JP5388053B2 - ダイシングブレード - Google Patents

Description

本発明は、内周部がホルダーに挟持されて使用される薄型円環状のダイシングブレードに関する。

半導体基板（ウェハー）等のワークを切断分離してチップ化するダイシング工程が知られている。このダイシング工程では一般に、高速回転する薄型円環状のダイシングブレードがホルダーに装着されて用いられる（例えば、特許文献１参照）。

ダイシングブレードは一般に、アルミニウムまたはステンレス等の導電性金属からなる基板上に電鋳によって砥粒層を設けた後、その基板を剥離または溶解等の方法によって除去して、作製されている。

このようなダイシングブレードは一般に、図４に示される如く、ホルダー１０に装着される。つまり、ダイシングブレード２１は、その内径部がホルダー本体１１のボス部１２に嵌め込まれる。次いで、ダイシングブレード２１は、ホルダー本体１１のフランジ部１３と押さえリング１５とによって、挟み付けられる。そして、ホルダー本体１１のねじ部１４とナット部材１６とが締結され、ダイシングブレード２１はホルダー１０に装着される。ホルダー１０は、ダイシング装置（不図示）の回転主軸に取り付けられる。
特開平１１−３３９０７号公報 特開平９−２６７２６８号公報

ところで、近年、１つのウェハからより多くの製品を切り出すために、ダイシング時の切り代を極力小さくしたいという要望がある。そのため、１００μｍよりも薄い超薄型のダイシングブレードが使用されている。

しかしながら、薄くなるほどダイシングブレードの剛性は低くなるため、ホルダーにおけるダイシングブレードとの当たり面の平面度が低かったり、ホルダーとダイシングブレードとの間に異物が噛み込まれたりすると、ダイシングブレードが均等に挟み付けられず、取付け時に応力集中が生じて破損する場合があった。一例によると、厚さ１５μｍのダイシングブレードであれば、９割以上の確率で破損していた。

また、ダイシングブレードが均等に挟み付けられないと、変形した状態でホルダーに取り付けられることになる。変形したダイシングブレードを用いてダイシングを行なうと、ワークの切断箇所にチッピングが生じ、その製品が不良品となる問題があった。

そして、これらの問題を回避するためには、熟練した作業者が丁寧に取付け作業を行う必要があり、作業性が極めて悪かった。

こうした問題等を解消すべく、従来より、全体が砥粒層からなる円板状の切断ブレードにおいて、そのブレードの内周穴より放射状にスリットを複数本設けたこと、或いは該スリットに樹脂を充填したことを特徴とする内周スリット付き極薄ブレードなるものが既に案出され、実用に供されている（特許文献２参照）。

しかし、かかる内周スリット付き極薄ブレードなるものは個々のブレード自体の製造に非常に手間や費用が掛かるため、費用対効果の観点から余りにも実用性に欠けると言う問題があった。
また、上記内周スリット付き極薄ブレードの構成では、ホルダーとダイシングブレードとの間に異物が噛み込まれたりした場合に生じ得る問題（取付け時に応力集中が生じてダイシングブレード自体が破損する、という問題）も解消されないと言う課題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、取付けが容易でチッピングの生じにくい超薄型のダイシングブレードを提供することにある。

又本発明は、よりダイシングブレードが均等に挟み付けられ、取付け時に応力集中が生じて破損してしまう確率を低減し得る超薄型のダイシングブレードを提供することにある。

上記課題を解決するべく種々検討を重ねた結果、本願発明者は、内周部がホルダーに挟持されて使用される薄型円環状のダイシングブレードであって、ホルダーに挟持される前記内周部上に、軟質材層が設けられていることを特徴とするダイシングブレードを提供することにより、上記課題を解決可能なことを見出し、本発明を完成した。

すなわち、上記課題を解決するために本発明は、（１）内周部がホルダーに挟持されて使用される薄型円環状のダイシングブレードであって、前記ダイシングブレードの表面上には、前記ダイシングブレードが挟持される前記内周部から半径方向に向かって最大、前記ダイシングブレードの外周に至るまで、軟質材層が備え設けられており、前記軟質材層が、０．５≦Ｅ≦５．０［ＧＰａ］のヤング率を有していることを特徴とするダイシングブレードを提供するものである。

また本発明は、上記構成（１）において、（２）前記軟質材層の厚さｔが、Ｔ／２０≦ｔ≦Ｔ／２（Ｔ：前記ダイシングブレードの厚さ）で示されることを特徴とするダイシングブレードを提供するものである。

好ましくは、上記構成（１）〜（２）において、前記軟質材層は、０．５≦Ｅ≦５．０［ＧＰａ］のヤング率を有する紙、電鋳金属、アルミ箔、銅箔、ゴムまたは樹脂からなっている。

また本発明は、上記構成（１）〜（２）において、（３）前記軟質材層が導電性を有することを特徴とするダイシングブレードを提供するものである。

好ましくは、上記構成（３）において、前記軟質材層は、導電性物質を含んだ紙、ゴムまたは樹脂からなっている。

また本発明は、上記構成（１）〜（３）において、（４）前記軟質材層が多孔質材であることを特徴とするダイシングブレードを提供するものである。

上記のように構成された本発明のダイシングブレードによれば、ホルダーに挟みつけられる内周部上に軟質材層が設けられている。これにより、ホルダーにおけるダイシングブレードとの当たり面の平面度が低かったり、ホルダーとダイシングブレードとの間に異物が噛み込まれたりした場合であっても、軟質材層が馴染むことによって、ダイシングブレードは常に均等に挟み付けられる。

それゆえ、本発明のダイシングブレードによれば、熟練した作業者でなくても容易かつ適切に取り付けることができるとともに、ワーク切断部にチッピングが生じるのを防止することができる。
又本発明によれば、軟質材層の作用によってダイシングブレードは均等に挟み付けられ、それにより、取付け時に応力集中が生じて破損してしまう確率を低減し得る超薄型のダイシングブレードを提供することも可能となる。

さらに、本発明のダイシングブレードによれば、個々のダイシングブレードに対して一々手間暇を掛けた加工を施す必要が無いので、製品１個１個の製造に掛かるコストが低廉であり、工業的にも量産が容易で費用対効果の観点からも非常に有用な超薄型のダイシングブレードを提供することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい一実施形態につき説明する。図１は本発明にかかるダイシングブレードの一例を示す断面図および側面図である。図２は図１のダイシングブレードをホルダーに取り付けた状態を示す断面図および側面図である。

図１に示すように、本実施形態にかかるダイシングブレード１は、本体２と、本体２の内周部上に設けられた軟質材層３，３とから構成されている。

本体２は、ニッケルを結合材としてダイヤモンド砥粒を電鋳にて固着させてなる電鋳ブレードである。本体２は、厚み１００μｍ以下の超薄型の円環板状に形成されている。

本体２は、例えば次のように作製される。
ニッケルの金属イオンを含むとともにダイヤモンド砥粒を分散した電鋳浴液中に、アルミニウムまたはステンレス等の導電性支持体が浸漬される。次いで、当該支持体に陰極が接続されるとともに、電鋳浴液に陽極が接続されて通電される。これにより、支持体の表面に砥粒層が形成される。次に、支持体から砥粒層が剥離され、剥離面側がエッチングされた後、プレス等によって所定形状にされる。最終的に、外周部を所定の寸法まで研磨することにより、円環板状の電鋳ブレードが得られる。

軟質材層３は円環板状に形成された情報用紙からなっている。軟質材層３は、本体２の表裏両面の内周部であってホルダーに挟み付けられる部分に、接着剤によって接着されている。

要するに、軟質材層３を備え設ける機能上の要請から言えば、軟質材層３は、少なくとも図２に示すフランジ部１３に接する部分に備え設けられていればそれで必要十分である。

ここで、各軟質材層３の厚さｔについては、ダイシングブレード１の厚さＴとの関係も考慮して、Ｔ／２０≦ｔ≦Ｔ／２となる程度に設定しておくことが好ましい（図１参照）。
余り薄過ぎても軟質材層を設けた本来の効果を発揮できない一方、余り厚過ぎるものとしても、各軟質材層をダイシングブレード１表面上に貼り付ける際に生じ得る接着剤の多寡等による回転ムラを上手く吸収できず、この場合もやはり軟質材層を設けた本来の効果を発揮できない結果と相成るからである。

また、上記各軟質材層３については、０．１≦Ｅ≦３０．０［ＧＰａ］のヤング率、特に、０．５≦Ｅ≦５．０［ＧＰａ］のヤング率を有していることが好ましい。

ここで、後記変形例の項において列挙する通り、軟質材層３として使用し得る各物質及びそれらのヤング率をそれぞれ例示しておくと、
・ ゴム：０．０１〜０．１、
・ 紙：２．８、
・ アルミ合金：６９、及び
・ 銅：１１０〜１３０（上記は全て目安。単位は［ＧＰａ］）、
程度である。なお、ダイシングブレード１にあたる上記電鋳ブレードのヤング率は１５０〜２４０［ＧＰａ］程度である。
前述した通り、各軟質材層３については０．５≦Ｅ≦５．０［ＧＰａ］のヤング率を有していることが特に好ましいことから、その材質としては、紙が最適であることが理解される。

紙以外の場合、例えばゴムであれば場合によっては軟らか過ぎて支持剛性が出ず、却って外周振れを大きくするということも起こり得る。
したがって、軟質材層３としてゴムを採用する際には、以上の事項に十分留意し、いわゆる硬質ゴムを選定すべきである。

一方、銅やアルミの場合は、そのままでは硬すぎて締め付け時の割れを十分に抑制することができない。
そのため、この場合は、銅やアルミの基材を多孔質化することによりヤング率を低下させることで、軟質材層３として使用できるようになる。

各軟質材層３のヤング率がダイシングブレード１のヤング率と余り変わらないものだと、軟質材層３を設けた意味（＝ホルダーの偏当たりや異物噛み込みが生じた際、変形してその影響を吸収することも目的の一つとしている）がない。
一方、各軟質材層３のヤング率が余り小さ過ぎると、ダイシングブレード１を高速回転させた際に生じ得る回転ムラを上手く吸収できず、この場合もやはり、軟質材層を設けた本来の効果を発揮できないことに注意すべきである。

上記のように構成されたダイシングブレード１は、図２に示す如く、ホルダー本体１１のボス部１２に挿入される。次いで、ダイシングブレード１は、ホルダー本体１１のフランジ部１３と押さえリング１５とによって、挟み付けられる。そして、ホルダー本体１１のねじ部１４とナット部材１６とが締結され、ダイシングブレード１はホルダー１０に装着される。ホルダー１０は、ダイシング装置（不図示）の回転主軸に取り付けられる。

本発明にかかるダイシングブレード１は、ホルダー本体１１のフランジ部１３と押さえリング１５とによって挟みつけられる部分に、軟質材層３が設けられている。これにより、フランジ部１３および押さえリング１５の当たり面の平面度が低かったり、これらとダイシングブレード１との間に異物を噛み込んだりした場合であっても、軟質材層３が変形することでそれらの影響が緩和され、ダイシングブレード１は常に均等に挟み付けられる。それゆえ、ダイシングブレード１によれば、熟練した作業者でなくても容易かつ適切に取り付けることができる。

さらに、ダイシングブレード１によれば、ホルダー１０に変形した状態で取り付けられるようなことがないため、ワーク切断部にチッピングが生じるのを防止することができる。

［実施例］
次に、図表を参照しつつ実施例を説明することにより、本発明にかかるダイシングブレードの効果を検証する。

まず、市販のダイシングブレード：ＺＢＴ−３６７５（外径φ５１．６ｍｍ、内径φ４０ｍｍ、厚み３０μｍ）を準備した。次に、厚み９０μｍのコピー紙をリング状に切り取り、ダイシングブレードの表裏両面の内周部であってホルダーに挟み付けられる部分に、接着剤によって接着した。

上記のダイシングブレードを使用し、次の加工条件に従ってワークを加工した。
＜加工条件＞
ダイシング装置：ＤＩＳＣＯ社製ＤＡＣ−５５１
回転数：３００００ｒｐｍ
送り：０．８ｍｍ／ｓｅｃ
切り込み：０．５ｍｍ
ワーク：Ｓｉウェハ（厚み０．５ｍｍ）
加工数：溝１０本

また、従来例として、市販のダイシングブレード：ＺＢＴ−３６７５（外径φ５１．６ｍｍ、内径φ４０ｍｍ、厚み３０μｍ）をそのまま使用し、同様に上記加工条件に従ってワークを加工した。

実施例および従来例にかかるダイシングブレードを用いた加工の結果を、表１および図３に示す。なお、表１における「最大カケ（μｍ）」は、チッピングによって生じた凹部の切断面からの深さを意味している。

図３より、実施例（紙あり）にかかるダイシングブレードによれば、従来例（紙なし）に比べて、ほとんど欠けが生じていないことがわかる。また、表１からわかるように、従来例にかかるダイシングブレードによれば、最大カケの平均値が約４０μｍになっているのに対し、実施例にかかるダイシングブレード（紙あり）によれば、最大カケの平均値が約２０μｍになっている。つまり、本発明にかかるダイシングブレードによれば、従来例に比べて、欠けの程度が半分程度に抑制され、不良品となるような欠けが生じないことが実証された。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は次のように変形して実施することができる。

例えば、ダイシングブレード１においては、軟質材層３として情報用紙を用いたが、これに限定されるものではない。軟質材層３は、少なくともブレードの本体２よりも柔軟な材質であり、上記のようにホルダーの偏当たりや異物噛み込みが生じた際、変形してその影響を吸収し得る材質であればよい。紙であれば情報用紙に限らず、印刷用紙、雑種紙および包装紙等が用いられ得る。

要するに、軟質材層３の材質については通常、０．１≦Ｅ≦３０．０［ＧＰａ］のヤング率、好ましくは０．５≦Ｅ≦５．０［ＧＰａ］のヤング率を持つ物質からなるものであれば特に限定されない。
或いは、上記各軟質材層３のヤング率については、ホルダー１０により上記ダイシングブレード１を挟み込む際にｔ／１００≦ｌ≦ｔ／１０、すなわち上記各軟質材層３自身の厚さｔの１％〜１０％の変形量ｌを持つようなものであれば特に限定されない。

したがって、上記軟質材層３の材質としては、紙に何ら限定されず、軟質材層３としてゴムのほか、樹脂も用いることができる。例えば、紫外線硬化樹脂をスピンコートによって塗布することで、軟質材層３を構成してもよい。さらに、スピンコートに限らず、スプレーコートまたは化学蒸着等により、樹脂を塗布して軟質材層３を構成することもできる。

また、上記実施形態や添付図面の記載に限定されず、軟質材層３は、ホルダー本体１１に挟み付けられるダイシングブレード１の内周部側から半径方向に向かって最大、ダイシングブレード１の外周に至るまで、ダイシングブレード１の表面上に備え設けられていてもかまわない。実際、量産する場合にはダイシングブレード１の表面上略全面に膜状の軟質材層３を形成するのが製造コストも安く、かつ、製造も簡単と考えられる。

また、軟質材層３を別途、電鋳によって形成された金属層によって構成してもよいし、アルミ箔や銅箔を貼付することによって構成してもよい。
なお、軟質材層の基材が金属層から構成される場合には、前述の通り基材を多孔質化することによりヤング率を低下させることによって、軟質材層として使用できるようになる。

ところで、ダイシング装置によっては、ブレードがワーク表面に当った瞬間に電気が流れることによってワーク表面を認識するようになっているが、このようなダイシング装置に使用する場合は、軟質材層３を導電性物質によって構成した方がよい。この場合、軟質材層３を、導電性フィラー等の導電性物質を含んだ紙、ゴムまたは樹脂によって構成することもできる。

また、軟質材層３として一般に多孔質材を用いることもできる。この場合、軟質材層３のクッション性をさらに高めることができる。

また、ダイシングブレード１では、ブレードの本体２として電鋳ブレードを用いたが、これに限定されず、厚みが１００μｍ以下の超薄型ブレードであればよい。

本発明にかかるダイシングブレードの一例を示す断面図および側面図である。 図１のダイシングブレードをホルダーに取り付けた状態を示す断面図および側面図である。 実施例および従来例の比較をするための図である。 従来のダイシングブレードをホルダーに取り付けた状態を示す断面図および側面図である。

符号の説明

１ ダイシングブレード
２ 本体
３ 軟質材層
１０ ホルダー
１１ ホルダー本体
１２ ボス部
１３ フランジ部
１４ ネジ部
１５ 押さえリング
１６ ナット部材

Claims (4)

1. 内周部がホルダーに挟持されて使用される薄型円環状のダイシングブレードであって、前記ダイシングブレードの表面上には、前記ダイシングブレードが挟持される前記内周部から半径方向に向かって最大、前記ダイシングブレードの外周に至るまで、軟質材層が備え設けられており、前記軟質材層が、０．５≦Ｅ≦５．０［ＧＰａ］のヤング率を有していることを特徴とするダイシングブレード。
2. 前記軟質材層の厚さｔが、Ｔ／２０≦ｔ≦Ｔ／２（Ｔ：前記ダイシングブレードの厚さ）で示されることを特徴とする請求項１に記載のダイシングブレード。
3. 前記軟質材層が導電性を有す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ブレード。
4. 前記軟質材層が多孔質材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のダイシングブレード。