JP6721473B2 - ウエーハの処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエーハに貼着された保護テープの種類を識別する方法及び識別結果に基づいて半導体ウエーハを処理する処理方法に関する。

半導体ウエーハ等の板状の被加工物は、研削装置によってウエーハの裏面が研削されて所定の厚みに形成された後に、切削装置等により分割されて個々のデバイス等となり、各種電子機器等に利用されている。研削加工においては、ウエーハの表面に保護テープを貼着してウエーハの表面を保護する（例えば、特許文献１参照）。そして、保護テープ側が保持テーブルで吸引保持された状態のウエーハに対して回転させた研削砥石を当接させて、ウエーハの裏面の研削を行う。

特開２００７−２８８０３１号公報

保護テープはその種類によって厚みや粘着強度等に違いがあるので、研削加工においては目的によって保護テープを使い分けており、使用する保護テープによって加工条件も変わってくる。しかし、保護テープはその種類が異なっていても、保護テープの色やテープ表面の触感は似ていることが多く、保護テープをテープ用カセットに収容する際に別の種類のテープ用カセットに間違って収容してしまったり、研削加工を行う際にウエーハに貼られている保護テープの種類が分からなくなってしまったりする場合がある。

研削加工においては、保護テープの厚みを含めてウエーハの仕上げ厚みの設定を行ってから加工を開始する事が多く、そのため、ウエーハに貼着されている保護テープが変わると仕上げ厚み等の加工条件も変更する必要があるが、保護テープの種類を間違えて適切でない加工条件の下で研削加工を行ってしまうと、ウエーハを所望の仕上げ厚みに仕上げることが出来なくなる。また、研削砥石が保護テープに当接してしまい研削手段のスピンドルがかじってしまう等の問題も発生する場合がある。

ウエーハに貼着された保護テープを拡張してウエーハをチップへと分割するまたは分割されたチップ間の間隔を拡張するエキスパンド装置においても、ウエーハに貼着されたテープの種類によって、テープ拡張のために加える外力の大きさ等の加工条件が異なるため、異なる種類のテープが貼られたウエーハが混在してしまい判別できなくなると、適切にウエーハのエキスパンドを行うことができなくなる。

また、保護テープに紫外線を照射して保護テープをウエーハから剥離するテープ剥離装置においても、保護テープの種類によって、紫外線照射時間、剥離時に加える外力、又は剥離速度等が異なるため、異なる種類のテープが貼られたウエーハが混在してしまい判別できなくなると、適切にウエーハから保護テープを剥離することができなくなる。

よって、ウエーハに保護テープが貼着されている場合においては、加工や剥離を行う前にウエーハに貼着された保護テープの種類を判別するという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、ウエーハの処理方法であって、ウエーハに貼着された保護テープに光を照射し、保護テープで反射した反射光を受光して反射率を測定し、該反射率によってウエーハに貼着された保護テープの種類を識別する識別ステップを備えること、を特徴とするウエーハの処理方法である。

本発明に係るウエーハの処理方法においては、前記識別ステップの結果に基づいてウエーハを処理する処理ステップを備えるものとすると好ましい。

本発明に係るウエーハの処理方法においては、ウエーハに貼着された保護テープに光を照射し、保護テープで反射した反射光を受光して反射率を測定し、反射率によってウエーハに貼着された保護テープの種類を識別する識別ステップを備えることによって、例えば、研削加工やエキスパンド加工等の加工処理が開始される前に、ウエーハに貼着された保護テープの種類を正確に判別することができる。

そして、識別ステップの結果に基づいてウエーハを処理する処理ステップを備えるものとすることで、適切な加工条件の下でウエーハに対する適切な研削加工等を行うことが可能となる。

研削装置の一例を示す斜視図である。 加工前のウエーハが収容されているウエーハカセット及びウエーハを搬送するロボットを示す斜視図である。 分光光度計と識別手段の構成を模式的に示す説明図である。 各保護テープの反射率を示すグラフである。

図１に示す研削装置１は、チャックテーブル３０上に保持されたウエーハＷを、粗研削手段７Ａ及び仕上げ研削手段７Ｂによって研削する装置である。研削装置１のベース１０上の前方（−Ｙ方向側）は、チャックテーブル３０に対してウエーハＷの着脱が行われる領域である着脱領域Ａとなっており、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、チャックテーブル３０上に保持されたウエーハＷに対して粗研削手段７Ａ及び仕上げ研削手段７Ｂによる研削が行われる領域である研削領域Ｂとなっている。

研削領域Ｂには、コラム１１が立設されており、コラム１１には、粗研削手段７Ａをチャックテーブル３０に対して離間又は接近する上下方向に研削送りする研削送り手段５Ａと、仕上げ研削手段７Ｂをチャックテーブル３０に対して離間又は接近する上下方向に研削送りする研削送り手段５Ｂとが並んで配設されている。

研削送り手段５Ｂの構成と研削送り手段５Ａの構成とは同様であるため、以下に研削送り手段５Ａの構成についてのみ説明し、研削送り手段５Ｂについては研削送り手段５Ａと同一の符合を付し、その説明は省略する。研削送り手段５Ａは、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有する図示しないボールネジと、ボールネジと平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジの上端に連結しボールネジを回動させるモータ５２と、内部のナットがボールネジに螺合し側部がガイドレール５１に摺接する昇降板５３とを備えており、モータ５２がボールネジを回動させると、これに伴い昇降板５３がガイドレール５１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板５３上に固定された粗研削手段７ＡがＺ軸方向に研削送りされる。

粗研削手段７Ａは、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）であるスピンドル７０と、スピンドル７０を回転可能に支持し昇降板５３上に固定されたハウジング７１と、スピンドル７０を回転駆動するモータ７２と、スピンドル７０の下端に接続された円形状のマウント７３と、マウント７３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール７４とを備える。研削ホイール７４の底面には環状に略直方体形状の複数の研削砥石７４２が固定されており、研削砥石７４２は、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、研削砥石７４２の形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。研削砥石７４２は、粗研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石である。

例えば、スピンドル７０の内部には、研削水の通り道となる流路が、スピンドル７０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されており、流路は、一端に研削水を供給する研削水供給手段が接続されており、他端がマウント７３を通り研削砥石７４２に向かって研削水を噴出できるように開口している。

図１に示す仕上げ研削手段７Ｂは、砥石中に含まれる砥粒が比較的小さな仕上げ研削用の研削砥石７４３を備えており、その他の構成は粗研削手段７Ａと同様の構成になっている。仕上げ研削手段７Ｂについては、研削砥石７４３以外の部位に粗研削手段７Ａと同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１に示すように、ベース１０上には、ターンテーブル１７が配設され、ターンテーブル１７の上面には、例えば４つのチャックテーブル３０が周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル１７の中心には、ターンテーブル１７を自転させるための図示しない回転軸が配設されており、回転軸を中心としてターンテーブル１７を水平に自転させることができる。ターンテーブル１７が自転することで、４つのチャックテーブル３０を公転させ、着脱領域Ａから、粗研削手段７Ａの下方、及び仕上げ研削手段７Ｂの下方へと順次移動させることができる。

チャックテーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなりウエーハＷを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸着部３００の露出面である保持面３００ａ上でウエーハＷを吸引保持する。チャックテーブル３０は、図示しない回転手段によりターンテーブル１７上で自転可能となっている。

ベース１０上の前方（−Ｙ方向側）の両側には、例えば、加工前のウエーハＷが収容される第１のカセット１５０と加工後のウエーハＷを収容する第２のカセット１５１とがそれぞれ設置されている。第１のカセット１５０と第２のカセット１５１との間には、第１のカセット１５０から加工前のウエーハＷを搬出するとともに加工後のウエーハＷを第２のカセット１５１に搬入するロボット６が配設されている。

第１のカセット１５０の後方でロボット６の可動範囲内には、位置合わせ手段１５３が配設されている。位置合わせ手段１５３は、第１のカセット１５０から搬出されてくるウエーハＷを所定の位置に位置合わせする。

位置合わせ手段１５３と隣接する位置には、ウエーハＷを保持した状態で旋回するローディングアーム１５４ａが配置されている。ローディングアーム１５４ａは、位置合わせ手段１５３において位置合わせされたウエーハＷを保持し、着脱領域Ａに位置しているいずれかのチャックテーブル３０へ搬送する。ローディングアーム１５４ａの隣には、加工後のウエーハＷを保持した状態で旋回するアンローディングアーム１５４ｂが設けられている。アンローディングアーム１５４ｂと近接する位置には、アンローディングアーム１５４ｂにより搬送された加工後のウエーハＷを洗浄する枚葉式の洗浄手段１５６が配置されている。洗浄手段１５６により洗浄されたウエーハＷは、ロボット６により第２のカセット１５１に搬入される。

ベース１０の正面側（−Ｙ方向側）には、オペレータが研削装置１に対して加工条件等を入力するための操作手段１９が配設されている。また、研削装置１は、ＣＰＵとメモリ等の記憶素子とから構成され装置全体の制御を行う制御手段９を備えており、制御手段９は、図示しない配線によって、研削送り手段５Ａ、５Ｂ及びロボット６等に接続されており、制御手段９の制御の下で、研削送り手段５Ａによる粗研削手段７Ａの研削送り動作や、ロボット６によるウエーハＷの搬送動作等が制御される。

図１、２に示すウエーハＷは、例えば、外形が円形板状の半導体ウエーハであり、表面Ｗａには、複数の分割予定ラインによって区画された複数の格子状の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。そして、ウエーハＷの表面Ｗａは、保護テープＴが貼着されて保護された状態となっており、ウエーハＷの裏面Ｗｂは、研削加工が施される被研削面となる。例えば、ウエーハＷは、裏面Ｗｂが上側を向いた状態で、第１のカセット１５０内に収容されている。

保護テープＴは、例えば、ウエーハＷの外径と同径の円形板状のフィルムであり、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）からなる基材層と、紫外線非硬化型の粘着糊からなる粘着層とを備えている。例えば、保護テープＴの総厚は１５０μｍであって、基材層の厚みが１３５μｍとなっており、粘着層の厚みが１５μｍとなっている。保護テープＴの色は青色であり、基材層の露出面Ｔｂは滑らかでなく粗くざらついた状態である。

図２に示すように、第１のカセット１５０は、底板１５０ａと、天板１５０ｂと、２枚の側壁１５０ｄと、開口１５０ｅとを有しており、開口１５０ｅからウエーハＷを搬出入できる構成となっている。第１のカセット１５０の内部には、複数の棚部１５０ｆが上下方向に所定の間隔をあけて形成されており、棚部１５０ｆにおいてウエーハＷを水平な状態で一枚ずつ収容することが可能となっている。例えば、各棚部１５０ｆは、その中央領域が略長方形状に切り欠かれた平板で形成されており、各棚部１５０ｆにより各ウエーハＷの外周部を支持した状態でウエーハＷを第１のカセット１５０内に収容できる。

図２に示すように、ウエーハＷを第１のカセット１５０内から搬出するロボット６は、ウエーハＷを吸引保持するロボットハンド６０と、ロボットハンド６０を所定の位置に旋回移動させる駆動部６１と、ロボットハンド６０を所定の高さ位置に位置付けるＺ軸方向移動機構６２とを備えている。駆動部６１は、例えば、第１のアーム６１１と、第２のアーム６１２と、ロボットハンド６０を水平方向に旋回させるロボットハンド旋回手段６１３と、第１のアーム旋回手段６１４と、第２のアーム旋回手段６１５とから構成されており、制御手段９によってその動作が制御されている。

ロボットハンド旋回手段６１３には、第１のアーム６１１の一端の上面が連結されている。第１のアーム６１１のもう一端の下面には、第１のアーム旋回手段６１４を介して、第２のアーム６１２の一端の上面が連結されている。第２のアーム６１２のもう一端には、第２のアーム旋回手段６１５が連結されている。そして、第２のアーム旋回手段６１５は、Ｚ軸方向移動機構６２上に接続されている。

ロボットハンド旋回手段６１３は、図示しない旋回駆動源が発生させる回転力によりロボットハンド６０を第１のアーム６１１に対して水平に旋回させるものである。第１のアーム旋回手段６１４は、図示しない旋回駆動源が発生させる回転力により、第１のアーム６１１を第２のアーム６１２に対して水平に旋回させるものである。第２のアーム旋回手段６１５は、図示しない旋回駆動源が発生する回転力により、第２のアーム６１２をＺ軸方向移動機構６２に対して水平に旋回させるものである。そして、Ｚ軸方向移動機構６２は、制御手段９によりその動作が制御されており、ロボットハンド６０を任意の高さ位置に位置付けることができる。

ロボットハンド６０は、例えば、アクリルやポリカーボネート等のエンプラ又はステンレス鋼等からなり、基部６００から第１の支持部６０１及び第２の支持部６０２が同方向に突出したＵ字の平板状に形成されており、第１の支持部６０１及び第２の支持部６０２ｃの先端側から図２に示す第１のカセット１５０の内部に進入していく。

ロボットハンド６０の基部６００は、例えば図示しないスピンドルを介してロボットハンド旋回手段６１３に接続されており、スピンドルを回転させることによって、ロボットハンド６０の表面と裏面とを上下に反転させることができる。

ロボットハンド６０の表面において、第１の支持部６０１の上面根元部分と第２の支持部６０２の上面根元部分には、それぞれ矩形状の吸引孔６０３が開口しており、吸引孔６０３は、真空発生装置及びコンプレッサー等から構成される図示しない吸引源と連通している。

図１に示す研削装置１によってウエーハＷの研削を行うにあたっては、例えば、まず、オペレータが、保護テープＴの厚みを含めたウエーハＷの粗研削後の厚み及び仕上げ研削後の厚みの設定を、操作手段１９から研削装置１に対して入力する。制御手段９は、この入力値に基づいて、研削送り手段５Ａによる粗研削手段７Ａの研削送り速度や下降位置及び研削送り手段５Ｂによる仕上げ研削手段７Ｂの研削送り速度や下降位置等を制御する。かかる入力が終了した後、オペレータが操作手段１９を操作して研削の開始を指示すると、第１のカセット１５０から、研削加工前のウエーハＷがロボット６によって一枚搬出される。

ここで、第１のカセット１５０内に収容されている複数枚のウエーハＷは、基本的にはみな同一の保護テープＴが表面Ｗａに貼着されたウエーハである。しかし、誤って異なる種類の保護テープがウエーハＷに貼られて第１のカセット１５０内に収容されてしまっている場合もある。

このような異なる保護テープが貼着されたウエーハが第１のカセット１５０内に混在して収容されている場合に、そのウエーハＷが搬出され、先に研削装置１に設定された保護テープＴの厚みを含めたウエーハＷの研削加工条件に基づいて研削加工が行われると、例えば、図１に示す研削砥石７４２がその異なる保護テープに当接してしまい、粗研削手段７Ａのスピンドル７０がかじってしまうか、又は、研削後のウエーハＷが所望の厚みに形成されていない等の問題が発生し得る。このような問題が発生してしまうことを防止するために、本発明に係るウエーハの処理方法を実施するが、本発明に係るウエーハの処理方法を実施するための基準データが研削加工開始前に作成され、図２に示す研削装置１の識別手段８の記憶部８９に記憶される。

（基準データの作成）
研削装置１は、ウエーハＷに貼着された保護テープに特定の波長の光を照射し保護テープで反射した反射光を受光して検出する分光光度計２と、分光光度計２から送信される情報に基づき反射率を測定し、測定した反射率によってウエーハＷに貼着された保護テープの種類を識別する識別手段８とを備えている。例えば、図２に示すロボットハンド６０の第１の支持部６０１の上面先端には、分光光度計２を構成しウエーハＷに貼着された保護テープに対して測定光を投光する投光部２８と、保護テープで反射された反射光を受光する受光部２７とが並んで配設されている。

図４に一例を示す基準データは、例えば、図３に示すミラーシリコンウエーハＭＷの鏡面処理した測定面ＭＷａに光を当てた際の反射率を基準として、保護テープＴ、保護テープＴ１、及び保護テープＴ２についてそれぞれ以下のように作成され、記憶部８９に記憶される。ここで、保護テープＴは、ウエーハＷの裏面Ｗｂの研削時に表面Ｗａに貼着されているべき保護テープであり、保護テープＴ１、Ｔ２は、ウエーハＷの裏面Ｗｂの研削時に表面Ｗａに貼着されているべきでない保護テープである。
保護テープＴ１は、例えば、ウエーハＷの外径と略同径の円形板状のフィルムであり、ポリオレフィン樹脂及びポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）樹脂の合材からなる基材層と、紫外線硬化型の粘着糊からなる粘着層とを備えている。例えば、保護テープＴ１の総厚は１２０μｍであって、基材層の厚みが８０μｍとなっており、粘着層の厚みが４０μｍとなっている。保護テープＴ１の色は青色であり、基材層の露出面Ｔ１ｂは滑らかな状態である。
保護テープＴ２は、例えば、ウエーハＷの外径と略同径の円形板状のフィルムであり、ポリオレフィン樹脂からなる基材層と、紫外線非硬化型の粘着糊からなる粘着層とを備えている。例えば、保護テープＴ２の総厚は１４５μｍであって、基材層の厚みが１００μｍとなっており、粘着層の厚みが４５μｍとなっている。保護テープＴ２の色は青色であり、基材層の露出面Ｔ２ｂは滑らかな状態である。

図３に模式的に示す分光光度計２は、例えば、測定光の光源２０として、可視波長領域である３５０ｎｍ〜３０００ｎｍ付近の測定光（連続光）を発するハロゲンランプ２００と、紫外領域１８０ｎｍ〜４００ｎｍ付近までの測定光（連続光）を発する重水素ランプ２０１とを備えている。光源２０におけるハロゲンランプ２００と重水素ランプ２０１との切り替えは、例えば波長３６０ｎｍの前後で自動的に行われる。なお、光源２０を、１８５ｎｍ〜２０００ｎｍ付近までの測定光（連続光）を発するキセノンフラッシュランプのみからなる構成としてもよい。

重水素ランプ２０１又はハロゲンランプ２００のどちらかから発せられた光は、集光鏡２１０で反射した後に、高次光をカットする高次光カットフィルター２１１を通過し、入射スリット２１２により光束が制限され、分光光度計２の分光器２２に入る。

光源２０が発する光は、特定波長の光ではなく、可視領域又は紫外領域において連続する波長領域の光の混合（連続光）となっているため、分光器２２は、その内部に、反射光の干渉を利用して連続光から特定波長の光を取り出す役割を果たす回動可能な回析格子２２０を備えている。回折格子２２０は、例えば、アルミニウム等からなる金属板又はガラス板の鏡面加工した表面に、多数の溝（格子）が等間隔で平行に刻まれた構成となっている。回析格子２２０に入射した連続光は、隣り合う格子からの反射光の光路差が波長の整数倍になる方向で強められ各特定波長の光が一定の角度で反射するため、この反射する角度の異なりを利用した分光を行うことができる。なお、回折格子２２０は、所望の光分散能を有するガラスで作成したプリズムを用いてもよい。

分光器２２内に入った連続光は、図示しないコリメータ鏡等により平行光となり、回折格子２２０に照射される。その結果、回折格子２２０に照射された光は、回折格子２２０で反射することより、波長成分に応じて反射角が異なる特定波長の光（単色光）に分散する。分光された各特定波長の光は、図示しないレンズ等の光学系によって、出射スリット２３０に集光され、出射スリット２３０によって各特定波長の光（単色光）が選択的に取り出される。

分光器２２で選択的に取り出された特定波長の光は、例えば、ミラー２３１及びミラー２３２において反射し、ロボットハンド６０の第１の支持部６０１上（図３においては不図示）に形成された投光部２８から、投光部２８の上方に位置付けられたミラーシリコンウエーハＭＷに所定の入射角で照射される。

例えば、投光部２８の上方に位置付けられたミラーシリコンウエーハＭＷの測定面ＭＷａに対して、投光部２８から所定の入射角（本実施形態においては、入射角５度）で照射された特定波長の光は、ミラーシリコンウエーハＭＷにおいて反射する。なお、例えば、投光部２８には、投光部２８から照射される各特定波長の光の強度（電磁気的エネルギー）を検出して電気信号に変換する受光素子２８０が備えられている。例えば、第１の支持部６０１上に形成された図３に示す受光部２７は、第一の支持部６０１上で移動可能となっており、受光部２７をミラーシリコンウエーハＭＷからの反射光が入射する位置に移動させることで、ミラーシリコンウエーハＭＷからの反射光が受光部２７によって受光される。

受光部２７が受光した反射光は、分光光度計２の検出器２６に照射される。検出器２６は、例えば、１９０ｎｍ〜１１００ｎｍで強い感度を示すＳｉフォトダイオード検出器及び１０００ｎｍ〜３２００ｎｍの広い波長域に感度を示すＰｂＳ検出器等から構成されており、ミラーシリコンウエーハＭＷからの反射光を特定波長毎に検出し、これら特定波長毎の反射光の強度を電流又は電圧に変換して電気信号として、識別手段８の反射率測定部８５に送信する。なお、例えば、内壁に高反射率素材（例えば、硫酸バリウム）を塗布した図示しない積分球を検出器２６に接続することで、反射光が積分球内面で多重反射することでトラップされ、その積分球の壁に配置された検出器２６により、トラップされた反射光の強度をより精度良く測定できるにしてもよい。

反射率測定部８５は、検出器２６に接続されていると共に、受光素子２８０にも接続されており、例えば、所定のプログラムを実行することにより演算処理を実施し、ミラーシリコンウエーハＭＷからの各特定波長の反射光毎の反射率の測定を行う。反射率の測定は、例えば、投光部２８から発せられる各特定波長の光の強度、すなわち、受光素子２８０からの電気信号の出力をＬａとし、受光部２７が受光した反射光の強度、すなわち、検出器２６からの電気信号の出力をＬｂとした場合に、反射率＝（Ｌｂ／Ｌａ）×１００％で求められる。そして、シリコンミラーウエーハＭＷの反射率は、例えば、２５０ｎｍから２０００ｎｍまでの各特定波長毎の光ごとにそれぞれ計測される。

シリコンミラーウエーハＭＷに各特定波長毎の光を照射して、各特定波長毎の光の各反射率を測定したのと同様に、図２に示す第１の支持部６０１の上方に、保護テープＴ、保護テープＴ１、又は保護テープＴ２を位置付け、保護テープＴ、保護テープＴ１、及び保護テープＴ２についても、それぞれ、シリコンミラーウエーハＭＷと同様に分光された各特定波長毎の光を照射して、各特定波長毎の光の各反射率を測定する。

そして、反射率測定部８５は、例えば、図４のグラフＧａを作成する。図４に示すグラフＧａは、横軸が波長（ｎｍ）であり、縦軸は、シリコンミラーウエーハＭＷにおける２５０ｎｍから２０００ｎｍまでの各特定波長毎の光ごとの各反射率を基準（例えば、１００％として規定）とした場合の、保護テープＴ、保護テープＴ１、及び保護テープＴ２の相対的な反射率を示している。反射率測定部８５は、このグラフＧａについての情報を、図３に示す識別手段８の記憶部８９に送信し、記憶部８９がこのグラフを記憶することで、基準データの作成が完了する。なお、グラフＧａにおいて、保護テープＴの反射率についてのグラフは実線で示しており、保護テープＴ１の反射率についてのグラフは点線で示しており、保護テープＴ２の反射率についてのグラフは一点鎖線で示している。

以下に、図１に示す研削装置１において、ウエーハＷを研削する場合の研削装置１の動作について説明する。例えば、まず、オペレータが、保護テープＴの厚みを含めたウエーハＷの粗研削後の厚み及び仕上げ研削後の厚みの設定を、操作手段１９から研削装置１に対して入力する。

次いで、図２に示すＺ軸方向移動機構６２が、ロボットハンド６０をＺ軸方向に移動させて、ロボットハンド６０と第１のカセット１５０内のウエーハＷとのＺ軸方向における位置合わせが行われる。また、図示しないスピンドルが回転し、ロボットハンド６０の吸引孔６０３が形成された表面が上側を向いた状態にセットされる。

また、駆動部６１がロボットハンド６０を旋回させて、第１の支持部６０１（第２の支持部６０２）を第１のカセット１５０の開口１５０ｅに対して対向させる。さらに、ロボットハンド６０が駆動部３によってＹ軸方向に駆動され、ウエーハＷの中心がロボットハンド６０の第１の支持部６０１と第２の支持部６０２との間の中間線上に位置するように、ロボットハンド６０がＹ軸方向において位置付けられる。次いで、駆動部６１が、ロボットハンド６０を＋Ｘ方向に移動させて、ロボットハンド６０が開口１５０ｅから第１のカセット１５０の内部の所定の位置まで進入していく。

第１のカセット１５０の内部において、ロボットハンド６０は、ウエーハＷの下方の棚部１５０ｆの切り欠かれた領域を＋Ｘ方向に移動していき、例えば、ウエーハＷの中心とロボットハンド６０の２つの吸引孔６０３とを結ぶ三角形が正三角形になる位置に位置付けられる。

ここで、第１のカセット１５０内に収容されている複数枚のウエーハＷは、基本的にはみな同一の保護テープＴが表面Ｗａに貼着されたウエーハである。しかし、誤って異なる種類の保護テープＴ１又は保護テープＴ２が表面Ｗａに貼られたウエーハＷが、第１のカセット１５０内に混在して収容されてしまっている場合もある。このような場合に、保護テープの認識間違いに基づいた研削加工条件設定によって発生し得る、研削加工時又は研削加工後における問題の発生を防止するために、本発明に係るウエーハの処理方法を実施する。

（１）識別ステップ
ウエーハＷに貼着された保護テープに光を照射し、保護テープで反射した反射光を受光して反射率を測定し、反射率によって、ウエーハＷに貼着された保護テープの種類を識別する識別ステップを以下に実施する。本識別ステップにおいては、まず、基準データを作成した場合と同様に、ロボットハンド６０の上方に位置するウエーハＷに貼着された保護テープに対して、特定波長毎の光が照射される。すなわち、図３に示す分光光度計２の光源２０から、例えば、１０００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲の連続光が、集光鏡２１０、高次光カットフィルター２１１、及び入射スリット２１２を介して、分光器２２に照射される。そして、分光器２２内に入った光は、回折格子２２０によって分光され、出射スリット２３０に集光され、出射スリット２３０によって１０００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲内の各特定波長の光が選択的に取り出される。選択的に取り出された特定波長の光は、ミラー２３１及びミラー２３２において反射し、ロボットハンド６０の第１の支持部６０１上（図３においては不図示）に形成された投光部２８から、投光部２８の上方に位置付けられたウエーハＷに貼着されている保護テープに対して所定の入射角（本実施形態においては、入射角５度）で照射される。そして、ウエーハＷに貼着されている保護テープにおいて反射し、受光部２７で受光した反射光は、分光光度計２の検出器２６に照射される。検出器２６は、これら１０００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲内の特定波長毎の反射光の強度を、電気信号として識別手段８の反射率測定部８５に送信する。

反射率測定部８５は、ウエーハＷに貼着されている保護テープにおける各特定波長の反射光毎の反射率の測定を行う。反射率の測定は、例えば、１０００ｎｍ、１２５０ｎｍ、及び１５００ｎｍの３つの波長の光について行われる。例えば、反射率測定部８５が測定した反射率が、波長１０００ｎｍの光の反射率が３．２％、波長１２５０ｎｍの光の反射率が３．３％、波長１５００ｎｍの光の反射率が８．２％となる。なお、本実施形態においては、反射率の測定は、１０００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲内の１０００ｎｍ、１２５０ｎｍ、及び１５００ｎｍの３つの波長の光について行っているが、これに限定されるものではなく、ウエーハＷに貼着されている可能性がある保護テープの種類によって、例えば、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内４つ以上の波長の光について反射率の測定を行ってもよい。

次いで、識別手段８の判別部８３が、記憶部８９に記憶されている図４に示すグラフＧａに基づいて、ウエーハＷに貼着されている保護テープが、保護テープＴ、保護テープＴ１、又は保護テープＴ２の中のどの保護テープであるかを判別する。図４に示すグラフＧａより、基準データに基づく各保護テープの反射率は、波長１０００ｎｍの光の反射率は、保護テープＴでは約３％、保護テープＴ１では約４９％、保護テープＴ２では約１７％である。波長１２５０ｎｍの光の反射率は、保護テープＴでは約３％、保護テープＴ１では約４９％、保護テープＴ２では約２２％である。波長１５００ｎｍの光の反射率は、保護テープＴでは約８％、保護テープＴ１では約５６％、保護テープＴ２では約３０％である。判別部８３は、例えば、基準データに基づく保護テープＴの３つの波長の光の反射率と、今回測定した保護テープの３つの波長の光の反射率との差が、各々許容範囲内（例えば、±２％以内）の差であるため、ウエーハＷに貼着されている保護テープは保護テープＴであると判別する。そして、識別手段８が制御手段９に対してこの情報を送信する。

なお、判別部８３は、例えば、基準データに基づく保護テープＴの３つの波長の光の反射率と、今回測定した保護テープの３つの波長の光の反射率との差が、例えば１つでも大幅にずれているような場合には、ウエーハＷに貼着されている保護テープは保護テープＴでないと判別し、識別手段８が、制御手段９に対してこの情報を送信したり、外部に向かって保護テープの認識間違い、すなわち、第１のカセット１５０内部に保護テープＴ以外の保護テープＴ１又は保護テープＴ２が貼着されたウエーハが収容されている旨のエラーを発報したりする。

また、判別部８３は、ウエーハＷに貼着されている保護テープは保護テープＴでないと判別した場合には、さらに、図４に示すグラフＧａより、基準データに基づく保護テープＴ１又は保護テープＴ２のそれぞれの３つの波長の光の反射率と、今回測定した保護テープの３つの波長の光の反射率との差を照合して、ウエーハＷに貼着されている保護テープが、保護テープＴ１又は保護テープＴ２のいずれであるかを判別する。そして、識別手段８が、制御手段９に対してこの情報を送信したり、外部に向かってウエーハＷに貼着されている保護テープがどの保護テープであるかを発報したりする。

このように、本発明に係るウエーハの処理方法においては、例えば、研削加工等の加工処理が開始される前に、ウエーハＷに貼着された保護テープの種類を判別することができる。

（２）処理ステップ
次いで、例えば、識別ステップの結果に基づいてウエーハＷを処理する処理ステップが実施される。図１に示す制御手段９は、ウエーハＷに貼着されている保護テープは保護テープＴであるとする情報が識別手段８から送信されてくることで、オペレータにより入力された保護テープＴの厚みを含めたウエーハＷの粗研削後の厚み及び仕上げ研削後の厚みの設定が正確であるとして、当初の加工条件のまま研削加工を進行させていく処理を行う。すなわち、ロボット６に第１のカセット１５０から研削加工前のウエーハＷを一枚搬出させる処理をそのまま実行させる。すなわち、第１のカセット１５０内部において、ウエーハＷの下方の棚部１５０ｆの切り欠かれた領域に位置付けられた状態となっているロボットハンド６０が上昇して、ウエーハＷに貼着されている保護テープＴの基材面Ｔｂに接触する。また、図示しない吸引源が吸引することにより生み出された吸引力が、ロボットハンド６０の２つの吸引孔６０３に伝達され、ロボットハンド６０によりウエーハＷが吸引保持される。そして、ウエーハＷを吸引保持したロボットハンド６０が＋Ｘ方向に移動し、ウエーハＷがロボット６により第１のカセット１５０の内部から搬出される。

例えば、ウエーハＷに貼着されている保護テープは保護テープＴではないとする情報が識別手段８から制御手段９に送信されてきた場合には、オペレータにより入力された保護テープＴの厚みを含めたウエーハＷの粗研削後の厚み及び仕上げ後の厚みの設定が正確でないとして、制御手段９からロボット６に対して、第１のカセット１５０からのウエーハＷの搬出を停止させる指令が送られ、ロボット６による第１のカセット１５０からのウエーハＷの搬出を停止させる処理が実行される。なお、警報音を鳴らすなどして、誤った保護テープがウエーハＷに貼着されている旨をオペレータに報知するようにしてもよい。

または、例えば、ウエーハＷに貼着されている保護テープは保護テープＴではなく、保護テープＴ１であるとする情報が識別手段８から制御手段９に送信されてきた場合には、制御手段９は、ロボット６に、第１のカセット１５０から保護テープＴ１が貼着された研削加工前のウエーハＷを一枚搬出させる処理を実行させる。さらに、制御手段９が演算処理を行い、オペレータにより入力された保護テープＴの厚みを含めたウエーハＷの粗研削後の厚み及び仕上げ後の厚みの設定を、保護テープＴ１の厚みを含めたウエーハＷの粗研削後の厚み及び仕上げ後の厚みへと設定変更し、変更後の加工条件で研削加工を進行させていく処理を行う。

保護テープＴが貼着されていると判別されたウエーハＷがロボット６により第１のカセット１５０から搬出された後、図１に示すターンテーブル１７が自転することで、ウエーハＷが載置されていない状態のチャックテーブル３０が公転し、チャックテーブル３０がローディングアーム１５４ａの近傍まで移動する。ロボット６がウエーハＷを位置合わせ手段１５３に移動させ、位置合わせ手段１５３においてウエーハＷが所定の位置に位置決めされた後、ローディングアーム１５４ａが、位置合わせ手段１５３上のウエーハＷをチャックテーブル３０上に移動させる。そして、チャックテーブル３０の中心とウエーハＷの中心とが略合致するように、ウエーハＷが、保護テープＴ側を下にして保持面３００ａ上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面３００ａに伝達されることにより、チャックテーブル３０が保持面３００ａ上でウエーハＷを吸引保持する。

例えば、＋Ｚ軸方向から見て反時計回り方向にターンテーブル１７が自転することで、ウエーハＷを保持したチャックテーブル３０が公転し、研削領域Ｂ内の粗研削手段７Ａの下まで移動して、粗研削手段７Ａに備える研削ホイール７４とチャックテーブル３０に保持されたウエーハＷとの位置合わせがなされる。

粗研削手段７Ａに備える研削ホイール７４とウエーハＷとの位置合わせが行われた後、スピンドル７０が回転駆動されるのに伴って研削ホイール７４が回転する。また、粗研削手段７Ａが研削送り手段５Ａにより−Ｚ方向へと送られ、回転する研削ホイール７４の研削砥石７４２がウエーハＷの裏面Ｗｂに当接することで粗研削加工が行われる。粗研削中は、図示しない回転手段がチャックテーブル３０を回転させるのに伴って、保持面３００ａ上に保持されたウエーハＷも回転するので、研削砥石７４２がウエーハＷの裏面Ｗｂの全面の粗研削加工を行う。また、研削水を研削砥石７４２とウエーハＷとの接触部位に対して供給して、研削砥石７４２とウエーハＷの裏面Ｗｂとの接触部位を冷却・洗浄する。

一枚のウエーハＷを所定の研削量だけ粗研削して、一枚のウエーハＷの粗研削を完了させた後、図１に示すターンテーブル１７が＋Ｚ方向から見て反時計回り方向に自転することで、粗研削後のウエーハＷを保持するチャックテーブル３０が公転し、チャックテーブル３０が仕上げ研削手段７Ｂの下方まで移動する。仕上げ研削手段７Ｂに備える研削ホイール７４とウエーハＷとの位置合わせが行われた後、仕上げ研削手段７Ｂが研削送り手段５Ｂにより−Ｚ方向へと送られ、回転する研削ホイール７４の研削砥石７４３がウエーハＷの裏面Ｗｂに当接することで仕上げ研削加工が行われる。仕上げ研削中は、図示しない回転手段がチャックテーブル３０を回転させるのに伴って、保持面３００ａ上に保持されたウエーハＷも回転するので、研削砥石７４３がウエーハＷの裏面Ｗｂの全面の仕上げ研削加工を行う。

次いで、図１に示すターンテーブル１７が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に自転することで、チャックテーブル３０がアンローディングアーム１５４ｂの近傍まで移動する。そして、チャックテーブル３０上に吸引保持されている仕上げ研削加工が施されたウエーハＷを、アンローディングアーム１５４ｂがチャックテーブル３０から搬出し、洗浄手段１５６のスピンナーテーブルに載置する。

このように、本発明に係るウエーハの処理方法においては、識別ステップにおけるウエーハＷに貼着された保護テープの種類の識別結果に基づいてウエーハＷを処理する処理ステップを備えるものとすることで、適切な加工条件（本実施形態においては、ウエーハＷの粗研削後の厚み及び仕上げ研削後の厚みへと適切な設定）の下で、ウエーハＷに対する研削加工等の加工処理を行うことが可能となる。

なお、本発明に係るウエーハの処理方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている研削装置１、ロボット６及び分光光度計２の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態においては、分光光度計２及び識別手段８はロボット６に接続されているが、これに限定されるものではなく、分光光度計２及び識別手段８が、例えば、第１のカセット１５０内、位置合わせ手段１５３、又はローディングアーム１５４ａ等に接続されており、保護テープの種類を識別する識別ステップが、第１のカセット１５０内、位置合わせ手段１５３上等で実施されるものとしてもよい。

また、本実施形態において図３に示す分光光度計２は、分光器２２から出た特定波長毎の光がミラーシリコンウエーハＭＷに照射され、ミラーシリコンウエーハＭＷからの反射光がそのまま検出器２６に入る、いわゆるシングルビーム方式の分光光度計であるが、これに限定されるものではなく、分光器２２から出た特定波長毎の光をビームスプリッターで２光束に分け、例えば保護テープＴとミラーシリコンウエーハＭＷとに並行して照射し、ミラーシリコンウエーハＭＷからの反射光が検出器２６に入り、保護テープＴからの反射光が図３において二点鎖線で示す検出器２６Ａに入る、いわゆるダブルビーム方式の分光光度計であってもよい。分光光度計２をダブルビーム方式の分光光度計とすることで、反射率測定の過程で、光源２０の光量変動による影響を原理的に相殺することが可能であるため、反射率測定の精度をより高めることができる。

この場合においては、例えば、図２に示すロボットハンド６０の第２の支持部６０２の上面先端には、分光光度計を構成し測定光を投光する図３に示す投光部２８Ａと、反射光を受光する受光部２７Ａとが並んで配設される。そして、反射率測定のための基準データの作成時には、例えば、ロボットハンド６０の第１の支持部６０１の上方にミラーシリコンウエーハＷが位置付けられ、かつ、第２の支持部６０２の上方に保護テープＴが位置付けられた状態で反射率の測定が行われていく。図３に示す、分光光度計２がダブルビーム方式の分光光度計である場合には、ミラー２３２は、入射した光の一部を反射し一部は透過するビームスプリッターで形成される。そして、分光器２２で選択的に取り出された特定波長の光は、ミラー２３２で２光束に分けられ、保護テープＴへと照射される方の特定波長の光は、図３に示すミラー２３３を介して投光部２８Ａへと反射される。受光素子２８０Ａを備える投光部２８Ａから所定の入射角（本実施形態においては、入射角５度）で保護テープＴに照射された特定波長の光は、保護テープＴで反射し、受光部２７Ａでその反射光が受光され、検出器２６Ａに照射される。そして、検出器２６Ａから、特定波長毎の反射光の強度を示す電気信号が、識別手段８の反射率測定部８５に送信される。並行して、ミラーシリコンウエーハＭＷで反射し検出器２６に照射される反射光の強度を示す電気信号が、識別手段８の反射率測定部８５に送信され、反射率測定部８５が自動でブランク補正しながら、ミラーシリコンウエーハＭＷの反射率を基準とした保護テープＴの反射率を測定することができる。

１：研削装置 １０：ベース Ａ：着脱領域 Ｂ：研削領域 １１：コラム １９：操作手段
５Ａ、５Ｂ：研削送り手段 ５１：ガイドレール ５２：モータ ５３：昇降板
７Ａ：粗研削手段 ７０：スピンドル ７１：ハウジング ７２：モータ ７３：マウント ７４：研削ホイール ７４２：粗研削用の研削砥石
７Ｂ：仕上げ研削手段 ７４３：仕上げ研削用の研削砥石
３０：チャックテーブル ３００：吸着部 ３００ａ：保持面 ３０１：枠体
１７：ターンテーブル
６：ロボット
６０：ロボットハンド ６００：基部 ６０１：第一の支持部 ６０２：第２の支持部 ６０３：吸引孔
６１：駆動部 ６１１：第１のアーム ６１２：第２のアーム ６１３：ロボットハンド旋回手段 ６１４：第１のアーム旋回手段 ６１５：第２のアーム旋回手段
６２：Ｚ軸方向移動機構
１５０：第１のカセット １５０ａ：底板 １５０ｂ：天板 １５０ｄ：側壁 １５０ｅ：開口 １５０ｆ：棚部
１５１：第２のカセット １５３：位置合わせ手段 １５４ａ：ローディングアーム １５４ｂ：アンローディングアーム １５６：洗浄手段
Ｗ：ウエーハ Ｗａ：ウエーハの表面 Ｗｂ：ウエーハの裏面 Ｔ：保護テープ
ＭＷ：ミラーシリコンウエーハ
２：分光光度計
２０：光源 ２００：ハロゲンランプ ２０１：重水素ランプ
２１０：集光鏡 ２１１：高次光カットフィルター ２１２：入射スリット
２２：分光器 ２２０：回折格子 ２３０：出射スリット ２３１：ミラー ２３２：ミラー
２８：投光部 ２８０：受光素子 ２７：受光部 ２６：検出器
８：識別手段 ８５：反射率測定部 ８９：記憶部 ８３：判断部
９：制御手段

Claims (2)

1. ウエーハの処理方法であって、ウエーハに貼着された保護テープに光を照射し、保護テープで反射した反射光を受光して反射率を測定し、該反射率によってウエーハに貼着された保護テープの種類を識別する識別ステップを備えること、を特徴とするウエーハの処理方法。
2. 前記識別ステップの結果に基づいてウエーハを処理する処理ステップを備えることを特徴とする請求項１に記載のウエーハの処理方法。

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