JPH11111647A - 半導体ウエハの切断方法及びその切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハを水中で切断することにより、
複数の半導体素子が形成された半導体ウエハ上に保護フ
ィルムを貼り付けることなく、切断工程中に半導体ウエ
ハの表面に異物が付着して汚染されることを防止する。 【解決手段】 孔２ａが開口されたドーナツ状のフレー
ム２とフレーム２の下面に張られたダイシングテープ３
とで形成される凹所９内に、半導体ウエハ４をセットす
る。ダイシングテープ３の上でダイシングブレード６を
半導体ウエハ４のスクライブラインに沿って縦横に走ら
せることにより、半導体ウエハ４をスクライブラインに
沿って切断して、個々の固体撮像素子に分割する。切断
工程の間、ダイシングブレード６の支持体に一体的に設
けられたノズル７から冷却水を連続的に噴射し、凹所９
内を常に新しい水で満たされた状態にしておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ上に
行列状に形成された複数の半導体素子を個々の半導体素
子に分割するための半導体ウェハの切断方法及びその切
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、固体撮像素子等の半導体素子は、
半導体ウエハ上に行列状に複数個形成され、半導体ウエ
ハのスクライブラインに沿って切断することにより、個
々の素子に分割される。

【０００３】以下、従来技術における半導体ウエハの切
断装置について、図面を参照しながら説明する。図６は
従来技術における半導体ウエハの切断装置の構成を示す
断面図である。図６に示すように、円錐台状のテーブル
１０の上には、テーブル１０の上面よりも広い面積を有
する孔１１ａが開口されたドーナツ状のフレーム１１が
配置されており、フレーム１１の下面には孔１１ａを被
覆した状態で伸縮性を有するダイシングテープ１２が張
られている。ここで、フレーム１１は、上下方向に移動
可能な状態にされている。テーブル１０上のダイシング
テープ１２の上には、半導体ウエハ１３がセットされ
る。ここで、半導体ウエハ１３上には、複数の半導体素
子１４が行列状に形成されている（図５参照）。テーブ
ル１０の上方には、半導体ウエハ１３をスクライブライ
ン１５（図５参照）に沿って切断して、個々の半導体素
子１４に分割するためのダイシングブレード１６が配置
されている。ダイシングブレード１６の支持体（図示せ
ず）には、ダイシングブレード１６の刃先に向けて冷却
水を噴射するためのノズル１７が一体的に設けられてい
る。

【０００４】次に、上記のように構成された切断装置を
用いて、半導体ウエハを切断し、個々の半導体素子に分
割する方法について、図面を参照しながら説明する。図
７は従来技術における半導体ウエハの切断方法を示す工
程図である。まず、図７（ａ）に示すように、テーブル
１０上のダイシングテープ１２の上に半導体ウエハ１３
をセットする。次いで、図７（ｂ）に示すように、フレ
ーム１１を押し下げると共に、ダイシングブレード１６
を、その下端がテーブル１０上のダイシングテープ１２
の高さ位置にくるまで降下させる。次いで、図７（ｃ）
に示すように、テーブル１０上のダイシングテープ１２
の上でダイシングブレード１６を半導体ウエハ１３のス
クライブライン１５（図５参照）に沿って縦横に走らせ
ることにより、半導体ウエハ１３をスクライブライン１
５に沿って切断して、個々の半導体素子１４に分割す
る。この場合、ダイシングブレード１６と半導体ウエハ
１３との間の摩擦熱の発生を抑えるために、ノズル１７
からダイシングブレード１６の刃先に向けて冷却水が連
続的に噴射されており、これによって生じた切削汚水は
テーブル１０の上からダイシングテープ１２を伝って外
部に排出される。尚、フレーム１１を押し下げた状態と
しているのは、ダイシングブレード１６によってフレー
ム１１を傷付けてしまうことを防止するためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の切断方法には、以下のような問題点があった。す
なわち、多数のスクライブラインに沿って半導体ウエハ
を切断するものであるため、切断作業が完了するまでに
ある程度の時間を要する。このため、切断工程中に半導
体ウエハの表面の一部（既に切断されている部分）が乾
いた状態となり、そこを流れる切削汚水中の異物や飛散
異物が半導体ウエハの表面に付着して汚染される虞れが
あった。その結果、特に、複数の固体撮像素子が行列状
に形成された半導体ウエハを切断する場合には、一部の
固体撮像素子の光電変換部が汚染されて変換率が低下
し、切断後に得られる個々の固体撮像素子の特性にばら
つきが生じてしまう。

【０００６】この問題を解決するために、従来において
は、半導体ウエハ上に複数の半導体素子を形成した後、
その上に樹脂製の保護フィルムを貼り付け、この状態で
半導体ウエハを切断して個々の半導体素子に分割した後
に、保護フィルムを剥がすようにされていた。

【０００７】しかし、この方法では、保護フィルムを貼
り付ける工程と、保護フィルムを剥がす工程とが必要と
なり、半導体素子の製造工程が複雑になるという問題点
がある。

【０００８】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するためになされたものであり、複数の半導体素子が
形成された半導体ウエハ上に保護フィルムを貼り付ける
ことなく、切断工程中に半導体ウエハの表面が汚染され
ることを防止することのできる半導体ウエハの切断方法
及びその切断装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体ウエハの切断方法は、複数の半
導体素子が行列状に形成された半導体ウエハをスクライ
ブラインに沿って切断して、個々の半導体素子に分割す
る半導体ウエハの切断方法であって、前記半導体ウエハ
を水中で切断することを特徴とする。この半導体ウエハ
の切断方法によれば、切断工程中に半導体ウエハの表面
が乾いてしまうことを防止することができるので、従来
のように切削汚水中の異物や飛散異物が半導体ウエハの
表面に付着して汚染されることはない。その結果、従来
のような、複数の半導体素子が形成された半導体ウエハ
の上に樹脂製の保護フィルムを貼り付ける工程と、個々
の半導体素子に分割した後に保護フィルムを剥がす工程
とが不要となるので、半導体素子の製造工程を簡素化す
ることができる。

【００１０】また、前記本発明の半導体ウエハの切断方
法においては、半導体ウエハを凹所にセットし、前記凹
所内に水を注入しながら前記半導体ウエハを切断するの
が好ましい。この好ましい例によれば、凹所に満たされ
た水の中に半導体ウエハの表面に付着した異物を浮遊さ
せ、凹所の外部に流してしまうことができるので、半導
体ウエハひいては半導体素子の洗浄効果を向上させるこ
とができる。

【００１１】また、前記本発明の半導体ウエハの切断方
法においては、半導体素子が固体撮像素子であるのが好
ましい。この好ましい例によれば、半導体ウエハ上の一
部の固体撮像素子の光電変換部が汚染されて変換率が低
下し、切断後に得られる個々の固体撮像素子の特性にば
らつきが生じることを防止することができる。

【００１２】また、本発明に係る半導体ウエハの切断装
置の構成は、複数の半導体素子が行列状に形成された半
導体ウエハをスクライブラインに沿って切断して、個々
の半導体素子に分割するための半導体ウエハの切断装置
であって、前記半導体ウエハをセットする凹所と、前記
凹所内に水を注入する手段と、前記半導体ウエハを切断
するダイシングブレードとを備えたことを特徴とする。
この半導体ウエハの切断装置の構成によれば、半導体ウ
エハを水中で切断することができるので、切断工程中に
半導体ウエハの表面が乾いてしまうことを防止すること
ができる。従って、従来のように切削汚水中の異物や飛
散異物が半導体ウエハの表面に付着して汚染されること
はない。その結果、従来のような、複数の半導体素子が
形成された半導体ウエハの上に樹脂製の保護フィルムを
貼り付ける工程と、個々の半導体素子に分割した後に保
護フィルムを剥がす工程とが不要となるので、半導体素
子の製造工程を簡素化することができる。

【００１３】また、前記本発明の半導体ウエハの切断装
置の構成においては、凹所が、半導体ウエハの厚みより
も厚く、前記半導体ウエハよりも広い面積を有する孔が
開口されたフレームと、前記孔を被覆した状態で前記フ
レームの下面に張られたダイシングテープとで形成され
るのが好ましい。

【００１４】また、前記本発明の半導体ウエハの切断装
置の構成においては、ダイシングブレードは、通常、凹
所の外側に退避しており、半導体ウエハを切断する際に
前記凹所内に移動するのが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を用いて本発明
をさらに具体的に説明する。図１は本発明の実施の形態
における半導体ウエハの切断装置の構成を示す断面図で
ある。図１に示すように、円錐台状のテーブル１の上に
は、テーブル１の上面よりも広い面積を有する孔２ａが
開口された厚さ約１２００μｍのドーナツ状のフレーム
２が配置されており、フレーム２の下面には孔２ａを被
覆した状態でダイシングテープ３が張られている。テー
ブル１上のダイシングテープ３の上には、厚さ約６２５
μｍの半導体ウエハ４がセットされる。ここで、半導体
ウエハ４上には、複数の固体撮像素子５が行列状に形成
されている（図５参照）。テーブル１の上方には、半導
体ウエハ４をスクライブライン８（図５参照）に沿って
切断して、個々の固体撮像素子５に分割するためのダイ
シングブレード６が配置されている。ダイシングブレー
ド６の支持体（図示せず）には、ダイシングブレード６
の刃先に向けて冷却水を噴射するためのノズル７が一体
的に設けられている。

【００１６】次に、上記のように構成された切断装置を
用いて、半導体ウエハを切断し、個々の固体撮像素子に
分割する方法について、図面を参照しながら説明する。
図２は本発明の実施の形態における半導体ウエハの切断
方法を示す工程図である。まず、図２（ａ）に示すよう
に、テーブル１上のダイシングテープ３の上に半導体ウ
エハ４をセットする。このとき、ダイシングブレード６
は、高速回転した状態でフレーム２の上方でかつ孔２ａ
の外側（初期位置）に位置している。次いで、図２
（ｂ）に示すように、ダイシングブレード６を水平方向
に移動させ、半導体ウエハ４のエッジ部の上方に位置さ
せる。次いで、図２（ｃ）に示すように、ダイシングブ
レード６を、その下端がテーブル１上のダイシングテー
プ３の高さ位置にくるまで降下させて、半導体ウエハ４
のエッジ部に位置させる。次いで、テーブル１上のダイ
シングテープ３の上でダイシングブレード６を半導体ウ
エハ４のスクライブライン８（図５参照）に沿って縦横
に走らせることにより、半導体ウエハ４をスクライブラ
イン８に沿って切断して、個々の固体撮像素子５に分割
する。この切断工程の間、ダイシングブレード６は、図
３に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番で各位置を移動
し、切断作業が完了した後、図２（ａ）に示す初期位置
（フレーム２の上方でかつ孔２ａの外側）に戻る。

【００１７】また、図４に示すように、上記切断工程の
間、ダイシングブレード６の支持体に一体的に設けられ
たノズル７からは冷却水が連続的に噴射しており、孔２
ａが開口されたドーナツ状のフレーム２とフレーム２の
下面に張られたダイシングテープ３とで形成される凹所
９は、常に新しい水で満たされた状態となっている。す
なわち、半導体ウエハ４上には、フレーム２の厚みと半
導体ウエハ４の厚みの差分の厚さを有する水の保護膜が
形成された状態となっている。その結果、切断工程中に
半導体ウエハ４の表面が乾いてしまうことはないので、
従来のように切削汚水中の異物や飛散異物が半導体ウエ
ハ４の表面に付着して汚染されることはない。このた
め、従来のような、複数の固体撮像素子（半導体素子）
５が形成された半導体ウエハ４の上に樹脂製の保護フィ
ルムを貼り付ける工程と、個々の固体撮像素子（半導体
素子）５に分割した後に保護フィルムを剥がす工程とが
不要となるので、固体撮像素子５の製造工程を簡素化す
ることができる。特に、本実施の形態のように、複数の
固体撮像素子５が行列状に形成された半導体ウエハ４を
切断する場合にあっては、半導体ウエハ４上の一部の固
体撮像素子５の光電変換部が汚染されて変換率が低下
し、切断後に得られる個々の固体撮像素子５の特性にば
らつきが生じることを防止することができる。また、孔
２ａが開口されたドーナツ状のフレーム２とフレーム２
の下面に張られたダイシングテープ３とで形成される凹
所９に満たされた水の中に半導体ウエハ４の表面に付着
した異物を浮遊させ、フレーム２の外部（凹所９の外
部）に流してしまうことができるので、半導体ウエハ４
ひいては固体撮像素子（半導体素子）５の洗浄効果を向
上させることができる。

【００１８】尚、上記実施の形態においては、複数の固
体撮像素子５が形成された半導体ウエハ４をスクライブ
ライン８に沿って切断して、個々の固体撮像素子５に分
割する場合を例に挙げて説明しているが、本発明は必ず
しもこの場合だけに適用されるものではなく、他の半導
体素子、例えばメモリー素子が形成された半導体ウエハ
を切断する場合にも適用することができる。このよう
に、固体撮像素子５以外の他の半導体素子が形成された
半導体ウエハを切断する場合に本発明を適用すれば、切
断工程における切削汚水中の異物によって半導体素子の
表面が汚染されることはない。従来技術における半導体
ウエハの切断方法では、切断工程中に半導体素子の表面
に異物が付着するため、その半導体素子をパッケージに
樹脂封止して半導体装置を製造する場合に、樹脂パッケ
ージにクラックが入ったり、あるいは、異物の部分の樹
脂厚が不足して耐湿性に問題が生じる等の信頼性を低下
させる原因となる。本発明では、そのような問題が生じ
ることはなく、信頼性の高い半導体装置を実現すること
ができる。また、本発明によれば、半導体素子をパッケ
ージのリードとワイヤーボンド接続するために半導体素
子の表面に形成した金属パッド部表面に異物が付着する
ことはないので、ワイヤーボンド接続を良好に行うこと
ができる。

【００１９】また、上記実施の形態においては、孔２ａ
が開口されたドーナツ状のフレーム２とフレーム２の下
面に張られたダイシングテープ３とで形成される凹所９
に水を注入する手段として、ダイシングブレード６の支
持体に一体的に設けられたノズル７を用いているが、必
ずしもこの構成に限定されるものではない。凹所９に水
を注入する手段としては、ノズル以外の他の手段を用い
ることもでき、これらの手段はダイシングブレード６と
は無関係に設けてもよい。

【００２０】また、上記実施の形態においては、切断工
程中に凹所９内に連続的に水を注入しているが、凹所９
に水を溜めた状態（新たに水を注入しない状態）で、半
導体ウエハを切断した場合にも、所期の効果を達成する
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切断工程中に半導体ウエハの表面が乾いてしまうことを
防止することができるので、従来のように切削汚水中の
異物や飛散異物が半導体ウエハの表面に付着して汚染さ
れることはない。その結果、従来のような、複数の半導
体素子が形成された半導体ウエハの上に樹脂製の保護フ
ィルムを貼り付ける工程と、個々の半導体素子に分割し
た後に保護フィルムを剥がす工程とが不要となるので、
半導体素子の製造工程を簡素化することができる。特
に、半導体素子が固体撮像素子の場合には、半導体ウエ
ハ上の一部の固体撮像素子の光電変換部が汚染されて変
換率が低下し、切断後に得られる個々の固体撮像素子の
特性にばらつきが生じることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における半導体ウエハの切
断装置の構成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態における半導体ウエハの切
断方法を示す工程図である。

【図３】本発明の実施の形態の半導体ウエハの切断方法
におけるダイシングブレードの移動を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態における半導体ウエハの切
断方法及び切断装置の効果を説明するための断面図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態及び従来技術における半導
体ウエハを示す平面図である。

【図６】従来技術における半導体ウエハの切断装置の構
成を示す断面図である。

【図７】従来技術における半導体ウエハの切断方法を示
す工程図である。

【符号の説明】

１ テーブル ２ フレーム ２ａ 孔 ３ ダイシングテープ ４ 半導体ウエハ ５ 固体撮像素子（半導体素子） ６ ダイシングブレード ７ ノズル ８ スクライブライン ９ 凹所

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷内 智也 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体素子が行列状に形成された
   半導体ウエハをスクライブラインに沿って切断して、個
   々の半導体素子に分割する半導体ウエハの切断方法であ
   って、前記半導体ウエハを水中で切断することを特徴と
   する半導体ウエハの切断方法。
2. 【請求項２】 半導体ウエハを凹所にセットし、前記凹
   所内に水を注入しながら前記半導体ウエハを切断する請
   求項１に記載の半導体ウエハの切断方法。
3. 【請求項３】 半導体素子が固体撮像素子である請求項
   １に記載の半導体ウエハの切断方法。
4. 【請求項４】 複数の半導体素子が行列状に形成された
   半導体ウエハをスクライブラインに沿って切断して、個
   々の半導体素子に分割するための半導体ウエハの切断装
   置であって、前記半導体ウエハをセットする凹所と、前
   記凹所内に水を注入する手段と、前記半導体ウエハを切
   断するダイシングブレードとを備えたことを特徴とする
   半導体ウエハの切断装置。
5. 【請求項５】 凹所が、半導体ウエハの厚みよりも厚
   く、前記半導体ウエハよりも広い面積を有する孔が開口
   されたフレームと、前記孔を被覆した状態で前記フレー
   ムの下面に張られたダイシングテープとで形成された請
   求項４に記載の半導体ウエハの切断装置。
6. 【請求項６】 ダイシングブレードは、通常、凹所の外
   側に退避しており、半導体ウエハを切断する際に前記凹
   所内に移動する請求項４に記載の半導体ウエハの切断装
   置。