JP6217529B2 - 半導体片の製造方法 - Google Patents
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Description
請求項2は、基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備え、頂部に頂面を有さない先細りした前記切削部材を使用し、かつ、前記頂部が溝幅方向にばらつく範囲が前記表面側の溝幅に包含される製造条件においては、前記切削部材の先端形状の先細りの度合が小さいために前記段差部が破損する第1の先細りの範囲を確認し、当該範囲よりも先細りの度合が大きい先端形状を有する切削部材で前記裏面側の溝を形成する半導体片の製造方法。
請求項3は、基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備え、前記切削部材の厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が前記表面側の溝幅に包含される製造条件においては、前記切削部材の先端形状の先細りの度合が小さいために前記段差部が破損する第1の先細りの範囲を確認し、当該範囲に含まれる先細りの度合を有する切削部材を前記裏面側の溝を形成する際に使用しない半導体片の製造方法。
請求項4は、基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備え、頂部に頂面を有さない先細りした前記切削部材を使用し、かつ、前記頂部が溝幅方向にばらつく範囲が前記表面側の溝幅に包含される製造条件においては、前記切削部材の先端形状の先細りの度合が小さいために前記段差部が破損する第1の先細りの範囲を確認し、当該範囲に含まれる先細りの度合を有する切削部材を前記裏面側の溝を形成する際に使用しない半導体片の製造方法。
図5(B)ないし図5(F)は、本発明の実施例における一例としてのダイシングブレード300の先端部Aの拡大断面図、図5(G)は、一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレードの先端部Aの拡大断面図である。一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレード300Aの先端部は、図5(G)に示すように、一方の側面310と、当該一方の側面に対向する側面320と、両側面310、320とほぼ直角に交差する平坦な頂面340とを有している。すなわち、回転方向から見た断面が矩形形状の先端部を有している。これに対し、本実施例のダイシングブレード300の先端部は、例えば、図5(B)ないし図5(F)に示すように、ダイシングブレード300の先端部における頂部に向けて徐々にダイシングブレード300の厚みが薄くなる先細りした形状を有している。
次に、数μm〜数十μmの微細な溝幅同士を連通させる場合において、どのような原因でどのような破損が発生するかについて確認するために行ったシミュレーション及び実験について説明する。
図6ないし図8は、ダイシングブレードの先端角部の曲率半径と段差部にかかる応力との関係を把握するために行ったシミュレーション及びその結果を説明するための図である。シミュレーションに用いたダイシングブレード302の一例を図6(A)に示す。図6(A)はダイシングブレード302の回転方向から見た先端部の断面形状である。ダイシングブレード302の先端部は、図6(A)に示すように、側面310、320と、一定の長さの頂面340と、側面310、320と頂面340との間に形成された曲率半径rの湾曲面330とを含み、先端部は、回転軸と直交する線に関し対称に構成される。
次に、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量について説明する。図11(A)、(B)は、基板表面に形成された表面側の溝140の幅Saとダイシングブレードにより形成される溝170のカーフ幅Sbとの位置関係を説明する図である。カーフ幅Sbの中心は、図11(A)に示すように、表面側の溝140の幅Saの中心に一致することが理想的である。しかし、実際には、製造上のばらつきにより、カーフ幅Sbの中心は、図11(B)に示すように、表面側の溝140の幅Saの中心から位置ずれを生じる。そして、位置ずれが生じた結果、左右の段差部400の幅Wtにも差が生じる。表面側の溝140の幅Saの中心と、カーフ幅Sbの中心との差を、位置ずれ量Dsとする。なお、製造上のばらつきは、主に、使用する製造装置の精度に起因するものであり、例えば、ダイシング装置の加工精度や表面側の溝140の位置を検知する検知手段(カメラ等)の精度等で決まる。
次に、先細り度合の異なる複数のダイシングブレードを準備し、実際の基板を切断した際の実験結果を図15に示す。この実験では、厚みが25μmのダイシングブレードの先端を加工して、先端角部の曲率半径rが1μm〜23μm、頂部から5μmの位置でのカーフ幅が5μm〜25μmの範囲の複数のダイシングブレードを準備した。曲率半径とカーフ幅の具体的な組み合わせは図15に示すとおりで、複数のダイシングブレードの先細りの度合がほぼ均等になるよう準備した。また、GaAs基板を使用し、表面側の溝140の幅は約5μm、段差部400の厚みTは約40μmに設定し、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量Dsは±7.5μm未満とした。なお、ダイシングブレードの厚みは25μmであるため、先端角部の曲率半径rが12.5μm以上の範囲では先端部が頂面を有さない先細りした形状となり、一方、曲率半径が12.5μmよりも小さい範囲では、小さくなるほど先細りの度合も小さくなり、曲率半径が1μmの場合はほぼ矩形の先端形状となる。
次に、表面側の溝幅の違いによる段差部の破損への影響、及び段差部の厚みの違いによる段差部の破損への影響を確認するために行った実験結果を図16に示す。この実験では、GaAs基板を使用し、段差部400の厚みTは25μm、40μmで、先端部から5μmの位置でのカーフ幅が16.7μmのダイシングブレードを使用した。そして、表面側の溝140の幅Saごと、また段差部400の厚みTごとに、ダイシングブレードの溝幅方向の位置ずれに対して、どの程度の位置ずれまでなら段差部400の破損が抑制されて量産工程で使用可能かを確認した。図16における「A」〜「D」は、段差部400の破損が十分に抑制された結果が得られた位置ずれ量Dsの範囲を示している。
次に、以上のシミュレーション及び実験の結果をもとにしたダイシングブレードの先端形状の設計方法及び半導体片の製造方法について説明する。なお、特に記載がない限り、以下の各実施例は、図1に示した実施例の製造フローを前提としている。
D−1) 加工精度と表面側の溝との関係
次に、製造装置の精度等に起因するダイシングブレードの溝幅方向の位置と表面側の溝140の幅との関係に基づく、ダイシングブレードの先端形状の設計方法及び半導体片の製造方法について説明する。最初に、ダイシングブレードの厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が表面側の溝140の幅に包含される製造条件における実施の形態について説明する。
次に、表面側の溝の幅と、ダイシングブレードの頂部(または、厚み方向の中心)が溝幅方向にばらつく範囲との関係を考慮した表面側の溝の幅の決定方法及び製造装置の選択方法について説明する。
次に、実際の量産工程で使用するダイシングブレードを準備する工程について説明する。なお、この加工工程は、先に説明した各実施例に適用してもよいし適用しなくてもよい。この加工工程では、実際の量産工程で裏面側の溝を形成するのに先立ち、例えば、図17の設計フロー等によって選択された所望の先端形状を準備する必要があるが、その準備は、図17のS200において説明した方法と同様でよい。すなわち、一般的に入手しやすいダイシングブレードは矩形の先端形状を有しているため、これを所望の先端形状に予め加工する加工工程を設ける。そして、この加工工程において、段差部を破損させない先細りの度合に至るまで、入手したダイシングブレードを加工するようにする。なお、加工工程によって到達する所望の先細り形状は、図17のフローによって決定されたものであってもよし、図17のフローとは異なる方法で決定されたものであってもよい。また、この加工工程は、先に説明した各実施例に適用してもよいし適用しなくてもよい。
次に、ダイシングブレードの交換のタイミングについて説明する。ダイシングブレードを使用し続けると、徐々に摩耗して、図21の形状のように、先端が先細った形状となる。このように先細った形状に摩耗した場合であっても、図13のシミュレーション結果から理解される通り、ダイシングブレード先端の頂部が半導体基板の表面側の溝140の幅から外れない位置精度の製造条件であれば、その摩耗したダイシングブレードを使用し続けたとしても、段差部の破損は抑制される。しかしながら、ダイシングブレード先端の頂部が半導体基板の表面側の溝の幅から外れてしまうような位置精度の製造条件の場合は、ダイシングを続けていくに従い、段差部に破損が生じる割合が増えることになる。
120:切断領域(スクライブライン)
130:レジストパターン
140:表面側の溝(微細溝)
160:ダイシング用テープ
170:裏面側の溝
180、200:紫外線
190:エキスパンド用テープ
210:半導体チップ
300、300A、302:ダイシングブレード
310、320:側面
330、332、352、362:湾曲面
340:頂面
350、360:面取り
400:段差部
410:根本領域
Claims (4)
- 基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、
前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備え、
前記切削部材の厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が前記表面側の溝幅に包含される製造条件においては、前記切削部材の先端形状の先細りの度合が小さいために前記段差部が破損する第1の先細りの範囲を確認し、当該範囲よりも先細りの度合が大きい先端形状を有する切削部材で前記裏面側の溝を形成する半導体片の製造方法。 - 基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、
前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備え、
頂部に頂面を有さない先細りした前記切削部材を使用し、かつ、前記頂部が溝幅方向にばらつく範囲が前記表面側の溝幅に包含される製造条件においては、前記切削部材の先端形状の先細りの度合が小さいために前記段差部が破損する第1の先細りの範囲を確認し、当該範囲よりも先細りの度合が大きい先端形状を有する切削部材で前記裏面側の溝を形成する半導体片の製造方法。 - 基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、
前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備え、
前記切削部材の厚みの中心が溝幅方向にばらつく範囲が前記表面側の溝幅に包含される製造条件においては、前記切削部材の先端形状の先細りの度合が小さいために前記段差部が破損する第1の先細りの範囲を確認し、当該範囲に含まれる先細りの度合を有する切削部材を前記裏面側の溝を形成する際に使用しない半導体片の製造方法。 - 基板の表面に表面側の溝を形成する工程と、
前記基板の裏面から、前記表面側の溝の幅よりも厚みが厚い回転する切削部材で、前記表面側の溝に通じる裏面側の溝を形成し、前記表面側の溝の幅と前記裏面側の溝の幅との差により形成される段差部を有する半導体片に個片化する工程と、を備え、
頂部に頂面を有さない先細りした前記切削部材を使用し、かつ、前記頂部が溝幅方向にばらつく範囲が前記表面側の溝幅に包含される製造条件においては、前記切削部材の先端形状の先細りの度合が小さいために前記段差部が破損する第1の先細りの範囲を確認し、当該範囲に含まれる先細りの度合を有する切削部材を前記裏面側の溝を形成する際に使用しない半導体片の製造方法。
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