JP2024021601A - 被加工物の研削方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＴＡＩＫＯ研削技術で被加工物を研削する際に、研削ホイールを交換することなく、リング幅の変更等を可能とする。【解決手段】複数の研削砥石の外周側面で規定される円の直径が被加工物の半径以下である研削ホイールと被加工物の表面側を保持したチャックテーブルとをチャックテーブルの回転軸の軸線に沿って相対的に接近させることで被加工物の裏面側を研削する回転軸方向研削ステップと、研削ホイールとチャックテーブルとをチャックテーブルの径方向に相対的に移動させることで被加工物の裏面側を研削する径方向研削ステップと、を備え、径方向研削ステップは、複数の研削砥石の底面の移動軌跡とチャックテーブルの軸線とが重ならない位置から重なる位置に移動させる内側方向研削ステップと、移動軌跡と軸線とが重なる位置から重ならない位置に移動させる外側方向研削ステップと、のどちらか一方又は両方を含む被加工物の研削方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、デバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域と、を表面側に有する被加工物の裏面側を研削して凹部を形成することで、円形薄板部と、円形薄板部を囲む環状凸部と、を形成する被加工物の研削方法に関する。
複数のＩＣ（Integrated Circuit）チップが１つのパッケージに封止されたＳｉＰ（System in Package）等の普及に伴い、複数のＩＣが形成されているウェーハ等の円板状の被加工物を歩留まり良く薄化できる研削技術が要望されている。
被加工物を薄化する研削技術の一つとして、ＴＡＩＫＯ（登録商標）と称される研削技術（以下、便宜的に、ＴＡＩＫＯ研削技術と略記する）が知られている。ＴＡＩＫＯ研削技術では、ＩＣ等のデバイスが形成されているデバイス領域を表面側に有する被加工物において、デバイス領域に対応する裏面側の円形領域を研削する。
特に、円形領域を研削することで裏面側に円板状の凹部を形成すると共に、凹部の外周部を囲む様に環状凸部を残す（例えば、特許文献１参照）。環状凸部を残すことにより、裏面側全体を一様に薄化した場合に比べて被加工物の強度を高くできるので、薄化後の被加工物の反りや搬送時における被加工物の割れ等を抑制できる。
ＴＡＩＫＯ研削技術で被加工物を研削する際には、まず、被加工物の表面側をチャックテーブルで吸引保持する。そして、チャックテーブルを所定の回転数で回転させると共に、円環状の研削ホイールが装着されたスピンドルを有する研削ユニットをチャックテーブルに向けて下降させながら研削ホイールを回転させる。
研削ホイールは、円環状の基台を有する。基台の下面側には、複数の研削砥石が基台の周方向に沿って略等間隔に配置されている。基台の上面側が、円板状のマウントに固定されることで、研削ホイールは、マウントを介してスピンドルに装着される。
ＴＡＩＫＯ研削技術で被加工物を研削するためには、通常、複数の研削砥石の底面の軌跡で規定される研削面がチャックテーブルの回転中心の直上を通り、且つ、研削面の外周縁が環状凸部の内周に位置する様に、所定径の研削ホイールが選定される。
それゆえ、環状凸部の幅（即ち、リング幅）を変更する場合や、異なる径を有する被加工物をＴＡＩＫＯ研削技術で研削する場合には、その都度、リング幅や被加工物の径に応じた所定径を有する研削ホイールが、マウントに装着される。
しかし、研削ホイールの交換は、通常、作業者により手作業で行われるので、研削ホイールの交換を行うと、工数が増加し、ＴＡＩＫＯ研削技術で被加工物を研削する際の作業効率を低下させるという問題がある。
特開２００７－１９４６１号公報
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、ＴＡＩＫＯ研削技術で被加工物を研削する際に、研削ホイールを交換することなく、リング幅の変更や異なる径を有する被加工物の研削を遂行可能な研削方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、デバイス領域と、該デバイス領域を囲む外周余剰領域と、を表面側に有する被加工物の裏面側を研削して凹部を形成することで、円形薄板部と、該円形薄板部を囲む環状凸部と、を形成する被加工物の研削方法であって、所定の回転軸の周りに回転可能なチャックテーブルの保持面で該被加工物の該表面側を保持する保持ステップと、環状の基台と、該基台の一面に環状に配置された複数の研削砥石と、を含む研削ホイールであって、該複数の研削砥石の外周側面で規定される円の直径が該被加工物の半径以下である該研削ホイールが先端部に装着されたスピンドルを有する研削ユニットと、該チャックテーブルと、を該チャックテーブルの該所定の回転軸の軸線に沿って相対的に接近させることで該被加工物の該裏面側を研削する回転軸方向研削ステップと、該研削ユニットと、該チャックテーブルと、を該軸線と直交する該チャックテーブルの径方向に相対的に移動させることで該被加工物の該裏面側を研削する径方向研削ステップと、を備え、該径方向研削ステップは、該スピンドルの回転に伴う該複数の研削砥石の底面の移動軌跡と、該チャックテーブルの該軸線と、が重ならない位置から重なる位置に、該研削ユニットと該チャックテーブルとを相対的に移動させながら該被加工物を研削する内側方向研削ステップと、該移動軌跡と、該軸線と、が重なる位置から重ならない位置に、該研削ユニットと該チャックテーブルとを相対的に移動させながら該被加工物を研削する外側方向研削ステップと、のどちらか一方又は両方を含む被加工物の研削方法が提供される。
好ましくは、該径方向研削ステップでは、該内側方向研削ステップと、該外側方向研削ステップと、を交互に繰り返して該被加工物を研削する。
好ましくは、該回転軸方向研削ステップ及び該径方向研削ステップを同時に行うことで該被加工物を研削し、該径方向研削ステップは、該内側方向研削ステップ及び該外側方向研削ステップの両方を含む。
好ましくは、該保持ステップでは、凹凸が１０μｍ未満の平坦性を有する該保持面で該被加工物を保持し、該径方向研削ステップ及び該径方向研削ステップでは、該保持面で保持された該被加工物を研削する。
好ましくは、該回転軸方向研削ステップ及び該径方向研削ステップでは、該研削ユニットの該スピンドルの軸線を該チャックテーブルの該軸線と非平行に配置した状態で、該被加工物を研削する。
本発明の一態様に係る被加工物の研削方法は、研削ユニットとチャックテーブルとをチャックテーブルの所定の回転軸の軸線に沿って相対的に接近させる回転軸方向研削ステップと、研削ユニットとチャックテーブルとをチャックテーブルの径方向に相対的に移動させる径方向研削ステップと、を備える。径方向研削ステップは、内側方向研削ステップと、外側方向研削ステップと、のどちらか一方又は両方を含む。
内側方向研削ステップでは、複数の研削砥石の底面の移動軌跡とチャックテーブルの回転軸の軸線とが重ならない位置から重なる位置に、研削ユニットとチャックテーブルとを相対的に移動させる。また、外側方向研削ステップでは、移動軌跡と軸線とが重なる位置から重ならない位置に、研削ユニットとチャックテーブルとを相対的に移動させる。
この様に、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップのどちらか一方又は両方において、チャックテーブルの径方向で研削ユニットとチャックテーブルとを相対的に移動させながら被加工物を研削するので、研削ホイールを交換することなく、リング幅の変更や異なる径を有する被加工物の研削を遂行できる。
第１の実施形態における被加工物の研削方法のフロー図である。 被加工物に貼り付けられる保護部材等を示す斜視図である。 図３（Ａ）は保持ステップの一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は保持ステップの斜視図である。 ＴＡＩＫＯ研削技術で通常使用されるチャックテーブルの断面図である。 回転軸方向研削ステップを示す一部断面側面図である。 図６（Ａ）は内側方向研削ステップの一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は内側方向研削ステップの斜視図である。 研削終了後の被加工物の一部断面側面図である。 第２の実施形態における被加工物の研削方法のフロー図である。 回転軸方向研削ステップを示す一部断面側面図である。 図１０（Ａ）は外側方向研削ステップの一部断面側面図であり、図１０（Ｂ）は外側方向研削ステップの斜視図である。 第３の実施形態における被加工物の研削方法のフロー図である。 内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップを示す一部断面側面図である。 第４の実施形態における被加工物の研削方法のフロー図である。 回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップを示す一部断面側面図である。 図１５（Ａ）は第５の実施形態における回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップを示す一部断面側面図であり、図１５（Ｂ）は第５の実施形態における回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップを示す上面図である。
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。図１は、第１の実施形態における被加工物１１（図２等参照）の研削方法のフロー図である。本実施形態では、図１に示す各ステップに従い被加工物１１を研削する。
そこで、まずは、図２を参照し、被加工物１１について説明する。図２に示す様に、被加工物１１は、単結晶シリコンで形成された円板状のウェーハ１３を有する。ウェーハ１３の表面１３ａ側には、複数の分割予定ライン（ストリート）１５が格子状に設定されている。
複数の分割予定ライン１５で区画された矩形状の領域の各々には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１７が形成されている。表面１３ａ側において複数のデバイス１７が形成されている領域は、デバイス領域１３ａ１と称される。なお、被加工物１１において、デバイス１７の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等に制限はない。
デバイス領域１３ａ１の周囲を囲む表面１３ａ側の領域は、外周余剰領域１３ａ２と称される。なお、ウェーハ１３の表面１３ａ側は、被加工物１１の表面側と読み替えてよく、ウェーハ１３の裏面１３ｂ側は、被加工物１１の裏面側と読み替えてよい。但し、ウェーハ１３の表面１３ａ及びデバイス１７を覆う様に、金属配線層、層間絶縁膜等を有する機能層（不図示）が設けられることもある。
被加工物１１を研削する際には、デバイス領域１３ａ１に対応する裏面１３ｂ側の円形領域を研削することにより、ウェーハ１３の一部を薄化する。なお、この円形領域は、ウェーハ１３の外径よりも小さい径を有し、ウェーハ１３と同心状である。
ウェーハ１３を研削する前には、ウェーハ１３と略同径の樹脂製の保護部材１９を表面１３ａ側に貼り付ける。図２は、ウェーハ１３の表面１３ａ側に貼り付けられる保護部材１９等を示す斜視図である。
保護部材１９は、例えば、基材層及び粘着層を有する円形のテープであり、当該テープの粘着層が表面１３ａ側に貼り付けられる。保護部材１９を表面１３ａ側に貼り付けることで、研削時におけるデバイス１７への衝撃を緩和できる。
なお、保護部材１９は、粘着層を有さず基材層のみを有してもよい。この場合、保護部材１９は、表面１３ａ側に熱圧着される。表面１３ａ側に保護部材１９を熱圧着することで、保護部材１９を剥がしたときに表面１３ａ側に粘着層が部分的に残留することを防止できる。
保護部材１９を表面１３ａ側に貼り付けた後、研削装置２のチャックテーブル４（図３（Ａ）参照）で表面１３ａ側を吸引保持する（保持ステップＳ１０）。図３（Ａ）は、保持ステップＳ１０の一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、保持ステップＳ１０の斜視図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すＺ軸方向は、研削装置２の高さ方向（即ち、鉛直方向）と平行である。
チャックテーブル４は、非多孔質のセラミックスで形成された円板状の枠体６を有する。枠体６の上面側には、円形の凹部が形成されている。この凹部には、多孔質のセラミックスで形成された円板状の多孔質板８が固定されている。
枠体６の上面と、多孔質板８の上面とは、略面一となっており、略平坦な保持面４ａを形成している。保持面４ａは、ＴＡＩＫＯ研削技術で通常使用されるチャックテーブル１２（図４参照）の保持面１２ａに比べて高い平坦性を有する。
図４は、ＴＡＩＫＯ研削技術で通常使用されるチャックテーブル１２の断面図である。図４は、チャックテーブル１２の径方向の中心部１２ａ１を通り、且つ、チャックテーブル１２の底面に直交する平面でのチャックテーブル１２の断面を示している。
チャックテーブル１２も、枠体１４及び多孔質板１６を有する。枠体１４の上面と、多孔質板１６の上面とは、略面一になっており、被加工物１１を吸引保持する保持面１２ａを構成している。
しかし、保持面１２ａでは、チャックテーブル１２の径方向における中心部１２ａ１及び外周部１２ａ２が、他の領域に比べて突出しており、断面視での保持面１２ａは、所謂、双凹形状を有する。
保持面１２ａにおいて、最も陥没した底部１２ａ３を基準として、中心部１２ａ１及び外周部１２ａ２は、チャックテーブル１２の厚さ方向において１０μｍ以上３０μｍ以下の所定長さ１２ｂだけ突出している。
これに対して、図３（Ａ）に示す本実施形態のチャックテーブル４の保持面４ａは略平坦であり、その凹凸が１０μｍ未満である。ＴＡＩＫＯ研削技術において略平坦な保持面４ａで被加工物１１を吸引保持することは、本件の特徴の一つである。
保持面４ａの凹凸は、チャックテーブル４の径方向４ｂ（図６参照）の中心を通り、且つ、チャックテーブル１２の底面に直交する平面でのチャックテーブル４の断面において、例えば、輪郭曲線の算術平均粗さ（Ｒａ）で評価される。
算術平均粗さ（Ｒａ）は、例えば、ＪＩＳ(Japanese Industrial Standards) Ｂ ０６０１：２０１３で規定される。本実施形態の保持面４ａのＲａは、２．９９μｍ（即ち、１０μｍ未満）である。
図３（Ａ）に示す様に、枠体６の凹部の底部には、放射状に流路６ｂが形成されており、更に、枠体６の径方向の中心部を貫通するように、円柱状の流路６ｃが形成されている。流路６ｃには、電磁弁等のバルブ（不図示）を介して、真空ポンプ等の吸引源（不図示）が接続している。
吸引源を動作させた状態でバルブを開状態にすると、保持面４ａには負圧が伝達され、被加工物１１は保持面４ａで吸引保持される。枠体６の下面側には、円柱状の回転軸（所定の回転軸）１０が固定されている。回転軸１０の長手方向は、Ｚ軸方向に略平行であり保持面４ａに略直交している。
回転軸１０の下端部近傍には、従動プーリ（不図示）が固定されている。また、チャックテーブル４の下方には、モータ等の回転駆動源（不図示）が設けられている。回転駆動源の出力軸には、駆動プーリ（不図示）が固定されている。
駆動プーリ及び従動プーリには、歯付き無端ベルト（不図示）がかけられている。回転駆動源の動力が回転軸１０へ伝達されると、チャックテーブル４は回転軸１０の周りに回転する。回転軸１０の長手方向は、Ｚ軸方向と略平行に配置されている。
保持ステップＳ１０の後、保持面４ａで吸引保持されたウェーハ１３の裏面１３ｂ側を研削ユニット２０で研削する（図５参照）。図５に示す様に、研削ユニット２０は、円筒状のスピンドルハウジング（不図示）を有する。
スピンドルハウジングには、ボールねじ式のＺ軸方向移動機構（不図示）が連結されており、研削ユニット２０は、Ｚ軸方向移動機構によりＺ軸方向に沿って移動する。スピンドルハウジングの内側には、円柱状のスピンドル２２の一部が回転可能に収容されている。
スピンドルハウジング及びスピンドル２２の長手方向は、Ｚ軸方向に沿って配置されている。図５では、スピンドル２２に加えて、スピンドル２２の回転中心と、スピンドル２２の長手方向の図心と、を通りＺ軸方向に略平行な軸線２２ｂを示す。
スピンドル２２の上側の一部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が設けられている。スピンドル２２の下端部（先端部）２２ａは、スピンドルハウジングの下端よりも下方に突出している。スピンドル２２の下端部２２ａには、保持面４ａよりも小径の円板状のマウント２４が固定されている。
マウント２４の下面側には、円環状の研削ホイール２６が装着されている。つまり、スピンドル２２の下端部２２ａには、マウント２４を介して研削ホイール２６が装着されている。
研削ホイール２６は、アルミニウム合金等の金属で形成された円環状のホイール基台（基台）２６ａを有する。ホイール基台２６ａの下面（一面）２６ａ１側には、ホイール基台２６ａの周方向に沿って複数の研削砥石２６ｂが略等間隔で環状に配置されている。
各研削砥石２６ｂは、ｃＢＮ（cubic boron nitride）、ダイヤモンド等で形成された砥粒と、砥粒を固定するためのビトリファイドボンド、レジンボンド等のボンド材と、を有する。
スピンドル２２を回転させたとき、複数の研削砥石２６ｂの底面２６ｂ１の移動軌跡で規定される円環状の領域は、ウェーハ１３の裏面１３ｂを研削する研削面２６ｂ２となる。なお、図５では、研削面２６ｂ２のＺ軸方向の位置を示す。
研削面２６ｂ２の直径（外径）は、軸線２２ｂに直交する平面において複数の研削砥石２６ｂの外周側面で規定される円の径２６ｂ３に対応する。複数の研削砥石２６ｂの径２６ｂ３は、被加工物１１の半径１１ａ以下である。
ホイール基台２６ａにおいて研削砥石２６ｂよりも内周側には、研削砥石２６ｂ等に対して純水等の研削水用を供給可能な複数の開口（不図示）が、ホイール基台２６ａの周方向に沿って略等間隔に形成されている。研削時には、冷却や研削屑の除去に、研削水が利用される。
Ｚ軸方向移動機構により研削ユニット２０とチャックテーブル４とを、チャックテーブル４の回転軸１０の軸線１０ａに沿って相対的に接近させることで、ウェーハ１３の裏面１３ｂ側が研削される（回転軸方向研削ステップＳ２０）。
図５は、回転軸方向研削ステップＳ２０を示す一部断面側面図である。図５以降では、チャックテーブル４の回転軸１０を軸線１０ａで簡略化して示す。なお、軸線１０ａは、回転軸１０の回転中心と、回転軸１０の長手方向の図心と、を通る直線である。
本実施形態では、研削ホイール２６を４０００ｒｐｍで回転させ、チャックテーブル４を３００ｒｐｍで回転させると共に、Ｚ軸方向に沿って０．６μｍ／ｓで下降させる（即ち、研削送りする）。なお、研削水の流量は、例えば、４．０Ｌ／ｍｉｎとする。
上述の様に、複数の研削砥石２６ｂの径２６ｂ３は、被加工物１１の半径１１ａ以下である。また、研削ユニット２０を研削送りするとき、チャックテーブル４の位置は、図５に示す様に、研削ホイール２６の研削面２６ｂ２が、チャックテーブル４の軸線１０ａと重ならない位置ＰＡとなる様に調整されている。
それゆえ、図６（Ａ）に示す様に、研削面２６ｂ２を裏面１３ｂから目的とする所定の深さ１１ｂまで研削送りすると、裏面１３ｂ側の中央部に円柱状の突起部１１ｃ（即ち、未研削領域）が形成される。突起部１１ｃを形成した後、研削ユニット２０の研削送りを停止する。
そして、研削ユニット２０と、チャックテーブル４と、をチャックテーブル４の径方向４ｂに相対的に移動させることで、裏面１３ｂ側の突起部１１ｃを研削して除去する（径方向研削ステップＳ３０）。
図６（Ａ）に示す様に、チャックテーブル４の径方向４ｂは、回転軸１０の軸線１０ａと直交する。なお、径方向４ｂは、研削装置２におけるＺ軸方向に直交するＸ軸方向（不図示）と略平行である。
径方向研削ステップＳ３０では、チャックテーブル４及び研削ホイール２６をそれぞれ回転させながら、例えば、チャックテーブル４を径方向４ｂの外側へ移動させることで、研削ホイール２６を径方向４ｂの内側へ移動させる。
これにより、上述の位置ＰＡから、研削面２６ｂ２と軸線１０ａとが重なる位置ＰＢに、研削ホイール２６を保持面４ａの中心側へ移動させながら、研削砥石２６ｂの外周側面で突起部１１ｃを除去する（即ち、裏面１３ｂ側を研削する）（内側方向研削ステップ）。
図６（Ａ）は、内側方向研削ステップの一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は、内側方向研削ステップの斜視図である。位置ＰＡから位置ＰＢへ移動させる際の移動速度は、例えば、１．０μｍ／ｓとする。
本実施形態では、回転軸方向研削ステップＳ２０と、径方向研削ステップ（内側方向研削ステップ）Ｓ３０と、を順次行うことで、ウェーハ１３が所定の厚さまで研削されるので（Ｓ４０でＹＥＳ）、研削を終了する（図１参照）。
これに対して、１回目での研削送り量が目的とする所定の深さ１１ｂよりも浅い場合には（Ｓ４０でＮＯ）、再度、回転軸方向研削ステップＳ２０と、径方向研削ステップ（内側方向研削ステップ）Ｓ３０と、を繰り返す（図１参照）。
図７は、研削終了後の被加工物１１の一部断面側面図である。裏面１３ｂ側に凹部１３ｂ１を形成することで、被加工物１１には、デバイス領域１３ａ１を含む円形薄板部１１ｄと、円形薄板部１１ｄの外周部を囲む環状凸部１１ｅと、が形成される。
本実施形態では、複数の研削砥石２６ｂの径２６ｂ３が被加工物１１の半径１１ａ以下であるものの、内側方向研削ステップで、チャックテーブル４の径方向４ｂにおいて研削ユニット２０とチャックテーブル４とを相対的に移動させるので、研削ホイール２６を交換することなく、被加工物１１の研削を遂行できる。
なお、本実施形態の研削方法を適用すれば、回転軸方向研削ステップＳ２０で被加工物１１に対する研削ホイール２６の位置を変更することで、環状凸部１１ｅのリング幅を変更できるし、被加工物１１とは異なる径を有する他の被加工物１１の研削もできる。
（第２の実施形態）次に、図８、図９、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を参照し、第２の実施形態について説明する。図８は、第２の実施形態における被加工物１１の研削方法のフロー図である。
第２の実施形態でも、保持ステップＳ１０を経て回転軸方向研削ステップＳ２０を行う。図９は、第２の実施形態の回転軸方向研削ステップＳ２０を示す一部断面側面図である。
但し、本実施形態の回転軸方向研削ステップＳ２０では、図９に示す様に、研削ホイール２６の研削面２６ｂ２が、チャックテーブル４の軸線１０ａと重なる位置ＰＢとなる様にチャックテーブル４の位置を調整した上で、研削ユニット２０を研削送りする。
本実施形態では、研削ホイール２６を４０００ｒｐｍで回転させ、チャックテーブル４を３００ｒｐｍで回転させると共に、Ｚ軸方向に沿って０．６μｍ／ｓで研削送りする。なお、研削水の流量は、例えば、４．０Ｌ／ｍｉｎとする。
図１０（Ａ）に示す様に、研削ホイール２６を裏面１３ｂから所定の深さ１１ｂまで研削送りした後、研削ユニット２０の研削送りを停止する。そして、回転軸方向研削ステップＳ２０の後、径方向研削ステップＳ３２を行う。
径方向研削ステップＳ３２では、上述の位置ＰＢから、研削面２６ｂ２と軸線１０ａとが重ならない位置ＰＡに、研削ホイール２６を保持面４ａの外側へ相対的に移動させながら、裏面１３ｂ側を研削する（外側方向研削ステップ）。
チャックテーブル４及び研削ホイール２６をそれぞれ回転させながら、例えば、チャックテーブル４を径方向４ｂの内側へ移動させることで、研削ホイール２６を径方向４ｂの外側へ移動させる。
位置ＰＢから位置ＰＡへ移動させる際の移動速度は、例えば、１．０μｍ／ｓとする。図１０（Ａ）は、外側方向研削ステップの一部断面側面図であり、図１０（Ｂ）は、外側方向研削ステップの斜視図である。
本実施形態でも、研削ホイール２６を交換することなく、被加工物１１の研削を遂行できる。また、本実施形態の研削方法を適用すれば、環状凸部１１ｅのリング幅を変更できるし、被加工物１１とは異なる径を有する他の被加工物１１の研削もできる。
（第３の実施形態）次に、図１１及び図１２を参照し、第３の実施形態について説明する。図１１は、第３の実施形態における被加工物１１の研削方法のフロー図である。第３の実施形態でも、保持ステップＳ１０を経て回転軸方向研削ステップＳ２０を行う。
本実施形態の回転軸方向研削ステップＳ２０では、位置ＰＡと位置ＰＢとの間に研削ユニット２０が位置する様にチャックテーブル４の位置を調整した上で研削ユニット２０を研削送りする。そして、図１２に示す様に、研削ホイール２６を所定の深さ１１ｂよりも浅い深さ１１ｂ１まで研削面２６ｂ２を研削送りした後、研削送りを停止する。
続く径方向研削ステップＳ３４では、研削ユニット２０をチャックテーブル４の径方向４ｂに沿って相対的に移動させる。例えば、まず、研削ユニット２０を位置ＰＢまで相対的に径方向４ｂの内側へ移動させる（内側方向研削ステップ）。
次いで、研削ユニット２０を位置ＰＢから位置ＰＡまで相対的に径方向４ｂの外側へ移動させる（外側方向研削ステップ）。図１２は、径方向研削ステップＳ３４における内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップを示す一部断面側面図である。
なお、径方向研削ステップＳ３４では、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップの両方を１回行ってもよく、複数回行ってもよい。複数回行う場合は、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップを交互に繰り返す。
また、交互に繰り返す場合、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップのどちらを先に行ってもよい。この様にして、目的とする所定の深さ１１ｂとなるまで（即ち、Ｓ４０でＹＥＳとなるまで）裏面１３ｂ側を研削して、被加工物１１に円形薄板部１１ｄ及び環状凸部１１ｅを形成する。
本実施形態でも、研削ホイール２６を交換することなく、被加工物１１の研削を遂行できる。また、本実施形態の研削方法を適用すれば、環状凸部１１ｅのリング幅を変更できるし、被加工物１１とは異なる径を有する他の被加工物１１の研削もできる。
なお、１回目の回転軸方向研削ステップＳ２０で研削ホイール２６を目的とする所定の深さ１１ｂまで研削送りした後、径方向研削ステップＳ３４を行うことで、円形薄板部１１ｄ及び環状凸部１１ｅを形成してもよい。
（第４の実施形態）次に、図１３及び図１４を参照し、第４の実施形態について説明する。図１３は、第４の実施形態における被加工物１１の研削方法のフロー図である。第４の実施形態では、保持ステップＳ１０の後、回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップＳ２２を行う。
つまり、保持ステップＳ１０の後、回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップを同時に行うことでウェーハ１３の裏面１３ｂ側を研削する。具体的には、Ｚ軸方向移動機構で研削ユニット２０を研削送りしながら、チャックテーブル４を径方向４ｂに沿って揺動させることで内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップの両方を行う（図１４参照）。
図１４は、回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップＳ２２を示す一部断面側面図である。なお、径方向研削ステップでは、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップの両方を１回行ってもよく、複数回行ってもよい。複数回行う場合は、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップを交互に繰り返す。
この様にして、目的とする所定の深さ１１ｂとなるまで（即ち、Ｓ４０でＹＥＳとなるまで）裏面１３ｂ側を研削して、被加工物１１に円形薄板部１１ｄ及び環状凸部１１ｅを形成する。
本実施形態でも、研削ホイール２６を交換することなく、被加工物１１の研削を遂行できる。また、本実施形態の研削方法を適用すれば、環状凸部１１ｅのリング幅を変更できるし、被加工物１１とは異なる径を有する他の被加工物１１の研削もできる。
（第５の実施形態）次に、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）を参照し、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態では、第４の実施形態（図１３参照）と同様に、保持ステップＳ１０の後、回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップＳ２２を行う。
但し、第５の実施形態では、スピンドル２２の軸線２２ｂ（即ち、スピンドル２２の長手方向）をチャックテーブル４の回転軸１０の軸線１０ａに対して非平行に配置した状態で、ウェーハ１３の裏面１３ｂ側を研削する。
例えば、スピンドル２２の軸線２２ｂが回転軸１０の軸線１０ａに対して所定角度だけ傾けられた状態を維持しつつ、研削ユニット２０の研削送りと、チャックテーブル４の揺動と、が行われる。
図１５（Ａ）は、第５の実施形態における回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップＳ２２を示す一部断面側面図である。なお、図１５（Ａ）では、スピンドル２２の傾きを明示するために、軸線１０ａと平行な直線１０ａ１をスピンドル２２近傍に記載している。
回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップＳ２２では、研削ホイール２６を下方へ研削送りしながら、チャックテーブル４を径方向４ｂに沿って揺動させることで、ウェーハ１３の裏面１３ｂ側を研削する。
なお、回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップＳ２２では、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップを交互に繰り返しながら、内側方向研削ステップ及び外側方向研削ステップの両方を、複数回行う。
特に、第５の実施形態では、複数の研削砥石２６ｂの研削面２６ｂ２に代えて、１つの研削砥石２６ｂの底面２６ｂ１における円弧状の外周縁２６ｂ４により、ウェーハ１３の裏面１３ｂ側を研削する。
それゆえ、図１５（Ｂ）に示す様に、研削砥石２６ｂの底面２６ｂ１の円弧状の外周縁２６ｂ４を、裏面１３ｂの中心ＰＣと、環状凸部１１ｅの内周縁に対応する円形薄板部１１ｄの外周の一点ＰＤと、の間で往復させる。
研削の進行に伴い、裏面１３ｂの中心ＰＣは、徐々に表面１３ａへ移動する。同様に、円形薄板部１１ｄの外周の一点ＰＤも、研削の進行に伴い徐々に表面１３ａへ移動する。外周の一点ＰＤは、スピンドル２２の軸線２２ｂ及び回転軸１０の軸線１０ａで規定される平面において、円形薄板部１１ｄ及び環状凸部１１ｅの境界に位置する。
図１５（Ｂ）は、第５の実施形態における回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップＳ２２を示す上面図である。図１５（Ｂ）では、研削砥石２６ｂの底面２６ｂ１の円弧状の外周縁２６ｂ４を太い線で誇張して示している。
円弧状の外周縁２６ｂ４は、例えば、１つの研削砥石２６ｂの底面２６ｂ１の外周部に対応するが、必ずしも、その全体が研削に寄与するとは限らない。例えば、円弧状の外周縁２６ｂ４のうち最も下端に位置する一部の領域（即ち、加工点）のみが、研削に寄与することもある。
外周縁２６ｂ４の往復移動は、例えば、チャックテーブル４を径方向４ｂに沿って揺動させることで実現されるが、保持面４ａの中心と裏面１３ｂの中心ＰＣとの位置ずれを考慮して、中心ＰＣよりも外周の一点ＰＤとは反対側の外側に位置まで、円弧状の外周縁２６ｂ４を移動させてもよい。
いずれにしても、目的とする所定の深さ１１ｂとなるまで（即ち、Ｓ４０でＹＥＳとなるまで）裏面１３ｂ側を研削して、被加工物１１に円形薄板部１１ｄ及び環状凸部１１ｅを形成する。
本実施形態でも、研削ホイール２６を交換することなく、被加工物１１の研削を遂行できる。また、本実施形態の研削方法を適用すれば、環状凸部１１ｅのリング幅を変更できるし、被加工物１１とは異なる径を有する他の被加工物１１の研削もできる。
なお、単位時間当たりの被加工物１１の研削体積を略一定にするために、外周縁２６ｂ４の位置に応じて、チャックテーブル４の回転数、スピンドル２２の回転数、及び、チャックテーブル４の径方向４ｂの移動速度を調整してもよい。
例えば、加工点が中心ＰＣにあるとき、チャックテーブル４の回転数を３００ｒｐｍ、スピンドル２２の回転数を４０００ｒｐｍ、及び、チャックテーブル４の径方向４ｂの移動速度を１．０ｍｍ／ｓとする。
これに対して、加工点が外周の一点ＰＤにあるとき、チャックテーブル４の回転数を１００ｒｐｍ、スピンドル２２の回転数を６０００ｒｐｍ、及び、チャックテーブル４の径方向４ｂの移動速度を０．１ｍｍ／ｓとする。
加工点が中心ＰＣ及び外周の一点ＰＤの間にある場合には外周縁２６ｂ４の位置に応じて、チャックテーブル４の回転数を１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下の範囲で、スピンドル２２の回転数を４０００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下の範囲で、チャックテーブル４の径方向４ｂの移動速度を０．１ｍｍ／ｓ以上１．０ｍｍ／ｓ以下の範囲で、変化させてよい。
これにより、単位時間当たりの研削体積を略一定にできるので、チャックテーブル４及びスピンドル２２の回転数と、チャックテーブル４の径方向４ｂの移動速度と、を外周縁２６ｂ４の位置に関わらずに一定にする場合に比べて、研削後の円形薄板部１１ｄの平坦性を向上できる。即ち、ＴＴＶ（Total Thickness Variation）を良好にできる。
その他、上述の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。例えば、第１から第４の実施形態（第５の実施形態を除く）では、図４に示す双凹形状の保持面１２ａを有するチャックテーブル１２を用いてウェーハ１３を研削することもできる。
但し、双凹形状の保持面１２ａを有するチャックテーブル１２を用いる場合、加工領域（即ち、複数の研削砥石２６ｂと、ウェーハ１３の裏面１３ｂ側と、の接触領域）が円弧状になる様に、スピンドル２２（軸線２２ｂ）及びチャックテーブル４の回転軸１０（軸線１０ａ）の少なくとも一方を傾ける。
ところで、第５の実施形態でも、第１の実施形態（図１）、第２の実施形態（図８）、第３の実施形態（図１１）の様に、回転軸方向研削ステップＳ２０と、径方向研削ステップＳ３０（Ｓ３２，Ｓ３４）と、を別々に行ってもよい。
２：研削装置、４：チャックテーブル、４ａ：保持面、４ｂ：径方向
６：枠体、６ｂ，６ｃ：流路、８：多孔質板
１０：回転軸（所定の回転軸）、１０ａ：軸線、１０ａ１：直線
１１：被加工物、１１ａ：半径、１１ｂ，１１ｂ１：深さ、１１ｃ：突起部
１１ｄ：円形薄板部、１１ｅ：環状凸部
１２：チャックテーブル、１２ａ：保持面
１２ａ１：中心部、１２ａ２：外周部、１２ａ３：底部、１２ｂ：長さ
１３：ウェーハ、１３ａ：表面、１３ａ１：デバイス領域、１３ａ２：外周余剰領域
１３ｂ：裏面、１３ｂ１：凹部
１４：枠体、１６：多孔質板
１５：分割予定ライン、１７：デバイス、１９：保護部材
２０：研削ユニット、２２：スピンドル、２２ａ：下端部（先端部）、２２ｂ：軸線
２４：マウント
２６：研削ホイール、２６ａ：ホイール基台（基台）、２６ａ１：下面（一面）
２６ｂ：研削砥石、２６ｂ１：底面、２６ｂ２：研削面、２６ｂ３：径、２６ｂ４：外周縁
ＰＡ，ＰＢ：位置、ＰＣ：中心、ＰＤ：外周の一点
Ｓ１０：保持ステップ、Ｓ２０：回転軸方向研削ステップ
Ｓ２２：回転軸方向研削ステップ及び径方向研削ステップ
Ｓ３０，Ｓ３２，Ｓ３４：径方向研削ステップ

Claims (5)

  1. デバイス領域と、該デバイス領域を囲む外周余剰領域と、を表面側に有する被加工物の裏面側を研削して凹部を形成することで、円形薄板部と、該円形薄板部を囲む環状凸部と、を形成する被加工物の研削方法であって、
    所定の回転軸の周りに回転可能なチャックテーブルの保持面で該被加工物の該表面側を保持する保持ステップと、
    環状の基台と、該基台の一面に環状に配置された複数の研削砥石と、を含む研削ホイールであって、該複数の研削砥石の外周側面で規定される円の直径が該被加工物の半径以下である該研削ホイールが先端部に装着されたスピンドルを有する研削ユニットと、該チャックテーブルと、を該チャックテーブルの該所定の回転軸の軸線に沿って相対的に接近させることで該被加工物の該裏面側を研削する回転軸方向研削ステップと、
    該研削ユニットと、該チャックテーブルと、を該軸線と直交する該チャックテーブルの径方向に相対的に移動させることで該被加工物の該裏面側を研削する径方向研削ステップと、
    を備え、
    該径方向研削ステップは、
    該スピンドルの回転に伴う該複数の研削砥石の底面の移動軌跡と、該チャックテーブルの該軸線と、が重ならない位置から重なる位置に、該研削ユニットと該チャックテーブルとを相対的に移動させながら該被加工物を研削する内側方向研削ステップと、
    該移動軌跡と、該軸線と、が重なる位置から重ならない位置に、該研削ユニットと該チャックテーブルとを相対的に移動させながら該被加工物を研削する外側方向研削ステップと、のどちらか一方又は両方を含むことを特徴とする被加工物の研削方法。
  2. 該径方向研削ステップでは、該内側方向研削ステップと、該外側方向研削ステップと、を交互に繰り返して該被加工物を研削することを特徴とする請求項１に記載の被加工物の研削方法。
  3. 該回転軸方向研削ステップ及び該径方向研削ステップを同時に行うことで該被加工物を研削し、
    該径方向研削ステップは、該内側方向研削ステップ及び該外側方向研削ステップの両方を含むことを特徴とする請求項１に記載の被加工物の研削方法。
  4. 該保持ステップでは、凹凸が１０μｍ未満の平坦性を有する該保持面で該被加工物を保持し、
    該径方向研削ステップ及び該径方向研削ステップでは、該保持面で保持された該被加工物を研削することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の被加工物の研削方法。
  5. 該回転軸方向研削ステップ及び該径方向研削ステップでは、該研削ユニットの該スピンドルの軸線を該チャックテーブルの該軸線と非平行に配置した状態で、該被加工物を研削することを特徴とする請求項４に記載の被加工物の研削方法。
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