JP7660973B2 - ウェーハの切削方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハの切削方法に関する。

デバイスチップの製造プロセスでは、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイス領域を表面側に備えるウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に搭載される。

近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップの薄型化が求められている。そこで、ウェーハの分割前にウェーハを薄化する加工が実施されることがある。ウェーハの薄化には、例えば研削装置が用いられる。研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物に研削加工を施す研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む研削ホイールが装着される。研削装置は、チャックテーブルによって保持されたウェーハの裏面側に研削砥石を接触させることにより、ウェーハを研削、薄化する。

ウェーハを研削して薄化すると、ウェーハの剛性が低下し、その後のウェーハの取り扱い（搬送、保持等）が難しくなる。そこで、ウェーハの裏面側のうちデバイス領域と重なる領域のみを研削して薄化する手法が提案されている。この手法を用いると、ウェーハの中央部には凹部が形成される一方で、ウェーハの外周部は薄化されずに厚い状態に維持され、環状の凸部として残存する。その結果、ウェーハの外周部（凸部）が補強部として機能し、研削後のウェーハの剛性の低下が抑えられる。

薄化されたウェーハは、最終的に複数のデバイスチップに分割される。その際、ウェーハの外周部に残存する環状の凸部は、分割の妨げにならないように予め除去される。ウェーハの凸部の除去には、例えば環状の切削ブレードで被加工物を切削する切削装置が用いられる。切削ブレードでウェーハを環状に切削することにより、ウェーハの中央部（凹部）と外周部（凸部）とが分離される。

凹部を有するウェーハを切削装置によって加工する際には、切削装置に搭載された専用のチャックテーブルによってウェーハが保持される。特許文献１には、ウェーハの凹部に嵌め込まれる立ち上がり部（凸部）を備えるチャックテーブルが開示されている。このチャックテーブル上にウェーハを配置すると、ウェーハの凹部が立ち上がり部によって支持されるとともに、ウェーハの外周部が立ち上がり部の周囲に設けられたスペーサによって支持される。これにより、ウェーハは平坦な状態でチャックテーブルによって保持される。

特開２０１３－９８２４８号公報

一般的に、凹部を有するウェーハを切削装置で適切に加工するためには、ウェーハの全体をチャックテーブルによって保持することが不可欠であると考えられている。そして、代表的には前述のようなウェーハの凹部に対応する凸部（立ち上がり部）を備えたチャックテーブルが用いられる。ただし、ウェーハの凹部の深さとチャックテーブルの凸部の突出量（高さ）とに差があると、ウェーハが平坦に保持されず湾曲した状態となり、特にウェーハの凹部と外周部との境界付近において局所的な応力がかかる。この状態でウェーハを切削ブレードで切削すると、チッピング（欠け）等の加工不良が発生しやすい。

そのため、チャックテーブルの凸部は、その突出量が可能な限りウェーハの凹部の深さと一致するように形成される。しかしながら、ウェーハの厚さ、ウェーハの凹部の深さ、ウェーハに貼着されるテープ（ダイシングテープ）の厚さ、チャックテーブルの寸法等にはばらつきがあり、チャックテーブルに凸部を形成するための加工の精度にも限界がある。このような様々な要因から、ウェーハの凹部の深さとチャックテーブルの凸部の突出量とを厳密に一致させることは難しく、現実的には両者の間に１０μｍ以上の誤差が生じてしまうことが多い。その結果、凹部を有するウェーハが僅かに湾曲した状態でチャックテーブルに固定され、加工不良の発生が十分に抑制されないことがある。

また、ウェーハの凹部の深さは、ウェーハの種類（径、厚さ、材質等）に応じて異なる。そのため、加工対象となるウェーハの種類が変更される度に、チャックテーブルの凸部の突出量も変更する必要がある。これにより、チャックテーブルの準備や交換に手間とコストがかかり、切削装置によるウェーハの加工効率も低下してしまう。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、凹部を有するウェーハを適切に切削することが可能なウェーハの切削方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、中央部に円形の凹部を備え、外周部に該凹部を囲繞する環状の凸部を備えるウェーハを切削するウェーハの切削方法であって、粘着テープを該凹部及び該凸部に沿って貼着し、該粘着テープを介して該ウェーハを環状のフレームで支持するテープ貼着ステップと、該凹部よりも径が小さい保持面を有するチャックテーブルの該保持面で該凹部に貼着されている該粘着テープを吸引することにより、該粘着テープを介して該ウェーハを該チャックテーブルによって保持する保持ステップと、該凸部及び該フレームが固定されていない状態で、回転する切削ブレードを該凹部に貼着されている該粘着テープに達するように該ウェーハに切り込ませて該チャックテーブルを回転させることによって、該凹部と該凸部とを分離する切削ステップと、を含むウェーハの切削方法が提供される。

なお、好ましくは、該保持ステップでは、該ウェーハの表面が露出するように該ウェーハを該チャックテーブルによって保持し、該切削ステップでは、該切削ブレードを該ウェーハの露出している該表面側に切り込ませる。

本発明の一態様に係るウェーハの切削方法においては、ウェーハの凸部（外周部）が固定されていない状態で、切削ブレードをウェーハに切り込ませて凹部（中央部）と凸部（外周部）とを分離する。これにより、切削時におけるウェーハの応力が低減され、加工不良の発生が抑制される。

図１（Ａ）はウェーハの表面側を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はウェーハの裏面側を示す斜視図である。 図２（Ａ）は粘着テープが貼着されたウェーハを示す斜視図であり、図２（Ｂ）は粘着テープが貼着されたウェーハを示す断面図である。 切削装置を示す斜視図である。 チャックテーブルによって保持されたウェーハを示す断面図である。 図５（Ａ）は切削ブレードが切り込んだ状態のウェーハを示す斜視図であり、図５（Ｂ）は切削ブレードが切り込んだ状態のウェーハを示す断面図である。 ウェーハの外周部を示す拡大断面図である。 図７（Ａ）はチャックテーブルが回転する際のウェーハを示す斜視図であり、図７（Ｂ）はチャックテーブルが回転する際のウェーハを示す断面図である。 チッピングサイズの測定結果を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るウェーハの切削方法を用いて加工することが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の表面側を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はウェーハ１１の裏面側を示す斜視図である。

例えばウェーハ１１は、シリコン等の半導体でなる円盤状の基板であり、互いに概ね平行な表面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ストリート（分割予定ライン）１３によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリート１３によって区画された領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１５が形成されている。

ウェーハ１１は、複数のデバイス１５が形成された略円形のデバイス領域１７Ａと、デバイス領域１７Ａを囲む環状の外周余剰領域１７Ｂとを、表面１１ａ側に備える。外周余剰領域１７Ｂは、表面１１ａの外周縁を含む所定の幅（例えば２ｍｍ程度）の環状の領域に相当する。図１（Ａ）には、デバイス領域１７Ａと外周余剰領域１７Ｂとの境界を二点鎖線で示している。

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、金属等でなる基板であってもよい。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をストリート１３に沿って格子状に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、分割前のウェーハ１１に対して薄化処理を施すことにより、薄型化されたデバイスチップが得られる。

ウェーハ１１の薄化には、例えば研削装置が用いられる。研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、被加工物に研削加工を施す研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む研削ホイールが装着される。チャックテーブルによってウェーハ１１を保持し、チャックテーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させながら研削砥石をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に接触させると、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研削され、ウェーハ１１が薄化される。

ただし、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の全体が研削されると、ウェーハ１１の全体が薄化されてウェーハ１１の剛性が低下し、その後のウェーハ１１の取り扱い（搬送、保持等）が難しくなる。そのため、薄化処理（研削加工）は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の一部の領域のみに施されることがある。

例えばウェーハ１１は、中央部のみが研削、薄化される。この場合、図１（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂには円形の凹部（溝）１９が形成される。凹部１９は、デバイス領域１７Ａに対応する位置に設けられる。具体的には、凹部１９の大きさ（径）はデバイス領域１７Ａの大きさ（径）と概ね同一に設定され、凹部１９はデバイス領域１７Ａと重なる位置に形成される。

凹部１９は、ウェーハ１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂと概ね平行な円形の底面１９ａと、ウェーハ１１の厚さ方向と概ね平行で裏面１１ｂ及び底面１９ａに接続された環状の側面（内壁）１９ｂとを含む。また、ウェーハ１１の外周部には、薄化処理（研削加工）が施されていない領域に相当する環状の凸部（補強部）２１が残存している。凸部２１は、外周余剰領域１７Ｂを含み、デバイス領域１７Ａ及び凹部１９を囲繞している。

ウェーハ１１の中央部のみを薄化すると、ウェーハ１１の外周部（凸部２１）が厚い状態に維持される。これにより、ウェーハ１１の剛性の低下が抑えられ、ウェーハ１１を取り扱う際におけるウェーハ１１の変形、破損等が生じにくくなる。すなわち、凸部２１はウェーハ１１を補強する補強領域として機能する。

次に、凹部１９を有するウェーハ１１を複数のデバイスチップに分割するためのウェーハの切削方法の具体例について説明する。本実施形態では、まず、ウェーハ１１に粘着テープを貼着する（テープ貼着ステップ）。図２（Ａ）は粘着テープ２３が貼着されたウェーハ１１を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は粘着テープ２３が貼着されたウェーハ１１を示す断面図である。

ウェーハ１１の裏面１１ｂ側には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の全体を覆うことが可能な大きさの粘着テープ２３が貼着される。例えば、ウェーハ１１よりも径の大きい円形の粘着テープ２３が、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を覆うように貼着される。粘着テープ２３としては、円形の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む柔軟なフィルムを用いることができる。例えば、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、粘着層はエポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。また、粘着層として、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いることもできる。

粘着テープ２３は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の輪郭に沿って貼着される。すなわち、粘着テープ２３は図２（Ｂ）に示すように、凹部１９の底面１９ａ及び側面１９ｂと、凸部２１の裏面（下面）とに沿って（倣って）貼着される。なお、図２（Ｂ）には、凹部１９の外周部において底面１９ａ及び側面１９ｂと粘着テープ２３との間に僅かな隙間（空間）が存在する場合を図示しているが、粘着テープ２３は底面１９ａ及び側面１９ｂに密着するように貼着されてもよい。

粘着テープ２３の外周部には、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属でなる環状のフレーム２５が貼着される。フレーム２５の中央部には、フレーム２５を厚さ方向に貫通する円形の開口２５ａが設けられている。なお、開口２５ａの径は、ウェーハ１１の径よりも大きい。そして、開口２５ａの内側に配置されたウェーハ１１の裏面１１ｂ側に粘着テープ２３の中央部が貼着され、フレーム２５に粘着テープ２３の外周部が貼着される。これにより、ウェーハ１１が粘着テープ２３を介してフレーム２５によって支持され、ウェーハ１１、粘着テープ２３、及びフレーム２５が一体化したフレームユニット（ワークセット）が構成される。

粘着テープ２３が貼着されたウェーハ１１は、切削装置によって切削される。図３は、切削装置２を示す斜視図である。図３において、Ｘ軸方向（加工送り方向、第１水平方向）とＹ軸方向（割り出し送り方向、第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。切削装置２は、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）４と、チャックテーブル４によって保持されたウェーハ１１を切削する切削ユニット１０とを備える。

チャックテーブル４の上面は、水平方向（ＸＹ平面方向）と概ね平行な平坦面であり、ウェーハ１１を保持する円形の保持面４ａ（図４参照）を構成している。また、チャックテーブル４には、チャックテーブル４をＸ軸方向に沿って移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）と、チャックテーブル４をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）とが連結されている。

チャックテーブル４の上方には、切削ユニット１０が配置されている。切削ユニット１０は筒状のハウジング１２を備え、ハウジング１２にはＹ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル１４（図４参照）が収容されている。スピンドル１４の先端部（一端部）はハウジング１２の外部に露出しており、スピンドル１４の基端部（他端部）にはモータ等の回転駆動源が連結されている。

スピンドル１４の先端部には、環状の切削ブレード１６が装着される。切削ブレード１６は、回転駆動源からスピンドル１４を介して伝達される動力によって、Ｙ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを所定の回転速度で回転する。

切削ブレード１６としては、例えばハブタイプの切削ブレード（ハブブレード）が用いられる。ハブブレードは、金属等でなる環状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とが一体となって構成される。ハブブレードの切刃は、ダイヤモンド等でなる砥粒がニッケルめっき層等の結合材によって固定された電鋳砥石によって構成される。ただし、切削ブレード１６としてワッシャータイプの切削ブレード（ワッシャーブレード）を用いることもできる。ワッシャーブレードは、砥粒が金属、セラミックス、樹脂等でなる結合材によって固定された環状の切刃のみによって構成される。

切削ユニット１０に装着された切削ブレード１６は、ハウジング１２に固定されたブレードカバー１８に覆われる。ブレードカバー１８は、純水等の液体（切削液）が供給されるチューブ（不図示）に接続される一対の接続部２０と、一対の接続部２０に接続され切削ブレード１６の両面側（表裏面側）にそれぞれ配置される一対のノズル２２とを備える。一対のノズル２２にはそれぞれ、切削ブレード１６に向かって開口する供給口（不図示）が形成されている。

接続部２０に切削液が供給されると、一対のノズル２２に切削液が流入し、一対のノズル２２の供給口から切削ブレード１６の両面（表裏面）に向かって切削液が供給される。この切削液によって、ウェーハ１１及び切削ブレード１６が冷却されるとともに、切削加工によって生じた屑（切削屑）が洗い流される。

切削ユニット１０には、ボールねじ式の移動機構（不図示）が連結されている。移動機構は、切削ユニット１０をＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動させる。移動機構によって、切削ブレード１６の割り出し送り方向における位置、切削ブレード１６のウェーハ１１への切り込み深さ等が調節される。

切削装置２でウェーハ１１を加工する際は、まず、粘着テープ２３を介してウェーハ１１をチャックテーブル４によって保持する（保持ステップ）。図４は、チャックテーブル４によって保持されたウェーハ１１を示す断面図である。

チャックテーブル４は、ＳＵＳ等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の枠体（本体部）６を備える。枠体６の中央部の上面６ａ側には円柱状の凹部（溝）６ｂが形成されており、凹部６ｂには円盤状の保持部材８が嵌め込まれている。保持部材８は、ポーラスセラミックス等の多孔質材料でなる部材であり、その内部に保持部材８の上面から下面に連通する空孔（流路）を含んでいる。

保持部材８は、枠体６の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、保持部材８の上面は、ウェーハ１１を吸引する円形の吸引面８ａを構成している。枠体６の上面６ａと保持部材８の吸引面８ａとは、概ね同一平面上に配置され、チャックテーブル４の保持面４ａを構成している。

ウェーハ１１は、表面１１ａ側が上方に露出するようにチャックテーブル４上に配置される。なお、チャックテーブル４は、保持面４ａでウェーハ１１の凹部１９の底面１９ａを保持可能に構成されている。具体的には、保持面４ａの径は凹部１９の径よりも小さい。そして、チャックテーブル４上にウェーハ１１を配置すると、チャックテーブル４の保持面４ａ側が凹部１９に嵌め込まれる。これにより、凹部１９の底面１９ａが粘着テープ２３を介して保持面４ａによって支持される。

ウェーハ１１がチャックテーブル４上に配置された状態で、保持部材８に吸引源の負圧（吸引力）を作用させると、粘着テープ２３のうち凹部１９の底面１９ａに貼着されている領域が吸引面８ａに吸引される。これにより、ウェーハ１１が粘着テープ２３を介してチャックテーブル４によって吸引保持される。

なお、吸引面８ａに吸引力が作用していない状態でウェーハ１１を保持面４ａ上に配置すると、ウェーハ１１の凸部２１の自重によって、ウェーハ１１が上に凸状に湾曲した状態となることがある。しかしながら、吸引面８ａに吸引力を作用させると、凹部１９の底面１９ａが保持面４ａに沿って平坦に支持される。その結果、ウェーハ１１の湾曲が矯正され、ウェーハ１１は全体が概ね平坦な状態になる。

ここで、チャックテーブル４の保持面４ａの外周縁よりも保持面４ａの半径方向外側の領域には、ウェーハ１１、粘着テープ２３、又はフレーム２５を保持する部材（チャックテーブル４の一部、他の保持部材等）が設けられていない。そのため、チャックテーブル４によってウェーハ１１を保持した際、ウェーハ１１の凸部２１、粘着テープ２３の外周部、及びフレーム２５は、固定されずに浮いた状態となる。

ただし、切削装置２は、チャックテーブル４の周囲に設けられフレーム２５を把持して固定する複数のクランプ（不図示）を備えていることがある。この場合、保持ステップ及び後述の切削ステップにおいては、フレーム２５がクランプで把持されずに解放された状態とする。

次に、切削ブレード１６によってウェーハ１１を切削して、ウェーハ１１の凹部１９と凸部２１とを分離する（切削ステップ）。切削ステップでは、切削ブレード１６をウェーハ１１に切り込ませた状態でチャックテーブル４を回転させることにより、ウェーハ１１を環状に切削する。なお、切削ステップでは、ウェーハ１１の凸部２１、粘着テープ２３の外周部、及びフレーム２５が固定されずに浮いた状態に維持される（図４参照）。

まず、回転する切削ブレード１６をウェーハ１１に切り込ませる。図５（Ａ）は切削ブレード１６が切り込んだ状態のウェーハ１１を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は切削ブレード１６が切り込んだ状態のウェーハ１１を示す断面図である。切削ブレード１６をウェーハ１１に切り込ませる際は、チャックテーブル４を切削ユニット１０の下方に配置する。そして、切削ブレード１６がウェーハ１１の凹部１９の外周部と重なるように、チャックテーブル４及び切削ユニット１０の位置を調節する。

次に、切削ブレード１６を回転させつつ、切削ユニット１０をチャックテーブル４に向かって下降させる。これにより、切削ブレード１６がウェーハ１１の表面１１ａ側に切り込む。そして、切削ユニット１０は、切削ブレード１６の下端が凹部１９の底面１９ａに貼着されている粘着テープ２３に達するまで下降する。このときのウェーハ１１の表面１１ａと切削ブレード１６の下端との高さの差が、切削ブレード１６のウェーハ１１への切り込み深さに相当する。

図６は、ウェーハ１１の外周部を示す拡大断面図である。ウェーハ１１の外周部には、ウェーハ１１の凹部１９と重なる領域Ａ～Ｄが含まれる。領域Ａは保持部材８の吸引面８ａと重なる領域であり、領域Ｂは枠体６の上面６ａと重なる領域であり、領域Ｃ，Ｄは保持面４ａと重ならない領域である。また、領域Ｃは、凹部１９の底面１９ａと粘着テープ２３とが接触している領域と重なる領域である。領域Ｄは、凹部１９の底面１９ａと粘着テープ２３とが接触していない領域（底面１９ａ及び側面１９ｂと粘着テープ２３との間の隙間）と重なる領域である。

例えば切削ブレード１６は、ウェーハ１１の領域Ｂに切り込む。これにより、ウェーハ１１の中央部に大面積のデバイス領域１７Ａを確保しつつ、ウェーハ１１のうち枠体６によって確実に支持された領域を切削することができる。ただし、切削ブレード１６は、領域Ａ、領域Ｃ又は領域Ｄに切り込ませることもできる。

次に、切削ブレード１６を回転させたままチャックテーブル４を回転させる。図７（Ａ）はチャックテーブル４が回転する際のウェーハ１１を示す斜視図であり、図７（Ｂ）はチャックテーブル４が回転する際のウェーハ１１を示す断面図である。

切削ブレード１６がウェーハ１１に切り込んだ状態でチャックテーブル４を１回転させると、ウェーハ１１が環状に切削される。その結果、デバイス領域１７Ａと外周余剰領域１７Ｂとの境界の近傍に、ウェーハ１１の表面１１ａから凹部１９の底面１９ａに至る環状のカーフ（切り口）１１ｃが形成される。その結果、ウェーハ１１の中央部（凹部１９）と外周部（凸部２１）とが分離される。

なお、切削ブレード１６でウェーハ１１を切削する際、仮にウェーハ１１の凸部２１が特定の位置に固定されていると、チャックテーブル４の保持面４ａと凸部２１の固定位置との位置関係の誤差によって、ウェーハ１１が意図せず湾曲することがある。この場合、ウェーハ１１に応力が作用し、切削ブレード１６をウェーハ１１に切り込ませた際にチッピング（欠け）等の加工不良が発生しやすくなる。

一方、本実施形態においては、切削ステップを実施する際、ウェーハ１１の凸部２１、粘着テープ２３の外周部、及びフレーム２５が固定されずに浮いた状態に維持される。そのため、凸部２１が特定の位置に固定される場合に生じ得るウェーハ１１の意図しない湾曲が回避される。また、切削ブレード１６がウェーハ１１に接触した際、ウェーハ１１にかかった負荷に応じて凸部２１が僅かに変位できる。これにより、凸部２１が固定されている場合と比較して、ウェーハ１１の応力が低減される。その結果、切削ブレード１６でウェーハ１１を切削する際における加工不良の発生が抑制される。

ウェーハ１１から分離された環状の凸部２１が除去されると、チャックテーブル４上には薄化されたデバイス領域１７Ａが残る。その後、例えば切削ブレード１６でウェーハ１１をストリート１３に沿って切削し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得られる。

以上の通り、本実施形態に係るウェーハの切削方法においては、ウェーハ１１の凸部２１が固定されていない状態で、切削ブレード１６をウェーハ１１に切り込ませて凹部１９と凸部２１とを分離する。これにより、切削時におけるウェーハ１１の応力が低減され、加工不良の発生が抑制される。

なお、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。

（実施例）
次に、本発明に係るウェーハの切削方法を用いて切削されたウェーハを評価した結果について説明する。本実施例では、従来の方法で保持された状態で切削ブレード１６によって切削された比較例に係るウェーハ１１と、本発明に係る方法で保持された状態で切削ブレード１６によって切削された実施例に係るウェーハ１１とを観察して比較した。

ウェーハ１１としては、８インチのシリコンウェーハ（厚さ０．７２５ｍｍ）を用いた。なお、ウェーハ１１には事前に薄化処理（研削加工）を施し、凹部１９を形成した（図１（Ｂ）等参照）。凹部１９は、ウェーハ１１の外周部に幅２．１ｍｍの環状の凸部（補強部）２１が残存し、且つ、ウェーハ１１のデバイス領域１７Ａにおける厚さが０．１ｍｍになるように形成した。上記のウェーハ１１を４枚準備し、２枚を比較例に係るウェーハ（ウェーハＡ１，Ａ２）、残りの２枚を実施例に係るウェーハ（ウェーハＢ１，Ｂ２）として用いた。

次に、ウェーハＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２にそれぞれ粘着テープ２３を貼着した（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。その後、ウェーハＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２をそれぞれ、切削装置２（図３参照）を用いて切削した。

比較例に係るウェーハＡ１，Ａ２は、従来の方法で保持して切削した。具体的には、ウェーハＡ１，Ａ２の凹部１９の底面１９ａは、チャックテーブル４の保持面４ａで保持した（図４参照）。また、チャックテーブル４の保持面４ａの外側に、ウェーハＡ１，Ａ２の凸部２１の下面側を支持する環状の支持部材（スペーサ）を設置し、支持部材の上面（保持面）で凸部２１を保持した。

なお、支持部材の保持面はチャックテーブル４の保持面４ａよりも下方に位置付け、保持面４ａと支持部材の保持面との高さの差は凹部１９の深さに合わせた。そして、粘着テープ２３のうち凸部２１の下面側に貼着されている領域を、支持部材の保持面で吸引保持した。すなわち、比較例に係るウェーハＡ１，Ａ２は、凹部１９の底面１９ａと凸部２１とが保持された状態とした。

一方、実施例に係るウェーハＢ１，Ｂ２は、本発明に係る方法で保持して切削した。具体的には、図４に示すように、ウェーハＢ１，Ｂ２の凹部１９の底面１９ａはチャックテーブル４の保持面４ａで保持し、ウェーハＢ１，Ｂ２の凸部２１は保持せずに浮いた状態とした。

次に、ウェーハＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２をそれぞれ切削ブレードで切削した。具体的には、まず、ウェーハＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に切削ブレード１６を切り込ませた（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）。なお、切削ブレード１６は、チャックテーブル４の枠体６と重なる領域（図６の領域Ｂ）に切り込ませた。また、切削ブレード１６の回転数（スピンドル１４の回転数）は３００００ｒｐｍに設定した。

その後、切削ブレード１６の回転を維持したまま、チャックテーブル４を１回転させ、ウェーハＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を環状に切削した（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）。なお、比較例に係るウェーハＡ１と実施例に係るウェーハＢ１とを切削する際には、チャックテーブル４の回転速度を低速（３ｄｅｇ／ｓ）に設定した。一方、比較例に係るウェーハＡ２と実施例に係るウェーハＢ２とを切削する際には、チャックテーブル４の回転速度を高速（１５ｄｅｇ／ｓ）に設定した。

そして、切削後のウェーハＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の底面１９ａ側に残存した主要な８つのチッピング（欠け）を観察し、チッピングのサイズを測定した。具体的には、カーフ１１ｃ（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）から底面１９ａに沿って進展したチッピングの、カーフ１１ｃと垂直な方向（ウェーハの径方向）における長さを、チッピングサイズとして測定した。また、測定された８つのチッピングのサイズから、チッピングサイズの最大値（最大チッピングサイズ）と平均値（平均チッピングサイズ）とを算出した。

図８は、チッピングサイズの測定結果を示すグラフである。なお、グラフ中のドット（黒丸印）、×印、白丸印はそれぞれ、チッピングサイズ、最大チッピングサイズ、平均チッピングサイズを示している。

図８に示すように、チャックテーブル４の回転速度を低速（３ｄｅｇ／ｓ）に設定して切削したウェーハＡ１，Ｂ１を比較すると、本発明に係る切削方法でウェーハを切削することにより、最大チッピングサイズが５５μｍから３０μｍに低減され、平均チッピングサイズが３９μｍから２０μｍに低減された。また、チャックテーブル４の回転速度を高速（１５ｄｅｇ／ｓ）に設定して切削したウェーハＡ２，Ｂ２を比較すると、最大チッピングサイズが８８μｍから２９μｍに低減され、平均チッピングサイズが６５μｍから１７μｍに低減された。

従来、加工不良を発生させることなく凹部１９を有するウェーハ１１を切削するためには、ウェーハ１１の凹部１９及び凸部２１の両方を保持した状態でウェーハ１１を切削することが好ましいと考えられていた。しかしながら、上記の結果より、凸部２１が固定されずに浮いた状態でウェーハ１１を切削すると、ウェーハ１１の応力が効果的に低減され、チッピングのサイズが大幅に低減させることが確認された。

また、従来の方法でウェーハ１１を保持した場合、チャックテーブル４の回転速度が上昇すると、加工時間は短くなるものの、チッピングのサイズが増加する傾向があった（ウェーハＡ１，Ａ２参照）。一方、凸部２１が固定されずに浮いた状態でウェーハ１１を切削すると、チャックテーブル４の回転速度を上昇させてもチッピングのサイズの増大が見られなかった（ウェーハＢ１，Ｂ２参照）。これにより、本発明に係るウェーハの切削方法は、加工送り速度の高速化にも極めて有効であることが確認された。

１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ カーフ（切り口）
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７Ａ デバイス領域
１７Ｂ 外周余剰領域
１９ 凹部（溝）
１９ａ 底面
１９ｂ 側面（内壁）
２１ 凸部（補強部）
２３ 粘着テープ
２５ フレーム
２５ａ 開口
２ 切削装置
４ チャックテーブル（保持テーブル）
４ａ 保持面
６ 枠体（本体部）
６ａ 上面
６ｂ 凹部（溝）
８ 保持部材
８ａ 吸引面
１０ 切削ユニット
１２ ハウジング
１４ スピンドル
１６ 切削ブレード
１８ ブレードカバー
２０ 接続部
２２ ノズル

Claims (2)

1. 中央部に円形の凹部を備え、外周部に該凹部を囲繞する環状の凸部を備えるウェーハを切削するウェーハの切削方法であって、
   粘着テープを該凹部及び該凸部に沿って貼着し、該粘着テープを介して該ウェーハを環状のフレームで支持するテープ貼着ステップと、
   該凹部よりも径が小さい保持面を有するチャックテーブルの該保持面で該凹部に貼着されている該粘着テープを吸引することにより、該粘着テープを介して該ウェーハを該チャックテーブルによって保持する保持ステップと、
   該凸部及び該フレームが固定されていない状態で、回転する切削ブレードを該凹部に貼着されている該粘着テープに達するように該ウェーハに切り込ませて該チャックテーブルを回転させることによって、該凹部と該凸部とを分離する切削ステップと、を含むことを特徴とするウェーハの切削方法。
2. 該保持ステップでは、該ウェーハの表面が露出するように該ウェーハを該チャックテーブルによって保持し、
   該切削ステップでは、該切削ブレードを該ウェーハの露出している該表面側に切り込ませることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの切削方法。

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