特許 7536393 ウェーハの加工方法、保護部材貼着装置、及び、加工装置

(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】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】ウェーハの加工方法、保護部材貼着装置、及び、加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240813BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240813BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20240813BHJP

   B24B 49/04 20060101ALI20240813BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 622R

H01L21/304 631

H01L21/304 622J

H01L21/68 N

B24B41/06 L

B24B49/04 Z

B24B7/04 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020096011

(22)【出願日】2020-06-02

(65)【公開番号】P2021190611

(43)【公開日】2021-12-13

【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】酒井 敏行

(72)【発明者】

【氏名】藍 麗華

【審査官】湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１２４０３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－２２０５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７９２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４０８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２６０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４９５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５５０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０６８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６４９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３３０００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

Ｂ２４Ｂ ４９／０４

Ｂ２４Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面側にデバイスを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、
熱によって軟化する樹脂で形成された保護部材を該ウェーハの周囲に配置された環状板で支持し、内終端によって規定される開口部を有する該環状板の該開口部を介して気圧差により該保護部材を該ウェーハに密着させる保護部材密着ステップと、
該保護部材密着ステップの後、該保護部材を、該ウェーハの該表面側に、加熱しながら押圧することにより貼着し、保護部材付きウェーハを形成する保護部材付きウェーハ形成ステップと、
該保護部材付きウェーハの該保護部材の厚さを測定する厚さ測定ステップと、
該保護部材付きウェーハをチャックテーブルの保持面で保持し、該ウェーハが目標仕上げ厚さとなるまで該ウェーハの裏面側を研削する研削ステップと、を備え、
該研削ステップでは、該保護部材付きウェーハの総厚さから該厚さ測定ステップで測定した該保護部材の厚さを減算して該ウェーハの厚さを算出すると共に、該ウェーハの該裏面側を研削することを特徴とするウェーハの加工方法。

【請求項2】

該保護部材付きウェーハ形成ステップで使用される該保護部材は、熱によって軟化する熱可塑性樹脂を加熱しながら押圧することで形成した枚葉式のシートであ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。

【請求項3】

該保護部材密着ステップの前に、ペレットを軟化又は溶融させてウェーハよりも大径の該保護部材を形成する保護部材形成ステップを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハの加工方法。

【請求項4】

表面側にデバイスを備えるウェーハの該表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着装置であって、
支持テーブルと押圧体とを有し、該押圧体及び支持テーブルを用いて、熱によって軟化する樹脂で形成された該保護部材を該ウェーハの該表面側に加熱しながら押圧することにより該ウェーハの該表面側に貼着して保護部材付きウェーハを形成する保護部材貼着ユニットと、
厚さ測定器を有し、該保護部材付きウェーハにおける該保護部材の厚さを測定する厚さ測定ユニットと、
該厚さ測定ユニットで測定された該保護部材の厚さの情報を、該保護部材貼着装置の外部に送信するための送信部と、を備え、
該保護部材貼着ユニットは、
支持テーブルが設けられている凹状の下部本体と、
該下部本体の第１開口部の内側に配置され該保護部材を支持する環状板と、
該下部本体に設けられた第１排気部と、
該下部本体の上方に配置された凹状の上部本体と、
該上部本体に設けられた第２排気部及び給気部と、
を有し、
内終端によって規定される第２開口部を有する該環状板の該第２開口部を介して気圧差により該保護部材を該ウェーハに密着させた後、加熱及び押圧により該保護部材を該ウェーハに貼着することを特徴とする保護部材貼着装置。

【請求項5】

表面側にデバイスを備えるウェーハの該表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着装置と、該表面側に該保護部材が貼着された該ウェーハを研削する研削装置と、を備える加工装置であって、
該保護部材貼着装置は、
支持テーブルと押圧体とを有し、該押圧体及び支持テーブルを用いて、熱によって軟化する樹脂で形成された該保護部材を該ウェーハの該表面側に加熱しながら押圧することにより該ウェーハの該表面側に貼り付けて保護部材付きウェーハを形成する保護部材貼着ユニットと、
厚さ測定器を有し、該保護部材付きウェーハにおける該保護部材の厚さを測定する厚さ測定ユニットと、
該厚さ測定ユニットで測定された該保護部材の厚さの情報を、該研削装置に送信するための送信部と、を含み、
該保護部材貼着ユニットは、
支持テーブルが設けられている凹状の下部本体と、
該下部本体の第１開口部の内側に配置され該保護部材を支持する環状板と、
該下部本体に設けられた第１排気部と、
該下部本体の上方に配置された凹状の上部本体と、
該上部本体に設けられた第２排気部及び給気部と、
を有し、
内終端によって規定される第２開口部を有する該環状板の該第２開口部を介して気圧差により該保護部材を該ウェーハに密着させた後、加熱及び押圧により該保護部材を該ウェーハに貼着し、
該研削装置は、
該保護部材付きウェーハを保持するチャックテーブルと、
円柱状のスピンドルと、該スピンドルの下端部に装着された円環状の研削ホイールとを有し、該表面側が該チャックテーブルで保持された該ウェーハの裏面側を研削する研削ユニットと、
該研削ユニットを該チャックテーブルに向かって研削送りする研削送りユニットと、
を含み、
該加工装置は、
プロセッサを有し、該研削送りユニットの動作を制御する制御部を更に備え、
該制御部は、
該厚さ測定ユニットで測定された該保護部材の厚さの情報と、該保護部材付きウェーハの総厚さの情報と、該ウェーハの研削後の目標仕上げ厚さの情報と、が記録される記録部を有し、
該保護部材付きウェーハの総厚さから該保護部材の厚さを減算することにより該ウェーハの厚さを算出すると共に、該研削送りユニットの動作を制御して該ウェーハの該裏面側を研削し、該ウェーハが該目標仕上げ厚さに至るまで該ウェーハを研削することを特徴とする加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面側にデバイスを備えるウェーハの表面側に保護部材を貼着した後、ウェーハの裏面側を研削するウェーハの加工方法と、ウェーハの表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着装置と、保護部材貼着装置及び研削装置を備える加工装置と、に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器等に搭載されるデバイスチップは、例えば、シリコン製のウェーハの表面に設定された複数の分割予定ラインで区画される表面側の各領域にデバイスを形成した後、ウェーハの裏面側の研削及びウェーハの切削を経て製造される。

【0003】

ウェーハを研削する際には、樹脂製の保護テープをウェーハの表面側に貼着することで、ウェーハの破損のリスクを低減し、更に、ウェーハの表面側への研削屑等の付着を防ぐ。保護テープは、例えば、樹脂製の基材層と、樹脂製の接着剤層（糊層）と、から成る。

【0004】

保護テープをウェーハの表面側に貼着するときには、まず、糊層側が表面側と対面する様に、ウェーハ上に保護テープを配置する。次いで、ウェーハの表面側の凹凸に倣って保護テープが密着する様に、基材層側を加熱することで保護テープを軟化させつつ、保護テープを押圧する。但し、この場合、保護テープの厚さは、加熱及び押圧前の厚さに比べて僅かに薄くなる場合がある。

【0005】

しかし、糊層を有する保護テープを使用した場合、保護テープを剥離すると、糊層を構成する接着剤が電極バンプ等に残り、この接着剤の残渣が電極バンプの不良の原因となることがある。そこで、糊層を有しない樹脂製のシート状の保護部材を加熱することで軟化させつつ、保護部材をウェーハの表面側に密着させる技術が考案された（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１９－１６９７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、糊層を有しない保護部材の場合も、糊層を有する保護シートと同様に、加熱及び押圧時における加熱温度、押圧時間等の貼着条件に応じて、保護部材の厚さが僅かに薄くなる場合がある。保護部材の厚さが変化すると、例えば、ウェーハを所定の仕上げ厚さに研削する場合に、研削送り量等の研削条件が変化する。

【0008】

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、加熱及び押圧の前後で保護部材の厚さが変化した場合であっても、保護部材の厚さの変化が研削等の加工条件に及ぼす影響を低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様によれば、表面側にデバイスを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、熱によって軟化する樹脂で形成された保護部材を該ウェーハの周囲に配置された環状板で支持し、内終端によって規定される開口部を有する該環状板の該開口部を介して気圧差により該保護部材を該ウェーハに密着させる保護部材密着ステップと、該保護部材密着ステップの後、該保護部材を、該ウェーハの該表面側に、加熱しながら押圧することにより貼着し、保護部材付きウェーハを形成する保護部材付きウェーハ形成ステップと、該保護部材付きウェーハの該保護部材の厚さを測定する厚さ測定ステップと、該保護部材付きウェーハをチャックテーブルの保持面で保持し、該ウェーハが目標仕上げ厚さとなるまで該ウェーハの裏面側を研削する研削ステップと、を備え、該研削ステップでは、該保護部材付きウェーハの総厚さから該厚さ測定ステップで測定した該保護部材の厚さを減算して該ウェーハの厚さを算出すると共に、該ウェーハの該裏面側を研削するウェーハの加工方法が提供される。

【0010】

好ましくは、該保護部材付きウェーハ形成ステップで使用される該保護部材は、熱によって軟化する熱可塑性樹脂を加熱しながら押圧することで形成した枚葉式のシートである。また、好ましくは、ウェーハの加工方法は、該保護部材密着ステップの前に、ペレットを軟化又は溶融させてウェーハよりも大径の該保護部材を形成する保護部材形成ステップを更に備える。

【0011】

本発明の他の態様によれば、表面側にデバイスを備えるウェーハの該表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着装置であって、支持テーブルと押圧体とを有し、該押圧体及び支持テーブルを用いて、熱によって軟化する樹脂で形成された該保護部材を該ウェーハの該表面側に加熱しながら押圧することにより該ウェーハの該表面側に貼着して保護部材付きウェーハを形成する保護部材貼着ユニットと、厚さ測定器を有し、該保護部材付きウェーハにおける該保護部材の厚さを測定する厚さ測定ユニットと、該厚さ測定ユニットで測定された該保護部材の厚さの情報を、該保護部材貼着装置の外部に送信するための送信部と、を備え、該保護部材貼着ユニットは、支持テーブルが設けられている凹状の下部本体と、該下部本体の第１開口部の内側に配置され該保護部材を支持する環状板と、該下部本体に設けられた第１排気部と、該下部本体の上方に配置された凹状の上部本体と、該上部本体に設けられた第２排気部及び給気部と、を有し、内終端によって規定される第２開口部を有する該環状板の該第２開口部を介して気圧差により該保護部材を該ウェーハに密着させた後、加熱及び押圧により該保護部材を該ウェーハに貼着する保護部材貼着装置が提供される。

【0012】

本発明の更なる他の態様によれば、表面側にデバイスを備えるウェーハの該表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着装置と、該表面側に保護部材が貼着された該ウェーハを研削する研削装置と、を備える加工装置であって、該保護部材貼着装置は、支持テーブルと押圧体とを有し、該押圧体及び支持テーブルを用いて、熱によって軟化する樹脂で形成された保護部材を該ウェーハの該表面側に加熱しながら押圧することにより該ウェーハの該表面側に貼り付けて保護部材付きウェーハを形成する保護部材貼着ユニットと、厚さ測定器を有し、該保護部材付きウェーハにおける該保護部材の厚さを測定する厚さ測定ユニットと、該厚さ測定ユニットで測定された該保護部材の厚さの情報を、該研削装置に送信するための送信部と、を含み、該保護部材貼着ユニットは、支持テーブルが設けられている凹状の下部本体と、該下部本体の第１開口部の内側に配置され該保護部材を支持する環状板と、該下部本体に設けられた第１排気部と、該下部本体の上方に配置された凹状の上部本体と、該上部本体に設けられた第２排気部及び給気部と、を有し、内終端によって規定される第２開口部を有する該環状板の該第２開口部を介して気圧差により該保護部材を該ウェーハに密着させた後、加熱及び押圧により該保護部材を該ウェーハに貼着し、該研削装置は、該保護部材付きウェーハを保持するチャックテーブルと、円柱状のスピンドルと、該スピンドルの下端部に装着された円環状の研削ホイールとを有し、該表面側が該チャックテーブルで保持された該ウェーハの裏面側を研削する研削ユニットと、該研削ユニットを該チャックテーブルに向かって研削送りする研削送りユニットと、を含み、該加工装置は、プロセッサを有し、該研削送りユニットの動作を制御する制御部を更に備え、該制御部は、該厚さ測定ユニットで測定された該保護部材の厚さの情報と、該保護部材付きウェーハの総厚さの情報と、該ウェーハの研削後の目標仕上げ厚さの情報と、が記録される記録部を有し、該保護部材付きウェーハの総厚さから該保護部材の厚さを減算することにより該ウェーハの厚さを算出すると共に、該研削送りユニットの動作を制御して該ウェーハの該裏面側を研削し、該ウェーハが該目標仕上げ厚さに至るまで該ウェーハを研削する加工装置が提供される。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法は、保護部材付きウェーハ形成ステップと、保護部材付きウェーハの保護部材の厚さを測定する厚さ測定ステップと、ウェーハの裏面側を研削する研削ステップと、を備える。また、研削ステップでは、保護部材付きウェーハの総厚さから厚さ測定ステップで測定した保護部材の厚さを減算してウェーハの厚さを算出する。

【0014】

それゆえ、加熱及び押圧の前後で保護部材の厚さが変化した場合であっても、保護部材の厚さの変化が加工条件に及ぼす影響を低減できる。つまり、保護部材の厚さが変化した場合であっても、目標仕上げ厚さとなる様に加工条件を正しく設定した上で、ウェーハを加工できる。

【0015】

また、本発明の他の態様に係る保護部材貼着装置は、熱によって軟化する樹脂で形成された保護部材を、加熱しながら押圧することにより該ウェーハの該表面側に貼着して保護部材付きウェーハを形成する保護部材貼着ユニットと、保護部材付きウェーハにおける保護部材の厚さを測定する厚さ測定ユニットと、厚さ測定ユニットで測定された保護部材の厚さを、保護部材貼着装置の外部に送信するための送信部と、を備える。

【0016】

それゆえ、加熱及び押圧の前後で保護部材の厚さが変化した場合であっても、変化後の保護部材の厚さの情報を送信部から、保護部材貼着装置の外部に送信できる。当該保護部材の厚さの情報を利用してウェーハを加工すれば、保護部材の厚さの変化が加工条件に及ぼす影響を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ウェーハの斜視図である。

【図2】保護部材貼着装置等の概要を示すブロック図である。

【図3】図３（Ａ）は保護部材形成ユニット等の斜視図であり、図３（Ｂ）は１枚の保護部材の斜視図である。

【図4】保護部材貼着ユニット等の一部断面側面図である。

【図5】気圧差を利用して保護部材をウェーハの表面側に密着させる様子を示す図である。

【図6】保護部材付きウェーハ形成ステップを示す図である。

【図7】保護部材切り取りステップを示す図である。

【図8】厚さ測定ステップを示す図である。

【図9】研削ステップを示す図である。

【図10】ウェーハの加工方法のフロー図である。

【図11】加工装置の概要を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。まず、第１の実施形態で加工対象となる円盤状のウェーハ１１について説明する。図１は、ウェーハ１１の斜視図である。

【0019】

ウェーハ１１は、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（炭化シリコン）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）等の半導体材料で形成されている。ウェーハ１１の表面１１ａには、複数の分割予定ライン１３が格子状に設定されている。

【0020】

複数の分割予定ライン１３で区画された表面１１ａ側の各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等のデバイス１５が形成されている。各デバイス１５には、複数のバンプ１７が設けられている。

【0021】

複数のバンプ１７の各々は、金、銀、銅等の金属材料で形成されている。各バンプ１７は、デバイス１５と電気的に接続されており、デバイス１５の上面よりも、例えば、約１００μｍだけ突出している。

【0022】

複数のデバイス１５が配置されているウェーハ１１の中央領域は、デバイス領域１９ａである。デバイス領域１９ａの外周側は、デバイス１５、バンプ１７等を有さず、且つ、デバイス領域１９ａに比べて平坦な外周余剰領域１９ｂで囲まれている。

【0023】

ウェーハ１１からデバイスチップを製造する際には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の研削に先立ち、ウェーハ１１の表面１１ａ側に、保護部材貼着装置１０（図２参照）を用いて保護部材２３（図３（Ｂ）参照）を貼着する。

【0024】

図２は、第１の実施形態に係る保護部材貼着装置１０等の概要を示すブロック図である。まず、図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図４、並びに、図６から図８を用いて保護部材貼着装置１０の構成について説明する。

【0025】

保護部材貼着装置１０は、糊層を有しない樹脂製のシート状の保護部材２３を形成するための保護部材形成ユニット１２を備える。図３（Ａ）は、保護部材形成ユニット１２等の斜視図である。

【0026】

保護部材形成ユニット１２は、ステンレス鋼等の金属で形成され、略平坦な上面を備えるテーブル１４を有する。テーブル１４の上方には、ステンレス鋼等の金属で形成された略円柱形状の押圧体１６が配置されている。

【0027】

押圧体１６の底面は、略平坦である。また、押圧体１６の内部には、電気抵抗加熱式の発熱体（不図示）が設けられている。押圧体１６の上部には、押圧体１６を上下方向に移動させるボールネジ式の上下移動機構（不図示）が連結されている。

【0028】

保護部材形成ユニット１２を用いて保護部材２３を形成する場合には、まず、熱によって軟化する熱可塑性樹脂で形成されているペレット２１を、テーブル１４の上面に配置する。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のポリオレフィン系樹脂、又は、ポリエチレンテレフタラート等のポリエステル系樹脂である。

【0029】

本実施形態では、熱可塑性樹脂の材料に応じて押圧体１６の温度を所定の温度に調節した上で、押圧体１６でペレット２１を加熱しながらテーブル１４に押圧する。このとき、ペレット２１は、軟化点を超える所定の温度（例えば、ペレット２１がポリプロピレンで形成されている場合、１６０℃以上１８０℃以下の所定温度）に加熱される。

【0030】

これにより、ペレット２１を軟化又は溶融させて略円形に成形し、１回の加熱及び押圧プロセスで１枚の保護部材２３を形成する。この様に、本実施形態の保護部材２３は、枚葉式の樹脂シートである。図３（Ｂ）は、１枚の保護部材２３の斜視図である。

【0031】

保護部材２３は、ウェーハ１１の径よりも大きい所定の径を有する。また、保護部材２３は、形成時の条件に応じて若干のばらつきが生じるが、例えば、８０μｍ以上１００μｍ以下の所定の厚さを有する。

【0032】

本実施形態では、保護部材貼着装置１０に設けられた保護部材形成ユニット１２を用いて、ペレット２１から保護部材２３を形成する。それゆえ、長尺の保護部材がロール状に巻かれたロール体から保護部材２３を取り出す必要が無い。

【0033】

一般的に、ロール体の作成には、比較的広い工業用クリーンルームが必要とされるが、本実施形態ではロール体を用いないので、ペレット２１の押圧時に使用する比較的狭い空間の空気清浄度を制御すれば足りる。それゆえ、ロール体を用いる場合に比べて、保護部材２３の１枚当たりの製造コストを低減できる。

【0034】

次に、保護部材貼着装置１０に設けられた保護部材貼着ユニット２０を用いて、ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材２３を貼着する。図４は、保護部材貼着ユニット２０等の一部断面側面図である。保護部材貼着ユニット２０は、ステンレス鋼等の金属で形成され、上方に開口部を有する凹状の下部本体２０ａを有する。

【0035】

下部本体２０ａの開口部の内側には、保護部材２３を支持可能な環状板２０ｂが設けられている。環状板２０ｂの下方には、円盤状のチャックテーブル（支持テーブル）２２が設けられている。チャックテーブル２２は、金属製の枠体２４ａを有する。

【0036】

枠体２４ａの上部には、多孔質部材で形成された円盤状のポーラス板２４ｂが固定されている。ポーラス板２４ｂには、ポーラス板２４ｂの上面を中心とする環状溝２４ｃが形成されている。環状溝２４ｃは、ウェーハ１１の径よりも大きな所定の径を有し、保護部材２３を切るときに使用される切り刃３４ｃ（図７参照）の逃げ溝として機能する。

【0037】

ポーラス板２４ｂは、枠体２４ａに形成されている流路２４ｄ等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続している。枠体２４ａ及びポーラス板２４ｂの上面は、面一となり略平坦な保持面２２ａを構成している。

【0038】

下部本体２０ａの底部には、排気部２６が設けられている。排気部２６は、一端が下部本体２０ａ内の空間に接続された円筒状の排気路２６ａを有する。排気路２６ａの他端には、エジェクタ等の吸引源２６ｂが接続されている。

【0039】

下部本体２０ａの上方には、下方に開口部を有する凹状の上部本体２０ｃが配置される。上部本体２０ｃは、下部本体２０ａの開口部と略同じ形状の開口部を有する。上部本体２０ｃは、下部本体２０ａに対して相対的に昇降可能であり、各開口部が重なる様に下部本体２０ａ上に上部本体２０ｃを配置すると、外部から遮断された空間が形成される。

【0040】

上部本体２０ｃの頂部には、排気部２８が設けられている。排気部２８は、一端が上部本体２０ｃ内の空間に接続された円筒状の排気路２８ａを有する。排気路２８ａの他端には、エジェクタ等の吸引源２８ｂが接続されている。

【0041】

上部本体２０ｃの頂部のうち排気部２８と異なる位置には、給気部３０が設けられている。給気部３０は、一端が上部本体２０ｃ内の空間に接続された円筒状の給気路３０ａを有する。また、給気路３０ａには、電磁弁３０ｂが設けられている。

【0042】

なお、図４では省略しているが、上部本体２０ｃの凹部には円盤状の押圧体３２（図６参照）が配置されている。押圧体３２はステンレス等の金属で形成されており、略平坦な下面３２ａを有する。

【0043】

押圧体３２の内部には、電気抵抗加熱式の発熱体３２ｂが設けられている。押圧体３２の上部には、押圧体３２を上下方向に移動させるボールネジ式の上下移動機構（不図示）が連結されている。

【0044】

下部本体２０ａの外側には、切断機構３４（図７参照）が配置されている。切断機構３４は、不図示の移動機構により、下部本体２０ａの上方に移動可能である。切断機構３４は、保持面２２ａと略平行に配置された棒状の腕部３４ａを有する。

【0045】

腕部３４ａの一端と他端との間には、保持面２２ａに直交する向きと略平行に、モーター等の回転駆動源（不図示）の出力軸３４ｂが配置されており、この出力軸３４ｂの下部は腕部３４ａに連結されている。また、腕部３４ａの一端部には、切り刃３４ｃが連結されている。

【0046】

保護部材貼着ユニット２０の近傍には、保護部材２３の厚さを測定するための厚さ測定器３６ａを有する厚さ測定ユニット３６（図８参照）が配置されている。厚さ測定器３６ａは、例えば、分光干渉式のレーザー変位計である。

【0047】

厚さ測定器３６ａで測定された保護部材２３の厚さの情報は、送信部３８（図２参照）により保護部材貼着装置１０の外部へ送信される。送信部３８は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、有線ＬＡＮ等を介して保護部材２３の厚さの情報を送信する。

【0048】

例えば、無線ＬＡＮが使用される場合、送信部３８は、信号源、変調回路、増幅器、アンテナ等を有する送信機であり、保護部材２３の厚さの情報を、後述する研削装置５０の受信部９０へ送信する。

【0049】

送信部３８等の動作は、制御部４０により制御される。制御部４０は、送信部３８に加えて、保護部材形成ユニット１２、保護部材貼着ユニット２０、厚さ測定ユニット３６等の動作を制御する。

【0050】

制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。

【0051】

補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従いプロセッサ等を動作させることによって、制御部４０の機能が実現される。次に、図９を参照し、研削装置５０について説明する。

【0052】

研削装置５０は、円盤状のチャックテーブル５２を有する。チャックテーブル５２は、セラミックス等で形成された円盤状の枠体を含む。枠体の上部には、円盤状の凹部が形成されており、この凹部には多孔質部材で形成された略円盤状のポーラス板が固定されている。

【0053】

ポーラス板は、枠体に形成されている流路（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。吸引源を動作させるとポーラス板の上面には負圧が生じる。枠体の上面と、ポーラス板の上面とは、略面一であり、ウェーハ１１等を吸引して保持する保持面５２ａとして機能する。

【0054】

チャックテーブル５２の下方にはモーター等を有する回転駆動源（不図示）が設けられている。回転駆動源の出力軸は、チャックテーブル５２の下部に連結されており、回転駆動源を動作させれば、チャックテーブル５２は、出力軸を中心として回転する。

【0055】

チャックテーブル５２の上方には、研削送りユニット５４が配置されている。研削送りユニット５４は、基台（不図示）に対して略鉛直に設けられた角柱状のコラム（不図示）に設けられている。

【0056】

研削送りユニット５４は、コラムの一側面に固定され鉛直方向に概ね平行な一対のガイドレール５６を有する。一対のガイドレール５６には、移動プレート５８がスライド可能に取り付けられている。

【0057】

移動プレート５８の裏面側（コラム側）には、ナット部６０が設けられている。ナット部６０には、一対のガイドレール５６と略平行に配置されたボールネジ６２が回転可能な態様で連結している。

【0058】

ボールネジ６２の上端部には、パルスモーター６４が連結されている。パルスモーター６４でボールネジ６２を回転させれば、移動プレート５８は、ガイドレール５６に沿って鉛直方向（上下方向）に移動する。

【0059】

移動プレート５８の表面側には、研削ユニット６８が固定されている。研削ユニット６８は、移動プレート５８に固定されている円筒状の保持部材７０を有する。保持部材７０の内部には、鉛直方向と略平行に配置された円筒状のスピンドルハウジング７２が設けられている。

【0060】

スピンドルハウジング７２内には、鉛直方向と略平行に配置された円柱状のスピンドル７４の一部が回転可能な状態で収容されている。スピンドル７４の上端部には、モーター（不図示）の出力軸が連結されている。

【0061】

スピンドル７４の下端部は、保持部材７０の下面よりも下方に突出しており、スピンドル７４の下端部には、円盤状のホイールマウント７６の上面が固定されている。ホイールマウント７６の下面には、円環状の研削ホイール７８が装着されている。

【0062】

研削ホイール７８は、ステンレス鋼等の金属材料で形成された円環状のホイール基台７８ａと、ホイール基台７８ａの下面側に装着された複数の研削砥石７８ｂと、を有する。複数の研削砥石７８ｂは、ホイール基台７８ａの下面の円周に沿って、隣り合う研削砥石７８ｂ同士の間に間隙が設けられる態様で環状に配列されている。

【0063】

各研削砥石７８ｂは、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材に、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等の砥粒を混合して形成される。なお、結合材や砥粒の材料に特段の制限はなく、研削砥石７８ｂの仕様に応じて適宜選択できる。

【0064】

保持面５２ａの上方には、研削砥石７８ｂ及びウェーハ１１の接触領域に対して純水等の研削水８０を供給するためのノズル８２が配置される。また、保持面５２ａの外周部のうち研削ユニット６８から離れた領域には、研削中のウェーハ１１等の厚さを測定するための厚さ測定器８６が配置されている。

【0065】

厚さ測定器８６は、先端部が保持面５２ａに接触し、保持面５２ａの高さを測定するための第１のハイトゲージ８６ａを有する。また、厚さ測定器８６は、保持面５２ａで保持されたウェーハ１１の裏面１１ｂに先端部が接触し、裏面１１ｂの高さを測定するための第２のハイトゲージ８６ｂを有する。

【0066】

保持面５２ａの高さと、裏面１１ｂの高さと、の差を算出することにより、研削中におけるウェーハ１１及び保護部材２３の合計の厚さ（即ち、総厚さ）が測定される。チャックテーブル５２、研削送りユニット５４、研削ユニット６８等の動作は、制御部８８により制御される。

【0067】

制御部８８は、例えば、ＣＰＵに代表されるプロセッサ（処理装置）８８ａと、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ等の主記憶装置（不図示）と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置８８ｂと、を含むコンピュータによって構成されている。

【0068】

補助記憶装置８８ｂには、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従いプロセッサ８８ａ等を動作させることによって、制御部８８の機能が実現される。補助記憶装置８８ｂは、所定の記録領域を有する記録部８８ｃを含む。

【0069】

記録部８８ｃには、厚さ測定ユニット３６で測定された保護部材２３の厚さと、保護部材２３付きウェーハ１１の総厚さと、ウェーハ１１の研削後の目標仕上げ厚さと、の各情報が記録される。

【0070】

厚さ測定ユニット３６で測定された保護部材２３の厚さの情報は、保護部材貼着装置１０の送信部３８から送信され、研削装置５０の受信部９０により受信される。例えば、無線ＬＡＮが使用される場合、受信部９０は、アンテナ、増幅器、復調回路等を有する受信機である。

【0071】

次に、図３（Ａ）から図１０を参照し、保護部材貼着装置１０及び研削装置５０を用いてウェーハ１１を加工するウェーハ１１の加工方法について説明する。図１０は、ウェーハ１１の加工方法のフロー図である。

【0072】

まず、図３（Ａ）に示す保護部材形成ユニット１２を用いて、熱可塑性樹脂で形成されたペレット２１を加熱及び押圧することで、ペレット２１を軟化又は溶融させて略円形に成形し、１枚のシート状の保護部材２３（図３（Ｂ）参照）を形成する（保護部材形成ステップＳ１０）。

【0073】

保護部材形成ステップＳ１０の後、保護部材貼着ユニット２０を用いて、保護部材２３をウェーハ１１の表面１１ａ側に密着させる（保護部材密着ステップＳ２０）。保護部材密着ステップＳ２０では、まず、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側をチャックテーブル２２で支持し、保持面２２ａで裏面１１ｂ側を吸引保持する。

【0074】

そして、複数の吸着パッドを有するシート搬送装置（不図示）を用いて保護部材２３を搬送し、環状板２０ｂ上に載置する。このとき、保護部材２３は、図４に示す様に、表面１１ａと接触しない態様で環状板２０ｂに支持される。

【0075】

例えば、保護部材２３の外周部を押え部材（不図示）で環状板２０ｂへ押え付けることで、保護部材２３は、表面１１ａと接触しない態様で支持される。なお、押え付け部材を用いることに代えて、環状板２０ｂの内周端によって規定される径がウェーハ１１よりも僅かに大きくなる様に、環状板２０ｂの開口を小さくしてもよい。

【0076】

次いで、下部本体２０ａ上に上部本体２０ｃを配置して外部から遮断された空間を形成した後、吸引源２６ｂ、２８ｂをそれぞれ動作させる。これにより、保護部材２３及び下部本体２０ａで構成される第１空間２０ｄと、保護部材２３及び上部本体２０ｃで構成される第２空間２０ｅと、を各々１０００Ｐａ程度に減圧する。

【0077】

減圧後、吸引源２６ｂ、２８ｂの動作を停止し、第１空間２０ｄを１０００Ｐａ程度にした状態のまま、電磁弁３０ｂを開状態とすることで、上部本体２０ｃを大気開放する。これにより、上部本体２０ｃの凹部内の気圧が急上昇して大気圧となり、気圧差により保護部材２３が表面１１ａ側へ押圧される。

【0078】

保護部材２３は、表面１１ａ側の凹凸形状に倣う様に変形し、表面１１ａ側に密着する（保護部材密着ステップＳ２０）。図５は、気圧差を利用して保護部材２３を表面１１ａ側に密着させる様子を示す図である。

【0079】

保護部材密着ステップＳ２０の後、発熱体３２ｂを加熱させた状態で押圧体３２を下方へ移動させ、下面３２ａで保護部材２３を表面１１ａ側に押圧する（図６参照）。

【0080】

例えば、押圧体３２を５０℃以上１２０℃以下の所定の温度とし、０．２ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下の所定の押圧圧力で、３０秒程度押圧する。これにより、表面１１ａ側に保護部材２３を貼着し、保護部材２３付きウェーハ１１を形成する（保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０）。

【0081】

保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０では、保護部材２３を加熱により軟化させるので、加熱しない場合に比べて、保護部材２３を表面１１ａ側に更に密着させることができる。押圧体３２が退避した後、保護部材２３付きウェーハ１１は冷却される。

【0082】

保護部材２３の厚さは、保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０前に比べて、５％以上２０％以下（例えば、１０％程度）減少することがある。保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０の後、図７に示す様に、切断機構３４を用いて保護部材２３をウェーハ１１と略同じ径に切り取る（保護部材切り取りステップＳ４０）。

【0083】

保護部材切り取りステップＳ４０では、保護部材２３に所定の径の切れ目２３ａ（図８参照）を形成することで、保護部材２３を円形に切断する。保護部材切り取りステップＳ４０の後、厚さ測定ユニット３６を用いて、保護部材２３付きウェーハ１１における保護部材２３の厚さを測定する（厚さ測定ステップＳ５０）。厚さ測定ステップＳ５０では、保護部材２３の１箇所以上の厚さを測定する。

【0084】

本実施形態では、厚さ測定ユニット３６で保護部材２３の複数箇所の厚さを測定した後、制御部４０が、当該複数個所の厚さの算術平均を算出し、平均の厚さを保護部材２３の代表厚さとする。なお、代表厚さの算出方法は、算術平均に限定されるものではない。保護部材２３の厚さの情報は、送信部３８及び受信部９０を介して研削装置５０の記録部８８ｃに記録される。

【0085】

厚さ測定ステップＳ５０を行うことで、保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０の後、且つ、研削ステップＳ６０の前における保護部材２３の厚さの情報を取得できる。この様な保護部材２３の厚さの情報は、デバイスチップの製造工程において全工程を追跡し、不良発生の原因等を解析する場合に有用な情報となり得る。

【0086】

厚さ測定ステップＳ５０の後、ウェーハ搬送ユニット（不図示）を用いて、保護部材２３付きウェーハ１１を研削装置５０へ搬送する。保護部材２３付きウェーハ１１は、裏面１１ｂが上を向く態様で、チャックテーブル５２の保持面５２ａで吸引保持される。

【0087】

この状態で、厚さ測定器８６で保護部材２３付きウェーハ１１の総厚さを測定しながら、研削送りユニット５４で研削ユニット６８を保持面５２ａに向かって研削送りし、ウェーハ１１が目標仕上げ厚さとなるまで裏面１１ｂ側を研削する（研削ステップＳ６０）。

【0088】

特に、研削ステップＳ６０では、制御部８８が、保護部材２３付きウェーハ１１の総厚さから、厚さ測定ステップＳ５０で測定した保護部材２３の代表厚さを減算して、ウェーハ１１の厚さをリアルタイムで算出すると共に、目標仕上げ厚さとなる様に研削送り量を調整する。

【0089】

本実施形態では、保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０の前に比べて、保護部材２３の厚さが変化した場合であっても、変化後の保護部材２３の厚さを測定した上で研削するので、研削ステップＳ６０では、変化後の保護部材２３の厚さに応じて研削送り量を調整できる。それゆえ、保護部材２３の厚さの変化が研削（加工）条件に及ぼす影響を低減できる。

【0090】

ところで、第１の実施形態の保護部材密着ステップＳ２０では、ウェーハ１１上に保護部材２３を配置したが、保護部材２３上にウェーハ１１を配置してもよい。また、チャックテーブル２２にも発熱体（不図示）が設けられてよく、保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０では、ウェーハ１１及び保護部材２３の少なくとも一方を加熱した状態で、ウェーハ１１を下方へ押圧してもよい。

【0091】

次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、保護部材貼着装置１１０と、研削装置１５０と、を備える加工装置９２を用いて、上記のＳ１０からＳ６０を行う。図１１は、加工装置９２の概要を示すブロック図である。

【0092】

保護部材貼着装置１１０は、送信部３８及び制御部４０を除いた保護部材貼着装置１０に対応し、研削装置１５０は、受信部９０及び制御部８８を除いた研削装置５０に対応する。加工装置９２は、保護部材貼着装置１０の制御部４０と、研削装置５０の制御部８８と、の両方の機能を有する制御部９４を有する。

【0093】

制御部９４は、例えば、ＣＰＵに代表されるプロセッサ（処理装置）９４ａと、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ等の主記憶装置（不図示）と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置９４ｂと、を含むコンピュータによって構成されている。

【0094】

補助記憶装置９４ｂは、記録部９４ｃを含む。記録部９４ｃは、第１の実施形態における記録部８８ｃに対応する。制御部９４は、厚さ測定ユニット３６で測定した保護部材２３の厚さ（例えば、代表厚さ）を記録部９８ｃに記録する。

【0095】

また、制御部９４は、保護部材２３付きウェーハ１１の総厚さから保護部材２３の代表厚さを減算して、ウェーハ１１の厚さをリアルタイムで算出すると共に、ウェーハ１１が目標仕上げ厚さとなる様に研削送り量を調整する。それゆえ、第１の実施形態と同様に、保護部材２３の厚さの変化が研削（加工）条件に及ぼす影響を低減できる。

【0096】

次に、第３の実施形態について述べる。第１及び第２の実施形態では、保護部材形成ユニット１２を使用することにより、熱可塑性樹脂で形成され且つ糊層を有しないシート状の保護部材２３を保護部材貼着装置１０内で作成する。

【0097】

しかし、保護部材貼着装置１０は、必ずしも保護部材形成ユニット１２を備えていなくてもよい。この場合、熱可塑性樹脂で形成された基材層と、基材層上において表面１１ａに対応する略円形の領域に設けられた糊層又は基材層上の外周部に設けられた糊層と、を有するシート状の保護部材（不図示）が使用される。

【0098】

第３の実施形態においてウェーハ１１を加工する際には、保護部材形成ステップＳ１０を省略し、保護部材密着ステップＳ２０では、糊層が表面１１ａと対面する様に、環状板２０ｂに保護部材の縁部を配置する。次いで、気圧差を利用して、表面１１ａ側に糊層を密着させる。なお、Ｓ３０からＳ６０は、第１の実施形態と同様に行われる。

【0099】

但し、保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０では、押圧体３２に代えて、内部に抵抗加熱式の発熱体を有する円柱状のローラーを用いる。例えば、ローラーを５０℃以上１２０℃以下の所定の温度とし、ローラーの側面を保護部材２３に押し当てた状態で、５秒間程、表面１１ａ側全体に渡ってローラーを転がして移動させる。

【0100】

ローラーを退避させた後、保護部材２３付きウェーハ１１は冷却されるが、冷却後の保護部材２３は、保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０前に比べて、５％以上２０％以下（例えば、１０％程度）、厚さが減少することがある。

【0101】

しかし、第３の実施形態でも、厚さ測定ステップＳ５０を行い、保護部材２３付きウェーハ１１の保護部材２３の厚さを測定する。そして、後続する研削ステップＳ６０では、研削装置５０の制御部８８が、保護部材２３付きウェーハ１１の総厚さから保護部材の代表厚さを減算して、ウェーハ１１の厚さをリアルタイムで算出すると共に、目標仕上げ厚さとなる様に研削送り量を調整する。

【0102】

それゆえ、第１の実施形態と同様に、保護部材付きウェーハ形成ステップＳ３０に起因する保護部材の厚さの変化が研削（加工）条件に及ぼす影響を低減できる。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】

【0103】

１０，１１０：保護部材貼着装置
１１：ウェーハ、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面
１２：保護部材形成ユニット
１３：分割予定ライン
１４：テーブル
１５：デバイス
１６：押圧体
１７：バンプ
１９ａ：デバイス領域、１９ｂ：外周余剰領域
２０：保護部材貼着ユニット、２０ａ：下部本体、２０ｂ：環状板、２０ｃ：上部本体、２０ｄ：第１空間、２０ｅ：第２空間
２１：ペレット
２２：チャックテーブル、２２ａ：保持面
２３：保護部材、２３ａ：切れ目
２４ａ：枠体、２４ｂ：ポーラス板、２４ｃ：環状溝、２４ｄ：流路
２６：排気部、２６ａ：排気路、２６ｂ：吸引源
２８：排気部、２８ａ：排気路、２８ｂ：吸引源
３０：給気部、３０ａ：給気路、３０ｂ：電磁弁
３２：押圧体、３２ａ：下面、３２ｂ：発熱体
３４：切断機構、３４ａ：腕部、３４ｂ：出力軸、３４ｃ：切り刃
３６：厚さ測定ユニット、３６ａ：厚さ測定器
３８：送信部
４０：制御部
５０，１５０：研削装置、５２：チャックテーブル、５２ａ：保持面
５４：研削送りユニット、５６：ガイドレール、５８：移動プレート、６０：ナット部
６２：ボールネジ、６４：パルスモーター、６８：研削ユニット
７０：保持部材、７２：スピンドルハウジング、７４：スピンドル、７６：ホイールマウント、７８：研削ホイール、７８ａ：ホイール基台、７８ｂ：研削砥石
８０：研削水、８２：ノズル
８６：厚さ測定器、８６ａ：第１のハイトゲージ、８６ｂ：第２のハイトゲージ
８８：制御部、８８ａ：プロセッサ、８８ｂ：補助記憶装置、８８ｃ：記録部
９０：受信部、
９２：加工装置
９４：制御部、９４ａ：プロセッサ、９４ｂ：補助記憶装置、９４ｃ：記録部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】