KR20220157882A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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김영석
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Abstract

(과제) 엣지 트리밍이 실시된 웨이퍼를 연삭할 때에 있어서의 웨이퍼의 균열과, 이 연삭 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 웨이퍼를 연삭하는 연삭 단계 전에, 트리밍 단계에서 형성된 웨이퍼의 외주 영역의 절삭면에 국소적으로 에너지를 공급한다. 이에 의해, 트리밍 단계에 의해 웨이퍼의 외주 영역에 형성된 대미지층의 적어도 일부를 제거하거나, 또는, 리페어할 수 있다. 그 결과, 엣지 트리밍이 실시된 웨이퍼를 연삭할 때에 있어서의 외주 영역을 기점으로 한 웨이퍼의 균열과, 이 연삭 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제할 수 있다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{METHOD OF PROCESSING WAFER}
본 발명은 외주 영역이 모따기된 웨이퍼를 연삭하여 박화하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
IC(Integrated Circuit) 및 LSI(Large Scale Integration) 등의 디바이스의 칩은, 휴대 전화 및 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 있어서 불가결의 구성 요소이다. 이러한 칩은, 예컨대, 반도체 재료로 이루어지는 웨이퍼의 표면에 다수의 디바이스를 형성한 후, 웨이퍼를 개개의 디바이스를 포함하는 영역마다 분할함으로써 제조된다.
칩의 제조에 이용되는 웨이퍼는, 응력이 집중되는 외주 영역에 크랙이 생기기 쉽다. 그 때문에, 칩의 제조 공정에 있어서는, 각종 공정에 앞서, 외주 영역이 모따기되는 것이 일반적이다. 또한, 칩의 제조 공정에 있어서는, 제조되는 칩의 소형화 등을 목적으로 하여, 웨이퍼의 분할에 앞서, 웨이퍼의 이면측을 연삭하여 웨이퍼가 박화되는 경우도 많다.
다만, 외주 영역이 모따기된 웨이퍼의 이면측을 연삭하여 웨이퍼를 박화하면, 외주 영역의 이면측이 나이프 엣지와 같은 형상이 된다. 그리고, 이 부분에는, 응력이 집중되어 크랙이 생기기 쉽다. 그 때문에, 칩의 제조 공정에 있어서는, 웨이퍼의 외주 영역의 표면측의 일부를 절삭하여 제거하는 엣지 트리밍이 실시된 후에, 이 외주 영역의 잔부를 제거하도록 웨이퍼의 이면측을 연삭하는 경우가 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2000-173961호
웨이퍼의 외주 영역에는, 엣지 트리밍에 의해 절삭면이 형성된다. 그리고, 엣지 트리밍이 실시되면, 이 절삭면에 절삭 흔적(주기적인 요철)이 형성되고, 또한, 웨이퍼의 절삭에 의해 생긴 부스러기(절삭 부스러기)가 웨이퍼에 매립되도록 절삭면에 부착함으로써, 웨이퍼에 대미지층이 형성되는 경우가 있다.
이러한 대미지층은, 엣지 트리밍 후에 웨이퍼를 연삭할 때에 웨이퍼의 균열의 기점이 될 우려가 있고, 또한, 이 연삭 후의 공정에 있어서 먼지(절삭 부스러기)의 발생원이 될 우려도 있다. 이 점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 엣지 트리밍이 실시된 웨이퍼를 연삭할 때에 있어서의 웨이퍼의 균열과, 이 연삭 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 외주 영역이 모따기된 웨이퍼를 연삭하여 박화하는 웨이퍼의 가공 방법에 있어서, 모따기된 상기 외주 영역에 상기 웨이퍼의 일방의 면측으로부터 절삭 블레이드를 절입시키고, 모따기된 상기 외주 영역을 환형으로 절삭하여, 모따기된 상기 외주 영역의 적어도 일부를 제거하는 트리밍 단계와, 상기 트리밍 단계 실시 후에, 상기 트리밍 단계에서 형성된 상기 외주 영역의 절삭면에 국소적으로 에너지를 공급하는 절삭면 처리 단계를 포함하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
본 발명에 있어서는, 웨이퍼를 연삭하는 연삭 단계 전에, 트리밍 단계에서 형성된 웨이퍼의 외주 영역의 절삭면에 국소적으로 에너지를 공급한다. 이에 의해, 트리밍 단계에 의해 웨이퍼의 외주 영역에 형성된 대미지층의 적어도 일부를 제거하거나, 또는, 리페어할 수 있다. 그 결과, 엣지 트리밍이 실시된 웨이퍼를 연삭할 때에 있어서의 외주 영역을 기점으로 한 웨이퍼의 균열과, 이 연삭 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제할 수 있다.
도 1(A)는, 웨이퍼의 일례를 모식적으로 나타내는 상면도이고, 도 1(B)는, 웨이퍼의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는, 웨이퍼의 가공 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 흐름도이다.
도 3(A)는, 웨이퍼에 대하여 트리밍 단계를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이고, 도 3(B)는, 트리밍 단계 실시 후의 웨이퍼의 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 4(A)는, 웨이퍼에 대하여 절삭면 처리 단계를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이고, 도 4(B)는, 절삭면 처리 단계 실시 후의 웨이퍼의 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 5는, 절삭면 처리 단계 후에 접합된 접합 웨이퍼의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6(A)는, 접합 웨이퍼에 대하여 연삭 단계를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이고, 도 6(B)는, 연삭 단계 실시 후의 접합 웨이퍼의 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다 .
도 7 은, 웨이퍼의 가공 방법의 변형예를 모식적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은, 트리밍 단계 전에 접합된 접합 웨이퍼의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 9(A)는, 접합 웨이퍼에 대하여 트리밍 단계를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이고, 도 9(B)는, 트리밍 단계 실시 후의 접합 웨이퍼를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 10(A)는, 접합 웨이퍼에 대하여 절삭면 처리 단계를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이고, 도 10(B)는, 절삭면 처리 단계 실시 후의 접합 웨이퍼를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 11은, 웨이퍼의 가공 방법의 변형예를 모식적으로 도시한 흐름도이다.
도 12(A)는, 웨이퍼에 대하여 연삭 단계를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이고, 도 12(B)는, 연삭 단계 실시 후의 웨이퍼의 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1(A)는, 웨이퍼의 일례를 모식적으로 나타내는 상면도이고, 도 1(B)는, 웨이퍼의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1(A) 및 도 1(B)에 도시된 웨이퍼(11)는, 예컨대, 실리콘(Si) 등의 반도체 재료로 이루어진다.
이 웨이퍼(11)의 표면(일방의 면)(11a)측은, 서로 교차하는 복수의 분할 예정 라인으로 복수의 영역으로 구획되어 있고, 각 영역에는, IC, LSI, 반도체 메모리 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등의 디바이스(13)가 형성되어 있다.
또한, 웨이퍼(11)에는, 실리콘 관통 전극(TSV(Through-Silicon Via)) 등의 배선이 설치되는 개구(표면(11a)으로부터 이면(타방 면)(11c)까지 연장되는 관통 구멍) 또는 홈이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 웨이퍼(11)의 외주 영역은, 모따기되어 있다. 즉, 웨이퍼(11)의 측면(11b)은, 외측으로 볼록해지도록 만곡되어 있다.
또한, 웨이퍼(11)의 재질, 형상, 구조 및 크기 등에 제한은 없다. 웨이퍼(11)는, 예컨대, 실리콘 이외의 반도체 재료(예컨대, 탄화실리콘(SiC) 또는 질화갈륨(GaN) 등)로 이루어져 있어도 좋다. 마찬가지로, 디바이스(13)의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기 및 배치 등에도 제한은 없다.
또한, 웨이퍼(11)는, 그 취급을 용이하게 하기 위해, 다이싱 테이프를 통해 링 프레임과 일체화되어 있어도 좋다. 예컨대, 웨이퍼(11)의 이면(타방 면)(11c)이 웨이퍼(11)보다 직경이 긴 원반 형상의 다이싱 테이프의 중앙 영역에 접착되고, 또한, 웨이퍼(11)의 직경보다 내경이 긴 링 프레임이 다이싱 테이프의 외주 영역에 접착되어도 좋다.
도 2는, 웨이퍼(11)의 가공 방법의 일례를 모식적으로 도시하는 흐름도이다. 이 방법에 있어서는, 우선, 웨이퍼(11)의 모따기된 외주 영역을 환형으로 절삭한다(트리밍 단계:S1). 도 3(A)는, 웨이퍼(11)에 대하여 트리밍 단계(S1)를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이다.
구체적으로는, 도 3(A)는 절삭 장치에 있어서, 웨이퍼(11)의 외주 영역을 절삭하는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 또한, 도 3(A)에 나타내는 X1축 방향(전후 방향) 및 Y1축 방향(좌우 방향)은, 수평면 상에 있어서 서로 수직인 방향이고, 또한, Z1축 방향(상하 방향)은, X1축 방향 및 Y1축 방향에 수직인 방향(연직 방향)이다.
도 3(A)에 도시된 절삭 장치(2)는, 원기둥형의 θ 테이블(4)을 갖는다. 이 θ 테이블(4)의 상부에는, 웨이퍼(11)가 재치되는 원반 형상의 척 테이블(6)이 설치되어 있다. 또한, θ 테이블(4)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원을 동작시키면, 척 테이블(6)의 중심을 통과하는 Z1축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 θ 테이블(4) 및 척 테이블(6)이 회전한다.
척 테이블(6)은, 스테인리스강 등으로 이루어지는 프레임(6a)을 갖는다. 이 프레임(6a)은, 원반 형상의 저벽과, 이 저벽의 주연부로부터 상방을 향해서 설치되어 있는 원환 형상의 측벽을 갖는다. 즉, 프레임(6a)의 상부에는, 저벽 및 측벽에 의해 획정되는 오목부가 형성되어 있다.
이 오목부에는, 다공질 세라믹스로 이루어지고, 오목부의 내경과 대략 동일한 직경을 갖는 원반 형상의 포러스판(도시하지 않음)이 고정되어 있다. 이 포러스판은, 프레임(6a)에 형성되어 있는 유로를 통해 진공 펌프 등의 흡인원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 흡인원을 동작시키면, 포러스판의 상면(척 테이블(6)의 유지면) 근방의 공간이 부압이 된다.
그 때문에, 척 테이블(6)의 유지면에 웨이퍼(11)가 재치된 상태에서 흡인원을 동작시킴으로써, 척 테이블(6)에 있어서, 웨이퍼(11)를 흡인 유지할 수 있다. 또한, θ 테이블(4) 및 척 테이블(6)은, X1축 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 X1축 방향 이동 기구를 동작시키면, θ 테이블(4) 및 척 테이블(6)이 X1축 방향을 따라 이동한다.
척 테이블(6)의 상방에는, 절삭 유닛(8)이 설치되어 있다. 절삭 유닛(8)은, Y1축 방향 이동 기구(도시하지 않음) 및 Z1축 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 Y1축 방향 이동 기구를 동작시키면, 절삭 유닛(8)이 Y1축 방향을 따라 이동한다. 또한, 이 Z1축 방향 이동 기구를 동작시키면, 절삭 유닛(8)이 Z1축 방향을 따라 이동한다.
절삭 유닛(8)은, Y1축 방향으로 연장되는 원기둥형의 스핀들(10)을 갖는다. 스핀들(10)의 일단부(선단부)에는, 원환 형상의 절삭 날을 갖는 절삭 블레이드(12)가 장착되어 있다. 절삭 블레이드(12)는, 예컨대, 금속 등으로 이루어지는 원환 형상의 베이스와, 베이스의 외주연을 따르는 원환 형상의 절삭 날이 일체로 되어 구성된, 허브 타입의 절삭 블레이드이다.
허브 타입의 절삭 블레이드의 절삭 날은, 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소(cBN: cubic Boron Nitride) 등으로 이루어지는 지립이 니켈 등의 결합재에 의해 고정된 전기 주조 지석에 의해 구성된다. 또한, 절삭 블레이드(12)로서, 금속, 세라믹스 또는 수지 등으로 이루어진 결합재에 의해 지립이 고정된 원환 형상의 절삭 날에 의해 구성되는, 와셔 타입의 절삭 블레이드를 이용해도 좋다.
또한, 스핀들의 타단부(기단부)는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원이 동작하면, Y1축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여, 스핀들(10)과 함께 절삭 블레이드(12)가 회전한다. 또한, 이 절삭 블레이드(12)의 근방에는, 웨이퍼(11)의 절삭되는 영역에 액체(절삭수)를 공급하는 노즐(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
이 절삭 장치(2)에 있어서는, 예컨대, 이하의 순서로 트리밍 단계(S1)가 실시된다. 먼저, 절삭 블레이드(12)로부터 이격되고, 또한, 웨이퍼(11)를 척 테이블(6)의 유지면에 반입 가능한 위치에 척 테이블(6)을 위치시키도록, X1축 방향 이동 기구가 척 테이블(6)을 X1축 방향을 따라 이동시킨다.
이어서, 표면(11a)이 위를 향하도록 웨이퍼(11)를 척 테이블(6)의 유지면에 반입한 후, 웨이퍼(11)의 이면(11c)측이 척 테이블(6)에 흡인 유지되도록 흡인원을 동작시킨다. 이어서, 웨이퍼(11)의 중심에서 보아 Y1축 방향에 위치하는 웨이퍼(11)의 외주 영역의 일부가, 절삭 블레이드(12)에서 보아 X1축 방향에 배치되도록, Y1축 방향 이동 기구가 절삭 유닛(8)을 Y1축 방향을 따라서 이동시킨다.
이어서, 웨이퍼(11)의 표면(11a)보다 낮고, 또한 이면(11c)보다 높은 위치에 절삭 블레이드(12)의 최하단을 위치시키도록, Z1축 방향 이동 기구가 절삭 유닛(8)을 하강시킨다.
이어서, 스핀들(10)의 타단부에 연결된 회전 구동원이 스핀들(10)과 함께 절삭 블레이드(12)를 회전시킨다. 이어서, 절삭 블레이드(12)의 근방에 설치된 노즐로부터 액체(절삭수)를 절삭 블레이드(12)의 최하단 근방에 공급하면서, 절삭 블레이드(12)를 웨이퍼(11)에 절입시킨다.
구체적으로는, 웨이퍼(11)의 중심에서 보아 Y1축 방향에 위치하는 웨이퍼(11)의 외주 영역의 일부에 절삭 블레이드(12)의 최하단이 도달할 때까지, X1축 방향 이동 기구가 척 테이블(6)을 X1축 방향을 따라서 이동시킨다. 이어서, 절삭 블레이드(12)를 회전시킨 채로, θ 테이블(4)에 연결된 회전 구동원을 동작시켜 척 테이블(6)을 적어도 1 회전시킨다.
이에 의해, 웨이퍼(11)의 외주 영역이 환형으로 절삭된다. 도 3(B)는, 트리밍 단계(S1) 실시 후의 웨이퍼(11)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 트리밍 단계(S1)에 의해, 웨이퍼(11)의 모따기된 외주 영역의 표면(11a)측의 일부가 제거된다.
이 때, 트리밍 단계(S1)에서 형성된 웨이퍼(11)의 외주 영역의 절삭면 근방에는, 대미지층(11d)이 형성된다. 이 대미지층(11d)은, 그 표면(절삭면)에 절삭 흔적(주기적인 요철)이 형성되고, 또한/또는, 트리밍 단계(S1)에 있어서 발생한 절삭 부스러기가 웨이퍼에 매립되도록 절삭면에 부착된 층이다.
도 2에 나타내는 방법에 있어서는, 트리밍 단계(S1) 실시 후에, 웨이퍼(11)의 외주 영역의 절삭면에 레이저 빔을 조사한다(절삭면 처리 단계:S2). 도 4(A)는 웨이퍼(11)에 대하여 절삭면 처리 단계(S2)를 실시하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이다.
구체적으로는, 도 4(A)는, 레이저 가공 장치에 있어서, 웨이퍼(11)의 외주 영역의 절삭면(대미지층(11d)의 표면)에 레이저 빔(L)이 조사되는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 또한, 도 4(A)에 나타내는 X2축 방향(전후 방향) 및 Y2축 방향(좌우 방향)은, 수평면 상에 있어서 서로 수직인 방향이고, 또한, Z2축 방향(상하 방향)은, X2축 방향 및 Y2축 방향에 수직인 방향(연직 방향)이다.
도 4(A)에 나타내는 레이저 가공 장치(14)는, 원기둥형의 θ 테이블(16)을 갖는다. 이 θ 테이블(16)의 상부에는, 웨이퍼(11)가 재치되는 원반 형상의 척 테이블(18)이 설치되어 있다.
또한, θ 테이블(16)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원을 동작시키면, 척 테이블(18)의 중심을 통과하는 Z2축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 θ 테이블(16) 및 척 테이블(18)이 회전한다.
척 테이블(18)은, 스테인리스강 등으로 이루어지는 프레임(18a)을 갖는다. 이 프레임(18a)은, 원반 형상의 저벽과, 이 저벽의 주연부로부터 상방을 향해서 설치되어 있는 원환 형상의 측벽을 갖는다. 즉, 프레임(18a)의 상부에는, 저벽 및 측벽에 의해서 획정되는 오목부가 형성되어 있다.
이 오목부에는, 다공질 세라믹스로 이루어지고, 오목부의 내경과 대략 동일한 직경을 갖는 원반 형상의 포러스판(도시하지 않음)이 고정되어 있다. 이 포러스판은, 프레임(18a)에 형성되어 있는 유로를 통해 진공 펌프 등의 흡인원(도시하지 않음)에 연결되어 있다.
그리고, 이 흡인원을 동작시키면, 포러스판의 상면(척 테이블(18)의 유지면) 근방의 공간이 부압이 된다. 그 때문에, 척 테이블(18)의 유지면에 웨이퍼(11)가 재치된 상태에서 흡인원을 동작시킴으로써, 척 테이블(18)에 있어서, 웨이퍼(11)를 흡인 유지할 수 있다.
척 테이블(18)의 측방에는, 레이저 빔 조사 유닛(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이 레이저 빔 조사 유닛은, 레이저 매질로서 Nd:YAG 등을 갖고, 웨이퍼에 흡수되는 파장(예를 들어, 355nm)의 레이저 빔(L)을 Z2축 방향에 수직인 방향을 따라 조사한다.
또한, 레이저 빔 조사 유닛은, Z2축 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 Z2축 방향 이동 기구를 동작시키면, 레이저 빔 조사 유닛이 Z2축 방향을 따라 이동한다.
이 레이저 가공 장치(14)에 있어서는, 예를 들어, 이하의 순서로 절삭면 처리 단계(S2)가 실시된다. 우선, 표면(11a)이 위를 향하도록 웨이퍼(11)를 척 테이블(18)의 유지면에 반입한 후, 웨이퍼(11)의 이면(11c)측이 척 테이블(18)에 흡인 유지되도록 흡인원을 동작시킨다.
이어서, 트리밍 단계(S1)에서 형성된 웨이퍼(11)의 외주 영역의 절삭면(대미지층(11d)의 표면)이, 레이저 빔 조사 유닛에서 보아, 레이저 빔(L)의 조사 방향에 위치되도록, Z2축 방향 이동 기구가 레이저 빔 조사 유닛의 위치를 조정한다.
이어서, 척 테이블(18)을 회전시키면서, 레이저 빔 조사 유닛이 레이저 빔(L)을 조사한다. 또한, 이 레이저 빔(L)의 조사는, Z2축 방향 이동 기구가 레이저 빔 조사 유닛의 위치를 움직이면서 실시되어도 좋다. 이에 의해, 예를 들어, 레이저 빔(L)이 조사된 대미지층(11d)에 있어서 레이저 어블레이션이 발생한다.
그 결과, 대미지층(11d)의 적어도 일부가 제거된다. 도 4(B)는 절삭면 처리 단계(S2) 실시 후의 웨이퍼(11)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 절삭면 처리 단계(S2)에 의해, 예컨대, 대미지층(11d) 중 웨이퍼(11)의 두께 방향(Z2축 방향)을 따라 연장되는 부분이 제거된다.
또는, 이 레이저 빔(L)의 조사는, 대미지층(11d)에 대한 레이저 빔(L)의 입사 각도(레이저 빔(L)의 조사 방향)를 변동시키면서 실시되어도 좋다. 이것에 의해, 예를 들면, 대미지층(11d)의 전부를 제거할 수 있다.
또한, 절삭면 처리 단계(S2)에 있어서는, 대미지층(11d)이 제거되지 않아도 좋다. 즉, 절삭면 처리 단계(S2)에 있어서는, 웨이퍼(11)를 연삭할 때에 있어서의 웨이퍼(11)의 균열과, 이 연삭 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제하기 위해, 대미지층(11d)을 리페어할 수 있으면 좋다.
예컨대, 절삭면 처리 단계(S2)에 있어서는, 대미지층(11d)이 약간 융해한 후에 즉석에서 응고하도록 레이저 빔(L)을 대미지층(11d)에 조사해도 좋다. 이에 의해, 대미지층(11d)의 표면(절삭면)을 완만하게 하고, 또한, 웨이퍼(11)에 매립되도록 절삭면에 부착된 먼지(절삭 부스러기)를 고착시킬 수 있다.
또한, 대미지층(11d)을 리페어하기 위한 레이저 빔(L)의 조사는, Z2축 방향 이동 기구가 레이저 빔 조사 유닛의 위치를 움직이면서 실시되어도 좋고, 대미지층(11d)에 대한 레이저 빔(L)의 입사 각도를 변동시키면서 실시되어도 좋다. 이와 같이, 대미지층(11d)을 제거하거나, 또는 리페어하기 위해서는, 예를 들어, 레이저 빔(L)의 출력을 1W∼30W로 하는 것이 바람직하다.
도 2에 나타내는 방법에 있어서는, 절삭면 처리 단계(S2) 실시 후에, 웨이퍼(11)를 다른 지지 웨이퍼에 접합한다(접합 단계:S3). 도 5는, 지지 웨이퍼에 접합된 웨이퍼(11)(접합 웨이퍼)의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
접합 단계(S3)에 있어서는, 예컨대, 접착제를 통해 웨이퍼(11)의 표면(11a)측을 지지 웨이퍼(15)의 표면(15a)측에 접합시킴으로써 접합 웨이퍼(17)가 형성된다. 이 지지 웨이퍼(15)는, 웨이퍼(11)와 대략 동일한 직경을 가지며, 예컨대, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어진다.
또한, 지지 웨이퍼(15)는, 베어 웨이퍼라도 좋고, 어떠한 디바이스가 형성된 웨이퍼라도 좋다. 예를 들면, 이 접합 웨이퍼(17)를 이용하여 BSI(Back Side Illumination)형 CMOS 이미지 센서가 제조되는 경우에는, 지지 웨이퍼(15)에 이미지 센서의 화소용의 회로가 형성되어 있어도 좋다. 또한, 지지 웨이퍼(15)의 외주 영역은, 모따기되어 있다.
도 2에 나타내는 방법에 있어서는, 접합 단계(S3) 실시 후에, 접합 웨이퍼(17)를 연삭하여 마무리 두께로 박화한다(연삭 단계:S4). 도 6(A)는, 접합 웨이퍼(17)에 대하여 연삭 단계(S4)를 실시하는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
구체적으로는, 도 6(A)는 연삭 장치에 있어서, 웨이퍼(11)의 이면(11c)측을 연삭하는 모습을 모식적으로 도시한 일부 단면 측면도이다. 또한, 도 6(A)에 나타내는 X3축 방향(전후 방향) 및 Y3축 방향(좌우 방향)은, 수평면 상에 있어서 서로 수직인 방향이고, 또한, Z3축 방향(상하 방향)은, X3축 방향 및 Y3축 방향에 수직인 방향(연직 방향)이다.
도 6(A)에 도시된 연삭 장치(20)는, 원반 형상의 척 테이블(22)을 갖는다. 이 척 테이블(22)은, 세라믹스 등으로 이루어지는 프레임(24)을 갖는다. 이 프레임(24)은, 원반 형상의 저벽과, 이 저벽의 주연부로부터 상방을 향해서 설치되어 있는 원환 형상의 측벽을 갖는다. 즉, 프레임(24)의 상부에는, 저벽 및 측벽에 의해 획정되는 오목부가 형성되어 있다.
이 오목부에는, 다공질 세라믹스로 형성되고, 오목부의 내경과 대략 동등한 직경을 갖는 원반 형상의 포러스판(26)이 고정되어 있다. 이 포러스판(26)의 하면은 대략 평탄하고, 그 상면은 중앙부가 외주부에 비해 약간 돌출된 형상, 즉, 원추의 측면에 상당하는 형상으로 되어 있다.
또한, 포러스판(26)은, 프레임(24)에 형성되어 있는 유로를 통해 진공 펌프 등의 흡인원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 흡인원을 동작시키면, 포러스판(26)의 상면(척 테이블(22)의 유지면) 근방의 공간이 부압이 된다.
그 때문에, 척 테이블(22)의 유지면에 접합 웨이퍼(17)가 재치된 상태에서 흡인원을 동작시킴으로써, 척 테이블(22)에 있어서, 접합 웨이퍼(17)를 흡인 유지할 수 있다. 또한, 척 테이블(22)의 하부에는, 원기둥형의 스핀들(28)의 상부가 연결되어 있다. 또한, 척 테이블(22)은, 스핀들(28)로부터 분리 가능하다.
이 스핀들(28)의 하부는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원을 동작시키면, 척 테이블(22)의 유지면의 중심을 통과하는 회전축(30)을 중심으로 하여 척 테이블(22)이 회전한다. 즉, 척 테이블(22)은, 그 유지면의 둘레 방향을 따라 회전한다.
척 테이블(22)의 하방에는, 척 테이블(22)을 지지하는 환형의 베어링(32)이 설치되어 있다. 베어링(32)의 하방에는, 환형의 지지판(34)이 고정되어 있다. 그리고, 베어링(32)은, 지지판(34)에 대하여 척 테이블(22)을 회전시킬 수 있는 양태로 척 테이블(22)을 지지하고 있다. 지지판(34)의 하방에는, 환형의 테이블 베이스(36)가 설치되어 있다.
스핀들(28)은, 베어링(32), 지지판(34) 및 테이블 베이스(36)의 각각의 중앙에 설치된 개구에 위치한다. 테이블 베이스(36)의 하면측에는, 테이블 베이스(36)의 하면의 둘레 방향을 따라 서로 이격되도록, 3개의 지지 기구(고정 지지 기구(38 a), 제1 가동 지지 기구(38b) 및 제2 가동 지지 기구(38c))가 설치되어 있다. 또한, 본 명세서에서는, 이들 3개의 지지 기구를 합쳐, 기울기 조정 유닛(38)이라고 칭한다.
테이블 베이스(36)는, 고정 지지 기구(38a), 제1 가동 지지 기구(38b) 및 제2 가동 지지 기구(38c)에 지지되어 있다. 고정 지지 기구(38a)는, 소정 길이의 지주(고정축)를 갖는다. 이 지주의 상부는, 테이블 베이스(36)의 하면에 고정된 상부 지지체를 지지하고 있고, 이 지주의 하부는, 지지 베이스에 고정되어 있다.
제1 가동 지지 기구(38b) 및 제2 가동 지지 기구(38c)의 각각은, 선단부에 수나사가 형성된 지주(가동축)(40)를 갖는다. 지주(40)의 선단부(상부)는, 테이블 베이스(36)의 하면에 고정된 상부 지지체(42)에 회전 가능한 양태로 연결되어 있다. 보다 구체적으로는, 상부 지지체(42)는, 암나사를 갖는 로드 등의 금속제 기둥 형상 부재이며, 지주(40)의 수나사는, 상부 지지체(42)의 암나사에 회전 가능한 양태로 연결되어 있다.
제1 가동 지지 기구(38b) 및 제2 가동 지지 기구(38c)의 지주(40)의 외주에는, 소정의 외경을 갖는 원환 형상의 베어링(44)이 고정되어 있다. 베어링(44)의 일부는, 계단형의 지지판(46)에 지지되어 있다. 즉, 제1 가동 지지 기구(38b) 및 제2 가동 지지 기구(38c)는, 지지판(46)에 지지되어 있다.
지주(40)의 하부에는, 지주(40)를 회전시키는 모터(48)가 연결되어 있다. 모터(48)를 동작시켜 지주(40)를 한 방향으로 회전시킴으로써, 상부 지지체(42)가 상승한다. 또한, 모터(48)를 동작시켜 지주(40)를 타방향으로 회전시킴으로써, 상부 지지체(42)가 하강한다. 이와 같이, 제1 가동 지지 기구(38b) 및 제2 가동 지지 기구(38c)의 상부 지지체(42)가 승강함으로써, 테이블 베이스(36)(즉, 척 테이블(22))의 기울기가 조정된다.
또한, 척 테이블(22)은, 수평 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 수평 방향 이동 기구를 동작시키면, 척 테이블(22)이 Z3축 방향에 수직인 방향으로 이동한다.
척 테이블(22)의 상방에는, 연삭 유닛(50)이 설치되어 있다. 연삭 유닛(50)은, Z3축 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 Z3축 방향 이동 기구를 동작시키면, 연삭 유닛(50)이 Z3축 방향을 따라 이동한다. 또한, 연삭 유닛(50)은, Z3축 방향으로 연장되는 원기둥형의 스핀들(52)을 갖는다.
이 스핀들(52)의 하단부(선단부)에는, 스테인리스강 등으로 이루어지는 원반 형상의 휠 마운트(54)의 상면이 고정되어 있다. 휠 마운트(54)의 하부에는, 휠 마운트(54)와 대략 직경이 같은 원환 형상의 연삭 휠(56)이 분리 가능한 양태로 장착되어 있다.
연삭 휠(56)은, 원환 형상의 휠 베이스(58)를 갖는다. 휠 베이스(58)는, 예를 들어, 스테인리스강 등으로 이루어지고, 그 하면측에는, 이 하면의 둘레 방향을 따라 복수의 연삭 지석(60)이 이산적으로 배치되어 있다. 복수의 연삭 지석(60)의 하면은, Z3축 방향에 있어서 대략 동일한 높이에 배치되어 있다.
또한, 스핀들(52)의 상단부(기단부)는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원이 동작하면, 스핀들(52)의 중심을 통과하는 Z3축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여, 스핀들(52)과 함께 연삭 휠(56)이 회전한다. 또한, 이 연삭 휠(56)의 근방에는, 웨이퍼(11)의 절삭되는 영역에 액체(연삭수)를 공급하는 노즐(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
이 연삭 장치(20)에 있어서는, 예를 들어, 이하의 순서로 연삭 단계(S4)가 실시된다. 우선, 연삭 휠(56)로부터 이격되고, 또한, 접합 웨이퍼(17)를 척 테이블(22)의 유지면에 반입 가능한 위치에 척 테이블(22)을 위치시키도록, 수평 방향 이동 기구가 척 테이블(22)을 이동시킨다.
이어서, 웨이퍼(11)의 이면(11c)이 위를 향하도록 접합 웨이퍼(17)를 척 테이블(22)의 유지면에 반입한 후, 지지 웨이퍼(15)가 척 테이블(22)에 흡인 유지되도록 흡인원을 동작시킨다.
이어서, 척 테이블(22)의 기울기를 조정한다. 구체적으로는, 척 테이블(22)의 유지면의 외주 상의 점 중 가장 높아지는 점과 유지면의 중심을 연결하는 선분이 Z3축 방향에 수직이 되도록, 기울기 조정 유닛(38)이 척 테이블(22)의 기울기를 조정한다. 즉, 이 선분이, 복수의 연삭 지석(60)의 하면과 평행해지도록, 기울기 조정 유닛(38)이 척 테이블(22)의 기울기를 조정한다. 또한, 이 선분이 미리 Z3축 방향에 수직으로 되어 있는 경우에는, 척 테이블(22)의 기울기를 조정은 생략된다.
이어서, 평면에서 봤을 때, 연삭 휠(56)을 회전시켰을 때의 복수의 연삭 지석(60)의 궤적과, 상기 선분의 일단 및 타단이 중첩되도록, 수평 방향 이동 기구가 척 테이블(22)을 이동시킨다. 이어서, 스핀들(52)의 상단부에 연결된 회전 구동원이 스핀들(52)과 함께 연삭 휠(56)을 회전시키고, 또한 스핀들(28)의 하부에 연결된 회전 구동원이 스핀들(28)과 함께 척 테이블(22)을 회전시킨다.
이어서, 연삭 휠(56)의 근방에 설치된 노즐로부터 액체(연삭수)를 웨이퍼(11)의 이면(11c)에 공급하면서, 복수의 연삭 지석(60)의 하면을 웨이퍼(11)의 이면(11c)에 접촉시키도록 Z3축 방향 이동 기구가 연삭 유닛(50)을 하강시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(11)의 이면(11c)측의 일부가 연삭되어 제거된다. 또한, 연삭 휠(56) 및 척 테이블(22)을 회전시킨 채로, 접합 웨이퍼(17)가 마무리 두께로 박화될 때까지 Z3축 방향 이동 기구가 연삭 유닛(50)을 하강시킨다.
그 결과, 웨이퍼(11)의 외주 영역의 이면(11c)측에 잔존하는 모따기된 부분이 제거된다. 도 6(B)는, 연삭 단계(S4) 실시 후의 접합 웨이퍼(17)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 연삭 단계(S4)에 의해, 예컨대, 웨이퍼(11)의 외주 영역의 이면(11c)측에 잔존하는 모따기된 부분과 함께 대미지층(11d) 중 이면(11c)과 평행하게 연장되는 부분이 제거된다.
도 2에 나타내는 방법에 있어서는, 웨이퍼(11)를 연삭하는 연삭 단계(S4) 전에, 트리밍 단계(S1)에서 형성된 웨이퍼(11)의 외주 영역의 절삭면(대미지층(11d)의 표면)에 레이저 빔(L)을 조사한다. 이에 의해, 트리밍 단계(S1)에 의해 웨이퍼(11)의 외주 영역에 형성된 대미지층(11d)의 일부를 제거하거나, 또는, 리페어할 수 있다. 그 결과, 연삭 단계(S4)에 있어서의 외주 영역을 기점으로 한 웨이퍼(11)의 균열 및 연삭 단계(S4) 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상술한 방법은 본 발명의 일 형태이며, 본 발명은 상술한 방법에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서는, 트리밍 단계 및 절삭면 처리 단계에 앞서 접합 단계가 실시되어도 좋다. 도 7은 이러한 웨이퍼의 가공 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 흐름도이다.
이 방법에 있어서는, 우선, 웨이퍼(11)를 다른 지지 웨이퍼(15)에 접합한다(접합 단계:S11). 도 8은, 지지 웨이퍼(15)에 접합된 웨이퍼(11)(접합 웨이퍼(17))의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 접합 단계(S11)는, 상술한 접합 단계(S3)와 동일하게 실시되기 때문에, 여기서는, 상술한 설명을 원용한다.
도 7에 나타내는 방법에 있어서는, 접합 단계(S11) 실시 후에, 접합 웨이퍼(17)(웨이퍼(11) 및 지지 웨이퍼(15))의 모따기된 외주 영역을 환형으로 절삭한다(트리밍 단계:S12). 도 9(A)는, 접합 웨이퍼(17)에 대하여 트리밍 단계(S12)를 실시하는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 또한, 트리밍 단계(S12)에 있어서 이용되는 절삭 장치(2)에 대해서는, 상술한 설명을 원용한다.
이 트리밍 단계(S12)는, 예를 들어, 이하의 순서로 실시된다. 우선, 절삭 블레이드(12)로부터 이격되고, 또한, 접합 웨이퍼(17)를 척 테이블(6)의 유지면에 반입 가능한 위치에 척 테이블(6)을 위치시키도록, X1축 방향 이동 기구가 척 테이블(6)을 X1축 방향을 따라 이동시킨다.
이어서, 웨이퍼(11)의 이면(11c)이 위를 향하도록 접합 웨이퍼(17)를 척 테이블(6)의 유지면에 반입한 후, 지지 웨이퍼(15)의 이면(15b)측이 척 테이블(6)에 흡인 유지되도록 흡인원을 동작시킨다. 이어서, 접합 웨이퍼(17)의 중심에서 보아 Y1축 방향에 위치하는 접합 웨이퍼(17)의 외주 영역의 일부가, 절삭 블레이드(12)에서 보아 X1축 방향에 배치되도록, Y1축 방향 이동 기구가 절삭 유닛(8)을 Y1축 방향을 따라서 이동시킨다.
이어서, 지지 웨이퍼(15)의 표면(15a)보다 낮고, 또한 이면(15b)보다 높은 위치에 절삭 블레이드(12)의 최하단을 위치시키도록, Z1축 방향 이동 기구가 절삭 유닛(8)을 하강시킨다.
이어서, 스핀들(10)의 타단부에 연결된 회전 구동원이 스핀들(10)과 함께 절삭 블레이드(12)를 회전시킨다. 이어서, 절삭 블레이드(12)의 근방에 설치된 노즐로부터 액체(절삭수)를 절삭 블레이드(12)의 최하단 근방에 공급하면서, 절삭 블레이드(12)를 접합 웨이퍼(17)에 절입시킨다.
구체적으로는, 접합 웨이퍼(17)의 중심에서 보아 Y1축 방향에 위치하는 접합 웨이퍼(17)의 외주 영역의 일부에 절삭 블레이드(12)의 최하단이 도달할 때까지, X1축 방향 이동 기구가 척 테이블(6)을 X1축 방향을 따라서 이동시킨다. 이어서, 절삭 블레이드(12)를 회전시킨 채로, θ 테이블(4)에 연결된 회전 구동원을 동작시켜 척 테이블(6)을 적어도 1회전시킨다.
이에 의해, 접합 웨이퍼(17)의 외주 영역이 환형으로 절삭된다. 도 9(B)는, 트리밍 단계(S2) 실시 후의 접합 웨이퍼(17)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 트리밍 단계(S2)에 의해, 웨이퍼(11)의 모따기된 외주 영역의 전부 및 지지 웨이퍼(15)의 모따기된 외주 영역의 표면(15a)측의 일부가 제거된다.
이 때, 트리밍 단계(S2)에서 형성된 웨이퍼(11)의 외주 영역의 절삭면 근방에는 대미지층(11d)이 형성되고, 또한, 지지 웨이퍼(15)의 외주 영역의 절삭면 근방에는 대미지층(15c)이 형성된다.
도 7에 나타내는 방법에 있어서는, 트리밍 단계(S2) 실시 후에, 접합 웨이퍼(17)(웨이퍼(11) 및 지지 웨이퍼(15))의 외주 영역의 절삭면에 레이저 빔을 조사한다(절삭면 처리 단계:S13). 도 10(A)는, 접합 웨이퍼(17)에 대하여 절삭면 처리 단계(S13)를 실시하는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 또한, 절삭면 처리 단계(S13)에 있어서 이용되는 레이저 가공 장치(14)에 대해서는, 상술한 설명을 원용한다.
이 절삭면 처리 단계(S13)는, 예컨대, 이하의 순서로 실시된다. 우선, 웨이퍼(11)의 이면(11c)이 위를 향하도록 접합 웨이퍼(17)를 척 테이블(18)의 유지면에 반입한 후, 지지 웨이퍼(15)의 이면(15b)측이 척 테이블(18)에 흡인 유지되도록 흡인원을 동작시킨다.
이어서, 트리밍 단계(S12)에서 형성된 접합 웨이퍼(17)의 외주 영역의 절삭면(대미지층(11d) 및 대미지층(15c)의 표면)이, 레이저 빔 조사 유닛에서 보아, 레이저 빔(L)의 조사 방향으로 위치되도록, Z2축 방향 이동 기구가 레이저 빔 조사 유닛의 위치를 조정한다.
이어서, 척 테이블(18)을 회전시키면서, 레이저 빔 조사 유닛이 레이저 빔(L)을 조사한다. 또한, 이 레이저 빔(L)의 조사는, Z2축 방향 이동 기구가 레이저 빔 조사 유닛의 위치를 움직이면서 실시되어도 좋다. 이에 의해, 예를 들어, 레이저 빔(L)이 조사된 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)에 있어서 레이저 어블레이션이 발생한다.
또한, 이 레이저 빔(L)의 조사는, 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)에 대한 레이저 빔(L)의 입사 각도(레이저 빔(L)의 조사 방향)를 변동시키면서 실시된다. 이에 의해, 예를 들어, 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)의 전부를 제거할 수 있다.
그 결과, 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)의 전부가 제거된다. 도 10(B)는, 절삭면 처리 단계(S13) 실시 후의 접합 웨이퍼(17)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 절삭면 처리 단계(S3)에 의해, 예컨대, 대미지층(11d)과 대미지층(15c)의 전부가 제거된다.
또한, 절삭면 처리 단계(S13)에 있어서는, 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)이 제거되지 않아도 좋다. 즉, 절삭면 처리 단계(S3)에 있어서는, 웨이퍼(11)를 연삭할 때에 있어서의 웨이퍼(11)의 균열과, 이 연삭 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제하기 위해, 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)을 리페어할 수 있으면 된다.
예컨대, 절삭면 처리 단계(S13)에 있어서는, 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)이 약간 융해한 후에 즉석에서 응고하도록 레이저 빔(L)을 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)에 조사해도 좋다. 이에 의해, 대미지층(11d) 및 대미지층(15c)의 표면(절삭면)을 완만하게 하고, 또한, 웨이퍼(11) 및 지지 웨이퍼(15)에 매립되도록 절삭면에 부착된 먼지(절삭 부스러기)를 고착시킬 수 있다.
또한, 절삭면 처리 단계(S2)와 마찬가지로, 대미지층(11d)을 제거하거나, 또는, 리페어하기 위해서는, 예컨대, 절삭면 처리 단계(S13)에 있어서의 레이저 빔(L)의 출력을 1W∼30으로 하는 것이 바람직하다.
도 7에 나타내는 방법에 있어서는, 절삭면 처리 단계(S13) 실시 후에, 접합 웨이퍼(17)를 연삭하여 마무리 두께로 박화한다(연삭 단계:S14). 이 연삭 단계(S14)는, 상술한 연삭 단계(S4)와 동일하게 실시되기 때문에, 여기서는, 상술한 설명을 원용한다.
도 7에 도시된 웨이퍼의 가공 방법에 있어서도, 도 2에 도시된 웨이퍼의 가공 방법과 마찬가지로, 연삭 단계(S14)에 있어서의 외주 영역을 기점으로 한 웨이퍼(11)의 균열 및 연삭 단계(S14) 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서는, 접합 단계가 실시되지 않아도 좋다. 즉, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서는, 단일 웨이퍼에 대하여, 트리밍 단계, 절삭면 처리 단계 및 연삭 단계 모두가 실시되어도 좋다. 도 11은, 이러한 웨이퍼의 가공 방법의 일례를 모식적으로 나타내는 흐름도이다.
이 방법에 있어서는, 우선, 웨이퍼(11)의 모따기된 외주 영역을 환형으로 절삭한다(트리밍 단계:S21). 이 트리밍 단계(S21)는, 상술한 트리밍 단계(S1)와 마찬가지로 실시되기 때문에, 여기서는, 상술한 설명을 원용한다.
도 11에 나타내는 방법에 있어서는, 트리밍 단계(S21) 실시 후에, 웨이퍼(11)의 외주 영역의 절삭면에 레이저 빔을 조사한다(절삭면 처리 단계:S22). 이 절삭면 처리 단계(S22)는, 상술한 절삭면 처리 단계(S2)와 마찬가지로 실시되기 때문에, 여기서는 상술한 설명을 원용한다.
도 11에 도시된 방법에 있어서는, 절삭면 처리 단계(S22) 실시 후에, 웨이퍼(11)를 연삭하여 마무리 두께로 박화한다(연삭 단계:S23). 도 12(A)는, 웨이퍼(11)에 대하여 연삭 단계(S23)를 실시하는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 또한, 연삭 단계(S23)에 있어서 이용되는 연삭 장치(20)에 대해서는, 상술한 설명을 원용한다.
이 연삭 단계(S23)는, 예를 들어, 이하의 순서로 실시된다. 우선, 연삭 휠(56)로부터 이격되고, 또한, 웨이퍼(11)를 척 테이블(22)의 유지면에 반입 가능한 위치에 척 테이블(22)을 위치시키도록, 수평 방향 이동 기구가 척 테이블(22)을 이동시킨다.
이어서, 웨이퍼(11)의 표면(11a)에 웨이퍼(11)와 대략 직경이 동일한 필름 형상의 보호 부재(도시하지 않음)를 접착한다. 이 보호 부재는, 예컨대, 수지로 이루어지고, 웨이퍼(11)의 이면(11c)측을 연삭할 때에 표면(11a)측에 가해지는 충격을 완화하여 디바이스(13)를 보호한다.
이어서, 이면(11c)이 위를 향하도록 웨이퍼(11)를 척 테이블(22)의 유지면에 반입한 후, 웨이퍼(11)의 표면(11a)측이 척 테이블(22)에 흡인 유지되도록 흡인원을 동작시킨다.
이어서, 척 테이블(22)의 기울기를 조정한다. 구체적으로는, 척 테이블(22)의 유지면의 외주 상의 점 중 가장 높아지는 점과 유지면의 중심을 연결하는 선분이 Z3축 방향에 수직이 되도록, 기울기 조정 유닛(38)이 척 테이블(22)의 기울기를 조정한다. 즉, 이 선분이, 복수의 연삭 지석(60)의 하면과 평행해지도록, 기울기 조정 유닛(38)이 척 테이블(22)의 기울기를 조정한다. 또한, 이 선분이 미리 Z3축 방향에 수직으로 되어 있는 경우에는, 척 테이블(22)의 기울기를 조정은 생략된다.
이어서, 평면에서 보아, 연삭 휠(56)을 회전시켰을 때의 복수의 연삭 지석(60)의 궤적과, 상기 선분의 일단 및 타단이 중첩되도록, 수평 방향 이동 기구가 척 테이블(22)을 이동시킨다. 이어서, 스핀들(52)의 상단부에 연결된 회전 구동원이 스핀들(52)과 함께 연삭 휠(56)을 회전시키고, 또한, 스핀들(28)의 하부에 연결된 회전 구동원이 스핀들(28)과 함께 척 테이블(22)을 회전시킨다.
이어서, 연삭 휠(56)의 근방에 설치된 노즐로부터 액체(연삭수)를 웨이퍼(11)의 이면(11c)에 공급하면서, 복수의 연삭 지석(60)의 하면을 웨이퍼(11)의 이면(11c)에 접촉시키도록 Z3축 방향 이동 기구가 연삭 유닛(50)을 하강시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(11)의 이면(11c)측의 일부가 연삭되어 제거된다. 또한, 연삭 휠(56) 및 척 테이블(22)을 회전시킨 채로, 웨이퍼(11)가 마무리 두께까지 박화될 때까지 Z3축 방향 이동 기구가 연삭 유닛(50)을 하강시킨다.
그 결과, 웨이퍼(11)의 외주 영역의 이면(11c)측에 잔존하는 모따기된 부분과 함께 잔존하는 대미지층(11d)이 제거된다. 도 12(B)는, 연삭 단계(S23) 실시 후의 웨이퍼(11)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 연삭 단계(S23)에 의해, 예컨대, 대미지층(11d) 중 웨이퍼(11)의 평면 방향을 따라 연장되는 부분이 제거된다.
도 11에 도시된 웨이퍼의 가공 방법에 있어서도, 도 2 또는 도 7에 도시된 웨이퍼의 가공 방법과 마찬가지로, 연삭 단계(S23)에 있어서의 외주 영역을 기점으로 한 웨이퍼(11)의 균열 및 연삭 단계(S23) 후의 공정에 있어서의 먼지의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상술한 방법의 트리밍 단계(S1),(S21)에 있어서는, 웨이퍼(11)의 모따기된 외주 영역의 이면(11c)측의 일부를 잔존시키도록 엣지 트리밍이 실시되고 있지만, 본 발명의 방법의 트리밍 단계에 있어서는, 웨이퍼(11)의 모따기된 외주 부분의 전부를 제거하도록 엣지 트리밍이 실시되어도 좋다.
즉, 본 발명의 방법의 트리밍 단계에서는, 웨이퍼(11)의 두께 방향을 따라서만 대미지층(11d)이 형성되도록 엣지 트리밍이 실시되어도 좋다. 이러한 엣지 트리밍은, 예컨대, 절삭 블레이드(12)의 최하단이 웨이퍼(11)의 이면(11c)보다 아래에 위치된 상태로, 절삭 블레이드(12)를 웨이퍼(11)에 절입시킴으로써 실시된다.
또한, 이 경우에는, 웨이퍼(11)의 이면(11c)측에 다이싱 테이프가 접착되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 이 다이싱 테이프를 통해, 웨이퍼(11)가 척 테이블(6)에 흡인 유지된 상태로, 웨이퍼(11)의 엣지 트리밍이 실시되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 절삭 블레이드(12)가 척 테이블(6)에 접촉하는 것에 의한 척 테이블(6)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 방법의 절삭면 처리 단계(S2),(S13),(S22)에 있어서는, 웨이퍼(11)의 대미지층(11d)(및 대미지층(15c))의 표면에 레이저 빔이 조사되어 있지만, 본 발명의 방법의 절삭면 처리 단계에 있어서는, 레이저 빔의 조사 이외의 방법으로 대미지층(11d)(및 대미지층(15c))에 에너지가 공급되어도 좋다.
즉, 본 발명의 방법의 절삭면 처리 단계에 있어서는, 디바이스(13)에 대한 악영향을 발생시키지 않도록 대미지층(11d)에 국소적으로 에너지를 공급하여 대미지층(11d)을 제거 또는 리페어할 수 있는 것이면, 어떠한 수단을 이용하여도 좋다. 예컨대, 본 발명의 방법의 절삭면 처리 단계에 있어서는, 레이저 빔이 국소적인 대기압 플라즈마 또는 이온 빔 등으로 치환되어도 좋다.
그 밖에, 상술한 실시 형태에 관한 구조 및 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
11: 웨이퍼(11a: 표면, 11b: 측면 )
(11c: 이면, 11d: 대미지층)
13: 디바이스
15: 지지 웨이퍼(15a: 표면, 15b: 이면)
17: 접합 웨이퍼
2: 절삭 장치
4: θ 테이블
6: 척 테이블(6a: 프레임)
8: 절삭 유닛
10: 스핀들
12: 절삭 블레이드
14: 레이저 가공 장치
16: θ 테이블
18: 척 테이블(18a: 프레임)
20: 연삭 장치
22: 척 테이블
24: 프레임
26: 포러스판
28: 스핀들
30: 회전 축
32: 베어링
34: 지지판
36: 테이블 베이스
38: 기울기 조정 유닛(38a: 고정 지지 기구, 38b, 38c: 가동 지지 기구)
40: 지주
42: 상부 지지체
44: 베어링
46: 지지판
48: 모터
50: 연삭 유닛
52: 스핀들
54: 휠 마운트
56: 연삭 휠
58: 휠 베이스
60: 연삭 지석

Claims (1)

  1. 외주 영역이 모따기된 웨이퍼를 연삭하여 박화하는 웨이퍼의 가공 방법에 있어서,
    모따기된 상기 외주 영역에 상기 웨이퍼의 일방의 면측으로부터 절삭 블레이드를 절입시켜, 모따기된 상기 외주 영역을 환형으로 절삭하여, 모따기된 상기 외주 영역의 적어도 일부를 제거하는 트리밍 단계와,
    상기 트리밍 단계 실시 후에, 상기 트리밍 단계에서 형성된 상기 외주 영역의 절삭면에 국소적으로 에너지를 공급하는 절삭면 처리 단계
    를 포함하는 웨이퍼의 가공 방법.
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