JP2012059883A - Cutting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば半導体ウェーハ等の薄板状の被加工物を切削ブレードで切削して分割する際などに用いられて好適な切削方法に係り、特に被加工物の裏面にダイシングテープ等の支持部材が配設されている場合の切削方法に関する。 The present invention relates to a cutting method suitable for use when a thin plate-like workpiece such as a semiconductor wafer is cut by a cutting blade and divided, and in particular, a support member such as a dicing tape on the back surface of the workpiece. The present invention relates to a cutting method in the case where is provided.
半導体デバイスの製造工程では、まず、シリコン、ガリウムヒ素あるいはサファイア等からなるウェーハの表面に形成された格子状の分割予定ラインで区画される多数の矩形領域に、IC、LSI、LED等の回路素子が形成される。回路素子が形成されたウェーハは、切削装置により分割予定ラインに沿って切削されて個々のチップヘと分割されて個片化(ダイシング)される。そして個片化されたチップは、樹脂やセラミックでパッケージングされて各種のデバイスに製造される。 In the manufacturing process of a semiconductor device, first, circuit elements such as IC, LSI, LED, etc. are formed in a large number of rectangular areas defined by lattice-shaped division lines formed on the surface of a wafer made of silicon, gallium arsenide, sapphire, or the like. Is formed. The wafer on which the circuit elements are formed is cut along a predetermined division line by a cutting device, divided into individual chips, and diced. The separated chips are packaged with resin or ceramic and manufactured into various devices.
ウェーハの分割には、例えば特許文献1で知られるような切削装置が用いられる。当該切削装置は、ウェーハ等の被加工物を保持する保持テーブルと、被加工物を切削するダイヤモンドやCBN(Cubic Boron Nitride)等の砥粒を樹脂や金属で固めた切削ブレードと、切削ブレードを回転させるスピンドルとを備えている。このような切削装置で被加工物を切削するにあたっては、分割前の被加工物や分割後のチップのハンドリングを容易にするために、ウェーハの裏面には、予め支持部材が貼着によって配設される。当該支持部材としては、ダイシングテープと呼ばれるシート状の粘着テープや、ガラス板やカーボン板、シリコンウェーハ等の比較的切削しやすい部材からなるサブストレート等が挙げられる。そして、例えば30000rpm(revolution per minute)程度に高速回転させた上記切削ブレードを支持部材まで切り込ませつつ、被加工物と切削ブレードとを分割予定ラインの方向に相対移動させることにより切削を遂行している。
For example, a cutting apparatus known from
一方、近年、デバイスの高密度化や小型化を達成するために複数の半導体デバイスを積層した積層型パッケージが利用されている。このような積層型パッケージを構成する半導体デバイスは、裏面にDAF(Die Attach Film)と呼ばれるダイボンディング用の接着フィルムが貼られており、この接着フィルムによって半導体デバイスの積層状態を保持している。 On the other hand, in recent years, a stacked package in which a plurality of semiconductor devices are stacked is used in order to achieve high density and miniaturization of devices. In a semiconductor device constituting such a stacked package, a die bonding adhesive film called DAF (Die Attach Film) is pasted on the back surface, and the stacked state of the semiconductor devices is held by this adhesive film.
この接着フィルムに関しては、特許文献2において被加工物の裏面に貼着された接着フィルムの破断方法が開示されている。この破断方法では、切削ブレードを接着フィルムの厚さの途中まで切り込みつつ被加工物を切削した後、ダイシングテープ(粘着テープ)を拡張することにより、接着フィルムをチップに沿って破断している。通常、これら粘着テープや接着フィルムあるいはサブストレート等の被加工物の裏面に配設された支持部材に切削ブレードを切り込ませる際の切り込み量は、保持テーブルの上面位置を基準に設定される(特許文献3参照)。
Regarding this adhesive film,
ところが、切削ブレードの支持部材への切り込み量を保持テーブルの上面位置を基準にして設定する方式では、支持部材の厚さのばらつきに起因して、被加工物の一部で支持部材まで切削ブレードが切り込まれず、被加工物が厚さ方向に完全に切断されないといったいわゆるアンカットが発生してしまうという問題がある。例えば上記特許文献2に開示される方法で接着フィルムを破断する場合には、接着フィルムに切削ブレードが切り込まれないと該接着フィルムが破断されないという問題が生じる。
However, in the method in which the cutting amount of the cutting blade into the support member is set based on the position of the upper surface of the holding table, the cutting blade reaches a part of the workpiece to the support member due to the variation in the thickness of the support member. Is not cut, and there is a problem that uncut occurs that the workpiece is not completely cut in the thickness direction. For example, when the adhesive film is broken by the method disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、裏面に支持部材が配設された被加工物を切断するにあたり、被加工物を確実に切削してアンカットの発生を防止することができる切削方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main technical problem is that when cutting a workpiece having a support member disposed on the back surface, the workpiece is reliably cut and uncut. The object is to provide a cutting method capable of preventing the occurrence.
本発明の切削方法は、裏面に支持部材が配設された被加工物を切削ブレードで切削する切削方法であって、被加工物の前記支持部材側を保持テーブルで保持する保持工程と、前記保持テーブルで保持された被加工物に配設された前記支持部材の上面位置を非接触式検出手段で検出する上面位置検出工程と、該上面位置検出工程で検出した前記支持部材の前記上面位置から所定の切り込み深さ値を減じた位置に前記切削ブレードの先端を位置付ける位置付け工程と、該位置付け工程を実施した後、前記切削ブレードと前記保持テーブルとを相対移動させることで、該切削ブレードを前記支持部材に前記所定の切り込み深さで切り込ませつつ、被加工物を該支持部材とともに切削する切削工程と、を備えることを特徴とする。 The cutting method of the present invention is a cutting method in which a workpiece having a support member disposed on the back surface is cut with a cutting blade, the holding step of holding the support member side of the workpiece with a holding table, An upper surface position detecting step for detecting the upper surface position of the support member disposed on the workpiece held by the holding table by a non-contact type detecting means, and the upper surface position of the support member detected by the upper surface position detecting step. A positioning step of positioning the tip of the cutting blade at a position obtained by subtracting a predetermined cutting depth value from the position, and after performing the positioning step, the cutting blade and the holding table are moved relative to each other, thereby A cutting step of cutting the workpiece together with the support member while cutting the support member at the predetermined cutting depth.
本発明によれば、切削ブレードの支持部材への切り込み量を、支持部材の上面位置を基準として設定するため、該切り込み量を支持部材の厚さに関係なく設定することができる。したがって支持部材の厚さにばらつきがあっても支持部材に対し切削ブレードを一定の切り込み量で確実に切り込ませることができ、被加工物のアンカットが防止される。 According to the present invention, since the cutting amount of the cutting blade into the support member is set based on the upper surface position of the support member, the cutting amount can be set regardless of the thickness of the support member. Therefore, even if the thickness of the support member varies, the cutting blade can be surely cut into the support member with a constant cut amount, and uncut of the workpiece is prevented.
本発明で言う被加工物は特に限定はされないが、例えば、上記のシリコン、ガリウムヒ素、あるいはシリコンカーバイド等からなる半導体ウェーハ、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイア系の無機材料基板、液晶表示装置を制御駆動するLCDドライバ等の各種電子部品、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。 The workpiece to be referred to in the present invention is not particularly limited. For example, a semiconductor wafer made of silicon, gallium arsenide, or silicon carbide, a semiconductor product package, a ceramic, glass, a sapphire inorganic substrate, a liquid crystal display, and the like. Examples include various electronic components such as an LCD driver that controls and drives the apparatus, and various processing materials that require micron-order processing position accuracy.
本発明によれば、裏面に支持部材が配設された被加工物を切断する方法において、被加工物を確実に切削してアンカットの発生を防止することができる切削方法が提供されるといった効果を奏する。 According to the present invention, in a method of cutting a workpiece having a support member disposed on the back surface, a cutting method capable of reliably cutting the workpiece and preventing the occurrence of uncut is provided. There is an effect.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
(1)半導体ウェーハ
図1の符号1は、一実施形態の切削方法によってダイシングされる円板状の半導体ウェーハ(被加工物、以下、ウェーハと略称)を示している。ウェーハ1の表面には、互いに直交する複数の分割予定ライン2が格子状に形成されているとともに、これら分割予定ライン2で区画された矩形状のデバイス領域3が形成されている。各デバイス領域3の表面には、IC、LSI、LED等からなる図示せぬ回路素子が形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Semiconductor wafer The code |
ウェーハ1は、フレーム5の内側にダイシングテープ(支持部材)6を介して同心状に一体に支持された状態で、図2および図5に示すように円板状の保持テーブル20上に保持され、切削手段10の切削ブレード13によって分割予定ライン2が切削されて、デバイス領域3がデバイス(半導体チップ)として分割されるダイシングが行われる。ダイシングテープ6は片面が粘着面となっており、その粘着面に、フレーム5とウェーハ1の裏面が貼り付けられる。ウェーハ1は、フレーム5を支持することにより取り扱われる。
The
(2)切削手段
図2に示す切削手段10は図示せぬ切削装置に装備されており、円筒状のスピンドルハウジング11と、スピンドルハウジング内に回転可能に支持されたスピンドルシャフト12と、スピンドルシャフト12の先端に固定された切削ブレード13とを備えた構成である。スピンドルハウジング11内には、スピンドルシャフト12を回転駆動するモータ(不図示)が収容されている。切削手段10は、スピンドルシャフト12がY方向と平行に設置され、図示せぬ上下動手段により鉛直方向(Z方向)に移動可能、かつ、割出し送り手段によりスピンドルシャフト12の軸方向(Y方向)に移動可能となっている。
(2) Cutting means The cutting means 10 shown in FIG. 2 is provided in a cutting device (not shown), and includes a
ダイシングテープ6を介してフレーム5に支持されるウェーハ1は、切削手段10の下方に水平に配設された保持テーブル20上に、被加工面である表面を上方に露出させた状態で同心状に載置され、保持される。すなわちウェーハ1はダイシングテープ6を介して裏面が保持テーブル20に対向する状態に、該保持テーブル20上に保持される。保持テーブル20は、下面の中心に固定された鉛直方向(Z方向)に延びる回転軸21が回転することにより回転し、これによってウェーハ1が自転するようになっている。また、保持テーブル20は、図示せぬ加工送り手段によってX方向に移動可能となっている。なお、図2では図示を省略しているが、保持テーブル20の周囲には、図3および図5に示すようにフレーム5を保持するクランプ22が配設されている。
The
切削手段10によるウェーハ1の切削、すなわち分割予定ライン2の切削は、まず、図3に示すように保持テーブル20上にダイシングテープ6を介してウェーハ1を保持し、クランプ22でフレーム5を保持する。そして、保持テーブル20を回転させてウェーハ1を自転させ、切削対象の分割予定ライン2を保持テーブル20の移動方向(図2でX方向)と平行にする。
In the cutting of the
次いで、図2において保持テーブル20をX2方向に移動させながら、矢印C方向に回転する切削ブレード13の先端(下端)の刃先をウェーハ1のX2側の端部から切り込ませ、切削ブレード13をX1方向に相対的に移動させる加工送りを行う。これにより、ウェーハ1に切削ブレード13が切り込んで分割予定ライン2が切削され、切断される。加工送り方向は切削ブレード13の回転方向に応じて一定方向とされ、この場合はX1方向とされる。また、切断する分割予定ライン2の選択は、切削手段10をY方向に移動させる割出し送りによってなされる。
Next, while moving the holding table 20 in the X2 direction in FIG. 2, the
(3)切削方法
次いで、上記切削手段10を用いて、一実施形態の切削方法によりウェーハ1を切削する手順を説明する。
(3) Cutting Method Next, a procedure for cutting the
(3−1)保持工程
図3に示すように、保持テーブル20上にダイシングテープ6を介してウェーハ1を同心状に載置して保持し、クランプ22でフレーム5を保持する。クランプ22で保持されるフレーム5は保持テーブル20の上面よりも下方に下げられる。クランプ22の上面は保持テーブル20の上面より僅かに低くなっており、これによりクランプ22に対する切削ブレード13の干渉が生じないようになっている。ウェーハ1の外径は保持テーブル20の外径よりも小径であり、したがって保持テーブル20の上面の外周部上には、ダイシングテープ6が環状に露出している。この部分をダイシングテープ6の環状露出部6aとする。
(3-1) Holding Step As shown in FIG. 3, the
(3−2)上面位置検出工程
図3に示すように、ダイシングテープ6の環状露出部6aの上方に非接触式検出手段30を位置付ける。そしてこの非接触式検出手段30により、図4に示す環状露出部6aの上面位置(上面の高さ位置を言う)H、すなわちダイシングテープ6の上面位置Hを検出する。非接触式検出手段30は、ダイシングテープ6の上面の高さ位置を非接触で検出することができるものであれば如何なるものでもよいが、例えば特開2001−298003号公報に開示される背圧式高さ位置検出器は好適に用いられる。
(3-2) Upper surface position detection step As shown in FIG. 3, the non-contact detection means 30 is positioned above the annular exposed
(3−3)位置付け工程
図5の矢印Aのように、相対的に保持テーブル20の周囲の上方に位置付けていた切削ブレード13を下降させ、図6に示すように、上面位置検出工程で検出したダイシングテープ6の上面位置Hから所定の切り込み深さ値hを減じた位置に切削ブレード13の先端(下端)を位置付ける。ここでの切り込み深さ値hは、ダイシングテープ6の厚さの途中までの深さであって、保持テーブル20の上面には至らず、かつ、ウェーハ1を十分に貫通して切削可能な切り込み量を言う。
(3-3) Positioning Step The
(3−4)切削工程
切削ブレード13の高さ位置を上記位置付け工程で位置付けた位置に保持した状態で、切削ブレード13をC方向に回転させながら保持テーブル20を移動させることにより、図7に示すように切削ブレード13を相対的に矢印X1方向に加工送りして切削ブレード13の先端を分割予定ライン2に沿って切り込ませる。これにより、図8に示すようにウェーハ1は分割予定ライン2に沿って厚さ方向が貫通して完全に切断され、また、ダイシングテープ6は上面から切り込み深さ値hの量だけ切削される。このような分割予定ライン2の切削動作を、全ての分割予定ライン2に対して行う。
(3-4) Cutting Step With the height position of the
以上でウェーハ1は個々のデバイス領域3(半導体チップ)にダイシングされる。ダイシングテープ6上でウェーハ1が分割されると、各半導体チップはダイシングテープ6上に粘着して残り、この後、ピックアップ工程で各半導体チップがダイシングテープ6からピックアップされる。
Thus, the
上記一実施形態の切削方法では、切削ブレード13のウェーハ1への切り込み量hを、ダイシングテープ6の上面位置Hを基準として設定している。このため、切削ブレード13の切り込み量hをダイシングテープ6の厚さに関係なく設定することができる。したがってダイシングテープ6の厚さにばらつきがあってもダイシングテープ6に切削ブレード13を一定の切り込み量で確実に切り込ませることができ、その結果、ウェーハ1のアンカットを防止することができる。
In the cutting method of the above embodiment, the cutting amount h of the
(4)他の支持部材
上記実施形態では、ダイシングテープ6がウェーハ1の支持部材であったが、本発明で言う支持部材はこれに限られず、例えば、図9に示すように、ウェーハ1の裏面に接着されるダイボンディング用のDAF(接着フィルム)7が挙げられる。DAF7の裏面にはダイシングテープ6が貼着され、ウェーハ1は上記実施形態と同様にフレーム5を介して取り扱われる。この場合、上記特許文献2に記載されるように、DAF7にはウェーハ1を貫通した切削ブレード13の先端が所定深さ切り込まれ、ダイシングテープ6を拡張することでDAF7は切断済みの半導体チップに接着した状態で破断されて分割される。
(4) Other Support Member In the above embodiment, the dicing
また、図10は、矩形板状の石英ガラス8が被加工物であり、この石英ガラス8の裏面に、支持部材としてサブストレート9が貼着されている。この場合、切削ブレードを石英ガラス8の表面側からサブストレート9の所定深さ切り込ませて切削することにより、石英ガラス8は切断、分割される。 Further, in FIG. 10, a rectangular plate-shaped quartz glass 8 is a workpiece, and a substrate 9 is attached to the back surface of the quartz glass 8 as a support member. In this case, the quartz glass 8 is cut and divided by cutting the cutting blade by cutting a predetermined depth of the substrate 9 from the surface side of the quartz glass 8.
1…半導体ウェーハ(被加工物)
2…分割予定ライン
6…ダイシングテープ(支持部材)
13…切削ブレード
20…保持テーブル
30…非接触式検出手段
H…上面位置
h…切り込み量(切り込み深さ値)
1 ... Semiconductor wafer (workpiece)
2 ...
13 ... Cutting
Claims (1)
被加工物の前記支持部材側を保持テーブルで保持する保持工程と、
前記保持テーブルで保持された被加工物に配設された前記支持部材の上面位置を非接触式検出手段で検出する上面位置検出工程と、
該上面位置検出工程で検出した前記支持部材の前記上面位置から所定の切り込み深さ値を減じた位置に前記切削ブレードの先端を位置付ける位置付け工程と、
該位置付け工程を実施した後、前記切削ブレードと前記保持テーブルとを相対移動させることで、該切削ブレードを前記支持部材に前記所定の切り込み深さで切り込ませつつ、被加工物を該支持部材とともに切削する切削工程と、
を備えることを特徴とする切削方法。 A cutting method of cutting a workpiece having a support member on the back surface with a cutting blade,
A holding step of holding the support member side of the workpiece with a holding table;
A top surface position detecting step of detecting a top surface position of the support member disposed on the workpiece held by the holding table by a non-contact type detecting means;
A positioning step of positioning the tip of the cutting blade at a position obtained by subtracting a predetermined cutting depth value from the upper surface position of the support member detected in the upper surface position detection step;
After carrying out the positioning step, the cutting blade and the holding table are moved relative to each other so that the cutting blade is cut into the support member at the predetermined cutting depth, and the workpiece is supported on the support member. Cutting process to cut with,
A cutting method comprising:
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