JP2865773B2 - ウェハーの切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はウェハーの切断装置にかかり、特に曲がりや
歪等の変形した切断面を、ウェハーに形成された基準パ
ターンに平行に修正加工した後、ブロック状に切断する
ことにより、基準面として使用可能な高精度面を得るの
に好適なウェハーの切断装置に関する。

〔従来の技術〕

ウェハー等の切断に用いられる切断装置は、切断ピッ
チに合わせた薄刃の外周切刃タイプの切断砥石を高速回
転させ、テーブルをワークの性質に合わせたスピードで
送り、かつ切り込みを入れて切断するものである。通
常、ウェハー上の素子パターン列に合わせて複数のブロ
ックに切断した後、上記ブロックの片面に基準面を形成
するため、専用の保持治具にブロックを取り付け、その
後傾き調整・研削工程・加工等による歪除去工程などの
後工程を経て、単品形状に加工される。

なお、本発明に関する従来技術として、株式会社東京
精密発行のカタログに記載されたスライシングマシンＧ
−SL−500Aが存在する。この装置は、インゴットからウ
ェハーを切断形成するものであり、インゴット端面を研
削加工して面精度を向上させてから、薄刃内周砥石によ
り切断加工するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来技術は、切断時の薄刃の切断砥石の曲が
り等による切断面精度の低下に対して、高速高精度切断
砥石の回転による切削抵抗を低減させることを主目的と
している。従って、切断時の剛性を上げること、つまり
切断面仕上げ用の砥石剛性の向上とウェハーの基準パタ
ーン精度維持の為に、面仕上げ時の被研削物保持の剛性
を向上させるという点について配慮されていない。その
ため、ウェハーに形成された素子パターンと切断面とを
平行平面状に形成するということに対して、砥石の変形
やウェハーの内部応力による変形及び加工応力変形に起
因して、切断面精度は通常数＋μm/50mmブロック長さ
（数mm厚ウェハー）程度となる。従って、基準パターン
に対してミクロンオーダーという高精度切断面を得るこ
とができないという問題点があった。

本発明のウェハー切断装置は、ウェハー上の基準パタ
ーン精度を維持したまま、高剛性の砥石で切断面仕上げ
加工してからブロック状に切断することで、切断面精度
を基準パターンに対してミクロンオーダーで加工するこ
とを可能にすることを目的としており、さらにこれによ
り後工程における切断面そりや変形の修正工程が多重に
入ることを防止し、素子パターンが形成されたウェハー
から高精度の切断を行い、安価に磁気ヘッドチップを生
産することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のウェハーの切断装置は、ウェハーに形成され
た基準パターンを測定する測定手段と、測定された基準
パターンに平行な切断面を有するブロック状に上記ウェ
ハーを切断するように位置調整を行う位置調整手段と、
上記ウェハーをブロック状に切り出す切断手段と、ウェ
ハーの切断面を研削加工する研削手段と、ウェハーを保
持し、かつウェハーをブロック状に切り出した後、該切
り出されたブロック片をブロック片単位で上記切断・研
削位置から退避させるように形成された治具とを備えた
ことを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、保持剛性上有利やウェハーの状態で
基準パターンが測定手段によって測定され、測定された
基準パターンに平行な切断が行えるように、上記位置調
整手段によってウェハーの位置調整が行われる。ウェハ
ーが上記切断手段によって切断された後、その切断面が
上記研削手段によって研削加工される。これによって、
基準パターンに平行な切断面が形成され、さらに１基準
パターンピッチ分移動した後、上記切断手段を用いて１
つのブロックが切り出される。ブロック切り出し後にお
いては、上記保持治具がブロック単位で切断・研削位置
から退避し、次の切断と干渉することを防止する。これ
によって、切断面は砥石の摩耗、曲り変形等の影響が少
なく、応力等による変形の表れていないウェハー状態で
切断と研削を行うため、基準パターンに平行な高精度切
断面を形成することができる。

〔実施例〕

以下添付の図面を用いて、さらに詳細に本発明につい
て説明する。

第１図は本発明のウェハーの切断装置の一実施例を示
す説明図である。第１図において、ウェハー１は保持治
具２上にセットされる。保持治具２は、第２図に示すよ
うにウェハー１を切断する切断砥石４の砥石逃げ溝21を
有し、第２図に示すように、ウェハー１をブロック状に
切断した後は、切断されたブロックが次切断面への研削
加工と干渉しないように、図中Ｙ方向に退避させる機構
を有している。第１図において、３はウェハー１上の素
子パターンを測定するための顕微鏡システムであり、素
子パターン並びに切断面を平行に研削修正するべく、ウ
ェハー１の位置決め指令値を得る目的で使用する。４
は、ウェハー切断用の薄刃切断砥石である。５は切断面
を研削するカップ型の研削砥石である。６は切断用砥石
４及び研削用砥石５を保持する主軸である。主軸６は、
第３図に示すようにその外周に切断用砥石４を備え、そ
の端面に研削用砥石５を備えている。そして、主軸６自
体が上下動及びＸ方向に移動可能に形成され、ウェハー
１の切断と切断面の研削を行う。７は保持治具２を吸着
固定するXYθテーブルであり、このXYθテーブル７はブ
ロックへ切断分離する部分を基準にして吸着位置を変更
し、かつ治具全体を基準とする素子パターンが主軸６と
直交するように合わせる。すなわち、素子パターンが主
軸６と直交するように、治具全体を回転させ、割り出し
時の回転中心へのピッチ送りを行い、さらに加工時の位
置決めや加工時の送りを行う。

次に、第４図に示すフローチャートにしたがって、第
１図ないし第３図に示すウェハーの切断装置の動作につ
いて説明する。まず、ウェハー１を保持治具２上に、各
パターン列の切断代に対応した保持治具２の溝の合わせ
て、ワックス等で固定する。さらに、上記保持治具２を
XYθテーブル７に吸着固定する。保持治具２の横方向の
安定の為、治具クランプ８により固定する。顕微鏡シス
テム３によりウェハー１の素子パターンの第１列を測定
し、これを基準として、主軸６と基準素子パターンとが
直交する様にXYθテーブル７を回転させて位置調整を行
う。次に、基準素子パターンの第１列目手前及び両サイ
ドの不用部分２面（ブロック状に切断していく最後１面
を除く）を、ウェハー切断用の切断砥石４を用いて、そ
れぞれ基準素子パターン等の１列にほぼ平行及び直角に
切断し、不用部分を除去する。前記顕微鏡システム３及
びXYθテーブル７によりウェハー１の位置決めを行な
い、基準素子パターンの第１列の手前の切断面を面仕上
用研削砥石５によって切断時の曲りや歪を修正して面仕
上げを行う。次に、１素子ピッチ分だけ送り、第２列の
素子パターン列を前記同様に顕微鏡シツテム３とXYθテ
ーブル７によって、位置決めする。

ブロック状に切断した第１列を保持している部分のみ
ウェハー保持治具を分離するために、吸着を解除し、保
持治具２を横方向に固定していた治具クランプ８を解除
し、研削砥石が素子パーン第２列の切断面上研削を行な
える様に、第２図に示すように、治具ごと主軸６の研削
加工時の位置から切断されたブロックをＹ方向に退避さ
せる。第２列の素子パターンに対しても前記同様のサイ
クルを繰返し、更に必要な素子列まで繰返すことによ
り、基準素子パターンに平行な基準面を有するブロック
が連続して得られる。

上述の実施例によれば、ウェハーからブロックに切出
した後、ブロックの一面に基準面を形成する工程におい
て、ブロック保持の為の工程を別に必要とせず、ブロッ
クに切出す前に基準面を形成することで、ブロックに切
断する際のソリによる基準パターン自体の変形によるウ
ェハー基準パターンの信頼性低化の影響を回避できる。

この実施例によれば、切削と研削の主軸を共用してい
るが、装置スペースに余裕があれば、分離して２軸構成
としても良い。

以上の実施例は、ブロックの基準面加工について適用
されるものであったが、本発明は切出したブロックにつ
いて、形成した基準面の反対側の面についても基準パタ
ーンに合わせて、ブロック保持治具及び装置取付けまで
に含めたトータルの傾きを機上で修正する研削加工にも
適用できる。

上述の例においては、必要な切込量のうち、効率の良
い研削工程において切込量を残り数μｍ程度まで追込め
る為、後工程である仕上げラップ加工等の効率の低い工
程の切込量を相対的に少なくできる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、切断による応力やウェハー内部応力
による変形等の面精度低下に基因する後工程での調整精
度低下要因に対し、ブロックに切断前のウェハー状態、
つまり保持剛性の高い状態で加工側剛性の高い工具によ
る仕上面加工を、基準パターンによる位置調整した後に
行ない、それからブロック状に切断することで、加工の
初工程において、ウェハーに形成された基準パターンに
対してミクロンオーダーの精度で平行平面にすることが
できる。したがって、後工程における対称面の仕上面加
工、溝入れや切断工程等における基準パターンに対する
平行度、真直度を著しく向上できる効果がある。

また、機上で切断と面仕上加工を行なえるため、自動
運転時間は増加するが、分離工程での段取りが不要とな
る等、段取作業を低減できる効果もある。

さらに、ウェハーの内部応力と要求面精度による制約
はあるが、基準素子パターンからの切断面精度を向上で
きるので、切断するブロックの長さを長くでき、これが
後工程の同時加工の単位にすることができる為、量産効
果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウェハーの切断装置の一実施例を示す
説明図、第２図は第１図に示す保持治具の詳細を示す説
明図、第３図は第１図に示す切断砥石と研削砥石まわり
の詳細を示す説明図、第４図は第１図に示す実施例の動
作を説明するためのフローチャートである。 ２……保持治具、３……顕微鏡システム、４……切断砥
石、５……研削砥石、６……主軸、７……XYθテーブ
ル、８……治具クランプ、９……砥石カバー、10……砥
石おさえ、11……基準パターン。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェハーに形成された基準パターンを測定
   する測定手段と、測定された基準パターンに平行な切断
   面を有するブロック状に上記ウェハーを切断するように
   位置調整を行う位置調整手段と、上記ウェハーをブロッ
   ク状に切り出す切断手段と、ウェハーの切断面を研削加
   工する研削手段と、ウェハーを保持し、かつウェハーを
   ブロック状に切り出した後、該切り出されたブロック片
   をブロック片単位で上記切断・研削位置から退避させる
   ように形成された治具とを備えたウェハーの切断装置。