(57)【要約】      （修正有）【課題】チップサイズが小チップの場合に生じる分割予定ラインの未分割問題を解消することができるワーク分割装置及びワーク分割方法を提供する。【解決手段】ウェーハユニット２のフレーム４を、拡張規制リング１６を介してフレーム固定部材７によって固定する。次に、エキスパンドリング１４を上昇移動させ、環状部領域３Ｂの全領域の拡張を開始する。次に、エキスパンドリングの上昇移動量が、フレームの厚さを超えると、環状部領域３Ｂが拡張規制リング１６に当接し、環状部領域のうち、外周側に位置する外周側領域３Ｅの拡張が規制される。次に、エキスパンドリングの上昇移動を続行し、環状部領域のうち、外周側領域を除く内周側領域３Ｆの拡張を継続して行うことにより、ウェーハ１を個々のチップ６に分割する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの外径よりも大きい内径を有するリング状フレームにダイシングテープの外周部が固定され、前記ダイシングテープに貼付された前記ワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割装置において、
前記リング状フレームを固定するフレーム固定部材と、
前記ダイシングテープにおける前記ワークの貼付面と反対側の裏面側に配置され、前記リング状フレームの内径よりも小さく、かつ前記ワークの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成され、前記ダイシングテープの裏面を押圧して前記ダイシングテープを拡張させるエキスパンドリングと、
前記フレーム固定部材とは別体で構成され、前記ダイシングテープにおける前記ワークの貼付面と同一側に配置された拡張規制リングであって、前記リング状フレームの内径よりも小さく、かつ前記エキスパンドリングの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成され、前記エキスパンドリングによる前記ダイシングテープの拡張の際に前記ダイシングテープが当接される拡張規制リングと、
を備える、ワーク分割装置。
【請求項２】
前記拡張規制リングは、前記フレーム固定部材に着脱自在に固定される、請求項１に記載のワーク分割装置。
【請求項３】
前記拡張規制リングの前記開口部は円形に形成される、請求項１又は２に記載のワーク分割装置。
【請求項４】
前記拡張規制リングの前記開口部は楕円形に形成される、請求項１又は２に記載のワーク分割装置。
【請求項５】
ワークの外径よりも大きい内径を有するリング状フレームにダイシングテープの外周部が固定され、前記ダイシングテープに貼付された前記ワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割方法であって、前記リング状フレームの内径よりも小さく、かつ前記ワークの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成されたエキスパンドリングを用いて、前記ダイシングテープにおける前記ワークの貼付面と反対側の裏面を押圧するワーク分割方法において、
前記リング状フレームをフレーム固定部材によって固定する固定工程と、
前記リング状フレームの内径よりも小さく、かつ前記エキスパンドリングの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成された拡張規制リングを、前記ダイシングテープにおける前記ワークの貼付面と同一側に配置する配置工程と、
前記エキスパンドリングによって前記ダイシングテープの裏面を押圧して前記ダイシングテープの拡張を開始し、前記ダイシングテープの拡張の際に前記ダイシングテープを前記拡張規制リングに当接させて前記ワークを個々のチップに分割する拡張分割工程と、
を備える、ワーク分割方法。
【請求項６】
前記拡張分割工程は、
前記エキスパンドリングによって前記ダイシングテープの裏面を押圧して前記ダイシングテープの拡張を開始する拡張開始工程と、
前記ダイシングテープの拡張の際に、前記ダイシングテープを前記拡張規制リングに当接させて、前記ダイシングテープのうち前記拡張規制リングとの当接部から外周側に位置する外周側領域の拡張を規制する拡張規制工程と、
前記外周側領域の拡張を規制しながら前記外周側領域を除く前記ダイシングテープを拡張させて前記ワークを個々のチップに分割する分割工程と、
を備える、請求項５に記載のワーク分割方法。
【請求項７】
前記フレーム固定部材は、前記拡張規制リングを介して前記リング状フレームを固定する、請求項５又は６に記載のワーク分割方法。
【請求項８】
前記開口部の径が異なる複数の前記拡張規制リングの中から、前記ワークの前記分割予定ラインの本数に基づいた前記開口部の径の拡張規制リングを選択して使用する、請求項５、６又は７に記載のワーク分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク分割装置及びワーク分割方法に係り、特に、半導体ウェーハ等のワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割装置及びワーク分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップ（以下、チップと言う。）の製造にあたり、ダイシングブレードによるハーフカット或いはレーザ照射による改質領域形成により予めその内部に分割予定ラインが形成された半導体ウェーハ（以下、ウェーハと言う。）を、分割予定ラインに沿って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（特許文献１等参照）。
【０００３】
図１１は、ワーク分割装置にて分割される円盤状のウェーハ１が貼付されたウェーハユニット２の説明図であり、図１１（Ａ）はウェーハユニット２の斜視図、図１１（Ｂ）はウェーハユニット２の縦断面図である。
【０００４】
ウェーハ１は、片面に粘着層が形成された厚さ約１００μｍのダイシングテープ（拡張テープ又は粘着シートとも言う。）３の中央部に貼付され、ダイシングテープ３は、その外周部が剛性のあるリング状フレーム（以下、フレームと言う。）４に固定されている。
【０００５】
ワーク分割装置では、ウェーハユニット２のフレーム４が、二点鎖線で示すフレーム固定部材（フレーム固定機構とも言う。）７に当接されて固定される。この後、ウェーハユニット２の下方から二点鎖線で示すエキスパンドリング（突上げリングとも言う。）８が上昇移動され、このエキスパンドリング８によってダイシングテープ３が押圧されて放射状に拡張される。このときに生じるダイシングテープ３の張力が、ウェーハ１の分割予定ライン５に付与されることにより、ウェーハ１が個々のチップ６に分割される。分割予定ライン５は、互いに直交するＸ方向及びＹ方向に形成されている。分割予定ライン５に関して、Ｘ方向と平行な本数とＹ方向と平行な本数とが同数の場合であって、それぞれの方向の間隔が等しい場合には、分割されたチップ６の形状は正方形となる。また、Ｘ方向と平行な本数とＹ方向と平行な本数とが異なる場合であって、それぞれの方向の間隔が等しい場合には、分割されたチップ６の形状は長方形となる。
【０００６】
ところで、ダイシングテープ３はヤング率が低く柔軟な部材である。このため、ウェーハ１を個々のチップ６に円滑に分割するためには、ダイシングテープ３を冷却し、ダイシングテープ３のバネ定数を大きくした状態でダイシングテープ３を拡張することが考えられる。
【０００７】
特許文献２のテープ拡張装置（ワーク分割装置）は、冷気供給手段を備えている。特許文献２によれば、冷気供給手段を作動して、処理空間内に冷気を供給し、処理空間内を例えば０℃以下に冷却することにより、ダイシングテープを冷却している。
【０００８】
一方、特許文献３のチップ分割離間装置（ワーク分割装置）では、ダイシングテープに異方性があることに着目し、その異方性を加味してダイシングテープを一様にエキスパンドさせるために、フィルム面支持機構を備えている。このフィルム面支持機構は、円周方向において独立した複数の支持機構を備え、複数の支持機構の相対的な高さを個別に制御してダイシングテープの張力を調整することにより、ダイシングテープのＸ方向の伸びとＹ方向の伸びを独立して制御している。
【０００９】
ここで、本願明細書において、ダイシングテープ３のうち、ウェーハ１が貼付される平面視円形状の領域を中央部領域３Ａと称し、中央部領域３Ａの外縁部とフレーム４の内縁部との間に備えられる平面視ドーナツ形状の領域を環状部領域３Ｂと称し、フレーム４に固定される最外周部分の平面視ドーナツ形状の領域を固定部領域３Ｃと称する。環状部領域３Ｂが、エキスパンドリング８に押圧されて拡張される領域である。
【００１０】
なお、ウェーハ１の分割に要する力は、すなわち、ウェーハ１を分割するために環状部領域３Ｂに発生させなければならない張力は、分割予定ライン５の本数が多くなるに従って高くしなければならないことが知られている。分割予定ライン５の本数について、例えば、直径３００ｍｍのウェーハ１でチップサイズが５ｍｍの場合には約１２０本（ＸＹ方向に各６０本）の分割予定ライン５が形成され、チップサイズが１ｍｍの場合は約６００本の分割予定ライン５が形成される。よって、環状部領域３Ｂに発生させなければならない張力は、チップサイズが小さくなるに従って高くしなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１６−１４９５８１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２５８５号公報
【特許文献３】特許第５９１２２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、直径３００ｍｍのウェーハ１がマウントされるフレーム４の内径（フレームの内縁部の径）は、ＳＥＭＩ規格（Ｇ７４−０６９９  ３００ｍｍウェーハに関するテープフレームのための仕様）により３５０ｍｍと定められている。この規格により、図１２のウェーハユニット２の縦断面図の如く、ウェーハ１の外縁部とフレーム４の内縁部との間には、２５ｍｍの幅寸法を有する環状部領域３Ｂが存在することになる。また、図１３（Ａ）、（Ｂ）で示すワーク分割装置の要部縦断面図の如く、フレーム４を固定するフレーム固定部材７は、エキスパンドリング８によって拡張される環状部領域３Ｂに接触しないように、矢印Ａで示すダイシングテープ３の面内方向において環状部領域３Ｂから外方に離間した位置に設置されている。
【００１３】
このため、エキスパンドリング８の上昇動作によって生じるウェーハ１を分割する力は、（ｉ）環状部領域３Ｂの全領域を拡張する力、（ii）ウェーハ１をチップ６に分割する力、（iii）隣接するチップ６とチップ６との間のダイシングテープ３を拡張する力の３つの力に分解される。
【００１４】
図１４（Ａ）〜（Ｅ）に示すワーク分割装置の動作図の如く、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂにエキスパンドリング８が当接し、エキスパンドリング８の上昇動作によってダイシングテープ３の拡張が始まると（図１４（Ａ））、まず最もバネ定数の低い環状部領域３Ｂの拡張が始まる（図１４（Ｂ））。これにより、環状部領域３Ｂに張力が発生し、この張力がある程度高まると、高まった張力がウェーハ１に伝達されてウェーハ１のチップ６への分割が始まる（図１４（Ｃ））。ウェーハ１が個々のチップ６に分割されると、環状部領域３Ｂの拡張とチップ間のダイシングテープ３の拡張とが同時に進行する（図１４（Ｄ）〜（Ｅ））。
【００１５】
従来のワーク分割装置では、直径３００ｍｍのウェーハ１において、チップサイズが５ｍｍ以上の場合には、環状部領域３Ｂで発生した張力により、個々のチップ６に問題無く分割することができた。しかしながら、ウェーハ１に形成される回路パターンの微細化に伴いチップサイズがより小さい１ｍｍ以下のチップも現れてきた。この場合、ウェーハ１を分割する分割予定ライン５の本数が増大することに起因して、ウェーハ１の分割に要する力が大きくなり、環状部領域３Ｂの拡張による張力以上の力が必要となる場合があった。そうすると、図１５のウェーハユニット２の縦断面図の如く、エキスパンドリング８による拡張動作が終了しても、ウェーハ１に形成された分割予定ライン５の一部が分割されずに未分割のまま残存するという問題が発生した。
【００１６】
このような分割予定ライン５の未分割の問題は、ダイシングテープ３の拡張量や拡張速度を増加させても解消することはできない。例えば、ダイシングテープ３の拡張量を増やした場合には、環状部領域３Ｂが塑性変形を始めてしまうからである。塑性変形中の環状部領域３Ｂのバネ定数は、弾性変形中のバネ定数よりも小さいことから、環状部領域３Ｂの弾性変形を超えた領域では、ウェーハ１を個々のチップ６に分割する張力は発生しない。一方、ダイシングテープ３の拡張速度を増やした場合でも、環状部領域３Ｂの一部分が塑性変形を始めてしまうので、ウェーハ１を個々のチップ６に分割する張力は発生しない。これはダイシングテープ３の周波数応答が低いため、ダイシングテープ３の全体に時間差なく力が伝達しないからである。
【００１７】
分割予定ライン５の未分割の問題を解消するために特許文献２では、ダイシングテープを冷却し、ダイシングテープのバネ定数を大きくすることで対応しているが、近年の１ｍｍ以下の小チップに対しては十分な効果を得ることができない。
【００１８】
また、特許文献３のチップ分割離間装置は、ダイシングテープのＸ方向の伸びとＹ方向の伸びを独立して制御することはできるが、環状部領域の拡張による張力以上の力をウェーハに付与することができないので、分割予定ラインの未分割の問題を解消することはできない。
【００１９】
本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、チップサイズが小チップの場合に生じる分割予定ラインの未分割問題を解消することができるワーク分割装置及びワーク分割方法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】
【００２０】
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、ワークの外径よりも大きい内径を有するリング状フレームにダイシングテープの外周部が固定され、ダイシングテープに貼付されたワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割装置において、リング状フレームを固定するフレーム固定部材と、ダイシングテープにおけるワークの貼付面と反対側の裏面側に配置され、リング状フレームの内径よりも小さく、かつワークの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成され、ダイシングテープの裏面を押圧してダイシングテープを拡張させるエキスパンドリングと、フレーム固定部材とは別体で構成され、ダイシングテープにおけるワークの貼付面と同一側に配置された拡張規制リングであって、リング状フレームの内径よりも小さく、かつエキスパンドリングの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成され、エキスパンドリングによるダイシングテープの拡張の際にダイシングテープが当接される拡張規制リングと、を備える。
【００２１】
本発明のワーク分割装置によれば、フレーム固定部材によってフレームを固定した後、エキスパンドリングによってダイシングテープの拡張を開始すると、ダイシングテープの拡張の際にダイシングテープが拡張規制リングに当接する。このとき、ダイシングテープは、拡張規制リングに当接した当接部を境界として、外周側に位置する外周側領域と、内周側に位置する内周側領域とに分けられる。そして、ダイシングテープが拡張規制リングに当接した以降のエキスパンドリングによる拡張動作では、外周側領域の拡張が拡張規制リングによって規制され、内周側領域のみが拡張されていく。つまり、ダイシングテープのバネ定数よりも大きくなった内周側領域のバネ定数の張力がワークに付与される。これにより、ワークに付与される張力が増大するので、チップサイズが小チップの場合に生じる分割予定ラインの未分割問題を解消することができる。
【００２２】
本発明の一態様は、拡張規制リングは、フレーム固定部材に着脱自在に固定されることが好ましい。
【００２３】
本発明の一態様によれば、拡張規制リングは、フレーム固定部材に着脱自在に固定可能なので、ワークに形成された分割予定ラインの本数が規定数よりも多い場合には、拡張規制リングをフレーム固定部材に取り付ける。これにより、チップサイズが小チップの場合に生じる分割予定ラインの未分割問題を解消することができる。また、拡張規制リングを備えていない既存のワーク分割装置であっても、そのワーク分割装置のフレーム固定部材に拡張規制リングを取り付けることで、分割予定ラインの本数が規定数よりも多いワーク、つまりチップサイズが小チップのワークを分割処理することができる。
【００２４】
一方、分割予定ラインの本数が規定数よりも少ない場合には、拡張規制リングをフレーム固定部材から取り外す。分割予定ラインの本数が規定数よりも少なく、拡張規制リングを用いることなく分割できるワークを、拡張規制リングを用いて分割しようとすると、内周側領域の高まった張力で分割予定ラインが分割される他、チップ自体も破損する虞がある。よって、分割予定ラインの本数が規定数よりも少なく、拡張規制リングを用いることなく分割できるワークの場合には、拡張規制リングをフレーム固定部材から取り外してワークを個々のチップに分割することが好ましい。
【００２５】
本発明の一態様は、拡張規制リングの開口部は円形に形成されることが好ましい。
【００２６】
本発明の一態様によれば、互いに直交するＸ方向とＹ方向において、例えば、Ｘ方向とＹ方向の寸法が同一である正方形のチップに分割されるワークのように、Ｘ方向とＹ方向における分割予定ラインの本数（密度）が等しいワークの場合には、円形の開口部を有する拡張規制リングを使用することが好ましい。同様に、Ｘ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とが同一であるダイシングテープに貼付されたワークの場合には、円形の開口部を有する拡張規制リングを使用することが好ましい。これにより、拡張される内周側領域からワークの周縁部に均等な張力を付与することができるので、このようなワークに対して好適な分割能力を実現できる。
【００２７】
本発明の一態様は、拡張規制リングの開口部は楕円形に形成されることが好ましい。
【００２８】
本発明の一態様によれば、互いに直交するＸ方向とＹ方向において、例えば、Ｘ方向とＹ方向の寸法が異なる長方形のチップに分割されるワークのように、Ｘ方向とＹ方向において分割予定ラインの本数（密度）が異なるワークの場合には、楕円形の開口部を有する拡張規制リングを使用することが好ましい。
【００２９】
この場合、楕円の短径の方向を、分割予定ラインの密度が高い方向（チップの短辺に沿った方向、チップの密度の高い方向）と平行に合わせ、楕円の長径の方向を、分割予定ラインの密度が低い方向（チップの長辺に沿った方向、チップの密度の低い方向）と平行に合わせる。これにより、分割予定ラインの密度が高い方向に位置する内周側領域は、バネ定数が大きくなるので、本数の多い分割予定ラインを分割するための好適な張力をワークに付与することができる。一方、分割予定ラインの密度が低い方向に位置する環状部領域は、バネ定数が小さいが、本数の少ない分割予定ラインを分割するための好適な張力をワークに付与することができる。よって、このようなワークに対して好適な分割能力を実現することができる。
【００３０】
また、Ｘ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とが異なる異方性のあるダイシングテープに貼付されたワークの場合にも、楕円形の拡張規制リングを使用することが好ましい。
【００３１】
この場合、楕円の短径の方向をバネ定数が小さい方向と平行に合わせ、楕円の長径の方向を、バネ定数が大きい方向と平行に合わせる。これにより、内周側領域の拡張時には、バネ定数の小さい方向と平行な方向に位置する内周側領域のバネ定数が高くなって、楕円の長径の方向と平行な方向に位置する内周側領域のバネ定数に近づくので、内周側領域からワークに略均等な張力を付与することができる。よって、Ｘ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とが異なる異方性のあるダイシングテープにマウントされたワークに対して、好適な分割能力を実現することができる。
【００３２】
本発明のワーク分割方法は、本発明の目的を達成するために、ワークの外径よりも大きい内径を有するリング状フレームにダイシングテープの外周部が固定され、ダイシングテープに貼付されたワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するワーク分割方法であって、リング状フレームの内径よりも小さく、かつワークの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成されたエキスパンドリングを用いて、ダイシングテープにおけるワークの貼付面と反対側の裏面を押圧するワーク分割方法において、リング状フレームをフレーム固定部材によって固定する固定工程と、リング状フレームの内径よりも小さく、かつエキスパンドリングの外径よりも大きい開口部を有するリング状に形成された拡張規制リングを、ダイシングテープにおけるワークの貼付面と同一側に配置する配置工程と、エキスパンドリングによってダイシングテープの裏面を押圧してダイシングテープの拡張を開始し、ダイシングテープの拡張の際にダイシングテープを拡張規制リングに当接させてワークを個々のチップに分割する拡張分割工程と、を備える。
【００３３】
本発明のワーク分割方法によれば、チップサイズが小チップの場合に生じる分割予定ラインの未分割問題を解消することができる。
【００３４】
本発明の一態様は、拡張分割工程は、エキスパンドリングによってダイシングテープの裏面を押圧してダイシングテープの拡張を開始する拡張開始工程と、ダイシングテープの拡張の際に、ダイシングテープを拡張規制リングに当接させて、ダイシングテープのうち拡張規制リングとの当接部から外周側に位置する外周側領域の拡張を規制する拡張規制工程と、外周側領域の拡張を規制しながら外周側領域を除くダイシングテープを拡張させてワークを個々のチップに分割する分割工程と、を備える、ことが好ましい。
【００３５】
本発明の一態様は、フレーム固定部材は、拡張規制リングを介してリング状フレームを固定することが好ましい。
【００３６】
本発明の一態様は、開口部の径が異なる複数の拡張規制リングの中から、ワークの分割予定ラインの本数に基づいた開口部の径の拡張規制リングを選択して使用することが好ましい。開口部の径を変更することにより、内周側領域の幅寸法を変更することができるので、内周側領域からワークに付与する張力を変更することができる。ワークには、分割予定ラインの本数が異なる複数のものが存在するので、それらのワークの分割予定ラインの本数に対応した、開口部の径の異なる複数の拡張規制リングを備えておくことが好ましい。これにより、ワークの分割予定ラインの本数に対応する拡張規制リングを、複数の拡張規制リングの中から選択して使用することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、チップサイズが小チップの場合に生じる分割予定ラインの未分割問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態のワーク分割装置の分割ステージの要部構造図
【図２】図１に示した分割ステージの要部拡大斜視図
【図３】拡張規制リングの変形例を示した説明図
【図４】拡張途中の環状部領域の形状を示したウェーハユニットの断面図
【図５】ウェーハ分割方法の一例を示したフローチャート
【図６】ウェーハ分割方法の他の一例を示したフローチャート
【図７】円形の拡張規制用開口部を有する拡張規制リングとウェーハユニットとを重ねた平面図
【図８】楕円形の拡張規制用開口部を有する拡張規制リングとウェーハユニットとを重ねた平面図
【図９】拡張規制リングを使用しないときと使用したときの環状部領域及び内周側領域の拡張率を示したグラフ
【図１０】拡張規制リングを使用しないときと使用したときのチップの分割率を示したグラフ
【図１１】ウェーハが貼付されたウェーハユニットの説明図
【図１２】ウェーハユニットの縦断面図
【図１３】ワーク分割装置の要部側面図
【図１４】ワーク分割装置の動作図
【図１５】ウェーハが分割されたウェーハユニットの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、添付図面に従って本発明に係るワーク分割装置及びワーク分割方法の好ましい実施形態について詳説する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲であれば、以下の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４０】
図１は、実施形態に係るワーク分割装置１０に備えられた分割ステージの要部縦断面図であり、図２は、分割ステージの要部拡大斜視図である。なお、ワーク分割装置１０によって分割処理されるウェーハユニットのサイズは限定されるものではないが、実施形態では、図１２に示した直径３００ｍｍのウェーハ１がマウントされたウェーハユニット２を例示する。
【００４１】
ワーク分割装置１０は、ウェーハ１を分割予定ライン５に沿って個々のチップ６に分割する装置である。分割予定ライン５は、互いに直交するＸ方向及びＹ方向に複数本形成される。実施形態では、Ｘ方向と平行な分割予定ライン５の本数と、Ｙ方向と平行な分割予定ライン５の本数とがそれぞれ３００本でそれぞれの間隔が等しいウェーハ１、すなわち、チップサイズが１ｍｍのチップ６に分割されるウェーハ１を例示する。
【００４２】
ウェーハ１は図１、図２の如く、フレーム４に外周部が固定されたダイシングテープ３の中央部に貼付される。ダイシングテープ３は、ウェーハ１が貼付される平面視円形状の中央部領域３Ａ、及び中央部領域３Ａの外縁部とフレーム４の内縁部との間の平面視ドーナツ形状の環状部領域３Ｂを有する。
【００４３】
ウェーハ１の厚さは、例えば５０μｍ程度である。また、ダイシングテープ３としては、例えばＰＶＣ（polyvinyl chloride：ポリ塩化ビニール）系のテープが使用される。なお、ウェーハ１をＤＡＦ（Die Attach Film）等のフィルム状接着材を介してダイシングテープ３に貼付してもよい。フィルム状接着材としては、例えばＰＯ（polyolefin：ポリオレフィン）系のものを使用することができる。
【００４４】
ワーク分割装置１０は、フレーム４を固定するフレーム固定部材７（図１３参照：既存のフレーム固定部材）と、ダイシングテープ３の拡張の際にダイシングテープ３が当接される拡張規制リング１６と、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂに下方側から当接されるエキスパンドリング１４と、を備える。
【００４５】
拡張規制リング１６は、フレーム固定部材７とは別体で構成され、フレーム固定部材７の下面７Ａに着脱自在に固定される。下面７Ａに対する拡張規制リング１６の着脱構造は、特に限定されるものでないが、一例としてボルトを使用した締結構造でもよく、クランプ機構によるクランプ構造でもよい。
【００４６】
フレーム固定部材７は、ダイシングテープ３におけるウェーハ１の貼付面と同一側に配置され、その下面７Ａにフレーム４が拡張規制リング１６を介して固定される。これにより、拡張規制リング１６は、フレーム４とフレーム固定部材７との間に保持される。
【００４７】
また、フレーム固定部材７は、エキスパンドリング１４によって拡張される環状部領域３Ｂに接触しないように、矢印Ａで示すダイシングテープ３の面内方向において環状部領域３Ｂから外方に離間した位置に設置されている。図２の如く、フレーム固定部材７の形状は、一例として直径が３６１ｍｍの開口部７Ｂを有するリング状であるが、その形状は特に限定されるものではなく、拡張規制リング１６が着脱自在に固定可能な形状であればよい。フレーム固定部材７としては、例えば、開口部７Ｂを有する矩形状の板状材を例示することもでき、フレーム４の外周に沿って所定の間隔で配置された複数の固定部材からなるフレーム固定部材を例示することもできる。これらの固定部材の内接円が、開口部７Ｂの直径と等しく設定される。
【００４８】
エキスパンドリング１４は、ダイシングテープ３におけるウェーハ１の貼付面と反対側の裏面側に配置され、フレーム４の内径（３５０ｍｍ）よりも小さく、かつウェーハ１の外径（３００ｍｍ）よりも大きい拡張用開口部（開口部）１４Ａを有するリング状に形成される。エキスパンドリング１４は、ダイシングテープ３の環状部領域３Ｂの裏面を押圧して環状部領域３Ｂを拡張する。すなわち、エキスパンドリング１４は、環状部領域３Ｂに対してダイシングテープ３の矢印Ａで示す面内方向と直交するＢ方向に上昇移動される。これによって、環状部領域３Ｂがエキスパンドリング１４に突き上げられて放射状に拡張される。なお、エキスパンドリング１４を固定して、ウェーハユニット２を矢印Ｃ方向に下降移動させることにより、環状部領域３Ｂをエキスパンドリング１４によって拡張してもよい。環状部領域３Ｂは、エキスパンドリング１４による拡張の際に、拡張規制リング１６に当接される。
【００４９】
拡張規制リング１６は、ダイシングテープ３におけるウェーハ１の貼付面と同一側に配置され、フレーム４の内径（３５０ｍｍ）よりも小さく、かつエキスパンドリング１４の外径よりも大きい拡張規制用開口部（開口部）１６Ａを有するリング状に形成される。
【００５０】
実施形態では、拡張規制リング１６をフレーム固定部材７の下面７Ａに着脱自在に設け、フレーム４とフレーム固定部材７との間に保持させた形態を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３（Ａ）に示す第１変形例の拡張規制リング１７Ａの如く、フレーム固定部材７の上面７Ｃに着脱自在に固定される形態であってもよい。更に、図３（Ｂ）に示す第２変形例の拡張規制リング１７Ｂの如く、フレーム固定部材７の開口部７Ｂの内周部に着脱自在に固定される形態であってもよい。更に、フレーム固定部材７に対して離間した位置でワーク分割装置１０の他の構成部材（不図示）に着脱自在に固定される形態であってもよい。
【００５１】
図４は、エキスパンドリング１４によって拡張途中の環状部領域３Ｂの形状を示したウェーハユニット２の縦断面図である。
【００５２】
図４に示すように、エキスパンドリング１４による環状部領域３Ｂの拡張の際に、環状部領域３Ｂが拡張規制リング１６に当接される。具体的には、拡張規制用開口部１６Ａの内縁部１６Ｂに環状部領域３Ｂが当接される。
【００５３】
実施形態では、図１の如く、拡張規制用開口部１６Ａの径が３３８ｍｍに設定されている。これにより、拡張規制リング１６によって拡張が規制される外周側領域３Ｅの幅寸法が６ｍｍに設定され、環状部領域３Ｂのうち外周側領域３Ｅを除く内周側領域３Ｆの幅寸法が１９ｍｍに設定される。
【００５４】
ここで、環状部領域３Ｂのうち拡張規制リング１６によって拡張が規制されない内周側領域３Ｆが、ウェーハ１の分割に実質的に寄与する領域となる。すなわち、内周側領域３Ｆの幅寸法を小さくするに従って、内周側領域３Ｆのバネ定数が大きくなるので、内周側領域３Ｆからウェーハ１に付与する張力を増大することができる。よって、内周側領域３Ｆの幅寸法は、分割予定ライン５の本数に応じて設定することが好ましい。
【００５５】
以下、図５のフローチャートに従って、ワーク分割装置１０によるワーク分割方法の一例を説明する。このワーク分割方法は、固定工程と、配置工程と、拡張分割工程とを有する。また、拡張分割工程は、拡張開始工程と、拡張規制工程と、分割工程とからなる。
【００５６】
まず、図５のステップＳ１００において、図１の如く、ウェーハユニット２のフレーム４を、拡張規制リング１６を介してフレーム固定部材７に固定する（固定工程、配置工程）。このとき、拡張規制リング１６がフレーム固定部材７に対して離間して配置された場合には、拡張規制リング１６の配置工程と、フレーム固定部材７による固定工程とを独立して行う。
【００５７】
次に、図５のステップＳ１１０において、エキスパンドリング１４を図１の位置から矢印Ｂ方向に上昇移動させ、環状部領域３Ｂの全領域の拡張を開始する（拡張開始工程）。
【００５８】
次に、図５のステップＳ１２０において、エキスパンドリング１４の上昇移動量が、フレーム４の厚さを超えると、環状部領域３Ｂが拡張規制リング１６に当接する。このとき、図４の如く環状部領域３Ｂは、拡張規制リング１６の内縁部１６Ｂに当接した当接部３Ｄを境界として、外周側に位置する外周側領域３Ｅと、内周側に位置する内周側領域３Ｆとに分けられる。そして、環状部領域３Ｂのうち、外周側領域３Ｅの拡張が拡張規制リング１６によって規制される（拡張規制工程）。
【００５９】
次に、図５のステップＳ１３０において、エキスパンドリング１４の上昇移動を続行し、環状部領域３Ｂのうち、外周側領域３Ｅの拡張を規制しながら、外周側領域３Ｅを除く内周側領域３Ｆの拡張を継続して行うことにより、ウェーハ１を個々のチップ６に分割する（分割工程）。この後、エキスパンドリング１４の上昇移動を停止する。
【００６０】
分割工程（Ｓ１３０）において、環状部領域３Ｂが拡張規制リング１６の内縁部１６Ｂに当接した以降のエキスパンドリング１４による拡張動作では、外周側領域３Ｅの拡張が拡張規制リング１６によって規制され、内周側領域３Ｆのみが拡張されていく。つまり、環状部領域３Ｂのバネ定数よりも大きくなった内周側領域３Ｆのバネ定数の張力がウェーハ１に付与される。
【００６１】
具体的に説明すると、ウェーハ１の分割に寄与する環状部領域３Ｂの長さが２５ｍｍ（環状部領域３Ｂの幅寸法）から１９ｍｍ（内周側領域３Ｆの幅寸法）に短くなるので、バネ定数はそれに反比例して増大する。これにより、内周側領域３Ｆのみを拡張しても、内周側領域３Ｆのバネ定数は環状部領域３Ｂのバネ定数よりも大きいので、チップサイズが小チップ（１ｍｍ）であっても個々のチップ６に分割するだけの張力をウェーハ１に付与することができる。よって、ワーク分割装置１０によれば、チップサイズが小チップ（１ｍｍ）の場合に生じる分割予定ラインの未分割問題を解消することができる。
【００６２】
なお、環状部領域３Ｂの粘着層に線接触される拡張規制リング１６の内縁部１６Ｂには、一例として算術平均粗さ（Ｒａ）が１．６（μｍ）となる表面加工が施されている。これにより、内縁部１６Ｂと環状部領域３Ｂとの間の摩擦力によって、内縁部１６Ｂと環状部領域３Ｂとが相対的に滑ることを防止することができる。また、内縁部１６Ｂには、一例としてＣ０．２の面取り加工が行われている。これにより、環状部領域３Ｂから拡張力を受けた際に、その反力で環状部領域３Ｂが破れることを防止することができる。
【００６３】
一方、ワーク分割装置１０は、フレーム固定部材７に対して拡張規制リング１６が着脱自在であるため、以下のワーク分割方法を特に採用することができる。
【００６４】
図６は、ワーク分割方法の他の一例を示すフローチャートである。
【００６５】
図６に示すワーク分割方法は、分割処理するウェーハ１に形成された分割予定ライン５の本数に基づいて、拡張規制リング１６を使用するか否かを判断し、ウェーハ１を個々のチップ６に分割する方法である。
【００６６】
まず、図６のステップＳ２００において、ウェーハ１に形成された分割予定ライン５の本数が規定数よりも多い場合には、つまり、ウェーハ１を分割する際に環状部領域３Ｂの拡張による張力以上の力を必要とする場合には、前述の如く、拡張規制リング１６をフレーム固定部材７に取り付ける。そして、図５に示したステップＳ１００の固定工程、ステップＳ１１０の拡張工程、ステップＳ１２０の拡張規制工程、及びステップＳ１３０の分割工程を経ることにより、ウェーハ１を個々のチップ６に分割する。これにより、分割予定ラインの未分割問題を解消することができる。
【００６７】
一方、図６のステップＳ２００において、ウェーハ１に形成された分割予定ライン５の本数が規定数よりも少ない場合には、つまり、環状部領域３Ｂの拡張による張力でウェーハ１を分割可能な場合には、ステップＳ２１０において、拡張規制リング１６をフレーム固定部材７から取り外す（拡張規制リング取り外し工程）。
【００６８】
次に、ステップＳ２２０において、フレーム固定部材７によってフレーム４を固定する（固定工程）。
【００６９】
次に、ステップＳ２３０において、エキスパンドリング１４によって環状部領域３Ｂを拡張し、環状部領域３Ｂの張力でウェーハ１を個々のチップ６に分割する（拡張分割工程）。
【００７０】
分割予定ライン５の本数が規定数よりも少なく、拡張規制リング１６を用いることなく分割可能なウェーハ１を、拡張規制リング１６を用いて分割しようとすると、内周側領域３Ｆの高まった張力で分割予定ライン５が分割される他、チップ６自体も破損する虞がある。具体的には、直径３００ｍｍのウェーハ１において、分割予定ライン５の本数が６０本でチップサイズが１０ｍｍのチップ６に分割するウェーハ１では、チップ６自体が破損する虞がある。よって、分割予定ライン５の本数が規定数よりも少なく、拡張規制リング１６を用いることなく分割できるウェーハ１の場合には、拡張規制リング１６をフレーム固定部材７から取り外してウェーハ１を個々のチップ６に分割することが好ましい。
【００７１】
なお、分割予定ライン５の規定数とは、ウェーハ１を個々のチップ６に分割するに際し、環状部領域３Ｂの拡張による張力以上の力が必要となる本数である。一例として、図１２に示した直径３００ｍｍのウェーハ１の場合には、その規定数が６００本に設定されている。
【００７２】
また、ワーク分割装置１０では、拡張規制用開口部１６Ａの径が異なる複数の拡張規制リング１６を予め揃えておくことが好ましい。拡張規制用開口部１６Ａの径を変更することにより、内周側領域３Ｆの幅寸法を変更することができるので、内周側領域３Ｆからウェーハ１に付与する張力を変更することができる。ウェーハ１には、分割予定ライン５の本数が異なる複数のものが存在するので、それらのウェーハ１の分割予定ライン５の本数に対応した、拡張規制用開口部１６Ａの径の異なる複数の拡張規制リング１６を揃えておくことが好ましい。これにより、ウェーハ１の分割予定ライン５の本数に対応する拡張規制リング１６を、複数の拡張規制リング１６の中から選択して使用することができる。拡張規制用開口部１６Ａの径としては、３３８ｍｍの他、例えば３４６ｍｍ、３４２ｍｍ、３３４ｍｍを例示することができる。
【００７３】
これらの拡張規制リング１６は、ワーク分割装置１０に設けられたリング格納部（不図示）に予め格納しておくことが好ましい。リング格納部に格納された複数の拡張規制リング１６のうち選択した一つの拡張規制リング１６を、リング格納部から手作業にて取り出し、フレーム固定部材７に固定してもよく、リング格納部から搬送装置によって搬出し、ワーク分割装置１０の分割ステージまで搬送してよい。また、リング格納部からの拡張規制リング１６の搬出作業、拡張規制リング１６の分割ステージまでの搬送作業、及び分割ステージにて拡張規制リング１６をフレーム固定部材７に対する固定作業を自動化してもよい。
【００７４】
また、フレーム固定部材７に対して拡張規制リング１６が着脱可能なので、拡張規制リング１６を備えていない既存（出荷済み）のワーク分割装置に拡張規制リング１６を後付けすることができる。また、ウェーハ１の分割予定ライン５の本数に対応した拡張規制リング１６を、既存のワーク分割装置に後付けすることもできる。これにより、既存のワーク分割装置を使用して、大きなチップから小さなチップまで処理することが可能となる。また、チップサイズが大チップの場合には、つまり、分割予定ライン５の本数が規定数よりも少ない場合には、拡張規制リング１６を既存のワーク分割装置から取り外すことができる。
【００７５】
ところで、ウェーハ１に形成される分割予定ライン５の本数が多くなるに従って、ウェーハ１の分割に要する力を高くしなければならないことは説明したが、ウェーハによっては、互いに直交するＸ方向及びＹ方向において、Ｘ方向と平行な分割予定ライン５の本数と、Ｙ方向と平行な分割予定ライン５の本数とが同数のもの（図７参照）、又はＸ方向と平行な分割予定ライン５の本数と、Ｙ方向と平行な分割予定ライン５の本数とが異なるもの（図８参照）がある。
【００７６】
図７は、円形の拡張規制用開口部２０Ａを有する拡張規制リング２０とウェーハユニット２を重ねた平面図である。図７に示すウェーハ２２は、Ｘ方向と平行な分割予定ライン５の本数と、Ｙ方向と平行な分割予定ライン５の本数とが同数で、それらの間隔が等しいウェーハであり、分割されるチップ２４の形状が、Ｘ方向とＹ方向の寸法が同一である正方形のものである。すなわち、図７に示すウェーハ２２は、Ｘ方向とＹ方向において分割予定ライン５の密度が等しいウェーハである。このようなウェーハ２２を個々のチップ６に円滑に分割する場合には、拡張規制用開口部２０Ａが円形の拡張規制リング２０を使用することが好ましい。つまり、ウェーハ２２と拡張規制用開口部２０Ａとは円形であり、ウェーハ２２の外縁部と拡張規制用開口部２０Ａの内縁部とで囲まれる平面視ドーナツ形状の内周側領域３Ｆは、周方向のどの位置において同一の幅寸法ｅを有する。
【００７７】
これにより、拡張される内周側領域３Ｆからウェーハ２２の周縁部に均等な張力を付与することができる。すなわち、円形の拡張規制用開口部２０Ａを有する拡張規制リング２０を使用することにより、Ｘ方向とＹ方向において分割予定ライン５の密度が等しいウェーハ２２を分割するために好適な張力をウェーハ２２に付与することができる。なお、Ｘ方向とＹ方向において分割予定ライン５の密度が等しいことと、Ｘ方向とＹ方向においてチップ６の密度が等しいことは等価である。
【００７８】
図８は、楕円形の拡張規制用開口部２６Ａを有する拡張規制リング２６とウェーハユニット２を重ねた平面図である。図８に示すウェーハ２８は、Ｘ方向と平行な分割予定ライン５の本数よりも、Ｙ方向と平行な分割予定ライン５の本数が多いウェーハであって、分割されるチップ３０の形状が、Ｘ方向の寸法が短くＹ方向の寸法が長い長方形のものである。すなわち、図８に示すウェーハ２８は、Ｘ方向とＹ方向において分割予定ライン５の密度（チップ６の密度）が異なるウェーハである。このようなウェーハ２８を円滑に分割する場合には、拡張規制用開口部２６Ａが楕円形の拡張規制リング２６を使用することが好ましい。
【００７９】
この場合、拡張規制用開口部２６Ａの楕円の短径ａの方向を、分割予定ライン５の密度の高いＸ方向（チップ３０の密度が高い方向、チップ３０の短辺に平行な方向）と平行に合わせ、楕円の長径ｂの方向を、分割予定ライン５の密度の低いＹ方向（チップ３０の密度の低い方向、チップ３０の長辺に平行な方向）と平行に合わせる。
【００８０】
これにより、分割予定ライン５の密度の高いＸ方向と平行な方向に位置する内周側領域３ＦＡは、幅寸法が小さくなってバネ定数が高くなるので、密度の高いＸ方向の分割予定ライン５を分割するための好適な張力をウェーハ２８に付与することができる。
【００８１】
一方、分割予定ライン５の密度の低いＹ方向と平行な方向に位置する内周側領域３ＦＢは、幅寸法は小さくならずバネ定数は小さいが、密度の低いＹ方向の分割予定ライン５を分割するための好適な張力をウェーハ２８に付与することができる。よって、Ｘ方向とＹ方向において分割予定ライン５の密度が異なるウェーハ２８に対して好適な分割能力を実現することができる。
【００８２】
また、ダイシングテープ３には、Ｘ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とが等しいもの、又はテープの生成方向に起因してＸ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とに差が生じ、Ｘ方向とＹ方向の伸び方に違いがあるものがある。原則的には、テープの生成方向に対して平行な方向が伸び易く、直交する方向が延び難い傾向にある。
【００８３】
このようなダイシングテープ３の伸び特性に着目し、Ｘ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とが等しいダイシングテープ３の場合には、図７に示したような拡張規制用開口部２０Ａが円形の拡張規制リング２０を使用することが好ましい。これにより、拡張時における内周側領域のＸ方向の伸び量とＹ方向の伸び量とが等しくなるので、内周側領域３Ｆからウェーハに均等な張力を付与することができる。
【００８４】
一方、Ｘ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とが異なる異方性のあるダイシングテープ３の場合には、図８に示したような楕円形の拡張規制用開口部２６Ａを有する拡張規制リング２６を使用することが好ましい。
【００８５】
この場合、楕円の短径ａの方向をバネ定数が小さいＸ方向と平行に合わせ、楕円の長径ｂの方向を、バネ定数が大きいＹ方向と平行に合わせる。これにより、内周側領域の拡張時には、バネ定数の小さい方向と平行なＸ方向に位置する内周側領域３ＦＡのバネ定数が高くなって、楕円の長径ｂの方向と平行な方向に位置する内周側領域３ＦＢのバネ定数に近づくので、内周側領域３ＦＡ、３ＦＢからウェーハに略均等な張力を付与することができる。よって、Ｘ方向のバネ定数とＹ方向のバネ定数とが異なる異方性のあるダイシングテープ３にマウントされたウェーハに対して好適な分割能力を実現することができる。
【００８６】
図８に示した拡張規制リング２６であっても、短径ａ及び長径ｂの異なる拡張規制用開口部２６Ａを有する複数の拡張規制リング２６を揃えておき、その中から、ウェーハの分割予定ライン５の本数に対応した拡張規制リング２６を選択して使用することが好ましい。
【００８７】
ここで本発明の効果を確認するために、本発明者が行った実験結果について説明する。
【００８８】
図９のグラフには、図１２のウェーハユニット２に対し、拡張規制リングを使用しないときの環状部領域の拡張率（径３５０ｍｍ）と、拡張規制リングを使用したときの内周側領域の拡張率であって、その拡張規制用開口部の径を３４６ｍｍ、３４２ｍｍ、３３８ｍｍに設定したときの拡張率とが示されている。なお、図９の「ＭＤ（Machine Direction）」とは、ダイシングテープ３の製造時の送り方向に平行な方向であって、バネ定数の小さい方向である。また、「ＣＤ（Cross Direction）」とは、ＭＤと直交する方向であって、バネ定数の大きい方向である。
【００８９】
図９の実験結果によれば、拡張規制リングを使用しないときの環状部領域の拡張率が「ＭＤ」では６．１％、「ＣＤ」では６．０％であった。これに対して、拡張規制用開口部の径を３４６ｍｍ、３４２ｍｍ、３３８ｍｍと小さくしていくに従って、内周側領域の拡張率が「ＭＤ」では６．８％、７．５％、８．４％に上昇し、「ＣＤ」では７．２％、７．５％、８．１％に上昇した。つまり、拡張規制用開口部の径を小さくするに従い、チップの分割能力が向上することを確認できた。
【００９０】
図１０のグラフには、図１２のウェーハユニット２に対し、拡張規制リングを使用しないときのチップの分割率（径３５０ｍｍ）と、拡張規制リングを使用したときのチップの分割率であって、その拡張規制用開口部の径を３３８ｍｍに設定した場合の分割率が示されている。なお、図１０の「ＤＡＦ有り」の分割率とは、ＤＡＦを介してウェーハ１をダイシングテープ３に貼付したときのチップ６の分割率であり、また、「ＤＡＦ無し」の分割率とは、ウェーハ１をダイシングテープ３に直接貼付したときのチップ６の分割率である。
【００９１】
図１０の実験結果によれば、拡張規制リングを使用しないときのチップ６の分割率が「ＤＡＦ有り」では１５．０％、「ＤＡＦ無し」では４１．０％であった。これに対して、拡張規制用開口部の径が３３８ｍｍの拡張規制リングを使用したときのチップ６の分割率が「ＤＡＦ有り」では６１．０％に上昇し、「ＤＡＦ無し」では１００％に上昇した。つまり、「ＤＡＦ有り」であっても「ＤＡＦ無し」であっても、拡張規制リングを使用することにより、チップ６の分割能力が向上することを確認できた。
【００９２】
上記の実験結果から、実施形態のワーク分割装置１０によれば、拡張規制リング１６によって外周側領域３Ｅの拡張を規制し、内周側領域３Ｆのみを拡張させることで、環状部領域３Ｂよりも拡張率が増加し、ウェーハ１に付与する張力を増大させることができるので、チップサイズが小チップの場合に生じる分割予定ライン５の未分割問題を解消できることを確認できた。
【００９３】
また、上記の実験結果から、拡張規制リングの拡張規制用開口部の径を小さくするに従い、内周側領域の拡張率が上昇して、内周側領域からウェーハに付与する張力を増大させることができるので、分割予定ラインの本数が多くなるに従い、拡張規制用開口部の径の小さい拡張規制リングを適用することが好ましいことを確認できた。
【符号の説明】
【００９４】
１…ウェーハ、２…ウェーハユニット、３…ダイシングテープ、３Ａ…中央部領域、３Ｂ…環状部領域、３Ｃ…固定部領域、３Ｄ…当接部、３Ｅ…外周側領域、３Ｆ…内周側領域、３ＦＡ…内周側領域、３ＦＢ…内周側領域、４…フレーム、５…分割予定ライン、６…チップ、７…フレーム固定部材、８…エキスパンドリング、１０…ワーク分割装置、１４…エキスパンドリング、１４Ａ…拡張用開口部、１６…拡張規制リング、１６Ａ…拡張規制用開口部、１６Ｂ…内縁部、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ…拡張規制リング、２０…拡張規制リング、２０Ａ…拡張規制用開口部、２２…ウェーハ、２４…チップ、２６…拡張規制リング、２６Ａ…拡張規制用開口部、２８…ウェーハ、３０…チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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