特許 7511976 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】2024-06-28

(45)【発行日】2024-07-08

(54)【発明の名称】ウェーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20240701BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 L

H01L21/78 Q

H01L21/68 N

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020100756

(22)【出願日】2020-06-10

(65)【公開番号】P2021197398

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-04-26

(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】岡村 卓

(72)【発明者】

【氏名】原田 成規

(72)【発明者】

【氏名】滝田 友春

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２１０８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８７１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０７３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５７９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４５１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－７３４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５６３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－５９９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－９３４９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイス領域を表面側に備え、該デバイス領域に対応する領域に形成された凹部を裏面側に備え、該デバイス領域及び該凹部を囲む環状の補強部を外周部に備えるウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、
該ウェーハの裏面側に粘着テープを該凹部及び該補強部に沿って貼着するテープ貼着ステップと、
第１チャックテーブルによって該凹部の底面を、該粘着テープを介して保持する保持ステップと、
切削ブレードによって該ウェーハを該分割予定ラインに沿って切削することにより、該デバイス領域を複数のデバイスチップに分割するとともに、該補強部の表面側に溝を形成する切削ステップと、
該補強部に外力を付与することにより、該溝を起点として該補強部を該分割予定ラインに沿って複数のチップに分割する分割ステップと、を含むことを特徴とするウェーハの加工方法。

【請求項2】

該分割ステップでは、該ウェーハの該補強部に対応する位置に凹凸を有する第２チャックテーブルによって該ウェーハを支持した状態で、該粘着テープを該第２チャックテーブルによって吸引することにより、該粘着テープを該凹凸に沿って配置して該補強部を分割することを特徴とする請求項１記載のウェーハの加工方法。

【請求項3】

該保持ステップの実施後、且つ、該分割ステップの実施前に、該切削ブレードによって該デバイス領域の外周部を環状に切削することにより、該デバイス領域と該補強部とを分離する分離ステップを更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のウェーハの加工方法。

【請求項4】

該分割ステップの実施後に、該補強部に流体を噴射することによって該補強部を除去する補強部除去ステップを更に含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のウェーハの加工方法。

【請求項5】

該流体は、該ウェーハの中心側から外周側に向かって噴射されることを特徴とする請求項４記載のウェーハの加工方法。

【請求項6】

該流体は、気体及び液体を含む混合流体であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のウェーハの加工方法。

【請求項7】

該流体は、液体であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のウェーハの加工方法。

【請求項8】

該切削ステップの実施後、且つ、該分割ステップの実施前に、該補強部に該補強部の径方向に沿って複数のスクライブラインを形成するスクライブライン形成ステップを更に含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか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にそれぞれデバイスが形成されたデバイス領域を表面側に備える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、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に搭載される。

【0003】

近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップの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を薄化する加工が実施されることがある。ウェーハの薄化には、ウェーハを保持するチャックテーブルと、複数の研削砥石を有する研削ホイールが装着される研削ユニットとを備える研削装置が用いられる。チャックテーブルによって保持されたウェーハの裏面側に研削砥石を接触させることにより、ウェーハが研削され、薄化される。

【0004】

しかしながら、ウェーハを研削して薄化すると、ウェーハの剛性が低下し、その後の搬送工程でウェーハが破損しやすくなる等、ウェーハの取り扱いが難しくなる。そこで、ウェーハの裏面側のうちデバイス領域と重なる領域のみを研削して薄化する手法が提案されている。この手法を用いると、ウェーハの裏面側の中央部には凹部が形成される一方、ウェーハの外周部は薄化されずに厚い状態に維持され、環状の補強部として残存する。これにより、研削後のウェーハの剛性の低下が抑えられる。

【0005】

薄化されたウェーハは、環状の切削ブレードで被加工物を切削する切削装置等を用いて、最終的に複数のデバイスチップに分割される。このときウェーハは、外周部に残存する環状の補強部が除去された後、分割予定ラインに沿って切断される。例えば特許文献１には、ウェーハの外周部を切削ブレードで環状に切削してデバイス領域と補強部（環状凸部）とを分離した後、複数の爪を備える爪アセンブリによって補強部を持ち上げて除去する手法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－６１１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のように、ウェーハの外周部に残存する環状の補強部は、ウェーハの加工プロセスにおいてウェーハから分離され、除去される。しかしながら、補強部がウェーハから分離された直後において、補強部は、薄化されて剛性が低下した状態のウェーハの中央部（デバイス領域）を囲むように、デバイス領域に近接して配置されている。そのため、補強部を除去する際に、誤って補強部がデバイス領域に接触し、デバイス領域が損傷するおそれがある。

【0008】

従って、補強部を適切に除去するためには、補強部がデバイス領域に干渉しないように、補強部を慎重に保持し、且つ、補強部の揺れや位置ずれが生じないように補強部を持ち上げる作業が必要となる。その結果、補強部の除去に用いられる機構（爪アセンブリ等）の構造が複雑化してコストが増大する。また、補強部の除去に要する作業時間が長くなり、加工装置の稼働効率が低下する。

【0009】

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ウェーハの外周部に残存する補強部を簡易に除去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】

【0010】

本発明の一態様によれば、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によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイス領域を表面側に備え、該デバイス領域に対応する領域に形成された凹部を裏面側に備え、該デバイス領域及び該凹部を囲む環状の補強部を外周部に備えるウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、該ウェーハの裏面側に粘着テープを該凹部及び該補強部に沿って貼着するテープ貼着ステップと、第１チャックテーブルによって該凹部の底面を、該粘着テープを介して保持する保持ステップと、切削ブレードによって該ウェーハを該分割予定ラインに沿って切削することにより、該デバイス領域を複数のデバイスチップに分割するとともに、該補強部の表面側に溝を形成する切削ステップと、該補強部に外力を付与することにより、該溝を起点として該補強部を該分割予定ラインに沿って複数のチップに分割する分割ステップと、を含むウェーハの加工方法が提供される。

【0011】

なお、好ましくは、該分割ステップでは、該ウェーハの該補強部に対応する位置に凹凸を有する第２チャックテーブルによって該ウェーハを支持した状態で、該粘着テープを該第２チャックテーブルによって吸引することにより、該粘着テープを該凹凸に沿って配置して該補強部を分割する。また、好ましくは、該ウェーハの加工方法は、該保持ステップの実施後、且つ、該分割ステップの実施前に、該切削ブレードによって該デバイス領域の外周部を環状に切削することにより、該デバイス領域と該補強部とを分離する分離ステップを更に含む。

【0012】

また、好ましくは、該ウェーハの加工方法は、該分割ステップの実施後に、該補強部に流体を噴射することによって該補強部を除去する補強部除去ステップを更に含む。また、好ましくは、該流体は、該ウェーハの中心側から外周側に向かって噴射される。なお、該流体は、気体及び液体を含む混合流体であってもよい。また、該流体は、液体であってもよい。

【0013】

また、好ましくは、該ウェーハの加工方法は、該切削ステップの実施後、且つ、該分割ステップの実施前に、該補強部に該補強部の径方向に沿って複数のスクライブラインを形成するスクライブライン形成ステップを更に含む。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、切削ステップにおいてデバイス領域が複数のデバイスチップに分割されるとともに、補強部の表面側に溝が形成される。そして、分割ステップにおいて、補強部に外力が付与され、補強部が溝を起点として分割される。その結果、例えば分割された補強部に流体を噴射する等の簡易な方法により、ウェーハから補強部を容易に除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１（Ａ）はウェーハの表面側を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はウェーハの裏面側を示す斜視図である。

【図2】図２（Ａ）は粘着テープが貼着されたウェーハを示す斜視図であり、図２（Ｂ）は粘着テープが貼着されたウェーハを示す断面図である。

【図3】切削装置を示す斜視図である。

【図4】チャックテーブルによって保持されたウェーハを示す断面図である。

【図5】図５（Ａ）は第１の方向に沿って切削されるウェーハを示す断面図であり、図５（Ｂ）は第２の方向に沿って切削されるウェーハを示す断面図である。

【図6】洗浄ユニットを示す斜視図である。

【図7】図７（Ａ）はチャックテーブル上に配置されたウェーハを示す断面図であり、図７（Ｂ）はチャックテーブルによって吸引されたウェーハを示す断面図である。

【図8】図８（Ａ）は補強部に流体が噴射されるウェーハを示す断面図であり、図８（Ｂ）は補強部が除去されるウェーハを示す断面図である。

【図9】図９（Ａ）は溝形成ユニットを備える切削装置を示す平面図であり、図９（Ｂ）は溝形成ユニットを備える切削装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る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の表面側を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はウェーハ１１の裏面側を示す斜視図である。

【0017】

ウェーハ１１は、例えばシリコン等の半導体でなる円盤状の基板であり、互いに概ね平行な表面１１ａ及び裏面１１ｂ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いる。また、分割予定ライン１３によって区画された領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイス１５が形成されている。

【0018】

ウェーハ１１は、複数のデバイス１５が形成された略円形のデバイス領域１７ａと、デバイス領域１７ａを囲む環状の外周余剰領域１７ｂとを、表面１１ａ側に備える。外周余剰領域１７ｂは、表面１１ａの外周縁を含む所定の幅（例えば２ｍｍ程度）の環状の領域に相当する。図１（Ａ）には、デバイス領域１７ａと外周余剰領域１７ｂとの境界を二点鎖線で示している。

【0019】

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、金属等でなる基板であってもよい。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。

【0020】

ウェーハ１１を分割予定ライン１３に沿って格子状に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製造される。また、分割前のウェーハ１１に対して薄化処理を施すことにより、薄型化されたデバイスチップを得ることが可能となる。

【0021】

ウェーハ１１の薄化には、例えば研削装置が用いられる。研削装置は、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、ウェーハ１１を研削する研削ユニットとを備えており、研削ユニットには複数の研削砥石を有する環状の研削ホイールが装着される。チャックテーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させながら、研削砥石をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に接触させることにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研削され、ウェーハ１１が薄化される。

【0022】

ただし、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の全体が研削されると、ウェーハ１１の全体が薄化されてウェーハ１１の剛性が低下し、その後の搬送工程でウェーハ１１が破損しやすくなる等、ウェーハ１１の取り扱いが難しくなる。そのため、薄化処理（研削加工）は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の中央部のみに施されることがある。

【0023】

例えば図１（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１は中央部のみが薄化され、ウェーハ１１の裏面１１ｂには円形の凹部（溝）１９が形成される。この凹部１９は、デバイス領域１７ａに対応する位置に設けられる。例えば、凹部１９の大きさ（直径）はデバイス領域１７ａの大きさ（直径）と概ね同一に設定され、凹部１９はデバイス領域１７ａと重なる位置に形成される。

【0024】

凹部１９は、ウェーハ１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂと概ね平行な底面１９ａと、底面１９ａと概ね垂直で底面１９ａ及びウェーハ１１の裏面１１ｂに接続された環状の側面（内壁）１９ｂとを含む。そして、ウェーハ１１の外周部には、薄化処理（研削加工）が施されていない領域に相当する補強部（凸部）２１が残存している。補強部２１は、外周余剰領域１７ｂを含み、デバイス領域１７ａと凹部１９とを囲んでいる。

【0025】

ウェーハ１１の中央部のみを薄化すると、ウェーハ１１の外周部（補強部２１）が厚い状態に維持される。これにより、ウェーハ１１の剛性の低下が抑えられ、ウェーハ１１の破損等が生じにくくなる。すなわち、補強部２１がウェーハ１１を補強する補強領域として機能する。

【0026】

次に、ウェーハ１１を複数のデバイスチップに分割するためのウェーハの加工方法の具体例について説明する。本実施形態では、まず、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に粘着テープを貼着する（テープ貼着ステップ）。図２（Ａ）は粘着テープ２３が貼着されたウェーハ１１を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は粘着テープ２３が貼着されたウェーハ１１を示す断面図である。

【0027】

ウェーハ１１の裏面１１ｂ側には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の全体を覆うことが可能な大きさの粘着テープ２３が貼着される。例えば、ウェーハ１１よりも径の大きい円形の粘着テープ２３が、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を覆うように貼着される。

【0028】

粘着テープ２３としては、円形の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む柔軟なフィルムを用いることができる。例えば、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。

【0029】

粘着テープ２３は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の輪郭に沿って貼着される。すなわち、粘着テープ２３は図２（Ｂ）に示すように、凹部１９の底面１９ａ及び側面１９ｂと、補強部２１の裏面（下面）とに沿って（倣って）貼着される。なお、図２（Ｂ）では粘着テープ２３が底面１９ａ及び側面１９ｂに密着するように貼着されている例を示しているが、粘着テープ２３と底面１９ａの外周部との間や粘着テープ２３と側面１９ｂとの間には、僅かな隙間が存在していてもよい。

【0030】

粘着テープ２３の外周部には、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属でなる環状のフレーム２５が貼着される。フレーム２５の中央部には、ウェーハ１１を収容可能な円形の開口２５ａが設けられている。ウェーハ１１は、開口２５ａの内側に配置された状態で、粘着テープ２３を介してフレーム２５によって支持される。これにより、ウェーハ１１、粘着テープ２３、及びフレーム２５が一体化したフレームユニット（ワークセット）が構成される。

【0031】

粘着テープ２３が貼着されたウェーハ１１は、切削装置によって切削される。図３は、切削装置２を示す斜視図である。切削装置２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）４と、チャックテーブル４によって保持されたウェーハ１１を切削する切削ユニット１２とを備える。

【0032】

チャックテーブル４の上面は、Ｘ軸方向（加工送り方向、第１水平方向）及びＹ軸方向（割り出し送り方向、第２水平方向）と概ね平行に形成された平坦面であり、ウェーハ１１を保持する円形の保持面４ａ（図４参照）を構成している。また、チャックテーブル４には、チャックテーブル４をＸ軸方向に沿って移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）と、チャックテーブル４をＺ軸方向（鉛直方向、上下方向）に概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）とが連結されている。

【0033】

チャックテーブル４の上方には、ウェーハ１１を切削する切削ユニット１２が配置されている。切削ユニット１２は円筒状のハウジング１４を備え、ハウジング１４の内部にはＹ軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドル（不図示）が収容されている。スピンドルの先端部（一端部）は、ハウジング１４の外部に露出している。

【0034】

スピンドルの先端部には、環状の切削ブレード１６が装着される。また、スピンドルの基端部（他端部）には、モータ等の回転駆動源が連結されている。切削ブレード１６は、回転駆動源からスピンドルを介して伝達される動力によって、Ｙ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

【0035】

切削ブレード１６としては、例えばハブタイプの切削ブレード（ハブブレード）が用いられる。ハブブレードは、金属等でなる環状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とが一体となって構成される。ハブブレードの切刃は、ダイヤモンド等でなる砥粒がニッケルめっき層等の結合材によって固定された電鋳砥石によって構成される。また、切削ブレード１６として、ワッシャータイプの切削ブレード（ワッシャーブレード）を用いてもよい。ワッシャーブレードは、砥粒が金属、セラミックス、樹脂等でなる結合材によって固定された環状の切刃によって構成される。

【0036】

スピンドルの先端部に装着された切削ブレード１６は、ハウジング１４に固定されたブレードカバー１８に覆われる。ブレードカバー１８は、純水等の液体（切削液）が供給されるチューブ（不図示）に接続される接続部２０と、接続部２０に接続され切削ブレード１６の両面側（表裏面側）にそれぞれ配置される一対のノズル２２とを備える。一対のノズル２２にはそれぞれ、切削ブレード１６に向かって開口する噴射口（不図示）が形成されている。

【0037】

接続部２０に切削液が供給されると、一対のノズル２２の噴射口から切削ブレード１６の両面（表裏面）に向かって切削液が噴射される。この切削液によって、ウェーハ１１及び切削ブレード１６が冷却されるとともに、切削加工によって生じた屑（切削屑）が洗い流される。

【0038】

切削ユニット１２には、切削ユニット１２を移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）が連結されている。この移動機構は、切削ユニット１２をＹ軸方向に沿って移動させるとともに、Ｚ軸方向に沿って昇降させる。

【0039】

切削装置２を用いてウェーハ１１を加工する際は、まず、チャックテーブル４によってウェーハ１１を保持する（保持ステップ）。図４は、チャックテーブル４によって保持されたウェーハ１１を示す断面図である。

【0040】

チャックテーブル４は、金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の枠体（本体部）６を備える。枠体６の上面６ａ側には、平面視で円形の凹部（溝）６ｂが形成されており、凹部６ｂには円盤状の保持部材８が嵌め込まれている。保持部材８は、ポーラスセラミックス等の多孔質材料でなる部材であり、その内部に保持部材８の上面から下面に連通する空孔（吸引路）を含んでいる。

【0041】

保持部材８は、枠体６の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（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。そして、保持部材８の上面は、ウェーハ１１を吸引する円形の吸引面８ａを構成している。枠体６の上面６ａと保持部材８の吸引面８ａとは概ね同一平面上に配置され、チャックテーブル４の保持面４ａを構成している。

【0042】

ウェーハ１１は、表面１１ａ側が上方に露出するようにチャックテーブル４上に配置される。なお、チャックテーブル４は、保持面４ａでウェーハ１１の凹部１９の底面１９ａを保持可能となるように構成されている。具体的には、保持面４ａの径は凹部１９の径よりも小さく、チャックテーブル４の保持面４ａ側が凹部１９に嵌め込まれる。これにより、凹部１９の底面１９ａが粘着テープ２３を介して保持面４ａで支持される。

【0043】

また、チャックテーブル４の周囲には、フレーム２５を把持して固定する複数のクランプ１０が設けられている。ウェーハ１１がチャックテーブル４上に配置されると、フレーム２５が複数のクランプ１０によって固定される。

【0044】

ウェーハ１１がチャックテーブル４上に配置された状態で、保持部材８に吸引源の負圧（吸引力）を作用させると、粘着テープ２３のうち凹部１９の底面１９ａに貼着された領域が吸引面８ａによって吸引される。これにより、凹部１９の底面１９ａが粘着テープ２３を介してチャックテーブル４によって吸引保持される。

【0045】

次に、切削ブレード１６によってウェーハ１１を分割予定ライン１３（図３等参照）に沿って切削する（切削ステップ）。切削ステップでは、第１の方向と平行な分割予定ライン１３と、第１の方向と交差する第２の方向と平行な分割予定ライン１３とに沿って、ウェーハ１１を切削する。

【0046】

図５（Ａ）は、第１の方向に沿って切削されるウェーハ１１を示す断面図である。まず、チャックテーブル４を回転させ、第１の方向と平行な一の分割予定ライン１３の長さ方向をＸ軸方向に合わせる。また、切削ブレード１６が一の分割予定ライン１３の延長線上に配置されるように、切削ユニット１２のＹ軸方向における位置を調整する。

【0047】

さらに、切削ブレード１６の下端が凹部１９の底面１９ａよりも下方に配置されるように、切削ユニット１２の高さを調整する。例えば、切削ブレード１６の下端が、凹部１９の底面１９ａに貼着された粘着テープ２３の上面よりも下方で、且つ、保持面４ａ（粘着テープ２３の下面）よりも上方に位置付けられる。このときのウェーハ１１の表面１１ａと切削ブレード１６の下端との高さの差が、切削ブレード１６のウェーハ１１への切り込み深さに相当する。

【0048】

そして、切削ブレード１６を回転させつつ、チャックテーブル４をＸ軸方向に沿って移動させる。これにより、チャックテーブル４と切削ブレード１６とがＸ軸方向に沿って相対的に移動し（加工送り）、切削ブレード１６が一の分割予定ライン１３に沿ってウェーハ１１の表面１１ａ側に切り込む。

【0049】

このときの切削ブレード１６の切り込み深さは、ウェーハ１１の中央部（デバイス領域１７ａ、図３等参照）における厚さよりも大きく、且つ、ウェーハ１１の外周部（補強部２１）における厚さよりも小さい。そのため、ウェーハ１１のデバイス領域１７ａには、表面１１ａから底面１９ａに至る切り口（カーフ）が一の分割予定ライン１３に沿って形成される。一方、ウェーハ１１の補強部２１には、切削ブレード１６の切り込み深さに対応する深さの溝１１ｃが一の分割予定ライン１３に沿って形成される。

【0050】

その後、切削ブレード１６をＹ軸方向に分割予定ライン１３の間隔分移動させ（割り出し送り）、ウェーハ１１を他の分割予定ライン１３に沿って切削する。この手順を繰り返すことにより、第１の方向と平行な全ての分割予定ライン１３に沿ってウェーハ１１が切削される。

【0051】

次に、チャックテーブル４を９０°回転させ、第２の方向と平行な分割予定ライン１３の長さ方向をＸ軸方向に合わせる。そして、同様の手順により、ウェーハ１１を分割予定ライン１３に沿って切削する。図５（Ｂ）は、第２の方向に沿って切削されるウェーハ１１を示す断面図である。

【0052】

全ての分割予定ライン１３に沿ってウェーハ１１が切削されると、ウェーハ１１のデバイス領域１７ａが分割予定ライン１３に沿って分割され、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップ２７（図６参照）が得られる。また、補強部２１の上面（表面）側には、分割予定ライン１３に沿って溝１１ｃが形成される。

【0053】

次に、補強部２１に外力を付与することにより、溝１１ｃを起点として補強部２１を分割予定ライン１３に沿って分割する（分割ステップ）。本実施形態では、粘着テープ２３をチャックテーブルによって吸引することにより、補強部２１に外力を付与する。

【0054】

図６は、洗浄ユニット３０を示す斜視図である。洗浄ユニット３０は、切削加工後のウェーハ１１を洗浄する機構であり、切削装置２（図３参照）に内蔵されている。そして、洗浄ユニット３０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）３２と、チャックテーブル３２によって保持されたウェーハ１１に流体を供給する流体供給ユニット４６とを備える。

【0055】

チャックテーブル３２の上面は、ウェーハ１１を保持する円形の保持面を構成している。また、チャックテーブル３２には、チャックテーブル３２を鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

【0056】

チャックテーブル３２は、金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の枠体（本体部）３４を備える。枠体３４の上面３４ａ側には、平面視で円形の凹部（溝）３４ｂが形成されており、凹部３４ｂには円盤状の保持部材３６が嵌め込まれている。保持部材３６は、ポーラスセラミックス等の多孔質材料でなる部材であり、その内部に保持部材３６の上面から下面に連通する空孔（吸引路）を含んでいる。

【0057】

保持部材３６の上面は、ウェーハ１１を吸引保持する円形の吸引面３６ａを構成している。また、枠体３４の上面３４ａと保持部材３６の吸引面３６ａとは、概ね同一平面上に配置されている。

【0058】

チャックテーブル３２のうちウェーハ１１の補強部２１に対応する位置には、凹凸が設けられている。例えば、枠体６は、ウェーハ１１がチャックテーブル３２上に配置された際に上面６ａが補強部２１と重なるように形成される。また、枠体６の上面６ａ側には、上面６ａから上方に突出する複数の凸部（突起）３８が設けられている。なお、図６では直方体状に形成された凸部３８を示しているが、凸部３８の形状に制限はない。

【0059】

複数の凸部３８は、枠体６の周方向に沿って概ね等間隔に配列されている。そして、枠体６の上面６ａと凸部３８とによって、周期的な凹凸を有する環状の領域が構成される。

【0060】

さらに、枠体６の上面６ａ側には、上面６ａで開口する環状の溝４０ａ，４０ｂが設けられている。例えば溝４０ａ，４０ｂは、複数の凸部３８の両側（枠体６の半径方向における外側と内側）に同心円状に形成される。また、溝４０ａと溝４０ｂとは、枠体６の半径方向に沿って形成された複数の溝４０ｃを介して互いに連結されている。

【0061】

保持部材３６は、枠体３４の内部に設けられた流路（不図示）及びバルブ４２ａを介して、吸引源４４に接続されている。また、溝４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、枠体３４の内部に設けられた流路（不図示）及びバルブ４２ｂを介して、吸引源４４に接続されている。吸引源４４は、エジェクタ等によって構成される。

【0062】

ウェーハ１１は、補強部２１が枠体３４の上面３４ａと重なるように、チャックテーブル３２上に配置される。これにより、ウェーハ１１の補強部２１が粘着テープ２３を介して複数の凸部３８によって支持される。

【0063】

図７（Ａ）は、チャックテーブル３２上に配置されたウェーハ１１を示す断面図である。なお、図７（Ａ）では説明の便宜上、ウェーハ１１、粘着テープ２３、フレーム２５、チャックテーブル３２の断面における形状のみを図示している。ウェーハ１１がチャックテーブル３２上に配置された状態でバルブ４２ａ，４２ｂを開くと、保持部材３６及び溝４０ａ，４０ｂに吸引源４４の負圧が作用し、ウェーハ１１が粘着テープ２３を介してチャックテーブル３２によって吸引保持される。

【0064】

図７（Ｂ）は、チャックテーブル３２によって吸引されたウェーハ１１を示す断面図である。粘着テープ２３のうちウェーハ１１の凹部１９の内側に貼着されている領域は、保持部材３６によって吸引されて凹部１９から剥離され、吸引面３６ａに接触する。また、粘着テープ２３のうち補強部２１に貼着されている領域は、溝４０ａ，４０ｂによって吸引されて補強部２１から剥離され、枠体３４の上面３４ａに接触する。

【0065】

ここで、図６に示すように、枠体３４の上面３４ａ側には、複数の凸部３８によって周期的な凹凸が環状に形成されている。そのため、溝４０ａ，４０ｂに負圧を作用させると、粘着テープ２３のうち補強部２１に貼着されている領域は、枠体３４の上面３４ａ及び凸部３８に沿って変形し、波打った状態となる。そして、補強部２１のうち凸部３８に支持されていない領域が、粘着テープ２３によって枠体３４の上面３４ａ側に引っ張られ、隣接する凸部３８の間に入り込むように移動する。その結果、補強部２１にせん断応力が作用する。すなわち、粘着テープ２３をチャックテーブル３２によって吸引することにより、補強部２１に外力が付与される。

【0066】

補強部２１に外力が付与されると、補強部２１に形成されている溝１１ｃから亀裂が発生し、補強部２１の厚さ方向に進展する。これにより、補強部２１が分割予定ライン１３に沿って破断する。すなわち、溝１１ｃが補強部２１の分割の起点として機能し、環状の補強部２１が分割予定ライン１３に沿って複数のチップに分割される。

【0067】

なお、分割ステップでは、必ずしも全ての溝１１ｃに沿って補強部２１が分割される必要はない。すなわち、後述の補強部除去ステップにおいて補強部２１が適切に除去されるように、補強部２１が所定のサイズ以下の複数のチップに分割されればよい。

【0068】

また、図６では、チャックテーブル３２の凹凸が枠体３４の上面３４ａと凸部３８によって構成される例について説明したが、凹凸の形成方法に制限はない。例えば、枠体３４の上面３４ａ側に複数の凹部（溝）を設けることによって凹凸を形成してもよい。

【0069】

さらに、補強部２１に外力を付与する方法は、チャックテーブル３２による粘着テープ２３の吸引に限られない。例えば、ウェーハ１１を所定のチャックテーブルによって保持した状態で、補強部２１に押圧部材を押し付けることによって補強部２１に外力を付与してもよい。また、粘着テープ２３としてエキスパンドテープ（外力の付与によって拡張可能なテープ）を用い、エキスパンドテープを引っ張って拡張することにより補強部２１に外力を付与してもよい。

【0070】

次に、複数のチップに分割された補強部２１を除去する（補強部除去ステップ）。補強部除去ステップでは、補強部２１の分割によって形成された各チップを粘着テープ２３から剥離して除去する。これにより、粘着テープ２３に複数のデバイスチップ２７のみが貼着された状態となる。

【0071】

補強部２１の除去には、例えば流体供給ユニット４６（図６参照）が用いられる。流体供給ユニット４６は、流体を噴射するノズル４８と、ノズル４８を旋回させるアーム５０とを備えている。

【0072】

図８（Ａ）は、補強部２１に流体５２が噴射されるウェーハ１１を示す断面図である。補強部除去ステップでは、まず、ノズル４８を旋回させて、補強部２１の内側の領域と重なる位置に配置する。そして、ノズル４８から補強部２１に向かって流体５２を噴射する。これにより、補強部２１のチップが流体５２によって吹き飛ばされて粘着テープ２３から剥離され、除去される。

【0073】

図８（Ｂ）は、補強部２１が除去されるウェーハ１１を示す断面図である。流体５２の噴射によって補強部２１を除去する場合には、流体５２をウェーハ１１の中心側（補強部２１の内側）からウェーハ１１の外周側（補強部２１の外側）に向かって噴射することが好ましい。この場合、補強部２１のチップは補強部２１の半径方向外側に飛散する。これにより、補強部２１のチップがデバイスチップ２７側に飛散してデバイスチップ２７を傷つけることを防止できる。例えば、ノズル４８を鉛直方向に対して傾斜させることにより（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）参照）、流体５２の噴射方向が調整される。

【0074】

そして、ノズル４８から流体５２を噴射しつつチャックテーブル３２を回転させる。これにより、流体５２が補強部２１の全体に噴射され、補強部２１のチップが粘着テープ２３から順次剥離、除去される。

【0075】

ここで、仮に補強部２１が分割されずに連続した環状の状態のままである場合、補強部２１を適切に除去するためには、補強部２１を慎重に保持し、補強部２１の揺れや位置ずれが生じないように補強部２１を持ち上げる作業が必要となる。そのため、補強部２１の除去を行うための精密な搬送機構等が必要となり、補強部２１の除去に要する作業時間も長くなる。一方、本実施形態では分割ステップにおいて環状の補強部２１が複数のチップに分割されるため、補強部除去ステップにおいて各チップに適度な外力を付与するのみで補強部２１を極めて簡易に除去できる。

【0076】

なお、補強部２１に噴射される流体５２に制限はない。例えば、流体５２として加圧された純水等の液体（高圧液体）が噴射される。また、流体５２として、液体（純水等）と気体（エアー等）とを含む混合流体を用いることもできる。

【0077】

また、補強部２１に流体を噴射する際には、複数のデバイスチップ２７を保護膜で被覆してもよい。例えば、チャックテーブル３２の上方からウェーハ１１に向かって純水を供給し、複数のデバイスチップ２７を水膜で覆ってもよい。これにより、万が一補強部２１のチップがデバイスチップ２７側に飛散した場合にも、デバイスチップ２７が損傷しにくくなる。この場合には、チャックテーブル３２によって保持されたウェーハ１１に保護膜形成用の液体（純水等）を供給するノズルを、洗浄ユニット３０に搭載してもよい。

【0078】

また、上記では洗浄ユニット３０に設けられたチャックテーブル３２を用いて分割ステップ及び補強部除去ステップを実施する場合について説明したが、洗浄ユニット３０とは別途準備された他のチャックテーブルを用いることもできる。また、分割ステップと補強部除去ステップとで個別のチャックテーブルを用いてもよい。

【0079】

以上の通り、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、切削ステップにおいてデバイス領域１７ａが複数のデバイスチップ２７に分割されるとともに、補強部２１の表面側に溝１１ｃが形成される。そして、分割ステップにおいて、補強部２１に外力が付与され、補強部２１が溝１１ｃを起点として分割される。その結果、例えば分割された補強部２１に流体５２を噴射する等の簡易な方法により、ウェーハ１１から補強部２１を容易に除去することが可能となる。

【0080】

なお、上記のウェーハの加工方法では、保持ステップ（図４参照）の実施後、且つ、分割ステップ（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）の実施前に、デバイス領域１７ａと補強部２１とを分離してもよい（分離ステップ）。例えば分離ステップは、切削ステップ（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）の実施前又は実施後に、図３に示す切削装置２を用いて実施される。

【0081】

具体的には、まず、チャックテーブル４によってウェーハ１１が保持された状態で（図４参照）、切削ブレード１６がウェーハ１１のデバイス領域１７ａ（薄化された領域）の外周部の直上に配置されるように、チャックテーブル４及び切削ユニット１２の位置を調整する。そして、切削ブレード１６を回転させながら切削ユニット１２を下降させ、切削ブレード１６をデバイス領域１７ａの外周部の一部に切り込ませる。このときの切削ユニット１２の下降量は、切削ブレード１６の下端が凹部１９の底面１９ａに貼着されている粘着テープ２３に達するように設定される。

【0082】

次に、切削ブレード１６がウェーハ１１に切り込んだ状態で、切削ブレード１６を回転させたままチャックテーブル４を１回転させる。これにより、ウェーハ１１がデバイス領域１７ａの外周部に沿って環状に切削され、切断される。その結果、ウェーハ１１から補強部２１が切り落とされ、デバイス領域１７ａと補強部２１とが分離される。

【0083】

上記の分離ステップを実施すると、その後の分割ステップの実施時に、補強部２１の上部からデバイスチップ２７側に突出する突起部（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）が残存せず、又は突起部が短くなる。これにより、分割ステップで粘着テープ２３を吸引した際に、粘着テープ２３に引っ張られた突起部が折れてデバイスチップ２７側に飛散することを防止できる。

【0084】

また、上記のウェーハの加工方法では、切削ステップ（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）の実施後、且つ、分割ステップ（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）の実施前に、補強部２１に複数のスクライブライン（溝）を形成してもよい（スクライブライン形成ステップ）。

【0085】

スクライブライン形成ステップは、例えば溝形成ユニット（スクライブライン形成ユニット）６０が搭載された切削装置２を用いて実施される。図９（Ａ）は溝形成ユニット６０を備える切削装置２を示す平面図であり、図９（Ｂ）は溝形成ユニット６０を備える切削装置２を示す断面図である。なお、図９（Ｂ）には切削ステップの実施後のウェーハ１１も図示している。

【0086】

例えば溝形成ユニット６０は、切削ユニット１２のハウジング１４の側面に装着される。具体的には、溝形成ユニット６０は、ハウジング１４の側面に固定される固定部材６２を備える。固定部材６２は、平面視でＬ字状に形成され、ハウジング１４とＸ軸方向において隣接するように配置される。

【0087】

固定部材６２の下面側には、ウェーハ１１にスクライブライン（溝）を形成するカッター６４と、ウェーハ１１を押圧する押圧部材６６とが固定されている。カッター６４と押圧部材６６とは、Ｙ軸方向において隣接するように配置されている。

【0088】

カッター６４は、下端部に切り刃６４ａを備える。切り刃６４ａとしては、例えばダイヤモンドカッターが用いられる。また、押圧部材６６は、金属、樹脂等でなる円筒状の部材である。押圧部材６６の下面は曲面状に形成されており、ウェーハ１１を押圧する押圧面６６ａを構成している。

【0089】

スクライブライン形成ステップでは、まず、溝形成ユニット６０を移動させ、カッター６４の切り刃６４ａを補強部２１の表面側に接触させる。なお、溝形成ユニット６０の移動は、切削ユニット１２に連結された移動機構（不図示）によって制御される。そして、切り刃６４ａが補強部２１に接触した状態で、溝形成ユニット６０をＹ軸方向に沿って移動させる。これにより、補強部２１の表面側に線状のスクライブラインが補強部２１の径方向に沿って形成される。

【0090】

次に、チャックテーブル４を所定の角度分回転させ、同様に補強部２１にスクライブラインを形成する。この手順を繰り返すことにより、補強部２１の径方向に沿って複数のスクライブラインが形成される。

【0091】

スクライブラインは、補強部２１に形成された溝１１ｃ（図６参照）とともに、ウェーハ１１の分割起点として機能する。すなわち、スクライブラインを形成すると、分割ステップ（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）において補強部２１に亀裂が生じやすくなり、補強部２１の分割がアシストされる。これにより、補強部２１を複数のチップに確実に分割することが可能となる。

【0092】

また、補強部２１にスクライブラインを形成した後、押圧部材６６を補強部２１に押し付けることによって補強部２１を分割してもよい。具体的には、カッター６４によって補強部２１にスクライブラインを形成した後、押圧部材６６をＹ軸方向に沿って移動させて補強部２１の直上に位置付け、補強部２１に向かって下降させる。これにより、押圧面６６ａが補強部２１に接触して補強部２１を下方に押し付ける。その結果、補強部２１に外力が付与され、補強部２１がスクライブライン及び溝１１ｃ（図６参照）を起点として分割される。

【0093】

そして、チャックテーブル４を所定の角度ずつ回転させ、スクライブラインの形成と補強部２１による補強部２１の押圧とを繰り返す。すなわち、スクライブライン形成ステップと分割ステップとを交互に複数回実施する。これにより、補強部２１が周方向に沿って順次破断し、最終的に補強部２１が複数のチップに分割される。

【0094】

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】

【0095】

１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 溝
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ａ デバイス領域
１７ｂ 外周余剰領域
１９ 凹部（溝）
１９ａ 底面
１９ｂ 側面（内壁）
２１ 補強部（凸部）
２３ 粘着テープ
２５ フレーム
２５ａ 開口
２７ デバイスチップ
２ 切削装置
４ チャックテーブル（保持テーブル）
４ａ 保持面
６ 枠体（本体部）
６ａ 上面
６ｂ 凹部（溝）
８ 保持部材
８ａ 吸引面
１０ クランプ
１２ 切削ユニット
１４ ハウジング
１６ 切削ブレード
１８ ブレードカバー
２０ 接続部
２２ ノズル
３０ 洗浄ユニット
３２ チャックテーブル（保持テーブル）
３４ 枠体（本体部）
３４ａ 上面
３４ｂ 凹部（溝）
３６ 保持部材
３６ａ 吸引面
３８ 凸部（突起）
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ 溝
４２ａ，４２ｂ バルブ
４４ 吸引源
４６ 流体供給ユニット
４８ ノズル
５０ アーム
５２ 流体
６０ 溝形成ユニット（スクライブライン形成ユニット）
６２ 固定部材
６４ カッター
６４ａ 切り刃
６６ 押圧部材
６６ａ 押圧面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】