JP2010123823A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削時にダイアタッチフィルムから生成されたひげ状の屑を効率良く除去可能な切削装置を提供する。
【解決手段】ウエーハＷを保持するチャックテーブルＴ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切削ブレード２８を含む切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段を相対的に切削方向に切削送りする切削送り手段とを備えた切削装置であって、該切削手段には、該切削ブレードで切削された直後の切削溝５６に糸状の洗浄水３７を噴射する溝洗浄ノズル３３が配設されている。溝洗浄ノズル３３から噴射される洗浄水３７でダイアタッチフィルム２９の切削により生成されたひげ状の屑５８を除去する。
【選択図】図６

Description

本発明は、裏面にダイアタッチフィルムが貼着された半導体ウエーハを個々のデバイスに分割するのに適した切削装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

半導体ウエーハから分割されたデバイスは、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）と称するダイボンディング用の接着フィルムによってリードフレームにボンディングされ、更にパッケージングされる。

ＤＡＦは、半導体ウエーハの裏面に貼着されてウエーハを個々のデバイスに分割する際にウエーハと共に分割され、ＤＡＦと一体となったデバイスが形成される（例えば、特開２００５−５６９６８号公報参照）。

しかし、ＤＡＦはエポキシ樹脂等で構成されており、切削ブレードでウエーハと共にＤＡＦを切削するとひげ状の屑（ばり）が生成され、デバイスをダイシングテープからピックアップする際にひげ状の屑が飛散してボンディングパッドに付着し、リードフレームの電極とワイヤボンディングする際に断線を引き起こし、デバイスの品質を低下させるという問題がある。

この問題を解決する方法として、特開２００４−７９５９７号公報では、ダイボンディング工程前にＤＡＦに熱風を吹き付けるか、又はＤＡＦを加熱手段に接触させて加熱処理することにより、ひげ状の屑を低減させ、ワイヤボンディング工程におけるひげ状の屑の悪影響を排除する技術が提案されている。
特開２００５−５６９６８号公報 特開２００４−７９５９７号公報

特許文献２に開示された半導体チップの加工方法は、切削されたＤＡＦから伸びるひげ状の屑の低減には有効であるが、ダイボンディング工程前に加熱処理工程を新たに加える必要があり、生産効率の低下を招くという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産効率の低下を招くことなくウエーハと共に切削されたＤＡＦから伸びるひげ状の屑を除去可能な切削装置を提供することである。

本発明によると、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切削ブレードを含む切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段を相対的に切削方向に切削送りする切削送り手段とを備えた切削装置であって、該切削手段には、該切削ブレードで切削された直後の切削溝に糸状の洗浄水を噴射する溝洗浄ノズルが配設されていることを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、溝洗浄ノズルは流速５０〜１００ｍ／秒の洗浄水を噴射する。

本発明の切削装置は、切削ブレードで切削した直後の切削溝に糸状の洗浄水を噴射してＤＡＦから伸びるひげ状の屑を切削溝から排出する溝洗浄ノズルを有しているので、ひげ状の屑を効率良く除去することができ、ダイシングテープからデバイスをピックアップしてもひげ状の屑が飛散することがなく、デバイスの品質を低下させることがない。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置２の外観斜視図を示している。

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。

図２に示すように、ダイシング対象のウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２ストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画されて多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。

ウエーハＷの裏面にはエポキシ樹脂等から形成されたダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）２９が貼着されており、ウエーハＷのＤＡＦ２９側が粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着される。

これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

図３を参照すると、切削手段２４の分解斜視図が示されている。図４は切削手段２４の斜視図である。２５は切削手段２４のスピンドルハウジングであり、スピンドルハウジング２５中に図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル２６が回転可能に収容されている。切削ブレード２８は電鋳ブレードであり、ニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散されてなる切刃２８ａをその外周部に有している。

３０は切削ブレード２８をカバーするブレードカバーであり、切削ブレード２８の側面に沿って延長する切削水ノズル３２が取り付けられている。切削水が、パイプ３４を介して切削水ノズル３２に供給される。ブレードカバー３０はねじ穴３６，３８を有している。

ブレードカバー３０には更に、切削ブレード２８で切削されたウエーハＷの切削溝中に糸状の高速洗浄水を噴射する溝洗浄ノズル３３が配設されている。洗浄水がパイプ３５を介して溝洗浄ノズル３３に供給される。

５０は切削ブレード２８の切刃２８ａの欠け又は磨耗を検出するブレードセンサを内蔵したブレード検出ブロックであり、ねじ５４を丸穴５２を挿通してブレードカバー３０のねじ穴３８に螺合することにより、ブレード検出ブロック５０がブレードカバー３０に取り付けられる。ブレード検出ブロック５０は、ブレードセンサの位置を調整する調整ねじ５５を有している。

４０は着脱カバーであり、ブレードカバー３０に取り付けられた際、切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル４２を有している。切削水は、パイプ４４を介して切削水ノズル４２に供給される。

ねじ４８を着脱カバー４０の丸穴４６に挿通してブレードカバー３０のねじ穴３６に螺合することにより、着脱カバー４０がブレードカバー３０に固定される。これにより、図４に示すように切削ブレード２８の概略上半分がブレードカバー３０及び着脱カバー４０により覆われる。切削ブレード２８を交換する際には、着脱カバー４０をブレードカバー３０から取り外し、この状態で切削ブレード２８を交換する。

このように構成された切削装置２において、ウエーハカセット８に収容されたウエーハＷは、搬出入手段１０によってフレームＦが挟持され、搬出入手段１０が装置後方（Ｙ軸方向）に移動し、仮置き領域１２においてその挟持が解除されることにより、仮置き領域１２に載置される。そして、位置合わせ手段１４が互いに接近する方向に移動することにより、ウエーハＷが一定の位置に位置づけられる。

次いで、搬送手段１６によってフレームＦが吸着され、搬送手段１６が旋回することによりフレームＦと一体となったウエーハＷがチャックテーブル１８に搬送されてチャックテーブル１８により保持される。そして、チャックテーブル１８がＸ軸方向に移動してウエーハＷはアライメント手段２０の直下に位置づけられる。

アライメント手段２０が切削すべきストリートを検出するアライメントの際のパターンマッチングに用いる画像は、切削前に予め取得しておく必要がある。そこで、ウエーハＷがアライメント手段２０の直下に位置づけられると、撮像手段２２がウエーハＷの表面を撮像し、撮像した画像を表示手段６に表示させる。

切削装置２のオペレータは、操作手段４を操作することにより、撮像手段２２をゆっくりと移動させながら、必要に応じてチャックテーブル１８も移動させて、パターンマッチングのターゲットとなるパターンを探索する。

オペレータがキーパターンを決定すると、そのキーパターンを含む画像が切削装置２のコントローラ２０に備えたメモリに記憶される。また、そのキーパターンとストリートＳ１，Ｓ２の中心線との距離を座標値等によって求め、その値もメモリに記憶させておく。

更に、撮像手段２２を移動させることにより、隣り合うストリートとストリートとの間隔（ストリートピッチ）を座標値等によって求め、ストリートピッチの値についてもコントローラのメモリに記憶させておく。

ウエーハＷのストリートに沿った切断の際には、記憶させたキーパターンの画像と実際に撮像手段２２により撮像されて取得した画像とのパターンマッチングをアライメント手段２０にて行う。

そして、パターンがマッチングしたときは、キーパターンとストリートの中心線との距離分だけ切削手段２４をＹ軸方向に移動させることにより、切削しようとするストリートと切削ブレード２８との位置合わせを行う。

切削しようとするストリートと切削ブレード２８との位置合わせが行われた状態で、チャックテーブル１８を図５で矢印Ｘで示すＸ軸方向に移動させるとともに、切削ブレード２８を矢印２８ａの方向に高速回転させながら切削手段２４を下降させると、位置合わせされたストリートが切削される。

メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削手段２４をＹ軸方向にインデックス送りにしながら切削を行うことにより、同方向のストリートＳ１が全て切削される。更に、チャックテーブル１８を９０°回転させてから、上記と同様の切削を行うと、ストリートＳ２も全て切削され、個々のデバイスＤに分割される。

本実施形態の切削装置２では、切削手段２４に溝洗浄ノズル３３が配設されているため、図６に示すように切削ブレード２８で切削した直後の切削溝５６中に溝洗浄ノズル３３からφ０．０５ｍｍ〜φ１．０ｍｍの糸状の高速洗浄水３７を噴射して、ＤＡＦ２９の切削により生成されたひげ状の屑５８を切削溝５６から除去する。好ましくは、溝洗浄ノズル３３から噴射される洗浄水３７の流速は５０〜１００ｍ／秒である。

このように本実施形態の切削装置２では、切削ブレード２８で切削直後の切削溝５６中に溝洗浄ノズル３３から高速洗浄水３７を噴射して、ＤＡＦ２９から伸びるひげ状の屑５８を切削溝５６中から排出除去するので、ひげ状の屑５８を効率良く除去することができ、後工程でダイシングテープＴからデバイスＤをピックアップしてもひげ状の屑が飛散することがなく、デバイスの品質を低下させることがない。

切削装置の外観斜視図である。 フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。 切削手段の分解斜視図である。 切削手段の斜視図である。 フレームに支持されたウエーハを切削している様子を示す斜視図である。 本発明の要部を説明する断面図である。

符号の説明

２ 切削装置
１８ チャックテーブル
２４ 切削手段
２６ スピンドル
２８ 切削ブレード
２９ ＤＡＦ
３３ 溝洗浄ノズル
５６ 切削溝
５８ ひげ状の屑

Claims (2)

1. 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切削ブレードを含む切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段を相対的に切削方向に切削送りする切削送り手段とを備えた切削装置であって、
   該切削手段には、該切削ブレードで切削された直後の切削溝に糸状の洗浄水を噴射する溝洗浄ノズルが配設されていることを特徴とする切削装置。
2. 該溝洗浄ノズルは、流速５０〜１００ｍ／秒の洗浄水を噴射する請求項１記載の切削装置。

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