JP5839905B2

JP5839905B2 - 被加工物の切削方法

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Publication number: JP5839905B2
Application number: JP2011200733A
Authority: JP
Inventors: 洪君偉
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2031-09-14
Also published as: JP2013062429A

Description

本発明は、ダイシングテープに貼着された被加工物を切削ブレードで切削して個々のチップに分割する被加工物の切削方法に関する。

シリコンウエーハにＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成された半導体ウエーハや、電子部品に使用される各種セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、サファイア基板等の被加工物はダイシング装置（切削装置）によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電子機器に広く利用されている。

分割された個々のチップのハンドリングを容易にするために、分割に際して被加工物は粘着シートであるダイシングテープに貼着されて環状のダイシングフレームで支持され、被加工物とダイシングフレームが一体化される。

一般にダイシングテープはポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の基材と、基材上に形成されたアクリル系やゴム系の糊層とで構成され、被加工物は糊層上に貼着される。

特開２００２−１４１３０６号公報特開２０１０−５０２９５号公報

ところが、被加工物を支持する糊層は軟らかいため、被加工物の厚みに対してチップサイズが小さい場合や、難切削剤からなる被加工物の場合には、切削中に糊層上に貼着された被加工物が切削負荷によって動き、切削断面が垂直に形成されない所謂斜め切り等の異形状が生じることがある。

通常、切削ブレードで被加工物が切削されてチップが切り離される際にチップが動くと斜め切りが生じるため、チップの粘着シート貼着面側がチップ上面に対して寸法が大きくなる。例えば、チップの外径寸法が重要である場合には、チップの切削断面が垂直に形成されないと非常に問題となる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、斜め切りを発生させることのない被加工物の切削方法を提供することである。

本発明によると、粘着シート上に貼着された被加工物を切削ブレードで切削する被加工物の切削方法であって、第１粘着シート上に被加工物の裏面側を貼着して被加工物の表面側を露出させる貼着ステップと、該第１粘着シート上に貼着された被加工物の表面側から切削予定ラインに沿って第１切削ブレードで被加工物を切削して第１切削溝を形成する第１切削ステップと、該第１切削ステップを実施した後、被加工物の表面側から第２切削ブレードで該第１切削溝の底部を切削して第２切削溝を形成するとともに被加工物の裏面側に残存部を形成する第２切削ステップと、該第２切削ステップを実施した後、被加工物の表面側を第２粘着シート上に貼着するとともに被加工物の裏面側に貼着されている第１粘着シートを被加工物の裏面上から除去して被加工物の裏面側を露出させる転写ステップと、該転写ステップを実施した後、被加工物の裏面側から第３切削ブレードで該切削予定ラインに沿って該残存部を切削して該第２切削溝に貫通させる第３切削ステップと、を具備し、第１切削ブレードは第２切削ブレードより厚い厚みを有し、第３切削ブレードは第１切削ブレードで兼用されることを特徴とする被加工物の切削方法が提供される。

本発明の切削方法によると、被加工物の表面側から二度に分けて切削するため、切削負荷が低減されて斜め切りの発生を抑制することができる。更に、被加工物の裏面側に切り残し部を形成した後、裏面側から切り残し部を切削してチップへと分割するようにしたため、チップの異形状を発生させることがない。

本発明の切削方法を実施するのに適した切削装置の斜視図である。被加工物の一例であるガラス基板の斜視図である。貼着ステップを示す斜視図である。図４（Ａ）は第１切削ステップを示す一部断面側面図、図４（Ｂ）は第２切削ステップを示す一部断面側面図である。図５（Ａ）は転写ステップを示す一部断面側面図、図５（Ｂ）は第３切削ステップを示す一部断面側面図である。図６（Ａ）は第２実施形態における第１切削ステップを示す一部断面側面図、図６（Ｂ）は第２実施形態における第２切削ステップを示す一部断面側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の被加工物の切削方法を実施するのに適した切削装置（ダイシング装置）２の斜視図が示されている。

切削装置２は２スピンドルタイプの切削装置であり、チャックテーブル４において被加工物を吸引保持し、チャックテーブル４が切削送り方向（Ｘ軸方向）に往復移動しながら、割り出し送り方向（Ｙ軸方向）及び切り込み送り方向（Ｚ軸方向）に移動する第１の切削手段６及び第２の切削手段８の作用により被加工物が切削される構成となっている。

例えば、半導体ウエーハＷをダイシングする場合は、図１に示すように、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに保持された半導体ウエーハＷが、チャックテーブル４に載置されて吸引保持される。

チャックテーブル４は切削送り手段１０によってＸ軸方向に移動可能となっており、第１の切削手段６と一体に形成された第１カメラ（第１撮像手段）１３を有する第１のアライメント手段１２及び第２の切削手段８と一体に形成された第２カメラ（第２撮像手段）１５を有する第２のアライメント手段１４によって、チャックテーブル４に吸引保持されたウエーハＷの切削すべき領域であるストリートが検出され、そのストリートと切削ブレードとのＹ軸方向の位置合わせがなされた後に、切削が行われる。

切削送り手段１０は、Ｘ軸方向に配設された一対のＸ軸ガイドレール１６と、Ｘ軸ガイドレール１６に摺動可能に支持されたＸ軸移動基台１８と、Ｘ軸移動基台１８に形成されたナット部（図示せず）に螺合するＸ軸ボールねじ２０と、Ｘ軸ボールねじ２０を回転駆動するＸ軸パルスモータ２２とから構成される。

チャックテーブル４を回転可能に支持する支持基台２４はＸ軸移動基台１８に固定されており、Ｘ軸パルスモータ２２に駆動されてＸ軸ボールねじ２０が回転することによって、チャックテーブル４がＸ軸方向に移動される。

一方、第１切削手段１２及び第２切削手段１４は、ガイド手段２６によってＹ軸方向に割り出し送り可能に支持されている。ガイド手段２６は、チャックテーブル４の移動を妨げないようにＸ軸に直交するＹ軸方向に配設される垂直コラム２８と、垂直コラム２８の側面においてＹ軸方向に配設された一対のＹ軸ガイドレール３０と、Ｙ軸ガイドレール３０と平行に配設された第１のボールねじ３２及び第２のボールねじ３４と、第１のボールねじ３２に連結された第１のＹ軸パルスモータ３６と、第２のボールねじ３４に連結された第２のＹ軸パルスモータ３８とから構成される。

Ｙ軸ガイドレール３０は、第１の支持部材４０及び第２の支持部材４２をＹ軸方向に摺動可能に支持しており、第１の支持部材４０及び第２の支持部材４２に備えたナット（図示せず）が第１のボールねじ３２及び第２のボールねじ３４にそれぞれ螺合している。

第１のＹ軸パルスモータ３６および第２のＹ軸パルスモータ３８に駆動されて第１のボールねじ３２及び第２のボールねじ３４がそれぞれ回転することにより、第１の支持部材４０及び第２の支持部材４２がそれぞれ独立してＹ軸方向に移動される。

第１の支持部材４０及び第２の支持部材４２のＹ軸方向の位置はリニアスケール４４によって計測され、Ｙ軸方向の位置の精密制御に供される。なお、リニアスケールを各支持部材ごとに別個に設けることも可能ではあるが、一本のリニアスケール４４で第１の支持部材４０及び第２の支持部材４２の双方の位置を計測するほうが、両者の間隔を精密に制御することができる。

第１の支持部材４０には、第１の切削手段６が取り付けられた第１の移動部材４６が上下方向（Ｚ軸方向）に摺動可能に取り付けられており、第１のＺ軸パルスモータ４８を駆動すると、第１の移動部材４６がＺ軸方向に移動される。

同様に、第２の支持部材４２には、第２の切削手段８が取り付けられた第２の移動部材５０が上下方向（Ｚ軸方向）に摺動可能に取り付けられており、第２のＺ軸パルスモータ５２を駆動することにより、第２の移動部材５０がＺ軸方向に移動される。

第１切削手段６は、回転駆動されるスピンドルの先端部に第１切削ブレード７０が装着されて構成され、第２切削手段８は、回転駆動されるスピンドルの先端部に第２切削ブレード７２（図４参照）が装着されて構成されている。

図２を参照すると、被加工物の一種であるガラス基板１１の斜視図が示されている。ガラス基板１１を切削するにあたり、切削装置２のコントローラに所定ピッチの切削予定ライン１７を登録する。

本発明の切削方法は、被加工物がガラス基板１１に限定されるものではなく、半導体ウエーハ、セラミック基板、樹脂基板等の他の被加工物にも同様に適用可能であり、パターンの有無や材質は問わないものである。

本発明の切削方法では、まず図３に示すように、第１粘着シートＴ１上にガラス基板１１の裏面１１ｂ側を貼着してガラス基板１１の表面１１ａを露出させる貼着ステップを実施する。

第１粘着シートＴ１はポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の基材上にアクリル系やゴム系の糊層を配設したものであり、第１粘着シートＴ１の外周部は環状フレームＦに貼着される。

切削装置２では、切削加工に際して、事前に切削装置２に搭載された第１カメラ１３の基準線と第１切削ブレード７０の中心線を合わせる作業（ヘアライン合わせ）を実施する。同様に、第２カメラ１５の基準線と第２切削ブレード７２の中心線を合わせる作業を実施する。

このヘアライン合わせ作業は、具体的には一度第１切削ブレード７０でウエーハＷの上面に切削溝を形成し、その切削溝を撮像して画像処理を行って切削溝の中心を検出し、この溝の中心位置と第１カメラ１３の基準線位置とのずれ量を算出し、このずれ量を座標位置に加減することにより、切削溝の中心位置と第１カメラ１３の基準線位置とを合致させた原点位置を切削装置２のコントローラに記憶させることで行っている。第２切削ブレード７２についても同様な作業によりヘアライン合わせを実施する。

ヘアライン合わせ実施後、図４（Ａ）に示すように、第１粘着シートＴ１上に貼着されたガラス基板１１の表面１１ａ側から予め登録された切削予定ライン１７に沿って第１切削ブレード７０で第１切削溝１９を形成する第１切削ステップを実施する。

第１切削ステップを実施した後、第２カメラ１５で第１切削溝１９を撮像し、第２切削ブレード７２の中心を第１切削溝１９の中心に合わせるアライメントを実施する。このようなアライメント実施後、図４（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１の表面１１ａ側から第２切削ブレード７２で第１切削溝１９の底部を切削して第２切削溝２１を形成するとともにガラス基板１１の裏面１１ｂ側に残存部２３を形成する第２切削ステップを実施する。

分割予定ライン１７のピッチずつ第２切削ブレード７２をＹ軸方向に割り出し送りして、第１の方向に伸長する全ての第１切削溝１９の底部に第２切削溝２１を形成する。次いで、チャックテーブル４を９０度回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する全ての第１切削溝１９の底部に同様な第２切削溝２１を形成する。

第２切削ステップを実施した後、図５（Ａ）に示すように、ガラス基板１１の表面１１ａ側を第２粘着シートＴ２に貼着するとともに、貼着ステップでガラス基板１１の裏面１１ｂ側に貼着した第１粘着シートＴ１をガラス基板１１の裏面１１ｂ上から除去して、ガラス基板１１の裏面１１ｂ側を露出させる転写ステップを実施する。

このような転写ステップを実施した後、第１カメラ１３でガラス基板１１の裏面１１ｂ側から第１切削溝１９を撮像し、第１切削ブレード７０の中心を第１切削溝１９の中心に合わせるアライメントを実施する。

アライメント実施後、図５（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１の裏面１１ｂ側から第３切削ブレード（本実施形態では第１切削ブレード７０）で分割予定ライン１３に沿って残存部２３を切削して第３切削溝２５を形成し、第２切削溝２１に貫通させる第３切削ステップを実施する。

この第３切削ステップを、第１の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って実施した後、チャックテーブル４を９０度回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って実施することにより、ガラス基板１１は個々のチップに分割される。

上述した実施形態では、第１切削ブレード７０は第２切削ブレード７２より厚い厚みを有しており、第３切削ブレードは第１切削ブレード７０で兼用されている。そして、第１乃至第３切削ステップを同一の切削装置２で実施している。

しかし、本発明の切削方法はこれに限定されるものではなく、第１乃至第３切削ブレードを全て同一の切削ブレードで兼用してもよい。或いは、第１及び第２切削ブレードを同一の切削ブレードで兼用し、第３切削ブレードは第１及び第２切削ブレードよりも厚い厚みを有していても良い。

更に、第１切削ステップ、第２切削ステップ及び第３切削ステップを全て異なる切削装置で実施してもよい。或いは、第１及び第２切削ステップを同じ切削装置で実施し、第３切削ステップを別の切削装置で実施するようにしてもよい。

上述した実施形態では、被加工物が透明体であるガラス基板１１から構成されているため、第１カメラ１３で第１切削溝１９を撮像して切削予定ライン１７を検出するアライメントを実施しているが、被加工物が透明体でない場合には、ＩＲカメラを用いることにより第３切削ステップ前のアライメントを実施する。或いは、被加工物の外周エッジから切削予定ライン位置を予め検出しておくことにより、アライメントを実施するようにしてもよい。

上述した実施形態では、全切削予定ライン１７に対して第１切削ステップを実施した後、全切削予定ライン１７に対して第２切削ステップを実施しているが、図６に示すように、切削予定ライン１７毎に第１切削ステップと第２切削ステップを繰り返し、第１切削溝１９及び第２切削溝２１を連続して形成するようにしてもよい。

或いは、第１切削ブレード７０で切削予定ライン１７に沿って第１切削溝１９を形成した後、隣接する分割予定ライン１３に沿って第１切削ブレード７０で第１切削ステップを実施するのと同時に、第２切削ブレード７２で第１切削溝１９が形成されている分割予定ライン１３に沿って第２切削ステップを実施して第２切削溝２１を形成するようにしてもよい。

上述した実施形態の切削方法によると、ガラス基板１１の表面１１ａ側から二度に分けて第１切削溝１９及び第２切削溝２１を形成するため、切削負荷が低減されて斜め切りの発生を抑制することができる。更に、ガラス基板１１の裏面１１ｂ側に切り残し部２３を形成した後、裏面１１ｂ側から切り残し部２３を切削してチップへと分割するようにしたため、チップの異形状を発生させることがない。

４チャックテーブル
６第１切削手段
８第２切削手段
１１ガラス基板
１３第１カメラ（第１撮像手段）
１５第２カメラ（第２撮像手段）
１７切削予定ライン
１９第１切削溝
２１第２切削溝
２３切り残し部
２５第３切削溝
７０第１切削ブレード
７２第２切削ブレード

Claims

粘着シート上に貼着された被加工物を切削ブレードで切削する被加工物の切削方法であって、
第１粘着シート上に被加工物の裏面側を貼着して被加工物の表面側を露出させる貼着ステップと、
該第１粘着シート上に貼着された被加工物の表面側から切削予定ラインに沿って第１切削ブレードで被加工物を切削して第１切削溝を形成する第１切削ステップと、
該第１切削ステップを実施した後、被加工物の表面側から第２切削ブレードで該第１切削溝の底部を切削して第２切削溝を形成するとともに被加工物の裏面側に残存部を形成する第２切削ステップと、
該第２切削ステップを実施した後、被加工物の表面側を第２粘着シート上に貼着するとともに被加工物の裏面側に貼着されている第１粘着シートを被加工物の裏面上から除去して被加工物の裏面側を露出させる転写ステップと、
該転写ステップを実施した後、被加工物の裏面側から第３切削ブレードで該切削予定ラインに沿って該残存部を切削して該第２切削溝に貫通させる第３切削ステップと、
を具備し、
前記第１切削ブレードは前記第２切削ブレードより厚い厚みを有し、
前記第３切削ブレードは前記第１切削ブレードで兼用されることを特徴とする被加工物の切削方法。