(57)【要約】【課題】複数のチップを含む板状部材に接着された接着シートを外側に引っ張ってチップ間隔を拡げることのできるエキスパンド装置を提供すること。【解決手段】リングフレームＲＦの内周側に接着シートＳを介して一体化された複数のチップＣを含む半導体ウエハＷを処理対象物Ｗ１とするエキスパンド装置１０であって、同装置は、処理対象物Ｗ１を支持する支持手段１２と、接着シートＳの下面側に当接可能な当接手段１３と、支持手段１２を昇降させる駆動手段１４とを含む。駆動手段１４は、支持手段１２に連結される複数の送りねじ軸４３を有する。駆動手段１４は、各送りねじ軸４３を相互に独立して移動して当接手段１３に対する支持手段１２の傾きを変更し、当接手段１３により付与される接着シートＳに放射方向への引張力を当該接着シートＳの一部について調整してチップＣ間隔を補正する。【選択図】図１
2011211053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リングフレームの内周側に設けられた接着シートの一方の面に接着して一体化された複数のチップ、又は脆質層が形成され、複数のチップに個片化可能な板状部材を処理対象物とし、前記接着シートに放射方向への引張力を付与することでチップ間隔を拡げることのできるエキスパンド装置において、
前記処理対象物を支持する支持手段と、
前記接着シートの他方の面に当接して前記引張力を付与する当接手段と、
前記支持手段と当接手段とを相対移動可能に設けられた駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、前記支持手段に連結される複数の連結部を含み、前記相対移動時に、前記各連結部を相互に独立して移動して前記当接手段に対する支持手段の傾きを変更可能に設けられていることを特徴とするエキスパンド装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記各連結部にそれぞれ設けられて当該連結部を移動可能な駆動源を備えていることを特徴とする請求項１記載のエキスパンド装置。
【請求項３】
前記連結部は、軸状に形成され、且つ、一端側が接続手段を介して支持手段に連結され、
前記接続手段は、前記支持手段と当接手段とを相対移動させるときに、連結部の軸線と支持手段との相対角度を変更可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のエキスパンド装置。
【請求項４】
前記チップ間隔を測定可能な撮像手段を更に備えている請求項１、２又は３記載のエキスパンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエキスパンド装置に係り、更に詳しくは、リングフレームに接着シートを介して一体化された複数のチップ又は脆質層が形成され、複数のチップに個片化可能である板状部材を処理対象物とし、当該処理対象物が接着シートを介してリングフレームに対して正確に位置決めされている状態で、接着シートを放射方向に引っ張って延び変形させることでチップ間隔を拡げることのできるエキスパンド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等の板状部材（以下、必要に応じて、単に「ウエハ」という）は、リングフレームの内側に接着シートを介して一体化された状態で種々の処理が施される。ウエハは表面に回路が形成され、切削装置によってチップ状に個片化されたり、或いは、レーザ照射による脆質層の形成工程を経てチップ状に個片化され、各チップはピックアップされて電子部品としてリードフレーム等にボンディングされる。
チップのピックアップに際しては、切削によって形成されるチップ若しくは脆質層を設けて形成されるチップの間隔を拡げるためのエキスパンド装置が用いられており、当該エキスパンド装置としては、例えば、特許文献１及び２に開示された装置が知られている。
【０００３】
特許文献１及び２に開示されたエキスパンド装置は、処理対象物を支える支持手段と、処理対象物の接着シートに当接可能な筒状のドラムと、このドラムに対して支持手段を移動させる駆動手段とを備えている。かかるエキスパンド装置では、駆動手段の駆動により支持手段を移動し、リングフレームとウエハとを一体化させた接着シートにドラムを当接して当該接着シートに放射方向への引張力を付与し、チップの間隔を拡げることができるようになっている。
【０００４】
特許文献１の駆動手段は、支持手段に連結される４本の送りねじと、これら送りねじにそれぞれ連結された従動プーリと、駆動プーリを回転させるモータと、従動プーリ及び駆動プーリに掛け回されるベルトとを備え、モータの回転により各プーリ及びベルトを介して各送りねじを同時に回転させ、支持手段を移動させるようになっている。
【０００５】
特許文献２の駆動手段は、ロッドの先端が支持手段に連結されて当該支持手段を昇降させる複数のエアシリンダと、複数のストッパユニットとを備えている。各ストッパユニットは、昇降自在に設けられて支持手段に当接可能なストッパ部材を含み、支持手段を下降停止位置で規制可能となっている。各ストッパ部材は、特許文献１の送りねじと同様に、モータ、ベルト、従動プーリ及び駆動プーリを介して全て同期して昇降動作するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２７０５３２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２のエキスパンド装置にあっては、ウエハの中心位置とドラムの中心位置とがずれたり、接着シートの種類が変化したりすると、エキスパンド後におけるチップの間隔が等間隔にならない場合がある。
ところが、特許文献１の駆動手段では、４本の送りねじが同時に同じストローク量で移動するので、ウエハ全体のうち一部のチップ間隔だけを調整することができない、という不都合を招来する。
また、特許文献２の駆動手段では、各ストッパ部材が全て同期して移動するので、特許文献１と同様に一部のチップ間隔の調整を行えない、という不都合がある。仮に、各ストッパユニット１６を介して各ストッパ部材１７の位置を異ならせたとしても、エアシリンダ１５のロッド１５ａと保持プレート７との連結部、及び、エアシリンダ１５の本体とフレーム部材５ｃとの連結部がフレキシブルに角度変位可能となっていないので、各ストッパ部材１７の位置に合わせて保持プレート７の傾きを変更することはできない。
【０００８】
［発明の目的］
本発明は、チップ間隔を等間隔に近付けるように当該チップ間隔を補正することのできるエキスパンド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、リングフレームの内周側に設けられた接着シートの一方の面に接着して一体化された複数のチップ、又は脆質層が形成され、複数のチップに個片化可能な板状部材を処理対象物とし、前記接着シートに放射方向への引張力を付与することでチップ間隔を拡げることのできるエキスパンド装置において、
前記処理対象物を支持する支持手段と、
前記接着シートの他方の面に当接して前記引張力を付与する当接手段と、
前記支持手段と当接手段とを相対移動可能に設けられた駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、前記支持手段に連結される複数の連結部を含み、前記相対移動時に、前記各連結部を相互に独立して移動して前記当接手段に対する支持手段の傾きを変更可能に設けられる、という構成を採っている。
【００１０】
本発明において、前記駆動手段は、前記各連結部にそれぞれ設けられて当該連結部を移動可能な駆動源を備える、という構成を採っている。
【００１１】
また、前記連結部は、軸状に形成され、且つ、一端側が接続手段を介して支持手段に連結され、
前記接続手段は、前記支持手段と当接手段とを相対移動させるときに、連結部の軸線と支持手段との相対角度を変更可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。
【００１２】
更に、前記チップ間隔を測定可能な撮像手段を更に備えるとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各連結部を相互に独立して移動して当接手段に対する支持手段の傾きを変更できるので、支持手段と当接手段との相対角度を調整することができる。これにより、拡げたチップ間隔にばらつきがある場合、例えば、当該間隔が狭い部分に近い連結部を駆動して支持手段の向きを変更し、その部分のチップ間隔を拡げてウエハ全体でのチップ間隔が等間隔に近付くように補正可能となる。この結果、チップの位置精度低下に起因するピックアップ不良や、チップ同士が接触してピックアップに支障を来すことを防止することが可能となる。
【００１４】
また、各連結部に駆動源をそれぞれ設けることで、各連結部の独立した移動制御を容易に行うことができる。
【００１５】
更に、連結部の軸線と支持手段との相対角度を変更可能としたので、支持手段と当接手段との相対角度調整に伴って意図しない負荷が生じないように当該調整をスムースに行うことが可能となる。
【００１６】
また、チップ間隔を測定可能な撮像手段を有する場合、その測定結果に基づいて駆動手段を制御することでチップ間隔の精度を向上でき、チップ間隔の補正に要する時間を短縮化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るエキスパンド装置の概略正面図。
【図２】前記エキスパンド装置の概略平面図。
【図３】処理対象物を受け部材に支持させる前の状態を示す概略斜視図。
【図４】処理対象物を支持した状態におけるエキスパンド装置の説明図。
【図５】接着シートを外側に引っ張ってチップ間隔を拡げた状態を示す説明図。
【図６】チップ間隔を補正した状態を示す説明図。
【図７】変形例に係る支持手段の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のエキスパンド装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本実施形態に係るエキスパンド装置１０は、図３に示されるように、リングフレームＲＦの内周側に設けられた接着シートＳの一方の面（接着面）に接着して一体化された複数のチップＣからなるウエハＷを処理対象物Ｗ１とし、接着シートＳの中心から面方向外側に向かう引張力、すなわち放射方向への引張力を付与して延び変形させることでチップＣ間隔が拡げられるように構成されている。
【００２０】
前記エキスパンド装置１０は、図１及び図２に示されるように、基盤１１の上方位置で処理対象物Ｗ１を支持する支持手段１２と、基盤１１上に配置されるとともに、接着シートＳの他方の面（接着面の反対面）に当接可能に設けられた当接手段１３と、支持手段１２と当接手段１３とを図１中上下方向に相対移動させる駆動手段１４と、支持手段１２の上方に設けられた撮像手段１６とを備えて構成されている。
【００２１】
前記支持手段１２は駆動手段１４の一部を構成する送りねじ軸４３を介して基盤１１の上方に配置されており、当該支持手段１２は処理対象物Ｗ１を支持する受け部材２０と押さえ部材２１とを含む。受け部材２０は、押さえ部材２１と当接手段１３との間に位置するとともに、中央に円形の孔２３を備えた板状体により構成されている。押さえ部材２１は、受け部材２０の上面２０Ａが押さえ部材２１の下面２１Ａに接する閉塞位置（図１中二点鎖線で示した位置）とされた状態で当該受け部材２０の孔２３と同心円となる孔２６を備えた板状体により構成されている。また、受け部材２０と押さえ部材２１は、図１中右辺側が軸受機構３０を介して連結され、受け部材２０は同図中左端を自由端として回転可能に設けられている。
これにより、受け部材２０は、閉塞位置に保たれたときに、押さえ部材２１と共にリングフレームＲＦを挟み込みできる一方、受け部材２０の上面２０Ａが押さえ部材２１の下面２１Ａから下方に離間した開放位置（図１中実線で示した位置）に回転したときに、リングフレームＲＦの挟み込みを解除して処理対象物Ｗ１の出し入れが行えるようになっている。なお、受け部材２０の自由端側上面にはマグネット６０が埋設若しくは装着され、当該マグネット６０を介して受け部材２０の上面２０Ａが押さえ部材２１の下面２１Ａに接着可能に設けられている。
【００２２】
前記受け部材２０には、図３に示されるように、孔２３の外周側に位置決め手段３２が設けられている。この位置決め手段３２は、リングフレームＲＦを支持する受け面３２Ａと、この受け面３２Ａの外周側に位置し、リングフレームＲＦの外周に当接する起立面３２Ｂと、リングフレームＲＦの外周２箇所に形成されたＶ字状のノッチ６１に係合可能なピン３２Ｃとからなる。
【００２３】
前記当接手段１３は、基盤１１に着脱自在に設けられた円筒状の筒状部材３５により構成されている。筒状部材３５の直径は、受け部材２０と押さえ部材２１にそれぞれ形成された孔２３、２６の内径よりも小さく設けられているとともに、チップＣ間隔を拡げる前の段階におけるウエハＷの直径よりも大きく設けられている。
【００２４】
前記駆動手段１４は、軸状にそれぞれ形成されて基盤１１を図１中上下方向に貫通し、同図中上端側で支持手段１２に連結される４本の連結部としての送りねじ軸４３と、各送りねじ軸４３における基盤１１の同図中下面から突出した部分にそれぞれ設けられた駆動源としてのモータ４４とを備えている。各モータ４４は、例えば中空モータを採用することができ、その中空の出力軸の内部に送りねじ軸４３にねじ系合する図示しないナット部材が連結されている。各送りねじ軸４３は、軸線方向に沿う図示しない溝が形成され、基盤１１の上面に設けられて送りねじ軸４３の溝に嵌め合せられる図示しない回転規制部材によって回転不能になっている。これにより、中空モータの出力軸を回転させることによって、送りねじ軸４３は、軸方向（図１中上下方向）に移動可能になっている。また、各モータ４４は、相互に独立して駆動可能に設けられ、これにより、各送りねじ軸４３も相互に独立して移動可能となる。具体的には、何れか一以上のモータ４４が停止している間に他のモータ４４を駆動し、当該他のモータ４４の送りねじ軸４３だけ移動できるようになっている。
【００２５】
前記各送りねじ軸４３の一端側すなわち図１中上端側は、接続手段４６を介して押さえ部材２１の平面視四隅側にそれぞれ連結されている。接続手段４６は、送りねじ軸４３の図１中上端に連設された球形をなすボール部４７と、押さえ部材２１の下面を凹ますように形成されてボール部４７を受容する受容部４８を備えた、いわゆるボールジョイントに類似した構造とされる。受容部４８は、ボール部４７の外面形状に対応する内面形状に設けられ、ボール部４７が受容部４８内で回転可能となっている。これにより、送りねじ軸４３の軸線と押さえ部材２１の下面、或いは、上面との相対角度を変更可能となっている。また、受容部４８の図１中下部の開口径は、ボール部４７の最大径より小さく設定され、受容部４８からボール部４７が抜け出すことなく、送りねじ軸４３により押さえ部材２１を下降させる力を付与可能となっている。
モータ４４は、基盤１１に設けられたジョイント部５２を介して支持されている。ジョイント部５２は、基盤１１に対して回動可能に設けられた、いわゆるボールジョイントに類似した構造とされ、送りねじ軸４３の軸線の変更に伴いモータ４４自体の基盤１１に対する角度を変位可能に設けられている。ジョイント部５２には、送りねじ軸４３が貫通する孔５３が設けられている。
【００２６】
前記撮像手段１６は、チップＣを撮像可能なカメラを含む。撮像手段１６は、全てのチップＣにおける隣り合うチップＣとの間隔を測定可能に設けられ、その測定データに基づき各モータ４４の駆動を図示しない制御手段によって制御可能となっている。
【００２７】
次に、前記エキスパンド装置１０によりチップＣ間隔を拡げる動作について、図４〜図６をも参照しながら説明する。
【００２８】
先ず、受け部材２０を開放位置とし、処理対象物Ｗ１を受け部材２０の受け面３２Ａ上に移載した後、当該受け部材２０を閉塞位置とする。このとき、処理対象物Ｗ１は、位置決め手段３２によって所定の位置に位置決めされる。
【００２９】
各モータ４４をそれぞれ駆動することにより、送りねじ軸４３が下降し、支持手段１２も下降する。そして、図５で示されるように、リングフレームＲＦが筒状部材３５の上端位置よりも下方に移動すると、接着シートＳに放射方向への引張力が作用するようになる。この引張力は、接着シートＳに接着されたウエハＷの各チップＣ間隔を拡げるように作用し、これにより、チップＣ間に隙間が形成される。
【００３０】
その後、撮像手段１６によりチップＣ間隔を測定する。測定した結果、例えば、図５に示されるように、同図中左側のチップＣ間隔が右側のチップＣ間隔に比べて小さくなる場合、図６に示されるように、右側のモータ４４を停止したまま左側のモータ４４だけを駆動して送りねじ軸４３を下降するよう制御する。図６中矢印Ａ１方向とは、左側の送りねじ軸４３が図６中右側へ傾斜する方向であり、図６中矢印Ａ２方向とは、支持手段１２が図６中左下がりに傾斜する方向である。また、支持手段１２が接続手段４６を介して図６中左下がりに傾斜する前の位置を図６中二点鎖線で示す。これにより、左側の送りねじ軸４３がジョイント部５２を介して矢印Ａ１方向に変位することで、支持手段１２が接続手段４６を介して矢印Ａ２方向に変位するとともに、当接手段１３に対する支持手段１２の傾きが調整され、支持手段１２が図６中二点鎖線で示した位置から図６中左下がりに傾斜した姿勢となる。その結果、接着シートＳの左側領域により強い引張力が作用し、当該左側領域上の一部のチップＣ間隔が拡がることとなる。
【００３１】
このようにしてチップＣの相互間隔が拡げられた状態で、各チップＣは、所定の位置を基準位置としてチップの摘出を行う図示しないピックアップ装置等を介して摘出されることとなる。このとき、処理対象物Ｗ１は、位置決め手段によって正確な位置に位置決めされて相互間隔が拡げられているので、各チップＣも所定の位置に配置されることとなり、チップの摘出不良を防止することができる。
【００３２】
従って、このような実施形態によれば、拡げたチップＣ間隔が不均一となっても、一部のモータ４４を更に駆動して支持手段１２を傾け、接着シートＳに作用する引張力を部分的に調整することでチップＣ間隔が等間隔に近付くように補正することが可能となる。
これにより、ウエハＷと筒状部材３５の各中心位置がずれたり、接着シートＳの種類が異なっていても、チップＣの間隔を容易に一定に保つことができる。
【００３３】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００３４】
例えば、前記実施形態では、リングフレームＲＦの内周側に設けられた接着シートＳの一方の面に接着して一体化された複数のチップＣからなるウエハＷを処理対象物Ｗ１としたが、処理対象物として、リングフレームＲＦの内周側に設けられた接着シートＳの一方の面に接着して一体化され、ステルスダイシング等により脆質層が形成され、エキスパンドによって複数のチップに個片化可能なウエハを処理対象物としてもよい。
【００３５】
更に、当接手段１３を構成する筒状部材３５に対して支持手段１２が下降する構成を図示、説明したが、モータ等の適宜な駆動手段を介して筒状部材３５を昇降可能に設けた構成とすることができる。このとき、筒状部材３５が支持手段１２に対して傾くことができる構成を採用すればよい。また、支持手段１２と筒状部材３５の双方を昇降可能に設けることもできる。
【００３６】
また、前記支持手段１２は、モータＭの駆動に限らず、手動によりガイドロッド５５に沿って昇降可能に設けた構成とすることができる他、前記支持手段１２が重りにより、ガイドロッド５５に沿って下降可能に設けた構成としてもよい。
【００３７】
更に、駆動手段１４を構成する送りねじ軸４３は、４本よりも多い本数或いは少ない本数としてもよい。例えば、図７に示されるように、支持手段１２を構成する押さえ部材２１が平面視正三角形に近似する形状である場合、そのコーナー付近にそれぞれ送りねじ軸４３を連結して、当該送りねじ軸４３の本数を３本としてもよい。
【００３８】
また、駆動手段１４は、前記実施形態と同様に支持手段１２と当接手段１３と相対移動可能とする限りにおいて、種々の設計変更が可能である。例えば、複数のシリンダにより駆動手段１４を構成し、それらシリンダのロッドを連結部として支持手段１２に連結したり、複数の直動モータにより駆動手段１４を構成し、それら直動モータのスライダを連結部として支持手段１２に連結したりしてもよい。この場合、接続手段４６は、ロッドや直動モータと支持手段１２との相対角度を変更可能な適宜なジョイント構造を採用することが好ましい。
【００３９】
板状部材としてはシリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハが例示されるが、これに限定されるものではなく、金属やセラミックス等であってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０  エキスパンド装置
１２  支持手段
１３  当接手段
１４  駆動手段
１６  撮像手段
４３  送りねじ軸（連結部）
４４  モータ（駆動源）
４６  接続手段
Ｃ  チップ
ＲＦ  リングフレーム
Ｓ  接着シート
Ｗ  半導体ウエハ（板状部材）
Ｗ１  処理対象物
【図１】
2011211053.tif 000003
【図２】
2011211053.tif 000004
【図３】
2011211053.tif 000005
【図４】
2011211053.tif 000006
【図５】
2011211053.tif 000007
【図６】
2011211053.tif 000008
【図７】
2011211053.tif 000009