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JP2020088187A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】外周に面取り部を有したウェーハを加工する場合に、ウェーハ外周部を除去する工程を増やすことなくウェーハの破損を防止する。【解決手段】外周に面取り部を有したウェーハＷの加工方法であって、ウェーハ外周縁から所定距離内側の位置で外周縁に沿ってウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射して、ウェーハ表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さの環状改質領域Ｍを形成するステップと、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームをウェーハ外周部に照射して、ウェーハ表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さの改質領域Ｎをウェーハ外周部に放射状に複数形成するステップと、該２ステップを実施後、ウェーハ裏面Ｗｂを研削し、仕上げ厚みＬ１へと薄化するステップと、を備える。裏面研削ステップでは、環状改質領域と複数の改質領域とを起点に、ウェーハ外周余剰領域Ｗａ２をウェーハから除去しつつ研削を進行する。【選択図】図７

Description

本発明は、外周に面取り部を有したウェーハの加工方法に関する。
ウェーハの裏面を研削して薄化した際にウェーハの外周の面取り部に所謂シャープエッジが形成され、シャープエッジに欠けが生じてウェーハが損傷するおそれがある。これを防止するために、研削前に切削ブレードで面取り部を除去する所謂エッジトリミング（例えば、特許文献１参照）が広く採用されている。
しかし、通常のダイシングで使用される例えば幅２０μｍ程度の切削ブレードに比べて、エッジトリミングでは幅１ｍｍ程度の厚いブレードを使用する上、直線状ではなく環状にウェーハを切削するため切削負荷が通常のダイシングよりも大きくかかり、チッピングと呼ばれる欠けやクラックがウェーハの外周縁に形成された切削溝の縁に発生しやすい。そして、クラックがデバイスに達するとデバイスを損傷してしまうため問題となる。一方、チッピングやクラックを抑えるために低速でエッジトリミングを行うと生産性が悪くなる。
そこで、レーザビームをウェーハに照射しウェーハを内周部と外周部とに分割し、外周部を除去してからウェーハを研削する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１７３９６１号公報 特開２００６−１０８５３２号公報
しかし、上記方法では、ウェーハの外周部を除去する工程が増えることで、生産性が落ちるという問題がある。
よって、外周に面取り部を有したウェーハを加工する場合には、ウェーハの外周部を除去する工程を増やすことなくウェーハの破損を防止するという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、外周に面取り部を有したウェーハの加工方法であって、ウェーハの外周縁から所定距離内側の位置で該外周縁に沿ってウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射して、少なくともウェーハの表面から仕上げ厚みに至る深さの環状改質領域を形成する環状改質領域形成ステップと、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームをウェーハの外周部に照射して、少なくともウェーハの表面から仕上げ厚みに至る深さの改質領域をウェーハの該外周部に放射状に複数形成する外周部改質領域形成ステップと、該環状改質領域形成ステップと該外周部改質領域形成ステップとを実施した後、ウェーハの裏面を研削し該仕上げ厚みへと薄化する裏面研削ステップと、を備え、該裏面研削ステップでは、該環状改質領域と複数の該改質領域とを起点にウェーハの該外周部がウェーハから除去されつつ研削が進行する、ウェーハの加工方法である。
前記裏面研削ステップを実施した後、前記裏面を研磨する研磨ステップを更に備えると好ましい。
本発明に係るウェーハの加工方法においては、ウェーハの裏面研削前に、環状改質領域と外周部改質領域とをウェーハに形成する。そして、研削中にウェーハの外周部がウェーハの内周部から環状改質領域によって環状に分断されるためウェーハのエッジに生じる欠けやクラックによってウェーハのデバイスが形成されている内周部が破損してしまうことを防止できる。更に分断された外周部が放射状に延びる複数の外周部改質領域によって細かく分割されるため、研削中に除去することが可能となる。
裏面研削ステップを実施した後、裏面を研磨する研磨ステップを更に備えることで、ウェーハの抗折強度を高めることができる。
ウェーハの一例を示す断面図である。 環状改質領域形成ステップを説明するための断面図である。 ウェーハに形成された環状の改質領域を拡大して示す断面図である。 外周部改質領域形成ステップを説明するための断面図である。 ウェーハの外周部に放射状に形成された改質領域を拡大して示す断面図である。 外周部全周にわたって放射状に改質領域が形成されたウェーハを示す平面図である。 ウェーハの裏面の研削を開始している状態を説明する断面図である。 裏面研削ステップにおいて、環状改質領域と複数の改質領域とを起点にウェーハの外周部がウェーハから除去されつつ研削が進行している状態を説明する断面図である。 ウェーハの裏面を研磨している状態を説明する断面図である。 環状改質領域と複数の改質領域とが形成され表面にキャリアウェーハが接着されたウェーハの裏面を研削している状態を説明する断面図である。 環状改質領域と複数の改質領域とが形成され表面にキャリアウェーハが接着されたウェーハの裏面を研磨している状態を説明する断面図である。
以下に、本発明に係るウェーハの加工方法を実施する場合の各ステップについて説明する。
（１）環状改質領域形成ステップ
図１に示すウェーハＷは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形の半導体ウェーハであり、その表面Ｗａには、デバイス領域Ｗａ１と、デバイス領域Ｗａ１を囲繞する外周余剰領域Ｗａ２とが設けられている。デバイス領域Ｗａ１は、直交差する複数の分割予定ラインＳで格子状に区画されており、格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。図１において下方を向いているウェーハＷの裏面Ｗｂは、後に研削される被研削面となる。ウェーハＷは外周縁が面取り加工されており断面が略円弧状の面取り部Ｗｄが形成されている。
なお、ウェーハＷはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。
環状改質領域形成ステップでは、ウェーハＷの外周縁である面取り部Ｗｄから所定距離内側の位置で外周縁に沿ってウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射して、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みに至る深さの環状改質領域を形成する。具体的には、ウェーハＷは、例えば図２に示すレーザ加工装置１に搬送される。レーザ加工装置１は、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル１０と、保持テーブル１０に保持されたウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射可能なレーザビーム照射手段１１とを少なくとも備えている。
なお、ウェーハＷはレーザ加工装置１に搬送される前に、その表面Ｗａに保護テープＴが貼着されデバイスＤが保護された状態になる。
保持テーブル１０は、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない移動手段によって加工送り方向であるＸ軸方向及び割り出し送り方向であるＹ軸方向に往復移動可能となっている。保持テーブル１０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材からなりウェーハＷを保持する平坦な保持面１０ａを備えている。そして保持面１０ａに連通する図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面１０ａに伝達されることで、保持テーブル１０は保持面１０ａ上でウェーハＷを吸引保持できる。
レーザビーム照射手段１１は、ＹＡＧ等のレーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームを、伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、保持テーブル１０で保持されたウェーハＷにレーザビームを集光して照射できる。レーザビームの集光点の高さ位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。
レーザ加工装置１は、ウェーハＷの外周縁の座標位置及びウェーハＷの中心の座標位置を認識するアライメント手段１４を備えている。アライメント手段１４は、図示しない光照射手段と、ウェーハＷからの反射光を捕らえる光学系及び光学系で結像された被写体像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子等で構成されたカメラ１４０とを備えている。
図２に示すように、表面Ｗａに貼着された保護テープＴを下側に向けて保持テーブル１０の保持面１０ａ上にウェーハＷが載置され、保持テーブル１０によりウェーハＷが吸引保持される。保持テーブル１０の回転中心とウェーハＷの中心とは略合致する。
図示しない移動手段が保持テーブル１０をアライメント手段１４の下方まで移動させ、エッジアライメントが実施される。即ち、保持テーブル１０が回転し、保持テーブル１０に保持されたウェーハＷの外周縁がカメラ１４０で複数箇所撮像される。そして、撮像画像から例えば外周縁の離間した３点の座標が検出され、該３点の座標に基づく幾何学的演算処理により、保持テーブル１０上で吸引保持されたウェーハＷの正確な中心座標が求められる。
そして、ウェーハＷの該中心座標の情報及び予め認識されているウェーハＷのサイズの情報を基にして、保持テーブル１０が水平方向に移動されて、外周余剰領域Ｗａ２で且つウェーハＷの外周縁から所定距離内側の所定位置Ｙ１が集光器１１１の直下に位置するように、保持テーブル１０が所定位置に位置付けられる。
次いで、集光レンズ１１１ａによって集光されるレーザビームの集光点位置を、ウェーハＷの内部の所定の高さ位置、即ち、例えば、図２に示すウェーハＷの仕上げ厚みＬ１に至る深さとなる高さ位置Ｚ２よりも少しだけ上方の高さ位置に位置付ける。仕上げ厚みＬ１は、デバイスＤの上面の高さ位置Ｚ１から高さ位置Ｚ２までの厚みである。そして、レーザビーム発振器１１９からウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを所定の繰り返し周波数でパルス発振させ、レーザビームを保持テーブル１０で保持されたウェーハＷの内部に集光し照射する。
なお、レーザビームの出力は、例えば、ウェーハＷに形成される改質層から上下にクラックが発生する条件に設定される。
レーザビーム発振器１１９で発振したレーザビームをウェーハＷの内部に集光して照射すると、ウェーハＷには、集光点位置から上下方向に向かって図３に示す改質層Ｍ１が伸びるように形成される。また、改質層Ｍ１からクラックＣが発生するようにレーザビームの出力を設定しておくことで、改質層Ｍ１から上下方向に微細なクラックＣが同時に形成されていく。即ち、改質層Ｍ１とクラックＣとを含む改質領域ＭがウェーハＷに形成されていく。図３に示す例においては、形成された改質領域ＭのクラックＣは、ウェーハＷの表面Ｗａまでその下端が到達している。
レーザビームをウェーハＷの外周縁に沿って照射しつつ、図２に示す保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させることで、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さ、即ち、高さ位置Ｚ２に至る環状改質領域ＭがウェーハＷに形成される。なお、本実施形態のように、改質層Ｍ１をウェーハＷの仕上げ厚みＬ１中の領域に形成せずに、クラックＣのみをウェーハＷの表面Ｗａまで到達させることで、後の研削によって改質層Ｍ１をウェーハＷに残さず除去できるので好ましい。
環状改質領域形成ステップは本実施形態に限定されるものではない。例えば、図２に示すウェーハＷの仕上げ厚みＬ１が厚い場合等においては、レーザビームの集光点位置を、高さ位置Ｚ２よりも下方の高さ位置（より表面Ｗａ側の高さ位置）に位置付ける。そして、レーザビームをウェーハＷの外周縁に沿って照射しつつ、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させる毎に、ウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）で集光点位置を上側又は下側に所定間隔ずらしつつ、レーザビームを複数パスウェーハＷに照射する。そして、１段目の改質層Ｍ１とクラックＣとからなる環状の改質領域Ｍ、２段目の環状の改質領域Ｍ、３段目の環状の改質領域Ｍ、及び、４段目の環状の改質領域Ｍを形成する。
その結果、改質層Ｍ１とクラックＣとからなる４段の環状の改質領域Ｍによって、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さ、即ち、高さ位置Ｚ２に至る環状改質領域ＭがウェーハＷに形成される。この場合には、環状改質領域Ｍは、各段のクラックＣがつながっている。また、改質層Ｍ１がウェーハＷの表面Ｗａに露出していてもよい。なお、レーザビームの出力を下げて改質層Ｍ１から上下にクラックＣが発生しないように加工条件を設定し、各段のクラックＣではなく各段の改質層Ｍ１自体をウェーハＷの厚み方向につなげて環状改質領域Ｍを形成してもよいが、各段のクラックＣをつなげる方が少ないパスのレーザビーム照射で、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さ、即ち、高さ位置Ｚ２に至る環状改質領域Ｍを形成できる為効率的である。
なお、円環状の改質領域Ｍの形成において、保持テーブル１０をＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させる毎に厚み方向（Ｚ軸方向）に集光点位置を上側又は下側に所定間隔ずらしつつレーザビームを複数パス照射するのではなく、図２に示すレーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームをビームスプリッター等によって分岐させて複数の光路のレーザビームとし、複数光路のレーザビームの各集光点をウェーハＷの厚み方向の異なる位置に位置付ける。そして、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度１回転させることで、複数の集光点においてウェーハＷの内部を同時に改質して、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さ、即ち、高さ位置Ｚ２に至る環状改質領域Ｍを形成してもよい。
環状改質領域形成ステップのさらなる別例としては、例えば、図２に示す集光レンズ１１１ａの上方又は下方に別途のレンズをさらに配設したり、集光レンズ１１１ａを例えば球面収差を有する集光レンズとしたりすることで、パルスレーザビームの集光点をウェーハＷの厚み方向に延在するように位置付け可能とする。そして、ウェーハＷの厚み方向に集光点を線状に延在させた状態で、レーザビーム発振器１１９からウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを所定の繰り返し周波数でパルス発振させ、レーザビームをウェーハＷの内部に集光し照射する。
なお、光軸方向に収差が生じた状態でウェーハＷにレーザビームを照射できればよく、よって、所定の拡がり角を持っているパルスレーザビームをレーザビーム発振器１１９から発振し、集光レンズ１１１ａで集光するようにしてもよい。
レーザビームの上記照射によって、ウェーハＷの内部には、ウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）に伸長した細孔または図示しないクラックと、細孔又はクラックを囲繞しウェーハＷの厚み方向に伸長した変質領域が形成される。即ち、細孔又はクラックと変質領域とからなる改質領域（所謂、シールドトンネル）がウェーハＷに形成されていく。
そして、レーザビームをウェーハＷの外周縁に沿って照射しつつ、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させることで、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さ、即ち、高さ位置Ｚ２に至る環状改質領域（環状のシールドトンネル）を形成してもよい。
（２）外周部改質領域形成ステップ
例えば図３、４に示す環状改質領域ＭをウェーハＷに形成した後、ウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームをウェーハＷの外周部に照射して、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さの改質領域をウェーハＷの外周部に放射状に複数形成する。なお、外周部改質領域形成ステップは、環状改質領域形成ステップを実施する前に行ってもよい。
外周部改質領域形成ステップでは、まず、図４に示すように、集光レンズ１１１ａにより集光されるレーザビームの集光点位置が、例えばウェーハＷの仕上げ厚みＬ１内の所定の高さ位置に位置付けられる。そして、レーザビーム発振器１１９がウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを発振し、レーザビームをウェーハＷに集光し照射する。また、ウェーハＷが−Ｘ方向に所定の加工送り速度で送られ、レーザビームがウェーハＷの外周縁から環状改質領域Ｍに向かって照射されていくことで、ウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さ、即ち、高さ位置Ｚ２に至る改質領域Ｎが形成される。改質領域Ｎは図示しないクラックと改質層とを備えているものであってもよいし、改質層のみからなるものであってもよいし、シールドトンネルであってもよい。
例えば、図５に示すウェーハＷの仕上げ厚みＬ１が７０μｍである場合には、改質領域ＮのＺ軸方向における長さは仕上げ厚みＬ１と同一の長さとなる７０μｍである。一方、環状改質領域ＭのＺ軸方向における長さは、仕上げ厚みＬ１（７０μｍ）にさらに２０μｍを加えた９０μｍである。
例えば、図５に示すように、改質領域ＮがウェーハＷの外周縁から環状改質領域Ｍに達する所定の位置までウェーハＷが往方向である−Ｘ方向に進行すると、レーザビームの照射を停止するととも保持テーブル１０が所定の角度（例えば、数度）だけＺ軸方向の軸心周りに回転する。なお、改質領域ＮがウェーハＷの外周縁から環状改質領域Ｍに達しておらず、環状改質領域Ｍの手前で止まっていてもよい。
次いで、図４に示すウェーハＷが復方向である＋Ｘ方向へ加工送りされ、レーザビーム照射により改質領域Ｎが環状改質領域ＭからウェーハＷの外周縁に達するまで形成される。順次同様のレーザビーム照射を保持テーブル１０を所定の角度回転させつつ行うことで、図６に示すように、少なくともウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さの改質領域ＮをウェーハＷの外周部の凡そ全周にわたって放射状に複数形成することができる。
なお、同一のラインに対して往方向復方向で集光点位置を上側又は下側に所定間隔ずらしつつ、レーザビームを複数パスウェーハＷに照射して複数段の改質領域を形成することで、図４に示すウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さ、即ち、高さ位置Ｚ２に至る改質領域Ｎを形成してもよい。
（３）裏面研削ステップ
環状改質領域形成ステップと外周部改質領域形成ステップとを実施した後、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研削し仕上げ厚みＬ１へと薄化する。即ち、環状改質領域Ｍ及び改質領域Ｎが形成されたウェーハＷは、図７に示す研削装置７のチャックテーブル７５に搬送され、裏面Ｗｂを上側に向けてチャックテーブル７５の保持面７５ａ上で吸引保持される。
図７に示す研削装置７のウェーハＷを研削する研削手段７１は、軸方向がＺ軸方向である回転軸７１０と、回転軸７１０の下端に接続された円板状のマウント７１３と、マウント７１３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール７１４とを備える。研削ホイール７１４は、ホイール基台７１４ｂと、ホイール基台７１４ｂの底面に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石７１４ａとを備える。
まず、チャックテーブル７５が＋Ｙ方向へ移動して、研削砥石７１４ａの回転中心がウェーハＷの回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石７１４ａの回転軌跡がウェーハＷの回転中心を通るように、チャックテーブル７５が位置付けられる。次いで、回転軸７１０が回転するのに伴って、研削ホイール７１４がＺ軸方向の軸心周りに回転する。また、研削手段７１が−Ｚ方向へと送られ、研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、チャックテーブル７５が回転するのに伴ってウェーハＷも回転するので、研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂの全面の研削加工を行う。また、研削砥石７１４ａとウェーハＷの裏面Ｗｂとの接触箇所に対して研削水が供給され、研削水による接触箇所の冷却及び研削屑の洗浄除去が行われる。
研削加工中において、研削砥石７１４ａからウェーハＷに対して−Ｚ方向の研削圧力が加わっている。そして、図８に示すように裏面Ｗｂが研削されていくと、環状改質領域Ｍに沿って研削圧力に対する研削応力が生じ、環状改質領域Ｍを起点にウェーハＷが円形の内周部Ｗ１と円環状の外周部とに分割される。そして、研削を続行して、環状改質領域Ｍの改質層Ｍ１を除去しつつウェーハＷを仕上げ厚みＬ１になるまで研削した後、研削手段７１を＋Ｚ方向へと移動させてウェーハＷから離間させる。
また、上記裏面研削加工中においては、ウェーハＷの外周部に放射状に複数形成された改質領域Ｎに沿って研削圧力に対する研削応力が生じ、ウェーハＷの円形の内周部Ｗ１から分離した円環状の外周部は改質領域Ｎを起点に図８に示す細かな端材Ｗ２（例えば、平面視略台形状の端材）に分割される。さらに、チャックテーブル７５は回転しているため、遠心力によってチャックテーブル７５上から除去される。
上記のように本発明に係るウェーハの加工方法においては、ウェーハＷの裏面Ｗｂ研削前に、環状改質領域Ｍと外周部の放射状の改質領域ＮとをウェーハＷに形成する。そして、研削中にウェーハＷの外周部がウェーハの内周部Ｗ１から環状改質領域Ｍによって環状に分断されるためウェーハＷのエッジに生じる欠けやクラックによってウェーハＷのデバイスＤが形成されている内周部Ｗ１が破損してしまうことを防止できる。更に分断された外周部が放射状に延びる複数の改質領域Ｎによって細かく分割されるため、研削中に除去することが可能となる。
（４）研磨ステップ
例えば、本実施形態においては裏面研削ステップを実施した後、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研磨する。即ち、ウェーハＷの内周部Ｗ１は、図９に示す研磨装置８のチャックテーブル８５に搬送され、裏面Ｗｂを上側に向けてチャックテーブル８５の保持面８５ａ上で吸引保持される。
研磨装置８の研磨手段８０は、例えば、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）であるスピンドル８００と、スピンドル８００の下端に固定された円形板状のマウント８０１と、マウント８０１の下面に着脱可能に取り付けられた円形状の研磨パッド８０２とから構成されている。研磨パッド８０２は、例えば、フェルト等の不織布からなり、中央部分にスラリが通液される貫通孔が貫通形成されており、その下面がウェーハＷを研磨する研磨面となっている。研磨パッド８０２の直径は、ウェーハＷの直径よりも大きく設定されている。
例えば、スピンドル８００の内部には、Ｚ軸方向に延びるスラリ流路が形成されており、このスラリ流路にスラリ供給手段が連通している。スラリは、スラリ流路の下端の開口から研磨パッド８０２に向かって下方に噴出し、研磨パッド８０２の研磨面とウェーハＷとの接触部位に到達する。研磨加工において使用されるスラリは、例えば、遊離砥粒としてＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｉＣ、ＺｉＯ２、ＴｉＯ等を含む溶液である。
なお、研磨ステップにおいては、スラリを用いる化学的機械的研磨法、所謂ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）ではなく、スラリを使用しないドライ研磨を行ってもよい。
まず、チャックテーブル８５が＋Ｙ方向へ移動して、研磨パッド８０２とチャックテーブル８５に保持されたウェーハＷとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、研磨パッド８０２の研磨面がウェーハＷの裏面Ｗｂ全体を覆うようになされる。
研磨パッド８０２とウェーハＷとの位置合わせが行われた後、研磨パッド８０２が回転する。また、研磨手段８０が−Ｚ方向へと送られ、図９に示すように回転する研磨パッド８０２の研磨面がウェーハＷに当接することで研磨加工が行われる。研磨加工中は、チャックテーブル８５が回転するのに伴って、チャックテーブル８５上に保持されたウェーハＷも回転するので、研磨パッド８０２がウェーハＷの裏面Ｗｂの全面の研磨加工を行う。
研磨加工中において、回転するウェーハＷの裏面Ｗｂと研磨パッド８０２の研磨面との間にスラリが供給されることで、スラリによる化学的作用と研磨パッド８０２の回転による機械的作用とが相まって、ウェーハＷの裏面Ｗｂから加工歪みが除去されるように研磨が進行していき、ウェーハＷの抗折強度が高められる。所定時間ウェーハＷを研磨した後、研磨手段８０を＋Ｚ方向へと移動させてウェーハＷから離間させる。
本発明に係るウェーハの加工方法は本実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されているレーザ加工装置１、研削装置７、及び研磨装置８の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、先に説明した環状改質領域形成ステップと外周部改質領域形成ステップとを実施した図１０に示すウェーハＷに対して、裏面研削ステップを実施する前に、その表面Ｗａから保護テープＴを剥離し、さらに、ウェーハＷと略同径のキャリアウェーハＴ２（サポートウェーハＴ２）を接着剤Ｔ１で表面Ｗａに接着する。キャリアウェーハＴ２は、例えばウェーハＷに用いられる材料と同様の材料で構成されたウェーハを用いてもよい。このようにウェーハＷを別のキャリアウェーハＴ２に貼り合わせて貼り合わせウェーハを形成し、該貼り合わせウェーハを一体として扱い加工をすることで、薄いウェーハＷのハンドリング性が向上し、また、加工時のウェーハＷの反りや破損が防止できる。
なお、環状改質領域形成ステップと外周部改質領域形成ステップとを実施する前に、ウェーハＷの表面ＷａにキャリアウェーハＴ２を接着させてもよい。また、原子拡散接合法、表面活性化常温接合法、又はウェーハＷの加熱を伴う接合法等によって、ウェーハＷの表面Ｗａに接着剤を使用せずにキャリアウェーハＴ２を直接接合してもよい。また、キャリアウェーハＴ２の代わりにガラス、サファイア、又は金属板等からなるキャリアプレートを用いてもよい。
キャリアウェーハＴ２が接着されたウェーハＷは、図１０に示す研削装置７のチャックテーブル７５に搬送され、裏面Ｗｂを上側に向けてチャックテーブル７５の保持面７５ａ上で吸引保持される。次いで、研削砥石７１４ａの回転軌跡がウェーハＷの回転中心を通るように、チャックテーブル７５が位置付けられる。研削手段７１が−Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、チャックテーブル７５が回転するのに伴ってウェーハＷも回転するので、研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂの全面の研削加工を行う。
研削加工中においては、研削砥石７１４ａからウェーハＷに対して−Ｚ方向の研削圧力が加わっている。そして、環状改質領域Ｍに沿って研削圧力に対する研削応力が生じ、環状改質領域Ｍを起点にウェーハＷが円形の内周部Ｗ１（図１１参照）と円環状の外周部とに分割される。そして、環状改質領域Ｍの改質層Ｍ１を除去しつつウェーハＷを仕上げ厚みＬ１になるまで研削する。
また、上記裏面研削加工中においては、ウェーハＷの外周部に放射状に複数形成された改質領域Ｎに沿って研削圧力に対する研削応力が生じ、ウェーハＷが円形の内周部Ｗ１から分離した円環状の外周部は改質領域Ｎを起点に細かな端材に分割されて除去される。
次いで、ウェーハＷの内周部Ｗ１は、図１１に示す研磨装置８のチャックテーブル８５に搬送され、裏面Ｗｂを上側に向けてチャックテーブル８５の保持面８５ａ上で吸引保持される。ウェーハＷはキャリアウェーハＴ２によって支持されているため、薄化された後の搬送時において撓んで割れてしまうことが防がれる。
例えば、研磨パッド８０２の研磨面がウェーハＷの裏面Ｗｂ全体を覆うように、研磨パッド８０２とウェーハＷとの位置合わせが行われた後、研磨手段８０が−Ｚ方向へと送られ、図１１に示すように回転する研磨パッド８０２の研磨面がウェーハＷに当接することで研磨加工が行われる。研磨加工中は、スラリが研磨パッド８０２とウェーハＷとの接触部位に供給されつつ、回転する研磨パッド８０２が回転するウェーハＷの裏面Ｗｂの全面の研磨加工を行う。そして、所定時間ウェーハＷを研磨した後、研磨手段８０を＋Ｚ方向へと移動させてウェーハＷから離間させる。
Ｗ：ウェーハ Ｗａ：ウェーハの表面 Ｗａ１：デバイス領域 Ｗａ２：外周余剰領域 Ｄ：デバイス Ｓ：分割予定ライン
Ｗｂ：ウェーハの裏面 Ｗｄ：面取り部 Ｔ：保護テープ
１：レーザ加工装置 １０：保持テーブル １０ａ：保持面
１１：レーザビーム照射手段 １１１：集光器 １１１ａ：集光レンズ １１９：レーザビーム発振器 １４：アライメント手段 １４０：カメラ
Ｍ：環状改質領域 Ｍ１：改質層 Ｃ：クラック Ｎ：外周部に形成された放射状の改質領域
７：研削装置 ７５：チャックテーブル ７５ａ：保持面
７１：研削手段 ７１０：回転軸 ７１３：マウント ７１４：研削ホイール
８：研磨装置 ８５：チャックテーブル ８５ａ：保持面
８０：研磨手段 スピンドル：８００ ８０１：マウント ８０２：研磨パッド
Ｔ２：キャリアウェーハ

Claims (2)

  1. 外周に面取り部を有したウェーハの加工方法であって、
    ウェーハの外周縁から所定距離内側の位置で該外周縁に沿ってウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射して、少なくともウェーハの表面から仕上げ厚みに至る深さの環状改質領域を形成する環状改質領域形成ステップと、
    ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームをウェーハの外周部に照射して、少なくともウェーハの表面から仕上げ厚みに至る深さの改質領域をウェーハの該外周部に放射状に複数形成する外周部改質領域形成ステップと、
    該環状改質領域形成ステップと該外周部改質領域形成ステップとを実施した後、ウェーハの裏面を研削し該仕上げ厚みへと薄化する裏面研削ステップと、を備え、
    該裏面研削ステップでは、該環状改質領域と複数の該改質領域とを起点にウェーハの該外周部がウェーハから除去されつつ研削が進行する、ウェーハの加工方法。
  2. 前記裏面研削ステップを実施した後、前記裏面を研磨する研磨ステップを更に備える、請求項１に記載のウェーハの加工方法。
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