있어서 익스팬드 시트 확장 후, 유지 테이블에 익스팬드 시트를 흡인 유지한 상태의 단면도이다. 제2 익스팬드 단계(ST4)는, 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)을 밀어 올림 부재(371)로 압박하고, 익스팬드 시트(3)를 확장하고, 유지 테이블(32)에 익스팬드 시트(3)을 흡인 유지하고, 칩(9) 사이의 간격을 유지하는 단계이다.

제2 익스팬드 단계(ST4)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 가열 유닛(30)의 밀어 올림 부재(371) 및 유지 테이블(32)을 상승시키고, 도 13에 도시한 바와 같이, 확장된 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)을 펼쳐, 디바이스(7) 사이에 간격을 형성한다. 제2 익스팬드 단계(ST4)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 흡인부(322)를 구동하여, 흡인부(322)에 의해 흡착부를 흡인하고, 피가공물(2)의 이면(8) 측을 익스팬드 시트(3)를 통해 유지면(321)에 흡인 유지하고, 디바이스(7) 사이의 간격을 유지한다. 제2 익스팬드 단계(ST4)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 밀어 올림 부재(371)를 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 하방까지 하강시키고, 유지 테이블(32)을 유지면(321)이 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)과 동일한 평면 상에 위치할 때까지 하강시킨다. 그러면, 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)에 이완 부분(3-5)가 생긴다.

(가열 단계)

가열 단계(ST5)는, 익스팬드 단계(ST2)를 실시한 후, 익스팬드 시트(3)를 확장시켜 형성된 익스팬드 시트(3)의 이완 부분(3-5)을 가열하여 수축시키는 단계이다. 가열 단계(ST5)는, 전체 둘레 가열 단계(ST51)와, 추가 가열 단계(ST52)를 포함한다.

(전체 둘레 가열 단계)

도 14는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 전체 둘레 가열 단계에 있어서 이완 부분을 가열하고 있는 상태의 단면도이다. 도 15는, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 전체 둘레 가열 단계에 있어서 이완 부분을 가열하는 가열 수단의 각 가열부를 도시하는 평면도이다.

전체 둘레 가열 단계(ST51)는, 피가공물(2)의 외주의 환형 영역(102)의 이완 부분(3-5)의 전체 둘레를 가열 수단(38)으로 가열하는 단계이다. 전체 둘레 가열 단계(ST51)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 가열 유닛(30)의 가열 수단(38)을 도 14에 도시한 바와 같이 하강시킨다. 그러면, 실시형태에서는, 익스팬드 장치(10)는, 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 가열부(391)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 일단부에 또한 제2 방향(3-2)의 일단부에 대면하고, 제2 가열부(392)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 타단부에 또한 제2 방향(3-2)의 일단부에 대면하고, 제3 가열부(393)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 타단부에 또한 제2 방향(3-2)의 타단부에 대면하고, 제4 가열부(394)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 일단부에 또한 제2 방향(3-2)의 타단부에 대면한다.

실시형태에 있어서, 전체 둘레 가열 단계(ST51)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 가열 유닛(30)이 가열 수단(38)의 모든 가열부(391, 392, 393, 394)에 전압을 인가하는 등을 행하여, 소정 온도까지 가열하여 모든 가열부(391, 392, 393, 394)로부터 적외선을 방사시키면서 가열 수단(38)의 회전 이동 유닛(382)으로 유닛 본체(381)를 반시계 방향으로 90도 회전한다. 이렇게 하여, 전체 둘레 가열 단계(ST51)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 환형 영역(102)의 이완 부분(3-5)을 전체 둘레에 걸쳐 가열하고, 수축시킨다.

(추가 가열 단계)

도 16은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 추가 가열 단계에 있어서 가열 개시 시의 가열 수단의 각 가열부를 도시한 평면도이다. 도 17은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 추가 가열 단계에 있어서 가열 중의 가열 수단의 각 가열부를 도시한 평면도이다. 도 18은, 도 6에 도시된 익스팬드 방법의 가열 단계의 추가 가열 단계에 있어서 가열 종료 시의 가열 수단의 각 가열부를 도시한 평면도이다.

추가 가열 단계(ST52)는, 피가공물(2)의 외주의 환형 영역(102)의 이완 부분(3-5)의 일부를 가열 수단(38)으로 가열하는 단계이다. 추가 가열 단계(ST52)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 전체 둘레 가열 단계(ST51) 후, 가열 유닛(30)의 가열 수단(38)의 회전 이동 유닛(382)으로 유닛 본체(381)를 시계 방향으로 90도 회전한다. 그러면, 실시형태에서는, 익스팬드 장치(10)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 가열부(391)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 일단부에 또한 제2 방향(3-2)의 일단부에 대면하고, 제2 가열부(392)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 타단부에 또한 제2 방향(3-2)의 일단부에 대면하고, 제3 가열부(393)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 타단부에 또한 제2 방향(3-2)의 타단부에 대면하고, 제4 가열부(394)가 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 일단부에 또한 제2 방향(3-2)의 타단부에 대면한다.

실시형태에 있어서, 추가 가열 단계(ST52)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 가열 유닛(30)이 가열 수단(38)의 제1 가열부(391)와 제3 가열부(393)에 전압을 인가하는 등 소정 온도까지 가열하는 것과 함께, 제2 가열부(392)와 제4 가열부(394)에 전압을 인가하지 않고, 제1 가열부(391) 및 제3 가열부(393)로부터 적외선을 방사시키면서 가열 수단(38)의 유닛 본체(381)를 반시계 방향으로 90도 회전한다. 그러면, 제1 가열부(391)와 제3 가열부(393)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 중앙부에 또한 제2 방향(3-2)의 양 단부에 대면한 후, 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 가열부(391)가 제1 방향(3-1)의 타단부에 또한 제2 방향(3-2)의 일단부에 대면하고, 제3 가열부(393)가 제1 방향(3-1)의 일단부에 또한 제2 방향(3-2)의 타단부에 대면한다.

이렇게 하여, 추가 가열 단계(ST52)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 환형 영역(102)의 이완 부분(3-5)의 제2 방향(3-2)의 양 단부, 즉, 환형 영역(102)의 이완 부분(3-5)의 제2 방향(3-2)에 있어서의 피가공물(2)의 양 외측을 가열하고, 수축시킨다.

또한, 실시형태에 있어서, 추가 가열 단계(ST52)에서는, 제2 가열부(392)와 제4 가열부(394)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 환형 영역(102)의 제2 방향(3-2)의 중앙부에 또한 제1 방향(3-1)의 양 단부에 대면한 후, 도 18에 도시한 바와 같이, 제2 가열부(392)가 제1 방향(3-1)의 타단부에 또한 제2 방향(3-2)의 타단부에 대면하고, 제4 가열부(394)가 제1 방향(3-1)의 일단부에 또한 제2 방향(3-2)의 일단부에 대면한다. 이와 같이, 추가 가열 단계(ST52)에서는, 제어 유닛(100)이 회전 이동 유닛(382)에 의한 가열부(391, 392, 393, 394)의 회전 중에, 제1 가열부(391)와 제2 가열부(392)와 제3 가열부(393)와 제4 가열부(394) 중에서 익스팬드 시트(3)의 환형 영역(102)의 제1 방향(3-1)의 양단에 대면할 뿐인 제2 가열부(392)와 제4 가열부(394)의 가열을 정지한다.

(세정 단계)

세정 단계(ST6)는, 가열 단계(ST5)를 실시한 후, 피가공물(2)을 세정 유닛(40)으로 세정하는 단계이다. 세정 단계(ST6)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 가열 유닛(30)의 유지 테이블(32)의 흡인 유지 등을 정지한 후, 제2 반송 유닛(52)으로 피가공물 유닛(1)을 세정 유닛(40)까지 반송한다. 세정 단계(ST6)에서는, 익스팬드 장치(10)는, 피가공물 유닛(1)을 세정 유닛(40)으로 세정한 후, 제1 반송 유닛(51)으로 카세트(13) 내에 수용한다. 익스팬드 장치(10)는, 카세트(13) 내의 피가공물 유닛(1)의 익스팬드 시트(3)를 차례로 확장하여 피가공물(2)을 개개의 칩(9)으로 분할하고, 카세트(13) 내의 모든 피가공물 유닛(1)의 익스팬드 시트(3)를 확장하여 피가공물(2)을 개개의 칩(9)으로 분할하면, 가공 동작을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 실시형태와 관련되는 익스팬드 방법 및 익스팬드 장치(10)는, 전체 둘레 가열 단계(ST51)에 부가하여, 수축되기 어려운 익스팬드 시트(3)의 제2 방향(3-2)의 양 단부를 가열하여 제1 방향(3-1)의 양 단부의 가열을 정지하는 추가 가열 단계(ST52)를 실시하기 때문에, 수축하기 어려운 제2 방향(3-2)도 충분히 수축할 수 있고, 방향에 관계없이 칩(9) 사이에 충분한 간격을 형성할 수 있어, 인접하는 칩(9)끼리가 접촉하여 파손되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 실시형태와 관련되는 익스팬드 방법 및 익스팬드 장치(10)는, 분할 후의 칩(9)끼리가 접촉하여 파손되는 것을 억제할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형해 실시할 수 있다. 실시형태에서는, 분할 기점으로서 개질층(101)을 형성했지만, 본 발명에서는, 이에 한정되지 않고, 분할 기점으로서 레이저 가공 홈 또는 절삭 홈을 형성해도 좋다. 또한, 실시형태에서는, 익스팬드 장치(10)는, 익스팬드 유닛(20)과 가열 유닛(30)을 구비하고 있지만, 본 발명에서는, 익스팬드 유닛(20)과 가열 유닛(30)의 양쪽의 기능을 구비한 하나의 유닛으로 익스팬드 시트(3)의 확장과 이완 부분(3-5)의 가열, 수축을 행해도 좋다.

1　피가공물 유닛 2　피가공물
3　익스팬드 시트 3-1　제1 방향
3-2　제2 방향 3-3　띠 형상의 익스팬드 시트
3-5　이완 부분 4　환형 프레임
10　익스팬드 장치 21　프레임 고정부(프레임 고정 수단)
22　확장 드럼(압박 수단) 38　가열 수단
100　제어 유닛(제어 유닛) 102　환형 영역
382　회전 이동 유닛(회전 수단) 383　회전축
391　제1 가열부 392　제2 가열부
ST1　프레임 고정 단계 ST2　익스팬드 단계
ST5　가열 단계 ST51　전체 둘레 가열 단계
ST52　추가 가열 단계

Claims (4)

1. 피가공물과, 이 피가공물에 점착된 익스팬드 시트와, 이 익스팬드 시트의 외주가 점착된 환형 프레임으로 이루어지는 피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 방법에 있어서,
   프레임 고정 수단으로 피가공물 유닛의 상기 환형 프레임을 고정하는 프레임 고정 단계와,
   상기 프레임 고정 단계를 실시한 후, 피가공물의 외주와 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 익스팬드 시트를 압박 수단으로 압박하여 확장하는 익스팬드 단계와,
   상기 익스팬드 단계를 실시한 후, 상기 익스팬드 시트가 확장되어 형성된 상기 익스팬드 시트의 이완 부분을 가열하여 수축시키는 가열 단계를 구비하고,
   상기 가열 단계는, 피가공물의 외주의 전체 둘레를 가열하는 전체 둘레 가열 단계와,
   피가공물의 외주의 일부를 가열하는 추가 가열 단계를 포함하는, 익스팬드 방법.
2. 제1항에 있어서,
   피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트는, 일정한 폭을 갖는 띠 형상의 익스팬드 시트로부터 절취되고,
   띠 형상의 상기 익스팬드 시트의 폭 방향을 제1 방향으로 하고, 이 제1 방향에 직교한 방향을 제2 방향으로 할 때,
   상기 추가 가열 단계에서는, 상기 제2 방향에 있어서의 피가공물의 양 외측을 가열하는, 익스팬드 방법.
3. 피가공물과, 상기 피가공물에 점착된 익스팬드 시트와, 이 익스팬드 시트의 외주가 점착된 환형 프레임으로 이루어지는 피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트를 확장하는 익스팬드 장치에 있어서,
   피가공물 유닛의 상기 환형 프레임을 고정하는 프레임 고정 수단과,
   상기 프레임 고정 수단으로 상기 환형 프레임이 고정된 피가공물 유닛의 피가공물의 외주와 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 익스팬드 시트를 압박하는 압박 수단과,
   상기 익스팬드 시트가 확장되어 형성된 상기 익스팬드 시트의 이완 부분을 가열하여 수축시키는 가열 수단과,
   적어도 상기 가열 수단을 제어하는 제어 유닛을 구비하고,
   상기 가열 수단은, 상기 환형 프레임의 내주와 피가공물의 사이의 환형 영역에 대응하는 원 상에 배치되고 상기 환형 영역의 상기 익스팬드 시트에 대면하는 제1 가열부와 제2 가열부와,
   상기 원의 중심을 통과하는 회전축 둘레에 상기 가열부를 회전시키는 회전 수단을 포함하고,
   상기 제어 유닛은, 상기 회전 수단에 의한 회전 중에, 상기 제1 가열부와 상기 제2 가열부 중 한 쪽의 가열을 정지하는, 익스팬드 장치.
4. 제3항에 있어서,
   피가공물 유닛의 상기 익스팬드 시트는, 일정한 폭을 갖는 띠 형상의 익스팬드 시트로부터 절취되고,
   띠 형상의 상기 익스팬드 시트의 폭 방향을 제1 방향으로 하고, 이 제1 방향에 직교한 방향을 제2 방향으로 할 때,
   상기 제어 유닛은, 상기 회전 수단에 의한 회전 중에, 상기 제1 가열부와 상기 제2 가열부 중에서 상기 익스팬드 시트의 상기 제1 방향의 양 단부에 대면하는 한 쪽의 가열을 정지하는, 익스팬드 장치.

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