JP2007096091A - ウェハ加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハ外周部の切削状態のチェックを好適に実行して，ウェハの加工精度を向上できるウェハ加工方法を提供すること。
【解決手段】本発明のウェハ加工方法は，ウェハ１２外周部を切削する前に，切削ブレード２２により，テストウェハ保持手段４０に保持されたテストウェハ３０を切削する。次いで，撮像手段５０によりテストウェハ３０の表面を撮像して，テストウェハ３０の切削部を認識して切削部の情報データを得る。さらに，情報データに基づいて，切削ブレード２２の状態を適正な状態に制御する。その後，この状態制御された切削ブレード２２により，ウェハ１２の外周部を周方向に切削して外周切削面を形成する。これにより，ウェハ１２外周部の切削状態のチェックを，テストウェハ３０の切削部をチェックすることで間接的に実行できるので，ウェハ１２の加工精度を向上させることができる。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は，ウェハ加工方法に関し，特に，ウェハの外周部を周方向に沿って切削するウェハ加工方法に関する。

従来，表面に複数の半導体素子（回路）が形成されたウェハの厚さを薄くするために，グラインダーなどを用いてウェハの裏面全体を平面研削する裏面研削が行われている。さらに，近年では，ＩＣなどの半導体チップの小型化・薄型化に伴い，ウェハを研削して２００〜３００μｍ程度の極薄にすることが求められており，中には１００μｍ以下の厚さにまで研削する場合もある。

ところで，ウェハは，各工程間での移送時に生じるチッピングなどを防止するため面取り加工が施されており，図８（ａ）に示すようにウェハの外周部が例えば丸い形状（Ｒ形状）となっている。かかるウェハを裏面研削すると，図８（ｂ）に示すように外周部の裏面側がＲ形状から徐々に鋭角形状に変化してしまう。このような外周部の鋭角化は，ウェハが薄くなるにつれ，より顕著になる。さらに，ウェハが薄くなると，基板自体の抗折強度も極端に低下してしまう。このため，かかる外周部の鋭角形状の箇所に，裏面研削による負荷や後工程での衝撃がわずかでも加わると，簡単にチッピングが発生してしまい，かかるチッピングが起点となりウェハが割れやすいという問題があった。

かかる問題を解決するため，特許文献１には，ウェハの外周部でＲ形状になっている部分を切断することによって，裏面研削を行ってもウェハの外周部が鋭角形状にならないようにすることが開示されている。ところが，ウェハの外周部を切断したときに，ウェハの外周部付近に形成されている半導体素子が，切断加工によって発生するチッピングによって損傷してしまう場合があることが分った。

これを防止する技術として，特許文献２には，比較的厚い切削ブレードによって，ウェハの回路面側（表面側）から，ウェハの外周部に段差が形成されるようにウェハ厚よりも浅い切り込み深さで切削（ハーフカット）して，外周部を除去（トリミング加工）した後，ウェハの裏面側から，ウェハ厚が上記切り込み深さよりも薄くなるまで裏面研削する方法が開示されている。この方法によれば，ハーフカットを行うので，少なくとも裏面チッピングが生じる怖れがなく，また，回路面側（表面側）においても切削により生じるチッピングの大きさを抑えることができる。

特開２００３−２７３０５３号公報 特許第３５１５９１７号明細書

ところで，上記のようにウェハの外周部をトリミング加工した後には，顕微鏡及びカメラなどの撮像手段によって，ウェハ外周部の切削部（上記段差部分）を撮像して，切削状態の良否をチェックする必要がある。この切削部のチェックを行う理由としては，主として次の２つの理由がある。第１の理由は，切削加工により発生する熱によってスピンドルが膨張して，切削ブレードの位置ずれが生じるので，この位置ずれを補正する目的で，ヘアライン（撮像された画像上における基準切削ライン）を実際の切削ブレードの位置に合わせる必要があるためである。また，第２の理由は，ウェハ外周部の切削によって生じる回路面側のチッピングの大きさを測定して，切削ブレードの磨耗，破損状態を確認するためである。

ところが，近年では，１つのウェハからできるだけ多くのチップを切り出す目的で，ウェハ外周部の近傍まで半導体素子（回路）を形成する傾向にあるため，ウェハの表面において半導体素子が形成された領域と，切削される外周部の領域とが近接してしまっている。従って，上記のようにウェハ外周部の切削部をチェックする際には，撮像された画像上で，半導体素子のパターンの凹凸であるのか，或いは切削部の凹凸であるのかの判別が困難となり，好適に切削部の状態をチェックできないという問題があった。この結果，ウェハの加工精度が低下し，不良品が発生する可能性が高くなってしまう恐れがあった。

そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，ウェハ外周部の切削状態のチェックを好適に実行して，ウェハの加工精度を向上することが可能な，新規かつ改良されたウェハ加工方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，略円板状のウェハを保持する回転可能なウェハ保持手段と，表面に半導体素子が形成されていないテストウェハを保持するテストウェハ保持手段と，ウェハ及びテストウェハを切削する切削ブレードと，テストウェハの表面を撮像する撮像手段と，撮像手段によって撮像された画像から切削部を認識する画像認識手段と，画像認識手段により認識された切削部の情報データに基づいて切削ブレードの状態を制御するブレード状態制御手段と，を備えた切削装置において，ウェハ保持手段を回転させながら，切削ブレードによりウェハの外周部を周方向に沿って切削して外周切削面を形成するウェハ加工方法が提供される。このウェハ加工方法は，ウェハを切削する前に，切削ブレードにより，テストウェハ保持手段に保持されたテストウェハを切削するテスト切削工程と；撮像手段により，切削されたテストウェハの表面を撮像し，画像認識手段により，テストウェハの切削部の情報データを得る切削部認識工程と；ブレード状態制御手段により，テストウェハの切削部の情報データに基づいて，切削ブレードの状態を適正な状態に制御するブレード状態制御工程と；適正な状態に制御された切削ブレードにより，ウェハ保持手段に保持されたウェハの外周部を周方向に切削して外周切削面を形成する本切削工程と；を含むことを特徴とする。

かかる構成により，切削ブレードによりウェハを本切削する前に，テストウェハをテスト切削して，このテスト切削により得られた切削部の情報データに基づいて，切削ブレードの状態をチェックできる。さらに，このチェック結果に応じて，切削ブレードを適正な状態に制御した上で，当該状態制御された切削ブレードにより，ウェハの外周部を周方向に沿って切削して外周切削面を形成することで，ウェハの外周部をトリミング加工することができる。従って，ウェハのトリミング加工精度を向上させて，不良品の発生を防止できる。

また，上記テストウェハの外周の少なくとも一部は，ウェハと略同一径の円弧部をなしており，テストウェハ保持手段は，回転可能に構成されており，テストウェハ保持手段の回転軸からテストウェハ保持手段に保持されたテストウェハの円弧部までの距離と，ウェハ保持手段の回転軸からウェハ保持手段に保持されたウェハの外周部までの距離と，が略同一となるように，テストウェハの配置が調整されてもよい。そして，上記テスト切削工程では，テストウェハ保持手段を回転させながら，切削ブレードによりテストウェハの円弧部を周方向に沿って切削して外周切削面を形成するようにしてもよい。これにより，ウェハの外周部をトリミング加工するときと同様の切削条件で，テストウェハの円弧部をトリミング加工することができる。従って，切削ブレードの状態を，より正確にチェックできるようになる。

また，ブレード状態制御工程は，テストウェハの切削部の情報データに基づいて，テストウェハの切削部に所定大きさ以上のチッピングが発生しているか否かを判定するチッピング判定工程と；所定大きさ以上のチッピングが発生していると判定された場合には，本切削工程を中止し，チッピングエラーが発生したことを通知するエラー通知工程と；を含むようにしてもよい。これにより，テストウェハのテスト切削により実際に生じたチッピングの大きさに基づいてチッピングエラーを検出して，好適なタイミングでチッピングエラーを通知できる。このため，オペレータは，この通知に応じて，テストウェハ若しくはウェハを目視してチッピングが大きいことを確認し，切削ブレードの摩耗又は破損等の異常状態を確認した後に，必要に応じて切削ブレードを交換できる。従って，上記交換された切削ブレードを用いてウェハを本切削することで，ウェハに所定大きさ以上のチッピングが発生することを抑制できる。

また，上記ブレード状態制御工程は，テストウェハの切削部の情報データに基づいて，テストウェハの実際の切削位置が予定切削位置からずれているときの位置ずれ量を検出する位置ずれ検出工程と；検出された位置ずれ量に基づいて，切削ブレードの位置を補正する工程と；を含むようにしてもよい。これにより，テストウェハのテスト切削により実際に生じた切削ブレードの位置ずれ量を検出し，切削ブレードをＹ軸方向に移動させるなどして切削ブレードの位置を適正な位置に補正できる。従って，上記適正に位置補正された切削ブレードを用いてウェハを本切削時することで，ウェハの外周部の切削予定位置を正確に切削できる。

以上説明したように本発明によれば，ウェハ外周部の切削状態のチェックを，テストウェハの切削部をチェックすることで間接的に実行できるので，ウェハの加工精度を向上させることができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
まず，図１を参照して，本発明の第１の実施形態にかかる切削装置１の概要について説明する。図１は，本実施形態にかかる切削装置１の概略構成を示す斜視図である。

図１に示すように，本実施形態にかかる切削装置１は，例えば，ウェハ１２を保持するウェハ保持手段の一例であるチャックテーブル１０と，ウェハ１２を切削加工する切削手段である切削ユニット２０と，切削ユニット移動機構（図示せず。）と，チャックテーブル移動機構（図示せず。）とを主に備える。

ウェハ１２は，例えば，略円板形状を有するシリコン基板等であり，その表面１２ａ側には，複数の半導体素子（回路：図２の半導体素子１３を参照）が形成されている。このウェハ１２は，チャックテーブル１０上に表面１２ａ側を上向きにして載置される。

チャックテーブル１０は，例えば，その上面が略平坦な円盤状のテーブルであり，その上面に真空チャック（図示せず。）を具備している。チャックテーブル１０は，この真空チャック上に載置されたウェハ１２を真空吸着して安定的に保持する。また，このチャックテーブル１０は，チャックテーブル１０の中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１０ａを中心として水平面内で回転可能に構成されている。

切削ユニット２０は，スピンドル２４の先端部に装着された切削ブレード２２を備えている。切削ブレード２２は，例えば，ダイヤモンド等の砥粒をボンド材で結合して形成された極薄のリング状の切削砥石である。この切削ユニット２０は，スピンドル２４によりその軸２４ａを中心に切削ブレード２２を高速回転させ，この高速回転させた切削ブレード２２をウェハ１２に切り込ませることにより，ウェハ１２を切削してカーフ（切溝）を形成する。なお，本実施形態にかかる切削ユニット２０は，ウェハ１２の外周部１２ｃを周方向に沿って切削して面取り部を除去するトリミング加工を行うが，この場合には，切削ブレード２２としては，通常の半導体素子間の直線的な切削ライン（ストリート）を切削する場合と比べて，厚いものが使用される。

切削ユニット移動機構は，切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させる。このＹ軸方向は，切削方向（Ｘ軸方向）に対して直交する水平方向であり，切削ユニット２０内に延設されたスピンドル２４の軸２４ａ方向と一致する。切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させることにより，切削ブレード２２の刃先をウェハ１２の切削位置（切削ライン若しくは外周部）に位置合わせすることができる。さらに，この切削ユニット移動機構は，切削ユニット２０をＺ軸方向（垂直方向）にも移動させる。これにより，ウェハ１２に対する切削ブレード２２の切り込み深さを調整することができる。

チャックテーブル移動機構は，切削加工時に，図示しないモータによって，上記チャックテーブル１０を，回転軸１０ａを中心として水平面内で回転させることができる。これによって，チャックテーブル１０上に保持されたウェハ１２も回転軸１０ａを中心として回転する。

かかる構成の切削装置１は，高速回転する切削ブレード２２をウェハ１２に切り込ませながら，切削ユニット２０とチャックテーブル１０とを相対移動させることにより，ウェハ１２の外周部１２ｃに形成されたＲ形状の面取り部のトリミング加工を実行できる。つまり，切削装置１は，図１に示すように，ウェハ１２を保持したチャックテーブル１０を回転させながら，高速回転する切削ブレード２２をウェハ１２の外周部１２ｃに切り込ませることによって，ウェハ１２の外周部１２ｃを周方向に沿って切削して外周切削面を形成し，面取り部を除去する（即ち，トリミング加工する）ことができる。

ここで，図２を参照して，本実施形態にかかるウェハ１２のトリミング加工について説明する。図２は，本実施形態にかかる切削装置１によりウェハ１２の外周部１２ｃをトリミング加工する状態を示す断面図である。

図２（ａ）に示すように，トリミング加工を行う場合には，切削ブレード２２の刃先を，ウェハ１２の外周部１２ｃに対して，表面１２ａ側から例えば垂直方向に，ウェハ厚Ｄよりも浅い切り込み深さＰで切り込ませて切削（即ち，ハーフカット）する。このとき，切削ブレード２２としては，その厚さが，ウェハ１２の外周部１２ｃに形成されたＲ形状の面取り部の幅よりも大きいものが使用される。

このようなトリミング加工により，図２（ｂ）に示すように，ウェハ１２の外周部１２ｃの表面１２ａ側が部分的に除去されて，上記切り込み深さＰだけ陥没した段差部１２ｄが形成される。また，この段差部１２ｄと表面１２ａとの間には，例えば垂直な外周切削面１２ｅが形成される。

このようにして，ウェハ１２の外周部１２ｃを周方向に沿って切削して外周切削面１２ｅを形成して，Ｒ形状の面取り部を部分的に除去しておくことにより，後工程であるウェハ１２の裏面研削工程において，グラインダー等によって，ウェハ１２を裏面１２ｂ側から，ウェハ厚が上記切り込み深さＰよりも薄くなるまで（即ち，段差部１２ｄを超えるまで）平面研削したときに，ウェハ１２の裏面側のエッジ角が９０度となり，図８に示したような鋭角形状が生じないようにできる。

なお，本実施形態では，図２（ａ），（ｂ）に示したように，ハーフカットによりウェハ１２の外周部１２ｃを部分的に切削して，裏面チッピングが生じないようにしているが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，図２（ｃ）に示すように，ウェハ１２の外周部１２ｃに対して，切削ブレード２２の刃先を，ウェハ厚Ｄよりも深い切り込み深さＰ’で切り込ませて切削（即ち，フルカット）することにより，ウェハ１２の外周部１２ｃを完全に切断してもよい。これにより，ウェハ１２の外周部１２ｃの面取り部が全て除去されて，ウェハ１２の表面１２ａ側から裏面１２ｂ側まで達する垂直な外周切削面１２ｆが形成されるので，上記裏面研削工程で鋭角形状のエッジが発生することを防止できる。

ところで，１つのウェハ１２から複数のチップを生産するという観点から，図２に示すように，ウェハ１２の表面１２ａ（即ち，回路面）に，外周部１２ｃの近傍まで半導体素子１３が形成される場合がある。この場合には，上述したように，トリミング加工後にウェハ１２の外周部１２ｃを撮像して画像処理を行ったとしても，トリミング加工により生じた切削部（つまり，段差部１２ｄ及び外周切削面１２ｅ）の凹凸と，半導体素子１３のパターンの凹凸とを判別することが困難である。このため，当該切削部が認識不能となるので，切削ブレード２２による当該切削部の切削状態（例えば，チッピング１５の大きさや，実際の切削位置と予定切削位置との位置ずれ量など）をチェックできなくなるという問題がある。

そこで，かかる問題を解決すべく，本実施形態にかかるウェハ加工方法では，半導体素子１３が形成されたウェハ１２を，トリミング加工のため本切削する前に，半導体素子１３が形成されていないテストウェハ（ダミーウェハ）をテスト切削して，このテスト切削の結果に基づいて間接的に，真のウェハ１２を切削するときの切削状態を把握できるようにしている。

以下に，図３を参照して，本実施形態にかかるテストウェハを利用したウェハ加工方法を実行するための切削装置１の構成について説明する。図３は，本実施形態にかかるウェハ加工方法を実行するための切削装置１の構成を示す正面図（図３Ａ）及び平面図（図３Ｂ）である。

図３Ａ，図３Ｂに示すように，切削装置１は，上記ウェハ１２を保持するチャックテーブル１０（ウェハ保持手段）と，上記切削ユニット２０と，テストウェハ３０を保持するテストウェハ保持手段４０と，少なくともテストウェハ３０の表面３０ａを撮像する撮像手段５０と，制御部６０とを備える。

切削ユニット２０は，上記切削ユニット移動機構により，チャックテーブル１０とテストウェハ保持手段４０との間を移動可能となっている。これにより，同一の切削ブレード２２を，チャックテーブル１０に保持されたウェハ１２を切削可能な位置に配置することもできるし，テストウェハ保持手段４０に保持されたテストウェハ３０を切削可能な位置に配置することもできる。

テストウェハ３０は，例えば，表面３０ａに上記半導体素子１３が形成されていないシリコン基板などで構成される。このテストウェハ３０は，例えば，図３Ｂに示すように，全体としては例えば略矩形状の平板であり，ウェハ１２よりも小さい。かかるテストウェハ３０の外周の一部（例えば矩形状の一辺）は，上記ウェハ１２の外径と同一径を有する円弧部３０ｃとなっている。かかるテストウェハ３０は，チャックテーブル１０と並設されるテストウェハ保持手段４０上に載置される。

テストウェハ保持手段４０は，例えば，上記テストウェハ３０を保持する保持台４２と，保持台４２を支持する支持部４４とから構成される。

保持台４２は，例えば，その上面が略平坦な矩形状の載置台であり，その上面に真空チャック（図示せず。）を具備している。この保持台４２は，この真空チャック上に載置されたテストウェハ３０を例えば真空吸着して安定的に保持する。

また，支持部４４は，例えば，円柱棒状の部材で構成され，上記保持台４２の一端に，鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びるようにして取り付けられる。この支持部４４は，図示しない回転駆動機構により，その中心である回転軸４４ａを中心として回転し，これによって，上記保持台４２を水平面内で回転軸４４ａを中心として回動させることができる。

また，上記テストウェハ保持手段４０にテストウェハ３０を保持させる場合，図３Ｂに示すように，チャックテーブル１０の回転軸１０ａからウェハ１２の外周部１２ｃまでの水平距離Ｌ１（即ち，ウェハ１２の半径）と，テストウェハ保持手段４０の回転軸４４ａからテストウェハ３０の円弧部３０ｃまでの水平距離Ｌ２と，が略同一となるように（Ｌ１＝Ｌ２），テストウェハ３０の配置が調整されている。これにより，テストウェハ３０の円弧部３０ｃのトリミング加工を，上記ウェハ１２の外周部１２ｃのトリミング加工と同様な条件で実行できる。

以上のような構成のテストウェハ保持手段４０により，テストウェハ３０を安定的に保持して，当該テストウェハ３０の円弧部３０ｃを上記切削ブレード２２によりトリミング加工して，テスト切削することができる。具体的には，まず，テストウェハ保持部４０にテストウェハ３０を保持した後に，切削ユニット２０をテストウェハ保持部４０側に移動させて，切削ブレード２２をテストウェハ３０の円弧部３０ｃの上方に位置づける。そして，テストウェハ保持手段４０を回転させながら，高速回転する切削ブレード２２を，テストウェハ３０の円弧部３０ｃに対して，表面３０ａ側から例えば垂直方向に切り込ませる。これにより，切削ブレード２２によりテストウェハ３０の円弧部３０ｃを周方向に沿って切削して，外周切削面３０ｅ（図５参照）を形成するトリミング加工を行うことができる。このときの切り込み深さは，図２に示したウェハ１２のトリミング加工と同様に，例えば，テストウェハ３０の厚さよりも浅い切り込み深さとすることができる。これにより，テストウェハ３０の円弧部３０ｃがハーフカットされて，円弧部３０ｃの表面３０ａ側が部分的に除去され，当該切り込み深さだけ陥没した段差部３０ｄ（図５参照）が形成される。

このようにして，ウェハ１２を本切削するためのテスト切削として，テストウェハ３０の円弧部３０ｃをトリミング加工して，その切削部をチェックすることで，当該切削ブレード２２によりウェハ１２を本切削したときの切削状態を，間接的に把握することができる。

撮像手段５０は，ＣＣＤ等の撮像素子を備えたカメラ５２と，このカメラ５２に取り付けられた顕微鏡５４とから構成される。この撮像手段５０は，テストウェハ保持部４０の上方に配置され，テストウェハ保持部４０に保持されたテストウェハ３０の表面３０ａを撮像できるようになっている。この撮像手段５０は，上記テストウェハ３０のテスト切削時には，切削ブレード２２により切削されたテストウェハ３０の切削部（即ち，円弧部３０ｃを切削して形成された外周切削面３０ｅ及び段差部３０ｄ）を含む領域を撮像し，この撮像した画像を制御部６０に出力する。

制御部６０は，切削装置１の各部，例えば，上記切削ユニット２０，チャックテーブル１０，切削ユニット移動機構，チャックテーブル移動機構，テストウェハ保持手段４０，及び撮像手段５０などを制御する。また，この制御部６０は，例えば，ウェハ１２のアライメントや，切削加工後の切削状態（チッピング）のチェックなどの目的で，上記撮像手段５０によって撮像された画像を処理する画像処理部としても機能する。

ここで，図４を参照して，本実施形態にかかる制御部６０の画像処理部としての機能について説明する。なお，図４は，本実施形態にかかる制御部６０の機能構成を示すブロック図である。

図４に示すように，制御部６０は，画像認識手段６２と，ブレード状態制御手段６４とを備える。

画像認識手段６２は，上記撮像手段５０によって撮像された画像におけるテストウェハ３０の切削部を認識する。具体的には，テスト切削時に，上記撮像手段５０から，テストウェハ３０の切削部（つまり，外周切削面３０ｅ及び段差部３０ｄ）を含む領域の画像が入力されると，この画像を画像処理することによって，当該テストウェハ３０の切削部を認識して，当該切削部の情報データを得る。このテストウェハ３０の切削部の情報データは，切削ブレード２２によるテストウェハ３０の切削状態を表す情報であり，例えば，上記切削ブレード２２による実際の切削位置を表す外周切削面３０ｅ（図５参照）の位置情報や，テストウェハ３０の表面３０ａと外周切削面３０ｅとのエッジに生じたチッピング３５（図６参照）に関する情報などを含む。

なお，上記ウェハ１２とは異なり，テストウェハ３０の表面３０ａには半導体素子が形成されていない。従って，画像認識手段６２は，撮像された画像を画像処理することによって，テストウェハ３０の切削部の凹凸を好適に判別することができるので，当該切削部の位置，形状等を正確に認識可能である。

ブレード状態制御手段６４は，上記画像認識手段６２により得られたテストウェハ３０の切削部の情報データに基づいて，切削ブレード２２の状態を制御する。このブレード検出手段６４は，例えば，位置ずれ量検出手段６４１と，ブレード位置補正部６４２と，チッピング判定部６４３と，エラー通知部６４４とを備える。

まず，位置ずれ量検出手段６４１及びブレード位置補正部６４２について説明する。この位置ずれ量検出手段６４１及びブレード位置補正部６４２は，切削ブレード２２の位置ずれ量を補正するための構成要素である。

詳細に説明すると，上記のようなトリミング加工では，切削加工により生じた熱が切削ブレード２２からスピンドル２４に伝熱して，スピンドル２４が軸方向に膨張してしまい，切削ブレード２２の位置がＹ軸方向にずれる場合がある。この場合には，図５に示すように，テストウェハ３０の実際の切削位置（即ち，実際に形成される外周切削面３０ｅの位置）が，予定切削位置３２からずれてしまう。この結果，もし上記位置ずれが生じたままの状態の切削ブレード２２で，ウェハ１２を本切削した場合には，ウェハ１２の外周部１２ｃを予定よりも多く除去してしまい，半導体素子１３を破損してしまう恐れがある。

そこで，位置ずれ量検出手段６４１は，上記テストウェハ３０の切削部の情報データに基づいて，テストウェハ３０の実際の切削位置が予定切削位置からずれているときの位置ずれ量を検出する。具体的には，位置ずれ量検出手段６４１は，上記テストウェハ３０の切削部の情報データに含まれる外周切削面３０ｅ（図５参照）の位置情報と，予め設定された予定切削位置３２の情報とを比較することで，実際の切削位置の位置ずれ量Ｅを検出する。

また，ブレード位置補正部６４２は，上記位置ずれ量検出手段６４１により検出された位置ずれ量Ｅに基づいて，切削ブレード２２の位置を適正な位置に補正する。例えば，ブレード位置補正部６４２は，切削ユニット移動機構を制御して，切削ユニット２０を上記検出された位置ずれ量ＥだけＹ軸方向に移動させ，切削ブレード２２の刃先位置を適正な位置に補正することができる。これにより，上記スピンドル２４の膨張に伴う切削ブレード２２の位置ずれを補正して，本切削時に実際のウェハ１２の予定切削位置を正確に切削できるようになる。予定切削位置は，撮像手段５０によって撮像される画像上の基準切削ライン，この位置に実際の切削位置を合わせることになる。

なお，ブレード位置補正部６４２は，撮像手段５０を上記検出された位置ずれ量ＥだけＹ軸方向に移動させることによって，切削ブレード２２の刃先位置を適正な位置に補正してもよい。また，ブレード位置補正部６４２は，撮像手段５０によって撮像される画像上の基準切削ラインの位置を，上記検出された位置ずれ量Ｅに応じた分だけ画像上で移動させることによって，切削ブレード２２の刃先位置を適正な位置に補正してもよい。

次に，チッピング判定部６４３及びエラー通知部６４４について説明する。このチッピング判定部６４３及びエラー通知部６４４は，実際に生じたチッピングの大きさに応じて，切削ブレード２２の交換をオペレータに促すための構成要素である。

詳細に説明すると，上記のようなテストウェハ３０のトリミング加工では，図６に示すように，テストウェハ３０の表面３０ａと外周切削面３０ｅとのエッジ部分に，チッピング３５が生じる場合がある。このチッピング３５は，切削ブレード２２が磨耗又は破損等していると大きくなる傾向がある。テストウェハ３０をテスト切削したときに生じたチッピング３５が過度に大きいものである場合には，同一の切削ブレード２２を用いてウェハ１２を本切削した場合に，ウェハ１２にも過度に大きいチッピングが発生し，ウェハ１２の表面の半導体素子１３を破損してしまう恐れがある。

そこで，チッピング判定部６４３は，上記テストウェハ３０の切削部の情報データに基づいて，テストウェハ３０の切削部に所定大きさ以上のチッピング３５が発生しているか否かを判定する。具体的には，チッピング判定部６４３は，例えば，上記テストウェハ３０の切削部の情報データから，実際に生じたチッピング３５の大きさＣを表す情報を抽出し，この実際のチッピング３５の大きさＣが，予め設定されたチッピング許容値Ｃ_０以上であるか否かを判定する。

エラー通知部６４４は，チッピング判定部６４３により，上記所定大きさ以上のチッピングが発生していると判定された場合には，ウェハ１２の本切削工程を中止するよう制御するとともに，チッピングエラーが生じたため切削ブレード２２の交換が必要である旨を通知する。例えば，エラー通知部６４４は，警告ランプの点灯，警告音の発音，モニタ上へのブレード交換指示の表示などの手法により，切削装置１のオペレータに対して，切削ブレード２２の交換が必要である旨を通知する。これにより，この通知を受けたオペレータは，例えば，上記テスト切削されたテストウェハ３０，若しくは過去に切削されたウェハ１２のチッピング状態を目視で確認し，さらに，切削ブレード２２の磨耗若しくは破損等の状態を確認した後に，必要に応じて，切削ブレード２２を新しい切削ブレード２２に好適なタイミングで交換することができる。この結果，交換後の切削ブレード２２でウェハ１２を本切削するため，ウェハ１２の外周部１２ｃにおけるチッピングの発生を抑制でき，ウェハ１２の表面１２ａの外周部１２ｃ近傍に形成された半導体素子１３の破損を防止できる。

次に，図７を参照して，以上説明した構成の切削装置１を用いてウェハ１２の外周部１２ｃをトリミング加工するウェハ加工方法について説明する。なお，図７は，本実施形態にかかるウェハ加工方法を示すフローチャートである。

図７に示すように，まず，ステップＳ１０では，切削ブレード２２により，テストウェハ保持手段４０に保持されたテストウェハ３０の円弧部３０ｃを切削するトリミング加工を行う（ステップＳ１０：テスト切削工程）。

具体的には，まず，切削ユニット２０を，テストウェハ保持手段４０の上方に配置するとともに，テストウェハ保持手段４０によりテストウェハ３０を保持する。次いで，テストウェハ保持手段４０を回転させながら，高速回転する切削ブレード２２を，テストウェハ３０の円弧部３０ｃに対して，表面３０ａ側から例えば垂直方向に切り込ませて，当該円弧部３０ｃを周方向に沿って切削して，外周切削面３０ｅ及び段差部３０ｄを形成する。なお，本実施形態にかかるテスト切削工程では，テストウェハ３０の円弧部３０ｃをハーフカットして段差部３０ｄを形成するが，かかる例に限定されず，テストウェハ３０の円弧部３０ｃを完全に切断してもよい。

次いで，ステップＳ２０では，上記撮像手段５０により，上記テスト切削されたテストウェハ３０の円弧部３０ｃ周辺を撮像し，さらに，上記画像認識手段６２により，撮像された画像を画像処理することで，テストウェハ３０の切削部を認識して，当該切削部の情報データを得る（ステップＳ２０：画像認識工程）。

さらに，以下のステップＳ３０〜Ｓ３８では，ブレード状態制御手段６４により，上記ステップＳ２０で得られたテストウェハ３０の切削部の情報データに基づいて，切削ブレード２２の状態を制御する（ステップＳ３０〜Ｓ３８：ブレード状態制御工程）。

具体的には，まず，ステップＳ３０では，上記位置ずれ量検出手段６４１により，上記ステップＳ２０で得られたテストウェハ３０の切削部の情報データに基づいて，テストウェハ３０の実際の切削位置である外周切削面３０ｅの位置が，予め設定された予定切削位置３２からずれている否かを判定する（ステップＳ３０：位置ずれ検出工程）。この判定の結果，テストウェハ３０の実際の切削位置が予定切削位置３２からずれていないと判定された場合には，切削ブレード２２の位置ずれを補正する必要がないので，ステップＳ３４に進む。一方，テストウェハ３０の実際の切削位置が予定切削位置３２からずれていると判定された場合には，外周切削面１２ｅの位置と位置ずれ量Ｅ（図５参照）を検出して，ステップＳ３２に進む。

次いで，ステップＳ３２では，上記ブレード位置補正部６４２により，上記ステップＳ３０で検出された位置ずれ量Ｅに基づいて，切削ブレード２２の位置を適正な位置に補正する（ステップＳ３２：ブレード位置補正工程）。具体的には，ブレード位置補正部６４２は，切削ブレード２２を上記検出された位置ずれ量ＥだけＹ軸方向に移動させる。これによって，アライメントされたウェハ１２に対する切削ブレード２２の切り込み位置を適正な位置に調整できるので，後工程である本切削工程Ｓ５０で，ウェハ１２の外周部１２ｃの切削予定位置を正確に切削できるようになる。

次いで，ステップＳ３４では，上記チッピング判定部６４３により，上記ステップＳ２０で得られたテストウェハ３０の切削部の情報データに基づいて，テストウェハ３０の切削部に所定大きさ以上のチッピング３５（図６参照）が発生しているか否かを判定する（ステップＳ３４：チッピング判定工程）。この判定の結果，上記所定大きさ以上のチッピング３５が発生していないと判定された場合には，切削ブレード２２が磨耗及び破損しておらず正常な状態であると判断できるので，ステップＳ４０に進む。一方，上記所定大きさ以上のチッピング３５が発生していると判定された場合には，切削ブレード２２が磨耗及び破損して異常な状態であると判断できるため，ステップＳ３６に進む。

さらに，ステップＳ３６では，切削ブレード２２が過度に磨耗，又は破損している恐れがあるため，当該切削ブレード２２によるウェハ１２の本切削を中止する（ステップＳ３６）。

その後，ステップＳ３８では，上記エラー通知部６４４により，チッピングエラーが発生した旨をオペレータに通知する（ステップＳ３８：エラー通知工程）。これにより，テスト切削工程の結果から，切削ブレード２２の交換が必要である旨をオペレータに通知できる。これに応じて，オペレータは，目視により，上記テスト切削されたテストウェハ２０若しくは過去に切削済みのウェハ１２のチッピング状態と，切削ブレード２２の磨耗若しくは破損状態とを確認し，必要に応じて，当該切削ブレード２２を新しい切削ブレード２２に交換できる。これによって，後工程である本切削工程Ｓ５０で，交換後の新しい切削ブレード２２によってウェハ１２の外周部１２ｃを切削できるので，チッピングの発生を抑制して，ウェハ１２の表面１２ａ上にある半導体素子１３の破損を防止できる。なお，オペレータの目視により，テストウェハ３０の切削状態や切削ブレード２２の状態に異常が確認されない場合には，切削ブレード２２を交換することなく，本切削工程を続行してもよい。

次いで，ステップＳ４０では，上記切削ユニット移動機構により，切削ユニット２０をテストウェハ保持手段４０付近から，チャックテーブル１０付近に移動させ，ウェハ１２の外周部１２ｃ上に位置づける（ステップＳ４０：切削ブレード移動工程）。これにより，ウェハ１２の外周部１２ｃをトリミング加工する準備が整う。

さらに，ステップＳ５０では，上記ステップＳ３０〜Ｓ３８で適正な状態に調整された切削ブレード２２により，チャックテーブル１０に保持されたウェハ１２の外周部１２ｃを周方向に切削して外周切削面１２ｅを形成する（ステップＳ５０：本切削工程）。

具体的には，図１及び図２（ａ）に示したように，チャックテーブル１０を回転させながら，高速回転する切削ブレード２２を，ウェハ１２の外周部１２ｃに対して，表面１２ａ側から切り込ませて，当該外周部１２ｃを周方向に沿って切削（ハーフカット）して，外周切削面１２ｅ及び段差部１２ｄを形成する。これにより，ウェハ１２の外周部１２ｃがトリミング加工されて，当該ウェハ１２の表面１２ａ側にあるＲ形状の面取り部を除去することがきる。

このとき，上記ステップＳ３０〜Ｓ３８で適正な状態に調整された切削ブレード２２により切削加工がなされるので，ウェハ１２の外周部１２ｃの切削予定位置を高精度で切削できるとともに，表面１２ａ側のチッピング１５の発生を抑制できる。

その後，ステップＳ６０では，上記ステップＳ５０でトリミング加工されたウェハ１２の裏面１２ｂを，グラインダー等の平面研削装置によって裏面研削する（ステップＳ６０：平面研削工程）。具体的には，まず，切削装置１から上記トリミング加工されたウェハ１２を搬出して，表面１２ａに貼り付けられているウェハテープを剥離するとともに，裏面１２ｂ側にグライディングテープを貼り付け，当該ウェハ１２をグラインダー等に搬送する。次いで，このグラインダーが具備する研削砥石を高速回転させてウェハ１２の裏面１２ｂに押圧することで，ウェハ１２の裏面１２ｂ側から，ウェハ厚が上記トリミング加工時の切り込み深さＰよりも薄くなるまで平面研削する。

このとき，上記トリミング加工によってウェハ１２外周の面取り部が除去されているので，上記裏面研削されたウェハ１２の裏面１２ｂ側のエッジ角が例えば９０度となり，図８に示したような鋭角形状が生じない。よって，裏面研削時にウェハ１２に裏面チッピングが発生することを抑制して，この裏面チッピングを起点としたウェハ１２の割れを防止できる。

以上，本実施形態にかかる切削装置１と，これを用いたウェハ加工方法について説明した。本実施形態によれば，半導体素子１３が形成されたウェハ１２の外周部１２ｃをトリミング加工（本切削）する前に，テストウェハ３０の円弧部３０ｃに対してトリミング加工（テスト切削）を行って，このテストウェハ３０の切削部を撮像した画像を分析することにより，切削ブレード２２の状態を予めチェックすることができる。そして，このチェックの結果に応じて，切削ブレード２２の交換や位置調整などといった切削ブレード２２の状態制御を行った上で，ウェハ１２を本切削できる。従って，適正な状態の切削ブレード２２を用いてウェハ１２をトリミング加工できるので，ウェハ１２の加工精度を向上でき，不良品の発生を防止できる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，テストウェハ３０に対するテスト切削は，１枚のウェハ１２を本切削する度ごとに行ってもよいし，或いは，複数枚のウェハ１２を本切削する度ごとに行ってもよい。

また，テストウェハ３０の形状は，図３に示す略矩形状の例に限定されず，例えば，ウェハ１２と同一径の円板形状などであってもよい。

また，上記実施形態では，切削ブレード２２の状態を正確にチェックするために，テストウェハ１２の円弧部３０ｃを周方向に沿って曲線状のラインで切削することによって，ウェハ１２の外周部１２ｃに対する本切削と同様な条件でテスト切削したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，テストウェハ３０を切削ブレードにより直線的なラインでテスト切削して，切削ブレード２２の状態をチェックするようにしてもよい。この場合には，テストウェハ保持手段４０は，回転可能に構成されなくてもよい。

本発明は，裏面研削前に，ウェハの外周の面取り部を除去するウェハ加工方法に適用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかる切削装置の概略構成を示す斜視図である。 同実施形態にかかる切削装置によりウェハの外周部をトリミング加工する状態を示す断面図である。 同実施形態にかかるウェハ加工方法を実行するための切削装置の構成を示す正面図である。 同実施形態にかかるウェハ加工方法を実行するための切削装置の構成を示す平面図である。 同実施形態にかかる制御部の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかるテスト切削によって切削位置のずれが生じたテストウェハを示す平面図（ａ）と，Ａ−Ａ線での縦断面図（ｂ）である。 同実施形態にかかるテスト切削によって表面チッピングが生じたテストウェハを示す平面図（ａ）と，Ｂ−Ｂ線での縦断面図（ｂ）である。 同実施形態にかかるウェハ加工方法を示すフローチャートである。 従来のウェハの裏面研削において，ウェハ外周部がＲ形状から鋭角形状となる状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 切削装置
１０ チャックテーブル（ウェハ保持手段）
１２ ウェハ
１２ａ 表面
１２ｂ 裏面
１２ｃ 外周部
１２ｄ 段差部
１２ｅ 外周切削面
２０ 切削ユニット
２２ 切削ブレード
２４ スピンドル
３０ テストウェハ
３０ａ 表面
３０ｃ 円弧部
３０ｄ 段差部
３０ｅ 外周切削面
４０ テストウェハ保持手段
４２ 保持台
４４ 支持部
５０ 撮像手段
６０ 制御部
６２ 画像認識手段
６４ ブレード状態制御手段
６４１ 位置ずれ量検出手段
６４２ ブレード位置補正部
６４３ チッピング判定部
６４４ エラー通知部

Claims (4)

1. 略円板状のウェハを保持する回転可能なウェハ保持手段と，表面に半導体素子が形成されていないテストウェハを保持するテストウェハ保持手段と，前記ウェハ及び前記テストウェハを切削する切削ブレードと，前記テストウェハの表面を撮像する撮像手段と，前記撮像手段によって撮像された画像から切削部を認識する画像認識手段と，前記画像認識手段により認識された前記切削部の情報データに基づいて前記切削ブレードの状態を制御するブレード状態制御手段と，を備えた切削装置において，前記ウェハ保持手段を回転させながら，前記切削ブレードにより前記ウェハの外周部を周方向に沿って切削して外周切削面を形成するウェハ加工方法であって：
   前記ウェハを切削する前に，前記切削ブレードにより，前記テストウェハ保持手段に保持された前記テストウェハを切削するテスト切削工程と；
   前記撮像手段により，前記切削されたテストウェハの表面を撮像し，前記画像認識手段により，前記テストウェハの前記切削部の情報データを得る切削部認識工程と；
   前記ブレード状態制御手段により，前記テストウェハの前記切削部の情報データに基づいて，前記切削ブレードの状態を適正な状態に制御するブレード状態制御工程と；
   前記適正な状態に制御された切削ブレードにより，前記ウェハ保持手段に保持された前記ウェハの外周部を周方向に切削して前記外周切削面を形成する本切削工程と；
   を含むことを特徴とする，ウェハ加工方法。
2. 前記テストウェハの外周の少なくとも一部は，前記ウェハと略同一径の円弧部をなしており，
   前記テストウェハ保持手段は，回転可能に構成されており，
   前記テストウェハ保持手段の回転軸から前記テストウェハ保持手段に保持された前記テストウェハの円弧部までの距離と，前記ウェハ保持手段の回転軸から前記ウェハ保持手段に保持された前記ウェハの外周部までの距離と，が略同一となるように，前記テストウェハの配置が調整されており，
   前記テスト切削工程では，前記テストウェハ保持手段を回転させながら，前記切削ブレードにより前記テストウェハの円弧部を周方向に沿って切削して外周切削面を形成することを特徴とする，請求項１に記載のウェハ加工方法。
3. 前記ブレード状態制御工程は，
   前記テストウェハの前記切削部の情報データに基づいて，前記テストウェハの前記切削部に所定大きさ以上のチッピングが発生しているか否かを判定するチッピング判定工程と；
   前記所定大きさ以上のチッピングが発生していると判定された場合には，前記本切削工程を中止し，チッピングエラーが発生したことを通知するエラー通知工程と；
   を含むことを特徴とする，請求項１または２に記載のウェハ加工方法。
4. 前記ブレード状態制御工程は，
   前記テストウェハの前記切削部の情報データに基づいて，前記テストウェハの実際の切削位置が予定切削位置からずれているときの位置ずれ量を検出する位置ずれ検出工程と；
   前記検出された位置ずれ量に基づいて，前記切削ブレードの位置を補正する工程と；
   を含むことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のウェハ加工方法。
   

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