(57)【要約】【課題】本発明は、ブレードを厚くしたり硬くしたりすることなく、また、加工速度を低速にすることなく、硬い材質のワークを良好に切削加工することができるワークの切削加工方法を提供する。【解決手段】本発明のワークの切削加工方法は、まず、ガラス製ワーク１６において、切削加工面１６Ａの切削加工ラインに直進性が高く、かつごく浅いＶ溝１８をブレード９Ａによって形成する。Ｖ溝１８のカーフ幅の寸法ａは、ブレード９Ａの切り込み量で調整することができる。次に、このＶ溝１８をガイド溝として、Ｖ溝１８のカーフ幅寸法ａ以上の厚さｂを有するブレード９Ｂによって切削加工ラインに切断溝１８Ａを加工する。これによりブレード９Ｂは、ガラス製ワーク１６に対して高負荷をかけて切削加工を行ってもＶ溝１８に沿って円滑に移動するので、蛇行することなく、また、振れることもなくＶ溝１８に沿って切断溝１８Ａを加工することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの切削加工面に形成された切削加工ラインに沿って、先端部が断面Ｖ字形状の第１のブレードにより所定深さのＶ字状溝を切削加工し、
前記Ｖ字状溝をガイド溝として、Ｖ字状溝の開口幅寸法以上の厚さを有する第２のブレードによって前記切削加工ラインを切断加工することを特徴とするワークの切削加工方法。
【請求項２】
前記第１のブレードの本体部の厚さは、前記第２のブレードの厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載のワークの切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワークの切削加工方法に関し、特に高速回転するブレードによって材質が硬いワークを切削加工するワークの切削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、表面に半導体装置や電子部品等が形成された半導体ウェーハ（ワーク）は、プロービング工程で電気試験が行われた後、特許文献１等に示すダイシング工程で個々の半導体チップに分割され、次に個々のチップは、ダイボンディング工程で部品基台にダイボンディングされる。ダイボンディングされた後、チップは樹脂モールドされ、半導体装置や電子部品等の完成品となる。
【０００３】
プロービング工程の後のウェーハは、ダイシングシート又はダイシングテープとも称される厚さ１００μｍ程度のシート材に、ダイアタッチメントフィルムを介して貼り付けられ、シート材は剛性のあるリング状のフレームにその周縁が取り付けられて張設されている。ウェーハはこの状態でダイシング工程内、ダイシング工程とダイボンディング工程との間、及びダイボンディング工程内を搬送される。
【０００４】
ダイシング工程では、ダイシングブレードと称される円盤状の薄型砥石によって、ウェーハのスクライブラインと称される所定幅のストリートを切削加工することによりウェーハを個々のチップに分割するダイシング装置が使用されている。ダイシングブレードは、微細なダイヤモンド砥粒をＮｉで電着したもので、厚さ１０μｍ〜１００μｍ程度の極薄のものが用いられる。
【０００５】
このダイシングブレードを３０，０００〜６０，０００ｒｐｍで高速回転させてウェーハのストリートを切り込み、ストリートを１パス（フルカット）、又は２パス（ステップカット）で完全切断したり、部分切断（ハーフカット）したりする。フルカット及びステップカットの場合、ウェーハの裏面に貼られたシート材は、表面から１０μｍ程度しか切り込まれていないので、ウェーハは個々のチップに分割されてはいるものの、個々のチップがバラバラにはならず、チップ同士の配列が崩れていないので全体としてウェーハ状態が保たれている。
【特許文献１】特開２００３−１９７５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、切削加工するウェーハ状のワークがガラスやセラミックス、ルビー、サファイヤ等の光学材料のように、半導体素子形成用のシリコーンウェーハよりも硬い材質の場合において、フルカット等の切削負荷の高い加工を行う際、ブレードがその負荷に負けて蛇行したり、刃先が損壊したりする不具合が発生していた。この不具合は、ワークの厚さが厚いものにおいても同様に発生していた。
【０００７】
また、図７に示すように円形ワーク３０の円弧部分３０Ａをブレード３２によって高速加工する際、ブレード３２の切削ライン３４と円弧縁３０Ｂとが直交しないため、それによって生じるブレード３２の倒れによりブレード３２の先端に振れが発生し、切削加工ラインが蛇行するという不具合もあった。
【０００８】
このような不具合は、ブレードを厚くしたり、ブレードを硬くしたりしてブレードの剛性を高くしたり、切削速度を低速にしたりすることで解消できる。
【０００９】
しかしながら、ワークに形成された切削ラインの幅は、半導体ウェーハの場合、３０〜１００μｍと狭いため、ブレードを厚くするには制約があり、また、硬くするにも限界があった。このため、ブレードを厚くしたり、ブレードを硬くしたりすることは最善策とは言えなかった。更に、ブレードの切削速度を低速にすると、加工効率が落ちるためこれも最善策とは言えなかった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ブレードを厚くしたり硬くしたりすることなく、また、加工速度を低速にすることなく、硬い材質のワークを良好に切削加工することができるワークの切削加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ワークの切削加工面に形成された切削加工ラインに沿って、先端部が断面Ｖ字形状の第１のブレードにより所定深さのＶ字状溝を切削加工し、前記Ｖ字状溝をガイド溝として、Ｖ字状溝の開口幅寸法以上の厚さを有する第２のブレードによって前記切削加工ラインを切断加工することを特徴とするワークの切削加工方法を提供する。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、ワークの切削加工面に直進性が高く、かつごく浅いＶ溝を第１のブレードによって形成し、このＶ溝をガイド溝として、該Ｖ溝の開口幅寸法以上の厚さを有する第２のブレードによって切削加工ラインを切断加工する。これにより第２のブレードは、高負荷をかけて切削加工を行ってもＶ溝に沿って円滑に移動するので、蛇行することなく、また、振れることもなくＶ溝に沿って切削加工を行う。したがって、本発明は、ブレードを厚くしたり硬くしたりすることなく、また、加工速度を低速にすることなく、硬い材質のワークを良好に切削加工することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１のブレードの本体部の厚さは、前記第２のブレードの厚さよりも厚いことを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、第１のブレードは先端部が断面Ｖ字形状に形成されてさえいればよく、その先端部を除く板状体の部分である本体部の厚みは、第１のブレードの剛性を高めるうえで、最大限の厚さとすることが好ましい。この最大限の厚さとは、ブレードの装着部の装着可能許容範囲において最大の厚さであり、切断溝を加工する第２のブレードの厚さよりも大きい。これにより、高剛性の第１のブレードを得ることができるため、材質が硬いワークであってもＶ溝を安定して切削加工することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るワークの切削加工方法によれば、ワークの切削加工面に直進性が高く、かつごく浅いＶ溝を第１のブレードによって形成し、このＶ溝をガイド溝として、該Ｖ溝の開口幅寸法以上の厚さを有する第２のブレードによって切削加工ラインを切断加工するので、ブレードを厚くしたり硬くしたりすることなく、また、加工速度を低速にすることなく、硬い材質のワークを良好に切削加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に従って本発明に係るワークの切削加工方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１に示した実施の形態のダイシング装置１は、複数枚のガラス製ワークが収納されたカセットを外部装置との間で受け渡すロードポート２、吸着部３を有しガラス製ワークを装置各部に搬送する搬送手段４、ガラス製ワークの上面を観察する一対の顕微鏡５、５、加工部６、加工後のガラス製ワークを洗浄し乾燥させるスピンナ７、及び装置各部の動作を制御するコントローラ８等から構成されている。
【００１８】
加工部６には、Ｖ溝加工用のブレード（第１のブレード）９Ａと切断溝（フルカット、又はハーフカットでもよい）加工用のブレード（第２のブレード）９Ｂとが所定の位置に配置されている。ブレード９Ａは、高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式スピンドル（又はメカニカルベアリング式のスピンドル）１０Ａに取り付けられ、ブレード９Ｂも同様に、高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式スピンドル（又はメカニカルベアリング式のスピンドル）１０Ｂに取り付けられている。これらのスピンドル１０Ａ、１０Ｂは対向して配置され、高速回転されるとともに互いに独立して図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切込み送りとがなされる。
【００１９】
ブレード９Ａ、９Ｂは、手前側と下方が開口した不図示のフランジカバーによってそれぞれ囲われ、各々のフランジカバーに設けられた研削ノズルから研削水が加工ポイントに向けて供給される。また、各々のフランジカバーには、不図示の洗浄ノズルが設けられており、この洗浄ノズルから加工ポイントに向けて洗浄水が供給される。
【００２０】
ブレード９Ａは、先端部が断面Ｖ字形状に形成された円盤状の砥石であり、その先端部を除く板状体の部分である本体部は、ブレード９Ａ自体の剛性を高めるために厚さが厚く（約０．１〜１ｍｍ）形成されている。ブレード９Ａとしては、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレード、又は樹脂で結合したレジンブレードが用いられる。また、ブレード９Ａの先端部の角度は、ガラス製ワークにＶ溝を安定して加工するために約３０度に設定されている。
【００２１】
一方、ブレード９Ｂは、通常の厚み（約１０〜１００μｍ）を有する円盤状の砥石であり、ブレード９Ａと同様に、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレード、又は樹脂で結合したレジンブレードが用いられる。
【００２２】
加工部６には、ガラス製ワークを吸着載置する２台の同形状のワークテーブル１２、１４が設けられ、これらはＸテーブル（不図示）の移動によって図１のＸ方向に研削送りされるように構成されている。Ｘテーブルは、Ｚ方向を軸にθ回転するモータ（不図示）にそれぞれ搭載されており、これらのモータが不図示のねじ送り装置によってＸ方向に移動される。
【００２３】
次に、加工部６によるガラス製ワークの切削加工方法について図２〜図６を参照しながら説明する。
【００２４】
まず、ワークテーブル１２に吸着された図２のガラス製ワーク１６において、切削加工面１６Ａの切削加工ラインに直進性が高く、かつごく浅い図３、図４のＶ溝１８をブレード９Ａによって形成する。Ｖ溝１８のカーフ幅（開口幅）の寸法ａは、ブレード９Ａの切り込み量で調整することができる。次に、Ｖ溝１８の加工が終了すると、このガラス製ワーク１６を図１の搬送手段４によってワークテーブル１４に搬送するとともにワークテーブル１４によって吸着保持する。次いで、図３のＶ溝１８をガイド溝として、図４、図５の如くＶ溝１８のカーフ幅寸法ａ以上の厚さｂを有するブレード９Ｂによって切削加工ラインに切断溝１８Ａを図６の如く加工する。
【００２５】
これによりブレード９Ｂは、ガラス製ワーク１６に対して高負荷をかけて切削加工を行ってもＶ溝１８に沿って円滑に移動するので、蛇行することなく、また、振れることもなくＶ溝１８に沿って切断溝１８Ａを加工することができる。
【００２６】
したがって、実施の形態のダイシング方法によれば、ブレード９Ｂを厚くしたり硬くしたりすることなく、また、加工速度を低速にすることなく、難研材、高硬度材質のガラス製ワーク１６を良好に切削加工することができる。更に、円形ワークの円弧部分においてもＶ溝を確実に加工することができるため、円弧部分におけるブレード９Ｂの倒れも抑制できる。これにより、加工速度も上げることができる。更にまた、切断によって分割されたチップの切断面に段差がないため、チップ寸法精度、直角度の良好な加工結果を得ることができる。
【００２７】
なお、実施の形態では、ワークテーブル１２に吸着されたガラス製ワーク１６にブレード９ＡによってＶ溝１８を形成し、これをワークテーブル１４に載せ代えてブレード９Ｂによって切断溝１８Ａを加工するようにしたが、一つのワークテーブルに保持した状態で、ブレード９ＡによりＶ溝１８を形成し、この後、ブレード９Ｂによって切断溝１８Ａを加工するようにしてもよい。
【００２８】
ところで、前述したように、ブレード９Ａの本体部の厚さ（約０．１〜１ｍｍ）は、ブレード９Ｂの厚さ（約１０〜１００μｍ）よりも厚い。このブレード９Ａは、先端部が断面Ｖ字形状に形成されてさえいればよく、その先端部を除く板状体の部分である本体部の厚みは、ブレード９Ａの剛性を高めるうえで、最大限の厚さとすることが好ましい。
【００２９】
この最大限の厚さとは、ブレード９Ａの装着部の装着可能許容範囲において最大の厚さであり、切断溝の加工用として使用されるブレード９Ｂの厚さよりも大きい。これにより、高剛性のブレード９Ａを得ることができるので、材質が硬いガラス製ワーク１６であってもＶ溝１８を安定して切削加工することができる。
【００３０】
なお、実施の形態では、ワークとしてガラス製ワーク１６を例示したが、これに限定されるものではなく、ウェーハ状であって材質が硬いセラミックス製のワークを切断する際、及び厚みの厚いワークを切断する際にも本発明の加工方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係るダイシング装置の外観を示す斜視図
【図２】ガラス製ワークにＶ溝を加工する加工状態を示した模式図
【図３】ガラス製ワークに加工されたＶ溝を示した説明図
【図４】図３に示したＶ溝の拡大図
【図５】Ｖ溝に沿って切断溝を加工する加工状態を示した模式図
【図６】切断溝が加工されたガラス製ワークの拡大図
【図７】円形ワークをブレードで研削加工する例を示した模式図
【符号の説明】
【００３２】
１…ダイシング装置、５…顕微鏡、９Ａ、９Ｂ…ブレード、１０Ａ、１０Ｂ…スピンドル、１２、１４…ガラス製ワークテーブル、１６…ガラス製ワーク、１８…Ｖ溝、１８Ａ…切断溝、３０…円形ワーク、３２…ブレード、３４…切削ライン
【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】
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