(57)【要約】  【課題】  簡単な構成・方法でフィルムシートにおけるウェハーの搭載領域を拡張するとともに他の残領域の折り畳みを行って搭載領域を拡張したままとし、ウェハーリングを後工程でも使用できるような折り畳み式フィルムシート拡張方法および折り畳み式フィルムシート用エキスパンダを提供する。  【解決手段】  チップ１３が搭載される搭載領域１１ａのみ拡張したまま固定し、ドライバ３００がステージ部を回転させるとともに昇降装置２００が拡張ステージ１００を下降させて搭載領域１１ａ以外の残領域をよじりつつ折り畳んで折り畳み領域１１ｂを形成し、フィルムシート１１の折り畳み領域１１ｂを固化して折り畳み領域１１ｂにより搭載領域１１ａを拡張した状態に維持するような折り畳み式フィルムシート拡張方法および折り畳み式フィルムシート用エキスパンダとする。【選択図】  図５
2006310691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを引き延ばし、このフィルムシート上の接着剤により固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するための折り畳み式フィルムシート拡張方法であって、
フィルムシートのうちダイシング済みのウェハーが搭載された搭載領域を同一面に維持しつつ上昇させて、フィルムシートの全領域を拡張する工程と、
搭載領域のみ拡張したまま固定する工程と、
搭載領域以外の残領域をよじりつつ折り畳んで折り畳み領域を形成する工程と、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程と、
を備えることを特徴とする折り畳み式フィルムシート拡張方法。
【請求項２】
請求項１に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、フィルムシート自らの接着剤の粘着力によりフィルムシート同士を固定する工程であることを特徴とする折り畳み式フィルムシート拡張方法。
【請求項３】
請求項１に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、リング状の板である固定部を押し当ててフィルムシートの接着剤の粘着力により固定する工程であることを特徴とする折り畳み式フィルムシート拡張方法。
【請求項４】
請求項１に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、リング状の粘着剤付きフィルムである固定部を押し当ててフィルムシートの接着剤とフィルムの粘着剤との粘着力により固定する工程であることを特徴とする折り畳み式フィルムシート拡張方法。
【請求項５】
請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、直接折り畳み領域に対して、または、固定部を介して折り畳み領域に対して、固定する固定力を付与して固化する工程であることを特徴とする折り畳み式フィルムシート拡張方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、フィルムシートの搭載領域を拡張リングにより固定してから、および／または、真空吸着によりフィルムシートの搭載領域を固定してから、フィルムシートの折り畳み領域を確定した上で固化する工程であることを特徴とする折り畳み式フィルムシート拡張方法。
【請求項７】
ウェハーリングを保持固定するためのクランプ部と、
クランプ部で支持されるウェハーリングのフィルムシートに対しウェハーが載置された面の裏面と、回転自在になされたステージ部のステージ面と、を当接させてフィルムシートを拡張するための拡張ステージと、
ステージ部に設けられる拡張固定部と、
拡張ステージを昇降させる昇降装置と、
拡張ステージのステージ部を回転させる駆動力を付与するドライバと、
を備え、ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを引き延ばし、このフィルムシート上に固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するための折り畳み式フィルムシート用エキスパンダであって、
昇降装置が拡張ステージを上昇させてフィルムシートのうちダイシング済みのウェハーが搭載された搭載領域を同一面に維持しつつフィルムシートの全領域を拡張してチップに分割し、拡張固定部によりこの搭載領域のみ拡張したまま固定し、ドライバがステージ部を回転させるとともに昇降装置が拡張ステージを下降させて搭載領域以外の残領域をよじりつつ折り畳んで折り畳み領域を形成し、フィルムシートの折り畳み領域を固化して折り畳み領域により搭載領域を拡張した状態に維持するようになされたことを特徴とする折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項８】
請求項７に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部は、拡張ステージのステージ部のステージ面に設けられる真空吸着部であり、真空吸着部はフィルムシートの搭載領域の裏面を吸引して搭載領域のみ拡張したまま固定することを特徴とする折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項９】
請求項７に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部は、
ステージ部の外側面に形成された下側拡張リング配置部と、
ステージ部に形成されるノックピンと、
下側拡張リング配置部に配置されてノックピンが嵌め込まれて移動が拘束されるようになされた下側拡張リングと、
を備え、複数片のチップに分離したフィルムシートを下側拡張リングと上側拡張リングとで挟んで搭載領域のみ拡張したまま固定することを特徴とする折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項１０】
請求項８に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部は、
ステージ部の外側面に形成された拡張リング配置部と、
この拡張リング配置部に配置される内側拡張リングと、
を備え、複数片のチップに分離したフィルムシートを内側拡張リングと外側拡張リングとで挟むとともに真空吸着して搭載領域のみ拡張したまま固定することを特徴とする折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項１１】
請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張ステージは、
回転体形状の回転ベースと、
回転ベースに回動自在に支持される回動支持部と、
回動支持部により回動自在に支持される中間ベースと、
中間ベースと一体に回転するようになされるステージ部と、
中間ベースに取付けられるリングギアと、
リングギアと噛み合ってリングギアを回動させるドライブギアと、
を備えることを特徴とする折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項１２】
請求項１１記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張ステージは、
中間ベースに固定されてステージ部を支持する絶縁支持部と、
ステージ部の裏面に取付けられるヒータと、
を備え、ヒータを駆動してステージ部を加温可能にすることを特徴とする折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項１３】
請求項７〜請求項１２の何れか１項に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
ドライバおよび昇降装置に接続される制御装置を備え、
この制御装置は、拡張ステージの上昇点から下降点までの高さに応じてステージ部を回転させる角度を算出し、下降終了後に算出した角度だけ回転するように昇降装置およびドライバを制御する手段として機能することを特徴とする折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程で用いられ、ダイシング済みのウェハーを角形小片であるチップへ分離する折り畳み式フィルムシート拡張方法および折り畳み式フィルムシート用エキスパンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、棒状のシリコン単結晶がスライシングされて薄い円板状のウェハーが切り出される。このウェハーは、表面が研磨されて鏡面状に仕上げられた後、薄膜形成、リソグラフィ、エッチング、不純物導入、洗浄、熱処理等が施され、ＶＬＳＩ・ＣＭＯＳ等のチップが格子状に複数割り付けられたウェハーとなる。
【０００３】
このウェハー上で格子状に割り付けられた複数のチップから一片のチップへ分割するために、専用のカッターにより一片のチップに切り離されるダイシングが行われる。これら一片のチップがダイボンディング・ワイヤボンディング・パッケージングされ、ＩＣチップが製造されることとなる。
【０００４】
さて、上記した半導体製造工程で、ウェハーに対して、薄膜形成、リソグラフィ、エッチング、不純物導入、洗浄、熱処理等を行う場合に、直に触ることが許されないウェハーの取り扱いを容易にするため、製造工程途中のウェハーは、ウェハーリングと呼ばれる治具上に取り付けられた上で取り扱われている。作業員・製造装置はこのウェハーリングを把持・握持することでウェハーに触れることなくウェハーを取り扱うことができる。
【０００５】
このウェハーリングについて説明する。図１３はウェハーリングの構成図であり、図１３（ａ）は表面図、図１３（ｂ）はＡ−Ａ線側断面図、図１３（ｃ）は裏面図である。図１３（ａ），図１３（ｃ）で示すように、ウェハーリング１０は一部切り欠き（図１３（ａ）では上側）を有する環状の板であり、中央孔には伸縮性を有するフィルムシート１１が張り渡されている。このフィルムシート１１には、図１３（ａ）で示される側のみに接着剤が塗布されており、皺等がないように張り渡された状態でウェハーリング１０に貼り付けられる。さらに、このフィルムシート１１の中央部にはウェハー１２が配置・固着されることとなる。
【０００６】
このような取り付けを実現するため、図示しないが専用のマウンティング装置が開発されており、ウェハーリング１０・フィルムシート１１・ウェハー１２の位置決めを行いつつ接着することが可能になされている。このようなウェハー１２ではウェハーリング１０を把持して搬送などが行われるため、換言すればウェハー１２に直接接触することがなくなり、ウェハー１２に対して塵埃の付着・過度な力が掛かるという事態の発生を回避している。
【０００７】
さて、半導体製造工程が進み、このウェハーリング１０のウェハー１２がチップとして切り出されるダイシングが行われる。そしてダイシング終了後にはチップを取り出すこととなるが、この場合、あるチップと隣接する他のチップとの境界面が接していない状態として一片のチップの側部を摘んで取り出す必要がある。そこで、フィルムシート１１を拡張することでフィルムシート１１の上にあるダイシング済みのウェハー１２も併せて移動・分離するという手法を採る。
【０００８】
このフィルムシートの拡張について概略説明する。図１４はフィルムシート拡張を説明する説明図であり、図１４（ａ）は拡張前のフィルムシート上のダイシング済みのウェハーを示す図、図１４（ｂ）は拡張後のフィルムシート上のチップ群を示す図である。図１４（ａ）で示すようなダイシング済みのウェハー１２が貼り付けられているフィルムシート１１に対し、図１４（ａ）で示す矢印方向（放射方向）の力が加わると、ウェハー１２は分離開始し、最終的には図１４（ｂ）で示すようにチップ１３が整然と配列した状態を維持しつつ間隔を開けるものである（以下、このような作業を単にフィルムシート拡張作業という）。
【０００９】
このようなフィルムシートの拡張作業に係る従来技術として、例えば、特許文献１（特開２００５−１９５３１号公報）に記載された「エキスパンド方法及びエキスパンド装置」に係る発明が知られている。具体的にはダイシング後のウェーハを、搬送中の振動によって隣同士のチップのエッジとエッジとが接触してエッジ部に欠けやマイクロクラック等が発生することなしに、フレームごと搬送することのできる粘着シートのエキスパンド方法、及びエキスパンド装置を提供するため、エキスパンド後に、板状物をフレームにマウントしたままの状態で粘着シートのエキスパンド状態を保持させ、拡大されたチップ間の間隔を維持したまま板状物をフレーム毎搬送可能にするというものである。従来技術はこのようなものである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１９５３１号公報      （段落番号００３７〜００４８，図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
フィルムシート拡張後にピックアップ装置によりチップを一つ一つ取り出されることとなるが、ピックアップ装置に直接ウェハーリング１０を搭載することができるようになるため、従来必要であった他のフレームへの移し取り作業が不要となり、製造工程が容易になるという利点がある。
特許文献１に記載のエキスパンド方法及びエキスパンド装置でもそのような効果が見込めるが、構造が従来技術よりも複雑になるという問題点があった。
【００１２】
本発明は上記問題点を解決するためのものであり、その目的は、簡単な構成・方法でフィルムシートにおけるウェハーの搭載領域を拡張するとともに他の残領域の折り畳みを行って搭載領域を拡張したままとし、ウェハーリングを後工程でも使用できるような折り畳み式フィルムシート拡張方法および折り畳み式フィルムシート用エキスパンダの提供を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に係る折り畳み式フィルムシート拡張方法は、
ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを引き延ばし、このフィルムシート上の接着剤により固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するための折り畳み式フィルムシート拡張方法であって、
フィルムシートのうちダイシング済みのウェハーが搭載された搭載領域を同一面に維持しつつ上昇させて、フィルムシートの全領域を拡張する工程と、
搭載領域のみ拡張したまま固定する工程と、
搭載領域以外の残領域をよじりつつ折り畳んで折り畳み領域を形成する工程と、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項２に係る折り畳み式フィルムシート拡張方法は、
請求項１に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、フィルムシート自らの接着剤の粘着力によりフィルムシート同士を固定する工程であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項３に係る折り畳み式フィルムシート拡張方法は、
請求項１に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、リング状の板である固定部を押し当ててフィルムシートの接着剤の粘着力により固定する工程であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項４に係る折り畳み式フィルムシート拡張方法は、
請求項１に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、リング状の粘着剤付きフィルムである固定部を押し当ててフィルムシートの接着剤とフィルムの粘着剤との粘着力により固定する工程であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項５に係る折り畳み式フィルムシート拡張方法は、
請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、直接折り畳み領域に対して、または、固定部を介して折り畳み領域に対して、固定する固定力を付与して固化する工程であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項６に係る折り畳み式フィルムシート拡張方法は、
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の折り畳み式フィルムシート拡張方法において、
フィルムシートの折り畳み領域を固化する工程では、フィルムシートの搭載領域を拡張リングにより固定してから、および／または、真空吸着によりフィルムシートの搭載領域を固定してから、フィルムシートの折り畳み領域を確定した上で固化する工程であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項７に係る折り畳み式フィルムシート用エキスパンダは、
ウェハーリングを保持固定するためのクランプ部と、
クランプ部で支持されるウェハーリングのフィルムシートに対しウェハーが載置された面の裏面と、回転自在になされたステージ部のステージ面と、を当接させてフィルムシートを拡張するための拡張ステージと、
ステージ部に設けられる拡張固定部と、
拡張ステージを昇降させる昇降装置と、
拡張ステージのステージ部を回転させる駆動力を付与するドライバと、
を備え、ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを引き延ばし、このフィルムシート上に固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するための折り畳み式フィルムシート用エキスパンダであって、
昇降装置が拡張ステージを上昇させてフィルムシートのうちダイシング済みのウェハーが搭載された搭載領域を同一面に維持しつつフィルムシートの全領域を拡張してチップに分割し、拡張固定部によりこの搭載領域のみ拡張したまま固定し、ドライバがステージ部を回転させるとともに昇降装置が拡張ステージを下降させて搭載領域以外の残領域をよじりつつ折り畳んで折り畳み領域を形成し、フィルムシートの折り畳み領域を固化して折り畳み領域により搭載領域を拡張した状態に維持するようになされたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項８に係る折り畳み式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項７に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部は、拡張ステージのステージ部のステージ面に設けられる真空吸着部であり、真空吸着部はフィルムシートの搭載領域の裏面を吸引して搭載領域のみ拡張したまま固定することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項９に係る折り畳み式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項７に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部は、
ステージ部の外側面に形成された下側拡張リング配置部と、
ステージ部に形成されるノックピンと、
下側拡張リング配置部に配置されてノックピンが嵌め込まれて移動が拘束されるようになされた下側拡張リングと、
を備え、複数片のチップに分離したフィルムシートを下側拡張リングと上側拡張リングとで挟んで搭載領域のみ拡張したまま固定することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１０に係る折り畳み式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項８に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部は、
ステージ部の外側面に形成された拡張リング配置部と、
この拡張リング配置部に配置される内側拡張リングと、
を備え、複数片のチップに分離したフィルムシートを内側拡張リングと外側拡張リングとで挟むとともに真空吸着して搭載領域のみ拡張したまま固定することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１１に係る折り畳み式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張ステージは、
回転体形状の回転ベースと、
回転ベースに回動自在に支持される回動支持部と、
回動支持部により回動自在に支持される中間ベースと、
中間ベースと一体に回転するようになされるステージ部と、
中間ベースに取付けられるリングギアと、
リングギアと噛み合ってリングギアを回動させるドライブギアと、
を備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１２に係る折り畳み式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項１１記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張ステージは、
中間ベースに固定されてステージ部を支持する絶縁支持部と、
ステージ部の裏面に取付けられるヒータと、
を備え、ヒータを駆動してステージ部を加温可能にすることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項１３に係る折り畳み式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項７〜請求項１２の何れか１項に記載の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
ドライバおよび昇降装置に接続される制御装置を備え、
この制御装置は、拡張ステージの上昇点から下降点までの高さに応じてステージ部を回転させる角度を算出し、下降終了後に算出した角度だけ回転するように昇降装置およびドライバを制御する手段として機能することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上のような本発明によれば、簡単な構成・方法でフィルムシートにおけるウェハーの搭載領域を拡張するとともに他の残領域の折り畳みを行って搭載領域を拡張したままとし、ウェハーリングを後工程でも使用できるような折り畳み式フィルムシート拡張方法および折り畳み式フィルムシート用エキスパンダの提供を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
続いて、本発明の折り畳み式フィルムシート拡張方法および折り畳み式フィルムシート用エキスパンダを実施するための最良の形態について、図に基づいて両者を一括して説明する。図１は本形態の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ１０００の構造図である。なお、これら図は、図面の見やすさを特に優先し、簡略な図面としている。また、ウェハーリング１０については従来技術と同じであるため、従来技術の説明と同じ符号を用いて説明する。
本形態の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ１０００では、図１で示すように、拡張ステージ１００、昇降装置２００、ドライバ３００、ロウアークランプ４００、アッパークランプ５００、制御装置６００を備えている。
【００２８】
以下各部について説明する。
この拡張ステージ１００は、昇降装置２００により上下方向に昇降できるようになされている。後述するが、この上昇によりダイシング済みのウェハー１２を角形小片であるチップ１３へ分離する。また、ドライバ３００から供給される駆動力により、拡張ステージ１００内のステージ部１０４が回転するようになされている。
【００２９】
ロウアークランプ４００には摩擦体４００ａが取り付けられている。このロウアークランプ４００は、例えば、断面凹字状である水盤のような構成を有している。この摩擦体４００ａは、例えば、弾性体であるＯリングなどである。
アッパークランプ５００にも摩擦体５００ａが取り付けられている。このアッパークランプ５００も、例えば、円環板状の構成を有している。この摩擦体５００ａも、例えば、弾性体であるＯリングなどである。
なお、ロウアークランプ４００およびアッパークランプ５００は、本発明のクランプ部の一具体例であり、本実施形態以外にもウェハーリング１０を把持・固定できる各種の構成を採用することができる。
【００３０】
これらロウアークランプ４００およびアッパークランプ５００により、ウェハーリング１０が上下方向から挟まれて挟持固定（クランプ）される。この場合、ロウアークランプ４００の摩擦体４００ａ、および、アッパークランプ５００の摩擦体５００ａは、変形するとともにウェハーリング１０を強固に把持・固定する。
【００３１】
続いて、拡張ステージ１００の個々の構成について説明する。図２は拡張ステージの構造図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線側断面図である。
拡張ステージ１００は、詳しくは、図２（ａ），（ｂ）で示すように、回転ベース１０１、ベアリング１０２、中間ベース１０３、ステージ部１０４、リングギア１０５、ドライブギア１０６、押さえ部１０７、熱絶縁支持部１０８、ヒータ１０９、温度センサ１１０、真空吸着部１１１、真空排気口１１２を備えている。
【００３２】
回転ベース１０１は、回転体形状であって、円板の中央に環状体が形成されている。この回転ベース１０１には、昇降装置２００の昇降部と連結され、昇降装置２００による昇降に応じて昇降する。
ベアリング１０２は、玉軸受け、ころ軸受けなどの使用が可能である。これらベアリング１０２は、回転ベース１０１に回動自在に支持される回動支持部の具体例である。
【００３３】
中間ベース１０３は、環状体であり、ベアリング１０２により回動自在に支持される。
ステージ部１０４は、円板状であって上側がステージ面となる。このステージ面は梨地（なしぢ）仕上になされており、ステージ面に接触するフィルムシート１１は、空気の存在により密着することなく滑らかに摺動するようになされている。
【００３４】
リングギア１０５は、環状体の外周面に歯車が形成されたものであり、中間ベース１０３に固定されるとともに、ドライブギア１０６と噛み合っている。
ドライブギア１０６は、図１のドライバ３００により回転するようになされている。
押さえ部１０７は、ベアリング１０２を回転ベース１０１に固定する。
【００３５】
熱絶縁支持部１０８は、環状に配置した支柱や、あるいは、環状体であり、中間ベース１０３に固定される。この熱絶縁支持部１０８の上側にステージ部１０４が固定される。
ヒータ１０９は、ステージ部１０４の裏側に配置されて、ステージ部１０４に対して加温する機能を有している。
温度センサ１１０は、ステージ部１０４の温度を計測し、図示しない信号線により制御装置６００に対して検出信号を出力する。
【００３６】
真空吸着部１１１は、拡張固定部の一具体例であり、図２（ａ）で示すようにステージ部１０４のステージ面に対して平面から見て円状であり、図４（ａ）で示すように溝である凹部１０４ａ内に、環状の摩擦体１０４ｂを配置してなるものである。凹部１０４ａ内には排気流路１０４ｃが連通している。この真空吸着部１１１の機能については後述する。
真空排気口１１２は、排気流路１０４ｃと連通する開口であり、図示しない真空ポンプに接続される。
【００３７】
この拡張ステージ１００では、回転ベース１０１に嵌め込まれたベアリング１０２の内輪を押さえ部１０７が固定し、また、中間ベース１０３に嵌め込まれたベアリング１０２の外輪をリングギア１０５が固定する。したがって、回転ベース１０１を中心軸として、中間ベース１０３、熱絶縁支持部１０８、ステージ部１０４が一体となって回転するようになされる。
【００３８】
続いて、折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ１０００によるチップ分割動作について説明する。図３は拡張ステージ１００を上昇させた折り畳み式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。図４は真空吸着部の動作を説明する説明図であり、図４（ａ）は吸着前を示す図、図４（ｂ）は吸着後を示す図である。図５は拡張ステージ１００のステージ部１０４を回転させつつ下降させる折り畳み動作の説明図である。
【００３９】
まず、フィルムシート１１にダイシング済みのウェハー１２が載置されているウェハーリング１０をロウアークランプ４００の上に配置し、その後に、図示しないクランパ用昇降装置を操作してアッパークランプ５００を下降させ、ウェハーリング１０を上下方向から押圧しつつ把持固定し、図１で示すような状態とする。この際、摩擦体４００ａ，５００ａは変形するとともに、ウェハーリング１０が移動しないような強固な摩擦力・押圧力を付与する。
【００４０】
続いて、図２で示したヒータ１０９が駆動される。温度センサ１１０はステージ部１０４の温度を検出して検出信号として出力し、駆動制御部６００が検出信号に基づいてフィードバック制御して、ステージ部１０４は所定温度に維持されて加熱状態となり、フィルムシート１１を柔らかくして拡張しやすい状態とする。
【００４１】
続いて、昇降装置２００が拡張ステージ１００を上昇させ、図３で示すように、フィルムシート１１を押し上げていく。この場合、フィルムシート１１はステージ部１０４の上側にある円周状のステージ面により張り渡されるとともに半径方向へ沿って拡張しつつ移動する。
【００４２】
これによりフィルムシート１１のうちダイシング済みのウェハー１２が搭載された搭載領域を同一面に維持しつつ上昇させて、フィルムシート１１の全領域を拡張することとなる。このフィルムシート１１が拡張しつつ移動する際、図１４（ａ）で示すようにウェハー１２を外側へ拡げて行き、所定の拡張率となったとき、図１４（ｂ）で示すように、チップ１３に分割される。
拡張ステージ１００が所定の高さになってフィルムシート１１が所定の拡張率となったとき、昇降装置２００は昇降を一時停止する。
【００４３】
続いて真空吸着部１１１により真空吸着を行う。図４（ａ）の真空前の状態、つまり拡張途中の状態では、凹部１０４ａの上側にフィルムシートが張り渡されている。このような状態で排気流路１０４ｃを介して空気が排気されて真空吸着を行うと、図４（ｂ）で示すようにフィルムシートが凹部１０４ａ内に吸引されるとともに、摩擦体１０４ｂに密着して円状の真空吸着部１１１内の搭載領域のみ拡張したまま固定される。
【００４４】
このような状況下で折り畳み動作を行う。この折り畳み動作では、図１で示すように、ドライバ３００を駆動し、図２で示すドライブギア１０６を回すとリングギア１０５が回転して、ステージ部１０４が所定方向に回転する。
そしてステージ部１０４の回転と同時に昇降装置２００が拡張ステージ１００を下降させる。回転速度は、各種設定が可能であるが、例えば、１０ｒｐｍの速度で回転する。
この結果、図５（ａ），（ｂ）で示すように、真空吸着部１１１の内周側は拡張固定されたまま搭載領域１１ｂとして、また、真空吸着部１１１の外周からウェハーリング１０の内周までがよじれつつ折り畳められて円環状の領域が折り畳み領域１１ａとして、形成される。
【００４５】
ここで、回転と下降の関係について図を参照しつつ説明する。図６は折り畳み処理時の回転と下降の関係を説明する説明図であり、図６（ａ）は折り畳み前を示す図、図６（ｂ）は折り畳み後を示す図である。
ステージ部１０４の半径をＲＥ、フィルムシート１１の半径をＲＦ、傾斜部の長さをＬ、高さをＨと定義する。すると、これらの関係は、図６（ａ）で示すような位置関係となり、ピタゴラスの定理により次式で表せる。
【００４６】
【数１】
2006310691.tif 000003
【００４７】
また、拡張率をλとすると次式で表せる。
【００４８】
【数２】
2006310691.tif 000004
【００４９】
これにより所望の拡張率λを指定すれば高さＨを決定できる。
次に高さＨを決定すれば、回転角度θも決定される点について説明する。
図６（ａ）で示した回転角度の基準線をフィルムシートに書き入れたと仮定する。この基準線は回転と同時に下降すると移動して、ＲＥとＬとは、同一平面上で図６（ｂ）で示すような三角形で表される。ＲＥとＬとの交点からフィルムシートの半径ＲＦに垂線を引きそれぞれａ，ｂ，ｃであると仮定すると、ピタゴラスの定理から次式のように表せる。
【００５０】
【数３】
2006310691.tif 000005
【００５１】
【数４】
2006310691.tif 000006
【００５２】
数３，数４からｃを消去すると次式のようになる。
【００５３】
【数５】
2006310691.tif 000007
【００５４】
ここにａとｂの関係は次式のようになる。
【００５５】
【数６】
2006310691.tif 000008
【００５６】
数５，数６を用いてｂを消去すると次式のようになる。
【００５７】
【数７】
2006310691.tif 000009
【００５８】
数１，数７を用いてＬを消去すると次式のようになる。
【００５９】
【数８】
2006310691.tif 000010
【００６０】
ａについてまとめると次式のようになる。
【００６１】
【数９】
2006310691.tif 000011
【００６２】
ここで回転角θの正弦は次式で表される。
【００６３】
【数１０】
2006310691.tif 000012
【００６４】
回転角θは次式で表される。
【００６５】
【数１１】
2006310691.tif 000013
【００６６】
数１１と数９を用いてａを消去すると回転角θは次式で表される。
【００６７】
【数１２】
2006310691.tif 000014
【００６８】
従ってＨが決定されれば、回転角θも決定される。このように下降量Ｈの下降が終了したときに、回転角θまで回転するようにすれば、過不足なく折り畳まれる。
折り畳み領域１１ａの形成が終了すると、フィルムシート１１自らが有する接着剤の粘着力により折り畳み領域１１ａではフィルムシート１１同士が固定されて固化し、搭載領域１１ｂは拡張されたままで固定されることとなる。
【００６９】
分割終了後、アッパークランプ５００を上昇させてウェハーリング１０を取り外せばそのまま後工程でウェハーリング１０を使用できることとなり、従来のようなウェハーリング１０から他のフレームへ移し取る工程を省略でき、製造工程の簡略化を可能とする。
【００７０】
なお、これら一連の操作を行うための、操作入力装置が制御装置６００に接続されており、操作員が図示しない操作入力装置を操作して拡張率を入力することで、以後の動作を自動的に行うようにしてもよい。また、ウェハー１２がチップ１３に分割されるまで、操作員が手動で拡張ステージ１００を昇降させて、分割後に折り畳み領域を形成するように操作すれば、高さＨが判明しているため、数１２により回転角度θを制御装置６００が算出して回転させつつ降下させることもでき、ウェハーリング１０毎に高さを異ならせるようにすることも可能である。これら構成は適宜選択される。
本形態の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ１０００はこのようなものである。
【００７１】
続いて、他の形態について図を参照しつつ説明する。図７はフィルムシートの折り畳み領域を固化する他の工程を説明する説明図である。先に説明した工程では自らの接着剤の粘着力により折り畳み領域を固定していたが、本工程ではさらに、折り畳み領域に押圧力を付与して、折り畳み領域を確実に固化するものである。例えば、図７で示すようなローラ７００により折り畳み領域に押圧力を付与する。このような場合、折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ１０００のロウアークランプ４００の内側に下台８００が取付けられていれば、ローラ７００による押圧時にフィルムシート１０に抗力が加えられて、折り畳み領域が確実に固化される。
【００７２】
続いて、他の形態について図を参照しつつ説明する。図８はフィルムシート１１の折り畳み領域を固化する他の工程を説明する説明図である。この工程では、先に形成した折り畳み領域に固定部１４を取付けて、折り畳み領域が変化しないようにするものである。
図８で示す固定部１４は、リング状の金属板であり、この固定部１４を押し当ててフィルムシート１１の接着剤の粘着力により固定する工程とする。この固定部１４に折り畳み領域のフィルムシート１１が接着固定されるため、折り畳み領域が変化せず、搭載領域は拡張されたまま維持される。また、美観上好ましい。
【００７３】
また、図８で示す固定部１４は、リング状の粘着剤付きフィルムとしても良く、この固定部１４を押し当ててフィルムシートの粘着力により固定する工程とする。この固定部１４に折り畳み領域のフィルムシートが接着固定されるため、折り畳み領域が変化せず、搭載領域は拡張されたまま維持される。また、美観上好ましい。
【００７４】
続いて、他の形態について図を参照しつつ説明する。図９は他の拡張固定部を説明する説明図であり、図９（ａ）は拡張固定部のうち下側拡張リングの側面図、図９（ｂ）は下側拡張リングの底面図、図９（ｃ）はステージ部への取り付けを説明する説明図である。図１０は他の拡張固定部を説明する説明図であり、図１０（ａ）は折り畳み領域形成中の拡張固定部を示す図、図１０（ｂ）はウェハーリング取り外し時の拡張固定部を示す図である。
上記では拡張固定部の具体例として真空吸着部１１１を掲げて説明した。本形態では、真空吸着部１１１をなくし、代わりに図１０（ａ）で示すような拡張リング１１３による拡張固定部を採用することとした。本形態では、図２の拡張ステージ１００で真空吸着部１１１を形成しないようにするとともに、拡張リング１１３を追加した構成であるとし、拡張リング１１３のみ説明し、他は同じ構成であるとして重複する説明を省略する。
【００７５】
拡張ステージ１００のステージ部１０４には、下側拡張リング１１５が取り外し自在となるように配置されている。下側拡張リング１１５は、図１０（ａ），（ｂ）で示す上側拡張リング１１４が取り付けられるように構成されており、下側拡張リング１１５と上側拡張リング１１４とで拡張リング１１３を構成する。
【００７６】
このステージ部１０４の外周側面には、図９（ｃ），図１０（ｂ）で示すように下側拡張リング配置部１１６が形成されており、この下側拡張リング配置部１１６には図１０（ｂ）で示すように予め下側拡張リング１１５が配置されている。この下側拡張リング１１５は、図９で（ａ），（ｂ）で示すようなピン受け１１５ａが形成されている。この下側拡張リング１１５は、下側拡張リング配置部１１６に嵌め込んで配置する形状であって、容易に取り外せるように構成されている。下側拡張リング１１５は、下側拡張リング配置部１１６に嵌め込まれると、下側拡張リング配置部１１６上に形成されたノックピン１１６ａがピン受け１１５ａに入り込み回転ができないようになされる。
【００７７】
ステージ部１０４の上昇前では下側拡張リング１１５のみ取付けられたステージ部１０４となっている。このようなステージ部１０４が上昇してフィルムシートが所定拡張率になった場合、図１０（ａ）で示すように、フィルムシート１１を挟みつつ上側拡張リング１１４を下側拡張リング１１５に嵌め込んで拡張固定部とする。挟み込みによる押圧力に加え、フィルムシート１１の接着力により強固に固定される。
【００７８】
そして拡張ステージ１００が下降しつつステージ部１０４が回転して折り畳み領域を形成・固化したのちに、アッパークランプ５００を上昇させて、そのままウェハーリング１０を取り外すときに拡張リング１１３もステージ部１０４から取り外すと、図１０（ｂ）で示すように、拡張リング１１３の内周側は拡張したままで、拡張リング１１３の外周側は余りとなっている領域を折り畳み領域となっている。
このような拡張固定部としても良い。
【００７９】
続いて、他の形態について図を参照しつつ説明する。図１１は他の拡張固定部を説明する説明図であり、図１１（ａ）は拡張リングの説明図、図１１（ｂ）は折り畳み領域形成中の拡張固定部を示す図、図１１（ｃ）はウェハーリング取り外し時の拡張固定部を示す図である。
上記では拡張固定部の具体例として真空吸着部１１１や拡張リング１１３が個々に構成されている例を掲げて説明した。本形態では、真空吸着部１１１および拡張リング１１７を併用するような拡張固定部を採用することとした。本形態では、拡張ステージ１００のステージ部１０４に真空吸着部１１１および拡張リング１１７を共に追加した構成であるとし、真空吸着部１１１および拡張リング１１７のみ説明し、他は同じ構成であるとして重複する説明を省略する。
この拡張リング１１７は、図１１（ａ）で示すように外側拡張リング１１８が上側から、内側拡張リング１１９が下側から、フィルムシート１１を挟み込んで搭載領域を固定するものである。
【００８０】
この場合、ステージ部１０４の上昇前では内側拡張リング１１９のみ取付けられたステージ部１０４となっている。このようなステージ部１０４が上昇してフィルムシート１１が所定拡張率になった場合、まず、真空吸着部１１１によりフィルムシート１１を吸着し、さらに図１１（ｂ）で示すように、フィルムシート１１を挟みつつ外側拡張リング１１８を内側拡張リング１１９に嵌め込んで拡張固定部とする。挟み込みによる押圧力に加え、フィルムシート１１の接着力により強固に固定される。
【００８１】
そして、拡張ステージ１００が下降しつつステージ部１０４が回転して折り畳み領域を形成・固化したのちに、真空吸着部１１１による真空吸着を解いてアッパークランプ５００を上昇させて、そのままウェハーリング１０を取り外すと、図１１（ｃ）で示すように、拡張リング１１７の内周側は拡張したままで、拡張リング１１７の外周側は余りとなっている領域を折り畳み領域としている。
このような拡張固定部としても良い。
【００８２】
続いて、他の形態について図を参照しつつ説明する。図１２は他の拡張固定部を説明する説明図であり、図１２（ａ）は拡張前状態の説明図、図１２（ｂ）は拡張状態の説明図、図１２（ｃ）は拡張領域を固定する拡張固定部を示す図である。
【００８３】
ステージ部１０４は、図１２（ａ）で示すように多段に形成されて段部１０４ｄを備える。このようなステージ部１０４を上昇させると、フィルムシート１１のうち搭載領域を拡張し、図１２（ｂ）で示すようになる。そして搭載領域を固定するため、図１２（ｃ）で示すように仮固定用拡張リング１２１で仮留めする。この仮固定用拡張リング１２１は、各種構成を採用可能であるが、例えば輪ゴムやＯリングなどとすることができる。
これにより、搭載領域が形成される。以下、上記したような折り畳み領域拡張動作を行って仮固定用拡張リング１２１を取り外すとフィルムシート１１を拡張したままとする。
【００８４】
以上、本形態の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ１０００について説明した。
本発明では、以下のような利点を有する。
（１）分割したチップ１３をフィルムシート１１に搭載したままでウェハーリングごと、後工程で用いることが可能となり、製造工程の簡略化・製造コストの削減に寄与する。
（２）市販品など入手が容易な構成を多用したため、この点でも、製造工程の簡略化・製造コストの削減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の折り畳み式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。
【図２】拡張ステージの構造図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線側断面図である。
【図３】拡張ステージを上昇させた折り畳み式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。
【図４】真空吸着部の動作を説明する説明図であり、図４（ａ）は吸着前を示す図、図４（ｂ）は吸着後を示す図である。
【図５】拡張ステージのステージ部を回転させつつ下降させる折り畳み動作の説明図である。
【図６】折り畳み処理時の回転と下降の関係を説明する説明図であり、図６（ａ）は折り畳み前を示す図、図６（ｂ）は折り畳み後を示す図である。
【図７】フィルムシートの折り畳み領域を固化する他の工程を説明する説明図である。
【図８】フィルムシートの折り畳み領域を固化する他の工程を説明する説明図である。
【図９】他の拡張固定部を説明する説明図であり、図９（ａ）は拡張固定部のうち下側拡張リングの側面図、図９（ｂ）は下側拡張リングの底面図、図９（ｃ）はステージ部への取り付けを説明する説明図である。
【図１０】他の拡張固定部を説明する説明図であり、図１０（ａ）は折り畳み領域形成中の拡張固定部を示す図、図１０（ｂ）はウェハーリング取り外し時の拡張固定部を示す図である。
【図１１】他の拡張固定部を説明する説明図であり、図１１（ａ）は拡張リングの説明図、図１１（ｂ）は折り畳み領域形成中の拡張固定部を示す図、図１１（ｃ）はウェハーリング取り外し時の拡張固定部を示す図である。
【図１２】他の拡張固定部を説明する説明図であり、図１２（ａ）は拡張前状態の説明図、図１２（ｂ）は拡張状態の説明図、図１２（ｃ）は拡張領域を固定する拡張固定部を示す図である。
【図１３】ウェハーリングの構成図であり、図１３（ａ）は表面図、図１３（ｂ）はＡ−Ａ線側断面図、図１３（ｃ）は裏面図である。
【図１４】フィルムシート拡張を説明する説明図であり、図１４（ａ）は拡張前のフィルムシート上のダイシング済みのウェハーを示す図、図１４（ｂ）は拡張後のフィルムシート上のチップ群を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０００：折り畳み式フィルムシート用エキスパンダ
１００：拡張ステージ
１０１：回転ベース
１０２：ベアリング
１０３：中間ベース
１０４：ステージ部
１０４ａ：凹部
１０４ｂ：摩擦体
１０４ｃ：排気流路
１０４ｄ：段部
１０５：リングギア
１０６：ドライブギア
１０７：押さえ部
１０８：熱絶縁支持部
１０９：ヒータ
１１０：温度センサ
１１１：真空吸着部
１１２：真空排気口
１１３：拡張リング
１１４：上側拡張リング
１１５：下側拡張リング
１１５ａ：ピン受け
１１６：下側拡張リング配置部
１１６ａ：ノックピン
１１７：拡張リング
１１８：外側拡張リング
１１９：内側拡張リング
１２０：拡張リング配置部
１２１：仮固定用拡張リング
２００：昇降装置
３００：ドライバ
４００：ロウアークランプ
４００ａ：摩擦体
５００：アッパークランプ
５００ａ：摩擦体
６００：制御装置
７００：ローラ
８００：下台
１０：ウェハーリング
１１：フィルムシート
１１ａ：折り畳み領域
１１ｂ：搭載領域
１２：ウェハー
１２ａ：溝部
１３：チップ
１４：固定部
【図１】
2006310691.tif 000015
【図２】
2006310691.tif 000016
【図３】
2006310691.tif 000017
【図４】
2006310691.tif 000018
【図５】
2006310691.tif 000019
【図６】
2006310691.tif 000020
【図７】
2006310691.tif 000021
【図８】
2006310691.tif 000022
【図９】
2006310691.tif 000023
【図１０】
2006310691.tif 000024
【図１１】
2006310691.tif 000025
【図１２】
2006310691.tif 000026
【図１３】
2006310691.tif 000027
【図１４】
2006310691.tif 000028