JPH02250769A - 切断砥石の摩耗検出方法及び半導体製造装置 - 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、主として半導体ウェーハのダイシング装置や
単結晶インゴットの切断装置に用い、薄肉回転円板の周
縁部に砥粒を展着した切断砥石の摩耗状態を検出する摩
耗検出方法及びその方法を用いた半導体製造装置に関す
る。

〔従来の技術〕

切断砥石は、薄肉の金属円板の周縁、すなわち外周刃で
あれば外周縁に、内周刃であれば内周縁に砥粒を電着し
て環状の刃先を形成し、これを高速回転させて被切断物
を切断する。したがって、被切断物の切断が進むにつれ
徐々に砥粒が離脱してゆき、切れが悪くなると共に、半
導体ウェーハのダイシング等にあっては、半導体ウェー
ハの切断面のチッピングが大きくなりウェーハの一部を
損傷するおそれがある。

そこで、従来のダイシング装置等にあっては、実際の摩
耗状態に関係なくダイシングにおける一定のライン数で
、すなわち一定の切断距離で切断砥石の交換を行うよう
にしている。

また、砥石表面の砥粒の離脱状態を電子顕微鏡等で観察
して、摩耗状態を検出する方法を用いる場合もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記前者の一定の切断距離で砥石の交換を行うものでは
、切断砥石の製品のばらつきや実作業での摩耗が一定で
ないことを考慮して、かなり安全側で交換時期を決定し
ている。したがって、実際には未だ十分に使用できる切
断砥石をも交換することとなり、かなりの無駄を生ずる
こととなっていた。

また、後者の顕微鏡を用いるものでは、その都度切断砥
石を装置から取外す必要があり、繁雑、かつ作業が長時
間中断する等の不具合があった。

本発明は、切断砥石の砥粒の離脱が進むにつれて刃先表
面の面粗さが小さくなることに着目し、この面粗さの変
化を光の反射光量により計測して、ダイシングブレード
の交換時期を適切に決定し得る切断砥石の摩耗検出方法
及びその方法を用いた半導体製造装置を提供することを
その目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく請求項１の発明では、薄肉回転円
板の周縁部に砥粒を展着して刃先を構成した切断砥石の
摩耗状態を検出する摩耗検出方法において、当該刃先に
照射した光の反射光量の変化により、刃先の面粗さを計
測するようにした。

また、請求項２の発明では、上記の切断砥石を備える半
導体製造装置において、当該刃先に光を照射可能な投光
器と、この光の反射光量を計測可能な受光器と、この計
測結果に基づいて切断砥石を停止させる制御手段とを備
えた。

〔作用〕

切断砥石の周縁部に展着した砥粒の一粒一粒は、下半部
をボンド材に埋没されるように接着されている。刃先の
摩耗が進んでいない状態では、ボンド材に砥粒が接着さ
れている部分と一部砥粒が離脱した凹部とが混在するた
め、刃先表面には、砥粒が接着されている凸部と一部砥
粒が離脱した凹部とが混在し、全体の面粗さが大きくな
っている。

しかし、摩耗が進むとほとんどの砥粒が離脱してしまう
ため、刃先表面には、凹部だけが残り、全体の面粗さが
小さくなる。

したがって、切断砥石の周縁部に光を照射し、その反射
光の光量の変化を計測すれば、刃先の面粗さの状態を知
ることができ、結局、切断砥石の刃先を構成する砥粒の
離脱状態、すなわち摩耗状態を検出することができる。

しかも、切断砥石を切断装置から取外したり、或いは切
断作業を中断したりすること無く切断砥石の摩耗状態を
知ることができる。

また、請求項２の如く半導体製造装置に制御手段を設け
れば、切断砥石が摩耗状態になったときに自動的に切断
砥石を停止させることができる。

〔実施例〕

第１図を参照して本発明を実施した半導体ウェーハのダ
イシング装置について説明する。

ダイシング装置１は、切断砥石であるダイシングブレー
ド２とテーブル３とを備えており、テーブル３上に固定
のダイシングテープ４の上に貼付けられた半導体ウェー
ハＷを、格子状に切断する。

この切断は、ダイングテ−プ２の高速回転とテーブル３
の移動とにより行われる。すなわち、ダイシングブレー
ド２は、駆動装置（図示せず）により回転かつ昇降動自
在に構成され、また、テーブル３は、駆動装置（図示せ
ず）により回動かつＸＹ軸方向、すなわち切断方向と送
り方向とに移動自在に構成されていて、高速回転するダ
イシングブレード２が下降を完了した直後に、半導体ウ
ェーハＷを切断方向に対し逆方向に移動させて切断を行
う。そして、半導体ウェーハＷを送り方向に対し逆方向
に１ピツチずつ移動させながら、この切断動作を一方向
あるいは往復方向で繰り返し、半導体ウェーハＷは短冊
状に切断する。次ぎに短冊状に切断した半導体ウェーハ
Ｗを９０度回動させ同様の動作を繰返して、半導体ウェ
ーハＷを格子状に切断し、多数の半導体チップを形成す
る。

ダイシングブレード２は、薄肉回転円板５と薄肉回転円
板５の周縁部に砥粒６ａを電着した刃先６とで構成され
ており、砥粒６ａの一粒一粒は、第２図（Ａ）に示すよ
うに、下半部がボンド材６ｂに埋没するように接着され
ている。また、刃先６には、切断が進むにつれて、砥粒
が離脱した四部６Ｃが形成される。

一方、テーブル３上には、図示しない固定部材により、
投光器を構成するレーザーダイオード等の発光素子７と
、受光器を構成するホトダイオード等の受光素子８とが
取付けられており、この発光素子７によってダイシング
ブレードの刃先６にレーザ光が照射され、この刃先７か
ら反射したレーザ光が受光素子８により受光される。

したがって、刃先６が非摩耗状態では第２図（Ａ）の如
く、刃先６のボンド材６ｂに砥粒６ａが接着されている
部分と砥粒６ａが離脱した凹部６Ｃの部分とが存在する
ため、刃先６の表面に凸凹が生じ面粗さが大きくなり、
摩耗状態では第２図（Ｂ）の如く、刃先６が摩耗してほ
とんどの砥粒６ａが離脱してしまい、凹部だけが表面に
残り面粗さが小さくなる。具体的には、＃４０００の砥
石を用いた場合第２図（Ａ）、（Ｂ）の如く、面粗さ：
Ｒｍａｘ＞６μｍのときは、摩耗しているとはいい得な
いが、これがＲｍａｘ＜３μｍになったときは、完全に
摩耗が進んできていると判断できる。

しかるに、刃先６に発光素子７からレーザ光を照射し、
その反射光を受光素子８で受光し、その信号に基づいて
反射光量の変化を計測すれば、刃先６の而粗さの状態を
知ることができ、結局、刃先の摩耗状態を検出すること
ができる。

これを具体的にダイシング装置１の制御と関連させれば
、第３図に示すような制御が考えられる。

これによれば、投光器は発光素子駆動回路９と発光素子
７とから成り、発光素子駆動回路９の信号により、発光
素子７からダイシングブレード２の刃先６にレーザ光が
照射される。受光器は受光量検出器１０と受光素子８と
から成り、刃先６からの反射光が受光素子８により受光
され、続く受光量検出器１０で反射光量が検出さる。検
出された反射光量は続く制御手段であるマイクロコンピ
ュータ１１に入力され、ここで処理され、面粗さが３μ
ｍになったときにブレード駆動部１２を制御し、ダイシ
ングブレード２を上昇させた後回転を停止させる。

このように構成すれば、チッピングによる半導体ウェー
ハＷの破損頻度が高くなる直前に、ダイシングブレード
２の交換を行うことができ、また使用可能なダイシング
ブレード２を無駄にすることもないし、半導体ウェーハ
Ｗの破損頻度を低くおさえることができ、歩留まりを向
上することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、切断作業を中断すること
なく切断砥石の刃先の摩耗状態を、反射光量の変化によ
るで刃先の而粗さで計測することができ、切断砥石の交
換時期を適切に判断できて、刃先の摩耗による被切断物
の破損等を未然に防止し得る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したダイシング装置の斜視図、第
２図はダイシングブレードの刃先の拡大断面図、第３図
はダイシング装置の制御フロー図である。 ２・・・ダイシングブレード、５・・・薄肉回転円板、
６・・・刃先、６ａ・・・砥粒、６ｂ・・・ボンド材、
７・・・発光素子、８・・・受光素子、９・・・発光素
子駆動装置、１０・・・受光量検出器、１１・・・マイ
クロコンピュータ、Ｗ・・・半導体ウェーハ。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹ダイシング表！
のａ造 第１　図 σ よ口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．薄肉回転円板の周縁部に砥粒を展着して刃先を構成
   した切断砥石の摩耗状態を検出する摩耗検出方法であっ
   て、当該刃先に照射した光の反射光量の変化により、刃
   先の面粗さを計測することを特徴とする切断砥石の摩耗
   検出方法。
2. ２．薄肉回転円板の周縁に砥粒を展着して刃先を構成し
   た切断砥石を備える半導体製造装置において、当該刃先
   に光を照射可能な投光器と、この光の反射光量を計測可
   能な受光器と、この計測結果に基づいて切断砥石を停止
   させる制御手段とを備えたことを特徴とする半導体製造
   装置。