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技術 半導体ウエハの揺動スライシング方法

出願人 株式会社東京精密
発明者 本田勝男鈴木徹
出願日 1994年6月9日 (25年9ヶ月経過) 出願番号 1994-127856
公開日 1995年12月22日 (24年3ヶ月経過) 公開番号 1995-335595
状態 特許登録済
技術分野 加工の種類に特徴のある切断 切断の制御 鋸引き 石材または石材類似材料の加工 洗浄、機械加工
主要キーワード 内外径間 揺動角速度 最大揺動角 揺動開始位置 帯状薄板 移動架台 切断軌跡 プレス打抜き
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この項目の情報は公開日時点(1995年12月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

目的

半導体ウエハ揺動スライシング方法に於いて、内周刃の製品寿命を長くし、切断されるウエハの品質を改善する。

構成

ワーク22の送り込み移動速度は、半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰する。ワーク22の揺動角速度は、半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速される。

概要

背景

従来、内周刃による半導体ウエハスライシングは、内周刃を回転させながら、半導体材料切断方向に送って前記半導体材料を内周刃で切断している。しかし、このスライシング方法では、内周刃の内径をD1 、外径をD2 とした場合の内周刃の内外径間の径差〔(D2 −D1 )/2〕(以下、「有効刃わたり」と称する)を、半導体材料の径Dよりも大きくしなければならない。

前記内周刃は、圧延された帯状薄板プレス打抜きして形成されるものであり、内周刃は外観的には円形の為に方向性はないが、内在的には圧延方向とこれに直交する方向とに抗張力の差が生じている。この為、内周刃径が大きくなると内周刃の張力調整が困難となる。

概要

半導体ウエハの揺動スライシング方法に於いて、内周刃の製品寿命を長くし、切断されるウエハの品質を改善する。

ワーク22の送り込み移動速度は、半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰する。ワーク22の揺動角速度は、半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速される。

目的

従って、前記方法では、半導体材料の大口径化に伴い内周刃の内外径が大きくなることにより、内周刃の剛性が低下して半導体エウハの加工精度が低下すると共に、内周刃の張力調整が極めて困難になるという欠点がある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、内周刃の有効刃渡りを半導体材料の径よりも小さくできる、半導体ウエハの揺動スライシング方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

回転する内周刃と円柱状の半導体材料との間で相対的に送り込み移動すると共に、前記半導体材料をその軸芯を中心に複数回両方向に揺動して半導体ウエハを切断する半導体ウエハの揺動スライシング方法に於いて、前記半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰することを特徴とする半導体ウエハの揺動スライシング方法。

請求項2

回転する内周刃と円柱状の半導体材料との間で相対的に送り込み移動すると共に、前記半導体材料をその軸芯を中心に複数回両方向に揺動して半導体ウエハを切断する半導体ウエハの揺動スライシング方法に於いて、前記半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速されることを特徴とする半導体ウエハの揺動スライング方法。

請求項3

回転する内周刃と円柱状の半導体材料との間で相対的に送り込み移動すると共に、前記半導体材料をその軸芯を中心に複数回両方向に揺動して半導体ウエハを切断する半導体ウエハの揺動スライシング方法に於いて、前記半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前に最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰し、前記半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速することを特徴とする半導体ウエハの揺動スライシング方法。

技術分野

背景技術

0002

従来、内周刃による半導体ウエハのスライシングは、内周刃を回転させながら、半導体材料切断方向に送って前記半導体材料を内周刃で切断している。しかし、このスライシング方法では、内周刃の内径をD1 、外径をD2 とした場合の内周刃の内外径間の径差〔(D2 −D1 )/2〕(以下、「有効刃わたり」と称する)を、半導体材料の径Dよりも大きくしなければならない。

0003

前記内周刃は、圧延された帯状薄板プレス打抜きして形成されるものであり、内周刃は外観的には円形の為に方向性はないが、内在的には圧延方向とこれに直交する方向とに抗張力の差が生じている。この為、内周刃径が大きくなると内周刃の張力調整が困難となる。

発明が解決しようとする課題

0004

従って、前記方法では、半導体材料の大口径化に伴い内周刃の内外径が大きくなることにより、内周刃の剛性が低下して半導体エウハの加工精度が低下すると共に、内周刃の張力調整が極めて困難になるという欠点がある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、内周刃の有効刃渡りを半導体材料の径よりも小さくできる、半導体ウエハの揺動スライシング方法を提供することを目的とする。

0005

本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法の請求項1の発明は、前記目的を達成する為に、半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰することを特徴としている。

0006

本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法の請求項2の発明は、前記目的を達成する為に、半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速されることを特徴としている。本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法の請求項3の発明は、前記目的を達成する為に、半導体材料の1方向揺動の範囲で、前記内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前に最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰し、前記半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速することを特徴とする。

0007

本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法の請求項1の発明によれば、半導体材料の1方向揺動の範囲で、内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前に最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰するので、内周刃にかかる切断負荷が均一になる。

0008

本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法の請求項2の発明によれば、半導体材料の1方向揺動の範囲で、半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速されるので、内周刃にかかる切断負荷が均一になる。本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法の請求項3の発明によれば、半導体材料の1方向揺動の範囲で、内周刃又は半導体材料の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前に最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰し、前記半導体材料の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速するので、内周刃にかかる切断負荷が均一になる。

0009

以下添付図面に従って本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法の好ましい実施例について詳説する。図1は本発明の半導体ウエハの揺動スライシング方法を実施する場合に使用される半導体ウエハのスライシング装置を一例として示しており、本発明の実施にあたりこのスライシング装置に限定されるものではない。

0010

内周刃10は、ドーナツ状に形成されたブレード12の内周縁にダイヤモンド砥粒電着されて形成される。前記内周刃10は、図示しないチャックボディにそのブレード12の外周縁張り上げられると共に、図示しないスピンドルからの回転力により矢印A方向に回転可能となっている。また、内周刃10は、前記スピンドルと共に移動架台16に保持される。

0011

前記移動架台16は、内周刃10の両側に平行に配設されたレール18、18に沿って矢印B方向に移動可能に載置されており、制御部20からの指令信号によって図示しないモータを介して駆動されるようになっている。前記内周刃10内には、ワーク(半導体材料)22が配置される。ワーク22は、スライシング装置本体に固定された梁部材23にその軸芯を中心に回転自在に配置される。即ち、ワーク22の上端部22aにはプーリ24が連結され、このプーリ24はモータ25、ベルト26から成る揺動機構に接続されている。前記モータ25は前記梁部材23に固定されている。また、前記モータ25は、前述した制御部20からの指令信号によって駆動されるようになっている。

0012

次に、前記の如く構成された半導体ウエハのスライシング装置は、内周刃10を矢印A方向に回転させた状態で、制御部20で移動架台16を矢印B方向に送って、ワーク22に内周刃10の砥石14を押し付けると共に、モータ25を駆動してワーク22をその軸芯を中心に左右に交互に揺動し、切断する。図2は、図1で示した半導体ウエハのスライシング装置で切断された半導体ウエハの切断軌跡を示しており、内周刃10がB方向に送り込み移動されると共に1ワーク22が図2上で右方向Rに揺動されて切断されると最初に切断軌跡R1として切断される。次に、ワーク22がB方向に送り込み移動されると共に、図2上で左方向Lに揺動されて切断されると、切断軌跡L1として切断される。以下同様にしてR2→L2→R3→L3…の順で切断される。

0013

図3は、左又は右方向への1揺動での切断量揺動位置との関係を示し、図4はこの1揺動での揺動位置と内周刃10(又はワーク22)の送り込み移動速度との関係を示している。図4の2点鎖線に示すように1揺動に於いて送り込み移動速度が一定速度で切断すると、図3の2点鎖線で示すように1揺動終了直前に、切断量は急激に上昇する。これは、図5に示すように、湾曲した内周刃10で円柱体を切断する特性上1揺動開始位置では内周刃は既に切断された切溝を移動するので切断負荷はほとんどかからず、1揺動の後半部分から切り始めることに起因する。

0014

図4実線で示すように、1揺動での内周刃10の送り込み移動速度を、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前に最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰するようにコントロールする。このように内周刃10の送り込み移動速度をコントロールすると、図3の実線で示すように、最大切断量のピーク値の山がなだらかになる。この結果、内周刃10の切断仕事量も均一になり、また切断時の急激な負荷もかからないので、内周刃10の製品寿命が延びる。またウエハの反りもなくなりウエハ切断面の品質も良くなる。

0015

図6は、1揺動位置での切断量を示し、図7は1揺動位置での揺動角速度を示している。図7の2点鎖線で示すように揺動角速度が一定であると、図6の実線で示すように切断量は揺動終了直前に急激に上昇する。これは、図5に示すように、湾曲した内周刃10で円柱体を切断する特性上、1揺動開始位置では内周刃は既に切断された切溝を移動するので切断負荷はほとんどかからず、1揺動の後半部分から切り始めることに起因する。

0016

図7の実線で示すように前記ワーク22の揺動角速度を、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速されるようにコントロールすると、図6の実線で示すように切断量のピーク値はなだらかになり、チッピング、反り、加工ひずみが生じなくなる。前記実施例では、1揺動での内周刃10(又はワーク22)の送り込み移動速度、ワーク22の揺動角速度を単独でコントロールしたが、これに限定されるものでなく、送り込み移動速度と揺動角速度とを組合せてコントロールしてもよい。

0017

即ち送り込み移動速度と揺動角速度とを組合せて、前記内周刃10又はワーク22の送り込み移動速度は、揺動開始後に徐々に減速されて揺動終了直前に最小速度になるように減速され、最小速度に到達後は加速されて揺動終了時には揺動開始時の速度に復帰し、前記ワーク22の揺動角速度は、揺動開始直後に加速されて揺動開始直後に最大揺動角速度に到達し、最大揺動角速度に到達後は徐々に減速してもよい。

発明の効果

0018

以上説明したように本発明に係る半導体ウエハの揺動スライシング方法によれば、内周刃にかかる切断負荷が均一となり、内周刃の製品寿命が向上すると共にウエハの反りがなくなってウエハの品質も向上する。

図面の簡単な説明

0019

図1本発明の実施に用いられる半導体ウエハのスライシング装置を示す説明図
図2図1で示した半導体ウエハのスライシング装置で切断された半導体ウエハの切断軌跡を示す第1の実施例
図3揺動位置での切断量を示す説明図
図4揺動位置での内周刃の送り込み移動速度を示す説明図
図5内周刃で円柱体を切断する場合の特性を示す説明図
図6揺動位置での切断量を示す説明図
図7揺動位置でのワークの揺動角速度を示す説明図

--

0020

10…内周刃
12…ブレード
16…移動架台
18…レール
20…制御部
22…ワーク
25…モータ

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