(57)【要約】【課題】柔軟な粘着テープに貼着された強度が高いワークに対して効果的に応力を与えることにより強度が高いワークについても粘着テープの拡張による分割を可能とする。【解決手段】フレーム１の開口部１０を塞いで貼着された拡張テープ２を介してワーク３が保持された構成のワークユニット４のフレーム１を保持することによってワークユニットを保持する保持工程と、ワーク３をフレーム１に対してワーク３の表面と垂直な方向に相対的に移動させることによって拡張テープ２を拡張してワーク３に外力を与える外力付与工程とを含む外力付与方法において、外力付与工程の前に、拡張テープ２のうち少なくともフレーム１の内周とワークの外周との間の部分２０を冷却する冷却工程を遂行することにより、フレーム１の内周とワークの外周との間の拡張テープ２を硬化させ、ワーク３の強度が高い場合であっても外力付与工程においてワーク３に効果的に応力を加える。【選択図】図５
2012146722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するフレームと該開口部に拡張テープを介して保持されたワークとからなるワークユニットの該フレームを保持することによって該ワークユニットを保持する保持工程と、
該ワークを該フレームに対して該ワークの表面と垂直な方向に相対的に移動させることによって該拡張テープを拡張し、該ワークに外力を与える外力付与工程と、
を含む外力付与方法であって、
該外力付与工程の前に、該拡張テープのうち少なくとも該フレームの内周と該ワークの外周との間に対応する部分を冷却する冷却工程を遂行する
外力付与方法。
【請求項２】
前記冷却工程では前記拡張テープ全体を冷却する
請求項1に記載の外力付与方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに貼着された粘着テープを拡張することによりワークに外力を与える方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ワークを分割予定ラインに沿って分割する方法として、ワークを粘着テープに貼着し、分割予定ラインに沿ってワークの内部にレーザ光を集光して改質層を形成した後、粘着テープをワークの面方向に拡張することにより分割予定ラインに応力を加え、改質層を破断させる方法が提案されている。また、レーザ光を用いない場合においても、ワークに貼着された粘着テープに外力を加えることにより、分割予定ラインに沿った破断を行うこともある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６３１６４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、金属などの強度が高いワークについて、粘着テープの拡張により分割を行うためには、強い応力をワークの分割予定ラインに加える必要があるところ、テープのヤング率が低く柔軟であると、粘着テープのうち、ワークが貼着されていない部分、すなわちフレームの内周とワークの外周との間の部分ばかりが伸張してしまい、分割予定ラインに応力を加えにくいという問題がある。
【０００５】
一方、ヤング率が高く比較的硬い粘着テープを使用すると、他の工程で不具合が起こる可能性がある。例えば、粘着テープからチップを剥離してピックアップするピックアップ工程などでは、ある程度粘着テープが伸びる必要があるため、柔軟性が必要である。
【０００６】
本発明は、このような問題にかんがみてなされたものであり、その目的は、柔軟な粘着テープに貼着された強度が高いワークに対して効果的に応力を与えることにより、強度が高いワークについても粘着テープの拡張による分割を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、開口部を有するフレームと開口部に拡張テープを介して保持されたワークとからなるワークユニットのフレームを保持することによってワークユニットを保持する保持工程と、ワークをフレームに対してワークの表面と垂直な方向に相対的に移動させることによって拡張テープを拡張し、ワークに外力を与える外力付与工程とを含む外力付与方法に関するもので、外力付与工程の前に、拡張テープのうち少なくともフレームの内周とワークの外周との間に対応する部分を冷却する冷却工程を遂行する。
【０００８】
冷却工程では拡張テープ全体を冷却することが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、外力付与工程の前に、拡張テープのうち少なくともフレームの内周とワークの外周との間の部分を冷却する冷却工程を遂行するため、フレームの内周とワークの外周との間の拡張テープを硬化させることができる。したがって、ワークの強度が高い場合であっても外力付与工程においてワークに効果的に応力を加えることができ、他の工程に影響を与えずに外力付与工程による分割を円滑に行うことができる。
【００１０】
また、冷却工程では拡張テープ全体を冷却することにより、拡張テープ全体の硬度が高くなり、粘着テープのうち破断された分割予定ラインに貼着されている部分も伸びにくくなるため、そのときにまだ破断されていない分割予定ラインに応力がかかりやすくなり、分割をより円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）はワークが拡張テープを介してフレームに支持された構成のワークユニットを示す斜視図であり、（Ｂ）はワークユニットを略示的に示す断面図である。
【図２】ワークに改質層を形成する状態を略示的に示す断面図である。
【図３】テープ拡張装置を示す分解斜視図である。
【図４】テープ拡張装置の外観を示す斜視図である。
【図５】本発明を工程別に略示的に示す断面図であり、（Ａ）はフレーム支持部にフレームを載置した状態、（Ｂ）はフレーム支持部とフレーム押さえ部とでフレームを挟持した状態、（Ｃ）は、拡張テープの非貼着部を冷却する状態、（Ｄ）はテープを拡張する状態を示す。
【図６】拡張テープ全体を冷却する状態を略示的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）加工工程
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すフレーム１は、中央部に開口部１０を有する環状に形成されており、フレーム１の裏面１１には高分子材で形成され伸縮可能な拡張テープ２が貼着されている。フレーム１に形成された開口部１０は、拡張テープ２によって塞がれており、開口部１０において拡張テープ２にワーク３の裏面３０が貼着されている。裏面３０は、金属膜となっている。このように、ワーク３が拡張テープ２を介してフレーム１と一体化して保持され、全体としてワークユニット４が構成されている。
【００１３】
ワーク３は特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素、シリコンカーバイド等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバー等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。また、ワーク３の表面３１には、図示していないが、縦横に分割予定ラインが設定されており、分割予定ラインに沿って破断することにより、個々のチップに分割することができる。
【００１４】
ワークユニット４においては、拡張テープ２のうちフレーム１の内周１２とワーク３の外周３２との間の部分が、フレーム１及びワーク３が貼着されていない部分である非貼着部２０が構成される。また、非貼着部２０の内周側には、拡張テープ２のうちワーク３が貼着された部分であるワーク貼着部２１が構成される。
【００１５】
ワークユニット４は、例えば図２に示すように、レーザ加工装置５の保持テーブル５０に保持される。そして、レーザ加工装置５のレーザ照射部５１と保持テーブル５０とを水平方向に相対移動させながら、レーザ照射部５１からレーザビーム５１ａを出射して分割予定ラインに沿ってワーク３の内部に集光することにより、すべての分割予定ラインに沿って改質層３３を形成する。この改質層３３は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。例えば、（ア）溶融処理領域、（イ）クラック領域、絶縁破壊領域、（ウ）屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。
【００１６】
なお、加工工程では、レーザ加工以外の方法を用いることもできる、例えば、切削ブレードをワーク３の表面３１側から分割予定ラインに沿って切り込ませることにより、ワーク３の裏面３０側に不完全切断部を残すように切削してもよい。
【００１７】
（２）保持工程
図３に示すテープ拡張装置６は、ワークユニット４を保持する保持ユニット６０と、保持ユニット６０との間でフレーム１を挟持するフレーム押さえ部６１と、保持ユニット６０に保持された拡張テープ２の冷却を行う冷却手段６２と、冷却手段６２を上方から覆う蓋部材６３とを備えている。
【００１８】
図３に示すように、保持ユニット６０は、円筒状に形成されワーク３を下方から支持して昇降可能であるワーク支持部６００と、ワーク支持部６００の外周側に配設され支持面６０１ａにおいてフレーム１を下方から支持するフレーム支持部６０１と、ワーク支持部６００を昇降させることによりワーク支持部６００に保持されたワーク３を昇降させるワーク昇降手段６０２と、フレーム支持部６０１を昇降させるフレーム昇降手段６０３とを備えている。保持工程においては、保持ユニット６０とフレーム押さえ部６１の間にフレーム１を保持することによりワークユニット４がテープ拡張装置６に保持されるため、保持ユニット６０とフレーム押さえ部６１とによって保持手段６４が構成される。
【００１９】
図３に示すように、冷却手段６２は、円形の基盤６２０と、基盤６２０の中心に連結され基盤６２０とともに回転可能な軸部６２１と、基盤６２０の周縁部から下方に冷風を噴出するなどして拡張テープ２を冷却する作用部６２２とから構成される。一方、フレーム押さえ部６１には、冷却手段６２を鉛直方向に挿通させるための貫通孔６１０が形成されている。
【００２０】
ワーク支持部６００の外径はフレーム支持部６０１及びフレーム押さえ部６０２の内径より小さく形成されており、ワーク支持部６００の外周とフレーム支持部６０１及びフレーム押さえ部６０２の内周との間には隙間が形成されている。
【００２１】
フレーム昇降手段６０３は、少なくとも３つ（図示の例では４つ）のエアシリンダによって構成されており、シリンダチューブ６０３ａとピストンロッド６０３ｂとから構成されている。ピストンロッド６０３ｂの上端がフレーム支持部６０１の下面に固定されており、ピストンロッド６０３ｂの昇降によりフレーム支持部６０１を昇降させる構成となっている。
【００２２】
図３に示した保持ユニット６０は、図４に示すように、筐体６５に収容される。筐体６５の側面には開閉扉６５０が配設されており、開閉扉６５０を開けた状態では、図１に示したワークユニット４を筐体６５に対して搬出入することができる。また、図３に示した冷却手段６２は、蓋部材６３の内側に収容される。
【００２３】
保持工程においては、図５（Ａ）に示すように、最初に、フレーム支持部６０１の支持面６０１ａにフレーム１を載置する。そして、フレーム昇降手段６０２による制御の下でフレーム支持部６０１を上昇させることにより、図５（Ｂ）に示すように、フレーム支持部６０１とフレーム押さえ部６１とでフレーム３を挟持し、ワークユニット４を保持ユニット６０において保持する。このとき、冷却手段６２の作用部６２２の下方に拡張テープ２の非貼着部２０が位置する。また、ワーク支持部６００の上端は、フレーム支持部６０１の支持面６０１ａよりも低い位置にある。
【００２４】
（３）冷却工程
次に、図５（Ｃ）に示すように、冷却手段６２を降下させ、作用部６２２が非貼着部２０、すなわち、拡張テープ２のうち少なくともフレーム１の内周１２とワーク３の外周３２との間に対応する部分を冷却する。そうすると、拡張テープ２は高分子材により形成されているため、冷却により硬化する。拡張テープ２は、１０〜−１５℃に冷却することが好ましく、さらに好ましくは５〜−５℃に冷却することが好ましい。
【００２５】
（４）外力付与工程
次に、フレーム支持部６０１とフレーム押さえ部６１とでフレーム３を挟持した状態で、図５（Ｄ）に示すように、ワーク昇降手段６０２がワーク支持部６００を上昇させる。そうすると、ワーク３がフレーム１に対してワーク３の表面３１と垂直な方向に相対的に移動し、拡張テープ２が開口部１０の中心を中心として面方向に放射状に拡張される。このように、ワーク昇降手段６０２は、拡張テープ２を拡張する拡張手段として機能する。
【００２６】
こうして拡張テープ２が面方向に拡張されることにより、拡張テープ２に貼着されたワーク３に対しても面方向の外力が与えられ、その外力が図２に示した改質層３３に伝わり、分割予定ラインに沿ってワークＷが破断され、個々のチップ３４に分割される。また、チップ３４に分割された後も、ワーク支持部６００をさらに上昇させることにより、複数のチップ間の間隔を所望の距離に拡張することができる。
【００２７】
外力付与工程の前に、冷却工程において拡張テープ２の少なくとも非貼着部２０を冷却し硬化させているため、拡張テープ２の拡張時には、ワーク３が貼着されたワーク貼着部２１は、非貼着部２０よりも伸張しにくい。したがって、改質層３３に対して効果的に応力を与えることができ、ワーク３の強度が高い場合でも、拡張テープ２の拡張による分割が可能となる。
【００２８】
なお、冷却工程においては拡張テープ２の非貼着部２０を冷却することとしたが、拡張テープ２の全体を冷却し、全体の硬度を高くするようにしてもよい。この場合は、例えば、図６に示すように、密閉された箱体６６の中にテープ拡張装置６を収容する。そして、箱体６６の内部に冷気を送り込むための冷気導入部６７を箱体６６に連結する。そして、冷却工程では、冷気導入部６７から箱体６６に向けて矢印Ａの方向に冷気を送り込み、箱体６６の内部を冷却することにより、拡張テープ２の全体を冷却する。そしてその後、外力付与工程を遂行することにより、ワーク３を個々のチップ３４に分割する。
【００２９】
冷却工程において拡張テープ２の全体を冷却した後に、外力付与工程において、箱体６５に収容されたワークユニット４の拡張テープ２を面方向に伸張させると、拡張テープ２の全体の硬度が高くなっているため、非貼着部２０が伸張しにくいことに加え、拡張テープ２のうち破断された分割予定ラインに貼着されている部分も伸びにくくなるため、そのときにまだ破断されていない分割予定ラインに応力がかかりやすくなり、分割をより円滑に行うことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１：フレーム  １０：開口部  １１：裏面  １２：内周
２：拡張テープ  ２０：非貼着部  ２１：ワーク貼着部
３：ワーク  ３０：裏面  ３１：表面  ３２：外周  ３３：改質層  ３４：チップ
４：ワークユニット
５：レーザ加工装置  ５０：保持テーブル  ５１：レーザ照射部  ５１ａ：レーザビーム
６：テープ拡張装置
６０：保持ユニット  ６００：ワーク支持部  ６０１：フレーム支持部
６０２：ワーク昇降手段
６０３：フレーム昇降手段  ６０３ａ：シリンダチューブ  ６０３ｂ：ピストンロッド
６１：フレーム押さえ部  ６１０：貫通孔
６２：冷却手段  ６２０：基盤  ６２１：軸部  ６２２：作用部
６３：蓋部材  ６４：保持手段
６５：筐体  ６５０：開閉扉
６６：箱体  ６７：冷気導入部
【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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