JPH11138523A - スクライブ装置及び基板のスクライブ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を容易に分断できる深さのスクライブラ
インを形成することができると共に、スクライブライン
形成時に使用されるカッターの長寿命化を実現すること
ができるスクライブ装置及び基板のスクライブ方法を提
供する。 【解決手段】 基板にクラックを形成する第１カッター
１ａと、前記クラックを押し広げて、クラックを前記基
板の厚さ方向に伸展させる第２カッター１ｂとが設けら
れている。これらの周縁部には夫々刃先２ａ又は２ｂが
形成されており、第１カッター１ａの刃先２ａは第２カ
ッター１ｂの刃先２ｂよりも鋭くなっている。基板のス
クライブ方法は、第１カッター１ａを使用して基板表面
のスクライブライン形成予定線上にクラックを形成した
後、第２カッター１ｂを使用してこのクラックを押し広
げて、クラックを基板の厚さ方向に伸展させるものであ
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、複数個の回路が形
成されたウェハに溝状のスクライブラインを形成し、こ
のスクライブラインを利用してウェハを各チップ毎に分
断するためのスクライブ装置及び基板のスクライブ方法
に関し、特に、スクライブライン形成時に使用されるカ
ッターの長寿命化を図ったスクライブ装置及び基板のス
クライブ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セラミック基板等の基板を各チッ
プ毎に分断するために、基板に溝状のスクライブライン
を予め形成している。そして、このスクライブラインを
形成する際、鋭い刃先を有するダイヤモンドロータリー
カッターが使用されている。図９（ａ）は従来のダイヤ
モンドロータリーカッターを示す正面図であり、（ｂ）
はその断面図である。ダイヤモンドロータリーカッター
５１は円板状の形状を有しており、その周縁部には尖っ
た刃先５２が形成されている。

【０００３】次に、このダイヤモンドロータリーカッタ
ー５１を使用してセラミック基板を分断する方法につい
て説明する。先ず、ダイヤモンドロータリーカッター５
１をセラミック基板５３に押し当て、ダイヤモンドロー
タリーカッター５１を移動させることにより、その円板
軸を中心に自転させる。こうして、セラミック基板５３
の表面をスクライブし、スクライブラインを形成する。
その後、セラミック基板５３の裏から折り曲げ力を加え
る等の方法により、スクライブラインに沿ってセラミッ
ク基板５３を分断する。

【０００４】また、表面上に金属膜が形成された半導体
ウェハを容易に分断するためのウェハスクライバが提案
されている（特開平４−２４９１１３号公報）。この公
報に記載された従来のウェハスクライバにおいては、金
属膜にクラックを形成する第１のダイヤモンドカッター
と半導体ウェハにクラックを形成する第２のダイヤモン
ドカッターとが設けられている。なお、第１及び第２の
ダイヤモンドカッターの先端部には夫々第１又は第２の
ダイヤモンドチップが設けられている。そして、第１の
ダイヤモンドチップの先端角度は第２のダイヤモンドチ
ップの先端角度よりも大きい。このため、第１のダイヤ
モンドカッターを使用することにより、半導体ウェハよ
り硬度が低い金属膜に容易にクラックを形成することが
できる。そして、このクラックに沿って第２のダイヤモ
ンドカッターを入れることにより、半導体ウェハに容易
にスクライブラインを形成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１枚の
みのダイヤモンドロータリーカッターを使用してセラミ
ック基板をスクライブした場合に、基板を容易に分断で
きる深さのスクライブラインを形成しようとすると、セ
ラミック基板の硬度が高いために、刃先が平坦になり易
く、ダイヤモンドロータリーカッターの寿命が短くなる
という問題点がある。また、ダイヤモンドロータリーカ
ッターの寿命を長くしようとすると、基板を容易に分断
できる深さのスクライブラインを形成することが困難と
なる。

【０００６】また、２種のダイヤモンドカッターを有す
るウェハスクライバを使用した場合にも、２種のダイヤ
モンドカッターを使用しているものの、一方は、半導体
ウェハ表面の金属膜をスクライブするためのものであ
り、もう一方は、半導体ウェハにスクライブラインを形
成するためのものである。従って、基板を容易に分断で
きる深さのスクライブラインを形成しようとする場合に
は、金属膜が形成されていない半導体ウェハをスクライ
ブするときとカッターの寿命は何ら変わらない。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、基板を容易に分断できる深さのスクライブ
ラインを形成することができると共に、スクライブライ
ン形成時に使用されるカッターの長寿命化を実現するこ
とができるスクライブ装置及び基板のスクライブ方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスクライブ
装置は、基板にスクライブラインを形成するスクライブ
装置において、第１刃先により前記基板にそのスクライ
ブライン形成位置にクラックを形成する第１カッター
と、前記第１刃先より鈍い第２刃先により前記クラック
を押し広げてクラックを前記基板の厚さ方向に伸展させ
る第２カッターと、を有することを特徴とする。

【０００９】本発明においては、第１カッターにより基
板のスクライブライン形成位置にクラックが形成され
る。このとき、第１カッターにより基板にクラックを形
成することができればよいので、第１カッターの第１刃
先を鋭くして、基板に押付ける押付力を従来よりも弱く
することができる。基板への押付力を弱くすることによ
り、第１刃先の摩耗は低減され、第１カッターの長寿命
化が実現される。また、第１刃先より鈍い第２刃先を有
する第２カッターが設けられている。そして、第１カッ
ターにより形成されたクラックが第２カッターにより押
し広げられ、クラックが基板の深さ方向に伸展する。第
２カッターはクラックを押圧するものであり、クラック
を形成するものではないので、第２刃先は第１刃先より
も鈍く摩耗しにくいものである。こうして、基板を容易
に分断できる深さのスクライブラインが形成される。

【００１０】本発明に係る基板のスクライブ方法は、基
板にスクライブラインを形成する基板のスクライブ方法
において、第１刃先を有する第１カッターを使用して基
板の表面の前記スクライブライン形成位置にクラックを
形成する工程と、前記第１刃先より鈍い第２刃先を有す
る第２カッターを使用して前記第１カッターよりも強い
力で前記クラックを押圧することにより前記クラックを
押し広げてクラックを前記基板の厚さ方向に伸展させる
工程と、を有することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本願発明者等が前記課題を解決す
るため、鋭意実験研究を重ねた結果、刃先の長寿命化を
図りつつ、基板を容易に分断できる深さのスクライブラ
インを形成するには、基板表面にクラックを形成する工
程と、このクラックを押し広げてクラックを基板の厚さ
方向に深く伸展させる工程とに分割すればよいことに想
到した。従来のスクライブ方法では、これらの２工程を
１枚のカッターで行っているため、基板表面にクラック
を形成することができる鋭さの刃先を有するカッターを
使用した場合には、クラックを伸展させるために強い押
付力を加えたときに刃先の摩耗が進みやすく、カッター
の寿命が短くなる。一方、寿命を長くすることができる
程度の鋭さの刃先を有するカッターを使用した場合に
は、基板表面にクラックを形成することが困難となる。
そこで、本願発明においては、基板表面にクラックを形
成するための第１カッターと、このクラックを押し広げ
てクラックを基板の厚さ方向に伸展させスクライブライ
ンを形成するための第１カッターよりも刃先が鈍い第２
カッターとの２種のカッターを使用することにより、ク
ラックを形成するための刃先が鋭いカッターの寿命を長
くすると共に、セラミック基板等の基板を容易に分断で
きる深さのスクライブラインを形成するものである。

【００１２】以下、本発明の実施例に係るスクライブ装
置について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
図１（ａ）は第１カッターを示す断面図であり、（ｂ）
は第２カッターを示す断面図である。第１カッター１ａ
及び第２カッター１ｂは円板状の形状を有している。そ
して、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、これらの周
縁部には夫々刃先２ａ又は２ｂが形成されている。な
お、第１カッター１ａの刃先２ａは第２カッター１ｂの
刃先２ｂよりも鋭い。このため、同じ押付力で基板に押
付けられた場合には、基板との接触面積が狭い刃先２ａ
の先端圧力の方が刃先２ｂのそれよりも極めて高くな
る。このため、第１カッター１ａを使用する場合には、
摩耗が生じにくい程度の弱い力で基板に押付けても十分
なクラックを形成することができる。但し、この場合に
は、刃先２ａの基板への押付力が弱いためクラックは伸
展しない。

【００１３】また、第２カッター１ｂの刃先２ｂは刃先
２ａよりも鈍く、第１カッター１ａにより形成されたク
ラック上に押付けられた場合にも、刃先２ｂはクラック
内には侵入しない。また、クラックの両側壁を押圧する
ことによりクラックを押し広げることができる程度の押
付力で刃先２ｂを基板に押付けても、刃先２ｂは鈍いの
で摩耗しにくい。このため、摩耗しにくい条件の下で、
クラックを基板の厚さ方向に伸展させ、基板を容易に分
断できる深さのスクライブラインを形成することができ
る。

【００１４】図２は本発明の第１の実施例に係るスクラ
イブ装置の構造を示す斜視図である。セラミック基板９
を載置するテーブル１０は、これを鉛直軸の周りのθ方
向に回転移動させるθ方向駆動装置１１に支持されてお
り、θ方向駆動装置１１はこれを水平のＹ方向に移動さ
せるＹ方向駆動装置１２に支持されている。

【００１５】また、基板９にクラックを形成する第１カ
ッター１ａは、テーブル１０の上方において第１カッタ
ーヘッド３ａに支持されており、この第１カッターヘッ
ド３ａは支持部材１５に第２カッターヘッド３ｂと交換
可能に支持されている。第２カッターヘッド３ｂにはク
ラックを押し広げる第２カッター１ｂが支持されてい
る。そして、第１カッターヘッド３ａの上方には第１カ
ッター１ａ及び第２カッター１ｂを基板９に押付ける押
付力を制御する圧力コントロール部１６が支持部材１５
に固定されている。また、基板９を撮像する撮像装置７
も支持部材１５に支持されており、この撮像装置７と第
１カッター１ａとは、前記Ｙ方向に直交する平行のＸ方
向の同一線上に位置するように配列されている。更に、
支持部材１５はこれを鉛直のＺ方向に移動させるＺ方向
駆動装置１４に支持されており、このＺ方向駆動装置１
４はこれを前記Ｘ方向に移動させるＸ方向駆動装置１３
に支持されている。

【００１６】なお、駆動装置１１、１２、１３及び１４
は全て、制御部（図示せず）に接続されており、撮像装
置７からの映像は制御部に入力されるようになってい
る。また、撮像装置７と第１カッター１ａとは、必ずし
も同一線上に配置する必要はない。

【００１７】このように構成された本実施例において
は、先ず、テーブル１０上に基板９を載置し、撮像装置
７により基板９を撮像する。このとき、基板９を鮮明に
撮像して、位置合わせの精度を高めるために、Ｚ方向駆
動装置１４によって支持部材１５を昇降させ、撮像装置
７の焦点合わせを実施する。

【００１８】次に、撮像装置７による映像に基づいて、
基板９におけるスクライブライン形成予定線９ａがＸ方
向に対して平行に配置されると共に、このスクライブラ
イン形成予定線９ａの上方に第１カッター１ａが配置さ
れるように、制御部によりテーブル１０のＹ方向及びθ
方向への移動すべき距離が算出され、Ｙ方向駆動装置１
２及びθ方向駆動装置１１が制御されることにより基板
９を移動させる。

【００１９】次いで、制御部がＺ方向駆動装置１４及び
Ｘ方向駆動装置１３を制御して、第１カッター４ａが基
板９に当接する位置まで第１カッターヘッド３ａを降下
させると共に、第１カッターヘッド３ａを支持する支持
部材１５をＸ方向に水平移動させる。図３は基板表面に
形成されたクラックを示す断面図である。支持部材１５
をＸ方向に水平移動させることにより、基板９における
スクライブライン形成予定線９ａ上で第１カッター１ａ
と当接した表面にクラック１７が形成される。なお、こ
のとき、過剰な押付力が第１カッター１ａの刃先２ａに
作用しないように、圧力コントロール部１６により第１
カッター１ａの基板９への押付力が制御されている。

【００２０】その後、第１カッターヘッド３ａを第２カ
ッターヘッド３ｂと交換する。そして、撮像装置７によ
り基板９を撮像する。図６はマーカが標された基板を示
す平面図である。このとき、基板９の表面においては、
マーカ１９がクラック１７上に標される。このマーカ１
９はスクライブラインを形成する際の基板９の位置決め
の基準となる。このため、マーカ１９が標される位置
は、位置決めの基準となり得れば、クラック１７上のみ
に限定されるものではない。

【００２１】次いで、撮像装置７によるマーク１９の位
置に基づいて、基板９におけるクラック１７の直上に第
２カッター１ｂが配置されるように、テーブル１０のＹ
方向及びθ方向への移動すべき距離が算出され、制御部
がＹ方向駆動装置１２及びθ方向駆動装置１１を制御す
ることにより基板９を移動させる。そして、クラック１
７を形成したときと同様に、制御部がＺ方向駆動装置１
４及びＸ方向駆動装置１３を制御して、第２カッター１
ｂが基板９に当接する位置まで第２カッターヘッド３ｂ
を降下させると共に、第２カッターヘッド３ｂを支持す
る支持部材１５をＸ方向に水平移動させる。なお、この
とき、十分にクラック１７が伸展するようにように、圧
力コントロール部１６により第２カッター１ｂの基板９
への押付力が制御されている。第２カッター１ｂを使用
したときの押付力は第１カッター１ａを使用したときよ
りも強くなっている。図４は基板に形成されたスクライ
ブラインを示す断面図である。支持部材１５をＸ方向に
水平移動させることにより、基板９に既に形成されてい
るクラック１７の両側壁が第２カッター１ｂに押圧され
る。そして、クラック１７が押し広げられ深く伸展し
て、溝状のスクライブライン１８が形成される。なお、
第２カッター１ｂの刃先２ｂがクラック１７上を通過し
ていれば、第２カッター１ｂの中心線がクラック１７上
を通過していなくてもよい。この場合にも、クラック１
７を伸展させて、スクライブライン１８を形成すること
ができる。

【００２２】図５はスクライブライン形成後の基板を示
す断面図である。スクライブライン１８が形成された後
には、第２カッター１ｂが基板９から離され、スクライ
ブライン１８は弾性により閉じる。しかし、スクライブ
ライン１８の深さが浅くなることはない。図７は基板を
分断する工程を示す断面図である。その後、スクライブ
ライン１８内に薄板２０を挿入し、てこの原理を利用し
て、矢印２１に示すように、力を加えることにより基板
９を分断する。このとき、スクライブライン１８が深く
形成されているので、基板を容易に分断することができ
る。なお、スクライブライン１８が形成された後の基板
９の分断方法は薄板２０を使用する方法に限定されるも
のではない。例えば、従来の方法と同様に、基板９の裏
側から折り曲げ力を加えてもよい。

【００２３】このように、本実施例においては、先ず、
第１カッター１ａを使用して基板表面にクラック１７を
形成している。第１カッター１ａの刃先２ａは第２カッ
ター１ｂの刃先２ｂよりも鋭く、基板９との接触面積が
極めて小さいので、圧力コントロール部１６により摩耗
が生じにくい程度の弱い押付力を加えられている場合で
も、基板９に対する圧力は極めて強い。このため、基板
９の表面に十分なクラック１７を形成することができ
る。このとき、刃先２ａに加えられる押付力を従来のも
のと比して弱くすることができるので、第１カッター１
ａの長寿命化を実現することができる。

【００２４】クラック１７を形成した後には、第２カッ
ター１ｂを使用してクラック１７を基板９の厚さ方向に
伸展させ、スクライブライン１８を形成している。クラ
ック１７を伸展させるためには強い押圧力が必要である
が、既にクラックが形成されているので鋭い刃先は必要
ない。このため、摩耗が少ない鈍い刃先２ｂを有する第
２カッター１ｂを使用して強い押付力を加えればよい。
従来、摩耗を低減するために、硬度が高い高価なカッタ
ーを使用することがあるが、本実施例においては、その
必要はなくコストを低減することもできる。

【００２５】次に、本発明の第２の実施例に係るスクラ
イブ装置について説明する。本実施例においては、第１
カッターヘッド及び第２カッターヘッドが１つのスクラ
イブ装置に固定されている。図８は本発明の第２の実施
例に係るスクライブ装置の構造を示す斜視図である。な
お、図８に示す第２の実施例において、図２に示す第１
の実施例と同一物には同一符号を付して、その詳細な説
明は省略する。本実施例においては、第１カッターヘッ
ド３ａが支持部材１５に固定されている。そして、第１
カッターヘッド３ａの上方には第１カッター１ａを基板
９に押付ける押付力を制御する第１圧力コントロール部
１６ａが支持部材１５に固定されている。更に、第１カ
ッターヘッド１ａの側方において、第２カッターヘッド
１ｂが支持部材１５に固定されている。そして、第２カ
ッターヘッド３ｂの上方には第２カッター１ｂを基板９
に押付ける押付力を制御する第２圧力コントロール部１
６ｂが支持部材１５に固定されている。

【００２６】このように構成されたスクライブ装置にお
いては、支持部材１５をＸ方向に水平移動させることに
より、基板９のスクライブライン形成予定線９ａ上に第
１カッター１ａでクラックを形成しながら、第２カッタ
ー１ｂでこのクラックを伸展させてスクライブラインを
形成する。このため、第１カッター１ａと第２カッター
１ｂとを交換する必要がなく、支持部材１５をＸ方向に
１回のみ水平移動させることにより、基板を容易に分断
できる深さのスクライブラインを形成することができ
る。また、本実施例においても、第１刃先２ａ及び第２
刃先２ｂは摩耗しにくく、第１カッター１ａ及び第２カ
ッター１ｂの寿命を長くすることができる。

【００２７】なお、第１カッター１ａでスクライブライ
ン形成予定線９ａの全体にクラックを形成した後に、第
２カッター１ｂでこのクラックを伸展させてスクライブ
ラインを形成してもよい。

【００２８】また、第１カッターヘッド３ａと第２カッ
ターヘッド３ｂとを相互に異なるスクライブ装置に固定
してもよい。即ち、第１カッターヘッド３ａが固定され
た第１スクライブ装置と第２カッターヘッド３ｂが固定
された第２スクライブ装置とを使用してもよい。この場
合には、先ず、第１スクライブ装置により基板表面のス
クライブライン形成予定線上にクラックを形成した後、
この基板を第２スクライブ装置に載置し、第１スクライ
ブ装置で形成されたクラックを押圧して押し広げ伸展さ
せることにより、スクライブラインを形成する。この場
合にも、基板を容易に切断できる深さのスクライブライ
ンを形成することができると共に、カッターの寿命を長
くすることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
刃先の鋭さが異なる２種のカッターが設けられ、刃先が
鋭いカッターは基板にクラックを形成する際に使用さ
れ、刃先が鈍いカッターはこのクラックを押し広げてク
ラックを深く伸展させる際に使用されるので、刃先が鋭
いカッターを使用する際に刃先が摩耗する程の押付力は
必要ない。また、刃先が鈍いカッターは摩耗しにくい。
このため、カッターの長寿命化を実現することができる
と共に、基板を容易に分断できる深さのスクライブライ
ンを形成することができる。また、本発明方法によれ
ば、刃先の鋭さが異なる２種のカッターを使用して、刃
先が鋭いカッターで基板表面にクラックを形成し、その
後、刃先が鈍いカッターによりこのクラックを押し広げ
てクラックを深く伸展させることにより、基板を容易に
分断できる深さのスクライブラインを形成しているの
で、カッターの摩耗を低減することができ、その長寿命
化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は第１カッターを示す側面図であり、
（ｂ）は第２カッターを示す側面図である。

【図２】 本発明の第１の実施例に係るスクライブ装置
の構造を示す斜視図である。

【図３】 基板表面に形成されたクラックを示す断面図
である。

【図４】 基板に形成されたスクライブラインを示す断
面図である。

【図５】 スクライブライン形成後の基板を示す断面図
である。

【図６】 マーカが標された基板を示す平面図である。

【図７】 基板を分断する工程を示す断面図である。

【図８】 本発明の第２の実施例に係るスクライブ装置
の構造を示す斜視図である。

【図９】 （ａ）は従来のダイヤモンドロータリーカッ
ターを示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ；カッター、 ２ａ、２ｂ、５２；刃先、
３ａ、３ｂ；カッターヘッド、 ７；撮像装置、 ９；
基板、 ９ａ；スクライブライン形成予定線 １０；テーブル、 １１、１２、１３、１４；駆動装置
１５；支持部材、 １６、１６ａ、１６ｂ；圧力コン
トロール部、 １７；クラック、 １８；スクライブラ
イン、 １９；マーカ、 ２０；薄板、 ５１；ダイヤ
モンドロータリーカッター、 ５３；セラミック基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板にスクライブラインを形成するスク
   ライブ装置において、第１刃先により前記基板にそのス
   クライブ形成位置にクラックを形成する第１カッター
   と、前記第１刃先より鈍い第２刃先により前記クラック
   を押し広げてクラックを前記基板の厚さ方向に伸展させ
   る第２カッターと、を有することを特徴とするスクライ
   ブ装置。
2. 【請求項２】 基板にスクライブラインを形成する基板
   のスクライブ方法において、第１刃先を有する第１カッ
   ターを使用して基板の表面の前記スクライブライン形成
   位置にクラックを形成する工程と、前記第１刃先より鈍
   い第２刃先を有する第２カッターを使用して前記第１カ
   ッターよりも強い力で前記クラックを押圧することによ
   り前記クラックを押し広げてクラックを前記基板の厚さ
   方向に伸展させる工程と、を有することを特徴とする基
   板のスクライブ方法。