JP2003017442A - 半導体ウェーハの分割システム及び分割方法 - Google Patents

半導体ウェーハの分割システム及び分割方法

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JP2003017442A JP2001197308A JP2001197308A JP2003017442A JP 2003017442 A JP2003017442 A JP 2003017442A JP 2001197308 A JP2001197308 A JP 2001197308A JP 2001197308 A JP2001197308 A JP 2001197308A JP 2003017442 A JP2003017442 A JP 2003017442A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】裏面を研削して切削溝を表出させることにより
個々の半導体チップに分割するいわゆる先ダイシング技
術において、欠け等のない高品質な半導体チップを確実
に生産する。 【解決手段】粗研削部４及び仕上げ研削部５における研
削送り量を制御する研削制御部６とを少なくとも備えた
半導体ウェーハの分割システム１において、半導体ウェ
ーハの厚さを実測するウェーハ厚さ実測手段７及び切削
溝の底までの厚さを実測する溝底厚さ実測手段８を備
え、ウェーハ厚さ実測手段７及び溝底厚さ実測手段８に
おける実測値に基づき、研削制御部６において切削溝の
深さを求め、切削溝の深さの値に基づいて粗研削部４及
び仕上げ研削部５における研削送り量を調整することに
より、粗研削では切削溝を表出させず、仕上げ研削で確
実に切削溝を表出させて個々の半導体チップに分割す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
表面に裏面まで貫通しない切削溝を形成した後、裏面を
研削して切削溝を表出させることにより個々の半導体チ
ップに分割する半導体ウェーハの分割システム及び分割
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップを薄く形成するための技術
として、半導体ウェーハの表面に形成された複数の半導
体回路を区画するストリートに裏面まで貫通しない比較
的浅い切削溝を形成した後、その半導体ウェーハの裏面
を研削砥石により研削することにより裏面側から切削溝
を表出させて個々の半導体チップに分割する先ダイシン
グと呼ばれる技術が本出願人等によって開発されてい
る。
【０００３】この先ダイシング技術によれば、チップの
厚みが５０μｍ以下となるように加工することも可能と
なるため、携帯電話機等の各種機器の小型化、薄型化の
要求に応えることができる。
【０００４】先ダイシングにおいては、図１５に示すよ
うに、表面に切削溝４０２が形成された半導体ウェーハ
Ｗの表面に保護テープＴを貼着し、この保護テープＴを
下にしてチャックテーブル４００において半導体ウェー
ハＷを保持し、回転する研削砥石４０１を下降させて裏
面を研削することにより切削溝４０２を表出させて個々
の半導体チップＣに分割する。
【０００５】通常、研削は種類の異なる研削砥石を用い
て粗研削、仕上げ研削の２段階に分けて行われるが、粗
研削の段階で切削溝４０２を表出させてしまうと、分割
によって形成された半導体チップＣの角に粗研削用の研
削砥石が接触してその半導体チップに欠け等の破損が生
じるおそれがある。そこで、粗研削の段階では切削溝４
０２が表出する直前で研削を終了させ、仕上げ研削では
じめて切削溝４０２を表出させるのが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切削溝
４０２の深さＤは必ずしも一定であるとは限らず、切削
溝４０２が所望の深さより深く形成されていることもあ
る。このような場合には、粗研削において切削溝４０２
が表出する直前で研削を終了したつもりでも、実際には
切削溝４０２が表出してしまい、半導体チップＣを破損
させてしまうことがある。
【０００７】その一方、切削溝４０２が所望の深さより
浅く形成されていることもあり、この場合は仕上げ研削
によって切削溝を表出させたつもりでも、実際には切削
溝が表出せず、半導体チップに分割されないことがあ
る。
【０００８】従って、先ダイシングにおいては、切削溝
の深さに誤差がある場合でも、安全かつ確実に半導体ウ
ェーハを個々の半導体チップに分割することに課題を有
している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、半導体ウェーハの表面に
裏面まで貫通しない切削溝を形成するハーフカット部
と、切削溝が形成された半導体ウェーハの表面に保護テ
ープを貼着するテープ貼着部と、保護テープを下にして
チャックテーブルに支持された半導体ウェーハの裏面を
粗研削する粗研削部と、粗研削後の半導体ウェーハの裏
面を仕上げ研削する仕上げ研削部と、粗研削部及び仕上
げ研削部における研削送り量を制御する研削制御部とを
少なくとも備えた半導体ウェーハの分割システムであっ
て、半導体ウェーハの厚さを実測するウェーハ厚さ実測
手段及び切削溝の底までの厚さを実測する溝底厚さ実測
手段を備え、ウェーハ厚さ実測手段及び溝底厚さ実測手
段における実測値に基づき、研削制御部において切削溝
の深さを求め、研削制御部において、切削溝の深さの値
に基づいて、切削溝に至る手前の位置まで粗研削される
よう粗研削部を研削送りし、切削溝に至るまで仕上げ研
削されるよう仕上げ研削部を研削送りする半導体ウェー
ハの分割システムを提供する。
【００１０】そしてこの半導体ウェーハの分割システム
は、ウェーハ厚さ実測手段が、大気圧より高い圧力のエ
アーを噴出するエアーノズルと、エアーノズルの内部の
圧力を認識する圧力認識部と、圧力の値に基づいてエア
ーノズルの位置を認識する位置認識部とを少なくとも備
えた背圧式測定器であり、溝底厚さ実測手段は、レーザ
ー光を照射して反射地点までの距離を求めるレーザー測
定器であり、背圧式測定器を用いて半導体ウェーハの厚
さを実測すると共に、レーザー測定器を用いて切削溝の
溝底厚さを実測し、半導体ウェーハの厚さの実測値から
溝底厚さの実測値を引いて切削溝の深さとすること、背
圧式測定器には実測した半導体ウェーハの厚さＨ１の値
を記憶するウェーハ厚さ記憶部を備えると共に、レーザ
ー測定器には実測した溝底厚さＨ２の値を記憶する溝底
厚さ記憶部を備え、研削制御部には、半導体チップの所
望厚さＴ３を予め記憶する所望厚さ記憶部と、保護テー
プの厚さＴ１を予め記憶するテープ厚さ記憶部と、数値
の比較を行う比較部と、数値演算を行う演算部とを備
え、切削溝の深さＤ１を（Ｄ１＝Ｈ１−Ｈ２）により求
めると共に、実測した半導体ウェーハの厚さＨ１と保護
テープの厚さＴ１とから半導体ウェーハの厚さと保護テ
ープの厚さとが貼着された状態における合算した厚さＴ
２を（Ｔ２＝Ｈ１＋Ｔ１）により求め、比較部において
（Ｄ１≧Ｔ３）の関係が成立するか否かを確認し、チャ
ックテーブルの表面から（Ｔ１＋Ｄ１）だけ上の位置に
至る手前まで粗研削部を研削送りして粗研削を遂行し、
その後チャックテーブルの表面から（Ｔ１＋Ｔ３）だけ
上の位置に至るまで仕上げ研削部を研削送りして仕上げ
研削を遂行して個々の半導体チップに分割することを付
加的な要件とする。
【００１１】また本発明は、半導体ウェーハの表面に裏
面まで貫通しない切削溝を形成し、切削溝が形成された
表面に保護テープを貼着し、保護テープが下になってチ
ャックテーブルに支持された状態で裏面を研削して切削
溝を表出させることにより個々の半導体チップに分割す
る半導体ウェーハの分割方法であって、表面に形成され
た切削溝の深さを実測し、チャックテーブルの表面から
切削溝の深さと保護テープの厚さとを合算した値だけ上
の位置に至る手前まで粗研削を遂行し、粗研削の後、切
削溝が表出するまで仕上げ研削を遂行する半導体ウェー
ハの分割方法を提供する。
【００１２】そしてこの半導体ウェーハの分割方法は、
切削溝の深さは、半導体ウェーハの厚さの実測値から切
削溝の溝底厚さの実測値を引くことによって求めるこ
と、半導体ウェーハの厚さの実測値Ｈ１と切削溝の溝底
厚さＨ２とから切削溝の深さＤ１を（Ｄ１＝Ｈ１−Ｈ
２）により求めると共に、実測した半導体ウェーハの厚
さＨ１と保護テープの厚さＴ１とから半導体ウェーハの
厚さと保護テープの厚さとが貼着された状態における合
算した厚さＴ２を（Ｔ２＝Ｈ１＋Ｔ１）により求め、
（Ｄ１≧Ｔ３）の関係が成立するか否かを確認し、チャ
ックテーブルの表面から（Ｔ１＋Ｄ１）だけ上の位置に
至る手前まで粗研削を遂行し、その後チャックテーブル
の表面から（Ｔ１＋Ｔ３）だけ上の位置に至るまで仕上
げ研削を遂行して個々の半導体チップに分割することを
付加的な要件とする。
【００１３】このように構成される半導体ウェーハの分
割システム及び分割方法によれば、半導体ウェーハの表
面に形成された切削溝の深さを実測し、その実測値に基
づいて裏面の粗研削及び仕上げ研削を行うようにしたこ
とにより、切削溝が表出する直前に粗研削を終了させる
ことができ、仕上げ研削ではじめて切削溝を表出させて
個々の半導体チップに分割することができるため、半導
体チップに欠け等の損傷を生じさせることなく確実に切
削溝を表出させて個々の半導体チップに分割することが
できる。
【００１４】また、背圧式測定器を用いて半導体ウェー
ハの厚さを実測することにより、表面にガラス質層が形
成されている場合でも正確に厚さを測定することがで
き、また、樹脂層が形成されている場合でも傷を付ける
ことなく厚さを測定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係る半導体ウェーハの分
割システム１は、先ダイシングにより半導体チップを生
産するシステムであり、図１に示すように、半導体ウェ
ーハの表面に切削溝を形成する（ハーフカットする）ハ
ーフカット部２と、半導体ウェーハの表面に保護テープ
を貼着するテープ貼着部３と、ハーフカットされた半導
体ウェーハの裏面を粗研削する粗研削部４と、粗研削さ
れた裏面を仕上げ研削することにより切削溝を表出させ
て切削溝を表出させる仕上げ研削部５と、粗研削部４及
び仕上げ研削部５を制御する研削制御部６とから構成さ
れる。以下では、この半導体ウェーハの分割システム１
を構成する具体的な装置及びそれらの装置を用いて図２
に示す半導体ウェーハＷを分割する方法について説明す
る。
【００１６】図２の半導体ウェーハＷの表面には格子状
のストリートＳが存在し、ストリートＳによって区画さ
れた領域には半導体回路が形成されている。そして、ス
トリートＳを切削することにより各半導体回路が半導体
チップＣとなる。
【００１７】図１のハーフカット部２は、例えば図３に
示すダイシング装置１０により構成される。ダイシング
装置１０において、ハーフカットしようとする半導体ウ
ェーハＷは、カセット１１に複数収容され、搬出入手段
１２によって１枚ずつ仮置き領域１３に取り出されてか
ら第一の搬送手段１４によってチャックテーブル１５に
搬送され、吸引保持される。
【００１８】次に、チャックテーブル１５が＋Ｘ方向に
移動することによって、図１に示したウェーハ厚さ実測
手段７である背圧式測定器１００の直下に半導体ウェー
ハＷが位置付けられる。この背圧式測定器１００は、図
４に示すように、大気圧より高い圧力のエアーを噴出口
１０２から噴出するエアーノズル１０３と、エアーノズ
ル１０３の内部の圧力を認識する圧力認識部１０４と、
エアーノズル１０３の位置を認識する位置認識部１０５
とを備えている。
【００１９】このエアーノズル１０３は支持部１０６に
よって支持され、支持部１０６に備えたナット（図示せ
ず）は垂直方向（Ｚ軸方向）に配設されたボールネジ１
０７に螺合している。そして、ボールネジ１０７はパル
スモータ１０８に連結されていてパルスモータ１０８の
駆動により回転し、パルスモータ１０８の駆動によりボ
ールネジ１０７が回転すると、支持部１０６に支持され
たエアーノズル１０３が昇降する構成となっている。エ
アーノズル１０３の垂直方向の位置は、パルスモータ１
０８のパルス数に基づいて求めることができる。
【００２０】エアーノズル１０３は、オリフィスである
気体供給パイプ１０９を介して圧縮気体供給源１１０に
連結されており、圧縮気体供給源１１０から気体供給パ
イプ１０９を通じてエアーノズル１０３に圧縮気体が送
り込まれる構成となっている。
【００２１】また、圧縮気体供給源１１０は、気体開放
パイプ１１１を介して大気に通じており、圧縮気体供給
源１１０からは、気体供給パイプ１０９と気体開放パイ
プ１１１とに等しい割合で圧縮気体が供給され、気体開
放パイプ１１１に供給された圧縮気体は大気に開放され
る構成となっている。
【００２２】更に、気体供給パイプ１０９と気体開放パ
イプ１１１とは、気体供給パイプ１０９を流通する圧縮
気体と気体開放パイプ１１１を流通する圧縮気体との間
に生じる圧力差を測定する圧力認識部１０４を介して連
結されている。
【００２３】圧力認識部１０４は、圧力差を電圧に変換
する機能を有し、その電圧は、圧力認識部１０４に接続
された電圧計１１２によって測定される。
【００２４】エアーノズル１０３から噴出される大気圧
より高い圧力のエアー、例えば０．１２〜０．１５ＭＰ
ａ程のエアーは、その下方にある物体に噴出するが、エ
アーノズル１０３とその下方に位置する物体との隙間の
距離に応じて気体供給パイプ１０９の内部の圧力も変化
する。一方、気体開放パイプ１１１の内部の圧力は常に
一定に維持されている。従って、エアーノズル１０３と
その下方に位置する物体との距離に応じて、圧力認識部
１０４における認識値が変化し、それに応じて電圧計１
１２における電圧値も変化する。
【００２５】半導体ウェーハＷの厚さを求める際は、図
５に示すようにエアーノズル１０３の噴出口１０２をチ
ャックテーブル１５の表面に接近させ、圧力認識部１０
４における圧力の測定値が所定の値になったとき、即ち
電圧計１１２の測定値が当該所定の値に対応する値にな
ったときにエアーノズル１０３の昇降を止める。そし
て、このときの噴出口１０２の位置をＨAとして位置認
識部１０５に記憶させる。
【００２６】次に、エアーノズル１０３を半導体ウェー
ハＷの上方に移動させ、図５において２点鎖線で示すよ
うに、噴出口１０２を半導体ウェーハＷに接近させて、
上記と同様に圧力認識部１０４における圧力の測定値が
前記所定の値と同じ値になったときにエアーノズル１０
３の昇降を止める。そして、このときの噴出口１０２の
位置をＨBとして位置認識部１０５に記憶させる。
【００２７】このようにしてＨA、ＨBが求まると、図４
に示したウェーハ厚さ算出手段１１４が位置認識部１０
５からＨA、ＨBの値を読み出し、（ＨB−ＨA）を計算し
て半導体ウェーハＷの厚さＨ１を求める。そしてこのＨ
１の値をウェーハ厚さ記憶部１１３に記憶しておく。
【００２８】図３を参照して説明すると、こうして半導
体ウェーハＷの厚さを求めた後に、チャックテーブル１
５が＋Ｘ方向に移動することによって半導体ウェーハＷ
がアライメント手段１６を構成する撮像装置１６ａの直
下に位置付けられ、ここで切削溝を形成すべきストリー
トが検出され、そのストリートと回転ブレード１７との
Ｙ軸方向の位置合わせが行われる。
【００２９】そして、半導体ウェーハＷを保持したチャ
ックテーブル１５が更に＋Ｘ方向に移動し、高速回転す
る回転ブレード１７を備えた切削手段１８が下降して半
導体ウェーハＷの表面のストリートに切り込む。このと
き、回転ブレード１７の先端部が裏面まで達しないよう
に切り込み深さを制御して切削することにより、表面に
切削溝を形成する。
【００３０】また、切削手段１８をストリート間隔だけ
Ｙ軸方向に割り出し送りしながらチャックテーブル１５
をＸ軸方向に往復移動させることによって、同方向のす
べてのストリートにほぼ一定の深さの切削溝が形成され
る。
【００３１】更に、チャックテーブル１５を９０度回転
させてから上記と同様の切削を行うことにより、図６に
示すように、縦横に設けられたすべてのストリートにチ
ップの仕上がり厚さよりわずかに深い切削溝２９が形成
される。
【００３２】こうしてハーフカットされた半導体ウェー
ハＷは、次にチャックテーブル１５が−Ｘ方向に移動す
ることにより図１の溝底厚さ実測手段８に相当する図７
に示すレーザー測定器２００（図３においては図示せ
ず）の直下に位置付けられる。
【００３３】ここで、レーザー測定器２００は、例えば
三鷹光器（株）製のＮＨシリーズを用いることができ
る。図７に示すように、レーザー測定器２００の照射部
２０１は、アライメント手段１６を構成する撮像装置１
６ａとＹ軸方向において一直線上に位置しており、撮像
装置１６ａと連動してＹ軸方向に移動可能に構成されて
いる。
【００３４】切削溝２９の深さを測定する場合は、撮像
装置１６ａ及びレーザー測定器２００をＹ軸方向に移動
させながら、例えばパターンマッチングによって深さを
測定しようとする切削溝２９を検出する。そして、切削
溝２９が検出された時に撮像装置１６ａ及びレーザー測
定器２００の移動を止める。
【００３５】このとき、図８に示すように、切削溝２９
はレーザー測定器２００の直下に位置しているため、こ
こで照射部２０１からレーザー光２０２を下方に照射す
ると、切削溝２９の溝底２９ａにおいてレーザー光２０
２が反射するため、照射から反射光をとらえるまでの時
間に基づき、照射部２０１から溝底２９ａまでの距離Ｄ
Aを求めることができる。
【００３６】一方、レーザー測定器２００を若干Ｙ軸方
向に移動させて半導体ウェーハＷが載置されていない領
域の上に位置付け、チャックテーブル４５の表面にレー
ザー光２０３を照射して反射光をとらえると、照射部２
０１からチャックテーブル４５の表面までの距離ＤBを
求めることができる。ここで、ＤA及びＤBは、ともに照
射部２０１を基準位置とする高さであるから、（ＤB−
ＤA）を計算すると、半導体ウェーハＷの裏面から切削
溝２９の底までの厚さである溝底厚さＨ２を求めること
ができる。このＨ２の値は、溝底厚さ記憶部２０４に記
憶される。
【００３７】なお、チャックテーブル４５の表面ではな
く、半導体ウェーハＷの表面にレーザー光を照射した場
合は簡単に切削溝２９の深さを算出することができる
が、半導体ウェーハＷの表面がガラス質のように透明な
場合は正確な実測が困難であるため、上記のようにまず
溝底厚さＨ２を求め、後にこの値に基づいて切削溝２９
の深さを求めることとする。
【００３８】溝底厚さＨ２が求まったら、チャックテー
ブル１５が−Ｘ方向に移動して元の位置に戻る。そし
て、第二の搬送手段１９によって洗浄部２０に搬送さ
れ、ここで洗浄により切削屑が除去された後、第一の搬
送手段１４によって仮置き領域１３に搬送され、搬出入
手段１２によってカセット１１に収容される。
【００３９】なお、上記の例においては半導体ウェーハ
Ｗの厚さを実測してから切削溝２９を形成したが、切削
溝２９を形成した後に半導体ウェーハＷの厚さを実測す
るようにしてもよい。
【００４０】すべての半導体ウェーハがハーフカットさ
れてカセット１１に収容されると、すべての半導体ウェ
ーハＷの表面に、図９に示すように保護テープＴが貼着
される。
【００４１】保護テープＴの貼着には、例えば図１０
（Ａ）に示すテープ貼着装置３０を用い、半導体ウェー
ハＷを切削溝２９が形成された表面を上にして保持テー
ブル３１に載置し、ローラー３２を用いて保護テープＴ
を半導体ウェーハＷの表面に貼着し、次に、図１０
（Ｂ）に示すように、カッター３３を回転させながら保
護テープＴを半導体ウェーハＷの外周に沿って円形にカ
ットする。そうすると、図９に示した状態となる。
【００４２】保護テープＴが貼着された半導体ウェーハ
Ｗは、カセット１１に収容されて図１１に示す研削装置
４０に搬送される。この研削装置４０において、表面に
保護テープＴ１が貼着されたハーフカット済みの半導体
ウェーハＷは、カセット１１に収容されており、第一の
搬出手段４２によって１枚ずつ取り出され、裏面を上に
して中心合わせテーブル４３に載置され、一定の位置に
位置合わせされる。
【００４３】ターンテーブル４４は、自身が回転可能で
あると共に、４つのチャックテーブル４５、４６、４
７、４８を自転可能に支持しており、ターンテーブル４
４の回転によってチャックテーブル４５、４６、４７、
４８を所要の位置に位置付けることができる。
【００４４】中心合わせテーブル４３において位置合わ
せされた半導体ウェーハＷは、第一の搬送手段４９によ
ってチャックテーブル４５に搬送される。そして、ター
ンテーブル４４が左回りに９０度回転することによって
半導体ウェーハＷが粗研削手段５０の直下に位置付けら
れる。
【００４５】ここで、粗研削手段５０は、壁部５１に垂
直方向に配設された一対のガイドレール５２にガイドさ
れて駆動源５３の駆動により上下動する支持部５４に支
持され、支持部５４の上下動に伴って上下動する構成と
なっている。この粗研削手段５０においては、回転可能
に支持されたスピンドル５５の先端にマウンタ５６を介
して研削ホイール５７が装着されている。この研削ホイ
ール５７は、図１２に示すように、ホイール基台５８の
下部に粗研削用の研削砥石５９が円環状に固着された構
成となっている。
【００４６】一方、仕上げ研削手段６０は、壁部５１に
垂直方向に配設された一対のガイドレール６１にガイド
されて駆動源６２の駆動により上下動する支持部６３に
支持され、支持部６３の上下動に伴って上下動する構成
となっている。この仕上げ研削手段６０においては、回
転可能に支持されたスピンドル６４の先端にマウンタ６
５を介して研削ホイール６６が装着されている。この研
削ホイール６６は、図１３に示すように、ホイール基台
６７の下部に仕上げ研削用の研削砥石６８が円環状に固
着された構成となっている。
【００４７】粗研削手段５０の直下に位置付けられた半
導体ウェーハＷの裏面は、粗研削手段５０がスピンドル
５５の回転を伴って下方に研削送りされ、回転する研削
砥石５９が裏面に接触することにより粗研削される。
【００４８】ここで、粗研削手段５０の研削送りは、研
削制御部６によって制御される。研削制御部６において
は、背圧式測定器１００で求めてウェーハ厚さ記憶部１
１３に記憶させた半導体ウェーハＷの厚さＨ１を読み出
すと共に、レーザー測定器２００の溝底厚さ記憶部２０
４に記憶された溝底厚さＨ２を読み出し、演算部３０１
において（Ｈ１−Ｈ２）を計算することによって、図１
２に示す切削溝２９の深さＤ１を求める。
【００４９】また、半導体ウェーハＷの表面に貼着した
保護テープＴの厚さＴ１は、予めテープ厚さ記憶部３０
２に記憶させてあり、ここからＴ１を読み出して演算部
３０１において（Ｈ１＋Ｔ１）を計算すると、半導体ウ
ェーハＷと保護テープＴとを貼り合わせた状態の全体の
厚さＴ２が求まる。
【００５０】更に、所望厚さ記憶部３０３には、目的と
する半導体チップの所望厚さＴ３が予め記憶されてお
り、当該所望厚さＴ３の半導体チップを生産するために
は、少なくとも（Ｄ１≧Ｔ３）の関係が成立しているこ
とが必要であるため、比較部３０４においてまずこの関
係が成立しているか否かを確認する。この関係が成立し
ていない場合は、例えばブザーを鳴らしたりモニターに
その旨を表示させたりしてオペレータに知らせる。
【００５１】一方、上記関係を満たしている場合は、残
り厚さが（Ｔ１＋Ｄ１）となる手前、例えば図１２にお
けるＬ１のラインまで粗研削を行う。例えば、Ｄ１＝７
０μｍ、Ｔ１＝５０μｍの場合は、残り厚さが１２０μ
ｍより若干厚くなるように、例えば１３０μｍ残るよう
にし、切削溝２９が表出する直前まで研削する。
【００５２】次に、ターンテーブル４４が左回りに９０
度回転し、半導体ウェーハＷが仕上げ研削手段６０の直
下に位置付けられる。そして、仕上げ研削手段６０がス
ピンドル６４の回転を伴って下方に研削送りされ、図１
３に示すように、回転する研削砥石６８が裏面に接触す
ることにより仕上げ研削が行われ、ここではじめて切削
溝２９が表出して半導体チップに分割される。
【００５３】ここで、仕上げ研削における研削量も研削
制御部６によって制御される。研削制御部６の演算部３
０１においては（Ｔ１＋Ｔ３）を研削し、研削砥石６８
の下面がチャックテーブル４５の表面より（Ｔ１＋Ｔ
３）だけ高い位置、即ち図１３に示す切削ラインＬ２ま
で研削を行うと、図１４に示すように、切削溝２９によ
って個々の半導体チップＣに分割される。なお、個々の
半導体チップＣは保護テープＴに貼着されたままの状態
となっている。
【００５４】このように、半導体ウェーハＷの表面に形
成された切削溝２９の深さの実測し、実測値に基づい
て、半導体ウェーハごとに粗研削及び仕上げ研削の研削
送り量を微調整することにより、粗研削においては切削
溝２９が表出しないようにすると共に、仕上げ研削にお
いて確実に切削溝２９が表出するようにすることができ
るため、欠け等の損傷がない半導体チップを確実に生産
することができる。
【００５５】こうして裏面の研削により形成された個々
の半導体チップは、ターンテーブル４４が９０度回転す
ることにより、図１１におけるチャックテーブル４６の
位置に位置付けられ、保護テープＴ１が貼着されたまま
の状態で、第二の搬送手段６９によって洗浄手段７０に
搬送される。そして洗浄により研削屑が除去された後、
第二の搬出手段７１によって、半導体チップをピックア
ップするピックアップ装置に搬送される。
【００５６】なお、本実施の形態においてはハーフカッ
ト部２にウェーハ厚さ実測手段７及び溝底厚さ実測手段
８を備えた場合について説明したが、これらは必ずしも
ハーフカット部２に備えている必要はなく、研削前に切
削溝の深さが実測できるようになっていれば、研削装置
等の他の装置に備えていてもよいし、独立した装置とし
てもよい。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体ウェーハの分割システム及び分割方法によれば、半導
体ウェーハの表面に形成された切削溝の深さを実測し、
その実測値に基づいて裏面の粗研削及び仕上げ研削を行
うようにしたため、切削溝が表出する直前に粗研削を終
了させることができ、仕上げ研削ではじめて切削溝を表
出させて個々の半導体チップに分割することができる。
従って、半導体チップに欠け等の損傷が生じるのを防止
することができ、半導体チップの品質を向上させること
ができると共に、仕上げ研削で確実に切削溝を表出させ
て個々の半導体チップに分割することができる。
【００５８】また、背圧式測定器を用いて半導体ウェー
ハの厚さを実測することにより、表面にガラス質層が形
成されている場合でも正確に厚さを測定することがで
き、また、樹脂層が形成されている場合でも傷を付ける
ことなく厚さを測定することができるため、この点でも
半導体チップの品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体ウェーハの分割システムの
構成の一例を示すブロック図である。
【図２】同半導体ウェーハの分割システムにより分割さ
れる半導体ウェーハの一例を示す平面図である。
【図３】同半導体ウェーハの分割システムのハーフカッ
ト部を構成するダイシング装置の一例を示す斜視図であ
る。
【図４】同半導体ウェーハの分割システムを構成するウ
ェーハ厚さ実測手段の一例を示す説明図である。
【図５】同ウェーハ厚さ実測手段を用いて半導体ウェー
ハの厚さを実測する様子を示す正面図である。
【図６】表面に切削溝が形成された半導体ウェーハを示
す正面図である。
【図７】本発明に係る半導体ウェーハの分割システムを
構成する溝底厚さ実測手段の一例を略示的に示す平面図
である。
【図８】同溝底厚さ実測手段を用いて切削溝の深さを実
測する様子を示す正面図である。
【図９】表面に保護テープが貼着された半導体ウェーハ
を示す略示的断面図である。
【図１０】本発明に係る半導体ウェーハの分割システム
を構成するテープ貼着部において半導体ウェーハの表面
に保護テープを貼着する様子を示す正面図である。
【図１１】本発明に係る半導体ウェーハの分割システム
を構成する粗研削部及び仕上げ研削部を備えた研削装置
の一例を示す斜視図である。
【図１２】同研削装置を用いて半導体ウェーハの裏面を
粗研削する様子を示す正面図である。
【図１３】同研削装置を用いて半導体ウェーハの裏面を
仕上げ研削する様子を示す正面図である。
【図１４】仕上げ研削によって形成された半導体チップ
を示す正面図である。
【図１５】表面に切削溝が形成された半導体ウェーハの
裏面を研削する様子を示す正面図である。
【符号の説明】
１…半導体ウェーハの分割システム ２…ハーフカット部 ３…テープ貼着部 ４…粗研削部 ５…仕上げ研削部 ６…研削制御部 ７…ウェーハ厚さ実測手段 ８…溝底厚さ実測手段 １０…ダイシング装置 １１…カセット １２…搬出入手段 １３…仮置き領域 １４…第一の搬送手段 １５…チャックテーブル １６…アライメント手段 １６ａ…撮像装置 １７…回転ブレード １８…切削手段 ２９…切削溝 ２９ａ…溝底 ３０…テープ貼着装置 ３１…保持テーブル ３２…ローラー ３３…カッター ４０…研削装置 ４２…第一の搬出手段 ４３…中心合わせテーブル ４４…ターンテーブル ４５、４６、４７、４８…チャックテーブル ４９…第一の搬送手段 ５０…粗研削手段 ５１…壁部 ５２…ガイドレール ５３…駆動源 ５４…支持部 ５５…スピンドル ５６…マウンタ ５７…研削ホイール ５８…ホイール基台 ５９…研削砥石 ６０…仕上げ研削手段 ６１…ガイドレール ６２…駆動源 ６３…支持部 ６４…スピンドル ６５…マウンタ ６６…研削ホイール ６７…ホイール基台 ６８…研削砥石 ６９…第二の搬送手段 ７０…洗浄手段 ７１…第二の搬出手段 １００…背圧式測定器 １０２…噴出口 １０３…エアーノズル １０４…圧力認識部 １０５…位置認識部 １０６…支持部 １０７…ボールネジ １０８…パルスモータ １０９…気体供給パイプ １１０…圧縮気体供給源 １１１…気体解放パイプ １１２…電圧計 １１３…ウェーハ厚さ記憶部 １１４…ウェーハ厚さ算出手段 ２００…レーザー測定器 ２０１…照射部 ２０２、２０３…レーザー光 ２０４…溝深さ記憶部 ３０１…演算部 ３０２…テープ厚さ記憶部 ３０３…所望深さ記憶部 ３０４…比較部 Ｗ…半導体ウェーハ Ｃ…半導体チップ Ｓ…ストリート ４００…チャックテーブル ４０１…研削砥石 ４０２…切削溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 博巳 東京都大田区東糀谷２−14−３ 株式会社 ディスコ内 (72)発明者 山銅 英之 東京都大田区東糀谷２−14−３ 株式会社 ディスコ内 Ｆターム(参考） 3C049 AA03 AC02 BA01 BA07 BB02 BB08 BB09 BC02 CA01 CB01 3C058 AA03 CB01 DA17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ウェーハの表面に裏面まで貫通し
    ない切削溝を形成するハーフカット部と、該切削溝が形
    成された半導体ウェーハの表面に保護テープを貼着する
    テープ貼着部と、該保護テープを下にしてチャックテー
    ブルに支持された該半導体ウェーハの裏面を粗研削する
    粗研削部と、該粗研削後の半導体ウェーハの裏面を仕上
    げ研削する仕上げ研削部と、該粗研削部及び該仕上げ研
    削部における研削送り量を制御する研削制御部とを少な
    くとも備えた半導体ウェーハの分割システムであって、 該半導体ウェーハの厚さを実測するウェーハ厚さ実測手
    段及び該切削溝の底までの厚さを実測する溝底厚さ実測
    手段を備え、該ウェーハ厚さ実測手段及び該溝底厚さ実
    測手段における実測値に基づき、該研削制御部において
    該切削溝の深さを求め、該研削制御部において、該切削
    溝の深さの値に基づいて、該切削溝に至る手前の位置ま
    で粗研削されるよう該粗研削部を研削送りし、該切削溝
    に至るまで仕上げ研削されるよう該仕上げ研削部を研削
    送りする半導体ウェーハの分割システム。
  2. 【請求項２】 ウェーハ厚さ実測手段は、大気圧より高
    い圧力のエアーを噴出するエアーノズルと、該エアーノ
    ズルの内部の圧力を認識する圧力認識部と、該圧力の値
    に基づいて該エアーノズルの位置を認識する位置認識部
    とを少なくとも備えた背圧式測定器であり、 溝底厚さ実測手段は、レーザー光を照射して反射地点ま
    での距離を求めるレーザー測定器であり、 該背圧式測定器を用いて半導体ウェーハの厚さを実測す
    ると共に、該レーザー測定器を用いて切削溝の溝底厚さ
    を実測し、該半導体ウェーハの厚さの実測値から該溝底
    厚さの実測値を引いて該切削溝の深さとする請求項１に
    記載の半導体ウェーハの分割システム。
  3. 【請求項３】 背圧式測定器には実測した半導体ウェー
    ハの厚さＨ１の値を記憶するウェーハ厚さ記憶部を備え
    ると共に、レーザー測定器には実測した溝底厚さＨ２の
    値を記憶する溝底厚さ記憶部を備え、 研削制御部には、半導体チップの所望厚さＴ３を予め記
    憶する所望厚さ記憶部と、保護テープの厚さＴ１を予め
    記憶するテープ厚さ記憶部と、数値の比較を行う比較部
    と、数値演算を行う演算部とを備え、 切削溝の深さＤ１を（Ｄ１＝Ｈ１−Ｈ２）により求める
    と共に、該実測した半導体ウェーハの厚さＨ１と該保護
    テープの厚さＴ１とから該半導体ウェーハの厚さと該保
    護テープの厚さとが貼着された状態における合算した厚
    さＴ２を（Ｔ２＝Ｈ１＋Ｔ１）により求め、 該比較部において（Ｄ１≧Ｔ３）の関係が成立するか否
    かを確認し、 チャックテーブルの表面から（Ｔ１＋Ｄ１）だけ上の位
    置に至る手前まで粗研削部を研削送りして粗研削を遂行
    し、その後該チャックテーブルの表面から（Ｔ１＋Ｔ
    ３）だけ上の位置に至るまで仕上げ研削部を研削送りし
    て仕上げ研削を遂行して個々の半導体チップに分割する
    請求項２に記載の半導体ウェーハの分割システム。
  4. 【請求項４】 半導体ウェーハの表面に裏面まで貫通し
    ない切削溝を形成し、該切削溝が形成された表面に保護
    テープを貼着し、該保護テープが下になってチャックテ
    ーブルに支持された状態で該裏面を研削して該切削溝を
    表出させることにより個々の半導体チップに分割する半
    導体ウェーハの分割方法であって、 該表面に形成された切削溝の深さを実測し、該チャック
    テーブルの表面から該切削溝の深さと該保護テープの厚
    さとを合算した値だけ上の位置に至る手前まで粗研削を
    遂行し、 該粗研削の後、該切削溝が表出するまで仕上げ研削を遂
    行する半導体ウェーハの分割方法。
  5. 【請求項５】 切削溝の深さは、半導体ウェーハの厚さ
    の実測値から該切削溝の溝底厚さの実測値を引くことに
    よって求める請求項４に記載の半導体ウェーハの分割方
    法。
  6. 【請求項６】 半導体ウェーハの厚さの実測値Ｈ１と切
    削溝の溝底厚さＨ２とから切削溝の深さＤ１を（Ｄ１＝
    Ｈ１−Ｈ２）により求めると共に、該実測した半導体ウ
    ェーハの厚さＨ１と保護テープの厚さＴ１とから該半導
    体ウェーハの厚さと該保護テープの厚さとが貼着された
    状態における合算した厚さＴ２を（Ｔ２＝Ｈ１＋Ｔ１）
    により求め、（Ｄ１≧Ｔ３）の関係が成立するか否かを
    確認し、 チャックテーブルの表面から（Ｔ１＋Ｄ１）だけ上の位
    置に至る手前まで粗研削を遂行し、その後該チャックテ
    ーブルの表面から（Ｔ１＋Ｔ３）だけ上の位置に至るま
    で仕上げ研削を遂行して個々の半導体チップに分割する
    請求項５に記載の半導体ウェーハの分割方法。
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