JP6998128B2

JP6998128B2 - サンプルウエーハ及びウエーハの形状確認方法

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Publication number: JP6998128B2
Application number: JP2017086127A
Authority: JP
Inventors: 純小出; 俊一郎廣沢; 祐哉松岡
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Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2037-04-25
Also published as: JP2018183792A

Description

本発明は、中央の薄化領域と薄化領域を囲繞する外周凸部とが研削により形成されるウエーハの薄化領域と外周凸部の内側面とのなす角度を計測するためのサンプルウエーハ及びサンプルウエーハを使用したウエーハの形状確認方法に関する。

ウエーハを極薄に研削しつつハンドリング性を向上させるための研削方法として、ウエーハの中央部を研削して円形凹状の薄化領域を形成すると共に、この薄化領域を囲繞する補強用の環状の凸部（外周凸部）を形成する研削方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許５３９０７４０号公報

このような研削方法で薄化されたウエーハ、即ち、凹状の薄化領域と薄化領域を囲繞する外周凸部とを備えるウエーハは、薄化された中央部の被研削面（薄化領域）と外周凸部の内側の側面とのなす角度がウエーハの抗折強度や後工程における加工品質に影響する。

例えば、外周凸部の内側面が中央部の被研削面に対して垂直である場合には、ウエーハの搬送におけるハンドリング時に外周凸部のエッジ部分が非常に欠け易くなり、特に外周凸部の内側面と中央部の被研削面との境目部分に欠けが生じると、後にエッチングをウエーハに施した際に、欠けた部分がよりエッチングされ易くなっていることから外周凸部が大きく浸食される場合がある。また、エッチング液等が円形凹部状の薄化領域から排出されにくくなり、外周凸部の上面に浸食孔が形成される場合がある。その結果、外周凸部が補強部としての役目を果たせなくなってしまうという問題がある。

また、外周凸部の内側面が中央部の被研削面に対して垂直になっているウエーハの中央部内に再配線層をフォトリソグラフィ法で形成する場合、フォトリソグラフィ法で使用するレジスト液が円形凹部状の薄化領域から排出されにくくなるという問題がある。

例えば、中央部の被研削面と外周凸部の内側面とのなす角度が小さい角度（例えば、４５度）になっている場合においては、後工程でウエーハの外周凸部をダイシングし除去するためにウエーハの外周凸部と凹状の薄化領域とにまたがってダイシングテープを貼着する際に、外周凸部の内側面と凹状の薄化領域との境目部分にダイシングテープを完全に貼り付けることができず隙間が生じる。そして、時間経過と共にこの隙間部分が徐々に広がると、外周凸部除去のためのダイシング時にウエーハが割れてしまうリスクが高まるという問題がある。
その一方で、中央部の被研削面と外周凸部の内側面とのなす角度が大きな角度（例えば、１３５度）になっている場合においては、ウエーハのデバイスチップとして取得できる領域が小さくなっていることから、ウエーハを分割して取得できるチップの個数が減少してしまうという問題がある。

これらの問題を鑑みて、中央部の被研削面と外周凸部の内側面とのなす角度を容易に測定したいという要望がある。また、特許文献１に記載されているような研削方法を実施する際に、研削後のウエーハの上記角度が適切な値となるように研削時の加工条件を設定したいという要望がある。そこで、従来は上記角度を測定するために、研削工程後のウエーハからダイアモンドカッター等で外周凸部と中央部の被研削面とにまたがるように検査片を切り取り、この検査片の断面を顕微鏡等で観察していた。しかし、時間がかかるうえ、検査片をきれいに切り取れない場合や、作業者がダイアモンドカッターによりけがをする場合があった。

よって、研削によりウエーハに補強用の環状の外周凸部を形成する場合には、ウエーハの研削加工後に、容易に外周凸部と薄化領域とのなす角度を確認しウエーハの形状を確認できるように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、外周部に凸部と、中央部に薄化領域と、を形成した後に、切断して、該凸部及び該薄化領域の切断面から該凸部と該薄化領域とのなす角度を測定する工程実施用のサンプルウエーハであって、ウエーハに対して透過性を有するレーザ光線が照射されることでウエーハの内部に少なくともウエーハの該外周部から該中央部にかけてウエーハの直径の全体又は一部に沿った該切断の起点となる改質層が形成されていることを特徴とするサンプルウエーハである。

また、上記課題を解決するための本発明は、本発明に係る上記サンプルウエーハを用いたウエーハの形状確認方法であって、該サンプルウエーハの中央部を研削手段で薄化して薄化領域を形成すると共に外周に凸部を形成する研削工程と、前記改質層を起点にサンプルウエーハを分割してサンプルウエーハの切断面を露出させる切断工程と、サンプルウエーハの該凸部から該薄化領域にかけてサンプルウエーハの直径の全体又は一部に沿って形成された該切断面から該外周の凸部と該薄化領域とのなす角度を測定する測定工程と、を備えることを特徴とするウエーハの形状確認方法である。

本発明に係る、外周部に凸部と、中央部に薄化領域と、を形成した後に、切断して、凸部及び薄化領域の切断面から凸部と薄化領域とのなす角度を測定する工程実施用のサンプルウエーハは、ウエーハに対して透過性を有するレーザ光線が照射されることでウエーハの内部に少なくともウエーハの外周部から中央部にかけてウエーハの直径の全体又は一部に沿った切断の起点となる改質層が形成されているため、サンプルウエーハを研削することで外周凸部と薄化領域とのなす角度を確認するための切断面を容易に露出させることができ、サンプルウエーハの形状観察を容易に行うことができるようになる。

また、本発明に係るウエーハの形状確認方法は、前記サンプルウエーハの中央部を研削手段で薄化して薄化領域を形成すると共に外周に凸部を形成する研削工程と、改質層を起点にサンプルウエーハを分割してサンプルウエーハの切断面を露出させる切断工程とを実施することで、外周凸部と薄化領域とのなす角度を確認するための切断面を容易に露出させることができ、さらに、サンプルウエーハの凸部から薄化領域にかけてサンプルウエーハの直径の全体又は一部に沿って形成された切断面から外周の凸部と薄化領域とのなす角度を測定する測定工程を実施することで、サンプルウエーハの形状観察を容易に行うことが可能となる。

レーザ加工装置及びダミーウエーハの一例を示す断面図である。実施形態１のサンプルウエーハを示す平面図である。実施形態２のサンプルウエーハを示す平面図である。実施形態３のサンプルウエーハを示す平面図である。実施形態４のサンプルウエーハを示す平面図である。サンプルウエーハの中央部を研削手段で薄化して薄化領域を形成すると共に外周に凸部を形成している状態を示す断面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態１のサンプルウエーハを示す平面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態１のサンプルウエーハの切断面を露出させた状態を示す平面図である。実施形態１のサンプルウエーハの切断面を示す端面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態２のサンプルウエーハを示す平面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態２のサンプルウエーハの切断面を露出させた状態を示す平面図である。実施形態２のサンプルウエーハの切断面を示す端面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態３のサンプルウエーハを示す平面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態３のサンプルウエーハの切断面を露出させた状態を示す平面図である。実施形態３のサンプルウエーハの切断面を示す端面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態４のサンプルウエーハを示す平面図である。改質層を起点に分割された状態の実施形態４のサンプルウエーハの切断面を露出させた状態を示す平面図である。実施形態４のサンプルウエーハの切断面を示す端面図である。

図１に示すレーザ加工装置１は、例えば、ウエーハＷを吸引保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷに対して透過性を有する波長のレーザ光線を照射するレーザ光線照射手段１１と、装置制御を行う図示しない制御手段とを少なくとも備えており、ウエーハＷから本発明に係るサンプルウエーハを作製するために使用される。
ＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等からなる制御手段は、チャックテーブル１０及びレーザ光線照射手段１１に電気的に接続されており、制御手段の制御の下で、チャックテーブル１０の回転動作やレーザ光線照射手段１１の移動動作等が制御される。

ウエーハＷを保持するチャックテーブル１０は、その外形が円形状であり、ポーラス部材等で構成されウエーハＷを吸着する吸着部１００と、吸着部１００を支持する枠体１０１とを備える。吸着部１００は図示しない吸引源に連通し、吸着部１００の露出面である保持面１００ａ上でウエーハＷを吸引保持する。チャックテーブル１０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であると共に、Ｘ軸方向に往復移動可能となっている。

レーザ光線照射手段１１は、Ｙ軸方向に往復移動可能であり、レーザ光線発振器１１９から発振されウエーハＷに対して透過性を有するレーザ光線を、光ファイバー等の伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、レーザ光線をチャックテーブル１０で保持されたウエーハＷの所定の高さ位置に正確に集光して照射できる。なお、集光器１１１によって集光されるレーザ光線の集光点位置は、図示しない集光点位置調整手段によってチャックテーブル１０の保持面１００ａに対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に調整可能となっている。

図１に示すウエーハＷは、例えば、外形が円形状でありデバイスが形成されていない所謂ダミーウエーハ（ミラーウエーハ）である。ウエーハＷの外周縁には、ノッチＮがウエーハＷの中心に向けて径方向内側にくさび状に窪むように形成されている。ウエーハＷは、表面Ｗａに保護テープＴ１が貼着されており、裏面Ｗｂが上側に向かって露出した状態でチャックテーブル１０の保持面１００ａ上で吸引保持されている。

ウエーハＷの裏面Ｗｂは、例えば、研削されることで円形凹状の薄化領域となる円形状の中央部Ｗｃと、中央部Ｗｃに対する研削により円形凹状の薄化領域を囲繞する凸部となる円環状の外周部Ｗｄとに分けられる。外周部Ｗｄは、例えば、図１において、ウエーハＷの裏面Ｗｂ中の二点鎖線で示す仮想線Ｌ１よりも外側の領域である

ウエーハＷからサンプルウエーハが作製されるに際し、まず、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷが－Ｘ方向（往方向）に送られるとともに、レーザ光線が照射される基準線となるウエーハＷの直径が検出される。すなわち、例えば、図示しない制御手段による制御のもとで、チャックテーブル１０が所定角度回転されノッチＮが所定の座標位置に位置付けられることで、レーザ光線をウエーハＷに照射するための基準となる直径が所定の座標位置にくるように調整される。具体的には、例えば、ウエーハＷの中心とノッチＮの先端とを通る直径がＸ軸方向に対して平行になり、かつ、ノッチＮが＋Ｘ方向側に位置するように、ウエーハＷを保持するチャックテーブル１０が回転する。その結果、例えば、ウエーハＷにレーザ光線を照射する際の基準となる一本の直径が、Ｘ軸方向に平行に延在する状態になり、かつ、この一本の直径のＹ軸座標位置が認識された状態になる。

次いで、レーザ光線照射手段１１がＹ軸方向に割り出し送りされ、検出された直径と集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、集光器１１１の集光レンズ１１１ａの直下にウエーハＷのノッチＮを通る直径が位置するように行われる。なお、レーザ光線が照射される基準となるウエーハＷの直径はノッチＮを通る直径に限定されるものではない。次いで、集光レンズ１１１ａによって集光されるレーザ光線の集光点位置を、ウエーハＷの内部の所定の高さ位置に位置付ける。そして、レーザ光線発振器１１９からウエーハＷに対して透過性を有する波長のレーザ光線を所定の繰り返し周波数でパルス発振させ、レーザ光線をチャックテーブル１０で保持されたウエーハＷに集光し照射する。集光点に到達する前のレーザ光線は、ウエーハＷに対して透過性を有しているが、集光点に到達したレーザ光線はウエーハＷに対して局所的に非常に高い吸収特性を示す。そのため、集光点付近のウエーハＷはレーザ光線を吸収して改質される。

レーザ光線をウエーハＷの直径に沿ってウエーハＷに照射しつつ、ウエーハＷを－Ｘ方向に所定の加工送り速度で加工送りし、図１に示すようにウエーハＷの内部に改質層Ｍ１を形成していく。改質層Ｍ１のウエーハＷの厚み方向における形成位置は、例えば、ウエーハＷの表面Ｗａから研削後のウエーハＷの仕上がり厚さ分だけ上方の位置よりも上の位置となる。ウエーハＷの内部に１本の直径に沿ってウエーハＷの端から端まで改質層Ｍ１を連続的に形成したら、ウエーハＷの－Ｘ方向への加工送りを停止させると共に、レーザ光線の照射を停止する。その結果、図２に示すウエーハＷの外周部Ｗｄから中央部ＷｃにかけてウエーハＷの直径の全体に沿った改質層Ｍ１が形成されているウエーハ、即ち、サンプルウエーハＷ１（以下、実施形態１のサンプルウエーハＷ１とする。）を作製できる。なお、例えば、図１に示すチャックテーブル１０の往方向（－Ｘ方向）への移動と復方向（＋Ｘ方向）への移動との切り替えごとに、集光器１１１でレーザビームの集光点の高さ位置を変更しつつ、ウエーハＷの一本の直径にレーザビームを複数回照射することで、ウエーハＷの内部に改質層Ｍ１を厚さ方向に複数段形成するものとしてもよい。

レーザ加工装置１を用いてウエーハＷから作製されるサンプルウエーハは、図２に示す実施形態１のサンプルウエーハＷ１に限定されるものではない。例えば、図３に示すサンプルウエーハＷ２（以下、実施形態２のサンプルウエーハＷ２とする。）は、ウエーハＷに透過性を有するレーザ光線が照射されることで、外周部Ｗｄから中央部ＷｃにかけてノッチＮを通る直径の一部に沿った改質層Ｍ２１が内部に形成されており、また、外周部Ｗｄから中央部Ｗｃにかけて水平面上（Ｘ軸Ｙ軸平面上）において改質層Ｍ２１に平行な改質層Ｍ２２が内部に形成されており、さらに、改質層Ｍ２１の中央部Ｗｃ側に位置する一端から改質層Ｍ２２の中央部Ｗｃ側に位置する一端まで延び改質層Ｍ２１及び改質層Ｍ２２に水平面上において垂直に交わる改質層Ｍ２３が内部に形成されている。

例えば、図４に示すサンプルウエーハＷ３（以下、実施形態３のサンプルウエーハＷ３とする。）は、ウエーハＷに透過性を有するレーザ光線が照射されることで、外周部Ｗｄから中央部ＷｃにかけてノッチＮを通る直径の全体に沿った改質層Ｍ３１が内部に形成されており、また、外周部Ｗｄから中央部Ｗｃにかけて水平面上（Ｘ軸Ｙ軸平面上）において改質層Ｍ３１に平行な改質層Ｍ３２が内部に形成されており、さらに、中央部Ｗｃに改質層Ｍ３１及び改質層Ｍ３２の各両端側と交差する円環状の改質層Ｍ３３が形成されている。

例えば、図５に示すサンプルウエーハＷ４（以下、実施形態４のサンプルウエーハＷ４とする。）は、ウエーハＷに透過性を有するレーザ光線が照射されることで、外周部Ｗｄから中央部ＷｃにかけてノッチＮを通る直径の一部に沿った改質層Ｍ４１が内部に形成されており、外周部Ｗｄから中央部Ｗｃにかけて水平面上（Ｘ軸Ｙ軸平面上）において改質層Ｍ４１に平行な改質層Ｍ４２が内部に形成されており、また、改質層Ｍ４１の中央部Ｗｃ側に位置する一端から改質層Ｍ４２の中央部Ｗｃ側に位置する一端まで延び改質層Ｍ４１及び改質層Ｍ４２に水平面上において垂直に交わる改質層Ｍ４３が内部に形成されており、さらに、改質層Ｍ４１の外周部Ｗｄ側に位置する一端から改質層Ｍ４２の外周部Ｗｄ側に位置する一端まで延び改質層Ｍ４１及び改質層Ｍ４２に水平面上において垂直に交わる改質層Ｍ４４が内部に形成されている。即ち、サンプルウエーハＷ４の改質層は、その全体の形状が平面視矩形状となっている。

なお、上記図３に示すサンプルウエーハＷ２～図５に示すサンプルウエーハＷ４を作製するにあたっては、レーザ加工装置１には、レーザ光線を照射すべき領域の情報、レーザ光線照射の始点及び終点の座標位置の情報、ノッチＮを通る直径の座標位置の情報、及びチャックテーブル１０を加工送りする際の位置制御のための情報等を含む加工条件が加工毎に設定される。そして、例えば、レーザ光線の照射と非照射とが適切に切り替えられてウエーハＷの所望の領域のみにレーザ光線が照射されることで、各サンプルウエーハＷ２～Ｗ４を作製することができる。

以下に、例えば図２に示す実施形態１のサンプルウエーハＷ１を用いたウエーハの形状確認方法を実施する場合の各ステップについて説明する。

（１）研削工程
サンプルウエーハＷ１を研削する図６に示す研削装置２は、例えば、サンプルウエーハＷ１を保持する保持テーブル２０と、保持テーブル２０に保持されたサンプルウエーハＷ１を研削する研削手段２１とを少なくとも備えている。
外径が円形状の保持テーブル２０は、図示しない吸引源に連通する保持面２０ａ上でサンプルウエーハＷ１を吸引保持することができ、鉛直方向の軸心周りに回転可能であると共にＹ軸方向に往復移動可能となっている。保持テーブル２０の保持面２０ａは、保持テーブル２０の回転中心を頂点とする緩やか傾斜を備える円錐面に形成されている。

研削手段２１は、Ｚ軸方向に上下動でき、軸方向がＺ軸方向であるスピンドル２１０と、スピンドル２１０を回転可能に支持するハウジング２１１と、スピンドル２１０を回転駆動する図示しないモータと、スピンドル２１０の下端に接続された円形状のマウント２１３と、マウント２１３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール２１４とを備える。

研削ホイール２１４は、ホイール基台２１４ａと、ホイール基台２１４ａの底面の中央に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石２１４ｂとを備える。研削砥石２１４ｂ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２１４ｂの形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。環状に配列された研削砥石２１４ｂは、例えば、その最外周の直径がサンプルウエーハＷ１の中央部Ｗｃの半径より大きく中央部Ｗｃの直径より小さくなるように、かつ、その最内周の直径が中央部Ｗｃの半径より小さくなるように形成されている。

スピンドル２１０の内部には、研削水の通り道となる図示しない流路がスピンドル２１０の軸方向に貫通して形成されている。流路はマウント２１３を通り、ホイール基台２１４ａの底面において研削砥石２１４ｂに向かって研削水を噴出できるように開口している。

研削工程においては、まず、保護テープＴ２が表面Ｗａに貼着されたサンプルウエーハＷ１が、裏面Ｗｂが上側を向くようにして、保持テーブル２０の保持面２０ａ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２０ａに伝達されることで、保持テーブル２０が保持面２０ａ上でサンプルウエーハＷ１を吸引保持する。

サンプルウエーハＷ１を保持した保持テーブル２０が＋Ｙ方向に送られ、研削手段２１の下まで移動して、研削手段２１の研削砥石２１４ｂと保持テーブル２０に保持されたサンプルウエーハＷ１との位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、図２に示すサンプルウエーハＷ１の外周部Ｗｄの内周縁、すなわち裏面Ｗｂにおいて仮想線Ｌ１と研削砥石２１４ｂの回転軌道の最外周の一部とが重なり、かつ、研削砥石２１４ｂの回転軌道がサンプルウエーハＷ１の回転中心を通るように行われる。

図６に示すように、図示しないモータがスピンドル２１０を例えば＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に回転駆動するのに伴って、研削砥石２１４ｂも回転する。また、研削手段２１が－Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石２１４ｂがサンプルウエーハＷ１の裏面Ｗｂの中央部Ｗｃに当接することで中央部Ｗｃの研削が行われる。研削加工中は、研削水を研削砥石２１４ｂとサンプルウエーハＷ１との接触部位に対して供給して、研削砥石２１４ｂとサンプルウエーハＷ１の中央部Ｗｃとの接触部位を冷却・洗浄する。また、研削加工中は、保持テーブル２０が＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に自転するのに伴って、保持テーブル２０上に保持されたサンプルウエーハＷ１も回転する。

研削加工中は、例えば、サンプルウエーハＷ１の回転中心が、常に研削砥石２１４ｂの回転軌道の最外周よりも内側でかつ回転軌道の内周より外側に位置するようにして、研削砥石２１４ｂが回転する。更に、その研削砥石２１４ｂの回転軌道の最外周が、サンプルウエーハＷ１の外周部Ｗｄに接触しないように、すなわち、図２に示す仮想線Ｌ１よりも大きく外側にはみ出さないように加工制御がなされる。そのため、研削砥石２１４ｂが中央部Ｗｃを研削していき、中央部Ｗｃが円形の凹状に研削されて薄化していくことで、図６、７に示す円形凹状の薄化領域Ｗ１ｃが形成される。また、薄化領域Ｗ１ｃを囲繞するようにして外周部分に対応する環状の凸部Ｗ１ｄが＋Ｚ方向に向かって突出するように形成される。

（２）切断工程
研削を続行すると、図２に示す改質層Ｍ１に沿って研削圧力が作用することで改質層Ｍ１を起点にクラックがサンプルウエーハＷ１の表面Ｗａに向かって伸長し、図７に示す薄化領域Ｗ１ｃは、その内部から割断される。また、薄化領域Ｗ１ｃに加わる研削圧力は、薄化領域Ｗ１ｃ内の改質層Ｍ１から凸部Ｗ１ｄ内の改質層Ｍ１にも伝播するため、凸部Ｗ１ｄ内の改質層Ｍ１を起点にクラックが上下方向に伸長することで凸部Ｗ１ｄは内部から改質層Ｍ１に沿って割断される。その結果、サンプルウエーハＷ１は改質層Ｍ１に沿って２つに分割される。分割後も研削を続行し、例えば改質層Ｍ１を除去しつつサンプルウエーハＷ１が仕上げ厚みに形成されると研削が終了する。

次いで、２つに分割された図７に示すサンプルウエーハＷ１を、図８に示すように、それぞれＹ軸方向両側に所定距離だけ離間させてサンプルウエーハＷ１の切断面Ｗ１ｆを露出させる。

（３）測定工程
次いで、図９に示すサンプルウエーハＷ１の凸部Ｗ１ｄから薄化領域Ｗ１ｃにかけてサンプルウエーハＷ１の直径の全体に沿って形成された切断面Ｗ１ｆから外周の凸部Ｗ１ｄと薄化領域Ｗ１ｃとのなす角度θ１を測定する測定工程を行う。測定工程は、例えば、サンプルウエーハＷ１の切断面Ｗ１ｆに対物レンズ等を含む顕微鏡を対向させて、顕微鏡によって切断面Ｗ１ｆを視覚的に拡大させつつ作業者が観察することで行う。

本発明に係るサンプルウエーハＷ１は、ウエーハＷに対して透過性を有するレーザ光線が照射されることでウエーハＷの内部に少なくともウエーハＷの外周部Ｗｄから中央部ＷｃにかけてウエーハＷの直径の全体に沿った改質層Ｍ１が形成されているため、サンプルウエーハＷ１を研削することで外周凸部Ｗ１ｄと薄化領域Ｗ１ｃとのなす角度θ１を確認するための切断面Ｗ１ｆを容易に露出させることができ、サンプルウエーハＷ１の形状観察が容易に行うことが可能となる。

本発明に係るウエーハの形状確認方法は、サンプルウエーハＷ１の中央部Ｗｃを研削手段２１で薄化して薄化領域Ｗ１ｃを形成すると共に外周に凸部Ｗ１ｄを形成する研削工程と、改質層Ｍ１を起点にサンプルウエーハＷ１を分割してサンプルウエーハＷ１の切断面Ｗ１ｆを露出させる切断工程とを実施することで、外周凸部Ｗ１ｄと薄化領域Ｗ１ｃとのなす角度θ１を確認するための切断面Ｗ１ｆを容易に露出させることができ、さらに、サンプルウエーハＷ１の凸部Ｗ１ｄから薄化領域Ｗ１ｃにかけてサンプルウエーハＷ１の直径の全体に沿って形成された切断面Ｗ１ｆから外周の凸部Ｗ１ｄと薄化領域Ｗ１ｃとのなす角度θ１を測定する測定工程を実施することで、サンプルウエーハＷ１の形状観察を容易に行うことが可能となる。また、本発明に係るウエーハの形状確認方法を行うことで得ることができるサンプルウエーハＷ１の加工後の形状についての情報を、実際にデバイスチップが形成されているウエーハを研削する際の加工条件を設定する際に役立てることができる。

上記（１）研削工程を実施する際に、例えば、研削時の磨耗量を考慮した研削砥石２１４ｂの種類の適切な選定や、研削手段２１の－Ｚ方向への研削送り速度及び保持テーブル２０の回転速度の加工条件の適切な設定を行うことで、研削後のサンプルウエーハＷ１の凸部Ｗ１ｄと薄化領域Ｗ１ｃとのなす角度を所望の角度とすることができる。そして、例えば、本測定工程において測定したサンプルウエーハＷ１の凸部Ｗ１ｄと薄化領域Ｗ１ｃとのなす角度θ１が、想定していた所望の角度と大きく異なっているような場合には、研削装置２の装置構成の不具合等を疑うことができる。そして、作業者が、研削手段２１のスピンドル２１０の歪みや錆、ゴミの噛み込み、及びスピンドル２１０の摩耗等の装置構成の不具合を点検し修理することで、実際にデバイスチップが形成されたウエーハを研削する際の加工不良の発生を防止することが可能となる。

本発明に係るウエーハの形状確認方法は、図２に示す実施形態１のサンプルウエーハＷ１の代わりに図３に示す実施形態２のサンプルウエーハＷ２を用いて同様に実施できる。研削工程において図３に示すサンプルウエーハＷ２にサンプルウエーハＷ１に施したのと同様に研削を施すことで、中央部Ｗｃが円形の凹状に薄化されて図１０に示す円形凹状の薄化領域Ｗ２ｃが形成される。また、薄化領域Ｗ２ｃを囲繞するようにして外周部Ｗｄに対応する環状の凸部Ｗ２ｄが＋Ｚ方向に向かって突出するように形成される。そして、研削圧力が図３に示す各改質層Ｍ２１～２３に作用することで各改質層Ｍ２１～２３を起点にクラックが伸長する。

さらに、研削を続行し切断工程を実施することで、図１１に示すように、サンプルウエーハＷ２は各改質層Ｍ２１～２３に沿って、検査用片Ｗ２２及び残余部Ｗ２３とに分割され、サンプルウエーハＷ２の凸部Ｗ２ｄから薄化領域Ｗ２ｃにかけてサンプルウエーハＷ２の直径の一部に沿って形成された切断面Ｗ２ｆ、即ち、検査用片Ｗ２２の切断面Ｗ２ｆが露出した状態になる。
次いで、測定工程において、図１２に示す検査用片Ｗ２２の切断面Ｗ２ｆから外周凸部Ｗ２ｄと薄化領域Ｗ２ｃとのなす角度θ２を測定することで、サンプルウエーハＷ２の形状観察を容易に行うことができる。

本発明に係るウエーハの形状確認方法は、図２に示す実施形態１のサンプルウエーハＷ３の代わりに図４に示す実施形態３のサンプルウエーハＷ３を用いて同様に実施できる。研削工程においてサンプルウエーハＷ３にサンプルウエーハＷ１に施したのと同様に研削を施すことで、中央部Ｗｃが円形の凹状に薄化されて図１３に示す円形凹状の薄化領域Ｗ３ｃが形成される。また、薄化領域Ｗ３ｃを囲繞するようにして外周部Ｗｄに対応する環状の凸部Ｗ３ｄが＋Ｚ方向に向かって突出するように形成される。そして、研削圧力が図４に示す各改質層Ｍ３１～３３に作用することで各改質層Ｍ３１～３３を起点にクラックが伸長する。

さらに、研削を続行し切断工程を実施することで、図１４に示すように、サンプルウエーハＷ３は各改質層Ｍ３１～３３に沿って、２つの検査用片Ｗ３２及び残余部Ｗ３３とに分割され、サンプルウエーハＷ３の凸部Ｗ３ｄから薄化領域Ｗ３ｃにかけてサンプルウエーハＷ３の直径の一部に沿って形成された切断面Ｗ３ｆ、即ち、検査用片Ｗ３２の切断面Ｗ３ｆが露出した状態になる。なお、残余部Ｗ３３は、その薄化領域Ｗ３ｃが３つに分割され、環状の凸部Ｗ３ｄが２つに分割された状態になっている。
次いで、測定工程において、図１５に示す２つの検査用片Ｗ３２の各切断面Ｗ３ｆから外周凸部Ｗ３ｄと薄化領域Ｗ３ｃとのなす角度θ３を測定することで、サンプルウエーハＷ３の形状観察を容易に行うことができる。

本発明に係るウエーハの形状確認方法は、図２に示す実施形態１のサンプルウエーハＷ１の代わりに図５に示す実施形態４のサンプルウエーハＷ４を用いて同様に実施できる。研削工程においてサンプルウエーハＷ４にサンプルウエーハＷ１に施したのと同様に研削を施すことで、中央部Ｗｃが円形の凹状に薄化されて図１６に示す円形凹状の薄化領域Ｗ４ｃが形成される。また、薄化領域Ｗ４ｃを囲繞するようにして外周部Ｗｄに対応する環状の凸部Ｗ４ｄが＋Ｚ方向に向かって突出するように形成される。そして、研削圧力が図５に示す各改質層Ｍ４１～Ｍ４４に作用したことで各改質層Ｍ４１～Ｍ４４を起点にクラックが伸長する。

さらに、研削を続行し切断工程を実施することで、図１７に示すように、サンプルウエーハＷ４は各改質層Ｍ４１～Ｍ４４に沿って、検査用片Ｗ４２及び残余部Ｗ４３とに分割され、サンプルウエーハＷ４の凸部Ｗ４ｄから薄化領域Ｗ４ｃにかけてサンプルウエーハＷ４の直径の一部に沿って形成された切断面Ｗ４ｆ、即ち、検査用片Ｗ４２の切断面Ｗ４ｆが露出した状態になる。
次いで、測定工程において、図１８に示す検査用片Ｗ４２の各切断面Ｗ４ｆから外周凸部Ｗ４ｄと薄化領域Ｗ４ｃとのなす角度θ４を測定することで、サンプルウエーハＷ４の形状観察を容易に行うことができる。

Ｗ：ウエーハＷａ：表面Ｗｂ：裏面Ｗｃ：中央部Ｗｄ：外周部Ｌ１：仮想線
Ｎ：ノッチ
Ｗ１：サンプルウエーハＭ１：改質層Ｗ１ｃ：薄化領域Ｗ１ｄ：外周の凸部Ｗ１ｆ：切断面
１：レーザ加工装置１０：チャックテーブル１００：吸着部１００ａ：保持面１０１：枠体
１１：レーザ光線照射手段１１１：集光器１１１ａ：集光レンズ１１９：レーザ光線発振器
２：研削装置２０：保持テーブル２０ａ：保持面
２１：研削手段２１０：スピンドル２１１：ハウジング２１３：マウント２１４：研削ホイール２１４ａ：ホイール基台２１４ｂ：研削砥石

Claims

外周部に凸部と、中央部に薄化領域と、を形成した後に、切断して、該凸部及び該薄化領域の切断面から該凸部と該薄化領域とのなす角度を測定する工程実施用のサンプルウエーハであって、
ウエーハに対して透過性を有するレーザ光線が照射されることでウエーハの内部に少なくともウエーハの該外周部から該中央部にかけてウエーハの直径の全体又は一部に沿った該切断の起点となる改質層が形成されていることを特徴とするサンプルウエーハ。
請求項１に記載のサンプルウエーハを用いたウエーハの形状確認方法であって、
該サンプルウエーハの中央部を研削手段で薄化して薄化領域を形成すると共に外周に凸部を形成する研削工程と、
前記改質層を起点にサンプルウエーハを分割してサンプルウエーハの切断面を露出させる切断工程と、
サンプルウエーハの該凸部から該薄化領域にかけてサンプルウエーハの直径の全体又は一部に沿って形成された該切断面から該外周の凸部と該薄化領域とのなす角度を測定する測定工程と、を備えることを特徴とするウエーハの形状確認方法。