(57)【要約】【課題】拡張時の摩擦力を低くするとともに均一に拡張できるようにして拡張特性を向上させた傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダを提供する。【解決手段】ステージ部１０２の下側拡張リング１０６は上下に傾斜しつつ傾斜振動するように構成されている。下側拡張リング１０６にフィルムシートが接触しても傾斜振動により接触箇所を低摩擦にしつつフィルムシート１１を拡張するため、フィルムシート１１の全面で拡張率を一定にしつつダイシング済みのウェハーをチップに分割するような傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ１０００とした。【選択図】図７
2007081352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハーリングを保持固定するためのクランプ部と、
クランプ部で支持されるウェハーリングのフィルムシートに対しウェハーが載置された面の裏面とステージ部のステージ面と、を当接させてフィルムシートを拡張するための拡張ステージと、
拡張ステージを昇降させる昇降装置と、
拡張ステージのステージ部の周囲に設けられ、上下方向に移動可能に支持される拡張固定部と、
拡張ステージの拡張固定部を上下に揺動させる揺動部と、
を備え、ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを引き延ばし、このフィルムシート上に固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するためのフィルムシート用エキスパンダであって、
昇降装置が拡張ステージを上昇させるとともに揺動部が拡張固定部を上下に揺動させてフィルムシートと拡張固定部との接触箇所を低摩擦にしつつフィルムシートを拡張して、ダイシング済みのウェハーをチップに分割することを特徴とする傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項２】
請求項１に記載の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記揺動部は、
高さが異なる三点の点接触で拡張固定部を支持する支持部と、
支持部を回転させる駆動力を付与するドライバと、
を備えることを特徴とする傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項３】
請求項１に記載の振動式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記揺動部は、
回転させる駆動力を付与するドライバと、
ドライバからの駆動力に応じて通常回転する通常回転部と、
通常回転部の通常回転を傾斜振動回転に変換するとともに傾斜振動回転を上下方向の揺動に変換する揺動変換部と、
を備え、揺動変換部に拡張固定部が固定されて拡張固定部が上下に揺動することを特徴とする傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部を振動部に固定するエアチャックを備え、エアチャックは、
拡張固定部の載置箇所に内周側溝・外周側溝による多段の溝として設けられるマニホールドと、
マニホールドの外周側溝に嵌め込まれる断面円形の環状ゴムリングと、
マニホールドの内周側溝と連通する給気流路と、
を備え、給気流路を介してマニホールドの内周側溝を加圧することでマニホールドの外周側溝の環状ゴムリングを膨張させて、拡張固定部を押圧固定することを特徴とする傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程で用いられ、ダイシング済みのウェハーを角形小片であるチップへ分離する傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、棒状のシリコン単結晶がスライシングされて薄い円板状のウェハーが切り出される。このウェハーは、表面が研磨されて鏡面状に仕上げられた後、薄膜形成、リソグラフィ、エッチング、不純物導入、洗浄、熱処理等が施され、ＶＬＳＩ・ＣＭＯＳ等のチップが格子状に複数割り付けられたウェハーとなる。
【０００３】
このウェハー上で格子状に割り付けられた複数のチップから一片のチップへ分割するために、専用のカッターにより一片のチップに切り離されるダイシングが行われる。これら一片のチップがダイボンディング・ワイヤボンディング・パッケージングされ、ＩＣチップが製造されることとなる。
【０００４】
さて、上記した半導体製造工程で、ウェハーに対して、薄膜形成、リソグラフィ、エッチング、不純物導入、洗浄、熱処理等を行う場合に、直に触ることが許されないウェハーの取り扱いを容易にするため、製造工程途中のウェハーは、ウェハーリングと呼ばれる治具上に取り付けられた上で取り扱われている。作業員・製造装置はこのウェハーリングを把持・握持することでウェハーに触れることなくウェハーを取り扱うことができる。
【０００５】
このウェハーリングについて説明する。図１６はウェハーリングの構成図であり、図１６（ａ）は表面図、図１６（ｂ）はＡ−Ａ線側断面図、図１６（ｃ）は裏面図である。図１６（ａ），図１６（ｃ）で示すように、ウェハーリング１０は一部切り欠き（図１６（ａ）では上側）を有する環状の板であり、中央孔には伸縮性を有するフィルムシート１１が張り渡されている。このフィルムシート１１には、図１６（ａ）で示される側のみに接着剤が塗布されており、皺等がないように張り渡された状態でウェハーリング１０に貼り付けられる。さらに、このフィルムシート１１の中央部にはウェハー１２が配置・固着されることとなる。
【０００６】
このような取り付けを実現するため、図示しないが専用のマウンティング装置が開発されており、ウェハーリング１０・フィルムシート１１・ウェハー１２の位置決めを行いつつ接着することが可能になされている。このようなウェハー１２ではウェハーリング１０を把持して搬送などが行われるため、換言すればウェハー１２に直接接触することがなくなり、ウェハー１２に対して塵埃の付着・過度な力が掛かるという事態の発生を回避している。
【０００７】
さて、半導体製造工程が進み、このウェハーリング１０のウェハー１２がチップとして切り出されるダイシングが行われる。そしてダイシング終了後にはチップを取り出すこととなるが、この場合、あるチップと隣接する他のチップとの境界面が接していない状態として一片のチップの側部を摘んで取り出す必要がある。そこで、フィルムシート１１を拡張することでフィルムシート１１の上にあるダイシング済みのウェハー１２も併せて移動・分離するという手法を採る。
【０００８】
このフィルムシートの拡張について概略説明する。図１７はフィルムシート拡張を説明する説明図であり、図１７（ａ）は拡張前のフィルムシート上のダイシング済みのウェハーを示す図、図１７（ｂ）は拡張後のフィルムシート上のチップ群を示す図である。図１７（ａ）で示すようなダイシング済みのウェハー１２が貼り付けられているフィルムシート１１に対し、図１７（ａ）で示す矢印方向（放射方向）の力が加わると、ウェハー１２は分離開始し、最終的には図１７（ｂ）で示すようにチップ１３が整然と配列した状態を維持しつつ間隔を開けるものである（以下、このような作業を単にフィルムシート拡張作業という）。
【０００９】
このようなフィルムシートの拡張作業に係る従来技術として、例えば、特許文献１（特開２００３−２４３３３２号公報）に記載された「低拡張率エキスパンダおよび拡張フィルムシート固定方法」に係る発明が知られている。具体的には昇降装置により上昇する拡張ステージがフィルムシートを押し上げつつ拡張し、所定の拡張率に到達した場合に真空吸着によりフィルムシートを拡張ステージに固定し、拡張リングに移し取る低拡張率エキスパンダとしている。従来技術はこのようなものである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２４３３３２号公報      （段落番号００２０〜００３８，図１〜図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
拡張ステージがフィルムシートを押し上げる際に、フィルムシートが拡張ステージの上面外周・側面と接触したり、または、拡張リングの上面外周・側面に接触する場合、これら接触箇所では狭い領域で集中して接することから強い力が加わってフィルムシートが密着して移動できなくなっており、その拡張リングや拡張ステージの内側となるフィルムシートの中央部では張力減少により拡張が行われない、という問題があった。
【００１２】
そこで、摩擦力の低減が好ましく、拡張リング自体にフッ素樹脂を塗布する等して摩擦を低減するといった工夫をしている。
【００１３】
さらには、拡張ステージによりフィルムシートを押し上げる速度が摩擦力に影響を与える点も考慮されている。
摩擦力には、２個の面が静止から動き出すときに発生する静止摩擦力と動いているときに生じる動摩擦力の２種類がある。
静止摩擦力ｆｓ≦静止摩擦係数μｓ×垂直抗力Ｎ
動摩擦力ｆＫ＝動摩擦係数μＫ×垂直抗力Ｎ
【００１４】
そして、静止摩擦力が動摩擦力よりも大きいことを考慮し、摩擦力を小さくするためには、相対的な上下速度を上げて動摩擦として、摩擦力を減少させる方法も考えられる。しかしながら、チップの分割を伴う拡張であるため、単純に高速化できないという問題があった。さりとて、拡張をゆっくり行う場合には静止摩擦力の影響で抵抗力が大きいまま拡張されるため、同じ高さで拡張しても、微妙に「拡張率」が違うという問題もあった。
これらのような問題は、特許文献１に記載の「低拡張率エキスパンダおよび拡張フィルムシート固定方法」でも同様に起こりうるものであった。
【００１５】
本発明は上記問題点を解決するためのものであり、その目的は、拡張時の摩擦力を低くするとともに均一に拡張できるようにして拡張特性を向上させた傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の請求項１に係る傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダは、
ウェハーリングを保持固定するためのクランプ部と、
クランプ部で支持されるウェハーリングのフィルムシートに対しウェハーが載置された面の裏面とステージ部のステージ面と、を当接させてフィルムシートを拡張するための拡張ステージと、
拡張ステージを昇降させる昇降装置と、
拡張ステージのステージ部の周囲に設けられ、上下方向に移動可能に支持される拡張固定部と、
拡張ステージの拡張固定部を上下に揺動させる揺動部と、
を備え、ウェハーリングの円開口に張り渡されたフィルムシートを引き延ばし、このフィルムシート上に固着されたダイシング済みのウェハーを複数片のチップに分離するためのフィルムシート用エキスパンダであって、
昇降装置が拡張ステージを上昇させるとともに揺動部が拡張固定部を上下に揺動させてフィルムシートと拡張固定部との接触箇所を低摩擦にしつつフィルムシートを拡張して、ダイシング済みのウェハーをチップに分割することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項２に係る傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項１に記載の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記揺動部は、
高さが異なる三点の点接触で拡張固定部を支持する支持部と、
支持部を回転させる駆動力を付与するドライバと、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項３に係る傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項１に記載の振動式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記揺動部は、
回転させる駆動力を付与するドライバと、
ドライバからの駆動力に応じて通常回転する通常回転部と、
通常回転部の通常回転を傾斜振動回転に変換するとともに傾斜振動回転を上下方向の揺動に変換する揺動変換部と、
を備え、揺動変換部に拡張固定部が固定されて拡張固定部が上下に揺動することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項４に係る傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダは、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダにおいて、
前記拡張固定部を振動部に固定するエアチャックを備え、エアチャックは、
拡張固定部の載置箇所に内周側溝・外周側溝による多段の溝として設けられるマニホールドと、
マニホールドの外周側溝に嵌め込まれる断面円形の環状ゴムリングと、
マニホールドの内周側溝と連通する給気流路と、
を備え、給気流路を介してマニホールドの内周側溝を加圧することでマニホールドの外周側溝の環状ゴムリングを膨張させて、拡張固定部を押圧固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上、本発明によれば、拡張時に摩擦力を低くするとともに均一に拡張できるようにして拡張特性を向上させた傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
続いて、本発明の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダを実施するための最良の形態について、図に基づいて説明する。図１は本形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ１０００の構造図である。なお、これら図は、図面の見やすさを特に優先し、簡略な図面としている。また、ウェハーリング１０については従来技術と同じであるため、従来技術の説明と同じ符号を用いて説明する。
本形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ１０００では、図１で示すように、拡張ステージ１００、昇降装置２００、ドライバ３００、ロウアークランプ４００、アッパークランプ５００、制御装置６００を備えている。
【００２２】
以下各部について説明する。
この拡張ステージ１００は、昇降装置２００により上下方向に昇降できるようになされている。後述するが、この上昇によりダイシング済みのウェハー１２を角形小片であるチップ１３へ分離する。また、ドライバ３００から供給される駆動力により、拡張ステージ１００内の押し上げリング１１５が回転するようになされている。
【００２３】
ロウアークランプ４００には摩擦体４００ａが取り付けられている。このロウアークランプ４００は、例えば、断面凹字状である水盤のような構成を有している。この摩擦体４００ａは、例えば、弾性体であるＯリングなどである。
アッパークランプ５００にも摩擦体５００ａが取り付けられている。このアッパークランプ５００も、例えば、円環板状の構成を有している。この摩擦体５００ａも、例えば、弾性体であるＯリングなどである。
なお、ロウアークランプ４００およびアッパークランプ５００は、本発明のクランプ部の一具体例であり、本実施形態以外にもウェハーリング１０を把持・固定できる各種の構成を採用することができる。
【００２４】
これらロウアークランプ４００およびアッパークランプ５００により、ウェハーリング１０が上下方向から挟まれて挟持固定（クランプ）される。この場合、ロウアークランプ４００の摩擦体４００ａ、および、アッパークランプ５００の摩擦体５００ａは、変形するとともにウェハーリング１０を強固に把持・固定する。
【００２５】
続いて、拡張ステージ１００の個々の構成について説明する。図２は拡張ステージの構造図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線側断面図である。図３はステージ部・拡張固定部の説明図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）はＣ−Ｃ線側断面図である。図４は揺動部の説明図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）はＤ−Ｄ線側断面図である。図５は、揺動部の説明図であり、図５（ａ）は拡大側断面図、図５（ｂ）は揺動上昇動作の説明図、図５（ｃ）は揺動下降動作の説明図である。
【００２６】
拡張ステージ１００は、詳しくは、図２（ａ），（ｂ）で示すように、ベース１０１、ステージ部１０２、支持部１０３、ヒータ１０４、リングホルダ１０５、下側拡張リング１０６、回転止め１０７、ホルダ引張部１０８、内輪支持部１０９、ベアリング１１０、内輪押さえ部１１１、リングギア１１２ 、ドライブギア１１３、駆動軸１１４、押し上げリング１１５、カムフォロワ１１６、フランジブシュ１２０を備えている。
【００２７】
ベース１０１は、例えば平板円板であり、昇降する全体の基となるステージベースとなる。このベース１０１には、昇降装置２００の昇降部と連結され、昇降装置２００による昇降に応じて昇降する。
ステージ部１０２は、円板状であって上側がステージ面１０２ａとなる。このステージ面１０２ａは梨地（なしぢ）仕上になされており、ステージ面１０２ａに接触するフィルムシート１１は、空気の存在により密着することなく滑らかに摺動するようになされている。また、ステージ面１０２ａにフッ素樹脂を塗布するというような摩擦低減の工夫をしても良い。
【００２８】
支持部１０３は、図３（ａ）で示すように、ベース１０１に立設された三本の柱状体であり、その上部にてステージ部１０２を支持する。ベース１０１の板面とステージ部１０２のステージ面１０２ａとは略平行に形成される。
ヒータ１０４は、ステージ部１０２の裏側に配置されて、ステージ部１０２に対して加温する機能を有している。ステージ部１０２を加熱するため特にステージ部１０２に接するフィルムシート１１で拡張しやすいようにして補助している。そして、図示しない温度センサが配置されてステージ部１０２の温度を計測し、図示しない信号線により制御装置６００に対して検出信号を出力する。なお、支持部１０３はベース１０１から断熱する機能も有し、ステージ部１０２のみ熱するようにして不要な加熱をなくして、加熱の高速化・電力低減も実現している。
【００２９】
リングホルダ１０５は、環状に形成された部材であって拡張リング１１８（図７（ｂ）参照）の下側拡張リング１０６を保持する。このリングホルダ１０５の動作等については後述する。
下側拡張リング１０６は、環状に形成された部材であって、後に詳述するがフィルムシート１１の保持（図７（ｂ）参照）に用いられる。
【００３０】
回転止め１０７は、図３（ａ）で示すように、ベース１０１に立設された二本の柱状体であり、リングホルダ１０５の下面に形成された穴に入り込んでリングホルダ１０５が回転しないようにするとともに位置出しも行う。
ホルダ引張部１０８は、図３（ａ）で示すように、ベース１０１の三箇所に設けられて、リングホルダ１０５がベース１０１側へ引っ張られるように付勢する。そして、リングホルダ１０５は、カムフォロワ１１６へ当接するように付勢される。なお、図２（ｂ）や図３（ｂ）等に図示されるホルダ引張部１０８は理解を助けるため便宜上図示されているものであり、図２（ｂ）や図３（ｂ）のホルダ引張部１０８の位置には、実際には回転止め１０７が位置する。
【００３１】
内輪支持部１０９は、リング体であって、ベース１０１に固定されている。
ベアリング１１０は、玉軸受け、ころ軸受けなどの使用が可能である。内輪支持部１０９に設置されて水平配置される。
内輪押さえ部１１１は、リング体である。
このような内輪支持部１０９に嵌め込まれたベアリング１１０の内輪を内輪押さえ部１１１が固定する。
【００３２】
リングギア１１２は、環状体の外周面に歯車が形成されたものであり、ベアリング１１０の外輪に嵌め込まれて取り付けられる。とともに、ドライブギア１１３と噛み合っている。
ドライブギア１１３は、リングギア１１２と噛合する。
駆動軸１１４は、ドライブギア１１３に対し、図１のドライバ３００により回転する駆動力を伝達する。
【００３３】
押し上げリング１１５は、ベアリング１１０の外輪を間において、図示しないねじなどでリングギア１１２に取付けられてベアリング押さえとして機能し、押し上げリング１１５とリングギア１１２とがベアリング１１０の外輪と一体化して固定される。
したがって、ドライブギア１１３がリングギア１１２に駆動力を伝達すると、ベアリング１１０の外輪を介して押し上げリング１１５が回転する。
【００３４】
カムフォロワ１１６は、図４（ａ）で示すように、押し上げリング１１５で１２０度の角度毎に三個配置されている。このカムフォロワ１１６は偏芯等なく回転するように押し上げリング１１５に取付けられているが、一個のカムフォロワ１１６は、図５（ｂ）で示すように他よりも相対的に高い位置に、また、他の二個のカムフォロワ１１６は図５（ｃ）で示すように他よりも相対的に低い位置に取付けられており、これらカムフォロワ１１６は高低差を有する。このようにカムフォロワ１１６を一ヶ所だけ高くしている。
【００３５】
このため、ばね等のホルダ引張部１０８により三箇所のカムフォロワ１１６に当接するリングホルダ１０５は、高いカムフォロワ１１６に当接する箇所で高くなるように傾斜している。
さらにステージ部１０２の上面は、図５（ａ）で示すように、傾斜した下側拡張リング１０６の内で最も高い位置と比較して、僅かに間隔ａだけ高くなっている。
なお、上記のカムフォロワ１１６以外にも偏芯形カムフォロワを用いることで高さを調整できるようにしてもよい。また、予めカムフォロワ１１６を固定する部品に選択可能な固定穴を設け高さを調整できるようにしても良い。なお、図２（ｂ）に２個のカムフォロワ１１６が図示されているがドライブギア１１３側のカムフォロワ１１６は理解を助けるため便宜上図示されているものであり、図２（ｂ）のドライブギア１１３近傍の位置には、実際にはカムフォロワ１１６は図４（ａ），（ｂ）のように位置しない。
【００３６】
さて、以上説明した構成を備える拡張ステージ１００では、図３（ａ），（ｂ）で示すように、ステージ部１０２の周囲に設けられ、上下方向に移動可能に支持される拡張固定部が、リングホルダ１０５、下側拡張リング１０６、回転止め１０７、ホルダ引張部１０８により形成される。このうち、図７（ｂ），（ｃ）で示すように、下側拡張リング１０６は、さらに上側拡張リング１１７とで拡張リング１１８を形成する。
【００３７】
また、このような拡張ステージ１００では、図４（ａ），（ｂ）で示すように、拡張ステージ１００の拡張固定部を上下に揺動させる揺動部が、ベース１０１、内輪支持部１０９、ベアリング１１０、内輪押さえ部１１１、リングギア１１２ 、ドライブギア１１３、駆動軸１１４、押し上げリング１１５、カムフォロワ１１６により形成される。
揺動部は特に、高さが異なる三点の点接触で拡張固定部を支持する支持部と、支持部を回転させる駆動力を付与するドライバと、を備えるものであり、ベース１０１、内輪支持部１０９、ベアリング１１０、内輪押さえ部１１１、リングギア１１２ 、押し上げリング１１５、カムフォロワ１１６で支持部を形成し、ドライブギア１１３、駆動軸１１４でドライバを形成する。揺動部は詳しくは傾斜振動部である。
【００３８】
続いて、拡張ステージ１００の動作について説明する。図５（ａ）で示すように、駆動軸１１４を介してドライブギヤ１１３が、リングギヤ１１２とともに押し上げリング１１２を回転駆動し、カムフォロワ１１６がリングホルダ１０５下側のカムフォロワ接触面（荷重面：図３（ｂ）参照）に接しつつ移動する。
【００３９】
そして、図５（ｂ）で示すように、相対的に高いカムフォロワ１１６が下側へ来ると、リングホルダ１０５はα方向のように傾斜しつつ上昇し、また、図５（ｃ）で示すように、相対的に低い二個のカムフォロワ１１６やその間の区間が下側へ来ると、リングホルダ１０５はβ方向のように傾斜しつつ下降する。
さきに説明したように、カムフォロワ１１６は高低差を有しており、押し上げリング１１５とともにカムフォロワ１１６が回転するとその高低差を振幅とする上下振動をリングホルダ１０５と下側拡張リング１０６とに発生させる。またこの場合、下側拡張リング１０６の直径と高低差との逆正接（ｔａｎ−１）により求められる角度だけ傾斜も伴う（以下このような傾斜を伴う上下振動を傾斜振動という）。また、傾斜比で表すとして、例えば、下側拡張リング１０６の外径をφ１８０ｍｍ、高低差ａを０．６ｍｍとすれば０．６／１８０＝１／３００が傾斜比となる。
【００４０】
このような傾斜振動を行う下側拡張リング１０６は、直上から見ると下側拡張リング１０６の中心軸を基準として楕円が回転移動しているように見える。つまり、下側拡張リング１０６を直上から見ると楕円が回転しているような振動が、また、横からある一点を見ると上下するような振動が加わる。
ここで、リングホルダ１０５と下側拡張リングの重心は押し上げリング１１５の回転中心と一致しており、傾斜振動は発生しないため、不要な振動の発生源となることはない。
【００４１】
続いて、傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ１０００によるチップ分割動作について説明する。図６は拡張ステージ１００を上昇させた傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。図７はフィルムシートの拡張動作を説明する説明図であり、図７（ａ）は傾斜振動状態を示す図、図７（ｂ）は拡張リング形成を示す図、図７（ｃ）はフィルムシート取り出しを示す図である。
【００４２】
ステージ部１０２の上昇前では図１，図５（ａ）等でも明らかなように、リングホルダ１０５には下側拡張リング１０６のみ取付けられている。このリングホルダ１０５に対し、下側拡張リング１０６は取り外し自在となるように配置されている。このリングホルダ１０５の外周側面には、図７（ｃ）で示すように下側拡張リング配置部１１９が形成されており、下側拡張リング１１５は、下側拡張リング配置部１１６に嵌め込んで配置する形状であって、容易に取り外せるように構成されている。なお、後述されるエアチャックやエア給気装置を追加形成して、機械的に強固に固定できるようにしても良い。
【００４３】
さて分割動作であるが、まず、フィルムシート１１にダイシング済みのウェハー１２が載置されているウェハーリング１０をロウアークランプ４００の上に配置し、その後に、図示しないクランパ用昇降装置を操作してアッパークランプ５００を下降させ、ウェハーリング１０を上下方向から押圧しつつ把持固定し、図１で示すような状態とする。この際、摩擦体４００ａ，５００ａは変形するとともに、ウェハーリング１０が移動しないような強固な摩擦力・押圧力を付与する。
【００４４】
続いて、図２で示したヒータ１０４が駆動される。図示しない温度センサはステージ部１０２の温度を検出して検出信号として出力し、駆動制御部６００が検出信号に基づいてフィードバック制御して、ステージ部１０２は所定温度に維持されて加熱状態となり、フィルムシート１１を柔らかくして拡張しやすい状態とする。
【００４５】
続いて、昇降装置２００が拡張ステージ１００を上昇させ、図６で示すように、フィルムシート１１を押し上げていく。この場合、図７（ａ）で示すように、フィルムシート１１はステージ部１０２の上側にある円板状のステージ面１０２ａや下側拡張リング１０６により張り渡されるとともに半径方向へ沿って拡張しつつ移動する。
【００４６】
ここで、ステージ部１０２の外側端円周部や、特に下側拡張リング１０６の端部ではフィルムの拡張にともなう内部応力に比例してフィルム接触面への押下力が増加した摩擦力が無視できなくなり、何ら措置を施さないと、下側拡張リング１０６のリング内では拡張せずに（拡張率が低い）下側拡張リング１０６のリング外（傾斜部）ばかり拡張する（拡張率が高い）こととなる。そこで、本発明のように傾斜振動を付与することとしたため、押し上げと同時にリングホルダ１０５を介して下側拡張リング１０６を傾斜振動させて、拡張率の均一化を図る。
【００４７】
つまり、下側拡張リング１０６の端部が傾斜振動によりフィルムシート１１から離接するようにして接触力を弱くすることで静止摩擦力を低くし、下側拡張リング１０６のリング内のフィルムシート１１へも引張り力を伝えて拡張していく。このような拡張は傾斜振動により下側拡張リング１０６の全円周でなされるため全円周で拡張されていき、拡張率は一定に近づく。
【００４８】
この場合、下側拡張リング１０６は回転するのではなく上面が一定の傾斜角度を保持しつつ相対的に上下させる。
このように傾斜した上面を上から見ると楕円状に見えるが、この楕円が下側拡張リング１０６の中心に対して回転しているように見える。この傾斜を大きくすると上から見て下側拡張リング１０６の上面は傾斜分だけ真円から離れてより楕円形状となり、傾斜面の回転に伴い、見かけの直径が変化する振動を与える。
【００４９】
このような傾斜振動によりフィルムシート１１のうちダイシング済みのウェハー１２が搭載されたステージ部１０２上の搭載領域とその他の領域の拡張率を同じに近づける。このような状態で上昇させて、フィルムシート１１の全領域を拡張率をほぼ均一にしつつ拡張することとなる。このフィルムシート１１が拡張しつつ移動する際、図９（ａ）で示すようにウェハー１２を外側へ拡げて行き、所定の拡張率となったとき、図９（ｂ）で示すように、チップ１３に分割される。
拡張ステージ１００が所定の高さになってフィルムシート１１が所定の拡張率となったとき、昇降装置２００は昇降を一時停止する。
【００５０】
このようなステージ部１０２が上昇してフィルムシートが所定拡張率になった場合、図７（ｂ）で示すように、フィルムシート１１を挟みつつ上側拡張リング１１７を下側拡張リング１０６に嵌め込んで拡張リング１１８とする。挟み込みによる押圧力に加え、フィルムシート１１の接着力により強固に固定される。そして、図７（ｃ）で示すように拡張リング１１８ごと取り外す。下側拡張リング１０６は、図７（ｂ），（ｃ）で示す上側拡張リング１１７が取り付けられるように構成されており、下側拡張リング１０６と上側拡張リング１１７とで拡張リング１１８を構成する。
【００５１】
以上、本形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ１０００について説明した。このような傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ１０００では、下側拡張リング１０６以外を振動させると悪影響を及ぼすおそれが高い。振動による悪影響として、固定部の緩み、ヒータ・センサ等の電気部品の寿命への悪影響、共振等による音の発生、隣接する他の装置への影響などである。そこで、以下のような施策により好ましくない振動伝達の防止を考慮した構造とすれば良い。
１．振動伝達の遮断
２．揺動部の軽量化
３．振動を得るための揺動部の重心移動量を少なくする。
４．ドライバ３００をモータとする。
以下に説明する。
【００５２】
１．振動伝達の遮断
（１）ウェハー１２を振動部から分離保護する。
これは、ステージ部１０２のステージ面１０２ａを下側拡張リング１０６の最上面より間隔ａにより僅かに高くしており、ステージ面１０２ａ上のフィルムシート１１は常に下側に押さえられ、ウェハー１２がステージ面１０２ａから浮き上がるような振動が発生する事態を防止する。
（２）ヒータ１０４・温度センサ（図示せず）・ドライバ３００・昇降装置２００と制御装置６００との間をケーブル等で接続した分離構造とし、制御装置６００へは振動が伝わらないようにした。
【００５３】
２．振動部の軽量化
振動部のうち振動するのはリングホルダ１０５と下側拡張リング１０６とのみとなって少なくなっており、他は振動しないように構成されており、振動部の軽量化がなされている。
【００５４】
３．振動を得るための揺動部の重心移動量を少なくする。
下側拡張リング１０６が円周上で中心に対し相対的に上下するため、上から見ると重心は移動しない。このため振動が生じない。
【００５５】
４．ドライバ３００をモータとする。
ここに傾斜振動の振動周波数は、フィルムシート１１の収縮速度により決定されるため比較的低い周波数で良い。しかしながら、採用される振動周波数はフィルムシート１１の収縮速度により決定される周波数よりも高い周波数としてフィルムシート１１が受ける静止摩擦力を充分に小さいものとしてフィルムシート１１が容易に伸び縮みできるようにして拡張に充分追従できるようにしておく。なお、振動周波数が余りに高いと不要な振動源となるおそれもある。そこでドライバ３００として可変速モーターを採用して回転速度を調整できるようにして最適な振動周波数となるように微調整を可能とする。
【００５６】
このように本発明では、ウェハー１２が搭載されたフィルムシート１１を拡張する際に、揺動により下側拡張リング１０６を振動させフィルムシート１１の拡張の妨げとなる拡張リング上面周辺部および側面の摩擦力を減少させるものであり、さらに以下のような利点を有する。
（１）下側拡張リングの移動高さを高くするにつれてほぼ比例的に拡張率が大きくなる。
（２）下側拡張リングが傾斜振動する時の抵抗力は静止摩擦力であってもフィルムシートは傾斜振動により安定して拡張され、拡張毎のバラツキが減少する。
（３）上昇速度が遅いため、目視しながら拡張率を決めることができる。
（４）停止までの時間的余裕が多く、簡単な制御方式でも高さ精度が出しやすい。
【００５７】
続いて、本発明の他の形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダを実施するための最良の形態について、図に基づいて説明する。図８は他の形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ２０００の構造図である。なお、これら図も、図面の見やすさを特に優先し、簡略な図面としている。また、ウェハーリング１０についても従来技術と同じであるため、従来技術の説明と同じ符号を用いて説明する。
本形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ２０００では、図１で示すように、昇降装置２００、ドライバ３００、ロウアークランプ４００、アッパークランプ５００、制御装置６００、拡張ステージ７００、エア給気装置８００を備えている。先に説明した傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ１０００と比較すると、拡張ステージ１００に代えて新たに拡張ステージ７００が、また、エア給気装置８００が設けられた点が相違している。また、昇降装置２００、ドライバ３００、ロウアークランプ４００、アッパークランプ５００、制御装置６００は同じ構成であるため、同じ符号を付すとともに重複する説明は省略して相違点・追加点のみ説明する。
【００５８】
以下各部について説明する。
この拡張ステージ７００は、昇降装置２００により上下方向に昇降できるようになされている。後述するが、この上昇によりダイシング済みのウェハー１２を角形小片であるチップ１３へ分離する。また、ドライバ３００から供給される駆動力により、拡張ステージ７００内のリングホルダ７０５・下側拡張リング７０６（図９（ｂ）参照）が傾斜振動により上下方向に揺動するようになされている。
【００５９】
エア給気装置８００は、拡張ステージ７００の継手７０８ｄ（図１０参照）とチューブ等を介して接続されており、拡張ステージ７００へ加圧エアを供給している。なお、このエア給気装置８００は電磁弁、減圧弁を経て圧力源に接続されている。
【００６０】
制御装置６００は、昇降装置２００、ドライバ３００に加え、エア給気装置８００（の電磁弁）と制御線を介して接続されており、これら装置の制御を行う。制御手順については後述する。
【００６１】
続いて、拡張ステージ７００の個々の構成について説明する。図９は拡張ステージの構造図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）はＥ−Ｅ線側断面図である。図１０は揺動部の拡大側断面図である。図１１はドライブギア・支持部・回転止め・継手の位置説明図である。図１２は下側外輪押さえ部と上側内輪支持部との傾斜位置関係の説明図である。図１３は揺動動作の説明図であり、図１３（ａ）は揺動上昇動作の説明図、図１３（ｂ）は揺動下降動作の説明図である。
【００６２】
拡張ステージ７００は、詳しくは、図９（ａ），（ｂ）で示すように、ベース７０１、ステージ部７０２、支持部７０３、ヒータ７０４、リングホルダ７０５、下側拡張リング７０６、回転止め７０７、エアチャック７０８、下側内輪支持部７０９、駆動系ベアリング７１０、下側内輪押さえ部７１１、リングギア７１２ 、ドライブギア７１３、駆動軸７１４、下側外輪押さえ部７１５、上側内輪支持部７１６、揺動系ベアリング７１７、上側内輪押さえ部７１８、上側外輪押さえ部７１９を備えている。
【００６３】
ベース７０１は、例えば平板円板であり、昇降する全体の基となるステージベースとなる。このベース７０１には、昇降装置２００の昇降部と連結され、昇降装置２００による昇降に応じて昇降する。
ステージ部７０２は、円板状であって上側がステージ面７０２ａとなる。このステージ面７０２ａは梨地（なしぢ）仕上になされており、ステージ面７０２ａに接触するフィルムシート１１は、空気の存在により密着することなく滑らかに摺動するようになされている。また、ステージ面にフッ素樹脂を塗布する等の摩擦低減の工夫をしても良い。
【００６４】
支持部７０３は、図１１で示すように、ベース７０１に立設された三本の柱状体であり、その上部にてステージ部７０２を支持する。ベース７０１の板面とステージ部７０２のステージ面７０２ａとは略平行に形成される。
ヒータ７０４は、ステージ部７０２の裏側に配置されて、ステージ部７０２に対して加温する機能を有している。ステージ部７０２を加温するため特にステージ部７０２に接するフィルムシート１１で拡張しやすいようにして補助している。そして、図示しない温度センサが配置されてステージ部７０２の温度を計測し、図示しない信号線により制御装置６００に対して検出信号を出力する。なお、支持部７０３はベース７０１から断熱する機能も有し、ステージ部７０２のみ熱するようにして不要な加熱をなくして、加熱の高速化・電力低減も実現している。
【００６５】
リングホルダ７０５は、環状に形成された部材であって拡張リング７２１（図１５（ｂ）参照）の下側拡張リング７０６を保持する。このリングホルダ７０５の動作等については後述する。
下側拡張リング７０６は、環状に形成された部材であって、後に詳述するがフィルムシート１１の保持（図１５（ｂ）参照）に用いられる。
【００６６】
回転止め７０７は、図１１で示すように、ベース７０１に立設された１本の柱状体であり、図９（ｂ）で示すように、リングホルダ７０５の下面に形成された溝７０５ａ（図１１の位置関係参照）に入り込んでリングホルダ７０５が回転しないようにする。この回転止め７０７は樹脂製であり、摩擦を低減するように配慮されている。
【００６７】
エアチャック７０８は、詳しくは図１０で示すように、マニホールド７０８ａ、Ｏリング７０８ｂ、給気流路７０８ｃ、継手７０８ｄを備える。
マニホールド７０８ａは、リングホルダ７０５の外周側面に設けられ、内周側溝・外周側溝による多段の溝である。
Ｏリング７０８ｂは、マニホールド７０８ａの外周側溝に嵌め込まれる断面円形の環状ゴムリングである。通常時のＯリング７０８ｂは、マニホールド７０８ａの外周側溝に嵌め込まれるとともに内周側溝の開口部を塞いで環状の流路を形成している。
給気流路７０８ｃは、リングホルダ７０５に形成された流路であり、マニホールド７０８ａの内周側溝と、継手７０８ｄとに連通して流路を形成している。
継手７０８ｄはチューブ等の流路（図示せず）を介してエア給気装置８００と連通する。なお、エアチャック７０８は図示の便宜上図１０で示す位置で継手７０８ｄを形成したが、ドライブギア７１３があることを鑑み他の位置（例えば図１１で示す位置）に配置しても良い。このようなエアチャック７０８の動作については後述する。なお、先に図１〜図７で示した形態にこのエアチャックを形成しても良い。
【００６８】
下側内輪支持部７０９は、図９（ｂ），図１０でも示すように、リング体であって、ベース７０１に固定されている。
駆動系ベアリング７１０は、玉軸受け、ころ軸受けなどの使用が可能である。駆動系ベアリング７１０は、その内輪が下側内輪支持部７０９に設置されて水平配置される。
下側内輪押さえ部７１１は、リング体である。
このような下側内輪支持部７０９に嵌め込まれた駆動系ベアリング７１０の内輪を下側内輪押さえ部７１１が固定し、駆動系ベアリング７１０の外輪は回転可能に支持される。
【００６９】
リングギア７１２は、環状体の外周面に歯車が形成されたものであり、駆動系ベアリング７１０の外輪に嵌め込まれて取り付けられる。このリングギア７１２は、ドライブギア７１３と噛み合っている。
ドライブギア７１３は、リングギア７１２と噛み合う。
駆動軸７１４は、ドライブギア７１３に対し、図８のドライバ３００により回転する駆動力を伝達する。
【００７０】
下側外輪押さえ部７１５は、駆動系ベアリング７１０の外輪を間において、図示しないねじなどでリングギア７１２に取付けられてベアリング押さえとして機能するリング体であって、下側外輪押さえ部７１５とリングギア７１２とが駆動系ベアリング７１０の外輪と一体化して固定される。
【００７１】
上側内輪支持部７１６は、図示しないねじなどで下側外輪押さえ部７１５の上側に取付けられるリング体である。このリング体であるが、図１２（ａ）で示すように、一方の開口面（図１２（ａ）では上側面）は中心軸に対して直角な面であるが、他方の開口面が中心軸に対して直角でない面（傾斜面であり図１２（ａ）では下側面で下側外輪押さえ部７１５との取付け面）である。このため、下側外輪押さえ部７１５の上側に取付けられると、図１２（ａ）のように傾斜する。これにより下側外輪押さえ部７１５が回転すると上側内輪支持部７１６の上側面は、上下方向に揺動しながら回転する。この振動は一点を注目すると最高部と最低部との間隔ｈを振幅とし、最高部と最低部とを加えて２で割った位置を中央として振動する。なお、図１２（ａ）は傾斜がやや強調されて図示されており、実際のところは、傾斜比で表すとして、例えば、下側拡張リング７０６の外径をφ１８０ｍｍ、高低差ｈを０．６ｍｍとすれば０．６／１８０＝１／３００程度の傾斜比となる。
【００７２】
揺動系ベアリング７１７は、図９（ｂ）で示すように、玉軸受け、ころ軸受けなどの使用が可能である。揺動系ベアリング７１７は、上側内輪支持部７１６にその内輪が嵌め込まれて傾斜配置される。
上側内輪押さえ部７１８は、リング体である。このような上側内輪支持部７１６に嵌め込まれた揺動系ベアリング７１７の内輪を上側内輪押さえ部７１８が固定し、揺動系ベアリング７１７の外輪は回転可能に支持される。
【００７３】
上側外輪押さえ部７１９は、リング体であり、揺動系ベアリング７１７の外輪が嵌め込まれている。
リングホルダ７０５にも揺動系ベアリング７１７の外輪が嵌め込まれており、このようなリングホルダ７０５に嵌め込まれた揺動系ベアリング７１７の外輪を上側外輪押さえ部７１９が固定する。
【００７４】
このような拡張ステージ７００では、ステージ部７０２のステージ面７０２ａは、図１０で示すように、下側拡張リング７０６の最高面と比較して、間隔ａだけ高くなっている。また、ステージ部７０２のステージ面７０２ａの最外周部と、下側拡張リング７０６の最高面外周部とは充分な距離ｂが形成される。これは、θｆ＝ｔａｎ−１ （ｂ／ａ）で表される角度が充分に狭角となるように構成される。
【００７５】
さて、以上説明した構成を備える拡張ステージ７００では、図９（ａ），（ｂ）で示すように、ステージ部７０２の周囲に設けられ、上下方向に移動可能に支持される拡張固定部が、リングホルダ７０５、下側拡張リング７０６、回転止め７０７により形成される。このうち、図１５（ｂ），（ｃ）で示すように、下側拡張リング７０６は、さらに上側拡張リング７２０とで拡張リング７２１を形成する。
【００７６】
また、このような拡張ステージ７００では、図９（ａ），（ｂ）で示すように、拡張ステージ７００の拡張固定部を傾斜振動により、一点に着目すると上下に振動させる揺動部が、ベース７０１、エアチャック７０８、下側内輪支持部７０９、駆動系ベアリング７１０、下側内輪押さえ部７１１、リングギア７１２ 、ドライブギア７１３、駆動軸７１４、下側外輪押さえ部７１５、上側内輪支持部７１６、揺動系ベアリング７１７、上側内輪押さえ部７１８、上側外輪押さえ部７１９により形成される。揺動部は詳しくは傾斜振動部である。
【００７７】
揺動部は特に、回転させる駆動力を付与するドライバと、ドライバからの駆動力に応じて通常回転する通常回転部と、通常回転部の通常回転を傾斜振動回転に変換するとともに傾斜振動回転を上下方向の揺動に変換する揺動変換部と、を備えるものであり、ドライブギア７１３、駆動軸７１４でドライバを形成し、下側内輪支持部７０９、駆動系ベアリング７１０、下側内輪押さえ部７１１、リングギア７１２ 、ドライブギア７１３、駆動軸７１４、下側外輪押さえ部７１５で通常回転部を形成し、上側内輪支持部７１６、揺動系ベアリング７１７、上側内輪押さえ部７１８、上側外輪押さえ部７１９により揺動変換部を形成する。
【００７８】
このような揺動部についてさらに詳細に説明する。図１０で示すように、ドライブギア７１３、駆動軸７１４でドライバを形成し、回転させる駆動力を付与する。
さらにまた、下側内輪支持部７０９、駆動系ベアリング７１０、下側内輪押さえ部７１１、リングギア７１２、下側外輪押さえ部７１５により通常回転部を形成し、ドライバの駆動軸７１４・ドライブギア７１３からの駆動力に応じて、リングギア７１２に駆動力を伝達すると、一体に固定されているリングギア７１２、駆動系ベアリング７１０の外輪、下側外輪押さえ部７１５が通常回転する。
【００７９】
さらにまた、上側内輪支持部７１６、揺動系ベアリング７１７、上側内輪押さえ部７１８、上側外輪押さえ部７１９により揺動変換部を形成する。揺動変換部は、通常回転部の下側外輪押さえ部７１５の回転軸に対して傾斜するように上側内輪支持部７１６が取付けられるものであり、下側外輪押さえ部７１５が通常回転すると上側内輪支持部７１６、揺動系ベアリング７１７の内輪、上側内輪押さえ部７１８も一体となって傾斜振動回転して、通常回転をまず傾斜振動回転に変換する。しかしながら、揺動変換部では一体に固定されている上側外輪押さえ部７１９およびリングホルダ７０５は、揺動系ベアリング７１７の球やころで支持されるとともに回転止め７０７により回転が止められていることから回転が伝わらないようになされており、傾斜振動回転から上下方向に揺動する傾斜振のみを抽出することで傾斜振動回転を傾斜振動による上下方向の揺動に変換することとなる。
【００８０】
これによりリングホルダ７０５・下側拡張リング７０６は回転しないが、横から見るとリングホルダ７０５・下側拡張リング７０６は、図１２（ａ）で示すように、通常回転部の基準中心軸に対して所定角度θだけ傾斜した揺動変換部の傾斜中心軸を有し、さらにこの傾斜中心軸が、通常回転部と同じ中心軸により回転しつつ移動することで、下側拡張リング７０６の一点を視ると傾斜振動により上下に揺動することとなる。
このような傾斜振動により上下に揺動する下側拡張リング７０６は、直上から見ると下側拡張リング７０６の中心軸（通常回転部の中心軸）を基準として楕円が回転移動しているように見える。つまり、下側拡張リング７０６を直上から見ると楕円が回転しているような振動が、また、横からある一点を見ると上下するような振動が加わる。傾斜振動による上下方向の揺動では下側拡張リング７０６の一点を注目すると通常回転部が回転するにつれて上下し、一周すると元の高さに戻る。
ここで、リングホルダ７０５や下側拡張リング７０６といった揺動変換部、拡張固定部の重心は下側外輪押さえ部７１５の回転中心と一致しており、不要な振動の発生源となることはない。
【００８１】
そして、リングホルダ７０５は、図１０で示すように、下側外輪押さえ部７１５に対して上側内輪支持部７１６の最高部が到達する時、図１３（ａ）で示すように、矢印α方向（上昇しつつ内側へ向かう方向）へ移動し、また、図示しないが下側外輪押さえ部７１５に対して上側内輪支持部７１６の最低部が到達する時、図１３（ｂ）で示すように、矢印β方向（下降しつつ内側へ向かう方向）へ移動する。このように一箇所だけ見れば振幅ｈだけ上下方向に単振動している。実際は各箇所でｈだけ上下方向に振動するものである。
【００８２】
続いて、傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ２０００によるチップ分割動作について説明する。図１４は拡張ステージ７００を上昇させた傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。図１５はフィルムシートの拡張動作を説明する説明図であり、図１５（ａ）は傾斜振動状態を示す図、図１５（ｂ）は拡張リング形成を示す図、図１５（ｃ）はフィルムシート取り出しを示す図である。
【００８３】
ステージ部７０２の上昇前では図８，図９（ａ），（ｂ），図１０，図１３（ａ），（ｂ）等でも明らかなように、リングホルダ７０５には下側拡張リング７０６のみ取付けられている。このリングホルダ７０５に対し、下側拡張リング７０６は取り外し自在となるように配置されている。このリングホルダ７０５の外周側面には、図１５（ｃ）で示すように下側拡張リング配置部７２２が形成されており、下側拡張リング７０６は、下側拡張リング配置部７２２に嵌め込んで配置される。
【００８４】
さて分割動作であるが、下側拡張リング配置部７２２に嵌め込まれた下側拡張リング７０６を固定するため、エアチャック７０８を稼働させるものであり、図示しない操作部を介して制御装置６００に操作信号を入力すると、エア給気装置８００が加圧エアを供給開始する。すると、図１０で示すように、継手７０８ｄ、給気流路７０８ｃを介してマニホールド７０８ａとＯリング７０８ｂとにより形成される環状の流路内が加圧され、Ｏリング７０８ｂが外周側へ押圧されて、下側拡張リング７０６が遊離しないように固定されることとなる。
【００８５】
続いて、フィルムシート１１にダイシング済みのウェハー１２が載置されているウェハーリング１０をロウアークランプ４００の上に配置し、その後に、図示しないクランパ用昇降装置を操作してアッパークランプ５００を下降させ、ウェハーリング１０を上下方向から押圧しつつ把持固定し、図８で示すような状態とする。この際、摩擦体４００ａ，５００ａは変形するとともに、ウェハーリング１０が移動しないような強固な摩擦力・押圧力を付与する。
【００８６】
続いて、図９（ｂ）で示したヒータ７０４が駆動される。図示しない温度センサはステージ部７０２の温度を検出して検出信号として出力し、制御装置６００が検出信号に基づいてフィードバック制御して、ステージ部７０２は所定温度に維持されて加熱状態となり、フィルムシート１１を柔らかくして拡張しやすい状態とする。
続いて、揺動動作を開始させるため、図示しない操作部を介して制御装置６００に操作信号を入力すると、ドライバ３００が回転を開始し、下側拡張リング７０６は先に説明したような傾斜振動により上下方向への揺動を開始する。
【００８７】
続いて、図示しない操作部を介して制御装置６００に操作信号を入力すると、昇降装置２００が拡張ステージ７００を上昇させ、図１４で示すように、フィルムシート１１を押し上げていく。この場合、図１５（ａ）で示すように、フィルムシート１１はステージ部７０２の上側にある円板状のステージ面７０２ａにより張り渡されるとともに半径方向へ沿って拡張しつつ移動する。また、下側拡張リング７０６の最高面外周部と、フィルムシート１１とが接触する。
【００８８】
このようにステージ部７０２のステージ面７０２ａの外周部と下側拡張リング７０６の最高面外周部とにより形成されるフィルムシート１１の斜面では傾斜が緩やかになっており、特に、ステージ部７０２のステージ面７０２ａの外周において、フィルムシート１１が移動しやすくなっている。また、ステージ部７０２のステージ面７０２ａに面接触しているフィルムシート１１は、ステージ面７０２ａが最高面であるため、張り渡される状態を確実に維持する。
【００８９】
さて、これらステージ部７０２のステージ面７０２ａの外周部や、下側拡張リング７０６の最高面外周部では、摩擦により接触抵抗力が加わっているが、接触開始当初ではさほどこの接触抵抗力が大きくない。しかしながら、何らかの措置を施さないと、ステージ部７０２の外周部や、特に下側拡張リング７０６の最高面外周部ではフィルムの拡張にともなう内部応力に比例してフィルム接触面への押下力が増加した接触低抗力が無視できなくなり、下側拡張リング７０６のリング内（最高部・緩斜面部）では拡張せずに（拡張率が低い）下側拡張リング７０６のリング外（急斜面部）ばかり拡張する（拡張率が高い）こととなる。そこで、本発明のように下側拡張リング７０６が傾斜振動するようにしたため、押し上げと同時にリングホルダ７０５を介して下側拡張リング７０６を上下方向に揺動させて、拡張率の均一化を図る。
【００９０】
この場合、下側拡張リング７０６は回転するのではなく上面が一定の傾斜角度を保持しつつ相対的に上下させる。
このように傾斜した上面を上から見ると楕円状に見えるが、この楕円が下側拡張リング７０６の中心に対して回転しているように見える。この傾斜を大きくすると上から見て下側拡張リング７０６の上面は傾斜分だけ真円から離れてより楕円形状となり、傾斜面の回転に伴い、見かけの直径が変化する振動を与える。
【００９１】
つまり、下側拡張リング７０６の最高面外周が振動により特に最低部となった箇所では摩擦が小さくなっており、下側拡張リング７０６のリング内のフィルムシート１１を外周側へ押送して拡張する。最低部は回転移動していくためこのような拡張は下側拡張リング７０６の全周で何度も繰り替えし行われて外側へ移動させて拡張率を高めていく。この場合、先に説明したようにリング外の拡張率が高い、つまりフィルムシート１１は外側へ引張られる力が働いているため、一度拡張すれば、戻ることもなく確実に拡張される。このような拡張が下側拡張リング７０６の全円周でなされて全円周で拡張されていき、拡張率は一定に近づく。
【００９２】
このような状態で拡張ステージ７００を上昇させて、フィルムシート１１の全領域を拡張率をほぼ均一にしつつ拡張することとなる。このフィルムシート１１が拡張しつつ移動する際、図１７（ａ）で示すようにウェハー１２を外側へ拡げて行き、所定の拡張率となったとき、図１７（ｂ）で示すように、チップ１３に分割される。このような場合でも、拡張リング７０６の最高面外周部と、ステージ部７０２のステージ面７０２ａの外周部と、の高低差ａによりフィルムシート１１はステージ面７０２ａで常に張り渡されており、チップ飛びの原因となるフィルムシート１１の膨らみを防止する。
拡張ステージ７００が所定の高さになってフィルムシート１１が所定の拡張率となったとき、制御装置６００を操作して、昇降装置２００による昇降を一時停止、ドライバ３００による回転駆動の停止、および、エア給気装置８００によるエアチャック７０８の停止を行う。
【００９３】
このようなステージ部７０２が上昇してフィルムシートが所定拡張率になった場合、拡張リング７２１を形成する。下側拡張リング７０６は、図１５（ｂ），（ｃ）で示す上側拡張リング７２０が取り付けられるように構成されており、下側拡張リング７０６と上側拡張リング７２０とで拡張リング７２１を構成する。具体的には、図１５（ｂ）で示すように、フィルムシート１１を挟みつつ上側拡張リング７２０を下側拡張リング７０６に嵌め込んで拡張リング７２１とする。挟み込みによる押圧力に加え、フィルムシート１１の接着力により強固に固定される。そして、図１５（ｃ）で示すように拡張リング７２１ごと取り外す。
【００９４】
以上、本形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ２０００について説明した。このような傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ２０００では、振動させる部材の重量が増加するほど悪影響を及ぼすおそれが高い。振動による悪影響として、固定部の緩み、ヒータ・センサ等の電気部品の寿命への悪影響、共振等による音の発生、隣接する他の装置への影響などである。そこで、以下のような施策により好ましくない振動伝達の防止を考慮した構造とすれば良い。
１．振動伝達の遮断
２．ドライバ３００をモータとする。
以下に説明する。
【００９５】
１．振動伝達の遮断
ウェハー１２を振動部から分離保護する。これは、ステージ部７０２のステージ面７０２ａを下側拡張リング７０６の最上面より間隔ａにより僅かに高くしており、ステージ面上のフィルムシート１１は常に下側に押さえられ、ウェハー１２がステージ面７０２ａから浮き上がるような振動が発生する事態を防止する。
【００９６】
２．ドライバ３００をモータとする。
ここに傾斜振動の振動周波数は、フィルムシート１１の収縮速度により決定されるため比較的低い周波数で良い。しかしながら、採用される振動周波数はフィルムシート１１の収縮速度により決定される周波数よりも高い周波数としてフィルムシート１１が受ける静止摩擦力を充分に小さいものとしてフィルムシート１１が容易に伸び縮みできるようにして拡張に充分追従できるようにしておく。なお、振動周波数が余りに高いと不要な振動源となるおそれもある。そこでドライバ３００として可変速モーターを採用して回転速度を調整できるようにして最適な振動周波数となるように微調整を可能とする。
【００９７】
以上、本発明の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダについて説明した。このような傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダでは、フィルムシートを傾斜振動により外側へ拡げることで均一に拡張できるようにしたため、拡張特性を向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。
【図２】拡張ステージの構造図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線側断面図である。
【図３】ステージ部・拡張固定部の説明図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）はＣ−Ｃ線側断面図である。
【図４】揺動部の説明図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）はＤ−Ｄ線側断面図である。
【図５】揺動部の説明図であり、図５（ａ）は拡大側断面図、図５（ｂ）は揺動上昇動作の説明図、図５（ｃ）は揺動下降動作の説明図である。
【図６】拡張ステージを上昇させた傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。
【図７】フィルムシートの拡張動作を説明する説明図であり、図７（ａ）は傾斜振動状態を示す図、図７（ｂ）は拡張リング形成を示す図、図７（ｃ）はフィルムシート取り出しを示す図である。
【図８】他の形態の傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。
【図９】拡張ステージの構造図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）はＥ−Ｅ線側断面図である。
【図１０】揺動部の拡大側断面図である。
【図１１】ドライブギア・支持部・回転止め・継手の位置説明図である。
【図１２】下側外輪押さえ部と上側内輪支持部との傾斜位置関係の説明図である。
【図１３】揺動動作の説明図であり、図１３（ａ）は揺動上昇動作の説明図、図１３（ｂ）は揺動下降動作の説明図である。
【図１４】拡張ステージを上昇させた傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダの構造図である。
【図１５】フィルムシートの拡張動作を説明する説明図であり、図１５（ａ）は傾斜振動状態を示す図、図１５（ｂ）は拡張リング形成を示す図、図１５（ｃ）はフィルムシート取り出しを示す図である。
【図１６】ウェハーリングの構成図であり、図１６（ａ）は表面図、図１６（ｂ）はＡ−Ａ線側断面図、図１６（ｃ）は裏面図である。
【図１７】フィルムシート拡張を説明する説明図であり、図１７（ａ）は拡張前のフィルムシート上のダイシング済みのウェハーを示す図、図１７（ｂ）は拡張後のフィルムシート上のチップ群を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０００，２０００：傾斜振動式フィルムシート用エキスパンダ
１００：拡張ステージ
１０１：ベース
１０２：ステージ部
１０３：支持部
１０４：ヒータ
１０５：リングホルダ
１０６：下側拡張リング
１０７：回転止め
１０８：ホルダ引張部
１０９：内輪支持部
１１０：ベアリング
１１１：内輪押さえ部
１１２：リングギア
１１３：ドライブギア
１１４：駆動軸
１１５：押し上げリング
１１６：カムフォロワ
１１７：上側拡張リング
１１８：拡張リング
１１９：下側拡張リング配置部
１２０：フランジブシュ
２００：昇降装置
３００：ドライバ
４００：ロウアークランプ
４００ａ：摩擦体
５００：アッパークランプ
５００ａ：摩擦体
６００：制御装置
７００：拡張ステージ
７０１：ベース
７０２：ステージ部
７０２ａ：ステージ面
７０３：支持部
７０４：ヒータ
７０５：リングホルダ
７０５ａ：溝
７０６：下側拡張リング
７０７：回転止め
７０８：エアチャック
７０８ａ：マニホールド
７０８ｂ：Ｏリング
７０８ｃ：給気流路
７０８ｄ：継手
７０９：下側内輪支持部
７１０：駆動系ベアリング
７１１：下側内輪押さえ部
７１２：リングギア
７１３：ドライブギア
７１４：駆動軸
７１５：下側外輪押さえ部
７１６：上側内輪支持部
７１７：揺動系ベアリング
７１８：上側内輪押さえ部
７１９：上側外輪押さえ部
７２０：上側拡張リング
７２１：拡張リング
７２２：下側拡張リング配置部
８００：エア供給装置
１０：ウェハーリング
１１：フィルムシート
１２：ウェハー
１３：チップ
【図１】
2007081352.tif 000003
【図２】
2007081352.tif 000004
【図３】
2007081352.tif 000005
【図４】
2007081352.tif 000006
【図５】
2007081352.tif 000007
【図６】
2007081352.tif 000008
【図７】
2007081352.tif 000009
【図８】
2007081352.tif 000010
【図９】
2007081352.tif 000011
【図１０】
2007081352.tif 000012
【図１１】
2007081352.tif 000013
【図１２】
2007081352.tif 000014
【図１３】
2007081352.tif 000015
【図１４】
2007081352.tif 000016
【図１５】
2007081352.tif 000017
【図１６】
2007081352.tif 000018
【図１７】
2007081352.tif 000019