(57)【要約】【課題】延性材料や表面に延性材料層を有するワークに研削溝を形成するにあたり、研削溝の両側の縁部に発生する金属膜からなるバリを効率よく除去し、縁部にバリが存在しない溝を形成することのできる溝形成方法を提供すること。【解決手段】第１の砥石２１Ａを用い、ワークＷに所定の研削溝ＧＭを形成する溝研削工程を行い、溝研削工程の後に、先端がＶ字形状の第２の砥石２１Ｂを用いて、溝研削工程で形成された研削溝ＧＭの両縁に面取り加工を施す面取り工程を施し、溝研削工程で研削溝の両縁に発生したバリＢを面取り工程で除去するようにした。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する砥石で延性材料又は表面に延性材料層を有するワークに溝を形成する溝形成方法において、
第１の砥石を用い、前記ワークに所定の研削溝を形成する溝研削工程と、
前記溝研削工程の後に、先端がＶ字形状の第２の砥石を用いて、前記溝研削工程で形成された研削溝の両縁に面取り加工を施す面取り工程と、を有し、
前記溝研削工程で前記研削溝の両縁に発生したバリを前記面取り工程で除去することを特徴とする溝形成方法。
【請求項２】
前記研削溝は、前記ワークを完全切断する切断溝であることを特徴とする請求項１に記載の溝形成方法。
【請求項３】
前記ワークに前記溝を複数本形成するにあたり、
第１のスピンドルと第２のスピンドルとの２本のスピンドルを有するダイシング装置を用い、
前記第１のスピンドルに前記第１の砥石を取り付けるとともに前記第２のスピンドルに前記第２の砥石を取り付け、
前記第２の砥石による前記面取り工程の面取り加工を、前記第１の砥石による前記溝研削工程の研削溝加工に対して同一ラインを時間差で、又は１ライン或いは複数ライン遅れで、同時に行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溝形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝形成方法に関するもので、特に延性材料や表面に延性材料層を有するワークに溝を形成する溝形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に半導体装置が多数形成された板状のワーク（半導体ウェーハと称する）を個々の半導体チップに分割する工程では、ダイシングブレードと呼ばれる厚さが２０〜３０μｍの薄刃砥石でワークに研削溝加工を施して、ワークを個々の半導体装置（半導体チップと称する）に分割するダイシング装置が用いられる。
【０００３】
このような半導体装置が多数形成された半導体ウェーハには、ストリートと称される切断領域を挟んで個々の半導体チップが多数格子状に配列されている。ダイシング装置では、このストリートに研削溝を形成して半導体ウェーハを個々の半導体チップに分割する。
【０００４】
ところで、半導体ウェーハには各半導体チップに形成された電子回路の特性を検査するためのＴＥＧ（Ｔｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）と称する銅やアルミニュウム等の金属膜からなる検査パターンが形成されており、この金属膜がストリートの表面に配設されているものもある。このようなストリートにＴＥＧが形成された半導体ウェーハをダイシングする場合、ＴＥＧを形成する金属膜ごと研削して切断溝を形成することになる。
【０００５】
しかし、金属膜は延性材料であるため、研削溝の両側の縁部にひげ状や帯状の金属膜からなるバリが発生する。このバリが後工程で剥離して各半導体チップに形成された電子回路を短絡させたり、損傷させたりする等の不具合が生ずる原因となっていた。この問題を解決するために、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３１９８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特開２００１−３１９８９７号公報（特許文献１）に記載の方法は、金属膜が形成されたストリートにローラースクライバによってスクライブ溝を形成して金属膜を分断し、次に半導体ウェーハを表裏反転して表面側をダイシングシートに貼着し、裏面側からダイシングブレードで僅かな切り残し部を有して研削溝を形成することにより各半導体チップに分割するものである。
【０００７】
この方法によれば、ストリートに形成された金属膜は予めローラースクライバによって分断され、また裏面側から形成されるダイシングブレードによる研削溝は僅かな切り残し部を有しているので金属膜を研削しないで個々の半導体チップに分割することができる。従って金属膜からなるバリが発生することがない。
【０００８】
しかし、この特許文献１に記載の方法では、ダイシング装置のほかにスクライビング装置が必要である。また、半導体ウェーハを表裏反転して表面側をダイシングシートに貼着し、裏面側から研削溝を形成するので、ダイシング工程の次工程であるチップマウント工程では再度半導体ウェーハを表裏反転し、表面側を上にして裏面側にシートを貼着し直さなければならない。このため、使用する装置の数も多く、また製造工程も複雑で費用がかさむという問題を有していた。
【０００９】
また、ストリートに形成された金属膜をレーザで焼き切り、しかる後にダイシングブレードで研削溝を形成し、半導体ウェーハを個々の半導体チップに分割する方法も従来提案されていた。しかし、この方法も高価なレーザ装置が必要であり、前述の特許文献１に記載の方法同様、費用がかさむという問題を有していた。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、延性材料や表面に延性材料層を有するワークに研削溝を形成するにあたり、研削溝の両側の縁部に発生する金属膜からなるバリを効率よく除去し、縁部にバリが存在しない溝を形成することのできる溝形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転する砥石で延性材料又は表面に延性材料層を有するワークに溝を形成する溝形成方法において、第１の砥石を用い、前記ワークに所定の研削溝を形成する溝研削工程と、前記溝研削工程の後に、先端がＶ字形状の第２の砥石を用いて、前記溝研削工程で形成された研削溝の両縁に面取り加工を施す面取り工程と、を有し、前記溝研削工程で前記研削溝の両縁に発生したバリを前記面取り工程で除去することを特徴とする溝形成方法を提供する。
【００１２】
請求項１の発明によれば、研削溝を形成する溝研削工程の後に、先端がＶ字形状の第２の砥石で研削溝の両縁に面取り加工を施し、溝研削工程で研削溝の両縁に発生したバリを
除去するので、縁部にバリが存在しない溝を形成することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記研削溝は、前記ワークを完全切断する切断溝であることを特徴としており、請求項２の発明によれば、切断されたワークの縁部にはバリが存在しない。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記ワークに前記溝を複数本形成するにあたり、第１のスピンドルと第２のスピンドルとの２本のスピンドルを有するダイシング装置を用い、前記第１のスピンドルに前記第１の砥石を取り付けるとともに前記第２のスピンドルに前記第２の砥石を取り付け、前記第２の砥石による前記面取り工程の面取り加工を、前記第１の砥石による前記溝研削工程の研削溝加工に対して同一ラインを時間差で、又は１ライン或いは複数ライン遅れで、同時に行うことを特徴とする溝形成方法を提供する。
【００１５】
請求項３の発明によれば、２本のスピンドルを有するダイシング装置を用い、第１の砥石を第１のスピンドルに取り付け、第２の砥石を第２のスピンドルに取り付けて、第２の砥石による面取り加工を第１の砥石による研削溝加工に対して同一ラインを時間差で、又は１ライン或いは複数ライン遅れで同時に行うので、溝研削工程と面取り工程とを効率よく実施することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明の溝形成方法によれば、ワークに研削溝を形成する溝研削工程の後に、先端がＶ字形状の第２の砥石で研削溝の両縁に面取り加工を施し、溝研削工程で研削溝の両縁に発生したバリを除去するので、縁部にバリが存在しない溝をワークに形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下添付図面に従って本発明に係るワーク切断方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００１８】
最初に、ダイシング装置についてその概要を説明する。図１は、ダイシング装置の外観を示す斜視図である。ダイシング装置１０は、複数のワークが収納されたカセットを外部装置との間で受け渡すロードポート６０と、吸着部５１を有しワークを装置各部に搬送するワーク搬送手段５０と、ワークのアライメントや加工状態を評価するためにワークの表面を撮像する撮像手段８１と、加工部２０と、加工後のワークを洗浄し、乾燥させるスピンナ４０、及び装置各部の動作を制御するコントローラ９０等とから構成されている。
【００１９】
加工部２０は、ワークに溝加工や切断加工を行う部分である。加工部２０には、２本対向して配置され、先端に薄刃の砥石２１Ａ、２１Ｂが取付けられる高周波モータ内臓型エアーベアリング式のスピンドル２２Ａと２２Ｂとが設けられており、どちらも３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍで高速回転されるとともに、互いに独立して図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切込み送りとがなされる。また、ワークを吸着載置するワークテーブル２３がＺ方向の軸心を中心に回転可能に構成されているとともに、Ｘテーブル３０の移動によって図のＸ方向に研削送りされるように構成されている。
【００２０】
図２は、加工部２０の構造を示す斜視図である。図２に示すように、加工部２０には、先端に砥石２１Ａを取り付けるスピンドルシャフト２２ａを有したスピンドル２２Ａが保持ブロック２９Ａを介してＺテーブル２６Ａに吊下げ保持されている。
【００２１】
Ｚテーブル２６Ａは、Ｙテーブル２５Ａに設けられたＺガイド２８、２８に案内されて図示しないボールスクリューとステッピングモータによって切込み送り方向であるＺ方向に駆動される。
【００２２】
同様に、先端に砥石２１Ｂを取り付けるスピンドルシャフト２２ｂを有したスピンドル２２Ｂが保持ブロック２９Ｂを介してＺテーブル２６Ｂにスピンドル２２Ａと対向して吊下げ保持されている。
【００２３】
また、Ｚテーブル２６Ｂも、Ｙテーブル２５Ｂに設けられたＺガイド２８、２８に案内されて図示しないボールスクリューとステッピングモータによって切込み送り方向であるＺ方向に駆動される。
【００２４】
またＹテーブル２５Ａ、及びＹテーブル２５ＢはＹベース２４に設けられたＹガイド２７、２７に案内されて同じく図示しないボールスクリューとステッピングモータによってインデックス送り方向であるＹ方向に夫々独立して駆動される。
【００２５】
このＺ方向及びＹ方向の駆動では、どちらも図示しないリニアスケールからの位置信号によるフィードバック制御を行っており、スピンドル２２Ａ及びスピンドル２２Ｂは夫々Ｙ方向及びＺ方向に精密に駆動される。一方、研削送り方向であるＸ方向には、図示しないＸガイドとリニアモータによって駆動されるＸテーブル３０があり、上部にワークを載置するワークテーブル２３が組み込まれている。
【００２６】
ワークテーブル２３の上面はワークを吸着載置するために多孔質部材で形成されている。ワークテーブル２３はまた、θテーブル３１によりθ方向に回転駆動されるようになっていて、基準位置（ＣＨ１位置）と９０度回転した位置（ＣＨ２位置）とに位置付けられる。
【００２７】
加工部２０ではこのような機構によって、前述したように、砥石２１Ａ、２１Ｂは夫々独立してＺ方向の切込み送りとＹ方向のインデックス送りとがなされ、ワークはＸ方向の研削送りとθ方向の回転送りとがなされる。
【００２８】
薄刃の砥石２１Ａ，２１Ｂとして同種の砥石が用いられ、２本のラインを同時に切断してダイシング効率を上げるようになっているが、２本のエアーベアリング式のスピンドル２２Ａ、２２Ｂの夫々に別の砥石を取り付けて、特殊な加工を施すようにすることもできる。
【００２９】
ワークは、図６に示すように、ダイシングシートＳを介してフレームＦにマウントされ、ダイシング装置１０に供給される。次いで、ワーク搬送手段５０によってワークテーブル２３に載置され、撮像手段８１によって表面のパターンが撮像され、図示しない画像処理装置によって画像処理されてアライメントされる。
【００３０】
アライメントされたワークＷは加工部２０で砥石２１Ａ、２１Ｂによってダイシングされ、ワーク搬送手段５０によってスピンナ４０に搬送され、ここでスピン洗浄及びスピン乾燥される。乾燥されたワークＷは、ワーク搬送手段５０によってロードポート６０にセットされたカセットに収納される。
次に、このダイシング装置１０を用いた本発明に係る溝形成方法の実施の形態について説明する。図３は本発明の溝形成方法の実施の形態を示すフローチャートで、図４はその概念図である。本実施の形態では、ワークＷはシリコン材からなる半導体ウェーハであり、表面に延性材料層である金属膜ｍが形成されている。
【００３１】
最初に、ワークＷの電子回路等のパターンが形成された表面側を片面に粘着材層が形成されたダイシングシートＳに貼付し、このダイシングシートＳを介してワークＷを環状のフレームＦにマウントする（ステップＳ１）。
【００３２】
次に、ワークＷをフレームＦごとダイシング装置１０のワークテーブル２３に載置してワークＷの表面側を吸着固定する。次いでワークＷの表面に形成されているパターンをワークＷの表面側から撮像手段８１で撮影し、このパターンを基にワークＷのアライメントを行う。アライメント方法は画像処理を用いたアライメント方法で行う。画像処理を用いたアライメント方法は一般的によく知られているので、説明は省略する（ステップＳ２）。
【００３３】
次に、ワークＷの表面側から高速回転する第１の砥石２１ＡでダイシングシートＳに僅かに切り込む深さで研削溝を形成し、ワークＷを完全切断（フルカット）する（ステップＳ３）。これが溝研削工程であり、図４（ａ）はこの状態を表したものである。
【００３４】
この時、図４(ｂ)に示すように、ワークＷの表面に形成された金属膜ｍごと研削しているので、研削溝ＧＭの上部両縁には金属膜ｍのバリＢが発生する。この金属膜ｍのバリＢは後工程のスピン洗浄工程では除去できないものである。
【００３５】
次に、図４（ｃ）に示すように、先端がＶ字形状の第２の砥石２１Ｂを用い、ステップＳ３の溝研削工程で形成した研削溝ＧＭの上部両縁に面取り研削を施す（面取り工程）。この面取り工程によって、図４（ｄ）に示すように、研削溝ＧＭの上部両縁に形成されていたバリＢが除去される。
【００３６】
第２の砥石２１Ｂの先端角度は鈍角な程面取り加工時バリ取り効果が高く、またシリコン材部分のチッピングも少ないが、ワークＷの表面には電子回路等のパターンが形成されているので、パターンに掛からない幅で面取り研削を施す必要がある。そのため、第２の砥石２１Ｂの先端角度は３０°〜６０°程度が好ましい（ステップＳ４）。
【００３７】
以上の工程によってワークＷの１方向（ＣＨ−１）に複数の切断溝である研削溝ＧＭを形成し、同様にして９０°直交する他方向（ＣＨ−２）にも複数の研削溝ＧＭを形成することにより、ワークＷを個々の半導体チップＴに分割することができる。このようにして分割された半導体チップＴの上面縁部は僅かに面取りされ、金属膜ｍからなるバリＢが除去された滑らかな面となっている。
【００３８】
なお、ステップＳ３の溝研削工程及びステップＳ４の面取り工程を実施する場合、図５に示すように、ダイシング装置１０のスピンドル２２Ａのスピンドルシャフト２２ａに第１の砥石２１Ａを取り付け、スピンドル２２Ｂのスピンドルシャフト２２ｂに第２の砥石２１Ｂを取り付けて、ステップＳ４の面取り加工をステップＳ３の研削溝形成加工に対して同一ラインを僅かな時間差で、又は１ライン或いは複数ライン遅れで同時に研削加工するのが好ましい（図５は２ライン遅れの状態で記載してある）。
【００３９】
これにより、ステップＳ３の溝研削工程とステップＳ４の面取り工程とを一連の動作で行うことができ、ステップＳ４の面取り工程のためのアライメント工程も不要になるとともに、溝研削工程及び面取り工程に要する時間を大幅に短縮することができる。以上が本発明の実施の形態に係るワーク溝形成方法の工程の流れである。
【００４０】
以上説明したように、本発明の溝形成方法によれば、研削溝形成加工の後に研削溝の上部両縁を面取り研削するので、研削溝形成時に溝の両縁に発生していた金属膜ｍのバリＢが面取りによって除去され、滑らかな縁部となる。
【００４１】
なお、前述した実施の形態では、ワークＷは表面に金属膜ｍが形成された半導体ウェーハであったが、本発明はこれに限るものではなく、延性材料の溝入れ加工や切断加工においてもその効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ダイシング装置を表す斜視図
【図２】ダイシング装置の加工部の構成を表す斜視図
【図３】本発明に係る溝形成方法の実施の形態を説明するフローチャート
【図４】本発明に係る溝形成方法の実施の形態を説明する概念図
【図５】本発明の効率的な実施方法を説明する概念図
【図６】ワークをフレームにマウントした状態を表す斜視図
【符号の説明】
【００４３】
１０…ダイシング装置、２０…加工部、２１Ａ…第１の砥石、２１Ｂ…第２の砥石、２２Ａ…第１のスピンドル、２２Ｂ…第２のスピンドル、Ｂ…バリ、Ｆ…フレーム、ＧＭ…研削溝、ｍ…金属膜（延性材料層）、Ｓ…ダイシングシート、Ｔ…半導体チップ、Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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