(57)【要約】【課題】切削溝の溝底に亀裂を発生させるための起点を形成でき、起点の形成位置に沿う適切な位置でウェーハを分割できるようにすること。【解決手段】切削ブレード（３８）は、円環形状の切削刃（４８）を備えてウェーハ（Ｗ）の切削を行う。切削刃の先端側は、回転中心軸（Ｃ）に直交する面と平行な一方の面（４８ａ）と、一方の面の先端となる頂点（４８ｃ）から一方の面に傾斜する方向に向けられた他方の面（４８ｂ）とによって、断面形状が片刃形状に形成されている。切削ブレードをウェーハ表面側からウェーハの厚さ方向の途中まで切り込むことで、溝底（Ｍａ）がウェーハ表面に対して傾斜した切削溝（Ｍ）をウェーハに形成する工程の後に、ウェーハに外力を付与して溝底におけるウェーハ裏面側の頂点（Ｍｂ）を起点に亀裂（Ｋ）を発生させ、個々のチップに分割する工程を行う。【選択図】図３
2015046551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハの切削を行う円環形状の切削刃を有する切削ブレードであって、
該切削刃の先端側は、一方の面の先端を頂点として該頂点から他方の面に向けて傾斜し、断面形状が、片刃形状に形成されている、ことを特徴とする切削ブレード。
【請求項２】
請求項１記載の切削ブレードを使用して、表面に分割予定ラインが形成されたウェーハを該分割予定ラインに沿って分割を行うウェーハの分割方法であって、
ウェーハの裏面に保護テープを貼着する貼着工程と、
該貼着工程を実施した後に、該保護テープ側をチャックテーブルに保持し、該切削ブレードをウェーハ表面側からウェーハの厚さ方向の途中まで切り込み該分割予定ラインに沿って切削をし、溝底がウェーハ表面に対して傾斜した切削溝をウェーハに形成する切削溝形成工程と、
該切削溝形成工程を実施した後に、該切削溝が形成されたウェーハに外力を付与して該溝底の前記頂点を起点に亀裂を発生させ、該分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
から構成されるウェーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを分割予定ラインに沿って分割するための切削ブレード及びウェーハの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハは、２つの回転する切削ブレードを備えた切削装置により、いわゆるステップカット、デュアルカットと称される分割方法によって分割予定ライン上で分割される（例えば、特許文献１参照）。具体的には、ステップカットでは、一方の切削ブレードにより、溝底がウェーハの裏面に達しないハーフカット溝をウェーハの表面に形成した後、他方の切削ブレードにより、ハーフカット溝の底側を切削して切削溝が形成される。デュアルカットでは、２つの切削ブレードによりウェーハの異なる分割予定ライン上で同時に切削される。これらの分割方法においては、まず、ウェーハの裏面側に保護テープが貼着された後、ウェーハの表面側から保護テープの厚み方向中間まで切削ブレードで切り込むことでウェーハの厚み方向に完全切断がなされる。ここで、完全切断の際には、チップの裏面側エッジにチッピング（欠け）が発生してしまう場合がある。従って、チッピング（欠け）の発生が許容できる程度となるように、切削ブレードの切削速度を低速としてチップ分割を行っている。
【０００３】
一方、切削ブレードにおける切削加工においては、裏面加工品質を悪化させずに加工速度を上昇することが要求されている。かかる要求に応じるため、切削ブレードにより完全切断を行わずにハーフカット溝を形成した後、保護テープに外力を付与し、ハーフカット溝を起点に亀裂を成長させて分割することができれば、切削送り速度を大幅に上昇させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３４７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、通常の切削ブレードにあっては、先端が摩耗により半円形状になり、この影響でハーフカット溝の溝底も半円状の断面形状に形成される。このため、ハーフカット溝の溝底を起点に亀裂を成長させると、亀裂の形成位置が不均一になってしまい、適切な位置でウェーハを分割することが難しい、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削溝の溝底に亀裂を発生させるための起点を形成でき、起点の形成位置に沿う適切な位置でウェーハを分割することができる切削ブレード及びウェーハの分割方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の切削ブレードは、ウェーハの切削を行う円環形状の切削刃を有する切削ブレードであって、該切削刃の先端側は、一方の面の先端を頂点として該頂点から他方の面に向けて傾斜し、断面形状が、片刃形状に形成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、切削刃が片刃形状に形成されるので、ウェーハ表面にハーフカットとなる切削溝を形成した場合、切削溝の溝底も片刃形状に応じて傾斜した断面形状に形成することができる。これにより、溝底において、切削刃の頂点で切削した尖った位置を起点としてウェーハ裏面側に向かい亀裂が発生しやすくなり、ウェーハを適切な位置で分割することができる。
【０００９】
また、本発明のウェーハの分割方法では、上記の切削ブレードを使用して、表面に分割予定ラインが形成されたウェーハを該分割予定ラインに沿って分割を行うウェーハの分割方法であって、ウェーハの裏面に保護テープを貼着する貼着工程と、該貼着工程を実施した後に、該保護テープ側をチャックテーブルに保持し、該切削ブレードをウェーハ表面側からウェーハの厚さ方向の途中まで切り込み該分割予定ラインに沿って切削をし、溝底がウェーハ表面に対して傾斜した切削溝をウェーハに形成する切削溝形成工程と、該切削溝形成工程を実施した後に、該切削溝が形成されたウェーハに外力を付与して該溝底の前記頂点を起点に亀裂を発生させ、該分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割工程と、から構成される。この方法によっても、上述した作用、効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、切削溝の溝底に亀裂を発生させるための起点を形成でき、起点の形成位置に沿う適切な位置でウェーハを分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る切削装置の概略斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るブレードユニットの分解斜視図である。
【図３】上記のブレードユニットの部分正面模式図である。
【図４】変形例に係るブレードユニットの分解斜視図である。
【図５】本実施の形態に係る貼着工程の説明図である。
【図６】本実施の形態に係る切削溝形成工程の説明図である。
【図７】本実施の形態に係る分割工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るウェーハの分割方法ついて説明する。図１は、本実施の形態に係る切削装置の概略斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、切削装置１は、基台２と、チャックテーブル３と、基台２上に設けられてチャックテーブル３をＸ軸方向に加工送りするチャックテーブル移動機構４と、チャックテーブル３で保持されたウェーハＷを切削する切削機構５とを備えて構成されている。
【００１４】
ここで、切削対象となるウェーハＷについて説明すると、円板状をなすウェーハＷの表面は、格子状に配列された分割予定ラインとなるストリートＳＴによって複数の領域に区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等の各種デバイスＤが形成されている。また、ウェーハＷの裏面には保護テープＴが貼着され、この保護テープＴを介して環状のフレームＦにウェーハＷが装着されている。
【００１５】
チャックテーブル３は、後述するＸ軸テーブル１６の上面に固定されてＺ軸回りに回転可能なθテーブル１０と、θテーブル１０の上部に設けられ、ウェーハＷを吸着保持する保持部１１とを有している。保持部１１の上面中央部分には、ポーラスセラミック材により保持面１２が形成され、この保持面１２は、保持部１１内の流路を通じて吸引源（不図示）に接続されている。保持部１１の周囲における四箇所位置には、クランプ部１３がそれぞれ設けられている。各クランプ部１３は、エアアクチュエータ（不図示）により駆動し、ウェーハＷの周囲のフレームＦを挟持固定する（図６Ａ参照）。
【００１６】
チャックテーブル移動機構４は、基台２の上面に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール１５と、一対のガイドレール１５にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル１６とを有している。Ｘ軸テーブル１６の上部には、チャックテーブル３が設けられている。また、Ｘ軸テーブル１６の下面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部にボールネジ１７が螺合されている。そして、ボールネジ１７の一端部には、駆動モータ１８が連結されている。駆動モータ１８によりボールネジ１７が回転駆動され、チャックテーブル３がガイドレール１５に沿ってＸ軸方向に移動される。
【００１７】
切削機構５は、基台２上に固定された門型の柱部２１と、柱部２１に設けられたブレードユニット移動機構２２と、ブレードユニット移動機構２２によってＹ軸及びＺ軸方向に移動可能に支持される一対のブレードユニット２３とを有する。
【００１８】
ブレードユニット移動機構２２は、柱部２１の前面に対してＹ軸方向に平行な一対のガイドレール２５と、一対のガイドレール２５にスライド可能に設置されたモータ駆動の一対のＹ軸テーブル２６とを有している。また、ブレードユニット移動機構２２は、各Ｙ軸テーブル２６の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール２７と、各ガイドレール２７にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル２８とを有している。各Ｚ軸テーブル２８の下部には、ブレードユニット２３がそれぞれ設けられている。
【００１９】
各Ｙ軸テーブル２６の背面側には、図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３０が螺合されている。また、各Ｚ軸テーブル２８の背面側には、図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３１が螺合されている。Ｙ軸テーブル２６用のボールネジ３０、Ｚ軸テーブル２８用のボールネジ３１の一端部には、それぞれ駆動モータ３３，３４が連結されている。これら駆動モータ３３，３４によりボールネジ３０，３１が回転駆動され、ブレードユニット２３がガイドレール２５，２７に沿ってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動される。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照してブレードユニット２３について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るブレードユニット２３の分解斜視図である。図３は、ブレードユニット２３の部分正面模式図である。
【００２１】
図２に示すように、ブレードユニット２３は、スピンドルユニット３７と、スピンドルユニット３７の一端側に着脱可能に装着される切削ブレード３８とを備える。スピンドルユニット３７の他端側にはモータ（不図示）が連結されており、このモータを駆動することで切削ブレード３８を回転し、ウェーハＷに切削溝Ｍ（図６Ｂ参照）を形成できるようになっている。
【００２２】
スピンドルユニット３７は、回転軸を構成するスピンドルシャフト４０と、スピンドルシャフト４０を支持するスピンドルハウジング４１とを含む。スピンドルシャフト４０の先端部は、スピンドルハウジング４１から突出しており、切削ブレード３８固定用のマウントフランジ４２がネジ４３を介して装着されている。
【００２３】
マウントフランジ４２は、円筒状のボス部４５と、ボス部４５の外周面から外方に延出する固定フランジ４６とを有している。ボス部４５には、スピンドルシャフト４０の先端部が嵌め込まれる嵌合孔４５ａ（図３参照）が設けられている。
【００２４】
切削ブレード３８は、ハブブレードであり、ウェーハＷを切削する砥石からなる切削刃４８と、切削刃４８を保持するハブ基台４９とを有している。ハブ基台４９の中央には、ボス部４５が挿入される貫通孔４９ａが形成されている。ハブ基台４９がボス部４５に差し込まれると、ハブ基台４９からボス部４５の略半部が突出される。このボス部４５の略半部には外周面にネジ部４５ｂが形成されている。切削ブレード３８は、ハブ基台４９から突出したネジ部４５ｂにリング状の固定ナット５０が締め付けられることで、マウントフランジ４２に固定される。
【００２５】
切削刃４８は、例えば、ダイヤモンド等の砥粒をボンド材で結合して円環形状に形成され、スピンドルシャフト４０を介して回転する切削刃４８をウェーハＷに接触させることで、ウェーハＷが切削加工される。切削刃４８の図３中左面となる一方の面４８ａは、ハブ基台４９に保持されている。また、切削刃４８の一方の面４８ａは、Ｙ軸と平行となる回転中心軸Ｃに直交する面（ＺＸ平面）と平行に形成されている。切削刃４８の先端側において、一方の面４８ａと他方の面４８ｂとにより頂点４８ｃが形成される。切削刃４８の他方の面４８ｂは、頂点４８ｃから一方の面４８ａに対して傾斜する方向に向けられたテーパ面をなしている。従って、切削刃４８の先端側における断面形状は、片刃形状に形成されることとなる。
【００２６】
なお、上記のブレードユニット２３では、切削ブレード３８をハブブレードとしたが、図４に示すように、切削ブレード５５をワッシャーブレードとしたブレードユニット５６を採用してもよい。切削ブレード５５は、円環形状に形成された切削刃５７からなり、この切削刃５７の先端側の形状は、上記の切削刃４８と同様の形状に形成される。図４において、スピンドルユニット３７では、スピンドルシャフト４０の先端部に、切削ブレード５５固定用のマウントフランジ５９がネジ６０を介して装着されている。マウントフランジ５９は、円筒状のボス部６２と、ボス部６２に連なる固定フランジ６３とを有している。ボス部６２の外周面にはネジ部６２ａが形成され、このネジ６２ａに固定ナット６５がねじ結合される。ボス部６２に切削ブレード５５を挿入し、更に着脱フランジ６６をボス部６２に挿入して、固定ナット６５をネジ部６２ａに締め付けることにより、切削刃５７は固定フランジ６３と着脱フランジ６６により両側から挟まれてスピンドルシャフト４０に取り付けられる。
【００２７】
次に、図５乃至図７を参照して、本実施の形態に係るウェーハＷの分割方法の流れについて説明する。図５は、貼着工程の説明図である。図６Ａ及び図６Ｂは、切削溝形成工程の説明図であり、図７は、分割工程の説明図である。
【００２８】
図５に示すように、まず貼着工程が実施される。貼着工程では、まず、環状のフレームＦの内側にウェーハＷが表面を下向きとした状態で配置される。その後、ウェーハＷの裏面（上面）とフレームＦの上面とが保護テープＴによって一体に貼着され、保護テープＴを介してフレームＦにウェーハＷが装着される。
【００２９】
図６に示すように、貼着工程を実施した後には切削溝形成工程が実施される。切削溝形成工程では、まず、保護テープＴを介してフレームＦに装着されたウェーハＷが上下反転され、ウェーハＷの表面を上向き、保護テープＴがウェーハＷの下側に位置する向きとしてチャックテーブル３上に搬送される。そして、チャックテーブル３の保持面１２の面内にウェーハＷが収まる状態で、保護テープＴが貼着されたウェーハＷが保持面１２に載置される（図６Ａ参照）。その後、保持面１２が吸引源（不図示）に連通し、保護テープＴを介してフレームＦに装着されたウェーハＷがチャックテーブル３に吸着保持される。この状態で、チャックテーブル３の外周では、４体のクランプ部１３によってフレームＦが挟持され、保持される。
【００３０】
かかる保持を完了した後、チャックテーブル３に保持されたウェーハＷにおける格子状のストリートＳＴが、θテーブル１０の回転によってＸ軸方向及びＹ軸方向と平行に位置合わせされる。次いで、Ｙ軸テーブル２６の移動によって、一対のブレードユニット２３の切削刃４８がウェーハＷのＹ軸方向両端に最も近いストリートＳＴにそれぞれ位置付けされる。次に、各Ｚ軸テーブル２８の移動によって回転された切削刃４８のウェーハＷに対する切削溝Ｍの深さＤｐが調整される（図６Ｂ参照）。深さＤｐは、切削溝Ｍがハーフカット溝となるよう、溝底ＭａにおけるウェーハＷ裏面側の頂点ＭｂがウェーハＷの裏面から所定厚みを残すように設定される。Ｚ軸テーブル２８による切削刃４８の位置調整後、高速回転された切削刃４８に対してＸ軸テーブル１６が相対移動されることで、ウェーハＷのストリートＳＴに沿って深さＤｐの切削溝Ｍが形成される。１本の切削溝Ｍを形成する毎に、ストリートＳＴのＹ軸方向のピッチ間隔分、Ｙ軸テーブル２６が移動され、Ｘ軸と平行なストリートＳＴ全てに切削溝Ｍが形成された後、θテーブル１０が９０°回転される。すると、格子状のストリートＳＴのうち、切削溝Ｍが未形成のストリートＳＴがＸ軸と平行とされる。この状態から前述と同様にＸ軸と平行なストリートＳＴ全てに切削溝Ｍが形成され、格子状のストリートＳＴ全てにおいて切削溝Ｍが形成される。
【００３１】
図７に示すように、切削溝形成工程を実施した後には分割工程が実施される。分割工程では、先ず、保護テープＴを介してフレームＦに装着されたウェーハＷが分割装置（不図示）に搬入される。分割装置では、環状テーブル７０上でクランプ部７１によってフレームＦが保持され、ウェーハＷとフレームＦとの間に拡張ドラム７２の上端が位置付けられる。そして、環状テーブル７０と共にフレームＦが下降することで、拡張ドラム７２が環状テーブル７０に対して相対的に上昇される。これにより、保護テープＴが放射方向に拡張されて、切削溝Ｍが形成されたウェーハＷに面方向に引っ張られる外力が付与され、溝底Ｍａの頂点Ｍｂに集中的にストレスが発生される。そして、頂点Ｍｂを起点にウェーハＷ裏面に至る亀裂Ｋが発生し、ストリートＳＴに沿ってウェーハＷが複数のチップに分割される。
【００３２】
以上のように、本実施の形態に係る分割方法によれば、ハーフカット溝となる切削溝Ｍの溝底Ｍａが切削刃４８の片刃形状に応じて傾斜した形状となるので、ウェーハＷに外力が加わると、溝底Ｍａの頂点Ｍｂに応力が集中して頂点Ｍｂにせん断力を大きく発生させることができる。これにより、各切削溝Ｍにおいて、亀裂Ｋの起点が頂点Ｍｂに安定して保たれ、複数のチップに分割する位置がストリートＳＴの幅方向にずれてバラツキが生じることを防止でき、チップの形状及びサイズを適切に精度良く維持することができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、保護テープＴの厚み方向中間まで切り込まなくても、ウェーハＷの厚み方向に完全切断をすることができる。これにより、切削ブレードだけによる完全切断と比較すると、ハーフカットで切削溝Ｍを形成するので、切削送り速度を上昇することができ、ひいては、チップ分割のスループットを向上することができる。しかも、ウェーハＷの分割において、切削ブレード３８がウェーハＷの裏面まで達することがないので、チップの裏面側エッジにおけるチッピング発生の低減も図ることができる。
【００３４】
更に、切削刃４８は他方の面４８ｂだけがＺＸ平面に対して傾斜する片刃形状となるので、いわゆる両刃形状の切削刃に比べ、テーパ面を形成する工程を減らして製造工程の簡略化を図ることができる。また、切削刃４８を片刃形状とすることで、両刃形状に比べ、切削刃４８の厚みを薄くし、刃先の角度をより鋭角としても、刃先が継時的に丸まってしまうことを抑制することができる。これにより、切削刃４８を交換サイクルを長くしても、溝底Ｍａの頂点Ｍｂに応力が集中し易い状態に長期間保つことができ、これによっても、ウェーハＷを適切な位置でより良く分割することができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００３６】
例えば、分割工程は、上記実施の形態で説明した方法に限られるものでなく、ウェーハＷに外力を付与して頂点Ｍｂを起点に亀裂Ｋを発生できる限りにおいて、変更してもよい。他の方法の一例を挙げると、チャックテーブル３の保持面１２におけるストリートＳＴの直下位置に吸引溝を形成し、この吸引溝を負圧にして保護テープＴを凹ませるように変形させることで亀裂Ｋを生じさせてもよい。
【００３７】
また、ブレードユニット２３の設置数を一体とし、これに応じてＺ軸テーブル２８等、ブレードユニット移動機構２２の構成の一部を省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明は、ハーフカットで切削溝を形成する切削ブレード、及びこの切削ブレードによって切削溝が形成されたウェーハに外力を付与して分割する分割方法に有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１  切削装置
３  チャックテーブル
３８  切削ブレード
４８  切削刃
４８ａ  一方の面
４８ｂ  他方の面
４８ｃ  頂点
５５  切削ブレード
５７  切削刃
Ｍ  切削溝
Ｍａ  溝底
Ｍｂ  頂点
ＳＴ  ストリート（分割予定ライン）
Ｔ  保護テープ
Ｗ  ウェーハ
【図１】
2015046551.tif 000003
【図２】
2015046551.tif 000004
【図３】
2015046551.tif 000005
【図４】
2015046551.tif 000006
【図５】
2015046551.tif 000007
【図６】
2015046551.tif 000008
【図７】
2015046551.tif 000009