JP2003151918A - ダイシングテーブルおよびこれを用いたダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘着シートを用いることなく半導体ウェハを
容易かつ確実に固定して切断分割し、分割後の半導体チ
ップの個々の位置保持を可能としたダイシングテーブル
およびこれを用いたダイシング装置の提供。 【解決手段】 個々の半導体チップ１ａに対応して設け
られた複数の切断溝１１と、複数の切断溝１１の交差に
よって形成される各セルの周縁に沿って設けられた半導
体チップ１ａを支持するための支持壁１２と、支持壁１
２に囲まれた空間内の気体を吸引して個々の半導体チッ
プ１ａを吸着保持するため吸引孔１３と、各セルの中心
部に設けられ個々の半導体チップを支持する支持柱１４
とを備え、ダイシング処理中の半導体ウェハ１および分
割後の半導体チップ１ａは、各セルの凹部１０内の真空
吸引を継続する限りダイシングテーブル２上に確実に固
定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体チッ
プが形成された半導体ウェハを個々の半導体チップへ分
割するためのダイシングテーブルおよびこれを用いたダ
イシング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップは、単一の基板（半導体ウ
ェハ）上に複数形成された後、個々の半導体チップへ分
割（ダイシング）されることにより製造されることが多
い。このダイシング工程では、半導体ウェハをダイシン
グテーブル上へ真空吸着により保持し、回転するブレー
ドによりサイの目状に切断して個々の半導体チップへ分
割するダイシング装置が用いられる。

【０００３】半導体ウェハの裏面側には、ダイシング処
理後の半導体チップの飛散を防止するための粘着シート
が接着剤によって貼られており、半導体ウェハはこの粘
着シートを介してダイシングテーブル上へ固定される。
粘着シートは半導体ウェハとともにブレードによって切
断され、個々の半導体チップへと分割される。このと
き、粘着シートは所定の厚みを残して切削されるので、
分割後の半導体チップの全てを一体的に保持することが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ダイシング処理後、半
導体チップは粘着シートから剥がされる。しかしなが
ら、粘着シート上の接着剤がダイシング処理後の半導体
チップ上に残ることがある。接着剤が半導体チップから
適切に取り除かれない場合、後の製造工程で不良品が発
生することがある。また、半導体チップの製造工程にお
いて、半導体ウェハに粘着シートを貼り付ける工程と、
粘着シートから分割後の半導体チップを剥がす工程とが
必要となる。

【０００５】そこで、本発明では、粘着シートを用いる
ことなく半導体ウェハを容易かつ確実に固定して切断分
割し、分割後の半導体チップの個々の位置保持を可能と
したダイシングテーブルおよびこれを用いたダイシング
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のダイシングテー
ブルは、複数の半導体チップが形成された半導体ウェハ
を保持し、半導体ウェハをブレードにより切断して個々
の半導体チップへ分割するためのダイシングテーブルで
あって、個々の半導体チップに対応して設けられた複数
の切断溝と、複数の切断溝によって区画される各セルの
周縁に沿って設けられた半導体チップを支持するための
支持壁と、各セルの中心部に設けられ個々の半導体チッ
プを支持する支持部と、支持壁に囲まれた空間内の気体
を吸引して個々の半導体チップを吸着保持するため吸引
孔とを備えたものである。

【０００７】また、本発明のダイシングテーブルを用い
たダイシング装置は、複数の半導体チップが形成された
半導体ウェハを切断して個々の半導体チップへ分割する
ダイシング装置であって、個々の半導体チップに対応し
て設けられた複数の切断溝と、複数の切断溝によって区
画される各セルの周縁に沿って設けられた半導体チップ
を支持するための支持壁と、各セルの中心部に設けら
れ、個々の半導体チップを支持する支持部と、支持壁に
囲まれた空間内の気体を吸引して個々の半導体チップを
吸着保持するため吸引孔とを備えたダイシングテーブ
ル、および、ダイシングテーブルの切断溝に沿ってダイ
シングテーブルに保持した半導体ウェハを切断するブレ
ードを備えたものである。

【０００８】本発明によれば、ダイシングテーブル上の
半導体ウェハは、吸引孔からダイシングテーブルの各セ
ルの支持壁に囲まれた空間内の気体を吸引することによ
ってダイシングテーブル上に吸引保持されるため、ブレ
ードにより切断溝に沿って切断することで各半導体チッ
プへ分割することが可能となる。また、半導体ウェハを
切断溝に沿って切断する際、切断線となる各セルの周縁
は支持壁によって支持されることから、切断溝に至るブ
レードと支持壁とによって半導体ウェハに作用する剪断
力の着力点の位置がほぼ同位置となるため、切断面は切
断溝に至るブレードとほぼ平行となる。さらに、各半導
体チップは、その周縁を各セルの周縁に設けられた支持
壁によって支持されるとともに、セル中心部の支持部に
よって支持されるため、吸引孔からの吸引によって生じ
る吸引力により半導体チップが撓むのを防止することが
できる。

【０００９】また、本発明に係るダイシングテーブル
は、半導体ウェハの位置決め用マークに対応する位置の
セルに、表面を鏡面とした位置決め用の支持部を備えた
構成とするのが望ましい。半導体ウェハをダイシングテ
ーブル上に配置する際、半導体ウェハの表面から半導体
ウェハの位置決め用マークを検出することによりその位
置決めを行うが、このとき透明または半透明である半導
体ウェハを透過しても、位置決め用マークに対応する位
置に表面を鏡面とした位置決め用の支持部があることに
よって、半導体ウェハの位置決め用マークを正確に検出
することが可能となる。

【００１０】また、本発明に係るダイシングテーブルに
おいて、個々の半導体チップのうち、製品となるチップ
を保持するセルの吸引孔と、製品とならないチップを保
持するセルの吸引孔とは、それぞれ別系統により吸引可
能とすることが望ましい。これにより、分割後の半導体
チップをダイシングテーブル上からピックアップする
際、製品とならないチップを除いて製品となるチップの
みを容易にピックアップすることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態におけ
るダイシング装置の概略構成図、図２は図１のダイシン
グテーブルの斜視図、図３は図２のＡ部詳細図、図４は
図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【００１２】図１に示すように、本発明の実施の形態に
おけるダイシング装置は、個々の半導体チップのパター
ンが形成された半導体ウェハ１を、テーブルベース４、
サブテーブル３上に配置したダイシングテーブル２上へ
保持し、例えばダイヤモンド砥石などのブレード５によ
り切断して個々の半導体チップへと分割するものであ
る。

【００１３】図２に示すように、ダイシングテーブル２
は、ブレード５による切断線に沿って互いに直交する２
方向にそれぞれ複数本形成された切断溝１１を備える。
このような格子状に交差する切断溝１１によって区画さ
れる各セルが、個々の半導体チップに対応する。したが
って、ダイシングテーブル２上へ保持した半導体ウェハ
１を、この切断溝１１に沿って切断することで、個々の
半導体チップへ分割することができる。

【００１４】図３に示すように、各セルの凹部１０は、
切断溝１１に沿って形成された支持壁１２により囲まれ
ている。また、各セルの凹部１０には、支持壁１２によ
り囲まれた空間内の気体を吸引して半導体ウェハ１を吸
着保持するための吸引孔１３を備える。図４に示すよう
に、支持壁１２の上面は半導体ウェハ１との接触面であ
る。そして、凹部１０の中心部には、高さを支持壁１２
の上面と同じとした支持部１４を備える。

【００１５】また、本実施形態においては、支持壁１２
上面の内周よりも各セルの凹部１０底面の外周が小さく
なるように、支持壁１２の内側面を傾斜させている。同
様に、支持部１４上面の外周よりも凹部１０底面におけ
る支持部１４の外周が大きくなるように、支持部１４の
外側面を傾斜させている。

【００１６】このようなダイシングテーブル２上に半導
体ウェハ１を配置し、各セルの吸引孔１３を介して真空
吸引すると、半導体ウェハ１は支持壁１２および支持部
１４の上面により支持される。図３では、四つの支持部
１４の中心に吸引孔１３が配置されているが、各セル内
の気体は、これらの支持部１４間に形成される溝部１４
ａを介して吸引孔１３へと吸引される。

【００１７】図５は本実施形態におけるダイシング装置
によるダイシング処理の例を示している。まず、半導体
ウェハ１の半導体チップパターンが所定の位置関係に整
列するように、ダイシングテーブル２の切断溝１１を位
置決め手段として、半導体ウェハ１のストリートと一致
させることで位置決めを行い、吸引孔１３を介して真空
吸着することで半導体ウェハ１を吸着固定する。

【００１８】ここで、ストリートとは、予めウェハ１に
形成されたブレード５で実際に切断するラインのことで
ある。通常、このストリートと呼ばれるラインに沿って
切断する。例えば、最初にダイシングテーブル２の切断
溝１１の配置や縦横のピッチ等のパターンをダイシング
装置に登録しておき、この登録したパターンと実際の半
導体ウェハ１のストリートのパターンとを画像処理によ
り一致させることで位置決めを行う。

【００１９】そして、ブレード５を半導体ウェハ１の上
方から切断溝１１に向かって進行させ、図５（ａ）に示
すように半導体ウェハ１を切削していく。さらに、ブレ
ード５を、図５（ｂ）に示すようにダイシングテーブル
２の切断溝１１に至るまで進行させる。このような処理
をダイシングテーブル２のすべての切断溝１１において
行うことで、半導体ウェハ１は個々の半導体チップ１ａ
へと分割される。ここでは、まず半導体ウェハ１に対し
ダイシングテーブル２のＸ，Ｙ方向のすべての切断溝１
１に沿ってハーフカットを行った後、再度Ｘ，Ｙ方向の
すべての切断溝１１に沿ってフルカットを行う。

【００２０】このような半導体ウェハ１の切断の際、切
断線となる各セルの周縁は支持壁１２によって支持され
ることから、切断溝１１に至るブレード５と支持壁１２
とによって半導体ウェハ１に作用する剪断力の着力点の
位置はほぼ同位置となる。そのため、半導体ウェハ１の
切断面は、切断溝１１に至るブレード５とほぼ平行とな
り、切断面にチッピングやクラックが発生するのを防止
することができる。特に、半導体ウェハが硬く脆い材質
のため、チッピングやクラックの成長が著しい場合であ
っても、支持壁１２が分割後の半導体チップの外形に沿
うため、この支持壁１２によってこれらの成長を止める
ことができる。

【００２１】なお、ダイシング処理中の半導体ウェハ１
および分割後の半導体チップ１ａは、各セルの凹部１０
内の真空吸引を継続する限りダイシングテーブル２上に
確実に固定されている。また、分割後の半導体チップ１
ａも、各セルの凹部１０内の真空吸引によって支持壁１
２上に保持されたままであるため、ダイシング処理中に
飛散することはない。分割された半導体チップ１ａを次
の工程へ移動する際は、各セルの吸引孔１３による真空
吸引を止めることで分割後の半導体チップ１ａをダイシ
ングテーブル２上から容易にピックアップすることが可
能である。

【００２２】すなわち、本実施形態におけるダイシング
テーブル２によれば、従来のような粘着シートを用いる
ことなく半導体ウェハ１を容易かつ確実に固定して分割
することが可能となる。したがって、粘着シートを使用
しないことから、ブレード５の切削特性の劣化や接着剤
による半導体チップ１ａの汚染を防止することができる
とともに、粘着シートへの貼り剥がし工程がないため、
これらの工程における半導体チップ１ａの汚染も防止す
ることができる。

【００２３】なお、各セルの凹部１０内の真空吸引中、
各半導体チップ１ａは各セルの周縁で支持壁１２によっ
て支持されるため、その中心部で最も変位する傾向にあ
る。しかしながら、本実施形態においては、各半導体チ
ップ１ａは各セルの中心部で支持部１４によって支持さ
れている。この支持部１４の高さは支持壁１２の高さと
同じであるため、各半導体チップ１ａの中心部は変位し
ない。したがって、分割後の各半導体チップ１ａの撓み
は非常に小さい。

【００２４】このように、本実施形態におけるダイシン
グ装置では、真空吸引による半導体チップ１ａの撓みが
小さいため、半導体チップ１ａに余計なストレスが加わ
ることがなく、半導体チップ１ａの不良も生じにくい。
特に、半導体チップ１ａが小さい場合やその散乱を防ぐ
ため、高い真空吸着圧が必要な場合に有効であり、半導
体チップ１ａの撓みに起因するクラックの発生やブレー
ド５の破損を防止することが可能である。

【００２５】また、本実施形態におけるダイシングテー
ブル２は、従来の粘着シートのように半導体ウェハとと
もに切断しないため、繰り返し使用することが可能であ
る。この場合、ダイシングテーブル２は半導体ウェハ１
の切断後に洗浄するが、支持壁１２の内側面および支持
部１４の外側面を前述のように傾斜させていることか
ら、支持壁１２および支持部１４と凹部１０底面との境
界部分の切削屑を容易に除去することが可能である。

【００２６】ところで、本実施形態におけるダイシング
テーブル２では、半導体ウェハの分割後の個々の半導体
チップのうち、製品となるチップを保持するセルの吸引
孔と、製品とならないチップを保持するセルの吸引孔と
をそれぞれ別系統により吸引可能としている。図６は本
実施形態におけるダイシングテーブル２の平面図、図７
はその底面図、図８は図６のダイシングテーブル２をテ
ーブルベース４、サブテーブル３上に配置した状態を示
す縦断面図である。

【００２７】図６に示すように、ダイシングテーブル２
上に形成されるセルは、製品となるチップを保持するセ
ル２１（ハッチング部分）と、製品とならないチップを
保持するセル２２，２３とに区分される。そして、図７
および図８に示すように、製品となるチップを保持する
セル２１の吸引孔２４と、製品とならないチップを保持
するセル２２，２３の吸引孔２５とは、ダイシングテー
ブル２の裏面においてそれぞれ別々の吸引溝２６ａ，２
７ａに集合されている。また、ダイシングテーブル２の
最外側には、ダイシングテーブル２をサブテーブル３上
に吸着保持するための吸引溝２８ａが設けられている。

【００２８】ダイシングテーブル２の裏面の各吸引溝２
６ａ，２７ａ，２８ａは、それぞれサブテーブル３に設
けられた流路２６ｂ，２７ｂ，２８ｂを介してテーブル
ベース４の吸引孔２６ｃ，２７ｃ，２８ｃに接続され
る。このテーブルベース４の吸引孔２６ｃ，２７ｃ，２
８ｃには、それぞれ別系統とした吸引装置（図示せず）
が接続され、それぞれ独立して吸引制御される。

【００２９】例えば、ダイシングテーブル２をサブテー
ブル３上に保持するには、吸引孔２８ｃから吸引を行
う。また、分割前の半導体ウェハ１の保持の際には、吸
引孔２７ｃ，２８ｃから吸引を行い、分割後の半導体チ
ップ１ａをダイシングテーブル２上からピックアップす
る際には、吸引孔２６ｃから吸引を行ったまま、吸引孔
２７ｃからの吸引を止めるようにする。

【００３０】このように、製品となるチップを保持する
セル２１の吸引孔２４と、製品とならないチップを保持
するセル２２，２３の吸引孔２５とを、それぞれ別系統
により吸引することで、分割後の半導体チップをダイシ
ングテーブル２上からピックアップする際、製品となら
ないチップを除いて製品となるチップのみを容易にピッ
クアップすることが可能となる。

【００３１】ところで、前述のストリートのような切断
用のラインが設けられていない半導体ウェハでは、Ｘ，
Ｙ，θ方向の位置決めを行うためのアライメントマーク
が設けられていることが多い。図９は、このアライメン
トマークが設けられた半導体ウェハの例を示している。
図９に示すように、半導体ウェハ１上の四つのアライメ
ントマーク１ｂは、Ｘ，Ｙ，θの三方向の位置決めに使
用できるように、互いに平行かつ直角に配置されてい
る。

【００３２】このようなアライメントマーク１ｂを用い
て位置決めを行う場合、半導体ウェハ１の表面からカメ
ラ等によりアライメントマーク１ｂを撮影し、これを画
像処理することで認識する。このとき、半導体ウェハ１
自体は透明もしくは半透明であることが多いため、ダイ
シングテーブル２の切断溝１１などのパターンが誤検出
されるおそれがある。

【００３３】そこで、本実施形態におけるダイシングテ
ーブル２では、製品とならないチップを保持するセル２
２，２３のうち、アライメントマーク１ｂに対応する位
置のセル２３に、位置決め用の支持部２９（図６参照）
を設けている。位置決め用の支持部２９は、他のセルの
支持部１４と同様に支持壁１２の上面と同じ高さとし、
その表面を鏡面仕上げしたものである。この支持部２９
は、ダイシングテーブル２上に半導体ウェハ１を保持し
た際、アライメントマーク１ｂの下部に配置される。

【００３４】このように、ダイシングテーブル２に保持
する半導体ウェハ１のアライメントマーク１ｂに対応す
る位置のセルに、表面を鏡面とした位置決め用の支持部
２９を設けることによって、半導体ウェハ１の表面から
アライメントマーク１ｂを検出する際、透明または半透
明である半導体ウェハ１を透過しても、鏡面の支持部２
９があるため、半導体ウェハ１のアライメントマーク１
ｂを正確に検出し、確実に位置合わせを行うことが可能
となる。

【００３５】なお、本実施形態においては、支持壁１２
の半導体ウェハ１との接触面を長方形の枠状としている
が、この接触面の形状に制限はなく、支持壁１２の外周
が分割後の半導体チップ１ａよりも小さければよい。ま
た、吸引孔１３および支持部１４のそれぞれの形状およ
び数に制限はなく、分割後の半導体チップ１ａを支持
し、真空吸着可能であればよい。

【００３６】また、切断溝１１の形状および数に制限は
ないが、切断溝１１の幅はブレード５の厚みより広く、
切断時のブレード５の配置に対してある程度の公差を許
容できればよい。また、切断溝１１の深さについては、
ダイシング時に回転するブレード５によって切削屑が巻
き上がらない程度とし、ブレード５を損傷しないように
すればよい。

【００３７】また、ダイシングテーブル２の材質および
表面処理については、何であってもよいが、錆や経年変
化の少ないステンレス鋼材が最適である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ブレードによる切断線
に沿って格子状に交差するように配置された複数の切断
溝と、複数の切断溝の交差によって区画される各セルの
周縁で半導体チップを支持する支持壁と、セルの中心部
で個々の半導体チップを支持する支持部と、支持壁に囲
まれた空間内の気体を吸引して個々の半導体チップを吸
着保持するため吸引孔とを備えることで、従来のような
粘着シートを用いることなく半導体ウェハを容易かつ確
実に固定して分割することが可能となり、粘着シートを
使用しないことから、ブレードの切削特性の劣化や接着
剤による半導体チップの汚染を防止することができると
ともに、粘着シートへの貼り剥がし工程がないため、こ
れらの工程における半導体チップの汚染も防止すること
ができる。

【００３９】また、支持部によってセルの中心部で個々
の半導体チップを支持することから、真空吸着による半
導体チップの撓みが小さいため、半導体チップに余計な
ストレスが加わることがなく、半導体チップの不良も生
じにくい。特に半導体チップが小さい場合やその散乱を
防ぐため、高い真空吸着圧が必要な場合に有効であり、
半導体チップの撓みに起因するクラックの発生やブレー
ドの破損を防止することが可能である。

【００４０】さらに、各セルの周縁は支持壁によって支
持されることから、半導体ウェハのブレードによる切断
面は、切断溝に至るブレードとほぼ平行となり、切断面
にチッピングやクラックが発生するのを防止することが
できる。特に、半導体ウェハが硬く脆い材質のため、チ
ッピングやクラックの成長が著しい場合であっても、支
持壁が分割後の半導体チップの外形に沿うため、この支
持壁によってこれらの成長を止めることが可能である。

【００４１】また、ダイシングテーブルが、半導体ウェ
ハの位置決め用マークに対応する位置のセルに、表面を
鏡面とした位置決め用の支持部を備えることで、半導体
ウェハの表面から半導体ウェハの位置決め用マークを検
出する際、透明または半透明である半導体ウェハを透過
しても、位置決め用マークに対応する位置に表面を鏡面
とした位置決め用の支持部があるため、半導体ウェハの
位置決め用マークを正確に検出して確実に位置合わせを
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態におけるダイシング装置
の概略構成図である。

【図２】 図１のダイシングテーブルの斜視図である。

【図３】 図２のＡ部詳細図である。

【図４】 図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】 本実施形態におけるダイシング装置によるダ
イシング処理の例を示す図である。

【図６】 本実施形態におけるダイシングテーブルの平
面図である。

【図７】 図６の底面図である。

【図８】 図６のダイシングテーブルをテーブルベー
ス、サブテーブル上に配置した状態を示す縦断面図であ
る。

【図９】 分割前の半導体ウェハの斜視図である。

【符号の説明】

１ 半導体ウェハ １ａ 半導体チップ １ｂ アライメントマーク ２ ダイシングテーブル ３ サブテーブル ４ ブレード １０ 凹部 １１ 切断溝 １２ 支持壁 １３ 吸引孔 １４ 支持部 １４ａ 溝部 ２１，２２，２３ セル ２４，２５ 吸引孔 ２６ａ，２７ａ，２８ａ 吸引溝 ２６ｂ，２７ｂ，２８ｂ 流路 ２６ｃ，２７ｃ，２８ｃ 吸引孔 ２９ 位置決め用支持部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体チップが形成された半導体
   ウェハを保持し、前記半導体ウェハをブレードにより切
   断して個々の半導体チップへ分割するためのダイシング
   テーブルであって、 個々の半導体チップに対応して設けられた複数の切断溝
   と、 前記複数の切断溝によって区画される各セルの周縁に沿
   って設けられた前記半導体チップを支持するための支持
   壁と、 前記各セルの中心部に設けられ、前記個々の半導体チッ
   プを支持する支持部と、 前記支持壁に囲まれた空間内の気体を吸引して前記個々
   の半導体チップを吸着保持するため吸引孔とを備えたダ
   イシングテーブル。
2. 【請求項２】 前記半導体ウェハの位置決め用マークに
   対応する位置のセルに、表面を鏡面とした位置決め用の
   支持部を備えた請求項１記載のダイシングテーブル。
3. 【請求項３】 前記個々の半導体チップのうち、製品と
   なるチップを保持するセルの吸引孔と、製品とならない
   チップを保持するセルの吸引孔とをそれぞれ別系統によ
   り吸引可能とした請求項１または請求項２に記載のダイ
   シングテーブル。
4. 【請求項４】 複数の半導体チップが形成された半導体
   ウェハを切断して個々の半導体チップへ分割するダイシ
   ング装置であって、 個々の半導体チップに対応して設けられた複数の切断溝
   と、 前記複数の切断溝によって区画される各セルの周縁に沿
   って設けられた前記半導体チップを支持するための支持
   壁と、 前記各セルの中心部に設けられ、前記個々の半導体チッ
   プを支持する支持部と、 前記支持壁に囲まれた空間内の気体を吸引して前記個々
   の半導体チップを吸着保持するため吸引孔とを備えたダ
   イシングテーブル、 および、同ダイシングテーブルの切断溝に沿って前記ダ
   イシングテーブルに保持した半導体ウェハを切断するブ
   レードを備えたダイシング装置。