JPH0555373A - ウエハクラツキング方法およびその装置 - Google Patents

ウエハクラツキング方法およびその装置

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JPH0555373A
JPH0555373A JP21370091A JP21370091A JPH0555373A JP H0555373 A JPH0555373 A JP H0555373A JP 21370091 A JP21370091 A JP 21370091A JP 21370091 A JP21370091 A JP 21370091A JP H0555373 A JPH0555373 A JP H0555373A
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JP
Japan
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wafer
cutter blade
cut
push
dicing
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JP21370091A
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English (en)
Inventor
Tadashi Miyama
忠 見山
Yasuhiko Iida
靖彦 飯田
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面に対して斜めの結晶方向を有するウェハ
を斜めに切断分離するばあいに、チップにクラックが入
ったり、クラック場所がずれて両方のチップが不良にな
ったりしないで確実に各チップに分離でき、かつ分離作
業を容易に行えるウェハのクラッキング方法およびその
装置を提供する。 【構成】 ウェハの表面にダイヤモンドカッタなどで浅
くダイシング線をいれ、ウェハ裏面の前記ダイシング線
に位置する線上をカッタ刃で突き上げて衝撃を与えてク
ラックさせることにより分離させる。このカッタ刃の突
き上げおよびウェハのダイシング線が順次カッタ刃の位
置と合うようにテーブル移動機構とカッタ突き上げ機構
とで自動的にクラックを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体基板などウェハか
らチップを切断分離するばあいのウェハクラッキング方
法およびその装置に関する。さらに詳しくは、基板表面
に対して斜めの方向に結晶方向を有するウェハを、その
結晶方向に沿って切断分離するばあいのウェハクラッキ
ング方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば半導体チップは、一枚の
半導体基板であるウェハに、碁盤の目状に同じ回路を形
成し、それを碁盤の目状に切断分離して各チップを形成
している。普通のばあいこの切断を基板に対して垂直に
行えばよいため、ウェハを弾力性のある塩化ビニル系フ
ィルムなどのフィルムに貼着し、ダイヤモンドカッタで
ウェハの厚さ全部を切断したり、ウェハ厚さの3/4位
切断して残りをクラッキングすることにより分離する方
法がとられている。
【0003】しかし半導体の種類によってはウェハを構
成している結晶がウェハの表面に対し斜め方向に成長し
ており、その結晶方向に沿って切断分離しなければなら
ないばあいがある。たとえばレーザ発光装置のばあい、
結晶方向が<111> のシリコン半導体基板にアルミ配線し
たウェハをチップ状にしてシリコンサブマウントとし、
そのシリコンサブマウント表面に半導体レーザを載置し
て構成している。このシリコンサブマウントの構造は図
5に側面形状を示すように垂直方向に対して19.5°の角
度を有している。
【0004】このように垂直方向に対して斜めに切断す
るのは、1μm以下の微細精度を必要とするシリコンサ
ブマウントの加工には従来のダイシング機械ではできな
い。
【0005】従来のこの種のウェハを切断分離する方法
を図6〜8で説明する。すなわち図6はウェハの平面図
で同図の碁盤の目状の線がダイシング線で、図7はその
一部の部分拡大図、図8はウェハをクラッキングする方
法を示す説明図である。これらの図において、1はウェ
ハ、2はハーフダイシングのダイシング線で、3はウェ
ハの裏まで切断したフルダイシング線である。すなわ
ち、ダイシング線3の方向は結晶方向が斜めになってい
ないため、ウェハ1の表面に垂直に切断でき、ダイヤモ
ンドカッタでウェハ1の裏面まで切断しており、ダイシ
ング線2の方向は結晶方向が斜めで、斜めに切断する必
要があるため、ウェハ1の表面のみをダイヤモンドカッ
タで切断しているものである。この表面のみダイシング
した場所を図5に切欠き部2aで示す。5はエキスパンド
テープ、6はタンタル板、7はシリコンゴムシート、8
はクラッキング棒、Cはクラッキングの方向である。
【0006】クラッキングするにはまず、エキスパンド
テープ5にウェハ1を貼着し、ダイヤモンドカッタでダ
イシング線3をフルダイシングすると共にダイシング線
2をハーフダイシングする。ついでシリコンゴムシート
7、タンタル板6およびエキスパンドテープ5を一体と
した上に、シリコンサブマウントウェハ1の表側を下に
して貼り、シリコンサブマウントウェハ1のダイシング
線3に対して直角方向(ハーフダイシング線2に平行な
方向)に先端を鋭利にしたクラッキング棒8を手で押え
つけながら、シリコンサブマウントウェハ1をCの方向
になぞってクラッキングしていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の手動でクラッキ
ングする方法では作業効率がよくないと共に、クラッキ
ングするときの力のかかり方、またクラッキング棒8の
当る場所が不均一となり、シリコンサブマウントウェハ
1の割れ状態が不均一になり、図9のPに示すような切
断されないで両方共不良となるアベック不良や割れ不良
Qが発生し、割れカスも生じ易いという問題がある。
【0008】本発明はこのような状況に鑑み、ウェハ表
面に対して斜め方向の結晶成長方向を有するウェハを作
業効率よく、不良の発生を防いで確実にクラッキングす
る方法およびその装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるウェハ表面
に対して斜めに切断分離するウェハクラッキング方法
は、前記ウェハ表面に前記ウェハ表面と垂直に浅くダイ
シングを行い、ついで前記ウェハの裏面から前記ダイシ
ングの線に沿って突き上げ機構によりカッタ刃を突き当
ててクラックすることにより行うものである。
【0010】また本発明によるウェハクラッキング装置
は、ガイドに沿って横方向に移動する移動テーブルと、
該移動テーブルを所定ピッチで移動させる移動機構と、
該移動テーブルの上に固定されるウェハ保持部と、該ウ
ェハ保持部に固定されたウェハと、該ウェハの下側に配
置されたカッタ刃と、該カッタ刃を突き上げて前記ウェ
ハに突き当てる突き上げ機構とからなり、前記移動機構
と前記突き上げ機構とを同期させて前記移動と突き上げ
を自動的に作動させる構成としたものである。
【0011】
【作用】本発明によれば、ウェハから長方形状のチップ
に切断するのに、ウェハ表面に対して垂直に切断できる
辺はダイヤモンドカッタなどでウェハの厚さのほぼ全体
を切断し、垂直でなく斜めに切断する辺については、表
面を浅く切断し、そのウェハの裏面側から表面のダイシ
ング線に沿ってカッタ刃を突き当てるため、ウェハの端
から端まで均一な衝撃力がカッタ刃による細い線でかか
り、表面に入れたダイシング線と呼応して結晶軸に沿っ
たクラックが、表面のダイシング線から裏面に入り、斜
めにクラックする。
【0012】チップの大きさは全部同一であるため、ウ
ェハをチップ間隔ずつずらしてこの突き上げによる衝撃
を繰り返すことによりウェハに碁盤の目状のクラックが
入り分離できる。
【0013】
【実施例】つぎに図面に基づいて本発明を説明する。図
1は本発明によるウェハクラッキング装置の概略斜視
図、図2は移動テーブル部分の概略斜視図、図3はウェ
ハ保持部の断面説明図、図4は突き上げ部の概略斜視図
である。これらの図で10は移動テーブル、20はウェハ保
持部、30は突き上げ部、40は枠体で端部に顕微鏡41が取
り付けられている。
【0014】移動テーブル10は図2に示すように、テー
ブル11がボールネジ12を介してLMガイド13に固定さ
れ、ボールネジ12に接続された移動機構14によりボール
ネジ12を介して矢印Aで示すように左右いずれかの方向
に一定ピッチで移動できるようになっている。この移動
機構14はパルスモータやカップリングなどで構成でき
る。
【0015】またウェハ保持部20はテーブル11にホルダ
ーガイド26により固着され移動テーブル10の定ピッチの
移動によりウェハ1が定ピッチで移動できるようになっ
ている。ウェハ保持部20でのウェハ1が保持された状態
を図3に断面図で示す。
【0016】図3において、1はウェハであり、21はウ
ェハ1の裏面を貼着したエキスパンドテープ、22は透明
樹脂板で、たとえばアクリル板や塩化ビニル板などが用
いられる。これはウェハ1の裏面から突き上げ機構30で
突き上げられるときのウェハ1を保持するための補強板
である。23は透明な弾力性シートでたとえばシリコンゴ
ムシートやウレタンゴムシートなどが用いられる。こら
はウェハ1の裏面から突き上げられたときの衝撃を吸収
し、ウェハ1に不要なクラックが入らないようにするた
めのものである。24はエキスパンドシートで前記透明樹
脂板22と弾力性シート23とを固定してウェハ1の表面に
載置できるようにすると共に、ウェハ1の表面を保護す
るためのもので、この例ではウェハ1の裏面に貼着した
エキスパンドシート21と同材質のものを使用したが、ウ
ェハ1の表面を保護し弾力性を有するもので弾力性シー
ト23と兼用することもできる。これら透明樹脂板22や弾
力性シート23を透明な材質で形成したのは、上側からウ
ェハのダイシング線が見えるようにし、カッタ刃31の位
置と合わせ易くするためである。
【0017】これらをウェハ1の裏面に貼着したエキス
パンドシート21が下側になるようにホールド板25に固定
することによりウェハ保持部20を構成することができ
る。
【0018】ウェハ1は予め、エキスパンドシート21に
貼着したのち、ウェハ1の表面に垂直に切断できるダイ
シング線3はほぼウェハ1の裏面までダイヤモンドカッ
タなどで切断し、垂直に切断できないダイシング線2は
ウェハ1の表面のみ僅かの深さダイシングする。このダ
イシング線2のダイシング深さは、余り深いと結晶方向
に沿った切断ができないし、余り浅いと裏面からカッタ
刃による衝撃を与えてもクラックしないため、ウェハの
厚さの1/10〜1/4位の深さにするのが好ましい。
【0019】つぎに突き上げ部30について説明する。突
き上げ部30は図4に概略斜視図を示すようにカッタ刃31
がカッタホルダ32に保持され、このカッタホルダ32はス
ライドブロック33に固定され、突き上げ機構35により矢
印Bで示すように上下動する構成になっている。
【0020】カッタ刃31はウェハ1のハーフダイシング
したダイシング線2の裏面に当るように、ウェハ1の直
径に相当する長さを有し、先端は厚さが10μm位の薄い
構造で耐摩耗性のため、表面焼き入れした炭素鋼、超鋼
などの材料で形成する。
【0021】突き上げ機構35はスライドブロック33を保
持するブラケット36、エアシリンダー37、エアシリンダ
37中心部の突き上げボタン38および図示してない電磁弁
(方向制御弁)などのエアシリンダ駆動機構からなって
いる。この突き上げボタン38はスライドブロック33の中
心部の真下に位置するように配置され、スライドブロッ
ク33と若干の間隔をなして配置されている。これらは衝
撃力を加えてカッタ刃をウェハ1の裏面に突き当てるた
めである。
【0022】この構成のウェハブレイキング装置で、エ
キスパンドシート21にアルミ配線をしたシリコンサブマ
ウントウェハ1を貼着し、ウェハ1の平面と垂直に切断
できる方向のダイシング線3をウェハ1の厚さ230 μm
のほぼ裏面までダイシングし、垂直に切断できない方向
のダイシング線2は約40μmの深さまでダイシングし
た。この状態でホールド板25に透明樹脂板22、弾力性シ
ート23と共に固着し、テーブル11に固定した。顕微鏡41
でウェハ1のダイシング線2とカッタ刃31の線とが一致
するようにホールド板25の回転とテーブル11の微動調整
により合わせた。ここで、カッタ刃31をウェハのクラッ
クする位置ではなく、表面のダイシング線2に合わせる
のはダイシング部から結晶成長方向に沿ってクラックが
入り易いからである。チップの幅であるダイシング線2
の間隔1mmづつ移動するように移動機構14を調節し、こ
の移動ピッチを突き上げ機構35の突き上げピッチと同期
させた。突き上げ機構35のエアシリンダ37の突き上げ力
は7kgで、パルスモータにより突き上げボタン38を突き
上げた。突き上げボタン38とスライドブロック35との間
隔は約4mm、カッタ刃31とエキスパンドシート21との間
隔も約4mmであり突き上げボタンの突き上げ力より大き
な衝撃力がウェハ1に加わり、ウェハ1は結晶方向に沿
ってきれいにクラックが生じた。
【0023】このクラックの入ったエキスパンドシート
21に貼着されているウェハ1を70℃に加熱して引き延ば
すことによりエキスパンドシート21を拡げると切断部の
間隔が広がり、各チップは分離されて次の工程でピック
アップされ使用される。
【0024】この方法でウェハをクラッキングした結
果、1枚当りの工数(実際に人間が作業する時間)は従
来の20分から2分となり、大幅に縮減することができ、
しかもクラックによる歩留は従来の60%から100 %と大
幅に向上した。
【0025】以上説明した例ではシリコンサブマウント
ウェハの例について説明したが、本発明はそれ以外の薄
い基板を斜めに切断するばあいに適用できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
ェハを斜めに切断するのにウェハ表面に僅かの深さダイ
シングし、その裏面からカッタ刃で突き上げて衝撃によ
りクラックしているため、均一にクラックできると共に
自動化ができる。その結果クラック作業の工数が大幅に
縮減できると共に、歩留が大幅に向上しコスト低下に大
いに寄与する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるウェハクラッキング装
置の概略斜視図である。
【図2】移動テーブル部分の概略斜視図である。
【図3】ウェハ保持部の断面説明図である。
【図4】突き上げ部の概略斜視図である。
【図5】斜め切断されたシリコンサブマウントの側面図
である。
【図6】ウェハにダイシング線の入った平面図である。
【図7】図6の部分拡大図である。
【図8】従来のウェハクラッキングの方法を説明する図
である。
【図9】従来のウェハクラッキングによる不良の例を示
す平面説明図である。
【符号の説明】
1 ウェハ 10 移動テーブル 13 LMガイド 14 移動機構 20 ウェハ保持部 31 カッタ刃 35 突き上げ機構

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に対して斜めに結晶方向を有するウ
    ェハを前記結晶方向に沿って斜めに切断分離するウェハ
    クラッキング方法であって、前記ウェハ表面に前記ウェ
    ハ表面と垂直に浅くダイシングを行い、ついで前記ウェ
    ハの裏面から前記ダイシングの線に沿って突き上げ機構
    によりカッタ刃を突き当ててクラックするウェハクラッ
    キング方法。
  2. 【請求項2】 エキスパンドシートに前記ウェハの裏面
    を貼着し、前記ウェハの表面側に透明な弾力性シートを
    介して透明樹脂板を配置して前記ウェハを固定し、前記
    ウェハの表面側から前記ダイシング線と前記カッタ刃と
    の位置合わせをし、前記ウェハ裏面の前記エキスパンド
    シートに前記カッタ刃を突き当てる請求項1記載のウェ
    ハクラッキング方法。
  3. 【請求項3】 ガイドに沿って横方向に移動する移動テ
    ーブルと、該移動テーブルを所定ピッチで移動させる移
    動機構と、該移動テーブルの上に固定されるウェハ保持
    部と、該ウェハ保持部に固定されたウェハと、該ウェハ
    の下側に配置されたカッタ刃と、該カッタ刃を突き上げ
    て前記ウェハに突き当てる突き上げ機構とからなり、前
    記移動機構と前記突き上げ機構とを同期させて前記移動
    と突き上げを自動的に作動させてなるウェハクラッキン
    グ装置。
JP21370091A 1991-08-26 1991-08-26 ウエハクラツキング方法およびその装置 Pending JPH0555373A (ja)

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