JP2001345287A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハのチッピングや欠けを防止す
る。 【解決手段】 第一ブレード２９、第二ブレード３０が
回転されながらウエハ１に対して相対的に移動されてウ
エハ１がペレットに分断されるダイシング工程におい
て、第一ブレード２９がウエハ１の表面側部分をダウン
カット法によって切削して第一切削溝４１を形成し、第
二ブレード３０が第一切削溝４１の溝底であるウエハ１
の裏面側部分をアップカット法によって切削して第二切
削溝４２を形成することにより、ウエハ１をフルカット
する。 【効果】 ウエハの表面側部分はダウンカット法で切削
されるため、チッピングを防止できる。ウエハの裏面側
部分はアッパカット法で切削されることでウエハの外部
から内部に向かって力が働くため、欠けを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術、例えば、半導体装置の製造工場において、半導体
素子を含む集積回路が造り込まれた半導体ウエハをダイ
ヤモンドブレードによってホイールダイシングするダイ
シング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工場において、ウエハ
をペレットに分断する際には、ダイヤモンドブレード
（以下、ブレードという。）によって半導体ウエハ（以
下、ウエハという。）をスクライブラインに沿って切削
するダイシング装置が広く使用されている。すなわち、
ダイシング装置は垂直面内で一方向に回転されるように
軸支されたブレードを備えており、ブレードが回転され
ながら一条のスクライブラインに沿って往路移動されて
ウエハが一直線に切削され、次いで、ブレードがウエハ
の切削面から離間された状態で早送りにて復帰移動され
るとともに、ウエハが所定ピッチだけ横に相対移動さ
れ、その後、この作動が繰り返されることにより、複数
本のスクライブラインがブレードによって切削されるよ
うに構成されている。

【０００３】ところで、ブレードによる切削方法には、
ブレードが切削して行く進行方向側が下側になるように
回転されるダウンカット法と、ブレードが切削して行く
進行方向側が上側になるように回転されるアッパカット
法とがある。ダウンカット法はアッパカット法に比べて
切削面の状態が良好になるとともに、ウエハ表面へのチ
ッピング（欠けや剥離等）の影響が出にくいため、現在
ではダウンカット法が主流になっている。

【０００４】なお、ダイシング技術を述べてある例とし
ては、特開平８−２２７８６５号公報、がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブレー
ドがウエハをダウンカット法によってダイシングする従
来のダイシング装置においては、ウエハの裏面側部分に
はウエハ内部から外部に向かって力が働くため、ウエハ
の裏面側部分が欠け易くなるという問題点があることが
本発明者によって明らかにされた。

【０００６】本発明の目的は、ウエハの裏面側部分の欠
けを防止することができるダイシング技術を提供するこ
とにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【０００９】すなわち、ブレードが回転されながら半導
体ウエハに対して相対的に移動されて半導体ウエハがダ
イシングされるダイシング工程を備えている半導体装置
の製造方法であって、前記半導体ウエハの表面側部分は
前記ブレードがダイシングする進行方向が下側になるよ
うに回転された状態で切削し、前記半導体ウエハの裏面
側部分は前記ブレードがダイシングする進行方向が上側
になるように回転された状態で切削することを特徴とす
る。

【００１０】前記した手段によれば、半導体ウエハの表
面側部分はアッパカット法に比べて切削面の状態が良好
になるダウンカット法によって切削されるため、半導体
ウエハのチッピングの発生を防止することができる。

【００１１】他方、半導体ウエハの裏面側部分はアッパ
カット法によって切削されるが、半導体ウエハの裏面側
部分には回路パターンが形成されていないことによりチ
ッピングが起き難いため、裏面側部分についてもチッピ
ングの発生を防止することができる。また、アッパカッ
ト法によれば、ウエハの外部から内部に向かって力が働
くため、半導体ウエハの裏面側部分における欠けの発生
を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態であ
る半導体装置の製造方法のダイシング工程を示す主要部
の正面断面図である。図２は図１のａ−ａ線、ｂ−ｂ
線、ｃ−ｃ線およびｄ−ｄ線に沿う各断面図である。図
３はダイシング工程に使用されるダイシング装置を示す
斜視図である。図４は本発明の一実施の形態である半導
体装置の製造方法を示す工程図である。

【００１３】本実施の形態において、本発明に係る半導
体装置の製造方法は、半導体集積回路装置（以下、ＩＣ
という。）の製造方法として構成されており、図４に示
されているように、シリコンウエハに半導体素子を含む
集積回路を作り込む所謂前工程１０と、半導体素子を含
む集積回路が作り込まれた半導体ウエハ（ウエハ）にウ
エハシートを貼付するウエハシート貼付工程１１と、ウ
エハをペレットにダイシング（分断）するダイシング工
程１２とを備えている。ちなみに、ダイシング工程１２
の後にはペレットボンディング工程１３、ワイヤボンデ
ィング工程１４、樹脂封止体成形工程１５、リード切断
成形工程１６が続く。

【００１４】本実施の形態に係るＩＣの製造方法におけ
る特徴工程であるダイシング工程１２は図１〜図３に示
されているダイシング装置２０によって実施される。ダ
イシング工程１２に送られる前に、ダイシング装置２０
のワークであるウエハ１にはウエハシート２がウエハシ
ート貼付工程において貼付される。

【００１５】ウエハシート２は塩化ビニール等の柔軟性
を有する樹脂から形成されたシート基材３を備えてお
り、シート基材３の片面（以下、上面とする。）に粘着
材が塗布されて粘着材層４が形成されている。ウエハ１
は粘着材層４に粘着されることによりウエハシート２に
貼付される。ウエハ１が貼付されたウエハシート２はウ
エハ１と同心円であってウエハ１よりも大径の円形に切
断される。ウエハシート２の周辺部にはリング形状に形
成されたフレーム５が粘着材層４に粘着されることによ
って貼付される。

【００１６】図３に示されているように、ダイシング装
置２０はワークとしてのウエハ１を保持するチャックテ
ーブル２１を備えており、チャックテーブル２１はウエ
ハシート２を介してウエハ１を保持したフレーム５を固
定することによってウエハ１を位置決め保持するように
なっている。チャックテーブル２１の上にはウエハシー
ト２の下面を押し上げて引き延ばす支持台２２が設置さ
れており、支持台２２はウエハ１の下面を押し上げてウ
エハシート２を引き延ばすことによりウエハ１をチャッ
クテーブル２１の上面よりも浮かせるようになってい
る。チャックテーブル２１はＹ軸ロボット２３により前
後方向に往復移動されるようになっている。

【００１７】チャックテーブル２１の前後方向の片脇
（以下、後ろ脇とする。）にはＺ軸ロボット２４が垂直
に立脚されており、Ｚ軸ロボット２４はＸ軸ロボット２
５を上下方向に移動させるように構成されている。Ｘ軸
ロボット２５は左右方向に水平に敷設されており、支持
ブロック２６を左右方向に移動させるように構成されて
いる。

【００１８】支持ブロック２６には第一スピンドル２７
および第二スピンドル２８がそれぞれ前後方向に延在す
るように水平に軸架されている。第一スピンドル２７お
よび第二スピンドル２８はモータ等の回転駆動装置（図
示せず）によってそれぞれ高速回転されるように構成さ
れているとともに、高さをそれぞれ精密に調整されるよ
うに構成されている。第一スピンドル２７には表面側部
分をダイシングするためのダイヤモンドブレード（以
下、第一ブレードという。）２９が、直交するように装
着されており、第二スピンドル２８には裏面側部分をダ
イシングするためのダイヤモンドブレード（以下、第二
ブレードという。）３０が、直交するように装着されて
いる。第一ブレード２９と第二ブレード３０とはＸ軸ロ
ボット２５の送り方向の垂直面内において一直線に並ぶ
ようになっている。また、第一ブレード２９の厚さは第
二ブレード３０の厚さよりも厚く設定されている。

【００１９】図１に示されているように、第一ブレード
２９と第二ブレード３０との間には第一ブレード２９の
切削溝を洗浄するためのノズル（以下、第一ノズルとい
う。）３１が設置され、第二ブレード３０の左脇には第
二ブレード３０の切削溝を洗浄するためのノズル（以
下、第二ノズルという。）３２が設置されており、第一
ノズル３１および第二ノズル３２は洗浄液供給装置３３
から供給された洗浄液３４をそれぞれが臨んだ切削溝内
に噴射するようになっている。

【００２０】次に、前記構成に係るダイシング装置の作
用を説明することにより、本発明の一実施の形態である
ＩＣの製造方法におけるダイシング工程を説明する。

【００２１】これからダイシングすべきウエハ１をウエ
ハシート２を介して保持したフレーム５はプリアライメ
ントステージ（図示せず）において予めアライメントさ
れた後に、チャックテーブル２１に精密に位置決めされ
て保持される。このウエハ１はＩＣの製造方法における
前工程１０においてＩＣを碁盤の目状に作り込まれるこ
とにより、図３に想像線で示されているように、スクラ
イブライン１ｂをオリエンテーションフラット（以下、
オリフラという。）１ａに平行および直角に仮想的に形
成されている。

【００２２】チャックテーブル２１がフレーム５を保持
すると、支持台２２が上昇することによってウエハシー
ト２を引き延ばしながらウエハ１をチャックテーブル２
１の上面から突出させる。これにより、フレーム５は第
一ブレード２９および第二ブレード３０によるウエハ１
に対する切削作業に干渉しない状態になる。

【００２３】これからダイシングすべきウエハ１を精密
に位置決めして持ち上げた状態で保持したチャックテー
ブル２１がＹ軸ロボット２３によって所定の位置にて停
止されると、ウエハ１の最初にダイシングすべき仮想上
のスクライブライン１ｂが第一ブレード２９にＹ軸ロボ
ット２３によって移動されて位置合わせされる。

【００２４】第一ブレード２９がスクライブライン１ｂ
に相対的に位置合わせされると、第一ブレード２９を支
持した支持ブロック２６がＺ軸ロボット２４によって予
め設定された高さに全体的に下降されるとともに、Ｘ軸
ロボット２５によって矢印Ｘの方向に所定の速度で送ら
れる。この送り動作と同時に、第一ブレード２９が回転
駆動装置によって所定の回転速度で図１の矢印Ａの方向
すなわち回転の進行方向側が下側になるように回転され
ると、ウエハ１のスクライブライン１ｂは第一ブレード
２９によってダウンカット法によって切削され、ウエハ
１には第一切削溝４１がスクライブライン１ｂに沿って
良好な切削面をもって形成される。

【００２５】図１および図２（ａ）に示されているよう
に、第一切削溝４１の切削に際して、第一ブレード２９
の高さがウエハ１の表面側部分だけを切削するように予
め設定されているため、第一切削溝４１はウエハ１の表
面側部分だけに形成される。すなわち、裏面側部分は第
一ブレード２９によっては切削されない。

【００２６】ここで、第一ブレード２９はダウンカット
法によってウエハ１の表面側部分を切削するため、ウエ
ハ１の回路パターン（図示せず）が形成された表面側部
分であってもチッピングを発生することなく適正に切削
することができる。

【００２７】Ｘ軸ロボット２５の送り作動に伴って、第
一ブレード２９がウエハ１のスクラブライン１ｂを切削
してウエハ１の外周に達すると、第一切削溝４１はウエ
ハ１のＸ方向の全幅にわたって形成された状態になる。

【００２８】そして、第一ブレード２９がウエハ１の外
周に達した後または達する以前に、第二ブレード３０は
第一切削溝４１の始端に自動的に位置合わせされた状態
になる。この状態において、第二ブレード３０が回転駆
動装置によって所定の回転速度で図１の矢印Ｂの方向す
なわち回転の進行方向側が上側になるように回転される
と、第二ブレード３０は第一切削溝４１の溝底を切削
し、第一切削溝４１に重ねて第二切削溝４２を形成す
る。この際、第一ブレード２９の厚さは第二ブレード３
０の厚さよりも厚く設定されているとともに、第一ブレ
ード２９と第二ブレード３０とは同一垂直面内で直列に
並べられているため、図２（ｃ）に示されているよう
に、第二切削溝４２は第一切削溝４１に同軸的に重なっ
た状態に正確に形成されることになる。

【００２９】そして、図１および図２（ｃ）に示されて
いるように、第一切削溝４１の溝底はウエハ１の裏面側
部分に相当するため、第二切削溝４２の切削に際して、
第二ブレード３０はウエハ１の裏面側部分だけを切削す
る。すなわち、第二ブレード３０はウエハ１の表面側部
分は切削しない。この状態において、第二切削溝４２の
底はウエハシート２の粘着材層４に達しているため、重
なり合った第一切削溝４１と第二切削溝４２とはウエハ
１をフルカットした状態になっている。

【００３０】ここで、第二ブレード３０はウエハ１の裏
面側部分をアッパカット法によって切削することにな
る。しかし、ウエハ１の裏面側部分には回路パターンが
形成されていないことによりチッピングが起き難く、か
つ、第二切削溝４２が第一切削溝４１の溝底に形成され
ることにより第二ブレード３０はウエハ１の表面側部分
には接触しないため、第二ブレード３０はアッパカット
法であってもチッピングの発生を防止しつつ第二切削溝
４２を切削することができる。

【００３１】また、アッパカット法においては切削時の
応力がウエハ１の外部から内部に向かって働くため、第
二ブレード３０はウエハ１の裏面側部分における欠けの
発生を防止しつつ第二切削溝４２を形成することができ
る。

【００３２】以上のようにして、第一ブレード２９およ
び第二ブレード３０がウエハ１における最初のスクライ
ブライン１ｂをフルカットした後に、第二ブレード３０
がウエハ１のＸ方向における反対側終端に達すると、Ｘ
軸ロボット２５すなわち支持ブロック２６がＺ軸ロボッ
ト２４によって上昇される。

【００３３】第二ブレード３０がウエハ１から完全に離
れると、支持ブロック２６はＸ軸ロボット２５によって
復帰方向に早送りされる。次いで、Ｙ軸ロボット２３に
よってチャックテーブル２１が一ピッチ移動されて、次
に切削すべき２本目のスクライブライン１ｂが第一ブレ
ード２９の回転面に位置合わせされる。

【００３４】次のスクライブライン１ｂが第一ブレード
２９に位置合わせされると、Ｘ軸ロボット２５すなわち
支持ブロック２６がＺ軸ロボット２４によって下降され
るとともに、支持ブロック２６がＸ軸ロボット２５によ
って再びＸ方向に所定の速度で送られる。このＸ軸ロボ
ット２５の切削送り作動に伴って、次のスクライブライ
ン１ｂが第一ブレード２９と第二ブレード３０とによっ
て前述と同様にフルカットされて行く。

【００３５】以降、前記作動が繰り返されることによ
り、オリフラ１ａに平行な全てのスクライブライン１ｂ
に沿って第一切削溝４１および第二切削溝４２が順次形
成されて行く。そして、オリフラ１ａに平行なスクライ
ブライン１ｂの全てについて第一切削溝４１および第二
切削溝４２が形成されると、チャックテーブル２１が９
０度回転される。

【００３６】その後、ウエハ１のオリフラ１ａに直交す
るスクライブライン１ｂの全てについて、第一切削溝４
１および第二切削溝４２が前述した作動によって順次形
成されて行く。

【００３７】ところで、本実施の形態においては、図１
および図２（ｂ）に示されているように、第一ブレード
２９によって切削された後の第一切削溝４１は洗浄液３
４が第一ノズル３１によって吹き付けられることにより
洗浄されるため、第二ブレード３０はアップカット法で
あっても良好な切断面をもって第一切削溝４１の溝底に
第二切削溝４２を切削して行くことができ、かつ、ウエ
ハ１の裏面側部分の欠けの発生をより一層確実に防止す
ることができる。

【００３８】また、図１および図２（ｄ）に示されてい
るように、第二ブレード３０によって切削された後の第
二切削溝４２は第一切削溝４１を含めて洗浄液３４が第
二ノズル３２によって吹き付けられることにより洗浄さ
れるため、切削屑を除去された清浄な状態になる。

【００３９】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。

【００４０】1) ウエハの表面側部分をダウンカット法
によって切削し、ウエハの裏面側部分をダウンアップ法
によって切削することにより、ウエハの表面側部分のチ
ッピングを防止し、かつ、ウエハ裏面側部分の欠けを防
止してウエハをフルカットすることができるため、ダイ
シング工程ひいてはＩＣの製造方法の歩留りや品質およ
び信頼性を高めることができる。

【００４１】2) 第一ブレードおよび第二ブレードによ
って切削された後の切削溝に洗浄液を吹き付けて洗浄す
ることにより、ウエハのチッピングおよび欠けをより一
層確実に防止することができる。

【００４２】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４３】例えば、第一ブレードと第二ブレードとは
直列に配置するに限らず、並列に配置してもよい。すな
わち、第一ブレードの一ピッチまたは少数ピッチだけ横
に第二ブレードを配置して、第一ブレードがウエハの全
長にわたって切削した第一切削溝の溝底に第二ブレード
によって第二切削溝を切削して行くように構成してもよ
い。

【００４４】第一ブレードおよび第二ブレード側を送る
ように構成するに限らず、ウエハ側を送るように構成し
てもよい。

【００４５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００４６】ウエハの表面側部分をダウンカット法によ
って切削し、ウエハの裏面側部分をダウンアップ法によ
って切削することにより、ウエハの表面側部分のチッピ
ングを防止し、かつ、ウエハ裏面側部分の欠けを防止し
てウエハをフルカットすることができるため、ダイシン
グ工程ひいては半導体装置の製造方法の歩留りや品質お
よび信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造
方法のダイシング工程を示す主要部の正面断面図であ
る。

【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図１のａ−
ａ線、ｂ−ｂ線、ｃ−ｃ線およびｄ−ｄ線に沿う各断面
図である。

【図３】ダイシング工程に使用されるダイシング装置を
示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造
方法を示す工程図である。

【符号の説明】

１…ウエハ（半導体ウエハ）、１ａ…オリエンテーショ
ンフラット、１ｂ…スクライブライン、２…ウエハシー
ト、３…シート基材、４…粘着材層、５…フレーム、１
０…前工程、１１…ウエハシート貼付工程、１２…ダイ
シング工程、１３…ペレットボンディング工程、１４…
ワイヤボンディング工程、１５…樹脂封止体成形工程、
１６…リード切断成形工程、２０…ダイシング装置、２
１…チャックテーブル、２２…支持台、２３…Ｙ軸ロボ
ット、２４…Ｚ軸ロボット、２５…Ｘ軸ロボット、２６
…支持ブロック、２７…第一スピンドル、２８…第二ス
ピンドル、２９…第一ブレード（ダイヤモンドブレー
ド）、３０…第二ブレード（ダイヤモンドブレード）、
３１…第一ノズル、３２…第二ノズル、３３…洗浄液供
給装置、３４…洗浄液、４１…第一切削溝、４２…第二
切削溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレードが回転されながら半導体ウエハ
   に対して相対的に移動されて半導体ウエハがダイシング
   されるダイシング工程を備えている半導体装置の製造方
   法であって、前記半導体ウエハの表面側部分は前記ブレ
   ードがダイシングする進行方向が下側になるように回転
   された状態で切削し、前記半導体ウエハの裏面側部分は
   前記ブレードがダイシングする進行方向が上側になるよ
   うに回転された状態で切削することを特徴とする半導体
   装置の製造方法。