JP7325903B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、結晶方位を示す切り欠きが形成されたウェーハの加工方法に関する。

デバイスチップの製造工程においては、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域の表面側にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、それぞれデバイスを備えた複数のデバイスチップが得られる。このデバイスチップは、携帯電話やパーソナルコンピュータ等に代表される様々な電子機器に搭載される。

近年では、電子機器の小型化、薄型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、ウェーハを分割する前に、ウェーハの裏面側に研削加工を施すことにより、ウェーハを薄化する処理が行われる。具体的には、まず、ウェーハの表面側に保護テープを貼着し、ウェーハの表面側に形成された複数のデバイスを保護する。その後、保護テープを介してウェーハの表面側を保持した状態で、ウェーハの裏面側を研削砥石で研削する。これにより、ウェーハが所定の厚さに薄化される。

研削加工によって薄化されたウェーハは、例えば環状の切削ブレードでウェーハを切削する切削装置を用いて切削され、分割される。ここで、ウェーハに切削加工を施す前には、ウェーハを保護テープからダイシングテープと称されるテープに転写する作業が行われる（特許文献１参照）。

ウェーハを保護テープからダイシングテープに転写する際には、まず、中央部に開口を備え、この開口を覆うようにテープが貼着された環状フレームが準備される。そして、ウェーハの裏面側が、環状フレームの開口の内側で露出するテープに貼着された後、ウェーハの表面側から保護テープが剥離される。このようにして保護テープからダイシングテープに転写されたウェーハは、切削ブレードによって切削され、複数のデバイスチップに分割される。

特開２００５－８６０７４号公報

上記のように研削加工が施されたウェーハにダイシングテープ等のテープを貼着する際には、ウェーハと環状フレームとの位置合わせ（アライメント）が実施される。具体的には、ウェーハの外周部にはウェーハの結晶方位を示す切り欠き（ノッチ、オリエンテーションフラット等）が形成されており、ウェーハは、この切り欠きと環状フレームとが所定の位置関係で配置されるように、テープに貼着される。これにより、作業者は、環状フレームの向きに基づいてウェーハの結晶方位の方向を把握することが可能となる。

なお、ウェーハの裏面側に研削加工を施すと、ウェーハの裏面側の外周部に欠け（チッピング）が生じることがある。この場合、ウェーハと環状フレームとの位置合わせを行う際には、チッピングが形成された状態のウェーハに対して、切り欠きの位置の検出が行われることになる。このとき、研削加工によって生じたチッピングが誤ってウェーハの切り欠きとして認識されたり、チッピングの形成によって切り欠きの形状が変化してしまい、切り欠きが切り欠きとして認識されなかったりすることがある。

チッピングが原因でウェーハの切り欠きが正しく検出されないと、切り欠きの位置を正確に特定することが困難になる。その結果、ウェーハと環状フレームとの位置合わせの精度が低下し、ウェーハを所定の向きで適切にテープに貼着することが困難になる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、研削されたウェーハと環状フレームとの正確な位置合わせを可能とするウェーハの加工方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、結晶方位を示すノッチが形成されたウェーハの表面側に、該ウェーハの表面側の全体を覆う保護テープを貼着する貼着ステップと、該ウェーハの外周縁に沿って該保護テープにレーザービームを照射して、該保護テープを該ウェーハの外周縁に沿って切断し、該保護テープに該ウェーハの該ノッチに対応する切り欠き部を形成する切り欠き部形成ステップと、該保護テープを介して該ウェーハの表面側を保持テーブルで保持し、該ウェーハの裏面側を研削する研削ステップと、研削された該ウェーハの裏面側と、該ウェーハを囲むように配置された環状フレームとにテープを貼着した後、該保護テープを該ウェーハの表面側から除去する転写ステップと、を備え、該転写ステップでは、該保護テープに形成された該切り欠き部の位置に基づいて、該ウェーハと該環状フレームとの位置合わせを行うウェーハの加工方法が提供される。なお、好ましくは、該切り欠き部形成ステップでは、該ウェーハの外周縁を撮像することによって得られた画像に基づいて該ノッチの輪郭の位置を特定し、該レーザービームを該ノッチの輪郭に沿って照射する。また、好ましくは、該切り欠き部形成ステップでは、該保護テープの該レーザービームが照射された領域を変色させる。

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、ウェーハに貼着された保護テープをウェーハの外周縁に沿って切断して、保護テープにウェーハの切り欠きに対応する切り欠き部を形成する。そして、保護テープに形成された切り欠き部の位置に基づいて、ウェーハと環状フレームとの位置合わせを行う。これにより、ウェーハの裏面側に研削加工によって生じた欠け（チッピング）が残存している場合にも、ウェーハの結晶方位の方向を適切に確認でき、ウェーハと環状フレームとの正確な位置合わせが可能となる。

図１（Ａ）はノッチが形成されたウェーハを示す斜視図であり、図１（Ｂ）はオリエンテーションフラットが形成されたウェーハを示す斜視図である。 貼着ステップにおけるウェーハを示す一部断面正面図である。 切り欠き部形成ステップにおけるウェーハを示す一部断面正面図である。 図４（Ａ）は切り欠き部形成ステップ後のウェーハ及び保護テープを示す斜視図であり、図４（Ｂ）はウェーハの切り欠きと保護テープの切り欠き部とを拡大して示す斜視図である。 研削ステップにおけるウェーハを示す斜視図である。 転写ステップにおけるウェーハを示す斜視図である。 図７（Ａ）はウェーハ及び環状フレームにテープが貼着される様子を示す断面図であり、図７（Ｂ）はテープが切断される様子を示す断面図であり、図７（Ｃ）は保護テープが除去される様子を示す断面図である。 転写ステップ後のウェーハを示す平面図である。

以下、添付図面を参照して本実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るウェーハの加工方法によって加工可能なウェーハの構成例について説明する。図１（Ａ）は、ウェーハ１１を示す斜視図である。

ウェーハ１１は、例えば円盤状に形成されたシリコンウェーハであり、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。ウェーハ１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３によって複数の領域に区画されており、この領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１５が形成されている。

なお、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えばウェーハ１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料によって形成されていてもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

ウェーハ１１の外周部の一部には、ウェーハ１１の結晶方位を示す切り欠き（ノッチ）１１ｃが形成されている。切り欠き１１ｃは、ウェーハ１１の外周部の一部に形成された、欠けた領域に相当する。この切り欠き１１ｃは、ウェーハ１１の結晶方位に対応して所定の位置に形成されている。そのため、切り欠き１１ｃの位置を確認することにより、ウェーハ１１の結晶方位を把握することができる。

なお、ウェーハ１１の形成される切り欠きはノッチに限定されない。図１（Ｂ）は、切り欠き（オリエンテーションフラット）１１ｄが形成されたウェーハ１１を示す斜視図である。切り欠き１１ｄは、ウェーハ１１の外周部の一部を切断することによって形成された平面によって構成され、ウェーハ１１の結晶方位に対応して所定の位置に形成されている。

ウェーハ１１を分割予定ライン１３に沿って分割することにより、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、ウェーハ１１の分割前には、デバイスチップの薄型化を目的として、ウェーハ１１を薄化する処理が施される。例えば、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削砥石で研削することにより、ウェーハ１１が薄化される。

ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する際には、まず、ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護テープ１７を貼着する（貼着ステップ）。図２は、貼着ステップにおけるウェーハ１１を示す一部断面正面図である。

貼着ステップでは、まず、ウェーハ１１を保持テーブル２によって保持する。保持テーブル２の上面は、ウェーハ１１を保持する保持面２ａを構成しており、保持面２ａは水平方向と概ね平行に形成されている。また、保持面２ａは、保持テーブル２の内部に形成された流路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

ウェーハ１１は、表面１１ａ側が上方に露出し、裏面１１ｂ側が保持面２ａと対向するように、保持テーブル２上に配置される。この状態で、保持面２ａに吸引源の負圧を作用させることにより、ウェーハ１１が保持テーブル２によって吸引保持される。

なお、保持テーブル２には回転駆動源（不図示）が接続されており、この回転駆動源は保持テーブル２を鉛直方向（上下方向）に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。また、保持テーブル２には移動機構（不図示）が接続されており、この移動機構は保持テーブル２を第１水平方向（前後方向）及び第２水平方向（左右方向）に沿って移動させる。

貼着ステップでは、ウェーハ１１の表面１１ａ側の全体を覆うことが可能な大きさの保護テープ１７が準備される。例えば、ウェーハ１１の直径よりも直径の大きい円形の保護テープ１７や、ウェーハ１１の直径よりも幅及び長さが大きい矩形状の保護テープ１７が用いられる。また、例えば保護テープ１７は、フィルム状の基材と、基材上に形成された粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂等でなる。

保持テーブル２の上方には、保護テープ１７をウェーハ１１に貼着するためのローラー４が設けられている。例えばローラー４は、金属や樹脂等でなる円柱状の部材であり、高さ方向が保持面２ａと概ね平行になるように配置されている。

保護テープ１７は、保持テーブル２によって保持されたウェーハ１１上に、粘着層側が表面１１ａ側に対向するように配置される。この状態で、ローラー４を保護テープ１７の基材側に接触させ、ローラー４で保護テープ１７をウェーハ１１側に押圧しながらローラー４を保護テープ１７上で転がす。これにより、保護テープ１７がウェーハ１１の表面１１ａ及び複数のデバイス１５に密着する。

このようにして、保護テープ１７は複数のデバイス１５を覆うようにウェーハ１１の表面１１ａ側に貼着される。これにより、複数のデバイス１５が保護テープ１７によって保護され、後の工程（後述の研削ステップ等）におけるデバイス１５の破損が防止される。

なお、保護テープ１７はウェーハ１１よりも大きい。そのため、保護テープ１７をウェーハ１１の表面１１ａ側に貼着すると、ウェーハ１１の表面１１ａ側の全体が保護テープ１７によって覆われるとともに、ウェーハ１１の外周縁からウェーハ１１の半径方向外側に保護テープ１７の一部がはみ出した状態となる。

次に、ウェーハ１１の外周縁に沿って保護テープ１７にレーザービームを照射し、保護テープ１７をウェーハ１１の外周縁に沿って切断し、保護テープ１７にウェーハ１１の切り欠き１１ｃに対応する切り欠き部を形成する（切り欠き部形成ステップ）。図３は、切り欠き部形成ステップにおけるウェーハ１１を示す一部断面正面図である。

切り欠き部形成ステップでは、まず、ウェーハ１１を保持テーブル２によって保持する。なお、図３では、貼着ステップでウェーハ１１を保持していた保持テーブル２が、引き続き切り欠き部形成ステップでもウェーハ１１を保持している例を示しているが、切り欠き部形成ステップではウェーハ１１が他の保持テーブルによって保持されてもよい。

保持テーブル２の上方には、保護テープ１７にレーザービーム８を照射するレーザー照射ユニット６が設けられている。レーザー照射ユニット６は、レーザービーム８の照射によって保護テープ１７を切断する。

例えばレーザー照射ユニット６は、レーザービームをパルス発振するレーザー発振器（不図示）と、レーザー発振器から発振されたレーザービームを集光する集光器（不図示）とを備え、保持テーブル２の保持面２ａ側に向かってレーザービーム８を照射する。なお、レーザービーム８の波長は、レーザービーム８が保護テープ１７に対して吸収性を有する（保護テープ１７で吸収される）ように設定される。

レーザー照射ユニット６から保護テープ１７にレーザービーム８が照射されると、保護テープ１７にアブレーション加工が施され、保護テープ１７が切断される。なお、レーザービーム８の照射条件（パワー、スポット径、繰り返し周波数、集光点の位置等）は、保護テープ１７がアブレーション加工によって切断されるように設定される。例えば、レーザー照射ユニット６のレーザー発振器としてＣＯ_２レーザー（炭酸ガスレーザー）が用いられ、波長が１０μｍ付近のレーザービーム８が保護テープ１７に照射される。

保護テープ１７を切断する際は、まず、ウェーハ１１の外周縁の位置が検出される。例えば、撮像ユニット（カメラ、不図示）によってウェーハ１１の外周部を撮像し、この撮像によって得られた画像に対してエッジ検出等の画像処理を施すことにより、ウェーハ１１の外周縁の位置（座標）を特定する。

なお、ウェーハ１１の外周部には切り欠き１１ｃ（図１（Ａ）参照）が形成されており、ウェーハ１１の外周縁の一部は欠けている。この切り欠き１１ｃでは、切り欠き１１ｃの輪郭がウェーハ１１の外周縁の一部として検出され、切り欠き１１ｃの輪郭の位置（座標）が特定される。

次に、レーザー照射ユニット６から保護テープ１７に、レーザービーム８をウェーハ１１の外周縁に沿って照射する。具体的には、レーザービーム８の集光点を保護テープ１７に位置付けた状態で、レーザービーム８をウェーハ１１の外周縁に沿って走査する。

レーザービーム８の走査は、例えば、レーザー照射ユニット６からレーザービーム８が照射された状態で、レーザービーム８がウェーハ１１の外周縁に沿って照射されるように、保持テーブル２を回転又は移動させることによって行う。保持テーブル２の回転及び移動は、前述の回転駆動源及び移動機構によって制御される。

具体的には、まず、レーザービーム８を保護テープ１７のうちウェーハ１１の外周縁と重なる領域に照射しながら、保持テーブル２を回転駆動源によって回転させる。これにより、保護テープ１７がウェーハ１１と概ね同径の円形に切断される。その後、レーザービーム８を保護テープ１７のうち切り欠き１１ｃと重なる領域に照射しながら、保持テーブル２を移動機構によって移動させ、レーザービーム８を切り欠き１１ｃの輪郭に沿って走査する。これにより、円形の保護テープ１７の切り欠き１１ｃと重なる領域が除去される。

なお、レーザー照射ユニット６と、保持テーブル２に接続された回転駆動源及び移動機構とはそれぞれ、コンピュータ等によって構成される制御ユニット（制御部、不図示）に接続されている。この制御ユニットは、前述の撮像ユニットを用いて検出されたウェーハ１１の外周縁の位置に基づき、レーザービーム８がウェーハ１１の外周縁に沿って照射されるように、レーザー照射ユニット６、回転駆動源、及び移動機構の動作を制御する。

ウェーハ１１の外周縁に沿って保護テープ１７にレーザービーム８が照射されると、保護テープ１７がウェーハ１１の外周縁に沿って切断される。図４（Ａ）は、切り欠き部形成ステップ後のウェーハ１１及び保護テープ１７を示す斜視図である。切り欠き部形成ステップが実施されると、保護テープ１７はウェーハ１１の表面１１ａと概ね同一形状となるように加工される。

レーザービーム８は、ウェーハ１１の切り欠き１１ｃにおいても、ウェーハ１１の外周縁に沿って照射される。そのため、保護テープ１７の切り欠き１１ｃと重なる領域は、切り欠き１１ｃの形状に沿って切断される。その結果、保護テープ１７のうちウェーハ１１の切り欠き１１ｃと重なる位置には、切り欠き１１ｃに対応する切り欠き部１７ａが形成される。図４（Ｂ）は、ウェーハ１１の切り欠き１１ｃと保護テープ１７の切り欠き部１７ａとを拡大して示す斜視図である。

なお、レーザービーム８の照射条件は、保護テープ１７の外周縁（保護テープ１７の切断箇所）が変色するように設定することが好ましい。例えば、保護テープ１７のレーザービーム８が照射された領域が炭化して黒く変色するように、レーザービーム８のパワー等を調整する。また、レーザービーム８の照射によって保護テープ１７の内部で気泡を生じさせ、保護テープ１７のレーザービーム８が照射された領域を薄く変色させてもよい。

また、保護テープ１７には、レーザービーム８を吸収する顔料が添加されていてもよい。この場合、保護テープ１７にレーザービーム８を照射すると、保護テープ１７のレーザービーム８が照射された領域で顔料が凝縮し、保護テープ１７が変色する。

後の工程（後述の転写ステップ）において、ウェーハ１１の切り欠き１１ｃの位置を特定するために、保護テープ１７の切り欠き部１７ａの検出が行われる。このとき、保護テープ１７の外周縁が変色していると、切り欠き部１７ａの検出が容易になる。なお、切り欠き部１７ａの検出の詳細については後述する。

また、上記の貼着ステップと切り欠き部形成ステップとは、同一の装置によって実施されてもよい。例えば、少なくとも保持テーブル２、ローラー４（図２参照）、及びレーザー照射ユニット６（図３参照）を備えるテープ貼着装置を用いると、貼着ステップと切り欠き部形成ステップとを連続的に実施することが可能となる。

次に、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する（研削ステップ）。図５は、研削ステップにおけるウェーハ１１を示す斜視図である。研削ステップでは、研削装置２０を用いてウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する。研削装置２０は、ウェーハ１１を保持する保持テーブル２２と、保持テーブル２２によって保持されたウェーハ１１を研削する研削ユニット２４とを備える。

保持テーブル２２の上面は、ウェーハ１１を保持する保持面２２ａを構成しており、保持面２２ａは水平方向と概ね平行に形成されている。また、保持面２２ａは、保持テーブル２２の内部に形成された流路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

ウェーハ１１は、表面１１ａ側（保護テープ１７側）が保持面２２ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、保持テーブル２２上に配置される。この状態で保持面２２ａに吸引源の負圧を作用させることにより、ウェーハ１１の表面１１ａ側が保護テープ１７を介して保持テーブル２２で保持される。

なお、保持テーブル２２には回転駆動源（不図示）が接続されており、この回転駆動源は保持テーブル２２を鉛直方向（上下方向）に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。また、保持テーブル２２には移動機構（不図示）が接続されており、この移動機構は保持テーブル２２を水平方向に沿って移動させる。

保持テーブル２２の上方には、研削ユニット２４が設けられている。なお、研削ユニット２４には移動機構が接続されており、この移動機構によって研削ユニット２４の鉛直方向に位置（高さ）が制御される。

研削ユニット２４は、回転軸を構成する円柱状のスピンドル２６を備える。スピンドル２６の下端部（先端部）には円盤状のホイールマウント２８が固定されており、ホイールマウント２８の下面にはウェーハ１１を研削する研削ホイール３０が装着されている。研削ホイール３０は、ステンレス等の金属でなる環状のホイール基台３２を備えている。また、ホイール基台３２の下面側には、直方体状に形成された複数の研削砥石３４が、ホイール基台３２の外周に沿って固定されている。

例えば研削砥石３４は、ダイヤモンド、ＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等でなる砥粒を、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材で固定することにより形成される。ただし、研削砥石３４の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、ホイール基台３２には任意の数の研削砥石３４を固定できる。

スピンドル２６の上端部（基端部）側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。研削ホイール３０は、回転駆動源からスピンドル２６を介して伝達される動力（回転力）によって、鉛直方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

ウェーハ１１を研削する際は、ウェーハ１１を保持した保持テーブル２２を、研削ホイール３０の下側に配置する。そして、保持テーブル２２とスピンドル２６とをそれぞれ回転させ、研削液（純水等）をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に向かって供給しながら研削ホイール３０を下降させる。これにより、複数の研削砥石３４が回転しながらウェーハ１１の裏面１１ｂ側に接触し、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研削される。

例えば、保持テーブル２２は矢印ａで示す方向に所定の回転数（例えば３００ｒｐｍ）で回転し、スピンドル２６は矢印ｂで示す方向に所定の回転数（例えば６０００ｒｐｍ）で回転する。また、研削ホイール３０の下降速度は、研削砥石３４が適切な力でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調整される。そして、複数の研削砥石３４によってウェーハ１１が所望の厚さになるまで研削されると、研削ステップが完了する。

なお、研削ステップを実施すると、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の外周部（特に外周縁）に欠け（チッピング）が生じることがある。一方、ウェーハ１１に貼着された保護テープ１７は、研削砥石３４と接触しないため、研削砥石３４によって傷ついたり破断したりすることはない。

次に、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側と、ウェーハ１１を囲むように配置された環状フレームとにテープを貼着した後、保護テープ１７をウェーハ１１の表面１１ａ側から除去する（転写ステップ）。図６は、転写ステップにおけるウェーハ１１を示す斜視図である。

転写ステップでは、まず、保護テープ１７が貼着されたウェーハ１１を囲むように、環状フレーム１９が配置される。環状フレーム１９は、金属等を用いて環状に形成され、中央部に円形の開口１９ａを備える。開口１９ａの直径はウェーハ１１の直径よりも大きく、ウェーハ１１は開口１９ａの内側に配置される。なお、図６では図示を省略しているが、ウェーハ１１及び環状フレーム１９は、例えば保持テーブルによって下側から保持される。

次に、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側と環状フレーム１９とに、テープ２１を貼着する。例えばテープ２１は、後の工程でウェーハ１１を環状の切削ブレードによって切削する際に、切削ブレードの先端が切り込むダイシングテープであり、フィルム状の基材と、基材上に形成された粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂等でなる。

テープ２１は、環状フレーム１９の開口１９ａの全体を覆うように、環状フレーム１９に貼着可能な大きさに形成される。例えば、開口１９ａよりも直径が大きい円形のテープ２１が用いられる。そして、テープ２１は、粘着層側がウェーハ１１及び環状フレーム１９に対向するように配置され、ウェーハ１１及び環状フレーム１９に向かって押し付けられる。これにより、テープ２１の中央部がウェーハ１１の裏面１１ｂ側に貼着されるとともに、テープ２１の外周部が環状フレーム１９に貼着される。

ウェーハ１１及び環状フレーム１９にテープ２１が貼着されると、ウェーハ１１がテープ２１を介して環状フレーム１９によって支持される。その後、ウェーハ１１の表面１１ａ側から保護テープ１７が剥離され、除去される（図７（Ｃ）参照）。

なお、ウェーハ１１及び環状フレーム１９にテープ２１を貼着する際には、ウェーハ１１が環状フレーム１９に対して所定の向き（角度）で配置されるように、ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせが行われる。この位置合わせでは、ウェーハ１１に形成された切り欠き１１ｃと環状フレーム１９とが所定の位置関係となるように、ウェーハ１１及び環状フレーム１９が配置される。

例えば図６に示すように、ウェーハ１１の切り欠き１１ｃが、環状フレーム１９に形成された切り欠き１９ｂに最も近い位置に配置されるように、ウェーハ１１の向き（角度）が調整される。これにより、ウェーハ１１の結晶方位の方向が、環状フレーム１９に対して所定の方向に合わせられる。その結果、作業者は環状フレーム１９の向きに基づいてウェーハ１１の結晶方位の方向を把握することが可能となる。

ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせを行う際は、まず、ウェーハ１１の結晶方位を示す切り欠き１１ｃが検出される。例えば、撮像ユニット（カメラ）４０によってウェーハ１１を外周縁に沿って撮像し、この撮像によって得られた画像に基づいて切り欠き１１ｃの位置が特定される。

しかしながら、前述の研削ステップでウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研削されると（図５参照）、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側（特に、外周縁の近傍）にチッピングが生じることがある。この場合、撮像ユニット４０でウェーハ１１の外周縁を撮像すると、切り欠き１１ｃだけでなくチッピングも撮像される。

そして、チッピングが形成されたウェーハ１１の画像に基づいて切り欠き１１ｃを検出しようとすると、チッピングが誤ってウェーハ１１の切り欠き１１ｃとして認識されることがある。また、チッピングによって切り欠き１１ｃの裏面１１ｂ側における形状が変化してしまい、切り欠き１１ｃが正しく認識されないことがある。その結果、切り欠き１１ｃの位置が正確に特定されず、ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせの精度が低下する。

ここで、保護テープ１７には、前述の切り欠き部形成ステップによって、ウェーハ１１の切り欠き１１ｃと重なる切り欠き部１７ａが形成されている。また、前述の研削ステップでは、研削砥石３４（図５参照）が保護テープ１７には接触しないため、保護テープ１７の切り欠き部１７ａが変形したり、保護テープ１７に新たな切り欠き部が形成されたりすることはない。そのため、撮像ユニット４０によって保護テープ１７を外周縁に沿って撮像すると、切り欠き部１７ａが容易に検出できる。

そこで、転写ステップでは、撮像ユニット４０によって保護テープ１７の外周縁を撮像し、保護テープ１７の切り欠き部１７ａを検出する。そして、この切り欠き部１７ａの位置に基づいて、ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせを行う。このように、ウェーハ１１の切り欠き１１ｃに代えて、研削加工による影響を受けない保護テープ１７に形成された切り欠き部１７ａに基づいて位置合わせを行うことにより、ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせを高精度に実施できる。

なお、保護テープ１７を撮像する撮像ユニット４０の種類に制限はなく、保護テープ１７の材質等に応じて、保護テープ１７の撮像に適切な撮像ユニット４０が適宜選択される。また、前述の切り欠き部形成ステップにおいて、レーザービーム８の照射によって保護テープ１７の外周縁が変色していると、撮像ユニット４０によって取得された画像に切り欠き部１７ａがより明確に表示される。これにより、切り欠き部１７ａの検出が容易になる。

切り欠き部１７ａの検出は、撮像ユニット４０によって取得された画像を作業者が目視で確認することによって行われてもよいし、撮像ユニット４０によって取得された画像に対して処置の画像処理を施すことによって自動で行ってもよい。例えば、撮像ユニット４０はコンピュータ等でなる制御ユニット（制御部）に接続されており、この制御ユニットによって切り欠き部１７ａが検出されてもよい。

この場合、制御ユニットは、撮像ユニット４０によって取得された画像に対して、エッジ検出やパターンマッチング等の処理を施すことにより、切り欠き部１７ａを検出し、切り欠き部１７ａの位置（座標）を特定する。そして、制御ユニットによって検出された切り欠き部１７ａの位置に基づいて、ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせが行われる。

また、上記では一例として、保護テープ１７の切り欠き部１７ａの位置の特定に撮像ユニット４０が用いられる場合について説明したが、切り欠き部１７ａの位置の特定方法に制限はない。例えば、撮像ユニット４０の代わりに、透過型の光電センサを用いて切り欠き部１７ａを検出してもよい。

この場合は、まず、ウェーハ１１よりも直径が小さい保持面を備える保持テーブルによって、ウェーハ１１が保持される。また、ウェーハ１１の上下に、光を照射する投光部と、投光部から照射された光を受光する受光部とが、互いに重なるように配置される。なお、投光部と受光部とはそれぞれ、ウェーハ１１のうち保持テーブルの保持面から外側に突出した領域と重なるように配置される。そして、保持テーブルを水平面内で回転させながら、投光部から受光部に向かって光を照射する。

投光部と受光部とが保護テープ１７の切り欠き部１７ａと重なると、投光部から照射された光が保護テープ１７に遮られずに進行し、受光部に到達する。これにより、受光部が受光する光の量が増大する。そして、この受光量の増大が生じた際の保持テーブルの角度に基づいて、切り欠き部１７ａの位置が特定される。

次に、転写ステップのより具体例な態様について、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）を参照して説明する。まず、上記のように、保護テープ１７に形成された切り欠き部１７ａに基づいて、ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせを行う。なお、ウェーハ１１は、その中心位置が環状フレーム１９の中心位置と一致するように配置される。また、ウェーハ１１及び環状フレーム１９は、例えば保持テーブル（不図示）によって下側から保持される。

次に、ウェーハ１１及び環状フレーム１９にテープ２１を貼着する。図７（Ａ）は、ウェーハ１１及び環状フレーム１９にテープ２１が貼着される様子を示す断面図である。テープ２１は、ウェーハ１１及び環状フレーム１９の上方に、粘着層側がウェーハ１１及び環状フレーム１９と対向するように配置される。

この状態で、ローラー５０をテープ２１の基材側に接触させ、ローラー５０でテープ２１をウェーハ１１及び環状フレーム１９側に押圧しながら、ローラー５０をテープ２１上で転がす。これにより、テープ２１がウェーハ１１の裏面１１ｂ及び環状フレーム１９に密着する。このようにして、テープ２１がウェーハ１１の裏面１１ｂ側及び環状フレーム１９に貼着される。

なお、ここでは、環状フレーム１９の外径よりも直径の大きい円形のテープ２１や、環状フレーム１９の外径よりも幅及び長さが大きい矩形状のテープ２１が用いられる。そのため、テープ２１をウェーハ１１及び環状フレーム１９に貼着すると、環状フレーム１９の外周縁からテープ２１がはみ出した状態となる。

次に、環状フレーム１９に沿ってテープ２１を切断する。図７（Ｂ）は、テープ２１が切断される様子を示す断面図である。テープ２１の切断は、例えば切断ユニット（カッター）５２を用いて実施される。

切断ユニット５２は、水平面内で旋回する支持アーム５４を備える。支持アーム５４の先端部には接続部材５６が接続されており、接続部材５６の下端側にはテープ２１を切断するための切り刃５８が固定されている。この切り刃５８は、下端部が環状フレーム１９と重なるように配置されている。

支持アーム５４の上端部（基端部）側には、支持アーム５４を水平面内で回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）と、支持アーム５４を鉛直方向に移動させる移動機構（不図示）とが接続されている。回転駆動源は、支持アーム５４をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。なお、支持アーム５４の回転軸の位置は、環状フレーム１９の開口１９ａの中心（ウェーハ１１の中心）と一致するように設定される。

テープ２１を切断する際は、支持アーム５４を下降させて切り刃５８の下端部をテープ２１の環状フレーム１９と重なる領域に接触させた状態で、支持アーム５４を回転させる。これにより、切り刃５８はテープ２１と接触しながら環状フレーム１９に沿って回転し、テープ２１を環状フレーム１９に沿って切断する。その結果、テープ２１が円形に加工され、テープ２１の環状フレーム１９よりも外側にはみ出した領域が除去される。

次に、ウェーハ１１がテープ２１に貼着された状態を維持しつつ、保護テープ１７をウェーハ１１の表面１１ａ側から剥離して、除去する。図７（Ｃ）は、保護テープ１７が除去される様子を示す断面図である。例えば、保護テープ１７の一端部を把持具で把持した状態で、把持具をウェーハ１１から離れる方向に移動させることにより、保護テープ１７がウェーハ１１から剥離される。これにより、保護テープ１７に貼着されていたウェーハ１１がテープ２１に転写される。

なお、保護テープ１７の粘着層が紫外線硬化型の樹脂でなる場合には、保護テープ１７を剥離する前に、保護テープ１７に向かって紫外線を照射することにより、粘着層のウェーハ１１に対する粘着力を低下させることが好ましい。これにより、保護テープ１７がウェーハ１１から分離されやすくなる。

上記のテープ２１の貼着（図７（Ａ）参照）、テープ２１の切断（図７（Ｂ）参照）、テープ２１の剥離（図７（Ｃ）参照）は、同一の装置によって連続的に実施されてもよい。例えば、ウェーハ１１及び環状フレーム１９を保持する保持テーブルと、ローラー５０と、切断ユニット５２と、保護テープ１７を剥離する剥離手段（把持具等）とを少なくとも備えるテープ貼着装置によって、転写ステップが実施される。

図８は、転写ステップ後のウェーハ１１を示す平面図である。図８に示すように、ウェーハ１１は、表面１１ａ側が露出した状態で、テープ２１を介して環状フレーム１９によって支持される。

環状フレーム１９によって支持されたウェーハ１１は、例えば環状の切削ブレードでウェーハ１１を切削する切削装置を用いて切削され、分割される。具体的には、切削ブレードを分割予定ライン１３に沿ってウェーハ１１に切り込ませることにより、ウェーハ１１が切断され、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。

以上の通り、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、ウェーハ１１に貼着された保護テープ１７をウェーハ１１の外周縁に沿って切断して、保護テープ１７にウェーハ１１の切り欠き１１ｃに対応する切り欠き部１７ａを形成する。そして、保護テープ１７に形成された切り欠き部１７ａの位置に基づいて、ウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせを行う。これにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に研削加工によって生じた欠け（チッピング）が残存している場合にも、ウェーハ１１の結晶方位の方向を適切に確認でき、ウェーハ１１と環状フレーム１９との正確な位置合わせが可能となる。

なお、本実施形態では、研削装置２０（図５参照）を用いた研削ステップの後に、保護テープ１７の切り欠き部１７ａが撮像ユニット４０（図６参照）等を用いて検出される場合について説明した。ただし、保護テープ１７の切り欠き部１７ａを検出するタイミングに制限はない。例えば、ウェーハ１１が研削装置２０から搬送される前に、研削装置２０の内部で保護テープ１７の切り欠き部１７ａを検出してもよい。

具体的には、切り欠き部１７ａを有する保護テープ１７が貼着されたウェーハ１１が、研削装置２０に搬入されて加工された後、研削装置２０に備えられた撮像ユニット等を用いて切り欠き部１７ａが検出される。この切り欠き部１７ａの検出は、例えば、ウェーハ１１が研削装置２０に備えられたスピンナテーブルや仮置きテーブルによって保持された際に行われる。その後、例えばウェーハ１１は、前述の転写ステップを実施するテープ貼着装置に搬送される。

このときウェーハ１１は、研削装置２０内で検出された保護テープ１７の切り欠き部１７ａが所定の方向に配置されるように、研削装置２０からテープ貼着装置に搬送される。そのため、ウェーハ１１がテープ貼着装置に配置された際には、既にウェーハ１１の結晶方位が所定の方向に合わせられた状態となっている。これにより、ウェーハ１１の搬送後における切り欠き部１７ａの検出、及びウェーハ１１と環状フレーム１９との位置合わせを省略することが可能となる。

また、ウェーハ１１は、研削装置２０による研削加工の後、ウェーハ１１の切り欠き１１ｃに対応する切り欠き部を保持面に備える保持テーブルによって保持されることがある。このときウェーハ１１は、切り欠き１１ｃが、保持テーブルの保持面に形成された切り欠き部と重なるように配置される。この場合には、例えば研削装置２０内で検出された保護テープ１７の切り欠き部１７ａの位置に基づいて、ウェーハ１１と保持テーブルの保持面との位置合わせが行われる。

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。

１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 切り欠き（ノッチ）
１１ｄ 切り欠き（オリエンテーションフラット）
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ 保護テープ
１７ａ 切り欠き部
１９ 環状フレーム
１９ａ 開口
１９ｂ 切り欠き
２１ テープ
２ 保持テーブル
２ａ 保持面
４ ローラー
６ レーザー照射ユニット
８ レーザービーム
２０ 研削装置
２２ 保持テーブル
２２ａ 保持面
２４ 研削ユニット
２６ スピンドル
２８ ホイールマウント
３０ 研削ホイール
３２ ホイール基台
３４ 研削砥石
４０ 撮像ユニット（カメラ）
５０ ローラー
５２ 切断ユニット（カッター）
５４ 支持アーム
５６ 接続部材
５８ 切り刃

Claims (3)

1. 結晶方位を示すノッチが形成されたウェーハの表面側に、該ウェーハの表面側の全体を覆う保護テープを貼着する貼着ステップと、
   該ウェーハの外周縁に沿って該保護テープにレーザービームを照射して、該保護テープを該ウェーハの外周縁に沿って切断し、該保護テープに該ウェーハの該ノッチに対応する切り欠き部を形成する切り欠き部形成ステップと、
   該保護テープを介して該ウェーハの表面側を保持テーブルで保持し、該ウェーハの裏面側を研削する研削ステップと、
   研削された該ウェーハの裏面側と、該ウェーハを囲むように配置された環状フレームとにテープを貼着した後、該保護テープを該ウェーハの表面側から除去する転写ステップと、を備え、
   該転写ステップでは、該保護テープに形成された該切り欠き部の位置に基づいて、該ウェーハと該環状フレームとの位置合わせを行うことを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 該切り欠き部形成ステップでは、該ウェーハの外周縁を撮像することによって得られた画像に基づいて該ノッチの輪郭の位置を特定し、該レーザービームを該ノッチの輪郭に沿って照射することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。
3. 該切り欠き部形成ステップでは、該保護テープの該レーザービームが照射された領域を変色させることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハの加工方法。