JP5725238B2 - 半導体片の製造方法および製造条件の決定方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体片の製造方法および製造条件の決定方法に関する。

半導体ウエハの裏面側に太いダイシングソーで溝を形成し、半導体ウエハの表面側に細いダイシングソーで溝を形成することで、１枚の半導体ウエハから取得できるチップ数を向上させる方法が知られている（特許文献１）。また、ウエハの表面に化学的なエッチングにより一定の深さの溝を形成し、当該溝と対応するようにウエハの裏面からダイシングブレードにより溝を形成することにより半導体チップの切り出しを行う方法が提案されている（特許文献２、特許文献３）。

特開平４−１０５５４号公報 特開昭６１−２６７３４３号公報 米国特許第７８９７４８５号公報

基板の表面に表面側の溝を形成し、基板の裏面から、表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、基板を複数の半導体片に個片化する半導体片の製造方法において、半導体片が破損する場合があった。

この製造方法では数μm〜数十μmの微細な溝幅同士を連通させるが、このような微細な溝を連通させる場合において、どのような原因でどのような破損が発生するかが明らかではなかった。よって、どのような製造条件で製造すれば破損を抑制できるかが不明であり、本製造方法を量産工程で採用しえなかった。

そこで、本発明は、半導体片の破損を抑制できる半導体片の製造方法および製造条件の決定方法を提供することを目的とする。

請求項１は、基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法であって、前記切削部材の厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲を確認する工程と、
前記確認結果に基づき、前記表面側の溝の幅を、前記ばらつく範囲を包含する幅に決定する工程と、を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法。
請求項２は、基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法であって、頂面を有さない先細りした頂部を有する切削部材を使用する場合において、前記頂部が溝幅方向にばらつく範囲を確認する工程と、前記確認結果に基づき、前記表面側の溝の幅を、前記ばらつく範囲を包含する幅に決定する工程と、を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法。
請求項３は、請求項１または２に記載の決定方法によって決定された製造条件を用いて、前記製造方法で基板を半導体片に個片化する半導体片の製造方法。

請求項１によれば、切削部材の厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲を確認せずに表面側の溝の幅を決定する場合と比較し、頂部の領域に応力が集中することで段差部が破損することが抑制される。
請求項２によれば、頂部の領域に応力が集中することで段差部が破損することがなくなる。

本発明の実施例に係る半導体片の製造工程の一例を示すフローである。 本発明の実施例に係る半導体片の製造工程における半導体基板の模式的な断面図である。 本発明の実施例に係る半導体片の製造工程における半導体基板の模式的な断面図である。 回路形成完了時の半導体基板（ウエハ）の概略的な平面図である。 図５（Ａ）は、ダイシングブレードの切断動作を説明する断面図、図５（Ｂ）ないし（Ｆ）は、本実施例のダイシングブレードの先端部の拡大断面図、図５（Ｇ）は、一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレードの先端部の拡大断面図である。 図６（Ａ）は、シミュレーションに用いたダイシングブレードの先端部の拡大断面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すダイシングブレードを使用したときの半導体基板に形成される溝の形状を表す断面図、図６（Ｃ）、（Ｄ）は、シミュレーションに用いた曲率半径ｒ＝０．５とｒ＝１２．５のダイシングブレードの先端部の拡大断面図である。 ダイシングブレードの先端部の曲率半径と段差部のコーナー部に生じる応力値との関係をシミュレーションしたときのグラフである。 ダイシングブレードの先端部の曲率半径と最大応力値との関係をシミュレーションしたときのグラフである。 図９（Ａ）は、段差部のコーナー部に印加される応力を説明する断面図、図９（Ｂ）は、段差部のコーナー部に生じた応力により段差部が破損する例を説明する断面図である。 図５（Ｂ）のダイシングブレードを用いたときの段差部の応力を説明する図である。 図１１（Ａ）は、溝１４０の中心と溝１７０の中心が一致したときの段差部の断面図、図１１（Ｂ）は、溝１４０の中心と溝１７０の中心とが位置ずれをしたときの段差部の断面図である。 図１２（Ａ）ないし（Ｄ）は、位置ずれに関するシミュレーションに使用した４種類のダイシングブレードを説明する図である。 位置ずれ量及びカーフ幅が段差部へ与える影響をシミュレーションした結果を示すグラフである。 カーフ幅Ｓｂが非常に狭く位置ずれ量Ｄｓが大きいときの最大応力が発生する位置を例示する図である。 カーフ幅Ｓｂおよび先端角部の曲率半径が異なる種々のダイシングブレードにより実際の基板を切断したときの実験結果を示す図である。 表面側の溝幅の違いによる段差部の破損への影響、及び段差部の厚みの違いによる段差部の破損への影響を確認するために行った実験結果を示す図である。 本発明の実施例に係る半導体片の製造方法に使用するダイシングブレードの先端形状の設計方法を説明するフローである。 本発明の実施例に係る表面側の溝の幅の決定方法を説明するフローである。 本発明の実施例に係る製造装置の選択方法を説明するフローである。 本発明の実施例に係る表面側の溝の幅の決定方法及び製造装置の選択方法の別の実施例を説明するフローである。 ダイシングブレードの先端部が摩耗と段差部の破損との関係を説明する断面図である。

本発明の半導体片の製造方法は、例えば、複数の半導体素子が形成された半導体ウエハなどの基板状の部材を分割（個片化）して、個々の半導体片（半導体チップ）を製造する方法に適用される。基板上に形成される半導体素子は、特に制限されるものではなく、発光素子、能動素子、受動素子等を含むことができる。好ましい態様では、本発明の製造方法は、発光素子を含む半導体片を基板から取り出す方法に適用され、発光素子は、例えば、面発光型半導体レーザー、発光ダイオード、発光サイリスタであることができる。１つの半導体片は、単一の発光素子を含むものであってもよいし、複数の発光素子をアレイ状に配置されたものであってもよく、さらに１つの半導体片は、そのような１つまたは複数の発光素子を駆動する駆動回路を包含することもできる。また、基板は、例えば、シリコン、ＳｉＣ、化合物半導体、サファイア等で構成される基板であることができるが、これらに限定されず、少なくとも半導体を含む基板（以下、総称して半導体基板という）であれば他の材料の基板であってもよい。なお、好ましい態様では、面発光型半導体レーザーや発光ダイオード等の発光素子が形成される、ＧａＡｓ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板である。

以下の説明では、複数の発光素子が半導体基板上に形成され、当該半導体基板から個々の半導体片（半導体チップ）を取り出す方法について図面を参照して説明する。なお、図面のスケールや形状は、発明の特徴を分かり易くするために強調しており、必ずしも実際のデバイスのスケールや形状と同一ではないことに留意すべきである。

図１は、本発明の実施例に係る半導体片の製造工程の一例を示すフローである。同図に示すように、本実施例の半導体片の製造方法は、発光素子を形成する工程（Ｓ１００）、レジストパターンを形成する工程（Ｓ１０２）、半導体基板の表面に微細溝を形成する工程（Ｓ１０４）、レジストパターンを剥離する工程（Ｓ１０６）、半導体基板の表面にダイシング用テープを貼付ける工程（Ｓ１０８）、半導体基板の裏面からハーフダイシングをする工程（Ｓ１１０）、ダイシング用テープに紫外線（ＵＶ）を照射し、半導体基板の裏面にエキスパンド用テープを貼付ける工程（Ｓ１１２）、ダイシング用テープを剥離し、エキスパンド用テープに紫外線を照射する工程（Ｓ１１４）、半導体片（半導体チップ）をピッキングし、回路基板等にダイマウントする工程（Ｓ１１６）を含む。図２（Ａ）ないし（Ｄ）、および図３（Ｅ）ないし（Ｉ）に示す半導体基板の断面図は、それぞれステップＳ１００ないしＳ１１６の各工程に対応している。

発光素子を形成する工程（Ｓ１００）では、図２（Ａ）に示すように、ＧａＡｓ等の半導体基板Ｗの表面に、複数の発光素子１００が形成される。発光素子１００は、例えば、面発光型半導体レーザー、発光ダイオード、発光サイリスタ、等である。なお、図面には、発光素子１００として１つの領域を示しているが、１つの発光素子１００は、個片化された１つの半導体片に含まれる素子を例示しており、１つの発光素子１００の領域には、１つの発光素子のみならず、複数の発光素子やその他の回路素子が含まれ得ることに留意すべきである。

図４は、発光素子の形成工程が完了したときの半導体基板Ｗの一例を示す平面図である。図面には、便宜上、中央部分の発光素子１００のみが例示されている。半導体基板Ｗの表面には、複数の発光素子１００が行列方向にアレイ状に形成されている。１つの発光素子１００の平面的な領域は、概ね矩形状であり、各発光素子１００は、一定間隔Ｓを有するスクライブライン等で規定される切断領域１２０によって格子状に離間されている。

発光素子の形成が完了すると、次に、半導体基板Ｗの表面にレジストパターンが形成される（Ｓ１０２）。図２（Ｂ）に示すように、レジストパターン１３０は、半導体基板Ｗの表面のスクライブライン等で規定される切断領域１２０が露出されるように加工される。レジストパターン１３０の加工は、フォトリソ工程によって行われる。

次に、半導体基板Ｗの表面に微細な溝が形成される（Ｓ１０４）。図２（Ｃ）に示すように、レジストパターン１３０をマスクに用い、半導体基板Ｗの表面に一定の深さの微細な溝（以下、便宜上、微細溝または表面側の溝という）１４０が形成される。このような溝は、例えば、異方性エッチングにより形成でき、好ましくは、異方性ドライエッチングである異方性プラズマエッチング（リアクティブイオンエッチング）により形成される。厚みの薄いダイシングブレードや等方性エッチング等で形成してもよいが、異方性ドライエッチングを用いることで、等方性エッチングで表面側の溝を形成するよりも、幅が狭くても深い溝を形成することができ、かつダイシングブレードを使用したときよりも微細溝周辺の発光素子１００に振動や応力等が影響するのを抑制することができるため、好ましい。微細溝１４０の幅Ｓａは、レジストパターン１３０に形成された開口の幅とほぼ等しく、微細溝１４０の幅Ｓａは、例えば、数μｍから十数μｍである。また、その深さは、例えば、約１０μｍから１００μｍ程度であり、少なくとも発光素子等の機能素子が形成される深さよりも深く形成される。微細溝１４０を一般的なダイシングブレードによって形成した場合には、切断領域１２０の間隔Ｓが、ダイシングブレード自体の溝幅及びチッピング量を考慮したマージン幅の合計として４０ないし６０μｍ程度と大きくなる。一方、微細溝１４０を半導体プロセスで形成した場合には、溝幅自体が狭いだけでなく切断のためのマージン幅もダイシングブレードを使用した場合のマージン幅より狭くすることが可能となり、言い換えれば、切断領域１２０の間隔Ｓを小さくすることができ、このため、発光素子をウエハ上に高密度に配置して半導体片の取得数を増加させることができる。なお、本実施例における「表面側」とは発光素子等の機能素子が形成される面側をいい、「裏面側」とは「表面側」とは反対の面側をいう。

次に、レジストパターンを剥離する（Ｓ１０６）。図２（Ｄ）に示すように、レジストパターン１３０を半導体基板の表面から剥離すると、表面には切断領域１２０に沿って形成された微細溝１４０が露出される。なお、微細溝１４０の形状の詳細については後述する。

次に、紫外線硬化型のダイシング用テープを貼り付ける（Ｓ１０８）。図３（Ｅ）に示すように、発光素子側に粘着層を有するダイシング用テープ１６０が貼り付けられる。次に、基板裏面側からダイシングブレードにより微細溝１４０に沿ってハーフダイシングが行われる（Ｓ１１０）。ダイシングブレードの位置決めは、基板裏面側に赤外線カメラを配置し、基板を透過して間接的に微細溝１４０を検知する方法や、基板表面側にカメラを配置し、直接、微細溝１４０の位置を検知する方法や、その他の公知の方法が利用できる。このような位置決めによって、図３（Ｆ）に示すように、ダイシングブレードによりハーフダイシングが行われ、半導体基板の裏面側に溝１７０が形成される。溝１７０は、半導体基板の表面に形成された微細溝１４０に到達する深さを有する。ここで、微細溝１４０はダイシングブレードによる裏面側に溝１７０よりも狭い幅で形成されているが、これは、微細溝１４０を裏面側の溝１７０よりも狭い幅で形成すれば、ダイシングブレードのみで半導体基板を切断する場合と比較し、一枚のウエハから取得できる半導体片の数が増やせるためである。なお、図２（Ｃ）に示す数μｍから十数μｍ程度の微細溝を半導体基板の表面から裏面に至るまで形成できれば、そもそもダイシングブレードを用いて裏面側の溝を形成する必要なないが、そのような深さの微細溝を形成することは容易でない。よって、図３（Ｆ）に示すように、ダイシングブレードによる裏面からのハーフダイシングを組み合わせている。

次に、ダイシング用テープへ紫外線（ＵＶ）を照射し、またエキスパンド用テープを貼り付ける（Ｓ１１２）。図３（Ｇ）に示すようにダイシング用テープ１６０に紫外線１８０が照射され、その粘着層が硬化される。その後、半導体基板の裏面にエキスパンド用テープ１９０が貼り付けられる。

次に、ダイシング用テープを剥離し、エキスパンド用テープに紫外線を照射する（Ｓ１１４）。図３（Ｈ）に示すように、ダイシング用テープ１６０が半導体基板の表面から剥離される。また、基板裏面のエキスパンド用テープ１９０に紫外線２００が照射され、その粘着層が硬化される。エキスパンド用テープ１９０は、基材に伸縮性を有し、ダイシング後に個片化した半導体片のピックアップが容易になるようにテープを伸ばし、発光素子の間隔を拡張する。

次に、個片化された半導体片のピッキングおよびダイマウントを行う（Ｓ１１６）。図３（Ｉ）に示すように、エキスパンド用テープ１９０からピッキングされた半導体片２１０が、接着剤やはんだ等の導電性ペーストなどの固定部材２２０を介して回路基板２３０上に実装される。

次に、ダイシングブレードによるハーフダイシングの詳細について説明する。図５（Ａ）は、図３（Ｆ）に示すダイシングブレードによるハーフダイシングをしたときの断面図である。

半導体基板Ｗの表面には、上記したように、複数の発光素子１００が形成され、各発光素子１００は、間隔Ｓのスクライブライン等で規定される切断領域１２０によって離間されている。切断領域１２０には、異方性ドライエッチングにより幅Ｓａの微細溝１４０が形成されている。他方、ダイシングブレード３００は、図５（Ａ）に示すように、軸Ｑを中心に回転する円盤状の切削部材であり、カーフ幅Ｓｂの溝１７０に対応した厚みを有している。ダイシングブレード３００は、半導体基板Ｗの外側で、半導体基板Ｗの裏面と平行な方向の位置合わせがされる。更に、半導体基板Ｗの裏面と垂直な方向Ｙに所定量だけ移動されることで、段差部４００が所望の厚みＴを有するように半導体基板Ｗに対する厚み方向の位置合わせがなされる。そして、位置合わせがなされた後、ダイシングブレード３００を回転させた状態で、ダイシングブレード３００または半導体基板Ｗの少なくとも一方を、半導体基板Ｗの裏面と水平な方向に移動させることで、半導体基板Ｗに溝１７０を形成する。カーフ幅Ｓｂは、微細溝１４０の幅Ｓａよりも大きいため、溝１７０が微細溝１４０に到達したとき、切断領域１２０には、幅Ｓｂと幅Ｓａの差によって、厚さＴの片持ち梁状の庇形状の段差部４００が形成される。もし、ダイシングブレード３００の中心と微細溝１４０の中心が完全に一致しているならば、段差部４００の横方向に延在する長さは、（Ｓｂ−Ｓａ）／２である。

Ａ） 先端部の説明
図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）は、本発明の実施例における一例としてのダイシングブレード３００の先端部Ａの拡大断面図、図５（Ｇ）は、一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレードの先端部Ａの拡大断面図である。一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレード３００Ａの先端部は、図５（Ｇ）に示すように、一方の側面３１０と、当該一方の側面に対向する側面３２０と、両側面３１０、３２０とほぼ直角に交差する平坦な頂面３４０とを有している。すなわち、回転方向から見た断面が矩形形状の先端部を有している。これに対し、本実施例のダイシングブレード３００の先端部は、例えば、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）に示すように、ダイシングブレード３００の先端部における頂部に向けて徐々にダイシングブレード３００の厚みが薄くなる先細りした形状を有している。

本実施例においては、「頂部」とは、ダイシングブレードの最も先端の部分であり、図５（Ｂ）、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）のような形状であれば、頂部は最も先端の一点である。また、図５（Ｃ）や図５（Ｆ）のような形状であれば、微細な凹凸を除き、頂部は平坦な面で構成されており、この平坦な面を「頂面」と言う。また、「先細り」とは、ダイシングブレード３００の先端部が頂部に向けて厚みが徐々に薄くなる部分を有している形状を言い、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）はいずれも先細りした形状の一例である。

ここで、図５（Ｂ）ないし図５（Ｇ）の各形状は、量産工程において半導体基板の切削を行う際の初期の形状を示している。つまり、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）に示す本実施例のダイシングブレード３００は、量産工程における初期の形状として予めこのような形状を有している。また、一般的なフルダイシングに使用される図５（Ｇ）の矩形形状の先端部は、初期状態では矩形の形状を有しているものの、使用し続けるのに伴い、図５（Ｂ）ないし図５（Ｄ）に示すような湾曲面３３０を有する先細りした形状に摩耗する。

図５（Ｂ）に図示する例では、一対の側面３１０、３２０と、当該一対の側面３１０、３２０の間に湾曲面３３０とを有している。具体的には、一対の側面３１０と３２０との間の距離がカーフ幅Ｓｂに対応する幅であり、先端部は、両側面３１０、３２０の間に半円状の湾曲面３３０を含み、図５（Ｃ）や図５（Ｆ）に示すような頂面３４０を含んでいない。図５（Ｃ）に図示する例は、図５（Ｂ）と図５（Ｇ）の中間的な形状であり、頂面３４０とともに先端角部に湾曲面３３０を有している。図５（Ｄ）に図示する例は、頂面３４０は有さず、図５（Ｂ）や図５（Ｃ）における先端角部の曲率半径より大きい曲率半径の湾曲面３３０を有するとともに、頂部の位置には湾曲面３３０よりも小さな曲率半径を有する湾曲面３７０が形成される。なお、図５（Ｂ）ないし図５（Ｄ）における湾曲面３３０は、ダイシングブレード３００の頂部に近づくほどダイシングブレード３００の厚みが薄くなる割合が大きくなっている。

図５（Ｅ）に図示する例では、２つの面取り３５０と３６０間に、湾曲面３７０が形成される。この場合も、図５（Ｃ）と同様に頂面３４０は形成されない。図５（Ｆ）に図示する例では、対向する側面３１０、３２０と、側面３１０、３２０間に頂面３４０とを含み、側面３１０、３２０と頂面３４０との間に面取り３５０および３６０が形成されている。そして、面取り３５０と頂面３４０との間の角部には、湾曲面３５２が形成され、面取り３６０と頂面３４０間の角部には、湾曲面３６２が形成される。

なお、本実施例に係るダイシングブレードの先端部は、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）のように、図５（Ｇ）に示すような矩形形状の先端部よりも先細りした形状であればよく、特に記載がない限り、頂面を有していても有していなくてもよい。また、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）に示した本実施例に係るダイシングブレード３００の先端部は、図５（Ｄ）に示したようにダイシングブレード３００の厚みの中心Ｋを基準とした線対称の形状をしている。しかしながら、特に記載がない限り、必ずしも線対称な形状である必要はなく、頂部（頂面）の位置が、ダイシングブレード３００の厚み方向にずれていてもよい。

Ｂ） シミュレーション及び実験結果の説明
次に、数μm〜数十μmの微細な溝幅同士を連通させる場合において、どのような原因でどのような破損が発生するかについて確認するために行ったシミュレーション及び実験について説明する。

Ｂ−１） 先端形状に関するシミュレーションの説明
図６ないし図８は、ダイシングブレードの先端角部の曲率半径と段差部にかかる応力との関係を把握するために行ったシミュレーション及びその結果を説明するための図である。シミュレーションに用いたダイシングブレード３０２の一例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）はダイシングブレード３０２の回転方向から見た先端部の断面形状である。ダイシングブレード３０２の先端部は、図６（Ａ）に示すように、側面３１０、３２０と、一定の長さの頂面３４０と、側面３１０、３２０と頂面３４０との間に形成された曲率半径ｒの湾曲面３３０とを含み、先端部は、回転軸と直交する線に関し対称に構成される。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す先端形状のダイシングブレード３０２を使用した場合に半導体基板に形成される溝の形状を示している。ここで、基板の表面側の溝１４０の側面と基板の裏面側の溝１７０の側面の位置の差によって、表面側の溝１４０と裏面側の溝１７０の垂直な側面との間に幅Ｗの段差が生じ、この段差によって厚みＴの庇形状の領域、すなわち段差部４００が形成される。段差部４００は、言い換えると、表面側の溝１４０と裏面側の溝１７０の接続部に形成される段差と半導体基板の表面との間の部分である。

今回のシミュレーションでは、ダイシングブレード３０２における湾曲面３３０の曲率半径ｒ（μｍ）を、ｒ＝０．５、ｒ＝２．５、ｒ＝５．０、ｒ＝７．５、ｒ＝１０．０、ｒ＝１２．５に変化させたとき、段差部４００に印加される応力値をシミュレーションにより算出した。ダイシングブレード３０２の厚みは２５μｍであり、図６（Ｃ）はｒ＝０．５の先端部を、図６（Ｄ）はｒ＝１２．５の先端部の形状を示しており、図６（Ｄ）の先端部は、先端角部の曲率半径がダイシングブレード３０２の厚みの１／２である半円状となっている。なお、加工対象の基板はＧａＡｓ基板とし、表面側の溝１４０の溝幅は５μｍ、段差部４００の厚みＴを４０μｍとし、段差部４００に対して、裏面側の溝１７０から基板の表面側に向けて２ｍＮの荷重がかかるように設定した。また、表面側の溝１４０の幅の中心とダイシングブレード３０２の厚みの中心は一致させた状態で行った。

図７に示すグラフは、シミュレーションの結果であり、先端角部の曲率半径を変化させたときに段差部４００にかかる応力値の変化を示している。ここでは、縦軸に応力値［Ｍｐａ］、横軸に、図６（Ｂ）に示す表面側の溝１４０の中心を原点としたときのＸ座標を示している。同グラフから、いずれの曲率半径ｒにおいても、Ｘ座標が１２．５μｍに近づくほど、つまり、裏面側の溝１７０の中心側から段差部４００の根元側に近づくにつれて応力が大きくなっている。また、曲率半径ｒの値が大きくなると、段差部４００の根元側にかかる応力が低下し、かつ、応力の立ち上がり方も緩やかになることがわかる。言い換えると、今回のシミュレーションで使用した先端形状の範囲、つまり、図６（Ｄ）のような半円状の先端部よりも先細りの度合が小さい先端形状の場合は、段差部４００の根元側において最大応力が生じている。また、図６（Ｃ）のような矩形に近い形状よりも図６（Ｄ）のような半円状の先端形状の方が段差部４００の根元側にかかる応力が小さくなっている。つまり、先細りの度合が大きいほど段差部４００の根元側にかかる応力が小さくなっている。また、図６（Ｃ）のような矩形に近い形状の場合、例えばｒ＝０．５の場合、Ｘ座標が１１μｍ程度までの範囲においては曲率半径ｒが大きい場合よりも応力は小さいものの、それを超えた範囲、つまり、根元により近い部分では急激に応力が大きくなっており、応力がＸ座標で１２．５μｍ近くに集中していることが分かる。

次に、図８に横軸に曲率半径と縦軸に最大応力値との関係を示す。同グラフでは、図７に示した曲率半径ｒの値に加え、ｒ＝２５μｍ、ｒ＝５０μｍについてもシミュレーションを実施し、その結果も含めて示している。曲率半径ｒが２５μｍや５０μｍのように半円状となる曲率半径１２．５μｍを超える場合の先端形状は、例えば図５（Ｄ）のように、より先細りの度合が大きい形状となる。同グラフから、曲率半径ｒが小さいほど、つまり先端形状が矩形形状に近いほど最大応力値が高くなるとともに、曲率半径ｒの変化に対する最大応力の変化の度合も急激に大きくなる。逆に、曲率半径ｒが増加すると最大応力値が低下し、曲率半径が５μｍ程度から、曲率半径ｒの変化に対する最大応力の変化の度合が鈍化し、曲率半径が１２．５〜５０μｍの範囲、つまり図６（Ｄ）や図５（Ｄ）に示すような頂面を有さない先細りした形状の範囲においては、最大応力値の変動がほぼ一定していることがわかる。

以上のシミュレーション結果から、半導体片が破損するメカニズムについて図９及び図１１で説明する。図９（Ａ）に示すように、ダイシングブレード３００Ａのように先端部が矩形形状の場合（曲率半径ｒの値が非常に小さい場合）は、半導体基板の裏面からカーフ幅Ｓｂの溝１７０を形成する際に、ダイシングブレード３００Ａの頂面３４０で基板を押圧する。段差部４００には、ダイシングブレード３００Ａによる力Ｆが全体に加わるが、てこの原理により、段差部４００に加わった力Ｆが段差部４００の根元側の領域（根元領域４１０）に集中すると考えられる。そして、根元領域４１０へ集中した応力がウエハの破壊応力を超えたとき、図９（Ｂ）に示すように段差部４００の根元領域４１０に破損（欠け、亀裂あるいはピッキング等）を生じさせる。もし、段差部４００に破損が生じるならば、段差部４００の切断のためのマージンＭを確保しなければならず、これは、切断領域１２０の間隔ＳをマージンＭと等しいかそれよりも大きくしなければならないことを意味する。図８のシミュレーションの結果からは、ｒ＝０．５の場合とｒ＝１２．５の場合を比較すると段差部４００の根元領域４１０にかかる応力が４倍近くも異なっている。これは、図５（Ｂ）や図６（Ｄ）に示すような半円状の先端部よりも曲率半径ｒの値が小さい範囲、つまり、頂面を有する先端形状の範囲においては、その先端角部の曲率半径ｒの値によって、段差部４００の根元領域４１０にかかる応力が大きく変動することを示している。なお、本実施例における「根元領域」とは、図５（Ｃ）、（Ｆ）、及び（Ｇ）のような頂面を有する先端形状を使用することで基板面と水平な段差部分が形成される場合は、表面側の溝の両側にそれぞれ形成される、基板面と水平な段差部分の幅Ｗｈの１／２の位置よりも裏面側の溝１７０の垂直な側面に近い側の領域をいう。また、図５（Ｂ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）のような頂面を有さない先細りした先端形状を使用した場合など、基板面と水平な段差部分が形成されない場合においては、段差部の幅Ｗｔの１／２の位置よりも裏面側の溝１７０の垂直な側面に近い側の領域をいう。なお、幅Ｗｈと幅Ｗｔとの関係は、図６（Ｂ）に示す。

図１０は、図５（Ｂ）に示す本実施例のダイシングブレード３００により溝１７０を形成したときの段差部４００への応力の印加を説明する断面図である。図１０は、ダイシングブレード３００の先端部が半円状の例であり、この場合、これに倣うように溝１７０の形状も半円状となる。その結果、ダイシングブレード３００の先端部が段差部４００に与える力Ｆは、溝の半円状に沿う方向に分布されることになる。よって、段差部４００には、図９（Ａ）のときのように、段差部４００の根元領域４１０に応力が集中することが抑制され、これにより段差部４００の欠けや割れが抑制されると考えられる。

Ｂ−２） 位置ずれに関するシミュレーション
次に、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量について説明する。図１１（Ａ）、（Ｂ）は、基板表面に形成された表面側の溝１４０の幅Ｓａとダイシングブレードにより形成される溝１７０のカーフ幅Ｓｂとの位置関係を説明する図である。カーフ幅Ｓｂの中心は、図１１（Ａ）に示すように、表面側の溝１４０の幅Ｓａの中心に一致することが理想的である。しかし、実際には、製造上のばらつきにより、カーフ幅Ｓｂの中心は、図１１（Ｂ）に示すように、表面側の溝１４０の幅Ｓａの中心から位置ずれを生じる。そして、位置ずれが生じた結果、左右の段差部４００の幅Ｗｔにも差が生じる。表面側の溝１４０の幅Ｓａの中心と、カーフ幅Ｓｂの中心との差を、位置ずれ量Ｄｓとする。なお、製造上のばらつきは、主に、使用する製造装置の精度に起因するものであり、例えば、ダイシング装置の加工精度や表面側の溝１４０の位置を検知する検知手段（カメラ等）の精度等で決まる。

次に、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量Ｄｓと段差部４００にかかる応力との関係を把握するために行ったシミュレーションと、ダイシングブレードのカーフ幅Ｓｂと段差部４００にかかる応力との関係を把握するために行ったシミュレーションとについて説明をする。このシミュレーションにおいては、ダイシングブレードの頂部から１２．５μｍの位置でのカーフ幅Ｓｂ（μｍ）を、Ｓｂ＝２５、Ｓｂ＝２０．４、Ｓｂ＝１５．８、Ｓｂ＝１１．２の４種類とし、それぞれのカーフ幅について、表面側の溝１４０との位置ずれ量Ｄｓ（μｍ）をＤｓ＝０、Ｄｓ＝２．５、Ｄｓ＝７．５に変化させたときの応力値をシミュレーションにより算出した。今回のシミュレーションに使用した先端形状は図６に係るシミュレーションで使用した先端形状とは異なるものの、先細りの度合が異なる複数の先端形状を用いて実施している点では共通している。なお、加工対象の基板はＧａＡｓ基板とし、ダイシングブレードの厚みは２５μｍ、先端角部の曲率半径はいずれもｒ＝５μｍ、半導体基板の表面側の溝１４０の幅Ｓａは５μｍ、段差部４００の厚みＴを４０μｍに設定した。また、段差部４００及び裏面側の溝１７０の側面の法線方向に合計１０ｍＮの荷重がかかるように設定した。裏面側の溝１７０の側面への荷重は、実際の切削時におけるダイシングブレードの横方向への振動を考慮したものである。

図１２（Ａ）ないし図１２（Ｄ）は、シミュレーションに使用した４種類のカーフ幅（ダイシングブレードの先端形状）について、位置ずれ量Ｄｓがゼロの状態における形状を示している。図１２（Ａ）がＳｂ＝２５μｍの形状であり、図１２（Ｂ）がＳｂ＝２０．４μｍの形状であり、図１２（Ｃ）がＳｂ＝１５．８μｍの形状であり、図１２（Ｄ）がＳｂ＝１１．２μｍの形状である。なお、いずれの形状においても先端角部の湾曲面以外の面については直線形状とし、図１２（Ｄ）のＳｂ＝１１．２μｍの場合については、図のように頂部の領域における曲率半径を５μｍとし先端角部を有さない形状とした。

図１３に、位置ずれ量Ｄｓ及びカーフ幅Ｓｂが段差部へ与える影響をシミュレーションした結果を示す。縦軸が段差部４００にかかる最大応力値を、横軸がカーフ幅Ｓｂを示している。横軸のカーフ幅Ｓｂは、ダイシングブレードの頂部から１２．５μｍの位置での幅であり、位置ずれ量Ｄｓ（μｍ）がＤｓ＝０、Ｄｓ＝２．５、Ｄｓ＝７．５のそれぞれの場合の結果についてプロットしている。

図１３のグラフから明らかなように、いずれのカーフ幅Ｓｂにおいても、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量Ｄｓが大きいほど、段差部４００にかかる最大応力が大きくなっていることが分かる。また、図１３では表現していないが、最大応力は、ダイシングブレードの位置ずれによって段差部４００の幅Ｗｔが大きくなった側の根元領域４１０に発生している。これは、位置ずれ量Ｄｓが大きくなると、段差が大きくなった側の段差部４００の根元領域４１０に、てこの原理によってより大きな応力がかかりやすくなるためと考えられる。

また、カーフ幅Ｓｂが狭い方（先細りの度合が大きい方）が最大応力値が小さくなる傾向があるが、これは、先細りの度合が大きいことによって、段差部４００を基板表面側に押圧する応力が弱くなるため、段差部４００の根元領域４１０に応力が集中しにくくなるためと考えられる。また、カーフ幅Ｓｂが非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きいとき（Ｄｓ＝７．５μｍ）、最大応力値が発生する箇所が急激に変わりその応力値（約７．２）が増大することが分かる。これは、カーフ幅Ｓｂが広いダイシングブレード（先細りの度合が小さいダイシングブレード）では、広い面で段差部４００に応力を与えることになるが、カーフ幅Ｓｂが非常に狭いダイシングブレード（先細りの度合が非常に大きいダイシングブレード）では、頂部（頂点）が半導体基板の表面側の溝１４０の範囲から外れた場合に、先細りした頂部（頂点）の領域に応力が集中するためと考えられる。図１３では表現していないが、シミュレーション結果によると、カーフ幅Ｓｂが非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きいとき（Ｄｓ＝７．５μｍ）の最大応力は、頂部（頂点）の領域で発生しており、図１４にこの位置をＰとして示す。なお、本実施例における「頂部の領域」とは、頂部を含む領域であって、段差部４００の根元領域４１０よりも裏面側の溝の中心側の領域をいう。

Ｂ−３） 第１の実験結果の説明
次に、先細り度合の異なる複数のダイシングブレードを準備し、実際の基板を切断した際の実験結果を図１５に示す。この実験では、厚みが２５μｍのダイシングブレードの先端を加工して、先端角部の曲率半径ｒが１μｍ〜２３μｍ、頂部から５μｍの位置でのカーフ幅が５μｍ〜２５μｍの範囲の複数のダイシングブレードを準備した。曲率半径とカーフ幅の具体的な組み合わせは図１５に示すとおりで、複数のダイシングブレードの先細りの度合がほぼ均等になるよう準備した。また、ＧａＡｓ基板を使用し、表面側の溝１４０の幅は約５μｍ、段差部４００の厚みＴは約４０μｍに設定し、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量Ｄｓは±７．５μｍ未満とした。なお、ダイシングブレードの厚みは２５μｍであるため、先端角部の曲率半径ｒが１２．５μｍ以上の範囲では先端部が頂面を有さない先細りした形状となり、一方、曲率半径が１２．５μｍよりも小さい範囲では、小さくなるほど先細りの度合も小さくなり、曲率半径が１μｍの場合はほぼ矩形の先端形状となる。

図１５における「○」は、段差部４００の破損が十分に抑制されており量産工程で使用可能な先細りの度合であることを示し、「×」は、段差部４００の破損が十分に抑制されておらず量産工程では使用不可能な先細りの度合であることを示している。図１５では、先細り度合が小さい範囲（曲率半径ｒが８μｍ以下）と大きい範囲（曲率半径ｒが２２μｍ以上）の両方において、使用不可能な範囲が存在し、両者の間に適切な先細りの範囲が存在している。これは、先のシミュレーション結果の通り、先細り度合が小さい範囲では段差部４００の根元領域４１０に応力が集中して段差部４００が破損し、先細り度合が大きい範囲では、ダイシングブレードの頂部（頂点）の位置に応力が集中し段差部４００を破損させるためである。なお、曲率半径ｒが８μｍ以下は、先細りの度合が小さいために段差部が破損する範囲であり、曲率半径ｒが２２μｍ以上は、先細りの度合が大きいために段差部が破損する範囲と言える。

図８のシミュレーションで示した通り、先端部の先細りの度合によって段差部４００が受ける最大応力は非常に大きく変化する。よって、矩形の先端形状やその他の任意の先端形状を使用した場合には破損してしまう場合であっても、図１５における実験に示すように、適切な先細りの範囲を確認し、その範囲内に納まるように先端形状を管理すれば、段差部の強度が強くなるように段差部４００の厚みＴを厚くする（表面側の溝１４０の幅を広く深くする）などの製造条件の変更をしなくても、量産工程で問題ないレベルに段差部の破損が抑制されることが分かる。

Ｂ−４） 第２の実験結果の説明
次に、表面側の溝幅の違いによる段差部の破損への影響、及び段差部の厚みの違いによる段差部の破損への影響を確認するために行った実験結果を図１６に示す。この実験では、ＧａＡｓ基板を使用し、段差部４００の厚みＴは２５μｍ、４０μｍで、先端部から５μｍの位置でのカーフ幅が１６．７μｍのダイシングブレードを使用した。そして、表面側の溝１４０の幅Ｓａごと、また段差部４００の厚みＴごとに、ダイシングブレードの溝幅方向の位置ずれに対して、どの程度の位置ずれまでなら段差部４００の破損が抑制されて量産工程で使用可能かを確認した。図１６における「Ａ」〜「Ｄ」は、段差部４００の破損が十分に抑制された結果が得られた位置ずれ量Ｄｓの範囲を示している。

例えば、段差部の厚みＴが２５μｍで表面側の溝幅Ｓａが７．５μｍの場合は「Ｂ」であり、これは、ダイシングブレードが溝幅方向に±５μｍ〜±７．５μｍ未満の範囲でばらついた場合であっても、段差部４００の破損が十分に抑制されて量産工程で使用可能な条件であることを示しているとともに、±７．５μｍ以上の位置ずれに対しては段差部４００の破損が十分に抑制されなかったことを示す。また、段差部４００の厚みＴが４５μｍで表面側の溝幅Ｓａが５μｍの場合は「Ａ」であり、これは、ダイシングブレードが溝幅方向に±７．５μｍ以上ずれた状態においても段差部４００の破損が十分に抑制されて量産工程で使用可能な条件であることを示している。また、段差部４００の厚みＴが２５μｍで表面側の溝幅Ｓａが５μｍの場合は「Ｄ」であり、これは、ダイシングブレードの溝幅方向のずれが±３μｍ未満の場合のみ段差部４００の破損が十分に抑制され、±３μｍ以上ずれた場合は段差部４００の破損が十分に抑制されなかったことを示している。

図１６の実験結果から、段差部４００は、表面側の溝１４０の幅Ｓａが広いほどダイシングブレードの溝幅方向の位置ずれに対して強いことを示している。つまり、表面側の溝１４０の幅Ｓａが広いほどダイシングブレードからの応力に対して段差部４００が破損しにくい。これは、表面側の溝１４０の幅Ｓａが広いほど段差部４００の幅Ｗが狭くなるため、てこの原理が働きにくくなるためと考えられる。また、段差部４００の厚みＴが厚い方がダイシングブレードの溝幅方向の位置ずれに対して強いことを示している。つまり、段差部４００の厚みＴが厚い方がダイシングブレードからの応力に対して段差部４００が破損しにくくなっている。これは、段差部４００の厚みＴが厚い方が応力に対する強度が強くなるためである。

Ｃ） 先端部の設計方法
次に、以上のシミュレーション及び実験の結果をもとにしたダイシングブレードの先端形状の設計方法及び半導体片の製造方法について説明する。なお、特に記載がない限り、以下の各実施例は、図１に示した実施例の製造フローを前提としている。

図１７は、本発明の実施例に係る半導体片の製造方法に使用するダイシングブレードの先端形状の設計方法を説明するフローである。図１７の一連の工程は、実際の半導体基板を使用して実施してもよく、また、実際の半導体基板を使わずにシミュレーションを使って実施してもよい。

図１７のフローでは、まずＳ２００において、先端形状の先細りの度合が異なる複数のダイシングブレードを準備する。例えば、図１５に示した実験のように、先細りの度合が一定の間隔で異なるように複数のダイシングブレードを準備する。ここで、一般的なダイシング方法であるフルダイシングに使用される先端形状は、図５（Ｇ）に示すような矩形形状である。よって、このような矩形形状のダイシングブレードを利用して先細りの度合が異なる複数のダイシングブレードを準備するためには、この矩形形状を予め加工する必要がある。例えば、矩形形状のダイシングブレードを複数入手し、ダミーウェハなどの先端加工用の部材を実際にダイシングすることで、ダイシングブレード毎に、切削による先端形状の摩耗度合を異ならせればよい。ダイシングブレードを先細りさせる方法の詳細は後述する。

Ｓ２００では、自ら先端形状の加工を行わず、他の主体から入手することで先細りの度合が異なる複数のダイシングブレードを準備してもよい。また、Ｓ２００は、段差部４００の根元領域４１０に与える応力の度合が異なる複数のダイシングブレードを準備する工程と読み替えることができる。また、ダイシングブレードの準備は一度にまとめて実施する必要はなく、例えば、まずは１種類の先細りの度合を準備し、後に説明するＳ２０４まで実施し、その後に他の先細りの度合を準備し、再度Ｓ２０４まで実施するなどの方法で実施してもよい。

なお、本実施例における「先細りの度合」とは、ダイシングブレードの先端角部の曲率半径や頂部（頂点）の曲率半径、また、頂部から所定距離におけるブレードの厚み等で決まるものである。例えば、先端角部の曲率半径が大きいほど、また、頂部（頂点）の曲率半径が小さいほど先細りの度合が大きくなる。また、頂部から所定距離におけるブレードの厚みが薄いほど、先細りの度合が大きくなるため、先細りの度合とは、頂部から所定距離におけるブレードの厚みと言い換えることができる。また、ダシングブレードが摩耗して、先端部の厚みが薄くなった場合も先細りの度合が大きくなる。先細りの度合は、段差部４００の根元領域４１０への応力の度合と言い換えることができ、先細りの度合が大きいほど、段差部４００の根元領域４１０への応力の度合は小さくなる関係がある。なお、特に記載がない限り、ダイシングブレードの頂部からダイシングブレードの厚みの２倍程度の距離までの先端側の形状における先細りの度合を言う。

次に、Ｓ２０２において、Ｓ２００で準備した複数のダイシングブレードを使用した場合の段差部の破損状況を確認するために、量産工程で採用予定の表面側の溝であって、同一形状の複数の溝を有する半導体基板を準備する。表面側の溝のピッチは、量産工程で採用予定のピッチであっても、異なるピッチであってもよい。すなわち、先細りの度合ごとに、量産工程における段差部の破損状況を推定できるようになっていればよい。また、Ｓ２０２では、溝が形成されていない半導体基板に対して、図１のＳ１０４の場合と同様に表面側の溝を形成することで準備しても良いし、自ら溝の形成を行わず、他の主体から溝が形成された半導体基板を入手することで準備してもよい。なお、「同一形状」とは完全に同一であることを意味するものではなく、同一形状になるように形成した場合に生じる誤差等を含む実質的に同一の形状を言う。

次に、Ｓ２０４において、Ｓ２００で準備した複数のダイシングブレードのそれぞれを使用し、Ｓ２０２で準備した半導体基板に対して裏面側の溝１７０を形成する。そして、複数のダイシングブレードのそれぞれを使用した場合の段差部の破損状況を確認する。具体的には、顕微鏡等を使用して、段差部周辺のひびや割れ等の有無、及びその程度を確認する。なお、段差部を破損させない先細りの度合（量産工程で使用可能な程度に破損が抑制される形状）を特定するために、それぞれの先端形状に対して、複数回の裏面側の溝形成と破損状況の確認とを行うことが好ましい。また、ダイシングブレードの位置ばらつきを考慮して、段差部が破損しやすいよう、位置ずれした条件で実施することが好ましい。そして、このような確認の結果として、例えば、図１５に示すように、それぞれの先細りの度合と、その先細りの度合が段差部を破損させるか否か（その先細りの度合が量産工程で使用可能か否か）が一覧として得られる。

次に、Ｓ２０６において、Ｓ２００で準備した複数のダイシングブレードに、段差部を破損させる先細りの度合と段差部を破損させない先細りの度合との両方が含まれるかを確認する。例えば、図１５の場合は、段差部を破損させる先細りの度合と段差部を破損させない先細りの度合との両方が含まれるので、Ｓ２１０に進む。このように両方の度合が含まれる場合というのは、量産工程で使用可能な先細りの範囲と使用不可能な先細りの範囲のそれぞれの少なくとも一部が特定できたことを意味している。例えば、先細りの度合が小さい方において段差部が破損し、大きい方において段差部が破損していない場合は、小さい方は段差部の根元領域への応力によって破損したものと推定でき、よって、その度合いよりも先細りの度合が小さい範囲は使用不可能な範囲と判断できる。また、段差部を破損させなかった度合について少なくとも使用できる度合であると判断できる。逆に、先細りの度合が大きい方において段差部が破損し、小さい方において段差部が破損していない場合は、大きい方は先細りした頂部の領域への応力の集中によって段差部が破損したものと推定でき、よって、その度合いよりも先細りの度合が大きい範囲は使用不可能な範囲と判断できる。また、段差部を破損させなかった度合は少なくとも使用できる度合であると判断できる。このように、Ｓ２０６において、段差部を破損させる先細りの度合と段差部を破損させない先細りの度合との両方が含まれる場合というのは、任意の先端形状のダイシングブレードを使用した場合には段差部が破損する可能性のある、狭く浅い表面側の溝に対して、量産工程で使用可能な先細りの範囲と使用不可能な先細りの範囲のそれぞれの少なくとも一部が特定できたことを意味している。

一方、Ｓ２００で準備した全ての先細りの度合において段差部を破損させてしまう場合は、量産工程で使用可能な先細りの度合が全く特定できていないことを意味する。よって、この場合はＳ２０８に進む。また、全ての先細りの度合において段差部が破損しなかった場合は、表面側の溝が必要以上に広く深いため、結果として段差部の強度が必要以上に強く設定されているなど、適切な製造条件になっていない可能性がある。よって、この場合もＳ２０８に進む。

Ｓ２０８では、例えば、表面側の溝１４０の形状（幅や深さ等）などの設計条件を変更する。図１６の実験結果に基づくと、表面側の溝１４０の深さが浅いほど、また、表面側の溝１４０の幅Ｓａが狭いほど、段差部の強度が弱く破損しやすくなる。つまり、Ｓ２００で準備した全ての先細りの度合において段差部を破損させてしまう場合は、表面側の溝１４０が浅すぎたり、狭すぎたりすることで段差部の強度が弱すぎると考えられる。よって、この場合は、表面側の溝１４０の形状を変更することで段差部の強度を強くするようにする。具体的には、表面側の溝１４０の幅Ｓａを広くすること及び深さを深くすることの少なくとも一方を行う。

また、図１２及び図１３のシミュレーション結果に基づくと、裏面側の溝１４０を形成する際のダイシングブレードの溝幅方向の位置精度が悪いほど、段差部が破損しやすくなる。よって、ダイシングブレードの溝幅方向の位置精度が良くなるように、位置精度に影響を与える製造条件を変更してもよい。例えば、ダイシングブレードの位置決め精度がよりよいダイシング装置に変更してもよい。このように、表面側の溝１４０の形状及びダイシングブレードの溝幅方向の位置精度の少なくとも一方を変更して、段差部が破損しにくい条件に変更する。

また、Ｓ２００で準備した全ての先細りの度合において段差部が破損しなかった場合は、表面側の溝１４０が必要以上に広く深いため、結果として段差部の強度が必要以上に強く設定されていると考えられる。この場合、溝幅を狭く変更し、一枚の半導体基板から取得できる半導体片の数を増やせる可能性がある。溝幅を狭くすると、深い溝を形成しにくくなり段差部の強度が弱くなるが、図８に示した通り、先細りの度合によって応力が大きく変動するため、適切な先細り度合を特定することで、より狭く浅い表面側の溝１４０に対しても段差部を破損させずに裏面側の溝１７０を形成できる。よって、Ｓ２０６において、準備した全ての先細りの度合において段差部が破損しなかった場合は、表面側の溝１４０を狭く（又は、狭く浅く）変更することで、一枚の半導体基板から取得できる半導体片の数を増やすように設計条件をし、再度、Ｓ２００からのフローを実施するとともに、Ｓ２１０に到達するまで、Ｓ２００からＳ２０８のフローを繰り返す。なお、溝１４０が狭いと深い溝の形成しにくくなると説明したが、これは、例えば、表面側の溝１４０をドライエッチングで形成する場合、溝が狭いとエッチングガスが溝の奥まで侵入しにくく、溝の底部でのエッチング進行が妨げられ、また、薄いダイシングブレードで形成する場合、ブレードが破損しやすいためである。

なお、Ｓ２００において準備するダイシングブレードの種類が少なく、かつ先細りの度合が大きすぎる方や小さすぎる方に偏っている場合などは、Ｓ２０６において、段差部を破損させる先細りの度合と破損させない先細りの度合の両方が含まれる状態となりにくい。よって、このような場合は、Ｓ２００において準備する先端形状の種類を増やすようにＳ２０８において設計条件を変更してもよい。

以上説明したように、Ｓ２０８では設計条件を変更し、再度、Ｓ２００からのフローを実施する。そして、Ｓ２１０に到達するまで、Ｓ２００からＳ２０８のフローを繰り返す。

Ｓ２１０では、段差部を破損させない先細りの度合から、量産工程で使用するダイシングブレードの初期の先端形状を選択する。また、段差部を破損させる先細りの度合については、当然ながら量産工程を通じて使用しないように選択対象から除外する。つまり選択対象の範囲から除外する。なお、必ずしも実験に使用した先細りの度合と同じ度合を量産工程で使用する先端形状として選択する必要はなく、段差部を破損させない先細りの範囲を推定し、推定した範囲に含まれる先細りの度合を選択してもよい。例えば、図１１の実験結果においては、先端角部の曲率半径ｒが、１３μｍ〜２１μｍの範囲が段差部を破損させない先細りの範囲であると推定し、曲率半径ｒが１４．５μｍや１８．５μｍなどに対応する先端形状を量産工程で使用するダイシングブレードの初期の先端形状として選択し、量産工程を通じて１３μｍ〜２１μｍの範囲から外れないように管理する。つまり、段差部を破損させない先細りの度合が複数ある場合は、その間の範囲は段差部を破損させない範囲と推定し、その範囲の中から先端形状を選択すればよい。

ここで、段差部を破損させない先細りの範囲のうち、範囲の中心の先細りの度合よりも先細りの度合が小さい度合の先端形状を、量産工程で使用するダイシングブレードの初期の先端形状として選択することが好ましい。例えば、図１５の実験結果においては、先端角部の曲率半径ｒが、１７μｍ〜２１μｍの先端形状を選択するよりも、１３μｍ〜１７μｍの先端形状を選択するようにする。先細りの度合が小さいということは、先細りの度合が大きい場合と比較して先端部が摩耗していない状態であり、言い換えると、ダイシングブレードの寿命が長いためである。また、一般的な矩形形状のダイシングブレードを利用してその先端形状を加工する場合は、矩形形状を所望の先細り度合いに予め加工する時間が少なくて済むことになる。

また、段差部を破損させない先細りの度合よりも先細りの度合が大きい側において、段差部を破損させる先細りの度合が存在する場合、ダイシングブレードの先端部が摩耗することによって、そのような先細りの度合に至らないように量産工程において管理することが好ましい。例えば、図１５において、先端角部の曲率半径が、段差部を破損させない先細りの度合である１３μｍ〜２１μｍよりも先細りの大きい側（２１μｍを超える範囲）において、段差部を破損させる先細りの度合２２μｍ〜２３μｍが存在している。よって、図１５の実験結果の場合は、ダイシングブレードの先端部が摩耗することによって、先端角部の曲率半径が２１μｍを超えないように量産工程において管理することが好ましい。具体的には、そのような先細りの度合に至る前に、ダイシングブレードを交換することが好ましい。なお、本実施例における「交換」とは、全く別のダイシングブレードに交換する以外に、同じダイシングブレードの先端形状を再加工（ドレッシング）することも含む。

以上、本実施例に係るダイシングブレードの先端形状の設計方法のフローを説明したが、この設計方法によれば、量産工程で使用するダイシングブレードの先端形状を決定する際に、先端形状の先細りの度合と半導体片の破損との関係を考慮しないで決定する場合よりも、より浅い表面側の溝１４０を量産工程で採用できる。従来は、数μm〜数十μmの微細な溝幅同士を連通させる場合において、どのような原因でどのような破損が発生するかについては明らかでなかったため、実際の量産工程において図１に示す製造工程の採用が困難であり、また、仮に図１に示す製造工程を採用する場合であっても必要以上に広く深い表面側の溝となっていた。一方、本実施例に係るダイシングブレードの先端形状の設計方法は、図７や図８に示す通り、先細りの度合によって段差部が受ける応力が大きく変動する点に着目し、図１７のＳ２００において、先細り度合の異なる複数のダイシングブレードを準備するようにした。そして、図１７のＳ２０６において、段差部を破損させる先細りの度合と段差部を破損させない先細りの度合との両方が含まれる場合にのみ、先端形状を選択するようにしたため、任意の先端形状のダイシングブレードよ使用する場合と比較して設計上の手間がかかるものの、より狭く浅い表面側の溝１４０を量産工程で採用できる。

次に、図１７のＳ２００において複数の先細り度合を準備する具体的な方法について説明する。まず、ＧａＡｓ等の化合物半導体を切断するダイシングブレードは、ダイヤモンドブレード、あるいはダイヤモンドブレードとアルミ基台を一体化したブレード等が使用できる。一般的に、市販等されているこれらのダイシングブレードの先端は、図５（Ｇ）の形状のように先端部に湾曲面が形成されていない矩形形状をしている。そこで、矩形形状のように所望の形状をしていないダイシングブレードを利用するために、先端部を加工する必要がある。

この工程は、例えば、以下のような工程を含む。すなわち、市販等されているダイシングブレードを入手するとともに、入手したダイシングブレードの先端部を加工するための材料を選択する。例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ、あるいは他の化合物半導体材料の加工用基板を選択する。なお、先端部を所望の形状に加工できる材料であれば他のものであってもよい。

次に、ダイシングブレードを用いて加工用半導体基板の切断を繰り返すことで、先端部に摩耗させながら所望の形状に近づけていく。所望の湾曲面の形状を得るために、加工用基板とダイシングブレードとの成す角度、ダイシングブレードの回転速度、研磨時間、研磨剤などを適宜選択することができる。以上のように、ダイシングの工程に先立って、先端部の加工用に準備された加工材を用いて所望の先細りの形状に加工する。このような方法によって、一般的なフルダイシングに使用される矩形形状のダイシングブレードであっても、図１７のＳ２００で準備するダイシングブレードとして共通に利用できる。

次に、図１７のＳ２００において、どのような先細りの度合の先端形状を準備すべきかについて詳細に説明する。

第１の態様として、先端部が半円状のダイシングブレードよりも先細りしたダイシングブレードを少なくとも１種類以上含むことが好ましい。言い換えると、先端部が半円状ダイシングブレードよりも段差部の根元領域に発生させる最大応力が小さい先細りの度合のダイシングブレードを少なくとも１種類以上含むことが好ましい。これは、図８から分かるように、先端部が半円状の場合より先細りした範囲（ｒ＝１２．５μｍを超える範囲）では、最大応力が低位に飽和している。つまり、この範囲の先細り度合いのダイシングブレードを少なくとも１種類以上準備することで、根元領域への最大応力が最も小さくなる条件に近い条件で段差部が破損するか否かを確認できる。そして、例えば、段差部が破損した場合は、Ｓ２０８において、準備する先端形状の種類を増やすように設計条件を変更するのではなく、表面側の溝１４０の幅や深さを段差部が破損しにくくなるように変更する必要があると判断しやすくなる。

第２の態様として、先端部が半円状のダイシングブレードよりも先細りしたダイシングブレードに加えて、先端部が半円状のダイシングブレードよりも先細りしていないダイシングブレードを含むことが好ましい。言い換えると、先端部が半円状ダイシングブレードよりも段差部の根元領域に発生させる最大応力が小さい先細りの度合と大きい先細り度合いの両方のダイシングブレードを含むことが好ましい。これは、図８から分かるように、先端部が半円状の場合より先細りした範囲（ｒ＝１２．５μｍを超える範囲）では、最大応力が低位に飽和している一方、先端部が半円状の場合より先細りしていない範囲（ｒ＝１２．５μｍ以下の範囲）では、最大応力の変動が大きい。つまり、それぞれの範囲に含まれる先細り度合いのダイシングブレードを準備することで、これらのダイシングブレードが段差部を破損させる先細りの度合と段差部を破損させない先細りの度合である可能性が高くなり、図１７のＳ２０６において、図１７のＳ２１０側に進みやすくなる。つまり、先端形状の選択が容易となる。

第３の態様として、半円状の先端部を有する切削部よりも先細り度合が小さいダイシングブレードを複数含むことが好ましい。言い換えると、先端部が半円状ダイシングブレードよりも、大きな応力を段差部の根元領域に発生させる先細りの度合のダイシングブレードを複数含むことが好ましい。図８から分かるように、先端部が半円状のダイシングブレードよりも大きな応力を段差部の根元領域に発生させる範囲（ｒ＝１２．５μｍ未満）では、その範囲より先細りした範囲（ｒ＝１２．５μｍ以上）よりも、先細りの度合に対する最大応力の変化が大きい。よって、最大応力の変化が大きいこの範囲内のダイシングブレードを複数準備することで、どの程度まで先細りの度合が小さくても段差部が破損しないかが確認しやすくなる。

第４の態様として、半円状の先端部を有する切削部よりも先細り度合が小さいダイシングブレードを３種類以上含むことが好ましい。言い換えると、先端部が半円状のダイシングブレードよりも、大きな応力を段差部の根元領域に発生させる先細りの度合のダイシングブレードが少なくとも３種類以上含まれていることが好ましい。図８から分かるように、先端部が半円状のダイシングブレードよりも大きな応力を段差部の根元領域に発生させる範囲（ｒ＝１２．５μｍ未満）では、最大応力の変化が大きいことに加え、応力変化が直線的ではなく非線形に変化している。よって、よって、応力が非線形に変化するこの範囲内のダイシングブレードを少なくとも３種類以上使用することで、２種類の場合と比較し、どの程度まで先細りの度合が小さくても段差部が破損しないかが確認しやすくなる。

第５の態様として、準備するダイシングブレードには、頂部に頂面を有さない先細りした先端形状であって、裏面側の溝を形成する際にダイシングブレードの頂部の溝幅方向の位置が表面側の溝幅を外れた場合に、表面側の溝の幅から外れた頂部の領域で最大応力が生じる先細りの度合のダイシングブレードが含まれることが好ましい。このようなダイシングブレードが含まれない場合は、頂部の溝幅方向の位置が表面側の溝幅から外れる場合において、どの程度まで先細りの度合が大きくても段差部が破損しないかが全く確認できないためである。また、このようなダイシングブレードが複数含まれるようにすることで、１種類のみの場合と比較し、どの程度まで先細りの度合が大きくても段差部が破損しないかが確認しやすくなる。なお、ダイシングブレードの頂部が表面側の溝幅から外れないことが分かっている場合は、このようなダイシングブレードが含めなくてもよい。

第６の態様として、図１５に示すように、先細りの度合を略等間隔で準備することが好ましい。また、図１７のＳ２００において準備する先細りの度合は少なくとも２種類必要であるが、より狭く浅い表面側の溝を使用するために、図１５に示すように、できるだけ多くの種類を準備することが好ましい。

Ｄ） ブレード位置と溝幅との関係に基づく実施例
Ｄ−１） 加工精度と表面側の溝との関係

次に、半導体片を製造する製造装置の加工精度と表面側の溝１４０の幅Ｓａとの関係、及びその関係に基づく、ダイシングブレードの先端形状の設計方法及び半導体片の製造方法について説明する。製造装置の加工精度とは、ダイシング装置の位置決め精度等を含む加工精度のみならず、表面側の溝１４０の位置を検知するカメラ等の検知手段の検知精度など、製造工程で使用するその他の装置類の精度を含むものである。そして、この製造装置の加工精度が主要因となりダイシングブレードの溝幅方向の位置（ばらつきの範囲）が決まることになる。

図１３において説明した通り、先細りの度合が大きいダイシングブレードでは、頂面を有さない先細りした頂部が半導体基板の表面側の溝１４０の溝幅方向の範囲から外れた場合に、その頂部の領域に応力が集中し、段差部が破損する場合がある。つまり、頂面を有さない先細りした頂部の領域に応力が集中する先細り度合のダイシングブレードを使用する場合は、この頂部が半導体基板の表面側の溝１４０の溝幅方向の範囲から外れるような製造装置の加工精度と表面側の溝１４０の幅との関係であっても、段差部が破損しないように、ダイシングブレードの先端形状や表面側の溝１４０の形状等のその他の製造条件を決定することが好ましい。

一方、先細りの度合が非常に大きいダイシングブレードであっても、その頂部が表面側の溝１４０の幅から外れないような製造装置の加工精度と溝１４０の幅との関係であれば段差部にかかる応力が急激変わることはない。つまり、頂面を有さない先細りした頂部が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件であれば、図１５における先端角部の曲率半径が２２μｍや２３μｍのような先細りの度合が非常に大きい場合であっても段差部が破損することはなく、逆に、先細りの度合が大きいダイシングブレードほど段差部に与える最大応力が小さくなるため、最大応力を小さくするという観点からは好ましい。

また、頂面を有さない先細りした頂部は、通常、ダイシングブレードの厚みの中心に形成されることが多いため、頂面を有さない先細りした頂部が表面側の溝１４０の幅から外れない製造条件とは、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件と言うことができる。ここで、頂面を有さない先細りした頂部は、予め先端形状を加工する際の条件や実際の製造工程における摩耗の仕方によってはダイシングブレードの厚みの中心からずれる場合もある。つまり、頂面を有さない先細りした頂部が表面側の溝１４０の幅から外れるか外れないかは、そのような要因によるずれにも起因する。

よって、頂面を有さない先細りした頂部が表面側の溝１４０の幅から外れるか外れないかの判断が必要な場合は、そのようなずれを考慮して判断することになる。ただし、そのような要因を考慮することが困難な場合は、ダイシングブレードの厚みの中心を基準に判断すればよい。以上から、本実施例における「ダイシングブレードの厚みの中心が表面側の溝１４０の幅に包含される（又は、表面側の溝１４０の幅から外れる）製造条件」とは、特に記載がなく技術的な矛盾がなければ「頂面を有さない先細りした頂部が表面側の溝１４０の幅に包含される（又は、表面側の溝１４０の幅から外れる）製造条件」と読み替えることができる。

なお、本実施例における「包含」とは、頂部の位置と溝幅が丁度一致する状態の場合も含み、頂部が表面側の溝１４０の幅に包含されるのか外れるのかの判断として必要な製造装置の加工精度は、使用する製品のカタログ等に記載された値を使用する。カタログ値が存在しない場合、実測をもとに把握した値を使用すればよく、具体的には、複数回の実測を実施し、その結果をもとに平均値と標準偏差を算出し、平均値に標準偏差の３倍（３シグマ）〜４倍（４シグマ）の値を足したものを製造装置の加工精度とする。複数の装置の精度に起因する場合は、それぞれの装置の精度の二乗平均の値を使用する。

また、頂部が表面側の溝１４０の幅に包含されるのか外れるかの判断として必要な表面側の溝の幅については、表面側の溝の幅が一定でない場合は、表面側の溝の底部の位置からダイシングブレードの頂部が到達する位置までの間の最大幅を使用する。ここで、頂部が表面側の溝１４０の幅に包含されるのか外れるのかが微妙であって判断がつかない場合等は、包含されることを前提とした実施例と包含されないこと（外れること）を前提にした実施例とのいずれを採用しても、段差部の破損度合いに有意な影響は出ないと考えられるため、いずれか一方を任意に選択すればよい。

Ｄ−２） ブレード頂部が表面側の溝に包含される場合
次に、製造装置の精度等に起因するダイシングブレードの溝幅方向の位置と表面側の溝１４０の幅との関係に基づく、ダイシングブレードの先端形状の設計方法及び半導体片の製造方法について説明する。最初に、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件における実施の形態について説明する。

まず、第１の態様として、ダイシングブレードの厚みの中心が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件では、以下のようにダイシングブレードの先端形状を設計してもよい。例えば、図１７のフローに従ってダイシングブレードの先端形状を設計する際に、Ｓ２００において、先細りの度合が非常に大きい範囲のダイシングブレードを準備する必要はない。図８のシミュレーション結果に基づくと、曲率半径ｒが２５μｍ以上の範囲においては、最大応力が０．１ＭＰａしか変化していないため、先端角部の曲率半径が２５μｍ以上（先端角部の曲率半径がダイシングブレードの厚み以上）の先細りの度合のダイシングブレードを準備する意味がほとんどない。つまり、準備する複数のダイシングブレードは、先端角部の曲率半径がダイシングブレードの厚み以上のものよりも大きな応力を段差部の根元領域に発生させる先細りの度合のダイシングブレードを少なくとも含んでいればよく、それより小さい応力を段差部の根元領域に発生させる先細りの度合のダイシングブレードは含んでいなくてもよい。

第２の態様として、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件においては、以下のような製造方法で半導体片を製造してもよい。例えば、ダイシングブレードの先端形状の先細りの度合が小さいために段差部が破損する先細りの範囲を、例えば図１７に示したフローで確認し、この範囲よりも先細りの度合が大きい先端形状を有するダイシングブレードを使用し、逆に、この範囲よりも先細りの度合が小さいダイシングブレードは使用しないようにする。これは、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件においては、先細りの度合が大きくても、図１３における、カーフ幅が非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きいとき（Ｄｓ＝７．５μｍ）のように、段差部にかかる応力が急激変わることはないため、先細りの度合が小さい側の範囲だけを設計上考慮すればよいためである。

なお、先細りの度合が小さいために段差部が破損する先細りの範囲とは、図１５で説明すると、先端角部の曲率半径が８μｍ以下の範囲である。また、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件において、裏面側の溝の形成に伴い段差部が破損する場合は、段差部の根元領域への応力が大きすぎることを意味している。よって、ある１種類の先細りの度合で裏面側の溝を形成した結果、段差部が破損した場合は、その先細りの度合よりも先細りの度合が小さい範囲のダイシングブレードは使用しないようにすればよい。

第３の態様として、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件においては、切削時の初期の先端形状として、図６（Ｄ）のような半円状の先端部を有するダイシングブレードよりも先細りした形状を有するダイシングブレードを使用するようにする。図８からわかるように、半円状の先端部(ｒ=１２．５μｍ)よりも先細りの度合が小さい範囲(ｒ＜１２．５μｍ)においては、先細りの度合が変動した場合に、最大応力が大きく変動する。一方、半円状の先端部よりも先細りした範囲(ｒ＞１２．５μｍ)においては最大応力が低位で飽和している。よって、半円状の先端部よりも先細りした先端形状を切削時の初期の先端形状とすれば、その後にダイシングブレードが摩耗した場合も含めて、段差部への応力が低位に抑制された状態を量産工程を通じて維持できる。また、低位で飽和している領域を初期の先端形状とすることで、初期の形状を準備する際に先端形状がばらつく場合であっても、段差部への応力の変動が抑制でき、より狭く浅い表面側の溝を採用しやすくなる。結果として、半円状の先端部よりも先細りの度合が小さい先端形状を初期の先端形状とする場合と比較し、段差部の破損が抑制される。

なお、半円状の先端部を有するダイシングブレードよりも先細りした形状を有するダイシングブレードは、図１７のＳ２００で説明したように、矩形形状のダイシングブレードを加工することで準備してもよいし、自らは加工を行わず、他の主体から入手することで準備してもよい。また、例えば、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝幅に包含されるか否かを確認し、包含される場合には、例えば、切削の初期の先端形状として、半円状の先端部を有するダイシングブレードよりも先細りした形状を予め有するダイシングブレードを使用するようにするように決定してもよい。

第４の態様として、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件においては、以下の製造方法で半導体片の製造をしてもよい。例えば、段差部が、回転方向から見た断面が矩形の先端形状を有するダイシングブレードを使用した場合に破損する強度である場合において、段差部を破損させる先細りの範囲よりも先細りの度合が大きい先端形状のダイシングブレードで裏面側の溝１７０を形成するようにする。言い換えると、そのような場合において、段差部の根元領域に対して段差部を破損させる応力以上の応力を与えない先細りした先端形状のダイシングブレードで裏面側の溝１７０を形成する。この製造方法によれば、一般的に多く使用される矩形形状のダイシングブレードを使用した場合に段差部が破損してしまうような狭く浅い表面側の溝形状であっても、ダイシングブレードからの応力によって半導体片の段差部を破損させずに半導体基板を個片化ができる。

これは、図８から分かる通り、先端部の先細りの度合によって、段差部が受ける応力が４倍以上も変動するため、矩形の先端形状を有するダイシングブレードを使用した場合に段差部が破損してしまうような狭く浅い表面側の溝形状であっても、段差部を破損させない先細りの度合が存在しうる点と、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件においては、先細りの度合を大きくしても段差部にかかる応力が急激変わることはない点との両方の知見に基づく実施の形態である。

なお、半円状の先端部よりも先細りしているダイシングブレードや、半円状の先端部よりも小さな応力を段差部の根元領域に発生させる先細りの度合のダイシングブレードを使用することにより、段差部にかかる応力が低位に飽和している領域を利用できるため、応力の観点からは好ましい。

Ｄ−３） ブレード頂部が表面側の溝から外れる場合

以上、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含される製造条件における実施の形態について説明したが、次に、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅からはずれる製造条件における実施の形態について説明する。

まず、第１の態様として、頂部に頂面を有さない先細りした先端形状のダイシングブレードを使用し、かつ、その頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝の幅から外れる製造条件においては、以下のような製造方法で半導体片の製造することができる。例えば、その頂部の領域で最大応力を与えて段差部を破損させる先細りの範囲よりも先細りの度合が小さい先端形状を有するダイシングブレードで裏面側の溝を形成するようにする。言い換えると、量産工程を通じて、そのような形状のダイシングブレードを使用するようにする。

このような製造方法によれば、頂面を有さない先細りした頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝幅から外れる製造条件であるにもかかわらず、頂部の領域で最大応力を与えて段差部を破損させてしまう先細り度合のダイシングブレードを知らずに使用してしまうことが防止できる。その結果、予期せぬ破損が抑制でき、頂部の領域で最大応力を与えて段差部を破損させる先端形状のダイシングブレードを使用する場合と比較し、段差部の破損が抑制できる。なお、頂部の領域で段差部に最大応力を与える先細りの範囲を確認したい場合は、例えば、図１２及び図１３で示したような応力シミュレーションや実際に裏面側の溝を形成し、その破損状況を確認することで確認できる。実際に裏面側の溝を形成して破損状況を確認する場合は、例えば、狭く浅い表面側の溝に対して実際に裏面側の溝を形成し、破損した場合に、その破損が頂部の領域から発生しているのか、根元領域から発生しているかを確認すればよい。

第２の態様として、頂部に頂面を有さない先細りした先端形状のダイシングブレードを使用し、かつ、その頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝の幅から外れる製造条件においては、ダイシングブレードの摩耗により、頂部の領域で最大応力を与えて段差部を破損させる先細りの範囲になる前にダイシングブレードを交換する。このようにすれば、ダイシングブレードの摩耗に伴い、頂部の領域で最大応力が発生することによって段差部が破損することがなくなる。また、このような製造方法を使用する場合は、図１７で説明した設計方法を利用して、先端形状の先細りの度合が異なる複数のダイシングブレードを用いて、それぞれの頂部における溝幅方向の位置が表面側の溝幅を外れる状態で裏面側の溝を形成し、裏面側の溝を形成した結果から、使用してよい先細り度合や使用すべきでない先細り度合を確認し、この確認結果から得られた使用すべきでない先細り度合に達する前にダイシングブレードを交換するようにしてもよい。

第３の態様として、頂部に頂面を有さない先細りした先端形状のダイシングブレードを使用し、かつ、その頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝の幅から外れる製造条件においては、以下のような製造方法で半導体片の製造をしてもよい。例えば、頂面を有さない先細りしたダイシングブレードの頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝幅を外れる製造条件であって、その頂部の溝幅方向の位置が表面側の溝幅を外れたときにその頂部の領域で段差部に最大応力を与える先細り度合のダイシングブレードを使用する製造条件においては、頂部の溝幅方向の位置が表面側の溝幅を外れたときに、その最大応力によって段差部が破損しないように、表面側の溝の形状（幅や深さ）と前記頂部が達する深さとが設定された条件で製造する。このような製造方法によれば、ダイシングブレードの頂部の溝幅方向の位置が表面側の溝幅を外れる製造条件において、頂部の領域で段差部に最大応力を与える先端形状のダイシングブレードを知らずに使用した場合であっても、段差部の破損が抑制される。仮にそのように設定されていない場合は、ダイシングブレードの頂部の溝幅方向の位置が表面側の溝幅を外れた場合に、予期せぬ破損が発生しうることになる。なお、段差部の形状は、表面側の溝の形状（幅や深さ）と前記頂部が達する深さとによって決まり、この段差部の形状によって段差部の強度が決まるため、表面側の溝の形状（幅や深さ）と前記頂部が達する深さとが設定されば、段差部の強度が設定されたことになる。

第４の態様として、頂部に頂面を有さない先細りした先端形状のダイシングブレードを使用し、かつ、その頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝の幅から外れる製造条件においては、以下のような製造方法で半導体片の製造をしてもよい。例えば、ダイシングブレードの使用期間内において、その頂部の領域で段差部に最大応力を与える先細り度合いに摩耗した場合に、その最大応力によって段差部が破損しないように、表面側の溝の形状と頂部が達する深さとが設定された条件で製造する。このような製造方法によれば、ダイシングブレードの頂部の溝幅方向の位置が表面側の溝幅を外れる製造条件において、摩耗に伴い、頂部の領域で段差部に最大応力を与える先端形状のダイシングブレードを知らずに使用した場合であっても、段差部の破損が抑制される。仮にそのように設定されていない場合は、予期せぬ破損が発生しうることになる。

第５の態様として、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅から外れる製造条件においては、以下のような製造方法で半導体片の製造をしてもよい。例えば、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝の幅から外れる製造条件においては、図１５の実験結果のように、ダイシングブレードの先端形状の先細りの度合が小さいために段差部が破損する先細りの範囲と、ダイシングブレードの先端形状の先細りの度合が大きいために段差部が破損する先細りの範囲との両方を確認し、この両者の間の先細りの範囲に含まれる先細りの度合の先端形状で裏面側の溝を形成するようにして半導体片の製造するようにすればよい。

これは、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅から外れる製造条件であるにもかかわらず、ダイシングブレードの先端形状の先細りの度合が大きいために段差部が破損する先細りの範囲を確認しないでダイシングブレードの先端形状を決定した場合は、予期せぬ破損が発生しうるためである。なお、両者の間の範囲内に、段差部の根元領域に最大応力を発生させる先細りの範囲と、頂部の領域に最大応力を発生させる先細りの範囲とが含まれる場合、段差部の根元領域に最大応力を発生させる先細りの範囲に含まれる先端形状に予め加工された切削部材で前記裏面側の溝を形成することが好ましい。これは、頂部の領域に最大応力を発生させる先細りの範囲に含まれる先端形状に予め加工された切削部材を使用する場合と比較し、先細りしてない分だけ、切削部材の寿命が長くなるためである。

Ｄ−４） 表面側の溝の幅の決定方法、製造装置の選択方法
次に、表面側の溝の幅と、ダイシングブレードの頂部（または、厚み方向の中心）が溝幅方向にばらつく範囲との関係を考慮した表面側の溝の幅の決定方法及び製造装置の選択方法について説明する。

図１８は、本発明の実施例に係る表面側の溝の幅の決定方法を説明する図である。まず、Ｓ３００において、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲を確認する。ばらつく範囲は、主に使用する製造装置の精度に起因するものであり、例えば、ダイシング装置の加工精度や表面側の微細溝の位置を検知する検知手段（カメラ等）の精度等で決まる。よって、これらの精度を、製品カタログや実測にて確認することで、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲を把握する。次に、Ｓ３１０において、表面側の溝の幅を、Ｓ３００で確認したばらつく範囲を包含する幅に決定する。このような決定方法によれば、図１３における、カーフ幅が非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きい場合（Ｄｓ＝７．５μｍ）のように、頂部の領域に応力が集中することがなく、段差部の破損が抑制される。

また、図１８のＳ３００において、頂面を有さない先細りした頂部を有するダイシングブレードを使用する場合において、この頂部が溝幅方向にばらつく範囲を確認し、その範囲を包含するように表面側の溝の幅を決定してもよい。また、Ｓ３１０において、ばらつく範囲を包含する幅のうち、できるだけ狭い幅に決定することが好ましい。表面側の溝の幅が広すぎる場合は、一枚の基板から取得できる半導体片の数が少なくなってしまうためである。例えば、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲が±３μｍの場合、１０μｍ以上の表面側の溝の幅とするよりも、好ましくは、６〜９μｍ程度、つまり、ダイシングブレードのばらつく範囲の±５０％程度の溝の幅になるようにするとよい。

図１９は、本発明の実施例に係る製造装置の選択方法を説明する図である。まず、Ｓ４００において表面側の溝幅を確認する。より具体的には、ダイシングブレードから直接応力を受ける表面側の溝部分の幅を確認する。次に、Ｓ４１０において、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲が、確認した表面側の幅に包含されるように、使用する製造装置を選択する。具体的には、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲が、確認した表面側の幅に包含される精度を有するダイシング装置やカメラ等の検知手段を選択する。このような決定方法によれば、図１３における、カーフ幅が非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きい場合（Ｄｓ＝７．５μｍ）のように、頂部の領域に応力が集中することがなく、段差部の破損が抑制される。

また、図１９のＳ４１０において、頂面を有さない先細りした頂部を有するダイシングブレードを使用する場合において、この頂部が溝幅方向にばらつく範囲が、確認した幅に包含されるように、使用する製造装置を選択してもよい。

図２０は、本発明の実施例に係る表面側の溝の幅の決定方法及び製造装置の選択方法の別の実施例を説明する図である。まず、Ｓ５００及びＳ５１０において、表面側の溝の幅及びダイシングブレードが溝幅方向にばらつく範囲を確認する。詳細については図１８及び図１９と同様である。次に、Ｓ５２０において、ダイシングブレードの厚み方向の中心（または頂部）が溝幅方向にばらつく範囲が、表面側の溝の幅から外れるか否かを確認する。外れない場合は、Ｓ５４０に進み、その溝幅と製造装置を使用することを決定する。一方、外れる場合は、Ｓ５３０に進み、表面側の溝の幅または使用する製造装置の少なくとも一方を変更し、ダイシングブレードの厚み方向の中心（または頂部）が溝幅方向にばらつく範囲が、表面側の溝の幅から外れないように変更する。このようにすれば、図１３における、カーフ幅が非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きい場合（Ｄｓ＝７．５μｍ）のように、頂部の領域に応力が集中することがなく、段差部の破損が抑制される。

以上、製造装置の精度等に起因するダイシングブレードの溝幅方向の位置と表面側の溝１４０の幅との関係に基づく、ダイシングブレードの先端形状の設計方法、半導体片の製造方法、表面側の溝の幅の決定方法、及び製造装置の選択方法等について説明したが、これらの実施例において、特に記載がなく、かつ、技術的な矛盾がなければ、「ダイシングブレードの厚みの中心が表面側の溝１４０の幅に包含される（又は、表面側の溝１４０の幅から外れる）製造条件」は、「頂面を有さない先細りした頂部が表面側の溝１４０の幅に包含される（又は、表面側の溝１４０の幅から外れる）製造条件」と読み替えることができる。また、特に記載がなければ、ダイシングブレードの厚みの中心や頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝１４０の幅に包含されるか否かを確認する工程を設けてもよいし設けなくてもよい。また、各実施例のそれぞれの構成や条件は、技術的な矛盾がなければ、相互に組み合わせてよい。

Ｅ） 事前の先端形状の加工工程の実施例
次に、実際の量産工程で使用するダイシングブレードを準備する工程について説明する。なお、この加工工程は、先に説明した各実施例に適用してもよいし適用しなくてもよい。この加工工程では、実際の量産工程で裏面側の溝を形成するのに先立ち、例えば、図１７の設計フロー等によって選択された所望の先端形状を準備する必要があるが、その準備は、図１７のＳ２００において説明した方法と同様でよい。すなわち、一般的に入手しやすいダイシングブレードは矩形の先端形状を有しているため、これを所望の先端形状に予め加工する加工工程を設ける。そして、この加工工程において、段差部を破損させない先細りの度合に至るまで、入手したダイシングブレードを加工するようにする。なお、加工工程によって到達する所望の先細り形状は、図１７のフローによって決定されたものであってもよし、図１７のフローとは異なる方法で決定されたものであってもよい。また、この加工工程は、先に説明した各実施例に適用してもよいし適用しなくてもよい。

次に、所望の先端形状に予め加工する加工工程の、より好ましい形態について説明する。第１の態様として、一般的なダイシングにおいては矩形の先端形状やその他の任意の先端形状が使用されるが、本実施例に係る加工工程においては、例えば矩形形状のように、段差部の根元領域に対して段差部を破損させる応力以上の応力を与えてしまう先端形状のダイシングブレードを先細りさせて、段差部を破損させない先細りの度合に予め加工するようにする。例えば、段差部を破損させない先細りの度合に至るまで、予め先端部を摩耗させる。このようにすることで、段差部の根元領域に対して段差部を破損させる応力以上の応力を与えてしまう先端形状のダイシングブレードであっても、段差部の破損を抑制できるダイシングブレードとして利用できるようになる。なお、表面側の溝の幅が広く深いことで、先端部が矩形形状のダイシングブレードであっても段差部が破損しないような場合は、本実施例のように、予め加工する工程は必要はない。ただし、表面側の溝の幅が狭く浅い場合、つまり、矩形の先端形状やその他の任意の先端形状を利用した際に、段差部の根元領域に対して段差部を破損させる応力以上の応力を与えるような場合は、本実施例のように、先端部を予め加工する工程を設けることが好ましい。

第２の態様として、先端部を予め加工する工程において、半円状の先端部を有するダイシングブレードよりも先細りさせるようにしてもよい。例えば、先端部を半円状より先細りさえなくても段差部が破損しないような場合であっても、半円状より先細りさせてよい。これは、図８から分かるように、先端部が半円状のダイシングブレードよりも先細りの度合が大きい範囲では最大応力の変化が小さく、十分に応力が抑制された範囲であるため、加工工程において先端形状が所望の形状からばらついた場合であっても、段差部の根元領域に対する応力の変動が抑制されることになるためである。結果として、半円形状の先端部を有するダイシングブレードよりも先細りさせない場合と比較し、加工工程において先端形状がばらついた場合であっても、段差部の根元領域に対する応力の変動を抑制できる。

第３の態様として、先端部を予め加工する加工工程が、頂部に頂面を有さない先細りした先端形状に加工する工程である場合は、その予め加工した頂部が溝幅方向にばらつく範囲と表面側の溝幅との関係が、その予め加工した頂部が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝幅に包含される関係であることが好ましい。先端部を予め加工する場合、頂部の位置がダイシングブレードの厚み方向の中心からずれる場合がある。よって、加工工程における先端形状のばらつきを考慮したとしても、頂部が表面側の溝幅に包含されるのであれば、加工工程において先端形状がばらついた場合であっても、頂部の領域に応力が集中することで段差部が破損することが抑制されるためである。

第４の態様として、先端部を予め加工したダイシングブレードを使用する場合において、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲と表面側の溝幅との関係は、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝幅に包含される関係であることが好ましい。ダイシングブレードを本実施例の加工工程において先細りさせた場合、先細りした頂部はダイシングブレードの厚み方向の中心に形成されやすい。よって、ダイシングブレードの厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝幅に包含されるのであれば、頂部の領域に応力が集中する先細りの度合に加工工程で加工する場合であっても、包含されない場合と比較し、頂部の領域に応力が集中することで段差部が破損することが抑制されるためである。また、頂部の領域に応力が集中する先細りの度合まで先細りさせない場合であっても、量産工程での摩耗による先細りにより、頂部の領域に応力が集中することで段差部が破損することが抑制されるためである。

第５の態様として、予め加工する前のダイシングブレードの先端形状としては、回転方向から見た断面が実質的に矩形形状のダイシングブレードを準備することが好ましい。断面が実質的に矩形形状のダイシングブレードはフルダイシングによく使用される形状であるため入手が容易であり、また、加工工程によって任意の先細りの度合に加工しやすいためである。そして、実質的に矩形形状のダイシングブレードを利用する場合は、事前の設計工程において、実質的に矩形形状のダイシングブレードによって段差部が破損するかを確認することが好ましい。仮に、段差部が破損しない場合であって、表面側の溝の形状等を変更する意思がない場合は、実質的に矩形形状のダイシングブレードをそのまま量産工程で使用する形状とすればよい。そして、先端を予め加工する工程は、段差部が破損する先端形状に対してのみ実施するようにすればよい。本実施例によれば、量産工程で利用しようとしている先端形状が段差部を破損させるか否かを確認することで、破損させる場合のみ加工工程を実施することになるため、不要な加工工程をしなくて済むようになる。なお、「実質的に矩形形状」とは、矩形形状を意図して製造された結果、製造ばらつき等によ先端角部に多少の曲面が形成されたものを含む。例えば、カタログ等において、矩形形状を意図して製造販売されているものは、先端角部の曲面形状の大小にかかわらず、本実施例の「実質的に矩形形状」に含まれる。

Ｆ） ブレードの交換に関する実施例
次に、ダイシングブレードの交換のタイミングについて説明する。ダイシングブレードを使用し続けると、徐々に摩耗して、図２１の形状のように、先端が先細った形状となる。このように先細った形状に摩耗した場合であっても、図１３のシミュレーション結果から理解される通り、ダイシングブレード先端の頂部が半導体基板の表面側の溝１４０の幅から外れない位置精度の製造条件であれば、その摩耗したダイシングブレードを使用し続けたとしても、段差部の破損は抑制される。しかしながら、ダイシングブレード先端の頂部が半導体基板の表面側の溝の幅から外れてしまうような位置精度の製造条件の場合は、ダイシングを続けていくに従い、段差部に破損が生じる割合が増えることになる。

図中の破線５００は、本実施例における初期のダイシングブレード３００の一例としての形状であり、図中の実線５１０は、ダイシングブレード３００が摩耗して先細りした形状を示している。ここで、ダイシングブレード３００の形状５００の場合は、製造ばらつき等により、ダイシングブレード３００の頂部が半導体基板Ｗの表面側の溝１４０の幅から外れた場合であっても、先端部の湾曲面により応力が分散されるため、段差部の一点に大きな応力がかからずに、段差部が破損する可能性が低い。一方、摩耗した形状５１０の場合は、先端部に湾曲面があるものの、先細りしているため、段差部の一点に応力が集中しやくす、その部分を中心として、段差部に破損５２０が生じやすくなる。

そこで、本実施例では、ダイシングブレードの摩耗により、ダイシングブレードの先端部が予め定めた先細りの形状に達した場合に、ダイシングブレードを新たなものに交換をする。言い換えると、ダイシングブレードの摩耗により、ダイシング時に段差部にかかる応力が、予め定めた応力に達した場合に、ダイシングブレードの寿命に到達する前であっても、ダイシングブレードを新たなものに交換する。すなわち、ダイシングブレード先端の頂部が半導体基板の表面側の溝の幅から外れてしまうような位置精度の製造条件においては、ダイシングブレードの寿命とは別に、上記のタイミングでダイシングブレードを交換する。通常のフルダイシングでは、摩耗により先端部が先細りした状態において、ダイシング時の振動や半導体基板を貫通した衝撃などにより、ダイシングブレードに欠けなどの破損を生じる。よって、通常のフルダイシングでは、このタイミングを実験的、経験的に把握することで、ダイシングブレードの寿命を決定し、この寿命に基づいて交換が行われる。一方、本実施例では、ダイシングブレードの欠けなどの破損に基づき決まる寿命に至る前であっても、交換を実施する。

また、予め定めた先細りの形状に達したか否かの判断や、予め定めた応力に達したか否かの判断は、事前の実験やシミュレーション等により、量産工程で許容可能な破損度合い（破損率など）と先端部の形状や応力との関係を把握するとともに、そのような先端部の形状や応力に達するのに要する、ダイシングの総時間、ダイシングの総距離、ダイシングした半導体基板の総枚数などの製造条件（累積データ）を予め求めておく。そして、量産工程においては、これらのダイシングブレードの摩耗度合いを表す製造条件が予め定めた条件に達した場合に、予め定めた先細りの形状や予め定めた応力に達したと判断すればよい。

また、事前の実験やシミュレーション等により、量産工程で許容しうる破損率に対応する具体的な先端部の形状や応力を把握しなくても、ダイシングにおける総時間、総距離、総枚数等などの摩耗度合いを表す製造条件と破損状況との関係を数多くの実験から求め、これらの実験に基づいて、量産工程で予め定めた先細りの形状や予め定めた応力に達したか否かを判断してもよい。また、別の方法として、量産工程の途中で、実際に先端の形状を計測しながら判断してもよい。この場合、ダイシングブレードの頂部から予め定めた距離における厚みや、先端部の角度等を測定し判断すればよい。

なお、ダイシングブレード先端の頂部が半導体基板の表面側の溝の幅から外れない製造条件を選択した場合や、外れたとしても段差部が破損しないような段差部の厚みを選択した場合は段差部の破損がより抑制されることになり、この場合は、ダイシングブレードの寿命に基づいて、ダイシングブレードを交換すればよい。なお、ダイシングブレードの頂部が表面側の溝の幅から外れないようにするためには、製造装置の加工精度と半導体基板表面側の溝の幅との関係が、そのようになる組み合わせを選択すればよい。すなわち、製造装置の精度が悪い場合は、半導体基板の表面側の溝の幅を広くし、製造装置の精度がよい場合は、それに応じて、溝の幅を狭くすればよい。

また、実施する製造条件が、溝の幅から外れる製造条件なのかはずれない製造条件なのかが不明な場合は、溝の幅から外れる製造条件と仮定して、ダイシングブレードの寿命とは無関係に交換した方が好ましい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、ガラスやポリマー等の半導体を含まない基板から個々の素子を個片化する場合に適用してもよい。例えば、半導体を含まないＭＥＭＳ用の基板に適用してもよい。また、本発明の実施の形態における各工程は、順序的な矛盾がない限り、少なくとも一部を量産工程前の設計段階で実施してもよいし、全てを量産工程の一環として実施してもよい。また、本発明の実施の形態における各工程は、複数の主体によって実施されてよい。例えば、表面側の溝の形成を第１の主体が実施し、第１の主体によって表面側の溝が形成された基板を第２の主体が納入することによって基板を準備し、準備した基板に第２の主体が裏面側の溝を形成して基板を個片化（分割）してもよい。すなわち、表面側の溝が形成された基板を、第１の主体が準備してもよいし、第２の主体が自ら準備してもよい。

１００：発光素子
１２０：切断領域(スクライブライン)
１３０：レジストパターン
１４０：表面側の溝（微細溝）
１６０：ダイシング用テープ
１７０：裏面側の溝
１８０、２００：紫外線
１９０：エキスパンド用テープ
２１０：半導体チップ
３００、３００Ａ、３０２：ダイシングブレード
３１０、３２０：側面
３３０、３３２、３５２、３６２：湾曲面
３４０：頂面
３５０、３６０：面取り
４００：段差部
４１０：根本領域

Claims (3)

1. 基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、
   前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法であって、
   前記切削部材の厚み方向の中心が溝幅方向にばらつく範囲を確認する工程と、
   前記確認結果に基づき、前記表面側の溝の幅を、前記ばらつく範囲を包含する幅に決定する工程と、
   を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法。
2. 基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、
   前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法であって、
   頂面を有さない先細りした頂部を有する切削部材を使用する場合において、前記頂部が溝幅方向にばらつく範囲を確認する工程と、
   前記確認結果に基づき、前記表面側の溝の幅を、前記ばらつく範囲を包含する幅に決定する工程と、
   を備える半導体片の製造方法における製造条件の決定方法。
3. 請求項１または２に記載の決定方法によって決定された製造条件を用いて、前記製造方法で基板を半導体片に個片化する半導体片の製造方法。

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