JPH07276244A - ダイシングブレードおよびダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイシング対象の板状物におけるダイシング
時、あるいはダイシング後における割れや欠損等の欠陥
の発生を防止することが可能なダイシングブレードを提
供する。 【構成】 バインダ等の基材１０ａの中に、ダイヤモン
ド粒子などの高硬度の砥粒１０ｂを分散させた原料粉末
を所定の成形金型中で加圧して成形した後、所定の温度
で焼成し、硬化させて得られるダイシングブレード１０
において、基材１０ａの内部における砥粒１０ｂの分布
状態を、当該ダイシングブレード１０の厚さ方向の中央
部において砥粒１０ｂの密度が最大で、表面側に向かっ
て当該密度が漸減する構成とし、ダイシングブレード１
０における耐摩耗性が、厚さ方向の中央部（断面が略Ｖ
字形に凸の刃先部１１の先端部分）で最大となり、当該
先端部分から厚さ方向に両外側に向かって漸減する分布
となるようにしたものである。

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技術に関し、
特に、半導体ウェハのダイシング等に適用して有効な技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造プロセスでは、複数の
半導体素子を半導体ウェハ（以下、単にウェハと記す）
上に設けられた格子状の領域に一括して配列形成し、ウ
ェハプロセス完了後、個々の格子状領域を分割し半導体
ペレットとして個別に切り出して利用する。

【０００３】このようなウェハから半導体ペレットへと
分割する方法としては、バインダ等の基材中にダイヤモ
ンド粒子を分散させた粉体を加圧焼成して円盤状に成形
したダイシングブレードを回転させて切断線上に接触さ
せることによりダイシングを行うことが知られている。

【０００４】なお、従来のウェハのダイシング技術につ
いては、たとえば、日刊工業新聞社１９９１年９月２８
日、第２版第１刷発行、「半導体製造装置用語辞典」Ｐ
２０９〜Ｐ２１２、等の文献に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、使
用中にウェハ面に摺接してダイシング動作を行うダイシ
ングブレードの外周部が摩耗によって凹形に変形するた
め、たとえばハーフ・カットやセミ・フルカット等のよ
うにダイシングに際して所定の切り残しを行う場合、ダ
イシング溝の底部の切り残し部分が凸形状となってしま
い、本来のＶ溝形状の場合よりも切り残し部分の強度が
大きくなってしまう。このため、後のペレットボンディ
ング工程等において、当該切り残し部分をブレークする
際に、ペレット本体側に亀裂が入り、ペレットの割れや
欠損等の不良を生じる一因となることが本発明者によっ
て明らかにされた。

【０００６】また、稼動中、ダイシングブレードは摩耗
して、外径寸法が変化するため、切り込み深さを精密に
制御するためには、当該摩耗量をきめ細かく管理する必
要があるが、従来では、たとえば、稼動開始直前、ある
いは所定の枚数のダイシング後の保守工程等において測
定し、ダイシングブレードの駆動機構のオフセット量を
設定しなおす、といった程度の管理であったため、ウェ
ハに対するダイシングブレードの切り込み代の精度が低
くなりやすい、という懸念があった。

【０００７】さらに、単に摩耗量の測定だけでは、稼動
中にダイシングブレードが局部的に欠損を生じたような
障害の検知は困難であり、たとえば欠損を生じたダイシ
ングブレードによってダイシングを実効することに起因
するウェハの損傷等が懸念される。

【０００８】本発明の目的は、ダイシング対象の板状物
におけるダイシング時、あるいはダイシング後における
割れや欠損等の欠陥の発生を防止することが可能なダイ
シングブレードを提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、稼動中におけるダイ
シングブレードの管理を的確に行うことが可能なダイシ
ング装置を提供することにある。

【００１０】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。

【００１１】

【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、
以下のとおりである。

【００１２】すなわち、本発明は、砥粒を基材中に分散
させ、略円盤状に成形してなるダイシングブレードにお
いて、砥粒の密度が厚さ方向の中央部で最大となり、表
面側に向かって漸減する構造としたものである。砥粒は
ダイヤモンド粒子からなる構成とすることができる。

【００１３】また、本発明は、ダイシングブレードと、
このダイシングブレードの回転駆動および三次元的な位
置決め動作を行うブレード位置決め機構と、板状物が載
置され、当該板状物の位置決め動作を行うテーブルと、
板状物の位置検出動作を行う位置認識光学系と、ダイシ
ングブレードの形状変化を検出するブレード観察機構
と、位置認識光学系およびブレード観察機構からの情報
に基づいてブレード位置決め機構およびテーブルの動作
を制御するダイシング制御部とを備えたダイシング装置
である。ブレード観察機構は、ダイシングブレードが挿
入される観察溝と、この観察溝内に、ダイシングブレー
ドを挟んで対向して配置された光源および受光部とから
なり、光源から受光部に至る観察光の状態によって、ダ
イシングブレードの状態を観察する構成とすることがで
きる。

【００１４】また、光源から受光部に至る観察光の光量
の連続的な変化によってダイシングブレードの摩耗量を
検出する構成とすることができる。また、光源から受光
部に至る観察光の光量の不連続なパルス状の変化によっ
てダイシングブレードの局部的な欠損の有無を検出する
構成とすることができる。

【００１５】

【作用】上記した本発明のダイシングブレードによれ
ば、砥粒の密度が、厚さ方向の中央部で最大となり表面
側に向かって漸減する構造としたので、耐摩耗性は、ダ
イシングブレードの厚さ方向の中央部で最大となり、表
面側に向かって漸減する分布となるので、ダイシング対
象物に摺接するダイシングブレードの外周部、すなわち
刃先の形状は、摩耗が進行しても常に凸形状が維持さ
れ、ダイシング対象物に形成されるダイシング溝の断面
形状は、常に略Ｖ字形となる。このため、たとえばウェ
ハ等におけるダイシングのようにペレット境界部に切り
残しを設けて、後にブレーク操作によって分離する場合
でも、切断溝の中央が応力集中によって的確に破断し、
ペレット本体側に亀裂や欠損等を生じることが確実に回
避される。

【００１６】また、本発明のダイシング装置によれば、
ブレード観察機構により、ダイシングブレードの摩耗の
みならず、欠損等の障害をも的確に把握でき、ダイシン
グ精度の維持およびダイシング欠陥の発生防止を実現す
ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００１８】（実施例１）図１は、本発明の一実施例で
あるダイシングブレードの構造の一例を模式的に示す断
面図であり、図２は、その平面図である。

【００１９】ダイシングブレード１０は、円盤状を呈
し、その外周部、すなわち刃先部１１は、略Ｖ字形に凸
の断面形状を呈している。そして、ダイシングブレード
１０の中央部のスピンドル穴１２を所定の回転軸に固定
して回転駆動した状態で所望のダイシング対象物に摺接
させることによってダイシングが行われる。

【００２０】ダイシングブレード１０は、たとえば、バ
インダ等の基材１０ａの中に、ダイヤモンド粒子などの
高硬度の砥粒１０ｂを分散させた原料粉末を所定の成形
金型中で加圧して成形した後、所定の温度で焼成し、硬
化させることによって製作される。

【００２１】本実施例の場合、基材１０ａの内部におけ
る砥粒１０ｂの分布状態は、図１に例示されるように、
ダイシングブレード１０の厚さ方向の中央部において砥
粒１０ｂの密度が最大で、表面側に向かって当該密度が
漸減する構成とする。

【００２２】このため、ダイシングブレード１０におけ
る耐摩耗性は、厚さ方向の中央部で、すなわち、略Ｖ字
形に凸の刃先部１１の先端部分で最大となり、当該先端
部分から厚さ方向に外側に向かって漸減する分布とな
る。

【００２３】この結果、ダイシング対象物との摺接によ
るダイシングブレード１０の刃先部１１の摩耗量は、砥
粒１０ｂの密度の最も大きな厚さ方向の中央部、すなわ
ち先端部分が最も小さく、その両側で漸増する。このた
め、刃先部１１の形状は、摩耗の進行に関係なく、図１
に例示される略Ｖ字形の断面形状が常に維持され、ダイ
シング対象物に形成されるダイシング溝の断面形状は、
常に略Ｖ字形を呈する。

【００２４】ダイシング対象物が、たとえば半導体ウェ
ハ等の場合で、ペレットのダイシングを行う場合には、
ペレット境界に常に略Ｖ字形のダイシング溝が形成され
るため、ペレット本体の亀裂や割れ等の欠陥の発生を確
実に回避することができる。

【００２５】（実施例２）図３は、本発明の一実施例で
あるダイシング装置の構成の一例を模式的に示す概念図
であり、図４は、その一部を取り出して示す略断面図で
ある。

【００２６】水平面内における二次元的な移動および当
該水平面内における回動動作が可能なテーブル２０の上
には、図示しない治具を介してウェハ２１が固定されて
いる。テーブル２０の近傍には、ノズル２２が配置され
ており、ウェハ２１のダイシング部位に対して純水等を
噴射供給する。

【００２７】テーブル２０の上方には、３次元的な直線
移動が可能なブレード駆動機構３０が配置されており、
このブレード駆動機構３０に設けられたスピンドル３１
には、円盤状のダイシングブレード１００が、回転平面
をテーブル２０に対して垂直となる姿勢で支持されてい
る。また、テーブル２０の上方には、位置認識光学系４
０が配置されており、テーブル２０におけるウェハ２１
の位置検出を行う。

【００２８】上述の各部は、たとえばマイクロコンピュ
ータ等からなるダイシング制御部５０の配下で動作す
る。

【００２９】この場合、ブレード駆動機構３０によるダ
イシングブレード１００の移動範囲の所定の位置には、
ブレード観察機構６０が設けられている。このブレード
観察機構６０は、図４に例示されるように、ダイシング
ブレード１００が挿入される観察溝６１と、この観察溝
６１内に、ダイシングブレード１００を挟んで対向して
配置された光源６２および受光部６３とからなり、光源
６２から放射され、受光部６３に入射する観察光６４の
状態によって、ダイシングブレード１００の状態を観察
する構成となっている。

【００３０】以下、本実施例のダイシング装置の作用の
一例を説明する。まず、ウェハ２１が載置されたテーブ
ル２０を位置認識光学系４０の直下の位置に移動させ、
ウェハ２１における図示しない位置合わせマークやダイ
シングラインを位置認識光学系４０によって検出し、ダ
イシング制御部５０に入力する。ダイシング制御部５０
は、たとえば、ウェハ２１上のダイシングラインとダイ
シングブレード１００の平面とが平行になるように、テ
ーブル２０を回動制御する。

【００３１】その後、テーブル２０はダイシングブレー
ド１００の直下に移動される。そしてブレード駆動機構
３０によって回転駆動されるダイシングブレード１００
をウェハ２１の表面のダイシングラインに所定の切り込
み量となるように押し当てつつ当該ダイシングブレード
１００の平面に平行な方向への直線移動を行うことによ
り、ウェハ２１をダイシングラインに沿って切断または
半切断するダイシングを行う。

【００３２】ここで、本実施例の場合には、たとえば、
新規のウェハ２１に対する上述のようなダイシング作業
の開始直前、等のタイミングで、ダイシングブレード１
００をブレード観察機構６０の側に移動させ、ダイシン
グブレード１００の外周部の刃先部１０１を、ブレード
観察機構６０の観察溝６１の内部に徐々に差し込み、観
察光６４を遮る。

【００３３】この時、ブレード駆動機構３０によるダイ
シングブレード１００の送り位置情報およびブレード観
察機構６０（観察光６４の光路）の位置情報と、観察光
６４の受光部６３における検出光量の変化に基づいて、
ダイシング制御部５０はダイシングブレード１００の径
の変化、すなわち摩耗量を検出し、次のダイシングに際
してのダイシングブレード１００のウェハ２１に対する
切り込み量などの設定に際して、当該摩耗量に起因する
誤差を打ち消すように補正する。

【００３４】また、図５に例示されるようにダイシング
ブレード１００の刃先部１０１に、なんらかの原因で局
部的な欠損部１０１ａが発生した場合、ダイシングブレ
ード１００によって遮られる観察光６４の受光部６３に
おける検出状態は、ダイシングブレード１００の回転に
よって欠損部１０１ａを間欠的に透過する観察光６４の
入射によってパルス状となる。また、ダイシングブレー
ド１００の回転数と単位時間当たりの検出パルス数等の
情報により、欠損部１０１ａの発生数等も知ることがで
きる。これにより、ダイシング制御部５０は、ダイシン
グブレード１００に欠損部１０１ａ等の障害が発生した
ものと判断し、ダイシングを中断して操作者等にダイシ
ングブレード１００の交換を促す警報操作を行う。

【００３５】このように、本実施例のダイシング装置に
よれば、ブレード観察機構６０により、ダイシングブレ
ード１００の摩耗量や、刃先部１０１における欠損部１
０１ａの発生等を的確に把握および管理して、ダイシン
グ操作の制御に用いることができるので、ウェハ２１に
おけるダイシング時の切り込み量、すなわちダイシング
溝の深さ等のダイシング条件を正確に制御できる。ま
た、ダイシングブレード１００の刃先部１０１における
欠損部１０１ａの発生等の障害を的確に検出して、欠損
部１０１ａの発生したダイシングブレード１００によっ
てダイシングを行うことに起因するウェハ２１の損傷等
の被害を未然に防止することができる。

【００３６】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。

【００３７】たとえば、砥粒としては、ダイヤモンド粒
子に限らず、タングステンカーバイド等の高硬度の物質
を用いてもよい。また、ダイシング対象の板状物として
は、ウェハに限らず、精密なダイシングを必要とするも
のに広く適用できる。

【００３８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３９】本発明のダイシングブレードによれば、ダ
イシング対象の板状物におけるダイシング時、あるいは
ダイシング後における割れや欠損等の欠陥の発生を防止
することができる、という効果が得られる。

【００４０】また、本発明のダイシング装置によれば、
稼動中におけるダイシングブレードの管理を的確に行う
ことができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるダイシングブレードの
構造の一例を模式的に示す断面図である。

【図２】その平面図である。

【図３】本発明の一実施例であるダイシング装置の構成
の一例を模式的に示す概念図である。

【図４】その一部を取り出して示す略断面図である。

【図５】ダイシングブレードの状態の一例を示す平面図
である。

【符号の説明】

１０ ダイシングブレード １０ａ 基材 １０ｂ 砥粒 １１ 刃先部 １２ スピンドル穴 ２０ テーブル ２１ ウェハ（板状物） ２２ ノズル ３０ ブレード駆動機構（ブレード位置決め機構） ３１ スピンドル ４０ 位置認識光学系 ５０ ダイシング制御部 ６０ ブレード観察機構 ６１ 観察溝 ６２ 光源 ６３ 受光部 ６４ 観察光 １００ ダイシングブレード １０１ 刃先部 １０１ａ 欠損部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/301

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砥粒を基材中に分散させ、略円盤状に成
   形してなるダイシングブレードであって、前記砥粒の密
   度が厚さ方向の中央部で最大となり、表面側に向かって
   漸減する構造としたことを特徴とするダイシングブレー
   ド。
2. 【請求項２】 前記砥粒はダイヤモンド粒子からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載のダイシングブレード。
3. 【請求項３】 ダイシングブレードと、このダイシング
   ブレードの回転駆動および三次元的な位置決め動作を行
   うブレード位置決め機構と、板状物が載置され、当該板
   状物の位置決め動作を行うテーブルと、前記板状物の位
   置検出動作を行う位置認識光学系と、前記ダイシングブ
   レードの形状変化を検出するブレード観察機構と、前記
   位置認識光学系および前記ブレード観察機構からの情報
   に基づいて前記ブレード位置決め機構および前記テーブ
   ルの動作を制御するダイシング制御部とを備えたことを
   特徴とするダイシング装置。
4. 【請求項４】 前記ブレード観察機構は、前記ダイシン
   グブレードが挿入される観察溝と、この観察溝内に、前
   記ダイシングブレードを挟んで対向して配置された光源
   および受光部とからなり、前記光源から前記受光部に至
   る観察光の状態によって、前記ダイシングブレードの状
   態を観察することを特徴とする請求項３記載のダイシン
   グ装置。
5. 【請求項５】 前記光源から前記受光部に至る前記観察
   光の光量の連続的な変化によって前記ダイシングブレー
   ドの摩耗量を検出することを特徴とする請求項４記載の
   ダイシング装置。
6. 【請求項６】 前記光源から前記受光部に至る前記観察
   光の光量の不連続なパルス状の変化によって前記ダイシ
   ングブレードの局部的な欠損の有無を検出することを特
   徴とする請求項４記載のダイシング装置。