JP7323323B2

JP7323323B2 - 分割装置

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Publication number: JP7323323B2
Application number: JP2019079241A
Authority: JP
Inventors: 広成大久保; 楚軒周
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2023-08-08
Anticipated expiration: 2039-04-18
Also published as: JP2020178037A

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物をストリートに沿ってデバイスチップに分割する分割装置に関する。

半導体ウェーハ等の被加工物をストリートと呼ばれる分割予定ラインに沿ってデバイスチップに分割する場合には、改質層などの分割起点、又はカーフと呼ばれる溝状の切り口が形成された被加工物とリングフレームとにテープを貼着して一体化させ、リングフレームの開口部分に露出するテープを突き上げてエキスパンドして、例えば分割起点を起点に被加工物を分割させたり（例えば、特許文献１参照）、チップ同士の間隔を広げたりしている。

特開２０１５－０９５６２０号公報

しかし、被加工物に分割起点を形成する加工方法の違いによって、エキスパンド量を変えることがある。また、被加工物に分割起点ではなくカーフを形成する加工においては、次工程の例えばチップのピックアップの作業性を良くする、かつ、デバイスチップ同士の接触を防止するために、エキスパンド量を適切に設定する必要がある。そして、上記テープエキスパンドにおけるエキスパンド量は、予め実験を行い、実験で被加工物が加工された状態を例えば作業者が観察することで決められている。そのため、作業者による観察により決められたエキスパンド量に誤りがあった場合に、例えばピックアップ時にデバイスチップ同士が接触してしまうという問題がある。

よって、テープをエキスパンドしてデバイスチップとデバイスチップとの間隔を広げる場合には、エキスパンド量が正しく設定されピックアップ時等にデバイスチップ同士の接触が生じないようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、ストリートにより区画された領域にデバイスが形成された被加工物と被加工物を収容可能とする開口を有するリングフレームとにダイシングテープを貼着して一体化させたワークセットを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物のストリートに沿ってカーフを形成する分割手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の上方から該被加工物に形成された該カーフを撮像する撮像手段と、を備える分割装置であって、該チャックテーブルは、透明部材で構成され上面を保持面として機能させるように該上面と吸引源とを連通させる吸引口を備える透明プレートと、該透明プレートを支持する基台と、該透明プレートと該基台との間に配設され該保持面に保持された被加工物を下方から照らす下照明と、を備え、該下照明が点灯され該撮像手段で該ストリートに沿ってカーフが形成され分割された該被加工物の上面および該カーフが形成された該ダイシングテープの上面が撮像され撮像画像が形成されていき、該下照明の光が透過し白く撮像された白部分と該下照明の光が被加工物で遮光され黒く撮像された黒部分とからなる複数の該撮像画像を結合した被加工物の上面を示す結合画像を記憶する画像記憶部と、該画像記憶部に記憶された該結合画像の白部分のピクセル数によって、該ストリートに沿ってカーフが形成され分割された該デバイスを備えるチップと該チップとの間隔を広げるために行うダイシングテープのエキスパンドにおけるエキスパンド量を、該画像記憶部に記憶された該結合画像の白部分の該カーフの総面積が該エキスパンド後の理想とするカーフの総面積に増加した場合の増加分に基づき算出する算出部と、を備える分割装置である。

本発明に係る分割装置は、チャックテーブルは、透明部材で構成され上面を保持面として機能させるように上面と吸引源とを連通させる吸引口を備える透明プレートと、透明プレートを支持する基台と、透明プレートと基台との間に配設され保持面を照らす下照明と、を備え、下照明が点灯され撮像手段でストリートに沿ってカーフが形成され分割された被加工物の上面が撮像され撮像画像が形成されていき、下照明の光が透過し白く撮像された白部分と下照明の光が被加工物で遮光され黒く撮像された黒部分とからなる複数の撮像画像を結合した被加工物の上面を示す結合画像を記憶する画像記憶部と、画像記憶部に記憶された結合画像の白部分のピクセル数によって、ストリートに沿ってカーフが形成され分割されたデバイスを備えるチップと該チップとの間隔を広げるエキスパンド量を算出する算出部と、を備えることによって、分割装置自体によってエキスパンド量が正しく設定されてチップとチップとの間隔が適切な間隔に広げられる。そのため、例えば分割後の被加工物が搬送されるボンディング装置等におけるチップのピックアップ時に、チップ同士の接触が生じないようにすることで、該チップの欠けを防止できる。

分割装置の一例を示す斜視図である。下照明が点灯され撮像手段で被加工物のカーフが撮像され撮像画像が形成されていく状態を説明する断面図である。撮像画像の一例を示す説明図である。結合画像の一例を示す説明図である。テープエキスパンド後の被加工物の表面を示す理想画像を説明する説明図である。エキスパンド手段にワークセットがセットされた状態を示す断面図である。ダイシングテープをエキスパンドしてチップとチップとの間隔を広げている状態を示す断面図である。

図１に示す本発明に係る分割装置１は、例えばチャックテーブル３０に保持した被加工物Ｗにレーザー光線を照射して加工（例えば、アブレーション加工）を施して分割する装置である。なお、分割装置１は、回転する切削ブレードで被加工物Ｗに切削加工を施して、ストリートＳに沿ってカーフを形成して分割する切削装置であってもよい。

図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形の半導体ウェーハであり、図１において上側を向いている表面Ｗａには、直交差する複数のストリートＳが形成されており、ストリートＳによって格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。なお、被加工物Ｗはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、セラミックス、樹脂、窒化ガリウム、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。

被加工物Ｗは、その裏面Ｗｂに適度な伸縮性を備え被加工物Ｗよりも大径のダイシングテープＴが貼着された状態になっている。また、ダイシングテープＴの外周部分はリングフレームＦに貼着されている。これにより、被加工物Ｗが、ダイシングテープＴを介してリングフレームＦに一体化され、リングフレームＦの円形開口の中に収容されてリングフレームＦでハンドリング可能なワークセットＷＳの状態になっている。

分割装置１の基台１０上には、割り出し送り方向であるＹ軸方向にチャックテーブル３０を往復移動させるＹ軸移動ユニット２０が備えられている。Ｙ軸移動ユニット２０は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ２００と、ボールネジ２００と平行に配設された一対のガイドレール２０１と、ボールネジ２００を回動させるモータ２０２と、内部のナットがボールネジ２００に螺合し底部がガイドレール２０１に摺接する可動板２０３とから構成される。そして、モータ２０２がボールネジ２００を回動させると、これに伴い可動板２０３がガイドレール２０１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板２０３上にＸ軸移動ユニット２１及び回転手段３２を介して配設されたチャックテーブル３０が可動板２０３の移動に伴いＹ軸方向に移動する。

可動板２０３上には、加工送り方向であるＸ軸方向にチャックテーブル３０を往復移動させるＸ軸移動ユニット２１が備えられている。Ｘ軸移動ユニット２１は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ２１０と、ボールネジ２１０と平行に配設された一対のガイドレール２１１と、ボールネジ２１０を回動させるモータ２１２と、内部のナットがボールネジ２１０に螺合し底部がガイドレール２１１に摺接する可動板２１３とから構成される。そして、モータ２１２がボールネジ２１０を回動させると、これに伴い可動板２１３がガイドレール２１１にガイドされてＸ軸方向に移動し、可動板２１３上に配設されたチャックテーブル３０が可動板２１３の移動に伴いＸ軸方向に移動する。

ワークセットＷＳを保持する図１、２に示すチャックテーブル３０は、その外形が平面視円形状であり、透明部材で構成され上面を保持面３００ａとして機能させるように上面と吸引源３９とを連通させる吸引口３００ｂを備える透明プレート３００と、透明プレート３００を支持する基台３０１と、透明プレート３００と基台３０１との間に配設され保持面３００ａを照らす下照明３０２と、を少なくとも備えている。

透明プレート３００は、ガラスまたはアクリル等の透明部材が平面視円形板状に形成されたものであり、その平坦な上面が保持面３００ａとなる。保持面３００ａは、周方向及び径方向に均等間隔を空けて透明プレート３００内部に向けて－Ｚ方向に延びる複数の吸引口３００ｂを備えている。複数の吸引口３００ｂは、例えば、透明プレート３００内部で一本の吸引流路３００ｃに合流する。
なお、保持面３００ａには、チャックテーブル３０の回転中心を中心とする同心円状に形成された複数の円環状の吸引溝と、円環状の吸引溝から周方向に均等に円環状の吸引溝同士を連結するように放射状に延びる連結溝とが形成されていてもよく、該吸引溝や連結溝の底に吸引口３００ｂが形成されていてもよい。

透明プレート３００を支持する基台３０１は、平面視円形状に形成されており、基台３０１の上面の外周縁からは、所定の高さの環状壁３０１ａが立設されており、環状壁３０１ａの内側の領域は下照明３０２が収容される凹部３０１ｂとなっている。

環状壁３０１ａの上面は、例えば一段の段差を備える段差面となっており、該段差面に透明プレート３００が嵌合した状態となり、凹部３０１ｂの底面に固定された下照明３０２と透明プレート３００との間には所定の空間が設けられている。

下照明３０２は、透明プレート３００とＺ軸方向において対向して配設されており、保持面３００ａに吸引保持された被加工物Ｗを透明プレート３００及びダイシングテープＴを透過させて照明するものである。下照明３０２は、例えば複数のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）により構成されているが、これに限定されずキセノンランプ等であってもよい。下照明３０２は、接続されている電源３０２ａから電力が供給されると発光し、上方の保持面３００ａに向けて光を照射する。

透明プレート３００の内部に延びる吸引流路３００ｃの下端側は、例えば、さらに基台３０１の内部を通り基台３０１の底面に開口している。そして、吸引流路３００ｃは、金属配管や可撓性を備える樹脂チューブ等を介して、エジェクター機構又は真空発生装置等の吸引源３９に連通している。

例えば、基台３０１内部には、冷却水が通水する冷却水通水路３０１ｄが形成されており、冷却水通水路３０１ｄには冷却水供給源３８が連通している。冷却水供給源３８は冷却水通水路３０１ｄへ冷却水を流入させて、この冷却水が基台３０１を内部から冷却しながら循環する。例えば、下照明３０２が光照射により熱を発生させている最中に、冷却水供給源３８から供給される冷却水によって、チャックテーブル３０の温度を適切な温度に保つことができる。

図１に示すように、チャックテーブル３０は底面側に配設され軸方向がＺ軸方向（鉛直方向）である回転手段３２により回転可能である。チャックテーブル３０の周囲には、リングフレームＦを固定する固定クランプ３３が、周方向に均等に４つ配設されている。

分割装置１の前面側（－Ｙ方向側）には、複数のワークセットＷＳを棚状に収容したカセット１９０が載置されるカセット載置台１９１が配設されている。カセット載置台１９１は、Ｚ軸方向に往復移動するカセットエレベータ１９２上に設置され高さ位置が調整可能となっている。

カセット載置台１９１の後方には、カセット１９０から引き出されたワークセットＷＳを一定の位置に位置合わせする一対のガイドレールからなるセンタリングガイド１９４が配設されている。断面がＬ字状に形成されＹ軸方向に延在する各ガイドレールは、Ｘ軸方向に相互に離間又は接近可能であり、段状のガイド面（内側面）が対向するように配置されている。チャックテーブル３０に被加工物Ｗが搬入される際には、図１に示すプッシュプル１９３によりカセット１９０からワークセットＷＳが引き出されて、センタリングガイド１９４に載置される。また、加工され洗浄されたワークセットＷＳは、センタリングガイド１９４に載置されてから、プッシュプル１９３によりカセット１９０に押し入れられる。
センタリングガイド１９４の一対のガイドレールは、ワークセットＷＳの載置時には相互に接近してリングフレームＦの外周縁部を支持してチャックテーブル３０に対するワークセットＷＳの位置決め（センタリング）をする。

基台１０の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１０Ａが立設されており、コラム１０Ａには分割手段６０が配設されている。
分割手段６０は、例えば略直方体状のケーシング６００を有している。ケーシング６００は、コラム１０Ａから－Ｙ方向に水平に延在しており、ケーシング６００の先端部には、照射ヘッド６０９が配設されている。

ケーシング６００内には、例えばＹＡＧパルスレーザー等のレーザー発振器６０１が配設されており、レーザー発振器６０１から水平に出射されるレーザー光線は、図示しないミラーにより－Ｚ方向へ反射して照射ヘッド６０９の内部の集光レンズ６０９ａに入光し、チャックテーブル３０で保持された被加工物Ｗに集光・照射される。レーザー光線の集光点の高さ位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。

ケーシング６００の先端部には、照射ヘッド６０９とＸ軸方向に並べて撮像手段６２が配設されている。
撮像手段６２は、例えば、外部光が遮光される円柱状の筐体６２０を備えており、筐体６２０内に、下照明３０２が出射した光が入光する図示しない対物レンズ等からなる光学系と、該光学系が捉えた光を光電変換して画像情報として出力する撮像部６２１と、を備えている。撮像部６２１は、例えば、ＣＣＤ等の複数の受光素子が２次元的に配列されたものである。撮像部６２１の受光素子の各画素が受けた光量により伝えられるデータは、例えば、輝度値が８ビット階調、即ち、０～２５５までの２５６通りで表現される。
なお、撮像手段６２は、ケーシング６００とは離れており、チャックテーブル３０の移動経路上方に別に配設されているラインセンサカメラ等であってもよい。

例えば、分割装置１は、チャックテーブル３０から加工されたワークセットＷＳを搬出する搬送手段１７を備えている。搬送手段１７は、ワークセットＷＳをリングフレームＦを介して保持する搬送パッド１７０と、搬送パッド１７０をＸ軸方向に移動させる搬送パッド移動手段１７１と、搬送パッド１７０を昇降させる昇降手段１７２とを具備している。

搬送パッド１７０は、例えば平面視Ｈ状の外形を有しており、その上面に昇降手段１７２の下端側が取り付けられている。搬送パッド１７０は、リングフレームＦを吸着する４個の吸着盤１７０ａをその下面に有している。各吸着盤１７０ａは、吸着力を生み出す図示しない吸引源に連通している。

搬送パッド移動手段１７１は、例えば、コラム１０Ａの前面に配設されており、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ１７１ａと、ボールネジ１７１ａと平行に配設された一対のガイドレール１７１ｂと、ボールネジ１７１ａの一端に連結されたモータ１７１ｃと、ボールネジ１７１ａに螺合するナットを内部に備え昇降手段１７２を支持する可動ブロック１７１ｄとを備えている。モータ１７１ｃがボールネジ１７１ａを回動させると、これに伴い可動ブロック１７１ｄが一対のガイドレール１７１ｂにガイドされつつＸ軸方向に移動し、昇降手段１７２の下端側に取り付けられた搬送パッド１７０がＹ軸方向に移動する。
昇降手段１７２は、エアシリンダ又は電動シリンダ等で構成されており、搬送パッド１７０をＺ軸方向に昇降させる。

搬送パッド１７０の移動経路下には、洗浄手段１８が配設されている。洗浄手段１８は、例えば、枚葉式のスピンナー洗浄手段であり、搬送されてきた加工済みのワークセットＷＳをスピンナテーブル１８０で吸引保持し、スピンナテーブル１８０の上方で旋回する洗浄ノズル１８１から洗浄液を被加工物Ｗに対して噴射して洗浄する。

図１に示すように、分割装置１は、装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。ＣＰＵ及びＲＯＭ等で構成される制御手段９は、例えば、Ｘ軸移動ユニット２１、Ｙ軸移動ユニット２０、及び下照明３０２を点灯消灯させる電源３０２ａ等に電気的に接続されており、制御手段９の制御の下で、Ｘ軸移動ユニット２１によるチャックテーブル３０の加工送り動作、Ｙ軸移動ユニット２０によるチャックテーブル３０の割り出し送り動作、及び電源３０２ａによる下照明３０２の点灯動作等が適切に実施される。

以下に、上記図１に示す分割装置１を用いて被加工物Ｗにレーザー加工を施してデバイスＤを備えるチップへと分割する場合の、分割装置１の各部の動作について説明する。
図１に示すプッシュプル１９３が、カセット載置台１９１に載置されたカセット１９０内部からワークセットＷＳを一枚引き出し、センタリングガイド１９４上にリングフレームＦが載置される。そして、センタリングガイド１９４がワークセットＷＳのセンタリングを行う。

センタリングされたワークセットＷＳが、さらに、センタリングガイド１９４からチャックテーブル３０の保持面３００ａ上に搬送・載置される。固定クランプ３３がリングフレームＦを挟持固定し、また、図２に示す吸引源３９により生み出される吸引力が、吸引流路３００ｃ、及び吸引口３００ｂを通り保持面３００ａに伝達されることにより、チャックテーブル３０が保持面３００ａ上で被加工物ＷをダイシングテープＴを介して吸引保持する。なお、チャックテーブル３０の保持面３００ａの中心と吸引保持された被加工物Ｗの中心とは略合致した状態になる。

次いで、レーザー光線を被加工物Ｗに照射してカーフを形成するための基準となるストリートＳの位置が、分割装置１が備える図示しないアライメント手段によって検出される。即ち、例えば、カメラにより被加工物Ｗの表面ＷａのストリートＳ等が撮像され、形成された撮像画像に基づき、該アライメント手段がパターンマッチング等の画像処理を行い、被加工物ＷのストリートＳの座標位置を検出する。

ストリートＳの座標位置が検出されるのに伴って、チャックテーブル３０がＹ軸方向に移動し、ストリートＳと分割手段６０の照射ヘッド６０９との位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、照射ヘッド６０９の集光点直下にストリートＳの中心線が位置するように行われる。次いで、集光レンズ６０９ａによって集光されるレーザー光線の集光点位置が、被加工物Ｗの厚み方向の所定の高さ位置に合わせられる。

そして、図１に示すレーザー発振器６０１が被加工物Ｗに吸収性を有する波長のレーザー光線を発振し、レーザー光線を表面Ｗａ側から被加工物Ｗに集光し照射する。また、被加工物Ｗが往方向である－Ｘ方向に所定の加工送り速度で送られ、レーザー光線がストリートＳに沿って被加工物Ｗに照射されていくことで、被加工物ＷがアブレーションされストリートＳに沿って完全切断される。即ち、被加工物ＷにストリートＳに沿って被加工物Ｗを完全切断する図２に示す直線溝状のカーフＫが形成される。

一本のストリートＳに沿ってレーザー光線を照射し終える所定の位置まで被加工物Ｗが－Ｘ方向に進行すると、レーザー光線の照射を停止するととも図１に示すチャックテーブル３０がＹ軸方向に移動され、－Ｘ方向での加工送りにおいてレーザー光線照射の際に基準となったストリートＳの隣に位置するストリートＳと照射ヘッド６０９とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。被加工物Ｗが復方向である＋Ｘ方向へ加工送りされ、往方向でのレーザー光線の照射と同様に、被加工物Ｗの表面Ｗａ側からレーザー光線を照射して被加工物Ｗを完全切断していく（カーフＫを形成していく）。
なお、往方向への１パスのレーザー光線の照射で１本のストリートＳに沿って被加工物Ｗが完全切断されない場合には、１本のストリートＳに対してレーザー光線を往復で複数パス照射して、被加工物ＷをストリートＳに沿って完全切断するカーフＫを形成する。

順次同様のレーザー光線の照射をＸ軸方向に延びる全てのストリートＳに沿って行った後、チャックテーブル３０を９０度回転させてから同様のレーザー光線の照射を行うと、被加工物ＷをデバイスＤを備える個々のチップＣ（図２参照）に分割できる。

次に、チャックテーブル３０がＸ軸方向及びＹ軸方向に送られつつ、図２に示す撮像手段６２により、ストリートＳに沿ってカーフＫにより分割された被加工物Ｗの上方からカーフＫが連続的に撮像されていく。即ち、例えば、被加工物Ｗの表面Ｗａに撮像手段６２のピントが合わせられた状態で、下照明３０２が点灯して照明光（例えば可視光線）を上方に照射する。該照明光は、透明プレート３００を透過して、被加工物ＷをダイシングテープＴを介して裏面Ｗｂ側から照らす。そして、カーフＫを通過して被加工物Ｗから上方に抜け出た光が、図示しない光学系を通じ撮像部６２１の受光素子に受光され、チップＣ、及びカーフＫが写った図３に示す撮像画像Ｇ１や、さらに複数の撮像画像が順次形成される。

図３に示す撮像画像Ｇ１は、例えば、輝度値が８ビット階調、即ち、０～２５５までの２５６通りで表現される所定のサイズの１ピクセル（１画素）の集合体である。形成された撮像画像Ｇ１の１画素毎における輝度値は、撮像部６２１の受光素子の各１画素に入射した光量によって定まる。即ち、図２に示す被加工物ＷのカーフＫに対応する受光素子に対する入射光量は非常に多くその１画素は輝度値が２５５に近づいて白色に近づき、被加工物Ｗの表面ＷａのカーフＫを除く部分に対応する受光素子に対する入射光は、被加工物Ｗで遮光されるためほとんど無く、その１画素は輝度値０に近づいて黒色に近づく。

撮像手段６２の撮像間隔は、撮像手段６２の撮像視野の大きさ等によって決まり、例えば撮像手段６２の撮像視野が重なり被加工物Ｗの表面Ｗａの中に撮像されていない箇所が生じないように決められると好ましい。なお、撮像手段６２による被加工物Ｗの上面である表面Ｗａ全面の撮像は、例えば、被加工物Ｗの中心から外周側に向かって渦巻き状に行われていってもよいし、直線状に行われていってもよい。

撮像手段６２は、被加工物Ｗの表面Ｗａを示す撮像画像Ｇ１を含む複数の撮像画像を図１に示す制御手段９に順次送信する。該複数の画像情報は、制御手段９の記憶素子等からなる画像記憶部９０に被加工物Ｗの表面Ｗａの例えば全面を示す結合画像を構成可能に順番に記録される。

撮像手段６２による被加工物Ｗの表面Ｗａ全面の撮像が完了すると、例えば、画像記憶部９０に記憶されている撮像画像Ｇ１を含む複数の撮像画像に対して、１ピクセルの輝度値が所定の閾値以上の部分を白とし、１ピクセルの輝度値が所定の閾値未満の部分を黒とする２値化処理が行われる。なお、該２値化処理は行われなくてもよい。
そして、２値化処理後の撮像画像Ｇ１を含む複数の撮像画像は結合され、図４に示す被加工物Ｗの表面Ｗａ全面を示す結合画像ＧＡとして画像記憶部９０に記憶される。

図１に示す搬送パッド１７０がチャックテーブル３０から図２に示すチップＣに分割された被加工物ＷをリングフレームＦを吸着保持した状態で搬出し、洗浄手段１８へワークセットＷＳを搬送する。そして、洗浄手段１８で所定時間被加工物Ｗの洗浄が行われる。

例えば、洗浄手段１８の近傍には、ダイシングテープＴを径方向に拡張することで、ダイシングテープＴに貼着された図２に示すチップＣとチップＣとの間隔を広げるエキスパンド手段５が配設されている。なお、エキスパンド手段５の配設位置は、図１に示す例に限定されるものではなく、エキスパンド手段５が分割装置１に組み込まれておらずエキスパンド装置として別にあり、加工され洗浄されカセット１９０に収容されたワークセットＷＳが、分割装置１から別のエキスパンド装置に搬送されるものとしてもよい。

例えば、洗浄手段１８で洗浄されたワークセットＷＳは、搬送手段１７によってエキスパンド手段５に搬送される。
図６に具体的に示すエキスパンド手段５は、例えば、ダイシングテープＴの直径よりも大径の環状テーブル５０を具備しており、環状テーブル５０の開口５０ｃの直径はダイシングテープＴの直径よりも小さく形成されている。環状テーブル５０の外周部には、４つ（図示の例においては、２つのみ図示）の固定クランプ５２が均等に配設されている。固定クランプ５２は、バネ等によって回転軸５２ｃを軸に回動可能であり、環状テーブル５０の環状の保持面５０ａと固定クランプ５２の下面との間にリングフレームＦを挟み込む。環状テーブル５０は、例えば、電動アクチュエータからなる環状テーブル昇降手段５５によって上下動可能となっている。なお、環状テーブル昇降手段５５は、エアシリンダー等で構成されていてもよい。

環状テーブル５０の開口５０ｃ内には、円筒状の拡張ドラム５３が高さ位置を固定して配設されており、環状テーブル５０の中心と拡張ドラム５３の中心とは略合致している。拡張ドラム５３の外径は、例えば、チップＣに分割された被加工物Ｗの直径よりも大径となっている。

テープエキスパンドにおいては、基準高さ位置に位置付けられた環状テーブル５０の保持面５０ａに、リングフレームＦが載置される。次いで、リングフレームＦが固定クランプ５２と環状テーブル５０の保持面５０ａとの間に挟持固定される。この状態においては、環状テーブル５０の保持面５０ａと拡張ドラム５３の環状の上端面とは同一の高さ位置にあり、拡張ドラム５３の上端面が、ダイシングテープＴのリングフレームＦの内周縁と被加工物Ｗの外周縁との間の領域に、ダイシングテープＴの下面側から当接する。

そして、図７に示すように、環状テーブル昇降手段５５が、環状テーブル５０を－Ｚ方向に、所定の引き落とし速度（環状テーブル５０の下降速度）、及び所定のエキスパンド量で下降させることで、環状テーブル５０の保持面５０ａを拡張ドラム５３の上端面より下方のテープ拡張位置に位置付ける。その結果、ダイシングテープＴは、拡張ドラム５３の上端面で押し上げられて径方向外側に向かって放射状にエキスパンドされ、チップＣとチップＣとの間隔が、図６に示す拡張前の間隔ＬＡから広げられる。
なお、環状テーブル５０を下降させるのではなく、環状テーブル５０を固定し拡張ドラム５３の上昇させることで、ダイシングテープＴを拡張するものとしてもよい。

例えば、ダイシングテープＴの拡張によってチップＣとチップＣとの間隔を広げた後、広げたチップＣ間の間隔を維持させるために、環状テーブル５０を上昇させてダイシングテープＴに掛けられているテンションを解除する。そして、ダイシングテープＴのリングフレームＦの内周縁と被加工物Ｗの外周縁との間の弛みが発生した領域を、その領域上方で周回するヒータ等から熱を加えて熱収縮させてもよい。

図７に示すように、環状テーブル昇降手段５５が、環状テーブル５０を－Ｚ方向に、所定の引き落とし速度、及び所定のエキスパンド量で下降させることで、チップＣとチップＣとの間隔を所望の間隔ＬＢ（図７参照）とすることができる。そして、該エキスパンドを実施する前に、分割装置１は、例えば装置自体が該所定のエキスパンド量を算出して設定する。

図１に示すように、分割装置１は、画像記憶部９０に記憶された結合画像ＧＡの白部分のピクセル数によって、デバイスＤを備える図２に示すチップＣをダイシングテープＴから例えばピックアップするために隣接するチップＣとチップＣとの間隔ＬＡを所望の間隔ＬＢまで広げるダイシングテープＴのエキスパンド量を算出する算出部９２を備えている。本実施形態においては、算出部９２は制御手段９に組み込まれている。

先に説明したように、図１に示す画像記憶部９０に図４に示す結合画像ＧＡが記憶された後、例えば、画像記憶部９０に記憶されている結合画像ＧＡは、図４に示すように、所定の解像度の仮想的な出力画面Ｂ（Ｘ軸Ｙ軸直交座標平面）上に表示される。出力画面Ｂ上に表示された結合画像ＧＡにおいて、カーフＫが所定の閾値以上の輝度値を有するピクセルの集合として、画像中で白（白部分）で表示される。被加工物Ｗの表面ＷａのカーフＫ以外の領域は所定の閾値未満の輝度値を有するピクセルの集合として、画像中で黒（黒部分）で表示される。

例えば、エキスパンド量は、エキスパンド前のダイシングテープＴの表面積を１００％としてエキスパンドにより増加したダイシングテープＴの表面積の値（％）で定義できる。
この場合、例えば、算出部９２は、図４に示す結合画像ＧＡ中の白部分のピクセルの総和を算出する。即ち、算出部９２は、結合画像ＧＡ中のカーフＫの総面積Ｓ１を算出する。
例えば制御手段９の図示しないＲＯＭには、予め、適切なエキスパンドが施されチップＣとチップＣとの間に適切な間隔ＬＢが形成された状態（例えばピックアップを行った場合にチップＣとチップＣとが接触しない状態）の被加工物Ｗの表面Ｗａを示す理想画像ＧＤが記憶されている。理想画像ＧＤは、過去の実験等により得られたデータである。そして、算出部９２は、予め、理想画像ＧＤ中の白部分のピクセルの総和であるカーフＫの総面積Ｓ２を把握している。

算出部９２は、図４に示す結合画像ＧＡ中のカーフＫの総面積Ｓ１を、理想画像ＧＤ中のカーフＫの総面積Ｓ２にするためにテープエキスパンドによってどれだけ増加させればよいか、即ち、エキスパンド量を算出する。これは、ダイシングテープＴの内、チップＣが貼着されている領域は、テープエキスパンドによる拡張がほとんど無い。したがって、エキスパンド前のダイシングテープＴの内、チップＣが貼着されていないカーフＫに対応する領域の面積（図４に示す結合画像ＧＡ中のカーフＫの総面積Ｓ１）を１００％としてエキスパンドにより増加したダイシングテープＴのカーフＫに対応する領域の面積（図５に示す理想画像ＧＤ中のカーフＫの総面積Ｓ２）の表面積の値（％）＝エキスパンド量として考えて算出できる。

例えば、算出部９２が適切なエキスパンド量を算出すると、制御手段９による制御の下で、先に説明したように図７に示す環状テーブル昇降手段５５の引き下げ動作が実施される。ここで、エキスパンド量は、ダイシングテープＴを拡張させる際の固定された拡張ドラム５３に対する環状テーブル５０の－Ｚ方向への引き下げ量（例えば数ｍｍ～数十ｍｍ）と相関関係がある。例えば、制御手段９の図示しないＲＯＭには、算出されたエキスパンド量に対応する環状テーブル５０の引き下げ量を示す相関表が記憶されており、該制御手段９は、算出部９２が算出したエキスパンド量に対応する環状テーブル５０の引き下げ量を相関表から選択し、環状テーブル昇降手段５５による引き下げ量を制御する。その結果、ダイシングテープＴは、拡張ドラム５３の上端面で押し上げられて、算出された適切なエキスパンド量で径方向外側に向かって放射状にエキスパンドされ、チップＣとチップＣとの間隔が所望の間隔ＬＢまで広げられる。

その後、例えば、図示しない搬送手段がワークセットＷＳを図１に示すエキスパンド手段５から搬出し、センタリングガイド１９４上にワークセットＷＳを載置する。そして、センタリングガイド１９４でセンタリングされたワークセットＷＳが、プッシュプル１９３によってカセット１９０に搬入される。

ダイシングテープＴを介してリングフレームＦに支持された状態の複数のチップＣ、即ち、ワークセットＷＳは、例えばカセット１９０に入った状態で図示しないボンディング装置に搬送されるが、チップＣとチップＣとの間隔は所望の間隔ＬＢになっているため、ボンディング装置におけるリングフレームＦを介した被加工物Ｗのハンドリング時やチップＣのピックアップ時に、チップＣ同士が接触して損傷してしまうことを防ぐことができる。

本発明に係る分割装置１は上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている分割装置１の各構成の形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、分割装置１自体が加工が施された被加工物Ｗ１枚毎の適切なエキスパンド量を予め記憶していることで、作業者が予め分割装置１にエキスパンド量を設定した場合に、該設定したエキスパンド量が誤っており不十分な値であったとしても、分割装置１が適切なエキスパンド量を算出することができる。さらに、算出部９２が算出したエキスパンド量が、明らかに従来の適切なエキスパンド量とは大きく異なるエキスパンド量になった場合に、分割装置１に異常が発生しているかどうかを作業者に確認させる確認シグナルや警告を発するようにしてもよく、これによって、分割装置１の異常検出を行うことも可能となる。

Ｗ：被加工物Ｗａ：被加工物の表面Ｓ：ストリートＤ：デバイスＷｂ：被加工物の裏面Ｔ：ダイシングテープＦ：リングフレームＷＳ：ワークセット
１：分割装置１０：基台１０Ａ：コラム
１９０：カセット１９１：カセット載置台１９２：カセットエレベータ
１９３：プッシュプル１９４：センタリングガイド
２０：Ｙ軸移動ユニット２１：Ｘ軸移動ユニット
３０：チャックテーブル３００：透明プレート３００ａ：保持面３００ｂ：吸引口３０１：基台３０１ａ：環状壁３０１ｂ：凹部３０２：下照明３９：吸引源
３８：冷却水供給源３２：回転手段３３：固定クランプ
６０：分割手段６０１：レーザー発振器６０９：照射ヘッド６０９ａ：集光レンズ
６２：撮像手段６２０：筐体６２１：撮像部
１７：搬送手段１７０：搬送パッド１７１：搬送パッド移動手段１７２：昇降手段
１８：洗浄手段
５：エキスパンド手段５０：環状テーブル５０ｃ：開口５２：固定クランプ
５５：環状テーブル昇降手段５３：拡張ドラム
９：制御手段９０：画像記憶部９２：算出部

Claims

ストリートにより区画された領域にデバイスが形成された被加工物と被加工物を収容可能とする開口を有するリングフレームとにダイシングテープを貼着して一体化させたワークセットを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物のストリートに沿ってカーフを形成する分割手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の上方から該被加工物に形成された該カーフを撮像する撮像手段と、を備える分割装置であって、
該チャックテーブルは、透明部材で構成され上面を保持面として機能させるように該上面と吸引源とを連通させる吸引口を備える透明プレートと、該透明プレートを支持する基台と、該透明プレートと該基台との間に配設され該保持面に保持された被加工物を下方から照らす下照明と、を備え、
該下照明が点灯され該撮像手段で該ストリートに沿ってカーフが形成され分割された該被加工物の上面および該カーフが形成された該ダイシングテープの上面が撮像され撮像画像が形成されていき、該下照明の光が透過し白く撮像された白部分と該下照明の光が被加工物で遮光され黒く撮像された黒部分とから複数の該撮像画像を結合した結合画像を記憶する画像記憶部と、
該ストリートに沿ってカーフが形成され分割された該デバイスを備えるチップと該チップとの間隔を広げるために行うダイシングテープのエキスパンドにおけるエキスパンド量を、該画像記憶部に記憶された該結合画像の白部分の該カーフの総面積が該エキスパンド後の理想とするカーフの総面積に増加した場合の増加分に基づき算出する算出部と、を備える分割装置。