JPH04188749A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 半導体素子が形成された半尋体ワエハの積層体。

もしくは半導体インゴットを往復運動する切断手段によ
って切断する半導体装置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来技術ｌこよる半導体ウェハ積層体の切断方
法を説明する要部の斜視図である。第３図において、１
は１個あるいはそれ以上の半導体素子が形成された円板
状半導体ワエハ１ａをその素子形成面１ｂを１ねて積層
してなる半導体ウニ八積層体である。８は半導体ウェハ
積層体１を素子形成面１ｂと平行する下端面１ｃで保持
する板状基台であり、半導体ウェハ積層体ｌの直径より
も長い幅を持ち互いｔこ１父する１対の面を側面８ａ。

８ｂとして持っている。２は複数の切断体２ａからなる
半導体ウェハ８ｊＦｆｊＩ体１の切断手段であり。

本従来例では切断体２ａとしてピアノ線が用いられて２
つ、切断体２ａは等間隔に配置され切断手段２の図示し
ない支持手段により所定の張力で張られている。才だ板
状基台８は、その−万の例えば側面８ｍが切断手段２の
支持手段擾こより引張られた切断体２ａに対して平行す
るよう図示しない固定台に固定される。前述したＳ成に
よって半導体ウェハ積層体１の切断加工は次のように笑
施される。すなわち、切断手段２は切断体２３の引張方
向と同方向でかつ円板状半導体ウニ／％　１　Ｍの素子
形成面１ｂと平行に往復運動２ｂを行ない、切断加工中
、半導体ウニノル積層体１は板状基台８と固定台と一体
でほぼ一定速度で上向きに移動し、やがて切断体２２に
上端面で接触する。半導体ウェハ積層体１と切断体２ａ
との間には油と砥粒の混合流体である図示しない研削材
が供給される。

切断体２ａの往復運動２ｂで付勢された研削材で半導体
ウエノ・積層体１は切断体２ａの張られた間隔による切
断幅で切断される。このようにして。

−万の側面８ｍに平行した切断工程が終了すると。

板状基台８を一旦降下させたうえで、板状基台８の他方
の側面８ｂが切断体２ａの引張方向と平行するよう９０
［回転し、固定台φこ再度固定する。これに伴い板状基
台８に保持された半導体ウエノ・積層体１も９ＣＢ！回
転されることとなる。そのうえで。

再度前述した内容の切断加工を笑施する。かくして半導
体ウェハ積層体ｌから直方形に切断された半導体素子が
多数製造されることとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来技術による半導体ウエノ・積層体の切断加
工においては、切断開始時に切断手段の切断体は研削材
を介して広い面積を持つ半導体ウェハ積層体の上端面で
接触することとなる。その際。

半導体ウェハ秩層体を構成している円板状半導体ウェハ
が微視的には粗面をなして２つかつ広い面積を持つこと
のために、切断体の往復運動の行程に２ける円板状半導
体ウェハ表面との接触点はランダムに移動を続ける。こ
れにより切断体に往復運動と直角方向の刃口振力が加わ
ることとなり、２１０’振力が刃口わっても振動しない
ようにするため切断体の剛性を大きくする・ことが必要
であり、切断体としてピアノ線を用いる場合太い直径の
ピアノ線を使用していた。このために切断郭工時に広い
切断しろを要することとなり、円板状半導体ウェハ１枚
歯りから得られる半導体素子の数量が減少してし談い問
題となっていた。

本発明は、ａ述の従来技、術の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的は切断刃ロエ時の切断しろが狭（て
渦む製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では前述の目的は。

１）半導体素子が形成された半導体ワエ・・を積層し、
この積層体を、前記素子形成面と平行する平面で往復運
動する切断手段によって切断する半導体装置の製造方法
において、 前記積層体の積層高さよりも高い高さを持つ薄板状ガイ
ド板を備え、前記積層体をこの薄板状ガイド板ととも番
こ切断するようにしたこと、２）半導体インゴットを、
この半導体インゴットの軸の直角面で往復運動する切断
手段によって切断する半導体装置の製造方法に２いて。

前記半導体インゴットの径よりも長い高さを持つ薄板状
ガイド板を備え、前記半導体インコツトをこの薄板状ガ
イド板とともに切断するようにしたこと。

３）前記１項ないし２項１ｃ記載の手段ｌこおいて、薄
板状ガイド板の厚さが１鶴ないし３１１ｍであること、 ４）前記１項ないし３項記載の手段において、薄板状ガ
イド板の材質がシリコンであること。

５）前記１項ないし３項記載の手段において、薄板状ガ
イド板の材質がガラスであること。

６）前記１項ないし３項記載の手段において、薄板状ガ
イド板の材質がセラミックスであること。

７）前記１項ないし３項記載の手段に２いて、薄板状ガ
イド板の材質が黒鉛であること、により達成される。

〔作用〕

本発明蒼こ２いては、前述の構成としたので、切断加工
の開始時に切断手段の切断体は板状基台の側面に装着さ
れた薄板状ガイド板の狭い上端部にまず研削材を介して
接触することとなる。薄板状ガイド板の上端面がたとえ
微視的に粗面であっても、切断手段との接触面が狭く限
定されているため憂こ、切断手段の往復運動の行程にお
ける薄板状ガイド板との接触点は限定されるので、切断
体に加わるｍ振力は大幅に低減され、その結果薄板状ガ
イド板切断時における切断体に生ずる振動も菫た大幅に
低減される。また、半導体ウェハ積層体の上端面に切断
体が接触を開始する前に、切断体は薄板状ガイド板の切
断を続けて２つ、その結果薄板状ガイド板には切断体の
切断しろによる狭い溝幅の櫛歯状溝が形成される。この
状態で、切断体は広い面積を持つ半導体ウェハ積層体の
上端部に接触を開始することになるが、この時すでに切
断体は％狭い溝幅の櫛歯状溝によりガイドされているの
で、たとえ切断体の往復運動と直角方向に加振力を受け
ても、切断体の振動は大幅１こ抑制される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を１図面を参照して詳細に説明する
。ｌ！１図は本発明の一実施例による半導体ウェハ積層
体の切断方法を説明する要部のｆ；＋視図である。第３
図の従来例と同一部分には同じ符号を付し、その説明を
省略する。第１図ｆこおいて３は板状基台であり、従来
例の板状基台８と異なるのは、薄板状ガイド板装層のた
めの図示しない例えばねじ孔を側面３ａ、３ｂに必要に
応じ儒えていることのみである。板状基８３は、談ず−
１の仰」面例えは側面３ａが切断手段２の支持手段によ
って引張らｎた切断体２ａに対して平行するよう固定台
に固定される。４は、板状基８３の互い−こ１又する側
面３ａならびに３ｂに装着され、半導体ウェハ積層体１
の積層高さよりも高い高さを持ち、半導体ウェハ積場体
１の直径よりも長い幅を持つ対をなす薄板状ガイド板で
ある。

前述した構成によって行なわれる本発明による半導体ウ
ェハ積層体ｌの切断加工は次のように笑施される。すな
わち、切断手段２は切断体２ａの引張方向と同方向に往
復運動２ｂを行ない、切断刃ロエ甲半導体ウェハ積層体
ｌ、薄板状ガイド板４゜板状基台３′Ｊ６よび固定台は
一体でほぼ一定の速さで上向きに移動し、やがて半導体
ウニ八積層体ｌよりも高い高さを持つ薄板状ガイド板４
の上端部４ａが切断体２ａと接触する。切断体２ａと半
導体ウニ八積層体１ならびに薄板状ガイド板との関ｌこ
は従来技術同様に研削材が供給される。切断体２ａの往
復運動で付勢された研削材で薄板状ガイド板４はその上
端部４ａから切断体２ａの張られた間隔ｌこよる切断幅
で切断が開始される。薄板状ガイド板４の切断体２ａに
よる切断が進むと。

薄板状ガイド板４には切断体２ａの張られた間隔による
切断幅で、切断体２ａであるピアノ線の直径に従う狭い
溝幅の櫛歯状溝が形成される。この状態で切断体２ａは
半導体ウェハ積層体１の上端面に研削材を介して接触し
、半導体ウェハ積層体１の切断を開始する。半導体ウェ
ハ積層体１の切断開始に際し１円板状半導体ウェハ１ａ
が微視的に粗面をなしておりかつ広い面積を持つことの
ために、切断体２ａは従来技術と同様に往復運動２ｂと
直角方向に加振力を受けるが、前述した薄板状ガイド板
４に形成された櫛歯状溝によってガイドされているため
に、切断体２ａに発生する振動は大幅に抑制されること
になる。これにより。

切断体２ａの剛性の低減が可能となり切断体２ａとして
細い直径のピアノ線を選定することができる。この結果
切断加工時の切断しろが狭くなしえて１円板状半導体ウ
ェハｌａ１枚当りから得られる半導体素子の数量を増加
することができる。なお、これ以後の切断加工の内容は
従来技術の場合と同様である。

薄板状ガイド板４の材質は半導体ウニＩ・積層体１の材
質と同一であることが、半導体ウエノ・積層体１ならび
に薄板状ガイド板４を同時に切断加工を行なう点から好
菫しく、その点から半導体ウニ八積層体１の多くがシリ
コン製半導体であることから、シリコンであることが好
ましい。しかし。

前記した加工方法においては、その硬度と研削材による
被研削性がシリコンとほぼ同じである材料であるなら適
用可能である。この点から実用的番こは、ガラスが選定
されることが多い。また、この他にセラミックスあるい
は黒鉛も適用可能である。

また薄板状ガイド板４の淳さは％機械強度１寸法精度な
どを総合的に検討して定められるべきものであり、まず
最低厚さについては１機械強度の点から１雷嘗以上に定
めるのがよく、また最高厚さについては、過度に厚くな
ると切断体２ａとの接触面を限定して加振力を抑制する
という効果が減少し、切断体２ｍが薄板状ガイド板４の
上端面４ａの切断を開始する際振動を生ずることで、薄
板状ガイド板４に形成される櫛歯状溝の間隔が等間隔で
はなくなる怖れが生じることと、価格が高価となること
から、３＠ｓ以下に定めることが好ましい。

また、薄板状ガイド板４の半導体ウニ・・積層体１に対
する位置は、切断体２ａがｍ振力を受けてもより効果的
に振動の発生を抑制することが容易となしえる点から、
極力半導体ウエノ・積層体１に接近して設けることが好
ましい。

第２図は本発明の一実施例による半導体インゴットの切
断方法を説明する要部の＃親図である。

第１図ならび壷こ第３図と同一部分には同じ符号を付し
、その説明を省略する。７は例えば円上状をなした半導
体インゴットである。５は半導体インゴット７をその側
面で保持する板状基台であり。

半導体インゴット７の直径よりも長い幅を持ち、半導体
インゴット７の長さよりも長い長さを持ち。

長さに応する端面５ａと幅に応する端面５ｂは互いに直
交し、しかも長さに応する端面５ａｊこ薄板状ガイド板
装着のための図示しない例えばねじ孔を必要に応じ備え
ている。６は板状基台５の長さに応する端面５ａに装着
する対をなす薄板状ガイド板であり、半導体インゴット
７の直径よりも長い高さを持ち、半導体インゴット７の
長さよりも長い幅を持つものである。

前述した構成によって行なわれる本発明による半導体イ
ンゴット７の切断加工は、半導体インゴット７を軸方向
に切断して複数の円板状半導体片を得るためになされる
ものであり、その切断加工の内容は、前述した第１図に
よる実施側番こ対する説明と同様に行なわれるものであ
る。

以上の説明＆Ｃおいて切断体２ａはピアノ線であるとし
てきたが、切断体２ａは断面矩形状で薄い厚さを持つ長
い平板（以下、ブレードと記述する）であっても前記加
工法と同様ｔこ実施できるものである。

また以上の説明に２いて研削材は油と砥粒の混合流体で
あり、切断体と半導体ウェハ積層体１もしくは半導体イ
ンゴット７２よび薄板状ガイド板の間に供給されるもの
であるとしてきたが、切断体に接着されたダイヤモンド
粒など砥粒であっても前記加工方法と同様に実施できる
ものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、前述した通り、半導体ウエノ・積層体
もしくは半導体インゴットを切断加工するのに際し、半
導体ウェハ積層体もしくは半導体インゴットを保持する
板状基台の側面に半導体ウニ八積場体の積層高さもしく
は半導体インゴットの径よりも高い高さを持つ薄板状ガ
イドを装着し。

切断体がまず薄板状ガイド板の切断を行ない、薄板状ガ
イド板着こ狭い溝幅の櫛歯状溝を形成し、この溝で切断
体をガイドするようにした。これによって半導体ウェハ
積層体もしくは半導体インゴットの切断加工に際し、切
断体が加振力を受けてもその剛性を大きく、すなわちピ
アノ線の直径を太くあるいはブレードの板厚を厚くする
ことなく。

振動の発生を抑制できるようにすることができる。

この結果、直径６０ｓｓの円板状半導体ウェハを積層し
た半導体ウェハ積層体の切断加工を行なう場合を例にと
ると、従来技術による方法でありては切断体として直径
−Ｄ、１６雷１のピアノ線を必要としていたのに対して
、本発明ｔこよる方法を適用し、厚さ３Ｉｌｌｉのシリ
コン′Ｒ薄板状ガイド板を装着することで、直径９．１
１１１のピアノ線の採用で切断しろを少なく、シかも寸
法ｎ夏良好−こ所定の切断加工を実施することができた
。以上説明した通り本発明の刀ロエ方法の採用により１
円板状半導体ウェハ１枚当りからの半導体素子や、半導
体インボッｌ−１不坐りからの円板状半導体片の製造数
量を増大できるととも−こ、これによって半導体素子の
価格を低減できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体ワエへ積層体の
切断方法を説明する要部の斜視図、第２図は本発明の一
冥施例による半導体インゴットの切断方法を説明する要
部の斜視図、第３図は従来技術による半導体ウェハ積層
体の切断方法を説明する斜視図である。 １・・・半導体ウェハ積層体、２・・・切断手段、２ａ
・・・切断体、３・・・板状基台、４・・・薄板状ガイ
ド板。 ２Ｐ）１　　閃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）半導体素子が形成された半導体ウェハを積層した積
   層体を、前記素子形成面と平行する平面で往復運動する
   切断手段によって切断する半導体装置の製造方法におい
   て、 前記積層体の積層高さよりも高い高さを持つ薄板状ガイ
   ド板を備え、前記積層体をこの薄板状ガイド板とともに
   切断するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造
   方法。 ２）半導体インゴットを、この半導体インゴットの軸と
   直角面で往復運動する切断手段によって切断する半導体
   装置の製造方法において、 前記半導体インゴットの径よりも長い高さを持つ薄板状
   ガイド板を備え、前記半導体インゴットをこの薄板状ガ
   イド板とともに切断するようにしたことを特徴とする半
   導体装置の製造方法。 ３）請求項１ないし２記載のものにおいて、薄板状ガイ
   ド板の厚さが１ｍｍないし３ｍｍであることを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。 ４）請求項１ないし３記載のものにおいて、薄板状ガイ
   ド板の材質がシリコンであることを特徴とする半導体装
   置の製造方法。 ５）請求項１ないし３記載のものにおいて、薄板状ガイ
   ド板の材質がガラスであることを特徴とする半導体装置
   の製造方法。 ６）請求項１ないし３記載のものにおいて、薄板状ガイ
   ド板の材質がセラミツクスであることを特徴とする半導
   体装置の製造方法。 ７）請求項１ないし３記載のものにおいて、薄板状ガイ
   ド板の材質が黒鉛であることを特徴とする半導体装置の
   製造方法。