JP2023128351A - 加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保護部材を研削により平坦化すると共に、研削砥石及びウェーハへのドレッシングボードのボンド材の付着を防止する。【解決手段】ウェーハの表面側に貼り付けられた保護部材及び研削砥石の加工方法であって、ウェーハの裏面側をチャックテーブルで保持して表面側に一面側が貼り付けられた保護部材の他面側を露出させる裏面側保持工程と、裏面側保持工程の後、保護部材の他面側を研削砥石で研削することで保護部材の他面側の凹凸の程度を低減する平坦化工程と、平坦化工程の後、ウェーハの裏面側に又はウェーハを構成する単結晶基板と同じ材料で形成された単結晶基板に研削砥石を接触させて研削することで研削砥石をドレッシングするドレッシング工程と、を備える加工方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、ウェーハの表面側に貼り付けられた保護部材及び研削砥石の加工方法、並びに、ウェーハ、保護部材及び保護部材研削用の研削砥石の加工方法に関する。

携帯電話、パーソナルコンピュータ等の電子機器には、デバイスチップが搭載されている。デバイスチップを製造する際には、例えば、まず、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスを、シリコン等の半導体材料で形成された円盤状のウェーハの表面側に複数形成する。

次いで、ウェーハの裏面側を研削して所定の厚さまで薄化した後、研削後のウェーハをデバイス単位に切削して分割する。これにより、ウェーハは、複数のデバイスチップに分割される。

ところで、ウェーハの裏面側を研削する際には、通常、デバイスへのダメージを低減するために、ウェーハの表面側に樹脂製の保護部材（保護テープ）を貼り付ける。そして、ウェーハの表面側をチャックテーブルで吸引保持した状態で、ウェーハの裏面側に研削を施す（例えば、特許文献１参照）。

しかし、保護部材の面内厚さにはばらつきがあり、この面内厚さのばらつきが、研削におけるウェーハの加工精度（即ち、研削後のウェーハの平坦性）に影響することがある。特に、仕上げ厚さを比較的薄くする場合や、表面側にバンプが設けられたウェーハを研削する場合は、保護部材の面内厚さのばらつきの影響が比較的大きくなる。

加えて、ウェーハの表面側に保護部材が貼り付けられた状態では、ウェーハの表面側に設けられているデバイス等に起因する凹凸が保護部材にも反映される。凹凸が保護部材に反映された状態でウェーハの裏面側を研削すると、研削後のウェーハの裏面側に凹凸が形成されるので、加工精度が低下する。

そこで、ウェーハの裏面側を研削する前に、保護部材を研磨する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。当該方法では、ウェーハの表面側に貼り付けられた保護部材を研磨して保護部材を構成する基材フィルムを平坦化した後、ウェーハの裏面側を研削する。

これに対して、例えば、研削装置を使用することにより、ウェーハの表面側に貼り付けられた保護部材を研削して平坦化した後、ウェーハを反転させてウェーハの表面側をチャックテーブルで吸引保持し、次いで、ウェーハの裏面側を研削することが考えられる。

しかし、通常、研削砥石で保護部材を研削すると、研削砥石に目詰まりが生じて、以降の研削が困難になる。そこで、保護部材の研削後、且つ、ウェーハの裏面側の研削前に、ドレッシングボードを使用して研削砥石の目詰まりを解消する必要がある。

特開昭６１－１４１１４２号公報 特開２００５－１９６６６号公報

しかし、ドレッシングボードは、研削砥石とは異なる材料のボンド材を有する場合がある。仮に、研削砥石のボンド材とは異なる材料のボンド材を有するドレッシングボードで研削砥石をドレッシングすると、ドレッシングボードのボンド材が研削砥石及びウェーハへ付着する。

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、保護部材を研削により平坦化すると共に、研削砥石及びウェーハに、ドレッシングボードのボンド材が付着することを防止することを目的とする。

本発明の一態様によれば、ウェーハの表面側に貼り付けられた保護部材及び研削砥石の加工方法であって、該ウェーハの裏面側をチャックテーブルで保持して該表面側に一面側が貼り付けられた該保護部材の他面側を露出させる裏面側保持工程と、該裏面側保持工程の後、該保護部材の該他面側を該研削砥石で研削することで該保護部材の該他面側の凹凸の程度を低減する平坦化工程と、該平坦化工程の後、該ウェーハの裏面側に又は該ウェーハを構成する単結晶基板と同じ材料で形成された単結晶基板に該研削砥石を接触させて研削することで該研削砥石をドレッシングするドレッシング工程と、を備える加工方法が提供される。

好ましくは、該研削砥石は、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下の砥粒と、ビトリファイドボンドと、を有し、該研削砥石における砥粒の集中度は５０以上１５０以下である。

本発明の他の態様によれば、ウェーハ、保護部材及び保護部材研削用の研削砥石の加工方法であって、該ウェーハの表面側に該保護部材の一面側を貼り付ける貼り付け工程と、第１の研削砥石を有する第１の研削ホイールで該ウェーハの裏面側に対して粗研削を施す粗研削工程と、該粗研削工程の後、第２の研削砥石を有する第２の研削ホイールで該ウェーハの裏面側に対して仕上げ研削を施す仕上げ研削工程と、を備え、該粗研削工程の前又は該仕上げ研削工程の前に、該ウェーハの裏面側をチャックテーブルで保持して該保護部材の他面側を露出させる裏面側保持工程と、該裏面側保持工程後に、該保護部材の該他面側を該保護部材研削用の研削砥石で研削することで該保護部材の該他面側の凹凸の程度を低減する平坦化工程と、該平坦化工程の後に、該ウェーハの裏面側に又は該ウェーハを構成する単結晶基板と同じ材料で形成された単結晶基板に該保護部材研削用の研削砥石を接触させて研削することで該保護部材研削用の研削砥石をドレッシングするドレッシング工程と、を更に備える加工方法が提供される。

本発明の一態様に係る加工方法では、保護部材の平坦化工程の後、ウェーハの裏面側に又はウェーハを構成する単結晶基板と同じ材料で形成された単結晶基板に研削砥石を接触させて研削することで研削砥石をドレッシングする。

この様に、ドレッシングボードを使用することなく、研削砥石に対してドレッシングを施すことで、ドレッシングボードのボンド材と研削砥石のボンド材が異なる場合に問題となる、研削砥石及びウェーハへのドレッシングボードのボンド材の付着を防止できる。

第１の実施形態における加工方法のフロー図である。 貼り付け工程を示す図である。 裏面側保持工程を示す図である。 平坦化工程を示す図である。 反転工程を示す図である。 ドレッシング工程を示す図である。 第２の実施形態における加工方法のフロー図である。 第２の実施形態におけるドレッシング工程を示す図である。 第３の実施形態における加工方法のフロー図である。 第３の実施形態で使用される研削装置の概要を示す上面図である。 図１１（Ａ）は仮置き台に載置されたウェーハユニットを示す側面図であり、図１１（Ｂ）は裏面側がハンド部で吸引保持されるウェーハユニットを示す側面図であり、図１１（Ｃ）はチャックテーブルへ搬送されるウェーハユニットを示す側面図である。 粗研削工程を示す図である。 仕上げ研削工程を示す図である。 第５の実施形態における加工方法のフロー図である。

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。第１の実施形態では、図１に示す様に、貼り付け工程Ｓ１０、裏面側保持工程Ｓ２０、平坦化工程Ｓ３０、反転工程Ｓ４０及びドレッシング工程Ｓ５０が、この順で行われる。

図１は、第１の実施形態における加工方法のフロー図である。ウェーハ１１は、例えば、シリコンで形成された円盤状の単結晶基板を有する（図２参照）。なお、単結晶基板の材料は、シリコンに限定されない。

ウェーハ１１を構成する単結晶基板は、他の半導体や、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＧａＮ（窒化ガリウム）等の化合物半導体で形成されてもよい。ウェーハ１１は、例えば、直径２００ｍｍ（即ち、８インチ）及び厚さ７２５μｍを有するが、直径及び厚さはこの数値例に限定されない。

図２に示す様に、ウェーハ１１の表面１１ａ側には、複数の分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に設定されている。複数の分割予定ライン１３で区画された矩形領域の各々には、ＩＣ等のデバイス１５が形成されている。

デバイス１５上には、更に金属製のバンプ（不図示）が設けられることもある。ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する際には、表面１１ａ側に位置するデバイス１５を保護するために樹脂製の保護部材１７が表面１１ａ側に密着して貼り付けられる。

本実施形態の保護部材１７は、いわゆる保護テープであり、基材層１７ａと、粘着層（糊層）１７ｂと、の積層構造を有する（図３参照）。基材層１７ａは、例えば、ポリオレフィン又はポリエチレンテレフタレートで形成されており、粘着層１７ｂは、例えば、エポキシ系、アクリル系又はゴム系の接着剤で形成されている。

基材層１７ａの厚さは、粘着層１７ｂの厚さよりも大きい。例えば、基材層１７ａは、１００μｍ以上５００μｍ以下の厚さを有し、粘着層１７ｂは、５μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有する。

保護部材１７の粘着層１７ｂは、ＵＶ（紫外線）の照射により硬化して粘着力が低下するＵＶ硬化樹脂であってもよく、加熱により硬化して粘着力が低下する熱硬化性樹脂であってもよい。なお、保護部材１７は、粘着層１７ｂを有さずに、基材層１７ａのみを有してもよい。

保護部材１７は、ローラを用いた押圧による貼り合わせ、真空貼り合わせ、熱圧着貼り合わせ等により、表面１１ａ側に密着して貼り付けられる。本実施形態では、保護部材１７の粘着層１７ｂ側に露出している一面１７ｃが、ウェーハ１１の表面１１ａ側に貼り付けられる（貼り付け工程Ｓ１０）。

図２は、貼り付け工程Ｓ１０を示す図である。貼り付け工程Ｓ１０では、例えば、円盤状のチャックテーブル（不図示）でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引保持した上で、ウェーハ１１の径よりも大きな各辺を有する略正方形の保護部材１７の一面１７ｃ側を、表面１１ａ側に貼り付ける。

その後、ウェーハ１１の外周に沿って保護部材１７を切り刃（不図示）で切り取ることにより、略同径のウェーハ１１及び保護部材１７が積層されたウェーハユニット１９が形成される。なお、予め円形に形成された保護部材１７の粘着層１７ｂ側を表面１１ａ側に貼り付けてもよい。

一面１７ｃが表面１１ａ側に貼り付けられると、保護部材１７の一面１７ｃとは反対側に位置する他面１７ｄが露出する。貼り付け工程Ｓ１０後の保護部材１７の他面１７ｄ側には、凹凸１７ｅが形成されている（図３参照）。この凹凸１７ｅは、ウェーハ１１の表面１１ａ側の凹凸や、保護部材１７自体の面内厚さばらつき等に起因する。

図３に示す他面１７ｄ側の凹凸１７ｅの程度は、例えば、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standards） Ｂ ０６０１：２０１３でそれぞれ規定される、算術平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ粗さ（Ｒｚ）、二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）等で評価される。

例えば、図３に示す他面１７ｄ側の凹凸１７ｅの程度は、最大高さ粗さ（Ｒｚ）で測定され、１０μｍ以上５００μｍ以下である。

なお、ＳＥＭＩ規格（Semiconductor Equipment and Materials International standards）に準拠したウェーハ１１の裏面１１ｂ側における厚さむら（即ち、ＴＴＶ（total thickness variation））は、１０μｍ以下である。

貼り付け工程Ｓ１０後、研削装置２に設けられている円盤状のチャックテーブル４でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引保持する（裏面側保持工程Ｓ２０）。そこで、次に、研削装置２の構成について説明する。

本実施形態の研削装置２は、チャックテーブル４へのウェーハ１１の載置、チャックテーブル４（図３参照）からのウェーハ１１の取り出し、ウェーハ１１の反転等を作業者が手作業で行うマニュアル型である。

また、本実施形態の研削装置２は、研削ユニット８（図４参照）をＺ軸方向に沿って下降させることで研削送りを行うインフィード研削方式である。なお、Ｚ軸方向は、例えば、鉛直方向と平行である。

チャックテーブル４は、非多孔質のセラミックスで形成された円盤状の枠体を有する。枠体の上面側には、円盤状の凹部（不図示）が形成されている。凹部には、多孔質セラミックスで形成された円盤状の多孔質板（不図示）が固定されている。

枠体には、真空ポンプ等の吸引源（不図示）が接続されており、吸引源で発生させた負圧は多孔質板へ伝達可能である。多孔質板の上面と、枠体の上面とは、略面一に形成されており、ウェーハユニット１９を吸引保持する保持面４ａを構成する。

保持面４ａは外周部に比べて中央部が僅かに突出する円錐形状を有するが、突出量は、例えば２０μｍと非常に小さいので、図３以降の図では、保持面４ａを略平坦に示す。

チャックテーブル４よりも下方には、モータ等の回転駆動源（不図示）が設けられている。回転駆動源のトルクは、プーリ、無端ベルト（いずれも不図示）等を介してチャックテーブル４の回転軸６（図４参照）に伝達される。なお、図４では、回転軸６を一点鎖線で簡略化して示す。

回転軸６は、保持面４ａの一部が研削ホイール１４の研削面１４ｃと略平行になる様に、角度調節機構（不図示）により所定の向きに僅かに傾けられている。また、チャックテーブル４は、ボールねじ式のＹ軸方向移動ユニット（不図示）により、Ｚ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って移動可能に構成されている。

Ｙ軸方向移動ユニットは、ウェーハ１１の搬入搬出等が行われる搬入搬出領域Ａ１と、保護部材１７及びウェーハ１１の研削が行われる研削領域Ａ２と、にチャックテーブル４を移動させる。

研削領域Ａ２に配置されたチャックテーブル４の上方には、研削ユニット８が設けられている。研削ユニット８は、長手方向がＺ軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドルハウジング（不図示）を有する。

スピンドルハウジングには、Ｚ軸方向に沿って研削ユニット８を移動させるボールねじ式の研削送り機構（不図示）が連結されている。スピンドルハウジング内には、円柱状のスピンドル１０の一部が回転可能に保持されている。

スピンドル１０の長手方向は、Ｚ軸方向に沿って配置されている。スピンドル１０の上端部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が設けられており、スピンドル１０の下端部には、円盤状のマウント１２が固定されている。

マウント１２の下面側には、円環状の研削ホイール１４が装着されている。研削ホイール１４は、アルミニウム合金等の金属で形成された環状のホイール基台１４ａを有する。ホイール基台１４ａの上面側は、マウント１２の下面側に固定されている。

ホイール基台１４ａの下面側には、各々セグメント状の複数の研削砥石（保護部材研削用の研削砥石）１４ｂが、ホイール基台１４ａの周方向に沿って環状に配置されている。スピンドル１０を回転させると、複数の研削砥石１４ｂの下面の軌跡により、円環状の研削面１４ｃが形成される。

研削砥石１４ｂは、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等で形成された砥粒と、ビトリファイドボンド又はレジンボンド等で形成され砥粒を固定するためのボンド材と、を有する。本実施形態の研削砥石１４ｂは、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下の砥粒と、ビトリファイドボンドとを有し、砥粒の集中度は、５０以上１５０以下である。

研削砥石１４ｂにおける砥粒の平均粒径が１μｍよりも小さい場合、研削砥石１４ｂで保護部材１７を研削すると、目詰まりが生じやすく、保護部材１７を適切に研削できない。

これに対して、研削砥石１４ｂの砥粒の平均粒径が２０μｍよりも大きい場合、研削砥石１４ｂで保護部材１７を研削すると、保護部材１７の被研削面に荒れが生じる。

保護部材１７の被研削面の荒れは、後述するドレッシング工程Ｓ５０後においてウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削した際に、裏面１１ｂの凹凸として裏面１１ｂ側へ転写される。それゆえ、研削砥石１４ｂの砥粒の平均粒径は、１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。

本実施形態の平均粒径は、沈降試験方法において累積高さが５０％になるときの粒子径（即ち、メジアン径又は５０％径）で規定される。なお、平均粒径は、電気抵抗試験方法において最も頻度の高い粒子径（即ち、最頻度粒子径又はモード径）で規定されてもよい。

砥粒の大きさは、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２：２０１７に規定される粒度を用いて表現することもできる。例えば、研削砥石１４ｂには、電気抵抗試験方法で規定される粒度＃１０００の砥粒が使用される。

集中度は、研削砥石１４ｂ中の砥粒の体積を意味する。集中度５０の場合、研削砥石１４ｂ中の砥粒の体積は１２．５％であり、集中度１００の場合、研削砥石１４ｂ中の砥粒の体積は２５％である。

また、集中度１５０の場合、研削砥石１４ｂ中の砥粒の体積は３７．５％である。この様に、研削砥石１４ｂにおける集中度は、研削砥石１４ｂ中の砥粒の体積の増加に応じて線型に増加する。

次に、図３から図６を参照し、貼り付け工程Ｓ１０以降における保護部材１７及び研削砥石１４ｂの加工方法を説明する。図３は、裏面側保持工程Ｓ２０を示す図である。なお、図３では、説明の便宜上、ウェーハユニット１９を断面で示す。

裏面側保持工程Ｓ２０では、搬入搬出領域Ａ１に配置されたチャックテーブル４の保持面４ａでウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引保持することで、保護部材１７の他面１７ｄ側を露出させる。裏面側保持工程Ｓ２０の後に、チャックテーブル４を研削領域Ａ２へ移動させる。

そして、純水等の研削水（不図示）を所定の流量で被研削領域及び研削砥石１４ｂへ供給しながら、保護部材１７の他面１７ｄ側を研削砥石１４ｂで研削することで他面１７ｄ側の凹凸１７ｅの程度を低減する（平坦化工程Ｓ３０、図４参照）。

平坦化工程Ｓ３０では、例えば、研削ホイール１４と保持面４ａとの間に配置された不図示のノズル（いわゆる内部ノズル）から加工点へ４Ｌ／ｍｉｎで研削水を供給し、更に、ホイール基台１４ａの周方向に沿って研削砥石１４ｂよりも内周側に形成されている複数のノズル（不図示）から４Ｌ／ｍｉｎで研削水（いわゆるホイール研削水）を供給する。

なお、研削水に加えて、チャックテーブル４の外側に位置する一又は複数の研削砥石１４ｂに対して、研削ホイール１４の下方から研削砥石１４ｂに向けて、所定の高圧（例えば１０ＭＰａ）及び所定の流量（例えば４Ｌ／ｍｉｎ）で研削水を噴き上げることにより、研削砥石１４ｂの下面側を洗浄してもよい。

図４は、平坦化工程Ｓ３０を示す図である。なお、図４でも、ウェーハユニット１９を断面で示す。平坦化工程Ｓ３０では、保護部材１７のうち基材層１７ａのみを研削ホイール１４で研削する。

例えば、保護部材１７の他面１７ｄ側を５μｍ以上５００μｍ未満だけ研削し、算術平均粗さ（Ｒｚ）で測定される他面１７ｄ側の凹凸１７ｅの程度を１０μｍ以下とする。平坦化工程Ｓ３０における加工条件は、例えば、次の様に設定される。

研削送り速度 ：０．３μｍ／ｓ
スピンドルの回転数 ：２５００ｒｐｍ
チャックテーブルの回転数 ：３００ｒｐｍ
スピンドルを駆動するモータの負荷電流：１０Ａ

平坦化工程Ｓ３０の後、図５に示す様に、チャックテーブル４を搬入搬出領域Ａ１に戻し、作業者が手作業でウェーハユニット１９を上下反転させる。そして、研削された保護部材１７の他面１７ｄ側を保持面４ａで吸引保持する（反転工程Ｓ４０）。

図５は、反転工程Ｓ４０を示す図である。なお、図５では、保持面４ａで吸引保持されたウェーハユニット１９を断面で示す。反転工程Ｓ４０の後、図６に示す様に、ウェーハユニット１９を研削領域Ａ２に戻す。

そして、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に研削砥石１４ｂを接触させて研削することで、研削砥石１４ｂをドレッシングする（ドレッシング工程Ｓ５０、図６参照）。なお、ドレッシング工程Ｓ５０でも、加工点へ研削水を供給する。

例えば、内部ノズル（不図示）から加工点へ４Ｌ／ｍｉｎで研削水を供給すると共に、ホイール基台１４ａから４Ｌ／ｍｉｎで加工点にホイール研削水を供給する。図６は、ドレッシング工程Ｓ５０を示す図である。ドレッシング条件は、例えば、次の様に設定される。

研削送り速度 ：１．０μｍ／ｓ
スピンドルの回転数 ：１０００ｒｐｍ
チャックテーブルの回転数 ：３００ｒｐｍ
スピンドルを駆動するモータの負荷電流：１３Ａ

ところで、研削砥石１４ｂをドレッシングするために通常使用されるドレッシングボードは、例えば、ホワイトアランダム（ＷＡ）、グリーンカーボン（ＧＣ）等の砥粒が、ビトリファイドボンド、レジンボンド等のボンド材に固定されている。

仮に、ドレッシングボードのボンド材と研削砥石１４ｂのボンド材とが異なる材料である場合、ドレッシングボードを用いて研削砥石１４ｂをドレッシングすると、ドレッシングボードのボンド材が研削砥石１４ｂに付着する。

しかし、本実施形態では、ドレッシングボードを使用することなく、研削砥石１４ｂに対してドレッシングを施すことで、ドレッシングボードのボンド材と研削砥石１４ｂのボンド材が異なる場合に問題となる、ドレッシングボードのボンド材の研削砥石１４ｂへの付着を防止できる。

更に、ドレッシング後の研削砥石１４ｂでウェーハ１１を研削する場合に、研削砥石１４ｂのボンド材とは異なるドレッシングボードのボンド材がウェーハ１１へ付着することを防止できる。

この様に、異種のボンド材による、研削砥石１４ｂ及びウェーハ１１の汚染を防止できる。更に、異種の砥粒による研削砥石１４ｂ及びウェーハ１１の汚染も防止できる。

加えて、反転工程Ｓ４０においてウェーハユニット１９を上下反転するだけでドレッシングを行うことができるので、ドレッシングボードが不要になる。更に、ドレッシングボードの搬送、管理等も不要になるという利点もある。

また、ドレッシング工程Ｓ５０では、研削砥石１４ｂに対してドレッシングを施すことに加えて、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削して、ウェーハ１１を薄化できる。つまり、ドレッシングとウェーハ１１の研削とを併せて行うことができる。

（第２の実施形態）次に、第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態における加工方法のフロー図である。第２の実施形態では、ドレッシング工程Ｓ５０において、ウェーハ１１ではなく、ダミーウェーハ２１を用いる（図８参照）。

ダミーウェーハ２１は、ウェーハ１１を構成する単結晶基板と同じ半導体材料（即ち、同じ材料）で形成された単結晶基板であり、デバイス１５は形成されていない。なお、本実施形態において、同じ半導体材料（即ち、同じ材料）で形成されているとは、主成分が同じ材料であることを意味する。

本実施形態のウェーハ１１はシリコン単結晶基板を有するので、同じ主成分（即ち、シリコン）を有するシリコン単結晶基板がダミーウェーハ２１として用いられる。

ところで、ダミーウェーハ２１は、一面２１ａと、一面２１ａとは反対側に位置する他面２１ｂと、の少なくとも一方が鏡面仕上げされたミラーウェーハであってもよい。

第２の実施形態では、ダミーウェーハ２１を用いてドレッシング工程Ｓ５０を行うので、反転工程Ｓ４０に代えて、搬入搬出領域Ａ１に配置されたウェーハユニット１９を、ウェーハ１１と略同径のダミーウェーハ２１に交換する交換工程Ｓ４２を行う。

交換工程Ｓ４２では、ダミーウェーハ２１の一面２１ａ側を保持面４ａで吸引保持する。交換工程Ｓ４２の後、ダミーウェーハ２１の他面２１ｂ側に研削砥石１４ｂを接触させて研削することで、研削砥石１４ｂをドレッシングする。

図８は、第２の実施形態におけるドレッシング工程Ｓ５０を示す図である。なお、図８でも、保持面４ａで吸引保持されたダミーウェーハ２１を断面図で示す。

第２の実施形態でも、ドレッシングボードのボンド材の研削砥石１４ｂへの付着を防止できる。更に、ドレッシング後のウェーハ１１の研削において、研削砥石１４ｂのボンド材とは異なるドレッシングボードのボンド材のウェーハ１１への付着も防止できる。

（第３の実施形態）次に、第３の実施形態について説明する。図９は、第３の実施形態における加工方法のフロー図である。第３の実施形態では、ウェーハ１１の搬送、反転等を搬送ロボット３０等が自動で行うオート型、且つ、インフィード研削方式の研削装置２０を用いる（図１０参照）。

図１０は、第３の実施形態で使用される研削装置２０の概要を示す上面図である。なお、図１０に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに直交する。例えば、Ｘ‐Ｙ平面は水平面と略平行であり、Ｚ軸方向は鉛直方向と平行である。

研削装置２０は、上面視で矩形状の基台２４を有する。基台２４の前方側（Ｙ軸方向の一方側）には、Ｘ軸方向に沿ってカセット載置台２６ａ、２６ｂが設けられている。カセット載置台２６ａには、それぞれ研削前の複数のウェーハユニット１９が収容されたカセット２８ａが載置される。

また、カセット載置台２６ｂには、それぞれ研削後の複数のウェーハユニット１９を収容するためのカセット２８ｂが載置される。カセット載置台２６ａ、２６ｂよりも後方側（Ｙ軸方向の他方側）には、搬送ロボット３０が設けられている。

搬送ロボット３０の基台部は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動可能に構成されている。基台部上には、多節リンク構造が設けられている。最も上部に位置するリンクの先端部には、リスト部３０ｂが設けられている。

リスト部３０ｂには、ウェーハユニット１９を非接触で吸引保持可能なハンド部３０ａが設けられている。ハンド部３０ａ一面には、複数のベルヌーイチャック（ベルヌーイパッドとも呼ばれる）が設けられており、当該一面は、ウェーハユニット１９を吸引保持する吸引面３０ａ_１（図１１（Ｂ）参照）として機能する。

ハンド部３０ａは、リスト部３０ｂ内に配置された回転駆動源（不図示）により、所定の回転軸の周りに回転させられる。つまり、ハンド部３０ａの吸引面３０ａ_１は、上下反転可能である。

基台２４のＸ軸方向の一方側（図１０の左側）には、円盤状の仮置き台３０ｃが設けられている。上面視において仮置き台３０ｃの径は、ハンド部３０ａに設けられた隙間３０ａ_２よりも小さい。仮置き台３０ｃは、例えば、ウェーハユニット１９を上下反転させる際や、ウェーハユニット１９の位置合わせを行う際に利用される。

搬送ロボット３０は、カセット２８ａ、２８ｂにアクセスすると共に、基台２４の後方側に設けられた円盤状のターンテーブル３２にもアクセスする。ターンテーブル３２は、上面視で時計回り及び反時計回りのいずれにも回転可能である。

ターンテーブル３２の上面は、それぞれ略９０度の中心角を有する扇状の４つの領域（搬入搬出領域Ｂ１、保護部材研削領域Ｂ２、粗研削領域Ｂ３、仕上げ研削領域Ｂ４）に区分されており、各領域には、円盤状のチャックテーブル３４が設けられている。

各チャックテーブル３４の構造は、チャックテーブル４と略同じである。各チャックテーブル３４における、多孔質板の上面と、枠体の上面とは、ウェーハユニット１９を吸引保持する保持面３４ａとして機能する。

各チャックテーブル３４には、チャックテーブル４の回転軸６と同様に、所定の回転軸（不図示）の周りに回転可能である。保護部材研削領域Ｂ２の上方には、保護部材１７を研削するための保護部材研削ユニット３６が設けられている。

保護部材研削ユニット３６の構成は、保護部材１７の平坦化工程Ｓ３０に用いた研削ユニット８と同様である。保護部材研削ユニット３６のスピンドル（不図示）の下端部には、上述の研削ホイール１４が装着される。

粗研削領域Ｂ３の上方には、粗研削ユニット３８が設けられている。粗研削ユニット３８の構成も、研削ユニット８と同様である。但し、粗研削ユニット３８のスピンドル４０の下端部には、マウント４２を介して粗研削ホイール（第１の研削ホイール）４４が装着される（図１２参照）。

粗研削ホイール４４は、アルミニウム合金等の金属で形成された環状のホイール基台４４ａを有する。ホイール基台４４ａの上面側は、マウント４２の下面側に固定されている。

ホイール基台４４ａの下面側には、各々セグメント状の複数の粗研削砥石（第１の研削砥石）４４ｂが、ホイール基台４４ａの周方向に沿って環状に配置されている。スピンドル４０を回転させると、複数の粗研削砥石４４ｂの下面の軌跡により、円環状の研削面４４ｃが形成される。

粗研削砥石４４ｂは、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等で形成された砥粒と、ビトリファイドボンド又はレジンボンド等で形成され砥粒を固定するためのボンド材と、を有する。

本実施形態の粗研削砥石４４ｂは、保護部材１７を研削する研削砥石１４ｂの平均粒径よりも大きな平均粒径の砥粒を有する。例えば、粗研削砥石４４ｂには、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２：２０１７の電気抵抗試験方法で規定される粒度＃４００、＃５００又は＃６００の砥粒が使用される。

仕上げ研削領域Ｂ４の上方には、仕上げ研削ユニット４８が設けられている。仕上げ研削ユニット４８の構成も、研削ユニット８と同様である。但し、仕上げ研削ユニット４８のスピンドル５０の下端部には、マウント５２を介して仕上げ研削ホイール（第２の研削ホイール）５４が装着される（図１３参照）。

仕上げ研削ホイール５４は、アルミニウム合金等の金属で形成された環状のホイール基台５４ａを有する。ホイール基台５４ａの上面側は、マウント５２の下面側に固定されている。

ホイール基台５４ａの下面側には、各々セグメント状の複数の仕上げ研削砥石（第２の研削砥石）５４ｂが、ホイール基台５４ａの周方向に沿って環状に配置されている。スピンドル５０を回転させると、複数の仕上げ研削砥石５４ｂの下面の軌跡により、円環状の研削面５４ｃが形成される。

仕上げ研削砥石５４ｂは、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等で形成された砥粒と、ビトリファイドボンド又はレジンボンド等で形成され砥粒を固定するためのボンド材と、を有する。本実施形態の仕上げ研削砥石５４ｂは、保護部材１７を研削する研削砥石１４ｂの平均粒径以下の平均粒径の砥粒を有する。

例えば、仕上げ研削砥石５４ｂには、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２：２０１７の電気抵抗試験方法で規定される粒度＃６０００又は＃８０００の砥粒が使用される。好ましい態様の一例として、仕上げ研削砥石５４ｂは、１μｍ以下の平均粒径を有する。

仮置き台３０ｃの前方側には、スピンナ洗浄装置６０が設けられている。加工後のウェーハユニット１９は、基台２４のＸ軸方向の一方側に設けられた搬送ユニット６２により、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４からスピンナ洗浄装置６０へ搬送される。

なお、図１０では、説明の便宜上、搬送ユニット６２を破線で示す。ウェーハユニット１９を吸引保持する搬送パッド６２ａは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動可能に構成されている。

スピンナ洗浄装置６０で洗浄されたウェーハ１１は、搬送ロボット３０によりスピンナ洗浄装置６０からカセット２８ｂへ搬送される。次に、図９に沿ってウェーハ１１、保護部材１７及び研削砥石１４ｂの加工方法を説明する。

貼り付け工程Ｓ１０を経て形成されたウェーハユニット１９は、カセット２８ａに収容される。搬送ロボット３０は、カセット２８ａへアクセスし、保護部材１７側を吸引保持してウェーハユニット１９を搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４へ搬送する。

ウェーハユニット１９は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が保持面３４ａに接する様に、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４へ搬送された後、裏面１１ｂ側が吸引保持される（裏面側保持工程Ｓ２０）。このとき、保護部材１７の他面１７ｄが上方に露出する。

裏面側保持工程Ｓ２０の後、ターンテーブル３２を上面視で時計回りに９０度回転させる。そして、保護部材研削ユニット３６を用いて、上述の平坦化工程Ｓ３０を行う。平坦化工程Ｓ３０の後、ウェーハユニット１９の上下を反転させる反転工程Ｓ４０を行う。

反転工程Ｓ４０では、まず、ターンテーブル３２を上面視で反時計回りに９０度回転させることにより、平坦化工程Ｓ３０後のウェーハユニット１９を吸引保持しているチャックテーブル３４を搬入搬出領域Ｂ１へ戻す。

そして、搬送ユニット６２がウェーハユニット１９の保護部材１７側を吸引保持し、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４から仮置き台３０ｃへ搬送する。図１１（Ａ）は、仮置き台３０ｃに載置されたウェーハユニット１９を示す側面図である。

図１１（Ａ）に示す様に、ウェーハユニット１９は平坦化された他面１７ｄが上方に露出する様に、仮置き台３０ｃに載置される。次に、図１１（Ｂ）に示す様に、吸引面３０ａ_１が上方を向く様に向きが調整されたハンド部３０ａを、ウェーハユニット１９の下方に配置する。

そして、吸引面３０ａ_１でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸引保持する。図１１（Ｂ）は、裏面１１ｂ側がハンド部３０ａで吸引保持されるウェーハユニット１９を示す側面図である。ハンド部３０ａは、ウェーハユニット１９を吸引保持した状態で上方に移動すると共に、ウェーハユニット１９を上下反転させる。

そして、搬送ロボット３０は、図１１（Ｃ）に示す様に、ウェーハユニット１９を搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４へ搬送する。図１１（Ｃ）は、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４へ搬送されるウェーハユニット１９を示す側面図である。

なお、上述の反転工程Ｓ４０は一例である。例えば、反転工程Ｓ４０では、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４上のウェーハユニット１９を保持して上下を反転させる専用の反転機構（不図示）を用いてもよい。

いずれにしても、反転工程Ｓ４０が終了した後、ウェーハユニット１９は、保護部材１７を介してウェーハ１１の表面１１ａ側が吸引保持される（表面側保持工程Ｓ４４）。

表面側保持工程Ｓ４４の後、ターンテーブル３２を上面視で時計回りに９０度回転させて、チャックテーブル３４を保護部材研削ユニット３６の直下（保護部材研削領域Ｂ２）に配置する。そして、第１の実施形態と同様に、ドレッシング工程Ｓ５０を行う。

本実施形態のドレッシング工程Ｓ５０でも、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側で保護部材研削ユニット３６の研削砥石１４ｂに対してドレッシングを施すので、ドレッシングボードのボンド材の研削砥石１４ｂやウェーハ１１への付着を防止できる。加えて、ドレッシングボードが不要になるという利点もある。

ドレッシング工程Ｓ５０の後、ターンテーブル３２を上面視で時計回りに９０度回転させて、チャックテーブル３４を粗研削ユニット３８の直下（粗研削領域Ｂ３）に配置する。

そして、純水等の研削水を所定の流量で被研削領域及び粗研削砥石４４ｂへ供給しながら、粗研削ホイール４４でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に対して粗研削を施す（粗研削工程Ｓ６０）。図１２は、粗研削工程Ｓ６０を示す図である。粗研削工程Ｓ６０における加工条件は、例えば、次の様に設定される。

研削送り速度 ：１μｍ／ｓ以上１０μｍ／ｓ以下
スピンドルの回転数 ：１０００ｒｐｍ以上３５００ｒｐｍ以下
チャックテーブルの回転数 ：１０ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下
スピンドルを駆動するモータの負荷電流：６Ａ以上２０Ａ以下

粗研削工程Ｓ６０の後、ターンテーブル３２を上面視で時計回りに９０度回転させて、チャックテーブル３４を仕上げ研削ユニット４８の直下（仕上げ研削領域Ｂ４）に配置する。

そして、純水等の研削水を所定の流量で被研削領域及び仕上げ研削砥石５４ｂへ供給しながら、仕上げ研削ホイール５４でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に対して仕上げ研削を施す（仕上げ研削工程Ｓ７０）。図１３は、仕上げ研削工程Ｓ７０を示す図である。仕上げ研削工程Ｓ７０における加工条件は、例えば、次の様に設定される。

研削送り速度 ：０．５μｍ／ｓ
スピンドルの回転数 ：３０００ｒｐｍ
チャックテーブルの回転数 ：３００ｒｐｍ
スピンドルを駆動するモータの負荷電流：１０Ａ

粗研削工程Ｓ６０及び仕上げ研削工程Ｓ７０を経て、ウェーハ１１は、所定の厚さ（例えば、１００μｍ）にまで薄化される。仕上げ研削工程Ｓ７０の後、ターンテーブル３２を上面視で反時計回りに２７０度回転させて、搬入搬出領域Ｂ１に戻す。

そして、搬送ユニット６２が、薄化後のウェーハユニット１９をスピンナ洗浄装置６０へ搬送する。スピンナ洗浄装置６０での洗浄後、裏面１１ｂ側が洗浄されたウェーハユニット１９を、搬送ロボット３０がカセット２８ｂへ搬送する。

第３の実施形態では、粗研削工程Ｓ６０の前に、保護部材１７の平坦化工程Ｓ３０を行うことができるので、粗研削工程Ｓ６０では、略平坦にされた保護部材１７の他面１７ｄ側をチャックテーブル３４で吸引保持できる。

これにより、粗研削工程Ｓ６０の後且つ仕上げ研削工程Ｓ７０の前に平坦化工程Ｓ３０を行う場合に比べて、裏面１１ｂ側の平坦性を向上できる。更に、平坦化工程Ｓ３０後のドレッシング工程Ｓ５０において、研削砥石１４ｂで裏面１１ｂ側を研削するので、粗研削工程Ｓ６０及び仕上げ研削工程Ｓ７０でのウェーハ１１の被研削体積を低減できる。

ところで、粗研削工程Ｓ６０の後且つ仕上げ研削工程Ｓ７０の前に平坦化工程Ｓ３０を行う場合、反転工程が２回必要になるところ、第３の実施形態では、反転工程が１回で済むという利点がある。

（第４の実施形態）次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、第２の実施形態と同様に、ドレッシング工程Ｓ５０においてダミーウェーハ２１を用いる。ダミーウェーハ２１は、ウェーハユニット１９と異なるチャックテーブル３４に配置される。

これにより、ウェーハユニット１９の反転工程Ｓ４０中、ウェーハ１１の粗研削工程Ｓ６０中又は仕上げ研削工程Ｓ７０中、ウェーハ１１のスピンナ洗浄中等に、ダミーウェーハ２１を用いてドレッシング工程Ｓ５０を行うことができる。ダミーウェーハ２１は、使用限界の厚さとなるまで、任意のチャックテーブル３４で継続して吸引保持してよい。

（第５の実施形態）次に、第５の実施形態について説明する。図１４は、第５の実施形態における加工方法のフロー図である。第５の実施形態では、第３の実施形態と同様に、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を用いてドレッシング工程Ｓ５０を行う。

但し、第５の実施形態は、粗研削工程Ｓ２４の後、且つ、仕上げ研削工程Ｓ７０の前に、裏面側保持工程Ｓ２８、平坦化工程Ｓ３０、ドレッシング工程Ｓ５０等を行う点が、第３の実施形態と異なる。

図１４に示す様に、貼り付け工程Ｓ１０の後、ウェーハユニット１９は、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４で、保護部材１７を介して表面１１ａ側が吸引保持される（表面側保持工程Ｓ２２）。

表面側保持工程Ｓ２２の後、裏面１１ｂ側に対して粗研削を施す（粗研削工程Ｓ２４）。粗研削工程Ｓ２４の後、例えば、搬送ロボット３０、仮置き台３０ｃ及び搬送ユニット６２を利用して、ウェーハユニット１９を上下反転させる（反転工程Ｓ２６）。

次いで、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４で裏面１１ｂ側を吸引保持する（裏面側保持工程Ｓ２８）。その後、露出された保護部材１７の他面１７ｄ側の凹凸１７ｅの程度を低減する（平坦化工程Ｓ３０）。

平坦化工程Ｓ３０の後、再度、反転工程Ｓ４０を経て、搬入搬出領域Ｂ１に配置されたチャックテーブル３４で保護部材１７を介してウェーハ１１の表面１１ａ側を吸引保持する（表面側保持工程Ｓ４４）。

表面側保持工程Ｓ４４の後、保護部材研削ユニット３６を用いたドレッシング工程Ｓ５０と、仕上げ研削ユニット４８を用いた仕上げ研削工程Ｓ７０とが、順次行われる。

第５の実施形態でも、ドレッシングボードのボンド材の研削砥石１４ｂやウェーハ１１への付着を防止できる。なお、第５の実施形態においても、第４の実施形態と同様に、ダミーウェーハ２１を用いることもできる。

ところで、上述の第３から第５の実施形態では、３つの研削ユニットを有する（所謂、３軸方式の）研削装置２０を用いる例を説明した。しかし、２つの研削ユニットを有する（所謂、２軸方式の）研削装置を用いてもよい。

この場合、仕上げ研削ユニット４８を省略して、保護部材１７の平坦化に用いる保護部材研削ユニット３６を用いて、平坦化工程Ｓ３０及び仕上げ研削工程Ｓ７０が行われる。その他、上述の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。

例えば、上述した各実施形態は、デバイス１５等を有するウェーハ１１に限定されない。デバイス１５等を有さず、略平坦な表面１１ａを有するウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材１７の一面１７ｃ側を貼り付けた後、保護部材１７の他面１７ｄ側を研削することで、他面１７ｄ側の凹凸１７ｅの程度を低減してもよい。

これにより、例えば、他面１７ｄ側における３μｍ以上６μｍ以下の凹凸１７ｅの程度を１μｍ以下に低減できる。この様に、保護部材１７を平坦化することで、後続するプロセスにおいて、研削等の加工精度の向上につながる。

２：研削装置、４：チャックテーブル、４ａ：保持面
６：回転軸、８：研削ユニット、１０：スピンドル、１２：マウント
１１：ウェーハ、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１３：分割予定ライン、１５：デバイス
１４：研削ホイール、１４ａ：ホイール基台
１４ｂ：研削砥石（保護部材研削用の研削砥石）、１４ｃ：研削面
１７：保護部材、１７ａ：基材層、１７ｂ：粘着層
１７ｃ：一面、１７ｄ：他面、１７ｅ：凹凸、１９：ウェーハユニット
２０：研削装置、２４：基台
２１：ダミーウェーハ、２１ａ：一面、２１ｂ：他面
２６ａ，２６ｂ：カセット載置台、２８ａ，２８ｂ：カセット
３０：搬送ロボット、３０ａ：ハンド部
３０ａ_１：吸引面、３０ａ_２：隙間、３０ｂ：リスト部、３０ｃ：仮置き台
３２：ターンテーブル、３４：チャックテーブル、３４ａ：保持面
３６：保護部材研削ユニット
３８：粗研削ユニット、４０：スピンドル、４２：マウント
４４：粗研削ホイール（第１の研削ホイール）、４４ａ：ホイール基台
４４ｂ：粗研削砥石（第１の研削砥石）、４４ｃ：研削面
４８：仕上げ研削ユニット、５０：スピンドル、５２：マウント
５４：仕上げ研削ホイール（第２の研削ホイール）、５４ａ：ホイール基台
５４ｂ：仕上げ研削砥石（第２の研削砥石）、５４ｃ：研削面
６０：スピンナ洗浄装置、６２：搬送ユニット
Ａ１：搬入搬出領域、Ａ２：研削領域
Ｂ１：搬入搬出領域、Ｂ２：保護部材研削領域
Ｂ３：粗研削領域、Ｂ４：仕上げ研削領域
Ｓ１０：貼り付け工程
Ｓ２０：裏面側保持工程、Ｓ２２：表面側保持工程、Ｓ２４：粗研削工程
Ｓ２６：反転工程、Ｓ２８：裏面側保持工程
Ｓ３０：平坦化工程
Ｓ４０：反転工程、Ｓ４２：交換工程、Ｓ４４：表面側保持工程
Ｓ５０：ドレッシング工程、Ｓ６０：粗研削工程、Ｓ７０：仕上げ研削工程

Claims (3)

1. ウェーハの表面側に貼り付けられた保護部材及び研削砥石の加工方法であって、
   該ウェーハの裏面側をチャックテーブルで保持して該表面側に一面側が貼り付けられた該保護部材の他面側を露出させる裏面側保持工程と、
   該裏面側保持工程の後、該保護部材の該他面側を該研削砥石で研削することで該保護部材の該他面側の凹凸の程度を低減する平坦化工程と、
   該平坦化工程の後、該ウェーハの裏面側に又は該ウェーハを構成する単結晶基板と同じ材料で形成された単結晶基板に該研削砥石を接触させて研削することで該研削砥石をドレッシングするドレッシング工程と、
   を備えることを特徴とする加工方法。
2. 該研削砥石は、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下の砥粒と、ビトリファイドボンドと、を有し、該研削砥石における砥粒の集中度は５０以上１５０以下であることを特徴とする請求項１記載の加工方法。
3. ウェーハ、保護部材及び保護部材研削用の研削砥石の加工方法であって、
   該ウェーハの表面側に該保護部材の一面側を貼り付ける貼り付け工程と、
   第１の研削砥石を有する第１の研削ホイールで該ウェーハの裏面側に対して粗研削を施す粗研削工程と、
   該粗研削工程の後、第２の研削砥石を有する第２の研削ホイールで該ウェーハの裏面側に対して仕上げ研削を施す仕上げ研削工程と、
   を備え、
   該粗研削工程の前又は該仕上げ研削工程の前に、
   該ウェーハの裏面側をチャックテーブルで保持して該保護部材の他面側を露出させる裏面側保持工程と、
   該裏面側保持工程後に、該保護部材の該他面側を該保護部材研削用の研削砥石で研削することで該保護部材の該他面側の凹凸の程度を低減する平坦化工程と、
   該平坦化工程の後に、該ウェーハの裏面側に又は該ウェーハを構成する単結晶基板と同じ材料で形成された単結晶基板に該保護部材研削用の研削砥石を接触させて研削することで該保護部材研削用の研削砥石をドレッシングするドレッシング工程と、
   を更に備えることを特徴とする加工方法。

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