(57)【要約】【課題】被加工物の表面に付着した露や霜による後工程での不具合を抑制することができること。【解決手段】拡張方法は、被加工物に接触するプレートと  プレートを冷却または加熱するペルチェ素子とを含む冷却加熱ユニットのプレートを冷却するプレート冷却ステップＳＴ４と、プレート冷却ステップＳＴ４を実施した後、プレートをエキスパンドシートを介して被加工物に接触させて被加工物を冷却する被加工物冷却ステップＳＴ５と、被加工物冷却ステップＳＴ５を実施した後エキスパンドシートを拡張する拡張ステップＳＴ６と、拡張ステップＳＴ６を実施した後プレートを加熱するプレート加熱ステップＳＴ７と、プレート加熱ステップＳＴ７を実施した後、プレートをエキスパンドシートを介して被加工物に接触させて被加工物を加熱する被加工物加熱ステップＳＴ８と、を備える。【選択図】図４
2019186437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも延性材を含む被加工物が貼着されたエキスパンドシートを拡張する拡張方法であって、
被加工物に接触する接触面を有したプレートと該プレートを冷却または加熱するペルチェ素子とを含む冷却加熱手段の該プレートを、被加工物を冷却する温度へと冷却するプレート冷却ステップと、
該プレート冷却ステップを実施した後、該プレートを該エキスパンドシートを介して被加工物に接触させて被加工物を冷却する被加工物冷却ステップと、
該被加工物冷却ステップを実施した後、該エキスパンドシートを拡張する拡張ステップと、
該被加工物冷却ステップを実施した後、該プレートを加熱するプレート加熱ステップと、
該拡張ステップと該プレート加熱ステップを実施した後、該プレートを該エキスパンドシートを介して被加工物に接触させて被加工物を加熱する被加工物加熱ステップと、を備えた拡張方法。
【請求項２】
少なくとも延性材を含む被加工物が貼着されたエキスパンドシートを拡張する拡張装置であって、
該エキスパンドシートを拡張する拡張手段と、
被加工物に接触する接触面を有し、該エキスパンドシートを介して被加工物に接触するプレートと、該プレートを冷却または加熱するペルチェ素子とを含む冷却加熱手段と、
該ペルチェ素子に流す電流の極性を切り替える極性切替手段と、を備えた拡張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡張方法及び拡張装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エキスパンドシートを拡張してＤＡＦ（Die  Attach  Film）を分割する時、延性材であるＤＡＦの分割性を向上させるため、冷却チャンバー内で被加工物を冷却しつつエキスパンドを実施している（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６４９０５号公報
【特許文献２】特開２００７−１８９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に示された分割方法は、冷却チャンバーを備えることで装置が大型化するという問題がある。そこで、被加工物に冷却プレートを接触させて冷却させることが考えられるが、被加工物を冷却することで被加工物周囲の雰囲気も冷却されて被加工物表面に霜や露が発生してしまう。
【０００５】
被加工物表面に霜や露が発生すると、後のピックアップ等でピックアップができない等の不具合が生じるおそれもある。
【０００６】
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、被加工物の表面に付着した露や霜による後工程での不具合を抑制することができる拡張方法及び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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の拡張方法は、少なくとも延性材を含む被加工物が貼着されたエキスパンドシートを拡張する拡張方法であって、被加工物に接触する接触面を有したプレートと該プレートを冷却または加熱するペルチェ素子とを含む冷却加熱手段の該プレートを、被加工物を冷却する温度へと冷却するプレート冷却ステップと、該プレート冷却ステップを実施した後、該プレートを該エキスパンドシートを介して被加工物に接触させて被加工物を冷却する被加工物冷却ステップと、該被加工物冷却ステップを実施した後、該エキスパンドシートを拡張する拡張ステップと、該被加工物冷却ステップを実施した後、該プレートを加熱するプレート加熱ステップと、該拡張ステップと該プレート加熱ステップを実施した後、該プレートを該エキスパンドシートを介して被加工物に接触させて被加工物を加熱する被加工物加熱ステップと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の拡張装置は、少なくとも延性材を含む被加工物が貼着されたエキスパンドシートを拡張する拡張装置であって、該エキスパンドシートを拡張する拡張手段と、被加工物に接触する接触面を有し、該エキスパンドシートを介して被加工物に接触するプレートと、該プレートを冷却または加熱するペルチェ素子とを含む冷却加熱手段と、該ペルチェ素子に流す電流の極性を切り替える極性切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、被加工物の表面に付着した露や霜による後工程での不具合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】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態１に係る拡張方法の加工対象の被加工物を示す斜視図である。
【図２】図２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３】図３は、図２に示された拡張装置の冷却加熱ユニットの構成を示す側面図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る拡張方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４に示された拡張方法の裏面研削ステップを示す斜視図である。
【図６】図６は、図４に示された拡張方法の分割起点形成ステップを示す断面図である。
【図７】図７は、図４に示された拡張方法のエキスパンドシート貼着ステップの概要を示す斜視図である。
【図８】図８は、図４に示された拡張方法のエキスパンドシート貼着ステップ後の被加工物等を示す断面図である。
【図９】図９は、図４に示された拡張方法のプレート冷却ステップを示す冷却加熱ユニットの側面図である。
【図１０】図１０は、図４に示された拡張方法の被加工物冷却ステップ前の拡張装置の要部を一部断面で示す側面図である。
【図１１】図１１は、図１０は、図４に示された拡張方法の被加工物冷却ステップを一部断面で示す側面図である。
【図１２】図１２は、図４に示された拡張方法の拡張ステップを一部断面で示す側面図である。
【図１３】図１３は、図４に示された拡張方法のプレート加熱ステップを示す側面図である。
【図１４】図１４は、図４に示された拡張方法の被加工物加熱ステップを一部断面で示す側面図である。
【図１５】図１５は、図４に示された拡張方法のフレーム貼着ステップを一部断面で示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る拡張方法及び拡張装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る拡張方法の加工対象の被加工物を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る拡張装置の構成例を示す斜視図である。図３は、図２に示された拡張装置の冷却加熱ユニットの構成を示す側面図である。図４は、実施形態１に係る拡張方法の流れを示すフローチャートである。
【００１３】
実施形態１に係る拡張方法は、図１に示す被加工物１が貼着されたエキスパンドシート１１（図７に示す）を拡張して、被加工物１を個々のデバイス２に分割する方法である。実施形態１に係る拡張方法の加工対象である被加工物１は、図１に示すように、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などのウェーハ３と、ウェーハ３に貼着されたＤＡＦ（Die  Attach  Film）４とを少なくとも含む。ウェーハ３は、図１に示すように、互いに交差する複数の分割予定ライン５で区画された各領域にそれぞれデバイス２が形成された表面６を有する。ＤＡＦ４は、ウェーハ３から個々に分割されたデバイス２を基板などに固定するためのものであり、伸縮性を有する延性材である。ＤＡＦ４は、実施形態１では、ウェーハ３よりも大径な円板状に形成されているとともに、ウェーハ３の表面６の裏側の裏面７に貼着される。なお、実施形態１では、被加工物１が含む延性材として、ＤＡＦ４を示しているが、本発明では、延性材は、ＤＡＦ４に限定されることなく、ウェーハ３の裏面７に成膜された金属膜（電極やヒートシンク等）、分割予定ライン５上に配設されたＴＥＧ（Test  Element  Group）パターン等でも良い。
【００１４】
実施形態１に係る図２に示す拡張装置２０は、被加工物１が貼着されたエキスパンドシート１１を第一の方向２１と、第一の方向２１に直交する第二の方向２２とに拡張して、被加工物１を個々のデバイス２に分割する装置である。拡張装置２０は、環状のフレーム１０を個々のデバイス２に分割された被加工物１が貼着されたエキスパンドシート１１に貼着して、フレーム１０の開口１２に被加工物１を支持する装置でもある。なお、エキスパンドシート１１は、伸縮性を有するものであり、合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつ被加工物１の裏面７及びフレーム１０に貼着する粘着層とを備える。フレーム１０の開口１２の平面形状は、ウェーハ３及びＤＡＦ４よりも大径な円形である。
【００１５】
拡張装置２０は、図２に示すように、平板状の固定基台２３と、固定基台２３の中央に設けられた冷却加熱手段である冷却加熱ユニット３０と、極性切替手段である極性切替電源ユニット４０（図３に示す）と、エキスパンドシート固定ユニット５０と、フレーム搬送ユニット６０と、図示しない被加工物搬送ユニットと、シート切断ユニット７０（図１５に示す）と、制御ユニット１００とを備える。
【００１６】
冷却加熱ユニット３０は、例えば、円板状に形成されている。なお、実施形態１では、冷却加熱ユニット３０は、円板状に形成されているが、本発明では、円板状に限定されず、例えば、矩形状でも良い。冷却加熱ユニット３０は、図３に示すように、プレート３１と、ペルチェ素子層３２と、放熱プレート３３とを備える。
【００１７】
プレート３１の上面３４は、図３に示すように、水平方向に沿って平坦に形成され、被加工物１に接触する接触面である。プレート３１は、上面３４にエキスパンドシート１１を介して被加工物１が載置されて、エキスパンドシート１１を介して被加工物１に接触する。実施形態１において、プレート３１の上面３４に載置されるエキスパンドシート１１は、図７に示すように、被加工物１の裏面７に貼着しているとともに、被加工物１を中央に配置している。エキスパンドシート１１は、平面形状が矩形状でかつフレーム１０よりも大きい形状に形成されている。
【００１８】
プレート３１は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０３（日本工業規格））、又は、アルミニウム合金（例えば、ＡＬ５０５２（日本工業規格））等の熱伝導率の高い金属により構成されている。プレート３１は、ペルチェ素子が複数配置されたペルチェ素子層３２の凹凸を拾わないようにするためや、プレート３１自体が反ったりするのを防止する厚さに形成され、実施形態１では、プレート３１の厚さは、１ｍｍ以上でかつ３ｍｍ以下に形成され、望ましくは３ｍｍに形成されている。
【００１９】
ペルチェ素子層３２は、プレート３１の下面に積層されている。即ち、ペルチェ素子層３２の上面は、プレート３１の下面に積層されている。ペルチェ素子層３２は、プレート３１を冷却または加熱する複数のペルチェ素子を含む。
【００２０】
放熱プレート３３は、ペルチェ素子層３２の下面に積層され、実施形態１では、金属により構成された板状に形成されている。放熱プレート３３は、比熱の大きいアルミニウム合金や、質量の大きいステンレス鋼等の金属によって、熱容量が大きく形成されている。放熱プレート３３は、対流熱損失や放射熱損失をふまえてサイズや厚みを設定するのが好ましく、放熱プレートを例えば３６０ｍｍ角とし、アルミニウム合金で構成される場合には、厚さが５ｍｍ以上であるのが望ましく、同様にステンレス鋼で構成される場合には、厚さが３ｍｍ以上であるのが望ましい。また、放熱プレート３３は、プレート３１の被加工物１の冷却速度を速めるために、ステンレス鋼で構成される場合には、例えば、厚さが２０ｍｍ程度とするのが好ましい。このように、プレート３１を冷却した時に発生する熱を蓄えられるように放熱プレート３３の熱容量を大きくして、充分に熱を蓄えられるように放熱プレート３３を形成することで、冷却加熱ユニット３０は、放熱プレート３３側に移動した熱を放熱プレート３３外に逃がすためのファン等の機構を不要にすることができる。
【００２１】
極性切替電源ユニット４０は、ペルチェ素子層３２のペルチェ素子に電流を流すとともに、ペルチェ素子層３２のペルチェ素子に流す電流の極性を切り替えるものである。極性切替電源ユニット４０は、互いに直列に接続された直流電源４１とスイッチ４２とを備える電源ユニット４３を二つ備える。二つの電源ユニット４３は、互いに並列に接続されて、ペルチェ素子層３２に接続されている。極性切替電源ユニット４０は、図３中上側の一方の電源ユニット４３（以下、符号４３−１で示す）のスイッチ４２が閉じて、ペルチェ素子層３２のペルチェ素子に一方の電源ユニット４３−１の直流電源４１からの電圧を印加すると、ペルチェ素子層３２の上面側が吸熱しプレート３１を冷却し、下面側が排熱し放熱プレート３３を加熱する。また、極性切替電源ユニット４０は、図３中下側の他方の電源ユニット４３（以下、符号４３−２で示す）のスイッチ４２が閉じて、ペルチェ素子層３２のペルチェ素子に他方の電源ユニット４３−２の直流電源４１からの電圧を印加すると、ペルチェ素子層３２の下面側が吸熱し放熱プレート３３を冷却し、上面側が排熱しプレート３１を加熱する。こうして、冷却加熱ユニット３０は、プレート３１を冷却又は加熱するペルチェ素子を含む。
【００２２】
エキスパンドシート固定ユニット５０は、被加工物１が貼着されたエキスパンドシート１１を保持するものである。エキスパンドシート固定ユニット５０は、第一保持ユニット５１−１と、第二保持ユニット５１−２と、第三保持ユニット５１−３と、第四保持ユニット５１−４とを備える。第一保持ユニット５１−１と第二保持ユニット５１−２とは、第一の方向２１に沿って互いに対向し、互いの間に冷却加熱ユニット３０を位置付けている。第三保持ユニット５１−３と第四保持ユニット５１−４は、第二の方向２２に沿って互いに対向し、互いの間に冷却加熱ユニット３０を位置付けている。
【００２３】
第一保持ユニット５１−１、第二保持ユニット５１−２、第三保持ユニット５１−３及び第四保持ユニット５１−４は、それぞれエキスパンドシート１１の被加工物１よりも外周側の位置を挟んで保持する。第一保持ユニット５１−１、第二保持ユニット５１−２、第三保持ユニット５１−３及び第四保持ユニット５１−４は、それぞれエキスパンドシート１１の各辺を保持する保持手段である。第一保持ユニット５１−１、第二保持ユニット５１−２、第三保持ユニット５１−３及び第四保持ユニット５１−４は、互いに構成が略等しいので、同一部分に同一符号を付して説明する。
【００２４】
第一保持ユニット５１−１、第二保持ユニット５１−２、第三保持ユニット５１−３及び第四保持ユニット５１−４は、固定基台２３上に設けられた柱状の移動基台５２に鉛直方向に移動自在に設けられた一対の挟持部材５３と、一対の挟持部材５３を互いに近づく方向及び互いに離れる方向に移動するテープ移動ユニット５４とを備える。一対の挟持部材５３は、互いに鉛直方向に間隔をあけて配置され、テープ移動ユニット５４により互いに近づけられて互いの間にエキスパンドシート１１を挟んで保持する。テープ移動ユニット５４は、移動基台５２に設けられている。
【００２５】
テープ移動ユニット５４は、一対の挟持部材５３を鉛直方向に移動自在とするモータ５５と、モータ５５により軸心回りに回転されるボールねじ５６と、ボールねじ５６に螺合しかつ挟持部材５３とアーム部材５７を介して連結したナット５８とを備える。テープ移動ユニット５４は、モータ５５がボールねじ５６を軸心回りに回転させることで、ナット５８、アーム部材５７及び挟持部材５３を鉛直方向に移動させる。
【００２６】
また、テープ移動ユニット５４は、モータ５５によりボールねじ５６を軸心回りに回転することで、一対の挟持部材５３を鉛直方向に同方向に移動させることもできる。このために、テープ移動ユニット５４は、エキスパンドシート１１を挟んだ一対の挟持部材５３を上昇させることにより、冷却加熱ユニット３０に対してエキスパンドシート１１を鉛直方向に沿って引き離す方向に移動することができる。
【００２７】
また、第一保持ユニット５１−１の一対の挟持部材５３及びテープ移動ユニット５４を設けた移動基台５２は、第一移動ユニット５８−１により固定基台２３に第一の方向２１に移動自在に設けられている。第二保持ユニット５１−２の一対の挟持部材５３及びテープ移動ユニット５４を設けた移動基台５２は、第二移動ユニット５８−２により固定基台２３に第一の方向２１に移動自在に設けられている。第三保持ユニット５１−３の一対の挟持部材５３及びテープ移動ユニット５４を設けた移動基台５２は、第三移動ユニット５８−３により固定基台２３に第二の方向２２に移動自在に設けられている。第四保持ユニット５１−４の一対の挟持部材５３及びテープ移動ユニット５４を設けた移動基台５２は、第四移動ユニット５８−４により固定基台２３に第二の方向２２に移動自在に設けられている。
【００２８】
第一移動ユニット５８−１、第二移動ユニット５８−２、第三移動ユニット５８−３及び第四移動ユニット５８−４は、互いに構成が略等しいので、同一部分に同一符号を付して説明する。
【００２９】
第一移動ユニット５８−１、第二移動ユニット５８−２、第三移動ユニット５８−３及び第四移動ユニット５８−４は、保持ユニット５１−１，５１−２，５１−３，５１−４を第一の方向２１又は第二の方向２２に移動可能とするモータ５９−１と、モータ５９−１により軸心回りに回転されて移動基台５２を第一の方向２１又は第二の方向２２に移動させるボールねじ５９−２とを有する。
【００３０】
第一移動ユニット５８−１、第二移動ユニット５８−２、第三移動ユニット５８−３及び第四移動ユニット５８−４は、保持ユニット５１−１，５１−２，５１−３，５１−４を第一の方向２１又は第二の方向２２に互いに離間する方向に移動させることで、保持ユニット５１−１，５１−２，５１−３，５１−４が保持したエキスパンドシート１１を拡張する拡張手段をなしている。
【００３１】
実施形態１では、フレーム搬送ユニット６０は、エキスパンドシート固定ユニット５０の上方に配置され、かつ厚手の平板状に形成されて、下面６１にフレーム１０を保持する。フレーム搬送ユニット６０は、昇降ユニット６２により鉛直方向に移動自在に設けられているとともに、図示しない水平方向移動ユニットにより水平方向に移動自在に設けられる。フレーム搬送ユニット６０は、水平方向移動ユニットにより、下面６１に保持したフレーム１０の開口１２がプレート３１と同軸となる位置に配置されて、フレーム１０の開口１２とプレート３１上に載置されたエキスパンドシート１１に貼着した被加工物１とが鉛直方向に対面する位置にフレーム１０を位置付ける。また、フレーム搬送ユニット６０は、昇降ユニット６２により下降されることで、エキスパンドシート１１にフレーム１０を貼着する。
【００３２】
被加工物搬送ユニットは、エキスパンドシート固定ユニット５０の上方に配置され、かつ下面に被加工物１を保持する。被加工物搬送ユニットは、昇降ユニットにより鉛直方向に移動自在に設けられているとともに、水平方向移動ユニットにより水平方向に移動自在に設けられる。被加工物搬送ユニットは、水平方向移動ユニットにより、下面に保持した被加工物１がプレート３１と同軸となる位置に配置されて、プレート３１と鉛直方向に対面する位置に被加工物１を位置付ける。また、被加工物搬送ユニットは、昇降ユニットにより下降されることで、エキスパンドシート１１に被加工物１を貼着する。
【００３３】
シート切断ユニット７０は、フレーム１０に貼着されたエキスパンドシート１１をフレーム１０に沿って切断するものである。シート切断ユニット７０は、図１５に示すように。エキスパンドシート１１を切断するカッター７１を備える。
【００３４】
制御ユニット１００は、拡張装置２０の各構成要素を制御して、拡張装置２０にエキスパンドシート１１の拡張動作及びフレーム１０に対するエキスパンドシート１１の貼着動作を実施させるものである。なお、制御ユニット１００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１００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２０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２０の各構成要素に出力する。また、制御ユニット１００は、各種の情報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が接続されている。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。
【００３５】
なお、本発明では、拡張装置２０は、上述した構成に加え、ロールに巻かれたエキスパンドシート１１を保持するシート保持ユニットと、シート保持ユニットからエキスパンドシート１１を保持ユニット５１−１，５１−２，５１−３，５１−４に送り出す送り出しユニットと、送り出しユニットにより送り出されたエキスパンドシート１１を切断する切断ユニットとを備えても良い。
【００３６】
実施形態１に係る拡張方法は、図４に示すように、裏面研削ステップＳＴ１と、分割起点形成ステップＳＴ２と、エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３と、プレート冷却ステップＳＴ４と、被加工物冷却ステップＳＴ５と、拡張ステップＳＴ６と、プレート加熱ステップＳＴ７と、被加工物加熱ステップＳＴ８と、フレーム装着ステップＳＴ９とを備える。
【００３７】
（裏面研削ステップ）
図５は、図４に示された拡張方法の裏面研削ステップを示す斜視図である。裏面研削ステップＳＴ１は、被加工物１のウェーハ３の裏面７を研削して、ウェーハ３を所望の仕上げ厚さまで薄化するステップである。
【００３８】
裏面研削ステップＳＴ１では、まず、ウェーハ３の表面６に保護テープ１３を貼着する。実施形態１では、ウェーハ３と同径の保護テープ１３を用いる。裏面研削ステップＳＴ１では、図５に示すように、研削装置８０がチャックテーブル８１に保護テープ１３を介してウェーハ３の表面６を吸引保持し、チャックテーブル８１を軸心回りに回転させつつ研削ユニット８２の研削砥石８３を軸心回りに回転させてウェーハ３の裏面７に接触させて、裏面７を研削する。拡張方法は、裏面研削ステップＳＴ１後、分割起点形成ステップＳＴ２に進む。
【００３９】
（分割起点形成ステップ）
図６は、図４に示された拡張方法の分割起点形成ステップを示す断面図である。分割起点形成ステップＳＴ２は、被加工物１のウェーハ３に分割予定ラインに沿った分割起点である改質層１４を形成するステップである。
【００４０】
分割起点形成ステップＳＴ２では、図６に示すように、レーザー加工装置９０がチャックテーブル９１に保護テープ１３を介してウェーハ３の表面６を吸引保持し、被加工物１の裏面７側から透過性を有する波長のレーザー光線９２を分割予定ライン５に沿って照射する。分割起点形成ステップＳＴ２では、レーザー光線９２の集光点９３をウェーハ３の内部に設定して、分割予定ライン５に沿って被加工物１とレーザー光線照射ユニット９４とを相対的に移動させながらレーザー光線９２を被加工物１に照射する。分割起点形成ステップＳＴ２では、ウェーハ３の内部に分割予定ライン５に沿った分割起点である改質層１４を形成する。
【００４１】
なお、改質層１４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。また、実施形態１において、被加工物１は、内部に分割起点となる改質層１４が形成されるが、本発明では、表面６側から切削加工を施されて分割起点となる切削溝が形成されても良く、表面６側からレーザーアブレーション加工が施されて分割起点となるレーザー加工溝が形成されても良い。拡張方法は、分割起点形成ステップＳＴ２後、エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３に進む。
【００４２】
（エキスパンドシート貼着ステップ）
図７は、図４に示された拡張方法のエキスパンドシート貼着ステップの概要を示す斜視図である。図８は、図４に示された拡張方法のエキスパンドシート貼着ステップ後の被加工物等を示す断面図である。エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３は、ウェーハ３の裏面７にＤＡＦ４を貼着し、被加工物１のＤＡＦ４にエキスパンドシート１１を貼着するステップである。
【００４３】
実施形態１において、エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３では、図７に示すように、拡張装置２０が中央にＤＡＦ４が貼着されたエキスパンドシート１１をプレート３１から離れた位置に位置付け、エキスパンドシート１１を保持ユニット５１−１，５１−２，５１−３，５１−４の一対の挟持部材５３で保持する。エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３では、拡張装置２０が被加工物搬送ユニットに保持したウェーハ３の裏面７をＤＡＦ４に対向させた後、被加工物搬送ユニットを下降させて、図８に示すように、ＤＡＦ４にウェーハ３の裏面７を貼着する。本発明は、エキスパンドシート１１の下方から図示しない貼着ローラでエキスパンドシート１１に貼着されたＤＡＦ４をウェーハ３の裏面７に貼着してもよい。エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３では、保護テープ１３を剥離する。
【００４４】
なお、実施形態１では、エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３において、エキスパンドシート１１に貼着されたＤＡＦ４にウェーハ３の裏面７を貼着したが、本発明では、ウェーハ３の裏面７にＤＡＦ４とエキスパンドシート１１とを順に貼着しても良い。即ち、本発明は、あらかじめＤＡＦ４が裏面７に貼着されたウェーハ３を被加工物搬送ユニットで保持し、挟持部材５３で保持したエキスパンドシート１１に貼着してもよい。拡張方法は、エキスパンドシート貼着ステップＳＴ３後、プレート冷却ステップＳＴ４に進む。
【００４５】
（プレート冷却ステップ）
図９は、図４に示された拡張方法のプレート冷却ステップを示す冷却加熱ユニットの側面図である。プレート冷却ステップＳＴ４は、冷却加熱ユニット３０のプレート３１を被加工物１を冷却する温度へと冷却するステップである。
【００４６】
実施形態１において、プレート冷却ステップＳＴ４では、図９に示すように、拡張装置２０が極性切替電源ユニット４０の一方の電源ユニット４３−１のスイッチ４２を閉じ、他方の電源ユニット４３−２のスイッチ４２を開いたままにして、プレート３１をペルチェ素子層３２のペルチェ素子で冷却する。実施形態１において、プレート冷却ステップＳＴ４では、上面３４の温度が冷却する温度である−２０℃以上でかつ−１５℃以下となるまでプレート３１を冷却する。拡張方法は、プレート冷却ステップＳＴ４後、被加工物冷却ステップＳＴ５に進む。
【００４７】
（被加工物冷却ステップ）
図１０は、図４に示された拡張方法の被加工物冷却ステップ前の拡張装置の要部を一部断面で示す側面図である。図１１は、図１０は、図４に示された拡張方法の被加工物冷却ステップを一部断面で示す側面図である。
【００４８】
被加工物冷却ステップＳＴ５は、プレート冷却ステップＳＴ４を実施した後、プレート３１をエキスパンドシート１１を介して被加工物１に接触させて被加工物１を冷却するステップである。実施形態１において、被加工物冷却ステップＳＴ５では、図１０に示すエキスパンドシート１１がプレート３１の上面３４から離れた状態から、拡張装置２０がテープ移動ユニット５４にエキスパンドシート１１を下降させて、図１１に示すように、エキスパンドシート１１をプレート３１の上面３４に接触させる。実施形態１において、被加工物冷却ステップＳＴ５では、拡張装置２０が、エキスパンドシート１１をプレート３１の上面３４に２０秒以上でかつ６０秒以下接触させて、被加工物１のウェーハ３及びＤＡＦ４を冷却する。拡張方法は、被加工物冷却ステップＳＴ５後、拡張ステップＳＴ６及びプレート加熱ステップＳＴ７に進む。
【００４９】
（拡張ステップ）
図１２は、図４に示された拡張方法の拡張ステップを一部断面で示す側面図である。拡張ステップＳＴ６は、被加工物冷却ステップＳＴ５を実施した後、エキスパンドシート１１を拡張するステップである。
【００５０】
実施形態１において、拡張ステップＳＴ６では、拡張装置２０がテープ移動ユニット５４にエキスパンドシート１１を上昇させて、エキスパンドシート１１をプレート３１の上面３４から離した後、拡張装置２０が、図１２に示すように、移動ユニット５８−１，５８−２，５８−３，５８−４に保持ユニット５１−１，５１−２，５１−３，５１−４を第一の方向２１又は第二の方向２２に離反する方向に移動させる。すると、保持ユニット５１−１，５１−２，５１−３，５１−４の移動とともにエキスパンドシート１１が第一の方向２１と第二の方向２２との双方に拡張される。エキスパンドシート１１の拡張の結果、エキスパンドシート１１に第一の方向２１と第二の方向２２の引張力が作用する。
【００５１】
このように被加工物１が貼着されたエキスパンドシート１１に第一の方向２１と第二の方向２２の引張力が作用すると、被加工物１は、分割予定ライン５に沿って改質層１４が形成されているので、改質層１４を基点として分割予定ライン５に沿って個々のデバイス２に分割されるとともに、ＤＡＦ４がデバイス２毎に分割される。なお、実施形態１において、拡張ステップＳＴ６は、エキスパンドシート１１を上昇させてプレート３１の上面３４から離した後に拡張したが、本発明では、エキスパンドシート１１を上昇させずにプレート３１の上面３４に接触させたまま拡張しても良い。拡張方法は、拡張ステップＳＴ６後、被加工物加熱ステップＳＴ８に進む。
【００５２】
（プレート加熱ステップ）
図１３は、図４に示された拡張方法のプレート加熱ステップを示す側面図である。プレート加熱ステップＳＴ７は、被加工物冷却ステップＳＴ５を実施した後、プレート３１を加熱するステップである。
【００５３】
実施形態１において、プレート加熱ステップＳＴ７では、図１３に示すように、拡張装置２０が極性切替電源ユニット４０の一方の電源ユニット４３−１のスイッチ４２を開き、他方の電源ユニット４３−２のスイッチ４２を閉じて、プレート３１をペルチェ素子層３２のペルチェ素子で加熱する。実施形態１において、プレート加熱ステップＳＴ７では、上面３４の温度が加熱温度である２０℃以上でかつ３０℃以下となるまでプレート３１を加熱する。なお、実施形態１では、冷却加熱ユニット３０は、被加工物１の冷却時即ちプレート冷却ステップＳＴ４及び被加工物冷却ステップＳＴ５以外の待機中を含め常に図１３に示す状態で電流を流してプレート３１を２０℃以上でかつ３０℃以下程度に加熱させておく。こうすることで、拡張装置２０は、待機中もプレート３１を常温程度に加熱しておくことで、放熱プレート３３に蓄熱された熱が冷却され、プレート３１を冷却する際に短時間で冷却できるという効果を奏する。拡張方法は、プレート加熱ステップＳＴ７後、被加工物加熱ステップＳＴ８に進む。
【００５４】
（被加工物加熱ステップ）
図１４は、図４に示された拡張方法の被加工物加熱ステップを一部断面で示す側面図である。被加工物加熱ステップＳＴ８は、拡張ステップＳＴ６とプレート加熱ステップＳＴ７を実施した後、プレート３１をエキスパンドシート１１を介して被加工物１に接触させて被加工物１を加熱するステップである。
【００５５】
実施形態１において、被加工物加熱ステップＳＴ８では、拡張装置２０がテープ移動ユニット５４にエキスパンドシート１１を下降させて、図１４に示すように、エキスパンドシート１１をプレート３１の上面３４に接触させる。実施形態１において、被加工物加熱ステップＳＴ８では、拡張装置２０が、エキスパンドシート１１をプレート３１の上面３４に接触させて、被加工物１のウェーハ３及びＤＡＦ４を加熱して、ウェーハ３の表面６に発生した霜や露を除去する。拡張方法は、被加工物加熱ステップＳＴ８後、フレーム装着ステップＳＴ９に進む。
【００５６】
（フレーム貼着ステップ）
図１５は、図４に示された拡張方法のフレーム貼着ステップを一部断面で示す側面図である。フレーム装着ステップＳＴ９は、被加工物加熱ステップＳＴ８を実施した後、エキスパンドシート１１にフレーム１０を貼着するステップである。
【００５７】
実施形態１において、フレーム装着ステップＳＴ９では、拡張装置２０がテープ移動ユニット５４にエキスパンドシート１１を上昇させて、エキスパンドシート１１をプレート３１の上面３４から離した後、フレーム１０の開口１２とエキスパンドシート１１に貼着された被加工物１とが対面し、エキスパンドシート１１と離れた位置にフレーム１０を位置付ける。フレーム装着ステップＳＴ９では、拡張装置２０が、図１５に示すように、フレーム搬送ユニット６０を下降させて、フレーム搬送ユニット６０が保持したフレーム１０をエキスパンドシート１１に貼着させて、シート切断ユニット７０のカッター７１にエキスパンドシート１１をフレーム１０に沿って切断させる。拡張方法は、フレーム装着ステップＳＴ９後、終了する。
【００５８】
実施形態１に係る拡張方法及び拡張装置２０は、被加工物冷却ステップＳＴ５を実施した後、拡張ステップＳＴ６を実施し、次いで被加工物加熱ステップＳＴ８を実施するため、被加工物冷却ステップＳＴ５で生じた露や霜を加熱により除去でき、露や霜による後工程での不具合を防止しうる。また、拡張方法及び拡張装置２０は、被加工物１を冷却する冷却加熱ユニット３０が、被加工物１に接触して冷却するプレート３１と、プレート３１を冷却するペルチェ素子層３２とを備えるので、被加工物１を収容して冷却する冷却チャンバーを設ける必要がないので、拡張装置２０の大型化を抑制することができる。その結果、実施形態１に係る拡張方法及び拡張装置２０は、装置の大型化を抑制しながらもＤＡＦ４を含む被加工物１を個々のデバイス２に分割することができ、被加工物１の表面６に付着した露や霜による後工程での不具合を抑制することができる。
【００５９】
また、実施形態１に係る拡張方法及び拡張装置２０は、冷却加熱ユニット３０がペルチェ素子層３２を備えて、被加工物１を冷却するとともに加熱するので、拡張装置２０の部品点数が増加することを抑制することができ、装置自体の大型化を抑制することができる。
【００６０】
また、実施形態１に係る拡張方法及び拡張装置２０は、冷却加熱ユニット３０がペルチェ素子層３２を備えて被加工物１を冷却するとともに加熱するので、エキスパンドシート１１の各辺を保持して拡張する拡張装置２０全体を冷却チャンバーで覆う必要がない。その結果、実施形態１に係る拡張方法及び拡張装置２０は、エキスパンドシート１１の各辺を保持して拡張する拡張装置２０の大型化を抑制でき、特に、前述したシート保持ユニットと送り出しユニットと切断ユニットとを備える場合に装置自体の大型化を抑制できるという効果が顕著となる。
【００６１】
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。例えば、実施形態１では、拡張装置２０がテープ移動ユニット５４に、被加工物冷却ステップＳＴ５ではエキスパンドシート１１を下降させ、拡張ステップＳＴ６ではエキスパンドシート１１を上昇させ、被加工物加熱ステップＳＴ８ではエキスパンドシート１１を下降させ、フレーム装着ステップＳＴ９では、エキスパンドシート１１を上昇させている。しかしながら、本発明は、被加工物冷却ステップＳＴ５、拡張ステップＳＴ６、被加工物加熱ステップＳＴ８及びフレーム装着ステップＳＴ９において、拡張装置２０が冷却加熱ユニット３０を昇降させても良い。この場合、フレーム装着ステップＳＴ９では、エキスパンドシート１１が上昇せずに冷却加熱ユニット３０が下降して退避し、フレーム搬送ユニット６０が下降してフレーム１０を貼着してもよい。
【００６２】
また、実施形態１は、ウェーハ３とＤＡＦ４とを一緒に分割している（即ち、加工対象をウェーハ及び延性材としている）が、本発明は、分割予定ライン５に沿ってハーフカットや改質層が形成された後に研削することでデバイス２に個片化されたウェーハ３に貼着されたＤＡＦ４のみ（即ち、加工対象が延性材のみ）を分割する際にも好適である。
【符号の説明】
【００６３】
１  被加工物
４  ＤＡＦ（延性材）
１１  エキスパンドシート
２０  拡張装置
３０  冷却加熱ユニット（冷却加熱手段）
３１  プレート
３４  上面（接触面）
４０  極性切替電源ユニット（極性切替手段）
５８−１  第一移動ユニット（拡張手段）
５８−２  第二移動ユニット（拡張手段）
５８−３  第三移動ユニット（拡張手段）
５８−４  第四移動ユニット（拡張手段）
ＳＴ４  プレート冷却ステップ
ＳＴ５  被加工物冷却ステップ
ＳＴ６  拡張ステップ
ＳＴ７  プレート加熱ステップ
ＳＴ８  被加工物加熱ステップ
【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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