ダイシングとは、半導体製造工程において、回路が形成された円盤状のウェーハを個々のチップ（ダイ）に切り分ける工程のことを指します。この名称は、材料をサイコロ状に切り出す「Dice」という言葉に由来しています。スマートフォンやPC、自動車などに搭載される半導体チップは、このダイシング工程を経て初めて、電子デバイスの部品として扱える形になります。
単に切断するだけでなく、ミクロン単位の高い加工精度が求められるのがダイシングの特徴です。デバイスの小型化・高密度化に伴い、切りしろ（カーフ幅）を抑えつつ、欠け（チッピング）やひび割れ（クラック）といった加工ダメージを防ぐ技術が、製品全体の歩留まりを左右する要素となっています。
半導体製造フローにおいて、ダイシングは「前工程」の最終段階、あるいは「後工程」の始まりに位置付けられます。一般的には、ウェーハを薄く削る「バックグラインド（BG）」工程の次に行われます。ウェーハが薄くなるほど、切断時の衝撃による破損リスクが高まるため、前後の工程との整合性を考慮した加工条件の設定が重要になります。
ダイシングによって個片化されたチップは、その後、吸着・ピックアップされて基板へ固定される「ダイボンド」工程へと送られます。
また、薄型化の要求に応える手法として、ウェーハを薄くする前にダイシングを行う「先ダイシング（DBG：Dicing Before Grinding）」と呼ばれるプロセスがあります。ディスコの公式ページでは、まずウェーハに専用のダイシングソーで半切断（ハーフカット）を入れ、その切り込み深さより下まで薄化することで個片化する工程と説明されています。同ページによると、薄型ウェーハのダイシングに伴う裏面チッピングを最小限に抑えられる点が特長とされています。
ウェーハを研削（バックグラインド）で薄くすると、加工面に研削痕（ソーマーク）と呼ばれるダメージが残ります。このダメージ層を除去するため、研削後にCMPやドライポリッシュなどの「ストレスリリーフ」と呼ばれる工程を導入するケースがあります。
ディスコの技術資料では、#2000で研削したウェーハをCMPとドライポリッシュで約2μm除去して鏡面化した評価が示されています。この評価では、CMPとドライポリッシュの間で強度の差はほぼ見られず、さらにドライポリッシュ面にDBGを組み合わせたときに、裏面チッピングが減り強度が向上したと報告されています。ダイシングの品質は、ダイシング工程単体ではなく、研削・ストレスリリーフ（CMPなど）・ダイシングの組み合わせで考えることが重要です。
ブレードダイシングは、ダイヤモンド砥粒を結合材で固めた極薄の円形刃（ブレード）を高速回転させ、ウェーハを物理的に削り取る代表的な手法です。「フルカット（完全に切り離す）」だけでなく、深さを制御した「ハーフカット」も行えるため、半導体パッケージから電子部品まで幅広い用途で採用されています。
装置の構造が比較的シンプルな反面、物理的な接触を伴うため、材料や条件によっては切断時の摩擦熱や振動による「チッピング（欠け）」が発生しやすいという課題があります。また、ブレード自体の厚みによって「切りしろ（カーフロス）」が生じるため、チップ間の間隔（ストリート）を一定以上に保つ設計が必要です。加工時には、冷却と洗浄を兼ねた純水が用いられます。
ブレードの選定や加工条件によるチッピング対策は、別ページで詳しく解説しています。
レーザーダイシング（アブレーション加工）は、高エネルギーのレーザーをウェーハ表面に集光させ、素材を蒸発（昇華）させて溝を形成する工法です。非接触加工であるため、ブレードのような機械的ストレスがかからず、細い切りしろでの加工が可能とされています。
極薄ウェーハや硬脆材料の加工で選択肢に挙がる一方、熱による「熱影響層（HAZ）」が生じ、チップの抗折強度に影響する可能性があります。この対策として、超短パルスレーザーを用いて熱影響を抑える技術も開発されています。材料や求める品質に応じて、加工条件と方式をあわせて検討する必要があります。
ステルスダイシング（Stealth Dicing™）は、ウェーハ内部にレーザーを集光させ、内部に「改質層」を形成した後、テープを拡張（エキスパンド）させてチップを分離する工法です。浜松ホトニクスの公式ページでは、ステルスダイシングを同社の技術として紹介しており、「完全ドライプロセス」「切削ロスゼロ」といった特長が示されています。
表面を削らず切削水も使わないため、ブレードダイシングで課題となるカーフロスや、切削水を介した汚染を抑えやすい点が特徴です。一方、適用できる材料、ウェーハ厚、デバイス構造には条件があり、すべてのウェーハに適しているとは限りません。装置メーカーでの試験加工を通じて、自社ウェーハでの適合性を確認することをおすすめします。
プラズマダイシングは、化学反応（ドライエッチング）を利用してストリート部分を除去する、「切らない」ダイシング手法です。レジストなどで保護されていない部分を一括で処理するため、チップの数や形状にとらわれにくく、円形や多角形といった複雑な形状のチップ製造にも向くとされています。
機械的な接触がないため、ブレードダイシングで課題となるチッピングを抑えやすい点が特徴です。一方で、マスク形成などの前処理が必要となり、装置コストやプロセス全体の設計も含めて検討する必要があります。小さなチップや形状の自由度が求められる用途で採用が検討される工法です。
半導体材料として広く使われているシリコンウェーハでは、ブレードダイシングが標準的な選択肢の一つです。コストと加工の安定性のバランスがよく、多くの量産現場で採用されています。ただし、チップサイズが極小化している場合や、デバイスの薄型化が進んでいるケースでは、物理的な負荷を避けるためにレーザーやプラズマダイシングが検討されます。
特にウェーハが極薄になると、ブレードによる裏面の欠け（バックサイドチッピング）が大きな課題となります。対策として、前述の「DBG（Dicing Before Grinding）」プロセスを採用するか、非接触で加工できるステルスダイシングを選択する方法があります。ディスコの公式ページでは、DBGにより薄型ウェーハの裏面チッピングを最小限に抑えられるとされています。
次世代パワー半導体として注目されるSiC（炭化ケイ素）やGaN（窒化ガリウム）は、非常に硬くてもろい「硬脆材料」であり、ブレード加工ではブレードの摩耗や加工速度が課題になりやすい材料です。無理に条件を上げると、チッピングやクラックにより、チップの抗折強度に影響する可能性があります。
そのため、レーザーやステルスダイシング、専用ブレードの活用などが検討されます。どの方式が適するかは、材料の種類、厚み、デバイス構造、求める品質によって異なるため、試験加工で確認することをおすすめします。SiCチップのダイシングについては、別ページでも解説しています。
光学部品やLED基板に用いられるガラス、サファイア、セラミックスといった素材は、熱衝撃や振動の影響を受けやすいという側面があります。ブレード加工では縁が欠けやすく、アブレーションによるレーザー加工では熱の影響が出やすい傾向があるため、冷却効率を高めたブレード加工や、熱影響を抑えたレーザー加工などが検討されます。
特にサファイアのように硬度が高い素材では、ダイヤモンド砥粒の粒度や結合材（ボンド）の選定が加工品質を左右します。装置の回転数や送り速度なども含め、素材の厚みや用途（外観重視か、強度重視か）に応じて、適した工法と条件を使い分けることが重要です。
チッピングとは、切断の衝撃や摩擦によってウェーハの表面や裏面の縁が細かく欠けてしまう現象です。特にブレードダイシングで発生しやすく、チップの抗折強度（折れにくさ）を低下させる要因になります。表面に発生する「フロントチッピング」は回路を損なうリスクがあり、裏面に発生する「バックサイドチッピング」は、後の実装工程での破損につながるため、管理が求められます。
対策としては、まず加工条件の最適化が基本です。ブレードの送り速度や回転数の調整、ブレードの粒度やボンドの見直し、冷却水（純水）の流量・噴射の調整により、加工点での発熱と振動を抑えます。原因の切り分けや対策の全体像は、別ページにまとめています。
クラックは、切断時に加わる機械的な圧力や、レーザー加工時の熱の影響などによって発生する「ひび割れ」です。一度クラックが発生すると、搬送中や温度変化によってひびが進行し、不具合につながるおそれがあります。目に見えない微細なクラック（マイクロクラック）もあるため、外観検査だけでなく、加工方式や条件の面からの対策が重要です。
機械的ストレスに起因する場合は、ブレードの切れ味を保つためのドレッシング（目立て）などで加工抵抗を抑える方法があります。熱ストレスが原因の場合は、短パルスレーザーの採用や、非熱加工に近い方式への見直しが検討されます。材料の特性に合わせて、負荷の小さい加工を選ぶことがクラック防止の鍵です。
カーフ幅とは、ダイシングによって削り取られる「切りしろ」の幅を指します。ブレードダイシングでは、ブレードの厚みなどに応じてロスが生じるため、1枚のウェーハからより多くのチップを切り出すには、このカーフ幅をどれだけ抑えられるかがコストに影響します。高価な化合物半導体ウェーハでは、わずかな差が収益に関わる場合もあります。
ロスを抑える方法として、極薄ブレードの使用や、非接触で加工できるレーザー系の方式が検討されます。浜松ホトニクスの公式ページでは、ステルスダイシングの特長の一つとして「切削ロスゼロ」が挙げられており、ストリート幅を狭める設計につなげやすい工法です。微小なチップを大量に生産する用途ほど、工法選びによるロス削減の効果は大きくなります。
ダイシングは、半導体ウェーハから個々のICチップを切り出す後工程の中心となる工程です。一連の流れはウェーハ固定、切断、洗浄、エキスパンドの4工程で構成され、それぞれが次工程の品質を支えています。順序と目的を押さえると、装置選定やトラブル対策の判断もしやすくなります。
ダイシングの起点は、半導体ウェーハの裏面にダイシングテープを貼り付けて固定する工程です。テープは加工中のウェーハ保護と安定化を担い、切断後のチップが飛散しないよう保持します。
テープにはUV硬化型と非UV硬化型があります。UV硬化型は初期粘着力が高く、ダイシング後にUVを照射すると粘着力が下がり、チップの剥離が容易になる点が特徴です。
ただしUV照射装置が必要になるため、非UV硬化型と比べてコストとプロセス時間は増える傾向があります。極薄ウェーハ向けにはDAF（ダイアタッチフィルム）の接着機能を備えた製品もあり、用途に応じて選択できます。
貼り合わせにはテープマウンターを用い、気泡が残らないよう密着させる点が重要です。ここでの固定精度が、以降の切断品質を決める前提条件となります。
続く工程は、ダイサーと呼ばれる専用装置でウェーハを個々のチップに切断するステップです。切断は、ウェーハ表面のスクライブライン（ダイシングストリート）に沿って進めます。
ダイサーには高速回転するソー（ダイヤモンドブレード）が搭載され、精密に切り込みます。装置はテーブル、スピンドル、デュアルカセットシステムなどで構成され、搬送と加工を並行して進められる設計です。
切断方法は、ウェーハの厚みや材質に応じてフルカットとハーフカットを使い分けます。薄型や脆性材では2段階で切り込むステップカットを選び、加工時のストレスを軽減してチッピングのリスクを抑えます。
加工中は純水をソーの刃先に供給し、切削熱の冷却と切りくずの除去を同時に行います。この制御が、安定した切断品質を支える重要な条件です。
切断直後のウェーハには、切りくず（パーティクル）、ブレード摩耗粉、テープの糊残り、金属汚染、有機物など、多様な不純物が付着しています。これらを残したままにすると、後続工程でチップ品質や信頼性を損なう要因になりかねません。
そのため洗浄工程では、超純水（UPW）を用いたウェット洗浄が主流です。超純水はミネラルや微粒子、溶存ガスまで取り除いた水で、半導体洗浄に欠かせません。
装置にはバッチ式と枚葉式があり、浸漬、スプレー、超音波洗浄などの手法を組み合わせます。回転させたウェーハに薬液や純水を噴射するスピンプロセッサ、圧縮空気で液滴を微細化する二流体洗浄機構も代表的です。
洗浄の目的は、歩留まりと信頼性を確保するための清浄度の担保です。次工程にクリーンな状態でウェーハを渡す、重要な橋渡しの役割を担います。
最後のエキスパンド工程では、ダイシングテープを外側に引き伸ばし、切断済みチップ同士の間隔を広げます。テープが伸びることで、隣接していたチップの隙間が物理的に拡大します。
目的は、後工程のピックアップやボンディングでチップを個別に扱いやすくすることです。間隔が不十分だと、搬送時や吸着時に隣のチップへ接触し、欠けや割れの原因になりかねません。
洗浄が汚染の除去を担うのに対し、エキスパンドはチップ同士の物理的な距離を確保する役割です。両者を順に通すことで、次工程（ピックアップや実装）へ進む準備が整います。
ウェーハ固定、切断、洗浄、エキスパンド。この4工程が連なって初めて、半導体チップは次の組立・実装工程へと進める状態になります。
ダイシング装置を自社で導入する主なメリットは、生産スケジュールの柔軟な管理と、量産規模によっては加工コストを抑えやすい点にあります。一定以上の量産規模がある場合、外注費用を払い続けるよりも、自社設備として保有する方が1チップあたりの加工単価を抑えられる可能性があります。また、独自の加工ノウハウや回路設計などの機密情報を社外に出したくないという理由から、内製化を選択する企業もあります。
ただし、装置導入には本体価格だけでなく、クリーンルームの維持費やユーティリティ（純水供給や廃液処理）、オペレーターの確保といった付帯コストが発生します。特にステルスダイシングやプラズマダイシングなどの装置は、導入の負担が大きくなりやすいため、投資回収期間（ROI）を慎重に見積もる必要があります。プロトタイプから量産フェーズへの移行期が、自社導入を検討するタイミングの一つです。
一方で、受託加工（外注）は、研究開発段階（R&D）や多品種少量生産で有効な選択肢です。自社で高額な設備投資を行うリスクを避けつつ、専門業者の加工技術をすぐに利用できる点が利点です。SiCやサファイアといった難削材の加工では、ブレードの選定や条件出しが必要になるため、経験のある加工ベンダーに依頼することで、立ち上げ期間を短縮できる場合があります。
外注先を選定する際は、単なる加工単価だけでなく、対応可能な素材の幅と検査体制を確認しましょう。ダイシング後の洗浄品質や、チッピングを定量的に評価できる検査設備が整っているか、試作から量産まで対応できるか、トラブル時の技術的なフィードバックが迅速かも、判断のポイントです。
ダイシングは、ウェーハからチップを切り出す単なる切断工程ではなく、製品の歩留まりや信頼性に関わる重要なプロセスです。汎用性の高いブレード加工から、硬脆材料で検討されるレーザーやステルス、チップ形状の自由度が高いプラズマダイシングまで、それぞれの特性を理解し、素材や厚みに応じて工法を選択することが大切です。
加工不良への対策や、内製化と外注の判断には、自社の材料・厚み・生産量に合わせた検討が欠かせません。現在の課題を整理し、装置メーカーへの相談やテスト加工を通じてデータを蓄積することが、適した加工環境を整える近道です。本記事が、自社の要件に合ったダイシング環境を検討する際の指針になれば幸いです。
このメディアでは、CMP装置の導入を検討している企業向けにさまざまなCMP装置メーカーを紹介しています。
TOPページではウェーハサイズと研磨用途別にCMP装置メーカーを比較して掲載していますので、装置選定の参考としてご活用ください。
＼研究開発・安定供給・大型基板対応／
研磨用途別
CMP装置メーカー3選を見る
研究開発からプロセス開発、小規模量産までを見据えたシリーズ。チップサイズから300mmまで、用途に合わせて段階的に検討しやすい構成です。
| ウェーハ サイズ |
チップサイズ 〜300mm |
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200〜300mmの中規模〜大規模量産を見据えたシリーズ。安定した生産体制を重視するCMP工程で比較しやすい領域です。
| ウェーハ サイズ |
200〜300mm |
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300〜450mmの中規模〜大規模量産を見据えたシリーズ。大口径ウェーハや大型基板の高精度加工を重視する場合に比較しやすい領域です。
| ウェーハ サイズ |
300〜450mm |
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