JP2016062941A - 板状被加工物の分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 分割溝の切断面を効果的に研磨可能な板状被加工物の分割方法を提供することである。【解決手段】 板状の被加工物を分割する板状被加工物の分割方法であって、チャックテーブルで保持した板状の被加工物に第１の切削ブレードで分割溝を形成し、板状の被加工物を複数のチップに分割する分割ステップと、該分割ステップを実施した後、該第１の切削ブレードより刃厚が薄く、且つ含有する砥粒径が小さい第２の切削ブレードで、該分割溝に沿って該板状の被加工物の切断面を研削し、該チップの側面を研磨する研磨ステップと、を備え、該研磨ステップでは、該第２の切削ブレードの該切断面に接触する面と反対側の面へ流体を供給し、該流体の圧力によって該第２の切削ブレードを該板状の被加工物の該切断面へと押圧することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の板状被加工物を個々のチップに分割する板状被加工物の分割方法に関する。

半導体ウェーハ等のウェーハの分割には、主に切削ブレードがスピンドルの先端に装着された切削装置が用いられる。切削ブレードによる切断でウェーハは複数のチップに分割され、各チップの側面は使用された切削ブレードの砥粒により研磨された状態となる。

しかしながら、砥粒の大きさや、発生する切削屑の切削ブレードとチップの間への噛み込み等により、本来研磨された状態となるべき切断面に突発的にひびのような傷が発生してしまうことがある。このような傷は、チップの抗折強度低下の原因となり、半導体チップの破損につながる恐れがある。

そこで、薄い切削ブレードで分割溝を形成し、次いで砥粒径が小さく分割溝より厚い切削ブレードで分割溝の切断面を僅かに切削し、切断面を研磨する加工方法が特開平２−３０３０５０号公報に開示されている。

しかし、砥粒径が小さい砥石は摩耗し易いため、徐々に切削ブレードの刃厚が薄くなり、延いては切断面を研磨できなくなるという結果になる。一方、薄い切削ブレードでチップ側面を研磨する方法が特開２００３−３００１３５号公報に開示されている。

特開平２−３０３０５０号公報 特開２００３−３００１３５号公報

しかし、特許文献２に開示された薄い切削ブレードでチップ側面を研磨する方法では、薄い切削ブレードは分割溝中へ逃げ（曲がり）やすく、切削ブレードが切断面に切り込まないため研磨ができないという課題が残されていた。

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、分割溝の切断面を効果的に研磨可能な板状被加工物の分割方法を提供することである。

本発明によると、板状の被加工物を分割する板状被加工物の分割方法であって、チャックテーブルで保持した板状の被加工物に第１の切削ブレードで分割溝を形成し、板状の被加工物を複数のチップに分割する分割ステップと、該分割ステップを実施した後、該第１の切削ブレードより刃厚が薄く、且つ含有する砥粒径が小さい第２の切削ブレードで、該分割溝に沿って該板状の被加工物の切断面を研削し、該チップの側面を研磨する研磨ステップと、を備え、該研磨ステップでは、該第２の切削ブレードの該切断面に接触する面と反対側の面へ流体を供給し、該流体の圧力によって該第２の切削ブレードを該板状の被加工物の該切断面へと押圧することを特徴とする被加工物の分割方法が提供される。

好ましくは、該第２の切削ブレードは、所定距離離間して並列する一対の研磨用切削ブレードから構成され、該研磨ステップでは、該一対の研磨用切削ブレードは該分割溝の両側の該切断面を同時に研削して研磨し、該流体は、該一対の研磨用切削ブレードの間へ供給される。

本発明の板状被加工物の分割方法によれば、薄い切削ブレードを用いて分割溝の一方の切断面を僅かに切り込み切断面を研磨する際、切削ブレードの反対側の面に流体を供給することで切削ブレードが切断面側へと押圧され、切削ブレードが逃げるのを防止することができる。

また、２枚の薄い切削ブレードで分割溝の両側の切断面を研磨する際は、２枚の切削ブレードの間から流体を供給することで、一度に分割溝の両側の切断面を効果的に研磨することができる。

半導体ウェーハの表面側斜視図である。 半導体ウェーハがダイシングテープを介して環状フレームに支持されたフレームユニットの斜視図である。 分割ステップを示す断面図である。 第１実施形態の研磨ステップを示す断面図である。 図５（Ａ）は第２実施形態の研磨ステップを示す断面図、図５（Ｂ）はその平面図である。

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を参照すると、板状被加工物の一種である半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと略称することがある）１１の表面側斜視図が示されている。

ウェーハ１１の表面１１ａには複数の分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に形成されていると共に、分割予定ライン１３で区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。１１ｂはウェーハ１１の裏面である。

本実施形態の分割方法では、ウェーハ１１は図２に示すフレームユニット１７の形態で切削装置に投入される。フレームユニット１７は、環状フレームＦと、外周部が環状フレームに貼着されたダイシングテープＴと、ダイシングテープＴに裏面が貼着されたウェーハ１１とから構成される。

図３を参照すると、分割ステップの断面図が示されている。分割ステップを実施する前に、切削装置の撮像ユニットによりウェーハ１１の表面１１ａを撮像し、切削すべき分割予定ライン１３と第１の切削ブレード２２とを加工送り方向（Ｘ軸方向）に整列させるアライメントを実施する。

このアライメントを第１の方向に伸長する分割予定ライン１３について実施した後、チャックテーブル１０を９０°回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する分割予定ライン１３についても実施する。

アライメント実施後、切削ユニット１８の第１の切削ブレード２２によりウェーハ１１の第１の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿って分割溝を形成してウェーハ１１を複数のチップに分割する分割ステップを実施する。

切削ユニット１８は、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル２０と、スピンドル２０の先端部に装着された第１の切削ブレード２２とから構成される。チャックテーブル１０は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等から形成された金属製の枠体１２と、枠体１２に囲繞されたポーラスセラミックス等の多孔性物質から形成された吸引保持部１４とを含んでいる。

分割ステップでは、チャックテーブル１０の吸引保持部１４でダイシングテープＴを介してウェーハ１１の裏面側を吸引保持し表面１１ａを露出させる。そして、環状フレームＦをチャックテーブル１０に装着されたクランプ１６によりクランプして固定する。

分割ステップでは、高速回転する第１の切削ブレード２２を第１の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿ってダイシングテープＴまで切り込ませ、チャックテーブル１０をＸ軸方向に加工送りすることにより、分割予定ライン１３に沿った分割溝１９を形成する。

切削ユニット１８を分割予定ライン１３のピッチずつＹ軸方向に割り出し送りしながら、第１の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って第１の切削ブレード２２で同様な分割溝を形成する。

次いで、チャックテーブル１０を９０°回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿って同様な分割溝１９を形成し、ウェーハ１１を個々のチップに分割する。１９ａは切断面を示している。

本発明の分割方法では、分割ステップを実施した後、第１の切削ブレード２２より刃厚が薄く、且つ含有する砥粒径が小さい第２の切削ブレードで、分割溝１９に沿ってウェーハ１１の切断面を研削（切削）し、個々に分割されたチップの側面を研磨する研磨ステップを実施する。

この研磨ステップで使用する切削ユニット１８Ａは、図４に示すように、高速回転するスピンドル２０の先端部に第１の切削ブレード２２より刃厚が薄く、且つ含有する砥粒径が小さい第２の切削ブレード２２Ａが装着されて構成されている。

研磨ステップでは、高速回転する第２の切削ブレード２２Ａを分割溝１９に沿って一方の切断面１９ａに押し当て切断面１９ａを研削（切削）し、個々に分割されたチップの側面を研磨する。

この時、第２の切削ブレード２２Ａの切断面１９ａに接触する面と反対側の面へ向かってノズル２４から流体２５を噴出し、噴出される流体の圧力によって第２の切削ブレード２２Ａをウェーハ１１の切断面１９ａへと押圧する。これにより、第２の切削ブレード２２Ａが切断面１９ａから逃げるのを防止することができ、切断面１９ａを効果的に研磨することができる。噴出される流体は加圧されているのが好ましい。

第１の方向に伸長する分割予定ライン１３のピッチずつ切削ユニット１８Ａを割り出し送りしながら、第１の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿って形成された分割溝１９の一方の切断面１９ａを第２の切削ブレード２２Ａで同様に研削（切削）し、個々に分割されたチップの側面を研磨する。

次いで、チャックテーブル１０を１８０°回転してから、第１の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿って形成された分割溝１９の他方の切断面１９ａを第２の切削ブレード２２Ａで同様に研削（切削）し、個々に分割されたチップの側面を研磨する。

この研磨ステップは、上述したように、第２の切削ブレード２２Ａの切断面に接触する面と反対側の面へ向けてノズル２４から流体を噴出しながら実施する。流体としては、純水が好ましい。

第１の方向に伸長する全ての分割溝１９の両側の切断面の研磨ステップが終了すると、チャックテーブル１０を９０°回転してから、第２の方向に伸長する分割予定ライン１３に沿って形成された分割溝１９の一方の切断面１９ａの研磨を同様に実施する。次いで、チャックテーブル１０を１８０°回転してから、第２の方向に伸長する分割溝１９の反対側の切断面１９ａの研磨を同様に実施する。

次に、図５を参照して、本発明第２実施形態の研磨ステップについて説明する。第２実施形態の研磨ステップでは、図５（Ａ）に示すように、スペーサー２６により所定距離離間して一対の研磨用切削ブレード２２Ａがスピンドル２０の先端部に並列して装着された切削ユニット１８Ｂを使用する。

研磨用切削ブレード２２Ａは、第２の切削ブレード２２Ａと同様な構造を有している。即ち、研磨用切削ブレード２２Ａは、第１の切削ブレード２２より刃厚が薄く、且つ第１の切削ブレード２２が含有する砥粒よりも小径の砥粒を含有している。流体２５を噴出するノズル２４は、一対の研磨用切削ブレード２２Ａの間に配設されている。

スペーサー２６を介してスピンドル２０の先端部に装着された一対の研磨用切削ブレード２２Ａのスペーサー２６を含んだ厚みは、分割溝１９の幅よりも僅かばかり厚い幅に設定されている。

これにより、第２実施形態の研磨ステップでは、一対の研磨用切削ブレード２２Ａは、分割溝１９の両側の切断面１９ａを同時に研削（切削）して個々のチップの側面を研磨することができる。

研磨ステップ時には、ノズル２４から流体２５を一対の研磨用切削ブレード２２Ａの間に噴出しながら研磨を実施することにより、研磨用切削ブレード２２Ａが分割溝１９の内側へ逃げるのを防止することができ、一度に分割溝１９の両側の切断面１９ａを研磨することができる。

図５（Ｂ）で矢印Ｘ１はブレード進行方向を示しており、ノズル２４は一対の研磨用切削ブレード２２Ａの前方側に配設されており、ノズル２４から一対の研磨用切削ブレード２２Ａの間に流体２５を噴出しながら切断面１９ａの研磨が遂行される。１９ａ´は研磨された切断面を示している。

本実施形態の研磨ステップによると、一度に分割溝１９の両側の切断面１９ａを研磨することができるため、図４を参照して説明した第１実施形態の研磨ステップに比較して、研磨に係る時間を大幅に短縮することができる。

上述した実施形態では、板状被加工物として半導体ウェーハ１１を採用した例について説明したが、板状被加工物は半導体ウェーハに限定されるものではなく、光デバイスウェーハ等の他のウェーハ、セラミック基板、樹脂基板等の他の板状被加工物にも本発明は同様に適用可能である。

１１ 半導体ウェーハ
１３ 分割予定ライン
１５ デバイス
１７ フレームユニット
１８，１８Ａ，１８Ｂ 切削ユニット
２０ スピンドル
２２ 第１の切削ブレード
２２Ａ 第２の切削ブレード（研磨用切削ブレード）
２４ ノズル
２５ 流体
２６ スペーサー

Claims (2)

1. 板状の被加工物を分割する板状被加工物の分割方法であって、
   チャックテーブルで保持した板状の被加工物に第１の切削ブレードで分割溝を形成し、板状の被加工物を複数のチップに分割する分割ステップと、
   該分割ステップを実施した後、該第１の切削ブレードより刃厚が薄く、且つ含有する砥粒径が小さい第２の切削ブレードで、該分割溝に沿って該板状の被加工物の切断面を研削し、該チップの側面を研磨する研磨ステップと、を備え、
   該研磨ステップでは、
   該第２の切削ブレードの該切断面に接触する面と反対側の面へ流体を供給し、該流体の圧力によって該第２の切削ブレードを該板状の被加工物の該切断面へと押圧することを特徴とする板状被加工物の分割方法。
2. 該第２の切削ブレードは、所定距離離間して並列する一対の研磨用切削ブレードから構成され、
   該研磨ステップでは、該一対の研磨用切削ブレードは該分割溝の両側の該切断面を同時に研削して研磨し、
   該流体は、該一対の研磨用切削ブレードの間へ供給されることを特徴とする請求項１記載の板状被加工物の分割方法。