(57)【要約】      （修正有）【課題】回転するブレードで基板を切断する場合であっても、切片が飛ばされることの無い基板切断方法及び基板切断装置を提供すること。【解決手段】回転ブレードで半導体基板Ｗに切断溝２４を加工した後、切断溝部分に液体材料を供給する。次にこの液体材料を固化させることで半導体ウエハＷの切断面を保護する切断面保持部材４０を形成する。この結果、切断された半導体ウエハＷの一片が回転するブレードから力を受けても当該一片が動くことがないので切片が飛ばされるのを防ぐことができる。【選択図】図８
2007134551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも側面を保持された半導体基板を、回転するブレードで切断する半導体基板切断方法であって、
前記半導体基板を切断する第１の切断工程と、
前記第１の切断工程で切断された前記半導体基板の切断面で保持する保持工程と、
前記切断面で保持された前記半導体基板を切断する第２の切断工程と
を具備し、
前記保持工程では、
前記基板の切断部分に液体材料を供給し、
前記切断部分に供給された前記液体材料を固化させることで保持部材を形成し、
前記保持部材によって前記切断面を保持する
ことを特徴とする半導体基板切断方法。
【請求項２】
前記半導体基板の側面が、固体の第１保持部材で保持され、
前記保持工程では、
前記第１保持部材の一部を融解して前記切断面間の間隙に流し込むように供給し、
前記切断部分に供給された前記第１保持部材の一部を固化させて第２保持部材を形成し、
前記第２保持部材により、前記切断面を保持する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板切断方法。
【請求項３】
半導体基板を載置する載置台と、
前記載置台に載置された半導体基板の少なくとも側面を保持する第１保持部材を形成する第１保持部材形成手段と、
前記載置台に載置され前記第１保持部材により保持された前記半導体基板を回転により切断するブレードと、
前記ブレードにより切断された前記半導体基板の切断面間の間隙に、前記半導体基板を切断面で保持する第２保持部材を形成する第２保持部材形成手段と
を具備することを特徴とする半導体基板切断装置。
【請求項４】
前記第１保持部材が、前記半導体基板よりも融点の低い材料からなり、
前記第２保持部材形成手段が、前記第１保持部材を加熱する加熱部を有することを特徴とする請求項３に記載の半導体基板切断装置。
【請求項５】
前記第２保持部材形成手段が、前記半導体基板の切断面間の間隙を冷却することが可能な冷却部を有することを特徴とする請求項４に記載の半導体基板切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板切断方法及び半導体基板切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板等の半導体基板を切断する場合、例えば半導体ウエハからチップを切り取る場合等には、回転するブレードを用いて切断することが多い。回転するブレードを用いて半導体ウエハを切断する場合、当該切断する一片と残りの部分とが、ブレードからそれぞれ反対方向に力を受ける。この力により半導体ウエハがずれてしまわないように、半導体ウエハをテーブルに固定した上で切断する。
【０００３】
半導体ウエハをテーブルに固定する方法としては、例えばワックスや油脂等、融解温度が室温に近い固形材料に半導体ウエハを埋め込んで当該半導体ウエハの側面と底部を固定する方法等がある（例えば、特許文献１参照。）。この方法で半導体ウエハを固定して切断する場合、切断部分にはブレードの厚さ分の隙間が生じるものの、半導体ウエハの側面と底部が固定されているため、これから切断しようとする部分の半導体基板がずれることは無い。  
【特許文献１】特開２００１−７７０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、隙間の部分は固定されていないため、一度切断を行って切断部分に隙間が形成された後、二回目以降の切断において間隔が狭い場合には、切断された半導体ウエハの一片がブレードからの力を受けて飛ばされてしまう可能性がある。  
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、回転するブレードで半導体基板を切断する場合であっても、切片が飛ばされることの無い半導体基板切断方法及び半導体基板切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る半導体基板切断方法は、少なくとも側面を保持された半導体基板を、回転するブレードで切断する半導体基板切断方法であって、前記半導体基板を切断する第１の切断工程と、前記第１の切断工程で切断された前記半導体基板の切断面で保持する保持工程と、前記切断面で保持された前記半導体基板を切断する第２の切断工程とを具備し、前記保持工程では、前記基板の切断部分に液体材料を供給し、前記切断部分に供給された前記液体材料を固化させることで保持部材を形成し、前記保持部材によって前記切断面を保持することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、第２の切断工程を行うときには半導体基板の切断面が保持されているので、切断された半導体基板の一片が回転するブレードから力を受けても当該一片が飛ばされることは無い。  
例えば半導体チップを切り出す場合の切代（スクライブ幅）は約１００μｍ程度であり、切断部分の間隙の幅をこのスクライブ幅以下に抑える必要がある。本発明のように、半導体基板の切断部分の間隙に液体材料を供給すれば、当該液体材料は毛細管現象によって狭い隙間にも浸入する。このように浸入した液体材料を固化すれば、切断部分の狭い隙間に簡単に保持部材を形成することができる。また、このように形成された保持部材により、狭い隙間からでも確実に切断面を保持することができる。
【０００７】
また、前記半導体基板の側面が、固体の第１保持部材で保持され、前記保持工程では、前記第１保持部材の一部を融解して前記切断面間の間隙に流し込むように供給し、前記切断部分に供給された前記第１保持部材の一部を固化させて第２保持部材を形成し、前記第２保持部材により、前記切断面を保持することが好ましい。  
溶融して切断部分の間隙に流れた第１保持部材が当該切断部分を伝うように切断面全体に行き渡るので、当該第１保持部材を固化すれば、液体材料を新たに供給することなく切断部分の狭い隙間に第２保持部材を簡単に形成することができる。また、このように形成された第２保持部材により、狭い隙間からでも切断面全体を確実に保持することが出来る。
【０００８】
本発明の別の観点に係る半導体基板切断装置は、半導体基板を載置する載置台と、前記載置台に載置された半導体基板の少なくとも側面を保持する第１保持部材を形成する第１保持部材形成手段と、前記載置台に載置され前記第１保持部材により保持された前記半導体基板を回転により切断するブレードと、前記ブレードにより切断された前記半導体基板の切断面間の間隙に、前記半導体基板を切断面で保持する第２保持部材を形成する第２保持部材形成手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、半導体基板の切断部分の間隙に、半導体基板を切断面で保持する第２保持部材を形成することが出来るので、半導体基板の切断部分のような狭い隙間からでも、当該半導体基板の切断面を保持することができる。これにより、当該半導体基板切断装置により回転するブレードで半導体基板を切断する場合であっても、切片が飛ばされることは無い。
【００１０】
また、前記第１保持部材が、前記半導体基板よりも融点の低い材料からなり、前記第２保持部材形成手段が、前記第１保持部材を加熱する加熱部を有することが好ましい。  
これにより、半導体基板を切断した後に、加熱部により第１保持部材を加熱し、当該第１保持部材の一部を溶融させることができる。溶融した第１保持部材の一部は、半導体基板の切断部分の間隙へ流れて、当該切断部分の間隙を伝って切断面全体に行き渡る。この状態で第１保持部材の一部を固化することで、当該切断部分の間隙に第２保持部材を形成することができる。この第２保持部材により、半導体基板の切断面をしっかり保持することができるので、回転するブレードで半導体基板を切断する場合であっても、切片が飛ばされることは無い。
【００１１】
また、前記第２保持部材形成手段が、前記半導体基板の切断面間の間隙を冷却することが可能な冷却部を有することが好ましい。  
第２保持部材を積極的に冷却することにより、第２保持部材が固化するまでの時間を短縮することができるので、半導体基板切断工程の短縮化を図ることができる。なお、半導体基板の切断部分の間隙の位置に合わせて冷却部を設けるようにすることが好ましい。これにより、所望の部分をピンポイントに冷却することができるので、冷却効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態を図面に基づき説明する。  
図１は、ダイシング装置１の概略図である。  
ダイシング装置１は、基台２と、テーブル３と、ブレード４と、ブレード制動部５と、ダミー基板６と、ワックス供給部７（第１保持部材形成手段）と、ガイド８を主として構成されている。当該ダイシング装置１は、例えばワックス等により半導体ウエハＷを固定して切断する（ダイシングする）装置である。このワックスは、例えば常温では固体であり、７０℃〜１２０℃に加熱すると液体になる材料等が用いられる。半導体ウエハＷには、回路パターンの形成されたチップ領域Ｃが設けられている。チップ領域Ｃは、幅が約１００μｍ程度のスクライブ線Ｌで区切られており、このダイシング装置１が半導体ウエハＷをスクライブ線Ｌに沿って切断することで、個々のチップが切り出されるようになっている。
【００１３】
基台２の中央部には、テーブル３が保持されている。また、基台２の周縁部には、ブレード制動部５を移動させるためにＸ方向に延設されたガイド８と、ワックス供給部７とが取り付けられている。  
テーブル３は、例えばアルミニウム等の金属からなり、中空に形成されている。中空部Ｓには、例えば電熱線１０等の加熱手段（第２保持部材形成手段）が設けられる。
【００１４】
ブレード４は、金属薄板の外周部４ａにダイヤモンド等の微粒子を付着させて構成され、中心部には孔４ｂが設けられる。ブレード制動部５は、ブレード４を回転させる回転機構と、ブレード４を移動させる移動機構とを有しており、例えば支持柱１３を介してガイド８に取り付けられている。回転機構は、ブレード４を回転させるためのモータ１１と、当該モータ１１に接続された回転軸１２とからなる。回転軸１２は、ブレード４の孔４ｂに取り付けられ、モータ１１が回転軸１２を回転させることで、当該回転がブレード４に伝わり、ブレード４が回転するようになっている。
【００１５】
また、移動機構は、例えばモータ（図示省略）等を駆動することで、ガイド８が延在する図１のＸ方向にブレード制動部５を移動させ、ブレード４のＸ方向の位置を調節できるようになっている。また、例えばエアシリンダ（図示省略）等により、回転軸１２をＹ方向に移動させ、ブレード４のＹ方向の位置を調節できることができるようになっている。また、例えばエアシリンダ（図示省略）等により、ブレード制動部５をＺ方向に移動させ、ブレード４のＺ方向の位置を調節できるようになっている。
【００１６】
ダミー基板６は、半導体ウエハＷを切断するときにブレード４によってテーブル３が傷つけないように、半導体ウエハＷの下に敷かれる基板である。このダミー基板６は、テーブル３上に直接設けられており、半導体ウエハＷの熱膨張率とほぼ等しい熱膨張率を有する材料、例えば半導体ウエハＷと同一の材料で形成されている。テーブル３の中空部Ｓの電熱線１０から発生した熱が、当該テーブル３の金属部分を介してダミー基板６に伝わり、ダミー基板６上の半導体ウエハＷに伝わることで、半導体ウエハＷを加熱できるようになっている。
【００１７】
ワックス供給部７は、ワックス封入部１４と、ノズル１５と、ポンプ１６とを有している。ワックス封入部１４には、液体状のワックスが封入されている。ノズル１５は、ワックス封入部１４に封入される液体ワックスを吐出する。ポンプ１６は、圧力によりワックス封入部１４からノズル１５へ液体状のワックスを流出させる。
【００１８】
次に、このように構成されたダイシング装置１により半導体ウエハＷを切断する工程について説明する。  
図２は、ダイシング装置１により半導体ウエハＷを切断する工程を示すフローチャートである。
【００１９】
まず、半導体ウエハＷをワックスで固定する（ＳＴ１）。この工程では、図３に示すように、ノズル１５から液体状のワックス１９を吐出する。このワックス１９が固化しないうちに、半導体ウエハＷをワックス１９上に載置する。図４に示すように、半導体ウエハＷは、液体状のワックス１９に埋め込まれるようにしてダミー基板６上に載置される。また、ワックス１９は、半導体ウエハＷに押しのけられて半導体ウエハＷの側面Ｅを取り囲むようになる。この状態でワックス１９を固化すると、固体のワックス部材２０（第１保持部材）が形成される。ワックス部材２０により側面Ｅを保持されて半導体ウエハＷがダミー基板６上に固定される。
【００２０】
次に、第１の切断工程として、ワックス部材２０で側面Ｅを固定された半導体ウエハＷを切断する（ＳＴ２）。ブレード４とスクライブ線Ｌとの位置が合うように当該ブレード４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向（図１）の位置を調節してから、回転手段によりブレード４を回転させる。スクライブ線Ｌに沿ってＸ方向にブレード制動部５を移動させると、半導体ウエハＷは、スクライブ線Ｌごと一直線に切断される。当該工程ＳＴ２において切断された半導体ウエハＷの様子を図５に示す。半導体ウエハＷが完全に切断されて、当該切断部分に間隙２１が形成されており、ダミー基板６の表面に溝２２が形成されている。
【００２１】
次に、ワックス部材２０とは異なる種類の融点の低いワックスを塗布し、間隙２１に行き渡らせる（ＳＴ３）。異なる種類のワックスが準備できない場合には、ワックス部材２０を徐々に温度を上げながら加熱し、ワックス部材２０を溶解させる。このとき、ワックス部材２０が一気に溶けて半導体ウエハＷが移動しないように注意する。ワックス部材２０の加熱については、図６に示すように、電熱線１０に電流を流すと、当該電熱線１０から熱が発生する。この熱は、テーブル３を介してダミー基板６に伝わり、ダミー基板６上に設けられているワックス部材２０を加熱する。ワックス部材２０は徐々に溶融し、溝２２を伝わって間隙２１に行き渡る。
【００２２】
溶融したワックス部材２０により間隙２１が埋まってきたら、保持工程として、ワックス部材２０を固化し、切断面２６ａを保持する（ＳＴ４）。ワックス部材２０の原料であるワックスについて、本実施形態で用いられるのは室温で固体のものであるから、電熱線１０に電流を流すのを止めて放置し、室温に下がるまで待っていれば良い。図７に示すように、ワックス部材２０が固化することで、間隙２１には切断面保持部材（第２保持部材）４０が形成される。本工程ＳＴ４では、この切断面保持部材４０が切断面２６ａを保持しているのである。
【００２３】
切断面保持部材４０で切断面２６ａを保持したら、第２の切断工程として、間隙２１に隣接するスクライブ線Ｌに沿って半導体ウエハＷを切断する（ＳＴ５）。ＳＴ２と同様に、ブレード４の位置を合わせて、ブレード制動部５をＸ方向に移動させて半導体ウエハＷを切断する。当該工程ＳＴ５において切断された半導体ウエハＷの様子を図８に示す。半導体ウエハＷが完全に切断され、間隙２３が新たに形成され、ダミー基板６の表面に溝２４が形成されている。
【００２４】
この状態で、電熱線１０に電流を流してワックス部材２０を加熱すると、当該間隙２３に溶融したワックス部材２０が行き渡る。ワックス部材２０が間隙２３に行き渡った状態で固化させ、当該間隙２３に隣接するスクライブ線Ｌを切断する。これを繰り返しながら半導体ウエハＷを切断していく。図９は、半導体ウエハＷを切断し終えた状態を示す図である。最後の間隙２５が形成された段階で、どの切片２６も飛んでしまうことなく、ダミー基板６上に残っている。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、第２の切断工程（ＳＴ５）を行うときには、半導体ウエハＷの切断面が保持されているので、切断された半導体ウエハＷの切片２６が回転するブレード４から力を受けても、切片が飛ばされることはない。  
ここでは、半導体ウエハＷの側面がワックス部材２０で保持されている状態で、ワックス部材２０の一部を融解し、融解したワックス部材２０の一部を間隙２１、２３等に流し込むように供給し、間隙２１、２３等に供給されたワックス部材２０の一部を固化することで、当該固化した切断面保持部材４０が形成され、この切断面保持部材４０により切断面を保持するようにした。溶融して間隙２１、２３等に流れたワックス部材２０が、スクライブ幅が約１００μｍという狭い切断部分であっても、この切断部分を伝って切断面全体に行き渡るので、このワックス部材２０を固化した切断面保持部材４０は、狭い隙間からでも切断面を確実に保持することが出来る。
【００２６】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、図１０に示すように、テーブル３の中空部３ａ内に、電熱線１０だけでなく、冷却水流通路３０を設けて、例えばＳＴ１及びＳＴ４において、この冷却水流通路３０に冷却水を流すことにより、ワックス部材２０を積極的に冷却できるようにしても良い。例えば、半導体ウエハＷに形成される間隙２１、２３を含めた切断部分の位置に合わせて冷却水流通路３０を形成することが好ましい。これにより、ワックス部材２０を積極的に冷却することができ、ワックス部材２０が固化するまでの時間を短縮することができるので、基板切断工程の短縮化を図ることができる。また、所望の部分をピンポイントに冷却することができるので、冷却効率を高めることができる。
【００２７】
また、図１１に示すように、液体状のワックスを封入させたワックス部材供給部３１と、当該ワックス部材供給部３１からの液体状のワックスを吐出するノズル３２とをブレード制動部５に設ける構成としても良い。ブレード４及びノズル３２の移動を連動させて、ブレード４で半導体ウエハＷを切断しながら、ノズル３２から液体状のワックスを切断部分に供給することができる。これにより、固化したワックス部材２０を溶融させる必要が無く、当該ワックス部材２０を溶融するのに要する時間を節約することができるので、基板切断工程の短縮化を図ることが可能となる。なお、ワックス部材供給部３１及びノズル３２は、必ずしもブレード制動部５に設けなくても良く、ブレード制動部５とは異なる場所にこれらワックス部材供給部３１及びノズル３２を設け、ブレード制動部５とは異なる移動手段により移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る基板切断装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る基板切断方法の構成を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態に係る基板切断方法の工程の様子（その１）を示す図である。
【図４】本実施形態に係る基板切断方法の工程の様子（その２）を示す図である。
【図５】本実施形態に係る基板切断方法の工程の様子（その３）を示す図である。
【図６】本実施形態に係る基板切断方法の工程の様子（その４）を示す図である。
【図７】本実施形態に係る基板切断方法の工程の様子（その５）を示す図である。
【図８】本実施形態に係る基板切断方法の工程の様子（その６）を示す図である。
【図９】本実施形態に係る基板切断方法の工程の様子（その７）を示す図である。
【図１０】本発明に係る別の基板切断装置の一部の構成を示す図である。
【図１１】本発明に係る更に別の基板切断装置の一部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｗ…半導体ウエハ  １…ダイシング装置  ２…基台  ３…テーブル  ４…ブレード  ５…ブレード制動部  ７…ワックス供給部  １０…電熱線  ２０…ワックス部材  ２１、２３、２５…間隙  ２２、２４…溝  ２６…切片  ３０…冷却水流通路  ３１…ワックス部材供給部  ３２…ノズル
【図１】
2007134551.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
2007134551.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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