特開 2024-155667 ウェーハの切削方法および積層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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024155667

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】ウェーハの切削方法および積層ウェーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 7/04 20060101AFI20241024BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

B24B7/04 Z

H01L21/304 601Z

B24B7/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023133053

(22)【出願日】2023-08-17

(31)【優先権主張番号】P 2023069510

(32)【優先日】2023-04-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小鮒 勇吾

(72)【発明者】

【氏名】山本 敬祐

(72)【発明者】

【氏名】大前 巻子

【テーマコード（参考）】

3C043

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C043BA03

3C043BA09

3C043BA15

3C043CC03

3C043CC04

3C043DD04

3C043EE04

5F057AA05

5F057BA11

5F057BA19

5F057BB06

5F057BB07

5F057BB09

5F057BB11

5F057BB12

5F057CA14

5F057CA16

5F057DA17

5F057FA13

(57)【要約】

【課題】ウェーハの外周端部のチッピングおよび割れを抑制しつつ面取り部を除去することができるウェーハの切削方法および積層ウェーハの加工方法を提供すること。
【解決手段】ウェーハの切削方法は、ウェーハをチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップ１０１と、保持面と平行方向の回転軸を有するスピンドルの先端に装着された切削ブレードが保持面上に重ならない位置に位置付けた状態で、切削ブレードの外周端部をウェーハの切り込み深さに位置付ける位置付けステップ１０２と、ウェーハの外周端部を直線状に切削することでウェーハの面取り部の一部を切削する直線切削ステップ１０３と、チャックテーブルを所定の回転角度で回転させる回転ステップ１０４と、ウェーハの面取り部のすべてを除去するまで、直線切削ステップ１０３と回転ステップ１０４とを繰り返し実施する繰り返しステップ１０５と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円盤状のウェーハの外周端部を切削し、面取り部を除去するウェーハの切削方法であって、
該ウェーハをチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、
該保持面と平行方向の回転軸を有するスピンドルの先端に装着された切削ブレードが該保持面上に重ならない位置に位置付けた状態で、該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と直交する方向に相対的に接近させ、該切削ブレードの外周端部を該ウェーハの切り込み深さに位置付ける位置付けステップと、
該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と平行かつ該スピンドルの回転軸と直交する方向に相対的に移動させ、該ウェーハの該外周端部を直線状に切削することで該ウェーハの該面取り部の一部を切削する直線切削ステップと、
該直線切削ステップの後に、該チャックテーブルを所定の回転角度で回転させる回転ステップと、
該ウェーハの該面取り部のすべてを除去するまで、該直線切削ステップと該回転ステップとを繰り返し実施する繰り返しステップと、
を備えるウェーハの切削方法。

【請求項2】

該繰り返しステップの後に、該切削ブレードで該ウェーハの該外周端部に該切り込み深さに切り込ませた状態で、該チャックテーブルを回転させることにより、該ウェーハの該外周端部を環状に切削して環状の段差部を形成する円形切削ステップを更に備える
請求項１に記載のウェーハの切削方法。

【請求項3】

外周端部に面取り部を有する第１ウェーハと第２ウェーハとが接合された積層ウェーハの加工方法であって、
該積層ウェーハの該第２ウェーハ側の面を第１チャックテーブルの第１保持面で保持することによって該第１ウェーハ側の面を露出させる第１保持ステップと、
該第１保持面と平行方向の回転軸を有する第１スピンドルの先端に装着された切削ブレードが該第１保持面上に重ならない位置に位置付けた状態で、該第１スピンドルと該第１チャックテーブルとを該第１保持面と直交する方向に相対的に接近させ、該切削ブレードの外周端部を該第１ウェーハの切り込み深さに位置付ける位置付けステップと、
該第１スピンドルと該第１チャックテーブルとを該第１保持面と平行かつ該第１スピンドルの回転軸と直交する方向に相対的に移動させ、該第１ウェーハの該外周端部を直線状に切削することで該第１ウェーハの該面取り部の一部を切削する直線切削ステップと、
該直線切削ステップの後に、該第１チャックテーブルを所定の回転角度で回転させる回転ステップと、
該第１ウェーハの該面取り部のすべてを除去するまで、該直線切削ステップと該回転ステップとを繰り返し実施する繰り返しステップと、
該積層ウェーハの該第２ウェーハ側の面を第２チャックテーブルの第２保持面で保持することによって該第１ウェーハ側の面を露出させる第２保持ステップと、
該第２保持面と直交する方向の回転軸を有する第２スピンドルの先端に装着された研削ホイールと該第２チャックテーブルとを相対的に接近させ、該第１ウェーハを研削する研削ステップと、
を備える積層ウェーハの加工方法。

【請求項4】

該繰り返しステップの後、かつ該第２保持ステップの前に、該切削ブレードで該第１ウェーハの該外周端部に該切り込み深さに切り込ませた状態で、該第１チャックテーブルを回転させることにより、該第１ウェーハの該外周端部を環状に切削して環状の段差部を形成する円形切削ステップを更に備える
請求項３に記載の積層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、ウェーハの切削方法および積層ウェーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程においては、ウェーハの表面において格子状に形成されたストリート（分割予定ライン）によって区画された領域にＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成される。これらのウェーハは裏面が研削されて所定の厚みへと薄化された後、ストリートに沿って切削装置等によって分割されることで個々の半導体デバイスチップに個片化される。

【0003】

一方、ウェーハには、外周縁に表面から裏面に亘って面取りが形成されているものがある。このような板状ワークを半分の厚み以下に薄化すると、いわゆるシャープエッジが外周に形成され、ウェーハが破損する可能性がある。これを防ぐため、ウェーハの外周をトリミングして面取りを除去してから、薄化する技術が知られている（特許文献１）。面取り部を除去する方法としては、切削ブレードをウェーハの面取り部が形成された外周端部に切り込ませた状態でウェーハを保持するチャックテーブルを回転させることで外周端部のすべての面取り部を除去する方法が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－１７３９６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記方法の面取り部除去方法では、直線状に形成される加工点に対してチャックテーブルを回転させることで切削ブレードに対して横方向の負荷がかかるため、面取り部が除去されたウェーハの外周端部でチッピングや割れ等が発生する可能性があった。また、積層ウェーハでは、上面側の第１ウェーハのチッピングが大きいもしくは多い場合、その後の研削時にチッピングを起点に剥がれ易くなるという課題があった。

【0006】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウェーハの外周端部のチッピングおよび割れを抑制しつつ面取り部を除去することができるウェーハの切削方法および積層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】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウェーハの切削方法は、円盤状のウェーハの外周端部を切削し、面取り部を除去するウェーハの切削方法であって、該ウェーハをチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、該保持面と平行方向の回転軸を有するスピンドルの先端に装着された切削ブレードが該保持面上に重ならない位置に位置付けた状態で、該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と直交する方向に相対的に接近させ、該切削ブレードの外周端部を該ウェーハの切り込み深さに位置付ける位置付けステップと、該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と平行かつ該スピンドルの回転軸と直交する方向に相対的に移動させ、該ウェーハの該外周端部を直線状に切削することで該ウェーハの該面取り部の一部を切削する直線切削ステップと、該直線切削ステップの後に、該チャックテーブルを所定の回転角度で回転させる回転ステップと、該ウェーハの該面取り部のすべてを除去するまで、該直線切削ステップと該回転ステップとを繰り返し実施する繰り返しステップと、を備えることを特徴とする。

【0008】

本発明のウェーハの切削方法は、該繰り返しステップの後に、該切削ブレードで該ウェーハの該外周端部に該切り込み深さに切り込ませた状態で、該チャックテーブルを回転させることにより、該ウェーハの該外周端部を環状に切削して環状の段差部を形成する円形切削ステップを更に備えてもよい。

【0009】

また、本発明の積層ウェーハの加工方法は、外周端部に面取り部を有する第１ウェーハと第２ウェーハとが接合された積層ウェーハの加工方法であって、該積層ウェーハの該第２ウェーハ側の面を第１チャックテーブルの第１保持面で保持することによって該第１ウェーハ側の面を露出させる第１保持ステップと、該第１保持面と平行方向の回転軸を有する第１スピンドルの先端に装着された切削ブレードが該第１保持面上に重ならない位置に位置付けた状態で、該第１スピンドルと該第１チャックテーブルとを該第１保持面と直交する方向に相対的に接近させ、該切削ブレードの外周端部を該第１ウェーハの切り込み深さに位置付ける位置付けステップと、該第１スピンドルと該第１チャックテーブルとを該第１保持面と平行かつ該第１スピンドルの回転軸と直交する方向に相対的に移動させ、該第１ウェーハの該外周端部を直線状に切削することで該第１ウェーハの該面取り部の一部を切削する直線切削ステップと、該直線切削ステップの後に、該第１チャックテーブルを所定の回転角度で回転させる回転ステップと、該第１ウェーハの該面取り部のすべてを除去するまで、該直線切削ステップと該回転ステップとを繰り返し実施する繰り返しステップと、該積層ウェーハの該第２ウェーハ側の面を第２チャックテーブルの第２保持面で保持することによって該第１ウェーハ側の面を露出させる第２保持ステップと、該第２保持面と直交する方向の回転軸を有する第２スピンドルの先端に装着された研削ホイールと該第２チャックテーブルとを相対的に接近させ、該第１ウェーハを研削する研削ステップと、を備えることを特徴とする。

【0010】

本発明の積層ウェーハの加工方法は、該繰り返しステップの後、かつ該第２保持ステップの前に、該切削ブレードで該第１ウェーハの該外周端部に該切り込み深さに切り込ませた状態で、該第１チャックテーブルを回転させることにより、該第１ウェーハの該外周端部を環状に切削して環状の段差部を形成する円形切削ステップを更に備えてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、ウェーハの外周端部のチッピングおよび割れを抑制しつつ面取り部を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１実施形態に係るウェーハの切削方法の流れを示すフローチャートである。

【図2】図２は、図１に示す保持ステップ後の状態を一部断面で示す側面図である。

【図3】図３は、図１に示す位置付けステップ後の状態を一部断面で示す側面図である。

【図4】図４は、図３の平面図である。

【図5】図５は、図１に示す直線切削ステップの一状態を一部断面で示す側面図である。

【図6】図６は、図５の平面図である。

【図7】図７は、図１に示す回転ステップ後の状態を一部断面で示す側面図である。

【図8】図８は、図７の平面図である。

【図9】図９は、図１に示す繰り返しステップ後のウェーハを示す平面図である。

【図10】図１０は、第２実施形態に係る積層ウェーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図11】図１１は、図１０に示す第１保持ステップ後の状態を一部断面で示す側面図である。

【図12】図１２は、図１０に示す第２保持ステップ後の状態を一部断面で示す側面図である。

【図13】図１３は、図１０に示す研削ステップの一状態を一部断面で示す側面図である。

【図14】図１４は、第３実施形態に係るウェーハの切削方法の流れを示すフローチャートである。

【図15】図１５は、図１４に示す円形切削ステップの一状態を示す側面図である。

【図16】図１６は、図１４に示す円形切削ステップ後のウェーハを示す平面図である。

【図17】図１７は、第４実施形態に係る積層ウェーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の各実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

【0014】

〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態に係るウェーハ１の切削方法を図面に基づいて説明する。ウェーハ１の切削方法は、円盤状のウェーハ１の外周端部７を切削し、面取り部３を除去するため方法である。図１は、第１実施形態に係るウェーハ１の切削方法の流れを示すフローチャートである。図１に示すように、第１実施形態のウェーハ１の切削方法は、保持ステップ１０１と、位置付けステップ１０２と、直線切削ステップ１０３と、回転ステップ１０４と、繰り返しステップ１０５と、を備える。

【0015】

（保持ステップ１０１）
図２は、図１に示す保持ステップ１０１後の状態を一部断面で示す側面図である。保持ステップ１０１は、ウェーハ１をチャックテーブル２０の保持面２１で保持するステップである。

【0016】

ウェーハ１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）またはその他の半導体材料を基板２とする円盤状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハである。あるいは、ウェーハ１は、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガラス、石英等の材料を基板２とする円盤状のウェーハである。ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、等を含む。なお、ウェーハ１は、円盤状に限定されず、樹脂パッケージ基板や金属基板等その他の板状であってもよい。

【0017】

ウェーハ１は、図２に示すように、外周縁に沿って面取り部３を有する。第１実施形態の面取り部３は、基板２の表面４から裏面５に亘って、断面円弧状に形成される。ウェーハ１は、例えば、基板２の表面４に格子状に設定される複数の分割予定ラインと、分割予定ラインによって区画された各領域に形成されるデバイスと、を有する。

【0018】

デバイスは、表面４の面取り部３が形成される領域より径方向内側の平坦面に形成される。デバイスは、例えば、ＩＣまたはＬＳＩ等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、あるいはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等である。

【0019】

第１実施形態の保持ステップ１０１では、ウェーハ１の表面４側を、チャックテーブル２０の保持面２１で保持する。チャックテーブル２０は、ウェーハ１の切削方法を実施する切削装置に搭載される。

【0020】

チャックテーブル２０は、垂直な軸心回りに回動可能、かつ、後述の切削ユニット３０と対向する加工領域と、ウェーハ１を搬入および搬出する搬入出領域との間で移動可能に構成される。チャックテーブル２０の保持面２１は、例えば、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続して、保持面２１上に載置されたウェーハ１を吸引保持可能である。

【0021】

（位置付けステップ１０２）
図３は、図１に示す位置付けステップ１０２後の状態を一部断面で示す側面図である。図４は、図３の平面図である。位置付けステップ１０２は、スピンドル３１の先端に装着された切削ブレード３２が保持面２１上に重ならない位置に位置付けた状態で、切削ブレード３２の外周端部３３をウェーハ１の切り込み深さ６に位置付けるステップである。

【0022】

スピンドル３１および切削ブレード３２は、ウェーハ１の切削方法を実施する切削装置の切削ユニット３０に含まれる。切削ユニット３０は、スピンドル３１と、切削ブレード３２と、切削ユニット３０による切削加工中に、ウェーハ１および切削ブレード３２に切削液を供給する不図示の切削液供給手段と、を備える。

【0023】

図３等に示すスピンドル３１は、チャックテーブル２０の保持面２１と平行方向の回転軸を有する軸部材である。切削ブレード３２は、スピンドル３１の先端に装着される。切削ブレード３２は、例えば、ダイヤモンドまたはＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材とを含み、所定厚みに形成された切り刃を有する。ウェーハ１の密度および硬さ等の種別によって、チッピングおよびクラックが適正値内である適切な切り刃を有する切削ブレード３２が選択される。切り刃は、例えば、樹脂ボンド、メタルボンドまたはポーラスボンド等である。

【0024】

ウェーハ１の切削方法を実施する切削装置は、更に、不図示の撮像ユニットと、不図示の移動ユニットと、を備える。不図示の撮像ユニットは、切削ユニット３０と一体的に移動するように設けられ、チャックテーブル２０に保持されたウェーハ１の上面を撮像する。不図示の移動ユニットは、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを相対的に移動させる。

【0025】

移動ユニットは、例えば、加工送りユニットと、割り出し送りユニットと、切り込み送りユニットと、を含む。加工送りユニットは、チャックテーブル２０の保持面２１と平行かつスピンドル３１の回転軸と直交する方向に、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを相対的に加工送りする。割り出し送りユニットは、スピンドル３１の回転軸と平行な方向にチャックテーブル２０と切削ユニット３０とを相対的に割り出し送りする。切り込み送りユニットは、保持面２１と直交する方向にチャックテーブル２０と切削ユニット３０とを相対的に切り込み送りする。

【0026】

位置付けステップ１０２では、まず、不図示の撮像ユニットによって、チャックテーブル２０の保持面２１に保持されたウェーハ１を撮像して面取り部３を含む外周端部７を検出する。次に、不図示の移動ユニットによって、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを割り出し送り方向（スピンドル３１の回転軸に平行な方向）に相対的に移動させて、平面視において切削ブレード３２を、ウェーハ１の外周端部７と中央部側との境界線の加工送り方向（保持面２１と平行かつスピンドル３１の回転軸と直交する方向）の延長上に位置合わせする。外周端部７は、後述の直線切削ステップ１０３において、切り込み深さ６まで切削する領域である。

【0027】

次に、不図示の移動ユニットによって、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを加工送り方向に相対的に移動させて、平面視において切削ブレード３２が保持面２１上に重ならない位置（図４に示す位置）に位置付ける。次に、不図示の移動ユニットによって、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを切り込み送り方向（保持面２１と直交する方向）に相対的に接近させて、切削ブレード３２の外周端部３３の下端をウェーハ１の切り込み深さ６に位置付ける。なお、以降の説明では、位置付けステップ１０２で位置づけた切削ユニット３０の位置を、待機位置と呼ぶ。

【0028】

（直線切削ステップ１０３）
図５は、図１に示す直線切削ステップ１０３の一状態を一部断面で示す側面図である。図６は、図５の平面図である。直線切削ステップ１０３は、スピンドル３１とチャックテーブル２０とを保持面２１と平行かつスピンドル３１の回転軸と直交する方向に相対的に移動させ、ウェーハ１の外周端部７を直線状に切削することでウェーハ１の面取り部３の一部を切削するステップである。

【0029】

直線切削ステップ１０３は、位置付けステップ１０２の後に実施される。すなわち、直線切削ステップ１０３の開始時において、切削ブレード３２は、待機位置に位置付けられている。直線切削ステップ１０３では、まず、不図示の切削液供給手段によって、切削ブレード３２の加工点に向けて切削液の供給を開始させるとともに、スピンドル３１の回転を開始させる。

【0030】

次に、不図示の移動ユニットによって、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを加工送り方向（保持面２１と平行かつスピンドル３１の回転軸と直交する方向）に相対的に移動させる。これにより、切削ブレード３２を、ウェーハ１の外周縁から外周端部７と中央部側との境界線に沿って、切り込み深さ６で切り込ませる。そして、切削ユニット３０の加工送りを継続し、切り込み深さ６でウェーハ１の外周端部７を直線状に切削して、面取り部３の一部を切削する。

【0031】

切削ブレード３２によって切削された外周端部７は、裏面５から切り込み深さ６分下方に位置する切削面８－１（図７および図８参照）を上面とする段差に形成される。直線切削ステップ１０３を終了した後は、不図示の移動ユニットによってチャックテーブル２０と切削ユニット３０とを相対的に移動させて、切削ユニット３０を待機位置に移動させる。

【0032】

（回転ステップ１０４）
図７は、図１に示す回転ステップ１０４後の状態を一部断面で示す側面図である。図８は、図７の平面図である。回転ステップ１０４は、直線切削ステップ１０３の後に実施される。回転ステップ１０４は、チャックテーブル２０を所定の回転角度で回転させるステップである。

【0033】

第１実施形態の回転ステップ１０４では、平面視において、チャックテーブル２０を反時計回りに４５度回転させる。回転ステップ１０４中、切削液の供給およびスピンドル３１の回転は、継続される。

【0034】

なお、回転ステップ１０４においてチャックテーブル２０を回転させる回転角度は、面取り部３の幅と、直線切削ステップ１０３において切削する外周端部７の幅と、に基づいて、予め決定される。すなわち、続く繰り返しステップ１０５において、隣接する切削面８の間に面取り部３が残存しないように、回転ステップ１０４におけるチャックテーブル２０の回転角度を決定する。

【0035】

（繰り返しステップ１０５）
図９は、図１に示す繰り返しステップ１０５後のウェーハ１を示す平面図である。繰り返しステップ１０５は、ウェーハ１の面取り部３のすべてを除去するまで、直線切削ステップ１０３と回転ステップ１０４とを繰り返し実施するステップである。

【0036】

２回目以降の直線切削ステップ１０３は、回転ステップ１０４の後に実施される。すなわち、直線切削ステップ１０３の開始時において、切削ブレード３２は、切削ブレード３２が保持面２１上に重ならず、切削ブレード３２の外周端部３３がウェーハ１の切り込み深さ６にある待機位置に位置付けられている（図７および図８参照）。

【0037】

２回目の直線切削ステップ１０３では、１回目の直線切削ステップ１０３と同様に、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを加工送り方向（保持面２１と平行かつスピンドル３１の回転軸と直交する方向）に相対的に移動させ、切り込み深さ６でウェーハ１の外周端部７を直線状に切削して、面取り部３の一部を切削する。切削ブレード３２によって切削された外周端部７は、裏面５から切り込み深さ６分下方に位置する切削面８－２を上面とする段差に形成される。

【0038】

繰り返しステップ１０５では、直線切削ステップ１０３と回転ステップ１０４とを順に繰り返し、回転ステップ１０４で所定の回転角度回転させたウェーハ１の外周端部７を次々に切削することで、切削面８－２、８－３、８－４、８－５、８－６、８－７、８－８を上面とする段差を形成する。これにより、ウェーハ１の裏面５側は、外周端部７が多角形状（第１実施形態では、正八角形状）にトリミングされる。なお、ｎ回目（第１実施形態では、８回目）の直線切削ステップ１０３において、外周端部７を切削し、面取り部３のすべてが除去された場合、ｎ回目の回転ステップ１０４は、省略されてよい。

【0039】

以上説明したように、第１実施形態のウェーハ１では、チャックテーブル２０上に保持されたウェーハ１に対し、切削ブレード３２をスピンドル３１の回転軸に直交する方向にのみ移動させ、外周端部７を直線状に切削することで面取り部３の一部を切削し、これを繰り返し実施してすべての面取り部３を切削する。これにより、環状に面取り部３を切削する場合に比べて、切削ブレード３２への横方向の負荷を抑制した状態で面取り部３を除去できるため、チッピングや割れを抑制することができる。

【0040】

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る積層ウェーハ１０の加工方法を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の要素には、同一の符号を付して説明を省略する。

【0041】

積層ウェーハ１０の加工方法は、第１ウェーハ１－１と第２ウェーハ１－２とが積層された積層ウェーハ１０において、第１ウェーハ１－１の外周端部７を切削して面取り部３を除去し、第１ウェーハ１－１側の面１１を研削する方法である。図１０は、第２実施形態に係る積層ウェーハ１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、第２実施形態の積層ウェーハ１０の加工方法は、第１保持ステップ２０１と、位置付けステップ２０２と、直線切削ステップ２０３と、回転ステップ２０４と、繰り返しステップ２０５と、第２保持ステップ２０６と、研削ステップ２０７と、を備える。

【0042】

（第１保持ステップ２０１）
図１１は、図１０に示す第１保持ステップ２０１後の状態を一部断面で示す側面図である。第１保持ステップ２０１は、積層ウェーハ１０の第２ウェーハ１－２側の面１２をチャックテーブル２０の保持面２１で保持することによって第１ウェーハ１－１側の面１１を露出させるステップである。

【0043】

積層ウェーハ１０は、第１ウェーハ１－１と第２ウェーハ１－２とが接合された積層ウェーハである。第１ウェーハ１－１は、第１実施形態のウェーハ１と同様のウェーハである。また、第２ウェーハ１－２は、第２実施形態において、第１ウェーハ１－１と同様のウェーハであるものとして説明するが、本発明ではパターンの無い単なるサブストレートウエーハでもよい。

【0044】

第１ウェーハ１－１と第２ウェーハ１－２とは、互いにデバイスを有する表面４側同士が接合されている。すなわち、積層ウェーハ１０の第１ウェーハ１－１側の面１１は、第１ウェーハ１－１の裏面５であり、積層ウェーハ１０の第２ウェーハ１－２側の面１２は、第２ウェーハ１－２の裏面５である。なお、第１ウェーハ１－１と第２ウェーハ１－２との接合は、接合層を介したものでもよいし、直接接合するものであってもよい。接合層は、基材層の表裏面に粘着材層が積層された両面テープ、酸化膜、または樹脂等を含む接着剤が塗布されることにより形成されるものでもよい。

【0045】

第２実施形態の第１保持ステップ２０１では、積層ウェーハ１０において、第２ウェーハ１－２側の面１２、すなわち第２ウェーハ１－２の裏面５側を、チャックテーブル２０の保持面２１で保持する。これにより、第１ウェーハ１－１側の面１１、すなわち第１ウェーハ１－１の裏面５を露出させる。チャックテーブル２０は、第１実施形態で使用した切削装置に搭載されるチャックテーブル２０である。

【0046】

（位置付けステップ２０２）
位置付けステップ２０２は、スピンドル３１の先端に装着された切削ブレード３２が保持面２１上に重ならない位置に位置付けた状態で、スピンドル３１とチャックテーブル２０とを保持面２１と直交する方向に相対的に接近させ、切削ブレード３２の外周端部３３を第１ウェーハ１－１の切り込み深さ６に位置付けるステップである。第２実施形態の位置付けステップ２０２は、第１実施形態の位置付けステップ１０２に対し、「ウェーハ１」を「第１ウェーハ１－１」に置き換える以外同様の手順であるため、説明を省略する。

【0047】

（直線切削ステップ２０３）
直線切削ステップ２０３は、スピンドル３１とチャックテーブル２０とを保持面２１と平行かつスピンドル３１の回転軸と直交する方向に相対的に移動させ、第１ウェーハ１－１の外周端部７を直線状に切削することで第１ウェーハ１－１の面取り部３の一部を切削するステップである。第２実施形態の直線切削ステップ２０３は、第１実施形態の直線切削ステップ１０３に対し、「ウェーハ１」および「切り込み深さ６」を「第１ウェーハ１－１」および「切り込み深さ６－２」（図１２参照）に置き換える以外同様の手順であるため、手順についての説明を省略する。

【0048】

第２実施形態の直線切削ステップ２０３では、切り込み深さ６－２を第１ウェーハ１－１の厚み分とし、面取り部３を含む外周端部７の厚み方向全体を除去する。すなわち、第１実施形態のように切削面８を上面とする段差は形成されず、第１ウェーハ１－１は、外周端部７が直線状に切削された欠円を底面とする柱状に形成される。

【0049】

（回転ステップ２０４）
回転ステップ２０４は、直線切削ステップ２０３の後に実施される。回転ステップ２０４は、チャックテーブル２０を所定の回転角度で回転させるステップである。第２実施形態の回転ステップ２０４は、第１実施形態の回転ステップ１０４に対し、「ウェーハ１」を「第１ウェーハ１－１」に置き換える以外同様の手順であるため、説明を省略する。

【0050】

（繰り返しステップ２０５）
繰り返しステップ２０５は、第１ウェーハ１－１の面取り部３のすべてを除去するまで、直線切削ステップ２０３と回転ステップ２０４とを繰り返し実施するステップである。第２実施形態の繰り返しステップ２０５は、第１実施形態の繰り返しステップ１０５に対し、「ウェーハ１」および「切り込み深さ６」を「第１ウェーハ１－１」および「切り込み深さ６－２」に置き換える以外同様の手順であるため、手順の説明を省略する。

【0051】

２回目以降の直線切削ステップ２０３においても、切り込み深さ６－２を第１ウェーハ１－１の厚み分とし、面取り部３を含む外周端部７の厚み方向全体を除去する。繰り返しステップ２０５では、直線切削ステップ２０３と回転ステップ２０４とを順に繰り返し、回転ステップ２０４で所定の回転角度回転させたウェーハ１の外周端部７を次々に切削することで、外周端部７が直線状に切削された多角柱状（第２実施形態では、正八角柱状）に形成される（図１２参照）。

【0052】

（第２保持ステップ２０６）
図１２は、図１０に示す第２保持ステップ２０６後の状態を一部断面で示す側面図である。第２保持ステップ２０６は、積層ウェーハ１０の第２ウェーハ１－２側の面１２を第２チャックテーブル４０の第２保持面４１で保持することによって第１ウェーハ１－１側の面１１を露出させるステップである。

【0053】

第２チャックテーブル４０は、後述の研削ステップ２０７を実施する研削装置に搭載される。第２チャックテーブル４０は、垂直な軸心回りに回動可能、かつ、後述の研削ユニット５０と対向する加工領域と、積層ウェーハ１０を搬入および搬出する搬入出領域との間で移動可能に構成される。第２チャックテーブル４０の第２保持面４１は、例えば、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続して、第２保持面４１上に載置された積層ウェーハ１０を吸引保持可能である。

【0054】

（研削ステップ２０７）
図１３は、図１０に示す研削ステップ２０７の一状態を一部断面で示す側面図である。研削ステップ２０７は、第１ウェーハ１－１を研削するステップである。研削ステップ２０７では、研削装置によって、第１ウェーハ１－１の裏面５側を所定の厚さまで薄化する。研削装置は、第２チャックテーブル４０と、研削ユニット５０と、研削ホイール５２と第２チャックテーブル４０とを相対的に接近させる不図示の昇降ユニットと、第１ウェーハ１－１および研削ユニット５０の加工点に研削液を供給する不図示の研削液供給手段と、を備える。

【0055】

研削ユニット５０は、第２スピンドル５１と、研削ホイール５２と、研削砥石５３と、を備える。第２スピンドル５１は、第２チャックテーブル４０の第２保持面４１と直交する方向の回転軸を有する軸部材である。研削ホイール５２は、第２スピンドル５１の先端に装着され、第２スピンドル５１の回転に伴って回転する。研削砥石５３は、研削ホイール５２の下面に装着されて、加工領域にある第２チャックテーブル４０の第２保持面４１と対向する。

【0056】

研削ステップ２０７では、まず、第２チャックテーブル４０の軸心回の回転および第２スピンドル５１の回転を開始させる。次に、不図示の研削液供給手段によって、研削砥石５３の加工点に向けて研削液の供給を開始させるとともに、不図示の昇降ユニットによって、研削ホイール５２と第２チャックテーブル４０とを相対的に接近させる。所定の送り速度で研削砥石５３を第１ウェーハ１－１に近づけることによって、研削砥石５３で第１ウェーハ１－１の裏面５を研削し、所定の厚さまで薄化する。

【0057】

以上説明したように、第２実施形態の積層ウェーハ１０の加工方法では、第１実施形態と同様の手順で、チャックテーブル２０上に保持された第１ウェーハ１－１に対し、切削ブレード３２をスピンドル３１の回転軸に直交する方向にのみ移動させ、外周端部７を直線状に切削することで面取り部３の一部を切削し、これを繰り返し実施してすべての面取り部３を切削する。これにより、環状に面取り部３を切削する場合に比べて、切削ブレード３２への横方向の負荷を抑制した状態で面取り部３を除去できるため、チッピングや割れを抑制することができる。

【0058】

また、研削ステップ２０７では、ウェーハ（第１ウェーハ１－１）を研削する場合、ウェーハの外周縁から中心部に向かって研削することによって、ウェーハエッジに研削砥石５３を接触させ自生発刃を活発化させている。したがって、積層ウェーハ１０において、第１ウェーハ１－１のチッピングが大きいもしくは多い場合、研削時に外周縁から研削すると、チッピングを起点に剥がれ易くなってしまう可能性がある。第２実施形態の積層ウェーハ１０の加工方法では、チッピングを抑制することができるので、研削時の剥がれを抑制することができる。

【0059】

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るウェーハ１の切削方法を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の要素には、同一の符号を付して説明を省略する。

【0060】

図１４は、第３実施形態に係るウェーハの切削方法の流れを示すフローチャートである。図１４に示すように、第３実施形態のウェーハ１の切削方法は、保持ステップ３０１と、位置付けステップ３０２と、直線切削ステップ３０３と、回転ステップ３０４と、繰り返しステップ３０５と、円形切削ステップ３０６と、を備える。

【0061】

第３実施形態の保持ステップ３０１、位置付けステップ３０２、直線切削ステップ３０３、回転ステップ３０４、および繰り返しステップ３０５は、第１実施形態の保持ステップ１０１、位置付けステップ１０２、直線切削ステップ１０３、回転ステップ１０４、および繰り返しステップ１０５と同様の手順であるため、説明を省略する。

【0062】

（円形切削ステップ３０６）
図１５は、図１４に示す円形切削ステップ３０６の一状態を示す側面図である。図１６は、図１４に示す円形切削ステップ３０６後のウェーハ１を示す平面図である。円形切削ステップ３０６は、切削ブレード３２でウェーハ１の外周端部７に切り込み深さ６に切り込ませた状態で、チャックテーブル２０を回転させることにより、ウェーハ１の外周端部７を環状に切削して環状の段差部９を形成するステップである。

【0063】

円形切削ステップ３０６は、繰り返しステップ３０５の後に実施される。すなわち、円形切削ステップ３０６の開始時において、ウェーハ１は、表面４側がチャックテーブル２０の保持面２１に保持されている。また、ウェーハ１は、裏面５側の外周端部７が多角形状（例えば、第１実施形態では、正八角形状）にトリミングされている。切削ユニット３０は、切削ブレード３２の外周端部３３の下端が切り込み深さ６に位置付けられ、かつ、平面視において切削ブレード３２が保持面２１上に重ならない位置に位置付けられている。

【0064】

円形切削ステップ３０６では、まず、不図示の移動ユニットによって、チャックテーブル２０と切削ユニット３０とを保持面２１と平行かつスピンドル３１の回転軸と直交する方向に相対的に移動させて、平面視において切削ブレード３２がウェーハ１の切削面８に重なる位置に位置付ける。次に、切削ブレード３２の加工点に向けて切削液を供給させるとともにスピンドル３１を回転させながら、チャックテーブル２０を所定の速度で軸心回りに回転させる。これにより、ウェーハ１の切り込み深さ６分の多角柱状の部分の角部が除去され円柱状に切削されて、切り込み深さ６分の外周端部７が環状に除去される。

【0065】

以上説明したように、第３実施形態のウェーハ１の切削方法では、通常の環状トリミング（円形切削ステップ３０６）より前に、外周端部７を直線状に除去する直線切削ステップ３０３を繰り返し実施して多角形状にトリミングする。これにより、円形切削ステップ３０６で除去する領域を小さくできるため、切削ブレード３２に横方向の負荷がかかることによるチッピングや割れ等の発生を抑制することができる。また、環状トリミングを実施してトリミングした側の裏面５を円形状にすることで、その後の工程において、裏面５をチャックテーブルで吸引保持する際に、バキューム漏れを抑制することができる。

【0066】

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態に係る積層ウェーハ１０の加工方法を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、第２実施形態と同様の要素には、同一の符号を付して説明を省略する。

【0067】

図１７は、第４実施形態に係る積層ウェーハ１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１７に示すように、第４実施形態の積層ウェーハ１０の加工方法は、第１保持ステップ４０１と、位置付けステップ４０２と、直線切削ステップ４０３と、回転ステップ４０４と、繰り返しステップ４０５と、円形切削ステップ４０６と、第２保持ステップ４０７と、研削ステップ４０８と、を備える。

【0068】

第４実施形態の第１保持ステップ４０１、位置付けステップ４０２、直線切削ステップ４０３、回転ステップ４０４、繰り返しステップ４０５、第２保持ステップ４０７、および研削ステップ４０８は、第２実施形態の第１保持ステップ２０１、位置付けステップ２０２、直線切削ステップ２０３、回転ステップ２０４、繰り返しステップ２０５、第２保持ステップ２０６、および研削ステップ２０７と同様の手順であるため、説明を省略する。

【0069】

（円形切削ステップ４０６）
円形切削ステップ４０６は、繰り返しステップ４０５の後、かつ第２保持ステップ４０７の前に実施される。円形切削ステップ４０６は、切削ブレード３２で第１ウェーハ１－１の外周端部７に切り込み深さ６－２に切り込ませた状態で、チャックテーブル２０を回転させることにより、第１ウェーハ１－１の外周端部７を環状に切削して環状の段差部９を形成するステップである。第４実施形態の円形切削ステップ４０６は、第３実施形態の円形切削ステップ３０６に対し、「ウェーハ１」および「切り込み深さ６」を「第１ウェーハ１－１」および「切り込み深さ６－２」（図１２参照）に置き換える以外同様の手順であるため、手順についての説明を省略する。

【0070】

以上説明したように、第４実施形態の積層ウェーハ１０の加工方法では、第３実施形態と同様の手順で、通常の環状トリミング（円形切削ステップ４０６）より前に、外周端部７を直線状に除去する直線切削ステップ４０３を繰り返し実施して多角形状にトリミングする。これにより、円形切削ステップ４０６で除去する領域を小さくできるため、切削ブレード３２に横方向の負荷がかかることによるチッピングや割れ等の発生を抑制することができる。また、環状トリミングを実施してトリミングした側の第１ウェーハ１－１の裏面５を円形状にすることで、その後の工程において、裏面５をチャックテーブルで吸引保持する際に、バキューム漏れを抑制することができる。

【0071】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【0072】

例えば、各実施形態では、直線切削ステップ１０３、２０３、３０３、４０３を８回実施しているが、切削回数は特に限定されず、面取り部３の幅と、切削する外周端部７の幅と、に基づいて、回転ステップ１０４、２０４、３０４、４０４におけるチャックテーブル２０の回転角度とともに決定すればよい。また、切削する順番は、平面視で反時計回りに限定されず、時計回りでもよいし、隣接する外周端部７を続いて切削しなくてもよい。

【0073】

また、第１実施形態の直線切削ステップ１０３、および第３実施形態の直線切削ステップ３０３においては、切り込み深さ６をウェーハ１の厚みの半分より小さくして、切削面８を上面とする段差を形成しているが、第２実施形態の直線切削ステップ２０３、および第４実施形態の直線切削ステップ４０３のように、ウェーハ１の厚み方向全体である切り込み深さ６－２で、表面４側までウェーハ１の厚み方向全体を切削してもよい。

【0074】

また、第２実施形態の直線切削ステップ２０３、および第４実施形態の直線切削ステップ４０３においては、切り込み深さ６－２をウェーハ１の厚み方向全体として、表面４側までウェーハ１の厚み方向全体を切削しているが、第１実施形態の直線切削ステップ１０３、および第３実施形態の直線切削ステップ３０３のように、ウェーハ１の厚みの半分より小さい切り込み深さ６で、切削面８を上面とする段差を形成してもよい。

【符号の説明】

【0075】

１ ウェーハ
１－１ 第１ウェーハ
１－２ 第２ウェーハ
３ 面取り部
４ 表面
５ 裏面
６、６－２ 切り込み深さ
７ 外周端部
８ 切削面
９ 段差部
１０ 積層ウェーハ
１１、１２ 面
２０ チャックテーブル（第１チャックテーブル）
２１ 保持面（第１保持面）
３０ 切削ユニット
３１ スピンドル（第１スピンドル）
３２ 切削ブレード
３３ 外周端部
４０ 第２チャックテーブル
４１ 第２保持面
５０ 研削ユニット
５１ 第２スピンドル
５２ 研削ホイール
５３ 研削砥石

【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】

【図17】