KR20230136532A - 확장 방법 - Google Patents

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KR20230136532A
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wafer
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heating
expansion
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아츠시 우에키
타카유키 마사다
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 확장 후의 시트를 가열 수축할 수 있는 확장 방법을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 확장 방법은, 웨이퍼 유닛의 웨이퍼의 외주와 환형 프레임의 내주의 사이의 시트를 확장하는 확장 단계와, 확장 단계를 실시한 후, 시트를 가열하는 가열 유닛으로 웨이퍼의 외측과 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 시트의 영역을 가열하여 확장 단계에서 생성된 시트의 늘어짐을 수축시키는 가열 단계를 포함한다. 상기 시트의 영역은, 제1 영역과, 그 제1 영역보다 가열에 의해 수축하기 어려운 제2 영역을 포함하고, 가열 유닛으로부터 시트에 방사되는 열로 시트 상에는 주위의 시트보다 고온의 히트 스폿이 형성되고, 가열 단계에서는, 적어도 제2 영역의 전역에 히트 스폿이 위치되도록 가열 유닛을 이동시킨다.

Description

확장 방법{EXTENSION METHOD}
본 발명은 웨이퍼 유닛의 시트를 확장하는 확장 방법에 관한 것이다.
익스팬드로 생성된 시트의 늘어짐을 해소하기 위해 시트를 가열하여 수축시키고 있다. 종래는, 시트의 피가열 영역에 대면하는 히터를 피가열 영역을 따라서 회전 이동시키는 것에 의해 시트를 가열하고 있었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2012-156400호
한편, 시트에는 MD(Machine direction)와 TD(Transverse direction)가 있고, TD 방향의 양단이 시트를 가열해도 수축되기 어렵다.
시트가 충분히 수축되지 않으면 웨이퍼가 분할되어 형성된 칩 사이에 충분한 간격이 형성되지 않아, 핸들링 시에 인접하는 칩끼리 접촉하여 손상될 우려도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 확장 후의 시트를 가열 수축할 수 있는 확장 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼와, 당해 웨이퍼가 부착된 시트와, 당해 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 상기 시트의 외주 가장자리가 부착된 환형 프레임을 포함하는 웨이퍼 유닛의 상기 시트를 확장하는 확장 방법으로서, 상기 웨이퍼 유닛의 상기 웨이퍼의 외주와 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 시트를 확장하는 확장 단계와, 상기 확장 단계를 실시한 후, 상기 시트를 가열하는 가열 유닛으로 상기 웨이퍼의 외측과 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 시트의 피가열 영역을 가열하여 상기 확장 단계에서 생성된 상기 시트의 늘어짐을 수축시키는 가열 단계를 구비하고, 상기 시트의 상기 피가열 영역은, 제1 영역과, 당해 제1 영역보다 가열에 의해 수축하기 어려운 제2 영역을 포함하고, 상기 가열 유닛으로부터 상기 시트에 방사되는 열로 상기 시트 상에는 주위의 시트보다 고온의 히트 스폿이 형성되고, 상기 가열 단계에서는, 적어도 상기 제2 영역의 전역에 상기 히트 스폿이 위치되도록 상기 가열 유닛을 이동시키는, 확장 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 가열 단계에서는, 상기 히트 스폿이 상기 피가열 영역에 있어서 상기 웨이퍼의 외주를 따라서 원형으로 이동함과 함께, 상기 제2 영역에서는 상기 히트 스폿을 상기 웨이퍼의 직경 방향으로 왕복 이동하도록 상기 가열 유닛을 이동시킨다.
바람직하게는, 상기 가열 단계에서는, 상기 피가열 영역 상에서 동심원 형상으로 상기 히트 스폿이 이동하도록 상기 가열 유닛을 이동시키는 것에 의해, 상기 시트의 상기 피가열 영역의 전체를 가열한다.
본 발명은, 확장 후의 시트를 가열 수축할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 확장 대상의 시트를 구비하는 웨이퍼 유닛의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 웨이퍼 유닛의 평면도이다.
도 3은, 도 2 중의 III부의 시트의 분자 체인을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 4는, 도 2 중의 IV부의 시트의 분자 체인을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법을 실시하는 확장 장치의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 6은, 도 5에 도시되는 확장 장치의 분할 유닛의 구성예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은, 도 5에 도시되는 확장 장치의 가열 유닛의 구성예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은, 도 7에 도시되는 가열 유닛의 가열부와 웨이퍼 유닛의 위치 관계를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 9는, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 10은, 도 9에 도시되는 확장 방법의 확장 단계를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에서 가열 유닛의 프레임 고정 유닛이 웨이퍼 유닛의 프레임을 고정한 상태의 단면도이다.
도 12는, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트를 확장한 상태의 단면도이다.
도 13은, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계의 가열 유닛의 유지 테이블에 웨이퍼 유닛을 흡인 유지하고, 밀어 올림 부재 및 유지 테이블을 하강한 상태의 단면도이다.
도 14는, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 늘어짐을 가열하고 있는 상태의 단면도이다.
도 15는, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 늘어짐을 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 16은, 도 15 중의 XVI부의 히트 스폿의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 17은, 도 15 중의 XVII부의 히트 스폿의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 18은, 비교예의 제2 영역의 히트 스폿의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 19는, 제2 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 늘어짐을 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 20은, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 최내주를 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 21은, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 직경 방향의 중앙을 가열하는 가열부의 이동 궤적을 도시하는 평면도이다.
도 22는, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 최외주를 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
<제1 실시 형태>
본 발명의 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 확장 대상의 시트를 구비하는 웨이퍼 유닛의 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시되는 웨이퍼 유닛의 평면도이다. 도 3은, 도 2 중의 III부의 시트의 분자 체인을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4는, 도 2 중의 IV부의 시트의 분자 체인을 모식적으로 도시하는 도면이다.
(웨이퍼 유닛)
제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 도 1에 도시하는 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)를 확장하는 장치이다. 웨이퍼 유닛(200)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(201)와, 웨이퍼(201)가 부착된 시트(202)와, 시트(202)의 외주 가장자리가 부착되어 웨이퍼(201)를 수용하는 개구(203)를 가진 환형 프레임(204)을 구비한다.
제1 실시 형태에서는, 웨이퍼(201)는, 실리콘, 사파이어, 갈륨비소 또는 SiC(탄화규소) 등을 기판으로 하는 원판 형상의 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼 등이다. 웨이퍼(201)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 표면(205)의 서로 교차하는 복수의 분할 예정 라인(206)으로 구획된 각 영역에 각각 디바이스(207)가 형성되어 있다.
디바이스(207)는, 예를 들면, IC(Integrated Circuit), 또는 LSI(Large Scale Integration) 등의 집적 회로, CCD(Charge Coupled Device), 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 또는 메모리(반도체 기억 장치) 등이다.
웨이퍼(201)는, 표면(205)의 이면 측의 이면(208) 측으로부터 기판에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선이 분할 예정 라인(206)을 따라 조사되어, 기판의 내부에 분할 예정 라인(206)을 따라 분할 기점인 개질층(209)(도 1 중에 점선으로 나타냄)이 형성되어 있다. 웨이퍼(201)는, 개질층(209)을 기점으로 개개의 칩(210)으로 분할된다. 또한, 칩(210)은, 분할 예정 라인(206)을 따라 분할된 기판의 일부와, 기판의 표면에 형성된 디바이스(207)를 구비한다.
또한, 개질층(209)이란, 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위의 그것과는 상이한 상태가 된 영역을 의미하며, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역, 및 이들 영역이 혼재한 영역 등을 예시할 수 있다. 개질층(209)의 기계적인 강도는, 기판의 다른 위치의 기계적인 강도보다 낮다.
시트(202)는, 신축성을 갖는 수지로 구성되고, 가열되면 수축하는 열 수축성을 갖는다. 시트(202)는, 웨이퍼(201)의 직경보다 큰 직경의 원판 형상으로 형성되고, 제1 실시 형태에서는, 신축성 및 열 수축성을 갖는 합성 수지로 구성된 기재층과, 기재층 상에 적층되고 또한 웨이퍼(201)에 부착함과 함께 신축성 및 열 수축성을 갖는 합성 수지로 구성된 점착층을 구비하고 있다. 시트(202)는, 외주 가장자리에 환형 프레임(204)이 부착되고, 중앙부에 웨이퍼(201)의 이면(211)이 부착되어 있다. 또한, 본 발명에서는, 시트(202)는, 열가소성 수지인 폴리올레핀에 의해 구성된 기재층만으로 구성되고, 점착성을 갖는 풀층을 구비하고 있지 않아도 된다.
시트(202)는 신축성을 가지며, 예를 들어, 가열된 합성 수지가 제1 방향(212)을 따라 신장되면서, 제1 방향(212)에 대해 직교하는 제2 방향(213)으로 연신되어 성형된다. 제1 실시 형태에서는, 제1 방향(212)은, 소위 흐름 방향(MD: Machine Direction 방향)이며, 제2 방향(213)은, 소위 수직 방향(TD: Transverse Direction 방향)이다. 제1 실시 형태에 있어서, 시트(202)는, 도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 제1 방향(212)으로 신장된 분자 체인(214)을 포함하고 있다.
제1 실시 형태에 있어서, 시트(202)는, 제1 방향(212)으로 신장된 분자 체인(214)을 포함하고 있기 때문에, 가열되었을 때, 제1 방향(212)보다도 제2 방향(213)이 수축되기 어렵다. 즉, 가열되었을 때의 시트(202)의 제1 방향(212)의 수축량보다도 제2 방향(213)의 수축량이 작다. 이와 같이, 시트(202)는, 환형 프레임(204)의 내주와 웨이퍼(201)의 외주의 사이의 영역(215)(도 1 및 도 2에 도시하며, 피가열 영역에 상당한다)에, 제1 방향(212)의 양단부에 위치하는 제1 영역(216)과, 제2 방향(213)의 양단에 위치하고 제1 영역(216)보다 가열에 의해 수축되기 어려운 제2 영역(217)을 포함하고 있다.
또한, 도 2에는, 제1 영역(216)과 제2 영역(217)의 경계를 나타내고 있지만, 실제로는, 시트(202)는, 제1 영역(216)과 제2 영역(217)을 구분하는 경계가 형성되어 있지 않다. 또한, 도 2에 도시하는 예에서는, 시트(202)의 중심을 중심으로 한 90도마다 제1 영역(216)과 제2 영역(217)을 교대로 배치하고 있지만, 본 발명에서는, 제1 영역(216)과 제2 영역(217)의 배치는, 도 2에 도시되는 것에 한정되지 않고, 제1 방향(212)의 양단부에 제1 영역(216)이 위치하고, 제2 방향(213)의 양단에 제2 영역(217)이 위치하고 있으면, 시트(202)의 종류, 칩(210)의 크기에 의해 적절히 정해지는 것이 바람직하다.
환형 프레임(204)은, 웨이퍼(201)의 직경보다 내경이 큰 원환 형상으로 형성되고 또한 시트(202)의 외주가 부착되어 있다.
상술한 구성의 웨이퍼 유닛(200)은, 시트(202)에 웨이퍼(201)의 이면(208)이 부착되고, 시트(202)의 외주 가장자리에 환형 프레임(204)이 부착되거나 하여 구성된다.
(확장 장치)
제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법을 실시하는 확장 장치(1)를 설명한다. 도 5는, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법을 실시하는 확장 장치의 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 6은, 도 5에 도시되는 확장 장치의 분할 유닛의 구성예를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 7은, 도 5에 도시되는 확장 장치의 가열 유닛의 구성예를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 8은, 도 7에 도시되는 가열 유닛의 가열부와 웨이퍼 유닛의 위치 관계를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 5에 도시되는 확장 장치(1)는, 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)를 확장하여, 분할 기점으로서 개질층(209)이 형성된 웨이퍼(201)를 분할 예정 라인(206)을 따라 개개의 칩(210)으로 분할하는 장치이다. 확장 장치(1)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 장치 본체(2)에 설치된 카세트 엘리베이터(3)와, 분할 유닛(10)과, 가열 유닛(30)과, 세정 유닛(40)과, 반송 유닛(50)과, 제어 수단인 제어 유닛(100)을 구비한다.
카세트 엘리베이터(3)는, 장치 본체(2)의 수평 방향과 평행한 Y축 방향의 일단에 배치되고, 웨이퍼 유닛(200)을 복수 수용하는 카세트(4)가 착탈 가능하게 재치된다. 카세트(4)는, 복수의 웨이퍼 유닛(200)을 연직 방향과 평행한 Z축 방향으로 간격을 두고 수용한다. 카세트(4)는, 웨이퍼 유닛(200)을 출입 가능한 개구(5)를 장치 본체(2)의 Y축 방향의 중앙부를 향하게 하고 카세트 엘리베이터(3) 상에 재치된다. 카세트 엘리베이터(3)는, 카세트(4)를 Z축 방향으로 승강시킨다.
또한, 확장 장치(1)는, 카세트(4)에 출입되는 웨이퍼 유닛(200)이 임시 배치되는 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)과, 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)을 구비한다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)은, Y축 방향과 평행함과 함께, 수평 방향과 평행하고 또한 Y축 방향과 직교하는 X축 방향으로 서로 간격을 두고 배치된다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)은, 카세트 엘리베이터(3)에 재치되는 카세트(4)의 개구(5)의 X축 방향의 양단과 Y축 방향으로 배열되도록, 장치 본체(2)의 Y축 방향의 중앙에 배치되어 있다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)은, 도시하지 않는 구동 기구에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지거나 멀어진다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)은, 카세트(4)에 출입되는 웨이퍼 유닛(200)이 재치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지면 웨이퍼 유닛(200)을 X축 방향으로 위치 결정한다.
한 쌍의 제2 가이드 레일(7)은, 제1 가이드 레일(6)로부터 반송 유닛(50)에 의해 반송되어 온 웨이퍼 유닛(200) 등이 임시 배치되는 것이다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)은, Y축 방향과 평행함과 함께, 수평 방향과 평행하고 또한 X축 방향으로 서로 간격을 두고 배치된다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)은 장치 본체(2)의 Y축 방향의 중앙에 배치되고, 제1 가이드 레일(6)의 X축 방향의 근처에 배치되어 있다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)은, 도시하지 않는 구동 기구에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지거나 멀어진다. 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)은, 제1 가이드 레일(6)로부터 반송되어 온 웨이퍼 유닛(200) 등이 재치되고, 구동 기구에 의해 서로 가까워지면 웨이퍼 유닛(200)을 X축 방향으로 위치 결정한다.
반송 유닛(50)은, 카세트(4)와 제1 가이드 레일(6) 상의 사이에서 웨이퍼 유닛(200)을 반송하는 제1 반송 유닛(51)과, 제1 가이드 레일(6)과 제2 가이드 레일(7)의 사이 및 제2 가이드 레일(7)과 가열 유닛(30)과, 가열 유닛(30)과 세정 유닛(40)의 사이, 세정 유닛(40)과 제1 가이드 레일(6) 상의 사이에서 웨이퍼 유닛(200)을 반송하는 제2 반송 유닛(52)과, 제2 가이드 레일(7)과 분할 유닛(10)과의 사이에서 웨이퍼 유닛(200)을 반송하는 제3 반송 유닛(53)을 구비한다.
분할 유닛(10)은, 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)의 Y축 방향의 한쪽 측의 근처에 배치되어 있다. 분할 유닛(10)은, 도 6에 도시되는 바와 같이, 프레임 고정 유닛(11)과, 압박 유닛(12)을 구비한다. 프레임 고정 유닛(11)과, 압박 유닛(12)과 장치 본체(2)의 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)의 Y축 방향의 한쪽 측의 근처에 배치된 내측이 냉각되는 냉각 챔버(14)(도 1에 나타냄) 내에 수용되어 있다.
프레임 고정 유닛(11)은, 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)을 고정하는 것으로서, 프레임 재치 플레이트(15)와, 프레임 누름 플레이트(16)를 구비한다. 프레임 재치 플레이트(15)는, 평면 형상이 원형인 개구부(151)가 설치되고, 또한 상면(152)이 수평 방향과 평행하게 평탄하게 형성된 판형으로 형성되어 있다. 프레임 재치 플레이트(15)의 개구부(151)의 내경은, 환형 프레임(204)의 내경보다 약간 작고 웨이퍼(201)의 직경보다 크게 형성되어 있다. 프레임 재치 플레이트(15)는, 개구부(151) 상에 웨이퍼(201)가 위치하는 상태로 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)이 상면(152)에 재치된다.
제1 실시 형태에서는, 프레임 재치 플레이트(15)는, 상면(152)이 제2 가이드 레일(7)에서 X축 방향으로 위치 결정된 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)의 하면과 동일 평면 상이 되는 위치로부터 실린더(17)에 의해 Z축 방향으로 상승한다. 즉, 프레임 재치 플레이트(15)는, 실린더(17)의 신축 가능한 로드(171)의 선단에 장착되어 실린더(17)의 로드(171)가 신축하는 것에 의해 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되어 있다.
프레임 누름 플레이트(16)는, 프레임 재치 플레이트(15)의 위쪽에 고정되어 있다. 프레임 누름 플레이트(16)는, 프레임 재치 플레이트(15)와 거의 동일한 치수의 판형으로 형성되고, 중앙에 개구부(151)와 동일한 치수의 원형의 개구부(161)가 설치되어 있다. 프레임 누름 플레이트(16)의 개구부(161)는, 프레임 재치 플레이트(15)의 개구부(151)와 동축에 배치되어 있다.
프레임 고정 유닛(11)은, 로드(171)가 축소되어 아래쪽에 위치하는 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)에 제3 반송 유닛(53)에 의해 웨이퍼 유닛(200)이 반송되어 온다. 프레임 고정 유닛(11)은, 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)에 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)이 재치된 후, 실린더(17)의 로드(171)가 신장되어 프레임 재치 플레이트(15)가 상승한다. 프레임 고정 유닛(11)은, 프레임 누름 플레이트(16)와 상승한 프레임 재치 플레이트(15)의 사이에 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)을 끼워 고정한다.
압박 유닛(12)은, 프레임 고정 유닛(11)으로 고정된 환형 프레임(204)을 포함하는 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 환형 프레임(204)의 내주와 웨이퍼(201)의 외주의 사이의 영역(215)을 압박하는 것이다. 압박 유닛(12)은, 확장 드럼(121)과, 복수의 롤러(122)를 구비한다.
제1 실시 형태에 있어서, 확장 드럼(121)은, 아래쪽이 폐색된 원통 형상으로 형성되고, 직경이 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)에 재치되는 환형 프레임(204)의 내경보다 작고, 내경이 시트(202)에 부착되는 웨이퍼(201)의 직경보다 크게 형성되어 있다. 확장 드럼(121)은, 프레임 고정 유닛(11)의 개구부(151, 161)와 동축에 배치되어 있다.
롤러(122)는, 원기둥 형상으로 형성되고, 확장 드럼(121)의 상단에 축심(이하, 회전축이라고 기재함) 둘레로 회전 가능하게 지지되어 있다. 롤러(122)는, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 롤러(122)는, 직경이 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)에 재치되는 환형 프레임(204)의 내경보다 작고 내경이 시트(202)에 부착되는 웨이퍼(201)의 직경보다 큰 확장 드럼(121)의 상단에 등간격으로 배치되는 것에 의해, 평면에서 보아, 웨이퍼(201)를 둘러싸는 환형으로 배치되어 있다.
롤러(122)는, 회전축이 평면에서 볼 때의 확장 드럼(121)의 접선과 평행하게 배치되어 있다. 롤러(122)는, 확장 드럼(121)의 상단에 평면에서 볼 때의 확장 드럼(121)의 접선과 평행한 회전축 둘레로 회전 가능하게 지지되는 것에 의해, 웨이퍼(201)의 직경 방향으로의 회전을 허용하는 방향으로 각각 배치되어 있다.
확장 드럼(121)은, 실린더(18)에 장착되고, 실린더(18)에 의해 Z축 방향으로 승강한다. 즉, 확장 드럼(121)은, 실린더(18)의 신축 가능한 로드(181)의 선단에 장착되어 실린더(18)의 로드(181)가 신축하는 것에 의해 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되어 있다.
제1 실시 형태에서는, 확장 드럼(121)은, 실린더(18)에 의해 롤러(122)의 상단이 환형 프레임(204)을 고정한 프레임 고정 유닛(11)의 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)보다 하측에 위치하는 위치와, 롤러(122)의 상단이 환형 프레임(204)을 고정한 프레임 고정 유닛(11)의 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)보다 상측에 위치하는 위치에 걸쳐 Z축 방향으로 승강한다.
실린더(18)에 의해 상승하면 롤러(122)의 상단이 환형 프레임(204)을 고정한 프레임 고정 유닛(11)의 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)보다 상측에 위치하기 때문에, 롤러(122)는, 프레임 고정 유닛(11)에 의해 고정된 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 환형 프레임(204)의 내주와 웨이퍼(201)의 외주의 사이의 영역(215)을 압박한다.
분할 유닛(10)은, 프레임 고정 유닛(11)으로 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)을 고정하고, 확장 드럼(121)을 롤러(122)의 상단이 환형 프레임(204)을 고정한 프레임 고정 유닛(11)의 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152)보다 하측에 위치하는 위치로부터 상승시켜, 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 환형 프레임(204)의 내주와 웨이퍼(201)의 외주의 사이의 영역(215)을 압박하여, 시트(202)를 면 방향으로 확장한다. 또한, 분할 유닛(10)은, 시트(202)를 일단 확장한 후, 확장 드럼(121)을 하강하는 것에 의해, 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 환형 프레임(204)의 내주와 웨이퍼(201)의 외주의 사이의 영역(215)에 늘어짐을 형성한다.
가열 유닛(30)은, 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)의 Y축 방향의 타방 측의 근처에 배치되어 있다. 가열 유닛(30)은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 유지 테이블(32)과, 프레임 고정 유닛(31)과, 시트 확장 유닛(36)과, 가열 유닛(37)을 구비한다.
유지 테이블(32)은, 시트(202)를 통해 웨이퍼 유닛(200)의 웨이퍼(201)를 흡인 유지하는 유지면(321)을 갖는 것이다. 유지 테이블(32)은, 환형 프레임(204)의 내경보다 직경이 작은 원판 형상이며, 스테인리스강 등의 금속으로 이루어지는 원판 형상의 프레임(322)과, 다공성 세라믹 등의 다공질재로 구성되고 또한 프레임(322)에 의해 둘러싸인 원판 형상의 흡착부(323)를 구비한다.
프레임(322)과 흡착부(323)의 상면은, 동일 평면 상에 배치되어, 웨이퍼(201)를 흡인 유지하는 유지면(321)을 구성하고 있다. 흡착부(323)는, 웨이퍼(201)와 대략 동일한 직경이다. 흡착부(323)는, 프레임(322) 등에 형성된 흡인로(324)를 통해 이젝터 등의 흡인원(325)에 접속되어 있다. 흡인로(324)는, 개폐 밸브(326)가 설치되어 있다.
유지 테이블(32)은, 유지면(321)에 제2 반송 유닛(52)에 의해 반송되어 온 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)를 통해 웨이퍼(201)의 이면(208) 측이 재치된다. 유지 테이블(32)은, 개폐 밸브(326)가 개방되는 것 등에 의해, 흡인원(325)에 의해 유지면(321)의 흡착부(323)가 흡인되는 것에 의해, 웨이퍼(201)의 이면(208) 측을 유지면(321)에 흡인 유지한다.
프레임 고정 유닛(31)은, 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)을 고정하는 것이다. 프레임 고정 유닛(31)은, 프레임 재치 플레이트(33)와, 프레임 누름 플레이트(34)를 구비한다. 프레임 재치 플레이트(33)는, 평면 형상이 원형인 개구부(331)가 설치되고, 또한 상면(332)이 수평 방향과 평행하게 평탄하게 형성된 판형으로 형성되어 있다. 프레임 재치 플레이트(33)의 개구부(331)의 내경은, 환형 프레임(204)의 내경보다 약간 작고 웨이퍼(201)의 직경보다 크게 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, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상면(332)의 네 모서리에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 또한 수평 방향으로 이동하는 것에 의해 환형 프레임(204)의 위치를 조정하여, 웨이퍼(201)를 유지 테이블(32)의 유지면(321)의 흡착부(323)와 동축이 되는 위치에 위치 결정하는 센터링 가이드(333)가 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 것에 의해 Z축 방향으로 승강 가능하게 설치되어 있다.
프레임 압박 플레이트(34)는, 프레임 재치 플레이트(33)와 거의 동일 치수의 판형으로 형성되고, 중앙에 개구부(331)와 동일 치수의 원형의 개구부(341)가 설치되어 있다. 프레임 압박 플레이트(34)는, 도시하지 않은 실린더의 피스톤 로드의 선단에 장착되고, 피스톤 로드가 Y축 방향을 따라 신축하는 것에 의해, 프레임 재치 플레이트(33)의 위쪽의 위치와, 프레임 재치 플레이트(33)의 위쪽으로부터 퇴피한 위치에 걸쳐 이동 가능하다. 프레임 누름 플레이트(34)는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 네 모서리에 센터링 가이드(333)가 침입 가능한 긴 구멍(342)이 설치되어 있다.
프레임 고정 유닛(31)은, 프레임 누름 플레이트(34)가 프레임 재치 플레이트(33)의 위쪽으로부터 퇴피한 위치에 위치되고, 센터링 가이드(333)끼리가 서로 멀어진 상태에서, 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)에 제2 반송 유닛(52)에 의해 반송되어 온 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)이 재치된다. 프레임 고정 유닛(31)은, 센터링 가이드(333)끼리를 접근시켜, 웨이퍼 유닛(200)의 웨이퍼(201)를 위치 결정한다. 프레임 고정 유닛(31)은, 프레임 압박 플레이트(34)를 프레임 재치 플레이트(33)의 위쪽에 위치시키고, 프레임 재치 플레이트(33)가 실린더(35)에 의해 상승되어, 웨이퍼 유닛(200)의 환형 프레임(204)을 프레임 재치 플레이트(33)와 프레임 압박 플레이트(34)와의 사이에 끼워 고정한다.
시트 확장 유닛(36)은, 유지 테이블(32)과 프레임 고정 유닛(31)을 연직 방향을 따르는 축심을 따라 서로 멀어지는 위치로 상대적으로 이동시켜, 시트(202)를 확장하는 것이다. 시트 확장 유닛(36)은, 도 7에 도시되는 바와 같이, 밀어 올림 부재(361)와, 밀어 올림 부재 승강 유닛(362)과, 유지 테이블 승강 유닛(363)을 구비한다.
밀어 올림 부재(361)는, 원통 형상으로 형성되고, 직경이 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)에 재치되는 환형 프레임(204)의 내경보다 작고, 내경이 시트(202)에 부착되는 웨이퍼(201) 및 유지 테이블(32)의 직경보다 크게 형성되어 있다. 밀어 올림 부재(361)는, 내측에 유지 테이블(32)을 배치하고, 유지 테이블(32)과 동축에 배치되어 있다. 밀어 올림 부재(361)의 상단에는, 롤러(364)가 회전 가능하게 장착되어 있다.
밀어 올림 부재 승강 유닛(362)은, 롤러(364)가 하강한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 아래쪽에 위치하는 위치와, 상승한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 위쪽에 위치하는 위치에 걸쳐, 밀어 올림 부재(361)를 Z축 방향으로 승강시키는 것이다.
유지 테이블 승강 유닛(363)은, 유지면(321)이 하강한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 아래쪽에 위치하는 위치와, 상승한 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 위쪽에 위치하는 위치에 걸쳐, 유지 테이블(32)을 Z축 방향으로 승강시키는 것이다.
가열 유닛(37)은, 분할 유닛(10)에 의해 시트(202)가 확장되어 형성된 시트(202)의 환형 프레임(204)과 웨이퍼(201)와의 사이의 영역(215)의 늘어짐을 가열하여 수축시키는 것이다. 가열 유닛(37)은, Z축 방향으로 이동 가능하고 또한 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하는 원판 형상의 원판부(371)와, 복수의 가열부(372)를 구비한다.
가열부(372)는, 원판부(371)에 프레임 고정 유닛(31)으로 고정된 환형 프레임(204)을 포함하는 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 영역(215)의 위쪽에 둘레 방향으로 등간격으로 배치되고, 시트(202)의 영역(215)에 대응한 원 상에 배치되어 있다. 가열부(372)는, 원판부(371)의 유지 테이블(32) 및 프레임 고정 유닛(31)에 유지된 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 영역(215)과 Z축 방향으로 대면하는 위치에 배치되어 있다. 제1 실시 형태에 있어서, 가열부(372)는, 둘레 방향으로 등간격으로 4개 설치되어 있지만, 본 발명에서는, 4개에 한정되지 않는다.
가열부(372)는, 열인 적외선(373)을 아래쪽으로 조사하여, 시트(202)의 영역(215)을 가열하는 형식의 것, 예를 들어, 전압이 인가되면 가열되어, 적외선(373)을 방사하는 적외선 세라믹 히터이다. 가열부(372)는, 원판부(371)가 유지 테이블(32)의 축심과 동축의 축심 둘레로 회전하는 것에 의해, 시트(202)의 상술한 영역(215) 상을 선회한다. 또한, 가열부(372)는, 원판부(371)에 도시하지 않는 구동 유닛에 의해 프레임 고정 유닛(31)에 유지된 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 직경 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다.
가열 유닛(37)은, 원판부(371)가 하강하여, 가열부(372)가 유지 테이블(32) 및 프레임 고정 유닛(31)에 유지된 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 영역(215)과 연직 방향으로 대면하고, 원판부(371)가 축심 둘레로 회전하여, 시트(202)의 상술한 영역(215) 상을 선회하는 것에 의해, 시트(202)의 영역(215)의 늘어짐을 가열, 수축시킨다.
또한, 가열 유닛(37)의 가열부(372)는, 도 8에 도시되는 바와 같이, 시트(202)를 향해서 방사하는 열인 적외선(373)으로 시트(202)의 영역(215) 상에 주위의 시트(202)보다도 고온의 히트 스폿(374)을 형성한다. 이와 같이, 가열 유닛(37)의 가열부(372)로부터 시트(202)에 방사되는 적외선(373)으로, 시트(202)의 영역(215)에는 주위의 시트(202)보다 고온의 히트 스폿(374)이 형성된다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 히트 스폿(374)은, 시트(202)의 영역(215)의 가열부(372)의 시트(202)의 직경 방향의 중앙과 Z축 방향으로 서로 대향하는 위치(가열부(372)의 중앙의 바로 아래)에 형성된다.
세정 유닛(40)은, 분할 유닛(10)에 의해 시트(202)가 확장되고, 가열 유닛(30)에 의해 늘어짐이 가열, 수축된 웨이퍼 유닛(200)의 주로 웨이퍼(201)를 세정하는 것이다. 세정 유닛(40)은, 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)의 아래쪽에 배치되고 또한 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)를 통해 웨이퍼(201)를 흡인 유지하는 스피너 테이블(41)과, 스피너 테이블(41)에 흡인 유지된 웨이퍼(201)의 표면(205)에 세정수를 공급하는 도시하지 않는 세정수 공급 노즐을 구비한다.
세정 유닛(40)은, 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)끼리가 멀어지면, 제2 반송 유닛(52)에 의해, 가열 유닛(30)에 의해 늘어짐이 가열되고, 수축된 웨이퍼 유닛(200)이 스피너 테이블(41) 상에 재치된다. 세정 유닛(40)은, 스피너 테이블(41)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하면서 세정수 공급 노즐로부터 세정수를 웨이퍼(201)의 표면(205)에 공급하여, 웨이퍼(201)를 세정한다.
제어 유닛(100)은, 확장 장치(1)의 상술한 구성 요소를 제어하여, 웨이퍼 유닛(200)에 대한 시트(202)의 확장 동작을 확장 장치(1)에 실시시키는 것이다. 또한, 제어 유닛(100)은, CPU(central processing unit)와 같은 마이크로프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM(read only memory) 또는 RAM(random access memory)과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는 컴퓨터이다. 제어 유닛(100)의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하여, 확장 장치(1)를 제어하기 위한 제어 신호를, 입출력 인터페이스 장치를 통해 확장 장치(1)의 상술한 구성 요소에 출력한다.
제어 유닛(100)은, 가공 동작의 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 도시되지 않은 표시 유닛과, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 사용하는 도시되지 않은 입력 유닛에 접속되어 있다. 입력 유닛은, 표시 유닛에 설치된 터치 패널과, 키보드 등의 외부 입력 장치 중 적어도 하나에 의해 구성된다.
계속해서, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법을 설명한다. 도 9는, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)를 확장하여, 웨이퍼(201)를 개질층(209)을 기점으로 파단하여, 웨이퍼(201)를 개개의 칩(210)으로 분할하는 방법이다. 확장 방법은, 도 9에 도시되는 바와 같이, 확장 단계(1001)와, 가열 단계(1002)와, 세정 단계(1003)를 구비한다.
(확장 단계)
도 10은, 도 9에 도시되는 확장 방법의 확장 단계를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 확장 단계(1001)는, 웨이퍼 유닛(200)의 웨이퍼(201)의 외주와 환형 프레임(204)의 내주 사이의 시트(202)를 확장하여, 개질층(209)을 기점으로 웨이퍼(201)를 개개의 칩(210)으로 분할하는 단계이다.
확장 단계(1001)에서는, 시트(202)에 웨이퍼(201)의 이면(208)을 부착하고, 시트(202)의 외주 가장자리에 환형 프레임(204)을 부착하여, 웨이퍼 유닛(200)을 구성한다. 제1 실시 형태에 있어서, 확장 단계(1001)에서는, 오퍼레이터 등이 웨이퍼 유닛(200)을 카세트(4)에 수용하고, 확장 장치(1)는, 복수의 웨이퍼 유닛(200)이 수용된 카세트(4)가 카세트 엘리베이터(3) 상에 재치된다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서, 확장 단계(1001)에서는, 입력 유닛을 통해 가공 내용 정보를 제어 유닛(100)이 접수하여 기억 장치에 기억한다. 제1 실시 형태에 있어서, 확장 단계(1001)에서는, 제어 유닛(100)이 오퍼레이터로부터의 가공 개시 지시를 접수하면, 확장 장치(1)는, 분할 유닛(10)의 확장 드럼(121)을 하강한 상태에서, 카세트(4)로부터 제1 반송 유닛(51)으로 웨이퍼 유닛(200)을 1매 취출하고, 웨이퍼 유닛(200)을 한 쌍의 제1 가이드 레일(6) 상에 임시 배치한 후, 한 쌍의 제1 가이드 레일(6)끼리를 근접시켜 웨이퍼 유닛(200)을 X축 방향으로 위치 결정한다.
확장 단계(1001)에서는, 확장 장치(1)는, 제2 반송 유닛(52)으로 제1 가이드 레일(6) 상의 웨이퍼 유닛(200)을 제2 가이드 레일(7) 상에 반송하고, 한 쌍의 제2 가이드 레일(7)을 서로 근접시켜 웨이퍼 유닛(200)을 X축 방향으로 위치 결정한다. 프레임 고정 단계(302)에서는, 확장 장치(1)는, 제3 반송 유닛(53)으로 한 쌍의 제2 가이드 레일(7) 상의 웨이퍼 유닛(200)을 분할 유닛(10)의 하강한 프레임 재치 플레이트(15)의 상면(152) 상에 반송한다.
확장 단계(1001)에서는, 확장 장치(1)는, 분할 유닛(10)의 프레임 재치 플레이트(15)를 상승시켜, 환형 프레임(204)을 프레임 누름 플레이트(16)와 프레임 재치 플레이트(15)의 사이에 끼워 웨이퍼 유닛(200)을 고정한다. 확장 단계(1001)에서는, 확장 장치(1)는, 분할 유닛(10)의 누름 드럼(131)을 하강하여, 상측 롤러(132)의 하단을 프레임 고정 유닛(11)이 고정한 환형 프레임(204)을 포함하는 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)의 영역(215)에 접촉시킨다.
확장 단계(1001)에서는, 확장 장치(1)는, 도 10에 도시되는 바와 같이, 확장 드럼(121)을 상승시킨다. 그렇게 하면, 시트(202)의 영역(215)에 확장 드럼(121)의 상단부에 설치된 롤러(122)가 접촉하고, 롤러(122)가 영역(215)을 아래쪽으로부터 위쪽을 향해 압박하여, 시트(202)가 면 방향으로 확장된다. 확장 단계(1001)에서는, 시트(202)의 확장의 결과, 시트(202)에 방사형으로 인장력이 작용한다.
이와 같이 웨이퍼(201)의 이면(208)에 부착된 시트(202)에 방사형으로 인장력이 작용하면, 웨이퍼(201)는, 분할 예정 라인(206)을 따라 개질층(209)이 형성되어 있기 때문에, 개질층(209)을 기점으로 하여, 분할 예정 라인(206)을 따라 개개의 칩(210)으로 분할된다. 또한, 웨이퍼(201)는, 칩(210) 사이가 넓어져, 칩(210) 사이에 간격이 형성된다.
확장 단계(1001)에서는, 확장 장치(1)는, 분할 유닛(10)의 확장 드럼(121)을 하강시킨다. 그렇게 하면, 웨이퍼 유닛(200)은, 시트(202)가 일단 확장되어 있기 때문에, 시트(202)의 영역(215)에 늘어짐이 형성된다.
(가열 단계)
도 11은, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에서 가열 유닛의 프레임 고정 유닛이 웨이퍼 유닛의 프레임을 고정한 상태의 단면도이다. 도 12는, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에서 시트를 확장한 상태의 단면도이다. 도 13은, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계의 가열 유닛의 유지 테이블에 웨이퍼 유닛을 흡인 유지하고, 밀어 올림 부재 및 유지 테이블을 하강한 상태의 단면도이다. 도 14는, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 늘어짐을 가열하고 있는 상태의 단면도이다. 도 15는, 도 9에 도시되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 늘어짐을 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 16은, 도 15 중의 XVI부의 히트 스폿의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 17은, 도 15 중의 XVII부의 히트 스폿의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 18은, 비교예의 제2 영역의 히트 스폿의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
가열 단계(1002)는, 확장 단계(1001)를 실시한 후, 시트(202)를 가열하는 가열 유닛(37)의 가열부(372)로 웨이퍼(201)의 외측과 환형 프레임(204)의 내주 사이의 시트의 영역(215)을 가열하여, 확장 단계(1001)에서 생성된 시트(202)의 영역(215)의 늘어짐을 수축시키는 단계이다. 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 분할 유닛(10)의 프레임 고정 유닛(11)의 프레임 재치 플레이트(15)를 하강하고, 제3 반송 유닛(53)으로 프레임 재치 플레이트(33) 상의 웨이퍼 유닛(200)을 한 쌍의 제2 가이드 레일(7) 상에 반송한다.
가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 가열 유닛(30)의 밀어 올림 부재(361) 및 유지 테이블(32)이 하강하고, 프레임 고정 유닛(31)의 프레임 누름 플레이트(34)를 퇴피 위치에 위치시킨 상태에서, 제2 반송 유닛(52)으로 제2 가이드 레일(7) 상의 웨이퍼 유닛(200)을, 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332) 상에 반송한다.
가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 프레임 고정 유닛(31)의 센터링 가이드(333)끼리를 접근시켜, 웨이퍼 유닛(200)의 웨이퍼(201)를 위치 결정한다. 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 프레임 재치 플레이트(33)를 상승시켜, 도 11에 도시되는 바와 같이, 환형 프레임(204)을 프레임 재치 플레이트(33)와 프레임 누름 플레이트(34)의 사이에 끼워 웨이퍼 유닛(200)을 고정한다.
가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 가열 유닛(30)의 밀어 올림 부재(361) 및 유지 테이블(32)을 상승시켜, 도 12에 도시되는 바와 같이, 확장된 시트(202)의 영역(215)을 신장하여, 칩(210) 사이에 간격을 형성한다. 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 개폐 밸브(326)를 개방하고, 흡인원(325)에 의해 흡착부(323)를 흡인하여, 웨이퍼(201)의 이면(208) 측을 시트(202)를 통해 유지면(321)에 흡인 유지하여, 칩(210) 사이의 간격을 유지한다.
가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 도 13에 도시되는 바와 같이, 밀어 올림 부재(361)를 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)보다 아래쪽까지 하강시키고, 유지 테이블(32)을 유지면(321)이 프레임 재치 플레이트(33)의 상면(332)과 동일 평면 상에 위치할 때까지 하강시킨다. 그렇게 하면, 시트(202)의 영역(215)에 늘어짐이 발생한다.
가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 가열 유닛(30)의 가열 유닛(37)을 하강시켜, 가열부(372)를 시트(202)의 영역(215)에 대면시킨다. 제1 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 가열 유닛(30)이 가열 유닛(37)의 모든 가열부(372)를 구동하고, 모든 가열부(372)로부터 적외선을 방사시키면서 가열부(372)를 영역(215)의 위쪽에서 소정 횟수, 소정의 회전 속도로 선회시킨다. 이렇게 하여, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 영역(215)의 늘어짐을 전체 둘레에 걸쳐 가열하고, 수축시킨다.
제1 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 제2 영역(217)의 바로 위에 위치하는 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 도 15 중의 화살표(218)로 나타내는 바와 같이 웨이퍼(201)의 직경 방향으로 이동시킴과 함께, 제1 영역(216)의 바로 위에 위치하는 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 영역(215)의 직경 방향의 중앙을 웨이퍼(201)의 외주를 따라 이동시킨다. 이렇게 하여, 제1 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 제1 영역(216) 상에서는 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라서 원 형상으로 이동함과 함께, 제2 영역(217) 상에서는 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 직경 방향으로 외주 측의 사점(死點)과 내주 측의 사점의 사이에서 왕복 이동하도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다. 이렇게 하여, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 도 16에 도시되는 바와 같이, 제1 영역(216)에서는, 히트 스폿(374)을 복수의 분자 체인(214)에 대하여 교차하도록 이동시키고, 도 17에 도시되는 바와 같이, 제2 영역(217)에서는, 히트 스폿(374)을 직경 방향으로 이동시키는 것에 의해, 복수의 분자 체인(214)에 대하여 교차하도록 이동시켜, 복수의 분자 체인(214) 상을 통과시킨다.
이와 같이, 제1 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 제2 영역(217)에서는 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 직경 방향으로 왕복 이동하도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시키는 것에 의해, 적어도 제2 영역(217)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다. 또한, 본 발명에서 말하는 제2 영역(217)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다는 것은, 제1 실시 형태에서는, 제2 영역(217)의 복수의 분자 체인(214)에 대하여 교차하도록 직경 방향으로 이동시키면서 히트 스폿(374)을 이동시켜서, 복수의 분자 체인(214) 상을 통과시키는 것을 말한다.
(세정 단계)
세정 단계(1003)는, 가열 단계(1002)를 실시한 후, 웨이퍼(201)를 세정 유닛(40)으로 세정하는 단계다. 세정 단계(1003)에서는, 확장 장치(1)는, 가열 유닛(30)의 가열 유닛(37)의 가열부(372)의 회전 및 가열을 정지하고, 가열 유닛(30)의 프레임 고정 유닛(31)의 프레임 재치 플레이트(33)를 하강하여, 유지 테이블(32)의 흡인 유지 등을 정지한다. 세정 단계(1003)에서는, 확장 장치(1)는, 제2 반송 유닛(52)으로 웨이퍼 유닛(200)을 세정 유닛(40)까지 반송한다. 세정 단계(1003)에서는, 확장 장치(1)는, 웨이퍼 유닛(200)을 세정 유닛(40)으로 세정한다.
세정 단계(1003)에서는, 확장 장치(1)는, 제2 반송 유닛(52) 및 제1 반송 유닛(51)으로 웨이퍼 유닛(200)을 세정 유닛(40)으로부터 카세트(4)에 반송하여, 카세트(4) 내에 수용한다. 확장 장치(1)는, 카세트(4) 내의 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)를 순서대로 확장하여 웨이퍼(201)를 개개의 칩(210)으로 분할하고, 카세트(4) 내의 모든 웨이퍼 유닛(200)의 시트(202)를 확장하여 웨이퍼(201)를 개개의 칩(210)으로 분할하면, 가공 동작을 종료한다.
가열부(372)로 시트(202)를 가열하면, 가열부(372)로부터 방사된 적외선(373)이, 가열부(372)의 직경 방향의 중앙의 바로 아래를 국소적으로 가열하여, 가열부(372)의 직경 방향의 중앙의 바로 아래에 주위의 시트(202)보다 고온의 히트 스폿(374)이 형성된다.
그러나, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 제2 영역(217) 상에서는 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 둘레 방향으로 이동시켜서 히트 스폿(374)이 통과하는 분자 체인(214)을 따라 이동하는 도 18에 도시되는 비교예보다도, 제2 영역(217) 상에서는 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 직경 방향으로 이동시켜서 많은 분자 체인(214) 상을 통과시킨다. 이 때문에, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 적어도 수축하기 어려운 제2 영역(217)에 있어서 영역(215)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열하기 때문에, 특히, 제2 영역(217)에 있어서 시트(202)를 국소적으로 가열하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 확장 후의 시트(202)를 가열 수축할 수 있다는 효과를 발휘한다.
<제2 실시 형태>
본 발명의 제2 실시 형태에 관련되는 확장 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 19는, 제2 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 늘어짐을 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 또한, 도 19는, 제1 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에 관련된 확장 방법은, 가열 단계(1002)가 제1 실시 형태와 상이한 것 이외에, 제1 실시 형태와 동일하다. 제2 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 제1 영역(216) 및 제2 영역(217)의 바로 위에 위치하는 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 도 19 중의 화살표(218)로 나타내는 바와 같이 웨이퍼(201)의 직경 방향으로 이동시킨다. 이렇게 하여, 제2 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 제1 영역(216) 및 제2 영역(217) 상에서는, 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 직경 방향으로 외주 측의 사점과 내주 측의 사점의 사이에서 왕복 이동하도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다.
이와 같이, 제2 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 제1 영역(216) 및 제2 영역(217)에서는 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 직경 방향으로 왕복 이동하도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시키는 것에 의해, 적어도 제2 영역(217)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다. 또한, 본 발명에서 말하는 제2 영역(217)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다는 것은, 제2 실시 형태에서는, 제2 영역(217)의 복수의 분자 체인(214)에 대하여 교차하도록 히트 스폿(374)을 직경 방향으로 이동시켜서, 복수의 분자 체인(214) 상을 통과시키는 것을 말한다.
제2 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 제2 영역(217) 상에서는 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 직경 방향으로 이동시켜 복수의 분자 체인(214) 상을 통과시키기 위해서, 적어도 수축하기 어려운 제2 영역(217)에 있어서 영역(215)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열하기 때문에, 확장 후의 시트(202)를 가열 수축할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
<제3 실시 형태>
본 발명의 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 20은, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 최내주를 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 21은, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 직경 방향의 중앙을 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 22는, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법의 가열 단계에 있어서 시트의 영역의 최외주를 가열하는 가열부의 이동 궤적을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 또한, 도 20, 도 21 및 도 22는, 제1 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
제3 실시 형태에 관련된 확장 방법은, 가열 단계(1002)가 제1 실시 형태와 상이한 것 이외에, 제1 실시 형태와 동일하다. 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 영역(215) 상에서 동심원 형상으로 히트 스폿(374)이 이동하도록 가열 유닛(37)을 이동시키는 것에 의해, 시트(202)의 영역(215)의 전체를 가열한다. 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 도 20에 도시되는 바와 같이, 모든 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 영역(215)의 직경 방향의 최내주 상에 위치시키고, 제1 영역(216) 및 제2 영역(217) 상에서 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라 원형으로 소정 횟수 이동시킨다.
그 후, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 도 21에 도시되는 바와 같이, 모든 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 영역(215)의 직경 방향의 중앙 상에 위치시키고, 제1 영역(216) 및 제2 영역(217) 상에서 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라서 원형으로 소정 횟수 이동시킨다. 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 도 22에 도시되는 바와 같이, 모든 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 영역(215)의 직경 방향의 최외주 상에 위치시키고, 제1 영역(216) 및 제2 영역(217) 상에서 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라서 원형으로 소정 횟수 이동시킨다.
이렇게 하여, 제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)의 직경 방향의 위치를 복수의 위치에 순서대로 위치시켜서, 각 위치에 위치된 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라 원형으로 이동시키는 것에 의해, 제2 영역(217) 상에서는 복수의 분자 체인(214)을 따라 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 이동시킨다. 또한, 제3 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)의 직경 방향의 위치를 3개의 위치에 순서대로 위치시켜서, 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라서 원형으로 이동시켰지만, 본 발명에서는, 2개의 위치에 순서대로 위치시켜도 좋고, 4개 이상의 위치에 순서대로 위치시켜도 좋다.
이와 같이, 제3 실시 형태에 있어서, 가열 단계(1002)에서는, 확장 장치(1)는, 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)의 직경 방향의 위치를 복수의 위치에 순서대로 위치시키고, 각 위치에 위치된 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라 원형으로 이동시키는 것에 의해, 적어도 제2 영역(217)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다. 또한, 본 발명에서 말하는 제2 영역(217)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열 유닛(37)의 가열부(372)를 이동시킨다는 것은, 제3 실시 형태에서는, 제2 영역(217)의 복수의 분자 체인(214)에 따라 히트 스폿(374)을 이동시키는 것을 말한다.
제3 실시 형태에 관련되는 확장 방법은, 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)의 직경 방향의 위치를 복수의 위치에 순서대로 위치시키고, 각 위치에 위치된 가열부(372) 즉 히트 스폿(374)을 웨이퍼(201)의 외주를 따라 원형으로 이동시키기 위해, 적어도 수축하기 어려운 제2 영역(217)에 있어서 영역(215)의 전역에 히트 스폿(374)이 위치되도록 가열하기 때문에, 확장 후의 시트(202)를 가열 수축할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 제1 실시 형태에서는, 분할 기점으로서 개질층(209)을 형성하였지만, 본 발명에서는, 이것에 한정되지 않고, 분할 기점으로서 레이저 가공 홈 또는 절삭 홈을 형성하여도 좋다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 웨이퍼 유닛(200)의 웨이퍼(201)가 분할 예정 라인(206)에 형성된 분할 홈에 의해, 분할 예정 라인(206)을 따라 개개의 칩(210)으로 분할되어 있어도, 본 발명의 확장 방법은, 시트(202)를 확장하여, 칩(210) 사이의 간격을 넓혀도 좋다. 또한, 본 발명에서는, 웨이퍼 유닛(200)이, 웨이퍼(201)의 이면(211)에 부착되어 다이 어태치 필름(이하, DAF라고 기재함)을 구비하여도 좋다. DAF는, 개개로 분할된 칩(210)을 다른 칩 또는 기판 등에 고정하기 위한 다이 본딩용의 접착 필름이다.
37 가열 유닛
200 웨이퍼 유닛
201 웨이퍼
202 시트
203 개구
204 환형 프레임
215 영역(피가열 영역)
216 제1 영역
217 제2 영역
373 적외선(열)
374 히트 스폿
1001 확장 단계
1002 가열 단계

Claims (3)

  1. 웨이퍼와, 당해 웨이퍼가 부착된 시트와, 당해 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 상기 시트의 외주 가장자리가 부착된 환형 프레임을 포함하는 웨이퍼 유닛의 상기 시트를 확장하는 확장 방법으로서,
    상기 웨이퍼 유닛의 상기 웨이퍼의 외주와 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 시트를 확장하는 확장 단계와,
    상기 확장 단계를 실시한 후, 상기 시트를 가열하는 가열 유닛으로 상기 웨이퍼의 외측과 상기 환형 프레임의 내주의 사이의 상기 시트의 피가열 영역을 가열하여 상기 확장 단계에서 생성된 상기 시트의 늘어짐을 수축시키는 가열 단계를 구비하고,
    상기 시트의 상기 피가열 영역은, 제1 영역과, 당해 제1 영역보다 가열에 의해 수축하기 어려운 제2 영역을 포함하고,
    상기 가열 유닛으로부터 상기 시트에 방사되는 열로 상기 시트 상에는 주위의 시트보다 고온의 히트 스폿이 형성되고,
    상기 가열 단계에서는, 적어도 상기 제2 영역의 전역에 상기 히트 스폿이 위치되도록 상기 가열 유닛을 이동시키는, 확장 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 단계에서는, 상기 히트 스폿이 상기 피가열 영역에 있어서 상기 웨이퍼의 외주를 따라서 원형으로 이동함과 함께, 상기 제2 영역에서는 상기 히트 스폿을 상기 웨이퍼의 직경 방향으로 왕복 이동하도록 상기 가열 유닛을 이동시키는 것인, 확장 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열 단계에서는, 상기 피가열 영역 상에서 동심원 형상으로 상기 히트 스폿이 이동하도록 상기 가열 유닛을 이동시키는 것에 의해, 상기 시트의 상기 피가열 영역의 전체를 가열하는 것인, 확장 방법.
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