(57)【要約】【課題】表面保護材との間でデブリを挟み込むことがなく、制御が容易な板状部材の端面加工方法及び端面加工装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る端面加工方法は、一方の面に表面保護材を貼り合わせた板状部材の端縁を含む部分に、前記板状部材による吸収率が前記表面保護材による吸収率よりも高いレーザ光を照射することにより、前記端縁を含む部分を気化させて除去する工程を備える。【選択図】図１
2014053510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に表面保護材を貼り合わせたウェーハの他方の面を研削する工程と、
前記他方の面上に保護膜を形成する工程と、
前記ウェーハを回転させながら、前記ウェーハの端縁を含む部分に前記ウェーハによる吸収率が前記表面保護材による吸収率よりも高いレーザ光を照射することにより、前記端縁を含む部分を気化させて除去しつつ、前記レーザ光の照射位置を前記ウェーハの回転軸に近づける工程と、
前記保護膜を除去する工程と、
を備えた端面加工方法。
【請求項２】
一方の面に表面保護材を貼り合わせた板状部材の端縁を含む部分に、前記板状部材による吸収率が前記表面保護材による吸収率よりも高いレーザ光を照射することにより、前記端縁を含む部分を気化させて除去する工程を備えた端面加工方法。
【請求項３】
前記除去する工程の後に、前記板状部材の他方の面を研削する工程をさらに備えた請求項２記載の端面加工方法。
【請求項４】
前記板状部材はウェーハであり、
前記除去する工程において、前記ウェーハを回転させながら、前記レーザ光の照射位置を前記ウェーハの回転軸に近づける請求項２または３に記載の端面加工方法。
【請求項５】
一方の面に表面保護材を貼り合わせた板状部材の端縁を含む部分に、前記板状部材による吸収率が前記表面保護材による吸収率よりも高いレーザ光を照射するレーザ照射手段と、
前記レーザ光の照射位置を前記端縁に沿って相対的に移動させる位置合わせ手段と、
を備えた端面加工装置。
【請求項６】
前記板状部材はウェーハであり、
前記位置合わせ手段は、
前記ウェーハを回転させる回転手段と、
前記レーザ光の照射領域を前記ウェーハの半径方向に移動させる移動手段と、
を有した請求項５記載の端面加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、端面加工方法及び端面加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造するプロセスにおいて、ウェーハを薄化加工する場合がある。例えば、システムＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit：大規模集積回路）、並びに、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＮＡＮＤ／ＮＯＲ型フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Magneto resistive Random Access Memory：磁気抵抗ランダムアクセスメモリ）及びＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory：強誘電体ＲＡＭ）等のメモリにおいては、多層チップ化及び薄型パッケージ化を目的として、ウェーハに薄化加工を施す。また、ディスクリート半導体では、導通損失の低減、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）ではオン抵抗（ＲｏｎＡ）の低減、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）ではオン電圧（ＶＣＥ（ｓａｔ））の低減を目的として、ウェーハに薄化加工を施す。
【０００３】
薄化加工は、ウェーハの裏面を研削することによって行われる。薄化加工の前後においては、その後の工程においてエッジにクラックが発生することを防止するために、ウェーハに対してエッジトリミングが施される。通常、エッジトリミングは、ブレードによってウェーハの端部を除去することにより行われる。
【０００４】
エッジトリミングを実施するタイミングとしては、大別して、表面保護材をウェーハに貼り合わせる前に実施する場合と、表面保護材を貼り合わせた後に実施する場合がある。表面保護材とは、薄化加工の際にウェーハの表面（オモテ面）を保護するものであり、例えば、ガラス基板を中心としたＧＷＳＳ（Glass Wafer Support System：ガラスウェーハサポートシステム）である。表面保護材を貼り合わせる前にエッジトリミングを実施すると、エッジトリミングによって発生したデブリ（Debris）がウェーハと表面保護材との間に挟み込まれ、薄化加工の際にウェーハが割れる虞がある。一方、表面保護材を貼り合わせた後にエッジトリミングを実施すると、上述のデブリに起因したウェーハの割れは回避できるものの、ブレードの刃先を、ウェーハのみを加工し表面保護材には接触しないように寸止め制御することが難しいという問題がある。すなわち、ブレードの押し込みが不足していれば、ウェーハの端部が残留し、ブレードの押し込みが過剰であると、ブレードが表面保護材に接触してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３３６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、表面保護材との間でデブリを挟み込むことがなく、制御が容易な端面加工方法及び端面加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る端面加工方法は、一方の面に表面保護材を貼り合わせた板状部材の端縁を含む部分に、前記板状部材による吸収率が前記表面保護材による吸収率よりも高いレーザ光を照射することにより、前記端縁を含む部分を気化させて除去する工程を備える。
【０００８】
実施形態に係る端面加工装置は、一方の面に表面保護材を貼り合わせた板状部材の端縁を含む部分に、前記板状部材による吸収率が前記表面保護材による吸収率よりも高いレーザ光を照射するレーザ照射手段と、前記レーザ光の照射位置を前記端縁に沿って相対的に移動させる位置合わせ手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る端面加工装置を模式的に例示する図である。
【図２】第１の実施形態に係る端面加工方法を例示するフローチャート図である。
【図３】（ａ）は、第１の実施形態に係る端面加工方法を例示する工程断面図であり、（ｂ）は上面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る端面加工方法を例示する工程断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る端面加工装置を模式的に例示する図である。
【図６】第２の実施形態に係る端面加工方法を例示するフローチャート図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態に係る端面加工方法を例示する工程断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、シリコンウェーハを加工した加工面を例示するＳＥＭ写真であり、（ａ）はレーザアブレーション方式で加工した加工面を示し、（ｂ）はブレード方式で加工した加工面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、第１の実施形態について説明する。
最初に、本実施形態に係る端面加工装置について説明する。
図１は、本実施形態に係る端面加工装置を模式的に例示する図である。
本実施形態に係る端面加工装置は、半導体ウェーハの端面を加工する装置である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る端面加工装置１においては、回転ステージ１１が設けられている。回転ステージ１１においては、円板状の天板１１ａが設けられており、天板１１ａの上面には、５つのプラットフォームＰ１〜Ｐ５が設けられている。回転ステージ１１は、天板１１ａを自転させることによりプラットフォームＰ１〜Ｐ５を公転させ、プラットフォームＰ１〜Ｐ５を、端面加工装置１内において固定された位置にある５つのサイトＸ１〜Ｘ５のいずれかに配置する。プラットフォームＰ１〜Ｐ５のそれぞれには、各１枚のウェーハＷが装着される。各プラットフォームは、ウェーハＷを、その中心軸を回転軸として自転させる回転手段である。
【００１２】
端面加工装置１には、搬送手段１２が設けられている。搬送手段１２は、端面加工装置１に装着されたキャリア１０からウェーハＷを取り出し、このウェーハＷをサイトＸ１に位置するプラットフォームまで搬送し、これに装着する。また、搬送手段１２は、サイトＸ１に位置するプラットフォームからウェーハＷを取り出し、このウェーハＷを元のキャリア１０まで搬送する。
【００１３】
サイトＸ２の直上域には、粗研削用の砥石ＧＲ１が設けられている。砥石ＧＲ１は、その外縁がサイトＸ２に配置されたウェーハＷの中心軸を通過するような位置に配置されている。砥石ＧＲ１の番目は例えば＃３００程度である。砥石ＧＲ１は上下動が可能であり、移動域の下端に位置しているときは、サイトＸ２に配置されたウェーハＷに当接する。また、砥石ＧＲ１はプラットフォームによるウェーハＷの自転方向とは逆の方向に自転する。
【００１４】
サイトＸ３の直上域には、仕上研削用の砥石ＧＲ２が設けられている。砥石ＧＲ２は、その外縁がサイトＸ３に配置されたウェーハＷの中心軸を通過するような位置に配置されている。砥石ＧＲ２の研削面は砥石ＧＲ１の研削面よりも細かく、その番目は例えば＃２０００程度である。砥石ＧＲ２は上下動が可能であり、移動域の下端に位置しているときは、サイトＸ３に配置されたウェーハＷに当接する。また、砥石ＧＲ２はプラットフォームによるウェーハＷの自転方向とは逆の方向に自転する。
【００１５】
サイトＸ４の近傍には、レーザ照射手段１３が設けられている。レーザ照射手段１３においては、レーザ光を発振する光源部１３ａ、光源部１３ａが発振したレーザ光を導く導光部１３ｂ、導光部１３ｂによって導かれたレーザ光を下方に向けて出射する出射口１３ｃが設けられている。光源部１３ａは端面加工装置１内に固定されており、波長が例えば３００〜２０００ｎｍ、例えば、３６６ｎｍ、５３２ｎｍ又は１０６４ｎｍのレーザ光を発振する。この範囲の波長のレーザ光は、シリコンには吸収されるが、シリコン酸化物にはほとんど吸収されない。
【００１６】
導光部１３ｂは光源部１３ａに対して可動に連結されている。これにより、導光部１３ｂは、出射口１３ｃの位置を所定の範囲内で任意に選択することができる。例えば、導光部１３ｂは棒状であり、その一端部が光源部１３ａに回動可能に連結されており、他端部には出射口１３ｃが取り付けられている。導光部１３ｂが回動することにより、出射口１３ｃを円弧状の軌道に沿って移動させ、この結果、レーザ光の出射領域をサイトＸ４に位置するプラットフォームの半径方向に移動させる。すなわち、導光部１３ｂは、レーザ光の照射領域を、サイトＸ４に位置するウェーハＷの半径方向に移動させる移動手段である。一方、サイトＸ４に位置するプラットフォームは、ウェーハＷを自転させることにより、ウェーハＷの姿勢角度を選択する。これにより、このプラットフォームは、レーザ光の照射領域を、サイトＸ４に位置するウェーハＷの周方向に沿って相対的に移動させる。サイトＸ４に位置するプラットフォーム及び導光部１３ｂにより、レーザ光の照射位置をウェーハＷの端縁に沿って相対的に移動させる位置合わせ手段が構成される。
【００１７】
また、サイトＸ４の直上域には、保護膜形成用の溶剤を吐出する溶剤管１４ａ、及び、純水を吐出する純水管１４ｂが設けられている。溶剤管１４ａ及び純水管１４ｂは、それぞれ溶剤及び純水を、サイトＸ４に位置するウェーハＷの回転軸又はその近傍に向けて吐出する。溶剤管１４ａは、ウェーハＷの裏面上に保護膜を形成する保護膜形成手段であり、純水管１４ｂは、ウェーハＷから保護膜を除去する保護膜除去手段である。
【００１８】
サイトＸ５の直上域には、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）用のパッドＣＰが設けられている。パッドＣＰは上下動が可能であり、移動域の下端に位置しているときは、サイトＸ５に配置されたウェーハＷに当接する。また、パッドＣＰはプラットフォームによるウェーハＷの自転方向とは逆の方向に自転する。
【００１９】
また、端面加工装置１には、ウェーハＷを純水を用いた超音波洗浄等の方法によって洗浄する洗浄手段１５が設けられている。洗浄手段１５に対しては、搬送手段１２によってウェーハＷが着脱される。
【００２０】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る端面加工装置の動作、すなわち、本実施形態に係る端面加工方法について説明する。
図２は、本実施形態に係る端面加工方法を例示するフローチャート図であり、
図３（ａ）は、本実施形態に係る端面加工方法を例示する工程断面図であり、（ｂ）は上面図であり、
図４（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る端面加工方法を例示する工程断面図である。
【００２１】
本実施形態に係る端面加工方法は、半導体ウェーハの端面加工方法であり、半導体装置の製造方法の一部である。以下、ウェーハの端面加工方法を、その前後の工程も合わせて説明する。すなわち、半導体装置の製造方法の説明の中で、端面加工方法を説明する。但し、半導体装置の製造方法におけるウェーハの端面加工方法以外の構成は、簡略に説明する。
【００２２】
先ず、図２のステップＳ１に示すように、シリコンからなるウェーハＷの表面Ｗｆ（図３（ａ）参照）に、不純物拡散層、絶縁膜及び表面電極等の表面構造を形成する。
【００２３】
次に、図２のステップＳ２及び図３（ａ）に示すように、ウェーハＷの表面Ｗｆに表面保護材を貼り合わせる。このとき、ウェーハＷの端部は丸みを帯びている。表面保護材は、例えば、ＧＷＳＳ（Glass Wafer Support System：ガラスウェーハサポートシステム）であり、石英ガラスからなる円板状のガラス基板５１を含んでいる。ガラス基板５１は、ウェーハＷの表面Ｗｆに接着剤５２を介して接着される。また、ガラス基板５１におけるウェーハＷが接着された面の反対面には、ＢＳＧ（Back Side Grinding：裏面研削）テープ５３を貼付する。このとき、ウェーハＷの裏面Ｗｂには何も貼付されず、露出したままである。
【００２４】
このとき、図３（ｂ）に示すように、貼り合わせの誤差により、ウェーハＷに対して、ガラス基板５１の位置がずれる場合がある。この場合、ウェーハＷとガラス基板５１との積層方向から見て、ウェーハＷの端部の一部がガラス基板５１からはみ出してしまい、このはみ出した部分に、その後の工程において、クラックが発生する虞がある。このため、後述するように、ウェーハＷに対してエッジトリミングを行い、ウェーハＷを図に破線で示す縮小サイズＷ０まで縮径させる。これにより、積層方向から見て、ウェーハＷがガラス基板５１の内部に収まり、クラックの発生を防止することができる。例えば、ガラス基板５１及びエッジトリミング前のウェーハＷの直径が２００ｍｍであり、貼り合わせの誤差が最大０．３ｍｍであるとすると、エッジトリミングを行ってウェーハＷの端部を０．５ｍｍの幅で除去すると、ウェーハＷの端縁は、ガラス基板５１の端縁に対して、少なくとも０．２ｍｍは内側に位置することになる。なお、この場合、エッジトリミング後のウェーハＷの直径は、１９９ｍｍとなる。なお、図３（ｂ）は、分かり易くするために、貼り合わせの誤差を誇張して描いている。
【００２５】
図１に示すように、ガラス基板５１及びＢＳＧテープ５３が貼り合わされたウェーハＷ（以下、単に「ウェーハＷ」という）を、キャリア１０を用いて端面加工装置１内に供給する。端面加工装置１においては、搬送手段１２がキャリア１０からウェーハＷを取り出し、このウェーハＷをサイトＸ１まで搬送し、サイトＸ１に位置しているプラットフォームに装着する。サイトＸ１にはプラットフォームＰ１が位置しているものとする。ウェーハＷは、表面Ｒｆ側、すなわち、ＢＳＧテープ５３側が下方に向くように、プラットフォームＰ１に接着される。このため、ウェーハＷの裏面Ｗｂは、露出された状態で上方を向く。
【００２６】
次に、図２のステップＳ３に示すように、ウェーハＷに対して粗研削を施す。すなわち、図１に示すように、回転ステージ１１が天板１１ａを一定の角度だけ回転させ、プラットフォームＰ１をサイトＸ２に位置させる。そして、プラットフォームＰ１が、ウェーハＷを例えば上方から見て時計回りに自転させる。一方、粗研削用の砥石ＧＲ１は、ウェーハＷの自転方向に対して反対の方向、例えば上方から見て反時計回りに自転しつつ、下降し、ウェーハＷの裏面に当接する。これにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対して粗研削が施される。
【００２７】
次に、図２のステップＳ４に示すように、ウェーハＷに対して仕上研削を施す。すなわち、図１に示すように、回転ステージ１１が天板１１ａを一定の角度だけ回転させ、プラットフォームＰ１をサイトＸ３に位置させる。そして、プラットフォームＰ１が、ウェーハＷを例えば上方から見て時計回りに自転させる。一方、仕上研削用の砥石ＧＲ２は、例えば上方から見て反時計回りに自転しつつ、下降し、ウェーハＷの裏面に当接する。これにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対して仕上研削が施される。この結果、図４（ａ）に示すように、ウェーハＷにおける裏面側の部分が除去され、ウェーハＷが所定の厚さまで薄化される。
【００２８】
次に、図２のステップＳ５に示すように、ウェーハＷの裏面Ｗｂ上に保護膜を形成する。すなわち、図１に示すように、回転ステージ１１が天板１１ａを一定の角度だけ回転させ、プラットフォームＰ１をサイトＸ４に位置させる。そして、プラットフォームＰ１がウェーハＷを回転させる。この状態で、溶剤管１４ａが溶剤を吐出する。これにより、図４（ｂ）に示すように、スピンコート法によりウェーハＷの裏面Ｗｂ上に水溶性の保護膜５６が形成される。
【００２９】
次に、図２のステップＳ６に示すように、ウェーハＷに対してレーザトリミングを施す。すなわち、図１及び図４（ｃ）に示すように、プラットフォームＰ１がウェーハＷを回転させる。一方、レーザ照射手段１３の導光部１３ｂが光源部１３ａに対して回動し、出射口１３ｃをウェーハＷの端縁を含む部分の直上域に位置させる。この状態で、光源部１３ａがレーザ光Ｌを発振する。このレーザ光Ｌは、ウェーハＷによる吸収率がガラス基板５１による吸収率よりも高くなるような波長とする。例えば、光源部１３ａは波長が例えば３００〜２０００ｎｍ、例えば、３６６ｎｍ、５３２ｎｍ又は１０６４ｎｍのレーザ光を発振する。この範囲の波長のレーザ光は、シリコンからなるウェーハＷには吸収されるが、シリコン酸化物からなるガラス基板５１にはほとんど吸収されない。また、ＢＳＧテープ５３についても、この範囲の波長のレーザ光によって、溶融、昇華又は焼損等の損傷を受けないものを選択する。
【００３０】
図４（ｃ）に示すように、ウェーハＷにおけるレーザ光Ｌが照射されている部分は、加熱されて気化（アブレーション）する。気化したシリコンガスの一部は再固化するが、大部分は端面加工装置１の外部に排出される。これにより、ウェーハＷにおけるレーザ光Ｌが照射されている部分が除去される。一方、レーザ光Ｌはガラス基板５１にはほとんど吸収されないため、ガラス基板５１はほとんど加熱されず、損傷を受けることはない。そして、プラットフォームＰ１がウェーハＷを回転させているため、レーザ光Ｌの照射領域はウェーハＷの端縁に沿って移動し、端縁を含む部分を除去していく。また、ウェーハＷの回転に同期して導光部１３ｂが回動することにより、レーザ光Ｌの照射位置をスイープ（移動）させ、ウェーハＷの回転軸に近づけていく。これにより、ウェーハＷの端部を螺旋状に除去していくことができる。そして、ウェーハＷの直径が目標値に達した時点でスイープを終了させれば、ウェーハＷを任意の幅でトリミングすることができる。
【００３１】
このとき、気化したシリコンが再固化することにより、デブリＤが発生する。しかしながら、ウェーハＷの裏面Ｗｂは保護膜５６によって覆われているため、デブリＤは保護膜５６に付着し、ウェーハＷの裏面Ｗｂには付着しない。
【００３２】
次に、図２のステップＳ７に示すように、保護膜５６を除去する。すなわち、プラットフォームＰ１がウェーハＷを回転させたまま、純水管１４ｂが純水、例えば、ＤＩＷ（Deionized Water：脱イオン水）を吐出する。これにより、図４（ｄ）に示すように、水溶性の保護膜５６が溶解し、除去される。このとき、保護膜５６に付着していたデブリＤも、保護膜５６と共に除去される。
【００３３】
次に、図２のステップＳ８に示すように、ウェーハＷに対して、ＣＭＰを施す。すなわち、図１に示すように、回転ステージ１１が天板１１ａを一定の角度だけ回転させ、プラットフォームＰ１をサイトＸ５に位置させる。そして、プラットフォームＰ１がウェーハＷを例えば上方から見て時計回りに自転させる。一方、ＣＭＰ用のパッドＣＰは、例えば上方から見て反時計回りに自転しつつ、下降し、ウェーハＷの裏面に当接する。これにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対してＣＭＰが施される。
【００３４】
次に、図１に示すように、回転ステージ１１が天板１１ａを一定の角度だけ回転させ、プラットフォームＰ１をサイトＸ１に位置させる。そして、搬送手段１２がプラットフォームＰ１からウェーハＷを取り外し、洗浄手段１５まで搬送する。洗浄手段１５は、ウェーハＷに対して純水による洗浄を行う。次に、搬送手段１２がウェーハＷを洗浄手段１５からキャリア１０まで搬送し、キャリア１０内に装入する。次に、キャリア１０が端面加工装置１から離脱する。これにより、ウェーハＷが端面加工装置１から取り出される。
なお、サイトＸ１〜Ｘ５においては、上述の各処理が同時並行で実施される。
【００３５】
次に、図２のステップＳ９に示すように、ウェーハＷに裏面構造を形成する。例えば、ウェーハＷの裏面Ｗｂにイオン注入を行って不純物拡散層（図示せず）を形成する。また、裏面Ｗｂ上に裏面電極（図示せず）を形成する。このとき、ガラス基板５１がウェーハＷの表面を保護する。
【００３６】
次に、例えば、薬液により接着剤５２を溶解させることによって、ウェーハＷからガラス基板５１を剥離する。
次に、図２のステップＳ１０に示すように、ダイシングを行い、ウェーハＷを複数個のチップに切り分ける。このようにして、半導体装置が製造される。
【００３７】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態においては、図２のステップＳ６に示す工程において、レーザ照射手段１３が、ウェーハＷの端縁を含む部分に、ウェーハＷによる吸収率がガラス基板５１による吸収率よりも高いレーザ光を照射することにより、ガラス基板５１に損傷を与えることなく、ウェーハＷの端縁を含む部分を気化させて除去することができる。この結果、ガラス基板５１を残留させたまま、ウェーハＷに対してエッジトリミングを施し、ウェーハＷ及びガラス基板５１の積層方向から見て、ウェーハＷをガラス基板５１の内側に収納することができる。これにより、その後の工程において、ウェーハＷの端部にクラックが発生することを防止できる。
【００３８】
また、本実施形態においては、ウェーハＷの表面Ｗｆに表面保護材としてガラス基板５１を貼り合わせた後（ステップＳ２）、レーザトリミングを実施している（ステップＳ６）。これにより、レーザトリミングによって発生したデブリＤが、ウェーハＷとガラス基板５１との間に挟み込まれることがなく、その後の工程において、デブリＤに起因してウェーハＷが割れることがない。
【００３９】
更に、本実施形態においては、粗研削（ステップＳ３）及び仕上研削（ステップＳ４）を実施し、ウェーハＷを薄化した後に、レーザトリミング（ステップＳ６）を実施している。このため、レーザトリミングによって除去すべきウェーハＷの厚さが薄く、レーザトリミングの効率が高い。すなわち、レーザ光Ｌの出力を過度に高くすることなく、ウェーハＷにおけるレーザ光Ｌの照射領域に位置する部分を短時間で気化させることができる。
【００４０】
更にまた、本実施形態においては、レーザトリミング（ステップＳ６）の前に、ウェーハＷの裏面Ｗｂ上に保護膜５６を形成し（ステップＳ５）、レーザトリミング（ステップＳ６）の後に、保護膜５６を除去している（ステップＳ７）。これにより、レーザトリミングによって発生したデブリを保護膜５６に付着させ、保護膜５６ごと除去することができる。この結果、デブリを効率的に除去できる。
【００４１】
更にまた、本実施形態においては、プラットフォームによるウェーハＷの回転に連動させて、レーザ光照射手段１３の導光部１３ｂがレーザ光の照射領域をウェーハＷの回転軸に近づけることにより、ウェーハＷに対して、レーザ光の照射領域を螺旋状に移動させることができる。これにより、連続的なレーザ照射が可能となり、均一且つ効率的に、ウェーハＷのエッジをトリミングすることができる。
【００４２】
更にまた、本実施形態においては、端面加工装置１に複数のサイトＸ１〜Ｘ５を設け、回転ステージ１１に複数のプラットフォームＰ１〜Ｐ５を設け、天板１１ａを回転させることにより、各プラットフォームを各サイトに順次位置させて、ウェーハの着脱、粗研削、仕上研削、レーザトリミング及びＣＭＰを同時並行で行うことができる。これにより、レーザトリミングの処理を設けることにより、ウェーハＷのスループットが低下することを抑制できる。
【００４３】
更にまた、本実施形態においては、粗研削及び仕上研削を行うＢＳＧ装置内に、レーザ照射手段１３、溶剤管１４ａ及び純水間１４ｂを設けることにより、端面加工装置１を実現している。換言すれば、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去を行うための機構を、ＢＳＧ装置に内蔵させている。これにより、端面加工装置１全体の接地面積（フットプリント）を低減することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、ウェーハＷに対する保護膜の形成（ステップＳ５）、レーザトリミング（ステップＳ６）及び保護膜の除去（ステップＳ７）を同一のサイトＸ４において実施する例を示したが、これには限定されない。
【００４５】
例えば、サイトＸ４で行われる処理、すなわち、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去の合計所要時間が、他のサイトで行われる各処理、すなわち、サイトＸ１におけるウェーハＷのプラットフォームへの着脱、サイトＸ２における粗研削、サイトＸ３における仕上研削、及び、サイトＸ５におけるＣＭＰの各処理の所要時間よりも長く、サイトＸ４における工程が律速工程となっている場合は、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去を別々のサイトで行ってもよい。具体的には、図１に示す端面加工装置１に新たなサイトを２つ増設し、新たなプラットフォームを２つ増設し、サイトＸ３とサイトＸ４との間に新設したサイトに溶剤管１４ａを配置し、サイトＸ４とサイトＸ５との間に新設したサイトに純水管１４ｂを配置し、レーザ照射手段１３はサイトＸ４の近傍に残留させてもよい。これにより、各サイトにおける処理時間を均一化し、全体のスループットを高めることができる。
【００４６】
一方、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去の合計所要時間が、他のサイトで行われる各処理のいずれかの所要時間よりも短い場合は、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去は同一のサイトにおいて行う方が効率がよい。
【００４７】
また、ウェーハＷに対する保護膜の形成（ステップＳ５）、レーザトリミング（ステップＳ６）及び保護膜の除去（ステップＳ７）は、仕上研削（ステップＳ４）を行うサイトＸ３において実施してもよい。これにより、サイトＸ４は不要となり、回転テーブル１１に設けるプラットフォームの数も４つで足りる。この場合、レーザ照射手段１３、溶剤管１４ａ及び純水管１４ｂはサイトＸ３の近傍に配置する。但し、レーザ照射手段１３の導光部１３ｂ、溶剤管１４ａ及び純水管１４ｂは可動としておき、仕上研削用の砥石ＧＲ２がウェーハＷに当接して仕上研削を行うときは、サイトＸ３の直上域から退避できるようにする。このようにしても、仕上研削の所要時間が他のいずれかの処理の所要時間よりも短い場合には、全体のスループットが大きく低下することはない。特に、仕上研削（ステップＳ４）、保護膜の形成（ステップＳ５）、レーザトリミング（ステップＳ６）及び保護膜の除去（ステップＳ７）に要する合計の所要時間が、他のいずれかの処理の所要時間よりも短い場合は、サイトＸ３における仕上研削終了後の待ち時間を有効に活用することができるため、全体のスループットを向上させることができる。
【００４８】
更に、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去は、ＣＭＰの後に行ってもよい。また、ＣＭＰ及び洗浄手段１５による洗浄処理は、実施しなくてもよい。これらの場合は、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去を、粗研削及び仕上研削とは別の装置内で行ってもよい。すなわち、保護膜の形成、レーザトリミング及び保護膜の除去を行うレーザトリミング装置を、粗研削及び仕上研削を行うＢＳＧ装置とは別に設け、両装置を直接的に、又は装置間連結機構を介して間接的に連結させてもよい。又は、保護膜の形成機構、レーザトリミング機構及び保護膜の除去機構のうちのいずれか１つ若しくは２つの機構をＢＳＧ装置内に設け、残りの機構をＢＳＧ装置とは別の装置内に設け、両装置を直接的に、又は装置間連結機構を介して間接的に連結させてもよい。
【００４９】
次に、第２の実施形態について説明する。
本実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、レーザトリミングを粗研削と仕上研削との間に実施する点が異なっている。また、本実施形態においては、保護膜の形成及び除去は行わず、レーザトリミングにおいて発生したデブリは、仕上研削によって除去している。
【００５０】
先ず、本実施形態に係る端面加工装置について説明する。
図５は、本実施形態に係る端面加工装置を模式的に例示する図である。
図５に示すように、本実施形態に係る端面加工装置２においては、前述の第１の実施形態に係る端面加工装置１（図１参照）と比較して、サイトＸ４が設けられていない。また、回転ステージ１１の天板１１ａに設けられたプラットフォームの数は４つである。更に、レーザ照射手段１３はサイトＸ２及びＸ３の近傍に配置されている。これにより、レーザ照射手段１３の出射口１３ｃは、サイトＸ２に配置されたウェーハＷの端縁とサイトＸ３に配置されたウェーハＷの端縁とを結ぶ円弧状の軌道を移動可能とされている。更にまた、溶剤管１４ａ及び純水管１４ｂ（図１参照）は設けられていない。端面加工装置２における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態に係る端面加工装置１（図１参照）と同様である。
【００５１】
次に、本実施形態に係る端面加工装置の動作、すなわち、本実施形態に係る端面加工方法について説明する。
図６は、本実施形態に係る端面加工方法を例示するフローチャート図であり、
図７（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る端面加工方法を例示する工程断面図である。
【００５２】
先ず、前述の第１の実施形態と同様な方法により、図６のステップＳ１に示す表面構造の形成、ステップＳ２に示す表面保護材の貼付、ステップＳ３に示す粗研削を実施する。ステップＳ３に示す粗研削は、図５に示す端面加工装置２において、サイトＸ２において実施される。これにより、図７（ａ）に示すように、表面Ｗｆに接着剤５２を介してガラス基板５１及びＢＳＧテープ５３が貼付され、裏面Ｗｂ側の一部が除去されたウェーハＷが形成される。但し、この段階におけるウェーハＷの厚さは、図４（ａ）に示す仕上研削後のウェーハＷよりも厚い。
【００５３】
以後の工程は、前述の第１の実施形態とは異なる。すなわち、粗研削（ステップＳ３）の後、図６のステップＳ６及び図７（ｂ）に示すように、レーザトリミングを行う。レーザトリミングは、サイトＸ２において行ってもよく、プラットフォームＰ１をサイトＸ３に移動させた後、サイトＸ３において行ってもよい。レーザトリミングの方法は、前述の第１の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、保護膜５６（図４（ｃ）参照）を形成していないため、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、レーザトリミングによって発生したデブリＤの一部は、ウェーハＷの裏面に付着する。
【００５４】
次に、図６のステップＳ４に示すように、サイトＸ３において仕上研削を行う。これにより、図７（ｄ）に示すように、ウェーハＷの裏面Ｗｂが更に研削され、ウェーハＷが更に薄くなると共に、裏面Ｗｂに付着していたデブリＤが、ウェーハＷの裏面側の部分と共に除去される。
【００５５】
以後の工程は、前述の第１の実施形態と同様である。すなわち、図６のステップＳ８に示すように、サイトＸ５においてＣＭＰを行い、洗浄手段１５において純水による洗浄を行い、ウェーハＷを端面加工装置２から取り出す。その後、図６のステップＳ９に示すように，ウェーハＷの裏面に裏面構造を形成し、ステップＳ１０に示すように、ウェーハＷをダイシングする。これにより、半導体装置が製造される。
本実施形態における上記以外の端面加工方法は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５６】
次に、このようにしてエッジがトリミングされたウェーハＷの端面の形態（モフォロジー）について説明する。
図８（ａ）及び（ｂ）は、シリコンウェーハを加工した加工面を例示するＳＥＭ（scanning electron microscope：走査型電子顕微鏡）写真であり、（ａ）はレーザアブレーション方式で加工した加工面を示し、（ｂ）はブレード方式で加工した加工面を示す。
なお、図８（ａ）及び（ｂ）に示すサンプルには、金属からなる裏面電極が形成されているが、シリコン部分の加工面の形態は、裏面電極がない場合も同様である。
【００５７】
図８（ａ）に示すように、前述の第１の実施形態及び本実施形態と同様に、レーザアブレーション方式によってシリコンウェーハを加工した場合は、一旦気化したシリコンが加工面において再固化するため、加工面には再固化組織が認められる。
一方、図８（ｂ）に示すように、ブレード方式によってシリコンウェーハを加工した場合は、シリコンの気化及び再固化は起こらず、従って、加工面に再固化組織が形成されることはない。
【００５８】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、図６に示すように、粗研削（ステップＳ３）と仕上研削（ステップＳ４）との間に、レーザトリミング（ステップＳ６）を実施している。これにより、レーザトリミングにおいて発生したデブリＤを、仕上研削によって除去することができる。このため、保護膜を形成する工程及び保護膜を除去する工程が不要となり、全体のプロセスを簡略化することができる。
【００５９】
例えば、ウェーハＷの直径を２００ｍｍから１９９ｍｍまで縮径する場合、トリミングの幅ｔｗは５００μｍ（＝（２００ｍｍ−１９９ｍｍ）／２）となる。レーザ光Ｌの照射領域の直径を１０μｍとすると、幅ｔｗをトリミングするためには、少なくとも５０周（＝５００μｍ／１０μｍ）の回転が必要である。ウェーハＷの線速度を５００ｍｍ／秒とすると、ウェーハＷを１周させるために必要な時間は１．２５６秒（＝２００μｍ×３．１４／５００（μｍ／秒））であるから、５０周させるためには、６２．８秒（＝１．２５６（秒／周×５０周）、すなわち、約１分の時間があればよい。これに対して、保護膜の除去には、通常、数分程度の時間が必要である。従って、保護膜の除去工程を省略することにより、全体の所要時間を大きく短縮することができる。また、保護膜の形成工程及び除去工程を省略することにより、端面加工装置２に溶剤管１４ａ及び純水管１４ｂを設ける必要がなくなり、端面加工装置２の構成を簡略化することができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、レーザトリミングをサイトＸ２又はサイトＸ３で実施している。これにより、前述の第１の実施形態に係る端面加工装置１（図１参照）と比較して、サイト及びプラットフォームの数を各１つずつ減らすことができるため、端面加工装置２の構成を簡略化できると共に、接地面積を低減することができる。
【００６１】
一方、前述の第１の実施形態によれば、ウェーハＷの裏面Ｗｂ上に保護膜を形成することにより、仕上研削の後にレーザトリミングを実施することができる。これにより、レーザトリミングを行う時点におけるウェーハＷの厚さを薄くできるため、レーザトリミングによって除去されるシリコンの量が少なくなり、レーザトリミングの効率を高めることができる。
【００６２】
更に、本実施形態においては、レーザトリミングを実施するサイトを、サイトＸ２及びサイトＸ３から選択することができるため、レーザトリミングによるスループットの低下を抑制することができる。例えば、サイトＸ２で実施される粗研削の所要時間がサイトＸ３で実施される仕上研削の所要時間よりも短い場合には、レーザトリミングはサイトＸ２で実施すればよい。一方、仕上研削の所要時間が粗研削の所要時間よりも短い場合には、レーザトリミングはサイトＸ３で実施すればよい。これにより、所要時間が相対的に短い処理が終了した後の待ち時間を有効に活用することができる。
本実施形態における上記以外の作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００６３】
以上説明した実施形態によれば、表面保護材との間でデブリを挟み込むことがなく、制御が容易な板状部材の端面加工方法及び端面加工装置を実現することができる。
【００６４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１、２：端面加工装置、１０：キャリア、１１：回転ステージ、１１ａ：天板、１２：搬送手段、１３：レーザ照射手段、１３ａ：光源部、１３ｂ：導光部、１３ｃ：出射口、１４ａ：溶剤管、１４ｂ：純水管、１５：洗浄手段、５１：ガラス基板、５２：接着剤、５３：ＢＳＧテープ、５６：保護膜、ＣＰ：パッド、Ｄ：デブリ、ＧＲ１、ＧＲ２：砥石、Ｌ：レーザ光、Ｐ１〜Ｐ５：プラットフォーム、Ｗ：ウェーハ、Ｗｂ：裏面、Ｗｆ：表面、Ｗ０：縮小サイズ、Ｘ１〜Ｘ５：サイト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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