(57)【要約】【課題】  半導体ウェハの周縁部を周方向に沿って好適に切断することの可能な平面研削方法を提供することにある。を提供すること。【解決手段】  周縁部切断工程と，裏面研削工程とを含む平面研削方法が提供される。まず，周縁部切断工程では，高圧液を噴射することによって半導体ウェハ２０の周縁部を周方向に沿って切断して，裏面側から表面側にかけて外側に傾斜した傾斜切断面５０を形成する。次いで，裏面研削工程では，周縁部が切断された半導体ウェハ２０の裏面を，傾斜切断面５０を残存させながら平面研削する。かかる構成により，高圧液の噴射による切断加工は曲線的な切断加工に適しているので，半導体ウェハ２０の周縁部を周方向に沿って好適に切断することができる。【選択図】  図６
2005150200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハの裏面を平面研削する平面研削方法であって：
前記半導体ウェハの周縁部を周方向に沿って切断して，前記裏面に対して略垂直な垂直切断面，または前記裏面側から表面側にかけて外側に傾斜した傾斜切断面を形成する周縁部切断工程と；
前記周縁部が切断された前記半導体ウェハの裏面を，前記垂直切断面または前記傾斜切断面を残存させながら平面研削する裏面研削工程と；
を含み，
前記周縁部切断工程では，高圧液を噴射することによって前記半導体ウェハの周縁部を切断することを特徴とする，平面研削方法。
【請求項２】
前記高圧液は，砥粒が混合されていることを特徴とする，請求項１に記載の平面研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，平面研削方法にかかり，特に，半導体ウェハの裏面を研削する平面研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，表面に半導体素子が形成された半導体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半導体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，半導体ウェハを裏面研削して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。
【０００３】
ところで，半導体装置の各製造工程間で半導体ウェハを移載，搬送する際に，半導体ウェハの周縁部にチッピングなどが生じる恐れがある。このため，一般的に，半導体ウェハの周縁部には，面取り加工が施されている。この面取り加工により，図７（ａ）に示すように，半導体ウェハ２０’の周縁部は，例えば丸い形状（Ｒ形状）となっている。かかる半導体ウェハ２０’を裏面研削すると，図７（ｂ）に示すように，裏面側の周縁部がＲ形状から徐々に鋭角形状に変化してしまう。このような周縁部の鋭角化は，半導体ウェハ２０’が薄くなるにつれ，より顕著になる。さらに，半導体ウェハ２０’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，かかる周縁部の鋭角形状の箇所に，裏面研削中のストレスや，後処理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，かかるチッピングが起点となり半導体ウェハ２０’が割れやすくなってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで，このような問題の解決方法として，特許文献１に記載のように，半導体ウェハの裏面側の周縁部を研削砥石で研削して傾斜面を形成した上で裏面研削する方法が提案されている。しかしながら，このような方法では，半導体ウェハの裏面側の周縁部を研削する際に，周縁部が研削砥石の圧接力に耐えられず，周縁部を研削することで却って半導体ウェハにチッピングや割れを発生させてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで，本願出願人は，上記問題を解決するため，特許文献２に記載のように，裏面研削を行う前に，予め，半導体ウェハの周縁部を垂直切断，あるいは裏面から表面側にかけて外側に傾斜するよう傾斜切断しておく方法を提案している。かかる方法により，裏面研削時に半導体ウェハが薄くなっても，周縁部が鋭角化することを防止できるとともに，上記特許文献１に記載の方法のように，周縁部の研削時の負荷によって裏面側の周縁部にチッピング等が生じることもない。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３７１６９号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に記載の方法では，半導体ウェハの周縁部を切削ブレードで切断する方法を採用していた。しかしながら，切削ブレードは，本来，その形状から直線的な切断加工に適し，曲線的な切断加工には不向きであるため，曲線的な半導体ウェハの周縁部を周方向に沿って好適に切断できないという問題があった。特に，半導体ウェハのサイズが小さい場合には，曲率半径が小さいため，周縁部の切断が非常に困難であった。
【０００８】
そこで，本発明は，従来の平面研削方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，半導体ウェハの周縁部を周方向に沿って好適に切断することの可能な，新規かつ改良された平面研削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，半導体ウェハの裏面を平面研削する平面研削方法が提供される。この平面研削方法は，周縁部切断工程と，裏面研削工程とを含む。まず，周縁部切断工程では，半導体ウェハの周縁部を周方向に沿って切断して，裏面に対して略垂直な垂直切断面，または裏面側から表面側にかけて外側に傾斜した傾斜切断面を形成する。次いで，裏面研削工程では，上記周縁部切断工程で周縁部が切断された半導体ウェハの裏面を，垂直切断面または傾斜切断面を残存させながら平面研削する。さらに，上記周縁部切断工程では，高圧液を噴射することによって半導体ウェハの周縁部を切断することを特徴とする。
【００１０】
なお，「半導体ウェハの表面」とは，回路（半導体素子）が形成された側の面をいい，一方，「半導体ウェハの裏面」とは，回路が形成された面（即ち，表面）とは反対側の面をいう。また，「半導体ウェハの周縁部」とは，面取り加工によって形成された略Ｒ形状を有する半導体ウェハの外周部分，およびその近傍にある半導体ウェハの裏面および表面上の平坦部分を含む。また，「垂直切断面または傾斜切断面を残存させながら平面研削する」とは，裏面研削が進行して半導体ウェハの厚さが薄くなると，半導体ウェハの外周に形成された垂直切断面または傾斜切断面は徐々にその面積が小さくなるが，かかる垂直切断面または傾斜切断面が残存するような範囲内で，半導体ウェハの裏面を平面研削することをいう。
【００１１】
かかる構成により，周縁部切断工程では，面取り加工によりＲ形状となっている半導体ウェハの周縁部の全部または一部を切除して，半導体ウェハの裏面側の周縁部のエッジ角度を，少なくとも９０°以上にすることができる。即ち，裏面研削時に鋭角形状となりうる箇所を予め除去して，半導体ウェハの裏面側に裏面研削用の面取り加工を行うことができる。このため，裏面研削工程では，裏面研削が進行し半導体ウェハが薄くなっても，研削に伴う負荷を，略直角若しくは鈍角のエッジで受けることができるので，裏面側の周縁部に生ずるチッピングや半導体ウェハの割れを抑制できる。
【００１２】
さらに，上記周縁部切断工程では，噴射された高圧液のエネルギーによって（例えば，高圧水を噴射するウォータージェット加工によって），半導体ウェハの周縁部を切断する。この高圧液の噴射による切断加工では，切断ラインを比較的自由に設定できるため，半導体ウェハの周方向に沿った曲線的な切断加工をも好適に実行できる。また，高圧液の噴射による切断加工は，切削ブレードによる切断加工と比して，半導体ウェハ周縁部におけるチッピングの発生を一層抑制できるとともに，切断面にバリが生じることをも防止できるため，加工精度がより向上する。
【００１３】
また，上記高圧液は，砥粒が混合されているように構成してもよい。これにより，半導体ウェハに衝突した砥粒が研磨材として作用して半導体ウェハの周縁部を削り取るため，高圧液の噴射による切断効率を一層向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば，高圧液を噴射することによって，半導体ウェハの周縁部を周方向に沿って好適に切断することができる。特に，切削ブレードではうまく切断できない小さいサイズの半導体ウェハの周縁部をも，高精度な曲線で切断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（第１の実施の形態）
まず，本発明の第１の実施形態にかかる平面研削方法について説明する。本実施形態にかかる平面研削方法の特徴は，被加工物である半導体ウェハを裏面研削する前に，予め，高圧液の噴射によって当該半導体ウェハの周縁部を切断しておくことにある。そこで，以下では，まず，半導体ウェハの周縁部を切断する切断装置と，半導体ウェハの裏面を研削する平面研削装置の構成について説明し，次いで，本実施形態にかかる平面研削方法の動作フローについて詳細に説明することとする。
【００１７】
まず，図１に基づいて，本実施形態にかかる切断装置の構成について説明する。なお，図１（ａ）は，本実施形態にかかる切断装置であるウォータージェット切断装置１０の構成を示す正面図である。図１（ｂ）は，本実施形態にかかる半導体ウェハ２０の周縁部に沿って移動する噴射ノズル１８の移動経路を示す平面図である。
【００１８】
本実施形態にかかる切断装置は，例えば，図１（ａ）に示すように，高圧水により被加工物を切断するウォータージェット切断装置１０として構成されている。このウォータージェット切断装置１０は，被加工物に対して高圧水を噴射することにより，被加工物を比較的自由な切削ラインで切断加工（即ち，ウォータージェット加工）することが可能な装置である。
【００１９】
かかるウォータージェット切断装置１０は，例えば，加工テーブル１２と，高圧水供給手段１４と，砥粒混合手段１６と，噴射ノズル１８と，噴射手段移動機構（図示せず。）と，から構成される。
【００２０】
加工テーブル１２は，例えば，被加工物である半導体ウェハ２０を例えば裏面（回路が形成された面とは反対側の面）を上向きにして載置・固定する機能を有する。この加工テーブル１２は，例えば，上面に真空吸着手段（図示せず。）を有しており，半導体ウェハ２０を真空吸着して安定的に保持することができる。
【００２１】
また，半導体ウェハ２０は，例えば，８インチのシリコンウェハ等であり，回路が形成された表面側に保護テープ２２が貼り付けられた状態で加工テーブル１２上に載置される。この保護テープ２２は，例えばグラインディングテープ，ＵＶ硬化型テープなどの粘着テープであり，半導体ウェハ２０の回路面が，切削屑の付着や，他の部材との接触等により破損することを防止する機能を有する。
【００２２】
高圧水供給手段１４は，例えば，高圧ポンプなどで構成されており，高圧水を生成・供給することができる。この高圧水は，高圧水配管１５を通じて砥粒混合手段１６に供給される。砥粒混合手段１６は，高圧水供給手段１４から共有された高圧水に，所定の割合で砥粒を混合する。この砥粒は，例えば，ガーネット，ダイヤモンド，アルミナ等の高硬度の材質からなる例えば数十ミクロン程度の粒状物であり，切断効率を高めるための研磨材として機能する。
【００２３】
噴射ノズル１８は，本実施形態にかかる高圧液噴射手段として構成されており，例えば，上記のようにして砥粒が混合された高圧水を，半導体ウェハ２０に向けて高速で噴射する。このように噴射ノズル１８が高圧水を半導体ウェハ２０に噴射することにより，高圧水のエネルギーによって半導体ウェハ２０を切断することができる。このとき，上記砥粒は，高圧水とともに半導体ウェハ２０に衝突して，半導体ウェハ２０の一部を破壊して切削する。このため，上記砥粒を高圧水に混合することにより，切断能率を向上させることができる。
【００２４】
噴射手段移動機構は，例えば，電動モータ，ギヤ等の駆動機構で構成されており，上記噴射ノズル１８を半導体ウェハ２０の周縁部の切断ラインに沿って移動させる機能を有する。また，噴射手段移動機構は，上記噴射ノズル１８を半導体ウェハ２０の裏面に対して傾斜させて，高圧水の噴射方向を傾斜させることもできる。
【００２５】
以上のような構成のウォータージェット切断装置１０は，砥粒が混合された高圧水を噴射ノズル１８から噴射しながら，当該噴射ノズル１８を半導体ウェハ２０の周縁部の切断ラインに沿って移動させることにより，半導体ウェハ２０の周縁部を連続的に切断することができる。かかるウォータージェット式の切断加工では，自由な切断ラインでの切断が可能であるため，曲線部分が多い半導体ウェハ２０の周縁部を周方向に沿って円滑に切断することができる。
【００２６】
具体的には，図１（ｂ）に示すように，オリエンテーションフラット２１を有する半導体ウェハ２０を切断する場合，オリエンテーションフラット２１の箇所以外の円弧状の周縁部を切断するときには，噴射ノズル１８を円弧状の周縁部に沿って曲線的に移動させて（Ａ→Ｂ→Ｃ），当該周縁部を曲線的に切断することができる。一方，オリエンテーションフラット２１の箇所に当たる直線的な周縁部を切断するときには，噴射ノズル１８をオリエンテーションフラット２１に沿って直線的に移動させて（Ｃ→Ａ），当該周縁部を直線的に切断することができる。
【００２７】
このように，ウォータージェット切断装置１０は，半導体ウェハ２０の周縁部の湾曲した部分をも好適に切断することができる。また，半導体ウェハ２０のサイズやオリエンテーションフラット２１の位置等の情報を予め入力・設定しておき，かかる情報に基づいて噴射手段移動機構を制御することで，半導体ウェハ２０の最外周部分から所定距離内側の周縁部を，自動的に切断することも可能である。
【００２８】
さらに，このウォータージェット切断装置１０は，図１（ａ）に示すように，噴射ノズル１８を半導体ウェハ２０の裏面に対して任意の角度だけ傾斜可能に構成されており，高圧水の噴射方向と半導体ウェハ２０裏面とのなす角（以下では，切断角度という。）θを例えば９０度以外の角度にすることができる。
【００２９】
かかる構成により，ウォータージェット切断装置１０は，例えば，図１（ａ）の実線で示すように，噴射ノズル１８による高圧水の噴射方向を，半導体ウェハ２０の裏面に対して略垂直な方向とした場合（θ＝９０°）には，半導体ウェハ２０の周縁部を垂直に切断して，垂直切断面を形成することができる。一方，図１（ａ）の破線で示すように，高圧水の噴射方向を，半導体ウェハ２０の裏面に対して傾斜させた方向とした場合（０°＜θ＜９０°）には，半導体ウェハ２０の周縁部を半導体ウェハ２０裏面に対して傾斜した方向で切断して，傾斜切断面を形成することができる。ただし，この傾斜切断面は，後述するように，半導体ウェハ２０の裏面側から表面側にかけて外周側に傾斜した（即ち，裏面側より表面側の方が半導体ウェハ２０の外径が大きくなるような）傾斜切断面とすることが好ましい。
【００３０】
次に，図２に基づいて，本実施形態にかかる平面研削装置の構成について説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる平面研削装置３０の構成を示す正面図である。
【００３１】
図２に示すように，本実施形態にかかる平面研削装置３０は，例えば，立軸回転テーブル型のインフィード平面研削盤（グラインダー）である。この平面研削装置３０は，例えば，研削用の研削ホイール３２と，研削ホイール３２を保持する砥石保持部３４と，研削ホイール３２を回転させるスピンドル３６と，半導体ウェハ２０を載置・固定するチャックテーブル３８とを備える。
【００３２】
研削ホイール３２は，例えば略リング形状を有する研削砥石であり，ダイヤモンド等からなる砥粒を各種の結合剤で結合して形成される。かかる研削ホイール３２を回転させながら半導体ウェハ２０に押圧することにより，研削ホイール３２の作用面（刃先）と半導体ウェハ２０裏面とを幾何学的に干渉させて，半導体ウェハ２０の裏面を削り取ることができる。
【００３３】
また，砥石保持部３４は，例えば，その下部に研削ホイール３２を保持して固定する機能を有し，上部でスピンドル３６に固設されている。このスピンドル３６は，例えば電動モータ（図示せず。）が発生する回転駆動力を，砥石保持部３４を介して研削ホイール３２に伝達する機能を有し，研削ホイール３２を例えば５０００〜５５００ｒｐｍなどの回転数で回転させることができる。さらに，例えばスピンドル３６の上部には，砥石送り手段（図示せず。）が設けられており，研削ホイール３２を半導体ウェハ２０に対して垂直方向に押圧することができる。
【００３４】
また，チャックテーブル３８は，砥石保持部３４と例えば垂直方向に対向配置されるテーブルであり，例えば上面に設けられた真空吸着手段（図示せず。）により半導体ウェハ２０を真空吸着して固定できる。これにより，半導体ウェハ２０は，裏面が例えば上に向いた状態で，研削ホイール３２の作用面に対して対向配置されることとなる。さらに，このチャックテーブル３８は，例えば水平方向に回転可能に構成されているので，載置した半導体ウェハ２０を例えば８０〜１２０ｒｐｍなどの回転数で回転させることができる。なお，かかる半導体ウェハ２０の回転と上記研削ホイール３２の回転とは独立したものであり，それぞれの回転数を自由に調整することができる。また，本実施形態における双方の回転方向は，図２に示すように同一方向であるが，かかる例に限定されず，例えば，相互に逆方向に回転させてもよい。なお，このようなチャックテーブル３８を，上記ウォータージェット切断装置１０の加工テーブル１２としても機能するよう構成してもよい。
【００３５】
以上のような構成の平面研削装置３０は，半導体ウェハ２０および研削ホイール３２の双方を回転させながら，研削ホイール３２を所定の送り速度で軸送りして，研削ホイール３２作用面を半導体ウェハ２０の裏面に押圧することにより，例えば，半導体ウェハ２０を目的の厚さとなるまで連続的に平面研削（即ち，インフィード研削）することができる。
【００３６】
次に，図３および図４に基づいて，本実施形態にかかる平面研削方法について詳細に説明する。なお，図３は，本実施形態にかかる平面研削方法の動作フローを示すフローチャートであり，図４は，本実施形態にかかる平面研削方法の各工程における半導体ウェハ２０の形状等を示す断面図である。
【００３７】
図３に示すように，まず，ステップＳ１０では，半導体ウェハ２０の表面に保護テープ２２が貼り付けられる（ステップＳ１０）。図４（ａ）に示すように，半導体ウェハ２０は，各工程間で半導体ウェハ２０を移送する際に周縁部が破損することを防止すべく，例えば前工程であるウェハ製造工程において，周縁部が例えば滑らかな丸い形状（Ｒ形状）となるよう面取り処理が施されている。また，この半導体ウェハ２０は，前工程であるウェハ処理工程において，表面側に複数の回路（半導体素子）２４が形成されている。本ステップでは，かかる半導体ウェハ２０の表面に保護テープ２２が貼り付けられる。これにより，後続のステップにおいて，切削くずの付着や他部材との接触などにより回路２４が破損することを防止できる。保護テープ２２が貼り付けられた半導体ウェハ２０は，ウォータージェット切断装置１０の加工テーブル１２上に例えば裏面を上向きにして載置される。
【００３８】
次いで，ステップＳ１２では，上記ウォータージェット切断装置１０を用いて，半導体ウェハ２０の周縁部が周方向に沿って垂直に切断される（ステップＳ１２：周縁部切断工程）。図４（ｂ）に示すように，噴射ノズル１８から，砥粒を含む高圧水を半導体ウェハ２０の裏面側の周縁部に対して噴射する。このとき，噴射ノズル１８は，半導体ウェハ２０の裏面と垂直に配設されているので，高圧水の噴射方向と半導体ウェハ２０の裏面とは略垂直である。即ち，切断角度θが約９０°である。また，高圧水の噴射圧および１箇所への噴射時間は，高圧水が半導体ウェハ２０を完全に貫通することが可能な程度に調整されている。
【００３９】
さらに，このように高圧水を噴射しながら，例えば，図１（ｂ）で示したように，噴射ノズル１８を半導体ウェハ２０の周方向に沿って（即ち，半導体ウェハ２０の最外周から所定距離内側に位置する切削ラインに沿って）移動させる。これにより，高圧水のエネルギーによって，半導体ウェハ２０の周縁部を連続的に垂直切断することができる。このようにして，噴射ノズル１８が半導体ウェハの周縁部２０を例えば一周すると，半導体ウェハ２０の全外周の切断が終了し，図４（ｃ）に示すように，半導体ウェハ２０の周縁部には，半導体ウェハ２０の裏面に対して例えば略垂直な切断面（即ち，垂直切断面）４０が形成される。この垂直切断面４０と裏面とのなす角（即ち，周縁部の裏面側エッジがなす角度であるエッジ角度）αは，約９０°である。かかる垂直切断面４０を形成することにより，半導体ウェハ２０の周縁部は，例えば，Ｒ形状が完全に除去され，断面が例えば略コの字形のエッジ形状となる。これにより，半導体ウェハ２０は，例えば，オリエンテーションフラット２１部分を除いては，全体として例えば略円柱形状をなすこととなる。なお，垂直切断面４０は，例えば，半導体ウェハ２０の裏面研削後の予定裏面レベルより下部に到達していれば，裏面側及び表面側のＲ形状の一部を残すようにして形成されても良い。
【００４０】
さらに，ステップＳ１４では，半導体ウェハ２０がウォータージェット切断装置１０から平面研削装置３０に移送される（ステップＳ１４）。上記ステップＳ１２で周縁部が切断された半導体ウェハ２０は，例えば，平面研削装置３０のチャックテーブル３８上に移送され，裏面を上向きにして載置される。なお，上述したように，平面研削装置３０のチャックテーブル３８を上記ウォータージェット切断装置１０の加工テーブル１２として利用可能に構成すれば，半導体ウェハ２０を移送する必要がなくなり，本ステップを省略できる。
【００４１】
その後，ステップＳ１６では，上記平面研削装置３０を用いて，半導体ウェハ２０が裏面研削される（ステップＳ１６：裏面研削工程）。図４（ｄ）に示すように，回転する研削ホイール３２を例えば垂直方向に軸送りして，半導体ウェハ２０の裏面に押圧することにより，半導体ウェハ２０の裏面が徐々に平面研削される。かかる裏面研削を，半導体ウェハ２０が目的の厚さとなるまで連続的に行うことにより，極薄の半導体ウェハ２０（例えば，厚さが２００μｍ）が形成される。
【００４２】
かかる裏面研削中は，半導体ウェハ２０の裏面側のエッジ角度αを常に約９０°に維持することができる。即ち，半導体ウェハ２０が薄くなっても周縁部の裏面側のエッジ形状が一貫して変わらず，図７に示したように裏面側のエッジ形状が徐々に鋭角形状に変化してしまうといったことがない。このため，裏面研削に伴う研削ホイール３２の負荷を，シャープエッジではなく，エッジ角度αが約９０°と比較的大きいエッジで受けることができるので，研削中の周縁部の強度が高まり，チッピングの発生や半導体ウェハ２０の割れを抑制することができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
次に，本発明の第２の実施形態にかかる平面研削方法について説明する。第２の実施形態にかかる平面研削方法は，上記第１の実施形態にかかる平面研削方法と比して，周縁部切断工程における切断角度θが異なる点で相違するのみであり，その他の機能構成は第１の実施形態の場合と略同一であるので，その説明は省略する。
【００４４】
以下に，図５および図６に基づいて，本実施形態にかかる平面研削方法について詳細に説明する。なお，図５は，本実施形態にかかる平面研削方法の動作フローを示すフローチャートであり，図６は，本実施形態にかかる平面研削方法の各工程における半導体ウェハ２０の形状等を示す断面図である。
【００４５】
図５に示すように，まず，ステップＳ２０では，半導体ウェハ２０の表面に保護テープ２２が貼り付けられる（ステップＳ２０）。本ステップは，上記第１の実施形態にかかる平面研削方法におけるステップＳ１０と略同一であるので，詳細な説明は省略する。
【００４６】
次いで，ステップＳ２２では，上記ウォータージェット切断装置１０を用いて，半導体ウェハ２０の周縁部が，周方向に沿って斜めに切断される（ステップＳ２２：周縁部切断工程）。図６（ｂ）に示すように，半導体ウェハ２０の裏面に対して傾斜させた状態の噴射ノズル１８から，砥粒を含む高圧水を半導体ウェハ２０の裏面側の周縁部に対して噴射する。このとき，噴射ノズル１８は，半導体ウェハ２０裏面の法線方向に対して半導体ウェハ２０の中心側に所定角度（例えば８°）傾けられて配設されているため，高圧水の噴射方向と半導体ウェハ２０の裏面とがなす角（即ち，切断角度θ）は，９０°より小さい角度（例えば８２°）である。
【００４７】
さらに，このように高圧水を噴射しながら，例えば，図１（ｂ）で示したように，噴射ノズル１８を，上記傾斜角度を維持したままで，半導体ウェハ２０の周方向に沿って（即ち，半導体ウェハ２０の最外周から所定距離内側に位置する切削ラインに沿って）移動させる。これにより，高圧水のエネルギーによって，半導体ウェハ２０の周縁部を連続的に傾斜切断することができる。このようにして，噴射ノズル１８が半導体ウェハ２０の周縁部を例えば一周すると，半導体ウェハ２０の全外周の切断が終了し，図６（ｃ）に示すように，半導体ウェハ２０の周縁部には，半導体ウェハ２０の裏面側から表面側にかけて半導体ウェハ２０の外径が大きくなるように傾斜した切断面（即ち，傾斜切断面）５０が形成される。この傾斜切断面５０と半導体ウェハ２０の裏面とのなす角（即ち，エッジ角度）αは，約（１８０°−θ）であり，鈍角（例えば約９８°）となる。かかる傾斜切断面５０を形成することにより，半導体ウェハ２０の周縁部は，例えば，Ｒ形状が完全に除去され，傾斜切断面５０と裏面とが鈍角を成すようなエッジ形状となる。これにより，半導体ウェハ２０は，例えば，オリエンテーションフラット２１部分を除いては，全体として例えば略円錐台形状をなすこととなる。なお，傾斜切断面５０は，例えば，半導体ウェハ２０の裏面研削後の予定裏面レベルより下部に到達していれば，表面側のＲ形状の一部を残すようにして形成されても良い。
【００４８】
さらに，ステップＳ２４では，半導体ウェハ２０がウォータージェット切断装置１０から平面研削装置３０に移送される（ステップＳ２４）。本ステップは，上記第１の実施形態にかかる平面研削方法におけるステップＳ１４と略同一であるので，詳細な説明は省略する。
【００４９】
その後，ステップＳ２６では，上記平面研削装置３０を用いて，半導体ウェハ２０が裏面研削される（ステップＳ２６：裏面研削工程）。図６（ｄ）に示すように，回転する研削ホイール３２を例えば垂直方向に軸送りして，半導体ウェハ２０の裏面に押圧することにより，半導体ウェハ２０の裏面が徐々に平面研削される。かかる裏面研削を，半導体ウェハ２０が目的の厚さとなるまで連続的に行うことにより，極薄の半導体ウェハ２０（例えば，厚さが３００μｍ）が形成される。
【００５０】
かかる裏面研削中は，半導体ウェハ２０の裏面側のエッジ角度αを常に鈍角（例えば９８°）に維持することができる。即ち，半導体ウェハ２０が薄くなっても周縁部の裏面側のエッジ形状が一貫して変わらず，図７に示したように裏面側のエッジ形状が徐々に鋭角形状に変化してしまうといったことがない。このため，裏面研削に伴う研削ホイール３２の負荷を，シャープエッジではなく，エッジ角度αが鈍角であるエッジで受けることができるので，上記第１の実施形態の場合と比しても，研削中の周縁部の強度がより高まり，チッピングの発生や割れをさらに抑制することができる。
【００５１】
以上説明したように，上記第１および第２の実施形態にかかる平面研削方法によれば，半導体ウェハ２０の裏面研削加工前に，予め，半導体ウェハ２０の周縁部を垂直または斜めに切断しておくことにより，裏面研削時に鋭角形状となりうる箇所を予め除去しておく裏面研削用の面取りを行うことができる。これにより，半導体ウェハ２０の裏面研削時に，半導体ウェハ２０の厚さが薄くなったとしても，裏面側の周縁部が鋭角化することがない。従って，例えば厚さ３００μｍ以下の極薄の半導体ウェハ２０を形成する場合であっても，半導体ウェハ２０のチッピングや割れを抑制して好適に裏面研削できる。このため，半導体ウェハ２０の歩留まりを向上させることができる。
【００５２】
さらに，上記実施形態では，上記裏面研削用の面取り加工を行う際に，ウォータージェット方式の切断加工によって，半導体ウェハ２０の周縁部を切断する構成が特徴である。かかる構成により，切断加工時に，半導体ウェハ２０の周縁部に与えるストレスが小さいので，チッピングや割れを発生させることなく，裏面研削用の面取り加工を高精度で行うことができる。また，噴射される高圧水には砥粒が混合されているため，切断効率を高めることができる。さらに，ウォータージェット方式の切断加工は高速加工が可能であるので，上記裏面研削用の面取り加工に要する時間を大幅に低減して，生産効率の向上も図れる。
【００５３】
さらに，ウォータージェット式の切断加工は，直線的な切断加工だけでなく，曲線的な切断加工にも適しているので，切断ラインの全部若しくは大半が湾曲している半導体ウェハ２０の周縁部を好適に切断できる。特に，切削ブレードでは切断しにくかった比較的小さいサイズの半導体ウェハ２０であっても，周縁部を正確な曲線で円滑に切断することができる。また，比較的大きいサイズの半導体ウェハ２０であっても，ウォータージェット方式の切断加工を採用することによって，切断面におけるバリの発生を抑制できる。従って，裏面研削時における半導体ウェハ２０の周縁部のチッピングや割れを一層防止することができる。
【００５４】
また，上記のようなウォータージェット式の切断加工を採用することで，半導体ウェハ２０のオリエンテーションフラット２１部分における直線的な切断加工と，その他の部分における曲線的な切断加工とを連続して行うこともできるので，加工時間を低減できる。
【００５５】
また，本実施形態にかかる半導体ウェハ２０の周縁部の切断方法を応用して，比較的大きいサイズの半導体ウェハ（例えば８インチ）から，比較的小さいサイズの半導体ウェハ（例えば６インチ）を切り出すこともできる。
【００５６】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態および実施例について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の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。
【００５７】
例えば，上記実施形態では，切断装置としてウォータージェット切断装置１０を採用した例について説明したが，本発明は，かかる例に限定されない。切断装置は，高圧液を噴射する高圧液噴射手段を備え，高圧液の噴射によって半導体ウェハ２０の周縁部を切断加工できる装置であれば，多様に設計変更可能である。例えば，噴射する高圧液は，上記高圧水の例に限定されず，任意の液体であってもよい。また，高圧液中には必ずしも砥粒を混合しなくてもよく，高圧液の衝突エネルギーのみで半導体ウェハ２０を切断してもよい。また，複数の高圧液噴射手段を設けて，半導体ウェハ２０の周縁部の複数箇所を同時に切断加工してもよい。
【００５８】
また，ウォータージェット切断装置１０の構成は，上記実施形態の例に限定されない。例えば，加工テーブル１２には，半導体ウェハ２０を貫通した高圧水が通過する開口を設けてもよいし，加工テーブル１２の径を半導体ウェハ２０の径より小さくしても良い。
【００５９】
また，上記ウォータージェット切断装置１０では，加工テーブル１２上に固定された半導体ウェハ２０に対して，噴射ノズル１８を移動させることにより，半導体ウェハ２０の周縁部を切断したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，噴射ノズル１８などの高圧液の噴射位置を固定して，半導体ウェハ２０を移動させることにより，半導体ウェハ２０の周縁部を切断してもよい。この場合，略円盤状の半導体ウェハ２０であれば，半導体ウェハ２０に対して高圧液を噴射しながら，加工テーブル１２を例えば１回転させることにより，半導体ウェハ２０の周縁部を周方向に沿って切断してもよい。
【００６０】
また，上記実施形態にかかるウォータージェット切断装置１０は，噴射ノズル１８を傾けることにより，半導体ウェハ２０の傾斜切断面５０を形成したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，加工テーブル１２を傾けることで，傾斜切断面５０を形成してもよい。
【００６１】
また，上記実施形態ウォータージェット切断装置１０は，加工テーブル１２上に半導体ウェハ２０の裏面側を上向きにして載置し，噴射ノズル１８を半導体ウェハ２０の中心側に傾けて配設して，裏面側から切削水を噴射することにより，傾斜切断面５０を形成したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，加工テーブル１２上に半導体ウェハ２０の表面側を上向きにして載置して，噴射ノズル１８を半導体ウェハ２０の外側に傾けて配設して，表面側から高圧液を噴射することにより，傾斜切断面５０を形成してもよい。
【００６２】
また，上記実施形態では，表面に回路（半導体素子）２４が形成された後の半導体ウェハ２０の周縁部を切断したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，表面に回路２４が形成される前に，予め半導体ウェハ２０の周縁部を切断しておいてもよい。即ち，上記周縁部切断工程を，半導体素子等を形成するウェハ処理工程前に行ってもよい。
【００６３】
また，上記実施形態では，周縁部切断工程後，半導体ウェハ２０を移送した直後に，裏面研削工程を行ったが，本発明はかかる例に限定されず，周縁部切断工程と裏面研削工程の間に，各種の工程を行ってもよい。例えば，周縁部切断工程後に，半導体ウェハ２０を個々の半導体チップに分割するダイシング工程を行い，その後に裏面研削工程を行って半導体チップを極薄にするよう構成してもよい。
【００６４】
また，上記実施形態では，半導体ウェハ２０の周縁部を切断するウォータージェット切断装置１０と，半導体ウェハ２０を裏面研削する平面研削装置３０とを，別体に構成したが本発明は，かかる例に限定されない。例えば，ウォータージェット切断装置１０等の切断装置と平面研削装置３０とを一体構成し，１つの装置で，半導体ウェハ２０の周縁部の切断加工と，半導体ウェハ２０を裏面研削加工を実施できるようにしてもよい。これにより，上記実施形態のように２つの装置間で半導体ウェハを移送する必要が無くなるため，加工効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は，半導体ウェハの平面研磨方法に適用可能であり，特に，極薄の半導体チップを製造するために，裏面研削によって半導体ウェハを極度に薄型化する平面研磨方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１（ａ）は，本発明の第１の実施形態にかかるウォータージェット切断装置の構成を示す正面図である。図１（ｂ）は，同実施形態にかかる半導体ウェハの周縁部に沿って移動する噴射ノズルの移動経路を示す平面図である。
【図２】同実施形態にかかる平面研削装置の構成を示す正面図である。
【図３】同実施形態にかかる平面研削方法の動作フローを示すフローチャートである。
【図４】同実施形態にかかる平面研削方法の各工程における半導体ウェハの形状等を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる平面研削方法の動作フローを示すフローチャートである。
【図６】同実施形態にかかる平面研削方法の各工程における半導体ウェハの形状等を示す断面図である。
【図７】従来の平面研削方法にかかる半導体ウェハの形状等を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  ：  ウォータージェット切断装置
１２  ：  加工テーブル
１４  ：  高圧水供給手段
１８  ：  噴射ノズル
２０  ：  半導体ウェハ
２２  ：  保護テープ
３０  ：  平面研削装置
３２  ：  研削ホイール
３８  ：  チャックテーブル
４０  ：  垂直切断面
５０  ：  傾斜切断面
θ  ：  切断角度
α  ：  エッジ角度
【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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