特許 7193956 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】

(24)【登録日】2022-12-13

(45)【発行日】2022-12-21

(54)【発明の名称】ウェーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20221214BHJP

   B24B 9/00 20060101ALI20221214BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20221214BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 601Z

H01L21/304 631

B24B9/00 601H

B24B7/04 A

B23K26/53

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018164507

(22)【出願日】2018-09-03

(65)【公開番号】P2020038870

(43)【公開日】2020-03-12

【審査請求日】2021-07-07

(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】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エリック アイゼンバーグ

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１３１９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１７４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０４５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１７３９６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ９／００

Ｂ２４Ｂ ７／０４

Ｂ２３Ｋ ２６／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に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外周余剰領域とを有し、外周に面取り部を有したウェーハの裏面を研削して仕上げ厚みへと薄化するウェーハの加工方法であって、
ウェーハの該表面から該面取り部に切削ブレードを該仕上げ厚みに至る深さへと切り込ませるとともに外周縁に沿って切削して該面取り部を除去するトリミングステップと、
該トリミングステップを実施した後、ウェーハの該裏面を研削して該仕上げ厚みへと薄化する研削ステップと、を備え、
該トリミングステップを実施する前に、該外周余剰領域で且つ該トリミングステップで該切削ブレードを切り込ませる位置よりもウェーハの内側でウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを該外周縁に沿って照射してウェーハの該表面から該切削ブレードの切り込み深さに至る環状の改質領域を形成するレーザ加工ステップと、を更に備え、 該トリミングステップで発生したクラックが該デバイス領域に伸長することを該環状の改質領域でせき止める、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、ウェーハの裏面を研削して仕上げ厚みへと薄化するウェーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウェーハの裏面を研削して薄化した際にウェーハ外周縁の面取り部に所謂シャープエッジが形成され、該シャープエッジに欠けが生じてウェーハが損傷するおそれを防止するために、研削前に切削ブレードで面取り部を除去する所謂エッジトリミング（例えば、特許文献１参照）が広く採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】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】

【0004】

しかし、通常のダイシングで使用される例えば幅２０μｍ程度の切削ブレードに比べて、エッジトリミングでは幅１ｍｍ程度の厚いブレードを使用する上、ウェーハを直線状ではなく環状に切削するために切削負荷が通常のダイシングよりもウェーハに大きくかかり、チッピングと呼ばれる欠けやクラックが切削溝の縁に発生しやすい。そして、発生したクラックがデバイスに達するとデバイスを損傷してしまうため問題となる。

【0005】

よって、ウェーハの裏面を研削して薄化する加工方法においては、ウェーハの外周縁の面取り部をトリミングする際に発生するクラックによってデバイスが損傷してしまうことを防ぐという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための本発明は、表面に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外周余剰領域とを有し、外周に面取り部を有したウェーハの裏面を研削して仕上げ厚みへと薄化するウェーハの加工方法であって、ウェーハの該表面から該面取り部に切削ブレードを該仕上げ厚みに至る深さへと切り込ませるとともに外周縁に沿って切削して該面取り部を除去するトリミングステップと、該トリミングステップを実施した後、ウェーハの該裏面を研削して該仕上げ厚みへと薄化する研削ステップと、を備え、該トリミングステップを実施する前に、該外周余剰領域で且つ該トリミングステップで該切削ブレードを切り込ませる位置よりもウェーハの内側でウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを該外周縁に沿って照射してウェーハの該表面から該切削ブレードの切り込み深さに至る環状の改質領域を形成するレーザ加工ステップと、を更に備え、該トリミングステップで発生したクラックが該デバイス領域に伸長することを該環状の改質領域でせき止める、ウェーハの加工方法である。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るウェーハの加工方法は、トリミングステップを実施する前に、外周余剰領域で且つトリミングステップで切削ブレードを切り込ませる位置よりもウェーハの内側でウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを外周縁に沿って照射してウェーハの表面から切削ブレードの切り込み深さに至る環状の改質領域を形成するレーザ加工ステップを実施することで、トリミングステップで発生したクラックがデバイス領域に伸長することを環状の改質領域でせき止めることが可能となる。即ち、面取り部をトリミングする際に発生するクラックによってデバイスが損傷してしまうことを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ウェーハの一例を示す斜視図である。

【図2】ウェーハの一例を示す断面図である。

【図3】レーザ加工ステップの一例を説明する説明図である。

【図4】環状の改質領域がウェーハに形成されている状態を拡大して示す断面図である。

【図5】環状の改質領域が形成されたウェーハの一例を示す平面図である。

【図6】ウェーハの厚み方向において集光点位置を変更して複数回レーザビームをウェーハに照射して環状の改質領域を形成している状態を説明する断面図である。

【図7】細孔と変質領域とからなる環状の改質領域が形成されたウェーハの一例を示す平面図である。

【図8】ウェーハの面取り部をトリミングしている状態を説明する断面図である。

【図9】ウェーハの裏面を研削して仕上げ厚みへと薄化している状態を説明する断面図である。

【図10】貼り合わせウェーハの一例を示す斜視図である。

【図11】貼り合わせウェーハの一例を示す断面図である。

【図12】貼り合わせウェーハに施すレーザ加工ステップの一例を説明する説明図である。

【図13】改質層とクラックとが貼り合わせウェーハのウェーハに形成されている状態を拡大して示す断面図である。

【図14】環状の改質領域がウェーハに形成された状態を拡大して示す断面図である。

【図15】貼り合わせウェーハの面取り部をトリミングしている状態を説明する断面図である。

【図16】貼り合わせウェーハのウェーハの裏面を研削して仕上げ厚みへと薄化している状態を説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（実施形態１）
以下に、本発明に係るウェーハの加工方法（以下、実施形態１のウェーハの加工方法とする。）の各ステップについて説明する。

【0010】

（１－１）レーザ加工ステップの一例
図１、２に示すウェーハＷは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形の半導体ウェーハであり、その表面Ｗａには、デバイス領域Ｗａ１と、デバイス領域Ｗａ１を囲繞する外周余剰領域Ｗａ２とが設けられている。デバイス領域Ｗａ１は、直交差する複数の分割予定ラインＳで格子状に区画されており、格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。図１において下方を向いているウェーハＷの裏面Ｗｂは、後に研削される被研削面となる。ウェーハＷの外周は、例えば面取り加工されており断面が略円弧状の面取り部Ｗｄが形成されている。
なお、ウェーハＷはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。

【0011】

ウェーハＷは、例えば、図３に示すレーザ加工装置１に搬送される。レーザ加工装置１は、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル１０と、保持テーブル１０に保持されたウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射可能なレーザビーム照射手段１１とを少なくとも備えている。

【0012】

保持テーブル１０は、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない移動手段によって加工送り方向であるＸ軸方向及び割り出し送り方向であるＹ軸方向に往復移動可能となっている。保持テーブル１０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材からなりウェーハＷを保持する平坦な保持面１０ａを備えている。そして保持面１０ａに連通する図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面１０ａに伝達されることで、保持テーブル１０は保持面１０ａ上でウェーハＷを吸引保持できる。

【0013】

レーザビーム照射手段１１は、レーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームを、伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、保持テーブル１０で保持されたウェーハＷにレーザビームを集光して照射できる。レーザビームの集光点の高さ位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。

【0014】

レーザ加工装置１は、ウェーハＷの面取り部Ｗｄの座標位置及びウェーハＷの中心の座標位置を認識するアライメント手段１４を備えている。アライメント手段１４は、図示しない光照射手段と、ウェーハＷからの反射光を捕らえる光学系および光学系で結像された被写体像を光電変換して画像情報を出力する撮像素子等で構成されたカメラ１４０とを備えている。

【0015】

レーザ加工ステップにおいては、まず、図３に示すように、表面Ｗａを上側に向けて保持テーブル１０の保持面１０ａ上にウェーハＷが載置され、保持テーブル１０によってウェーハＷが吸引保持される。保持テーブル１０の回転中心とウェーハＷの中心とは略合致した状態になっている。

【0016】

例えば、図示しない移動手段が保持テーブル１０をアライメント手段１４の下方まで移動させ、エッジアライメントが実施される。即ち、保持テーブル１０が回転し、保持テーブル１０に保持されたウェーハＷの外周縁がカメラ１４０で複数箇所撮像される。そして、例えば外周縁の離間した３点の座標が検出され、該３点の座標に基づく幾何学的演算処理により、保持テーブル１０上におけるウェーハＷのより正確な中心座標が求められる。

【0017】

そして、ウェーハＷの該中心座標の情報及び予め認識されているウェーハＷのサイズの情報を基にして、保持テーブル１０が水平方向に移動されて、外周余剰領域Ｗａ２で且つ後述するトリミングステップで図４に示す切削ブレード６１３を切り込ませる位置Ｙ２よりもウェーハＷの内側の所定位置Ｙ１が集光器１１１の直下に位置するように、保持テーブル１０が所定位置に位置付けられる。

【0018】

次いで、集光レンズ１１１ａによって集光されるレーザビームの集光点位置を、ウェーハＷの内部の所定の高さ位置、即ち、例えば、図３に示すウェーハＷの仕上げ厚みＬ１に至る深さとなる高さ位置Ｚ２よりも少しだけ下方の高さ位置Ｚ３（切削ブレード６１３の切り込み深さ位置）に位置付ける。仕上げ厚みＬ１は、デバイスＤの上面の高さ位置Ｚ１から高さ位置Ｚ２までの厚みである。そして、レーザビーム発振器１１９からウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを所定の繰り返し周波数でパルス発振させ、レーザビームを保持テーブル１０で保持されたウェーハＷの内部に集光し照射する。
なお、レーザビームの出力は、例えば、ウェーハＷに形成される改質層から上下にクラックが発生する条件に設定されるが、出力を下げて改質層から上下にクラックが発生しない条件に設定されてもよい。また、集光点位置の設定も上記例に限定されるものではない。

【0019】

集光点位置に到達する前のレーザビームは、ウェーハＷに対して透過性を有しているが、集光点位置に到達したレーザビームはウェーハＷに対して局所的に非常に高い吸収特性を示す。そのため、図４に示すように、集光点位置付近のウェーハＷはレーザビームを吸収して改質され、集光点位置から上下方向（主に上方）に向かって改質層が伸びるように形成される。また、改質層から上下方向に微細なクラックが同時に形成されていく。即ち、改質層とクラックとを含む改質領域ＭがウェーハＷに形成されていく。形成された改質領域Ｍは、ウェーハＷの表面Ｗａまでその上端が到達している。

【0020】

レーザビームをウェーハＷの外周縁に沿って照射しつつ、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させることで、図５に示すようにウェーハＷの内部に表面Ｗａの外周余剰領域Ｗａ２から切削ブレード６１３の切り込み深さに至る円環状の改質領域Ｍが形成される。なお、図５に示すウェーハＷの外周余剰領域Ｗａ２における二点鎖線よりも外側の領域は、切削ブレード６１３でトリミングされる領域となる。

【0021】

円環状の改質領域Ｍの形成は上記例に限定されるものではない。例えば、ウェーハＷの仕上げ厚みが厚い場合（切削ブレード６１３の切り込み深さを深くする場合）等においては、レーザビームをウェーハＷの外周縁に沿って照射しつつ、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させる毎に、ウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）で集光点位置を上側に所定間隔ずらしつつ、レーザビームを複数パスウェーハＷに照射してもよい。

【0022】

即ち、ウェーハＷを保持する保持テーブル１０を３６０度１回転して形成された図６に示す改質層ＭａとクラックＣとを含む環状の改質領域Ｍ（－Ｚ方向から１段目の改質領域Ｍ）の上方に、改質層ＭａとクラックＣとを含む２段目の環状の改質領域Ｍをさらに形成してもよい。さらに、３段目の改質層及びクラック、４段目の改質層及びクラック（図６には不図示）を表面Ｗａに至るまで形成していく。この場合には、例えば、１段目の改質層Ｍａの上側に伸びているクラックＣと２段目の改質層Ｍａの下側に伸びるクラックＣとがつながった状態になる。その他の各段におけるクラックＣも同様につながった状態になる。そして、ウェーハＷの内部に表面Ｗａの外周余剰領域Ｗａ２から切削ブレード６１３の切り込み深さとなる高さ位置Ｚ３に至る円環状の改質領域Ｍが形成される。
なお、各段のクラックＣではなく、各段の改質層Ｍａ自体をウェーハＷの厚み方向に繋げて改質領域Ｍを形成してもよいが、各段のクラックＣをつなげる方が少ないパスのレーザビーム照射で、ウェーハＷの内部に表面Ｗａの外周余剰領域Ｗａ２から切削ブレード６１３の切り込み深さに至る円環状の改質領域Ｍを形成できるので効率的である。

【0023】

また、円環状の改質領域Ｍの形成において、保持テーブル１０をＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させる毎に厚み方向（Ｚ軸方向）に集光点位置を上側に所定間隔ずらしつつレーザビームを複数パス照射するのではなく、図３に示すレーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームをビームスプリッター等によって分岐させて複数の光路のレーザビームとし、複数の光路のレーザビームの各集光点をウェーハＷの厚み方向の異なる位置に位置付ける。そして、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度１回転させることで、複数の集光点においてウェーハＷの内部を同時に改質して、ウェーハＷの内部に表面Ｗａの外周余剰領域Ｗａ２から切削ブレード６１３の切り込み深さに至る円環状の改質領域Ｍを形成してもよい。

【0024】

（１－２）レーザ加工ステップの別例
以下に、レーザ加工ステップの別例について説明する。
エッジアライメントが、先に説明した（１－１）レーザ加工ステップの一例と同様に行われ、外周余剰領域Ｗａ２で且つ後述するトリミングステップで図８に示す切削ブレード６１３を切り込ませる位置Ｙ２よりもウェーハＷの内側の所定位置Ｙ１が集光器１１１の直下に位置するように、図３に示す保持テーブル１０が位置付けられる。

【0025】

例えば、図３に示す集光レンズ１１１ａの上方や下方に別途のレンズをさらに配設したり、図３に示す集光レンズ１１１ａを例えば球面収差を有する集光レンズとしたりすることで、パルスレーザビームの集光点をウェーハＷの厚み方向に延在するように位置付け可能とする。
そして、ウェーハＷの厚み方向に集光点を線状に延在させた状態でレーザビーム発振器１１９からウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを所定の繰り返し周波数でパルス発振させ、レーザビームをウェーハＷの内部に集光し照射する。
なお、光軸方向に収差が生じた状態でウェーハＷにレーザビームを照射できればよく、よって、所定の拡がり角を持っているパルスレーザビームをレーザビーム発振器１１９から発振し、集光レンズ１１１ａで集光するようにしてもよい。

【0026】

レーザビームの照射によって、ウェーハＷの内部には、図７に示すウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）に伸長した細孔Ｍｃまたは図示しないクラックと、細孔Ｍｃ又はクラックを囲繞しウェーハＷの厚み方向に伸長した変質領域Ｍｄが形成される。即ち、ウェーハＷの表面Ｗａから切削ブレード６１３の切り込み深さに至り細孔Ｍｃ又はクラックと変質領域Ｍｄとからなる改質領域Ｍｇ（所謂、シールドトンネル）がウェーハＷに形成されていく。
そして、レーザビームをウェーハＷの外周縁に沿って照射しつつ、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させることで、図７に示すようにウェーハＷの内部に該改質領域Ｍｇが環状に形成される。本例においては互いに隣接する変質領域Ｍｄ同士が一部重なるように形成されているが、変質領域Ｍｄは重ならなくてもよく、変質領域Ｍｄ間にクラックが形成される条件で加工してもよい。
なお、図７に示すウェーハＷの外周余剰領域Ｗａ２における二点鎖線よりも外側の領域は、切削ブレード６１３でトリミングされる領域となる。

【0027】

（２）トリミングステップ
以下に、図５、８に示す改質領域Ｍが形成されたウェーハＷについてのトリミングステップについて説明する。なお、ウェーハＷが図７に示す改質領域Ｍｇが形成されたウェーハＷであっても、トリミングステップは以下に説明する手順と同様に実施される。
改質領域Ｍが形成されたウェーハＷは、図８に示す切削装置６の保持テーブル６５に搬送され、表面Ｗａを上側に向けて保持テーブル６５の保持面６５ａ上で吸引保持される。保持テーブル６５は、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であると共に、Ｘ軸方向に往復移動可能となっている。
切削装置６が備えるウェーハＷをトリミングする切削手段６１は、軸方向がＹ軸方向であるスピンドル６１０と、スピンドル６１０を回転させる図示しないモータと、スピンドル６１０の先端に装着された切削ブレード６１３とを備えており、モータがスピンドル６１０を回転駆動することに伴い切削ブレード６１３が回転する。
切削ブレード６１３は、ダイシングを行う通常の切削ブレードよりも刃厚の厚い（例えば、刃厚１ｍｍ）エッジトリミング用の切削ブレードである。

【0028】

トリミングステップにおいては、例えば、図示しないアライメント手段によって、保持テーブル６５上におけるウェーハＷの中心の座標位置や外周縁の座標位置の情報が認識される（エッジアライメントされる）。そして、該情報に基づいて切削手段６１がＹ軸方向に移動され、外周余剰領域Ｗａ２中の外周縁から所定距離だけ径方向内側の位置Ｙ２に切削ブレード６１３を位置付ける。即ち、例えば、切削ブレード６１３の下端面の約２／３が、ウェーハＷの面取り部Ｗｄを含むウェーハＷの外周余剰領域Ｗａ２に接触するように切削ブレード６１３が位置付けられる。

【0029】

次いで、図示しないモータがスピンドル６１０を＋Ｙ方向側から見て反時計回り方向に高速回転させることで、スピンドル６１０に固定された切削ブレード６１３を同方向に高速回転させる。さらに、切削ブレード６１３の最下端がウェーハＷの表面Ｗａから仕上げ厚みＬ１に至る深さとなる高さ位置Ｚ３（高さ位置Ｚ２よりも僅かに下方の高さ位置）に位置付くように、切削手段６１が－Ｚ方向に送られる。なお、切削ブレード６１３の最下端が、高さ位置Ｚ２に至るまで切削手段６１を下降させてもよい。

【0030】

そして、回転する切削ブレード６１３をウェーハＷの表面Ｗａから面取り部Ｗｄに仕上げ厚みＬ１に至る深さまで切り込ませた後、切削ブレード６１３を高速回転させ続けた状態で、保持テーブル６５を＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に３６０度回転させることで、ウェーハＷの外周縁に沿って切削（ダウンカットトリミング）が行われ、ウェーハＷの全周の面取り部Ｗｄが除去される。

【0031】

切削ブレード６１３による面取り部ＷｄのトリミングでウェーハＷの外周縁に発生したクラックは、表面Ｗａの外周余剰領域Ｗａ２から切削ブレード６１３の切り込み深さに至る円環状の改質領域Ｍによってせき止められるため、デバイスＤが損傷してしまうことが防がれる。

【0032】

（３）研削ステップ
次いで、ウェーハＷは、図示しないテープマウンタにおいて転動するローラ等により、ウェーハＷと略同径の図９に示す表面保護テープＴが表面Ｗａに貼着され、表面Ｗａが保護された状態になる。

【0033】

表面保護テープＴが貼着されたウェーハＷは、図９に示す研削装置７のチャックテーブル７５に搬送され、裏面Ｗｂを上側に向けてチャックテーブル７５の保持面７５ａ上で吸引保持される。
図９に示す研削装置７のウェーハＷを研削する研削手段７１は、軸方向がＺ軸方向である回転軸７１０と、回転軸７１０の下端に接続された円板状のマウント７１３と、マウント７１３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール７１４とを備える。研削ホイール７１４は、ホイール基台７１４ｂと、ホイール基台７１４ｂの底面に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石７１４ａとを備える。

【0034】

まず、チャックテーブル７５が＋Ｙ方向へ移動して、研削砥石７１４ａの回転中心がウェーハＷの回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石７１４ａの回転軌跡がウェーハＷの回転中心を通るように、チャックテーブル７５が位置付けられる。次いで、回転軸７１０が回転するのに伴って、研削ホイール７１４がＺ軸方向の軸心周りに回転する。また、研削手段７１が－Ｚ方向へと送られ、研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、チャックテーブル７５が回転するのに伴ってウェーハＷも回転するので、研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂの全面の研削加工を行う。また、研削砥石７１４ａとウェーハＷの裏面Ｗｂとの接触箇所に対して研削水が供給され、研削水による接触箇所の冷却及び研削屑の洗浄除去が行われる。
そして、ウェーハＷを仕上げ厚みＬ１になるまで研削した後、研削手段７１を＋Ｚ方向へと移動させてウェーハＷから離間させる。なお、改質領域Ｍが研削後のウェーハＷに残っていても、改質領域Ｍが形成されている位置は外周余剰領域Ｗａ２であるため問題は生じない。

【0035】

（実施形態２）
以下に、本発明に係るウェーハの加工方法（以下、実施形態２のウェーハの加工方法とする。）の各ステップについて説明する。

【0036】

（１）レーザ加工ステップ
図１０、１１に示すウェーハＷは、実施形態１において説明したウェーハと同様のものである。図１０、１１に示すように、ウェーハＷは実施形態２のウェーハの加工方法の各ステップにおいて搬送・保持しやすいようにキャリアプレートＷＰ上に樹脂等の接着部材Ｊ（図１０には不図示）で固定された状態、即ち、貼り合わせウェーハＷＴとなっている。ウェーハＷとキャリアプレートＷＰとの中心は略合致した状態になっている。

【0037】

図１０、１１に示すキャリアプレートＷＰは、例えば、シリコンを母材とし高剛性で平坦な円形状の外形を備えている。図示の例においては、円形のキャリアプレートＷＰは、ウェーハＷと略同径の直径を備えているが、ウェーハＷよりも大径となっていてもよいし、また、サファイアやガラス等を母材とするものであってもよい。
図１０において下方を向いているウェーハＷの表面ＷａとキャリアプレートＷＰの上方を向いている表面ＷＰａとを接着している接着部材Ｊの構成材料は、例えば、紫外線が照射されると硬化するＵＶ硬化型の樹脂又は加熱されると硬化する加熱硬化型の樹脂が用いられている。

【0038】

貼り合わせウェーハＷＴは、例えば、実施形態１において説明した図１２に示すレーザ加工装置１に搬送される。そして、ウェーハＷの裏面Ｗｂを上側に向けて保持テーブル１０の保持面１０ａ上に貼り合わせウェーハＷＴが載置され、保持テーブル１０によって吸引保持される。保持テーブル１０の回転中心と貼り合わせウェーハＷＴの中心とは略合致した状態になっている。

【0039】

アライメント手段１４によるエッジアライメントが行われ、保持テーブル１０上におけるウェーハＷの正確な中心座標等が求められる。そして、ウェーハＷの該中心座標の情報及び予め認識されているウェーハＷのサイズの情報を基にして、保持テーブル１０が水平方向に移動されて、外周余剰領域Ｗａ２で且つ後述するトリミングステップで図１３に示す切削ブレード６１３を切り込ませる位置Ｙ５よりもウェーハＷの内側の所定位置Ｙ４が集光器１１１の直下に位置するように、保持テーブル１０が所定位置に位置付けられる。

【0040】

次いで、集光レンズ１１１ａによって集光されるレーザビームの集光点位置を、例えば、図１２に示すウェーハＷの仕上げ厚みＬ４に至る深さとなる高さ位置Ｚ４よりも少しだけ下方の高さ位置に位置付ける。仕上げ厚みＬ４は、デバイスＤの上面の高さ位置Ｚ５から高さ位置Ｚ４までの厚みである。そして、レーザビーム発振器１１９からウェーハＷ内部に対して透過性を有する波長のレーザビームを所定の繰り返し周波数でパルス発振させ、レーザビームをウェーハＷの内部に集光し照射する。
なお、集光点位置の設定は上記例に限定されるものではない。

【0041】

図１３に示すように、集光点位置から上下方向（主に上方）に向かって改質層Ｍａが伸びるように形成される。また、改質層Ｍａから上下方向に微細なクラックＣが同時に形成されていく。レーザビームをウェーハＷの外周縁に沿って照射しつつ、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させることで、ウェーハＷの内部に複数の改質層Ｍａと改質層Ｍａから上下方向に延びるクラックＣとがウェーハＷの外周縁に沿って環状に形成される。該改質層Ｍａと該クラックＣとからなる環状の改質領域Ｍを一段目の改質領域Ｍとする。

【0042】

さらに、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度回転させる毎に、ウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）で集光点位置を上側に所定間隔ずらしつつ、レーザビームを複数パスウェーハＷに照射することで、図１３に示す２段目の改質層ＭａとクラックＣとからなる環状の改質領域Ｍ、３段目の改質層ＭａとクラックＣとからなる環状の改質領域Ｍ、及び、４段目の改質層ＭａとクラックＣとからなる環状の改質領域Ｍとを形成する。その結果、４段の改質層ＭａとクラックＣとからなる環状の改質領域Ｍによって、ウェーハＷの外周縁に沿って裏面Ｗｂから表面Ｗａに至る環状の改質領域Ｍが形成される。なお、裏面Ｗｂから表面Ｗａに至る環状の改質領域Ｍは、クラックＣではなく各段の改質層Ｍａが繋がっていてもよいし、改質層ＭａがウェーハＷの表面Ｗａ又は裏面Ｗｂに露出していてもよい。また、ウェーハＷの裏面Ｗｂ側から下方に向かって一段ずつ改質層Ｍａ及びクラックＣを形成していって、裏面Ｗｂから表面Ｗａに至る環状の改質領域Ｍを形成してもよい。

【0043】

レーザ加工ステップは、上記の例に限定されるものではない。例えば、図１２に示すレーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームを分岐させて複数の光路のレーザビームとし、各光路のレーザビームの集光点をウェーハＷの厚み方向の異なる位置に位置付ける。そして、保持テーブル１０を所定の回転速度でＺ軸方向の軸心周りに３６０度１回転させることで、複数の集光点においてウェーハＷの内部を同時に改質して、ウェーハＷの内部に裏面Ｗｂから表面Ｗａに至る環状の改質領域Ｍを形成してもよい。
または、実施形態１における（１－２）レーザ加工ステップの別例において説明した細孔Ｍｃ又はクラックと変質領域Ｍｄとからなるシールドトンネルと呼ばれる環状の改質領域Ｍｇを、ウェーハＷの内部に裏面Ｗｂから表面Ｗａに至るように形成してもよい。

【0044】

（２）トリミングステップ
ウェーハＷに改質領域Ｍが形成された貼り合わせウェーハＷＴは、図１５に示す切削装置６の保持テーブル６５に搬送され、ウェーハＷの裏面Ｗｂを上側に向けて保持テーブル６５の保持面６５ａ上で吸引保持される。トリミングステップにおいては、例えば、図示しないアライメント手段によって、保持テーブル６５上におけるウェーハＷの中心の座標位置及び外周縁の座標位置の情報が認識される。そして、該情報に基づいて切削手段６１がＹ軸方向に移動され、外周余剰領域Ｗａ２中のウェーハＷの外周縁から所定距離だけ径方向内側の位置Ｙ５に切削ブレード６１３が位置付けられる。即ち、例えば、切削ブレード６１３の端面の約２／３が、ウェーハＷの面取り部Ｗｄを含むウェーハＷの裏面Ｗｂに接触するように切削ブレード６１３が位置付けられる。

【0045】

次いで、切削ブレード６１３が例えば＋Ｙ方向側から見て時計回り方向に回転される。さらに、切削ブレード６１３の最下端がウェーハＷの裏面Ｗｂから仕上げ厚みＬ４に至る深さとなる高さ位置（外周余剰領域Ｗａ２の高さ位置よりも僅かに下方の位置）に位置付くように、切削手段６１が－Ｚ方向に送られる。そして、回転する切削ブレード６１３をウェーハＷの裏面Ｗｂから面取り部Ｗｄに仕上げ厚みＬ４に至る深さまで切り込ませた後、切削ブレード６１３を高速回転させ続けた状態で、保持テーブル６５を＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に３６０度回転させることで、ウェーハＷの外周縁に沿って切削（アップカットトリミング）が行われ、ウェーハＷの全周の面取り部Ｗｄが除去される。アップカットによるトリミングとする理由は、ダウンカットによるトリミングでは、発生した切削屑がキャリアプレートＷＰに飛び散り、キャリアプレートＷＰを傷付けるおそれがあるためである。

【0046】

切削ブレード６１３による面取り部ＷｄのトリミングでウェーハＷの外周縁に発生したクラックは、ウェーハＷの裏面ＷｂからウェーハＷの表面Ｗａに至る環状の改質領域Ｍによってせき止められるため、デバイスＤが損傷してしまうことが防がれる。

【0047】

（３）研削ステップ
エッジトリミングが施された貼り合わせウェーハＷＴは、図１６に示す研削装置７のチャックテーブル７５に搬送され、裏面Ｗｂを上側に向けてチャックテーブル７５の保持面７５ａ上で吸引保持される。

【0048】

チャックテーブル７５が＋Ｙ方向へ移動して、研削砥石７１４ａの回転軌跡がウェーハＷの回転中心を通るように、チャックテーブル７５が位置付けられる。次いで、研削ホイール７１４がＺ軸方向の軸心周りに回転する。また、研削手段７１が－Ｚ方向へと送られ、研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、チャックテーブル７５が回転して貼り合わせウェーハＷＴも回転するので、研削砥石７１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂの全面の研削加工を行う。また、研削砥石７１４ａとウェーハＷの裏面Ｗｂとの接触箇所に対して研削水が供給され、冷却及び研削屑の洗浄除去が行われる。
そして、ウェーハＷを仕上げ厚みＬ４になるまで研削した後、研削手段７１を＋Ｚ方向へと移動させてウェーハＷから離間させる。なお、改質領域Ｍが研削後のウェーハＷに残っていても、改質領域Ｍが形成されている位置は外周余剰領域Ｗａ２であるため問題は生じない。

【0049】

本発明に係るウェーハの加工方法は上述の実施形態１、２に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されているレーザ加工装置１、切削装置６、及び研削装置７の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0050】

Ｗ：ウェーハ Ｗａ：ウェーハの表面 Ｗａ１：デバイス領域 Ｗａ２：外周余剰領域
Ｗｂ：ウェーハの裏面 Ｗｄ：面取り部
１：レーザ加工装置 １０：保持テーブル １０ａ：保持面
１１：レーザビーム照射手段 １１１：集光器 １１１ａ：集光レンズ １１９：レーザビーム発振器 １４：アライメント手段 １４０：カメラ
Ｍ：改質領域 Ｍａ：改質層 Ｃ：クラック
Ｍｇ：改質領域 Ｍｃ：細孔 Ｍｄ：変質領域
６：切削装置 ６５：保持テーブル ６５ａ：保持面
６１：切削手段 ６１０：スピンドル ６１３：切削ブレード
Ｔ：表面保護テープ
７：研削装置 ７５：チャックテーブル ７５ａ：保持面
７１：研削手段 ７１０：回転軸 ７１３：マウント ７１４：研削ホイール
ＷＰ：キャリアプレート Ｊ：接着部材 ＷＴ：貼り合わせウェーハ

【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】