JP2015126022A

JP2015126022A - 加工方法

Info

Publication number: JP2015126022A
Application number: JP2013267664A
Authority: JP
Inventors: 祐成美細津; Sukenari Misaizu
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-06

Abstract

【課題】加工コストを大幅に増やすことなく、また、生産性を維持しながら、バリによる不具合の発生を防ぐことができる加工方法を提供する。【解決手段】所定の厚みを有した切削ブレード（１２）で切削予定ラインに沿って被加工物（１１）を切削してカーフ（２５）を形成する切削ステップと、切削ステップを実施した後、切削ブレードより厚い弾性部材からなるバリ除去ブレード（１８）をカーフ中に進入させるとともにカーフに沿って走査させることで、切削ステップで発生したバリ（２７）を除去するバリ除去ステップと、を備える構成とした。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウェーハに代表される板状の被加工物を加工する加工方法に関し、特に、切削予定ラインに沿って金属や樹脂等の延性材が配置された被加工物を加工する加工方法に関する。

切削予定ラインに沿ってＴＥＧ（Test Elements Group）を設けた半導体ウェーハや、金属板、樹脂板、パッケージ基板等を切削ブレードで切削加工すると、その切り口（カーフ）にバリ（突起物）が発生しやすい。これは、上述した板状の被加工物に含まれる金属、樹脂等が高い延性を有するためである。

このようなバリが発生すると、例えば、半導体ウェーハに設けられたデバイスのボンディングパッド間や、パッケージ基板において隣接する電極間等は短絡し易くなる。また、このバリが脱落すると、電極や回路等が損傷してしまうこともある。

そこで、切削予定ラインに沿ってレーザービームを照射した後に、被加工物を切削ブレードで切削する加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この加工方法によれば、切削前のレーザービームの照射で金属等の延性材を含むＴＥＧを除去して、切削によるバリの発生を抑制できる。

特開２００３−３２０４６６号公報

しかしながら、上述した加工方法では、切削ブレードを備える切削装置に加えて高価なレーザー加工装置を使用するので、被加工物の加工コストは大幅に増える。また、レーザービームの照射工程と切削ブレードによる切削工程とを併せて実施するので、工程が煩雑化して生産性も低下してしまう。

本発明はかかる問題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、加工コストを大幅に増やすことなく、また、生産性を維持しながら、バリによる不具合の発生を防ぐことができる加工方法を提供することである。

本発明によれば、少なくとも切削予定ライン上に延性材を含む被加工物の加工方法であって、所定の厚みを有した切削ブレードで該切削予定ラインに沿って被加工物を切削してカーフを形成する切削ステップと、該切削ステップを実施した後、該切削ブレードより厚い弾性部材からなるバリ除去ブレードを該カーフ中に進入させるとともに該カーフに沿って走査させることで、該切削ステップで発生したバリを除去するバリ除去ステップと、を備えたことを特徴とする加工方法が提供される。

本発明の加工方法は、被加工物を切削してカーフを形成する切削ステップの後に、切削ブレードより厚い弾性部材からなるバリ除去ブレードをカーフ中に進入させてバリを除去するバリ除去ステップを実施するので、レーザービームを照射することなく、バリによる不具合の発生を防ぐことができる。

すなわち、本発明の加工方法では、被加工物を切削する前にレーザー加工装置でレーザービームを照射する必要がないので、加工コストを大幅に増やすことなく、また、生産性を維持しながら、バリによる不具合の発生を防ぐことができる。

図１（Ａ）は、本実施の形態に係る加工方法で加工される被加工物の構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物の構成例を模式的に示す断面図である。切削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。バリ除去ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る加工方法は、切削ステップ（図２参照）及びバリ除去ステップ（図３参照）を含む。切削ステップでは、回転する切削ブレードを被加工物に切り込ませて、切削予定ラインに沿うカーフ（切り口）を形成する。

バリ除去ステップでは、切削ステップで使用した切削ブレードより厚い弾性部材でなるバリ除去ブレードをカーフ中に進入させてバリを除去する。以下、本実施の形態に係る加工方法について詳述する。

図１（Ａ）は、本実施の形態の加工方法で加工される被加工物の構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物の構成例を模式的に示す断面図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、被加工物１１は、例えば、円盤状の半導体ウェーハであり、表面１１ａは、中央のデバイス領域１３と、デバイス領域１３を囲む外周余剰領域１５とに分けられる。

デバイス領域１３は、格子状に配列された切削予定ライン（ストリート）１７でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス１９が形成されている。被加工物１１の外周１１ｃは面取り加工されており、断面形状は円弧状である。

被加工物１１の切削予定ライン１７には、ＴＥＧ（Test Elements Group）等が配置されており、金属や樹脂等の延性材が含まれている。よって、この被加工物１１を切削ブレードで切削すると、形成されるカーフの縁にバリが発生しやすい。そこで、本実施の形態の加工方法では、カーフを形成する切削ステップの後に、バリを除去するバリ除去ステップを実施する。

なお、被加工物１１は、半導体ウェーハの他、金属板、樹脂板、パッケージ基板等でも良い。この被加工物１１は、切削ステップの前に、裏面１１ｂ側に貼着されたダイシングテープ２１（図２参照）を介して環状のフレーム２３に支持される。

本実施の形態の加工方法では、まず、上述した被加工物１１に回転する切削ブレードを切り込ませ、切削予定ライン１７に沿うカーフを形成する切削ステップを実施する。図２は、切削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。

図２に示すように、本実施の形態の加工方法で使用される加工装置２は、被加工物１１を吸引保持するチャックテーブル４を備えている。チャックテーブル４の周囲には、被加工物１１を保持する環状のフレーム２３を四方から挟持固定する４個のクランプ６が設けられている。

このチャックテーブル４は、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、鉛直方向に伸びる回転軸（鉛直軸）の周りに回転する。また、チャックテーブル４の下方には、加工送り機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル４は、この加工送り機構で加工送り方向に移動する。

チャックテーブル４の表面は、被加工物１１を吸引保持する保持面４ａとなっている。この保持面４ａには、チャックテーブル４の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、被加工物１１を吸引する吸引力が発生する。

チャックテーブル４の上方には、被加工物１１を切削する切削ユニット８が配置されている。切削ユニット８は、水平方向に伸びる回転軸の周りに回転可能に支持されたスピンドル１０を備えている。スピンドル１０の一端側には、環状の切削ブレード１２が装着されている。

切削ブレード１２は、例えば、金属や樹脂等のボンド材（結合材）に、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒を混合して所定厚みの環状に形成されている。スピンドル１０の他端側にはモータ（不図示）が連結されており、スピンドル１０に装着された切削ブレード１２は、このモータの回転力で回転する。

スピンドル１０及び切削ブレード１２は、昇降機構（不図示）に支持されており、鉛直方向に移動（昇降）する。また、切削ユニット８の下方には、割り出し送り機構（不図示）が設けられており、切削ユニット８は、この割り出し送り機構で割り出し送り方向に移動する。

切削ステップでは、まず、被加工物１１をチャックテーブル４に吸引保持させる。具体的には、被加工物１１に貼着されたダイシングテープ２１をチャックテーブル４の保持面４ａに当接させて吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は、表面１１ａ側を上方に露出した状態でチャックテーブル４に吸引保持される。

次に、チャックテーブル４と切削ユニット８とを相対移動させて、加工対象となる切削予定ライン１７の上方に切削ブレード１２を位置付ける。そして、切削ブレード１２を回転させて、被加工物１１に切り込ませるとともに、チャックテーブル４を加工対象の切削予定ライン１７と平行な加工送り方向に移動させる。これにより、加工対象の切削予定ライン１７に沿うカーフ（切り口）２５が形成される。

加工対象の切削予定ライン１７に沿うカーフ２５を形成した後には、切削ブレード１２を上昇させて、加工対象の切削予定ライン１７と垂直な割り出し送り方向に切削ユニット８を移動させる。これにより、切削ブレード１２は、隣接する切削予定ライン１７に位置合わせされる。

位置合わせの後には、隣接する切削予定ラインに沿って同様のカーフ２５を形成する。この動作を繰り返し、第１の方向に伸びる全ての切削予定ライン１７に沿ってカーフ２５を形成した後には、チャックテーブル４を鉛直方向に伸びる回転軸の周りに９０°回転させて、第１の方向と直交する第２の方向に伸びる切削予定ライン１７に沿ってカーフ２５を形成する。全ての切削予定ライン１７に沿ってカーフ２５が形成されると、切削ステップは終了する。

上述のように、被加工物１１の切削予定ラインには、金属や樹脂等の延性材が含まれている。よって、この被加工物１１を切削ブレード１２で切削すると、形成されるカーフ２５の縁にバリ（突起物）２７が発生しやすい。

そこで、切削ステップを実施した後には、カーフ２５のバリ２７を除去するバリ除去ステップを実施する。図３は、バリ除去ステップを模式的に示す一部断面側面図である。このバリ除去ステップは、チャックテーブル４の上方に配置されたバリ除去ユニット１４を用いて実施される。

バリ除去ユニット１４は、水平方向に伸びる回転軸の周りに回転可能に支持されたスピンドル１６を備えている。スピンドル１６の一端側には、環状のバリ除去ブレード１８が装着されている。バリ除去ブレード１８は、例えば、シリコーンゴムやウレタン、スポンジ等のような、切削ブレード１２より柔らかい弾性材料で形成されている。

また、このバリ除去ブレード１８は、カーフ２５に沿って形成されたバリ２７を適切に除去できるように、切削ブレード１２より厚く形成されている。バリ除去ブレード１８の厚みは、特に限定されないが、例えば、切削ブレード１２よりも５μｍ〜３０μｍほど厚いと好ましい。スピンドル１６の他端側にはモータ（不図示）が連結されており、スピンドル１６に装着されたバリ除去ブレード１８は、このモータの回転力によって回転する。

スピンドル１６及びバリ除去ブレード１８は、昇降機構（不図示）に支持されており、鉛直方向に移動（昇降）する。また、バリ除去ユニット１４の下方には、割り出し送り機構（不図示）が設けられており、バリ除去ユニット１４は、この割り出し送り機構で割り出し送り方向に移動する。

バリ除去ステップでは、まず、チャックテーブル４とバリ除去ユニット１４とを相対移動させて、対象となるカーフ２５（切削予定ライン１７）の上方にバリ除去ブレード１８を位置付ける。そして、バリ除去ブレード１８を回転させつつ下降させて、カーフ２５中に進入させる。

この状態で、チャックテーブル４を対象のカーフ２５と平行な加工送り方向に移動させると、回転するバリ除去ブレード１８でカーフ２５の上部及び側面が擦られ、カーフ２５の上部及び側面に形成されたバリ２７は除去される。このように、回転するバリ除去ブレード１８をカーフ２５に進入させて走査することで、カーフ２５に沿って形成されたバリ２７を適切に除去できる。

対象のカーフ２５に沿って形成されたバリ２７を除去した後には、バリ除去ブレード１８を上昇させて、対象のカーフ２５と垂直な割り出し送り方向にバリ除去ユニット１４を移動させる。これにより、バリ除去ブレード１８は、隣接するカーフ２５に位置合わせされる。

位置合わせの後には、隣接するカーフ２５に沿って形成されたバリ２７を同様に除去する。この動作を繰り返し、第１の方向に伸びる全てのカーフ２５に沿って形成されたバリ２７を除去した後には、チャックテーブル４を鉛直方向に伸びる回転軸の周りに９０°回転させて、第１の方向と直交する第２の方向に伸びるカーフ２５に沿って形成されたバリ２７を除去する。全てのカーフ２５に沿って形成されたバリ２７が除去されると、バリ除去ステップは終了する。

以上のように、本実施の形態に係る加工方法は、被加工物１１を切削してカーフ２５を形成する切削ステップの後に、切削ブレード１２より厚い弾性部材からなるバリ除去ブレード１８をカーフ２５中に進入させてバリ２７を除去するバリ除去ステップを実施するので、レーザービームを照射することなく、バリ２７による不具合の発生を防ぐことができる。

すなわち、本実施の形態に係る加工方法では、被加工物１１を切削する前にレーザー加工装置でレーザービームを照射する必要がないので、加工コストを大幅に増やすことなく、また、生産性を維持しながら、バリ２７による不具合の発生を防ぐことができる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、切削ブレード１２をダイシングテープ２１に達する深さまで切り込ませ、被加工物１１を完全に切断するようなカーフ２５を形成しているが、カーフ２５は、ハーフカットによって形成される溝でも良い。すなわち、被加工物１１は、カーフ２５によって完全に切断されなくても良い。

また、上記実施の形態では、切削ステップにおいて全ての切削予定ライン１７に沿うカーフ２５を形成した後に、バリ除去ステップにおいて各カーフ２５のバリ２７を除去する態様を例示しているが、本発明の加工方法は必ずしもこの態様に限定されない。

例えば、切削ステップにおいて１本の切削予定ラインに沿うカーフを形成した後に、バリ除去ステップにおいて当該カーフのバリを除去しても良い。すなわち、切削ステップとバリ除去ステップとを交互に繰り返しても良い。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２加工装置
４チャックテーブル
４ａ保持面
６クランプ
８切削ユニット
１０スピンドル
１２切削ブレード
１４バリ除去ユニット
１６スピンドル
１８バリ除去ブレード
１１被加工物
１１ａ表面
１１ｂ裏面
１１ｃ外周
１３デバイス領域
１５外周余剰領域
１７切削予定ライン（ストリート）
１９デバイス
２１ダイシングテープ
２３フレーム
２５カーフ（切り口）
２７バリ（突起物）

Claims

少なくとも切削予定ライン上に延性材を含む被加工物の加工方法であって、
所定の厚みを有した切削ブレードで該切削予定ラインに沿って被加工物を切削してカーフを形成する切削ステップと、
該切削ステップを実施した後、該切削ブレードより厚い弾性部材からなるバリ除去ブレードを該カーフ中に進入させるとともに該カーフに沿って走査させることで、該切削ステップで発生したバリを除去するバリ除去ステップと、を備えたことを特徴とする加工方法。