特許 6624512 ウェーハ研削方法及びウェーハ研削装置

(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】6624512

(24)【登録日】2019年12月6日

(45)【発行日】2019年12月25日

(54)【発明の名称】ウェーハ研削方法及びウェーハ研削装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20191216BHJP

   B24B 7/22 20060101ALI20191216BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20191216BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20191216BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 622S

   B24B7/22 Z

   B24B49/12

   H01L21/304 631

   H01L21/78 Q

【請求項の数】13

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-63551(P2016-63551)

(22)【出願日】2016年3月28日

(65)【公開番号】特開2017-183326(P2017-183326A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年12月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】金城 裕介

【審査官】 山口 大志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０１７４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２１０８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ７／２２

Ｂ２４Ｂ ４９／１２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削工程と、
前記粗研削を行いながら、前記ウェーハの裏面側から光を照射することにより前記切削溝の底と前記裏面との距離を非接触で測定する測定工程と、
前記測定した距離と閾値とを比較する比較工程と、
前記測定した距離が前記閾値以下になると前記裏面に対して前記単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削工程と、
を備えたウェーハ研削方法。

【請求項2】

前記粗研削工程は、前記裏面を一定の方向に向けて前記ウェーハを回転させ、
前記測定工程は、前記非接触で測定する測定位置を前記ウェーハの面内で走査する請求項１に記載のウェーハ研削方法。

【請求項3】

表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削工程と、
前記粗研削を行いながら前記切削溝の底と前記裏面との距離を非接触で測定する測定工程と、
前記測定した距離と閾値とを比較する比較工程と、
前記測定した距離が前記閾値以下になると前記裏面に対して前記単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削工程と、
を備え、
前記粗研削工程は、前記裏面を一定の方向に向けて前記ウェーハを回転させ、
前記測定工程は、前記非接触で測定する測定位置を前記ウェーハの面内で走査するウェーハ研削方法。

【請求項4】

前記測定工程は、前記ウェーハにおける前記切削溝の底と前記裏面との距離の面内分布を算出し、
前記粗研削工程は、前記面内分布を低減するように前記粗研削を行う請求項２又は３に記載のウェーハ研削方法。

【請求項5】

前記ウェーハを可視光で照射する照射工程と、
前記照射した可視光のうち前記ウェーハを透過した可視光を受光する受光工程と、
を備え、
前記測定工程は、前記受光工程において受光した光に基づいて前記切削溝の底と前記裏面との距離を測定する請求項１に記載のウェーハ研削方法。

【請求項6】

表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削工程と、
前記粗研削を行いながら前記切削溝の底と前記裏面との距離を非接触で測定する測定工程と、
前記測定した距離と閾値とを比較する比較工程と、
前記測定した距離が前記閾値以下になると前記裏面に対して前記単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削工程と、
前記ウェーハを可視光で照射する照射工程と、
前記照射した可視光のうち前記ウェーハを透過した可視光を受光する受光工程と、
を備え、
前記測定工程は、前記受光工程において受光した光に基づいて前記切削溝の底と前記裏面との距離を測定するウェーハ研削方法。

【請求項7】

表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削部と、
前記粗研削を行いながら、前記ウェーハの裏面側から光を照射することにより前記切削溝の底と前記裏面との距離を非接触で測定する測定部と、
前記測定した距離と閾値とを比較する比較部と、
前記測定した距離が前記閾値以下になると前記裏面に対して前記単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削部と、
を備えたウェーハ研削装置。

【請求項8】

前記粗研削部は、前記裏面を一定の方向に向けて前記ウェーハを回転させ、
前記測定部は、前記非接触で測定する測定位置を前記ウェーハの面内で走査する請求項７に記載のウェーハ研削装置。

【請求項9】

前記測定部は、前記ウェーハにおける前記切削溝の底と前記裏面との距離の面内分布を算出し、
前記粗研削部は、前記面内分布を低減するように前記粗研削を行う請求項８に記載のウェーハ研削装置。

【請求項10】

前記ウェーハを可視光で照射する照射部と、
前記照射した可視光のうち前記ウェーハを透過した可視光を受光する受光部と、
を備え、
前記測定部は、前記受光部において受光した光に基づいて前記切削溝の底と前記裏面との距離を測定する請求項７に記載のウェーハ研削装置。

【請求項11】

表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削部と、
前記粗研削を行いながら前記切削溝の底と前記裏面との距離を非接触で測定する測定部と、
前記測定した距離と閾値とを比較する比較部と、
前記測定した距離が前記閾値以下になると前記裏面に対して前記単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削部と、
を備え、
前記粗研削部は、前記裏面を一定の方向に向けて前記ウェーハを回転させ、
前記測定部は、前記非接触で測定する測定位置を前記ウェーハの面内で走査するウェーハ研削装置。

【請求項12】

前記測定部は、前記ウェーハにおける前記切削溝の底と前記裏面との距離の面内分布を算出し、
前記粗研削部は、前記面内分布を低減するように前記粗研削を行う請求項１１に記載のウェーハ研削装置。

【請求項13】

表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削部と、
前記粗研削を行いながら前記切削溝の底と前記裏面との距離を非接触で測定する測定部と、
前記測定した距離と閾値とを比較する比較部と、
前記測定した距離が前記閾値以下になると前記裏面に対して前記単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削部と、
前記ウェーハを可視光で照射する照射部と、
前記照射した可視光のうち前記ウェーハを透過した可視光を受光する受光部と、
を備え、
前記測定部は、前記受光部において受光した光に基づいて前記切削溝の底と前記裏面との距離を測定するウェーハ研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はウェーハ研削方法及びウェーハ研削装置に係り、特に表面に溝入れ加工されたウェーハの裏面を研削してチップに分割するウェーハ研削方法及びウェーハ研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の半導体素子が形成されたチップをウェーハから分離する半導体装置の製造方法であって、ＤＢＧ法（Dicing Before Grinding）と称されるダイシング方法が適用された半導体装置の製造方法が開示されている。

【0003】

ＤＢＧ法とは、ダイシング工程、貼付工程、及び裏面研削工程を含むものである。

【0004】

ＤＢＧ法のダイシング工程では、図１５（Ａ）のウェーハＷの断面図に示すように、ウェーハＷの表面をブレード１によって切削加工を行い、ウェーハＷの裏面に貫通させない深さの溝、すなわち、ウェーハＷの厚さよりも浅い分離用の切削溝２を形成する。これによって、図１６のウェーハＷの平面図に示すように、ウェーハＷの表面に、ダイシングラインに沿った格子状の切削溝２が形成される。

【0005】

次に、貼付工程では、図１５（Ｂ）に示すようにウェーハＷの上下を反転して、図中下側となった半導体素子ＳＤ（Semiconductor Device）の表面にバックグラインディング用テープ（保護テープ。以下、ＢＧテープという。）３を貼り付ける。

【0006】

次に、裏面研削工程では、図１５（Ｃ）に示すように、図中上面となっているウェーハＷの裏面を、ウェーハ研削装置４によって、切削溝２に到達するまで裏面研削を行い、ウェーハＷを個々のチップＴに個片化する。裏面研削工程では、ＢＧテープ３を介してウェーハＷの表面側をテーブル５に保持させて、テーブル５を矢印ａ方向に、ウェーハ研削装置４を矢印ｂ方向に回転させ、かつウェーハ研削装置４を矢印ｃ方向に送り込みながら研削を行う。

【0007】

この後、分離されたチップＴの裏面にウェーハ保持テープ（不図示）を貼り付けてテーブル５からＢＧテープ３を取り外し、次に、チップＴからＢＧテープ３を除去した後、ウェーハ保持テープからチップＴを取り出す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００２−１００５８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ＤＢＧ法の研削工程は、処理時間を短縮するためには、ウェーハの裏面が表面の切削溝に到達する直前までは単位時間当たりの研削量をできるだけ大きくした粗研削を行う必要がある。一方、チップの損傷を防止するためには、ウェーハの裏面をウェーハの表面の切削溝に到達させる際には、単位時間当たりの研削量を小さくした精研削を行うことが好ましい。

【0010】

ここで、研削前のウェーハの裏面と切削溝の底との距離は、ダイシング工程において形成した切削溝の深さとウェーハの初期の厚さから推定することができる。したがって、粗研削を行いながらウェーハの厚さを測定することで、切削溝の底とウェーハの裏面との残りの距離を推定することができる。

【0011】

しかしながら、ダイシング工程で形成される切削溝の深さにはばらつきが存在し、切削溝の底とウェーハの裏面との距離を適切に推定することはできなかった。このため、粗研削から精研削への切り替えは、ある程度の余裕をもって早目に行う必要があり、研削工程の処理時間が長くなるという問題点があった。

【0012】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＤＢＧ法における研削処理時間を短縮するウェーハ研削方法及びウェーハ研削装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るウェーハ研削方法は、表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削工程と、粗研削を行いながら切削溝の底と裏面との距離を非接触で測定する測定工程と、測定した距離と閾値とを比較する比較工程と、測定した距離が閾値以下になると裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削工程と、を備えた。

【0014】

本態様によれば、ウェーハの表面に形成された溝の底とウェーハの裏面との距離が閾値以下になるまで粗研削を行うことができるので、ＤＢＧ法における研削処理時間を短縮することができる。

【0015】

本発明の他の態様に係るウェーハ研削方法において、測定工程は、レーザ光の干渉を用いるレーザ干渉計によって切削溝の底と裏面との距離を測定することができる。これにより、溝の底と裏面との距離を適切に非接触で測定することができる。

【0016】

本発明の他の態様に係るウェーハ研削方法において、測定工程は、レーザ干渉計から裏面までの第１の距離と、レーザ干渉計から切削溝の底までの第２の距離と、を測定し、第２の距離と第１の距離との差分から切削溝の底と裏面との距離を算出することができる。これにより、溝の底と裏面との距離を適切に算出することができる。

【0017】

本発明の他の態様に係るウェーハ研削方法において、粗研削工程は、裏面を一定の方向に向けてウェーハを回転させ、測定工程は、レーザ干渉計の測定位置をウェーハの面内で走査することができる。これにより、溝の底と裏面との距離の面内ばらつきを測定することができる。

【0018】

本発明の他の態様に係るウェーハ研削方法において、測定工程は、ウェーハにおける切削溝の底と裏面との距離の面内分布を算出し、粗研削工程は、面内分布を低減するように粗研削を行うことができる。これにより、切削溝の底と裏面との距離をウェーハの面内で均一にすることができる。

【0019】

本発明の他の態様に係るウェーハ研削方法において、ウェーハを可視光で照射する照射工程と、照射した可視光のうちウェーハを透過した可視光を受光する受光工程と、を備え、測定工程は、受光工程において受光した光に基づいて切削溝の底と裏面との距離を測定することができる。これにより、溝の底と裏面との距離を適切に非接触で測定することができる。

【0020】

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るウェーハ研削装置は、表面に切削溝が形成されたウェーハの裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に大きい粗研削を行う粗研削部と、粗研削を行いながら切削溝の底と裏面との距離を測定する測定部と、測定した距離と閾値とを比較する比較部と、測定した距離が閾値以下になると裏面に対して単位時間当たりの研削量が相対的に小さい精研削を行う精研削部と、を備えた。

【0021】

本態様によれば、ウェーハの表面に形成された溝の底とウェーハの裏面との距離が閾値以下になるまで粗研削を行うことができるので、ＤＢＧ法における研削処理時間を短縮することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、ＤＢＧ法における研削処理時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】ウェーハ研削装置の外観斜視図

【図2】ウェーハ研削装置の平面図

【図3】ウェーハ研削装置の構成を示したブロック図

【図4】ＮＣＩＧの構成を示すブロック図

【図5】粗研削部の拡大概略図

【図6】ウェーハＷに入射した測定光に対する反射光を示す図

【図7】ＮＣＩＧからの距離とその距離における反射光の光量との関係を示す図

【図8】粗研削における経過時間と演算部によって算出される距離との関係を示す図

【図9】ウェーハ研削方法の処理の一例を示すフローチャート

【図10】経過時間と切削溝の底の厚さとの関係を示す図

【図11】粗研削部及び精研削部の動作を示した説明図

【図12】切削溝の底の深さを算出するための他の態様を示す図

【図13】切削溝の底の深さと波長毎の透過光量との関係を示す図

【図14】光源の配置の変形例を示す図

【図15】半導体装置の製造方法を時系列的に示した説明図

【図16】ダイシング工程にて切削溝が形成されたウェーハの平面図

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、添付図面に従って本発明に係るウェーハ研削方法及びウェーハ研削装置の好ましい実施形態について説明する。

【0025】

〔ウェーハ研削装置〕
図１は、本実施形態のウェーハ研削装置１０の斜視図であり、図２はウェーハ研削装置１０の平面図である。また、図３は、ウェーハ研削装置１０の構成を示したブロック図である。

【0026】

図１、図２に示すように、ウェーハ研削装置１０の本体１２には、カセット収納部１４、ウェーハ搬送装置１６、アライメント部１８、インデックステーブル２０、粗研削部２２、及び精研削部２４が所定の位置に設けられている。これらの装置及び各部は、図３に示すコントローラ２６によって統括制御されている。コントローラ２６は、入力装置２８から入力されるウェーハＷの品種等を示す情報に基づいてこれらの装置及び各部を制御する。制御内容については後述する。なお、図１、図２の粗研削部２２及び精研削部２４は、不図示のカバーによって覆われており、粗研削部２２、精研削部２４で使用した加工液が外部に飛散するのを防止している。

【0027】

〈カセット収納部〉
カセット収納部１４には、裏面研削前の複数枚のウェーハＷが収納されたカセット３０と、裏面研削終了後のウェーハＷが収納されるカセット３２が着脱自在に装着される。

【0028】

裏面研削前のウェーハＷの表面には、不図示のダイシング装置による溝加工工程を経ることによって、半導体素子を分離するための深さｄの切削溝２（図１１参照）が形成されている。すなわち、ウェーハＷの表面には、複数の半導体素子を区画するダイシングラインに沿ってウェーハＷの表面側からウェーハＷの初期厚さＤ０よりも浅い切削溝２が加工されている。そして、そのウェーハＷの表面には、半導体素子を保護するＢＧテープ３（図１１参照）が貼り付けられている。

【0029】

カセット３０に収納されたウェーハＷは、ウェーハ搬送装置１６の吸着部３４によって１枚ずつ吸着保持されて、アライメント部１８に搬送される。ウェーハ搬送装置１６は、汎用の６軸関節ロボットであり、その構成は周知であるので、ここではその説明を省略する。

【0030】

〈アライメント部〉
アライメント部１８は、カセット３０から搬出されたウェーハＷを所定の位置に位置合わせする装置である。アライメント部１８で位置合わせされたウェーハＷは、ウェーハ搬送装置１６の吸着部３４に再度吸着保持された後、空のテーブル３６に搬送され、テーブル３６の上面の吸着面にウェーハＷの表面側が吸着保持される。テーブル３６は、インデックステーブル２０の上面に設置され、また、同機能を備えたテーブル３８、４０、４２がインデックステーブル２０の上面に設置されている。

【0031】

〈インデックステーブル〉
インデックステーブル２０は円盤状に構成され、図２の破線で示す回転軸４４を介して本体１２に回転自在に支持されている。また、回転軸４４には、図２の破線で示すモータ４６の回転軸（不図示）が連結されている。よって、インデックステーブル２０はモータ４６の動力によって回転され、このモータ４６が図３に示すコントローラ２６によって制御されている。なお、前述した４台のテーブル３６〜４２は、インデックステーブル２０の回転軸４４を中心とする同心円上に９０度の間隔をもって設置されている。

【0032】

〈テーブル〉
図１、図２において、テーブル３６はウェーハＷの受取位置に、テーブル３８は粗研削部２２による粗研削位置に、テーブル４０は精研削部２４による精研削位置に、テーブル４２はウェーハＷの受渡位置にそれぞれ配置される。

【0033】

ウェーハＷは、受取位置に位置するテーブル３６に保持された後、インデックステーブル２０の９０度の間欠的な回動によって粗研削位置に移動され、ここで粗研削加工される。粗研削加工が終了するとウェーハＷは、インデックステーブル２０の同方向の９０度の間欠的な回動によって精研削位置に移動され、ここで精研削加工及びスパークアウト加工される。精研削加工が終了するとウェーハＷは、インデックステーブル２０の同方向の９０度の間欠的な回動によって受渡位置に移動され、ここでウェーハ搬送装置１６に保持された後、カセット３２に収納される。

【0034】

テーブル３６〜４２は、インデックステーブル２０の下面に支持された不図示のモータの回転軸に連結され、モータの駆動力によって回転される。

【0035】

テーブル３６〜４２の吸着面は、セラミックス等の焼結体からなるポーラス材で構成され、不図示のサクションポンプに連結されている。サクションポンプの吸引力を吸着面に作用させることにより、ウェーハＷの表面側が吸着面に吸着保持される。

【0036】

〈粗研削部〉
粗研削部２２は、ウェーハＷの裏面を粗研削するカップ型砥石４８、モータ５０、送込装置５２、非接触式厚さ測定手段であるノンコンタクトインプロセスゲージ（Non Contact In Process Gage。以下、「ＮＣＩＧ」と言う。）５４を備える。

【0037】

カップ型砥石４８は図１に示すように、モータ５０の不図示の回転軸に連結され、モータ５０の駆動力によって回転される。また、カップ型砥石４８は、モータ５０及びモータ支持部５６を介して送込装置５２に取り付けられている。

【0038】

送込装置５２は、カップ型砥石４８をモータ５０とともに、粗研削位置に対して昇降移動させる装置であり、下降移動による送込移動によってカップ型砥石４８をウェーハＷの裏面に押し付ける。カップ型砥石４８のモータ５０による回転と送込装置５２による押し付けによって、ウェーハＷの裏面粗研削加工を行うことができる。

【0039】

送込装置５２によるカップ型砥石４８の送込速度は、カップ型砥石４８の砥粒の番手等の砥石の仕様及びウェーハＷの材質等の研削条件に基づいて一定速度に設定される。また、送込装置５２によるカップ型砥石４８の送込量は、ウェーハＷの裏面から切削溝２の底までの距離（切削溝２の底の厚さ）Ｄｘに応じて、図３に示すコントローラ２６によって制御される。

【0040】

ＮＣＩＧ５４は、本実施形態では、レーザ光を用いてＮＣＩＧ５４との間の距離を測定するレーザ干渉計が適用される。図４は、ＮＣＩＧ５４の構成を示すブロック図である。同図に示すように、ＮＣＩＧ５４は、レーザ光源５７、分岐部５８、参照部５９、出射部６０、入射部６１、合成部６２、及び演算部６３を備えている。

【0041】

レーザ光源５７は、測定光であるレーザ光を生成する。レーザ光源５７から出力された測定光は分岐部５８に入力されて２つに分岐される。分岐部５８から出力された２つの測定光は、参照部５９及び出射部６０に入力される。

【0042】

参照部５９は、入力された測定光から参照光を生成する。参照光とは、測定光の戻り光である反射光から干渉信号を抽出するための基準となる光である。参照部５９から出力された参照光は、合成部６２に入力される。

【0043】

また、出射部６０に入力された測定光は、出射部６０からウェーハＷに向けて出射される。測定光のうち、ウェーハＷによって反射された反射光はＮＣＩＧ５４に戻り、入射部６１から入射する。入射部６１から出力された反射光は、合成部６２に入力される。

【0044】

合成部６２は、参照部５９から出力された参照光と入射部６１から出力された反射光とを合成し、合成光を生成する。合成部６２から出力された合成光は、演算部６３に入力される。演算部６３は、入力された合成光の干渉に基づいて、ＮＣＩＧ５４からウェーハＷまでの距離を算出する。

【0045】

図５は、粗研削部２２の拡大概略図である。ウェーハＷを載置するテーブル３６は、吸着面を中心として、吸着面を一定の方向に向けて回転可能に構成されている。また、ＮＣＩＧ５４は、不図示の走査手段によりウェーハＷの面内方向に走査されることで、ＮＣＩＧ５４の測定位置が走査される。

【0046】

図６は、ウェーハＷに入射した測定光Ｂ０に対する反射光を示す図である。また、図７は、ＮＣＩＧ５４からの距離とその距離における反射光の光量との関係を示す図である。粗研削部２２では、ウェーハＷが回転し、ＮＣＩＧ５４がウェーハＷの面内方向に走査される。したがって、ＮＣＩＧ５４の出射部６０からウェーハＷに向けて出射された測定光Ｂ０のうち入射部６１に入射する反射光には、図６に示すように、ウェーハＷの裏面で反射する反射光Ｂ１と、切削溝２の底で反射する反射光Ｂ２と、ウェーハＷの表面で反射する反射光Ｂ３とが存在する。このうち、反射光Ｂ１は常に入射部６１に入射する。また、測定光Ｂ０の入射位置に切削溝２が存在する場合は反射光Ｂ２が、切削溝２が存在しない場合は反射光Ｂ３が、入射部６１に入射する。

【0047】

したがって、演算部６３には、参照光と反射光Ｂ１との合成光、さらに参照光と反射光Ｂ２又は反射光Ｂ３の合成光が入力される。演算部６３は、参照光と反射光Ｂ１の合成光の干渉に基づいて、ＮＣＩＧ５４からウェーハＷの裏面までの距離Ｌ１（第１の距離の一例）を算出し、参照光と反射光Ｂ２との合成光の干渉に基づいて、ＮＣＩＧ５４から切削溝２の底までの距離Ｌ２（第２の距離の一例）を算出する。切削溝２の底の厚さＤｘは、距離Ｌ２と距離Ｌ１との差分から算出することができる。

【0048】

図８は、粗研削部２２における経過時間と演算部６３によって算出される距離との関係を示す図である。同図に示す距離Ｌ３は、ＮＣＩＧ５４からウェーハＷの表面までの距離である。同図に示すように、ウェーハＷの回転とＮＣＩＧ５４の走査によって、測定光Ｂ０が切削溝２に入射するタイミングにおいて切削溝２の底の厚さＤｘを算出する。コントローラ２６は、回転するウェーハＷの向き及びＮＣＩＧ５４の走査位置を検出することで、算出された切削溝２の底の厚さＤｘがウェーハＷのどの位置の切削溝２の値であるかを検出することができる。

【0049】

粗研削部２２にて粗研削工程が行われたウェーハＷは、ウェーハＷからカップ型砥石４８が上方に退避移動した後、インデックステーブル２０の９０度の回動で精研削部２４に移動される。

【0050】

〈精研削部〉
図１、図２に示すように、精研削部２４は、ウェーハＷの裏面を精研削するカップ型砥石６４、モータ６６、送込装置６８、ＮＣＩＧ７０を備える。

【0051】

カップ型砥石６４は、モータ６６の不図示の回転軸に連結され、モータ６６の駆動力によって回転される。また、カップ型砥石６４は、モータ６６及びモータ支持部７２を介して送込装置６８に取り付けられている。

【0052】

送込装置６８は、カップ型砥石６４をモータ６６とともに、精研削位置に対して昇降移動させる装置であり、下降移動による送込移動によってカップ型砥石６４をウェーハＷの裏面に押し付ける。カップ型砥石６４のモータ６６による回転と送込装置６８による押し付けによって、ウェーハＷの裏面粗研削加工を行うことができる。

【0053】

送込装置６８によるカップ型砥石６４の送込速度は、カップ型砥石６４の砥粒の番手等の砥石の仕様及びウェーハＷの材質等の研削条件に基づいて設定される。また、送込装置６８によるカップ型砥石６４の送込量は、切削溝２の底の厚さＤｘに応じて、図３に示すコントローラ２６によって制御される。

【0054】

ＮＣＩＧ７０の構成は、ＮＣＩＧ５４の構成と同様である。

【0055】

また、精研削部２４においては、カップ型砥石６４による精研削工程の後、カップ型砥石６４によるスパークアウト工程に移行することもできる。スパークアウト工程とは、研削の最終段階で行われる工程であり、カップ型砥石６４の送り込みを停止し、カップ型砥石６４を回転させて、研削による火花や研削音がなくなるまでウェーハＷの裏面を加工する工程である。

【0056】

精研削部２４にて裏面がスパークアウトされたウェーハＷは、ウェーハＷからカップ型砥石６４が上方に退避移動した後、インデックステーブル２０の同方向の９０度の回動で受渡位置に移動される。

【0057】

〔ウェーハ研削方法〕
図９は、粗研削部２２による粗研削工程（ステップＳ１０、Ｓ２０）、精研削部２４による精研削工程（ステップＳ４０、Ｓ５０、Ｓ６０、Ｓ７０）を含むウェーハ研削方法の処理の一例を示すフローチャートである。また、図１０は、粗研削工程及び精研削工程における経過時間と切削溝２の底の厚さＤｘとの関係を示す図であり、図１１（Ａ）〜（Ｅ）は、粗研削部２２及び精研削部２４の研削加工動作を示した説明図である。

【0058】

以下、図９〜図１１を参照しながら説明する。

【0059】

〈粗研削工程〉
ウェーハＷの表面には、不図示のダイシング装置により切削溝２が形成されている。ウェーハＷは、ウェーハＷの表面をテーブル３６の吸着面側に向けて、テーブル３６に吸着保持される。

【0060】

図１１（Ａ）は、テーブル３６が粗研削位置に移動した図である。この後、図１１（Ｂ）に示すように、ウェーハＷの上方からカップ型砥石４８を下降移動させ、ウェーハＷの裏面にカップ型砥石４８が当接したところで粗研削を開始する（ステップＳ１０、粗研削工程の一例）。

【0061】

粗研削工程では、カップ型砥石４８による送込速度を第１送込速度Ｖ１に制御して、ウェーハＷの裏面を粗研削する。第１送込速度Ｖ１は、ウェーハＷの裏面にカップ型砥石４８によるダメージを与えることなく、裏面研削工程に費やす処理時間を短縮し、裏面研削工程を効率よく実施することを優先して設定された速度である。

【0062】

ここでは、カップ型砥石４８によってウェーハＷの裏面を粗研削しながら、ウェーハＷの裏面から離れた位置に配置されたＮＣＩＧ５４（測定部の一例）によって距離Ｌ１及び距離Ｌ２を測定する。コントローラ２６は、測定された距離Ｌ１及び距離Ｌ２に基づいて、ウェーハＷの裏面から切削溝２の底までの距離である切削溝２の底の厚さＤｘを算出する（測定工程の一例）。そして、コントローラ２６（比較部の一例）は、ステップＳ２０（比較工程の一例）において、切削溝２の底の厚さＤｘと第１厚さＤ１（閾値の一例）とを比較し、切削溝２の底の厚さＤｘが第１厚さＤ１に到達したか否かを判定する。第１厚さＤ１に到達した場合（切削溝２の底の厚さＤｘが閾値以下の場合）はステップＳ３０に移行し、到達していない場合はステップＳ１０に戻り、同様の処理を繰り返す。

【0063】

ステップＳ３０では、カップ型砥石４８を上方に退避移動させて、インデックステーブル２０を９０度回動させる。さらに、図１１（Ｃ）に示すように、テーブル３６を精研削位置に移動させ、精研削工程に移行する。

【0064】

前述のように、粗研削部２２では、テーブル３６によるウェーハＷの回転と、ＮＣＩＧ５４の走査により、ウェーハＷの任意の位置の切削溝２の底の厚さＤｘを算出することができる。したがって、切削溝２の底の厚さＤｘのウェーハＷにおける面内分布を算出することが可能である。

【0065】

ウェーハＷに切削溝２の底の厚さＤｘの面内分布が存在する場合には、コントローラ２６は切削溝２の底の厚さＤｘが厚い領域の研削量を増やして、切削溝２の底の厚さＤｘを均一化し、面内分布を低減することも可能である。研削量の増減は、テーブル３６の回転速度やモータ５０の回転速度、第１送込速度Ｖ１を変更することで行うことができる。

【0066】

〈精研削工程〉
精研削工程は、第１精研削工程（ステップＳ４０、Ｓ５０）と第２精研工程（ステップＳ６０、Ｓ７０）との２つの工程に分けて実施する。

【0067】

ステップＳ４０（精研削工程の一例）では、図１１（Ｄ）に示すように、カップ型砥石６４による第１精研削工程を開始する。

【0068】

第１精研削工程では、カップ型砥石６４による送込速度を第１送込速度Ｖ１よりも低速な第２送込速度Ｖ２に制御する。第２送込速度Ｖ２は、ウェーハＷの裏面にカップ型砥石６４によるダメージを与えることなく、粗面であったウェーハＷの裏面を鏡面化することを優先して設定された速度である。そのため、第１送込速度Ｖ１よりも低速に第２送込速度Ｖ２を設定し、図１０に示すように、粗研削工程よりも単位時間当たりの研削量を低減させている（単位時間当たりの研削量が相対的に小さい）。よって、第１精研削工程において、ウェーハＷの裏面が鏡面に研削される。

【0069】

ここでは、カップ型砥石６４によってウェーハＷの裏面を精研削しながら、ウェーハＷの裏面から離れた位置に配置されたＮＣＩＧ７０によって距離Ｌ１及び距離Ｌ２を測定する。そして、コントローラ２６（比較部の一例）は、測定された距離Ｌ１及び距離Ｌ２に基づいて切削溝２の底の厚さＤｘを算出し、ステップＳ５０において、切削溝２の底の厚さＤｘが第２厚さＤ２に到達したか否かを判定する。第２厚さＤ２に到達した場合はステップＳ６０に移行し、到達していない場合はステップＳ４０に戻り、同様の処理を繰り返す。

【0070】

ステップＳ６０では、図１１（Ｅ）に示すように、カップ型砥石６４による第２精研削工程を開始する。

【0071】

第２精研削工程では、カップ型砥石６４による送込速度を第２送込速度Ｖ２よりも低速な第３送込速度Ｖ３に制御してウェーハＷを精研削する。

【0072】

ここでは、カップ型砥石６４によってウェーハＷの裏面を精研削しながら、ウェーハＷの裏面から離れた位置に配置されたＮＣＩＧ７０によって距離Ｌ１及び距離Ｌ２を測定する。そして、コントローラ２６は、測定された距離Ｌ１及び距離Ｌ２に基づいて切削溝２の底の厚さＤｘを算出し、ステップＳ７０において、切削溝２の底の厚さＤｘが第３厚さＤ３（Ｄ３＝０）に到達したか否かを判定する。第３厚さＤ３に到達した場合はステップＳ８０に移行し、到達していない場合はステップＳ６０に戻り、同様の処理を繰り返す。

【0073】

第３送込速度Ｖ３は、ウェーハＷの裏面にカップ型砥石６４によるダメージを与えない速度であることはもちろんであるが、切削溝２の底の厚さＤｘが第３厚さＤ３まで研削された直後、すなわち切削溝２がウェーハＷの裏面に到達してウェーハＷがチップに分割された直後に、送込装置６８によるカップ型砥石６４の下降移動を直ちに停止させることを優先して設定された速度である。つまり、ウェーハＷがチップに分割された時間とカップ型砥石６４の下降移動の停止時間の僅かな差に起因する、裏面研削量の過多を防止するために設定された速度である。

【0074】

第２精研削工程のウェーハＷは、第２送込速度Ｖ２よりも低速な第３送込速度Ｖ３に制御されたカップ型砥石６４によって、第２厚さＤ２から第３厚さＤ３まで時間をかけて徐々に研削されていく。したがって、第２精研削工程では、図１０に示すように、第１精研削工程よりも単位時間当たりの研削量を低減されている。

【0075】

そして、ＮＣＩＧ７０によって切削溝２の底の厚さＤｘ＝０が検出されると、コントローラ２６は送込装置６８によるカップ型砥石６４の下降移動を直ちに停止する。

【0076】

これにより、研削加工によって生じたスラッジが隣接するチップＴの間の隙間に入り込み、チップＴの側面にスラッジが付着するという問題を軽減することができる。また、個片化された直後のチップＴのずれも抑制できるので、チップＴ同士の接触によるチップＴの損傷を防止することができる。

【0077】

<スパークアウト工程>
ステップＳ８０では、カップ型砥石６４の送り込みを停止して、カップ型砥石６４によってスパークアウトを設定時間Ｓ１だけ実行する。これにより、ウェーハＷ（チップ）の裏面の切り残しを除去し、ウェーハＷの仕上げ面である裏面の品質が向上する。

【0078】

その後、インデックステーブル２０を９０度回動させてテーブル３６を受渡位置に移動させる。

【0079】

このように、本実施形態のウェーハ研削装置１０によれば、粗研削工程においてウェーハＷの研削を適切な量だけ行ってから精研削工程へ切り替えることができる。これにより、ウェーハＷを個片化するまでの研削処理時間を短縮することができる。また、切削溝２の底の厚さＤｘの面内分布を検出し、面内分布を低減することができるので、ダイシング工程において切削溝２の深さｄにばらつきが存在しても、均一に個片化することができる。

【0080】

ウェーハＷの表面にウェーハＷを貫通しない溝を加工する溝入れ工程と、溝入れ工程によって溝が形成されたウェーハＷを本実施形態に係る研削方法によってチップに個片化する工程を組み合わせることで、ダイシング方法を構成する態様も可能である。

【0081】

また、本実施形態に係る研削方法は、コンピュータに上記の各工程を実行せるためのプログラムとして構成し、当該プログラムを記憶したＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）等の非一時的な記録媒体を構成することも可能である。

【0082】

〔切削溝の底の厚さの算出の他の態様〕
上記の実施形態では、ＮＣＩＧ５４を用いて切削溝２の底の深さＤｘを算出したが、切削溝２の底の深さＤｘを算出する方法はこれに限定されない。

【0083】

図１２は、粗研削部２２において切削溝２の底の深さＤｘを算出するための他の態様を示す図である。ここでは、光源８０、分光器８２、及び受光部８４を備えている。

【0084】

光源８０は、テーブル３６の吸着面とは反対面側に配置され、所定範囲の波長の光を含む可視光をテーブル３６の吸着面の反対面に向けて照射する。テーブル３６は光源８０が照射した可視光を透過する素材で構成されている。

【0085】

テーブル３６の吸着面側であって、テーブル３６に吸着保持されたウェーハＷから離れた位置には、分光器８２及び受光部８４が配置される。分光器８２は、所定の波長成分を含む光を波長毎に分光する光学素子であり、例えばプリズムや回折格子を用いることができる。分光器８２は、入射した光を波長毎に分光させ、受光部８４に入射させる。受光部８４は、入射した光の量に応じた電気信号を出力する光学素子である。受光部８４は、波長毎に分光されて入射した光から、波長毎の強度を検出する。

【0086】

このように構成された粗研削部２２は、カップ型砥石４８によってウェーハＷの裏面を粗研削しながら、切削溝２の底の深さＤｘを算出する。切削溝２の底の深さＤｘの算出は、光源８０によりテーブル３６を介してウェーハＷの表面に可視光を照射する（照射工程の一例）。このとき、ウェーハＷの裏面側には、切削溝２の底から底の深さＤｘに応じた波長の光が透過する。この透過した光を分光器８２によって分光し、受光部８４で受光する（受光工程の一例）ことで、切削溝２の底の深さＤｘを算出する（算出工程の一例）。

【0087】

図１３は、切削溝２の底の深さＤｘと、光源８０が照射する可視光に含まれる波長λ１、λ２、及びλ３の透過光量との関係を示す図である。同図に示すように、波長によって切削溝２の底を透過する臨界厚みが異なっており、波長λ１は臨界厚みＤ４、波長λ２は臨界厚みＤ５、波長λ３は臨界厚みＤ６を有している（λ１＞λ２＞λ３、Ｄ４＞Ｄ５＞Ｄ６）。したがって、受光部８４において検出した波長毎の強度をコントローラ２６において解析することで、切削溝の２の底の深さＤｘを算出することができる。

【0088】

なお、ここでは光源８０と分光器８２及び受光部８４とをウェーハＷを挟んで対向するように配置したが、光源８０の配置はこれに限定されず、光源８０から出射した光によってウェーハＷの表面側又を照射できればよい。例えば、図１４に示すように、ウェーハＷの表面側に対向しない位置に光源８０を配置し、光源８０から出射した光を導光板８６によりウェーハＷの表面側に導いて、ウェーハＷの表面側を照射してもよい。

【0089】

また図１２、図１４に示した例では、ウェーハＷの表面側から照射した光を裏面側で受光したが、ウェーハＷの裏面側に光源８０を、表面側に分光器８２及び受光部８４を配置してもよい。

【0090】

本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0091】

１０…ウェーハ研削装置、１２…本体、１４…カセット収納部、１６…ウェーハ搬送装置、１８…アライメント部、２０…インデックステーブル、２２…粗研削部、２４…精研削部、２６…コントローラ、２８…入力装置、３０、３２…カセット、３４…吸着部、３６、３８、４０、４２…テーブル、４４…回転軸、４６…モータ、４８…カップ型砥石、５０…モータ、５２…送込装置、５４…ＮＣＩＧ、５６…モータ支持部、５７…レーザ光源、５８…分岐部、５９…参照部、６０…出射部、６１…入射部、６２…合成部、６３…演算部、６４…カップ型砥石、６６…モータ、６８…送込装置、７０…ＮＣＩＧ、８０…光源、８２…分光器、８４…受光部、８６…導光板、Ｗ…ウェーハ

【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】

【図16】