JPH06326185A

JPH06326185A - ダイシング装置およびダイシング用ブレード

Info

Publication number: JPH06326185A
Application number: JP11442993A
Authority: JP
Inventors: Noboru Mitachi; 登三田地
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】切削屑を確実に洗い流すことができるダイシ
ング装置の提供。【構成】真空吸着ステージ２５上に載置された半導体
ウエハ１６をノズル４５の先端から洗浄液４６を吹き付
けながらブレード３７でダイシングを行うダイシング装
置であって、前記ブレード３７の両側面には羽根４２が
設けられている。ブレード３７の高速回転によって羽根
４２は強い風を起こす。この風は切削屑を含むウエハ１
６上の洗浄液４６に作用し、洗浄液４６をウエハ１６の
表面で止めることなく一定の方向に強制的に流すことか
ら、順次発生する切削屑は洗浄液４６と共にウエハ表面
から外に排除され、ダイシング終了時点のウエハの表面
に切削屑が残留することがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダイシング装置およびダ
イシング用ブレードに関し、特に半導体ウエハを切断し
て半導体チップを製造するダイシング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造において、半導体ウエ
ハ（以下ウエハとも称する）を縦横に切断して半導体チ
ップを製造する工程がある。このチップ化においてダイ
シング装置が使用される。ダイシング装置およびダイシ
ングプロセスについては、リアライズ社発行「超ＬＳＩ
工場最新技術集成第二編最新プロセスと自動化」19
86年９月５日発行、P243〜P250に記載されている。この
文献には、真空吸着ステージの上に吸着固定したウエハ
ーを３万ｒｐｍ程度の高速で回転するダイヤモンドブレ
ードで水を掛けながら切削する構造のダイシングソー
（ダイシング装置）が開示されている。また、この文献
には前記構造のダイシング装置について、「一方水を使
用しなければならない点と切削クズが，ウエハー表面に
付着しやすいということ，さらに切削クズの排水処理も
必要となる点が欠点である。」と記載されている。

【０００３】また、切屑については、工業調査会発行
「電子材料」1989年３月号、同年３月１日発行、Ｐ31〜
Ｐ36に記載されている。同文献には、ウエハ表面に切屑
（切削屑）が残留した場合について、「さらにダイの表
面はアルミの微細な蒸着パターンでぎっしりと埋められ
ており, ダイシング加工により発生した切屑が付着した
ままになると後の工程で電気的にショート不良になるだ
けではなく, 完成品のデバイスが実装され, 作動したと
きに発生する熱によりシリコンの屑が周辺に拡散して保
護膜やアルミの配線を変質させ, 長時間を経過した後で
不良の原因となる可能性ももっている。」旨記載されて
いる。

【０００４】また、工業調査会発行「電子材料別冊号」
1986年11月18日発行、Ｐ40〜Ｐ45には、ダイシング工程
の自動化システムについて記載され、ダイシングソーの
構造および動作手順が図示されている。動作手順を含む
構造の要約は以下の通りである。ウエハが張り付けられ
たフレームは、プリアライメントされた後フレーム搬送
によってアライメントステージに移される。アライメン
トステージは、Ｘ，Ｙ，θ方向にアライメント動作が可
能な機構となっている。アライメントステージにてＣＣ
Ｄカメラで切断位置のアライメントが行われる。その
後、後方（奥側）の切断位置にフレームが正確に送り込
まれてダイシングが行われる。ダイシング後、アライメ
ントステージは前方の位置に復帰する。アライメントス
テージ上のフレームは搬送アームでスピンナ真空吸着ス
テージに移される。ここで洗浄されたフレームは、カセ
ットに収納される。

【０００５】一方、日刊工業新聞社発行「半導体製造装
置用語辞典」1987年11月20日発行、P197には、ダイシン
グ用ブレードについて記載されている。この文献には、
電気メッキ法によってダイヤモンド砥粒を固定した電着
ブレード、ハブと切刃部を一体成形した極薄切断砥石
（厚さ２０〜３０μｍ）となるハブブレード、切刃のみ
で取付支持部を含まない極薄切断砥石（厚さ２０〜３０
μｍ）となるドーナツ状のハブレスブレードが開示され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ダイシング装置は、ダ
イシング時に発生する切削屑をウエハの表面から洗い流
すために、ウエハ表面に洗浄液を吹き付けている。しか
し、従来のダイシング装置では、ウエハの表面に切削屑
が残留してしまう。この点について分析検討したとこ
ろ、以下の事実が判明した。ダイシング時切削屑を順次
ウエハの表面から洗い流すために、ウエハの表面に洗浄
液を吹き付けているが、吹き付けられた狭い領域では、
吹き付け方向に沿って強い勢いで洗浄液が流れるが、そ
の後は弱まりかつ流れ方向が一定しなくなり、一部では
停留してしまう。したがって、ダイシング終了時洗浄水
の流れが停止すると、切削屑はそのままウエハ表面に残
ってしまう。ウエハの付着は、前記文献にも記載されて
いるように、別のステーションで洗浄されるが、ダイシ
ング時に多量に切削屑が残留した場合、完全に切削屑が
除去でき難い。ウエハ表面への切削屑の残留は、前記文
献にも記載されているように、電気的ショートや保護膜
やアルミの配線の変質等の原因となり、好ましくない。

【０００７】本発明の目的は、ダイシング時に切削屑を
洗い流すことができるダイシング装置を提供することに
ある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】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、下
記のとおりである。すなわち、本発明のダイシング装置
は、被処理物である半導体ウエハを載置する真空吸着ス
テージと、前記ウエハを切削する回転するブレードと、
前記切削箇所に洗浄液を供給する洗浄液供給機構とを有
する。また、前記ブレードは本発明に係るものであり、
ブレードの両側面にはブレードの回転によってブレード
の半径方向に風を送るような構造の羽根が設けられてい
る。本発明のダイシング装置では、羽根からなる気体吹
付機構によってブレードの回転によって風が発生し、こ
の風の作用によってウエハ表面の洗浄液は一定方向に強
制的に流れる。前記洗浄供給機構による洗浄液の吹き付
け方向は、前記ウエハ表面上の洗浄液の流れ方向に一致
するようになっている。また、前記洗浄液供給機構によ
る洗浄液の吹き付けが停止され、ウエハ表面の洗浄液が
なくなった後、ブレードの回転が停止させられるように
構成されている。

【０００９】本発明の他の実施例によるダイシング装置
においては、切削部分に吹き付けられる洗浄液が一定方
向に流れるように、気体を吹き付ける気体供給管が設け
られている。この気体供給管からは洗浄液の吹き付けが
終了した後、ウエハの表面から洗浄液がなくなる間は気
体が吹き付けられる。

【００１０】

【作用】上記した手段によれば、本発明のダイシング装
置においては、ブレードの両側面に羽根が設けられてい
ることから、ブレードが高速で回転することによって強
い風が起きる。この風は、ウエハの表面に方向性をもっ
て吹き付けられるため、ウエハの表面に漂う洗浄液も強
い流れをもってウエハ外に流れる。この結果、ウエハの
表面の切削屑は切削によって発生すると同時に、順次洗
い流されてウエハの表面から消滅する。また、洗浄液供
給機構による洗浄液の供給が停止した後は、ブレードの
回転による羽根に起因する風がウエハの表面に吹き付け
られることから、ウエハ表面の表面に洗浄液が残留して
いても、この洗浄液は吹き飛ばされ、ウエハ表面に切削
屑等が付着しないことになる。

【００１１】本発明の他の実施例によるダイシング装置
においては、切削時は勿論のこととして洗浄液の吹き付
けが停止した切削後においても、前記気体供給管から気
体がウエハ表面に吹き付けられることから、ウエハ表面
の切削屑は洗浄液とともに流れてウエハ表面に残留しな
くなる。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例によるダイシング
装置の要部を示す模式的正面図、図２は同じくダイシン
グ装置の要部を示す模式的平面図、図３は同じくダイシ
ング状態を示す模式的断面図、図４は本発明の一実施例
によるブレードの平面図、図５は同じくブレードの断面
図である。

【００１３】本発明のダイシング装置は、図２の模式的
平面図に示すように、装置本体１の右側にローダ２を、
左側にアンローダ３を有する構造となっている。また、
装置本体１においては、前面側に右から左に向かって、
供給部４，アライメント部５，洗浄部６，搬出部７を有
し、かつ前記アライメント部５の後方（奥側）にカバー
９で被われたダイシング部１０を有している。

【００１４】前記ローダ２には多段にフレーム１１が収
容されたカセット１２が配設されている。このカセット
１２は図示しない昇降台上に載置され、ローディング時
順次降下するようになっている。また、前記カセット１
２の下方から、前記供給部４に亘って搬送ベルト１３が
配設されていて、カセット１２内のフレーム１１を順次
下から供給部４に移送する。前記フレーム１１は、図３
に示すように、ドーナツ状のフレーム本体１４と、この
フレーム本体１４の下面側に張り付けられた粘着テープ
１５とからなっている。また、前記粘着テープ１５の中
央には半導体ウエハ（ウエハ）１６が貼り付けられてい
る。なお、図１および図６において、説明の便宜上、フ
レーム１１を省略し、直接真空吸着ステージ２５上にウ
エハ１６を載置した状態としてある。

【００１５】フレーム１１は、搬送機構によって前記供
給部４からアライメント部５に搬送されるとともに、ア
ライメント部５から洗浄部６を通って搬出部７に搬送さ
れる。前記装置本体１の前面側には搬送機構の駆動部１
７が設けられているとともに、この駆動部１７からはそ
れぞれ２本の搬送アーム１９が装置本体１の内方に延在
している。この搬送アーム１９は先端およびその内方の
両側にそれぞれ吸着アーム２０を有し、この吸着アーム
２０の先端下面に図示しない真空吸着部を有している。
したがって、前記フレーム１１は搬送アーム１９の真空
吸着部によって真空吸着保持されるようになっている。
そして、一方の搬送アーム１９は供給部４とアライメン
ト部５間を移動して供給部４のフレーム１１をアライメ
ント部５に搬送し、他方の搬送アーム１９はアライメン
ト部５から洗浄部６を通り搬出部７にまで移動し、アラ
イメント部５上のフレーム１１を洗浄部６上に移すとと
もに、洗浄部６上のフレーム１１を搬出部７上に移送す
る。搬出部７上のフレーム１１は搬送ベルト２１によっ
てアンローダ３のカセット２２に収容される。このカセ
ット２２は図示しない昇降台に載り、アンローディング
時一段ずつ下降して、カセット２２の上段から下段に亘
ってフレーム１１を順次収容するようになっている。

【００１６】アライメント部５には図２に示すように真
空吸着ステージ２５が配設され、搬送されてきたフレー
ム１１を真空吸着孔２６（図３参照）からの真空吸着に
よって保持する。前記ステージ２５は平面ＸＹ方向およ
び回転方向ならびに上下Ｚ方向に移動制御可能となって
いる。また、アライメント部５の上方にはウエハ１６を
認識する認識カメラ３０が配設されている。この認識カ
メラ３０によってウエハ１６を認識しながら自動的に真
空吸着ステージ２５の位置制御を行い、ウエハ１６を切
削（切断）する状態に設定する。設定後、前記ステージ
２５はダイシング部１０に移動し、ダイシングが行われ
る。

【００１７】ダイシング部１０では、図２に示すように
カバー９の天井面に沿って、たとえば平面Ｙ方向に沿っ
て２本のレール３１が平行に配設されている。このレー
ル３１の両端はカバー９の裏面に固定された支持板３
２，３３に支持されている。また、図３に示すように、
前記レール３１にはブレード駆動部３５が摺動自在に取
り付けられている。このブレード駆動部３５のスピンド
ル３６にはダイシング用ブレード３７が取り付けられて
いる。

【００１８】ダイシング用のブレード３７は、図４およ
び図５に示すようにハブブレードとなっていて、ハブ４
０の周辺に切刃部４１を有する一体成形構造となってい
る。また、前記ブレード３７の両側面、厳密に言うなら
ば前記ハブ４０の両側面には、半径方向に延在する羽根
４２が等間隔に設けられている。この羽根４２は、ブレ
ード３７が回転すると、ブレード３７の半径方向に風を
起こして吹き出すようになる。ウエハ１６の表面に吹き
付けられた風（空気）は、ブレード３７の下部回転方向
に一致する方向に流れるとともに両側にも流れ、後述す
る洗浄液をウエハ表面から速やかに排除する。また、ブ
レード３７には前記スピンドル３６に取り付けるための
取付孔４３が設けられている。

【００１９】ダイシング部１０には、洗浄液供給機構が
設けられている。この洗浄液供給機構のノズル４５は、
前記ブレード３７によるウエハの切削箇所に静電防止剤
が混在されている洗浄液４６を吹き付ける。洗浄液４６
はブレード３７を冷却する冷却液ともなっている。ウエ
ハ１６の表面に吹き付けられた洗浄液４６はウエハ１６
の表面からウエハ外に順次流れ落ちる。前記ノズル４５
は、ブレード３７の下部の回転方向に沿うように洗浄液
４６を吹き付けるように構成されている。

【００２０】洗浄部６には、フレーム１１を真空吸着保
持するステージ５０が配設されているとともに、ステー
ジ５０の上方には図示しないノズルが配設され、前記ス
テージ５０上のフレーム１１、すなわちウエハ１６に対
して純水からなる洗浄液を噴射するようになっている。
したがって、洗浄液を噴射しながらステージ５０を高速
で回転させることによって、ウエハ１６の表面の洗浄が
行われる。洗浄部６で洗浄が終了したフレーム１１は、
他方の搬送アーム１９によって搬出部７に運ばれる。ま
た、搬出部７に至ったフレーム１１は、搬送ベルト２１
によってアンローダ３のカセット２２に終了される。

【００２１】このようなダイシング装置においては、前
記ローダ２のカセット１２から供給部４に送り出された
フレーム１１は、一方の搬送アーム１９によってアライ
メント部５の真空吸着ステージ２５に搬送される。この
アライメント部５では、ステージ２５はアライメントさ
れ、ウエハ１６がダイシングできる状態に位置決め設定
される。つぎに、前記ステージ２５はダイシング部１０
に移動し、ダイシングが行われる。ダイシングは、ブレ
ード３７を高速回転させるとともに、ブレード駆動部３
５がレール３１に沿って移動しながら行われ、ウエハ１
６はブレード３７によって切削（切断）される。一方向
の切削が終了した後、ステージ２５が９０°回転し、そ
の後再びダイシングが行われる。この結果、ウエハ１６
は采の目状に切断を行い、矩形の半導体チップが製造さ
れることになる。

【００２２】前記ダイシング時、ノズル４５から洗浄液
４６が吹き付けられて、ウエハ１６の表面の洗浄とブレ
ード３７の冷却が行われる。また、ブレード３７の高速
回転によって、ブレード３７の両側面に設けた羽根４２
によって風が起きる。この風はウエハ１６の表面に吹き
付けられ、ウエハ１６の表面の洗浄液４６をブレード３
７の下部の回転方向に沿って強制的に流す。この結果、
ダイシングによって発生した切削屑は、洗浄液４６と共
にウエハ１６の表面から流れ去ることになる。したがっ
て、ノズル４５からの洗浄液４６の吹き付けを停止した
後、ブレード３７の回転を停止させれば、ウエハ１６の
表面の洗浄液４６は切削屑を残留させることなく、一緒
にウエハ１６の表面から排除されることになり、ダイシ
ング終了時点でウエハ１６の表面に切削屑が残留しない
ことになる。

【００２３】ダイシングが終了した後、前記ステージ２
５はアライメント部５に復帰する。復帰したステージ２
５に対して、他方の搬送アーム１９が臨み、ステージ２
５上のフレーム１１を洗浄部６の上に運び、ウエハ１６
の洗浄がなされる。洗浄が終了したフレーム１１は、他
方の搬送アーム１９によって搬出部７に運ばれる。搬出
部７に運ばれたフレーム１１は、搬送ベルト２１によっ
てアンローダ３のカセット２２に終了される。これによ
り、１枚のフレーム１１に貼り付けられたウエハ１６の
ダイシングが完了する。

【００２４】

【発明の効果】（１）本発明の羽根を設けたブレードを
取り付けた本発明のダイシング装置においては、ダイシ
ング時ブレードに設けた羽根によって強い風を起こし、
この風を切削屑を洗い流す洗浄液に吹き付けるため、洗
浄液は半導体ウエハ等の被加工物の表面で止まることな
く一定の方向に強制的に流れることから、順次発生する
切削屑は洗浄液と共に被加工物表面から外に排除され、
ダイシング終了時点の被加工物の表面に切削屑が残留す
ることがなくなるという効果が得られる。

【００２５】（２）本発明のダイシング用ブレードは、
ブレードの両側面に羽根が設けられていることから、ダ
イシング装置に取り付けられて使用された場合、羽根に
よって風を起こし、その風を被加工物の表面に吹き付け
ることから、ダイシング時に発生した切削屑を洗浄液と
共に吹き飛ばし、被加工物の表面に切削屑を残留させな
くなるという効果が得られる。

【００２６】（３）上記（１）〜（２）により、本発明
によれば、半導体装置の製造における半導体ウエハのダ
イシング時、切削屑がウエハの表面に残留しなくなり、
製品化された半導体装置が切削屑の付着に起因する不良
を起こすことがなくなるという相乗効果が得られる。

【００２７】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、本発明は上記実施例に
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、
図６に示すように、ウエハ１６の表面の洗浄液４６を強
制的に流すための風、すなわち、気体流を発生させる気
体吹付機構としては、先端から空気等の気体５５を吹き
付ける気体供給管５６によって構成しても、前記実施例
同様な効果が得られる。

【００２８】また、ブレード３７としては、図７に示す
ように、電気メッキ法によってダイヤモンド砥粒を固定
した電着ブレード６０のブレード本体６１の両側面に羽
根４２を設ける構造でも良い。羽根４２は、ブレードの
片面にのみ設けても切削屑を洗浄液と共に流すことがで
きるが、ブレード３７の両側面に羽根４２を設けた方が
ブレードの下方に均一な風を送ることができる特長があ
る。図７の切刃部４１の表面の点々はダイヤモンド砥粒
が付着されていることを示すものである。また、本発明
のブレードは、開示はしないが、切刃（切刃部）のみで
取付支持部を含まない極薄切断砥石となるドーナツ状の
ハブレスブレードが取り付けられる支持体両側面に羽根
を設ける構造でもよい。また、羽根の形状は直線的に延
在する構造以外の曲線的構造であってもよいことは勿論
のことである。

【００２９】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
ウエハのダイシング技術に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではない。本発明はブレー
ドで切削（切断）を行う技術には適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるダイシング装置の要部
を示す模式的正面図である。

【図２】本発明の一実施例によるダイシング装置の要部
を示す模式的平面図である。

【図３】本発明の一実施例によるダイシング状態を示す
模式的断面図である。

【図４】本発明の一実施例によるブレードの平面図であ
る。

【図５】本発明の一実施例によるブレードの断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例による気体吹付管を有する
ダイシング装置の要部を示す模式的正面図である。

【図７】本発明の他の実施例によるダイシング用ブレー
ドの要部を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１…装置本体、２…ローダ、３…アンローダ、４…供給
部、５…アライメント部、６…洗浄部、７…搬出部、９
…カバー、１０…ダイシング部、１１…フレーム、１２
…カセット、１３…搬送ベルト、１４…フレーム本体、
１５…粘着テープ、１６…ウエハ（半導体ウエハ）、１
７…駆動部、１９…搬送アーム、２０…吸着アーム、２
１…搬送ベルト、２２…カセット、２５…ステージ（真
空吸着ステージ）、２６…真空吸着孔、３０…認識カメ
ラ、３１…レール、３２，３３…支持板、３５…ブレー
ド駆動部、３６…スピンドル、３７…ブレード、４０…
ハブ、４１…切刃部、４２…羽根、４３…取付孔、４５
…ノズル、４６…洗浄液、５０…ステージ、５５…気
体、５６…気体供給管、６０…電着ブレード、６１…ブ
レード本体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を載置する真空吸着ステージ
と、前記被加工物を切削する回転するブレードと、前記
切削箇所に洗浄液を吹き付ける洗浄液供給機構とを有す
るダイシング装置であって、前記被加工物の表面の洗浄
液が一定方向に流れるように被加工物の表面に気体を吹
き付ける気体吹付機構を有していることを特徴とするダ
イシング装置。
【請求項２】前記気体吹付機構は前記ブレードの少な
くとも一側面に設けられかつブレードの回転によって被
処理物の表面に風を吹き付ける構造の羽根によって構成
されていることを特徴とする請求項１記載のダイシング
装置。
【請求項３】前記気体吹付機構は前記被処理物の表面
に先端から気体を吹き付ける気体供給管によって構成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のダイシング装
置。
【請求項４】ダイシング用ブレードの少なくとも一側
面にブレードの回転によってブレードの半径方向に風を
送る構造の羽根が設けられていることを特徴とするダイ
シング用ブレード。