JP2018019007A - ワーク分割装置及びワーク分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシングテープの拡張量の差による影響を受けることなくウェーハを個々のチップに円滑に分割することができるワーク分割装置及びワーク分割方法を提供する。【解決手段】ワーク分割装置１０Ａは、分割領域４Ａに第１温度を付与する低温チャックテーブル１２と、非分割領域４Ｂの一部の領域４Ｅに第１温度よりも低い第２温度を付与する低温プレート１４とを別々に設ける。これにより、分割領域４Ａと領域４Ｅとに温度差を付け、領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さに近づける、或いは領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さよりも硬くして、ダイシングテープ４をエキスパンドする。【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク分割装置及びワーク分割方法に係り、特に、分割予定ラインが予め加工された半導体ウェーハ等のワークを個々のチップに分割するワーク分割装置及びワーク分割方法に関する。

従来、半導体チップ（以下、チップと言う。）の製造にあたり、例えば、レーザ照射等によりその内部に分割予定ラインが予め加工された半導体ウェーハ（以下、ウェーハと言う。）を、分割予定ラインに沿って個々のチップに分割（個片化とも言う。）するワーク分割装置が知られている（特許文献１、２参照）。

ウェーハは、例えばＤＡＦ（Die Attach Film)又はＬＣテープ（商品名：リンテック株式会社製）等のフィルム状接着材及びチップ保護材を介してダイシングテープ（以下、拡張テープとも言う。）に貼付されており、ワーク分割装置は、ダイシングテープを拡張（以下、エキスパンドと言う。）することにより、ウェーハと上記フィルム状接着材及びチップ保護材を個々のチップに個片化する。

図１０は、ワーク分割装置にて分割されるウェーハ１が貼付されたウェーハユニット２の説明図であり、図１０（Ａ）はウェーハユニット２の斜視図、図１０（Ｂ）はウェーハユニット２の断面図である。

ウェーハユニット２は、ウェーハ１、フィルム状接着材３、ダイシングテープ４及びフレーム５から構成される。ウェーハ１は、表面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度のダイシングテープ４に、フィルム状接着材３を介して貼付され、ダイシングテープ４は、その外周部が剛性のあるリング状のフレーム５に固定されている。

ワーク分割装置において、ウェーハユニット２のフレーム５が固定され、この後、エキスパンドリングの上昇動作によってダイシングテープ４が突き上げられてエキスパンドされる。これによって、ウェーハ１が個々のチップ６に分割される。

ところで、ダイシングテープ４はヤング率が低く柔軟であり、また、フィルム状接着材３は一般に室温付近では粘性が高い。このため、ウェーハ１を個々のチップ６に円滑に分割するためには、ダイシングテープ４やフィルム状接着材３を冷却して脆性化させた状態でダイシングテープ４をエキスパンドする必要がある。

拡張テープの冷却方法としては、特許文献１に開示された雰囲気冷却方式が知られており、フィルム状接着材の冷却方式としては、特許文献２に開示された低温チャックテーブル方式が知られている。

ここで、本願明細書において、ダイシングテープ４のうち、フィルム状接着材３を介してウェーハ１が貼付された領域、つまり、ウェーハ１を分割する領域を「分割領域４Ａ」と称し、分割領域４Ａの外側に形成される領域を「非分割領域４Ｂ」と称する。この非分割領域４Ｂは、ダイシングテープ４のうちフレーム５に固定されている「固定領域４Ｃ」を除く領域である。

特許文献１には、非分割領域４Ｂに相当する部分に冷却手段を接近させて冷風により拡張テープを１０〜−１５℃に冷却する方式、又は冷気導入部からの冷気によって拡張テープを冷却する方式が開示されているが、どの方式も拡張テープを含む雰囲気を冷却して拡張テープを冷却する方式である。

これに対して、特許文献２の低温チャックテーブル方式は、ダイシングテープの分割領域４Ａに相当する部分に低温チャックテーブルを接触させて、フィルム状接着材を、ダイシングテープを介して局所的に冷却する方式である。

特開２０１２−１４６７２２号公報 特開２０１５−１６４２３３号公報

ところで、図１０に示したフィルム状接着材３は、ダイシングテープ４と比較して、一般的にヤング率が大きい。このようなヤング率の差によって、ダイシングテープ４のうちフィルム状接着材３が貼付された分割領域４Ａは、非分割領域４Ｂよりもエキスパンド時の拡張量が小さくなる傾向にある。つまり、分割領域４Ａの硬さが、フィルム状接着材３の硬さに支配され、非分割領域４Ｂよりも硬くなるからである。

そのため、特許文献１、２のワーク分割装置は、以下のような問題を有する。

特許文献１の雰囲気冷却方式は、雰囲気を冷却して拡張テープを冷却する方式なので、換言すれば、拡張テープ全体を冷却する方式なので、拡張テープの分割領域と非分割領域との拡張量の差が縮まらず、非分割領域のみが伸び易くなる。このため、拡張テープをエキスパンドしても分割領域を所望の拡張量に拡張することができず、ウェーハを個々のチップに円滑に分割することができないという問題があった。

一方、特許文献２の低温チャックテーブル冷却方式は、低温チャックテーブルによって分割領域を局所的に冷却する方式なので、特許文献１の雰囲気冷却方式よりも非分割領域が伸び易くなり、この方式もウェーハを個々のチップに円滑に分割することができないという問題があった。

また、上述したような問題は、フィルム状接着材の無いウェーハユニットであっても生じる場合がある。すなわち、分割領域の硬さはウェーハの硬さに支配されるため、ダイシングテープの分割領域と非分割領域との拡張量の差の影響によって、ウェーハを個々のチップに円滑に分割することができないという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、ダイシングテープの拡張量の差による影響を受けることなくウェーハを個々のチップに円滑に分割することができるワーク分割装置及びワーク分割方法を提供することを目的とする。

本発明のワーク分割装置は、本発明の目的を達成するために、ダイシングテープに貼付されてリング状のフレームにマウントされたウェーハを、個々のチップに分割するワーク分割装置において、ダイシングテープは、ウェーハが貼付された分割領域と、分割領域の外側に形成される非分割領域とを有し、分割領域に対して非分割領域が相対的に低温となる温度差を生じさせる温度差生成手段と、温度差生成手段によって温度差が生じたダイシングテープをエキスパンドするエキスパンド手段と、を備える。

本発明のワーク分割方法は、本発明の目的を達成するために、ダイシングテープに貼付されてリング状のフレームにマウントされたウェーハを、個々のチップに分割するワーク分割方法において、ダイシングテープは、ウェーハが貼付された分割領域と、分割領域の外側に形成される非分割領域とを有し、分割領域に対して非分割領域が相対的に低温となる温度差を生じさせる温度差生成工程と、温度差が生じたダイシングテープをエキスパンドするエキスパンド工程と、を備える。

本発明によれば、分割領域に対して非分割領域が相対的に低温となる温度差（分割領域の温度＞非分割領域の温度）を生じさせ、非分割領域の硬さを分割領域の硬さに近づける、或いは非分割領域の硬さを分割領域の硬さよりも硬くする。これにより、ダイシングテープをエキスパンドする際に、ダイシングテープの分割領域と非分割領域との拡張量の差を解消し又は縮めることができるので、ウェーハを分割するのに適した所望の拡張量とすることができる。よって、ダイシングテープの拡張量の差による影響を受けることなくウェーハを個々のチップに円滑に分割することができる。

本発明のワーク分割装置の一態様は、温度差生成手段は、分割領域に第１温度を付与する第１温度付与手段と、非分割領域に第１温度よりも低い第２温度を付与する第２温度付与手段と、を有することが好ましい。

本発明のワーク分割方法の一態様は、温度差生成工程は、分割領域に第１温度を付与し、非分割領域に第１温度よりも低い第２温度を付与することが好ましい。

本発明のワーク分割装置の一態様は、エキスパンド手段は、ダイシングテープの非分割領域を突き上げるエキスパンドリングを有し、第２温度付与手段は、非分割領域のうち、エキスパンドリングの外周部とフレームの内周部との間に位置する領域に第２温度を付与することが好ましい。

本発明のワーク分割方法の一態様は、温度差生成工程は、非分割領域のうち、ダイシングテープをエキスパンドするエキスパンドリングの外周部とフレームの内周部との間に位置する領域に第２温度を付与することが好ましい。

本発明のワーク分割装置の一態様は、温度差生成手段は、ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却手段と、ダイシングテープの非分割領域を局所的に冷却する局所冷却手段と、を有することが好ましい。

本発明のワーク分割方法の一態様は、温度差生成工程は、ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却工程と、ダイシングテープの分割領域を局所的に冷却する局所冷却工程と、を有することが好ましい。

本発明のワーク分割装置の一態様は、温度差生成手段は、ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却手段と、ダイシングテープの分割領域を局所的に加熱する局所加熱手段と、を有することが好ましい。

本発明のワーク分割方法の一態様は、温度差生成工程は、ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却工程と、ダイシングテープの分割領域を局所的に加熱する局所加熱工程と、を有することが好ましい。

本発明のワーク分割方法の一態様は、ウェーハは、ダイシングテープにフィルム状接着材を介して貼付されていることが好ましい。

本発明によれば、ダイシングテープの拡張量の差による影響を受けることなくウェーハを個々のチップに円滑に分割することができる。

第１実施形態のワーク分割装置の要部構造図 ワーク分割方法のフローチャート 図１のワーク分割装置の構成を示したブロック図 図１のワーク分割装置によってウェーハをチップ毎に分割する説明図 サブリングによってダイシングテープの拡張を保持した説明図 第２実施形態のワーク分割装置の要部構造図 第３実施形態のワーク分割装置の要部構造図 第４実施形態のワーク分割装置の要部構造図 第５実施形態のワーク分割装置の要部構造図 ウェーハユニットの構成を示した説明図

以下、添付図面に従って本発明に係るワーク分割装置及びワーク分割方法の好ましい実施形態について詳説する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲であれば、以下の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

〔第１実施形態のワーク分割装置１０Ａ〕
図１は、第１実施形態に係るワーク分割装置１０Ａの要部断面図である。

ワーク分割装置１０Ａは、温度差生成手段を構成する第１温度付与手段及び第２温度付与手段を備える。すなわち、ワーク分割装置１０Ａは、第１温度付与手段に相当する円盤状の低温チャックテーブル１２、及び第２温度付与手段に相当するリング状の低温プレート１４を備え、かつ、エキスパンド手段を構成するエキスパンドリング１６を備える。

低温チャックテーブル１２の平坦な上面１２Ａに、一例として、図１０に示したウェーハユニット２のダイシングテープ４が載置される。ウェーハユニット２は、円盤状のウェーハ１がダイシングテープ４を介してフレーム５にマウントされて構成される。また、ウェーハ１は、ＤＡＦやＬＣテープ等のフィルム状接着材３を介してダイシングテープ４に貼付される。このウェーハユニット２のダイシングテープ４のうち、低温チャックテーブル１２の上面１２Ａに載置される円形の分割領域４Ａが低温チャックテーブル１２によって冷却され、また、ダイシングテープ４のうち分割領域４Ａの外側に形成されたリング状の非分割領域４Ｂの一部の領域４Ｅが低温プレート１４の平坦な上面１４Ａに載置されて冷却される。この領域４Ｅは、エキスパンドリング１６の外周部１６Ａとフレーム５の内周部５Ａとの間のリング状の領域である。つまり、ダイシングテープ４のうち、エキスパンドリング１６の上面１６Ｂが接触するリング状の突き上げ領域４Ｄが、低温プレート１４によって冷却される領域４Ｅから除外されている。この理由については後述する。

ウェーハ１の厚さは、例えば５０μｍ程度であり、フィルム状接着材３の厚さは数μｍ〜１００μｍ程度である。また、ダイシングテープ４は、例えばＰＶＣ（polyvinyl chloride：ポリ塩化ビニール）系のテープが使用される。更に、フィルム状接着材３は、ダイシングテープ４よりもヤング率の大きい基材、例えばＰＯ（polyolefin：ポリオレフィン）系のものが使用される。

低温チャックテーブル１２は、ダイシングテープ４の分割領域４Ａを真空吸着により保持することによって、分割領域４Ａに存在するダイシングテープ４の一部、フィルム状接着材３の全体及びウェーハ１の全体に、第１温度を接触式により付与する。第１温度とは、例えば５℃以下、好ましくは５℃〜−５℃程度である。これによって、分割領域４Ａが低温チャックテーブル１２によって第１温度に冷却される。

低温チャックテーブル１２による分割領域４Ａの冷却方式としては、低温チャックテーブル１２の内部に冷媒を供給する方式があるが、ペルチェ効果を利用して低温チャックテーブル１２の上面１２Ａを氷結させる方式を採用してもよい。これにより、分割領域４Ａのみが低温チャックテーブル１２によって選択的に冷却される。

低温チャックテーブル１２によって分割領域４Ａを冷却する理由は、フィルム状接着材３を冷却して脆性化することにより、分割し易くするためである。つまり、フィルム状接着材３は室温では粘度が高く、エキスパンドリング１６でダイシングテープ４を下側から突き上げても、フィルム状接着材３はダイシングテープ４とともに伸びてしまい、分割されないからである。

低温チャックテーブル１２の直径は、ウェーハ１の直径と略等しいことが好ましい。例えば、ウェーハ１の直径が８インチサイズ(直径約２００ｍｍ)であれば、低温チャックテーブル１２の上面の直径も略８インチサイズであることが好ましい。

低温プレート１４は、その上面１４Ａにダイシングテープ４の領域４Ｅが載置されることにより、ダイシングテープ４の領域４Ｅに、第１温度よりも低い第２温度を接触式により付与する。第２温度は、例えば、第１温度よりも５℃低い温度であることが好ましい。この場合の第２温度は、０〜−１０℃程度となる。これにより、分割領域４Ａに対して領域４Ｅが相対的に低温となる温度差が生じる。

低温プレート１４による領域４Ｅの冷却方式としては、低温チャックテーブル１２と同様に、低温プレート１４の内部に冷媒を供給する方式がある。また、ペルチェ効果を利用して低温プレート１４の上面１４Ａを氷結させる方式を採用してもよい。これにより、領域４Ｅが低温プレート１４によって局所的に冷却される。

低温プレート１４によって領域４Ｅを分割領域４Ａよりも低温に冷却する理由は、領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さに近づけたり、領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さよりも硬くしたりするためである。つまり、エキスパンドリング１６からダイシングテープ４に伝達されるエキスパンド力を、領域４Ｅから分割領域４Ａに確実に伝達させて、分割領域４Ａを所望の拡張量に拡張させ、ウェーハ１を個々のチップ６に円滑に分割するためである。

ダイシングテープ４は、エキスパンドリング１６によってエキスパンドされるため、そのサイズはウェーハ１よりも当然に大きい。例えば、ウェーハ１の直径が８インチサイズであれば、ダイシングテープ４の直径は３００ｍｍ程度が好ましい。ダイシングテープ４の略中央部にウェーハ１がフィルム状接着材３を介して貼付されるが、その際のウェーハ１の外周部１Ａとフレーム５の内周部５Ａとの間の長さは５０ｍｍ程度となる。

フィルム状接着材３の直径は、ウェーハ１の直径よりも若干大きい。つまり、フィルム状接着材３は、フィルム状接着材３にウェーハ１を貼付する際のずれ量を考慮して、ウェーハ１よりも例えば直径で約１ｃｍ程度大きいものが使用される。フィルム状接着材３の外周部３Ａとフレーム５の内周部５Ａとの間の領域が非分割領域４Ｂに相当し、この非分割領域４Ｂに突き上げ領域４Ｄと領域４Ｅとが含まれる。なお、図１では、ウェーハ１とフィルム状接着材３の直径の差を誇大化して示している。

エキスパンドリング１６は、低温プレート１４の内側で、かつ低温チャックテーブル１２を包囲するように配置され、エキスパンド手段を構成するリング昇降機構１８に連結されて昇降される。また、ダイシングテープ４の突き上げ領域４Ｄを突き上げるエキスパンドリング１６の上面１６Ｂには、突き上げ領域４Ｄとの間の摩擦力を低減するためにローラ２０が回動自在に設けられている。なお、図１では、下降位置に待機しているエキスパンドリング１６が図示されている。また、エキスパンドリング１６は、アルミニウム等の熱伝導性のよい金属等で構成されるのが好ましい。

ここで、図１０に示すウェーハ１には、レーザ照射等によりその内部に分割予定ラインが格子状に予め加工されている。図１のエキスパンドリング１６は、上昇することにより下方からダイシングテープ４の突き上げ領域４Ｄを上方に突き上げて、ダイシングテープ４をエキスパンドする（図４参照）。このようにダイシングテープ４をエキスパンドすることにより、ウェーハ１が分割予定ラインに沿って分割されてウェーハ１がフィルム状接着材３とともに個々のチップ６に分割される。

図１に戻り、ウェーハユニット２のフレーム５は、フレーム固定機構２２に固定される。また、エキスパンドリング１６の外周側には、サブリング２４が設けられる。サブリング２４は、エキスパンドリング１６とともにリング昇降機構１８によって昇降される。このサブリング２４は、エキスパンドされたダイシングテープ４の拡張状態を保持し、分割された個々のチップ６の間隔を維持する機能を有する（図５参照）。

以下、図２のフローチャート及び図３のワーク分割装置１０Ａのブロック図に従って、ウェーハ１を個々のチップ６に分割するワーク分割装置１０Ａの動作を説明する。

なお、実施形態のワーク分割装置１０Ａは、エキスパンド時における分割領域４Ａと領域４Ｅとの温度差付けが重要となる。このため、ワーク分割装置１０Ａでは、図３の如く、低温チャックテーブル１２、低温プレート１４及びリング昇降機構１８が同一の制御部４０によって、温度制御の下でその動作が制御されている。すなわち、制御部４０は、低温チャックテーブル１２によって分割領域４Ａに第１温度が付与され、低温プレート１４によって領域４Ｅに第２温度が付与された際に、リング昇降機構１８を上昇させてダイシングテープ４をエキスパンドする。

まず、図２のステップＳ１００において、図１の如く、ウェーハユニット２のフレーム５をフレーム固定機構２２に固定する。これにより、ウェーハユニット２の分割領域４Ａが低温チャックテーブル１２の上面１２Ａに載置され、領域４Ｅが低温プレート１４の上面１４Ａに載置される。制御部４０は、低温チャックテーブル１２と低温プレート１４とを予め駆動し、低温チャックテーブル１２の温度を第１温度に、低温プレート１４の温度を第１温度より低い第２温度に設定する。

次に、図２のステップＳ１１０における温度差生成工程において、ウェーハユニット２の分割領域４Ａを、低温チャックテーブル１２によって真空吸着し、分割領域４Ａを低温チャックテーブル１２の上面１２Ａに確実に接触させる。このとき、低温チャックテーブル１２は第１温度に設定されているので、この接触により分割領域４Ａには第１温度である５〜−５℃程度の温度が付与され、分割領域４Ａが第１温度に冷却される。これにより、フィルム状接着材３は脆性化され、エキスパンド力を加えることにより容易に割れるようになる。

また、低温チャックテーブル１２による分割領域４Ａの冷却と同時に、領域４Ｅが低温プレート１４に接触されているので、領域４Ｅには分割領域４Ａよりも５℃低い第２温度が付与され、領域４Ｅが第２温度に冷却される。これにより、分割領域４Ａに対して領域４Ｅが、相対的に低温となる。つまり、領域４Ｅの硬さが分割領域４Ａの硬さに近づけられ、又は領域４Ｅの硬さが分割領域４Ａの硬さよりも硬くなる。

次に、図２のステップＳ１２０におけるエキスパンド工程時において、図４に示すように、リング昇降機構１８によってエキスパンドリング１６を上昇させて、ダイシングテープ４をエキスパンドし、ウェーハ１をフィルム状接着材３とともに分割する。

具体的には、低温チャックテーブル１２による分割領域４Ａの真空吸着を制御部４０が解除し、リング昇降機構１８を制御部４０が制御して、エキスパンドリング１６及びサブリング２４を上昇させる。エキスパンドリング１６の上昇は、例えば、４００ｍｍ／ｓｅｃで、１５ｍｍ上方に突き上げる。なお、このときサブリング２４はフレーム５の下方位置で停止する。このとき、ダイシングテープ４は、領域４Ｅの硬さが分割領域４Ａの硬さに近づけられ、又は領域４Ｅの硬さが分割領域４Ａの硬さよりも硬くされているので、エキスパンドリング１６からダイシングテープ４に伝達されるエキスパンド力は、領域４Ｅから突き上げ領域４Ｄを介して分割領域４Ａに確実に伝達し、分割領域４Ａが所望の拡張量に拡張する。これにより、ウェーハ１は分割予定ラインに沿って分割されていき、個々のチップ６に円滑に分割される。また、分割された個々のチップ６の間には、数μｍから１００μｍの隙間が形成されるが、フィルム状接着材３は、冷却されて脆性化しているので、フィルム状接着材３もウェーハ１とともに分割予定ラインに沿って分割される。これによりウェーハ１は、裏面にフィルム状接着材３が付いた各チップ６に円滑に分割される。

ダイシングテープ４は、エキスパンドリング１６によるエキスパンドを解除すると、その弾性によって元の形状に復元し、各チップ６の間の隙間が無くなるので、少なくとも各チップ６が存在する領域においてダイシングテープ４のエキスパンド状態を維持する必要がある。

そこで、図２のステップＳ１３０において、図５に示すように、サブリング２４を更に上昇させてフレーム５の上方位置に挿入し、拡張されたダイシングテープ４の非分割領域４Ｂを、サブリング２４とフレーム５とで挟持する。または、熱を用いてダイシングテープ４を熱収縮させエキスパンド状態を保持する方法もある。

次に、図２のステップＳ１４０において、エキスパンドリング１６を下降させ、エキスパンドリング１６によるダイシングテープ４のエキスパンドを解除する。このとき、サブリング２４は図５の位置に残置されているので、ダイシングテープ４の拡張状態は保持される。これにより、各チップ６間の隙間が広く維持されるので、フィルム状接着材３が再固着することを防止でき、また、ダイシングテープ４からのチップ６のピックアップも容易に実施することができる。以上が、制御部４０によって動作が制御されたワーク分割装置１０Ａの作用である。

上記の如く構成された第１実施形態のワーク分割装置１０Ａによれば、分割領域４Ａに第１温度を付与する低温チャックテーブル１２と、領域４Ｅに第１温度よりも低い第２温度を付与する低温プレート１４とを別々に設けているので、分割領域４Ａと領域４Ｅとに相対的な温度差（例えば５℃）を付けて、領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さに近づける、或いは領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さよりも硬くすることができる。

これにより、第１実施形態のワーク分割装置１０Ａは、エキスパンド工程時におけるダイシングテープ４の分割領域４Ａと領域４Ｅとの拡張量の差を解消し又は縮めることができるので、分割領域４Ａを所望の拡張量に拡張することができる。よって、ダイシングテープ４の拡張量の差による影響を受けることなくウェーハ１を個々のチップ６に円滑に分割することができる。

また、領域４Ｅは、エキスパンドリング１６の外周部１６Ａとフレーム５の内周部５Ａとの間の領域に設定している。すなわち、ダイシングテープ４のうち、エキスパンドリング１６が当接する突き上げ領域４Ｄを、第２温度を付与する領域４Ｅから除外している。これにより、突き上げ領域４Ｄに第２温度を付与する影響で突き上げ領域４Ｄが脆化して、エキスパンド時に破断することを防止することができる。なお、第２温度によっては非分割領域４Ｂの全領域を第２温度に冷却してもよい。つまり、突き上げ領域４Ｄも第２温度に冷却してもよい。

また、低温チャックテーブル１２は、分割領域４Ａに接触されて分割領域４Ａに第１温度を付与する部材であり、低温プレート１４は、領域４Ｅに接触されて領域４Ｅに第２温度を局所的に付与する部材である。これにより、分割領域４Ａを第１温度に、かつ領域４Ｅを第２温度に、それぞれ短時間で目標とする温度に冷却することができる。

また、一例として、低温チャックテーブル１２による第１温度を、５〜−５℃に設定し、低温プレート１４による第２温度を、第１温度よりも５℃低く設定したので、領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さに近づけたり、領域４Ｅの硬さを分割領域４Ａの硬さよりも硬くしたりすることができる。

また、他の形態として、低温プレート１４をダイシングテープ４の上方側から領域４Ｅに接触させて、領域４Ｅを第２温度に冷却するようにしてもよい。しかしながら、低温プレート１４を、ダイシングテープ４の上方側から領域４Ｅに接触させようとすると、フィルム状接着材３に低温プレート１４が接触する場合があり、この場合には、低温プレート１４がフィルム状接着材３に接着する。そして、低温プレート１４がフィルム状接着材３から剥離する際に、ダイシングテープ４が振動し、この振動によってチップクラックが発生する場合ある。第１実施形態のワーク分割装置１０Ａでは、低温プレート１４が、ダイシングテープ４の下方側から領域４Ｅに接触しているので、上述のチップクラックの発生を防止することができる。

本発明の趣旨は、分割領域４Ａに対して非分割領域４Ｂが相対的に低温となる温度差を生じさせることにある。よって、領域４Ｅを冷却し、分割領域４Ａを加熱することにより、分割領域４Ａに対して非分割領域４Ｂが相対的に低温となる温度差を生じさせることも本発明の範囲である。例えば、領域４Ｅを冷却方式によって０〜−１０℃に局所的に冷却し、この温度よりも５℃高く分割領域４Ａを加熱方式によって局所的に加熱しても同様の効果を得ることができる。

また、他の使用形態であるが、領域４Ｅを冷却し、分割領域４Ａを加熱することにより、エキスパンド時の応力が分割領域４Ａにより大きくかかるようになるので、分割予定ライン上にある金属の複合膜をエキスパンド時に分割する場合に有利となる。

具体的に説明すると、レーザ照射等によりその内部に分割予定ラインが予め加工されたウェーハ１は、ワーク分割装置１０Ａによってウェーハ１の基材であるシリコーンのみが分割される。このため、分割予定ライン上に金属の複合膜が存在している場合は、分割予定ラインの加工後においても金属の複合膜は分割されておらず、その後のエキスパンド時で分割されない場合には、製品の生産量を下げる原因になる。そこで、第１実施形態のワーク分割装置１０Ａは、領域４Ｅを冷却し、分割領域４Ａを加熱することが可能なので、エキスパンド時の応力が分割領域４Ａによりかかるようになる。これにより、より大きな応力が分割領域４Ａに働くので、金属の複合膜を確実に分割することができる。

〔第２実施形態のワーク分割装置１０Ｂ〕
図６は、第２実施形態のワーク分割装置１０Ｂの要部断面図であり、図１に示した第１実施形態のワーク分割装置１０Ａと同一又は類似の部材については、同一の符号を付すことで説明は省略する。

ワーク分割装置１０Ｂにおいて、ワーク分割装置１０Ａに対する構成の相違点は、ノズル２６から噴射される冷却エアー２８によって領域４Ｅを局所的に冷却することにより、領域４Ｅに第２温度を付与した点にある。この場合の冷却エアー２８の温度は、低温チャックテーブル１２による第１温度よりも低い第２温度に設定され、これにより、領域４Ｅが第２温度に局所的に冷却される。

また、ワーク分割装置１０Ｂでは、ダイシングテープ４の下方側から領域４Ｅに冷却エアー２８を噴射することにより、冷却エアー２８の風圧でフィルム状接着材３がダイシングテープ４から剥離することを防止している。

ワーク分割装置１０Ｂのように、接触式の低温チャックテーブル１２によって局所的に分割領域４Ａに第１温度を付与しつつ、更に非接触式の冷却エアー２８を局所的に吹き付けることにより領域４Ｅに第２温度を付与しても、ワーク分割装置１０Ａと同等の効果を得ることができる。また、ワーク分割装置１０Ａと同様に、領域４Ｅを冷却し、分割領域４Ａを加熱してもよい。

〔第３実施形態のワーク分割装置１０Ｃ〕
図７は、第３実施形態のワーク分割装置１０Ｃの要部断面図であり、図１に示した第１実施形態のワーク分割装置１０Ａ、及び図６に示した第２実施形態のワーク分割装置１０Ｂと同一又は類似の部材については、同一の符号を付して説明は省略する。

ワーク分割装置１０Ｃにおいて、ワーク分割装置１０Ｂに対する構成の相違点は、冷気噴射口３０から噴射される冷却エアー３２によってチャンバー３４の内部空気を冷却することにより、ダイシングテープ４を含む雰囲気を冷却し、ダイシングテープ４の全体に第１温度を付与した点にある。この場合の冷却エアー３２の温度は、低温チャックテーブル１２による第１温度に設定されている。ワーク分割装置１０Ｃでは、冷却エアー３２が雰囲気冷却手段に相当し、ノズル２６から局所的に吹き付けられる冷却エアー２８が局所冷却手段に相当する。また、冷却エアー３２による冷却が雰囲気冷却工程に相当し、冷却エアー２８による冷却が局所冷却工程に相当する。

ワーク分割装置１０Ｃのように、冷却エアー３２によってダイシングテープ４を含む雰囲気を冷却しつつ、更に冷却エアー２８によって領域４Ｅを局所的に冷却することにより、分割領域４Ａに第１温度を付与し、非分割領域４Ｂに第２温度を付与してもよい。これにより、分割領域４Ａに対して非分割領域４Ｂが相対的に低温となる温度差を生じさせることができるので、ワーク分割装置１０Ａ、１０Ｂと同等の効果を得ることができる。また、ワーク分割装置１０Ａ、１０Ｂと同様に、領域４Ｅを冷却し、分割領域４Ａを加熱してもよい。

〔第４実施形態のワーク分割装置１０Ｄ〕
図８は、第４実施形態のワーク分割装置１０Ｄの要部断面図であり、図１に示した第１実施形態のワーク分割装置１０Ａ、及び図７に示した第３実施形態のワーク分割装置１０Ｃと同一又は類似の部材については、同一の符号を付して説明は省略する。

ワーク分割装置１０Ｄにおいて、ワーク分割装置１０Ｃに対する構成の相違点は、低温プレート１４によって領域４Ｅを局所的に冷却することにより、領域４Ｅに第２温度を付与した点にある。ワーク分割装置１０Ｄでは、低温プレート１４が局所冷却手段に相当し、冷却エアー３２が雰囲気冷却手段に相当する。また、冷却エアー３２による冷却が雰囲気冷却工程に相当し、低温プレート１４による冷却が局所冷却工程に相当する。

ワーク分割装置１０Ｄのように、冷却エアー３２によってダイシングテープ４を含む雰囲気を冷却しつつ、更に低温プレート１４によって領域４Ｅを局所的に冷却することにより、分割領域４Ａに第１温度を付与し、領域４Ｅに第２温度を付与してもよい。これにより、分割領域４Ａに対して非分割領域４Ｂが相対的に低温となる温度差を生じさせることができるので、ワーク分割装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと同等の効果を得ることができる。また、ワーク分割装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと同様に、領域４Ｅを冷却し、分割領域４Ａを加熱してもよい。

〔第５実施形態のワーク分割装置１０Ｅ〕
図９は、第５実施形態のワーク分割装置１０Ｅの要部断面図であり、図１に示した第１実施形態のワーク分割装置１０Ａ、及び図８に示した第４実施形態のワーク分割装置１０Ｄと同一又は類似の部材については、同一の符号を付して説明は省略する。

ワーク分割装置１０Ｅにおいて、ワーク分割装置１０Ａに対する構成の相違点は、冷気噴射口３０から噴射される冷却エアー３６によってチャンバー３４の内部空気を冷却することにより、ダイシングテープ４を含む雰囲気を冷却し、ダイシングテープ４の全体に第２温度を付与した点にある。つまり、冷却エアー３６の温度が第２温度に設定されている。また、低温チャックテーブル１２に加熱手段を設け、この加熱手段によって分割領域４Ａを局所的に加熱することにより、第２温度よりも高い第１温度を付与した点にある。ワーク分割装置１０Ｅでは、冷却エアー３６が雰囲気冷却手段に相当し、低温チャックテーブル１２が局所加熱手段に相当する。また、冷却エアー３６による冷却が雰囲気冷却工程に相当し、低温チャックテーブル１２による加熱が局所加熱工程に相当する。

ワーク分割装置１０Ｅのように、冷却エアー３６によってダイシングテープ４を含む雰囲気を冷却しつつ、更に低温チャックテーブル１２によって分割領域４Ａを局所的に加熱することにより、分割領域４Ａに第１温度を付与し、領域４Ｅに第２温度を付与してもよい。これにより、分割領域４Ａに対して非分割領域４Ｂが相対的に低温となる温度差を生じさせることができるので、ワーク分割装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと同等の効果を得ることができる。

実施形態では、フィルム状接着材３を有するウェーハユニット２を分割するワーク分割装置１０Ａ〜１０Ｅを説明したが、フィルム状接着材３の無いウェーハユニット２であっても、第１温度付与手段と第２温度付与手段とによって、分割領域４Ａと領域４Ｅとに、温度差（分割領域４Ａの温度＞領域４Ｅの温度）を付けてエキスパンドする場合にも、本発明は効果的である。つまり、フィルム状接着材３の無いウェーハユニット２であっても、分割領域４Ａの硬さはウェーハ１の硬さに支配されるため、領域４Ｅよりも拡張し難いからである。上記の如く温度差を付けることにより、分割領域４Ａの拡張量が領域４Ｅの拡張量と等しくなったり、分割領域４Ａが領域４Ｅよりも拡張し易くなったりするので、ウェーハ１を円滑に分割することができる。

また、フィルム状接着材３の無いウェーハユニット２においても、分割領域４Ａと領域４Ｅとに温度差を付けるために、領域４Ｅを冷却し、分割領域４Ａを加熱してもよい。

なお、ダイシングテープ４には、テープ生成方向によるＸ−Ｙ方向の伸び方の違いが存在する。原則的には、テープ生成方向に対して平行な方向が伸び易く、直交する方向が延び難い傾向にある。このようなダイシングテープ４の伸びの特性とエキスパンドリング１６によるエキスパンド方向とを考慮して、ウェーハユニット２をワーク分割装置にセットすることにより、エキスパンド時におけるダイシングテープ４の伸びの均一性を向上させることができる。

１…ウェーハ、２…ウェーハユニット、３…フィルム状接着材、４…ダイシングテープ、４Ａ…分割領域、４Ｂ…非分割領域、４Ｃ…固定領域、４Ｄ…突き上げ領域、５…フレーム、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ…ワーク分割装置、１２…低温チャックテーブル、１４…低温プレート、１６…エキスパンドリング、１８…リング昇降機構、２０…ローラ、２２…フレーム固定機構、２４…サブリング、２６…ノズル、２８…冷却エアー、３０…冷気噴射口、３２…冷却エアー、３４…チャンバー、３６…冷却エアー、４０…制御部

Claims (11)

1. ダイシングテープに貼付されてリング状のフレームにマウントされたウェーハを、個々のチップに分割するワーク分割装置において、
   前記ダイシングテープは、前記ウェーハが貼付された分割領域と、前記分割領域の外側に形成される非分割領域とを有し、
   前記分割領域に対して前記非分割領域が相対的に低温となる温度差を生じさせる温度差生成手段と、
   前記温度差生成手段によって温度差が生じた前記ダイシングテープをエキスパンドするエキスパンド手段と、
   を備える、ワーク分割装置。
2. 前記温度差生成手段は、
   前記分割領域に第１温度を付与する第１温度付与手段と、
   前記非分割領域に前記第１温度よりも低い第２温度を付与する第２温度付与手段と、
   を有する、請求項１に記載のワーク分割装置。
3. 前記エキスパンド手段は、前記ダイシングテープの前記非分割領域を突き上げるエキスパンドリングを有し、
   前記第２温度付与手段は、前記非分割領域のうち、前記エキスパンドリングの外周部と前記フレームの内周部との間に位置する領域に前記第２温度を付与する、請求項２に記載のワーク分割装置。
4. 前記温度差生成手段は、
   前記ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却手段と、
   前記ダイシングテープの前記非分割領域を局所的に冷却する局所冷却手段と、
   を有する、請求項２に記載のワーク分割装置。
5. 前記温度差生成手段は、
   前記ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却手段と、
   前記ダイシングテープの前記分割領域を局所的に加熱する局所加熱手段と、
   を有する、請求項２に記載のワーク分割装置。
6. ダイシングテープに貼付されてリング状のフレームにマウントされたウェーハを、個々のチップに分割するワーク分割方法において、
   前記ダイシングテープは、前記ウェーハが貼付された分割領域と、前記分割領域の外側に形成される非分割領域とを有し、
   前記分割領域に対して前記非分割領域が相対的に低温となる温度差を生じさせる温度差生成工程と、
   前記温度差が生じた前記ダイシングテープをエキスパンドするエキスパンド工程と、
   を備える、ワーク分割方法。
7. 前記温度差生成工程は、
   前記分割領域に第１温度を付与し、前記非分割領域に前記第１温度よりも低い第２温度を付与する、請求項６に記載のワーク分割方法。
8. 前記温度差生成工程は、
   前記非分割領域のうち、前記ダイシングテープをエキスパンドするエキスパンドリングの外周部と前記フレームの内周部との間に位置する領域に前記第２温度を付与する、請求項７に記載のワーク分割方法。
9. 前記温度差生成工程は、
   前記ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却工程と、前記ダイシングテープの前記非分割領域を局所的に冷却する局所冷却工程と、を有する、請求項７に記載のワーク分割方法。
10. 前記温度差生成工程は、
    前記ダイシングテープを含む雰囲気を冷却する雰囲気冷却工程と、前記ダイシングテープの前記分割領域を局所的に加熱する局所加熱工程と、を有する、請求項７に記載のワーク分割方法。
11. 前記ウェーハは、前記ダイシングテープにフィルム状接着材を介して貼付されている、請求項６から１０のいずれか１項に記載のワーク分割方法。
    
    

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