JPH09205071A - ダイシング方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 往復ともダウンカットする。 【解決手段】 ブレード１９の回転軸１８が水平面内で
１８０度反転し得る。往路切削時、ブレード１９は切削
進行方向が下側になるように回転される。復路切削時、
ブレード１９は回転軸１８が１８０度反転された後に復
路方向に送られてウエハ１を切削する。１８０度反転後
に切削するため、復路切削時もブレード１９は進行方向
が下側になるように回転される状態になる。次いで、ブ
レードが再び往路で切削する時ブレード１９は回転軸が
再び１８０度反転された後に往路方向に送られてウエハ
１を切削する。この時も１８０度反転後に切削を開始す
るため、ブレード１９は進行方向が下側になるように回
転される状態になる。 【効果】 ブレードは往路復路のいずれもダウンカット
するため、ダイシング状態は良好になる。しかも、ブレ
ードの回転は逆回転されないため、作業効率の低下は抑
制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイシング技術、
特に、ダイヤモンドブレードによってダイシングするホ
イールダイシング技術に関し、例えば、半導体装置の製
造工場において、半導体ウエハ（以下、ウエハとい
う。）をダイシングするのに利用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工場において、ウエハ
をペレットに分断する際には、ダイヤモンドブレード
（以下、ブレードという。）によってウエハをスクライ
ブラインに沿って切削するダイシング装置が広く使用さ
れている。すなわち、ダイシング装置は垂直面内で一方
向に回転されるように軸支されたブレードを備えてお
り、ブレードが回転されながら一のスクライブラインに
沿って往路移動されてウエハが一直線に切削され、次い
で、ブレードがウエハの切削面から離間された状態で早
送りにて復帰移動されるとともに、ウエハが所定ピッチ
だけ横に相対移動され、その後、この作動が繰り返され
ることにより、複数本のスクライブラインがブレードに
よって切削されるように構成されている。

【０００３】ところで、ブレードによる切削方法には、
ブレードが切削して行く進行方向側が下側になるように
回転されるダウンカット法と、ブレードが切削して行く
進行方向側が上側になるように回転されるアッパカット
法とがある。ダウンカット法はアッパカット法に比べて
切削面の状態が良好になるとともに、ウエハ表面へのチ
ッピング等の影響が出にくいため、現在ではダウンカッ
ト法が主流になっている。ダイシング装置においてダウ
ンカット法によってウエハをダイシングするためには、
ブレードは進行方向側が下側になるように常に回転させ
る必要がある。そこで、従来のダイシング装置において
は、ブレードは往路だけで切削を実行し、復路では切削
を実行せずに単に復帰移動だけするように構成されてい
る。

【０００４】なお、ダイシング技術を述べてある例とし
ては、株式会社工業調査会１９８６年１１月２０日発行
「電子材料１９８６年１１月号別冊」Ｐ４０〜Ｐ４５、
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のダイシング装置
においては、ブレードは往路だけでしか切削を実行しな
いため、復路の戻り時間は無駄になってしまい、作業能
率が低下するという問題点がある。今後、ウエハの大径
化やペレットサイズの小形化が進展すると、切削が実行
されないブレードの戻り時間のロスはきわめて重大な問
題になる。

【０００６】本発明の目的は、良好な切削状態を維持し
つつブレードの戻り時間のロスを解消することができる
ダイシング技術を提供することにある。

【０００７】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。

【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説明すれば、次の通り
である。

【０００９】すなわち、ブレードが回転されながら回転
面内を半導体ウエハに対して相対的に往復移動されて半
導体ウエハがダイシングされるダイシング装置におい
て、ブレードの回転軸が半導体ウエハと平行な平面内で
１８０度反転するように構成されていることを特徴とす
る。

【００１０】前記ブレードが往路において半導体ウエハ
を切削するに際しては、前記ブレードは切削して行く進
行方向が下側になるように回転される。次いで、前記ブ
レードが復路において半導体ウエハを切削するに際して
は、前記ブレードは回転軸が半導体ウエハの平行面内で
１８０度反転された後に、復路方向に相対的に送られて
半導体ウエハを切削する。ブレードの回転軸が１８０度
反転された後にブレードが切削を開始するため、この復
路の切削に際しても、ブレードは進行方向が下側になる
ように回転される状態になっている。次いで、前記ブレ
ードが再び往路において半導体ウエハを切削するに際し
ては、前記ブレードは回転軸が半導体ウエハの平行面内
で再び１８０度反転された後に、往路方向に相対的に送
られて半導体ウエハを切削する。そして、この時もブレ
ードの回転軸が１８０度反転された後にブレードが切削
を開始するため、この往路の切削に際しても、ブレード
は進行方向が下側になるように回転される状態になって
いる。

【００１１】つまり、ブレードは往路復路のいずれにつ
いても切削して行く進行方向が下側になるように回転さ
れて、半導体ウエハをダイシングすることになる。そし
て、ダウンカット法はアッパカット法に比べて切削面の
状態が良好になるとともに、ウエハ表面へのチッピング
等の影響が出にくいため、往路復路のいずれについても
半導体ウエハのダイシング状態はきわめて良好になる。
しかも、ブレードの回転は逆回転される訳ではないた
め、作業効率の低下は抑制される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
ダイシング装置の主要部を示しており、（ａ）は往路の
切削中の一部切断正面図、（ｂ）は復路の切削中の一部
切断正面図である。図２はそのダイシング装置の一部省
略斜視図である。

【００１３】本実施形態において、本発明に係るダイシ
ング装置は、ブレードがダイシングする移動の往路復路
のいずれについても切削して行く進行方向が下側になる
ように回転された状態（ダウンカットの状態）で、ウエ
ハをダイシングするように構成されている。ダイシング
装置は被ダイシング物としてのウエハ１を保持するチャ
ックテーブル１０を備えており、チャックテーブル１０
は一方向（以下、Ｙ方向とする。）にＹ方向移動装置１
１によって往復移動されるように構成されている。すな
わち、Ｙ方向移動装置１１は往路においてチャックテー
ブル１０をウエハ１に設定されたスクライブラインのピ
ッチに対応してピッチ送り作動し、復路において早送り
作動するように構成されている。

【００１４】チャックテーブル１０の上方にはＹ方向に
直交する方向であるＸ方向にＸ方向移動装置１３が水平
に敷設されており、Ｘ方向移動装置１３はスタンド（図
示せず）に垂直方向（以下、Ｚ方向ということがあ
る。）下向きに設備されたＺ方向移動装置１２によって
Ｚ方向に往復移動されるように吊持されている。このＸ
方向移動装置１３の間にはＸテーブル１４が水平に架橋
された状態で支持されており、Ｘ方向移動装置１３はＸ
テーブル１４を往路および復路のいずれについても安定
した速度をもって直線に連続移動させるようになってい
る。Ｘテーブル１４の中央部における下面にはθテーブ
ル１５が水平に設備されており、θテーブル１５はロー
タリーアクチュエータ１６によって水平面内で１８０度
回転されるように構成されている。すなわち、ロータリ
ーアクチュエータ１６はθテーブル１５を精密に１８０
度ずつ往復反転させるように構成されている。

【００１５】θテーブル１５の下面には断面コ字形状の
ブラケット１７が垂直方向に垂下されて据え付けられて
おり、ブラケット１７には回転駆動装置（図示せず）に
よって回転駆動される回転軸１８がＹ方向に水平に軸架
されている。回転軸１８の一端部にはブレード１９が直
交するように交換可能に取り付けられており、ブレード
１９はＸ方向の垂直面内に含まれるようになっている。

【００１６】ロータリーアクチュエータ１６の機枠外周
には反転精度検出センサ（以下、センサという。）が一
対、ブレード１９が含まれた垂直面内においてブレード
１９のＹ方向の両脇に位置するように配されて、垂直方
向下向きにそれぞれ据え付けられている。他方、ブラケ
ット１７には反射板２１が一対、ブレード１９が含まれ
た垂直面内においてブレード１９のＹ方向の両脇に位置
するように配されて、垂直方向上向きにそれぞれ据え付
けられている。センサ２０は反射形フォトセンサによっ
て構成されており、反射板２１からの反射光を検出する
ことによりブレード１９が含まれた垂直面の基準位置に
対するずれ量を検出するようになっている。センサ２０
はロータリーアクチュエータ１６のコントローラ（図示
せず）に検出結果を送信するようになっており、ロータ
リーアクチュエータ１６のコントローラは検出結果に基
づいてロータリーアクチュエータ１６をフィードバック
制御するようになっている。

【００１７】次に、前記構成に係るダイシング装置の作
用を説明することにより、本発明の一実施形態であるダ
イシング方法を説明する。

【００１８】これからダイシングすべきウエハ１はチャ
ックテーブル１０に他の場所で精密に位置決めされて保
持される。このウエハ１は半導体装置の製造工程におけ
る所謂前工程において半導体集積回路装置（ＩＣ）を碁
盤の目状に作り込まれることにより、スクライブライン
３をオリエンテーションフラット（以下、オリフラとい
う。）２に平行および直角に仮想的に形成されている。

【００１９】これからダイシングすべきウエハ１を精密
に位置決めした状態で保持したチャックテーブル１０が
Ｙ方向移動装置１１によって所定の位置に停止される
と、Ｘ方向移動装置１３によってＸ方向テーブル１４が
Ｘ方向の先頭位置に移動されるとともに、Ｙ方向移動装
置１１によってチャックテーブル１０が移動されて最初
にダイシングすべき仮想上のスクライブライン３がブレ
ード１９に位置合わせされる。

【００２０】ブレード１９がスクライブライン３に相対
的に位置合わせされると、Ｚ方向移動装置１２によって
ブレード１９を支持した機体が全体的に下降されるとと
もに、Ｘ方向移動装置１３によってＸテーブル１４がＸ
方向に所定の速度で送られる。この送り動作に伴って、
ブレード１９が回転駆動装置によって所定の回転速度で
図１（ａ）の矢印Ａに示されているように回転される
と、ウエハ１のスクライブライン３はブレード１９によ
って切削されるため、ウエハ１には切削線４がスクライ
ブライン３に沿って形成されることになる。すなわち、
この往路の切削に際して、ブレード１９は切削して行く
進行方向側が下側になるように回転されて、ウエハ１を
ダウンカットすることになる。

【００２１】このようにブレード１９が進行方向側が下
側になるように回転されてウエハ１がダウンカットされ
ると、切削面の状態が良好になるとともに、ウエハ１の
表面へのチッピング等の影響が出にくいため、ダイシン
グ後の切削状態はきわめて良好になる。

【００２２】以上のようにしてウエハ１における最初の
スクライブライン３をダウンカットしたブレード１９が
ウエハ１のＸ方向における反対側終端に達すると、Ｚ方
向移動装置１２によってブレード１９を支持した機体全
体が上昇される。ブレード１９がウエハ１から完全に離
れると、ロータリーアクチュエータ１６によってθテー
ブル１５が１８０度回転されることにより、ブレード１
９の回転軸１８が水平面内で１８０度回転される。すな
わち、ブレード１９が垂直軸を中心にして１８０度反転
されて、ブレード１９の首尾が入れ換えられる。

【００２３】ブレード１９が１８０度反転されると、セ
ンサ２０から反射板２１に投光されてその反射光に基づ
いて反転精度が検出される。すなわち、センサ２０は反
射光のずれ量から理想の１８０度反転後の目標位置と現
実の反転後の制御位置との誤差を求め、その誤差を解消
する補正値を演算する。検出結果に基づいて、ロータリ
ーアクチュエータ１６のコントローラはθテーブル１５
を微小回転させて目標位置に精密に位置させる。ちなみ
に、補正値の演算はセンサ２０側で実行してもよいし、
ロータリーアクチュエータ１６のコントローラ側で実行
してもよい。

【００２４】次いで、Ｙ方向移動装置１１によってチャ
ックテーブル１０が１ピッチ移動されて、次に切削すべ
き２本目のスクライブライン３がブレード１９の回転面
に位置合わせされる。

【００２５】以上のようにしてブレード１９が精密に１
８０度反転されるとともに、次のスクライブライン３が
ブレード１９に位置合わせされると、Ｚ方向移動装置１
２によってブレード１９を支持した機体が全体的に下降
されるとともに、Ｘ方向移動装置１３によってＸテーブ
ル１４が往路とは逆向きのＸ方向に所定の速度で送られ
る。この復路の送り動作に伴って、ブレード１９が回転
駆動装置によって所定の回転速度で図１（ｂ）の矢印Ｂ
に示されているように回転されると、ウエハ１のスクラ
イブライン３はブレード１９によって切削されるため、
ウエハ１には切削線４がスクライブライン３に沿って形
成されることになる。すなわち、この復路の切削に際し
ても、ブレード１９は切削して行く進行方向側が下側に
なるように回転されて、ウエハをダウンカットすること
になる。

【００２６】このようにブレード１９が復路においても
進行方向側が下側になるように回転されてウエハ１がダ
ウンカットされると、往路と同様に切削面の状態が良好
になるとともに、ウエハ１の表面へのチッピング等の影
響が出にくいため、ダイシング後の切削状態はきわめて
良好になる。

【００２７】以上のようにしてウエハ１における２本目
のスクライブライン３をダウンカットしたブレード１９
がウエハ１のＸ方向における先頭側端に達すると、Ｚ方
向移動装置１２によってブレード１９を支持した機体全
体が上昇される。ブレード１９がウエハ１から完全に離
反すると、ロータリーアクチュエータ１６によってθテ
ーブル１５が再び１８０度回転されることにより、ブレ
ード１９の回転軸１８が水平面内で１８０度回転され
る。すなわち、ブレード１９が垂直軸を中心にして１８
０度反転されて、ブレード１９の首尾が元の状態に入れ
換えられる。

【００２８】ブレード１９が再び１８０度反転される
と、センサ２０およびロータリーアクチュエータ１６の
コントローラによる前述したフィードバック制御が再び
実施される。次いで、Ｙ方向移動装置１１によってチャ
ックテーブル１０が１ピッチ移動されて、次に切削すべ
き３本目のスクライブライン３がブレード１９に位置合
わせされる。

【００２９】以降、前記作動が繰り返されて全てのスク
ライブライン３に沿って切削線４が順次形成されて行
く。そして、オリフラ２に直交するスクライブライン３
の全てについて切削線４が形成されると、チャックテー
ブル１０が９０度回転される。次いで、前記作動が繰り
返されてオリフラ２に平行なスクライブライン３の全て
について切削線４が形成されて行く。

【００３０】前記実施形態によれば次の効果が得られ
る。 （１） ブレードを往路復路のいずれについても切削し
て行く進行方向が下側になるように回転させてウエハを
ダウンカットの状態で切削することにより、切削に際し
てウエハ表面にチッピング等の悪影響が発生するのを抑
制することができるため、往路復路のいずれについても
ウエハの切削後の状態を良好に維持することができる。

【００３１】（２） ブレードの回転軸を水平面内で１
８０度反転させることにより、往路復路のいずれについ
てもダウンカットするに際してブレードの回転を正逆回
転させなくて済むため、作業効率が低下するのを防止す
ることができる。

【００３２】図３は本発明の実施形態２であるダイシン
グ装置を示す一部省略斜視図である。

【００３３】本実施形態２が前記実施形態１と異なる点
は、１枚のブレードを１８０度反転させる代わりに、正
回転ブレード１９Ａおよび逆回転ブレード１９Ｂが一直
線上に直列に並べられてそれぞれ設備されているととも
に、一対のＺ方向移動装置１２Ａ、１２Ｂによって各別
に昇降されるように構成されている点にある。

【００３４】往路の切削に際して、正回転ブレード１９
Ａによってウエハ１がスクライブライン３に沿ってダウ
ンカットされる。次いで、復路の切削に際して、正回転
ブレード１９Ａが往路用Ｚ方向移動装置１２Ａによって
上昇されてウエハ１から離反された後に、復路用Ｚ方向
移動装置１２Ｂによって逆回転ブレード１９Ｂが下降さ
れ、ウエハ１の次のスクライブラインが逆回転ブレード
１９Ｂによってダウンカットされる。本実施形態２にお
いても、ウエハ１は往路復路のいずれにおいてもダウン
カットされるため、前記実施形態１と同様の効果が得ら
れる。

【００３５】図４は本発明の実施形態３であるダイシン
グ装置を示す一部省略斜視図である。

【００３６】本実施形態３が前記実施形態１と異なる点
は、１枚のブレードを１８０度反転させる代わりに、正
回転ブレード１９Ａおよび逆回転ブレード１９Ｂが互い
に平行に並べられてそれぞれ設備されているとともに、
一対のＺ方向移動装置１２Ａ、１２Ｂによって各別に昇
降されるように構成されている点にある。

【００３７】往路の切削に際して、正回転ブレード１９
Ａによってウエハ１がスクライブライン３に沿ってダウ
ンカットされる。次いで、復路の切削に際して、正回転
ブレード１９Ａが往路用Ｚ方向移動装置１２Ａによって
上昇されてウエハ１から離反された後に、復路用Ｚ方向
移動装置１２Ｂによって逆回転ブレード１９Ｂが下降さ
れ、ウエハ１の次のスクライブライン３が逆回転ブレー
ド１９Ｂによってダウンカットされる。本実施形態３に
おいても、ウエハ１は往路復路のいずれにおいてもダウ
ンカットされるため、前記実施形態１と同様の効果が得
られる。

【００３８】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態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。

【００３９】例えば、ブレードとウエハとを相対的に移
動させる構成としては、前記実施形態の構造を使用する
に限らず、ダイシング条件等に対応して適宜設定するこ
とが望ましい。

【００４０】ブレードを精密に１８０度反転させるため
の構成としては、前記構造を使用するに限らず、ブレー
ドとスクライブラインまたは切削線との平行度を測定す
る構造や、ブレードを予め想定した基準線に位置合わせ
する構造等を使用することができる。

【００４１】

【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、次
の通りである。

【００４２】ブレードを往路復路のいずれについても切
削して行く進行方向が下側になるように回転させてウエ
ハをダウンカットの状態で切削することにより、切削に
際してウエハ表面にチッピング等の悪影響が発生するの
を抑制することができるため、往路復路のいずれについ
てもウエハの切削後の状態を良好に維持することができ
る。

【００４３】往路復路のいずれについてもダウンカット
するに際して、ブレードの回転を正逆回転させなくて済
むため、作業効率が低下するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるダイシング装置の主
要部を示しており、（ａ）は往路の切削中の一部切断正
面図、（ｂ）は復路の切削中の一部切断正面図である。

【図２】そのダイシング装置の一部省略斜視図である。

【図３】本発明の実施形態２であるダイシング装置を示
す一部省略斜視図である。

【図４】本発明の実施形態３であるダイシング装置を示
す一部省略斜視図である。

【符合の説明】

１…ウエハ、２…オリフラ、３…スクライブライン、４
…切削線、１０…チャックテーブル、１１…Ｙ方向移動
装置、１２…Ｚ方向移動装置、１３…Ｘ方向移動装置、
１４…Ｘテーブル、１５…θテーブル、１６…ロータリ
ーアクチュエータ、１７…ブラケット、１８…回転軸、
１９…ブレード、２０…反転精度検出センサ、２１…反
射板、１２Ａ…往路用Ｚ方向移動装置、１２Ｂ…復路用
Ｚ方向移動装置、１９Ａ…正回転ブレード、１９Ｂ…逆
回転ブレード。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレードが回転されながら回転面内を半
   導体ウエハに対して相対的に往復移動されて半導体ウエ
   ハがダイシングされるダイシング方法において、 前記ブレードは前記相対移動の往路復路のいずれについ
   てもダイシングする進行方向が下側になるように回転さ
   れた状態で、半導体ウエハをダイシングすることを特徴
   とするダイシング方法。
2. 【請求項２】 ブレードが回転されながら回転面内を半
   導体ウエハに対して相対的に往復移動されて半導体ウエ
   ハがダイシングされるダイシング装置において、 前記ブレードは前記相対移動の往路復路のいずれについ
   てもダイシングする進行方向が下側になるように回転さ
   れた状態で、半導体ウエハをダイシングするように構成
   されていることを特徴とするダイシング装置。
3. 【請求項３】 ブレードの回転軸が半導体ウエハと平行
   な平面内で１８０度反転するように構成されていること
   を特徴とする請求項２に記載のダイシング装置。
4. 【請求項４】 回転面が少なくとも互いに平行な一対の
   ブレードを備えており、両ブレードが互いに正逆方向に
   回転するようにそれぞれ構成されていることを特徴とす
   る請求項２に記載のダイシング装置。