扩展方法和扩展装置与流程

本发明涉及对粘贴在配置于环状框架的开口内的被加工物的背面并且外周缘粘贴在环状框架上的扩展片进行扩展的扩展方法和扩展装置。

背景技术

作为将晶片等被加工物分割成一个个芯片的方法，存在如下的方法：沿着分割预定线将激光会聚到该被加工物的内部而形成改质层，通过对被加工物施加外力使芯片间的间隔扩展而进行分割。作为对被加工物施加外力而进行分割的装置，例如提出了下述的专利文献1所示的工件分割装置。在该工件分割装置中，在利用分割构件对隔着扩展片支承在环状框架上的晶片施加外力而以改质层为起点将晶片分割成一个个芯片之后，利用框架保持构件对环状框架进行保持，并且一边利用保持工作台隔着扩展片对晶片进行吸引保持一边通过加热器对晶片的外周与环状框架的内周之间的扩展片进行加热而使该扩展片热收缩(heatshrink)，由此维持了相邻的芯片间的距离。

专利文献1：日本特开2010-206136号公报

但是，如果在利用保持工作台对被加工物进行吸引保持的状态下解除扩展，则会存在如下的问题：因扩展片起伏、收缩而导致保持工作台的真空泄漏，无法可靠地对晶片进行吸引保持，从而无法维持芯片间形成的间隔。如果无法维持间隔，则有可能在之后的操作中相邻的芯片彼此接触而损伤。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供能够可靠地维持芯片间隔的扩展方法和扩展装置。

本发明是一种扩展方法，对粘贴在配置于环状框架的开口内的被加工物的背面并且外周缘粘贴在该环状框架上的扩展片进行扩展，其中，该扩展方法具有如下步骤：环状框架保持步骤，利用保持构件对该环状框架进行保持，该保持构件具有保持该环状框架的保持面；扩展步骤，在保持该环状框架的状态下利用按压构件对被加工物的外周与该环状框架的内周之间的该扩展片向与该保持面垂直的方向进行按压从而对该扩展片进行扩展；吸引保持步骤，在通过该扩展步骤对该扩展片进行了扩展的状态下，利用保持工作台隔着该扩展片对被加工物进行吸引保持；以及按压解除步骤，在实施了该吸引保持步骤之后，解除该按压构件的按压，在该保持工作台的外周侧形成有防止该扩展片收缩的微小突起部。

另外，本发明是一种扩展装置，其对粘贴在配置于环状框架的开口内的被加工物的背面并且外周缘粘贴在该环状框架上的扩展片进行扩展，其中，该扩展装置具有：保持构件，其具有保持该环状框架的保持面；按压构件，其对该保持构件所保持的该环状框架的内周与被加工物的外周之间的该扩展片向与该保持面垂直的方向进行按压；移动构件，其使该按压构件向按压该扩展片的按压位置和从该按压位置退避的退避位置移动；以及保持工作台，其包含有在对该扩展片进行了扩展的状态下隔着该扩展片对被加工物进行吸引保持的吸引保持面，在该保持工作台的外周侧形成有防止该扩展片收缩的微小突起部。

本发明的扩展方法具有如下步骤：环状框架保持步骤，利用保持构件对环状框架进行保持，该保持构件具有保持环状框架的保持面；扩展步骤，在保持环状框架的状态下利用按压构件对被加工物的外周与环状框架的内周之间的扩展片向与保持面垂直的方向进行按压从而对扩展片进行扩展；吸引保持步骤，在对扩展片进行了扩展的状态下，利用保持工作台隔着扩展片对被加工物进行吸引保持；以及按压解除步骤，在实施了吸引保持步骤之后，解除按压构件的按压，在保持工作台的外周侧形成有防止扩展片收缩的微小突起部，因此在实施按压解除步骤时，不必担心扩展片收缩而导致从吸引保持面泄漏吸引力。因此，根据本发明，由于能够利用微小突起部来防止扩展片收缩并且维持分割完毕的被加工物的吸引保持，因此能够可靠地维持相邻的芯片的间隔，从而能够防止在之后的操作时芯片彼此接触而损伤的可能性。

本发明的扩展装置具有：保持构件，其具有保持环状框架的保持面；按压构件，其对保持构件所保持的环状框架的内周与被加工物的外周之间的扩展片向与保持面垂直的方向进行按压；移动构件，其使按压构件向按压扩展片的按压位置和从按压位置退避的退避位置移动；以及保持工作台，其包含有在对扩展片进行了扩展的状态下隔着扩展片对被加工物进行吸引保持的吸引保持面，在保持工作台的外周侧形成有防止扩展片收缩的微小突起部，因此，例如在对扩展片进行扩展而在相邻的芯片之间形成了间隔之后，在利用保持工作台对被加工物进行吸引保持的状态下解除扩展片的按压时，不必担心扩展片收缩而导致从吸引保持面泄漏吸引力，从而能够可靠地维持相邻的芯片的间隔。由此，能够防止在之后的操作时芯片彼此接触而损伤的可能性。

附图说明

图1是示出晶片单元的结构的立体图。

图2是示出扩展装置的结构的立体图。

图3是示出分割单元的结构的立体图。

图4是示出热收缩单元的结构的立体图。

图5是示出热收缩单元的结构的剖视图。

图6是示出保持工作台的部分结构的局部放大剖视图。

图7的(a)～(d)是示出将晶片分割成一个个芯片的状态的剖视图。

图8是示出载置步骤的剖视图。

图9是示出环状框架保持步骤的剖视图。

图10是示出扩展步骤的剖视图。

图11是局部性地示出实施扩展步骤时的扩展片的状态的局部放大剖视图。

图12是示出吸引保持步骤的剖视图。

图13是局部性地示出实施吸引保持步骤时的扩展片的状态的局部放大剖视图。

图14是示出按压解除步骤的剖视图。

图15是局部性地示出实施按压解除步骤时的扩展片的状态的局部放大剖视图。

图16是示出热收缩步骤的剖视图。

标号说明

1：晶片单元；2：扩展片；3：松弛区域；4：环状框架；5：间隔；10：扩展装置；11：装置基座；12：盒；13：盒载置台；14：第一导轨；15：第二导轨；16：推拉件；17：搬送单元；170：框架支承部；171：吸引垫；18：推拉件；20：分割单元；21：保持构件；22：框架载置板；22a：开口部；23：框架按压板；23a：开口部；24：顶起部；24a：滚子部；25：升降机构；26：移动构件；30：热收缩单元；31：保持构件；32：框架载置板；32a：开口部；320：保持面；321：定心引导件；33：框架按压板；33a：开口部；33b：长孔；34：保持工作台；34a：吸引保持面；340：多孔板；341：框体；342：流路；343：阀；344：吸引源；345：空气；35：微小突起部；36：顶起部；36a：滚子部；37：升降机构；38：移动构件；39：加热构件；40：清洗单元；50：紫外线照射单元。

具体实施方式

1.晶片单元

图1所示的晶片w是圆形板状的被加工物的一例，在其正面wa上，在由格子状的分割预定线s划分的各个区域中形成有器件d。在晶片w的与正面wa相反的一侧的面即背面wb上，例如隔着被称作芯片附着膜(daf)的粘合带(未图示)而粘贴有扩展片2。扩展片2具有至少比晶片w大的尺寸，由在基材层上层叠糊层而成的2层构造构成，具有扩展性，其中，该基材层例如由聚烯烃、聚氯乙烯、聚丙烯等构成。

在要将晶片w分割成一个个具有器件d的芯片的情况下，准备如下的晶片单元1：该晶片单元1是将扩展片2的外周缘粘贴在中央开口的环状框架4的下表面，将晶片w的背面wb粘贴在从环状框架4的中央露出的扩展片2上而使正面wa朝上露出，由此将晶片w粘贴在以封闭环状框架4的开口方式粘贴于外周缘的扩展片2上而形成的。在晶片单元1中，晶片w的外周与环状框架4的内周之间的呈环状露出的区域是应该对扩展片2施加外力的区域，并且是在对扩展片2进行了扩展之后容易产生松弛的松弛区域3。本实施方式所示的晶片w从正面wa侧沿着分割预定线s例如被激光加工而形成分割起点g。该分割起点g是晶片w的内部的强度降低的改质层，但不限于此。例如也可以通过沿着所有的分割预定线s进行切削加工而形成将晶片w完全切断(全切割)的切削槽，而将该切削槽作为分割起点g，也可以通过沿着所有的分割预定线s进行激光加工而形成将晶片w完全切断的槽，而将该槽作为分割起点g。

2.扩展装置

图2所示的扩展装置10是扩展装置的一例：该扩展装置分割图1所示的晶片单元1的晶片w，并且对粘贴在配置于环状框架4的开口内的晶片w的背面wb并且外周缘粘贴在环状框架4上的扩展片2进行扩展。扩展装置10具有装置基座11，在装置基座11的上表面具有：盒载置台13，其载置盒12；分割单元20，其具有腔室200，通过对扩展片2进行扩展来分割晶片w；热收缩单元30，其对因被分割单元20扩展而产生了松弛的上述松弛区域3进行加热而使该松弛区域热收缩；清洗单元40，其清洗晶片w；以及紫外线照射单元50，其具有腔室500，通过紫外线的照射使扩展片2硬化。

多个晶片单元1在上下方向上层叠而收纳在盒12中。盒12被设置成相对于盒载置台13能够装卸。盒载置台13能够在z轴方向上升降，通过盒载置台13的升降而将盒12内的1个晶片单元1定位在规定的搬出位置。

在盒载置台13的附近配设有将晶片单元1相对于盒12拉出或者收纳的推拉件16。通过推拉件16而从盒12拉出的晶片单元1被暂时放置在配设于盒载置台13的附近的在y轴方向上延伸的截面为l字状的一对第一导轨14上。一对第一导轨14能够在x轴方向上彼此接近或者远离，通过在晶片单元1载置于一对第一导轨14之后彼此接近，能够与环状框架4的端缘卡合而将晶片单元1定位在规定的搬送开始位置。

在装置基座11的上表面中央配设有可回旋移动的搬送单元17。搬送单元17具有安装于框架支承部170的前端并对环状框架4进行吸引保持的多个吸引垫171，能够在第一导轨14与第二导轨15之间搬送晶片单元1、或者在第二导轨15与热收缩单元30之间搬送晶片单元1。另外，在分割单元20与热收缩单元30之间配设有推拉件18。推拉件18能够将载置于一对第二导轨15的晶片单元1相对于分割单元20、热收缩单元30压入或者拉出。

如图3所示，分割单元20在腔室200内具有：保持构件21，其对环状框架4进行保持；以及顶起部24，其作为按压构件从下方按压图2所示的扩展片2。保持构件21具有：框架载置板22，其在中央具有开口部(未图示)，载置环状框架4的下表面；以及框架按压板23，其在中央具有开口部23a，按压环状框架4的上表面。框架按压板23是固定的，框架载置板22能够通过多个升降机构25而升降。升降机构25由气缸250和活塞251构成，在活塞251的前端固定有框架载置板22。而且，在保持构件21中，在框架载置板22上载置有环状框架4的状态下，通过框架载置板22上升，能够将环状框架4夹在框架载置板22与框架按压板23之间，对晶片单元1进行保持。

顶起部24形成为筒状，能够通过移动构件26而升降。当晶片单元1保持于保持构件21时，扩展片2的松弛区域3定位在顶起部24的上方侧。移动构件26例如由气缸和活塞构成，通过移动构件26使顶起部24上升从而能够从下方按压扩展片2的松弛区域3而将该松弛区域3顶起。在顶起部24的上端安装有在顶起时缓和与扩展片2的摩擦的多个未图示的滚子部，该多个滚子部旋转自如。另外，在腔室200内配设有冷却喷嘴，在分割晶片w时，腔室200内例如被冷却至10℃以下。

如图4所示，热收缩单元30具有：保持构件31，其具有保持环状框架4的保持面320；顶起部36，其作为按压构件对保持构件31所保持的环状框架4的内周与晶片w的外周之间的扩展片2的松弛区域3向与保持面320垂直的方向进行按压；移动构件38，其使顶起部36向顶起部36按压扩展片2的按压位置和使顶起部36从按压位置退避的退避位置移动；保持工作台34，其包含有在对扩展片2进行了扩展的状态下隔着扩展片2对晶片w进行吸引保持的吸引保持面34a；以及加热构件39，其对扩展片2的松弛区域3进行加热。

保持构件31具有：框架载置板32，其在中央具有开口部32a，载置环状框架4的下表面；以及框架按压板33，其在中央具有开口部33a，按压环状框架4的上表面。框架载置板32通过多个升降机构37而能够在z轴方向上升降。升降机构37由气缸370和活塞371构成，通过活塞371升降，能够使框架载置板32升降。另外，在框架载置板32的四角分别配设有能够在x轴方向进退的定心引导件321。定心引导件321通过在x轴方向上移动，能够调整载置于框架载置板32的保持面320上的环状框架4的位置，从而找出晶片单元1的中心。

框架按压板33形成为尺寸与框架载置板32大致相同的矩形形状。在框架按压板33上连接有由气缸330和活塞331构成的进退机构，通过进退机构而能够相对于框架载置板32的上方在水平方向(y轴方向)上进退。在框架按压板33的四角形成有供上述定心引导件321插入的长孔33b。在这样构成的保持构件31中，在框架载置板32上载置有环状框架4的状态下，通过框架载置板32上升，能够将环状框架4夹在框架载置板32与框架按压板33之间，对晶片单元1进行保持。

加热构件39具有：杆390，其通过未图示的气缸而在上下方向上伸缩；凸缘部391，其固定于杆390的下端；以及环状的加热体392，其固定在凸缘部391的下表面。加热体392例如能够通过朝向下方照射红外线而对扩展片2的松弛区域3进行加热从而使该松弛区域3热收缩(heatshrink)。

顶起部36采用与上述分割单元20的顶起部24相同的结构。即，顶起部36形成为筒状，通过移动构件38而能够在z轴方向上升降。当晶片单元1保持于保持构件31时，扩展片2的松弛区域3定位在顶起部36的上方侧。如图5所示，在顶起部36的上端安装有在顶起时缓和与扩展片2的摩擦的多个滚子部36a，该多个滚子部36a旋转自如。移动构件38具有使顶起部36升降的气缸380，能够使顶起部36分别向按压位置和退避位置移动。按压位置是如下的位置：通过气缸380使顶起部36上升，从而顶起部36的滚子部36a能够从下方按压扩展片2的松弛区域3而将该松弛区域3顶起。另一方面，退避位置是如下的位置：通过气缸380使顶起部36下降，从而使滚子部36a从按压位置离开而与松弛区域3不接触。

在顶起部36的内侧配设有保持工作台34。保持工作台34具有：多孔板340，其具有对晶片w进行吸引保持的吸引保持面34a；以及框体341，其收纳多孔板340。多孔板340形成为圆盘状，例如由多孔陶瓷等多孔质部件构成。本实施方式所示的多孔板340的吸引保持面34a形成为与晶片w相似的形状，并且具有与晶片w大致相同的面积。图6所示的框体341例如由不锈钢构成，其上表面341a与吸引保持面34a处于同一平面。

在图5所示的框体341的中央形成有与多孔板340连通的流路342。流路342经由阀343与吸引源344连通。通过打开阀343，使多孔板340与吸引源344连通，使吸引源344的吸引力作用于吸引保持面34a，从而能够利用吸引保持面34a对晶片w进行吸引保持。移动构件38除了气缸380之外还具有用于使保持工作台34升降的气缸381和活塞382。在活塞382上端固定有保持工作台34，能够通过活塞382在上下方向上的移动使保持工作台34升降。

如图6所示，在保持工作台34的外周侧形成有多个防止扩展片2收缩的微小突起部35。图示的例子中所示的微小突起部35的前端是尖的，能够限制扩展片2的移动。即，在利用保持工作台34对晶片w进行吸引保持的状态下，在解除扩展片2的按压时，即使扩展片2的松弛区域3以起伏的方式移动，也能够通过微小突起部35进入扩展片2的下表面而防止扩展片2收缩。本实施方式所示的微小突起部35在从多孔板340的外周侧的吸引保持面34a至框体341的上表面341a的范围内形成多个，但不限定于此，也可以仅在框体341的上表面341a形成有微小突起部35。即，多个微小突起部35只要整体呈环状形成在保持工作台34的外周侧即可。微小突起部35的高度例如设定为0.05mm～1mm左右。

这样，在本发明的扩展装置10中，由于在保持工作台34的外周侧形成有防止扩展片2收缩的微小突起部35，因此，例如在通过顶起部36对扩展片2进行扩展而在相邻的芯片之间形成间隔后，在利用保持工作台34对晶片w进行吸引保持的状态下解除了扩展片2的按压时，不必担心扩展片2收缩而导致从吸引保持面34a泄漏吸引力，从而能够可靠地维持相邻的芯片的间隔。由此，能够防止在之后的操作时芯片彼此接触而损伤的可能性。

3.扩展方法

接下来，对使用分割单元20将晶片w分割成一个个芯片的动作例进行说明，并且对使用热收缩单元30对粘贴在配置于环状框架4的开口内的晶片w的背面wb并且外周缘粘贴在环状框架4上的扩展片2进行扩展的扩展方法进行说明。

首先，如图7的(a)所示，在框架载置板22上载置有晶片单元1的环状框架4。环状框架4被载置成与开口部22a同心的形状，晶片w处于在开口部22a中浮起的状态。如图7的(b)所示，通过框架载置板22上升，环状框架4被框架按压板23和框架载置板22夹持，保持在其高度位置。此时，从未图示的冷却喷嘴喷射冷却流体，成为整个粘合带(daf)与扩展片2一起被冷却而硬化的状态。

接着，如图7的(c)所示，通过移动构件26使顶起部24上升，滚子部24a一边旋转一边对扩展片2的松弛区域3向与晶片w的正面wa垂直的上方向进行按压，从而晶片w与扩展片2一起被顶起至规定的扩展位置。被顶起至扩展位置的扩展片2向放射方向被拉伸而扩展。随着扩展片2的扩展，晶片w沿着图1所示的形成有分割起点g的分割预定线s被切断，而被分割成一个个芯片c。另外，粘贴在晶片w的背面wb的粘合带也以粘贴在各个芯片c上的状态按每个芯片c而断裂。因此，成为多个带daf的芯片c以彼此稍微分开的状态粘贴在扩展片2上的状态。如果将晶片w分割成一个个芯片c，则如图7的(d)所示，通过移动构件26使顶起部24下降。另外，虽然粘合带具有粘性而难以分割，但由于像上述那样以被冷却喷嘴所喷出的冷却流体冷却而硬化的状态进行扩展，因此被可靠地分割。

(1)载置步骤

在晶片w被分割成一个个芯片c之后，晶片单元1被图3所示的推拉件18从框架载置板22拉出到一对第二导轨15上，被图4所示的搬送单元17搬送至热收缩单元30。具体而言，利用搬送单元17的吸引垫171对环状框架4的上表面进行吸引保持，将晶片单元1从第二导轨15搬出，像图8所示那样将环状框架4载置于保持构件31的框架载置板32的保持面320上。由此，环状框架4被载置成与开口部32a同心的形状，晶片w处于在开口部32a中浮起的状态。

(2)环状框架保持步骤

如图9所示，通过框架载置板32上升，环状框架4被框架按压板33和框架载置板32夹持，而保持在其高度位置。此时，晶片w处于在开口部32a、32a中浮起的状态。这样，利用保持构件31对晶片单元1的环状框架4进行保持。扩展片2的松弛区域3定位在顶起部36的上方。

(3)扩展步骤

如图10所示，在保持环状框架4的状态下，由顶起部36对晶片w的外周与环状框架4的内周之间的扩展片2的松弛区域3向与保持面320垂直的方向进行按压而对扩展片2进行扩展。具体而言，通过移动构件38使顶起部36与保持工作台34一起上升，从而滚子部36a一边旋转一边从下方将扩展片2的松弛区域3顶起，使扩展片2向放射方向扩展。其结果是，对晶片w作用放射方向的外力，相邻的芯片c之间扩展而形成间隔5。阀343是关闭的，多孔板340与吸引源344不连通。

在扩展步骤中，如图11所示，优选以使滚子部36a的上端360的高度位置位于比保持工作台34的吸引保持面34a靠上侧的位置的方式来调整顶起部36的移动量。由此，能够防止在扩展片2的扩展过程中微小突起部35与扩展片2的下表面接触而损伤。另外，也可以在保持工作台34上连接未图示的空气提供源，通过实施使空气345从保持工作台34的吸引保持面34a向上方喷出的吹气，使扩展片2的下表面与微小突起部35不接触。

(4)吸引保持步骤

在通过扩展步骤对扩展片2进行了扩展的状态下，如图12所示，打开阀343使多孔板340与吸引源344连通，使吸引力作用于吸引保持面34a从而隔着扩展片2对晶片w进行吸引保持。此时，如图13所示，扩展片2以松弛区域3被滚子部36a向上方顶起的状态吸引保持在保持工作台34的吸引保持面34a上，成为微小突起部35进入扩展片2的下表面的状态。

(5)按压解除步骤

在实施了吸引保持步骤之后，解除顶起部36的按压。具体而言，如图14所示，在利用保持工作台34对晶片w进行吸引保持的状态下，通过移动构件38使顶起部36下降，使滚子部36a从扩展片2的松弛区域3离开。若未对扩展片2作用外力，则如图15所示，扩展片2的松弛区域3例如以在箭头y方向上起伏的方式移动，但由于多个微小突起部35处于进入扩展片2的下表面的状态，因此限制了扩展片2的移动，从而能够防止扩展片2收缩。由此，扩展片2不会从外周侧的吸引保持面34a浮起，从而不必担心从吸引保持面34a泄漏吸引力。

(6)热收缩步骤

在实施了按压解除步骤之后，扩展片2伸展，而在松弛区域3中产生松弛。如图16所示，通过加热构件39下降，接近扩展片2的松弛区域3，从加热体392朝向松弛区域3照射例如红外线而使该松弛区域3热收缩。因红外线所照射的部分收缩而使扩展片2处于相对于保持工作台34平行地伸展的状态，能够维持相邻的芯片c的间隔5。在完成热收缩步骤之后，晶片单元1被搬送至图1所示的清洗单元40，被实施清洗处理和干燥处理。然后，晶片单元1被搬送至紫外线照射单元50，向扩展片2照射紫外线而实施硬化处理。

这样，本发明的扩展方法具有如下步骤：环状框架保持步骤，利用保持构件31对环状框架4进行保持；扩展步骤，在保持环状框架4的状态下利用顶起部36对晶片w的外周与环状框架4的内周之间的扩展片2的松弛区域3向与保持面320垂直的方向进行按压从而对扩展片2进行扩展；吸引保持步骤，在对扩展片2进行了扩展的状态下，利用保持工作台34隔着扩展片2对晶片w进行吸引保持；以及按压解除步骤，在实施了吸引保持步骤之后，解除顶起部36的按压。在保持工作台34的外周侧形成有防止扩展片2收缩的微小突起部35，因此在实施按压解除步骤时，不必担心扩展片2收缩而导致从吸引保持面34a泄漏吸引力。因此，根据本发明，由于能够通过微小突起部35来防止扩展片2收缩并且维持分割完毕的晶片w的吸引保持，因此能够可靠地维持相邻的芯片的间隔5，从而能够防止在之后的操作时芯片彼此接触而损伤的可能性。