JP2018161733A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エッジトリミングの良否を早期に判定する。【解決手段】外周に面取り部を有するウェーハの外周縁を表面側から切削するウェーハの加工方法であって、該ウェーハの外周縁をカメラで撮像して、ウェーハの外周縁の位置を検出する外周縁位置検出ステップと、該外周縁に該表面側から切削ブレードを切り込ませる加工ステップと、切削された環状領域を撮像して、新たに形成された該ウェーハの表面の縁の位置を検出する縁位置検出ステップと、検出された該ウェーハの該外周縁の位置と、該ウェーハの表面の縁の位置と、から、該環状領域の幅を算出する切削幅算出ステップと、該ウェーハの表面と、該環状領域の底部に形成された段差部と、をそれぞれ該カメラで撮像し、該切削ブレードの切り込み深さを算出する切り込み深さ算出ステップと、それぞれ算出された値が予め登録された許容範囲内であるか否かを判定する判定ステップと、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ウェーハの加工方法に関する。

半導体でなるウェーハの表面は、格子状に配列された複数の分割予定ラインで区画され、区画された各領域にはＩＣ等のデバイスが形成される。該ウェーハが最終的に該分割予定ラインに沿って分割されると個々のデバイスチップが形成される。

近年、電子機器の小型化・薄型化に伴い、該電子機器に搭載されるデバイスチップに対しても小型化・薄型化への要求が高まっている。薄化されたデバイスチップを形成するには、例えば、表面に複数のデバイスが形成された該ウェーハの裏面を研削して該ウェーハを所定の厚みに薄化し、その後、該分割予定ラインに沿って該ウェーハを分割する。

ところで、ウェーハの割れや発塵を防ぐためにウェーハの外周縁には面取り加工がなされる。そして、該ウェーハの外周に断面形状が円弧状となる面取り部が形成される。外周に該面取り部が形成されたこのようなウェーハを用いて薄化されたデバイスチップを形成する場合、該ウェーハの裏面を研削してウェーハを薄化することになる。

しかし、外周に面取り部が形成されたウェーハを薄化すると、該ウェーハの外周において断面形状がナイフエッジの如く鋭利に尖る。すると、ウェーハの外周から欠けやクラックが生じやすくなり、ウェーハが破損しやすくなるとの問題が生じる。特に、クラック等の損傷がデバイスに達するとデバイスが損傷してデバイスチップが不良となる。

そこで、研削加工を実施する前にウェーハの外周縁を切削するエッジトリミングと呼ばれる技術が提案されている。エッジトリミングにより該面取り部を予め部分的に除去すると、ウェーハを裏面から研削してもウェーハの外周が尖らない。そのため、研削加工においてウェーハの外周縁に発生する損傷の数を低減できる。

エッジトリミングには、円環状の切り刃を備える切削ブレードが用いられる。該円環状の切り刃は、例えば、砥粒が分散された結合材を焼結して形成される。エッジトリミングの際には、該切削ブレードを該ウェーハに垂直な面内で回転させ、回転する該切削ブレードを該ウェーハの外周縁付近に切り込ませる（特許文献１参照）。エッジトリミングでは、ウェーハの外周縁を含む所定の幅を有する環状領域を所定の深さまで切削するが、誤差等が生じて期待されるような切削加工が実施されない場合がある。

例えば、ウェーハの外周縁から所定の幅を超えた幅の環状領域が切削されると、ウェーハの表面に形成されたデバイスが切削されて、該デバイスに損傷が生じる場合がある。また、誤差等により切削ブレードが所定の深さにまで到達せず、最終的にウェーハを研削して薄化したときにウェーハの外周に大きな欠けや段差等が発生する場合がある。そのため、エッジトリミングが実施される領域や実施状況等は十分に管理される必要がある。

エッジトリミングの実施状況等を管理するには、エッジトリミングが実施されたウェーハについて、切削された領域の幅や、切削された深さ（以下、切削深さ）を測定する必要がある。従来は、エッジトリミングが完了したウェーハを切削装置から取り出した後に測定を実施していた。

特開２００６−９３３３３号公報

エッジトリミングが実施されてからウェーハを切削装置から取り出すまでの間に切削装置の内部では該ウェーハが洗浄される。そのため、エッジトリミングが実施されてから切削装置の外部で該測定を実施するまでの間に工数がかかる。

すると、加工の状況に異常が生じてエッジトリミングが許容される内容ではなくなる場合でも、それが判明するまでの間に次々に後続のウェーハに対して同様に許容されない内容のエッジトリミングが実施されてしまう。そのため、異常が発生してから該異常が確認されるまでの間に、不良のウェーハが次々に製造され続けて、ウェーハが無駄となる。

本発明はかかる問題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、エッジトリミングにおいて切削された領域の幅及び切り込み深さを算出して、エッジトリミングの良否を早期に判定できるウェーハの加工方法を提供することである。

本発明の一態様によると、ウェーハを保持する保持面を有し該保持面に垂直な軸の周りに回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを切削する切削ブレードが装着される切削ユニットと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを撮像するカメラを有する該撮像ユニットと、を備える切削装置を用いて、デバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に備え、外周に面取り部を有するウェーハの外周縁を表面側から切削するウェーハの加工方法であって、該表面を露出させてウェーハを該チャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルに保持された該ウェーハの外周縁を該カメラで撮像して、外周縁上の３以上の点について該保持面と平行な面における座標を取得し、取得された該座標からウェーハの外周縁の位置を検出する外周縁位置検出ステップと、該ウェーハの薄化による仕上がり厚さ以上の深さで該外周縁に該表面側から切削ブレードを切り込ませつつ、該チャックテーブルを該軸の周りに１回転以上回転させてウェーハの外周縁を含む環状領域を切削することで、該切削された該環状領域の底部に段差部を形成するとともに該環状領域の内周に沿って新たに該ウェーハの表面の縁を形成する加工ステップと、該加工ステップにおいて切削された該環状領域を該ウェーハの表面側から撮像して、該ウェーハの表面の縁上の３以上の点について該保持面と平行な面における座標を取得し、取得された該座標から該ウェーハの表面の縁の位置を検出する縁位置検出ステップと、検出された該ウェーハの該外周縁の位置と、該ウェーハの表面の縁の位置と、から、該加工ステップで切削された該環状領域の幅を算出する切削幅算出ステップと、該ウェーハの表面と、該加工ステップで該環状領域の底部に形成された段差部と、をそれぞれ該カメラで撮像し、該表面に焦点が合うときの該カメラの高さと、該段差部に焦点が合うときの該カメラの高さと、の差から該切削ブレードの切り込み深さを算出する切り込み深さ算出ステップと、該切削幅算出ステップと、該切り込み深さ算出ステップと、でそれぞれ算出された値が予め登録された許容範囲内であるか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにおける判定結果をオペレータに対して報知する報知ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

本発明の一態様において、該縁位置検出ステップで得られた撮像画像から、該縁に形成された欠けの大きさを検出する欠け検出ステップをさらに備え、該判定ステップでは、検出された該欠けの大きさが許容範囲内であるか否かを判定するウェーハの加工方法としてもよい。

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、ウェーハにエッジトリミングを実施する前後に、切削装置が備えるカメラ（撮像ユニット）を用いてウェーハの外周縁付近を撮像する。加工前のウェーハの外周縁と、加工後のウェーハ表面の縁と、の位置を比較することで、切削された環状領域の幅を算出できる。

また、エッジトリミングを実施した後、ウェーハの表面と、該環状領域の段差部と、をそれぞれカメラの焦点が合うように撮像する。このときウェーハの表面に焦点が合うカメラの高さ位置と、該環状領域の段差部に焦点が合うカメラの高さ位置と、を比較することで、切削ブレードの切り込み深さを算出できる。

算出された切削ブレードの切削幅と、切り込み深さと、の値が許容範囲内であれば、エッジトリミングが適切に実施されていることが確認される。算出された切削幅や切り込み深さが、該許容範囲内ではない場合、加工状況に異常が生じたことが確認される。本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、切削装置が備えるカメラを用いて判定を実施するため、ウェーハの切削加工が実施されてすぐに該判定を実施できる。そのため、早期に判定結果を切削装置のオペレータ等に報知できる。

加工に異常が生じたときに、該オペレータ等は次のウェーハの加工が始まる前に切削装置を停止することができ、切削装置を点検することができる。そのため、異常状態のままエッジトリミングを次々と実施することがなく、ウェーハの損失が抑えられる。

したがって、本発明の一態様によると、エッジトリミングにおいて切削された領域の幅及び切り込み深さを算出して、エッジトリミングの良否を早期に判定できるウェーハの加工方法が提供される。

ウェーハを模式的に示す斜視図である。 切削装置を模式的に示す斜視図である。 図３（Ａ）は、位置検出ステップを模式的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、位置検出ステップを模式的に示す上面図である。 図４（Ａ）は、加工ステップを模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、縁位置検出ステップを模式的に示す側面図である。 撮像画像の一例を模式的に示す図である。 研削ステップを模式的に示す部分断面図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。まず、図１を用いて、本実施形態に係る加工方法における被加工物であるウェーハについて説明する。図１は、ウェーハを模式的に示す斜視図である。該ウェーハ１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板である。

ウェーハ１の表面１ａは格子状に配列された複数の分割予定ライン３で区画されており、該複数の分割予定ライン３により区画された各領域にはＩＣ等のデバイス５が形成されている。最終的に、ウェーハ１がストリート３に沿って分割されることで、個々のデバイスチップが形成される。該表面１ａのうち複数のデバイス５が形成された領域はデバイス領域と呼ばれ、該デバイス領域を取り囲む外周側は外周余剰領域と呼ばれる。

ウェーハ１の表面１ａ及び裏面１ｂと、両者の間の側面と、の間が角となっていると、外部からの衝撃等が該角に与えられたときにウェーハ１に損傷が生じて、例えば、破片が空中に舞い上がって発塵する場合がある。そこで、予めウェーハ１の外周縁には面取り加工が実施され、該外周縁には断面形状の縁が円弧状となる面取り部１ｃが形成される。

次に、本実施形態に係る加工方法で使用される切削装置について図２を用いて説明する。図２は、該切削装置２を模式的に示す側面図である。図２に示すように、該切削装置２は、各構成要素を支持する装置基台４を備えている。装置基台４の上面には、Ｘ軸方向に長い矩形状の開口４ａが形成されている。

開口４ａ内には、Ｘ軸移動テーブル６と、該Ｘ軸移動テーブル６をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（不図示）と、Ｘ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー８と、が設けられている。該Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル６がスライド可能に取り付けられている。

Ｘ軸移動テーブル６の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールに平行なＸ軸ボールねじ（不図示）が螺合されている。Ｘ軸ボールねじの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールねじを回転させると、移動テーブル６はＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動テーブル６上には、被加工物を吸引、保持するためのチャックテーブル１０が設けられている。チャックテーブル１０は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１０は、上述したＸ軸移動機構でＸ軸方向に送られる。

チャックテーブル１０の表面（上面）は、被加工物を吸引、保持する保持面１０ａとなる。この保持面１０ａは、チャックテーブル１０の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）に接続されている。

開口４ａから離れた装置基台４の前方の角部には、装置基台４から側方に突き出た突出部１２が設けられている。突出部１２の内部には空間が形成されており、この空間には、昇降可能なカセットエレベータ１６が設置されている。カセットエレベータ１６の上面には、複数の被加工物を収容可能なカセット１８が載せられる。

開口４ａに近接する位置には、上述した被加工物をチャックテーブル１０へと搬送する搬送ユニット（不図示）が設けられている。搬送ユニットでカセット１８から引き出された被加工物は、チャックテーブル１０の保持面１０ａに載せられる。

装置基台４の上面には、被加工物を切削する切削ユニット１４を支持する支持構造２０が、開口４ａの上方に張り出すように配置されている。支持構造２０の前面上部には、切削ユニット１４をＹ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向に移動させる切削ユニット移動機構２２が設けられている。

切削ユニット移動機構２２は、支持構造２０の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、切削ユニット移動機構２２を構成するＹ軸移動プレート２６がスライド可能に取り付けられている。Ｙ軸移動プレート２６の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４に平行なＹ軸ボールねじ２８が螺合されている。

Ｙ軸ボールねじ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｙ軸パルスモータでＹ軸ボールねじ２８を回転させると、Ｙ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動プレート２６の表面（前面）には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３０が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。

Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３０に平行なＺ軸ボールねじ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールねじ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールねじ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸移動プレート３２の下部には、被加工物を加工する切削ユニット１４と、撮像ユニット（カメラ）３８と、が固定されている。切削ユニット移動機構２２で、Ｙ軸移動プレート２６をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット１４及び撮像ユニット３８はＹ軸方向に移動し、Ｚ軸移動プレート３２をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット１４及び撮像ユニット３８は昇降する。

撮像ユニット３８は、被加工物をチャックテーブル１０に保持された被加工物を撮像できる。撮像ユニット３８は、切削ユニット移動機構２２及びＸ軸移動機構を作動させることで被加工物の所定の箇所を撮像できるように位置付けられる。さらに、Ｚ軸移動プレート３２をＺ軸方向に移動させることで、被加工物の所定の箇所に焦点（ピント）が合う高さに撮像ユニットを位置付けられる。また、撮像ユニット３８は、得られた撮像画像と、該画像を撮像した際の高さ等の情報と、を後述の制御ユニット４４に送る機能を有する。

切削ユニット１４は、Ｙ軸方向に平行な回転軸を構成するスピンドル１４ａ（図４参照）の一端側に装着された円環状の切削ブレード１４ｂ（図４参照）を備えている。スピンドル１４ａの他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドル１４ａに装着された切削ブレード１４ｂを回転できる。

切削ブレード１４ｂは、円盤状の基台１４ｃを有している。基台１４ｃの中央部には、この基台１４ｃを貫通する略円形の装着穴が設けられている。基台１４ｃの外周部には、被加工物に切り込ませるための環状の切り刃１４ｄが固定されている。切削装置２は、該切削ブレード１４ｂをチャックテーブル１０に保持された被加工物に切り込ませることで、該被加工物を切削できる。

切削装置２は、装置基台４の開口４ａに隣接する位置に洗浄ユニット４０を備える。該洗浄ユニット４０は、加工後の被加工物を洗浄する機能を有する。洗浄ユニット４０は、筒状の洗浄空間内で被加工物を吸引、保持するスピンナテーブル４２を備えている。スピンナテーブル４２の下部には、スピンナテーブル４２を所定の速さで回転させる回転駆動源（不図示）が連結されている。加工後の被加工物は、搬送機構（不図示）によってチャックテーブル１０からスピンナテーブル４２上に搬送されて吸引保持される。

スピンナテーブル４２の上方には、被加工物に向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアーとを混合した二流体）を噴射する噴射ノズル（不図示）が配置されている。被加工物を保持したスピンナテーブル４２を回転させて、噴射ノズルから洗浄用の流体を噴射すると、被加工物を洗浄できる。洗浄ユニット４０で洗浄された被加工物は、例えば、搬送機構（不図示）でカセット１８に収容される。

切削装置２は、さらに、制御ユニット４４を備えている。制御ユニット４４は、切削ユニット１４、チャックテーブル１０、各移動機構、撮像ユニット３８、洗浄ユニット４０、搬送機構（不図示）等の切削装置２の各構成要素を制御する機能を有する。また、制御ユニット４４は、撮像ユニットが撮像した撮像画像と、該撮像画像を撮像した際の撮像ユニット３８の高さに関する情報と、該撮像画像を撮像した箇所の被加工物における位置に関する情報と、を切削装置２から受信する機能を有する。

制御ユニット４４は、さらに、受信した情報等を基に、被加工物の外周縁を含む環状領域の切削加工について、切削された該環状領域の幅と、切削ブレード１４ｂの切り込み深さと、を算出する機能を有する。制御ユニット４４には、該環状領域の幅と、該切り込み深さと、についての許容範囲が予め切削装置２の製造者またはオペレータ等により入力され、該制御ユニット４４は、該許容範囲の値を記憶できる。制御ユニット４４は、算出された値が該許容範囲内であるか否かについて判定する機能を有する。

制御ユニット４４は、これらの機能を実現するために、各情報を記憶する記憶部（不図示）を有している。該記憶部には、該環状領域の幅と、該切り込み深さと、についての許容範囲が格納される。また、該記憶部には、切削された該環状領域の幅と、切削ブレード１４ｂの切り込み深さの値が格納される。制御ユニット４４は、該記憶部に格納された情報等を切削装置２に取り外し可能に接続される外部記憶媒体に書き出すことができる。制御ユニット４４の機能は、例えば、装置制御用ＰＣにソフトウェアとして実現される。

切削装置２は、該制御ユニット４４に電気的に接続された表示部４６を外面に有する。該表示部４６は、例えば、タッチパネルを搭載したディスプレイパネルであり、切削装置２のオペレータ等は該タッチパネルを用いて制御ユニット４４に加工条件等の情報を入力できる。該表示部４６は、情報等の入力や切削装置２の操作のためのインターフェース画像を表示する機能を有し、さらに、制御ユニット４４で実施された判定の結果を表示する機能を有する。

次に、該切削装置２を用いて被加工物としてウェーハ１の外周縁の面取り部１ｃを表面１ａ側から切削してエッジトリミングを実施するウェーハの加工方法について説明する。

該ウェーハの加工方法では、まず、保持ステップを実施する。保持ステップでは、被加工物１の表面１ａを露出させるように該表面１ａを上方に向けて、該チャックテーブル１０の保持面１０ａの上に該ウェーハ１を載せる。このとき、チャックテーブル１０の回転軸となる保持面１０ａに垂直な軸が該ウェーハ１の中心を貫くように、該ウェーハ１の位置を合わせる。そして、チャックテーブル１０の吸引源を作動させて、該チャックテーブル１０にウェーハ１を吸引保持させる。

次に、ウェーハの外周縁の位置を検出する外周縁位置検出ステップを実施する。該外周縁位置検出ステップについて図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を用いて説明する。図３（Ａ）は、外周縁位置検出ステップを模式的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、外周縁位置検出ステップを模式的に示す上面図である。

該外周縁位置検出ステップでは、まず、該チャックテーブル１０に保持された該ウェーハ１の外周縁を該撮像ユニット（カメラ）３８で撮像する。撮像は、該外周縁上の３以上の撮像箇所１ｄで実施する。撮像により撮像画像を得るとともに、撮像ユニット３８と、チャックテーブル１０と、の相対位置から撮像箇所１ｄの該保持面１０ａと平行な面における座標を取得する。

取得された撮像画像と、撮像箇所１ｄの座標に関する情報と、は、制御ユニット４４（図２参照）に送られ、制御ユニット４４では、受信した３以上の撮像箇所１ｄの座標を基に、ウェーハ１の外周縁の位置を検出する。そして、該外周縁の位置に関する情報は制御ユニット４４の記憶部に格納される。

次に、本実施形態に係る加工方法では、切削ブレード１４ｂにより、ウェーハ１の外周縁を含む環状領域を表面１ａ側から切削する加工ステップを実施する。図４（Ａ）は、加工ステップを模式的に示す側面図である。まず、チャックテーブル１０を移動させて、該環状領域の内周縁と、切削ブレード１４ｂの切り刃１４ｄの端部と、の水平方向の位置が合うようにウェーハ１の上方に切削ブレード１４ｂを位置付ける。

そして、スピンドル１４ａを回転させて切削ブレード１４ｂを回転させるとともに、チャックテーブル１０を保持面１０ａに垂直な該軸の周りに回転させる。そして、切削ブレード１４ｂを所定の高さまで下降させ、切削ブレード１４ｂをウェーハ１の外周縁に切り込ませる。切削ブレード１４ｂが所定の高さまで下降した状態でチャックテーブル１０が該軸の周りに１回転以上回転すると、ウェーハ１の該外周縁を含む環状領域が切削される。その後、切削ブレード１４ｂを上昇させて、加工ステップを終了させる。

本実施形態に係る加工方法では、加工ステップにおいて新たに形成された該ウェーハ１の表面１ａの縁の位置を検出する縁位置検出ステップを実施する。ここで、該縁は、切削された環状領域の表面１ａにおける内周縁に一致する。図４（Ｂ）は、縁位置検出ステップを模式的に示す側面図である。該縁位置検出ステップでは、上述の外周縁位置検出ステップと同様にウェーハ１の表面１ａの縁１ｅを該撮像ユニット３８で撮像する。

撮像は、該縁１ｅ上の３以上の撮像箇所で実施する。撮像により撮像画像を得るとともに、撮像箇所の該保持面１０ａと平行な面における座標を取得する。取得された撮像画像と、撮像箇所の座標に関する情報と、は、制御ユニット４４（図２参照）に送られ、制御ユニット４４では、受信した３以上の撮像箇所の座標を基に、該縁１ｅの位置を検出する。検出された該縁１ｅの位置に関する情報は、制御ユニット４４の記憶部に格納される。

該縁位置検出ステップにおいて撮像される撮像画像の一例を図５に示す。撮像画像７には、外周縁が切削されたウェーハ１の表面１ａと、表面１ａの縁１ｅと、切削により露出した段差部１ｆと、が写されている。さらに、図５に示す通り、切削により表面１ａの該縁１ｅに欠け（チッピング）９が生じた場合、該撮像画像７には該欠け９も写される。

そこで、該縁位置検出ステップは、該縁１ｅに形成された欠けの大きさを検出する欠け検出ステップをさらに備えてもよい。該欠け検出ステップでは、例えば、該撮像画像７を受信した制御ユニット４４が該撮像画像７に写る縁１ｅに欠けが生じているか否かを判定する。そして、該縁１ｅに欠けが生じている場合、該撮像画像７から該欠けの大きさを検出して、該欠けに関する情報を制御ユニット４４の記憶部に格納する。

本実施形態に係る加工方法では、検出された該ウェーハ１の該外周縁の位置と、検出された該表面１ａの縁１ｅの位置と、から、該加工ステップで切削された該環状領域の幅１ｇ（図４参照）を算出する切削幅算出ステップを実施する。例えば、切削前のウェーハ１の外周縁の位置から、ウェーハ１の外周縁の半径を算出し、該表面１ａの縁１ｅの位置から該縁１ｅの半径を算出する。すると、算出された２つの半径の差が切削された該環状領域の幅１ｇとなる。

本実施形態に係る加工方法では、該切削ブレード１４ｂの切り込み深さ１ｈ（図４参照）を算出する切り込み深さ算出ステップを実施する。該切り込み深さ算出ステップでは、該ウェーハ１の表面１ａと、該加工ステップで形成された該環状領域の段差部１ｆと、をそれぞれ該撮像ユニット３８で撮像する。

撮像ユニット３８は、チャックテーブル１０に保持されたウェーハ１の表面１ａを撮像する際に、切削装置２の切削ユニット移動機構２２によって、撮像ユニット３８の焦点（ピント）が該表面１ａに合うように高さ位置が調整される。そして、撮像して撮像画像を形成するのと同時に、撮像が行われた際の撮像ユニット３８の高さ位置を記録する。同様に、該段差部１ｆを撮像する際には、撮像ユニット３８の焦点（ピント）が該段差部１ｆに合うように撮像ユニット３８の高さ位置を調整し、該高さ位置を記録する。

ここで、撮像ユニット３８の焦点（ピント）の合う位置は、特段の操作がなければ変化しない。したがって、該ウェーハ１の該表面１ａに焦点が合うときの該撮像ユニット３８の高さ位置と、該段差部１ｆに焦点が合うときの該撮像ユニット３８の高さ位置と、の差が該表面１ａと、該段差部１ｆと、の高さの差となる。そのため、該表面１ａと、該段差部１ｆと、を撮像したときの撮像ユニット３８の高さ位置の差が切削ブレード１４ｂの切り込み深さ１ｈとして制御ユニット４４の記憶部に記録される。

次に、該切削幅算出ステップと、該切り込み深さ算出ステップと、でそれぞれ算出された値が登録された許容範囲内であるか否かを判定する判定ステップを実施する。制御ユニット４４には、切削装置２の製造者やオペレータが予め入力した許容範囲が格納されている。まず、制御ユニット４４は、算出された切削幅の値と、該切削幅の許容範囲と、算出された切り込み深さの値と、該切り込み深さの許容範囲と、を記憶部から読み出す。

制御ユニット４４は、まず、切削幅算出ステップで算出された切削幅（環状領域の幅１ｇ）の値が、該切削幅の許容範囲に収まっているか否かを判定する。例えば、該切削幅は、１ｍｍ〜２ｍｍのいずれかの値に設定されるのに対して、該切削幅の許容範囲は、設定された切削幅の値の上下に５０μｍずつの幅を有する範囲に設定される。

該切削幅（環状領域の幅１ｇ、図４（Ｂ）参照）が大きすぎるとウェーハ１のデバイス領域が切削されてデバイス５に損傷を生じてしまうおそれがある。その一方で、切削幅が小さすぎるとウェーハ１の面取り部１ｃが十分除去されず、ウェーハ１が薄化されたときに外周縁に損傷を生じてしまうおそれがある。そのため、該切削幅が該許容範囲に収まっていない場合、加工条件を点検する必要がある。

また、制御ユニット４４は、切り込み深さ算出ステップで算出された切削ブレードの切り込み深さの値が、該切り込み深さの許容範囲に収まっているか否かを判定する。例えば、該切り込み深さは、５０μｍ〜１００μｍのいずれかの値に設定されるのに対して、該切り込み深さの許容範囲は、設定された切り込み深さの値の上下に１５μｍずつの幅を有する範囲に設定される。

切削ブレード１４ｂの切り刃１４ｄがウェーハ１に切り込む際の切り込み深さ１ｈ（図４（Ｂ）参照）は、ウェーハ１の裏面１ｂ側が後に薄化されるウェーハ１の仕上がり厚さ以上の深さとされる。切り込み深さ１ｈが該仕上がり厚さ未満であると、ウェーハ１が薄化されたときに、ウェーハ１の面取り部１ｃの一部が除去されず、ウェーハ１の外周縁がナイフエッジの如く尖り、ウェーハ１に損傷等が生じやすくなるためである。

その一方で切り込み深さ１ｈが必要以上に大きくなると、切り刃１４ｄの消耗量が増えるため、切削ブレード１４ｂの交換頻度が上がり加工効率が低下する。そのため、該切り込み深さ１ｈの値が該許容範囲に収まっていない場合、加工状況を点検する必要がある。

なお、判定ステップでは、制御ユニット４４は、ウェーハ１の表面１ａに切削により形成された縁１ｅに生じた欠け９の大きさが許容範囲であるかについて判定してもよい。縁位置検出ステップにおいて、該縁１ｅに生じた欠け９の大きさを検出する欠け検出ステップを実施する場合、判定ステップでは検出された欠け９の大きさが予め登録された欠けの大きさの許容範囲に収まっているか否かを判定できる。

縁１ｅに生じた欠け９の大きさが大きくなるほど、該欠け９を起点としてウェーハ１に更なる損傷が生じ易くなる。そのため、該欠け９の大きさが所定の許容範囲（例えば、２０μｍ以下）に収まっていない場合、加工状況を点検する必要がある。

制御ユニット４４は、判定した結果を制御ユニット４４の記憶部に格納する。すると、切削装置２のオペレータ等は、判定結果と、切削幅及び切り込み深さ等の情報と、を記憶部から読み出して検証できる。また、制御ユニット４４は表示部４６に判定結果を送る。

本実施形態に係る加工方法では、次に、判定ステップにおける判定結果をオペレータに対して報知する報知ステップを実施する。切削装置２の表示部４６は、制御ユニット４４から判定結果が送られたとき、該判定結果を切削装置２のオペレータ等が視認できるように表示する。算出された切削幅及び算出された切り込み深さ等が許容範囲に収まっていない場合、表示部４６はその旨を表示してオペレータに判定結果を報知して、加工状況の点検と、切削加工の停止と、を促す。

本実施形態に係る加工方法によると、加工状況に異常を生じたときに、その異常が発生してからオペレータが察知するまでの時間を短縮できる。そのため、加工状況に異常が生じて間もなくエッジトリミングを停止できるため、多数のウェーハ１に異常なエッジトリミングを実施してウェーハ１を無駄にすることがない。切削装置２を点検して異常の原因を取り除くことができれば、切削装置２によるエッジトリミングを再開できる。

なお、加工状況に異常がなく算出された切削幅及び算出された切り込み深さ等が許容範囲に収まっている場合、表示部４６はその旨を表示してもよい。または、判定結果を表示しないことでオペレータに判定結果を報知してもよい。また、判定結果は表示部４６以外の手段でオペレータに報知してもよく、算出された切削幅及び算出された切り込み深さ等が許容範囲に収まっていないとの判定がなされたときに、例えば、警告音を発することで該オペレータに判定結果を報知してもよい。

エッジトリミングがされたウェーハ１は、次に、表面１ａ側に保護テープ（保護部材）１１が貼着され、裏面１ｂ側に研削加工が実施されて薄化される。該保護テープ１１は、該研削加工中にウェーハ１の表面１ａを保護する機能を有する。

ウェーハ１の表面１ａに貼着される保護部材（保護テープ）１１は、可撓性を有するフィルム状の基材と、該基材の一方の面に形成された糊層（接着剤層）と、を有する。例えば、基材にはＰＯ（ポリオレフィン）が用いられる。ＰＯよりも剛性の高いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等が用いられても良い。また、糊層（接着剤層）には、例えば、シリコーンゴム、アクリル系材料、エポキシ系材料等が用いられる。

次に、ウェーハ１の裏面１ｂを研削加工してウェーハ１を薄化する研削ステップを実施する。図６は、研削ステップを模式的に示す部分断面図である。図６に示すように、研削装置４８は、ウェーハ１を吸引保持するチャックテーブル５４と、該チャックテーブル５４の上方の研削ユニット４８ａと、を備える。チャックテーブル５４は上述のチャックテーブル１０と同様の構成であり、上面がウェーハ１を保持する保持面５４ａとなる。該チャックテーブル１０は、該保持面１０ａに垂直な軸の周りに回転可能である。

研削ユニット４８ａは、円環状の研削ホイール５２を回転可能に支持するスピンドル５０を備える。該スピンドル５０の先端には該研削ホイール５２が装着されており、該研削ホイール５２の下面側には、円環状に並ぶ複数の研削砥石５６が固定されている。

ウェーハ１の裏面１ｂ側を研削するために、表面１ａ側を下方に向けた状態で保護テープ１１を介してウェーハ１をチャックテーブル５４の保持面５４ａ上に載せる。このとき、ウェーハ１の中心がチャックテーブル５４の回転軸と合うようにウェーハ１を位置付ける。そして、チャックテーブル５４にウェーハ１を吸引保持させて、ウェーハ１の裏面１ｂ側を上方に露出する。

次に、研削ユニット４８ａのスピンドル５０を回転させ研削ホイール５２を回転させるとともに、チャックテーブル５４を回転させる。そして、研削ホイール５２をウェーハ１に向けて下降させ、回転する研削ホイール５２に固定された研削砥石５６がウェーハ１の裏面１ｂに触れるとウェーハ１が研削加工される。そして、所定の高さ位置に研削砥石５６が位置付けられると、ウェーハ１が所定の厚さにまで薄化される。

研削加工されるウェーハ１の外周縁に形成されていた面取り部はエッジトリミングにより表面１ａ側から切削されている。そのため、ウェーハ１が研削加工されて薄化されても、ウェーハ１の外周縁がナイフエッジの如く尖ることはない。すると、ウェーハ１の外周において損傷の発生が抑制される。

なお、上記実施形態では、エッジトリミングにおいてウェーハの面取り部を表面側から切削する際に、切削装置のチャックテーブルに直接ウェーハを保持させる場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。エッジトリミングにおいて、ウェーハの裏面には環状のフレームに張られたテープに貼着された状態で該チャックテーブルに保持されてもよい。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１ ウェーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ 面取り部
１ｄ 撮像箇所
１ｅ 縁
１ｆ 段差部
１ｇ 幅
１ｈ 切り込み深さ
３ 分割予定ライン
５ デバイス
７ 撮像画像
９ 欠け（チッピング）
１１ 保護テープ
２ 切削装置
４ 装置基台
４ａ 開口
６ Ｘ軸移動テーブル
８ 防塵防滴カバー
１０，５４ チャックテーブル
１０ａ，５４ａ 保持面
１２ 突出部
１４ 切削ユニット
１４ａ スピンドル
１４ｂ 切削ブレード
１４ｃ 基台
１４ｄ 切り刃
１６ カセットエレベータ
１８ カセット
２０ 支持構造
２２ 切削ユニット移動機構
２４ Ｙ軸ガイドレール
２６ Ｙ軸移動プレート
２８ Ｙ軸ボールねじ
３０ Ｚ軸ガイドレール
３２ Ｚ軸移動プレート
３４ Ｚ軸ボールねじ
３６ Ｚ軸パルスモータ
３８ 撮像ユニット（カメラ）
４０ 洗浄ユニット
４２ スピンナテーブル
４４ 制御ユニット
４６ 表示部
４８ 研削装置
４８ａ 研削ユニット
５０ スピンドル
５２ 研削ホイール
５６ 研削砥石

Claims (2)

1. ウェーハを保持する保持面を有し該保持面に垂直な軸の周りに回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを切削する切削ブレードが装着される切削ユニットと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを撮像するカメラを有する該撮像ユニットと、を備える切削装置を用いて、デバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを表面に備え、外周に面取り部を有するウェーハの外周縁を表面側から切削するウェーハの加工方法であって、
   該表面を露出させてウェーハを該チャックテーブルで保持する保持ステップと、
   該チャックテーブルに保持された該ウェーハの外周縁を該カメラで撮像して、外周縁上の３以上の点について該保持面と平行な面における座標を取得し、取得された該座標からウェーハの外周縁の位置を検出する外周縁位置検出ステップと、
   該ウェーハの薄化による仕上がり厚さ以上の深さで該外周縁に該表面側から切削ブレードを切り込ませつつ、該チャックテーブルを該軸の周りに１回転以上回転させてウェーハの外周縁を含む環状領域を切削することで、該切削された該環状領域の底部に段差部を形成するとともに該環状領域の内周に沿って新たに該ウェーハの表面の縁を形成する加工ステップと、
   該加工ステップにおいて切削された該環状領域を該ウェーハの表面側から撮像して、該ウェーハの表面の縁上の３以上の点について該保持面と平行な面における座標を取得し、取得された該座標から該ウェーハの表面の縁の位置を検出する縁位置検出ステップと、
   検出された該ウェーハの該外周縁の位置と、該ウェーハの表面の縁の位置と、から、該加工ステップで切削された該環状領域の幅を算出する切削幅算出ステップと、
   該ウェーハの表面と、該加工ステップで該環状領域の底部に形成された段差部と、をそれぞれ該カメラで撮像し、該表面に焦点が合うときの該カメラの高さと、該段差部に焦点が合うときの該カメラの高さと、の差から該切削ブレードの切り込み深さを算出する切り込み深さ算出ステップと、
   該切削幅算出ステップと、該切り込み深さ算出ステップと、でそれぞれ算出された値が予め登録された許容範囲内であるか否かを判定する判定ステップと、
   判定ステップにおける判定結果をオペレータに対して報知する報知ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 該縁位置検出ステップで得られた撮像画像から、該縁に形成された欠けの大きさを検出する欠け検出ステップをさらに備え、
   該判定ステップでは、検出された該欠けの大きさが許容範囲内であるか否かを判定する請求項１記載のウェーハの加工方法。