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ダイサーの仕組み

ダイサーは、半導体ウエハや各種基板を個々のチップ（ダイ）に分離するための精密切断装置です。主な切断方式には「ブレードダイシング」と「レーザーダイシング」の2種類が存在します。

ブレードダイシングは、微細なダイヤモンド砥粒を固めた極薄のブレード（切断用砥石）を使用する方式です。ブレードを毎分数万回転という超高速で回転させ、純水を切削液として絶え間なく供給しながら材料に切り込みを入れて切断します。純水には、切断部の冷却、発生した切削屑の洗い流し、摩擦の低減という非常に重要な役割があります。

一方のレーザーダイシングには、材料表面を熱で蒸発させて削るアブレーション加工や、材料内部にレーザーを集中照射して改質層を形成し、外力や引っ張り応力で分割するステルスダイシングなどがあります。刃物が直接触れない非接触加工であるため、物理的な衝撃や熱によるダメージを抑えられる利点があります。

いずれの方式においても、ダイサーには高精度な光学カメラと画像処理システムが搭載されています。ウエハ上に形成された「ストリート」と呼ばれるわずかな切断用ラインを自動で正確に認識し、サブミクロン単位の位置合わせを行って切断を実行します。

ダイサーの主な特徴

ダイサーの最大の特徴は、ミクロン単位で制御される極めて高い切断精度です。半導体の高密度化に伴い、切断ラインの幅は極限まで狭くなっていますが、ダイサーはブレードのブレや位置ズレを極限まで抑えることで、正確な分割を実現します。

チッピング（刃物の接触による欠け）やクラック（微小なヒビ）を最小限に抑える加工品質も大きな特徴です。シリコンやガラスのような脆い材料は加工時に傷が入りやすい特性がありますが、切断速度、ブレードの種類、回転数、冷却水の流量などを高度に制御することで、高品質な切断面を維持します。

多様な難削材に対応できる柔軟性も持ち合わせています。一般的なシリコンウエハだけでなく、パワー半導体に使用される炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）、光学部品に使われるサファイアや水晶、ガラス、セラミックスなど、硬度や性質の異なる素材に合わせた最適な切断条件を設定できます。

さらに、ウエハの搬送、位置合わせ、切断、洗浄、乾燥までの一連の工程を自動化しており、高い生産性と安定した品質を両立しています。

ダイサーの用途と主な活用分野

ダイサーは、現代の電子社会を支えるさまざまな精密部品の製造工程で幅広く使用されています。

最も代表的な用途は、半導体製造の「後工程」におけるウエハの切り出しです。CPU、メモリ、電源管理ICなど、シリコンウエハ上に大量に形成された半導体回路を1つひとつのチップに切り分ける作業に不可欠です。

光半導体やイメージセンサの分野でも重要な役割を果たしています。スマートフォンやカメラに搭載されるCMOSイメージセンサ、液晶ディスプレイのバックライトや照明に使われるLED、通信用レーザーダイオードなどの製造において、素子を損なわずに精密に切り出します。

また、スマートフォンや自動車に多数搭載される電子部品の製造にも使われます。加速度センサや圧力センサといったMEMS（微小電子機械システム）デバイス、高周波通信用の水晶振動子、積層セラミックコンデンサ（MLCC）などの精密切断に対応しています。

近年では、EV（電気自動車）向けのパワー半導体や5G/6G通信向けデバイスの需要増加に伴い、難削材であるSiCやGaN、ガラス基板などの高精度な加工ニーズに応える装置として、その重要性がさらに高まっています。