JPH07153719A

JPH07153719A - ダイシング装置

Info

Publication number: JPH07153719A
Application number: JP32120393A
Authority: JP
Inventors: Masaya Morooka; 昌也諸岡
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-16

Abstract

(57)【要約】【目的】正確な深さの切断加工をすることができるダ
イシング装置を提供する。【構成】顕微鏡３７を上下動させてチャックテーブル
１２の上面に対し焦点を合わせる。そして、裏面に支持
テープを張りつけたウエハをチャックテーブル１２上に
固定し、顕微鏡３７を移動させてウエハの上面に対し焦
点を合わせる。ダイシング装置のＮＣ装置は、この時の
顕微鏡３７の移動量をチャックテーブル１２の上面位置
に加えることでウエハの上面位置を求める。そして、求
めたウエハ上面位置を基準に、スピンドルモータ２９に
よって回転したブレード２７をウエハに切り込ませると
共に、Ｘ軸テーブル１５及びＹ軸テーブル２５を移動さ
せて所定深さの切断加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイシング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ダイシング装置は、スピンドルモータに
よって回転される円盤状の刃具（ブレード）を加工テー
ブル上に固定された半導体ウエハに切り込ませ、スピン
ドルモータまたは加工テーブルを水平移動させることで
ウエハをチップ毎に切断するものである。この切断加工
においては、ブレードの切り込み量が大きいと、ブレー
ドがウエハの裏側に抜けて加工テーブルに傷を付けた
り、ブレード自体を損傷させたりすることがある。従っ
て、ブレードがウエハに対して所定の深さだけ正確に切
り込まれるようにする必要がある。

【０００３】また、ブレードをウエハの裏面（下面）に
抜けるまで切り込ませると、ウエハの裏面にクラックが
生じるため、ウエハの厚さを若干（３〜５μｍ）残して
溝を切る場合がある。この場合の切断加工においては、
正確な深さで溝を形成しなければならないため、深さ方
向のブレードの位置決めをより正確に行う必要があり、
従来では以下のように位置決めを行っていた。

【０００４】図６は、従来のダイシング装置におけるブ
レード１３の位置決め方法を説明するためのものであ
る。この図に示すように、支持テープ１１の厚さをＡ、
ウエハ１０の厚さをＢ、切り込みたい溝の深さをＣとす
ると、まず、これらのデータを予めＮＣ（数値制御）装
置に入力しておく。チャックテーブル１２とブレード１
３との間には、電圧が印加されており、ＮＣ装置は、ブ
レード１３を降下させてチャックテーブル１２と接触さ
せることによって流れる電流を検出することで、チャッ
クテーブル１２の上面位置を求める（以下、この動作を
「セットアップ動作」という）。次にＮＣ装置は、求め
たチャックテーブル１２の上面位置にＡとＢの高さ分を
加えることによりウエハ１０の上面位置を求める。そし
て、求めたウエハ１０の上面位置からブレード１３をＣ
だけ降下させることで深さＣの溝を形成する。

【０００５】また、溝の深さＣではなく、溝を形成する
ことで残したい厚さＤを、ＮＣ装置に入力する場合もあ
る。この場合ＮＣ装置は、まず（Ａ＋Ｂ）−Ｄを演算す
ることで、厚さＤを残すためにブレード１３を切り込ま
せなければならない深さＣを求める。そして、同様にチ
ャックテーブル１２の上面位置を基準に（Ａ＋Ｂ）を行
い、求めたウエハ１０の上面位置から深さＣだけブレー
ド１３を切り込ませることで溝を切る。なお、ブレード
１３をウエハ１０の裏面まで切り込ませる切断加工にお
いても同様に、チャックテーブル１２の上面位置を基準
にブレード１３の位置決めを行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のダイシ
ング装置では、チャックテーブル１２の上面を基準に、
支持テープ１１やウエハ１０の厚さＡ、Ｂからウエハ１
０の上面位置を求めていたので、厚さＡ、Ｂのデータが
不正確であると、実際の位置と異なるウエハ１０の上面
位置を求めてしまう。従って、求めた位置から深さＣ分
だけブレード１３を降下させても、切断の深さがＣとは
ならず、正確な深さの切断加工ができない。特に、支持
テープ１１は、塩化ビニール等の伸縮性を有する材料か
らなり、支持テープ１１毎に厚さのばらつきがある。従
って、従来のダイシング装置では、切断の深さがウエハ
１０毎に異なってしまう。

【０００７】そこで、本発明の目的は、正確な深さの切
断加工をすることができるダイシング装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、半導体ウエハが固定される加工テーブルと、前記半
導体ウエハを切断するための刃具と、前記加工テーブル
の上方に配置される顕微鏡と、この顕微鏡を上下動させ
て焦点を合わせる焦点調整手段と、この焦点調整手段に
より前記加工テーブルの上面と前記半導体ウエハの上面
に焦点を合わせた場合の前記顕微鏡の位置から前記半導
体ウエハの上面位置を測定する上面位置測定手段と、こ
の上面位置測定手段で測定された半導体ウエハの上面位
置を基準に前記刃具を前記半導体ウエハに切り込ませる
切り込み手段とをダイシング装置に具備させて前記目的
を達成する。

【０００９】

【作用】請求項１記載のダイシング装置では、焦点調整
手段によって加工テーブルの上面と半導体ウエハの上面
に顕微鏡の焦点が合わされ、このときの顕微鏡の位置か
ら上面位置測定手段がウエハの上面位置を測定する。切
り込み手段は、この測定されたウエハの上面位置を基準
に刃具をウエハに切り込ませる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のダイシング装置における一実
施例を図１ないし図５を参照して詳細に説明する。図１
は、本実施例によるダイシング装置の機械構成を表した
ものである。なお、従来と同様の構成については同一の
符号を付し、その詳細な説明は適宜省略することとす
る。本実施例のダイシング装置は、加工テーブルとして
チャックテーブル１２を備えている。このチャックテー
ブル１２は、支持テープ１１が裏面に張られたウエハ１
０（図６参照）を空気吸引により保持するようになって
おり、Ｘ軸テーブル１５上に固定されると共に、図示し
ないモータにより矢印Ｈで示すように回転するようにな
っている。Ｘ軸テーブル１５は、Ｘ軸方向駆動モータ１
７の駆動によるボールネジ１９の回転で、ガイドレール
１６に案内されて図１に示すＸ軸方向に水平移動される
ようになっている。

【００１１】また、ダイシング装置は、Ｙ軸方向駆動モ
ータ２１及びボールネジ２３等によって図１のＹ軸方向
に水平移動されるＹ軸テーブル２５を備えている。この
Ｙ軸テーブル２５には、円盤状のブレード２７を回転さ
せるスピンドルモータ２９を、スピンドル上下動モータ
３１やボールネジ３３等によってＺ軸方向に上下動させ
る移動機構３５が固定されている。この移動機構３５に
よるスピンドルモータ２９の降下でブレード２７は、ウ
エハ１０に対して切り込まれる。なお、このブレード２
７とチャックテーブル１２との間には、従来と同様に、
セットアップ動作のために電圧が印加され、これらの導
通は、図示しない検出手段によって検出されるようにな
っている。

【００１２】Ｙ軸テーブル２５上には、顕微鏡３７も固
定部材３９を介して固定されている。顕微鏡３７は、チ
ャックテーブル１２の上面やウエハ１０表面を拡大して
見るためのものであり、モータやボールネジ等からなる
図示しない移動機構によって固定部材３９に対しＺ軸方
向に上下動されるようになっている。顕微鏡３７の焦点
は、この上下動で合わされる。なお、チャックテーブル
１２の上面には、顕微鏡３７による焦点合わせ用の印が
設けられている。また、チャックテーブル１２を、研磨
で表面に光沢を持たせたセラミック等の多孔質体とし、
表面の孔によって顕微鏡３７の焦点合わせをするように
してもよい。但し、この場合チャックテーブル１２を絶
縁体とすると、セットアップ動作時にチャックテーブル
１２の上面位置を検出することができないので、セット
アップ動作用に一部を導電体にする。

【００１３】図２は、本実施例によるダイシング装置の
制御系の構成を表したものである。本実施例によるダイ
シング装置は、ＮＣ装置４１を備えている。このＮＣ装
置４１は、フィードバックしたスピンドルモータ２９の
回転数に応じてスピンドルモータ用ドライバ４３を制御
したり、スピンドルモータ２９の位置（高さ）に応じて
スピンドル上下動モータ用ドライバ４５を制御すること
で、スピンドルモータ２９を所望の回転数で回転させた
り、スピンドルモータ２９を所定の位置（高さ）に移動
させたりするようになっている。また、ＮＣ装置４１
は、チャックテーブル１２を回転させる駆動モータ４７
のチャックテーブル回転モータ用ドライバ４９を制御す
ることでチャックテーブル１２を所定角度回転させるよ
うになっている。

【００１４】さらに、ＮＣ装置４１は、Ｘ軸テーブル１
５とＹ軸テーブル２５の位置を認識すると共に、それら
の位置に応じてＸ軸方向駆動モータ１７を駆動させるＸ
軸方向駆動モータ用ドライバ５１やＹ軸方向駆動モータ
２１を駆動させるＹ軸方向駆動モータ用ドライバ５３を
制御することで、Ｘ軸テーブル１５やＹ軸テーブル２５
を所定位置に移動させるようになっている。また、ＮＣ
装置４１には、顕微鏡３７を上下動させる駆動モータ５
７の顕微鏡上下動モータ用ドライバ５９と、顕微鏡３７
で拡大された像をＣＣＤカメラ等でとらえて明暗を解析
することで焦点ずれを測定する画像処理装置５５とが接
続されている。ＮＣ装置４１は、この画像処理装置５５
で測定された焦点ずれに応じて、顕微鏡３７を上下動さ
せることで、焦点合わせを行うようになっている。

【００１５】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。図３は、ＮＣ装置４１が行う処理を
中心にダイシング装置の動作の流れを表したものであ
る。ＮＣ装置３０は、まず、スピンドルモータ２９のブ
レード２７及び顕微鏡３７がチャックテーブル１２の上
方に位置するように各テーブル１５、２５を所定位置に
移動させる（ステップ１）。そして、セットアップ動作
によりチャックテーブル１２の上面位置を求める（ステ
ップ２）。すなわち、ウエハ１０がない状態でスピンド
ルモータ２０を降下させてチャックテーブル１２上にブ
レード２７を接触させ、ブレード２７とチャックテーブ
ル１２との間の導通を検出することで、ブレード２７に
対するチャックテーブル１２の上面位置を求め、これを
記憶する。次に、ＮＣ装置４１は、画像処理装置５５で
測定される焦点ずれに応じて、顕微鏡３７を上下動させ
て、チャックテーブル１２の上面に形成された印に対し
て焦点を合わせる（ステップ３）。

【００１６】図４は、チャックテーブル１２の上面に焦
点を合わせたときの顕微鏡３７の位置を表したものであ
る。図４に示す状態では、顕微鏡３７が、チャックテー
ブル１２の上面位置から距離ａの位置にある。この距離
ａは、顕微鏡３７固有の焦点距離であり、一定値であ
る。顕微鏡３７の焦点が合ったら、支持テープ１１が裏
面に張られたウエハ１０をチャックテーブル１２上の所
定位置に載置し、空気吸引により保持する（ステップ
４）。チャックテーブル１２上にウエハ１０が保持され
ると、その厚さ分顕微鏡３７の焦点はずれる。そこで、
ＮＣ装置４１は、顕微鏡３７を上昇させてウエハ１０表
面に形成されたパターンに対して焦点を合わせる（ステ
ップ５）。

【００１７】図５は、ウエハ１０に対して焦点を合わせ
たときの顕微鏡３７の位置を表したものである。図５に
示すように、顕微鏡３７は、図４に示した位置（図５に
おいて点線で示す）からウエハ１０と支持テープ１１の
厚さに相当する距離ｂだけ移動している。ＮＣ装置４１
は、顕微鏡３７の位置を認識しているので、その位置変
化から距離ｂを求め、これを記憶しておく（ステップ
６）。

【００１８】そして、ステップ２において記憶したチャ
ックテーブル１２の上面位置に距離ｂを加えてウエハ１
０の上面位置を求め、これを記憶する（ステップ７）。
次に、ＮＣ装置４１は、ブレード２７を降下させてもウ
エハ１０と接触しない位置にチャックテーブル１２を移
動させ（ステップ８）、スピンドルモータ２９を所定回
転数で回転させる（ステップ９）。そして、ステップ７
において記憶したウエハ１０の上面位置までブレード２
７を降下させると共に、更に切り込みたい深さ分、ブレ
ード２７を降下させる（ステップ１０）。なお、この時
の切り込みたい深さは、オペレータが予めＮＣ装置４１
に入力しておく。

【００１９】次に、ＮＣ装置４１は、各テーブル１５、
２５を所定の工程分移動させてブレード２７によるウエ
ハ１０の切断加工を行い（ステップ１１）、処理を終了
させる。すなわち、ブレード２７を前述の所望の深さ分
降下させた状態で、Ｘ軸テーブル１５をチャックテーブ
ル１２の直径と略等しい振幅で往復動させると共に、一
往復毎にＹ軸テーブル２５を所定ピッチ（例えば、１チ
ップの大きさ分）づつ移動させる。これにより、ウエハ
１０表面には、所望の深さの溝が全面にわたり形成され
る。そして、チャックテーブル１２を９０°回転させて
同様に溝を切ることで、ウエハ１０をチップ毎に分割す
る編み目状の溝を形成する。

【００２０】以上説明したように、本実施例のダイシン
グ装置によれば、実測で求めたウエハ１０の上面位置を
基準にブレード２７が深さ方向に切り込まれるので、支
持テープ１１毎に厚さのばらつきがあっても、正確な深
さの切断加工をすることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のダイシング装置によれば、上面
位置測定手段で測定された半導体ウエハの上面位置を基
準に刃具を半導体ウエハに切り込ませるので、正確な深
さの切断加工をすることができる。

【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機械
構成を示した斜視図である。

【図２】同装置の制御系の構成を示したブロック図であ
る。

【図３】同装置の動作の流れを示したフローチャートで
ある。

【図４】同装置において、チャックテーブルの上面に焦
点を合わせたときの顕微鏡の位置を示した説明図であ
る。

【図５】同装置において、ウエハの上面に焦点を合わせ
たときの顕微鏡の位置を示した説明図である。

【図６】従来のダイシング装置における切り込み方法を
示した説明図である。

【符号の説明】

１０ウエハ１１支持テープ１２チャックテーブル１５Ｘ軸テーブル１６ガイドレール１７Ｘ軸方向駆動モータ１９、２３、３３ボールネジ２１Ｙ軸方向駆動モータ２５Ｙ軸テーブル２７ブレード２９スピンドルモータ３１スピンドル上下動モータ３５移動機構３７顕微鏡３９固定部材４１ＮＣ装置４３スピンドルモータ用ドライバ４５スピンドル上下動モータ用ドライバ４７、５７駆動モータ４９チャックテーブル回転モータ用ドライバ５１Ｘ軸方向駆動モータ用ドライバ５３Ｙ軸方向駆動モータ用ドライバ５５画像処理装置５９顕微鏡上下動モータ用ドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハが固定される加工テーブル
と、前記半導体ウエハを切断するための刃具と、前記加工テーブルの上方に配置される顕微鏡と、この顕微鏡を上下動させて焦点を合わせる焦点調整手段
と、この焦点調整手段により前記加工テーブルの上面と前記
半導体ウエハの上面に焦点を合わせた場合の前記顕微鏡
の位置から前記半導体ウエハの上面位置を測定する上面
位置測定手段と、この上面位置測定手段で測定された半導体ウエハの上面
位置を基準に前記刃具を前記半導体ウエハに切り込ませ
る切り込み手段とを具備することを特徴とするダイシン
グ装置。