JP2579469B2 - 半導体ウエ−ハのダイシング方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、表面に集積回路などの多数の素子が形成さ
れた半導体ウエーハ（以下単にウエーハという）を各素
子単位のペレット状に分割切断するダイシング作業にお
けるダイシング方法とその装置に関するものである。

＜従来技術＞ ウエーハをダイシングする為に利用される装置として
いわゆるダイシング機が提供されているが、その切断機
能の概要は次の通りである。

即ち、ダイシングされるウエーハを載置して固定し、
精密に規定されたダイシングライン（素子として分割す
る為の切断ラインで、円板状ウエーハから矩形の素子を
多数切断する為、直交したＸ、Ｙラインとなっている）
を、主軸に取り付けられた回転式外周刃でなるダイシン
グブレードの切断駆動方向（Ｘ方向）と一致させるべ
く、微小角度回転位置決め及びＸライン切断完了後のＹ
ラインを前記Ｘ方向と一致せるべく90度回転位置決めが
でき、更にＸ方向に往復移動可能とした機能を備えせし
めたウエーハ載置用の回転テーブルと、前述のダイシン
グブレードが取り付けられ、軸方向（Ｙ方向）に微小進
退位置決め可能とした回転主軸とからなり、ウエーハを
載置しダイシングラインを位置決めした回転テーブルが
Ｘ方向に往復移動すると共に高速回転する主軸がダイシ
ングブレードによるウエーハのＸ方向一ライン切断完了
ごとにＹ方向にウエーハの切断ピッチ分だけ進出し、順
次切断するようにしている。又、上記手順のほか、主軸
側がＸ方向に移動し、テーブルはＹ方向に移動するとい
った上記とは逆の駆動方式により切断を行なう装置も提
供されている。しかしてウエーハのＸライン切断完了後
はＹラインを切断すべく、回転テーブルが90度回転した
後前述同様の切断作業を行なうようにしている。尚、こ
れら一連の位置決め、切断駆動等は自動制御により行な
われるものである。

ところで、近年ウエーハ１枚からの素子生産数を増や
し、生産効率の向上をはかる為ウエーハが大径化し、４
インチ口径程度の一般的なものから６インチ、８インチ
（約200mm）口径のウエーハが提供されるようになって
きた。このようにウエーハが大径化してきた為、ダイシ
ング機の機能、性能にも種々の問題点が現出し、その解
決が当然に要望されてきている。

第４図は、従来のダイシング作業の一例を模式図とし
て示したものであるが、前述した通りウエーハを切断す
る為にはウエーハ１の口径Ｄに対し、ダイシングブレー
ド２はそのＹ方向移動距離をウエーハ口径Ｄ以上とする
必要がある。換言すれば、ダイシングブレード２を取り
付けた主軸３の移動距離ＬがＤ＜Ｌの関係となる。

このような状態において、ウエーハが大径化すれば主
軸の移動距離もそれに比例して大きくなるので、結局主
軸の剛性が低下し、ミクロンレベルの位置決め加工精度
を要する作業が困難になることはもとより、主軸の固有
振動数も低くなるのでウエーハのチッピング等を防ぐ高
速回転での切断が困難となったり、更には高精度の位置
決めには累積誤差が生じやすい長尺スケールを利用する
ことになる等々切断加工精度に極めて不利な状況を呈す
ることになるものであった。このような問題は前述の逆
駆動による加工の場合も同様に生じるものである。

＜本発明の目的＞ 叙上の如き従来の問題点に鑑みて本発明が提供された
もので、ダイシング精度の低下を可及的に防ぎ、ウエー
ハの大径化に対応できるダイシング方法及び装置を提供
しようとするものである。

＜実施例＞ 以下、第１図に基づき本発明の装置について説明す
る。

図例は主軸がＹ方向に、ウエーハ載置用の回転テーブ
ルがＸ方向に移動する場合を示している。図において、
11は溝入れまたは切断等のダイシング加工されるウエー
ハであり、10はウエーハを載置するための回転テーブル
である。12は円板状外周にダイヤモンド砥粒等からなる
切断刃を形成したダイシングブレードであり、高速回転
する主軸13の先端部に固定されている。しかして主軸13
は図示しないダイシング機本体に、例えばリニアボール
ベアリング機構により支持されている。ダイシングブレ
ード12は回転テーブル10の回転中心をわずかに横断する
位置までを移動可能範囲とし、従って主軸13のリニアボ
ールベアリング等の移動機構は第４図の従来装置におけ
る移動距離Ｌに比べてほぼ回転テーブル10の半径分短い
距離を移動出来ればよい機構となっている。

14は主軸13に設けられたスケールであり、ダイシング
機本体側に設けられた読み取り器15により主軸13の移動
量を読み取り、既知の手段で主軸13、換言すればダイシ
ングブレード12の移動ピッチ、位置等をコントロールで
きるようになっている。

上記により、以下本発明の方法によるウエーハのダイ
シング加工について第２図、第３図を参照して説明す
る。理解が容易なようにウエーハ11が回転テーブル10の
回動により位置決めされた状態でのウエーハの加工開始
前の回動位置点を、図上主軸13に直近点をａ、その反対
側最遠点をｃ、このａ−ｃライン（この方向が前述した
Ｙ方向となる）と直交する方向の図上左側をｂ点、右側
をｄ点（従ってこのｂ−ｄラインが前述したＸ方向とな
る）とする。

まず、ａ点側の主軸13に最も近いダイシングラインを
ダイシングブレード12により、回転テーブル10をＸ方向
に移動させてダイシング加工する。

次いで、第２図（イ）に示すように、予め設定された
Ｙ方向ピッチによりダイシングブレード12をウエーハ11
のＣ点方向に進出させて、かつ回転テーブル10をＸ方向
に往復移動させながら順次ウエーハ11のＸラインをダイ
シング加工する。このダイシング加工がウエーハ11の略
半径位置、具体的かつ好ましくは半径位置近傍のＸライ
ンより１〜２ピッチ経過した部分のＸラインの切断作業
後に一旦作業を中断せしめる。次に、回転テーブル10を
所定の制御信号により第２図（ロ）に示すように180度
回動反転せしめる。しかして後、今度はこのウエーハ11
の前記半径位置にある未加工部分のダイシングラインか
ら加工を再開し、主軸13をウエーハ11の反転したｃ点方
向に後退させながらダイシング加工を行う。第２図
（ハ）はウエーハ11のＸラインのダイシング加工が完了
した状態を示している。

Ｘラインのダイシング加工が完了した後は、第３図に
示すようにＹラインのダイシング加工を行なうべく、所
定の制御により回転テーブル10を90度回動せしめ、以下
前述と同様の方法でＹラインのダイシング加工を行う。

上記において、回転テーブル10及び主軸13の駆動、位
置決め等は、前述の通り例えばサーボモータ、スケール
ユニット等を利用することで自動制御により可能であ
り、また、回転テーブル10の回動角度は、第２図（ハ）
の位置から図上右回りに90度回動してＹライン加工とす
をれば、その残り半径分の反転位置決めは、第３図の図
上左回りに180度回動させることで対応できるので、少
なくとも270度の回動機能があればよいことになる。

上述はウエーハが180度−90度−180度に回動反転する
ものであるが、このほかに90度毎の回動反転による方法
も利用することができる。即ち、ダイシング加工当初
に、第２図においてａ点側より半径分加工した後、次に
回転テーブル10を90度回動させてｂ点側より半径分加工
し、以下同様に順次ｃ点側、ｄ点側というように半径加
工毎に90度づつ合計270度にわたり回動させれば、３回
の回動により一枚のウエーハのダイシング加工が完了す
ることになる。

上記したように本発明の方法及び装置では、主軸13は
ダイシング加工されるウエーハ11を載置する回転テーブ
ル10の径の略1/2だけの距離ｌにわたり進退できればよ
いことになる。また、回転テーブル10の回動位置決めに
おいては、従来の90度回動機能を応用することでさほど
のコスト高とならずに可能とすることができる。

ところで、上記実施例においては装置構成として主軸
はＹ方向の進退を行ない、回転テーブルは所定角度回動
とＸ方向の移動を行なわせるものであるが、本発明の方
法及び装置を実施するにあたっては、前述したように主
軸がＸ方向に移動し、回転テーブルが所定角度回動のほ
かＹ方向に進退する方式にも適用することができる。こ
の場合においてもウエーハを載置した回転テーブルはそ
の回転中心がダイシングブレードをわずかに横断する位
置まで移動可能であればよく、従って回転テーブルのＹ
方向への移動機構は従来装置に比べて、ほぼテーブルの
半径分短い距離を移動できればよい。

＜効果＞ 以上詳述したように本発明によれば、ウエーハ径の略
1/2を順次加工することによりウエーハ全面のダイシン
グ作業ができるので、換言すれば従来の移動量で２倍の
径のウエーハに対応することが可能であって、相対的に
ダイシング機としての寸法を小型化できることになる。
また、移動量が半減するということは、加工手順とも相
まって同寸法のウエーハを加工する場合に従来よりも高
精度が得られやすいことになり、ウエーハの大径化にも
精度を低下させることなく対応することが可能となる。
このことは、主軸等の熱歪の低減化、短尺スケールによ
る計測制御の精度向上、駆動部材の省力化等各種の要因
の相乗効果により一層よりよく達成できる。更に又、こ
れら主軸、回転テーブル等の回動位置決め手段において
も、従来技術を利用することで全く新規な、しかも顕著
な効果を奏する機能を得ることができ、技術的、経済的
に極めて優れた効果を発揮することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダイシング機における主軸と半導体ウ
エーハの配置状態を示す平面図であり、第２図及び第３
図は本発明の加工手順の一例を示す説明図、第４図は従
来の加工態様を示す側面図である。 10:回転テーブル、11:半導体ウエーハ、12:ダイシング
ブレード 13:主軸、14:スケール、15:スケール読み取り器、D:ウ
エーハ径 Ｌ・l:主軸移動量

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエーハを載置する回転テーブルと
   回転する主軸に取付けたダイシングブレードとをＸ−Ｙ
   方向に相対移動可能に設け、前記半導体ウエーハのダイ
   シングラインを前記ダイシングブレードでＸ方向に溝入
   れまたは切断加工を行い、ついで前記回転テーブルを回
   転させ、直交するダイシングラインの溝入れまたは切断
   加工を行うダイシング装置であって、少なくとも270度
   回転可能な回転テーブルと、前記回転テーブルとのＹ方
   向の相対移動が可能であり、前記回転テーブルの主軸側
   外周位置から略その中心位置までの距離を相対的可動範
   囲とするダイシングブレードと、前記回転テーブルに載
   置された半導体ウエーハを前記ダイシングブレードで溝
   入れまたは切断加工を行い、次に前記回転テーブルを90
   度または180度もしくは270度適宜選択して回転させ前記
   半導体ウエーハの未加工部分を順次前記可動範囲内に位
   置付けてＸ−Ｙ方向の溝入れまたは切断加工を行うよう
   制御する制御部と、を有することを特徴とする半導体ウ
   エーハのダイシング装置。
2. 【請求項２】半導体ウエーハを載置する回転テーブルと
   回転する主軸に取付けたダイシングブレードとをＸ−Ｙ
   方向に相対移動させて前記半導体ウエーハのダイシング
   ラインを前記ダイシングブレードでＸ方向に溝入れまた
   は切断加工を行い、ついで前記回転テーブルを回転さ
   せ、直交するダイシングラインの溝入れまたは切断加工
   を行うダイシング方法であって、先ずＹ方向における前
   記回転テーブルの前記主軸側外周位置から略その中心位
   置までの範囲に位置する半導体ウエーハ部分の溝入れま
   たは切断加工を行い、次に前記回転テーブルを90度また
   は180度もしくは270度適宜選択して回転させ、前記半導
   体ウエーハの未加工部分を順次前記範囲内に位置付けて
   Ｘ−Ｙ方向の溝入れまたは切断加工を行うことを特徴と
   する半導体ウエーハのダイシング方法。