KR20230041611A

KR20230041611A - 피가공물의 가공 방법 및 가공 장치

Info

Publication number: KR20230041611A
Application number: KR1020220113143A
Authority: KR
Inventors: 케이치로 니츠; 김영석; 코지 와타나베
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2022-09-07
Publication date: 2023-03-24
Also published as: CN115831730A; US20230090909A1; JP2023044072A; TW202314843A

Abstract

(과제) 연삭에 의해 발생한 데미지를 포함하는 가공 변질층을 수복한다.
(해결 수단) 피가공물의 가공 방법은, 연삭 단계 후, 용융 단계를 실시하여, 연삭 단계에 있어서의 연삭면인 웨이퍼의 오목부에 레이저 광선을 조사하여 용융시키고 있다. 따라서, 연마 휠을 접촉하기 어려운 오목부를 용이하게 평탄화할 수 있음과 함께, 연삭 단계에 있어서 발생한 데미지를 포함하는 가공 변질층을 용이하게 수복하는 것이 가능해진다. 또한, 오목부의 경계 영역에 제2 레이저 광선을 조사하고 있다. 이에 의해, 경계 영역이 용융 및 냉각됨으로써, 연삭 단계에 있어서 경계 영역에 크랙이 형성되어 있던 경우라도, 그 크랙을 접합할 수 있다.

Description

피가공물의 가공 방법 및 가공 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING A WORKPIECE}

본 발명은, 피가공물을 박화하는 피가공물의 가공 방법 및 가공 장치에 관한 것이다.

피가공물의 중앙을 연삭하여, 오목부와, 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부를 형성하는 연삭 방법이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2011-071286호

그러나, 피가공물의 연삭면에는 미소한 크랙이나 치핑, 연삭에 의한 상처가 형성되어 있고, 연삭 후의 반송이나 다음 공정에서 균열이나 파손이 발생할 우려나, 칩화되었을 때에 칩의 항절 강도가 저하될 우려가 있었다. 특히 오목부와 환형 볼록부의 경계는, 응력이 집중되기 쉬워 다른 부분에 비해 접히기 쉽게 되어 있다. 그 때문에, 경계 부근에 크랙이나 미소한 치핑 등이 발생하고 있으면, 반송 중 또는 다음 공정에 있어서, 경계가 기점이 되어 환형 볼록부가 균열되어, 디바이스가 형성되는 중앙 영역까지 크랙이 신전되어 버릴 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 오목부와, 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부가 형성되는 가공 방법에 있어서, 연삭에 의해 발생한 크랙이나 상처, 치핑 등을 포함하는 데미지를 수복할 수 있는 피가공물의 가공 방법 및 가공 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 피가공물을 유지 테이블에 의해 유지하는 유지 단계와, 상기 유지 테이블에 유지된 상기 피가공물의 중앙을 연삭 휠로 연삭하여, 중앙에 오목부를 형성함과 함께, 외주에 상기 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부를 형성하는 연삭 단계와, 상기 연삭 단계에 있어서의 연삭면에 레이저 광선을 조사하여 상기 연삭면을 용융시키는 용융 단계를 구비한, 피가공물의 가공 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 용융 단계는, 상기 오목부와 상기 환형 볼록부의 경계와, 상기 경계의 주변을 포함하는 경계 영역에, 레이저 광선을 조사하는 것을 포함한다.

바람직하게는, 상기 경계 영역은, 상기 환형 볼록부의 내측의 측면과, 그 측면과 연속하는 상기 오목부의 외주 부분 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

바람직하게는, 상기 연삭 단계는, 상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 연직 방향으로 상대적으로 이동시키는 연직 방향 연삭 단계와, 상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 상기 피가공물의 중심을 향하는 수평 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 방향 이동 단계를 포함하고, 상기 연직 방향 연삭 단계 및 상기 수평 방향 이동 단계에 의해, 상기 환형 볼록부의 상면 내주 측으로부터 상기 오목부의 중심 방향을 향해, 계단형 또는 슬로프형으로 경사진 경사면을 형성한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블에 유지된 상기 피가공물을 연삭 휠에 의해 연삭하는 연삭 유닛과, 상기 연삭 유닛으로 연삭된 상기 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 유닛과, 상기 유지 테이블을, 상기 연삭 유닛과 상기 레이저 광선 조사 유닛 사이에서 이동시키는 이동 유닛을 구비하고, 상기 연삭 유닛은, 피가공물의 중앙을 연삭하여, 피가공물의 중앙에 오목부를 형성함과 함께, 외주에 상기 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부를 형성하고, 상기 레이저 광선 조사 유닛은, 상기 피가공물의 연삭면에 상기 레이저 광선을 조사하여 상기 연삭면을 용융시키는, 가공 장치가 제공된다.

바람직하게는, 가공 장치는, 상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 연직 방향으로 상대적으로 이동시키는 연직 이동 유닛과, 상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 피가공물의 중심을 향하는 수평 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 이동 유닛을 더 구비하고 있다. 바람직하게는, 상기 연삭 유닛에서는, 상기 연직 이동 유닛 및 상기 수평 이동 유닛에 의해, 상기 연삭 휠을 상기 유지 테이블에 대해 상대적으로 이동시키면서 상기 피가공물을 연삭함으로써, 상기 환형 볼록부의 상면 내주 측으로부터 상기 오목부의 중심 방향을 향하여 계단형 또는 슬로프형으로 경사진 경사면을 형성한다.

본 발명의 가공 방법에서는, 연삭 후, 피가공물의 연삭면인 피가공물의 오목부에 레이저 광선을 조사하여 용융시키고 있다. 따라서, 연마 패드를 접촉시키기 어려운 오목부를 용이하게 평탄화할 수 있음과 함께, 연삭에 있어서 발생한 데미지를 포함하는 가공 변질층을 용이하게 수복하는 것이 가능해진다.

또한, 오목부의 경계 영역에 레이저 광선을 조사하는 구성에서는, 경계 영역이 용융 및 냉각됨으로써, 연삭에 있어서 경계 영역에 크랙이 형성되어 있던 경우라도, 그 크랙을 접합할 수 있다. 따라서, 이후의 공정에 있어서, 이 크랙을 기점으로 하여 피가공물에 균열 또는 치핑이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

도 1은, 연삭 장치의 구성을 도시한 평면도이다.
도 2는, 거친 연삭 유닛 및 마무리 연삭 유닛의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은, 거친 연삭 유닛 및 마무리 연삭 유닛의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4는, 레이저 광선 조사 유닛의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는, 거친 연삭 단계를 도시한 단면도이다.
도 6은, 용융 단계를 도시한 단면도이다.
도 7은, 경계 영역을 도시한 단면도이다.
도 8은, 레이저 광선 조사 유닛의 광학계를 도시한 모식도이다.
도 9는, 다른 경계 영역을 도시한 단면도이다.
도 10은, 또 다른 경계 영역을 도시한 단면도이다.
도 11은, 또 다른 경계 영역을 도시한 단면도이다.
도 12는, 제1 레이저 광선의 조사 범위를 도시한 평면도이다.

도 1에 도시한 연삭 장치(1)는, 가공 장치의 일례이며, 웨이퍼(100)를 유지하는 유지 테이블(5), 거친 연삭 유닛(30) 및 마무리 연삭 유닛(31)을 구비하고 있다. 연삭 장치(1)에서는, 유지 테이블(5)에 유지된 웨이퍼(100)를, 거친 연삭 유닛(30) 및 마무리 연삭 유닛(31)에 의해 연삭한다.

연삭 장치(1)에서는, 웨이퍼(100)의 중앙 부분을 연삭함으로써, 웨이퍼(100)에, 원형의 오목부, 및, 오목부를 둘러싸는 환형의 환형 볼록부를 형성하고, 오목부의 저면을 미리 설정한 두께로 연삭한다. 즉, 연삭 장치(1)는, 웨이퍼(100)에 대해, 이른바 TAIKO 연삭 가공을 실시하도록 구성되어 있다.

따라서, 연삭 장치(1)에서는, 거친 연삭 유닛(30) 및 마무리 연삭 유닛(31)은, 유지 테이블(5)의 유지면(4)에 유지된 웨이퍼(100)의 중앙을 지석으로 연삭함으로써, 웨이퍼(100)의 중앙에 오목부를 형성함과 함께, 웨이퍼(100)의 외주에 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부를 형성하도록 구성되어 있다.

도 1에 도시한 웨이퍼(100)는, 피가공물의 일례이며, 예컨대, 원형의 반도체 웨이퍼이다. 웨이퍼(100)의 표면(101)에는, 도시하지 않은 디바이스가 형성되어 있다. 웨이퍼(100)의 표면(101)은, 도 1에 있어서는 하방을 향하고 있고, 보호 테이프(103)가 부착됨으로써 보호되어 있다. 웨이퍼(100)의 이면(102)에는, 연삭 처리가 실시된다.

연삭 장치(1)는, 장치 베이스(10), 및, 연삭 장치(1)의 각 부재를 제어하는 제어 유닛(7)을 구비하고 있다.

장치 베이스(10)의 정면측(-Y 방향 측)에는, 제1 카세트(150) 및 제2 카세트(151)가 배치되어 있다. 제1 카세트(150) 및 제2 카세트(151)는, 내부에 복수의 선반을 구비하고 있고, 각 선반에 1매씩 웨이퍼(100)가 수용되어 있다.

제1 카세트(150) 및 제2 카세트(151)의 개구(도시하지 않음)는, +Y 방향 측을 향하고 있다. 이들 개구의 +Y 방향 측에는, 로봇 핸드(15)가 배치되어 있다. 로봇 핸드(155)는, 가공 후의 웨이퍼(100)를 제1 카세트(150) 또는 제2 카세트(151)에 반입한다. 또한, 로봇 핸드(155)는, 제1 카세트(150) 또는 제2 카세트(151)로부터 가공 전의 웨이퍼(100)를 취출하여, 임시 배치 유닛(152)에 재치한다.

임시 배치 유닛(152)에 재치된 웨이퍼(100)는, 반입 유닛(153)에 의해, 임시 배치 유닛(152) 근방의 유지 테이블(5)의 유지면(4)에 재치된다.

유지 테이블(5)은, 웨이퍼(100)를 유지하기 위한 유지면(4)을 구비하고 있다. 유지면(4)은, 도시하지 않은 흡인원에 연통되어, 보호 테이프(103)를 통해, 웨이퍼(100)를 흡인 유지하는 것이 가능하다.

또한, 유지 테이블(5)은, 유지면(4)에 의해 웨이퍼(100)를 유지한 상태로, 유지면(4)의 중심을 지나 Z축 방향으로 연장되는 중심축을 중심으로 하여, 예를 들면 화살표(501) 방향으로 회전 가능하다.

본 실시형태에서는, 장치 베이스(10) 상에 배치된 턴 테이블(6)의 상면에, 4개의 유지 테이블(5)이, 둘레 방향으로 등간격을 두고 배치되어 있다. 턴 테이블(6)은, 이동 유닛의 일례이며, 유지 테이블(5)을, 거친 연삭 유닛(30), 마무리 연삭 유닛(31) 및 레이저 광선 조사 유닛(40)의 사이에서 이동시킨다.

턴 테이블(6)의 중심에는, 턴 테이블(6)을 자전시키기 위한 도시하지 않은 회전축이 배치되어 있다. 턴 테이블(6)은, 이 회전축에 의해, Z축 방향으로 연장되는 축심을 중심으로, 예를 들어 화살표(502) 방향으로 자전할 수 있다. 턴 테이블(6)이 자전함으로써, 4개의 유지 테이블(5)이 공전된다. 이에 의해, 유지 테이블(5)을, 임시 배치 유닛(152)의 근방, 거친 연삭 유닛(30)의 하방, 마무리 연삭 유닛(31)의 하방, 및 레이저 광선 조사 유닛(40)의 하방에, 순차, 위치시킬 수 있다.

거친 연삭 유닛(30)은, 유지 테이블(5)에 유지된 웨이퍼(100)를 연삭 휠에 의해 연삭하는 연삭 유닛의 일례이며, 예컨대, 장치 베이스(10) 상에 세워서 설치된 도시하지 않는 칼럼에 구비되어 있다.

거친 연삭 유닛(30)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 거친 연삭 지석(33)을 갖는 연삭 휠(34), 및, 연삭 휠(34)을 회전시키는 스핀들(35)을 구비하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 거친 연삭 유닛(30)에서는, 화살표(503)로 나타내는 바와 같이 연삭 휠(34)을 회전시키면서, 화살표(504)에 의해 나타내는 바와 같이 거친 연삭 유닛(30)을 하강시킴으로써, 연삭 휠(34)(연삭 휠(34)의 거친 연삭 지석(33))에 의해, 회전하는 유지 테이블(5)에 유지되어 있는 웨이퍼(100)를 거친 연삭하도록 구성되어 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 연삭 장치(1)는, 거친 연삭 유닛(30)의 연삭 휠(34)을, 유지 테이블(5)에 대하여, 연직 방향(Z축 방향)으로 상대적으로 이동시키는 연직 이동 유닛(50)과, 거친 연삭 유닛(30)의 연삭 휠(34)을, 유지 테이블(5)에 대하여, 웨이퍼(100)의 중심을 향하는 수평 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 이동 유닛(60)을 구비하고 있다.

수평 이동 유닛(60)은, 수평 방향으로 연장되는 볼 나사(61), 및, 이동 블록(62)을 구비하고 있다. 이동 블록(62)에는, 연직 이동 유닛(50)이 장착되어 있고, 연직 이동 유닛(50)은, 거친 연삭 유닛(30)을 유지하고 있다.

또한, 이동 블록(62)에는, 볼 나사(61)가 나사 결합되어 있다. 수평 이동 유닛(60)에서는, 도시하지 않은 모터가 볼 나사(61)를 회전시킴으로써, 이동 블록(62)이, 유지 테이블(5)에 유지되어 있는 웨이퍼(100)의 중심을 향하는 수평 방향으로 이동한다. 이에 의해, 이동 블록(62)에 장착된 연직 이동 유닛(50), 연직 이동 유닛(50)에 유지된 거친 연삭 유닛(30), 및, 거친 연삭 유닛(30)에 구비된 연삭 휠(34)이, 이동 블록(62)과 함께 수평 방향으로 이동한다.

연직 이동 유닛(50)은, Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(51), 거친 연삭 유닛(30)을 유지하는 유지판(52), 및, 유지판(52)에 장착되어 있는 너트부(53)를 갖고 있다. 이 너트부(53)에는, 볼 나사(51)가 나사 결합되어 있다.

연직 이동 유닛(50)에서는, 도시하지 않은 모터가 볼 나사(51)를 회전시킴으로써, 유지판(52)이 Z축 방향으로 이동한다. 이에 의해, 유지판(52)에 유지된 거친 연삭 유닛(30), 및, 거친 연삭 유닛(30)에 구비된 연삭 휠(34)이, 유지판(52)과 함께 Z축 방향으로 이동한다.

마무리 연삭 유닛(31)은, 유지 테이블(5)에 유지된 웨이퍼(100)를 연삭 휠에 의해 연삭하는 연삭 유닛의 일례이며, 예컨대, 장치 베이스(10) 상에 세워서 설치된 도시하지 않는 칼럼에 구비되어 있다. 마무리 연삭 유닛(31)은, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 거친 연삭 지석(33) 대신에 마무리 연삭 지석(37)을 갖고 있는 것을 제외하고, 거친 연삭 유닛(30)과 동일한 구성을 갖고 있다.

또한, 연삭 장치(1)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 거친 연삭 유닛(30)을 이동시키기 위한 것과 동일한 구성을 갖는, 마무리 연삭 유닛(31)을 이동시키기 위한 연직 이동 유닛(50) 및 수평 이동 유닛(60)을 구비하고 있다. 즉, 연삭 장치(1)는, 마무리 연삭 유닛(31)의 연삭 휠(34)을, 유지 테이블(5)에 대하여, 연직 방향으로 상대적으로 이동시키는 연직 이동 유닛(50)과, 마무리 연삭 유닛(31)의 연삭 휠(34)을, 유지 테이블(5)에 대하여, 웨이퍼(100)의 중심을 향하는 수평 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 이동 유닛(60)을 구비하고 있다.

마무리 연삭 후, 웨이퍼(100)는, 턴 테이블(6)의 회전에 의해, 레이저 광선 조사 유닛(40)의 하방에 위치된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 광선 조사 유닛(40)은, 제1 광학계(41) 및 제2 광학계(42)를 갖고 있고, 거친 연삭 유닛(30) 및 마무리 연삭 유닛(31)에 의해 연삭된 웨이퍼(100)의 연삭면에 레이저 광선을 조사한다. 이에 의해, 레이저 광선 조사 유닛(40)은, 이 연삭면을 용융시킨다.

레이저 광선의 조사 후, 웨이퍼(100)는, 반출 유닛(154)에 의해, 세정 유닛(156)에 반송되어, 세정된다. 세정된 웨이퍼(100)는, 로봇 핸드(155)에 의해, 제1 카세트(150) 또는 제2 카세트(151)(이 웨이퍼(100)가 취출된 쪽의 카세트)에 반입된다.

제어 유닛(7)은, 연삭 장치(1)의 각 부재를 제어하여, 웨이퍼(100)에 대한 연삭 가공을 실시한다. 이하에, 제어 유닛(7)의 제어에 의한, 연삭 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(100)의 가공 방법에 대해 설명한다.

(1) 유지 단계

웨이퍼(100)의 가공에서는, 먼저, 제어 유닛(7)은, 도 1에 도시된 로봇 핸드(155)를 제어하여, 예를 들어 제1 카세트(150)로부터 가공 전의 웨이퍼(100)를 취출하여, 임시 재치 유닛(152)에 재치한다. 또한, 제어 유닛(7)은, 반입 유닛(153)을 제어하여, 임시 배치 유닛(152) 상의 웨이퍼(100)를 유지하고, 유지 테이블(5)의 유지면(4)에, 이면(102)을 상면으로 하여 재치한다. 그 후, 제어 유닛(7)은, 유지면(4)을, 도시하지 않은 흡인원에 연통시킨다. 이에 의해, 유지면(4)은, 보호 테이프(103)를 통해, 웨이퍼(100)를 흡인 유지한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(100)가, 유지 테이블(5)에 의해 유지된다.

(2) 연삭 단계

이 단계에서는, 거친 연삭 유닛(30) 및 마무리 연삭 유닛(31)이, 유지 테이블(5)에 유지된 웨이퍼(100)의 중앙을 연삭 휠(34)(즉, 거친 연삭 지석(33) 또는 마무리 연삭 지석(37))으로 연삭함으로써, 웨이퍼(100)의 중앙에 오목부를 형성함과 함께, 웨이퍼(100)의 외주에 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부를 형성한다.

(2-1) 거친 연삭 단계

유지 단계 후, 제어 유닛(7)은, 도 1에 도시한 턴 테이블(6)을 자전시킴으로써, 웨이퍼(100)를 유지하고 있는 유지 테이블(5)을, 거친 연삭 유닛(30)의 하방에 배치한다.

그리고, 제어 유닛(7)은, 도 3에 도시한 수평 이동 유닛(60)을 제어하여, 거친 연삭 유닛(30)의 수평 방향의 위치를 조정함으로써, 웨이퍼(100)의 외주보다 내측에, 연삭 휠(34)의 거친 연삭 지석(33)을 위치시킨다.

계속해서, 제어 유닛(7)은, 거친 연삭 유닛(30)의 연삭 휠(34)을 회전시킴과 함께, 연직 이동 유닛(50)에 의해, 거친 연삭 유닛(30)을, Z축 방향을 따라 연삭 이송한다. 또한, 제어 유닛(7)은, 유지 테이블(5)을, 도시하지 않은 구동원에 의해 회전시킨다.

이에 의해, 회전하는 연삭 휠(34)의 거친 연삭 지석(33)이, 회전하는 유지 테이블(5)에 유지되어 있는 웨이퍼(100)의 이면(102)에 접촉하여, 이 이면(102)을 거친 연삭한다.

이 연삭에서는, 제어 유닛(7)은, 거친 연삭 지석(33)의 외연을, 웨이퍼(100)의 외주보다 내측에 배치하고 있다. 따라서, 거친 연삭 지석(33)에 의해, 웨이퍼(100)의 이면(102)의 중앙이 연삭된다. 이에 의해, 도 5에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(100)의 이면(102)에, 저면(202) 및 내측면(201)을 갖는 오목부(200)가 형성된다. 또한, 오목부(200)의 외주를 따라, 오목부(200)를 둘러싸는 환형의 환형 볼록부(210)가 형성된다.

또한, 제어 유닛(7)은, 거친 연삭 지석(33)에 의한 연삭 중에, 도시되지 않은 두께 측정기를 사용하여, 오목부(200)의 저면(202)의 두께를 측정한다. 그리고, 제어 유닛(7)은, 저면(202)의 두께가 소정의 거친 연삭 두께가 될 때까지, 거친 연삭 지석(33)에 의한 연삭을 실시한다.

(2-2) 마무리 연삭 단계

마무리 연삭 단계에서는, 웨이퍼(100)에 있어서의 거친 연삭 지석(33)에 의한 연삭면을 마무리 연삭한다. 이 단계에서는, 우선, 제어 유닛(7)은, 도 1에 도시한 턴 테이블(6)을 자전시킴으로써, 웨이퍼(100)를 유지하고 있는 유지 테이블(5)을, 마무리 연삭 유닛(31)의 하방에 배치한다.

그리고, 제어 유닛(7)은, 도 3에 도시한 수평 이동 유닛(60)을 제어하여, 마무리 연삭 유닛(31)의 수평 방향의 위치를 조정함으로써, 거친 연삭 단계에 있어서 거친 연삭 지석(33)을 배치한 위치와 동일한, 웨이퍼(100)의 외주보다 내측의 위치에, 마무리 연삭 지석(37)을 배치한다.

그리고, 거친 연삭 형성 단계와 마찬가지로, 제어 유닛(7)은, 연삭 휠(34)을 회전시킴과 함께, 연직 이동 유닛(50)에 의해, 마무리 연삭 유닛(31)을, Z축 방향을 따라 연삭 이송한다. 또한, 제어 유닛(7)은, 유지 테이블(5)을, 도시하지 않은 구동원에 의해 회전시킨다.

이에 의해, 회전하는 연삭 휠(34)의 마무리 연삭 지석(37)이, 회전하는 유지 테이블(5)에 유지되어 있는 웨이퍼(100)의 이면(102)에 있어서의 오목부(200)에 접촉하여, 이 오목부(200)를 마무리 연삭한다.

또한, 제어 유닛(7)은, 마무리 연삭 지석(37)에 의한 연삭 중에, 도시되지 않은 두께 측정기를 사용하여, 오목부(200)의 저면(202)의 두께를 측정한다. 그리고, 제어 유닛(7)은, 저면(202)의 두께가 소정의 마무리 연삭 두께가 될 때까지, 마무리 연삭 지석(37)에 의한 연삭을 실시한다.

(3) 용융 단계

이 단계에서는, 레이저 광선 조사 유닛(40)이, 연삭 단계에 있어서의 연삭면인 웨이퍼(100)의 이면(102)에 있어서의 오목부(200)와, 환형 볼록부(210)와 오목부(20)의 경계를 포함하는 경계 영역을, 레이저 광선을 조사하여 용융시킨다. 용융 단계에서 용융되는 용융 영역은, 연삭면과, 연삭면으로부터 소정의 두께로 형성되고 가공에 의한 크랙이나 상처, 데미지 등을 갖는 변형이 형성된 가공 변질층을 포함한다.

여기서, 레이저 광선 조사 유닛(40)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 레이저 광선 조사 유닛(40)의 제1 광학계(41)는, 웨이퍼(100)의 오목부(200)의 저면(202)에 레이저 광선을 조사하도록 구성되어 있다. 한편, 제2 광학계(42)는, 웨이퍼(100)의 오목부(200)에 있어서의 경계 영역(220)(도 7의 해칭 부분)에 광을 조사하도록 구성되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 경계 영역(220)은, 오목부(200)와 환형 볼록부(210)의 경계와, 이 경계의 주변을 포함하는 영역이다. 구체적으로는, 경계 영역(220)은, 오목부(200)의 내측면(201)과, 저면(202)에 있어서의 내측면(201)의 근방(내측면(201)과 연속되는 저면(202)의 외주 부분)을 포함한다.

도 8은, 레이저 광선 조사 유닛(40)의 광학계를 도시한 설명도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 레이저 광선 조사 유닛(40)은, 제1 광학계(41) 및 제2 광학계(42)에 더하여, 레이저 광선을 출사하는 레이저 발진기(43), 및, 출사된 레이저 광선을 2개의 레이저 광선인 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)으로 분기하는 빔 스플리터(44)를 구비하고 있다. 제1 레이저 광선(401)은 제1 광학계(41)에 입사하는 한편, 제2 레이저 광선(402)은, 제2 광학계(42)에 입사한다.

제1 광학계(41) 및 제2 광학계(42)는, 갈바노 스캐너 방식에 의해, 레이저 광선을 웨이퍼(100)에 조사하도록 구성되어 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 제1 광학계(41)는, 제1 레이저 광선(401)을 반사하여 광로를 조정하는 복수의 미러(70 및 71)를 갖는 제1 미러군(72), 제1 갈바노 미러(갈바노 스캐너)(73), 및, 제1 fθ 렌즈(74)를 갖고 있다.

제1 갈바노 미러(73)는, 제1 미러군(72)으로부터의 제1 레이저 광선(401)을, 진동(회동)하면서 반사함으로써, 제1 레이저 광선(401)을 분산시켜, 제1 fθ 렌즈(74)의 대략 전체면에 제1 레이저 광선(401)을 조사한다.

제1 fθ 렌즈(74)는, 복수의 렌즈를 갖는 비교적 대구경의 일차원 fθ 렌즈이다. 제1 fθ 렌즈(74)는, 예컨대, 텔레센트릭형이며, 제1 갈바노 미러(73)를 통해 입사된 제1 레이저 광선(401)을, 집광 높이가 같은 평행한 광선으로 하여, 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 저면(202)에 조사한다.

또한, 제2 광학계(42)는, 제2 레이저 광선(402)을 반사하여 광로를 조정하는 복수의 미러(80 및 81)를 갖는 제2 미러군(82), 제2 갈바노 미러(갈바노 스캐너)(83), 및, 제2 fθ 렌즈(84)를 갖고 있다.

제2 갈바노 미러(83)는, 제2 미러군(82)으로부터의 제2 레이저 광선(402)을, 진동(회동)하면서 반사함으로써, 제2 레이저 광선(402)을 분산시키고, 제2 fθ 렌즈(84)의 대략 전체면에 제2 레이저 광선(402)을 조사한다.

제2 fθ 렌즈(84)는, 복수의 렌즈를 가지는 비교적 소구경의 일차원 fθ 렌즈이다. 제2 fθ 렌즈(84)는, 예컨대, 텔레센트릭형이며, 제2 갈바노 미러(83)를 통해 입사된 제2 레이저 광선(402)을, 집광 높이가 같은 평행한 광선으로 하여, 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 경계 영역(220)에, 경사 방향으로부터 조사한다.

제어 유닛(7)은, 이러한 구성을 갖는 레이저 광선 조사 유닛(40)을 이용하여, 용융 단계를 실시한다. 즉, 제어 유닛(7)은, 우선, 도 1에 도시한 턴 테이블(6)을 자전시킴으로써, 웨이퍼(100)를 유지하고 있는 유지 테이블(5)을, 레이저 광선 조사 유닛(40)의 하방에 배치한다.

다음에, 제어 유닛(7)은, 제1 레이저 광선(401)이 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 저면(202)에 조사되도록, 및, 제2 레이저 광선(402)이, 오목부(200)의 경계 영역(220)에 경사 방향으로부터 조사되도록, 제1 갈바노 미러(73) 및 제2 갈바노 미러(83)를 제어하여, 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)의 광로를 조정한다.

그리고, 제어 유닛(7)은, 유지 테이블(5)을 도시하지 않은 구동원에 의해 회전시키면서, 레이저 광선 조사 유닛(40)의 레이저 발진기(43)를 제어하여, 제1 광학계(41)로부터, 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 저면(202)에 제1 레이저 광선(401)을 조사함과 함께, 제2 광학계(42)로부터, 오목부(200)의 경계 영역(220)에 제2 레이저 광선(402)을 조사한다. 이에 의해, 웨이퍼(100)의 연삭면인 오목부(200)에, 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)이 조사되어, 오목부(200)가 용융된다.

오목부(200)에 있어서의 저면(202)의 전체에 제1 레이저 광선(401)이 조사됨과 함께, 경계 영역(220)의 전체에 제2 레이저 광선(402)이 조사된 후, 제어 유닛(7)은, 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)의 조사를 정지한다. 이에 의해, 용융된 경계 영역(220)과, 오목부(200)가 냉각되어 굳혀진다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 연삭 단계 후, 용융 단계를 실시하여, 연삭 단계에 있어서 연삭 휠(34)이 접촉한 경계 영역(220)의 일부가 되는 환형 볼록부(210)의 내측면(201)에 형성된 가공 변질층과, 연삭 단계에 있어서의 연삭면인 웨이퍼(100)의 오목부(200)의 가공 변질층을, 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)을 조사하여 용융시키고 있다. 그리고, 용융된 경계 영역(220)과 오목부(200)는, 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)의 조사의 정지에 수반하여, 냉각되어 굳혀진다.

이러한 용융 및 냉각의 프로세스에 의해, 본 실시형태에서는, 연삭 단계에 의해 경계 영역(220)과, 오목부(200)의 연삭면으로부터 소정의 두께로 형성된 가공 변질층(변형층)을 용융시키고, 용융 영역을 결정 성장시켜 종결정을 형성하고, 그 후 재결정화할 수 있다. 따라서, 경계 영역(220)과, 오목부(200)를 평탄화할 수 있음과 함께, 연삭 단계에 있어서 발생한 연삭면으로부터 소정의 두께로 형성된 가공 변질층 내부의 크랙을 결합할 수 있기 때문에, 피가공물인 웨이퍼(100)의 내부의 데미지를 경감시키는 것이 가능해진다. 또한, 평탄화에 의해, 웨이퍼(100)의 항절 강도를 높일 수 있기 때문에, 용융 단계 후의 공정에 있어서, 웨이퍼(100)에 균열 또는 치핑이 발생하는 리스크를 경감시킴과 함께, 칩화되었을 때에 칩의 항절 강도를 높일 수 있다.

여기서, 연삭면의 처리(평탄화, 및 데미지의 경감)를 위해, 연삭면을 연마 패드에 의해 연마하는 것(CMP 연마 또는 건식 연마)도 생각할 수 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(100)의 연삭면은, 환형 볼록부(210)에 둘러싸인 오목부(200)이고, 이와 같은 오목부(200)에 연마 패드를 과부족 없이 접촉시키는 것은, 오목부(200)의 형상을 감안하면 곤란하다. 또한, CIMP는 약액을 사용한 처리이며, CMP 연마도 건식 연마도 연삭면의 일부를 제거하기 때문에, 연마 부스러기가 발생하여, 피가공물이나 장치 내를 오염시킬 우려가 있지만, 레이저 광선 조사 유닛(40)에 의한 데미지를 제거하는 처리는, 용융에 의해 행하기 때문에, 액체 처리가 불필요함과 함께, 가공 부스러기가 발생하지 않아 피가공물이나 장치가 오염되지 않는 효과도 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서의 용융 단계에서는, 제1 갈바노 미러(73) 및 제2 갈바노 미러(83)를 제어하여 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)의 광로를 바꿈으로써, 제1 레이저 광선(401) 및 제2 레이저 광선(402)의 조사 범위를 용이하게 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시형태에서는, 용융 단계에 있어서, 오목부(200)의 전체에 대해 용이하게 레이저 광선을 조사할 수 있기 때문에, 오목부(200)를 양호하고 또한 효율적으로 처리할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 제2 광학계(42)를 사용하여, 오목부(200)의 경계 영역(220)에 제2 레이저 광선(402)을 조사하고 있다. 이에 의해, 경계 영역(220)이 용융 및 냉각되기 때문에, 연삭 단계에 있어서 경계 영역(220)에 크랙이 형성되어 있던 경우라도, 그 크랙을 접합할 수 있다. 따라서, 이후의 공정에 있어서, 이 크랙을 기점으로 하여 웨이퍼(100)에 균열 또는 치핑이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다.

또한, 상술한 연삭 단계에서는, 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 내측면(201)을, 경사면으로서 형성해도 된다.

예컨대, 거친 연삭 유닛(30)에서는, 연직 이동 유닛(50) 및 수평 이동 유닛(60)(도 3 참조)에 의해, 연삭 휠(34)을 유지 테이블(5)에 대하여 상대적으로 이동시키면서, 웨이퍼(100)를 연삭함으로써, 웨이퍼(100)에 있어서의 환형 볼록부(210)의 상면 내주 측으로부터 오목부(200)의 중심 방향(웨이퍼(100)의 중심 방향)을 향해 계단형 또는 슬로프형으로 경사진 경사면을 형성하여도 좋다.

이 경우, 연삭 단계에 있어서의 거친 연삭 단계는, 거친 연삭 지석(33)을 포함하는 연삭 휠(34)을, 유지 테이블(5)에 대하여 연직 방향으로 상대적으로 이동시키는 연직 방향 연삭 단계와, 연삭 휠(34)을, 유지 테이블(5)에 대하여, 웨이퍼(100)의 중심을 향하는 수평 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 방향 이동 단계를 포함한다. 그리고, 연직 방향 연삭 단계 및 수평 방향 이동 단계에 의해, 환형 볼록부(210)의 상면 내주 측으로부터 오목부(200)의 중심 방향을 향해 계단형 또는 슬로프형으로 경사진 경사면을 형성한다. 또한, 연직 방향 연삭 단계와 수평 방향 이동 단계는, 복수 회 반복되어도 좋다.

구체적으로는, 제어 유닛(7)은, 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 내측면(201)을, 도 9에 도시한 바와 같은, 환형 볼록부(210)의 상면 내주 측으로부터 오목부(200)의 중심 방향을 향하여 계단형으로 경사진 경사면으로 해도 된다.

이 경우, 제어 유닛(7)은, 거친 연삭 단계에 있어서, 먼저, 연직 이동 유닛(50)을 제어하여 연직 방향 연삭 단계를 실시하고, 회전하는 거친 연삭 지석(33)을 포함하는 연삭 휠(34)을 연직 방향으로 하강시켜, 도 5에 도시한 바와 같이, 오목부(200)를 형성한다. 이 때, 제어 유닛(7)은, 오목부(200)에 있어서의 저면(202)의 두께가 소정의 거친 연삭 두께에 도달하기 전에, 연직 방향 연삭 단계(연삭 휠(34)의 하강)를 정지시키고, 수평 이동 유닛(60)을 제어하여 수평 방향 이동 단계를 실시하고, 연삭 휠(34)을 수평 이동시켜, 소정 거리만큼, 거친 연삭 지석(33)을 웨이퍼(100)의 중앙에 접근시킨다.

그 후, 제어 유닛(7)은, 수평 방향 이동 단계(연삭 휠(34)의 수평 이동)를 정지시키고, 다시 연직 방향 연삭 단계를 실시하고, 오목부(200)의 저면(202)의 두께가 소정의 거친 연삭 두께가 될 때까지, 거친 연삭 지석(33)에 의한 연삭을 실시한다. 이에 의해, 도 9에 도시하는 바와 같이, 오목부(200)의 내측면(201)이, 수평면(203)을 포함하는 계단형의 경사면이 된다.

또한, 제어 유닛(7)은, 마무리 연삭 단계에 있어서는, 예를 들어, 거친 연삭 단계에 있어서 형성된 오목부(200)의 저면(202)만을 연삭하여, 저면(202)의 두께를 소정의 마무리 두께로 한다.

이러한 연삭 단계에 의해, 경계 영역(220)에, 경사면의 내측면(201)이 포함된다. 그리고, 용융 단계에 의해, 경사면의 내측면(201)을 포함하는 경계 영역(220)에 제2 레이저 광선(402)이 조사되어, 이 부분이 용융 및 냉각된다.

이 구성에서는, 내측면(201)을 경사면으로 함으로써, 내측면(201)과 저면(202)과의 모서리 부분에 응력이 집중되어 웨이퍼(100)가 균열되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에서는, 다음 공정에서 연삭면에 금속막을 형성할 때에 저면(202)의 외주까지 막을 형성하기 쉬워지는 효과나, 다음 공정에서 연삭면에 보호 테이프를 부착할 경우, 경계 영역(220)에 있어서 테이프의 밀착도가 높아지는 효과가 있다.

또한, 제어 유닛(7)은, 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 내측면(201)을, 도 10에 도시한 바와 같은, 환형 볼록부(210)의 상면 내주 측으로부터 오목부(200)의 중심 방향을 향해 슬로프형으로 경사진 경사면으로 하여도 좋다.

이 경우, 제어 유닛(7)은, 거친 연삭 단계에 있어서, 오목부(200)의 저면(202)의 두께가 소정의 거친 연삭 두께가 될 때까지, 연직 방향 연삭 단계(연삭 휠(34)의 하강)을 실시하면서, 수평 방향 이동 단계(연삭 휠(34)의 수평 이동)를 실시한다. 이에 의해, 도 10에 도시하는 바와 같이, 오목부(200)의 내측면(201)이, 단차가 없는 슬로프형의 경사면이 된다.

또한, 제어 유닛(7)은, 웨이퍼(100)에 있어서의 오목부(200)의 내측면(201)을, 도 11에 도시한 바와 같은 경사면으로 해도 된다. 이 경우, 제어 유닛(7)은, 거친 연삭 단계에 있어서, 연직 방향 연삭 단계를 실시하면서, 수평 방향 이동 단계를 실시한다. 그리고, 제어 유닛(7)은, 오목부(200)에 있어서의 저면(202)의 두께가 소정의 거친 연삭 두께에 도달하기 전에, 연직 방향 연삭 단계를 정지시킨다.

제어 유닛(7)은, 거친 연삭 지석(33)을 웨이퍼(100)의 중앙에 소정 거리만큼 근접시킨 후, 수평 방향 이동 단계를 정지시켜, 다시 연직 방향 연삭 단계를 실시하고, 오목부(200)의 저면(202)의 두께가 소정의 거친 연삭 두께가 될 때까지, 거친 연삭 지석(33)에 의한 연삭을 실시한다. 이에 의해, 도 11에 도시하는 바와 같이, 오목부(200)의 내측면(201)이, 수평면(203) 및 슬로프(204)를 포함하는 경사면이 된다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 광학계(42)로부터의 제2 레이저 광선(402)이, 내측면(201)에 경사 방향으로부터 조사되기 때문에, 내측면(201)이 수평면(203)을 포함하는 경사면인 경우에도, 내측면(201)을 양호하게 용융시킬 수 있다.

또한, 내측면(201)을 경사면으로서 형성하지 않는 경우, 거친 연삭 유닛(30) 및 마무리 연삭 유닛(31)의 수평 방향에 있어서의 설치 위치가, 이들에 의해 웨이퍼(100)에 오목부(200) 및 환형 볼록부(210)를 형성하는 TAIKO 연삭 가공을 실시할 수 있도록 설정되어 있으면, 연삭 장치(1)는, 수평 이동 유닛(60)을 구비하고 있지 않아도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 제2 광학계(42)로부터의 제2 레이저 광선(402)에 의해 용융되는 경계 영역(220)을, 도 7에 도시한 바와 같이, 오목부(200)의 내측면(201)과, 저면(202)에 있어서의 내측면(201)의 근방을 포함하는 영역이라고 하고 있다. 이와 관련하여, 제2 레이저 광선(402)에 의해 용융되는 경계 영역(220)은, 환형 볼록부(210)의 내측의 측면(즉, 오목부(200)의 내측면(201))과, 내측면(201)과 연속되는 저면(202)의 외주 부분 중 적어도 어느 하나를 포함하는 영역이면 된다.

예를 들어, 경계 영역(220)에서는, 오목부(200)와 환형 볼록부(210)와의 경계가 가장 응력이 집중되기 쉬워 균열되기 쉽기 때문에, 경계의 가공 변질층의 데미지가 제거되어 있는 것이 바람직하다. 그 때문에, 경계 영역(220)은, 오목부(200)의 내측면(201)의 전체를 포함하지 않아도 된다. 내측면(201)과 연속되는 저면(202)의 외주 부분을 어디까지 경계 영역(220)에 포함시킬지는, 오목부(200)에 형성되는 크랙의 길이, 또는 레이저 광선을 어느 정도 편향시킬 수 있는지 등의 생산성을 고려하여 조정되어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 용융 단계에서의 제1 광학계(41) 및 제2 광학계(42)로부터의 레이저 광선의 조사 시, 유지 테이블(5)이 1회전하는 동안에, 제1 갈바노 미러(73) 및 제2 갈바노 미러(83)를 미세하게 진동시킴으로써, 동심원 형상으로 복수의 초점에 레이저 광선을 집광시켜, 복수의 조사 라인을 형성한다.

이에 관하여, 웨이퍼(100)의 오목부(200)에 있어서의 저면(202)에 제1 레이저 광선(401)(도 8 참조)을 조사하는 제1 광학계(41)에서는, 제1 레이저 광선(401)의 조사 영역이 넓기 때문에, 유지 테이블(5)의 1회전 중에 행할 수 있는 제1 갈바노 미러(73)의 진동만으로는, 조사 영역을 커버하기 곤란한 경우도 있다.

이 경우, 유지 테이블(5)이 1회전할 때마다 제1 갈바노 미러(73)의 기울기를 변경함으로써, 저면(202)에 대한 제1 광학계(41)의 조사 범위를 변경해도 된다. 그리고, 변경 후의 기울기에 있어서 제1 갈바노 미러(73)를 일정량 진동시키면서, 유지 테이블(5)을 회전시켜, 재차, 복수의 조사 라인을 형성해도 된다.

즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(7)은, 유지 테이블(5)이 1 회전할 때마다, 저면(202)의 일부씩에 제1 레이저 광선(401)을 조사하도록, 제1 갈바노 미러(73)를 제어해도 된다. 도 12 에서는, 유지 테이블(5)의 1 회전째∼3 회전째에 제1 레이저 광선(401)이 조사되는 범위를, 각각, 범위(511∼513)에 의해 나타내고 있다. 각 범위(511∼513)에는, 복수의 조사 라인(405)이 포함되어 있다.

또한, 저면(202)에 대한 제1 광학계(41)의 조사 범위를 변경할 때, 제1 갈바노 미러(73)의 기울기를 변경하는 것 대신에, 웨이퍼(100)를 유지하고 있는 유지 테이블(5)을 수평 방향(XY 방향)으로 이동시켜도 된다. 또는 유지 테이블(5) 대신에 레이저 광선 조사 유닛(40)을 수평 방향(XY 방향)으로 이동시켜도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 용융 단계에 있어서, 제1 광학계(41) 및 제2 광학계(42)를 이용하여, 웨이퍼(100)의 오목부(200)에서의 경계 영역(220) 및 저면(202)의 전체를, 레이저 광선을 조사하여 용융시키고 있다. 이에 관하여, 용융 단계에서는, 제1 광학계(41)를 사용하지 않고, 제2 광학계(42)만을 사용하여, 오목부(200)에 있어서의 경계 영역(220)만을 용융시켜도 된다.

이 경우에도, 경계 영역(220)이 용융 및 냉각됨으로써, 경계 영역(220)의 크랙을 접합할 수 있기 때문에, 크랙을 기점으로 웨이퍼(100)에 균열 또는 치핑이 발생할 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 경계 영역(220)의 표면을 평탄화할 수 있기 때문에, 웨이퍼(100)의 항절 강도가 높아져, 웨이퍼(100)가 균열되기 어렵게 한다.

또한, 상술한 바와 같이, 제1 광학계(41)에 의해 오목부(200)의 저면(202)의 전체면에 제1 레이저 광선(401)을 조사하기 위해서는, 제1 갈바노 미러(73)의 기울기를 변경하는 것, 또는, 유지 테이블(5)을 수평 방향으로 이동시키는 것이 필요해질 가능성이 있다. 이에 관하여, 제1 광학계(41)를 사용한 저면(202)으로의 제1 레이저 광선(401)의 조사를 실시하지 않음으로써, 제1 갈바노 미러(73)의 기울기 변경 및 유지 테이블(5)의 수평 이동을 위한 구성을 생략할 수 있음과 함께, 용융 단계에 있어서의 레이저 광선의 조사 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 용융 단계에 있어서, 제어 유닛(7)은, 웨이퍼(100)의 오목부(200)에 있어서의 저면(202)으로의 제1 광학계(41)로부터의 제1 레이저 광선(401)의 조사와, 경계 영역(220)으로의 제2 광학계(42)로부터의 제2 레이저 광선(402)의 조사를, 동시에 실시해도 좋고, 따로 실시해도 좋다(도 8 참조).

제1 레이저 광선(401)의 조사와 제2 레이저 광선(402)의 조사를 동시에 실시하는 경우, 이들 레이저 광선이 서로 간섭하게 될 가능성이 있다. 특히, 저면(202)의 중심 근방에 제1 레이저 광선(401)을 조사하면서, 경계 영역(220)에 제2 레이저 광선(402)을 조사하면, 광이 간섭해 버릴 가능성이 높아진다.

여기서, 저면(202)에 비해 경계 영역(220) 쪽이 면적이 작기 때문에, 제2 광학계(42)에 의한 제2 레이저 광선(402)의 조사는, 제1 광학계(41)에 의한 제1 레이저 광선(401)의 조사보다 빨리 완료된다.

이 때문에, 제1 레이저 광선(401)의 조사와 제2 레이저 광선(402)의 조사를 동시에 실시하는 경우, 제어 유닛(7)은, 먼저, 경계 영역(220)에 제2 레이저 광선(402)을 조사함과 함께, 저면(202)에 있어서의 경계 영역(220)에 가까운 외측 부분에 제1 레이저 광선(401)을 조사하고, 경계 영역(220)으로의 제2 레이저 광선(402)의 조사가 완료된 후에, 제2 레이저 광선(402)의 조사를 정지하여, 저면(202)의 중심 근방에 제1 레이저 광선(401)을 조사하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1 레이저 광선(401)과 제2 레이저 광선(402)의 간섭을 억제할 수 있다.

또한, 제1 광학계(41) 및 제2 광학계(42)의 한 쪽만으로부터 레이저 광선을 조사하는 것은, 다른 쪽으로부터의 레이저 광선의 조사를 정지함으로써 실시된다. 이 때문에, 레이저 광선의 광로에 있어서의 빔 스플리터(44)(도 8 참조)의 하류 측(빔 스플리터(44)와 제1 광학계(41)의 사이, 및 빔 스플리터(44)와 제2 광학계(42)의 사이)에, 어테뉴에이터(도시하지 않음)를 배치해 두어도 된다. 이 경우, 어테뉴에이터에 의해, 제1 광학계(41)에 입사되는 제1 레이저 광선(401) 또는 제2 광학계(42)에 입사되는 제2 레이저 광선(402)의 파워를 제로로 할 수 있다. 따라서, 제1 광학계(41) 또는 제2 광학계(42)로부터 웨이퍼(100)로의 레이저 광선의 조사를, 용이하게 정지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 연삭 장치(1)는, 연삭 유닛으로서, 거친 연삭 유닛(30) 및 마무리 연삭 유닛(31)을 갖고 있다. 이것에 관하여, 연삭 장치(1)는, 1개의 연삭 유닛(예를 들어 거친 연삭 유닛(30))만을 갖고, 이 연삭 유닛에 의해, 웨이퍼(100)의 중앙에 오목부(200)를 형성함과 함께, 외주에 오목부(200)를 둘러싸는 환형 볼록부(210)를 형성해도 된다.

1: 연삭 장치, 4: 유지면, 5: 유지 테이블, 6: 턴 테이블, 7: 제어 유닛
10: 장치 베이스, 30: 거친 연삭 유닛, 31: 마무리 연삭 유닛
33: 거친 연삭 지석, 34: 연삭 휠, 35: 스핀들, 37: 마무리 연삭 지석
40: 레이저 광선 조사 유닛
41: 제1 광학계, 42: 제2 광학계, 43: 레이저 발진기
44: 빔 스플리터, 50: 연직 이동 유닛, 51: 볼 나사
52: 유지판, 53: 너트부, 60: 수평 이동 유닛, 61: 볼 나사
62: 이동 블록, 70: 미러, 72: 제1 미러군, 73: 제1 갈바노 미러
74: 제1 fθ 렌즈, 80: 미러, 82: 제2 미러군
83: 제2 갈바노 미러, 84: 제2 fθ 렌즈
100: 웨이퍼, 101: 표면, 102: 이면, 103: 보호 테이프
150: 제1 카세트, 151: 제2 카세트, 152: 임시 배치 유닛
153: 반입 유닛, 154: 반출 유닛, 155: 로봇 핸드
156: 세정 유닛
200: 오목부, 201: 내측면, 202: 저면, 203: 수평면, 204: 슬로프
210: 환형 볼록부, 220: 경계 영역, 401: 제1 레이저 광선
402: 제2 레이저 광선, 405: 조사 라인

Claims

피가공물을 유지 테이블에 의해 유지하는 유지 단계와,
상기 유지 테이블에 유지된 상기 피가공물의 중앙을 연삭 휠로 연삭하여, 중앙에 오목부를 형성함과 함께, 외주에 상기 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부를 형성하는 연삭 단계와,
상기 연삭 단계에 있어서의 연삭면에 레이저 광선을 조사하여 상기 연삭면을 용융시키는 용융 단계
를 구비한, 피가공물의 가공 방법.
제1항에 있어서,
상기 용융 단계는, 상기 오목부와 상기 환형 볼록부의 경계와, 그 경계의 주변을 포함하는 경계 영역에, 레이저 광선을 조사하는 것을 포함하는 것인, 피가공물의 가공 방법.
제2항에 있어서,
상기 경계 영역은, 상기 환형 볼록부의 내측의 측면과, 그 측면과 연속하는 상기 오목부의 외주 부분 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 피가공물의 가공 방법.
제2항에 있어서,
상기 연삭 단계는,
상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 연직 방향으로 상대적으로 이동시키는 연직 방향 연삭 단계와,
상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 상기 피가공물의 중심을 향하는 수평 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 방향 이동 단계를 포함하고,
상기 연직 방향 연삭 단계 및 상기 수평 방향 이동 단계에 의해, 상기 환형 볼록부의 상면 내주 측으로부터 상기 오목부의 중심 방향을 향해, 계단형 또는 슬로프형으로 경사진 경사면을 형성하고,
상기 경계 영역은 상기 경사면을 포함하는 것인, 피가공물의 가공 방법.
피가공물을 유지하는 유지 테이블과,
상기 유지 테이블에 유지된 상기 피가공물을 연삭 휠에 의해 연삭하는 연삭 유닛과,
상기 연삭 유닛으로 연삭된 상기 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 유닛과,
상기 유지 테이블을, 상기 연삭 유닛과 상기 레이저 광선 조사 유닛 사이에서 이동시키는 이동 유닛을 구비하고,
상기 연삭 유닛은, 피가공물의 중앙을 연삭하여, 피가공물의 중앙에 오목부를 형성함과 함께, 외주에 상기 오목부를 둘러싸는 환형 볼록부를 형성하고,
상기 레이저 광선 조사 유닛은, 상기 피가공물의 연삭면에 상기 레이저 광선을 조사하여 상기 연삭면을 용융시키는, 가공 장치.
제5항에 있어서,
상기 레이저 광선 조사 유닛은, 상기 오목부와 상기 환형 볼록부의 경계와, 그 경계의 주변을 포함하는 경계 영역에, 레이저 광선을 조사하는 것인, 가공 장치.
제6항에 있어서,
상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 연직 방향으로 상대적으로 이동시키는 연직 이동 유닛과,
상기 연삭 휠을, 상기 유지 테이블에 대해 피가공물의 중심을 향하는 수평 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 이동 유닛을 더 구비하고,
상기 연삭 유닛에서는, 상기 연직 이동 유닛 및 상기 수평 이동 유닛에 의해, 상기 연삭 휠을 상기 유지 테이블에 대해 상대적으로 이동시키면서 상기 피가공물을 연삭함으로써, 상기 환형 볼록부의 상면 내주 측으로부터 상기 오목부의 중심 방향을 향하여 계단형 또는 슬로프형으로 경사진 경사면을 형성하고,
상기 경계 영역은 상기 경사면을 포함하는 것인, 가공 장치.