切削方法
【課題】 被加工物の外周部を周方向に沿って略均等な切削幅で切削することが可能な切削方法を提供すること。
【解決手段】
スピンドル２６に装着された切削ブレード２２を用いて，被加工物保持手段３０に保持された略円板状の被加工物１２の外周部を周方向に沿って切削する切削方法が提供される。この切削方法は，被加工物保持手段３０に保持された被加工物１２の中心位置Ｏ’を測定する測定工程と；測定された被加工物１２の中心位置Ｏ’と被加工物保持手段３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量ｄ，φを算出する算出工程と；被加工物保持手段３０を回転させながら，位置ずれ量ｄ，φと被加工物保持手段３０の回転角度θとに基づいて，切削ブレード２２をスピンドル２６の回転軸方向であるＹ軸方向に移動させて，被加工物１２の外周部を被加工物１２の中心位置Ｏ’から略同一の距離で周方向に切削する切削工程と；を含むことを特徴とする。
【解決手段】
スピンドル２６に装着された切削ブレード２２を用いて，被加工物保持手段３０に保持された略円板状の被加工物１２の外周部を周方向に沿って切削する切削方法が提供される。この切削方法は，被加工物保持手段３０に保持された被加工物１２の中心位置Ｏ’を測定する測定工程と；測定された被加工物１２の中心位置Ｏ’と被加工物保持手段３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量ｄ，φを算出する算出工程と；被加工物保持手段３０を回転させながら，位置ずれ量ｄ，φと被加工物保持手段３０の回転角度θとに基づいて，切削ブレード２２をスピンドル２６の回転軸方向であるＹ軸方向に移動させて，被加工物１２の外周部を被加工物１２の中心位置Ｏ’から略同一の距離で周方向に切削する切削工程と；を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，切削ブレードによって略円板状の被加工物の外周部を周方向に切削する切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，表面に半導体素子が形成された半導体基板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基板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，半導体基板を研削して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。
【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，他部材との接触等が原因で，半導体ウェハの外周部に割れが生じる恐れがある。このため，一般的に，半導体ウェハの外周部には，面取り加工が施されている。この面取り加工により，図５（ａ）に示すように，半導体ウェハ１２の外周部は，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１２の裏面１２ａを研削すると，図５（ｂ）に示すように，裏面１２ａ側の外周部がＲ形状から徐々に鋭角形状に変化してしまう。このような外周部の鋭角化は，半導体ウェハ１２が薄くなるにつれ，より顕著になる。さらに，半導体ウェハ１２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１２が割れやすくなってしまうという問題があった。
【０００４】
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外周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外周部を研削する際に，外周部が研削砥石の圧接力に耐えられず，外周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１２の外周部を切削ブレードによって垂直切断（図５（ｃ）参照），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，裏面研削によって半導体ウェハ１２が薄くなっても，図５（ｄ）に示すように，裏面１２ａ側のエッジ角αを少なくとも９０度以上にして，外周部が鋭角化することを防止できる。さらに，上記特許文献１に記載の方法のように，外周部の研削時の負荷によって裏面１２ａ側の外周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】
ところで，切削ブレードによって半導体ウェハの外周部を切削ブレードによって周方向に切断する際には，半導体ウェハの中心と，半導体ウェハの保持手段であるチャックテーブルの回転中心とが，正確に一致していないと，外周部における被切削部分の幅が一定にならない。
【０００８】
しかしながら，搬送装置によって半導体ウェハをチャックテーブル上に載置するときには，一般的に，±１ｍｍ程度の位置精度の誤差がどうしても発生してしまう。このため，半導体ウェハの中心と，チャックテーブルの回転中心とを完全に一致させることは非常に困難であり，双方の中心位置が位置ずれしてしまっていた。従って，半導体ウェハの外周部の切削時に，チャックテーブルに対して半導体ウェハが偏心して回転してしまうため，外周部における被切削部分の幅が一定にならない（即ち，半導体ウェハの中心から同一距離にある円上を切削することができない）という問題があった。
【０００９】
かかる問題を解決する方法として，チャックテーブルの回転中心が半導体ウェハの中心になるように，半導体ウェハの外周部の切削幅を調整する方法がある。具体的には，切削ブレードの厚さを厚くすることが考えられる。例えば，載置位置の誤差が０．５ｍｍであるとき，つまり，半導体ウェハの中心とチャックテーブルの回転中心とが０．５ｍｍずれているときに，被切削部分の幅を１ｍｍで切削しようとした場合に，被切削部分の幅の最小値は０．５ｍｍであり最大値は１．５ｍｍとなる。これを考慮すると，切削ブレードの厚さは，少なくとも１．５ｍｍ以上必要となる。しかし，切削ブレードの厚さを厚くしてしまうと，切削時の送り速度を上げることが難しくなり，生産効率が低下してしまうという問題があった。
【００１０】
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，厚い切削ブレードを使用することなく，被加工物の外周部を周方向に沿って略均等な切削幅で切削することが可能な，新規かつ改良された切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】
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，スピンドルに装着された切削ブレードを用いて，被加工物保持手段に保持された略円板状の被加工物の外周部を周方向に沿って切削する切削方法が提供される。この切削方法は，被加工物保持手段に保持された被加工物の中心位置を測定する測定工程と；測定された被加工物の中心位置と被加工物保持手段の回転中心位置との位置ずれ量を算出する算出工程と；被加工物保持手段を回転させながら，位置ずれ量と被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，切削ブレードをスピンドルの回転軸方向であるＹ軸方向に移動させて，被加工物の外周部を被加工物の中心位置から略同一の距離で周方向に切削する切削工程と；を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により，厚い切削ブレードを使用しなくても，被加工物の外周部を所定の切削幅で略均等に切削できる。また，被加工物保持手段上に位置ずれして載置された被加工物を，再度，載置し直す作業を省略できるので，生産効率を向上できる。
【００１３】
また，上記切削工程では，被加工物保持手段の回転中心位置をＸＹ軸方向の原点とした場合に，切削ブレードのＹ軸方向の位置ｙが下記数式１で定められる位置となるように，切削ブレードをＹ軸方向に移動させて切削を行ってもよい。
【００１４】
【数１】
【００１５】
（数式１において，
θは，被加工物保持手段の回転角度であり，
ｄは，測定された被加工物の中心位置と被加工物保持手段の回転中心位置とのＸＹ平面上での距離であり，
φは，測定された被加工物の中心位置と被加工物保持手段の回転中心位置とを結ぶ線分が，ＸＹ平面上でＸ軸と成す角度であり，
ｒは，被加工物の切削後の所望の仕上がり半径である。）
【００１６】
また，上記測定工程では，被加工物の外周上の少なくとも３点の位置を測定し，測定された少なくとも３点の位置に基づいて被加工物の中心位置を算出するようにしてもよい。これにより，被加工物の中心位置を比較的容易かつ正確に測定できる。
【００１７】
また，上記測定工程で測定された被加工物の外周上の少なくとも３点の位置に基づいて，被加工物の半径を算出する工程をさらに含むようにしてもよい。これにより，半径の精度にバラツキのある被加工物の半径を的確に把握して，製品不良の発生を低減することができる。
【００１８】
また，上記切削工程では，被加工物保持手段を所定角度回転させる度に，位置ずれ量と被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，切削ブレードのＹ軸方向の位置を算出し，算出された位置に切削ブレードを移動させるようにしてもよい。これにより，切削ブレードの移動制御が容易になり，装置構成を簡単にするとともに装置コストを低減できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば，被加工物の中心位置と被加工物保持手段の中心位置が一致していなくても，被加工物の外周部を周方向に沿って略均等な切削幅で切削することができる。このため，生産効率を低下させることなく，切削加工精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（第１の実施形態）
まず，図１に基づいて，本発明の第１の実施形態にかかる切削方法を実行する切削装置について説明する。図１は，本実施形態にかかる切削装置であるダイシング装置１０の構成を示す正面図である。なお，以下では，略円板状の被加工物として，半導体ウェハ１２の例を挙げて説明するが，本発明の被加工物はかかる例に限定されない。
【００２２】
切削装置は，面取りされた半導体ウェハ１２の外周部（周縁部）を周方向に沿ってリング状に切断して，後工程である裏面研削時に半導体ウェハ１２の裏面側のエッジが鋭角形状とならないような切断面（図５参照）を形成しておく機能を有する。この切削装置は，例えば，図１に示すように，切削ユニット２０とチャックテーブル３０とを具備するダイシング装置１０で構成される。このダイシング装置１０は，一般的には，直交する２方向の切削ラインに沿って半導体ウェハ１２を格子状に切削加工して，複数のチップに分割するための装置である。なお，切削装置としては，かかるダイシング装置１０の例に限定されるものではない。
【００２３】
図１に示すように，ダイシング装置１０は，上記のように，例えば，半導体ウェハ１２を切削加工する切削ユニット２０と，上記半導体ウェハ１２を保持するチャックテーブル３０と，切削ユニット２０とチャックテーブル３０とを相対移動させる移動機構（図示せず。）と，半導体ウェハ１２の中心位置を測定する測定手段（図示せず。）と，半導体ウェハ１２の中心とチャックテーブル３０の回転中心との位置ずれ量を算出する算出手段（図示せず。）と，を主に備える。
【００２４】
被加工物である半導体ウェハ１２は，例えば，略円板形状を有する８，１２インチ等のシリコンウェハなどであり，その厚さは例えば数百μｍ〜数ｍｍなどである。この半導体ウェハ１２には，表面（回路が形成された回路面）１２ｂ側に保護テープ１４が貼り付けられている。この保護テープ１４は，例えば，ダイシングテープ，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１２の表面１２ｂが接触等により破損することを防止するとともに，半導体ウェハ１２の抗折強度を補強する機能を有する。
【００２５】
切削ユニット２０は，例えばリング形状を有する極薄（例えば数十μｍ）の切削ブレード２２と，切削ブレード２２を挟持してスピンドル２６に軸着するフランジ２４と，電動モータ（図示せず。）等の回転駆動力によって切削ブレード２２を高速回転させるスピンドル２６と，を備える。かかる切削ユニット２０は，高速回転する切削ブレード２２を半導体ウェハ１２に切り込ませることにより，半導体ウェハ１２を切削して極薄のカーフ（切溝）を形成することができる。なお，切削時には各種ノズル（図示せず。）等により加工点付近に冷却及び洗浄用の切削水が供給される。
【００２６】
また，チャックテーブル３０は，例えば，上面が略平坦な円盤状のテーブルであり，被加工物である半導体ウェハ１２を保持する被加工物保持手段として構成されている。このチャックテーブル３０には，半導体ウェハ１２が例えば裏面（回路面とは反対側の面）１２ａを上向きにして載置される。かかるチャックテーブル３０は，例えば，その上面に真空チャック（図示せず。）等を具備しており，載置された半導体ウェハ１２を真空吸着して安定的に保持する。さらに，かかるチャックテーブル３０は，半導体ウェハ１２を保持した状態で，Ｚ軸方向に延びる回転軸３０ａを中心として水平方向に回転可能であり，保持した半導体ウェハ１２を切削ユニット２０の切削ブレード２２に対して回転させることができる。
【００２７】
また，移動機構は，例えば，切削ユニット移動機構とチャックテーブル移動機構とからなる（いずれも図示せず。）。このうち，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；図１の紙面垂直方向）に対して直交する水平方向であり，例えば，水平に配設されたスピンドル２６の回転軸２６ａ方向である。このようなＹ軸方向の移動により，切削ブレード２２の刃先を半導体ウェハ１２の切削位置に位置合わせすることができる。また，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，半導体ウェハ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。
【００２８】
一方，チャックテーブル移動機構は，通常のダイシング加工時には，半導体ウェハ１２を保持したチャックテーブル３０を切削方向（Ｘ軸方向）に移動させて，半導体ウェハ１２に対し切削ブレード２２の刃先を直線的な軌跡で作用させる。また，このチャックテーブル移動機構は，半導体ウェハ１２の外周部の切削加工時には，上記のように，半導体ウェハ１２を保持したチャックテーブル３０を，回転軸３０ａを中心として回転させ，半導体ウェハ１２の外周部に対し，切削ブレード２２の刃先を円状の軌跡で作用させる。
【００２９】
なお，スピンドル２６の回転軸２６ａは水平なＹ軸方向に延び，チャックテーブル３０の回転軸３０ａは垂直なＺ軸方向に延びており，これらの回転軸２６ａと回転軸３０ａとは交差（例えば直交）している。このため，切削ユニット２０は，チャックテーブル３０の回転中心を通る水平線上をＹ軸方向に移動可能である。
【００３０】
また，測定手段は，半導体ウェハ１２の中心位置を測定する。この測定手段は，例えば，半導体ウェハ１２の表面を撮像する撮像装置と，撮像画像を解析して半導体ウェハ１２の外周上の任意の点の座標を測定し，かかる座標に基づいて半導体ウェハ１２の中心位置の座標を算出するコントローラ（ＣＰＵ等）とで構成される。
【００３１】
算出手段は，上記測定手段によって測定された半導体ウェハ１２の中心位置と，チャックテーブル３０の回転中心との位置ずれ量を算出する。この算出手段は，例えば，測定された半導体ウェハ１２の中心位置の座標と，既知であるチャックテーブル３０の回転中心位置の座標とに基づいて，双方の間の位置ずれ量（例えば，後述する偏心距離ｄおよび偏心角度φ）を算出するコントローラ（ＣＰＵ等）で構成される。
【００３２】
以上のような構成のダイシング装置１０は，高速回転する切削ブレード２２を半導体ウェハ１２の外周部に対して裏面１２ａ側から垂直に切り込ませながら，チャックテーブル３０を例えば１回転させることにより，半導体ウェハ１２の外周部を周方向に沿って垂直に切断して切断面を形成することができる。なお，この際の切断速度は，チャックテーブル３０の回転速度に依存し，例えば５°／ｓｅｃである。
【００３３】
さらに，このダイシング装置１０は，図示はしないが，スピンドル２６を水平面に対して任意の角度だけ傾斜可能に構成されている。これにより，半導体ウェハ１２に対して切削ユニット２０全体を傾斜させて，切削ブレード２２と加工面（半導体ウェハ１２の裏面１２ａ）とのなす角θを例えば９０度未満にすることができる。このようにスピンドル２６を傾斜させた状態で，上記と同様にして，半導体ウェハ１２の外周部を切削することによって，半導体ウェハ１２の外周部に，裏面１２ａから表面１２ｂにかけて拡径するようなテーパ状の傾斜切断面を形成することも可能である。
【００３４】
以上のように，ダイシング装置１０は，半導体ウェハ１２の外周部を周方向に沿ってリング状に切削して，半導体ウェハ１２の外周部に垂直切断面若しくは傾斜切断面を形成できる。これにより，後工程である裏面研削工程において，平面研削装置を使用して当該半導体ウェハ１２の裏面１２ａを研削加工する際に，常に，半導体ウェハ１２の裏面１２ａのエッジ角度αを約９０°以上に維持することができる（図５（ｄ）参照）。即ち，裏面研削中に，半導体ウェハ１２の裏面１２ａ側のエッジ形状が一貫して変わらず，従来のように半導体ウェハ１２が薄くなるにつれ上記エッジ形状が鋭角形状となることがない。このため，裏面研削に伴う研削砥石の負荷を，シャープエッジではなく，エッジ角度αが約９０°以上と比較的大きいエッジで受けることができるので，半導体ウェハ１２の外周部の強度が高まり，チッピングの発生や半導体ウェハ１２の割れを抑制することができる。
【００３５】
ところで，上記ダイシング装置１０によって，半導体ウェハ１２の外周部を切削するため，搬送装置によって加工対象の半導体ウェハ１２をチャックテーブル３０上に載置すると，半導体ウェハ１２の中心と，チャックテーブル３０の回転中心とが，例えば±１ｍｍ程度の精度で位置ずれしてしまう。このように位置ずれした状態で，チャックテーブル３０を回転させながら切削ブレード２２を作用させて，半導体ウェハ１２の外周部を切削すると，半導体ウェハ１２がチャックテーブル３０に対して偏心して回転するため，当該外周部を所定の切削幅で切削することができない。
【００３６】
従来では，このような位置ずれが検出された場合には，再度，半導体ウェハ１２をチャックテーブル３０に載置し直して，双方の中心を位置合わせするように試みていた。しかし，双方の中心を完全に一致させることは非常に困難であり，この結果，位置合わせ作業に時間がかかり，生産効率が低下する原因となっていた。
【００３７】
そこで，本実施形態にかかる切削方法では，載置された半導体ウェハ１２の中心とチャックテーブル３０の回転中心との位置ずれを許容して，半導体ウェハ１２を載置し直さないようにした。その代わりに，半導体ウェハ１２の外周部の切削加工時に，切削ブレード２２をＹ軸方向（チャックテーブル３０の回転中心に向かう／遠ざかる方向）に移動させて，偏心して載置されている半導体ウェハ１２の中心から，切削ブレード２２の切り込み位置までの距離が一定となるように制御する。このように，本実施形態にかかる切削方法は，半導体ウェハ１２の外周部の切削時に，従来では固定されていた切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させることよって，上記半導体ウェハ１２外周部を一定の切削幅で切削できるようにした点に特徴を有する。
【００３８】
以下に，図２〜４に基づいて，本実施形態にかかる切削方法について説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる切削方法を示すフローチャートであり，図３は，本実施形態にかかる切削方法における測定工程および算出工程を説明するためのダイシング装置１０の平面図であり，図４（ａ）は，本実施形態にかかる切削方法における切削工程を説明するためのダイシング装置１０の平面図であり，図４（ｂ）は，数式１の算出方法を説明するための説明図である。
【００３９】
図２に示すように，本実施形態にかかる切削方法では，まず，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’を測定する（Ｓ１０２；測定工程）。次いで，測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量を算出する（Ｓ１０４；算出工程）。さらに，切削加工時において，チャックテーブル３０を回転させても，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から切削ブレード２２の切り込み位置Ｌまでの距離ｒが常に一定になるように，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させながら，半導体ウェハ１２の外周部を切削加工する（Ｓ１０６；切削工程）。以下に，かかる各工程について詳細に説明する。
【００４０】
まず，ステップＳ１０２では，上記ダイシング装置１０の測定手段によって，チャックテーブル３０に保持された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’が測定される（ステップＳ１０２）。
【００４１】
上記のような切削ブレード２２の移動制御を行うためには，まず，チャックテーブル３０に載置された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量を求める必要がある。チャックテーブル３０の回転中心位置ＯをＸＹ軸方向の原点と考えると，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標が得られれば，上記位置ずれ量を算出可能である。そこで，本ステップＳ１０２では，以下に説明するように，半導体ウェハ１２の外周上の３点Ａ，Ｂ，Ｃの位置座標を測定して，かかる３点の位置座標に基づいて半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標を算出する。
【００４２】
具体的には，図３に示すように，まず，チャックテーブル３０に載置された半導体ウェハ１２の外周上（オリエンテーションフラットやノッジ等の部分は除く）に位置する任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃの座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）をそれぞれ測定する。次いで，このように測定した３点Ａ，Ｂ，Ｃの座標を，下記数式２および数式３に代入して，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）を算出する。
【００４３】
【数２】
【００４４】
【数３】
【００４５】
また，上記測定された３点Ａ，Ｂ，Ｃの座標を下記数式４に代入することによって，半導体ウェハ１２の半径Ｒを算出することもできる。この半径Ｒの算出処理は，ステップＳ１０２〜Ｓ１０６のいずれの工程で行ってもよい。
【００４６】
【数４】
【００４７】
次いで，ステップＳ１０４では，上記ダイシング装置１０の算出手段によって，上記ステップＳ１０２で測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量が算出される（ステップＳ１０４）。
【００４８】
図３に示すように，本実施形態にかかる位置ずれ量は，例えば，次に示す２つの値（偏心距離ｄおよび偏心角度φ）を含む。
（１）偏心距離ｄ；測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置ＯとのＸＹ平面上での距離
（２）偏心角度φ；測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとを結ぶ線分Ｏ’Ｏが，ＸＹ平面上でＸ軸と成す角度
【００４９】
かかる偏心距離ｄおよび偏心角度φは，上記測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）を下記数式５および数式６に代入してそれぞれ算出される。
【００５０】
【数５】
【００５１】
【数６】
なお，数式６は，ｔａｎφ＝（Ｙｃ／Ｘｃ）の逆関数である。
【００５２】
このように算出された偏心距離ｄおよび偏心角度φによって，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏ（即ち，原点）を基準とした，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の位置ずれ量を表すことができる。
【００５３】
次いで，ステップＳ１０６では，図４（ａ）に示すように，チャックテーブル３０を回転させるとともに，上記ステップＳ１０４で算出された位置ずれ量と，チャックテーブル３０の回転角度θとに基づいて，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させて，半導体ウェハ１２の外周部を，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から略同一の距離で切削する（ステップＳ１０６）。
【００５４】
本ステップでは，半導体ウェハ１２の外周部に対して切削ブレード２２の刃先を切り込ませた状態で，チャックテーブル３０を１回転させることによって，半導体ウェハ１２の外周部を周方向に切削する。この際，半導体ウェハ１２は，チャックテーブル３０に対して偏心して回転してしまうので，半導体ウェハ１２の外周部を一定の切削幅で切削するために，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から切削ブレード２２の切り込み位置Ｌまでの距離が常に一定（半導体ウェハ１２の切削後の所望の仕上がり半径ｒ）になるように，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させる。
【００５５】
具体的には，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙ（即ち，切削ブレード２２の刃先が半導体ウェハ１２に対して切り込む位置Ｌのｙ座標）が，下記の数式１となるように，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させながら切削を行う。
【００５６】
【数７】
【００５７】
この数式１において，θは，半導体ウェハ１２の回転角度であり，ｄは，上記偏心距離であり，φは，上記偏心角度であり，ｒは，上記所望の仕上がり半径である。なお，この所望の仕上がり半径ｒは，例えば，切削前の半導体ウェハ１２の半径Ｒ以下であれば，任意の値に設定できる。
【００５８】
以下に，かかる数式１の算出方法について説明する。切削ブレード２２の中心を通るスピンドル２６は，チャックテーブル３０の回転中心位置ＯをＸＹ軸方向の原点と考えたときの，Ｙ軸上に位置する。このため，半導体ウェハ１２に対する切削ブレード２２の切り込み位置Ｌは，当該ＸＹ平面上で座標（０，ｙ）で表される。この切り込み位置Ｌと半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’との距離が，チャックテーブル３０が如何なる角度回転したとしても，常に，上記所定の所望仕上がり半径ｒとなるようなｙの関数を求める。
【００５９】
そこで，図３に示したような初期状態（偏心角度φ）から，チャックテーブル３０を反時計回りにθ度回転させた図４（ａ）の状態を考える。このとき，半導体ウェハ１２の中心位置の座標Ｏ’とチャックテーブル３０の観点中心位置Ｏとを結ぶ線分Ｏ’Ｏが，Ｘ軸と成す角度は，（θ＋φ）となる。
【００６０】
ここで，図４（ａ）の一部を拡大した図４（ｂ）に示すように，三角形ＬＯＯ’に着目して考える。まず，座標Ｏ’からＹ軸に対して垂線な補助線を引き，この補助線とＹ軸（直線ＬＯ）との交点をＭとする。ｙ＝ＬＭ＋ＭＯとなるので，ＬＭとＭＯをそれぞれ算出すれば，ｙが得られる。
【００６１】
ＭＯは，直角三角形ＯＭＯ’に着目して考える。角ＭＯ’Ｏの角度は，θ＋φであるので，ＭＯの長さは偏心距離ｄを用いて表すと，ＭＯ＝ｄ×ｓｉｎ（θ＋φ）となる。
【００６２】
また，ＬＭは，直角三角形ＬＭＯ’に着目して考える。ＬＯは，所望仕上がり半径ｒである。また，ＭＯ’の長さは，偏心距離ｄを用いて表すと，ＭＯ’＝ｄ×ｃｏｓ（θ＋φ）となる。このため，ＬＭ＝（ＬＯ’２−ＭＯ’２）１／２＝［ｒ２−｛ｄ×ｃｏｓ（θ＋φ）｝２］１／２となる。
【００６３】
従って，ｙ＝ＬＭ＋ＭＯ＝ｄ×ｓｉｎ（θ＋φ）＋［ｒ２−｛ｄ×ｃｏｓ（θ＋φ）｝２］１／２となり，上記数式１が得られる。
【００６４】
切削工程Ｓ１０６では，ダイシング装置１０の制御部によって，このように算出した数式１に，上記ステップＳ１０４で算出した位置ずれ量である偏心距離ｄおよび偏心角度φと，チャックテーブル３０の回転角度θと，所望の仕上がり半径ｒとを代入して，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙを算出する。さらに，切削ユニット移動機構によって，切削ブレード２２がこの位置ｙに位置付けられるように切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させて切削を行う。
【００６５】
なお，この切削工程Ｓ１０６では，チャックテーブル３０が所定角度β（例えばβ＝５度等）回転する度ごとに，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させるように制御してもよい。具体的には，まず，回転開始からチャックテーブル３０が所定角度β回転して初めて，数式１のθにβを代入し，切削ブレード２２の位置ｙ１を算出する。次いで，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させ，算出した位置ｙ１に位置付ける。その後，チャックテーブル３０がさらに所定角度β回転したとき（即ち，当初から２β回転したとき）に，数式１のθに２βを代入して切削ブレード２２の位置ｙ２を算出する。次いで，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させ，算出した位置ｙ２に位置付ける。かかる工程を，チャックテーブルが１回転（θ＝３６０度）するまで同様に繰り返すことによって，半導体ウェハ１２の外周部が１周に渡り切削される。このように，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙを段階的に制御することで，切削ブレード２２の位置制御用の装置構成が，比較的簡単かつ安価にできるという利点がある。なお，かかる段階的な制御の例に限定されず，チャックテーブル３０の回転に伴って，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置を連続的に制御するようにしてもよい。
【００６６】
以上のように，本実施形態にかかる切削方法では，チャックテーブル３０の回転とともに，上記数式１に従って切削ブレード２２のＹ軸方向の位置を調整しながら切削する。これにより，チャックテーブル３０が１回転する間，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から切削ブレード２２の切り込み位置Ｌまでの距離を常に一定（所望の仕上がり半径ｒ）にできる。このため，半導体ウェハ１２の中心とチャックテーブル３０の回転中心とが位置ずれ（偏心）している場合であっても，切削ブレード２２によって半導体ウェハ１２の外周部を一定の切削幅で切削できる。
【００６７】
また，この方法では，厚い切削ブレードを使用する必要がないので，生産効率を低下させることがない。
【００６８】
また，上記切削方法では，半導体ウェハ１２の半径Ｒをも算出できる。半導体ウェハ１２等の被加工物は，その種類が同じであっても品質にばらつきがあるため，被加工物の半径Ｒが異なる場合がある。被加工物の半径Ｒの大きさによっては，任意の設定で外周部を一定の幅で切削できない場合があるので，上記のように，半径Ｒを把握することによって，製品不良の発生を低減することができる。
【００６９】
さらに，所望の仕上がり半径ｒを，上記算出した半径Ｒに設定して，半導体ウェハ１２等の被加工物の外周部を切削してもよい。これにより，ばらつきのある複数の被加工物の半径を，同一の半径Ｒに揃えることができる。
【００７０】
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。
【００７１】
例えば，上記実施形態では，被加工物として，半導体ウェハ１２の例を挙げたが，本発明は，かかる例に限定されない。被加工物は，略円板状の基板であれば，例えば，各種の半導体基板，サファイア基板，ガラス材，セラミックス材，金属材，プラスチック等の合成樹脂材など，任意の基板であってよい。
【００７２】
また，上記実施形態では，切削装置としてダイシング装置１０を用いたが，本発明はかかる例に限定されない。切削装置は，切削ブレードと被加工物保持手段とを備え，被加工物の外周部（周縁部）を切断可能な装置であれば，任意の装置を用いることができる。
【００７３】
また，上記実施形態では，半導体ウェハ１２に対して切削ブレード２２を垂直に切り込ませて切削する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。例えば，切削ブレード２２を半導体ウェハ１２の中心側に傾斜させて切り込ませて切削しても良い。この場合には，位置制御対象となる切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙは，例えば，切削ブレード２２の最深の切り込み位置に設定される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は，被加工物の外周部を周方向に切削する切削方法に適用可能であり，特に，裏面研削工程における鋭角エッジの発生を未然に予防するために，被加工物の外周部を予め切削しておく切削方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる切削装置であるダイシング装置の構成を示す正面図である。
【図２】同実施形態にかかる切削方法を示すフローチャートである。
【図３】同実施形態にかかる切削方法における測定工程および算出工程を説明するためのダイシング装置の平面図である。
【図４】同実施形態にかかる切削方法における切削工程を説明するためのダイシング装置の平面図（ａ）と，数式１の算出方法を説明するための説明図（ｂ）である。
【図５】裏面研削加工に伴う半導体ウェハの外周部の形状変化を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ： ダイシング装置
１２ ： 半導体ウェハ
１４ ： 保護テープ
２０ ： 切削ユニット
２２ ： ブレード
２６ ： スピンドル
３０ ： チャックテーブル
Ｏ ： チャックテーブルの回転中心位置
Ｏ’ ： 半導体ウェハの中心位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は，切削ブレードによって略円板状の被加工物の外周部を周方向に切削する切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，表面に半導体素子が形成された半導体基板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基板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，半導体基板を研削して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。
【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，他部材との接触等が原因で，半導体ウェハの外周部に割れが生じる恐れがある。このため，一般的に，半導体ウェハの外周部には，面取り加工が施されている。この面取り加工により，図５（ａ）に示すように，半導体ウェハ１２の外周部は，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１２の裏面１２ａを研削すると，図５（ｂ）に示すように，裏面１２ａ側の外周部がＲ形状から徐々に鋭角形状に変化してしまう。このような外周部の鋭角化は，半導体ウェハ１２が薄くなるにつれ，より顕著になる。さらに，半導体ウェハ１２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１２が割れやすくなってしまうという問題があった。
【０００４】
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外周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外周部を研削する際に，外周部が研削砥石の圧接力に耐えられず，外周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１２の外周部を切削ブレードによって垂直切断（図５（ｃ）参照），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，裏面研削によって半導体ウェハ１２が薄くなっても，図５（ｄ）に示すように，裏面１２ａ側のエッジ角αを少なくとも９０度以上にして，外周部が鋭角化することを防止できる。さらに，上記特許文献１に記載の方法のように，外周部の研削時の負荷によって裏面１２ａ側の外周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】
ところで，切削ブレードによって半導体ウェハの外周部を切削ブレードによって周方向に切断する際には，半導体ウェハの中心と，半導体ウェハの保持手段であるチャックテーブルの回転中心とが，正確に一致していないと，外周部における被切削部分の幅が一定にならない。
【０００８】
しかしながら，搬送装置によって半導体ウェハをチャックテーブル上に載置するときには，一般的に，±１ｍｍ程度の位置精度の誤差がどうしても発生してしまう。このため，半導体ウェハの中心と，チャックテーブルの回転中心とを完全に一致させることは非常に困難であり，双方の中心位置が位置ずれしてしまっていた。従って，半導体ウェハの外周部の切削時に，チャックテーブルに対して半導体ウェハが偏心して回転してしまうため，外周部における被切削部分の幅が一定にならない（即ち，半導体ウェハの中心から同一距離にある円上を切削することができない）という問題があった。
【０００９】
かかる問題を解決する方法として，チャックテーブルの回転中心が半導体ウェハの中心になるように，半導体ウェハの外周部の切削幅を調整する方法がある。具体的には，切削ブレードの厚さを厚くすることが考えられる。例えば，載置位置の誤差が０．５ｍｍであるとき，つまり，半導体ウェハの中心とチャックテーブルの回転中心とが０．５ｍｍずれているときに，被切削部分の幅を１ｍｍで切削しようとした場合に，被切削部分の幅の最小値は０．５ｍｍであり最大値は１．５ｍｍとなる。これを考慮すると，切削ブレードの厚さは，少なくとも１．５ｍｍ以上必要となる。しかし，切削ブレードの厚さを厚くしてしまうと，切削時の送り速度を上げることが難しくなり，生産効率が低下してしまうという問題があった。
【００１０】
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，厚い切削ブレードを使用することなく，被加工物の外周部を周方向に沿って略均等な切削幅で切削することが可能な，新規かつ改良された切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】
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，スピンドルに装着された切削ブレードを用いて，被加工物保持手段に保持された略円板状の被加工物の外周部を周方向に沿って切削する切削方法が提供される。この切削方法は，被加工物保持手段に保持された被加工物の中心位置を測定する測定工程と；測定された被加工物の中心位置と被加工物保持手段の回転中心位置との位置ずれ量を算出する算出工程と；被加工物保持手段を回転させながら，位置ずれ量と被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，切削ブレードをスピンドルの回転軸方向であるＹ軸方向に移動させて，被加工物の外周部を被加工物の中心位置から略同一の距離で周方向に切削する切削工程と；を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により，厚い切削ブレードを使用しなくても，被加工物の外周部を所定の切削幅で略均等に切削できる。また，被加工物保持手段上に位置ずれして載置された被加工物を，再度，載置し直す作業を省略できるので，生産効率を向上できる。
【００１３】
また，上記切削工程では，被加工物保持手段の回転中心位置をＸＹ軸方向の原点とした場合に，切削ブレードのＹ軸方向の位置ｙが下記数式１で定められる位置となるように，切削ブレードをＹ軸方向に移動させて切削を行ってもよい。
【００１４】
【数１】
【００１５】
（数式１において，
θは，被加工物保持手段の回転角度であり，
ｄは，測定された被加工物の中心位置と被加工物保持手段の回転中心位置とのＸＹ平面上での距離であり，
φは，測定された被加工物の中心位置と被加工物保持手段の回転中心位置とを結ぶ線分が，ＸＹ平面上でＸ軸と成す角度であり，
ｒは，被加工物の切削後の所望の仕上がり半径である。）
【００１６】
また，上記測定工程では，被加工物の外周上の少なくとも３点の位置を測定し，測定された少なくとも３点の位置に基づいて被加工物の中心位置を算出するようにしてもよい。これにより，被加工物の中心位置を比較的容易かつ正確に測定できる。
【００１７】
また，上記測定工程で測定された被加工物の外周上の少なくとも３点の位置に基づいて，被加工物の半径を算出する工程をさらに含むようにしてもよい。これにより，半径の精度にバラツキのある被加工物の半径を的確に把握して，製品不良の発生を低減することができる。
【００１８】
また，上記切削工程では，被加工物保持手段を所定角度回転させる度に，位置ずれ量と被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，切削ブレードのＹ軸方向の位置を算出し，算出された位置に切削ブレードを移動させるようにしてもよい。これにより，切削ブレードの移動制御が容易になり，装置構成を簡単にするとともに装置コストを低減できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば，被加工物の中心位置と被加工物保持手段の中心位置が一致していなくても，被加工物の外周部を周方向に沿って略均等な切削幅で切削することができる。このため，生産効率を低下させることなく，切削加工精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（第１の実施形態）
まず，図１に基づいて，本発明の第１の実施形態にかかる切削方法を実行する切削装置について説明する。図１は，本実施形態にかかる切削装置であるダイシング装置１０の構成を示す正面図である。なお，以下では，略円板状の被加工物として，半導体ウェハ１２の例を挙げて説明するが，本発明の被加工物はかかる例に限定されない。
【００２２】
切削装置は，面取りされた半導体ウェハ１２の外周部（周縁部）を周方向に沿ってリング状に切断して，後工程である裏面研削時に半導体ウェハ１２の裏面側のエッジが鋭角形状とならないような切断面（図５参照）を形成しておく機能を有する。この切削装置は，例えば，図１に示すように，切削ユニット２０とチャックテーブル３０とを具備するダイシング装置１０で構成される。このダイシング装置１０は，一般的には，直交する２方向の切削ラインに沿って半導体ウェハ１２を格子状に切削加工して，複数のチップに分割するための装置である。なお，切削装置としては，かかるダイシング装置１０の例に限定されるものではない。
【００２３】
図１に示すように，ダイシング装置１０は，上記のように，例えば，半導体ウェハ１２を切削加工する切削ユニット２０と，上記半導体ウェハ１２を保持するチャックテーブル３０と，切削ユニット２０とチャックテーブル３０とを相対移動させる移動機構（図示せず。）と，半導体ウェハ１２の中心位置を測定する測定手段（図示せず。）と，半導体ウェハ１２の中心とチャックテーブル３０の回転中心との位置ずれ量を算出する算出手段（図示せず。）と，を主に備える。
【００２４】
被加工物である半導体ウェハ１２は，例えば，略円板形状を有する８，１２インチ等のシリコンウェハなどであり，その厚さは例えば数百μｍ〜数ｍｍなどである。この半導体ウェハ１２には，表面（回路が形成された回路面）１２ｂ側に保護テープ１４が貼り付けられている。この保護テープ１４は，例えば，ダイシングテープ，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１２の表面１２ｂが接触等により破損することを防止するとともに，半導体ウェハ１２の抗折強度を補強する機能を有する。
【００２５】
切削ユニット２０は，例えばリング形状を有する極薄（例えば数十μｍ）の切削ブレード２２と，切削ブレード２２を挟持してスピンドル２６に軸着するフランジ２４と，電動モータ（図示せず。）等の回転駆動力によって切削ブレード２２を高速回転させるスピンドル２６と，を備える。かかる切削ユニット２０は，高速回転する切削ブレード２２を半導体ウェハ１２に切り込ませることにより，半導体ウェハ１２を切削して極薄のカーフ（切溝）を形成することができる。なお，切削時には各種ノズル（図示せず。）等により加工点付近に冷却及び洗浄用の切削水が供給される。
【００２６】
また，チャックテーブル３０は，例えば，上面が略平坦な円盤状のテーブルであり，被加工物である半導体ウェハ１２を保持する被加工物保持手段として構成されている。このチャックテーブル３０には，半導体ウェハ１２が例えば裏面（回路面とは反対側の面）１２ａを上向きにして載置される。かかるチャックテーブル３０は，例えば，その上面に真空チャック（図示せず。）等を具備しており，載置された半導体ウェハ１２を真空吸着して安定的に保持する。さらに，かかるチャックテーブル３０は，半導体ウェハ１２を保持した状態で，Ｚ軸方向に延びる回転軸３０ａを中心として水平方向に回転可能であり，保持した半導体ウェハ１２を切削ユニット２０の切削ブレード２２に対して回転させることができる。
【００２７】
また，移動機構は，例えば，切削ユニット移動機構とチャックテーブル移動機構とからなる（いずれも図示せず。）。このうち，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；図１の紙面垂直方向）に対して直交する水平方向であり，例えば，水平に配設されたスピンドル２６の回転軸２６ａ方向である。このようなＹ軸方向の移動により，切削ブレード２２の刃先を半導体ウェハ１２の切削位置に位置合わせすることができる。また，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，半導体ウェハ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。
【００２８】
一方，チャックテーブル移動機構は，通常のダイシング加工時には，半導体ウェハ１２を保持したチャックテーブル３０を切削方向（Ｘ軸方向）に移動させて，半導体ウェハ１２に対し切削ブレード２２の刃先を直線的な軌跡で作用させる。また，このチャックテーブル移動機構は，半導体ウェハ１２の外周部の切削加工時には，上記のように，半導体ウェハ１２を保持したチャックテーブル３０を，回転軸３０ａを中心として回転させ，半導体ウェハ１２の外周部に対し，切削ブレード２２の刃先を円状の軌跡で作用させる。
【００２９】
なお，スピンドル２６の回転軸２６ａは水平なＹ軸方向に延び，チャックテーブル３０の回転軸３０ａは垂直なＺ軸方向に延びており，これらの回転軸２６ａと回転軸３０ａとは交差（例えば直交）している。このため，切削ユニット２０は，チャックテーブル３０の回転中心を通る水平線上をＹ軸方向に移動可能である。
【００３０】
また，測定手段は，半導体ウェハ１２の中心位置を測定する。この測定手段は，例えば，半導体ウェハ１２の表面を撮像する撮像装置と，撮像画像を解析して半導体ウェハ１２の外周上の任意の点の座標を測定し，かかる座標に基づいて半導体ウェハ１２の中心位置の座標を算出するコントローラ（ＣＰＵ等）とで構成される。
【００３１】
算出手段は，上記測定手段によって測定された半導体ウェハ１２の中心位置と，チャックテーブル３０の回転中心との位置ずれ量を算出する。この算出手段は，例えば，測定された半導体ウェハ１２の中心位置の座標と，既知であるチャックテーブル３０の回転中心位置の座標とに基づいて，双方の間の位置ずれ量（例えば，後述する偏心距離ｄおよび偏心角度φ）を算出するコントローラ（ＣＰＵ等）で構成される。
【００３２】
以上のような構成のダイシング装置１０は，高速回転する切削ブレード２２を半導体ウェハ１２の外周部に対して裏面１２ａ側から垂直に切り込ませながら，チャックテーブル３０を例えば１回転させることにより，半導体ウェハ１２の外周部を周方向に沿って垂直に切断して切断面を形成することができる。なお，この際の切断速度は，チャックテーブル３０の回転速度に依存し，例えば５°／ｓｅｃである。
【００３３】
さらに，このダイシング装置１０は，図示はしないが，スピンドル２６を水平面に対して任意の角度だけ傾斜可能に構成されている。これにより，半導体ウェハ１２に対して切削ユニット２０全体を傾斜させて，切削ブレード２２と加工面（半導体ウェハ１２の裏面１２ａ）とのなす角θを例えば９０度未満にすることができる。このようにスピンドル２６を傾斜させた状態で，上記と同様にして，半導体ウェハ１２の外周部を切削することによって，半導体ウェハ１２の外周部に，裏面１２ａから表面１２ｂにかけて拡径するようなテーパ状の傾斜切断面を形成することも可能である。
【００３４】
以上のように，ダイシング装置１０は，半導体ウェハ１２の外周部を周方向に沿ってリング状に切削して，半導体ウェハ１２の外周部に垂直切断面若しくは傾斜切断面を形成できる。これにより，後工程である裏面研削工程において，平面研削装置を使用して当該半導体ウェハ１２の裏面１２ａを研削加工する際に，常に，半導体ウェハ１２の裏面１２ａのエッジ角度αを約９０°以上に維持することができる（図５（ｄ）参照）。即ち，裏面研削中に，半導体ウェハ１２の裏面１２ａ側のエッジ形状が一貫して変わらず，従来のように半導体ウェハ１２が薄くなるにつれ上記エッジ形状が鋭角形状となることがない。このため，裏面研削に伴う研削砥石の負荷を，シャープエッジではなく，エッジ角度αが約９０°以上と比較的大きいエッジで受けることができるので，半導体ウェハ１２の外周部の強度が高まり，チッピングの発生や半導体ウェハ１２の割れを抑制することができる。
【００３５】
ところで，上記ダイシング装置１０によって，半導体ウェハ１２の外周部を切削するため，搬送装置によって加工対象の半導体ウェハ１２をチャックテーブル３０上に載置すると，半導体ウェハ１２の中心と，チャックテーブル３０の回転中心とが，例えば±１ｍｍ程度の精度で位置ずれしてしまう。このように位置ずれした状態で，チャックテーブル３０を回転させながら切削ブレード２２を作用させて，半導体ウェハ１２の外周部を切削すると，半導体ウェハ１２がチャックテーブル３０に対して偏心して回転するため，当該外周部を所定の切削幅で切削することができない。
【００３６】
従来では，このような位置ずれが検出された場合には，再度，半導体ウェハ１２をチャックテーブル３０に載置し直して，双方の中心を位置合わせするように試みていた。しかし，双方の中心を完全に一致させることは非常に困難であり，この結果，位置合わせ作業に時間がかかり，生産効率が低下する原因となっていた。
【００３７】
そこで，本実施形態にかかる切削方法では，載置された半導体ウェハ１２の中心とチャックテーブル３０の回転中心との位置ずれを許容して，半導体ウェハ１２を載置し直さないようにした。その代わりに，半導体ウェハ１２の外周部の切削加工時に，切削ブレード２２をＹ軸方向（チャックテーブル３０の回転中心に向かう／遠ざかる方向）に移動させて，偏心して載置されている半導体ウェハ１２の中心から，切削ブレード２２の切り込み位置までの距離が一定となるように制御する。このように，本実施形態にかかる切削方法は，半導体ウェハ１２の外周部の切削時に，従来では固定されていた切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させることよって，上記半導体ウェハ１２外周部を一定の切削幅で切削できるようにした点に特徴を有する。
【００３８】
以下に，図２〜４に基づいて，本実施形態にかかる切削方法について説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる切削方法を示すフローチャートであり，図３は，本実施形態にかかる切削方法における測定工程および算出工程を説明するためのダイシング装置１０の平面図であり，図４（ａ）は，本実施形態にかかる切削方法における切削工程を説明するためのダイシング装置１０の平面図であり，図４（ｂ）は，数式１の算出方法を説明するための説明図である。
【００３９】
図２に示すように，本実施形態にかかる切削方法では，まず，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’を測定する（Ｓ１０２；測定工程）。次いで，測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量を算出する（Ｓ１０４；算出工程）。さらに，切削加工時において，チャックテーブル３０を回転させても，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から切削ブレード２２の切り込み位置Ｌまでの距離ｒが常に一定になるように，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させながら，半導体ウェハ１２の外周部を切削加工する（Ｓ１０６；切削工程）。以下に，かかる各工程について詳細に説明する。
【００４０】
まず，ステップＳ１０２では，上記ダイシング装置１０の測定手段によって，チャックテーブル３０に保持された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’が測定される（ステップＳ１０２）。
【００４１】
上記のような切削ブレード２２の移動制御を行うためには，まず，チャックテーブル３０に載置された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量を求める必要がある。チャックテーブル３０の回転中心位置ＯをＸＹ軸方向の原点と考えると，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標が得られれば，上記位置ずれ量を算出可能である。そこで，本ステップＳ１０２では，以下に説明するように，半導体ウェハ１２の外周上の３点Ａ，Ｂ，Ｃの位置座標を測定して，かかる３点の位置座標に基づいて半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標を算出する。
【００４２】
具体的には，図３に示すように，まず，チャックテーブル３０に載置された半導体ウェハ１２の外周上（オリエンテーションフラットやノッジ等の部分は除く）に位置する任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃの座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）をそれぞれ測定する。次いで，このように測定した３点Ａ，Ｂ，Ｃの座標を，下記数式２および数式３に代入して，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）を算出する。
【００４３】
【数２】
【００４４】
【数３】
【００４５】
また，上記測定された３点Ａ，Ｂ，Ｃの座標を下記数式４に代入することによって，半導体ウェハ１２の半径Ｒを算出することもできる。この半径Ｒの算出処理は，ステップＳ１０２〜Ｓ１０６のいずれの工程で行ってもよい。
【００４６】
【数４】
【００４７】
次いで，ステップＳ１０４では，上記ダイシング装置１０の算出手段によって，上記ステップＳ１０２で測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとの位置ずれ量が算出される（ステップＳ１０４）。
【００４８】
図３に示すように，本実施形態にかかる位置ずれ量は，例えば，次に示す２つの値（偏心距離ｄおよび偏心角度φ）を含む。
（１）偏心距離ｄ；測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置ＯとのＸＹ平面上での距離
（２）偏心角度φ；測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’と，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏとを結ぶ線分Ｏ’Ｏが，ＸＹ平面上でＸ軸と成す角度
【００４９】
かかる偏心距離ｄおよび偏心角度φは，上記測定された半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）を下記数式５および数式６に代入してそれぞれ算出される。
【００５０】
【数５】
【００５１】
【数６】
なお，数式６は，ｔａｎφ＝（Ｙｃ／Ｘｃ）の逆関数である。
【００５２】
このように算出された偏心距離ｄおよび偏心角度φによって，チャックテーブル３０の回転中心位置Ｏ（即ち，原点）を基準とした，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’の位置ずれ量を表すことができる。
【００５３】
次いで，ステップＳ１０６では，図４（ａ）に示すように，チャックテーブル３０を回転させるとともに，上記ステップＳ１０４で算出された位置ずれ量と，チャックテーブル３０の回転角度θとに基づいて，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させて，半導体ウェハ１２の外周部を，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から略同一の距離で切削する（ステップＳ１０６）。
【００５４】
本ステップでは，半導体ウェハ１２の外周部に対して切削ブレード２２の刃先を切り込ませた状態で，チャックテーブル３０を１回転させることによって，半導体ウェハ１２の外周部を周方向に切削する。この際，半導体ウェハ１２は，チャックテーブル３０に対して偏心して回転してしまうので，半導体ウェハ１２の外周部を一定の切削幅で切削するために，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から切削ブレード２２の切り込み位置Ｌまでの距離が常に一定（半導体ウェハ１２の切削後の所望の仕上がり半径ｒ）になるように，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させる。
【００５５】
具体的には，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙ（即ち，切削ブレード２２の刃先が半導体ウェハ１２に対して切り込む位置Ｌのｙ座標）が，下記の数式１となるように，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させながら切削を行う。
【００５６】
【数７】
【００５７】
この数式１において，θは，半導体ウェハ１２の回転角度であり，ｄは，上記偏心距離であり，φは，上記偏心角度であり，ｒは，上記所望の仕上がり半径である。なお，この所望の仕上がり半径ｒは，例えば，切削前の半導体ウェハ１２の半径Ｒ以下であれば，任意の値に設定できる。
【００５８】
以下に，かかる数式１の算出方法について説明する。切削ブレード２２の中心を通るスピンドル２６は，チャックテーブル３０の回転中心位置ＯをＸＹ軸方向の原点と考えたときの，Ｙ軸上に位置する。このため，半導体ウェハ１２に対する切削ブレード２２の切り込み位置Ｌは，当該ＸＹ平面上で座標（０，ｙ）で表される。この切り込み位置Ｌと半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’との距離が，チャックテーブル３０が如何なる角度回転したとしても，常に，上記所定の所望仕上がり半径ｒとなるようなｙの関数を求める。
【００５９】
そこで，図３に示したような初期状態（偏心角度φ）から，チャックテーブル３０を反時計回りにθ度回転させた図４（ａ）の状態を考える。このとき，半導体ウェハ１２の中心位置の座標Ｏ’とチャックテーブル３０の観点中心位置Ｏとを結ぶ線分Ｏ’Ｏが，Ｘ軸と成す角度は，（θ＋φ）となる。
【００６０】
ここで，図４（ａ）の一部を拡大した図４（ｂ）に示すように，三角形ＬＯＯ’に着目して考える。まず，座標Ｏ’からＹ軸に対して垂線な補助線を引き，この補助線とＹ軸（直線ＬＯ）との交点をＭとする。ｙ＝ＬＭ＋ＭＯとなるので，ＬＭとＭＯをそれぞれ算出すれば，ｙが得られる。
【００６１】
ＭＯは，直角三角形ＯＭＯ’に着目して考える。角ＭＯ’Ｏの角度は，θ＋φであるので，ＭＯの長さは偏心距離ｄを用いて表すと，ＭＯ＝ｄ×ｓｉｎ（θ＋φ）となる。
【００６２】
また，ＬＭは，直角三角形ＬＭＯ’に着目して考える。ＬＯは，所望仕上がり半径ｒである。また，ＭＯ’の長さは，偏心距離ｄを用いて表すと，ＭＯ’＝ｄ×ｃｏｓ（θ＋φ）となる。このため，ＬＭ＝（ＬＯ’２−ＭＯ’２）１／２＝［ｒ２−｛ｄ×ｃｏｓ（θ＋φ）｝２］１／２となる。
【００６３】
従って，ｙ＝ＬＭ＋ＭＯ＝ｄ×ｓｉｎ（θ＋φ）＋［ｒ２−｛ｄ×ｃｏｓ（θ＋φ）｝２］１／２となり，上記数式１が得られる。
【００６４】
切削工程Ｓ１０６では，ダイシング装置１０の制御部によって，このように算出した数式１に，上記ステップＳ１０４で算出した位置ずれ量である偏心距離ｄおよび偏心角度φと，チャックテーブル３０の回転角度θと，所望の仕上がり半径ｒとを代入して，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙを算出する。さらに，切削ユニット移動機構によって，切削ブレード２２がこの位置ｙに位置付けられるように切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させて切削を行う。
【００６５】
なお，この切削工程Ｓ１０６では，チャックテーブル３０が所定角度β（例えばβ＝５度等）回転する度ごとに，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させるように制御してもよい。具体的には，まず，回転開始からチャックテーブル３０が所定角度β回転して初めて，数式１のθにβを代入し，切削ブレード２２の位置ｙ１を算出する。次いで，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させ，算出した位置ｙ１に位置付ける。その後，チャックテーブル３０がさらに所定角度β回転したとき（即ち，当初から２β回転したとき）に，数式１のθに２βを代入して切削ブレード２２の位置ｙ２を算出する。次いで，切削ブレード２２をＹ軸方向に移動させ，算出した位置ｙ２に位置付ける。かかる工程を，チャックテーブルが１回転（θ＝３６０度）するまで同様に繰り返すことによって，半導体ウェハ１２の外周部が１周に渡り切削される。このように，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙを段階的に制御することで，切削ブレード２２の位置制御用の装置構成が，比較的簡単かつ安価にできるという利点がある。なお，かかる段階的な制御の例に限定されず，チャックテーブル３０の回転に伴って，切削ブレード２２のＹ軸方向の位置を連続的に制御するようにしてもよい。
【００６６】
以上のように，本実施形態にかかる切削方法では，チャックテーブル３０の回転とともに，上記数式１に従って切削ブレード２２のＹ軸方向の位置を調整しながら切削する。これにより，チャックテーブル３０が１回転する間，半導体ウェハ１２の中心位置Ｏ’から切削ブレード２２の切り込み位置Ｌまでの距離を常に一定（所望の仕上がり半径ｒ）にできる。このため，半導体ウェハ１２の中心とチャックテーブル３０の回転中心とが位置ずれ（偏心）している場合であっても，切削ブレード２２によって半導体ウェハ１２の外周部を一定の切削幅で切削できる。
【００６７】
また，この方法では，厚い切削ブレードを使用する必要がないので，生産効率を低下させることがない。
【００６８】
また，上記切削方法では，半導体ウェハ１２の半径Ｒをも算出できる。半導体ウェハ１２等の被加工物は，その種類が同じであっても品質にばらつきがあるため，被加工物の半径Ｒが異なる場合がある。被加工物の半径Ｒの大きさによっては，任意の設定で外周部を一定の幅で切削できない場合があるので，上記のように，半径Ｒを把握することによって，製品不良の発生を低減することができる。
【００６９】
さらに，所望の仕上がり半径ｒを，上記算出した半径Ｒに設定して，半導体ウェハ１２等の被加工物の外周部を切削してもよい。これにより，ばらつきのある複数の被加工物の半径を，同一の半径Ｒに揃えることができる。
【００７０】
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。
【００７１】
例えば，上記実施形態では，被加工物として，半導体ウェハ１２の例を挙げたが，本発明は，かかる例に限定されない。被加工物は，略円板状の基板であれば，例えば，各種の半導体基板，サファイア基板，ガラス材，セラミックス材，金属材，プラスチック等の合成樹脂材など，任意の基板であってよい。
【００７２】
また，上記実施形態では，切削装置としてダイシング装置１０を用いたが，本発明はかかる例に限定されない。切削装置は，切削ブレードと被加工物保持手段とを備え，被加工物の外周部（周縁部）を切断可能な装置であれば，任意の装置を用いることができる。
【００７３】
また，上記実施形態では，半導体ウェハ１２に対して切削ブレード２２を垂直に切り込ませて切削する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。例えば，切削ブレード２２を半導体ウェハ１２の中心側に傾斜させて切り込ませて切削しても良い。この場合には，位置制御対象となる切削ブレード２２のＹ軸方向の位置ｙは，例えば，切削ブレード２２の最深の切り込み位置に設定される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は，被加工物の外周部を周方向に切削する切削方法に適用可能であり，特に，裏面研削工程における鋭角エッジの発生を未然に予防するために，被加工物の外周部を予め切削しておく切削方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる切削装置であるダイシング装置の構成を示す正面図である。
【図２】同実施形態にかかる切削方法を示すフローチャートである。
【図３】同実施形態にかかる切削方法における測定工程および算出工程を説明するためのダイシング装置の平面図である。
【図４】同実施形態にかかる切削方法における切削工程を説明するためのダイシング装置の平面図（ａ）と，数式１の算出方法を説明するための説明図（ｂ）である。
【図５】裏面研削加工に伴う半導体ウェハの外周部の形状変化を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ ： ダイシング装置
１２ ： 半導体ウェハ
１４ ： 保護テープ
２０ ： 切削ユニット
２２ ： ブレード
２６ ： スピンドル
３０ ： チャックテーブル
Ｏ ： チャックテーブルの回転中心位置
Ｏ’ ： 半導体ウェハの中心位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルに装着された切削ブレードを用いて，被加工物保持手段に保持された略円板状の被加工物の外周部を周方向に沿って切削する切削方法であって：
前記被加工物保持手段に保持された前記被加工物の中心位置を測定する測定工程と；
前記測定された被加工物の中心位置と前記被加工物保持手段の回転中心位置との位置ずれ量を算出する算出工程と；
前記被加工物保持手段を回転させながら，前記位置ずれ量と前記被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，前記切削ブレードを前記スピンドルの回転軸方向であるＹ軸方向に移動させて，前記被加工物の外周部を前記被加工物の中心位置から略同一の距離で周方向に切削する切削工程と；
を含むことを特徴とする，切削方法。
【請求項２】
前記切削工程では，
前記被加工物保持手段の回転中心位置をＸＹ軸方向の原点とした場合に，前記切削ブレードのＹ軸方向の位置ｙが下記数式１で定められる位置となるように，前記切削ブレードをＹ軸方向に移動させて切削を行うことを特徴とする，請求項１に記載の切削方法。
【数１】
（前記数式１において，
θは，前記被加工物保持手段の回転角度であり，
ｄは，前記測定された被加工物の中心位置と前記被加工物保持手段の回転中心位置とのＸＹ平面上での距離であり，
φは，前記測定された被加工物の中心位置と前記被加工物保持手段の回転中心位置とを結ぶ線分が，ＸＹ平面上でＸ軸と成す角度であり，
ｒは，前記被加工物の切削後の所望の仕上がり半径である。）
【請求項３】
前記測定工程では，
前記被加工物の外周上の少なくとも３点の位置を測定し，前記測定された少なくとも３点の位置に基づいて前記被加工物の中心位置を算出することを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の切削方法。
【請求項４】
前記測定工程で測定された前記被加工物の外周上の少なくとも３点の位置に基づいて，前記被加工物の半径を算出する工程をさらに含むことを特徴とする，請求項３に記載の切削方法。
【請求項５】
前記切削工程では，
前記被加工物保持手段を所定角度回転させる度に，前記位置ずれ量と前記被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，前記切削ブレードのＹ軸方向の位置を算出し，前記算出された位置に前記切削ブレードを移動させることを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の切削方法。
【請求項１】
スピンドルに装着された切削ブレードを用いて，被加工物保持手段に保持された略円板状の被加工物の外周部を周方向に沿って切削する切削方法であって：
前記被加工物保持手段に保持された前記被加工物の中心位置を測定する測定工程と；
前記測定された被加工物の中心位置と前記被加工物保持手段の回転中心位置との位置ずれ量を算出する算出工程と；
前記被加工物保持手段を回転させながら，前記位置ずれ量と前記被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，前記切削ブレードを前記スピンドルの回転軸方向であるＹ軸方向に移動させて，前記被加工物の外周部を前記被加工物の中心位置から略同一の距離で周方向に切削する切削工程と；
を含むことを特徴とする，切削方法。
【請求項２】
前記切削工程では，
前記被加工物保持手段の回転中心位置をＸＹ軸方向の原点とした場合に，前記切削ブレードのＹ軸方向の位置ｙが下記数式１で定められる位置となるように，前記切削ブレードをＹ軸方向に移動させて切削を行うことを特徴とする，請求項１に記載の切削方法。
【数１】
（前記数式１において，
θは，前記被加工物保持手段の回転角度であり，
ｄは，前記測定された被加工物の中心位置と前記被加工物保持手段の回転中心位置とのＸＹ平面上での距離であり，
φは，前記測定された被加工物の中心位置と前記被加工物保持手段の回転中心位置とを結ぶ線分が，ＸＹ平面上でＸ軸と成す角度であり，
ｒは，前記被加工物の切削後の所望の仕上がり半径である。）
【請求項３】
前記測定工程では，
前記被加工物の外周上の少なくとも３点の位置を測定し，前記測定された少なくとも３点の位置に基づいて前記被加工物の中心位置を算出することを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の切削方法。
【請求項４】
前記測定工程で測定された前記被加工物の外周上の少なくとも３点の位置に基づいて，前記被加工物の半径を算出する工程をさらに含むことを特徴とする，請求項３に記載の切削方法。
【請求項５】
前記切削工程では，
前記被加工物保持手段を所定角度回転させる度に，前記位置ずれ量と前記被加工物保持手段の回転角度とに基づいて，前記切削ブレードのＹ軸方向の位置を算出し，前記算出された位置に前記切削ブレードを移動させることを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の切削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−９３３３３（Ｐ２００６−９３３３３Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７５６６２（Ｐ２００４−２７５６６２）
【出願日】平成１６年９月２２日（２００４．９．２２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２２日（２００４．９．２２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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