特許 5791866 ワーク分割装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5791866

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】ワーク分割装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20150917BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 X

   H01L21/78 M

   H01L21/78 P

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2009-53105(P2009-53105)

(22)【出願日】2009年3月6日

(65)【公開番号】特開2010-206136(P2010-206136A)

(43)【公開日】2010年9月16日

【審査請求日】2012年2月7日

【審判番号】不服2014-10760(P2014-10760/J1)

【審判請求日】2014年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100096884

【弁理士】

【氏名又は名称】末成 幹生

(72)【発明者】

【氏名】川口 吉洋

(72)【発明者】

【氏名】服部 篤

(72)【発明者】

【氏名】長尾 隆志

(72)【発明者】

【氏名】稲岡 達也

(72)【発明者】

【氏名】松山 央

【合議体】

【審判長】 栗田 雅弘

【審判官】 西村 泰英

【審判官】 原 泰造

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１８９０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２６６１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４９８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７５６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01L 21/301

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状のフレームの開口部に、該フレームに貼着された粘着テープを介して支持された板状のワークを、前記粘着テープを拡張することにより、該ワークに形成された分割予定ラインに沿って分割するワーク分割装置であって、
前記粘着テープを介して前記ワークを支持した状態のフレームであるワーク付きフレームを複数収容するカセットが着脱可能に載置されるカセット載置部と、
該カセット載置部に載置された前記カセットから取り出された前記ワーク付きフレームの前記フレームを保持し、該フレームと前記ワークとを、該ワークの表面に直交する方向に離反させて前記粘着テープを拡張させることにより、該ワークを、前記分割予定ラインに沿って分割する分割手段と、
該分割手段で拡張されることにより弛みが生じた前記粘着テープの弛みを、該粘着テープを加熱することにより除去する加熱手段と、
前記ワーク付きフレームを回転させながら前記ワークに洗浄液を供給することにより該ワークを洗浄する洗浄手段と、
前記分割手段と前記加熱手段との間に設けられた中継ステージと、
前記カセット載置部に載置された前記カセットから前記ワーク付きフレームを引き出したり収納したりする第１搬送手段と、
前記中継ステージから前記加熱手段へ、および前記加熱手段から前記洗浄手段へ、旋回動作により前記ワーク付きフレームを搬送する第２搬送手段と、
前記中継ステージと前記分割手段との間で前記ワーク付きフレームを搬送する第３搬送手段と、
を備え、
前記分割手段は、前記粘着テープを前記ワークの表面に直交する方向に突き上げる円筒状の突き上げ部材を有し、該突き上げ部材には、粘着テープ突き上げ時に該粘着テープとの摩擦を緩和するコロ部材が取り付けられていること
を特徴とするワーク分割装置。

【請求項2】

前記分割手段に、前記ワークを冷却する冷却手段が具備されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク分割装置。

【請求項3】

前記粘着テープは紫外線硬化型の粘着テープであり、
前記洗浄手段で洗浄されたワークに貼着されている該粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のワーク分割装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば半導体ウェーハ等の薄板状のワークを多数の半導体チップに分割する際などに用いて好適なワーク分割装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイス製造工程においては、円板状の半導体ウェーハの表面に格子状の分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、これら矩形領域の表面にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理をしてから、全ての分割予定ラインを切断する、すなわちダイシングして、多数の半導体チップを得ている。このようにして得られた半導体チップは、裏面にエポキシ樹脂等からなる厚さが例えば数μｍ〜１００μｍ程度のＤＡＦ（Die Attach Film）と称されるダイボンディング用のフィルム状接着剤が貼着され、このＤＡＦを介して、半導体チップを支持するダイボンディングフレームに対し加熱することによりボンディングされる。

【0003】

一方、半導体ウェーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、近年にあっては、レーザ光線を、被加工物の内部に集光点を合わせて照射するレーザ加工方法が試みられている。このレーザ加工方法を用いた分割方法は、透過性を有する赤外光領域のパルスレーザ光線を被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて照射して、被加工物の内部に分割予定ラインに沿った変質層を連続的に形成し、この変質層で強度が低下した分割予定ラインに外力を加えることによって被加工物を分割するものである（特許文献１参照）。外力を加える手段としては、被加工物の裏面に貼着した保護テープ等の粘着テープを拡張することにより半導体ウェーハも同時に拡張させるといった手段が知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許３４０８８０５号公報

【特許文献2】特開２００７−２７２５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

粘着テープの拡張とともに半導体ウェーハを拡張して多数のチップに分割した場合、各チップを上記のようにボンディングする工程までの間には、さらに複数の工程を要している。例えば、分割されて離間したチップどうしが搬送中に接触して損傷することを防止するために拡張された粘着テープの弛みを除去したり、分割によって生じた破片を洗い流すために分割状態の半導体ウェーハを洗浄したりといった工程が挙げられる。

【0006】

従来は、これらの工程を行う装置を用意し、多数のチップに分割された状態の半導体ウェーハを各装置に搬送しながら、各工程を行っていた。しかしながらこのような処理形態では、工程ごとに装置を用意するため、コストが高くなるとともに作業スペースも大きくなり、また、装置間の搬送に時間がかかるなど作業が煩雑になることもあいまって、きわめて非効率的であった。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、粘着テープを拡張して半導体ウェーハを多数のチップに分割してからチップのボンディング工程に至るまでの間に要する複数の工程を、円滑に、かつ、比較的省スペースで遂行することができるとともに、コストの低減も図ることができ、全体として効率的に作業を行うことが可能となるワーク分割装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のワーク分割装置は、環状のフレームの開口部に、該フレームに貼着された粘着テープを介して支持された板状のワークを、粘着テープを拡張することにより、該ワークに形成された分割予定ラインに沿って分割するワーク分割装置であって、粘着テープを介してワークを支持した状態のフレームであるワーク付きフレームを複数収容するカセットが着脱可能に載置されるカセット載置部と、該カセット載置部に載置されたカセットから取り出されたワーク付きフレームのフレームを保持し、該フレームとワークとを、該ワークの表面に直交する方向に離反させて粘着テープを拡張させることにより、該ワークを、分割予定ラインに沿って分割する分割手段と、該分割手段で拡張されることにより弛みが生じた粘着テープの弛みを、該粘着テープを加熱することにより除去する加熱手段と、ワーク付きフレームを回転させながらワークに洗浄液を供給することにより該ワークを洗浄する洗浄手段と、前記分割手段と前記加熱手段との間に設けられた中継ステージと、前記カセット載置部に載置された前記カセットから前記ワーク付きフレームを引き出したり収納したりする第１搬送手段と、前記中継ステージから前記加熱手段へ、および前記加熱手段から前記洗浄手段へ、旋回動作により前記ワーク付きフレームを搬送する第２搬送手段と、前記中継ステージと前記分割手段との間で前記ワーク付きフレームを搬送する第３搬送手段と、を備え、前記分割手段は、前記粘着テープを前記ワークの表面に直交する方向に突き上げる円筒状の突き上げ部材を有し、該突き上げ部材には、粘着テープ突き上げ時に該粘着テープとの摩擦を緩和するコロ部材が取り付けられていることを特徴とする。

【0009】

本発明のワーク分割装置では、分割手段でワークが複数のチップに分割された後、粘着テープの弛み除去工程とワーク洗浄工程とが、それぞれ加熱手段と洗浄手段とによって連続して行われる。これら工程を経たワークは、例えばチップのボンディング等、次の工程に移される。

【0010】

本発明によれば、粘着テープの弛み除去工程とワーク洗浄工程を行う専用の装置をそれぞれ別途用意する必要がなくなる。このため、工程間でワークを搬送するといった煩雑な作業から解放され、各工程を円滑に遂行することができる。また、コストの低減、ならびに省スペース化が図られる。

【0011】

ところで、ワークの裏面に上記ＤＡＦが貼着されている場合、あるいはワークがＤＡＦ自体である場合などには、本発明の上記分割手段にワークを冷却する冷却手段が具備されている形態は好ましいものとされる。これは、該ワークを分割手段で分割する際に冷却手段で該ワークを冷却しておくと、ＤＡＦが硬化して分割されやすいからである。

【0012】

また、本発明は、上記粘着テープは紫外線硬化型の粘着テープであり、上記洗浄手段で洗浄されたワークに貼着されている該粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段を有する形態を含む。この形態では、洗浄手段でワークが洗浄された後に、紫外線照射手段で粘着テープに紫外線を照射して粘着テープの粘着層を硬化することにより、分割されたワークを粘着テープから剥離させやすくなる。したがって、例えばチップのボンディング作業を円滑に進めることが可能となるといった効果を得ることができる。

【0013】

なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられる上記ＤＡＦ等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミックやガラス系あるいはサファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）系の無機材料基板、液晶表示装置を制御駆動するＬＣＤドライバ等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。また、半導体ウェーハ等であって、多数のチップに区画する分割予定ラインに溝や内部変質層が形成されたもの（先に溝加工され、後に研削により薄化されるものを含む）、またはこのようなウェーハに上記ＤＡＦが貼着されたもの、さらにこのようなウェーハであって分割予定ラインがフルカットされていてＤＡＦがハーフカット（厚さの途中までカットされている状態）のものなども含まれる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、粘着テープを拡張して例えば半導体ウェーハを多数のチップに分割してからチップのボンディング工程に至るまでの間に要する複数の工程を、円滑に、かつ、比較的省スペースで遂行することができるとともに、コストの低減も図ることができ、全体として効率的に作業を行うことが可能となって生産性が向上するといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係るワーク分割装置で分割される半導体ウェーハがテープを介してフレームに支持されている状態を示す（ａ）平面図、（ｂ）断面図である。

【図2】一実施形態に係るワーク分割装置の全体斜視図である。

【図3】同ワーク分割装置が備える分割手段を示す斜視図である。

【図4】同分割手段でウェーハを分割する過程を（ａ）〜（ｄ）の順に示す断面図である。

【図5】一実施形態のワーク分割装置が備える加熱手段を示す斜視図である。

【図6】同加熱手段が備える吸着テーブルの断面図である。

【図7】同加熱手段により粘着テープの弛み領域を収縮させる過程の一部を（ａ）〜（ｃ）の順に示す断面図である。

【図8】図７の続きを（ａ），（ｂ）の順に示す断面図である。

【図9】一実施形態のワーク分割装置が備えるＵＶ照射手段を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）ウェーハ
図１の符号１は一実施形態でのワークである円板状の半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）を示している。このウェーハ１はシリコンウェーハ等であって、厚さが例えば１００〜７００μｍ程度であり、外周部の一部には結晶方位を示すマークとしてオリエンテーションフラット１ａが形成されている。ウェーハ１の表面には、格子状に形成された分割予定ライン２により多数の矩形状の半導体チップ（以下、チップと略称）３が区画されている。各チップ３の表面には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。図１（ｂ）に示すように、ウェーハ１の裏面にはダイボンディング用のＤＡＦ４が貼着されている。

【0017】

裏面にＤＡＦ４が貼着されたウェーハ１は、環状のフレーム５の内側の開口部５ａに同心状に配設され、ＤＡＦ４側に貼着された粘着テープ（以下、テープと略称）６を介してフレーム５に一体に支持されている。テープ６の、ウェーハ１の外縁とフレーム５の内縁との間の環状の領域は、弛み領域６ａとされる。なお、以下の説明では、図１で示したようにテープ６を介してウェーハ１を支持しているフレーム５をウェーハ付きフレーム７と称する。

【0018】

ウェーハ１はこのようにフレーム５に支持された状態で、分割予定ライン２にダイシング加工が施された後、放射方向に拡張されることにより分割予定ライン２に沿って分断され、各チップ３に分割される。この場合のダイシング加工は、ウェーハ１を個々のチップ３に分割するための予備加工であり、切削加工やレーザ加工といった手段が採用される。

【0019】

ダイシング加工のうちの切削加工としては、表面側の分割予定ライン２に溝を形成するハーフカットや、ＤＡＦ４を残してウェーハ１のみを表面側から完全に切断する加工、あるいはＤＡＦ４をハーフカット状態としてウェーハ１を完全に切断する加工等が考えられる。なお、ウェーハ１の分割予定ライン２を表面側からハーフカットしてから裏面を研削する先ダイシング加工を行う場合もある。

【0020】

一方、レーザ加工は、透過性を有するパルスレーザ光線をウェーハ１の内部に集光点を合わせて照射することにより、分割予定ライン２に沿って変質層を形成して分割予定ライン２の強度を低下させる加工や、分割予定ライン２に沿ったアブレーション加工等が挙げられる。

【0021】

上記テープ６は、常温では伸縮性を有し、かつ、所定温度（例えば７０℃）以上に加熱されると収縮する性質を有する基材の片面に、粘着層が形成されたものが用いられる。基材としては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン等の合成樹脂シートが挙げられる。また、粘着層を形成する粘着材は、紫外線の照射を受けることにより硬化する紫外線硬化型の樹脂が用いられる。すなわちテープ６は紫外線硬化型の粘着テープである。

【0022】

上記ダイシング加工が施されたウェーハ１は、次に説明するワーク分割装置１０で上記のようにテープ６が拡張されることにより、分割予定ライン２が切断されて個々のチップ３に分割されるとともに、ＤＡＦ４もチップ３ごとに破断される。これにより、裏面にＤＡＦ４が貼着された多数のチップ３（ＤＡＦ付きチップ）が得られる。

【0023】

（２）ワーク分割装置の構成および動作
以下、図２〜図９を参照して、ワーク分割装置１０の構成および動作を説明する。
図２はワーク分割装置１０の全体を示しており、符号１５で示す装置台上には、カセット台２０、分割手段３０、加熱手段４０、洗浄手段５０、ＵＶ（紫外線）照射手段６０が所定箇所に配設されている。また、装置台１５上には、ウェーハ付きフレーム７を搬送する第１〜第３搬送手段７１〜７３も配設されている。

【0024】

ウェーハ付きフレーム７は、図２に示すカセット２１内に、ウェーハ１を上側にしてチップ３の表面を露出した状態で収納される。カセット２１には、多数のウェーハ付きフレーム７が水平な状態で上下方向に積層されて収納される。多数のウェーハ付きフレーム７が収納されたカセット２１は、カセット台２０に着脱可能にセットされる。カセット台２０は昇降可能なエレベータ式であり、昇降することによってカセット２１内の１つのウェーハ付きフレーム７が所定の搬出位置に位置付けられるようになっている。

【0025】

該搬出位置に位置付けられたウェーハ付きフレーム７のフレーム５は第１搬送手段７１によってＹ方向奥側に引き出され、一対のＹ方向に延びる断面Ｌ字状の第１ガイドレール１１上に架け渡された状態で載置される。第１搬送手段７１はクランプでフレーム５を把持し、Ｙ方向に移動することでウェーハ付きフレーム７を第１ガイドレール１１上に搬送する。第１ガイドレール１１はＸ方向に同期して互いに近付いたり離れたりするように動き、ウェーハ付きフレーム７が載置されてから互いに近付くことにより、フレーム５の端縁に係合してウェーハ付きフレーム７を所定の搬送開始位置に位置決めするものである。

【0026】

第１ガイドレール１１で搬送開始位置に位置決めされたウェーハ付きフレーム７は、次いで、水平旋回するアーム７２ａの先端に複数の負圧吸着式の吸着パッド７２ｂが取り付けられた第２搬送手段７２により、中継ステージ１６に設けられたもう一方の一対の第２ガイドレール１２上に載置される。第２搬送手段７２では、吸着パッド７２ｂの下面にフレーム５が吸着、保持され、アーム７２ａが旋回することにより、ウェーハ付きフレーム７が第２ガイドレール１２上に移される。第２ガイドレール１２上でウェーハ付きフレーム７はＸ方向の位置決めがなされ、次いでウェーハ付きフレーム７は、第１搬送手段７１と同様の構成の第３搬送手段７３によって、分割手段３０に搬送される。

【0027】

（２−１）分割手段による分割工程
分割手段３０は、図２のカバー３０Ａ内に配設されており、図３および図４に示すように、上下に配された水平なフレーム押さえプレート３１およびフレーム載置プレート３２と、円筒状の突き上げ部材３３とを備えている。各プレート３１，３２は正方形状であって、中央には、径が等しい円形状の開口部３１ａ，３２ａが互いに同心状に形成されている。これら開口部３１ａ，３２ａの径は、フレーム５の内径程度に設定されている。フレーム押さえプレート３１は固定状態とされており、一方、フレーム載置プレート３２は、複数のエアシリンダ３４によって昇降させられる。エアシリンダ３４は上下方向に伸縮するピストンロッド３４ａを有しており、これらピストンロッド３４ａの先端に、フレーム載置プレート３２が固定されている。

【0028】

突き上げ部材３３は、上記各開口部３１ａ，３２ａと同心状に配設されている。この突き上げ部材３３は、フレーム５や開口部３１ａ，３２ａの内径よりも小さく、かつ、テープ６の弛み領域６ａに対応する径寸法を有する円筒状のもので、昇降機構３５により軸方向に沿って昇降するようになされている。昇降機構３５は、図４に示すようにエアシリンダ３６を有しており、このエアシリンダ３６が作動することにより突き上げ部材３３が昇降する。エアシリンダ３６によって突き上げ部材３３が上昇した際に、テープ６が上方に突き上げられるようになっている。突き上げ部材３３の上端縁には、テープ突き上げ時にテープ６との摩擦を緩和する複数のコロ部材３３ａが回転自在に取り付けられている。

【0029】

また、図３に示すように、フレーム載置プレート３２のＹ方向奥側には、ウェーハ１の裏面に貼着されているＤＡＦ４を冷却するための冷却ノズル（冷却手段）３７が配設されている。この冷却ノズル３７は、Ｙ方向に伸縮するように設けられたパイプ３８の先端に設けられている。パイプ３８が縮小している時には、冷却ノズル３７はフレーム載置プレート３２の外側に位置付けられる。そしてパイプ３８が伸びると、冷却ノズル３７は突き上げ部材３３の直上を移動して該突き上げ部材３３の中心上方である冷却位置に位置付けられる。パイプ３８は、例えば１０℃以下に冷却されたエア等の冷却流体の供給源に接続されており、該冷却流体が冷却ノズル３７から上方に噴出するようになっている。

【0030】

上記構成の分割手段３０により、次のようにしてウェーハ１が多数のチップ３に分割される。
まず、図４（ａ）に示すように、フレーム載置プレート３２はフレーム押さえプレート３１から下方に離れた受け取り位置に位置付けられており、このフレーム載置プレート３２に、上記第３搬送手段７３からウェーハ付きフレーム７のフレーム５が載置される。フレーム５は開口部３２ａと同心状に載置され、ウェーハ１は開口部３２ａの中で浮いた状態となる。

【0031】

次に、図４（ｂ）に示すように、フレーム載置プレート３２が上昇してフレーム５がフレーム押さえプレート３１とフレーム載置プレート３２に挟まれ、その高さ位置に保持される。そして、縮小していた上記パイプ３８が伸びて冷却ノズル３７が冷却位置に位置付けられる。冷却位置に位置付けられた冷却ノズル３７はテープ６の下面に対向し、この状態で、冷却ノズル３７から冷却流体を上方に噴出させる。すると、テープ６とともにＤＡＦ４の全体が冷却され、硬化した状態になる。続いて、図４（ｃ）に示すように、突き上げ部材３３が上昇して、コロ部材３３ａが回転しながらテープ６の弛み領域６ａを押し上げることにより、ウェーハ１がテープ６とともに所定の拡張位置まで突き上げられる。テープ６の突き上げ方向はウェーハ１の表面に直交する上方であり、ウェーハ１は固定状態のフレーム５から上方に離反する。

【0032】

拡張位置まで突き上げられたテープ６は、放射方向に引っ張られる力を受けて拡張する。そしてテープ６が放射方向に拡張するに伴い、ウェーハ１は、ダイシング加工が施されている分割予定ライン２に沿って分断され、個々のチップ３に分割される。また、ウェーハ１の裏面に貼着されているＤＡＦ４も、個々のチップ３に貼着した状態で、チップ３ごとに破断される。したがってテープ６上には、多数のＤＡＦ付きのチップ３が、互いに僅かに離間した状態で貼着した状態となっている。ＤＡＦ４は、粘性があって分割しにくいものであるが、上記のように冷却ノズル３７から噴出された冷却流体により冷却されて硬化した状態で拡張されるため、破断しやすく、確実に分割される。

【0033】

（２−２）加熱手段によるテープ弛み領域の収縮処理工程
ウェーハ１が多数のチップ３に分割されたら、図４（ｄ）に示すように突き上げ部材３３が下降する。そしてフレーム載置プレート３２が図４（ａ）に示す受け取り位置まで下降し、続いて、ウェーハ付きフレーム７は、第３搬送手段７３によってフレーム載置プレート３２から上記第２ガイドレール１２上に引き出され、次いで第２搬送手段７２によって加熱手段４０に搬送される。

【0034】

加熱手段４０は、図５および図７に示すように、水平に配設されるフレーム載置プレート４２と、上記中継ステージ１６の下方に形成された空間１７に収容されるフレーム押さえプレート４１と、負圧吸着式の吸着テーブル４８と、円筒状の突き上げ部材４３と、ヒータ４９とを備えている。

【0035】

正方形状のフレーム載置プレート４２は、上記分割手段３０のフレーム載置プレート３２と同様の構成であって、フレーム５の内径と同等の径の開口部４２ａを有しており、エアシリンダ４４のピストンロッド４４ａが伸縮することによって昇降するようになっている。第２搬送手段７２によって加熱手段４０に搬送されたウェーハ付きフレーム７のフレーム５は、フレーム載置プレート４２に載置される。フレーム載置プレート４２の上面の四隅には、Ｘ方向に動くことによってフレーム５の位置を調整して、ウェーハ１を後述する吸着テーブル４８の吸着部４８２と同心状に位置付けるセンタリングガイド４２ｂが設けられている。

【0036】

突き上げ部材４３は、フレーム載置プレート４２の開口部４２ａと同心状に配設されている。この突き上げ部材４３は、上記分割手段３０の突き上げ部材３３と同様の構成であって、テープ６の弛み領域６ａに対応する径寸法を有しており、昇降機構４５が備えるエアシリンダ４６（図７参照）により、軸方向に沿って昇降するようになされている。突き上げ部材４３の上端縁には、テープ突き上げ時にテープ６との摩擦を緩和する複数のコロ部材４３ａが回転自在に取り付けられている。

【0037】

突き上げ部材４３の内側に、円板状の吸着テーブル４８が同心状に配設されている。この吸着テーブル４８は、図６に示すように、ステンレス等の中実材料からなる円板状の枠体４８１と、内部に無数の気孔を有する多孔質体からなる吸着部４８２とを備えている。枠体４８１の上面の大部分は、外周縁部４８１ａを残して円形の凹所４８１ｂが同心状に形成されており、この凹所４８１ｂに吸着部４８２が嵌合されている。吸着部４８２は、ウェーハ１とほぼ同径で、水平な上面は枠体４８１の外周縁部４８１ａの上面と面一となっており、この吸着部４８２の上面に、ウェーハ１がテープ６を介して同心状に載置される。

【0038】

枠体４８１の中心には、吸着部４８２に連通して下面に開口する空気通路４８１ｃが形成されており、この空気通路４８１ｃの開口には、配管４８３を介して、空気を吸引する真空ポンプ等からなる吸引源４８４が接続されている。吸引源４８４が運転されると吸着部４８２内が負圧となり、吸着部４８２に載置されるウェーハ１がテープ６を介して吸着部４８２に吸着して保持されるようになっている。

【0039】

吸着テーブル４８は、上記昇降機構４５によって昇降させられる。この昇降機構４５は、図７に示すように、突き上げ部材４３を昇降させる上記エアシリンダ４６の他に、吸着テーブル４８を昇降させる複数のエアシリンダ４７を備えており、上下方向に伸縮するピストンロッド４７ａの先端に、吸着テーブル４８が固定されている。

【0040】

フレーム押さえプレート４１はフレーム載置プレート４２とほぼ同寸法の矩形状であって、中央には、フレーム載置プレート４２の開口部４２ａと同寸法の円形状の開口部４１ａが形成されている。図５に示すように、フレーム押さえプレート４１は、通常は中継ステージ１６の下方の空間１７に収容されており、エアシリンダ４１１のピストンロッド４１１ａの伸縮作用により、空間１７の開口部１７ａを通過して、フレーム載置プレート４２の上方に対して進退するように設けられている。フレーム押さえプレート４１が進出した時、該フレーム押さえプレート４１は、フレーム載置プレート４２の上方に、該フレーム載置プレート４２と平行で、開口部４１ａが開口部４２ａと同心状になるよう位置付けられる。フレーム押さえプレート４１の四隅には、上記センタリングガイド４２ｂが挿入される長孔４１ｂが形成されている。

【0041】

ヒータ４９は、吸着テーブル４８の上方に配設されている。このヒータ４９は、上下方向に延び、図示せぬエアシリンダで上下方向に伸縮するロッド４９１と、このロッド４９１の下端に固定されたフランジ部４９２と、このフランジ部４９２の下面の外周縁部に固定された環状の加熱体４９３とを有するものである。加熱体４９３はテープ６の弛み領域６ａに対応した径寸法を有しており、吸着テーブル４８と同心状に配設されている。加熱体４９３は、例えば赤外線を下方に向けて照射して加熱する形式のものが好適に用いられる。

【0042】

上記構成の加熱手段４０により、次のようにしてテープ６の弛み領域６ａが収縮処理される。
まず、第２搬送手段７２からウェーハ付きフレーム７のフレーム５がフレーム載置プレート４２に載置され、センタリングガイド４２ｂが作動してウェーハ１（以下のウェーハ１とは多数のチップ３に分割済みのウェーハのことである）が吸着テーブル４８と同心状に位置付けられる。次いで、フレーム押さえプレート４１がフレーム載置プレート４２の上方に進出した後、フレーム載置プレート４２が上昇し、図７（ａ）に示すようにフレーム５がフレーム押さえプレート４１とフレーム載置プレート４２に挟まれて固定される。この時、センタリングガイド４２ｂはフレーム押さえプレート４１の長孔４１ｂを通過してフレーム押さえプレート４１に干渉せず、フレーム５を確実に挟むことができる。

【0043】

次に、図７（ｂ）に示すように、突き上げ部材４３と吸着テーブル４８が、コロ部材４３ａと吸着部４８２の上面の高さ位置を一致させた状態で同期して上昇し、これによってウェーハ１がテープ６とともに所定の拡張位置まで突き上げられる。なお、この時のテープ６の拡張は突き上げ部材４３のみを上昇させて行ってもよい。

【0044】

拡張位置まで突き上げられたテープ６は、放射方向に引っ張られる力を受け、ウェーハ１とともに再び拡張させられる。続いて吸引源４８４を運転して、テープ６の裏面に接触している吸着部４８２を負圧とする。すると、拡張状態のウェーハ１がテープ６を介して吸着部４８２に吸着して保持される。

【0045】

次に、図７（ｃ）に示すように突き上げ部材４３が下降してテープ６から離れ、また、吸着テーブル４８が、フレーム５を保持している吸着部４８２の上面がフレーム５とほぼ同じ高さ位置になるまで下降する。これにより、テープ６の弛み領域６ａは弛んだ状態となる。次いで、図８（ａ）に示すようにヒータ４９を下降させて加熱体４９３を弛み領域６ａの直上に近接させ、該加熱体４９３を発熱させて弛み領域６ａを加熱する。このようにしてヒータ４９により加熱された弛み領域６ａは、図８（ｂ）に示すように収縮する。弛み領域６ａの加熱は、拡張されたテープ６を吸着テーブル４８の吸着部４８２に吸着して保持した状態のまま行われる。したがって、テープ６の、吸着部４８２に保持されている部分、すなわち弛み領域６ａの内側のウェーハ１が貼着されている円形部分は収縮が生じない。このため、テープ６の拡張によって分割されたＤＡＦ付きチップ３の間隔が確保され、隣り合うチップ３やＤＡＦ４どうしが接触することが起こらない。

【0046】

テープ６の弛み領域６ａが十分に収縮する所定加熱時間が経過したら、加熱体４９３の発熱を停止し、ヒータ４９を上昇させてテープ６から退避させ、また、吸引源４８４の運転を停止する。吸引源４８４が停止しても弛み領域６ａが収縮しているので、テープ６の吸着部４８２に保持されていた拡張部分、およびウェーハ１は、そのまま拡張状態が保持される。

【0047】

加熱手段４０では、この後、フレーム載置プレート４２が下降し、フレーム押さえプレート４１が中継ステージ１６の下方の空間１７に退避する。また、必要に応じて吸着テーブル４８が下降してテープ６から離れてもよい。

【0048】

（２−３）洗浄手段によるスピン洗浄工程
上記のようにしてテープ６の弛み領域６ａが収縮させられたウェーハ付きフレーム７は、次に、第２搬送手段７２によって洗浄手段５０に搬送され、該洗浄手段５０で水洗、乾燥処理される。

【0049】

洗浄手段５０は、図示せぬ回転駆動機構によって回転させられる負圧吸着式のスピンナテーブル５１を備えている。ウェーハ付きフレーム７は、テープ６側がスピンナテーブル５１に吸着、保持され、ウェーハ１が露出した状態とされる。スピンナテーブル５１の外周部には、複数のクランプ５２が、周方向等分箇所に配設されている。これらクランプ５２は、スピンナテーブル５１が所定回転数で回転した時、遠心力によってフレーム５を把持するように作動する。また、洗浄手段５０は、スピンナテーブル５１に保持されたウェーハ１に、洗浄水および乾燥エアを噴出する噴出部（図示略）を有している。

【0050】

この洗浄手段５０では、ウェーハ付きフレーム７を吸着、保持したスピンナテーブル５１が所定の洗浄速度で回転し、回転するウェーハ１に上記噴出部から洗浄水が噴出されてウェーハ１が水洗される。所定の水洗時間が経過したら洗浄水の供給が停止されるが、スピンナテーブル５１の回転は続行され、ウェーハ１から水分が遠心力で吹き飛ばされるとともに乾燥エアが噴出部から吹き付けられ、ウェーハ１が乾燥処理される。所定の乾燥時間が経過したら、スピンナテーブル５１の回転および乾燥エアの噴出が停止される。

【0051】

（２−４）ＵＶ照射工程
ウェーハ１の洗浄、乾燥を終えたら、ウェーハ付きフレーム７は、第２搬送手段７２によって第１ガイドレール１１上に載置されてから、第１搬送手段７１によってＵＶ照射手段６０に搬送される。

【0052】

ＵＶ照射手段６０は、図２のカバー６０Ａ内に配設されており、図９に示すように、ガラス台６１と、このガラス台６１の下方に配設された複数のＵＶランプ６２とを備えている。ウェーハ付きフレーム７は、第１ガイドレール１１上から、第１搬送手段７１によりＹ方向奥側に押されてガラス台６１上に載置される。ウェーハ付きフレーム７がガラス台６１上に載置されるとテープ６の下面にＵＶランプ６２から紫外線（紫外光）が照射され、テープ６の、紫外線硬化型樹脂からなる粘着層が硬化する。このように粘着層を硬化させると、分割された多数のチップ３をテープ６から剥離させやすくなり、後の工程で行われるチップ３のボンディング作業を円滑に進めることが可能となる。

【0053】

紫外線照射によりテープ６の粘着層が硬化されたら、ウェーハ付きフレーム７は第１搬送手段７１で把持されて第１ガイドレール１１上に引き出され、一旦第１ガイドレール１１上に載置される。次いで第１搬送手段７１がやや上昇してからＵＶ照射手段６０側へ戻り、この第１搬送手段７１によってウェーハ付きフレーム７は押されて、カセット２１内に収納される。

【0054】

（３）実施形態の作用効果
以上がワーク分割装置１０の動作であり、この一連の動作が、カセット２１内の全てのウェーハ付きフレーム７に対して順次遂行される。そして、カセット２１内のウェーハ１が全て分割済みのものになったら、カセット２１が次のボンディング工程に移される。ボンディング工程では各チップ３がテープ６から剥離され、ダイボンディングフレームに対し加熱することによりボンディングされる。

【0055】

上記実施形態のワーク分割装置１０によれば、分割手段３０でウェーハ１を分割してから行うテープ６の弛み除去工程、ウェーハ１の洗浄工程、およびＵＶ照射工程を、それぞれ加熱手段４０、洗浄手段５０およびＵＶ照射手段６０で行うことができる。従来では、テープ６の弛み除去工程、ウェーハ１の洗浄工程、およびＵＶ照射工程をそれぞれ行う専用の装置を別途用意し、各装置間でウェーハ付きフレーム７を搬送していた。

【0056】

しかしながら本装置１０では、これら工程を一連の動作で次々と行うことができるため、それら専用の装置を別途用意する必要がなくなる。このため、工程間でウェーハ付きフレーム７を搬送するといった煩雑な作業から解放され、各工程を円滑に遂行することができ、効率的に作業を行うことが可能となって生産性が向上する。また、省スペース化が図られるとともに、コストの低減にも寄与する。

【0057】

なお、上記実施形態では、ＤＡＦ４を分割しやすくするための冷却ノズル３７を備えた分割手段３０でウェーハ１を分割しているが、裏面にＤＡＦ４が貼着されておらず冷却の必要がないウェーハ１を分割する場合もある。その場合には、分割手段３０への搬送を省略して、加熱手段４０により、ウェーハ１の分割とテープ６の弛み領域６ａの加熱収縮の両方を行ってもよい。加熱手段４０によるウェーハ１の分割は、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、フレーム押さえプレート４１とフレーム載置プレート４２でウェーハ付きフレーム７のフレーム５を固定した状態から、突き上げ部材４３を上昇させてテープ６を突き上げて拡張することにより行うことができる。

【0058】

また、分割手段３０に設ける冷却ノズル３７の配設形態は任意であり、上記のように水平移動して突き上げ部材３３の上方に対し進退するように設ける他には、例えば突き上げ部材３３の内部の中央部に固定するなどが考えられる。また、ＤＡＦ４の冷却方法としては、ノズルから冷却流体を吹き付ける形式ではなく、熱伝導等による冷却方法を採用してもよい。

【符号の説明】

【0059】

１…ウェーハ（ワーク）、２…分割予定ライン、３…チップ、５…フレーム、５ａ…フレームの開口部、６…粘着テープ、７…ウェーハ付きフレーム、１０…ワーク分割装置、２０…カセット台（カセット載置部）、２１…カセット、３０…分割手段、３３…突き上げ部材、３３ａ…コロ部材、３７…冷却ノズル（冷却手段）、４０…加熱手段、５０…洗浄手段、６０…ＵＶ照射手段。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】