JPH02190310A - 板状物切削方法及び切削ブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、半導体ウェーハ、ガラス、セラミックスなど
の板状を呈する被加工物、即ち板状物を所定形状のチッ
プに切削する方法及び切削ブレードに関する。

【従来技術１ 一般にこの種の被加工物を複数の所定形状のチップに切
削する装置としては、ダイシング装置が広く使用されて
いる。このダイシング装置は１本のスピンドルと少なく
とも１つのチャックテーブルとを具備しており、前記ス
ピンドルの先端には被加工物を切削するために１枚のブ
レードが装着されている。前記チャックテーブル上には
所定位置に被加工物が吸引保持され、該被加工物を前記
ブレードによって所定形状の複数のチップに切削するよ
うに構成されている。 そして、前記切削においては、スピンドルを回転駆動す
ることにより、その先端に装着されているブレードを回
転させ、スピンドルとチャックテーブル、即ちブレード
と被加工物とを切削方向において相対的に移動させると
共に、切削する方向と直交する方向、即ち割り出し方向
にも順次相対的に移動させることによって所定の切削が
なされる。又、前記チャックテーブルは、切削方向又は
割り出し方向に対して所要角度、例えば９０’回転でき
るように構成されており、吸着保持された被加工物を２
以上の方向に切削して、所要形状の複数のチップに切削
することができるようになっている。 【発明が解決しようとする課題】 前記従来例においては、１つのスピンドルを有するダイ
シング装置を用い、１枚のブレードで被加工物を切削す
るようにしているので、ブレードと被加工物とが相対的
に移動するにしても、切削効率が低く、生産性の向上が
望めなかった。そこで・１つのスピンドルに対して２枚
又はそれ以上のブレードを装備させ、それによって切削
効率を向上させる工夫又は提案がなされている。 しかしながら、このような工夫又は提案は、切削しよう
とするチップ形状が、正方形のような全ての辺の長さが
等しい場合には、比較的有効に機能するものであるが、
例えば長方形のような辺の長さが異なるチップを切削す
る場合には全く機能しなくなる。つまり、切削しようと
するチップの辺の長さが異なることによって、１つのス
ピンドルに取り付けられた２枚又はそれ以上のブレード
の取り付は間隔を、一方向の切削終了後毎にチップの長
辺又は短辺の長さに対応して、変更及び調整しなければ
ならず、その作業が煩わしく却って作業性が悪くなるば
かりでなく、それ以上にブレードの脱着を行う際に、被
加工物の切削すべき領域と、ブレードの取付位置とが微
妙にズレる虞があって、高精度な切削が極めて困難にな
ると云う問題点も有している。 又、１つのスピンドルに対して２枚又はそれ以上のブレ
ードを装備させるには、単一のブレードを隣設状態に配
設するか又は所定の間隔をもつようにスペーサ等を介し
て取り付けているため、ブレード間又はブレードとスペ
ーサ間に塵埃等の異物が介在することが比較的多く、特
に切削途中においてブレードの間隔を変更するような時
には更に異物の介在が多くなる。このような場合には、
各ブレード間の間隔が不均一となるばかりでなく平行度
が失われ、切削にバラツキが生じて切削されたチップの
品質が低下すると云う問題点も有している。 要するに、この種業界においては、チップ形状が異なる
場合でも切削の作業性向上と、高精度の切削及び品質の
安定化向上に課題を有しているのである。 ［ｉＪ題を解決するための手段］ 前記従来例における多くの課題を一挙に解決したのが本
発明であって、その具体的手段として、ブレードが取り
付けられる第１及び第２のスピンドルと、板状の被加工
物をセットする少なくとも１つのチャックテーブルとを
具備し、前記第１及び第２のスピンドルには夫々複数の
ブレードが切削しようとするチップ形状に対応した所定
間隔をもって装着され、前記第１及び第２のスピンドル
を同時に又は交互に駆動し、これ等スピンドルと前記チ
ャックテーブルとを相対的に切削方向に移動することに
より、前記複数のブレードで前記被加工物を切削するこ
とを特徴とする板状物切削方法を提供するものであり、
前記第１及び第２のスピンドルを同時に駆動するときに
は、同一の切削ラインに沿って、複数条の切削が同時に
なされて正方形のチップが切削され、前記第１及び第２
のスピンドルを交互に駆動するときには、夫々が異なる
切削ラインに沿って、複数条の切削がなされて長方形の
チップが切削され、切削されるチップ形状によって、前
記第１及び第２のスピンドルの駆動を選択すれば、効率
の良い切削がなされるのである。

【実施例】

次に本発明を図示の実施例により更に詳しく説明する。 第１図には本発明の方法を実施する一例の切削装＠１の
要部のみが示されており、該切削装＠１は第１のスピン
ドル２と、第２のスピンドル３と、少なくとも１つのチ
ャックテーブル４とを具備している。そして、前記第１
のスピンドル２及び第２のスピンドル３は、切削装＠１
に装儀されているスピンドル保持枠５に夫々回転自在で
且つ平行に保持され、その各先端部が前記チャックテー
ブル４側にその突出長さを異にして突出させ、夫々の突
出先端にブレード６がｉｔ脱自在に装着しである。尚。 前記第１のスピンドル２と第２のスピンドル３とは、そ
の突出長さが同じ場合もある。 前記第１のスピンドル２及び第２のスピンドル３は、矢
印へで示した割り出し方向と矢印Ｂで示した垂直方向と
に夫々−括して又は個別に移動可能であり、前記スピン
ドル保持枠５は前記第１のスピンドル２及び第２のスピ
ンドル３とを保持した状態で前記割り出し方向Ａと、必
要があれば矢印Ｃで示した切削方向とに移動可能に構成
されている。 前記チャックテーブル４には、半導体ウェーハ等の板状
を呈する被加工物７が載置され、該被加工物７を所定位
置において吸引保持するために、適宜の吸引手段（図示
せず）に連通させである。 実際には被加工物７は所定のフレームにフィルム材を介
して搭載されており、該フレームと共に吸引作用により
保持され、適切な位置に適切な方向性をもってセットさ
れる。このように被加工物７がセットされたチャックテ
ーブル４は、切削方向Ｃに移動可能に構成されており、
前記被加工物７が前記ブレード６によって切削作用を受
けるようになっている。 前記被加工物７としては、ガラス又はフェライト等のよ
うに、特に切削ラインがその表面に形成されていないも
のと、第２図に示したように、半導体ウェーへのような
切削ラインがプリントされたものとがあり、特に半導体
ウェーへのような被加工物は＾精度の切削が必要である
ので、その切削について説明する。 第２図に示した半導体ウェーへのような被加工物７は、
その表面に格子状に縦横の切削ラインＤがプリンｈされ
ており、横の切削ラインｄ１が一定のピッチ間隔Ｘをも
って等間隔に形成され、縦の切削ラインｄ２も一定のピ
ッチ間隔ｙをもって等間隔に形成されている。そして、
横の切削ラインｄ１のピッチ間隔Ｘと縦の切削ラインｄ
２のピッチ間隔ｙとが一致している正方形のチップに切
削する場合と、一致していない長方形のチップに切削す
る場合とが有る。 先ず、ピッチ間隔ｘ１ｙが一致している正方形のチップ
に切削する場合について説明すると、第３図に示したよ
うに、第１及び第２のスピンドル２．３の各端部に装着
されたブレード６は、例えば同一形状で同一大きさの４
枚のブレード単体６ａが夫々隣設状態に且つ等間隔で装
着固定された構成になっている。そして、第１のスピン
ドル２と第２のスピンドル３とは切削が重複しないよう
に切削ラインＤの４ピッチ分だけ割り出し方向へにずら
して位置させである。この場合には、４枚のブレード単
体６ａが取り付けられているので４ピッチ分のずらしが
必要であるが、これが例えば２枚の場合は２ピッチ分で
、３枚の場合は３ピッチ分だけずらす必要がある。この
ように取り付けられるブレード単体６ａの枚数に対応し
て精度良くずらすことで、第１及び第２のスピンドル２
゜３に取り付けられた８枚のブレード単体６ａは、実質
的に等間隔で配設されることになる。 この状態でチャックテーブル４上にセットされた被加工
物７を切削する場合に、第１のスピンドル２と第２のス
ピンドル３が同時に駆動されるようにすると共に、同一
レベルに位置するように精度良く調整され、それによっ
て８枚のブレ−ド単体６ａが同一レベルに位置し切削深
さが調整されている。そして、被加工物７の表面に設け
た切削ラインＤと各ブレード単体６ａとの精密な位置合
せ（横の切削ラインｄ、と縦の切削ラインｄ２との位置
合わせ）、即ちアライメント操作の終了後、第１及び第
２のスピンドル２．３を駆動してブレード単体６ａを回
転させ、チャックテーブル４を切削方向Ｃに移動させて
一方向つまり横の切削ラインｄ１に沿う切削を行う。こ
の場合に一回目の工程で８本の切削ラインに沿う切削が
なされるので、次の工程においては、第１及び第２のス
ピンドル２．３は、スピンドル保持枠５の割り出し方向
Ａへの移動によって夫々８ピッチ分移動し、前記同様に
して二回目、更に三回目と順次の切削がなされる。そし
て、横の切削ラインｄ１に沿う切削が全て終了した後に
、チャックテーブル４を９０°回転させ、他方向即ち縦
の切削ラインｄ２に沿って前記同様に順次の切削を行う
のである。このように切削することで被加工物７を効率
良く正方形のチップに切削できるのである。 次に、ピッチ間隔ｘ、ｙが異なっている長方形のチップ
に切削する場合について説明すると、第４〜５図に示し
たように、第１及び第２のスピンドル２．３の各端部に
装着されたブレード６は、例えば同一直径で４枚のブレ
ード単体が夫々隣設状態に且つ等間隔で装着固定されて
いる。つまり、第２のスピンドル３には前記実施例と同
様に横の切削ラインｄ１のピッチｆｉＪ隔×に対応した
間隔でブレード単体６ａが取り付けられ、第１のスピン
ドル２には縦の切削ラインｄ２のピッチ間隔ｙに対応し
た間隔でブレード単体６ｂが取り付けられた構成になっ
ている。この場合に、ブレード単体の胴部の厚みが異な
るだけで、その刃先部分は略同様に形成されているので
ある。そして、第２のスピンドル３が横の切削ラインｄ
１の切削に専従し、第１のスピンドル２が縦の切削ライ
ンｄ２の切削に専従するのである。 従って、横の切削ラインｄ１に沿って切削する場合には
、第２のスピンドル３を作用位置に位置させ、第１のス
ピンドル２は不作用位置に位置させ、逆に縦の切削ライ
ンｄ２に沿って切削する場合には、第１のスピンドル２
を作用位置に位置させ、第２のスピンドル３は不作用位
置に位置させるのである。即ち、第２のスピンドル３が
作用位置にあるとき、第１のスピンドル２は垂直方向Ｂ
に沿って上方に移動し、又第１のスピンドル２が作用位
置にあるとき、第２のスピンドル３は垂直方向Ｂに沿っ
て上方に移動するのであり、いずれも上方に移動した時
には被加工物７に作用しない位置であり、回転駆動もし
ないのである。 そこで、横の切削ラインｄ１に沿って切削する場合には
、第４図に示したように、第２のスピンドル３が作用位
置にあって、そのブレード６ａを被加工物７の表面に設
けた横の切削ラインｄ１と精密なアライメント操作した
後、第２のスピンドル３を駆動してブレード単体６ａを
回転させ、チャックテーブル４を切削方向Ｃに移動させ
て横の切削ラインｄ１に沿う切削を行う。この場合に一
回目の工程で４本の切削ラインに沿う切削がなされるの
で、次の工程においては、第２のスピンドル３がスピン
ドル保持枠５の割り出し方向Ａへの移動によって、ピッ
チ門ｗＡｘに対応する４ピッチ分移動し、前記同様にし
て二回目、更に三回目と順次の切削がなされる。そして
、横の切削ラインｄ１に沿う切削が全て終了した後に、
チャックテ−プル４を９０°回転させ、次の工程で縦の
切削ラインｄ２に沿って第１のスピンドル２により切削
を行う。 この操作は、横の切削ラインｄ１に沿う切削が終了した
後のチャックテーブル４の９０°の回転に同期して、第
２のスピンドル３が上方に移動して不作用位置に位置し
、第１のスピンドル２が下降して作用位置に自動的に来
るようになっているのである。そして、第５図に示した
ように、第１のスピンドル２のブレード６ｂと被加工物
７の表面に設けた縦の切削ラインｄ２とを前記同様にア
ライメント操作した後、第１のスピンドル２を駆動して
ブレード単体６ｂを回転させ、チャックテーブル４を切
削方向Ｃに移動させて前記同様に縦の切削ラインｄ２に
沿う順次の切削を行う。この場合にも一回目の工程で４
本の切削ラインに沿う切削がなされるので、次の工程に
おいては、第１のスピンドル２がスピンドル保持枠５の
ｖｌり出し方向Ａへの移動によって、ピッチ間隔ｙに対
応する４ピッチ分ずつ移動するのである。このように切
削することで被加工物７を効率良く辺の長さが異なる長
方形のチップに切削できるのである。いずれにしても、
ピッチ間隔ｘ、ｙが異なっている長方形のチップを切削
する場合には、いずれか−方のスピンドルを先に駆動し
て切削を行った後に、被加工物７をセットしたチャック
テーブル４を回転させる動作に同期して、他方のスピン
ドルが駆動できるように連動しており、同時に駆動され
るスピンドルに対応して、スピンドル保持枠５が切削の
ための適切なピッチ間隔に移動できるように構成されて
いるのである。 以上の説明は、被加工物７の表面に切削ラインＤが形成
されている半導体ウェー八についてなされたものである
が、これに限定されることなく、切削ラインが形成され
ていない、例えばガラス、フェライト、セラミックス等
の梯々の脆質部材の切削加工においても適用できること
は勿論である。 又、前記実施例においては、チャックテーブルを９０’
回転させることで正方形又は長方形のチップに切削して
いるが、これに限定されるものではなく、例えば菱形等
の種々の形状に切削する場合にも適用できることは勿論
である。 更に、ブレード６として２枚以上のブレード単体６ａ、
６ｂをスピンドル２．３に装着するに当たり、スペーサ
ー等を介して等間隔に装着しても良く、又後述するよう
に、予め所定の間隔に設定した複数枚の刃先を一体の基
台に突出形成した一体型ブレードを用いても良い。 本発明の切削方法に有効に使用できる一体型ブレードに
関し、第６〜１０図に暴き説明する。 先ず第６図に示したものは一体型ブレードを構成する基
台１０であり、該基台１０はアルミニウム等の金属材料
からなる円筒状の軸１１にフランジ部１２が等間隔をも
って複数枚一体向に形成され、これ等各フランジ部１２
は平坦部１３とテーパ一部１４とで形成され、隣設状態
にある各平坦部１３は高い精度で一定の間隔をもって形
成させである。例えば第２図に示した半導体ウェーハ７
の表面に形成された切削ラインＤのピッチ間隔Ｘ又はｙ
のいずれかに一致する間隔をもって形成されている。そ
して、前記平坦部１３上にダイヤモンド等の砥粒が電着
固定されて刃部となる砥粒層が形成される。この場合の
基台１０は加工容易性の点からアルミニウムが適してい
るが、これに限定されることなく、例えばアルミニウム
の各種合金、その他の金属合金、若しくは他の金属の単
独使用など電着可能な金属であれば適用できる。 前記電着加工について、第７図に畢き説明すると、電解
槽２０内に硫酸ニッケル等の電解液と共にダイヤモンド
等の砥粒を収納しておく。この電解槽２０に前記基台１
０とニッケル棒２１とを浸漬し、基台１０に負の電位を
印加し、ニッケル棒２１に正の電位を印加してＩＩを行
う。この場合に、前記基台１０には平坦部１３にのみ刃
部となる砥粒層１５を形成させれば良いので、その平坦
部１３を残して他の部分は絶縁層２２で被覆してしまう
。このような状態で基台１０とニッケル棒２１とに所定
の電位を印加すると、絶縁されていない平坦部１３上に
砥粒がニッケルの析出により電着固定され砥粒層１５が
成長形成される。そして、その砥粒層が所望の厚さに成
長した後、基台１０ｅ　ｍｌ解槽２０から搬出すると共
に全ての絶縁層２２を剥離することにより、第８図に示
したような一体型ブレード素材が形成される。 このままの状態、即ち砥粒１ｉ１５が７ランク部１２と
同じ＾さでは、ブレードとして機能を発揮できないので
、砥粒Ｉ！１５を７ランク部１２から突出した状態にし
なければならない。そのためには７ランク部１２の外周
面をエツチングして除去し、砥粒層１５を残して突出さ
せる。この場合のエツチングは、例えばニッケルを溶解
せず、アルミニウムのみを溶解する２０％カセイソーダ
水が使用される。このエツチング工程においても、エツ
チングすべき部分だけを残し、他の軸１１及びテーパ一
部１４などの全てを耐食性の部材で被覆し、前記カセイ
ソーダ水中に浸漬して所定のエツチングをする。このエ
ツチング工程が終了した後に、耐食性の部材を剥離して
、第９図に示したような一体型ブレード１６が得られる
。尚、軸１１における孔１１ａは、使用時においてスピ
ンドルに装着させるためのものであり、予め形成されて
いることが望ましいが、−体型ブレード１６を形成した
後に、例えば旋盤などを用いて穿設しても良い。 以上説鳴した一体型ブレードは、単一の基台に複数枚の
刃部、即ち砥粒層１５を設けたちのであって、寸法１１
１！［の点から好ましいものであるが、体型ブレードと
してはこれに限定されない。 例えば、第１０図に示した構成の積層型のものも含むこ
とは勿論である。即ち、複数枚のブレード単体６ａを接
着剤２３により積層状態に接着して一体型ブレード１６
ａを形成できるのである。この場合に、各ブレード単体
の本体部２４はその厚み、即ち上下面２５．２１３間の
寸法が統一された高ｌ！度に形成されると共に、各上下
面２５．２６には夫々溝部２７、２８が形成されており
、該溝部に前記接着剤２３を充填して接着し、積層され
る各ブレード単体が相互に上下面２５．２６により精度
良く面当接した状態で積層接着されるのである。従って
、各ブレード単体の上下当接面には、接着剤２３が介在
しないので、積層によって一体型ブレードを形成しても
接着剤２３による厚みのバラツキがなく、砥粒層１５の
間隔が不均一にならず、高精度の一体型ブレードが形成
できるのである。 【発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る板状物切削方法は、ブ
レードが取り付けられる第１及び第２のスピンドルに、
夫々複数のブレードが切削しようとするチップ形状に対
応した所定間隔をもって装着され、前記第１及び第２の
スピンドルを同時に又は交互に駆動し、これ等スピンド
ルと被加工物をセットしたチャックテーブルとを相対的
に切削方向に移動することにより、前記複数のブレード
で前記被加工物を切削するようにしたものであり、特に
前記第１及び第２のスピンドルを同時に駆動するときに
は、同一の切削ラインに沿って、複数条の切削が同時に
なされて正方形のチップが効率良く切削され、又前記第
１及び第２のスピンドルを交互に駆動するときには、夫
々が異なる切削ラインに沿って、複数条の切削がなされ
て長方形のチップが効率良く切削されるのであり、いず
れにしても切削されるチップ形状によって、前記第１及
び第２のスピンドルの駆動を選択すれば良いのであって
、従来例のように作業途中においてブレードを取り替え
たりすることがなく、しかもブレードの脱着による不都
合が一挙に解決され、効率の良い切削が行えると云う種
々の優れた効果を奏する。 又、本発明に係る一体型ブレードは、基台に対して複数
のブレードが所定の間隔をもって一体に形成するか、又
はブレード単体を複数枚積層状態に接着して一体にした
ものであり、この一体型ブレードをスピンドルに取り付
ける際に、従来例のように、スペーサなどを介し且つ寸
法精度をチエツクしながら取り付ける必要がなく、その
取り付は作業が著しく容易になるばかりでなく、ブレー
ド間又はブレードとスペーサ簡に塵埃などが介在する虞
が全くなく、常に適正な状態で寸法精度良く取り付ける
ことができるなどの種々の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するダイシング装置の要部
のみを略示的に示した斜視図、第２図は同方法で切削さ
れる半導体ウェーへの一部を示す斜視図、第３図は同方
法によって半導体ウェーへの一例の切削情況を示す説明
図、第４〜５図は同方法によって半導体ウェーへの他の
例の切削情況を夫々示す説明図、第６図は同方法に用い
て好都合な一体型ブレードの基台の斜視図、第７図は同
基台を用いて一体型ブレードを製造する過程の説明図、
第８図は同製造過程で得られた一体型ブレード素材の側
面図、第９図は同製造過程を経て得られた本発明の一体
型ブレードの側面図、第１０図は他の例を示す一体型ブ
レードの一部を断面で示した側面図である。 １・・・・・・ダイシングｔ４１２．３・・・スピンド
ル４・・・・・・チャックテーブル ５・・・・・・スピンドル保持枠　６・・・・・・ブレ
ード６ａ、６ｂ・・・ブレード単体 ７・・・・・・半導体ウェーハ １０・・・・・・基台　　　　　１１・・・・・・軸１
１ａ・・・孔　　　　　　１２・・・・・・フランジ部
１３・・・・・・平坦部　　　　１４・・・・・・テー
パ一部１５・・・・・・砥粒層 １６、１６８・・・一体型ブレード ２０・・・・・・電解槽　　　　２１・・・・・・ニッ
ケル棒２２・・・・・・絶縁ＩＩ　　　　　２３・・・
・・・接着剤２４・・・・・・本体部　　　　２５．２
６・・・上下面２７、２８・・・溝部 特許出願人　　株式会社ディスコ 第６図 第７図 第８図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブレードが取り付けられる第１及び第２のスピン
   ドルと、板状の被加工物をセットする少なくとも１つの
   チャックテーブルとを具備し、前記第１及び第２のスピ
   ンドルには夫々複数のブレードが切削しようとするチッ
   プ形状に対応した所定間隔をもって装着され、前記第１
   及び第２のスピンドルを同時に又は交互に駆動し、これ
   等スピンドルと前記チャックテーブルとを相対的に切削
   方向に移動することにより、前記複数のブレードで前記
   被加工物を切削することを特徴とする板状物切削方法。
2. （２）スピンドルとチャックテーブルとは、切削方向に
   直交する割り出し方向に相対的に移動するようにした請
   求項（１）記載の板状物切削方法。
3. （３）チャックテーブルは、切削方向又は割り出し方向
   に対して所定角度回転し、該チャックテーブルにセット
   された被加工物に２方向以上の切削がなされて、所定形
   状の複数のチップに切削される請求項（１）又は（２）
   記載の板状物切削方法。
4. （４）第１のスピンドルに装着された２以上のブレード
   の間隔と、第２のスピンドルに装着された２以上のブレ
   ードの間隔とが相違する請求項（３）記載の板状物切削
   方法。
5. （５）チャックテーブルの回転に同期して、第１のスピ
   ンドルと第２のスピンドルが交互に作用位置と不作用位
   置とに位置するようにした請求項（３）又は（４）記載
   の板状物切削方法。
6. （６）被加工物には、切削すべき切削ラインが形成され
   、該切削ラインに対応して第１及び第２のスピンドルに
   装着された複数のブレードの間隔を設定する請求項（１
   ）、（２）、（３）、（４）又は（５）記載の板状物切
   削方法。
7. （７）基台に対して複数のブレードが所定の間隔をもっ
   て一体に形成された一体型の切削ブレード。
8. （８）ブレード単体を複数枚積層状態に接着して一体に
   した請求項（１）記載の一体型の切削ブレード。