JPH03236259A - 半導体ウェーハのダイシング装置 - 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、ダイシングブレードの交換時期や切断不良を
検出可能な半導体ウェーノ１のダイシング装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

半導体ウェーハは、集積回路パターンが形成されている
多数のアクティブエリアと、半導体ウェーハを半導体素
子チップに分割するための格子状のスクライブラインと
で構成されており、半導体ウェーハの切断（分割）はこ
のスクライブラインの中心に位置する仮想カーブに添っ
て行われる。

すなわち、半導体ウエーノ＼の切断はこの仮想カーブの
部分を研削することで行なわれる。したがって、スクラ
イブライン内には仮想カーブの部分と切断代の部分とが
存在する。

従来のダイシング装置では、この仮想カーブの部分を、
表面にダイヤモンド砥粒を展着したダイシングブレード
で切断してゆくが、ダイシングブレードは切断回数か増
すにつれ徐々に砥粒が離脱（ダイシングブレードの摩耗
）してゆき、切れが悪くなると共に、半導体ウェーハの
切断面のチッピングが大きくなり仮想カーブの部分を越
えてアクティブエリアの一部を損傷したり、クラックに
発展するようなチッピングを生ずるおそれがある。

そこで、従来のダイシング装置にあっては、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ダイシングブレードの交換を
行うか、また、ブレード表面の砥粒の離脱状態を電子顕
微鏡等で観察して、摩耗状態を確認するか、さらには、
テレビカメラで半導体ウェーハのカーブ幅やチッピング
の状態をモニタし、または画像処理して計測するように
し、これに基づいてグレードの磨耗状態を確認するよう
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の一定の切断距離でダイシングブレードの交換を行
うものでは、ダイシングブレード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ダイシングブレードをも交換するこ
ととなり、かなりの無駄を生ずることとなっていた。

また、顕微鏡を用いるものでは、その都度ダイシングブ
レードを装置から取外す必要があり、作業が繁雑であっ
た。

さらに、テレビカメラを用いるものでは、装置が複雑か
つ高価になる不具合があった。

本発明は、ダイシングブレードの交換時期を適切に決定
できる半導体ウェーへのダイシング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本発明は、仮想カーブの両側のス
クライブライン内に仮想カーブに沿わせて導電層を形成
した半導体ウェーハを、この仮想カーブに添って切断す
る半導体ウェーハのダイシング装置であって、半導体ウ
ェーハをその各スクライブライン毎に切断してゆくダイ
シングブレードと、前記導電層の長手方向両端にそれぞ
れ接触し、導電層の電気的特性を測定する少なくとも一
対の測定用プローブを有する測定手段と、測定手段の測
定結果に基づいて次のスクライブラインを切断するか否
かを決定する制御手段とを備えたことを特徴とする。

［作用〕 ダイシングブレードにより半導体ウェーへの所定のスク
ライブラインを、その仮想カーブに添って切断してゆき
、切断完了時点で測定用プローブを導電層の長手方向両
端にそれぞれ接触させ測定手段により導電層の電気的特
性を測定する。

半導体ウェーハのスクライブライン内に形成した導電層
は、切断後のカーブ幅がほぼ仮想カーブとなるような正
常な場合には損傷を受けず、カーブ幅が全体的広くなっ
たり、チッピングが多くなると損傷を受けるようになる
。この損傷は測定手段により測定される電気的特性とし
て定量的に把握できる。そして、この測定結果が所定の
値になったときこれをダイシングブレードの交換時期と
判断して、制御手段により切断作業を停止する◇〔実施
例〕 第１図を参照して本発明の一実施例に係る半導体ウェー
ハのダイシング装置について説明する。

このダイシング装置は、表面にダイヤモンドを展着した
ダイシングブレード１と、ステージ２とを備えており、
半導体ウェーハ１０は、このステージ２上に固定された
ダイシングテープ３の上に貼着された状態で、ダイシン
グブレード１により格子状に切断される。

この切断は、ダイングテ−プ１の高速回転とテーブル２
のＸＹ軸方向への移動とにより行われる。すなわち、ダ
イシングブレード１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２は、駆
動装置（図示せず）により回動かつＸＹ軸方向、すなわ
ち切削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１が下降を完了した直
後に、半導体ウェーハ１０を切削方向に対し逆方向に移
動させて切断を行う。１列分の切削が終了したら、もと
の位置に半導体ウェーハ１０を移動させた後、送り方向
に対し逆方向に１ピツチ移動させ、同様の動作を行う。

これを繰り返すことにより半導体ウェーハＷＩＯ短冊状
に切断される。

次ぎにこの半導体ウェーハ１０を９０度回動させ同様の
動作を繰返して、半導体ウェーハ１０を格子状に切断し
、多数の半導体素子チップを形成する。

第２図に示すように半導体ウェーハ１０は、集積回路パ
ターンが形成されている多数のアクティブエリア１１と
、半導体ウェーハ１１を半導体素子チップに分割するた
めの格子状のスクライブライン１２とで構成されており
、半導体ウェーハ１０の切断（分割）はこのスクライブ
ライン１２の中心部に位置する仮想カーブ１３に添って
行われる。すなわち、スクライブライン１２内には仮想
カーブ１３の部分と切断代１４の部分とが存在する。

そして、仮想カーブ１３の両側のスクライブライン１２
内に当該仮想カーブ１３に沿わせて互いに平行な一対の
導電層１５．１５を形成するようにしている。この導電
層１５は金属または低抵抗物質で構成され、正常時はダ
イシングブレード２が干渉しないように仮想カーブ１３
から所定の間隙を存して形成されている。また、半導体
ウェーハ１０の縁部、すなわちスクライブライン１２の
長手方向両端部に位置する各導電層１５の両端には、後
述する測定用プローブが接触する一対の電極パッド１６
．１６が形成されている。通常、導電層１５は一対で形
成され、−枚の半導体ウェーハ１０に対し一箇所（１ラ
イン）或いは数箇所（数ライン）形成する。また本実施
例の場合には、半導体ウェーハ１０をＸ及びＹ方向に分
割する際に、チッピングが発生しやすい方向から切断す
るものとし、かかる方向に沿ったスクライブライン１２
内に導電層１５を形成している。このようにスクライブ
ライン１２内に導電層１５を形成すれば、ダイシングブ
レード１か磨耗してきてカーブＣ幅か広くなったり、チ
ッピングＣａが多くなると部分的に損傷する。損傷した
導電層１５はその幅が狭くなり切断前と比べて抵抗値が
高くなり、抵抗値の増加としてダイシングブレード１の
磨耗状態が抽出できる。

一方、ダイシング装置には、導電層］、５の電気的抵抗
値を測定する測定手段が組み込まれており、測定手段は
、各導電層１５の画電極バッド１６に接触する一対の測
定用プローブ４，４と、この測定用プローブ４を介して
導電層１５の抵抗値を測定する測定部５とを備えている
。また、測定部５にはこの測定結果に基づいてダイシン
グブレード１が次のスクライブライン１２の切断を行う
か否かを決定する制御手段であるコントローラ６が接続
されており、コントローラ６はダイシングブレードユお
よびステージ２の駆動部７を介してこれらの駆動を停止
させる。そして同時に、ブザー等によりダイシングブレ
ード１の交換をオペレータに認識させる。なお、測定用
プローブ４は図示しないがマニピュレータ等により各導
電層１５０両電極パッド１６．１６に接触するようにな
っている。

次ぎに、第１図（ａ）および（ｂ）を参照して導電層１
５を形成したスクライブライン１２のダイシング状態を
説明する。

ダイシングブレード１をダイシング位置まで降下させ、
ステージ２を切断方向とは逆方向に前進させて、半導体
ウェーハ１０を一方の端部から切断して行く。この切断
はスクライブライン１２の仮想カーブ１３に添って行わ
れ、ちょうどスクライブライン１２の中心線上を仮想カ
ーブ１３の幅でダイシングブレード１がなぞるように切
断して行く　（第１図（ａ）参照）。切断が完了すると
、各導電層１５の両端に形成された電極パッド１６゜１
６に測定用プローブ４．４が押し当てられ、測定部５で
導電層］５の抵抗値が測定される（第１図（ｂ）参照）
。ダイシングブレード１が磨耗していてカーブＣ幅が広
くなったり、チッピングＣａが多くなると導電層１５は
部分的に損傷する。

損傷した導電層１５はその幅が狭くなり切断前と比べて
抵抗値が高くなる。したがって、コントローラ６は抵抗
値が一定の値より高くなったとき、ダイシングブレード
１が磨耗が進んで交換時期にきていると判断するように
なってる。コントローラ６は、抵抗値をか一定の値より
低い場合にはダイシング作業を続行させ、一定の値より
高い場合にはダイシング作業を停止させる。例えば、Ｇ
ａＡｓ製の３インチウェーハ１０を用いて、そのスクラ
イブライン１２（幅１４０μｍ）内に、Ｔｉ／　Ｐ　ｔ
　／　Ａ　ｕ　（Ａ　ｕ　５０００　Ａ　）の幅５μｍ
のライン（導電層１５）をスクライブライン１２の両ラ
イン端から１０μｍの位置に形成すると、ダイシング前
の導電層１５が無傷のときに抵抗値は４にΩとなり、抵
抗値がＩＯＫΩ程度でダイシングブレード１が磨耗が進
んできていると判断できる。

このように、コントローラ６は導電層１５の抵抗値が所
定の値になったところでダイシングブレード１およびス
テージ２の駆動部７を介してこれらの駆動を停止させ、
抵抗値が所定の値以下であればダイシング作業を続行さ
せる。

以上のように、測定用プローブ４とコントローラ６を備
えることで、スクライブライン１２に導電層１５を形成
した半導体ウエーノ＼１０のダイシングを行えば、この
導電層１５を介して、突発的なチッピングＣａを吸収し
た抵抗値として定量前にダイシングブレード１の磨耗状
態、ひいては交換時期を適切に知ることができる。′ま
た同時に、この導電層１５の損傷状態の測定は外形形状
の不良なチップの発生を未然に防止し、チップの歩留ま
りを向上させる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、半導体ウエーノ＼のカー
ブの状態を電気的に測定できるので、極めて簡単な装置
でダイシングブレードの交換時期を適切に判断できると
共に、半導体ウエーノ＼から分割される半導体素子チッ
プの不良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（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例であるダ
イシング装置の斜視図、第２図は半導体ウェーハの部分
拡大平面図である。 １・・・ダイシングブレード、４・・・測定用プローブ
、５・・・測定部、６・・・コントローラ、１０・・・
半導体ウェーハ、１２・・・スクライブライン、１３・
・・仮想カーブ、１５・・・導電層、Ｃ・・・カーブ、
Ｃａ・・・チッピング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 仮想カーブの両側のスクライブライン内に当該仮想カー
   ブに沿わせて導電層を形成した半導体ウェーハを、この
   仮想カーブに添って切断する半導体ウェーハのダイシン
   グ装置であって、 半導体ウェーハをその各スクライブライン毎に切断して
   ゆくダイシングブレードと、 前記導電層の長手方向両端にそれぞれ接触し、当該導電
   層の電気的特性を測定する少なくとも一対の測定用プロ
   ーブを有する測定手段と、 当該測定手段の測定結果に基づいて次のスクライブライ
   ンを切断するか否かを決定する制御手段とを備えたこと
   を特徴とする半導体ウェーハのダイシング装置。