知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-02-02
(45)【発行日】2024-02-13
(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 20060101AFI20240205BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20240205BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20240205BHJP
H01L 21/301 20060101ALN20240205BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 631
H01L21/304 601Z
H01L21/302 105Z
B24B7/04 A
H01L21/78 Q
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019151803
(22)【出願日】2019-08-22
(65)【公開番号】P2021034498
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-06-17
(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】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
(72)【発明者】
【氏名】山銅 英之
(72)【発明者】
【氏名】山端 一郎
(72)【発明者】
【氏名】田渕 智隆
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０５６５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１６２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２６３９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１１４７１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２８３８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０９５５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－００９１９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１３７４０５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｂ２４Ｂ ７／０４
Ｈ０１Ｌ ２１／３０１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のデバイスが表面側に形成されるとともに複数の該デバイスを覆う保護層が形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞し該保護層が形成されていない外周余剰領域と、を備え、該外周余剰領域に含まれる外周縁が曲面状に形成されたウェーハを所定の厚さに薄化するウェーハの加工方法であって、複数の該デバイスを形成する工程で該ウェーハの表面側に形成されたフォトレジスト膜である該保護層をマスクとして該ウェーハの表面側にプラズマ状態のエッチングガスを供給することにより、該外周縁を含む該外周余剰領域を除去し、該外周余剰領域の除去された領域の深さを該所定の厚さよりも大きくするプラズマエッチングステップと、
該プラズマエッチングステップの実施後、該ウェーハの表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、
該保護部材を介して該ウェーハを研削装置のチャックテーブルによって保持し、該ウェーハを裏面側から研削して該所定の厚さに薄化する研削ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
【請求項2】
該保護層は、該ウェーハの隣接する該デバイス間に位置する領域が露出するように形成され、該プラズマエッチングステップでは、プラズマ状態の該エッチングガスを供給することにより、該外周余剰領域を除去するとともに、該デバイス領域に該所定の厚さよりも深い溝を該デバイス間に位置する領域に沿って形成することを特徴とする請求項１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、ウェーハを所定の厚さに薄化するウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
デバイスチップの製造工程では、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域の表面側にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話やパーソナルコンピュータに代表される様々な電子機器に搭載される。
【0003】
近年では、電子機器の小型化、薄型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、ウェーハの分割前にウェーハの裏面側を研削することによって、ウェーハを薄化する工程が実施される。ウェーハの研削加工には、ウェーハを保持するチャックテーブルと、ウェーハを複数の研削砥石で研削する研削ユニットとを備える研削装置が用いられる。
【0004】
なお、デバイスチップの製造に用いられるウェーハには、ウェーハの外周部を研削してウェーハの外周縁（側面）の断面形状を円弧状にする、所謂面取り加工が施されている。この面取り加工が施されたウェーハを研削して薄化すると、ウェーハの外周部が、ウェーハの半径方向外側に向かって鋭く尖った形状、所謂ナイフエッジ形状となる。
【0005】
ウェーハの外周部がナイフエッジ形状になると、ウェーハの外周部に欠けや割れ等の損傷が生じやすくなる。そして、ウェーハの外周部に生じた損傷は、ウェーハの内側に向かって進行し、デバイスが形成された領域に到達することがある。この場合、ウェーハの分割によって得られるデバイスチップに損傷が残存し、デバイスチップの品質が低下する恐れがある。
【0006】
そこで、ウェーハを研削して薄化する前に、ウェーハの外周縁を表面側から切削ブレードによって環状に切削し、ウェーハの外周部に段差部を形成する、エッジトリミングと称される加工が行われる（特許文献１参照）。このエッジトリミングを施すと、その後にウェーハの裏面側を研削してウェーハを薄化した際に、ウェーハの外周部がナイフエッジ形状とならない。これにより、ウェーハの外周部の損傷が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２００７－１５８２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記のように、エッジトリミングは切削ブレードでウェーハの外周部を切削することによって行われる。しかしながら、切削ブレードでウェーハの外周部を切削すると、切削によって大量の屑（切削屑）が発生し、ウェーハに付着する。このウェーハに付着した切削屑は、デバイスの動作不良やボンディング不良の原因となる。
【0009】
そのため、エッジトリミングが行われた後には、ウェーハを洗浄して切削屑を洗い流す洗浄工程が実施される。しかしながら、ウェーハに大量の切削屑が固着していると、ウェーハの洗浄に要する時間が長くなり、ウェーハの加工効率が低下する。
【0010】
また、切削ブレードを用いてウェーハの外周部に段差部を形成する場合、切削ブレードは、その一方の側面のみがウェーハに接触した状態でウェーハを切削する。その結果、切削ブレードには、一方の側面側が優先的に摩耗する偏摩耗が生じる。
【0011】
そのため、エッジトリミングを実施する際には、切削ブレードの偏摩耗を予め考慮に入れて適切な加工条件（切削ブレードの切り込み深さ等）を選定する必要がある。また、切削ブレードに偏摩耗が生じた場合には、偏摩耗を解消するように切削ブレードを整形する特別なドレス工程が必要となる。これにより、エッジトリミングに要する手間と時間が増大し、ウェーハの加工効率が低下する。
【0012】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、加工効率の低下を抑制することが可能なウェーハの加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の一態様によれば、複数のデバイスが表面側に形成されるとともに複数の該デバイスを覆う保護層が形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞し該保護層が形成されていない外周余剰領域と、を備え、該外周余剰領域に含まれる外周縁が曲面状に形成されたウェーハを所定の厚さに薄化するウェーハの加工方法であって、複数の該デバイスを形成する工程で該ウェーハの表面側に形成されたフォトレジスト膜である該保護層をマスクとして該ウェーハの表面側にプラズマ状態のエッチングガスを供給することにより、該外周縁を含む該外周余剰領域を除去し、該外周余剰領域の除去された領域の深さを該所定の厚さよりも大きくするプラズマエッチングステップと、該プラズマエッチングステップの実施後、該ウェーハの表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、該保護部材を介して該ウェーハを研削装置のチャックテーブルによって保持し、該ウェーハを裏面側から研削して該所定の厚さに薄化する研削ステップと、を備えるウェーハの加工方法が提供される。
【0014】
なお、該保護層は、該ウェーハの隣接する該デバイス間に位置する領域が露出するように形成されていてもよく、該プラズマエッチングステップでは、プラズマ状態の該エッチングガスを供給することにより、該外周余剰領域を除去するとともに、該デバイス領域に該所定の厚さよりも深い溝を該デバイス間に位置する領域に沿って形成してもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、ウェーハの表面側にプラズマ状態のエッチングガスを供給することにより、外周余剰領域を除去する。すなわち、切削ブレードによる切削加工に代えてプラズマエッチングを用いることにより、ウェーハにエッジトリミング加工を施す。
【0016】
上記のウェーハの加工方法を用いると、切削ブレードを用いてエッジトリミング加工を実施する場合に問題となる、ウェーハへの大量の切削屑の固着が生じない。そのため、エッジトリミング後のウェーハの洗浄工程が簡略化される。また、切削ブレードの偏摩耗を考慮した加工条件の選定や、偏摩耗が生じた切削ブレードを整形するドレス工程の実施等が不要となり、ウェーハの加工効率の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るウェーハの加工方法によって加工することが可能なウェーハの構成例について説明する。図１（Ａ）はウェーハ１１を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はウェーハ１１を示す断面図である。
【0019】
ウェーハ１１は、例えば円盤状に形成されたシリコンウェーハであり、表面１１ａと、裏面１１ｂと、表面１１ａ及び裏面１１ｂと接続された外周縁（側面）１１ｃとを備える。ウェーハ１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３によって複数の矩形状の領域に区画されており、この領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイス１５が形成されている。ウェーハ１１を分割予定ライン１３に沿って分割することにより、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。
【0020】
なお、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えばウェーハ１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料によって、任意の形状及び大きさに形成されていてもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
【0021】
ウェーハ１１には、ウェーハ１１の外周縁１１ｃに形成された角部を除去する、面取り加工が施されている。そのため、ウェーハ１１の外周縁１１ｃは、ウェーハ１１の表面１１ａから裏面１１ｂに向かって曲面状に形成されている。図１（Ｂ）には、ウェーハ１１の外周縁１１ｃが、外周縁１１ｃよりもウェーハ１１の半径方向内側に中心を持つ円弧状に形成されている例を示している。
【0022】
また、ウェーハ１１は、複数のデバイス１５が形成された平面視で円形のデバイス領域１１ｄと、デバイス領域１１ｄを囲繞し、デバイス１５が形成されていない環状の外周余剰領域１１ｅとを備える。外周余剰領域１１ｅは、最終的にウェーハ１１が複数のデバイスチップに分割された後に除去される領域に相当し、ウェーハ１１の外周縁１１ｃを含んでいる。図１（Ａ）では、デバイス領域１１ｄと外周余剰領域１１ｅとの境界を破線で示している。なお、デバイス領域１１ｄ及び外周余剰領域１１ｅの形状は、デバイス１５の形状や配列によって異なる。
【0023】
ウェーハ１１の分割前には、デバイスチップの薄型化を目的として、ウェーハ１１を薄化する加工が行われる。ウェーハ１１の薄化は、研削装置を用いてウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削することによって実施される。
【0024】
ここで、図１（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１の表面１１ａ側には保護層（マスク層）１７が形成されている（図１（Ａ）では図示を省略）。保護層１７は、デバイス領域１１ｄ（複数のデバイス１５）を覆うように、ウェーハ１１の表面１１ａ側に形成されている。なお、外周余剰領域１１ｅには保護層１７が形成されておらず、外周余剰領域１１ｅの表面１１ａ側は露出している。
【0025】
保護層１７は、デバイス領域１１ｄ（複数のデバイス１５）を覆って保護するとともに、後のプラズマエッチングステップにおいてウェーハ１１にプラズマエッチングを施す際のマスクとして機能する。この保護層１７としては、複数のデバイス１５の形成工程において形成された層を用いることができる。
【0026】
例えば、複数のデバイス１５を形成する工程において、複数のデバイス１５を保護するパッシベーション膜がデバイス領域１１ｄを覆うように形成されることがある。また、デバイス１５を構成する導電膜や絶縁膜をパターニングするためのフォトレジスト膜が、デバイス領域１１ｄを覆うように形成されることがある。
【0027】
デバイス領域１１ｄに形成されたパッシベーション膜又はフォトレジスト膜が、後のプラズマエッチングの際にウェーハ１１とのエッチング選択比が適切に確保される材質でなる場合には、このパッシベーション膜又はフォトレジスト膜を保護層１７として用いることができる。これにより、保護層１７を別途形成する必要がなくなり、工程数及びコストの削減を図ることができる。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等の無機材料でなるパッシベーション膜や、感光性の樹脂でなるフォトレジスト膜が、保護層１７として用いられる。
【0028】
そして、上記の保護層１７をマスクとして、ウェーハ１１の表面１１ａ側にプラズマ状態のエッチングガスを供給することにより、外周余剰領域１１ｅにエッチングを施し、外周縁１１ｃを含む外周余剰領域１１ｅを除去する（プラズマエッチングステップ）。図２（Ａ）は、プラズマエッチングステップにおけるウェーハ１１を示す断面図である。
【0029】
プラズマエッチングは、エッチングガス１０をプラズマ化させてウェーハ１１に供給するプラズマエッチング装置を用いて実施される。プラズマエッチング装置は、ウェーハ１１を保持面で保持するチャックテーブル（保持テーブル）を収容したチャンバー（処理室）を備える。このチャンバーの内部でエッチングガス１０がプラズマ化され、チャックテーブルによって保持されたウェーハ１１に供給される。又は、チャンバーの外部でプラズマ化されたエッチングガス１０がチャンバーの内部に導入され、チャックテーブルによって保持されたウェーハ１１に供給される。
【0030】
例えば、ウェーハ１１がシリコンウェーハである場合には、ＣＦ４、ＳＦ６等のフッ素系のガスを含むエッチングガス１０が、プラズマエッチング装置によってプラズマ化されてウェーハ１１に供給される。そして、プラズマ化されたエッチングガス１０がウェーハ１１に作用し、ウェーハ１１にプラズマエッチングが施される。ただし、エッチングガス１０の成分はウェーハ１１及び保護層１７の材質等に応じて適宜選択される。
【0031】
プラズマエッチングを実施する際は、まず、ウェーハ１１が、裏面１１ｂ側がチャックテーブルの保持面に対向し、表面１１ａ側が上方に露出するように、保持テーブルによって保持される。そして、ウェーハ１１の上方からプラズマ状態のエッチングガス１０が、ウェーハ１１の表面１１ａ側に供給される。
【0032】
このときウェーハ１１は、デバイス領域１１ｄが保護層１７によって覆われ、外周余剰領域１１ｅが保護層１７によって覆われずに露出した状態となっている。そのため、エッチングガス１０は外周余剰領域１１ｅの表面１１ａ側に作用し、これによって外周余剰領域１１ｅが除去される。すなわち、保護層１７をマスクとしてウェーハ１１にプラズマエッチングが施される。
【0033】
図２（Ｂ）は、プラズマエッチング後のウェーハ１１を示す断面図である。ウェーハ１１にプラズマエッチングを施すと、外周余剰領域１１ｅの一部が外周縁１１ｃとともに除去され、外周余剰領域１１ｅに段差部（切り欠き部）１９が形成される。この段差部１９は、ウェーハ１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂと概ね平行で、表面１１ａの下方に位置する環状の底面（底部）１９ａと、ウェーハ１１の厚さ方向と概ね平行で、デバイス領域１１ｄと外周余剰領域１１ｅとの境界と重なる位置にウェーハ１１の表面１１ａから底面１９ａに向かって形成された環状の側面１９ｂとを含む。
【0034】
なお、段差部１９の形状は、必ずしも図２（Ｂ）に示す形状と同一でなくてもよい。例えば、プラズマエッチングの条件によっては、底面１９ａと側面１９ｂとが互いに連続的に連結された曲面状の段差部１９が形成されることがある。
【0035】
プラズマエッチング後のウェーハ１１の表面１１ａと段差部１９の底（底面１９ａ）との高さの差が、プラズマエッチングによって除去された領域の深さ、すなわち外周余剰領域１１ｅの除去量に相当する。そして、プラズマエッチングステップでは、外周余剰領域１１ｅの除去量が、後の研削ステップ（図４参照）における研削加工によって薄化された後のウェーハ１１の厚さ（ウェーハ１１の仕上げ厚さ）よりも大きくなるように、外周余剰領域１１ｅの除去量が制御される。
【0036】
プラズマエッチングステップでは、ウェーハ１１の等方性エッチング、保護膜の形成、ウェーハ１１の異方性エッチングを繰り返す、所謂ボッシュ法によって段差部１９を形成してもよい。これにより、外周余剰領域１１ｅの除去量が大きい場合にも、段差部１９をウェーハ１１の厚さ方向に沿って深く形成できる。
【0037】
次に、ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材を貼着する（保護部材貼着ステップ）。図３は、保護部材貼着ステップにおけるウェーハ１１を示す断面図である。保護部材貼着ステップでは、例えば直径がウェーハ１１と同等の円形に形成された保護部材２１が、保護層１７を介してウェーハ１１の表面１１ａ側に貼着される。
【0038】
保護部材２１は、少なくともウェーハ１１のデバイス領域１１ｄ及び保護層１７の全体を覆うように、保護層１７上に貼着される。これにより、後の研削ステップで研削加工が実施される際、ウェーハ１１の表面１１ａ側及び複数のデバイス１５が保護される。なお、保護部材２１は、ウェーハ１１から保護層１７を除去した後、ウェーハ１１の表面１１ａ側に貼着してもよい。
【0039】
保護部材２１としては、例えば柔軟な樹脂でなる保護テープが用いられる。具体的には、保護部材２１は、円形の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。また、粘着層には、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いることもできる。
【0040】
ただし、保護部材２１は、ウェーハ１１の表面１１ａ側及び複数のデバイス１５を保護可能であれば、その材料に制限はない。例えば、保護部材２１は、シリコン、ガラス、セラミックス等でなり板状に形成された高剛性の基板であってもよい。
【0041】
次に、ウェーハ１１を裏面１１ｂ側から研削して所定の厚さに薄化する（研削ステップ）。図４は、研削ステップにおけるウェーハ１１を示す一部断面正面図である。研削ステップでは、ウェーハ１１に研削加工を施す研削装置２０が用いられる。研削装置２０は、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）２２と、チャックテーブル２２によって保持されたウェーハ１１を研削する研削ユニット２４とを備える。
【0042】
チャックテーブル２２の上面は、ウェーハ１１を保持する保持面２２ａを構成する。保持面２２ａは、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護層１７側、保護部材２１側）の全体を保持可能な大きさ及び形状に形成される。例えば、円盤状のウェーハ１１が研削される場合には、保持面２２ａはウェーハ１１に対応して、ウェーハ１１よりも直径が大きい円形に形成される。この保持面２２ａは、チャックテーブル２２の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
【0043】
また、チャックテーブル２２は、モータ等の回転駆動源（不図示）と接続されており、この回転駆動源はチャックテーブル２２を鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。さらに、チャックテーブル２２は移動機構（不図示）と接続されており、この移動機構はチャックテーブル２２を水平方向に沿って移動させる。
【0044】
チャックテーブル２２の上方には、研削ユニット２４が配置されている。研削ユニット２４は、移動機構（昇降機構、不図示）によって鉛直方向に移動する円筒状のハウジング（不図示）を備え、このハウジングには回転軸となる円筒状のスピンドル２６が収容されている。スピンドル２６の下端部はハウジングの下端部から突出しており、このスピンドル２６の下端部には円盤状のマウント２８が固定されている。
【0045】
マウント２８の下面側には、マウント２８と概ね同径の研削ホイール３０が装着される。研削ホイール３０は、ステンレス、アルミニウム等の金属材料で形成された円環状の基台３２を備える。また、基台３２の下面側には、直方体状に形成された複数の研削砥石３４が、基台３２の外周に沿って概ね等間隔に固定されている。この複数の研削砥石３４の下面がウェーハ１１に接触することにより、ウェーハ１１が研削される。
【0046】
スピンドル２６の上端側（基端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が接続されている。研削ホイール３０は、この回転駆動源からスピンドル２６及びマウント２８を介して伝達された回転力によって、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りで回転する。
【0047】
また、研削ユニット２４の近傍には、チャックテーブル２２によって保持されたウェーハ１１と複数の研削砥石３４とに純水等の研削液３８を供給するノズル３６が設けられている。ウェーハ１１が複数の研削砥石３４によって研削される際、ノズル３６からウェーハ１１及び複数の研削砥石３４に研削液３８が供給される。
【0048】
研削装置２０によってウェーハ１１を研削する際は、まず、ウェーハ１１をチャックテーブル２２によって保持する。具体的には、ウェーハ１１を、表面１１ａ側が保持面２２ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル２２上に配置する。この状態で、チャックテーブル２２の保持面２２ａに吸引源の負圧を作用させると、ウェーハ１１が保護層１７及び保護部材２１を介してチャックテーブル２２によって吸引保持される。
【0049】
次に、ウェーハ１１を保持したチャックテーブル２２を研削ユニット２４の下方に移動させる。そして、チャックテーブル２２と研削ホイール３０とをそれぞれ所定の方向に所定の回転数で回転させながら、研削ホイール３０をチャックテーブル２２に向かって下降させる。このときの研削ホイール３０の下降速度は、複数の研削砥石３４が適切な力でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調整される。
【0050】
回転する複数の研削砥石３４がウェーハ１１の裏面１１ｂ側に接触すると、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が削り取られる。これにより、ウェーハ１１に研削加工が施され、ウェーハ１１が薄くなる。そして、ウェーハ１１が所定の厚さ（仕上げ厚さ）になるまで薄化されると、ウェーハ１１の研削が停止される。
【0051】
また、ウェーハ１１が複数の研削砥石３４によって研削される際、ノズル３６からウェーハ１１及び複数の研削砥石３４に研削液３８が供給される。この研削液３８によって、ウェーハ１１及び複数の研削砥石３４が冷却されるとともに、ウェーハ１１の研削によって生じた屑（研削屑）が洗い流される。
【0052】
図５は、研削加工後のウェーハ１１を示す断面図である。ウェーハ１１の厚さが仕上げ厚さとなるまでウェーハ１１が研削されると、面取り加工が施された外周縁１１ｃを含む外周余剰領域１１ｅが除去される。そして、研削加工後のウェーハ１１の外周縁（側面）１１ｆは、ウェーハ１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂと概ね垂直な平坦面となる。
【0053】
仮に、前述のプラズマエッチングステップが実施されず、ウェーハ１１に段差部１９（図２（Ｂ）参照）が形成されない場合、研削ステップでウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削すると、研削加工後のウェーハ１１には外周余剰領域１１ｅが残存する。そして、残存した外周余剰領域１１ｅは、ウェーハ１１の半径方向外側に向かって鋭く尖った形状、所謂ナイフエッジ形状となる。
【0054】
ウェーハ１１の外周余剰領域１１ｅがナイフエッジ形状になると、外周余剰領域１１ｅで欠けや割れ等の損傷が生じやすくなる。また、外周余剰領域１１ｅで発生した損傷がウェーハ１１の内側に向かって進行し、デバイス領域１１ｄに到達することがある。その結果、ウェーハ１１の分割によって得られるデバイスチップに損傷が残存し、デバイスチップの品質が低下する恐れがある。
【0055】
一方、ウェーハ１１の外周部に沿って段差部１９を形成する、所謂エッジトリミングが施されていると、図５に示すように、研削加工後のウェーハ１１の外周縁１１ｆはナイフエッジ形状とならず、平坦になる。これにより、ウェーハ１１の外周部における損傷が防止されるとともに、その損傷がデバイス領域１１ｄに伝達されることによるデバイスチップの品質低下が防止される。
【0056】
研削ステップの後、ウェーハ１１は分割予定ライン１３（図１（Ａ）参照）に沿って分割される。これにより、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。そして、研削ステップによって薄化されたウェーハ１１を分割することにより、薄型化されたデバイスチップが得られる。
【0057】
なお、ウェーハ１１の分割方法に制限はない。例えば、ウェーハ１１の分割には切削装置を用いることができる。切削装置は、ウェーハ１１を保持する保持面を備えるチャックテーブル（保持テーブル）と、ウェーハ１１を切削する環状の切削ブレードが装着される切削ユニットとを備える。切削ブレードは、例えばダイヤモンド等でなる砥粒をボンド材で固定して形成される。ボンド材としては、例えばメタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンドなどが用いられる。
【0058】
切削ユニットに装着された切削ブレードを回転させ、チャックテーブルによって保持されたウェーハ１１に切り込ませることにより、ウェーハ１１が切削、分割される。そして、全ての分割予定ライン１３に沿って切削ブレードをウェーハ１１に切り込ませると、ウェーハ１１が複数のデバイスチップに分割される。
【0059】
また、ウェーハ１１の分割にはレーザー加工装置を用いることもできる。レーザー加工装置は、ウェーハ１１を保持する保持面を備えるチャックテーブル（保持テーブル）と、ウェーハ１１にレーザービームを照射するレーザー照射ユニットとを備える。レーザー照射ユニットは、パルスレーザービームを発信するレーザー発振器と、レーザー発振器によって発振されたレーザービームを所定の位置で集光させる集光器とを備える。
【0060】
レーザー加工装置によって、例えばウェーハ１１の内部に改質された領域（改質層）が形成される。具体的には、レーザービームの照射条件（波長、パワー、スポット径、繰り返し周波数等）が、多光子吸収によってウェーハ１１の内部に改質層が形成されるように設定される。また、レーザービームの集光点が、ウェーハ１１の内部（表面１１ａと裏面１１ｂとの間）に位置付けられる。
【0061】
上記のレーザービームを分割予定ライン１３に沿って走査すると、ウェーハ１１の内部には分割予定ライン１３に沿って改質層が形成される。この改質層が形成された領域は、ウェーハ１１の他の領域よりも脆くなる。そのため、分割予定ライン１３に沿って改質層が形成されたウェーハ１１に外力を付与すると、ウェーハ１１が分割予定ライン１３に沿って破断し、複数のデバイスに分割される。すなわち、改質層はウェーハ１１が分割される際の分割起点（分割のきっかけ）として機能する。
【0062】
なお、レーザービームの照射条件は、ウェーハ１１にアブレーション加工が施されるように設定されてもよい。この場合、レーザービームを分割予定ライン１３に沿って走査することにより、ウェーハ１１がアブレーション加工によって分割予定ライン１３に沿って分割される。なお、一度のレーザービームの走査によってウェーハ１１を分割することが困難な場合は、各分割予定ライン１３に沿ってそれぞれレーザービームが複数回照射される。
【0063】
以上の通り、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、ウェーハ１１の表面１１ａ側にプラズマ状態のエッチングガスを供給することにより、外周余剰領域１１ｅを除去する。すなわち、切削ブレードによる切削加工に代えてプラズマエッチングを用いることにより、ウェーハ１１にエッジトリミング加工を施す。
【0064】
上記のウェーハの加工方法を用いると、切削ブレードを用いてエッジトリミング加工を実施する場合に問題となる、ウェーハ１１への大量の切削屑の固着が生じない。そのため、エッジトリミング後のウェーハ１１の洗浄工程が簡略化される。また、切削ブレードの偏摩耗を考慮した加工条件の選定や、偏摩耗が生じた切削ブレードを整形するドレス工程の実施等が不要となり、ウェーハ１１の加工効率の低下が抑制される。
【0065】
なお、本実施形態では、プラズマエッチングステップにおいて、ウェーハ１１の外周余剰領域１１ｅのみに対してエッチングを施す形態について説明した。ただし、プラズマエッチングステップでは、外周余剰領域１１ｅを除去するとともに、デバイス領域１１ｄに分割予定ライン１３に沿う溝を形成してもよい。以下、プラズマエッチングステップでデバイス領域１１ｄに溝を形成する方法の具体例を説明する。
【0066】
まず、ウェーハ１１の表面１１ａ側に形成された保護層１７（図１（Ｂ）参照）を、複数のデバイス１５に合わせてパターニングする。すなわち、保護層１７のうち、隣接するデバイス１５間の領域（分割予定ライン１３）と重なる領域を除去する。これにより、ウェーハ１１の外周余剰領域１１ｅに加え、ウェーハ１１のうち、隣接するデバイス１５間に位置する領域（分割予定ライン１３）が露出する。なお、プラズマエッチングのマージンを確保するため、保護層１７の除去された領域の幅を、分割予定ライン１３の幅よりも狭くしてもよい。
【0067】
次に、プラズマエッチングステップ（図２（Ａ）参照）を実施し、ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護層１７を介してエッチングガス１０を供給する。これにより、外周余剰領域１１ｅと、デバイス領域１１ｄの分割予定ライン１３と重なる領域とに、プラズマエッチングが施される。その結果、外周余剰領域１１ｅには段差部１９（図２（Ｂ）参照）が形成され、デバイス領域１１ｄには分割予定ライン１３に沿って線状の溝が格子状に形成される。そして、このプラズマエッチングは、外周余剰領域１１ｅの除去量と、デバイス領域１１ｄに形成される溝の深さとが、ウェーハ１１の仕上げ厚さよりも大きくなるまで継続される。
【0068】
その後、前述の保護部材貼着ステップと、研削ステップとを実施する。研削ステップでウェーハ１１が仕上げ厚さになるまで薄化されると、プラズマエッチングステップにおいてデバイス領域１１ｄに形成された溝が、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に露出する。これにより、ウェーハ１１がデバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップに分割される。
【0069】
なお、複数のデバイス１５を形成する工程において、複数のデバイス１５に合わせてパターニングされたパッシベーション膜やフォトレジスト膜が形成されることがある。この場合には、パッシベーション膜又はフォトレジスト膜をそのまま保護層１７として用いることができる。
【0070】
その他、上記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。
【符号の説明】
【0071】
１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 外周縁（側面）
１１ｄ デバイス領域
１１ｅ 外周余剰領域
１１ｆ 外周縁（側面）
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ 保護層（マスク層）
１９ 段差部（切り欠き部）
１９ａ 底面（底部）
１９ｂ 側面
２１ 保護部材
１０ エッチングガス
２０ 研削装置
２２ チャックテーブル（保持テーブル）
２２ａ 保持面
２４ 研削ユニット
２６ スピンドル
２８ マウント
３０ 研削ホイール
３２ 基台
３４ 研削砥石
３６ ノズル
３８ 研削液
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 外周縁（側面）
１１ｄ デバイス領域
１１ｅ 外周余剰領域
１１ｆ 外周縁（側面）
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ 保護層（マスク層）
１９ 段差部（切り欠き部）
１９ａ 底面（底部）
１９ｂ 側面
２１ 保護部材
１０ エッチングガス
２０ 研削装置
２２ チャックテーブル（保持テーブル）
２２ａ 保持面
２４ 研削ユニット
２６ スピンドル
２８ マウント
３０ 研削ホイール
３２ 基台
３４ 研削砥石
３６ ノズル
３８ 研削液
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
