(57)【要約】【課題】切削ブレードの刃先幅が変わっても所定のサイズのチップにウエーハを分割しうる方法を提供する。【解決手段】ウエーハの分割方法は、保持テーブル１０でウエーハＷを保持する保持ステップと、所望幅に切削装置１に予め設定された切削ブレード１６の刃先幅を足した加工送り幅に切削ブレード１６を相対移動させながらウエーハＷを分割する分割ステップとを少なくとも備え、分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝２０’を撮像して切削溝２０’の幅を測定し、刃先幅と測定した切削溝２０’の幅Ａ２’との差分を加工送り幅Ｂ１より減らすように構成したため、切削に伴い切削ブレード１６が偏摩耗等して刃先幅が小さくなっても、切削ブレード１６の刃先の状態に応じて加工送り幅を変えることができる。したがって、ウエーハＷを所望幅ＣＷのチップＣに確実に分割できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを撮像する撮像手段と、ウエーハに切削を施す切削ブレードと、ウエーハを保持する保持テーブルと、を少なくとも備える切削装置を用いてウエーハを所望幅のチップに分割するウエーハの分割方法であって、
該保持テーブルでウエーハを保持する保持ステップと、
該所望幅に該切削装置に予め設定された該切削ブレードの刃先幅を足した加工送り幅に該切削ブレードを相対移動させながらウエーハを分割する分割ステップと、を少なくとも備え、
該分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝を撮像して該切削溝の幅を測定し、
該刃先幅と測定した該切削溝の幅との差分を該加工送り幅より減らすことを特徴とするウエーハの分割方法。
【請求項２】
ウエーハを撮像する撮像手段と、ウエーハに切削を施す切削ブレードと、ウエーハを保持する保持テーブルと、を少なくとも備える切削装置を用いてウエーハを所望幅のチップに分割するウエーハの分割方法であって、
該保持テーブルでウエーハを保持する保持ステップと、
該所望幅に該切削装置に予め設定された該切削ブレードの刃先幅を足した加工送り幅に該切削ブレードを相対移動させながらウエーハを分割する分割ステップと、を少なくとも備え、
該分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝を撮像して該切削溝の幅を測定し、
測定した該切削溝の幅を新たな刃先幅として設定して、該所望幅に新たな該刃先幅を足すことで加工送り幅とすることを特徴とするウエーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハを所定のサイズのチップに分割するウエーハの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ基板用のウエーハ等にはパターンが形成されていないものがある。セラミック等の難削材からなるウエーハを切削ブレードで切削して分割する場合、切削加工中に切削ブレードが偏摩耗したり切削ブレードの側面がやせたりするほか、先細り等、刃先の形状が変わる現象が起こりやすい。通常、切削ブレードでウエーハを分割する際には、最初の分割予定ラインを決定し、そこから所定の加工送り幅で切削手段を相対移動させつつ、１列毎の切削動作と所定の加工送り幅での加工送り動作とを繰り返して、ウエーハを個々のチップに分割している（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０２５２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば切削ブレードが先細りして、ウエーハに形成された切削溝の幅も狭くなっているのに所定の加工送り幅でウエーハの切削動作を続けると、チップサイズが徐々に大きくなってしまうという問題がある。近年、チップのサイズ寸法の規格が厳しくなっているため、所定のサイズのチップに確実に切り出したいという要望がある。
【０００５】
本発明は、切削ブレードの刃先幅が変わっても所定のサイズのチップにウエーハを分割しうる方法を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ウエーハを撮像する撮像手段と、ウエーハに切削を施す切削ブレードと、ウエーハを保持する保持テーブルと、を少なくとも備える切削装置を用いてウエーハを所望幅のチップに分割するウエーハの分割方法であって、該保持テーブルでウエーハを保持する保持ステップと、該所望幅に該切削装置に予め設定された該切削ブレードの刃先幅を足した加工送り幅に該切削ブレードを相対移動させながらウエーハを分割する分割ステップと、を少なくとも備え、該分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝を撮像して切削溝の幅を測定し、該刃先幅と測定した該切削溝の幅との差分を該加工送り幅より減らすことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、ウエーハを撮像する撮像手段と、ウエーハに切削を施す切削ブレードと、ウエーハを保持する保持テーブルと、を少なくとも備える切削装置を用いてウエーハを所望幅のチップに分割するウエーハの分割方法であって、該保持テーブルでウエーハを保持する保持ステップと、該所望幅に該切削装置に予め設定された該切削ブレードの刃先幅を足した加工送り幅に該切削ブレードを相対移動させながらウエーハを分割する分割ステップと、を少なくとも備え、該分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝を撮像して該切削溝の幅を測定し、測定した該切削溝の幅を新たな刃先幅として設定して、該所望幅に新たな該刃先幅を足すことで加工送り幅とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るウエーハの分割方法は、保持テーブルでウエーハを保持する保持ステップと、所望幅に切削装置に予め設定された切削ブレードの刃先幅を足した加工送り幅に切削ブレードを相対移動させながらウエーハを分割する分割ステップとを少なくとも備え、分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝を撮像して切削溝の幅を測定し、刃先幅と測定した切削溝の幅との差分を加工送り幅より減らすように構成したため、切削に伴い切削ブレードが偏摩耗等して刃先幅が小さくなっても、切削ブレードの刃先の状態に応じて加工送り幅を変えることができる。したがって、ウエーハを所望幅のチップに確実に分割することができる。
【０００９】
また、本発明に係るウエーハの分割方法は、保持テーブルでウエーハを保持する保持ステップと、所望幅に切削装置に予め設定された切削ブレードの刃先幅を足した加工送り幅に切削ブレードを相対移動させながらウエーハを分割する分割ステップとを少なくとも備え、分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝を撮像して該切削溝の幅を測定し、測定した該切削溝の幅を新たな刃先幅として設定して、所望幅に新たな刃先幅を足すことで加工送り幅とする構成としたため、切削に伴い切削ブレードが偏摩耗等して刃先幅が小さくなっても、チップの所望幅を確保しつつ、ウエーハを分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】切削装置の一例の構成を示す斜視図である。
【図２】保持ステップを示す断面図である。
【図３】分割ステップを示す断面図である。
【図４】分割ステップにおいて切削ブレードの刃先の幅が変わっていない状態を示す説明図である。
【図５】分割ステップにおいて切削ブレードの刃先の幅が変わっている状態を示すとともに、カーフチェックを行う状態を示す説明図である。
【図６】撮像手段によって切削溝が撮像された撮像画である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１  切削装置
図１に示す切削装置１は、装置ベース２を有し、装置ベース２の前部には、複数のウエーハＷを収容するカセット３が配設されている。装置ベース２の上面には、カセット３から切削前のウエーハＷを搬出するとともにカセット３に切削後のウエーハＷを搬入する搬入出手段４と、ウエーハＷが仮置きされる仮置き領域５と、ウエーハＷを保持する保持面１１を有する保持テーブル１０とが配設されている。カセット３の近傍には仮置き領域５と保持テーブル１０との間でウエーハＷを搬送する第１の搬送手段６が配設されている。
【００１２】
保持テーブル１０には、図示しない吸引源に接続され保持面１１でウエーハＷを吸引保持することができる。保持テーブル１０の外周側には、環状のフレームＦが載置されるフレーム載置台１２と、フレーム載置台１２に載置されたフレームＦを固定するクランプ部１３とを備えている。保持テーブル１０の周囲は、移動基台８によってカバーされており、保持テーブル１０は、移動基台８とともに装置ベース２の内部に配設された移動手段によって駆動されてＸ軸方向に移動することができる。
【００１３】
保持テーブル１０の切削送り方向の経路上には、保持テーブル１０に保持されたウエーハＷに切削を施す切削手段１４と、保持テーブル１０に保持されたウエーハＷを上方から撮像する撮像手段１７とを備えている。装置ベース２の中央には、切削されたウエーハＷの洗浄を行う洗浄領域９と、保持テーブル１０から洗浄領域９に切削済みのウエーハＷを搬送する第２の搬送手段７とが配設されている。
【００１４】
切削手段１４は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル１５と、スピンドル１５の先端に回転可能に装着された切削ブレード１６とを備えている。切削手段１４は、モータによって駆動されてスピンドル１５が回転し、切削ブレード１６を回転させながらウエーハＷに切り込ませて切削することができる。切削手段１４には、図示していないが、加工送り方向（Ｙ軸方向）に切削手段１４を加工送りする加工送り手段が接続されている。
【００１５】
撮像手段１７は、ウエーハＷを上方から撮像するカメラを有し、カメラには、例えばＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサが内蔵されている。切削されたウエーハＷの被加工面に切削溝（カーフ）が形成されている場合、撮像手段１７でウエーハＷを上方から撮像することにより、切削溝が写し出された撮像画を撮像することができる。かかる撮像画は、例えばモニター１９に表示され、切削溝の状態を確認するカーフチェックを行うことができる。
【００１６】
切削装置１は、ＣＰＵなどの演算処理部及びメモリなどの記憶素子を有する制御手段１８を備え、制御手段１８は撮像手段１７や各種駆動機構に接続されている。制御手段１８の記憶素子には、ウエーハＷの加工条件、撮像手段１７が撮像した撮像画のデータ、カーフチェックを行うタイミングなどが記憶される。
【００１７】
２  ウエーハの分割方法の第１例
次に、切削装置１を用いて、ウエーハＷを所定のサイズのチップに分割するウエーハの分割方法の第１例について説明する。ウエーハＷは、円形板状の基板を有する被加工物の一例であり、その上面Ｗａには、ＬＥＤなどのデバイスが形成されておらず、パターンが形成されていない。上面Ｗａと反対側の下面Ｗｂには、テープＴが貼着される。ウエーハＷを構成する基板の材質としては、例えばセラミックス等である。ウエーハＷの切削時には、テープＴを介して環状のフレームＦと一体となって形成され、これがカセット３に複数収容されている。
【００１８】
（１）保持ステップ
搬入出手段４は、フレームＦと一体となったウエーハＷをカセット３から引き出して仮置き領域５に仮置きする。仮置き領域５に仮置きされたウエーハＷを第１の搬送手段６により保持テーブル１０に搬送する。図２に示すように、テープＴを介してウエーハＷの下面Ｗｂを保持テーブル１０の保持面１１に載置するとともに、フレームＦをフレーム載置台１２に載置する。続いて、吸引源の吸引力が保持面１１で作用してウエーハＷを吸引保持するとともに、クランプ部１３によってフレームＦの上面を押さえて固定する。
【００１９】
（２）分割ステップ
保持テーブル１０にウエーハＷが保持された後、移動手段によって保持テーブル１０を切削手段１４の下方側に移動させる。図１に示した制御手段１８の記憶素子には、ウエーハＷの加工条件が予め設定され記憶されている。加工条件には、分割されるチップの所望幅、切削ブレード１６の刃先幅、切削手段１４の所定の加工送り幅（Ｙ軸方向のインデックス送り幅）、形成予定の切削溝の本数等が含まれる。切削ブレード１６の刃先幅は、ウエーハＷに切り込む切削ブレード１６の先端部分の幅を意味している。
【００２０】
切削手段１４の下方側に保持テーブル１０が移動してきたら、図３に示すように、スピンドル１５が回転し、切削ブレード１６を所定の回転速度で回転させながら、切削手段１４をＺ軸方向に下降させる。そして、回転する切削ブレード１６の刃先をウエーハＷの上面ＷａからテープＴに至るまで切り込ませて、切削手段１４と保持テーブル１０とをＸ軸方向に相対移動させながら切削を行い、ウエーハＷの上下面（上面Ｗａ及び下面Ｗｂ）を完全切断した切削溝２０を形成する。
【００２１】
Ｘ軸方向に向く１列目の切削溝２０を形成したら、加工送り手段によって、例えば図４に示す加工送り幅Ｂ１ずつＹ軸方向に加工送りして、上記同様の切削加工を行い、２列目、３列目…の切削溝２０を順次形成していく。そして、Ｘ軸方向に向く所定数の切削溝２０を形成したら、保持テーブル１０を９０°回転させることにより、ウエーハＷの向きを変えて、１列毎の切削溝２０の形成と所定の加工送り幅Ｂ１でのＹ軸方向の加工送りとを繰り返し行うことにより、ウエーハＷが複数のチップＣに分割される。
【００２２】
ここで、図４に示す切削溝２０の幅Ａ１は、上記制御手段１８に予め設定された切削ブレード１６の刃先幅と等しく、加工送り幅Ｂ１は、上記制御手段１８に予め記憶されたチップＣの所望幅ＣＷに、設定された切削ブレード１６の刃先幅（幅Ａ１）を足した幅である。図示の例では、切削溝２０の幅Ａ１と３列目以降の切削溝２０の幅Ａ２とが等しく、加工送り幅Ｂ１と３列目以降の加工送り幅Ｂ２とが等しくなっている。この場合、切削ブレード１６が偏摩耗や先細り等しておらず、刃先幅が変わっていないため、カーフチェックを行うことなく、加工送り幅Ｂ１のままでウエーハＷの分割を行える。
【００２３】
一方、分割ステップでは、所定のタイミングで切削溝２０を図１に示した撮像手段１７で撮像してカーフチェックを行う。所定のタイミングは、切削ブレード１６が偏摩耗、先細り等するタイミングを意味しており、上記制御手段１８に予め設定されている。所定のタイミングは、例えば、ウエーハＷの処理枚数、切削ブレード１６でウエーハＷを切削する切削距離、切削溝２０の本数などに基づいて決めてもよい。上記いずれかのタイミングでカーフチェックを行うかは、事前に複数の加工条件でウエーハＷのテスト加工を行い、切削ブレード１６が偏摩耗、先細り等するタイミングのデータを取得しておき、加工条件に応じた最適な所定のタイミングを選択するとよい。
【００２４】
所定のタイミングになったら、図１に示した保持テーブル１０を撮像手段１７の下方に移動させ、撮像手段１７はウエーハＷの上方から撮像する。所定のタイミングが、例えば、図５に示す切削溝２０’を形成した後であるとき、撮像手段１７はウエーハＷの上方から撮像することにより、切削溝２０’が写し出された図６に示す撮像画１００を撮像する。撮像画１００はモニター１９に表示される。撮像画１００を参照すると、切削溝２０’（黒色を施して図示）と個片化されたチップＣとが写し出されている。切削溝２０’の幅Ａ２’を測定し、切削ブレード１６の刃先の状態を確認する。また、切削溝２０’の両側にはチッピングが生じており、このチッピングの大きさや数を確認してもよい。
【００２５】
図５に示す加工送り幅Ｂ１は、上記同様に、チップＣの所望幅ＣＷに、設定された切削ブレード１６の刃先幅を足した幅であり、設定された切削ブレード１６の刃先幅と切削溝２０の幅Ａ１とが等しい。図示の例では、切削溝２０’の幅Ａ２’は、切削溝２０の幅Ａ１に比べて狭くなっており、切削ブレード１６の刃先幅が狭くなっていることが確認できる。ここで、ウエーハＷの分割を続行するために、記憶素子に記憶された切削ブレード１６の刃先幅（幅Ａ１）と測定した切削溝２０’の幅Ａ２’と差分を加工送り幅Ｂ１より減らすことにより、切削ブレード１６の刃先の摩耗状態に応じた適正な加工送り幅Ｂ２’を算出する。すなわち、加工送り幅Ｂ２’は、［加工送り幅Ｂ２’＝加工送り幅Ｂ１−（幅Ａ１−幅Ａ２’）］の式に基づいて求められる。加工送り幅Ｂ２’の算出は、制御手段１８の演算処理部によって行われる。
【００２６】
例えば、加工送り幅Ｂ１が例えば１０ｍｍに設定され、切削溝２０の幅Ａ１が０．２ｍｍに設定され、測定した切削溝２０’の幅Ａ２’が０．１ｍｍである場合、加工送り幅Ｂ１（１０ｍｍ）から幅Ａ１と幅Ａ２’との差分である０．１ｍｍを減算することにより、加工送り幅Ｂ２’が９．９ｍｍであると求められる。そして、算出された加工送り幅Ｂ２’に基づいて、１列毎の切削溝２０’の形成と所定の加工送り幅Ｂ２’でのＹ軸方向の加工送りとを繰り返し行うことにより、ウエーハＷが複数のチップＣに分割される。なお、切削ブレード１６の偏磨耗の程度によっては、新品の切削ブレードに交換してもよい。
【００２７】
このように、本発明に係るウエーハの分割方法の第１例では、分割ステップを行っているときに、所定のタイミングになった段階で、撮像手段１７によって例えば切削溝２０’を撮像して切削溝２０’の幅を測定し、予め設定された切削ブレード１６の刃先幅と測定した切削溝２０’の幅との差分を加工送り幅Ｂ１より減らすことにより、適正な加工送り幅Ｂ２’を算出する構成としたため、たとえ切削ブレード１６が偏摩耗等して刃先幅が小さくなっても、切削ブレード１６の刃先の状態に応じて加工送り幅を変えることができるため、ウエーハＷを所望幅ＣＷのチップＣに確実に分割することができる。
【００２８】
３  ウエーハの分割方法の第２例
次に、切削装置１を用いて、ウエーハＷを所定のサイズのチップに分割するウエーハの分割方法の第２例について説明する。
【００２９】
（１）  保持ステップ
第１例と同様に、図１に示した仮置き領域５に仮置きされたウエーハＷを第１の搬送手段６によって保持テーブル１０に搬送する。続いて、テープＴを介してウエーハＷの下面Ｗｂを保持テーブル１０の保持面１１に載置するとともに、フレームＦをフレーム載置台１２に載置したのち、吸引源の吸引力が保持面１１で作用してウエーハＷを吸引保持するとともに、クランプ部１３でフレームＦの上面を押さえて固定する。
【００３０】
（２）  分割ステップ
第１例と同様に、切削手段１４によってウエーハＷに切削加工を行い、複数の切削溝２０を形成する。第２例においても、所定のタイミングになったら、上記同様に保持テーブル１０を図１に示した撮像手段１７の下方に移動させ、撮像手段１７はウエーハＷの上方から撮像して切削溝２０’の幅Ａ２’を測定する。第２例では、測定した幅Ａ２’を新たな刃先幅に設定して、チップＣの所望幅ＣＷに新たに設定した刃先幅（幅Ａ２’）を加算することで、適正な加工送り幅Ｂ２’を算出する。かかる算出は、上記制御手段１８の演算処理部によって行われる。そして、算出された加工送り幅Ｂ２’に基づいて、１列毎の切削溝２０’の形成と所定の加工送り幅Ｂ２’でのＹ軸方向の加工送りとを繰り返し行うことにより、ウエーハＷが複数のチップＣに分割される。
【００３１】
このように、本発明に係るウエーハの分割方法の第２例においても、分割ステップを行っているときに、所定のタイミングになった段階で、撮像手段１７によって例えば切削溝２０’を撮像して切削溝２０’の幅を測定し、測定した幅Ａ２’を新たな刃先幅に設定し、チップＣの所望幅ＣＷに新たに設定した刃先幅（幅Ａ２’）を加算することで、適正な加工送り幅Ｂ２’を算出する構成としたため、たとえ切削ブレード１６が偏摩耗等して刃先幅が小さくなっても、チップＣの所望幅ＣＷを確保しつつ、ウエーハＷを分割することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：切削装置  ２：装置ベース  ３：カセット  ４：搬入出手段
５：仮置き領域  ６：第１の搬送手段  ７：第２の搬送手段
８：移動基台  ９：洗浄領域
１０：保持テーブル  １１：保持面  １２：フレーム載置台  １３：クランプ部
１４：切削手段  １５：スピンドル  １６：切削ブレード
１７：撮像手段  １８：制御手段  １９：モニター  ２０，２０’：切削溝
【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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