(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】
(24)【登録日】2023-09-25
(45)【発行日】2023-10-03
(54)【発明の名称】ウエーハ分割装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/301 20060101AFI20230926BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20230926BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20230926BHJP
【ＦＩ】
H01L21/78 X
H01L21/78 Y
H01L21/78 N
H01L21/78 P
H01L21/68 A
H01L21/68 N
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019213864
(22)【出願日】2019-11-27
(65)【公開番号】P2020096177
(43)【公開日】2020-06-18
【審査請求日】2022-09-30
(31)【優先権主張番号】P 2018227203
(32)【優先日】2018-12-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】110003524
【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100075177
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 尚純
(74)【代理人】
【識別番号】100113217
【弁理士】
【氏名又は名称】奥貫 佐知子
(74)【代理人】
【識別番号】100202496
【弁理士】
【氏名又は名称】鹿角 剛二
(74)【代理人】
【識別番号】100202692
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 吉文
(72)【発明者】
【氏名】政田 孝行
(72)【発明者】
【氏名】川口 吉洋
(72)【発明者】
【氏名】松田 智人
(72)【発明者】
【氏名】藤井 雄平
(72)【発明者】
【氏名】稲員 進
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 亮太
(72)【発明者】
【氏名】武末 直也
(72)【発明者】
【氏名】石田 秀明
【審査官】渡井 高広
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２０６１３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１３３３７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３３４８５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８１９２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－３０５６８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１０９０４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１００９２０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０１
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘着テープに貼着されフレームの開口部に支持されたウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するウエーハ分割装置であって、粘着テープに貼着されフレームの開口部に支持されたウエーハを複数収容するカセットを載置しＺ軸方向に昇降可能なカセットテーブルと、
該カセットテーブルに載置されたカセットからフレームを把持してＺ軸方向に直交するＸ軸方向に搬出および搬入する第一の搬出入手段と、
該第一の搬出入手段によって搬入されたフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第一のガイドレールと該一対の第一のガイドレールの間隔をＺ軸方向とＸ軸方向とに直交するＹ軸方向に広げフレームのＺ軸方向の通過を許容するガイドレール開閉部とを備えた第一の仮受け手段と、
該第一の仮受け手段に支持されたフレームを保持する保持部を備えると共にＸ軸方向の回転軸で１８０度回転してフレームの表裏を反転させる反転手段と、
反転されたフレームをＹ軸方向に移動する搬送手段と、
Ｙ軸方向に移動したフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第二のガイドレールを有する第二の仮受け手段と、
該第二の仮受け手段に支持されたフレームをＸ軸方向に移動する第二の搬出入手段と、
該第二の仮受け手段のＸ軸方向片側に配設され該第二の搬出入手段によって移動したフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第三のガイドレールと該一対の第三のガイドレールの間隔をＹ軸方向に広げフレームのＺ軸方向の通過を許容するガイドレール作動部とを備えた第三の仮受け手段と、
該第三の仮受け手段のＺ軸方向下部に配設され該第三の仮受け手段に支持されたフレームを支持しＺ軸方向に昇降させるフレーム昇降手段と、
該第三の仮受け手段のＺ軸方向上部に配設され該フレーム昇降手段に支持されたフレームが上昇した際にフレームとウエーハとの間にある粘着テープを拡張しウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する円筒部を備えた分割手段と、
該円筒部の内部に配設されチップに分割されたウエーハを吸引保持してチップとチップの間隔を維持する吸引テーブルと、
該フレーム昇降手段側に配設され弛んだ粘着テープを加熱して収縮させるテープ収縮手段と、から少なくとも構成され、
該搬送手段は、該第二の搬出入手段によって該第三の仮受け手段から該第二の仮受け手段に搬出され粘着テープが収縮したフレームを該第一の仮受け手段まで搬送するウエーハ分割装置。
【請求項2】
該第一の仮受け手段を挟むように該カセットテーブルと反対側に配設されウエーハを洗浄する洗浄手段と、該第一の仮受け手段に搬送されたウエーハを支持しているフレームを該洗浄手段に搬入および搬出する第三の搬出入手段と、
を備える請求項１記載のウエーハ分割装置。
【請求項3】
該第一の仮受け手段の直下に配設され、少なくともウエーハの大きさに対応する大きさの透明板を備えた透明テーブルを備え、該反転手段は、該透明テーブルの上部に配設され該第三の搬出入手段によって該第一の仮受け手段に搬出された洗浄済みのウエーハを支持しているフレームを保持する保持部を備え１８０度回転してフレームの表裏を反転させ該透明テーブルにフレームを載置し、
更に、
該反転手段を該透明テーブルから該第一の仮受け手段まで昇降させる昇降手段と、
該反転手段によって表裏が反転しウエーハが上を向いたフレームを載置した該透明テーブルを該第一の仮受け手段の直下から該第二の仮受け手段の方向に移動するテーブル移動手段と、
該第二の仮受け手段の下方に配設され、該テーブル移動手段によって移動した該透明テーブルに載置されたフレームに支持されたウエーハを覆い不活性ガスを供給するチャンバーと、
該チャンバーの下方に配設されフレームに貼着された粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段と、
を備える請求項２記載のウエーハ分割装置。
【請求項4】
該反転手段は、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを保持する保持部を備えると共にＸ軸方向の回転軸で１８０度回転してフレームの表裏を反転させる第一の反転手段と、該透明テーブルの上部に配設され該第三の搬出入手段によって該第一の仮受け手段に搬出された洗浄済みのウエーハを支持しているフレームを保持する保持部を備え１８０度回転してフレームの表裏を反転させ該透明テーブルにフレームを載置する第二の反転手段とを有する請求項３記載のウエーハ分割装置。
【請求項5】
該搬送手段は、該第一の反転手段によって反転されたフレームをＹ軸方向に移動する第一の搬送手段と、該第二の搬出入手段によって該第三の仮受け手段から該第二の仮受け手段に搬出され粘着テープが収縮したフレームを該第一の仮受け手段まで搬送する第二の搬送手段とを有する請求項４記載のウエーハ分割装置。
【請求項6】
該第二の反転手段の保持部は、一方の保持部と反対側の他方の保持部とを有し、該紫外線照射手段によって粘着テープに紫外線が照射されウエーハが上を向いたフレームを載置した該透明テーブルが該テーブル移動手段によって該第一の仮受け手段の直下に位置づけられた際、
該第二の反転手段は、該透明テーブルに載置されたフレームを該一方の保持部で保持すると共に、該第一の仮受け手段に支持された洗浄済みのウエーハを支持している次のフレームを該他方の保持部で保持し、１８０度回転して該一方の保持部で保持したフレームを該第一の反転手段に保持させ、該他方の保持部で保持した次のフレームを該透明テーブルに載置し、
該第一の反転手段は、Ｘ軸方向の回転軸で１８０度回転して保持したフレームを該第一の仮受け手段に支持させ、
該第一の搬出入手段は、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを該カセットに搬出する請求項４記載のウエーハ分割装置。
【請求項7】
該第三の仮受け手段の該一対の第三のガイドレールはＺ軸方向上部の上段ガイドレール部とＺ軸方向下部の下段ガイドレール部とを備え、該第二の仮受け手段に位置づけられチップに分割される前のウエーハを支持しているフレームは、該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段から該第三の仮受け手段の該上段ガイドレール部に搬入され、
該上段ガイドレール部に支持されたフレームを該フレーム昇降手段によって上昇させ該分割手段によってウエーハをチップに分割した後、チップに分割されたウエーハを支持しているフレームは該下段ガイドレール部に支持され、
該第二の仮受け手段に位置づけられチップに分割される前の次のウエーハを支持しているフレームは該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段から該第三の仮受け手段の該上段ガイドレール部に搬入され、
該下段ガイドレール部に支持されチップに分割されたウエーハを支持しているフレームは該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段に搬出される請求項１記載のウエーハ分割装置。
【請求項8】
該第二の仮受け手段を二等分するＹ軸を対称軸として、該第二の搬出入手段と同じ構成を有する鏡構造の第二の搬出入手段と、
該第三の仮受け手段と同じ構成を有する鏡構造の第三の仮受け手段と、
該フレーム昇降手段と同じ構成を有する鏡構造のフレーム昇降手段と、
該分割手段と同じ構成を有する鏡構造の分割手段と、
該吸引テーブルと同じ構成を有する鏡構造の吸引テーブルと、
該テープ収縮手段と同じ構成を有する鏡構造のテープ収縮手段と、
が配設される請求項１記載のウエーハ分割装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粘着テープに貼着されフレームの開口部に支持されたウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するウエーハ分割装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハ（たとえばシリコン（Ｓｉ）製ウエーハ）は、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【0003】
レーザー加工装置は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインに対応する内部に位置づけてレーザー光線をウエーハに照射し改質層を分割予定ラインに沿って形成した後、ウエーハに外力を付与してウエーハを個々のデバイスチップに分割している（たとえば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第３４０８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、ウエーハを個々のデバイスチップに分割する際に、改質層を含むウエーハの粉塵が飛散してデバイスチップの表面に付着し、デバイスチップの品質を低下させるという問題がある。
【0006】
また、ガラス、サファイア等から形成されたウエーハの分割予定ラインに対応する内部に改質層を形成して個々のチップに分割する際も上記同様の問題が生じる。
【0007】
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、ウエーハを個々のチップに分割する際に飛散する粉塵がチップの表面に付着することがなく、チップの品質の低下を防止することができるウエーハ分割装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために本発明が提供するのは以下のウエーハ分割装置である。すなわち、粘着テープに貼着されフレームの開口部に支持されたウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するウエーハ分割装置であって、粘着テープに貼着されフレームの開口部に支持されたウエーハを複数収容するカセットを載置しＺ軸方向に昇降可能なカセットテーブルと、該カセットテーブルに載置されたカセットからフレームを把持してＺ軸方向に直交するＸ軸方向に搬出および搬入する第一の搬出入手段と、該第一の搬出入手段によって搬入されたフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第一のガイドレールと該一対の第一のガイドレールの間隔をＺ軸方向とＸ軸方向とに直交するＹ軸方向に広げフレームのＺ軸方向の通過を許容するガイドレール開閉部とを備えた第一の仮受け手段と、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを保持する保持部を備えると共にＸ軸方向の回転軸で１８０度回転してフレームの表裏を反転させる反転手段と、反転されたフレームをＹ軸方向に移動する搬送手段と、Ｙ軸方向に移動したフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第二のガイドレールを有する第二の仮受け手段と、該第二の仮受け手段に支持されたフレームをＸ軸方向に移動する第二の搬出入手段と、該第二の仮受け手段のＸ軸方向片側に配設され該第二の搬出入手段によって移動したフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第三のガイドレールと該一対の第三のガイドレールの間隔をＹ軸方向に広げフレームのＺ軸方向の通過を許容するガイドレール作動部とを備えた第三の仮受け手段と、該第三の仮受け手段のＺ軸方向下部に配設され該第三の仮受け手段に支持されたフレームを支持しＺ軸方向に昇降させるフレーム昇降手段と、該第三の仮受け手段のＺ軸方向上部に配設され該フレーム昇降手段に支持されたフレームが上昇した際にフレームとウエーハとの間にある粘着テープを拡張しウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する円筒部を備えた分割手段と、該円筒部の内部に配設されチップに分割されたウエーハを吸引保持してチップとチップの間隔を維持する吸引テーブルと、該フレーム昇降手段側に配設され弛んだ粘着テープを加熱して収縮させるテープ収縮手段と、から少なくとも構成され、該搬送手段は、該第二の搬出入手段によって該第三の仮受け手段から該第二の仮受け手段に搬出され粘着テープが収縮したフレームを該第一の仮受け手段まで搬送するウエーハ分割装置である。
【0009】
好ましくは、該第一の仮受け手段を挟むように該カセットテーブルと反対側に配設されウエーハを洗浄する洗浄手段と、該第一の仮受け手段に搬送されたウエーハを支持しているフレームを該洗浄手段に搬入および搬出する第三の搬出入手段と、を備える。
該第一の仮受け手段の直下に配設され、少なくともウエーハの大きさに対応する大きさの透明板を備えた透明テーブルを備え、該反転手段は、該透明テーブルの上部に配設され該第三の搬出入手段によって該第一の仮受け手段に搬出された洗浄済みのウエーハを支持しているフレームを保持する保持部を備え１８０度回転してフレームの表裏を反転させ該透明テーブルにフレームを載置し、更に、該反転手段を該透明テーブルから該第一の仮受け手段まで昇降させる昇降手段と、該反転手段によって表裏が反転しウエーハが上を向いたフレームを載置した該透明テーブルを該第一の仮受け手段の直下から該第二の仮受け手段の方向に移動するテーブル移動手段と、該第二の仮受け手段の下方に配設され、該テーブル移動手段によって移動した該透明テーブルに載置されたフレームに支持されたウエーハを覆い不活性ガスを供給するチャンバーと、該チャンバーの下方に配設されフレームに貼着された粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備えるのが好適である。
該反転手段は、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを保持する保持部を備えると共にＸ軸方向の回転軸で１８０度回転してフレームの表裏を反転させる第一の反転手段と、該透明テーブルの上部に配設され該第三の搬出入手段によって該第一の仮受け手段に搬出された洗浄済みのウエーハを支持しているフレームを保持する保持部を備え１８０度回転してフレームの表裏を反転させ該透明テーブルにフレームを載置する第二の反転手段とを有するのが好ましい。
該搬送手段は、該第一の反転手段によって反転されたフレームをＹ軸方向に移動する第一の搬送手段と、該第二の搬出入手段によって該第三の仮受け手段から該第二の仮受け手段に搬出され粘着テープが収縮したフレームを該第一の仮受け手段まで搬送する第二の搬送手段とを有するのが公的である。
該第二の反転手段の保持部は、一方の保持部と反対側の他方の保持部とを有し、該紫外線照射手段によって粘着テープに紫外線が照射されウエーハが上を向いたフレームを載置した該透明テーブルが該テーブル移動手段によって該第一の仮受け手段の直下に位置づけられた際、該第二の反転手段は、該透明テーブルに載置されたフレームを該一方の保持部で保持すると共に、該第一の仮受け手段に支持された洗浄済みのウエーハを支持している次のフレームを該他方の保持部で保持し、１８０度回転して該一方の保持部で保持したフレームを該第一の反転手段に保持させ、該他方の保持部で保持した次のフレームを該透明テーブルに載置し、該第一の反転手段は、Ｘ軸方向の回転軸で１８０度回転して保持したフレームを該第一の仮受け手段に支持させ、該第一の搬出入手段は、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを該カセットに搬出するのが好都合である。
該第三の仮受け手段の該一対の第三のガイドレールはＺ軸方向上部の上段ガイドレール部とＺ軸方向下部の下段ガイドレール部とを備え、該第二の仮受け手段に位置づけられチップに分割される前のウエーハを支持しているフレームは、該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段から該第三の仮受け手段の該上段ガイドレール部に搬入され、該上段ガイドレール部に支持されたフレームを該フレーム昇降手段によって上昇させ該分割手段によってウエーハをチップに分割した後、チップに分割されたウエーハを支持しているフレームは該下段ガイドレール部に支持され、該第二の仮受け手段に位置づけられチップに分割される前の次のウエーハを支持しているフレームは該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段から該第三の仮受け手段の該上段ガイドレール部に搬入され、該下段ガイドレール部に支持されチップに分割されたウエーハを支持しているフレームは該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段に搬出されるのが好ましい。
該第二の仮受け手段を二等分するＹ軸を対称軸として、該第二の搬出入手段と同じ構成を有する鏡構造の第二の搬出入手段と、該第三の仮受け手段と同じ構成を有する鏡構造の第三の仮受け手段と、該フレーム昇降手段と同じ構成を有する鏡構造のフレーム昇降手段と、該分割手段と同じ構成を有する鏡構造の分割手段と、該吸引テーブルと同じ構成を有する鏡構造の吸引テーブルと、該テープ収縮手段と同じ構成を有する鏡構造のテープ収縮手段と、が配設されるのが好適である。
該第一の仮受け手段の直下に配設され、少なくともウエーハの大きさに対応する大きさの透明板を備えた透明テーブルを備え、該反転手段は、該透明テーブルの上部に配設され該第三の搬出入手段によって該第一の仮受け手段に搬出された洗浄済みのウエーハを支持しているフレームを保持する保持部を備え１８０度回転してフレームの表裏を反転させ該透明テーブルにフレームを載置し、更に、該反転手段を該透明テーブルから該第一の仮受け手段まで昇降させる昇降手段と、該反転手段によって表裏が反転しウエーハが上を向いたフレームを載置した該透明テーブルを該第一の仮受け手段の直下から該第二の仮受け手段の方向に移動するテーブル移動手段と、該第二の仮受け手段の下方に配設され、該テーブル移動手段によって移動した該透明テーブルに載置されたフレームに支持されたウエーハを覆い不活性ガスを供給するチャンバーと、該チャンバーの下方に配設されフレームに貼着された粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備えるのが好適である。
該反転手段は、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを保持する保持部を備えると共にＸ軸方向の回転軸で１８０度回転してフレームの表裏を反転させる第一の反転手段と、該透明テーブルの上部に配設され該第三の搬出入手段によって該第一の仮受け手段に搬出された洗浄済みのウエーハを支持しているフレームを保持する保持部を備え１８０度回転してフレームの表裏を反転させ該透明テーブルにフレームを載置する第二の反転手段とを有するのが好ましい。
該搬送手段は、該第一の反転手段によって反転されたフレームをＹ軸方向に移動する第一の搬送手段と、該第二の搬出入手段によって該第三の仮受け手段から該第二の仮受け手段に搬出され粘着テープが収縮したフレームを該第一の仮受け手段まで搬送する第二の搬送手段とを有するのが公的である。
該第二の反転手段の保持部は、一方の保持部と反対側の他方の保持部とを有し、該紫外線照射手段によって粘着テープに紫外線が照射されウエーハが上を向いたフレームを載置した該透明テーブルが該テーブル移動手段によって該第一の仮受け手段の直下に位置づけられた際、該第二の反転手段は、該透明テーブルに載置されたフレームを該一方の保持部で保持すると共に、該第一の仮受け手段に支持された洗浄済みのウエーハを支持している次のフレームを該他方の保持部で保持し、１８０度回転して該一方の保持部で保持したフレームを該第一の反転手段に保持させ、該他方の保持部で保持した次のフレームを該透明テーブルに載置し、該第一の反転手段は、Ｘ軸方向の回転軸で１８０度回転して保持したフレームを該第一の仮受け手段に支持させ、該第一の搬出入手段は、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを該カセットに搬出するのが好都合である。
該第三の仮受け手段の該一対の第三のガイドレールはＺ軸方向上部の上段ガイドレール部とＺ軸方向下部の下段ガイドレール部とを備え、該第二の仮受け手段に位置づけられチップに分割される前のウエーハを支持しているフレームは、該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段から該第三の仮受け手段の該上段ガイドレール部に搬入され、該上段ガイドレール部に支持されたフレームを該フレーム昇降手段によって上昇させ該分割手段によってウエーハをチップに分割した後、チップに分割されたウエーハを支持しているフレームは該下段ガイドレール部に支持され、該第二の仮受け手段に位置づけられチップに分割される前の次のウエーハを支持しているフレームは該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段から該第三の仮受け手段の該上段ガイドレール部に搬入され、該下段ガイドレール部に支持されチップに分割されたウエーハを支持しているフレームは該第二の搬出入手段によって該第二の仮受け手段に搬出されるのが好ましい。
該第二の仮受け手段を二等分するＹ軸を対称軸として、該第二の搬出入手段と同じ構成を有する鏡構造の第二の搬出入手段と、該第三の仮受け手段と同じ構成を有する鏡構造の第三の仮受け手段と、該フレーム昇降手段と同じ構成を有する鏡構造のフレーム昇降手段と、該分割手段と同じ構成を有する鏡構造の分割手段と、該吸引テーブルと同じ構成を有する鏡構造の吸引テーブルと、該テープ収縮手段と同じ構成を有する鏡構造のテープ収縮手段と、が配設されるのが好適である。
【発明の効果】
【0010】
本発明が提供するウエーハ分割装置は、粘着テープに貼着されフレームの開口部に支持されたウエーハを複数収容するカセットを載置しＺ軸方向に昇降可能なカセットテーブルと、該カセットテーブルに載置されたカセットからフレームを把持してＺ軸方向に直交するＸ軸方向に搬出および搬入する第一の搬出入手段と、該第一の搬出入手段によって搬入されたフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第一のガイドレールと該一対の第一のガイドレールの間隔をＺ軸方向とＸ軸方向とに直交するＹ軸方向に広げフレームのＺ軸方向の通過を許容するガイドレール開閉部とを備えた第一の仮受け手段と、該第一の仮受け手段に支持されたフレームを保持する保持部を備えると共にＸ軸方向の回転軸で１８０度回転してフレームの表裏を反転させる反転手段と、反転されたフレームをＹ軸方向に移動する搬送手段と、Ｙ軸方向に移動したフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第二のガイドレールを有する第二の仮受け手段と、該第二の仮受け手段に支持されたフレームをＸ軸方向に移動する第二の搬出入手段と、該第二の仮受け手段のＸ軸方向片側に配設され該第二の搬出入手段によって移動したフレームを支持するＸ軸方向に延在する一対の第三のガイドレールと該一対の第三のガイドレールの間隔をＹ軸方向に広げフレームのＺ軸方向の通過を許容するガイドレール作動部とを備えた第三の仮受け手段と、該第三の仮受け手段のＺ軸方向下部に配設され該第三の仮受け手段に支持されたフレームを支持しＺ軸方向に昇降させるフレーム昇降手段と、該第三の仮受け手段のＺ軸方向上部に配設され該フレーム昇降手段に支持されたフレームが上昇した際にフレームとウエーハとの間にある粘着テープを拡張しウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する円筒部を備えた分割手段と、該円筒部の内部に配設されチップに分割されたウエーハを吸引保持してチップとチップの間隔を維持する吸引テーブルと、該フレーム昇降手段側に配設され弛んだ粘着テープを加熱して収縮させるテープ収縮手段と、から少なくとも構成され、該搬送手段は、該第二の搬出入手段によって該第三の仮受け手段から該第二の仮受け手段に搬出され粘着テープが収縮したフレームを該第一の仮受け手段まで搬送するので、粘着テープに貼着されたウエーハが下を向いた状態でウエーハに外力を付与して個々のチップに分割することで、ウエーハを個々のチップに分割する際に飛散する粉塵がチップの表面に付着することがなく、チップの品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に従って構成されたウエーハ分割装置の斜視図。
【図11】フレーム昇降手段のフレーム支持部にフレームが固定された状態を示す断面図。
【図12】デバイスごとのチップにウエーハが分割された状態を示す断面図。
【図13】吸引テーブルによってチップとチップの間隔がウエーハの分割時の間隔に維持されていると共に、フレームとウエーハとの間にある弛んだ粘着テープが加熱されている状態を示す断面図。
【図14】フレームとウエーハとの間にある粘着テープが収縮されたため、吸引テーブルによる吸引が解除されてもチップとチップの間隔がウエーハの分割時の間隔に維持されている状態を示す断面図。
【図15】紫外線照射工程を実施している状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に従って構成されたウエーハ分割装置の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0013】
図１に示すとおり、全体を符号２で示すウエーハ分割装置は、図１に矢印Ｚで示すＺ軸方向に昇降可能なカセットテーブル４と、カセットテーブル４をＺ軸方向に昇降させるカセットテーブル昇降手段６とを備える。なお、図１に矢印Ｘで示すＸ軸方向はＺ軸方向に直交する方向であり、図１に矢印Ｙで示すＹ軸方向はＸ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向である。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定する平面は実質上水平である。
【0014】
図１と共に図２を参照して説明すると、図示の実施形態のカセットテーブル４は矩形状であり、カセットテーブル４の上面には一対の係合突起４ａが形成されている。図２に示すとおり、カセットテーブル４に載置されるカセット８は、上下方向に間隔をおいて複数のウエーハ１０を収容するようになっている。カセット８の下面には、カセットテーブル４の一対の係合突起４ａに対応する一対の係合凹所８ａが形成されており、カセット８がカセットテーブル４の上面に載置された際に、カセット８の係合凹所８ａにカセットテーブル４の係合突起４ａが係合することにより、カセットテーブル４におけるカセット８の位置ずれが防止される。
【0015】
図２に示すとおり、カセット８には、ウエーハ分割装置２によって分割される複数のウエーハ１０が収容されている。円盤状のウエーハ１０の表面１０ａは、格子状の分割予定ライン１２によって複数の矩形領域に区画され、複数の矩形領域のそれぞれにはデバイス１４が形成されている。ウエーハ１０は、周縁が環状のフレーム１６に固定された粘着テープ１８に裏面１０ｂ側が貼着され、粘着テープ１８を介してフレーム１６の開口部１６ａに支持されている。また、このウエーハ１０には、レーザー加工装置（図示していない。）を用いて、ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ライン１２に対応する内部に位置づけてレーザー光線をウエーハ１０に照射することにより、強度が低下した分割起点としての改質層（図示していない。）が分割予定ライン１２に沿って形成されている。
【0016】
図２を参照して説明を続けると、カセットテーブル昇降手段６は、Ｚ軸方向に延びるハウジング２０と、ハウジング２０内に配置されＺ軸方向に延びるボールねじ２２と、ボールねじ２２の下端部に連結されたモータ２４とを有する。ボールねじ２２のナット部２２ａはカセットテーブル４に固定されている。そして、カセットテーブル昇降手段６においては、モータ２４の回転運動をボールねじ２２によって直線運動に変換してカセットテーブル４に伝達し、カセットテーブル４をＺ軸方向に昇降させるようになっている。
【0017】
図１に示すとおり、カセットテーブル４に載置されたカセット８からフレーム１６を把持してＺ軸方向に直交するＸ軸方向に搬出および搬入する第一の搬出入手段２６がカセットテーブル４に隣接して配置されている。
【0018】
第一の搬出入手段２６は、適宜のブラケット（図示していない。）を介して固定されＸ軸方向に延びるハウジング２８と、Ｘ軸方向に移動自在にハウジング２８に支持されたＸ軸可動部材３０と、Ｘ軸可動部材３０をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｘ軸送り手段は、Ｘ軸可動部材３０に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。また、Ｘ軸可動部材３０には、Ｚ軸方向に移動自在にＺ軸可動部材３２が支持されていると共に、Ｚ軸可動部材３２をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）が設けられている。Ｚ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材３２に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0019】
図１を参照して第一の搬出入手段２６についての説明を続ける。Ｚ軸可動部材３２はＸ軸可動部材３０に連結された基端からＹ軸方向に延びており、Ｚ軸可動部材３２の先端側のＸ軸方向片側端面（図１において手前側の端面）には、Ｚ軸方向に間隔をおいて一対の把持片３４が装着されている。一対の把持片３４は、カセットテーブル４に載置されたカセット８に対面する位置に位置づけられている。また、エア駆動式の一対の把持片３４は互いの間隔を拡張自在かつ縮小自在に構成されている。
【0020】
そして、第一の搬出入手段２６においては、Ｘ軸送り手段でＸ軸可動部材３０を移動させると共に、Ｚ軸送り手段でＺ軸可動部材３２を移動させることにより、一対の把持片３４のＸ軸方向位置およびＺ軸方向位置を調整した上で、一対の把持片３４の間隔を縮小させることにより、カセットテーブル４に載置されたカセット８内のフレーム１６を一対の把持片３４で把持するようになっている。また、第一の搬出入手段２６は、Ｘ軸送り手段を作動させることにより、一対の把持片３４で把持したフレーム１６をＸ軸方向に移動して、カセット８から下記第一の仮受け手段３６にフレーム１６を搬入すると共に、第一の仮受け手段３６からカセット８にフレーム１６を搬出するようになっている。
【0021】
図３に示すとおり、カセットテーブル４のＸ軸方向片側には第一の仮受け手段３６が配置されている。第一の仮受け手段３６は、第一の搬出入手段２６によって搬入されたフレーム１６を支持するＸ軸方向に延在する一対の第一のガイドレール３８と、一対の第一のガイドレール３８の間隔をＺ軸方向とＸ軸方向とに直交するＹ軸方向に広げフレーム１６のＺ軸方向の通過を許容するガイドレール開閉部４０とを備える。
【0022】
図３を参照して第一の仮受け手段３６についての説明を続ける。断面Ｌ字状に形成された第一のガイドレール３８は、Ｙ軸方向に間隔をおいて一対配置されている。ガイドレール開閉部４０は、一対の第一のガイドレール３８に連結された複数のエアシリンダまたは電動シリンダでよく、一対の第一のガイドレール３８でフレーム１６を支持可能な支持位置と、この支持位置よりも一対の第一のガイドレール３８の間隔が広くフレーム１６のＺ軸方向の通過を許容する許容位置との間で一対の第一のガイドレール３８のＹ軸方向間隔を変更するようになっている。なお、一対の第一のガイドレール３８は、適宜のブラケット（図示していない。）を介して、Ｙ軸方向に移動自在に支持されている。
【0023】
図１に示すとおり、ウエーハ分割装置２は、第一の仮受け手段３６に支持されたフレーム１６を保持する保持部を備えると共にＸ軸方向の回転軸で１８０度回転してフレーム１６の表裏を反転させる第一の反転手段４２と、第一の反転手段４２をＹ軸方向に移動する第一の搬送手段４４とを備える。
【0024】
図４を参照して第一の搬送手段４４について説明する。第一の搬送手段４４は、適宜のブラケット（図示していない。）を介して固定されＹ軸方向に延びるハウジング４６と、Ｙ軸方向に移動自在にハウジング４６に支持されたＹ軸可動部材４８と、Ｙ軸可動部材４８をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）と、Ｚ軸方向に移動自在にＹ軸可動部材４８に支持されたＺ軸可動部材５０と、Ｚ軸可動部材５０をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｙ軸送り手段は、Ｙ軸可動部材４８に連結されＹ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよく、Ｚ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材５０に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0025】
図４に示すとおり、第一の反転手段４２は、第一の搬送手段４４のＺ軸可動部材５０の下端に回転自在に支持されＸ軸方向に延びる回転軸５２と、Ｘ軸方向に延びる軸線を中心として回転軸５２を回転させるモータ（図示していない。）と、第一の仮受け手段３６に支持されたフレーム１６を保持する保持部５４とを含む。保持部５４は、回転軸５２の先端に連結された基板５６と、基板５６の片面に設けられた複数の吸引パッド５８とを有し、各吸引パッド５８は吸引手段（図示していない。）に接続されている。
【0026】
そして、第一の反転手段４２においては、吸引手段を作動させて吸引パッド５８に吸引力を生成することにより、第一の仮受け手段３６に支持されたフレーム１６を保持部５４の吸引パッド５８で吸引保持するようになっていると共に、モータで回転軸５２を１８０度回転させることにより、保持部５４で保持したフレーム１６の表裏を反転させるようになっている。
【0027】
また、第一の搬送手段４４は、Ｙ軸送り手段でＹ軸可動部材４８を移動させると共に、Ｚ軸送り手段でＺ軸可動部材５０を移動させることにより、第一の反転手段４２をＹ軸方向およびＺ軸方向に移動するようになっている。
【0028】
図１に示すとおり、第一の搬送手段４４のハウジング４６のＹ軸方向一端側（図１における左側）の下方には、Ｙ軸方向に移動した第一の反転手段４２に保持されたフレーム１６を支持するＸ軸方向に延在する一対の第二のガイドレール６０を有する第二の仮受け手段６２が配置されている。断面Ｌ字状に形成された第二のガイドレール６０は、フレーム１６を支持可能な程度にＹ軸方向に間隔をおいて一対配置されており、適宜のブラケット（図示していない。）を介して固定されている。
【0029】
図１および図３を参照して説明すると、第二の仮受け手段６２に支持されたフレーム１６をＸ軸方向に移動する第二の搬出入手段６４が第二の仮受け手段６２に隣接して配置されている。第二の搬出入手段６４は、適宜のブラケット（図示していない。）を介して固定されＸ軸方向に延びるハウジング６６と、Ｘ軸方向に移動自在にハウジング６６に支持されたＸ軸可動部材６８と、Ｘ軸可動部材６８をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｘ軸送り手段は、Ｘ軸可動部材６８に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0030】
図３を参照して第二の搬出入手段６４についての説明を続ける。Ｘ軸可動部材６８はハウジング６６に支持された基端からＹ軸方向に延びており、Ｘ軸可動部材６８の先端側のＸ軸方向片側端面（図３において奥側の端面）には、Ｚ軸方向に間隔をおいて一対の把持片７０が装着されている。一対の把持片７０は、第二の仮受け手段６２に支持されたフレーム１６を把持可能な位置に位置づけられている。また、エア駆動式の一対の把持片７０は互いの間隔を拡張自在かつ縮小自在に構成されている。
【0031】
そして、第二の搬出入手段６４においては、Ｘ軸送り手段でＸ軸可動部材６８を移動させることにより、一対の把持片７０のＸ軸方向位置を調整した上で、一対の把持片７０の間隔を縮小させることにより、第二の仮受け手段６２に支持されたフレーム１６を一対の把持片７０で把持するようになっている。また、第二の搬出入手段６４は、Ｘ軸送り手段を作動させることにより、一対の把持片７０で把持したフレーム１６をＸ軸方向に移動して、第二の仮受け手段６２から下記第三の仮受け手段７２にフレーム１６を搬入すると共に、第三の仮受け手段７２から第二の仮受け手段６２にフレーム１６を搬出するようになっている。
【0032】
図３および図５に示すとおり、第二の仮受け手段６２のＸ軸方向片側には、第三の仮受け手段７２が配設されている。第三の仮受け手段７２は、第二の搬出入手段６４によって移動したフレーム１６を支持するＸ軸方向に延在する一対の第三のガイドレール７４と、一対の第三のガイドレール７４の間隔をＹ軸方向に広げフレーム１６のＺ軸方向の通過を許容するガイドレール作動部７６とを備える。
【0033】
図５を参照して第三の仮受け手段７２の説明を続ける。図示の実施形態では、第三の仮受け手段７２の一対の第三のガイドレール７４は、Ｙ軸方向に間隔をおいて配置されている。一対の第三のガイドレール７４は、Ｘ軸方向に延在する側面壁７８と、Ｚ軸方向に間隔をおいて側面壁７８から突出する上部片８０および下部片８２とを有する。図示の実施形態の一対の第三のガイドレール７４においては、一対の上部片８０によってＺ軸方向上部の上段ガイドレール部が構成され、一対の下部片８２によってＺ軸方向下部の下段ガイドレール部が構成されている。以下、上部片だけでなく上段ガイドレール部にも符号８０を付して説明し、また、下部片だけでなく下段ガイドレール部にも符号８２を付して説明する。そして、一対の第三のガイドレール７４においては、第二の搬出入手段６４によって移動したフレーム１６を、上段ガイドレール部８０または下段ガイドレール部８２で支持するようになっている。
【0034】
ガイドレール作動部７６は、一対の第三のガイドレール７４に連結された複数のエアシリンダまたは電動シリンダでよく、一対の第三のガイドレール７４でフレーム１６を支持可能な支持位置と、この支持位置よりも一対の第三のガイドレール７４の間隔が広くフレーム１６のＺ軸方向の通過を許容する許容位置との間で一対の第三のガイドレール７４のＹ軸方向間隔を変更するようになっている。
【0035】
図示していないが、第三の仮受け手段７２は、さらに、一対の第三のガイドレール７４をＺ軸方向に移動させるガイドレール昇降部を備える。Ｚ軸方向に延びる複数のエアシリンダまたは電動シリンダを有する構成でよいガイドレール昇降部は、一対の第三のガイドレール７４をＺ軸方向に移動させ、第二の仮受け手段６２の第二のガイドレール６０のフレーム保持面６０ａと同じ高さに、上段ガイドレール部（上部片）８０または下段ガイドレール部（下部片）８２を位置づけるようになっている。なお、一対の第三のガイドレール７４は、適宜のブラケット（図示していない。）を介して、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれに移動自在に支持されている。
【0036】
図５に示すとおり、第三の仮受け手段７２のＺ軸方向下部には、第三の仮受け手段７２に支持されたフレーム１６を支持しＺ軸方向に昇降させるフレーム昇降手段８４が配設されている。フレーム昇降手段８４は、基台８６と、基台８６の上面からＺ軸方向に延びる複数の昇降部８８と、複数の昇降部８８の上端に連結されフレーム１６を支持する環状のフレーム支持部９０とを含む。昇降部８８はエアシリンダまたは電動シリンダから構成され得る。フレーム支持部９０の外周側面には一対の平坦部９１が形成されており、フレーム支持部９０のＹ軸方向の幅はフレーム１６の幅よりも若干小さい。また、フレーム支持部９０の外周縁には、フレーム支持部９０にフレーム１６を固定するための複数のクランプ９２が付設されている。
【0037】
そして、フレーム昇降手段８４においては、フレーム支持部９０を昇降手段８８で上昇させ、一対の第三のガイドレール７４に支持されているフレーム１６の下面にフレーム支持部９０の上面を接触させた後、第三の仮受け手段７２のガイドレール作動部７６によって、フレーム１６のＺ軸方向の通過を許容する許容位置に一対の第三のガイドレール７４が位置づけられると、第三の仮受け手段７２に支持されたフレーム１６をフレーム支持部９０で支持すると共に、複数のクランプ９２でフレーム１６をフレーム支持部９０に固定するようになっている。また、フレーム昇降手段８４は、複数の昇降部８８を作動させることにより、フレーム支持部９０で支持したフレーム１６をＺ軸方向に昇降させるようになっている。
【0038】
図３に示すとおり、第三の仮受け手段７２のＺ軸方向上部には、フレーム昇降手段８４に支持されたフレーム１６が上昇した際にフレーム１６とウエーハ１０との間にある粘着テープ１８を拡張しウエーハ１０を分割予定ライン１２に沿って個々のチップに分割する円筒部９４を備えた分割手段９６が配設され、円筒部９４の内部には、チップに分割されたウエーハ１０を吸引保持してチップとチップの間隔を維持する吸引テーブル９８が配設され、フレーム昇降手段８４側には、弛んだ粘着テープ１８を加熱して収縮させるテープ収縮手段１００が配設されている。
【0039】
図３および図６を参照して分割手段９６について説明する。分割手段９６の円筒部９４は、適宜のブラケット（図示していない。）を介して固定されている。また、図６に示すとおり、円筒部９４の下端には、環状に配置された複数の円筒状ローラー１０２が回転自在に付設されている。
【0040】
そして、分割手段９６においては、フレーム昇降手段８４に支持されたフレーム１６が上昇した際に、フレーム１６とウエーハ１０との間にある粘着テープ１８を円筒部９４によって拡張し、ウエーハ１０を分割予定ライン１２に沿ってデバイス１４ごとの個々のチップに分割するようになっている。また、図示の実施形態では、円筒部９４の下端に付設された複数のローラー１０２が粘着テープ１８に接触した際、ローラー１０２が回転することでローラー１０２と粘着テープ１８との摩擦抵抗が小さくなり、粘着テープ１８の拡張が滑らかに遂行される。
【0041】
図３および図６を参照して吸引テーブル９８について説明する。吸引テーブル９８は、円盤状に形成されており、適宜のブラケット（図示していない。）を介して固定されている。図６に示すとおり、吸引テーブル９８の下面には、多孔質の円形状吸着チャック１０４が配置されており、この吸着チャック１０４は、吸引テーブル９８の上面から上方に延びる円筒状流路部材１０６を介して吸引手段（図示していない。）に接続されている。また、吸着チャック１０４の下面は、分割手段９６の円筒部９４の下端に整合している。そして、吸引テーブル９８においては、分割手段９６によってウエーハ１０が個々のチップに分割された後、吸引手段で吸着チャック１０４の下面に吸引力を生成することにより、チップに分割されたウエーハ１０を吸引保持してチップとチップの間隔をウエーハ１０の分割時の間隔に維持するようになっている。
【0042】
図示の実施形態では図５に示すとおり、テープ収縮手段１００は、フレーム昇降手段８４の基台８６の上面から上方に延びる複数の支柱１０８と、複数の支柱１０８の上端に連結された環状のヒーター１１０とを含む。ヒーター１１０の上面からは上方に向かって温風が噴出されるようになっており、この温風はヒーター１１０の上端における温度がたとえば２５０℃に設定されている。
【0043】
そして、テープ収縮手段１００においては、分割手段９６によってウエーハ１０が個々のチップに分割された後、チップに分割されたウエーハ１０が吸引テーブル９８によって吸引保持されてチップとチップの間隔が維持された状態で、フレーム昇降手段８４に支持されたフレーム１６が下降した際に、ヒーター１１０から温風を噴出することにより、ウエーハ１０とフレーム１６との間にある弛んだ粘着テープ１８を加熱して収縮させるようになっている。
【0044】
図１に示すとおり、ウエーハ分割装置２は、第二の搬出入手段６４によって第三の仮受け手段７２から第二の仮受け手段６２に搬出され粘着テープ１８が収縮したフレーム１６を第一の仮受け手段３６まで搬送する第二の搬送手段１１２を備える。
【0045】
図１および図７を参照して第二の搬送手段１１２について説明する。第二の搬送手段１１２は、第一の搬送手段４４のハウジング４６とＸ軸方向に間隔をおいて適宜のブラケット（図示していない。）を介して固定されＹ軸方向に延びるハウジング１１４と、Ｙ軸方向に移動自在にハウジング１１４に支持されたＹ軸可動部材１１６と、Ｙ軸可動部材１１６をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段（図示していない。）と、Ｚ軸方向に移動自在にＹ軸可動部材１１６に支持されたＺ軸可動部材１１８と、Ｚ軸可動部材１１８をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｙ軸送り手段は、Ｙ軸可動部材１１６に連結されＹ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよく、Ｚ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材１１８に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0046】
図７に示すとおり、第二の搬送手段１１２は、さらに、第二の仮受け手段６２に支持されたフレーム１６を保持する保持部１２０を含む。この保持部１２０は、Ｚ軸可動部材１１８の下端に連結された基板１２２と、基板１２２の下面に設けられた複数の吸引パッド１２４とを有し、各吸引パッド１２４は吸引手段（図示していない。）に接続されている。
【0047】
そして、第二の搬送手段１１２においては、吸引手段を作動させて吸引パッド１２４に吸引力を生成することにより、第二の搬出入手段６４によって第三の仮受け手段７２から第二の仮受け手段６２に搬出され粘着テープ１８が収縮したフレーム１６を保持部１２０の吸引パッド１２４で吸引保持するようになっている。また、第二の搬送手段１１２は、Ｙ軸送り手段でＹ軸可動部材１１６を移動させると共に、Ｚ軸送り手段でＺ軸可動部材１１８を移動させることにより、保持部１２０で吸引保持したフレーム１６を第二の仮受け手段６２から第一の仮受け手段３６まで搬送するようになっている。
【0048】
図３に示すとおり、ウエーハ分割装置２は、さらに、第一の仮受け手段３６を挟むようにカセットテーブル４と反対側に配設されウエーハ１０を洗浄する洗浄手段１２６と、第一の仮受け手段３６に搬送されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６を洗浄手段１２６に搬入および搬出する第三の搬出入手段１２８とを備えるのが好ましい。
【0049】
図示の実施形態では図３に示すとおり、第三の搬出入手段１２８は、第一の搬出入手段２６のＺ軸可動部材３２の先端側のＸ軸方向他側端面（図３において奥側の端面）に、Ｚ軸方向に間隔をおいて装着された一対の保持片１３０から構成されている。また、エア駆動式の一対の保持片１３０は互いの間隔を拡張自在かつ縮小自在に構成されている。
【0050】
そして、第三の搬出入手段１２８においては、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でＸ軸可動部材３０およびＺ軸可動部材３２を移動させることにより、一対の保持片１３０のＸ軸方向位置およびＺ軸方向位置を調整した上で、一対の保持片１３０の間隔を縮小させることにより、第一の仮受け手段３６に搬送されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６を一対の保持片１３０で保持するようになっている。図３を参照することによって理解されるとおり、一対の保持片１３０は、第一の搬出入手段２６の一対の把持片３４よりも大きく、把持片３４と比較してフレーム１６をより堅固に保持することができる。また、第三の搬出入手段１２８は、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段を作動させることにより、一対の保持片１３０で保持したフレーム１６を第一の仮受け手段３６から洗浄手段１２６に搬入すると共に、洗浄手段１２６から第一の仮受け手段３６にフレーム１６を搬出するようになっている。
【0051】
なお、図示の実施形態の第三の搬出入手段１２８は、第一の搬出入手段２６のハウジング２８、Ｘ軸可動部材３０、Ｘ軸送り手段、Ｚ軸可動部材３２およびＺ軸送り手段を共用しているが、第一の搬出入手段２６とは別個のハウジング、Ｘ軸可動部材、Ｘ軸送り手段、Ｚ軸可動部材およびＺ軸送り手段を備えていてもよい。
【0052】
図８を参照して洗浄手段１２６について説明する。洗浄手段１２６は、第三の搬出入手段１２８によって搬入されたフレーム１６を保持する保持部１３２と、保持部１３２を回転させるモータ１３４とを含む。保持部１３２は、適宜のブラケット（図示していない。）を介して回転自在に支持された円盤状の保持板１３６と、保持板１３６の下面に配置され吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の円形状吸着チャック１３８と、保持板１３６の周縁に付設された複数のクランプ１４０とを有する。モータ１３４は保持板１３６の上方に配置されており、モータ１３４から下方に延びる回転軸１４２が保持板１３６の上面に接続されている。また、保持板１３６の下方には、保持板１３６の下面に向かって洗浄水を噴射する洗浄水噴射手段（図示していない。）と、保持板１３６の下面に向かって乾燥空気を噴射する乾燥空気噴射手段（図示していない。）とが配置されている。
【0053】
そして、洗浄手段１２６においては、吸引手段を作動させて吸着チャック１３８に吸引力を生成し、ウエーハ１０が下を向いた状態で第三の搬出入手段１２８によって搬入されたフレーム１６に支持されたウエーハ１０を粘着テープ１８側から吸着チャック１３８で吸引保持すると共に、複数のクランプ１４０でフレーム１６を保持板１３６に固定することにより、第三の搬出入手段１２８からフレーム１６を受け取るようになっている。また、洗浄手段１２６は、モータ１３４で保持板１３６を回転させつつ、洗浄水噴射手段から洗浄水を噴射することによりウエーハ１０を洗浄することができると共に、保持板１３６の回転による遠心力でウエーハ１０から洗浄水を除去することができる。さらに、洗浄手段１２６は、乾燥空気噴射手段から乾燥空気を噴射することにより、保持板１３６の回転による遠心力では除去しきれなかった洗浄水をウエーハ１０から除去してウエーハ１０を乾燥させることができる。
【0054】
図示の実施形態では図３に示すとおり、ウエーハ分割装置２は、さらに、第一の仮受け手段３６の直下に配設され、少なくともウエーハ１０の大きさに対応する大きさの透明板を備えた透明テーブル１４４と、透明テーブル１４４の上部に配設され第三の搬出入手段１２８によって第一の仮受け手段３６に搬出された洗浄済みのウエーハ１０を支持しているフレーム１６を保持する保持部を備え１８０度回転してフレーム１６の表裏を反転させ透明テーブル１４４にフレーム１６を載置する第二の反転手段１４６と、第二の反転手段１４６を透明テーブル１４４から第一の仮受け手段３６まで昇降させる昇降手段１４８と、第二の反転手段１４６によって表裏が反転しウエーハ１０が上を向いたフレーム１６を載置した透明テーブル１４４を第一の仮受け手段３６の直下から第二の仮受け手段６２の方向に移動するテーブル移動手段１５０とを備える。
【0055】
図９を参照して透明テーブル１４４について説明する。透明テーブル１４４は矩形板状に形成されており、Ｘ軸方向に間隔を置いてＹ軸方向に延びる一対の案内レール１５２上にＹ軸方向に移動自在に搭載されている。透明テーブル１４４の中央部分には、ウエーハ１０の大きさよりも若干大きい円形状の透明板１５４（たとえばガラス板）が配置されている。また、透明テーブル１４４には、吸引手段（図示していない。）に接続された複数のフレーム吸引孔１５６が形成されており、複数のフレーム吸引孔１５６は透明板１５４の周囲に配置されている。そして、透明テーブル１４４においては、吸引手段でフレーム吸引孔１５６に吸引力を生成することにより、透明テーブル１４４の上面に載せられたフレーム１６を吸引保持するようになっている。なお、透明テーブル１４４のうち透明板１５４以外の部分は透明でない。
【0056】
図９に示すとおり、テーブル移動手段１５０は、ナット部１５８ａが透明テーブル１４４に連結されＹ軸方向に延びるボールねじ１５８と、ボールねじ１５８を回転させるモータ１６０とを有する。そして、テーブル移動手段１５０においては、ボールねじ１５８によりモータ１６０の回転運動を直線運動に変換して透明テーブル１４４に伝達し、第一の仮受け手段３６の直下から第二の仮受け手段６２の方向（Ｙ軸方向）に一対の案内レール１５２に沿って透明テーブル１４４を移動するようになっている。
【0057】
図１０を参照して昇降手段１４８について説明する。昇降手段１４８は、Ｚ軸方向に延びるハウジング１６２と、Ｚ軸方向に移動自在にハウジング１６２に支持されたＺ軸可動部材１６４と、Ｚ軸可動部材１６４をＺ軸方向に昇降させるＺ軸送り手段（図示していない。）とを含む。Ｚ軸送り手段は、Ｚ軸可動部材１６４に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する構成でよい。
【0058】
図３および図１０に示すとおり、第二の反転手段１４６は、昇降手段１４８のＺ軸可動部材１６４の先端に装着された回転軸支持部材１６６と、回転軸支持部材１６６に回転自在に支持されＸ軸方向に延びる回転軸１６８と、Ｘ軸方向に延びる軸線を中心として回転軸１６８を回転させるモータ（図示していない。）と、透明テーブル１４４の上部に配設され第三の搬出入手段１２８によって第一の仮受け手段３６に搬出された洗浄済みのウエーハ１０を支持しているフレーム１６を保持する保持部１７０とを含む。
【0059】
図１０を参照して第二の反転手段１４６についての説明を続ける。第二の反転手段１４６の保持部１７０は、回転軸１６８の先端に連結された基板１７２と、基板１７２の一方の面に設けられた複数の吸引パッド１７４と、基板１７２の他方の面に設けられた複数の吸引パッド１７６とを有し、各吸引パッド１７４、１７６は吸引手段（図示していない。）に接続されている。図示の実施形態の第二の反転手段１４６の保持部１７０においては、基板１７２の一方の面に設けられた複数の吸引パッド１７４によって一方の保持部が構成され、基板１７２の他方の面に設けられた複数の吸引パッド１７６によって他方の保持部が構成されている。以下、基板１７２の一方の面の吸引パッドだけでなく一方の保持部にも符号１７４を付して説明し、また、基板１７２の他方の面の吸引パッドだけでなく他方の保持部にも符号１７６を付して説明する。
【0060】
そして、第二の反転手段１４６においては、吸引手段を作動させて一方の保持部１７４または他方の保持部１７６に吸引力を生成することにより、第三の搬出入手段１２８によって第一の仮受け手段３６に搬出された洗浄済みのウエーハ１０を支持しているフレーム１６を一方の保持部１７４または他方の保持部１７６で吸引保持するようになっている。
【0061】
また、昇降手段１４８は、Ｚ軸送り手段でＺ軸可動部材１６４を昇降させることにより、第二の反転手段１４６を透明テーブル１４４から第一の仮受け手段３６まで昇降させるようになっている。
【0062】
図１および図３に示すとおり、第二の仮受け手段６２の下方には、テーブル移動手段１５０によって移動した透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６に支持されたウエーハ１０を覆い、不活性ガスを供給するチャンバー１７８が配設されている。
【0063】
チャンバー１７８は、円形天面壁１８０と、天面壁１８０の周縁から垂下する円筒状のスカート壁１８２と、天面壁１８０の上面中央部分から上方に延びる円筒状の不活性ガス供給部１８４とを有する。天面壁１８０の周縁側部分には複数の大気開放孔１８６が形成され、不活性ガス供給部１８４は不活性ガス供給手段（図示していない。）に接続されている。また、チャンバー１７８は適宜のブラケット（図示していない。）に昇降自在に支持されており、チャンバー１７８を昇降させるチャンバー昇降手段（図示していない。）がチャンバー１７８に接続されている。チャンバー昇降手段は、天面壁１８０に連結されたエアシリンダまたは電動シリンダから構成され得る。
【0064】
そして、チャンバー１７８においては、テーブル移動手段１５０によって透明テーブル１４４がチャンバー１７８の下方に移動すると、チャンバー昇降手段によって下降し、透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６に支持されたウエーハ１０を天面壁１８０およびスカート壁１８２によって覆うようになっている。また、チャンバー１７８は、ウエーハ１０を覆った後、不活性ガス供給手段を作動させて、チャンバー１７８内に不活性ガス（たとえば窒素（Ｎ２）ガス）を供給することによって、大気開放孔１８６からチャンバー１７８内の酸素（Ｏ２）を排出するようになっている。
【0065】
図１および図３に示すとおり、チャンバー１７８の下方には、フレーム１６に貼着された粘着テープ１８に紫外線を照射する紫外線照射手段１８８が配設されている。紫外線照射手段１８８は、筐体１９０と、筐体１９０の上面に配置された円形状の透明板１９２（たとえばガラス板）と、透明板１９２の下方に配置され紫外線を照射する紫外線光源（図示していない。）とを含む。透明板１９２の大きさは、ウエーハ１０の大きさよりも若干大きい。
【0066】
そして、紫外線照射手段１８８においては、透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６に支持されたウエーハ１０がチャンバー１７８によって覆われ、次いでチャンバー１７８内に不活性ガスが供給された後、フレーム１６に貼着された粘着テープ１８に紫外線光源から紫外線を照射し、粘着テープ１８の粘着力を低下させるようになっている。これによって粘着テープ１８からチップをピックアップする工程において、円滑にチップをピックアップすることができる。また、図示の実施形態では、チャンバー１７８内に不活性ガスが供給され、チャンバー１７８内から酸素が排出されるので、粘着テープ１８の粘着層と酸素との反応による粘着層の粘着性が維持されやすくなることを抑制し、効果的に粘着テープ１８の粘着力を低下させることができる。
【0067】
次に、上述したとおりのウエーハ分割装置２を用いて、粘着テープ１８に貼着されフレーム１６の開口部１６ａに支持されたウエーハ１０を分割予定ライン１２に沿って個々のデバイス１４ごとのチップに分割するウエーハ分割方法について説明する。
【0068】
ウエーハ分割装置２を用いるウエーハ分割方法では、まず、粘着テープ１８に貼着されフレーム１６の開口部１６ａに支持されたウエーハ１０を複数収容したカセット８をカセットテーブル４に載置するカセット載置工程を実施する。カセット８内では、ウエーハ１０の表面１０ａが上を向いており、ウエーハ１０が上側に位置し、粘着テープ１８が下側に位置している。また、上述したとおり、カセット８内のウエーハ１０には、強度が低下した分割起点としての改質層が分割予定ライン１２に沿って形成されている。
【0069】
カセット載置工程を実施した後、カセットテーブル４に載置されたカセット８からフレーム１６を第一の搬出入手段２６の一対の把持片３４で把持して第一の仮受け手段３６に搬入する第一の搬入工程を実施する。
【0070】
第一の搬入工程では、まず、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でＸ軸可動部材３０およびＺ軸可動部材３２を移動させ、カセット８内の任意のフレーム１６の端部に一対の把持片３４を位置づける。次いで、一対の把持片３４でフレーム１６の端部を把持した後、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段でフレーム１６をＸ軸方向に移動して、カセットテーブル４に載置されたカセット８から第一の仮受け手段３６にフレーム１６を搬入する。そして、一対の把持片３４によるフレーム１６の把持を解除して、第一の仮受け手段３６にフレーム１６を支持させる。なお、第一の搬入工程の際、一対の第一のガイドレール３８はフレーム１６を支持可能な支持位置に位置づけられている。また、第一の仮受け手段３６にフレーム１６が支持された際、ウエーハ１０が上側、粘着テープ１８が下側に位置している。
【0071】
第一の搬入工程を実施した後、第一の仮受け手段３６に支持されたフレーム１６を第一の反転手段４２の保持部５４で保持すると共にＸ軸方向の回転軸５２を１８０度回転してフレーム１６の表裏を反転させる第一の反転工程を実施する。
【0072】
第一の反転工程では、まず、第一の搬送手段４４のＹ軸送り手段およびＺ軸送り手段でＹ軸可動部材４８およびＺ軸可動部材５０を移動させ、第一の反転手段４２の吸引パッド５８を上に向けた保持部５４を、第一の仮受け手段３６の下方に位置づける。次いで、前記した第一の搬入工程を実施し、その後、第一の搬送手段４４のＺ軸送り手段で保持部５４を上昇させ、吸引パッド５８をフレーム１６に密着させる。次いで、吸引パッド５８に接続された吸引手段を作動させて吸引パッド５８に吸引力を生成し、吸引パッド５８でフレーム１６を吸引保持する。次いで、第一の搬送手段４４のＺ軸送り手段で保持部５４を更に上昇させ、吸引パッド５８で吸引保持したフレーム１６を第一の仮受け手段３６から上方に離間させる。そして、第一の反転手段４２のモータで回転軸５２を１８０度回転させ、吸引パッド５８で吸引保持したフレーム１６の表裏を反転させる。これによって、ウエーハ１０の表面１０ａが下を向くことになり、ウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置する。
【0073】
第一の反転工程を実施した後、第一の反転手段４２を第一の搬送手段４４でＹ軸方向に移動させ、第一の反転手段４２の保持部５４で保持したフレーム１６を第二の仮受け手段６２に搬送して支持させる第一の搬送工程を実施する。
【0074】
第一の搬送工程では、まず、第一の搬送手段４４のＹ軸送り手段で第一の反転手段４２をＹ軸方向に移動して、第一の反転手段４２の保持部５４を第二の仮受け手段６２の上方に搬送する。次いで、第一の搬送手段４４のＺ軸送り手段で保持部５４を下降させ、保持部５４の吸引パッド５８で吸引保持したフレーム１６を第二の仮受け手段６２の第二のガイドレール６０のフレーム保持面６０ａに接触させる。次いで、吸引パッド５８に接続された吸引手段の作動を停止させて吸引パッド５８の吸引力を解除し、第二の仮受け手段６２にフレーム１６を支持させる。なお、第二の仮受け手段６２にフレーム１６が支持された際、ウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置している。
【0075】
第一の搬送工程を実施した後、第二の仮受け手段６２に支持されたフレーム１６を第二の搬出入手段６４の一対の把持片７０で把持しＸ軸方向に移動して、第二の仮受け手段６２から第三の仮受け手段７２にフレーム１６を搬入する第二の搬入工程を実施する。
【0076】
第二の搬入工程では、まず、第二の搬出入手段６４のＸ軸送り手段でＸ軸可動部材６８を移動させ、第二の仮受け手段６２に支持されたフレーム１６の端部に一対の把持片７０を位置づける。次いで、一対の把持片７０でフレーム１６の端部を把持した後、第二の搬出入手段６４のＸ軸送り手段でフレーム１６をＸ軸方向に移動して、第二の仮受け手段６２から第三の仮受け手段７２の上段ガイドレール部８０または下段ガイドレール部８２にフレーム１６を搬入する。そして、一対の把持片７０によるフレーム１６の把持を解除して、上段ガイドレール部８０または下段ガイドレール部８２にフレーム１６を支持させる。なお、第二の搬入工程の際、上段ガイドレール部８０または下段ガイドレール部８２は、フレーム１６を支持可能な支持位置に位置づけられていると共に、第二の仮受け手段６２の第二のガイドレール６０の保持面６０ａと同じ高さに位置づけられている。また、第三の仮受け手段７２にフレーム１６が支持された際、ウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置している。
【0077】
第二の搬入工程を実施した後、第三の仮受け手段７２に支持されたフレーム１６をフレーム昇降手段８４で支持しＺ軸方向に上昇させ、フレーム１６とウエーハ１０との間にある粘着テープ１８を分割手段９６の円筒部９４で拡張しウエーハ１０を分割予定ライン１２に沿ってデバイス１４ごとの個々のチップに分割する分割工程を実施する。
【0078】
分割工程では、まず、第三の仮受け手段７２のガイドレール作動部７６で一対の第三のガイドレール７４の間隔を広げると共に、フレーム支持部９０を上昇させて、第三の仮受け手段７２からフレーム昇降手段８４のフレーム支持部９０にフレーム１６を受け渡す。次いで、図１１に示すとおり、複数のクランプ９２でフレーム１６をフレーム支持部９０に固定する。次いで、フレーム昇降手段８４の昇降部８８を作動させ、フレーム支持部９０に固定されたフレーム１６をＺ軸方向に上昇させることにより、図１２に示すとおり、フレーム１６とウエーハ１０との間にある粘着テープ１８を分割手段９６の円筒部９４で拡張しウエーハ１０を分割予定ライン１２に沿ってデバイス１４ごとの個々のチップに分割する。図示の実施形態では図１１および図１２に示すとおり、分割工程では、ウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置している。このように、粘着テープ１８に貼着されたウエーハ１０が下を向いた状態でウエーハ１０に外力を付与して個々のチップに分割することで、ウエーハ１０を個々のチップに分割する際に飛散する粉塵がチップの表面に付着することがなく、チップの品質の低下を防止することができる。
【0079】
分割工程を実施した後、デバイス１４ごとのチップに分割されたウエーハ１０を吸引テーブル９８で吸引保持してチップとチップの間隔を維持する吸引工程を実施する。
【0080】
吸引工程では、吸引テーブル９８の吸着チャック１０４の下面に吸引力を生成し、デバイス１４ごとのチップに分割されたウエーハ１０を吸引テーブル９８で吸引保持する。これによってチップとチップの間隔を、ウエーハ１０をチップに分割した時の間隔に維持することができる。
【0081】
吸引工程を実施した後、チップに分割されたウエーハ１０を吸引テーブル９８で吸引保持した状態のまま、チップに分割されたウエーハ１０とフレーム１６との間にある弛んだ粘着テープ１８をテープ収縮手段１００で加熱して収縮させるテープ収縮工程を実施する。
【0082】
テープ収縮工程では、まず、フレーム昇降手段８４の昇降部８８でフレーム支持部９０を下降させ、図１３に示すとおり、チップに分割されたウエーハ１０の高さにフレーム１６の高さを整合させる。この際、チップに分割されたウエーハ１０を吸引テーブル９８で吸引保持した状態を継続し、チップとチップの間隔をウエーハ１０の分割時の間隔に維持する。次いで、テープ収縮手段１００のヒーター１１０の上面から上方に向かって温風を噴出させ、チップに分割されたウエーハ１０とフレーム１６との間にある弛んだ粘着テープ１８を加熱して収縮させる。これによって、図１４に示すとおり、吸引テーブル９８の吸引力を解除しても、チップとチップの間隔がウエーハ１０の分割時の間隔に維持される。
【0083】
テープ収縮工程を実施した後、粘着テープ１８が収縮したフレーム１６をフレーム昇降手段８４から第二の仮受け手段６２に搬出する第一の搬出工程を実施する。
【0084】
第一の搬出工程では、まず、第三の仮受け手段７２のガイドレール昇降部で一対の第三のガイドレール７４を昇降させ、上段ガイドレール部８０の高さをフレーム１６の高さに整合させる。次いで、複数のクランプ９２によるフレーム１６の固定を解除する。次いで、ガイドレール作動部７６で一対の第三のガイドレール７４の間隔を通過位置から支持位置に狭めることにより、フレーム昇降手段８４のフレーム支持部９０から第三の仮受け手段７２の上段ガイドレール部８０にフレーム１６を受け渡す。
【0085】
次いで、第二の搬出入手段６４のＸ軸送り手段でＸ軸可動部材６８を移動させ、第三の仮受け手段７２に支持されたフレーム１６の端部に一対の把持片７０を位置づける。次いで、一対の把持片７０でフレーム１６の端部を把持した後、第二の搬出入手段６４のＸ軸送り手段でフレーム１６をＸ軸方向に移動して、第三の仮受け手段７２から第二の仮受け手段６２にフレーム１６を搬出する。そして、一対の把持片７０によるフレーム１６の把持を解除して、第二の仮受け手段６２にフレーム１６を支持させる。なお、第二の仮受け手段６２にフレーム１６が支持された際、ウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置している。
【0086】
なお、第二の仮受け手段６２から第三の仮受け手段７２にフレーム１６を搬入する上述の第二の搬入工程において、第二の仮受け手段６２に位置づけられチップに分割される前のウエーハ１０を支持しているフレーム１６を、第二の搬出入手段６４によって第二の仮受け手段６２から第三の仮受け手段７２の上段ガイドレール部８０に搬入すると共に、上段ガイドレール部８０に支持されたフレーム１６をフレーム昇降手段８４によって上昇させ分割手段９６によってウエーハ１０をチップに分割した後、上述の第一の搬出工程において、チップに分割されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６を下段ガイドレール部８２に支持させるようにしてもよい。また、第二の仮受け手段６２に位置づけられチップに分割される前の次のウエーハ１０（次に分割工程が実施されるウエーハ１０）を支持しているフレーム１６を第二の搬出入手段６４によって第二の仮受け手段６２から第三の仮受け手段７２の下段ガイドレール部８２に搬入すると共に、上段ガイドレール部８０に支持されチップに分割されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６を第二の搬出入手段６４によって第二の仮受け手段６２に搬出するようにしてもよい。
【0087】
詳述すると、チップに分割されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６を上段ガイドレール部８０に支持させると共に、第二の仮受け手段６２に位置づけられた分割前の次のウエーハ１０を支持しているフレーム１６を一対の把持片７０で把持して、第二の仮受け手段６２の第二のガイドレール６０の保持面６０ａと同じ高さに位置づけられている第三の仮受け手段７２の下段ガイドレール部８２に搬入する。次いで、第三の仮受け手段７２のガイドレール昇降部で一対の第三のガイドレール７４を下降させ、第二の仮受け手段６２の第二のガイドレール６０のフレーム保持面６０ａに上段ガイドレール部８０を整合させる。そして、下段ガイドレール部８２に支持された分割後のウエーハ１０を支持しているフレーム１６を一対の把持片７０で把持して、第三の仮受け手段７２の下段ガイドレール部８２から第二の仮受け手段６２に搬出する。このようにすることで、一対の把持片７０がフレーム１６を把持していない状態で、第二の搬出入手段６４のＸ軸可動部材６８が移動することがなく、生産性の向上を図ることができる。
【0088】
第一の搬出工程を実施した後、第二の搬出入手段６４によって第三の仮受け手段７２から第二の仮受け手段６２に搬出され粘着テープ１８が収縮したフレーム１６（分割後のウエーハ１０を支持しているフレーム１６）を第一の仮受け手段３６まで第二の搬送手段１１２によって搬送する第二の搬送工程を実施する。
【0089】
第二の搬送工程では、まず、第二の搬送手段１１２のＹ軸送り手段でＹ軸可動部材１１６を移動させ、第二の仮受け手段６２に支持されたフレーム１６の上方に第二の搬送手段１１２の保持部１２０を位置づける。次いで、第二の搬送手段１１２のＺ軸送り手段で保持部１２０を下降させ、吸引パッド１２４をフレーム１６に密着させると共に、吸引パッド１２４でフレーム１６を吸引保持する。次いで、第二の搬送手段１１２のＺ軸送り手段で保持部１２０を上昇させ、吸引パッド１２４で吸引保持したフレーム１６を第二の仮受け手段６２から上方に離間させる。
【0090】
次いで、第二の搬送手段１１２のＹ軸送り手段で保持部１２０を第一の仮受け手段３６の上方に位置づける。次いで、第二の搬送手段１１２のＺ軸送り手段で保持部１２０を下降させ、吸引パッド１２４で吸引保持したフレーム１６を第一の仮受け手段３６に接触させる。次いで、吸引パッド１２４の吸引力を解除し、第一の仮受け手段３６にフレーム１６を支持させる。なお、第一の仮受け手段３６にフレーム１６が支持された際、チップに分割されたウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置している。
【0091】
図示の実施形態では、第二の搬送工程を実施した後、第一の仮受け手段３６に搬送されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６を洗浄手段１２６に搬入する第三の搬入工程を実施する。なお、洗浄手段１２６によるウエーハ１０の洗浄を省略する場合には、第二の搬送工程を実施した後、第一の仮受け手段３６に搬送されたフレーム１６を第一の搬出入手段２６でカセット８に搬出するようにしてもよい。
【0092】
第三の搬入工程では、まず、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でＸ軸可動部材３０およびＺ軸可動部材３２を移動させ、第一の仮受け手段３６に搬送されたフレーム１６を保持可能な位置に第三の搬出入手段１２８の一対の保持片１３０を位置づける。次いで、一対の保持片１３０でフレーム１６を保持した後、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でフレーム１６をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動して、第一の仮受け手段３６から洗浄手段１２６の保持部１３２の下面にフレーム１６を搬入する。この際、保持部１３２の吸着チャック１３８の下面に、チップに分割されたウエーハ１０を位置づける。次いで、吸着チャック１３８で粘着テープ１８側からウエーハ１０を吸引保持すると共に、複数のクランプ１４０でフレーム１６を保持板１３６に固定する。そして、一対の保持片１３０によるフレーム１６の保持を解除し、保持部１３２にウエーハ１０およびフレーム１６を保持させる。なお、保持部１３２にウエーハ１０およびフレーム１６が保持された際、ウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置している。
【0093】
第三の搬入工程を実施した後、チップに分割されたウエーハ１０を洗浄する洗浄工程を実施する。
【0094】
洗浄工程では、まず、モータ１３４で保持板１３６を回転させつつ、チップに分割されたウエーハ１０に向かって洗浄水噴射手段から洗浄水を噴射する。これによって、ウエーハ１０を洗浄することができると共に、保持板１３６の回転による遠心力でウエーハ１０から洗浄水を除去することができる。次いで、モータ１３４で保持板１３６を回転させつつ、ウエーハ１０に向かって乾燥空気噴射手段から乾燥空気を噴射することにより、保持板１３６の回転による遠心力では除去しきれなかった洗浄水をウエーハ１０から除去してウエーハ１０を乾燥させることができる。このような洗浄工程はウエーハ１０を下に向けた状態で実施するため、洗浄工程の際に生じる汚れがチップに残留することがない。
【0095】
洗浄工程を実施した後、洗浄済みのウエーハ１０を支持しているフレーム１６を洗浄手段１２６から第一の仮受け手段３６に搬出する第二の搬出工程を実施する。
【0096】
第二の搬出工程では、まず、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でＸ軸可動部材３０およびＺ軸可動部材３２を移動させ、洗浄手段１２６の保持部１３２に保持されているフレーム１６を保持可能な位置に第三の搬出入手段１２８の一対の保持片１３０を位置づける。次いで、一対の保持片１３０でフレーム１６を保持する。次いで、洗浄手段１２６の保持部１３２の吸着チャック１３８の吸引力を解除すると共に、複数のクランプ１４０によるフレーム１６の固定を解除し、第三の搬出入手段１２８にフレーム１６を受け渡す。次いで、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でフレーム１６をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動して、洗浄手段１２６から第一の仮受け手段３６にフレーム１６を搬出する。そして、一対の保持片１３０によるフレーム１６の保持を解除して、第一の仮受け手段３６にフレーム１６を支持させる。なお、第一の仮受け手段３６にフレーム１６が支持された際、ウエーハ１０が下側、粘着テープ１８が上側に位置している。
【0097】
第二の搬出工程を実施した後、第三の搬出入手段１２８によって第一の仮受け手段３６に搬出された洗浄済みのウエーハ１０を支持しているフレーム１６を第二の反転手段１４６の保持部１７０で保持すると共に、Ｘ軸方向の回転軸１６８を１８０度回転してフレーム１６の表裏を反転させ透明テーブル１４４にフレーム１６を載置する第二の反転工程を実施する。
【0098】
第二の反転工程では、まず、第一の仮受け手段３６の下方に位置する第二の反転手段１４６を昇降手段１４８で上昇させ、第一の仮受け手段３６に搬出された洗浄済みのウエーハ１０を支持しているフレーム１６に一方の保持部１７４または他方の保持部１７６を密着させると共に、一方の保持部１７４または他方の保持部１７６でフレーム１６を吸引保持する。次いで、第一の仮受け手段３６のガイドレール開閉部４０で、フレーム１６のＺ軸方向の通過を許容する許容位置まで一対の第一のガイドレール３８の間隔を広げ、第一の仮受け手段３６から第二の反転手段１４６にフレーム１６を受け渡す。次いで、第二の反転手段１４６のモータで回転軸１６８を１８０度回転させ、一方の保持部１７４または他方の保持部１７６で吸引保持したフレーム１６の表裏を反転させる。これによって、ウエーハ１０の表面１０ａが上を向くことになり、ウエーハ１０が上側に位置し、粘着テープ１８が下側に位置することになる。次いで、第二の反転手段１４６を昇降手段１４８で下降させ、第一の仮受け手段３６の直下に位置している透明テーブル１４４の上面にフレーム１６を接触させる。この際、チップに分割されたウエーハ１０は透明テーブル１４４の透明板１５４の上方に位置する。次いで、一方の保持部１７４または他方の保持部１７６の吸引力を解除し、透明テーブル１４４にフレーム１６を載置する。そして、透明テーブル１４４のフレーム吸引孔１５６に吸引力を生成し、透明テーブル１４４の上面でフレーム１６を吸引保持する。
【0099】
第二の反転工程を実施した後、第二の反転手段１４６によって表裏が反転しウエーハ１０が上を向いたフレーム１６を載置した透明テーブル１４４を第一の仮受け手段３６の直下から第二の仮受け手段６２の方向にテーブル移動手段１５０によって移動させ、チャンバー１７８の下方かつ紫外線照射手段１８８の上方に位置づける第一のテーブル移動工程を実施する。
【0100】
第一のテーブル移動工程を実施した後、テーブル移動手段１５０によって移動した透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６に支持されたウエーハ１０をチャンバー１７８で覆いチャンバー１７８内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程を実施する。
【0101】
不活性ガス供給工程では、まず、チャンバー昇降手段でチャンバー１７８を下降させ、図１５に示すとおり、チャンバー１７８のスカート壁１８２の下端を透明テーブル１４４の上面に接触させる。これによって、透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６に支持されたウエーハ１０を天面壁１８０およびスカート壁１８２で覆うことができる。次いで、不活性ガス供給手段を作動させ、チャンバー１７８内に不活性ガス（たとえば窒素（Ｎ２）ガス）を供給し、大気開放孔１８６からチャンバー１７８内の酸素（Ｏ２）を排出する。
【0102】
不活性ガス供給工程を実施した後、フレーム１６に貼着された粘着テープ１８に紫外線を照射する紫外線照射工程を実施する。
【0103】
紫外線照射工程では、フレーム１６に貼着された粘着テープ１８に紫外線照射手段１８８の紫外線光源から紫外線を照射し、粘着テープ１８の粘着力を低下させる。これによって、粘着テープ１８からチップをピックアップする工程において、円滑にチップをピックアップすることができる。また、図示の実施形態では、チャンバー１７８内に不活性ガスを供給し、チャンバー１７８内から酸素を排出しているので、粘着テープ１８の粘着層と酸素との反応による粘着層の粘着性が維持されやすくなることを抑制し、効果的に粘着テープ１８の粘着力を低下させることができる。そして、粘着テープ１８の粘着力を低下させた後、チャンバー１７８内への不活性ガスの供給を停止すると共に、チャンバー昇降手段でチャンバー１７８を上昇させる。
【0104】
紫外線照射工程を実施した後、紫外線照射手段１８８によって粘着テープ１８に紫外線が照射されウエーハ１０が上を向いたフレーム１６を載置した透明テーブル１４４をテーブル移動手段１５０によって第一の仮受け手段３６の直下に位置づける第二のテーブル移動工程を実施する。
【0105】
第二のテーブル移動工程を実施した後、透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６を第二の反転手段１４６の保持部１７０で保持すると共にＸ軸方向の回転軸１６８を１８０度回転して、保持部１７０で保持したフレーム１６を第一の反転手段４２に保持させる第三の反転工程を実施する。
【0106】
第三の反転工程では、まず、第二の反転手段１４６を昇降手段１４８で下降させ、透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６に第二の反転手段１４６の一方の保持部１７４または他方の保持部１７６を密着させると共に、一方の保持部１７４または他方の保持部１７６でフレーム１６を吸引保持する。次いで、透明テーブル１４４のフレーム吸引孔１５６の吸引力を解除する。次いで、第二の反転手段１４６の保持部１７０が１８０度回転可能な程度に、第二の反転手段１４６を昇降手段１４８で上昇させる。次いで、第二の反転手段１４６のモータで回転軸１６８を１８０度回転させ、一方の保持部１７４または他方の保持部１７６で吸引保持したフレーム１６の表裏を反転させる。これによって、ウエーハ１０の表面１０ａが下を向くことになり、ウエーハ１０が下側に位置し、粘着テープ１８が上側に位置することになる。
【0107】
次いで、ウエーハ１０を保持している第二の反転手段１４６の上方に第一の搬送手段４４のＹ軸送り手段で第一の反転手段４２を位置づけると共に、第一の反転手段４２の吸引パッド５８を下に向ける。次いで、第一の搬送手段４４のＺ軸送り手段で第一の反転手段４２を下降させ、第二の反転手段１４６に保持されたフレーム１６に第一の反転手段４２の吸引パッド５８を密着させると共に、吸引パッド５８でフレーム１６を吸引保持する。第一の反転手段４２が下降する際、第一の仮受け手段３６の第一のガイドレール３８はガイドレール開閉部４０によって、フレーム１６のＺ軸方向の通過を許容する許容位置に位置づけられており、第一の反転手段４２は一対の第一のガイドレール３８間を通過する。そして、第二の反転手段１４６の一方の保持部１７４または他方の保持部１７６の吸引力を解除し、第一の反転手段４２にフレーム１６を保持させる。
【0108】
なお、上述の第三の反転工程において、紫外線照射手段１８８によって粘着テープ１８に紫外線が照射されウエーハ１０が上を向いたフレーム１６を載置した透明テーブル１４４がテーブル移動手段１５０によって第一の仮受け手段３６の直下に位置づけられた際、透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６（紫外線照射工程が実施されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６）を第二の反転手段１４６の一方の保持部１７４で保持すると共に、第一の仮受け手段３６に支持された洗浄済みのウエーハ１０を支持している次のフレーム１６（次に紫外線照射工程が実施されるウエーハ１０を支持しているフレーム１６）を第二の反転手段１４６の他方の保持部１７６で保持し、Ｘ軸方向の回転軸１６８を１８０度回転して一方の保持部１７４で保持したフレーム１６を第一の反転手段４２に保持させ、他方の保持部１７６で保持した次のフレーム１６を透明テーブル１４４に載置するようにしてもよい。
【0109】
詳述すると、まず、第二の反転手段１４６の他方の保持部１７６を上に向け、第二の反転手段１４６を昇降手段１４８で上昇させ、第一の仮受け手段３６に支持された洗浄済みのウエーハ１０を支持している次のフレーム１６に他方の保持部１７６を密着させると共に、他方の保持部１７６で次のフレーム１６を吸引保持する。次いで、第一の仮受け手段３６のガイドレール開閉部４０で、フレーム１６のＺ軸方向の通過を許容する許容位置まで一対の第一のガイドレール３８の間隔を広げ、第一の仮受け手段３６から第二の反転手段１４６にフレーム１６を受け渡す。次いで、第二の反転手段１４６を昇降手段１４８で下降させ、透明テーブル１４４に載置されたフレーム１６に第二の反転手段１４６の一方の保持部１７４を密着させると共に、一方の保持部１７４でフレーム１６を吸引保持する。次いで、第二の反転手段１４６の保持部１７０が１８０度回転可能な程度に、昇降手段１４８で第二の反転手段１４６を上昇させる。
【0110】
次いで、第二の反転手段１４６のモータで回転軸１６８を１８０度回転させ、一方の保持部１７４で吸引保持したフレーム１６を上側に位置づけると共に、他方の保持部１７６で吸引保持したフレーム１６を下側に位置づける。次いで、第二の反転手段１４６を昇降手段１４８で下降させ、第一の仮受け手段３６の直下に位置している透明テーブル１４４の上面に他方の保持部１７６で吸引保持したフレーム１６を接触させる。次いで、一方の保持部１７４の吸引力を解除し、透明テーブル１４４にフレーム１６を載置する。
【0111】
次いで、第一の搬送手段４４のＺ軸送り手段で第一の反転手段４２を下降させ、第二の反転手段１４６の一方の保持部１７４に吸引保持されたフレーム１６に第一の反転手段４２の吸引パッド５８を密着させると共に、吸引パッド５８でフレーム１６を吸引保持する。そして、第二の反転手段１４６の一方の保持部１７４の吸引力を解除し、第一の反転手段４２にフレーム１６を保持させる。このようにすることで、紫外線照射工程が実施されたウエーハ１０を支持しているフレーム１６についての第三の反転工程と、次に紫外線照射工程が実施されるウエーハ１０を支持しているフレーム１６についての第二の反転工程とを効率よく実施することができ、生産性の向上を図ることができる。
【0112】
第三の反転工程を実施した後、第一の反転手段４２で保持したフレーム１６をＸ軸方向の回転軸５２で１８０度回転して第一の仮受け手段３６に支持させる第四の反転工程を実施する。
【0113】
第四の反転工程では、まず、第一の反転手段４２のモータで回転軸５２を１８０度回転させ、吸引パッド５８で吸引保持したフレーム１６の表裏を反転させる。これによって、ウエーハ１０の表面１０ａが上を向くことになり、ウエーハ１０が上側に位置し、粘着テープ１８が下側に位置する。次いで、第一の搬送手段４４のＺ軸送り手段で第一の反転手段４２を上昇させ、許容位置に位置づけられている一対の第一のガイドレール３８間を通過させ、第一の反転手段４２で保持したフレーム１６を第一の仮受け手段３６の上方に位置づける。次いで、ガイドレール開閉部４０で一対の第一のガイドレール３８を支持位置に位置づける。次いで、第一の搬送手段４４のＺ軸送り手段で第一の反転手段４２を下降させ、第一の反転手段４２で保持したフレーム１６を一対の第一のガイドレール３８に接触させる。そして、吸引パッド５８の吸引力を解除し、第一の仮受け手段３６にフレーム１６を支持させる。
【0114】
第四の反転工程を実施した後、第一の仮受け手段３６に支持されたフレーム１６をカセット８に搬出する第三の搬出工程を実施する。
【0115】
第三の搬入工程では、まず、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でＸ軸可動部材３０およびＺ軸可動部材３２を移動させ、第一の仮受け手段３６で支持したフレーム１６の端部（カセット８から遠い方のＸ軸方向端部）に一対の把持片３４を位置づける。次いで、一対の把持片３４でフレーム１６の端部を把持した後、第一の搬出入手段２６のＸ軸送り手段およびＺ軸送り手段でフレーム１６をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動して、第一の仮受け手段３６からカセット８にフレーム１６を搬出して収納する。そして、一対の把持片３４によるフレーム１６の把持を解除し、カセット８にフレーム１６を支持させる。なお、カセット８にフレーム１６が収納された際、ウエーハ１０が上側、粘着テープ１８が下側に位置している。
【0116】
以上のとおりであり、図示の実施形態のウエーハ分割装置２においては、粘着テープ１８に貼着されたウエーハ１０が下を向いた状態でウエーハ１０に外力を付与して個々のチップに分割するので、ウエーハ１０を個々のチップに分割する際に飛散する粉塵がチップの表面に付着することがなく、チップの品質の低下を防止することができる。
【0117】
なお、ウエーハ分割装置２には、さらに、第二の仮受け手段６２を二等分するＹ軸を対称軸として、第二の搬出入手段６４と同じ構成を有する鏡構造の第二の搬出入手段と、第三の仮受け手段７２と同じ構成を有する鏡構造の第三の仮受け手段と、フレーム昇降手段８４と同じ構成を有する鏡構造のフレーム昇降手段と、分割手段９６と同じ構成を有する鏡構造の分割手段と、吸引テーブル９８と同じ構成を有する鏡構造の吸引テーブルと、テープ収縮手段１００と同じ構成を有する鏡構造のテープ収縮手段とが配設されていてもよい。これによって、第二の仮受け手段６２から鏡構造の第三の仮受け手段にフレーム１６を搬入する第二の搬入工程と、分割工程と、吸引工程と、テープ収縮工程と、粘着テープ１８が収縮したフレーム１６を鏡構造のフレーム昇降手段から第二の仮受け手段６２に搬出する第一の搬出工程とを、鏡構造の第二の搬出入手段と、鏡構造の第三の仮受け手段と、鏡構造のフレーム昇降手段と、鏡構造の分割手段と、鏡構造の吸引テーブルと、鏡構造のテープ収縮手段とで実施することができるので、生産性の向上を図ることができる。
【0118】
なお、図示の実施形態のウエーハ分割装置２においては、第一・第二の反転手段４２、１４６および第一・第二の搬送手段４４、１１２を有する例を説明したが、ウエーハ分割装置２は第一の反転手段４２および第一の搬送手段４４を含んでいなくてもよい。すなわち、第一の反転工程を第二の反転手段１４６によって実施すると共に、第一の搬送工程を第二の搬送手段１１２によって実施するようにしてもよい。具体的には、第一の反転工程を実施する際、第一の仮受け手段３６に支持されたフレーム１６を第二の反転手段１４６の保持部１７０で保持すると共にＸ軸方向の回転軸１６８を１８０度回転してフレーム１６の表裏を反転させ、また、第一の搬送工程を実施する際、第二の反転手段１４６の保持部１７０から第二の搬送手段１１２の保持部１２０によってフレーム１６を受け取り、保持部１２０で保持したフレーム１６を第二の仮受け手段６２に搬送して支持させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0119】
２：ウエーハ分割装置
４：カセットテーブル
８：カセット
１０：ウエーハ
１０ａ：ウエーハの表面
１０ｂ：ウエーハの裏面
１２：分割予定ライン
１６：フレーム
１６ａ：フレームの開口部
１８：粘着テープ
２６：第一の搬出入手段
３６：第一の仮受け手段
３８：第一のガイドレール（第一の仮受け手段）
４０：ガイドレール開閉部（第一の仮受け手段）
４２：第一の反転手段
４４：第一の搬送手段
５２：回転軸（第一の反転手段）
５４：保持部（第一の反転手段）
６０：第二のガイドレール（第二の仮受け手段）
６２：第二の仮受け手段
６４：第二の搬出入手段
７２：第三の仮受け手段
７４：第三のガイドレール（第三の仮受け手段）
７６：ガイドレール作動部（第三の仮受け手段）
８０：上部片（第三のガイドレールの上段ガイドレール部）
８２：下部片（第三のガイドレールの下段ガイドレール部）
８４：フレーム昇降手段
９４：円筒部
９６：分割手段
９８：吸引テーブル
１００：テープ収縮手段
１１２：第二の搬送手段
１２６：洗浄手段
１２８：第三の搬出入手段
１４４：透明テーブル
１４６：第二の反転手段
１４８：昇降手段
１５０：テーブル移動手段
１５４：透明板（透明テーブル）
１７０：保持部（第二の反転手段）
１７４：吸引パッド（第二の反転手段の一方の保持部）
１７６：吸引パッド（第二の反転手段の他方の保持部）
１７８：チャンバー
１８８：紫外線照射手段
４：カセットテーブル
８：カセット
１０：ウエーハ
１０ａ：ウエーハの表面
１０ｂ：ウエーハの裏面
１２：分割予定ライン
１６：フレーム
１６ａ：フレームの開口部
１８：粘着テープ
２６：第一の搬出入手段
３６：第一の仮受け手段
３８：第一のガイドレール（第一の仮受け手段）
４０：ガイドレール開閉部（第一の仮受け手段）
４２：第一の反転手段
４４：第一の搬送手段
５２：回転軸（第一の反転手段）
５４：保持部（第一の反転手段）
６０：第二のガイドレール（第二の仮受け手段）
６２：第二の仮受け手段
６４：第二の搬出入手段
７２：第三の仮受け手段
７４：第三のガイドレール（第三の仮受け手段）
７６：ガイドレール作動部（第三の仮受け手段）
８０：上部片（第三のガイドレールの上段ガイドレール部）
８２：下部片（第三のガイドレールの下段ガイドレール部）
８４：フレーム昇降手段
９４：円筒部
９６：分割手段
９８：吸引テーブル
１００：テープ収縮手段
１１２：第二の搬送手段
１２６：洗浄手段
１２８：第三の搬出入手段
１４４：透明テーブル
１４６：第二の反転手段
１４８：昇降手段
１５０：テーブル移動手段
１５４：透明板（透明テーブル）
１７０：保持部（第二の反転手段）
１７４：吸引パッド（第二の反転手段の一方の保持部）
１７６：吸引パッド（第二の反転手段の他方の保持部）
１７８：チャンバー
１８８：紫外線照射手段
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
