JP7407561B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハの加工方法に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが表面側に複数形成されたウェーハは、ダイシング装置等を用いて個々のデバイスを有するチップに分割される。チップが組み込まれる各種電子機器の小型化、軽量化等を図るために、分割される前のウェーハは、裏面が研削され、厚さが例えば２０μｍ～１００μｍになるように形成される。
裏面の研削により薄く形成されたウェーハは、剛性が低く、大きく反りやすいため、裏面に金、銀、チタン等からなる金属膜を数十ｎｍ程の厚さに被覆したり、デバイスを構成する電極部分にビアホールを形成したり等、その後の工程での取り扱いや搬送が困難である。この問題に対して考案された、デバイス領域のみを薄く研削して外周部分をリング状補強部として残す、いわゆるＴＡＩＫＯ（登録商標）研削という加工方法によって、薄く形成されたウェーハの反りが抑制され搬送が可能となった。また、ＴＡＩＫＯ研削したウェーハをチップに分割する分割工程では、外周に残された肉厚なリング状補強部が不要となる。このため、リング状補強部の内周を環状に切断し、リング状補強部を取り外して除去する加工方法や加工装置が考案されている。
特許第５０４８３７９号公報 特許第５５２３０３３号公報 特開２００７－０１９３７９号公報 特開２００７－２６６３５２号公報
しかしながら、肉厚とはいえ厚さが１ｍｍに満たないリング状補強部をダイシングテープから取り外す除去工程は、非常に繊細な作業が必要とされるため、除去に時間がかかったり、リング状補強部が破損してデバイスに傷を付けたりする恐れがあった。また、リング状補強部の全てまたは凸部分を、切削ブレードで切削するまたは研削ホイールで研削することで除去する方法も提案されたが、除去のための加工で発生した負荷による欠けやクラックがデバイス領域にまで進展してしまう恐れがあった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、デバイス領域に加工負荷を及ぼさずにリング状補強部を除去することができるウェーハの加工方法を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウェーハの加工方法は、ストリートによって区画された複数の領域に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、該デバイス領域に対応するウェーハの裏面側に研削で形成された凹部を有すると共に、該凹部の外周に沿ってリング状補強部を備えるウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面または裏面を覆う面積の保護部材をウェーハに貼着する保護部材貼着ステップと、該保護部材貼着ステップ実施後、ウェーハの該リング状補強部を除去するリング状補強部除去ステップと、を備え、該リング状補強部除去ステップでは、該デバイス領域の外周に沿ってウェーハを分割し、該デバイス領域と該リング状補強部とを分離するリング状補強部分離ステップと、該リング状補強部分離ステップ実施後、加工水をウェーハに供給しながら該リング状補強部を砥石で加工して除去する除去ステップと、を備え、該除去ステップでは、ウェーハを保持するチャックテーブルの保持面と平行な回転軸を備えるスピンドルの先端に装着された切削ブレードを回転する該ウェーハの外周縁に押しつけて研削することで、該ウェーハの該外周縁から中心に向かって該リング状補強部を除去することを特徴とする。
該リング状補強部分離ステップは、切削ブレードまたはレーザー光線を用いて実施してもよい。
該保護部材貼着ステップでは、ウェーハの表面または裏面を覆う該保護部材の外周縁を環状フレームに貼着し、該環状フレームの開口にウェーハが支持されたフレームユニットを形成してもよい。
本願発明は、デバイス領域に加工負荷を及ぼさずにリング状補強部を除去させることができる。
図１は、実施形態に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハの一例を示す斜視図である。 図２は、図１に示すウェーハの裏面側を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係るウェーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。 図４は、図３に示すリング状補強部除去ステップの流れを示すフローチャートである。 図５は、図３に示された裏面研削ステップの一例を示す斜視図である。 図６は、図５の裏面研削ステップ後、リング状補強部が形成されたウェーハ１０の裏面側を示す斜視図である。 図７は、図３に示された保護部材貼着ステップ後のフレームユニットの第一例を示す斜視図である。 図８は、図７に示された第一例のフレームユニットの断面図である。 図９は、図３に示された保護部材貼着ステップ後のフレームユニットの第二例を示す断面図である。 図１０は、図４に示されたリング状補強部分離ステップの第一例を一部断面で示す側面図である。 図１１は、図４に示されたリング状補強部分離ステップの第二例を一部断面で示す側面図である。 図１２は、図４に示されたリング状補強部分離ステップの第三例を一部断面で示す側面図である。 図１３は、図４に示されたリング状補強部分離ステップの第四例を一部断面で示す側面図である。 図１４は、図４に示された除去ステップの第一例を一部断面で示す側面図である。 図１５は、図４に示された除去ステップの第二例を一部断面で示す側面図である。 図１６は、図４に示された除去ステップの第三例を一部断面で示す側面図である。 図１７は、図４に示された除去ステップの第四例を一部断面で示す側面図である。 図１８は、図４に示された除去ステップの第五例を一部断面で示す側面図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るウェーハ１０の加工方法について、図面に基づいて説明する。まず、実施形態の加工対象のウェーハ１０の構成について説明する。図１は、実施形態に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハ１０の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示すウェーハ１０の裏面１９側を示す斜視図である。
図１に示すように、ウェーハ１０は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板１１とする円板状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハである。ウェーハ１０は、基板１１の表面１２に形成される複数のストリート１３（分割予定ライン）と、格子状に交差する複数のストリート１３によって区画された各領域に形成されるデバイス１４とを有する。
ウェーハ１０の表面１２には、デバイス領域１５と、外周余剰領域１６とが形成されている。デバイス領域１５は、デバイス１４が形成されるとともに、ストリート１３が設定される領域を示す。デバイス領域１５は、基板１１の中央に位置する。外周余剰領域１６は、デバイス１４が形成されないとともに、ストリート１３が設定されない領域を示す。外周余剰領域１６は、デバイス領域１５を囲繞する。なお、図１では、便宜的にデバイス領域１５と外周余剰領域１６との境界を点線で示しているが、実際には境界に線は存在しない。ウェーハ１０の外周縁には、ウェーハ１０の結晶方位を示すノッチ１７が形成されている。ウェーハ１０は、ストリート１３に沿って分割されることによって、チップ１８になる。図２に示すように、デバイス１４が形成された表面１２と反対側に位置するウェーハ１０の面を裏面１９とする。
次に、実施形態に係るウェーハ１０の加工方法を説明する。図３は、実施形態に係るウェーハ１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。図４は、図３に示すリング状補強部除去ステップＳＴ４の流れを示すフローチャートである。ウェーハ１０の加工方法は、研削用保護部材貼着ステップＳＴ１と、裏面研削ステップＳＴ２と、保護部材貼着ステップＳＴ３と、リング状補強部除去ステップＳＴ４と、を含む。リング状補強部除去ステップＳＴ４は、リング状補強部分離ステップＳＴ４１と、除去ステップＳＴ４２と、を含む。裏面研削ステップＳＴ２と、保護部材貼着ステップＳＴ３との間には、例えば、裏面１９側に金、銀、チタン等からなる金属膜が被覆される工程、またはデバイス１４を構成する電極部分にビアホールを形成する工程等を含む。リング状補強部除去ステップＳＴ４の後には、ストリート１３に沿ってウェーハ１０を分割してチップ１８を形成する分割行程を含む。
研削用保護部材貼着ステップＳＴ１は、ウェーハ１０の裏面１９を研削ユニット４０によって研削する前に、図１および図２に示すように、ウェーハ１０の表面１２側に、予め研削用保護部材３０を貼着させるステップである。研削用保護部材３０は、研削ユニット４０によってウェーハ１０の裏面１９側を研削する際に、チャックテーブル４５に保持されるウェーハ１０の表面１２側のデバイス１４を異物の付着や接触による損傷から保護するものである。研削用保護部材３０は、実施形態において、ウェーハ１０と同形の円板形状のテープである。研削用保護部材３０は、例えば、合成樹脂により構成された基材層と、基材層の表面および裏面の少なくともいずれかに積層された粘着性を有する糊層とを含む。
図５は、図３に示された裏面研削ステップＳＴ２の一例を示す斜視図である。図６は、図５の裏面研削ステップＳＴ２後、リング状補強部２１が形成されたウェーハ１０の裏面１９側を示す斜視図である。図５および図６に示すように、裏面研削ステップＳＴ２は、ウェーハ１０の裏面１９のデバイス領域１５に対応する領域を所定厚さまで研削して凹部２０を形成するとともに、凹部２０の外周に沿ってリング状補強部２１を形成するステップである。すなわち、裏面研削ステップＳＴ２は、ウェーハ１０を、裏面１９側からＴＡＩＫＯ（登録商標）研削するステップである。なお、本発明において、ウェーハ１０の裏面１９のデバイス領域１５に対応する領域とは、ウェーハ１０の裏面１９において表面１２のデバイス領域１５とウェーハ１０の厚み方向に重なる領域を示している。
裏面研削ステップＳＴ２では、研削ユニット４０によって、ウェーハ１０の裏面１９のデバイス領域１５に対応する領域を研削する。研削ユニット４０は、回転軸となるスピンドル４１と、スピンドル４１の下端に取り付けられた研削ホイール４２と、研削ホイール４２の下面に装着される砥石４３と、回転自在なチャックテーブル４５と、を備える。スピンドル４１および研削ホイール４２は、研削対象のウェーハ１０を保持するチャックテーブル４５の保持面４６に対して直交する（またはチャックテーブル４５の軸心と平行な）回転軸を備える。
裏面研削ステップＳＴ２では、まず、図５に示すように、研削ユニット４０のチャックテーブル４５の保持面４６に、研削用保護部材３０を介してウェーハ１０の表面１２側を吸引保持する。裏面研削ステップＳＴ２では、次に、チャックテーブル４５を軸心回りに回転させた状態で、スピンドル４１を介して研削ホイール４２を軸心回りに回転させる。裏面研削ステップＳＴ２では、次に、ウェーハ１０の裏面１９および砥石４３に加工水を供給しつつ、研削ホイール４２を下降させて、回転する砥石４３を、チャックテーブル４５上で回転するウェーハ１０の裏面１９に接触させる。この際、研削ユニット４０の制御装置またはオペレータは、研削ホイール４２の砥石４３を、ウェーハ１０の裏面１９の回転中心に常時接触させるとともに、ウェーハ１０の外周余剰領域１６に対応する領域に接触させないように制御する。これにより、ウェーハ１０は、裏面１９のうち、デバイス領域１５に対応する領域のみが研削されて凹部２０が形成され、外周余剰領域１６に対応する領域が裏面研削ステップＳＴ２より前と同様の厚さを有するリング状補強部２１が残存して形成される。
ウェーハ１０の凹部２０は、例えば、２０μｍ～１００μｍ程度まで薄化される。リング状補強部２１の厚さは、裏面研削ステップＳＴ２前のウェーハ１０の同様の厚さであり、例えば、０．５～１ｍｍ程度である。リング状補強部２１の幅は、例えば、２～８ｍｍ程度である。リング状補強部２１は、ウェーハ１０の反りを抑制させるので、ウェーハ１０がチップ１８に分割される前の工程での取り扱いおよび搬送を補助する。裏面研削ステップＳＴ２の後は、研削用保護部材３０を周知の方法でウェーハ１０から剥離させた後、裏面１９側に金、銀、チタン等からなる金属膜が被覆される工程、またはデバイス１４を構成する電極部分にビアホールを形成する工程等の所定の工程を実施する。
次に、実施形態の保護部材貼着ステップＳＴ３について説明する。保護部材貼着ステップＳＴ３は、ウェーハ１０の表面１２または裏面１９を覆う面積の保護部材３１をウェーハ１０に貼着するステップである。保護部材貼着ステップＳＴ３では、実施形態において、ウェーハ１０の表面１２または裏面１９を覆う保護部材３１の外周縁を環状フレーム３２に貼着し、環状フレーム３２の開口にウェーハ１０が支持されたフレームユニット１、１－２を形成する。以下の説明では、保護部材貼着ステップＳＴ３の第一例および第二例を説明する。
図７は、図３に示された保護部材貼着ステップＳＴ３後のフレームユニット１の第一例を示す斜視図である。図８は、図７に示された第一例のフレームユニット１の断面図である。図７および図８に示す第一例の保護部材貼着ステップＳＴ３において、保護部材３１は、ウェーハ１０の裏面１９側に貼着される。
保護部材３１は、伸縮性を有する合成樹脂により構成された基材層と、基材層の表面および裏面の少なくともいずれかに積層されかつ伸縮性および粘着性を有する合成樹脂で構成された糊層とを含む。保護部材３１は、外周縁が環状フレーム３２の裏面側に貼着される。環状フレーム３２は、ウェーハ１０の外径より大きな開口を有する。
第一例の保護部材貼着ステップＳＴ３では、ウェーハ１０を環状フレーム３２の開口の所定の位置に位置決めし、ウェーハ１０の裏面１９を保護部材３１の糊層側に貼着させることによって、保護部材３１および環状フレーム３２に固定させる。この際、保護部材３１を、ウェーハ１０の裏面１９に形成された凹部２０の形状に沿って、リング状補強部２１の裏面１９および内壁面と凹部２０の底面とに貼着させる。第二例の保護部材貼着ステップＳＴ３では、リング状補強部２１が形成されたウェーハ１０と、ウェーハ１０の表面１２に貼着された保護部材３１と、保護部材３１の外周が貼着された環状フレーム３２とが、フレームユニット１を構成する。
図９は、図３に示された保護部材貼着ステップＳＴ３後のフレームユニット１－２の第二例を示す断面図である。図９に示す第二例の保護部材貼着ステップＳＴ３において、保護部材３１は、ウェーハ１０の表面１２側に貼着される。
第二例の保護部材貼着ステップＳＴ３では、ウェーハ１０を環状フレーム３２の開口の所定の位置に位置決めし、ウェーハ１０の表面１２を保護部材３１の表面側に貼着させることによって、保護部材３１および環状フレーム３２に固定させる。第二例の保護部材貼着ステップＳＴ３では、リング状補強部２１が形成されたウェーハ１０と、ウェーハ１０の表面１２に貼着された保護部材３１と、保護部材３１の外周が貼着された環状フレーム３２とが、フレームユニット１－２を構成する。
次に、リング状補強部除去ステップＳＴ４について説明する。リング状補強部除去ステップＳＴ４は、保護部材貼着ステップＳＴ３実施後、ウェーハ１０のリング状補強部２１を除去するステップである。上述のとおり、リング状補強部除去ステップＳＴ４は、リング状補強部分離ステップＳＴ４１と、除去ステップＳＴ４２と、を含む。
まず、実施形態のリング状補強部分離ステップＳＴ４１について説明する。リング状補強部分離ステップＳＴ４１は、デバイス領域１５の外周に沿ってウェーハ１０を分割し、デバイス領域１５とリング状補強部２１とを分離するステップである。以下の説明では、リング状補強部分離ステップＳＴ４１の第一例、第二例、第三例および第四例を説明する。
図１０は、図４に示されたリング状補強部分離ステップＳＴ４１の第一例を一部断面で示す側面図である。図１０に示す第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、第一例の保護部材貼着ステップＳＴ３の後に実施される。すなわち、第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、保護部材３１がウェーハ１０の裏面１９側に貼着される状態で実施される。
第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、切削ユニット５０によって、デバイス領域１５とリング状補強部２１とを分離する。切削ユニット５０は、円板形状の切削ブレード５１と、切削ブレード５１の回転軸となるスピンドル５２と、を備える。切削ブレード５１の刃厚は、例えば、０．０３～０．３ｍｍである。切削ブレード５１およびスピンドル５２は、切削対象のウェーハ１０を保持するチャックテーブル５５の保持面５６に対して平行な回転軸を備える。切削ブレード５１は、スピンドル５２の先端に装着される。
第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、まず、図１０に示すように、チャックテーブル５５の保持面５６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の裏面１９側を吸引保持する。チャックテーブル５５は、第一例において、ウェーハ１０の凹部２０に嵌合する。この際、環状フレーム３２をウェーハ１０の裏面１９より下方に押し下げた状態で不図示のクランプ部等で固定することによって、ウェーハ１０の凹部２０の底面は、チャックテーブル５５の保持面５６に固定される。
第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、切削ユニット５０とウェーハ１０との位置合わせを行う。具体的には、切削ブレード５１の加工点が、ウェーハ１０の凹部２０とリング状補強部２１との境界よりも若干内側である、最外周のデバイス１４とリング状補強部２１との間の上方に位置付ける。
第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、スピンドル５２を介して切削ブレード５１を軸心回りに回転させる。第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、ウェーハ１０の表面１２および切削ブレード５１に加工水を供給しつつ、スピンドル５２を下降させて、回転する切削ブレード５１を、チャックテーブル５５上で回転するウェーハ１０の表面１２側から切り込ませて切削させ、その後チャックテーブル５５を軸心周りに回転させる。切削ブレード５１がウェーハ１０の凹部２０の底面まで到達すると、デバイス領域１５とリング状補強部２１とが分離され、環状の切削溝が形成される。ウェーハ１０には保護部材３１が貼着されているので、分離したデバイス領域１５とリング状補強部２１とは、保護部材３１上に支持された状態を保つ。
図１１は、図４に示されたリング状補強部分離ステップＳＴ４１の第二例を一部断面で示す側面図である。図１１に示す第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、第二例の保護部材貼着ステップＳＴ３の後に実施される。すなわち、第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、保護部材３１がウェーハ１０の表面１２側に貼着される状態で実施される。
第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、第一例と同様に、切削ユニット５０によって、デバイス領域１５とリング状補強部２１とを分離する。第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、まず、図１１に示すように、チャックテーブル５５の保持面５６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の表面１２側を吸引保持する。この際、環状フレーム３２をウェーハ１０の表面１２より下方に押し下げた状態で不図示のクランプ部等で固定することによって、ウェーハ１０の表面１２は、チャックテーブル５５の保持面５６に固定される。
第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、切削ユニット５０とウェーハ１０との位置合わせを行う。具体的には、切削ブレード５１の加工点が、ウェーハ１０の凹部２０とリング状補強部２１との境界よりも若干内側である、最外周のデバイス１４とリング状補強部２１との間の上方に位置付ける。
第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、スピンドル５２を介して切削ブレード５１を軸心回りに回転させる。第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、ウェーハ１０の裏面１９および切削ブレード５１に加工水を供給しつつ、スピンドル５２を下降させて、回転する切削ブレード５１を、チャックテーブル５５上で回転するウェーハ１０の凹部２０側から切り込ませて切削させ、その後チャックテーブル５５を軸心周りに回転させる。切削ブレード５１がウェーハ１０の表面１２まで到達すると、デバイス領域１５とリング状補強部２１とが分離され、環状の切削溝が形成される。ウェーハ１０には保護部材３１が貼着されているので、分離したデバイス領域１５とリング状補強部２１とは、保護部材３１上に支持された状態を保つ。
図１２は、図４に示されたリング状補強部分離ステップＳＴ４１の第三例を一部断面で示す側面図である。図１２に示す第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、第一例の保護部材貼着ステップＳＴ３の後に実施される。すなわち、第一例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、保護部材３１がウェーハ１０の裏面１９側に貼着される状態で実施される。
第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、レーザー光線照射ユニット６０によって、デバイス領域１５とリング状補強部２１とを分離する。レーザー光線照射ユニット６０は、チャックテーブル６５に保持されたウェーハ１０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線６１を照射するユニットである。レーザー光線照射ユニット６０は、例えば、レーザー光線発振器と、ミラーと、集光レンズと、を含む。レーザー光線発振器は、ウェーハ１０を加工するためのレーザー光線６１を発振する。ミラーは、レーザー光線発振器が発振したレーザー光線６１をチャックテーブル６５の保持面６６に保持したウェーハ１０に向けて反射する。集光レンズは、ミラーにより反射されたレーザー光線６１をウェーハ１０に集光させる。
第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、まず、図１２に示すように、チャックテーブル６５の保持面６６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の裏面１９側を吸引保持する。チャックテーブル６５は、第三例において、ウェーハ１０の凹部２０に嵌合する。この際、環状フレーム３２をウェーハ１０の裏面１９より下方に押し下げた状態で不図示のクランプ部等で固定することによって、ウェーハ１０の凹部２０の底面は、チャックテーブル６５の保持面６６に固定される。
第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、レーザー光線照射ユニット６０とウェーハ１０との位置合わせを行う。具体的には、レーザー光線６１の集光点が、ウェーハ１０の凹部２０とリング状補強部２１との境界よりも若干内側である、最外周のデバイス１４とリング状補強部２１との間の上方に位置付ける。
第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、チャックテーブル６５を軸心回りに回転させた状態で、レーザー光線６１の集光点をウェーハ１０の上面または内部に設定してアブレーション加工を行い、ウェーハ１０に環状のレーザー加工溝を形成する。これにより、デバイス領域１５とリング状補強部２１とが分離される。ウェーハ１０には保護部材３１が貼着されているので、分離したデバイス領域１５とリング状補強部２１とは、保護部材３１上に支持された状態を保つ。
図１３は、図４に示されたリング状補強部分離ステップＳＴ４１の第四例を一部断面で示す側面図である。図１３に示す第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、第二例の保護部材貼着ステップＳＴ３の後に実施される。すなわち、第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、保護部材３１がウェーハ１０の表面１２側に貼着される状態で実施される。
第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１は、第三例と同様に、レーザー光線照射ユニット６０によって、デバイス領域１５とリング状補強部２１とを分離する。第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、まず、図１３に示すように、チャックテーブル６５の保持面６６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の表面１２側を吸引保持する。この際、環状フレーム３２をウェーハ１０の表面１２より下方に押し下げた状態で不図示のクランプ部等で固定することによって、ウェーハ１０の表面１２は、チャックテーブル６５の保持面６６に固定される。
第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、レーザー光線照射ユニット６０とウェーハ１０との位置合わせを行う。具体的には、レーザー光線６１の集光点が、ウェーハ１０の凹部２０とリング状補強部２１との境界よりも若干内側である、最外周のデバイス１４とリング状補強部２１との間の上方に位置付ける。
第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、次に、チャックテーブル６５を軸心回りに回転させた状態で、レーザー光線６１の集光点をウェーハ１０の上面または内部に設定してアブレーション加工を行い、ウェーハ１０に環状のレーザー加工溝を形成する。これにより、デバイス領域１５とリング状補強部２１とが分離される。ウェーハ１０には保護部材３１が貼着されているので、分離したデバイス領域１５とリング状補強部２１とは、保護部材３１上に支持された状態を保つ。
第三例および第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１において、レーザー光線６１は、ウェーハ１０に対して透過性を有する波長を備えてもよい。この場合、第三例および第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１では、ウェーハ１０の内部に改質層を形成して、環状の改質層および改質層から進展するクラックでデバイス領域１５とリング状補強部２１とを分離してもよい。
次に、実施形態の除去ステップＳＴ４２について説明する。除去ステップＳＴ４２は、リング状補強部分離ステップＳＴ４１実施後、加工水をウェーハ１０に供給しながらリング状補強部２１を研削加工して除去するステップである。以下の説明では、除去ステップＳＴ４２の第一例、第二例、第三例、第四例および第五例を説明する。
図１４は、図４に示された除去ステップＳＴ４２の第一例を一部断面で示す側面図である。図１４に示す第一例の除去ステップＳＴ４２は、第一例または第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１の後に実施される。すなわち、第一例の除去ステップＳＴ４２は、保護部材３１がウェーハ１０の裏面１９側に貼着される状態で実施される。
第一例の除去ステップＳＴ４２は、切削ユニット７０によって、デバイス領域１５から分離したリング状補強部２１を研削して除去する。切削ユニット７０は、円板形状の切削ブレード７１と、切削ブレード７１の回転軸となるスピンドル７２と、を備える。切削ブレード７１の刃厚は、例えば、１～５ｍｍである。すなわち、第一例の除去ステップＳＴ４２で用いる切削ブレード７１は、第一例または第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１で用いる切削ユニット５０の切削ブレード５１より刃厚が厚い。切削ブレード７１およびスピンドル７２は、研削対象のウェーハ１０を保持するチャックテーブル７５の保持面７６に対して平行な回転軸を備える。切削ブレード７１は、スピンドル７２の先端に装着される。切削ブレード７１は、少なくとも研削する側の面または外周面に砥石を含む。
第一例の除去ステップＳＴ４２では、まず、図１４に示すように、チャックテーブル７５の保持面７６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の裏面１９側を吸引保持する。ウェーハ１０の保持方法は、第一例または第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１と同様であるため、説明を省略する。なお、チャックテーブル７５は、リング状補強部分離ステップＳＴ４１でのチャックテーブル５５、６５と共通であってもよい。すなわち、デバイス領域１５とリング状補強部２１とが分離したウェーハ１０がチャックテーブル５５、６５に保持された状態のまま、除去ステップＳＴ４２が実施されることが好ましいが、本発明ではこれに限定されない。
第一例の除去ステップＳＴ４２では、次に、切削ユニット７０とウェーハ１０との位置合わせを行う。具体的には、切削ブレード７１の研削面を、ウェーハ１０のリング状補強部２１の外側に位置付ける。第一例の除去ステップＳＴ４２では、次に、チャックテーブル７５を軸心回りに回転させた状態で、スピンドル７２を介して切削ブレード７１を軸心回りに回転させる。第一例の除去ステップＳＴ４２では、次に、ウェーハ１０のリング状補強部２１および切削ブレード７１に加工水を供給しつつ、切削ブレード７１をチャックテーブル７５の軸心方向へ近付けて、回転する切削ブレード７１を、チャックテーブル７５上で回転するウェーハ１０の外周縁に押し付けて研削させる。これにより、第一例の除去ステップＳＴ４２では、ウェーハ１０の外周縁から中心に向かってリング状補強部２１を除去する。この際、切削ユニット７０の制御装置またはオペレータは、切削ブレード７１を、リング状補強部分離ステップＳＴ４１で形成した環状の切削溝、レーザー加工溝または改質層に接触させないように制御する。これにより、第一例の除去ステップＳＴ４２で発生した負荷が、ウェーハ１０を伝ってデバイス領域１５に進展することが抑制される。第一例の除去ステップＳＴ４２では、リング状補強部２１の厚み分を１回で研削してもよいし、切削ブレード７１の高さをずらして複数回に分けて研削してもよい。
図１５は、図４に示された除去ステップＳＴ４２の第二例を一部断面で示す側面図である。図１５に示す第二例の除去ステップＳＴ４２は、第二例または第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１の後に実施される。すなわち、第二例の除去ステップＳＴ４２は、保護部材３１がウェーハ１０の表面１２側に貼着される状態で実施される。
第二例の除去ステップＳＴ４２は、第一例と同様に、切削ユニット７０によって、デバイス領域１５から分離したリング状補強部２１を研削して除去する。第二例の除去ステップＳＴ４２では、まず、図１５に示すように、チャックテーブル７５の保持面７６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の表面１２側を吸引保持する。ウェーハ１０の保持方法は、第二例または第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１と同様であるため、説明を省略する。なお、チャックテーブル７５は、第一例と同様に、リング状補強部分離ステップＳＴ４１でのチャックテーブル５５、６５と共通であってもよい。すなわち、デバイス領域１５とリング状補強部２１とが分離したウェーハ１０がチャックテーブル５５、６５に保持された状態のまま、除去ステップＳＴ４２が実施されることが好ましいが、本発明ではこれに限定されない。
第二例の除去ステップＳＴ４２では、次に、切削ユニット７０とウェーハ１０との位置合わせを行い、リング状補強部２１を研削して除去する。位置合わせ方法および切削ユニット７０による研削方法は、第一例と同様であるため、説明を省略する。すなわち、第二例の除去ステップＳＴ４２では、ウェーハ１０の表面１２側および裏面１９側のいずれかがチャックテーブル７５の保持面７６に保持された状態であっても、ウェーハ１０の外周縁から中心に向かってリング状補強部２１を除去する。この際、切削ユニット７０の制御装置またはオペレータは、切削ブレード７１を、リング状補強部分離ステップＳＴ４１で形成した環状の切削溝、レーザー加工溝または改質層に接触させないように制御する。これにより、第二例の除去ステップＳＴ４２で発生した負荷が、ウェーハ１０を伝ってデバイス領域１５に進展することが抑制される。第一例の除去ステップＳＴ４２では、リング状補強部２１の厚み分を１回で研削してもよいし、切削ブレード７１の高さをずらして複数回に分けて研削してもよい。
図１６は、図４に示された除去ステップＳＴ４２の第三例を一部断面で示す側面図である。図１６に示す第三例の除去ステップＳＴ４２は、第一例または第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１の後に実施される。すなわち、第三例の除去ステップＳＴ４２は、保護部材３１がウェーハ１０の裏面１９側に貼着される状態で実施される。
第三例の除去ステップＳＴ４２は、２つの切削ユニット７０によって、デバイス領域１５から分離したリング状補強部２１を研削して除去する。２つの切削ユニット７０は、第三例において、切削ブレード７１の研削面が互いに対向するように配置される。２つの切削ユニット７０は、ウェーハ１０の外周縁に対して反対側から同時に研削加工を実施する。
第三例の除去ステップＳＴ４２では、まず、第一例と同様に、チャックテーブル７５の保持面７６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の裏面１９側を吸引保持する。第三例の除去ステップＳＴ４２では、次に、切削ユニット７０とウェーハ１０との位置合わせを行い、リング状補強部２１を研削して除去する。位置合わせ方法および各々の切削ユニット７０による研削方法は、第一例と同様であるため、説明を省略する。なお、図１５に示す第二例の除去ステップＳＴ４２においても、切削ブレード７１の研削面が互いに対向するように配置される２つの切削ユニット７０によって、リング状補強部２１の除去が実施されてもよい。
図１４、図１５および図１６に示す第一例、第二例および第三例の除去ステップＳＴ４２ではチャックテーブル７５を回転させた状態で、切削ブレード７１をウェーハ１０の外周側から中心に向かって切り込ませるが、切削ブレード７１によるリング状補強部２１の除去方法はこれに限定されない。第一例、第二例および第三例の除去ステップＳＴ４２では、第一例および第二例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１と同様に、切削ブレード７１をリング状補強部２１の上面側から切り込ませて、その後チャックテーブル７５を回転させるようにしてもよい。この場合、ウェーハ１０の外周側から中心に向かって複数回に分けて除去を実施してもよい。いずれの切削ブレード７１による除去方法においても、チャックテーブル７５の回転速度および切削ブレード７１の移動速度は、適切な条件に選定される。
図１７は、図４に示された除去ステップＳＴ４２の第四例を一部断面で示す側面図である。図１７に示す第四例の除去ステップＳＴ４２は、第一例または第三例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１の後に実施される。すなわち、第四例の除去ステップＳＴ４２は、保護部材３１がウェーハ１０の裏面１９側に貼着される状態で実施される。
第四例の除去ステップＳＴ４２は、研削ユニット４０によって、デバイス領域１５から分離したリング状補強部２１を研削して除去する。研削ユニット４０は、裏面研削ステップＳＴ２で用いた研削ユニット４０と同じものでもよいし、別のものでもよい。第四例の除去ステップＳＴ４２で用いる研削ユニット４０は、少なくとも、スピンドル４１およびスピンドル４１の下端に装着された研削ホイール４２が、研削対象のウェーハ１０を保持するチャックテーブル４５の保持面４６に対して直交する（またはチャックテーブル４５の軸心と平行な）回転軸を備える。
第四例の除去ステップＳＴ４２では、まず、図１７に示すように、チャックテーブル４５の保持面４６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の裏面１９側を吸引保持する。ウェーハ１０の保持方法は、第一例または第三例の除去ステップＳＴ４２と同様であるため、説明を省略する。
第四例の除去ステップＳＴ４２では、次に、研削ユニット４０とウェーハ１０との位置合わせを行う。具体的には、研削ホイール４２の下面に装着された砥石４３を、ウェーハ１０のリング状補強部２１の表面１２の上方に位置付ける。この際、砥石４３の外周縁が、デバイス領域１５の上方に進入しないように位置付ける。第四例の除去ステップＳＴ４２では、次に、チャックテーブル４５を軸心回りに回転させた状態で、スピンドル４１を介して研削ホイール４２を軸心回りに回転させる。第四例の除去ステップＳＴ４２では、次に、ウェーハ１０のリング状補強部２１および砥石４３に加工水を供給しつつ、研削ホイール４２を下降させて、回転する砥石４３を、チャックテーブル７５上で回転するウェーハ１０のリング状補強部２１の表面１２側に接触させる。これにより、第四例の除去ステップＳＴ４２では、リング状補強部２１を、表面１２側から裏面１９側に向かって研削して除去する。この際、研削ユニット４０の制御装置またはオペレータは、砥石４３を、リング状補強部分離ステップＳＴ４１で形成した環状の切削溝、レーザー加工溝または改質層に接触させないように制御する。これにより、第四例の除去ステップＳＴ４２で発生した負荷が、ウェーハ１０を伝ってデバイス領域１５に進展することが抑制される。第四例の除去ステップＳＴ４２では、リング状補強部２１の幅分を１回で研削してもよいし、砥石４３のチャックテーブル４５の軸心までの距離をずらして複数回に分けて研削してもよい。
図１８は、図４に示された除去ステップＳＴ４２の第五例を一部断面で示す側面図である。図１８に示す第五例の除去ステップＳＴ４２は、第二例または第四例のリング状補強部分離ステップＳＴ４１の後に実施される。すなわち、第五例の除去ステップＳＴ４２は、保護部材３１がウェーハ１０の表面１２側に貼着される状態で実施される。
第五例の除去ステップＳＴ４２は、第四例と同様に、研削ユニット４０によって、デバイス領域１５から分離したリング状補強部２１を研削して除去する。第二例の除去ステップＳＴ４２では、まず、図１８に示すように、チャックテーブル４５の保持面４６に、保護部材３１を介してウェーハ１０の表面１２側を吸引保持する。ウェーハ１０の保持方法は、第二例の除去ステップＳＴ４２と同様であるため、説明を省略する。
第五例の除去ステップＳＴ４２では、次に、研削ユニット４０とウェーハ１０との位置合わせを行う。具体的には、研削ホイール４２の下面に装着された砥石４３を、ウェーハ１０のリング状補強部２１の裏面１９の上方に位置付ける。この際、砥石４３の外周縁が、デバイス領域１５の上方に進入しないように位置付ける。第五例の除去ステップＳＴ４２では、次に、チャックテーブル４５を軸心回りに回転させた状態で、スピンドル４１を介して研削ホイール４２を軸心回りに回転させる。第五例の除去ステップＳＴ４２では、次に、ウェーハ１０のリング状補強部２１および砥石４３に加工水を供給しつつ、研削ホイール４２を下降させて、回転する砥石４３を、チャックテーブル７５上で回転するウェーハ１０のリング状補強部２１の裏面１９側に接触させる。これにより、第五例の除去ステップＳＴ４２では、リング状補強部２１を、裏面１９側から表面１２側に向かって研削して、リング状補強部２１の厚さをデバイス１５領域と同じ厚さまで除去する、または完全に除去する。この際、研削ユニット４０の制御装置またはオペレータは、砥石４３を、リング状補強部分離ステップＳＴ４１で形成した環状の切削溝、レーザー加工溝または改質層に接触させないように制御する。これにより、第五例の除去ステップＳＴ４２で発生した負荷が、ウェーハ１０を伝ってデバイス領域１５に進展することが抑制される。第五例の除去ステップＳＴ４２では、リング状補強部２１の幅分を１回で研削してもよいし、砥石４３のチャックテーブル４５の軸心までの距離をずらして複数回に分けて研削してもよい。
図１４および図１７に示す第一例および第四例の除去ステップＳＴ４２は、保護部材３１がウェーハ１０の裏面１９側に貼着され、ウェーハ１０の表面１２が上面となる状態で実施される。この場合、リング状補強部２１を除去した後、保護部材３１を貼り替えることなく、そのままウェーハ１０の向きを変更せずに、ダイシング等でチップ１８に分割できるという利点を有する。
これに対し、図１５および図１８に示す第二例および第五例の除去ステップＳＴ４２は、保護部材３１がウェーハ１０の表面１２側に貼着され、ウェーハ１０の裏面１９が上面となる状態で実施される。この場合、チャックテーブル７５、４５で保持しやすい、また、デバイス１４が形成される表面１２側に保護部材３１が貼着されるため、除去ステップＳＴ４２で発生した加工屑等のデバイス１４面への付着を抑制できるという利点を有する。
以上説明したように、実施形態に係るウェーハ１０の加工方法は、デバイス領域１５に対応する領域とリング状補強部２１とを分離した後、分離したリング状補強部２１を研削によって除去する。分離した後のリング状補強部２１を研削によって除去するため、繊細な作業を必要とされるリング状補強部２１を保護部材３１から取り外して搬送するという困難な工程を実施する必要がない。これにより、除去に時間がかかったり、リング状補強部２１を破損させてデバイス１４を傷付けたりすることを抑制できる。また、デバイス領域１５から分離した後でリング状補強部２１を研削するため、研削加工時の負荷がデバイス領域１５に伝達されない。これにより、研削加工時の負荷によるデバイス領域１５の欠けやクラックの発生を抑制することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
１、１－２ フレームユニット
１０ ウェーハ
１１ 基板
１２ 表面
１３ ストリート
１４ デバイス
１５ デバイス領域
１６ 外周余剰領域
１７ ノッチ
１８ チップ
１９ 裏面
２０ 凹部
２１ リング状補強部
３０ 研削用保護部材
３１ 保護部材
３２ 環状フレーム
４０ 研削ユニット
４１、５２、７２ スピンドル
４２ 研削ホイール
４３ 砥石
４５、５５、６５、７５ チャックテーブル
４６、５６、６６、７６ 保持面
５０、７０ 切削ユニット
５１、７１ 切削ブレード
６０ レーザー光線照射ユニット
６１ レーザー光線

Claims (3)

  1. ストリートによって区画された複数の領域に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、該デバイス領域に対応するウェーハの裏面側に研削で形成された凹部を有すると共に、該凹部の外周に沿ってリング状補強部を備えるウェーハの加工方法であって、
    ウェーハの表面または裏面を覆う面積の保護部材をウェーハに貼着する保護部材貼着ステップと、
    該保護部材貼着ステップ実施後、ウェーハの該リング状補強部を除去するリング状補強部除去ステップと、
    を備え、
    該リング状補強部除去ステップでは、
    該デバイス領域の外周に沿ってウェーハを分割し、該デバイス領域と該リング状補強部とを分離するリング状補強部分離ステップと、
    該リング状補強部分離ステップ実施後、加工水をウェーハに供給しながら該リング状補強部を砥石で加工して除去する除去ステップと、
    を備え、
    該除去ステップでは、ウェーハを保持するチャックテーブルの保持面と平行な回転軸を備えるスピンドルの先端に装着された切削ブレードを回転する該ウェーハの外周縁に押しつけて研削することで、該ウェーハの該外周縁から中心に向かって該リング状補強部を除去するウェーハの加工方法。
  2. 該リング状補強部分離ステップは、切削ブレードまたはレーザー光線を用いて実施する
    請求項１に記載のウェーハの加工方法。
  3. 該保護部材貼着ステップでは、ウェーハの表面または裏面を覆う該保護部材の外周縁を環状フレームに貼着し、該環状フレームの開口にウェーハが支持されたフレームユニットを形成する
    請求項１または２に記載のウェーハの加工方法。
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