JP4019159B2 - ダイシング装置におけるワーク切断方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイシング装置におけるワーク切断方法に係り、特に２枚のブレードで半導体ウェーハを碁盤目状に切断するダイシング装置におけるワーク切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平８−２５２０９号公報に開示されたダイシング装置は、２本のスピンドルをＹ軸方向に平行に配置し、２本のスピンドルと半導体ウェーハとを相対的にＸ軸方向に移動させながら、２本のスピンドルに装着された２枚のブレードで半導体ウェーハを切断線（ストリート）に沿って切断する。また、前記２本のスピンドルのうち１本のスピンドルは、Ｙ軸方向の位置を位置調整できるように構成されており、そのスピンドルをＹ軸方向に所定量移動して２枚のブレードの相対位置をストリートのピッチ分ずらすことによって、２本のストリートを同時に切断するようにしている。
【０００３】
図９は、前記ダイシング装置のワーク切断方法を示す遷移図である。図９（Ａ）に示すように切断前の２枚のブレード１、２は、ウェーハＷの切断線の１ピッチ分だけＹ方向にずれた位置に位置決めされている。この２枚のブレード１、２で、例えば切断線Ｌ１、Ｌ２を切断する場合には、まず、図上右側のブレード１を切断線Ｌ１に合わせた後、２枚のブレード１、２又はウェーハＷをＸ軸方向に移動させ、図９（Ｂ）に示すようにブレード１で切断線Ｌ１の切断を開始すると共に、これに後続させてブレード２で切断線Ｌ２の切断を開始する。そして、前記Ｘ方向の移動を継続すると、ブレード１による切断線Ｌ１の切断が終了し、その後、ブレード２による切断線Ｌ２の切断が図９（Ｃ）に示すように終了する。これによって、２本の切断線Ｌ１、Ｌ２を同時に切断することができる。なお、符号３はブレード１のモータであり、符号４は前記モータ３のスピンドルである。また、符号５はブレード２のモータで、符号６はモータ５のスピンドルである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のダイシング装置によるワーク切断方法は、２枚のブレード１、２を並設しているので、図９（Ｃ）上で破線Ｄで囲まれた広範囲のエリアＥでブレード１、２を移動させなければ２本の切断線Ｌ１、Ｌ２を同時に切断することができない。これにより、無駄切り部分が多くなり、切断時間が長くなるという欠点がある。また、Ｘ方向のストロークも大きくとる必要があり、装置の幅方向サイズが大きくなってしまうという欠点がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ブレードによる無駄切り部分を極力少なくして切断時間を短縮することができるダイシング装置におけるワーク切断方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、２枚のブレードをＹ軸方向に対向配置すると共に２枚のブレードの間隔をワークの切断線の全ピッチ分に対応する間隔に設定した後、該２枚のブレードとワークとをＸ軸方向に相対的に移動させて前記２枚のブレードで前記ワークの両端の切断線を２本同時に切断し、前記２本の切断線の切断終了後に、前記２枚のブレードのうち一方のブレードを他方のブレードに向けて切断線の１ピッチ分だけＹ軸方向に移動させると共に、他方のブレードを一方のブレードに向けて切断線の１ピッチ分だけＹ軸方向に移動させて次の切断線を２本同時に切断し、この切断動作を複数回繰り返して複数本の切断線を切断した後、残りの複数本の切断線において、一方のブレードを他方のブレードに向けて切断線の１ピッチ分だけＹ軸方向に移動させると共に、他方のブレードを一方のブレードに向けてＹ方向に移動させて２枚のブレードの間隔が残りの複数の切断線の全ピッチの半分に対応する間隔になるように２枚のブレードをＹ軸方向に対向配置し、該２枚のブレードとワークとをＸ軸方向に相対的に移動させながら、２枚のブレードで前記残りの切断線を２本同時に切断し、前記２本の切断線の切断終了後に、前記２枚のブレードをＹ軸の同一方向に切断線の１ピッチ分だけ移動させて次の切断線を２本同時に切断し、この切断動作を繰り返して残りの切断線を切断することを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、２枚のブレードを対向配置して切断するようにしたので、Ｘ軸方向の相対的移動量を最小限に抑えることができ、よって、切断時間を短縮することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置におけるワーク切断方法について詳説する。
図１は本発明が適用された半導体ウェーハのダイシング装置１の斜視図であり、図２はその平面図である。図１に示すように、前記ダイシング装置１は、主として切断部１０、洗浄部２０、カセット収納部３０、エレベータ部４０、及び搬送装置５０等から構成されている。
【０００９】
このダイシング装置１によるウェーハＷの切断工程を説明すると、まず、カセット収納部３０に複数枚収納されている加工前のウェーハＷは、エレベータ部４０によって順次引き出され、そして、引き出されたウェーハＷは図２に示す位置Ｐ４にセットされる。次に、このウェーハＷは、搬送装置５０によって位置Ｐ１のプリロードステージを介して切断部１０のカッティングテーブル（位置Ｐ２）上に載置される。ここで、ウェーハＷはカッティングテーブルに吸着保持される。吸着保持されたウェーハＷは、アライメント部１８、１９によってウェーハＷ上のパターンが画像認識され、これに基づいてアライメントされる。そして、アライメントされたウェーハＷは、切断部１０の矢印Ａ、Ｂで示すＹ軸方向移動と、カッティングテーブルの矢印Ｃ、Ｄで示すＸ軸方向移動とによって、２本のストリートが同時に切断される。最初の２本のストリートが切断されると、切断部１０のスピンドルをストリートのピッチ分だけＹ軸方向に移動させ、そして、カッティングテーブルを再びＸ軸方向に移動させることにより次の２本のストリートが切断される。この切断動作を繰り返して行い、一方向（Ｘ方向）の全てのストリートの切断が終了すると、カッティングテーブルを９０°回動させて、前記切断したストリートに直交する他方向（図２上でＹ方向）のストリートを順次切断する。これにより、ウェーハＷは最終的に碁盤目状に切断される。なお、本実施の形態では、アライメント部１８、１９を切断部１０の上流側に設けたが、これに限られるものではなく、切断部１０の各キャリッジ７２、７４に設けても良い。
【００１０】
切断終了したウェーハＷは、カッティングテーブルによって位置Ｐ２に戻された後、搬送装置５０によって位置Ｐ３の洗浄部２０のスピナテーブルに搬送される。ここでウェーハＷは、洗浄水により洗浄された後、エアブローによって乾燥される。乾燥したウェーハＷは、搬送装置５０によって位置Ｐ４に搬送され、エレベータ部４０によってカセット部３０に収納される。以上が前記ダイシング装置１による１枚のウェーハＷの切断工程である。
【００１１】
次に、ダイシング装置１の切断部１０について説明する。図３は切断部１０の平面図である。同図に示す切断部１０の切断装置１４、１６は、モータ６０、６２、スピンドル６４、６６、及びスピンドル６４、６６の先端部に装着されたブレード６８、７０を有している。これらの切断装置１４、１６は、スピンドル移動機構によってＹ軸方向に各々独立して移動される。
【００１２】
前記スピンドル移動機構は図４に示すように、モータ６０、６２が搭載されたキャリッジ７２、７４をＹ軸方向に移動自在にガイドするガイドレール９０、９２、及びキャリッジ７２、７４をＹ軸方向に移動させるリニアモータ７６を主な構成としている。前記リニアモータ７６は、マグネットレール７８、及び２個のコイルアセンブリ８０、８２から構成されており、マグネットレール７８は、ダイシング装置１に固定された支持プレート８４の側面にＹ軸方向に沿って水平に固着されている。また、前記２個のコイルアセンブリ８０、８２のうち一方のコイルアセンブリ８０はキャリッジ７２に、そして他方のコイルアセンブリ８２はキャリッジ７４に固着されている。
【００１３】
前記マグネットレール７８は、リニアモータの固定部材を構成し、前記２個のコイルアセンブリ８０、８２はリニアモータの移動部材を構成している。前記マグネットレール７８とコイルアセンブリ８０、８２とは図５に示すように（図５では一方のコイルアセンブリ８０のみ図示）、所定の間隙を介して対向配置されている。このリニアモータを駆動することによって前記キャリッジ７２、７４は、共通のマグネットレール７８に沿ってＹ軸方向に各々独立して移動する。なお、リニアモータの駆動原理については、周知であるので省略する。
【００１４】
図５に示すように前記キャリッジ７２には、２個のＬＭ（直動）ガイド８６、８８が固着されている。これらのＬＭガイド８６、８８は、前記コイルアセンブリ８０を挟んで上部、及び下部に設けられており、前記スライダ８６はガイドレール９０に摺動自在に支持され、前記スライダ８８はガイドレール９２に摺動自在に支持されている。また、図示していないが、キャリッジ７４も同様に２個のスライダが固着され、その一方のスライダが前記ガイドレール９２に摺動自在に支持されると共に、他方のスライダがガイドレール９２に摺動自在に支持されている。なお、前記ガイドレール９０、９２は同図の如く、マグネットレール７８と平行に固定され、２台のキャリッジ７２、７４の共通のガイド部材として機能している。
【００１５】
前記支持プレート８４には、リニアエンコーダを構成するモアレスケール９４が取り付けられている。このモアレスケール９４は、キャリッジ７２、７４に設けられた検出片９６、９８の位置を非接触で検出することで、ブレード６８、７０の位置を間接的に検出するものであり、マグネットレール７８と平行に固定されている。前記モアレスケール９４で検出されたブレード６８、７０の位置情報によって、前述したリニアモータ７６が図示しない制御装置によってフィードバック制御されている。
【００１６】
一方、前記モータ６０、６２は図４に示すように、アーム１００、１０２、及びＺ軸移動機構１０４、１０６を介して前記キャリッジ７２、７４に連結されている。したがって、Ｚ軸移動機構１０４、１０６を駆動すればモータ６０、６２をＺ軸に沿って上下移動させることができ、これによってブレード６８、７０を上下移動させることができる。したがって、Ｚ軸移動機構１０４、１０６でブレード６８、７０の下降移動量を調節することにより、ウェーハＷの切断切込み量を設定することができる。
【００１７】
次に、前記の如く構成されたダイシング装置１のスピンドル移動機構の作用について説明する。
まず、前記スピンドル移動機構のリニアモータ７６を駆動して、図３に示す２枚のブレード６８、７０の間隔を設定する。この場合、図示しない外部入力装置から前記間隔設定値が入力されると、リニアモータ７６が図示しない制御装置に制御されてキャリッジ７２、７４をＹ軸方向に移動させる。その移動時におけるブレード６８、７０の位置情報がモアレスケール９４から制御装置に出力される。制御装置は、前記位置情報に基づいてリニアモータ７６をフィードバック制御し、前記間隔設定値の位置に前記ブレード６８、７０を位置決めする。
【００１８】
各キャリッジ７２、７４の位置決めが終了すると、Ｚ軸移動機構１０４、１０６が駆動してブレード６８、７０を下降移動し、ウェーハＷの切断切込み量を設定する。この後、モータ６０、６２でブレード６８、７０を回転させると共に、カッティングテーブルをＸ軸方向に移動してウェーハＷの最初の２本のストリートを前記ブレード６８、７０で切断する。
【００１９】
最初の２本のストリートの切断が終了すると、前記スピンドル移動機構によってブレード６８、７０を、共通のガイド部材であるガイドレール９０、９２に沿ってストリートのピッチ分だけＹ軸方向に移動させる。そして、カッティングテーブルをＸ軸方向に再び移動させて次の２本のストリートを切断する。この切断動作を繰り返して行い、Ｘ軸方向の全てのストリートの切断が終了すると、カッティングテーブルを９０°回動させて、前記切断したストリートに直交するＹ方向のストリートを前述した手順を繰り返して切断する。これにより、ウェーハＷは最終的に碁盤目状に切断される。
【００２０】
ここで、図６、図７、図８を参照して本実施の形態のウェーハＷ切断方法の実施例について述べる。
図６はウェーハＷの切断手順を模式的に示したもので、特に、ウェーハＷの切断エリアを▲１▼〜▲４▼エリアに分割し、これらのエリア中の複数本のストリートを▲１▼→▲２▼→▲３▼→▲４▼エリアの順で切断する方法である。この切断方法は、例えば図６上において１−１で示すストリートは、ブレード７０で切断する１本目のストリートを示し、２−１で示すストリートは、ブレード６８で切断する１本目のストリートを示している。したがって、▲１▼エリアによれば、ブレード６８とブレード７０とを３ピッチ分ずらして間隔設定し、まず１本目の１−１ストリートをブレード７０で、そして２−１ストリートをブレード６８で同時に切断する。
【００２１】
次に、ブレード６８、７０の間隔を変えることなくブレード６８、７０をスピンドル移動機構によってストリートの１ピッチ分ずらす。そして、２本目の１−２ストリートをブレード７０で、そして、２−２ストリートをブレード６８で同時に切断する。この動作をあと２回繰り返して行い、▲１▼エリアの計８本のストリートを切断する。
【００２２】
▲１▼エリアの全てのストリートの切断が終了すると、▲２▼エリア、▲３▼エリアの各８本のストリートを同様の手順で切断する。そして、▲４▼エリアは残り５本のストリートなので、１−１ストリートをブレード７０によって、そして２−１ストリートをブレード６８によって同時に切断した後、ブレード７０のみで１−２〜１−４ストリートを順に切断する。これにより、Ｘ方向の全てのストリートの切断が終了する。
【００２３】
上記切断方法では、ブレード６８、７０の間隔を変えることなく一定ピッチ移動させることでストリートを切断することができるので、ブレード６８、７０の位置制御が容易になり、また、切断ポイントも集中しているのでコンタミが付き難くなる。なお、ウェーハＷの切断送り方向（Ｘ方向）は、一方向でも両方向でも良い。
【００２４】
図７に示すウェーハＷの切断方法も２枚のブレード６８、７０による同時切断方法であり、１−１、２、３〜１５ストリートをブレード７０で順に切断し、２−１、２、３〜１５ストリートをブレード６８で順に切断する。この切断方法によれば、まず、ブレード６８とブレード７０との間隔を全ピッチに対応する間隔に設定し、一方側の１−１ストリートをブレード７０で、そして、他方側の２−１ストリートをブレード６８で同時に切断する。
【００２５】
次に、ブレード６８を１ピッチ分だけブレード７０に向けて移動させると共に、ブレード７０を１ピッチ分だけブレード６８に向けて移動させて、１−２ストリートをブレード７０で、２−２ストリートをブレード６８で切断する。この１ピッチ分互いに近づけて切断する動作をあと９回繰り返して行う。そして、残りの８本のストリートを図６に示した切断方法で切断する。即ち、ブレード６８とブレード７０とを３ピッチ分ずらして間隔設定し、１−１２〜１５ストリートをブレード７０で、そして２−１２〜１５ストリートをブレード６８で同時に切断する。
【００２６】
上記切断方法では、ウェーハＷの両側にあるストリートから中央にあるストリートに向けてストリートを順に切断するため、テープのテンションに影響されないでストリートを確実に切断することができる。ダイシング装置１で切断されるウェーハＷは、通常、テープを介してフレームに接着されており、この際、テープにテンションをかけた状態でウェーハＷを接着している。このため、ストリートを切断していくと、テープの復元力でウェーハＷの位置がずれる場合があり、このように位置がずれてしまうとブレード６８、７０を１ピッチ移動させたとしても、ブレード６８、７０が次のストリートに当たらず、チップを切断してしまうという虞が生じる。図７の切断方法は、上記不具合を防止することができる。即ち、図７の切断方法では、切断した小片の長尺状のウェーハの位置が前記テープの復元力でずれることがあっても、切断するウェーハＷ本体の位置はずれないので、ストリートを確実に切断することができる。
【００２７】
図８に示すウェーハＷの切断方法も２枚のブレード６８、７０による同時切断方法であり、１−１〜１３ストリートをブレード７０で順に切断すると共に、２−１〜１３ストリートをブレード６８で順に切断する。そして、残りの３本の１−１４〜１６ストリートをブレード７０で切断する方法である。
上記切断方法は、３本の１−１４〜１６ストリートを残した位置が、ブレード６８、７０の最大接近位置であり、これらの１−１４〜１６ストリートを２枚のブレード６８、７０で同時切断することができないので、この場合には、一方のブレード（本実施例ではブレード７０）で１−１４〜１６ストリートを順に切断する。
【００２８】
以上のように本実施の形態のワーク切断方法を実施すれば、ウェーハＷを切断するためのＸ方向移動量を最小限に抑えることができる。したがって、ウェーハＷを短時間で効率良く切断することができる。また、前記Ｘ方向移動量を最小限に抑えることで無駄切り部分（図６〜図８上で破線Ｄで囲まれたエリア）を最小限に押さえることができるので、ブレード６８、７０の寿命や次のドレッシングまでの期間を延ばすことができる。
【００２９】
なお、本実施の形態のワーク切断方法は、ウェーハＷの切断手法である、フルカット、ハーフカット、セミフルカット、異種ブレードによるカット（同一切削位置に対して２回以上の切り込みを行うカット）にも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るダイシング装置におけるワーク切断方法によれば、２枚のブレードを対向配置してワークを切断するようにしたので、Ｘ軸方向の相対的移動量を最小限に抑えることができ、よって、ワークの切断時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたダイシング装置の斜視図
【図２】図１に示したダイシング装置の平面図
【図３】ダイシング装置の切断部の平面図
【図４】図３上４−４線から見た切断部の側面図
【図５】図３上５−５線から見た切断部の縦断面図
【図６】ウェーハ切断方法の第１実施例を示す説明図
【図７】ウェーハ切断方法の第２実施例を示す説明図
【図８】ウェーハ切断方法の第３実施例を示す説明図
【図９】従来のダイシング装置のワーク切断方法を示す遷移図
【符号の説明】
１…ダイシング装置
１０…切断部
６０、６２…モータ
６４、６６…スピンドル
６８、７０…ブレード
７６…リニアモータ
９０、９２…ガイドレール
Ｗ…ウェーハ

Claims (1)

1. ２枚のブレードをＹ軸方向に対向配置すると共に２枚のブレードの間隔をワークの切断線の全ピッチ分に対応する間隔に設定した後、該２枚のブレードとワークとをＸ軸方向に相対的に移動させて前記２枚のブレードで前記ワークの両端の切断線を２本同時に切断し、
   前記２本の切断線の切断終了後に、前記２枚のブレードのうち一方のブレードを他方のブレードに向けて切断線の１ピッチ分だけＹ軸方向に移動させると共に、他方のブレードを一方のブレードに向けて切断線の１ピッチ分だけＹ軸方向に移動させて次の切断線を２本同時に切断し、
   この切断動作を複数回繰り返して複数本の切断線を切断した後、残りの複数本の切断線において、一方のブレードを他方のブレードに向けて切断線の１ピッチ分だけＹ軸方向に移動させると共に、他方のブレードを一方のブレードに向けてＹ方向に移動させて２枚のブレードの間隔が残りの複数の切断線の全ピッチの半分に対応する間隔になるように２枚のブレードをＹ軸方向に対向配置し、該２枚のブレードとワークとをＸ軸方向に相対的に移動させながら、２枚のブレードで前記残りの切断線を２本同時に切断し、
   前記２本の切断線の切断終了後に、前記２枚のブレードをＹ軸の同一方向に切断線の１ピッチ分だけ移動させて次の切断線を２本同時に切断し、
   この切断動作を繰り返して残りの切断線を切断することを特徴とするダイシング装置におけるワーク切断方法。

Images