JPH1110549A - 切削ブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェハをダイシングするための切削ブ
レードに関し、刃先の摩耗をコントロールしてチッピン
グ及びクラックがダイシング時に発生しないようにす
る。 【解決手段】 切削ブレード９において、切削部９ａを
角度を付けて断面形状で略Ｖ字状に形成すると共に、厚
み方向における中央部１３とそれ以外の部分とで異なる
摩耗率を有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェハをダイ
シングするための切削ブレードに関し、刃先の摩耗をコ
ントロールして、チッピング及びクラックがダイシング
時に発生しないようにする技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造において、パターン形成工
程を終えた半導体ウェハは、ダイシング工程によってダ
イス状に切断されてチップ毎に分割される。

【０００３】この半導体ウェハを切断する装置はダイサ
ーと称され、高速回転するスピンドルに薄刃の切削ブレ
ード（外周刃）を取り付け、該切削ブレードによってテ
ープに固定された状態の半導体ウェハを切断加工するも
のである。

【０００４】ところで、半導体ウェハは最終的に半導体
のチップを形成するまでの工程において、様々な材料が
コーティングされたり、様々な材料と複合されるもので
あるので、ダイシング工程において、半導体ウェハの切
断は、単一材料ではなく複合材料の切断となるので、単
一材料の切断時に比べて様々な問題が発生する。

【０００５】例えば、半導体ウェハの表面にパターン形
成工程において形成される酸化膜やアルミニウム配線等
が、半導体ウェハの切断線上に残っていると、切削ブレ
ードの目詰まりや目つぶれ等の切削不良が発生し、これ
に伴って、半導体ウェハ裏面のチッピング、チップのサ
イドクラック等の問題が発生する。

【０００６】そこで、上記問題への対策として、図１０
に示すように、切削部（刃先）に角度を付けて断面が略
Ｖ字状をした切削ブレードａ（以下、「Ｖ型ブレード」
という。）を用いて、半導体ウェハｂの表面にＶ型にカ
ットラインを入れて上記酸化膜やアルミニウム配線等を
除去した後、通常の形状をした切削ブレードｃによって
上記カットラインで完全に切断（フルカット）するよう
にした切断加工法（ベベルカット）が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記Ｖ型ブ
レードａにあっては、図１１に示すように、使用する内
に、当初略Ｖ型であった刃先が摩耗して断面形状で略Ｕ
字状になってしまう。従って、刃先が略Ｖ型であるうち
は、高さの調整を行うことでカットラインの幅を一定に
保つことが可能であるが、刃先が略Ｕ字状になってしま
った時には、高さを調整してカットラインの幅をある幅
にしても、半導体ウェハｂの厚みのばらつきによりカッ
トラインの幅が大きくばらついてしまい、場合によって
は、チップが形成されているアクティブエリアをダイシ
ングしてしまったり、刃先が半導体ウェハの表面に食い
込む量が浅くなってしまうために半導体ウェハの表面の
酸化膜やアルミニウム配線等が十分に除去できないこと
となり、この除去できなかった酸化膜やアルミニウム配
線等によって、その後の通常の切削ブレードによるフル
カット時に半導体ウェハにチッピングが発生することが
あった。

【０００８】従って、本発明切削ブレードは、刃先が摩
耗しても、断面形状で略Ｕ字状になってしまうことを防
止して、半導体ウェハのカットラインを均一に保って、
その後のフルカット時におけるチッピングの発生を防止
することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明切削ブレードは、
上記課題を解決するために、切削部を角度を付けて断面
形状で略Ｖ字状に形成すると共に、厚み方向における中
央部とそれ以外の部分とで異なる摩耗率を有するように
したものである。

【００１０】従って、中央部とそれ以外の部分との摩耗
率を適宜調整することによって、切削部の略Ｖ字状の形
状を保つことが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明切削ブレードの実施
の形態について、添付図面を用いて詳細に説明する。

【００１２】半導体製品の製造プロセスにおけるダイシ
ング工程にでは、ダイシング装置（ダイサー）１は、図
１及び図２に示すように、粘着テープ２を介してフレー
ム３に固定された半導体ウェハ４を、チャッキングテー
ブル５上で固定し、該チャッキングテーブル５を移動さ
せてアライメント調整等を行なった後に、切削手段６に
よってダイシングしてチップごとに分割する装置であ
る。

【００１３】切削手段６は、図２に示すように、並列に
配置され高速回転するスピンドル７、７と、該スピンド
ル７、７に適宜な方法によって略リング状をした切削ブ
レード８及び９が固定されて成るものである。

【００１４】上記切削ブレード８及び９は、例えば、電
解メッキ又は無電解メッキによってダイヤモンドの砥粒
をニッケル等によって定着して形成されるものであり、
外周側が切削部８ａ及び９ａとされるものである。ここ
で、切削ブレード８は、本発明とは係わりのないもので
あるが、切削ブレード９は、本発明に係わるものである
ので、切削ブレード９についてのみ詳細に説明する。

【００１５】尚、切削ブレード８及び切削ブレード９
は、図３に示すように、内部にニッケルの析出用のステ
ージ１０が設けられたメッキ液漕１１を用い、該メッキ
液漕１１を、砥粒となるダイヤモンドの粒子が混入され
たニッケルメッキ液１２で満たすと共にこれを攪拌する
ことによって、上記ステージ１０上にダイヤモンドの粒
子が混入したニッケルメッキの層ができることを利用し
て製造されるものである。尚、以上は、無電解メッキの
場合であるが、電解メッキの場合には、ステージ１０が
陽極となる。

【００１６】そして、切削ブレード８は、上記製造方法
によって全体が均一な材質によって形成されたものであ
るが、切削ブレード９は、図４に示すように、切削部９
ａの外周面には角度が付けられて略Ｖ字状に形成される
と共に、その断面形状において、中央部１３及び側面部
１４、１４から成る三層構造を為し、中央部１３は側面
部１４、１４に比べて、析出されたニッケルメッキの硬
度が高いという構造を有する。

【００１７】また、図５及び図６はそれぞれ、切削ブレ
ードの第１及び第２の変形例９Ａ及び９Ｂを示すもので
ある。即ち、切削ブレード９Ａは、上記切削ブレード９
とは異なり明確に三層構造を為しているわけではない
が、析出されたニッケルメッキの硬度が、中央部１５か
ら側面部１６、１６に行くに従って硬度が低くなるとい
う構造を有する。また、切削ブレード９Ｂは、砥粒であ
るダイヤモンドの密度が中央部１７から両側面部１８、
１８に行くに従って徐々に低くなるという構造を有す
る。

【００１８】これら切削ブレード９、９Ａ及び９Ｂは、
前述したメッキ液層１１等を用いた製造方法に改良を加
えた以下に示す方法によって形成することができる。

【００１９】即ち、前述したように、内部にニッケルの
析出用のステージ１０が設けられたメッキ液漕１１を用
い、該メッキ液漕１１を、砥粒となるダイヤモンドの粒
子が混入されたメッキ液１２で満たすと共にこれを攪拌
することによって、上記ステージ１０上にダイヤモンド
の粒子が混入したニッケルメッキの層ができることを利
用するのであるが、切削ブレード９や９Ａのように、中
央部１３及び側面部１４、１４や、中央部１５及び側面
部１６、１６のように、部分的にニッケルメッキの硬度
が異なるように形成する場合には以下の方法を用いる。

【００２０】即ち、メッキ液１２に有機系の添加剤を添
加するとニッケルメッキの硬度が上がるという性質を利
用して、メッキ液１２を上記添加剤を添加したものと添
加しないものの２種類を使い分けることによって形成可
能である。

【００２１】例えば、切削ブレード９及び９Ａは、最初
は、通常のメッキ液１２を用いて一方の側面部１４又は
１６に相当する部分を析出させ、次に、メッキ液１２に
添加剤を加えたものによって中央部１３又は１５に相当
する部分を析出させ、再び、添加剤が添加されていない
通常のメッキ液１２を用いて残りの側面部１４又は１６
に相当する部分を析出させることによって形成する。

【００２２】また、切削ブレード９Ｂのように、側面部
１８、１８と中央部１７とでダイヤモンド等の砥粒が含
まれる密度が変わっているものは、メッキ工程の前半は
メッキの開始時から徐々にメッキ液１２中のダイヤモン
ド粒子の量が増加するようにし、工程の中間地点におい
て、メッキ液１２中にダイヤモンドの粒子を追加するの
を中止すると、後半は、ニッケルと共にメッキ液１２中
のダイヤモンドの粒子が析出し続けることによって必然
的にメッキ液１２中のダイヤモンド粒子の量が減少する
ので、ニッケルと共に析出するダイヤモンドの粒子の量
が少なくなり、ダイヤモンド砥粒の密度が高い中央部１
７と、ダイヤモンド砥粒の密度の低い側面部１８、１８
を形成することができる。尚、上記析出工程中におい
て、中央部１７が形成された後に、フィルタを用いてメ
ッキ液１２中のダイヤモンドの砥粒を徐々に取り除く方
法を用いることも可能である。

【００２３】更に、メッキ液漕１１内にメッキ液１２を
満たすのではなく、ステージ１０に図示しないノズルか
らメッキ液を噴出させて、ステージ１０上にニッケルメ
ッキを析出させるようにして切削ブレード９、９Ａ及び
９Ｂを形成することも可能である。そして、この方法に
おいては、ノズルから噴出させるメッキ液１２中の添加
剤の濃度やダイヤモンド粒子の量を調整することで、上
記方法と同様に、適宜、切削ブレード９、９Ａ及び９Ｂ
を形成することができる。

【００２４】そして、以上のようにして形成される切削
ブレード９、９Ａ及び９Ｂの刃先は、この後、適宜な方
法によって略Ｖ字状に形成される。

【００２５】しかして、切削ブレード９、９Ａ及び９Ｂ
は、半導体ウェハ４のダイシングに用いられると、切削
ブレード９においては、ニッケルメッキが硬い部分であ
る中央部１３の磨耗は遅く、反対に、比較的ニッケルメ
ッキが柔らかい部分である側面部１４、１４の磨耗は早
いので、磨耗によって切削部９ａの形状は、図７の左側
に示す状態から右側に示す状態へと変化する。

【００２６】また、切削ブレード９Ａにおいては、ニッ
ケルメッキが硬い部分である中央部１５の磨耗は遅く、
反対に、ニッケルメッキが柔らかい部分である側面部１
６、１６の磨耗は早ので、磨耗によって切削部９ａの形
状は、図８の左側に示す状態から右側に示す状態へと変
化する。

【００２７】更に、切削ブレード９Ｂにおいては、ニッ
ケルメッキ中のダイヤモンドの粒子の密度が高い部分で
ある中央部１７は磨耗が遅く、反対に、ニッケルメッキ
中のダイヤモンドの粒子の密度が低い部分である側面部
１８、１８は磨耗が早くなるので、磨耗によってその形
状は、図９の左側に示す状態から右側に示す状態へと変
化する。

【００２８】このように、切削ブレード９、９Ａ及び９
Ｂは、それぞれの中央部１３、１５及び１７の硬度が高
く摩耗しにくいので、刃先９ａは長い期間尖った略Ｖ字
状をした状態を保つことができ、略Ｕ字状に摩耗するこ
とがない。

【００２９】尚、中央部と側面部との摩耗率を変えるた
め、性質の異なる材料を少なくとも３枚以上重ね、接着
剤による接合や加熱加工による接合等により、本発明切
削ブレードを製作することも可能である。

【００３０】また、切削ブレードの形状は、上記実施の
形態及び各変形例において示したもののように、金属の
円盤に挟むことによってスピンドルに固定するものの
他、アルミニウム製等の金属ハブに一体に接合され、該
金属ハブによってスピンドルに固定するようにされたも
のがある。

【００３１】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に本発明切削ブレードは、切削部を角度を付けて断面形
状で略Ｖ字状に形成すると共に、厚み方向における中央
部と側面部とをそれぞれ構成する材質が異なる摩耗率を
有するようにしたので、中央部とそれ以外の部分との摩
耗率を適宜調整することによって、切削部の略Ｖ字状の
形状を保つことが可能となって、半導体ウェハの切断時
におけるチッピングの発生を防止することができる。

【００３２】また、請求項２に記載した発明にあって
は、硬度を高くして摩耗しにくくした中央部と、該中央
部を挟むように位置すると共に中央部よりも硬度が低く
比較的摩耗しやすくした側面部との三層構造に形成した
ので、摩耗しにくい中央部によって切削部は略Ｖ字状の
形状を保つことができる。

【００３３】請求項３に記載した発明にあっては、側面
部から中央部にかけて徐々に硬度が高くなるようにして
摩耗しにくいように形成したので、切削部の形状を略Ｖ
字状に保つことができる。

【００３４】更に、請求項４及び請求項５に記載の発明
にあっては、側面部から中央部にかけて徐々にダイヤモ
ンド等の砥粒の密度が高くなるようして摩耗しにくいよ
うに形成したので、摩耗しにくい中央部によって切削部
は略Ｖ字状の形状を保つことができる。

【００３５】請求６に記載した発明にあっては、砥粒密
度を高くして摩耗しにくくした中央部と、該中央部を挟
むように位置すると共に中央部よりも砥粒密度が低く比
較的摩耗しやすくした側面部との三層構造に形成したの
で、摩耗しにくい中央部によって切削部は略Ｖ字状の形
状を保つことができる。

【００３６】更にまた、請求項７に記載の発明にあって
は、砥粒の粒径を大きくして摩耗しにくくした中央部
と、該中央部を挟むように位置すると共に中央部よりも
砥粒の粒径が小さく比較的摩耗しやすくした側面部との
三層構造に形成したので、摩耗しにくい中央部によって
切削部は略Ｖ字状の形状を保つことができる。

【００３７】請求項８乃至請求項１０に記載の発明にあ
っては、複数の異なる性質を有する材料を張り合わせる
ことによって形成したので、切削部が略Ｖ字状の形状を
保つように、切削ブレードの各部分の性質を自由に設定
することができる。

【００３８】尚、前記実施の形態において示した各部の
具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当
たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあてはならないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図９と共に本発明切削ブレードの実施
の形態を示すものであり、本図はダイシング装置を概略
的に示す斜視図である。

【図２】切削手段を示す斜視図である。

【図３】切削ブレードの製造方法を概略的に示す図であ
る。

【図４】切削ブレードの断面図である。

【図５】切削ブレードの第１の変形例を示す断面図であ
る。

【図６】切削ブレードの第２の変形例を示す断面図であ
る。

【図７】切削ブレードの摩耗による切削部の変化を示す
断面図である。

【図８】第１の変形例における切削ブレードの摩耗によ
る切削部の変化を示す断面図である。

【図９】第２の変形例における切削ブレードの摩耗によ
る切削部の変化を示す断面図である。

【図１０】ベベルカット法による半導体ウェハのダイシ
ングを概略的に示す図である。

【図１１】従来の切削ブレードの摩耗による変化を示す
図である。

【符号の説明】

９…切削ブレード、９ａ…切削部、１３…中央部、１４
…側面部、９Ａ…切削ブレード、１５…中央部、１６…
側面部、９Ｂ…切削ブレード、１７…中央部、１８…側
面部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解メッキ若しくは無電解メッキによっ
   てダイヤモンド等の砥粒をニッケル等で定着して形成さ
   れる切削ブレードにおいて、 切削部を角度を付けて断面形状で略Ｖ字状に形成すると
   共に、 厚み方向における中央部とそれ以外の部分とで異なる摩
   耗率を有するようにしたことを特徴とする切削ブレー
   ド。
2. 【請求項２】 硬度を高くして摩耗しにくくした中央部
   と、該中央部を挟むように位置すると共に中央部よりも
   硬度が低く比較的摩耗しやすくした側面部との三層構造
   に形成したことを特徴とする請求項１に記載の切削ブレ
   ード。
3. 【請求項３】 厚み方向における側面部から中央部にか
   けて徐々に硬度が高くなるようにして摩耗しにくいよう
   に形成したことを特徴とする請求項１に記載の切削ブレ
   ード。
4. 【請求項４】 厚み方向における側面部から中央部にか
   けて徐々にダイヤモンド等の砥粒の密度が高くなるよう
   して摩耗しにくいように形成したことを特徴とする請求
   項１に記載の切削ブレード。
5. 【請求項５】 厚み方向における側面部から中央部にか
   けて徐々にダイヤモンド等の砥粒の密度が高くなるよう
   して摩耗しにくいように形成したことを特徴とする請求
   項３に記載の切削ブレード。
6. 【請求項６】 砥粒密度を高くして摩耗しにくくした中
   央部と、該中央部を挟むように位置すると共に中央部よ
   りも砥粒密度が低く比較的摩耗しやすくした側面部との
   三層構造に形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   切削ブレード。
7. 【請求項７】 砥粒の粒径を大きくして摩耗しにくくし
   た中央部と、該中央部を挟むように位置すると共に中央
   部よりも砥粒の粒径が小さく比較的摩耗しやすくした側
   面部との三層構造に形成したことを特徴とする請求項１
   に記載の切削ブレード。
8. 【請求項８】 複数の異なる性質を有する材料を張り合
   わせることによって形成したことを特徴とする請求項２
   に記載の切削ブレード
9. 【請求項９】 複数の異なる性質を有する材料を張り合
   わせることによって形成したことを特徴とする請求項６
   に記載の切削ブレード
10. 【請求項１０】 複数の異なる性質を有する材料を張り
    合わせることによって形成したことを特徴とする請求項
    ７に記載の切削ブレード