特許 6953075 切削装置及びウェーハの加工方法

(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】6953075

(24)【登録日】2021年10月1日

(45)【発行日】2021年10月27日

(54)【発明の名称】切削装置及びウェーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20211018BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20211018BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 601Z

   B24B27/06 M

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-153874(P2017-153874)

(22)【出願日】2017年8月9日

(65)【公開番号】特開2019-33189(P2019-33189A)

(43)【公開日】2019年2月28日

【審査請求日】2020年6月2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

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(72)【発明者】

【氏名】小松 淳

(72)【発明者】

【氏名】湊 浩吉

【審査官】 三浦 みちる

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０２３２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５６８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８４７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３９９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５９８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８５３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４９８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３８９７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周部が面取りされたウェーハを保持面で保持する回転可能なチャックテーブルと、
スピンドルに装着された切削ブレードで該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を該表面側から切削し、該外周部に沿う環状の段差部を該ウェーハの該表面側に形成する切削ユニットと、
該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を含む領域に該ウェーハの径方向に長い帯状のレーザービームを照射し、該領域で反射する該レーザービームの反射光を検出するラインセンサユニットと、
該ウェーハを切削して該段差部を形成する前に、該チャックテーブルを回転させた状態で該ラインセンサユニットにより検出される該レーザービームの該反射光から該ウェーハの位置及び該ウェーハの該表面の高さを算出し、該ウェーハを切削して該段差部を形成した後に、該ラインセンサユニットにより検出される該レーザービームの該反射光から該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さを算出する情報算出部と、を備えることを特徴とする切削装置。

【請求項2】

該情報算出部で算出される該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さと、該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さの閾値とを比較して、該切削ブレードの先端の消耗量及び形状の変化が許容範囲内か否かを判定する閾値比較部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の切削装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の切削装置を用いて、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む外周余剰領域とを該表面側に備え、該外周部が面取りされた該ウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、
該ウェーハの裏面側を該チャックテーブルで保持する保持ステップと、
該チャックテーブルを回転させた状態で該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を含む領域に該レーザービームを照射し、該領域で反射する該レーザービームの該反射光から、該ウェーハの位置及び該ウェーハの該表面の高さを算出する第１算出ステップと、
該第１算出ステップで算出された該ウェーハの位置及び該ウェーハの該表面の高さに基づき、該切削ブレードを該外周部の該表面側から切り込ませ、該外周部に所定の幅及び高さの該段差部を形成する段差部形成ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。

【請求項4】

該段差部形成ステップの後に、該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を含む領域に該レーザービームを照射し、該領域で反射する該レーザービームの該反射光から該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さを算出する第２算出ステップと、
該第２算出ステップで算出された該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さと、該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さの閾値とを比較して、該切削ブレードの先端の消耗量及び形状の変化が許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、を更に備えることを特徴とする請求項３に記載のウェーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハを切削するための切削装置、及びこの切削装置を用いるウェーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、小型軽量なデバイスチップを実現するために、シリコン等の材料でなるウェーハを薄く加工する機会が増えている。例えば、分割予定ライン（ストリート）で区画されたウェーハの各領域にＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスを形成し、このウェーハを研削等の方法で薄くしてから分割予定ラインに沿って分割することで、各デバイスに対応する薄いデバイスチップが得られる。

【0003】

上述したデバイスチップの製造に用いられるウェーハの外周部は、通常、搬送の際に加わる衝撃等による欠けや割れの発生を防ぐために面取りされている。ところが、面取りされたウェーハを研削等の方法で薄くすると、ウェーハの外周縁はナイフエッジのように尖って脆くなり、却って欠けや割れが発生し易くなってしまう。

【0004】

この問題に対して、ウェーハを研削する前に、その面取りされた部分（以下、面取り部）を切削、除去するエッジトリミングと呼ばれる加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ウェーハの表面側から切削ブレードを切り込ませて面取り部を切削、除去しておけば、ウェーハを裏面側から研削しても、その外周縁がナイフエッジのように尖って脆くなることはない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−３３１５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

エッジトリミングでは、例えば、チャックテーブルによって保持されたウェーハの面取り部に表面側から切削ブレードを切り込ませ上で、このチャックテーブルを回転させる。したがって、面取り部を適切に切削、除去するためには、チャックテーブルに対するウェーハの位置や、ウェーハに対する切削ブレードの位置に関する情報を取得し、これらの位置関係を正しく調整する必要があった。

【0007】

また、エッジトリミングの精度や、切削ブレードの状態等を確認するために、面取り部を切削、除去して形成される段差（段差部）の幅や高さに関する情報を取得したいこともある。しかしながら、従来の切削装置では、これらの情報を取得するために複数のセンサを搭載していたので、構造が複雑になり、価格を低く抑えるのも難しかった。

【0008】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各種の情報を取得できる簡単な構造の切削装置、及びこの切削装置を用いるウェーハの加工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様によれば、外周部が面取りされたウェーハを保持面で保持する回転可能なチャックテーブルと、スピンドルに装着された切削ブレードで該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を該表面側から切削し、該外周部に沿う環状の段差部を該ウェーハの該表面側に形成する切削ユニットと、該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を含む領域に該ウェーハの径方向に長い帯状のレーザービームを照射し、該領域で反射する該レーザービームの反射光を検出するラインセンサユニットと、該ウェーハを切削して該段差部を形成する前に、該チャックテーブルを回転させた状態で該ラインセンサユニットにより検出される該レーザービームの該反射光から該ウェーハの位置及び該ウェーハの該表面の高さを算出し、該ウェーハを切削して該段差部を形成した後に、該ラインセンサユニットにより検出される該レーザービームの該反射光から該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さを算出する情報算出部と、を備える切削装置が提供される。

【0010】

本発明の一態様において、該情報算出部で算出される該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さと、該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さの閾値とを比較して、該切削ブレードの先端の消耗量及び形状の変化が許容範囲内か否かを判定する閾値比較部を更に備えることが好ましい。

【0011】

本発明の別の一態様によれば、上述した切削装置を用いて、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む外周余剰領域とを該表面側に備え、該外周部が面取りされた該ウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、該ウェーハの裏面側を該チャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルを回転させた状態で該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を含む領域に該レーザービームを照射し、該領域で反射する該レーザービームの該反射光から、該ウェーハの位置及び該ウェーハの該表面の高さを算出する第１算出ステップと、該第１算出ステップで算出された該ウェーハの位置及び該ウェーハの該表面の高さに基づき、該切削ブレードを該外周部の該表面側から切り込ませ、該外周部に所定の幅及び高さの該段差部を形成する段差部形成ステップと、を備えるウェーハの加工方法が提供される。

【0012】

本発明の別の一態様において、該段差部形成ステップの後に、該チャックテーブルに保持された該ウェーハの該外周部を含む領域に該レーザービームを照射し、該領域で反射する該レーザービームの該反射光から該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さを算出する第２算出ステップと、該第２算出ステップで算出された該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さと、該段差部の幅、高さ、高低差、及び該段差部の角部の高さの閾値とを比較して、該切削ブレードの先端の消耗量及び形状の変化が許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、を更に備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様に係る切削装置は、チャックテーブルに保持されたウェーハの外周部を含む領域にウェーハの径方向に長い帯状のレーザービームを照射し、この領域で反射するレーザービームの反射光を検出するラインセンサユニットと、ラインセンサユニットにより検出されるレーザービームの反射光から、ウェーハの位置及びウェーハの表面の高さを算出し、段差部の幅及び高さを算出する情報算出部と、を備えるので、ウェーハの位置及びウェーハの表面の高さと、段差部の幅及び高さとを算出するために、複数のセンサを搭載する必要がない。このように、本発明によれば、各種の情報を取得できる簡単な構造の切削装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２（Ａ）は、加工前のウェーハにラインセンサからレーザービームが照射される様子を模式的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、加工前のウェーハにラインセンサからレーザービームが照射される様子を模式的に示す平面図である。

【図3】図３（Ａ）は、加工前のウェーハのレーザービームが照射される領域を拡大した断面図であり、図３（Ｂ）は、ラインセンサユニットで得られる反射光の検出結果を模式的に示すグラフである。

【図4】図４（Ａ）は、加工後のウェーハにラインセンサからレーザービームが照射される様子を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、加工後のウェーハにラインセンサからレーザービームが照射される様子を模式的に示す平面図である。

【図5】図５（Ａ）は、加工後のウェーハのレーザービームが照射される領域を拡大した断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す領域で反射する反射光の検出結果を模式的に示すグラフである。

【図6】図６（Ａ）は、加工後のウェーハのレーザービームが照射される別の領域を拡大した断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す領域で反射する反射光の検出結果を模式的に示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。図１は、本実施形態に係る切削装置２の構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、切削装置２は、各構造を支持する基台４を備えている。基台４の上面には、平面視でＸ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い矩形の開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、加工の対象となるウェーハ１１を搬送する第１搬送ユニット６が配置されている。

【0016】

ウェーハ１１は、例えば、シリコン等の半導体材料で円盤状に形成されており、その表面１１ａ側は、中央側のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられる。デバイス領域は、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）で更に複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１３が形成されている。また、このウェーハ１１の外周部１１ｃ（図２（Ａ）等参照）は、面取りされている。

【0017】

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハ１１を用いるが、ウェーハの材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハを用いることもできる。また、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

【0018】

Ｙ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）で開口４ａの一方側の領域には、被加工物１１を収容するカセット８ａ，８ｂが載せられる。開口４ａに対してカセット８ａ，８ｂが載せられる領域の反対側の領域には、センタリングテーブル１０が配置されている。センタリングテーブル１０は、例えば、カセット８ａ，８ｂから第１搬送ユニット６で搬送されたウェーハ１１の中心の位置を調整する。

【0019】

センタリングテーブル１０の更に側方（開口４ａの反対側）の領域には、平面視でＸ軸方向に長い矩形の開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、Ｘ軸移動テーブル１２、Ｘ軸移動テーブル１２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（不図示）、及びＸ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー１４が設けられている。

【0020】

Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル１２がスライド可能に取り付けられている。Ｘ軸移動テーブル１２の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールに平行なＸ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。

【0021】

Ｘ軸ボールネジの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールネジを回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１２は、Ｘ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。

【0022】

Ｘ軸移動テーブル１２の上方には、ウェーハ１１を保持するためのチャックテーブル１６が設けられている。チャックテーブル１６は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１６は、上述のＸ軸移動機構によって前方側の搬入搬出領域と後方側の加工領域との間を移動する。

【0023】

チャックテーブル１６の上面の一部（外周部）は、ウェーハ１１を吸引、保持する保持面１６ａ（図２（Ａ）等参照）になっている。この保持面１６ａは、チャックテーブル１６の内部に形成された吸引路１６ｂ（図２（Ａ）等参照）や、バルブ１８（図２（Ａ）等参照）等を介して、吸引源２０（図２（Ａ）等参照）に接続されている。

【0024】

基台４の上面には、開口４ｂをＹ軸方向に跨ぐ門型の第１支持構造２２が配置されている。第１支持構造２２の前面には、Ｙ軸方向に概ね平行な第１レール２４が設けられており、この第１レール２４には、第１昇降ユニット２６を介して第２搬送ユニット２８が取り付けられている。

【0025】

第２搬送ユニット２８は、第１レール２４に沿ってＹ軸方向に移動し、また、第１昇降ユニット２６によってＺ軸方向に移動する。この第２搬送ユニット２８により、例えば、センタリングテーブル１０又はチャックテーブル１６からウェーハ１１を受け取り、センタリングテーブル１０又はチャックテーブル１６にウェーハ１１を受け渡すことができる。

【0026】

すなわち、センタリングテーブル１０上のウェーハ１１を第２搬送ユニット２８で保持し、チャックテーブル１６に搬入できる。また、この第２搬送ユニット２８によってチャックテーブル１６からウェーハ１１を搬出したり、ウェーハ１１をセンタリングテーブル１０に受け渡したりすることもできる。

【0027】

第１レール２４の上方には、Ｙ軸方向に概ね平行な第２レール３０が設けられており、この第２レール３０には、第２昇降ユニット３２を介して第３搬送ユニット３４が取り付けられている。第３搬送ユニット３４は、第２レール３０に沿ってＹ軸方向に移動し、また、第２昇降ユニット３２によってＺ軸方向に移動する。

【0028】

第１支持構造２２の後方には、搬入搬出領域と加工領域とを仕切るシャッター３６を介して、門型の第２支持構造３８が配置されている。第２支持構造３８の前面には、それぞれ移動ユニット４０を介して、２組の切削ユニット４２が設けられている。切削ユニット４２は、移動ユニット４０によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

【0029】

各切削ユニット４２は、Ｙ軸方向に概ね平行な回転軸となるスピンドル（不図示）を備えている。スピンドルの一端側には、環状の切削ブレードが装着されている。スピンドルの他端側には、それぞれモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、切削ブレードは、この回転駆動源から伝達される力によって回転する。

【0030】

切削ユニット４２に隣接する位置には、チャックテーブル１６に保持されたウェーハ１１等を撮像するための撮像ユニット４４が設けられている。この撮像ユニット４４は、例えば、被加工物１１の分割予定ラインの向きを調整するアライメント等の際に用いられ、移動ユニット４０によって切削ユニット４２とともにＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

【0031】

開口４ｂに対してセンタリングテーブル１０と反対側の位置には、平面視で円形の開口４ｃが形成されている。開口４ｃ内には、加工後のウェーハ１１を洗浄するための洗浄ユニット４６が配置されている。切削ユニット４２によって加工されたウェーハ１１は、第３搬送ユニット３４で洗浄ユニット４６に搬送される。洗浄ユニット４６で洗浄されたウェーハ１１は、第２搬送ユニット２８でセンタリングテーブル１０に載せられた後に、第１搬送ユニット６でカセット８ａ，８ｂに収容される。

【0032】

また、この切削装置２の搬入搬出領域には、帯状（直線状）のレーザービーム４８ａ（図２（Ａ）等参照）を照射してその反射光を検出するラインセンサユニット４８が設けられている。具体的には、このラインセンサユニット４８は、チャックテーブル１６が搬入搬出領域に位置付けられた状態で、その外周部の上方に配置される。

【0033】

これにより、チャックテーブル１６に保持されたウェーハ１１の外周部１１ｃを含む領域に向けて、ラインセンサユニット４８からレーザービーム４８ａを照射し、その領域で反射されるレーザービーム４８ａの反射光を検出できる。なお、このラインセンサユニット４８は、ウェーハ１１の径方向に長いレーザービーム４８ａを照射できる向きに配置されており、径方向に沿う複数の位置で反射する反射光を一度に検出できる。

【0034】

ラインセンサユニット４８には、処理ユニット５０が接続されている。処理ユニット５０は、例えば、ラインセンサユニット４８で得られるデータ（反射光の検出結果）から、位置や高さ、大きさ等の情報を算出する情報算出部５０ａと、情報算出部５０ａで算出された情報を閾値と比較する閾値比較部５０ｂと、を含んでいる。情報算出部５０ａ及び閾値比較部５０ｂが備える機能の詳細については後述する。

【0035】

次に、上述した切削装置２を用いて行われるウェーハの加工方法の例を説明する。本実施形態に係るウェーハの加工方法では、まず、切削装置２のチャックテーブル１６でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を保持する保持ステップを行う。具体的には、例えば、センタリングテーブル１０で中心の位置が調整されたウェーハ１１を、第２搬送ユニット２８でチャックテーブル１６に搬入する。

【0036】

より詳細には、ウェーハ１１の表面１１ａ側が上方に露出するように、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側をチャックテーブル１６の保持面１６ａに密着させる。そして、バルブ１８を開いて、吸引源２０の負圧をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に作用させる。これによりウェーハ１１の裏面１１ｂ側をチャックテーブル１６によって保持できる。

【0037】

保持ステップの後には、チャックテーブル１６に対するウェーハ１１の位置、及び外周部１１ｃの表面１１ａ側の高さを算出する第１算出ステップを行う。図２（Ａ）は、ウェーハ１１にラインセンサ４８からレーザービーム４８ａが照射される様子を模式的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、ウェーハ１１にラインセンサ４８からレーザービーム４８ａが照射される様子を模式的に示す平面図である。なお、図２（Ａ）では、一部の構成要素を機能ブロック等で示している。

【0038】

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、第１算出ステップでは、まず、チャックテーブル１６を任意の向きに回転させる。この状態で、ウェーハ１１の外周部１１ｃを含む領域に向けてラインセンサユニット４８からウェーハ１１の径方向に長い帯状のレーザービーム４８ａを照射する。そして、ウェーハ１１の表面１１ａ側で反射するレーザービーム４８ａの反射光をラインセンサユニット４８で検出する。

【0039】

図３（Ａ）は、ウェーハ１１のレーザービーム４８ａが照射される領域を拡大した断面図であり、図３（Ｂ）は、ラインセンサユニット４８で得られる反射光の検出結果を模式的に示すグラフである。なお、図３（Ｂ）のグラフでは、横軸がウェーハ１１の径方向の位置（ｒ）を、縦軸が高さ（Ｚ）を表している。例えば、図３（Ａ）に示す領域に照射されたレーザービーム４８ａの反射光をラインセンサユニット４８によって検出すると、図３（Ｂ）に示すようなグラフが得られる。

【0040】

このグラフ中で、Ｅは、ウェーハ１１の外周縁の位置に相当し、Ｈは、チャックテーブル１６の保持面１６ａからウェーハ１１の表面１１ａまでの高さ（すなわち、ウェーハ１１の厚み）に相当する。処理ユニット５０の情報算出部５０ａは、このグラフ中のＨ及びＥから、それぞれ、ウェーハ１１の外周縁の位置及びウェーハ１１の表面１１ａの高さを算出する。

【0041】

本実施形態では、チャックテーブル１６を回転させながら、レーザービーム４８ａの反射光をラインセンサユニット４８で検出するので、外周部１１ｃの複数の領域に対応して、それぞれ、図３（Ｂ）に示すようなグラフが得られる。つまり、情報算出部５０ａは、ウェーハ１１の複数の領域で外周縁の位置及び表面１１ａの高さを算出できる。これにより、ウェーハ１１の輪郭の位置が明らかになる。

【0042】

更に、情報算出部５０ａは、ウェーハ１１の複数の領域から得られる外周縁の位置の情報（輪郭の位置の情報）に基づいて、ウェーハ１１の中心の位置を算出しても良い。このようにウェーハ１１の位置及びウェーハ１１の表面１１ａの高さが算出されると、第１算出ステップは終了する。

【0043】

第１算出ステップの後には、ウェーハ１１の外周部１１ｃを部分的に切削、除去して、環状の段差部を形成する段差部形成ステップを行う。具体的には、まず、ウェーハ１１を保持した状態のチャックテーブル１６と切削ユニット４２とを相対的に移動させて、段差部を形成したい位置に切削ブレードを合わせる。ここで、切削ブレードの位置（切削ブレードを切り込ませる位置）は、第１算出ステップで算出されたウェーハ１１の位置に基づき、外周部１１ｃに所定の幅の環状の段差部を形成できるように決定される。

【0044】

次に、切削ブレードの下端をウェーハ１１の表面１１ａより低い位置まで下降させる。併せて、チャックテーブル１６を回転させる。ここで、切削ブレードの高さ（切削ブレードを切り込ませる深さ）は、第１算出ステップで算出されたウェーハ１１の表面１１ａの高さに基づき、外周部１１ｃに所定の深さの環状の段差部を形成できるように決定される。

【0045】

例えば、第１算出ステップで算出されたウェーハ１１の表面１１ａの高さが周方向で異なる場合には、このウェーハ１１の表面１１ａの高さを考慮し、チャックテーブル１６の回転に合わせて切削ブレードの高さ（切削ブレードを切り込ませる深さ）を変化させると良い。

【0046】

また、第１算出ステップで算出されたウェーハ１１の輪郭の位置がチャックテーブル１６の基準の範囲からずれている場合（ウェーハ１１の中心がチャックテーブル１６の回転軸に重ならないとみなされる場合）には、チャックテーブル１６の回転に合わせて、切削ユニット４２をＹ軸方向に移動させると良い。

【0047】

これにより、ウェーハ１１の表面１１ａ側からウェーハ１１の外周部１１ｃに切削ブレードを切り込ませて、この外周部１１ｃを表面１１ａ側から部分的に切削、除去し、所定の幅及び深さを有する環状の段差部１１ｄ（図４（Ａ）等参照）を形成できる。段差部１１ｄが形成されると、段差部形成ステップは終了する。

【0048】

段差部形成ステップの後には、段差部１１ｄの幅及び高さ（例えば、段差部１１ｄの底から表面１１ａまでの高さ）を算出する第２算出ステップを行う。図４（Ａ）は、ウェーハ１１にラインセンサ４８からレーザービーム４８ａが照射される様子を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、ウェーハ１１にラインセンサ４８からレーザービーム４８ａが照射される様子を模式的に示す平面図である。なお、図４（Ａ）では、一部の構成要素を機能ブロック等で示している。

【0049】

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、第２算出ステップでは、まず、チャックテーブル１６を任意の向きに回転させる。この状態で、ウェーハ１１の外周部１１ｃを含む領域（段差部１１ｄを含む領域）に向けてラインセンサユニット４８からウェーハ１１の径方向に長い帯状のレーザービーム４８ａを照射する。そして、ウェーハ１１の表面１１ａ側で反射するレーザービーム４８ａの反射光をラインセンサユニット４８で検出する。

【0050】

図５（Ａ）は、ウェーハ１１のレーザービーム４８ａが照射される領域を拡大した断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す領域で反射する反射光の検出結果を模式的に示すグラフである。なお、図５（Ｂ）のグラフでは、横軸がウェーハ１１の径方向の位置（ｒ）を、縦軸が高さ（Ｚ）を表している。例えば、図５（Ａ）に示す領域に照射されたレーザービーム４８ａの反射光をラインセンサユニット４８によって検出すると、図５（Ｂ）に示すようなグラフが得られる。

【0051】

このグラフ中で、ｗは、段差部１１ｄの幅に相当し、ｈは、段差部１１ｄの高さ（段差部１１ｄの底から表面１１ａまでの高さ）に相当する。処理ユニット５０の情報算出部５０ａは、このグラフ中のｗ及びｈから、それぞれ、段差部１１ｄの幅及び高さを算出する。

【0052】

図６（Ａ）は、ウェーハ１１のレーザービーム４８ａが照射される別の領域を拡大した断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す領域で反射する反射光の検出結果を模式的に示すグラフである。図６（Ａ）に示す領域に照射されたレーザービーム４８ａの反射光をラインセンサユニット４８によって検出すると、図６（Ｂ）に示すようなグラフが得られる。

【0053】

このグラフ中で、Δ１は、段差部１１ｄの底から、突起１１ｅの頂上までの高さに相当する。このように、段差部１１ｄの底に凹凸が存在する場合、処理ユニット５０の情報算出部５０ａは、Δ１をその高低差として算出することが望ましい。

【0054】

同様に、図６（Ｂ）のグラフ中で、Δ２は、段差部１１ｄの底から、曲面状に構成された角部１１ｆの頂上までの高さに相当する。このように、段差部１１ｄの角部１１ｆが曲面状に構成されている場合、処理ユニット５０の情報算出部５０ａは、Δ２を角部１１ｆの高さとして算出することが望ましい。段差部１１ｄの幅、高さ、高低差、角部１１ｆの高さ等が算出されると、第２算出ステップは終了する。

【0055】

第２算出ステップの後には、段差部１１ｄの幅、高さ、高低差、及び角部１１ｆの高さの閾値と、第２算出ステップで算出された段差部１１ｄの幅、高さ、高低差、及び角部１１ｆの高さとを比較して、切削ブレードの先端の消耗量や形状の変化等が許容範囲内か否かを判定する判定ステップを行う。

【0056】

具体的には、処理ユニット５０の閾値比較部５０ｂは、予め設定されている段差部１１ｄの幅の閾値、高さの閾値、高低差の閾値、及び角部１１ｆの高さの閾値を、それぞれ、第２算出ステップで算出された段差部１１ｄの幅、高さ、高低差、及び角部１１ｆの高さと比較する。

【0057】

ここで、段差部１１ｄの幅の閾値、及び高さの閾値は、例えば、切削ブレードの先端の消耗量や形状の変化の許容範囲に応じて決められる。段差部１１ｄの幅及び高さがそれぞれの閾値以下（未満）である場合、閾値比較部５０ｂは、切削ブレードの先端の消耗量や形状の変化が許容範囲内にないと判定する。これに対して、段差部１１ｄの幅及び高さがそれぞれの閾値より大きい場合（以上の場合）、閾値比較部５０ｂは、切削ブレードの先端の消耗量や形状の変化が許容範囲内にあると判定する。

【0058】

同様に、段差部１１ｄの高低差、及び角部１１ｆの高さの閾値は、例えば、切削ブレードの先端の形状の変化の許容範囲に応じて決められる。段差部１１ｄの高低差及び角部１１ｆの高さがその閾値以下（未満）である場合、閾値比較部５０ｂは、切削ブレードの先端の形状の変化が許容範囲内にあると判定する。

【0059】

これに対して、段差部１１ｄの高低差及び角部１１ｆの高さがその閾値より大きい場合（以上の場合）、閾値比較部５０ｂは、切削ブレードの先端の消耗量や形状の変化が許容範囲内にないと判定する。なお、角部１１ｆの高さが閾値より大きい場合（以上の場合）には、ウェーハ１１の研削によってエッジがひさし状に加工され欠け易くなるという問題がある。

【0060】

判定ステップの結果は、モニタ（不図示）等への表示、警告灯の点灯（点滅）、警告音の発生等の方法でオペレータに通知される。オペレータは、この判定ステップの判定結果に基づいて、切削ブレードの交換等の処理を適切に遂行できる。更に、切削装置２は、上述した判定ステップの結果に基づいて、切削ブレードの高さやＹ軸方向の位置等を自動で調整できるように構成されていても良い。この調整により、判定の対象となったウェーハ１１を再び加工したり、別のウェーハ１１を続けて加工したりできる。

【0061】

以上のように、本実施形態の切削装置２は、チャックテーブル１６に保持されたウェーハ１１の外周部１１ｃを含む領域にウェーハ１１の径方向に長い帯状のレーザービーム４８ａを照射し、この領域で反射するレーザービーム４８ａの反射光を検出するラインセンサユニット４８と、ラインセンサユニット４８により検出されるレーザービーム４８ａの反射光から、ウェーハ１１の位置及びウェーハ１１の表面１１ａの高さを算出し、段差部１１ｄの幅及び高さを算出する情報算出部５０ａと、を備えるので、ウェーハ１１の位置及びウェーハ１１の表面１１ａの高さと、段差部１１ｄの幅及び高さとを算出するために、複数のセンサを搭載する必要がない。

【0062】

また、本実施形態の切削装置２では、複数の位置で反射する反射光を一度に検出できるラインセンサユニット４８を用いているので、他のセンサや方法を用いる場合に比べて、ウェーハ１１の位置及びウェーハ１１の表面１１ａの高さや、段差部１１ｄの幅及び高さ等の算出に要する時間を短縮できる。

【0063】

更に、本実施形態の切削装置２は、情報算出部５０ａで算出される段差部１１ｄの幅及び高さと、段差部１１ｄの幅及び高さの閾値とを比較して、切削ブレードの先端の消耗量及び形状の変化が許容範囲内か否かを判定する閾値比較部５０ｂを更に備えるので、切削ブレードの先端の消耗量及び形状の変化が許容範囲内か否かを適切に判定して、切削ブレードの交換等の処理を適切に遂行できる。

【0064】

なお、本発明は、上記実施形態等の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態に係るウェーハの加工方法では、第１算出ステップで算出されたウェーハ１１の輪郭の位置がチャックテーブル１６の基準の範囲からずれている場合に、その後の段差部形成ステップで、チャックテーブル１６の回転に合わせて、切削ユニット４２をＹ軸方向に移動させているが、例えば、段差部形成ステップの前に、第２搬送ユニット２８でウェーハ１１をチャックテーブル１６の正しい位置に搬入し直せば、このような切削ユニット４２の移動を省略できる。

【0065】

また、上記実施形態に係るウェーハの加工方法では、第２算出ステップにおいてチャックテーブル１６を回転させているが、この第２算出ステップでは、必ずしもチャックテーブル１６を回転させなくても良い。この場合には、外周部１１ｃの一つの領域で段差部１１ｄの幅、高さ、高低差、角部１１ｆの高さ等が算出されることになる。

【0066】

その他、上記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。

【符号の説明】

【0067】

２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ，４ｃ 開口
６ 第１搬送ユニット
８ａ，８ｂ カセット
１０ センタリングテーブル
１２ Ｘ軸移動テーブル
１４ 防塵防滴カバー
１６ チャックテーブル
１６ａ 保持面
１６ｂ 吸引路
１８ バルブ
２０ 吸引源
２２ 第１支持構造
２４ 第１レール
２６ 第１昇降ユニット
２８ 第２搬送ユニット
３０ 第２レール
３２ 第２昇降ユニット
３４ 第３搬送ユニット
３６ シャッター
３８ 第２支持構造
４０ 移動ユニット
４２ 切削ユニット
４４ 撮像ユニット
４６ 洗浄ユニット
４８ ラインセンサユニット
４８ａ レーザービーム
５０ 処理ユニット
５０ａ 情報算出部
５０ｂ 閾値比較部
１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 外周部
１１ｄ 段差部
１１ｅ 突起
１１ｆ 角部
１３ デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】