JP5541657B2 - Sharpening board - Google Patents
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Description
本発明は、被加工物を切削する切削ブレードの目立てを行う目立てボード(ドレッシングボード)に関する。 The present invention relates to a dressing board for dressing a cutting blade for cutting a workpiece.
IC、LSI等の複数のデバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、切削ブレードを備えた切削装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。 A semiconductor wafer formed on the surface by dividing a plurality of devices such as IC, LSI, etc. by a division line formed in a lattice shape is divided into individual devices by a cutting apparatus having a cutting blade, and the divided devices Is widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.
切削装置は、ウエーハ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ウエーハを切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、切削すべき領域を検出するアライメント手段とを少なくとも備えていて、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。 The cutting apparatus includes at least a chuck table that holds a wafer, a cutting unit that rotatably supports a cutting blade that cuts the wafer held on the chuck table, and an alignment unit that detects a region to be cut. The wafer can be divided into individual devices with high accuracy.
切削ブレードの切刃は一般的にダイアモンド砥粒がニッケルめっき層で固定されて形成されている。半導体ウエーハ等の被加工物を切削するにつれて切削ブレード先端の古くなったダイアモンド砥粒は切削ブレードから抜け落ち、その結果、新しいダイアモンド砥粒が突出する自生発刃作用によって切削ブレードは磨耗しながらも常に切れ味を落とすことなく切削を行うことができる。 The cutting blade of the cutting blade is generally formed by fixing diamond abrasive grains with a nickel plating layer. As a workpiece such as a semiconductor wafer is cut, the diamond abrasive grains that have become old at the tip of the cutting blade fall out of the cutting blade, and as a result, the cutting blade always wears due to the self-generated blade action from which new diamond abrasive grains protrude. Cutting can be performed without reducing sharpness.
ところが、切削ブレードが磨耗して新たな切削ブレードをスピンドルに装着した場合或いは切削ブレードが磨耗して目立てが必要になった場合には、目立てボードを切削ブレードで切削してニッケルめっき層からダイアモンド砥粒を突出させる目立て作業を行う必要がある。 However, when the cutting blade is worn and a new cutting blade is mounted on the spindle, or when the cutting blade is worn and needs to be sharpened, the sharpening board is cut with the cutting blade and the diamond plating layer is cut from the diamond plating layer. It is necessary to perform a sharpening operation to protrude the grains.
この目立てボードを切削する目立て作業のみでは切削ブレードの切刃がウエーハに十分馴染まないため、本出願人は、デバイスが形成されたウエーハを切削する前にデバイスが形成されていないダミーウエーハを切削し、切刃をウエーハに十分馴染ませてニッケルめっき層からダイアモンド砥粒が適正に突出するようにプリカットを自動で行う自動ダイシングシステムを先に提案した(特許第2628256号公報)。 Since the cutting edge of the cutting blade is not sufficiently adapted to the wafer only by the sharpening work for cutting the sharpening board, the applicant cuts the dummy wafer on which the device is not formed before cutting the wafer on which the device is formed. An automatic dicing system that automatically pre-cuts the cutting blade so that the diamond abrasive grains properly protrude from the nickel-plated layer by fully adapting the wafer to the wafer has been proposed (Japanese Patent No. 2628256).
ところが、特許文献1記載の自動ダイシングシステムでは、切削ブレードの切刃がウエーハに馴染むまでにダミーウエーハを約400回程度切削しなければならず、20分程の時間が掛かり生産性が悪いという問題がある。
However, in the automatic dicing system described in
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードの目立てと同時に効率良くプリカットと同様な効果を提供可能な目立てボードを提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sharpening board capable of efficiently providing the same effect as precutting simultaneously with sharpening of a cutting blade.
SiCからなる超砥粒を重量比で55〜65%、フィラーを含むフェノール樹脂を重量比で45〜35%の比率で混練して板状に成形し、150℃〜200℃の低温で焼成して製造され、ダイアモンド砥粒がニッケルめっき層で固定された切刃を外周に有する切削ブレードの目立てを行う目立てボードであって、目立てボードの試験片の厚みHを1mmとし、幅Wを15mmとした場合、2点間スパンSdが30mmである2点支持の第1治具で目立てボードの該試験片を支持し、このように支持された目立てボードの該試験片に対して2点間スパンSuが10mmである第2治具によってGニュートン(N)の力を加えた際、3(Sd−Su)G/2WH2で求まる抗折強度が60N/mm2以上、140N/mm2以下であることを特徴とする目立てボードが提供される。 A superabrasive grain made of SiC is 55 to 65% by weight and a phenol resin containing a filler is kneaded at a ratio of 45 to 35% by weight to be formed into a plate shape and fired at a low temperature of 150 to 200 ° C. A sharpening board for sharpening a cutting blade having a cutting edge with diamond abrasive grains fixed by a nickel plating layer on the outer periphery, the thickness H of the test piece of the sharpening board being 1 mm, and the width W being 15 mm In this case, the test piece of the dressing board is supported by the first jig of two-point support in which the span Sd between the two points is 30 mm, and the span between the two points with respect to the test piece of the dressing board thus supported is supported. when Su is a force of G Newtons (N) by the second jig is 10mm, 3 (Sd-Su) G / 2WH bending strength determined at 2 60N / mm 2 or more, 140 N / mm 2 or less Specially Dressing board and is provided.
本発明によると、抗折強度が比較的低い140N/mm2以下になるように超砥粒とフィラーを含む樹脂とを適宜の比率で混錬して板状に成形し、低温で焼成して目立てボードを形成したので、目立てボードを約20回程度切削すれば適正な目立てと同時に切削ブレードの切刃をウエーハに十分馴染ませることができ、ダミーウエーハをプリカットして切削ブレードの切刃をウエーハに馴染ませる従来技術の場合に20分程の時間を要したものが1分程に短縮され、生産性を大幅に向上することができる。 According to the present invention, superabrasive grains and a resin containing a filler are kneaded at an appropriate ratio so as to have a relatively low bending strength of 140 N / mm 2 or less, molded into a plate shape, and fired at a low temperature. Since the dressing board is formed, if the dressing board is cut about 20 times, the cutting blade of the cutting blade can be fully adjusted to the wafer at the same time as the proper dressing. In the case of the conventional technology to be adapted to, the product which took about 20 minutes is shortened to about 1 minute, and the productivity can be greatly improved.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の目立てボードで目立てをするのに適した切削ブレードを備え、該切削ブレードで半導体ウエーハを個々のチップ(デバイス)に分割することのできる切削装置2の外観を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an external view of a
切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
On the front side of the
図2に示すように、ダイシング対象のウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。 As shown in FIG. 2, on the surface of the wafer W to be diced, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally, and the first street S1 and the second street S2 A large number of devices D are formed on the wafer W.
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer peripheral edge of the dicing tape T is attached to an annular frame F. As a result, the wafer W is supported by the frame F via the dicing tape T, and a plurality of wafers (for example, 25 sheets) are accommodated in the
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
Behind the
仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数の固定手段(クランプ)19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
In the vicinity of the
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
The chuck table 18 is configured to be rotatable and reciprocally movable in the X-axis direction. Above the movement path of the chuck table 18 in the X-axis direction, an
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
The
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。
On the left side of the alignment means 20, a cutting means 24 for cutting the wafer W held on the chuck table 18 is disposed. The
切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22のX軸方向の延長線上に位置している。
The
25は切削が終了したウエーハWを洗浄装置27まで搬送する搬送手段であり、洗浄装置27では、ウエーハWを洗浄するとともにエアノズルからエアを噴出させてウエーハWを乾燥する。
図3を参照すると、切削手段24の分解斜視図が示されている。図4は切削手段24の斜視図である。25は切削手段24のスピンドルハウジングであり、スピンドルハウジング25中に図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル26が回転可能に収容されている。切削ブレード28は電鋳ブレードであり、ニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散されてなる切刃28aをその外周部に有している。
Referring to FIG. 3, an exploded perspective view of the cutting means 24 is shown. FIG. 4 is a perspective view of the cutting means 24.
30は切削ブレード28をカバーするブレードカバーであり、切削ブレード28の側面に沿って延長する切削水ノズル32が取り付けられている。切削水が、パイプ34を介して切削水ノズル32に供給される。ブレードカバー30はねじ穴36,38を有している。
A
40は着脱カバーであり、ブレードカバー30に取り付けられた際、切削ブレード28の側面に沿って伸長する切削水ノズル42を有している。切削水は、パイプ44を介して切削水ノズル42に供給される。
A
ねじ48を着脱カバー40の丸穴46に挿通してブレードカバー30のねじ穴36に螺合することにより、着脱カバー40がブレードカバー30に固定される。これにより、図4に示すように切削ブレード28の概略上半分がブレードカバー30及び着脱カバー40により覆われる。
The
図5に示すように、切削手段24のスピンドル26の先端部にはブレードマウント56が着脱可能に装着されている。ブレードマウント56はボス部58と、ボス部58と一体的に形成された固定フランジ60とから構成され、ボス部58には雄ねじ62が形成されている。ブレードマウント56はナット64でスピンドル26の先端部に固定される。
As shown in FIG. 5, a
切削ブレード28はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ68を有する円形基台66の外周にニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散された切刃28aが電着されて構成されている。切削ブレード28の装着穴70をブレードマウント56のボス部58に挿入し、固定ナット72をボス部58の雄ねじ62に螺合して締め付けることにより、図6に示すように切削ブレード28がスピンドル26に取り付けられる。
The
図7を参照すると、リング状又はワッシャー状の切削ブレード74をスピンドル26に装着する様子を示す分解斜視図が示されている。切削ブレード74はその全体が電鋳された切刃(電鋳砥石)から構成されている。
Referring to FIG. 7, there is shown an exploded perspective view showing how the ring-shaped or washer-shaped
ブレードマウント56のボス部58に切削ブレード74を挿入し、更に着脱フランジ76をボス部58に挿入して、固定ナット72を雄ねじ62に螺合して締め付けることにより、切削ブレード74は固定フランジ60と着脱フランジ76により両側から挟まれてスピンドル26に取り付けられる。
The
ハブブレード28又はワッシャーブレード74を新たなブレードに交換した場合、或いはこれらのブレードが磨耗して目立てが必要になった場合には、目立てボードを使用してハブブレード28又はワッシャーブレード74の目立て作業が実施される。この目立て作業では、図8に示すように、外周部が環状フレームFに貼着された粘着テープ(ダイシングテープ)Tに貼着された目立てボード78を使用する。
When the
この目立て作業は、図9に示すように、チャックテーブル18に吸引保持された目立てボード78を矢印X方向に移動させるとともに、切削ブレード28を矢印Aで示す方向に高速回転させながら切削手段24を下降させて、切削ブレード28を目立てボード78に切り込ませて目立てボード78を切削することにより実施される。
As shown in FIG. 9, this sharpening operation is performed by moving the sharpening
本実施形態の目立てボード78は、SiCからなる超砥粒をフェノール樹脂中に含浸させて板状に成形し、約150℃〜約200℃の低温で焼成した目立てボードであり、従来の目立てボードに比較して軟らかいという特性を有している。好ましくは、目立てボード78中には、SiCからなる超砥粒が重量比で55〜65%含有され、フィラーを含むフェノール樹脂が重量比で45〜35%含有されている。
The dressing
更に、本実施形態の目立てボード78は比較的低温で焼成されているため、抗折強度が従来の目立てボードに比較して低いという特性を有している。抗折強度は、140N(ニュートン)/mm2以下であり、好ましくは、60N/mm2以上140N/mm2以下である。
Furthermore, since the dressing
目立てボード78はこのような特性を有しているため、目立てボード78を切削ブレード28で約20回程度切削すると、切削ブレード28の切刃28aの目立てと同時に切刃28aを半導体ウエーハWの切削に馴染ませることができる。これにより、従来必要であったダミーウエーハの切削を400回程度行うプリカットを省略することができる。
Since the sharpening
次に図10を参照して、本発明実施形態の目立てボード78の抗折強度を試験した抗折強度試験方法について説明する。抗折強度試験装置80は、目立てボードの試験片78´を支持する第1治具82と、目立てボードの試験片78´に押圧力を印加する第2治具84とから構成される。
Next, a bending strength test method for testing the bending strength of the sharpening
第1治具82は、プレート86上に一対の支持部88が立設されており、各支持部88には直径5mmの例えばSUSから形成された円柱90が装着されている。目立てボードの試験片78´を支持する2点間スパンSdは30mmに設定されている。試験片78´のサイズは、厚みHが1mm、幅Wが15mm、長さLが40mmである。
In the
第2治具84は、プレート92上に一対の支持部94が立設されており、各支持部94には例えばSUSからなる直径4mmの円柱96が装着されている。第2治具84の一対の円柱96からなる2点間スパンSuは10mmである。
In the
第2治具84を固定し、第1治具82を矢印Z方向に上昇させて一対の円柱96により試験片78´にGニュートン(N)の力を加えた際、抗折強度FはF=3(Sd−Su)G/2WH2で定義される。抗折強度試験装置80は、4点曲げ試験装置である。
When the
本実施形態の目立てボード78は、3(Sd−Su)G/2WH2で求まる抗折強度が140N/mm2以下であることが必要であり、好ましくは抗折強度が140N/mm2以下、60N/mm2以上である。
The dressing
厚み1mm、縦横75mmの目立てボードを作成し、直径52mm、切刃の厚み30μmの切削ブレードを30000rpmで回転させ、切削水を2リットル/分の割合で供給して以下の条件で目立てを行った。 A dressing board having a thickness of 1 mm and a length and width of 75 mm was prepared, a cutting blade having a diameter of 52 mm and a cutting edge thickness of 30 μm was rotated at 30000 rpm, and cutting water was supplied at a rate of 2 liters / minute, and dressing was performed under the following conditions .
粗心出しステップ:切り込み深さ400μm、送り速度10mm/秒、切削回数1回
仕上げ心出しステップ:切り込み深さ400μm、送り速度40mm/秒、切削回数10回
目立てステップ:切り込み深さ200μm、送り速度70mm/秒、切削回数10回
Rough centering step: Cutting depth 400 μm,
心出しを含む目立てに要した時間は1分程であった。この切削ブレードでシリコンウエーハを切削したところ、切削溝の両側に発生する欠けも少なく良好な切削溝を形成することができた。 The time required for the setting including the centering was about 1 minute. When a silicon wafer was cut with this cutting blade, a good cutting groove could be formed with few chips generated on both sides of the cutting groove.
上述した実施形態では、抗折強度が比較的低い140N/mm2以下になるようにSiCからなる超砥粒とフィラーを含むフェノール樹脂とを適宜の比率で混錬して板状に成形し、比較的低温で焼成して目立てボード78を形成したので、目立てボード78を概略20回程度切削すれば適正な目立てが行われ、従来技術でダミーウエーハを切削して目立てを行う場合に20分程の時間を要したものが1分程度に短縮され、生産性が大幅に向上した。
In the embodiment described above, the superabrasive grains made of SiC and a phenol resin containing a filler are kneaded at an appropriate ratio so as to have a relatively low bending strength of 140 N / mm 2 or less, and formed into a plate shape. Since the setting
28 切削ブレード(ハブブレード)
74 ワッシャーブレード
78 目立てボード
78´ 目立てボード試験片
80 抗折強度試験装置
82 第1治具
84 第2治具
90,96 ボール
28 Cutting blade (hub blade)
74
Claims (1)
目立てボードの試験片の厚みHを1mmとし、幅Wを15mmとした場合、2点間スパンSdが30mmである2点支持の第1治具で目立てボードの該試験片を支持し、このように支持された目立てボードの該試験片に対して2点間スパンSuが10mmである第2治具によってGニュートン(N)の力を加えた際、3(Sd−Su)G/2WH2で求まる抗折強度が60N/mm2以上、140N/mm2以下であることを特徴とする目立てボード。 A superabrasive grain made of SiC is 55 to 65% by weight and a phenol resin containing a filler is kneaded at a ratio of 45 to 35% by weight to be formed into a plate shape and fired at a low temperature of 150 to 200 ° C. A sharpening board for sharpening a cutting blade having a cutting edge with diamond abrasive grains fixed by a nickel plating layer on the outer periphery,
When the thickness H of the test piece of the dressing board is 1 mm and the width W is 15 mm, the test piece of the dressing board is supported by a two-point supported first jig whose span Sd between two points is 30 mm. When a force of G Newton (N) is applied to the test piece of the sharpening board supported by the second jig with a two-point span Su of 10 mm, 3 (Sd-Su) G / 2WH 2 dressing board bending strength obtained is 60N / mm 2 or more, characterized in that at 140 N / mm 2 or less.
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