JPH10230516A - 傾斜回転ブレード及び切削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、例えば、半導体ウェーハやＬＥＤプ
リンター用ヘッド等の被加工物を切削する回転ブレード
に関し、回転ブレードの交換の手間を省き作業能率を向
上させることにある。 【解決手段】ダイシング装置等の精密切削装置のスピン
ドル８に装着される回転ブレード２０であって、該回転
ブレードの切り刃１５の延在する方向は回転軸心１９の
垂直方向に対して僅かに傾斜している傾斜回転ブレード
にしたことである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
ェーハやＬＥＤプリンター用ヘッド等の被加工物を切削
する回転ブレード及びその回転ブレードを使用した切削
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウェーハ若しくはＬＥＤプ
リンター用ヘッド等の被加工物をサイノ目状に切削（ダ
イシング）するには、図１３に示すように、精密切削装
置１が使用される。該装置１には、リング状のフレーム
２に半導体加工用シート３を介して支持された半導体ウ
ェーハ４を吸着しＸ軸方向に移動可能なチャックテーブ
ル５と、切削用の回転ブレード６が装着されウェーハを
ダイシングする切削手段７と、前記チャックテーブル上
に載置され吸引保持された半導体ウェーハ４のストリー
トを検出するアライメント手段９とが備えられている。

【０００３】このような構成の精密切削装置１によっ
て、半導体ウェーハ４は次のようにダイシングされる。
カセット載置領域Ａに載置され複数枚の半導体ウェーハ
４を収容したカセット１０から、前記半導体ウェーハ４
を搬出入手段１１で待機領域Ｂに搬出し、該半導体ウェ
ーハ４を旋回アームを有する搬送手段１２によってチャ
ックテーブル５に搬送し半導体ウェーハ４を吸引保持さ
せ、このチャックテーブル５をＸ軸方向に移動させ、半
導体ウェーハ４を前記アライメント手段９の真下に位置
付けてアライメントした後、高速回転する回転ブレード
６を有する切削手段７まで移動して、当該半導体ウェー
ハ４をダイシングする。

【０００４】前記回転ブレード６は、その刃厚が１５μ
ｍ〜１００μｍ程度であって、その外形状が円盤状を呈
したもので２種類あり、図１４乃至図１５に示すよう
に、切り刃１３と基台１４とが一体に形成されたハブタ
イプの回転ブレード６ａと、切り刃１５のみで形成され
基台１６と押え板１７とのフランジで挟持し、ナット１
８をスピンドル８の頭部のネジ溝に螺着させて使用され
るワッシャータイプの回転ブレード６ｂとがある。この
ようなタイプの回転ブレード６をダイシング装置等の切
削手段７におけるスピンドル８に装着し、半導体ウェー
ハ４のダイシングを遂行するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切削は
被加工物である半導体ウェーハ４に対して、図１６に示
すように、回転ブレード６を垂直にあてがって遂行さ
れ、その切断面は通常、直角に形成されるが、ＬＥＤプ
リンター用ヘッド等のように、切削したチップを並べて
回路が形成されている側の頂点同士を精密に接触させな
ければならない特殊な部品においては、当該頂点同士の
確実な接触を確保する為に、被加工物の切断面を９０度
未満に形成することが要求される。

【０００６】そのような場合には、精密切削装置に搭載
されるスピンドルを水平状態から上下に僅かに傾斜さ
せ、それに装着される回転ブレードでの切断面が９０度
未満（例えば、８９度〜７５度）になるように試みてい
た。

【０００７】しかし、スピンドルが傾斜して搭載された
精密切削装置は、本来の切削ができず、斜めに切削する
特殊な被加工物の専用機とならざるを得ず不経済である
と言う問題点がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る傾斜回転ブ
レードの上記課題を解決するための要旨は、ダイシング
装置等の精密切削装置のスピンドルに装着される回転ブ
レードであって、該回転ブレードの切り刃の延在する方
向は回転軸心の垂直方向に対して僅かに傾斜しているこ
とである。

【０００９】前記回転ブレードの切り刃の延在する方向
の傾斜角は、回転軸心の垂直方向に対して０度より大き
く１５度より小さいこと；前記回転ブレードは、スピン
ドルに装着される基台と、該基台の外周に形成される切
り刃とからなるハブタイプであること；また、回転ブレ
ードを挟持するフランジの挟持部の延在する方向は、回
転軸心の垂直方向に対して僅かに傾斜しており、該フラ
ンジに挟持されて、切り刃の延在する方向が回転軸心の
垂直方向に対して僅かに傾斜するワッシャータイプとし
たことである。

【００１０】本発明に係る切削方法の要旨は、切削すべ
き切削領域が平行して複数存在する被加工物が保持され
るチャックテーブルと、回転ブレードが装着されるスピ
ンドルと、を少なくとも含む精密切削装置によって被加
工物を切削する切削方法であって、該スピンドルには請
求項１，２，３または４のいずれかに記載の傾斜回転ブ
レードが装着され、前記チャックテーブルに保持された
被加工物の前記切削領域を順次切削した後に前記被加工
物を１８０度回転させて更に同じ切削領域を切削するこ
とである。

【００１１】また、切削すべき平行な切削領域を、奇数
番目の切削領域と偶数番目の切削領域とに分け、いずれ
か一方の切削領域を切削した後に被加工物を１８０度回
転させて他方の切削領域を切削すること；更に、前記平
行な切削領域が、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに各々存在する
ことである。

【００１２】本発明に係る傾斜回転ブレードによれば、
被加工物の切断面を斜めに切断することが、通常の精密
切削装置の回転軸心を傾斜させたりすることなく通常の
回転ブレードを交換することで達成される。また、本発
明に係る切削方法によれば、通常の精密切削装置のスピ
ンドルに傾斜回転ブレードを装着して切削遂行すること
で、半導体ウェーハやＬＥＤプリンター用ヘッド等の被
加工物を、斜めの切断面でもってダイシングすることが
出来るようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の切削方法及び傾斜
回転ブレードについて図面を参照して説明する。なお、
発明の理解容易のため従来例に対応する部分には従来例
と同一の符号を付けて説明する。

【００１４】本発明の第１実施例に係る傾斜回転ブレー
ド２０は、図１に示すように、ワッシャータイプのブレ
ードである。該傾斜回転ブレード２０は、スピンドル８
の基台１６ａのフランジにおいて、切り刃１５に当接す
る側の側周面にテーパ１６ｂを設け、押え板１７ａのフ
ランジにおいて切り刃１５に当接する側の側周面にテー
パ１７ｂを設ける。

【００１５】前記基台１６ａのテーパ１６ｂと押え板１
７ａのテーパ１７ｂとは、互いに平行であり、その角度
θは回転軸心１９の垂直方向に対して、例えば、０゜＜
θ＜１５゜の範囲内である。

【００１６】そして、刃厚が１５μｍ〜１００μｍでリ
ング状の切り刃１５を、スピンドル８の先端部から基台
１６ａへと差し入れ、前記基台１６ａのハブ部１６ｃに
嵌合させ、続いて同様にスピンドル８の先端部から押え
板１７ａを差し入れる。

【００１７】その後、ナット１８をスピンドル８の先端
部のネジ溝に嵌合させてねじ込む。すると、前記押え板
１７ａのテーパ１７ｂが切り刃１５を基台１６ａのテー
パ１６ｂ側へと押し込み、切り刃１５が薄くて若干変形
するので、図２に示すように、切り刃１５の延在する方
向がテーパ１６ｂ，１７ｂに倣って僅かに傾斜する。こ
のようにして傾斜回転ブレード２０が形成される。

【００１８】本発明の第２実施例に係る傾斜回転ブレー
ド２１は、図３に示すように、ハブタイプのブレードで
ある。該傾斜回転ブレード２１は、スピンドル８に装着
される円盤状の基台１４ａと、その基台１４ａの外周に
固着され一体化される切り刃１３ａとからなる。

【００１９】前記基台１４ａの外周は、回転軸心１９の
垂直方向に延在されるとともに、切り刃１３ａが固着さ
れる周部分を回転軸心１９の垂直方向に対して、角度θ
（０゜＜θ＜１５゜）で僅かに傾斜して形成されてい
る。

【００２０】次に、本発明に係る傾斜回転ブレード２０
若しくは傾斜回転ブレード２１を装着した精密切削装置
により、半導体ウェーハやＬＥＤプリンター用のヘッド
等の被加工物をダイシングする方法を説明する。

【００２１】前記傾斜回転ブレード２０又は傾斜回転ブ
レード２１を、例えば、図１３に示した精密切削装置１
の切削手段７における回転ブレード６と交換して装着
し、従来例と同様にして切削を行うものである。

【００２２】傾斜回転ブレード２０又は２１を、図４に
示すように、切削手段７のスピンドル８に嵌装させ、更
に取付ナット２２をスピンドル８の先端部のネジ溝に螺
着する。そして、図５に示すように、ブレード監視手段
２３をボルトでヘッド２４に固定し、切削水供給ノズル
２５をボルトでヘッド２４に固定する。こうして、図６
に示すように、ブレードの切り刃が回転軸心１９の直角
方向に対して僅かに傾斜している傾斜回転ブレード２０
又は２１を備えた切削手段７ａが形成される。

【００２３】そして、前記切削手段７ａを有する精密切
削装置１によってダイシングを開始すると、従来例と同
様にして半導体ウェーハ４を収容したカセット１０から
該半導体ウェーハ４を搬出してチャックテーブル５に吸
引保持させ、このチャックテーブル５をＸ軸方向に移動
させ、該チャックテーブル５上の半導体ウェーハ４をア
ライメント手段９の真下に位置付けてアライメントした
後、高速回転する傾斜回転ブレード２０又は２１を有す
る切削手段７ａまで移動して、傾斜回転ブレードの切り
刃で当該半導体ウェーハ４をダイシングする。

【００２４】半導体ウェーハ４がダイシングされる様子
を図７を参照して説明すると、例えば、Ｘ方向のストリ
ート２６（回路の間の切削路）のセンターラインｃにブ
レードの中心が位置するようにアライメント手段９によ
って、スピンドル８のＹ方向の位置が精密にアライメン
トされ、ブレードの切り刃の高さを調節すべくスピンド
ル８のＺ方向の高さが調節されて、ダイシングが開始さ
れる。

【００２５】ブレードは、その切り刃１５が回転軸心１
９の直角方向に対して僅かに傾斜している傾斜回転ブレ
ード２０なので、センターラインｃに沿って切削する
と、図７（イ）に示すように、例えば、ブレードの切り
刃１５によりセンターラインｃから僅かにずれた位置
（図では右側）に傾斜した切削溝Ａが形成される。

【００２６】そして、Ｘ方向のストリート２６のセンタ
ーラインｃに沿って精密に切削した後に、半導体ウェー
ハ４をチャックテーブル５によって１８０度回転させ、
更にＸ方向のストリート２６のセンターラインｃに沿っ
て切削すると、図７（ロ）に示すように、センターライ
ンｃから僅かにずれた位置に切削溝Ｂが形成される。

【００２７】そこで、ダイシングする際の切削方法第１
としては、図８に示すように、半導体ウェーハ４の表面
側に格子状に形成された複数の回路４ｃの各間隙である
各ストリート２６（Ｘ方向），２７（Ｙ方向）を、半導
体ウェーハ４を１８０度回転させ、同じストリート２６
又は２７におけるセンターラインｃに沿って２度切削す
るものである。

【００２８】例えば、Ｘ方向の各ストリート２６におい
て、１回目の切削は、アライメント手段９で、図８中の
センターラインｃにブレードが位置するようにアライメ
ントして切削すると、二点鎖線ａに示すように、当該ス
トリート２６の右側に切削溝Ａが形成される。

【００２９】Ｘ方向のストリート２６の１回目の切削が
終了した後、半導体ウェーハ４をチャックテーブル５に
よって１８０度回転させる。そして各ストリート２６に
おいて、２回目の切削は、アライメント手段９で、セン
ターラインｃにブレードが位置するようにアライメント
して切削する。すると、図８中の二点鎖線ｂに示すよう
に、当該ストリート２６の左側に切削溝Ｂが形成され
る。

【００３０】このような切削方法でＹ方向の各ストリー
ト２７についても切削を遂行する。この切削により、図
９に示すように、第１回目の切削で半導体ウェーハ４に
は、傾斜回転ブレード２０又は２１における、回転軸心
１９の直交方向に対し僅かに傾斜した切り刃１３ａ又は
１５によって、斜めの切削溝Ａが形成される。

【００３１】前記切り刃１３ａ又は１５の傾斜角度θ
が、０゜＜θ＜１５゜（好ましくは０゜＜θ≦５゜）と
小さくしかも薄刃であるので、高速に回転して半導体ウ
ェーハ４を切削すると、切り刃が切削溝に倣って、斜め
の切削溝Ａとなるものである。

【００３２】次に、第２回目の切削を遂行することで、
図１０に示すように、斜めの切削溝Ｂが形成され、その
後、Ｙ方向のストリート２７の切削を遂行することで、
半導体加工用シート３に貼着されている半導体ウェーハ
４は、下側（裏面）が狭く、回路４ｃが形成されている
上側（表面）が広い台形状の多数のチップ２８にダイシ
ングされる。

【００３３】そして、半導体ウェーハ４のダイシングが
終了した後に、チップ剥離工程にて前記加工用シート３
から台形状の各チップ２８を剥離させて、図１１に示す
ように、隣接させたチップ２８ａ，２８ｂの頂点２９同
士を精密に接触させる。

【００３４】各チップ２８は、傾斜回転ブレード２０又
は２１によって切断面が斜めにされ、回路４ｃが形成さ
れている上側（表面）が広くなっているので、隣接する
チップの頂点２９同士を確実に接触させることが出来る
ものである。

【００３５】前記ダイシングする際の切削方法第２とし
て、例えば、表裏を区別することなく使用できる素材を
切削する場合は、Ｘ方向のストリート２６を、奇数番目
の切削領域と偶数番目の切削領域とに分けて、奇数番目
の切削領域を傾斜回転ブレード２１でセンターラインに
沿って切削した後に、偶数番目の切削領域を傾斜回転ブ
レード２１でセンターラインに沿って切削するものであ
る。そして、Ｙ方向の各ストリート２７に対しても同様
に奇数番目と偶数番目との切削領域を傾斜回転ブレード
２１で切削する。

【００３６】この切削方法により、図１２に示すよう
に、ウェーハ４は、チップ２８ａ，２８ｂの如く上側
（表面）が広くなっているものが一つ置きに形成され、
適宜、図１１に示す如く使用される。

【００３７】また、チップ２８ｃの如く上側（表面）が
狭くなっているものも一つ置きに形成され、適宜、図１
１に示す如く使用される。

【００３８】このように、切削精密装置１に、本発明に
係る傾斜回転ブレード２０，２１を装着することで、チ
ップの切断面を容易に斜めにすることで出来るものであ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る切削
方法は、切削すべき切削領域が平行して複数存在する被
加工物が保持されるチャックテーブルと、回転ブレード
が装着されるスピンドルと、を少なくとも含む精密切削
装置によって被加工物を切削する切削方法であって、該
スピンドルには傾斜回転ブレードが装着され、前記チャ
ックテーブルに保持された被加工物の前記切削領域を順
次切削した後に前記被加工物を１８０度回転させて更に
同じ切削領域を切削する方法なので、通常の切削装置に
傾斜回転ブレードを取り付けることよって、被加工物の
切断面が容易に斜めに切削され、隣接させるチップの頂
点同士を精密で確実に接触させることができるという優
れた効果を奏するものである。

【００４０】また、本発明に係る傾斜回転ブレードは、
回転ブレードの切り刃の延在する方向は回転軸心の垂直
方向に対して僅かに傾斜しているので、被加工物の切断
面を斜めにして切削できるという優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る傾斜回転ブレードの
分解組立説明図である。

【図２】同本発明の第１実施例の傾斜回転ブレードの組
立後の正面図である。

【図３】同本発明の第２実施例に係る傾斜回転ブレード
の縦断面図である。

【図４】本発明に係る傾斜回転ブレードを精密切削装置
のスピンドルに取り付ける様子を示す説明図である。

【図５】同本発明に係る傾斜回転ブレードを精密切削装
置のスピンドルに取り付け、他の部品を取り付ける様子
を示す説明図である。

【図６】同本発明に係る傾斜回転ブレードを精密切削装
置のスピンドルに取付て、切削手段７ａを形成した様子
を示す説明図である。

【図７】本発明に係る傾斜回転ブレードで、半導体ウェ
ーハのストリートを切削する様子を説明し、第１回目の
切削状態を示す説明図（イ）と、半導体ウェーハを１８
０回転させて第２回目の切削をした様子を示す説明図
（ロ）である。

【図８】半導体ウェーハのストリートと、傾斜回転ブレ
ードで切削される箇所を示す説明図である。

【図９】半導体ウェーハのストリートを、第１回目の切
削を遂行したときの断面図である。

【図１０】半導体ウェーハのストリートを、第２回目の
切削を遂行したときの断面図である。

【図１１】本発明の傾斜回転ブレードで斜めに切削して
できた台形状のチップの頂部同士を接触させている様子
を示す説明図である。

【図１２】本発明の傾斜回転ブレードで、半導体ウェー
ハのストリートを奇数番目と偶数番目とに分けて切削し
た様子を示す説明図である。

【図１３】従来例に係る精密切削装置の外観斜視図であ
る。

【図１４】同従来例に係るハブタイプの回転ブレードの
断面図である。

【図１５】同従来例に係るワッシャータイプの回転ブレ
ードの分解組立図である。

【図１６】同従来例に係る回転ブレードで半導体ウェー
ハを切削する様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 精密切削装置、２ フレーム、３ 半導体加工用シ
ート、４ 半導体ウェーハ、４ｃ 回路、５ チャック
テーブル、６ 回転ブレード、７ 切削手段、８ スピ
ンドル、９ アライメント手段、１０ カセット、１
３，１３ａ，１５ 切り刃、１４，１４ａ，１６，１６
ａ 基台、１６ｂ テーパ、１７，１７ａ 押え板、１
７ｂ テーパ、１９ 回転軸心、２０，２１ 傾斜回転
ブレード、２２ 取付ナット、２３ ブレード監視手
段、２４ ヘッド、２５ 切削水供給ノズル、２６ Ｘ
方向のストリート、２７ Ｙ方向のストリート、２８
チップ、２９ チップの頂点、Ａ，Ｂ 斜めの切削溝。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイシング装置等の精密切削装置のスピ
   ンドルに装着される回転ブレードであって、該回転ブレ
   ードの切り刃の延在する方向は回転軸心の垂直方向に対
   して僅かに傾斜していること、 を特徴とする傾斜回転ブレード。
2. 【請求項２】 回転ブレードの切り刃の延在する方向の
   傾斜角は、回転軸心の垂直方向に対して０度より大きく
   １５度より小さいこと、 を特徴とする請求項２に記載の傾斜回転ブレード。
3. 【請求項３】 回転ブレードは、スピンドルに装着され
   る基台と、該基台の外周に形成される切り刃とからなる
   ハブタイプであること、 を特徴とする請求項１または２に記載の傾斜回転ブレー
   ド。
4. 【請求項４】 回転ブレードを挟持するフランジの挟持
   部の延在する方向は、回転軸心の垂直方向に対して僅か
   に傾斜しており、該フランジに挟持されて、切り刃の延
   在する方向が回転軸心の垂直方向に対して僅かに傾斜す
   るワッシャータイプであること、 を特徴とする請求項１または２に記載の傾斜回転ブレー
   ド。
5. 【請求項５】 切削すべき切削領域が平行して複数存在
   する被加工物が保持されるチャックテーブルと、回転ブ
   レードが装着されるスピンドルと、を少なくとも含む精
   密切削装置によって被加工物を切削する切削方法であっ
   て、 該スピンドルには請求項１，２，３または４のいずれか
   に記載の傾斜回転ブレードが装着され、 前記チャックテーブルに保持された被加工物の前記切削
   領域を順次切削した後に前記被加工物を１８０度回転さ
   せて更に同じ切削領域を切削すること、 を特徴とする切削方法。
6. 【請求項６】 切削すべき平行な切削領域を、奇数番目
   の切削領域と偶数番目の切削領域とに分け、いずれか一
   方の切削領域を切削した後に被加工物を１８０度回転さ
   せて他方の切削領域を切削すること、 を特徴とする請求項５に記載の切削方法。
7. 【請求項７】 平行な切削領域が、Ｘ軸方向とＹ軸方向
   とに各々存在すること、 を特徴とする請求項５または６に記載の切削方法。