JPH06105750B2 - ダイシング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ダイシング装置の性能向上に適用して有効な
技術に関する。

〔背景技術〕 半導体装置の製造工程である、いわゆるウエハ工程が終
了すると、ウエハから個々の半導体ペレットに分離する
ためにダイシングを行う。

上記ダイシング工程は、回転可能なダイシング用のブレ
ードとダイシング後のウエハを洗浄するための高圧水の
噴射ノズルとを備えたダイシング装置を用いて行うこと
ができる。上記ダイシング用のブレードには、耐食性金
属からなる円板の円周部に、たとえばニッケル（Ni）を
バインダとしてダイヤモンド粒子を固定したものがあ
る。

ウエハのダイシングは、上記ブレードを回転させ、該ブ
レードに固定されているダイヤモンドでウエハを切削し
て行うものである。その際、ウエハと上記ブレードとの
摩擦により大量の熱が発生するので、冷却水をブレード
に吹き付けならがブレードおよびウエハの冷却を行う。

また、ダイシング後のウエハの洗浄は、いわゆる高圧ジ
ェット水流をウエハ上に噴射することにより行うことが
できる。上記洗浄水として純水を用いると、該純水とノ
ズルとの摩擦または空気との摩擦により上記高圧ジェッ
ト水流は静電気を帯びる性質を有している。そのため、
半導体ペレットの回路素子が静電破壊を起こすことがあ
る。

そこで、洗浄に用いる純水に炭酸ガスを溶解させて、該
純水の比抵抗を下げることが有効な手段として採用する
ことができる。

ところで、前記ダイシング工程においても静電気の発生
が考えられるため、ブレードの冷却水にも炭酸ガスを溶
解させた水、すなわち炭酸水を用いた方が有効と考えら
れる。

ところが、上記冷却水に炭酸ガスを溶解する場合、前記
高圧ジェット水流の帯電を有効に防止できる濃度にする
と、上記ブレードにおけるバインダであるニッケル（N
i）が該冷却水に徐々に溶解していることが明らかにな
った。そのため、固定されているダイヤモンド粒子が早
期に脱落し、ブレードの寿命が極端に短くなるという問
題が生じた。

上記のニッケルが溶解する現象は、純水に炭酸ガスが溶
解した結果生成する炭酸に原因しており、ニッケルの溶
解の速度は冷却水の酸の強さに密接に関係していること
が、本発明者により見い出された。

なお、ダイシング技術については、特開昭59−134849号
明細書に記載されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、洗浄工程においてウエハに形成されて
いる回路素子の静電破壊を有効に防止し、かつダイシン
グ用ブレードの寿命を延ばすことができる技術を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、ダイシング用ブレードの冷却水供給手段と、
ウエハ洗浄用の高圧水供給手段とを備え、該両手段には
炭酸ガス供給手段が連結されてなるダイシング装置にお
いて、冷却水供給手段にはPH計を、高圧水供給手段には
抵抗計を接続することにより、炭酸ガスが溶解された洗
浄水の比抵抗と、溶解された炭酸ガスに起因する冷却水
の水素イオン濃度とを個別に測定することができること
により、各手段から供給される水について、それぞれ目
的に適した管理をすることができ、上記目的が達成され
るものである。

〔実施例〕

第１図は本発明による一実施例であるダイシング装置の
一部を示す概略説明図、第２図は本実施例のダイシング
装置を示す概略平面図である。また、第３図は上記ダイ
シング装置のダイシング用ブレードの拡大部分正面図で
ある。

本実施例のダイシング装置は、本体１に複数の動作部等
を有するステージ２とXYテーブル３とが固定されている
ものである。

上記ステージ２には、ウエハローダ４、予備位置合わせ
部５、位置合わせ部６、ダイシング部７、洗浄部８およ
びウエハアンローダ９の動作部等がそれぞれ設けられて
いる。また、XYテーブル３には、スピンドルモータ10が
固定されており、該モータ10の先端にはブレード11が回
転可能に取付けられている。そして、ダイシング部７の
近傍には、上記ブレード11の冷却用ノズル12が設置され
ている。さらに、前記洗浄部８には高圧噴射ノズル13を
先端に備えたアーム14が、支軸15に回動可能に取付けら
れている。なお、同図において一部切り欠いた円形はウ
エハ16を示す。

本実施例のダイシング装置では、次のような手順で作業
が行われる。まず、図中右端に位置するローダ14から搬
送治具（図示せず）でウエハ16を予備位置決め部５へ移
動させ、次いで位置決め部６に移動させウエハチャック
テーブル17の上で正確な位置合わせを行う。次いで、上
記チャックテーブル17をダイシング部７に移動させ、そ
の上のウエハ16をブレード11でダイシングする。この段
階においては、分離された半導体ペレットが貼着テープ
に保持されているか、または半導体ペレットごとにブレ
イク可能な程度にウエハが切削された状態にある。

ダイシング終了後のウエハ16は再び位置決め部６に戻さ
れ、次の洗浄部８へ移動され、洗浄後は乾燥工程（図示
せず）を経てアンローダ９へ収納される。

状態ダイシング装置の一部を第１図にさらに詳細に示
す。本図には、前記第２図に示した装置におけるダイシ
ング部７と洗浄部８との構造的関係の概略が示してあ
る。

すなわち、ダイシング部７には左右方向に移動可能なウ
エハチャックテーブル17が設置され、該テーブル17には
ウエハ16が位置決め固定されている。上記ウエハ16を切
削可能な高さに前記ブレード11が位置され、ウエハ16の
切削位置のブレード11の水を吹き付けることができる位
置に前記冷却用ノズル12が配置されている。

一方、洗浄部８には、回転軸に支持されたスピンナテー
ブル18が設置されており、該テーブル18を回転させなが
らその上に載置されたウエハ16の上に、その上方に位置
する噴射ノズル13から高圧ジェット水流を噴射させて、
該ウエハ16の洗浄を行う。

前記ブレード11の冷却用ノズル12と洗浄用の高圧噴射ノ
ズル13の両ノズルには、同一の水槽19から純水が供給さ
れる。

上記冷却用ノズル12へは、上記水槽19からの純水が混合
槽20の中で炭酸ガスと混合された後、所定濃度の炭酸水
として供給される。上記混合槽20への炭酸ガスの導入
は、ボンベ21からバルブ22を通して行われる。そして、
このバルブ22の開閉は制御部23を介してPH計24に連動し
ており、該PH計24の検出部24aが前記混合槽20の後方の
冷却水流路に設置されている。

一方、高圧噴射ノズル13へは、前記水槽19からの純水
が、混合槽20aの中で炭酸ガスと混合された後に所定濃
度の炭酸水として供給される点については、冷却用ノズ
ル12の場合と同様であるが、ノズル13の前段でポンプ25
で加圧される。また、上記炭酸ガスも共通のボンベ21か
らバルブ22aを通して行われる。このバルブ22aの開閉
は、冷却用バルブ12の場合と異なり、制御部23aを介し
て接続された抵抗計26に連動させて行われる。上記抵抗
計26の検出部26aは、前記混合槽20aの後方の流路に設置
されており、純水に炭酸ガスを溶解して調整した洗浄水
の比抵抗の測定を行うものである。

ところで、前記洗浄部８においては、たとえば純水のよ
うに極めて比抵抗の大きな水をノズル13から高圧噴射さ
せると、該純水がノズル13または空気との摩擦により帯
電し、ウエハ16の回路素子に静電破壊を生じさせること
がある。

また、ダイシング部７においては、第３図に示すよう
に、ダイシング用ブレードが高強度の金属円板11aに切
削用のダイヤモンド粒子11bをバインダ金属であるニッ
ケル11cを介して固定して形成されている。そして、そ
の冷却水に炭酸ガスを溶解させると、特にその炭酸ガス
の濃度が高い場合には、その酸の作用により上記ブレー
ド11のバインダ金属であるニッケル11cが溶解し、ダイ
ヤモンド粒子の欠落を早める現象が認められる。

本実施例のダイシング装置は、前記洗浄部８において、
高圧ノズル13へ供給する洗浄水に炭酸ガスを溶解させ、
その比抵抗を低減させることにより、該洗浄水の帯電を
防止し、ウエハ16の回路素子の静電破壊を有効に防止す
ることができるものである。同時に、上記洗浄水の流路
に抵抗計26を接続することにより、該洗浄水の比抵抗を
常時監視し、その適切な管理が可能である。さらに、上
記抵抗計26は制御部23aを介してバルブ22aに連結されて
いるので、該バルブ22aの開閉を行うことにより、常に
所定の数値範囲に洗浄水の比抵抗を設定することができ
る。

一方、ダイシング部においても、冷却用ノズル12へ供給
される冷却水に適切な濃度、すなわちブレード11のニッ
ケル11cの溶解を極力抑え、かつダイシング時の回路素
子の静電破壊を有効に防止できる濃度に炭酸ガスを溶解
するものである。そして、上記冷却水の流路にPH計24を
接続することにより、冷却水の酸の強さ、すなわち水素
イオン濃度を直接測定できるため、該冷却水の適切な管
理を行うことができるものである。したがって、前記回
路素子の静電破壊を有効に防止しつつ、バインダ金属の
ニッケル11cの溶解を防止でき、ブレード11の寿命を延
長することができる。

また、上記PH計24も、制御部23を介してバルブ22に連結
されているため、該PH計に連動させてバルブ22の開閉を
自動的に行うことができる。したがって、常に冷却水の
PHを適切な数値範囲で制御・管理することができるもの
である。

以上説明した如く、本実施例のダイシング装置は、洗浄
水の比抵抗および冷却水の酸濃度をそれぞれ直接測定す
ることができるものである。したがって、上記洗浄水お
よび冷却水をそれぞれ目的に適した管理を行うことがで
きるものである。このように適切な管理ができるため、
ダイシング後の半導体ペレットの歩留りを向上でき、か
つブレード１枚に対してダイシング可能なウエハ数の増
加を達成でき、結果として半導体ペレットの、ひいては
該半導体ペレットを搭載してなる半導体装置のコストを
低減することができるものである。

〔効果〕

（１）．ダイシング用ブレードの冷却水供給手段と、ウ
エハ洗浄用の高圧水供給手段とを備え、該両手段には炭
酸ガス供給手段が連結されてなるダイシング装置につい
て、冷却水供給手段にはPH計を、高圧水供給手段には抵
抗計を接続することにより、炭酸ガスが溶解された洗浄
水の比抵抗と、溶解された炭酸ガスに起因する冷却水の
水素イオン濃度とを個別に測定することができることに
より、各手段から供給される冷却水および洗浄水につい
て、それぞれ目的に適した管理をすることができる。

（２）．冷却水の水素イオン濃度を測定・管理すること
により、ダイシング時にウエハの回路素子に静電破壊が
生じることを防止しつつ、ダイシング用ブレードにおけ
るダイヤモンドのバインダ金属の溶解を抑制することが
でき、ブレードの長寿命化が達成される。

（３）．前記（２）より、半導体ペレットの歩留り向上
と、ブレード１枚当たりのウエハ処理枚数の増加とを同
時に達成できる。

（４）．洗浄水の比抵抗を測定・管理することにより、
洗浄水の比抵抗の高さが一因となる該洗浄水の帯電を防
止することができるので、ウエハの回路素子の静電破壊
を防止でき、半導体ペレットの歩留り向上が達成され
る。

（５）．前記（３）および（４）により、半導体ペレッ
トのコスト低減が達成される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、洗浄部における高圧水供給手段では抵抗計
が、ダイシング部ではPH計がそれぞれ制御部を介して炭
酸ガス供給用のバルブに連結され、該バルブの自動開閉
可能な構造であって、かつ上記各計器の検出部が混合槽
の後方の流路に設けたものについて説明したが、上記計
器等の配置および装置自体の構造は前記実施例に示した
ものに限らず、所期の目的が達成できるものであれば如
何なるものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例であるダイシング装置の
一部を示す概略説明図、 第２図は本実施例のダイシング装置を示す概略平面図、 第３図は上記ダイシング装置のダイシング用ブレードの
拡大部分正面図である。 １……本体、２……ステージ、３……XYテーブル、４…
…ウエハローダ、５……予備位置合わせ部、６……位置
合わせ部、７……ダイシング部、８……洗浄部、９……
ウエハアンローダ、10……モータ、11……ブレード、11
a……円板、11b……ダイヤモンド粒子、11c……ニッケ
ル、12……冷却用ノズル、13……高圧噴射ノズル、14…
…アーム、15……支軸、16……ウエハ、17……チャック
テーブル、18……スピンテーブル、19……水槽、20,20a
……混合槽、21……ボンベ、22,22a……バルブ、23,23a
……制御部、24……PH計、24a……検出部、25……ポン
プ、26……抵抗計、26a……検出部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイシング用ブレードの冷却水供給手段
   と、ウエハ洗浄に用いる高圧水供給手段とを備え、上記
   両供給手段には炭酸ガス供給手段が連結されているダイ
   シング装置であって、冷却水供給手段にはPH計が接続さ
   れ、高圧水供給手段には抵抗計が接続されてなるダイシ
   ング装置。
2. 【請求項２】上記PH計および抵抗計は、それぞれ制御部
   を介して炭酸ガス供給調節部に接続されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のダイシング装置。