特開 2024-127237 ウエーハの加工方法

(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】P2024127237

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】ウエーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 601Z

H01L21/304 631

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023036247

(22)【出願日】2023-03-09

(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】110003524

【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 敬人

(72)【発明者】

【氏名】水谷 彬

【テーマコード（参考）】

5F057

【Ｆターム（参考）】

5F057AA00

5F057AA52

5F057BA19

5F057BB03

5F057CA14

5F057CA16

5F057DA22

5F057DA31

5F057FA15

(57)【要約】

【課題】ウエーハを損傷させることなく、効率的に面取り部を除去可能であるウエーハの加工方法を提供する。
【解決手段】ウエーハの加工方法は、第一のウエーハ４に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを第一のウエーハ４の裏面４ｂから第一のウエーハ４の内部に位置づけてレーザー光線ＬＢを第一のウエーハ４に照射して改質層７２を形成するとともに、改質層７２から伸展し接合層８に沿って外周に延びるクラック７４を形成する改質層形成工程と、第一のウエーハ４の裏面４ｂを研削して薄化する研削工程とを含む。改質層形成工程において、ウエーハ２の外周から内側に向けてウエーハ２の面に対して平行に２以上の改質層７２を形成し、接合層８に沿ってクラック７４を外周に向けて８接合層８に伸展させ面取り部２２を除去する起点を形成する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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面取り部が形成された外周余剰領域とを表面に備えた第一のウエーハの該表面と第二のウエーハとを接合層によって貼り合わせたウエーハの加工方法であって、
該第一のウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該第一のウエーハの裏面から該第一のウエーハの内部に位置づけて該レーザー光線を該第一のウエーハに照射して改質層を形成するとともに、該改質層から伸展し該接合層に沿って外周に延びるクラックを形成する改質層形成工程と、
該第二のウエーハ側をチャックテーブルで保持し、該第一のウエーハの裏面を研削して薄化する研削工程と、を含み、
該改質層形成工程において、ウエーハの外周から内側に向けてウエーハの面に対して平行に２以上の該改質層を形成し、該接合層に沿ってクラックを外周に向けて該接合層に伸展させ該面取り部を除去する起点を形成するウエーハの加工方法。

【請求項2】

２以上の該改質層の間隔は、ウエーハの面方向に４５０～８００μｍの範囲に設定する請求項１記載のウエーハの加工方法。

【請求項3】

該レーザー光線の集光点を多焦点で構成し、該多焦点によって該改質層を形成する請求項１記載のウエーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する面取り部が形成された外周余剰領域とを表面に備えた第一のウエーハの表面と第二のウエーハとを接合層によって貼り合わせたウエーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0003】

また、デバイスの性能を向上させるために、表面活性化法等によってパターンが形成されたウエーハを貼り合わせ、一方のウエーハを研削して薄化する場合がある。

【0004】

ところが、一方のウエーハの裏面を研削して薄化するとウエーハの外周に形成された面取り部がナイフエッジのように鋭利な形状となり、オペレータのケガを誘発したり、ナイフエッジからクラックがウエーハの内部に伸展してデバイスチップを損傷させるという問題がある。

【0005】

そこで、裏面を研削するウエーハの外周に切削ブレードまたは研削砥石を位置づけて面取り部を除去し、ナイフエッジの発生を抑制する技術が提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０－２２５９７６号公報

【特許文献2】特開２０１６－０９６２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、切削ブレードや研削砥石による面取り部の除去には相当の時間がかかり、生産性が悪いという問題がある。

【0008】

また、ウエーハの貼り合わせ面（接合層）の外周にボイドが存在すると、面取り部を除去する際、または研削の際に、ウエーハが損傷するという問題がある。

【0009】

本発明の課題は、ウエーハを損傷させることなく、効率的に面取り部を除去可能であるウエ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】

【0010】

本発明によれば、上記課題を解決する以下のウエーハの加工方法が提供される。すなわち、
「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面取り部が形成された外周余剰領域とを表面に備えた第一のウエーハの該表面と第二のウエーハとを接合層によって貼り合わせたウエーハの加工方法であって、
該第一のウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該第一のウエーハの裏面から該第一のウエーハの内部に位置づけて該レーザー光線を該第一のウエーハに照射して改質層を形成するとともに、該改質層から伸展し該接合層に沿って外周に延びるクラックを形成する改質層形成工程と、
該第二のウエーハ側をチャックテーブルで保持し、該第一のウエーハの裏面を研削して薄化する研削工程と、を含み、
該改質層形成工程において、ウエーハの外周から内側に向けてウエーハの面に対して平行に２以上の該改質層を形成し、該接合層に沿ってクラックを外周に向けて該接合層に伸展させ該面取り部を除去する起点を形成するウエーハの加工方法」が提供される。

【0011】

好適には、２以上の該改質層の間隔は、ウエーハの面方向に４５０～８００μｍの範囲に設定する。該レーザー光線の集光点を多焦点で構成し、該多焦点によって該改質層を形成するのが望ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明のウエーハの加工方法は、
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面取り部が形成された外周余剰領域とを表面に備えた第一のウエーハの該表面と第二のウエーハとを接合層によって貼り合わせたウエーハの加工方法であって、
該第一のウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該第一のウエーハの裏面から該第一のウエーハの内部に位置づけて該レーザー光線を該第一のウエーハに照射して改質層を形成するとともに、該改質層から伸展し該接合層に沿って外周に延びるクラックを形成する改質層形成工程と、
該第二のウエーハ側をチャックテーブルで保持し、該第一のウエーハの裏面を研削して薄化する研削工程と、を含み、
該改質層形成工程において、ウエーハの外周から内側に向けてウエーハの面に対して平行に２以上の該改質層を形成し、該接合層に沿ってクラックを外周に向けて該接合層に伸展させ該面取り部を除去する起点を形成するので、従来の方法と比較して、効率的に面取り部を除去可能である。

【0013】

また、本発明によれば、ウエーハの貼り合わせ面にボイドが存在しても、面取り部と一緒にボイドを除去することができるので、ウエーハを損傷させることがない。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】（ａ）ウエーハの斜視図、（ｂ）（ａ）に示すウエーハの側面図。

【図2】レーザー加工装置の斜視図。

【図3】ウエーハを保持する際の模式図。

【図4】ボイド検出工程を示す模式図。

【図5】改質層形成工程を示す斜視図。

【図6】改質層を形成する際のウエーハの模式的断面図。

【図7】ウエーハの外周から内側に向けてウエーハの面に対して平行に２以上の改質層を形成する際のウエーハの模式的断面図。

【図8】図７の要部拡大図。

【図9】２以上形成される改質層の間隔と、面取り部の除去割合との関係を示すグラフ。

【図10】ウエーハの外周から内側に向けて厚さ方向に２以上の改質層を形成する際のウエーハの模式的断面図。

【図11】図１０の要部拡大図。

【図12】レーザー光線の集光点を多焦点で構成する場合の模式図。

【図13】第二のウエーハに保護テープを貼り付ける際の模式図。

【図14】研削装置のチャックテーブルにウエーハを保持させる際の模式図。

【図15】研削工程を示す斜視図。

【図16】（ａ）第一のウエーハの面取り部が除去されたウエーハの斜視図、（ｂ）（ａ）に示すウエーハの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係るウエーハの加工方法の好適実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0016】

（ウエーハ２）
図１には、本発明のウエーハの加工方法によって加工が施され得るウエーハ２が示されている。ウエーハ２は、第一のウエーハ４と第二のウエーハ６とが接合層８（図１（ｂ）参照）によって貼り合わせられたものである。

【0017】

円板状の第一のウエーハ４は、厚さが７００μｍ程度であり、シリコン等の適宜の半導体材料から形成され得る。図１（ａ）に示すとおり、第一のウエーハ４の表面４ａは、ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイス１０が格子状の分割予定ライン１２によって区画されたデバイス領域１４と、デバイス領域１４を囲繞する外周余剰領域１６とを備える。図１（ａ）では、便宜的にデバイス領域１４と外周余剰領域１６との環状の境界１８を二点鎖線で示しているが、実際には境界１８を示す線は存在しない。

【0018】

第一のウエーハ４の外周余剰領域１６には、結晶方位を示すノッチ２０が形成されている。また、図１（ｂ）に示すように、第一のウエーハ４の外周余剰領域１６には面取りが施されており、曲面状の面取り部２２が設けられている。

【0019】

第二のウエーハ６については、第一のウエーハ４と同一の構成でよいため、説明を省略する。

【0020】

ウエーハ２を形成する際は、第一のウエーハ４の表面４ａと、第二のウエーハ６の表面６ａとを適宜の接着剤による接合層８によって貼り合わせる。このとき、第一のウエーハ４のノッチ２０と、第二のウエーハ６のノッチ２０とを整合させ、第一・第二のウエーハ４、６の結晶方位を一致させて貼り合わせる。このようにして、本発明のウエーハの加工方法によって加工を施すべきウエーハ２を形成する。

【0021】

なお、本発明のウエーハの加工方法によって加工が施されるウエーハは、上記ウエーハ２に限定されない。たとえば、第一のウエーハ４の表面４ａと、第二のウエーハ６の裏面６ｂとを接合層８によって貼り合わせたウエーハでもよい。

【0022】

（改質層形成工程）
図示の実施形態では、まず、第一のウエーハ４に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一のウエーハ４の裏面４ｂから第一のウエーハ４の内部に位置づけてレーザー光線を第一のウエーハ４に照射して改質層を形成するとともに、改質層から伸展し接合層８に沿って外周に延びるクラックを形成する改質層形成工程を実施する。

【0023】

（レーザー加工装置２４）
改質層形成工程は、たとえば図２に示すレーザー加工装置２４を用いて実施することができる。レーザー加工装置２４は、ウエーハ２を保持する保持手段２６と、保持手段２６に保持されたウエーハ２にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段２８と、保持手段２６とレーザー光線照射手段２８とを相対的に移動させる送り手段３０とを備える。

【0024】

（保持手段２６）
保持手段２６は、Ｘ軸方向に移動自在に基台３２の上面に支持されたＸ軸可動板３４と、Ｙ軸方向に移動自在にＸ軸可動板３４の上面に支持されたＹ軸可動板３６と、Ｙ軸可動板３６の上面に固定された支柱３８と、支柱３８の上端に固定されたカバー板４０と、を含む。

【0025】

なお、Ｘ軸方向は図２に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ軸方向は図２に矢印Ｙで示す方向であってＸ軸方向に直交する方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定するＸＹ平面は実質上水平である。

【0026】

カバー板４０にはＹ軸方向に延びる長穴４０ａが形成され、長穴４０ａを通って上方に延びるチャックテーブル４２が支柱３８の上端に回転自在に装着されている。チャックテーブル４２の上端部分には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の円形状の吸着チャック４４が配置されている。

【0027】

保持手段２６においては、吸引手段で吸着チャック４４の上面に吸引力を生成し、チャックテーブル４２の上面に載せられたウエーハ２を吸引保持する。また、チャックテーブル４２は、支柱３８に内蔵されたチャックテーブル用モータ（図示していない。）によって回転されるようになっている。

【0028】

（レーザー光線照射手段２８）
レーザー光線照射手段２８は、基台３２の上面から上方に延び、次いで実質上水平に延びるハウジング４６を含む。図２とともに図６を参照して説明すると、ハウジング４６には、第一のウエーハ４に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢを発振する発振器（図示していない。）と、発振器が発振したパルスレーザー光線ＬＢを分岐して複数の集光点に集光させる多焦点形成手段４８（図６参照）とが設けられている。

【0029】

多焦点形成手段４８は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）などから構成され得る空間光位相変調器５０（図６参照）と、ハウジング４６の先端下面に装着された集光器５２（図２および図６参照）とを有する。空間光位相変調器５０は、レーザー光線ＬＢの空間的な位相変調を行うものである。集光器５２は、空間光位相変調器５０を通過したレーザー光線ＬＢを集光する。なお、図６においては、集光器５２を集光レンズの形態で模式的に示している。

【0030】

多焦点形成手段４８においては、回析を利用してレーザー光線ＬＢを複数のレーザー光線ＬＢに分岐させ、図１２に示すように、分岐させた複数のレーザー光線ＬＢのそれぞれを任意の位置に集光させることで複数個の集光点ＦＰ（多焦点）を形成可能である。図示の実施形態の多焦点形成手段４８は、上下方向および水平方向に間隔をおいて階段状に複数個（たとえば８個）の集光点ＦＰを形成することができる。なお、多焦点形成手段４８は、１個の集光点ＦＰを形成することもできる。

【0031】

図２に示すとおり、ハウジング４６の先端下面には、集光器５２と間隔をおいて撮像手段５４が装着され、ハウジング４６の上面には、撮像手段５４によって撮像した画像を表示するモニタ５６が設置されている。

【0032】

図示していないが、撮像手段５４は、可視光線によりウエーハ２を撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）と、ウエーハ２を透過する赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕らえる光学系と、光学系が捕らえた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含むのがよい。

【0033】

（送り手段３０）
図２に示すように、図示の実施形態の送り手段３０は、チャックテーブル４２をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段５８と、チャックテーブル４２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段６０とを含む。

【0034】

Ｘ軸送り手段５８は、Ｘ軸可動板３４に連結されＸ軸方向に延びるボールねじ６２と、ボールねじ６２を回転させるモータ６４とを有する。Ｘ軸送り手段５８においては、ボールねじ６２によりモータ６４の回転運動を直線運動に変換してＸ軸可動板３４に伝達し、基台３２上の一対の案内レール３２ａに沿ってＸ軸可動板３４をＸ軸方向に移動させる。これによって、チャックテーブル４２がＸ軸方向に移動する。

【0035】

Ｙ軸送り手段６０は、Ｙ軸可動板３６に連結されＹ軸方向に延びるボールねじ６６と、ボールねじ６６を回転させるモータ６８とを有する。そして、Ｙ軸送り手段６０は、ボールねじ６６によりモータ６８の回転運動を直線運動に変換してＹ軸可動板３６に伝達し、Ｘ軸可動板３４上の一対の案内レール３４ａに沿ってＹ軸可動板３６をＹ軸方向に移動させる。これによって、チャックテーブル４２がＹ軸方向に移動する。

【0036】

改質層形成工程においては、まず、図３に示すとおり、第一のウエーハ４の裏面４ｂを上に向けて、チャックテーブル４２の上面にウエーハ２を載せる。次いで、吸引手段を作動して吸着チャック４４の上面に吸引力を生成し、チャックテーブル４２でウエーハ２を吸引保持する。

【0037】

次いで、送り手段３０を作動して撮像手段５４の直下にウエーハ２を位置づけ、撮像手段５４によってウエーハ２を撮像する。次いで、ウエーハ２の画像に基づいて、集光器５２とウエーハ２との位置関係を調整し、レーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを第一のウエーハ４の外周側内部に位置づける。具体的には、第一のウエーハ４の外周余剰領域１６の内部であって、ノッチ２０および面取り部２２よりも径方向内側に集光点ＦＰを位置づける。

【0038】

この際、ウエーハ２の貼り合わせ面の外周縁から径方向内側に２～３ｍｍ程度の環状領域には、貼り合わせ不良であるボイドが存在することがあるため、上記環状領域よりも径方向内側に集光点ＦＰを位置づけるのが好ましい。

【0039】

なお、図示の実施形態のように撮像手段５４が赤外線ＣＣＤを含む場合には、集光器５２とウエーハ２との位置関係を調整する前に、ボイド検出工程を実施してもよい。

【0040】

ボイド検出工程では、図４に示すように、ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４２を矢印Ｒ１で示す方向に回転させながら、ウエーハ２の外周余剰領域１６を赤外線ＣＣＤにより撮像し、ボイド７０の位置を検出する。ボイド７０の位置を検出することで、ボイド７０よりも径方向内側に集光点ＦＰを確実に位置づけることができる。

【0041】

集光点ＦＰを位置づけたら、図５に示すとおり、矢印Ｒ２で示す方向にチャックテーブル４２を所定の回転速度で回転させながら、第一のウエーハ４に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢを第一のウエーハ４に照射する。

【0042】

レーザー光線ＬＢを照射する際には、チャックテーブル４２を１周（３６０度）回転させればよいが、２周以上回転させてもよい。つまり、同じ箇所へのレーザー光線ＬＢの照射は１回でもよいが、２回以上であってもよい。

【0043】

このようにしてレーザー光線ＬＢを照射すると、図６に示すとおり、ウエーハ２の外周に沿って、第一のウエーハ４の内部に環状の改質層７２を形成することができるとともに、環状の改質層７２から伸展し接合層８に沿って外周に延びる環状のクラック７４を形成することができる。

【0044】

図示の実施形態では、ウエーハ２の外周から内側に向けてウエーハ２の面に対して平行に２以上の改質層７２を形成し、接合層８に沿ってクラック７４を外周に向けて接合層８に伸展させ面取り部２２を除去する起点を形成するのが重要である。

【0045】

図７および図８を参照して説明すると、上記のとおりにして、第一のウエーハ４の内部に環状の改質層７２を形成したら、送り手段３０を作動して集光器５２とウエーハ２との位置関係を調整する。

【0046】

このとき、先に形成した改質層７２よりも径方向内側にレーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを位置づける。具体的には、図８に示すとおり、先に形成した改質層７２（１番目の改質層７２ａ）から延びるクラック７４によって、次に照射するレーザー光線ＬＢが乱反射することのない程度に、先に形成した改質層７２から離れた位置に、レーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを位置づける。

【0047】

ただし、先に形成した改質層７２から集光点ＦＰの位置が離れすぎていると、ウエーハ２の面に対して平行に２以上の改質層７２を形成することの効果が弱まってしまうので注意が必要である。

【0048】

このため、改質層７２同士の間隔Ｄ１は、ウエーハ２の面方向に４５０～８００μｍの範囲に設定するのが好適である（４５０μｍ≦Ｄ１≦８００μｍ）。なお、集光点ＦＰの上下方向位置（ウエーハ２の厚さ方向の位置）は、先に形成した改質層７２の上下方向位置と同一でよい。

【0049】

集光点ＦＰを位置づけたら、チャックテーブル４２を所定の回転速度で回転させながら、第一のウエーハ４に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢを第一のウエーハ４に照射する。これによって、先に形成した改質層７２（１番目の改質層７２ａ）よりも径方向内側に、次の改質層７２（２番目の改質層７２ｂ）を形成することができるとともに、２番目の改質層７２ｂから伸展し接合層８に沿って外周に延びる環状のクラック７４を形成することができる。

【0050】

図７および図８に示すように、２番目の改質層７２ｂから接合層８に向かって外周側に傾斜して（斜め下方に）クラック７４が延びるとともに、接合層８に沿ってクラック７４がウエーハ２の外周に向かって伸展する。

【0051】

そして、２番目の改質層７２ｂに伴って生じた接合層８上のクラック７４は、１番目の改質層７２ａに伴って生じた接合層８上のクラック７４と連結する。これによって、接合層８上のクラック７４がウエーハ２の外周側に延伸するため、接合層８上のクラック７４が一層適正な除去起点となり得る。

【0052】

ここで、改質層７２同士の間隔Ｄ１は、ウエーハ２の面方向に４５０～８００μｍの範囲に設定することが好ましい点について説明する。図９には、ウエーハ２の面の方向に対して平行に２個の改質層７２を形成した場合において、改質層７２同士の間隔Ｄ１と、面取り部２２の除去割合との実験結果が示されている。実験条件については、以下のとおりである。
パルスレーザー光線の波長 ：１３４２ｎｍ
繰り返し周波数 ：６０ｋＨｚ
平均出力 ：２．４Ｗ
集光点の数 ：１個（単焦点）
１番目の集光点の位置 ：ウエーハの外周から径方向内側に３ｍｍ
レーザー光線の照射回数 ：同じ位置に２回
チャックテーブルの回転速度 ：１０７．３ｄｅｇ／ｓ（周速度２８０ｍｍ／ｓ）
第一・第二のウエーハの直径 ：３００ｍｍ
第一・第二のウエーハの材料 ：シリコン

【0053】

図９に示すように、改質層７２同士の間隔Ｄ１が４５０～８００μｍの範囲では、後述の研削工程を実施することにより、大部分（８０％以上）の面取り部２２を除去可能であった。これは、２番目の改質層７２ｂを形成した際に、接合層８上のクラック７４の延伸効果が十分に発揮されるためと考えられる。

【0054】

図９には示していないが、改質層７２同士の間隔Ｄ１が４５０μｍよりも小さい場合には、１番目の改質層７２ａから延びるクラック７４によって、次に照射するレーザー光線ＬＢが乱反射してしまい、２番目の改質層７２ｂを適正に形成することができなかった。

【0055】

改質層７２同士の間隔Ｄ１が８００μｍよりも大きいと、面取り部２２の除去割合が大幅に低下した（Ｄ１が１０００μｍの場合に、除去割合１０％以下）。これについては、Ｄ１が８００μｍよりも大きいと、２番目の改質層７２ｂを形成した際に接合層８上のクラック７４を延伸させる効果が十分に発揮されないためと考えられる。

【0056】

したがって、改質層７２同士の間隔Ｄ１は、ウエーハ２の面方向に４５０～８００μｍの範囲に設定することが好ましい。なお、図７および図８には、ウエーハ２の外周から内側に向けてウエーハ２の面方向に２個の改質層７２を形成する例を示しているが、ウエーハ２の外周から内側に向けてウエーハ２の面方向に３個以上の改質層７２を形成してもよい。

【0057】

（ウエーハ２の厚さ方向に２以上の改質層７２を形成）
改質層形成工程においては、ウエーハの２の外周から内側に向けて厚さ方向に２以上の改質層７２を形成し、２以上の改質層７２をクラック７４で連結するようにしてもよい。

【0058】

厚さ方向に２以上の改質層７２を２以上形成する場合について、図１０および図１１を参照して説明する。１・２番目の改質層７２ａ、７２ｂを形成したら、送り手段３０を作動して集光器５２とウエーハ２との位置関係を調整する。

【0059】

このとき、１番目の改質層７２ａよりも径方向内側かつ上方に、レーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを位置づける。具体的には、図１１に示すとおり、１番目の改質層７２ａと、３番目の改質層７２ｃとを結ぶ線Ｌ１が、ウエーハ２の外周に向かって３０～８０度の俯角θを成すように（３０°≦θ≦８０°）、レーザー光線ＬＢの集光点ＦＰの位置を調整するのが好ましい。

【0060】

集光点ＦＰを位置づけたら、チャックテーブル４２を所定の回転速度で回転させながら、第一のウエーハ４に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢを第一のウエーハ４に照射する。これによって、１番目の改質層７２ａよりも径方向内側かつ上方に、３番目の環状の改質層７２ｃを形成することができるとともに、３番目の改質層７２ｃからクラック７４が伸展する。

【0061】

３番目の改質層７２ｃの下端側のクラック７４は、１番目の改質層７２ａに向かって外周側に傾斜して（斜め下方に）伸展するので、１番目の改質層７２ａと３番目の改質層７２ｃとがクラック７４によって連結される。

【0062】

また、３番目の改質層７２ｃの形成に起因して、接合層８におけるクラック７４がウエーハ２の外周側に延伸する。したがって、３番目の改質層７２ｃの形成によって、接合層８上のクラック７４が一層適正な除去起点となり得る。

【0063】

接合層８上のクラック７４の延伸効果を十分に発揮させる観点から、上記のとおり俯角θを３０～８０度に調整するのが好適である。また、１番目の改質層７２ａと３番目の改質層７２ｃとをクラック７４によって確実に連結させるため、１番目の改質層７２ａと３番目の改質層７２ｃとの間隔Ｄ２は、ウエーハ２の厚さ方向において１０～３８０μｍの範囲に設定するのが好適である（１０μｍ≦Ｄ２≦３８０μｍ）。

【0064】

３番目の改質層７２ｃを形成したら、図１０および図１１に示すように、２番目の改質層７２ｂよりも径方向内側かつ上方に４番目の改質層７２ｄを形成し、２番目の改質層７２ｂと４番目の改質層７２ｄとをクラック７４で連結するのが望ましい。

【0065】

この際は、２番目の改質層７２ｂと４番目の改質層７２ｄを結ぶ線Ｌ１’がウエーハ２の外周に向かって３０～８０度の俯角θを成すように調整するのが好ましい。４番目の改質層を形成する際の集光点ＦＰの上下方向位置（ウエーハ２の厚さ方向の位置）は、３番目の改質層７２ｃの上下方向位置と同一でよい。４番目の改質層７２ｄを形成することにより、接合層８上のクラック７４がウエーハ２の外周側に更に延伸することになる。

【0066】

（レーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを多焦点で構成）
これまで、単一の集光点ＦＰによって改質層７２を形成する例を説明してきたが、改質層形成工程においては、図１２に示すように、レーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを多焦点（複数の集光点ＦＰ）で構成し、多焦点によって扁平の改質層７２を形成してもよい。

【0067】

レーザー光線ＬＢの集光点ＦＰを多焦点で構成する場合、多焦点の位置関係については、ウエーハ２の中心側から外周側に向かって、接合層８との距離が次第に短くなるように調整するのが好都合である。具体的には、図１２に示すとおり、複数個の集光点ＦＰ（多焦点）を結ぶ線Ｌ３が、ウエーハ２の外周に向かって１５～５０度の俯角θ’を成すように調整するとよい（１５°≦θ’≦５０°）。

【0068】

俯角θ’が１５度よりも小さいと、ウエーハ２の面に対して平行な方向（横方向）にクラック７４が延びやすくなり、改質層７２の下端側から延びるクラック７４が接合層８まで到達しない場合がある。

【0069】

他方、俯角θ’が５０度よりも大きいと、ウエーハ２の厚さ方向（縦方向）にクラック７４が延びやすくなり、接合層８を通り越して第二のウエーハ６までクラック７４が伸展し、第二のウエーハ６が損傷するおそれがある。

【0070】

したがって、複数個の集光点ＦＰ（多焦点）を結ぶ線Ｌ３が、ウエーハ２の外周に向かって１５～５０度の俯角θ’を成すように調整するのが望ましい。なお、隣り合う集光点ＦＰ同士の間隔は、ウエーハ２の面に対して平行な方向において１０μｍ程度でよい。また、集光点ＦＰの数量については、たとえば８個以上にすることができる。なお、集光点ＦＰ同士はクラック７４でつながっている。

【0071】

（研削工程）
改質層形成工程を実施した後、第二のウエーハ６側をチャックテーブルで保持し、第一のウエーハ４の裏面４ｂを研削して薄化する研削工程を実施する。

【0072】

薄化工程は、図１４および図１５に示す研削装置７８を用いて実施することができる。
研削装置７８は、ウエーハ２を吸引保持するチャックテーブル８０（図１４および図１５参照）と、チャックテーブル８０に吸引保持されたウエーハ２を研削する研削手段８２（図１５参照）とを備える。

【0073】

図１４に示すとおり、チャックテーブル８０の上端部分には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の円形状の吸着チャック８４が配置されている。チャックテーブル８０は、吸引手段で吸着チャック８４の上面に吸引力を生成し、チャックテーブル８０の上面に載せられたウエーハ２を吸引保持する。また、チャックテーブル８０は、チャックテーブル用モータ（図示していない。）によって回転されるようになっている。

【0074】

図１５に示すとおり、研削手段８２は、上下方向に延びるスピンドル８６と、スピンドル８６の下端に固定された円板状のホイールマウント８８とを含む。ホイールマウント８８の下面にはボルト９０によって環状の研削ホイール９２が締結されている。研削ホイール９２の下面の外周縁には、周方向に間隔をおいて環状に配置された複数の研削砥石９４が固定されている。

【0075】

研削工程では、まず、図１３に示すとおり、第二のウエーハ６の露出面（図示の実施形態では裏面６ｂ）に保護テープ７６を貼り付けるのが好ましい。ただし、第二のウエーハ６の露出面が裏面６ｂである場合には、保護テープ７６を貼り付けても貼り付けなくてもよい。

【0076】

次いで、第一のウエーハ４の裏面４ｂを上に向け、第二のウエーハ６側をチャックテーブル８０の上面で吸引保持する（図１４参照）。次いで、図１５に示すように、矢印Ｒ３で示す方向に所定の回転速度（たとえば３００ｒｐｍ）でチャックテーブル８０を回転させる。また、矢印Ｒ４で示す方向に所定の回転速度（たとえば６０００ｒｐｍ）でスピンドル８６を回転させる。

【0077】

次いで、スピンドル８６を下降させ、第一のウエーハ４の裏面４ｂに研削砥石９４を接触させるとともに、研削砥石９４を接触させる部分に研削水を供給する。その後、所定の研削送り速度（たとえば１．０μｍ／ｓ）でスピンドル８６を下降させ、第一のウエーハ４の裏面４ｂを所定量研削する。

【0078】

この結果、図１６に示すとおり、第一のウエーハ４を所望の厚さ（たとえば、３０～５０μｍ程度）に薄化することができるとともに、除去起点（改質層７２およびクラック７４）よりも外周側部分を除去することができる。すなわち、第一のウエーハ４の面取り部２２を除去することができる。

【0079】

以上のとおりであり、図示の実施形態のウエーハの加工方法においては、ウエーハ２の外周から内側に向けてウエーハ２の面に対して平行に２以上の改質層７２を形成し、接合層８に沿ってクラック７４を外周に向けて接合層８に伸展させ面取り部２２を除去する起点を形成する。

【0080】

そして、このような除去起点を形成したウエーハ２に対し、上記研削工程を実施することにより、除去起点よりも外周側に位置する第一のウエーハ４の面取り部２２を除去することができる。したがって、図示の実施形態のウエーハの加工方法によれば、従来の方法と比較して効率的に、面取り部２２を除去可能である。

【0081】

また、図示の実施形態では、ボイド７０よりも径方向内側に集光点ＦＰを位置づけて、第一のウエーハ４にレーザー光線ＬＢを照射し面取り部２２の除去起点を形成している。このため、改質層形成工程および研削工程を実施することにより、改質層７２およびクラック７４を除去起点として、面取り部２２とともにボイド７０を除去することができる。したがって、ボイド７０の残存に起因する不具合（たとえば、ウエーハ２の損傷や、ダイシングの際におけるチッピングの発生）を防止することができる。

【符号の説明】

【0082】

２：ウエーハ
４：第一のウエーハ
４ａ：第一のウエーハの表面
４ｂ：第一のウエーハの裏面
６：第二のウエーハ
６ａ：第二のウエーハの表面
６ｂ：第二のウエーハの裏面
８：接合層
１０：デバイス
１４：デバイス領域
１６：外周余剰領域
２２：面取り部
７０：ボイド
７２：改質層
７４：クラック
ＬＢ：レーザー光線
ＦＰ：集光点（多焦点）
θ：改質層を結ぶ線の俯角
θ’：多焦点を結ぶ線の俯角
Ｌ１：改質層を結ぶ線
Ｌ２：ウエーハの面に対して平行な線
Ｌ３：多焦点を結ぶ線

【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】