JP7687834B2 - 加工装置及び加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工装置及びこの被加工物を加工する加工方法に関する。
ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）及びＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、半導体ウェーハ等の被加工物の表面に多数のデバイスを形成した後に、被加工物を個々のデバイスを含む領域毎に分割することで製造される。
チップの製造に用いられる被加工物は、外周部分に生じるクラックを起点として割れやすい。そのため、チップの製造工程においては、各種工程に先立って、被加工物の外周部分が面取りされることが一般的である。さらに、チップの製造工程においては、製造されるチップの小型化等を目的として、被加工物の分割に先立って、被加工物の裏面側を研削して被加工物が薄化されることも多い。
ただし、外周部分が面取りされた被加工物の裏面側を研削して被加工物を薄化すると、被加工物の裏面側の外周部分がナイフエッジになる。この外周部分には、応力が集中してクラックが生じやすい。そのため、チップの製造工程においては、この外周部分の表面側の一部を除去するエッジトリミングが行われた後に、この外周部分の残部を除去するように被加工物の裏面側を研削することがある（例えば、特許文献１参照）。
また、チップの製造に用いられる被加工物の外周部分には、一般的に、被加工物の結晶方位を示すノッチが形成されている。このノッチは、例えば、チップの製造工程における被加工物の位置決め等に利用される。ただし、このような被加工物に対してエッジトリミング及び裏面側の研削が行われると、ノッチが消失して、その後の工程において被加工物の位置決め等が困難になるおそれがある。
この点に鑑み、被加工物の裏面側の研削後であっても被加工物の結晶方位を認識可能なエッジトリミングの方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法においては、被加工物の表面が楕円形状になるように、被加工物に対してエッジトリミングが行われている。具体的には、この表面は、被加工物の中心からみたノッチの方向が楕円の短軸の方向と一致するように加工されている。
特開２０００－１７３９６１号公報 特開２０１９－２２０６３２号公報
チップの製造コストを低減するためには、被加工物の表面にできるだけ多くのデバイスを形成することが好ましい。そして、このような場合には、エッジトリミングによって損傷するデバイスの割合を低減する又は０にするために、エッジトリミングの加工幅をできるだけ狭くすることが好ましい。
他方、エッジトリミングの加工幅が狭くなると、ノッチの一部が被加工物の表面側に残存するおそれがある。この場合、エッジトリミングされた被加工物の裏面側を研削した後に、被加工物の表面側にノッチの先端部（被加工物の中心に近い部分）が残存することに起因してクラックが生じるおそれがある。
この点に鑑み、本発明の目的は、エッジトリミングによって損傷するデバイスの割合を低減する又は０にできるとともに、被加工物の裏面側を研削した後に被加工物にクラックが生じる蓋然性を低減できる加工装置及び加工方法を提供することである。
本発明の一側面によれば、ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工装置であって、該被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工するように該加工ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、該加工ユニットは、スピンドルに取り付けられた環状の切削ブレードを有し、該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、加工装置が提供される。また、本発明の別の側面によれば、ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工装置であって、該被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工するように該加工ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、該加工ユニットは、該被加工物を透過する波長のレーザービームを生成するレーザー発振器を有し、該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、加工装置が提供される。
本発明の加工装置においては、該加工軌跡を設定するための情報を該制御ユニットに入力する入力ユニットを更に備え、該情報は、該ノッチの位置における該加工幅の該基準幅からの増分幅と、該所定の範囲と、を含むことが好ましい。
本発明のさらに別の側面によれば、ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工方法であって、該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工する加工ステップと、を含み、該加工ステップにおいては、スピンドルに取り付けられた環状の切削ブレードを用いて該被加工物が加工され、該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、加工方法が提供される。また、本発明のさらに別の側面によれば、ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工方法であって、該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工する加工ステップと、を含み、該加工ステップにおいては、該被加工物を透過する波長のレーザービームを用いて該被加工物が加工され、該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、加工方法が提供される。
本発明においては、被加工物の外周部分を加工する際の加工軌跡が、ノッチの位置を含む所定の範囲内においてノッチの位置から遠ざかるほど被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、この所定の範囲外において被加工物の外周部分の加工幅が基準幅（最低限の加工幅）と等しくなるように設定される。
これにより、本発明においては、ノッチの位置から遠い位置の加工幅が狭くなるので、エッジトリミングによって損傷するデバイスの割合を低減する又は０にできる。また、本発明においては、ノッチの位置の加工幅が最も広くなるので、被加工物の裏面側を研削した後に被加工物にクラックが生じる蓋然性を低減できる。
図１は、加工装置の一例を模式的に示す斜視図である。 図２（Ａ）は、被加工物の一例を模式的に示す上面図であり、図２（Ｂ）は、被加工物の一例を模式的に示す断面図である。 図３は、被加工物に対するエッジトリミングの加工軌跡を設定するために必要な情報の入力画面の一例を模式的に示す図である。 図４は、被加工物の加工方法の一例を模式的に示すフローチャートである。 図５は、保持テーブルに置かれた被加工物を模式的に示す上面図である。 図６は、被加工物に対するエッジトリミングの加工軌跡を設定するために必要な情報が入力された入力画面の一例を模式的に示す図である。 図７は、エッジトリミングの加工軌跡の内周と被加工物との位置の関係を模式的に示す上面図である。 図８（Ａ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す上面図であり、図８（Ｂ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す断面図である。 図９（Ａ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す上面図であり、図９（Ｂ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す断面図である。 図１０（Ａ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す上面図であり、図１０（Ｂ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す断面図である。 図１１（Ａ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す上面図であり、図１１（Ｂ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す断面図である。 図１２（Ａ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す上面図であり、図１２（Ｂ）は、エッジトリミングが行われている被加工物を模式的に示す断面図である。 図１３（Ａ）は、エッジトリミングされた被加工物を模式的に示す上面図であり、図１３（Ｂ）は、エッジトリミングされた被加工物を模式的に示す側面図である。 図１４は、レーザー照射装置の一例を模式的に示す斜視図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、被加工物を加工する加工装置となる切削装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図１に示されるＸ軸方向（前後方向）及びＹ軸方向（左右方向）は、水平面上において互いに直交する方向であり、また、Ｚ軸方向（上下方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向（鉛直方向）である。また、図１においては、便宜上、切削装置の構成要素の一部がブロックで描かれている。
図１に示される切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の上面には、長手方向がＸ軸方向に平行な矩形の開口４ａが形成されている。開口４ａ内には、平板状のカバー６と、カバー６の移動に伴って伸縮する蛇腹状のカバー８とが設けられている。
カバー６の上方には、保持テーブル１０が設けられている。保持テーブル１０は、上方に露出した円盤状のポーラス板１０ａを有する。ポーラス板１０ａの上面は、概ね平行であり、被加工物を保持する保持テーブル１０の保持面となる。また、カバー６，８の下方には、カバー６及び保持テーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸方向移動機構（不図示）が設けられている。
図２（Ａ）は、保持テーブル１０の保持面に保持される被加工物の一例を模式的に示す上面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示されるＡ０Ｂ０線における被加工物の断面を模式的に示す断面図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示される被加工物１１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（炭化シリコン）又はＧａＮ（窒化ガリウム）等の半導体材料からなるウェーハである。
被加工物１１の表面１１ａは、デバイス領域１３ａと、デバイス領域１３ａを囲繞する外周余剰領域１３ｂとを含む。そして、デバイス領域１３ａは、格子状に設定された複数の分割予定ラインによって複数の領域に区画され、これらの複数の領域のそれぞれには、ＩＣ又はＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
また、被加工物１１の外周部分は、面取りされている。すなわち、被加工物１１の側面１１ｂは、外側に凸になるように湾曲している。また、被加工物１１の外周部分には、被加工物１１の結晶方位を示すノッチ１１ｃが形成されている。そして、被加工物１１は、直接又はダイシングテープ（不図示）を介して、その裏面１１ｄ側が保持テーブル１０の保持面（ポーラス板１０ａの上面）に置かれる。
なお、保持テーブル１０の内部には、保持テーブル１０の外部に設けられたエジェクタ等の吸引源（不図示）に一端が接続された吸引路（不図示）が形成されている。この吸引路の他端は、ポーラス板１０ａに達している。そのため、裏面１１ｄが下になるように被加工物１１が保持面に置かれた状態で、この吸引源を動作させると、被加工物１１が保持テーブル１０に吸引保持される。
さらに、保持テーブル１０は、モータ等の保持テーブル用回転駆動源（不図示）に連結されている。この保持テーブル用回転駆動源を動作させると、保持面の中心を通り、かつ、Ｚ軸方向に沿った回転軸で保持テーブル１０が回転する。
基台４の上面の開口４ａの近傍には、支持構造１２が設けられている。支持構造１２は、基台４の上面からＺ軸方向に沿って延在する立設部１２ａと、開口４ａの上方の空間を渡るように立設部１２ａの上端部からＹ軸方向に沿って延在する腕部１２ｂとを備える。腕部１２ｂの前面側には、Ｙ軸方向移動機構１４が設けられている。
Ｙ軸方向移動機構１４は、腕部１２ｂの前面に固定され、かつ、Ｙ軸方向に沿って延在する一対のＹ軸ガイドレール１６を備える。一対のＹ軸ガイドレール１６の前面側には、一対のＹ軸ガイドレール１６に沿ってスライド可能な態様でＹ軸移動プレート１８が連結されている。
また、一対のＹ軸ガイドレール１６の間には、Ｙ軸方向に沿って延在するねじ軸２０が配置されている。ねじ軸２０の一端部には、ねじ軸２０を回転させるためのモータ（不図示）が連結されている。ねじ軸２０の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸２０の表面を転がるボールを収容するナット部（不図示）が設けられ、ボールねじが構成されている。
すなわち、ねじ軸２０が回転すると、ボールがナット部内を循環して、ナット部がＹ軸方向に沿って移動する。また、このナット部は、Ｙ軸移動プレート１８の後面側に固定されている。そのため、ねじ軸２０の一端部に連結されているモータでねじ軸２０を回転させれば、ナット部とともにＹ軸移動プレート１８がＹ軸方向に沿って移動する。
Ｙ軸移動プレート１８の前面側には、Ｚ軸方向移動機構２２が設けられている。Ｚ軸方向移動機構２２は、Ｙ軸移動プレート１８の前面に固定され、かつ、Ｚ軸方向に沿って延在する一対のＺ軸ガイドレール２４を備える。一対のＺ軸ガイドレール２４の前面側には、一対のＺ軸ガイドレール２４に沿ってスライド可能な態様でＺ軸移動プレート２６が連結されている。
また、一対のＺ軸ガイドレール２４の間には、Ｚ軸方向に沿って延在するねじ軸２８が配置されている。ねじ軸２８の一端部には、ねじ軸２８を回転させるためのモータ３０が連結されている。ねじ軸２８の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸２８の表面を転がるボールを収容するナット部（不図示）が設けられ、ボールねじが構成されている。
すなわち、ねじ軸２８が回転すると、ボールがナット部内を循環して、ナット部がＺ軸方向に沿って移動する。また、このナット部は、Ｚ軸移動プレート２６の後面側に固定されている。そのため、モータ３０でねじ軸２８を回転させれば、ナット部とともにＺ軸移動プレート２６がＺ軸方向に沿って移動する。
Ｚ軸移動プレート２６の下部には、切削ユニット（加工ユニット）３２が固定されている。切削ユニット３２は、長手方向がＹ軸方向に平行な筒状のスピンドルハウジング３４を有する。スピンドルハウジング３４には、長手方向がＹ軸方向に平行な円柱状のスピンドル（不図示）が収容されている。このスピンドルは、回転可能な態様でスピンドルハウジング３４によって支持される。
スピンドルの先端部は、スピンドルハウジング３４の外に突出し、この先端部には環状の切刃を有する切削ブレード３６が装着されている。また、スピンドルの基端部は、スピンドルハウジング３４に内蔵されるモータ等の切削ブレード用回転駆動源（不図示）に連結されている。この切削ブレード用回転駆動源を動作させると、スピンドルとともにＹ軸方向に沿った回転軸で切削ブレード３６が回転する。
また、Ｘ軸方向において切削ユニット３２に隣接する位置には、Ｚ軸移動プレート２６の下部に固定されている撮像ユニット３８が設けられている。撮像ユニット３８は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源と、対物レンズと、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子とを有する。
さらに、基台４の上方には、保持テーブル１０及び支持構造１２等を囲むカバー４０が設けられている。なお、図１においては、便宜上、カバー４０の辺のみが一点鎖線で示されている。また、カバー４０の側面には、タッチパネル４２が設けられている。
タッチパネル４２は、例えば、オペレータからの指示を切削装置２へ入力するための入力ユニットとして機能するタッチセンサと、オペレータに各種の情報を報知するための報知ユニットとして機能するディスプレイとによって構成される。このタッチセンサは、例えば、静電容量方式のタッチセンサ又は抵抗膜方式のタッチセンサ等である。また、このディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等である。
上述した切削装置２の構成要素の動作は、切削装置２に内蔵される制御ユニット４４によって制御される。制御ユニット４４は、例えば、切削装置２の構成要素を制御するための信号を生成する処理部と、この処理部において用いられる各種の情報（データ及びプログラム等）を記憶する記憶部とを有する。
この処理部の機能は、記憶部に記憶されたプログラムを読みだして実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって具現される。また、この記憶部の機能は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等の半導体メモリと、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶装置との少なくとも一つによって具現される。
例えば、この記憶部には、被加工物１１に対してエッジトリミングを行う際の最低限の加工幅（基準幅）の具体的な値（例えば、１ｍｍ）が記憶されている。また、この処理部は、例えば、被加工物１１に対するエッジトリミングの加工軌跡を設定するために必要な情報の入力画面をタッチパネル４２に表示させる。
図３は、このような入力画面の一例を模式的に示す図である。図３に示される入力画面４６は、加工軌跡を設定するために必要な情報が入力される複数の枠４６ａ，４６ｂ，４６ｃを含む。具体的には、枠４６ａは、エッジトリミングの際の基準となる位置を示す情報（被加工物１１のノッチ１１ｃの位置をエッジトリミングの加工点に合わせるために必要な保持テーブル１０の回転角度）を入力するための枠である。
また、枠４６ｂは、エッジトリミングの加工幅を上記の基準幅よりも広くする範囲を示す情報（ノッチ１１ｃの位置を中心とした保持テーブル１０の回転角度）を入力するための枠である。また、枠４６ｃは、エッジトリミングの際の基準となる位置（ノッチ１１ｃの位置）におけるエッジトリミングの加工幅と上記の基準幅との差（増分幅）を入力するための枠である。
そして、オペレータが複数の枠４６ａ，４６ｂ，４６ｃのいずれかに触れると、制御ユニット４４の処理部は、タッチパネル４２にテンキー（不図示）を表示させる。これにより、このテンキーを用いてオペレータが複数の枠４６ａ，４６ｂ，４６ｃのそれぞれに具体的な数値を入力することが可能になる。そして、これらの数値が入力された後、入力画面４６に表示される入力アイコン４６ｄにオペレータが触れると、各数値が制御ユニット４４に入力される。
被加工物１１に対するエッジトリミングの加工軌跡を設定するために必要な情報が制御ユニット４４に入力されると、制御ユニット４４の処理部は、被加工物１１に対するエッジトリミングの加工軌跡を設定する。この加工軌跡は、ノッチ１１ｃの位置を中心とした所定の範囲内においてノッチ１１ｃの位置から遠ざかるほど被加工物１１の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、この所定の範囲外において被加工物１１の外周部分の加工幅が基準幅と等しくなるように設定される。
また、制御ユニット４４の処理部は、保持テーブル１０の保持面の中心からみてＹ軸方向に加工点が位置付けられた状態で被加工物１１に対するエッジトリミングが行われるように切削装置２の構成要素を制御する。端的には、制御ユニット４４の処理部は、エッジトリミングの最中に、保持テーブル１０を回転させ、かつ、切削ユニット３２をＹ軸方向に沿って移動させるが、保持テーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させない。
図４は、切削装置２等の加工装置における被加工物１１の加工方法の一例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、被加工物１１を保持テーブル１０で保持する（保持ステップ：Ｓ１）。例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な平面（ＸＹ平面）において、被加工物１１の中心と保持テーブル１０の保持面の中心とが一致した状態で、保持テーブル１０の内部に形成された吸引路に接続されている吸引源を動作させる。
次いで、環状の加工軌跡に沿って被加工物１１の外周部分を上記の基準幅以上の加工幅で加工する（加工ステップ：Ｓ２）。この加工軌跡は、上述のとおり、タッチパネル４２を介して入力される各種の情報等に基づいて設定される。この点について、図５～図７を参照して説明する。
図５は、保持テーブル１０に置かれた被加工物１１を模式的に示す上面図である。また、図５に示される点線Ａは、被加工物１１の半径から上記の基準幅を引いた長さ（基準長）を半径とする被加工物１１の外周（ノッチ１１ｃを除く）の同心円を表している。そして、図６は、図５に示される状態で被加工物１１が保持テーブル１０に置かれる場合に、被加工物１１に対するエッジトリミングの加工軌跡を設定するために必要な情報が入力された入力画面の一例を模式的に示す図である。
具体的には、図５においては、保持テーブル１０の保持面の中心からみて、被加工物１１のノッチ１１ｃがＹ軸方向とは反対の方向に位置付けられている。また、切削装置２における被加工物１１に対するエッジトリミングにおいては、上述のとおり、保持テーブル１０の保持面の中心からみてＹ軸方向に加工点が位置付けられる。そのため、ノッチ１１ｃの位置をエッジトリミングの加工点に合わせるために必要な保持テーブル１０の回転角度は、１８０°であり、この値が図６に示される入力画面４６の枠４６ａに入力される。
なお、このようなノッチ１１ｃの位置の確認は、例えば、撮像ユニット３８による被加工物１１の撮像によって形成される画像に基づいて行われる。すなわち、オペレータは、この画像等を参照して、枠４６ａに適切な数値を入力することができる。
あるいは、保持テーブル１０に搬入される前に被加工物１１のノッチ１１ｃの位置を確認した後、保持テーブル１０の中心からみて所定の方向にノッチ１１ｃが位置付けられるように被加工物１１が保持テーブル１０に搬入されてもよい。このように保持テーブル１０の中心からみたノッチ１１ｃの位置が予め定まっている場合、入力画面４６には枠４６ａが含まれていなくてもよい。
また、図５においては、保持テーブル１０の保持面の径方向における被加工物１１のノッチ１１ｃの幅が、上記の基準幅よりも、例えば、２００μｍ～４００μｍ長い。このような場合、図６に示される入力画面４６の枠４６ｃには、図５に示されるノッチ１１ｃを除去するために必要な上記の増分幅として、例えば、５００μｍが入力される。なお、図５に示される点線Ｂは、被加工物１１の半径から上記の基準幅及び上記の増分幅を引いた長さ（最短長）を半径とする被加工物１１の外周（ノッチ１１ｃを除く）の同心円を表している。
また、図５においては、この点線Ｂが被加工物１１に形成されたデバイス１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの角に僅かに重なる。このような場合、エッジトリミングによってデバイス１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが損傷しないように、デバイス１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ近傍の領域のエッジトリミングの加工幅は、上記の基準幅とすることが好ましい。そのため、図６に示される入力画面４６の枠４６ｂには、例えば、１２０°が入力される。
図７は、図６に示される各種の情報に基づいて設定されるエッジトリミングの加工軌跡の内周（一点鎖線Ｃ）が重ねられた被加工物１１を模式的に示す上面図である。すなわち、加工ステップ（Ｓ２）においては、図７に示される一点鎖線Ｃよりも外側に位置する被加工物１１の外周部分を加工する。
なお、図７においては、便宜上、被加工物１１に形成される複数のデバイス１５が省略されている。また、図７に示される点線Ｄは、被加工物１１の中心と一点鎖線Ｃとを結び、かつ、被加工物１１の中心とノッチ１１ｃの位置とを通る直線に平行な線分である。すなわち、点線Ｄの長さは、上記の最短長と等しい。
また、図７に示される点線Ｅ及び点線Ｆは、被加工物１１の中心と一点鎖線Ｃとを結び、かつ、その長さが上記の基準長と等しい線分である。また、点線Ｄ及び点線Ｅがなす鋭角と点線Ｄ及び点線Ｆがなす鋭角とは、６０°である。
また、一点鎖線Ｃと点線Ｄと点線Ｅ又は点線Ｆとによって囲まれる中心角が６０°の扇型状の領域の境界に位置する一点鎖線Ｃ上の点と、被加工物１１の中心との間隔は、この点がノッチ１１ｃの位置から遠ざかるほど長くなる。また、一点鎖線Ｃと点線Ｅと点線Ｆとによって囲まれる中心角が２４０°の扇型状の領域の境界に位置する一点鎖線Ｃ上の点と、被加工物１１の中心との間隔は、一定（上記の基準長）である。
すなわち、この加工軌跡の内周（一点鎖線Ｃ）は、ノッチ１１ｃの位置を中心とした保持テーブル１０の回転角度が１２０°の範囲内においてノッチ１１ｃの位置から遠ざかるほど被加工物１１の中心との間隔が長くなり。また、この加工軌跡の内周（一点鎖線Ｃ）は、この範囲外（残りの２４０°の範囲内）において被加工物１１の中心との間隔が等しくなる。
そして、加工ステップ（Ｓ２）においては、この加工軌跡に沿って被加工物１１のエッジトリミングが行われる。このエッジトリミングの一例について、図８～図１２を参照して説明する。なお、図８～図１２の（Ａ）は、エッジトリミングが行われている被加工物１１を模式的に示す上面図であり、図８～図１２の（Ｂ）は、各図の（Ａ）に示されるＡＮＢＮ線（Ｎは５以下の自然数）における被加工物１１の断面を模式的に示す断面図である。
また、図８～図１２の（Ａ）においては、便宜上、切削ブレード３６の上面が模式的に示されている。また、図８～図１２の（Ｂ）においては、便宜上、切削ブレード３６の側面が模式的に示されている。また、この切削ブレード３６としては、上記の基準幅及び上記の増分幅の和よりも幅が広い切削ブレードが用いられる。
被加工物１１に対してエッジトリミングを行う際には、まず、切削ブレード３６が被加工物１１から離隔するように、Ｘ軸方向移動機構が保持テーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させる。次いで、被加工物１１の中心からみてＹ軸方向に位置する被加工物１１の外周部分の領域が切削ブレード３６からみてＸ軸方向に配置されるように、Ｙ軸方向移動機構１４が切削ユニット３２をＹ軸方向に沿って移動させる。
この時、この領域と被加工物１１の中心との間隔は、上記の基準長になるように調整される。次いで、被加工物１１の表面１１ａよりも低く、かつ、裏面１１ｄよりも高い位置に切削ブレード３６の最下端を位置付けるように、Ｚ軸方向移動機構２２が切削ユニット３２を下降させる。次いで、切削ブレード用回転駆動源を動作させて切削ブレード３６を回転させながら、切削ブレード３６を被加工物１１に切り込ませる。
具体的には、被加工物１１の中心からみてＹ軸方向に位置する被加工物１１の外周部分の領域に切削ブレード３６の最下端が至るまで、Ｘ軸方向移動機構が保持テーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させる（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）参照）。次いで、切削ブレード３６を回転させたまま、保持テーブル用回転駆動源が保持テーブル１０を１２０°回転させる（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）。
次いで、切削ブレード３６及び保持テーブル１０を回転させたまま、被加工物１１の中心に切削ブレード３６が接近するようにＹ軸方向移動機構１４が切削ユニット３２の位置を調整する。具体的には、保持テーブル１０をさらに６０°回転させたタイミングで、被加工物１１の中心と切削ブレード３６との間隔が上記の最短長となるように、Ｙ軸方向移動機構１４が切削ユニット３２を被加工物１１の中心に徐々に接近させる（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）参照）。
被加工物１１の中心と切削ブレード３６との間隔を上記の最短長とした後には、切削ブレード３６及び保持テーブル１０を回転させたまま、被加工物１１の中心から切削ブレード３６が離隔するようにＹ軸方向移動機構１４が切削ユニット３２の位置を調整する。具体的には、保持テーブル１０をさらに６０°回転させたタイミングで、被加工物１１の中心と切削ブレード３６との間隔が上記の基準長となるように、Ｙ軸方向移動機構１４が切削ユニット３２を徐々に被加工物１１の中心から離隔させる（図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）参照）。
被加工物１１の中心と切削ブレード３６との間隔を上記の基準長とした後には、切削ブレード３６及び保持テーブル１０を回転させたまま、被加工物１１の中心と切削ブレード３６との間隔を維持する。具体的には、保持テーブル１０をさらに１２０°回転させるまで、Ｙ軸方向移動機構１４が切削ユニット３２を移動させない（図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）参照）。
以上によって、被加工物１１に対するエッジトリミングが完了する。その結果、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、エッジトリミングによって外周部分に段差１１ｅが形成された被加工物１１が得られる。なお、図１３（Ａ）は、エッジトリミング後の被加工物１１を模式的に示す上面図であり、図１３（Ｂ）は、エッジトリミング後の被加工物１１を模式的に示す側面図である。
図４に示される方法においては、被加工物１１の外周部分を加工する際の加工軌跡が、ノッチ１１ｃの位置を中心とした所定の範囲内においてノッチ１１ｃの位置から遠ざかるほど被加工物１１の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、この所定の範囲外において被加工物１１の外周部分の加工幅が基準幅（最低限の加工幅）と等しくなるように設定される。
これにより、図４に示される方法においては、ノッチ１１ｃの位置から遠い位置の加工幅が狭くなるので、エッジトリミングによって損傷するデバイス１５の割合を低減する又は０にできる。また、この方法においては、ノッチ１１ｃの位置の加工幅が最も広くなるので、被加工物１１の裏面１１ｄ側を研削した後に被加工物１１にクラックが生じる蓋然性を低減できる。
なお、上述した方法は本発明の一態様であって、本発明の方法は上述した方法に限定されない。例えば、上述した方法の加工ステップ（Ｓ２）においては、被加工物１１の外周部分の裏面１１ｄ側の一部を残存させるようにエッジトリミングが行われているが、本発明の方法の加工ステップにおいては、被加工物１１の外周部分の全部が除去されてもよい。
すなわち、本発明の方法の加工ステップにおいては、被加工物１１の外周部分に段差１１ｅを形成することなく、被加工物１１の表面１１ａ及び裏面１１ｄに直交するような側面が形成されるようにエッジトリミングが行われてもよい。
このようなエッジトリミングは、例えば、切削ブレード３６の最下端が被加工物１１の裏面１１ｄよりも下に位置付けられた状態で、図８～図１２等を参照して説明したように、被加工物１１の外周部分を加工することによって行われる。
なお、この場合には、被加工物１１の裏面１１ｄ側にダイシングテープが貼着されていることが好ましい。すなわち、このダイシングテープを介して被加工物１１が保持テーブル１０に保持された状態で、被加工物１１のエッジトリミングが行われることが好ましい。
また、上述した方法の加工ステップ（Ｓ２）においては、切削ブレード３６を用いて被加工物１１が加工されていたが、本発明の方法の加工ステップにおいては、レーザービームを用いて被加工物１１が加工されてもよい。
図１４は、レーザービームを用いて加工ステップを行うレーザー照射装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図１４に示されるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、図１に示されるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ対応する。
図１４に示されるレーザー照射装置４８は、保持テーブル５０を有する。保持テーブル５０は、上方に露出した円盤状のポーラス板５０ａを有する。ポーラス板５０ａの上面は、概ね平行であり、被加工物１１を保持する保持面となる。
保持テーブル５０の内部には、保持テーブル５０の外部に設けられたエジェクタ等の吸引源（不図示）に一端が接続された吸引路（不図示）が形成されている。この吸引路の他端は、ポーラス板５０ａに達している。そして、裏面１１ｄが下になるように被加工物１１が保持面に置かれた状態で、この吸引源を動作させると、被加工物１１が保持テーブル５０に吸引保持される。
さらに、保持テーブル５０は、Ｘ軸方向移動機構（不図示）及びＹ軸方向移動機構（不図示）に連結されている。そして、Ｘ軸方向移動機構及び／又はＹ軸方向移動機構が動作すると、保持テーブル５０は、Ｘ軸方向及び／又はＹ軸方向に沿って移動する。また、保持テーブル５０は、回転駆動源（不図示）に連結されている。そして、この回転駆動源を動作させると、保持面の中心を通り、かつ、Ｚ軸方向に沿った回転軸で保持テーブル５０が回転する。
保持テーブル５０の上方には、レーザービーム照射ユニット（加工ユニット）５２のヘッド５４が設けられている。ヘッド５４は、Ｙ軸方向に沿って延在する連結部５６の先端（一端）部に設けられている。なお、ヘッド５４は集光レンズ及びミラー等の光学系を収容し、連結部５６はミラー及び／又はレンズ等の光学系を収容する。
また、連結部５６の他端部は、Ｚ軸方向移動機構（不図示）に連結されている。そして、Ｚ軸方向移動機構が動作すると、ヘッド５４及び連結部５６は、Ｚ軸方向に沿って移動する。レーザービーム照射ユニット５２は、被加工物１１に吸収される波長（例えば、３６５ｎｍ）又は被加工物１１を透過する波長（例えば、１０６４ｎｍ）のレーザービームを生成するレーザー発振器（不図示）を有する。
レーザー発振器は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ等のレーザー媒質を有する。そして、レーザー発振器でレーザービームが生成されると、連結部５６及びヘッド５４に収容された光学系を介して、レーザービームがヘッド５４の直下に照射される。
さらに、連結部５６の側部には、保持テーブル５０の保持面側を撮像可能な撮像ユニット５８が設けられている。撮像ユニット５８は、例えば、ＬＥＤ等の光源と、対物レンズと、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子とを有する。
そして、レーザー照射装置４８においては、被加工物１１に吸収される波長又は被加工物１１を透過する波長のレーザービームを用いて、被加工物１１に対するエッジトリミングが行われる。具体的には、まず、被加工物１１を保持テーブル５０で保持する（保持ステップ：Ｓ１）。
例えば、ＸＹ平面において、被加工物１１の中心と保持テーブル５０の保持面の中心とが一致した状態で、保持テーブル５０の内部に形成された吸引路に接続されている吸引源を動作させる。これにより、例えば、図５に示されるように、保持テーブル５０の中心からみてノッチ１１ｃがＹ軸方向の反対の方向に位置付けられた状態で、被加工物１１が保持テーブル１０に置かれる。
そして、被加工物１１に吸収される波長のレーザービームを用いる場合には、例えば、以下の順序で加工ステップ（Ｓ２）が行われる。まず、被加工物１１の中心からみてＹ軸方向に位置する被加工物１１の外周部分の領域の直上にレーザービーム照射ユニット５２のヘッド５４が位置付けられるように、Ｘ軸方向移動機構、Ｙ軸方向移動機構及び回転駆動源が被加工物１１を保持する保持テーブル５０の位置を調整する。
次いで、被加工物１１に吸収される波長のレーザービームを被加工物１１に照射する。これにより、被加工物１１の面取りされた外周部分を構成する材料のアブレーションが生じる。この時、レーザービームは、例えば、そのＹ軸方向に沿った幅が上記の基準幅及び上記の増分幅の和よりも広くなるように調整される。また、被加工物１１の中心と被加工物１１に照射されるレーザービームとの間隔は、上記の基準長になるように調整される。
次いで、図８～図１２等を参照して説明したように、Ｙ軸方向移動機構及び回転駆動源が保持テーブル５０を移動させながら、レーザービーム照射ユニット５２が被加工物１１に吸収される波長のレーザービームを照射する。その結果、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、エッジトリミングによって外周部分に段差１１ｅが形成された被加工物１１が得られる。
また、被加工物１１を透過する波長のレーザービームを用いる場合には、例えば、以下の順序で加工ステップ（Ｓ２）が行われる。まず、被加工物１１の中心からみてＹ軸方向に位置する被加工物１１の外周部分の領域の直上にレーザービーム照射ユニット５２のヘッド５４が位置付けられるように、Ｘ軸方向移動機構、Ｙ軸方向移動機構及び回転駆動源が被加工物１１を保持する保持テーブル５０の位置を調整する。
次いで、被加工物１１を透過する波長のレーザービームを被加工物１１に照射する。これにより、被加工物１１の面取りされた外周部分を構成する材料の構造が多光子吸収に起因して変質する。この時、レーザービームは、その集光点が被加工物１１の内部に位置付けられるように調整される。また、被加工物１１の中心と被加工物１１に照射されるレーザービームとの間隔は、上記の基準長になるように調整される。
次いで、図８～図１２等を参照して説明したように、Ｙ軸方向移動機構及び回転駆動源が保持テーブル５０を移動させながら、レーザービーム照射ユニット５２が被加工物１１を透過する波長のレーザービームを照射する。これにより、円環状の変質層が外周端部の内部に形成された被加工物１１が得られる。
次いで、被加工物１１に外力を付与することで、円環状の変質層に沿って被加工物１１を破断する。例えば、被加工物１１の裏面１１ｄ側を研削することで、円環状の変質層から被加工物１１の厚さ方向にクラックを進展させて、被加工物１１の中央部と面取りされた外周端部とを分離する。その結果、エッジトリミングされた被加工物１１が得られる。
なお、レーザー照射装置４８における加工点の位置（レーザービームが照射される被加工物１１の位置）の調整は、レーザービーム照射ユニット５２に収容された光学系を調整することによって行われてもよい。すなわち、この加工点の調整は、レーザービーム照射ユニット５２に収容されたミラー及び／又はレンズの傾き等を調整することによって行われてもよい。
その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、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。
２ ：切削装置
４ ：基台（４ａ：開口）
６，８：カバー
１０ ：保持テーブル（１０ａ：ポーラス板）
１２ ：支持構造（１２ａ：立設部、１２ｂ：腕部）
１４ ：Ｙ軸方向移動機構
１６ ：Ｙ軸ガイドレール
１８ ：Ｙ軸移動プレート
２０ ：ねじ軸
２２ ：Ｚ軸方向移動機構
２４ ：Ｚ軸ガイドレール
２６ ：Ｚ軸移動プレート
２８ ：ねじ軸
３０ ：モータ
３２ ：切削ユニット（加工ユニット）
３４ ：スピンドルハウジング
３６ ：切削ブレード
３８ ：撮像ユニット
４０ ：カバー
４２ ：タッチパネル
４４ ：制御ユニット
４６ ：入力画面（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ：枠、４６ｄ：入力アイコン）
１１ ：ウェーハ（１１ａ：表面、１１ｂ：側面、１１ｃ：ノッチ）
（１１ｄ：裏面、１１ｅ：段差）
１３ａ：デバイス領域
１３ｂ：外周余剰領域
１５ ：デバイス
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ：デバイス
４８ ：レーザー照射装置
５０ ：保持テーブル（５０ａ：ポーラス板）
５２ ：レーザービーム照射ユニット（加工ユニット）
５４ ：ヘッド
５６ ：連結部
５８ ：撮像ユニット

Claims (5)

  1. ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工装置であって、
    該被加工物を保持する保持テーブルと、
    該保持テーブルに保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、
    環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工するように該加工ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、
    該加工ユニットは、スピンドルに取り付けられた環状の切削ブレードを有し、
    該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、
    該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、
    該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、
    該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、
    該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、
    ことを特徴とする加工装置。
  2. ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工装置であって、
    該被加工物を保持する保持テーブルと、
    該保持テーブルに保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、
    環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工するように該加工ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、
    該加工ユニットは、該被加工物を透過する波長のレーザービームを生成するレーザー発振器を有し、
    該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、
    該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、
    該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、
    該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、
    該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、
    ことを特徴とする加工装置。
  3. 該加工軌跡を設定するための情報を該制御ユニットに入力する入力ユニットを更に備え、
    該情報は、該ノッチの位置における該加工幅の該基準幅からの増分幅と、該所定の範囲と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。
  4. ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工方法であって、
    該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、
    環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工する加工ステップと、を含み、
    該加工ステップにおいては、スピンドルに取り付けられた環状の切削ブレードを用いて該被加工物が加工され、
    該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、
    該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、
    該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、
    該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、
    該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、
    ことを特徴とする加工方法。
  5. ノッチが形成された円盤状の被加工物を加工する加工方法であって、
    該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、
    環状の加工軌跡に沿って該被加工物の外周部分を基準幅以上の加工幅で加工する加工ステップと、を含み、
    該加工ステップにおいては、該被加工物を透過する波長のレーザービームを用いて該被加工物が加工され、
    該加工軌跡は、該ノッチの位置を含む所定の範囲内において該ノッチの位置から遠ざかるほど該被加工物の外周部分の加工幅が狭くなり、かつ、該所定の範囲外において該被加工物の外周部分の加工幅が該基準幅と等しくなるとともに、その内周が該所定の範囲内において第１曲線と重なり、かつ、該所定の範囲外において第２曲線と重なるように設定され、
    該第１曲線上の第１点と該被加工物の中心との間隔は、該第１点が該ノッチの位置から遠ざかるほど長くなり、
    該第２曲線上の第２点と該被加工物の中心との間隔は、一定であり、
    該第１曲線は、第１線及び第２線とともに扇形状の第１領域の境界となり、
    該第２曲線は、該第１線及び該第２線とともに扇形状の第２領域の境界となる、
    ことを特徴とする加工方法。
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