(57)【要約】【課題】  最適な加工条件を容易に見つけ出して設定することができるスクライブ装置を提供する。【解決手段】  スクライブ装置１０は、ウエハを載置したテーブルを水平方向に駆動するテーブル駆動部２０と、カッター３１の刃先を略垂直方向に昇降して、テーブルに載置されたウエハに対して接離するように駆動するカッター駆動部３０とを備え、ウエハの表面にカッター３１の刃先により傷を形成する。ウエハに対するカッター３１の刃先の軌跡を設定するために、軌跡上の点の座標値の入力を受け付ける入力部と、入力された座標値に基づいて、設定された軌跡に沿ってカッター３１の刃先がウエハに対して相対移動するように、テーブル駆動部２０及びカッター駆動部３０を制御する刃先軌跡制御部とを備える。【選択図】図１
2006108472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを載置したテーブルを水平方向に駆動するテーブル駆動部と、
カッターの刃先を略垂直方向に昇降して、前記テーブルに載置された前記ウエハに対して接離するように駆動するカッター駆動部とを備え、
前記ウエハの表面に前記カッターの前記刃先により傷を形成する、スクライブ装置において、
前記ウエハに対する前記カッターの前記刃先の軌跡を設定するために、前記軌跡上の点の座標値の入力を受け付ける入力部と、
入力された前記座標値に基づいて、設定された前記軌跡に沿って前記カッターの前記刃先が前記ウエハに対して相対移動するように、前記テーブル駆動部及び前記カッター駆動部を制御する刃先軌跡制御部とを備えたことを特徴とする、スクライブ装置。
【請求項２】
前記入力部は、前記座標値の入力を受けた前記軌跡上の前記点の間における前記カッターの前記刃先の前記ウエハに対する速度の値の入力を受け付け、
前記刃先軌跡制御部は、設定された前記速度で、前記カッターの前記刃先が前記ウエハに対して相対移動するように、前記テーブル駆動部及び前記カッター駆動部を制御することを特徴とする、請求項１記載のスクライブ装置。
【請求項３】
前記刃先軌跡制御部は、前記座標値の入力を受けた前記軌跡上の前記点の間を円弧又は曲線で補間して、曲線状に前記カッターの前記刃先が前記ウエハに対して相対移動するように、前記テーブル駆動部及び前記カッター駆動部を制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載のスクライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板（ウエハ）を短冊状に、あるいは短冊状のウエハを所定サイズのチップに割るため、ウエハにカッターの刃先を押し付けてウエハに傷を形成するスクライブ装置が用いられている。
【０００３】
スクライブ装置には、連続的な線状の傷（スクライブライン）を形成するタイプのものがある。このタイプの装置について、ウエハにカッターの刃先を押し付ける荷重を、スクライブライン形成中に増減し、スクライブラインの形状を制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、点状の傷（スクライブポイント）を間欠的に形成するタイプのスクライブ装置（以下、「ポイントスクライブ装置」と言う。）がある。ポイントスクライブ装置は、短く、しかも割れる方向を正確に定めることができる傷を形成できるので、レーザを発する劈開面の状態が重要なレーザダイオードなどに用いられている。このタイプの装置について、ウエハにカッターの刃先を押し付ける荷重を、作業回数の増加に応じて変更し、カッターの刃先が磨耗しても、スクライポイントの形状を一定に保つことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２１７１３６号公報
【特許文献２】特開平８−５７８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スクライブ装置で形成する傷の形状は、劈開面の状態や劈開作業の安定性に影響を与え、ウエハから分断したチップの性能や、チップ分割作業の効率、歩留まりを左右する。そのため、予め条件出しを行い、最適な形状の傷を形成するための加工条件を見つけ出しておく必要がある。
【０００６】
ウエハは、さまざまな表面処理が行われ、表面処理によって表面性状が異なる。そのため、ウエハの表面処理等により、スクライブ装置における最適な加工条件が異なる。多品種のウエハに効率よく対応するためには、最適な加工条件を短時間で見つけ出す必要がある。
【０００７】
従来のスクライブ装置では、ウエハとカッターの刃先とについて、それぞれの駆動と一義的な関係にあるパラメータを、別々に設定する必要があった。このようなパラメータを、ウエハとカッターの刃先との相対的な干渉関係を考えながら選択することは、容易ではなかった。例えば、テーブルの移動速度を変更すると、ウエハに対するカッターの刃先の進入速度を変えることができるが、同時にカッターの刃先の進入角度や、傷の長さが変わってしまう。傷の形成に大きく影響するカッターの刃先の進入角度だけ、あるいは進入速度だけを変更しようとした場合でも、すべてのパラメータを設定し直す必要があった。そのため、最適な加工条件を見つけ出す作業は容易でなく、時間と経験が必要であった。
【０００８】
さらに、従来装置では、ウエハを載置したテーブルが一定速度で移動しながら、カッターの刃先が一定速度で昇降するなど、動作が単純であった。そのため、ウエハに対して、カッターの刃先は比較的簡単な軌跡に沿って移動し、変更できるパラメータそのものが少ない。そのため、近年の様々な表面性状のウエハに対して、最適な加工条件を見つけ出すことが困難な場合がある。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑み、最適な加工条件を容易に見つけ出して設定することができるスクライブ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したスクライブ装置を提供する。
【００１１】
スクライブ装置は、ウエハを載置したテーブルを水平方向に駆動するテーブル駆動部と、カッターの刃先を略垂直方向（「略垂直方向」は、垂直方向を含む。）に昇降して、前記テーブルに載置された前記ウエハに対して接離するように駆動するカッター駆動部とを備え、前記ウエハの表面に前記カッターの前記刃先により傷を形成するタイプのものである。前記スクライブ装置は、前記ウエハに対する前記カッターの前記刃先の軌跡を設定するために、前記軌跡上の点の座標値の入力を受け付ける入力部と、入力された前記座標値に基づいて、設定された前記軌跡に沿って前記カッターの前記刃先が前記ウエハに対して相対移動するように、前記テーブル駆動部及び前記カッター駆動部を制御する刃先軌跡制御部とを備える。
【００１２】
上記構成によれば、ウエハに対するカッターの刃先の軌跡を入力することにより、スクライブ装置の加工条件を設定することができる。そのため、ウエハに対するカッターの刃先の進入角度など、傷の形成状態に大きく影響する要因を、直接かつ簡単に変更することができる。また、従来装置では実現できない軌跡に沿って、ウエハに対してカッターの刃先を相対移動させることも可能である。
【００１３】
好ましくは、前記入力部は、前記座標値の入力を受けた前記軌跡上の前記点の間における前記カッターの前記刃先の前記ウエハに対する速度の値の入力を受け付ける。前記刃先軌跡制御部は、設定された前記速度で、前記カッターの前記刃先が前記ウエハに対して相対移動するように、前記テーブル駆動部及び前記カッター駆動部を制御する。
【００１４】
上記構成によれば、ウエハに対するカッターの刃先の進入速度など、傷の形成状態に大きく影響する要因（相対速度）を、直接かつ簡単に変更することができる。
【００１５】
好ましくは、前記刃先軌跡制御部は、前記座標値の入力を受けた前記軌跡上の前記点の間を円弧又は曲線で補間して、曲線状に前記カッターの前記刃先が前記ウエハに対して相対移動するように、前記テーブル駆動部及び前記カッター駆動部を制御する。
【００１６】
上記構成によれば、刃先の軌跡上の点の間を補間することにより、従来装置では不可能であった曲線状の軌跡で、カッターの刃先をウエハに対して相対移動させることができる。したがって、条件出しが難しいウエハについて、最適な加工条件を見つけ出しやすくなる。
【００１７】
本発明は、特に、ポイントスクライブ装置に好適である。この場合、前記ウエハの表面に前記カッターの前記刃先により間欠的な点状の傷を形成する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスクライブ装置は、最適な加工条件を容易に見つけ出して設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態として実施例について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２０】
図１に示すように、スクライブ装置１０は、装置本体のベース板１２上に、テーブル部２０と、カッター部３０とが配置されている。
【００２１】
テーブル部２０は、Ｘテーブル２２、Ｙテーブル２６及びθテーブル２８によって、載置されたウエハを、水平２方向（Ｘ，Ｙ方向）と、水平面に垂直な軸周り方向（θ方向）に移動させることができる。Ｘテーブル２２は、ベース板１２に固定された直進ガイド機構２３により一方向（Ｘ方向）に直進案内され、モータ６０により駆動される。Ｙテーブル２６は、Ｘテーブル２２に固定された直進ガイド機構２４により他の一方向（Ｙ方向）に案内され、モータ６２により駆動される。θテーブル２８は、Ｙテーブル２６に固定され、モータ６４（図４参照）により、上面が回転駆動される。
【００２２】
カッター部３０は、テーブル部２０に載置されたウエハに傷を形成するためのカッター３１を、略垂直方向（Ｚ方向）に昇降する。カッター３１は、刃先を下にして、カッター保持部３２に保持される。カッター保持部３２は、ばねを介して弾力的にカッター３１を保持し、カッター３１の刃先がウエハ２を押圧する付勢力をばねの伸縮で調整できるようになっている。カッター保持部３２は、水平な一方向（Ｘ方向）に延在する回転軸３５の中間位置から略水平に他の一方向（Ｙ方向）に延在するアーム３４の先端に設けられている。回転軸３５は、ベース板１２に立設された支柱１４により回転自在に支持される。回転軸３５の一方の端部には、下向きに延在するアーム３６が固定されている。アーム３６の下端にはナット部３７が設けられ、ナット部３７にねじ棒３９が螺合する。ねじ棒３９はモータ６６で回転駆動され、これにより回転軸３５が回転し、カッター３１の刃先が略垂直方向（Ｚ方向）に昇降する。
【００２３】
なお、カッター部３０は、上述したリンク機構を用いる構成とは別の構成としてもよい。例えば、垂直方向（Ｚ方向）に配置したネジ送り機構にカッター保持部を取り付け、モータの回転によってネジを回転し、カッター保持部により保持されたカッターの刃先を昇降させる直動式の構成としてもよい。この場合、カッターの刃先を、正確に垂直方向（Ｚ方向）に昇降させることが可能となる。
【００２４】
カッター３１の刃先は、テーブル部２０に載置されたウエハのＹ方向の移動に連動して昇降し、ウエハ２から離れた退避位置とウエハに接触し食い込む干渉位置との間を往復する。これにより、図２に示すように、Ｙ軸方向に延在する略船底形状の傷、すなわち凹部３を、ウエハ２の表面に形成することができる。凹部３は、中央部６では深さが一定であり、カッター３１の刃先がウエハに出入りする両端部４，８では、深さが徐々に変化する。
【００２５】
スクライブ装置１０は、凹部３を形成するため、図３に示すように、ウエハ２に対するカッター３１の刃先の軌跡を定義する設定点Ｐ１〜Ｐ４の座標値（ｚ１，ｙ１）〜（ｚ４，ｙ４）と、各点Ｐ１〜Ｐ４間を移動するときの移動速度（カッター３１の刃先のウエハ２に対する相対速度）ｆ１〜ｆ３を、直接入力して設定することができる。設定点Ｐ１，Ｐ４は、カッター３１の刃先がウエハ２から離れた退避位置である。設定点Ｐ２，Ｐ３は、カッターの刃先がウエハ２に食い込んだ干渉位置である。ｆ１は設定点Ｐ１−Ｐ２間の移動速度、ｆ２は設定点Ｐ２−Ｐ３間の移動速度、ｆ３は設定点Ｐ３−Ｐ４間の移動速度である。入力されたデータは、図４に示すように、スクライブ装置１０の表示パネル（図示せず）等に表示される。入力されたデータと共に、あるいはデータの代わりに、図３のようにウエハ２に対するカッター３１の刃先の軌跡を示す図形を表示してもよい。
【００２６】
カッター３１の刃先の軌跡を定義する設定点は、増やしてもよい。例えば図７に示すように、設定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３によって、ウエハ２の表面に傷が形成される初期条件を、より細かく設定することができる。この例では、各設定点Ｐ１〜Ｐ５間を線分８０〜８３で直線的に結ぶ軌跡を設定している。
【００２７】
設定点間の軌跡を曲線で補間してもよい。例えば図８に示すように、設定点Ｐ１〜Ｐ３；Ｐ４〜Ｐ６間を、円弧や線分を組み合わせた近似曲線９０，９１；９３，９４で補間した軌跡としてもよい。設定点Ｐ３−Ｐ４の間の線分９２を、曲線で補間してもよい。
【００２８】
図５は、スクライブ装置１０のブロック図である。スクライブ装置１０全体の制御を統括する制御部５０には、操作パネル等により設定されたデータの入力を受け付ける入力部４４と、表示パネル等に設定データ等を表示する表示部４２と、テーブル部２０のＸテーブル２２、Ｙテーブル２６及びθテーブル２８をそれぞれ駆動するモータ６０，６２，６４と、ねじ棒３９を回転駆動しカッター部３０のカッター３１を昇降するモータ６６と、入力部４４から入力されたデータやモータ６０〜６６を駆動するためのデータ等を一時的に記憶する記憶部５２が接続されている。なお、モータ６０〜６６には、例えばパルスモータを用いることができるが、パルスモータ以外に、サーボモータ、リニアモータなどを用いてもよい。
【００２９】
次に、スクライブ装置１０の動作について説明する。
【００３０】
まず、オペレータが加工条件のパラメータを設定すると、設定されたパラメータのデータは、入力部４４に入力され、記憶部５２に一時的に格納される。オペレータが設定したパラメータは、表示部４２によって表示パネル等に表示される。
【００３１】
パラメータの設定が終了すると、制御部５０は、設定されたパラメータを記憶部５２から読み出し、モータ６０〜６６を駆動するためのデータを算出する。算出したデータの全部又は一部は、記憶部５２に格納し、必要に応じて読み出す。
【００３２】
制御部５０は、算出したデータに基づいて、モータ６０〜６６が適宜なタイミングで同期しながら動作するように制御する。これにより、テーブル部２０に載置されたウエハに、カッター３１の刃先が干渉して、ウエハの表面の所定位置に所定形状の傷、すなわち凹部３が形成される。
【００３３】
制御部５０は、例えば図６（ａ）に示すように、カッター３１の刃先が、時刻ｔ１〜ｔ４において、設定点Ｐ１〜Ｐ４に対応するＺ方向位置７０ｚ，７２ｚ，７４ｚ，７６ｚを移動するように、モータ６６を制御する。このとき各位置７０ｚ，７２ｚ，７４ｚ，７６ｚを結ぶ線分７１ｚ，７３ｚ，７５ｚの傾きは、カッター３１の刃先の昇降速度に対応し、それぞれが異なるようにすることができる。
【００３４】
同様に、図６（ｂ）に示すように、Ｙテーブル２４が、時刻ｔ１〜ｔ４において、設定点Ｐ１〜Ｐ４に対応するＹ方向位置７０ｙ，７２ｙ，７４ｙ，７６ｙを移動するように、モータ６２を制御する。このとき、各位置７０ｙ，７２ｙ，７４ｙ，７６ｙを結ぶ線分７１ｙ，７３ｙ，７５ｙの傾きは、Ｙテーブル２４の移動速度に対応し、それぞれが異なるようにすることができる。
【００３５】
従来装置では、加工中に、Ｙテーブルは一定速度で移動し、カッターの刃先の昇降速度も一定であった。これに対して、スクライブ装置１０では、加工条件を細かく設定でき、高度な条件設定が可能である。そのため、様々な表面処理が行われた多品種のウエハに対して、より最適な加工条件を容易に見つけ出し、設定することができる。
【００３６】
なお、モータ６０〜６６が駆動すると、カッター３１の刃先は、理論上は設定された軌跡に沿って移動するが、実際には、カッター３１はカッター保持部３２にばねを介して弾力的に保持されているため、カッター３１の刃先が設定された軌跡に完全に追従するとは限らない。しかし、カッター３１の刃先の軌跡を設定することにより、カッター３１の刃先は何らかの一定の軌跡を通る。したがって、カッター３１の刃先の軌跡（理想的な軌跡）を設定することにより、スクライブ装置１０の加工条件を再現することができる。
【００３７】
以上に説明したように、スクライブ装置１０は、ウエハ２に対するカッター３１の刃先の軌跡を直接定義するパラメータを設定して、加工条件を決めることができる。設定するパラメータは、従来装置において設定されていたウエハとカッターの刃先とのそれぞれ独立した別々の駆動パラメータと比べ、ウエハとカッターの刃先との相対的な干渉関係を直接的に定義するものであるため、直感的に分かりやすい。そして、例えば、ウエハに対するカッターの刃先の進入角度や進入速度など、傷の形成に大きく影響する要因のみについての変更することができる。そのため、ウエハに応じて最適な加工条件を、容易に見つけ出し、設定することができる。
【００３８】
例えば、従来装置では、化合物半導体（ガリウムヒ素、インジウムリン、窒化ガリウムなど）の結晶構造、シリコン、サファイヤ、表面保護膜、絶縁膜の材質により、ある程度以上の条件だしが困難となっていた。スクライブ装置１０を用いれば、カッターの刃先がウエハに接触する前、ウエハに接触した後、ウエハから逃げるときなど、各部において細かく条件設定が可能である。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施可能である。
【００４０】
例えば、スクライブ装置１０は、ウエハの表面にカッター３１の刃先により間欠的な点状の傷を形成するポイントスクライブ装置として特に好適ではあるが、本発明は、ポイントスクライブ装置に限らず、スクライブ装置一般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】スクライブ装置の構成図である。
【図２】ウエハに形成される傷の（ａ）平面図、（ｂ）断面図である。
【図３】カッターの刃先の軌跡の説明図である。
【図４】データ表示の説明図である。
【図５】図１の装置のブロック図である。
【図６】（ａ）カッターの刃先、（ｂ）テーブルの動作の説明図である。
【図７】カッターの刃先の軌跡の説明図である。
【図８】カッターの刃先の軌跡の説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
２  ウエハ
３  凹部（傷）
１０  スクライブ装置
２０  テーブル部（テーブル駆動部）
２２  Ｘテーブル
２６  Ｙテーブル
２８  θテーブル（テーブル）
３０  カッター部（カッター駆動部）
３１  カッター
４４  入力部
５０  制御部（刃先軌跡制御部）
５２  記憶部（刃先軌跡制御部）
６０  モータ（テーブル駆動部）
６２  モータ（テーブル駆動部）
６４  モータ（テーブル駆動部）
６６  モータ（カッター駆動部）
【図１】
2006108472.tif 000003
【図２】
2006108472.tif 000004
【図３】
2006108472.tif 000005
【図４】
2006108472.tif 000006
【図５】
2006108472.tif 000007
【図６】
2006108472.tif 000008
【図７】
2006108472.tif 000009
【図８】
2006108472.tif 000010