(57)【要約】【課題】デバイスに形成されたボンディングパッドを腐食することなく、コンタミがデバイスの表面に付着することを防止できるウエーハの切削方法を提供する。【解決手段】チャックテーブルに保持されたウエーハを回転する切削ブレードにより切削水を供給しつつ切削するウエーハの切削方法であって、回転する切削ブレードおよび切削ブレードによるウエーハの切削部に切削水として水素水を供給しつつウエーハを切削する。【選択図】図２
2009059749.tif 000002
【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ウエーハを回転する切削ブレードにより切削水を供給しつつ切削するウエーハの切削方法であって、
回転する切削ブレードおよび該切削ブレードによるウエーハの切削部に切削水として水素水を供給しつつウエーハを切削する、
ことを特徴とするウエーハの切削方法。
【請求項２】
該水素水には超音波振動が付与される、請求項１記載のウエーハの切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを切削するウエーハの切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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ストリートと呼ばれる分割予定ライン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等のデバイスを形成する。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りデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハ等のウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、切削ブレードに切削水を供給する切削水供給手段を具備し、該切削水供給手段によって切削水を回転する切削ブレードに供給することにより切削ブレードを冷却するとともに、切削ブレードによるウエーハの切削部に切削水を供給しつつ切削作業を実施する。
【０００４】
上述した切削ブレードによるウエーハの切削部に供給される切削水としては、デバイスの品質の低下を防止するために純水が用いられるが、純水は比抵抗値（抵抗率）が高く導電性が低いために摩擦によって静電気が発生しウエーハに帯電しやすく、静電気の帯電によってコンタミがデバイスに形成されたボンディングパッドに付着して、デバイスの品質を著しく低下させる。このような問題を解消するために、純水に二酸化炭素を混入して切削水に適度な導電性を与えることにより、ウエーハへの静電気の帯電を防止する方法が下記特許文献に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３０１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、純水に二酸化炭素を混入すると酸性となり、デバイスに形成された金属からなるボンディングパッドが腐食するという問題がある。特に、アルミニウムによって形成されたボンディングパッドは腐食が激しい。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、デバイスに形成されたボンディングパッドを腐食することなく、コンタミがデバイスの表面に付着することを防止できるウエーハの切削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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ウエーハを回転する切削ブレードにより切削水を供給しつつ切削するウエーハの切削方法であって、
回転する切削ブレードおよび該切削ブレードによるウエーハの切削部に切削水として水素水を供給しつつウエーハを切削する、
ことを特徴とするウエーハの切削方法が提供される。
【０００８】
上記水素水には超音波振動が付与されることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるウエーハの切削方法においては、切削水として還元性の高い水素水が切削ブレードおよび該切削ブレードによるウエーハの切削部に供給されるので、ウエーハの表面が還元されコンタミの付着が防止される。また、本発明によるウエーハの切削方法においては、切削水として還元性の高い水素水が使用されるので、ウエーハに形成されているデバイスに設けられたボンディングパッドを腐食することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明によるウエーハの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、更に詳細に説明する。
【００１１】
図１には、本発明によるウエーハの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１に示す切削装置１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。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に配設された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の上面である保持面上に被加工物を図示しない吸引手段を作動することによって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル３１には、被加工物として後述するウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３３が配設されている。このように構成されたチャックテーブル３は、図示しない切削送り手段によって、矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００１２】
図１に示す切削装置１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、図示しない割り出し送り手段によって図１において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって図１において矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動せしめられるようになっている。この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、例えば図２に示すようにアルミニウムによって形成された円盤状の基台４３１と、該基台４３１の外周部側面にダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めて厚さが１５〜３０μmに形成された砥石部４３２からなっている。
【００１３】
図２を参照して説明を続けると、上記スピンドルハウジング４１の前端部には、切削ブレード４３の上半部を覆うブレードカバー４４が取り付けられている。ブレードカバー４４は、図示の実施形態においてはスピンドルハウジング４１に装着された第１のカバー部材４４１と、該第１のカバー部材４４１に装着される第２のカバー部材４４２とからなっている。第１のカバー部材４４１の側面には雌ネジ穴４４１aと２個の位置決めピン４４１bが設けられており、第２のカバー部材４４２には上記雌ネジ穴４４１aと対応する位置に挿通穴４４２aが設けられている。また、第２のカバー部材４４２の第１のカバー部材４４１と対向する面には、上記２個の位置決めピン４４１bが嵌合する図示しない２個の凹部が形成されている。このように構成された第１のカバー部材４４１と第２のカバー部材４４２は、第２のカバー部材４４２に形成された図示しない２個の凹部を第１のカバー部材４４１に設けられた２個の位置決めピン４４１bに嵌合することによって位置決めする。そして、締結ボルト４４３を第２のカバー部材４４２の挿通穴４４２aに挿通し、第１のカバー部材４４１に設けられた雌ネジ穴４４１aと螺合することにより、第２のカバー部材４４２を第１のカバー部材４４１に装着する。
【００１４】
上記ブレードカバー４４を構成する第１のカバー部材４４１と第２のカバー部材４４２には、それぞれ切削水供給管４５１、４５２が配設されている。この切削水供給管４５１、４５２の上端は切削水供給手段５に接続されている。図示の実施形態における切削水供給手段５は、水素水供給源５１と、該水素水供給源５１と上記切削水供給管４５１、４５２とを接続する水素水供給管５２と、該水素水供給管５２に配設された電磁開閉弁５３とからなっている。このように構成された切削水供給手段５は、電磁開閉弁５３が除勢(OFF)され閉路している状態では水素水供給源５１と切削水供給管４５１、４５２との連通が遮断されており、電磁開閉弁５３が附勢(ON)され開路すると水素水供給源５１と切削水供給管４５１、４５２が水素水供給管５２を介して連通せしめられる。なお、上記水素水供給源５１に貯留される水素水は、純水に水素ガスが１〜２ppm混入されている。
【００１５】
上記切削水供給管４５１、４５２の下端には、それぞれ切削ブレード４３の砥石部４３２の両側にそれぞれ配設され砥石部４３２の両側面に向けて切削水を噴射する切削水供給ノズル４６１、４６２が接続されている。なお、切削水供給ノズル４６１、４６２の先端にはそれぞれ超音波振動付与手段４７が装着されている（図２においては、一方の切削水供給ノズル４６２に装着された超音波振動付与手段４７だけが示されている）。この超音波振動付与手段４７は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PB(Zi,Ti)O3)によって構成された超音波振動子からなり、図示しない交流電圧を印加する電圧印加手段に接続されている。
【００１６】
図１に戻って説明を続けると、切削装置１は、上記チャックテーブル３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するための撮像手段６を具備している。この撮像手段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１は、撮像手段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。
【００１７】
上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域８aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル８が配設されている。このカセット載置テーブル８は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル８上には、被加工物としての半導体ウエーハ１０を収容するカセット９が載置される。カセット９に収容される半導体ウエーハ１０は、表面に格子状のストリートが形成されており、この格子状のストリートによって区画された複数の矩形領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、環状の支持フレーム１１に装着されたダイシングテープ１２の表面に裏面が貼着された状態でカセット９に収容される。
【００１８】
また、図示の実施形態における切削装置は、カセット載置テーブル８上に載置されたカセット９に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１にダイシングテープ１２を介して支持されている状態）を仮置きテーブル１３に搬出する搬出・搬入手段１４と、仮置きテーブル１３に搬出された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル３上に搬送する第１の搬送手段１５と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄する洗浄手段１６と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄手段１６へ搬送する第２の搬送手段１７を具備している。
【００１９】
次に、上述した切削装置１を用いて半導体ウエーハ１０を所定のストリートに沿って切断する切削作業行について説明する。
カセット載置テーブル８上に載置されたカセット９の所定位置に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１にダイシングテープ１２を介して支持されている状態）は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル８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、搬出・搬入手段１４が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１３上に搬出する。仮置きテーブル１３に搬出された半導体ウエーハ１０は、第１の搬送手段１５の旋回動作によって上記チャックテーブル３上に搬送される。
【００２０】
チャックテーブル３上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３上に吸引保持する。また、半導体ウエーハ１０をダイシングテープ１２を介して支持する環状のフレーム１１は、上記クランプ３３によって固定される。このようにして半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３は、撮像手段６の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６によって半導体ウエーハ１０に形成されているストリートが検出され、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。
【００２１】
その後、チャックテーブル３を切削ブレード４３の下方である切削加工領域に移動し、図３に示すように切削ブレード４３を矢印４３aで示す方向に回転せしめるとともに、矢印Z1で示す方向に所定量切り込み送りし、切削ブレード４３の最下端がダイシングテープ１２に達する位置に位置付ける。そして、半導体ウエーハ１０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X1で示す方向に所定の切削送り速度で移動する。この結果、チャックテーブル３上に保持された半導体ウエーハ１０は、切削ブレード４３により所定のストリートに沿って切断される（切削工程）。この切削工程を実施する際には、切削水供給手段５の電磁開閉弁５３が附勢(ON)される。従って、上述したように電磁開閉弁６１が開路して、水素水供給源５１と切削水供給管４５１、４５２が水素水供給管５２を介して連通せしめられるので、水素水供給源５１の水素水が水素水供給管５２と切削水供給管４５１、４５２および切削水供給ノズル４６１、４６２（図２においては、一方の切削水供給ノズル４６２だけが示されている）を介して切削ブレード４３の砥石部４３２の側面に向けて噴射される。このようにして切削ブレード４３の砥石部４３２の側面に向けて噴射される水素水の供給量は、１分間に２リットル（２リットル／分）程度でよい。また、上記切削工程においては、図示しない電圧印加手段を作動して切削水供給ノズル４６１、４６２にそれぞれ装着された超音波振動付与手段４７に交流電圧を印加する。この結果、切削水供給ノズル４６１、４６２から噴射される水素水には超音波振動が付与される。なお、超音波振動付与手段４７によって付与される超音波の周波数は、１〜３MHzが望ましい。
【００２２】
上述した切削工程においては、切削水として還元性の高い水素水が切削水供給ノズル４６１、４６２から切削ブレード４３の砥石部４３２の側面に向けて噴射され半導体ウエーハ１０の切削部に供給されるので、半導体ウエーハ１０の表面が還元されコンタミの付着が防止される。また、切削水供給ノズル４６１、４６２から噴射される水素水には超音波振動付与手段４７によって超音波振動が付与されるので、コンタミの付着防止効果がより向上する。なお、切削水として還元性の高い水素水が使用されているので、半導体ウエーハ１０に形成されているデバイスに設けられたボンディングパッドを腐食することはない。
本発明者による実験によると、水素濃度が１．２ppmの水素水を２リットル／分の割合で供給したところ、デバイスに設けられたボンディングパッド等に僅かなコンタミの付着は見られたものの、切削水として純水を使用した場合と比較してコンタミの付着は１／１０程度であった。また、切削水供給ノズル４６１、４６２から噴射される水素水に１．５MHzの超音波振動を付与したところ、デバイスに設けられたボンディングパッド等にコンタミの付着は見られなかった。
【００２３】
以上のようにして、半導体ウエーハ１０を所定のストリートに沿って切断したら、チャックテーブル３を図１において矢印Ｙで示す方向にストリートの間隔だけ割り出し送りし、上記切削工程を実施する。そして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在するストリートの全てに沿って切削工程を実施したならば、チャックテーブル３を９０度回転させて、半導体ウエーハ１０の所定方向と直交する方向に延在するストリートに沿って切削工程を実行することにより、半導体ウエーハ１０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デバイスに分割される。なお、分割された個々のデバイスは、ダイシングテープ１２の作用によってバラバラにはならず、環状のフレーム１１に支持されたウエーハの状態が維持されている。
【００２４】
上述したように半導体ウエーハ１０のストリートに沿って切削工程が終了したら、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３は最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した位置に戻される。そして、半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、半導体ウエーハ１０は第２の搬送手段１７によって洗浄手段１６に搬送される。洗浄手段１６に搬送された半導体ウエーハ１０は、ここで洗浄される。このようにして洗浄された半導体ウエーハ１０は、乾燥後に第１の搬送手段１５によって仮置きテーブル１３に搬送される。そして、半導体ウエーハ１０は、搬出・搬入手段１４によってカセット９の所定位置に収納される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に本発明によるウエーハの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切削水供給手段のブロック構成図。
【図３】図１に示す切削装置によって実施される切削工程の説明図。
【符号の説明】
【００２６】
１：切削装置
２：装置ハウジング
３：チャックテーブ
４：スピンドルユニット
４３：切削ブレード
４４：ブレードカバー
４６１，４６２：切削水供給ノズル
５：切削水供給手段
５１：水素水供給源
５２：水素水供給管
５３：電磁開閉弁
６：撮像手段
７：表示手段
９：カセット
１０：半導体ウエーハ
１１：環状の支持フレーム
１２：ダイシングテープ
１３：仮置きテーブル
１４：搬出・搬入手段
１５：第１の搬送手段
１６：洗浄手段
１７：第２の搬送手段
【図１】
2009059749.tif 000003
【図２】
2009059749.tif 000004
【図３】
2009059749.tif 000005