特開 2023-144398 ウェーハの研削方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023144398

(43)【公開日】2023-10-11

(54)【発明の名称】ウェーハの研削方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231003BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20231003BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 631

B24B7/04 A

H01L21/304 622R

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022051346

(22)【出願日】2022-03-28

(71)【出願人】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 達也

(72)【発明者】

【氏名】辻本 浩平

【テーマコード（参考）】

3C043

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C043BA03

3C043BA12

3C043BA16

3C043CC04

3C043DD02

3C043DD04

3C043DD05

5F057AA11

5F057AA21

5F057BA15

5F057BB03

5F057CA14

5F057CA15

5F057DA08

5F057DA11

5F057EB16

5F057EB18

5F057EB20

5F057FA13

5F057GA03

5F057GA16

5F057GB13

5F057GB31

(57)【要約】

【課題】ウェーハの裏面側の研削に伴って複数の研削砥石が摩耗する場合であっても、所定の深さを有し、かつ、底面と側面とがなす角が鈍角となる凹部をウェーハの裏面に形成することが可能なウェーハの研削方法を提供する。
【解決手段】研削ステップにおける研削ホイールとウェーハとの第２方向に沿った第２相対速度を、第１方向に沿った研削ホイールとウェーハとの相対的な移動と、第２方向に沿った研削ホイールとウェーハとの相対的な移動と、が同時に開始され、かつ、同時に終了するように設定する。具体的には、この第２相対速度は、任意に設定されるパラメータと、研削ステップに先立って、又は、その途中に把握される複数の研削砥石の摩耗量（研削ステップの前後における複数の研削砥石の厚さの変化量の絶対値）と、を考慮して設定される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面側に複数のデバイスが形成されているウェーハの裏面側を研削することによって所定の深さを有する凹部を形成するウェーハの研削方法であって、
該裏面が露出された状態で該ウェーハを保持する保持ステップと、
複数の研削砥石と該複数の研削砥石が環状に離散して固定されている設置面を有するホイール基台とを有する研削ホイールと、該ウェーハと、の双方を回転させながら、該複数の研削砥石のいずれかと該ウェーハの該裏面の中心とを接触させる接触ステップと、
該接触ステップの後に、該研削ホイールと該ウェーハとの双方を回転させたまま、該ホイール基台の該設置面と該ウェーハの該表面とを第１方向に沿って第１移動量だけ近づけ、かつ、該研削ホイールの回転軸と該ウェーハの中心とを該第１方向に垂直な第２方向に沿って第２移動量だけ近づけることによって、該ウェーハの該裏面側を研削する研削ステップと、を備え、
該第１移動量は、該所定の深さと、該ウェーハを該所定の深さだけ研削した時の該複数の研削砥石の摩耗量と、を加算して得られる距離であり、
該第２移動量は、該複数の研削砥石のそれぞれの該第２方向に沿った幅未満の任意に設定される距離であり、
該研削ステップにおける該研削ホイールと該ウェーハとの該第１方向に沿った第１相対速度は、任意に設定される一定の速度であり、
該研削ステップにおける該研削ホイールと該ウェーハとの該第２方向に沿った第２相対速度は、該第１方向に沿った該研削ホイールと該ウェーハとの相対的な移動と、該第２方向に沿った該研削ホイールと該ウェーハとの相対的な移動と、が同時に開始され、かつ、同時に終了するように、該所定の深さ、該摩耗量、該第２移動量及び該第１相対速度を考慮して設定される一定又は可変の速度であるウェーハの研削方法。

【請求項2】

該摩耗量は、該研削ステップに先立って把握されており、
該第２相対速度は、該第１移動量を該第１相対速度で除算して得られる時間によって、該第２移動量を除算して得られる速度である請求項１に記載のウェーハの研削方法。

【請求項3】

該凹部は、逆円錐台状の第１部分と、該第１部分の側面よりも傾斜が急な側面を有する逆円錐台状の第２部分と、を含み、
該研削ステップは、
該研削ホイールと該ウェーハとの双方が回転した状態で、該ホイール基台の該設置面と該ウェーハの該表面とを該第１方向に沿って第３移動量だけ近づけ、かつ、該研削ホイールの該回転軸と該ウェーハの中心とを該第２方向に沿って第４移動量だけ近づけることによって、該ウェーハの該裏面側に該第１部分を形成する予備研削ステップと、
該予備研削ステップの後に、該第１部分の深さを測定する測定ステップと、
該研削ホイールと該ウェーハとの双方が回転した状態で、該ホイール基台の該設置面と該ウェーハの該表面とを該第１方向に沿って第５移動量だけ近づけ、かつ、該研削ホイールの該回転軸と該ウェーハの中心とを該第２方向に沿って第６移動量だけ近づけることによって、該ウェーハの該裏面側に該第２部分を形成する本研削ステップと、を含み、
該予備研削ステップにおける該第２相対速度は、該所定の深さを該第１相対速度で除算して得られる時間によって、該第２移動量を除算して得られる速度であり、
該第３移動量は、該所定の深さ未満の任意に設定される距離であり、
該第４移動量は、該予備研削ステップにおける該第２相対速度と、該第３移動量を該第１相対速度で除算して得られる時間と、を乗算して得られる距離であり、
該摩耗量は、該所定の深さと、該第３移動量から該第１部分の深さを減算して得られる距離を該第１部分の深さで除算して得られる値と、を乗算して得られる距離であり、
該第５移動量は、該所定の深さから該第３移動量を減算して得られる距離と、該摩耗量と、を加算して得られる距離であり、
該第６移動量は、該第２移動量から該第４移動量を減算して得られる距離であり、
該本研削ステップにおける該第２相対速度は、該第５移動量を該第１相対速度で除算して得られる時間によって、該第６移動量を除算して得られる速度である請求項１に記載のウェーハの研削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面側に複数のデバイスが形成されているウェーハの裏面側を研削することによって所定の深さを有する凹部を形成するウェーハの研削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、表面側に複数のデバイスが形成されているウェーハを個々のデバイスを含む領域毎に分割することで製造される。

【0003】

このウェーハは、製造されるチップの小型化を目的として、その分割に先立って薄化されることがある。ウェーハを薄化する方法としては、例えば、複数の研削砥石と複数の研削砥石が環状に離散して固定されている設置面を有するホイール基台とを有する研削ホイールを用いた研削が挙げられる。この研削は、一般的に、以下の順序で行われる。

【0004】

まず、裏面が露出された状態でウェーハを保持する。次いで、ウェーハの半径よりも長い外径を有する研削ホイールとウェーハとの双方を回転させながら、複数の研削砥石のいずれかとウェーハの裏面の中心とを接触させる。次いで、研削ホイールとウェーハとの双方を回転させたまま、ホイール基台の設置面とウェーハの表面とを研削ホイールの回転軸が延在する方向（以下、「第１方向」ともいう。）に沿って近づける。

【0005】

これにより、ウェーハの裏面側が研削されてウェーハが薄化される。ただし、ウェーハを薄くするとウェーハの剛性が低くなり、その後の工程におけるウェーハの取り扱いが困難になるおそれがある。そこで、ウェーハのうち複数のデバイスと重なる部分のみを薄化するように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１参照）。

【0006】

この方法においては、ウェーハの半径よりも短い外径を有する研削ホイールを用いて上述のとおりウェーハの裏面側を研削することによって、ウェーハの外周部を残存させるとともにウェーハの裏面に円板状の凹部を形成する。これにより、ウェーハの剛性の低下が抑制され、その後の工程におけるウェーハの取り扱いが容易になる。

【0007】

また、このように研削されたウェーハの裏面側には、表面側に形成されたデバイスに接続される再配線がフォトリソグラフィによって形成されることがある。ここで、上述の凹部がウェーハの裏面に形成されている場合には、凹部の底面と側面とがなす角が直角となる。

【0008】

この場合、フォトリソグラフィにおいて利用されるレジストを溶解するための薬液を凹部から排出する際に当該薬液の一部が凹部の底面の外周近傍に残存するおそれがある。この点を踏まえて、ウェーハの裏面に逆円錐台状の凹部を形成するように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）。

【0009】

この方法においては、研削ホイールとウェーハとの双方を回転させたまま、ホイール基台の設置面とウェーハの表面とを第１方向に沿って近づけ、かつ、研削ホイールの回転軸とウェーハの中心とを第１方向に垂直な方向（以下、「第２方向」ともいう。）に沿って近づけることによって、ウェーハの裏面側を研削する。

【0010】

この場合、ウェーハの裏面に形成される凹部の底面と側面とがなす角が鈍角となる。これにより、ウェーハの裏面側にフォトリソグラフィによって再配線が形成される場合であっても、上記の薬液を凹部から排出する際に当該薬液の一部が凹部の底面の外周近傍に残存することが抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００７－１９４６１号公報

【特許文献2】特開２０１１－５４８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

研削ホイールを用いてウェーハを研削すると、複数の研削砥石が摩耗して、複数の研削砥石の厚さが減少する。そのため、複数の研削砥石の摩耗を考慮することなく、ウェーハの裏面側を研削してウェーハの裏面に逆円錐台状の凹部を形成する場合には、この凹部の深さが所定の深さよりも浅くなる。

【0013】

このような場合には、ウェーハの裏面に逆円錐台状の凹部を形成した後に、さらに、研削ホイールとウェーハとの双方を回転させながら、この凹部の深さが所定の深さに至るまで第１方向に沿って研削ホイールとウェーハとを相対的に移動させることによってウェーハの裏面側を研削することがある。

【0014】

ただし、このような手順で所定の深さを有する凹部をウェーハの裏面に形成すると、この凹部の底面と側面の下端部とがなす角が直角となる。この場合、上記の薬液等を凹部から排出する際に当該薬液の一部が凹部の底面の外周近傍に残存するおそれがある。

【0015】

この点に鑑み、本発明の目的は、ウェーハの裏面側の研削に伴って複数の研削砥石が摩耗する場合であっても、所定の深さを有し、かつ、底面と側面とがなす角が鈍角となる凹部をウェーハの裏面に形成することが可能なウェーハの研削方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明によれば、表面側に複数のデバイスが形成されているウェーハの裏面側を研削することによって所定の深さを有する凹部を形成するウェーハの研削方法であって、該裏面が露出された状態で該ウェーハを保持する保持ステップと、複数の研削砥石と該複数の研削砥石が環状に離散して固定されている設置面を有するホイール基台とを有する研削ホイールと、該ウェーハと、の双方を回転させながら、該複数の研削砥石のいずれかと該ウェーハの該裏面の中心とを接触させる接触ステップと、該接触ステップの後に、該研削ホイールと該ウェーハとの双方を回転させたまま、該ホイール基台の該設置面と該ウェーハの該表面とを第１方向に沿って第１移動量だけ近づけ、かつ、該研削ホイールの回転軸と該ウェーハの中心とを該第１方向に垂直な第２方向に沿って第２移動量だけ近づけることによって、該ウェーハの該裏面側を研削する研削ステップと、を備え、該第１移動量は、該所定の深さと、該ウェーハを該所定の深さだけ研削した時の該複数の研削砥石の摩耗量と、を加算して得られる距離であり、該第２移動量は、該複数の研削砥石のそれぞれの該第２方向に沿った幅未満の任意に設定される距離であり、該研削ステップにおける該研削ホイールと該ウェーハとの該第１方向に沿った第１相対速度は、任意に設定される一定の速度であり、該研削ステップにおける該研削ホイールと該ウェーハとの該第２方向に沿った第２相対速度は、該第１方向に沿った該研削ホイールと該ウェーハとの相対的な移動と、該第２方向に沿った該研削ホイールと該ウェーハとの相対的な移動と、が同時に開始され、かつ、同時に終了するように、該所定の深さ、該摩耗量、該第２移動量及び該第１相対速度を考慮して設定される一定又は可変の速度であるウェーハの研削方法が提供される。

【0017】

好ましくは、該摩耗量は、該研削ステップに先立って把握されており、該第２相対速度は、該第１移動量を該第１相対速度で除算して得られる時間によって、該第２移動量を除算して得られる速度である。

【0018】

あるいは、該凹部は、逆円錐台状の第１部分と、該第１部分の側面よりも傾斜が急な側面を有する逆円錐台状の第２部分と、を含み、該研削ステップは、該研削ホイールと該ウェーハとの双方が回転した状態で、該ホイール基台の該設置面と該ウェーハの該表面とを該第１方向に沿って第３移動量だけ近づけ、かつ、該研削ホイールの該回転軸と該ウェーハの中心とを該第２方向に沿って第４移動量だけ近づけることによって、該ウェーハの該裏面側に該第１部分を形成する予備研削ステップと、該予備研削ステップの後に、該第１部分の深さを測定する測定ステップと、該研削ホイールと該ウェーハとの双方が回転した状態で、該ホイール基台の該設置面と該ウェーハの該表面とを該第１方向に沿って第５移動量だけ近づけ、かつ、該研削ホイールの該回転軸と該ウェーハの中心とを該第２方向に沿って第６移動量だけ近づけることによって、該ウェーハの該裏面側に該第２部分を形成する本研削ステップと、を含み、該予備研削ステップにおける該第２相対速度は、該所定の深さを該第１相対速度で除算して得られる時間によって、該第２移動量を除算して得られる速度であり、該第３移動量は、該所定の深さ未満の任意に設定される距離であり、該第４移動量は、該予備研削ステップにおける該第２相対速度と、該第３移動量を該第１相対速度で除算して得られる時間と、を乗算して得られる距離であり、該摩耗量は、該所定の深さと、該第３移動量から該第１部分の深さを減算して得られる距離を該第１部分の深さで除算して得られる値と、を乗算して得られる距離であり、該第５移動量は、該所定の深さから該第３移動量を減算して得られる距離と、該摩耗量と、を加算して得られる距離であり、該第６移動量は、該第２移動量から該第４移動量を減算して得られる距離であり、該本研削ステップにおける該第２相対速度は、該第５移動量を該第１相対速度で除算して得られる時間によって、該第６移動量を除算して得られる速度である。

【発明の効果】

【0019】

本発明においては、研削ステップにおける研削ホイールとウェーハとの第２方向に沿った第２相対速度が、第１方向に沿った研削ホイールとウェーハとの相対的な移動と、第２方向に沿った研削ホイールとウェーハとの相対的な移動と、が同時に開始され、かつ、同時に終了するように設定される。

【0020】

具体的には、この第２相対速度は、任意に設定されるパラメータと、研削ステップに先立って、又は、その途中に把握される複数の研削砥石の摩耗量（研削ステップの前後における複数の研削砥石の厚さの変化量の絶対値）と、を考慮して設定される。これにより、本発明においては、所定の深さを有し、かつ、底面と側面とがなす角が鈍角となる凹部をウェーハの裏面に形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、研削装置の一例を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、研削装置の一例を模式的に示す断面図である。

【図3】図３は、ウェーハの研削方法の一例を模式的に示すフローチャートである。

【図4】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）のそれぞれは、接触ステップの様子を模式的に示す一部断面側面図である。

【図5】図５（Ａ）は、研削ステップの一例の様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示される研削ステップ後のウェーハを模式的に示す断面図である。

【図6】図６は、研削ステップの別の例に含まれる各ステップを模式的に示すフローチャートである。

【図7】図７（Ａ）は、予備研削ステップの様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）は、予備研削ステップ後のウェーハを模式的に示す断面図である。

【図8】図８（Ａ）は、本研削ステップの様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図８（Ｂ）は、予備研削ステップ後のウェーハを模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、研削装置の一例を模式的に示す斜視図であり、また、図２は、図１に示される研削装置の一例を模式的に示す断面図である。なお、図１及び図２に示されるＸ軸方向（前後方向）及びＹ軸方向（左右方向）は、水平面上において互いに直交する方向であり、また、Ｚ軸方向（上下方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向（鉛直方向）である。

【0023】

図１及び図２に示される研削装置２は、各構成要素を支持する基台４を有する。この基台４の上面には、Ｘ軸方向に沿って延在する直方体状の溝４ａが形成されている。そして、溝４ａの底面には、それぞれがＸ軸方向に沿って延在する一対のガイドレール６が設けられている（図２参照）。一対のガイドレール６の上側には、Ｘ軸方向に沿ってスライド可能な態様で直方体状のＸ軸移動プレート８が取り付けられている。

【0024】

また、一対のガイドレール６の間には、Ｘ軸方向に沿って延在するねじ軸１０が配置されている。そして、ねじ軸１０の後端部には、ねじ軸１０を回転させるためのパルスモータ１２が連結されている。また、ねじ軸１０のねじ山が形成された外周面上には、ねじ軸１０の回転に応じて循環するボールを収容するナット部１４が設けられ、ボールねじが構成されている。

【0025】

また、ナット部１４は、Ｘ軸移動プレート８の下面側に固定されている。そのため、パルスモータ１２でねじ軸１０を回転させれば、ナット部１４とともにＸ軸移動プレート８がＸ軸方向に沿って移動する。また、Ｘ軸移動プレート８の上には、下端部に従動プーリ１６が連結されている回転体と、駆動プーリ（不図示）に連結されているモータ等の回転駆動源（不図示）とが設けられている。

【0026】

また、従動プーリ１６と駆動プーリとには、無端ベルト（不図示）が架けられている。さらに、Ｘ軸移動プレート８の上には、１つの固定軸（不図示）と、それぞれのＺ軸方向に沿った長さが可変な２つの可動軸１８とを有する傾き調整機構が設けられている。また、固定軸と２つの可動軸１８とは、テーブルベース２０の下面側に連結され、テーブルベース２０を支持する。

【0027】

このテーブルベース２０の中央には貫通孔（不図示）が形成されており、この貫通孔には、下端部に従動プーリ１６が連結されている回転体が通されている。そして、この回転体の上端部は、円板状のチャックテーブル２２の下面側に連結されている。そのため、従動プーリ１６に架けられている無端ベルトを回転させるように駆動プーリに連結されている回転駆動源を動作させると、チャックテーブル２２の周方向に沿ってチャックテーブル２２が回転する。

【0028】

また、チャックテーブル２２は、ベアリング（不図示）を介してテーブルベース２０に支持されている。そのため、上述のとおりチャックテーブル２２を回転させても、テーブルベース２０が回転することはない。他方、傾き調整機構において２つの可動軸１８のそれぞれのＺ軸方向に沿った長さが調整されると、テーブルベース２０のみならず、チャックテーブル２２の傾きも調整される。

【0029】

チャックテーブル２２は、セラミックス等からなる円板状の枠体２４を有する。この枠体２４は、円板状の底壁と、この底壁から立設する円筒状の側壁とを有する。すなわち、枠体２４の上面側には、底壁及び側壁によって画定される円板状の凹部が形成されている。

【0030】

なお、枠体２４の側壁の内径は、後述するウェーハ１１の直径よりも僅かに短く、かつ、その外径は、ウェーハ１１の直径よりも僅かに長い。また、枠体２４の底壁には凹部の底面において開口する流路（不図示）が形成されており、この流路はエジェクタ等の吸引源（不図示）と連通する。

【0031】

さらに、枠体２４の上面側に形成されている凹部には、この凹部の直径と概ね等しい直径を有する円板状のポーラス板２６が固定されている。このポーラス板２６は、例えば、多孔質セラミックスからなる。また、ポーラス板２６の上面及び枠体２４の側壁の上面は、円錐の側面に対応する形状（中心が外周よりも突出する形状）を有する。

【0032】

そして、枠体２４の内部に形成されている流路に連通する吸引源を動作させると、ポーラス板２６の上面近傍の空間に吸引力が作用する。そのため、ポーラス板２６の上面及び枠体２４の側壁の上面は、チャックテーブル２２の保持面２２ａとして機能する（図１参照）。

【0033】

例えば、表面１１ａに保護テープ１３が貼着されたウェーハ１１の裏面１１ｂが上を向くようにウェーハ１１がチャックテーブル２２の保持面２２ａに置かれた状態で吸引源を動作させることによって、ウェーハ１１がチャックテーブル２２に保持される。

【0034】

このウェーハ１１は、例えば、シリコン等の半導体材料からなり、その表面１１ａ側には複数のデバイスが形成されている。また、保護テープ１３は、例えば、樹脂からなり、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する際のデバイスの破損を防止する。

【0035】

さらに、チャックテーブル２２の周囲には、その保持面２２ａが露出するようにチャックテーブル２２を囲む直方体状のテーブルカバー２８が設けられている。このテーブルカバー２８の幅（Ｙ軸方向に沿った長さ）は基台４の上面に形成されている溝４ａの幅と概ね等しい。また、テーブルカバー２８の前後には、Ｘ軸方向に沿って伸縮可能な防塵防滴カバー３０が設けられている。

【0036】

また、基台４の上面のうち溝４ａの後方に位置する領域には、四角柱状の支持構造３２が設けられている。この支持構造３２の前面には、それぞれがＺ軸方向に沿って延在する一対のガイドレール３４が設けられている。そして、一対のガイドレール３４のそれぞれの前側には、Ｚ軸方向に沿ってスライド可能な態様でスライダ３６が設けられている（図２参照）。

【0037】

また、スライダ３６の前端部は、直方体状のＺ軸移動プレート３８の後面側に固定されている。さらに、一対のガイドレール３４の間には、Ｚ軸方向に沿って延在するねじ軸４０が配置されている。そして、ねじ軸４０の上端部には、ねじ軸４０を回転させるためのパルスモータ４２が連結されている。

【0038】

また、ねじ軸４０のねじ山が形成された外周面上には、ねじ軸４０の回転に応じて循環するボールを収容するナット部４４が設けられ、ボールねじが構成されている。また、ナット部４４は、Ｚ軸移動プレート３８の後面側に固定されている。そのため、パルスモータ４２でねじ軸４０を回転させれば、ナット部４４とともにＺ軸移動プレート３８がＺ軸方向に沿って移動する。

【0039】

Ｚ軸移動プレート３８の前側には、研削ユニット４６が設けられている。この研削ユニット４６は、Ｚ軸移動プレート３８の前面に固定されている円筒状の保持部材４８を有する。そして、保持部材４８の内側には、Ｚ軸方向に沿って延在する円筒状のスピンドルハウジング５０が設けられている。

【0040】

また、スピンドルハウジング５０の内側には、Ｚ軸方向に沿って延在する円柱状のスピンドル５２が設けられている（図２参照）。このスピンドル５２は、回転可能な態様でスピンドルハウジング５０に支持され、その上端部は、モータ等の回転駆動源５４に連結されている。

【0041】

また、スピンドル５２の下端部は、スピンドルハウジング５０から露出し、円板状のホイールマウント５６に固定されている。そして、ホイールマウント５６の下面側には、ボルト等の固定部材（不図示）を用いて、ホイールマウント５６の直径と概ね等しい外径を有する環状の研削ホイール５８が装着されている。

【0042】

この研削ホイール５８は、複数の研削砥石５８ａと、複数の研削砥石５８ａが環状に離散して固定されている設置面を有するホイール基台５８ｂとを有する。そして、回転駆動源５４を動作させると、Ｚ軸方向に沿った直線を回転軸として、スピンドル５２とともにホイールマウント５６及び研削ホイール５８が回転する。この時、複数の研削砥石５８ａは、円環状の軌跡を描く。この軌跡の外径は、ウェーハ１１の半径よりも短い。

【0043】

なお、複数の研削砥石５８ａは、ビトリファイドボンド又はレジンボンド等の結合材に分散されたダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ：ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）等の砥粒を有する。また、ホイール基台５８ｂは、例えば、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属材料からなる。

【0044】

また、基台４の上面のうち溝４ａの側方に位置し、かつ、研削ユニット４６に近接する領域には、測定ユニット６０が設けられている。この測定ユニット６０は、例えば、それぞれの測定子が接触する位置の高さを測定する一対のハイトゲージ６０ａ，６０ｂを有する。

【0045】

ハイトゲージ６０ａの測定子は、保護テープ１３を介してチャックテーブル２２に保持されたウェーハ１１の裏面１１ｂに接触するように配置可能である。また、ハイトゲージ６０ｂの測定子は、チャックテーブル２２の保持面２２ａ（具体的には、枠体２４の側壁の上面）に接触するように配置可能である。

【0046】

そのため、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の研削に先立って、又は、その最中に、このように各ハイトゲージ６０ａ，６０ｂの測定子を配置することによって、測定ユニット６０においてウェーハ１１の厚さと保護テープ１３の厚さとの和を測定することができる。

【0047】

また、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の研削の前後に、このように各ハイトゲージ６０ａ，６０ｂの測定子を配置することによって、測定ユニット６０においてウェーハ１１の研削量（ウェーハ１１の厚さの変化量）を測定することができる。

【0048】

図３は、研削装置２においてウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削することによって所定の深さを有する凹部を形成するウェーハの研削方法の一例を模式的に示すフローチャートである。

【0049】

この方法においては、まず、裏面１１ｂが露出された状態でウェーハ１１を保持する（保持ステップ：Ｓ１）。この保持ステップ（Ｓ１）においては、まず、チャックテーブル２２を前方に移動させる。具体的には、研削ユニット４６から離隔し、かつ、ウェーハ１１をチャックテーブル２２の保持面２２ａに搬入可能な位置にチャックテーブル２２を位置付けるようにチャックテーブル２２を移動させる。

【0050】

次いで、ウェーハ１１の中心とチャックテーブル２２の保持面２２ａの中心とが重なるように、保護テープ１３を介してウェーハ１１をチャックテーブル２２の保持面２２ａに搬入する。次いで、ウェーハ１１がチャックテーブル２２によって保持されるように、チャックテーブル２２の枠体２４に形成されている流路を介してポーラス板２６と連通する吸引源を動作させる。これにより、保持ステップ（Ｓ１）が完了する。

【0051】

次いで、研削ホイール５８とウェーハ１１との双方を回転させながら、複数の研削砥石５８ａのいずれかとウェーハ１１の裏面１１ｂの中心とを接触させる（接触ステップ：Ｓ２）。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）のそれぞれは、接触ステップ（Ｓ２）の様子を模式的に示す一部断面側面図である。

【0052】

この接触ステップ（Ｓ２）においては、まず、チャックテーブル２２を後方に移動させる。具体的には、平面視において、研削ホイール５８を回転させた時の複数の研削砥石５８ａの軌跡の前端Ｆと、ウェーハ１１の裏面１１ｂの中心ＣとがＺ軸方向において重なるようにチャックテーブル２２を移動させる（図４（Ａ）参照）。

【0053】

なお、チャックテーブル２２を後方に移動させる前又は後に、必要に応じて、チャックテーブル２２の傾きが調整されてもよい。具体的には、チャックテーブル２２の保持面２２ａの中心から後方に延在する母線がＸ軸方向と平行になるように、チャックテーブル２２の傾きが調整されてもよい。

【0054】

次いで、研削ホイール５８及びチャックテーブル２２の双方を回転させる。次いで、研削ホイール５８及びチャックテーブル２２を回転させたまま、複数の研削砥石５８ａの下面がウェーハ１１の裏面１１ｂに接触するまで研削ユニット４６を下降させる（図４（Ｂ）参照）。これにより、接触ステップ（Ｓ２）が完了する。

【0055】

次いで、研削ホイール５８とウェーハ１１との双方を回転させたまま、ホイール基台５８ｂの設置面とウェーハ１１の表面１１ａとをＺ軸方向に沿って第１移動量だけ近づけ、かつ、研削ホイール５８の回転軸とウェーハ１１の中心とをＸ軸方向に沿って第２移動量だけ近づけることによって、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する（研削ステップ：Ｓ３）。

【0056】

ここで、第１移動量は、ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される凹部の深さ（所定の深さ）と、ウェーハ１１を所定の深さだけ研削した時の複数の研削砥石５８ａの摩耗量と、を加算して得られる距離である。また、第２移動量は、複数の研削砥石５８ａのそれぞれのＸ軸方向に沿った幅未満の任意に設定される距離である。

【0057】

また、ウェーハ１１を研削する際の研削ホイール５８とウェーハ１１とのＺ軸方向に沿った相対速度（以下、「第１相対速度」ともいう。）は、一般的に、ウェーハ１１の加工品質に与える影響が大きい。そのため、研削ステップ（Ｓ３）においては、第１相対速度をウェーハ１１の研削に適した一定の速度に設定する。

【0058】

さらに、この研削ステップ（Ｓ３）における研削ホイール５８とウェーハ１１とのＸ軸方向に沿った相対速度（以下、「第２相対速度」ともいう。）は、研削ステップ（Ｓ３）に先立って、複数の研削砥石５８ａの摩耗量が把握されているか否かによって、その設定方法が異なる。

【0059】

以下では、研削ステップ（Ｓ３）の形成に先立って複数の研削砥石５８ａの摩耗量が把握されている場合の第２相対速度の設定方法について説明する。図５（Ａ）は、この方法に従って第２相対速度が設定された研削ステップ（Ｓ３）の様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示される研削ステップ（Ｓ３）後のウェーハ１１を模式的に示す断面図である。

【0060】

この場合、第２相対速度は、第１移動量（ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される凹部の深さと複数の研削砥石５８ａの摩耗量とを加算して得られる距離）を第１相対速度で除算して得られる時間によって、第２移動量を除算して得られる速度と等しくなるように設定される。

【0061】

すなわち、ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される凹部の深さをＤとし、複数の研削砥石５８ａの摩耗量をＷとし、第２移動量をＸ０とし、かつ、第１相対速度をＺｖとすると、第２相対速度Ｘｖは以下の数式（１）で表現される（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）。

【数1】

【0062】

このように第２相対速度が設定された状態で、Ｚ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動と、Ｘ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動とが同時に開始されると、これらの移動が同時に終了することになる。これにより、上述した方法においては、所定の深さＤを有し、かつ、底面１５ａと側面１５ｂとがなす角θが鈍角となる逆円錐台状の凹部１５がウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される。

【0063】

以下では、研削ステップ（Ｓ３）の形成に先立って複数の研削砥石５８ａの摩耗量が把握されていない場合の第２相対速度の設定方法について説明する。図６は、この方法に従って第２相対速度が設定された研削ステップ（Ｓ３）に含まれる各ステップを模式的に示すフローチャートである。

【0064】

端的には、この研削ステップ（Ｓ３）においては、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を僅かに研削した後に、この研削によってウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される凹部の深さを考慮して複数の研削砥石５８ａの摩耗量を算出する。そして、この研削ステップ（Ｓ３）においては、算出された摩耗量を考慮して第２相対速度を設定し直してから所望の深さを有する凹部をウェーハ１１の裏面１１ｂに形成する。

【0065】

具体的には、この研削ステップ（Ｓ３）においては、まず、研削ホイール５８とウェーハ１１との双方が回転した状態で、ホイール基台５８ｂの設置面とウェーハ１１の表面１１ａとをＺ軸方向に沿って第３移動量だけ近づけ、かつ、研削ホイール５８の回転軸とウェーハ１１の中心とをＸ軸方向に沿って第４移動量だけ近づけることによって、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する（予備研削ステップ：Ｓ３１）

【0066】

図７（Ａ）は、予備研削ステップ（Ｓ３１）の様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）は、予備研削ステップ（Ｓ３１）後のウェーハ１１を模式的に示す断面図である。

【0067】

この予備研削ステップ（Ｓ３１）においては、所定の深さＤを第１相対速度Ｚｖで除算して得られる時間によって、第２移動量Ｘ０を除算して得られる速度と等しくなるように第２相対速度が設定される。すなわち、予備研削ステップ（Ｓ３１）における第２相対速度Ｘｖ１は以下の数式（２）で表現される。

【数2】

【0068】

また、第３移動量は、ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される凹部の深さ（所定の深さＤ）未満の任意に設定される距離である。また、第４移動量は、予備研削ステップ（Ｓ３１）における第２相対速度Ｘｖ１と、第３移動量を第１相対速度Ｚｖで除算して得られる時間と、を乗算して得られる距離である

【0069】

すなわち、第３移動量をＺ１とすると、第４移動量Ｘ１は以下の数式（３）で表現される。

【数3】

【0070】

このように第２相対速度が設定された状態で、Ｚ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動と、Ｘ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動とが同時に開始されると、これらの移動が同時に終了することになる。これにより、予備研削ステップ（Ｓ３１）においては、底面１７ａと側面１７ｂとがなす角θ１が鈍角となる逆円錐台状の凹部（第１部分）１７がウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）。

【0071】

なお、予備研削ステップ（Ｓ３１）は、測定ユニット６０（図１及び図２参照）によってウェーハ１１の厚さと保護テープ１３の厚さとの和が測定された状態で実施される。すなわち、予備研削ステップ（Ｓ３１）は、ハイトゲージ６０ａの測定子がウェーハ１１の裏面１１ｂに接触し、かつ、ハイトゲージ６０ａの測定子がチャックテーブル２２の保持面２２ａ（具体的には、枠体２４の側壁の上面）に接触した状態で実施される。

【0072】

次いで、ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成された凹部１７の深さ（第１部分の深さ）を測定する（測定ステップ：Ｓ３２）。具体的には、凹部１７の深さは、予備研削ステップ（Ｓ３１）の前に測定ユニット６０において測定される上記の和から予備研削ステップ（Ｓ３１）の後に測定ユニット６０において測定される上記の和を減算することによって得られる距離である。

【0073】

また、凹部１７の深さが算出できれば、ウェーハ１１を所定の深さＤだけ研削した時の複数の研削砥石５８ａの摩耗量Ｗを算出できる。具体的には、この摩耗量Ｗは、所定の深さＤと、第３移動量Ｚ１から凹部１７の深さを減算して得られる距離を凹部１７の深さで除算して得られる値と、を乗算して得られる距離である。

【0074】

すなわち、凹部１７の深さをＤ１とすると、摩耗量Ｗは以下の数式（４）で表現される。

【数4】

【0075】

なお、測定ステップ（Ｓ３２）は、例えば、研削ホイール５８とウェーハ１１とが離隔するように研削ユニット４６を上昇させてから実施される。あるいは、測定ステップ（Ｓ３２）は、研削ユニット４６を上昇させることなく、予備研削ステップ（Ｓ３１）の直後に実施されてもよい。また、測定ステップ（Ｓ３２）は、研削ホイール５８とウェーハ１１との双方が回転されたまま実施されてもよいし、両者の回転を停止させた状態で実施されてもよい。

【0076】

また、測定ステップ（Ｓ３２）において研削ホイール５８とウェーハ１１とが離隔されている場合には、後述する本研削ステップ（Ｓ３３）に先立って、複数の研削砥石５８ａの下面がウェーハ１１の裏面１１ｂに再び接触するまで研削ユニット４６を下降させる。同様に、測定ステップ（Ｓ３２）において研削ホイール５８とウェーハ１１との双方の回転が停止されている場合には、後述する本研削ステップ（Ｓ３３）に先立って、両者を再び回転させる。

【0077】

次いで、研削ホイール５８とウェーハ１１との双方が回転した状態で、ホイール基台５８ｂの設置面とウェーハ１１の表面１１ａとをＺ軸方向に沿って第５移動量だけ近づけ、かつ、研削ホイール５８の回転軸とウェーハ１１の中心とをＸ軸方向に沿って第６移動量だけ近づけることによって、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する（本研削ステップ：Ｓ３３）。

【0078】

図８（Ａ）は、本研削ステップ（Ｓ３３）の様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図８（Ｂ）は、本研削ステップ（Ｓ３３）後のウェーハ１１を模式的に示す断面図である。

【0079】

ここで、第５移動量は、ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される凹部の深さ（所定の深さＤ）から第３移動量Ｚ１を減算して得られる距離と、ウェーハ１１を所定の深さＤだけ研削した時の複数の研削砥石５８ａの摩耗量Ｗと、を加算して得られる距離である。すなわち、第５移動量Ｚ２は以下の数式（５）で表現される。

【数5】

【0080】

また、第６移動量は、第２移動量Ｘ０から第４移動量Ｘ１を減算して得られる距離である。すなわち、第６移動量Ｘ２は以下の数式（６）で表現される。

【数6】

【0081】

さらに、本研削ステップ（Ｓ３３）における第２相対速度は、第５移動量Ｚ２を第１相対速度Ｚｖで除算して得られる時間によって、第６移動量Ｘ２を除算して得られる速度である。すなわち、本研削ステップ（Ｓ３３）における第２相対速度Ｘｖ２は以下の数式（７）で表現される。

【数7】

【0082】

このように第２相対速度が設定された状態で、Ｚ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動と、Ｘ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動とが同時に開始されると、これらの移動が同時に終了することになる。これにより、本研削ステップ（Ｓ３３）においては、底面１９ａと側面１９ｂとがなす角θ２が鈍角となる逆円錐台状の凹部（第２部分）１９がウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）参照）。

【0083】

以上によって、逆円錐台状の凹部（第１部分）１７と逆円錐台状の凹部（第２部分）１９とを含み、かつ、所定の深さＤを有する凹部２１がウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される。また、第２部分１９の底面１９ａと側面１９ｂとがなす角θ２は、第１部分１７の底面１７ａと側面１７ｂとがなす角θ１よりも小さい。この点について以下に詳述する。

【0084】

まず、第３移動量Ｚ１は第１部分１７の深さＤ１よりも長い距離であるため（Ｚ１＞Ｄ１）、所定の深さＤから第３移動量Ｚ１を減算して得られる距離は所定の深さＤから第１部分１７の深さＤ１を減算して得られる距離よりも短くなる（Ｄ－Ｚ１＜Ｄ－Ｄ１）。この場合、第３移動量Ｚ１と所定の深さＤから凹部（第１部分）１７の深さＤ１を減算して得られる距離との積は、第１部分１７の深さＤ１と所定の深さＤから第３移動量Ｚ１を減算して得られる距離との積よりも大きくなる（Ｚ１×（Ｄ－Ｄ１）＞Ｄ１×（Ｄ－Ｚ１））

【0085】

そのため、上記の数式（７）に含まれる値αは１未満となるため、本研削ステップ（Ｓ３３）における第２相対速度Ｘｖ２は、予備研削ステップ（Ｓ３１）における第２相対速度Ｘｖ２よりも遅くなる。また、予備研削ステップ（Ｓ３１）及び本研削ステップ（Ｓ３３）において第１相対速度Ｚｖが共通するから、第２部分１９の側面１９ｂは、第１部分１７の側面１７ｂよりも傾斜が急になる。その結果、角θ２が角θ１よりも小さくなる。

【0086】

上述したウェーハの研削方法においては、研削ステップ（Ｓ３）における研削ホイール５８とウェーハ１１とのＸ軸方向に沿った第２相対速度が、Ｚ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動と、Ｚ軸方向に沿った研削ホイール５８とウェーハ１１との相対的な移動と、が同時に開始され、かつ、同時に終了するように設定される。

【0087】

具体的には、この第２相対速度は、任意に設定されるパラメータと、研削ステップ（Ｓ３）に先立って、又は、その途中に把握される複数の研削砥石の摩耗量（研削ステップの前後における複数の研削砥石の厚さの変化量の絶対値）Ｗと、を考慮して設定される。これにより、上述したウェーハの研削方法においては、所定の深さＤを有し、かつ、底面１５ａ，１９ａと側面１５ｂ，１９ｂとがなす角θ，θ２が鈍角となる凹部１５，１９をウェーハ１１の裏面１１ｂに形成することが可能となる。

【0088】

なお、上述した内容は本発明の一態様であって、本発明の内容は上述した内容に限定されない。例えば、本発明は、チャックテーブル２２をＺ軸方向に沿って移動させる移動機構が設けられ、かつ、研削ユニット４６をＸ軸方向に沿って移動させる移動機構が設けられている研削装置を用いて実施されてもよい。すなわち、本発明においては、研削ホイール５８とウェーハ１１とがＸ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれに沿って相対的に移動できればよく、そのための構造に限定はない。

【0089】

また、複数の研削砥石５８ａの摩耗量が把握されている場合には、本発明は、一対のハイトゲージ６０ａ，６０ｂを有する測定ユニット６０を備えない研削装置を用いて実施されてもよい。また、本発明は、一対のハイトゲージ６０ａ，６０ｂを有する測定ユニット６０の換わりに非接触式の測定ユニットを有する研削装置を用いて実施されてもよい。すなわち、本発明においては、ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成される凹部の深さを測定できればよく、そのための構造に限定はない。

【0090】

その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、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】

【0091】

２ ：研削装置
４ ：基台（４ａ：溝）
６ ：ガイドレール
８ ：Ｘ軸移動プレート
１０：ねじ軸
１１：ウェーハ（１１ａ：表面、１１ｂ：裏面）
１２：パルスモータ
１３：保護テープ
１４：ナット部
１５：凹部（１５ａ：底面、１５ｂ：側面）
１６：従動プーリ
１７：凹部（第１部分）（１７ａ：底面、１７ｂ：側面）
１８：可動軸
１９：凹部（第２部分）（１９ａ：底面、１９ｂ：側面）
２０：テーブルベース
２１：凹部
２２：チャックテーブル（２２ａ：保持面）
２４：枠体
２６：ポーラス板
２８：テーブルカバー
３０：防塵防滴カバー
３２：支持構造
３４：ガイドレール
３６：スライダ
３８：Ｚ軸移動プレート
４０：ねじ軸
４２：パルスモータ
４４：ナット部
４６：研削ユニット
４８：保持部材
５０：スピンドルハウジング
５２：スピンドル
５４：回転駆動源
５６：ホイールマウント
５８：研削ホイール（５８ａ：研削砥石、５８ｂ：ホイール基台）
６０：測定ユニット（６０ａ，６０ｂ：ハイトゲージ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】