JP4831471B2 - ダイシング方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークを個々のチップに分割するダイシング方法に関するものである。

半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークに対して切断や溝入れ加工を施すダイシング装置は、少なくともスピンドルによって高速に回転されるブレードと、ワークを保持するワークテーブルと、ワークテーブルとブレードとの相対的位置を変化させるＸ、Ｙ、Ｚ、θの各移動軸とが設けられている。

通常、ウェーハ等のワークを加工する際には、図８に示すように、粘着テープＳを介してワークＷがフレームＦにマウントされてワークテーブルに吸着載置される。ワークＷが載置されると、ダイシング装置では、冷却や潤滑を行う切削液が、回転するブレード、またはワークとブレードとが接触する加工点へノズルより供給され、この状態で各移動軸が動作して切断や溝入れ加工がワークに施される。そして、この加工においては、ワークから研削屑等の汚染物(コンタミ又はコンタミネーションと呼ばれる)が発生するため、ワーク上、または加工点近傍へ各種ノズルにより洗浄液が噴射されている。

しかし、洗浄終了後の洗浄液は、通常ワークが水平に保たれているため、ワークのサイズや形状、ダイシングのスピードや洗浄液の流量などの影響により、コンタミを含んだ状態でワーク上に残留する場合がある。ワーク上に残留したコンタミは、そのまま乾燥して固着するなど、半導体装置や電子部品の品質を下げる大きな問題となる。

この問題に対応して、ワークを切削液が満たされた槽内に沈め、切削液中でダイシングするダイシング方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２６０７６５号公報

特許文献１に記載されたダイシング方法によれば、ワークは常に切削液中にあるため、ワークが乾燥することがなく、コンタミが固着することがない。これによりコンタミの付着のない高品質なダイシングを行うことが可能となる。

しかし、特許文献１に記載された発明では、ワークを切削液中に沈めるため、ワーク高さよりも高い壁を持つ槽をワークテーブル周辺に設ける必要があり、装置の構造が複雑になり装置価格の増大をまねく。また、ワークテーブル上にリングを置く場合も、ワークの高さに合わせてその高さに合ったリングに交換する必要があり、多くの種類のリングが必要なため非効率的であった。

本発明はこのような問題に対して成されたものであり、簡易で安価な方法によりワークを切削液中に浸漬させて高品質なダイシングを行うダイシング方法を提供することを目的としている。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明は、ダイシングされるワークが粘着テープを介して中央に固定されるリング状のフレームと、複数の前記フレームを重ね合わせる接合部材と、前期接合部材により重ね合わされた複数の前記フレーム中央へ切削液を供給する供給ノズルとにより、前記接合部材によって前記フレームを中央に固定された前記ワークの高さよりも高く重ね合わせ、重ね合わされた複数の該フレームの中央に前記供給ノズルにより切削液を供給し、該ワークを切削液中に浸漬してダイシングすることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ダイシング装置で使用されるリング状のフレームの中央に、粘着テープを介してワークが固定される。この状態で、ワークが固定されたフレームに対して、接合部材により新たなフレームが重ね合わされる。フレームの高さが固定されたワークの高さよりも十分に高くなり、重ねられたフレームの中央に供給ノズルによって切削水が満たされ、ワークが切削液に浸漬した時点でダイシングが開始される。ダイシング中は、常に供給ノズルから切削液が供給され、ワークはダイシング中常に切削液内に浸漬されている。

これにより、ダイシングに使用される通常のリング状のフレームを使用した簡易で安価な方法により、ワークを切削液内に浸漬させてコンタミの残留が無い高品質なダイシングが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記接合部材は、マグネットであることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、フレームに磁性のある金属が使用されている場合、重ね合わせたフレームを容易に着脱することが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記接合部材は、前記ワークが載置されるワークテーブル近傍に設けられた開閉クランプであることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、ワークテーブルの周囲にはフレームを固定する開閉クランプが設けられる。開閉クランプは、ワークをワークテーブルに載置する際、傾倒、または移動してフレーム上から退避し、重ねられたフレームを接合する場合は、重ねられたフレームを上、または横方向から押さえて接合を行う。これにより、磁性を持たない素材で形成されたフレームであっても接合することが可能となり、重ね合わせたフレームを容易に着脱することが可能となる。

以上説明したように、本発明のダイシング方法によれば、簡易で安価な方法によりワークを切削液中に浸漬させて高品質なダイシングを行うことが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係るダイシング方法の好ましい実施の形態について詳説する。

はじめに、本発明に係るダイシング方法が使用されるダイシング装置の構成について説明する。図１は、ダイシング装置の外観を示す斜視図である。

ダイシング装置１は、互いに対向配置され、先端にブレード２１とホイールカバー（不図示）が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２、２２と、ワークＷを吸着保持するワークテーブル３１とを有する加工部２と、加工済みのワークＷをスピン洗浄する洗浄部５２と、フレームＦにマウントされたワークＷを多数枚収納したカセットを載置するロードポート５１と、ワークＷを搬送する搬送手段５３と、各部の動作を制御するコントローラ１０等とから構成されている。

加工部２の構造は、図２に示すように、Ｘベース３６に設けられたＸガイド３４、３４でガイドされ、リニアモータ３５によって図のＸ−Ｘで示すＸ方向に駆動されるＸテーブル３３があり、Ｘテーブル３３にはθ方向に回転する回転テーブル３２を介してワークテーブル３１が設けられている。

一方、Ｙベース４４の側面には、Ｙガイド４２、４２でガイドされ、図示しないステッピングモータとボールスクリューによって図のＹ−Ｙで示すＹ方向に駆動されるＹテーブル４１、４１が設けられている。各Ｙテーブル４１には夫々図示しない駆動手段によってＺ方向に駆動されるＺテーブル４３が設けられ、Ｚテーブル４３には先端にブレード２１が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２が固定されている。加工部２の構造は以上のようになっているので、ブレード２１はＹ方向にインデックス送りされると共にＺ方向に切込み送りされ、ワークテーブル３１はＸ方向に切削送りされる。

スピンドル２２は、どちらも３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍで高速回転され、近傍にはワークＷを切削液内に浸漬させるための切削液を供給する不図示の供給ノズルが設けられている。

ブレード２１は、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレード等が用いられる。ブレード２１の寸法は、加工内容によって種々選択されるが、通常の半導体ウェーハをワークとしてダイシングする場合は、直径５０ｍｍ、厚さ３０μｍ前後のものが用いられる。

また、ダイシング装置１の各部の動作を制御するコントローラ１０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部、各種制御回路部、等からなり、ダイシング装置１の架台内部に組込まれている。以上のような構成の装置によりダイシングが行われる。

次に、本発明に係るダイシング方法について説明する。図３はフレームを重ねる様子を示した斜視図、図４はフレームとマウントされたワークの側面断面図、図５はフレームを重ねた様子を示した側面断面図、図６はダイシング中の側面断面図である。

まず、ロードポート５１に載置されたカセットより、粘着テープＳを介してフレームＦにマウントされたワークＷが、搬送手段５３等により搬送され、図４に示すようにワークテーブル３１上に吸着載置される。

このとき、ワークＷはフレームＦの高さより高いため、図３に示すように、磁力をもったリング状の接合部材であるマグネットＭによって、もう一枚のフレームＦがワークテーブル３１上に載置されているフレームＦに接合される。

フレームＦは、図５に示すように、ワークＷの高さよりもフレームＦを積み重ねた高さの方が高くなるまで、間にマグネットＭを介して重ねられる。本実施の形態では４枚重ねている。

なお、接合するマグネットＭ、及びフレームＦは、ロードポート５１に載置されたカセット内に収納されたもの、不図示の搬送装置により外部から搬送されたもの、または手動により搬送されたもののいずれでもよい。また、マグネットＭ、及びフレームＦを予めワークＷの高さよりも高く重ねた状態で、ロードポート５１に載置されたカセット内に収納し、搬送手段５３等によりワークテーブル３１まで搬送しても実施可能である。

フレームＦがワークＷの高さよりも高く積み重ねられると、ダイシング装置１はダイシングを開始する。ダイシングが開始されると、スピンドル２２が回転することによりブレード２１が高速に回転し、不図示のホイールカバーより切削液が噴射され、Ｘテーブル３３がＸ方向へ移動することにより、ワークＷが載置されたワークテーブル３１が加工部２内へ移動する。

このとき、図６に示すように、重ねられたフレームＦの中央部へ、供給ノズル３より切削液４が供給される。ワークＷが切削液４により浸漬されると、Ｚテーブル４３がＺ方向に所定の高さまで下降し、Ｘテーブル３３がＸ方向へ移動するとともに、Ｙテーブル４１がＹ方向にインデックス送りされてダイシングが行われる。

ダイシング中は、切削液４が重ねられたフレームＦの中央部へ供給ノズル３より常に供給され、ワークＷは常に切削液４に浸漬されながらダイシングされる。これにより、ダイシングとともに発生するコンタミは、ワークＷ上に残留することがなく、コンタミ残りの無い高品質なダイシングを行うことが可能となる。

ダイシングが終了後は、洗浄部５２で洗浄が行われ、再びロードポート５１に載置されたカセット内に収納される。

以上説明したように、本発明に係るダイシング方法によれば、通常のダイシングに使用されるリング状のフレームを重ねる簡易で安価な方法により、ワークを切削液内に浸漬させてダイシングすることが可能となる。これにより、ワークが乾燥してコンタミが固着することがなく、コンタミの残留が無い高品質なダイシングが可能となる。

なお、本実施の形態ではフレームＦをマグネットＭで接合しているが、フレームＦが磁性を持たない素材で製作されていた場合、図７に示すように、ワークテーブル３１、またはその周囲に設けられた接合部材としての開閉クランプ５により、重ねられたフレームＦを押さえる方法によっても、重ねられたフレームＦ中央部に供給された研削液でワークＷを浸漬し、ダイシングを行なうことが可能である。

また、本実施の形態では対向した二つのスピンドルを持つダイシング装置について説明したが、本発明はそれに限らず、スピンドルが並列に並べられたもの、または１つのスピンドルのみのダイシング装置においても好適に利用可能である。

本発明に係わるダイシング装置の外観を示す斜視図。 加工部の構成を示す斜視図。 フレームを重ねる様子を示した斜視図。 フレームとマウントされたワークの側面断面図。 フレームを重ねた様子を示した側面断面図。 ダイシング中の側面断面図。 開閉クランプによるフレームの接合状態を示した側面断面図。 フレームに粘着テープを介してマウントされたワークの斜視図。

符号の説明

１…ダイシング装置，２…加工部，３…供給ノズル，４…切削液，５…開閉クランプ（接合部材），１０…コントローラ，２１…ブレード，２２…スピンドル，３１…ワークテーブル，Ｆ…フレーム，Ｍ…マグネット（接合部材），Ｓ…粘着テープ，Ｗ…ワーク

Claims (3)

1. ダイシングされるワークが粘着テープを介して中央に固定されるリング状のフレームと、
   複数の前記フレームを重ね合わせる接合部材と、
   前記接合部材により重ね合わされた複数の前記フレーム中央へ切削液を供給する供給ノズルとにより、
   前記接合部材によって前記フレームを中央に固定された前記ワークの高さよりも高く重ね合わせ、重ね合わされた複数の該フレームの中央に前記供給ノズルにより切削液を供給し、該ワークを切削液中に浸漬してダイシングすることを特徴とするダイシング方法。
2. 前記接合部材は、マグネットであることを特徴とする請求項１に記載のダイシング方法。
3. 前記接合部材は、前記ワークが載置されるワークテーブル近傍に設けられた開閉クランプであることを特徴とする請求項１に記載のダイシング方法。

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