(57)【要約】【課題】半導体ウエハの裏面にレーザを照射して複数のチップ領域のそれぞれにマークを形成する。【解決手段】ウエハ１０を固定するステージ２０は、第１部材と、ガラス板（第２部材）２２を備えている。前記第１部材とガラス板２２の間には、第１空間と、前記第１空間の周囲に配置される第２空間と、前記第１空間と第２空間との間に設けられた仕切り部材２３と、が設けてある。また、前記第１部材は、前記第１空間に接続される複数の吸引孔（第１開口部）２５ａと、前記第２空間に接続される複数の吸引孔（第２開口部）２５ｂと、を備えている。また、ウエハ１０は、ステージ２０に固定した時に、ウエハ１０の裏面１ｂのマーク領域（第１領域）５ａが、複数の吸引孔２５ａ、２５ｂおよび仕切り部材２３と重ならないように、ステージ２０上に配置される。【選択図】図２１
2012028664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法：
（ａ）第１上面、および前記第１上面とは反対側の第１下面を有する第１部材と、
前記第１下面と対向する第２上面、および前記第２上面とは反対側の第２下面を有する第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に位置する第１空間と、
前記第１部材と前記第２部材との間に位置し、かつ、前記第１空間の周囲に配置される第２空間と、
前記第１空間と前記第２空間との間に設けられた仕切り部材と、
平面視において前記第１空間と重なる領域の前記第１上面および前記第１下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第１空間に接続される複数の第１開口部と、
平面視において前記第２空間と重なる領域の前記第１上面及び前記第１下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第２空間に接続される複数の第２開口部と、を備えたステージを準備する工程；
（ｂ）表面、前記表面に形成された複数の電極端子、前記表面とは反対側の裏面を有するチップ領域が複数形成された半導体ウエハを準備する工程；
（ｃ）前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程の後、前記半導体ウエハの前記裏面が前記ステージの前記第１上面と対向するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第１上面に配置する工程；
（ｄ）前記複数の第１および第２開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第１上面に固定する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記半導体ウエハの前記表面側に形成されたアライメントマークを認識する工程；
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記半導体ウエハの前記複数のチップ領域のそれぞれにおける前記裏面に設けられた第１領域に、前記第１および第２部材を介して、レーザを照射し、マークを形成する工程；
ここで、
前記（ｃ）工程では、前記（ｄ）工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記半導体ウエハの前記第１領域が、平面視において、前記複数の第１、第２開口部および前記仕切り部材と重ならないように、前記半導体ウエハを前記ステージに配置する。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１空間は、第１吸引経路に接続され、前記第２空間は、前記第１吸引経路とは異なる第２吸引経路に接続されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記半導体ウエハは、前記複数のチップ領域の間にダイシング領域を有し、
前記（ｃ）工程では、前記（ｄ）工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記ダイシング領域が前記仕切り部材上に位置するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第１上面に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記（ｃ）工程には、
（ｃ１）前記半導体ウエハに形成された方向識別部を認識し、前記半導体ウエハを搬送する搬送治具と前記半導体ウエハの位置合わせを行う工程、
（ｃ２）前記（ｃ１）工程の後、前記半導体ウエハを前記搬送治具により前記ステージの前記第１上面に搬送する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記複数の第１開口部および前記複数の第２開口部は、前記ステージの半導体ウエハ搭載領域の中心を基準として、同心円上に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記（ｂ）工程には、
（ｂ１）前記半導体ウエハの前記表面に前記複数の電極端子を形成する工程、
（ｂ２）前記（ｂ１）工程の後、前記半導体ウエハの前記表面を覆う絶縁膜を形成する工程、
（ｂ３）前記（ｂ２）工程の後、前記半導体ウエハの前記裏面を研磨する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記半導体ウエハの前記表面を覆う前記絶縁膜の線膨張係数は、前記半導体ウエハの前記裏面を有する半導体基板の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１において、
前記（ｄ）工程には、
（ｄ１）前記複数の第１開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第１開口部に吸着する工程、
（ｄ２）前記（ｄ１）工程の後、前記複数の第２開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第２開口部に吸着する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１において、
前記複数の第１開口部は、前記ステージ上に搭載される前記半導体ウエハの中心を、中心とする、第１の円に沿って配置され、
前記複数の第２開口部は、前記半導体ウエハの前記中心を、中心とし、前記第１の円よりも半径の大きい第２の円に沿って配置され、
前記第１の円の半径は、前記第２の円の半径に対して半分以下となっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１において、
前記（ｆ）工程で、前記半導体ウエハに照射する前記レーザは、４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）の波長を有していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法：
（ａ）第１上面、および前記第１上面とは反対側の第１下面を有する第１部材と、
前記第１下面と対向する第２上面、および前記第２上面とは反対側の第２下面を有する第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に位置する第１空間と、
前記第１部材と前記第２部材との間に位置し、かつ、前記第１空間の周囲に配置される第２空間と、
前記第１空間と前記第２空間との間に設けられた仕切り部材と、
平面視において前記第１空間と重なる領域の前記第１上面および前記第１下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第１空間に接続される複数の第１開口部と、
平面視において前記第２空間と重なる領域の前記第１上面及び前記第１下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第２空間に接続される複数の第２開口部と、を備えたステージを準備する工程；
（ｂ）表面、前記表面に形成された複数の電極端子、前記表面とは反対側の裏面を有するチップ領域が複数形成された半導体ウエハを準備する工程；
（ｃ）前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程の後、前記半導体ウエハの前記表面が前記ステージの前記第１上面と対向するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第１上面に配置する工程；
（ｄ）前記複数の第１および第２開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第１上面に固定する工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記半導体ウエハの前記表面側に形成された複数のアライメントマークに、前記第１および第２部材を介して、照明光を照射し、前記複数のアライメントマークを認識する工程； 
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記半導体ウエハの前記複数のチップ領域のそれぞれにおける前記裏面に設けられた第１領域に、レーザを照射し、マークを形成する工程；
ここで、
前記（ｃ）工程では、前記（ｄ）工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記半導体ウエハの前記複数のアライメントマークが、平面視において、前記複数の第１、第２開口部および前記仕切り部材と重ならないように、前記半導体ウエハを前記ステージに配置する。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第１空間は、第１吸引経路に接続され、前記第２空間は、前記第１吸引経路とは異なる第２吸引経路に接続されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記複数のアライメントマークは、前記複数のチップ領域内に形成され、
前記半導体ウエハは、前記複数のチップ領域の間にダイシング領域を有し、
前記（ｃ）工程では、前記（ｄ）工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記ダイシング領域が前記仕切り部材上に位置するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第１上面に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記（ｃ）工程には、
（ｃ１）前記半導体ウエハに形成された方向識別部を認識し、前記半導体ウエハを搬送する搬送治具と前記半導体ウエハの位置合わせを行う工程、
（ｃ２）前記（ｃ１）工程の後、前記半導体ウエハを前記搬送治具により前記ステージの前記第１上面に搬送する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記複数の第１開口部および前記複数の第２開口部は、前記ステージの半導体ウエハ搭載領域の中心を基準として、同心円上に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１１において、
前記（ｂ）工程には、
（ｂ１）前記半導体ウエハの前記表面に前記複数の電極端子を形成する工程、
（ｂ２）前記（ｂ１）工程の後、前記半導体ウエハの前記表面を覆う絶縁膜を形成する工程、
（ｂ３）前記（ｂ２）工程の後、前記半導体ウエハの前記裏面を研磨する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記半導体ウエハの前記表面を覆う前記絶縁膜の線膨張係数は、前記半導体ウエハの前記裏面を有する半導体基板の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１１において、
前記（ｄ）工程には、
（ｄ１）前記複数の第２開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記第２開口部に吸着する工程、
（ｄ２）前記（ｄ１）工程の後、前記複数の第１開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第１開口部に吸着する工程、
（ｄ３）前記（ｄ２）工程の後、前記第２空間内を加圧する工程、
（ｄ４）前記（ｄ３）工程の後、前記複数の第２開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第２開口部に再度吸着する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１１において、
前記複数の第１開口部は、前記ステージ上に搭載される前記半導体ウエハの中心を、中心とする、第１の円に沿って配置され、
前記複数の第２開口部は、前記半導体ウエハの前記中心を、中心とし、前記第１の円よりも半径の大きい第２の円に沿って配置され、
前記第１の円の半径は、前記第２の円の半径に対して半分以下となっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１１において、
前記（ｆ）工程で、前記半導体ウエハに照射する前記レーザは、４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）の波長を有していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、半導体ウエハの裏面に、レーザを照射してマークを形成する工程に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−３２６１７４号公報（特許文献１）には、半導体ウエハに投影露光処理を行う工程において、半導体ウエハを真空吸着する真空吸着装置が記載されている。
【０００３】
また、特開昭６２−２２１１３０号公報（特許文献２）には、基盤部に形成された真空経路を半導体ウエハで蓋をして吸着する真空チャック装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３２６１７４号公報
【特許文献２】特開昭６２−２２１１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者は、半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する前に、半導体ウエハの裏面（各チップ領域）に製品名や型式などの識別マークを、レーザを照射することにより形成するレーザマーキング工程について検討を行い、以下の課題を見出した。
【０００６】
レーザマーキング工程では、半導体ウエハの裏面のマーク領域にレーザ光を照射して、被照射領域の部材を取り除き、このレーザ光を走査することにより、製品名や型式などの識別マークを形成する。また、複数のチップ領域のそれぞれに設けたマーク領域を正確に特定するため、半導体ウエハの表面側に形成されたアライメントマークを認識してアライメントを行う。つまり、レーザマーキング工程では、半導体ウエハの裏面側からレーザ光を照射するが、表面側に形成されたアライメントマークが認識できる状態で固定する必要がある。
【０００７】
ところが、前記特許文献１に記載される真空吸着装置や前記特許文献２に記載される真空チャック装置を、レーザマーキング工程に適用した場合、半導体ウエハの裏面、あるいは表面のうち、どちらか一方の面が半導体ウエハを吸着固定するステージに覆われ、隠れてしまうため、レーザ照射、あるいはアライメントマークの認識が困難となる。
【０００８】
また、近年では、半導体装置の薄型化の要求が高まっており、半導体ウエハの厚さもより薄くなる傾向にある。そのため、半導体ウエハに生じる反り（反り量）も大きくなってきている。そして、半導体ウエハに生じる反りが大きくなると以下の課題が生じることが判った。
【０００９】
まず、前記特許文献１に記載される真空吸着装置や前記特許文献２に記載される真空チャック装置のように、ステージに形成された空間を半導体ウエハで覆って蓋をする構造の場合、半導体ウエハに反りが生じると、半導体ウエハとステージの間に隙間が生じてしまい、配置された半導体ウエハを吸着することが困難となる。このため、半導体ウエハに施す加工処理の精度が低下する。
【００１０】
また、半導体ウエハに反りが生じた状態で、レーザ照射、あるいはアライメントマークの認識を行う場合、レーザ光やアライメントマーク認識用のカメラの焦点距離が半導体ウエハの面内（表面内または裏面内）において、一定にならないので、レーザ加工精度、あるいはアライメント精度が低下する。前記特許文献１に記載される真空吸着装置や前記特許文献２に記載される真空チャック装置では、このような半導体ウエハの反りを矯正することが困難である。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体ウエハの裏面にレーザを照射して複数のチップ領域のそれぞれにマークを形成することができる技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
すなわち、本願発明の一態様である半導体装置の製造方法は、半導体ウエハを固定するステージを介して、半導体ウエハの裏面の第１領域にレーザを照射してマークを形成する工程を含んでいる。ここで、前記ステージは、第１上面、および前記第１上面とは反対側の第１下面を有する第１部材と、前記第１下面と対向する第２上面、および前記第２上面とは反対側の第２下面を有する第２部材を備えている。また、前記ステージは、前記第１部材と前記第２部材との間に位置する第１空間と、前記第１部材と前記第２部材との間に位置し、かつ、前記第１空間の周囲に配置される第２空間と、前記第１空間と第２空間との間に設けられた仕切り部材と、を備えている。また、前記第１部材は、平面視において前記第１空間と重なる領域に形成され、かつ、前記第１空間に接続される複数の第１開口部と、平面視において前記第２空間と重なる領域に形成され、かつ、前記第２空間に接続される複数の第２開口部と、を備えている。また、前記半導体ウエハは、前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記半導体ウエハの前記第１領域が、平面視において、前記複数の第１、第２開口部および前記仕切り部材と重ならないように、前記ステージ上に配置されるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００１６】
すなわち、本願発明の一態様によれば、半導体ウエハの裏面にレーザを照射して複数のチップ領域のそれぞれにマークを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の表面側の内部構造を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示す半導体装置の裏面側の構造を示す平面図である。
【図４】図３に示す識別マークを視認する様子を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態である半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。
【図６】図５に示す半導体ウエハ準備工程で準備する半導体ウエハの主面側の平面を示す平面図である。
【図７】図６に示す半導体ウエハの一部の断面構造を示す拡大断面図である。
【図８】図７に示す半導体ウエハ上に再配線層を形成した状態を示す拡大断面図である。
【図９】図８に示す半導体ウエハを研削する工程を模式的に示す説明図である。
【図１０】裏面研削工程後の半導体ウエハの裏面側を示す平面図である。
【図１１】裏面研削工程後の半導体ウエハの表面側を示す平面図である。
【図１２】図１０に示す半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。
【図１３】裏面研削工程後の半導体ウエハの形状を示す斜視図である。
【図１４】本実施の形態のマーク形成工程に用いるマーク形成装置の概要構成を示す説明図である。
【図１５】図１４に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。
【図１６】図１４に示すマーク形成部に配置されるステージの上面側を示す平面図である。
【図１７】図１６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１８】図１７に示すステージ上にウエハを配置する工程を示す断面図である。
【図１９】図１８に示すウエハの裏面が、ステージの内周側の吸引孔に吸着固定された状態を示す断面図である。
【図２０】図１９に示すウエハの裏面が外周側の吸引項に吸着固定された状態を示す断面図である。
【図２１】図２０に示すステージの下面側からウエハを透視した状態を示す平面図である。
【図２２】図２０に示すウエハの表面のアライメントマークを認識する工程を示す断面図である。
【図２３】図２２に示すウエハの裏面側にレーザ光を照射している状態を示す断面図である。
【図２４】図２３に示すウエハの裏面側周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【図２５】裏面にマークが形成されたウエハの表面側に形成されたランド部に半田ボールを搭載した状態を示す拡大断面図である。
【図２６】図２５に示すウエハをダイシング領域に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。
【図２７】図１２の変形例である本発明の他の実施の形態の半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。
【図２８】図１５の変形例であって、図１４に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。
【図２９】図１８の変形例を示す断面図である。
【図３０】図１９の変形例を示す断面図である。
【図３１】図２０の変形例を示す断面図である。
【図３２】図２１の変形例を示す平面図である。
【図３３】図２２の変形例を示す断面図である。
【図３４】図２３の変形例を示す断面図である。
【図３５】図１６に示す複数の吸引孔の第１の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（本願における記載形式・基本的用語・用法の説明）
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００１９】
同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、Ａ以外の要素を含むものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、ＳｉＧｅ（シリコン・ゲルマニウム）合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。また、金めっき、Ｃｕ層、ニッケル・めっき等といっても、そうでない旨、特に明示した場合を除き、純粋なものだけでなく、それぞれ金、Ｃｕ、ニッケル等を主要な成分とする部材を含むものとする。
【００２０】
さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００２１】
また、実施の形態の各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００２２】
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するため、あるいは領域の境界を明示するために、ハッチングやドットパターンを付すことがある。
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、半導体装置の一例として、本発明者が具体的に検討した、所謂、ＷＰＰ（Wafer Process Package）型の半導体装置に適用した実施態様について説明する。ＷＰＰは、半導体チップ上に再配線層を形成し、平面視において、電極パッドの位置とは異なる位置に、外部端子を形成する再配線技術を適用した半導体パッケージである。また、ＷＰＰでは、再配線層を形成する工程を、半導体ウエハを個片化する前に行うので、半導体素子などを形成する微細加工技術を適用することができる。このため、配線基板やリードフレーム上に半導体チップを搭載し、これらを電気的に接続する半導体パッケージと比較して、平面積の小型化や薄型化の点で、有利である。このような半導体装置は半導体ウエハを個片化する前に、再配線層を形成することから、ＷＰＰ、あるいは、ＷＬ−ＣＳＰ（Wafer Level Chip Scale Package）と呼称される。
【００２４】
＜半導体装置の全体構造＞
図１は本発明の一実施の形態である半導体装置の表面側の内部構造を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３は、図１に示す半導体装置の裏面側の構造を示す平面図である。また、図４は、図３に示す識別マークを視認する様子を模式的に示す説明図である。
【００２５】
本実施の形態の半導体装置であるＷＰＰ１は、図１に示す表面１ａおよび図３に示す裏面１ｂを有している。ＷＰＰ１は、裏面１ｂ側に配置される半導体チップ２と、表面１ａ側に配置される再配線層３を有している。半導体チップ２は、表面２ａ、表面２ａに形成される複数のパッド（ボンディングパッド、チップ電極）２ｃ、および表面２ａとは反対側に位置する裏面２ｂ（ＷＰＰ１の裏面１ｂと同じ面）を備えている。ＷＰＰ１および半導体チップ２の平面形状は、例えば図１に示すように四角形から成る。本実施の形態では、半導体チップ２の表面２ａには、複数のパッド２ｃが表面２ａの各辺に沿って形成されている。
【００２６】
また、図２に示すように、半導体チップ２は、例えばシリコン（Ｓｉ）からなる基材である半導体基板２ｄを有している。半導体基板２ｄの主面２ｅには、半導体素子形成領域が配置され、半導体素子形成領域に、例えばトランジスタやダイオードなど、複数の半導体素子が形成されている。これらの半導体素子は、主面２ｅ上に形成された配線層（第１配線層、チップ配線層）２ｆを介して複数のパッド２ｃにそれぞれ電気的に接続されている。詳しくは、半導体素子は、配線層２ｆ内に形成された複数の内部配線（図示は省略）および配線層２ｆの最上層に形成された複数の表面配線（配線、最上層配線）２ｇを介して、パッド２ｃに電気的に接続されている。なお、パッド２ｃは表面配線２ｇと一体に形成されている。配線層２ｆ内に形成される内部配線は、例えば銅（Ｃｕ）からなる埋め込み配線であり、配線層２ｆに形成される層間絶縁膜に溝あるいは孔を形成し、この溝あるいは孔に銅などの導電性金属材料を埋め込んだ後、表面を研磨して配線を形成する、所謂、ダマシン技術により形成されている。また、配線層２ｆの層間絶縁膜は、例えば、炭素を含む酸化シリコン（ＳｉＯＣ）や、テトラ・エチル・オルト・シリカート（ＴＥＯＳ）を用いたプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により形成される酸化シリコン膜などから成る。また、配線層２ｆの内部配線は、複数の半導体素子を電気的に接続して集積回路を形成するが、この配線経路の引き回しスペースを確保するため、複数層の配線層２ｆが積層されている。配線層２ｆの最上層には、パッド２ｃ、パッド２ｃと一体に形成され、配線層２ｆを介して複数のパッド２ｃと半導体素子とをそれぞれ電気的に接続する表面配線２ｇが形成されている。パッド２ｃおよび表面配線２ｇは、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなり、表面２ａを保護するパッシベーション膜となる絶縁層２ｋに覆われている。この絶縁層２ｋは、配線層２ｆの層間絶縁膜との密着性を向上させる観点から、層間絶縁膜と同様に、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）や、窒化シリコン（ＳｉＮ）などの半導体化合物からなる無機絶縁層となっている。また、パッド２ｃを半導体チップ２の外部端子とするため、パッド２ｃの表面において、絶縁層２ｋに開口部が形成され、パッド２ｃは、該開口部において、絶縁層２ｋから露出している。
【００２７】
また、ＷＰＰ１は、半導体チップ２の表面２ａ上に形成される、再配線層（配線層、第２配線層）３を有している。再配線層３は、半導体チップ２の表面２ａと対向する下面（主面、裏面）３ｂおよび下面３ｂとは反対側の上面（主面、表面）３ａ（ＷＰＰ１の表面１ａと同じ面）を有している。上面３ａには、複数のランド部（バンプランド、電極端子）３ｃが形成され、再配線層３に形成された複数の配線（再配線）３ｄを介して、半導体チップ２の複数のパッド２ｃと、それぞれ電気的に接続される。そして、各ランド部３ｃのそれぞれに、ＷＰＰ１の外部端子となる半田ボール４が接合されている。半田ボール４を構成する半田材は、鉛（Ｐｂ）を実質的に含まない、所謂、鉛フリー半田からなり、例えば、錫（Ｓｎ）のみ、錫−ビスマス（Ｓｎ−Ｂｉ）、または錫−銅−銀（Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ）などである。本実施の形態では、錫−銅−銀（Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ）からなる半田材を用いている。ここで、鉛フリー半田とは、鉛（Ｐｂ）の含有量が０．１ｗｔ％以下のものを意味し、この含有量は、ＲｏＨｓ（Restriction of Hazardous Substances）指令の基準として定められている。
【００２８】
ＷＰＰ１は、パッド２ｃ上に再配線層３を形成することにより、外部端子となる半田ボール４の平面位置をパッド２ｃと異なる位置に変更している。そして半田ボール４の位置を、ＷＰＰ１を実装する実装基板の端子（図示は省略）の配置に対応させることができるので、半田ボール４を介して実装基板の端子と接続することができる。つまり、実装基板と半導体チップ２の間に厚い配線基板（インタポーザ基板）を介さずに、実装基板に搭載できるので、実装高さを低減することができる。また、ＷＰＰ１は、半導体チップ２上に再配線層３を形成するので、その平面寸法は、半導体チップ２の表面２ａの平面寸法と同じにすることができる。このため、インタポーザ基板上に半導体チップ２を搭載するタイプの半導体装置と比較して、実装面積を低減することができる。
【００２９】
本実施の形態の再配線層３は、例えば以下のように構成されている。すなわち、半導体チップ２の絶縁層２ｋ上には、例えば、ポリイミド樹脂などの有機化合物からなる絶縁膜（樹脂絶縁膜）３ｅが形成されている。絶縁膜３ｅ上には、例えば、銅にニッケル膜が積層された導電性金属材料からなる配線３ｄが所定のパターンで形成されている。ここで、配線３ｄと絶縁層２ｋとの間に絶縁膜３ｅを形成するのは、例えば、配線３ｄと半導体チップ２の表面２ａに形成される半導体素子や表面配線２ｇとの間に寄生容量が形成され、ノイズなど、特性低下の原因となることを防止ないしは抑制するためである。したがって、絶縁膜３ｅは、誘電率の低い材料で構成することが好ましい。そこで、絶縁膜３ｅは、絶縁層２ｋよりも誘電率の低いポリイミド樹脂、ベンゾ・シクロ・ブテン（ＢＣＢ）膜、またはポリ・ベンゾ・オキサゾール（ＰＢＯ）等の樹脂材料から成る。また、寄生容量の形成を防止ないしは抑制する観点からは、絶縁膜３ｅの厚さは厚い程良い。例えば、本実施の形態では、絶縁膜３ｅの厚さは、下層に配置される絶縁層２ｋの厚さよりも厚い。また、配線３ｄとパッド２ｃを電気的に接続するため、パッド２ｃの少なくとも一部は、絶縁膜３ｅから露出している。また、配線３ｄ上には、例えばポリイミド樹脂などの有機化合物からなる絶縁膜（樹脂絶縁膜）３ｆが形成されている。絶縁膜３ｆは配線３ｄを酸化、腐食、マイグレーション、短絡、または破損から保護する保護膜として形成されている。また、ＷＰＰ１を実装基板に実装した後で、外部端子である半田ボール４に加わる応力を吸収して緩和する観点から低弾性材料で構成することが好ましい。そこで、本実施の形態では、絶縁膜３ｆは、絶縁層２ｋよりも弾性が低いポリイミド樹脂等の樹脂材料から成る。絶縁膜３ｆの配線３ｄと重なる領域の一部には、開口部が形成され、ランド部３ｃは、開口部において、絶縁膜３ｆから露出している。このランド部３ｃには、ＷＰＰ１の外部端子となる半田ボール４が接合されている。つまり、配線３ｄは、ＷＰＰ１の外部端子の平面位置をパッド２ｃと異なる位置に変更する引き出し配線として機能している。なお、配線３ｄは、パッド２ｃと接合されるボンディング部３ｇ、半田ボール４と接合されるランド部３ｃ、およびボンディング部３ｇからランド部３ｃまで延在する延在部３ｈからなるが、ボンディング部３ｇおよびランド部３ｃは、それぞれ接合されるパッド２ｃ、半田ボール４との接合面積を広く確保し、接合信頼性を向上させる観点から、延在部よりも広い幅で形成されている。
【００３０】
また、図３に示すように、ＷＰＰ１の裏面１ｂには、ＷＰＰ１の製品名や型式などを識別するための識別マークであるマーク５が形成されている。マーク５は、識別マークなので、ＷＰＰ１を実装基板に実装した後で、視認可能であることが好ましい。このため、マーク５は、ＷＰＰ１の実装面となる表面１ａの反対側の面である裏面１ｂに形成されている。本実施の形態では、マーク５を形成するためのマーク領域（マーク形成領域）５ａ（図３において、ハッチングを付した領域）は、裏面１ｂにおいて、中央部に配置されている。これは、裏面１ｂの端部にマーク５が形成されて、一部が欠けてしまうことを防止するためである。ただし、図３に示すように、マーク領域５ａの周囲にマーク５を形成しない非マーク領域５ｂを設けていれば、裏面１ｂの端部にマーク５が形成されることを防止できるので、裏面１ｂにおけるマーク領域５ａの配置は、裏面１ｂの中央部には限定されない。
【００３１】
また、マーク５は、マーク５の周囲と比較して、裏面１ｂの表面粗さを変化させることにより、照射光の反射状態を変化させて、マーク５の形状を視認できるようにしている。マーク５周辺の拡大断面図である図４に示すように、ＷＰＰ１の裏面１ｂ（半導体基板２ｄの裏面）は、微細（例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度）な凹凸面となっている。ここで、マーク５は、半導体基板２ｄの裏面の凸部が取り除かれ、周囲と比較して平坦化されることにより、形成されている。言い換えれば、マーク５が形成された領域は、マーク５の周囲の領域と比較して、裏面１ｂの平坦度が高くなっている。詳細は後述するが、本実施の形態では、マーク５は、裏面１ｂにレーザを照射し、半導体基板２ｄの裏面の凸部を取り除くことにより、平坦化している。このように、裏面１ｂの一部を平坦化することにより、平坦化された領域、すなわち、マーク５が形成された領域では、周囲と比較して、照射光６が乱反射し難くなる。このため、視点７に届く反射光８ａの量はマーク５の周囲の領域で反射した反射光８ｂの量よりも少なくなり、マーク５は周囲の領域よりも暗く（黒く）見える。つまり、この平坦化された領域の形状を所望の形状に形成することにより視認可能な識別マークを形成することができる。このように本実施の形態では、インクなどの塗料を用いずにマーク５を形成するので、形成後にマーク５の一部もしくは全部が、消えて、識別不能になることを防止ないしは抑制することができる。また、マーク５の視認性を向上させる観点、あるいは、マーク５の深さが深くなりすぎることにより、ＷＰＰ１の耐久性が低下することを防止する観点から、マーク５の線幅および深さは、所定の寸法に揃えることが好ましい。マーク５の深さとは、マーク５が形成された領域の裏面１ｂから、マーク５の周囲の領域に形成された凸部の頂点までの高さである。本実施の形態では、マーク５の線幅および深さは、略一様に形成され、例えば、線幅は、３０μｍ〜６０μｍ程度、深さは０．０１μｍ〜０．５μｍ程度となっている。
【００３２】
＜半導体装置の製造工程＞
次に、図１〜図４に示すＷＰＰ１の製造工程について、説明する。本実施の形態におけるＷＰＰ１は、図５に示す組立てフローに沿って製造される。図５は、本実施の形態の半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。各工程の詳細については、図６〜図２６を用いて、以下に説明する。
【００３３】
１．半導体ウエハ準備工程
まず、半導体ウエハ準備工程では、図６および図７に示すウエハ（半導体ウエハ）１０を準備する。図６は、図５に示す半導体ウエハ準備工程で準備する半導体ウエハの主面側の平面を示す平面図である。また図７は図６に示す半導体ウエハの一部の断面構造を示す拡大断面図である。
【００３４】
ウエハ１０は、表面２ａおよび表面２ａの反対側に位置する裏面１０ｂ（図７参照）を有している。また、ウエハ１０は、略円形の平面形状を成し、平面寸法は、例えば、直径が、約３００ｍｍとなっている。なお、ウエハ１０の表面２ａは図１に示す半導体チップ２の表面２ａに対応している。また、ウエハ１０は、複数のチップ領域（デバイス領域）１０ａを有し、各チップ領域１０ａが、それぞれ図１に示すＷＰＰ１に相当する。図７に示すように、複数のチップ領域１０ａには、それぞれ図１〜図４を用いて説明した、半導体チップ２が有する半導体素子、配線層２ｆ、表面配線２ｇ、および電極パッド（ボンディングパッド）２ｃが形成されている。また、図６に示すように複数のチップ領域１０ａのうちの隣り合うチップ領域１０ａの間には、ダイシング領域１０ｃが形成されている。図６に示すように、ダイシング領域１０ｃは格子状に形成され、ウエハ１０の表面２ａを複数のチップ領域１０ａに区画している。また、ウエハ１０の周縁部には、ウエハ１０の結晶方向を識別する方向識別部（結晶軸方向識別部）１０ｄが形成されている。なお、図６では、方向識別部１０ｄの一例として、略円形の平面形状を成すウエハ１０の円弧の一部を弦に沿って取り除く、所謂、オリエンテーションフラット構造を示しているが、方向識別部１０ｄの形状はこれに限定されず、例えば、ウエハ１０の周縁部の一部にノッチ（切り欠き部）を形成する構造としても良い。また、本工程の段階では、ウエハ１０の厚さ（表面２ａから裏面１０ｂまでの距離）は、図２に示す半導体チップ２の厚さよりも厚くなっており、例えば、５００μｍ程度となっている。また、裏面１０ｂには、図３に示すマーク５は、形成されていない。
【００３５】
図７に示すウエハ１０は、例えば、以下のように形成する。まず、基材となる略円形のウエハ（例えば、シリコンウエハ）である半導体基板２ｄを準備して、その主面２ｅの半導体素子形成領域に、複数の半導体素子を形成する。次に、主面２ｅ上に配線層２ｆを形成し、複数の内部配線と複数の半導体素子を電気的に接続する。次に配線層２ｆの上面に表面配線２ｇおよびパッド２ｃを形成する。表面配線２ｇは、パッド２ｃと一体に形成され、かつ、配線層２ｆの上面まで引き出された複数の内部配線と電気的に接続されるので、複数のパッド２ｃと複数の半導体素子は本工程で電気的に接続される。次に、配線層２ｆ上に絶縁層２ｋを形成し、配線層２ｆを覆った後、エッチング法により、開口部を形成し、パッド２ｃの一部を絶縁層２ｋから露出させる。なお、本実施の形態では、ダイシング領域１０ｃには、絶縁層２ｋを形成しない構成を示しているが、変形例として、ダイシング領域１０ｃも、絶縁層２ｋで覆う構成とすることもできる。
【００３６】
２．再配線層形成工程
次に、図８に示すように、ウエハ１０上に再配線層３を形成する。図８は、図７に示す半導体ウエハ上に再配線層を形成した状態を示す拡大断面図である。
【００３７】
まず、ウエハ１０の表面２ａ上に、例えば、ポリイミド樹脂からなる絶縁膜（樹脂絶縁膜）３ｅを形成する。その後、パッド２ｃ上において、絶縁膜３ｅに開口部を形成し、パッド２ｃを露出させる。次に、絶縁膜３ｅ上およびパッド２ｃの露出面上に、シード層となる導体膜（図示は省略）を、例えば、スパッタ法により形成する。この導体膜は、例えばクロム（Ｃｒ）から成り、配線３ｄの一部を構成する。次に、導体膜上にレジスト膜（図示は省略）を配置し、パターニングした後、レジスト膜の存在下で、電解めっき法により、配線（再配線）３ｄを形成する。本実施の形態では、例えば、銅（Ｃｕ）膜、ニッケル（Ｎｉ）膜の電解めっき膜を順次形成する。これにより、パッド２ｃと接合されるボンディング部３ｇ、ランド部３ｃ、およびボンディング部３ｇからランド部３ｃまで延在する延在部３ｈを備える配線３ｄが形成される。次に、配線３ｄが形成された領域以外の不要な導体膜を取り除く。次に、例えば、ポリイミド樹脂などの有機化合物からなる絶縁膜３ｆを形成する。その後、ランド部３ｃ上において、絶縁膜３ｆに開口部を形成し、ランド部３ｃを絶縁膜３ｆから露出させる。以上の工程により、図８に示すようにウエハ１０の表面２ａ上に再配線層３が形成され、再配線層３の上面３ａがウエハ１０の表面１ａとなる。なお、本実施の形態では、ダイシング領域１０ｃには、絶縁膜３ｅ、３ｆを形成しない構成を示しているが、変形例として、ダイシング領域１０ｃも、絶縁膜３ｅ、３ｆで覆う構成とすることもできる。
【００３８】
３．裏面研削工程
次に、裏面研削工程では、ウエハ１０の裏面１０ｂ（図８参照）を研削する。図９は、図８に示す半導体ウエハを研削する工程を模式的に示す説明図である。また、図１０は裏面研削工程後の半導体ウエハの裏面側を示す平面図、図１１は裏面研削工程後の半導体ウエハの表面側を示す平面図である。
【００３９】
本工程では、ウエハ１０の厚さが、図２に示すＷＰＰ１の厚さ（例えば２００μｍ）となるまで、裏面側を研削する。ＷＰＰ１の厚さを薄くする方法として、基材となるウエハ（本実施の形態ではシリコンウエハ）の厚さを予め薄く形成した半導体基板上に、半導体素子や配線層、およびその上の再配線層を順次形成する方法も考えられる。しかしこの場合、極端に薄くすると基材となるウエハに半導体素子などを形成する各工程において、ハンドリング性が低下し、ウエハが破損する原因となる。そこで、本実施の形態では、ウエハ１０の表面２ａ側に、再配線層３を形成するまでの各工程では、ハンドリング性の低下を防止できる程度の第１の厚さを有するウエハに対して加工を施し、その後、裏面１０ｂ側を研削して第１の厚さよりも薄い第２の厚さとする。これにより、製造工程中のウエハの破損を防止しつつ、得られるＷＰＰ１の厚さを薄くすることができる。
【００４０】
本工程における研削方法は、特に限定されるものではないが、例えば、図９に示すように砥石などの研削部材１１を用いてウエハ１０の裏面１０ｂを研削する。例えば、図９に示すように、研削部材１１をウエハ１０の裏面１０ｂに押し当てて、研削部材１１およびウエハ１０の双方を回転させて裏面１０ｂ全体を研削する。また、図９に示すように、ウエハ１０の表面１ａ側、すなわち、図８に示す再配線層３が形成された面（上面３ａ）を覆う保護テープ１４を張り付けた状態で研削する。これにより、表面１ａ側を、研削工程中の外力の印加等による破損から保護することができる。ウエハ１０が所定の厚さ（例えば２００μｍ）になったら、研削処理を終了し、保護テープ１４をウエハ１０の表面１ａから剥離した後、図示しないウエハラックに収納して次工程（本実施の形態ではマーク形成工程）に搬送する。
【００４１】
本工程が完了すると、図８に示すウエハ１０の裏面１０ｂが研削され、図１０に示すように、複数のチップ領域１０ａのそれぞれにマーク領域５ａが配置された裏面１ｂが露出する。一方、図１１に示す表面１ａ側では、複数のチップ領域１０ａのそれぞれに複数のランド部（電極端子）３ｃが形成されたウエハ１０が得られる。また、ウエハ１０の表面１ａ側の複数箇所には、後述するマーク形成工程において、ウエハ１０の位置合わせを行うための認識マークであるアライメントマーク（アライメントパターン）１２が形成されている。本実施の形態では、ウエハ１０の裏面１ｂを研削するため、アライメントマーク１２を裏面１０ｂ（図８参照）側に形成しても、裏面研削工程で、取り除かれてしまう。このため、アライメントマーク１２は表面１ａ側に形成されている。また、マーク形成工程では、ウエハ１０全体の位置と方向（向き）が検出できれば、これに基づいて位置合わせを行うことができる。このため、表面１ａ側に形成されたランド部３ｃの一部をアライメントマークとして用いることもできる。また、本実施の形態のように絶縁膜３ｅ、３ｆ（図８参照）が、ポリイミド樹脂などの可視光透過性材料（可視光が透過する材料）から成る場合、絶縁膜３ｆよりも下層に形成された配線（再配線）３ｄ、あるいはパッド２ｃ（図８参照）などをアライメントマークとして用いることもできる。このように、表面１ａ側に形成された各部材をアライメントマークとして用いるためには、本実施の形態とは異なり、裏面研削工程を行わない場合であっても、アライメントマークは表面１ａ側に形成されていることが好ましい。なお、図１１に示すように、アライメントマーク１２をランド部３ｃと異なる複数の位置に形成する場合には、例えば、前記した再配線層形成工程において、配線３ｄ（図８参照）を形成する際に、配線３ｄと同じ導体材料から成るアライメントマーク１２を、一括して形成することができる。あるいは、前記した半導体ウエハ準備工程において、図７に示すウエハ１０の表面２ａにおいて絶縁層２ｋから露出するアライメントマーク（アライメントパターン）を予め形成しておいても良い。
【００４２】
４．マーク形成工程
次に、マーク工程では、図１２に示すように、半導体ウエハ１０の裏面１ｂ側にレーザを照射し、ウエハ１０の裏面１ｂに設けられたマーク領域５ａ（図１０参照）のそれぞれに、マーク５（図３参照）を形成する。図１２は、図１０に示す半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。
【００４３】
以下、本マーク形成工程の概要を説明した後、マーク形成工程に用いるマーク形成装置の構造、および詳細フローについて説明する。本工程では、図１２に示すように、まず、ステージ２０を準備して、ステージ２０の上面２０ａ上にウエハ１０を配置する（図５に示すウエハ配置工程）。本実施の形態では、ウエハ１０の裏面１ｂがステージ２０の上面２０ａと対向するように配置する。続いて、ウエハ１０をステージ２０上に吸着固定（図５に示すウエハ固定工程：吸着固定方法の詳細は後述する）し、ウエハ１０が固定された状態で、ウエハ１０の表面１ａに形成されたアライメントマーク１２（図１１参照）を認識する（図５に示すアライメントマーク認識工程）。アライメントマークの認識は、例えば、図１２に示すＣＣＤカメラなどの撮像装置１５を用いて、ウエハ１０の表面１ａの複数箇所に形成されたアライメントマーク１２（図１１参照）を認識し、各アライメントマークの位置を検出する。本実施の形態では、アライメントマーク１２（図１１参照）は、前記したように表面１ａ側に形成され、表面１ａがステージ２０の上方に向いた状態でウエハ１０が固定されている。このため、撮像装置１５は、ステージ２０よりも上側に配置され、ウエハ１０の上方からアライメントマーク１２（図１１参照）を認識する。そして、認識したアライメントマーク１２（図１１参照）の位置データに基づいて、例えば、ウエハ１０が固定されたステージ２０を移動させて、ウエハ１０の裏面１ｂとレーザ光源１６との位置合わせを行う（図５に示すウエハ位置合わせ工程）。次に、ウエハ１０の裏面１ｂに向かって、レーザ光１６ａを照射して、図１０に示すウエハ１０の裏面１ｂの複数のチップ領域１０ａのそれぞれに形成されたマーク領域５ａ内に、マーク５（図３参照）を形成する（図５に示すレーザ照射工程）。本実施の形態では、図１２に示すように、ウエハ１０の裏面１ｂがステージ２０の上面２０ａと対向するように固定されているので、レーザ光１６ａは、ステージ２０を介して（透過して）、ウエハ１０の裏面１ｂに照射される。このため、レーザ光源１６は、ステージ２０の下側に配置されている。
【００４４】
図１２に示すように、ウエハ１０の表面１ａおよび裏面１ｂが略平坦な面を成している場合には、上記した工程により、図１０に示すウエハ１０の裏面１ｂの複数のチップ領域１０ａのそれぞれに形成された各マーク領域５ａ内に、マーク５（図３参照）を略一様に形成することができる。ところが、ウエハ１０のような薄い板材では、図１３に示すように、表面１ａや裏面１ｂの面外方向に変形する、所謂、反り変形が生じる。図１３は、裏面研削工程後の半導体ウエハの形状を示す斜視図である。
【００４５】
本実施の形態のウエハ１０は、一方の面（表面１ａ）が、半導体基板よりも線膨張係数が大きい絶縁膜（例えば、図８に示す絶縁膜３ｅ、３ｆ）で覆われ、反対側の面（裏面１ｂ）は、半導体基板が露出している。このようにウエハ１０の一方の面のみを線膨張係数が異なる材料からなる膜で覆う場合には、ウエハ１０の反り量が大きくなる。また、本実施の形態のように、ウエハ１０の裏面１０ｂを研削する場合、裏面研削工程後のウエハ１０の反り量は裏面研削工程前よりもさらに増加する。図１３に示すウエハ１０の裏面１ｂの最下点と裏面１ｂの最高点の高低差を反り量と定義すると、例えば、直径が約３００ｍｍ、厚さが約２００μｍである本実施の形態のウエハ１０の反り量は、２ｍｍ〜４ｍｍ程度となる。これは、裏面研削工程を行う前に、ウエハ１０に反り変形を生じさせる応力が発生しており、ウエハ１０の厚さを薄くすることで、ウエハ１０が該応力に耐えられなくなり、反り量が増加するものと考えられる。また、本実施の形態のように表面１ａを覆う絶縁膜３ｅ、３ｆ（図８参照）が、半導体基板２ｄ（図８参照）よりも線膨張係数が大きい場合、反り変形の変形方向は、図１３に示すようになる。すなわち、ウエハ１０の表面１ａを上方に向けて配置した時に、表面１ａの中心を通る一つの中心線（仮想線）１３に沿った各断面のそれぞれが、端部側よりも中央部側の方が低い位置に配置される凹形状を成すように、ウエハ１０が反り変形する。
【００４６】
このように、反り変形したウエハ１０に対して、レーザ照射により識別マークを形成する場合、以下の課題が生じることが判った。まず、前記特許文献１に記載される真空吸着装置や前記特許文献２に記載される真空チャック装置のように、ステージに形成された空間を半導体ウエハで覆って蓋をする構造の場合、ウエハ１０とステージの間に隙間が生じてしまい、配置されたウエハ１０を吸着することが困難となる。このため、ステージ上でウエハ１０が移動してしまい、位置合わせ精度が低下する。また、レーザが照射される位置の精度が低下することにより、所定の位置に正しく識別マークを形成することが困難になる。すなわち、ウエハ１０に施す加工処理の精度が低下する。
【００４７】
また、ウエハ１０に反りが生じた状態で、前記したレーザ照射工程、あるいはアライメントマーク認識工程を施す場合、図１２に示すレーザ光１６ａや撮像装置１５の焦点距離がウエハ１０の面内（表面１ａ内または裏面１ｂ内）において、一定にならないので、レーザ加工精度、あるいはアライメント精度が低下する。例えば、図１３に示すウエハ１０にアライメントマーク認識工程を施す場合において、中心線１３の近傍の領域に撮像装置１５の焦点距離を合わせると、中心線１３から離れた端部付近では、焦点が合わなくなり、アライメントマークの認識不良の原因となる。逆に、中心線１３から離れた端部付近に撮像装置１５の焦点距離を合わせると、中心線１３の近傍の領域では、焦点が合わなくなり、アライメントマークの認識不良の原因となる。また、例えば、図１３に示すウエハ１０にレーザ照射工程を施す場合において、中心線１３から離れた端部付近にレーザ光１６ａ（図１２参照）の焦点距離を合わせると、中心線１３の近傍の領域では、レーザ光１６ａの加工エネルギーが不足して、図４に示すマーク５の線幅は細くなり、マーク５の深さは浅くなる。この結果、マーク５の周囲と比較して、裏面１ｂの表面粗さの差を十分につけることができなくなるので、マーク５の視認性が低下する原因となる。逆に、中心線１３の近傍の領域にレーザ光１６ａ（図１２参照）の焦点距離を合わせると、中心線１３から離れた端部付近では、レーザ光１６ａの加工エネルギーが過剰に大きくなる。この結果、図４に示すマーク５の深さは必要以上に深くなり、ウエハ１０が破損する原因となる。
【００４８】
上記課題を解決する観点から、まず第１に、アライメントマーク認識工程を行う前に、ウエハ１０をステージ２０上にしっかりと吸着固定することができる技術が必要となる。また、第２に、反り変形が発生したウエハ１０を矯正し、ステージ２０の上面２０ａに沿って平坦化することができる技術が必要となる。これらを踏まえ、以下本実施の形態のマーク形成工程について詳細に説明する。図１４は、本実施の形態のマーク形成工程に用いるマーク形成装置の概要構成を示す説明図である。また、図１５は図１４に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。
【００４９】
図１４に示すマーク形成装置３０は、ウエハ１０のローダ部、あるいはアンローダ部となる、ウエハラック配置部３１を備えている。本実施の形態では、ウエハ１０の処理を効率化する観点から、複数（図１４では三箇所）のウエハラック配置部３１を備えている。ウエハラック配置部３１には、例えば、図１５に示すように、高さ方向に複数の棚が積層されたウエハラック（ウエハカセット）３２が配置される。前記した裏面研削工程で、裏面側に研削処理を施したウエハ１０は、このウエハラック３２に複数枚搭載され、マーク形成装置３０に搬送される（図５に示すロード工程）。ウエハラック３２には、複数のウエハ１０のそれぞれが、表面１ａを上方に向けた状態で積層されている。
【００５０】
また、マーク形成装置３０は、マーク形成装置３０内でウエハ１０を搬送するウエハ搬送部である、ハンドラ（搬送治具）３５を有している。ハンドラ３５は、ウエハ１０を、例えば吸着保持する保持部３５ａを有し、ウエハラック配置部３１、プリアライナ３３、マーク形成部３４の間で、保持されたウエハ１０を搬送する搬送機構を有している。
【００５１】
また、マーク形成装置３０は、ウエハ１０の方向識別部１０ｄ（図６参照）を認識し、ハンドラ３５とウエハ１０の位置合わせを行う、プリアライナ（位置合わせ部）３３を有している。ウエハラック３２から、例えば、一枚ずつ取り出されたウエハ１０はハンドラ３５によりプリアライナ３３に搬送され、ステージ（プリアラインステージ）３３ａ上に配置される。そして、プリアライナ３３のステージ３３ａ上に配置された位置検出部３３ｂにより、ウエハ１０の方向識別部１０ｄ（図６参照）の位置が検出される（図５に示すプリアライメント工程）。これにより、ウエハ１０とハンドラ３５（詳しくはハンドラ３５の保持部３５ａ）の平面的位置関係を位置合わせすることができるので、プリアライナ３３からマーク形成部３４のステージ２０上に搬送し、ステージ２０上に配置する際に、後述する所定の位置関係でウエハ１０を配置することができる。
【００５２】
また、マーク形成装置３０は、ウエハ１０の裏面１ｂ（図１２参照）からレーザ光１６ａ（図１２参照）を照射して、マーク５（図３参照）を形成する、マーク形成部３４を有している。マーク形成部３４は、暗室になっており、暗室内に、ウエハ１０を固定するステージ（レーザマーキングステージ）２０が配置されている。ステージ２０は、水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動可能なテーブル（Ｘ−Ｙテーブル）３６に固定されている。
【００５３】
ここで、ステージ２０の詳細を説明する。図１６は、図１４に示すマーク形成部に配置されるステージの上面側を示す平面図、図１７は、図１６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００５４】
図１７に示すように、ステージ２０は、二枚のガラス板（部材）２１、２２を、中空空間（複数のチャンバ）を介して対向配置して構成されている。上段に配置されるガラス板２１は、ステージ２０の上面２０ａである上面と、上面２０ａとは反対側の下面２１ｂを有する。また、下段に配置されるガラス板２２は、ガラス板２１の下面２１ｂと対向する上面２２ａおよび上面２２ａとは反対側の下面２２ｂを有する。ガラス板２１、２２の間には、例えば、ガラス材料からなる仕切り部材２３が配置され、ガラス板２１、２２の間を複数のチャンバ（空間）２４に区画している。本実施の形態では、ガラス板２１、２２の間において、ステージ２０の略中央部に配置されるチャンバ（空間）２４ａ、およびチャンバ２４ａの周囲に配置されるチャンバ（空間）２４ｂからなる二つのチャンバ２４が設けられている。チャンバ２４ｂのさらに外周側には、例えば、樹脂材料あるいはガラス材料からなり、ガラス板２１、２２を保持する枠体（枠部）２６が配置され、チャンバ２４ｂの外縁は、この枠体２６により規定されている。本実施の形態では、ガラス板２１、２２のそれぞれは、平面視において、円形の形状を成し、その寸法は、ウエハ１０（図１２参照）よりも大きくなっている。例えば、直径が約３００ｍｍのウエハ１０に対して、ガラス板２１、２２の直径は３０１ｍｍ〜４００ｍｍ程度となっている。なお、本実施の形態では、図示しないが、ステージ２０にウエハ１０を配置する際に、位置決め（アライメント）を行っているため、ガラス板２１，２２の直径はウエハ１０の直径とほぼ同じ大きさであってもよい。
【００５５】
また、図１６に示すように、ガラス板２１には、複数の吸引孔（開口部）２５が形成されている。詳しくは、平面視において、ガラス板２１のチャンバ２４ａと重なる領域に、複数の吸引孔２５ａが、ガラス板２１のチャンバ２４ｂと重なる領域に、複数の吸引孔２５ｂがそれぞれ形成されている。これらの吸引孔２５は、ガラス板２１の上面２０ａと下面２１ｂのうち、一方の面から他方の面に向かって形成され、ガラス板２１を厚さ方向に貫通するように形成されている。このため、複数の吸引孔２５ａはチャンバ２４ａと、複数の吸引孔２５ｂはチャンバ２４ｂとそれぞれ接続されている。本実施の形態の複数の吸引孔２５は、例えば、直径が１ｍｍ程度の円柱形状を成す。また、チャンバ２４は、チャンバ２４内の気体を吸引して、チャンバ２４内を減圧する排気経路となる、吸引経路２７に接続されている。詳しくは、チャンバ２４ａは、配管Ｌ１、バルブＶ１を介してポンプ（真空ポンプ）Ｐ１に接続される吸引経路２７ａに接続されている。一方、チャンバ２４ｂは、吸引経路２７ａとは異なる吸引経路、例えば、配管Ｌ２、バルブＶ２を介してポンプ（真空ポンプ）Ｐ２に接続される吸引経路２７ｂに接続されている。つまり、チャンバ２４ａ、２４ｂは、それぞれ独立して減圧することが可能な構造となっている。
【００５６】
次に、図１６および図１７に示すステージ２０上で行う各工程、すなわち、図５に示すウエハ配置工程、ウエハ固定工程、アライメントマーク認識工程、ウエハ位置合わせ工程、およびレーザ照射工程について順に説明する。図１８は、図１７に示すステージ上にウエハを配置する工程を示す断面図である。また、図１９は図１８に示すウエハの裏面が、ステージの内周側の吸引孔に吸着固定された状態を示す断面図、図２０は、図１９に示すウエハの裏面が外周側の吸引項に吸着固定された状態を示す断面図である。また図２１は、図２０に示すステージの下面側からウエハを透視した状態を示す平面図である。なお、図２１では、ウエハ１０の裏面１ｂのマーク領域５ａと、ステージ２０に形成された複数の吸引孔２５、および仕切り部材２３との平面的位置関係を見易くするため、吸引孔２５および仕切り部材２３にドットパターンを付して示している。
【００５７】
前記プリアライメント工程で、図１４に示すハンドラ３５の位置合わせを行った後、図１８に示すように、ウエハ１０をハンドラ３５の保持部３５ａで保持し、ステージ２０上に搬送する。そして、本実施の形態では、ステージ２０の上面２０ａとウエハ１０の裏面１ｂが対向するように、ウエハ１０をステージ２０上に配置する（ウエハ配置工程）。この時、ウエハ１０の裏面１ｂのマーク領域５ａ（図２１参照）が、平面視において、複数の吸引孔２５および仕切り部材２３と重ならないように配置する。詳しくは、図２１に示すように、ウエハ１０をステージ２０に固定した時に、ウエハ１０の裏面１ｂの複数のマーク領域５ａが、平面視において、複数の吸引孔２５および仕切り部材２３と重ならないように配置する。本実施の形態では、前記プリアライメント工程において、ウエハ１０の方向識別部１０ｄ（図６参照）を検出する。また、ウエハ１０の裏面１ｂにおいて、マーク領域５ａは規則的に配置されている。このため、ステージ２０上に搬送し、ステージ２０上に配置する時には、マーク形成装置３０（図１４参照）の制御部３０ａ（図１４参照）において、ウエハ１０における複数のマーク領域５ａの位置データを方向識別部１０ｄの位置データから、算出することができる。そして、算出されたマーク領域５ａの位置データに基づいて、ハンドラ３５を介してウエハ１０を移動させることにより、ウエハ１０をステージ２０上の所定の位置に配置することができる。つまり、ウエハ１０をステージ２０に固定した時に、ウエハ１０の裏面１ｂの複数のマーク領域５ａが、平面視において、複数の吸引孔２５および仕切り部材２３と重ならないように配置することができる。
【００５８】
次に、図２０に示すように、複数の吸引孔２５を介してウエハ１０の裏面１ｂ側を吸引し、ウエハ１０をステージ２０の上面２０ａに固定する（ウエハ固定工程）。ここで、図１８に示すように、ステージ２０上にウエハ１０を配置するのみでは、ウエハ１０の反り変形は矯正されない。このため、ウエハ１０の周縁部付近では、ウエハ１０の裏面１ｂとステージ２０の上面２０ａの間には、２ｍｍ〜４ｍｍ程度の隙間が生じている。この状態では、ステージ２０に形成された複数の吸引孔２５のうち、外周側に配置される吸引孔２５ｂとウエハ１０の裏面１ｂの間の隙間が広いので、複数の吸引孔２５ｂのみではウエハ１０をしっかりと吸着固定することが困難である。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、吸引孔２５ｂよりも内側に、複数の吸引孔２５ａを形成している。ウエハ１０に生じる反り変形の反り量は、前記したようにウエハ１０の周縁部に向かって大きくなるので、ウエハ１０の中心に近づく程、反り量は小さくなる。このため、吸引孔２５ａとウエハ１０の裏面１ｂの間の隙間は、吸引孔２５ｂとウエハ１０の裏面１ｂの間の隙間よりも小さくなり、吸引しやすくなる。例えば、本実施の形態では、ステージ２０の上面２０ａにおいて、ウエハ１０を搭載する領域の中心と吸引孔２５ｂの中間位置よりも中心側に複数の吸引孔２５ａを配置している。このように、吸引孔２５ｂの内側に、複数の吸引孔２５ａが形成されたステージ２０で、チャンバ２４ａ内を減圧すると、図１９に示すようにウエハ１０の裏面１ｂが、複数の吸引孔２５ａに吸着固定される。この時、吸引孔２５ａの吸引力により、ウエハ１０の反り変形がステージ２０の上面２０ａに倣って矯正される。この矯正により、ウエハ１０の周縁部において、裏面１ｂと吸引孔２５ｂの距離が近づくこととなる。そして、裏面１ｂと吸引孔２５ｂの距離が近づいた状態で、チャンバ２４ｂ内を減圧すると、図２０に示すようにウエハ１０の裏面１ｂが、複数の吸引孔２５ｂに吸着固定される。この時、吸引孔２５ｂの吸引力により、ウエハ１０の周縁部においても反り変形がステージ２０の上面２０ａに倣って矯正される。つまり、本工程により、ウエハ１０の反り変形を矯正し、裏面１ｂを平坦化することができる。また、これにより、ウエハ１０の裏面１ｂ全体をしっかりと吸着固定することができる。
【００６０】
また、ステージ２０に形成された開口部からウエハ１０を吸引して吸着する場合、開口部の開口面積が小さい程、吸引力が大きくなる。つまり、開口面積の小さい開口部（吸引孔２５）を、複数箇所に形成することにより、ウエハ１０の裏面１ｂとの間に隙間が生じても、吸着固定することが可能となる。例えば、前記したように本実施の形態の複数の吸引孔２５それぞれの開口面積は、直径が約１ｍｍの円の面積と等しくなるようにしているので、ウエハ１０の裏面１ｂとの間に、例えば、０．７ｍｍ程度の隙間があっても吸着することができる。また、各吸引孔２５の吸引力が増大することにより、ウエハ１０の反り変形を効率的に矯正することができる。
【００６１】
また、ステージ２０の外周側に配置される吸引孔２５ｂと内周側に配置される吸引孔２５ａが連結されている場合、ウエハ１０の裏面１ｂとの間隔が広い吸引孔２５ｂからの気体の流入量が多くなるため、吸引孔２５ａの吸引力は、吸引孔２５ｂの吸引力よりも相対的に小さくなる。前記したように、本実施の形態では、吸引孔２５ａが接続されるチャンバ２４ａと吸引孔２５ｂが接続されるチャンバ２４ｂの間に仕切り部材２３を配置しており、チャンバ２４ａ、２４ｂは、それぞれ独立して減圧することができる。このため、複数の吸引孔２５ａの吸引力の低下を、防止ないしは抑制することができる。
【００６２】
ところで、本実施の形態では、チャンバ２４ａ、２４ｂは、それぞれ独立して減圧することができる。このため、チャンバ２４ａ、２４ｂ内を同時に減圧する実施態様の他、チャンバ２４ａ、２４ｂを減圧するタイミングをずらすこともできる。例えば、先にチャンバ２４ａ内を減圧し、吸引孔２５ａによりウエハ１０の裏面１ｂを吸着して反り変形を矯正し、続いてチャンバ２４ｂ内の減圧を開始することもできる。この場合、ウエハ１０の裏面１ｂを吸着する吸着順序を、確実に複数の吸引孔２５ａ、複数の吸引孔２５ｂの順とすることができる。本実施の形態のように、ウエハ１０の反り変形を吸引孔２５の吸引力により矯正する場合、ウエハ１０に矯正時の歪みが生じる場合がある。矯正時のウエハ１０の変形量（ステージ２０の上面２０ａに倣うように変形するための変形量）が大きい程、この歪み量は大きくなる。このため、例えば、ウエハ１０の周縁部が先に吸着され、その後、吸着された周縁部の反対側の周縁部を吸着させる場合、後で吸着する周縁部の歪み量が大きくなる。したがって、矯正時のウエハ１０の歪み量を低減する観点からは、ウエハ１０の裏面１ｂを吸着する吸着順序を、確実に複数の吸引孔２５ａ、複数の吸引孔２５ｂの順とすることが好ましい。つまり、先にチャンバ２４ａ内を減圧し、吸引孔２５ａによりウエハ１０の裏面１ｂを吸着して反り変形を矯正し、続いてチャンバ２４ｂ内の減圧を開始することで、ウエハ１０に生じる歪み量を低減することができる。ただし、ウエハ１０の反り変形の程度が小さく、矯正時に発生するウエハ１０の歪み量が製品の信頼性上無視できる程小さい場合には、チャンバ２４ａ、２４ｂ内を同時に減圧することもできる。また、この場合でも、ウエハ１０の裏面１ｂの中心が最も低い位置に配置されるようにステージ２０上に配置すれば、複数の吸引孔２５ａは複数の吸引孔２５ｂよりも先にウエハ１０の裏面１ｂを吸着する。
【００６３】
また、本実施の形態では、複数の吸引孔２５ａ、２５ｂのそれぞれは、ステージ２０のウエハ１０を搭載する領域の中心を基準として、同心円上に配置されている。言い換えれば、複数の吸引孔２５ａは、ステージ２０上に搭載されるウエハ１０の（表面１ａまたは裏面１ｂの）中心を、中心とする第１の円に沿って配置されている。また、複数の吸引孔２５ｂは、ステージ２０上に搭載されるウエハ１０の（表面１ａまたは裏面１ｂの）中心を、中心とし、第１の円よりも半径の大きい第２の円に沿って配置されている。なお、本実施の形態の第１の円の半径は、第２の円の半径に対して半分以下となっている。このように、ウエハ１０の中心を中心とする円に沿って、ウエハ１０の中心から複数の吸引孔２５ａまでの距離、またはウエハ１０の中心から複数の吸引孔２５ｂまでの距離をそれぞれ同程度にすることができる。ウエハ１０に生じる反り変形の反り量は、前記したようにウエハ１０の周縁部に向かって大きくなっている。このため、ウエハ１０の中心から複数の吸引孔２５ａまでの距離を同程度にすれば、吸引孔２５ａからウエハ１０の裏面１ｂまでの距離を、一定値以下に収めることができる。このため、複数の吸引孔２５ａの一部でウエハ１０が吸着されない不具合を防止ないしは抑制することができる。同様に、ウエハ１０の中心から複数の吸引孔２５ｂまでの距離を同程度にすれば、吸引孔２５ｂからウエハ１０の裏面１ｂまでの距離を、一定値以下に収めることができる。このため、複数の吸引孔２５ｂの一部でウエハ１０が吸着されない不具合を防止ないしは抑制することができる。このように、複数の吸引孔２５ａ、２５ｂのそれぞれは、複数の吸引孔２５をステージ２０のウエハ１０を搭載する領域の中心を基準として、同心円上に配置することで、複数の吸引孔２５の一部でウエハ１０が吸着されない不具合を防止ないしは抑制することができる。この結果、ウエハ１０をステージ２０上にしっかりと吸着固定することができる。また、ウエハ１０に生じた反り変形を確実に矯正し、ウエハ１０の裏面１ｂを、ステージ２０の上面２０ａに倣った平坦面とすることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、ステージ２０上にウエハ１０を配置した後で、チャンバ２４ａ、２４ｂ内を減圧する実施態様について説明したが、チャンバ２４ａ、２４ｂ内を減圧するタイミングはこれに限定されず、例えば、図１８に示すように、ウエハ１０をステージ２０上に配置する前、あるいは、ウエハ１０をステージ２０上に配置する時と同時にチャンバ２４ａ内の減圧を開始することもできる。ただし、ウエハ１０をステージ２０上に載置する際に、ウエハ１０の裏面１ｂの一部が吸引孔２５ｂに先に吸着固定されてしまうことを防止する観点から、チャンバ２４ｂ内の減圧を開始するのは、ウエハ１０の裏面１ｂが複数の吸引孔２５ａに吸着された後とすることが好ましい。
【００６５】
次に、ウエハ１０が固定された状態で、ウエハ１０の表面１ａに形成されたアライメントマーク１２（図１１参照）を認識する（アライメントマーク認識工程）。図２２は、図２０に示すウエハの表面のアライメントマークを認識する工程を示す断面図である。本工程では、例えば、図２２に示すように、照明装置１７からウエハ１０の表面１ａに向かって照明光１７ａを照射して、ウエハ１０からの反射光１７ｂを撮像装置１５で結像させてアライメントマーク１２（図１１参照）の位置および向きを、前記プリアライメント工程よりも高精度で検出する。図２２では、例えば、照明装置１７として、環状に形成された光源からウエハ１０の表面１ａに向かって照明光１７ａを照射するリング照明を用いた例を示している。本工程では、ウエハ１０の表面１ａ側において、複数箇所に形成されたアライメントマーク１２（図１１参照）の位置および向きを、それぞれ検出する。
【００６６】
ここで、前記したように、ウエハ１０に例えば図１８に示すような反りが生じた状態で、アライメントマーク認識工程を施す場合、図２２に示す撮像装置１５の焦点距離がウエハ１０の面内（表面１ａ内）において、一定にならないので、アライメントマークの位置および向きの検出精度が低下する。しかし、本実施の形態によれば、アライメントマーク認識工程の前に、ウエハ１０に生じた反りを矯正することができるので、検出精度の低下を防止ないしは抑制することができる。この結果、続くウエハ位置合わせ工程において、ウエハ１０が固定されたステージ２０の位置合わせ精度を高い精度で行うことができる。
【００６７】
次に、認識したアライメントマーク１２（図１１参照）の位置データ（ウエハ１０における複数のアライメントマークの位置および向きのデータ）に基づいて、例えば、ウエハ１０が固定されたステージ２０を移動させて、ウエハ１０の裏面１ｂとレーザ光源１６（図１２参照）との位置合わせを行う（ウエハ位置合わせ工程）。本工程では、例えば図１４に示すステージ２０が固定されたテーブル（Ｘ−Ｙテーブル）３６を水平方向に移動させることで、ステージ２０およびステージ２０に固定されたウエハ１０を所定の位置に移動させることができる。また、前記アライメントマーク認識工程において、アライメントマーク１２の位置データを高精度で検出することにより、本工程での位置合わせ精度も向上させることができる。
【００６８】
次に、図２３に示すように、ウエハ１０の裏面１ｂに向かって、レーザ光１６ａを照射して、図２１に示すウエハ１０の裏面１ｂの複数のチップ領域１０ａのそれぞれに形成されたマーク領域５ａ内に、マーク５（図２４参照）を形成する（レーザ照射工程）。図２３は、図２２に示すウエハの裏面側にレーザ光を照射している状態を示す断面図、図２４は、図２３に示すウエハの裏面側周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【００６９】
図２４に示すように、ウエハ１０の裏面１ｂ（半導体基板２ｄの裏面）は、微細（例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度）な凹凸面となっている。本工程では、半導体基板２ｄの裏面の凸部の一部を取り除き、周囲と比較して平坦化することにより、マーク５を形成する。ここで、前記したように、マーク５の視認性を向上させる観点、あるいは、マーク５の深さが深くなりすぎることにより、ＷＰＰ１（図１参照）の耐久性が低下することを防止する観点から、マーク５の線幅および深さは、所定の寸法に揃えることが好ましい。そして、マーク５の線幅および深さを所定の寸法内で揃えるためには、レーザ光１６ａの焦点距離を揃えることが好ましい。
【００７０】
ここで、ウエハ１０に例えば図１８に示すような反りが生じた状態で、レーザ光１６ａを照射した場合、レーザ光１６ａの焦点距離がウエハ１０の面内（裏面１ｂ内）において、一定にならないので、マーク５の線幅および深さを所定の寸法内で揃えることが困難となる。つまりレーザ光１６ａによる加工精度が低下する。しかし、本実施の形態によれば、レーザ照射工程の前に、ウエハ１０に生じた反りを矯正することができるので、レーザ光１６ａによる加工精度の低下を防止ないしは抑制することができる。
【００７１】
また、マーク５の線幅および深さを所定の寸法内で揃える観点からは、マーク５を形成するために必要な加工エネルギーを低く抑え、加工エネルギーのバラツキの幅を低減することが好ましい。以下、マーク５を形成するレーザ光１６ａの加工エネルギーのバラツキの幅を低減する、本実施の形態の態様についてさらに詳細に説明する。
【００７２】
図２３に示すように、本実施の形態では、ウエハ１０の裏面１ｂがステージ２０の上面２０ａと対向配置されているので、レーザ光１６ａは、ステージ２０を介して（透過して）、ウエハ１０の裏面１ｂに照射される。詳しくは、レーザ光１６ａは、ステージ２０のガラス板２１、２２およびガラス板２１、２２の間の中空空間（チャンバ２４）を透過してウエハ１０の裏面１ｂに照射される。
【００７３】
このため、ステージ２０の構成部材のうち、少なくともガラス板２１、２２は、レーザ光１６ａに対して透明な材料で構成されている。ここで、レーザ光１６ａに対して透明な材料とは、レーザ光１６ａを吸収しない、あるいは加工対象物であるウエハ１０の被加工部（詳しくは、例えば単結晶シリコンからなる半導体基板）と比較して、レーザ光１６ａの吸収効率が十分に低い材料を指す。本実施の形態では、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主材料として含むガラス材料を用いている。このように、レーザ光１６ａの吸収効率がウエハ１０の被加工部よりも低い材料で、ガラス板２１、２２を構成することにより、レーザ光１６ａの一部がガラス板２１、２２を通過する際に吸収され、裏面１ｂに到達するレーザ光１６ａのエネルギー、すなわち、図２４に示すマーク５を形成する加工エネルギーのバラツキの幅を低減することができる。
【００７４】
また、ガラス板２１、２２を通過する際のレーザ光１６ａの反射あるいは屈折を抑制する観点から、ガラス板２１の上面２０ａ、下面２１ｂ、ガラス板２２の上面２２ａ、および下面２２ｂは高い平坦性を有していることが好ましい。本実施の形態では、ガラス板２１の上面２０ａ、下面２１ｂ、ガラス板２２の上面２２ａ、および下面２２ｂの平坦度は、ウエハ１０の裏面１ｂの平坦度以上となっている。これにより、ガラス板２１、２２を通過する際のレーザ光１６ａの反射あるいは屈折を抑制することができるので、ウエハ１０の裏面１ｂに到達するレーザ光１６ａのエネルギー、すなわち、図２４に示すマーク５を形成する加工エネルギーのバラツキの幅を低減することができる。
【００７５】
同様に、ステージ２０を通過する際のレーザ光１６ａの反射あるいは屈折を抑制する観点から、レーザ光１６ａが、仕切り部材２３や、吸引孔２５を通過しないようにすることが好ましい。このため、本実施の形態では、前記ウエハ配置工程で、図２１に示すように、ウエハ１０をステージ２０に固定した時に、ウエハ１０の裏面１ｂの複数のマーク領域５ａが、平面視において、複数の吸引孔２５および仕切り部材２３と重ならないように配置する。これにより、ステージ２０を通過する際のレーザ光１６ａの反射あるいは屈折を抑制することができるので、ウエハ１０の裏面１ｂに到達するレーザ光１６ａのエネルギー、すなわち、図２４に示すマーク５を形成する加工エネルギーのバラツキの幅を低減することができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、仕切り部材２３は、ガラス材料で構成されている。このため、仮に、レーザ光１６ａが仕切り部材２３を通過した場合であっても、仕切り部材２３により、レーザ光１６ａの一部が吸収されることは抑制できる。しかし、ガラス材料からなる仕切り部材２３であっても、レーザ光１６ａが仕切り部材２３を通過すれば、反射、あるいは屈折によりウエハ１０の裏面１ｂに到達するレーザ光１６ａのエネルギーにバラツキが生じる懸念がある。図２１に示すように、ウエハ１０の裏面１ｂの複数のマーク領域５ａが、平面視において、仕切り部材２３と重ならないように配置すれば、これを防止ないしは抑制することができる。ウエハ１０の裏面１ｂの複数のマーク領域５ａが、平面視において、仕切り部材２３と重ならないように配置するための具体的態様として、本実施の形態では、図２１に示すように、ウエハ１０のダイシング領域１０ｃが仕切り部材２３上に位置するように、ウエハ１０をステージ２０上に配置している。複数のマーク領域５ａは、前記したようにウエハ１０の複数のチップ領域１０ａ内に、それぞれ形成されるため、仕切り部材２３とダイシング領域１０ｃとが重なるように配置することで、レーザ照射工程において、レーザ光１６ａが仕切り部材２３を通過することを防止ないしは抑制することができる。
【００７７】
なお、図１６に示すように、ステージ２０において、チャンバ２４ｂの内側に配置されるチャンバ２４ａと、ステージ２０の外側に配置される配管Ｌ１を接続するためには、チャンバ２４ａから配管Ｌ１までを接続する引出配管部２４ｃが必要となる。この引出配管部２４ｃは、例えば、図２３に示すガラス板２２を貫通し、ガラス板２２の下面２２ｂに向かって形成することも考えられる。しかし、この場合、ガラス板２２の下面２２ｂ側に引き出した後で接続される配管Ｌ１（図１６参照）が、レーザ光１６ａの照射経路と重なってしまう場合がある。そこで、本実施の形態では、図１６に示すように、チャンバ２４ａからチャンバ２４ｂおよび枠体２６を貫通してステージ２０の側面に向かって引き出される引出配管部２４ｃを形成している。このように引出配管部２４ｃをステージ２０の側面に向かって形成する場合、必要な吸引力によっては、図２１にしめすように引出配管部２４ｃの幅がダイシング領域１０ｃの幅よりも太くなる場合がある。しかし、この場合であっても、ダイシング領域１０ｃが引出配管部２４ｃと重なるように配置することで、レーザ照射工程において、レーザ光１６ａ（図２３参照）が引出配管部２４ｃを通過することを抑制することができる。また、レーザ光１６ａ（図２３参照）が引出配管部２４ｃを通過するリスクを低減する観点からは、引出配管部２４ｃの数は少なくすることが好ましく、本実施の形態では、一つの引出配管部２４ｃがチャンバ２４ａに接続される構造としている。一方、図１６に示すチャンバ２４ｂから配管Ｌ２までを接続する引出配管部２４ｄには引出配管部２４ｃのような数の制限はなく、必要な吸引力に応じて決定することができる。例えば、図１６では、一つの引出配管部２４ｄがチャンバ２４ｂに接続される構造を示しているが、この変形例として、複数の引出配管部２４ｄを形成することもできる。
【００７８】
また、本実施の形態では、図２３に示すレーザ光１６ａとして、緑色の波長域（４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）の波長を有する、所謂、グリーンレーザを用いている。さらに詳しく説明すると、例えば、イットリウム、アルミニウムおよびガーネットの結晶を用いたＹＡＧレーザの波長（例えば１０６４ｎｍ）を、波長変換素子（図示は省略）を通過させることで、１／２波長に変換し、例えば、５３２ｎｍの波長を有するグリーンレーザとしている。レーザ光１６ａの波長を緑色の波長域とすることで、赤外レーザ（例えば、波長変換前のＹＡＧレーザ）を用いる場合と比較して、被照射対象物であるウエハ１０（詳しくは、例えばシリコンからなる半導体基板）のレーザ光吸収効率が上昇する。一方、ガラス材料からなるガラス板２１、２２のレーザ光吸収効率は半導体基板のレーザ光吸収効率よりは上昇しない。このため、図２４に示すマーク５を形成するために必要なレーザ光１６ａの加工エネルギーを低く抑えることができる。本実施の形態では、図２３に示すレーザ光源１６の条件を、例えば、出力を２．５Ｗ、周波数を３０ｋＨｚ、パルス幅を１８μｓとしている。また、マーク５の形状を図３に示すような所定形状とするためには、ウエハ１０の裏面１ｂにおいて、レーザ光１６ａをマーク５の形状に沿った軌道でスキャン（走査）する必要があるが、このスキャンスピードは、例えば４００ｍｍ／ｓとしている。このように、レーザ光１６ａとして、所謂、グリーンレーザを照射することにより、マーク５（図２４参照）を形成するために必要なレーザ光１６ａの加工エネルギーを抑制することができるので、レーザ光１６ａのバラツキの幅を低減することができる。
【００７９】
以上に説明した各工程により、図２１に示す複数のマーク領域５ａには、例えば図３に示すような所定形状のマーク５がそれぞれ形成される。マーク５が形成されたウエハ１０は、図１４に示すハンドラ３５によりステージ２０上からウエハラック配置部３１に搬送される（図５に示すアンロード工程）。そして、ウエハラック配置部３１に配置されたウエハラック３２に収納されて次工程（本実施の形態では、ボールマウント工程）に搬送される。
【００８０】
５．ボールマウント工程
次に、ボールマウント工程では、図２５に示すように、ランド部３ｃに半田ボール４を搭載する。図２５は、裏面にマークが形成されたウエハの表面側に形成されたランド部に半田ボールを搭載した状態を示す拡大断面図である。
【００８１】
本工程では、まず、ウエハ１０の表面１ａにおいて、絶縁膜３ｆから露出する複数のランド部３ｃそれぞれの上に略球形に形成された半田ボール４を配置する。半田ボール４の直径は、特に限定されないが、本実施の形態では、例えば約１００μｍとなっている。なお、半田ボール４とランド部３ｃを確実に接合するため、半田ボール４は、例えば、フラックスと呼ばれる活性剤を介してランド部３ｃ上に配置する。フラックスは、例えば、半田ボール４の表面に形成された酸化膜と接触することで、これを取り除くことができるので、半田ボール４の濡れ性を向上させることができる活性剤である。続いて、半田ボール４を配置したウエハ１０に熱処理（リフロー）を施し、複数の半田ボール４を溶融させて複数のランド部３ｃとそれぞれ接合する。リフロー工程では、ウエハ１０をリフロー炉に配置して、半田ボール４の融点よりも高い温度、例えば、２６０℃以上まで加熱する。本実施の形態のようにフラックスを用いて半田ボール４とランド部３ｃ接合した場合には、熱処理後にフラックス成分の残渣を取り除くための洗浄を行う。
【００８２】
なお、本工程は、前記したマーク形成工程の前に行うことができる。マーク形成工程の前にボールマウント工程を行う場合には、前記したウエハ配置工程において、図１８に示すハンドラ３５により、複数の半田ボール４（図２５参照）が搭載されたウエハ１０の表面１ａを吸着保持することとなる。しかし、図２５に示すように半田ボール４を搭載しても、ウエハ１０の表面１ａから突出する半田ボール４の高さは、数十μｍ〜数百μｍ程度である（本実施の形態では、例えば、約１００μｍ）。このため、半田ボール４が形成されていた場合であっても、表面１ａ側を吸着保持することは可能である。また、ウエハ１０に生じた反り変形は、ウエハ１０の裏面１ｂ側から作用する吸引力により、矯正するので、ウエハ１０の表面１ａ側に複数の半田ボール４が搭載されていても、これらを損傷させることなく矯正することができる。
【００８３】
また、本工程は、前記した裏面研削工程の前に行うこともできる。ただし、裏面研削工程において、半田ボール４が損傷すること、あるいは半田ボール４の接合部が剥離すること、を防止する観点から、裏面研削工程の後で行うことが好ましい。
【００８４】
６．個片化工程
次に、個片化工程では、図２６に示すダイシング領域１０ｃに沿ってウエハ１０を分割し、チップ領域１０ａ毎に個片化して、ＷＰＰ１を、複数取得する。図２６は、図２５に示すウエハをダイシング領域に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。本実施の形態では、例えば、本実施の形態では、ダイシングブレードなどの切削治具（回転刃）１８をダイシング領域１０ｃに沿って走らせてウエハ１０を切削し、複数のＷＰＰ１に個片化する。この時、個片化されたＷＰＰ１が周囲に飛散することを防止するため、ダイシングテープなどの粘着テープ１９をウエハ１０の裏面１ｂに貼り付けた状態で切削する。
【００８５】
図１〜図３に示すＷＰＰ１が完成する。その後、ＷＰＰ１の外観検査や電気的試験など必要な検査を行う（検査工程）。その後、ＷＰＰ１を出荷するための包装工程などに搬送される。
【００８６】
（実施の形態２）
次に、前記実施の形態１で説明したＷＰＰ１を製造する、別の実施態様について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１で説明した半導体装置の製造方法との相違点を中心に説明し、共通する部分は、説明を省略する。また、図面についても前記実施の形態１との相違点を説明するために必要な図面を示し、必要に応じ、前記実施の形態１で説明した図面を引用して説明する。本実施の形態２の半導体装置の製造方法は、マーク形成工程において、ウエハの表面側をステージの上面と対向させて配置する点を除き、前記実施の形態１で説明した半導体装置の製造方法と同様である。図２７は、図１２の変形例である本実施の形態の半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。また、図２８は図１５の変形例であって、図１４に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。また、図２９、図３０、図３１は、それぞれ図１８、図１９、図２０の変形例を示す断面図である。また、図３２は、図２１の変形例を示す平面図である。また、図３３、図３４は、それぞれ図２２、図２３の変形例を示す断面図である。
【００８７】
図２７に示すように、本実施の形態では、マーク形成工程は、ウエハ１０の表面１ａがステージ２０の上面２０ａと対向するように配置した状態で行う。このため、前記実施の形態で説明したアライメントマーク認識工程では、ステージ２０よりも下方に配置した撮像装置１５により行う。また、前記実施の形態１で説明したレーザ照射工程は、ステージ２０よりも上方に配置したレーザ光源１６により行う。以下、図２８〜図３４を用いて、前記実施の形態との相違点を詳細に説明する。
【００８８】
まず、図２８に示すように、本実施の形態のマーク形成工程において、図１４に示すウエハラック配置部３１するウエハラック３２には、複数のウエハ１０のそれぞれが、表面１ａを下方に向けた状態で積層されている。つまり、前記実施の形態１とは、上下を反転させた状態で積層されている。本実施の形態では、少なくともレーザ照射工程が完了するまでの各工程において、ウエハ１０の表面１ａが下方に向いた状態で搬送される。このため、本実施の形態２で説明したプリアライメント工程では、ウエハ１０の表面１ａが下方に向いた状態で、図１４に示すプリアライナ３３に搬送され、ステージ（プリアラインステージ）３３ａ上に配置される。そして、プリアライナ３３のステージ３３ａ上に配置された位置検出部３３ｂにより、ウエハ１０の方向識別部１０ｄ（図６参照）の位置が検出される。
【００８９】
また、本実施の形態のウエハ配置工程では、図２９に示すように、ハンドラ３５の保持部３５ａにより、ウエハ１０の裏面１ｂ側を保持して、ステージ２０の上面２０ａとウエハ１０の表面１ａが対向するように、ウエハ１０をステージ２０上に配置する。ここで、ウエハ１０に生じる反り変形の変形方向は前記実施の形態１と同様である。すなわち、図１３に示すように、ウエハ１０の表面１ａを上方に向けて配置した時に、表面１ａの中心を通る一つの中心線（仮想線）１３に沿った各断面のそれぞれが、端部側よりも中央部側の方が低い位置に配置される凹形状を成すように、ウエハ１０が反り変形する。このため、ウエハ１０をステージ２０上に配置すると、図２９に示すように、ウエハ１０の周縁部側がステージ２０の上面２０ａと当接し、当接した領域の内側では、ウエハ１０の表面１ａとステージ２０の上面２０ａの間に隙間が生じる。この時、ウエハ１０の表面１ａのアライメントマーク１２（図１１参照）が、平面視において、複数の吸引孔２５および仕切り部材２３と重ならないように配置する。詳しくは、図３２に示すように、ウエハ１０をステージ２０に固定した時に、ウエハ１０の表面１ａの複数のアライメントマーク１２が、平面視において、複数の吸引孔２５および仕切り部材２３と重ならないように配置する。これにより、図３３に示す本実施の形態のアライメントマーク認識工程において、照明装置１７からウエハ１０の表面１ａに向かって照射される照明光１７ａ、または、ウエハ１０からの反射光１７ｂが、吸引孔２５や仕切り部材２３を通過して、アライメントマークの検出精度が低下することを防止ないしは抑制することができる。
【００９０】
前記実施の形態１と同様に、本実施の形態２でも、プリアライメント工程を行うので、ウエハ１０をステージ２０上に搬送し、ステージ２０上に配置する時には、マーク形成装置３０（図１４参照）の制御部３０ａ（図１４参照）において、ウエハ１０における複数のアライメントマーク１２（図３２参照）の位置データを方向識別部１０ｄの位置データから、算出することができる。そして、算出されたマーク領域５ａの位置データに基づいて、ハンドラ３５を介してウエハ１０を移動させることにより、ウエハ１０の表面１ａの所定の位置に形成された複数のアライメントマーク１２（図３２参照）が複数の吸引孔２５および仕切り部材２３と重ならないように配置することができる。
【００９１】
ところで、本実施の形態２では、ウエハ１０の表面１ａがステージ２０の上面２０ａと対向するようにウエハ１０を配置するので、ウエハ固定工程が前記実施の形態１とは以下の点で異なる。すなわち、本実施の形態では、図２９に示すように、ステージ２０上に配置されたウエハ１０の表面１ａ側を吸引して、ウエハ１０の固定、および反り変形の矯正を行う。ここで、吸引孔２５からの吸引を行う前には、周縁部側に配置される吸引孔２５ｂからウエハ１０の表面１ａまでの距離の方が、吸引孔２５ａの内側に配置される吸引孔２５ａからウエハ１０の表面１ａまでの距離よりも短い。このため、チャンバ２４ａ、２４ｂの減圧を開始すると、図３０に示すように、まず、複数の吸引孔２５ｂがウエハ１０の表面１ａを吸着する。そして、ウエハ１０の表面１ａが複数の吸引孔２５ｂに吸着されると、吸引孔２５ｂの吸引力により、ウエハ１０の反り変形がステージ２０の上面２０ａに倣って矯正される。この矯正により、ウエハ１０の周縁部の内側（中央部）において、表面１ａと吸引孔２５ａの距離が近づくこととなる。そして、表面１ａと吸引孔２５ａの距離が近づいた状態で、チャンバ２４ａ内を減圧すると、図３１に示すようにウエハ１０の表面１ａが、複数の吸引孔２５ａに吸着固定される。この時、吸引孔２５ａの吸引力により、ウエハ１０の中央部においても反り変形がステージ２０の上面２０ａに倣って矯正される。つまり、本工程により、ウエハ１０の反り変形を矯正し、表面１ａを平坦化することができる。また、これにより、ウエハ１０の表面１ａ全体をしっかりと吸着固定することができる。
【００９２】
ところで、本実施の形態２では、ウエハ１０の周縁部側がステージ２０の上面２０ａと当接するので、前記実施の形態１よりもウエハ１０が安定し易い。このため、前記実施の形態１のように、チャンバ２４ａ、２４ｂを減圧するタイミングをずらさなくても、ウエハ１０の表面１ａを吸着する吸着順序を、確実に複数の吸引孔２５ｂ、複数の吸引孔２５ａの順とすることができる。したがって、例えば、ウエハ配置工程の前、ウエハ配置工程と同時、あるいはウエハ配置工程の後で、チャンバ２４ａ、２４ｂの減圧を同時に開始することもできる。ただし、ウエハ１０の反り変形が図３０に示すようにある程度矯正されるまでは、チャンバ２４ａの減圧を行っても吸引孔２５ａはウエハ１０を吸着しないので、減圧に要するエネルギーを低減する観点からは、チャンバ２４ｂ、チャンバ２４ａの順で減圧を開始することが好ましい。
【００９３】
また、前記実施の形態１では、ウエハ１０の裏面１ｂの中央部側から周縁部側に向かってウエハ１０の反り変形が矯正されるため、吸引孔２５ａが先に吸着されれば、矯正時に生じるウエハ１０の歪み量を低減することができる。しかし、本実施の形態２では、ウエハ１０の周縁部側が、先に吸引孔２５ｂにより吸着固定されるため、矯正時に生じるウエハ１０の歪み量が前記実施の形態１よりも大きくなる。そこで、矯正時の歪み量を低減する観点から、本実施の形態２では、複数の吸引孔２５ａによりウエハ１０の表面１ａが吸着された後、チャンバ２４ｂ内の減圧状態を開放することが好ましい。言い換えれば、複数の吸引孔２５ａによりウエハ１０の表面１ａが吸着された後、チャンバ２４ｂ内を加圧（チャンバ２４ｂ外の大気圧と同程度まで戻す）することが好ましい。これにより、ウエハ１０の周縁部は、固定状態から開放されるため、矯正時に生じた歪み量を低減することができる。その後、再びチャンバ２４ｂ内を減圧すれば、歪み量の増加を抑制し、かつ、複数の吸引孔２５ｂによりウエハ１０を吸着固定することができる。
【００９４】
次に、図３３に示すように、ウエハ１０が固定された状態で、ウエハ１０の表面１ａに形成されたアライメントマーク１２（図３２参照）を認識する（アライメントマーク認識工程）。本実施の形態２では、例えば、図３２に示すように、ステージ２０の下方に配置した照明装置１７からウエハ１０の表面１ａに向かって照明光１７ａを照射して、ウエハ１０からの反射光１７ｂを撮像装置１５で結像させてアライメントマーク１２（図３２参照）の位置および向きを、前記プリアライメント工程よりも高精度で検出する。このため、照明光１７ａおよび反射光１７ｂは、少なくともステージ２０を構成するガラス板２１、２２を通過することとなる。したがって、ステージ２０の構成部材のうち、少なくともガラス板２１、２２は、照明光１７ａおよび反射光１７ｂに対して透明な材料で構成されている。ここで、照明光１７ａおよび反射光１７ｂに対して透明な材料とは、照射対象物であるウエハ１０の被照射部（詳しくは、ウエハ１０の表面１ａに形成されたアライメントマーク）と比較して、照明光１７ａおよび反射光１７ｂの吸収率が十分に低い材料を指す。また、照明光１７ａおよび反射光１７ｂに対する屈折率がアライメントマーク１２よりも低い材料を用いることが好ましい。本実施の形態２では、前記実施の形態１と同様に、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主材料として含むガラス材料を用いている。このように、照明光１７ａおよび反射光１７ｂに対する吸収効率および屈折率が、ウエハ１０の被照射部よりも低い材料で、ガラス板２１、２２を構成することにより、照明光１７ａおよび反射光１７ｂの一部がガラス板２１、２２を通過する際に吸収され、あるいは屈折して、アライメントマーク１２（図３２参照）の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００９５】
次に、図３４に示すように、ウエハ１０の裏面１ｂに向かって、レーザ光１６ａを照射して、図１１に示すウエハ１０の裏面１ｂの複数のチップ領域１０ａのそれぞれに形成されたマーク領域５ａ内に、マーク５（図４参照）を形成する（レーザ照射工程）。本工程では、例えば図３４に示すように、ステージ２０の上方に配置したレーザ光源１６からレーザ光１６ａを照射する。このため、本実施の形態では、レーザ光１６ａは、ステージ２０を介さずに、ウエハ１０の裏面１ｂに照射される。
【００９６】
なお、本実施の形態２の半導体装置の製造方法は、上記した相違点を除き、前記実施の形態１で説明した半導体装置およびその製造方法と同様である。したがって、重複する説明は省略するが、上記相違点を除き、前記実施の形態１で説明した発明を適用することができる。ただし、前記実施の形態１では、変形例として、ボールマウント工程をマーク形成工程の前に行うことができる旨を説明した。しかし、本実施の形態２では、ウエハ１０の表面１ａをステージ２０の上面と対向させて固定するので、半田ボール４（図２５参照）の損傷や剥離を防止する観点から、ボールマウント工程は、マーク形成工程の後で行うことが好ましい。また、レーザ照射工程は、ウエハ１０の表面１ａが下方に向いた状態で終了するので、レーザ照射工程の後、かつ、ボールマウント工程の前にウエハ１０の表面１ａと裏面１ｂを反転させる工程を行うことが好ましい。
【００９７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００９８】
例えば、前記実施の形態１および前記実施の形態２では、ウエハ１０の表面１ａまたは裏面１ｂを吸引する開口部として、円柱形状を成す吸引孔２５を形成する例について説明した。しかし、前記実施の形態１で説明したように、開口部の開口面積を小さくすれば、吸引力を向上させることができる。したがって、図１６に示す複数の吸引孔２５を例えば、図３５に示すように、開口面の平面形状が円弧形状、または矩形を成す複数のスリット２８と置き換えることもできる。図３５は、図１６に示す複数の吸引孔の変形例を示す平面図である。ただし、平面視において、ウエハ１０のマーク領域５ａ（図１０参照）または、アライメントマーク１２（図１１参照）が、吸引用の開口部と重ならないようにする観点からは、同じ開口面積であれば、開口面の平面形状が円形を成していることが好ましい。吸引用の開口部の開口形状を長細くすると、マーク領域５ａまたは、アライメントマーク１２と重なり易いからである。また、ガラス板２１に吸引用の開口部を形成する際の加工性（加工精度や加工時のガラス板２１の損傷の防止）の観点からは円柱形状を成す吸引孔２５を複数形成することが特に好ましい。
【００９９】
また、例えば、前記実施の形態１および前記実施の形態２では、半導体基板上に再配線層を形成するＷＰＰ型の半導体装置に適用した実施態様について説明したが、他の半導体装置に適用することもできる。例えば、図２に示す再配線層３を形成しない半導体チップ２の裏面２ｂに、図３に示すようなマーク５を形成する半導体装置に適用することができる。この場合、前記実施の形態１および前記実施の形態２で説明したランド部３ｃを図２に示すパッド（電極端子）２ｃと置き換えて適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、半導体ウエハの裏面に、レーザを照射してマークを形成する半導体装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  ＷＰＰ（半導体装置）
１ａ  表面
１ｂ  裏面
２  半導体チップ
２ａ  表面
２ｂ  裏面
２ｃ  パッド
２ｄ  半導体基板
２ｅ  主面
２ｆ  配線層
２ｇ  表面配線
２ｋ  絶縁層
３  再配線層
３ａ  上面
３ｂ  下面
３ｃ  ランド部
３ｄ  配線
３ｅ、３ｆ  絶縁膜
３ｇ  ボンディング部
３ｈ  延在部
４  半田ボール
５  マーク
５ａ  マーク領域
５ｂ  非マーク領域
６  照射光
７  視点
８ａ、８ｂ  反射光
１０  ウエハ（半導体ウエハ）
１０ａ  チップ領域
１０ｂ  裏面
１０ｃ  ダイシング領域
１０ｄ  方向識別部
１１  研削部材
１２  アライメントマーク（アライメントパターン）
１３  中心線
１４  保護テープ
１５  撮像装置
１６  レーザ光源
１６ａ  レーザ光
１７  照明装置
１７ａ  照明光
１７ｂ  反射光
１８  切削治具（回転刃）
１９  粘着テープ（ダイシングテープ）
２０  ステージ（レーザマーキングステージ）
２０ａ  上面
２１  ガラス板（上板）
２１ｂ  下面
２２  ガラス板（下板）
２２ａ  上面
２２ｂ  下面
２３  仕切り部材
２４、２４ａ、２４ｂ  チャンバ（空間、中空空間）
２４ｃ、２４ｄ  引出配管部
２５、２５ａ、２５ｂ  吸引孔（開口部）
２６  枠体
２７、２７ａ、２７ｂ  吸引経路
２８  スリット
３０  マーク形成装置
３０ａ  制御部
３１  ウエハラック配置部（ローダ部、アンローダ部）
３２  ウエハラック（ウエハカセット）
３３  プリアライナ
３３ａ  ステージ（プリアラインステージ）
３３ｂ  位置検出部
３４  マーク形成部
３５  ハンドラ（搬送治具）
３５ａ  保持部
３６  テーブル（Ｘ−Ｙテーブル）
Ｌ１、Ｌ２  配管
Ｐ１、Ｐ２  ポンプ（真空ポンプ）
Ｖ１、Ｖ２  バルブ
【図１】
2012028664.tif 000003
【図２】
2012028664.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012028664.tif 000006
【図５】
2012028664.tif 000007
【図６】
2012028664.tif 000008
【図７】
2012028664.tif 000009
【図８】
2012028664.tif 000010
【図９】
2012028664.tif 000011
【図１０】
2012028664.tif 000012
【図１１】
2012028664.tif 000013
【図１２】
2012028664.tif 000014
【図１３】
2012028664.tif 000015
【図１４】
2012028664.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2012028664.tif 000019
【図１８】
2012028664.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2012028664.tif 000031
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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