JP2005203540A

JP2005203540A - ウエーハの切削方法

Info

Publication number: JP2005203540A
Application number: JP2004007849A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Hayashi; 博巳林; Toshiyuki Tateishi; 俊幸立石
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】切削ブレードによって形成された切削溝を検出することにより、ウエーハは完全切断されたか否か判定しつつ切削するウエーハの切削方法を提供する。
【解決手段】ダイシングテープに装着されたダイシングテープに貼着したウエーハを切削ブレードによって切削するウエーハの切削方法であって、ウエーハをチャックテーブルに保持するウエーハ保持工程と、チャックテーブルに保持されたウエーハの切削すべき領域を検出するアライメント工程と、ウエーハの切削すべき領域に切削ブレードをダイシングテープに達する切り込み深さをもって位置付け切削ブレードがウエーハの外周縁を越えてダイシングフレームに達しない範囲で切削ブレードとチャックテーブルを相対移動しウエーハを切削する切削工程と、ウエーハとダイシングフレームとの間に露出しているダイシングテープを撮像手段の撮像領域に位置付け撮像手段によってダイシングテープを撮像してダイシングテープに切削溝が形成されているか否かを検出する切削溝検出工程とを含む。
【選択図】図１３

Description

本発明は、切削ブレードによって形成された切削溝を確認しつつウエーハを切削するウエーハの切削方法に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。なお、半導体ウエーハを切断する際には、半導体ウエーハを環状のダイシングフレームに装着されたダイシングテープに貼着して実施する。

また、ストリートの表面にテストエレメントグループ（Ｔｅｇ）と称するテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハがある。このようにストリートにＴｅｇが配設された半導体ウエーハをシリコン等の半導体素材を切削する切削ブレードによって切削すると、切削ブレードに目詰まりが生じたり、半導体ウエーハを損傷させるという問題がある。

上述した問題を解消するために、厚さが比較的厚い切削ブレードによってストリートに配設されたＴｅｇを除去する第１の切削溝を形成することにより半導体素材を露出させ、その後に薄い厚さの切削ブレードにより第１の切削溝に沿って半導体素材を切断する第２の切削溝を形成する方法が採用されている。

而して、半導体ウエーハを切断する際に切削ブレードが磨耗したり切り込み深さが不十分な場合には、個々の半導体チップに完全に切断されず、ダイシングテープから半導体チップをピックアップする際に半導体チップが損傷したり、ピックアップ作業に支障を来たし生産性が低下するという問題がある。
一方、半導体ウエーハのストリートに形成されたテスト用の金属パターンを除去する際に、厚さが比較的厚い切削ブレードによって半導体ウエーハを完全切断すると半導体ウエーハに損傷を与えるという問題がある。
なお、上述した問題は、半導体ウエーハに限らず、圧電素子が複数形成されたリチウムタンタレート基板等のウエーハにおいても同様に生ずる。

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、切削ブレードによって形成された切削溝を検出することにより、ウエーハは完全切断されたか否か判定しつつ切削するウエーハの切削方法を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、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に切削加工を施す切削ブレードを備えた切削手段と、切削すべき領域を検出する撮像手段とを具備する切削装置を用い、環状のダイシングフレームに装着されたダイシングテープに貼着したウエーハを該切削手段によって切削するウエーハの切削方法であって、
該ダイシングフレームにダイシングテープを介して支持されたウエーハを該チャックテーブルに保持するウエーハ保持工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの切削すべき領域を検出するアライメント工程と、
該アライメント工程において検出されたウエーハの切削すべき領域に該切削ブレードを該ダイシングテープに達する切り込み深さをもって位置付け、該切削ブレードが該ウエーハの外周縁を越えて該ダイシングフレームに達しない範囲で該切削ブレードと該チャックテーブルを相対移動し、ウエーハを切削する切削工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハと該フレームとの間に露出している該ダイシングテープを該撮像手段の撮像領域に位置付け、該撮像手段によって該ダイシングテープを撮像して、該ダイシングテープに切削溝が形成されているか否かを検出する切削溝検出工程と、を含み、
該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに切削溝が検出された場合には該ウエーハが切断されていると判定し、該ダイシングテープに切削溝が検出されない場合には該ウエーハが切断されていないと判定する、
ことを特徴とするウエーハの切削方法が提供される。

該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに切削溝が検出されない場合には、該切削ブレードの切り込み深さを該ダイシングテープに達する位置に調整する。

また、本発明によれば、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に切削加工を施す第１の切削ブレードを備えた第１の切削手段と、該第１の切削手段によって切削された領域に更に切削加工を施す第２の切削ブレードを備えた第２の切削手段と、切削すべき領域を検出する撮像手段とを具備する切削装置を用い、環状のダイシングフレームに装着されたダイシングテープに貼着したウエーハを該第１の切削手段および該第２の切削手段によって切削するウエーハの切削方法であって、
該ダイシングフレームにダイシングテープを介して支持されたウエーハを該チャックテーブルに保持するウエーハ保持工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの切削すべき領域を検出するアライメント工程と、
該アライメント工程において検出されたウエーハの切削すべき領域に該第１の切削ブレードを所定の切り込み込み深さをもって位置付け、該第１の切削ブレードが該ウエーハの外周縁を越えて該ダイシングフレームに達しない範囲で該第１の切削ブレードと該チャックテーブルを相対移動し、ウエーハに第１の切削溝を形成する第１の切削工程と、
該第１の切削工程によって形成された該第１の切削溝に該第２の切削ブレードを該ダイシングテープに達する切り込み深さをもって位置付け、該第２の切削ブレードが該ウエーハの外周縁を越えて該ダイシングフレームに達しない範囲で該第２の切削ブレードと該チャックテーブルを相対移動し、ウエーハに第２の切削溝を形成する第２の切削工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハと該ダイシングフレームとの間に露出している該ダイシングテープを該撮像手段の撮像領域に位置付け、該撮像手段によって該ダイシングテープを撮像して、該ダイシングテープに該第１の切削溝と第２の切削溝が形成されているか否かを検出する切削溝検出工程と、を含み、
該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに該第１の切削溝および／または第２の切削溝が検出された場合には該ウエーハが切断されていると判定し、該ダイシングテープに該第１の切削溝および第２の切削溝が検出されない場合には該ウエーハが切断されていないと判定する、
ことを特徴とするウエーハの切削方法が提供される。

該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに該第１の切削溝が検出された場合には、該第１の切削ブレードの切り込み深さを該ダイシングテープに達しない所定位置に調整する。また、該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに該第２の切削溝が検出されない場合には、該第２の切削ブレードの切り込み深さを該ダイシングテープに達する位置に調整する。

本発明によるウエーハの切削方法によれば、ダイシングテープに切削溝が形成されているか否か検出することによりウエーハが切断されていか否かを判定するので、その確認が極めて容易で確実となる。

以下、本発明によるウエーハの切削方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には、本発明によるウエーハの切削方法を実施する切削装置の一実施形態の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、静止基台２を具備している。この静止基台２の側面にはカセット載置機構３が配設されている。カセット載置機構３は、静止基台２の側面に上下方向に設けられた２本のガイドレール３１、３１に摺動可能に配設されたカセット載置台３２と、カセット載置台３２をガイドレール３１、３１に沿って上下方向（矢印Ｚで示す方向）に移動させるための昇降手段３３を具備している。そして、カセット載置台３２の上面には、被加工物である半導体ウエーハを収納するカセット４が載置される。このカセット４に収容される半導体ウエーハ１０は、図２に示すように表面１０ａに複数のストリート１０１が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路１０２が形成されている。この半導体ウエーハ１０は、図３に示すように環状のダイシングフレーム１１に装着されたダイシングテープ１２の表面に貼着される。このようにダイシングテープ１２を介してダイシングフレーム１１に支持された半導体ウエーハ１０は、上記カセット４に収容される。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記カセット載置台３２上に載置されたカセット４に収納されている加工前の半導体ウエーハ１０を搬出するとともに、カセット４に加工後の半導体ウエーハ１０を搬入するための被加工物搬出入機構５を具備している。被加工物搬出入機構５は、半導体ウエーハ１０を保持するハンド５１と、該ハンド５１を支持するハンド支持部材５２と、該ハンド支持部材５２に支持されたハンド５１を矢印Ｙで示す方向に移動せしめるハンド移動手段５３とからなっている。ハンド５１は、薄板材によってフォーク状に形成され、その表面には内部に形成された図示しない通路と連通する吸引保持孔５１１が形成されており、この吸引保持孔５１１は上記図示しない通路を介して図示しない吸引制御手段に連通されている。ハンド移動手段５３は、静止基台２の前面に矢印Ｙで示す方向に延在して配設され回転可能に支持された雄ねじロッド５３１と、該雄ねじロッド５３１を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ５３２とからなっており、雄ねじロッド５３１に上記ハンド支持部材５２の基端部に設けられた雌ねじ穴５２１が螺合するようになっている。従って、パルスモータ５３２を一方向に回転駆動するとハンド支持部材５２に支持されたハンド５１は矢印Ｙ１で示す方向に移動せしめられ、パルスモータ５３２を他方向に回転駆動するとハンド支持部材５２に支持されたハンド５１は矢印Ｙ２で示す方向に移動せしめられる。即ち、ハンド移動手段５３は、ハンド５１を上記カセット載置台３２上に載置されたカセット４内に進入する進入位置と、後述するチャックテーブルの被加工物載置領域の上方位置である搬出位置と、該搬出位置から退避する退避位置に作動する。

図示の実施形態における切削装置は、上記被加工物搬出入機構５によって搬出された被加工物を保持するチャックテーブル機構６と、該チャックテーブル機構６に保持された被加工物を切削する切削機構７と、該切削機構７によって切削された被加工物を洗浄する洗浄機構８と、上記被加工物搬出入機構５によって搬出された被加工物をチャックテーブル機構６の後述するチャックテーブルに搬送するとともに該チャックテーブルに保持された加工後の被加工物を洗浄機構８に搬送する被加工物搬送機構９を具備している。

チャックテーブル機構６は、静止基台２上に固定された支持台６１と、該支持台６１上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール６２、６２と、該ガイドレール６２、６２上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設された被加工物を保持するチャックテーブル６３を具備している。このチャックテーブル６３は、ガイドレール６２、６２上に移動可能に配設された吸着チャック支持台６３１と、該吸着チャック支持台６３１上に装着された吸着チャック６３２とを具備している。吸着チャック６３２は、図示しない負圧制御手段に接続されており、適宜負圧が作用せしられるようになっている。従って、吸着チャック６３２上に載置された被加工物である半導体ウエーハは、図示しない負圧制御手段を作動することにより吸着チャック６３２上に吸引保持される。

また、チャックテーブル機構６は、チャックテーブル６３を２本のガイドレール６２、６２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるためのチャックテーブル移動手段６４を具備している。チャックテーブル移動手段６４は、上記２本のガイドレール６２、６２の間に平行に配設された雄ネジロッド６４１と、吸着チャック支持台６３１に装着され雄ネジロッド６４１に螺合する図示しない雌ネジブロックと、雄ネジロッド６４１を回転駆動するための図示しないパルスモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモータによって雄ネジロッド６４１を回動することにより、チャックテーブル６３が矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。即ち、チャックテーブル６３は被加工物載置領域６ａから加工領域６ｂの間を移動することができる。なお、上記チャックテーブル機構６は、吸着チャック６３２を回転する図示しない回転機構を具備している。

次に、上記切削機構７について説明する。
切削機構７は、上記静止基台２上に固定された門型の支持台７１を具備している。この門型の支持台７１は、上記切削領域６ｂを跨ぐように配設されている。支持台７１の側壁には矢印Ｙで示す方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール７１１、７１１が設けられているとともに、該２本のガイドレール７１１、７１１の間に平行に２本の雄ネジロッド７２１ａ、７２１ｂが配設されている。このガイドレール７１１、７１１に沿って第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂがそれぞれ矢印Ｙで示す方向に摺動可能に配設されている。第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれ上記雄ネジロッド７２ａおよび７２ｂに螺合する図示しない駆動雌ネジブロックが装着されており、この駆動雌ネジブロックをパルスモータ７２２ａ、７２２ｂによって回動することにより、第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂをガイドレール７１１、７１１に沿って矢印Ｙで示す方向に移動するとができる。

上記第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれ一対のガイドレール７３１ａおよび７３１ｂが矢印Ｚで示す切り込み送り方向に沿って設けられており、このガイドレール７３１ａおよび７３１ｂに沿って第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂがそれぞれ矢印Ｚで示す切り込み送り方向に摺動可能に配設されている。第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂにはそれぞれパルスモータ７５ａおよび７５ｂ等の駆動源によって回動せしめられる図示しない雄ネジロッドが配設されており、第１の支持部７４ａおよび第２の支持部７４ｂにはそれぞれ上記雄ネジロッドに螺合する雌ネジブロックが装着されている。従って、パルスモータ７５ａおよび７５ｂによって図示しない雄ネジロッドを回動することにより、第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂをガイドレール７３１ａおよび７３１ｂに沿って上記吸着チャック６３２の被加工物保持面に垂直な矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動するとができる。

上記第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂには、第１の切削手段としての第１のスピンドルユニット７６ａと第２の切削手段としての第２のスピンドルユニット７６ｂが装着されている。この第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂについて、簡略化して示されている図４を参照して説明する。第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂは、それぞれ第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂに固定された第１のスピンドルハウジング７６１ａおよび第２のスピンドルハウジング７６１ｂと、該第１のスピンドルハウジング７６１ａおよび第２のスピンドルハウジング７６１ｂにそれぞれ回転可能に支持された第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂと、該第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂの一端部に装着された第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂと、第１の回転スピンドル７６２ａおよび第２の回転スピンドル７６２ｂをそれぞれ回転駆動する第１のサーボモータ７６４ａおよび第２の第１のサーボモータ７６４ｂとからなっている。このように構成された第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂは、第１の切削ブレード７６３ａと第２の切削ブレード７６３ｂが互いに対向するように配設されている。即ち、第１のスピンドルユニット７６ａと第２のスピンドルユニット７６ｂは、それぞれ軸芯が矢印Ｙで示す割り出し送り方向に向くように一直線上に配設されている。なお、図示の実施形態においては、上記第１の切削ブレード７６３ａは厚さが例えば４０μｍ程度のテスト用の金属パターン除去用に形成されており、第２の切削ブレード７６３ｂは厚さが例えば２０μｍ程度の切断用に形成されている。

このように構成された第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂには、それぞれ第１の撮像手段７７ａおよび第２の撮像手段７７ｂが設けられている。この第１の撮像手段７７ａは第１のスピンドルハウジング７６１ａに固定され、第２の撮像手段７７ｂは第２のスピンドルハウジング７６１ｂに固定されている。第１の撮像手段７７ａおよび第２の撮像手段７７ｂは、それぞれ図５に示すように撮像する領域を照明する照明手段７７１ａ、７７１ｂと、撮像する領域を拡大して投影する顕微鏡７７２ａ、７７２ｂと、該顕微鏡７７２ａ、７７２ｂから入光された光度に対応した電気電気信号を出力する撮像素子（ＣＣＤ）７７３ａ、７７３ｂとから構成されている。撮像素子（ＣＣＤ）７７３ａ、７７３ｂから出力された電気信号は、コンピュータからなる制御手段７８に送られる。制御手段７８は、入力した電気信号に基づいて画像処理等の所定の処理を実行し表示手段７９に表示する。なお、顕微鏡７７２ａ、７７２ｂにはそれぞれ図６で示すように基準線Ｌａ、Ｌｂが形成されており、この基準線Ｌａ、Ｌｂが上記第１の切削ブレード７６３ａ、第２の切削ブレード７６３ｂと一致するように調整されている。

図１に戻って説明を続けると、上記洗浄機構８は、上記カセット載置台３２とチャックテーブル６３の被加工物載置領域６ａとを結ぶ延長線上に配設されており、スピンナーテーブル８１を有する周知のスピンナー洗浄・乾燥手段からなっている。上記被加工物搬送機構９は、吸着パッド９１と、該吸着パッド９１を支持するパッド支持部材９２と、該パッド支持部材９２に支持された吸着パッド９１を矢印Ｙで示す方向に移動せしめるパッド移動手段９３とからなっている。吸着パッド９１は、図示しない吸引手段に接続されている。パッド支持部材９２は、エアシリンダ９２１によって吸着パッド９１を上下方向に移動可能に支持している。パッド移動手段９３は、上記門型の支持台７１に矢印Ｙで示す方向に延在して配設され回転可能に支持された雄ねじロッド９３１と、該雄ねじロッド９３１を回転せしめる正転および逆転可能なパルスモータ９３２とからなっており、雄ねじロッド９３１に上記パッド支持部材９２の基端部に設けられた雌ねじ穴９２２が螺合するようになっている。従って、パルスモータ９３２を一方向に回転駆動するとパッド支持部材９２に支持された吸着パッド９１は矢印Ｙ１で示す方向に移動せしめられ、パルスモータ９３２を他方向に回転駆動するとパッド支持部材９２に支持された吸着パッド９１は矢印Ｙ２で示す方向に移動せしめられる。

次に、上述した切削装置の切削加工処理動作について主に図１に基づいて説明する。
切削加工を開始するに先立って、加工前の半導体ウエーハ１０（ダイシングテープ１２を介してダイシングフレーム１１に支持された半導体ウエーハ１０）を所定枚数収納したカセット４をカセット載置台３２上に載置する。そして、切削加工開始スイッチ（図示せず）が投入されると、カセット載置機構３の昇降手段３３を作動してカセット載置台３２に載置されたカセット４を搬出入位置に位置付ける。カセット４が搬出入位置に位置付けられたら、被加工物搬出入機構５を作動してハンド５１を矢印Ｙ１で示す方向に移動し、カセット１０内に進入せしめて所定の棚上に載置された半導体ウエーハ１０を保持する。作動してハンド５１を矢印Ｙ２で示す方向に移動し、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付ける。この間に、被加工物搬送機構９のパッド移動手段９３を作動して吸着パッド９１を被加工物載置領域６ａの上方に位置付けている。この結果、搬出位置に位置付られたハンド５１上に支持されている半導体ウエーハ１０は、被加工物載置領域６ａに位置付けられた吸着パッド９１の下側に位置付けられることになる。次に、被加工物搬送機構９のエアシリンダ９２１を作動して、吸着パッド９１を半導体ウエーハ１０に接する位置まで下降させる。そして、図示しない吸引手段を作動して半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１を吸引保持する。吸着パッド９１によって半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１を吸引保持したならば、被加工物搬出入機構５を作動してハンド５１を矢印Ｙ２で示す方向に移動し、ハンド５１を洗浄機構８が配設されている退避位置に位置付ける。次に、被加工物搬送機構９のエアシリンダ９２１を作動して、半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１を吸引保持した吸着パッド９１を下降し、半導体ウエーハ１０を被加工物載置領域６ａに位置付けられているチャックテーブル機構６のチャックテーブル６３上に載置する。そして、吸着パッド９１による半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１の吸引保持を解除するとともに、図示しない吸引制御手段を作動してチャックテーブル６３上に半導体ウエーハ１０を吸引保持する。なお、半導体ウエーハ１０をダイシングテープ１２を介して支持するダイシングフレーム１１は、チャックテーブル６３に装着された図示しないフレーム支持手段によって支持される。

チャックテーブル６３上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、チャックテーブル６３を矢印Ｘ方向に移動するとともに、第１のスピンドルユニット７６ａおよび第２のスピンドルユニット７６ｂを装着した第１の懸垂ブラケット７４ａおよび第２の懸垂ブラケット７４ｂが取り付けられている第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂを矢印Ｙ方向に移動し、チャックテーブル６３上の半導体ウエーハ１０を第１の撮像手段７７ａおよび第２の撮像手段７７ｂの直下に位置付ける。そして、第１の撮像手段７７ａおよび第２の撮像手段７７ｂによって半導体ウエーハ１０の表面が撮像され、半導体ウエーハ１０の表面に形成された切削すべき領域であるストリート１０１のうち少なくとも１本がそれぞれ検出されて、このそれぞれ検出されたストリート１０１と第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂの矢印Ｙ方向の位置合わせが行われる（アライメント工程）。このとき図示の実施形態においては、第１の基部７３ａおよび第２の基部７３ｂの矢印Ｙ方向の位置は、支持台７１に配設された１本のリニアスケール７０による計測値に基づいて精密制御される。

次に、半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル６３を加工領域６ｂに移動する。そして、図７の（ａ）に示すように第１のスピンドルユニット７６ａの第１の切削ブレード７６３ａをチャックテーブル６３に吸引保持された半導体ウエーハ１０のストリートにおける図において最左側のストリート１０１に対応した位置に所定の切り込み深さＨＩをもって位置付ける。このとき、第１の切削ブレード７６３ａは、図８において実線で示すように上記ストリート１０１の延長線上においてウエーハ１０の外周縁とフレーム１１に露出しているダイシングテープ１２の上方に位置付けられる。なお、第２のスピンドルユニット７６ｂの第２の切削ブレード７６３ｂは、図７の（ａ）に示すように半導体ウエーハ１０の左方に位置付けられる。次に、第１の切削ブレード７６３ａを回転するとともに、チャックテーブル６３を図７の（ａ）において紙面に垂直な方向、図８のおいて矢印Ｘ１で示す方向に切削送りすることにより、図７の（ｂ）に示すように半導体ウエーハ１０の図において最左側のストリート１０１に沿って所定深さＨＩの切削溝Ｇ１が形成される（第１の切削工程）。なお、上記切削送りは、第１の切削ブレード７６３ａが図８において２点鎖線で示すようにウエーハ１０の外周縁（図８において右端）とフレーム１１との間に露出しているダイシングテープ１２の上方に位置するまでチャックテーブル６３を移動する。これにより、ストリート１０１の表面に形成されているテスト用の金属パターンが除去される。このようにして、半導体ウエーハ１０の図７の（ｂ）において最左側のストリート１０１に沿って切削溝Ｇ１を形成したならば、第１のスピンドルユニット７６ａの第１の切削ブレード７６３ａを上方に所定量移動し図７において右方にストリートの間隔に相当する量だけ割り出し送りするとともに、チャックテーブル６３を図８において矢印Ｘ１で示す方向と反対方向に移動することにより、第１の切削ブレード７６３ａと半導体ウエーハ１０との矢印Ｘ１で示す方向の相対位置を図８において実線で示す位置に位置付ける。次に、第１の切削ブレード７６３ａを下方に所定量切り込み送りして図７において左から２番目のストリート１０１に対応した位置に所定の切り込み深さＨＩをもって位置付ける。そして、上述したように第１の切削ブレード７６３ａを回転するとともにチャックテーブル６３を図８において矢印Ｘ１で示す方向に切削送りすることにより、図７において左から２番目のストリート１０１に沿って所定深さＨＩの第１の切削溝Ｇ１が形成される。

上述したように、第１のスピンドルユニット７６ａの第１の切削ブレード７６３ａにより例えば２本のストリートに沿って第１の切削溝Ｇ１を形成したならば、図９の（ａ）に示すように第１のスピンドルユニット７６ａの第１の切削ブレード７６３ａを半導体ウエーハ１０の図において左から３番目のストリート１０１に対応した位置に所定の切り込み深さＨＩをもって位置付けるとともに、第２のスピンドルユニット７６ｂの第２の切削ブレード７６３ｂを半導体ウエーハ１０の図において最左側の第１の切削溝Ｇ１が形成されているストリート１０１に対応した位置にダイシングテープ１２に達する切り込み深さＨ２をもって位置付ける。従って、第２の切削ブレード７６３ｂは、上述したように第１の切削ブレード７６３ａによって形成された第１の切削溝Ｇ１の幅方向中心位置に位置付けられる。このとき、第２の切削ブレード７６３ｂは、図１０において実線で示すように上記ストリート１０１の延長線上においてウエーハ１０の外周縁とフレーム１１との間に露出されたダイシングフレーム１２の上に位置付けられる。なお、第１の切削ブレード７６３ａは、上述したと同様に図８において実線で示すように上記ストリート１０１の延長線上においてウエーハ１０の外周縁とフレーム１１との間に露出するダイシングテープ１２の上方に位置付けられる。次に、第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂを回転するとともに、チャックテーブル６３を図９の（ａ）において紙面に垂直な方向、図１０のおいて矢印Ｘ１で示す方向に切削送りする。この結果、図９の（ｂ）に示すように半導体ウエーハ１０の図において最左側のストリート１０１に形成されている第１の切削溝Ｇ１に沿って第１の切削溝Ｇ１の底から深さＨ３の第２の切削溝Ｇ２が形成される（第２の切削工程）とともに、図において左から３番目のストリート１０１に沿って所定深さＨＩの第１の切削溝Ｇ１が形成される。なお、上記切削送りは、第１の切削ブレード７６３ａが図８において２点鎖線で示すように、また、第２の切削ブレード７６３ｂが図１０において２点鎖線で示すようにウエーハ１０の外周縁（図８および図１０において右端）とフレーム１１との間に露出するダイシングテープ１２に達する位置するまでチャックテーブル６３を移動する。従って、ウエーハ１０の外周縁とフレーム１１との間に露出するダイシングテープ１２には、図１１に示すように第２の切削ブレード７６３ｂによって第２の切削溝Ｇ２が形成される。以上の操作を繰り返すことにより、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されたストリート１０１に沿って第１の切削溝Ｇ１および第２の切削溝Ｇ２が形成されとともに、ダイシングテープ１２にも第２の切削溝Ｇ２が形成され、半導体ウエーハ１０はストリート１０１に沿って切断される。

しかるに、第１の切削ブレード７６３ａによってテスト用の金属パターンを除去する際に、半導体ウエーハを完全切断すると半導体ウエーハに損傷を与えるという問題がある。一方、第２の切削ブレード７６３ｂが磨耗したり切り込み深さが不十分な場合には、半導体ウエーハを完全切断することができず、ダイシングテープから半導体チップをピックアップする際に半導体チップが損傷したり、ピックアップ作業に支障を来たし生産性が低下するという問題がある。そこで、上述した切削工程を所定本数のストリートに実施したならば、上記第１の切削溝Ｇ１および第２の切削溝Ｇ２の形成状態を検出する。以下、第１の切削溝Ｇ１および第２の切削溝Ｇ２と検出する方法について説明する。

先ず、第１の切削ブレード７６３ａによって形成された第１の切削溝Ｇ１の検出方法について説明する。
第１の切削ブレード７６３ａによって形成された第１の切削溝Ｇ１を検出するには、半導体ウエーハ１０のストリート１０１に沿って最後に形成された第１の切削溝Ｇ１を第１の撮像手段７７ａの直下に位置付ける。このとき、撮像手段７７ａが半導体ウエーハ１０の外周部とウエーハ１０の外周縁とフレーム１１との間に露出するダイシングテープ１２を撮像できる位置に位置付ける。そして、第１の撮像手段７７ａによって第１の切削溝Ｇ１を撮像すると、第１の撮像手段７７ａによる撮像信号に基づいて制御手段７８は画像処理等の所定の処理を実行し表示手段７９に図１２に示す画像を表示する。図１２に示す画像は、半導体ウエーハ１０のストリート１０１に沿って第１の切削溝Ｇ１が形成されているが、ダイシングテープ１２には第１の切削溝Ｇ１が形成されていないことを示している。もし、ダイシングテープ１２に第１の切削溝Ｇ１が形成されている場合には、厚さが比較的厚い第１の切削ブレード７６３ａによって半導体ウエーハ１０が完全切断されたことになり、半導体ウエーハに損傷を与えるという問題があるため、第１の切削ブレード７６３ａの切り込み深さ調整する必要がある。従って、ダイシングテープ１２に第１の切削溝Ｇ１が形成されている場合には、パルスモータ７５ａを駆動して第１の懸垂ブラケット７４ａを図１において上方に移動せしめ、第１の切削ブレード７６３ａの切り込み深さがダイシングテープ１２に達しない所定位置、即ち半導体ウエーハ１０の表面から上記Ｈ１になるように調整する。

次に、第２の切削ブレード７６３ｂによって形成された第２の切削溝Ｇ２の検出方法について説明する。
第２の切削ブレード７６３ｂによって形成された第２の切削溝Ｇ２を検出する場合には、上記第１の切削溝Ｇ１に沿って最後に形成された第２の切削溝Ｇ２を第２の撮像手段７７ｂの直下に位置付ける。このとき、撮像手段７７ｂが半導体ウエーハ１０の外周部とウエーハ１０の外周縁とフレーム１１との間に露出するダイシングテープ１２を撮像できる位置に位置付ける。そして、第２の撮像手段７７ｂによって第２の切削溝Ｇ２を撮像すると、第２の撮像手段７７ｂによる撮像信号に基づいて制御手段７８は画像処理等の所定の処理を実行し表示手段７９に図１３に示す画像を表示する。図１３に示す画像は、ダイシングテープ１２に第２の切削溝Ｇ２が形成されていることを示している。このように、ダイシングテープ１２に第２の切削溝Ｇ２が形成されている場合には、半導体ウエーハ１０が完全に切断されていると判定することができる。もし、ダイシングテープ１２に第２の切削溝Ｇ２が形成されていない場合は、第２の切削ブレード７６３ｂが磨耗したり切り込み深さが不十分であることを示している。半導体ウエーハ１０が完全に切断されない状態でダイシングテープ１２から半導体チップをピックアップすると、半導体チップが損傷したり、ピックアップ作業に支障を来たし生産性が低下するという問題があるため、第２の切削ブレード７６３ｂの切り込み深さ調整する必要がある。従って、ダイシングテープ１２に第２の切削溝Ｇ２が形成されていない場合には、パルスモータ７５ｂを駆動して第２の懸垂ブラケット７４ｂを図１において下方に移動せしめ、第２の切削ブレード７６３ｂの切り込み深さがダイシングテープ１２に達する上記Ｈ２になるように調整する。

以上のようにして第１の切削ブレード７６３ａによって形成された第１の切削溝Ｇ１および第２の切削ブレード７６３ｂによって形成された第２の切削溝Ｇ２を検出し、必要に応じて上記第１の切削ブレード７６３ａおよび第２の切削ブレード７６３ｂの切り込み深さの調整を実施したならば、第２の切削溝Ｇ２を検出しなかったストリートを第２の切削ブレード７６３ｂと対応する位置に位置付け、上記切削工程を再度実施する。以後、上述した切削作業を繰り返し実施し、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されたストリート１０１に沿って上記第１の切削溝Ｇ１および第２の切削溝Ｇ２を形成したならば、半導体ウエーハ１０を吸引保持した吸着チャック６３を９０度回転させて、上記と同様の切削作業および切削溝の検出作業を実行することにより、半導体ウエーハ１０に形成された所定方向と直交する方向に形成されたストリート１０１に沿って上記第１の切削溝Ｇ１および第２の切削溝Ｇ２を形成する。このようにして半導体ウエーハ１０に所定方向に形成されたストリート１０１および所定方向と直交する方向に形成されたストリート１０１に沿って上記第１の切削溝Ｇ１および第２の切削溝Ｇ２を形成することにより、半導体ウエーハ１０は個々の半導体チップに分割される。なお、個々に分割された半導体チップは、ダイシングテープ１２に貼着されているのでバラバラにはならず、半導体ウエーハ１０の形態が維持されている。

上述したように切削作業が終了したら、図１に示す加工領域６ｂに位置しているチャックテーブル６３を被加工物載置領域６ａに移動するとともに、半導体ウエーハ１０を吸引保持を解除する。そして、被加工物搬送機構９を作動して吸着パッド９１によって半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１を吸引保持し、洗浄機構８のスピンナーテーブル８１上に搬送する。この間に被加工物搬出入機構５のハンド５１は、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付けられる。スピンナーテーブル８１上に搬送された加工後の半導体ウエーハ１０は、ここで洗浄および乾燥される。このようにして半導体ウエーハ１０が洗浄および乾燥されたならば、被加工物搬送機構９を作動して吸着パッド９１によって半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１を吸引保持し、被加工物載置領域６ａの上方である搬出位置に位置付けられている被加工物搬出入機構５のハンド５１の上側に位置付ける。そして、吸着パッド９１を下降して半導体ウエーハ１０をハンド５１上に載置し、吸着パッド９１による半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１の吸引保持を解除するとともに、ハンド５１の上面に半導体ウエーハ１０を支持したダイシングフレーム１１を吸引保持する。次に、被加工物搬出入機構５を作動し、ハンド５１に保持されたダイシングフレーム１１に支持されている加工済の半導体ウエーハ１０をカセット１０の所定の収容室に収容する。

以上本発明を第１の切削ブレード７６３ａを備えた第１のスピンドルユニット７６ａと第２の切削ブレード７６３ｂを備えた第２のスピンドルユニット７６ｂを具備した切削装置を用い２回の切削工程を実施することによりウエーハを切断する例を示したが、本発明は１個の切削ブレードを具備した切削装置を用い１回の切削工程でウエーハを切断する切削方法にも適用することができる。

本発明によるウエーハの切削方法を実施する切削装置の一実施形態の斜視図。被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。図３に示す半導体ウエーハをダイシングテープを介してダイシングフレームに支持した状態を示す斜視図。図１に示す切削装置を構成する第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットを簡略化して示す説明図。図１に示す切削装置に装備される第１の撮像手段および第２の撮像手段および制御手段の概略構成ブロック図。第１のスピンドルユニットの第１の切削ブレードおよび第２のスピンドルユニットの第２の切削ブレードと第１の撮像手段および第２の撮像手段に形成された基準線との関係を示す説明図。図１に示す切削装置を構成する第１のスピンドルユニットの第１の切削ブレードによって第１の切削溝を形成する工程の説明図。図１に示す切削装置を構成する第１のスピンドルユニットの第１の切削ブレードによって第１の切削溝を形成する工程の説明図。図１に示す切削装置を構成する第１のスピンドルユニットの第１の切削ブレードおよび第２のスピンドルユニットの第２の切削ブレードによって第１の切削溝および第２の切削溝を形成する工程の説明図。図１に示す切削装置を構成する第１のスピンドルユニットの第１の切削ブレードによって第１の切削溝を形成する工程の説明図。半導体ウエーハに第１の切削溝と第２の切削溝が形成された状態を示す説明図。第１の切削ブレードによって形成された第１の切削溝を第１の撮像手段によって撮像した状態を示す説明図。第２の切削ブレードによって形成された第２の切削溝を第２の撮像手段によって撮像した状態を示す説明図。

符号の説明

２：静止基台
３：カセット載置機構
３１：ガイドレール
３２：カセット載置台
３３：駆動手段
４：カセット
５：被加工物搬出入機構
５１：ハンド
５２：ハンド支持部材
５３：ハンド移動手段
６：チャックテーブル機構
６１：支持台
６２：ガイドレール
６３：チャックテーブル
６４：チャックテーブル移動手段
７：切削機構
７１：支持台
７１１：ガイドレール
７３ａ：第１の基部
７３ｂ：第２の基部
７４ａ：第１の懸垂ブラケット
７４ｂ：第２の懸垂ブラケット
７５ａ：パルスモータ
７５ｂ：パルスモータ
７６ａ：第１のスピンドルユニット
７６３ａ：第１の切削ブレード
７６ｂ：第２のスピンドルユニット
７６３ｂ：第２の切削ブレード
７７ａ：第１の撮像手段
７７ｂ：第２の撮像手段
７８：制御手段
７９：表示手段
８：洗浄機構
８１：スピンナーテーブル
９：被加工物搬送機構
９１：吸着パッド
９２：パッド支持部材
９３：パッド移動手段
１０：半導体ウエーハ

Claims

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に切削加工を施す切削ブレードを備えた切削手段と、切削すべき領域を検出する撮像手段とを具備する切削装置を用い、環状のダイシングフレームに装着されたダイシングテープに貼着したウエーハを該切削手段によって切削するウエーハの切削方法であって、
該ダイシングフレームにダイシングテープを介して支持されたウエーハを該チャックテーブルに保持するウエーハ保持工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの切削すべき領域を検出するアライメント工程と、
該アライメント工程において検出されたウエーハの切削すべき領域に該切削ブレードを該ダイシングテープに達する切り込み深さをもって位置付け、該切削ブレードが該ウエーハの外周縁を越えて該ダイシングフレームに達しない範囲で該切削ブレードと該チャックテーブルを相対移動し、ウエーハを切削する切削工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハと該フレームとの間に露出している該ダイシングテープを該撮像手段の撮像領域に位置付け、該撮像手段によって該ダイシングテープを撮像して、該ダイシングテープに切削溝が形成されているか否かを検出する切削溝検出工程と、を含み、
該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに切削溝が検出された場合には該ウエーハが切断されていると判定し、該ダイシングテープに切削溝が検出されない場合には該ウエーハが切断されていないと判定する、
ことを特徴とするウエーハの切削方法。
該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに切削溝が検出されない場合には、該切削ブレードの切り込み深さを該ダイシングテープに達する位置に調整する、請求項１記載のウエーハの切削方法。
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に切削加工を施す第１の切削ブレードを備えた第１の切削手段と、該第１の切削手段によって切削された領域に更に切削加工を施す第２の切削ブレードを備えた第２の切削手段と、切削すべき領域を検出する撮像手段とを具備する切削装置を用い、環状のダイシングフレームに装着されたダイシングテープに貼着したウエーハを該第１の切削手段および該第２の切削手段によって切削するウエーハの切削方法であって、
該ダイシングフレームにダイシングテープを介して支持されたウエーハを該チャックテーブルに保持するウエーハ保持工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの切削すべき領域を検出するアライメント工程と、
該アライメント工程において検出されたウエーハの切削すべき領域に該第１の切削ブレードを所定の切り込み込み深さをもって位置付け、該第１の切削ブレードが該ウエーハの外周縁を越えて該ダイシングフレームに達しない範囲で該第１の切削ブレードと該チャックテーブルを相対移動し、ウエーハに第１の切削溝を形成する第１の切削工程と、
該第１の切削工程によって形成された該第１の切削溝に該第２の切削ブレードを該ダイシングテープに達する切り込み深さをもって位置付け、該第２の切削ブレードが該ウエーハの外周縁を越えて該ダイシングフレームに達しない範囲で該第２の切削ブレードと該チャックテーブルを相対移動し、ウエーハに第２の切削溝を形成する第２の切削工程と、
該チャックテーブルに保持されたウエーハと該ダイシングフレームとの間に露出している該ダイシングテープを該撮像手段の撮像領域に位置付け、該撮像手段によって該ダイシングテープを撮像して、該ダイシングテープに該第１の切削溝と第２の切削溝が形成されているか否かを検出する切削溝検出工程と、を含み、
該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに該第１の切削溝および／または第２の切削溝が検出された場合には該ウエーハが切断されていると判定し、該ダイシングテープに該第１の切削溝および第２の切削溝が検出されない場合には該ウエーハが切断されていないと判定する、
ことを特徴とするウエーハの切削方法。
該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに該第１の切削溝が検出された場合には、該第１の切削ブレードの切り込み深さを該ダイシングテープに達しない所定位置に調整する、請求項３記載のウエーハの切削方法。
該切削溝検出工程において、該ダイシングテープに該第２の切削溝が検出されない場合には、該第２の切削ブレードの切り込み深さを該ダイシングテープに達する位置に調整する、請求項３記載のウエーハの切削方法。