JP2001319897A - 半導体ウエーハの分割方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストリートの表面に金属膜が形成されている
半導体ウエーハをバリが発生しないように分割すること
ができる半導体ウエーハの分割方法を提供する。 【解決手段】 金属膜が形成されたストリートによって
区画され複数個のチップが表面に形成された半導体ウエ
ーハをチップ毎に分割する半導体ウエーハの分割方法で
あって、半導体ウエーハの表面にストリートに沿ってス
クライブラインを形成して分割誘導線を生成するスクラ
イブ工程と、該分割誘導線が生成された半導体ウエーハ
の表面にテープを貼着するテープ貼着工程と、該テープ
が貼着された半導体ウエーハの裏面に該分割誘導線に沿
って僅かな切り残し部を有して切削溝を生成する裏面切
削工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属膜が形成され
たストリートによって区画され複数個の回路（チップ）
が表面に形成された半導体ウエーハをチップ毎に分割す
る半導体ウエーハの分割方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイスの製造におて
は、略円盤状の半導体ウエーハの表面が格子状に配列さ
れたストリートといわれる切断ラインによって複数個の
矩形領域に区画されており、この矩形領域の各々に所定
の回路（チップ）が形成されている。また、半導体ウエ
ーハには、各回路（チップ）の特性を検査するためにＴ
ＥＧ（テスト・エレメント・グループ）と称するアルミ
ニュームまたは銅等の金属によって形成されたパターン
が配設されており、この金属膜がストリートの表面に形
成されているものもある。このようにして各々回路（チ
ップ）が施された複数個の矩形領域が個々に切断分離さ
れて、所謂半導体チップを形成する。半導体ウエーハの
切断は、一般にダイシング装置とよばれる精密切削装置
によって施される。このダイシング装置は、厚さが２０
μｍ程度の回転ブレードを高速回転させながら半導体ウ
エーハの表面に形成されたストリートに沿って切断し個
々のチップに分割する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】而して、ストリートの
表面に金属膜が形成されている半導体ウエーハを回転ブ
レードよって切削すると、金属膜は軟らかくて粘りが強
く変形し易いために切削溝の両側にひげ状のバリが発生
しする。このバリが積層間およびボンディング間を短絡
させ、また傷つけたりするとともに、脱落して隣接する
回路を損傷する等の不具合発生の原因となる。

【０００４】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、その主たる技術課題は、ストリートの表面に金属
膜が形成されている半導体ウエーハをバリが発生しない
ように分割することができる半導体ウエーハの分割方法
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記主たる技術課題を解
決するため、本発明によれば、金属膜が形成されたスト
リートによって区画され複数個のチップが表面に形成さ
れた半導体ウエーハをチップ毎に分割する半導体ウエー
ハの分割方法であって、半導体ウエーハの表面にストリ
ートに沿ってスクライブラインを形成して分割誘導線を
生成するスクライブ工程と、該分割誘導線が生成された
半導体ウエーハの表面にテープを貼着するテープ貼着工
程と、該テープが貼着された半導体ウエーハの裏面に該
分割誘導線に沿って僅かな切り残し部を有して切削溝を
生成する裏面切削工程と、を含み、該切削溝の生成によ
り該分割誘導線に誘導されて該切り残し部が完全分割さ
れてチップ毎に分割される、ことを特徴とする半導体ウ
エーハの分割方法が提供される。

【０００６】上記スクライブ工程によって生成される該
分割誘導線はローラースクライバによってストリートに
形成された金属膜が分断されるように生成され、該裏面
切削工程によって生成される該切削溝は回転ブレードに
よって生成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体ウエー
ハの分割方法の実施形態について、添付図面を参照して
詳細に説明する。

【０００８】図１には、本発明による半導体ウエーハの
分割方法の各加工工程が示されている。本発明による半
導体ウエーハの分割方法は、図１の（ａ）に示すように
半導体ウエーハ２の表面に設けられた各回路（チップ）
３間に形成され表面に金属膜が形成されたストリート４
に沿ってスクライブラインを形成して分割誘導線５を生
成するスクライブ工程と、図１の（ｂ）に示すように分
割誘導線５が生成された半導体ウエーハ２の表面にテー
プ７を貼着するテープ貼着工程と、図１の（ｃ）に示す
ように半導体ウエーハ２の裏面に分割誘導線５に沿って
切削溝６を生成する裏面切削工程とを含んでいる。以
下、上記各工程について更に詳細に説明する。

【０００９】上記スクライブ工程について、図２乃至図
６を参照して説明する。図２には上記スクライブ工程を
実施するためのスクライブ装置の一実施形態が示されて
いる。図２に示すスクライブ装置は、略直方体状の装置
ハウジング１を具備している。この装置ハウジング１内
には、被加工物を保持するチャックテーブル９が加工送
り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されて
いる。チャックテーブル９は、吸着チャック支持台９１
と、該吸着チャック支持台９１上に装着された吸着チャ
ック９２を具備しており、該吸着チャック９２上に被加
工物である例えば円盤状の半導体ウエーハ２を図示しな
い吸引手段によって保持するようになっている。また、
チャックテーブル９は、図示しない回転機構によって回
動可能に構成されている。

【００１０】図示の実施形態におけるスクライブ装置
は、上述したチャックテーブル９上に保持された半導体
ウエーハ２のストリート４に沿ってスクライブラインを
形成して分割誘導線５を生成するスクライブ機構２０を
具備している。スクライブ機構２０について、図３およ
び図４を参照して説明する。スクライブ機構２０は、移
動基台２１と、該移動基台２１に一端を支持軸２２によ
って上下方向に揺動可能に支持されたスクライバ支持部
材２３と、該スクライバ支持部材２３の他端に回転支持
軸２４によって回転可能に支持されたローラスクライバ
２５と、スクライバ支持部材２３に押圧力を作用せしめ
る押圧力付勢手段２６とを具備している。移動基台２１
は図示しない支持台に割り出し方向である図２において
矢印Ｙで示す方向（図３において紙面に垂直な方向）に
移動可能に配設されている。ローラスクライバ２５は焼
結ダイヤモンドによって形成されており、図３において
紙面に垂直な方向に配設された回転支持軸２４によって
スクライバ支持部材２３の他端に回転可能に支持されて
いる。押圧力付勢手段２６は、上記移動基台２１の上端
に突出して形成された支持部２１１に螺合された調整ネ
ジ２６１と、該調整ネジ２６１の下端に装着されたバネ
受け板２６２と、該バネ受け板２６２と上記スクライバ
支持部材２３の上面との間に配設されたコイルバネ２６
３とからなっている。なお、図示の実施形態においては
押圧力付勢手段としてコイルバネ２６３および調整ネジ
２６１を用いた例を示したが、押圧力付勢手段としてエ
アーピストンを用い、エアー圧を調整することにより押
圧力を制御してもよい。また、図示の実施形態における
スクライブ装置は、顕微鏡やＣＣＤカメラを備えたアラ
イメント手段３０を具備している。図４に示すようにア
ライメント手段３０の顕微鏡に形成されたヘアライン
（基準線）３０１と上記スクライブ機構２０のローラス
クライバ２５の外周接触部が同一線上に位置するように
調整されている。

【００１１】次に、本発明における上記スクライブ工程
を上述したスクライブ装置によって実施する例について
説明する。先ず、上記チャックテーブル９の吸着チャッ
ク９２上に半導体ウエーハ２が例えばオペレータによっ
て載置される。このとき、半導体ウエーハ２は表面を上
にして載置される。吸着チャック９２上に載置された半
導体ウエーハ２は、図示しない吸引手段によって吸着チ
ャック９２上に表面を上にして裏面が吸引保持される。
このようにして半導体ウエーハ２を吸引保持したチャッ
クテーブル９はアライメント手段３０の直下まで移動せ
しめられる。チャックテーブル９がアライメント手段３
０の直下に位置付けられると、アライメント手段３０に
よって半導体ウエーハ２に形成されているストリート４
が検出され、スクライブ機構２０の割り出し方向である
矢印Ｙ方向に移動調節して精密位置合わせ作業が行われ
る。その後、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャック
テーブル９を加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に移
動することにより、チャックテーブル９に保持された半
導体ウエーハ２のストリート４にはローラスクライバ２
５が転動される。この結果、ストリート４に沿ってスク
ライブラインが形成され分割誘導線５が生成される。こ
のとき、図６に示すようにストリート４の表面に形成さ
れた金属膜４ａは、ローラスクライバ２５の圧接によっ
て分断される。なお、ローラスクライバ２５による分割
誘導線５の生成は５０〜１５０ｇの荷重の下で実施する
のが望ましい。この荷重は、押圧力付勢手段２６の調整
ネジ２６１を進退することによって調整することができ
る。そして、半導体ウエーハ２に形成された全ストリー
ト４に対して、上述したスクライブ機構２０の割り出し
方向である矢印Ｙ方向の送りとチャックテーブル９の加
工送り方向である矢印Ｘ方向の送りとを順次繰り返して
実行することにより、図７に示すように半導体ウエーハ
２にはストリート４に沿って分割誘導線５を生成するこ
とができる。

【００１２】このようにして半導体ウエーハ２のストリ
ート４に沿って分割誘導線５を生成するスクライブ工程
が終了した後、半導体ウエーハ２を保持したチャックテ
ーブル１１は、最初に半導体ウエーハ２を吸引保持した
位置に戻され、ここで半導体ウエーハ２の吸引保持を解
除する。従って、スクライブ工程によって分割誘導線５
が生成され半導体ウエーハ２をチャックテーブル９上か
ら取り出すことができる。

【００１３】このようにして、半導体ウエーハ２のスト
リート４に沿って分割誘導線５を生成したならば、上述
したテープ貼着工程を実施する。即ち、図１の（ｂ）に
示すように分割誘導線５が生成された半導体ウエーハ２
の表面にテープ７を貼着する。従って、半導体ウエーハ
２は表面に形成された各チップ３の表面がテープ７と貼
着する。

【００１４】上述したようにテープ貼着工程を実施した
ら、上記裏面切削工程を実施するが、ここで裏面切削工
程を実施するための切削装置であるダイシング装置につ
いて図８および図９を参照して説明する。図示の実施形
態におけるダイシング装置は、略直方体状の装置ハウジ
ング１０を具備している。この装置ハウジング１０内に
は、被加工物を保持するチャックテーブル１１が切削送
り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されて
いる。チャックテーブル１１は、吸着チャック支持台１
１１と、該吸着チャック支持台１１１上に装着された吸
着チャック１１２を具備しており、該吸着チャック１１
２上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハ２
を図示しない吸引手段によって保持するようになってい
る。また、チャックテーブル１１は、図示しない回転機
構によって回動可能に構成されている。

【００１５】図示の実施形態におけるダイシング装置
は、切削手段としてのスピンドルユニット４０を具備し
ている。スピンドルユニット４０は、図示しない移動基
台に装着された割り出し方向である矢印Ｙで示す方向お
よび切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整さ
れるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジ
ング４１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構
によって回転駆動される回転スピンドル４２と、該回転
スピンドル４２に装着された回転ブレード４３とを具備
している。なお、回転ブレード４３は、図示の実施形態
においてはＶブレードが用いられている。また、図示の
ダイシング装置におけるアライメント手段３０は、赤外
線ＣＣＤカメラを備えている。

【００１６】図示の実施形態におけるダイシング装置
は、図８に示すように被加工物である半導体ウエーハ２
をストックするカセット１２と、被加工物搬出手段１３
と、被加工物搬送手段１４と、洗浄手段１５、および洗
浄搬送手段１６を具備している。なお、カセット１２
は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設
されたカセットテーブル１２１上に載置される。

【００１７】次に、本発明における上記裏面切削工程を
上述した切削装置によって実施する例について説明す
る。なお、上記テープ貼着工程において半導体ウエーハ
２の表面に貼着されたテープ７はフレーム８に装着され
ており、半導体ウエーハ２はテープ７を介してフレーム
８に装着された状態で上記カセット１２に収容される。
従って、フレーム８に装着された半導体ウエーハ２は、
裏面を上にして収容される。カセット１２の所定位置に
収容されたフレーム８に装着された状態の半導体ウエー
ハ２（以下、フレーム８に装着された状態の半導体ウエ
ーハ２を単に半導体ウエーハ２という）は、図示しない
昇降手段によってカセットテーブル１２１が上下動する
ことにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物
搬出手段１３が進退作動して搬出位置に位置付けられた
半導体ウエーハ２を被加工物載置領域１８に搬出する。
被加工物載置領域１８に搬出された半導体ウエーハ２
は、被加工物搬送手段１４の旋回動作によって上記チャ
ックテーブル１１の吸着チャック１１２上に搬送され、
該吸着チャック１１２に裏面を上にして表面側が吸引保
持される。なお、このときテープ７を介して半導体ウエ
ーハ２を装着したフレーム８は、チャックテーブル１１
に配設されたクランプ１１３によって固定される。この
ようにして半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテ
ーブル１１はアライメント手段３０の直下まで移動せし
められる。チャックテーブル１１がアライメント手段３
０の直下に位置付けられると、アライメント手段３０に
よって上記スクライブ工程で半導体ウエーハ２のストリ
ート４に生成された分割誘導線５が検出され、スピンド
ルユニット４０の割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動
調節して精密位置合わせ作業が行われる。なお、半導体
ウエーハ２は上記テープ貼着工程において表面（分割誘
導線５が生成されている側の面）にテープ７が貼着され
ているので、裏面が上側に位置付けられているが、アラ
イメント手段３０は赤外線ＣＣＤカメラを備えているの
で、下側に位置する表面に生成された分割誘導線５を検
出することができる。

【００１８】その後、半導体ウエーハ２を吸引保持した
チャックテーブル１１を切削送り方向である矢印Ｘで示
す方向に移動することにより、半導体ウエーハ２の裏面
側から分割誘導線５に沿って切削溝６を生成することが
できる。なお、このとき、回転ブレード４３による切り
込み量は、分割誘導線５が形成されたストリート４の表
面から２０〜５０μｍまでの位置に設定されている。即
ち、裏面切削工程においては、回転ブレード４３によっ
て半導体ウエーハ２は裏面側から分割誘導線５に沿って
ストリート４の表面から２０〜５０μｍの切り残し部を
設けて切削溝６が生成される。このように、分割誘導線
５に沿ってストリート４の表面から２０〜５０μｍの切
り残し部を設けて切削溝６が生成されることにより、半
導体ウエーハ２は分割誘導線５に誘導されて切り残し部
が完全分割される。そして、半導体ウエーハ２に形成さ
れた上記全分割誘導線５に対して、上述したスピンドル
ユニット４０の割り出し方向である矢印Ｙ方向の送りと
チャックテーブル１１の切削送り方向である矢印Ｘ方向
の送りとを順次繰り返して実行することにより、図１０
に誇張して示すように各チップ３に分割することができ
る。なお、分割された半導体チップは、テープ７の作用
によってバラバラにはならず、フレーム８に装着された
半導体ウエーハ２の状態が維持されている。

【００１９】以上のように図示の実施形態においては、
半導体ウエーハ２に形成されたストリート４にローラス
クライバ２５によって金属膜を分断するようにして分割
誘導線５を生成し、この分割誘導線５の裏面から分割誘
導線５に沿って切り残し部を設けて切削溝６を生成する
ことにより、分割誘導線５に誘導されて切り残し部が完
全分割されてチップ毎に分割するので、回転ブレード４
３はストリート４に形成された金属膜に接触することは
ない。従って、金属膜が回転ブレード４３により分断さ
れることによって生ずるバリの発生を防止することがで
きる。なお、図示の実施形態においては、回転ブレード
４３にＶブレードを用いた例を示したが、回転ブレード
４３は図１の（ｃ）において２点差線で示すような先端
が丸みを有する形状のブレードを用いてもよい。

【００２０】このようにして半導体ウエーハ２が各チッ
プに分割されたら、半導体ウエーハ２を保持したチャッ
クテーブル１１は、最初に半導体ウエーハ２を吸引保持
した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ２の吸引保持
を解除するとともに、クランプ１１３によるフレーム８
の固定も解除する。次に、半導体ウエーハ２は、洗浄搬
送手段１６によって洗浄手段１５に搬送され、ここで洗
浄される。このようにして洗浄された半導体ウエーハ２
は、被加工物搬送手段１４によって被加工物載置領域１
８に搬出される。そして、半導体ウエーハ２は、被加工
物搬出手段１３によってカセット１２の所定位置に収納
される。なお、各チップに分割された半導体ウエーハ２
はテープ７によって半導体ウエーハの形態を維持してい
るが、個々のチップに分割されているため、搬送の際に
隣接するチップ同士が擦れ合い損傷する虞がある。即
ち、従来一般に行われているダイシング装置による切削
によって半導体ウエーハを各チップに分割した場合に
は、各チップ間には切削ブレードの厚さ（２０μｍ程
度）の隙間が形成される。しかるに、本発明による分割
方法によって分割された各チップは、上述したように分
割誘導線５に沿って切削ブレード４３により切り残し部
を設けて切削溝６を生成することにより分割誘導線５に
誘導されて分割されるので、分割面は実質的に接触して
いる。このため、分割された各チップの自重によってテ
ープ７が下方に撓むことによりチップが中心方向によっ
てチップ同士が擦れ合う。

【００２１】従って、上述した搬送時における各チップ
同士の擦れ合いを防止することが望ましい。搬送時にお
ける各チップ同士の擦れ合いを防止するためには、各チ
ップ同士の間隔を広げればよく、次の方策が考えられ
る。第１の方策は、各チップに貼着されているテープに
おけるフレームとの間を刺繍枠のような枠で押さえ、テ
ープ全体を拡張することにより、各チップ同士の間隔を
広げる。第２の方策は、分割されたチップをテープを介
して装着しているフレームを上下反転してチップを貼着
している面を下側にし、分割された各チップの自重によ
ってテープ７が下方に撓むことにより各チップ同士の間
隔を広げる。

【００２２】

【発明の効果】本発明による半導体ウエーハの分割方法
は以上のように構成されているので、次の作用効果を奏
する。

【００２３】即ち、本発明によれば、半導体ウエーハの
表面に金属膜が形成されたストリートに沿ってスクライ
ブラインを形成して分割誘導線を生成し、半導体ウエー
ハの表面にテープを貼着した後、裏面から分割誘導線に
沿って切り残し部を設けて切削溝を生成することによ
り、分割誘導線に誘導されて切り残し部が完全分割され
てチップ毎に分割するので、ストリートに形成された金
属膜に切削溝を生成する切削工具が接触することはな
い。従って、金属膜が切削工具により分断されることに
よって生ずるバリの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体ウエーハの分割方法の各工
程を示す説明図。

【図２】本発明による半導体ウエーハの分割方法のスク
ライブ工程を実施するためのスクライブ装置の一実施形
態を示す斜視図。

【図３】図２に示すスクライブ装置に装備されるスクラ
イブ機構の正面図。

【図４】図２に示すスクライブ装置に装備されるスクラ
イブ機構のローラスクライバとアライメント手段との関
係を示す説明図。

【図５】図２に示すスクライブ装置の要部斜視図。

【図６】図２に示すスクライブ装置によって分割誘導線
が生成された状態を拡大して示す説明図。

【図７】図２に示すスクライブ装置によって分割誘導線
が生成された半導体ウエーハの斜視図。

【図８】本発明による半導体ウエーハの分割方法の裏面
切削工程を実施するための切削装置としてのダイシング
装置の一実施形態を示す斜視図。

【図９】図２に示すダイシング装置の要部斜視図。

【図１０】本発明による半導体ウエーハの分割方法によ
って分割されたチップの正面図。

【符号の説明】

１：スクライブ装置の装置ハウジング ２：半導体ウエーハ ３：回路（チップ） ４：ストリート ５：分割誘導線 ６：切削溝 ７：テープ ８：フレーム ９：スクライブ装置のチャックテール ９１：吸着チャック支持台 ９２：吸着チャック １０：ダイシング装置の装置ハウジング １１：ダイシング装置のチャックテール １１１：吸着チャック支持台 １１２：吸着チャック １１３：クランプ １２：カセット １３：被加工物搬出手段 １４：被加工物搬送手段 １５：洗浄手段 １６：洗浄搬送手段 ２０：スクライブ機構 ２１：スクライブ機構の移動基台 ２３：スクライブ機構のスクライバ支持部材 ２５：スクライブ機構のローラスクライバ ２６：スクライブ機構の押圧力付勢手段 ３０：アライメント手段 ４０：スピンドルユニット ４１：スピンドルハウジング ４２：回転スピンドル ４３：回転ブレード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属膜が形成されたストリートによって
   区画され複数個のチップが表面に形成された半導体ウエ
   ーハをチップ毎に分割する半導体ウエーハの分割方法で
   あって、 半導体ウエーハの表面にストリートに沿ってスクライブ
   ラインを形成して分割誘導線を生成するスクライブ工程
   と、 該分割誘導線が生成された半導体ウエーハの表面にテー
   プを貼着するテープ貼着工程と、 該テープが貼着された半導体ウエーハの裏面に該分割誘
   導線に沿って僅かな切り残し部を有して切削溝を生成す
   る裏面切削工程と、を含み、 該切削溝の生成により該分割誘導線に誘導されて該切り
   残し部が完全分割されてチップ毎に分割される、 ことを特徴とする半導体ウエーハの分割方法。
2. 【請求項２】 該スクライブ工程によって生成される該
   分割誘導線はローラースクライバによってストリートに
   形成された金属膜が分断されるように生成され、該裏面
   切削工程によって生成される該切削溝は回転ブレードに
   よって生成される、請求項１記載のウエーハの分割方
   法。