JP2943212B2

JP2943212B2 - 半導体ウェハのダイシング方法及びダイシング装置

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Publication number: JP2943212B2
Application number: JP4742790A
Authority: JP
Inventors: 克彦小林; 浩文永田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JPH03250644A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体ウェハをダイシングするダイシング
方法及びダイシング装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、半導体ウェハをブレードによりダイシング
する方法において、切削点の手前から斜め下方に半導体
ウェハの表面のボンディングパッド周辺に洗浄水を供給
しながらダイシングすることにより、半導体ウェハの表
面を汚染させることなくダイシングできるようにしたも
のである。

また、本発明は、半導体ウェハをブレードによりダイ
シングするダイシング装置において、切削点の手前から
斜め下方に半導体ウェハの表面のボンディングパッド周
辺に洗浄水を供給するフランジカバーと一体の手段を設
けて構成することにより、切削時に発生する切削屑（ダ
スト）を洗い流し、半導体ウェハに対して表面汚染のな
いダイシングを可能にしたものである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路の製造においては、素子を形成した後
の半導体ウェハを高速回転するブレードによりダイシン
グしてチップ化することが行われる。

第７図及び第８図は従来のダイシング装置の例を示す
構成図である。同図において、（１）は半導体ウェハの
ダイシング装置の全体、（２）はダイシングされる半導
体ウェハを示す。ダイシング装置（１）は支持部（３）
に支持されて高速回転するブレード（４）と、このブレ
ード（４）の刃部を覆うように配されたフランジカバー
（５）を有してなり、このフランジカバー（５）に回転
落射ノズル（６）、シャワーノズル（７）及びブレード
冷却ノズル（８）の３つのノズルが設けられ、各ノズル
（６），（７），（８）から洗浄水（6a），（7a）、冷
却兼切削水（8a）を供給しながら、高速回転するブレー
ド（４）と半導体ウェハ（２）を相対的に移動させて半
導体ウェハ（２）をダイシングするように構成される。

ここで回転落射ノズル（６）はフランジカバー（５）
のブレード刃部に対向する内面、即ちブレード回転方向
の前方に対応するフランジカバー（５）の内面に設けら
れ、このノズル（６）から高速回転するブレード（４）
に向かって水平に放射された洗浄水（6a）によって、ダ
イシングされた溝底部を洗浄するようになされる。シャ
ワーノズル（７）はブレード（４）の側面より離れた位
置に半導体ウェハ（２）の面に向かって垂直に設けら
れ、このノズル（７）からのシャワー状洗浄水（7a）に
よって半導体ウェハ（２）の表面を湿らせ、ダイシング
中に付着した半導体ダストの残査を除去しやすくしてい
る。ブレード冷却ノズル（８）は、フランジカバー
（５）からブレード（４）の半導体ウェハ（２）に対接
する下部両側に延長した導管（9a）（9b）に複数例えば
３つのスリット（10）を形成した構成され、このスリッ
ト（10）よりブレード刃部に扇状に放射される冷却兼切
削水（8a）よってダイシング中のブレード刃部の冷却
と、切削の円滑化を図るようになしている。尚、（11）
は回転落射ノズル（６）に洗浄水（6a）を供給するため
の供給管、（12）はシャワーノズル（７）に洗浄水（7
a）を供給するための供給管、（13）はブレード冷却ノ
ズル（８）に冷却兼切削水（8a）を供給するための供給
管である。

従来、このようなダイシング装置（11）では、ダイシ
ング中、ウェハ切断直後の汚染された切削水（即ち半導
体ウェハ（Si）の切削で生じた半導体（Si）ダストを含
む切削水）が段差を有する半導体ウェハ表面を湿らし、
乾燥後に半導体ダストの残査で半導体ウェハ表面特にボ
ンディングパッド周辺が汚染するを防止するために、種
々の工夫が施されている。この表面汚染は高集積化され
た半導体ウェハ程ひどくなる。

次に従来の表面汚染対策の例を示す。通常のフランジ
カバー（５）は第９図Ａに示すようにブレード（４）の
回転方向の前方部及び後方部共に同程度の長さで形成さ
れるために、切断直後の汚染切削水（14）がフランジカ
バー（５）内部で回り込み半導体ウェハ（２）の表面に
飛散する。このため、第９図Ｂの対策例では、フランジ
カバー（５）の回転方向の後方部に切欠部（15）を形成
し、切断直後の汚染切削水（14）を切欠部（15）より放
出し、フランジカバー（５）内部での回り込みを防止す
るように構成される。この構成ではフランジカバー
（５）内部での回り込む汚染切削水（14）が低減される
ので半導体ウェハ（２）表面に飛散する量が少なく、汚
染防止となる。

第10図の対策例は、シャワーノズル（７）を第10図Ａ
に示す通常の位置よりも半導体ウェハ（２）に近づくよ
うに下方に位置せしめ、半導体ウェハ（２）に対して強
い水圧での洗浄水（7a）で洗浄しウェハ表面に対する洗
浄効果を向上するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した汚染対策を施したダイシング
装置においては、いずれも切削用の純水を多量に使用す
る割には効果が小さく、半導体ウェハ（２）のデバイス
表面段差の大小（例えばMOS系では段差は小さく、バイ
ポーラ系では段差が大きい）及びペレットサイズの違い
（特に、１辺が1mm以下の小チップ）によって、切削時
に生じる切削くず、即ち半導体ダストに対する洗浄の効
果が発揮できる、特に、ボンディングパッド周辺に付着
した半導体ダストに対しては、洗浄しきれない場合が多
かった。半導体ウェハ（２）及びボンディングパッドに
半導体ダストが付着すると、後のワイヤボンディング工
程におけるワイヤボンドのボンディングパッドに対する
接着性が低下し、歩留りの低下を引起こすという不都合
があった。また、切削後において半導体ウェハの表面が
一旦乾燥してしまうと、付着した半導体ダストを取り除
くことが非常に困難となる。

本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その
目的とするところは、切削時に発生する半導体ダストの
洗い流しを確実にし、半導体ウェハ表面への汚染付着を
防止するようにした半導体ウェハのダイシング方法及び
ダイシング装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、半導体ウェハ（２）をブレード（４）によ
りダイシングする方法において、切削点ａの手前から斜
め下方に半導体ウェハ（２）の表面のボンディングパッ
ド周辺に洗浄水（22a）を供給しながらダイシングする
ようになす。

また、本発明は、半導体ウェハ（２）をブレード
（４）によりダイシングするダイシング装置（21）にお
いて、切削点ａの手前から斜め下方に半導体ウェハ
（２）の表面のボンディングパッド周辺に洗浄水（22
a）を供給するフランジカバーと一体の手段（22）を設
けて構成する。

〔作用〕

上述の本発明の方法によれば、切削点ａの手前から斜
め後方にウェハ（２）の表面のボンディングパッド周辺
に洗浄水（22a）を供給しながらダイシングすることに
より、切削時に発生する半導体ダストが、その切削点ａ
の手前から切削点ａの周辺部に供給される洗浄水（22
a）によって洗い流される。即ち、ダイシングと同時に
汚染表面が洗浄されることになり、ダイシング終了後に
おいて、半導体ダストの残査はなく、特にボンディング
パッド周辺はきれいな表面をもって半導体ウェハ（２）
のダイシングが完了される。

また、上述の本発明の構成によれば、切削点ａの手前
から斜め下方にウェハ（２）の表面のボンディングパッ
ド周辺に洗浄水（22a）を供給するフランジカバーと一
体の手段（22）を設けるようにしたので、切削時の切削
点ａ周辺部、特にボンディングパッド周辺部が上記手段
（22）からの洗浄水（22a）によって洗浄されながらダ
イシングされる。従って、切削時に発生するダストは、
ウェハ（２）の表面、特にボンディングパッド周辺に残
存する事がなく、表面汚染のない状態でウェハ（２）を
ダイシングする事が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明による半導体ウェハのダイシング方法及
びダイシング装置の実施例を説明する。

第１図〜第６図は本発明に係るダイシング装置の一例
を示す。同図において、（21）は本発明に係るダイシン
グ装置の全体、（２）はダイシングされる半導体ウェハ
を示す。

ダイシング装置（21）は、前述の第７図と同様に、支
持部（３）にブレード（４）が高速回転可能に取着さ
れ、このブレード（４）の刃部の外周を囲うように、即
ちその半導体ウェハ（２）に対接する部分及び回転方向
の後方部を除いて囲うようにフランジカバー（５）が配
されると共に、フランジカバー（５）に回転落射ノズル
（６）、シャワーノズル（７）及びブレード冷却ノズル
（８）が設けられる。、回転落射ノズル（６）はフラン
ジカバー（５）の内面（回転方向の前方部に対応する内
面）にブレード刃部に向って水平方向に洗浄水を放射す
るように形成される。シャワーノズル（７）はフランジ
カバー（５）に支持されるようにブレード（４）の側面
より離れた位置に半導体ウェハ（２）の面に向かって垂
直に配され、ノズル（７）よりの洗浄水をダイシング中
の半導体ウェハ（２）の表面に放射するように形成され
る。ブレード冷却ノズル（８）は、フランジカバー
（５）からブレード（４）の半導体ウェハ（２）に対接
する下部両側に夫々延長する導管（9a）（9b）にブレー
ド刃部に向って扇状に冷却水兼切削水を放射する複数
（本例では３つの）スリット（10）を設けて形成され
る。

しかして本発明では、このダイシング装置（21）にお
いて、特にダイシングと同時に、ブレード（４）のウェ
ハ（２）に対する切削点ａ（第６図参照）の手前から後
方に向って、洗浄水（22a）を噴射し、切削点ａ周辺の
ウェハ表面を洗浄する洗浄ノズル部（22）を設ける。こ
の洗浄ノズル部（22）は、ダイシング中に半導体ウェハ
（２）に対して相対的に移動するブレード（４）に同期
して移動するように構成する。このため、本実施例にお
いては、フランジカバー（５）の前方部下面に、上記洗
浄ノズル部（22）を設けて構成する。この洗浄ノズル部
（22）は、第２図に示すように、平面略Ｌ字状の箱形に
形成され、一方の箱に長円形状のねじ穴（23）が設けら
れ、他方の箱に２つのノズル（24）と注水口（25）が設
けられてなる。ノズル（24）は、この洗浄ノズル部（2
2）をねじ穴（23）を貫通するねじによりフランジカバ
ー（５）の前方部下面と一体に取付けたとき、ブレード
（４）側を臨むような位置に形成される。本例では、第
６図に示すように、ノズル形成面（22b）を鉛直方向に
対して所定角度傾斜させることにより、ノズル（24）か
ら噴射される洗浄水（22a）を斜め下方、即ちウェハ表
面中、ブレード（４）の切削点ａ近傍に洗浄水（22a）
が供給されるようになす。また、ノズル（24）は、第４
図に示すように、ブレード（４）の鉛直方向の中心線ｌ
に対してほぼ対称となるような位置に形成される。ここ
で本例では、中心線ｌと各ノズル（24）までの距離ｎを
▲^+0.52.5_-1.0mm▼に設定し、ノズル形成面（22b）の傾
斜角θを約10゜±１゜に設定した。また、ノズル径は約
1.2mm程度とした。従って、ノズル（24）から噴射され
る洗浄水（22a）は、水平方向に対し、約10゜±１゜の
傾斜角θで斜め下方に噴射される。また、洗浄水（22
a）は、注水口（25）に着脱自在に設けられたホース（2
6）（第２図参照）により供給され、その流量は、0.7
/min以上、3.0/min以下とした。尚、上記ノズル（2
4）と中心線ｌ間の距離ｎは、ウェハ表面上においてブ
レード（４）の両側に存するボンディングパッド間の距
離により適宜選択することができ、ノズル形成面（22
b）の傾斜角、即ち洗浄水（22a）の噴射角度も適宜選択
することができる。

次に、かかるダイシング装置（21）を用いて半導体ウ
ェハ（２）をダイシングする方法を説明する。

粘着シート（図示せず）に粘着した半導体ウェハ
（２）をダイシング装置（21）の所定位置にセットし、
ブレード（４）を高速回転させ、ブレード（４）と半導
体ウェハ（２）を相対的に移動させ、即ち本例ではブレ
ード（４）を固定として、半導体ウェハ（２）を移送し
ながらダイシングを行う。半導体ウェハ（２）の移送方
向Ｍはブレード（４）の回転方向Ｌに沿う方向である。

このとき回転落射ノズル（６）、シャワーノズル
（７）およびブレード冷却ノズル（８）から夫々洗浄水
（6a），（7a）及び冷却兼切削水（8a）が供給されると
共に、洗浄ノズル部（22）のノズル（24）から洗浄水
（22a）が供給される。

回転落射ノズル（６）からの洗浄水（6a）によって切
断構内が洗浄され、シャワーノズル（７）からの洗浄水
（7a）によってダイシングされている周辺のウェハ表面
が洗浄され、さらにブレート冷却ノズル（８）からの冷
却兼切削水（8a）によってブレード刃部が冷却されると
共に良好な切削が行われる。一方ダイシング中にノズル
（24）からの洗浄水（22a）が切削点ａ周辺のウェハ表
面、特に切削位置より100μｍ程度離れたボンディング
パッドの周辺に向け供給されてボンディングパッド周辺
が洗浄され、切削時に発生した半導体ダストが発生と同
時にノズル（24）からの洗浄紙（22a）と共にダイシン
グ装置（21）の後方に洗い流され、既設のダスト（図示
せず）により吸引される。

上述の本ダイシング方法によれば、ブレード（４）に
同期して移動する洗浄ノズル部（22）からの洗浄水（22
a）により、ウェハ切断で発生する半導体（Si）ダスト
による汚染を、その汚染発生と同時にウェハ表面から洗
浄除去することができ、表面汚染のない状態で半導体ウ
ェハのダイシングを行うことができる。

そして、洗浄ノズル部（22）よりの洗浄水（22a）
は、ウェハ切削時において、その切削点ａの手前からボ
ンディングパッド周辺に供給されるので、ボンディング
パッド周辺に飛散した半導体ダストを確実に洗浄するこ
とができると共に、使用される洗浄水量に対する洗浄効
率を大とすることができる。しかも、パターン段差の大
きいウェハや１辺が1mm以下の小チップに対しても、半
導体ダストを確実に洗浄することができる。従って、そ
の後のワイヤボンディング工程において、ワイヤボンド
のボンディングパッドに対する接着性が向上し、それに
伴ないデバイス作製における歩留りも向上する。

尚、上記実施例では、洗浄ノズル部（22）をねじ止め
により後付けした例を示したが、この洗浄ノズル部（2
2）をフランジカバー（５）と一体に形成、即ち、フラ
ンジカバー（５）の前方部下部に本例に係るノズル（2
4）を設けるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明のダイシング方法によれば、ウェハ切削時に発
生するダストによる汚染が、切削時において、切削点の
手前から斜め下方に半導体ウェハに供給される洗浄水に
より、直ちに洗浄除去されるので、ダストの残査のな
い、きれいな表面をもって半導体ウェハをダイジングす
る事ができる。また、ウェハ切削時に切削点周辺、特に
ボンディングパッド周辺のウェハ表面に洗浄水を供給す
るので、使用する洗浄水量に対する洗浄効果を高めるこ
とができる。

一方、本発明のダイシング装置によれば、切削点の手
前から斜め下方に半導体ウェハに洗浄水を供給する手段
を設けたので、ウェハ切削による汚染発生と同時にその
汚染を洗浄除去する事ができ、特にボンディングパッド
周辺部の表面の汚染のない状態で半導体ウェハのダイシ
ングを完了させることができる。

また、洗浄水供給手段がフランジカバーと一体に設け
られているので、ボンディングパッド周辺を重点的かつ
確実に洗浄でき、ワイヤボンドのボンディングパッドに
対する接着性が向上する。

従って、本発明は特に高集積化された半導体ウェハの
ダイシングに適用して好適ならしめるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係るダイシング装置を示す斜視図、
第２図は本実施例に係る洗浄ノズル部を示す平面図、第
３図は第２図におけるＡ−Ａ線上の断面図、第４図は第
２図のＢ矢視図、第５図は第２図のＣ矢視図、第６図は
本実施例の動作を示す説明図、第７図は従来例に係るダ
イシング装置を示す斜視図、第８図はその側面図、第９
図は従来の汚染対策の一例を示す要部の側面図、第10図
は従来の汚染対策の他の例を示す要部の側面図である。（21）はダイシング装置、（２）は半導体ウェハ、
（３）は支持部、（４）はブレード、（５）はフランジ
カバー、（22）は洗浄ノズル部、（22a）は洗浄水、（2
2b）はノズル形成面、（24）はノズルである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/78 B28D 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウェハをブレードによりダイシング
する方法において、切削点の手前から斜め下方に半導体ウェハの表面のボン
ディングパッド周辺に洗浄水を供給しながらダイシング
することを特徴とする半導体ウェハのダイシング方法。
【請求項２】半導体ウェハをブレードによりダイシング
するダイシング装置において、切削点の手前から斜め下方に半導体ウェハの表面のボン
ディングパッド周辺に洗浄水を供給するフランジカバー
と一体の手段が設けられて成るダイシング装置。