特開 2024-138624 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】P2024138624

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20241002BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20241002BHJP

   B24B 49/02 20060101ALI20241002BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20241002BHJP

   B24B 9/00 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 622S

H01L21/304 601Z

B24B49/12

B24B49/02 Z

B24B7/04 Z

B24B9/00 601H

H01L21/304 622N

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049204

(22)【出願日】2023-03-27

(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】小松 淳

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

3C049

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034AA13

3C034AA19

3C034BB73

3C034BB93

3C034CA22

3C034CA26

3C034CB01

3C034DD10

3C034DD20

3C043BA03

3C043BA09

3C043BA12

3C043BA15

3C043CC03

3C043DD06

3C049AA03

3C049AC02

3C049BA02

3C049BA07

3C049BB02

3C049BC02

3C049CA01

3C049CB01

5F057AA02

5F057AA14

5F057AA19

5F057BA15

5F057BB03

5F057BB06

5F057BB09

5F057CA12

5F057CA16

5F057CA24

5F057DA14

5F057FA13

5F057GA16

5F057GB02

5F057GB12

5F057GB13

(57)【要約】

【課題】エッジを含む外表面に形成されている薄膜に起因して生じる誤差を抑制する。
【解決手段】外周端部を含む外表面にそれぞれ薄膜が形成されている複数のウェーハを順次加工する加工方法であって、カメラユニットを使用して第１のウェーハの第１径を算出し、レーザー測定器を使用して第１のウェーハの第２径を算出し、第１径と第２径との差分を算出し、レーザー測定器を使用して第１のウェーハの第１高さを測定し、第２径に差分を加えることで補正された第１補正径と第１高さとを使用し第１のウェーハを加工し、レーザー測定器を使用して第２のウェーハの径を算出し第２のウェーハの第２高さを測定し、上述の差分を第２のウェーハの径に加えることで補正された第２補正径と第２高さとを使用して第２のウェーハを加工する加工方法を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周端部を含む外表面にそれぞれ薄膜が形成されている第１のウェーハ及び第２のウェーハを順次加工する加工方法であって、
チャックテーブルの保持面で一面が吸引保持された該第１のウェーハの外周端部を、該保持面に対向する位置に配置されたカメラユニットで撮像して、該第１のウェーハの外周端部のうち該第１のウェーハの周方向の異なる３箇所以上の座標を検出し、該３箇所以上の座標に基づいて該第１のウェーハの第１径を算出する第１径算出ステップと、
該保持面に照射された場合に被照射領域が所定方向に伸長する長手部を有する線状のレーザービームを、該チャックテーブルで吸引保持された該第１のウェーハの外周端部を横断する様にレーザー測定器の照射ユニットから照射し、該レーザービームの反射光を該レーザー測定器の受光ユニットで受光することにより、該第１のウェーハの外周端部のうち該第１のウェーハの周方向の異なる３箇所以上の座標を検出し、該３箇所以上の座標に基づいて該第１のウェーハの第２径を算出する第２径算出ステップと、
該第１径と該第２径との差分を算出する差分算出ステップと、
該レーザー測定器を使用して、該第１のウェーハの該一面とは反対側に位置する他面の高さである第１高さを測定する高さ測定ステップと、
該第２径に該差分を加えることで補正された第１補正径と、該第１高さと、を使用し該第１のウェーハを加工する第１加工ステップと、
該第１加工ステップの後、該レーザー測定器を使用して、該保持面で一面が吸引保持された該第２のウェーハの径を算出し、該第２のウェーハの該一面とは反対側に位置する他面の高さである第２高さを測定する、算出測定ステップと、
該差分算出ステップで得られた該差分を該第２のウェーハの径に加えることで補正された第２補正径と、該第２高さと、を使用して、該第２のウェーハを加工する第２加工ステップと、
を備えることを特徴とする加工方法。

【請求項2】

該第１加工ステップでは、
該第１補正径と、該第１高さと、に基づいて、該第１のウェーハの外周部に切削ブレードを切り込ませ、
該第２加工ステップでは、
該第２補正径と、該第２高さと、に基づいて、該第２のウェーハの外周部に該切削ブレードを切り込ませることを特徴とする請求項１記載の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外周端部を含む外表面にそれぞれ薄膜が形成されている第１のウェーハ及び第２のウェーハを順次加工する加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

主としてシリコン単結晶基板で形成されているウェーハでは、通常、外周部の表面側及び裏面側に面取り部が形成されている。面取り部を有するウェーハの裏面側を研削し、例えば、当初の厚さの半分以下に薄化すると、薄化後のウェーハの外周部にはシャープエッジ又はナイフエッジと呼ばれる鋭利な薄化領域が形成される。

【0003】

この鋭利な薄化領域がウェーハの外周部に形成されると、欠けや破損が生じやすくなる。そこで、薄化後のウェーハの欠けや破損を防ぐために、ウェーハの外周部の表面側の面取り部を除去した後に（即ち、エッジトリミングの後に）、裏面側を研削する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

ウェーハの外周部の表面側の面取り部を除去するためには、まず、チャックテーブルの保持面で吸引保持されたウェーハのエッジ（即ち、外周端部）の位置を検出し、次いで、ウェーハの径方向においてエッジから中心側への所定幅の範囲を切削対象領域に定める。

【0005】

エッジの検出には、レーザー変位計が用いられる（例えば、特許文献２参照）。レーザー変位計は、レーザービームの進行方向とは直交する方向に線状にレーザービームを照射可能なレーザー照射ユニットと、線状のレーザービームの反射光を受光する受光素子と、を有する。

【0006】

このレーザー変位計を用いてウェーハのエッジの位置を検出する際には、保持面で反射されたウェーハに対してウェーハのエッジを横断する様に線状のレーザービームを照射し、ウェーハから反射された反射光を受光素子で受光する。

【0007】

しかし、ウェーハのエッジを含む外表面に２μｍ程度の薄膜が形成されている場合、エッジに形成されている薄膜を透過するレーザービームが薄膜で屈折して保持面へ入射することにより、検出されるエッジの位置に５０μｍ程度の誤差が発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０００－１７３９６１号公報

【特許文献2】特開２０１５－２３２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、線状のレーザービームを用いてウェーハのエッジの位置を検出する際に、エッジを含む外表面に形成されている薄膜に起因して生じる誤差を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様では、外周端部を含む外表面にそれぞれ薄膜が形成されている第１のウェーハ及び第２のウェーハを順次加工する加工方法であって、チャックテーブルの保持面で一面が吸引保持された該第１のウェーハの外周端部を、該保持面に対向する位置に配置されたカメラユニットで撮像して、該第１のウェーハの外周端部のうち該第１のウェーハの周方向の異なる３箇所以上の座標を検出し、該３箇所以上の座標に基づいて該第１のウェーハの第１径を算出する第１径算出ステップと、該保持面に照射された場合に被照射領域が所定方向に伸長する長手部を有する線状のレーザービームを、該チャックテーブルで吸引保持された該第１のウェーハの外周端部を横断する様にレーザー測定器の照射ユニットから照射し、該レーザービームの反射光を該レーザー測定器の受光ユニットで受光することにより、該第１のウェーハの外周端部のうち該第１のウェーハの周方向の異なる３箇所以上の座標を検出し、該３箇所以上の座標に基づいて該第１のウェーハの第２径を算出する第２径算出ステップと、該第１径と該第２径との差分を算出する差分算出ステップと、該レーザー測定器を使用して、該第１のウェーハの該一面とは反対側に位置する他面の高さである第１高さを測定する高さ測定ステップと、該第２径に該差分を加えることで補正された第１補正径と、該第１高さと、を使用し該第１のウェーハを加工する第１加工ステップと、該第１加工ステップの後、該レーザー測定器を使用して、該保持面で一面が吸引保持された該第２のウェーハの径を算出し、該第２のウェーハの該一面とは反対側に位置する他面の高さである第２高さを測定する、算出測定ステップと、該差分算出ステップで得られた該差分を該第２のウェーハの径に加えることで補正された第２補正径と、該第２高さと、を使用して、該第２のウェーハを加工する第２加工ステップと、を備える加工方法が提供される。

【0011】

好ましくは、該第１加工ステップでは、該第１補正径と、該第１高さと、に基づいて、該第１のウェーハの外周部に切削ブレードを切り込ませ、該第２加工ステップでは、該第２補正径と、該第２高さと、に基づいて、該第２のウェーハの外周部に該切削ブレードを切り込ませる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様に係る加工方法では、カメラユニットを使用して得られた第１のウェーハの第１径と、レーザー測定器を使用して得られた第１のウェーハの第２径と、の差分に基づいて当該第２径が補正された第１補正径と、レーザー測定器を使用して得られた第１のウェーハの他面の高さである第１高さと、を使用して第１のウェーハを加工する（第１加工ステップ）。

【0013】

そして、第２のウェーハを加工する際には、レーザー測定器を使用して得られた第２のウェーハの径を上述の差分に基づいて補正した第２補正径と、レーザー測定器を使用して得られた第２のウェーハの他面の高さである第２高さと、を使用して第２のウェーハを加工する（第２加工ステップ）。

【0014】

この様に、レーザー測定器で第１のウェーハの径を測定する際に生じる誤差（即ち、第１径と第２径との差分）を補正することで、第２のウェーハ以降のウェーハでは、カメラユニットを使用せずレーザー測定器のみを使用して、ウェーハの径を測定できる。それゆえ、レーザー測定器を使用して、ウェーハの径と、ウェーハの他面の高さと、を一度に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】加工方法のフロー図である。

【図2】図２（Ａ）は切削装置の一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は切削装置の斜視図である。

【図3】図３（Ａ）はレーザー変位計の概略を示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）はレーザー変位計の概略を示す底面図である。

【図4】線状のレーザービームが照射される第１のウェーハ等の一部断面側面図である。

【図5】第１径算出ステップを示す模式図である。

【図6】第２径算出ステップを示す模式図である。

【図7】図７（Ａ）は保持面及びエッジ近傍の第１のウェーハの輪郭を示すグラフであり、図７（Ｂ）は複数のウェーハの表面の高さを示すグラフである。

【図8】差分算出ステップ等を示すグラフである。

【図9】図９（Ａ）は第１加工ステップを示す一部断面側面図であり、図９（Ｂ）は第１加工ステップを示す斜視図である。

【図10】第１加工ステップ後の第１のウェーハの断面図である。

【図11】第２のウェーハの算出測定ステップを示す斜視図である。

【図12】図１２（Ａ）は第２のウェーハの径を示すグラフ図であり、図１２（Ｂ）は複数のウェーハの表面の高さを示すグラフである。

【図13】第２加工ステップを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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、第１のウェーハ１１（図２（Ａ）参照）と、第２のウェーハ２１（図１１参照）と、に順次エッジトリミングを施す加工方法のフロー図である。

【0017】

本実施形態では、第１のウェーハ１１について、第１径算出ステップＳ１０、第２径算出ステップＳ１２、高さ測定ステップＳ１４、差分算出ステップＳ１６、及び、第１加工ステップＳ１８を順次行う。

【0018】

また、第１加工ステップＳ１８が完了した後、第２のウェーハ２１について、算出測定ステップＳ２０及び第２加工ステップＳ２２を順次行う。更に、他のウェーハを加工する場合（Ｓ３０でＹＥＳ）、再度、算出測定ステップＳ２０及び第２加工ステップＳ２２が順次行われる。

【0019】

そこで、まずは、各ステップが行われる切削装置２について説明する。図２（Ａ）は、切削装置２の一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は、切削装置２の斜視図である。図２に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに直交する。

【0020】

切削装置２は、円板状のチャックテーブル４を有する。チャックテーブル４は、硬質の樹脂で形成された円板状の枠体６を有する。枠体６の上部には、円板状の凹部６ａが形成されている。凹部６ａには、多孔質のセラミックスで形成された円板状の多孔質板８が固定されている。

【0021】

枠体６及び多孔質板８の各上面は、略面一であり、略平坦な保持面４ａを形成している。保持面４ａは、ＸＹ平面に略平行に配置されている。凹部６ａの底部には、真空ポンプ等の吸引源（不図示）に接続された吸引路６ｂが形成されている。

【0022】

吸引源で発生した負圧は、吸引路６ｂを介して多孔質板８の上面へ伝達する。チャックテーブル４の底部には、円柱状の回転軸１０が連結している。回転軸１０は、その長手方向がＺ軸方向と略平行に配置されている。

【0023】

回転軸１０は、モータ等の回転駆動源（不図示）により回転可能に構成されている。なお、回転軸１０の回転中心１０ａを一点鎖線で示す。回転中心１０ａは、ＸＹ平面において保持面４ａの径方向の中心と略一致している。

【0024】

チャックテーブル４及び回転駆動源は、ボールねじ式のＸ軸方向移動機構（不図示）のＸ軸方向移動板で支持されている。Ｘ軸方向移動板がＸ軸方向に沿って移動することにより、チャックテーブル４は回転駆動源と共にＸ軸方向に沿って移動可能である。

【0025】

Ｘ軸方向の一方側において保持面４ａよりも上方には、カメラユニット１２が設けられている。Ｘ軸方向移動機構でチャックテーブル４のＸ軸方向の位置を調整すれば、カメラユニット１２は、保持面４ａに対向する位置に配置される。

【0026】

カメラユニット１２は、光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源（不図示）と、対物レンズ（不図示）と、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）等の固体撮像素子（不図示）と、を含む顕微鏡カメラユニットである。

【0027】

固体撮像素子は、光源が発する光（例えば、可視光帯域の波長を有する光）を光電変換可能である。カメラユニット１２は、保持面４ａで吸引保持された被写体（例えば、第１のウェーハ１１）のエッジ（外周端部）１１ｃを撮像する。

【0028】

カメラユニット１２は、切削ユニット１４（図９（Ａ）参照）を構成するスピンドルハウジング１４ａに固定されている。スピンドルハウジング１４ａ（図９（Ａ）参照）には、それぞれボールねじ式のＹ軸方向移動機構（割り出し送りユニット）及びＺ軸方向移動機構（切り込み送りユニット）が連結されている（いずれも不図示）。

【0029】

Ｙ軸方向移動機構及びＺ軸方向移動機構を動作させることで、スピンドルハウジング１４ａはＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動可能である。スピンドルハウジング１４ａには、円柱状のスピンドル１４ｂ（図９（Ａ）参照）の一部が回転可能に収容されている。

【0030】

スピンドル１４ｂは、Ｙ軸方向に沿って配置されている。スピンドル１４ｂの基端部近傍には、サーボモータ等の駆動源（不図示）が設けられている。スピンドル１４ｂの先端部には、円環状の切り刃を有する切削ブレード１４ｃ（図９（Ａ）参照）が装着されている。駆動源を動作させれば、切削ブレード１４ｃが高速で回転する。

【0031】

ここで、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に戻る。Ｘ軸方向の他方側において保持面４ａよりも上方には、レーザー変位計（レーザー測定器）１６が設けられている。レーザー変位計１６は、Ｘ軸方向においてカメラユニット１２から離れて配置されている。

【0032】

Ｘ軸方向においてチャックテーブル４の位置を調整すれば、カメラユニット１２に代えてレーザー変位計１６が、保持面４ａに対向する位置に配置される。レーザー変位計１６は、測定光としての線状（即ち、帯状）のレーザービームＬを保持面４ａに向かって照射可能である。

【0033】

本実施形態において線状のレーザービームＬとは、保持面４ａに照射された場合に、被照射領域１６ａがＸＹ平面に略平行な所定方向Ａに沿って伸長する長手部を有するレーザービームのことを指す。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す所定方向Ａは、Ｘ軸方向に略平行である。

【0034】

次に、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照し、レーザー変位計１６について更に説明する。図３（Ａ）は、レーザー変位計１６の構造の概略を示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、レーザー変位計１６の概略を示す底面図である。レーザー変位計１６は、照射ユニット１８を有する。

【0035】

照射ユニット１８は、半導体レーザー（レーザーダイオード）を含む光源１８ａを有する。光源１８ａから出射されたレーザービームは、パウエルレンズ（Powell lens）、ラインマンレンズ（Lineman lens）、シリンドリカルレンズ等のレーザーラインジェネレーター（以下では、単に、レンズ１８ｂと記載する）に入射する。

【0036】

レンズ１８ｂは、入射するレーザービームを、その進行方向（即ち、光源１８ａから保持面４ａへ進む方向）に対して直交する所定方向Ｂに沿って所定の長さを有し、且つ、所定方向Ｂに沿って略均一な出力を有する線状のレーザービームＬに整形する。

【0037】

所定方向Ｂは、レーザー変位計１６が切削装置２に搭載された場合に、上述の所定方向Ａに一致する。光源１８ａ及びレンズ１８ｂは、筐体１８ｃに収容されている。筐体１８ｃの底部には、矩形の開口１８ｄが形成されている。

【0038】

矩形の開口１８ｄの長手部は、所定方向Ｂに沿って配置されている。なお、開口１８ｄには、線状のレーザービームＬが透過可能な材料で形成されたカバー部材（不図示）が設けられている。線状のレーザービームＬは、開口１８ｄを通じて照射ユニット１８から測定対象へ照射される。

【0039】

測定対象で反射（例えば、正反射）された線状のレーザービームＬの反射光は、照射ユニット１８に隣接する受光ユニット２０で受光される。なお、受光ユニット２０が測定対象で拡散反射された反射光を受光する様に、レーザー変位計１６を構成してもよい。

【0040】

受光ユニット２０は、筐体１８ｃに隣接して固定された筐体２０ａを有する。筐体２０ａには、集光レンズ２０ｂが固定されている。集光レンズ２０ｂは、光軸方向に沿って配置された複数のレンズを有するが、一枚のレンズを有してもよい。

【0041】

筐体２０ａの底部には、円形の開口２０ｄが形成されている。集光レンズ２０ｂで集光された光は、固体撮像素子２０ｃに入射する。固体撮像素子２０ｃは、二次元的に配置された複数の光電変換素子２０ｅを有する。

【0042】

固体撮像素子２０ｃは、一辺が所定方向Ｂに沿い、且つ、他辺が所定方向Ｂに直交する方向に沿う矩形状の、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）センサ又はＣＣＤ（Charge-Coupled Device）センサである。

【0043】

なお、図２（Ｂ）では、図面の見やすさを考慮して、十字の位置に配置された複数の光電変換素子２０ｅのみを便宜的に示し、他の複数の光電変換素子２０ｅを省略している。レーザー変位計１６は、アナログ－デジタルコンバータ（ＡＤＣ：Analog-to-Digital Converter）等を有する所定の処理回路（不図示）を含む。

【0044】

光電変換素子２０ｅで受光された光は、受光量に応じた電圧信号へと変換され、更に、電圧信号（アナログ信号）は、上述の所定の処理回路でデジタル信号へ変換され、後述するコントローラ３２で処理される。

【0045】

レーザー変位計１６を使用して第１のウェーハ１１の径を算出する際には、まず、図４に示す様に、表面（他面）１１ａが露出する様に表面１１ａとは反対側に位置する裏面（一面）１１ｂ側を保持面４ａで吸引保持する。

【0046】

本実施形態における第１のウェーハ１１は、円板状のシリコン単結晶基板を有する。表面１１ａ側には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のデバイスが形成されている。

【0047】

第１のウェーハ１１は、エッジ１１ｃを含む外表面の全体に酸化膜（例えば、シリコン酸化膜）、窒化膜（例えば、シリコン窒化膜）、酸窒化膜（例えば、シリコン酸窒化膜）等の薄膜１３が形成されている。なお、薄膜１３の材料は、上述の材料に限定されない。

【0048】

例えば、第１のウェーハ１１が窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の他の材料の単結晶基板を有する場合、薄膜１３は、上述の材料と異なる場合がある。薄膜１３は、非常に薄く、例えば、２μｍ程度の厚さを有する。

【0049】

第１のウェーハ１１の外周部の表面１１ａ側には面取り部１１ｄ_ａが形成されており、同様に、外周部の裏面１１ｂ側にも面取り部１１ｄ_ｂが形成されている。薄膜１３は、面取り部１１ｄ_ａ、面取り部１１ｄ_ｂにも形成されている。

【0050】

図４は、線状のレーザービームＬが照射される第１のウェーハ１１等の一部断面側面図である。本実施形態では、第１のウェーハ１１のエッジ１１ｃを横断する様に照射ユニット１８からレーザービームＬを表面１１ａへ照射する。

【0051】

レーザービームＬは、表面１１ａのうち略平坦な領域へ照射されるレーザービームＬの成分Ｌ_１と、表面１１ａ側の面取り部１１ｄ_ａに入射するレーザービームＬの成分Ｌ_２と、保持面４ａに入射するレーザービームＬの成分Ｌ_３と、を含む。

【0052】

第１のウェーハ１１及び保持面４ａからの反射光を固体撮像素子２０ｃで受光することで、レーザービームＬが照射された領域の輪郭を取得できる。それゆえ、第１のウェーハ１１のエッジ１１ｃの位置を検出できる様にも思われる。

【0053】

しかし、薄膜１３の薄さ故に、レーザービームＬは、エッジ１１ｃに形成されている薄膜１３を透過する。特に、成分Ｌ_２の一部が薄膜１３で屈折することに起因して（図４の領域Ｃ参照）、エッジ１１ｃの位置の検出に誤差（例えば、５０μｍ程度）が発生する。

【0054】

ここで、図２（Ａ）に戻る。切削装置２において、レーザー変位計１６は、ボールねじ式の移動機構２２に連結されている。移動機構２２は、切削装置２の基台（不図示）に対して固定された板状のベース部２４を有する。

【0055】

ベース部２４には、Ｘ軸方向に略平行に配置された一対のガイドレール２６が設けられている。なお、図２（Ａ）では、１つのガイドレール２６を示す。一対のガイドレール２６には、レーザー変位計１６がスライド可能に取り付けられている。

【0056】

レーザー変位計１６の側面には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸方向に略平行なねじ軸２８が回転可能に連結されている。ねじ軸２８の一端部には、パルスモータ、ステッピングモータ等の駆動源３０が連結されている。

【0057】

駆動源３０でねじ軸２８を回転させれば、レーザー変位計１６は、ガイドレール２６に沿って移動する。レーザー変位計１６をＸ軸方向に沿って移動可能に構成することで、線状のレーザービームＬの照射位置を調整できる。

【0058】

カメラユニット１２、切削ユニット１４、レーザー変位計１６、駆動源３０等の動作は、コントローラ３２で制御される。コントローラ３２は、コンピュータによって構成されている。

【0059】

コントローラ３２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、メモリ（記憶装置）と、を含む。なお、メモリは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含む。

【0060】

補助記憶装置には、ソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従いプロセッサ等を動作させることによって、コントローラ３２の機能が実現される。補助記憶装置には、所定の計算を実行するための第１のプログラムが記憶されている。

【0061】

例えば、第１のプログラムは、第１のウェーハ１１のエッジ１１ｃにおける異なる三点の座標から第１のウェーハ１１の表面１１ａの中心の座標を算出する。第１のプログラムは、第２のウェーハ２１等の他のウェーハについても、同様の計算行う。

【0062】

表面１１ａの中心の座標の算出には、種々の算出方法が存在するが、例えば、エッジ１１ｃの異なる三点のうち第１点及び第２点を結ぶ線分に対する第１の垂直二等分線と、エッジ１１ｃの異なる三点のうち第２点及び第３点を結ぶ線分に対する第２の垂直二等分線と、の交点を算出することにより、表面１１ａの中心の座標が算出される。

【0063】

表面１１ａの中心の座標を算出できれば、例えば、表面１１ａの中心から第１点までの長さを算出することにより、表面１１ａの中心からエッジ１１ｃまでの距離（即ち、第１のウェーハ１１の半径）を算出できる。なお、第１点から第３点の位置は、ＸＹ平面において、保持面４ａの中心を原点とする座標系で規定される。

【0064】

それゆえ、保持面４ａの中心と、第１のウェーハ１１の表面１１ａの中心と、がずれて配置されている場合に、切削ブレード１４ｃの直下に位置するエッジ１１ｃが、チャックテーブル４の回転角度に応じてＹ軸方向で移動したとしても、コントローラ３２は、切削ブレード１４ｃの直下に位置するエッジ１１ｃの位置を正確に捕捉できる。

【0065】

次に、図１に示す各ステップに沿って、第１のウェーハ１１及び第２のウェーハ２１を順次加工する加工方法を説明する。まず、表面１１ａが露出する様に第１のウェーハ１１の裏面１１ｂを保持面４ａで吸引保持した上で、カメラユニット１２の直下にエッジ１１ｃが位置する様に、チャックテーブル４の位置を調整する。

【0066】

そして、図５に示す様に、チャックテーブル４を回転させると共に、カメラユニット１２を利用して第１のウェーハ１１のエッジ１１ｃのうち第１のウェーハ１１の周方向の異なる３箇所以上を撮像する。その後、得られた各画像に基づいて、コントローラ３２が当該３箇所以上の各点の座標を検出する。

【0067】

例えば、得られた画像を二値化処理することで、矩形状の撮像視野内でのエッジ１１ｃを特定し、矩形状の撮像視野の対角線と、特定されたエッジ１１ｃと、の交点での座標を第１点の座標（Ｘ_１Ａ，Ｙ_１Ａ）とする（図５参照）。なお、撮像視野の各位置の座標は、保持面４ａの中心を原点として規定される。

【0068】

同様にして、第２点の座標（Ｘ_１Ｂ，Ｙ_１Ｂ）及び第３点の座標（Ｘ_１Ｃ，Ｙ_１Ｃ）を得る。続いて、コントローラ３２が上述の様に垂直二等分線の交点を算出することにより、表面１１ａの中心の座標（Ｘ_１Ｄ，Ｙ_１Ｄ）及び第１のウェーハ１１の第１径１１ｅ_１を算出する。

【0069】

この様に、コントローラ３２は、当該３箇所以上の座標に基づいて、第１径１１ｅ_１を算出する（第１径算出ステップＳ１０）。図５は、第１径算出ステップＳ１０を示す模式図である。カメラユニット１２を用いて得られた第１径１１ｅ_１は、薄膜１３の影響を受けないので、略正確である。

【0070】

本実施形態では、第１径算出ステップＳ１０の後、図６に示す様にレーザー変位計１６を使用して第１のウェーハ１１のエッジ１１ｃの周方向の異なる３箇所以上の座標を検出し、この３箇所以上の座標に基づいて第１のウェーハ１１の径（即ち、第２径１１ｅ_２）を算出する（第２径算出ステップＳ１２）。図６は、第２径算出ステップＳ１２を示す模式図である。

【0071】

上述の様に、第２径算出ステップＳ１２では、まず、保持面４ａで吸引保持された第１のウェーハ１１をレーザー変位計１６の直下に配置する。そして、第１のウェーハ１１のエッジ１１ｃを横断する様に、レーザービームＬを照射する。

【0072】

本実施形態では、チャックテーブル４を回転させながらレーザービームＬを照射する。そして、レーザー変位計１６を用いて得られた第１のウェーハ１１の輪郭に基づいて、エッジ１１ｃに対応する第１点の座標（Ｘ_２Ａ，Ｙ_２Ａ）、第２点の座標（Ｘ_２Ｂ，Ｙ_２Ｂ）及び第３点の座標（Ｘ_２Ｃ，Ｙ_２Ｃ）をそれぞれ算出する。

【0073】

３箇所以上の座標を検出した後、上述の様に垂直二等分線の交点を算出することにより、表面１１ａの中心の座標（Ｘ_２Ｄ，Ｙ_２Ｄ）及び第１のウェーハ１１の第２径１１ｅ_２をコントローラ３２が順次算出する。

【0074】

しかし、第１点の座標（Ｘ_２Ａ，Ｙ_２Ａ）、第２点の座標（Ｘ_２Ｂ，Ｙ_２Ｂ）及び第３点の座標（Ｘ_２Ｃ，Ｙ_２Ｃ）は、薄膜１３に起因する誤差をそれぞれ含む。後述する様に、本実施形態では、この誤差の補正が行われる。

【0075】

第２径算出ステップＳ１２と並行して、レーザー変位計１６を用いて第１のウェーハ１１の外周部の輪郭が取得される。図７（Ａ）は、保持面４ａ及びエッジ１１ｃ近傍の第１のウェーハ１１の外周部の輪郭を示すグラフである。

【0076】

第１のウェーハ１１の外周部の輪郭を取得することで、切削装置２内において予め定められた基準となるＺ軸方向の位置（即ち、基準高さ位置）に対する表面１１ａの高さである第１高さ１１ｆを測定する（高さ測定ステップＳ１４）。

【0077】

表面１１ａの高さの情報は、切削ブレード１４ｃを第１のウェーハ１１の外周部に切り込む際に、切削ブレード１４ｃの下端の位置を正確に制御するために利用される。表面１１ａ側にエッジトリミングを施した後には、第１のウェーハ１１の裏面１１ｂ側に対して、粗研削及び仕上げ研削を順次施す。

【0078】

裏面１１ｂ側を研削して第１のウェーハ１１を薄化すると、外周部には環状で薄い庇領域が形成される。仕上げ研削時にこの庇領域が残存していると、庇領域が折れて端材となり、仕上げ研削ホイールへダメージが入る可能性がある。

【0079】

そこで、仕上げ研削ホイールへのダメージを低減するためには、先行する粗研削において裏面１１ｂ側の庇領域を除去できる様に、第１のウェーハ１１の外周部に切り込まれる切削ブレード１４ｃの下端の位置を正確に制御する。

【0080】

なお、複数のウェーハに対して順次エッジトリミングを施すと、チャックテーブル４に蓄積される熱に起因してチャックテーブル４が膨張し、保持面４ａの高さが変化する。この熱は、例えば、モータ等の動作に伴う発熱や、切削に伴う発熱が原因である。例えば、最も蓄熱した状態の保持面４ａの高さは、常温の保持面４ａに比べて、１３μｍ程度高くなる。

【0081】

図７（Ｂ）は、第１高さ１１ｆを含む複数のウェーハの表面の高さを示すグラフである。図７（Ｂ）では、最初に加工される第１のウェーハ１１を＃１で示し、次に加工される第２のウェーハ２１を＃２で示す。以下、加工順序に応じて、他のウェーハを＃３，＃４，＃５，＃６…と示す。

【0082】

この様に、複数のウェーハに対するエッジトリミングが順次進むにつれて、ウェーハの表面の高さは変化し得る。しかし、本実施形態では、レーザー変位計１６を用いて各ウェーハの表面の高さを捕捉する。それゆえ、保持面４ａの高さが変化したとしても、切削ブレード１４ｃの切り込み深さ位置を精密に制御できる。

【0083】

ところで、上述の様に、レーザー変位計１６を用いて測定される第２径１１ｅ_２は、薄膜１３の影響により、カメラユニット１２を用いて測定される第１径１１ｅ_１に比べて正確ではない。

【0084】

そこで、図８に示す様に、第１径１１ｅ_１と、第２径１１ｅ_２と、の差分Δをコントローラ３２が算出する（差分算出ステップＳ１６）。図８は、差分算出ステップＳ１６等を示すグラフである。

【0085】

通常、第１径１１ｅ_１は第２径１１ｅ_２よりも大きく、差分Δは、（差分Δ＝第１径１１ｅ_１－第２径１１ｅ_２）により算出される。差分Δの算出後、第２径１１ｅ_２に差分Δを加えることで補正された第１補正径１５ｅ_１を、コントローラ３２が算出する。

【0086】

補助記憶装置には、差分Δ及び第１補正径１５ｅ_１を算出するための第２のプログラムが記憶されている。なお、第２のプログラムは、第２のウェーハ２１等の他のウェーハについても、同様の計算を行う。

【0087】

差分Δ及び第１補正径１５ｅ_１の算出後、第１のウェーハ１１の表面１１ａ側の外周部に回転する切削ブレード１４ｃを切り込ませた状態でチャックテーブル４を回転させることにより、表面１１ａ側の外周部を除去するエッジトリミングを行う（第１加工ステップＳ１８）。

【0088】

図９（Ａ）は、第１加工ステップＳ１８を示す一部断面側面図であり、図９（Ｂ）は、第１加工ステップＳ１８を示す斜視図である。第１加工ステップＳ１８では、第１補正径１５ｅ_１と、第１高さ１１ｆと、に基づいて、コントローラ３２が切削ユニット１４のＹ軸方向及びＺ軸方向の位置を微調整しながら、第１のウェーハ１１を切削（加工）する。

【0089】

図１０は、第１加工ステップＳ１８後の第１のウェーハ１１の断面図である。この様に、第１加工ステップＳ１８では、面取り部１１ｄ_ａが除去され、環状の段差部１１ｇが形成される。段差部１１ｇは、深さ１１ｇ_１及び幅１１ｇ_２を有する。

【0090】

本実施形態では、第１補正径１５ｅ_１と第１高さ１１ｆとを使用して、回転する切削ブレード１４ｃの下端の位置をＹ軸方向及びＺ軸方向で微調整するので、微調整しない場合に比べて第１のウェーハ１１の周方向で深さ１１ｇ_１及び幅１１ｇ_２をより均一にできる。

【0091】

第１加工ステップＳ１８の後、第１のウェーハ１１をチャックテーブル４から搬出し、これと入れ違いに、第２のウェーハ２１をチャックテーブル４へ搬入し、第２のウェーハ２１の裏面（一面）２１ｂを保持面４ａで吸引保持する。

【0092】

このとき、裏面２１ｂとは反対側に位置する第２のウェーハ２１の表面（他面）２１ａが上方に露出する。次いで、レーザー変位計１６を用いて算出測定ステップＳ２０を行う。

【0093】

図１１は、第２のウェーハ２１の算出測定ステップＳ２０を示す斜視図である。算出測定ステップＳ２０では、まず、第２のウェーハ２１をレーザー変位計１６の直下に位置付ける。

【0094】

そして、レーザー変位計１６を使用して第２のウェーハ２１の径２１ｅ_２、及び、表面（他面）２１ａの高さである第２高さ２１ｆを測定する（図１２（Ｂ）参照）。次いで、コントローラ３２が、第２補正径２５ｅ_２（図１２（Ａ）参照）を算出する。

【0095】

図１２（Ａ）は、第２のウェーハ２１の径２１ｅ_２及び第２補正径２５ｅ_２を示すグラフであり、図１２（Ｂ）は、第２のウェーハ２１の表面２１ａの第２高さ２１ｆを含む複数のウェーハの表面の高さを示すグラフである。

【0096】

なお、第２のウェーハ２１等の他のウェーハは、第１のウェーハ１１と同じ材料、径、厚さ等を有し、更に、第１のウェーハ１１と同じ厚さ及び同じ材料で形成された薄膜１３を有する。

【0097】

算出測定ステップＳ２０では、チャックテーブル４を回転させながら、第２のウェーハ２１のエッジ（外周端部）２１ｃを横断する様に線状のレーザービームＬを照射する。そして、上述の第１のプログラムを実行して径２１ｅ_２を算出すると共に、第２高さ２１ｆを得る。

【0098】

図１２（Ｂ）に示す様に、第２のウェーハ２１の厚さ（即ち、表面２１ａから裏面２１ｂまでの距離）は、第１のウェーハ１１の厚さ（即ち、表面１１ａから裏面１１ｂまでの距離）と略同じであるにも関わらず、チャックテーブル４の熱膨張に起因して、第２高さ２１ｆは第１高さ１１ｆよりも僅かに高くなる。

【0099】

次に、上述の第２のプログラムを実行して第２補正径２５ｅ_２を得る。特に、算出測定ステップＳ２０では、カメラユニット１２を使用せずに、差分算出ステップＳ１６で得られた差分Δを径２１ｅ_２に加えることで、補正された第２補正径２５ｅ_２を得る。

【0100】

この様に、レーザー変位計１６でウェーハの径を測定する際に薄膜１３に起因する誤差（即ち、上述の差分Δ）を補正することで、第２のウェーハ２１以降のウェーハでは、カメラユニット１２を使用せずレーザー変位計１６のみを使用して、ウェーハの径を測定できる。

【0101】

それゆえ、カメラユニット１２の直下と、レーザー変位計１６の直下と、の間で、チャックテーブル４を行き来させる必要が無くなるので、レーザー変位計１６を使用して、ウェーハの径と、ウェーハの表面の高さと、を一度に測定することができる。

【0102】

算出測定ステップＳ２０の後、第２のウェーハ２１の表面２１ａ側の外周部に回転する切削ブレード１４ｃを切り込ませた状態でチャックテーブル４を回転させることにより、表面２１ａ側の外周部を除去するエッジトリミングを行う（第２加工ステップＳ２２）。

【0103】

図１３は、第２加工ステップＳ２２を示す斜視図である。第２加工ステップＳ２２でも、第２補正径２５ｅ_２と、第２高さ２１ｆと、に基づいて、コントローラ３２が切削ユニット１４のＹ軸方向及びＺ軸方向の位置を微調整しながら、第２のウェーハ２１を切削（加工）する。

【0104】

第２加工ステップＳ２２でも、表面２１ａ側の面取り部が除去され、環状の段差部が形成される。第２補正径２５ｅ_２と、第２高さ２１ｆと、を使用して、回転する切削ブレード１４ｃの下端の位置をＹ軸方向及びＺ軸方向で微調整するので、微調整しない場合に比べて、第２のウェーハ２１の周方向で環状の段差部の深さ及び幅をより均一にできる。

【0105】

第２加工ステップＳ２２の後、更に他のウェーハを同様に加工する場合（Ｓ３０でＹＥＳ）には、算出測定ステップＳ２０に戻り、同様にレーザー変位計１６及び差分Δを利用して補正径を算出すると共に、表面の高さを算出する。一方で、第２加工ステップＳ２２の後、他のウェーハを加工しない場合（Ｓ３０でＮＯ）には、フローを終了する。

【0106】

その他、上述の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。各ウェーハは、それぞれ円板状であり表面側及び裏面側に面取り部がそれぞれ形成されている複数のウェーハが接着剤、粘着剤等を利用して貼り合わせられた、所謂、貼り合わせウェーハであってもよい。

【0107】

例えば、２枚のウェーハが貼り合わせられている場合、一のウェーハの外周部を切削することで表裏面の面取り部を除去し、小径化することがある。この場合、他のウェーハは、一のウェーハから剥がして再利用するので、一のウェーハの切削中に他のウェーハを切削することは好ましくない。

【0108】

そこで、本件の加工方法を適用して、回転する切削ブレード１４ｃの下端の位置をＹ軸方向及びＺ軸方向で微調整すれば、貼り合わせウェーハにおいて一のウェーハの外周部を切削する際に他のウェーハを切削することを防止できる。

【0109】

また、ウェーハの外表面の全体（例えば、第１のウェーハ１１の表面１１ａ、裏面１１ｂ及びエッジ１１ｃを含む全体）に薄膜１３が形成されている場合に限定されず、少なくともエッジを含む領域に薄膜１３が形成されている場合にも、本件の加工方法が有用である。

【0110】

ところで、第２径算出ステップＳ１２及び高さ測定ステップＳ１４は、略同時に行われてよく、任意の順序で行われてもよい。例えば、高さ測定ステップＳ１４の後に第２径算出ステップＳ１２を行ってもよい。

【0111】

差分算出ステップＳ１６の前に第１径算出ステップＳ１０及び第２径算出ステップＳ１２が完了していれば、高さ測定ステップＳ１４及び差分算出ステップＳ１６は、どちらが先に行われてもよい。

【0112】

また、チャックテーブル４は、上述の例に限定されず、環状の保持面を有してもよい。この場合、チャックテーブル４は、第１のウェーハ１１の径方向において面取り部１１ｄ_ｂよりも内側に位置する環状領域を支持する。

【符号の説明】

【0113】

２：切削装置、４：チャックテーブル、４ａ：保持面
６：枠体、６ａ：凹部、６ｂ：吸引路、８：多孔質板、１０：回転軸、１０ａ：回転中心
１１：第１のウェーハ、１１ａ：表面（他面）、１１ｂ：裏面（一面）
１１ｃ：エッジ（外周端部）、１１ｄ_ａ，１１ｄ_ｂ：面取り部
１１ｅ_１：第１径、１１ｅ_２：第２径
１１ｆ：第１高さ、１１ｇ：段差部、１１ｇ_１：深さ、１１ｇ_２：幅
１２：カメラユニット
１３：薄膜
１４：切削ユニット、１４ａ：スピンドルハウジング
１４ｂ：スピンドル、１４ｃ：切削ブレード
１５ｅ_１：第１補正径
１６：レーザー変位計（レーザー測定器）、１６ａ：被照射領域
１８：照射ユニット、１８ａ：光源、１８ｂ：レンズ、１８ｃ：筐体、１８ｄ：開口
２０：受光ユニット、２０ａ：筐体、２０ｂ：集光レンズ、２０ｃ：固体撮像素子
２０ｄ：開口、２０ｅ：光電変換素子
２１：第２のウェーハ、２１ａ：表面（他面）、２１ｂ：裏面（一面）
２１ｃ：エッジ（外周端部）、２１ｅ_２：径、２１ｆ：第２高さ、２５ｅ_２：第２補正径
２２：移動機構、２４：ベース部、２６：ガイドレール、２８：ねじ軸、３０：駆動源
３２：コントローラ
Ａ，Ｂ：所定方向、Ｃ：領域、Δ：差分、Ｌ：レーザービーム、Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３：成分
Ｓ１０：第１径算出ステップ、Ｓ１２：第２径算出ステップ、Ｓ１４：高さ測定ステップ
Ｓ１６：差分算出ステップ、Ｓ１８：第１加工ステップ、Ｓ２０：算出測定ステップ
Ｓ２２：第２加工ステップ

【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】