JPS6294263A - カツタ−ブレ−ドおよびその製造方法 - 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） この発明はシリコンウェハー等の半導体を切断するだめ
のダイシングカッターに関するものである。

（従来の技術） ＩＣ，発光素子等の半導体製品の製造過程においては、
大きな面積を有する半導体基板上に多数の微少な回路ノ
４ターンを形成したのち、これを個個の微小なにレット
に切断分離して素子を形成している。この切断作業にお
いては高度の精密さが要求され、切り代はできるだけ少
ない方が好ましいことは言うまでもない。

従来より上記切断作業にはダイシングカッターが使用さ
れている。

（従来技術の問題点） しかしこのカッターブレードは普通金属とダイヤモンド
のコン−ジット、ダイヤモンドを金属又は樹脂で固めた
ものである為に、切シ代が１００μ台と大きくなる。そ
の為に半導体ウェハーの利用率にも限界があった。ウェ
ハーの利用率を高めることは製品のコストを下げるため
に重要な要因であシ、できる限り切り代を少なくしかも
精密に切断するためのカッターブレードは、業界で強く
要　　　□望されるものである。

（問題点を解決するための手段） そこで、発明者らは、十分な強度を持ちかつうすいブレ
ードを検討した結果、ＣＤＶ法で得られたダイヤモンド
膜がつかえる事を見出した。

ＣＤＶ法ダイヤモンド膜は最近では大きさが直径２〜３
インチ程度のものまで製造可能となシ、かつ膜の特性面
でも十分天然ダイヤモンドに近いものになってきている
。

この膜は５〜１５μの厚さで自己保持能力をもち・、十
分切断加工にも使えるものである。特にハーフダイシン
グの様に切シ込み深さが浅いものにおいては最適である
。

まず、本発明のカッターブレードの製造方法について説
明する。

直径２〜３インチ厚さ約０．５　ｔｔｍのシリコンウェ
ハーの一面にダイヤモンド粒で均一に傷をつけたのち、
プラズマＣＤＶ法によって５〜１５μの厚さのダイヤモ
ンド膜を成長させる。

本発明に用いる基板は、ＣＤＶ法ダイヤモンド合成にお
いて使用される上記高融点の金属或いは化合物がいずれ
も使用出来るが、特にＳｔは、ダイヤモンドと熱膨張係
数の差が小さいため、冷却時クラックの発生がなく、さ
らに、半導体用として鏡面仕上げされたウェハーが容易
に入手出来る等の利点があり好ましい。

Ｓｉウェハー面上にダイヤモンドを析出させるには、通
常、１〜１０μｍのダイヤモンド砥粒で表面を研磨し小
さい傷をつける事が有効であると言われている。

ダイヤモンド膜の生成には通常のプラズマＣＤＶにより
、特開昭５９−３０９８に開示された方法が使用できる
。すなわち、上記基板を鏡面とし、それにダイヤモンド
砥粒によって微細な傷をつける表面処理をした後、水素
又は水素とＡｒ等の不活性ガスで希釈した炭化水素ガス
をプラズマ中で接触させると、基板表面にダイヤモンド
微粒子が析出し、２〜５時間後に上記微粒子の集合した
膜状のダイヤモンドが得られる。この薄膜ダイヤモンド
は、製法が比較的簡単で基板面と同じ面積の膜が得られ
る。

次にシリコンウェハー部を弗酸（ＨＦ）で溶解すると、
ダイヤモンドの自己保持膜が得られる。この膜は厚さが
１５μ程度でちれば、そのまま、ブレードとして使用で
きる。弗酸は濃度５０チ以上のものが使用でき、単独で
も溶解可能であるが、時間を要するので、濃弗酸と濃硝
酸の１対１の混合溶液を使用する。温度、溶解時間は除
去すべきシリコンウェハーによって適宜選択すれば良い
。

また、膜状ダイヤモンドが１０μ以下程度とうすい場合
はＳｉを溶かす時にポリエチレン等（ＨＦに耐えるもの
）をレノストとして使用し刃として使用する外周部のみ
を溶かし第１図に残すように残部はＳｔで補強したまま
にしておくと強度の高いものとなり取扱が容易となる。

さらに強度の有るものを得たい場合は、刃となる部分を
除いた膜状ダイヤモンドの片面、又は両面をメタライジ
ングして補強すると良い。メタライジングする金属とし
てはＮｉ　、　Ｃｕ等が利用でき、無電解メッキ、蒸着
、電気メッキ等の手段によって厚さ１０〜５０μ程度付
着させれば充分である。

また、補強する手段として刃となる部分を除いた膜状ダ
イヤモンドの片面又は両面に、第２図に示すようにステ
ンレスｒ　Ａｔｐ　Ｃｕｒ　”等の金属箔を接着剤を用
いて貼付けても良い。

メタライズまたは金属箔は、シリコンウェハーを残した
ものと併用してもよい。金属を併用することによりシリ
コンウェハー以上の強靭な強度を付加することが可能と
なシ、取扱が一層容易となる。

次に実施例をあげて本発明を説明する。

実施例（１） 直径２インチのシリコンクエバーの一面＊ｉ。

〜２０μのダイヤモンド砥粒で均一に研磨したのち、８
００〜８５０℃に保たれた炉に入れ、マイクロ波で励起
さ訃たＣＨ４１％、残部Ｈ２から成る夛圧カニ　３０　
Ｔｏｒｒのりがス雰囲気に３０　Ｈｒ保持した。取り出
されたシリコンウェハー上には厚さ１５μのダイヤモン
ド膜が析出していた。

次にウェハーをＨＦ　、　ＨＮＯ３の１：１の混合溶液
で溶解処理して直径２インチのダイヤモンドの単独膜を
得た。この膜の両面に第２図（ｃ）に示すように直径１
．８インチ、厚さ２００μｍのステンレス薄板をエポキ
シ樹脂で接着して補強後、ダイヤモンドの外周と中心部
を加工し、刃のつき出し０．５咽のブレードを作成した
。以上のようにして作製したブレードの切削試験は直径
３インチのシリコンウェノ・−を用いて行なった切削条
件はブレードの回転速度：　４０．ＯＯＯｒｐｍ　、送
シ速度２０ｍ／ｍｉｎ　、切込み０．２■である。約５
万ラインを切断したところでブレードにクラックが入り
使用不能となった。

この時点での半径摩耗量は約２０μｍであった。ウェハ
ー切断部のみそ幅及びみそ幅とチッピング幅の和は、破
損直前までほとんど変化なくそれぞれ約２０μｍ、約１
０μｍであった。

実施例（２） 実施例（１）と同じようにして直径２インチ厚さ約１０
μｍのダイヤモンド膜を作製した。次にこの膜の両面に
２０μｍずつＮｉの無電解メッキを行なって補強改善し
た。この時第４図に示すように、膜の外周部より０．５
露の幅の部分はマスクしてＮｉの電析を防いだ。この膜
をさらに実施例（１）と同様のステンレス薄板で補強し
てブレードとし、直径３インチのシリコンウェー・−の
切削試験を行なった。

切削条件は実施例（１）で述べた通りである。ブレード
は１０万ライン切断後も鍼断しなかった。切削に伴なう
半径摩耗量と切断部のみそ幅、チッピング幅の計測結果
を表１に示す。

本例により従来の棒はどのみそ幅でシリコンウェハーの
切断が可能であることを確認した。

表　　１ □□ （発明の効果） 本発明によるカッターグレードは従来の１００μ前後の
巾のブレードと比べて数分の１程度の切シ代でダイシン
グが可能になシ、刃自体がダイヤモンドのみで構成され
ているので、摩耗による消耗は殆んどないのが特徴であ
る。ダイヤモンド膜の曲げ強度は１０〜２０　ｔｏｎ／
６ｎ２と強く、ヤング率も１００ｔｏｎ／＋ｌｌ１１２
と大きいので高精度の微細加工に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは本発明によるカッターブレード
の実施態様を示す説明図である。 第１図はシリコンウェー・−を具備したブレードの例で
、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 第２図はメタライズ層で補強した場合を示す図で、（、
）は平面図、（ｂ）は片側メタライズ、（Ｃ）は両側メ
タライズを示す断面図である。 第３図はシリコンウェノ・−とメタライズ層を併用した
場合を示す断面図である。 第４図は金属薄板を使用した場合の断面を示す図で、（
ａ）は片側に金属薄板を使用した場合、（ｂ）は金属薄
板とメタライズ層を片側に使用して補強した場合、（ｃ
）は両側共メタライズ層の上に金属薄板を用いて補強し
た例を示す。 １・・・シリコンウェハー、２・・・ダイヤモンド膜、
３・・・メタライズ層、４・・・金属薄板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）膜状ダイヤモンドから成ることを特徴とするカッタ
   ーブレード。 ２）シリコンウェハー上にＣＤＶ法によりダイヤモンド
   膜を成長させた後、シリコンウェハー部を弗酸と硝酸か
   ら成る混酸で溶解除去することを特徴とするカッターブ
   レード製造方法。 ３）金属薄板上に膜状ダイヤモンドを備えてなることを
   特徴とするカッターブレード。