JP2014075405A

JP2014075405A - 研削装置および研削方法

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Publication number: JP2014075405A
Application number: JP2012221003A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakamura; 勝中村
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2032-10-03
Also published as: TWI598949B; KR20140043869A; CN103715078B; CN103715078A; KR102017346B1; TW201417160A; JP6087565B2

Abstract

【課題】分割起点が形成された被加工物を研削して複数のチップに分割するにあたり、チップの外周に欠けを発生させるおそれが低減可能な研削装置および研削方法を提供する。
【解決手段】ウェーハ１の裏面１ｂを仕上げ厚さに至らない厚さまで粗研削し（研削ステップ）、保持テーブル２０へのウェーハ１の吸引保持を解除して（吸引解除ステップ）から、エキスパンドテープ４を拡張してウェーハ１を分割起点が形成された分割予定ライン３に沿ってチップ９に分割するとともにチップ９間に間隔９ａを形成する（間隔形成ステップ）。次いでチップ９に分割された状態のウェーハ１を保持テーブル２０に再び吸引保持し（再保持ステップ）、ウェーハ１を仕上げ厚さまで研削する（仕上げ研削ステップ）。分割されたチップ９を吸引保持して仕上げ研削するため、隣接するチップ９の接触を防ぎ、外周に欠けを発生させない。
【選択図】図１２

Description

本発明は、分割起点から複数のチップに分割される半導体ウェーハ等の薄板状の被加工物を研削するための研削装置および研削方法に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、電子回路を有する多数のデバイスが表面に形成された半導体ウェーハを、各デバイスの形成領域を区画する格子状の分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスを有する多数の半導体チップに個片化している。このように半導体ウェーハ等の被加工物を多数のチップに分割する際には、被加工物のデバイスが形成されていない裏面側を研削して被加工物を薄化し、所定の厚さのチップを得るようにしている。

このように元の被加工物よりも薄いチップを多数得るには、裏面研削後に分割するといった工程が一般的であったが、近年では、先に被加工物に対し分割起点を形成する処理を施してから裏面研削することで分割するといった方法が知られている（特許文献１等参照）。具体的には、被加工物の内部に透過性を有する波長のレーザビームを分割予定ラインに沿って照射して改質層を形成した後、裏面側を研削することで改質層を起点に分割する方法や、被加工物の表面側に所定厚さに達する溝を分割予定ラインに沿って形成してから裏面側を溝に達するまで研削することで分割する方法が挙げられる。

国際公開ＷＯ２００３／０７７２９５号公報

上記の、レーザビーム照射による改質層を被加工物の内部に形成してから裏面研削する方法では、分割されるチップ間に間隔が形成されないため、被加工物がチップに分割された状態で、さらに所定厚さまで裏面研削が行われると、隣接するチップどうしが接触し、チップの外周に欠け等の損傷が生じる場合がある。また、被加工物の表面側に溝を形成してから裏面研削する方法では、得られるチップの個数を増やすために、溝幅を例えば数十μｍと小さくすると、チップ間の間隔が狭くなり、チップの欠けといった同様の問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な技術的課題は、研削によって分割起点から複数のチップに分割される半導体ウェーハ等の薄板状の被加工物を研削するにあたり、分割されたチップの外周に欠けを発生させるおそれを低減することができる研削装置および研削方法を提供することにある。

本発明の研削装置は、被加工物と、該被加工物に貼着されたエキスパンド性を有するテープと、該テープの外周が貼着される環状フレームとからなる被加工物ユニットの該被加工物を研削する研削装置であって、前記被加工物ユニットの前記被加工物を前記テープを介して回転可能に保持する保持面を有する保持テーブルと、前記保持面に吸引力を作用させる負圧生成手段と、前記保持テーブルの外周で前記環状フレームが載置される環状フレーム載置面を有し該環状フレームを固定するとともに該保持テーブルとともに回転する環状フレーム固定手段と、前記保持テーブルで保持された前記被加工物を研削する研削砥石を有した研削手段と、該研削手段を前記保持テーブルで保持された前記被加工物に対して相対的に近接離反移動させる研削送り手段と、前記環状フレーム固定手段と前記保持テーブルとを相対移動させて前記環状フレーム載置面に対して前記保持面を突出させる移動手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。

また、本発明の研削方法は、請求項１に記載の研削装置で前記被加工物ユニットを研削する研削方法であって、交差する複数の分割予定ラインを有した被加工物の該分割予定ラインに沿って被加工物の表面側から少なくとも仕上げ厚さに至る分割起点を形成する分割起点形成ステップと、該分割起点形成ステップを実施した後、被加工物の表面にエキスパンド性を有するテープを貼着するとともに該テープの外周を環状フレームに貼着して被加工物ユニットを形成する被加工物ユニット形成ステップと、該被加工物ユニット形成ステップを実施した後、前記保持テーブルに前記被加工物ユニットの前記被加工物を載置するとともに前記環状フレーム固定手段の前記環状フレーム載置面に前記環状フレームを載置する載置ステップと、前記負圧生成手段を作動させて前記被加工物ユニットが載置された前記保持テーブルの前記保持面に吸引力を作用させて前記テープを介して前記被加工物を該保持テーブルで吸引保持するとともに、前記環状フレーム固定手段で前記環状フレームを固定する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、前記保持テーブルと前記環状フレーム固定手段とを回転させつつ前記研削送り手段で前記研削手段を研削送りして前記被加工物を前記仕上げ厚さに至らない所定厚さへと研削する研削ステップと、該研削ステップを実施した後、前記負圧生成手段を停止させて前記保持テーブルの吸引保持を解除させる吸引解除ステップと、該吸引解除ステップを実施した後、前記移動手段で前記保持テーブルの前記保持面を前記環状フレーム固定手段の前記環状フレーム載置面に対して突出させることで、前記被加工物を前記分割予定ラインに沿って分割して形成された複数のチップ間に間隔を形成する間隔形成ステップと、該間隔形成ステップを実施した後、前記負圧生成手段を作動させて前記被加工物を前記テープを介して前記保持テーブルで吸引保持する再保持ステップと、該再保持ステップを実施した後、前記被加工物を前記仕上げ厚さまで研削する仕上げ研削ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被加工物を保持テーブルに吸引保持した状態で研削ステップを行い、次いで、保持テーブルへの被加工物の吸引保持を解除する吸引解除ステップを行ってから間隔形成ステップを行うと、被加工物ユニットのテープが拡張され、分割されたチップ間にはチップを離間させる間隔が形成される。被加工物は、研削ステップが終了した時点で、または、研削後の間隔形成ステップを実施することで、チップに分割される。研削ステップにおいてチップを分割する場合は、チップに分割直後に研削を停止させてチップどうしの接触を回避するようにする。次いで、チップに分割された状態の被加工物を保持テーブルに再び吸引保持する再保持ステップを行ってから、被加工物を最終的に仕上げ厚さまで研削する仕上げ研削ステップを行って、仕上げ厚さのチップを得る。研削ステップでは被加工物を仕上げ厚さに至らない所定厚さに研削し、また、仕上げ研削ステップではチップ間の間隔が形成された状態で研削する。その結果、研削によってチップどうしが接触してチップの外周に欠けを発生させてしまうおそれを低減することができる。

本発明によれば、分割起点が形成された被加工物を研削して複数のチップに分割するにあたり、チップの外周に欠けを発生させるおそれを低減することができる研削装置および研削方法が提供されるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るウェーハ（被加工物）の斜視図である。一実施形態に係る研削方法の被加工物ユニット形成ステップを経た後の状態であって、ウェーハが貼着されたテープの外周に環状フレームを貼着してなるウェーハユニットを示す斜視図である。一実施形態に係る研削装置を示す斜視図である。一実施形態の研削装置が備える保持テーブルを示す斜視図である。同保持テーブルとともに一実施形態に係る研削方法の載置ステップを示す側断面図である。一実施形態に係る研削方法の分割起点形成ステップを示す側面図である。分割起点形成ステップでウェーハ内に形成される改質層を示す断面図である。一実施形態に係る研削方法の保持ステップ後の状態を示す側面図である。一実施形態に係る研削方法の研削ステップを示す側面図である。一実施形態に係る研削方法の吸引解除ステップを示す側面図である。一実施形態に係る研削方法の間隔形成ステップを示す側面図である。一実施形態に係る研削方法の仕上げ研削ステップを示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）ウェーハ
図１は、一実施形態の被加工物である半導体ウェーハ等のウェーハ１を示している。ウェーハ１は、厚さが例えば７００μｍ程度の円板状に形成されている。ウェーハ１の表面１ａには、複数のデバイス２が形成されている。これらデバイス２は、表面１ａに格子状に設定された複数の交差する分割予定ライン３で区画された複数の矩形領域に、ＬＳＩ等の電子回路を設けることで形成されている。

ウェーハ１は、図２に示すようにウェーハユニット（被加工物ユニット）６とされて、図３に示す一実施形態に係る研削装置１０に供給され、裏面が研削されて薄化される。ウェーハユニット６は、ウェーハ１と、ウェーハ１の表面１ａに貼着されたエキスパンドテープ４と、エキスパンドテープ４の外周が貼着される金属製の環状フレーム５とからなる。ウェーハユニット６は、後述する一実施形態に係る研削方法の被加工物ユニット形成ステップで形成される。以下、同研削方法を好適に実施する図３の研削装置１０について先に説明する。

（２）研削装置
研削装置１０は、上面が水平な直方体状の基台１１を備えている。図３では、基台１１の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向（鉛直方向）で示している。基台１１のＹ方向一端部には支持壁部１２が立設されている。基台１１上には、Ｙ方向の支持壁部１２側にウェーハ１を研削加工する加工エリア１１Ａが設けられ、支持壁部１２とは反対側には、加工エリア１１Ａに研削前のウェーハ１を搬入し、かつ、研削後のウェーハ１を搬出する搬入出エリア１１Ｂが設けられている。

加工エリア１１Ａには、回転軸がＺ方向と平行で上面が水平とされた円板状のターンテーブル１３が回転可能に設けられている。ターンテーブル１３は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印Ｒ方向に回転させられる。ターンテーブル１３上の外周部には、Ｚ方向を回転軸として回転する複数（この場合は３つ）の保持手段１４が周方向に等間隔をおいて配設されている。

保持手段１４は、図４および図５に示すように、ウェーハ１を保持する保持テーブル２０と、保持テーブル２０の周囲に配設され、環状フレーム５を保持する環状フレーム固定手段２１と、保持テーブル２０上に負圧を発生させる負圧生成手段２２と、環状フレーム固定手段２１を昇降させる複数のシリンダ装置（移動手段）２３とを備えている。

保持テーブル２０は、ステンレス等の金属からなる円筒状の枠体２０１の上面に多孔質体からなる円板状の吸引部２０２が嵌合して固定された構成を有する。吸引部２０２の上面が、水平な保持面２０４に形成されている。保持面２０４は、ウェーハ１と同等の直径を有し、かつ、枠体２０１の上面と面一に形成されている。保持テーブル２０は、図４に示すように、枠体２０１の中心から下方に延びる回転軸２０５を有し、この回転軸２０５を回転させるモータ２０６によって回転駆動される。

図５に示すように、枠体２０１の中心には吸引部２０２に連通する吸引通路２０７が貫通形成されており、この吸引通路２０７には、空気を吸引する真空ポンプ等からなる負圧生成手段２２が、開閉バルブ２２１を介して連通されている。開閉バルブ２２１を開いた状態（図８参照）で負圧生成手段２２が運転されると吸引部２０２内が負圧となり、保持面２０４に載置されたウェーハ１が保持面２０４に負圧作用で吸引保持されるようになっている。

なお、保持テーブル２０の保持面２０４は、回転中心を頂点として傾斜角度の小さい勾配の傾斜面を有する円錐面状に形成されており、ウェーハ１は保持面２０４に吸引されると、保持面２０４に倣って円錐面状に僅かに変形した状態となるような形態であってもよい。その場合、ウェーハ１の研削時には、後述する研削ホイールの研削面と傾斜面が平行になるように、保持テーブル２０は僅かに傾斜するように構成される。保持面２０４を円錐状とした場合の傾斜角度としては、「半径／頂点高さ」の比率が、例えば１／１０００〜１／１００００程度とされる。

環状フレーム固定手段２１は、保持テーブル２０の下端部に形成された鍔部２０８上に、複数のシリンダ装置２３を介して昇降可能、かつ、保持テーブル２０と同心状に配設されている。複数のシリンダ装置２３は周方向に等間隔をおいて鍔部２０８に立設されており、ピストンロッド２３１が上方に対して伸縮する。環状フレーム固定手段２１はピストンロッド２３１の上端に固定され、ピストンロッド２３１の伸縮により昇降する。シリンダ装置２３は、エア圧や油圧を用いた流体圧シリンダ装置が用いられる。

環状フレーム固定手段２１の上面には、環状フレーム５が載置される水平な環状フレーム載置面２１１が形成されている。環状フレーム載置面２１１には、環状フレーム５を磁着させて保持する電磁石２１２が配設されている。

上記ウェーハユニット６は、保持テーブル２０の保持面２０４に、エキスパンドテープ４を介してウェーハ１が同心状に載置され、環状フレーム固定手段２１の環状フレーム載置面２１１にエキスパンドテープ４を介して環状フレーム５が載置される。そして、この状態から、負圧生成手段２２が作動してウェーハ１が保持テーブル２０の保持面２０４に吸着保持されるとともに、電磁石２１２が作動して環状フレーム５が環状フレーム固定手段２１の環状フレーム載置面２１１に磁着して保持される。

なお、環状フレーム固定手段２１に用いられる環状フレーム５を環状フレーム載置面２１１に固定する手段としては、電磁石２１２以外にクランプ等の機械的挟持手段を用いてもよい。

各保持手段１４は、保持テーブル２０の鍔部２０８の上面がターンテーブル１３の上面と面一になる状態に設置される。各保持手段１４は、モータ２０６によって保持テーブル２０と環状フレーム固定手段２１とが一体に回転すなわち自転し、ターンテーブル１３が回転すると公転の状態になる。

図３に示すように、２つの保持手段１４が支持壁部１２側でＸ方向に並んだ状態において、それら保持手段１４の直上には、研削手段３０がそれぞれ配設されている。各保持手段１４は、ターンテーブル１３の回転によって、各研削手段３０の下方の研削位置と、搬入出エリア１１Ｂに最も近付いた搬入出位置との３位置にそれぞれ位置付けられる。

研削位置は２箇所あり、これら研削位置ごとに研削手段３０が配備されている。この場合、ターンテーブル１３による搬送方向上流側（図１で奥側）の研削位置が粗研削位置であり、下流側の研削位置が仕上げ研削位置とされている。

各研削手段３０は、支持壁部１２の前面に、研削送り手段４０によってＺ方向に昇降自在に支持されている。研削送り手段４０は、支持壁部１２の前面に固定されたＺ方向に延びるガイドレール４１と、ガイドレール４１に摺動可能に支持された昇降スライダ４２と、昇降スライダ４２に螺合して連結されたボールねじ４３と、ボールねじ４３を正逆回転させるモータ４４とから構成されている。この研削送り手段４０は、ボールねじ４３の回転により昇降スライダ４２をガイドレール４１に沿って昇降させるもので、研削手段３０は昇降スライダ４２の昇降により、保持手段１４の保持テーブル２０に保持されたウェーハ１に対して近接離反移動させられる。

研削手段３０は、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のハウジング３１と、ハウジング３１内に同軸的、かつ回転可能に支持されたスピンドル３２（図９参照）と、スピンドル３２を回転駆動するサーボモータ３３と、スピンドル３２の下端に円板状のマウント３４を介して同軸的、かつ着脱可能に固定され、保持手段１４に保持されたウェーハ１に対面する研削ホイール３５とから構成されている。ハウジング３１はホルダ３９を介して昇降スライダ４２に固定されており、研削手段３０は昇降スライダ４２とともに昇降する。

図９に示すように、研削ホイール３５の下面外周には、複数の研削砥石３６が等間隔をおいて配列されて固着されている。研削砥石３６はウェーハ１の材質に応じて選択され、例えばビトリファイド等の結合材中にダイヤモンド砥粒を混合して成形したもの等が用いられる。

粗研削位置の上方に配置された研削手段３０（以下、粗研削手段３０Ａ）のマウント３４には、粗研削用の研削砥石（例えば♯３２０〜♯４００の砥粒を含む砥石）が固着された研削ホイール３５が取り付けられる。また、仕上げ研削位置の上方に配された研削手段３０（以下、仕上げ研削手段３０Ｂ）のマウント３４には、仕上げ研削用の研削砥石（例えば♯２０００以上の砥粒を含む砥石）が固着された研削ホイール３５が取り付けられる。マウント３４および研削ホイール３５には、研削部分の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構（図示省略）が設けられている。

上記各研削手段３０Ａ，３０Ｂは、研削ホイール３５が回転しながら、研削送り手段４０により所定速度（例えば０．３〜０．５μｍ／秒程度）で下降して研削送りされることにより、研削ホイール３５の研削砥石３６がウェーハ１の裏面１ｂを押圧し、これによって裏面１ｂが研削される。裏面研削の際、保持テーブル２０は例えば研削ホイール３５と同じ方向に回転し、ウェーハ１は自転させられる。

図９に示すように、研削ホイール３５による研削外径はウェーハ１の半径よりも大きく、研削砥石３６による研削外周縁が保持テーブル２０の回転中心すなわちウェーハ１の中心を通過することにより、ウェーハ１の裏面１ｂ全面が研削砥石３６で一様に研削される。研削手段３０Ａ，３０Ｂによる研削量は、図示せぬ厚さ測定器でウェーハ１の厚さを測定することにより制御されるようになっている。

ウェーハ１は、最初に粗研削位置で粗研削手段３０Ａにより粗研削された後、ターンテーブル１３が図１に示すＲ方向に回転することにより仕上げ研削位置に搬送され、ここで仕上げ研削手段３０Ｂにより仕上げ研削される。

図３に示すように、搬入出エリア１１Ｂの中央にはピックアップロボット５０が設置されており、ピックアップロボット５０の周囲には、上から見て反時計回りに、供給カセット５１、位置合わせ台５２、供給アーム５３、回収アーム５４、スピンナ式洗浄装置５５、回収カセット５６が、それぞれ配置されている。カセット５１，５６にはウェーハユニット６が上下方向に間隔を空けた積層状態で収容される。これらカセット５１，５６は、基台１１上の所定位置に着脱可能にセットされる。

ウェーハ１を有するウェーハユニット６は、はじめにピックアップロボット５０によって供給カセット５１内から取り出され、位置合わせ台５２上にウェーハ１の裏面１ｂを上に向けて載置されて一定の搬入開始位置に位置決めされる。次いでウェーハユニット６は、供給アーム５３によって位置合わせ台５２から取り上げられ、搬入出位置で待機している保持テーブル２０上にウェーハ１が裏面１ｂを上に向けて載置される。ウェーハユニット６はターンテーブル１３のＲ方向への回転によって粗研削位置と仕上げ研削位置にこの順で搬送され、これら研削位置で、研削手段３０により上記のようにして裏面１ｂが研削される。

ウェーハ１の仕上げ研削が終了したウェーハユニット６は、さらにターンテーブル１３がＲ方向に回転することにより搬入出位置に戻される。搬入出位置に戻されたウェーハユニット６は回収アーム５４によって取り上げられ、洗浄装置５５に移されてウェーハ１が水洗、乾燥される。そして、洗浄装置５５でウェーハ１が洗浄処理されたウェーハユニット６は、ピックアップロボット５０によって回収カセット５６内に収容される。

以上が、ウェーハ１の裏面１ｂを研削してウェーハ１を薄化する研削装置１０の基本的な構成および動作である。次に、この研削装置１０を用いてウェーハ１を研削して、デバイス２を有する複数のチップに分割するまでの一実施形態に係る研削方法を以下に説明する。

（３）研削方法
（３−１）分割起点形成ステップ
ウェーハ１に対し、分割予定ライン３に沿って表面１ａ側から少なくとも仕上げ厚さに至る分割起点を形成する。本実施形態では、分割起点として改質層から伸長するクラックを形成する。改質層の形成は、図６に示すように、裏面１ｂ側を露出させてウェーハ１を水平に保持し、ウェーハ１の上方に配設したレーザ照射手段６０の照射部６１から、ウェーハ１に対して透過性を有する波長のレーザビームＬを、裏面１ｂ側から集光点をウェーハ１の内部に位置付けた状態で分割予定ライン３に沿って照射する。これにより図７に示すように、ウェーハ１の内部に分割予定ライン３に沿った改質層１ｃを形成する。この場合、レーザビームＬの集光点は、図７に示すように、裏面研削後の仕上げ厚さｔより裏面１ｂ側に距離ｄ（例えば１０μｍ程度）離れた位置に改質層１ｃが形成される位置に設定する。

分割予定ライン３に沿ったレーザビームＬの直線的な走査およびレーザビームＬを照射する分割予定ライン３の選択は、レーザ照射手段６０とウェーハユニット６とを、ウェーハ１の表面１ａに平行な相対移動によって適宜に行う。改質層１ｃは、ウェーハ１内の他の部分よりも強度が低下した特性を有し、ウェーハ１の表裏面と平行な一定の層厚で形成される。本実施形態では、レーザビームＬの出力を調整することにより、図７に示すように改質層１ｃの形成と同時に改質層１ｃから表面１ａにわたってレーザビーム照射の影響によりクラック１ｄが形成されるようにする。このクラック１ｄが、本実施形態での実質的な分割起点となる。

なお、本実施形態のように表面１ａから仕上げ厚さを超えて改質層１ｃを形成する形態は本発明の一例であり、本発明では、少なくとも表面１ａから仕上げ厚さに至る位置に分割起点を形成するものとする。また、本実施形態では分割起点を改質層１ｃから伸長するクラック１ｄとしているが、分割起点としては、表面１ａから仕上げ厚さに至る位置に形成した改質層１ｃでもよく、また、例えばウェーハ１の表面１ａ側に形成する溝でもよい。その溝は、切削ブレードで形成した切削溝や、ウェーハ１に対し吸収性を有する波長のレーザビームを照射して形成するレーザ加工溝等が挙げられる。

（３−２）被加工物ユニット形成ステップ
次に、図２に示したように、ウェーハ１の表面１ａにエキスパンドテープ４を貼着するとともに、エキスパンドテープ４の外周を環状フレーム５に貼着してウェーハユニット６を形成する。

エキスパンドテープ４は、エキスパンド性を有する基材の片面に粘着層が形成されたものが用いられる。基材は、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン等の合成樹脂テープが挙げられる。ウェーハ１と環状フレーム５は、エキスパンドテープ４の粘着層に貼着される。ウェーハ１は、環状フレーム５の円形状の内周縁と同心状に配設される。

ウェーハユニット６は、図３に示した供給カセット５１内に複数が収容され、その供給カセット５１は研削装置１０の所定位置にセットされる。そして研削装置１０において、ウェーハユニット６は上記のように供給カセット５１から１枚ずつ搬出され、位置合わせ台５２を経て供給アーム５３により保持手段１４に保持される。以下、ウェーハユニット６が保持手段１４に保持されて裏面１ｂが仕上げ研削されるまでのステップを詳述する。

（３−３）載置ステップ
図５に示すように、供給アーム５３によって、ウェーハユニット６のウェーハ１が保持手段１４の保持テーブル２０上に表面１ａ側を保持面２０４に対面させエキスパンドテープ４を介して同心状に載置されるとともに、環状フレーム５が環状フレーム固定手段２１の環状フレーム載置面２１１に載置される。この載置ステップでは、環状フレーム載置面２１１の高さ位置を保持面２０４と同じとし、ウェーハユニット６全体が保持手段１４上で水平になるよう載置される。

（３−４）保持ステップ
次に、図８に示すように、負圧生成手段２２を作動させてウェーハユニット６のウェーハ１が載置された保持テーブル２０の保持面２０４に吸引力を作用させ、エキスパンドテープ４を介してウェーハ１を保持面２０４に吸引保持する。また、環状フレーム固定手段２１の電磁石２１２を作動させて環状フレーム５を環状フレーム載置面２１１に磁着させて保持する。このようにウェーハユニット６を保持手段１４に保持したら、図８に示すようにシリンダ装置２３のピストンロッド２３１を僅かに下降させ、環状フレーム５の上面を、研削されるウェーハ１の裏面１ｂよりも下方に位置付ける。

（３−５）研削ステップ
次に、ターンテーブル１３が回転することでウェーハユニット６は上記粗研削位置に搬送され、図９に示すように、粗研削手段３０Ａによってウェーハ１の裏面１ｂを粗研削する研削ステップを行なう。研削ステップは、保持テーブル２０と環状フレーム固定手段２１とを回転させてウェーハユニット６を自転させながら、研削送り手段４０で粗研削手段３０Ａを研削送りし、回転する研削砥石３６で裏面１ｂを押圧することにより裏面１ｂを研削する。研削の際には、事前に環状フレーム５が下降したことにより、研削砥石３６が環状フレーム５に干渉することが起こらず、裏面１ｂが円滑に研削される。

本実施形態では、粗研削は、図７に示した仕上げ厚さｔに至らない所定厚さまで裏面１ｂ側を研削し、例えば改質層１ｃを研削してクラック１ｄが形成された層に入ったあたり（図７でｄの領域）まで研削する。クラック１ｄによってウェーハ１の表面１ａ側は分割予定ライン３に沿って分割されているため、このようにクラック１ｄが形成された層に入ったあたりまで研削することで、ウェーハ１は個々のチップへと分割される。図１０のウェーハ１は粗研削されて所定厚さまで薄化されている。ウェーハ１は研削による外力が付与されることで改質層１ｃからチップに分割される場合があるが、そのようにチップに分割された時点で、またはチップに分割される直前で、粗研削を終了するようにしてもよい。

粗研削が終了したら、ターンテーブル１３が回転することでウェーハユニット６は上記仕上げ研削位置に搬送されるが、仕上げ研削位置に搬送されるまでの間に、以下の吸引解除ステップと間隔形成ステップが行われる。

（３−６）吸引解除ステップ
図１０に示すように、負圧生成手段２２を停止させてウェーハ１の保持テーブル２０への吸引保持を解除させる。

（３−７）間隔形成ステップ
次に、吸引保持を解除したままの状態から、図１１に示すようにシリンダ装置２３のピストンロッド２３１をさらに下降させ、保持テーブル２０の保持面２０４を環状フレーム固定手段２１の環状フレーム載置面２１１に対して相対的に上方に突出させる。これによりエキスパンドテープ４が放射状に拡張される。このようにエキスパンドテープ４が拡張されると、チップ９間には間隔が形成される。また、研削が終了した時点でウェーハ１の一部や全体がチップ３に分割されていない場合には、エキスパンドテープ４の拡張によってウェーハ１には径方向外側に引っ張られる外力が付与される。そして外力が付与されると、ウェーハ１は分割予定ライン３２に沿ってチップ９に分割されるとともに、チップ９間には間隔９ａが形成される。

（３−８）再保持ステップ
次に、図１２に示すように、負圧生成手段２２を作動させてチップ９間に間隔９ａが形成されたウェーハ１をエキスパンドテープ４を介して保持テーブル２０の保持面２０４に再び吸引保持する。各チップ９は拡張されたエキスパンドテープ４を介して保持面２０４に吸引保持されて固定され、したがってチップ９間に形成された間隔９ａも保持される。

（３−９）仕上げ研削ステップ
再保持ステップを実施した後、仕上げ研削位置に位置付けられているウェーハ１の裏面１ｂ、すなわち各チップ９の裏面を、仕上げ研削手段３０Ｂにより仕上げ厚さ（図７のｔ）まで研削する。仕上げ研削は、図１２に示すように保持テーブル２０と環状フレーム固定手段２１とを回転させてウェーハユニット６を自転させながら、回転する研削砥石３６で裏面１ｂを押圧することにより行われる。

以上でウェーハ１に対する裏面研削は完了し、次いで、ターンテーブル１３が回転することでウェーハユニット６は搬入出位置に位置付けられ、また、負圧生成手段２２による保持テーブル２０の吸引保持が解除される。この後、ウェーハユニット６は上記のように洗浄装置５５での水洗、乾燥が行われた後、回収カセット５６内に収容される。

研削装置１０は、１枚のウェーハ１に対して裏面研削する上記サイクルを連続的に繰り返し行い、供給カセット５１内の全てのウェーハ１に対して処理が終わったら、ウェーハ１は回収カセット５６ごと次の工程に移される。

（４）研削方法の作用効果
上記一実施形態の研削方法によれば、間隔形成ステップを行ってチップ９間にチップ９を離間させる間隔９ａを形成した後、再保持ステップを行うことで、チップ９に分割された状態のウェーハ１を保持テーブル２０に再び吸引保持し、この状態から、ウェーハ１（チップ９）を最終的に仕上げ厚さまで研削する仕上げ研削ステップを行って仕上げ厚さのチップ９を得る。このため、仕上げ研削の際にはチップ９どうしが接触してチップ９の外周に欠けを発生させてしまうといったおそれを低減することができる。

なお、上記実施形態では、間隔形成ステップの前が粗研削、後が仕上げ研削というように分けているが、研削の程度を何処に配するかは任意であり、例えば、間隔形成ステップ後に再度粗研削を行ってから、仕上げ研削を行うなどの手順で研削してもよい。

また、分割起点として改質層１ｃや改質層１ｃから伸長するクラック１ｄを形成する場合には、分割起点形成ステップを実施する前に、被加工物ユニット形成ステップを実施して、ウェーハユニット６の状態でウェーハ１に改質層１ｃを形成するレーザ加工を施してもよい。

１…ウェーハ（被加工物）
１ａ…ウェーハ１の表面
１ｂ…ウェーハ１の裏面
１ｃ…改質層（分割起点）
１ｄクラック（分割起点）
２…デバイス
３…分割予定ライン
４…エキスパンドテープ
５…環状フレーム
６…ウェーハユニット（被加工物ユニット）
９…チップ
９ａ…チップ間の間隔
１０…研削装置
２０…保持テーブル
２０４…保持面
２１…環状フレーム固定手段
２１１…環状フレーム載置面
２２…負圧生成手段
２３…シリンダ装置（移動手段）
３０…研削手段
３６…研削砥石
４０…研削送り手段

Claims

被加工物と、該被加工物に貼着されたエキスパンド性を有するテープと、該テープの外周が貼着される環状フレームとからなる被加工物ユニットの該被加工物を研削する研削装置であって、
前記被加工物ユニットの前記被加工物を前記テープを介して回転可能に保持する保持面を有する保持テーブルと、
前記保持面に吸引力を作用させる負圧生成手段と、
前記保持テーブルの外周で前記環状フレームが載置される環状フレーム載置面を有し該環状フレームを固定するとともに該保持テーブルとともに回転する環状フレーム固定手段と、
前記保持テーブルで保持された前記被加工物を研削する研削砥石を有した研削手段と、
該研削手段を前記保持テーブルで保持された前記被加工物に対して相対的に近接離反移動させる研削送り手段と、
前記環状フレーム固定手段と前記保持テーブルとを相対移動させて前記環状フレーム載置面に対して前記保持面を突出させる移動手段と、
を備えることを特徴とする研削装置。
請求項１に記載の研削装置で前記被加工物ユニットを研削する研削方法であって、
交差する複数の分割予定ラインを有した被加工物の該分割予定ラインに沿って被加工物の表面側から少なくとも仕上げ厚さに至る分割起点を形成する分割起点形成ステップと、
該分割起点形成ステップを実施した後、被加工物の表面にエキスパンド性を有するテープを貼着するとともに該テープの外周を環状フレームに貼着して被加工物ユニットを形成する被加工物ユニット形成ステップと、
該被加工物ユニット形成ステップを実施した後、前記保持テーブルに前記被加工物ユニットの前記被加工物を載置するとともに前記環状フレーム固定手段の前記環状フレーム載置面に前記環状フレームを載置する載置ステップと、
前記負圧生成手段を作動させて前記被加工物ユニットが載置された前記保持テーブルの前記保持面に吸引力を作用させて前記テープを介して前記被加工物を該保持テーブルで吸引保持するとともに、前記環状フレーム固定手段で前記環状フレームを固定する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、前記保持テーブルと前記環状フレーム固定手段とを回転させつつ前記研削送り手段で前記研削手段を研削送りして前記被加工物を前記仕上げ厚さに至らない所定厚さへと研削する研削ステップと、
該研削ステップを実施した後、前記負圧生成手段を停止させて前記保持テーブルの吸引保持を解除させる吸引解除ステップと、
該吸引解除ステップを実施した後、前記移動手段で前記保持テーブルの前記保持面を前記環状フレーム固定手段の前記環状フレーム載置面に対して突出させることで、前記被加工物を前記分割予定ラインに沿って分割して形成された複数のチップ間に間隔を形成する間隔形成ステップと、
該間隔形成ステップを実施した後、前記負圧生成手段を作動させて前記被加工物を前記テープを介して前記保持テーブルで吸引保持する再保持ステップと、
該再保持ステップを実施した後、前記被加工物を前記仕上げ厚さまで研削する仕上げ研削ステップと、
を備えることを特徴とする研削方法。