説明

切削方法

【課題】 不良品を発生させることのない先端にV形状を有する切削ブレードを用いた切削方法を提供することである。
【解決手段】 先端にV形状を有する切削ブレードを用いて表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成された被加工物を切削する切削方法であって、該切削ブレードの厚み方向における刃厚の中心からVの頂点までのずれ量とずれ方向とを検出する検出ステップと、該分割予定ラインの中心と該刃厚の中心とが合致する位置から該ずれ方向と逆方向に該ずれ量分離れた位置に該刃厚の中心を位置づける補正位置付けステップと、該補正位置付けステップにより該分割予定ラインの中心に該Vの頂点が位置づけられた状態で、該切削ブレードにより被加工物を該分割予定ラインに沿って切削する切削ステップと、を具備したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、先端にV形状を有する切削ブレードを用いて、表面に分割予定ラインが格子状に形成された被加工物を切削する切削方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、表面に格子状の分割予定ラインが形成され、分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成された半導体ウエーハは研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みへ薄化される。その後、薄化された半導体ウエーハは、切削装置によって分割予定ラインが切削されて個々のチップへと分割されることで個々の半導体デバイスを製造している。
【0003】
切削装置としては、ダイアモンドやCBN(Cubic Boron Nitride)等の超砥粒を樹脂や金属等で固めた切削ブレードを含む切削手段を備えたダイサーと称されるダイシング装置が広く使用されている。ダイシング装置では、切削ブレードが例えば30000rpm等の高速で回転しつつ分割予定ラインに沿って被加工物へ切り込むことで切削が遂行される。
【0004】
一方、発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)等の発光デバイスは、サファイア基板やGaN(Gallium Nitride)基板、SiC(Silicon Carbide)基板上に窒化ガリウム系化合物半導体等を積層して発光デバイスウエーハを形成し、このウエーハを分割予定ラインに沿って切削することで個々の発光デバイスを製造している。
【0005】
ところが、これらのサファイア、GaN、SiC等は非常に硬度が高く、切削ブレードで切削して完全切断するのは難しいという問題がある。そこで、例えば特開平10−64854号公報に開示されているように、先端にV形状を有する切削ブレードを用いてV溝を形成した後、ブレーキングによって形成されたV溝の先端を基点として割断し、個々のチップへ分割する方法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平10−64854号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、先端にV形状を有する切削ブレードでは、切削ブレードの刃厚の中心位置とVの先端位置が切削ブレードの厚み方向において数ミクロンずれている場合がある。
【0008】
刃厚の中心位置とVの先端位置がずれている切削ブレードで切削予定ラインに沿ってウエーハを切削して形成されたV溝は、Vの先端が分割予定ラインから外れてしまう恐れがある。そして、Vの先端が分割予定ラインから外れたV溝が形成されたウエーハを分割して形成された個々のチップは、外形不良等の不良品となってしまう。
【0009】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、不良品を発生させることのない先端にV形状を有する切削ブレードを用いた切削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明によると、先端にV形状を有する切削ブレードを用いて表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成された被加工物を切削する切削方法であって、該切削ブレードの厚み方向における刃厚の中心からVの頂点までのずれ量とずれ方向とを検出する検出ステップと、該分割予定ラインの中心と該刃厚の中心とが合致する位置から該ずれ方向と逆方向に該ずれ量分離れた位置に該刃厚の中心を位置づける補正位置付けステップと、該補正位置付けステップにより該分割予定ラインの中心に該Vの頂点が位置づけられた状態で、該切削ブレードにより被加工物を該分割予定ラインに沿って切削する切削ステップと、を具備したことを特徴とする切削方法が提供される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によると、予め切削ブレードの厚み方向における切削ブレードの刃厚の中心からV形状の先端までのずれ量とずれ方向を検出しておく。そして、このずれ量分、分割予定ラインの中央から検出したずれ方向と反対方向にシフトした位置に切削ブレードを位置付け切削することで、分割予定ラインの中央にV形状の先端がくるようにV溝が形成されるため、Vの先端が分割予定ラインから外れることがない。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の切削方法を実施するのに適した切削装置の外観斜視図である。
【図2】ダイシングテープを介して環状フレームで支持された発光デバイスウエーハの斜視図である。
【図3】切削ユニットの側面図である。
【図4】切削ブレードの先端形状の一例を示す図である。
【図5】図5(A)は発光デバイスウエーハに形成されたV溝を示す平面図、図5(B)は図5(A)の5B−5B線断面図であり、検出ステップを示している。
【図6】補正位置付けステップの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は先端にV形状を有する切削ブレードを備え、本発明の切削方法を実施するのに適した切削装置2の外観を示している。
【0014】
切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
【0015】
図2に示すように、ダイシング対象の発光デバイスウエーハWの表面においては、第1のストリート(分割予定ライン)S1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されてLED等の多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。
【0016】
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
【0017】
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
【0018】
仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数の固定手段(クランプ)19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
【0019】
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
【0020】
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
【0021】
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段(切削ユニット)24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。
【0022】
切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22のX軸方向の延長線上に位置している。
【0023】
25は切削が終了したウエーハWを洗浄装置27まで搬送する搬送手段であり、洗浄装置27では、ウエーハWを洗浄するとともにエアノズルからエアを噴出させてウエーハWを乾燥する。
【0024】
図3を参照すると、切削ユニット24の側面図が示されている。切削ユニット24は、スピンドルハウジング30中に回転可能に収容されたスピンドル26の先端に切削ブレード28を着脱可能に装着して構成されている。切削ブレード28はダイアモンド砥粒を樹脂等で固定して形成され、全体が切刃から構成されている。切削ブレード28はその先端にV形状38を有している。
【0025】
切削ブレード28をスピンドル26の先端に取り付けるには、まずマウントフランジ32をスピンドル26に挿入し、次いでマウントフランジ32のボス部に切削ブレード28を挿入し、着脱フランジ34を固定ナット36で締結固定することにより、切削ブレード28はマウントフランジ32と着脱フランジ34に挟まれた状態でスピンドル26に装着される。
【0026】
ところが、先端にV形状38を有する切削ブレード28では、図4に示すように切削ブレード28の刃厚の中心位置28aと、矢印Aで示す切削ブレード28の厚み方向においてV形状38の頂点位置38aが数ミクロンずれている場合がある。Cはこのずれ量を示す。矢印BはV形状38の頂点位置38aの切削ブレード28の中心位置28aからのずれ方向である。
【0027】
よって、本発明の切削方法では、予め切削ブレード28の厚み方向における切削ブレード28の刃厚の中心28aからV形状38の頂点位置38aまでのずれ量Cとずれ方向矢印Bを検出する。
【0028】
この検出は、例えば図5に示すようにウエーハWのストリートS1を切削ブレード28で切削して、図5(B)に示すような切削ブレード28の先端V形状38の転写形状である切削溝40を形成する。
【0029】
図5(B)において、発光デバイスウエーハWは、サファイア基板42上にGaN,InGaN等の窒化ガリウム系化合物半導体層44を積層して、発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)等の複数の発光デバイスDが形成されている。
【0030】
そして、この切削溝40をCCDカメラ等の撮像手段22で撮像し、切削溝40の先端位置40aを検出する。切削溝40の先端位置40aは切削ブレード28のV形状38の刃厚の厚み方向における頂点位置38aに対応しているため、この情報をコントローラ46のメモリ48に格納する。
【0031】
尚この検出ステップは、ウエーハWのストリートS1又はS2に切削溝40を形成するのではなく、ウエーハWの余剰領域に切削溝を形成し、この切削溝を撮像手段22で撮像して実施するようにしてもよい。
【0032】
好ましくは、この検出ステップは必要に応じて随時実施するようにする。また、切削ブレード28が磨耗して新たな切削ブレードに交換した場合には、この検出ステップを実施する。予め切削ブレード28の工場出荷時にずれ量とずれ方向を検査しておくようにしてもよい。
【0033】
検出ステップ終了後、図6に示すように、ストリート(分割予定ライン)S1の中心50と切削ブレード28の刃厚の中心28aとが合致する位置から、図4に矢印Bで示したずれ方向と逆方向にずれ量C分離れた位置に切削ブレード28の刃厚の中心28aを位置づける補正位置付けステップを実施する。
【0034】
このように切削ブレード28をずれ量C分補正して位置づけてから、発光デバイスウエーハWをストリートS1に沿って切削する。ストリートピッチずつ切削ブレード28をインデックス送りして全ての第1のストリートS1を切削する。次いで、チャックテーブル18を90度回転してから、第2のストリートS2の切削を遂行する。
【0035】
全てのストリートS1,S2を切削して各ストリートにV溝を形成した後、ブレーキングによって形成されたV溝の先端を基点として発光デバイスウエーハWを割断し、個々の発光デバイスチップへと分割する。
【0036】
本実施形態の切削方法によると、予め切削ブレード28の厚み方向における切削ブレード28の刃厚の中心28aからV形状38の刃厚の厚み方向における頂点位置38aまでのずれ量Cとずれ方向Bを検出しておく。
【0037】
そして、このずれ量C分ストリートS1の中央50から検出したずれ方向Bと反対方向にシフトした位置に切削ブレード28を位置付け、ストリートS1を切削することで、ストリートS1の中央にV形状の先端がくるV溝が形成されるため、切削ブレード28のV形状の先端がストリートS1から外れることがない。
【符号の説明】
【0038】
W 発光デバイスウエーハ
D 発光デバイス
S1,S2 ストリート(分割予定ライン)
C ずれ量
2 切削装置
18 チャックテーブル
22 撮像手段
24 切削手段(切削ユニット)
26 スピンドル
28 切削ブレード
38 V形状
40 切削溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
先端にV形状を有する切削ブレードを用いて表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成された被加工物を切削する切削方法であって、
該切削ブレードの厚み方向における刃厚の中心からVの頂点までのずれ量とずれ方向とを検出する検出ステップと、
該分割予定ラインの中心と該刃厚の中心とが合致する位置から該ずれ方向と逆方向に該ずれ量分離れた位置に該刃厚の中心を位置づける補正位置付けステップと、
該補正位置付けステップにより該分割予定ラインの中心に該Vの頂点が位置づけられた状態で、該切削ブレードにより被加工物を該分割予定ラインに沿って切削する切削ステップと、
を具備したことを特徴とする切削方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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