JPH06151586A - ダイシング方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハテーブルの精度に関わらず高精度でブ
レード高さを補正制御し、ブレードによる切込み量をつ
ねに高精度に保つことができるダイシング方法および装
置を提供する。 【構成】 ウエハに切込みを入れるためのブレード１２
の高さを計測する工程と；ウエハを搭載するテーブル面
１０の高さをテーブル面の複数位置１〜９で計測する工
程と；計測したテーブル面の高さに基づいてブレード高
さの測定値を補正し、この補正値に基づいて切込み深さ
を設定する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造工程に
おいて半導体ウエハをダイシングしてペレットを作成す
るためのダイシング方法および装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造において、半導体素子
形成のための一連の処理が終了した半導体ウエハはダイ
シング装置によりダイシング（分割）され、電子素子や
回路が構成されたペレット（ダイまたはチップ）として
形成される。このようなダイシングは、例えば特開平３
−１５７９５４号公報に開示されているように、図５に
示す外観のダイシング装置を用いて、テープに張り付け
た半導体ウエハを高速回転させたブレードにより表面か
ら数１００ミクロンにわたって切込みをいれ、テープに
張り付けたままでローラで圧力をかけることによりチッ
プの分離がなされる。

【０００３】図６は半導体ウエハのダイシング状態を示
す。同図（Ａ）に示すように、ホルダ２３に装着された
回転ブレード１２により、ウエハ２４に縦横のダイシン
グライン２５に沿って切込みを入れる。同図（Ｂ）は図
（Ａ）のＦ方向から見た要部拡大図である。ウエハ２４
はダイシングテープ２６上に接着され、ブレード１２に
より深さＤだけ切込まれる。この切込み深さＤは、ダイ
シング品質に係る重要項目の１つである。この切込み深
さＤの精度が悪く、一度設定した深さが１つのウエハ内
で異なったり、ウエハごとに異なったりすると、次工程
でのブレーキング時にウエハを正確に分割できなくな
る。即ち、ダイシングライン以外の部分で割れたり、割
れ部分にチッピングが生じたり、あるいは配線パターン
の細かい大チップサイズの製品などはブレーキング時の
応力が大きくなるため、配線パターンの品質が低下する
など、ペレタイズ品質を悪化させる原因となっていた。

【０００４】ダイシング装置において、この切込み深さ
Ｄが変動する主な要素として、ダイシングブレードの摩
耗、ウエハテーブルの平面度やこれを駆動するＸＹテー
ブル等の製作精度および温度変化による変動等がある。
この内特にダイシングブレードは、ダイヤモンド砥粒を
ニッケル等によって焼結して製作されたいわゆる砥石で
ありこれを高速回転させてシリコンウエハを研削するた
め、ウエハのダイシング中は絶えずブレードの摩耗を伴
いながら進められることになる。従って、このダイシン
グブレードの摩耗がシリコンウエハの切込み深さ変動へ
の影響が最も大きいことが知られている。

【０００５】このため、従来のダイシング装置ではこの
点に着目して、ダイシングブレードの高さを定期的自動
的に測定および補正してウエハへの切込み深さ変動を極
力少なくなるようにしていた。このダイシングブレード
の高さを自動的に測定および補正する方法として、接触
測定方法と光学測定方法の２つの方法がある。

【０００６】図７は接触測定方法を示す。この方法は、
図示したように、ウエハテーブル１０に直接ブレード１
２を接触させたときの通電の有無を確認してブレードの
高さを検出するものである。１１はスピンドル、１３は
ハブである。この高さデータを基に切込み深さが設定さ
れる。

【０００７】図８は光学測定方法を示す。この方法は、
図示したように、ブレード１２の先端を光学センサー２
８により検出し非接触でブレード１２の高さを検出する
ものである。２９は検出ビームを示す。この光学センサ
ー２８で得た高さデータを基に切込み深さが設定され
る。

【０００８】また、ダイシングブレードの他に切込み深
さ変動に影響する要素として、ダイシング時にウエハを
固定するウエハテーブルがある、このウエハテーブルに
ついては、ポーラス状のセラミックあるいは金属を用い
て予め高精度に加工組立するほか、ダイシング時の洗浄
水等についても温度管理を行ない、温度による線膨張変
化に対処して切込み深さ変動を極力小さくする必要があ
る。

【０００９】なお、セラミックテーブルの場合、電気的
導通が得られないため、前記接触測定方法はテーブル外
周にはめ込まれた金属リング上でブレードを接触させて
行なう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来は
ウエハ切込み深さに対し最も影響の大きいダイシングブ
レードの摩耗について着目しこれを自動的に測定し補正
することにより切込み深さ変動に対処していたが、最近
は、以下の理由によりさらに切込み深さの要求精度が高
くなっている。

【００１１】１．チップサイズの極小型化によりウエハ
切り残し量を小さくしてブレーキング時のチップ分離を
確実にすることが必要になった。これは、チップサイズ
が極端に小さいと、切り残し量が多くなるに従って割れ
難くなるためである。 ２．チップサイズの大型化によりウエハ切り残し量を小
さくしてブレーキング時のストレスを小さくすることが
必要になってきた。また、このように切り残し量を小さ
くして、かつテープを切らずにダイシングするために、
ウエハ切り残し深さを高精度に保つ必要がでてきた。

【００１２】３．チップの高密度パターン化によりウエ
ハを完全切断してブレーキングを廃止するフルカットダ
イシングが必要になり、テープへの切り込み深さを高精
度に保つ必要がでてきた。 ４．ウエハ径が大きくなるに従い、ウエハテーブルの精
度（製作精度および温度変化に対する精度）を高く保つ
ことが困難になってきた。

【００１３】上記理由により、ダイシングブレードの高
さを検出し、これを補正する従来の切込み量補正方法で
は対処できなくなってきた。

【００１４】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
って、ウエハテーブルの精度に関わらず高精度でブレー
ド高さを補正制御し、ブレードによる切込み量をつねに
高精度に保つことができるダイシング方法および装置の
提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るダイシング方法は、ウエハに切込みを
入れるためのブレードの高さを計測する工程と；ウエハ
を搭載するテーブル面の高さをテーブル面の複数位置で
計測する工程と；計測したテーブル面の高さに基づいて
ブレード高さの測定値を補正し、この補正値に基づいて
切込み深さを設定する工程とを有する。

【００１６】好ましい実施例においては、前記ブレード
の高さ計測工程は、テーブル面に対しブレードが接触す
るまでブレードを下降させ、接触導通状態を検出するこ
とにより行なう。別の好ましい実施例においては、前記
ブレードの高さ計測工程は、テーブルと別置した光学セ
ンサーに対しブレードを下降させ、該光学センサーでブ
レードを検出することにより行なう。

【００１７】さらに好ましい実施例においては、前記テ
ーブル面の高さ計測工程は、テーブル面上の複数の位置
で前記ブレードを下降させ、ブレードの接触導通状態を
検出することにより行なう。さらに好ましい実施例にお
いては、前記切込み深さ設定工程は、複数のテーブル面
高さデータについて、各高さデータとの差が最小となる
補正用高さを定め、この補正用高さに基づいて前記切込
み深さを設定する。

【００１８】別の好ましい実施例においては、前記切込
み深さ設定工程は、複数のテーブル面高さデータの各々
に対し、ブレードを移動しながら各測定点でブレードの
高さデータを補正し、テーブル面の高さに倣って切込み
を行なう。

【００１９】また、本発明に係るダイシング装置は、ウ
エハに切込みを入れるためのブレードと、前記ウエハを
搭載するためのテーブルと、該テーブル面上の複数位置
でテーブル面の高さを検出する手段と、検出した複数の
テーブル面の高さデータに基づいて切込み深さを設定す
る手段とを具備している。好ましい実施例においては、
前記ブレードの高さを検出する手段および検出したブレ
ードの高さデータを記憶する手段とを具備している。さ
らに好ましい実施例においては、前記記憶したブレード
の高さを基準高さとしてこれを前記複数のテーブル面高
さデータに基づいて補正し、この補正データに基づいて
切込み深さを設定する手段を具備している。

【００２０】

【作用】まずブレードの高さが検出されこれが基準高さ
とされ記憶される。テーブル面上の複数位置でテーブル
面の高さが検出され、これらのテーブル面高さデータに
基づいて前記基準高さが補正される。補正したデータに
基づいて切込み深さが設定される。

【００２１】

【実施例】図１は本発明の実施例に係るダイシング方法
の説明図である。（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図、
（Ｃ）は正面図である。ウエハテーブル１０上に設けら
れたスピンドル１１にダイシングブレード１２がハブ１
３とともに装着される。ウエハテーブル１０上にウエハ
（図示しない）が搭載されダイシング処理が行われる。
ダイシングが終了したウエハはウエハテーブル１０から
外されて次の作業工程が行われる洗浄ユニット部に搬送
される。図はこのウエハがウエハテーブル１０から外さ
れ搬送された後の状態を示す。

【００２２】まず、ウエハテーブル１０の基準点（例え
ば図中点１）とダイシングブレード１２間に微弱電圧Ｖ
を加えて、ブレード１２がウエハテーブル１０に接触し
て両者間が通電するまでブレード１２を微動降下させ
る。この通電時がブレードとウエハテーブルの接触時で
あり、ブレード１２の高さ基準点となる。

【００２３】次に、同じ点１でブレード１２を９０度回
転させて同様にブレード１２を微動降下させ接触通電を
検出してブレード１２の高さを求める。このような高さ
検出操作を繰返して、ブレード１２の円周上９０度間隔
の４ヵ所（Ｃ図の矢印位置）で高さデータを求める。こ
れらの高さデータからこのブレード１２の円周上の歪が
補正される。

【００２４】次に、ブレード１２またはウエハテーブル
１０を移動してブレードとウエハテーブルの接触点を別
の場所、例えば図中点２に移動して前述と同様にしてブ
レード１２の高さをその円周上の４ヵ所で求める。

【００２５】このような測定接触点の移動を繰返して、
ウエハテーブル１０上の点１〜９におけるブレード高さ
（テーブル高さとなる）を求める。全ての高さデータか
ら例えば図３のようなテーブル面精度のグラフを得るこ
とができる。図３（Ａ）はＸ方向の測定位置Ｐ１，Ｐ
５，Ｐ９，Ｐ７，Ｐ３（図１Ａ参照）に沿ったテーブル
面の曲線ｘ２を表し、図３（Ｂ）はＹ方向の測定位置Ｐ
４，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ６，Ｐ２に沿ったテーブル面の曲線
ｙ２を表す。

【００２６】図２は、光学的測定手段を用いたブレード
の基準位置測定方法の説明図である。図２（Ａ）は上面
図、図２（Ｂ）は側面図である。この方法においては、
装置内に別途設けた光学センサー１４にブレード１２を
微動降下させて挿入しその高さを検出するものである。
この場合においても、前述の接触式測定方法と同様にブ
レード１２の円周上４点を測定し、円周上の歪を補正す
る。

【００２７】なお、前記接触測定方法において、テーブ
ルがセラミックポーラスで構成されている場合、ブレー
ドとの電気的導通が得られなくなる。この場合には、各
測定点に該当する部分に金属を埋め込んでテーブルを研
磨構成することにより接触測定を行うことができる。

【００２８】以上が測定プロセスである。次にこの測定
プロセスで得たデータを利用したブレード高さ制御プロ
セスについて２つの方式を説明する。第１の方式は、Ｘ
（Ｙ）方向のダイシングを始める前に、前述したデータ
から−ｘ、＋ｘ（−ｙ、＋ｙ）の最大値が最も小さくな
る高さｘ１（ｙ１）を求め、これに従ってブレード高さ
を設定しＸ（Ｙ）方向のダイシングを行うものである
（図３参照）。このようにすれば、従来のように１点だ
けで高さ設定するよりも高精度に切込み深さを得ること
ができる。

【００２９】第２の方式は、Ｘ（Ｙ）方向のダイシング
を始める前に、前述したデータから各点の−ｘ、＋ｘ
（−ｙ、＋ｙ）が最も小さくなる曲線ｘ２（ｙ２）に沿
った高さを求め、これにならうようにブレード高さを制
御しながらＸ（Ｙ）方向のダイシングを行う。このよう
にすれば、テーブルの形状にならうようにブレードの高
さがトレースされるため、最も高精度にウエハの切込み
深さを設定することができる。

【００３０】実際のダイシングは測定点上だけではな
く、通常その平行線状に複数本カッティングを行う。こ
の場合、Ｘ、Ｙ両方向のデータを基にしてその平行線上
の高さデータを算出し、図４のように仮想的なテーブル
高さを想定することができる（図４点線）。この場合、
必要であれば、平行線Ｘ’上の測定点２１，２２を実際
に測定し、データ算出のための補足を行うことができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ウエハダイシングの際に、ダイシングブレードの高
さ測定および制御を自動的に行うだけでなくウエハテー
ブルの高さ分布を測定し、そのデータによりブレード高
さを補正してダイシングするため、ウエハテーブルの高
さ精度誤差（製作精度、温度変形精度等）に関わらず、
ウエハ内およびウエハ毎の切込み深さをばらつきなく常
に高精度にダイシングできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る接触測定方法を用いた
ダイシング方法の説明図であり、（Ａ）は上面図、
（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図である。

【図２】 本発明の実施例に係る光学測定方法を用いた
ダイシング方法の説明図であり、（Ａ）は上面図、
（Ｂ）は側面図である。

【図３】 本発明に係るダイシング方法により求めたウ
エハテーブル面の高さ分布曲線のグラフであり、（Ａ）
はＸ方向、（Ｂ）はＹ方向に沿った分布を示す。

【図４】 本発明に係るダイシング方法により算出した
ウエハテーブル想定面を示す説明図である。

【図５】 従来のダイシング装置の外観図である。

【図６】 ダイシングにおける切込み深さの説明図であ
る。

【図７】 本発明で用いる接触測定方法の説明図であ
る。

【図８】 本発明で用いる光学測定方法の説明図であ
る。

【符号の説明】 １〜９；測定点、１０；ウエハテーブル、１１；スピン
ドル、１２；ダイシングブレード。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハに切込みを入れるためのブレード
   の高さを計測する工程と；ウエハを搭載するテーブル面
   の高さをテーブル面の複数位置で計測する工程と；計測
   したテーブル面の高さに基づいてブレード高さの測定値
   を補正し、この補正値に基づいて切込み深さを設定する
   工程とを有することを特徴とするダイシング方法。
2. 【請求項２】 前記ブレードの高さ計測工程は、テーブ
   ル面に対しブレードが接触するまでブレードを下降さ
   せ、接触導通状態を検出することにより行なうことを特
   徴とする請求項１に記載のダイシング方法。
3. 【請求項３】 前記ブレードの高さ計測工程は、テーブ
   ルと別置した光学センサーに対しブレードを下降させ、
   該光学センサーでブレードを検出することにより行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載のダイシング方法。
4. 【請求項４】 前記テーブル面の高さ計測工程は、テー
   ブル面上の複数の位置で前記ブレードを下降させ、ブレ
   ードの接触導通状態を検出することにより行なうことを
   特徴とする請求項２または３に記載のダイシング方法。
5. 【請求項５】 前記切込み深さ設定工程は、複数のテー
   ブル面高さデータについて、各高さデータとの差が最小
   となる補正用高さを定め、この補正用高さに基づいて前
   記切込み深さを設定することを特徴とする請求項４に記
   載のダイシング方法。
6. 【請求項６】 前記切込み深さ設定工程は、複数のテー
   ブル面高さデータの各々に対し、ブレードを移動しなが
   ら各測定点でブレードの高さデータを補正し、テーブル
   面の高さに倣って切込みを行なうことを特徴とする請求
   項４に記載のダイシング方法。
7. 【請求項７】 ウエハに切込みを入れるためのブレード
   と、前記ウエハを搭載するためのテーブルと、該テーブ
   ル面上の複数位置でテーブル面の高さを検出する手段
   と、検出した複数のテーブル面の高さデータに基づいて
   切込み深さを設定する手段とを具備したことを特徴とす
   るダイシング装置。
8. 【請求項８】 前記ブレードの高さを検出する手段およ
   び検出したブレードの高さデータを記憶する手段とを具
   備したことを特徴とする請求項７に記載のダイシング装
   置。
9. 【請求項９】 前記記憶したブレードの高さを基準高さ
   としてこれを前記複数のテーブル面高さデータに基づい
   て補正し、この補正データに基づいて切込み深さを設定
   する手段を具備したことを特徴とする請求項８に記載の
   ダイシング装置。