(57)【要約】      （修正有）【課題】被加工物が脆性部材によって形成されていても欠けの発生を防止することができる切削方法を提供する。【解決手段】チャックテーブル３に保持された脆性材料からなる被加工物を切削ブレードにより格子状に切削して個々のチップに分割する切削方法であって、被加工物をチャックテーブル３に保持する際に、被加工物を載置する載置面が平滑面に形成されているとともに載置面に開口する複数の吸引孔３１４が形成された被加工物保持プレート３１をチャックテーブル３上に介在し、被加工物保持プレート３１の載置面上に環状のフレームに装着されたダイシングテープの上面に支持された被加工物をダイシングテープを介して載置し、吸引孔３１４を通して被加工物を被加工物保持プレート３１の載置面上に吸引保持した状態で、被加工物を切削ブレードにより格子状に切削する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャックテーブルに保持された脆性材料からなる被加工物を切削ブレードにより格子状に切削して個々のチップに分割する切削方法であって、
該被加工物を該チャックテーブルに保持する際に、該被加工物を載置する載置面が平滑面に形成されているとともに該載置面に開口する複数の吸引孔が形成された被加工物保持プレートを該チャックテーブル上に介在し、該被加工物保持プレートの該載置面上に環状のフレームに装着されたダイシングテープの上面に支持された該被加工物を該ダイシングテープを介して載置し、該吸引孔を通して該被加工物を該被加工物保持プレートの該載置面上に吸引保持した状態で、該被加工物を該切削ブレードにより格子状に切削する、
ことを特徴とする切削方法。
【請求項２】
該チャックテーブルはポーラスセラミックスによって形成され支持面を有する支持部材を備えており、該支持部材の該支持面上に該被加工物保持プレートが載置される、請求項１記載の切削方法。
【請求項３】
該被加工物保持プレートは、一方の面には複数の第１の切削溝が平行に形成され、他方の面には該第１の切削溝と交差し該第１の切削溝に達する複数の第２の切削溝が平行に形成され、該第１の切削溝と該第２の切削溝の交差部で吸引孔が形成される、請求項１又は２記載の切削方法。
【請求項４】
該被加工物保持プレートは、シリコンプレートからなっている、請求項１から３のいずれかに記載の切削方法。
【請求項５】
チャックテーブルに保持された脆性材料からなる被加工物を切削ブレードにより格子状に切削して個々のチップに分割する切削方法であって、
該チャックテーブルは該被加工物を載置する載置面が平滑面に形成されているとともに該載置面に開口する複数の吸引孔が形成された被加工物保持部材を備えており、該被加工物保持部材の載置面上に環状のフレームに装着されたダイシングテープの上面に支持された該被加工物を該ダイシングテープを介して載置し、該吸引孔を通して該被加工物を該被加工物保持部材の載置面上に吸引保持した状態で、該被加工物を該切削ブレードにより格子状に切削する、
ことを特徴とする切削方法。
【請求項６】
該ダイシングテープの該載置面に接触する側は、該載置面から剥離容易に形成されている、請求項１から５のいずれかに記載の切削方法。
【請求項７】
該ダイシングテープの該載置面に接触する側は、粗面に形成されている、請求項６記載の切削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハやリチウムタンタレート基板等のような脆性材料からなる被加工物を切削ブレードにより格子状に切削して個々のチップに分割する切削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された切断予定ライン（ストリート）によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによって回路が形成された領域を分離して個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削する切削ブレードを備えた切断手段とを具備している。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。
【０００３】
しかるに、シリコンや化合物半導体ウエーハ等で形成された半導体ウエーハ、炭化珪素基板、リチウムタンタレート基板、石英基板等は脆性材料で形成されたウエーハであり、切削ブレードによって格子状に切削し個々のチップに分割すると、特に裏面側に欠けが発生し、半導体チップ等の品質を低下させるという問題がある。即ち、図８に示すように被加工物Ｗを切削ブレードによって格子状に切削すると、切削溝Ｇの交差部に欠けＴが発生する。本発明者等は、リチウムタンタレート基板を格子状に切削して個々に分割したチップについて調べたところ、欠けの発生率は約８０％以上あり、欠けの大きさ（Ａ×Ｂ）は平均で（１５μｍ×３０μｍ）であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は上記欠けの発生原因について検討したところ、被加工物の保持方法に起因すると考えられた。即ち、被加工物を保持する保持手段として一般に使用されているチャックテーブルは、被加工物が載置される載置面を備えた支持部材がポーラスセラミックスで形成されている。このポーラスセラミックスは気孔率が４０％程度のものが使用されており、その表面が平滑面に形成されない。この結果、ポーラスセラミックスからなる支持部材上に保持された被加工物を切削ブレードによって切削すると、被加工物に歪みが生じて欠けが発生すると考えられる。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、被加工物が脆性材料によって形成されていても欠けの発生を抑制することができる切削方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、チャックテーブルに保持された脆性材料からなる被加工物を切削ブレードにより格子状に切削して個々のチップに分割する切削方法であって、
該被加工物を該チャックテーブルに保持する際に、該被加工物を載置する載置面が平滑面に形成されているとともに該載置面に開口する複数の吸引孔が形成された被加工物保持プレートを該チャックテーブル上に介在し、該被加工物保持プレートの該載置面上に環状のフレームに装着されたダイシングテープの上面に支持された該被加工物を該ダイシングテープを介して載置し、該吸引孔を通して該被加工物を該被加工物保持プレートの該載置面上に吸引保持した状態で、該被加工物を該切削ブレードにより格子状に切削する、
ことを特徴とする切削方法が提供される。
【０００７】
上記チャックテーブルはポーラスセラミックスによって形成され支持面を有する支持部材を備えており、該支持部材の支持面上に上記被加工物保持プレートが載置される。上記被加工物保持プレートは、一方の面には複数の第１の切削溝が平行に形成され、他方の面には該第１の切削溝と交差し該第１の切削溝に達する複数の第２の切削溝が平行に形成され、第１の切削溝と第２の切削溝の交差部で吸引孔が形成される。上記被加工物保持プレートは、シリコンプレートからなっている。
【０００８】
また、本発明によれば、チャックテーブルに保持された脆性材料からなる被加工物を切削ブレードにより格子状に切削して個々のチップに分割する切削方法であって、
該チャックテーブルは該被加工物を載置する載置面が平滑面に形成されているとともに該載置面に開口する複数の吸引孔が形成された被加工物保持部材を備えており、該被加工物保持部材の載置面上に環状のフレームに装着されたダイシングテープの上面に支持された該被加工物を該ダイシングテープを介して載置し、該吸引孔を通して該被加工物を該被加工物保持部材の載置面上に吸引保持した状態で、該被加工物を該切削ブレードにより格子状に切削する、
ことを特徴とする切削方法が提供される。
【０００９】
上記ダイシングテープの上記載置面に接触する側は、載置面から剥離容易に形成されていることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による切削方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１には、本発明による切削方法を実施するための切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。このチャックテーブル３について、図２を参照して説明する。図２に示すチャックテーブル３は、支持台３１と該支持台３１の上端に装着された支持部材３２とから構成されている。支持台３１はステンレス鋼等の金属材によって形成されており、その上端部には上方が開放された円形の嵌合穴３１１が形成されている。この嵌合穴３１１の底面には中心部に円形状の吸引溝３１２が形成されているとともに、該吸引溝３１２の外側に環状の吸引溝３１３が形成されている。また、支持台３１には上記吸引溝３１２および３１３と連通する吸引通路３１４が形成されており、この吸引孔３１４は図示しない吸引手段に接続されている。支持部材３２はポーラスセラミックスによって円形に形成されており、上記嵌合穴３１１に嵌合される。このように構成されたチャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このチャックテーブル３を構成する支持部材３２の上面である支持面上に、被加工物保持プレート３３が載置される。
【００１２】
上記被加工物保持プレート３３は、図示の実施形態においては図３に示すように厚さが０．５〜１．０ｍｍの円形状のシリコンプレートによって形成されている。この被加工物保持プレート３３の一方の面３３ａ側には、図３および図４に示すように被加工物保持プレート３３の厚さの半分程度までの深さを有する複数の第１の溝３３１が平行に形成されている。また、被加工物保持プレート３３の他方の面３３ｂ側には、図３および図４に示すように上記第１の溝３３１と交差する方向に第１の溝３３１に達する深さを有する複数の第２の溝３３２が平行に形成されている。上記第１の溝３３１および第２の溝３３２は、図示の実施形態においてはそれぞれ幅２０μｍで３ｍｍ間隔で形成されている。従って、第１の溝３３１と第２の溝３３２が交差する部分には一辺が２０μｍの正方形の連通穴（吸引孔）３３３が形成される。従って、被加工物保持プレート３３の一方の面３３ａと他方の面３３ｂは、連通穴（吸引孔）３３３と第１の溝３３１および第２の溝３３２によって連通される。このように構成された被加工物保持プレート３３は、図示の実施形態においては一方の面３３ａが平滑面に形成されており、この平滑面に形成された一方の面３３ａが被加工物を載置する載置面となる。以上のように構成された被加工物保持プレート３３は、他方の面３３ｂを上記ポーラスセラミックスによって形成された支持部材３３上に載置される。従って、被加工物保持プレート３３に形成された連通穴（吸引孔）３３３は、載置面となる一方の面３３ａに開口する第１の溝３３１と連通するとともに、第２の溝３３２とポーラスセラミックスによって形成された支持部材３２と上記嵌合穴３１１と吸引溝３１２および３１３と吸引通路３１４を通して図示しない吸引手段に連通される。このように構成された被加工物保持プレート３３の一方の面３３ａである載置面上に被加工物を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより、被加工物保持プレート３３の一方の面３３ａに被加工物を吸引保持することができる。
【００１３】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に装着された切削ブレード４３とを具備している。切削ブレード４３は、図示の実施形態においてはアルミニウムからなる円盤状の基台の側面に例えば粒径２〜４μｍ程度のダイヤモンド砥粒をニッケルメッキによって厚さ２０μｍ程度固定し、基台の外周部をエッチング除去して２〜３ｍｍの切れ刃を突出させて円形に形成された電鋳ブレードからなっている。また、図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３を構成する支持部材３２上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構６を具備している。この撮像機構６は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、切削装置は、撮像機構６によって撮像された画像を表示する表示手段７を具備している。
【００１４】
図示の実施形態における切削装置は、被加工物をストックするカセット１４を具備している。ここで、被加工物について図５を参照して説明する。被加工物は１１は、ステンレス鋼等の金属材によって形成された環状の支持フレーム１２に装着されたダイシングテープ１３の上面に貼着され支持されている。なお、ダイシングテープ１３の下面は、載置面から剥離容易に形成されており、例えば粗面に形成されていることが望ましい。このようにダイシングテープ１３を介して支持フレーム１２に支持された被加工物１１は、上記カセット１４に収容される。なお、カセット１４は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル１４１上に載置される。
【００１５】
図示の実施形態における切削装置は、カセット１４に収容された被加工物１１（支持フレーム１２にテープ１３を介して支持された状態）を被加工物載置領域１５に搬出する被加工物搬出手段１６と、該被加工物搬出手段１６によって搬出された被加工物１１を上記チャックテーブル３上に搬送する被加工物搬送手段１７と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物１１を洗浄する洗浄手段１８と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物１１を洗浄手段１８へ搬送する洗浄搬送手段１９を具備している。
【００１６】
図示の実施形態における切削装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。なお、切削作業を行うに際して、チャックテーブル３を構成するポーラスセラミックスによって形成された支持部材３３上に被加工物保持プレート３３を載置する。
カセット１４の所定位置に収容された被加工物１１（支持フレーム１２にテープ１３によって支持された状態の被加工物１１を単に被加工物１１という）は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１４１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出手段１６が進退作動して搬出位置に位置付けられた被加工物１１を被加工物載置領域１５に搬出する。被加工物載置領域１５に搬出された被加工物１１は、被加工物搬送手段１７の旋回動作によって上記チャックテーブル３上に載置された被加工物保持プレート３３の一方の面３３ａである載置面上に搬送され、図示しない吸引手段の吸引作用によって被加工物保持プレート３３に吸引保持される。このようにして被加工物保持プレート３３を介して被加工物１１を吸引保持したチャックテーブル３は、撮像機構６の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像機構６の直下に位置付けられると、撮像機構６によって被加工物１１に形成されているストリート１１ａ、１１ｂが検出され、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節してストリートと切削ブレード４３との精密位置合わせ作業が行われる。
【００１７】
その後、切削ブレード４３を矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、被加工物１１を吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード４３の回転軸と直交する方向）に所定の切削送り速度で移動することにより、チャックテーブル３に被加工物保持プレート３３を介して保持された被加工物１１は切削ブレード４３により第１の方向のストリートに沿って切断される。そして、被加工物１１に形成された第１の方向のストリート１１ａが全て切削されたら、被加工物１１を吸引保持したチャックテーブル３を９０度回転させて、上記第１の方向のストリート１１ａの切削と同様に第２の方向のストリート１１ｂに沿って切削作業を実行することにより、被加工物１１に格子状に形成された全てのストリートが切削されて個々のチップに分割される。なお、分割された半導体チップは、ダイシングテープ１３の作用によってバラバラにはならず、フレーム１２に支持された被加工物１１の状態が維持されている。
【００１８】
ここで、上記切削時における被加工物１１の保持状態について説明する。上述したようにチャックテーブル３と被加工物１１との間に介在された被加工物保持プレート３３の表面３３ａ（載置面）は平滑面に形成されているので、被加工物保持プレート３３の一方の面３３ａ（載置面）上に吸引保持された被加工物１１はダイシングテープ１３を介して平滑面で支持されている。従って、切削ブレード４３による切削力が作用しても被加工物１１には歪みが生じないため、欠けの発生が抑制される。本発明者等は、上述した被加工物保持プレート３３を用いて被加工物としてリチウムタンタレート基板を保持し、上述したように切削ブレード４３により格子状に切削して個々のチップに分割する試験を行った。そして、個々に分割されたチップについて調べたところ、欠けの発生率は２０％以下であり、欠けの大きさ（Ａ×Ｂ）は平均で（４μｍ×１２μｍ）であった。このように、被加工物を平滑面で支持することにより、上記従来のポーラスセラミックスで形成された吸着チャックによる支持方式と比べて、欠けの発生率が大幅に減少することができるとともに、欠けの大きさも大幅に小さくすることができる。
【００１９】
なお、上述した実施形態においては、被加工物保持プレート３３をポーラスセラミックスによって形成された支持部材３２上に載置する構成を示したが、支持部材３２を除去し、被加工物保持プレート３３を吸着チャック支持台３０を構成する支持台本体３１に形成された嵌合穴３１１に直接嵌合する構成としてもよい。
【００２０】
上述したように被加工物１１の切断が終了したら、被加工物１１を被加工物保持プレート３３を介して保持したチャックテーブル３は最初に被加工物１１を吸引保持した位置に戻され、ここで図示しない吸引手段の吸引作用が断たれ、被加工物１１の吸引保持を解除する。次に、被加工物１１は洗浄搬送手段１９によって保持され洗浄手段１８に搬送されるが、ダイシングテープ１３の下面は載置面から剥離容易に形成されており、例えば粗面に形成されているので、被加工物保持プレート３３の一方の面３３ａである載置面が平滑面に形成されていても容易に剥離される。洗浄手段１８に搬送された被加工物１１は、ここで洗浄および乾燥される。このようにして洗浄および乾燥された被加工物１１は、被加工物搬送手段１７によって被加工物載置領域１５に搬出される。そして、被加工物１１は、被加工物搬出手段１６によってカセット１４の所定位置に収納される。
【００２１】
次に、本発明の実施形態について、図６および図７を参照して説明する。
図６および図７に示す実施形態におけるチャックテーブル８は、支持台８１と、該支持台８１上に装着された被加工物保持部材８２を具備している。支持台８１は、ステンレス鋼等の金属材によって形成されており、その上端部には上方が開放された円形の嵌合穴８１１が形成されている。この嵌合穴８１１の内周には、底面から突出する段部８１２が形成されている。また、支持台８１には嵌合穴８１１の底面に開口する吸引通路８１３が形成されており、この吸引通路８１３は図示したい吸引手段に接続されている。上記被加工物保持部材８２はステンレス鋼等の金属材によって円盤状に形成されており、一方の面８２ａと他方の面８２ｂにそれぞれ開口する複数の吸引孔８２１が設けられている。この吸引孔８２１は、直径が２０〜１００μｍで３〜１０ｍｍ間隔で形成されている。被加工物保持部材８２の一方の面８２ａは平滑面に形成されており、この平滑面に形成された一方の面８２ａが被加工物を載置する載置面となる。このように構成された被加工物保持部材８２は、上記支持台８１に形成された嵌合穴８１１の段部８１２に載置され外周面をロー付け等の固着手段によって吸着チャック支持台８１に固定される。以上のように構成されたチャックテーブル８は被加工物保持部材８２の載置面となる一方の面８２ａが平滑面に形成されているので、被加工物保持部材８２の載置面上に被加工物を吸引保持して切削することにより、欠けの発生を抑制することができる。また、被加工物１１をチャックテーブル８から取り外す際に、吸引通路８１３に水または水とエアーの混合流体を供給し、吸引孔８２１から流体を噴出することが望ましい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、被加工物を該チャックテーブルに保持する際に、該被加工物を載置する載置面が平滑面に形成されているとともに該載置面に開口する複数の吸引孔が形成された被加工物保持プレートをチャックテーブル上に介在するので、被加工物はダイシングテープを介して平滑面で支持されている。従って、切削ブレードによる切削力が作用しても被加工物には歪みが生じないため、被加工物が脆性材料によって形成されていても特に発生し易い裏面に欠けの発生を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、被加工物を保持するためのチャックテーブルを構成する被加工物保持部材の載置面は平滑面に形成されているので、被加工物はダイシングテープを介して平滑面で支持されている。従って、切削ブレードによる切削力が作用しても被加工物には歪みが生じないため、被加工物が脆性材料によって形成されていても特に発生し易い裏面に欠けの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による切削方法を実施するための切削装置の斜視図。
【図２】図１に示す切削装置に装備されるチャックテーブルおよび被加工物保持プレートの一実施形態を示す断面図。
【図３】図２に示す被加工物保持プレートの斜視図。
【図４】図３に示す被加工物保持プレートの断面拡大図。
【図５】被加工物をフレームに装着されたダイシンングテープに支持した状態を示す斜視図。
【図６】切削装置に装備されるチャックテーブルの他の実施形態を示す断面図。
【図７】図６に示すチャックテーブルの斜視図。
【図８】被加工物を格子状に切削した切削溝の状態を拡大して示す説明図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
３１：支持台
３１：被加工物保持プレート
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
４３：切削ブレード
５：撮像機構
６：表示手段
８：チャックテーブル
８１：支持台
８２：被加工物保持部材
１１：被加工物
１２：支持フレーム
１３：ダイシングテープ
【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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【図７】
2004356357.tif 000009
【図８】
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