(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチブレードでワークに溝加工や切断加工を行うダイシング装置において、
前記マルチブレードで加工されたカットラインを顕微鏡を介して撮像する撮像手段と、
撮像されたカットラインの前記顕微鏡のヘアーライン又は撮像画面の基準線との相対距離を検出する画像処理手段と、
検出された前記相対距離から夫々のカットラインの正規位置からのズレ量を算出すると共に、該ズレ量の平均値を算出する演算手段と、
前記ズレ量の平均値を補正データとして、前記ダイシング装置に備えられた前記ワークの移動を行うＸテーブル、Ｙテーブル、Ｚテーブル、及びθテーブルのいずれか１つ以上を駆動制御することにより、前記ワークとマルチブレードとの相対的インデックス送りを制御するコントローラとが設けられていることを特徴とするマルチブレードを有するダイシング装置。
【請求項２】
前記コントローラは、予め設定されたライン数加工される毎に、自動的に前記補正データの修正を行うことを特徴とする請求項１に記載のマルチブレードを有するダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイシング装置に係り、特に複数枚のブレードから構成されたマルチブレードの位置補正機能を有するダイシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や電子部品材料等のワークに溝加工や切断加工を行うダイシング装置においては、高速で回転するブレードと称する薄型砥石で研削水をかけながらワークを加工する。このダイシング装置は、表面に半導体装置が形成された半導体ウエーハのダイシングの他に、最近の新しい半導体パッケージであるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）の切断に用いられている。これは基板上に複数個の半導体チップがバンプ接続で並べられ、樹脂で一括モールドされたワークを個々の半導体チップに分割する作業で、作業効率を上げるために、切断刃は複数枚のブレードで構成されたマルチブレードが用いられる。
【０００３】
ダイシング装置では、加工されるワークは顕微鏡のヘアーラインに最初の加工位置が合わされ、ブレードで加工される。そのためシングルブレードのダイシング装置では、最初にテストカットを行い、加工されたカットラインを顕微鏡で観察し、ブレードとヘアーラインとが一直線上に配置されるように調整されるか、あるいは両者のズレ量をオフセット値として位置補正される。
【０００４】
マルチブレードを有するダイシング装置の場合も、通常はマルチブレードの一番手前、あるいは一番奥のブレードによるカットラインの位置を検出して、顕微鏡のヘアーラインと合致するように位置補正が行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マルチブレードは複数枚のブレードがスペーサを介して並列に組込まれ、スペーサの厚みによって各ブレード間ピッチとワークのインデックスサイズとが同じになるように構成されている。しかし、各ブレードやスペーサの厚さのバラツキ、あるいは加工中の周囲の温度変化によるスペーサの厚さの変化等により、各ブレード間ピッチとワークのインデックスサイズとが常に同じとは限らない。このため、マルチブレードの一番端のブレードの位置によってマルチブレード全体の位置補正を行った場合、各ブレード間ピッチとワークのインデックスサイズとの誤差が累積され、マルチブレードの他端のブレードの位置が正規の位置に対して許容値から外れる場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、マルチブレードを構成する各ブレードや各スペーサに厚さのバラツキがあっても、また、加工中の周囲の温度変化によるスペーサの厚さの変化等があっても、マルチブレード全体の位置補正を適正に行うことのできるダイシング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
更に、加工中の周囲の温度変化によるダイシング装置各部の熱膨張に起因して発生するワークとマルチブレードとの位置ズレを、自動的に補正することのできるダイシング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係わるダイシング装置は、請求項１に記載のように、マルチブレードでワークに溝加工や切断加工を行うダイシング装置において、前記マルチブレードで加工されたカットラインを顕微鏡を介して撮像する撮像手段と、撮像されたカットラインの前記顕微鏡のヘアーライン又は撮像画面の基準線との相対距離を検出する画像処理手段と、検出された前記相対距離から夫々のカットラインの正規位置からのズレ量を算出すると共に、該ズレ量の平均値を算出する演算手段と、前記ズレ量の平均値を補正データとして、前記ダイシング装置に備えられた前記ワークの移動を行うＸテーブル、Ｙテーブル、Ｚテーブル、及びθテーブルのいずれか１つ以上を駆動制御することにより、前記ワークとマルチブレードとの相対的インデックス送りを制御するコントローラとが設けられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、マルチブレードで研削された複数のカットラインの顕微鏡のヘアーライン又は撮像画面の基準線との相対距離が検出されて、夫々のカットラインの正規位置からのズレ量とズレ量の平均値が算出され、ズレ量の平均値を補正データとして、前記ワークとマルチブレードとの相対的インデックス送りが修正されるので、マルチブレードを構成する各ブレードや各スペーサに厚さのバラツキがあっても、また、加工中の周囲の温度変化によるスペーサの厚さの変化等があっても、マルチブレード全体の位置補正が適正に行われる。
【００１０】
また、本発明に係るダイシング装置は、請求項２に記載のように、請求項１の発明において、前記コントローラは、予め設定されたライン数加工される毎に、自動的に前記補正データの修正を行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、マルチブレードと顕微鏡のヘアーライン又は撮像画面の基準線との相対位置の補正が、予め設定されたライン数研削される毎に自動的に行われるので、加工中に周囲の温度変化によるダイシング装置各部の熱膨張に起因してワークとマルチブレードとの間で位置ズレが生じても、自動的に補正されるので、常に一定の加工精度が維持できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るマルチブレードを有するダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚各図において、同一の部材については同一の番号又は符号を付している。
【００１３】
図１は、本発明に係るマルチブレードを有するダイシング装置を表わす概念図である。ダイシング装置１０は、図１に示すように、Ｘテーブル１２、Ｙ、Ｚテーブル１５、θテーブル１３、スピンドル１１、マルチブレード２０、顕微鏡１６、撮像手段１６Ａ、画像処理手段１７、演算手段１８、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ駆動回路部１９、及びコントローラ３０等から構成されている。
【００１４】
Ｘテーブル１２は、ワークＷを載置するワークテーブル１４と、ワークテーブル１４を図のθ方向に回転するθテーブル１３とを図のＸ方向に研削送りする。Ｙ、Ｚテーブル１５は、先端にマルチブレード２０が取付けられて回転するスピンドル１１と、ワークＷの上面を観察する顕微鏡１６とを載置し、図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切り込み送りとを行う。マルチブレード２０は、複数枚のブレード２１、２１、…と、各ブレード２１間に挿入されたスペーサ２２、２２、…とで構成されている。
【００１５】
顕微鏡１６は、ワークＷのアライメントや、ブレード２１、２１、…によってワークＷに形成されたカットラインを観察するためのもので、画面内に基準線であるヘアーラインを有し、更に、撮像手段１６ＡとしてのＣＣＤカメラが組込まれており、ワークＷの上面を撮像する。撮像されたワークＷ上面の画像は画像処理手段１７によってデータ処理され、演算手段１８によって画像の位置等が算出される。算出された位置等のデータはコントローラ３０に送られる。
【００１６】
コントローラ３０は、ダイシング装置１０の各部の動作を制御するもので、ＣＰＵ３０Ａ、メモリ３０Ｂ、入出力回路部３０Ｃ、及びＸ、Ｙ、Ｚ、θ制御回路部３０Ｄ等から構成され、それらはバスラインにて相互に接続されている。ＣＰＵ３０Ａは、各種データの演算や比較判断機能を有し、メモリ３０Ｂは、コントローラ３０に入力された各種データを記憶する。入出力回路部３０Ｃは、外部とのデータのやり取りを行う。また、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ制御回路部３０Ｄは、入出力回路部３０Ｃを介してＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動回路部１９に指令を送り、Ｘテーブル１２、Ｙ、Ｚテーブル１５、θテーブル１３を駆動制御する。
【００１７】
次に、このように構成されたマルチブレードを有するダイシング装置１０の作用について説明する。尚、説明にあたって、ダイシング装置１０の一般的な作用は既知であるので省略し、マルチブレード２０の位置補正について説明する。
【００１８】
図２は、マルチブレード２０でワークＷに加工されたカットラインと前述の顕微鏡１６のヘアーライン（又は撮像画面に設けられた基準線としての電子ライン）との位置関係を表わしたものである。マルチブレード２０を構成する各ブレード２１によって４本のカットライン２１ａ、２１ａ、…が、夫々ヘアーライン（又は電子ライン）１６Ｂとの相対距離Ｙ1 、Ｙ2 、Ｙ3 、Ｙ4 の位置に形成されている。また、ワークＷのインデックスサイズ（各チップ中心間ピッチ）をＰとしたときのカットラインの正規位置（本来あるべき位置）２１ｂ、２１ｂ、…が２点鎖線で表わされている。
【００１９】
マルチブレード２０の位置補正を行う場合は、最初にマルチブレード２０でダミーワークにテストカットを行い、カットライン２１ａ、２１ａ、…の画像が顕微鏡１６に組込まれた撮像手段１６ＡとしてのＣＣＤカメラで撮像される。撮像画面は画像処理手段１７でデータ処理がなされ、演算手段１８によって前記ヘアーライン（又は電子ライン）１６Ｂとの相対距離（ヘアーライン又は電子ライン１６Ｂからの距離）Ｙi （Ｙ1 、Ｙ2 、Ｙ3 、Ｙ4 ）が求められる。更に、各カットライン２１ａ、２１ａ、…のカットラインの正規位置２１ｂ、２１ｂ、…からのズレ量Ｒi （Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 ）が演算手段１８によって次式（１）
【００２０】
【数１】
0003962982.tif 000002
によって計算される。
【００２１】
更に、各カットライン２１ａ、２１ａ、…のカットラインの正規位置２１ｂ、２１ｂ、…からのズレ量Ｒi の平均値Ａveが次式（２）
【００２２】
【数２】
0003962982.tif 000003
に基づき演算手段１８によって計算される。
【００２３】
次に、求められた正規位置２１ｂ、２１ｂ、…からのズレ量Ｒi の平均値Ａveのデータがコントローラ３０に送られ、コントローラ３０のＸ、Ｙ、Ｚ、θ制御回路部３０Ｄはこのズレ量Ｒi の平均値Ａveを補正データとしてＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動回路部１９を制御し、マルチブレード２０のワークＷに対するＹ方向位置を補正する。
【００２４】
また、マルチブレード２０によって予め設定された本数のラインが加工されると、コントローラ３０の指令により、前述のように、カットライン２１ａ、２１ａ、…の画像が撮像されて、前記ヘアーライン（又は電子ライン）１６Ｂとの相対距離Ｙi のデータが取得され、カットラインの正規位置２１ｂ、２１ｂ、…からのズレ量Ｒi の平均値Ａveが求められて、マルチブレード２０のＹ方向位置が自動的に補正される。従って、マルチブレード２０は常に適正な位置補正がなされるので、ワークＷの加工精度がよい。
【００２５】
次に、２本のスピンドル１１、１１がＹ方向に対向配置されて、夫々独立にＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切り込み送りとがされるように構成されたツインスピンドル型のダイシング装置１０で、マルチブレード２０、２０を用いてＣＳＰを切断する形態を説明する。
【００２６】
図３は、夫々が４枚のブレード２１、２１、…で構成されたマルチブレード２０、２０を用いて、長手方向に４ブロックの半導体装置群が形成されたＣＳＰのワークＷを、個々のチップに切断する場合を表わしている。半導体装置群の個々のチップは正方形でインデックスサイズ（配列ピッチ）Ｐはマルチブレード２０を構成するブレード２１、２１、…の取付ピッチと合致している。切断は、最初にワークＷの短辺方向の切断（ＣＨ１切断）が行われる。
【００２７】
先ず２本のスピンドル１１、１１に取付けられたマルチブレード２０、２０が図の左側の配置図に示すように位置決めされ、ワークＷの短辺方向の４本ずつ８本のラインがカットされる。次にマルチブレード２０、２０がＹ方向に４×Ｐの距離だけインデックス送りされ、次の８本のラインがカットされる。次いでマルチブレード２０、２０は次のブロックに位置決めされ同様に次のブロックも切断される。
【００２８】
次にワークＷは９０°回転され、図３の右側の配置に示すように、ワークＷの長辺方向の切断（ＣＨ２切断）が行われる。ＣＨ２切断では２本のスピンドル１１、１１の内どちらかのスピンドル１１に取付けられたマルチブレード２０によって行われる。先ず４枚のブレード２１、２１、…で長手方向に配置された４個のブロックが一回で切断され、次にマルチブレード２０がＹ方向に４×Ｐの距離だけインデックス送りされて次の４本のラインも切断される。
【００２９】
以上のように、長手方向に４ブロックの半導体装置群が形成されたＣＳＰのワークＷが、高能率で個々のチップに切断される。尚、２本のスピンドル１１、１１に夫々取付けられたマルチブレード２０毎に、位置補正を行う時期を決定する切断本数が予め設定されているので、設定された切断本数に到達する度に、自動的に位置補正が行われる。そのため、ワークＷが高精度で個々のチップに切断される。
【００３０】
尚、本実施の形態では、マルチブレード２０を構成する個々のブレード２１、２１、…によって加工された各カットライン２１ａ、２１ａ、…の、カットラインの正規位置２１ｂ、２１ｂ、…からのズレ量Ｒi の平均値Ａveを単純平均で表わしたが、これに限らず、２乗平均やその他の既知の数学的平均値が適用できる。また、マルチブレード２０のヘアーライン（又は電子ライン）１６Ｂとの相対位置ズレの補正は、前記ズレ量Ｒi の平均値Ａveを基に、位置データ上でのソフト補正で行っているが、機械的なハード補正で行ってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のマルチブレードを有するダイシング装置によれば、マルチブレードで研削された複数のカットラインの顕微鏡のヘアーライン又は撮像画面の電子ラインとの相対距離が検出されて、夫々のカットラインの正規位置からのズレ量と、夫々のズレ量の平均値が算出され、ズレ量の平均値を補正データとしてマルチブレードとワークとの相対位置が補正されるので、マルチブレードを構成する各ブレードや各スペーサに厚さのバラツキがあっても、また、加工中の周囲の温度変化によりスペーサの厚さに変化があっても、マルチブレード全体の位置補正が適正に行われる。
【００３２】
また、予め設定されたライン数加工される毎にマルチブレードと顕微鏡のヘアーライン又は撮像画面の電子ラインとのズレ量の平均値が求められ、マルチブレードとワークとの相対位置が自動的に補正されるので、加工中に周囲の温度変化によるダイシング装置各部の熱膨張に起因して、ワークとマルチブレードとの間で位置ズレが生じても、自動的に修正され、常に一定の加工精度が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチブレードを有するダイシング装置の実施の形態を表わす概念図図
【図２】カットラインと顕微鏡のヘアーラインとの位置関係を表わす平面図
【図３】ＣＳＰの切断形態を説明する平面図
【符号の説明】
１０…ダイシング装置、１６…顕微鏡、１６Ａ…撮像手段、１６Ｂ…ヘアーライン（又は電子ライン）、１７…画像処理手段、１８…演算手段、２０…マルチブレード、２１…ブレード、２１ａ…カットライン、２１ｂ…カットラインの正規位置、２２…スペーサ、３０…コントローラ、Ｐ…インデックスサイズ、Ｒi …カットラインの正規位置からのズレ量、Ｙi …カットラインのヘアーライン（又は電子ライン）との相対距離、Ａve…ズレ量の平均値
【図１】
0003962982.tif 000004
【図２】
0003962982.tif 000005
【図３】
0003962982.tif 000006