JP2019212797A - ウェーハの加工方法及び研削装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】分割後のデバイスチップの裏面側の検査を行うことができること。【解決手段】ウェーハの加工方法は、ウェーハの表面を切削ブレードで切削し、ウェーハの仕上がり厚さを超える深さの溝を分割予定ラインに沿って形成する切削ステップＳＴ１と、切削ステップＳＴ１で形成された溝をウェーハの表面から撮影し、撮影した溝の欠けの状態を検査する第１検査ステップＳＴ２と、第１検査ステップＳＴ２を実施した後、ウェーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップＳＴ４と、ウェーハの保護部材側をチャックテーブルで保持し、ウェーハの裏面を研削して仕上がり厚さまで薄化して、ウェーハをデバイスチップに分割する研削ステップＳＴ５と、研削ステップＳＴ５を実施した後に、ウェーハの裏面に表出した溝をウェーハの裏面から撮影し、撮影した溝に形成された欠けの状態を検査する第２検査ステップＳＴ６とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ウェーハの加工方法及び研削装置に関する。
各種電子機器に使われるデバイスチップは、軽薄短小化が進み、製造時に高度な研削、研磨、切断技術が必要とされる。特に、デバイスチップに分割するダイシング工程（例えば、特許文献１参照）では、分割予定ラインを切削ブレードで機械的に切削するため、切削溝の両端に微細ながらも欠けが生じる。欠けのサイズは、加工条件によって制御され、加工条件は、欠けがデバイス領域に至らない条件となっている。
特許第５１３４２１６号公報
しかしながら、特許文献１に記載のダイシング工程は、何らかの理由により突発的に大きな欠け（チッピングともいう）が発生し、デバイスを破損する恐れがある。こうしたデバイスは、電気特性検査の段階で検出される事もあるが、全てのデバイスを検査しない工程では、検出は難しく、不良製品を発生させてしまう。そこで、切削装置のアライメント用のカメラで切削溝を撮影し、欠けの状態を検出する事も考えられる。しかし、切削装置のアライメント用のカメラで切削溝を撮影する方法は、表面の欠けは観察できても、裏面側の検査を行うことが出来ないという課題があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、分割後のデバイスチップの裏面側の検査を行うことができるウェーハの加工方法及び研削装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウェーハの加工方法は、表面に形成された複数の分割予定ラインと、該分割予定ラインによって区画された表面の領域に形成されたデバイスと、を備えるウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面を切削ブレードで切削し、ウェーハの仕上がり厚さを超える深さの溝を該分割予定ラインに沿って形成する切削ステップと、該切削ステップで形成された該溝を該ウェーハの表面から撮影し、撮影した該溝の欠けの状態を検査する第１検査ステップと、該第１検査ステップを実施した後、該ウェーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、該ウェーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持し、該ウェーハの裏面を研削して仕上がり厚さまで薄化して、該ウェーハをデバイスチップに分割する研削ステップと、該研削ステップを実施した後に、該ウェーハの裏面に表出した該溝を該ウェーハの裏面から撮影し、撮影した該溝に形成された欠けの状態を検査する第２検査ステップと、を備えることを特徴とする。
前記ウェーハの加工方法において、該第１検査ステップ及び第２検査ステップでは、該ウェーハにおける撮影した該溝の位置情報を取得し、検査した該欠けの位置情報を取得しても良い。
本発明の研削装置は、前記ウェーハの加工方法に用いる研削装置であって、被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該保持面と直交する回転軸のスピンドルに研削砥石を装着し該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削ユニットと、該チャックテーブルに保持して研削ユニットで研削した該ウェーハの裏面に表出した該溝を該ウェーハの裏面から撮影するカメラを有し、該カメラで撮影した画像から該溝の欠けの状態を検査し、該溝の検査結果を該溝の該ウェーハにおける位置情報とともに取得する検査ユニットと、を備えることを特徴とする。
本願発明は、分割後のデバイスチップの裏面側の検査を行うことができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハを示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係るウェーハの加工方法を示すフローチャートである。 図３は、図２に示されたウェーハの加工方法の切削ステップで用いられる切削装置の構成例を示す斜視図である。 図４は、図２に示されたウェーハの加工方法の切削ステップを示す側面図である。 図５は、図２に示されたウェーハの加工方法の第１検査ステップの検査対象のウェーハの平面図である。 図６は、図２に示されたウェーハの加工方法の第１検査ステップを示す側面図である。 図７は、図５中のＶＩＩ部を撮影して得た画像を示す図である。 図８は、図５中のＶＩＩＩ部を撮影して得た画像を示す図である。 図９は、図２に示されたウェーハの加工方法の保護部材貼着ステップを示す斜視図である。 図１０は、実施形態１に係る研削装置の構成例を示す斜視図である。 図１１は、図２に示されたウェーハの加工方法の研削ステップを示す側面図である。 図１２は、図２に示されたウェーハの加工方法の第２検査ステップの検査対象のウェーハの平面図である。 図１３は、図２に示されたウェーハの加工方法の第２検査ステップを示す側面図である。 図１４は、図１２中のＸＩＶ部を撮影して得た画像を示す図である。 図１５は、図１２中のＸＶ部を撮影して得た画像を示す図である。 図１６は、実施形態２に係るウェーハの加工方法を示すフローチャートである。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウェーハの加工方法を図面に基いて説明する。図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハを示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るウェーハの加工方法を示すフローチャートである。
実施形態１に係るウェーハの加工方法は、図１に示すウェーハ１の加工方法である。実施形態１では、ウェーハの加工方法の被加工物であるウェーハ１は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハである。ウェーハ１は、表面２に格子状に形成された複数の分割予定ライン３と、分割予定ライン３によって区画された表面２の領域に形成されたデバイス４とを備える。なお、実施形態１では、分割予定ライン３は、互いに直交している。また、実施形態１では、ウェーハ１の各位置は、予め定められた基準位置からのＸ軸方向（互いに直交する分割予定ライン３のうちの一方の分割予定ライン３に平行な方向）の距離と、Ｙ軸方向（他方の分割予定ライン３に平行な方向）との距離とで定められる。
実施形態１に係るウェーハの加工方法は、図１に示すウェーハ１を個々のデバイスチップ５に分割する方法である。なお、デバイスチップ５は、デバイス４とウェーハ１の基材の一部とを含んでいる。また、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、図２に示すように、切削ステップＳＴ１と、第１検査ステップＳＴ２と、第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３と、保護部材貼着ステップＳＴ４と、研削ステップＳＴ５と、第２検査ステップＳＴ６と、第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７と、デバイス選別ステップＳＴ８とを備える。
（切削ステップ）
図３は、図２に示されたウェーハの加工方法の切削ステップで用いられる切削装置の構成例を示す斜視図である。図４は、図２に示されたウェーハの加工方法の切削ステップを示す側面図である。切削ステップＳＴ１は、図３に示す切削装置１０を用いる。切削ステップＳＴ１は、ウェーハ１の表面２を切削装置１０の切削ブレード１１で切削し、ウェーハ１の仕上がり厚さ６（図１に示す）を超える深さ７の溝８（図４に示す）を分割予定ライン３に沿って形成するステップである。
実施形態１の切削ステップＳＴ１では、切削装置１０のオペレータ等が表面２側を上方に対向させた状態で複数枚のウェーハ１をカセット１２に収容し、カセット１２をカセットエレベータ１３に設置する。切削ステップＳＴ１は、オペレータが切削装置１０の制御ユニット１４に溝８の深さ７等を含む加工内容情報を登録し、オペレータからの加工動作の開始指示を制御ユニット１４が受け付けると、切削装置１０により実施される。
切削ステップＳＴ１では、切削装置１０が加工動作を開始すると、制御ユニット１４が、搬送ユニット１５に切削加工前のウェーハ１をカセット１２から取り出させて、ウェーハ１の裏面９をチャックテーブル１６の保持面１７に吸引保持する。切削ステップＳＴ１では、切削装置１０の制御ユニット１４は、Ｘ軸移動ユニットによりチャックテーブル１６を切削ユニット１８の下方に向かって移動させて、撮像ユニット１９にウェーハ１を撮影させて、撮像ユニット１９が撮影して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。切削装置１０の制御ユニット１４は、図４に示すように、分割予定ライン３に沿ってウェーハ１と切削ユニット１８とを相対的に移動させて、切削ブレード１１を各分割予定ライン３に切り込ませて全ての分割予定ライン３に順に溝８を形成し、溝８を形成したウェーハ１を洗浄ユニット２０で洗浄した後、チャックテーブル１６の保持面１７に再度保持する。実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第１検査ステップＳＴ２に進む。
（第１検査ステップ）
図５は、図２に示されたウェーハの加工方法の第１検査ステップの検査対象のウェーハの平面図である。図６は、図２に示されたウェーハの加工方法の第１検査ステップを示す側面図である。図７は、図５中のＶＩＩ部を撮影して得た画像を示す図である。図８は、図５中のＶＩＩＩ部を撮影して得た画像を示す図である。
第１検査ステップＳＴ２は、切削ステップＳＴ１で形成された溝８をウェーハ１の表面２から撮影し、撮影した溝８の欠け１００（図７及び図８に示す）の状態を検査するステップである。実施形態１の第１検査ステップＳＴ２の検査対象のウェーハ１は、図５に示すように、全ての分割予定ライン３に溝８が形成されている。実施形態１の第１検査ステップＳＴ２では、切削装置１０の制御ユニット１４が、図６に示すように、分割予定ライン３に沿ってウェーハ１と撮像ユニット１９とを相対的に移動させて、溝８が形成された全ての分割予定ライン３を撮像ユニット１９に順に撮影させる。撮像ユニット１９は、撮影して得た画像２０１，２０２（図７及び図８）を順に制御ユニット１４に出力する。
第１検査ステップＳＴ２では、制御ユニット１４が、画像２０１，２０２から分割予定ライン３の幅方向の中央３−１（図７及び図８に点線で示す）と、溝８とを検出する。本発明は、制御ユニット１４が溝８を検出する際に、２値化処理、グレー処理等の種々の画像処理を用いることができる。なお、溝８は、図７及び図８に二点鎖線で示すように、分割予定ライン３の幅方向の中央３−１に切削ブレード１１の厚みに対応した幅でかつ直線状に形成されるのが望ましい。しかしながら、溝８は、切削装置１０の機械加工により形成されるために、幅方向の両縁に、図７及び図８に粗な平行斜線で示す欠け１００が生じてしまう。なお、欠け１００は、ウェーハ１の基材の一部が、表面２から溝８にかけて欠けて形成されたものである。
第１検査ステップＳＴ２では、制御ユニット１４が、各画像２０１，２０２において、分割予定ライン３の幅方向の中央３−１から予め定められた所定距離１１０（図７及び図８に一点鎖線で示す）となる範囲を超える部分１００−１（図８に密な平行斜線で示す）が溝８にあるか否かを判定する。第１検査ステップＳＴ２では、制御ユニット１４が、分割予定ライン３の中央３−１から所定距離１１０となる範囲を超える部分１００−１が溝８にあると判定すると、中央３−１から所定距離１１０となる範囲を超える部分１００−１を分割後のデバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１として判定する。
第１検査ステップＳＴ２では、制御ユニット１４が、切削ユニット１８及び撮像ユニット１９とウェーハ１とのＸ１軸方向、Ｙ１軸方向との相対的な位置を検出する検出ユニットの検出結果と、画像２０２内の部分１００−１の位置等に基づいて、前述した部分１００−１即ちデバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１のウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を算出して、記憶する。
こうして、第１検査ステップＳＴ２は、分割予定ライン３の幅方向の中央３−１から所定距離１１０となる範囲を超える部分１００−１が溝８にあるか否かを判定するとともに、溝８の位置情報を取得する。また、第１検査ステップＳＴ２は、前述した部分１００−１即ちデバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１のウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を算出して、記憶することにより、検査した欠け１００−１の位置情報を取得する。実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３に進む。
（第１ＮＧデバイス決定ステップ）
第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３は、第１検査ステップＳＴ２の検査結果に基づいて、ウェーハ１に形成された複数のデバイスチップ５のうちＮＧ（No Good）デバイスチップを決定するステップである。実施形態１において、ＮＧデバイスチップは、製品上許容することができない欠け１００−１を有するデバイスチップ５である。
実施形態１において、第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３では、制御ユニット１４が、各ウェーハ１の第１検査ステップＳＴ２の検査結果であるウェーハ１の表面２側のデバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１の位置からウェーハの表面２側において、デバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１が外縁に位置するデバイスチップ５を抽出する。第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３では、制御ユニット１４が、デバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１が外縁に位置するデバイスチップ５をＮＧデバイスチップと判定して、ＮＧデバイスチップの位置を算出し、記憶する。実施形態１において、第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３では、制御ユニット１４が、ＮＧデバイスチップのウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を、各ウェーハ１に対応付けて記憶する。
実施形態１では、図３に示す切削装置１０を用いて、切削ステップＳＴ１と第１検査ステップＳＴ２と第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３とをウェーハ１に対して実施し、カセット１２内の全てのウェーハ１に切削ステップＳＴ１と第１検査ステップＳＴ２と第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３を実施すると、保護部材貼着ステップＳＴ４に進む。なお、本発明は、図３に示す切削装置１０を用いて、切削ステップＳＴ１の溝８の形成中に、既に溝８が形成された分割予定ライン３に対して第１検査ステップＳＴ２及び第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３を実施しても良い。また、本発明は、図３に示す切削装置１０等を用いて、溝８を形成し、溝８が形成されたウェーハ１に対して切削装置１０とは別体の検査装置を用いて、第１検査ステップＳＴ２及び第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３を実施しても良い。
なお、実施形態１において、制御ユニット１４は、切削装置１０の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、ウェーハ１に対する加工動作を切削装置１０に実施させるものである。なお、制御ユニット１４は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１４の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置１０を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置１０の上述した構成要素に出力する。
制御ユニット１４は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。また、実施形態１において、制御ユニット１４は、ネットワーク２１を介して、デバイス選別ユニット２２に接続している。ネットワーク２１は、ＬＡＮ（Local Area Network）、又は、インターネット等の広域通信網（ＷＡＮ：Wide Area Network）である。
（保護部材貼着ステップ）
図９は、図２に示されたウェーハの加工方法の保護部材貼着ステップを示す斜視図である。保護部材貼着ステップＳＴ４は、第１検査ステップＳＴ２を実施した後、ウェーハ１の表面２に保護部材２３を貼着するステップである。実施形態１において、保護部材貼着ステップＳＴ４は、図９に示すように、ウェーハ１と同径の保護部材２３を表面２側に貼着する。実施形態１では、保護部材２３は、合成樹脂からなる基材層２４と基材層２４に積層されかつウェーハ１の表面２に貼着する粘着層２５とを備える。ウェーハの加工方法は、ウェーハ１の表面２に保護部材２３を貼着すると、研削ステップＳＴ５に進む。次に、本明細書は、研削ステップＳＴ５で用いられる実施形態１に係る研削装置を図面に基いて説明する。
（研削装置）
図１０は、実施形態１に係る研削装置の構成例を示す斜視図である。図１０に示す研削装置３０は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の研削ステップＳＴ５に用いる装置である。研削装置３０は、ウェーハ１の裏面９を研削し、ウェーハ１を仕上がり厚さ６まで薄化することで、ウェーハ１を個々のデバイスチップ５に分割する装置である。また、研削装置３０は、分割後のデバイスチップ５の裏面９の欠け１０１（図１４及び図１５に示す）を検査する装置でもある。
研削装置３０は、図１０に示すように、装置本体３１と、第１の研削ユニット３２と、第２の研削ユニット３３と、ターンテーブル３４上に設置された例えば３つのチャックテーブル３５と、カセット３６，３７と、位置合わせユニット３８と、搬入ユニット３９と、搬出ユニット４０と、洗浄ユニット４１と、搬出入ユニット４２と、検査ユニット４３とを主に備えている。
ターンテーブル３４は、装置本体３１の上面に設けられた円盤状のテーブルであり、水平面内で回転可能に設けられ、所定のタイミングで回転駆動される。このターンテーブル３４上には、例えば３つのチャックテーブル３５が、例えば１２０度の位相角で等間隔に配設されている。これら３つのチャックテーブル３５は、保持面４５に真空チャックを備えた保持テーブル構造のものであり、ウェーハ１が保護部材２３を介して保持面４５上に載置されて、ウェーハ１を保持面４５で保持する。これらチャックテーブル３５は、研削時には、鉛直方向と平行な軸を回転軸として、回転駆動機構によって水平面内で回転駆動される。このようなチャックテーブル３５は、ターンテーブル３４の回転によって、搬入出位置９１、粗研削位置９２、仕上げ研削位置９３、搬入出位置９１に順次移動される。
第１の研削ユニット３２は、保持面４５と直交する回転軸のスピンドル４６に研削砥石である粗研削用砥石４７を備える粗研削用の研削ホイール４８を装着し、チャックテーブル３５に保持されたウェーハ１の裏面９を粗研削する研削ユニットである。研削ホイール４８は、Ｚ軸移動ユニット４９により鉛直方向と平行なＺ２軸方向に移動自在なスピンドル４６の下端に装着される。第１の研削ユニット３２は、スピンドル４６により研削ホイール４８が回転されるとともに研削水を粗研削位置９２のチャックテーブル３５に保持されたウェーハ１の裏面９に供給しながらＺ軸移動ユニット４９により粗研削用砥石４７がチャックテーブル３５に所定の送り速度で近づけられることによって、ウェーハ１の裏面９を粗研削する。
第２の研削ユニット３３は、保持面４５と直交する回転軸のスピンドル５０に研削砥石である仕上げ研削用砥石５１を備える仕上げ研削用の研削ホイール５２を装着し、チャックテーブル３５に保持されたウェーハ１の裏面９を仕上げ研削する研削ユニットである。研削ホイール５２は、Ｚ軸移動ユニット５３により鉛直方向と平行なＺ２軸方向に移動自在なスピンドル５０の下端に装着される。第２の研削ユニット３３は、スピンドル５０により研削ホイール５２が回転されるとともに研削水を仕上げ研削位置９３のチャックテーブル３５に保持されたウェーハ１の裏面９に供給しながらＺ軸移動ユニット５３により仕上げ研削用砥石５１がチャックテーブル３５に所定の送り速度で近づけられることによって、粗研削されたウェーハ１の裏面９を仕上げ研削する。
研削装置３０は、第１の研削ユニット３２によりウェーハ１の裏面９を粗研削し、第２の研削ユニット３３によりウェーハ１の裏面９を仕上げ研削して、ウェーハ１を仕上がり厚さ６まで薄化する。研削装置３０は、ウェーハ１を仕上がり厚さ６まで薄化することにより、裏面９側に溝８を表出させて、ウェーハ１を個々のデバイスチップ５に分割する。
カセット３６，３７は、複数のスロットを有するウェーハ１を収容するための収容器である。カセット３６，３７は、裏面９側を上方に向けてウェーハ１を収容する。一方のカセット３６は、研削前のウェーハ１を収容し、他方のカセット３７は、研削後のウェーハ１を収容する。また、位置合わせユニット３８は、カセット３６から取り出されたウェーハ１が仮置きされて、その中心位置合わせを行うためのテーブルである。
搬入ユニット３９及び搬出ユニット４０は、ウェーハ１を吸着する吸着パッドを有している。搬入ユニット３９は、位置合わせユニット３８で位置合わせされた研削前のウェーハ１を吸着保持して搬入出位置９１に位置するチャックテーブル３５上に搬入する。搬出ユニット４０は、搬入出位置９１に位置するチャックテーブル３５上に保持された研削後のウェーハ１を吸着保持して洗浄ユニット４１に搬出する。
搬出入ユニット４２は、例えば円形ハンド４２−１を備えるロボットピックであり、円形ハンド４２−１によってウェーハ１を吸着保持して搬送する。具体的には、搬出入ユニット４２は、研削前のウェーハ１をカセット３６から取り出して、位置合わせユニット３８へ搬出するとともに、研削後のウェーハ１を洗浄ユニット４１から取り出して、検査ユニット４３内に挿入する。また、搬出入ユニット４２は、検査ユニット４３による検査後のウェーハ１を検査ユニット４３内からカセット３７へ搬入する。洗浄ユニット４１は、研削後のウェーハ１を洗浄し、研削された裏面９に付着している研削屑等のコンタミネーションを除去する。
検査ユニット４３は、搬出入ユニット４２により研削及び洗浄後のウェーハ１が出し入れされる箱状のユニットケース６１と、研削及び洗浄後のウェーハ１を保持する保持部材６２と、保持部材６２に保持されたウェーハ１の裏面９を撮影するカメラ６３と、かつウェーハ１とカメラ６３とを相対的に移動させる図示しない移動ユニットと、制御ユニット６４とを備える。保持部材とカメラ６３と移動ユニットは、ユニットケース６１内に設置される。
カメラ６３は、ウェーハ１の裏面９に表出した溝８をウェーハ１の裏面９から撮影する。カメラ６３は、撮影して得た画像を制御ユニット６４に出力する。カメラ６３は、ウェーハ１の裏面９を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。また、実施形態１では、カメラ６３は、赤外線カメラである。移動ユニットは、周知のモータ、ボールねじ及びスライダ等を備えて構成される。移動ユニットは、ウェーハ１とカメラ６３とを分割予定ライン３に沿って相対的に移動させる。
制御ユニット６４は、カメラ６３で撮影した画像から溝８の欠け１０１の状態を検査するものである。また、制御ユニット６４は、研削装置３０の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、ウェーハ１に対する加工動作を研削装置３０に実施させるものである。なお、制御ユニット６４は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット６４の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、研削装置３０を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して研削装置３０の上述した構成要素に出力する。
制御ユニット６４は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。また、実施形態１において、制御ユニット６４は、ネットワーク２１を介して、デバイス選別ユニット２２に接続している。次に、本明細書は、研削ステップＳＴ５を説明する。
（研削ステップ）
図１１は、図２に示されたウェーハの加工方法の研削ステップを示す側面図である。研削ステップＳＴ５は、ウェーハ１の保護部材２３側を研削装置３０のチャックテーブル３５で保持し、ウェーハ１の裏面９を研削して仕上がり厚さ６まで薄化して、ウェーハ１をデバイス４を含むデバイスチップ５に分割するステップである。
実施形態１の研削ステップＳＴ５では、研削装置３０のオペレータ等が保護部材２３が表面２に貼着された研削前のウェーハ１をカセット３６に収容する。研削ステップＳＴ５は、オペレータが研削装置３０の制御ユニット６４に加工内容情報を登録し、オペレータが研削前のウェーハ１を収容したカセット３６と、ウェーハ１を収容していないカセット３７を装置本体３１に取り付ける。研削ステップＳＴ５は、オペレータからの加工動作の開始指示を制御ユニット６４が受け付けると、研削装置３０により実施される。
研削ステップＳＴ５では、研削装置３０の制御ユニット６４は、搬出入ユニット４２にカセット３６からウェーハ１を取り出させて、位置合わせユニット３８へ搬出させる。制御ユニット６４は、位置合わせユニット３８にウェーハ１の中心位置合わせを行わせ、搬入ユニット３９に位置合わせされたウェーハ１の表面２側を搬入出位置９１に位置するチャックテーブル３５上に搬入する。
研削装置３０の制御ユニット６４は、ウェーハ１の表面２側を保護部材２３を介して搬入出位置９１のチャックテーブル３５に保持し、裏面９を露出させる。研削装置３０の制御ユニット６４は、ターンテーブル３４でウェーハ１を粗研削位置９２、仕上げ研削位置９３、搬入出位置９１に順に搬送し、粗研削、仕上げ研削を順に施す。粗研削位置９２及び仕上げ研削位置９３では、研削装置３０は、図１１に示すように、チャックテーブル３５を軸心回りに回転させ、かつスピンドル４６，５０により回転される研削ホイール４８，５２の研削砥石４７，５１をウェーハ１の裏面９に押し当てる。なお、研削装置３０の制御ユニット６４は、ターンテーブル３４が１２０度回転する度に、研削前のウェーハ１を搬入出位置９１のチャックテーブル３５に搬入する。研削ステップＳＴ５は、ウェーハ１に粗研削及び仕上げ研削を施して、裏面９側に溝８を表出させて、ウェーハ１を個々のデバイスチップ５に分割する。
研削装置３０の制御ユニット６４は、研削後のウェーハ１を搬出ユニット４０により洗浄ユニット４１に搬入し、洗浄ユニット４１で洗浄し、洗浄後のウェーハ１を搬出入ユニット４２の搬送パッドで保持して、検査ユニット４３のユニットケース６１内に挿入し、保持部材６２上に載置する。研削装置３０の制御ユニット６４は、ウェーハ１を保持部材６２上に保持する。実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第２検査ステップＳＴ６に進む。
（第２検査ステップ）
図１２は、図２に示されたウェーハの加工方法の第２検査ステップの検査対象のウェーハの平面図である。図１３は、図２に示されたウェーハの加工方法の第２検査ステップを示す側面図である。図１４は、図１２中のＸＩＶ部を撮影して得た画像を示す図である。図１５は、図１２中のＸＶ部を撮影して得た画像を示す図である。
第２検査ステップＳＴ６は、研削ステップＳＴ５を実施した後に、ウェーハ１の裏面９に表出した溝８をウェーハ１の裏面９から撮影し、撮影した溝８に形成された欠け１０１（図１４及び図１５に示す）の状態を検査するステップである。実施形態１の第２検査ステップＳＴ６の検査対象のウェーハ１は、図１２に示すように、裏面９側に溝８が表出している。実施形態１の第２検査ステップＳＴ６では、研削装置３０の制御ユニット６４が、図１３に示すように、分割予定ライン３に沿ってウェーハ１とカメラ６３とを相対的に移動させて、溝８が表出した全ての分割予定ライン３の裏面９側をカメラ６３に順に撮影させる。カメラ６３は、撮影して得た画像２０１−１，２０２−１（図１４及び図１５）を順に制御ユニット６４に出力する。
第２検査ステップＳＴ６では、制御ユニット６４が、画像２０１−１，２０２−１から溝８及び欠け１０１を検出する。本発明は、制御ユニット６４が溝８及び欠け１０１を検出する際に、２値化処理、グレー処理等の種々の画像処理を用いることができる。なお、溝８は、切削ブレード１１の厚みに対応した幅でかつ直線状に形成されるのが望ましい。しかしながら、溝８は、切削装置１０の機械加工により形成されかつ研削装置３０の機械加工により裏面９側に表出するために、幅方向の両縁に、図１４及び図１５に租な平行斜線で示す欠け１０１が生じてしまう。なお、欠け１０１は、ウェーハ１の基材の一部が、裏面９から溝８にかけて欠けて形成されたものである。
第２検査ステップＳＴ６では、制御ユニット１４が、各画像２０１−１，２０２−１において、溝８のエッジ８−１から所定距離１２０（図１４及び図１５に一点鎖線で示す）となる範囲を超える部分１０１−１（図１５に密な平行斜線で示す）が溝８にあるか否かを判定する。第２検査ステップＳＴ６では、制御ユニット６４が、分割予定ライン３の中央３−１から所定距離１２０となる範囲を超える部分１０１−１が溝８にあると判定すると、中央３−１から所定距離１２０となる範囲を超える部分１０１−１を分割後のデバイス４の製品上許容することができない欠け１０１−１として判定する。
第２検査ステップＳＴ６では、制御ユニット６４が、カメラ６３とウェーハ１との相対的な位置を検出する研削装置３０の検出ユニットの検出結果と、画像２０２−１内の部分１０１−１の位置等に基づいて、前述した部分１０１−１即ちデバイス４の製品上許容することができない欠け１０１−１のウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を算出して、記憶する。
こうして、第２検査ステップＳＴ６は、溝８のエッジ８−１から所定距離１２０となる範囲を超える部分１０１−１が溝８にあるか否かを判定するとともに、溝８の位置情報を取得する。また、第２検査ステップＳＴ６は、前述した部分１０１−１即ちデバイス４の製品上許容することができない欠け１０１−１のウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を算出して、記憶することにより、検査した欠け１０１−１の位置情報を取得する。また、第２検査ステップＳＴ６では、検査ユニット４３は、カメラ６３で撮影した画像２０１−１，２０２−１から溝８の欠け１０１−１の状態を検査し、溝８の検査結果であるデバイス４の製品上許容することができない欠け１０１−１を溝８のウェーハ１における位置情報であるウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置とともに取得する。
なお、実施形態１は、ウェーハ１の裏面９の欠け１０１を検出する第２検査ステップＳＴ６の場合、分割予定ライン３が見にくいので、溝８のエッジ８−１から所定距離１２０となる範囲を超える欠け１０１−１を検出するように設定している。また、本発明は、第２検査ステップＳＴ６において、赤外線カメラであるカメラ６３で裏面９から透過して表面２の分割予定ライン３を検出し、分割予定ライン３の幅方向の中央３−１から所定距離１１０となる範囲を超える部分１０１−１が有るかで検査しても良い。実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７に進む。
（第２ＮＧデバイス決定ステップ）
第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７は、第２検査ステップＳＴ６の検査結果に基づいて、ウェーハ１から個々に分割された複数のデバイスチップ５のうちＮＧ（No Good）デバイスチップを決定するステップである。実施形態１において、ＮＧデバイスチップは、製品上許容することができない欠け１０１−１を有するデバイスチップ５である。
実施形態１において、第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７では、制御ユニット６４が、各ウェーハ１の第２検査ステップＳＴ６の検査結果であるウェーハ１の裏面９側のデバイス４の製品上許容することができない欠け１０１−１の位置からウェーハの裏面９側において、デバイス４の製品上許容することができない欠け１０１−１が外縁に位置するデバイスチップ５を抽出する。第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７では、制御ユニット６４が、デバイス４の製品上許容することができない欠け１０１−１が外縁に位置するデバイスチップ５をＮＧデバイスチップと判定して、ＮＧデバイスチップの位置を算出し、記憶する。実施形態１において、第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７では、制御ユニット６４が、ＮＧデバイスチップのウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を、各ウェーハ１に対応付けて記憶する。
実施形態１では、図１０に示す研削装置３０を用いて、研削ステップＳＴ５と第２検査ステップＳＴ６とをウェーハ１に対して実施し、カセット３６内の全てのウェーハ１に研削ステップＳＴ５と第２検査ステップＳＴ６と第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７とを実施すると、デバイス選別ステップＳＴ８に進む。なお、本発明は、図１０に示す研削装置３０等を用いて、ウェーハ１を仕上がり厚さ６まで研削し、裏面９に溝８が表出したウェーハ１に対して研削装置３０とは別体の検査装置を用いて、第２検査ステップＳＴ６及び第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７を実施しても良い。
（デバイス選別ステップ）
デバイス選別ステップＳＴ８は、第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３の結果と第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７の結果とに基づいて、ＮＧデバイスチップと正規のデバイスチップ５とを選別するステップである。実施形態１において、ＮＧデバイスチップは、製品上許容することができない欠け１００−１，１０１−１を有するデバイスチップ５である。正規のデバイスチップ５は、欠け１００，１０１を有しない、又は欠け１００，１０１が前述した所定距離１１０，１２０となる範囲内に形成されたデバイスチップ５である。
デバイス選別ステップＳＴ８では、図３及び図１０に示すデバイス選別ユニット２２が、ネットワーク２１を介して、制御ユニット１４から各ウェーハ１の第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３の結果である欠け１００−１を有するＮＧデバイスチップの位置を取得する。また、デバイス選別ユニット２２は、制御ユニット６４から各ウェーハ１の第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７の結果である欠け１０１−１を有するＮＧデバイスチップの位置を取得する。
デバイス選別ステップＳＴ８では、デバイス選別ユニット２２は、各ウェーハ１毎に、制御ユニット１４，６４から取得した結果から各ウェーハ１の複数のデバイスチップ５のうち欠け１００−１，１０１−１の少なくとも一方が外縁に位置するＮＧデバイスチップの位置を特定して、記憶する。実施形態１において、デバイス選別ステップＳＴ８では、デバイス選別ユニット２２が、各ウェーハ１のＮＧデバイスチップを除く正規のデバイスチップ５をピックアップで保護部材２３から剥がし、ＮＧデバイスチップを保護部材２３から剥がさずに、ウェーハの加工方法は、終了する。ＮＧデバイスチップは、その後、廃棄される。
なお、デバイス選別ユニット２２は、デバイスチップ５を保護部材２３から剥がすピックアップと、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置とＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と入出力インターフェース装置とを有するコンピュータとを備える。デバイス選別ユニット２２のコンピュータの演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施するとともに、ピックアップを制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してピックアップに出力する。
デバイス選別ユニット２２のコンピュータは、画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが各種の情報を入力する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。また、実施形態１において、デバイス選別ユニット２２のコンピュータは、ネットワーク２１等を介して外部の電子機器に接続している。
デバイス４が表面２に形成されたウェーハ１を個々のデバイスチップ５にする際に、ダイシングによる欠けを極力抑え、抗折強度を上げる加工方法として先ダイシング（ＤＢＧ：Dicing Before Grinding)プロセスが知られている。そこで、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、前述したＤＢＧプロセスの表面２に溝８を形成した後と研削ステップＳＴ５後に裏面９に溝８が露出した後のそれぞれで溝８の状態を検査する。このために、ウェーハの加工方法は、表面２に加え、分割後のデバイスチップ５の裏面９側の欠け１００，１０１の状態を検査することができる。
また、ウェーハの加工方法は、ＤＢＧプロセスの表面２に溝８を形成した後と研削後に裏面９に溝８が露出した後のそれぞれで溝８の状態を検査するために、検査のためのテープの貼り替え作業などをすることなく、デバイスチップ５の欠け１００，１０１が露出した表裏面２，９を撮影することができる。
また、ウェーハの加工方法は、検査ステップＳＴ２，ＳＴ６において、欠け１００，１０１の位置を検出するので、製品上許容することができない欠け１００−１，１０１−１を有するＮＧデバイスチップを破棄でき、正規のデバイスチップ５を製品といかすことができ、デバイスチップ５の品質が低下することを抑制することができる。
実施形態１に係る研削装置３０は、研削後のウェーハ１の裏面９を検査する検査ユニット４３を備えるので、ウェーハ１の裏面９側の欠け１０１の状態を検査することができる。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るウェーハの加工方法を図面に基いて説明する。図１６は、実施形態２に係るウェーハの加工方法を示すフローチャートである。なお、図１６は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態２に係るウェーハの加工方法は、図１６に示すように、切削ステップＳＴ１と、第１検査ステップＳＴ２と、保護部材貼着ステップＳＴ４と、研削ステップＳＴ５と、第２検査ステップＳＴ６とを備え、第１ＮＧデバイス決定ステップＳＴ３と第２ＮＧデバイス決定ステップＳＴ７とデバイス選別ステップＳＴ８とを備えずに、ＮＧデバイス決定ステップＳＴ１０を備える。
実施形態２に係るウェーハの加工方法は、第１検査ステップＳＴ２では、実施形態１に加えて、制御ユニット１４が、表面２側の欠け１００−１のウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を、各ウェーハ１に対応付けて記憶する。実施形態２に係るウェーハの加工方法は、第２検査ステップＳＴ６では、実施形態１に加えて、制御ユニット６４が、裏面９側の欠け１０１−１のウェーハ１におけるＸ軸方向とＹ軸方向の位置を、各ウェーハ１に対応付けて記憶する。
実施形態２に係るウェーハの加工方法のＮＧデバイス決定ステップＳＴ１０は、第１検査ステップＳＴ２の検査結果と第２検査ステップＳＴ６の検査結果とに基づいて、ウェーハ１から個々に分割された複数のデバイスチップ５のうちＮＧデバイスチップを決定し、ＮＧデバイスチップと正規のデバイスチップ５とを選別するステップである。
ＮＧデバイス決定ステップＳＴ１０では、デバイス選別ユニット２２が、ネットワーク２１を介して、制御ユニット１４から各ウェーハ１の第１検査ステップＳＴ２の検査結果であるウェーハ１の表面２側の欠け１００−１の位置を取得する。また、デバイス選別ユニット２２は、制御ユニット６４から各ウェーハ１の第２検査ステップＳＴ６の検査結果であるウェーハ１の裏面９側の１０１−１の位置を取得する。
ＮＧデバイス決定ステップＳＴ１０では、デバイス選別ユニット２２は、各ウェーハ１毎に、制御ユニット１４，６４から取得した欠け１００−１，１０１−１の位置から各ウェーハ１の複数のデバイスチップ５のうち欠け１００−１，１０１−１の少なくとも一方が外縁に位置するＮＧデバイスチップの位置を特定して、記憶する。実施形態２において、ＮＧデバイス決定ステップＳＴ１０では、デバイス選別ユニット２２が、各ウェーハ１のＮＧデバイスチップを除く正規のデバイスチップ５をピックアップで保護部材２３から剥がし、ＮＧデバイスチップを保護部材２３から剥がさずに、ウェーハの加工方法は、終了する。ＮＧデバイスチップは、その後、廃棄される。
実施形態２に係るウェーハの加工方法は、実施形態１と同様に、ＤＢＧプロセスの表面２に溝８を形成した後と研削ステップＳＴ５後に裏面９に溝８が露出した後のそれぞれで溝８の状態を検査する。このために、ウェーハの加工方法は、実施形態１と同様に、表面２に加え、分割後のデバイスチップ５の裏面９側の欠け１００，１０１の状態を検査することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。実施形態１では、各検査ステップＳＴ２，ＳＴ６において、分割予定ライン３全体を検査したが、本発明では、各検査ステップＳＴ２，ＳＴ６において、分割予定ライン３のうち予め定められた位置を検査しても良い。
また、実施形態１では、表面２と裏面９とのうち少なくとも一方にデバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１，１０１−１を有するデバイスチップ５をＮＧデバイスチップと決定している。しかしながら、本発明では、表面２と裏面９とのうち少なくとも一方のデバイス４の製品上許容することができない欠け１００−１，１０１−１から予め定められた所定範囲内のデバイスチップ５をＮＧデバイスチップと決定しても良い。
また、本発明は、第１検査ステップＳＴ２を実施するのが保護部材貼着ステップＳＴ４を実施する保護部材貼着装置でも良く、保護部材２３を貼る前にウェーハ１の表面２を撮影して、欠け１００，１００−１を検出して第１検査ステップＳＴ２を実施する検査ユニットを設けても良い。
１ ウェーハ
２ 表面
３ 分割予定ライン
４ デバイス
５ デバイスチップ
６ 仕上がり厚さ
７ 深さ
８ 溝
９ 裏面
１１ 切削ブレード
２３ 保護部材
３０ 研削装置
３２ 第１の研削ユニット（研削ユニット）
３３ 第２の研削ユニット（研削ユニット）
３５ チャックテーブル
４３ 検査ユニット
４５ 保持面
４６，５０ スピンドル
４７ 粗研削用砥石（研削砥石）
５１ 仕上げ研削用砥石（研削砥石）
６３ カメラ
１００，１００−１ 欠け
１０１，１０１−１ 欠け
ＳＴ１ 切削ステップ
ＳＴ２ 第１検査ステップ
ＳＴ４ 保護部材貼着ステップ
ＳＴ５ 研削ステップ
ＳＴ６ 第２検査ステップ

Claims (3)

  1. 表面に形成された複数の分割予定ラインと、該分割予定ラインによって区画された表面の領域に形成されたデバイスと、を備えるウェーハの加工方法であって、
    ウェーハの表面を切削ブレードで切削し、ウェーハの仕上がり厚さを超える深さの溝を該分割予定ラインに沿って形成する切削ステップと、
    該切削ステップで形成された該溝を該ウェーハの表面から撮影し、撮影した該溝の欠けの状態を検査する第１検査ステップと、
    該第１検査ステップを実施した後、該ウェーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、
    該ウェーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持し、該ウェーハの裏面を研削して仕上がり厚さまで薄化して、該ウェーハをデバイスチップに分割する研削ステップと、
    該研削ステップを実施した後に、該ウェーハの裏面に表出した該溝を該ウェーハの裏面から撮影し、撮影した該溝に形成された欠けの状態を検査する第２検査ステップと、を備えるウェーハの加工方法。
  2. 該第１検査ステップ及び第２検査ステップでは、該ウェーハにおける撮影した該溝の位置情報を取得し、検査した該欠けの位置情報を取得する請求項１に記載のウェーハの加工方法。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のウェーハの加工方法に用いる研削装置であって、
    被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該保持面と直交する回転軸のスピンドルに研削砥石を装着し該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削ユニットと、該チャックテーブルに保持して研削ユニットで研削した該ウェーハの裏面に表出した該溝を該ウェーハの裏面から撮影するカメラを有し、該カメラで撮影した画像から該溝の欠けの状態を検査し、該溝の検査結果を該溝の該ウェーハにおける位置情報とともに取得する検査ユニットと、を備える研削装置。
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