JPH06151582A - 半導体ウエハのダイシング装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレードの磨耗率を低減するとともに、切削
効率を高めることができるダイシング装置および方法を
提供することを目的とする。 【構成】 半導体ウエハＷに対して回転ブレード３によ
って切り溝を形成する半導体ウエハのダイシング方法に
おいて、上記回転ブレードによる上記半導体ウエハに対
する切削部位に、研磨材を混入した冷却水を供給するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、半導体ウエハのダイ
シング装置および方法に関し、ブレードによる切削効率
を飛躍的に高めうるように改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ＩＣ
やトランジスタあるいはダイオード等の半導体装置の製
造に用いられる半導体チップは、一枚のシリコンウエハ
上に多数個の素子をいわゆるウエハプロセスによって一
括形成した後、ダイシングによって個々の素子毎に分離
することによって得られる。

【０００３】上記のごとく一枚の半導体ウエハを個々の
素子毎に分離する方法として、いわゆるダイシングが最
近においては主流となっている。このダイシングは、ウ
エハプロセス終了後の半導体ウエハをテーブル上に載置
保持させ、一方、ダイヤモンド砥粒をニッケルを含むバ
インダによって固めてなる薄板円盤状の回転砥石（ブレ
ード）を用い、このブレードを比較的高速（30,000〜6
0,000ｒｐｍ）で回転させながら一定の切り込み深さを
もって上記の半導体ウエハに対して相対移動させること
によって行われる。

【０００４】上記ブレードの厚みは、２７μｍないし５
０μｍ程度のきわめて薄状をしたものであり、したがっ
て、このブレードの厚みと対応する切り溝が半導体ウエ
ハ上に切削作用によって形成されることになる。

【０００５】半導体ウエハには、複数列複数行に素子が
整列形成させられているため、上記の切削作用を縦方向
に複数回横方向に複数回行うことにより、半導体ウエハ
上の各素子が、ダイシングによる切り溝によって互いに
分離された恰好となる。このダイシングには、半導体ウ
エハの厚みと対応する切り込み深さをもって完全な分離
をする場合と、切り込み深さをウエハの厚みよりやや小
さめにしておき、碁盤の目状の切り込みを形成した後、
ブレーキングによって各素子に分離する場合とがある。

【０００６】ところで、上記ブレードは、ダイヤモンド
砥粒をバインダによって固められたきわめて硬状のもの
であるとはいえ、上述のようにきわめて薄状に形成され
ていることと、半導体ウエハがシリコンでできた比較的
硬状の材料であるために、切削作用を継続していくうち
に外周から磨耗してゆくことが避けられない。

【０００７】ブレードの径が磨耗によって縮小してゆく
と、ウエハに対する切り込み深さに変化が生じるため、
一定期間毎に、ウエハ載置テーブルとブレード回転中心
との間の距離調整を行う必要がある。

【０００８】また、ブレードの回転数は、上述のように
30,000ないし60,000ｒｐｍという比較的高速ではあるけ
れども、半導体ウエハが硬状であるために、切削速度、
すなわち、ウエハに対するブレードの移動速度を一定以
上に上げることができず、したがって、かかるダイシン
グは、必ずしも効率的に行われているとはいえなかっ
た。仮にブレードのウエハに対する移動速度を上げすぎ
ると、ウエハに不要なクラックが入ったり、ブレードが
破損したりするという不都合が起こり、上記のブレード
の移動速度を所定以上に上げることができなかったので
ある。

【０００９】本願発明は、上記の事情のもとで考え出さ
れたものであって、ブレードの磨耗を抑制してウエハに
対する位置調整のインターバルを長くすることができる
ともに、一定時間当たりのウエハに対する切削距離を延
長することができる半導体ウエハのダイシング装置およ
び方法を提供することをその課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

【００１１】すなわち、本願の請求項１に記載した発明
は、半導体ウエハを載置保持するテーブルと、上記テー
ブルに対して相対動しつつ回転し、切削作用によって上
記半導体ウエハに切り溝を形成するブレードと、上記ブ
レードによるウエハに対する切削部位に冷却水を供給す
る冷却水供給手段とを備える半導体ウエハのダイシング
装置において、上記冷却水には、研磨材が混入されてい
ることを特徴としている。

【００１２】そして、本願の請求項２に記載した発明
は、半導体ウエハに対して回転ブレードによって切り溝
を形成する半導体ウエハのダイシング方法において、上
記回転ブレードによる上記半導体ウエハに対する切削部
位に、研磨材を混入した冷却水を供給することを特徴と
している。

【００１３】

【発明の作用および効果】高速回転するブレードが所定
の切り込み深さをもってウエハに対して相対移動すると
き、ブレードの外周における微小な砥粒がウエハを削り
取ることによって切り溝を形成してゆく。通常、かかる
切削作用によって生じる摩擦熱が素子に対して悪影響を
及ぼすのを防止するために、上記切削部に冷却水を供給
する。本願発明では、この冷却水に研磨材が混入されて
いる。冷却水は、ブレードの周部において微小な突起を
形成する研削砥粒間のすきまにブレードの回転にともな
って侵入てゆくが、本願発明では、このような冷却水の
侵入部位に研磨材もが侵入することになる。こうしてブ
レードの外周とウエハとの間に冷却水とともに侵入した
研磨材は、ブレードの回転とともにウエハに対して相対
移動してこれに対する切削作用を行い、結局、上記の研
磨材は、ブレードによるウエハに対する切削作用を助勢
することになる。

【００１４】その結果、ブレードの磨耗率が減じられ、
ウエハに対するブレードの位置調整のインターバルがそ
れだけ長くなって作業者の手数が減じられるのみなら
ず、切削効率そのものが全体として向上することによ
り、ブレードを一定の回転数で回転させた場合におい
て、ウエハに対してなしうる切削距離を大きくすること
が可能となる。すなわち、ウエハに対する回転ブレード
の相対移動速度を上げて、一定のウエハをダイシングす
るために要する時間をそれだけ短縮してダイシング効率
を高めることが可能となる。

【００１５】また、本願発明は、従前のダイシング装置
を基本とし、冷却水供給手段に研磨材を混入する構成を
付加するだけで簡便に実施することができ、これによる
効果は著しく大きい。

【００１６】

【実施例の説明】以下、本願発明の実施例を図面を参照
しつつ具体的に説明する。

【００１７】本願発明のダイシング装置１は、基本的に
は、従前のダイシング装置と同様の機構をもっている。

【００１８】すなわち、図１に示されるように、半導体
ウエハＷを上面に載置固定しうるテーブル２と、回転ブ
レード３とを備え、上記テーブル２または回転ブレード
３を相対的に移動させることにより、上記ブレード３が
所定の切り込み深さを持ちながらウエハＷに対して相対
的に移動しうるようになっている。

【００１９】上記ブレード３は、粒径４ないし８μｍの
ダイヤモンド砥粒を、ニッケルを含むバインダによって
固めて作られており、半導体ウエハのダイシング用とし
ては、その厚みは、たとえば２７ないし５０μｍ程度の
きわめて薄状に形成されたものである。

【００２０】一方、上記ブレード３の回転中心に対して
一定の相対位置をもって、冷却水を上記回転ブレードの
ウエハに対する切削部に向けて噴射する冷却水噴射ノズ
ル４が配置されている。

【００２１】本願発明においては、この冷却水噴射ノズ
ル４から噴射される冷却水に、研磨材が混入される。こ
の研磨材としては、いわゆるカーボランダム（ＳｉＣ）
が適当であり、その粒径は、上記ブレード３の研削砥粒
を構成するダイヤモンド砥粒とほぼ同様の、４ないし８
μｍとされる。そして、この研磨材の冷却水に対する混
合比率は、たとえば、体積比で２０ないし３０％が適当
である。

【００２２】以上の構成において、切削時における上記
テーブル２に対するブレード３の相対移動方向と、ブレ
ード３の回転方向は、図１において矢印で示すとおりで
ある。

【００２３】切削状態においては、ブレード３の外周面
に微小な突起を構成するダイヤモンド砥粒が、ウエハＷ
を削り取りながら回転する。上記ブレードの外周面は、
切削作用をするべきものであるがゆえに滑らかな周面で
はなく、微視的にみれば凹凸状となっているため、上記
研磨材が混入された冷却水は、上記ブレードの回転に伴
い、このブレードの外周面とウエハの被切削溝との間に
入り込み、ブレードの回転とともにウエハに対して相対
移動する。このため、上記冷却水に含まれている研磨材
は、ブレード３の外周におけるダイヤモンド砥粒ととも
に切削作用を行い、かつこの切削作用を助勢する。

【００２４】したがって、ブレード３の磨耗率がそれだ
け小さくなり、磨耗に伴うブレード３とウエハＷとの上
下方向の位置調整のインターバルを長くすることができ
る。このため、作業者の作業手数が軽減される。

【００２５】同時に、切削効率が高められることから一
定時間内にウエハを切り進むことができる距離をそれだ
け延長することができる。すなわち、ウエハに対する回
転ブレード３の相対移動速度を従前に比して高めること
ができる。したがって、一枚のウエハに対してダイシン
グ処理をするに要する時間を短縮することができ、これ
によって、半導体ウエハのダイシング処理能率が高めら
れる。

【００２６】さらに、本願発明の実施にあたっては、基
本的に従前のダイシング装置と同様の装置を採用しなが
ら、冷却水に一定割合で研磨材を混入するだけであり、
きわめて簡便に実施することができる。また冷却水は、
循環利用することができる。

【００２７】以上のように、本願発明によれば、簡単な
構成により、ダイシング用ブレードの寿命を高めること
ができるとともに、作業者の作業手数が減じられ、しか
もダイシング処理効率が高まるという、きわめて優れた
効果を発揮することができるのである。

【００２８】なお、本願発明は、上述の実施例に限定さ
れるものではない。ブレードの組成、厚み等は、所望に
よって種々変更することができる。また、ブレードによ
る切削作用時に供給される冷却水は、その意味中に、水
以外の液体も含まれることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例を説明するための構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ダイシング装置 ２ テーブル ３ ブレード ４ ノズル Ｗ 半導体ウエハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハを載置保持するテーブル
   と、上記テーブルに対して相対動しつつ回転し、切削作
   用によって上記半導体ウエハに切り溝を形成するブレー
   ドと、上記ブレードによるウエハに対する切削部位に冷
   却水を供給する冷却水供給手段とを備える半導体ウエハ
   のダイシング装置において、 上記冷却水には、研磨材が混入されていることを特徴と
   する、半導体ウエハのダイシング装置。
2. 【請求項２】 半導体ウエハに対して回転ブレードによ
   って切り溝を形成する半導体ウエハのダイシング方法に
   おいて、 上記回転ブレードによる上記半導体ウエハに対する切削
   部位に、研磨材を混入した冷却水を供給することを特徴
   とする、半導体ウエハのダイシング方法。