JP2013222822A - 分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定厚みのデバイスが表面に設けられたウェーハを、所望の仕上げ厚みのチップに効率良く分割可能な分割方法を提供すること。
【解決手段】分割予定ライン（Ｓ）よりも高い表面位置を有するデバイス（Ｄｅ）が形成されたウェーハ（Ｗ）をチップ（Ｃ）に分割する分割方法であって、アライメントターゲット（Ａ）を基準にデバイスの上方に非接触式位置検出センサ（１９）を位置付け表面位置を検出する表面位置検出工程と、分割予定ラインに切削ブレード（１７２）を位置付け、表面位置から仕上げ厚みよりも深く切り込んで切削溝（Ｄ）を形成する切削溝形成工程と、ウェーハの表面（Ｗ１）側に保護テープ（Ｔ）を貼着する貼着工程と、ウェーハの裏面（Ｗ２）から研削手段で研削して仕上げ厚みへと薄化するとともに裏面に切削溝を表出させ、ウェーハを個々のチップに分割する研削工程と、から構成されるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、分割予定ラインに沿ってウェーハを各チップに分割する分割方法に関し、特に、所定厚みのデバイスが表面に設けられたウェーハを、所望の仕上げ厚みのチップに分割する分割方法に関する。

デバイスの形成されたウェーハは、例えば、表面の分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い切削溝を形成（ハーフカット）された後に、切削溝に到達するまで裏面側を研削されて各チップに分割される。ＤＢＧ（Dicing Before Grinding）プロセスと呼ばれるこの加工方法は、薄化後にウェーハを分割する従来の方法と比較して分割の際のウェーハの破損を抑えることができるので、薄く小サイズ（１ｍｍ×１ｍｍ以下）のデバイス加工に有利である。

上述のＤＢＧプロセスでは、切削装置を用いてウェーハの表面からチップの仕上げ厚みに相当する深さの切削溝を形成するので、切削溝の形成前には、切削装置にウェーハ表面の高さ位置を認識させる必要がある。この目的のため、ウェーハ表面の高さ位置を測定可能な非接触式の位置検出センサを備える切削装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。非接触式の位置検出センサは、触針式の位置検出センサのように測定時にウェーハ表面を傷つける恐れがないので、品質保持の点から好適である。

特開２００１−２９８００３号公報

ところで、ウェーハ表面に形成されるデバイスは、要求される仕様に応じて所定の厚みを有することがある。このようなデバイスの形成されたウェーハの分割にも、ＤＢＧプロセスを用いることが想定される。しかしながら、上述のＤＢＧプロセスは、ウェーハ表面から所定深さの切削溝を形成して各チップに分割するので、デバイス表面の高さ位置がばらつく場合などには、デバイス表面からの切削溝の深さもばらついてしまう。そうすると、切削溝の深さのばらつきに応じて裏面側の研削量を調整する必要が生じるので、所望の仕上げ厚みのチップに効率良く分割するのは困難になる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、所定厚みのデバイスが表面に設けられたウェーハを、所望の仕上げ厚みのチップに効率良く分割可能な分割方法を提供することを目的とする。

本発明の分割方法は、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに前記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前記分割予定ラインよりも高い表面位置を有するデバイスが形成されたウェーハを、前記表面位置から所望の仕上げ厚みのチップに分割する分割方法であって、ウェーハ表面に形成された特徴領域であるアライメントターゲットを検出し、前記アライメントターゲット位置を基準に前記デバイスの上方に非接触式位置検出センサを位置付け、デバイスの前記表面位置を非接触式位置検出センサで検出する表面位置検出工程と、前記表面位置検出工程の後に、前記アライメントターゲットの位置を基準に前記分割予定ラインを検出し、検出された前記分割予定ラインに切削ブレードを位置付け、前記表面位置検出工程で検出されたデバイスの前記表面位置からチップ仕上げ厚みよりも深い深さに切り込み、前記分割予定ラインに沿って切削溝を形成する切削溝形成工程と、前記切削溝形成工程の後に、ウェーハの表面側に保護テープを貼着する貼着工程と、前記貼着工程の後に、前記保護テープ側を保持テーブルに保持し、ウェーハの裏面から研削手段により研削し前記チップ仕上げ厚みへと薄化するとともに裏面に前記切削溝を表出させ、ウェーハを個々のチップに分割する研削工程と、から構成されることを特徴とする。

この構成によれば、デバイスの上方に非接触式位置検出センサを位置付け、デバイスの表面位置を非接触式位置検出センサで検出するので、デバイスの表面位置に応じた深さの切削溝を形成して、所望の仕上げ厚みのチップに効率良く分割できる。また、分割予定ラインを検出するためのアライメントターゲットを基準にデバイスの上方に非接触式位置検出センサを位置付けるので、デバイスとの位置合わせに用いるターゲットを別に形成することなく非接触式位置検出センサをデバイスの上方に正確に位置付けることができる。

本発明によれば、所定厚みのデバイスが表面に設けられたウェーハを、所望の仕上げ厚みのチップに適切に分割可能な分割方法を提供できる。

本実施の形態の分割方法に用いられる切削装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態の分割方法に用いられる研削装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態に係る分割方法の流れを示すフローチャートである。 表面位置検出工程においてデバイスの表面位置が検出される様子を示す断面模式図である。 切削溝形成工程においてウェーハに切削溝が形成される様子を示す断面模式図である。 研削工程においてウェーハの裏面側が研削される様子を示す断面模式図である。 本実施の形態の分割方法の効果を説明するための模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る分割方法は、切削装置で行われる表面位置検出工程及び切削溝形成工程、貼着装置で行われる貼着工程、研削装置で行われる研削工程を含む。

表面位置検出工程では、ウェーハ表面のアライメントターゲット（アライメントマーク）を基準にウェーハ表面に形成された所定厚みを有するデバイス（構造体）の上方に非接触式位置検出センサを位置付け、デバイスの表面位置（高さ）を検出する。切削溝形成工程では、アライメントターゲットを基準に分割予定ラインを検出して切削ブレードを位置付け、分割予定ラインに沿ってデバイスの表面位置から仕上げ厚み（チップ仕上げ厚み）よりも深い切削溝を形成する。貼着工程では、ウェーハの表面側に保護テープを貼着する。切削工程では、ウェーハの裏面側を研削ユニット（研削手段）により研削して仕上げ厚みへと薄化するとともに、裏面に切削溝を表出させてウェーハを個々のチップに分割する。

この分割方法では、ウェーハ表面に形成されたデバイスの表面位置を非接触式位置検出センサで検出するようにしているので、デバイスの表面位置に応じた深さの切削溝を形成して、所望の仕上げ厚みのチップに効率良く分割できる。また、分割予定ラインを検出するためのアライメントターゲットを基準にデバイスの上方に非接触式位置検出センサを位置付けるので、デバイスとの位置合わせに用いるターゲットを別に形成することなく非接触式位置検出センサをデバイスの上方に正確に位置付けることができる。以下、本実施の形態に係る分割方法の詳細について説明する。

図１及び図２を参照して、本実施の形態の分割方法に用いられる装置等の概略について説明する。図１は、本実施の形態の分割方法に用いられる切削装置１の構成を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態の分割方法に用いられる研削装置２の構成を示す斜視図である。図１及び図２には、本実施の形態の分割方法の対象となるウェーハＷを併せて示している。なお、本実施の形態の分割方法に用いられる装置は、図１及び図２に示す構成に限定されない。

図１に示すように、本実施の形態の分割方法の対象となるウェーハＷは、略円板状の外形を有しており、表面に形成された格子状のストリート（分割予定ライン）Ｓで複数の領域に区画されている。区画された各領域には、所定の厚みを有するデバイスＤｅが形成されており、デバイスＤｅと重ならない一部の領域には、特徴領域であるアライメントターゲットＡが形成されている。このウェーハＷは、デバイスＤｅの設けられた表面側が上方を向くように切削装置１に搬入される（図１参照）。

図１に示すように、表面位置検出工程及び切削溝形成工程に用いられる切削装置１は、上面形状が略平坦な基台１２を有している。基台１２には、Ｘ軸方向に延在する開口が形成されており、開口は、テーブル移動基台１５及び防水カバー１５１により覆われている。防水カバー１５１の下方には、テーブル移動基台１５をＸ軸方向に移動可能なＸ軸移動機構（不図示）が設けられている。Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のガイドレール、ガイドレール間のＸ軸ボールねじ、及びＸ軸ボールねじを回転駆動するＸ軸パルスモータ（いずれも不図示）を備える。テーブル移動基台１５は、ナット部（不図示）を介してＸ軸ボールネジと連結され、Ｘ軸ボールネジの回転によりガイドレールに沿って移動される。

テーブル移動基台１５上には、チャックテーブル１５２が設けられている。チャックテーブル１５２は円板状に形成されており、その上面中央部分にはポーラスセラミック材による吸着面１５３が設けられている。吸着面１５３においてウェーハＷを裏面側から吸着することで、ウェーハＷはチャックテーブル１５２上の所定位置に保持される。チャックテーブル１５２は、回転機構（不図示）によりテーブル移動基台１５上でＺ軸周りに回転（θ回転）可能に支持されている。ウェーハＷは、不図示の搬送機構によりチャックテーブル１５２に搬送される。

Ｙ軸方向においてテーブル移動基台１５と隣接する位置には、テーブル基台１６が配置されている。テーブル基台１６には、Ｙ軸移動機構１６１が設けられている。Ｙ軸移動機構１６１は、Ｙ軸方向に平行な一対のガイドレール１６２、ガイドレール１６２間のＹ軸ボールねじ（不図示）、及びＹ軸ボールねじを回転駆動するＹ軸パルスモータ１６３を備える。テーブル基台１６の上面には、Ｙ軸テーブル１６４が支持されている。Ｙ軸テーブル１６４は、テーブル基台１６に接する基部１６４ａと、基部１６４ａに対して立設された壁部１６４ｂとを備えている。Ｙ軸テーブル１６４は、基部１６４ａに設けたナット部（不図示）を介してＹ軸ボールネジと連結され、Ｙ軸ボールネジの回転によりガイドレール１６２に沿って移動される。

Ｙ軸テーブル１６４の壁部１６４ｂには、Ｚ軸移動機構１６５が設けられている。Ｚ軸移動機構１６５は、壁部１６４ｂの前面に配置されＺ軸方向に平行な一対のガイドレール１６６、ガイドレール１６６間のＺ軸ボールねじ１６７、及びＺ軸ボールねじ１６７と連結されるＺ軸パルスモータ１６８を備える。壁部１６４ｂの前面には、Ｚ軸テーブル１６９が支持されている。Ｚ軸テーブル１６９は、壁部１６４ｂに接する基部１６９ａと、基部１６９ａの端部において前方（Ｙ軸方向）に突設された壁部１６９ｂとを備えている。Ｚ軸テーブル１６９は、基部１６９ａに設けたナット部を介してＺ軸ボールネジ１６７と連結され、Ｚ軸ボールネジ１６７の回転によりガイドレール１６６に沿って移動される。

Ｚ軸テーブル１６９の壁部１６９ｂには、チャックテーブル１５２の上方の位置において切削手段１７が支持されている。切削手段１７は、円筒状のスピンドル１７１と、スピンドル１７１の一端部に着脱可能に装着される切削ブレード１７２とを備える。スピンドル１７１の他端部側にはモータ１７３が連結されており、スピンドル１７１に装着された切削ブレード１７２を回転できるようになっている。この切削ブレード１７２を回転させてウェーハＷに切り込ませることで、ウェーハＷには切削溝が形成される。切削手段１７の切削ブレード１７２に隣接する位置には、撮像ユニット１８及び背圧センサ（非接触式位置検出センサ）１９が設けられている。

切削装置１の制御部（不図示）は、撮像ユニット１８で撮像された撮像画像に基づきＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構１６１などを制御して、背圧センサ１９の検出ノズル１９１をデバイスＤｅの上方に位置付ける。背圧センサ１９は、検出ノズル１９１からデバイスＤｅの表面に向けて圧縮されたエアを吹き付ける。デバイスＤｅの表面で反射されるエアにより背圧センサ１９内の圧力は変化され、その圧力変化に基づいてデバイスＤｅの表面位置が検出される。

また、制御部は、撮像ユニット１８で撮像された撮像画像に基づきＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構１６１などを制御して、切削ユニット１７の切削ブレード１７２をウェーハＷのストリートＳに位置合わせする。切削ブレード１７２と位置合わせされたウェーハＷは、切削水を噴き付けられながら回転された切削ブレード１７２により切り込まれ、デバイスＤｅの表面から所定深さの切削溝を形成される。切削溝を形成されたウェーハＷは、洗浄乾燥機構（不図示）に移動されて洗浄される。

このように構成された切削装置１のチャックテーブル１５２にウェーハＷの裏面を吸着させ、撮像ユニット１８によりウェーハＷの表面を撮像させる。表面位置検出工程では、撮像画像からアライメントターゲットＡが検出（抽出）され、背圧センサ１９の検出ノズル１９１は、アライメントターゲットＡを基準にデバイスＤｅの上方に位置付けられる。切削装置１は、表面位置検出工程の前工程において、アライメントターゲットＡを基準とする任意のストリートＳ及びデバイスＤｅの座標が登録される。このため、制御部は、撮像画像から検出されたアライメントターゲットＡに基づいて、デバイスＤｅの上方に背圧センサ１９の検出ノズル１９１を位置付けることができる。デバイスＤｅの上方に検出ノズル１９１を位置付けた後には、背圧センサ１９によりデバイスＤｅの表面位置が検出される。

その後の切削溝形成工程において、制御部は、アライメントターゲットＡを基準にストリートＳに切削ブレードを位置付ける。そして、検出されたデバイスＤｅの表面位置から仕上げ厚み以上の深さの切削溝が形成されるように、切削ブレード１７２をウェーハＷの表面側に切り込ませる。切削溝を形成されたウェーハＷは、貼着工程において表面側に保護テープＴを貼着され、環状のフレームＦに支持された状態で研削装置２に搬送される（図２参照）。表面位置検出工程、切削溝形成工程、及び貼着工程の詳細については後述する。

図２に示すように、研削工程に用いられる研削装置２は、ウェーハＷの保持されるチャックテーブル２３２と研削ユニット（研削手段）２４の研削ホイール２４４とを相対回転させることで、ウェーハＷを研削できるように構成されている。研削装置２は、略直方体状の基台２１を有している。基台２１の上面には、複数のチャックテーブル２３２（１個のみ図示）を有するターンテーブル２３が設けられている。ターンテーブル２３の後方には、研削ユニット２４を支持する壁部２２が立設されている。

ターンテーブル２３は大径の円板状に形成されており、上面には複数のチャックテーブル２３２が配置されている。また、ターンテーブル２３は、回転駆動機構（不図示）によって矢印Ｄ１の方向に所定角度間隔で間欠回転される。このため、複数のチャックテーブル２３２は、ウェーハＷが搬入搬出される載せ換え位置と研削ユニット２４に対峙する研削位置との間で移動される。

チャックテーブル２３２は、小径の円板状に形成されており、ターンテーブル２３の上面において回転可能に設けられている。チャックテーブル２３２の上面には、ポーラスセラミック材による吸着面が形成されている。チャックテーブル２３２の周囲には、環状のマグネット２３１が設けられている。ウェーハＷを支持するフレームＦは磁性体で形成されており、環状のマグネット２３１で吸着固定される。

基台２１の上面において、ターンテーブル２３の研削位置の近傍にはハイトゲージ２１１が設けられている。ハイトゲージ２１１は、ウェーハＷの上面に接触して厚みを測定する１本の接触子２１２を有している。ウェーハＷの厚みは、接触子２１２によりあらかじめ測定されるチャックテーブル２３２の表面位置を基準に測定される。ハイトゲージ２１２による測定値は、伝送路を介して研削装置２の制御部（不図示）に入力される。

壁部２２には、研削ユニット２４を上下動させる研削ユニット移動機構２５が設けられている。研削ユニット移動機構２５は、壁部２２の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール２５１と、一対のガイドレール２５１にスライド可能に設置されたＺ軸テーブル２５２とを有している。Ｚ軸テーブル２５２の前面には、研削ユニット２４が支持されている。Ｚ軸テーブル２５２の背面には、壁部２２の開口２２１を介して後方に突出されたナット部が設けられている。Ｚ軸テーブル２５２のナット部には、壁部２２の裏面に設けられた不図示のボールネジが螺合されている。ボールネジの一端部には駆動モータ２５３が連結されており、ボールネジが回転駆動されることで研削ユニット２４はガイドレール２５１に沿ってＺ軸方向に移動される。

研削ユニット２４は、円筒状のスピンドル２４１の下端にマウント２４２が設けられている。マウント２４２には、複数の研削砥石２４３の固定された研削ホイール２４４が装着されている。研削砥石２４３は、スピンドル２４１の駆動に伴ってＺ軸回りに高速回転される。回転された研削ホイール２４４とウェーハＷとが平行に接触されることで、ウェーハＷは研削される。

研削工程においては、研削装置２のチャックテーブル２３２に、保護テープＴを介してウェーハＷの表面側を吸着させ、ウェーハＷの裏面側を研削させる。切削溝形成工程において形成された切削溝が表出されるように裏面側を研削させれば、ウェーハＷは各チップに分割される。研削工程の詳細については後述する。

次に、図３から図６を参照して、本実施の形態の分割方法の詳細を説明する。図３は、本実施の形態の分割方法を示すフローチャートである。本実施の形態の分割方法を開始する前に、アライメントターゲットＡを基準（基準座標）とするストリートＳ及びデバイスＤｅの位置情報（座標）を切削装置１に登録しておく。この登録工程により、切削装置１には、アライメントターゲットＡとストリートＳとの位置関係と共に、アライメントターゲットＡとデバイスＤｅとの位置関係が設定される。切削装置１は、撮像画像からアライメントターゲットＡの位置を特定することで、ストリートＳ及びデバイスＤｅの位置を認識できる。

上述の登録が完了された状態で、表面位置検出工程（ステップＳＴ１）が開始される。図４は、表面位置検出工程においてデバイスＤｅの表面位置（表面Ｄｅ１の位置（高さ））が検出される様子を示す断面模式図である。図４Ａに示すように、まず、チャックテーブル１５２にウェーハＷの裏面Ｗ２を吸着させ、撮像ユニット１８によりウェーハＷの表面Ｗ１側を撮像させる。切削装置１の制御部は、撮像画像のパターンマッチングによりアライメントターゲットＡを検出し、検出されたアライメントターゲットＡの位置を基準座標として設定する。

その後、図４Ｂに示すように、切削装置１の制御部は、あらかじめ登録されているデバイスＤｅの位置情報を参照して背圧センサ１９の検出ノズル１９１をデバイスＤｅの上方に位置付ける。すなわち制御部は、アライメントターゲットＡを基準としてデバイスＤｅの座標に検出ノズル１９１を相対移動させる。この相対移動は、Ｘ軸移動機構、Ｙ軸移動機構１６１、及びチャックテーブル１５２の回転機構により行われる（図１参照）。

検出ノズル１９１がデバイスＤｅの上方に位置付けられると、検出ノズル１９１からデバイスＤｅの表面Ｄｅ１に向けて圧縮されたエアが吹き付けられる。そうすると、デバイスＤｅの表面Ｄｅ１でエアは反射され、背圧センサ１９の内部の圧力は変化される。この圧力変化は、検出ノズル１９１の下端１９１ａからデバイスＤｅの表面Ｄｅ１までの距離ｄ１に依存するので、背圧センサ１９の内部の圧力変化を検出すれば距離ｄ１を算出できる。

検出ノズル１９１の高さは、Ｚ軸移動機構１６５により高精度に制御されており、検出ノズル１９１のＺ軸方向（高さ方向）への移動量は、Ｚ軸移動機構１６５のＺ軸パルスモータ１６８に入力される入力パルス数で決定される。このため、例えば、チャックテーブル１５２の吸着面（表面）１５３を基準としてＺ軸方向の移動に要するパルス数をカウントしておけば、検出ノズル１９１の下端１９１ａからチャックテーブル１５２の吸着面１５３までの距離ｄ２を算出できる。

チャックテーブル１５２の吸着面１５３からデバイスＤｅの表面Ｄｅ１までの距離ｄ３は、距離ｄ２と距離ｄ１との差（ｄ２−ｄ１）に相当する。このため、上述のようにして距離ｄ１と距離ｄ２とを算出すれば、デバイスＤｅの表面位置（表面Ｄｅ１の位置（高さ））を求めることができる。デバイスＤｅの表面位置が分かれば、チップの仕上げ厚みｔに相当する深さ位置（高さ）も正確に求められるので、後の切削溝形成工程において適切な深さの切削溝を形成可能になる。

デバイスＤｅの表面位置が検出された後には、別のデバイスＤｅについても同様にして表面位置を検出する。検出対象となる全てのデバイスＤｅの表面位置が検出されると、表面位置検出工程は終了する。なお、表面位置の検出対象となるデバイスＤｅの数量や位置は特に限定されない。表面位置の検出対象となるデバイスＤｅは、後の切削溝形成工程における切削溝の深さ精度や、表面位置検出工程に要する時間などを考慮して適切に選択すれば良い。例えば、任意に選択された複数のデバイスＤｅの表面位置のばらつきが閾値より大きくなる場合には、表面位置の測定数を増やして詳細な表面位置の情報を取得するようにしても良い。もちろん、全てのデバイスＤｅの表面位置を検出しても構わない。

このように取得された複数のデバイスＤｅの表面位置をマッピングすれば、表面位置のばらつきの傾向を予測できる。この予測に基づいて切削溝の深さを決定すれば、デバイスＤｅの表面位置から所定深さ（例えば、略等しい深さ）の切削溝を容易に実現できる。なお、取得された表面位置に関する情報の使用方法は任意であり、マッピングによる表面位置の予測には限られない。

続いて、切削溝形成工程（ステップＳＴ２）が行われる。図５は、切削溝形成工程においてウェーハＷに切削溝Ｄが形成される様子を示す断面模式図である。切削装置１の制御部は、あらかじめ登録されているストリートＳの位置情報を参照して、切削手段１７の切削ブレード１７２をストリートＳに位置合わせする。すなわち制御部は、アライメントターゲットＡを基準としてストリートＳの座標に切削ブレード１７２を相対移動させる。この相対移動は、Ｘ軸移動機構、Ｙ軸移動機構１６１、及びチャックテーブル１５２の回転機構により行われる（図１参照）。

位置合わせ後には、図５Ａに示すように切削手段１７を下降させ、回転された切削ブレード１７２をウェーハＷの表面Ｗ１から切り込ませる。ここで、切削ブレード１７２の切り込み深さは、表面位置検出工程で検出されたデバイスＤｅの表面位置に基づいて決定される。具体的には、形成される切削溝Ｄが、デバイスＤｅの表面Ｄｅ１からチップの仕上げ厚みｔより僅かに深くなるように、切削ブレード１７２の切り込み深さは調整される。すなわち、デバイスＤｅの表面Ｄｅ１から略等しい深さの切削溝Ｄが形成される。

切削ブレード１７２をウェーハＷに切り込ませた後には、Ｘ軸移動機構でチャックテーブル１５２をＸ軸方向に加工送りさせる。これにより、ストリートＳに沿う第１の方向に切削溝Ｄが形成される。続いて、切削ブレード１７２はＹ軸方向に割出送りされ、隣接するストリートＳに沿って切削溝Ｄが形成される。この動作が繰り返されることで、図５Ｂに示すように、第１の方向に延びる全てのストリートＳに切削溝Ｄが形成される。その後、回転機構でチャックテーブル１５２を９０度回転させ、第１の方向と直交する第２の方向のストリートＳに切削溝Ｄを形成する。全てのストリートＳに切削溝Ｄが形成されると、切削溝形成工程は終了する。

切削溝形成工程の次に、貼着工程（ステップＳＴ３）が行われる。貼着工程では、既知の貼着装置（不図示）を用いてウェーハＷの表面Ｗ１側（デバイスＤｅの表面Ｄｅ１）に保護テープＴを貼着させる（図６参照）。この保護テープＴによりデバイスＤｅの表面Ｄｅ１は保護されるので、後の研削工程においてデバイスＤｅの破損を抑制できる。ウェーハＷの表面Ｗ１側に保護テープＴが貼着されると、貼着工程は終了する。

貼着工程の後には、研削装置２を用いて研削工程（ステップＳＴ４）を行う。研削工程では、切削溝Ｄが表出されるようにウェーハＷの裏面Ｗ２側を研削し、ウェーハＷを各チップに分離する。図６は、研削工程においてウェーハＷの裏面Ｗ２側が研削される様子を示す断面模式図である。

まず、保護テープＴを介してウェーハＷの表面Ｗ１側（デバイスＤｅの表面Ｄｅ１）をチャックテーブル２３２に吸着させ、チャックテーブル２３２を研削位置に移動させる。研削位置では、ウェーハＷの裏面Ｗ２の一部にハイトゲージ２１１の接触子２１２が接触され、ウェーハＷの厚みが測定される。図６Ａに示すように、研削ホイール２４４を高速回転させてウェーハＷの裏面Ｗ２に研削砥石２４３を押し当てれば、ウェーハＷの裏面Ｗ２側は研削される。

この研削工程では、砥粒径の大きい（砥粒の粗い）研削砥石を用いる粗研削の後に、砥粒径の小さい（砥粒の細かい）研削砥石を用いる仕上げ研削が行われる。すなわち、ウェーハＷは、粗研削により仕上げ厚みｔの手前まで研削された後に、仕上げ研削で仕上げ厚みｔまで研削される。ウェーハＷの厚みはハイトゲージ２１１によりリアルタイムにモニタされており、図６ＢのようにウェーハＷが仕上げ厚みｔまで研削されると、ウェーハ研削工程は終了する。ウェーハＷは、切削溝形成工程において、チップの仕上げ厚みｔより深い切削溝Ｄを形成されているので、仕上げ厚みｔまで研削されると切削溝Ｄが表出されて各チップＣに分離される。

図７は、本実施の形態の分割方法の効果を説明するための模式図である。図７Ａは、本実施の形態の分割方法で切削溝Ｄを形成されたウェーハＷが研削される様子を示しており、図７Ｂは、通常のＤＢＧプロセスで切削溝３０６を形成されたウェーハ３００が研削される様子を示している。なお、図７においては、便宜上、デバイスの表面位置のばらつきは誇張して示されている。

図７Ａの上段に示すように、本実施の形態の分割方法では、例えば、デバイスＤｅの表面Ｄｅ１からの深さｄａが略一定になるように切削溝Ｄを形成できる。このため、ウェーハＷに欠けが生じないように（切削溝Ｄが表出されない程度に）粗研削を行うと、図７Ａの下段のように粗研削後の裏面Ｗ３と切削溝Ｄとの距離は略一定になる。これに対し、通常のＤＢＧプロセスで形成される切削溝３０６は、図７Ｂの上段に示すように、ウェーハ３００の表面３０１からの深さｄｂが略一定である。このため、ウェーハ３００に欠けが生じないように（切削溝３０６が表出されない程度に）粗研削を行うと、粗研削後の裏面３０２と切削溝３０６との距離は切削溝３０６毎に異なる。

このように、通常のＤＢＧプロセスでは、最も深い切削溝３０６が表出されないように粗研削の研削量を抑制する必要があるので、仕上げ研削の研削厚み（研削量）ｔ２は大きくなってしまう。これに対し、本実施の形態の分割方法では、デバイスＤｅの表面Ｄｅ１からの切削溝Ｄの深さを略一定にできるので、粗研削の研削量を十分に大きくできる。その結果、仕上げ研削の研削厚み（研削量）ｔ１を小さくできるので、研削に要する時間が短縮されてスループットが向上する。

このように、本実施の形態に係る分割方法では、デバイスＤｅの上方に背圧センサ（非接触式位置検出センサ）１９を位置付け、デバイスＤｅの表面位置（表面Ｄｅ１の位置）を背圧センサ１９で検出するので、デバイスＤｅの表面位置に応じた深さの切削溝Ｄを形成して、所望の仕上げ厚みｔのチップに効率良く分割できる。また、ストリート（分割予定ライン）Ｓを検出するためのアライメントターゲットＡを基準にデバイスＤｅの上方に背圧センサ１９を位置付けるので、デバイスＤｅとの位置合わせに用いるターゲットを形成することなく背圧センサ１９をデバイスＤｅの上方に正確に位置付けることができる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、非接触式位置センサとして背圧センサを用いているが、非接触式位置センサの種類などはこれに限定されない。例えば、非接触式位置センサとして、レーザー測定器を用いても良い。また、非接触式位置センサを、撮像ユニットの顕微鏡のオートフォーカス機能で代用してデバイスの表面位置を検出させても良い。

また、上記実施の形態では、４個のアライメントターゲットＡが略均等に配置されたウェーハＷを用いているが、アライメントターゲットＡの数や配置はこれに限られない。ストリートに対する平行出しを適切に行うためには、少なくとも２個のアライメントターゲットが配置されていれば良い。また、ウェーハやデバイスの材質等についても特に限定されない。

また、上記実施の形態の表面位置検出工程及び切削溝形成工程では、ウェーハの裏面にテープ（ダイシングテープ）を貼着させていないが、テープの厚みばらつきが表面位置検出工程及び切削溝形成工程において問題とならないのであれば、裏面にテープを貼着させても良い。この場合には、裏面に貼着されるテープを介してウェーハを環状のフレームに保持させることが望ましい。

また、切削溝形成工程で形成される切削溝の深さは切削溝毎に変えても良い。さらに、切削溝の深さを１本の切削溝内で変えるようにしても良い。また、ウェーハＷの表面を複数の領域に区分して、各領域に応じて切削溝の深さを変えるようにしても良い。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、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。

本発明は、所定厚みのデバイスを表面に備えるウェーハを所望の仕上げ厚みのチップに分割する際に有用である。

１ 切削装置
２ 研削装置
１７ 切削手段
１８ 撮像ユニット
１９ 背圧センサ（非接触式位置検出センサ）
２４ 研削ユニット（研削手段）
１５２ チャックテーブル
１５３ 吸着面
１７２ 切削ブレード
１９１ 検出ノズル
１９１ａ 下端
２１１ ハイトゲージ
２１２ 接触子
２３２ チャックテーブル
２４３ 研削砥石
２４４ 研削ホイール
Ａ アライメントターゲット
Ｃ チップ
Ｄ 切削溝
Ｄｅ デバイス
Ｄｅ１ 表面
Ｆ フレーム
Ｓ ストリート（分割予定ライン）
Ｔ 保護テープ
Ｗ ウェーハ
Ｗ１ 表面
Ｗ２，Ｗ３ 裏面

Claims (1)

1. 表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに前記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前記分割予定ラインよりも高い表面位置を有するデバイスが形成されたウェーハを、前記表面位置から所望の仕上げ厚みのチップに分割する分割方法であって、
   ウェーハ表面に形成された特徴領域であるアライメントターゲットを検出し、前記アライメントターゲット位置を基準に前記デバイスの上方に非接触式位置検出センサを位置付け、デバイスの前記表面位置を非接触式位置検出センサで検出する表面位置検出工程と、
   前記表面位置検出工程の後に、前記アライメントターゲットの位置を基準に前記分割予定ラインを検出し、検出された前記分割予定ラインに切削ブレードを位置付け、前記表面位置検出工程で検出されたデバイスの前記表面位置からチップ仕上げ厚みよりも深い深さに切り込み、前記分割予定ラインに沿って切削溝を形成する切削溝形成工程と、
   前記切削溝形成工程の後に、ウェーハの表面側に保護テープを貼着する貼着工程と、
   前記貼着工程の後に、前記保護テープ側を保持テーブルに保持し、ウェーハの裏面から研削手段により研削し前記チップ仕上げ厚みへと薄化するとともに裏面に前記切削溝を表出させ、ウェーハを個々のチップに分割する研削工程と、から構成される分割方法。

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