JP2000150428A - ダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブレード１４で切断中のウェーハＷを効率良く
洗浄することによってウェーハＷの汚染を防止すると共
に、ウェーハＷのスループットを向上させることができ
るダイシング装置を提供する。 【解決手段】本発明によれば、ブレード１４の相対移動
方向の一方側にウォーターカーテンノズル６４を設ける
と共に、他方側にウォーターカーテンノズル６６を設
け、ウォーターカーテンノズル６４、６６から切断中の
ウェーハＷに向けて洗浄液を噴射し、ウェーハＷに付着
した汚水を直ぐに洗い流すと共にウェーハＷの乾燥を防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダイシング装置に係
り、特に半導体ウェーハ等の被加工材をダイス状チップ
に切断するダイシング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイシング装置では、高速回転するブレ
ード（切断刃）と半導体ウェーハとの間の潤滑及び冷却
のために切削水をブレードに、そして冷却水をブレード
や切断部に噴射しながら切断加工を実施している。斯か
るダイシング装置では、汚水（切断加工中に発生する切
り粉を含む汚れた切削水、冷却水）でチップが汚れる
と、この汚れが製品不良の原因となるため、切断工程の
後に高圧スプレー装置等を備えた洗浄工程を設け、この
洗浄工程でチップを洗浄し、前記切り粉を除去してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、チップの表
面に汚水が残留した状態で、前記洗浄工程の前にチップ
が乾燥すると、切り粉がチップの表面にこびりついてし
まうので、短時間の洗浄では、前記切り粉を除去するこ
とができない。そこで、従来のダイシング装置では、洗
浄時間を長めに設定し、前記切り粉を除去するようにし
ていた。したがって、従来のダイシング装置では、スル
ープットを向上させることができないという欠点があっ
た。

【０００４】ましてや、最近の半導体ウェーハは大径化
（φ８in以上）が進み、このような大径の半導体ウェー
ハは切断加工時間が長いので、汚水がチップ上に留まっ
ている時間も長くなる。よって、半導体ウェーハが大径
になるに従って、チップが汚染される確率が高くなると
いう欠点があった。本発明はこのような事情に鑑みてな
されたもので、切断加工中の被加工材を効率良く洗浄す
ることによって被加工材の汚染を防止すると共に、加工
時のスループット及び歩留りを向上させることができる
ダイシング装置を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、切断刃と被加工材とを相対的に移動さ
せ、該被加工材を切断刃で切断するダイシング装置にお
いて、前記切断刃の前記相対移動方向に対して一方側に
設けられ、切断加工中の被加工材に向けて洗浄水を噴射
する第１の洗浄水噴射手段と、前記切断刃の前記相対移
動方向に対して他方側に設けられ、切断加工中の被加工
材に向けて洗浄水を噴射する第２の洗浄水噴射手段とが
設けられたことを特徴としている。

【０００６】請求項１記載の発明によれば、切断刃の相
対移動方向の一方側に第１の洗浄水噴射手段を設けると
共に、他方側に第２の洗浄水噴射手段を設け、第１、第
２の洗浄水噴射手段から切断加工中の被加工材に洗浄液
を噴射し、被加工材に付着した汚水を直ぐに洗い流すと
共に被加工材の乾燥を防止した。これによって、本発明
は、汚水による被加工材の汚染を防止することができ、
また、切断加工後の洗浄工程における洗浄時間を短縮す
ることができるので、加工時のスループットを向上させ
ることができる。

【０００７】請求項２記載の発明によれば、第１、第２
の洗浄水噴射手段から噴射される洗浄水の噴射方向を、
前記切断刃によって吹き飛ばされる切削水及び冷却水の
吹き飛び方向に対して逆らわない方向に設定した。これ
によって、本発明は、前記洗浄水噴射手段から噴射され
た洗浄水を、前記切削水及び冷却水で邪魔されることな
く、被加工材に供給することができる。

【０００８】請求項３記載の発明によれば、第１の洗浄
水噴射手段と第２の洗浄水噴射手段とを制御する制御手
段を設け、この制御手段によって、第１及び第２の洗浄
水噴射手段が被加工材に対する噴射範囲を相対的に通過
中にのみ被加工材に向けて洗浄水を噴射するように制御
している。これにより、洗浄水の節約が図られ、また、
被加工材以外の不要な場所への洗浄水噴射を防止するこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、本発明の実施の形態のダイシング装置１の
斜視図であり、図２はその平面図である。図１に示すよ
うに、前記ダイシング装置１は、主として切断装置１
０、洗浄装置２０、カセット収納部３０、エレベータ装
置４０、及び搬送装置５０等から構成されている。

【００１０】このように構成されたダイシング装置１に
よるウェーハＷの切断工程について説明すると、まず、
カセット収納部３０に複数枚収納されている加工前のウ
ェーハＷは、エレベータ装置４０によって順次引き出さ
れ、そして、引き出されたウェーハＷは図２に示す位置
Ｐ４にセットされる。次に、このウェーハＷは、搬送装
置５０によって位置Ｐ１のプリロードステージを介して
位置Ｐ２（ロード位置、及びアンロード位置）に搬送さ
れ、この位置Ｐ２で切断装置１０のカッティングテーブ
ル６０（図３参照）上に載置される。ここで、ウェーハ
Ｗはカッティングテーブル６０に吸着保持される。

【００１１】吸着保持されたウェーハＷは、図２に示す
アライメント部１２によってウェーハＷ上のパターンが
画像認識され、これに基づいてアライメントされる。そ
して、アライメントされたウェーハＷは、切断装置１０
を構成するブレード１４の矢印Ａ、Ｂで示すＹ軸方向移
動と、カッティングテーブル６０の矢印Ｃ、Ｄで示すＸ
軸方向移動（ウェーハＷとカッティングテーブル６０の
相対移動に相当）とによって、ストリートが切断され
る。最初のストリートが切断されると、切断装置１０の
ブレード１４をストリートのピッチ分だけＹ軸方向に移
動させ、そして、カッティングテーブル６０を再びＸ軸
方向に移動させる。これによって、次のストリートが切
断される。このような切断動作を繰り返して行い、一方
向（Ｘ方向）の全てのストリートの切断が終了すると、
カッティングテーブル６０を９０°回動させて、前記切
断したストリートに直交する他方向（図２上でＹ方向）
のストリートを同様な動作を繰り返して順次切断する。
これにより、ウェーハＷは最終的にダイス状に切断され
る。

【００１２】切断終了したウェーハＷは、カッティング
テーブル６０によって位置Ｐ２（アンロード位置）に戻
された後、搬送装置５０によって位置Ｐ３の洗浄装置２
０のスピナテーブルに搬送される。ここでウェーハＷ
は、洗浄水により洗浄された後、エアブローによって乾
燥される。乾燥したウェーハＷは、搬送装置５０によっ
て位置Ｐ４に搬送された後、エレベータ装置４０によっ
てカセット部３０に向けて搬送され、所定のカセットに
収納される。以上が前記ダイシング装置１による１枚の
ウェーハＷの切断工程の流れである。

【００１３】ダイシング装置１の切断装置１０は図３、
図４に示すように、ブレード１４、カッティングテーブ
ル６０、エアーカーテンノズル６２、ウォーターカーテ
ンノズル（第１の洗浄水噴射手段に相当）６４、及びウ
ォーターカーテンノズル（第２の洗浄水噴射手段に相
当）６６等から構成されている。前記ブレード１４は図
２に示すモータ６８のスピンドル７０に取り付けられて
いる。このモータ６８が駆動されると、前記ブレード１
４は図３上矢印Ａで示す方向に高速回転される。また、
前記ブレード１４は、図３に示すフランジカバー７２に
よって包囲されている。前記フランジカバー７２は図４
に示すＹキャリッジ７４に固定され、このＹキャリッジ
７４が図示しないＹ軸方向移動機構に連結されている。

【００１４】前記フランジカバー７２には図３に示すよ
うに、切削水供給ノズル（切削水供給手段に相当）７
６、及び冷却水供給ノズル（冷却水供給手段に相当）７
８が設けられている。前記切削水供給ノズル７６は、ブ
レード１４に対向して配置され、この切削水供給ノズル
７６から図３上矢印Ｂ方向に噴射された切削水が、切断
直前のブレード１４に供給される。また、前記冷却水供
給ノズル７８は、ブレード１４を挟んで一対設けられて
おり、この冷却水供給ノズル７８から噴射された冷却水
が、切断中のブレード１４及びウェーハＷの切断部に供
給され、ブレード１４及び切断部が冷却される。

【００１５】なお、前記フランジカバー７２には、切削
水供給ノズル７６に切削水を供給するチューブ７７が接
続されると共に、冷却水供給ノズル７８に冷却水を供給
するチューブ７９が接続されている。また、フランジカ
バー７２には、ブレード１４の磨耗、欠け等を非接触で
検出するセンサが内蔵され、このセンサからの情報がケ
ーブル８０を介して図示しない制御装置に出力されるよ
うになっている。

【００１６】ところで、前記エアーカーテンノズル６
２、及びウォーターカーテンノズル６４は図４に示すよ
うに、ブレード１４のＸ軸移動方向のうちＤ方向側（一
方側）に配設されている。また、前記ノズル６２、６４
は、近接して配置されると共にカッティングテーブル６
０のＸ軸移動方向に対して直交する方向に配設されてい
る。更に、前記ノズル６２、６４は、ノズル６２、６４
の下方を通過するウェーハＷ全体に圧縮エア、及び洗浄
水を噴射することができる長さに設定されている。ま
た、前記ノズル６２、６４は、Ｙキャリッジ７４に連結
されている。これによって、前記ノズル６２、６４はブ
レード１４と共にＹ軸方向に移動される。

【００１７】前記エアーカーテンノズル６２は、図示し
ない遮断弁を介して圧縮エア供給源に接続され、また、
エアーカーテンノズル６２の下面には、ノズル６２の軸
方向に沿って多数のエア噴射孔（不図示）が形成されて
いる。したがって、前記遮断弁が開放されると、この圧
縮エア供給源からの圧縮エアがエア噴射孔から噴射され
る。そして、噴射された圧縮エアは、カーテン状となっ
てウェーハＷの表面に噴き付けられる。この圧縮エアに
よってウェーハＷの表面に付着した汚水等が除去され
る。なお、前記エアーカーテンノズル６２からのエア噴
射は、ウェーハＷの切断加工中に常時駆動されるもので
はなく、ウェーハＷの切断終了後にウェーハＷをアンロ
ード位置（位置Ｐ：図２参照）に搬出する際、又は画像
認識装置を用いて切削溝の状態確認を行う時にウェーハ
上に乗った水を吹き飛ばす際に駆動される。これによ
り、ブレード１４によって切断されたチップに前記圧縮
エアが噴射され、チップ上に付着した汚水等が除去され
る。

【００１８】前記ウォーターカーテンノズル６４は、図
示しない遮断弁を介して給水源に接続されている。ま
た、ウォーターカーテンノズル６４の下面には、ノズル
６４の軸方向に沿って多数の噴射孔（不図示）が形成さ
れている。したがって、前記遮断弁が開放されると、給
水源から圧送された洗浄水が前記噴射孔から噴射（噴
霧）され、そして、噴射された洗浄水はカーテン状とな
ってウェーハＷの表面に供給される。この洗浄水によっ
てウェーハＷの表面に付着した汚水が洗い流され、汚水
中の切り粉等が除去される。なお、前記遮断弁は、ウェ
ーハＷの切断加工中に常時開放されているので、ウェー
ハＷは常に濡れた状態に保持される。これにより、ウェ
ーハＷの乾燥が防止されている。

【００１９】前記ウォーターカーテンノズル６４の噴射
孔から噴射される洗浄水の噴射方向は、ブレード１４に
よって吹き飛ばされる切削水及び冷却水の吹き飛び方向
に対して逆らわない方向に設定されている。これによっ
て、ウォーターカーテンノズル６４から噴射された洗浄
水は、前記切削水及び冷却水で邪魔されることなく、ウ
ェーハＷに供給される。前記洗浄水の噴射方向は、図
３、図５上で矢印Ｅで示している。この方向Ｅは、切削
水供給ノズル７６から噴射される切削水の噴射方向Ｂと
略同方向である。なお、ブレード１４で吹き飛ばされる
切削水及び冷却水は、図３、図５上でブレード１４の左
側に吹き飛ばされるので、ウォーターカーテンノズル６
４の噴射方向は、前記方向Ｅに限定されず、例えば直下
方向でも良く、また、ウォーターカーテンノズル６４を
挟んで右側に噴射しても良い。

【００２０】一方、前記ウォーターカーテンノズル６６
は図４に示すように、ブレード１４のＸ軸移動方向のう
ちＣ方向側（他方側）に配設されている。また、前記ノ
ズル６６は、カッティングテーブル６０のＸ軸移動方向
に対して直交する方向に配設されている。更に、前記ノ
ズル６６は、ノズル６６の下方を通過するウェーハＷ全
体に洗浄水を噴射することができる長さに設定されてい
る。

【００２１】前記ウォーターカーテンノズル６６は、図
示しない遮断弁を介して給水源に接続されている。ま
た、ウォーターカーテンノズル６６の下面には、ノズル
６６の軸方向に沿って多数の噴射孔（不図示）が形成さ
れている。したがって、前記遮断弁が開放されると、給
水源から圧送された洗浄水が前記噴射孔から噴射（噴
霧）され、そして、噴射された洗浄水はカーテン状とな
ってウェーハＷの表面に供給される。この洗浄水によっ
てウェーハＷの表面に付着した汚水が洗い流され、汚水
中の切り粉等が除去される。なお、前記遮断弁は、ウェ
ーハＷの切断加工中に常時開放されているので、ウェー
ハＷは常に濡れた状態に保持される。これにより、ウェ
ーハＷの乾燥が防止されている。

【００２２】前記ウォーターカーテンノズル６６の噴射
孔から噴射される洗浄水の噴射方向は、ブレード１４に
よって吹き飛ばされる切削水及び冷却水の吹き飛び方向
に対して逆らわない方向に設定されている。これによっ
て、ウォーターカーテンノズル６６から噴射された洗浄
水は、前記切削水及び冷却水で邪魔されることなく、ウ
ェーハＷに供給される。前記洗浄水の噴射方向は、図
５、図６上で矢印Ｆで示している。この方向Ｆは、切削
水供給ノズル７６から噴射される切削水の噴射方向Ｂと
略同方向である。

【００２３】次に、前記の如く構成された切断装置１０
の作用について説明する。まず、図２の位置Ｐ２でウェ
ーハＷを吸着保持したカッティングテーブル６０は、図
３に示す切断開始位置まで移動され、その位置に待機さ
れる。そして、カッティングテーブル６０を図３上矢印
Ｃ方向に移動させることにより、ウェーハＷの切断が開
始される。図５は、切断中間の位置であり、図６は切断
が終了したブレード１４とカッティングテーブル６０の
相対位置である。

【００２４】ウェーハＷの切断時において、切削水供給
ノズル７６からブレード１４に向けて切削水が常時供給
され、また、冷却水供給ノズル７８からブレード１４
に、そして切断部に冷却水が常時供給されている。そし
て、ウォーターカーテンノズル６４、及びウォーターカ
ーテンノズル６６から、切断加工中のウェーハＷに洗浄
液が常時噴射されている。これにより、ウェーハＷに付
着した汚水が直ぐに洗い流されると共にウェーハＷの乾
燥が防止されている。

【００２５】したがって、前記切断装置１０によれば、
汚水によるウェーハＷ及びチップの汚染を防止すること
ができる。また、ウェーハＷの乾燥が防止されているの
で、切断加工後の洗浄装置２０（図２参照）における洗
浄時間を短縮することができる。よって、ウェーハＷの
スループットを向上させることができる。ところで、前
記切断装置１０に対して、ブレード１４の相対移動方向
の一方側にのみウォーターカーテンノズルを設けた切断
装置について説明すると、この切断装置でも切断加工中
のウェーハＷに洗浄水を供給することは可能である。

【００２６】しかしながら、前記切断装置において、ウ
ェーハＷ全体に洗浄水を供給するためには、ブレード１
４とウェーハＷとの相対移動ストロークを長く設定する
必要があり、これではブレード１４がウェーハＷに対し
て無用にオーバーランしてしまうので、無駄な動作が多
くなる。これによって、前記切断装置では、切断時間が
長くなり、汚水がウェーハＷ上に留まっている時間が長
くなるので、結果的にウェーハＷの汚染を招くという欠
点がある。このような欠点は、ウェーハＷが大径になる
ほど顕著に発生する。

【００２７】そこで、本実施の形態の切断装置では、ブ
レード１４の相対移動方向の両側にウォーターカーテン
ノズル６４、６６を設けたので、前記相対移動ストロー
ク（図４上でカッティングテーブルの移動ストローク）
を最小限のストロークに設定してもウェーハＷ全体に洗
浄水を供給することができる。即ち、ウォーターカーテ
ンノズル６４で洗浄水が供給されない部位には、ウォー
ターカーテンノズル６６からの洗浄水が供給され、これ
とは逆に、ウォーターカーテンノズル６６で洗浄水が供
給されない部位には、ウォーターカーテンノズル６４か
らの洗浄水が供給されるからである。これにより、本実
施の形態の切断装置１０は、大径のウェーハＷに好適と
なる。

【００２８】図７〜図１０には、第２の実施の形態の切
断装置１００が示されている。この切断装置１００と、
図３〜図６に示した第１の実施の形態の切断装置１０と
の相違点は、ブレード１４の左側方に配置されるウォー
ターカーテンノズル（切断装置１０ではウォーターカー
テンノズル６６）１０２をフランジカバー７２に設けた
点である。

【００２９】前記ウォーターカーテンノズル１０２は、
図８に示すように所定の間隔をもって２台配置されてい
る。また、前記ウォーターカーテンノズル１０２の噴射
孔から噴射される洗浄水の噴射方向は、図９、図１０上
で矢印Ｆで示している。この方向Ｆは、第１の実施の形
態の切断装置１０で採用されたウォーターカーテンノズ
ル６６の噴射方向Ｆと同方向である。なお、符号１０３
は、ウォーターカーテンノズル１０２に洗浄水を供給す
るチューブである。

【００３０】したがって、第２の実施の形態の切断装置
１００でも、第１の実施の形態の切断装置１０と同様な
効果を得ることができる。ところで、切断装置１０のウ
ォーターカーテンノズル６４、６６の各遮断弁、及び切
断装置１００のウォーターカーテンノズル６４、１０２
の各遮断弁は図１１に示す制御装置１０４によってその
開放が制御されている。前記制御装置１０４は、切断装
置１０、１００から出力されるカッティングテーブル６
０の移動位置を示す情報に基づいて前記各遮断弁を制御
する。即ち、前記各遮断弁は、制御装置１０４によっ
て、ウォーターカーテンノズル６４、６６、１０２がウ
ェーハＷに対する噴射範囲（ウェーハＷの上方範囲）を
相対的に通過中にのみウェーハＷに向けて洗浄水を噴射
するように制御される。これにより、洗浄水の節約が図
られ、また、ウェーハＷ以外の不要な場所への洗浄水噴
射を防止することができる。これは、切断装置１０、１
００近傍等へ必要以上の量の水滴（ミスト）の付着を防
止することで、装置の汚れを軽減し、ウェーハの汚染を
防止する上で重要である。

【００３１】具体的には、図３の状態において、ウォー
ターカーテンノズル６４の遮断弁は開放され、ウォータ
ーカーテンノズル６６の遮断弁は閉成される。また、図
５の状態において、ウォーターカーテンノズル６４、６
６の各遮断弁は開放され、そして、図６の状態におい
て、ウォーターカーテンノズル６４の遮断弁は閉成（実
際にはウェーハＷの上方位置から退避した時に閉成）さ
れ、ウォーターカーテンノズル６６の遮断弁は開放が維
持される。この制御は、切断装置１００でも同様に実施
されている。

【００３２】なお、本実施の形態では、洗浄水を噴射
（噴霧）してウェーハＷに供給したが、シャワー状、又
はスプレー状にして供給しても良い。また、本実施の形
態では、半導体ウェーハを切断するダイシング装置につ
いて説明したが、被加工材の適用対象は半導体ウェーハ
に限定されるものではなく、切断しながら洗浄すること
を必要とする被加工材（例えば、液晶等）であれば、本
発明を適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るダイシ
ング装置によれば、切断刃の相対移動方向の一方側に第
１の洗浄水噴射手段を設けると共に、他方側に第２の洗
浄水噴射手段を設け、第１、第２の洗浄水噴射手段から
切断加工中の被加工材に洗浄液を噴射し、被加工材に付
着した汚水を洗い流すと共に被加工材の乾燥を防止した
ので、汚水による被加工材の汚染を防止することがで
き、被加工材のスループットを向上させることができ
る。

【００３４】また、本発明によれば、第１、第２の洗浄
水噴射手段から噴射される洗浄水の噴射方向を、前記切
断刃によって吹き飛ばされる前記切削水及び冷却水の吹
き飛び方向に対して逆らわない方向に設定したので、洗
浄水噴射手段から噴射された洗浄水を、前記切削水及び
冷却水で邪魔されることなく、被加工材に供給すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のダイシング装置を示す斜
視図

【図２】図１に示したダイシング装置の平面図

【図３】図１に示したダイシング装置の切断装置の第１
の実施の形態を示す構造図

【図４】図３に示した切断装置の平面図

【図５】図３に示した切断装置の動作説明図

【図６】図３に示した切断装置の動作説明図

【図７】図１に示したダイシング装置の切断装置の第２
の実施の形態を示す構造図

【図８】図７に示した切断装置の平面図

【図９】図７に示した切断装置の動作説明図

【図１０】図７に示した切断装置の動作説明図

【図１１】ウォーターカーテンノズルの制御系を示すブ
ロック図

【符号の説明】

１…ダイシング装置 １０、１００…切断装置 １４…ブレード ６０…カッティングテーブル ６２…エアーカーテンノズル ６４、６６、１０２…ウォーターカーテンノズル ７２…フランジカバー ７６…切削水供給ノズル ７８…冷却水供給ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断刃と被加工材とを相対的に移動さ
   せ、該被加工材を切断刃で切断するダイシング装置にお
   いて、 前記切断刃の前記相対移動方向に対して一方側に設けら
   れ、切断加工中の被加工材に向けて洗浄水を噴射する第
   １の洗浄水噴射手段と、 前記切断刃の前記相対移動方向に対して他方側に設けら
   れ、切断加工中の被加工材に向けて洗浄水を噴射する第
   ２の洗浄水噴射手段とが設けられたことを特徴とするダ
   イシング装置。
2. 【請求項２】 前記切断装置には、前記切断刃に向けて
   切削水を供給する切削水噴射手段と、前記切断刃による
   被加工材の切断部に向けて冷却水を供給する冷却水噴射
   手段とが設けられ、 前記第１、第２の洗浄水噴射手段から噴射される洗浄水
   の噴射方向は、前記切断刃によって吹き飛ばされる前記
   切削水及び冷却水の吹き飛び方向に対して、逆らわない
   方向に設定されていることを特徴とする請求項１記載の
   ダイシング装置。
3. 【請求項３】 前記ダイシング装置には、前記第１の洗
   浄水噴射手段と前記第２の洗浄水噴射手段とを制御する
   制御手段が設けられ、該制御手段は、第１及び第２の洗
   浄水噴射手段が前記被加工材に対する噴射範囲を相対的
   に通過中にのみ被加工材に向けて洗浄水を噴射するよう
   に制御することを特徴とする請求項１記載のダイシング
   装置。