JPH10335272A - ウェーハソーイング装置 - Google Patents
ウェーハソーイング装置Info
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Abstract
シリコン粉及び熱を効果的に除去することができ、半導
体素子の組立工程の歩留り及び生産性を増加させること
ができるウェーハソーイング装置を提供する。 【解決手段】 複数のストリート54により区分される
複数の集積回路チップ52を有するウェーハ50を単位
集積回路チップ52で分離するためにスクライビングす
るウェーハソーイング装置10において、ストリート5
4に沿って回動する切断ブレード20と、切断ブレード
20の両側に位置し、所定の角度をもって切断ブレード
20及びウェーハ50の上面に洗浄液を噴射する2つの
サイドノズル22と、切断ブレード20の駆動方向の前
方に位置し、所定の角度をもって切断ブレード20及び
ウェーハ50の上面に洗浄液を噴射するセンタノズル2
4と、切断ブレード20により発生するシリコン粉をウ
ェーハ50の上面から吸入する吸入ノズル32とを備え
ている。
Description
グ装置に関し、より詳細には、ウェーハソーイング工程
時において、ウェーハと切断ブレード間の摩擦により生
ずるシリコン粉及び熱を効果的に除去することができる
ウェーハソーイング装置に関する。
数の集積回路チップが設けられているシリコンウェーハ
を、各々の単位集積回路チップでスクライビングする工
程であって、通常ダイヤモンド材質の切断ブレードを備
えたウェーハソーイング装置を利用する。
を示す斜視図であって、日本国のDISCO社製のウェ
ーハ切断設備であるDFD−640に使用されるウェー
ハソーイング装置100を示す図である。図1を参照す
ると、ウェーハソーイング装置100は、駆動モータ6
2の回転軸64に切断ブレード70が結合されており、
駆動モータ62の回転力により切断ブレード70が回転
する構造を有する。洗浄液90を噴射するための2つの
サイドノズル72は、切断ブレード70の両側に位置
し、ウェーハソーイング装置100の胴体66に結合さ
れている。また、サイドノズル72は、複数の個別噴射
ノズル76を有する。また、洗浄液90を噴射するため
のセンタノズル74は、切断ブレード70の駆動方向の
前方に位置し、ウェーハソーイング装置100の胴体6
6に結合されている。
0を用いて、シリコンウェーハ50を複数の単位集積回
路チップ52で分離するためのウェーハソーイング工程
が進行される。複数の集積回路チップ52を含むウェー
ハ50がテーブル42上に搭載された後、胴体66の回
転軸64に結合された切断ブレード70がウェーソーイ
ング装置100の駆動モータ62により回転し、ストリ
ート54に沿ってウェーハ50をスクライビングする。
ウェーハ50は、複数の単位集積回路チップ52で分離
される。
ーハソーイング装置100を用いてウェーハ50をスク
ライビングすると、シリコン粉が生ずることになる。こ
のシリコン粉がウェーハの上面に残存すると、以後に進
行される工程で多くの不良が生ずることがある。例え
ば、ワイヤボンディング不良や成形不良等のような不良
が生ずることがある。また、ウェーハ50と切断ブレー
ド70間の摩擦により発生する熱が、ウェーハ50の集
積回路チップ52に損傷を与えることがある。従って、
シリコン粉や熱を除去するため、ウェーハソーイング装
置100は、ウェーハソーイング工程時又はウェーハソ
ーイング工程後に、洗浄液90を切断ブレード70に噴
射するサイドノズル72とセンタノズル74を有する。
サイドノズル72及びセンタノズル74を介して噴射さ
れる洗浄液90は、加熱された切断ブレード70とウェ
ーハ50の温度上昇を防止する役割をするとともに、ウ
ェーハ洗浄と潤滑作用をする。通常、洗浄液90として
は、脱イオン水(Deionized Water) が使用される。即
ち、洗浄液90は、冷却機能と洗浄機能を有する。
イング装置100を用いたウェーハソーイング方法で
は、シリコン粉を完全に除去することができないので、
ウェーハの上面にシリコン粉が残存する場合が生ずるこ
とがある。特に、微細なシリコン粉は、空気中に浮流
し、ウェーハの上面に定着する。そこで、これらの微細
なシリコン粉が以後工程を妨害したりする。
荷結合素子(CCD:Charge Coupled Device)の場合
は、これらの微細なシリコン粉と誘導性粉塵がウェーハ
の上面に定着し、この電荷結合素子により製造される製
品の画面に悪い影響を与える不良を招く。このように、
ウェーハの上面に残存するシリコン粉は、歩留まり及び
生産性を減少させて、製品の性能を劣化させる。
ング工程時において発生するシリコン粉及び熱を効果的
に除去することができ、半導体素子の組立工程の歩留ま
り及び生産性を増加させることができるウェーハソーイ
ング装置を提供することにある。
に本発明によるウェーハソーイング装置は、複数のスト
リートにより区分される複数の集積回路チップを有する
ウェーハを単位集積回路チップで分離するためにスクラ
イビングするウェーハソーイング装置において、前記ス
トリートに沿って回動する切断ブレードと、前記切断ブ
レードの両側に位置し、所定の角度をもって切断ブレー
ド及びウェーハ上面に洗浄液を噴射する2つのサイドノ
ズルと、切断ブレードの駆動方向の前方に位置し、所定
の角度をもって切断ブレード及びウェーハ上面に洗浄液
を噴射するセンタノズルとから構成される噴射手段と、
前記切断ブレードにより発生するシリコン粉をウェーハ
の上面から吸入する吸入手段とを含むことを特徴とす
る。
によるウェーハソーイング装置をより詳しく説明する。
図2は、本発明によるウェーハソーイング装置の構造を
示す図である。図2を参照すると、ウェーハ50は、複
数の電荷結合素子を有するウェーハである。ウェーハ5
0は、ストリート54により区分される複数の集積回路
チップ52を含む。ウェーハ50には、基本的な駆動回
路が設けられている。また、集積回路チップ52の上面
がカメラレンズとして機能するため、複数の集積回路チ
ップ52が設けられたウェーハ50の上面には、従来の
ウェーハとは別に、不活性層(passivationlayer)が形成
されていない。ウェーハ50の厚さは、約680μmで
ある。集積回路が設けられている上面は、不活性層が形
成されていないため、外部から損傷を受けやすい。そこ
で、ウェーハソーイング工程がより精巧に行われること
が要求される。図2において、ウェーハ50は、単位集
積回路チップ52でスクライビングされるため、テーブ
ル42上に搭載されている。
ング装置10が位置する。ウェーハソーイング装置10
は、ウェーハソーイング装置10の胴体16に連結され
た図示しない駆動モータの回転軸14に切断ブレード2
0が結合されている構造を有する。また、ウェーハソー
イング装置10の胴体16には、サイドノズル22、セ
ンタノズル24、上部ノズル29及び吸入ノズル32が
結合されている。2つのサイドノズル22は、切断ブレ
ード72の両側に位置し、図示しない複数の個別噴射ノ
ズルを有する。また、センタノズル24は切断ブレード
20の駆動方向の前方に位置し、上部ノズル29は切断
ブレード20の上方に位置する。また、吸入ノズル32
は切断ブレード20の駆動方向の後方に位置する。サイ
ドノズル22、センタノズル24及び上部ノズル29
は、所定の圧力で洗浄液40を噴射するため、洗浄液タ
ンク28に連結されている。また、吸入ノズル32は、
吸入力を印可するための吸入パンブ30に連結されてい
る。
装置において、サイドノズルを介して洗浄液が噴射され
る状態を示す図である。図3を参照すると、サイドノズ
ル22の各々の個別噴射ノズル26は、切断ブレード2
0及びウェーハ50上面に33.5゜の噴射角度をもっ
て洗浄液40を噴射する。ここで、33.5゜の噴射角
度とは、サイドノズル22を介して噴射される洗浄液4
0の上部ライン26′と下部ライン26″間の角度が3
3.5゜であることを意味する。従来のウェーハソーイ
ング装置では、洗浄液が切断ブレードのみに噴射されて
いる。しかし、本発明によると、サイドノズル22の個
別噴射ノズル26の噴射角度が33.5゜に従来に比べ
て拡大されているので、洗浄液40が切断ブレード20
だけでなくウェーハ50の上面にも噴射される。
装置において、センタノズルを介して洗浄液が噴射され
る状態を示す図である。図4を参照すると、洗浄液40
により、加熱された切断ブレード20を冷却させる冷却
効果とウェーハソーイング工程時に発生するシリコン粉
を除去する洗浄効果を得るため、センタノズル24が切
断ブレード20の駆動方向の前方に位置する。センタノ
ズル24は、センタノズル24の中央を通過する水平線
24′とセンタノズル24を介して噴射される洗浄液4
0の中心線24″間の角度が、15゜下側方向になるよ
うに、調整される。即ち、所定角度下側方向に洗浄液4
0を噴射することにより、センタノズル24を介した洗
浄液40が、切断ブレード20だけでなくウェーハ50
の上面にも噴射されるようにする。
装置の動作を説明するための図である。図5を参照する
と、ウェーハ50がテーブル42上に搭載されると、ウ
ェーハソーイング装置10の切断ブレード20が回転し
つつ、ウェーハ50の上面に向かって下降してウェーハ
50のストリート54に接触する。その後、ストリート
54に沿ってウェーハ50をスクライビングすることに
より、個別集積回路チップ52が得られる。この際、上
部ノズル29を介して洗浄液40として使用される約2
00〜400 kΩcmの脱イオン水が、約120kg/cm 2
の圧力で垂直噴射される。同時に、センタノズル24
が、15゜下側方向の角度で、且つサイドノズル22
が、33.5゜の角度で1LPM(l/min )の流量で
脱イオン水40を噴射する。
上部ノズル29を介して噴射される洗浄液40は、切断
プレード20だけでなくウェーハ50の上面に噴射さ
れ、これにより、ウェーハソーイング工程時に発生する
シリコン粉を除去することができるとともに、加熱され
た切断ブレード20とウェーハ50の温度を低下させる
ことができる。
2及び上部ノズル29が動作する間に吸入パンブ30
は、吸入ノズル32を介して約1080Paの吸入力を
供給する。従って、シリコン粉が発生し、次第に吸入ノ
ズル32を介してシリコン粉を吸入することになる。吸
入ノズル32の吸入動作は、センタノズル24、サイド
ノズル22及び上部ノズル29の噴射動作前に行われる
ようにすることが好ましい。ウェーハソーイング工程で
発生するシリコン粉は、比較的大きいものだけでなく非
常に微細なものさえも、吸入ノズル32を介して吸入さ
れる。
ため、サイドノズル22及びセンタノズル24の噴射角
度が、各々15゜±10゜及び33.5゜±10゜であ
ることが好ましい。また、上部ノズルがウェーハ及び切
断ブレードの上部に位置し、吸入手段が切断ブレードの
駆動方向の後方に位置し、サイドノズル22及びセンタ
ノズル24の噴射角度が、各々15゜±10゜及び3
3.5゜±10゜であることが特に好ましい。
いてウェーハを単位集積回路チップでスクライビングす
るウェーハソーイング工程を進行し、歩留りを測定し
た。その結果を表1に示す。
の実験においては、センタノズル、サイドノズル及び上
部ノズルを介した洗浄液の噴射と、吸入ノズルを介した
洗浄液の吸入とを行った。第1に、従来のウェーハソー
イング装置のように、センタノズルの噴射角度を0゜、
且つサイドノズルの噴射角度を23.0゜にして、ウェ
ーハをスクライビングした場合、ウェーハ上面の4端部
に集中的にシリコン粉が残存した。またこの場合、組立
工程を経た集積回路チップの歩留りは88.7%であ
り、テスト工程を経た歩留りは65.6%であり、組立
及びテスト工程を経た全体歩留りは58.2%であっ
た。表1において、組立歩留り、テスト歩留り及び全体
歩留りは、各々組立工程を経た歩留り、テスト工程を経
た歩留り及び組立及びテスト工程を経た歩留りを示す。
ここで、テスト歩留りは、実装工程を完了した歩留りを
意味する。
第1の場合と同様にし、センタノズルの噴射角度を15
゜に変更した場合、表1のウェーハ状態に示されるよう
に、ウェーハ上面の2端部でシリコン粉が残存した。こ
の場合、組立工程を経た集積回路チップの歩留りは8
7.0%であり、テスト工程を経た歩留りは69.0%
であり、組立及びテスト工程を経た全体歩留りは60.
2%であった。即ち、第1の場合より全体歩留りが増加
することがわかる。
にし、サイドノズルの噴射角度を33.5゜にした場合
である。表1のウェーハ状態に示されるように、ウェー
ハ上面にシリコン粉が全く残存していない。すなわち、
ウェーハソーイング工程時にシリコン粉が完全に除去さ
れたことがわかる。この場合、組立工程を経た集積回路
チップの歩留りは92.0%であり、テスト工程を経た
歩留りは80.3%であり、組立及びテスト工程を経た
全体歩留りは74.2%であった。
ると、組立歩留りが約3.3%増加し、テスト歩留りが
約14.7%増加し、全体歩留りが約16%増加した。
第3の場合によるウェーハソーイング装置を使用するこ
とにより、すべてのシリコン粉を除去することができ、
ウェーハの上面にシリコン粉が残存しない。従って、以
後の工程においてシリコン粉の残留に起因する不良が減
少されるので、全体歩留りを著しく増加することができ
る。
明によるウェーハソーイング装置は、ウェーハソーイン
グ工程時に、センタノズル及びサイドノズルの噴射角度
を拡大して洗浄液を噴射することにより、切断ブレード
だけでなくウェーハの上面にも洗浄液が噴射されるよう
にしている。また、上部ノズルを介した洗浄液が、高圧
でウェーハの上面に垂直噴射される。センタノズル、サ
イドノズル及び上部ノズルを介した洗浄液の噴射は、冷
却及び洗浄効果を向上させる。
パンブのような吸入手段は、ウェーハソーイング工程時
にウェーハの上面に発生するシリコン粉を除去すること
ができる。切断ブレードの駆動方向の後方、特にシリコ
ン粉が集中する領域に吸入手段を近接して設置すると、
シリコン粉が発生し、次第にシリコン粉を吸入すること
ができる。また、吸入手段の吸入力により空気中に浮遊
する微細なシリコン粉をも除去することができ、切断ブ
レードの回転によるシリコン粉の逆流を防止することが
できる。
FD−640を改良したウェーハソーイング装置及び電
荷結合素子ウェーハを使用したが、本発明の中心思想を
逸脱しない範囲内で、種々の変更及び変形が可能であ
る。
ーハソーイング装置は、ウェーハソーイング工程時に発
生するシリコン粉を効果的に除去することにより、ウェ
ーハスクライビング工程及び以後工程において歩留りを
向上させることができる。
であって、日本国DISCO社製のウェーハ切断設備で
あるDFD−640に使用されるウェーハソーイング装
置を示す図である。
示す図である。
て、サイドノズルを介して洗浄液が噴射される状態を示
す図である。
て、センタノズルを介して洗浄液が噴射される状態を示
す図である。
説明するための図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 複数のストリートにより区分される複数
の集積回路チップを有するウェーハを単位集積回路チッ
プで分離するためにスクライビングするウェーハソーイ
ング装置において、 前記ストリートに沿って回動する切断ブレードと、 前記切断ブレードの両側に位置し、所定の角度をもって
前記切断ブレード及びウェーハ上面に洗浄液を噴射する
2つのサイドノズルと、前記切断ブレードの駆動方向の
前方に位置し、所定の角度をもって前記切断ブレード及
びウェーハ上面に洗浄液を噴射するセンタノズルとから
構成される噴射手段と、 前記切断ブレードにより発生するシリコン粉を前記ウェ
ーハの上面から吸入する吸入手段とを備えることを特徴
とするウェーハソーイング装置。 - 【請求項2】 前記噴射手段は、前記切断ブレードの上
部に位置し、前記ウェーハの上面に洗浄液を垂直噴射す
る上部ノズルをさらに備えることを特徴とする請求項1
に記載のウェーハソーイング装置。 - 【請求項3】 前記噴射手段が動作する前に、前記吸入
手段が動作するように制御されることを特徴とする請求
項1に記載のウェーハソーイング装置。 - 【請求項4】 前記吸入手段は、前記切断ブレードの駆
動方向の後方に位置することを特徴とする請求項1に記
載のウェーハソーイング装置。 - 【請求項5】 前記上部ノズルを介した洗浄液の噴射圧
力は、120±20kg/cm 2 であることを特徴とする請
求項2に記載のウェーハソーイング装置。 - 【請求項6】 前記センタノズルを介して洗浄液を噴射
するとき、前記センタノズルの中央を通過する水平線と
前記センタノズルを介して噴射される洗浄液の中心線間
の角度は、15゜±10゜下側方向であることを特徴と
する請求項1に記載のウェーハソーイング装置。 - 【請求項7】 前記サイドノズルは、前記サイドノズル
を介して噴射される洗浄液の上部ラインと下部ライン間
の角度が33.5゜±10゜であることを特徴とする請
求項1に記載のウェーハソーイング装置。 - 【請求項8】 前記噴射手段及び吸入手段は、ウェーハ
ソーイング装置の胴体に連結されることを特徴とする請
求項1に記載のウェーハソーイング装置。 - 【請求項9】 前記洗浄液は、200〜400 kΩcmの
脱イオン水であることを特徴とする請求項1に記載のウ
ェーハソーイング装置。 - 【請求項10】 前記単位集積回路チップは、上面に不
活性層が形成されていない電荷結合素子であることを特
徴とする請求項1に記載のウェーハソーイング装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1997P21503 | 1997-05-29 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10335272A true JPH10335272A (ja) | 1998-12-18 |
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JP (1) | JPH10335272A (ja) |
KR (1) | KR100225909B1 (ja) |
CN (1) | CN1132970C (ja) |
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DE (1) | DE19748055C2 (ja) |
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