JP2011011280A - 目立てボード - Google Patents

Abstract

【課題】 切削ブレードの目立てと同時に効率良くプリカットと同様な効果を提供可能な目立てボードを提供することである。
【解決手段】 ダイアモンド砥粒がニッケルめっき層で固定された切刃を外周に有する切削ブレードの目立てを行う目立てボードであって、超砥粒と樹脂とを適宜の比率で混錬して板状に成形した目立てボードの試験片の厚みＨを１ｍｍとし、幅Ｗを１５ｍｍとした場合、２点間スパンＳｄが３０ｍｍである２点支持の第１治具で目立てボードの試験片を支持し、このように支持された目立てボードの試験片に対して２点間スパンＳｕが１０ｍｍである第２治具によってＧニュートン（Ｎ）の力を加えた際、３（Ｓｄ−Ｓｕ）Ｇ／２ＷＨ^２で求まる抗折強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以下であることを特徴とする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、被加工物を切削する切削ブレードの目立てを行う目立てボード（ドレッシングボード）に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、切削ブレードを備えた切削装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。

切削装置は、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を切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、切削すべき領域を検出するアライメント手段とを少なくとも備えていて、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。

切削ブレードの切刃は一般的にダイアモンド砥粒がニッケルめっき層で固定されて形成されている。半導体ウエーハ等の被加工物を切削するにつれて切削ブレード先端の古くなったダイアモンド砥粒は切削ブレードから抜け落ち、その結果、新しいダイアモンド砥粒が突出する自生発刃作用によって切削ブレードは磨耗しながらも常に切れ味を落とすことなく切削を行うことができる。

ところが、切削ブレードが磨耗して新たな切削ブレードをスピンドルに装着した場合或いは切削ブレードが磨耗して目立てが必要になった場合には、目立てボードを切削ブレードで切削してニッケルめっき層からダイアモンド砥粒を突出させる目立て作業を行う必要がある。

この目立てボードを切削する目立て作業のみでは切削ブレードの切刃がウエーハに十分馴染まないため、本出願人は、デバイスが形成されたウエーハを切削する前にデバイスが形成されていないダミーウエーハを切削し、切刃をウエーハに十分馴染ませてニッケルめっき層からダイアモンド砥粒が適正に突出するようにプリカットを自動で行う自動ダイシングシステムを先に提案した（特許第２６２８２５６号公報）。

特許第２６２８２５６号公報

ところが、特許文献１記載の自動ダイシングシステムでは、切削ブレードの切刃がウエーハに馴染むまでにダミーウエーハを約４００回程度切削しなければならず、２０分程の時間が掛かり生産性が悪いという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードの目立てと同時に効率良くプリカットと同様な効果を提供可能な目立てボードを提供することである。

本発明によると、ダイアモンド砥粒がニッケルめっき層で固定された切刃を外周に有する切削ブレードの目立てを行う目立てボードであって、超砥粒と樹脂とを適宜の比率で混錬して板状に成形した目立てボードの試験片の厚みＨを１ｍｍとし、幅Ｗを１５ｍｍとした場合、２点間スパンＳｄが３０ｍｍである２点支持の第１治具で目立てボードの試験片を支持し、このように支持された目立てボードの試験片に対して２点間スパンＳｕが１０ｍｍである第２治具によってＧニュートン（Ｎ）の力を加えた際、３（Ｓｄ−Ｓｕ）Ｇ／２ＷＨ^２で求まる抗折強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以下であることを特徴とする目立てボードが提供される。

好ましくは、目立てボードの抗折強度は６０Ｎ／ｍｍ^２以上、１４０Ｎ／ｍｍ^２以下である。好ましくは、目立てボードは重量比で５５〜６５％の超砥粒と、重量比で４５〜３５％のフィラーを含む樹脂からなる組成を有している。好ましくは、超砥粒はＳｉＣであり、樹脂はフェノール樹脂である。

本発明によると、抗折強度が比較的低い１４０Ｎ／ｍｍ^２以下になるように超砥粒とフィラーを含む樹脂とを適宜の比率で混錬して板状に成形し、低温で焼成して目立てボードを形成したので、目立てボードを約２０回程度切削すれば適正な目立てと同時に切削ブレードの切刃をウエーハに十分馴染ませることができ、ダミーウエーハをプリカットして切削ブレードの切刃をウエーハに馴染ませる従来技術の場合に２０分程の時間を要したものが１分程に短縮され、生産性を大幅に向上することができる。

切削装置の外観斜視図である。 ダイシングテープを介して環状フレームで支持された半導体ウエーハの斜視図である。 切削手段（切削ユニット）の分解斜視図である。 切削手段の斜視図である。 ハブブレードをスピンドルに装着する様子を示す分解斜視図である。 ハブブレードがスピンドルに装着された状態の斜視図である。 リング状ブレード（ワッシャーブレード）をスピンドルに装着する様子を示す分解斜視図である。 目立てボードを環状フレームに外周部が装着されたダイシングテープに貼着する様子を示す分解斜視図である。 目立てボードを使用した目立て作業の説明図である。 抗折強度試験装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の目立てボードで目立てをするのに適した切削ブレードを備え、該切削ブレードで半導体ウエーハを個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置２の外観を示している。

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。

図２に示すように、ダイシング対象のウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画されて多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段（クランプ）１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

２５は切削が終了したウエーハＷを洗浄装置２７まで搬送する搬送手段であり、洗浄装置２７では、ウエーハＷを洗浄するとともにエアノズルからエアを噴出させてウエーハＷを乾燥する。

図３を参照すると、切削手段２４の分解斜視図が示されている。図４は切削手段２４の斜視図である。２５は切削手段２４のスピンドルハウジングであり、スピンドルハウジング２５中に図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル２６が回転可能に収容されている。切削ブレード２８は電鋳ブレードであり、ニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散されてなる切刃２８ａをその外周部に有している。

３０は切削ブレード２８をカバーするブレードカバーであり、切削ブレード２８の側面に沿って延長する切削水ノズル３２が取り付けられている。切削水が、パイプ３４を介して切削水ノズル３２に供給される。ブレードカバー３０はねじ穴３６，３８を有している。

４０は着脱カバーであり、ブレードカバー３０に取り付けられた際、切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル４２を有している。切削水は、パイプ４４を介して切削水ノズル４２に供給される。

ねじ４８を着脱カバー４０の丸穴４６に挿通してブレードカバー３０のねじ穴３６に螺合することにより、着脱カバー４０がブレードカバー３０に固定される。これにより、図４に示すように切削ブレード２８の概略上半分がブレードカバー３０及び着脱カバー４０により覆われる。

図５に示すように、切削手段２４のスピンドル２６の先端部にはブレードマウント５６が着脱可能に装着されている。ブレードマウント５６はボス部５８と、ボス部５８と一体的に形成された固定フランジ６０とから構成され、ボス部５８には雄ねじ６２が形成されている。ブレードマウント５６はナット６４でスピンドル２６の先端部に固定される。

切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ６８を有する円形基台６６の外周にニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散された切刃２８ａが電着されて構成されている。切削ブレード２８の装着穴７０をブレードマウント５６のボス部５８に挿入し、固定ナット７２をボス部５８の雄ねじ６２に螺合して締め付けることにより、図６に示すように切削ブレード２８がスピンドル２６に取り付けられる。

図７を参照すると、リング状又はワッシャー状の切削ブレード７４をスピンドル２６に装着する様子を示す分解斜視図が示されている。切削ブレード７４はその全体が電鋳された切刃（電鋳砥石）から構成されている。

ブレードマウント５６のボス部５８に切削ブレード７４を挿入し、更に着脱フランジ７６をボス部５８に挿入して、固定ナット７２を雄ねじ６２に螺合して締め付けることにより、切削ブレード７４は固定フランジ６０と着脱フランジ７６により両側から挟まれてスピンドル２６に取り付けられる。

ハブブレード２８又はワッシャーブレード７４を新たなブレードに交換した場合、或いはこれらのブレードが磨耗して目立てが必要になった場合には、目立てボードを使用してハブブレード２８又はワッシャーブレード７４の目立て作業が実施される。この目立て作業では、図８に示すように、外周部が環状フレームＦに貼着された粘着テープ（ダイシングテープ）Ｔに貼着された目立てボード７８を使用する。

この目立て作業は、図９に示すように、チャックテーブル１８に吸引保持された目立てボード７８を矢印Ｘ方向に移動させるとともに、切削ブレード２８を矢印Ａで示す方向に高速回転させながら切削手段２４を下降させて、切削ブレード２８を目立てボード７８に切り込ませて目立てボード７８を切削することにより実施される。

本実施形態の目立てボード７８は、ＳｉＣからなる超砥粒をフェノール樹脂中に含浸させて板状に成形し、約１５０℃〜約２００℃の低温で焼成した目立てボードであり、従来の目立てボードに比較して軟らかいという特性を有している。好ましくは、目立てボード７８中には、ＳｉＣからなる超砥粒が重量比で５５〜６５％含有され、フィラーを含むフェノール樹脂が重量比で４５〜３５％含有されている。

更に、本実施形態の目立てボード７８は比較的低温で焼成されているため、抗折強度が従来の目立てボードに比較して低いという特性を有している。抗折強度は、１４０Ｎ（ニュートン）／ｍｍ^２以下であり、好ましくは、６０Ｎ／ｍｍ^２以上１４０Ｎ／ｍｍ^２以下である。

目立てボード７８はこのような特性を有しているため、目立てボード７８を切削ブレード２８で約２０回程度切削すると、切削ブレード２８の切刃２８ａの目立てと同時に切刃２８ａを半導体ウエーハＷの切削に馴染ませることができる。これにより、従来必要であったダミーウエーハの切削を４００回程度行うプリカットを省略することができる。

次に図１０を参照して、本発明実施形態の目立てボード７８の抗折強度を試験した抗折強度試験方法について説明する。抗折強度試験装置８０は、目立てボードの試験片７８´を支持する第１治具８２と、目立てボードの試験片７８´に押圧力を印加する第２治具８４とから構成される。

第１治具８２は、プレート８６上に一対の支持部８８が立設されており、各支持部８８には直径５ｍｍの例えばＳＵＳから形成された円柱９０が装着されている。目立てボードの試験片７８´を支持する２点間スパンＳｄは３０ｍｍに設定されている。試験片７８´のサイズは、厚みＨが１ｍｍ、幅Ｗが１５ｍｍ、長さＬが４０ｍｍである。

第２治具８４は、プレート９２上に一対の支持部９４が立設されており、各支持部９４には例えばＳＵＳからなる直径４ｍｍの円柱９６が装着されている。第２治具８４の一対の円柱９６からなる２点間スパンＳｕは１０ｍｍである。

第２治具８４を固定し、第１治具８２を矢印Ｚ方向に上昇させて一対のボール９６により試験片７８´にＧニュートン（Ｎ）の力を加えた際、抗折強度ＦはＦ＝３（Ｓｄ−Ｓｕ）Ｇ／２ＷＨ^２で定義される。抗折強度試験装置８０は、４点曲げ試験装置である。

本実施形態の目立てボード７８は、３（Ｓｄ−Ｓｕ）Ｇ／２ＷＨ^２で求まる抗折強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以下であることが必要であり、好ましくは抗折強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以下、６０Ｎ／ｍｍ^２以上である。

厚み１ｍｍ、縦横７５ｍｍの目立てボードを作成し、直径５２ｍｍ、切刃の厚み３０μｍの切削ブレードを３００００ｒｐｍで回転させ、切削水を２リットル／分の割合で供給して以下の条件で目立てを行った。

粗心出しステップ：切り込み深さ４００μｍ、送り速度１０ｍｍ／秒、切削回数１回
仕上げ心出しステップ：切り込み深さ４００μｍ、送り速度４０ｍｍ／秒、切削回数１０回
目立てステップ：切り込み深さ２００μｍ、送り速度７０ｍｍ／秒、切削回数１０回

心出しを含む目立てに要した時間は１分程であった。この切削ブレードでシリコンウエーハを切削したところ、切削溝の両側に発生する欠けも少なく良好な切削溝を形成することができた。

上述した実施形態では、抗折強度が比較的低い１４０Ｎ／ｍｍ^２以下になるようにＳｉＣからなる超砥粒とフィラーを含むフェノール樹脂とを適宜の比率で混錬して板状に成形し、比較的低温で焼成して目立てボード７８を形成したので、目立てボード７８を概略２０回程度切削すれば適正な目立てが行われ、従来技術でダミーウエーハを切削して目立てを行う場合に２０分程の時間を要したものが１分程度に短縮され、生産性が大幅に向上した。

２８ 切削ブレード（ハブブレード）
７４ ワッシャーブレード
７８ 目立てボード
７８´ 目立てボード試験片
８０ 抗折強度試験装置
８２ 第１治具
８４ 第２治具
９０，９６ ボール

Claims (4)

1. ダイアモンド砥粒がニッケルめっき層で固定された切刃を外周に有する切削ブレードの目立てを行う目立てボードであって、
   超砥粒と樹脂とを適宜の比率で混錬して板状に成形した目立てボードの試験片の厚みＨを１ｍｍとし、幅Ｗを１５ｍｍとした場合、
   ２点間スパンＳｄが３０ｍｍである２点支持の第１治具で目立てボードの試験片を支持し、このように支持された目立てボードの試験片に対して２点間スパンＳｕが１０ｍｍである第２治具によってＧニュートン（Ｎ）の力を加えた際、３（Ｓｄ−Ｓｕ）Ｇ／２ＷＨ^２で求まる抗折強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以下であることを特徴とする目立てボード。
2. 抗折強度が６０Ｎ／ｍｍ^２以上である請求項１記載の目立てボード。
3. 該超砥粒は重量比で５５〜６５％であり、該樹脂はフィラーを含み重量比で４５〜３５％である組成を有する請求項１又は２記載の目立てボード。
4. 該超砥粒はＳｉＣであり、該樹脂はフェノール樹脂である請求項１〜３の何れかに記載の目立てボード。

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