JP2024007123A - ウェーハの研削方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】厚みが全面に亘って均一になるようにウェーハの両面を研削することができるウェーハの研削方法を提供すること。【解決手段】本発明方法は、ウェーハＷの一方の面に保護部材Ｆを形成する保護部材形成工程と、チャック回転軸１３と砥石回転軸（スピンドル）２３，３３とを、研削中の保護部材Ｆの圧縮によるウェーハＷの沈み込みを考慮した第１の傾き関係に設定してウェーハＷの他方の面全面を研削する第１研削工程と、保護部材Ｆを剥離する保護部材剥離工程と、ウェーハＷの他方の面を保持面１０ａに保持し、チャック回転軸１３と砥石回転軸２３，３３とを、ウェーハＷに接触している部分の環状砥石２５ｂ，３５ｂの下面と保持面１０ａとが平行になるような第２の傾き関係に設定し、ウェーハＷの一方の面の半径部分に環状砥石２５ｂ，３５ｂの下面を接触させてウェーハＷの一方の面全面を所定の厚みに研削する第２研削工程とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、インゴットからスライスされたスライスウェーハの両面を研削するウェーハの研削方法に関する。
ウェーハを研削する研削装置は、保持面にウェーハを保持したチャックテーブルをウェーハと共に回転させながら、回転する環状砥石をウェーハに接触させて該ウェーハを研削する装置であるが、チャックテーブルの保持面は、円錐面に形成されている。このため、チャックテーブルの保持面と環状砥石の下面との平行度を調整してウェーハの面内厚みが均一になるように研削している（例えば、特許文献１参照）。
ところで、インゴットからスライスされたウェーハ（スライスウェーハ）は、反りやうねりを有しているため、特許文献２において提案されているように、ウェーハの一方の面全面に保護部材を形成し、この保護部材を介してウェーハの一方の面をチャックテーブルの保持面で保持した状態で、該ウェーハの他方の面（保護部材が形成されていない面）を研削して当該ウェーハの反りやうねりを除去するようにしている。そして、次に保護部材を除去し、ウェーハの他方の面をチャックテーブルの保持面で保持した状態で、一方の面（保護部材が除去された面）を研削して所定厚みのウェーハを得るようにしている。つまり、ウェーハの他方の面を研削する際には、保護部材を介して当該ウェーハをチャックテーブルの保持面で保持し、一方の面（保護部材が形成されていた面）を研削する際には、ウェーハの他方の面をチャックテーブルの保持面で直接保持するようにしている。
ここで、保護部材は、ウェーハの一方の面に液状樹脂を押し広げて硬化させることによって形成されている。
特開２０１３－１１９１２３号公報 特開２０１６－１６７５４６号公報
特許文献２に記載されているように、ウェーハの一方の面に保護部材を形成し、この保護部材を介して該ウェーハをチャックテーブルの保持面に保持した状態で、環状砥石の下面をウェーハの他面（保護部材が形成されていない側の面）の半径部分に押し当てて研削を行うと、樹脂製の保護部材が環状砥石からの垂直荷重によって圧縮されて弾性変形するため、ウェーハが保持面に対して傾き、両面が研削されたウェーハの厚みが全面に亘って均一にならないという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、厚みが全面に亘って均一になるようにウェーハの両面を研削することができるウェーハの研削方法を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明は、砥石でスライスウェーハの両面を研削するウェーハの研削方法であって、スライスウェーハの一方の面全面に液状樹脂を押し広げて硬化させることによって保護部材を形成する保護部材形成工程と、該保護部材を介してチャックテーブルの円錐状の保持面でスライスウェーハを保持し、該保持面の中心を通るチャック回転軸と環状砥石の中心を通る砥石回転軸とを、研削中に該環状砥石の接触によって該保護部材が圧縮されることによるスライスウェーハの沈み込みを考慮した第１の傾き関係に設定し、回転するスライスウェーハの他方の面の半径部分に該環状砥石の下面を接触させてスライスウェーハの他方の面全面を研削する第１研削工程と、該第１研削工程の後、該保護部材を剥離する保護部材剥離工程と、該保護部材剥離工程の後、スライスウェーハの他方の面を該保持面に保持し、該チャック回転軸と該砥石回転軸とを、該スライスウェーハに接触している部分の該環状砥石の下面と該保持面とが平行になるような第２の傾き関係に設定し、回転するスライスウェーハの一方の面の半径部分に該環状砥石の下面を接触させてスライスウェーハの一方の面全面を所定の厚みに研削する第２研削工程と、からなることを特徴とする。
本発明によれば、第１研削工程においては、チャック回転軸と砥石回転軸とを、研削中に環状砥石から受ける垂直荷重による保護部材の圧縮に伴うウェーハの沈み込みを考慮した第１の傾き関係に設定してウェーハの他方の面を研削し、第２研削工程においては、チャック回転軸と砥石回転軸とを、ウェーハに接触している部分の環状砥石の下面とチャックテーブルの保持面とが平行になるような第２の傾き関係に設定してウェーハの一方の面全面を所定厚み研削するようにしたため、保護部材の圧縮に伴うウェーハの沈み込みの影響を受けることなく、ウェーハを全面に亘って均一な厚さに研削することができるという効果が得られる。
本発明に係るウェーハの研削方法を実施するための研削装置の一部を破断して示す斜視図である。 本発明に係るウェーハの研削方法の工程を示すフローチャートである。 （ａ）～（ｅ）は本発明に係るウェーハの研削方法における保護部材形成工程を示す断面図である。 本発明に係るウェーハの研削方法における第１粗研削工程を示す破断側面図である。 本発明に係るウェーハの研削方法における第１仕上げ研削工程を示す破断側面図である。 本発明に係るウェーハの研削方法における第２粗研削工程を示す破断側面図である。 本発明に係るウェーハの研削方法における第２仕上げ研削工程を示す破断側面図である。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
まず、本発明に係るウェーハの研削方法を実施するための研削装置の構成を図１に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、図１に示す矢印方向をそれぞれＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）とする。
［研削装置の構成］
図１に示す研削装置１は、インゴットをスライスして得られる円板状のウェーハ（スライスウェーハ）Ｗを研削加工する装置であって、回転可能な円盤状のターンテーブル２上に配置された３つのチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０上に保持されたウェーハＷを研削する加工手段である粗研削ユニット２０及び仕上げ研削ユニット３０と、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０の各環状砥石２５ｂ，３５ｂに加工液である研削水をそれぞれ供給する研削水供給手段４０と、研削加工中のウェーハＷの厚みを測定するウェーハ厚み測定器５０，５１と、仕上げ研削後のウェーハＷの上面（被研削面）を洗浄する洗浄ユニット６０と、ウェーハＷを搬送する搬送ユニット７０を主要な構成要素として備えている。
ここで、研削加工前のウェーハＷは、単結晶シリコンなどからなる円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスして得られるスライスウェーハであって、このウェーハ（スライスウェーハ）Ｗは、反りやうねりを有している。
次に、研削装置１の主要な構成要素であるチャックテーブル１０、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０、研削水供給手段４０、ウェーハ厚み測定器５０，５１、洗浄ユニット６０及び搬送ユニット７０の構成についてそれぞれ説明する。
（チャックテーブル）
３つのチャックテーブル１０は、円板状の部材であって、Ｚ軸方向に垂直な中心軸回りに間欠的に回転するターンテーブル２上に周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で配置されている。そして、これらのチャックテーブル１０は、ターンテーブル２の間欠的な回転によって該ターンテーブル２のＺ軸方向に垂直な軸中心回りに角度１２０度ずつ公転してウェーハ搬出入領域Ｒ１と粗研削領域Ｒ２及び仕上げ研削領域Ｒ３の間を順次移動するとともに、不図示の回転駆動機構によってチャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１（図４～図７参照）回りに所定の速度で自転する。
また、各チャックテーブル１０は、多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材１０Ａが中央部にそれぞれ組み込まれており、各ポーラス部材１０Ａの上面は、円板状のウェーハＷを吸引保持する保持面１０ａを構成している。
（粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニット）
粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０は、Ｙ軸方向（前後方向）に長い矩形ボックス状のベース１００の＋Ｙ軸方向端部（後端部）にＸ軸方向（左右方向）に沿って垂直に配置されている。ここで、粗研削ユニット２０は、粗研削領域Ｒ２に位置するチャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されたウェーハＷの上面（被研削面）を粗研削するユニットであり、仕上げ研削ユニット３０は、仕上げ研削領域Ｒ３に位置するチャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されたウェーハＷの上面（被研削面）を仕上げ研削するユニットであって、両者の基本構成は同じである。
すなわち、粗研削ユニット２０は、ホルダ２１に固定されたスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって回転駆動される垂直なスピンドル２３と、該スピンドル２３の下端に取り付けられた円板状のマウント２４と、該マウント２４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール２５とを備えている。ここで、研削ホイール２５は、円板状の基台２５ａと、該基台２５ａの下面に円環状に取り付けられた加工具である複数の環状砥石（粗研削環状砥石）２５ｂによって構成されており、砥石回転軸であるスピンドル２３の軸中心ＣＬ２（図４～図７参照）回りに回転駆動される。
また、仕上げ研削ユニット３０も粗研削ユニット２０と同様に、ホルダ３１に固定されたスピンドルモータ３２と、該スピンドルモータ３２によって回転駆動される垂直なスピンドル３３と、該スピンドル３３の下端に取り付けられた円板状のマウント３４と、該マウント３４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール３５とを備えている。ここで、研削ホイール３５は、円板状の基台３５ａと、該基台３５ａの下面に円環状に取り付けられた加工具である複数の環状砥石（仕上げ研削環状砥石）３５ｂによって構成されているが、環状砥石（仕上げ研削環状砥石）３５ｂは、粗研削ユニット２０の環状砥石（粗研削環状砥石）２５ｂよりも細かい砥粒によって構成されている。
ところで、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０は、ベース１００の＋Ｙ軸方向端部（後端部）にＸ軸方向（左右方向）に沿って垂直に立設された一対のブロック状のコラム１０１の各－Ｙ軸方向端面（前面）にそれぞれ設けられた昇降機構３によって昇降可能に支持されている。ここで、両昇降機構３の構成は同じであるため、以下、対応する構成要素には同一符号を付して説明する。
各昇降機構３は、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０をそれぞれＺ軸方向（上下方向）に沿って昇降動させるものであって、矩形プレート状の昇降板４と、該昇降板４の昇降動をガイドするための左右一対のガイドレール５をそれぞれ備えている。ここで、各昇降板４には、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０がそれぞれ取り付けられている。また、左右一対のガイドレール５は、コラム２０１の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
そして、左右一対のガイドレール５の間には、回転可能なボールネジ軸６がＺ軸方向（上下方向）に沿って垂直に立設されており、該ボールネジ軸６の上端は、駆動源である正逆転可能な電動モータ７に連結されている。また、ボールネジ軸６の下端は、不図示の軸受によってコラム１０１に回転可能に支持されており、このボールネジ軸６には、昇降板４の背面に後方（＋Ｙ軸方向）に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合している。
したがって、以上のように構成された各昇降機構３の電動モータ７をそれぞれ起動して各ボールネジ軸６を正逆転させると、各ボールネジ軸６に螺合する不図示のナット部材が突設された各昇降板４が左右一対のガイドレール５に沿ってそれぞれ昇降するため、該昇降板４に取り付けられた粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０もそれぞれＺ軸方向（上下方向）に沿って互いに独立して昇降動する。
（研削水供給手段）
研削水供給手段４０は、研削加工中に粗研削ユニット２０の環状砥石２５ｂと仕上げ研削ユニット３０の環状砥石３５ｂに加工液である研削水をそれぞれ供給するものである。この研削水供給手段４０は、研削水供給源４１から研削水を粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０の各スピンドルモータ２２，３２と各スピンドル２３，３３の軸中心を通って各研削ホイール２５，３５の各環状砥石２５ｂ，３５ｂにそれぞれ供給する。すると、各環状砥石２５ｂ，３５ｂと各ウェーハＷとの接触面が研削水によってそれぞれ冷却及び潤滑される。なお、研削水には、純水が好適に用いられる。
（ウェーハ厚み測定器）
一方のウェーハ厚み測定器５０は、粗研削加工中のウェーハＷの厚みを測定するものであり、他方のウェーハ厚み測定器５１は、仕上げ研削中のウェーハＷの厚みを測定するものである。すなわち、一方の厚み測定器５０は、ウェーハＷの上面高さからチャックテーブル１０の上面高さを差し引くことによって粗研削中のウェーハＷの厚みを測定し、他方の厚み測定器５１は、ウェーハＷの上面高さからチャックテーブル１０の上面高さを差し引くことによって仕上げ研削中のウェーハＷの厚みを測定する。
（洗浄ユニット）
洗浄ユニット６０は、仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削されたウェーハＷを洗浄してその被研削面（上面）に付着した研削屑などを除去するものであって、仕上げ研削加工後のウェーハＷを保持して回転するスピンナテーブル６１と、ウェーハＷの被研削面に向けて洗浄水（純水）を噴射する洗浄水ノズル６２を含んで構成されている。
（搬送ユニット）
本実施の形態に係る研削装置１においては、図１に示すように、ベース１００の前端側（－Ｙ軸方向端部）には、研削加工前の複数のウェーハＷを収納するカセット２０１と、研削加工後のウェーハＷを収納するカセット２０２が配置されている。ここで、搬送ユニット７０は、カセット２０１に対してウェーハＷを出し入れするとともに、カセット２０１から取り出したウェーハＷを位置合わせテーブル１０２へと搬送する搬出入手段７１と、位置合わせテーブル１０２において位置合わせされたウェーハＷをウェーハ搬出入領域Ｒ１に位置するチャックテーブル１０へと搬送する第１搬送手段７２と、仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削されたウェーハＷを仕上げ研削領域Ｒ３に位置するチャックテーブル１０から取り出してこれを洗浄ユニット６０へと搬送する第２搬送手段７３を備えている。
［研削方法］
次に、以上のように構成された研削装置１によるウェーハＷの研削方法について説明する。
本発明に係るウェーハの研削方法は、図２に示すように、１）保護部材形成工程と、２）第１研削工程（第１粗研削工程と第１仕上げ研削工程）と、３）保護部材剥離工程と、４）第２研削工程（第２粗研削工程と第２仕上げ研削工程）を順次経てウェーハＷを所定厚みに研削する方法である。以下、各工程についてそれぞれ説明する。
１）保護部材形成工程：
保護部材形成工程は、ウェーハＷの一方の面に保護部材Ｆ（図３（ｅ）参照）を形成する工程であって、図３（ａ）～（ｅ）に示す工程を順次経て実施される。
すなわち、図３（ａ）に示すように、ステージ８の上面に薄いシートＳを載置し、不図示の吸引源の吸引力によってシートＳをステージ８の上面に吸引保持する。なお、シートＳの材質は特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などが好適に使用される。
次に、図３（ｂ）に示すように、ステージ８の上方に位置する樹脂供給ノズル９から所定量の液状樹脂ｆをシートＳの上面中心部に向けて滴下する。この液状樹脂ｆには、紫外線などの照射によって硬化する光硬化性樹脂が使用される。
そして、適量の液状樹脂ｆがシートＳの上面に堆積して液溜まり状態となった時点で、樹脂供給ノズル９からシートＳ上への液状樹脂ｆの滴下を停止する。なお、シートＳ上に滴下する液状樹脂ｆの量は、後に当該液状樹脂ｆが硬化して形成される保護部材Ｆ（図３（ｅ）参照）の厚みとウェーハＷの面積によって決定される。
次に、図３（ｃ）に示すように、保持部材１１の下面に吸引保持されたウェーハＷを液状樹脂ｆの上方に位置させる。ここで、保持部材１１の下部中央には円盤状のポーラス部材１１Ａが嵌め込まれており、このポーラス部材１１Ａの下面の保持面１１ａが不図示の吸引源によって吸引されることによって、ウェーハＷが保持面１１ａに吸引保持されている。また、保持部材１１は、昇降機構８０によってＺ軸方向に昇降可能である。なお、保持部材１１によって保持されるウェーハＷは、円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスして得られたスライスウェーハであって、反りやうねりを有している。
上記状態において、保持面１１ａにウェーハＷを吸引保持した保持部材１１を昇降機構８０によって図３（ｄ）に示すように下降させ、シートＳ上の液状樹脂ｆをウェーハＷによって径方向に拡張させて該ウェーハＷの一方の面（下面）の全面に均一な厚さの未硬化の樹脂層ｆ１を形成する。
上述のようにウェーハＷの一方の面（下面）に均一な厚さの樹脂層ｆ１が形成されると、図３（ｅ）に示すように、ステージ８の内部に配設された複数のＵＶランプ１２から樹脂層ｆ１に向けて紫外線を照射すると、光硬化性樹脂からなる樹脂層ｆ１が硬化して保護部材Ｆが形成され、この保護部材ＦによってウェーハＷの一方の面全面が保護される。
上述のように、ウェーハＷの一方の面全面に保護部材Ｆが形成されると、保持部材１１によるウェーハＷの吸引保持が解除され、昇降機構８０によって保持部材１１が上動して該保持部材１１が保護部材Ｆから離脱すると、一連の保護部材形成工程が終了し、一方の面に保護部材Ｆが形成されたウェーハＷは、図１に示すカセット２０１に収容される。
２）第１研削工程：
第１研削工程は、前工程である保護膜形成工程において一方の面に保護部材Ｆが形成されたウェーハＷの他方の面（保護部材Ｆが形成されていない面）を研削する工程であって、これには、以下において説明する２－１）第１粗研削工程と、２－２）第１仕上げ研削工程が含まれる。
第１研削工程は、前工程である保護部材形成工程において一方の面に保護部材Ｆが形成されたウェーハＷの他方の面（保護部材Ｆが形成されていない面）を研削する工程であって、これには、以下において説明する２－１）第１粗研削工程と、２－２）第１仕上げ研削工程が含まれる。
２－１）第１粗研削工程：
第１粗研削工程は、図１に示す粗研削ユニット２０によってウェーハＷの他方の面（保護部材Ｆが形成されていない面）を粗研削する工程であって、この第１粗研削工程においては、図１に示す搬出入手段７１によってカセット２０１から加工前の１枚のウェーハＷが取り出され、取り出されたウェーハＷが保護部材Ｆを下にして位置合わせテーブル１０２へと移送される。位置合わせテーブル１０２においては、ウェーハＷが位置合わせされ、位置合わせされたウェーハＷは、第１搬送手段７２によってウェーハ搬出入領域Ｒ１に位置するチャックテーブル１０へと移送され、図４に示すように、該チャックテーブル１０上に保護部材Ｆを下にした状態で吸引保持される。なお、実際には、保護部材Ｆの表面には、保護テープＴが貼着されている。
ここで、図４に示すように、チャックテーブル１０の保持面１０ａは、円錐状に形成されており、チャックテーブル１０には、水平なＸ－Ｙ平面に対して該チャックテーブル１０を所定角度だけ傾けるための傾き調整機構９０が設けられている。
すると、ターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに矢印方向（反時計方向）に角度１２０°だけ回転してウェーハＷと共に粗研削領域Ｒ２へと移動する。この粗研削領域Ｒ２においては、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されたウェーハＷの他方の面（上面）が粗研削ユニット２０によって粗研削される。
すなわち、不図示の回転駆動機構によってチャックテーブル１０が所定の回転速度（例えば、３００ｒｐｍ）で回転駆動されるとともに、粗研削ユニット２０のスピンドルモータ２２が起動されて環状砥石２５ｂが所定の速度（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転駆動される。
上述のように、チャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷ及び環状砥石２５ｂがそれぞれ回転している状態で、昇降機構３を駆動して環状砥石２５ｂを－Ｚ軸方向に下降させる。すなわち、電動モータ７が駆動されてボールネジ軸６が回転すると、このボールネジ軸６に螺合する不図示のナット部材が設けられた昇降板４が粗研削ユニット２０と共に－Ｚ軸方向に下降する。すると、環状砥石２５ｂの下面（研削面）がウェーハＷの上面（裏面）の半径部分に接触する。このとき、研削水供給手段４０の研削水供給源４１から研削水が環状砥石２５ｂとウェーハＷとの接触面に供給されている。すると、この研削水の供給を受けながら、ウェーハＷの他方の面（上面）の全面が回転する環状砥石２５ｂによって粗研削され、その厚みが厚み測定器５０によって測定される。
ここで、この第１粗研削工程においては、保護部材Ｆを下にしてチャックテーブル１０の保持面１０ａに吸引保持されたウェーハＷが環状砥石２５ｂから垂直荷重を受けると、樹脂製の保護部材Ｆが圧縮されて弾性変形するため、ウェーハＷがチャックテーブル１０の保持面１０ａに対して傾き、後述の第１仕上げ研削工程と第２粗研削工程及び第２仕上げ研削工程を経て両面が研削されるウェーハＷの厚みが全面に亘って均一にならないという問題が発生することは前述の通りである。
そこで、この第１粗研削工程においては、図４に示すように、軸中心がチャックテーブル１０の保持面１０ａの中心を通るチャック回転軸１３と中心軸が環状砥石２５ｂの中心を通るスピンドル（砥石回転軸）２３とを、粗研削中に環状砥石２５ｂから受ける垂直荷重による保護部材Ｆの圧縮変形に伴うウェーハＷの沈み込みを考慮した第１粗研削の傾き関係に設定してウェーハＷの他方の面を粗研削するようにしている。具体的には、チャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１をスピンドル（砥石回転軸）２３の垂直な軸中心ＣＬ２に対して図示の角度α１だけ傾けて粗研削を行うようにしている。
なお、第１粗研削の傾き関係は、実験データに基づいて求められたものである。また、本実施の形態では、チャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１をスピンドル（砥石回転軸）２３の軸中心ＣＬ２に対して角度α１だけ傾けて粗研削を行うようにしたが、逆にスピンドル（砥石回転軸）２３の軸中心ＣＬ２をチャック回転軸１３の垂直な軸中心ＣＬ１に対して角度α１だけ傾けて粗研削を行うようにしても良い。
２－２）第１仕上げ研削工程：
第１仕上げ研削は、第１粗研削工程において他方の面（保護部材Ｆが形成されていない側の面）が粗研削されたウェーハＷの該他方の面を仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削する工程である。
前述のように粗研削ユニット２０によってウェーハＷの他方の面が粗研削されると、昇降機構３によって粗研削ユニット２０が＋Ｚ軸方向に上昇して環状砥石２５ｂがウェーハＷの他方の面（上面）から離間する。すると、ターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに角度１２０°だけ回転し、粗研削領域Ｒ２において他方の面が粗研削されたウェーハＷとこれを保持するチャックテーブル１０が仕上げ研削領域Ｒ３へと移動し、図５に示すように、この仕上げ研削領域Ｒ３においてウェーハＷの他方の面が仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削される。なお、仕上げ研削ユニット３０によるウェーハＷの他方の面の仕上げ研削は、粗研削ユニット２０によるウェーハＷの他方の面の粗研削と同様になされるため、この第１仕上げ研削についての説明は省略する。
但し、この第１仕上げ研削工程においては、図５に示すように、チャック回転軸１３とスピンドル（砥石回転軸）３３とを、仕上げ研削中に環状砥石３５ｂから受ける垂直荷重による保護部材Ｆの圧縮変形に伴うウェーハＷの沈み込みを考慮した第１仕上げ研削の傾き関係に設定してウェーハＷの他方の面を仕上げ研削するようにしている。具体的には、チャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１をスピンドル（砥石回転軸）３３の垂直な軸中心ＣＬ２に対して図示の角度α２だけ傾けて仕上げ研削を行うようにしている。なお、仕上げ研削時のチャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１の傾き角α２は、粗研削時のチャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１の傾き角α１（図４参照）よりも小さく設定されている（α２＜α１）。
そして、この第１仕上げ研削工程において、仕上げ研削ユニット３０によってウェーハＷの他方の面が仕上げ研削されると、昇降機構３によって仕上げ研削ユニット３０が＋Ｚ軸方向に上昇して環状砥石（仕上げ研削環状砥石）３５ｂがウェーハＷの上面から離間する。すると、図１に示すターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに角度１２０°だけ回転し、仕上げ研削領域Ｒ３において他方の面が仕上げ研削されたウェーハＷとこれを保持するチャックテーブル１０がウェーハ搬出入領域Ｒ１へと移動し、このウェーハ搬出入領域Ｒ１において、ウェーハＷが第２搬送手段７３によってチャックテーブル１０から取り外されて洗浄ユニット６０へと搬送される。
洗浄工程：
洗浄工程においては、ウェーハＷが保護部材Ｆを下にしてスピンナテーブル６１に吸引保持され、不図示の回転機構によってスピンナテーブル６１を回転させ、そして、スピンナテーブル６１の回転によって回転するウェーハＷに上方の洗浄ノズル６２から洗浄水が噴射され、ウェーハＷの上面と保護部材Ｆの上面が洗浄される。また、回転するウェーハＷの保護部材Ｆの外周下面に洗浄ノズル６２とは別の洗浄ノズルが洗浄水を噴射して保護部材Ｆの下面を洗浄する。
３）保護部材剥離工程：
保護部材剥離工程においては、上記のように洗浄されたウェーハWを搬送パッドが上面を吸引保持して保護部材Ｆを下にして剥離テーブルに搬送させる。そして、上面と下面が洗浄された保護部材ＦがウェーハＷからはみ出している部分を把持部が把持して、ウェーハＷから離間させ保護部材ＦをウェーハＷから剥離する。
また、ウェーハＷから保護部材Ｆを剥離させた後、剥離によって樹脂の破片がウェーハＷに付着しており、その樹脂の破片を除去するために、ウェーハＷに洗浄スポンジを当接させるなどして洗浄している。
上述のように、一方の面から保護部材Ｆが剥離除去されたウェーハＷは、一度、カセットに収納され、搬入出手段７１によって、ウェーハＷの上下面を反転し、位置合わせテーブル１０２に搬送された後、第１搬送手段７２によって、ウェーハ搬出入領域Ｒ１において待機するチャックテーブル１０へと搬送され、チャックテーブル１０に吸引保持されて次の第２研削工程において一方の面（保護部材Ｆが形成されていた側の面）が研削される。
４）第２研削工程：
第２研削工程は、第１研削工程において他方の面（保護部材Ｆが形成されていない側の面）が粗研削及び仕上げ研削され、保護膜剥離工程において保護部材Ｆが一方の面から剥離されたウェーハＷの一方の面（保護部材Ｆが形成されていた面）を研削する工程であって、これには、以下において説明する４－１）第２粗研削工程と、４－２）第２仕上げ研削工程が含まれる。
４－１）第２粗研削工程：
第２粗研削工程は、図１に示す粗研削ユニット２０によってウェーハＷの一方の面（保護部材Ｆが形成されていた面）を粗研削する工程であって、この第２粗研削工程においては、図１に示すターンテーブル２が１２０°回転し、第２搬送手段７３によって受け渡されたウェーハＷを保持するチャックテーブル１０がウェーハＷと共に粗研削領域Ｒ２へと搬送される。この粗研削領域Ｒ２においては、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されたウェーハＷの一方の面が粗研削ユニット２０によって粗研削される。
この第２粗研削工程におけるウェーハＷの一方の面の粗研削は、第１研削工程における粗研削と同様になされるため、これについての説明は省略する。但し、この第２粗研削工程においては、図６に示すように、チャック回転軸１３とスピンドル（砥石回転軸）２３とを、研削中にウェーハＷに接触している部分の環状砥石２５ｂの下面とチャックテーブル１０の保持面１０ａとが平行になるような第２粗研削の傾き関係に設定してウェーハＷの一方の面を粗研削するようにしている。具体的には、チャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１をスピンドル（砥石回転軸）２３の垂直な軸中心ＣＬ２に対して図示の角度β１だけ傾けて粗研削を行うようにしている。
なお、本実施の形態では、チャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１をスピンドル（砥石回転軸）２３の垂直な軸中心ＣＬ２に対して角度β１だけ傾けて粗研削を行うようにしたが、逆にスピンドル（砥石回転軸）２３の軸中心ＣＬ２をチャック回転軸１３の垂直な軸中心ＣＬ１に対して角度β１だけ傾けて粗研削を行うようにしても良い。また、この第２粗研削工程において粗研削されるウェーハＷの厚みは、厚み測定器５０によって測定される。
４－２）第２仕上げ研削工程：
第２仕上げ研削工程は、第２粗研削工程において一方の面（保護部材Ｆが形成されていた側の面）が粗研削されたウェーハＷの一方の面を仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削する工程である。
前述のように粗研削ユニット２０によってウェーハＷの一方の面が粗研削されると、昇降機構３によって粗研削ユニット２０が＋Ｚ軸方向に上昇して環状砥石２５ｂがウェーハＷの他方の面（上面）から離脱する。すると、ターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに角度１２０°だけ回転し、粗研削領域Ｒ２において一方の面が粗研削されたウェーハＷとこれを保持するチャックテーブル１０が仕上げ研削領域Ｒ３へと移動し、図７に示すように、この仕上げ研削領域Ｒ３においてウェーハＷの一方の面が仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削される。なお、仕上げ研削ユニット３０によるウェーハＷの一方の面の仕上げ研削は、粗研削ユニット２０によるウェーハＷの一方の面の粗研削と同様になされため、この仕上げ研削についての説明は省略する。但し、この第２仕上げ研削工程においては、図７に示すように、チャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１がスピンドル（砥石回転軸）３３の垂直な軸中心ＣＬ２に対して角度β２だけ傾けてウェーハＷの一方の面が仕上げ研削される。この場合、仕上げ研削時のチャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１の傾き角β２は、粗研削時のチャック回転軸１３の軸中心ＣＬ１の傾き角β１（図６参照）よりも小さく設定されている（β２＜β１）。
そして、この第２仕上げ研削工程において、仕上げ研削ユニット３０によってウェーハＷの一方の面が仕上げ研削されると、昇降機構３によって仕上げ研削ユニット３０が＋Ｚ軸方向に上昇して環状砥石３５ｂがウェーハＷの上面から離間する。すると、図１に示すターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに角度１２０°だけ回転し、仕上げ研削領域Ｒ３において一方の面が仕上げ研削されたウェーハＷとこれを保持するチャックテーブル１０がウェーハ搬出入領域Ｒ１へと移動し、このウェーハ搬出入領域Ｒ１においてウェーハＷが第２搬送手段７３によってチャックテーブル１０から取り外されて洗浄ユニット６０へと搬送される。
洗浄ユニット６０においては、両面が研削されたウェーハＷがスピンナテーブル６１に吸引保持され、スピンナテーブル６１とウェーハＷが所定の速度で回転駆動される。そして、この状態において、洗浄水ノズル６２からウェーハＷに向けて洗浄水が噴射されると、ウェーハＷに付着した研削屑が洗浄されて除去される。
そして、洗浄ユニット６０において洗浄されたウェーハＷは、搬出入手段７１によって保持されてカセット２０２へと搬送され、該カセット２０２内に両面が研削されたウェーハＷが収納されると、ウェーハＷに対する一連の研削加工が終了する。
以上の説明で明らかなように、本実施の形態に係るウェーハＷの研削方法によれば、第１研削工程においては、チャック回転軸１３とスピンドル（砥石回転軸）２３，３３とを、研削中に環状砥石２５ｂ，３５ｂから受ける垂直荷重による保護部材Ｆの圧縮に伴うウェーハＷの沈み込みを考慮した第１の傾き関係（第１粗研削の傾き関係と第１仕上げ研削の傾き関係）に設定し、第２研削工程においては、チャック回転軸１３とスピンドル（砥石回転軸）２３，３３とを、ウェーハＷに接触している部分の環状砥石２５ｂ，３５ｂの下面とチャックテーブル１０の保持面１０ａとが平行になるような第２の傾き関係（第２粗研削の傾き関係と第２仕上げ研削の傾き関係）に設定したため、保護部材Ｆの圧縮に伴うウェーハＷの沈み込みの影響を受けることなく、ウェーハＷを全面に亘って均一な厚さに研削することができるという効果が得られる。
なお、以上は本発明方法を、粗研削ユニットと仕上げ研削ユニットを備える研削装置において実施されるウェーハの研削方法に対して適用した形態について説明したが、本発明は、単一の研削ユニットによってウェーハを研削する方法に対しても同様に適用可能である。
また、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
１：研削装置、２：ターンテーブル、３：昇降機構、４：昇降板、５：ガイドレール、 ６：ボールネジ軸、７：電動モータ、８：ステージ、９：樹脂供給ノズル、
１０：チャックテーブル、１０Ａ：ポーラス部材、１０ａ：保持面、１１：保持部材、
１１Ａ：ポーラス部材、１１ａ：保持面、１２：ＵＶランプ、１３：チャック回転軸、
２０：粗研削ユニット、２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、
２３：スピンドル（砥石回転軸）、２４：マウント、２５：研削ホイール、
２５ａ：基台、２５ｂ：環状砥石（粗研削環状砥石）、３０：仕上げ研削ユニット、
３１：ホルダ、３２：スピンドルモータ、３３：スピンドル（砥石回転軸）、
３４：マウント、３５：研削ホイール、３５ａ：基台、
３５ｂ：環状砥石（仕上げ研削環状砥石）、４０：研削水供給手段、
４１：研削水供給源、５０，５１：ウェーハ厚み測定器、
６０：洗浄ユニット、６１：スピンナテーブル、６２：洗浄水ノズル、
７０：搬送ユニット、７１：搬出入手段、７２：第１搬送手段、７３：第２搬送手段、
８０：昇降機構、９０：傾き調整機構、１００：ベース、１０１：コラム、
１０２：位置合わせテーブル、２０１，２０２：カセット、
ＣＬ１：チャック回転軸の軸中心、ＣＬ２：スピンドル（砥石回転軸）の軸中心、
ｆ：液状樹脂、ｆ１：樹脂層、Ｆ：保護部材、Ｒ１：ウェーハ搬出入領域、
Ｒ２：粗研削領域、Ｒ３：仕上げ研削領域、Ｓ：シート、Ｗ：ウェーハ、
α１，α２：第１研削工程におけるチャック回転軸の傾き角、
β１，β２：第２研削工程におけるチャック回転軸の傾き角

Claims (2)

  1. 環状砥石でスライスウェーハの両面を研削するウェーハの研削方法であって、
    スライスウェーハの一方の面全面に液状樹脂を押し広げて硬化させることによって保護部材を形成する保護部材形成工程と、
    該保護部材を介してチャックテーブルの円錐状の保持面でスライスウェーハを保持し、該保持面の中心を通るチャック回転軸と環状砥石の中心を通る砥石回転軸とを、研削中に該環状砥石の接触によって該保護部材が圧縮されることによるスライスウェーハの沈み込みを考慮した第１の傾き関係に設定し、回転するスライスウェーハの他方の面の半径部分に該環状砥石の下面を接触させてスライスウェーハの他方の面全面を研削する第１研削工程と、
    該第１研削工程の後、該保護部材を剥離する保護部材剥離工程と、
    該保護部材剥離工程の後、スライスウェーハの他方の面を該保持面に保持し、該チャック回転軸と該砥石回転軸とを、該スライスウェーハに接触している部分の該環状砥石の下面と該保持面とが平行になるような第２の傾き関係に設定し、回転するスライスウェーハの一方の面の半径部分に該環状砥石の下面を接触させてスライスウェーハの一方の面全面を所定の厚みに研削する第２研削工程と、
    からなるウェーハの研削方法。
  2. 該第１研削工程と該第２研削工程とは、粗研削環状砥石を用いた粗研削工程と仕上げ研削環状砥石を用いた仕上げ研削工程とをそれぞれ備え、
    該第１研削工程は、
    該チャック回転軸と該砥石回転軸とを第１粗研削の傾き関係に設定し、該粗研削環状砥石でスライスウェーハの他方の面全面を粗研削する第１粗研削工程と、
    該チャック回転軸と該砥石回転軸とを第１仕上げ研削の傾き関係に設定し、該仕上げ研削環状砥石でスライスウェーハの他方の面を仕上げ研削する第１仕上げ研削工程と、を備え、
    該第２研削工程は、
    該チャック回転軸と該砥石回転軸とを第２粗研削の傾き関係に設定し、該粗研削環状砥石でスライスウェーハの一方の面全面を粗研削する第２粗研削工程と、
    該チャック回転軸と該砥石回転軸とを第２仕上げ研削の傾きに設定し、該仕上げ研削環状砥石でスライスウェーハの他方の面を仕上げ研削する第２仕上げ研削工程と、を備える、
    請求項１記載のウェーハの研削方法。
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