JPH09326372A - 半導体ウエハの分割方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削刃を傷めることがなく、半導体ウエハを
高品質に保ち、しかも円滑に分割することができる半導
体ウエハの分割方法を提供する。 【解決手段】 粘着テープ１２上に粘着剤１３により固
定された半導体ウエハ１１をウエハチャックステージ１
４上に保持し、この半導体ウエハ１１を切削刃１５を回
転させて分割する半導体ウエハ１１の分割方法におい
て、切削刃１５を用いたアッパーカットにより前記半導
体ウエハ１１を５０μｍ〜３５０μｍの厚みを残して切
削する工程と、前記アッパーカットにより切削された位
置と同一位置を切削刃１５を用いたダウンカットにより
完全に分割する工程とを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハを個
々に分割する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体ウエハの分割は、以下のよ
うにして行われていた。図１２はかかる従来の半導体ウ
エハの分割工程図、図１３は従来の半導体ウエハの分割
状態を示す図である。図１３に示すように、半導体ウエ
ハ１を粘着剤３が塗られた粘着テープ２上に貼り付けた
状態で、半導体素子分割装置のチャックステージ４に粘
着テープ２を介して固定する。なお、チャックステージ
４には吸気穴４Ａが形成されており、下部を負圧にして
粘着テープ２を吸着する。

【０００３】その半導体ウエハ１を切削刃５を矢印の回
転方向６に回転させながら、チャックステージ４を左方
向へ前進させることにより分割する。以下、その半導体
ウエハの分割工程をより詳細に説明する。 （１）まず、図１２（ａ）に示すように、粘着テープ２
上に粘着剤３により貼り付けられた半導体ウエハ１をチ
ャックステージ４にセットし、切削刃５を対応させる。

【０００４】（２）次いで、図１２（ｂ）に示すよう
に、約２万〜４万ｒｐｍの速度で回転方向６に高速回転
している切削刃５の最下点は、粘着テープ２と半導体ウ
エハ１の境界面から±５０μｍの位置に移動する。 （３）その状態で、図１２（ｃ）に示すように、チャッ
クステージ４が、切削面において、切削刃５の回転方向
６と一致する方向（ダウンカット）７へ移動することに
より、半導体ウエハ１の分割を行う。ここで、ダウンカ
ット状態が、図１３に示されている。

【０００５】（４）次に、切削刃５の最下点は、半導体
ウエハ１の表面より上に移動する。そして、チャックス
テージ４が切削刃５の初期位置〔図１２（ａ）の位置〕
まで移動し、かつ、図１２（ｄ）〔上面図〕及び図１２
（ｅ）に示すように、次の切削位置である半導体ウエハ
１の奥行き方向８へ移動し終了する。以上の１連の動作
を連続して実施することで半導体ウエハを個々に分割す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の半導体ウエハの分割方法では、特に、半導体ウ
エハの分割される表面に半導体素子形成において必要で
ある位置出し用の目印や電気特性試験用の回路などの半
導体ウエハ基板と異なる材質が存在する場合、分割サイ
クルを繰り返し行うと、 切削刃が目詰まりを起こし、半導体ウエハ分割時に、
半導体ウエハの振動を生じ、チッピング、欠け、クラッ
ク等の品質上の問題が生じる。

【０００７】目詰まりを起こすことで、刃のこぼれが
発生し、切削刃の寿命が短くなる。といった問題があっ
た。 本発明は、上記問題点を除去し、切削刃を傷めることが
なく、半導体ウエハを高品質に保ち、しかも円滑に分割
することができる半導体ウエハの分割方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕粘着テープ上に粘着剤により固定された半導体ウ
エハをステージ上に保持し、この半導体ウエハを切削刃
を回転させて分割する半導体ウエハの分割方法におい
て、切削刃を用いたアッパーカットにより前記半導体ウ
エハを所定の厚みを残して切削する工程と、前記アッパ
ーカットにより切削された位置と同一位置を切削刃を用
いたダウンカットにより完全に分割する工程とを施すよ
うにしたものである。

【０００９】〔２〕粘着テープ上に粘着剤により固定さ
れた半導体ウエハをステージ上に保持し、この半導体ウ
エハを切削刃を回転させて分割する半導体ウエハの分割
方法において、切削刃を用いた第１のアッパーカットに
より前記半導体ウエハを所定の厚みを残して切削する工
程と、前記第１のアッパーカットにより切削された位置
に隣接する位置を切削刃を用いた第２のアッパーカット
により所定の厚みを残して切削する工程と、前記第１の
アッパーカットにより切削された位置と第２のアッパー
カットにより切削された位置との中心位置を切削刃を用
いたダウンカットにより完全に分割する工程とを施すよ
うにしたものである。

【００１０】〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の半導体
ウエハの分割方法において、前記所定の厚みが５０μｍ
〜３５０μｍである。 〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の半導体ウエハの分割
方法において、前記アッパーカットに用いる切削刃とダ
ウンカットに用いる切削刃とを異ならせるようにしたも
のである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す半導体ウエハの分割工程断面図、図２
はその半導体ウエハの分割工程における切削刃の初期位
置を示す平面図、図３はその半導体ウエハの分割工程に
おけるアッパーカット工程を示す図、図４はその半導体
ウエハの分割工程におけるダウンカット工程前の状態を
示す拡大断面図、図５はその半導体ウエハの分割工程に
おけるダウンカット工程を示す図である。

【００１２】（１）まず、図１（ａ）に示すように、ウ
エハチャックステージ１４上には、粘着テープ１２上に
粘着剤１３により固定された半導体ウエハ１１がウエハ
チャックステージ１４の負圧〔吸気穴１４Ａ（図３参
照）よる真空吸着〕によって保持されている。また、半
導体ウエハ１１の分割のために、刃厚２５μｍ〜１５０
μｍの切削刃１５が、１万〜６万ｒｐｍで高速回転して
いる。この回転方向は、矢印１６の方向と仮定する。平
面的に見ると、図２に示すような配置となる。なお、図
２において、１７は奥行き方向を示している。

【００１３】（２）次いで、図１（ｂ）に示すように、
半導体ウエハ１１の表面より上部に位置する切削刃１５
は、粘着テープ１２と半導体ウエハ１１の界面より、＋
５０μｍ〜３５０μｍの高さに移動する。これは半導体
ウエハ１１を５０μｍ〜３５０μｍ残してアッパーカッ
トを行うためである。 （３）次に、半導体ウエハ１１を保持しているウエハチ
ャックステージ１４が、切削面において切削刃１５の回
転方向とは逆の方向、つまり右方向１８に水平移動す
る。つまり、アッパーカットを行う。そのアッパーカッ
ト状態は、図３に示されている。

【００１４】このように、切削刃１５と半導体ウエハ１
１が接触し、半導体ウエハ１１は、この半導体ウエハ１
１と粘着テープ１２の界面から５０μｍ〜３５０μｍの
位置まで厚みを残し切削される。そして、半導体ウエハ
１１と切削刃１５の接触（重なり合う）部分が無くなる
と、ウエハチャックステージ１４は、停止する〔図１
（ｃ）参照〕。

【００１５】（４）次いで、図１（ｄ）に示すように、
切削刃１５は、半導体ウエハ１１と粘着テープ１２の界
面より、低い（−０μｍ〜−６０μｍ）位置に下がる。
その状態を、図４に拡大して示す。 （５）次に、図１（ｅ）に示すように、停止しているウ
エハチャックステージ１４は、切削面において切削刃１
５の回転方向１６と一致する方向、つまり左方向１９に
水平移動を行う。つまり、ダウンカットを行う。そのダ
ウンカット状態を図５に示している。

【００１６】そして、半導体ウエハ１１と切削刃１５の
接触（重なり合う）部分がなくなると、ウエハチャック
ステージ１４は停止する。最後に、切削刃１５は、図１
（ａ）の位置まで上昇し、次の切削位置である図２に示
す奥行き方向１８に切削刃１５が移動し、１連の動作を
終了する。以上の動作を繰り返し実行することで半導体
ウエハを分割する。

【００１７】以上のように、第１実施例によれば、切削
はアッパーカットとダウンカットを交互に行うことか
ら、目詰まりの原因である電気特性試験用配線材をアッ
パーカットで除去する。つまり、切削面において、時間
的に最終位置で配線材を加工するので、切削刃に切り粉
が付着しない。よって、目詰まりが発生しないので、 半導体ウエハの欠け、クラックなどがなくなり、チッ
プの品質の向上を図ることができる。

【００１８】目詰まりによる刃こぼれ等の切削刃の摩
耗を減少させることができる。更に、アッパーカットと
ダウンカットの２回のカット動作で分割するので、切り
粉の除去能力を現状の２倍にすることができ、ウエハ表
面への切り粉付着を低減させることができる。 次に、本発明の第２実施例について説明する。

【００１９】図６は本発明の第２実施例を示す半導体ウ
エハの分割工程断面図、図７はその半導体ウエハの分割
工程における第１のアッパーカット工程前の側面拡大
図、図８はその半導体ウエハの分割工程における第１の
アッパーカットによる切削溝を示す図、図９はその半導
体ウエハの分割工程における第１のアッパーカット工程
前の側面拡大図、図１０はその半導体ウエハの分割工程
における第２のアッパーカットによる切削溝を示す図、
図１１はその半導体ウエハの分割工程におけるダウンカ
ットによる切削溝を示す図である。

【００２０】（１）まず、図６（ａ）に示すように、ウ
エハチャックステージ１４上には、粘着テープ１２上に
粘着剤１３により固定された半導体ウエハ１１がウエハ
チャックステージ１４の負圧によって保持されている。
また、半導体ウエハ１１の分割のために、刃厚２５μｍ
〜１５０μｍの切削刃１５が、１万〜６万ｒｐｍで高速
回転している。この回転方向は、矢印１６の方向と仮定
する。

【００２１】（２）次に、図６（ｂ）に示すように、半
導体ウエハ１１の表面より上部に位置する切削刃１５
は、粘着テープ１２と半導体ウエハ１１の界面より、＋
５０μｍ〜３５０μｍの高さに移動する。これは半導体
ウエハ１１を５０μｍ〜３５０μｍ残してアッパーカッ
トを行うためである。このアッパーカット前の状態が側
面拡大図として図７に示されている。

【００２２】（３）次に、半導体ウエハ１１を保持して
いるウエハチャックステージ１４が、切削面において切
削刃１５の回転方向１６と逆の方向、つまり、右方向１
８に水平移動し、第１のアッパーカットを行う。その第
１のアッパーカット状態は、図３に示したものと同じで
ある。つまり、切削刃１５と半導体ウエハ１１が接触
し、半導体ウエハ１１は、この半導体ウエハ１１と粘着
テープ１２の界面から５０μｍ〜３５０μｍの位置まで
厚みを残し切削される。半導体ウエハ１１と切削刃１５
の接触（重なり合う）部分が無くなると、ウエハチャッ
クステージ１４は停止する〔図６（ｃ）参照〕。

【００２３】（４）次に、図６（ｄ）に示すように、切
削刃１５は、半導体ウエハ１１に接しない位置まで上昇
する。この状態での半導体ウエハ１１のＡ−Ａ′線断面
形状、つまり、第１のアッパーカットによる切削溝２１
の形状は、図８に示すようになっている。 （５）次に、図６（ｅ）に示すように、切削刃１５は、
前記第１のアッパーカットにより切削された位置に隣接
する位置を第２のアッパーカットにより切削するように
切削刃１５を移動する。その切削刃１５側からの側面拡
大図が図９として示されている。この図９から明らかな
ように、第２のアッパーカット位置は、第１のアッパー
カット位置に隣接する位置に設定される。

【００２４】（６）次に、半導体ウエハ１１を保持して
いるウエハチャックステージ１４が、切削面において、
切削刃１５の回転方向とは逆の方向、つまり右方向１８
に水平移動する。つまり、第２のアッパーカットを行
う。その第２のアッパーカット状態は、図３に示したも
のと同じである。つまり、切削刃１５と半導体ウエハ１
１が接触し、半導体ウエハ１１は、この半導体ウエハ１
１と粘着テープ１２の界面から５０μｍ〜３５０μｍの
位置まで厚みを残し切削される。図６（ｆ）に示すよう
に、半導体ウエハ１１と切削刃１５の接触（重なり合
う）部分が無くなると、ウエハチャックステージ１４は
停止する。

【００２５】（７）次に、図６（ｇ）に示すように、半
導体ウエハ１１と粘着テープ１２の界面より、低い（−
０μｍ〜−６０μｍ）位置に下がる。その状態は、図４
に拡大して示されているものと同様である。そして、図
１０に示すように、第２のアッパーカットにより切削溝
２２が形成される。 （８）次に、図６（ｈ）に示すように、ウエハチャック
ステージ１４は、切削面において切削刃１５の回転方向
１６と一致する方向、つまり左方向１９に水平移動を行
う。つまり、ダウンカットを行う。そのダウンカットに
よる切削溝２３の形状が図１１〔図６（ｈ）のＣ−Ｃ′
線断面図〕に示されている。

【００２６】そして、半導体ウエハ１１と切削刃１５の
接触（重なり合う）部分がなくなると、ウエハチャック
ステージ１４は停止する。最後に、切削刃１５は、図１
（ａ）の位置まで上昇し、次の切削位置である図２に示
す奥行き方向１７に切削刃１５が移動し、１連の動作を
終了する。以上の動作を繰り返し実行することで半導体
ウエハを分割する。

【００２７】以上のように、第２実施例によれば、切削
はアッパーカットを２回行い、最後にダウンカットを行
うので、目詰まりの原因である半導体ウエハの表面側に
ある電気特性試験用配線材をアッパーカットで除去し、
切削面において最終位置で配線材を加工するので、刃に
切り粉が付着せず、目詰まりが発生しない。よって、 （１）半導体ウエハの欠け、クラックなどがなくなり、
チップの品質の向上を図ることができる。

【００２８】（２）切削刃の目詰まりによる刃こぼれ等
がなくなり、切削刃の磨耗が減少し、更に、アッパーカ
ット２回、ダウンカットの計３回のカット動作で分割す
るので切り粉除去能力を現状の２倍以上にすることがで
きる。 （３）半導体ウエハ表面への切り粉付着を低減させるこ
とができる。さらに、第２実施例によれば、半導体ウエ
ハ表面の切削幅が、刃厚の２倍近くまで広がるので、金
ワイヤの端子接続工程での、ウエハエッヂとワイヤ接触
による電気不良が低減する。

【００２９】また、本発明は、更に、以下のような実施
例を有する。第１実施例及び第２実施例では、同一の切
削刃で一つのラインを切削するという例を説明したが、
最初のアッパーカットの切削と最後のダウンカットの切
削を異なる切削刃で実施することもできる。より具体的
には、 （１）アッパーカットを太い厚みの切削刃４０μｍ〜１
５０μｍで行い、ダウンカットをそれより細い厚みの切
削刃１５μｍ〜４０μｍの切削刃で実施する。

【００３０】（２）アッパーカットを切削刃の砥粒径の
大きい切削刃（約φ４μｍ〜１２μｍの砥粒径）で行
い、ダウンカットをそれより細かい砥粒径（約φ１μｍ
〜６μｍの砥粒径）の切削刃で実施する。 （３）アッパーカットを切削刃の砥粒を固定しているボ
ンド材が磨耗のはやい、やわらかい切削刃で行い、ダウ
ンカットを磨耗の少ない、硬いボンド材の切削刃で実施
する。

【００３１】このように、カット工程の切削刃を、切削
対象物との関係で適宜設定することにより、的確な半導
体ウエハの分割を行うことができる。なお、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基
づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲
から排除するものではない。

【００３２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１又は３記載の発明によれば、切削刃を傷
めることがなく、半導体ウエハを高品質に保ち、しかも
円滑に分割することができる。

【００３３】（２）請求項２又は３記載の発明によれ
ば、切削はアッパーカットを２回行い、最後にダウンカ
ットを行うので、目詰まりの原因である半導体ウエハの
表面側にある電気特性試験用配線材をアッパーカットで
除去し、切削面において最終位置で配線材を加工するの
で、刃に切り粉が付着せず、目詰まりが発生しない。 （３）請求項４記載の発明によれば、カット工程の切削
刃を、切削対象物との関係で、適宜設定することによ
り、的確な半導体ウエハの分割を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す半導体ウエハの分割
工程断面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す半導体ウエハの分割
工程における切削刃の初期位置を示す平面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す半導体ウエハの分割
工程におけるアッパーカット工程を示す図である。

【図４】本発明の第１実施例を示す半導体ウエハの分割
工程におけるダウンカット工程前の状態を示す拡大断面
図である。

【図５】本発明の第１実施例を示す半導体ウエハの分割
工程におけるダウンカット工程を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す半導体ウエハの分割
工程断面図である。

【図７】本発明の第２実施例を示す半導体ウエハの分割
工程における第１のアッパーカット工程前の側面拡大図
である。

【図８】本発明の第２実施例を示す半導体ウエハの分割
工程における第１のアッパーカットによる切削溝を示す
図である。

【図９】本発明の第２実施例を示す半導体ウエハの分割
工程における第１のアッパーカット工程前の側面拡大図
である。

【図１０】本発明の第２実施例を示す半導体ウエハの分
割工程における第２のアッパーカットによる切削溝を示
す図である。

【図１１】本発明の第２実施例を示す半導体ウエハの分
割工程におけるダウンカットによる切削溝を示す図であ
る。

【図１２】従来の半導体ウエハの分割工程図である。

【図１３】従来の半導体ウエハの分割状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１ 半導体ウエハ １２ 粘着テープ １３ 粘着剤 １４ ウエハチャックステージ １４Ａ 吸気穴 １５ 切削刃 １６ 切削刃の回転方向 １７ 奥行き方向 １８ ウエハチャックステージの移動方向（右方向） １９ ウエハチャックステージの移動方向（左方向） ２１ 切削溝（第１のアッパーカットにより形成） ２２ 切削溝（第２のアッパーカットにより形成） ２３ 切削溝（ダウンカットにより形成）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘着テープ上に粘着剤により固定された
   半導体ウエハをステージ上に保持し、該半導体ウエハを
   切削刃を回転させて分割する半導体ウエハの分割方法に
   おいて、（ａ）切削刃を用いたアッパーカットにより前
   記半導体ウエハを所定の厚みを残して切削する工程と、
   （ｂ）前記アッパーカットにより切削された位置と同一
   位置を切削刃を用いたダウンカットにより完全に分割す
   る工程とを施すことを特徴とする半導体ウエハの分割方
   法。
2. 【請求項２】 粘着テープ上に粘着剤により固定された
   半導体ウエハをステージ上に保持し、該半導体ウエハを
   切削刃を回転させて分割する半導体ウエハの分割方法に
   おいて、（ａ）切削刃を用いた第１のアッパーカットに
   より前記半導体ウエハを所定の厚みを残して切削する工
   程と、（ｂ）前記第１のアッパーカットにより切削され
   た位置に隣接する位置を切削刃を用いた第２のアッパー
   カットにより所定の厚みを残して切削する工程と、
   （ｃ）前記第１のアッパーカットにより切削された位置
   と第２のアッパーカットにより切削された位置との中心
   位置を切削刃を用いたダウンカットにより完全に分割す
   る工程とを施すことを特徴とする半導体ウエハの分割方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の半導体ウエハの分
   割方法において、前記所定の厚みが５０μｍ〜３５０μ
   ｍである半導体ウエハの分割方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の半導体ウエハの分
   割方法において、前記アッパーカットに用いる切削刃と
   ダウンカットに用いる切削刃とを異ならせるようにした
   ことを特徴とする半導体ウエハの分割方法。