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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024022938
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】アライメント方法及びダイシング装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/301 20060101AFI20240214BHJP
【FI】
H01L21/78 C
H01L21/78 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022126395
(22)【出願日】2022-08-08
(71)【出願人】
【識別番号】000151494
【氏名又は名称】株式会社東京精密
(74)【代理人】
【識別番号】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(74)【代理人】
【識別番号】100170069
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 一樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128635
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100140992
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲政
(72)【発明者】
【氏名】大久保 岳
【テーマコード(参考)】
5F063
【Fターム(参考)】
5F063AA02
5F063AA22
5F063BA13
5F063CB02
5F063CB06
5F063CB22
5F063CB25
5F063DD13
5F063DD17
5F063DD26
5F063DE02
5F063DE07
5F063DE33
(57)【要約】
【課題】 ウェーハに形成されたグルーブに対してブレードを適切にアライメントするためのアライメント方法及びダイシング装置を提供する。
【解決手段】 アライメント方法は、ウェーハ(W)に形成されたグルーブの形状を測定するステップと、ウェーハのダイシングに用いるブレード(B)に関する情報と、グルーブの形状の測定結果とに基づいて、グルーブの中でブレードの切り込みに適した切削適合領域を検出するステップと、切削適合領域の検出結果に基づいてブレードのアライメントを行うステップとを含む。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェーハに形成されたグルーブの形状を測定するステップと、
前記ウェーハのダイシングに用いるブレードに関する情報と、前記グルーブの形状の測定結果とに基づいて、前記グルーブの中で前記ブレードの切り込みに適した切削適合領域を検出するステップと、
前記切削適合領域の検出結果に基づいて前記ブレードのアライメントを行うステップと、
を含むアライメント方法。
【請求項2】
前記切削適合領域は、前記グルーブの底面のうち、前記ブレードの切り込み方向に沿う変位が所定の範囲内に収まる領域であり、かつ、前記ブレードの幅以上の幅を有する領域である、請求項1に記載のアライメント方法。
【請求項3】
前記切削適合領域は、前記グルーブのうち、前記ブレードの切り込み方向に沿う直線に対して線対称な形状を有する領域である、請求項1に記載のアライメント方法。
【請求項4】
前記切削適合領域は、前記ブレードの幅以上の幅を有する領域である、請求項3に記載のアライメント方法。
【請求項5】
ウェーハに形成されたグルーブの形状を測定する形状測定部と、
前記ウェーハのダイシングに用いるブレードと、
前記ブレードに関する情報と、前記グルーブの形状の測定結果とに基づいて、前記グルーブの中で前記ブレードの切り込みに適した切削適合領域を検出し、前記切削適合領域の検出結果に基づいて前記ブレードのアライメントを行う制御部と、
を備えるダイシング装置。
【請求項6】
前記形状測定部を一体に備える、請求項5に記載のダイシング装置。
【請求項7】
前記形状測定部は、前記ブレードを備えるブレードダイサとは別の装置に設けられる、請求項5に記載のダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はアライメント方法及びダイシング装置に係り、特に半導体ウェーハに対してブレードダイシングを行う際のブレードのアライメント方法等に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造分野では、シリコン等の基板の表面に低誘電率絶縁体被膜(Low-k膜)と回路を形成する機能膜とを積層した積層体により複数のデバイスを形成しているウェーハ(半導体ウェーハ)が知られている。このようなウェーハは、複数のデバイスが格子状のストリートによって格子状に区画されており、ウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより個々のデバイスが製造される。
【0003】
Low-k膜は機械的強度が低く剥離しやすい性質を有するため、ブレードを用いたダイシングでは、Low-k膜が剥離してデバイスに損傷を与える場合がある。このようなLow-k膜の脆弱性及び剥離性に対応するため、レーザアブレーション加工により、分割予定ラインに沿ってレーザグルーブ溝(以下、グルーブという。)を形成し、このグルーブにブレードを入れてダイシングを行う方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2015-085397号公報
【特許文献2】特開2015-099026号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
図13は、グルーブの例を示す図である。符号LGはグルーブを上方から顕微鏡で見た平面図であり、符号LGaからLGcはグルーブの断面形状の例を示している。
【0006】
符号LGaはグルーブの底面の全面がフラットな形状となっている例を示している。この場合、ブレードBの中心をグルーブの中心に合わせてダイシングを行うと、ブレードBがグルーブの底面に対して略垂直になるので、ブレードBの側面が左右均等に摩耗し、偏摩耗は生じない。
【0007】
符号LGbはグルーブの片側のみにデブリDが生じている例を示しており、符号LGcはグルーブがなだらかな斜面と平面で形成されている例を示している。この場合、ブレードBの中心をグルーブの中心に合わせてダイシングを行うと、ブレードBが斜面に接してしまい、ブレードBの側面の摩耗状況が左右不均等となり、ブレードBに偏摩耗が生じる場合がある。ブレードBに偏摩耗が生じると、ブレードBによって形成されるグルーブの幅がグルーブの上方と下方で異なってしまい、チップの側面に角度がついてしまう等、加工品質の悪化を招いてしまう虞がある。
【0008】
特許文献1及び2には、半導体ウェーハに形成されたレーザ加工溝及び切削溝等の加工溝を検出するための技術が開示されている。しかしながら、特許文献1及び2には、ブレードとグルーブのアライメントを行うことは開示されていない。
【0009】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハに形成されたグルーブに対してブレードを適切にアライメントするためのアライメント方法及びダイシング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係るアライメント方法は、ウェーハに形成されたグルーブの形状を測定するステップと、ウェーハのダイシングに用いるブレードに関する情報と、グルーブの形状の測定結果とに基づいて、グルーブの中でブレードの切り込みに適した切削適合領域を検出するステップと、切削適合領域の検出結果に基づいてブレードのアライメントを行うステップとを含む。
【0011】
本発明の第2の態様に係るアライメント方法は、第1の態様において、切削適合領域は、グルーブの底面のうち、ブレードの切り込み方向に沿う変位が所定の範囲内に収まる領域であり、かつ、ブレードの幅以上の幅を有する領域である。
【0012】
本発明の第3の態様に係るアライメント方法は、第1の態様において、切削適合領域は、グルーブのうち、ブレードの切り込み方向に沿う直線に対して線対称な形状を有する領域である。
【0013】
本発明の第4の態様に係るアライメント方法は、第3の態様において、切削適合領域は、ブレードの幅以上の幅を有する領域である。
【0014】
本発明の第5の態様に係るダイシング装置は、ウェーハに形成されたグルーブの形状を測定する形状測定部と、ウェーハのダイシングに用いるブレードと、ブレードに関する情報と、グルーブの形状の測定結果とに基づいて、グルーブの中でブレードの切り込みに適した切削適合領域を検出し、切削適合領域の検出結果に基づいてブレードのアライメントを行う制御部とを備える。
【0015】
本発明の第6の態様に係るダイシング装置は、第5の態様において、形状測定部を一体に備える。
【0016】
本発明の第7の態様に係るダイシング装置は、第5の態様において、形状測定部は、ブレードを備えるブレードダイサとは別の装置に設けられる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、ウェーハに形成されたグルーブの断面形状の測定結果に基づいてアライメントを行うことにより、ブレードの偏摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1図1は、本発明の第1の実施形態に係るダイシングシステムを示すブロック図である。
図2図2は、レーザ加工済みのウェーハに対するブレードのアライメントの手順を示すフローチャートである。
図3図3は、切削適合領域の探索工程の第1の例を示すフローチャートである。
図4図4は、切削適合領域の探索工程の第1の例を説明するための図(一部断面図)である。
図5図5は、切削適合領域の探索工程の第1の例を説明するための図(一部断面図)である。
図6図6は、切削適合領域の探索工程の第2の例を示すフローチャートである。
図7図7は、切削適合領域の探索工程の第2の例を説明するための図(一部断面図)である。
図8図8は、本発明の第1の実施形態に係るダイシング工程を示すフローチャートである。
図9図9は、本発明の第2の実施形態に係るダイシングシステムを示すブロック図である。
図10図10は、本発明の第2の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。
図11図11は、本発明の第3の実施形態に係るダイシングシステムを示すブロック図である。
図12図12は、本発明の第3の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。
図13図13は、レーザグルーブ溝の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面に従って本発明に係るアライメント方法及びダイシング装置の実施の形態について説明する。
【0020】
[第1の実施形態]
(ダイシングシステム)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るダイシングシステムを示すブロック図である。
【0021】
図1に示すように、本実施形態に係るダイシングシステム10は、制御部12、搬送ユニット14、レーザダイサ100及びブレードダイサ200を含んでいる。
【0022】
レーザダイサ100は、テーブルT1に吸着保持されたウェーハWに対してレーザ加工(レーザアブレーション加工)を行うための装置である。レーザアブレーション加工により、分割予定ラインに沿ってグルーブが形成されたウェーハWは、搬送ユニット14により、ブレードダイサ200に搬送される。
【0023】
ブレードダイサ200は、搬送ユニット14により搬送され、テーブルT2に吸着保持されたウェーハWに対してブレードダイシングを行うための装置である。ウェーハWは、ブレードダイシングの後、半導体デバイスのチップに分割される。本実施形態に係るブレードダイサ200のブレードダイサ制御部202、切削部206及び断面形状測定部214は、本発明に係るダイシング装置の一例である。
【0024】
ブレードダイサ200において、ブレードダイシングを行う際には、ブレードダイサ200に設けられた断面形状測定部214によりグルーブの三次元(座標)データから断面形状を測定し、グルーブの測定結果を用いてブレードの切り込み位置(刃入れ位置)を調整する。
【0025】
ここで、断面形状測定部214は、本発明に係る形状測定部の一例である。本実施形態では、グルーブの三次元(座標)データから、グルーブの断面形状を測定するようにしたが、本発明はこれに限定されない。グルーブの三次元形状を測定して、グルーブの三次元形状に基づいてブレードの切り込み位置(刃入れ位置)を調整してもよい。
【0026】
制御部12は、ダイシングシステム10の各部を統括制御する装置である。制御部12は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ストレージデバイス(例えば、HDD(Hard Disk Drive)等)、ユーザからの操作入力を受け付けるための操作部材、ダイシングシステム10の操作のためのGUI(Graphical User Interface)等を表示するディスプレイ等を含んでいる。制御部12では、ROMに記憶されている制御プログラム等の各種プログラムにより、ダイシングシステム10の各部の機能の制御が実現される。制御部12は、例えば、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ等の汎用のコンピュータによって実現可能である。
【0027】
搬送ユニット14は、レーザダイサ100のテーブルT1と、ブレードダイサ200のテーブルT2との間で、ウェーハWを搬送する装置である。搬送ユニット14は、例えば、ウェーハWを吸着して保持するためのアーム、アームを搬送方向(XY方向)に移動するための移動機構(例えば、ボールねじ機構及びモータ等)を含んでいる。搬送ユニット14は、デバイスが形成された表面の反対側の面にダイシングテープが貼着されてフレーム(不図示)に取り付けられた状態のウェーハWを格納するためのカセットを含んでいてもよい。
【0028】
なお、本実施形態では、レーザダイサ100、ブレードダイサ200及び搬送ユニット14は共通の制御部12によって制御されるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、レーザダイサ100及びブレードダイサ200の制御部(102及び202)を省略して、制御部12がレーザダイサ100及びブレードダイサ200を直接制御してもよいし、ユニットごとに別の制御部を設けて、制御部12を省略してもよい。
【0029】
また、本実施形態では、レーザダイサ100とブレードダイサ200とは、制御部12及び搬送ユニット14を介して一体的に運用されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、レーザダイサ100とブレードダイサ200とは、互いに通信接続等のない装置として、別々に運用されるように構成することも可能であり、また、別々の場所に設置することも可能である。
【0030】
(レーザダイサ)
図1に示すように、レーザダイサ100は、レーザダイサ制御部102、レーザ加工部104、撮像部106及びテーブル駆動部108を含んでいる。
【0031】
レーザダイサ制御部102は、レーザダイサ100の各部を制御する。レーザダイサ制御部102は、CPU、ROM、RAM、ストレージデバイス、ユーザからの操作入力を受け付けるための操作部材、レーザダイサ100の操作のためのGUI等を表示するディスプレイ等を含んでいる。
【0032】
レーザ加工部104は、レーザ光をパルス発振するレーザ発振器と、レーザ発振器から出力されたレーザ光をウェーハWの表面等に集光させるためのレーザ光学系及び加工ヘッドを含んでいる。レーザ加工部104は、テーブルT1に垂直な方向(Z方向)に移動可能となっている。レーザ発振器としては、例えば、半導体レーザ励起Nd:YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザ、又はNd:YVO4レーザ等を用いることができる。レーザ発振器は、ウェーハW(例えば、シリコンウェーハ)に対して吸収性を有する波長のレーザ光を出力可能となっている。レーザ光学系は、ウェーハWの表面の加工点におけるレーザ光のスポット径を調整可能となっている。
【0033】
撮像部106は、ウェーハWの表面の画像を撮像する装置であり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラ又はIR(Infrared:赤外線)カメラを含んでいる。撮像部106は、例えば、レーザ加工部104の加工ヘッドの近傍に設けられており、ウェーハWの表面の画像を撮像する。なお、撮像部106は、レーザ加工部104の光学系の一部を兼用する構成としてもよい。
【0034】
テーブルT1は、真空源(真空発生器。例えば、エジェクタ、ポンプ等)により、保持面にウェーハWを吸着保持する。ウェーハWは、表面に粘着剤の粘着層が形成されたダイシングテープを介してフレームに貼着され、テーブルT1に吸着保持される。なお、ダイシングテープが貼着されたフレームは、テーブルT1に配設されたフレーム保持手段に保持される。なお、フレームを用いない搬送形態であってもよい。
【0035】
テーブル駆動部108は、テーブルT1を加工送り方向(XY方向)及び回転方向(θ方向)に移動させる装置である。テーブル駆動部108は、テーブルT1をXY方向に移動させるためのボールねじ機構及びモータと、テーブルT1をθ方向に回転させるための機構(モータ等)を含んでいる。
【0036】
レーザダイサ制御部102は、撮像部106により撮像されたウェーハWの表面の画像に対してパターンマッチング等の画像処理を行って分割予定ラインの位置を検出する。そして、レーザダイサ制御部102は、分割予定ラインの検出位置に応じて、レーザ加工部104の加工ヘッドに対するウェーハWの位置を調整してレーザ光の位置を調整するアライメントを行う。
【0037】
なお、本実施形態では、レーザ加工部104(加工ヘッド)をZ方向に移動可能とし、テーブルT1をXYθ方向に移動可能としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加工ヘッドをXYZθ方向に移動可能としてもよいし、両者を移動可能としてもよい。
【0038】
(ブレードダイサ)
ブレードダイサ200は、ブレードダイサ制御部202、駆動部204、切削部206、MS駆動部208、観察部210、テーブル駆動部212及び断面形状測定部214を含んでいる。
【0039】
ブレードダイサ制御部202は、ブレードダイサ200の各部を制御する。ブレードダイサ制御部202は、CPU、ROM、RAM、ストレージデバイス、ユーザからの操作入力を受け付けるための操作部材、ブレードダイサ200の操作のためのGUI等を表示するディスプレイ等を含んでいる。
【0040】
切削部206は、スピンドル及びブレードを含んでいる。ブレードは、例えば、円盤状の切削刃であり、ウェーハWのシリコン層を切断(分割)するためのブレードである。ブレードは、ブレードを高速回転させるための高周波モータを含むスピンドルの先端に取り付けられる。ブレードとしては、例えば、ダイヤモンド砥粒又はCBN(Cubic Boron Nitride)砥粒をニッケルで電着した電着ブレード、あるいは樹脂で結合したレジンブレード等を用いることが可能である。ブレードは、加工対象のウェーハWの種類及びサイズ並びに加工内容等に応じて交換可能である。
【0041】
駆動部204は、切削部206をYZ方向に移動させるためのY駆動部及びZ駆動部を含んでいる。切削部206は、Zテーブルに取り付けられている。Zテーブルは、モータ及びボールねじ等を含むZ駆動部によりそれぞれZ方向に移動可能となっている。Zテーブルは、Yテーブルに取り付けられている。Yテーブルは、モータ及びボールねじ等を含むY駆動部によりY方向に移動可能となっている。
【0042】
テーブルT2は、真空源(真空発生器。例えば、エジェクタ、ポンプ等)により、保持面にウェーハWを吸着保持する。
【0043】
テーブル駆動部212は、テーブルT2を加工送り方向(X方向)及び回転方向(θ方向)に移動させる装置である。テーブル駆動部212は、テーブルT2をX方向に移動させるためのボールねじ機構及びモータと、テーブルT2をθ方向に回転させるための機構(モータ等)を含んでいる。
【0044】
かかる構成により、切削部206のブレードは、Y方向にインデックス送りされるとともにZ方向に切り込み送りされる。また、テーブルT2は、θ方向に回転されるとともにX方向に切削送りされる。
【0045】
観察部210は、顕微鏡を含んでおり、テーブルT2に吸着保持されたウェーハWの表面の画像を撮影(観察)する。観察部210によって撮影されたウェーハWの表面画像は、ブレードダイサ制御部202に送信される。なお、本実施形態における顕微鏡としては、例えば、アライメントに用いられるアライメント顕微鏡や形状検出に用いられる形状検出顕微鏡などを適用することができる。
【0046】
MS駆動部208は、観察部210をXY軸に沿って移動させるための動力源(例えば、モータ)を含んでいる。観察部210を移動させるための機構としては、例えば、ボールねじ又はラックアンドピニオン機構等の往復直線運動が可能な機構を用いることが可能である。なお、本実施形態では、観察部210用のMS駆動部208を設けたが、MS駆動部208を省略することも可能である。例えば、観察部210を切削部206あるいはその他の可動部とともに移動可能にすれば、MS駆動部208を省略することができる。
【0047】
なお、本実施形態では、切削部206をYZ方向に移動させ、観察部210をXY軸に沿って移動させ、テーブルT2をXθ方向に移動させるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、テーブルT2をYZ方向に移動可能としてもよい。
【0048】
断面形状測定部214は、ウェーハWに形成されたグルーブの三次元(座標)データから断面形状を測定するための装置であり、例えば、白色干渉顕微鏡又はレーザ干渉計である。白色干渉顕微鏡としては、例えば、株式会社東京精密社製の「Opt-scope」(登録商標)を用いることができる。
【0049】
ブレードダイサ制御部202は、断面形状測定部214によるグルーブの三次元データから得られた断面形状測定結果に基づいて、切削部206のブレードの切削位置(刃入れ位置)を調整する。
【0050】
(ブレードのアライメント)
図2は、レーザ加工済みのウェーハに対するブレードのアライメントの手順を示すフローチャートである。
【0051】
まず、レーザダイサ100によりレーザアブレーション加工が施されたウェーハWがブレードダイサ200に搬送され、テーブルT2に吸着保持される。そして、ブレードダイサ制御部202は、観察部210によりウェーハWに形成されたグルーブの二次元(平面)形状を検出し、グルーブの平面形状から求めた幅方向の中心線と切削部206のブレードの厚さ方向の中心線とが一致するように位置合わせを行う(ステップS10:センターアライメント)。
【0052】
次に、ブレードダイサ制御部202は、ブレード情報に基づいて、グルーブの中から切削適合領域を探索(検出)する(ステップS12)。そして、グルーブの中に切削適合領域がない場合には(ステップS14のNo)、ブレードダイサ制御部202は、エラーを出力して終了する(ステップS16)。
【0053】
一方、グルーブの中に切削適合領域がある場合には(ステップS14のYes)、ブレードダイサ制御部202は、切削適合領域の中心を導出し(ステップS18)、センターアライメントの結果と切削適合領域の中心とのオフセット量を導出する(ステップS20)。ブレードダイサ制御部202は、このオフセット量だけブレードを移動させることにより、ブレードのアライメントを行う。
【0054】
(切削適合領域の探索工程の第1の例)
以下、切削適合領域の探索の手順について具体的に説明する。図3は、切削適合領域の探索工程の第1の例を示すフローチャートである。
【0055】
まず、ブレードダイサ制御部202は、ブレードの幅に関する情報を含むブレードデータをストレージから読み出し、又はブレード形状算出機能によりブレード幅を取得する(ステップS30)。ここで、ブレードデータは、ブレードの仕様及び形状に関するデータであり、ブレードダイサ制御部202のストレージに予め格納される。また、ブレード形状算出機能は、ブレードを用いてウェーハWに形成したグルーブ(カーフ)の形状等からブレードの先端形状を算出する機能であり、例えば、特許6648398号公報又は特開2020-183012号公報に記載の技術を適用することができる。
【0056】
次に、グルーブの断面形状とブレードの幅から切削適合領域を探索する(ステップS32)。
【0057】
具体的には、図4に示すように、ブレードダイサ制御部202は、ウェーハWに形成されたグルーブG1の断面元形状の測定結果から、グルーブG1内のフラットな領域を検出する。ここで、フラットな領域は、例えば、グルーブG1の底面のうち、ブレードのBの切り込み方向(中心線CB)に対して垂直な平面H1(ブレードBの幅方向に平行な平面。XY平面)に対する変位の最大値(例えば、変位の絶対値の最大値)、又は変位の最大値と最小値の差分絶対値が所定の範囲内に収まる(所定の閾値以下になる)領域である。
【0058】
次に、図5に示すように、ブレードダイサ制御部202は、上記のようにして検出したフラットな領域A1の幅WA1がブレードBの幅WB以上であるか否かを判定する。フラットな領域A1の幅WA1がブレードBの幅WB未満の場合には、ブレードダイサ制御部202は、切削適合領域がないとして、エラーを出力して終了する(図2のステップS14からS16)。
【0059】
一方、フラットな領域A1の幅WA1がブレードBの幅WB以上である場合には、ブレードダイサ制御部202は、フラットな領域A1を切削適合領域としてアライメントを行う(図2のステップS14、S18及びS20)。
【0060】
図5に示すように、ブレードダイサ制御部202は、切削適合領域の検出結果に基づきフラットな領域A1の中心線CA1を求める。そして、フラットな領域A1の中心線CA1と、センターアライメント(図2のステップS10)の結果のブレードBの中心線をCAAとのオフセット量δを導出する。これにより、図5に示すように、グルーブG1の中にデブリDがある場合であっても、ブレードBがグルーブG1の斜面に対して切り込むことを防止することができ、ブレードBの偏摩耗を防止することができる。
【0061】
(切削適合領域の探索工程の第2の例)
図6は、切削適合領域の探索工程の第2の例を示すフローチャートである。
【0062】
まず、ブレードダイサ制御部202は、ブレード形状算出機能により、ブレードの先端形状のプロファイルを取得する(ステップS50)。そして、ブレードダイサ制御部202は、グルーブの断面形状をブレード先端形状のプロファイルとマッチングさせて切削適合領域を探索する(ステップS52)。
【0063】
図7に示すように、ブレードダイサ制御部202は、グルーブG2のうち、ブレードBの切り込み方向に沿う直線に対して線対称な形状を有する領域、又はブレードBの先端形状に倣う形状を有する領域を切削適合領域として検出する。図7に示す例では、領域A2は、ブレードBの幅方向に垂直な方向に伸びる直線CA2に対して(図の左右方向に)線対称な形状となっている。ここで、領域A2の幅WA2はブレードBの幅WB以上であることが好ましい。ただし、領域A2の両側の領域(例えば、レーザアブレーション加工が施されていない領域)も線対称の場合には、領域A2の幅WA2はブレードBの幅WB未満であってもよい。
【0064】
上記のように、線対称な領域A2を切削適合領域として、ブレードBの中心線CBを線対称の軸に合わせることにより、ブレードBの両側面が均等に摩耗するので、ブレードBの偏摩耗を防止することができる。
【0065】
(ダイシング工程)
図8は、本発明の第1の実施形態に係るダイシング工程を示すフローチャートである。
【0066】
まず、レーザダイサ100において、テーブルT1に吸着保持されたウェーハWと、レーザ加工部104のアライメント(ステップS100)及びレーザ加工(ステップS102)を行い、ウェーハWにグルーブを形成する。
【0067】
次に、撮像部106によりレーザ加工が施されたウェーハWを撮像して、撮像結果に基づいて、ウェーハWとレーザ加工部104のアライメントのためのデータを補正する(ステップS104)。
【0068】
レーザ加工後のウェーハWは、搬送ユニット14により、レーザダイサ100からブレードダイサ200に搬送される。
【0069】
次に、ブレードダイサ200において、テーブルT2に吸着保持されたウェーハWと、切削部206のブレードBのアライメント(センターアライメント)を行う(ステップS200)。
【0070】
次に、レーザダイサ100において形成したグルーブの三次元(座標)データから断面形状を、断面形状測定部214により測定する(ステップS201)。そして、グルーブの断面形状の測定結果に基づいてブレードBの位置を調整する。
【0071】
次に、ブレードダイサ200において、ブレードダイシングを行い、ウェーハWをチップに分割する(ステップS202)。
【0072】
また、ウェーハWとブレードBのアライメントのためのデータを補正する(ステップS204)。
【0073】
本実施形態によれば、グルーブの中のフラットな領域A1又は線対称な領域A2を切削適合領域とすることにより、ブレードBの偏摩耗を防止することができる。
【0074】
なお、上記の実施形態では、レーザアブレーション加工により形成したすべてのグルーブについて、その断面形状を測定してブレードBのアライメントを行うことが可能である。この場合、ブレードBの偏摩耗をより確実に防止することができる。
【0075】
ただし、レーザダイサ100によるレーザアブレーション加工は、どのグルーブについても同じ条件で行われるため、グルーブの断面形状は互いに酷似していると考えられる。このため、断面形状の測定対象のグルーブの範囲を絞ってもよい。例えば、1ラインのみ(例えば、最初に形成した1ラインのみ)、又は数ラインおきにグルーブの断面形状を測定するようにしてもよい。これにより、ダイシングに要する時間を短縮することができる。
【0076】
なお、本実施形態のように、ブレードダイサ200に断面形状測定部214を搭載した場合、加工開始後、切削中にグルーブの形状を測定してアライメント位置を補正する手法(いわゆるアライメント補正での断面形状の利用)が可能である。
【0077】
また、グルーブの断面形状の測定は、その測定結果を保存できるのであれば、レーザダイサ100における1ライン目の加工からブレードダイサ200における1ライン目の加工の間であればどのタイミングで行ってもよい。したがって、グルーブの3次元形状の測定は、必ずしもブレードダイサ200で行う必要はなく、レーザダイサ100又は第3の装置で行ってもよい。
【0078】
また、本発明のグルーブの断面形状の測定は、レーザアブレーション加工により形成したグルーブに限定されない。例えば、ブレードダイサでステップ加工した場合の1回目の加工で形成されたグルーブの断面形状を測定しても良い。
【0079】
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。以下の説明では、上記の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0080】
図9は、本発明の第2の実施形態に係るダイシングシステムを示すブロック図である。
【0081】
図9に示すように、本実施形態に係るダイシングシステム10Aでは、断面形状測定部110は、ブレードダイサ200Aではなく、レーザダイサ100Aに設けられている。断面形状測定部110は、第1の実施形態に係る断面形状測定部214と同様、ウェーハWに形成されたグルーブの断面形状を測定するための装置であり、例えば、白色干渉顕微鏡又はレーザ干渉計である。すなわち、本実施形態では、ブレードダイサ200Aのブレードダイサ制御部202及び切削部206並びに断面形状測定部110が本発明に係るダイシング装置の一例となる。
【0082】
本実施形態では、レーザダイサ100Aにおいてグルーブの断面形状の測定を行い、その結果をレーザダイサ制御部102のRAM又はストレージデバイスに一次保存する。
【0083】
次に、グルーブの断面形状測定結果は、レーザダイサ100Aからブレードダイサ200Aに送信される。ブレードダイサ制御部202は、レーザダイサ100A(レーザダイサ制御部102)から取得したグルーブの断面形状測定結果に基づいてアライメントを行う。
【0084】
ここで、レーザダイサ100Aからブレードダイサ200Aへのグルーブの断面形状測定結果の送信は、ウェーハの識別子(ID)ごとに、ネットワーク(例えば、無線又は有線のLAN(Local Area Network)又はWAN(Wide Area Network)、USB(Universal Serial Bus)接続又は赤外線通信等)を経由して行ってもよいし、又はクラウドサービスを介して行ってもよい。また、グルーブの断面形状測定結果の送信は、可搬型のストレージデバイス(例えば、USBメモリ、HDD又はSSD等)を介してオフラインで行うようにしてもよい。可搬型のストレージデバイスを介する場合には、ウェーハの識別子(ID)と、可搬型のストレージデバイス中のデータファイルとを関連付けて(紐づけて)、ブレードダイサ200A側に受け渡すようにしてもよい。
【0085】
また、レーザダイサ100Aからブレードダイサ200Aに送信されるデータは、グルーブの断面形状測定結果であってもよいし、三次元データであってもよい。レーザダイサ100Aからブレードダイサ200Aに三次元データを送信する場合には、グルーブの三次元データに基づく断面形状の測定は、ブレードダイサ制御部202により行うようにしてもよい。
【0086】
図10は、本発明の第2の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。
【0087】
まず、レーザダイサ100において、テーブルT1に吸着保持されたウェーハWと、レーザ加工部104のアライメント(ステップS100)及びレーザ加工(ステップS102)を行い、ウェーハWにグルーブを形成する。
【0088】
次に、レーザダイサ100において形成したグルーブの断面形状を、断面形状測定部110により測定する(ステップS103)。
【0089】
次に、撮像部106によりレーザ加工が施されたウェーハWを撮像して、撮像結果に基づいて、ウェーハWとレーザ加工部104のアライメントのためのデータを補正する(ステップS104)。
【0090】
レーザ加工後のウェーハWは、搬送ユニット14により、レーザダイサ100からブレードダイサ200に搬送される。
【0091】
次に、ブレードダイサ200において、テーブルT2に吸着保持されたウェーハWと、切削部206のブレードBのアライメント(センターアライメント)を行う。そして、グルーブの断面形状の測定結果に基づいてオフセット量δを算出し、ブレードBの位置を調整する。(ステップS200)。
【0092】
次に、ブレードダイサ200において、ブレードダイシングを行い、ウェーハWをチップに分割する(ステップS202)。
【0093】
また、ウェーハWとブレードBのアライメントのためのデータを補正する(ステップS204)。
【0094】
本実施形態の構成においても、第1の実施形態と同様に、グルーブの中のフラットな領域A1又は線対称な領域A2を切削適合領域とすることにより、ブレードBの偏摩耗を防止することができる。
【0095】
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。以下の説明では、上記の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0096】
図11は、本発明の第3の実施形態に係るダイシングシステムを示すブロック図である。
【0097】
図11に示すように、本実施形態に係るダイシングシステム10Bでは、断面形状測定部302は、レーザダイサ100B及びブレードダイサ200Bとは異なる第3の装置300に設けられている。ここで、第3の装置300は、断面形状測定部302として使用可能な構成を含む任意の装置である。断面形状測定部302は、上記の実施形態に係る断面形状測定部(110及び214)と同様、ウェーハWに形成されたグルーブの三次元データから断面形状を測定するための装置であり、例えば、白色干渉顕微鏡又はレーザ干渉計である。すなわち、本実施形態では、ブレードダイサ200Bのブレードダイサ制御部202及び切削部206並びに断面形状測定部302が本発明に係るダイシング装置の一例となる。
【0098】
本実施形態では、レーザアブレーション加工後に、第3の装置300においてグルーブの断面形状の測定を行う。
【0099】
次に、グルーブの断面形状測定結果は、第3の装置300からブレードダイサ200Bに送信される。ブレードダイサ制御部202は、第3の装置300から取得したグルーブの断面形状測定結果に基づいてアライメントを行う。
【0100】
ここで、第3の装置300からブレードダイサ200Bへのグルーブの断面形状測定結果の送信は、ウェーハの識別子(ID)ごとに、ネットワーク(例えば、無線又は有線のLAN又はWAN、USB接続又は赤外線通信等)を経由して行ってもよいし、又はクラウドサービスを介して行ってもよい。また、グルーブの断面形状測定結果の送信は、可搬型のストレージデバイス(例えば、USBメモリ、HDD又はSSD等)を介してオフラインで行うようにしてもよい。可搬型のストレージデバイスを介する場合には、ウェーハの識別子(ID)と、可搬型のストレージデバイス中のデータファイルとを関連付けて(紐づけて)、ブレードダイサ200B側に受け渡すようにしてもよい。
【0101】
また、第3の装置300からブレードダイサ200Bに送信されるデータは、グルーブの断面形状測定結果であってもよいし、三次元データであってもよい。第3の装置300からブレードダイサ200Bに三次元データを送信する場合には、グルーブの三次元データに基づく断面形状の測定は、ブレードダイサ制御部202により行うようにしてもよい。
【0102】
図12は、本発明の第3の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。
【0103】
まず、レーザダイサ100において、テーブルT1に吸着保持されたウェーハWと、レーザ加工部104のアライメント(ステップS100)及びレーザ加工(ステップS102)を行い、ウェーハWにグルーブを形成する。
【0104】
次に、撮像部106によりレーザ加工が施されたウェーハWを撮像して、撮像結果に基づいて、ウェーハWとレーザ加工部104のアライメントのためのデータを補正する(ステップS104)。
【0105】
レーザ加工後のウェーハWは、搬送ユニット14により、レーザダイサ100から第3の装置300に搬送される。
【0106】
第3の装置300では、レーザダイサ100において形成したグルーブの断面形状を、断面形状測定部302により測定する(ステップS300)。
【0107】
第3の装置300においてグルーブの断面形状を測定した後、ウェーハWは、搬送ユニット14により、第3の装置300からブレードダイサ200に搬送される。
【0108】
次に、ブレードダイサ200において、テーブルT2に吸着保持されたウェーハWと、切削部206のブレードBのアライメント(センターアライメント)を行う。そして、グルーブの三次元データから得られた断面形状測定結果に基づいてオフセット量δを算出し、ブレードBの位置を調整する。(ステップS200)。
【0109】
次に、ブレードダイサ200において、ブレードダイシングを行い、ウェーハWをチップに分割する(ステップS202)。
【0110】
また、ウェーハWとブレードBのアライメントのためのデータを補正する(ステップS204)。
【0111】
本実施形態によれば、レーザダイサ100B及びブレードダイサ200Bに断面形状測定部を設けなくてもよいので、レーザダイサ100B及びブレードダイサ200Bを簡素化することができる。
【符号の説明】
【0112】
10、10A、10B…ダイシングシステム、12…制御部、14…搬送ユニット、100、100A、100B…レーザダイサ、200、200A、200B…ブレードダイサ、300…第3の装置、110、214、302…断面形状測定部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13