JP5148924B2 - ダイシング用フレームユニット - Google Patents

Description

本発明は、ダイシング装置に使用されるダイシング用フレームユニットに関するものである。

ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チップが複数のストリートによって区画され表面に形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置によって個々の半導体チップに分割される。半導体ウエーハは、ダイシングテープによってウエーハ径より数ｃｍ大きい環状フレームの開口部のほぼ中央に固定されてチャックテーブル上に装着され、ダイシングブレードによって分割される。

ダイシングブレードは、高速に回転しながらウエーハなどのワークを切削するが、不完全切断（いわゆる、ハーフカット）を長時間続けたり、ストリート上の評価用エレメント（ＴＥＧパターン）を切断し続けることで、樹脂等の切削屑がブレード先端に付着し、ブレードが目詰まり、切れ味の低下が発生してしまう。

このような現象に対処するため、従来から、ドレス部材にダイシングブレードでハーフカットすることで目詰まりを解消するドレッシング作業を行うようにしている。ドレッシング作業は、ワークを載置するチャックテーブルに、ワーク同様に、ドレス部材を載置して、数ライン〜数十ライン切り込むことで実施され、自動的に行われる場合もあれば、オペレータによって実施されることもある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に示される方法は、ワークに代えてドレス部材をチャックテーブル上に載置させなければならず、ワークの加工途中でドレッシング作業を行う場合、一旦加工を中断してワークに代えてドレス部材を載置し直す必要があり、再度ワークをチャックテーブル上に載置させて加工を再開させる前に、切断する位置を確認する作業（アライメント）が必要となってしまい、煩雑である。

これに対して、ドレス部材専用のサブチャックテーブルをチャックテーブルに隣接する位置に設けたり、ダイシングテープ上のワークに隣接する位置にドレス部材を貼付して設けたりする方法がある（例えば、特許文献２，３参照）。

特開平１１−２０４４６２号公報 特開２０００−４９１２０号公報 特開２００４−２８８９６１号公報

しかしながら、ドレス部材専用のサブチャックテーブルを設ける方法は、ダイシング装置の内部にサブチャックテーブル用のスペースを必要とし、また、ダイシング装置の構造に変更を要し、コストがかかるといった問題点がある。また、ダイシングテープ上のワークに隣接する位置にドレス部材を貼付して設ける方法は、ワークをダイシングテープで固定する度にドレス部材を貼り付ける作業が必要となり、ドレス部材の脱着作業が多くて煩わしい。また、近年では、半導体ウエーハ等のワークは、大径化する傾向にあり、ダイシングテープのほぼ全域をワークが占有してしまい、ワークに隣接する位置にドレス部材を配設できない場合もある。

このような事情は、ドレス部材に限らず、例えばダイシングブレードの位置修正のためのカーフチェック用部材の場合でも同様である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ダイシング装置側に専用スペースや構造変更を要することなく、かつ、ワークによる制約を受けることなく、ワークを保持したままドレッシング作業等のダイシング用補助作業を実行させることができるダイシング用フレームユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるダイシング用フレームユニットは、環状フレームの開口部にワークをダイシングテープで保持してダイシング装置のチャックテーブルに装着されるダイシング用フレームユニットであって、前記環状フレームは、一部を切り欠いた切欠部を有し、該切欠部に対応する前記ダイシングテープ上にダイシング用補助部材を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるダイシング用フレームユニットは、上記発明において、前記ダイシング用補助部材は、ダイシングブレードをドレッシングするためのドレス部材であることを特徴とする。

また、本発明にかかるダイシング用フレームユニットは、上記発明において、前記ダイシング用補助部材は、交換自在に設けられていることを特徴とする。

本発明にかかるダイシング用フレームユニットは、環状フレーム上の少なくとも一部にダイシング用補助部材を備え、または、環状フレームの一部を切り欠いた切欠部に対応するダイシングテープ上にダイシング用補助部材を備えるので、ワークを保持したダイシング用フレームユニットを通常通りチャックテーブルに装着すればよく、ダイシング装置側に専用スペースや構造変更を要することなく、必要時にダイシング用補助部材を用いたダイシング用補助作業を実行させることができ、また、ダイシング用補助部材は、環状フレーム自体または環状フレームの切欠部を利用したダイシングテープ上なる開口部周りの環状領域に配設されており、ワークによる制約を受けないとともに、ダイシング用補助部材を装着したままワークの交換作業を行うこともでき、ダイシング用補助部材の脱着作業回数を減らすことができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態であるダイシング用フレームユニットについて図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態のダイシング用フレームユニットを使用するダイシング装置の構成例を示す概略斜視図である。このダイシング装置１は、半導体ウエーハ等のワークを切削するための装置であり、例えばワーク２として半導体ウエーハをダイシングする場合は、ダイシング用フレームユニット３は、ワーク２がダイシングテープ４を介して環状フレーム５と一体となった状態でカセット部１１に複数枚収容される。そして、ダイシング装置１は、搬出入手段１２、搬送手段１３、洗浄手段１４、搬送手段１５とともに、ダイシング用フレームユニット３と一体となったワーク２を磁気吸着方式で保持するチャックテーブル１６と、アライメント用のカメラ１７と、チャックテーブル１６に保持されたワーク２を切削する切削手段１８とを備える。

搬出入手段１２は、カセット部１１に収納されたワーク２（ダイシング用フレームユニット３）を搬送手段１３が搬送可能な載置領域に搬出するとともに、ワーク２が切削処理済みのダイシング用フレームユニット３をカセット部１１に搬入するものである。搬送手段１３は、搬出入手段１２によって載置領域に搬出されたワーク２（ダイシング用フレームユニット３）をチャックテーブル１６上に搬送するものである。また、洗浄手段１４は、ワーク２が切削手段１８による処理済みのダイシング用フレームユニット３を洗浄するものである。搬送手段１５は、ワーク２が切削手段１８による処理済みのダイシング用フレームユニット３をチャックテーブル１６上から洗浄手段１４へ搬送するものである。

また、チャックテーブル１６は、図示しない駆動源に連結されて回転可能である。また、チャックテーブル１６は、ボールネジ、ナット、パルスモータ等による送り機構によってＸ軸方向に移動可能に設けられている。カメラ１７は、チャックテーブル１６に保持されたワーク２の表面を撮像するためのものであり、図示しないアライメント部は、カメラ１７によって取得した画像を基に切削すべき領域部分を検出し、切削手段１８による切削動作の位置づけに供する。

切削手段１８は、チャックテーブル１６に保持されたダイシング用フレームユニット３上のワーク２をダイシングブレード１９によって切削するもので、ボールネジ、ナット、パルスモータ等による図示しない切り込み送り機構によってＺ軸方向に昇降移動可能に設けられ、また、ボールネジ、ナット、パルスモータ等による図示しない割り出し送り機構によってＹ軸方向に移動可能に設けられている。

ついで、本実施の形態のダイシング用フレームユニット３について説明する。図２は、チャックテーブル１６上に保持された本実施の形態のダイシング用フレームユニット３の構成例を示す平面図であり、図３は、ワークダイシング時のチャックテーブル１６周りの構成を示す正面図であり、図４は、ドレッシング時のチャックテーブル１６周りの構成を示す正面図である。本実施の形態のダイシング用フレームユニット３は、中央に開口部６を有してリング状に形成された環状フレーム５と、粘着面４ａ側を上向きとして開口部６を閉塞するように環状フレーム５の下面側に貼着されたダイシングテープ４とからなり、環状フレーム５の開口部６の中央にワーク２をダイシングテープ４で保持するためのものである。ここで、環状フレーム５は、図３等に示すように、チャックテーブル１６上にマグネット方式で磁気吸着されるものであり、例えば磁性体材料により形成されている。なお、チャックテーブル１６は、図３等に示すように、頂部中央にワーク２部分を負圧源による吸引力で吸着保持するためのポーラス材による吸着部１６ａを有する。

また、環状フレーム５は、その表面上に、例えば３箇所に分散させたダイシング用補助部材であるドレス部材７を備える。これらドレス部材７は、フレームサイズや必要加工量等に応じて任意サイズ、形状のものでよいが、本実施の形態では、環状フレーム５の環状領域の範囲内に収まる短冊形状に形成されている。また、これらドレス部材７は、ダイシング用フレームユニット３がチャックテーブル１６上に装着された場合にＸ軸方向またはＹ軸方向にその短手方向が位置するように直交配設されている。ここで、ドレス部材７の種類としては、使用するダイシングブレード１９の砥粒サイズやボンド種類に合せ、ＧＣ（グリーンカーボランダム）砥粒、ＷＡ（ホワイトアランダム）砥粒などの砥粒が含まれる樹脂板や、Ｓｉ板等が用いられる。また、環状フレーム５表面に対するドレス部材７の取り付けは、接着剤による接着、ワックスによる接着、両面テープによる接着等の適宜方法を用いればよいが、ドレス部材７自体は消耗品であるので、交換自在に装着することが望ましい。また、環状フレーム５のドレス部材７が装着される部分は、凹部形状として肉薄に形成されていてもよい。

このような構成において、対象となるワーク２を有するダイシング用フレームユニット３をチャックテーブル１６上に装着し、カメラ１７を用いてワーク２のストリートに対する切削位置のアライメント処理を事前に行った後、図３に示すように、ワーク２の切削すべき部分にダイシングブレード１９を位置付け、チャックテーブル１６をＸ軸方向に加工送りさせることで、ワーク２のダイシングを行う。ここで、ワーク２のストリートは、升目状に形成されているため、一方向のストリートに沿ったダイシングの終了後、チャックテーブル１６を９０度回動させることで、一方向に直交する他方向のストリートに沿ったダイシングを行う。この際、環状フレーム５上のドレス部材７は、図３に示すようにワーク２の表面より一段低い位置に保持されており、ドレス部材７がダイシングブレード１９によるダイシング動作に支障をきたすことはない。

そして、このようなダイシング動作中またはダイシング動作の終了後の任意の時点で、ダイシングブレード１９のドレッシングを行うときには、例えば、図４に示すように、チャックテーブル１６を−Ｘ方向にわずかに移動させるとともにダイシングブレード１９をわずかに下降させてドレス部材７に接触するように位置付け、チャックテーブル１６を＋Ｘ方向に移動させてドレス部材７を短手方向に切削させる。このとき、チャックテーブル１６は、ワーク２の向きを回転させるために、９０度回転され得るが、ドレス部材７は、Ｘ，Ｙ軸方向の両方に直交配設されているので、ワーク２がいずれの向きであっても、Ｘ軸方向のワーク２外にドレス部材７が存在することとなり、チャックテーブル１６の回転の影響を受けずにドレッシングを行うことができる。また、ドレス部材７は、常にワーク２の近傍に存在するため、ワーク２の切削途中においてダイシングブレード１９をドレッシングする場合においても、チャックテーブル１６を若干Ｘ軸方向に加工送りするだけで実行させることができる。このようなドレッシング作業は、ダイシングブレード１９のＹ軸方向の割り出し送りを行うことで、数ライン〜数十ライン分実行させる。

よって、本実施の形態によれば、ダイシング用フレームユニット３自身が環状フレーム５上にドレス部材７を備えるので、ワーク２を保持したダイシング用フレームユニット３を通常通りチャックテーブル１６に装着すればよく、ダイシング装置１側に専用スペースや構造変更を要することなく、必要時にドレス部材７を用いたドレッシング作業を実行させることができる。また、ドレス部材７は、環状フレーム５自体なる開口部６周りの環状領域に配設されており、ワーク２の大きさによる制約を受けないとともに、ドレス部材７を装着したままワーク２の交換作業を行うこともでき、ドレス部材７の脱着作業回数を減らすこともできる。

また、本実施の形態によれば、ドレス部材７は環状フレーム５上に装着されているので、切削途中でドレッシングを行う場合でもチャックテーブル１６からワーク２を取り外してドレス部材を載置させるといった煩雑な作業を不要にでき、ワーク２の保持状態に変更がないため、アライメントをやり直す必要もないものである。また、ドレス部材７がダイシングブレード１９のドレッシングに供され、消耗した際には、環状フレーム５から剥がして、新たなドレス部材７を交換装着すればよい。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、環状フレーム５上の一部（３箇所）にドレス部材７を設けるようにしたが、図５に示すように、環状フレーム５の表面全体を覆うように略同一形状・大きさの環状に形成されたドレス部材２１を設けるようにしてもよい。このようなドレス部材２１によれば、任意の位置でダイシングブレード１９のドレッシングを行わせることができ、ドレス部材２１の交換頻度を減らすことができる。

また、図６に示すように、一部を切り欠いた切欠部３１を有する環状フレーム３２と、環状フレーム３２の開口部３３を閉塞するダイシングテープ３４とからなるダイシング用フレームユニット３０として構成し、切欠部３１に対応するダイシングテープ３４の粘着面３４ａ上にダイシング用補助部材であるドレス部材３５を直接貼着させて設けてもよい。この際、切欠部３１は、図６に示すように、環状フレーム３２が平面的に見て略Ｃ字形状となるように半径方向に完全に切り欠いた形状であってもよいが、この部分を薄肉構造として矩形開口形状に切り欠いて環状フレーム３２自身の円周方向の連続性が維持されるようにしてもよい。すなわち、図６に示す例では、ドレス部材３５は、環状フレーム３２の切欠部３１を利用したダイシングテープ３４上なる開口部３３周りの環状領域に配設されている。

この場合、ダイシングテープ３４の粘着面３４ａを利用してドレス部材３５をそのまま交換自在に装着させることができる。また、ドレス部材３５を環状フレーム３２上に設けずにダイシングテープ３４上に直接設けているので、ダイシング用フレームユニット３０をチャックテーブル１６上に載置させる際に、環状フレーム３２に歪みが生じてとしてもドレス部材３５上面の高さが不安定になることはなく、ドレッシング作業を安定して行わせることができる。

また、本実施の形態では、ダイシング用補助部材としてドレス部材７，２１，３５を用い、ダイシングブレード１９のドレッシング作業に供する例で説明したが、ドレス部材に限らず、同様に適用可能である。例えば、ワークを加工中、ブレード破損等の理由により、ブレード交換をせざるを得ない場合、ブレード装着ナットの締め付け具合やブレード個体差により、ブレード交換後のダイシング位置がＹ軸方向に微妙に変動する。そのため、ブレード交換後のダイシング位置を補正するため、ダミーのＳｉ板等のワークに準ずる素材に実際に切り込み、アライメント用のカメラでダイシングラインを認識・補正する作業（カーフチェック）を行うのが一般的である。そこで、ダイシング用フレームユニットが備えるダイシング用補助部材としては、Ｓｉ板等のカーフチェック用部材であってもよい。これによれば、カーフチェックを行う際も、ワークをダミーのＳｉ部材等と交換し、載置し直す必要がないため、ワークを加工中であっても、容易にカーフチェックを実施することができる、といった効果を奏する。

本発明の実施の形態のダイシング用フレームユニットを使用するダイシング装置の構成例を示す概略斜視図である。 チャックテーブル上に保持された本実施の形態のダイシング用フレームユニットの構成例を示す平面図である。 ワークダイシング時のチャックテーブル周りの構成を示す正面図である。 ドレッシング時のチャックテーブル周りの構成を示す正面図である。 チャックテーブル上に保持された変形例のダイシング用フレームユニットの構成例を示す平面図である。 チャックテーブル上に保持された別の変形例のダイシング用フレームユニットの構成例を示す平面図である。

符号の説明

１ ドレッシング装置
２ ワーク
３ ダイシング用フレームユニット
４ ダイシングテープ
５ 環状フレーム
６ 開口部
７ ドレス部材
１６ チャックテーブル
１９ ダイシングブレード
２１ ドレス部材
３０ ダイシング用フレームユニット
３１ 切欠部
３２ 環状フレーム
３３ 開口部
３４ ダイシングテープ
３５ ドレス部材

Claims (3)

1. 環状フレームの開口部にワークをダイシングテープで保持してダイシング装置のチャックテーブルに装着されるダイシング用フレームユニットであって、
   前記環状フレームは、一部を切り欠いた切欠部を有し、
   該切欠部に対応する前記ダイシングテープ上にダイシング用補助部材を備えることを特徴とするダイシング用フレームユニット。
2. 前記ダイシング用補助部材は、ダイシングブレードをドレッシングするためのドレス部材であることを特徴とする請求項１に記載のダイシング用フレームユニット。
3. 前記ダイシング用補助部材は、交換自在に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイシング用フレームユニット。

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