(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割予定ラインが表面に形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削する切削方法であって、
ウエーハ上の所定領域をキーパターンとして登録するとともに、該キーパターンから最寄りの分割予定ラインまでの距離を第１距離として登録し、該分割予定ライン間の距離をインデックス量として登録する事前登録ステップと、
該切削ブレードとウエーハとを相対的に加工送りすることで該分割予定ラインの一つを切削し、該切削ブレードを該インデックス量割り出し送りしてから該切削ブレードとウエーハを相対的に加工送りすることでウエーハを該複数の分割予定ラインに沿って切削する切削ステップと、
該切削ステップの途中、所定のタイミングで切削して形成した切削溝を検出するとともに、該切削溝から最寄りのキーパターンを検出して、該キーパターンの該切削溝までの距離を第２距離として検出する検出ステップと、
登録されている該第１距離と検出した該第２距離との差をずれ量として算出し、該ずれ量を打ち消すように該インデックス量を補正した補正インデックス量を算出する補正インデックス量算出ステップと、
該切削ブレードを該補正インデックス量割り出し送りして該分割予定ラインを切削する補正切削ステップとを具備し、
該補正切削ステップを実施した後、該切削ステップを再度実施するとともに、
ウエーハの中央領域に比べてウエーハの外周領域では、前記検出ステップと、前記補正インデックス量算出ステップと、前記補正切削ステップの実施頻度を多くすることを特徴とする切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハ等の被加工物を分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削する切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスや光デバイスの製造プロセスでは、サファイアやシリコン等のウエーハ表面に格子状に複数形成された分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成される。
【０００３】
これらのデバイスや分割予定ラインは回路パターンとも呼ばれ、フォトリソグラフィを繰り返すことで形成される。回路パターンが形成された半導体ウエーハや光デバイスウエーハは、裏面が研削されて所定の厚みへと薄化された後、切削装置で分割予定ラインが切削されて個々の半導体デバイスや光デバイスが製造される。
【０００４】
切削装置は、例えば特開２００９−６４８２８号公報に開示されるように、被加工物を切削する切削ブレードを備えている。切削ブレードを例えば３００００ｒｐｍで高速回転させながら被加工物へと切り込ませることで切削を遂行する。
【０００５】
具体的には、高速回転させている切削ブレードを分割予定ラインに位置付け、切削ブレードと被加工物とを相対的に加工送りすることで分割予定ラインを切削する。そして、切削ブレードを所定のインデックス量で割り出し送りすることで、切削ブレードを次の分割予定ラインに位置づけて次の分割予定ラインを切削する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−６４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、被加工物に形成された回路パターンの精度ばらつきのために、単一のインデックス量で切削ブレードを割り出し送りすると、徐々に切削位置がずれて分割予定ライン外のデバイスを切削してデバイスを破損させてしまうという問題がある。
【０００８】
被加工物が半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハの場合には、縮小投影露光で形成するパターン精度が中央領域に比べて外周領域で比較的悪いため、切削位置の位置ずれの問題は外周領域でより大きくなる。
【０００９】
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、被加工物の分割予定ライン外を切削してデバイスを破損させてしまうことのない切削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、複数の分割予定ラインが表面に形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削する切削方法であって、ウエーハ上の所定領域をキーパターンとして登録するとともに、該キーパターンから最寄りの分割予定ラインまでの距離を第１距離として登録し、該分割予定ライン間の距離をインデックス量として登録する事前登録ステップと、該切削ブレードとウエーハとを相対的に加工送りすることで該分割予定ラインの一つを切削し、該切削ブレードを該インデックス量割り出し送りしてから該切削ブレードとウエーハを相対的に加工送りすることでウエーハを該複数の分割予定ラインに沿って切削する切削ステップと、該切削ステップの途中、所定のタイミングで切削して形成した切削溝を検出するとともに、該切削溝から最寄りのキーパターンを検出して、該キーパターンの該切削溝までの距離を第２距離として検出する検出ステップと、登録されている該第１距離と検出した該第２距離との差をずれ量として算出し、該ずれ量を打ち消すように該インデックス量を補正した補正インデックス量を算出する補正インデックス量算出ステップと、該切削ブレードを該補正インデックス量割り出し送りして該分割予定ラインを切削する補正切削ステップとを具備し、該補正切削ステップを実施した後、該切削ステップを再度実施するとともに、ウエーハの中央領域に比べてウエーハの外周領域では、前記検出ステップと、前記補正インデックス量算出ステップと、前記補正切削ステップの実施頻度を多くすることを特徴とする切削方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、切削ブレードでの切削途中、所定のタイミングで切削位置のずれ量を検出し、割り出し送りするインデックス量を補正することで切削位置を補正する。従って、分割予定ライン外を切削してデバイスを破損させてしまうことを防止できる。
【００１３】
一般的なウエーハでは中央領域に比べて外周領域のパターン精度が比較的悪い。そこで、外周領域での補正頻度をウエーハ中央領域に比べて頻繁にすることで、切削時間を過剰にかけることなく、分割予定ライン外を切削してデバイスを破損させてしまう恐れのない切削が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】ダイシングテープを介して環状フレームに支持されたウエーハの表面側斜視図である。
【図３】本発明の切削方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の切削方法を示すフローチャートである。
【図５】ウエーハ表面の一部拡大図である。
【図６】事前登録ステップを示す説明図である。
【図７】切削ステップを示す説明図である。
【図８】検出ステップ及び補正インデックス量算出ステップを示す説明図である。
【図９】好ましい切削方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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はウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置（ダイシング装置）２の外観を示している。
【００１６】
切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。
【００１７】
図２に示すように、被加工物の一種である切削対象のウエーハ１１の表面においては、複数の分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に形成されており、格子状に形成された分割予定ライン１３によって区画された各領域にデバイス１５が形成されている。
【００１８】
分割予定ライン１３及びデバイス１５を含む回路パターンは縮小投影露光を含むフォトリソグラフィにより形成されるが、中央領域１７に比べて外周領域２１のパターン精度は劣っている。
【００１９】
ウエーハ１１は粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハ１１はダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。
【００２０】
ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。
【００２１】
仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段（クランプ）１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。
【００２２】
チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段（検出手段）２０が配設されている。
【００２３】
アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段（撮像カメラ）２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。
【００２４】
アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
【００２５】
切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。
【００２６】
次に、図３乃至図９を参照して、本発明実施形態に係る切削方法を詳細に説明する。図３を参照すると、本発明の切削方法のフローチャートが示されている。本発明の切削方法では、アライメントの準備工程として、まずステップＳ１０に示すように、被加工物上の所定領域を撮像カメラ２２で撮像してキーパターンを決定し、このキーパターンを切削装置２のコントローラのメモリに登録する。
【００２７】
即ち、図５に示すように、切削装置２のオペレータは、操作手段４を操作することにより、撮像カメラ２２でウエーハ１１を撮像し、表示手段６上に表示された画像をゆっくりと移動させながらパターンマッチングのターゲットとなるキーパターン３０を探索する。このキーパターン３０は、例えばデバイス１５中の回路の特徴部分を利用する。キーパターン３０は各デバイス１５中に一つ含まれる。
【００２８】
次に、ステップＳ１１で、図６に示すように、キーパターン３０から最寄りの分割予定ライン１３の中心１３ａまでの距離を第１距離Ｓ１としてコントローラのメモリに登録する。更に、ステップＳ１２で、分割予定ライン間の距離をインデックス量Ｙ１としてコントローラのメモリに登録する。ステップＳ１０〜ステップＳ１２は事前登録ステップを構成する。
【００２９】
事前登録ステップが終了したならば、図２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に支持されたウエーハ１１はウエーハカセット８に投入され、搬出入手段１０及び搬送手段１６によって搬送されて切削装置２のチャックテーブル１８で吸引保持される（ステップＳ１３）。
【００３０】
次いでステップＳ１４で、撮像カメラ２２でウエーハ１１上の２点を撮像して、予め登録されているキーパターン３０とのパターンマッチングにより２点でのキーパターン３０を検出する。
【００３１】
次いで、ステップＳ１５へ進んで、検出した２個のキーパターン３０を結んだ直線がＸ軸方向と平行となる様にチャックテーブル１８をθ回転して、分割予定ライン１３と切削ブレード２８とを平行に位置づけるとともに、コントローラのメモリにチャックテーブル１８のθ回転量を登録する。次いで、チャックテーブル１８を９０度正回転させてステップＳ１４とステップＳ１５を繰り返す。
【００３２】
そして、検出したキーパターン３０と撮像カメラ２２の位置、予め登録されたウエーハサイズ、第１距離Ｓ１から加工開始位置を検出し、切削ブレード２８を切削しようとする分割予定ライン１３の加工開始位置の中心１３ａに位置づける（ステップＳ１６）。ステップＳ１４〜ステップＳ１５はアライメント工程を構成する。
【００３３】
アライメント工程を終了すると、ステップＳ１７へ進んで、ウエーハ１１と高速回転している切削ブレード２８とを加工送り方向（Ｘ軸方向）に相対移動させて分割予定ライン１３を切削する。
【００３４】
即ち、３００００ｒｐｍ等で高速回転している切削ブレード２８をウエーハ１１に切り込ませ、チャックテーブル１８をＸ軸方向に所定速度で加工送りすることにより分割予定ライン１３を切削して、図７に示すように切削溝３２を形成する。
【００３５】
一つの分割予定ライン１３の切削が終了すると、ステップＳ１８へ進んで切削ブレード２８を登録されたインデックス量Ｙ１でＹ軸方向にインデックス送り（割り出し送り）する。
【００３６】
割り出し送りが終了すると、ウエーハ１１と高速回転している切削ブレード２８とを加工送り方向に相対移動させて次の分割予定ライン１３を切削する（ステップＳ１９）。ステップＳ１７〜ステップＳ１９を複数回繰り返す。
【００３７】
次いで、ステップＳ２０へ進んで、顕微鏡を有する撮像カメラ２２でウエーハ１１を撮像して、図８に示すように、切削溝３２と最寄りのキーパターン３０を検出し、キーパターン３０と切削溝３２の中心３２ａまでの距離（第２距離）Ｓ２を検出する。
【００３８】
そして、第１距離Ｓ１と第２距離Ｓ２の差をずれ量Ｄとして算出し、このずれ量Ｄを打ち消すようにインデックス量を補正した補正インデックス量Ｙ２を算出する（ステップＳ２１）。
【００３９】
例えば、図８でインデックス送り方向（図の上方向）を＋方向とし、登録してある第１距離Ｓ１が１５０μｍ、検出した第２距離Ｓ２が１４０μｍだとすると、ずれ量Ｄは＋１０μｍとなる。よって、インデックス量Ｙ１が５．００ｍｍだとすると、補正インデックス量Ｙ２は４．９９ｍｍとなる。
【００４０】
このように補正インデックス量Ｙ２を算出したならば、ステップＳ２２へ進んで切削ブレード２８を補正インデックス量Ｙ２だけＹ軸方向に割り出し送りして、切削ブレード２８を切削しようとする分割予定ライン１３の中心１３ａに位置づける。そして、ウエーハ１１と高速回転している切削ブレード２８とを加工送り方向（Ｘ軸方向）に相対移動させて分割予定ライン１３を切削する（ステップＳ２３）。
【００４１】
次いで、ステップＳ１８〜ステップＳ２３を複数回繰り返すことにより、第１の方向に伸長している分割予定ライン１３の全てを切削する。次いで、チャックテーブル１８を９０度逆回転し、先のステップＳ１５でコントローラのメモリに登録した回転量  θに基づいて分割予定ライン１３と切削ブレード２８とを平行に位置づけた後、ステップＳ１６〜ステップＳ２３を繰り返すことにより、第１の方向と直交する方向に伸長する分割予定ライン１３を切削する。
【００４２】
上述したように、ウエーハ１１のパターン精度は、中央領域１７に比較して外周領域２１では多少悪化している。よって、図９（Ａ）に示すように、ウエーハ１１を（１）〜（３）の３つのブロックに分け、（１）と（３）の外周領域２１では３ラインを切削する毎にステップＳ２０〜ステップＳ２３の補正工程を入れ、（２）の中央領域１７では２０ライン切削する毎に補正工程を入れるようにする。
【００４３】
図９（Ｂ）に示す第２の方向に伸長する分割予定ライン１３を切削するときにも同様であり、（１）と（３）の外周領域を切削する際には３ライン切削する毎に補正工程をいれ、（２）の中央領域１７を切削する際には２０ライン切削する毎に補正工程を入れるように制御する。
【００４４】
このように制御することにより、パターン精度が比較的悪い場合でも、中央領域１７を切削する際には補正頻度を少なくし、外周領域１９を切削する際にのみ補正頻度を多くすることにより、切削加工時間が長くなるのを防止することができる。
【符号の説明】
【００４５】
２    切削装置
１１    ウエーハ
１３    分割予定ライン（ストリート）
１５    デバイス
１７    中央領域
１８    チャックテーブル
２０    アライメント手段
２１    外周領域
２２    撮像カメラ
２４    切削手段
２８    切削ブレード
３０    キーパターン
Ｓ１    第１距離
Ｓ２    第２距離
Ｙ１    インデックス量
Ｙ２    補正インデックス量
【図１】
0005686545.tif 000002
【図２】
0005686545.tif 000003
【図３】
0005686545.tif 000004
【図４】
0005686545.tif 000005
【図５】
0005686545.tif 000006
【図６】
0005686545.tif 000007
【図７】
0005686545.tif 000008
【図８】
0005686545.tif 000009
【図９】
0005686545.tif 000010