JP6692578B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、裏面に金属膜を有するウェーハの加工方法に関する。

半導体ウェーハは、表面にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成され、それぞれのデバイスが格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画される。その後、半導体ウェーハは、裏面側から研削されて所定の厚みへと薄化された後、切削装置によってストリートに沿って切削されることで個々のチップへと分割される。分割されたチップは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に搭載され広く利用されている。

ウェーハの裏面を研削する研削工程は、例えば、複数のスピンドルを備えた研削装置によって実施される。まず、裏面を粗く研削して、次に精密に研削を行い所定の厚さになるようにウェーハを薄化する。特許文献１には、複数の研削ホイールを有する研削装置が記載されている。

研削によって薄化されたウェーハの剛性は低くなるため、その後の工程において取扱いや搬送が困難となる。そのため、近年ではウェーハのうちデバイスが形成されている領域（デバイス形成領域）の裏面を研削することにより凹部を形成するとともに、該凹部の外周に環状補強部を形成する研削加工方法が開発され実用に供されている。特許文献２には、デバイス形成領域の裏面を研削して、環状補強部を形成するウェーハの加工方法が開示されている。

特開２０００−２８８８８１号公報 特開２００７−１９３７９号公報

裏面を部分的に研削して凹部を形成するとともに環状補強部を形成して、次に、ウェーハを複数のデバイスチップに分割する加工方法の実施形態の一つとして、次の工程を有するウェーハの加工方法が想定される。

まず、ウェーハのデバイス形成領域の裏面を研削して凹部を形成するとともに、外周部に環状補強部を形成する。次に、ウェーハの裏面を被覆する金属膜を形成する。次に、環状補強部を除去し、ウェーハの裏面にダイシングテープを貼着する。そして、ウェーハを切削ブレードによって複数のデバイスチップに分割する。

しかし、上記のウェーハの加工方法では、ウェーハを切削ブレードによって複数のデバイスチップに分割する際、切削ブレードがウェーハを突き抜けウェーハの裏面を被覆する金属膜をも切削することとなる。すると、金属膜の切削面近傍に該金属の突起（金属バリ）が発生し、金属バリがウェーハの裏面側に貼着されたダイシングテープに食い込む。そのため、ウェーハを複数のデバイスに分割した後、デバイスチップのピックアップ工程において、該バリがダイシングテープに引っかかり、ピックアップ不良が生じる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属バリを発生させず、デバイスチップのピックアップ不良を防止することができるウェーハの加工方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域それぞれにデバイスを有するデバイス形成領域と、該デバイス形成領域を囲繞する外周余剰領域と、を表面に有するウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面のうち該デバイス形成領域に相当する領域を研削して凹部を形成するとともに該凹部の外周側に環状補強部を形成する裏面研削工程と、該ウェーハの裏面を金属膜で被覆する金属膜被覆工程と、該環状補強部を除去する環状補強部除去工程と、該ウェーハの裏面側から分割予定ラインに沿ってウェーハに対して吸収性を有するレーザビームを照射して該ウェーハの裏面を被覆する該金属膜を分断する分断溝を形成する分断溝形成工程と、該ウェーハの裏面側にダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着工程と、該ウェーハの表面側から分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削して該ウェーハを複数のデバイスチップに分割する分割工程と、を備え、該分割工程では、該ウェーハの該表面側から切り込ませた該切削ブレードは、該ウェーハの該裏面側に達し、該分断溝形成工程で形成される該分断溝の幅は、該切削ブレードの幅よりも広いことを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

なお、本発明の一態様において、前記分断溝形成工程は、ウェーハの表面側を保持する透明な保持部を有する保持手段と、該保持手段に保持された該ウェーハの裏面側にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、該保持手段と該レーザビーム照射手段とを加工送り方向に相対的に送る加工送り手段と、該保持手段と該レーザビーム照射手段とを割り出し送り方向に相対的に送る割り出し送り手段と、該保持手段に保持された該ウェーハの表面側を透明な該保持部を通して撮像する撮像手段と、を備える加工装置を用いて、該ウェーハの表面側から撮像手段によってウェーハの表面側を撮像し、該分割予定ラインに沿って該ウェーハの裏面側からレーザビームを照射して該ウェーハの裏面を被覆する金属膜を分断する分断溝を形成してもよい。

本発明に係るウェーハの加工方法では、分割工程において切削ブレードが切り込む領域に存在する金属膜を予め取り除いておくことにより、分割工程で切削ブレードが金属膜を切削しなくなる。

例えば、保持部が透明なレーザ加工装置を分断溝形成工程に用いると、保持部に支持されたウェーハの表面側を撮像手段により撮像できる。ウェーハの表面側の分割予定ラインの位置に関する情報を得て、該情報をもとにウェーハの裏面を被覆する金属膜のうち分割予定ラインに対応する領域を除去して分断溝を形成できる。すると、分割工程で切削ブレードが分割予定ラインに沿ってウェーハを切り込むとき、切削ブレードは金属膜を切削しない。

よって、本発明に係るウェーハの加工方法においては、切削ブレードが金属膜を切り込むことに起因する金属バリは発生しない。そして、金属バリが発生しないため、ウェーハを分割してデバイスチップをピックアップする際、ウェーハの裏面を被覆する金属膜は剥離せず、また、該金属バリがダイシングテープに引っかかることもない。

したがって、本発明により、金属バリを発生させず、デバイスチップのピックアップ不良を防止することができるウェーハの加工方法が提供される。

図１（Ａ）は、ウェーハと、ウェーハの表面に貼着される保護部材と、を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、保護部材が貼着された状態のウェーハを模式的に示す斜視図である。 分断溝形成工程に用いられるレーザ加工装置の構成を説明する模式図である。 分断溝形成工程に用いられるレーザ加工装置の一部の構成を説明する模式図である。 裏面研削工程を模式的に説明する斜視図である。 図５（Ａ）は、裏面研削工程後のウェーハの裏面を模式的に示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、裏面研削工程後のウェーハの断面模式図である。 図６（Ａ）は、金属膜被覆工程を説明する模式図であり、図６（Ｂ）は、金属膜被覆工程後のウェーハの断面模式図である。 環状補強部除去工程を模式的に説明する斜視図である。 図８（Ａ）は、分断溝形成工程を説明する断面模式図であり、図８（Ｂ）は、分断溝が形成されたウェーハを説明する断面模式図である。 図９（Ａ）は、ウェーハをダイシングテープに貼着し、ウェーハの表面から保護部材を剥離した状態を模式的に示す斜視図であり、図９（Ｂ）は、分割工程を模式的に示す斜視図である。

本発明に係る実施形態について説明する。本実施形態に係るウェーハの加工方法においては、まず、ウェーハを裏面から研削して凹部を形成し、該凹部の外側を環状補強部とする裏面研削工程を実施する。次に、ウェーハの裏面を金属膜で被覆する金属膜被覆工程を実施する。さらに、環状補強部を除去する環状補強部除去工程を行う。次に、分割予定ラインに沿って金属膜に分断溝を形成する分断溝形成工程を実施する。

そして、ウェーハの裏面側にダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着工程を実施する。次に、該ウェーハの表面側から分割予定ラインに沿って切削ブレードを切り込ませて切削して該ウェーハを複数のデバイスチップに分割する分割工程を実施する。本実施形態に係る加工方法では、切削ブレードが金属膜を切削しないため、金属膜の切削に起因する金属バリが生じず、デバイスチップのピックアップ不良を防止することができる。

本実施形態に係る加工方法により加工されるウェーハについて説明する。図１（Ａ）は、ウェーハの一例と、ウェーハの表面に貼着される保護部材と、を模式的に示す斜視図である。ウェーハ１は、例えばシリコン、サファイア、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、その他化合物半導体等の材料でなる略円板状のウェーハである。

図１（Ａ）に示すように、ウェーハ１の表面１ａは、格子状に配列された分割予定ライン３で複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス５が形成されている。ウェーハ１の表面１ａは、デバイス５が形成されない外周余剰領域９と、該外周余剰領域９に囲まれたデバイス形成領域７と、を有する。

ウェーハ１は、裏面研削工程によって該デバイス形成領域７に対応する位置が仕上がり厚さになるまで裏面１ｂ側から研削される。薄化される領域の外側は研削されずに残り、環状補強部となる。裏面１ｂ側の環状補強部により囲繞された領域は、研削工程で露出する裏面を底面とし環状補強部の内周面を側壁とする凹部となる。また、ウェーハ１の裏面１ｂには、金属膜被覆工程によって金属膜が被覆される。ウェーハ１は、分割工程において最終的に分割予定ライン３に沿って複数のデバイスチップに分割される。

次に、ウェーハの表面に貼着される保護部材１１について説明する。保護部材１１は、裏面研削工程から分断溝形成工程までの間、ウェーハ１の表面１ａを保護する機能を有する。保護部材１１は、裏面研削工程の前に表面１ａに貼着され、分断溝形成工程の後に表面１ａから剥離される。ウェーハ１は、各工程や搬送等により様々な衝撃を受けるが、保護部材１１は該衝撃等によりウェーハ１の表面１ａに形成されたデバイス５に損傷が生じることを防止する。

本実施形態に係る加工方法においては、ウェーハ１の表面１ａの分割予定ライン３の位置に関する情報を得るために、カメラユニット（撮像手段）を用いて保護部材１１を通して表面１ａを撮像する。そのため、保護部材１１には、少なくとも表面１ａに当接する領域において光を透過する材料が用いられる。

次に、本実施形態に係る加工方法において、分断溝形成工程で用いられるレーザ加工装置について説明する。図２は、該レーザ加工装置の構成例を示す模式図である。また、図３は、分断溝形成工程に用いられるレーザ加工装置の一部の構成を説明する断面模式図である。

レーザ加工装置２は、静止基台４上にＸ軸方向（加工送り方向）に移動可能に搭載されたスライドブロック６を有している。スライドブロック６は、Ｘ軸送り機構（加工送り手段）８によりＸ軸方向に移動される。スライドブロック６上には筐体１０がＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動可能に搭載されている。筐体１０は、Ｙ軸送り機構（割り出し送り手段）１２によりＹ軸方向に移動される。

筐体１０上には、チャックテーブル（保持手段）１４が回転可能に搭載されている。チャックテーブル１４は、例えばＳＵＳ等の金属から形成された筒状枠体１４ａと、例えばガラス等から形成された透明な保持部（保持パッド）１４ｂと、から構成される。透明な保持部１４ｂには、真空吸引源（不図示）に接続された複数の吸引孔が形成されている。

静止基台４にはコラム１６が立設されており、このコラム１６にはレーザビーム発振器（レーザビーム発振手段）１８を収容したケーシング２０が取り付けられる。レーザビーム発振器１８から発振されたレーザビームは、ケーシング２０の先端に取り付けられた集光器２２の対物レンズによって集光されて、チャックテーブル１４に保持されるウェーハ等に照射される。すなわち、レーザビーム発振器１８と集光器２２とが協働してレーザビーム照射部（レーザビーム照射手段）２４として機能する。

図３は、筐体１０と、筐体１０に支持されるチャックテーブル１４と、該チャックテーブル１４に保持されるウェーハ１と、を示す模式図である。図３に示すように、筐体１０は、内部に空間を有する角筒状に形成されており、上面に開口１０ａを有している。チャックテーブル１４は、チャックテーブル１４の中央が開口１０ａに重なるように配設されている。また、筐体１０の側面にはモータ１４ｃが配設されており、該モータ１４ｃを回転させると、ベルト１４ｄを介して力が伝達されチャックテーブル１４が回転する。

また、筐体１０は内部にスライドブロック２８を有し、該スライドブロック２８にはコラム３０が立設されている。スライドブロック２８は、Ｘ軸送り機構（不図示）と、Ｙ軸送り機構２８ａと、を作動させてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能できる。また、コラム３０にはカメラユニット（撮像手段）２６がＺ軸方向に移動可能に保持されている。したがって、カメラユニット２６は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向に移動可能である。

カメラユニット２６は、少なくとも一のカメラを内蔵しており、低倍率カメラ及び高倍率カメラの二つのカメラを切り替え可能に内蔵していてもよい。カメラユニット（撮像手段）２６は、レーザ加工装置２のコントローラ３２（図２参照）に接続されており、被加工物を下側から撮像して得られた撮像データをコントローラ３２に送信できる。

チャックテーブル１４に表面１ａを下側に向けてウェーハ１を保持させて、カメラユニット２６で開口１０ａ及び透明な保持部１４ｂを通してウェーハ１の表面１ａを撮像すると、ウェーハ１の表面１ａに形成された分割予定ライン３を捉えることができる。

そして、コントローラ３２は、ウェーハ１の裏面１ｂにおいて、該分割予定ライン３に対応する位置にレーザビームを照射するように、チャックテーブル１４をＸ軸方向（加工送り方向）及びＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動させることができる。

また、カメラユニット２６はチャックテーブル１４の該移動に同期して移動できる。すなわち、コントローラ３２は、筐体１０の内部においてカメラユニット２６がチャックテーブル１４の移動と逆方向に同距離移動するようにカメラユニット２６の移動を制御できる。そのため、チャックテーブル１４が移動している間、カメラユニット２６と集光器２２との相対速度をゼロにできる。

カメラユニット２６とチャックテーブル１４との相対速度がゼロであると、カメラユニット２６はレーザビームが照射される位置を常に撮像できるから、照射位置がウェーハ１の表面１ａ側の分割予定ライン３に対応した位置であるか否かを常にモニターできる。そして、コントローラ３２は分割予定ライン３に沿ってレーザビームが照射されるようにチャックテーブル１４の移動を調整できる。

また、レーザビームの照射前に、カメラユニット２６がチャックテーブル１４上に保持されたウェーハ１の表面１ａの全面を撮像して、コントローラ３２に撮像画像を送信し、コントローラ３２が予め分割予定ライン３の位置を把握してもよい。コントローラ３２は、レーザビームが照射されるべき位置を予め把握しておき、チャックテーブル１４の移動に関する制御情報を作成してから、該制御情報に従ってチャックテーブル１４を移動させながらレーザビームを照射させてもよい。

レーザ加工装置２が有するコントローラ３２は、情報処理部（ＣＰＵ）３４と、記憶部（メモリ）３６と、を有する。コントローラ３２は、Ｘ軸送り機構（加工送り手段）、Ｙ軸送り機構（割り出し送り手段）１２、カメラユニット２６、レーザビーム照射部２４等の各構成に接続されており、各構成と通信できる。

コントローラ３２は、カメラユニット２６から送信された撮像画像を処理でき、Ｘ軸送り機構（加工送り手段）及びＹ軸送り機構（割り出し送り手段）１２の制御に関する情報を作成でき、レーザビーム照射部２４が照射するレーザビームを制御できる。

コントローラ３２は、例えば、コントローラ３２が受信した撮像画像を情報処理部（ＣＰＵ）３４で処理して、レーザビームが照射されるべき位置にレーザビームが照射されるよう適宜調整しながらチャックテーブル１４を移動できる。

以下、本実施形態に係るウェーハの加工方法の各ステップについて、図を用いて説明する。

まず、本実施形態に係る加工方法における裏面研削工程について図４を用いて説明する。図４は、裏面研削工程を模式的に示す斜視図である。裏面研削工程において使用する研削装置４０について説明する。図４に示す通り、研削装置４０はチャックテーブル４２と、該チャックテーブル４２の上方に配される研削ユニット（研削手段）４４と、を備えている。

チャックテーブル４２は、該チャックテーブル４２の表面に平行な面内を、研削ユニット４４と相対的に移動でき、裏面研削工程では、相対的に移動することで研削加工がされる位置を調整する。また、チャックテーブル４２は吸引手段（不図示）に接続されており、該吸引手段から負圧を作用させて、チャックテーブル４２上に載置されたウェーハ１等の被加工物を吸引保持できる。チャックテーブル４２は、該チャックテーブル４２の表面に垂直な軸のまわりに回転することができる。

研削ユニット４４は、基端側にモータ等が連結され回転するスピンドル４６と、該スピンドル４６の先端に装着され該スピンドル４６の回転に従って回転する研削ホイール４８と、該研削ホイール４８の下面に備えられた研削砥石５０と、を備えている。研削ユニット４４は、研削ホイール４８を回転させながら上下方向に移動可能である。

研削装置４０は、研削ホイール４８の下方にチャックテーブル４２上に吸引保持された被加工物を配して、該研削ホイール４８を回転させながら研削ホイール４８を下降できる。研削ホイール４８が回転しながら下降して研削砥石５０が被加工物に当接して研削加工が実行される。

裏面研削工程においては、まずチャックテーブル４２上にウェーハ１を載置する。ウェーハ１は、図１（Ｂ）に示される通り表面１ａに貼着された保護部材１１を下側に向けてチャックテーブル４２上に載置される。そして、ウェーハ１はチャックテーブル４２上に吸引保持される。

チャックテーブル４２上に吸引保持されたウェーハ１は裏面１ｂを上側に向けている。研削装置４０は、ウェーハ１の裏面１ｂのうちデバイス形成領域７に対応する領域を研削するように研削ホイール４８の下方に該領域を配し、研削ホイール４８を回転させながら研削ホイール４８を下降させる。すると、研削砥石５０がウェーハ１の裏面１ｂに当接して研削が開始される。研削装置４０は、ウェーハ１の裏面１ｂの該領域を研削しながらウェーハ１が仕上がり厚さになる高さまで研削ホイール４８を下降させる。

図５（Ａ）は、裏面研削工程実施後のウェーハ１を模式的に説明する斜視図であり、図５（Ｂ）は、裏面研削工程実施後のウェーハ１の断面模式図である。裏面研削工程により、ウェーハ１の裏面１ｂのうちデバイス形成領域７に対応する領域が研削される。その一方で、ウェーハ１のうち研削加工される該領域の外側は研削されずに残り、環状補強部１５となる。そして、環状補強部１５により囲繞された領域は、裏面研削工程で露出する裏面を底面とし環状補強部１５の内周面を側壁とする凹部１３となる。

もし、環状補強部１５が形成されず、ウェーハ１の裏面１ｂの全面が仕上がり厚さとなるまで研削されると、ウェーハ１の剛性が低くなり、その後の工程や搬送等によりウェーハ１が変形しやすくなり損傷が生じやすくなる。しかし、本実施形態に係る加工方法においては、該環状補強部１５によりウェーハ１が補強されるので、その後の工程や搬送等において、必要な強度を保つことができる。そして、環状補強部１５が不要となったとき、または、工程の妨げとなる場合は、環状補強部１５を除去することができる。

次に、本実施形態に係る加工方法における金属膜被覆工程について説明する。該金属膜被覆工程は、裏面研削工程の後に実施される。金属膜被覆工程においては、ウェーハ１の裏面１ｂ側に金属膜を被覆させる。該金属膜には、金、銀、銅、チタン、アルミ等を用いることができる。

金属膜の形成には、例えば、図６（Ａ）に示す減圧成膜装置（スパッタ装置）６０を用いることができるが、ＣＶＤ等の他の方法により金属膜を形成してもよい。図６（Ａ）は、金属膜被覆工程において用いることができる減圧成膜装置６０の構成を説明する断面模式図である。

該減圧成膜装置６０は、チャンバー６２の内部に静電式またはその他の方法によりウェーハ１を保持する保持テーブル６４を備えており、その上方には、金属膜の材料となるスパッタ源６６が励磁部材６８に支持された状態で配設される。該スパッタ源６６には高周波電源７０が連結されており、また、チャンバー６２にはスパッタガスを挿入する導入口７２と、減圧源（不図示）に連通する減圧口７４と、が設けられている。

金属膜被覆工程においては、まずウェーハ１をチャンバー６２の内部の保持テーブル６４の上に載置し、静電式またはその他の方法によりウェーハ１を保持する。このとき、ウェーハ１の表面１ａ側を下面にして保持テーブル６４に保持させ、裏面１ｂを上向きに露出させる。次に、チャンバー６２を密封し、減圧口７４から排気してチャンバー６２の内部を減圧する。

次に、励磁部材６８によって磁化されたスパッタ源６６に高周波電源７０から高周波電力を加え、導入口７２からアルゴンガスを導入してプラズマを発生させる。すると、プラズマ中のアルゴンイオンがスパッタ源６６に衝突してスパッタ源６６から金属粒子がはじき出されてウェーハ１の裏面１ｂ上に堆積して、裏面１ｂが金属膜により被覆される。

図６（Ｂ）に、該金属膜被覆工程を実施した後のウェーハ１を説明する断面模式図を示す。図６（Ｂ）に示す通り、金属膜被覆工程によりウェーハ１の裏面１ｂが金属膜１７に被覆される。

次に、本実施形態に係る加工方法における環状補強部除去工程について説明する。環状補強部除去工程は、ウェーハ１の裏面１ｂに設けられた環状補強部１５を除去する工程である。環状補強部１５は、例えば、ウェーハ１を裏面１ｂ側から切削して除去される。

図７は、環状補強部除去工程を模式的に説明する斜視図である。図７に示す通り、切削装置８０はチャックテーブル８２と、該チャックテーブル８２の上方に配される切削ユニット（切削手段）８４と、を備えている。

チャックテーブル８２は、該チャックテーブル８２の表面に垂直な軸のまわりに回転することができる。また、チャックテーブル８２は吸引手段（不図示）に接続されており、該吸引手段から負圧を作用させて、チャックテーブル８２上に載置されたウェーハ１等の被加工物を吸引保持できる。環状補強部除去工程では、切削ユニット８４の切削ブレード８８がウェーハ１を切り込みチャックテーブル８２が回転して切削加工が行われる。

切削ユニット８４は、基端側にモータ等が連結され回転するスピンドル８６と、該スピンドル８６の先端に装着され該スピンドル８６の回転に従って回転する切削ブレード８８と、を備えている。切削ユニット８４は切削ブレード８８を回転させながら、上下方向に移動可能である。

切削装置８０は、切削ブレード８８の下方にチャックテーブル８２上に吸引保持された被加工物を配して、切削ブレード８８を回転させながら切削ブレード８８を下降できる。切削ブレードが回転しながら下降して被加工物に対して切削加工できる。

環状補強部除去工程においては、まずチャックテーブル８２上にウェーハ１を載置する。ウェーハ１は、図７に示される通り表面１ａに貼着された保護部材１１を下側に向けてチャックテーブル８２上に載置される。そして、ウェーハ１はチャックテーブル８２上に吸引保持される。

チャックテーブル８２上に吸引保持されたウェーハ１は裏面１ｂを上側に向けている。切削装置８０は、ウェーハ１の裏面１ｂのうち環状補強部１５の内周縁近傍に向けて切削ブレード８８を回転させながら下降させる。すると、切削ブレード８８が環状補強部１５の内周縁の一部に切り込む。

そのままウェーハ１を突き抜けるまで切削ブレード８８を下降させて、切削ブレード８８を回転させたままチャックテーブル８２を回転させる。すると、環状補強部１５の内縁に沿ってウェーハ１が分断され、環状補強部１５が除去される。

次に、本実施形態に係る加工方法における分断溝形成工程について説明する。分断溝形成工程は、ウェーハ１の裏面１ｂを被覆する金属膜１７のうち、ウェーハ１の表面１ａ側に配された分割予定ライン３に対応する領域に存在する部分を除去する工程である。本工程により、ウェーハ１を複数のデバイスチップに分割する際に切削ブレードが切り込む領域に存在する金属膜１７を予め除去できるため、該切削ブレード８８が金属膜１７に切り込むことがなく、金属バリが発生しない。

該分断溝形成工程には、図２及び図３を用いて詳述したレーザ加工装置２を用いる。まず、裏面１ｂが金属膜１７に被覆されたウェーハ１をレーザ加工装置２のチャックテーブル１４の透明な保持部１４ｂの上に載置する。このとき、ウェーハ１の表面１ａ側を下側に向けて保護部材１１をチャックテーブル１４に当接させ、チャックテーブル１４から負圧を作用させて吸引吸着させ、ウェーハ１の裏面１ｂ側を上方に露出させる。

次に、チャックテーブル１４の透明な保持部１４ｂと、透明な保護部材１１と、を通してウェーハ１の表面１ａを下方から撮像する。撮像には筐体１０の内部のカメラユニット２６を用いる。カメラユニット２６は得られた撮像画像をコントローラ３２に送信する。コントローラ３２は、ウェーハ１の裏面１ｂにおいて該分割予定ライン３に対応する位置にレーザビームが照射されるように、チャックテーブル１４をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。

チャックテーブル１４が移動するときに、カメラユニット２６と集光器２２とが相対的に静止するように、カメラユニット２６を筐体１０の内部で移動させると、レーザビームの照射位置をカメラユニット２６が常にモニターできる。コントローラ３２は、カメラユニット２６から適時送信される撮像画像をもとに、分割予定ライン３に沿ってレーザビームが照射されるよう調整しながらチャックテーブル１４を移動できる。

また、予めコントローラ３２が分割予定ラインの位置（座標）を把握して、チャックテーブル１４の移動に関する制御情報を作成し、該制御情報に従ってチャックテーブル１４を移動させてもよい。その場合、まずカメラユニット２６はレーザビームの照射前に移動と撮像を繰り返してウェーハ１の表面１ａの全域を撮像する。そして、作成された撮像画像は、それぞれの画像の撮像位置についての情報とともに、レーザ加工装置２のコントローラ３２に送信される。

コントローラ３２は、受信した撮像画像を情報処理部３４により処理しウェーハ１の表面１ａに配された分割予定ライン３の位置等に関する情報を作成する。情報処理部３４が作成した情報は、撮像画像等とともに記憶部３６に保存されてもよい。そして、該情報に従ってチャックテーブル１４の移動に関する制御情報を作成し、該制御情報に従ってチャックテーブル１４を移動させながらレーザビームを照射する。

以上の方法により、分割予定ライン３に対応する領域に存在する金属膜１７をレーザビームにより除去する。レーザビーム発振手段１８により発振させたレーザビームを集光器２２からウェーハ１の裏面１ｂ側の金属膜１７に照射させる。コントローラ３２からレーザ加工装置２のＸ軸送り機構８及びＹ軸送り機構１２に信号を送信し、ウェーハ１と集光器２２とを相対的に移動させながら除去すべき領域の金属膜１７にレーザビームを照射させる。

なお、照射されるレーザビームには、ウェーハ１に対して吸収性を有するレーザビームを用いる。そのようなレーザビームを用いると、金属膜１７だけでなくその直下においてウェーハ１を部分的に除去できる。すると、除去されるべき金属膜１７を確実に除去できるだけでなく、レーザビームを複数回照射することにより、金属膜１７に形成される分断溝の幅が、後の分割工程に用いられる切削ブレードの幅よりも広くできる。そのため、ウェーハ１を切り込む際に、切削ブレードと金属膜１７とをより確実に分離しておけるため、金属バリがより発生しにくい。

本実施形態に係る加工方法の分断溝形成工程で照射されるレーザビームの照射条件の一例について説明する。該レーザビームの一例としては、波長３５５ｎｍ、出力１〜３Ｗ、繰り返し周波数１０ｋＨｚのパルスレーザを用いることができる。なお、該波長は、シリコンをウェーハに用いた場合にウェーハが吸収性を有するレーザビームの波長である。レーザビーム照射時のウェーハ１の加工送り速度は、例えば３００ｍｍ／ｓとすることができる。

以上のようにレーザビームを照射して、分割予定ライン３に対応する領域においてウェーハ１の裏面１ｂを被覆する金属膜１７を分断する分断溝を形成する。図８（Ａ）に、分断溝１９を形成する際のウェーハ１と集光器２２とを説明する断面模式図を示す。図８（Ａ）に示される通り、分割予定ライン３に対応する領域の金属膜１７に集光器２２からレーザビームが照射される。

図８（Ｂ）に、分断溝形成工程後のウェーハ１の断面模式図を示す。図８（Ｂ）に示される通り、分割予定ライン３に沿って金属膜１７が除去されて分断溝１９が形成される。以下、本実施形態に係る加工方法によると、該分断溝１９を高精度に形成できることについて説明する。

本実施形態に係る加工方法では、ウェーハ１の裏面１ｂが裏面研削工程により研削された後に、裏面１ｂを被覆する金属膜１７が形成される。この裏面研削工程で環状補強部１５を形成するには、裏面１ｂの凹部１３の底面よりも小さい研削面を有する研削ホイール４８を使用しなければならない。

環状補強部１５を研削しないように凹部１３の底面よりも小さい面積の研削ホイール４８にウェーハ１の裏面１ｂを研削させるとき、凹部１３の底面の中央付近と外周縁近傍とは同程度に研削されない。凹部１３の底面の外周縁近傍は研削ホイール４８に研削される時間が比較的少なくなる一方で、凹部１３の底面の中央付近では研削される時間が比較的長くなる。

そのため、裏面研削工程に起因して、該底面の高さが面内においてばらつく場合がある。高さがばらついた該底面上を金属膜１７で被覆したとき、該金属膜１７の上面の高さもばらつく。分断溝形成工程における被加工面である金属膜１７の上面の高さがばらつく場合、レーザビームが照射されて形成される分断溝１９の位置もばらつく場合がある。

例えば、本実施形態に係る加工方法に依らず、分割予定ライン３を撮像せずにレーザビームを照射して金属膜１７に分断溝１９を形成する場合を考える。この場合、本実施形態に係る加工方法が課題とするとおり、分断溝１９が形成される位置として許容される領域から外れて形成される可能性が高い。ましてや、金属膜１７の上面の高さがばらつくと、分断溝１９が該許容される領域から外れて形成される可能性がより高くなる。

すなわち、本実施形態に係る加工方法に依らない場合、金属膜１７の上面の高さのばらつきが分断溝１９の形成位置に影響し、分断溝１９が該許容される領域に収まらずに形成される場合がある。

これに対して、本実施形態に係る加工方法においては、ウェーハ１の表面１ａの分割予定ライン３を撮像して位置を把握するため、高い位置精度で分断溝１９を形成できる。アライメントが正確であるから、金属膜１７の上面の高さがばらついていても、許容されない領域に分断溝１９が形成される可能性が低い。したがって、分割工程においてウェーハ１に切り込む切削ブレードが金属膜１７を切削する可能性を低減することができる。

次に、本実施形態に係る加工方法におけるダイシングテープ貼着工程について図９（Ａ）を用いて説明する。図９（Ａ）は、ダイシングテープ貼着工程を模式的に説明する斜視図である。ダイシングテープ９０は外力を受けて拡張することができるテープである。ダイシングテープ９０は、図９（Ａ）に示される通り、環状のフレーム９２に保持されていてもよい。

本工程においては、まず、裏面１ｂに金属膜１７の分断溝１９が形成されたウェーハ１を、裏面１ｂ側を下向きにしてダイシングテープ９０上に貼着する。ダイシングテープ９０がフレーム９２に保持される場合は、貼着後にフレーム９２を用いてウェーハ１を取り扱うことができる。

次に、分割予定ライン３に沿ってウェーハ１を分割するため、ウェーハ１の表面１ａ上に貼着された保護部材１１を剥離する。薄化されたウェーハ１の剛性は低いが、ウェーハ１はダイシングテープ９０に貼着されているため、保護部材１１を剥離した場合でもウェーハ１の取扱いは難化しない。

次に、本実施形態に係る加工方法における分割工程について、図９（Ｂ）を用いて説明する。図９（Ｂ）は、分割工程を模式的に説明する斜視図である。まず、フレーム９２に保持されたダイシングテープ９０上に貼着されたウェーハ１を切削装置に保持させる。例えば、フレーム９２ごとウェーハ１を切削装置９４のチャックテーブル（不図示）上に載置し、負圧を作用させてウェーハ１を吸引保持させてもよい。

ウェーハ１を切削装置に保持させた後、切削ブレード９４ａをウェーハ１の表面１ａの分割予定ライン３の上方に配し、切削ブレード９４ａを回転させながら切削ブレード９４を下降させてウェーハ１に切り込ませる。そして、ウェーハ１を加工送りして分割予定ライン３に沿う分割溝２１を形成する。この時、ウェーハ１の表面１ａ側から切り込ませた切削ブレード９４ａは、ウェーハ１の裏面１ｂ側に達する。

しかし、ウェーハ１の裏面１ｂを被覆する金属膜１７は、分割予定ライン３に沿って除去されているため、切削ブレード９４は該金属膜１７を切削しない。そのため、金属バリが生じず金属バリがダイシングテープに食い込むこともない。したがって、ダイシングテープ９２を拡張してウェーハ１を複数のデバイスチップに分割した後、デバイスチップをピックアップする際に、ピックアップ不良が生じない。

以上説明した通り、本発明の一態様に係る加工方法により、デバイスチップをピックアップする際、ピックアップ不良の発生を防止できる。

なお、本発明は、上記実施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、上記実施形態では、金属膜を分割する分断溝を形成する際、ウェーハ１が吸収できる波長のレーザを照射して該分断溝を形成した。しかし、本発明の一態様にかかる加工方法はこれに限定されず、切削ブレードを用いて分断溝を形成してもよい。

また、分割工程において切削ブレードによりウェーハ１を切削したが、本発明に係る加工方法はこれに限定されず、例えば、レーザ加工装置を使用してウェーハ１を分断してもよい。レーザビームが金属膜１７に照射されるとウェーハ１の表面１ａに該金属膜１７のデブリが付着し易くなるので、予め分割予定ライン３に沿って金属膜１７を除去しておくことは有用である。

その他、上記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。

１ ウェーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ 分割予定ライン
５ デバイス
７ デバイス形成領域
９ 外周余剰領域
１１ 保護部材
１３ 凹部
１５ 環状補強部
１７ 金属膜
１９ 分断溝
２１ 分割溝
２ レーザ加工装置
６ スライドブロック
８ Ｘ軸送り機構（加工送り手段）
１０ 筐体
１０ａ 開口
１２ Ｙ軸送り機構（割り出し送り手段）
１４ チャックテーブル
１４ａ 筒状枠体
１４ｂ 保持部
１４ｃ モータ
１４ｄ ベルト
１６ コラム
１８ レーザビーム発振手段
２０ ケーシング
２２ 集光器
２４ レーザビーム照射部（手段）
２６ カメラユニット（撮像手段）
２８ スライドブロック
２８ａ Ｙ軸送り機構
３０ コラム
３２ コントローラ
４０ 研削装置
４２ チャックテーブル
４４ 研削ユニット（研削手段）
４６ スピンドル
４８ 研削ホイール
５０ 研削砥石
６０ 減圧成膜装置
６２ チャンバー
６４ 保持テーブル
６６ スパッタ源
６８ 励磁部材
７０ 高周波電源
７２ 導入口
７４ 減圧口
８０ 切削装置
８２ チャックテーブル
８４ 切削手段
８６ スピンドル
８８ 切削ブレード
９０ ダイシングテープ
９２ フレーム
９４ 切削装置
９４ａ 切削ブレード

Claims (2)

1. 交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域のそれぞれにデバイスを有するデバイス形成領域と、該デバイス形成領域を囲繞する外周余剰領域と、を表面に有するウェーハの加工方法であって、
   ウェーハの裏面のうち該デバイス形成領域に相当する領域を研削して凹部を形成するとともに該凹部の外周側に環状補強部を形成する裏面研削工程と、
   該ウェーハの裏面を金属膜で被覆する金属膜被覆工程と、
   該環状補強部を除去する環状補強部除去工程と、
   該ウェーハの裏面側から分割予定ラインに沿ってウェーハに対して吸収性を有するレーザビームを照射して該ウェーハの裏面を被覆する該金属膜を分断する分断溝を形成する分断溝形成工程と、
   該ウェーハの裏面側にダイシングテープを貼着するダイシングテープ貼着工程と、
   該ウェーハの表面側から分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削して該ウェーハを複数のデバイスチップに分割する分割工程と、
   を備え、
   該分割工程では、該ウェーハの該表面側から切り込ませた該切削ブレードは、該ウェーハの該裏面側に達し、
   該分断溝形成工程で形成される該分断溝の幅は、該切削ブレードの幅よりも広いことを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 前記分断溝形成工程は、
   ウェーハの表面側を保持する透明な保持部を有する保持手段と、
   該保持手段に保持された該ウェーハの裏面側にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段と、
   該保持手段と該レーザビーム照射手段とを加工送り方向に相対的に送る加工送り手段と、
   該保持手段と該レーザビーム照射手段とを割り出し送り方向に相対的に送る割り出し送り手段と、
   該保持手段に保持された該ウェーハの表面側を透明な該保持部を通して撮像する撮像手段と、を備える加工装置を用いて、
   該ウェーハの表面側から撮像手段によってウェーハの表面側を撮像し、該分割予定ラインに沿って該ウェーハの裏面側からレーザビームを照射して該ウェーハの裏面を被覆する金属膜を分断する分断溝を形成することを特徴とする請求項１記載のウェーハの加工方法。