(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】2024-09-26
(45)【発行日】2024-10-04
(54)【発明の名称】拡張装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/301 20060101AFI20240927BHJP
【ＦＩ】
H01L21/78 X
H01L21/78 W
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2021016742
(22)【出願日】2021-02-04
(65)【公開番号】P2022119535
(43)【公開日】2022-08-17
【審査請求日】2023-12-27
(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】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】服部 篤
(72)【発明者】
【氏名】政田 孝行
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－２６５４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１５１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０３－１１８６０９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１８－６７６６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第５６２８６７３（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２０１０３７（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】
分割予定ラインを備える被加工物が貼着されたエキスパンドシートの外周縁が環状フレームの一方の面に貼着されたフレームユニットの、該エキスパンドシートを拡張する拡張装置であって、該フレームユニットが固定される環状フレーム固定部と、
該環状フレーム固定部に固定された該フレームユニットの該被加工物と該環状フレームの間のエキスパンドシートの環状領域に接触する接触部と、
該接触部を被加工物と直交する方向に移動させ該エキスパンドシートを突き上げて拡張する突き上げ部と、
該環状フレームの厚さを検出する検出部と、
該突き上げ部の突き上げ条件を登録する登録部を備え、該突き上げ部と該検出部とを制御する制御部と、を有し、
該環状フレーム固定部は、
該環状フレームの他方の面が突き当たる突き当て面と、該突き当て面と該環状フレームを挟持する挟持部と、を有し、
該登録部は、
該突き上げ条件として、該挟持部側から該接触部が該突き当て面を通り過ぎて該エキスパンドシートを突き上げた際の該接触部と該突き当て面との距離と、該突き上げ条件設定時に用いられた該環状フレームの厚さである基準厚さとが登録され、
該制御部は、
該検出部が検出した該環状フレームの厚さと該基準厚さとを比較し、算出された差に応じて、該突き上げ条件の該接触部と該突き当て面との距離を調整することを特徴とする拡張装置。
【請求項2】
該検出部は、該突き当て面に該環状フレームが突き当たった状態で、該環状フレームの該一方の面、又は該挟持部の位置を測定し、該環状フレームの厚さを算出する請求項１に記載の拡張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、拡張装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスチップを製造する工程で、半導体デバイスウェーハを環状フレームにダイシングテープ（エキスパンドシート）で固定し、レーザー光線で分割予定ラインに沿った改質層を形成してから、エキスパンドシートを拡張させ、改質層を破断起点にウェーハをデバイスチップに分割する技術が使われている。
【0003】
また、半導体デバイスウェーハの裏面にエキスパンドシートに重ねてＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が貼られた状態で、ＤＡＦを冷却しながらエキスパンドシートを拡張させ、ＤＡＦをデバイスチップに合わせて破断する技術も用いられている。
【0004】
拡張を行う拡張装置は、環状フレームを固定した状態でウェーハ外周のエキスパンドシートを接触部で突き上げる事でエキスパンドシートを拡張する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第５７９１８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１等に示された拡張装置は、突き上げ量が足りないと、破断不足が発生し、突き上げ量が多すぎるとエキスパンドシートが破断してしまうため、突き上げ量の調整は非常に重要な条件となる。
【0007】
接触部の移動量は、環状フレームを抑えるフレーム固定部に対して設定される。そのため、環状フレームの厚さが薄いと突き上げ量は小さくなり、環状フレームの厚さが厚いと突き上げ量が大きくなる。このような理由から、１つの工程で厚さの異なる環状フレームが混在されている場合、拡張装置でのシートの拡張量が変わってしまう恐れがあった。
【0008】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エキスパンドシートの拡張量のばらつきを抑制することができる拡張装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の拡張装置は、分割予定ラインを備える被加工物が貼着されたエキスパンドシートの外周縁が環状フレームの一方の面に貼着されたフレームユニットの、該エキスパンドシートを拡張する拡張装置であって、該フレームユニットが固定される環状フレーム固定部と、該環状フレーム固定部に固定された該フレームユニットの該被加工物と該環状フレームの間のエキスパンドシートの環状領域に接触する接触部と、該接触部を被加工物と直交する方向に移動させ該エキスパンドシートを突き上げて拡張する突き上げ部と、該環状フレームの厚さを検出する検出部と、該突き上げ部の突き上げ条件を登録する登録部を備え、該突き上げ部と該検出部とを制御する制御部と、を有し、該環状フレーム固定部は、該環状フレームの他方の面が突き当たる突き当て面と、該突き当て面と該環状フレームを挟持する挟持部と、を有し、該登録部は、該突き上げ条件として、該挟持部側から該接触部が該突き当て面を通り過ぎて該エキスパンドシートを突き上げた際の該接触部と該突き当て面との距離と、該突き上げ条件設定時に用いられた該環状フレームの厚さである基準厚さとが登録され、該制御部は、該検出部が検出した該環状フレームの厚さと該基準厚さとを比較し、算出された差に応じて、該突き上げ条件の該接触部と該突き当て面との距離を調整することを特徴とする。
【0010】
前記拡張装置において、該検出部は、該突き当て面に該環状フレームが突き当たった状態で、該環状フレームの該一方の面、又は該挟持部の位置を測定し、該環状フレームの厚さを算出しても良い。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、エキスパンドシートの拡張量のばらつきを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【0014】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る拡張装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る拡張装置の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る拡張装置の加工対象のフレームユニットの一例を示す斜視図である。図３は、実施形態１に係る拡張装置がフレームユニットのエキスパンドシートを拡張した状態を模式的に一部断面で示す要部の側面図である。図４は、図１に示された拡張装置にフレームユニットを搬入する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図５は、図１に示された拡張装置の環状フレーム固定部でフレームユニットを固定する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図６は、図１に示された拡張装置の固定したフレームユニットの環状フレームの厚さを検出する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図７は、図１に示された拡張装置の固定したフレームユニットのエキスパンドシートを拡張した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図８は、図７に示された拡張装置のフレームユニットの環状フレームの厚さが薄い状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図９は、図７に示された拡張装置のフレームユニットの環状フレームの厚さが厚い状態を模式的に一部断面で示す側面図である。
本発明の実施形態１に係る拡張装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る拡張装置の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る拡張装置の加工対象のフレームユニットの一例を示す斜視図である。図３は、実施形態１に係る拡張装置がフレームユニットのエキスパンドシートを拡張した状態を模式的に一部断面で示す要部の側面図である。図４は、図１に示された拡張装置にフレームユニットを搬入する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図５は、図１に示された拡張装置の環状フレーム固定部でフレームユニットを固定する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図６は、図１に示された拡張装置の固定したフレームユニットの環状フレームの厚さを検出する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図７は、図１に示された拡張装置の固定したフレームユニットのエキスパンドシートを拡張した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図８は、図７に示された拡張装置のフレームユニットの環状フレームの厚さが薄い状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図９は、図７に示された拡張装置のフレームユニットの環状フレームの厚さが厚い状態を模式的に一部断面で示す側面図である。
【0015】
実施形態１に係る図１に示す拡張装置１は、図２に示すフレームユニット２００のエキスパンドシート２０１を面方向に拡張する装置である。フレームユニット２００は、図２に示すように、被加工物であるウェーハ２０２と、ウェーハ２０２が貼着されたエキスパンドシート２０１と、ウェーハ２０２の外径よりも内径が大きな円環状に形成されかつエキスパンドシート２０１の外周縁が貼着された環状フレーム２０３とを備える。フレームユニット２００は、ウェーハ２０２が貼着されたエキスパンドシート２０１の外周縁が環状フレーム２０３の一方の面２０３－１に貼着されたものである。
【0016】
実施形態１では、ウェーハ２０２は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素又はＳｉＣ（炭化ケイ素）などを基板とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等である。ウェーハ２０２は、図２に示すように、格子状の複数の分割予定ライン２０４を表面２０５に備える。ウェーハ２０２は、分割予定ライン２０４で区画された表面２０５の各領域にそれぞれデバイス２０６を有している。ウェーハ２０２は、表面２０５の裏側の裏面２０７にエキスパンドシート２０１が貼着され、エキスパンドシート２０１の外周縁に環状フレーム２０３が貼着されて、基板の内部に破断起点である改質層２０８が分割予定ライン２０４に沿って形成されている。
【0017】
なお、改質層２０８とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。改質層２０８は、ウェーハ２０２の基板の他の箇所よりも機械的な強度が低い。
【0018】
エキスパンドシート２０１は、伸縮性を有する樹脂から構成され、加熱されると収縮する熱収縮性を有する。エキスパンドシート２０１は、ウェーハ２０２よりも大径な円板状に形成され、かつ、伸縮性及び熱収縮性を有する合成樹脂から構成された基材層と、基材層上に積層されかつウェーハ２０２に貼着するとともに伸縮性、粘着力及び熱収縮性を有する合成樹脂から構成された粘着層とを備える。
【0019】
図１に示す拡張装置１は、フレームユニット２００のエキスパンドシート２０１を面方向に拡張して、破断起点として改質層２０８が形成されたウェーハ２０２を分割予定ライン２０４に沿って個々の図２に示すデバイスチップ２１０に分割する装置である。なお、デバイスチップ２１０は、分割予定ライン２０４に沿って分割された基板の一部と、基板の表面に形成されたデバイス２０６とを備える。
【0020】
拡張装置１は、図１に示すように、環状フレーム固定部１０と、搬送ユニット３０と、突き上げ部４０と、検出部５０と、制御ユニット６０とを備える。
【0021】
環状フレーム固定部１０は、フレームユニット２００の環状フレーム２０３を固定するものである。環状フレーム固定部１０は、挟持部１１と、押さえ部２１とを備える。挟持部１１は、平面形状が円形の開口部１２が上面１３の中央に開口し、かつ上面１３が水平方向と平行に平坦に形成された板状に形成されている。挟持部１１の開口部１２の内径は、環状フレーム２０３の内径と等しく形成されている。挟持部１１は、開口部１２内に突き上げ部４０の円盤状の保持テーブル４２を配置し、開口部１２が保持テーブル４２と同軸に配置されている。
【0022】
挟持部１１は、上面１３の四隅に水平方向に移動自在に設けられ、かつ水平方向に移動することにより環状フレーム２０３の位置を調整して、ウェーハ２０２を保持テーブル４２の保持面４５と同軸となる位置に位置決めするセンタリングガイド１４が設けられている。
【0023】
また、挟持部１１は、シリンダ１５により鉛直方向と平行なＺ軸方向に昇降自在に設けられている。即ち、挟持部１１は、シリンダ１５の伸縮自在なロッド１６の先端に取り付けられてシリンダ１５のロッド１６が伸縮することでＺ軸方向に昇降自在に設けられている。なお、シリンダ１５は、挟持部１１がフレームユニット２００の環状フレーム２０３及びエキスパンドシート２０１の外周縁を介して押さえ部２１に突き当たる（即ち、挟持部１１が環状フレーム２０３及びエキスパンドシート２０１の外周縁を押さえ部２１との間に挟持する）と、停止するエアシリンダである。
【0024】
押さえ部２１は、挟持部１１とほぼ同寸法の板状に形成され、中央に開口部１２と同寸法の円形の開口部２２が設けられている。押さえ部２１は、シリンダ２５のピストンロッド２６の先端に取り付けられ、ピストンロッド２６が水平方向と平行なＹ軸方向に沿ってシリンダ２５から伸縮することにより、挟持部１１の上方の位置と、挟持部１１の上方から退避した位置とに亘って移動自在である。押さえ部２１は、四隅にセンタリングガイド１４が侵入可能な長孔２４が設けられている。
【0025】
環状フレーム固定部１０は、押さえ部２１が挟持部１１の上方から退避した位置に位置付けられ、センタリングガイド１４同士が互いに離れた状態で、挟持部１１の上面１３に搬送ユニット３０により搬送されてきたフレームユニット２００の環状フレーム２０３が載置される。環状フレーム固定部１０は、センタリングガイド１４同士を近づけて、フレームユニット２００のウェーハ２０２を位置決めする。
【0026】
環状フレーム固定部１０は、図３に示すように、押さえ部２１を挟持部１１の上方に位置付け、挟持部１１がシリンダ１５により上昇されて、フレームユニット２００の環状フレーム２０３及びエキスパンドシート２０１の外周縁を挟持部１１と押さえ部２１の下面である突き当て面２３との間で挟持して固定する。このとき、押さえ部２１の下面である突き当て面２３は、環状フレーム２０３の他方の面２０３－２が突き当たる。また、挟持部１１は、突き当て面２３との間に環状フレーム２０３及びエキスパンドシート２０１の外周縁を挟持する。
【0027】
また、環状フレーム固定部１０は、挟持部１１を上昇させて、突き当て面２３と挟持部１１との間に環状フレーム２０３を挟持することで、フレームユニット２００を固定する。このために、環状フレーム固定部１０は、固定したフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さに応じて、挟持部１１のＺ軸方向の高さが変化することとなる。
【0028】
搬送ユニット３０は、フレームユニット２００の環状フレーム２０３を吸引保持して、環状フレーム２０３を環状フレーム固定部１０の挟持部１１の上面１３上に載置して、フレームユニット２００を搬入する。また、搬送ユニット３０は、環状フレーム固定部１０の挟持部１１の上面１３上のフレームユニット２００の環状フレーム２０３を吸引保持して、フレームユニット２００を搬出する。
【0029】
突き上げ部４０は、環状フレーム固定部１０に固定されたフレームユニット２００のエキスパンドシート２０１を突き上げて、エキスパンドシート２０１を面方向に拡張するものである。突き上げ部４０は、拡張ドラム４１と、保持テーブル４２と、接触部であるコロ部材４３とを備える。
【0030】
拡張ドラム４１は、円筒状に形成され、外径が挟持部１１の上面１３に載置される環状フレーム２０３の内径よりも小さく、内径がエキスパンドシート２０１に貼着されるウェーハ２０２の外径よりも大きく形成されている。拡張ドラム４１は、環状フレーム固定部１０の開口部１２，２２と同軸に配置されている。拡張ドラム４１の上端には、コロ部材４３（図３等に示す）が回転自在に取り付けられている。
【0031】
拡張ドラム４１は、モータ４４の出力軸に取り付けられ、モータ４４が出力軸を鉛直方向と平行な軸心回りに回転することにより鉛直方向と平行なＺ軸方向に昇降する。実施形態１では、拡張ドラム４１は、モータ４４によりコロ部材４３の上端が環状フレーム２０３を固定した環状フレーム固定部１０の挟持部１１の上面１３よりも下側に位置する位置と、コロ部材４３の上端が環状フレーム２０３を固定した環状フレーム固定部１０の挟持部１１の上面１３よりも上側に位置する位置とに亘ってＺ軸方向に昇降する。
【0032】
保持テーブル４２は、エキスパンドシート２０１を介して、ウェーハ２０２を支持する保持面４５を有する。保持テーブル４２は、円板状に形成され、拡張ドラム４１の内側に配置される。保持面４５は、水平方向と平行に形成され、コロ部材４３の上端と同一平面上に配置される。保持テーブル４２は、モータ４４により拡張ドラム４１と一体にＺ軸方向に昇降する。
【0033】
また、実施形態１において、保持テーブル４２は、保持面が多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から形成され、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル４２は、保持面４５が真空吸引源により吸引されると、エキスパンドシート２０１を介してウェーハ２０２を吸引保持する。
【0034】
突き上げ部４０は、コロ部材４３を環状フレーム固定部１０で環状フレーム２０３が固定されたフレームユニット２００のウェーハ２０２の表面２０５及び裏面２０７と直交するＺ軸方向に移動させて、ウェーハ２０２の外周と環状フレーム２０３の内周との間のエキスパンドシート２０１の環状領域をコロ部材４３で突き上げ、保持テーブル４２の保持面４５でエキスパンドシート２０１を介してウェーハ２０２を突き上げて、図３に示すように、エキスパンドシート２０１を面方向に拡張する。即ち、突き上げ部４０は、環状フレーム固定部１０の挟持部１１と保持テーブル４２とを保持テーブル４２の保持面４５と直交する方向に相対的に離反させ、エキスパンドシート２０１を面方向に拡張するユニットである。このために、コロ部材４３は、環状フレーム固定部１０に固定されたフレームユニット２００のウェーハ２０２と環状フレーム２０３の間のエキスパンドシート２０１の環状領域に接触することとなる。
【0035】
検出部５０は、環状フレーム固定部１０に固定されたフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１（図３に示す）に関する情報を検出し、検出結果を制御ユニット６０に出力するものである。実施形態１において、検出部５０は、環状フレーム固定部１０の挟持部１１に取り付けられた検出片５１と、検出片５１とＺ軸方向に対向しかつ拡張装置１の装置本体２に固定された検出器５２とを備える。検出片５１は、挟持部１１の外縁に連なっており、挟持部１１とともにＺ軸方向に沿って昇降する。
【0036】
検出器５２は、装置本体２に固定されることで、拡張ドラム４１がＺ軸方向に昇降することがない（昇降することが規制されている）。検出器５２は、検出片５１に向けて光を照射するとともに、検出片５１からの反射光を受光して、環状フレーム固定部１０に固定されたフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１に関する情報である検出片５１までのＺ軸方向の距離Ｄ１（図３に示す）を検出して、検出結果を制御ユニット６０に出力する。このように、検出部５０は、突き当て面２３に環状フレーム２０３が突き当たった状態で挟持部１１の位置及び環状フレーム２０３の一方の面２０３－１の位置に対応する検出片５１までのＺ軸方向の距離Ｄ１を測定する。なお、前述したＺ軸方向の距離Ｄ１は、厚さＴ１に対応する距離である。
【0037】
制御ユニット６０は、拡張装置１の上述した構成要素を制御して、ウェーハ２０２に対する加工動作を拡張装置１に実施させるものである。即ち、制御ユニット６０は、フレームユニット２００のエキスパンドシート２０１の拡張動作を拡張装置１に実施させるものである。
【0038】
なお、制御ユニット６０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット６０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、拡張装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して拡張装置１の上述した構成要素に出力する。
【0039】
制御ユニット６０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。
【0040】
また、制御ユニット６０は、突き上げ部４０の突き上げ条件を登録し、記憶する登録部６１と、制御部６２とを備える。
【0041】
なお、突き上げ条件として、突き上げ条件設定時に用いられた環状フレーム固定部１０に固定されたフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さである基準厚さＴ（図３に示す）と、基準厚さＴの環状フレーム２０３を備えるフレームユニット２００を固定した環状フレーム固定部１０の挟持部１１側からコロ部材４３等が上昇して突き当て面２３を通り過ぎてエキスパンドシート２０１を突き上げた際のコロ部材４３の上端と突き当て面２３とのＺ軸方向の距離である基準突き上げ距離Ｐ（図３に示す）とが登録部６１に登録される。また、登録部６１は、突き上げ条件として、エキスパンドシート２０１の厚さＴ２も登録される。
【0042】
制御部６２は、環状フレーム固定部１０と搬送ユニット３０と突き上げ部４０と検出部５０と制御して、エキスパンドシート２０１の拡張動作を拡張装置１に実施させるものである。また、制御部６２は、検出部５０が検出したＺ軸方向の距離Ｄ１に対応した環状フレーム２０３の厚さＴ１と基準厚さＴとを比較し、算出された差に応じて、突き上げ条件のコロ部材４３の上端と突き当て面２３とのＺ軸方向の距離である基準突き上げ距離Ｐを調整するものでもある。
【0043】
なお、登録部６１の機能は、記憶装置により実現され、制御部６２の機能は、演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施することにより実現される。
【0044】
また、実施形態１において、拡張装置１は、環状フレーム固定部１０で固定したフレームユニット２００の拡張後のエキスパンドシート２０１のウェーハ２０２の外周と環状フレーム２０３の内周との間を加熱し、収縮させる図示しない加熱ユニットを備える。なお、加熱ユニットは、エキスパンドシート２０１のウェーハ２０２の外周と環状フレーム２０３の内周との間に赤外線を照射して、加熱する形式のもの、例えば、電圧が印加されると加熱されて、赤外線を放射する赤外線セラミックヒータを備える。
【0045】
次に、実施形態１に係る拡張装置１のフレームユニット２００のエキスパンドシート２０１の拡張動作を説明する。実施形態１において、拡張装置１は、エキスパンドシート２０１の拡張動作を実施して、改質層２０８を破断起点としてウェーハ２０２を個々のデバイスチップ２１０に分割する。実施形態１において、拡張装置１は、入力ユニットを介して突き上げ条件を制御ユニット６０が受け付けて記憶装置に記憶し、制御ユニット６０がオペレータからの加工開始指示を受け付けると、エキスパンドシート２０１の拡張動作を開始する。
【0046】
拡張動作では、拡張装置１は、図４に示すように、搬送ユニット３０がフレームユニット２００の環状フレーム２０３を保持する。拡張装置１は、環状フレーム固定部１０の挟持部１１及び突き上げ部４０を下降させ、環状フレーム固定部１０の押さえ部２１を挟持部１１の上方から退避した位置に位置付ける。拡張装置１は、搬送ユニット３０で保持した環状フレーム２０３を環状フレーム固定部１０の挟持部１１の上面１３に載置するとともに、フレームユニット２００のウェーハ２０２の裏面２０７側をエキスパンドシート２０１を介して保持テーブル４２の保持面４５上に載置する。
【0047】
拡張装置１は、シリンダ２５のピストンロッド２６を伸長して、図５に示すように、押さえ部２１を挟持部１１の上方の位置に位置づけ、環状フレーム固定部１０のセンタリングガイド１４同士を近づけて、フレームユニット２００の環状フレーム２０３及びウェーハ２０２を位置決めする。拡張装置１は、挟持部１１を上昇させて、図６に示すように、環状フレーム４及びエキスパンドシート２０１の外周縁を挟持部１１と押さえ部２１の突き当て面２３との間に挟んでフレームユニット２００を固定する。こうして、拡張装置１は、エキスパンドシート２０１が拡張対象のフレームユニット２００を環状フレーム固定部１０で固定する。
【0048】
拡張装置１は、検出部５０でエキスパンドシート２０１が拡張対象のフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１に対応した距離Ｄ１を検出する。また、拡張装置１は、制御部６２が、押さえ部２１のＺ軸方向の位置が固定されているため、登録部６１に登録した環状フレーム２０３の基準厚さＴとエキスパンドシート２０１の厚さＴ２等に基づいて、基準厚さＴの環状フレーム２０３を備えるフレームユニット２００を環状フレーム固定部１０が固定した際の検出部５０の検出器５２が検出する環状フレーム２０３の基準厚さＴに対応した検出片５１までのＺ軸方向の基準距離Ｄ（図３に示す）を算出する。また、本発明では、制御ユニット６０は、基準距離Ｄを突き上げ条件として登録部６１に登録、記憶しても良い。
【0049】
こうして、制御部６２は、基準厚さＴに基づいて基準距離Ｄを算出する。拡張装置１は、制御部６２が、検出部５０が検出したエキスパンドシート２０１が拡張対象のフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１に対応した距離Ｄ１と、基準厚さＴに対応した基準距離Ｄとを比較し、これらの距離Ｄ，Ｄ１の差を算出する。また、制御部６２は、距離Ｄ，Ｄ１の差に応じて、基準突き上げ距離Ｐを調整する。
【0050】
具体的には、拡張装置１の制御部６２は、距離Ｄ１が基準距離Ｄよりも長い場合、即ち、環状フレーム２０３の厚さＴ１が基準厚さＴよりも薄い場合には、制御部６２が、距離Ｄ，Ｄ１の差を基準突き上げ距離Ｐに加えた距離を、突き上げ距離Ｐ１（突き上げ部４０がエキスパンドシート２０１を突き上げた際のコロ部材４３の上端と突き当て面２３とのＺ軸方向の距離であり、図３、図７及び図８に示す）と算出する。
【0051】
また、拡張装置１は、距離Ｄ１が基準距離Ｄよりも短い場合、即ち、環状フレーム２０３の厚さＴ１が基準厚さＴよりも厚い場合には、制御部６２が、距離Ｄ，Ｄ１の差を基準突き上げ距離Ｐから引いた距離を、突き上げ距離Ｐ２（突き上げ部４０がエキスパンドシート２０１を突き上げた際のコロ部材４３の上端と突き当て面２３とのＺ軸方向の距離であり、図３、図７及び図９に示す）と算出する。
【0052】
また、拡張装置１は、距離Ｄ１が基準距離Ｄと等しい場合、即ち、環状フレーム２０３の厚さＴ１が基準厚さＴと等しい場合には、制御部６２が、基準突き上げ距離Ｐを、突き上げ距離Ｐ３（突き上げ部４０がエキスパンドシート２０１を突き上げた際のコロ部材４３の上端と突き当て面２３とのＺ軸方向の距離であり、図３及び図７に示す）と算出する。
【0053】
こうして、制御部６２は、距離Ｄ，Ｄ１の長短、算出された厚さＴ１に対応した距離である距離Ｄ，Ｄ１の差に応じて、突き上げ条件の基準突き上げ距離Ｐを調整して、突き上げ距離Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を算出する。
【0054】
拡張装置１は、制御部６２が、保持テーブル４２の保持面４５を真空吸引源で吸引することなく、コロ部材４３の上端と突き当て面２３とのＺ軸方向の距離が算出した突き上げ距離Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３となる位置まで、モータ４４で突き上げ部４０を上昇させる。
【0055】
このように、制御部６２は、基準距離をＤ、基準厚さをＴ、基準突き上げ距離をＰ、エキスパンドシート２０１の厚さをＴ２、突き上げ距離をＰ１、検出部５０が検出した環状フレーム２０３の厚さＴ１に対応した距離をＤ１とすると、Ｄ１＞Ｄである場合、突き上げ距離Ｐ１＝Ｐ＋（Ｄ１－Ｄ）となるように、突き上げ部４０を上昇させて、突き上げ部４０でエキスパンドシート２０１を突き上げる。
【0056】
また、制御部６２は、基準距離をＤ、基準厚さをＴ、基準突き上げ距離をＰ、エキスパンドシート２０１の厚さをＴ２、突き上げ距離をＰ２、検出部５０が検出した環状フレーム２０３の厚さＴ１に対応した距離をＤ１とすると、Ｄ１＜Ｄである場合、突き上げ距離Ｐ２＝Ｐ－（Ｄ－Ｄ１）となるように、突き上げ部４０を上昇させて、突き上げ部４０でエキスパンドシート２０１を突き上げる。
【0057】
また、制御部６２は、基準距離をＤ、基準厚さをＴ、基準突き上げ距離をＰ、エキスパンドシート２０１の厚さをＴ２、突き上げ距離をＰ３、検出部５０が検出した環状フレーム２０３の厚さＴ１に対応した距離をＤ１とすると、Ｄ１＝Ｄである場合、突き上げ距離Ｐ３＝Ｐとなるように、突き上げ部４０を上昇させて、突き上げ部４０でエキスパンドシート２０１を突き上げる。
【0058】
すると、エキスパンドシート２０１のウェーハ２０２の外周と環状フレーム２０３の内周との間をコロ部材４３が下方から上方に向けて押圧するとともに、ウェーハ２０２を保持テーブル４２が下方から上方に向けて押圧して、エキスパンドシート２０１が面方向に拡張される。エキスパンドシート２０１の拡張の結果、エキスパンドシート２０１に放射状に引張力が作用する。
【0059】
このようにウェーハ２０２の裏面２０７に貼着されたエキスパンドシート２０１に放射状に引張力が作用すると、ウェーハ２０２は、図７、図８及び図９に示すように、分割予定ライン２０４に沿って改質層２０８が形成されているので、改質層２０８を基点として、分割予定ライン２０４に沿って個々のデバイスチップ２１０に分割される。
【0060】
実施形態１において、拡張装置１は、保持テーブル４２の保持面４５を真空吸引源で吸引して、保持面４５にエキスパンドシート２０１を介してウェーハ２０２即ち分割されたデバイスチップ２１０を吸引する。拡張装置１は、モータ４４により突き上げ部４０を下降する。すると、フレームユニット２００は、保持面４５にエキスパンドシート２０１を介してデバイスチップ２１０が吸引保持され、エキスパンドシート２０１が一旦拡張しているために、エキスパンドシート２０１のウェーハ２０２の外周と環状フレーム２０３の内周との間に弛みが形成される。
【0061】
拡張装置１は、加熱ユニットでエキスパンドシート２０１のウェーハ２０２の外周と環状フレーム２０３の内周との間に弛みを加熱し、収縮する。拡張装置１は、環状フレーム固定部１０の挟持部１１を下降し、保持テーブル４２の保持面４５の吸引保持を停止した後、搬送ユニット３０でフレームユニット２００を搬出して拡張動作を終了する。なお、個々に分割されたデバイスチップ２１０は、周知のピッカーによりエキスパンドシート２０１からピックアップされる。
【0062】
以上説明したように、実施形態１に係る拡張装置１は、登録部６１が基準突き上げ距離Ｐと基準厚さＴとが登録され、制御部６２が、基準厚さＴに基づいて基準厚さＴに対応した基準距離Ｄを算出する。または、拡張装置１は、登録部６１が基準距離Ｄが登録されても良い。また、拡張装置１は、制御部６２が検出部５０が検出した環状フレーム２０３の厚さＴ１に対応した距離Ｄ１と基準距離Ｄとを比較し、これらの距離Ｄ，Ｄ１の差に応じて、突き上げ条件の基準突き上げ距離Ｐを調整して、突き上げ部４０でエキスパンドシート２０１を突き上げる際の突き上げ距離Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を算出し、算出した突き上げ距離Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３通りにエキスパンドシート２０１を突き上げる。
【0063】
このために、拡張装置１は、図８及び図９に示すように、拡張対象のエキスパンドシート２０１を備えるフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１がばらついても、エキスパンドシート２０１を突き上げる際の挟持部１１上のエキスパンドシート２０１の外周縁と、コロ部材４３上のエキスパンドシート２０１とのＺ軸方向の距離Ｋが等しくなる。このように、拡張装置１は、フレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１が基準厚さＴよりも薄い場合には、突き上げ距離Ｐ１を基準突き上げ距離Ｐよりも長くし、フレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１が基準厚さＴよりも厚い場合には、突き上げ距離Ｐ２を基準突き上げ距離Ｐよりも短くし、フレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１が基準厚さＴと等しい場合には、突き上げ距離Ｐ３を基準突き上げ距離Ｐと等しくする。
【0064】
その結果、拡張装置１は、拡張対象のエキスパンドシート２０１を備えるフレームユニット２００の環状フレーム２０３の厚さＴ１がばらついても、エキスパンドシート２０１の拡張量（拡張前後のエキスパンドシート２０１の外径の差）のばらつきを抑制することができ、環状フレーム２０３の厚さＴ１によらず、一定量の距離Ｋでエキスパンドシート２０１を突き上げて、拡張できるという効果を奏する。
【0065】
【0066】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。実施形態１に係る拡張装置１は、破断起点として改質層２０８が形成されたウェーハ２０２を個々のデバイスチップ２１０に分割したが、本発明では、これに限定されることなく、破断起点としてレーザー加工溝又は切削溝が形成されたウェーハ２０２を個々のデバイスチップ２１０に分割しても良い。
【0067】
また、本発明では、拡張装置１は、ウェーハ２０２の裏面８にＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が貼着されかつＤＡＦにエキスパンドシート２０１が貼着されたフレームユニット２００のエキスパンドシート２０１を拡張して、ＤＡＦとともにウェーハ２０２を個々のデバイスチップ２１０に分割しても良い。なお、拡張装置１は、ＤＡＦとともにウェーハ２０２を個々のデバイスチップ２１０に分割する際には、ＤＡＦを冷却して破断しやすくするための冷却ユニット（冷気が供給されるチャンバーや冷却されるテーブル等）が搭載される。
【符号の説明】
【0068】
１ 拡張装置
１０ 環状フレーム固定部
１１ 挟持部
２３ 突き当て面
４０ 突き上げ部
４３ コロ部材（接触部）
５０ 検出部
６１ 登録部
６２ 制御部
２００ フレームユニット
２０１ エキスパンドシート
２０２ ウェーハ（被加工物）
２０３ 環状フレーム
２０３－１ 一方の面
２０３－２ 他方の面
Ｔ 基準厚さ
Ｔ１ 厚さ
Ｐ 基準突き上げ距離（距離）
１０ 環状フレーム固定部
１１ 挟持部
２３ 突き当て面
４０ 突き上げ部
４３ コロ部材（接触部）
５０ 検出部
６１ 登録部
６２ 制御部
２００ フレームユニット
２０１ エキスパンドシート
２０２ ウェーハ（被加工物）
２０３ 環状フレーム
２０３－１ 一方の面
２０３－２ 他方の面
Ｔ 基準厚さ
Ｔ１ 厚さ
Ｐ 基準突き上げ距離（距離）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】