特許 6482425 ウエーハの薄化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6482425

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】ウエーハの薄化方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/53 20140101AFI20190304BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20190304BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/53

   H01L21/304 631

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-144350(P2015-144350)

(22)【出願日】2015年7月21日

(65)【公開番号】特開2017-24039(P2017-24039A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2018年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(72)【発明者】

【氏名】平田 和也

(72)【発明者】

【氏名】西野 曜子

(72)【発明者】

【氏名】森數 洋司

(72)【発明者】

【氏名】カール プリワッサー

【審査官】 黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−６１４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４６８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１９０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−３０００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８８３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０５８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１４６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８３０２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００ − ２６／７０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面と、該第一の面から該第二の面に至るｃ軸と、該ｃ軸に直交するｃ面とを有するＳｉＣ基板の該第一の面に複数の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備えたウエーハを薄化するウエーハの薄化方法であって、
該デバイス領域と該外周余剰領域との境界部に対応する該第二の面に薄化されたウエーハの仕上がり厚みに相当する厚みを残して環状溝を形成する環状溝形成ステップと、
ＳｉＣ基板に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該第二の面からウエーハの仕上がり厚みに相当する位置に位置付けると共に、該集光点とＳｉＣ基板とを相対的に移動してレーザービームを該第二の面に照射し、該環状溝に囲繞されたウエーハの仕上がり厚みに相当する位置に改質層及びクラックを形成して分離起点とする分離起点形成ステップと、
該分離起点形成ステップを実施した後、外力を付与して該分離起点から該第二の面を有するウエーハを複数のデバイスが形成された該第一の面を有するウエーハから分離して、該第一の面を有するウエーハを薄化すると共に該外周余剰領域に対応する位置にリング状の補強部を形成するウエーハ薄化ステップと、を備え、
該分離起点形成ステップは、該第二の面の垂線に対して該ｃ軸がオフ角分傾き、該第二の面と該ｃ面との間にオフ角が形成される方向と直交する方向にレーザービームの集光点を相対的に移動して直線状の改質層を形成する改質層形成ステップと、
該オフ角が形成される方向に該集光点を相対的に移動して所定量インデックスするインデックスステップと、を含むことを特徴とするウエーハの薄化方法。

【請求項2】

該ウエーハ薄化ステップを実施した後、複数のデバイスが形成された該第一の面を有するウエーハの裏面を研削して平坦化する研削ステップを更に備えた請求項１記載のウエーハの薄化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＳｉＣ基板の表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの薄化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩ等の各種デバイスは、シリコン基板を素材としたウエーハの表面に機能層を積層し、この機能層に複数の分割予定ラインによって区画された領域に形成される。そして、研削装置によってウエーハの裏面を研削してウエーハを所定の厚みに薄化した後、切削装置、レーザー加工装置等の加工装置によってウエーハの分割予定ラインに加工が施され、ウエーハが個々のデバイスチップに分割され、分割されたデバイスチップは、携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。

【0003】

また、パワーデバイス又はＬＥＤ、ＬＤ等の光デバイスは、ＳｉＣ基板を素材としたウエーハの表面に機能層を積層し、この機能層に複数の分割予定ラインによって区画された領域に形成される。

【0004】

そして、上述したシリコンウエーハと同様に、研削装置によってウエーハの裏面が研削されて所定の厚みに薄化された後、切削装置、レーザー加工装置等によってウエーハの分割予定ラインに加工が施され、ウエーハが個々のデバイスチップに分割され、分割されたデバイスチップは各種電子機器に広く利用される。

【0005】

シリコンウエーハと同様に、ＳｉＣ基板を素材としたウエーハは、上述したように、分割予定ラインに沿って切断する前に裏面を研削して所定の厚みに薄化される。近年、電子機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚みをより薄く、例えば５０μｍ程度にすることが要求されている。

【0006】

このように薄く研削されたウエーハは取扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削して円形凹部を形成し、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応するウエーハの裏面にリング状補強部を形成する研削方法が特開２００７―１９３７９号公報で提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００２−３７３８７０号公報

【特許文献2】特開２００７−１９３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、ＳｉＣ基板はシリコン基板に比べてモース硬度が非常に高く、研削砥石を備えた研削ホイールによってＳｉＣ基板からなるウエーハの裏面を研削すると、研削量の４〜５倍程度研削砥石が磨耗して非常に不経済であるという問題がある。

【0009】

例えば、シリコン基板を１００μｍ研削すると研削砥石は０．１μｍ磨耗するのに対して、ＳｉＣ基板を１００μｍ研削すると研削砥石は４００〜５００μｍ摩耗し、シリコン基板を研削する場合に比べて４０００〜５０００倍磨耗する。

【0010】

本発明はこのような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、裏面を研削することなく表面に複数のデバイスを有するＳｉＣ基板からなるウエーハを所定厚みに薄化可能なウエーハの薄化方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明によると、第一の面と、該第一の面と反対側の第二の面と、該第一の面から該第二の面に至るｃ軸と、該ｃ軸に直交するｃ面とを有するＳｉＣ基板の該第一の面に複数の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備えたウエーハを薄化するウエーハの薄化方法であって、該デバイス領域と該外周余剰領域との境界部に対応する該第二の面に薄化されたウエーハの仕上がり厚みに相当する厚みを残して環状溝を形成する環状溝形成ステップと、ＳｉＣ基板に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該第二の面からウエーハの仕上がり厚みに相当する位置に位置付けると共に、該集光点とＳｉＣ基板とを相対的に移動してレーザービームを該第二の面に照射し、該環状溝に囲繞されたウエーハの仕上がり厚みに相当する位置に改質層及びクラックを形成して分離起点とする分離起点形成ステップと、該分離起点形成ステップを実施した後、外力を付与して該分離起点から該第二の面を有するウエーハを複数のデバイスが形成された該第一の面を有するウエーハから分離して、該第一の面を有するウエーハを薄化すると共に該外周余剰領域に対応する位置にリング状の補強部を形成するウエーハ薄化ステップと、を備え、該分離起点形成ステップは、該第二の面の垂線に対して該ｃ軸がオフ角分傾き、該第二の面と該ｃ面との間にオフ角が形成される方向と直交する方向にレーザービームの集光点を相対的に移動して直線状の改質層を形成する改質層形成ステップと、該オフ角が形成される方向に該集光点を相対的に移動して所定量インデックスするインデックスステップと、を含むことを特徴とするウエーハの薄化方法が提供される。

【0012】

好ましくは、本発明のウエーハの薄化方法は、ウエーハ薄化ステップを実施した後、複数のデバイスが形成された第一の面を有するウエーハの裏面を研削して平坦化する研削ステップを更に備えている。

【発明の効果】

【0013】

本発明のウエーハの薄化方法によると、環状溝に囲繞されたウエーハの内部に改質層及びクラックを形成した後、ウエーハに外力を付与して改質層及びクラックを分離起点にウエーハを二つに分離するので、複数のデバイスが形成された第一の面を有するウエーハを容易に薄化することができる。

【0014】

従って、ＳｉＣ基板で形成されたウエーハの裏面を研削砥石で研削することなく薄化が可能となり、研削砥石が磨耗して不経済であるという問題を解消できる。更に、複数のデバイスが形成された第一の面を有するウエーハは外周にリング状の補強部を有しているので、この補強部によりウエーハの破損が抑制される。

【0015】

本発明のウエーハの薄化方法により薄化されたウエーハの裏面を研削して平坦化する場合は、ウエーハの裏面を１〜５μｍ程度研削すればよく、この際の研削砥石の摩耗量を４〜２５μｍ程度に抑えることができる。更に、分離された第二の面を有するウエーハをＳｉＣ基板として再利用できるので経済的である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のウエーハの薄化方法を実施するのに適したレーザー加工装置の斜視図である。

【図2】レーザービーム発生ユニットのブロック図である。

【図3】図３（Ａ）はＳｉＣンゴットの斜視図、図３（Ｂ）はその正面図である。

【図4】表面に複数のデバイスを有するＳｉＣウエーハの表面に保護テープを貼着する様子を示す斜視図である。

【図5】図５（Ａ）はウエーハを表面に貼着された保護テープを介してチャックテーブル上に載置する状態を示す斜視図、図５（Ｂ）はチャックテーブルに吸引保持されたウエーハの斜視図である。

【図6】環状溝形成ステップを示す斜視図である。

【図7】図７（Ａ）はウエーハの裏面に環状溝が形成された状態の斜視図、図７（Ｂ）は環状溝部分を示すウエーハの断面図である。

【図8】分離起点形成ステップを説明する斜視図である。

【図9】ＳｉＣウエーハ裏面の平面図である。

【図10】改質層形成ステップを説明する模式的断面図である。

【図11】改質層形成ステップを説明する模式的平面図である。

【図12】ウエーハ薄化ステップを説明する斜視図である（その一）。

【図13】ウエーハ薄化ステップを説明する斜視図である（その二）。

【図14】ウエーハの裏面を研削して平坦化する研削ステップを示す斜視図である。

【図15】表面に保護テープが貼着され裏面が研削ステップにより平坦化されたＳｉＣウエーハの裏面側斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハの薄化方法を実施するのに適したレーザー加工装置２の斜視図が示されている。レーザー加工装置２は、静止基台４上にＸ軸方向に移動可能に搭載された第一スライドブロック６を含んでいる。

【0018】

第一スライドブロック６は、ボールねじ８及びパルスモータ１０から構成される加工送り機構１２により一対のガイドレール１４に沿って加工送り方向、即ちＸ軸方向に移動される。

【0019】

第一スライドブロック６上には第二スライドブロック１６がＹ軸方向に移動可能に搭載されている。即ち、第二スライドブロック１６はボールねじ１８及びパルスモータ２０から構成される割り出し送り機構２２により一対のガイドレール２４に沿って割り出し送り方向、即ちＹ軸方向に移動される。

【0020】

第二スライドブロック１６上には吸引保持部２６ａを有するチャックテーブル２６が搭載されている。チャックテーブル２６は加工送り機構１２及び割り出し送り機構２２によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であると共に、第二スライドブロック１６中に収容されたモータにより回転される。

【0021】

静止基台４にはコラム２８が立設されており、このコラム２８にレーザービーム照射機構（レーザービーム照射手段）３０が取り付けられている。レーザービーム照射機構３０は、ケーシング３２中に収容された図２に示すレーザービーム発生ユニット３４と、ケーシング３２の先端に取り付けられた集光器（レーザーヘッド）３６とから構成される。ケーシング３２の先端には集光器３６とＸ軸方向に整列して顕微鏡及びカメラを有する撮像ユニット３８が取り付けられている。

【0022】

レーザービーム発生ユニット３４は、図２に示すように、ＹＡＧレーザー又はＹＶＯ４レーザーを発振するレーザー発振器４０と、繰り返し周波数設定手段４２と、パルス幅調整手段４４と、パワー調整手段４６とを含んでいる。特に図示しないが、レーザー発振器４０はブリュースター窓を有しており、レーザー発振器４０から出射されるレーザービームは直線偏光のレーザービームである。

【0023】

レーザービーム発生ユニット３４のパワー調整手段４６により所定パワーに調整されたパルスレーザービームは、集光器３６のミラー４８により反射され、更に集光レンズ５０によりチャックテーブル２６に保持された被加工物であるＳｉＣウエーハ３１の内部に集光点を位置づけられて照射される。

【0024】

図３（Ａ）を参照すると、ＳｉＣインゴット（以下、単にインゴットと略称することがある）１１の斜視図が示されている。図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示したＳｉＣインゴット１１の正面図である。

【0025】

インゴット１１は、第一の面（上面）１１ａと第一の面１１ａと反対側の第二の面（裏面）１１ｂを有している。インゴット１１の上面１１ａは、レーザービームの照射面となるため鏡面に研磨されている。

【0026】

インゴット１１は、第一のオリエンテーションフラット１３と、第一のオリエンテーションフラット１３に直交する第二のオリエンテーションフラット１５を有している。第一のオリエンテーションフラット１３の長さは第二のオリエンテーションフラット１５の長さより長く形成されている。

【0027】

インゴット１１は、上面１１ａの垂線１７に対して第二のオリエンテーションフラット１５方向にオフ角α傾斜したｃ軸１９とｃ軸１９に直交するｃ面２１を有している。ｃ面２１はインゴット１１の上面１１ａに対してオフ角α傾斜している。一般的に、六方晶単結晶インゴット１１では、短い第二のオリエンテーションフラット１５の伸長方向に直交する方向がｃ軸の傾斜方向である。

【0028】

ｃ面２１はインゴット１１中にインゴット１１の分子レベルで無数に設定される。本実施形態では、オフ角αは４°に設定されている。しかし、オフ角αは４°に限定されるものではなく、例えば１°〜６°の範囲で自由に設定してインゴット１１を製造することができる。

【0029】

図１を再び参照すると、静止基台４の左側にはコラム５２が固定されており、このコラム５２にはコラム５２に形成された開口５３を介して押さえ機構５４が上下方向に移動可能に搭載されている。

【0030】

図４を参照すると、ＳｉＣウエーハ３１の表面３１ａに保護テープ４１を貼着する様子の斜視図が示されている。ＳｉＣウエーハ（以下、単にウエーハと略称することがある）３１は図３に示すＳｉＣインゴット１１をワイヤーソーでスライスしたものであり、約７００μｍの厚みを有している。

【0031】

ウエーハ３１の表面３１ａは鏡面加工された後、表面３１ａにフォトリソグラフィーによりパワーデバイス等の複数のデバイス３５が形成されている。各デバイス３５は、格子状に形成された複数の分割予定ライン３３により区画された各領域に形成されている。ウエーハ３１は、複数のデバイス３５が形成されたデバイス領域３５ａと、デバイス領域３５ａを囲繞する外周余剰領域３１ｃをその表面３１ａに有している。

【0032】

ＳｉＣウエーハ３１は、第一のオリエンテーションフラット３７と、第一のオリエンテーションフラット３７に直交する第二のオリエンテーションフラット３９を有している。第一のオリエンテーションフラット３７の長さは第二のオリエンテーションフラット３９の長さより長く形成されている。

【0033】

ここで、ＳｉＣウエーハ３１は、図３に示したＳｉＣインゴット１１をワイヤーソーでスライスしたものであるため、第一のオリエンテーションフラット３７はインゴット１１の第一のオリエンテーションフラット１３に対応し、第二のオリエンテーションフラット３９はインゴット１１の第二のオリエンテーションフラット１５に対応するものである。

【0034】

そして、ウエーハ３１は、表面３１ａの垂線に対して第二のオリエンテーションフラット３９方向にオフ角α傾斜したｃ軸１９と、ｃ軸１９に直交するｃ面２１を有している（図３参照）。ｃ面２１はウエーハ３１の表面３１ａに対してオフ角α傾斜している。このＳｉＣウエーハ３１では、短い第二のオリエンテーションフラット３９の伸長方向に直交する方向がｃ軸１９の傾斜方向である。

【0035】

ウエーハ３１の表面３１ａに保護テープ４１を貼着した後、図５（Ａ）に示すように、保護テープ４１側を下にしてウエーハ３１を切削装置のチャックテーブル６０上に載置し、チャックテーブル６０の吸引保持部６０ａに負圧を作用させて、図５（Ｂ）に示すように、ウエーハ３１をチャックテーブル６０で吸引保持し、ウエーハ３１の裏面３１ｂを露出させる。

【0036】

そして、図６に示すように、切削ユニット６２の切削ブレード６４を矢印Ａ方向に高速回転させながらウエーハ３１のデバイス領域３５ａと外周余剰領域３１ｃとの境界部に相当するウエーハ３１の裏面３１ｂに切り込み、チャックテーブル６０を矢印Ｂ方向にゆっくりと回転させながら、薄化されたウエーハ３１の仕上がり厚みに相当する厚みを残して裏面３１ｂに図７（Ａ）に示すような環状溝４７を形成する。

【0037】

図７（Ｂ）の断面図に示すように、ウエーハ３１の厚みｔ１は７００μｍであり、薄化されたウエーハ３１の仕上がり厚みｔ２は５０μｍであるので、環状溝４７の深さは６５０μｍとなる。

【0038】

環状溝形成ステップを実施した後、ウエーハ３１をレーザー加工装置２のチャックテーブル２６で吸引保持し、図８及び図９に示すように、ウエーハ３１の第二のオリエンテーションフラット３９がＸ軸方向に整列するように、ウエーハ３１を保持したチャックテーブル２６を回転させる。

【0039】

即ち、図９に示すように、オフ角αが形成される方向Ｙ１、換言すると、ウエーハ３１の表面３１ａの垂線１７に対してｃ軸１９の表面３１ａとの交点１９ａが存在する方向に直交する方向、即ち、第二のオリエンテーションフラット３９に平行な矢印Ａ方向がＸ軸方向に整列するようにチャックテーブル２６を回転する。

【0040】

これにより、オフ角αが形成される方向に直交する方向Ａに沿ってレーザービームが走査される。換言すると、オフ角αが形成される方向Ｙ１に直交するＡ方向がチャックテーブル２６の加工送り方向となる。

【0041】

本発明のウエーハの薄化方法では、集光器３６から出射されるレーザービームの走査方向を、ウエーハ３１のオフ角αが形成される方向Ｙ１に直交する矢印Ａ方向としたことが重要である。

【0042】

即ち、本発明のウエーハの薄化方法は、レーザービームの走査方向を上述したような方向に設定することにより、ウエーハ３１の内部に形成される改質層から伝播するクラックがｃ面２１に沿って非常に長く伸長することを見出した点に特徴がある。

【0043】

本実施形態のウエーハの薄化方法では、まず、チャックテーブル２６に保持されたウエーハ３１に対して透過性を有する波長（例えば１０６４ｎｍの波長）のレーザービームの集光点をＳｉＣ基板からなるウエーハ３１の環状溝４７内の第二の面（裏面）３１ｂからウエーハの仕上がり厚みに相当する位置に位置付けると共に、集光点とウエーハ３１とを相対的に移動してレーザービームを裏面３１ｂに照射し、表面３１ａに平行な改質層２３及び改質層２３からｃ面２１に沿って伝播するクラック２５を形成して分離起点とする分離起点形成ステップを実施する。

【0044】

この分離起点形成ステップは、図９に示すように、裏面３１ｂの垂線１７に対してｃ軸１９がオフ角α分傾き、ｃ面２１と裏面３１ｂとにオフ角αが形成される方向、即ち、図９の矢印Ｙ１方向に直交する方向、即ちＡ方向にレーザービームの集光点を相対的に移動して、図１０に示すように、ウエーハ３１の環状溝４７内の内部に改質層４３及び改質層４３からｃ面２１に沿って伝播するクラック４５を形成する改質層形成ステップと、図１１に示すように、オフ角が形成される方向、即ちＹ軸方向に集光点を相対的に移動して所定量インデックス送りするインデックスステップとを含んでいる。

【0045】

図１０及び図１１に示すように、改質層４３をＸ軸方向に直線状に形成すると、改質層４３の両側からｃ面２１に沿ってクラック４５が伝播して形成される。本実施形態のウエーハの薄化方法では、直線状の改質層４３からｃ面２１方向に伝播して形成されるクラック４５の幅を計測し、集光点のインデックス量を設定するインデックス量設定ステップを含む。

【0046】

インデックス量設定ステップにおいて、図１０に示すように、直線状の改質層４３からｃ面方向に伝播して改質層４３の片側に形成されるクラック４５の幅をＷ１とした場合、インデックスすべき所定量Ｗ２は、Ｗ１以上２Ｗ１以下に設定される。

【0047】

ここで、好ましい実施形態の、レーザー加工方法は以下のように設定される。

【0048】

光源 ：Ｎｄ：ＹＡＧパルスレーザー
波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：３．２Ｗ
パルス幅 ：４ｎｓ
スポット径 ：１０μｍ
集光レンズの開口数（ＮＡ） ：０．４５
インデックス量 ：４００μｍ

【0049】

上述したレーザー加工条件においては、図１０において、改質層４３からｃ面２１に沿って伝播するクラック４５の幅Ｗ１が略２５０μｍに設定され、インデックス量Ｗ２が４００μｍに設定される。

【0050】

しかし、レーザービームの平均出力は３．２Ｗに限定されるものではなく、本実施形態の加工方法では、平均出力を２Ｗ〜４．５Ｗに設定して良好な結果が得られた。平均出力２Ｗの場合、クラック２５の幅Ｗ１は略１００μｍとなり、平均出力４．５Ｗの場合には、クラック２５の幅Ｗ１は略３５０μｍとなった。

【0051】

平均出力が２Ｗ未満の場合及び４．５Ｗより大きい場合には、ウエーハ３１の内部に良好な改質層４３を形成することができないため、照射するレーザービームの平均出力は２Ｗ〜４．５Ｗの範囲内が好ましく、本実施形態では平均出力３．２Ｗのレーザービームをウエーハ３１に照射した。図１０において、改質層４３を形成する集光点の裏面３１ｂからの深さＤ１は６５０μｍに設定した。

【0052】

図１１に示すように、所定量インデックス送りしながら、ウエーハ３１の全領域の裏面３１ｂから深さＤ１の位置に複数の改質層４３及び改質層４３からｃ面２１に沿って伸びるクラック４５の形成が終了したなら、外力を付与して改質層４３及びクラック４５からなる分離起点からウエーハを分離して、表面３１ａに複数のデバイス３５を有するウエーハを約５０μｍ程度に薄化するウエーハ薄化ステップを実施する。

【0053】

このウエーハ薄化ステップは、例えば図１２に示すような押圧機構５４により実施する。押圧機構５４は、コラム５２内に内蔵された移動機構により上下方向に移動するヘッド５６と、ヘッド５６に対して、図１２（Ｂ）に示すように、矢印Ｒ方向に回転される押圧部材５８とを含んでいる。

【0054】

図１２（Ａ）に示すように、押圧機構５４をチャックテーブル２６に保持されたウエーハ３１の上方に位置付け、図１２（Ｂ）に示すように、押圧部材５８がウエーハ３１の環状溝４７内の裏面３１ｂに圧接するまでヘッド５６を下降する。

【0055】

押圧部材５８をウエーハ３１の裏面３１ｂに圧接した状態で、押圧部材５８を矢印Ｒ方向に回転すると、ウエーハ３１にはねじり応力が発生し、改質層４３及びクラック４５が形成された分離起点からウエーハ３１が破断され、図１３に示すように、ウエーハ３１をチャックテーブル２６に保持されたウエーハ３１Ａとウエーハ３１Ｂに分離することができる。

【0056】

チャックテーブル２６に保持されたウエーハ３１Ａの裏面である分離面４９には改質層４３とクラック４５の一部が残存することとなり、図１３及び図１４に示すように、分離面４９には微細な凹凸が形成される。従って、本発明のウエーハの薄化方法では、ウエーハ３１Ａの裏面である分離面４９を研削して平坦化する研削ステップを実施するのが好ましい。

【0057】

この研削ステップでは、図１４に示すように、研削装置のチャックテーブル６８で保護テープ４１を介してウエーハ３１Ａを吸引保持して分離面４９を露出させる。研削装置の研削ユニット７０は、モータにより回転駆動されるスピンドル７２と、スピンドル７２の先端に固定されたホイールマウント７４と、ホイールマウント７４に複数のねじ７８により着脱可能に装着された研削ホイール７６とを含んでいる。研削ホイール７６は、環状のホイール基台８０と、ホイール基台８０の下端部外周に固着された複数の研削砥石８２とから構成されている。

【0058】

研削ステップでは、チャックテーブル６８を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール７６を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させると共に、研削ユニット送り機構を駆動して研削ホイール７６の研削砥石８２をウエーハ３１Ａの分離面４９に接触させる。

【0059】

そして、研削ホイール７６を所定の研削送り速度（例えば０．１μｍ／ｓ）で下方に所定量研削送りしながらウエーハ３１Ａの分離面４９を研削して平坦化する。これにより、図１５に示すように、ウエーハ３１Ａの裏面３１ｂは残存していた改質層４３及びクラック４５が除去されて平坦面となる。

【0060】

薄化されたウエーハ３１Ａの裏面を研削して平坦化する場合は、ウエーハ３１Ａの裏面を１〜５μｍ程度研削すればよく、研削砥石７２の摩耗量を４〜２５μｍ程度に抑えることができる。

【0061】

研削ステップ終了後のウエーハ３１Ａは、図１５に示すように、デバイス領域３５ａに対応するウエーハ３１Ａの裏面が上述したウエーハ薄化ステップにより薄化されて円形凹部５１が形成され、円形凹部５１の底面５１ａが研削ステップにより平坦面に仕上げられる。

【0062】

外周余剰領域に対応するウエーハ３１Ａの裏面は残存されてリング状の補強部５３が形成されるため、ウエーハ３１Ａの破損が防止され、ハンドリングが容易となる。また、図１３でウエーハ３１Ａから分離されたウエーハ３１ＢはＳｉＣ基板として再利用することができるので、非常に経済的である。

【符号の説明】

【0063】

２ レーザー加工装置
１１ ＳｉＣインゴット
１３，３７ 第一のオリエンテーションフラット
１５，３９ 第二のオリエンテーションフラット
１９ ｃ軸
２１ ｃ面
３０ レーザービーム照射ユニット
３１ ＳｉＣウエーハ
３６ 集光器（レーザーヘッド）
４１ 保護テープ
４３ 改質層
４５ クラック
４７ 環状溝
４９ 分離面
７６ 研削ホイール
８２ 研削砥石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】