特許 7567156 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】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】ワーク分割装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241008BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 X

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020117763

(22)【出願日】2020-07-08

(65)【公開番号】P2022015117

(43)【公開日】2022-01-21

【審査請求日】2023-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】新井 裕介

(72)【発明者】

【氏名】清水 翼

(72)【発明者】

【氏名】田母神 崇

【審査官】湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１８６４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３４４４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７７３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２１７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１６６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６７６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】ハロゲンスポットヒーター ＬＣＢ－５０ 仕様，製品案内，日本，インフリッヂ工業株式会社，2016年09月15日，https://web.archive.org/web/20160915020100/http://inflidge.co.jp/products/lcb-50/specification.html

(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】

ダイシングテープをエキスパンドし、前記ダイシングテープに貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割装置において、
前記ダイシングテープをエキスパンドするエキスパンド手段と、
前記エキスパンドにより前記ダイシングテープの弛んだ部分を加熱する加熱手段と、を備え、
前記加熱手段は、
前記弛んだ部分のみに赤外光を照射する光照射手段と、
前記ダイシングテープを挟んで前記光照射手段と対向配置され、前記弛んだ部分を透過した前記赤外光の少なくとも一部を前記弛んだ部分のみに反射する光反射手段と、
を有する、ワーク分割装置。

【請求項2】

前記光照射手段は、
前記赤外光を出射する光源と、
前記光源から出射された前記赤外光を前記弛んだ部分のみに選択的に照射させる光学部材と、を有し、
前記光反射手段は、凹面鏡を含む、
請求項１に記載のワーク分割装置。

【請求項3】

前記光照射手段は、前記赤外光を前記ダイシングテープから離間した集光点に集光し、
前記光反射手段は、前記赤外光が前記集光点に集光するように前記弛んだ部分を透過した前記赤外光の少なくとも一部を反射する、
請求項１又は２に記載のワーク分割装置。

【請求項4】

前記光照射手段は、
前記赤外光を出射する光源と、
前記光源から出射された前記赤外光を前記弛んだ部分のみに選択的に照射させる光学部材と、を有し、
前記光反射手段は、前記ワークの外周部に沿う円環状に対応して形成された半円管形状に構成され、
前記光照射手段は、リフレクタ部材を有し、
前記リフレクタ部材は、前記光反射手段で反射した前記弛んだ部分を透過した前記赤外光の一部を前記光源に向けて反射する反射面を含む、
請求項１に記載のワーク分割装置。

【請求項5】

前記リフレクタ部材は、前記光反射手段で反射した前記赤外光の一部を内部に取り込む開口部と、前記開口部から取り込んだ前記赤外光の一部を前記光源に向けて反射する前記反射面としての内周鏡面と、を有する中空の円錐台形状に構成され、
前記開口部は、前記円環状に対応した方向の開口幅が他の方向に沿った開口幅よりも長い、
請求項４に記載のワーク分割装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はワーク分割装置に係り、特にワークのダイシング加工後にダイシングテープを拡張してワークを個々のチップに分割するワーク分割装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体チップの製造にあたり、例えば、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが形成された半導体ウェーハをダイシングテープに貼付して、このダイシングテープを拡張（エキスパンド）することにより、半導体ウェーハを個々のチップに分割するワーク分割装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ダイシングテープのうちワーク分割装置によって拡張された部分は、ワーク分割後においても拡張して弛んだ状態のままである。このような状態でワークを搬送した場合、ダイシングテープ上で個片化されたチップ同士が互いに接触したり、過度の曲げ応力を受けたりすることがある。

【0004】

そこで、特許文献１のワーク分割装置は、上記の問題を解消するために、拡張によって弛んだダイシングテープを選択的に加熱して再度緊張させる選択的加熱手段を備えている。また、上記のワーク分割装置では、選択的加熱手段の一例として、ハロゲンランプヒータが採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－１２３４７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１のワーク分割装置では、以下の問題が発生する。

【0007】

すなわち、上記の選択的加熱手段として、ハロゲンランプヒータを採用した場合であって、ダイシングテープとして赤外光の透過率が高いものが採用された場合、ハロゲンランプヒータからの熱を弛んだ部分に十分に伝えることができず、弛んだ部分を効率よく加熱することができない場合がある。このように、特許文献１のワーク分割装置では、弛んだ部分を効率よく加熱することができない場合があるので、弛んだ部分を確実に緊張させることができない場合がある。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ダイシングテープの弛んだ部分を効率よく加熱して確実に緊張させることができるワーク分割装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のワーク分割装置は、本発明の目的を達成するために、ダイシングテープをエキスパンドし、ダイシングテープに貼付されたワークを個々のチップに分割するワーク分割装置において、ダイシングテープをエキスパンドするエキスパンド手段と、エキスパンドによりダイシングテープの弛んだ部分を加熱する加熱手段と、を備え、加熱手段は、弛んだ部分に向けて赤外光を照射する光照射手段と、弛んだ部分を挟んで光照射手段と対向配置され、弛んだ部分を透過した赤外光を弛んだ部分に向けて反射する光反射手段と、を有する。

【0010】

本発明の一形態によれば、光照射手段は、赤外光を出射する光源と、光源から出射された赤外光を弛んだ部分に照射させる光学部材と、を有し、光反射手段は、凹面鏡を含むことが好ましい。

【0011】

本発明の一形態によれば、光照射手段は、赤外光を出射する光源と、光源から出射された赤外光を弛んだ部分に照射させる光学部材と、を有し、光反射手段は、ワークの外周部に沿う円環状に対応して形成された半円管形状に構成され、光照射手段は、リフレクタ部材を有し、リフレクタ部材は、光反射手段で反射した赤外光を光源に向けて反射する反射面を含むことが好ましい。

【0012】

本発明の一形態によれば、リフレクタ部材は、光反射手段で反射した赤外光を内部に取り込む開口部と、開口部から取り込んだ赤外光を光源に向けて反射する反射面としての内周鏡面と、を有する中空の円錐台形状に構成され、開口部は、円環状に対応した方向の開口幅が他の方向に沿った開口幅よりも長い、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ダイシングテープの弛んだ部分を効率よく加熱して確実に緊張させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るワーク分割装置の第１実施形態を示す要部断面図

【図2】図１に示した光照射部材を含むその近傍の要部拡大図

【図3】図１に示した光照射部材の構成を模式的に示した説明図

【図4】図１に示したワーク分割装置の動作を示すフローチャート

【図5】図１に示したワーク分割装置が拡張動作実行している状態を示す断面図

【図6】ウェーハカバーを下降させた状態を示す断面図

【図7】ダイシングテープを降下した状態を示す断面図

【図8】弛んだ部分を加熱装置で加熱している状態を示す断面図

【図9】第２実施形態のワーク分割装置の要部斜視図

【図10】図９に示した光反射部材の長手軸に沿った断面図

【図11】図９に示した光反射部材の短手軸に沿った断面図

【図12】図９に示したリフレクタ部材の構成を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面に従って本発明に係るワーク分割装置の実施形態を説明する。なお、本明細書では、同一の構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。

【0016】

〈第１実施形態のワーク分割装置〉
図１は、第１実施形態のワーク分割装置１の要部断面図である。

【0017】

図１に示すように、第１実施形態のワーク分割装置１は、冷凍チャックテーブル１０、突上げ用リング１２、リング昇降機構１４、フレーム固定機構１６、ウェーハカバー１８、カバー昇降機構２０、光照射部材２２、ヒータ昇降機構２４及び光反射部材２６等を備えている。

【0018】

図１に示すように、冷凍チャックテーブル１０の上面には、分割対象の半導体ウェーハＷがマウントされたワーク２が載置される。

【0019】

ワーク２は、上記の半導体ウェーハＷがダイシングテープＳを介してフレームＦにマウントされることにより構成される。半導体ウェーハＷは、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されたものであり、半導体ウェーハＷの下面が、ＤＡＦ（Die Attach Film)Ｄ（以下、ＤＡＦ（Ｄ）と表示する。）を介してダイシングテープＳに貼付されている。ここで、半導体ウェーハＷの厚さは、例えば５０μｍ程度であり、ＤＡＦ（Ｄ）及びダイシングテープＳの厚さは、それぞれ数μｍから１００μｍ程度である。また、半導体ウェーハＷの基材としては、シリコーン製のものを例示することができ、ダイシングテープＳ及びＤＡＦ（Ｄ）としては、ＰＯ（Poly Olefine）製又はＰＶＣ（polyvinyl chloride）製のものを例示することができる。また、本例のダイシングテープＳは、赤外光の透過率が高いものが採用されている。

【0020】

冷凍チャックテーブル１０は、ダイシングテープＳとＤＡＦ（Ｄ）とを介してウェーハＷの下面を真空吸着する。また、冷凍チャックテーブル１０は、ダイシングテープＳを介して熱伝達によりＤＡＦ（Ｄ）を冷却する。その冷却温度は、０℃以下、例えば－５℃から－１０℃程度であることが好ましい。これにより、常温で粘性の高いＤＡＦ（Ｄ）は、低温になることで脆性化する。このようにＤＡＦ（Ｄ）を脆性化することにより、ＤＡＦ（Ｄ）の分断性が向上するので、ダイシングテープＳを拡張（エキスパンド）したときに、半導体ウェーハＷが分割されると同時にＤＡＦ（Ｄ）が分断される（図５参照）。なお、冷凍チャックテーブル１０を冷凍にする方式としては、冷凍チャックテーブル１０の内部に冷媒を供給して冷凍チャックテーブル１０の全体を冷却する方式であってもよく、ペルチェ効果を利用して冷凍チャックテーブル１０の上面のみを冷却する方式であってもよい。

【0021】

突上げ用リング１２は、冷凍チャックテーブル１０の周りを囲むように配置され、リング昇降機構１４によって昇降動作される。突上げリング１２の上部には、ダイシングテープＳとの間の摩擦力を低減するための複数のローラ２８が所定の間隔をもって設けられている。この突上げ用リング１２は、エキスパンド手段として機能する。なお、図１では、突上げ用リング１２は、下降位置（待機位置）に位置されており、ダイシングテープＳを拡張する際にはリング昇降機構１４によって上昇される（図５参照）。

【0022】

フレーム固定機構１６は、ワーク２のフレームＦの外周部を固定する機能を備えている。ワークＷは、フレーム固定機構１６にフレームＦが固定された場合に、ダイシングテープＳの下面が冷凍チャックテーブル１０の上面に接触するように配置される。

【0023】

ウェーハカバー１８は、有底の高さの低い円筒形状をしており、底板１８ａと側板１８ｂとからなり、底板１８ａは半導体ウェーハＷの直径よりもその直径が大きく形成されている。また、ウェーハカバー１８は、カバー昇降機構２０によって昇降動作され、下降した位置において、半導体ウェーハＷを覆うように構成される（図６参照）。また、側板１８ｂの下端面１８ｃは、上昇した突上げ用リング１２の上端面１２ａにＤＡＦ（Ｄ）とダイシングテープＳとローラ２８とを介して突き合わされる（図６参照）。

【0024】

次に、光照射部材２２について説明する。

【0025】

図１に示すように、光照射部材２２は、ウェーハカバー１８の外側でワーク２の直径方向の対称的な位置に配置され、ヒータ昇降機構２４によって昇降動作される。詳しくは後述するように、光照射部材２２は、下降した位置においてダイシングテープＳの周辺部、すなわち、拡張によって弛んだ部分Ｅを選択的に加熱するように構成されている（図７参照）。この光照射部材２２は、加熱手段を構成する光照射手段として機能する。なお、図１では、光照射部材２２は、ワーク２の直径方向の対称的な位置に２台配置されているが、光照射部材２２の台数は２台に限定されるものではない。例えば、ワーク２の周囲に９０度の間隔で４台、又は４５度の間隔で８台配置するようにしてもよく、それ以上であってもよい、また、光照射部材２２は、ダイシングテープＳの周辺部に沿ったリング状の形状を有していてもよい。

【0026】

図２は、光照射部材２２を含むその近傍の要部拡大図であり、図３は、光照射部材２２と後述する光反射部材２６の構成を模式的に示した説明図である。

【0027】

図２では、拡張後の弛んだ部分Ｅを含むダイシングテープＳが示されており、その弛んだ部分Ｅの上方位置に光照射部材２２が配置されている。また、弛んだ部分Ｅの下方位置には、光反射部材２６が配置されており、光照射部材２２と光反射部材２６とは、弛んだ部分Ｅを挟んで対向配置されている。なお、上記の弛んだ部分Ｅとは、ダイシングテープＳのうち、半導体ウェーハＷの外周部とフレームＦの内周部との間に位置するリング状の周辺部を指す。

【0028】

図３に示すように、光照射部材２２は、赤外光を出射する光源３０と、光源３０から出射された赤外光を集光点Ｐに集光させる光学部材３２と、を有している。この光学部材３２は、光源３０がその焦点位置ｆ１に装着され、かつ、光源３０からの赤外光を集光点Ｐに集光させる楕円面鏡３４を有している。なお、本例の集光点Ｐの位置は、図２の二点鎖線に示すように、弛んだ部分Ｅが生じていない拡張前のダイシングテープＳの上面（半導体ウェーハＷ側の面）から上方に２～３ｍｍ程度の位置に設定されている。また、光学部材３２としては、光源３０がその焦点位置ｆ１に装着された放物面鏡と、この放物面鏡によって平行光とされた赤外光を集光点Ｐに集光させる集光レンズと、を有するものを適用してもよい。

【0029】

上記のように、第１実施形態のワーク分割装置１では、弛んだ部分Ｅを加熱する加熱手段として、赤外光を集光点Ｐに集光させるスポットタイプの光照射部材２２が採用されている。このようなスポットタイプの光照射部材２２を採用することにより、弛んだ部分Ｅのうち加熱したい部分のみを選択的（局所的）に加熱することができ、それ以外の部分への熱ストレスを最小限に抑制することができる。

【0030】

ここで、光照射部材２２のみを使用して弛んだ部分Ｅを加熱する場合、以下の問題がある。

【0031】

すなわち、本例のように、ダイシングテープＳとして赤外光の透過率が高いものが採用された場合、光照射部材２２からの赤外光による熱を弛んだ部分Ｅに十分に伝えることができなくなるので、弛んだ部分Ｅを効率よく加熱することができない場合がある。また、上記の場合において、弛んだ部分Ｅが光照射部材２２の集光点Ｐから離れるに従って、弛んだ部分Ｅに光照射部材２２からの熱が伝わり難くなるので、弛んだ部分Ｅを加熱することが難しくなる場合がある。このように、光照射部材２２のみを使用した場合、弛んだ部分Ｅを効率よく加熱することができない場合があるので、弛んだ部分を確実に緊張させることができない場合がある。

【0032】

そこで、図１に示す第１実施形態のワーク分割装置１では、上記の問題を解決するために、加熱手段として、上記の光照射部材２２に加え、光反射部材２６を備えている。この光反射部材２６は、加熱手段を構成する光反射手段として機能する。

【0033】

図２に示すように、光照射部材２２と光反射部材２６とは、弛んだ部分Ｅを挟んで互いに上下に対向配置されており、光照射部材２２は、前述したように弛んだ部分Ｅに向けて赤外光を出射する。そして、光反射部材２６は、弛んだ部分Ｅを透過した上記の赤外光を弛んだ部分Ｅに向けて反射するために以下の機能を備えている。

【0034】

すなわち、光反射部材２６は、図３に示すように、上記の機能を有する凹面鏡３８を含んでおり、この凹面鏡３８によって上記の赤外光を弛んだ部分Ｅに向けて反射する。また、凹面鏡３８は、好ましい態様として、図２及び図３に示すように、凹面鏡３８の焦点位置ｆ２が集光点Ｐに設定されている。なお、第１実施形態で採用される光反射部材２６については、光反射部材２６の全体が凹面鏡３８で構成されているものとして説明する。

【0035】

上記のように構成されたワーク分割装置１では、光照射部材２２からの赤外光によって弛んだ部分Ｅを上方側から加熱することができる。そして、弛んだ部分Ｅを透過した赤外光は、光反射部材２６によって弛んだ部分Ｅに向けて反射されるので、その反射した赤外光（以下、「戻り赤外光」と言う。）によって弛んだ部分Ｅを下方側から再加熱することが可能となる。

【0036】

特に上記のワーク分割装置１では、光反射部材２６が、光照射部材２２の集光点Ｐに焦点位置ｆ２をもつ凹面鏡３８によって構成されるので、凹面鏡３８で反射された戻り赤外光は、図３に示した楕円面鏡３４を介して光源３０に戻され、その後、光源３０から照射される赤外光と共に楕円面鏡３４を介して弛んだ部分Ｅに向けて再度出射される。これにより、光源３０から出射された赤外光を、弛んだ部分Ｅを挟んで凹面鏡３８と光源３０との間で往復させることが可能となる。したがって、戻り赤外光を拡散させることなく弛んだ部分Ｅを効率的に加熱することが可能となる。

【0037】

以下、図５から図８に示すワーク分割装置１の動作説明図を参照しながら図４に示すフローチャートを説明する。

【0038】

まず、図４のステップＳ１００において、ワーク２のフレームＦをフレーム固定機構１６に固定する（図１参照）。そして、半導体ウェーハＷが存在する領域が冷凍チャックテーブル１０の上面に位置するようにワーク２を配置する。なお、半導体ウェーハＷには、予めレーザ照射等によりその内部に分断予定ラインが格子状に形成されている。

【0039】

次に、図４のステップＳ１１０において、冷凍チャックテーブル１０によってダイシングテープＳを真空吸着により吸着して冷凍チャックテーブル１０の上面に確実に接触させる。このとき、冷凍チャックテーブル１０は低温状態にあるので、この接触により熱伝達でワーク２は冷却される。例えば、ＤＡＦ（Ｄ）は、－５℃から－１０℃程度に冷却され、これによりＤＡＦ（Ｄ）は脆性化し、外力を加えることにより容易に割れるようになる。冷凍チャックテーブル１０は、所定時間真空吸着を行い、ＤＡＦ（Ｄ）が上記の所定温度になるまでワーク２の冷却を行う。その後、冷凍チャックテーブル１０は、真空吸着を解除する。

【0040】

次に、図４のステップＳ１２０において、図５に示すように、リング昇降機構１４によって突上げ用リング１２を上昇させて、ダイシングテープＳを拡張（エキスパンド）する。

【0041】

これにより、ダイシングテープＳがワーク２の中心から放射状に拡張されて半導体ウェーハＷが分断予定ラインに沿ってＤＡＦ（Ｄ）と共に、各チップＴに分割される。

【0042】

次に、図４のステップＳ１３０において、図６に示すように、ウェーハカバー１８及び光照射部材２２を、それぞれカバー昇降機構２０及びヒータ昇降機構２４によって下降させ、ウェーハカバー１８でワーク２の半導体ウェーハＷを被覆する。このとき、図６に示すように、ウェーハカバー１８の側板１８ｂの下端面１８ｃと、突上げ用リング１２の上端面１２ａとが、ダイシングテープＳを介して突き合わされるので、ウェーハカバー１８と突上げ用リング１２との間でダイシングテープＳが把持される。

【0043】

次に、図４のステップＳ１４０において、図７に示すように、ウェーハカバー１８と突上げ用リング１２との間でダイシングテープＳを把持した状態で、ウェーハカバー１８と突上げ用リング１２を、ダイシングテープＳの下面が冷凍チャックテーブル１０の上面に接触する位置まで下降させる。これにより、ダイシングテープＳのうち、半導体ウェーハＷの外周部とフレームＦの内周部との間に位置するリング状の周辺部が弛緩し、その周辺部に弛んだ部分Ｅが発生する。

【0044】

上記の弛んだ部分Ｅを弛んだままの状態でワーク２を搬送した場合、ダイシングテープＳ上で個片化されたチップＴ同士が互いに接触したり、過度の曲げ応力を受けたりすることがある。このため、後述するように、弛んだ部分Ｅを加熱して緊張させる工程が必要となる。

【0045】

ここで、上記の弛んだ部分Ｅは、図７に示すように、下方に向けて凸状に弛んでおり、つまり、光照射部材２２の集光点Ｐから下方に遠ざかる方向に弛んでいる。また、ダイシングテープＳは、前述したように赤外光の透過率が高いものが採用されている。すなわち、図７に示す弛んだ部分Ｅの態様は、光照射部材２２のみでは効率よく加熱することが困難な態様の一つとなっている。

【0046】

そこで、第１実施形態のワーク分割装置１では、図４のステップＳ１５０において、図８に示すように、光照射部材２２から弛んだ部分Ｅに赤外光を出射する。

【0047】

そうすると、弛んだ部分Ｅは、まず、光照射部材２２からの赤外光によって上方側から加熱される。そして、弛んだ部分Ｅは、弛んだ部分Ｅを透過して光反射部材２６によって反射された戻り赤外光によって下方側から再度加熱される（図３参照）。つまり、弛んだ部分Ｅは、光照射部材２２からの赤外光だけではなく、光反射部材２６からの戻り赤外光によっても加熱される。これにより、加熱することが困難な上記の態様の弛んだ部分Ｅであっても、弛んだ部分Ｅは効率よく加熱されていく。そして、弛んだ部分Ｅは、上記の加熱によって弛みが次第に解消して緊張する。以上で弛んだ部分Ｅを緊張させる工程が終了する。

【0048】

次に、図４のステップＳ１６０において、ウェーハカバー１８及び光照射部材２２を、それぞれカバー昇降機構２０及びヒータ昇降機構２４によって上昇させると共に、突上げ用リング１２をリング昇降機構１４によって下降させて、ダイシングテープＳの把持を解除する。以上が、第１実施形態のワーク分割装置１の動作である。

【0049】

第１実施形態のワーク分割装置１によれば、弛んだ部分Ｅに向けて赤外光を照射する光照射部材２２と、弛んだ部分Ｅを透過した赤外光を弛んだ部分Ｅに向けて反射する光反射部材２６とを、弛んだ部分Ｅを挟んで互いに対向配置したので、ダイシングテープＳの弛んだ部分Ｅを効率よく加熱して確実に緊張させることができる。

【0050】

特に、第１実施形態のワーク分割装置１では、光反射部材２６が凹面鏡３８によって構成されているので、戻り赤外光を拡散させることなく弛んだ部分Ｅに反射することができる。これにより、弛んだ部分Ｅを短時間で効率よく加熱することができる。

【0051】

更に、上記の凹面鏡３８は、光照射部材２２の集光点Ｐに焦点位置ｆ２が設定されているので、凹面鏡３８で反射された戻り赤外光は、図３に示した楕円面鏡３４を介して光源３０に戻され、その後、光源３０から照射される赤外光と共に楕円面鏡３４を介して弛んだ部分Ｅに向けて再度出射される。これにより、光源３０から出射された赤外光を、弛んだ部分Ｅを挟んで凹面鏡３８と光源３０との間で往復させることが可能となるので、戻り赤外光を拡散させることなく弛んだ部分Ｅを更に効率的に加熱することが可能となる。このような構成を採用することにより、低出力の光源３０であっても採用可能となる。

【0052】

更にまた、光照射部材２２と光反射部材２６とによって弛んだ部分Ｅを加熱する場合、光照射部材２２を起動させてからその加熱状態が安定した後、光照射部材２２と光反射部材２６とをウェーハカバー１８の周囲に沿って一定の速度で回転させることが好ましい。これにより、弛んだ部分Ｅの全域を均等に緊張させることが可能となる。この場合、ワーク分割装置１に、光照射部材２２をウェーハカバー１８の周囲に沿って回転させる照射用駆動機構と、光反射部材２６をウェーハカバー１８の周囲に沿って回転させる反射用駆動機構とをそれぞれ設け、照射用駆動機構及び反射用駆動機構による光照射部材２２と光反射部材２６の移動速度を制御する速度制御部を備えることが好ましい。

【0053】

なお、第１実施形態のワーク分割装置１では、光反射手段として、凹面鏡３８によって構成された光反射部材２６を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、平面鏡によって構成された光反射部材を採用してもよい。つまり、弛んだ部分Ｅを透過した赤外光を弛んだ部分Ｅに向けて反射可能な光反射部材であれば、光反射手段として適用できる。但し、戻り赤外光の拡散を防止でき、また、戻り赤外光を再利用可能な観点から、凹面鏡３８によって構成された光反射部材２６を光反射手段として採用することが好ましい。

【0054】

また、第１実施形態のワーク分割装置１では、図２に示すように、拡張前のダイシングテープＳの上面から上方に２～３ｍｍ程度の位置に集光点Ｐを設定したが、集光点Ｐの位置は、上記の位置に限定されず、弛んだ部分Ｅの付近であればよい。集光点Ｐに関しては、例えば、拡張によりダイシングテープＳの弛みがどの程度生じるかを実験的に求めて、ダイシングテープＳの弛んだ部分Ｅの解消度合い（緊張度合い）と集光点Ｐの位置との関係から、効率的に加熱が可能と判断される集光点Ｐの範囲を特定しておき、この範囲に集光点Ｐが設定されることが好ましい。

【0055】

〈第２実施形態のワーク分割装置〉
図９は、第２実施形態のワーク分割装置５０の要部斜視図である。ここで、ワーク分割装置５０を説明するに際し、図１から図８に示した第１実施形態のワーク分割装置１と同一若しくは類似する部材については同一の符号を付して説明する。

【0056】

第２実施形態のワーク分割装置５０と、第１実施形態のワーク分割装置１との構成の相違点は、ワーク分割装置５０の光反射部材５２が半円管形状に構成されている点と、ワーク分割装置５０の光照射部材２２にリフレクタ部材５４が備えられている点とにある。それ以外の構成は同一であるので、ここでは説明を適宜省略する。

【0057】

まず、上記の光反射部材５２について説明すると、この光反射部材５２は、半導体ウェーハＷの外周部に沿う円環状に対応して形成された半円管形状に構成される。すなわち、光反射部材５２は、図中一点鎖線で示す円環状の軸（以下、「円環軸」とも言う。）Ｊに沿って形成されている。ここで、図９において、円環軸Ｊの中心Ｑと、円環軸Ｊと光照射部材２２の光軸Ｌとの交点Ｒとを結ぶ方向を光反射部材５２の幅方向Ｋという。この場合、幅方向Ｋに沿った光反射部材５２の断面形状は、光照射部材２２の集光点Ｐに曲率中心Ｃ（図１２参照）をもつ円弧状に形成されている。なお、図９では、複数の光反射部材５２が、円環軸Ｊに沿って間隔をもって配置された配置例が示されている。また、図９では、１個の光照射部材２２のみが図示されているが、光照射部材２２は、各々の光反射部材５２に対応して複数配置されている。

【0058】

ここで、図１０は、図９の円環軸Ｊに沿った光反射部材５２の断面図であって、図９の一点鎖線で示す仮想平面Ａに沿った断面図である。また、図１１は、幅方向Ｋに沿った光反射部材５２の断面図であって、図９の一点鎖線で示す仮想平面Ｂに沿った断面図である。なお、仮想平面Ａ、Ｂは、それぞれ光照射部材２２の光軸Ｌを含む平面である。また、図１０及び図１１においても、光照射部材２２の構成が模式的に示されている。

【0059】

図１０に示すように、光照射部材２２から照射された赤外光のうち、円環軸Ｊに沿った方向の成分の赤外光成分（以下、「第１赤外光」と言う。）は、光照射部材２２から集光点Ｐに集光される。そして、光反射部材５２に入射した第１赤外光は、光反射部材５２で反射される。その際、光反射部材５２に入射する入射角度に応じて、第１赤外光は戻り赤外光として各種方向に拡散される。一方、図１１に示すように、光照射部材２２から照射された赤外光のうち、幅方向Ｋに沿った方向の成分の赤外光成分（以下、「第２赤外光」と言う。）は、光照射部材２２から集光点Ｐに集光される。そして、光反射部材５２に入射した第２赤外光は、光反射部材５２で反射される。その際、光反射部材５２に入射する入射角度に応じて、第２赤外光は戻り赤外光として集光点Ｐに集光される。

【0060】

上記のように、図１１に示した第２赤外光の戻り赤外光は集光点Ｐに集光するので再利用可能である。これに対し、図１０に示した第１赤外光の戻り赤外光のほとんどは、集光点Ｐに向かう戻り赤外光Ｇ（光軸Ｌ上に位置する光反射部材５２から反射した戻り赤外光）から外れた戻り赤外光（以下、「外れ戻り赤外光Ｄ」と言う。）となるので、再利用することができないという問題がある。

【0061】

そこで、第２実施形態のワーク分割装置５０では、上記の「外れ戻り赤外光Ｄ」を再利用するために、光照射部材２２にリフレクタ部材５４が備えられている。以下、リフレクタ部材５４の一例について説明する。

【0062】

図１２は、リフレクタ部材５４の全体構成を示した斜視図である。

【0063】

このリフレクタ部材５４は、第１赤外光による「外れ戻り赤外光Ｄ」を図１０に示す光源３０に向けて反射する機能を有している。

【0064】

具体的に説明すると、リフレクタ部材５４は、図１２に示すように、外周面６０と、内周面６２と、一端側に形成された楕円形状の開口部６４と、他端側に形成された円形状の開口部６６と、を有する中空の円錐台形状に構成される。

【0065】

また、第２実施形態のワーク分割装置５０では、上記のリフレクタ部材５４を以下のように配置することにより、「外れ戻り赤外光Ｄ」を効果的に取り込むことが可能となる。

【0066】

すなわち、図１２に示す楕円形状の開口部６４の長軸６４Ａを、図９に示す円環軸Ｊに沿って配置し、開口部６４の短軸６４Ｂを幅方向Ｋに沿って配置している。

【0067】

上記のリフレクタ部材５４は、開口部６６の側の端部が光照射部材２２に取り付けられることにより光照射部材２２に固定され、これによって楕円形状の開口部６４が、図９に示すように光反射部材５２に対向配置される。この開口部６４は、光反射部材５２で反射した戻り赤外光をリフレクタ部材５４の内部に取り込む開口部として機能する。そして、リフレクタ部材５４の内周面６２は、内周面６２を反射面として機能させるために反射コーティングが施されて内周鏡面として形成されている。この内周面６２は、図１０に示すように、開口部６４から取り込んだ戻り赤外光のうち、上記の「外れ戻り赤外光Ｄ」を光源３０に向けて反射する反射面を含んでいる。これにより、「外れ戻り赤外光Ｄ」は、光源３０に戻された後、光源３０から照射される赤外光と共に楕円面鏡３４を介して再度出射される。なお、上記の反射面とは、「外れ戻り赤外光Ｄ」を光源３０に向けて直接反射させる反射面、又は「外れ戻り赤外光Ｄ」を楕円面鏡３４とを介して光源３０に向けて反射させる反射面を指す。

【0068】

したがって、第２実施形態のワーク分割装置５０によれば、上記のリフレクタ部材５４を光照射部材２２に備えることにより、「外れ戻り赤外光Ｄ」を再利用することができる。よって、光反射手段として「外れ戻り赤外光Ｄ」が発生する半円管形状の光反射部材５２を採用したワーク分割装置５０であっても、第１実施形態のワーク分割装置１と同様に、弛んだ部分Ｅを効率よく加熱することが可能となる。

【0069】

特に第２実施形態のワーク分割装置５０によれば、リフレクタ部材５４の開口部６４の長軸６４Ａを、円環軸Ｊに沿って配置しているので、図１０に示した「外れた戻り赤外光Ｄ」を、開口部６４を介して広範囲で取り込むことが可能となる。これにより、上記の「外れ戻り赤外光Ｄ」を効果的に取り込むことが可能となるので、弛んだ部分Ｅをより一層効率よく加熱することが可能となる。

【0070】

一方、第２実施形態のワーク分割装置５０では、図９に示すように、ローラ２８に近接した近接位置に光反射部材５２が配置されている。

【0071】

具体的に説明すると、光反射部材５２の円環軸Ｊに平行な一対の縁部のうち、ローラ２８側に位置する縁部５２Ｃがローラ２８の水平方向側方に近接されている。このときのローラ２８の位置は、弛んだ部分Ｅを加熱する図８に示した位置である。

【0072】

図８の位置において、例えば、上記の光反射部材５２がローラ２８から離間して配置されている場合、又は光反射部材５２が存在しない場合、下方側に弛んだ弛み部分Ｅは、ローラ２８に巻き付いてしまう場合があり、この場合、弛み部分Ｅが更に下方に弛んでしまう。この結果、弛み部分Ｅが集光点Ｐから下方側に更に離れてしまうので、弛み部分Ｅの加熱に影響を与える場合がある。

【0073】

そこで、第２実施形態のワーク分割装置５０では、ローラ２８の水平方向側方において、光反射部材５２の縁部５２Ｃをローラ２８に近接配置したので、弛んだ部分Ｅは、ローラ２８に巻き付く前に縁部５２Ｃに接触する。これにより、弛んだ部分Ｅがローラ２８に巻き付くことを防止することができる。また、例えば、図７に示したように、突上げ用リング１２を下降させる最中に弛んだ部分Ｅがローラ２８に巻き付いてしまったとしても、ローラ２８に巻き付いた弛んだ部分Ｅは、突上げ用リング１２が下降した図８の位置で、縁部５２Ｃによってローラ２８から剥離される。この場合も弛んだ部分Ｅがローラ２８に巻き付くことを防止することができる。

【0074】

したがって、第２実施形態のワーク分割装置５０によれば、ローラ２８の水平方向側方において、光反射部材５２の縁部５２Ｃをローラ２８に近接配置する構成を採用したので、弛んだ部分Ｅが下方に弛むことを抑制することができ、これにより、弛んだ部分Ｅを効率よく加熱することが可能となる。ここで、上記の縁部５２Ｃの配置位置に関しては、例えば、拡張によりダイシングテープＳの弛みがどの程度生じるかを実験的に求めて、ダイシングテープＳの弛んだ部分Ｅと光反射部材５２の縁部５２Ｃの位置との関係から、弛んだ部分Ｅが下方に弛むことを効果的に抑制可能と判断される上記の縁部５２Ｃの範囲を特定しておき、この範囲に縁部５２Ｃが設定されている。

【0075】

なお、第２実施形態のワーク分割装置５０では、リフレクタ部材５４として円錐台形状に構成されたものを例示したが、リフレクタ部材５４は、これに限定されるものではなく、上記の「外れ戻り赤外光Ｄ」を光源３０に向けて反射可能な反射面を含むものであれば適用できる。また、上記のリフレクタ部材５４では、開口部６４の形状として楕円形状を例示したが、これに限定されるものではない。この開口部６４は、円環軸Ｊに沿う開口幅が他の方向（例えば、幅方向Ｋ）に沿った開口幅よりも長い形状の開口部であればよく、例えば長円形又は長方形であってもよい。

【0076】

また、第２実施形態のワーク分割装置５０では、光反射部材５２の配置例として、複数の光反射部材５２を半導体ウェーハＷの外周部に沿って間隔をもって配置した配置例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、上記のような光反射部材５２を半導体ウェーハＷの外周部全体に沿ったリング形状に構成してもよい。

【0077】

また、第１実施形態及び第２実施形態で説明したワーク分割装置１、５０は、光照射部材２２から照射されて弛んだ部分Ｅを透過した赤外光を、光反射部材２６、５２によって弛んだ部分Ｅの再加熱に利用したので、弛んだ部分Ｅを透過した赤外光に起因するワーク分割装置１、５０の温度上昇を抑制することが可能になる。

【0078】

また、光源３０としてハロゲンランプを適用した場合、ハロゲンランプは紫外から可視を含む赤外まで帯域の広い光を照射するものである。この場合、弛み部分Ｅの加熱に寄与する光は赤外光のみに限定されず、他の帯域の光も赤外光と共に加熱に寄与する。

【0079】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【符号の説明】

【0080】

１…ワーク分割装置、２…ワーク、１０…冷凍チャックテーブル、１２…突上げ用リング、１４…リング昇降機構、１６…フレーム固定機構、１８…ウェーハカバー、２０…カバー昇降機構、２２…光照射部材、２４…ヒータ昇降機構、２６…光反射部材、２８…ローラ、３０…光源、３２…光学部材、３４…楕円面鏡、３８…凹面鏡、５０…ワーク分割装置、５２…光反射部材、５４…リフレクタ部材、６０…外周面、６２…内周面、６４…開口部、６６…開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】