特許 7357567 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】2023-09-28

(45)【発行日】2023-10-06

(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 20060101AFI20230929BHJP

   B24B 1/00 20060101ALI20230929BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20230929BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 631

H01L21/304 601Z

B24B1/00 A

B24B7/04 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020027491

(22)【出願日】2020-02-20

(65)【公開番号】P2021132164

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2022-12-16

(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】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】藤井 祐介

【審査官】三浦 みちる

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１５７７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０５６１２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２０８１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１９９３３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ １／００

Ｂ２４Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域に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表面に有するウェーハの加工方法であって、
ウェーハを保持する保持面を有し回転可能なチャックテーブルでウェーハを保持し、該保持面に垂直な回転軸のスピンドルの下端にウェーハの半径に相当する直径の研削ホイールを固定する加工準備ステップと、
該チャックテーブルに保持したウェーハの中央部分を除いたデバイス領域に対応するウェーハの裏面を該研削ホイールで研削し、環状凹部を形成するとともに該環状凹部に囲まれた中央凸部をウェーハの裏面に形成する限定研削ステップと、
該限定研削ステップ実施後、該研削ホイールを該ウェーハから離した後、該研削ホイールをウェーハの外周縁に向かって相対的に移動させる位置調整ステップと、
該位置調整ステップを実施後、該研削ホイールを用いて、該中央凸部を含む該デバイス領域に対応するウェーハの裏面を研削し、該デバイス領域に対応したウェーハの裏面の該中央凸部を除去するとともに円形凹部を形成し、該外周余剰領域に対応するウェーハの裏面に環状凸部を形成する円形研削ステップと、を備えるウェーハの加工方法。

【請求項2】

該円形研削ステップ実施後、該研削ホイールより細かい砥粒がボンドで固定された研削砥石を有する仕上げ研削ホイールで該円形凹部を更に深く研削する仕上げ研削ステップを備える請求項１に記載のウェーハの加工方法。

【請求項3】

該限定研削ステップで形成する該環状凹部より、該円形研削ステップで形成する該円形凹部の方が深く形成される請求項１又は請求項２に記載の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、ウェーハの加工方法、特に所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削するウェーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの軽薄短小化が進み、半導体デバイスが形成されたウェーハは、厚さが１００μｍ以下に研削加工される。研削面に発生する研削歪みによって研削後のウェーハには反りが発生する。反りが発生したウェーハの裏面にメタルなどの成膜をするのが非常に困難であることから、ウェーハの外周縁を除いた領域だけ研削して、ウェーハの裏面にデバイス領域に対応する円形凹部と、外周余剰領域に対応する環状凸部を形成する所謂ＴＡＩＫＯ研削技術が用いられる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５３９０７４０号公報

【文献】特許第４７５８２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＴＡＩＫＯ研削では、ウェーハより小径の研削ホイールを用いるため、ウェーハと同等以上の直径の通常の研削ホイールに比べ、研削砥石一つ当たりの除去量が相対的に大きくなり、ＴＡＩＫＯ研削が安定的に実施できないことがある。また、同じ回転数で回転させても小径のため回転速度が上げにくいことも同様な傾向の原因となっている。

【0005】

特に、裏面に形成された酸化膜や窒化膜などは、研削が難しく、スピンドルモータの負荷電流値が規定値を超えて、ＴＡＩＫＯ研削が安定的に実施できないことがある。また、所謂ハイドープウェーハも同様の傾向にある。

【0006】

本発明は、ウェーハの裏面にデバイス領域に対応する円形凹部と外周余剰領域に対応する環状凸部とを形成する所謂ＴＡＩＫＯ研削を安定的に実施することを可能とするウェーハの加工方法を提供することを目的とする。

【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加工方法は、互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域に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表面に有するウェーハの加工方法であって、ウェーハを保持する保持面を有し回転可能なチャックテーブルでウェーハを保持し、該保持面に垂直な回転軸のスピンドルの下端にウェーハの半径に相当する直径の研削ホイールを固定する加工準備ステップと、該チャックテーブルに保持したウェーハの中央部分を除いたデバイス領域に対応するウェーハの裏面を該研削ホイールで研削し、環状凹部を形成するとともに該環状凹部に囲まれた中央凸部をウェーハの裏面に形成する限定研削ステップと、該限定研削ステップ実施後、該研削ホイールを該ウェーハから離した後、該研削ホイールをウェーハの外周縁に向かって相対的に移動させる位置調整ステップと、該位置調整ステップを実施後、該研削ホイールを用いて、該中央凸部を含む該デバイス領域に対応するウェーハの裏面を研削し、該デバイス領域に対応したウェーハの裏面の該中央凸部を除去するとともに円形凹部を形成し、該外周余剰領域に対応するウェーハの裏面に環状凸部を形成する円形研削ステップと、を備えることを特徴とする。

【0008】

前記ウェーハの加工方法において、該円形研削ステップ実施後、該研削ホイールより細かい砥粒がボンドで固定された研削砥石を有する仕上げ研削ホイールで該円形凹部を更に深く研削する仕上げ研削ステップを備えても良い。

【0009】

前記ウェーハの加工方法において、該限定研削ステップで形成する該環状凹部より、該円形研削ステップで形成する該円形凹部の方が深く形成されても良い。

【発明の効果】

【0010】

本願発明のウェーハの加工方法は、ウェーハの裏面にデバイス領域に対応する円形凹部と外周余剰領域に対応する環状凸部とを形成する所謂ＴＡＩＫＯ研削を安定的に実施することを可能とする、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハの斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るウェーハの加工方法で用いられる研削装置の構成例を示す斜視図である。

【図3】図３は、図２に示された研削装置の粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニットを下方から示す斜視図である。

【図4】図４は、実施形態１に係る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5】図５は、図４に示されたウェーハの加工方法の加工準備ステップにおいてウェーハの表面と保護部材とを対向させた状態を示す斜視図である。

【図6】図６は、図４に示されたウェーハの加工方法の加工準備ステップにおいてウェーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す斜視図である。

【図7】図７は、図４に示されたウェーハの加工方法の限定研削ステップの開始直後の粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。

【図8】図８は、図７に示された粗研削ホイールとウェーハとを当接させた状態を一部断面で模式的に示す側面図である。

【図9】図９は、図４に示されたウェーハの加工方法の限定研削ステップの終了時の粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す断面図である。

【図10】図１０は、図９に示された粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。

【図11】図１１は、図４に示されたウェーハの加工方法の位置調整ステップにおいて粗研削ユニットを上昇させて粗研削ホイールをウェーハから離した状態を一部断面で示す側面図である。

【図12】図１２は、図１１に示された粗研削ホイールをウェーハの外周縁に向かって相対的に移動させた状態を一部断面で示す側面図である。

【図13】図１３は、図１２に示された粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。

【図14】図１４は、図４に示されたウェーハの加工方法の円形研削ステップの開始直後の粗研削ホイールとウェーハとを当接させた状態を一部断面で模式的に示す側面図である。

【図15】図１５は、図４に示されたウェーハの加工方法の円形研削ステップの終了時の粗研削ホイールとウェーハとを一部断面で模式的に示す側面図である。

【図16】図１６は、図１５に示された粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。

【図17】図１７は、実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法の限定研削ステップにおいて、最初に環状凹部及び中央凸部を形成した状態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】

【0012】

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。さらに、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、置換又は変更を行うことができる。

【0013】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウェーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハの斜視図である。図２は、実施形態１に係るウェーハの加工方法で用いられる研削装置の構成例を示す斜視図である。図３は、図２に示された研削装置の粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニットを下方から示す斜視図である。図４は、実施形態１に係る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。

【0014】

実施形態１に係るウェーハの加工方法は、図１に示すウェーハ２００を加工する方法である。実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象であるウェーハ２００は、シリコンを母材とする円板状の半導体ウェーハやサファイア、ＳｉＣ（炭化ケイ素）などを母材とする光デバイスウェーハなどのウェーハである。実施形態１では、ウェーハ２００は、円盤状の母材がシリコンから構成され、少なくとも裏面２０１側に酸化膜又は窒化膜などの膜２０２が形成されている。

【0015】

実施形態１では、ウェーハ２００は、裏面２０１側に２０２が形成されている。ウェーハ２００は、膜２０２が形成されていないものよりも膜２０２が形成されることで、母材がシリコンで構成されかつ膜２０２が形成されていないウェーハよりも裏面２０１側が研削し難いもの（即ち、難研削性のウェーハ）である。

【0016】

ウェーハ２００は、図１に示すように、デバイス領域２０３と、デバイス領域２０３を囲繞する外周余剰領域２０４とを表面２０５に有している。デバイス領域２０３は、互いに交差する複数の分割予定ライン２０６によって区画された各領域にデバイス２０７が形成されている。デバイス２０７は、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路である。なお、外周余剰領域２０４は、ウェーハ２００の表面２０５のデバイス領域２０３を囲繞しかつデバイス２０７が形成されていない領域である。

【0017】

次に、実施形態１に係るウェーハの加工方法で用いられる図２に示す研削装置１を説明する。研削装置１は、ウェーハ２００の裏面２０１を研削（加工に相当）する加工装置である。研削装置１は、図２に示すように、装置本体２と、粗研削ユニット３（研削ユニットに相当）と、仕上げ研削ユニット４（研削ユニットに相当）と、研削送りユニット５と、ターンテーブル６と、ターンテーブル６上に設置された複数（実施形態１では３つ）のチャックテーブル７と、カセット８，９と、位置合わせユニット１０と、搬送ユニット１１と、洗浄ユニット１２と、搬出入ユニット１３と、制御ユニット１００とを主に備えている。

【0018】

ターンテーブル６は、装置本体２の上面に設けられた円盤状のテーブルであり、水平面内で回転可能に設けられ、所定のタイミングで回転駆動される。このターンテーブル６上には、例えば３つのチャックテーブル７が、例えば１２０度の位相角で等間隔に配設されている。これら３つのチャックテーブル７は、保持面７１に真空チャックを備えたチャックテーブル構造のものであり、ウェーハ２００が保持面７１上に載置されて、ウェーハ２００を吸引保持する。これらチャックテーブル７は、研削時には、鉛直方向即ちＺ軸方向と平行な軸心回りに、回転駆動機構によって水平面内で回転駆動される。このように、チャックテーブル７は、ウェーハ２００を保持する保持面７１を有し、軸心回りに回転可能なものである。

【0019】

チャックテーブル７は、ターンテーブル６の回転によって、搬入出領域３０１、粗研削領域３０２、仕上げ研削領域３０３、搬入出領域３０１に順次移動される。

【0020】

なお、搬入出領域３０１は、チャックテーブル７にウェーハ２００を搬入搬出する領域であり、粗研削領域３０２は、粗研削ユニット３でチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００を粗研削（研削に相当）する領域であり、仕上げ研削領域３０３は、仕上げ研削ユニット４でチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００を仕上げ研削（研削に相当）する領域である。

【0021】

粗研削ユニット３は、粗研削用の研削砥石３１を備える粗研削用の粗研削ホイール３２が装着されて、粗研削領域３０２のチャックテーブル７の保持面７１に保持されたウェーハ２００の裏面２０１を粗研削する研削ユニットである。仕上げ研削ユニット４は、仕上げ研削用の研削砥石４１を備える仕上げ研削用の仕上げ研削ホイール４２が装着されて、仕上げ研削領域３０３のチャックテーブル７の保持面７１に保持されたウェーハ２００の裏面２０１を仕上げ研削する研削ユニットである。なお、研削ユニット３，４は、構成が略同一であるので、以下、同一部分に同一符号を付して説明する。

【0022】

粗研削ユニット３及び仕上げ研削ユニット４は、図３に示すように、研削ホイール３２，４２をスピンドル３３の下端に装着している。研削ホイール３２，４２は、円環状の環状基台３４と、環状基台３４の下面３４１に固定された複数の研削砥石３１，４１とを有する。研削砥石３１，４１は、環状基台３４の下面３４１の外縁部に周方向に並べられている。複数の研削砥石３１，４１の下面３１１，４１１は、円環状を形成している。研削砥石３１，４１は、砥粒がボンドで固定されたものである。仕上げ研削ホイール４２の研削砥石４１の砥粒は、粗研削ホイール３２の研削砥石３１の砥粒よりも細かい。

【0023】

実施形態１では、研削ホイール３２，４２の複数の研削砥石３１，４１の下面３１１，４１１が形成する円環状の外径３５（研削ホイール３２，４２の直径に相当）は、ウェーハ２００の半径２０８と等しい。本発明では、研削ホイール３２，４２の複数の研削砥石３１，４１の下面３１１，４１１が形成する円環状の外径３５が、ウェーハ２００の半径２０８と等しいことを研削ホイール３２，４２の直径である外径がウェーハ２００の半径２０８に相当するという。

【0024】

スピンドル３３は、スピンドルハウジング３６（図２に示す）内に保持面７１と垂直なＺ軸方向と平行な回転軸３８回りに回転自在に収容され、スピンドルハウジング３６に取り付けられたスピンドルモータ３７（図２に示す）により軸心回りに回転される。スピンドル３３は、円柱状に形成され、下端に研削ホイール３２，４２を装着するためのホイールマウント３９が設けられている。ホイールマウント３９は、スピンドル３３の下端から外周方向に全周に亘って突出し、外周面の平面形状が円形に形成されている。ホイールマウント３９は、下面３９１に環状基台３４の上面３４２が重ねられて、研削ホイール３２，４２を図示しないボルトにより固定する。スピンドル３３と、ホイールマウント３９とは、互いに同軸となる位置に配置されている。

【0025】

研削ユニット３，４は、スピンドルモータ３７によりスピンドル３３及び研削ホイール３２，４２が回転軸３８回りに回転されるとともに研削水を研削領域３０２，３０３のチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００の裏面２０１に供給しながら研削送りユニット５により研削砥石３１，４１がチャックテーブル７に所定の送り速度で近づけられることによって、ウェーハ２００の裏面２０１を粗研削又は仕上げ研削する。

【0026】

研削送りユニット５は、研削ユニット３，４をＺ軸方向に移動させるものである。実施形態１において、研削送りユニット５は、装置本体２の水平方向と平行なＹ軸方向の一端部から立設した立設柱２１に設けられている。研削送りユニット５は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及び各研削ユニット３，４のスピンドルハウジング３６をＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

【0027】

なお、実施形態１において、粗研削ユニット３及び仕上げ研削ユニット４は、研削ホイール３２，４２の回転中心である回転軸３８と、チャックテーブル７の回転中心である軸心とが、互いに水平方向に間隔をあけて平行に配置され、研削砥石３１，４１がチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００の裏面２０１の中心２１０又は中心２１０付近を通る位置と、ホイールマウント３９が研削領域３０２，３０３のチャックテーブル７と同軸となる位置とに亘って、スライド移動機構１６により研削送りユニット５及び立設柱２１毎水平方向に沿って移動される。スライド移動機構１６は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及び各研削ユニット３，４を支持した立設柱２１を水平方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

【0028】

カセット８，９は、複数のスロットを有するウェーハ２００を収容するための収容容器である。一方のカセット８は、研削前のウェーハ２００を収容し、他方のカセット９は、研削後のウェーハ２００を収容する。また、位置合わせユニット１０は、カセット８から取り出されたウェーハ２００が仮置きされて、その中心位置合わせを行うためのテーブルである。

【0029】

搬送ユニット１１は、２つ設けられている。２つの搬送ユニット１１は、ウェーハ２００を吸着する吸着パッドを有している。一方の搬送ユニット１１は、位置合わせユニット１０で位置合わせされた研削前のウェーハ２００を吸着保持して搬入出領域３０１に位置するチャックテーブル７上に搬入する。他方の搬送ユニット１１は、搬入出領域３０１に位置するチャックテーブル７上に保持された研削後のウェーハ２００を吸着保持して洗浄ユニット１２に搬出する。

【0030】

搬出入ユニット１３は、例えばＵ字型ハンド１３１を備えるロボットピックであり、Ｕ字型ハンド１３１によってウェーハ２００を吸着保持して搬送する。具体的には、搬出入ユニット１３は、研削前のウェーハ２００をカセット８から取り出して、位置合わせユニット１０へ搬出するとともに、研削後のウェーハ２００を洗浄ユニット１２から取り出して、カセット９へ搬入する。洗浄ユニット１２は、研削後のウェーハ２００を洗浄し、研削された裏面２０１に付着している研削屑等のコンタミネーションを除去する。

【0031】

制御ユニット１００は、研削装置１を構成する上述した各構成要素をそれぞれ制御するものである。即ち、制御ユニット１００は、ウェーハ２００に対する研削動作を研削装置１に実行させるものである。制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。

【0032】

制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、研削装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して研削装置１の上述した構成要素に出力する。また、制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニットや、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットと接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。

【0033】

実施形態１に係るウェーハの加工方法は、研削ホイール３２，４２を用いて、デバイス領域２０３に対応するウェーハ２００の裏面２０１を研削し、デバイス領域２０３に対応したウェーハ２００の裏面２０１に円形凹部２１１（図１５，１６に示す）を形成し、外周余剰領域２０４に対応するウェーハ２００の裏面２０１に環状凸部２１２（図１５，１６に示す）を形成する、所謂ＴＡＩＫＯ研削をウェーハ２００に施す加工方法である。なお、デバイス領域２０３に対応するウェーハ２００の裏面２０１とは、ウェーハ２００の裏面２０１のうちデバイス領域２０３とウェーハ２００の厚み方向に重なる領域であり、外周余剰領域２０４に対応するウェーハ２００の裏面２０１とは、ウェーハ２００の裏面２０１のうち外周余剰領域２０４とウェーハ２００の厚み方向に重なる領域である。

【0034】

実施形態１に係るウェーハの加工方法は、図４に示すように、加工準備ステップ１００１と、限定研削ステップ１００２と、位置調整ステップ１００３と、円形研削ステップ１００４と、仕上げ研削ステップ１００５と、洗浄収容ステップ１００６とを備える。

【0035】

（加工準備ステップ）
図５は、図４に示されたウェーハの加工方法の加工準備ステップにおいてウェーハの表面と保護部材とを対向させた状態を示す斜視図である。図６は、図４に示されたウェーハの加工方法の加工準備ステップにおいてウェーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す斜視図である。

【0036】

加工準備ステップ１００１は、研削装置１のチャックテーブル７でウェーハ２００を保持し、スピンドル３３の下端に研削ホイール３２，４２を固定するステップである。実施形態１において、加工準備ステップ１００１では、図５に示すように、ウェーハ２００の表面２０５に保護部材２１３を対向させた後、図６に示すように、ウェーハ２００の表面２０５に保護部材２１３を貼着する。実施形態１では、保護部材２１３は、ウェーハ２００と同じ大きさの円板状に形成され、可撓性を有する合成樹脂または剛性を有する基板により構成されている。

【0037】

実施形態１において、加工準備ステップ１００１では、オペレータが研削装置１の各研削ユニット３，４のスピンドル３３の下端に研削ホイール３２，４２を固定し、表面２０５に保護部材２１３が貼着されたウェーハ２００を保護部材２１３を下向きにして、カセット８を収容する。加工準備ステップ１００１では、オペレータにより、加工条件が制御ユニット１００に登録され、研削前の保護部材２１３が貼着されたウェーハ２００を収容したカセット８及びウェーハ２００を収容していないカセット９が装置本体２に設置される。加工準備ステップ１００１では、研削装置１の制御ユニット１００は、オペレータから加工動作の開始指示を受け付けると、加工動作を開始する。

【0038】

加工動作では、研削装置１の制御ユニット１００は、各研削ユニット３，４のスピンドル３３を回転軸３８回りに回転させ、搬出入ユニット１３にカセット８からウェーハ２００を１枚取り出させて、位置合わせユニット１０へ搬出させる。制御ユニット１００は、位置合わせユニット１０にウェーハ２００の中心位置合わせを行わせ、搬送ユニット１１に位置合わせされたウェーハ２００の表面２０５側を搬入出領域３０１に位置するチャックテーブル７上に搬入する。このとき、チャックテーブル７に搬入されたウェーハ２００は、チャックテーブル７と同軸となる位置に位置付けられる。

【0039】

加工準備ステップ１００１では、研削装置１の制御ユニット１００は、ウェーハ２００の表面２０５側を保護部材２１３を介して搬入出領域３０１のチャックテーブル７に吸引保持して、限定研削ステップ１００２に進む。

【0040】

（限定研削ステップ）
図７は、図４に示されたウェーハの加工方法の限定研削ステップの開始直後の粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。図８は、図７に示された粗研削ホイールとウェーハとを当接させた状態を一部断面で模式的に示す側面図である。図９は、図４に示されたウェーハの加工方法の限定研削ステップの終了時の粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す断面図である。図１０は、図９に示された粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。

【0041】

限定研削ステップ１００２は、チャックテーブル７に保持したウェーハ２００の中央部分を除いたデバイス領域２０３に対応するウェーハ２００の裏面２０１を粗研削ホイール３２で研削し、環状凹部２１４（図９及び図１０に示す）を形成するとともに、環状凹部２１４に囲まれた中央凸部２１５（図９及び図１０に示す）をウェーハ２００の裏面２０１に形成するステップである。限定研削ステップ１００２では、研削装置１の制御ユニット１００が、ターンテーブル６を回転して、搬入出領域３０１でウェーハ２００を保持したチャックテーブル７を粗研削領域３０２に移動して、裏面２０１を露出させてターンテーブル６でウェーハ２００を粗研削領域３０２に搬送する。

【0042】

限定研削ステップ１００２では、研削装置１の制御ユニット１００が、スライド移動機構１６に粗研削ユニット３を水平方向に移動させて、図７に示すように、粗研削ユニット３のスピンドル３３の回転軸３８とターンテーブル６の軸心即ちチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００の中心２１０とを水平方向に間隔をあけて配置する（即ちウェーハ２００と粗研削ホイール３２とを非同軸となる位置に位置付ける）。また、限定研削ステップ１００２では、研削装置１の制御ユニット１００が、平面視において、粗研削ホイール３２の研削砥石３１の内周側にチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００の中心２１０を位置付け、チャックテーブル７を軸心回りに回転する。なお、実施形態１において、限定研削ステップ１００２では、研削装置１の制御ユニット１００が、平面視において、チャックテーブル７と粗研削ユニット３の粗研削ホイール３２とを同方向に回転する。

【0043】

限定研削ステップ１００２では、研削装置１の制御ユニット１００が、研削送りユニット５に粗研削ユニット３を下降させ、図８に示すように、粗研削ユニット３の粗研削ホイール３２の研削砥石３１の下面３１１をウェーハ２００の裏面２０１に当接させ、加工内容情報で定められた研削送り速度で粗研削ユニット３を下降させる。すると、研削砥石３１が裏面２０１の中央部分を除いたデバイス領域２０３に対応するウェーハ２００の裏面２０１を研削し、デバイス領域２０３に対応するウェーハ２００の裏面２０１の膜２０２と母材とを順に研削する。限定研削ステップ１００２では、研削装置１の制御ユニット１００が、図９に示すように、裏面２０１から加工内容情報で定められた深さ２１６まで粗研削ユニット３で研削すると、位置調整ステップ１００３に進む。

【0044】

なお、限定研削ステップ１００２では、ウェーハ２００と粗研削ホイール３２とが非同軸となる位置に位置付けられ、平面視において粗研削ホイール３２の研削砥石３１の内周側にチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００の中心２１０が位置付けられるので、限定研削ステップ１００２後のウェーハ２００の裏面２０１には、図９及び図１０に示すように、デバイス領域２０３のウェーハ２００の裏面２０１に、裏面２０１から凹の環状凹部２１４が形成されるとともに、環状凹部２１４により囲まれた中央凸部２１５とが形成される。環状凹部２１４は、平面形状が円環状に形成され、中央凸部２１５は、平面形状が円形に形成される。環状凹部２１４と中央凸部２１５とは、ウェーハ２００と同軸となる位置に形成される。また、本発明では、ウェーハ２００の母材がシリコンで構成されるので、限定研削ステップ１００２では、少なくとも環状凹部２１４の底面に母材が露出する程度粗研削ホイール３２を研削送りすれば良い、即ち、少なくとも研削砥石３１の下面３１１に接触する膜２０２を除去すれば良い。

【0045】

（位置調整ステップ）
図１１は、図４に示されたウェーハの加工方法の位置調整ステップにおいて粗研削ユニットを上昇させて粗研削ホイールをウェーハから離した状態を一部断面で示す側面図である。図１２は、図１１に示された粗研削ホイールをウェーハの外周縁に向かって相対的に移動させた状態を一部断面で示す側面図である。図１３は、図１２に示された粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。

【0046】

位置調整ステップ１００３は、限定研削ステップ１００２実施後、粗研削ホイール３２をウェーハ２００から離した後、粗研削ホイール３２をウェーハ２００の外周縁に向かって相対的に移動させるステップである。位置調整ステップ１００３では、研削装置１の制御ユニット１００が、図１１に示すように、研削送りユニット５に粗研削ユニット３を上昇させて、粗研削ホイール３２の研削砥石３１をチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００から離す。

【0047】

位置調整ステップ１００３では、研削装置１の制御ユニット１００が、スライド移動機構１６に粗研削ユニット３の粗研削ホイール３２を粗研削領域３０２のチャックテーブル７に保持されたウェーハ２００の外周縁に向けて移動する。実施形態１において、位置調整ステップ１００３では、研削装置１の制御ユニット１００が、図１２及び図１３に示すように、粗研削ホイール３２の一部の研削砥石３１の外縁をウェーハ２００のデバイス領域２０３と外周余剰領域２０４との境界上に位置付け、他の一部の研削砥石３１の下面３１１をウェーハ２００の中心２１０上に位置付けて、円形研削ステップ１００４に進む。

【0048】

（円形研削ステップ）
図１４は、図４に示されたウェーハの加工方法の円形研削ステップの開始直後の粗研削ホイールとウェーハとを当接させた状態を一部断面で模式的に示す側面図である。図１５は、図４に示されたウェーハの加工方法の円形研削ステップの終了時の粗研削ホイールとウェーハとを一部断面で模式的に示す側面図である。図１６は、図１５に示された粗研削ホイールとウェーハとを模式的に示す平面図である。

【0049】

円形研削ステップ１００４は、位置調整ステップ１００３を実施後、粗研削ホイール３２を用いて中央凸部２１５を含むデバイス領域２０３に対応するウェーハ２００の裏面２０１を研削し、デバイス領域２０３に対応したウェーハ２００の裏面２０１の中央凸部２１５を除去するとともに、円形凹部２１１を形成し、外周余剰領域２０４に対応するウェーハ２００の裏面２０１に環状凸部２１２を形成するステップである。

【0050】

円形研削ステップ１００４では、研削装置１の制御ユニット１００が、研削送りユニット５に粗研削ユニット３を下降させ、図１４に示すように、粗研削ユニット３の粗研削ホイール３２の研削砥石３１の下面３１１をウェーハ２００の裏面２０１の環状凹部２１４の外周側の領域と中央凸部２１５の領域とに当接させ、加工内容情報で定められた研削送り速度で粗研削ユニット３を下降させる。すると、研削砥石３１がデバイス領域２０３に対応するウェーハ２００の裏面２０１の環状凹部２１４の外周側の領域と中央凸部２１５の領域とを研削して除去する。

【0051】

円形研削ステップ１００４では、研削開始時、研削砥石３１が中央凸部２１５の角及び環状凹部２１４の角に当接して、研削砥石３１がドレッシングされる。円形研削ステップ１００４では、研削装置１の制御ユニット１００が、図１５に示すように、裏面２０１から限定研削ステップ１００２の深さ２１６よりも深い加工内容情報で定められた深さ２１７まで粗研削ユニット３で研削すると、仕上げ研削ステップ１００５に進む。

【0052】

なお、位置調整ステップ１００３では、粗研削ホイール３２の一部の研削砥石３１の外縁がウェーハ２００のデバイス領域２０３と外周余剰領域２０４との境界上に位置付けられ、他の一部の研削砥石３１の下面３１１がウェーハ２００の中心２１０上に位置付けられるので、円形研削ステップ１００４後のウェーハ２００の裏面２０１には、図１５及び図１６に示すように、デバイス領域２０３のウェーハ２００の裏面２０１全体に、円形凹部２１１が形成されるとともに、外周余剰領域２０４に対応するウェーハ２００の裏面２０１に裏面２０１が研削されずに残存した環状凸部２１２が形成される。こうして、実施形態１に係るウェーハの加工方法では、限定研削ステップ１００２で形成する環状凹部２１４より、円形研削ステップ１００４で形成する円形凹部２１１の方が深く形成される。また、実施形態１では、限定研削ステップ１００２、位置調整ステップ１００３及び円形研削ステップ１００４の間、粗研削領域３０２に位置付けられたチャックテーブル７は、同方向に回転されている。

【0053】

（仕上げ研削ステップ）
仕上げ研削ステップ１００５は、円形研削ステップ１００４実施後、仕上げ研削ホイール４２で円形凹部２１１を更に深く研削するステップである。仕上げ研削ステップ１００５では、研削装置１の制御ユニット１００が、ターンテーブル６を回転して、粗研削領域３０２で円形研削ステップ１００４が実施されたウェーハ２００を保持したチャックテーブル７を仕上げ研削領域３０３に移動して、裏面２０１を露出させてターンテーブル６でウェーハ２００を仕上げ研削領域３０３に搬送する。

【0054】

実施形態１では、仕上げ研削ステップ１００５では、研削装置１の制御ユニット１００が、スライド移動機構１６に仕上げ研削ユニット４を水平方向に移動させて、仕上げ研削ホイール４２の一部の研削砥石４１の外縁をウェーハ２００のデバイス領域２０３と外周余剰領域２０４との境界上に位置付け、他の一部の研削砥石４１の下面４１１をウェーハ２００の中心２１０上に位置付けて、仕上げ研削領域３０３に位置付けられたチャックテーブル７を仕上げ研削ホイール４２と同方向に回転させながら、研削送りユニット５に仕上げ研削ユニット４を下降させる。

【0055】

仕上げ研削ステップ１００５では、研削装置１の制御ユニット１００が、仕上げ研削ユニット４で円形凹部２１１の底面を加工内容情報で定められた深さ研削し、その後、研削送りユニット５に仕上げ研削ユニット４を上昇させて、洗浄収容ステップ１００６に進む。

【0056】

（洗浄収容ステップ）
洗浄収容ステップ１００６は、仕上げ研削ステップ１００５実施後、ウェーハ２００を洗浄し、カセット９に収容するステップである。洗浄収容ステップ１００６では、研削装置１の制御ユニット１００が、ターンテーブル６を回転して、仕上げ研削領域３０３で仕上げ研削ステップ１００５が実施されたウェーハ２００を保持したチャックテーブル７を搬入出領域３０１に移動して、裏面２０１を露出させてターンテーブル６でウェーハ２００を搬入出領域３０１に搬送する。こうして、ウェーハの加工方法は、ウェーハ２００を、粗研削領域３０２、仕上げ研削領域３０３、搬入出領域３０１に順に搬送し、限定研削ステップ１００２、位置調整ステップ１００３、円形研削ステップ１００４及び仕上げ研削ステップ１００５を順に実施する。なお、研削装置１の制御ユニット１００は、ターンテーブル６が１２０度回転する度に、研削前のウェーハ２００を搬入出領域３０１のチャックテーブル７に搬入する。

【0057】

洗浄収容ステップ１００６では、研削装置１の制御ユニット１００は、研削後のウェーハ２００を搬送ユニット１１により洗浄ユニット１２に搬入し、洗浄ユニット１２で洗浄し、洗浄後のウェーハ２００を搬出入ユニット１３の搬送パッドでウェーハ２００の保護部材２１３側から保持して、カセット９へ搬入する。なお、実施形態１では、研削装置１の制御ユニット１００は、ターンテーブル６を１２０度回転する度に、粗研削領域３０２に位置付けられたウェーハ２００に限定研削ステップ１００２、位置調整ステップ１００３及び円形研削ステップ１００４を順に実施し、仕上げ研削領域３０３に位置付けられたウェーハ２００に仕上げ研削ステップ１００５を実施し、搬入出領域３０１に位置付けられたチャックテーブル７から研削後のウェーハ２００を洗浄ユニット１２に搬送し、研削前のウェーハ２００をチャックテーブル７に搬送する。研削装置１の制御ユニット１００は、カセット８内の全てのウェーハ２００に研削を施すと、加工動作即ちウェーハの加工方法を終了する。

【0058】

以上のように、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、研削が難しい難研削性のウェーハ２００であっても、限定研削ステップ１００２において従来のＴＡＩＫＯ研削よりも研削する面積を狭く限定して中央に中央凸部２１５を残す研削をした後、円形研削ステップ１００４において中央凸部２１５を含めたデバイス領域２０３全体に対応したウェーハ２００の裏面２０１を研削する。このために、ウェーハの加工方法は、限定研削ステップ１００２及び円形研削ステップ１００４それぞれの研削範囲を従来のＴＡＩＫＯ研削よりも狭くでき、研削砥石３１にかかる負荷を減らすことができる。その結果、ウェーハの加工方法は、スピンドルモータ３７の負荷電流値が規定値を超えることを抑制でき、ウェーハ２００の裏面２０１にデバイス領域２０３に対応する円形凹部２１１と外周余剰領域２０４に対応する環状凸部２１２とを形成する所謂ＴＡＩＫＯ研削を安定的に実施することを可能とする、という効果を奏する。

【0059】

また、ウェーハの加工方法は、円形研削ステップ１００４において、中央凸部２１５を研削する際、中央凸部２１５の角及び環状凹部２１４の角に研削砥石３１が衝突することでドレッシング効果も得られ、研削状態を良好に保つ効果も奏する。

【0060】

〔変形例〕
本発明の実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１７は、実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法の限定研削ステップにおいて、最初に環状凹部及び中央凸部を形成した状態を模式的に示す断面図である。なお、図１７は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0061】

実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法は、限定研削ステップ１００２をウェーハ２００に対する粗研削ホイール３２の相対的な位置を中心２１０寄りの位置から外周縁の位置に徐々に変更しながら複数回実施して、環状凹部２１４と中央凸部２１５とを裏面２０１に形成する。なお、図１７は、限定研削ステップ１００２において、粗研削ホイール３２とウェーハ２００とを同軸となる位置に位置付けて、最初に環状凹部２１４と中央凸部２１５とを形成した例を示している。なお、本発明では、最初に環状凹部２１４と中央凸部２１５とを形成する際に、図１７に示すように、粗研削ホイール３２とウェーハ２００とを同軸となる位置に位置付けるに限定されずに、限定研削ステップ１００２をウェーハ２００に対する粗研削ホイール３２の相対的な位置を中心２１０寄りの位置から外周縁の位置に徐々に変更しながら複数回実施すれば良い。

【0062】

図１７に示す変形例に係るウェーハの加工方法は、限定研削ステップ１００２をウェーハ２００に対する粗研削ホイール３２の相対的な位置を中心２１０寄りの位置から外周縁の位置に徐々に変更しながら複数回実施するので、研削砥石３１にかかる負荷を実施形態よりも更に減らすことができる。

【0063】

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。上述した実施形態１では、難研削性のウェーハ２００は、母材がシリコンで構成され外表面に膜２０２が形成されていたが、本発明では、これに限定されない。例えば、本発明では、難研削性のウェーハ２００は、母材がサファイア又はガラスなどで構成されても良く、ドープ材（例えば、ホウ素：Ｂ、リン：Ｐ、錫：Ｓｎ又はヒ素：Ａｓ）が混入されることで抵抗率が例えば０．００１Ωｃｍ以上でかつ０．１Ωｃｍに調整された所謂ハイドープ品のウェーハでも良い。これらの難研削性のウェーハ２００に円形凹部２１１と環状凸部２１２を形成する際には、本発明のウェーハの加工方法は、粗研削ユニット３と仕上げ研削ユニット４との少なくとも一方を用いて、限定研削ステップ１００２、位置調整ステップ１００３及び円形研削ステップ１００４を実施すれば良い。

【符号の説明】

【0064】

７ チャックテーブル
３２ 粗研削ホイール（研削ホイール）
３３ スピンドル
３５ 外径（直径）
３８ 回転軸
４１ 仕上げ研削用の研削砥石（研削砥石）
４２ 仕上げ研削ホイール（研削ホイール）
７１ 保持面
２００ ウェーハ
２０１ 裏面
２０３ デバイス領域
２０４ 外周余剰領域
２０５ 表面
２０６ 分割予定ライン
２０７ デバイス
２０８ 半径
２１１ 円形凹部
２１２ 環状凸部
２１４ 環状凹部
２１５ 中央凸部
１００１ 加工準備ステップ
１００２ 限定研削ステップ
１００３ 位置調整ステップ
１００４ 円形研削ステップ
１００５ 仕上げ研削ステップ

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】