(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部材に周縁が固定されたシート材に張力を加えて引き伸ばすエキスパンドリングであって、
該エキスパンドリングは、前記環状部材の内径より小径の外径であるリング本体と、該リング本体外周上縁より外側下方に向って延設され、先端部の外径が前記環状部材の内径より大径である張り出し片と、より構成されており、
前記シート材の下方より前記エキスパンドリングを押し込み、前記シート材に張力を加えて引き伸ばした際に、前記張り出し片が下方に撓んで、該張り出し片の先端部が前記環状部材の内径部分を乗り越え、次いで前記張り出し片の撓みが回復し、該張り出し片の先端部が前記シート材を介して前記環状部材の上面に係合することにより、前記シート材の引き伸ばされた状態が維持されるようになっていることを特徴とするエキスパンドリング。
【請求項２】
前記張り出し片の厚さが基端部より先端部に向って減少するようになっている請求項１に記載のエキスパンドリング。
【請求項３】
前記張り出し片が円環状部材である請求項１又は２に記載のエキスパンドリング。
【請求項４】
前記張り出し片が円環状部材の円周方向に複数の切り欠きが設けられている部材である請求項１又は２に記載のエキスパンドリング。
【請求項５】
表面又は内部に分割予定線に沿った線状の改質領域が形成されている基板が前記シート材の上面に接着されており、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエキスパンドリングを使用して前記シート材に張力を加えて引き伸ばすことにより前記基板を前記分割予定線に沿って分割することを特徴とする基板の分割方法。
【請求項６】
前記基板がウェーハであり、該ウェーハを個々のチップに分割する請求項５に記載の基板の分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエキスパンドリング、及び該エキスパンドリングを使用した基板の分割方法に係り、特に、半導体や電子部品材料等のワークに切断加工を行う際に使用されるエキスパンドリング、及び該エキスパンドリングを使用した基板の分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウェーハは、プロービング工程で電気試験が行われた後、ダイシング工程で個々のチップ（ダイ、又はペレットとも言われる）に分割され、次に個々のチップは、ダイボンディング工程で部品基台にダイボンディングされる。ダイボンディングされた後、チップは樹脂モールドされ、半導体装置や電子部品等の完成品となる。
【０００３】
プロービング工程の後ウェーハは、図５に示されるように、片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度の粘着シート（ダイシングシート又はダイシングテープとも呼ばれる）Ｓが裏面に貼り付けられ、粘着シートＳは剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされている。ウェーハＷはこの状態でダイシング工程内、ダイシング工程とダイボンディング工程との間、及びダイボンディング工程内を搬送される。
【０００４】
ダイシング工程では、ダイシングブレードと呼ばれる薄型砥石でウェーハＷに研削溝を入れてウェーハをカットするダイシング装置が用いられている。ダイシングブレードは、微細なダイヤモンド砥粒をＮｉで電着したもので、厚さ１０μｍ〜３０μｍ程度の極薄のものが用いられる。
【０００５】
このダイシングブレードを３０，０００〜６０，０００ｒｐｍで高速回転させてウェーハＷに切込み、ウェーハＷを完全切断（フルカット）、又は部分切断（ハーフカット）する。フルカットの場合、ウェーハＷの裏面に貼られた粘着シートＳは、表面から１０μｍ程度しか切り込まれていないので、ウェーハＷは個々のチップＴに切断されてはいるものの、個々のチップＴがバラバラにはならず、チップＴ同士の配列が崩れていないので全体としてウェーハ状態が保たれている。
【０００６】
また、ダイシングブレードを用いずに、ウェーハＷの内部に集光点を合わせたレーザー光を照射し、ウェーハ内部に多光子吸収現象による改質領域を形成させ、この改質領域を起点としてウェーハＷを割断するレーザーダイシング加工が提案されている。このレーザーダイシング加工の場合も、ウェーハＷは図５に示されるような状態でダイシングされるので、チップＴ同士の配列が崩れず、全体としてウェーハ状態が保たれている。
【０００７】
ここでは、このようにダイシング加工されて個々のチップＴに分割された後であっても、チップＴ同士の配列が崩れていないこのチップＴの集合体をも便宜上ウェーハＷと呼ぶこととする。
【０００８】
この後、ウェーハＷはダイボンディング工程に送られる。ダイボンディング工程ではダイボンダが用いられる。ダイボンダではウェーハＷは先ずチャックステージに載置され、次に粘着シートＳがエキスパンドされて、チップＴ同士の間隔が広げられチップＴをピックアップし易くする。
【０００９】
次に、下方からチップＴをプッシャで突上げるとともに上方からコレットでチップＴをピックアップし、基台の所定位置にチップＴをボンディングする。
【００１０】
このような、粘着シートＳのエキスパンドを行い、チップＴ間の間隔を広げるエキスパンド方法及びエキスパンド装置は従来から用いられていた。また、このエキスパンド装置における様々な改良開発も行われている（たとえば、特許文献１、及び特許文献２。）。
【特許文献１】特開２００５−１０９０４４号公報
【特許文献２】特開２００５−０５７１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のウェーハのエキスパンドにおいては、フレームＦの周辺部材が大掛かりのものとなり、取り扱いが不便であるのみならず、ウェーハのカセットにも収納できず、簡易化、コンパクト化が求められていた。
【００１２】
すなわち、従来のエキスパンドにおいては、粘着シートＳのエキスパンドを行い、チップＴ間の間隔を広げた状態で、圧手のリング部材を粘着シートＳに接着させ、このリング部材により粘着シートＳのエキスパンド状態を維持させるいわゆるダブルリング方式を採用していたが、リング部材の厚さが大きく。フレームＦ等の収納が困難であった。
【００１３】
また、従来のエキスパンドにおいては、粘着シートＳのエキスパンド後にリング部材をフレームＦに嵌合させる際の自動化が困難であり、生産性が悪いという問題もあった。
【００１４】
更に、従来のエキスパンドにおいては、エキスパンド後にリング部材をフレームＦに嵌合させる機構が必要となるが、この機構により発塵を生じ、ウェーハを汚染させるという問題もあった。
【００１５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、分割予定線に沿った線状の改質領域が形成されているウェーハの裏面に貼着した粘着シートのエキスパンドを行い、チップ間の間隔を広げた状態で粘着シートのエキスパンド状態を維持させることができ、この状態でウェーハのカセットに収納できるような、簡易化、コンパクト化が可能なエキスパンド方法（基板の分割方法）、及びこのエキスパンド方法に好適に使用されるエキスパンドリング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】
【００１６】
本発明は、前記目的を達成するために、環状部材に周縁が固定されたシート材に張力を加えて引き伸ばすエキスパンドリングであって、該エキスパンドリングは、前記環状部材の内径より小径の外径であるリング本体と、該リング本体外周上縁より外側下方に向って延設され、先端部の外径が前記環状部材の内径より大径である張り出し片と、より構成されており、前記シート材の下方より前記エキスパンドリングを押し込み、前記シート材に張力を加えて引き伸ばした際に、前記張り出し片が下方に撓んで、該張り出し片の先端部が前記環状部材の内径部分を乗り越え、次いで前記張り出し片の撓みが回復し、該張り出し片の先端部が前記シート材を介して前記環状部材の上面に係合することにより、前記シート材の引き伸ばされた状態が維持されるようになっていることを特徴とするエキスパンドリングを提供する。
【００１７】
また、本発明は、表面又は内部に分割予定線に沿った線状の改質領域が形成されている基板が前記シート材の上面に接着されており、上記のエキスパンドリングを使用して前記シート材に張力を加えて引き伸ばすことにより前記基板を前記分割予定線に沿って分割することを特徴とする基板の分割方法を提供する。
【００１８】
本発明によれば、環状部材に張設されているシート材の下方よりエキスパンドリングを押し込み、シート材に張力を加えて引き伸ばした際に、張り出し片が下方に撓んで、この張り出し片の先端部が環状部材の内径部分を乗り越え、次いで張り出し片の撓みが回復し、この張り出し片の先端部がシート材を介して環状部材の上面に係合することにより、シート材の引き伸ばされた状態が維持されるようになっている。
【００１９】
したがって、簡易な器具（エキスパンドリング）を使用して粘着シートを均一にエキスパンドでき、チップ間の間隔を広げた状態で粘着シートのエキスパンド状態を容易に維持させることができる。これにより、歩留まりを向上させたウェーハのエキスパンドが可能になる。
【００２０】
また、本発明によれば、自動化が容易であり、生産性を向上させることができる。更に、本発明によれば、機構が単純なもので済み、機構により発塵を生じることもない。
【００２１】
なお、表面又は内部の線状の改質領域とは、ウェーハの個々のチップへの分割予定線に沿った線状の領域であり、ウェーハの表面に形成される場合は、ダイシングブレードによるウェーハの完全切断（フルカット）又は部分切断（ハーフカット）が代表的であり、ウェーハの内部に形成される場合は、ウェーハの内部に集光点を合わせたレーザー光の照射による内部亀裂（マイクロクラック）が代表的である。
【００２２】
本発明において、前記張り出し片の厚さが基端部より先端部に向って減少するようになっていることが好ましい。このような構成の張り出し片であれば、先端部が環状部材の内径部分を乗り越え、次いで張り出し片の撓みが回復し、この張り出し片の先端部がシート材を介して環状部材の上面に係合することが容易に行える。
【００２３】
また、本発明において、前記張り出し片が円環状部材であることが好ましい。このような形状であれば、粘着シートを均一にエキスパンドできる。
【００２４】
また、本発明において、前記張り出し片が円環状部材の円周方向に複数の切り欠きが設けられている部材であることが好ましい。このような形状であれば、粘着シートを均一にエキスパンドできるとともに、張り出し片が下方に撓んだ際に発生するたるみを切り欠きが吸収し、張り出し片の撓みを均一にできる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、歩留まりを向上させたウェーハのエキスパンドが行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って、本発明に係るエキスパンドリング、及び該エキスパンドリングを使用した基板の分割方法の好ましい実施の形態（第１実施形態）について詳説する。なお、各図において同一部材には同一の番号又は符号を付してある。
【００２７】
最初に、エキスパンドリングの構成について説明する。図１は、本発明に係るエキスパンドリングの構成を示す断面図であり、図２は、平面図である。
【００２８】
図１及び図２に示されるように、エキスパンドリング１０は、リング本体１２と、リング本体１２の外周上縁より外側下方に向って延設された張り出し片１４とより構成されている。リング本体１２の外径Ｄ１は、環状部材であるフレームＦ（図５参照）の内径より小径である。張り出し片１４の先端部の外径Ｄ２は、環状部材であるフレームＦの内径より大径である。
【００２９】
フレームＦに対してこのような構成とすることにより、粘着シート（シート材）Ｓ（図５参照）の下方よりエキスパンドリング１０を押し込み、粘着シートＳに張力を加えて引き伸ばした際に、張り出し片１４が下方に撓んで、この張り出し片１４の先端部がフレームＦの内径部分を乗り越え、次いで張り出し片１４の撓みが回復し、この張り出し片１４の先端部が粘着シートＳを介してフレームＦの上面に係合し、これにより、粘着シートＳの引き伸ばされた状態が維持されるようになる。この詳細は、図４にしたがって後述する。
【００３０】
リング本体１２の材質、高さ、円環の厚さ等について特に制限はなく、粘着シートＳのサイズ、厚さ、材質や、フレームＦのサイズ（特に内径）等に応じて、適宜の材質やサイズが選択できる。
【００３１】
また、張り出し片１４の材質、リング本体１２の軸心に対する傾斜角度、径方向の厚さ分布等について特に制限はなく、粘着シートＳのサイズ、厚さ、材質や、フレームＦのサイズ（特に内径）等に応じて、適宜の材質やサイズが選択できる。
【００３２】
一般的には、弾性変形を生じる金属部材（たとえば、ステンレス鋼）や、弾性変形を生じる樹脂部材（たとえば、ポリアセタール、ポリアミド、エンジニアリングプラスチックスの各種）が好ましく使用できる。
【００３３】
また、リング本体１２と張り出し片１４とは、同一の材質ともでき、別種の材質で形成することもできる。
【００３４】
エキスパンドリング１０の形成方法についても制限はなく、たとえば、金属部材を切削により機械加工することでもよく、それぞれ機械加工したリング本体１２と張り出し片１４とを焼き嵌めして形成してもよく、樹脂材料を射出成形により一体成形してもよい。
【００３５】
張り出し片１４は、図１に示されるように、厚さが基端部より先端部に向って減少するようになっていることが好ましい。このような構成の張り出し片１４であれば、先端部がフレームＦの内径部分を乗り越え、次いで張り出し片１４の撓みが回復し、この張り出し片１４の先端部が粘着シートＳを介してフレームＦの上面に係合することが容易に行える。
【００３６】
また、張り出し片１４は、図２に示されるように、円環状となっている。このような形状であれば、粘着シートＳを均一にエキスパンドできる。
【００３７】
次に、本発明に係るエキスパンドリングの他の実施の形態（第２実施形態）について説明する。なお、既述の第１実施形態と同一、類似の部材の説明は省略する。
【００３８】
図３は、本発明に係るエキスパンドリング１０‘の構成を示す平面図である。なお、本実施形態において、エキスパンドリング１０‘の断面図は、既述の図１（第１実施形態）と同一となることより省略する。
【００３９】
本実施形態において、張り出し片１４は、円環状部材の円周方向に複数の切り欠き１４Ａ、１４Ａ…が設けられている部材である。このような切り欠き１４Ａ、１４Ａ…が設けられている形状であれば、粘着シートＳを均一にエキスパンドできるとともに、張り出し片１４が下方に撓んだ際に発生するたるみを切り欠き１４Ａ、１４Ａ…が吸収し、張り出し片１４の撓みを均一にできる。
【００４０】
なお、切り欠き１４Ａ、１４Ａ…の個数や形状（開き角度等）は、図３の構成に限定される訳ではなく、張り出し片１４の材質、断面形状、粘着シートＳのサイズ、厚さ、材質や、フレームＦのサイズ（特に内径）等に応じて、適宜の材質やサイズが選択できる。
【００４１】
次に、このように構成されたエキスパンドリング１０の使用方法について説明する。ここでは、ダイシング装置の後段に適用される場合について説明する。
【００４２】
図示しないダイシング装置では、ウェーハＷは既述の図５に示されるように、一方の面（上面）に粘着材を有する粘着シートＳに貼付され、この粘着シートＳを介してフレームＦと一体化された状態で搬入され、ダイシング装置内を搬送される。
【００４３】
ダイシング装置の要部であるレーザーダイシング部は、ウェーハＷの表面からレーザー光を入射させ、ウェーハＷの内部に改質領域を形成することによってウェーハＷを個々のチップにダイシングするようになっている。このレーザーダイシング部において、ウェーハＷの表面からレーザー光を入射させ、ウェーハＷの内部に改質領域を形成する。
【００４４】
内部に改質領域を形成されたウェーハＷは、フレームＦと一体化された状態でレーザーダイシング部の後段であるエキスパンド部に搬送される。
【００４５】
以下、このエキスパンド部におけるフローについて図４（Ａ）〜（Ｃ）の断面図で説明する。
【００４６】
図４（Ａ）は、エキスパンド準備状態を示す。図４（Ａ）において、ウェーハＷの裏面に接着された粘着シートＳがウェーハテーブル２０上に載置される。このとき、フレームＦは、フレーム支持台２２上に載置されるとともに、フレーム押さえ具２４により上方より押圧され、動きが拘束される。この状態で粘着シートＳは水平状態を維持している。
【００４７】
エキスパンドリング１０は、昇降ステージ２６上に固定されており、図４（Ａ）の状態では下降限位置にある。
【００４８】
ウェーハテーブル２０には加熱手段が設けられており、ウェーハＷ及び粘着シートＳが所定温度に加熱される。
【００４９】
また、図４（Ａ）において、ウェーハＷの表面より保護テープＨが図の矢印方向に剥離（ピーリング）されている。この保護テープＨは、前工程であるバックグラインディング等の際にウェーハＷの表面を保護するために貼着される。なお、レーザーダイシングの際には、保護テープＨが貼着された状態でレーザー光がウェーハＷの内部に入射される。
【００５０】
図４（Ｂ）は、ウェーハＷがエキスパンドされている状態を示す。図４（Ｂ）において、昇降ステージ２６が、図４（Ａ）の下降限位置から上昇していき、エキスパンドリング１０がウェーハＷと接し、ウェーハＷを上方に押し上げ、エキスパンドさせている。同時に、エキスパンドリング１０に設けられた図示しないエア噴出孔より冷却エアを図の矢印の方向に噴出させ、粘着シートＳを冷却する。これにより、粘着シートＳの拡張（エキスパンド）が助長される。
【００５１】
図４（Ｂ）の状態より、昇降ステージ２６を更に上昇させて行くと、エキスパンドリング１０の張り出し片１４が下方に撓んで、この張り出し片１４の先端部がフレームＦの内径部分を乗り越え、次いで張り出し片１４の撓みが回復し、この張り出し片１４の先端部が粘着シートＳを介してフレームＦの上面に係合し、これにより、粘着シートＳの引き伸ばされた状態が維持されるようになる。図４（Ｃ）は、この状態を示している。
【００５２】
図４（Ｃ）において、昇降ステージ２６は、下降し下降限位置にある。そして、フレームＦと粘着シートＳとエキスパンドリング１０とが一体化された状態にある。この状態で、フレーム押さえ具２４による押圧を解除すれば、フレームＦと粘着シートＳとエキスパンドリング１０とが一体化された状態で、次工程に搬送できる。
【００５３】
なお、図４（Ｃ）に示される状態において、図示しない画像認識装置により上方よりウェーハＷを画像認識し、ウェーハＷの分割された状態を識別することもできる。
【００５４】
以上説明した本実施の形態によれば、簡易な器具（エキスパンドリング１０）を使用して粘着シートＳを均一にエキスパンドでき、チップ間の間隔を広げた状態で粘着シートＳのエキスパンド状態を容易に維持させることができる。これにより、歩留まりを向上させたウェーハＷのエキスパンドが可能になる。
【００５５】
また、本発明によれば、自動化が容易であり、生産性を向上させることができる。また、本発明によれば、機構が単純なもので済み、機構により発塵を生じることもない。
【００５６】
更に、本発明によれば、以下の具体的な効果が得られる。
【００５７】
ウェーハＷがフレームＦにセットされた状態で粘着シートＳのエキスパンド状態を維持させることができるので、次工程へカセットに収納して受け渡すことができ、工程管理上好ましい。
【００５８】
粘着シートＳをエキスパンドリング１０の先端に巻き込む機能があるため、粘着シートＳのエキスパンド量（伸張量）が増えても、治具（昇降ステージ２６等）の高さを変える必要がない。したがって、工程が簡略化できる。
【００５９】
粘着シートＳのエキスパンド（伸張）をモータ等で行うことにより、エキスパンド量（伸張量）やエキスパンド速度を段階に分けて設定でき、工程をフレキシブルにできる。
【００６０】
バックグラインドテープ（図４（Ａ）の保護テープＨ）を剥離後に、ウェーハＷの受け渡しを行わずにエキスパンドでき、工程を簡略化できる。
【００６１】
以上、本発明に係るエキスパンドリング、及び該エキスパンドリングを使用した基板の分割方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００６２】
たとえば、本実施形態（エキスパンド部におけるフロー）においては、エキスパンドリング１０として図２のものが使用されているが、図３に示されるエキスパンドリング１０‘を使用してもよく、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００６３】
また、本実施形態においては、ウェーハＷはレーザ光によって内部に改質領域が形成されているが、ダイシングブレードによりウェーハＷに研削溝を入れてウェーハをカットするのであってもよい。
【００６４】
更に、本実施形態においては、ウェーハＷの分割にエキスパンドリング１０が使用されているが、エキスパンドリング１０の用途はこれに限定されるものではなく、環状部材に周縁が固定されたシート材のエキスパンド（伸張）であれば、各種の用途に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係るエキスパンドリングの構成を示す断面図
【図２】図１のエキスパンドリングの平面図
【図３】他の構成のエキスパンドリングの平面図
【図４】エキスパンド工程におけるフローを説明する断面図
【図５】フレームにマウントされたウェーハを示す斜視図
【符号の説明】
【００６６】
１０、１０‘…エキスパンドリング、１２…リング本体、１４…張り出し片、１４Ａ…切り欠き、Ｆ…フレーム、Ｓ…粘着シート、Ｔ…チップ、Ｗ…ウェーハ  
【図１】
0004714950.tif 000002
【図２】
0004714950.tif 000003
【図３】
0004714950.tif 000004
【図４】
0004714950.tif 000005
【図５】
0004714950.tif 000006