JP7775321B2 - エキスパンド装置 - Google Patents

Description

この発明は、エキスパンド装置に関し、特に、ウエハを含むウエハリング構造を備えるエキスパンド装置に関する。

従来、ウエハを含むウエハリング構造を備えるエキスパンド装置が知られている。このようなエキスパンド装置は、たとえば、特許第５２４３１０１号公報に開示されている。

上記特許第５２４３１０１号公報には、ウエハを含むウエハリング構造を備える破断装置（エキスパンド装置）が開示されている。ここで、ウエハリング構造では、ウエハがフィルム状接着材を介して保護テープに取り付けられている。保護テープは、伸縮性を有している。保護テープは、環状フレームに取り付けられている。ウエハには、複数のチップに分割するための破断ラインが形成されている。

上記特許第５２４３１０１号公報の破断装置は、ウエハを格子状の破断ラインに沿って破断するように構成されている。破断装置は、フレーム保持手段と、保護テープ拡張手段と、冷気導入手段と、筐体とを備えている。フレーム保持手段は、環状フレームを保持するように構成されている。保護テープ拡張手段は、フレーム保持手段により環状フレームを保持した状態で、保護テープを拡張することにより、ウエハを破断ラインに沿って破断するように構成されている。冷気導入手段は、閉塞された筐体内に冷気を導入することにより、ウエハが破断しやすい温度まで保護テープを冷却するように構成されている。

特許第５２４３１０１号公報

しかしながら、上記特許第５２４３１０１号公報の破断装置では、冷気導入手段により保護テープを冷却する際、冷気を閉じ込める（密閉する）ために蓋状の筐体によりウエハが取り付けられた保護テープが上方から覆われているので、上方からウエハに近付くことが困難になる。このため、上記特許第５２４３１０１号公報の破断装置では、冷気導入手段（冷気供給部）により保護テープ（シート部材）を冷却する際、ウエハに上方から接近可能な経路を確保した状態で、保護テープを冷却することが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、冷気供給部によりシート部材を冷却する際、ウエハに上方から接近可能な経路を確保した状態で、シート部材を冷却することが可能なエキスパンド装置を提供することである。

この発明の第１の局面によるエキスパンド装置は、分割ラインに沿って分割可能なウエハと、ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、ウエハを囲んだ状態でシート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造のシート部材をエキスパンドすることによりウエハを分割するエキスパンド装置であって、リング状部材を把持するクランプ部を含み、クランプ部によりリング状部材を把持した状態で、シート部材をエキスパンドさせることによって分割ラインに沿ってウエハを分割するエキスパンド部と、エキスパンド部によりシート部材をエキスパンドさせる際、シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、冷気供給部は、クランプ部によりリング状部材を把持するとともにクランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、クランプ部およびウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を凹部に溜めるように構成されており、冷気供給部が固定される固定部材と、固定部材に配置されて凹部内の雰囲気温度を計測する温度センサの温度計測値に基づいて、冷気供給部から供給される冷気により、凹部内の空間を所定温度に冷却する制御を行う制御部とをさらに備え、冷気供給部は、上下方向に移動可能に構成されており、冷気供給部は、下方向に移動されて凹部内の位置に配置された状態で、冷気を凹部に供給するように構成されており、上下方向において、凹部の深さは、固定部材の長さよりも大きい。

この発明の第１の局面によるエキスパンド装置では、上記のように、冷気供給部は、クランプ部によりリング状部材を把持するとともにクランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、クランプ部およびウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を凹部に溜めるように構成されている。これにより、筐体などの密閉空間に冷気を供給することなく凹部に冷気を溜めてシート部材を冷却することができるので、冷気供給部によりシート部材を冷却する際、ウエハに上方から接近可能な経路を確保した状態で、シート部材を冷却することができる。また、凹部外に冷気供給部を配置（固定）した状態で凹部に冷気を供給する場合と異なり、凹部外に冷気が流れてしまうことを抑制することができるので、凹部内に確実に冷気を供給することができる。また、凹部の深さを確保することができるので、凹部内により多くの冷気を溜めることができる。
この発明の第２の局面によるエキスパンド装置は、分割ラインに沿って分割可能なウエハと、ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、ウエハを囲んだ状態でシート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造のシート部材をエキスパンドすることによりウエハを分割するエキスパンド装置であって、リング状部材を把持するクランプ部を含み、クランプ部によりリング状部材を把持した状態で、シート部材をエキスパンドさせることによって分割ラインに沿ってウエハを分割するエキスパンド部と、エキスパンド部によりシート部材をエキスパンドさせる際、シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、冷気供給部は、クランプ部によりリング状部材を把持するとともにクランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、クランプ部およびウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を凹部に溜めるように構成されており、冷気供給部は、上下方向に移動可能に構成されており、冷気供給部は、下方向に移動されて凹部内の位置に配置された状態で、冷気を凹部に供給するように構成されており、冷気供給部が固定される固定部材をさらに備え、上下方向において、凹部の深さは、固定部材の長さよりも大きい。
この発明の第２の局面によるエキスパンド装置では、凹部の深さを確保することができるので、凹部内により多くの冷気を溜めることができる。
この発明の第３の局面によるエキスパンド装置は、分割ラインに沿って分割可能なウエハと、ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、ウエハを囲んだ状態でシート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造のシート部材をエキスパンドすることによりウエハを分割するエキスパンド装置であって、リング状部材を把持するクランプ部を含み、クランプ部によりリング状部材を把持した状態で、シート部材をエキスパンドさせることによって分割ラインに沿ってウエハを分割するエキスパンド部と、エキスパンド部によりシート部材をエキスパンドさせる際、シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、冷気供給部は、クランプ部によりリング状部材を把持するとともにクランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、クランプ部およびウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を凹部に溜めるように構成されており、クランプ部は、下側からリング状部材を支持する下側把持部と、凹部の内側面のうちリング状部材よりも上側の部分を構成し、リング状部材を上側から押さえる上側把持部とを含み、上側把持部は、水平方向においてウエハ側の内側方向、および、ウエハ側とは逆側の外側方向にスライド移動可能な複数のスライド移動体を有する。
この発明の第３の局面によるエキスパンド装置では、複数のスライド移動体が上下方向に移動する場合と異なり、複数のスライド移動体の各々と、上側把持部よりも上側に配置された構成との干渉を抑制することができるので、エキスパンド装置における上側把持部よりも上側に配置された構成の配置の自由度の低下を抑制することができる。
この発明の第４の局面によるエキスパンド装置は、分割ラインに沿って分割可能なウエハと、ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、ウエハを囲んだ状態でシート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造のシート部材をエキスパンドすることによりウエハを分割するエキスパンド装置であって、リング状部材を把持するクランプ部を含み、クランプ部によりリング状部材を把持した状態で、シート部材をエキスパンドさせることによって分割ラインに沿ってウエハを分割するエキスパンド部と、エキスパンド部によりシート部材をエキスパンドさせる際、シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、冷気供給部は、クランプ部によりリング状部材を把持するとともにクランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、クランプ部およびウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を凹部に溜めるように構成されており、冷気供給部が固定される固定部材と、固定部材に配置されて凹部内の雰囲気温度を計測する温度センサの温度計測値に基づいて、冷気供給部から供給される冷気により、凹部内の空間を所定温度に冷却する制御を行う制御部とをさらに備え、クランプ部は、下側からリング状部材を支持する下側把持部と、凹部の内側面のうちリング状部材よりも上側の部分を構成し、リング状部材を上側から押さえる上側把持部とを含み、上側把持部は、水平方向においてウエハ側の内側方向、および、ウエハ側とは逆側の外側方向にスライド移動可能な複数のスライド移動体を有する。
この発明の第４の局面によるエキスパンド装置では、下側把持部および上側把持部によりリング状部材を把持した状態における上側把持部の内側面を利用して凹部を構成しているので、凹部を形成するための構成と、リング状部材を把持する構成とを共通化することができる。その結果、エキスパンド装置の構成の増加を抑制することができる。また、複数のスライド移動体が上下方向に移動する場合と異なり、複数のスライド移動体の各々と、上側把持部よりも上側に配置された構成との干渉を抑制することができるので、エキスパンド装置における上側把持部よりも上側に配置された構成の配置の自由度の低下を抑制することができる。

上記第１の局面によるエキスパンド装置において、好ましくは、凹部は、クランプ部の内側面およびリング状部材の内側面と、シート部材の上面からなる底面とを含む。このように構成すれば、クランプ部の内側面、リング状部材の内側面およびシート部材の上面を利用して凹部を構成しているので、クランプ部がリング状部材を把持するだけで凹部を形成することができる。その結果、上方が開放された凹部を容易に形成することができる。

上記第１の局面によるエキスパンド装置において、好ましくは、冷気供給部は、クランプ部によりリング状部材が把持された状態において、ウエハよりも上方に配置され、上方から下方に向かって冷気を供給する冷気供給口を含む。このように構成すれば、冷気供給口から供給される冷気を直接的に凹部の底に向かって流すことができるので、凹部に冷気を効率よく溜めることができる。

上記第１の局面によるエキスパンド装置において、好ましくは、クランプ部によりリング状部材が把持された状態において、シート部材を下方から冷却可能な冷却ユニットをさらに備え、冷却ユニットは、ペルチェ素子を有し、ペルチェ素子により冷却された状態でシート部材に下方から接触する冷却部材を含む。このように構成すれば、冷気供給部だけでなく、冷却部材によってもシート部材を冷却することができるので、シート部材をより効果的に冷却することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、凹部内に冷気を溜めて上方からシート部材を冷却する冷気供給部による冷却およびシート部材を下方から冷却する冷却ユニットによる冷却の両方の制御を行うように構成されている。このように構成すれば、制御部により冷気供給部および冷却ユニットの両方によってシート部材を冷却することができるので、シート部材を十分に冷却することができる。

上記第２の局面によるエキスパンド装置において、好ましくは、クランプ部は、下側からリング状部材を支持する下側把持部と、凹部の内側面のうちリング状部材よりも上側の部分を構成し、リング状部材を上側から押さえる上側把持部とを含む。このように構成すれば、下側把持部および上側把持部によりリング状部材を把持した状態における上側把持部の内側面を利用して凹部を構成しているので、凹部を形成するための構成と、リング状部材を把持する構成とを共通化することができる。その結果、エキスパンド装置の構成の増加を抑制することができる。

この場合、好ましくは、上側把持部は、水平方向においてウエハ側の内側方向、および、ウエハ側とは逆側の外側方向にスライド移動可能な複数のスライド移動体を有する。このように構成すれば、複数のスライド移動体が上下方向に移動する場合と異なり、複数のスライド移動体の各々と、上側把持部よりも上側に配置された構成との干渉を抑制することができるので、エキスパンド装置における上側把持部よりも上側に配置された構成の配置の自由度の低下を抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、冷気供給部によりシート部材を冷却する際、ウエハに上方から接近可能な経路を確保した状態で、シート部材を冷却することができる。

一実施形態によるエキスパンド装置の平面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の側面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置のウエハリング構造の平面図である。 図３の１０１－１０１線に沿った断面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の破片クリーナの底面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置のヒートシュリンク部の底面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の制御的な構成を示したブロック図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の半導体チップ製造処理を示したフローチャートである。 一実施形態によるエキスパンド装置のクランプ部の側面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の下側把持部および上側把持部を示した平面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置のクランプ部および冷気供給部を示した側面図である。 図１１におけるクランプ部および冷気供給部を拡大した拡大図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の冷気供給部および冷却ユニットを示した側面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置のエキスパンド部によるシート部材のエキスパンド状態を示した側面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置のエキスパンド処理の前半を示したフローチャートである。 一実施形態によるエキスパンド装置のエキスパンド処理の後半を示したフローチャートである。 一実施形態によるエキスパンド装置の接触冷却処理を示したフローチャートである。 一実施形態によるエキスパンド装置の下側把持部にウエハリング構造を載置した状態を示した側面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の下側把持部にウエハリング構造を載置した状態における下側把持部および上側把持部を示した平面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の下側把持部にウエハリング構造を載置させるとともに、上側把持部を閉じた状態を示した平面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の位置調整部によりウエハリング構造を位置決めした状態を示した平面図である。 一実施形態によるエキスパンド装置の下側把持部および上側把持部によりウエハリング構造を把持した状態を示した側面図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１～図２２を参照して、本発明の一実施形態によるエキスパンド装置１００の構成について説明する。

（エキスパンド装置の構成）
図１および図２に示すように、エキスパンド装置１００は、ウエハ２１０を分割して複数の半導体チップを形成するように構成されている。また、エキスパンド装置１００は、複数の半導体チップ同士の間に十分な隙間を形成するように構成されている。ここで、ウエハ２１０には、ウエハ２１０に対して透過性を有する波長のレーザを分割ライン（ストリート）に沿って照射することにより、予め改質層が形成されている。改質層とは、レーザによりウエハ２１０の内部に形成された亀裂およびボイドなどを示す。このように、ウエハ２１０に改質層を形成する手法をステルス式ダイシング加工という。

したがって、エキスパンド装置１００では、シート部材２２０をエキスパンドさせることにより、改質層に沿ってウエハ２１０が分割されることになる。また、エキスパンド装置１００において、シート部材２２０をエキスパンドさせることにより、分割されて形成された複数の半導体チップ同士の隙間が広がることになる。

エキスパンド装置１００は、ベースプレート１と、カセット部２と、リフトアップハンド部３と、吸着ハンド部４と、ベース５と、エキスパンド部６と、冷気供給部７と、冷却ユニット８と、破片クリーナ９と、ヒートシュリンク部１０と、紫外線照射部１１とを備えている。

ここで、水平方向のうちカセット部２と、ヒートシュリンク部１０とが並ぶ方向をＸ方向とし、Ｘ方向のうちカセット部２側をＸ１方向とし、Ｘ方向のうちヒートシュリンク部１０側をＸ２方向とする。また、水平方向のうちＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｙ方向のうちカセット部２側をＹ１方向とし、Ｙ１方向とは逆方向をＹ２方向とする。また、上下方向をＺ方向とし、上方向をＺ１方向とし、下方向をＺ２方向とする。

〈ベースプレート〉
ベースプレート１は、カセット部２および吸着ハンド部４が設置される基台である。ベースプレート１は、平面視において、Ｙ方向に長い矩形形状を有している。

〈カセット部〉
カセット部２は、複数（５個）のウエハリング構造２００を収容可能に構成されている。ここで、ウエハリング構造２００は、図３および図４に示すように、ウエハ２１０と、シート部材２２０と、リング状部材２３０とを有している。

ウエハ２１０は、半導体集積回路の材料となる半導体物質の結晶でできた円形の薄い板である。ウエハ２１０の内部には、上記したように、分割ラインに沿って内部を改質させた改質層が形成されている。すなわち、ウエハ２１０は、分割ラインに沿って分割可能に構成されている。シート部材２２０は、伸縮性を有する粘着テープである。シート部材２２０の上面２２０ａには、粘着層が設けられている。シート部材２２０には、粘着層にウエハ２１０が貼り付けられている。リング状部材２３０は、平面視においてリング状の金属製のフレームである。リング状部材２３０の外側面２３０ａには、切り欠き２４０および切り欠き２５０が形成されている。リング状部材２３０は、ウエハ２１０を囲んだ状態でシート部材２２０の粘着層に貼り付けられている。

図１および図２に示すように、カセット部２は、Ｚ方向移動機構２１と、ウエハカセット２２と、一対の載置部２３とを含んでいる。Ｚ方向移動機構２１は、モータ２１ａを駆動源としてウエハカセット２２をＺ方向に移動させるように構成されている。また、Ｚ方向移動機構２１は、ウエハカセット２２を下側から支持する載置台２１ｂを有している。載置台２１ｂには、ウエハカセット２２が手作業によって供給および載置される。ウエハカセット２２は、複数のウエハリング構造２００を収容可能な収容空間を有している。一対の載置部２３は、ウエハカセット２２の内側に複数（５個）配置されている。一対の載置部２３には、ウエハリング構造２００のリング状部材２３０がＺ１方向側から載置される。一対の載置部２３の一方は、ウエハカセット２２のＸ１方向側の内側面からＸ２方向側に突出している。一対の載置部２３の他方は、ウエハカセット２２のＸ２方向側の内側面からＸ１方向側に突出している。

〈リフトアップハンド部〉
リフトアップハンド部３は、カセット部２からウエハリング構造２００を取出可能に構成されている。また、リフトアップハンド部３は、カセット部２にウエハリング構造２００を収容可能に構成されている。

具体的には、リフトアップハンド部３は、Ｙ方向移動機構３１と、リフトアップハンド３２とを含んでいる。Ｙ方向移動機構３１は、モータ３１ａを駆動源としてリフトアップハンド３２をＹ方向に移動させるように構成されている。リフトアップハンド３２は、ウエハリング構造２００のリング状部材２３０をＺ２方向側から支持するように構成されている。

〈吸着ハンド部〉
吸着ハンド部４は、ウエハリング構造２００のリング状部材２３０をＺ１方向側から吸着するように構成されている。

具体的には、吸着ハンド部４は、Ｘ方向移動機構４１と、Ｚ方向移動機構４２と、吸着ハンド４３とを含んでいる。Ｘ方向移動機構４１は、モータ４１ａを駆動源として吸着ハンド４３をＸ方向に移動させるように構成されている。Ｚ方向移動機構４２は、モータ４２ａを駆動源として吸着ハンド４３をＺ方向に移動させるように構成されている。吸着ハンド４３は、ウエハリング構造２００のリング状部材２３０をＺ１方向側から支持するように構成されている。

〈ベース〉
ベース５は、エキスパンド部６、冷却ユニット８および紫外線照射部１１が設置される基台である。ベース５は、平面視において、Ｙ方向に長い矩形形状を有している。

〈エキスパンド部〉
エキスパンド部６は、ウエハリング構造２００のシート部材２２０をエキスパンドすることにより、分割ラインに沿ってウエハ２１０を分割するように構成されている。

具体的には、エキスパンド部６は、Ｚ方向移動機構６１と、Ｙ方向移動機構６２と、クランプ部６３と、エキスパンドリング６４とを含んでいる。Ｚ方向移動機構６１は、モータ６１ａを駆動源としてクランプ部６３をＺ方向に移動させるように構成されている。Ｙ方向移動機構６２は、モータ６２ａを駆動源としてＺ方向移動機構６１、クランプ部６３およびエキスパンドリング６４をＹ方向に移動させるように構成されている。

クランプ部６３は、ウエハリング構造２００のリング状部材２３０を把持するように構成されている。クランプ部６３は、下側把持部６３ａと、上側把持部６３ｂとを有している。下側把持部６３ａは、リング状部材２３０をＺ２方向側から支持する。上側把持部６３ｂは、下側把持部６３ａにより支持された状態のリング状部材２３０をＺ１方向側から押さえる。このように、リング状部材２３０は、下側把持部６３ａおよび上側把持部６３ｂにより把持される。

エキスパンドリング６４は、シート部材２２０をＺ２方向側から支持することにより、シート部材２２０をエキスパンド（拡張）させるように構成されている。エキスパンドリング６４は、平面視においてリング形状を有している。

〈冷気供給部〉
冷気供給部７は、エキスパンド部６によりシート部材２２０をエキスパンドさせる際、シート部材２２０にＺ１方向側から冷気を供給するように構成されている。

具体的には、冷気供給部７は、複数のノズル７１を有している。ノズル７１は、冷気供給源（図示せず）から供給される冷気を流出させる冷気供給口７１ａ（図５参照）を有している。ノズル７１は、破片クリーナ９に取り付けられている。冷気供給源は、冷気を生成するための冷却装置である。冷気供給源は、たとえば、ヒートポンプなどが設けられた冷却装置などにより冷却された空気を供給する。このような冷気供給源は、ベース５に設置される。冷気供給源と、複数のノズル７１の各々とは、ホース（図示せず）により接続されている。

〈冷却ユニット〉
冷却ユニット８は、エキスパンド部６によりシート部材２２０をエキスパンドさせる際、シート部材２２０をＺ２方向側から冷却するように構成されている。

具体的には、冷却ユニット８は、冷却体８１ａおよびペルチェ素子８１ｂを有する冷却部材８１と、シリンダ８２とを含んでいる。冷却体８１ａは、熱容量が大きく、かつ、熱伝導率が高い部材により構成されている。冷却体８１ａは、アルミニウムなどの金属により形成されている。ペルチェ素子８１ｂは、冷却体８１ａを冷却するように構成されている。なお、冷却体８１ａは、アルミニウムに限定されず、他の熱容量が大きく、かつ、熱伝導率が高い部材であってもよい。

冷却ユニット８は、シリンダ８２により、Ｚ方向に移動可能に構成されている。これにより、冷却ユニット８は、シート部材２２０に接触する位置、および、シート部材２２０から離間した位置に移動することが可能である。

〈破片クリーナ〉
破片クリーナ９は、エキスパンド部６によりシート部材２２０をエキスパンドさせる際、ウエハ２１０の破片などを吸引するように構成されている。

図５に示すように、破片クリーナ９は、リング状部材９１と、複数の吸引口９２とを含んでいる。リング状部材９１は、Ｚ１方向側から見て、リング形状を有する部材である。複数の吸引口９２は、ウエハ２１０の破片などを吸引するための開口である。複数の吸引口９２は、リング状部材９１のＺ２方向側の下面に形成されている。なお、リング状部材９１は、請求の範囲の「固定部材」の一例である。

図２に示すように、破片クリーナ９は、シリンダ（図示せず）により、Ｚ方向に移動可能に構成されている。これにより、破片クリーナ９は、ウエハ２１０に近接した位置、および、Ｘ方向に移動する吸着ハンド４３を回避可能な位置に移動することが可能である。

〈ヒートシュリンク部〉
ヒートシュリンク部１０は、エキスパンド部６によりエキスパンドされたシート部材２２０を、複数の半導体チップ同士の間の隙間を保持した状態で、加熱により収縮させるように構成されている。

図１に示すように、ヒートシュリンク部１０は、Ｚ方向移動機構１１０と、加熱リング１１１と、吸気リング１１２と、拡張維持リング１１３とを含んでいる。Ｚ方向移動機構１１０は、モータ１１０ａを駆動源として加熱リング１１１および吸気リング１１２をＺ方向に移動させるように構成されている。

図６に示すように、加熱リング１１１は、平面視において、リング形状を有している。また、加熱リング１１１は、シート部材２２０を加熱するシーズヒータを有している。吸気リング１１２は、加熱リング１１１と一体的に構成されている。吸気リング１１２は、平面視において、リング形状を有している。吸気リング１１２のＺ２方向側の下面には、複数の吸気口１１２ａが形成されている。拡張維持リング１１３は、加熱リング１１１による加熱によってウエハ２１０付近のシート部材２２０が収縮しないように、シート部材２２０をＺ１方向側から押さえるように構成されている。

拡張維持リング１１３は、平面視においてリング形状を有している。拡張維持リング１１３は、シリンダ（図示せず）により、Ｚ方向に移動可能に構成されている。これにより、拡張維持リング１１３は、シート部材２２０を押さえる位置、および、シート部材２２０から離れた位置に移動することが可能である。

〈紫外線照射部〉
紫外線照射部１１は、シート部材２２０の粘着層の粘着力を低下させるために、シート部材２２０に紫外線を照射するように構成されている。具体的には、紫外線照射部１１は、紫外線用照明を有している。

（エキスパンド装置の制御的な構成）
図７に示すように、エキスパンド装置１００は、第１制御部１２と、第２制御部１３と、第３制御部１４と、第４制御部１５と、第５制御部１６と、エキスパンド制御演算部１７と、ハンドリング制御演算部１８と、記憶部１９とを備えている。

第１制御部１２は、ヒートシュリンク部１０を制御するように構成されている。第１制御部１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有する記憶部とを含んでいる。なお、第１制御部１２は、記憶部として、電圧遮断後にも記憶された情報が保持されるＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などを含んでいてもよい。また、ＨＤＤは、第１制御部１２、第２制御部１３、第３制御部１４、第４制御部１５、および、第５制御部１６に対して共通に設けられていてもよい。

第２制御部１３は、冷気供給部７、冷却ユニット８および破片クリーナ９を制御するように構成されている。第２制御部１３は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有する記憶部とを含んでいる。第３制御部１４は、エキスパンド部６を制御するように構成されている。第３制御部１４は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有する記憶部とを含んでいる。なお、第２制御部１３および第３制御部１４は、記憶部として、電圧遮断後にも記憶された情報が保持されるＨＤＤなどを含んでいてもよい。

第４制御部１５は、カセット部２およびリフトアップハンド部３を制御するように構成されている。第４制御部１５は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有する記憶部とを含んでいる。第５制御部１６は、吸着ハンド部４を制御するように構成されている。第５制御部１６は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有する記憶部とを含んでいる。なお、第４制御部１５および第５制御部１６は、記憶部として、電圧遮断後にも記憶された情報が保持されるＨＤＤなどを含んでいてもよい。

エキスパンド制御演算部１７は、第１制御部１２、第２制御部１３および第３制御部１４の処理結果に基づいて、シート部材２２０のエキスパンド処理に関する演算を行うように構成されている。エキスパンド制御演算部１７は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有する記憶部とを含んでいる。

ハンドリング制御演算部１８は、第４制御部１５および第５制御部１６の処理結果に基づいて、ウエハリング構造２００の移動処理に関する演算を行うように構成されている。ハンドリング制御演算部１８は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有する記憶部とを含んでいる。

記憶部１９は、エキスパンド装置１００を動作させるためのプログラムが記憶されている。記憶部１９は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含んでいる。

（エキスパンド装置による半導体チップ製造処理）
エキスパンド装置１００の全体的な動作について以下に説明する。

ステップＳ１において、カセット部２からウエハリング構造２００が取り出される。すなわち、カセット部２内に収容されたウエハリング構造２００をリフトアップハンド３２により支持した後、Ｙ方向移動機構３１によりリフトアップハンド３２がＹ２方向側に移動することによって、カセット部２からウエハリング構造２００が取り出される。ステップＳ２において、吸着ハンド４３によりウエハリング構造２００がエキスパンド部６に移載される。すなわち、カセット部２から取り出されたウエハリング構造２００は、吸着ハンド４３により吸着された状態で、Ｘ方向移動機構４１によりＸ２方向側に移動する。そして、Ｘ２方向側に移動したウエハリング構造２００は、吸着ハンド４３からクランプ部６３に移載された後、クランプ部６３により把持される。

ステップＳ３において、エキスパンド部６によりシート部材２２０がエキスパンドされる。この際、クランプ部６３により把持されたウエハリング構造２００のシート部材２２０は、冷気供給部７および冷却ユニット８の両方により冷却される。所定温度まで冷却されたウエハリング構造２００は、クランプ部６３により把持された状態で、Ｚ方向移動機構６１により下降する。そして、エキスパンドリング６４によりシート部材２２０がエキスパンドされることによって、ウエハ２１０が分割ラインに沿って分割される。この際、破片クリーナ９による破片の吸引を行いつつ、ウエハ２１０の分割が行われる。

ステップＳ４において、シート部材２２０のエキスパンド状態を維持したまま、エキスパンド部６をヒートシュリンク部１０のＺ２方向側に移動する。すなわち、ウエハ２１０の分割が行われた後、シート部材２２０がエキスパンドされた状態のウエハリング構造２００は、Ｙ方向移動機構６２によりＹ１方向に移動する。ステップＳ５において、ヒートシュリンク部１０によりシート部材２２０を加熱して収縮させる。この際、Ｙ１方向に移動したウエハリング構造２００は、拡張維持リング１１３およびエキスパンドリング６４により挟み込まれた状態で、加熱リング１１１による加熱が行われる。この際、吸気リング１１２による吸気と、紫外線照射部１１による紫外線の照射とが行われる。

ステップＳ６において、エキスパンド部６を元の位置に戻す。すなわち、シート部材２２０を収縮させたウエハリング構造２００は、Ｙ方向移動機構３１によりＹ２方向側に移動する。ステップＳ７において、吸着ハンド４３によりエキスパンド部６からリフトアップハンド部３にウエハリング構造２００が移載された状態で、Ｘ方向移動機構４１によりＸ１方向側に移動し、リフトアップハンド３２に受け渡される。ステップＳ８において、ウエハリング構造２００が、カセット部２に収容される。そして、リフトアップハンド３２により支持されたウエハリング構造２００は、Ｙ方向移動機構３１によってＹ１方向側に移動させることによって、カセット部２にウエハリング構造２００が収容される。これらにより、１枚のウエハリング構造２００に対して行われる処理が完了する。

（クランプ部、冷気供給部および冷却ユニットの詳細な構成）
図９～図１４を参照して、クランプ部６３、冷気供給部７および冷却ユニット８の詳細な構成について説明する。

〈下側把持部の詳細な構成〉
図９および図１０に示すように、下側把持部６３ａは、支持体１６３ａと、位置調整部１６３ｂと、位置決めピン１６３ｃと、位置決めピン１６３ｄとを有している。

支持体１６３ａは、ウエハリング構造２００のリング状部材２３０をＺ２方向側から支持する。支持体１６３ａには、貫通孔１６３ｅが形成されている。貫通孔１６３ｅは、支持体１６３ａをＺ方向に貫通している。貫通孔１６３ｅは、冷却体８１ａをＺ２方向側からシート部材２２０に接触させるために形成されている。水平方向（ＸＹ方向）において、貫通孔１６３ｅの寸法は、冷却体８１ａよりも大きい。水平方向（ＸＹ方向）において、貫通孔１６３ｅの寸法は、リング状部材２３０よりも若干小さい。

位置調整部１６３ｂは、支持体１６３ａに載置された状態のウエハリング構造２００を、位置決めピン１６３ｃおよび位置決めピン１６３ｄに向かって移動させるように構成されている。位置調整部１６３ｂは、Ｙ方向において、位置決めピン１６３ｃおよび位置決めピン１６３ｄに向かうＥ１方向に移動可能に構成されている。位置調整部１６３ｂは、Ｙ方向において、位置決めピン１６３ｃおよび位置決めピン１６３ｄから離れるＥ２方向に移動可能に構成されている。

位置調整部１６３ｂは、Ｅ１方向に移動することにより、支持体１６３ａに載置された状態のウエハリング構造２００の切り欠き２４０と、位置決めピン１６３ｃとを当接させる。また、位置調整部１６３ｂは、Ｅ１方向に移動することにより、支持体１６３ａに載置された状態のウエハリング構造２００の切り欠き２５０と、位置決めピン１６３ｄとを当接させる。これにより、ウエハリング構造２００の水平方向の位置決めが行われる。位置調整部１６３ｂは、ウエハリング構造２００を位置決めした後、Ｅ２方向に移動して元の位置に戻る。

位置決めピン１６３ｃおよび位置決めピン１６３ｄの各々は、支持体１６３ａのＺ１方向側の上面からＺ１方向に突出したピンである。位置決めピン１６３ｃは、切り欠き２４０に対応する位置に配置されている。位置決めピン１６３ｄは、切り欠き２５０に対応する位置に配置されている。

〈上側把持部の詳細な構成〉
図９および図１０に示すように、上側把持部６３ｂは、複数（４つ）のスライド移動体を有している。複数のスライド移動体は、水平方向においてウエハ２１０側の内側方向（以下、Ｄ１方向とする）、および、ウエハ２１０側とは逆側の外側方向（以下、Ｄ２方向とする）にスライド移動可能である。複数のスライド移動体は、第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃ、および、第４スライド移動体２６３ｄである。

第１スライド移動体２６３ａと、第２スライド移動体２６３ｂとは、Ｙ方向において対向した位置に配置されている。第１スライド移動体２６３ａおよび第２スライド移動体２６３ｂの各々は、Ｙ方向においてウエハ２１０に近付くＤ１方向、および、Ｙ方向においてウエハ２１０側とは逆側のＤ２方向に移動可能である。

第３スライド移動体２６３ｃと、第４スライド移動体２６３ｄとは、Ｘ方向において対向した位置に配置されている。第３スライド移動体２６３ｃおよび第４スライド移動体２６３ｄの各々は、Ｘ方向においてウエハ２１０に近付くＤ１方向、および、Ｘ方向においてウエハ２１０側とは逆側のＤ２方向に移動可能である。

第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃ、および、第４スライド移動体２６３ｄの各々が、Ｄ１方向に移動することにより、リング状部材２３０をＺ１方向側から押さえるための位置（内側位置）に配置される。また、第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃ、および、第４スライド移動体２６３ｄの各々が、Ｄ２方向に移動することにより、リング状部材２３０をＺ１方向側から押さえない位置（外側位置）に配置される。なお、外側位置では、第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃ、および、第４スライド移動体２６３ｄの内側を、ウエハリング構造２００が、Ｚ方向において移動することが可能となる。

第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃ、および、第４スライド移動体２６３ｄの各々は、モータまたはシリンダなどのアクチュエータを駆動源（図示せず）としてＤ１方向およびＤ２方向に移動する。

〈冷気供給部の詳細な構成〉
図１１に示すように、本実施形態の冷気供給部７は、密閉された筐体の中に冷気を供給するのではなく、ウエハリング構造２００のシート部材２２０付近に冷気を滞留させるように構成されている。なお、図１１において、冷気は、仮想的にハッチングにより示す。すなわち、冷気供給部７は、クランプ部６３によりリング状部材２３０を把持するとともに、クランプ部６３よりもＺ１方向側の空間を密閉せずに開放した状態で、クランプ部６３およびウエハリング構造２００に囲まれた凹部１２０に冷気を供給することにより、冷気を凹部１２０に溜めるように構成されている。

具体的には、冷気供給部７は、複数（２つ）のノズル７１と、温度センサ７２とを含んでいる。なお、ノズル７１は、２つ設けられているが、１つ、または、３つ以上設けられていてもよい。

複数のノズル７１の各々は、Ｚ２方向側に向かって冷気を流すように構成されている。複数のノズル７１の各々は、冷気供給口７１ａを有している。冷気供給口７１ａは、クランプ部６３によりリング状部材２３０が把持された状態において、ウエハ２１０よりもＺ１方向側に配置され、Ｚ１方向側からＺ２方向側に向かって冷気を供給するように構成されている。冷気供給口７１ａは、Ｚ２方向側に向かって開放されている。冷気供給口７１ａから流れた冷気は、ウエハ２１０に向かい、ウエハ２１０に当たることによりウエハ２１０の周囲のシート部材２２０に向かって流れる。

温度センサ７２は、凹部１２０内の雰囲気温度を計測するように構成されている。温度センサ７２と、第２制御部１３とは、電気的に接続されている。これにより、温度センサ７２の温度計測値は、第２制御部１３に送られる。温度センサ７２は、破片クリーナ９のリング状部材９１の外側面に取り付けられている。

図１２に示すように、凹部１２０は、クランプ部６３の上端部からＺ２方向側に窪んだ凹形状の空間である。凹部１２０は、内側面１２０ａと、底面１２０ｂとを有している。内側面２６３ｅおよび内側面２３０ｂの各々は、水平方向においてウエハ２１０側に形成された側面である。内側面１２０ａは、クランプ部６３の上側把持部６３ｂの内側面２６３ｅおよびリング状部材２３０の内側面２３０ｂにより構成されている。内側面２６３ｅは、第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃ、および、第４スライド移動体２６３ｄの各々をＤ１方向に移動させた際に形成される面である。底面１２０ｂは、冷気供給部７のＺ２方向側に形成された面である。底面１２０ｂは、シート部材２２０の上面２２０ａにより構成されている。このように、凹部１２０では、常温の空気よりも密度が高い冷気が、シート部材２２０の上面２２０ａ付近の滞留する。この滞留した冷気は、クランプ部６３の上側把持部６３ｂの内側面２６３ｅ、リング状部材２３０の内側面２３０ｂおよびシート部材２２０の上面２２０ａにより、凹部１２０から流出しにくくなっている。

Ｚ方向において、凹部１２０の深さＦは、リング状部材９１の長さＬよりも大きい。水平方向（ＸＹ方向）において、凹部１２０の幅Ｗ１は、リング状部材９１の幅Ｗ２よりも大きい。このように、凹部１２０は、リング状部材９１を収容可能な大きさを有している。また、凹部１２０は、平面視において略六角形形状を有している（図１参照）。

冷気供給部７は、シリンダ（図示せず）により、リング状部材９１とともにＺ方向に移動可能に構成されている。これにより、冷気供給部７は、ウエハ２１０に近接した下方位置Ｄｗ（図１１参照）、および、Ｘ方向に移動する吸着ハンド４３を回避可能な上方位置Ｕｐ（図２参照）に移動することが可能である。したがって、冷気供給部７は、Ｚ２方向に移動されて凹部１２０内の位置（下方位置Ｄｗ）に配置された状態で、冷気を凹部１２０に供給するように構成されている。

〈冷却ユニットの詳細な構成〉
図１３に示すように、冷却ユニット８は、冷気供給部７によるシート部材２２０の冷却とともに、シート部材２２０を冷却するために用いられるユニットである。このように、冷気供給部７および冷却ユニット８の両方を用いることにより、冷却能力が不足しないようにすることが可能である。これにより、たとえば、ウエハ２１０の下にフィルム部材（たとえば、ダイアタッチフィルムなど）が配置されたシート部材２２０を用いる場合、および、少し柔らかいため冷却されにくい材質のシート部材２２０を用いる場合などの場合であっても、より確実にシート部材２２０を冷却することが可能である。

冷却ユニット８は、クランプ部６３によりリング状部材２３０が把持された状態において、シート部材２２０をＺ２方向側から冷却するように構成されている。冷却ユニット８は、上記したように、冷却体８１ａおよびペルチェ素子８１ｂを有する冷却部材８１と、シリンダ８２とを含んでいる。冷却ユニット８では、ペルチェ素子８１ｂにより冷却された状態の冷却体８１ａが、シリンダ８２によりＺ１方向に向けて上昇してシート部材２２０にＺ２方向側から接触する。

〈第２制御部および第３制御部の詳細な構成〉
図１１に示すように、第２制御部１３は、温度センサ７２の温度計測値に基づいて、冷気供給部７から供給される冷気により、凹部１２０内の空間を所定温度に冷却する制御を行うように構成されている。所定温度は、たとえば、約０℃などである。また、図１３に示すように、第２制御部１３は、予め設定された設定時間に基づいて、設定時間の間、冷却体８１ａをシート部材２２０にＺ２方向側から接触させることにより、シート部材２２０を冷却する制御を行うように構成されている。

図１１および図１３に示すように、このような第２制御部１３は、シート部材２２０の種類に応じて予め設定された冷気供給部７および冷却ユニット８の両方による冷却が必要か否かの設定に基づいて、凹部１２０内に冷気を溜めてＺ１方向側からシート部材２２０を冷却する冷気供給部７による冷却およびシート部材２２０をＺ２方向側から冷却する冷却ユニット８による冷却の両方による冷却する制御を行うように構成されている。冷気供給部７および冷却ユニット８の両方による冷却が必要か否かは、シート部材２２０の種類に応じてユーザにより予め設定される。

図１４に示すように、第２制御部１３は、設定時間が経過したことに基づいて、冷却ユニット８による冷却を停止した後、冷却部材８１をＺ２方向側に移動させて下方位置に配置する制御を行うように構成されている。

また、第２制御部１３は、凹部１２０内の温度が所定温度になったことに基づいて、破片クリーナ９による吸引を開始する制御を行うように構成されている。第３制御部１４は、破片クリーナ９による吸引が開始されたという通知をエキスパンド制御演算部１７から取得したことに基づいて、クランプ部６３をＺ２方向側に移動させる制御を行うように構成されている。これにより、エキスパンドリング６４によりシート部材２２０がエキスパンドされることによって、ウエハ２１０が分割ラインに沿って分割されるので、複数の半導体チップが形成されることになる。

第２制御部１３は、クランプ部６３がＺ２方向側の下端位置に配置されたという通知をエキスパンド制御演算部１７から取得したことに基づいて、冷気供給部７による冷気の供給を停止するとともに、破片クリーナ９による吸気を停止する制御を行うように構成されている。第２制御部１３は、冷気供給部７による冷気の供給が停止されたことに基づいて、冷気供給部７をＺ１方向側に移動させて上方位置Ｕｐに配置する制御を行うように構成されている。

（エキスパンド処理）
図１５および図１６を参照して、エキスパンド装置１００におけるエキスパンド処理について説明する。エキスパンド処理は、上記半導体チップ製造処理におけるステップＳ３において行われる処理である。

図１５に示すように、ステップＳ３０１において、第２制御部１３により、ウエハリング構造２００を下側把持部６３ａに載置したことに基づいて、吸着ハンド４３がＺ１方向に上昇する。この際、上側把持部６３ｂの第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃおよび第４スライド移動体２６３ｄの各々は、Ｄ２方向に移動した状態である（図１８および図１９参照）。そして、下側把持部６３ａの支持体１６３ａには、リング状部材２３０が載置されている（図１８および図１９参照）。

ステップＳ３０２において、第３制御部１４により、吸着ハンド４３が上昇したという通知をエキスパンド制御演算部１７から取得したことに基づいて、上側把持部６３ｂの第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃおよび第４スライド移動体２６３ｄの各々が、Ｄ１方向に移動する（図２０参照）。ステップＳ３０３において、第３制御部１４により、位置調整部１６３ｂがＥ１方向に移動する。この際、ウエハリング構造２００の切り欠き２４０と位置決めピン１６３ｃとが当接するとともに、ウエハリング構造２００の切り欠き２５０と位置決めピン１６３ｄとが当接する（図２１参照）。これにより、ウエハリング構造２００が水平方向において位置決めされる。そして、第３制御部１４により、位置調整部１６３ｂがＥ１方向に移動した後、位置調整部１６３ｂがＥ２方向に移動して元の位置に戻る。

ステップＳ３０４において、第３制御部１４により、位置調整部１６３ｂを元の位置に戻した後、下側把持部６３ａをＺ１方向に移動（上昇）させて、上側把持部６３ｂと下側把持部６３ａとでウエハリング構造２００のリング状部材２３０が把持される（図２２参照）。

ステップＳ３０５において、第２制御部１３により、下側把持部６３ａの上昇が完了したという通知をエキスパンド制御演算部１７から取得したことに基づいて、破片クリーナ９が下降する（図１１参照）。ステップＳ３０６において、第２制御部１３により、シート部材２２０の冷却が必要か否かが判断される。シート部材２２０の冷却が必要な場合にはステップＳ３０７に進み、シート部材２２０の冷却が必要でない場合には図１６のステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０７において、第２制御部１３により、冷気供給部７による冷気の供給が開始した後（図１１参照）、ステップＳ４００に進む。ステップＳ４００において、第２制御部１３により、接触冷却処理が行われる。なお、接触冷却処理に関しては後に説明する。

ステップＳ３０８において、第２制御部１３により、温度センサ７２により計測された凹部１２０内の雰囲気温度が所定温度に達したか否かが判断される。所定温度に達した場合には、図１６のステップＳ３０９に進み、所定温度に達していない場合には、ステップＳ３０８を繰り返す。

図１６に示すように、ステップＳ３０９において、第２制御部１３により、破片クリーナ９による吸引が開始される。ここで、破片クリーナ９の吸引量は、冷気供給部７から供給される冷気の量よりも小さい。ステップＳ３１０において、第３制御部１４により、破片クリーナ９による吸引が開始されたという通知をエキスパンド制御演算部１７から取得したことに基づいて、クランプ部６３を急速下降させてエキスパンドリング６４を用いたエキスパンドが実行される（図１４参照）。

ステップＳ３１１において、エキスパンドが完了したという通知をエキスパンド制御演算部１７から取得したことに基づいて、第２制御部１３により冷気供給部７による冷却が停止される。なお、冷気供給部７および冷却ユニット８によるシート部材２２０の冷却が必要ではない場合、ステップＳ３１１の処理を行わずに、ステップＳ３１２に進む。

ステップＳ３１２において、冷気供給部７による冷却が停止されたことに基づいて、第２制御部１３により破片クリーナ９の吸引が停止される。ステップＳ３１３において、破片クリーナ９による吸引が停止されたことに基づいて、第２制御部１３により破片クリーナ９を上昇させた後、エキスパンド処理が終了する。なお、冷気供給部７および冷却ユニット８によるシート部材２２０の冷却が必要ではない場合、第２制御部１３は、エキスパンドが完了したという通知をエキスパンド制御演算部１７から取得したことに基づいて、破片クリーナ９の吸引を停止することになる。

〈接触冷却処理〉
図１７を参照して、エキスパンド装置１００における接触冷却処理について説明する。接触冷却処理は、冷気供給部７による冷却とともに行われる冷却ユニット８による冷却を示す処理である。

ステップＳ４０１において、第２制御部１３により、冷却体８１ａを上昇させたことに基づいて、ペルチェ素子８１ｂによる冷却体８１ａの冷却が開始される（図１３参照）。ステップＳ４０２において、設定時間が経過したか否かが判断される。設定時間が経過した場合にはステップＳ４０３に進み、設定時間が経過していない場合にはステップＳ４０２を繰り返す。ステップＳ４０３において、第２制御部１３により、冷却体８１ａが下降する。ステップＳ４０４において、第２制御部１３により、ペルチェ素子８１ｂによる冷却体８１ａの冷却を停止させた後、接触冷却処理が終了する。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、冷気供給部７は、クランプ部６３によりリング状部材２３０を把持するとともにクランプ部６３よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、クランプ部６３およびウエハリング構造２００に囲まれた凹部１２０に冷気を供給することにより、冷気を凹部１２０に溜めるように構成されている。これにより、筐体などの密閉空間に冷気を供給することなく凹部１２０に冷気を溜めてシート部材２２０を冷却することができるので、冷気供給部７によりシート部材２２０を冷却する際、ウエハ２１０にＺ１方向側から接近可能な経路を確保した状態で、シート部材２２０を冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、凹部１２０は、クランプ部６３の内側面２６３ｅおよびリング状部材２３０の内側面２３０ｂと、シート部材２２０の上面２２０ａからなる底面１２０ｂとを含む。これにより、クランプ部６３の内側面２６３ｅ、リング状部材２３０の内側面２３０ｂおよびシート部材２２０の上面２２０ａを利用して凹部１２０を構成しているので、クランプ部６３がリング状部材２３０を把持するだけで凹部１２０を形成することができる。この結果、Ｚ１方向が開放された凹部１２０を容易に形成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷気供給部７は、クランプ部６３によりリング状部材２３０が把持された状態において、ウエハ２１０よりもＺ１方向側に配置され、Ｚ１方向側からＺ２方向側に向かって冷気を供給する冷気供給口７１ａを含んでいる。これにより、冷気供給口７１ａから供給される冷気を直接的に凹部１２０の底に向かって流すことができるので、凹部１２０に冷気を効率よく溜めることができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷気供給部７は、Ｚ方向に移動可能に構成されている。冷気供給部７は、Ｚ２方向に移動されて凹部１２０内の位置に配置された状態で、冷気を凹部１２０に供給するように構成されている。これにより、凹部１２０外に冷気供給部７を配置（固定）した状態で凹部１２０に冷気を供給する場合と異なり、凹部１２０外に冷気が流れてしまうことを抑制することができるので、凹部１２０内に確実に冷気を供給することができる。

また、本実施形態では、上記のように、エキスパンド装置１００は、冷気供給部７が固定されるリング状部材９１を備えている。Ｚ方向において、凹部１２０の深さＦは、リング状部材９１の長さＬよりも大きい。これにより、凹部１２０の深さＦを確保することができるので、凹部１２０内により多くの冷気を溜めることができる。

また、本実施形態では、上記のように、エキスパンド装置１００は、クランプ部６３によりリング状部材２３０が把持された状態において、シート部材２２０を下方から冷却可能な冷却ユニット８を備えている。冷却ユニット８は、ペルチェ素子８１ｂを有し、ペルチェ素子８１ｂにより冷却された状態でシート部材２２０に下方から接触する冷却部材８１を含んでいる。これにより、冷気供給部７だけでなく、冷却部材８１によってもシート部材２２０を冷却することができるので、シート部材２２０をより効果的に冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、エキスパンド装置１００は、凹部１２０内に冷気を溜めて上方からシート部材２２０を冷却する冷気供給部７による冷却およびシート部材２２０を下方から冷却する冷却ユニット８による冷却の両方の制御を行う第２制御部１３をさらに備える。このように構成すれば、第２制御部１３により冷気供給部７および冷却ユニット８の両方によってシート部材２２０を冷却することができるので、シート部材２２０を十分に冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、クランプ部６３は、Ｚ２方向側からリング状部材２３０を支持する下側把持部６３ａと、凹部１２０の内側面１２０ａのうちリング状部材２３０よりもＺ１方向側の部分を構成し、リング状部材２３０をＺ１方向側から押さえる上側把持部６３ｂとを含んでいる。これにより、下側把持部６３ａおよび上側把持部６３ｂによりリング状部材２３０を把持した状態における上側把持部６３ｂの内側面２６３ｅを利用して凹部１２０を構成しているので、凹部１２０を形成するための構成と、リング状部材２３０を把持する構成とを共通化することができる。この結果、エキスパンド装置１００の構成の増加を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、上側把持部６３ｂは、水平方向においてウエハ２１０側のＤ１方向、および、ウエハ２１０側とは逆側のＤ２方向にスライド移動可能な第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃおよび第４スライド移動体２６３ｄを有している。これにより、第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃおよび第４スライド移動体２６３ｄがＺ方向に移動する場合と異なり、第１スライド移動体２６３ａ、第２スライド移動体２６３ｂ、第３スライド移動体２６３ｃおよび第４スライド移動体２６３ｄの各々と、上側把持部６３ｂよりもＺ１方向側に配置された構成との干渉を抑制することができるので、エキスパンド装置１００における上側把持部６３ｂよりもＺ１方向側に配置された構成の配置の自由度の低下を抑制することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、冷気供給口７１ａは、Ｚ１方向側からＺ２方向側（上方から下方）に向かって冷気を供給する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷気供給口は、水平方向に冷気を供給してもよい。

また、上記実施形態では、冷気供給部７は、Ｚ２方向（下方向）に移動されて凹部１２０内の位置に配置された状態で、冷気を凹部１２０に供給するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷気供給部は、凹部外の位置に配置された状態で、冷気を凹部に供給するように構成されてもよい。

また、上記実施形態では、凹部１２０の深さＦは、リング状部材９１（固定部材）の長さＬよりも大きい例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、凹部の深さは、固定部材の長さよりも小さくてもよい。

また、上記実施形態では、エキスパンド装置１００は、冷却ユニット８を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エキスパンド装置は、冷却ユニットを備えていなくてもよい。

また、上記実施形態では、冷却部材８１は、ペルチェ素子８１ｂを有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ペルチェ素子以外の冷却素子により冷却体を冷却してもよい。

また、上記実施形態では、冷気供給部７は、ノズル７１を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷気供給部は、ノズルのように先細り形状の部品ではなく円筒状の部品であってもよい。

また、上記実施形態では、温度センサ７２は、破片クリーナ９のリング状部材９１の外側面に取り付けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、温度センサは、凹部内の雰囲気温度を計測可能であればクランプ部などの他の場所に取り付けられてもよい。

また、上記実施形態では、冷気供給口７１ａは、ノズル７１に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷気供給口は、クランプ部などに形成されてもよい。

また、上記実施形態では、冷気供給部７は、シリンダ（図示せず）により、リング状部材９１とともにＺ方向に移動可能に構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷気供給部は、移動することなく一定の場所に配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、説明の便宜上、第２制御部１３（制御部）の制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

６ エキスパンド部
７ 冷気供給部
８ 冷却ユニット
１３ 第２制御部（制御部）
６３ クランプ部
６３ａ 下側把持部
６３ｂ 上側把持部
７１ａ 冷気供給口
７２ 温度センサ
８１ 冷却部材
８１ｂ ペルチェ素子
９１ リング状部材（固定部材）
１００ エキスパンド装置
１２０ 凹部
１２０ａ 内側面
１２０ｂ 底面
２００ ウエハリング構造
２１０ ウエハ
２２０ シート部材
２２０ａ 上面
２３０ リング状部材
２３０ｂ 内側面
２６３ａ 第１スライド移動体（スライド移動体）
２６３ｂ 第２スライド移動体（スライド移動体）
２６３ｃ 第３スライド移動体（スライド移動体）
２６３ｄ 第４スライド移動体（スライド移動体）
２６３ｅ 内側面
Ｆ （凹部の）深さ
Ｌ （固定部材の）長さ

Claims (10)

1. 分割ラインに沿って分割可能なウエハと、前記ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、前記ウエハを囲んだ状態で前記シート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造の前記シート部材をエキスパンドすることにより前記ウエハを分割するエキスパンド装置であって、
   前記リング状部材を把持するクランプ部を含み、前記クランプ部により前記リング状部材を把持した状態で、前記シート部材をエキスパンドさせることによって前記分割ラインに沿って前記ウエハを分割するエキスパンド部と、
   前記エキスパンド部により前記シート部材をエキスパンドさせる際、前記シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、
   前記冷気供給部は、前記クランプ部により前記リング状部材を把持するとともに前記クランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、前記クランプ部および前記ウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を前記凹部に溜めるように構成されており、
   前記冷気供給部が固定される固定部材と、
   前記固定部材に配置されて前記凹部内の雰囲気温度を計測する温度センサの温度計測値に基づいて、前記冷気供給部から供給される冷気により、前記凹部内の空間を所定温度に冷却する制御を行う制御部とをさらに備え、
   前記冷気供給部は、上下方向に移動可能に構成されており、
   前記冷気供給部は、下方向に移動されて前記凹部内の位置に配置された状態で、冷気を前記凹部に供給するように構成されており、
   上下方向において、前記凹部の深さは、前記固定部材の長さよりも大きい、エキスパンド装置。
2. 分割ラインに沿って分割可能なウエハと、前記ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、前記ウエハを囲んだ状態で前記シート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造の前記シート部材をエキスパンドすることにより前記ウエハを分割するエキスパンド装置であって、
   前記リング状部材を把持するクランプ部を含み、前記クランプ部により前記リング状部材を把持した状態で、前記シート部材をエキスパンドさせることによって前記分割ラインに沿って前記ウエハを分割するエキスパンド部と、
   前記エキスパンド部により前記シート部材をエキスパンドさせる際、前記シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、
   前記冷気供給部は、前記クランプ部により前記リング状部材を把持するとともに前記クランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、前記クランプ部および前記ウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を前記凹部に溜めるように構成されており、
   前記冷気供給部は、上下方向に移動可能に構成されており、
   前記冷気供給部は、下方向に移動されて前記凹部内の位置に配置された状態で、冷気を前記凹部に供給するように構成されており、
   前記冷気供給部が固定される固定部材をさらに備え、
   上下方向において、前記凹部の深さは、前記固定部材の長さよりも大きい、エキスパンド装置。
3. 分割ラインに沿って分割可能なウエハと、前記ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、前記ウエハを囲んだ状態で前記シート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造の前記シート部材をエキスパンドすることにより前記ウエハを分割するエキスパンド装置であって、
   前記リング状部材を把持するクランプ部を含み、前記クランプ部により前記リング状部材を把持した状態で、前記シート部材をエキスパンドさせることによって前記分割ラインに沿って前記ウエハを分割するエキスパンド部と、
   前記エキスパンド部により前記シート部材をエキスパンドさせる際、前記シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、
   前記冷気供給部は、前記クランプ部により前記リング状部材を把持するとともに前記クランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、前記クランプ部および前記ウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を前記凹部に溜めるように構成されており、
   前記クランプ部は、
   下側から前記リング状部材を支持する下側把持部と、
   前記凹部の内側面のうち前記リング状部材よりも上側の部分を構成し、前記リング状部材を上側から押さえる上側把持部とを含み、
   前記上側把持部は、水平方向において前記ウエハ側の内側方向、および、前記ウエハ側とは逆側の外側方向にスライド移動可能な複数のスライド移動体を有する、エキスパンド装置。
4. 分割ラインに沿って分割可能なウエハと、前記ウエハが貼り付けられ、伸縮性を有するシート部材と、前記ウエハを囲んだ状態で前記シート部材に貼り付けられるリング状のリング状部材とを含むウエハリング構造の前記シート部材をエキスパンドすることにより前記ウエハを分割するエキスパンド装置であって、
   前記リング状部材を把持するクランプ部を含み、前記クランプ部により前記リング状部材を把持した状態で、前記シート部材をエキスパンドさせることによって前記分割ラインに沿って前記ウエハを分割するエキスパンド部と、
   前記エキスパンド部により前記シート部材をエキスパンドさせる際、前記シート部材に冷気を供給する冷気供給部とを備え、
   前記冷気供給部は、前記クランプ部により前記リング状部材を把持するとともに前記クランプ部よりも上側の空間を密閉せずに開放した状態で、前記クランプ部および前記ウエハリング構造に囲まれた凹部に冷気を供給することにより、冷気を前記凹部に溜めるように構成されており、
   前記冷気供給部が固定される固定部材と、
   前記固定部材に配置されて前記凹部内の雰囲気温度を計測する温度センサの温度計測値に基づいて、前記冷気供給部から供給される冷気により、前記凹部内の空間を所定温度に冷却する制御を行う制御部とをさらに備え、
   前記クランプ部は、
   下側から前記リング状部材を支持する下側把持部と、
   前記凹部の内側面のうち前記リング状部材よりも上側の部分を構成し、前記リング状部材を上側から押さえる上側把持部とを含み、
   前記上側把持部は、水平方向において前記ウエハ側の内側方向、および、前記ウエハ側とは逆側の外側方向にスライド移動可能な複数のスライド移動体を有する、エキスパンド装置。
5. 前記凹部は、
   前記クランプ部の内側面および前記リング状部材の内側面と、
   前記シート部材の上面からなる底面とを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のエキスパンド装置。
6. 前記冷気供給部は、前記クランプ部により前記リング状部材が把持された状態において、前記ウエハよりも上方に配置され、上方から下方に向かって冷気を供給する冷気供給口を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のエキスパンド装置。
7. 前記クランプ部により前記リング状部材が把持された状態において、前記シート部材を下方から冷却可能な冷却ユニットをさらに備え、
   前記冷却ユニットは、ペルチェ素子を有し、前記ペルチェ素子により冷却された状態で前記シート部材に下方から接触する冷却部材を含む、請求項１または４に記載のエキスパンド装置。
8. 前記制御部は、前記凹部内に冷気を溜めて上方から前記シート部材を冷却する前記冷気供給部による冷却および前記シート部材を下方から冷却する前記冷却ユニットによる冷却の両方の制御を行うように構成されている、請求項７に記載のエキスパンド装置。
9. 前記クランプ部は、
   下側から前記リング状部材を支持する下側把持部と、
   前記凹部の内側面のうち前記リング状部材よりも上側の部分を構成し、前記リング状部材を上側から押さえる上側把持部とを含む、請求項２に記載のエキスパンド装置。
10. 前記上側把持部は、水平方向において前記ウエハ側の内側方向、および、前記ウエハ側とは逆側の外側方向にスライド移動可能な複数のスライド移動体を有する、請求項９に記載のエキスパンド装置。