JP4721997B2

JP4721997B2 - ウエーハの分割装置およびウエーハの分割方法

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Publication number: JP4721997B2
Application number: JP2006249206A
Authority: JP
Inventors: 勝中村; 貢一三谷; 泰三喜瀬; 航平松本; 達也稲岡
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Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: JP2008071932A

Description

本発明は、ウエーハの分割装置およびウエーハの分割方法に関するものである。

ＩＣ，ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて形成されたウエーハは、個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電子機器に利用される。

ウエーハを個々のデバイスに分割する技術として、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザ光線を分割予定ラインに照射して分割予定ラインに分割の起点となる分割溝を形成し、その後、外力を付与して分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割する技術が提案されている（特許文献１参照）。

また、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザ光線を分割予定ラインの内部に集光させ分割予定ラインの内部に分割の起点となる脆性領域を形成し、その後、外力を付与して分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割する技術も提案されている（特許文献２参照）。

上述した技術を実施するためには、ウエーハの分割予定ラインに形成された分割の起点となる領域に外力を付与してウエーハを個々のデバイスに分割する必要があり、ウエーハを分割する分割装置も提案されている（特許文献３）。

特開平１０−３０５４２０号公報特許第３４０８８０５号公報特開２００６−１２８３７８号公報

ところが、特許文献３に示される分割装置は、粘着テープを介してフレームに配設されたウエーハの粘着テープ側に配設された一対のライン吸着部と、一方のライン吸着部を離反させる駆動部と、フレームを支持するフレーム支持部とを備え、一対のライン吸着部を分割予定ラインに順次位置付けて一方のライン吸着部を離反させて分割予定ラインを順次分割する構成となっており、最外側の分割予定ラインを分割する際は、ライン吸着部の吸着面積が比較的小さくなり吸着力が不足して確実に分割できないという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ライン吸着部の吸着面積が比較的小さい場合であっても、分割起点加工が施された分割予定ラインに沿ってウエーハを確実に分割できるウエーハの分割装置およびウエーハの分割方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るウエーハの分割装置は、複数のデバイスを区画する複数の分割予定ラインに分割起点加工が施されたウエーハを分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割装置であって、分割予定ラインを挟むように位置付けられ分割予定ラインの側部を吸着支持する第一のライン吸着部および第二のライン吸着部から構成されたライン吸着手段と、前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部の少なくともいずれか一方を分割予定ラインに直交する方向に離反する駆動手段と、前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部の少なくともいずれか一方と対峙して配設され分割予定ラインの側部を押圧する押圧部を有する押圧手段と、を備え、前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部は、複数の吸着領域に区画され、分割予定ラインの位置に応じて該吸着領域が選択され、前記押圧部は、前記第一のライン吸着部または前記第二のライン吸着部の区画された前記吸着領域に対応して区画され、区画された前記押圧を個別に進退させる進退駆動部を備えていることを特徴とする。

また、本発明に係るウエーハの分割装置は、上記発明において、前記吸着領域は、負圧によって吸着力を生成することを特徴とする。

また、本発明に係るウエーハの分割方法は、請求項１または２に記載のウエーハの分割装置を用い、複数のデバイスを区画する複数の分割予定ラインに分割起点加工が施されたウエーハを分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、分割予定ラインを挟むように前記第一のライン吸着部と前記第二のライン吸着部とが位置付けられ分割予定ラインの側部を吸着支持する吸着支持工程と、前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部の少なくともいずれか一方を前記駆動手段で分割予定ラインに直交する方向に離反して分割予定ラインを分割する分割工程と、前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部のいずれか一方がウエーハの最外側の領域を吸着領域として選択して吸着支持した際、選択された吸着領域に対応して対峙する最外側の前記押圧部とでウエーハの最外側を挟持して前記分割工程を実施する最外側分割工程と、からなることを特徴とする。

本発明に係るウエーハの分割装置およびウエーハの分割方法によれば、分割予定ラインを挟むように分割予定ラインの側部を吸着支持するライン吸着部に対峙して分割予定ラインの側部を押圧する押圧部を配設したので、ライン吸着部の吸着面積が比較的小さい場合であっても、ライン吸着部と押圧部とでウエーハの分割予定ラインの側部を挟持することができ、分割起点加工が施された分割予定ラインに沿ってウエーハを確実に分割できるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態であるウエーハの分割装置およびウエーハの分割方法について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態のウエーハの分割装置の構成例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す分割装置の一部を分解して示す斜視図であり、図３は、そのうちの一つのライン吸着手段を抽出して示す斜視図であり、図４は、そのライン吸着手段の動作例を示す概略正面図であり、図５は、図１に示す分割装置の要部を分解して示す斜視図である。

まず、本実施の形態の分割装置による分割対象となるウエーハについて説明する。本実施の形態で対象とするウエーハ１は、図５中に示すように、例えば厚さ３００μｍ程度のシリコンウエーハからなり、表面１０ａに複数のデバイス１０１を区画する複数の分割予定ライン１０２が格子状に形成されたものである。そして、分割予定ライン１０２に対しては、予め分割起点加工が施される。この分割起点加工は、例えば特許文献１，２等に示される如く、分割予定ライン１０２に沿って所定の波長のレーザ光線を照射することで分割の起点となる分割溝を表面に形成するものや、分割の起点となる脆性領域を内部に形成するものであってもよく、さらには、切削装置を用いて切削溝を形成するものであってもよく、周知技術を利用できるので、詳細は省略する。このようなウエーハ１は、環状フレーム１１の内側開口部を覆うように外周部が装着された保護テープ１２の表面に裏面１０ｂが貼着されて使用される。図５中のウエーハ１は、分割予定ライン１０２に分割起点加工が施されたものを示している。

本実施の形態の分割装置２は、分割予定ライン１０２に分割起点加工が施されて強度が低下したウエーハ１を、分割予定ライン１０２に沿って分割する装置であって、図１に示すように、基台３と、基台３上に配設され環状フレーム１１を保持するフレーム保持手段４と、フレーム保持手段４で保持された環状フレーム１１に保護テープ１２を介して支持されたウエーハ１を分割予定ライン１０２に沿って分割するウエーハ分割手段５とを備える。

フレーム支持手段４は、図２に示すように、一対の支持部材４１と、一対の支持部材４１上に配設される保持テーブル４２とを備える。一対の支持部材４１は、所定の曲率半径を有する円弧状に形成されて、所定の間隔をおいて互いに対向して配設されている。また、一対の支持部材４１の上面には複数のボールベアリング４３がそれぞれ配設されている。保持テーブル４２は、円板状に形成され、その中央部には矩形状の開口４２１が形成されている。保持テーブル４２の上面には、開口４２１を挟んで互いに対向する位置に４個のクランプ４４が配設されている。また、保持テーブル４２の下面には、一対の支持部材４１の曲率半径と同一の半径を有する図示しない環状の被案内溝が形成されている。このように構成された保持テーブル４２は、環状の被案内溝を一対の支持部材４１の上端部に嵌合させることでボールベアリング４３によって支持される。したがって、保持テーブル４２は、一対の支持部材４１の曲率に沿って回転可能に支持される。このように構成されたフレーム支持手段４によって環状フレーム１１を支持する。すなわち、保護テープ１２を介してウエーハ１を支持した環状フレーム１１を保持テーブル４２上に載置し、載置された環状フレーム１１をクランプ４４で固定する。

また、本実施の形態の分割装置２は、図１、図５等に示すように、保持テーブル４２を回動させる回動手段４５を備える。この回動手段４５は、基台３上に配設されたパルスモータ４５１と、パルスモータ４５１の回転軸に装着されたプーリ４５２と、プーリ４５２と保持テーブル４２の外周面とに巻回された無端ベルト４５３とからなり、パルスモータ４５１を駆動することで、プーリ４５２および無端ベルト４５３を介して保持テーブル４２を回動させる。

次に、ウエーハ分割手段５について説明する。本実施の形態のウエーハ分割手段５は、まず、フレーム保持手段４の一対の支持部材４１間において基台３上に配設されＹ軸方向に延びる一対の案内レール５０と、この一対の案内レール５０上に直列に配設された第一のライン吸着手段５ａおよび第二のライン吸着手段５ｂとを備える。第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂは、一対の案内レール５２上に互いに対向して配設され、一対の案内レール５０に沿ってＹ軸方向に移動可能に構成されている。なお、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂは、実質的に同一構成からなるため、同一部材には同一符号を付して説明する。

第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂは、それぞれ分割予定ライン１０２を挟むように位置付けられ分割予定ライン１０２の側部を下方から吸着支持する第一のライン吸着部５１と第二のライン吸着部５２とを備える。

第一のライン吸着部５１は、Ｘ軸方向に見てＬ字状に形成され、矩形状の第一の支持部５１１と、この第一の支持部５１１の一端から上方に延びる第一の保持部５１２とからなる。第一の支持部５１１は、その下面に一対の案内レール５０と対応する一対の被案内溝５１３が形成され、この一対の被案内溝５１３を一対の案内レール５０に嵌合することで、一対の案内レール５０に沿って移動可能に支持されている。また、第一の保持部５１２は、保持テーブル４２の開口４２１内に配置され、その上端にそれぞれＸ軸方向に延びる細長い長方形の第一の保持面５１５を備えている。この第一の保持面５１５は、ウエーハ１の直径よりわずかに長く形成されており、保持テーブル４２の上面と略同一高さに位置付けられている。また、第一の保持面５１５には、Ｘ軸方向である長手方向に沿って複数の吸引孔５１６（図６参照）が形成されている。これら複数の吸引孔５１６は、後述する吸引手段５６に連通されている。したがって、吸引手段５６を作動すると複数の吸引孔５１６に負圧が作用し、第一の保持面５１５上に保護テープ１２を介してウエーハ１を吸引保持することが可能とされている。ここで、第一の保持面５１５は、長手方向に沿って複数、例えば５個の吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に区画され、対象となる分割予定ライン１０２の位置に応じて負圧を作用すべき吸引孔５１６が吸着領域Ｅ１〜Ｅ５の単位で選択されるように構成されている。吸着領域Ｅ１〜Ｅ５や吸引手段５６については後述する。

また、第二のライン吸着部５２は、Ｘ軸方向に見てＬ字状に形成され、矩形状の第二の支持部５２１と、この第二の支持部５２１の一端から上方に延びる第二の保持部５２２とからなり、図４に示すように、第一のライン吸着部５１のＬ字状のコーナ部に形成された段差部５１７に配設されるもので、コーナ部５２３を回動支点としてＹＺ平面内で回動可能に設けられている。また、第二の保持部５２２は、保持テーブル４２の開口４２１内に配置され、その上端にそれぞれＸ軸方向に延びる細長い長方形の第二の保持面５２５を備えている。この第二の保持面５２５は、第一の保持面５１５と同じ長さ、すなわちウエーハ１の直径よりわずかに長く形成されており、保持テーブル４２の上面と略同一高さに位置付けられている。また、第二の保持面５２５には、Ｘ軸方向である長手方向に沿って複数の吸引孔５２６（図６参照）が形成されている。これら複数の吸引孔５２６は、後述する吸引手段５６に連通されている。したがって、吸引手段５６を作動すると複数の吸引孔５２６に負圧が作用し、第二の保持面５２５上に保護テープ１２を介してウエーハ１を吸引保持することが可能とされている。ここで、第二の保持面５２５は、第一の保持面５１５の場合と同様に、長手方向に沿って複数、例えば５個の吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に区画され、対象となる分割予定ライン１０２の位置に応じて負圧を作用すべき吸引孔５２６が吸着領域Ｅ１〜Ｅ５の単位で選択されるように構成されている。吸着領域Ｅ１〜Ｅ５や吸引手段５６については後述する。

このような第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂは、第一のライン吸着部５１の第一の保持部５１２が互いに対向するように配設されている。したがって、第一のライン吸着部５１に配設された第二のライン吸着部５２は、それぞれ外側に向けて回動変位することで第一のライン吸着部５１と離反するようになっている。

ここで、本実施の形態の分割装置２は、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂにおいて、それぞれ第二のライン吸着部５２を分割予定ライン１０２に直交する方向に離反する回動動作を行わせる駆動手段５３を備えている。駆動手段５３は、第一のライン吸着部５１の段差部５１７内に設けられて第二のライン吸着部５２の第二の支持部５２１の底面に連結されたエアピストンからなる。駆動手段５３は、吸着動作時は、図４（ａ）に示すように第二の支持部５２１を押し上げ状態に維持することで第一および第二の保持部５１２，５２２同士が隣り合わせとなる状態に維持し、分割動作時は、図４（ｂ）に示すように第二の支持部５２１が下降するように回動変位させることで第一の保持部５１２から第二の保持部５２２を離反させる。

また、本実施の形態の分割装置２の第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂは、それぞれ第一のライン吸着部５１を一対の案内レール５０に沿ってＹ軸方向に移動する割り出し送り手段５４を備えている。割り出し送り手段５４は、一対の案内レール５０と平行に配設された雄ネジロッド５４１と、この雄ネジロッド５４１の一端に連結され雄ネジロッド５４１を回転駆動するためのパルスモータ５４２と、雄ネジロッド５４１の他端部を回転可能に支持するために基台３に配設された図示しない軸受とからなり、雄ネジロッド５４１が第一の支持部５１１に形成された雌ネジ孔５１８に螺合している。したがって、パルスモータ５４２を正転または逆転駆動することで、第一のライン吸着部５１を一対の案内レール５０に沿ってＹ軸方向に移動することができる。第一のライン吸着部５１上に搭載された第二のライン吸着部５２も、同時にＹ軸方向に移動する。

さらに、本実施の形態の分割装置２は、図１、図５等に示すように、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第二のライン吸着部５２の第二の保持面５２５に対峙して配設され、ウエーハ１の分割予定ライン１０２の側部を上方から第二の保持面５２５側に向けて押圧する押圧部５５１を有する押圧手段５５を備える。この押圧手段５５は、押圧部５５１を常に第二の保持面５２５に対峙する位置に維持するとともにフレーム支持手段４に阻害されることなく第一のライン吸着部５１の割り出し送りに追従するように略コ字状に形成された支持枠５５２によって第一のライン吸着部５１上に取り付けられている。

ここで、押圧部５５１は、第二の保持面５２５とほぼ同じ長さ、すなわちウエーハ１の直径と略同じ長さを有しており、第二の保持面５２５の区画された吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に対応する長さの押圧部５５１ａ〜５５１ｅとして区画されている。また、押圧部５５１ａ〜５５１ｅの厚みは、第二の保持面５２５の幅とほぼ同じに形成されている。これら押圧部５５１ａ〜５５１ｅは、例えばウレタン製のものであって、支持枠５５２の先端部においてＺ軸方向に進退自在に設けられている。これら押圧部５５１ａ〜５５１ｅの上部側には、押圧部５５１ａ〜５５１ｅを個別にＺ軸方向に進退移動させるための進退駆動部５５３ａ〜５５３ｅを備える。

また、第一および第二の保持部５１２，５２２の吸着領域Ｅ１〜Ｅ５の吸引孔５１６，５２６と吸引手段５６との関係等について、図６を参照して説明する。図６は、吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に対する負圧による吸引制御系を示す説明図である。図６に示すように、第一のライン吸着部５１の第一の保持部５１２において、両側に位置する吸着領域Ｅ１，Ｅ５に属する吸引孔５１６同士は吸引パイプ５６１ａによって連通され、その内側に位置する吸着領域Ｅ２，Ｅ４に属する吸引孔５１６同士は吸引パイプ５６１ｂによって連通され、中央に位置する吸着領域Ｅ３に属する吸引孔５１６同士は吸引パイプ５６１ｃによって連通されている。同様に、第二のライン吸着部５２の第二の保持部５２２において、両側に位置する吸着領域Ｅ１，Ｅ５に属する吸引孔５２６同士は吸引パイプ５６２ａによって連通され、その内側に位置する吸着領域Ｅ２，Ｅ４に属する吸引孔５２６同士は吸引パイプ５６２ｂによって連通され、中央に位置する吸着領域Ｅ３に属する吸引孔５２６同士は吸引パイプ５６２ｃによって連通されている。

また、吸引パイプ５６１ａ，５６２ａ同士が吸引パイプ５６３ａによって連通され、吸引パイプ５６１ｂ，５６２ｂ同士が吸引パイプ５６３ｂによって連通され、吸引パイプ５６１ｃ，５６２ｃ同士が吸引パイプ５６３ｃによって連通されている。さらに、これら吸引パイプ５６３ａ〜５６３ｃが、各吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に負圧による吸着力を生成する吸引源５６４に接続されている。これら吸引パイプ５６３ａ〜５６３ｃには、それぞれ電磁切換え弁５６５ａ〜５６５ｃが配設されている。これら電磁切換え弁５６５ａ〜５６５ｃは、オフ状態では連通を遮断し、オン状態で連通するように構成されている。

これにより、電磁切換え弁５６５ｃをオンすると、吸引パイプ５６３ｃ，５６１ｃおよび５６２ｃを介して第一および第二の保持部５１２，５２２の中央の吸着領域Ｅ３に属する吸引孔５１６，５２６が吸引源５６４と連通する。したがって、電磁切換え弁５６５ｃだけをオンすると、第一および第二の保持部５１２，５２２は、吸着領域Ｅ３に対応する領域が吸引領域Ａ１となる。

また、電磁切換え弁５６５ｂ，５６５ｃを共にオンすると、吸引パイプ５６３ｂ，５６１ｂおよび５６２ｂを介して第一および第二の保持部５１２，５２２の吸着領域Ｅ２，Ｅ４に属する吸引孔５１６，５２６が吸引源５６４と連通するとともに、吸引パイプ５６３ｃ，５６１ｃおよび５６２ｃを介して第一および第二の保持部５１２，５２２の中央の吸着領域Ｅ３に属する吸引孔５１６，５２６が吸引源５６４と連通する。したがって、電磁切換え弁５６５ｂ，５６５ｃを共にオンすると、第一および第二の保持部５１２，５２２は、吸着領域Ｅ２〜Ｅ４に対応する領域が吸引領域Ａ２となる。

さらに、電磁切換え弁５６５ａ，５６５ｂ，５６５ｃを共にオンすると、吸引パイプ５６３ａ，５６１ａおよび５６２ａを介して第一および第二の保持部５１２，５２２の吸着領域Ｅ１，Ｅ５に属する吸引孔５１６，５２６が吸引源５６４と連通し、かつ、吸引パイプ５６３ｂ，５６１ｂおよび５６２ｂを介して第一および第二の保持部５１２，５２２の吸着領域Ｅ２，Ｅ４に属する吸引孔５１６，５２６が吸引源５６４と連通するとともに、吸引パイプ５６３ｃ，５６１ｃおよび５６２ｃを介して第一および第二の保持部５１２，５２２の中央の吸着領域Ｅ３に属する吸引孔５１６，５２６が吸引源５６４と連通する。したがって、電磁切換え弁５６５ａ，５６５ｂ，５６５ｃを共にオンすると、第一および第二の保持部５１２，５２２は、吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に対応する領域が吸引領域Ａ３となる。

このように、電磁切換え弁５６５ａ，５６５ｂ，５６５ｃをオンする数を変更することにより、第一および第二のライン吸着部５１，５２の第一および第二の保持部５１２，５２２における吸着領域Ｅ１〜Ｅ５を吸引領域として作用させるか否かを選択することができる。このような電磁切換え弁５６５ａ，５６５ｂ，５６５ｃのオン・オフ制御は、処理すべき分割予定ライン１０２の位置に応じて選択的に制御される。

また、本実施の形態の分割装置２は、図１中に示すように、保持テーブル４２に保持された環状フレーム１１に保護テープ１２を介して支持されているウエーハ１の分割予定ライン１０２を検出するアライメント手段６を備えている。アライメント手段６は、基台３上に配設された回動機構６１に連結されたＬ字状の支持柱６２に取り付けられている。このアライメント手段６は、光学系および撮像素子（ＣＣＤ）等で構成され、ウエーハ分割手段５の上方位置に配設されている。このように構成されたアライメント手段６は、保持テーブル４２に保持された環状フレーム１１に保護テープ１２を介して支持されているウエーハ１の分割予定ライン１０２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り、分割すべき分割予定ライン１０２へのライン吸着部５１，５２の割り出し位置付けに供する。なお、アライメント手段６を支持したＬ字状の支持柱６２は、回動機構６１によって矢印で示す方向に揺動される。

つづいて、本実施の形態の分割装置２によるウエーハ１の分割動作について説明する。まず、分割予定ライン１０２に分割起点加工が施されたウエーハ１を保護テープ１２を介して支持した環状フレーム１１を、保持テーブル４２の上面に載置し、クランプ４４によって保持テーブル４２に固定する。

引き続き、第一のライン吸着手段５ａの割り出し送り手段５４を作動して第一のライン吸着手段５ａの第一および第二のライン吸着部５１，５２をウエーハ１に所定方向に形成された図７において最右端の分割予定ライン１０２と対応する位置に位置付ける。同時に、第二のライン吸着手段５ｂの割り出し送り手段５４を作動して第二のライン吸着手段５ｂの第一および第二のライン吸着部５１，５２をウエーハ１に所定方向に形成された図７において中央の分割予定ライン１０２と対応する位置に位置付ける。そして、第一の保持部５１２の第一の保持面５１５と第二の保持部５２２の第二の保持面５２５とを、それぞれ対応する分割予定ライン１０２の両側に位置付ける。この場合の分割予定ライン１２に対する位置合わせは、アライメント手段６によって撮像された分割予定ライン１０２の位置情報に基づき行われる。

このように、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第一および第二のライン吸着部５１，５２をそれぞれ位置付けた状態においては、ウエーハ１が貼着された保護テープ１２および環状フレーム１１と、吸引領域との関係は、図８に示すようになる。すなわち、ウエーハ１の最右端の分割予定ライン１０２と対応する位置に位置付けられた第一のライン吸着手段５ａの第一および第二のライン吸着部５１，５２のＸ軸方向両端部が環状フレーム１１と対向して位置するので、第一および第二のライン吸引部５１，５２の吸引領域は、環状フレーム１１と対応する領域を除き吸着領域Ｅ３に対応する吸引領域Ａ１とする。一方、ウエーハ１の中央の分割予定ライン１０２と対応する位置に位置付けられた第二のライン吸着手段５ｂの第一および第二のライン吸着部５１，５２は、環状フレーム１１の内側に位置するので、吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に対応する吸引領域Ａ３とする。

このようにして、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第一および第二のライン吸着部５１，５２をそれぞれ分割予定ライン１０２の側部に位置付けたら、第一のライン吸着手段５ａにおいては吸引手段５６の電磁切換え弁５６５ａをオンにし、第二のライン吸着手段５ｂにおいては吸引手段５６の電磁切換え弁５６５ａ〜５６５ｃの全てをオンにする。この結果、図７（ａ）および図８に示すように、第一のライン吸着手段５ａにおける第一および第二のライン吸着部５１，５２の吸着領域Ｅ３に属する吸引孔５１６，５２６に負圧によって吸着力が生成され、第二のライン吸着手段５ｂにおける第一および第二のライン吸着部５１，５２の吸着領域Ｅ１〜Ｅ５に属する全ての吸引孔５１６，５２６に負圧によって吸着力が生成される。したがって、第一のライン吸着手段５ａにおける第一および第二のライン吸着部５１，５２においては中央部付近の吸引領域Ａ１（吸着領域Ｅ３）でウエーハ１を保護テープ１２を介して吸引保持し、第二のライン吸着手段５ｂにおける第一および第二のライン吸着部５１，５２においては全長に亘る吸引領域Ａ３（吸着領域Ｅ１〜Ｅ５）でウエーハ１を保護テープ１２を介して吸引保持する（吸着支持工程）。

このとき、第一のライン吸着手段５ａにおける第一および第二のライン吸着部５１，５２の長手方向両端部は、環状フレーム１１と対向しているが、負圧が作用していないので環状フレーム１１を吸引することがないとともに、負圧漏れも生じない。したがって、負圧漏れにより吸引力不足となることはない。

また、押圧手段５５の押圧部５５１は、第一のライン吸着部５１に追従してＹ軸方向に移動するので、第二のライン吸着部５２の第二の保持面５２５に常に対峙する状態にあるが、このとき、第一のライン吸着手段５ａの第二のライン吸着部５２は最外周の領域を吸着支持する位置にあるため、対応する第一のライン吸着手段５ａ用の押圧部５５１は第二のライン吸着部５２とでウエーハ１の最外周を挟持するように下降してウエーハ１を押圧する。この際、吸引領域Ａ１（吸着領域Ｅ３）に対応する押圧部５５１ｃのみが下降するように進退駆動部５５３ｃが駆動される。一方、第二のライン吸着手段５ｂの第二のライン吸着部５２は中央領域を吸着支持する位置にあるため、進退駆動部５５３ａ〜５５３ｅは駆動されず押圧部５５１ａ〜５５１ｅは上方の対峙位置で待機する。

次に、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂにおける駆動手段５３を作動し、図７（ｂ）に示すように第一のライン吸着手段５ａの第二のライン吸着部５２をコーナ部５２３を支点として時計方向に回動させ、第二のライン吸着手段５ｂの第二のライン吸着部５２をコーナ部５２３を支点として反時計方向に回動させる。すなわち、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第二のライン吸着部５２をそれぞれ第一のライン吸着部５１から外側に離反する方向に回動変位させる。このとき、第一のライン吸着手段５ａの第一および第二のライン吸着部５１，５２の長手方向両端は環状フレーム１１と対向しているが、負圧が作用していないので環状フレーム１１を吸引することはなく、第二のライン吸着部５２の回動変位動作に支障を来たすことはない。

この結果、図７（ｂ）に示すように、第一のライン吸着部５１と第二のライン吸着部５２との間に位置付けられた分割予定ライン１０２には、分割予定ライン１０２と直交する方向に引張力が作用して、ウエーハ１は分割予定ライン１０２に沿って破断される（分割工程）。なお、この分割工程においては、ウエーハ１は分割予定ライン１０２に沿って分割起点加工が施され強度が低下しているので、第二のライン吸着部５２を第一のライン吸着部５１から離反する方向に０．５ｍｍ程度回動変位させることによりウエーハ１を分割予定ライン１０２に沿って破断することができる。

ここで、第一のライン吸着手段５ａにおける分割工程は、第二のライン吸着部５２が最外周の領域を吸着支持しているので、対峙して配設された押圧部５５１とでウエーハ１の最外周領域を挟持した状態で分割工程を実施する最外周分割工程として実施される。これにより、吸着支持する領域が最外周領域のように、第二のライン吸着部５２の吸着面積が比較的小さい場合であっても、第二のライン吸着部５２と押圧部５５１とでウエーハの分割予定ライン１０２の側部を挟持しながら、分割工程を実施することで、分割起点加工が施された分割予定ライン１０２に沿ってウエーハ１を確実に分割することができる。この際、第二のライン吸着部５２の吸引領域Ａ１（吸着領域Ｅ３）に対応する位置、サイズの押圧部５５１ｃのみを下降させてウエーハ１を押圧させているので、第二のライン吸着部５２側とのバランスがよい上に、環状フレーム１１を無用に押圧して挟持してしまうことがない。また、押圧部５５１をウレタンで形成しているので、ウエーハ１の表面を傷つけることがないとともに、第二のライン吸着部５２とでウエーハ１を挟持して破断させる際に、第二のライン吸着部５２の回動変位に対する押圧部５５１の下端の追従性が良好で滑りを生じないため確実な挟持状態を維持することができる。

このように、本実施の形態の分割装置２においては、分割予定ライン１０２の両側に位置付けられた第一および第二のライン吸着部５１，５２によって保護テープ１２を介してウエーハ１を吸引保持し、第二のライン吸着部５２を第一のライン吸着部５１から離反する方向に回動変位して、分割予定ライン１０２と直交する方向に引張力を作用させるので、分割起点加工が施された分割予定ライン１０２に沿って正確かつ確実に分割することができる。特に、吸着支持する領域が小さい最外周領域の場合には、第二のライン吸着部５２と押圧部５５１とでウエーハ１の分割予定ライン１０２の側部を挟持しながら、分割工程を実施することで、分割起点加工が施された分割予定ライン１０２に沿って正確かつ確実に分割することができる。また、本実施の形態では、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂを備えているので、同時に２本の分割予定ライン１０２に沿って分割することができ、生産性が向上する。さらには、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第二のライン吸着部５２は、分割工程および最外周分割工程においてそれぞれ第一のライン吸着部５１から外側に離反する方向に回動変位するように構成されているので、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第一のライン吸着部５１間に位置する領域のウエーハ１には圧縮力が作用しないため、ウエーハ１を破損することはない。

上述したように、所定方向に形成された２本の分割予定ライン１０２に沿って破断する分割工程或いは最外周分割工程を実施したら、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第一および第二のライン吸着部５１，５２によるウエーハ１の吸引保持を解除し、かつ、押圧状態の押圧部５５１が存在したらその押圧も解除し、上昇退避する。次に、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの割り出し送り手段５４を作動して、第一及び第二のライン吸着部５１，５２を分割予定ライン１０２の間隔に相当する分だけ、それぞれＹ軸方向左方に移動し、上記分割工程、最外周分割工程を実施した分割予定ライン１０２の左隣りの分割予定ライン１２と対応する位置に位置付ける。そして、上記の吸着支持工程と分割工程とを実施する。なお、吸着支持工程においては、第一および第二のライン吸着部５１，５２を分割予定ライン１０２の側部に位置付けた状態において、環状フレーム１１と対応する領域の吸引を制限するように、吸引手段５６の電磁切換え弁５６３ａ〜５６３ｃを選択してオンさせる。また、第二のライン吸着手段５ｂの第二のライン吸着部５２が吸着支持する領域が最外周領域に至った場合には、第二のライン吸着部５２と押圧部５５１とでウエーハ１の分割予定ライン１０２の側部を挟持しながら分割工程を実施する最外周分割工程とする。

そして、所定方向に形成された全ての分割予定ライン１０２に対して吸着支持工程と分割工程または最外周分割工程とを実施したら、回動手段４５を作動してフレーム保持手段４の保持テーブル４２を９０度回動させる。この結果、保持テーブル４２に保持されたウエーハ１も９０度回動し、所定方向に形成され分割工程または最外周分割工程が実施された分割予定ライン１０２と直交する方向に形成された分割予定ライン１２が第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂの第一および第二の保持面５１５，５２５と平行な状態に位置付けられる。このように分割工程または最外周分割工程が実施された分割予定ライン１０２と直交する方向に形成された全ての分割予定ライン１２に対して上述の吸着支持工程と分割工程または最外周分割工程とを実施することにより、ウエーハ１は分割予定ライン１０２に沿って個々のデバイス１０１に分割される。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、最外側の分割予定ライン１０２の分割時に押圧手段５５の押圧部５５１を用いるようにしたが、他の内側の分割予定ライン１０２の分割時にも押圧部５５１をウエーハ１に対して押圧状態とした第二のライン吸着部５２との挟持によりウエーハ１を分割予定ライン１０２に沿って分割するようにしてもよい。これにより、内部側においても、より一層正確で確実な分割が可能となる。この際、押圧部５５１は、押圧部５５１ａ〜５５１ｅとして、第二のライン吸着部５２の吸着領域Ｅ１〜Ｅ５と対応して区画されているので、分割予定ライン１０２の位置に応じた吸着領域Ｅ１〜Ｅ５の選択に対応して押圧駆動部５５３ａ〜５５３ｅで押圧部５５１ａ〜５５１ｅを選択的に押圧駆動させることで、確実な挟持状態を確保することができる。

また、本実施の形態では、第一および第二のライン吸着手段５ａ，５ｂを備える構成例としたが、ライン吸着手段は１個であってもよい。そして、押圧部５５１は、可動側となる第二のライン吸着部５２に対して対峙するように配設したが、固定側となる第一のライン吸着部５１に対して対峙するように配設してもよい。これらの場合、ウエーハ１の一方の最外側位置では、吸着力の弱くなる外側領域を押圧部５５１による押圧を利用して挟持することができるが、ウエーハ１の他方の最外側位置では、押圧部５５１が内側に位置してしまう。よって、ウエーハ１の他方の最外側位置の分割予定ライン１０２の分割に際しては、保持テーブル４２を１８０度回動させて、一方の最外側位置の分割予定ライン１０２の分割時と同じ状態にして最外周分割工程を行うようにすればよい。

また、本実施の形態では、第二のライン吸着部５２を第一のライン吸着部５１に対して駆動源５３によって僅かに回動変位させることで分割予定ライン１０２に直交する方向に離反させるようにしたが、特許文献３中に示される如く、第二のライン吸着部５２をＹ軸方向に僅かにスライド変位させる構成であってもよい。

本発明の実施の形態のウエーハの分割装置の構成例を示す斜視図である。図１に示す分割装置の一部を分解して示す斜視図である。一つのライン吸着手段を抽出して示す斜視図である。ライン吸着手段の動作例を示す概略正面図である。図１に示す分割装置の要部を分解して示す斜視図である。吸着領域に対する負圧による吸引制御系を示す説明図である。吸着支持工程および分割工程、最外周分割工程を示す概略説明図である。環状フレームに保護テープを介して支持されたウエーハと第一および第二のライン吸着部の吸着領域との関係を示す説明図である。

符号の説明

１ウエーハ
２分割装置
５ａ，５ｂライン吸着手段
５１第一のライン吸着部
５２第二のライン吸着部
５３駆動手段
５５押圧手段
１０１デバイス
１０２分割予定ライン
５５１押圧部
Ｅ１〜Ｅ５吸着領域

Claims

複数のデバイスを区画する複数の分割予定ラインに分割起点加工が施されたウエーハを分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割装置であって、
分割予定ラインを挟むように位置付けられ分割予定ラインの側部を吸着支持する第一のライン吸着部および第二のライン吸着部から構成されたライン吸着手段と、
前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部の少なくともいずれか一方を分割予定ラインに直交する方向に離反する駆動手段と、
前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部の少なくともいずれか一方と対峙して配設され分割予定ラインの側部を押圧する押圧部を有する押圧手段と、
を備え、
前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部は、複数の吸着領域に区画され、分割予定ラインの位置に応じて該吸着領域が選択され、
前記押圧部は、前記第一のライン吸着部または前記第二のライン吸着部の区画された前記吸着領域に対応して区画され、区画された前記押圧を個別に進退させる進退駆動部を備えていることを特徴とするウエーハの分割装置。
前記吸着領域は、負圧によって吸着力を生成することを特徴とする請求項１に記載のウエーハの分割装置。
請求項１または２に記載のウエーハの分割装置を用い、複数のデバイスを区画する複数の分割予定ラインに分割起点加工が施されたウエーハを分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
分割予定ラインを挟むように前記第一のライン吸着部と前記第二のライン吸着部とが位置付けられ分割予定ラインの側部を吸着支持する吸着支持工程と、
前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部の少なくともいずれか一方を前記駆動手段で分割予定ラインに直交する方向に離反して分割予定ラインを分割する分割工程と、
前記第一のライン吸着部および前記第二のライン吸着部のいずれか一方がウエーハの最外側の領域を吸着領域として選択して吸着支持した際、選択された吸着領域に対応して対峙する最外側の前記押圧部とでウエーハの最外側を挟持して前記分割工程を実施する最外側分割工程と、
からなることを特徴とするウエーハの分割方法。