JP2010165811A - 板状物の切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 切削予定ラインの交差点にバリを発生させることのない板状物の切削方法を提供することである。
【解決手段】 表面に平行に伸長する複数の第１切削予定ラインと、該第１切削予定ラインと直交する方向に伸長する複数の第２切削予定ラインとによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成され、表面又は裏面に樹脂層又は金属層の何れかを有する板状物を切削する板状物の切削方法であって、該複数の第１切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第１切削溝を形成する第１切削工程と、該第１切削工程を実施した後、該複数の第１切削溝中に充填材を充填する切削溝充填工程と、該切削溝充填工程を実施した後、該複数の第２切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第２切削溝を形成する第２切削工程と、該第２切削工程を実施した後、該充填材を除去する充填材除去工程と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は板状物の切削方法に関し、特に、表面又は裏面に樹脂層又は金属層を有する板状物、若しくは樹脂製や金属製の板状物の切削方法に関する。

表面に複数の切削予定ラインが格子状に形成され、該切削予定ラインによって区画された領域にそれぞれデバイスが形成された半導体ウエーハや樹脂基板等のパッケージは、切削装置によって切削予定ラインに沿って切削されて個々のチップへと分割され、分割されたチップは各種電子機器に広く利用されている。

切削装置としては一般にダイシング装置と呼ばれる切削装置が用いられており、この切削装置ではダイアモンドやＣＢＮ等の超砥粒をメタルやレジンで固めて厚さ３０〜３００μｍ程度とした切削ブレードが約３００００ｒｐｍと高速回転しつつ被加工物へ切り込むことで切削が遂行される。

このような切削ブレードによる切削加工では、切削領域は切削除去されるが、金属や樹脂等の延性材料を切削すると切削断面にはバリが発生する。延性材料を含む板状物の例としては、ヒートシンク等に用いられるＣｕＷ（銅タングステン）板やコバール板、ＱＦＮ基板を構成するＣｕ（銅）等の金属板や、ＣＳＰ基板（チップ・サイズ・パッケージ基板）やチップＬＥＤ基板を構成する樹脂基板、樹脂からなるＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）や保護・補強用フィルムが貼着された樹脂付き半導体ウエーハや金属膜付き半導体ウエーハ等が挙げられる。

これらの板状物を切削してバリが発生すると、短絡などの製品特性不良の発生や外観不良の発生、又はその後の生産工程でピックアップ不良やボンディング不良等の悪影響を及ぼすこととなり、大きな問題となる。

そこで、特開２００１−７７０５５号公報では、切削予定ラインを切削して切削溝を形成した後、切削ブレードを逆回転させて切削溝中を通過させることで発生したバリを除去する切削方法が提案されている。しかし、このような切削方法でも、切削予定ラインの交差点に発生したバリは除去することができない。

これを図１を参照して説明する。図１（Ａ）に示すように、第１切削予定ラインを切削して第１切削溝１１を形成すると、第１切削溝１１のエッジにバリ１３が発生する。続いて図１（Ｂ）に示すように、第１切削予定ラインに直交する第２切削予定ラインを切削して第２切削溝１５を形成すると、切削ブレードの進行方向に沿ってバリが伸びる結果、第１及び第２切削溝１１，１５の交差点１７にバリ１９が発生する。

そこで、特開２００６−４１２６１号公報では、切削予定ラインの交差点に発生したバリを除去する方法が開示されている。この方法では、第１の方向を切削した際に切削溝のエッジに発生したバリが第２の方向に切削する際に切削ブレードの進行方向に倣って伸びることによって交差点にバリが発生する点に着目し、第２の方向を切削した後、再度第１の方向を切削することで交差点に発生したバリを除去している。

特開２００１−７７０５５号公報 特開２００６−４１２６１号公報

ところが、特許文献２に開示された方法で第１の方向及び第２の方向を切削した後、再度第１の方向を切削する際、交差点に発生したバリが再度第１の方向へ延びてしまう場合があり、完全にバリを除去することができないという問題がある。

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、切削予定ラインの交差点にバリを発生させることのない板状物の切削方法を提供することである。

請求項１記載の発明によると、表面に平行に伸長する複数の第１切削予定ラインと、該第１切削予定ラインと直交する方向に伸長する複数の第２切削予定ラインとによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成され、表面又は裏面に樹脂層又は金属層の何れかを有する板状物を切削する板状物の切削方法であって、該複数の第１切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第１切削溝を形成する第１切削工程と、該第１切削工程を実施した後、該複数の第１切削溝中に充填材を充填する切削溝充填工程と、該切削溝充填工程を実施した後、該複数の第２切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第２切削溝を形成する第２切削工程と、該第２切削工程を実施した後、該充填材を除去する充填材除去工程と、を具備したことを特徴とする板状物の切削方法が提供される。

請求項２記載の発明によると、樹脂又は金属製の板状物の切削方法であって、第１所定ピッチで平行に伸長する複数の第１切削予定ラインを設定する第１設定工程と、該第１切削予定ラインと直交する方向に第２所定ピッチで平行に伸長する複数の第２切削予定ラインを設定する第２設定工程と、前記複数の第１切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第１切削溝を形成する第１切削工程と、該第１切削工程を実施した後、該複数の第１切削溝中に充填材を充填する切削溝充填工程と、該切削溝充填工程を実施した後、該複数の第２切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第２切削溝を形成する第２切削工程と、該第２切削工程を実施した後、該充填材を除去する充填材除去工程と、を具備したことを特徴とする板状物の切削方法が提供される。

好ましくは、充填材は紫外線照射によって硬化し、温水剥離性を有する接着剤である。切削溝充填工程では、複数の第１切削溝に充填材を充填した後、充填材へ紫外線を照射して充填材を硬化させ、充填材除去工程では、板状物を温水中に浸漬することにより充填材を除去する。

本発明によると、第１の方向を切削して第１切削溝を形成した後、第１切削溝中へ充填材を充填することで第２の方向を切削する際に、第１の方向切削時に発生したバリが第１切削溝中に充填された充填材により第２の方向へ伸びることがなく、その結果、交差点にバリを発生させることがない。

従来の切削方法によるバリの発生説明図である。 裏面に金属膜を有する半導体ウエーハの表面側斜視図である。 ダイシングテープを介して環状フレームに支持された裏面に接着フィルムを有する半導体ウエーハの斜視図である。 ダイシングテープを介して環状フレームに支持された金属板の斜視図である。 本発明の切削方法を工程順に示すフローチャートである。 本発明の切削方法を説明するための説明図である。 切削ブレードを使用した第１切削工程を示す斜視図である。 第１切削工程後のウエーハの斜視図である。 図９（Ａ）は第１切削工程後のウエーハの縦断面図であり、図９（Ｂ）は切削溝充填工程により切削溝中に充填材を充填した状態のウエーハの縦断面図である。 切削ブレードを使用した第２切削工程を示す斜視図である。 第２切削工程後のウエーハの斜視図である。 充填材除去工程を実施した後の第２切削溝に沿ったウエーハの縦断面図である。

図２を参照すると、本発明の切削方法を適用するのに適した金属膜付き半導体ウエーハの斜視図が示されている。半導体ウエーハ（以下ウエーハと略称する）Ｗの表面には、平行に伸長する複数の第１切削予定ライン（第１ストリート）Ｓ１と、第１切削予定ラインＳ１と直交する方向に伸長する複数の第２切削予定ライン（第２ストリート）とによって区画された複数の領域にそれぞれＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２が形成されている。

ウエーハＷは、複数のデバイス２が形成されたデバイス領域４と、デバイス領域４を囲繞する外周余剰領域６とを有しており、その裏面には銅箔等の金属膜７が形成されている。

図３を参照すると、本発明の切削方法を適用するのに適した他の板状物の例が示されている。この板状物は裏面にＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）として知られる接着フィルム８が貼着されたウエーハＷであり、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持されている。図２に示した金属膜付きウエーハＷも、切削時には図３に示したダイシングテープＴを介して環状フレームＦにより支持される。

図４を参照すると、本発明の切削方法を適用するのに適した更に他の板状物の例が示されている。この板状物９は銅板又はＳＵＳ板等の金属板から構成されており、切削時にはダイシングテープＴを介して環状フレームＦにより支持される。

本発明の切削方法を適用するのに適した板状物の例としては、上述した板状物に限定されるものではなく、ＣＳＰ等の樹脂基板やチップＬＥＤ等の樹脂板も含むものである。更に、背景技術の欄に延性材料を含む板状物として挙げられた各種板状物を含むものである。

次に図５及び図６を参照して、本発明の板状物の切削方法を工程順に説明する。まず、図５のステップＳ１０で板状物の裏面にダイシングテープＴを貼着する。ダイシングテープＴは図３及び図４に示すようにその外周部が環状フレームＦに装着されており、これにより板状物はダイシングテープＴを介して環状フレームＦにより支持される。

次に、ステップＳ１１で板状物のダイシングテープ面を切削装置のチャックテーブルで保持して、第１切削予定ラインＳ１を切削する第１切削工程を実施する。その結果、図６（Ａ）に示すように、第１切削予定ラインＳ１に沿った第１切削溝１１が形成され、第１切削溝１１のエッジ部にバリ１３が発生する。

次いで、ステップＳ１２に進んで第１切削工程で形成された第１切削溝１１中に充填材１０を充填し、更にステップＳ１３で充填材１０に紫外線を照射して充填材１０を硬化させる。この状態が図６（Ｂ）に示されている。

このように第１切削溝１１中に充填材１０を充填した後、ステップＳ１４に進んで第２切削予定ラインＳ２を切削し、図６（Ｃ）に示すように第２切削予定ラインＳ２に沿って第２切削溝１５を形成する。

次いで、ステップＳ１５に進んで板状物を温水に浸漬して充填材１０を除去すると、図６（Ｄ）に示したように交差点１７にバリを有しない第１及び第２切削溝１１，１５を形成することができる。

本発明の板状物の切削方法によると、第２切削予定ラインＳ２を切削して第２切削溝１５形成時に、第１切削溝１１中に充填材１０が充填されているため、第２切削予定ラインＳ２切削時に充填材１０によりバリが交差点内に延びることが防止されるため、図６（Ｄ）に示すような交差点１７にバリの発生のない第１及び第２切削溝１１，１５を形成することができる。

以下、図７乃至図１２を参照して、本発明の板状物の切削方法について更に説明する。図７を参照すると、第１切削工程の斜視図が示されている。この第１切削工程では、切削ブレード１６による第１切削予定ラインＳ１のダイシングを遂行する。

図７において、切削手段１２のスピンドルユニット１８のスピンドルハウジング２０中には、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル１４が回転可能に収容されており、スピンドル１４の先端に切削ブレード１６が装着されている。

図７に示すように、チャックテーブル２２に吸引保持されたウエーハＷをＸ軸方向に移動させるとともに、切削ブレード１６を高速回転させながらスピンドルユニット１８を下降させると、位置合わせされた第１切削予定ラインＳ１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ブレード１６をＹ軸方向にインデックス送りしながら切削を行うことにより、同方向の第１切削予定ラインＳ１が全て切削され第１切削溝１１が形成される。

第１切削工程後の状態が図８に示されている。図９（Ａ）は第１切削工程後のウエーハＷの縦断面図を示している。第１切削予定ラインＳ１に沿って第１切削溝１１が形成されている状態を示している。

図９（Ｂ）は第１切削溝１１中に充填材１０を充填した状態を示している。充填材１０は、ＵＶ硬化型温水剥離タイプ樹脂から構成され、例えばトーヨーアドテック社製の商品名ＴＥＭＰＬＯＣを好的に使用することができる。ＴＥＭＰＬＯＣは８０℃〜９０℃の温水で溶解する。

図１０を参照すると、第２切削工程の斜視図が示されている。図７に示した第１切削工程及び図９（Ｂ）に示した切削溝充填工程が終了すると、チャックテーブル２２を９０度回転させて、第２切削予定ラインＳ２の切削を遂行する。

メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削ブレード１６をＹ軸方向にインデックス送りしながら切削を行うことにより、第２切削予定ラインＳ２が全て切削されて第２切削溝１５が形成され、ウエーハＷは個々のデバイス（チップ）２に分割される。第２切削工程終了後の状態が図１１に示されえている。

第２切削工程終了後にウエーハＷを約９０℃の温水中に浸漬すると、充填材１０が溶解して図１２に示すような第１切削溝１１及び第２切削溝１５を得ることができる。図１２はウエーハＷを第２切削溝１５に沿って断面したウエーハＷの縦断面図である。

ここで、板状物が第１及び第２切削予定ラインＳ１，Ｓ２を有しない図４に示したような金属板９である場合には、第１切削工程を実施する前に、切削装置のコントローラにより第１所定ピッチの第１切削予定ラインの設定及び第１切削予定ラインと直交する第２所定ピッチの第２切削予定ラインの設定を行う必要がある。このように板状物が直交する切削予定ラインＳ１，Ｓ２を有しない場合には、コントローラのメモリに第１，第２切削予定ラインＳ１，Ｓ２を設定して切削を行う必要がある。

Ｗ 半導体ウエーハ
Ｔ ダイシングテープ
Ｆ 環状フレーム
Ｓ１ 第１切削予定ライン
Ｓ２ 第２切削予定ライン
２ デバイス
４ デバイス領域
６ 外周余剰領域
７ 金属膜
８ ＤＡＦ
９ 金属板
１０ 充填材
１１ 第１切削溝
１３，１９ バリ
１５ 第２切削溝
１６ 切削ブレード
２２ チャックテーブル

Claims (3)

1. 表面に平行に伸長する複数の第１切削予定ラインと、該第１切削予定ラインと直交する方向に伸長する複数の第２切削予定ラインとによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成され、表面又は裏面に樹脂層又は金属層の何れかを有する板状物を切削する板状物の切削方法であって、
   該複数の第１切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第１切削溝を形成する第１切削工程と、
   該第１切削工程を実施した後、該複数の第１切削溝中に充填材を充填する切削溝充填工程と、
   該切削溝充填工程を実施した後、該複数の第２切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第２切削溝を形成する第２切削工程と、
   該第２切削工程を実施した後、該充填材を除去する充填材除去工程と、
   を具備したことを特徴とする板状物の切削方法。
2. 樹脂又は金属製の板状物の切削方法であって、
   第１所定ピッチで平行に伸長する複数の第１切削予定ラインを設定する第１設定工程と、
   該第１切削予定ラインと直交する方向に第２所定ピッチで平行に伸長する複数の第２切削予定ラインを設定する第２設定工程と、
   前記複数の第１切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第１切削溝を形成する第１切削工程と、
   該第１切削工程を実施した後、該複数の第１切削溝中に充填材を充填する切削溝充填工程と、
   該切削溝充填工程を実施した後、該複数の第２切削予定ラインに沿って該板状物を切削して複数の第２切削溝を形成する第２切削工程と、
   該第２切削工程を実施した後、該充填材を除去する充填材除去工程と、
   を具備したことを特徴とする板状物の切削方法。
3. 前記充填材は紫外線照射によって硬化し、温水剥離性を有する接着剤であり、
   前記切削溝充填工程では、前記複数の第１切削溝中に該充填材を充填した後、該充填材へ紫外線を照射して充填材を硬化させ、
   前記充填材除去工程では、該板状物を温水中に浸漬して該充填材を除去することを特徴とする請求項１又は２記載の板状物の切削方法。

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