(57)【要約】【課題】  高圧液の噴射によって被切断物の２つのチャンネルを高精度で切断加工できるとともに，切断加工後に個々のチップを保持することの可能な切断装置を提供すること。【解決手段】  高圧液の噴射によって被切断物の第１および第２チャンネルを切断して，複数のチップに分割する切断装置が提供される。この切断装置は，まず，第１チャンネルに対応した第１貫通溝３２−１が形成された第１支持部材３０−１によって基板を支持しながら，高圧液の噴射によって第１チャンネルを一筆書き切断し，次いで，第２チャンネルに対応した第２貫通溝３２−２が形成された第２支持部材３０−２によって基板を支持しながら，高圧液の噴射によって第２チャンネルを一筆書き切断することを特徴する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧液の噴射によって被切断物の複数のチャンネルを切断することにより，前記被切断物を複数のチップに分割する切断装置であって：
前記被切断物に対して高圧液を噴射する高圧液噴射手段と；
いずれか１つの前記チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された貫通溝を有する少なくとも１つの支持部材と；
を備え，
いずれか１つの前記支持部材によって前記被切断物を支持しながら，前記高圧液噴射手段によって高圧液を噴射することにより，いずれか１つの前記チャンネルを一筆書き切断することを特徴とする，切断装置。
【請求項２】
前記複数のチャンネルは，第１チャンネルと，前記第１のチャンネルに略直交する第２チャンネルとからなり，
前記支持部材は，前記第１チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第１貫通溝を有する第１支持部材と，前記第２チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第２貫通溝を有する第２支持部材のいずれか一方若しくは双方からなることを特徴とする，請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記支持部材は，前記被切断物を真空吸着する真空吸着手段を備えることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の切断装置。
【請求項４】
前記真空吸着手段は，前記被切断物を構成する各チップ領域を個別に真空吸着することを特徴とする，請求項３に記載の切断装置。
【請求項５】
前記支持部材と前記被切断物とは粘着部材によって粘着されることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の切断装置。
【請求項６】
前記粘着部材は，紫外線を受けることによって粘着力が低下する性質を有することを特徴とする，請求項５に記載の切断装置。
【請求項７】
前記粘着部材は，熱を受けることによって粘着力が低下する性質を有することを特徴とする，請求項５に記載の切断装置。
【請求項８】
前記粘着部材は，粘着テープであることを特徴とする，請求項５，６または７のいずれかに記載の切断装置。
【請求項９】
前記高圧液には，研磨材が含まれていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７または８のいずれかに記載の切断装置。
【請求項１０】
高圧液の噴射によって被切断物の第１チャンネルおよび第２チャンネルを切断することにより，前記被切断物を複数のチップに分割する切断方法であって：
高圧液を噴射することにより前記第１チャンネルを切断する，第１チャンネル切断工程と；
前記第２チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第２貫通溝を有する第２支持部材によって，前記第１チャンネルが切断された前記被切断物を支持しながら，高圧液を噴射することにより，前記第２チャンネルを一筆書き切断する，第２チャンネル切断工程と；
を含むことを特徴とする，切断方法。
【請求項１１】
前記第１チャンネル切断工程では，
前記第１チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第１貫通溝を有する第１支持部材によって前記被切断物を支持しながら，高圧液を噴射することにより，前記第１チャンネルを一筆書き切断することを特徴とする，請求項１０に記載の切断方法。
【請求項１２】
前記第１チャンネル切断工程では，
支持部材によって前記被切断物を支持することなく，高圧液を噴射することにより前記第１チャンネルを一筆書き切断することを特徴とする，請求項１０に記載の切断方法。
【請求項１３】
前記第１チャンネル切断工程では，
前記被切断物が分割しないようなラインで前記第１チャンネルを一筆書き切断することを特徴とする，請求項１０，１１または１２のいずれかに記載の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，高圧液の噴射によって被切断物を切断する切断装置および切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウォータージェットは，超高圧ポンプ等によって水にエネルギーを与えて形成された高圧水の噴流であり，例えば音速の２〜３倍という流速を有する。近年では，このウォータージェットを使用して各種の被切断物（ワーク）を切断する方法および装置が開発されている（特許文献１参照）。特に，切断効率を向上させるため，高圧水に固体の研磨材を混入したアブレシブジェットに注目が集まっている。この研磨材は，ガーネット，アルミナ，炭化ケイ素などの高硬度の材質からなる例えば数十ミクロン程度の粒状物であるが，これらの研磨材は，高圧水とともに被切断物に高速で衝突し，被切断物の一部を破壊して切削する。
【０００３】
このようなウォータージェットによる切断は，被切断物に熱影響を与えずに切断でき，研磨材によって切断面におけるバリの発生を低減できるという利点がある。さらに，切断ラインが曲線であっても問題なく切断できることに加え，複合材や難切削材の切断にも適しているという利点もある。このため，近年では，半導体基板，特にパッケージ化された基板をダイシングするために，従来のような切削ブレードに代えてウォータージェットによる切断加工が検討されている。
【０００４】
ところで，例えば厚さ１ｍｍ以下の薄い基板をウォータージェットによって切断する場合，ウォータージェットの水圧によって基板が容易に変形してしまうため，高精度で切断加工することは困難である。従って，切断される基板を支持部材上に載置して，この支持部材によって基板を支持しながら切断することで，基板の変形を防止する必要がある。
【０００５】
しかし，ウォータージェットによる切断加工では，単に基板を支持部材上に載置しただけでは，基板のみならず支持部材も同時に切断することになる。このため，切断速度が遅くなるだけではなく，支持部材を切断するときに発生する高圧水の跳ね返りによって，基板が浮き上がってしまい，基板を高精度で切断することができないという問題があった。
【０００６】
かかる問題を解決するため，特許文献２に記載のように，支持部材に基板の切断ラインに沿って貫通孔を形成しておき，基板を貫通した高圧水を貫通孔を通して下方に逃がすことで，高圧水が支持部材に当たって跳ね返ることを防止する手法が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】実開平２−１５３００号公報
【特許文献２】特開２０００−２４６６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが，基板を格子状にダイシングして複数のチップに分割するためには，同じ方向の全ての切断ライン（第１チャンネル）と，この第１チャンネルに略直交する方向の全ての切断ライン（第２チャンネル）という２つのチャンネルを切断する必要がある。しかしながら，上記特許文献２に記載の手法では，基板をチップに分割するための具体的な記載がなく，もしチップに分割するのであれば，支持部材に２つのチャンネルに対応した２方向の貫通孔を同時に形成することになるため，実施することができない。このため，いずれか一方のチャンネルに関しては，支持部材に高圧水逃げ用の貫通孔を設けて高精度で切断できるが，他方のチャンネルに関しては，当該貫通孔がないため，高精度で切断加工できないという問題があった。
【０００９】
また，切断加工中には支持部材で支持する必要がない厚い基板の場合であっても，第１および第２のチャンネルの切断加工後には，基板は完全にチップ状に分割されるので，個々のチップを何らかの手法で保持して，バラバラになることを防ぐ必要があった。
【００１０】
そこで，本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，高圧液の噴射によって被切断物の２つのチャンネルを高精度で切断加工できるとともに，切断加工後に個々のチップを保持することの可能な，新規かつ改良された切断装置および切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，高圧液の噴射によって被切断物の複数のチャンネルを切断することにより，被切断物を複数のチップに分割する切断装置が提供される。この切断装置は，被切断物に対して高圧液を噴射する高圧液噴射手段と；いずれか１つのチャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された貫通溝を有する少なくとも１つの支持部材と；を備え，いずれか１つの支持部材によって被切断物を支持しながら，高圧液噴射手段によって高圧液を噴射することにより，いずれか１つのチャンネルを一筆書き切断することを特徴とする。
【００１２】
ここで，「チャンネル」とは，同一方向にある全ての切削ラインをいう。また，「一筆書き切断」とは，高圧液の噴射を停止することなく，被切断物を１本の切断ラインで連続的に切断することをいう。また，「チャンネルの一筆書き切断」とは，そのチャンネルに含まれる全ての切断ラインを一筆書きで連結したラインを連続的に切断することをいう。
【００１３】
かかる構成により，高圧液の噴射によって少なくとも１つのチャンネルを一筆書き切断するときに，そのチャンネルに対応した貫通溝を有する支持部材によって被切断物を支持しながら，切断加工することができる。このため，被切断物が薄い場合であっても，高圧液の圧力で被切断物が変形することを防止できる。また，被切断物を貫通した高圧液の噴流を，支持部材の貫通溝を通過させて逃がすことができる。このため，高圧液の噴流が支持部材によって跳ね返って，被切断物を浮き上がらせることを防止できる。従って，被切断物の少なくとも１つのチャンネルを，高精度で一筆書き切断することができる。
【００１４】
また，上記複数のチャンネルは，第１チャンネルと，第１のチャンネルに略直交する第２チャンネルとからなり，上記支持部材は，第１チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第１貫通溝を有する第１支持部材と，第２チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第２貫通溝を有する第２支持部材のいずれか一方若しくは双方からなるように構成してもよい。
【００１５】
かかる構成により，直交する第１チャンネルおよび第２チャンネルを切断することにより，被切断物を略矩形状の複数のチップに分割できる。また，第１チャンネルを一筆書き切断するときには，第１チャンネルを一筆書き切断できるような連続した第１貫通溝を有する第１支持部材によって被切断物を支持することができる。一方，第２チャンネルを一筆書き切断するときには，第２チャンネルを一筆書き切断できるような連続した第２貫通溝を有する第２支持部材によって被切断物を支持することができる。
【００１６】
このように，第１チャンネルあるいは第２チャンネルに対応した２つの支持部材を具備することで，支持部材を格子状に分割された構成にしなくても，被切断物の２つのチャンネルを好適に切断することができる。また，第１チャンネルを切断するときには，被切断物の厚さによっては必ずしも第１支持部材を使用しなくてもよいが，第２チャンネルを切断するときには，第２支持部材を使用することによって，チップ状に分割される被切断物を保持することができる。
【００１７】
また，上記支持部材は，被切断物を真空吸着する真空吸着手段を備えるように構成してもよい。これにより，切断時に，被切断物を支持部材上に安定して固定することができる。
【００１８】
また，上記真空吸着手段は，被切断物を構成する各チップ領域を個別に真空吸着するように構成してもよい。これにより，真空吸着手段は，分割された個々のチップをそれぞれ支持して，各チップが支持部材上から脱落することを防止できる。
【００１９】
また，上記支持部材と被切断物とは粘着部材によって粘着されるように構成してもよい。これにより，切断加工時には，被切断物を支持部材上に安定して固定することができ，切断加工後に，各チップがバラバラになることをより確実に防止することができる。加えて，第１チャンネルのみが一筆書き切断された被切断物は，反りが生じる場合があるが，かかる被切断物と支持部材とを粘着部材によって粘着することによって，反りを矯正させて，第２チャンネルを正確に切断することが可能となる。
【００２０】
また，上記粘着部材は，紫外線を受けることによって粘着力が低下する性質を有するように構成してもよい。或いは，上記粘着部材は，熱を受けることによって粘着力が低下する性質を有するように構成してもよい。これにより，切断加工時には，強粘着性の粘着部材によって被切断物を支持部材に対して安定して固定できるとともに，全ての切断断加の工終了後には，粘着部材に対して紫外線を照射する，或いは加熱することにより，粘着部材の粘着力を低下させて，分割された各チップを容易にピックアップできる。
【００２１】
また，上記粘着部材は，粘着テープであるように構成してもよい。これにより，支持部材と被切断物とを迅速かつ容易に粘着できる。
【００２２】
また，上記高圧液には，研磨材が含まれているように構成してもよい。かかる構成により，被切断物に衝突した研磨材が被切断物の一部を削り取るため，高圧液の噴射による切断効率を一層向上することができる。
【００２３】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，高圧液の噴射によって被切断物の第１チャンネルおよび第２チャンネルを切断することにより，被切断物を複数のチップに分割する切断方法が提供される。この切断方法は，高圧液を噴射することにより第１チャンネルを切断する第１チャンネル切断工程と；第１チャンネルが切断された被切断物の第２チャンネルを一筆書き切断する第２チャンネル切断工程と；を含む。この第２チャンネル切断工程では，第２チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第２貫通溝を有する第２支持部材によって，第１チャンネルが切断された被切断物を支持しながら，高圧液を噴射することにより，第２チャンネルを一筆書き切断することを特徴とする。これにより，第２チャンネルの一筆書き切断時において，第２支持部材を使用することによって，被切断物を高精度で切断できるとともに，分割された各チップを第２支持部材によって保持してバラバラになることを防止できる。
【００２４】
また，上記第１チャンネル切断工程では，第１チャンネルの一筆書き切断に対応する位置に連続形成された第１貫通溝を有する第１支持部材によって被切断物を支持しながら，高圧液を噴射することにより，第１チャンネルを一筆書き切断するようにしてもよい。これにより，被切断物が薄い場合であっても，第１チャンネルの一筆書き切断時において，高圧液の圧力で被切断物が変形することを防止して，高精度で切断することができる。
【００２５】
また，上記第１チャンネル切断工程では，支持部材によって被切断物を支持することなく，高圧液を噴射することにより第１チャンネルを一筆書き切断するように構成してもよい。被切断物が比較的厚い場合には，支持部材で支持しなくとも，第１チャンネルを好適に切断できる。このため，第１支持部材の取り付け／取り外し工程を省略でき，迅速な加工が可能となる。
【００２６】
また，上記第１チャンネル切断工程では，被切断物が分割されないようなラインで第１チャンネルを一筆書き切断するように構成してもよい。これにより，第１チャンネルを切断した時点で，被切断物が複数片に分割されることを防止できるので，被切断物の一部又は全部を落下させることなく，第１支持部材を第２支持部材に交換することが可能となる。
【００２７】
以上説明したように，被切断物が薄いため高圧液の圧力で変形しやすい場合には，各チャンネルの切削加工時に，各チャンネルに対応した貫通溝を有する支持部材によって被切断物を支持しながら，高圧液によって切断加工できる。このため，各チャンネルの切断時において，高圧液の圧力による被切断物の変形や，支持部材からの高圧液の跳ね返り等による被切断物が浮き上がる現象などを防止できるので，被切断物の双方のチャンネルを高精度で切断加工できる。
【００２８】
さらに，被切断物が厚いため高圧液の圧力で変形しにくい場合であっても，少なくとも２番目のチャンネルの切断加工時に，当該チャンネルに対応した貫通溝を有する支持部材によって被切断物を支持することにより，切断加工後に，当該支持部材によって個々のチップを保持して，バラバラになることを防止できる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明によれば，各チャンネルに対応した貫通孔が形成された支持部材によって被切断物を支持しながら，高圧液の噴射によって各チャンネルを別々に一筆書き切断することができる。これにより，被切断物を高精度で切断加工して，複数のチップに分割できる。また，切断加工後には，分割された個々のチップを保持部材によって支持して，バラバラになることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３１】
（第１の実施の形態）
まず，本願発明の背景および概要について説明する。本願発明は，例えば研磨材を含む高圧水を噴射することにより，被切断物である基板を切断するウォータージェット切断装置に関するものである。このウォータージェット切断装置では，切削ブレードを使用したダイシング装置とは異なり，基板を保持テーブルの上に載置した場合，保持テーブルを切断せずに基板のみを切断することはできない。従って，基板を保持するためには何らかの工夫が必要である。
【００３２】
また，切削ブレードを使用したダイシング装置では，ある切断ラインの切断加工終了後，次の切断ラインに切削ブレードを移動させるときには，基板を切断することなく移動させることができる。これに対し，ウォータージェット切断装置では，高圧ポンプなどを利用して高圧水を発生させて噴射しており，これら高圧ポンプ等の装置を一度停止させてしまうと，再稼動させるまでに非常に時間がかかる。従って，加工効率を維持するためには，ある切断ラインから次の切断ラインに高圧水噴射手段を移動させるときには，高圧ポンプ停止させずに高圧水を噴射させたままで基板を切断しながら移動させざるを得ない。
【００３３】
以上のような背景から，以下に説明するウォータージェット切断装置では，例えば板状の支持部材を基板の下側に配設して切断加工される基板を支持するともに，この支持部材を例えば２つ用意し，各支持部材に第１チャンネル或いは第２チャンネルのみを切断できるような連続した高圧水逃がし用の貫通孔をそれぞれ設け，基板をチャンネルごとに一筆書き切断する構成を採用している。
【００３４】
特に，最初の第１チャンネルの切断加工では，基板の厚さによっては，噴射される高圧水の水圧で変形しないものもあるので，必ずしも支持部材を使用する必要はないが，２番目の第２チャンネルの切断加工では，基板が最終的にはチップ状に分割されるため，これらのチップがバラバラにならないようにするために，支持部材を使用して基板を支持する必要がある。
【００３５】
次に，図１に基づいて，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置の概要について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１０の構成を示す概略図である。
【００３６】
図１に示すように，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１０は，被切断物に対して高圧水を噴射することにより，被切断物を比較的自由な切断ラインで切断加工（即ち，ウォータージェット加工）することが可能な装置である。
【００３７】
かかるウォータージェット切断装置１０は，例えば，高圧水発生装置１２と，研磨材混合装置１４と，噴射ノズル１６と，保持テーブル１８と，支持部材３０と，テーブル移動装置４０と，キャッチタンク４２と，研磨材回収装置４４と，から構成される。
【００３８】
高圧水発生装置１２は，例えば，高圧ポンプおよびモータなどで構成されており，外部から供給された水を加圧して，例えば６００〜７００バール（１バール＝約１．０２ｋｇｆ／ｃｍ２）の高圧水を発生・供給することができる。外部から供給される水は，例えば水道水であるが，かかる例に限定されず，純水等であってもよい。高圧水発生装置１２によって発生された高圧水は，高圧水配管を通じて研磨材混合装置１４に供給される。
【００３９】
研磨材混合装置１４は，高圧水発生装置１４から供給された高圧水に，所定の割合で研磨材（砥粒）を混合する。この研磨材は，例えば，ガーネット，ダイヤモンド，アルミナ等の高硬度の材質からなる例えば数十ミクロン程度の粒状物であり，高圧水の切断効率を高めるために寄与する。本実施形態では，この研磨材として，例えば４０〜１００μｍの酸化アルミナを使用する。かかる研磨材が含まれた高圧水は，高圧配管を介して噴射ノズル１６に供給される。
【００４０】
この研磨材混合装置１４のより具体的な構成について説明する。研磨材混合装置１４は，例えば，２つの混合貯蔵タンク（図示せず。）と，タンク切替装置（図示せず。）とから構成できる。混合貯留タンクは，研磨材が混合された水を貯留するタンクであり，上記高圧水発生装置１２から高圧水が供給されるとともに，後述する研磨材回収装置４４から研磨材が供給される。タンク切替装置は，２つの混合貯留タンクのうちいずれか一方を，高圧水発生装置１２および噴射ノズル１６に連通させる切り替えバルブ等である。
【００４１】
かかる構成により，高圧水発生装置１２から供給された高圧水の圧力によって，いずれか一方の混合貯蔵タンクに貯留されている研磨材および水を高圧で押し出して噴射ノズル１６に供給するとともに，もう一方の混合貯蔵タンクでは，研磨材回収装置４４によってリサイクルされた研磨材と水とを混合して貯留しておくことができる。そして，一方の混合貯留タンク内の研磨材が所定レベル以下に減少した場合には，タンク切替装置によって混合貯留タンクを切り替えて，上記と同様にして，研磨材入りの水の供給と貯留とを行う。これにより，研磨材が混合された高圧水を，噴射ノズル１６に安定して連続供給することができる。
【００４２】
噴射ノズル１６は，本実施形態にかかる高圧液噴射手段として構成されており，例えば，上記のようにして研磨材が混合された高圧水を，被切断物である基板２０に対して上方から高速で噴射する。この噴射ノズル１６は，切断加工時には，例えば，装置の基台部（図示せず。）などに対してネジ等の固定部材によって安定的に固定されている。また，加工準備時には，例えば，当該ネジを弛緩させることにより，噴射ノズル１６をＺ軸方向（垂直方向）に移動させることも可能である。これにより，基板２０の種類，大きさに応じて，噴射ノズル１６と基板２０とのＺ軸方向の距離を調整できる。
【００４３】
また，図１内の部分拡大図に示すように，噴射ノズル１６の先端部には，オリフィス１６２が装着されている。このオリフィス１６２は，高圧水の噴出径を小さくするための部材であり，オリフィスカバー１６４をネジ止めすることにより噴射ノズル１６先端部に固定されている。
【００４４】
かかる噴射ノズル１６から噴射される高圧水の噴流（即ち，ウォータージェット１６８）の速度は，例えば音速の約２〜３倍である。また，この噴射ノズル１６の先端と基板２０との距離は，例えば５０μｍ〜１ｍｍであり，双方が極力近くなるように調整される。このように噴射ノズル１６と基板２０を近づけることで，噴射された高圧水の拡散を極力抑え，基板２０の切断幅が広くなってしまうことを防止できる。また，噴射ノズル１６の口径（オリフィス１６６の内径）は例えば約２５０μｍであり，この場合，基板２０の切断幅は例えば３００μｍ程度となる。
【００４５】
このようにして，噴射ノズル１６によって研磨材を含む高圧水を基板２０に噴射することにより，高圧水のエネルギーによって基板２０を切断することができる。このとき，研磨材は，高圧水とともに基板２０に衝突して基板２０の一部を破壊して切削するので，切断能率を向上させることができる。
【００４６】
保持テーブル１８は，例えば，ステンレス等の硬質な金属で形成された板状部材であり，被切断物である基板２０を保持・固定する被切断物保持手段として機能する。この保持テーブル１８には，図２に示すように，基板２０が固定される部分に，高圧液通過用の開口部であるテーブル窓１８２が形成されている。このテーブル窓１８２は，例えば，基板２０に対応した形状（例えば略矩形状）を有しており，その大きさは基板２０の外形よりも若干小さい。かかるテーブル窓１８２の部分に基板２０を配置することにより，保持テーブル１８は，例えば，基盤２０の外周部を保持・固定することができる。また，上記噴射ノズル１６が噴射した高圧水は，このテーブル窓１８２の部分を通過するため，高圧水によって保持テーブル１８自体が切断されることはない。
【００４７】
支持部材３０は，例えば，上記保持テーブル１８のテーブル窓１８２の部分に装着される略矩形状の板状部材であり，基板２０を下方から支持する。この支持部材３０は，本実施形態にかかる特徴的な構成要素であり，詳細については後述する。
【００４８】
テーブル移動装置４０は，例えば，上記保持テーブル１８を水平方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）に移動させる機能を有する。このテーブル移動装置４０は，図２に示すように，それぞれ，電動モータ，ギヤ等の駆動機構（図示せず。）および筐体などで構成されたＹ軸方向移動部４０２およびＸ軸方向移動部４０４からなる。Ｙ軸方向移動部４０２は，例えば，保持テーブル１８のテーブル窓１８２とは他側の一端に連結されており，保持テーブル１８をＹ軸方向に平行移動させることができる。Ｘ軸方向移動部４０４は，例えば，Ｙ軸方向移動部４０２の一端に連結されており，Ｙ軸方向移動部４０２とともに保持テーブル１８をＸ軸方向に平行移動させることができる。
【００４９】
このようなテーブル移動装置４０によって保持テーブル１８をＸ軸およびＹ軸方向に移動させることにより，保持テーブル１８によって保持されている基板２０を噴射ノズル１６に対してＸ軸およびＹ軸方向に相対移動させることができる。これにより，基板２０に対するウォータージェット１６８の噴射位置を移動させて，基板２０を連続的に切断することができる。この切断時の基板２０の送り速度は，切断される基板２０の厚さや材質によって異なるが，例えば２０ｍｍ／秒である。
【００５０】
なお，保持テーブル１８およびテーブル移動装置４０の構成は，図２の例に限定されるものではなく，保持した基盤２０を水平方向に移動可能な構成であれば，多様に設計変更可能である。また，保持テーブル１８を固定して，噴射ノズル１６を水平方向に移動可能に構成してもよい。また，本実施形態では，上記保持テーブル１８によって基板２０を固定・固定しているが，かかる例に限定されず，例えば，各種の載置台，治具などによって基板２０を保持・固定してもよい。
【００５１】
キャッチタンク４２は，例えば，上記保持テーブル１８の下方に設けられ，上面が開放された貯留槽である。このキャッチタンク４２は，所定の高さまで研磨材を含む水を貯留しており，この水面の高さを一定に保つために水の供給及び排出が制御されている。かかるキャッチタンク４２は，貯留している水を緩衝材として，上記のようにして基板２０を切断して貫通した研磨材を含む高圧水の噴流（即ち，ウォータージェット１６８）の威力を弱めて，かかる高圧水を受け取ることができる。また，キャッチタンク４２の底部からは，研磨材と水が排出される。なお，かかるキャッチタンク４２の貯留水内に研磨材を投入することにより，研磨材を水に混合して，ウォータージェット切断装置１０内で循環利用することができる。
【００５２】
研磨材回収装置４４は，上記キャッチタンク４２から排出された研磨材を含む水から，研磨材を回収して再利用する装置である。この研磨材回収装置４４は，例えば，排出路内に配設され，適切な大きさの研磨材が通過可能な研磨材回収フィルタと，研磨材回収フィルタを通過した研磨材を貯留して送出するホッパーと，回収された研磨材を研磨材混合装置１４の混合貯留タンクに供給するための研磨材回収ポンプと，不要な水および研磨材を外部に排出するための排水ポンプ（いずれも図示せず。）とを備える。
【００５３】
かかる構成の研磨材回収装置４４は，切断加工に適切な所定範囲の大きさの研磨材のみを回収することができる。具体的には，上記排水ポンプを用いて研磨材を含む水の流速を上げることによって，過度に小さい研磨材は，研磨材回収フィルタを通過することなく水流に乗って排出される。また，過度に大きい研磨材は，研磨材回収フィルタを通過できないため，これも排水とともに排出される。このため，粒径が切断加工に適切な所定範囲（例えば，研磨材の最適な粒径を約８０μｍとすると，粒径が４０〜１２０μｍの範囲）にある大きさの研磨材のみが，研磨材回収フィルタを通過して回収され，研磨材混合装置１４に送出されて再利用される。一方，上記所定範囲外の大きさの研磨材と水は，廃液として処理される。これは，過度に小さい研磨材は再利用しても研磨に寄与できず，一方，過度に大きい研磨材は噴射ノズル１６が詰まる原因となるからである。
【００５４】
以上のような構成のウォータージェット切断装置１０は，研磨材が混合された高圧水を噴射ノズル１６から噴射しながら，当該噴射ノズル１６と保持テーブル１８とを基板２０の切断ラインに沿って相対移動させることにより，基板２０を切断加工することができる。この切断加工時には，上述したように，高圧ポンプ等の高圧水発生装置１２を一度停止させてしまうと，再稼動させるまでに非常に時間がかかるので，高圧水発生装置１２を停止させることなく噴射ノズル１６から高圧水を噴射させたままで，同一チャンネル内の複数の切断ラインを連続して切断（即ち，一筆書き切断）することが好ましい。
【００５５】
次に，図３に基づいて，本実施形態にかかる被切断物である基板２０について説明する。なお，図３（ａ）および（ｂ）は，本実施形態にかかる被切断物である基板２０を示す平面図および正面図である。
【００５６】
上記のようなウォータージェット切断装置１０の切断対象としては，特に限定されるものではないが，例えば，半導体素子がパッケージ化された基板（以下，パッケージ基板という。）が挙げられる。このパッケージ基板は，リード線にＣｕ合金等が使用されているため，切削ブレードによっては材質的に切断し難い。このため，切削ブレードを使用したダイシング装置では，かかるパッケージ基板は難加工材とされていた。ところが，ウォータージェット切断装置１０では，上記高圧水によって切断加工を行うため，かかるパッケージ基板をも好適に切断可能である。
【００５７】
本実施形態では，被切断物である基板２０として，図３に示すようなＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）基板を例に挙げて説明する。ＱＦＮは，ＩＣチップのパッケージ方法の一つであり，外部入出力用のピンが外部に現れていない点が特徴である。
【００５８】
図３に示すように，ＱＦＮ基板である基板２０は，例えば，全体として略矩形の平板形状を有しており，ベースとなる金属フレーム２２と，この金属フレーム２２の一側に突出形成されたパッケージ部分２４とからなる。パッケージ部分２４は，規則的に配列された複数の半導体素子を樹脂でモールドした部分であり，その外形は金属フレーム２２の外形より小さい。
【００５９】
このパッケージ部分２４には，パッケージ部分２４を個々の半導体チップＣに分割するために，第１切断ラインＬｘ１〜６および第２切断ラインＬｙ１〜５が例えば格子状に定められている。このうち，第１切断ラインＬｘ１〜６は，第１の方向（Ｘ軸方向）に延びる平行な複数の切断ラインであり，第１チャンネルＣＨ１を構成している。一方，第２切断ラインＬｙ１〜５は，上記第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）に延びる平行な複数の切断ラインであり，第２チャンネルＣＨ２を構成している。
【００６０】
このような第１チャンネルＣＨ１および第２チャンネルＣＨ２を，上記のような高圧水の噴射によって切断することにより，基板２０のパッケージ部分２４をダイシングして，略矩形状を有する複数の半導体チップＣに分割することができる。なお，上記第１切断ラインＬｘ１〜６，Ｌｙ１〜５は，基板２０の内側に含まれる線分となるように定められている。具体的には，第１切断ラインＬｘ１〜６および第２切断ラインＬｙ１〜５は，例えば，パッケージ部分２４が存在する基板２０の内側部分にのみ存在しており，金属フレーム２２のみが存在する基板２０の外側部分には定められていない。このため，いずれの切断ラインＬｘ１〜６，Ｌｙ１〜５を切断しても，基板２０全体を２つに分断することはない。
【００６１】
また，かかる基板２０には，一筆書き切断開始時にウォータージェット１６８を待機させるための第１切断開始用貫通孔２６および第２切断開始用貫通孔２８と，後述する保持テーブル１８の係止ピンが挿入される例えば２つの係止ピン用貫通孔２９とが，ウォータージェット切断装置１０とは別途の穿孔手段（図示せず。）によって予め穿孔されている。
【００６２】
この第１切断開始用貫通孔２６と第２切断開始用貫通孔２８は，噴射ノズル１６から噴射されたウォータージェット１６８の直径よりも大径である。このような第１切断開始用貫通孔２６と第２切断開始用貫通孔２８は，後述するように，第１チャンネルＣＨ１若しくは第２チャンネルＣＨ２を高圧水によって一筆書き切断する際に，それぞれの一筆書き切断加工の始点となる箇所に設けられている。例えば，第１切断開始用貫通孔２６は，第１チャンネルＣＨ１のうち最初に切断される第１切断ラインＬｘ１の切断開始端若しくはその近傍に形成されており，一方，第２切断開始用貫通孔２８は，第２チャンネルＣＨ２のうち最初に切断される第２切断ラインＬｙ１の切断開始端若しくはその近傍に形成されている。
【００６３】
かかる第１切断開始用貫通孔２６および第２切断開始用貫通孔２８を一筆書き切断加工の始点に予め形成しておくことにより，基板２０に対する高圧水の噴射開始時に，ウォータージェット１６８は，第１切断開始用貫通孔２６若しくは第２切断開始用貫通孔２８を通過して，基板２０に作用することがない。このため，基板２０の切断加工の始点における破断バリやクラックの発生を低減できるとともに，高圧水の飛散による基板２０の汚染を防止できる。
【００６４】
次に，図４に基づいて，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１０の特徴的な構成要素である支持部材３０について説明する。なお，図４（ａ）は，本実施形態にかかる第１支持部材３０−１を示す平面図であり，図４（ｂ）は，本実施形態にかかる第２支持部材３０−２を示す平面図である。
【００６５】
図４に示すように，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１０は，例えば，第１支持部材３０−１と第２支持部材３０−２という２つの支持部材３０を具備している。この第１支持部材３０−１または第２支持部材３０−２は，上記保持テーブル１８に対して選択的に装着される。
【００６６】
この第１支持部材３０−１および第２支持部材３０−２はともに，例えば，アルミニウム等の金属製の板状部材であり，その大きさは，上記基板２０のパッケージ部分２４に対応しており，例えば，長さ（Ｘ軸方向）が７０ｍｍ，幅（Ｙ軸方向）が５０ｍｍ，厚さ（Ｚ軸方向）が１０ｍｍである。かかる第１支持部材３０−１および第２支持部材３０−２は，その上面に載置された基板２０を下側から支持することができる。
【００６７】
また，このような第１支持部材３０−１，第２支持部材３０−２には，それぞれ，第１貫通溝３２−１または第２貫通溝３２−２がジグザク型に連続して形成されている。この第１貫通溝３２−１および第２貫通溝３２−２（以下，貫通溝３２と総称する場合もある。）は，板状の第１支持部材３０−１または第２支持部材３０−２をＺ軸方向に貫通して形成されており，基板２０を切断して貫通した高圧水を下方に逃がす機能を有する。この貫通溝３２の溝幅は，上記ウォータージェット１６８の直径および基板２０の切断幅よりも若干大きくなるように調整されており，例えば３００μｍ以上である。以下に，かかる貫通溝３２についてより詳細に説明する。
【００６８】
まず，図４（ａ）に示すように，第１貫通溝３２−１は，第１支持部材３０−１によって基板２０を支持した場合に，上記第１チャンネルＣＨ１を構成する第１切断ラインＬｘ１〜６を一筆書き切断できるようにジグザグ型に連続形成されている。還元すると，第１貫通溝３２−１は，第１支持部材３０−１によって基板２０を支持した場合に，上記第１チャンネルＣＨ１の一筆書き切断のラインに対応するような位置に連続形成された略矩形波形状の貫通溝である。
【００６９】
具体的には，この第１貫通溝３２−１は，例えば，第１チャンネルＣＨ１の方向（Ｘ軸方向）に延長するよう形成された例えば６つの第１切断ライン用逃げ溝Ｖｘ１〜６と，相隣接する第１切断ライン用逃げ溝Ｖｘ１〜６の端部を連結する例えば５つの第１連結用逃げ溝Ｔｙ１〜５と，からなる。
【００７０】
第１切断ライン用逃げ溝Ｖｘ１〜６は，基板２０の各第１切断ラインＬｘ１〜６に対応する位置にそれぞれ形成されている。このため，第１支持部材３０−１によって基板２０を支持した場合には，第１切断ラインＬｘ１〜６の下方には第１切断ライン用逃げ溝Ｖｘ１〜６がそれぞれ配置される。
【００７１】
また，第１連結用逃げ溝Ｔｙ１〜５は，相隣接する第１切断ライン用逃げ溝Ｖｘ１〜６の端部を相互に連結し，第１支持部材３０−１の一側と他側に互い違いに配置されている。具体的には，第１連結用逃げ溝Ｔｙ１は第１切断ライン用逃げ溝Ｖｘ１の一端部（例えば右端部）とＶｘ２の一端部とを連結し，Ｔｙ２はＶｘ２の他端部（例えば左端部）とＶｘ３の他端部を連結し，Ｔｙ３はＶｘ３の一端部とＶｘ４の一端部とを連結し，Ｔｙ４はＶｘ４の他端部とＶｘ５の他端部とを連結し，Ｔｙ５はＶｘ５の一端部とＶｘ６の一端部とを連結している。
【００７２】
このような構成の第１貫通溝３２−１を第１支持部材３０−１に設けることにより，第１支持部材３０−１によって支持された基板２０に対して高圧水を噴射したときに，第１支持部材３０−１を切断することなく，基板２０の第１チャンネルＣＨ１（第１切断ラインＬｘ１〜６）のみを一筆書き切断することができる。このとき，基板２０は第１支持部材３０−１によって下方から支持されているので，上方から高圧水の圧力が加わっても変形せず，かつ，基板２０を貫通した高圧水は第１貫通溝３２−１を通過して下方に逃げることができるので，第１支持部材３０−１と衝突して跳ね返って基板２０を浮き上がらせることもない。
【００７３】
また，かかる第１貫通溝３２−１の両端には，例えば，ウォータージェット１６８の直径よりも大径の第１切断開始用貫通孔３４−１および第１切断終了用貫通孔３５−１が穿孔されている。このうち第１切断開始用貫通孔３４−１は，上述した基板２０の第１切断開始用貫通孔２６に対応する位置に設けられている。かかる構成により，第１チャンネルＣＨ１の一筆書き切断加工の開始時または終了時に，第１切断開始用貫通孔３４−１または第１切断終了用貫通孔３５−１を通過するようにウォータージェット１６８を待機させて，ウォータージェット１６８による第１支持部材３０−１の破損を防止できる。
【００７４】
一方，図４（ｂ）に示すように，第２貫通溝３２−２は，第２支持部材３０−２によって基板２０を支持した場合に，上記第２チャンネルＣＨ２を構成する第２切断ラインＬｙ１〜５を一筆書き切断できるようにジグザグ型に連続形成されている。還元すると，第２貫通溝３２−２は，第２支持部材３０−２によって基板２０を支持した場合に，上記第２チャンネルＣＨ２の一筆書き切断のラインに対応するような位置に連続形成された略矩形波形状の貫通溝である。
【００７５】
具体的には，この第２貫通溝３２−２は，例えば，第２チャンネルＣＨ２の方向（Ｙ軸方向）に延長するよう形成された例えば５つの第２切断ライン用逃げ溝Ｖｙ１〜５と，相隣接する第２切断ライン用逃げ溝Ｖｙ１〜５の端部を連結する例えば４つの第２連結用逃げ溝Ｔｘ１〜４と，からなる。
【００７６】
第２切断ライン用逃げ溝Ｖｙ１〜５は，基板２０の各第２切断ラインＬｙ１〜５に対応する位置にそれぞれ形成されている。このため，第２支持部材３０−２によって基板２０を支持した場合には，第２切断ラインＬｙ１〜５の下方には第２切断ライン用逃げ溝Ｖｙ１〜５がそれぞれ配置される。
【００７７】
また，第２連結用逃げ溝Ｔｘ１〜４は，相隣接する第２切断ライン用逃げ溝Ｖｘ１〜６の端部を相互に連結し，第２支持部材３０−２の一側と他側に互い違いに配置されている。具体的には，第２連結用逃げ溝Ｔｘ１は第２切断ライン用逃げ溝Ｖｙ１の一端部（例えば上端部）とＶｙ２の一端部とを連結し，Ｔｘ２はＶｙ２の他端部（例えば下端部）とＶｙ３の他端部を連結し，Ｔｘ３はＶｙ３の一端部とＶｙ４の一端部とを連結し，Ｔｘ４はＶｙ４の他端部とＶｙ５の他端部とを連結している。
【００７８】
このような構成の第２貫通溝３２−２を第２支持部材３０−２に設けることにより，第２支持部材３０−２で支持された基板２０に高圧水を噴射したときに，第２支持部材３０−２を切断することなく，基板２０の第２チャンネルＣＨ２（第２切断ラインＬｙ１〜５）のみを一筆書き切断することができる。このとき，基板２０は第２支持部材３０−２によって下方から支持されているので，上方から高圧水の圧力が加わっても変形せず，かつ，基板２０を貫通した高圧水は第２貫通溝３２−２を通過して下方に逃げるので，第２支持部材３０−２と衝突して跳ね返って基板２０を浮き上がらせることもない。さらに，第１チャンネルの一筆書き切断後に第２チャンネルを一筆書き切断した場合，基板２０は複数の半導体チップＣに分割されることになるが，かかる半導体チップＣは第２支持部材３０−２によって支持されているので，バラバラになることもない。
【００７９】
また，かかる第２貫通溝３２−２の両端には，例えば，ウォータージェット１６８の直径よりも大径の第２切断開始用貫通孔３４−２および第２切断終了用貫通孔３５−２が穿孔されている。このうち第２切断開始用貫通孔３４−２は，上述した基板２０の第２切断開始用貫通孔２８に対応する位置に設けられている。かかる構成により，第２チャンネルＣＨ２の一筆書き切断加工の開始時または終了時に，第２切断開始用貫通孔３４−２または第２切断終了用貫通孔３５−２を通過するようにウォータージェット１６８を待機させて，ウォータージェット１６８による第２支持部材３０−２の破損を防止できる。
【００８０】
次に，上記のような基板２０および支持部材３０を保持テーブル１８に取り付ける手法と，基板２０を支持部材３０によってより安定的に支持・固定するための構成について説明する。なお，以下では，支持部材３０が真空吸着手段を具備する構成（図５）と，支持部材３０と基板２０とが粘着テープによって粘着される構成（図６）とに分けて説明する。なお，以下の図５及び図６に説明する支持部材３０は，上記第１支持部材３０−１または第２支持部材３０−２のいずれか一方若しくは双方に適用されるものである。
【００８１】
まず，図５に基づいて，本実施形態にかかる真空吸着手段を備えた支持部材３０によって基板２０を支持・固定する態様について説明する。なお，図５（ａ）は，本実施形態にかかる保持テーブル１８および支持部材３０の構成を示す斜視図であり，図５（ｂ）は，本実施形態にかかる保持テーブル１８に取り付けられた支持部材３０および基板２０等を示す断面図である。
【００８２】
図５（ａ）に示すように，保持テーブル１８は，例えば，その上面側に，カバー１８４と，例えば２つの係止ピン１８６と，が設けられている。カバー１８４は，基板２０を上部より覆って固定する。係止ピン１８６は，基板２０の係止ピン用貫通孔２９およびカバー１８４の係止ピン用貫通孔１８６に挿入され，基板２０およびカバー１８４を係止する。
【００８３】
基板２０を保持テーブル１８に取り付ける場合には，例えば，図５（ｂ）に示すように，パッケージ部分２４を下向きにしてテーブル窓１８４に嵌め込むようにして，金属フレーム２２をテーブル１８４の周辺部分に引っ掛ける。このとき，基板２０の係止ピン用貫通孔２９を係止ピン１８６に挿入することにより，基板２０を正確に位置決めすることができる。さらに，基板２０の金属フレーム２２側をカバー１８４で覆って，カバー１８４の係止ピン用貫通孔１８６に係止ピン１８５を挿入する。
【００８４】
このようにして基板２０を保持テーブル１８の上部側に設置することにより，切断加工中に基板２０がずれたり脱落したりしないように基板２０を保持テーブル１８に固定することができる。なお，保持テーブル１８上面に設けられた爪状の止め金（図示せず。）などで金属フレーム２２を係止することで，基板２０を保持テーブル１８により強固に固定してもよい。
【００８５】
一方，支持部材３０は，例えば，保持テーブル１８の下部側からテーブル窓１８４内に嵌め込むようにして装着される。このとき，止め金１８８などの固定部材によって支持部材３０の両側下部を掛止することにより，支持部材３０が保持テーブル１８に固定される。このようにして装着された支持部材３０は，基板２０のパッケージ部２４を支持することができる。
【００８６】
また，図５に示す支持部材３０は真空吸着手段を備えている。この真空吸着手段は，例えば，支持部材３０の上面において基板２０のチップ領域毎に個別に配設された複数の吸着孔３６と，支持部材３０の内部に配設され上記各吸着孔３６と連通した吸引路３７と，吸引路３７と外部の真空ポンプ（図示せず。）とを連結する例えば２つの吸引管３８と，から構成されている。かかる構成の真空吸着手段を具備することにより，支持部材３０は，その上面に載置された基板２０の各チップ領域を個別に真空吸着して保持することができる。このため，支持部材３０は，基板２０の切断加工時には，基板２０をより安定して支持することができる。また，基板２０の切断完了後には，各半導体チップＣを個別に吸着保持できるため，半導体チップＣがバラバラになって支持部材３０から脱落することをより確実に防止できる。
【００８７】
次に，図６に基づいて，本実施形態にかかる支持部材３０および粘着テープ５０によって基板２０を支持・固定する態様について説明する。なお，図６（ａ）は，本実施形態にかかる保持テーブル１８，支持部材３０および粘着テープ５０の構成を示す斜視図であり，図６（ｂ）は，本実施形態にかかる保持テーブル１８に取り付けられた支持部材３０および基板２０等を示す断面図である。
【００８８】
図６に示すように，基板２０は，保持テーブル１８の上部側に取り付けられ，支持部材３０は，保持テーブル１８の下部側に取り付けられる。この取り付け手法は，上述した図５の例と略同一であるので詳細説明は省略する。
【００８９】
また，図６の例では，上述したような真空吸着手段の代わりに，支持部材３０と基板２０との間に粘着テープ５０を介在させることによって，基板２０を支持部材３０上に固定する構成を採用している。この粘着テープ５０は，例えば，熱によって自己剥離する熱発泡型或いは熱硬化型の両面テープである。この粘着テープ５０は，通常時は比較的強力な粘着力を有するが，赤外線照射や熱伝導などによって加熱（例えば５０〜１００℃）されると，粘着力が低下するという性質を有する。
【００９０】
かかる粘着テープ５０によって，支持部材３０の上面と基板２０のパッケージ部分２４とを粘着することにより，支持部材３０は，基板２０の切断加工時において，基板２０をより安定して保持・固定することができる。特に，基板２０に大きな反りが生じている場合であっても，かかる基板２０を好適に保持して，位置ズレを防止することができる。また，基板２０の大きさ，面状態，材質などに関わらず，強粘着力を有する同一の粘着テープ５０を使用して，多様な基板２０を固定できるので，基板２０の種類に応じて多くの種類の粘着テープを準備しておく必要がない。さらに，粘着テープ５０は高圧水の噴射によって簡単に切断されるため，切断効率を低下させることもない。
【００９１】
また，基板２０がチップ状に分割された後も，支持部材３０は，分割された粘着テープ５０を介して半導体チップＣを個別に保持することができる。このため，半導体チップＣがバラバラになって支持部材３０から脱落することをより確実に防止できる。
【００９２】
さらに，半導体チップＣをピックアップする際には，粘着テープ５０を加熱することにより，例えば，粘着テープ５０の粘着力を微粘着性に低下させる，或いは自己剥離させることができる。このため，半導体チップＣを粘着テープ５０から容易に剥離してピックアップすることができる。
【００９３】
また，両面テープである粘着テープ５０の２つの粘着面のうち，基板２０と粘着する側の粘着面の方が，支持部材３０と粘着する側の粘着面よりも，熱によって粘着力がより大きく低下するように構成してもよい。これにより，半導体チップＣのピックアップ時に，半導体チップＣと粘着テープ５０との間で剥離が生じるようにして，支持部材３０から半導体チップＣだけを容易にピックアップできる。
【００９４】
なお，粘着テープ５０としては，上記熱硬化型若しくは熱発泡型の粘着テープの例に限定されず，例えば，紫外線を受けることによって粘着力が低下する性質を有する紫外線硬化型の粘着テープなどを使用してもよい。また，粘着部材として，上記粘着テープ５０の代わりに，上記熱や紫外線を受けることによって粘着力が低下する性質を有する接着剤などを使用して，支持部材３０と基板２０とを貼り付けてもよい。
【００９５】
次に，図７〜図１０に基づいて，上記構成のウォータージェット切断装置１０を用いて基板２０を切断する方法について詳細に説明する。なお，図７は，本実施形態にかかる切断方法を示すフローチャートである。また，図８〜１０は，本実施形態にかかる切断方法の第１チャンネル切断工程，第２チャンネル切断工程，ピックアップ工程を説明するための工程説明図である。
【００９６】
図７に示す切断方法は，例えば，切断対象となる基板２０が比較的厚いため，噴射された高圧水の水圧によっては基板２０が変形しない場合の切断方法である。この場合には，最初の第１チャンネル切断工程では，必ずしも支持部材３０によって基板２０を支持する必要はない。そこで，以下に説明する切断方法では，２番目の第２チャンネル切断工程においてのみ，支持部材３０によって基板２０を支持するようにしている。
【００９７】
図７に示すように，まず，ステップＳ１０２では，基板２０が保持テーブル１８に設置される（ステップＳ１０２）。上述したようにして，基板２０を保持テーブル１８の上部側に取り付けて固定する（図５および図６参照）。ただし，保持テーブル１８の下部側には，第１支持部材３０−１を取り付けなくてよい。
【００９８】
次いで，ステップＳ１０４では，図８に示すように，噴射ノズル１６によって高圧水を噴射しながら，噴射ノズル１６と基板２０を相対移動させることにより，基板２０の第１チャンネルＣＨ１が一筆書き切断される（ステップＳ１０４；第１チャンネル切断工程）。
【００９９】
より詳細には，まず，保持テーブル１８をＸ軸およびＹ軸方向に移動させることにより，噴射ノズル１６を基板２０の第１切断開始用貫通孔２６の上方に配置する。この時点では，噴射ノズル１６は高圧水を噴射していない。次いで，高圧水発生装置１２を動作させて，噴射ノズル１６から高圧水の噴射を開始する。このようにして噴射された高圧水は，第１切断開始用貫通孔２６を通過するので，基板２０に接触することはない。
【０１００】
次いで，保持テーブル１８をＸ軸負方向に所定速度で移動させることにより，第１切断ラインＬｘ１の左端から右端にかけて高圧水を噴射して，第１切断ラインＬｘ１をＸ軸正方向に切断する。その後，保持テーブル１８をＹ軸正方向に所定速度で移動させることにより，第１切断ラインＬｘ１の右端と第１切断ラインＬｘ２の右端とを結ぶラインを切断する。さらに，保持テーブル１８をＸ軸正方向に所定速度で移動させることにより，第１切断ラインＬｘ２の右端から左端にかけて高圧水を噴射して，第１切断ラインＬｘ２をＸ軸負方向に切断する。以後は同様にして，第１切断ラインＬｘ３，Ｌｘ４，Ｌｘ５，Ｌｘ６を，Ｘ軸正方向と負方向に交互に切断していく。
【０１０１】
このようにして，図８（ａ）の太実線で示すようなジグザグ型の第１チャンネル用一筆書き切断ラインに沿って，噴射ノズル１６を保持テーブル１８に対して相対移動させることにより，基板２０の第１チャンネルＣＨ１を一筆書き切断する。これにより，第１チャンネルＣＨ１を構成する全ての第１切断ラインＬｘ１〜６が切断されることとなるが，上記一筆書き切断ラインが基板２０の内側にあり，かつ，クロスしていないので，基板２０が分割される（例えば，２つに分断されたり，一部が切り取られたりする）ことはない。本ステップ終了後は，例えば，高圧水発生装置１２を停止させて噴射ノズル１６からの高圧水の噴射をストップする。
【０１０２】
さらに，ステップＳ１０６では，保持テーブル１８に第２支持部材３０−２が取り付けられる（ステップＳ１０６）。上述したようにして，第２支持部材３０−２を保持テーブル１８の下部側に取り付けて固定する（図５および図６参照）。これにより，上記ステップＳ１０４で第１チャンネルＣＨ１が切断された基板２０は，下方から第２の支持部材３０−２によって支持される。また，取り付けられる第２支持部材３０−２は，例えば，上記図５で示したような真空吸着手段を具備したものであってもよいし，或いは，上記図６で示したような上面に粘着テープ５０が貼り付けられたものであってもよい。いずれの場合であっても，第２の支持部材３０−２は，その上面に基板２０を安定的に保持・固定できる。
【０１０３】
その後，ステップＳ１０８では，図９に示すように，噴射ノズル１６によって高圧水を噴射しながら，噴射ノズル１６と基板２０を相対移動させることにより，基板２０の第２チャンネルＣＨ２が一筆書き切断される（ステップＳ１０８；第２チャンネル切断工程）。
【０１０４】
より詳細には，まず，噴射ノズル１６を基板２０の第２切断開始用貫通孔２８の上方に配置した後，高圧水発生装置１２の動作を開始させて，噴射ノズル１６から高圧水を噴射させ，第２切断開始用貫通孔２８を通過させる。次いで，噴射ノズル１６から噴射される高圧水によって，第２切断開始用貫通孔２８と第２切断ラインＬｙ１の下端とを結ぶラインを切断する。さらに，保持テーブル１８をＹ軸負方向に所定速度で移動させることにより，第２切断ラインＬｙ１の下端から上端にかけて高圧水を噴射して，第２切断ラインＬｙ１をＹ軸正方向に切断する。その後，保持テーブル１８をＸ軸負方向に所定速度で移動させることにより，第２切断ラインＬｙ１の上端と第２切断ラインＬｙ２の上端とを結ぶラインを切断する。さらに，保持テーブル１８をＹ軸正方向に所定速度で移動させることにより，第２切断ラインＬｙ２の上端から下端にかけて高圧水を噴射して，第２切断ラインＬｙ２をＹ軸負方向に切断する。以後は同様にして，第２切断ラインＬｙ３，Ｌｙ４，Ｌｙ５を，Ｙ軸正方向と負方向に交互に切断していく。
【０１０５】
このようにして，図９（ａ）の太実線で示すようなジグザグ型の第２チャンネル用一筆書き切断ラインに沿って，噴射ノズル１６を保持テーブル１８に対して相対移動させることにより，基板２０の第２チャンネルＣＨ２を一筆書き切断する。かかる基板２０の第２チャンネルＣＨ２の一筆書き切断加工は，上記第２チャンネル用一筆書き切断ラインに対応した第２貫通溝３２−２に沿って行われる。このため，基板２０を貫通したウォータージェット１６８は，図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように，第２貫通溝３２−２を通過して下方に逃げることができるので，第２支持部材３０−２と衝突して跳ね返って基板２０を浮き上がらせることがない。さらに，切断加工中は，第２支持部材３０−２によって基板２０を支持しているので，高圧水の圧力で基板２０が変形することもない。従って，第２チャンネルＣＨ２を高精度で切断加工できる。
【０１０６】
また，第２チャンネルＣＨ２が切断されることによって，基板２０が複数の半導体チップＣに分割されることになるが，かかる半導体チップＣは第２支持部材３０−２によって支持されているため，バラバラになって脱落することがない。特に，図９（ｂ）に示すような上記真空吸着手段による真空吸着や，図９（ｃ）に示すような粘着テープ５０による粘着によって，個々の半導体チップＣを第２支持部材３０−２上に固定することにより，より確実に半導体チップＣの脱落を防止できる。
【０１０７】
次いで，ステップＳ１１０では，第２支持部材３０−２が保持テーブル１８から取り外される（ステップＳ１１０）。取り外された第２支持部材３０−２上には，図１０（ａ）に示すように，複数の半導体チップＣが載置されている。このため，切断加工後には，複数の半導体チップＣを第２支持部材３０−２ごと搬出することができるので，ウォータージェット装置１０では，即座に次の基板２０の切断加工を開始できる。
【０１０８】
さらに，ステップＳ１１２では，図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように，ピックアップ手段６０によって，半導体チップＣが第２支持部材３０−２からピックアップされる（ステップＳ１１２）。このピックアップ時には，図１０（ｂ）に示すように，真空吸着手段の真空引きを解除することにより，第２支持部材３０−２上から半導体チップＣを容易にピックアップできる。また，図１０（ｃ）に示すように，例えば，第２支持部材３０−２を加熱装置７０上に載置して粘着テープ５０を加熱することにより，粘着テープ５０の粘着力を低下させる。これにより，粘着テープ５０から半導体チップＣを容易に剥離して，ピックアップできる。
【０１０９】
次に，図１１および図１２に基づいて，上記構成のウォータージェット切断装置１０を用いて基板２０を切断する別の方法について詳細に説明する。なお，図１１は，本実施形態にかかる別の切断方法を示すフローチャートである。また，図１２は，本実施形態にかかる別の切断方法の第１チャンネル切断工程を説明するための工程説明図である。
【０１１０】
図１１に示す切断方法は，例えば，切断対象となる基板２０が比較的薄いため，噴射された高圧水の水圧によって基板２０が変形してしまう場合の切断方法である。この場合には，上記のような第２チャンネル切断工程のみならず，第１チャンネル切断工程においても支持部材３０によって基板２０を支持する必要がある。そこで，以下に説明する切断方法では，第１および第２チャンネル切断工程の双方で，支持部材３０によって基板２０を支持するようにしている。
【０１１１】
図１１に示すように，まず，ステップＳ２０２では，基板２０が保持テーブル１８に設置される（ステップＳ２０２）。上述したようにして，基板２０を保持テーブル１８の上部側に取り付けて固定する（図５および図６参照）。
【０１１２】
次いで，ステップＳ２０４では，保持テーブル１８に第２支持部材３０−２が取り付けられる（ステップＳ２０４）。本ステップは，第１支持部材３０−１と第２支持部材３０−２とが異なる点を除いては，上述したステップＳ１０６と略同一であるので，詳細説明は省略する。
【０１１３】
さらに，ステップＳ２０６では，図１２に示すように，噴射ノズル１６によって高圧水を噴射しながら，噴射ノズル１６と基板２０を相対移動させることにより，基板２０の第１チャンネルＣＨ１が一筆書き切断される（ステップＳ２０６；第１チャンネル切断工程）。上記図８（ａ）およびステップＳ１０４と同様に，図１２（ａ）の太線で示すようなジグザグ型の第１チャンネル用一筆書き切断ラインに沿って，噴射ノズル１６を保持テーブル１８に対して相対移動させることにより，基板２０の第１チャンネルＣＨ１のみを一筆書き切断する。
【０１１４】
ただし，本ステップでは，図１２（ｂ）および（ｃ）に示すように，基板２０を第１支持部材３０−１によって支持しながら，高圧液を上記第１チャンネル用一筆書き切断ラインに沿って噴射することにより，第１チャンネルＣＨ１の切断が行われる。このため，比較的薄い基板２０が高圧水の圧力で変形することがない。さらに，基板２０を貫通したウォータージェット１６８は，第１貫通溝３２−１を通過して下方に逃げることができるので，第１支持部材３０−１と衝突して跳ね返って基板２０を浮き上がらせることがない。従って，第１チャンネルＣＨ１を高精度で切断加工できる。
【０１１５】
このようにして，第１チャンネルＣＨ１を構成する全ての第１切断ラインＬｘ１〜６が切断されるが，上記一筆書き切断ラインが基板２０の内側にあり，かつ，クロスしていないので，基板２０が分割されることはない。本ステップ終了後は，例えば，高圧水発生装置１２を停止させて噴射ノズル１６からの高圧水の噴射をストップする。
【０１１６】
その後，ステップＳ２０８では，第１支持部材３０−２が保持テーブル１８から取り外される（ステップＳ２０８）。上記のように，第１チャンネル切断工程において基板２０は分割されていないので，本ステップで第１支持部材３０−２を取り外したとしても，基板２０の一部或いは全部が落下してしまうことはない。
【０１１７】
次いで，保持テーブル１８に第２支持部材３０−２が取り付けられ（ステップＳ２１０），基板２０の第２チャンネルＣＨ２が一筆書き切断され（ステップＳ２１２），さらに，第２支持部材３０−２が保持テーブル１８から取り外され（ステップＳ２１４），その後，半導体チップＣが第２支持部材３０−２からピックアップされる（ステップＳ２１６）。かかるステップＳ２１０〜Ｓ２１６は，上述したステップＳ１０６〜Ｓ１１２と略同一であるので，詳細説明は省略する。
【０１１８】
以上のように，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１０および切断方法によれば，基板２０が薄いため高圧液の圧力で変形しやすい場合には，各チャンネルの切削加工時に，各チャンネルに対応した貫通溝３２を有する支持部材３０によって基板２０を支持しながら，高圧液を噴射して切断加工できる。このため，各チャンネルの切断時において，高圧液の圧力による基板２０の変形や，支持部材３０からの高圧液の跳ね返り等による基板２０が浮き上がる現象などを防止できるので，基板２０の２方向のチャンネルを高精度で切断加工できる。
【０１１９】
さらに，基板２０が厚いため高圧液の圧力で変形しにくい場合であっても，少なくとも２番目のチャンネルの切断加工時に，当該チャンネルに対応した貫通溝３２を有する支持部材３０によって基板２０を支持することにより，切断加工後に，当該支持部材３０によって個々のチップＣを保持して，バラバラになることを防止できる。
【０１２０】
また，上記支持部材３０は，例えば，板状部材に貫通溝３２を形成するだけで比較的簡単かつ安価に作成することができる。このため，基板２０の種類（大きさ，厚さ，形状，切断ライン間隔および本数など）に応じて，多様な支持部材３０を準備しておくことができる。このため，基板２０の種類に合わせて支持部材３０を交換するだけで，装置自体の特別な設計変更なしに，１つのウォータージェット装置１０で，多様な種類の基板２０を切断することができるようになる。
【０１２１】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態および実施例について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２２】
例えば，上記実施形態では，被切断物としてＱＦＮ基板などの基板２０の例を挙げて説明したが，本発明は，かかる例に限定されない。被切断物は，複数の切断ラインを有するものであれば，例えば，ＣＳＰ基板，ＧＰＳ基板，ＢＧＡ基板等のパッケージ基板や，半導体ウェハ，サファイア基板，ガラス材，セラミックス材，金属材，プラスチック等の合成樹脂材などであってもよい。また，被切断物の形状は，略矩形に限定されず，略円盤形状など任意の形状であってよい。さらに，被切断物の形状に合わせて，テーブル窓１８２，支持部材３０，粘着テープ５０等の形状を略矩形以外の形状に変更することもできる。
【０１２３】
また，上記実施形態では，切断ラインＬｘ，Ｌｙは直線であったが，かかる例に限定されず，曲線であってもよい。また，上記実施形態にかかる基板２０では，第１チャンネルＣＨ１と第２チャンネルＣＨ２は直交していたが，かかる例に限定されず，所定の角度θ（０＜θ＜９０°）で交わる場合であってもよい。
【０１２４】
また，上記実施形態では，切断装置としてウォータージェット切断装置１０を採用した例について説明したが，本発明は，かかる例に限定されない。切断装置は，高圧液を噴射する高圧液噴射手段を備え，高圧液の噴射によって被切断物を切断加工できる装置であれば，多様に設計変更可能である。例えば，噴射する高圧液は，上記高圧水の例に限定されず，任意の液体であってもよい。また，高圧液中には必ずしも研磨材（砥粒）を混合しなくてもよく，高圧液の衝突エネルギーのみで被切断物を切断してもよい。
【０１２５】
また，１台の切断装置に複数の高圧液噴射手段を設けて，１つの被切断物のうちの複数箇所，或いは，複数の被切断物を同時に切断加工できるように構成してもよい。この構成は，例えば，１つの金属フレーム２２上に複数のパッケージ部分２４が形成されているパッケージ基板などを切断する際に適用できる。
【０１２６】
また，上記ウォータージェット切断装置１０では，噴射ノズル１６を固定して，基板２０を保持する保持テーブル１８を移動させることにより，基板２０を切断したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，保持テーブル１８上に固定された基板２０に対して，噴射ノズル１６を移動させることにより，基板２０を切断してもよい。
【０１２７】
また，上記実施形態にかかるウォータージェット切断装置１０は，基板２０を略垂直に切断したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，噴射ノズル１６または基板２０を傾けることにより，基板２０を斜めに切断してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は，高圧液の噴射によって被切断物を切断する切断装置及び切断方法に適用可能であり，特に，切削ブレードを備えたダイシング装置では切断しにくいＱＦＮ基板等の難加工材を，高圧液の噴射によって切断する切断装置及び切断方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるウォータージェット切断装置の構成を示す概略図である。
【図２】同実施形態にかかる保持テーブルおよびテーブル移動装置の構成を示す斜視図である。
【図３】同実施形態にかかる被切断物である基板を示す平面図および正面図である。
【図４】同実施形態にかかる第１支持部材および第２支持部材を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）は，同実施形態にかかる保持テーブルおよび支持部材の構成を示す斜視図であり，図５（ｂ）は，同実施形態にかかる保持テーブルに取り付けられた基板および支持部材を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は，同実施形態にかかる保持テーブル，支持部材および粘着テープの構成を示す斜視図であり，図６（ｂ）は，同実施形態にかかる保持テーブルに取り付けられた基板，粘着テープおよび支持部材を示す断面図である。
【図７】同実施形態にかかる切断方法を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態にかかる切断方法の第１チャンネル切断工程を説明するための工程説明図である。
【図９】同実施形態にかかる切断方法の第２チャンネル切断工程を説明するための工程説明図である。
【図１０】同実施形態にかかる切断方法のピックアップ工程を説明するための工程説明図である。
【図１１】同実施形態にかかる別の切断方法を示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態にかかる別の切断方法の第１チャンネル切断工程を説明するための工程説明図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  ：  ウォータージェット切断装置
１２  ：  高圧水発生装置
１４  ：  研磨材混合装置
１６  ：  噴射ノズル
１８  ：  保持テーブル
２０  ：  基板
２２  ：  金属フレーム
２４  ：  パッケージ部分
２６  ：  第１切断開始用貫通孔
２８  ：  第２切断開始用貫通孔
３０  ：  支持部材
３０−１  ：  第１支持部材
３０−２  ：  第２支持部材
３２  ：  貫通溝
３２−１  ：  第１貫通溝
３２−２  ：  第２貫通溝
４０  ：  テーブル移動装置
４２  ：  キャッチタンク
４４  ：  研磨材回収装置
５０  ：  粘着テープ
１６８  ：  ウォータージェット
１８２  ：  テーブル窓
Ｃ  ：  半導体チップ
Ｌｘ  ：  第１切断ライン
Ｌｙ  ：  第２切断ライン
ＣＨ１  ：  第１チャンネル
ＣＨ２  ：  第２チャンネル
【図１】
2005161460.tif 000003
【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】
2005161460.tif 000009
【図８】
2005161460.tif 000010
【図９】
2005161460.tif 000011
【図１０】
2005161460.tif 000012
【図１１】
2005161460.tif 000013
【図１２】
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