JP2011243804A

JP2011243804A - 板状物の分割装置

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Publication number: JP2011243804A
Application number: JP2010115543A
Authority: JP
Inventors: Riki Aikawa; 力相川; Hiroto Yoshida; 博斗吉田
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2011-12-01
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Also published as: JP5508133B2; CN102248608B; CN102248608A

Abstract

【課題】破断起点が形成された分割予定ラインに沿って正確に確実で効率よく分割ができる板状物の分割装置。
【解決手段】分割予定ラインに沿って破断起点が形成された板状物を、環状のフレーム１３の内側開口部を覆い、外周部が装着された粘着テープ１４の表面に貼着した状態で分割予定ラインに沿って分割する板状物の分割装置で、内側に開口を備えたフレーム保持手段５と、フレームに装着された粘着テープの裏面に作用する案内面６１１を備えた第１の支持部材６１と、第１の支持部材を粘着テープの裏面に作用する作用位置と退避位置に第１の位置付機構６２を備え、保持された板状物の上面に作用する案内面と案内面の縁辺６１１ａから下方に向けて傾斜する押圧面とを備えた第２の支持部材７１を板状物の上面に作用する作用位置と退避位置に第２の位置付機構７２を備え、フレーム保持手段を案内面の縁辺７１１ａに対し直交方向に相対移動する移動手段を具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の板状物を所定の分割予定ラインに沿って分割するための板状物の分割装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って分割することにより個々の半導体デバイスを製造している。

また、光デバイス製造工程においては、サファイア基板や炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスを形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハを分割予定ラインに沿って分割することにより個々の光デバイスを製造している。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法が試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って破断起点となる変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下した分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、ウエーハを分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）

また、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハを分割する方法として、ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射することにより破断起点となるレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）

上述したように分割予定ラインに沿って破断起点となる変質層やレーザー加工溝が連続的に形成されたウエーハの分割予定ラインに沿って外力を付与し、ウエーハを個々のデバイスに分割する方法として、ウエーハが貼着された粘着テープを拡張してウエーハに引っ張り力を付与することにより、ウエーハを個々のデバイスに分割する技術が提案されている。（例えば、特許文献３参照。）

しかるに、ウエーハが貼着された粘着テープを拡張してウエーハに引張力を付与する方法は、ウエーハが貼着された粘着テープを拡張するとウエーハには放射状に引っ張り力が作用するため、格子状に形成された分割予定ラインに対してランダムな方向に引張力が作用することになるので、ウエーハは不規則に分割され、分割されない未分割領域が残存するという問題がある。

上記問題を解消するために、ウエーハの一方の面に貼着した粘着テープを保持するテープ保持手段と、該テープ保持手段に粘着テープを介して支持されたウエーハを、分割予定ラインの両側において粘着テープを介して吸引保持する第１の吸引保持部材および第２の吸引保持部材と、該第１の吸引保持部材と該第２の吸引保持部材を互いに離反する方向に移動せしめる移動手段とを具備し、第１の吸引保持部材と第２の吸引保持部材を互いに離反する方向に移動することにより、分割予定ラインと直交する方向に引張力を作用せしめてウエーハを破断起点が形成された分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割装置が下記特許文献４に開示されている。

特許第３４０８８０５号特開平１０−３０５４２０号公報特開２００５−１２９６０７号公報特開２００６−４０９８８号公報

而して、上記特許文献４に開示されたウエーハの分割装置は、ウエーハを破断起点が形成された分割予定ラインに沿って正確且つ確実に分割することができるが、破断起点が形成された分割予定ライン毎に分割作業を実施しなければならず、分割に時間を要し生産性が悪いという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、分割予定ラインに沿って破断起点が形成されたウエーハ等の板状物を、分割予定ラインに沿って正確且つ確実で効率よく分割することができる板状物の分割装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に平行に形成された分割予定ラインに沿って破断起点が形成された板状物を、環状のフレームの内側開口部を覆うように外周部が装着された粘着テープの表面に貼着した状態で分割予定ラインに沿って分割する板状物の分割装置において、
環状のフレームを保持する保持面と該保持面の内側に環状のフレームの内側開口部と対応する開口を備えたフレーム保持手段と、
板状物の幅より長く形成され該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに装着された粘着テープの裏面に作用する案内面を備えた第１の支持部材と、該第１の支持部材を該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに装着された粘着テープの裏面に作用せしめる作用位置と該作用位置から退避する退避位置に位置付ける第１の位置付機構とを備えた第１の板状物支持手段と、
板状物の幅より長く形成され該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物の上面に作用する案内面と該案内面の縁辺から下方に向けて傾斜する押圧面とを備えた第２の支持部材と、該第２の支持部材を該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物の上面に作用せしめる作用位置と該作用位置から退避する退避位置に位置付ける第２の位置付機構とを備えた第２の板状物支持手段と、
該フレーム保持手段と該第１の板状物支持手段および該第２の板状物支持手段とを該案内面の縁辺に対して直交する方向に相対移動し、該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物を該第２の支持部材の押圧面に作用せしめる移動手段と、を具備している、
ことを特徴とする板状物の分割装置が提供される。

上記フレーム保持手段を環状のフレームを保持する保持面に対して垂直な軸を中心として回動する回動手段を備えており、上記フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物の分割予定ラインを検出するための検出手段を具備している。

本発明による板状物の分割装置は上記のように構成されているので、フレーム保持手段と第１の板状物支持手段および第２の板状物支持手段とを上記案内面の縁辺に対して直交する方向に相対移動する移動手段を作動することにより、フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物を第２の支持部材の押圧面に作用して曲げ荷重を発生させ、板状物を破断起点が形成された分割予定ラインに沿って破断するので、板状物を複数の分割予定ラインに沿って連続的に効率よく破断することができる。

本発明に従って構成された板状物の分割装置の斜視図。図1に示す板状物の分割装置を構成する第１の板状物支持手段および第２の板状物支持手段を拡大して示す断面図。図２に示す第１の板状物支持手段を構成する第１の支持部材と第２の板状物支持手段を構成する第２の支持部材を拡大して示す側面図。図1に示す板状物の分割装置によって実施するアライメント工程と支持材位置付け工程および破断工程を示す説明図。被加工物である板状物としての光デバイスウエーハの斜視図。図５に示す光デバイスウエーハの表面に光デバイスを保護するための保護部材を貼着する保護部材貼着工程の説明図。図５に示す光デバイスウエーハに分割予定ラインに沿って破断起点を形成するためのレーザー加工装置の要部斜視図。図７に示すレーザー加工装置によって図５に示す光デバイスウエーハに破断起点となる変質層を形成する変質層形成工程の説明図。図７に示すレーザー加工装置によって図５に示す光デバイスウエーハに破断起点となるレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成工程の説明図。破断起点が形成された光デバイスウエーハを環状のフレームに装着された粘着テープの表面に貼着した状態を示す斜視図。

以下、本発明に従って構成された板状物の分割装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、被加工物である表面に平行に形成された分割予定ラインに沿って破断起点が形成された板状物について、図５乃至図９を参照して説明する。
図５には、本発明による板状物の分割装置によって分割される板状物としての光デバイスウエーハの斜視図が示されている。図５に示す光デバイスウエーハ１０は、例えば厚みが１００μmのサファイアウエーハからなっており、表面１０ａには平行な複数の分割予定ライン１０１が格子状に形成されている。そして、光デバイスウエーハ１０の表面１０aには、格子状に形成された複数の分割予定ライン１０１によって区画された複数の領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイス１０２が形成されている。

次に、上記板状物としての光デバイスウエーハ１０に分割予定ラインに沿って破断起点を形成する方法について説明する。
光デバイスウエーハ１０に分割予定ラインに沿って破断起点を形成するには、光デバイス１０２を保護するために、図６に示すように光デバイスウエーハ１０の表面１０aに保護部材としての保護テープ１１を貼着する（保護部材貼着工程）。なお、保護テープ１１は、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さ５μｍ程度塗布されている。

上述した保護部材貼着工程を実施することにより光デバイスウエーハ１０の表面１０ａに保護テープ１１を貼着したならば、光デバイスウエーハ１０に分割予定ライン１０１に沿って破断起点となる破断起点形成工程を実施する。この破断起点形成工程は、図７に示すレーザー加工装置１２を用いて実施する。図７に示すレーザー加工装置１２は、被加工物を保持するチャックテーブル１２１と、該チャックテーブル１２１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段１２２と、チャックテーブル１２１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段１２３を具備している。チャックテーブル１２１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図７において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図７において矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。

上記レーザー光線照射手段１２２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング１２２aを含んでいる。ケーシング１２２a内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング１２２aの先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器１２２ｂが装着されている。なお、レーザー光線照射手段１２２は、集光器１２２bによって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。

上記レーザー光線照射手段１２２を構成するケーシング１２２aの先端部に装着された撮像手段１２３は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

上述したレーザー加工装置１２を用いて、上記光デバイスウエーハ１０に分割予定ライン１０１に沿って破断起点を形成する第１の実施形態について、図７および図８を参照して説明する。
破断起点を形成する第１の実施形態は、光デバイスウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線を光デバイスウエーハ１０の内部に集光点を合わせて分割予定ライン１０１に沿って照射し、光デバイスウエーハ１０の内部に分割予定ライン１０１に沿って破断起点としての変質層を形成する。

光デバイスウエーハ１０の内部に分割予定ライン１０１に沿って破断起点としての変質層を形成する破断起点形成工程を実施するには、先ず、上述した図７に示すレーザー加工装置１２のチャックテーブル１２１上に光デバイスウエーハ１０の表面に貼着された保護テープ１１側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、保護テープ１１を介して光デバイスウエーハ１０をチャックテーブル１２１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル１２１に保持された光デバイスウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。このようにして、光デバイスウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル１２１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段１２３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル１２１が撮像手段１２３の直下に位置付けられると、撮像手段１２３および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段１２３および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ１０の所定方向に形成されている分割予定ライン１０１と、該分割予定ライン１０２に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bとの位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、光デバイスウエーハ１０に上記所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、光デバイスウエーハ１０における分割予定ライン１０１が形成されている表面は下側に位置しているが、光デバイスウエーハ１０を構成するサファイアウエーハは透明体であるため、裏面１０ｂ側から分割予定ライン１０１を撮像することができる。

以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、図８の（ａ）で示すようにチャックテーブル１２１をレーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bが位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン１０１の一端（図８の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bの直下に位置付ける。そして、集光器１２２bから照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを光デバイスウエーハ１０の厚み方向中間部に合わせる。次に、レーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bから光デバイスウエーハ１０に対して透過性を有する波長（例えば１０６４ｎｍ）のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル１２１を図８の（ａ）において矢印Ｘ１で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図８の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bの照射位置に分割予定ライン１０１の他端（図８の（b）において右端）が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル１２１の移動を停止する。この結果、光デバイスウエーハ１０には、図８の（b）および(c)に示すように内部に分割予定ライン１０１に沿って連続した破断起点としての変質層１０５が形成される（変質層形成工程）。以上のようにして、光デバイスウエーハ１０の所定方向に延在する全ての分割予定ライン１０１に沿って上記変質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル１２１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に形成された各分割予定ライン１０１に沿って上記変質層形成工程を実施する。

次に、上記光デバイスウエーハ１０に分割予定ラインに沿って破断起点を形成する第２の実施形態について図９を参照して説明する。
破断起点を形成する第２の実施形態は、光デバイスウエーハ１０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を光デバイスウエーハ１０の表面または裏面側から分割予定ライン１０１に沿って照射し、光デバイスウエーハ１０の表面または裏面に破断起点となるレーザー加工溝を形成する。
なお、図９に示す破断起点を形成する第２の実施形態は、上記図７に示すレーザー加工装置１２と実質的に同様のレーザー加工装置によって実施するので、同一部材には同一符号を付して説明する。

図９に示す破断起点を形成する第２の実施形態においては、上記図７に示すレーザー加工装置１２のチャックテーブル１２１上に光デバイスウエーハ１０の裏面１０b側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、光デバイスウエーハ１０をチャックテーブル１２１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル１２１に保持された光デバイスウエーハ１０は、表面１０aが上側となる。

上述したウエーハ保持工程を実施したならば、上述したアライメント工程を実施する。次に、図９の（ａ）で示すようにチャックテーブル１２１をレーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bが位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン１０１の一端（図９の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bの直下に位置付ける。そして、レーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bから照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを光デバイスウエーハ１０の上面（表面１０a）付近に合わせる。次に、集光器１２２bから光デバイスウエーハ１０に対して吸収性を有する波長（例えば３５５ｎｍ）のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル１２１を図９の（ａ）において矢印Ｘ１で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図９の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段１２２の集光器１２２bの照射位置に分割予定ライン１０１の他端（図９の（b）において右端）が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル１２１の移動を停止する。この結果、光デバイスウエーハ１０の表面１０aには、図９の（b）および(c)に示すように分割予定ライン１０１に沿って連続した破断起点としてのレーザー加工溝１０６が形成される（レーザー加工溝形成工程）。以上のようにして、光デバイスウエーハ１０の所定方向に延在する全ての分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施したならば、チャックテーブル１２１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に形成された各分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工溝形成工程を実施する。

上述したように分割予定ライン１０１に沿って破断起点となる変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成された光デバイスウエーハ１０は、図１０に示すように環状のフレーム１３の内側開口部１３aを覆うように外周部が装着された粘着テープ１４の表面に光デバイスウエーハ１０の裏面１０bを貼着する（ウエーハ支持工程）。なお、上記図８に示す変質層形成工程が実施された光デバイスウエーハにおいては、表面１０aに貼着されている保護テープ１１を剥離する。
以上、光デバイスウエーハ１０に分割予定ラインに沿って形成する破断起点として変質層１０５およびレーザー加工溝１０６について説明したが、破断起点としてはポイントスクライバーによって形成するスクライブラインや切削ブレードによって形成する切削溝でもよい。

次に、上述したように分割予定ライン１０１に沿って破断起点となる変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成された板状物としての光デバイスウエーハ１０を、環状のフレーム１３の内側開口部を覆うように外周部が装着された粘着テープ１４の表面に貼着した状態で分割予定ラインに沿って分割する板状物の分割装置について説明する。

図１には本発明に従って構成された板状物の分割装置の斜視図が示されている。図示の実施形態における板状物の分割装置は、基台２と、該基台２上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された移動テーブル３を具備している。基台２は矩形状に形成され、その上面には矢印Ｙで示す方向に２本の案内レール２１、２１が互いに平行に配設されている。この２本の案内レール２１、２１上に移動テーブル３が移動可能に配設されている。移動テーブル３の下面には上記２本の案内レール２１、２１と対応する２本の被案内溝３１、３１が形成されており、この被案内溝３１、３１を案内レール２１、２１に嵌合することにより、移動テーブル３は案内レール２１、２１に沿って移動可能に構成される。

上記移動テーブル３上には円板状の回動テーブル４が回動可能に配設され、該回動テーブル４上に上記環状のフレーム１３を保持するフレーム保持手段５が配設されている。フレーム保持手段５は、矩形状に形成されたフレーム保持部材５１と、該フレーム保持部材５１を回動テーブル４上に支持する４本の支持脚５２を備えている。フレーム保持部材５１は、上面に上記環状のフレーム１３を保持する保持面５１１と、該保持面５１１の内側に環状のフレーム１３の内側開口部１３aと対応する開口５１２を備えている。このように構成されたフレーム保持部材５１の外周部には、環状のフレーム１３を固定するための４個のクランプ５３が配設されている。なお、上記回動テーブル４は、フレーム保持手段５の保持面５１１に対して垂直な軸（図示せず）を中心とし回動可能に構成されている。

図示の実施形態における板状物の分割装置は、上記フレーム保持手段５が配設された回動テーブル４を回動せしめる回動手段４０を具備している。この回動手段４０は、上記移動テーブル３に配設されたパルスモータ４１と、該パルスモータ４１の回転軸に装着されたプーリ４２と、該プーリ４２と回動テーブル４の外周面に捲回された無端ベルト４３とからなっている。このように構成された回動手段４０は、パルスモータ４１を駆動することにより、プーリ４２および無端ベルト４３を介してフレーム保持手段５が配設された回動テーブル４を回動せしめる。

図示の実施形態における板状物の分割装置は、上記フレーム保持手段５の移動経路に配設された第１の板状物支持手段６および第２の板状物支持手段７を具備している。この第１の板状物支持手段６と第２の板状物支持手段７は、基台２上に配設された支持基台２０に上下方向に所定の間隔を持って設けられた第１の支持基板２１と第２の支持基板２２に配設されている。第１の板状物支持手段６と第２の板状物支持手段７について、図２および図３を参照して説明する。

第１の板状物支持手段６は、上記第１の支持基板２１の上側に配設され上記フレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に装着された粘着テープ１４の裏面に作用する第１の支持部材６１を具備している。第１の支持部材６１は、上記板状物としての光デバイスウエーハ１０の幅（直径）より長い長さ(L)を有し、長手方向が矢印Yで示す方向と直交する矢印Xで示す方向に沿って配設されており、上面は環状のフレーム１３に装着された粘着テープ１４の裏面に作用する案内面６１１として機能する。このように形成された第１の支持部材６１の下面には長手方向に間隔を置いて２本の案内ピン６１２、６１２が設けられている。この案内ピン６１２、６１２が第１の支持基板２１に形成された上下方向に貫通する２個の案内穴２１１、２１１に嵌挿することにより、第１の支持部材６１は２個の案内穴２１１、２１１に沿って上下方向に移動可能に構成される。

図示の実施形態における第１の板状物支持手段６は、第１の支持部材６１の案内面６１１をフレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に装着された粘着テープ１４の裏面に作用せしめる作用位置と該作用位置から退避する退避位置に位置付ける第１の位置付機構６２を具備している。第１の位置付機構６２は、第１の支持基板２１の下面に取り付けられたパルスモータ６２１と、該パルスモータ６２１の駆動軸に連結された雄ネジロッド６２２とからなっており、該雄ネジロッド６２２が第１の支持基板２１に設けられた挿通穴２１２を挿通して第１の支持部材６１に形成された雌ネジ穴６１３に螺合される。このように構成された第１の位置付機構６２は、パルスモータ６２１を一方向に回転すると雄ネジロッド６２２が螺合された第１の支持部材６１が上方に移動して上記作用位置に位置付け、パルスモータ６２１を他方向に回転すると雄ネジロッド６２２が螺合された第１の支持部材６１が下方に移動して上記退避位置に位置付ける。

また、第２の板状物支持手段７は、上記第２の支持基板２２の下側に上記第１の支持部材６１と対向して配設され上記フレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持された板状物の上面に作用する第２の支持部材７１を具備している。第２の支持部材７１は、上記第１の支持部材６１と同様に板状物としての光デバイスウエーハ１０の幅（直径）より長い長さ(L)を有し、長手方向が矢印Yで示す方向と直交する矢印Xで示す方向に沿って配設されており、下面は板状物としての光デバイスウエーハ１０の上面に作用する案内面７１１として機能する。また、第２の支持部材７１は、図３に示すように案内面７１１の縁辺７１１aから下方に向けて傾斜する押圧面７１０を備えている。この押圧面７１０の傾斜角(α)は、図示の実施形態においては２０度に設定されている。また、押圧面７１０の起点である案内面７１１の縁辺７１１aと上記第１の支持部材６１の案内面６１１の縁辺６１１aとは間隔(S)が設定されている。この間隔(S)は、上記光デバイスウエーハ１０の分割予定ライン１０１の間隔(d)以上で該間隔(d)の１．２倍未満（d≦S＜１．２d）に設定されている。なお、間隔(S)は、光デバイスウエーハ１０の分割予定ライン１０１の間隔(d)より僅かに大きい間隔に設定されることが望ましい。このように形成された第２の支持部材７１の上面には長手方向に間隔を置いて２本の案内ピン７１２、７１２が設けられている。この案内ピン７１２、７１２が第２の支持基板２２に形成された上下方向に貫通する２個の案内穴２２１、２２１に嵌挿することにより、第１の支持部材７１は２個の案内穴２２１、２２１に沿って上下方向に移動可能に構成される。

図示の実施形態における第２の板状物支持手段７は、第２の支持部材７１の案内面７１１を上記フレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持された板状物の上面に作用せしめる作用位置と該作用位置から退避する退避位置に位置付ける第２の位置付機構７２を具備している。第２の位置付機構７２は、第２の支持基板２２の上面に取り付けられたパルスモータ７２１と、該パルスモータ７２１の駆動軸に連結された雄ネジロッド７２２とからなっており、該雄ネジロッド７２２が第２の支持基板２２に設けられた挿通穴２２２を挿通して第２の支持部材７１に形成された雌ネジ穴７１３に螺合される。このように構成された第２の位置付機構７２は、パルスモータ７２１を一方向に回転すると雄ネジロッド７２２が螺合された第２の支持部材７１が下方に移動して上記作用位置に位置付け、パルスモータ７２１を他方向に回転すると雄ネジロッド７２２が螺合された第２の支持部材７１が上方に移動して上記退避位置に位置付ける。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における板状物の分割装置は、フレーム保持手段５と第１の板状物支持手段６および第２の板状物支持手段７とを上記第１の支持部材６１の案内面６１１の縁辺６１１aおよび上記第２の支持部材７１案内面７１１の縁辺７１１aに対して直交する方向（矢印Yで示す方向）に相対移動し、フレーム保持手段５に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持された板状物を第２の支持部材７１の押圧面７１０に作用せしめる移動手段８を具備している。移動手段８は、上記２本の案内レール２１、２１の間に平行に配設された雄ネジロッド８１と、該雄ネジロッド８１を回転駆動するための電動モータ８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド８１は、その一端が上記基台２上に設けられた支持基台２０に配設された軸受８３に回転自在に支持されており、その他端が上記電動モータ８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド８１は、移動テーブル３の中央部下面に突出して設けられた雌ネジブロック３２に形成された貫通雌ネジ穴３２aに螺合されている。従って、電動モータ８２によって雄ネジロッド８１を正転および逆転駆動することにより、フレーム保持手段５を回動テーブル４を介して支持する移動テーブル３は案内レール２１、２１に沿って矢印Yで示す方向に移動せしめられる。

図示の実施形態における板状物の分割装置は、上記フレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持された光デバイスウエーハ１０の分割予定ライン１０１を検出するための検出手段９を具備している。検出手段９は、基台２に配設されたＬ字状の支持柱９１に取り付けられている。この検出手段９は、光学系および撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、上記フレーム保持手段５の上方位置に配置されている。このように構成された検出手段９は、上記フレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持された光デバイスウエーハ１０の分割予定ライン１０１を撮像し、これを電気信号に変換して図示しない制御手段に送る。

図示の実施形態における板状物の分割装置は以上のように構成されており、以下その作用について、主に図４を参照して説明する。
上述したように分割予定ライン１０１に沿って破断起点となる変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成された板状物としての光デバイスウエーハ１０を粘着テープ１４を介して支持する環状のフレーム１３を、図４の(a)に示すようにフレーム保持手段５のフレーム保持部材５１の保持面５１１上に載置し、クランプ５３によってフレーム保持部材５１に固定する（フレーム保持工程）。このようにして、フレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に光デバイスウエーハ１０を粘着テープ１４を介して支持する環状のフレーム１３を保持したならば、検出手段９を作動して環状のフレーム１３に装着された粘着テープ１４に貼着されている光デバイスウエーハ１０に形成された分割予定ライン１０１を撮像し、所定の方向に形成された分割予定ライン１０１が矢印Yで示す方向と直交する方向（第１の支持部材６１の案内面６１１の縁辺６１１aおよび第２の支持部材７１案内面７１１の縁辺７１１aと平行な方向）に位置付けられているか否かのアライメントを実施する（アライメント工程）。もし、所定の方向に形成された分割予定ライン１０１が矢印Yで示す方向と直交する方向に位置付けられていない場合には、回動手段４０を作動して回動テーブル４を回動し、光デバイスウエーハ１０に所定の方向に形成された分割予定ライン１０１が矢印Yで示す方向と直交する方向（図１において矢印Ｘで示す方向）になるように位置付ける。

次に、移動手段８を作動して移動テーブル３を矢印Ｙで示す方向に移動し、図４の（b）に示すように移動テーブル３に回動テーブル４を介して配設されたフレーム保持手段５に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持されている光デバイスウエーハ１０の右端部を第１の板状物支持手段６と第２の板状物支持手段７との間に位置付ける。そして、上記第１の位置付機構６２を作動して第１の板状物支持手段６を構成する第１の支持部材６１の案内面６１１をフレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に装着された粘着テープ１４の裏面に作用せしめる作用位置に位置付ける。また、上記第２の位置付機構７２を作動して第２の板状物支持手段７を構成する第２の支持部材７１の案内面７１１を上記フレーム保持手段５のフレーム保持部材５１に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持された光デバイスウエーハ１０の上面に作用せしめる作用位置に位置付ける（支持部材位置付け工程）。このようにして、第１の支持部材６１および第２の支持部材７１をそれぞれ作用位置に位置付けることにより、粘着テープ１４および光デバイスウエーハ１０は第１の支持部材６１の案内面６１１と第２の支持部材７１の案内面７１１に僅かな隙間（例えば０．１mm）をもって案内されつつ矢印Yで示す方向に移動することができる。

上述したように支持部材位置付け工程を実施したならば、移動手段８を作動して移動テーブル３を図４の（b）において矢印Ｙ1で示す方向に移動する。このようにして、フレーム移動テーブル３を図４の（b）において矢印Ｙ1で示す方向に移動すると、移動テーブル３に回動テーブル４を介して配設されたフレーム保持手段５に保持された環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持されている光デバイスウエーハ１０の右端が第２の支持部材７１の押圧面７１０に当接し、光デバイスウエーハ１０の右端部には下方に向けて曲げ荷重が作用せしめられる。このとき、図４の（c）に示すように光デバイスウエーハ１０の分割予定ライン１０１が第１の支持部材６１の縁辺６１aに達しており、光デバイスウエーハ１０には分割予定ライン１０１に沿って破断起点となる変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成されているので、光デバイスウエーハ１０は変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が破断の起点となって破断せしめられる。以後、移動テーブル３が図４の（b）およびに図４の（c）おいて矢印Ｙ1で示す方向に移動するに従って、光デバイスウエーハ１０は順次変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成された所定方向に形成された分割予定ライン１０１に沿って破断せしめられる（破断工程）。このように、図示の実施形態における板状物の分割装置においては、フレーム保持手段５が配設された移動テーブル３を図４の（b）およびに図４の（c）おいて矢印Ｙ1で示す方向に移動することにより、光デバイスウエーハ１０は順次変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成された所定方向に形成された分割予定ライン１０１に沿って破断せしめられるので、光デバイスウエーハ１０を分割予定ライン１０１に沿って効率よく破断することができる。

上述したように破断工程を実施したならば、第１の位置付機構６２および第２の位置付機構７２を作動して第１の板状物支持手段６を構成する第１の支持部材６１および第２の板状物支持手段７を構成する第２の支持部材７１を上記非作用位置に位置付ける。そして、移動手段８を作動して移動テーブル３を図４の（a）に示す位置に戻す。次に、回動手段４０を作動して回動テーブル４を９０度回動し、回動テーブル４上に配設されたフレーム保持手段５に環状のフレーム１３に粘着テープ１４を介して支持されている光デバイスウエーハ１０の上記所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン１０１を矢印Yで示す方向と直交する方向になるように位置付ける。そして、上述した支持部材位置付け工程および破断工程を実施することにより、光デバイスウエーハ１０を破断起点となる変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成された分割予定ライン１０１に沿って破断する。このように、光デバイスウエーハ１０を所定方向および該所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン１０１（破断起点となる変質層１０５またはレーザー加工溝１０６が形成されている）に沿って破断することにより、光デバイスウエーハ１０は個々の光デバイス１０２に分割される。

２：板状物の分割装置の基台
２０：支持基台
３：移動テーブル
４：回動テーブル
４０：回動手段
５：フレーム保持手段
５１：フレーム保持部材
６：第１の板状物支持手段
６１：第１の支持部材
６２：第１の位置付機構
７：第２の板状物支持手段
７１：第２の支持部材
７２：第２の位置付機構
８：移動手段
９：検出手段
１０：光デバイスウエーハ
１０１：分割予定ライン
１０５：変質層
１０６：レーザー加工溝
１１：保護テープ
１２：レーザー加工装置
１２１：レーザー加工装置のチャックテーブル
１２２：レーザー光線照射手段

Claims

表面に平行に形成された分割予定ラインに沿って破断起点が形成された板状物を、環状のフレームの内側開口部を覆うように外周部が装着された粘着テープの表面に貼着した状態で分割予定ラインに沿って分割する板状物の分割装置において、
環状のフレームを保持する保持面と該保持面の内側に環状のフレームの内側開口部と対応する開口を備えたフレーム保持手段と、
板状物の幅より長く形成され該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに装着された粘着テープの裏面に作用する案内面を備えた第１の支持部材と、該第１の支持部材を該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに装着された粘着テープの裏面に作用せしめる作用位置と該作用位置から退避する退避位置に位置付ける第１の位置付機構とを備えた第１の板状物支持手段と、
板状物の幅より長く形成され該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物の上面に作用する案内面と該案内面の縁辺から下方に向けて傾斜する押圧面とを備えた第２の支持部材と、該第２の支持部材を該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物の上面に作用せしめる作用位置と該作用位置から退避する退避位置に位置付ける第２の位置付機構とを備えた第２の板状物支持手段と、
該フレーム保持手段と該第１の板状物支持手段および該第２の板状物支持手段とを該案内面の縁辺に対して直交する方向に相対移動し、該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物を該第２の支持部材の押圧面に作用せしめる移動手段と、を具備している、
ことを特徴とする板状物の分割装置。
該フレーム保持手段を環状のフレームを保持する保持面に対して垂直な軸を中心として回動する回動手段を備えており、該フレーム保持手段に保持された環状のフレームに粘着テープを介して支持された板状物の分割予定ラインを検出するための検出手段を具備している、請求項１記載の板状物の分割装置。