(57)【要約】【課題】基板を所定の仕上がり厚さまで薄厚化する薄厚化方法および基板薄厚化装置において、優れたスループットで、しかもクラックのない基板を得る。【解決手段】研削とエッチングとにより基板Wをその初期厚さＴh0から所望の仕上がり厚さＴhfまで薄厚化する。研削後の基板の表面粗さ（Ｒｙ）を予め測定しておき、その１０倍をエッチングにより除去すべき厚さＴh1とする。厚さがＴh2（＝Ｔhf＋Ｔh1）となるまで基板裏面Ｗbを研削し、その後エッチング液により厚さＴh1分をエッチングし、最終的に厚さＴhfの基板を得る。【選択図】図９
2010225790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を所定の仕上がり厚さまで薄厚化する基板の薄厚化方法において、
前記仕上がり厚さに所定の第１厚さを加えた厚さまで前記基板を研削する研削工程と、
前記研削工程後の前記基板表面の前記第１厚さ分をエッチングにより除去することで、前記基板を前記仕上がり厚さまで薄厚化するエッチング工程と
を備え、
前記第１厚さを、前記研削工程により得られる前記基板の表面粗さにおける最大高さに応じて設定する
ことを特徴とする基板の薄厚化方法。
【請求項２】
前記第１厚さを前記最大高さの１０倍以上とする請求項１に記載の基板の薄厚化方法。
【請求項３】
前記第１厚さを前記最大高さの２０倍以下とする請求項２に記載の基板の薄厚化方法。
【請求項４】
前記研削工程により得られる前記最大高さが２．５μｍ以上である請求項２または３に記載の基板の薄厚化方法。
【請求項５】
基板を所定の仕上がり厚さまで薄厚化する基板薄厚化装置において、
前記基板表面を研削し、当該研削により得られる前記基板の表面粗さにおける最大高さに応じて設定された第１厚さと前記仕上がり厚さとを加えた厚さまで薄厚化する研削手段と、
研削後の前記基板表面を前記第１厚さ分エッチングしてその厚さを前記仕上がり厚さまで薄厚化するエッチング手段と
を備えることを特徴とする基板薄厚化装置。
【請求項６】
前記研削手段から研削後の前記基板を前記エッチング手段へ移送する移送手段を備え、
前記研削手段による単位時間当たりの研削量と前記エッチング手段による単位時間当たりのエッチング量との比が、処理前の前記基板の初期厚さから前記第１厚さおよび前記仕上がり厚さを差し引いた総研削量と前記第１厚さとの比にほぼ等しい請求項５に記載の基板薄厚化装置。
【請求項７】
前記エッチング手段は、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板表面にエッチング液を供給して該表面に液膜を形成するエッチング液供給部と、
前記液膜に接しながら前記基板表面と平行に相対移動する掃引部と
を備え、
前記エッチング液供給部が前記エッチング液を継続的に前記基板に供給しつつ前記掃引部が移動することで、前記基板表面の前記液膜を更新しながらエッチングを行う請求項５または６に記載の基板薄厚化装置。
【請求項８】
前記エッチング液供給部は、前記基板表面に向けてエッチング液を吐出するための吐出口を有するとともに、前記基板表面と平行に相対移動することで前記基板表面におけるエッチング液の着液位置を移動させるノズル体を備える一方、
前記掃引部は、前記吐出口を挟んで対向するように前記ノズル体に取り付けられた１対の可撓性シート体を備える請求項７に記載の基板薄厚化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を所定の仕上がり厚さまで薄厚化する薄厚化方法および基板薄厚化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、デバイスの小型化を図るために、半導体基板のデバイス形成面とは反対側の他方面を研削加工してその厚みを所望の厚さまで減ずる薄厚化処理が行われることがある。このような加工処理を行う装置としては、例えば特許文献１、２に記載されたものがある。
【０００３】
これらの従来技術ではいずれも、まず基板を粗研削して所望の仕上がり厚さに近い厚さまで研削した後、精密研削によって表面の平滑度を高めるとともに粗研削でのダメージを取り除き、最後にウェットエッチングによって数μｍのダメージ層を除去することによって最終的に仕上がり厚さまで薄厚化された基板を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−２２６３０８号公報（図１）
【特許文献２】特開２００１−１５７９５９号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は、次のような解決すべき２つの課題を含んでいる。第１に、上記技術では、粗研削、精密研削、ウェットエッチングという３段階の工程を設けているため、加工処理のスループットが低い。第２に、機械的な研削では表面的なダメージ以外に深いクラックが部分的に生じることがあり、単に表面の平滑化を目的としたウェットエッチングではこのようなクラックを含む層を除去しきれないことがある。特に、近年ではデバイスに求められる厚さは例えば５０μｍ程度にまで至っており、このように薄い基板においてクラックが残存すると、基板の抗折強度が低下し割れやすくなるという問題が生じる。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板を所定の仕上がり厚さまで薄厚化する薄厚化方法および基板薄厚化装置において、優れたスループットで、しかもクラックのない基板を得ることのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、基板を所定の仕上がり厚さまで薄厚化する基板の薄厚化方法であって、上記目的を達成するため、前記仕上がり厚さに所定の第１厚さを加えた厚さまで前記基板を研削する研削工程と、前記研削工程後の前記基板表面の前記第１厚さ分をエッチングにより除去することで、前記基板を前記仕上がり厚さまで薄厚化するエッチング工程とを備え、前記第１厚さを、前記研削工程により得られる前記基板の表面粗さにおける最大高さに応じて設定することを特徴としている。
【０００８】
研削加工によって基板に残るクラックの深さは、研削後の基板の表面粗さ、より具体的には最大高さ（Ｒｙ）の数倍〜１０倍程度であるとされている。粗研削および精密研削を行う従来技術においては、粗研削で生じたクラックをより研削速度の低い精密研削で除去するには多大な時間を要する。また精密研削によってもクラックを生じるので、その後にエッチングを行うとしてもクラックを完全に除去することは困難である。
【０００９】
これに対し、本発明では、研削工程によって得られる基板の表面粗さ（最大高さ）を例えば表面粗さ計により実験的に測定するなどして把握しておき、それに基づいて、クラックを含む層の厚さに対応する値としての「第１厚さ」を設定する。そして、研削工程では、最終的な仕上がり厚さにこの第１厚さを加えた厚さになるまで基板を研削する一方、エッチング工程ではこの第１厚さ分をエッチングにより除去することによって、最終的に仕上がり厚さまで薄厚化された基板を得る。このため、この方法で得られる基板はクラックを含まないものとすることができる。また、２段階の研削工程を要しないので、処理時間も短縮することが可能である。
【００１０】
ここで、前記第１厚さとしては、例えば前記最大高さの１０倍以上とすることができる。上記したように研削加工によるクラックの深さは最大高さの１０倍程度と考えられる。そこで、エッチングによって除去する第１厚さを最大高さの１０倍以上としておけば、ほぼ完全にクラックを除去することが可能である。ただし、エッチング量を多くしすぎるとエッチングに要する時間も長くなり基板の平滑性も得られにくいので、前記第１厚さは前記最大高さの２０倍以下に留めることが好ましい。
【００１１】
例えば、前記研削工程により得られる前記最大高さを２．５μｍ以上とする一方、前記エッチング工程では、前記第１厚さとして該最大高さの１０倍以上をエッチング除去することができる。従来技術におけるエッチング量は数μｍであるから、これによってクラックを取り切るにはその直前の研削における最大高さを１μｍ以下に抑える必要がある。このような高い精度の研削では、研削速度が極めて遅くなるため、粗研削によって生じたクラックを除去できるほどの研削量を確保することは事実上不可能である。
【００１２】
この発明では研削工程における最大高さに基づいてエッチング量を設定しているため、その値が既知である限り、原理的には最大高さが幾らであってもクラックを残さず除去することが可能である。したがって、研削工程では、例えば最大高さが２．５μｍ程度の比較的粗い、それゆえに研削速度の高い研削を採用することが可能である。これにより、処理速度をさらに向上させることができ、スループット向上を図ることができる。
【００１３】
また、この発明は、基板を所定の仕上がり厚さまで薄厚化する基板薄厚化装置であって、上記目的を達成するため、前記基板表面を研削し、当該研削により得られる前記基板の表面粗さにおける最大高さに応じて設定された第１厚さと前記仕上がり厚さとを加えた厚さまで薄厚化する研削手段と、研削後の前記基板表面を前記第１厚さ分エッチングしてその厚さを前記仕上がり厚さまで薄厚化するエッチング手段とを備えることを特徴としている。このように構成された発明では、上記した基板の薄厚化方法の発明と同様に、薄厚化されたクラックのない基板を高いスループットで作成することが可能である。
【００１４】
この発明においては、前記研削手段から研削後の前記基板を前記エッチング手段へ移送する移送手段をさらに備え、前記研削手段による単位時間当たりの研削量と前記エッチング手段による単位時間当たりのエッチング量との比が、処理前の前記基板の初期厚さから前記第１厚さおよび前記仕上がり厚さを差し引いた総研削量と前記第１厚さとの比にほぼ等しくなるようにしてもよい。単位時間当たりの研削量とエッチング量との比を、研削によって減ずるべき厚さに相当する総研削量と、エッチングにより減ずるべき厚さに相当する第１厚さとの比とほぼ等しい値とすることで、研削処理とエッチング処理にそれぞれ要する時間をほぼ等しくすることができる。そのため、移送手段により基板を研削手段からエッチング手段に移送しながら複数の基板を連続的に処理する場合に、研削手段またはエッチング手段の一方が他方での処理の進行を待つ必要がなくなり、さらなる処理のスループット向上を図ることができる。
【００１５】
また、前記エッチング手段は、前記基板を保持する基板保持部と、前記基板表面にエッチング液を供給して該表面に液膜を形成するエッチング液供給部と、前記液膜に接しながら前記基板表面と平行に相対移動する掃引部とを備え、前記エッチング液供給部が前記エッチング液を継続的に前記基板に供給しつつ前記掃引部が移動することで、前記基板表面の前記液膜を更新しながらエッチングを行うようにしてもよい。エッチング手段が受け持つべきエッチング量が多くなると処理後の基板の平滑性が失われやすくなるが、このように基板表面にエッチング液の液膜を形成した状態でエッチングを行うとともに、該液膜を常時更新することにより、基板の平滑性を保ってエッチングを行うことができる。
【００１６】
より具体的な例としては、前記エッチング液供給部は、前記基板表面に向けてエッチング液を吐出するための吐出口を有するとともに、前記基板表面と平行に相対移動することで前記基板表面におけるエッチング液の着液位置を移動させるノズル体を備える一方、前記掃引部は、前記吐出口を挟んで対向するように前記ノズル体に取り付けられた１対の可撓性シート体を備えるようにしてもよい。このような構成によれば、着液位置を移動させながら基板にエッチング液を継続的に供給するとともに、ノズル体に取り付けられた１対の可撓性シート体が吐出されたエッチング液を基板上に薄く押し広げるように作用する。このように基板表面が常時更新される薄い液膜により覆われるようにすることで、エッチング量が多い場合でも基板の平滑性を保つことができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、研削によって得られる基板の表面粗さ（最大高さ）に応じた研削量およびエッチング量が設定されるので、所望の仕上がり厚さで、しかもクラックのない基板を得ることができる。また、複数の研削工程を必要としないため、優れたスループットで薄厚化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明にかかる基板薄厚化装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の基板薄厚化装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】この基板薄厚化装置における薄厚化処理を示すフローチャートである。
【図４】研削ユニットの構造を示す図である。
【図５】エッチングユニットの構造を示す図である。
【図６】スリットノズルの構成を示す斜視図である。
【図７】サセプタの構造を示す図である。
【図８】基板のエッチング処理を説明するための断面図である。
【図９】処理過程における基板断面を模式的に示す図である。
【図１０】複数のワークを処理する場合の処理を示すタイミングチャートである。
【図１１】研削速度とエッチング速度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１はこの発明にかかる基板薄厚化装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の基板薄厚化装置の電気的構成を示すブロック図である。この基板薄厚化装置１は、一方主面にデバイスパターンを形成された例えばシリコンウエハなどの基板の他方主面を研削、エッチングすることにより、基板の厚さをその初期厚さから所定の仕上がり厚さまで減ずるための装置である。基板としては、市場に流通している基板の一般的な厚さである例えば７７５μｍの初期厚さを有するものを使用し、最終的な仕上がり厚さを例えば５０μｍとするが、これらの数値に限定されるものではない。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、この基板薄厚化装置１には、中央部に図１（ｂ）に示すワーク（処理対象物）を搬送する搬送ロボット１３が設けられている。そして、この搬送ロボット１３を取り囲むように、図において時計回りに搬入ステージ１１、研削ユニット２、エッチングユニット３および搬出ステージ１２が順番に設けられている。図２に示すように、搬送ロボット１３、研削ユニット２およびエッチングユニット３の各ユニットは制御ユニット１４により制御されている。
【００２１】
ワークＷｋは、図１（ｂ）示すように、基板Ｗを例えばガラス板等からなる円盤状のキャリアＣｒに接着したものであり、基板Ｗのうちデバイスパターンを形成されたデバイス形成面ＷｆをキャリアＣｒに密着させることで、デバイスパターンを保護している。そして、デバイス形成面Ｗｆとは反対側の裏面Ｗｂが外部に露出しており、基板薄厚化装置１はこの裏面Ｗｂを上向きに保持しながら加工することで、基板Ｗ全体としての厚さを調整する。なお、図１（ａ）において、一点鎖線で示す矢印は、搬送ロボット１３により搬送されるワークＷｋの移送経路を表している。また、その他の矢印は後に説明する本装置１の各構成の動きを例示したものである。
【００２２】
図３はこの基板薄厚化装置により実行される薄厚化処理を示すフローチャートである。オペレータまたは外部の搬送ロボットにより搬入ステージ１１に１つのワークＷｋが基板裏面Ｗｂを上向きにして載置されると、制御ユニット１４は装置各部を制御して薄厚化処理を実行する。まず、搬送ロボット１３がワークＷｋを搬入ステージ１１から研削ユニット２へ移送する（ステップＳ１０１）。研削ユニット２は、基板裏面Ｗｂを砥石により研削してその厚みを所定の厚さまで減じ（ステップＳ１０２）、その後ワークＷｋを脱イオン水（deionized water；以下ＤＩＷ）でリンス処理する（ステップＳ１０３）。以下では、研削ユニット２による基板の研削およびリンス処理（乾燥処理を伴う場合にはこれを含む）を合わせて「研削工程」と称する。
【００２３】
搬送ロボット１３は、リンス処理後のワークＷｋを研削ユニット２から取り出してエッチングユニット３へ移送する（ステップＳ１０４）。エッチングユニット３は、所定のエッチング液（例えばフッ硝酸）により基板裏面Ｗｂをエッチングして、基板Ｗの厚みを最終的な仕上がり厚さまで減ずるとともに、研削により生じたクラックなどのダメージを除去して基板裏面Ｗｂを平滑に仕上げる（ステップＳ１０５）。その後、ＤＩＷを供給してエッチングを停止させ、ワークＷｋをリンス処理する（ステップＳ１０６）。以下では、エッチングユニット３による基板のエッチングおよびリンス処理（乾燥処理を伴う場合にはこれを含む）を合わせて「エッチング工程」と称する。
【００２４】
搬送ロボット１３は、リンス処理後のワークＷｋをエッチングユニット３から取り出して搬出ステージ１２へ移送する（ステップＳ１０７）。これにより、１組のワークＷｋについての処理が完了する。なお、複数のワークＷｋをカセットに収容した状態で搬入ステージ１１にセットし、搬送ロボット１３がカセットから未処理のワークＷｋを１組ずつ取り出すようにしたり、処理後のワークＷｋを搬出ステージ１２にセットされた別のカセットに収容するようにしてもよい。
【００２５】
図４は研削ユニットの構造を示す図である。研削ユニット２はワークＷｋに砥石を当接させながら両者を回転させることにより、ワークＷｋを研削する装置である。この種の装置は例えば特許文献１，２に記載されたように公知であり、本実施形態においても公知の構成を適用することが可能であるので、ここでは主要構成を簡単に説明する。研削ユニット２は箱型のキャビネット２０１を備えており、その中に、上面にワークＷｋを載置可能なスピンチャック２０４が設けられている。ワークＷｋは基板裏面Ｗｂを上向きにして保持される。スピンチャック２０４下面から鉛直方向下向きに延びる回転軸２０８にはモータを含み制御ユニット１４により制御されるチャック回転駆動機構２０７が連結されている。これにより、スピンチャック２０４はワークＷｋを略水平に保持しながら鉛直軸周りに回転させることが可能となっている。
【００２６】
スピンチャック２０４の上方には砥石２１１が設けられている。より詳しくは、スピンチャック２０４の上方にモータを含み制御ユニット１４により制御される砥石回転駆動機構２１２が設けられており、該モータの回転軸にディスク状の砥石２１１が連結されて、略鉛直軸周りに回転駆動される。砥石回転駆動機構２１２はアーム２１３を介して砥石昇降駆動機構２１４に取り付けられている。砥石昇降駆動機構２１４は、制御ユニット１４により制御されており、砥石回転駆動機構２１２、アーム２１３と一体的に砥石２１１をスピンチャック２０４に対し上下方向に近接・離間移動させる。
【００２７】
そして、制御ユニット１４からの制御指令に応じて、スピンチャック２０４および砥石２１１を所定の回転方向に回転させるとともに、砥石２１１の上下方向位置を適宜に制御することによって、スピンチャック２０４上のワークＷｋ、より具体的にはその上面に露出した基板Ｗの裏面Ｗｂに砥石２１１を摺接させて研削する。
【００２８】
また、スピンチャック２０４の側方には略鉛直方向の揺動軸周りに揺動自在のアームを有するＤＩＷノズル駆動機構２２２が設けられており、アームの先端にはＤＩＷノズル２２１が設けられている。ＤＩＷノズル２２１にはＤＩＷバルブ２２３を介してＤＩＷが供給されている。制御ユニット１４からの制御指令に応じて、ＤＩＷノズル２２１がスピンチャック２０４上のワークＷｋの上方に移動するとともにＤＩＷバルブ２２３が開かれることにより、研削後のワークＷｋにリンス液としてのＤＩＷが供給され、ワークＷｋがリンス処理される。
【００２９】
図５はエッチングユニットの構造を示す図である。より具体的には、図５（ａ）はエッチングユニット３の主要部を示す側面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すエッチングユニット３の構成を模式的に示す平面図である。このエッチングユニット３は、いわゆるウェットエッチング装置であり、隔壁（図示せず）により区画された処理室３０２内に、ワークＷｋをほぼ水平姿勢に保持するサセプタ３０３と、サセプタ３０３を保持して、ワークＷｋおよびサセプタ３０３を、ワークＷｋの中心を通る鉛直軸線まわりに回転させるスピンチャック３０４と、サセプタ３０３に保持されたワークＷｋの上面にフッ硝酸を供給するためのスリットノズル３０５と、サセプタ３０３に保持されたワークＷｋの上面に向けてＤＩＷを供給するためのＤＩＷノズル３０６とを備えている。
【００３０】
スピンチャック３０４は、チャック回転駆動機構３０７の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される回転軸３０８の上端に固定された円盤状のスピンベース３０９と、スピンベース３０９の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ワークＷｋが水平姿勢になるようにサセプタ３０３を挟持するための複数個の挟持部材３１０とを備えている。これにより、スピンチャック３０４は、複数個の挟持部材３１０によってサセプタ３０３を挟持した状態で、チャック回転駆動機構３０７の回転駆動力によって回転軸３０８を回転させることにより、ワークＷｋをほぼ水平姿勢を保った状態で鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【００３１】
サセプタ３０３は、スピンベース３０９よりも小径の円盤状に形成されており、スピンチャック３０４に保持された状態で水平姿勢をなす平坦な上面３１２を有している。この上面３１２の中央部には、ワークＷｋを収容保持するための略円筒状の収容凹部３１３が形成されている。
【００３２】
スリットノズル３０５には、サセプタ３０３に保持されたワークＷｋの上面に対向し、Ｙ方向に沿う直線状に開口するスリット吐出口３１５が形成されている。スリットノズル３０５は、図示しない保持レールによって、Ｙ方向に直交するＸ方向に沿って往復移動可能に保持されている。Ｘ方向およびＹ方向は、ともに、ワークＷｋの上面に沿う方向（水平方向）である。スリットノズル３０５には、スリットノズル駆動機構３１６が結合されている。このスリットノズル駆動機構３１６の駆動力によって、スリットノズル３０５を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができるようになっている。
【００３３】
スリットノズル３０５には、スリット吐出口３１５に連通するフッ硝酸供給管３１７が接続されている。フッ硝酸供給管３１７には、フッ硝酸供給源からのフッ硝酸が供給されるようになっており、その途中部には、スリットノズル３０５へのフッ硝酸の供給および供給停止を切り換えるためのフッ硝酸バルブ３１８が介装されている。ＤＩＷノズル３０６は、例えば連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、スピンチャック３０４の上方で、その吐出口を基板Ｗの中央部に向けて配置されている。このＤＩＷノズル３０６には、ＤＩＷ供給管３１９が接続されており、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷがＤＩＷ供給管３１９を通して供給されるようになっている。ＤＩＷ供給管３１９の途中部には、ＤＩＷノズル３０６へのＤＩＷの供給および供給停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ３２０が介装されている。なお、図５（ｂ）では、フッ硝酸供給管３１７、フッ硝酸バルブ３１８、ＤＩＷノズル３０６、ＤＩＷ供給管３１９およびＤＩＷバルブ３２０の図示を省略している。
【００３４】
図６はスリットノズル３０５の構成を示す斜視図である。スリットノズル３０５は、Ｙ方向に長い直方体状の外形を有したノズル体３２２を備えている。ノズル体３２２のＸ方向に沿う断面形状は、その下方部が先尖状に形成されている。スリット吐出口３１５は、ノズル体３２２の下端面に形成されている。スリット吐出口３１５の長手方向（Ｙ方向）の長さは、ワークＷｋの直径よりも大きく設定されている。スリット吐出口３１５の開口幅は、例えば約０．５ｍｍである。スリット吐出口３１５は、Ｙ方向に沿う帯状にフッ硝酸を吐出する。
【００３５】
ノズル体３２２の一方側側面（図６に示す左奥側）３２３には、Ｙ方向に長い長方形状の可撓性の第１シート３２４が鉛直姿勢に取り付けられている。第１シート３２４は、例えば３００μｍ角の開口が多数形成されたメッシュ状のシートであり、その材質がＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）である。第１シート３２４のシート長（長手方向（Ｙ方向）の長さ）は、ワークＷｋの直径よりも大きく設定されている。第１シート３２４のシート幅（基板Ｗの法線方向の長さ）は、その先端縁がスピンチャック３０４（サセプタ３０３）に保持されるワークＷｋの上面（基板裏面Ｗｂに当接して、第１シート３２４が撓む程度に設定されている。
【００３６】
ノズル体３２２の反対側側面（図６に示す右手前側）３２５には、Ｙ方向に長い長方形状の可撓性の第２シート３２６が、スリット吐出口３１５を挟んで第１シート３２４と対向するように鉛直姿勢に取り付けられている。第２シート３２６は、例えば３００μｍ角の開口が多数形成されたメッシュ状のシートであり、その材質がＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）である。第２シート３２６のシート長（長手方向（Ｙ方向）の長さ）は、ワークＷｋの直径よりも大きく設定されている。第２シート３２６のシート幅（基板Ｗの法線方向の長さ）は、その先端縁がスピンチャック３０４（サセプタ３０３）に保持されるワークＷｋの上面（基板裏面Ｗｂ）に当接して、第２シート３２６が撓む程度に設定されている。
【００３７】
図７はサセプタの構造を示す図である。より具体的には、図７（ａ）はサセプタ３０３の構成を示す平面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図である。サセプタ３０３は、塩化ビニル（polyvinyl chloride）によって形成されている。収容凹部３１３の底部３２８の上面には、ワークＷｋを支持する支持部としての円環状のシール部材３２９が、底部３２８の周縁に沿って配置されている。このシール部材３２９によってワークＷｋの下面が支持される。シール部材３２９は、図７（ｂ）に示すようなリップパッキンであってもよいし、面パッキンであってもよい。シール部材３２９としてリップパッキンを用いる場合にはシール部材３２９の内周面に剛性を持たせることにより、ワークＷｋ上の基板Ｗの上面高さを精度よく規定することができる。
【００３８】
収容凹部３１３の内周面は、ワークＷｋとほぼ等しい径を有する第１円筒面（対向面）３４１と、第１円筒面３４１の上方に形成されて、第１円筒面３４１よりも大径の第２円筒面（規制面）３４２とを備えている。第１円筒面３４１の上端には、第１円筒面３４１と第２円筒面３４２とを接続する環状段部３４３が形成されている。環状段部３４３は、収容凹部３１３内に保持された基板Ｗ（エッチング処理前の基板Ｗ）の上面に面一の水平面に形成されている。上面３１２と環状段部３４３との段差Ｓは、例えば０．５〜１．０ｍｍの範囲に設定されている。また、環状段部３４３の幅は、例えば０〜３ｍｍに設定されている。
【００３９】
サセプタ３０３の上面３１２の周縁部には、複数の係合用凹部３３２がほぼ等間隔に形成されている。各係合用凹部３３２は挟持部材３１０に対応するように形成されており、各挟持部材３１０が係合用凹部３３２に係合することにより、サセプタ３０３のスピンチャック３０４に対する固定が達成される。収容凹部３１３の底部３２８の中央には、吸引用の吸引孔３３３が形成されている。吸引孔３３３には、第１吸引管３３４の一端が接続されている。第１吸引管３３４には逆止弁３３１が介装されている。逆止弁３３１は、吸引孔３３３から次に述べる真空発生装置３３５側に吸引されるエアの通過を許容するとともに、逆方向へのエアの流れを阻止している。この第１吸引管３３４の他端には、第２吸引管３４８の一端が接続可能になっている。第２吸引管３４８の他端は、吸引手段としての真空発生装置３３５に接続されている。第２吸引管３４８の途中部には、第２吸引管３４８の開閉を切り換えるための吸引バルブ３３６が介装されている。
【００４０】
また、収容凹部３１３の底部３２８には、吸引解除用のリリーフ孔３３７が形成されている。リリーフ孔３３７には、第１エア供給管３３８の一端が接続されている。第１エア供給管３３８の途中部には、第１エア供給管３３８を開閉するためのリリーフバルブ３４７が介装されている。この第１エア供給管３３８の他端には、第２エア供給管３４９の一端が接続可能になっている。第２エア供給管３４９の他端にはエア供給源が接続されており、このエア供給源からの高圧のエアが、第２エア供給管３４９を通して第１エア供給管３３８に供給されるようになっている。これらの配管およびバルブのうち、第１吸引管３３４、逆止弁３３１、第１エア供給管３３８およびリリーフバルブ３４７がサセプタ３０３に取り付けられている。
【００４１】
真空発生装置３３５の稼動状態において、収容凹部３１３にワークＷｋが収容され、かつ第１吸引管３３４の他端に第２吸引管３４８の一端が接続された状態で、リリーフバルブ３４７が閉じられつつ吸引バルブ３３６が開かれると、底部３２８とワークＷｋとの間の空間３４０内のエアが吸引されて、ワークＷｋの下面が吸着保持される。その後、吸引バルブ３３６が閉じられ、また、第１吸引管３３４が第２吸引管３４８から離脱されても、逆止弁３３１および閉じた状態にあるリリーフバルブ３４７によって空間３４０内へのエアの流入が防止されているため、ワークＷｋの下面の吸着保持が続行される。このワークＷｋの吸着保持状態においては、ワークＷｋの下面の周縁部とシール部材３２９の上部とが密着しており、ワーク下面へのフッ硝酸の進入が防止される。
【００４２】
また、ワークＷｋがサセプタ３０３に吸着保持されている状態から、第１エア供給管３３８の他端に第２エア供給管３４９の一端を接続し、かつリリーフバルブ３４７が開かれると、底部３２８とワークＷｋとの間の空間３４０内に高圧のエアが供給されて、空間３４０内の減圧状態が解除される。これにより、ワークＷｋの吸着保持が解除され、ワークＷｋをサセプタ３０３から離脱させることが可能になる。
【００４３】
図８はエッチングユニット３における基板Ｗのエッチング処理を説明するための断面図である。基板Ｗの処理に先立って、ワークＷｋがサセプタ３０３に保持される。具体的には、サセプタの上面３１２を上向きにし、収容凹部３１３にワークＷｋを収容した後、リリーフバルブ３４７を閉じたまま吸引バルブ３３６が開かれる。これにより、ワークＷｋの下面が吸着保持され、ワークＷｋ上の基板裏面Ｗｂが上向きに位置決めされる。
【００４４】
そして、基板Ｗの処理に際して、未処理のワークＷｋを保持したサセプタ３０３が、搬送ロボット１３によって処理室３０２内に搬入されて、スピンチャック３０４に受け渡される。このとき、スリットノズル３０５は、スピンチャック３０４の側方の退避位置に退避させられている。また、フッ硝酸バルブ３１８およびＤＩＷバルブ３２０は、いずれも閉状態に制御されている。
【００４５】
サセプタ３０３がスピンチャック３０４へ受け渡された後、制御ユニット１４は、チャック回転駆動機構３０７を駆動して、スピンチャック３０４を低回転速度（例えば５ｒｐｍ）で等速回転させる。また、制御ユニット１４は、スリットノズル駆動機構３１６を駆動して、スリットノズル３０５をワークＷｋの上方へと導く。スリットノズル３０５がワークＷｋの上方に到達すると、制御ユニット１４は、フッ硝酸バルブ３１８を開き、スリット吐出口３１５から、Ｙ方向に幅を有する帯状のプロファイルでフッ硝酸を吐出する。また、制御ユニット１４は、スリットノズル駆動機構３１６を駆動して、スリットノズル３０５を、サセプタ３０３の上方領域外にあるスキャン開始位置Ｐ１（図８（ａ）にて二点鎖線で図示）と、このスキャン開始位置Ｐ１とワークＷｋの回転中心を挟んだ反対側に位置し、サセプタ３０３の上方領域外にあるリターン位置Ｐ２（図８（ａ）にて二点鎖線で図示）との間を、Ｘ方向に沿って往復移動させる。
【００４６】
第１シート３２４および第２シート３２６のシート長が、ワークＷｋの直径よりも大きくされているので、第１シート３２４および第２シート３２６を、ワークＷｋの上面の全域に接触させることができる。具体的に説明すると、図８（ａ）に示すように、スリットノズル３０５がＸ方向の一方向Ｘ１に向けて移動する際には、第１シート３２４が、ワークＷｋの上面におけるフッ硝酸の着液位置よりもスキャン方向Ｘ１の前方側の領域に接触する。このとき、第１シート３２４は、スキャン方向Ｘ１の前方側に凸となるように撓み、第１シート３２４の先端縁がワークＷｋの上面に密着する。そして、スリットノズル３０５の移動にともなって、第１シート３２４がワークＷｋの上面（基板裏面Ｗｂ）に接触しつつ移動する。これにより、ワークＷｋの上面から失活したフッ硝酸を掻き取り、排除することができる。
【００４７】
また、第２シート３２６は、ワークＷｋの上面におけるフッ硝酸の着液位置よりもスキャン方向Ｘ１の後方側に接触する。このとき、第２シート３２６は、スキャン方向Ｘ１の前方側に凸となるように撓み、第２シート３２６の先端縁がワークＷｋの上面に密着する。そして、スリットノズル３０５の移動にともなって、第２シート３２６がワークＷｋの上面に接触しつつ移動する。これにより、第１シート３２４と第２シート３２６との間においてワークＷｋの上面に供給されたフッ硝酸を均すことができる。
【００４８】
スリット吐出口３１５から吐出されたフッ硝酸が、Ｙ方向に沿う第２シート３２６により均されるので、スリット吐出口３１５から吐出されるフッ硝酸の吐出流量が比較的少量であっても、ワークＷｋの上面の全域にフッ硝酸を効率よく行き渡らせることができる。そして、スリットノズル３０５がワークＷｋの周縁部に到達すると、図８（ｂ）に示すように、第１シート３２４および第２シート３２６の先端縁が、サセプタ３０３の上面３１２に乗り上げるようになる。このとき、第２シート３２６とともに移動するフッ硝酸が、第２円筒面３４２によって受け止められて、環状段部３４３に溜められる。ワークＷｋとほぼ面一な環状段部３４３に溜められたフッ硝酸は、スリットノズル３０５の通過後にワークＷｋの上面に向けて移動するようになる。これにより、第１シート３２４および第２シート３２６が通過した直後におけるワークＷｋの上面、特にワークＷｋ上面の周縁部の乾燥を抑制または防止することができる。
【００４９】
その後、スリットノズル３０５がリターン位置Ｐ２に到達すると、図８（ｃ）に示すように、制御ユニット１４は、フッ硝酸バルブ３１８を開けた状態を継続しつつ、スリットノズル駆動機構３１６を駆動し、スリットノズル３０５をリターンさせて、スリットノズル３０５をＸ方向の他方向Ｘ２に向けて移動させる。スリットノズル３０５がＸ方向の他方向Ｘ２に向けて移動する際には、第２シート３２６が、ワークＷｋの上面におけるフッ硝酸の着液位置よりもスキャン方向Ｘ２の下流側に接触する。そして、スリットノズル３０５の移動に伴って、第２シート３２６がワークＷｋの上面（基板裏面Ｗｂ）に接触しつつ移動する。これにより、ワークＷｋの上面から失活したフッ硝酸を掻き取り、排除することができる。
【００５０】
また、第１シート３２４は、ワークＷｋの上面におけるフッ硝酸の着液位置よりもスキャン方向Ｘ２の後方側に接触する。そして、スリットノズル３０５の移動に伴って、第１シート３２４がワークＷｋの上面に接触しつつ移動する。これにより、第１シート３２４と第２シート３２６との間においてワークＷｋの上面に供給されたフッ硝酸を均すことができる。なお、このスリットノズル３０５の移動中において、スリットノズル３０５から吐出されるフッ硝酸の吐出流量は一定（例えば１．２Ｌ／ｍｉｎ）に保たれている。
【００５１】
エッチング処理を所定時間だけ行った後、制御ユニット１４は、フッ硝酸バルブ３１８を閉じ、スリットノズル３０５からのフッ硝酸の吐出を停止する。また、制御ユニット１４は、スリットノズル駆動機構３１６を駆動して、スリットノズル３０５をスピンチャック３０４の側方の退避位置に退避させる。次に、制御ユニット１４は、チャック回転駆動機構３０７を制御して、スピンチャック３０４の回転速度を所定のリンス処理回転速度（１００ｒｐｍ程度）に加速するとともに、ＤＩＷバルブ３２０を開いて、ＤＩＷノズル３０６から、回転状態のワークＷｋの上面の回転中心に向けてＤＩＷを供給する。これにより、ワークＷｋ上のフッ硝酸が洗い流されて、ワークＷｋにリンス処理が施される。このリンス処理におけるＤＩＷノズル３０６からのＤＩＷの吐出流量は、例えば２．０Ｌ／ｍｉｎである。
【００５２】
このリンス処理を所定時間行った後に、制御ユニット１４は、ＤＩＷバルブ３２０を閉じてリンス処理を終了させる。制御ユニット１４は、さらにチャック回転駆動機構３０７を制御して、スピンチャック３０４の回転速度を所定の乾燥回転速度（１０００〜２０００ｒｐｍ程度）に加速する。これによって、ワークＷｋの上面のＤＩＷが遠心力によって振り切られ、ワークＷｋがスピンドライ処理される。
【００５３】
上記のような構成を有するエッチングユニット３では、スリットノズル駆動機構３１６によりスリットノズル３０５が移動されて、ワークＷｋの上面におけるフッ硝酸の着液位置が移動される。スリットノズル３０５の移動に伴って、第１シート３２４がワークＷｋの上面における着液位置のスキャン方向Ｘ１の前方側領域に接触しつつ移動される。また、スリットノズル３０５の移動に伴って、第２シート３２６が、ワークＷｋの上面における着液位置のスキャン方向Ｘ１の後方側領域に接触しつつ移動される。
【００５４】
第１シート３２４のスキャンによって、ワークＷｋの上面上から失活したフッ硝酸が排除される。そして、第１シート３２４が通過した後のワークＷｋの上面上に、新鮮なフッ硝酸が供給される。また、ワークＷｋの上面に着液した新鮮なフッ硝酸が、第２シート３２６のスキャンによって均される。その結果、ワークＷｋの上面の全域に、薄くて均一厚みのフッ硝酸の液膜が形成される。失活したフッ硝酸が排除された後のワークＷｋの上面に新鮮なフッ硝酸が供給されフッ硝酸の液膜が常時更新されるので、新鮮なフッ硝酸と失活したフッ硝酸との混食を防止または抑制することができる。これにより、ワークＷｋの上面上にエッチング力が比較的低いフッ硝酸の液膜が形成されることを防止することができ、エッチング処理の処理レートを向上させることができる。また、ワークＷｋ上面に供給されたフッ硝酸が第１および第２シート３２４、３２６により均されることで液膜を常に薄く均一な状態に保つことができるので、エッチング後の基板裏面Ｗｂを平滑に仕上げることが可能となる。
【００５５】
次に、上記した基板薄厚化装置１における研削量およびエッチング量について検討する。前述したように、この実施形態では、例えば初期厚さ７７５μｍの基板Ｗを最終的に５０μｍまで薄厚化する。そして、この薄厚化加工を、従来技術のように粗研削、精密研削およびエッチングの３段階ではなく、１種類の砥粒粗さの砥石による１段階の研削とエッチング処理とによって実現している。これを可能にするために、研削ユニット２による研削量およびエッチングユニット３によるエッチング量を次のように設定している。
【００５６】
図９は処理過程における基板断面を模式的に示す図である。図９（ａ）は研削終了時点の基板断面を模式的に示す図である。また、図９（ｂ）は処理過程における基板の厚さの変化を示す図である。研削後の基板Ｗの表面は平滑ではなく、図９（ａ）に示すように、砥石の粗さや回転速度等に応じた表面粗さを有している。また、表面上の凹凸だけではなく、部分的により深いクラックを生じている場合が多い。深いものでその深さは、一般的な触針式表面粗さ計で測定される研削後の基板Ｗの表面粗さ（最大高さＲｙ）の１０倍程度に達すると考えられている。本願発明者らの実験によれば、例えば粗さ８００〜１０００番手程度の砥石による研削では、最大高さＲｙが２．５μｍ程度であった。したがって、この場合クラックを含むダメージ層は２５μｍ程度に達していると考えられる。
【００５７】
従来の薄厚化技術では、このような深いクラックの存在にはあまり着目されていなかった。というのは、基板Ｗのデバイス形成面Ｗｆとは反対側の裏面Ｗｂを研削する技術であるため、最終的な基板の厚みが大きければクラックがデバイスの性能には直接影響を及ぼさないからである。しかしながら、求められる基板の薄さが数十μｍとなっている現在においては、このようなクラックによって基板が割れやすくなるという問題が生じうる。
【００５８】
このような深いクラックを含むダメージ層を、研削速度の小さい精密研削によって除去しようとすると長時間を要する。また、細かい砥石は目詰まりしやすいため頻繁にメンテナンスを行う必要があり、このことがさらに加工処理のスループットを低下させる。また、精密研削によっても粗研削によるクラックを取り切れなかったり、新たなクラックを生じる可能性があるため、精密研削後のエッチングにより僅かな表面層を除去するだけではクラックが残留する可能性が高い。
【００５９】
そこで、この実施形態では、１段階の研削とウェットエッチングとによって短時間で、しかもクラックの残らない薄厚化処理を行うために、研削量とエッチング量との配分を、研削によって得られる基板の表面粗さに応じて設定するようにしている。具体的には、砥石の粗さや回転速度等の研削条件を決定し、その条件で基板を研削した場合の仕上がり基板の表面粗さ（最大高さＲｙ）を予め実験的に求めておく。そして、そのＲｙ値に基づく値、例えばその１０倍をダメージ層の厚さ（本発明の「第１厚さ」に相当）Ｔh1と仮定して、研削工程では、初期厚さＴh0である基板が、必要な仕上がり厚さＴhfと第１厚さＴh1とを加算した厚さＴh2になるまで研削を行う。すなわち、総研削量Ｔhgは次式：
Ｔhg＝Ｔh0−Ｔh2＝Ｔh0−（Ｔhf＋Ｔh1）  …  （式１）
により表される。
【００６０】
一方で、エッチング工程におけるエッチング処理では、Ｒｙ値の１０倍である第１厚さＴh1だけを除去すればよい。これにより、基板の厚さはＴh2からＴhfまで減じられ、最終的な仕上がり厚さをＴhfとすることができる。なお、Ｒｙ値を例えば２．５μｍとすると、エッチングにより除去すべきダメージ層の厚さＴh1は２５μｍ程度となる。つまり、前記した数値例では、当初７７５μｍの基板を７５μｍまで研削し、エッチングによってさらに２５μｍを除去して厚さを５０μｍとする。エッチングによってこのように厚い層の除去を行う場合、単に基板をエッチング液に浸漬しただけでは仕上がり後の面の平滑性が問題となりうる。これに対し、この実施形態のエッチングユニット３では、上記したように基板をエッチング液による薄く均一な液膜で覆い、しかもこれを常時更新しながらエッチングを行うので、このようにエッチング量が多い場合でも基板を平滑に仕上げることが可能である。
【００６１】
以上、１組のワークＷｋについて、研削工程およびエッチング工程により所望の厚さまで薄厚化する場合の処理について説明してきたが、この実施形態の基板薄厚化装置１は、複数のワークＷｋを連続的に処理する場合にも好適なものである。以下、複数のワークＷｋを処理する場合の好ましい態様について説明する。
【００６２】
図１０は複数のワークを処理する場合の処理を示すタイミングチャートである。ここでは、複数のワーク、すなわちワークＡ、ワークＢ、ワークＣ、…が順に１組ずつ外部から搬入ステージ１１に載置され、これを基板薄厚化装置１が順次処理して１組ずつ搬出ステージ１２に送出する場合を例としている。複数のワークを収容するカセットを用いる場合にも、ワークの出し入れの対象を搬入・搬出ステージから該ステージに載置されたカセットに置き換えて同様に考えることができる。
【００６３】
まずワークＡが搬入ステージ１１に載置されると、搬送ロボット１３がこれを研削ユニット２に移送し、研削ユニット２では研削工程が実行される。そして、研削工程が終了すると、搬送ロボット１３はワークＡを研削ユニット２からエッチングユニット３へ移送するこの時までに、搬入ステージ１１には新たなワークＢが用意される。ワークＡが搬入されたエッチングユニット３ではエッチング工程が実行される。そして、ワークＡの移送後、搬送ロボット１３はワークＢを搬入ステージ１１から研削ユニット２に移送し、研削ユニット２では研削工程が実行される。
【００６４】
エッチングユニット３におけるエッチング工程が終了すると、搬送ロボット１３は処理済みのワークＡを搬出ステージ１２に移送する。研削ユニット２におけるワークＢについての研削工程が終了すると、搬送ロボット１３はワークＢを研削ユニット２からエッチングユニット３に移送し、こうして空いた研削ユニット２に、新たに搬入ステージ１１に用意されたワークＣを移送する。以下、同様にして各ワークを順次処理する。
【００６５】
上記のような処理を最も効率よく行うためには、１つのワークに対する研削工程と、これと併行して行う他のワークに対するエッチング工程とがほぼ同じ所要時間Ｔpであることが望ましい。このようにすると、一方のユニットでの処理の完了を他方のユニットが待つ必要がないので、処理のスループットを向上させることができる。
【００６６】
また、研削工程とエッチング工程とが同時にではなく少しずつ時間ずれを伴って終了するようにすることで、搬送ロボット１３に起因する手待ち時間も最小となる。すなわち、図１０に示すように、エッチング工程が終了してからワークＡがエッチングユニット３から搬出ステージ１２へ移送される時間Ｔaの経過後に研削ユニット２におけるワークＢについての研削工程が終了し、その時点からワークＢが研削ユニット２からエッチングユニット３へ移送される時間Ｔbの経過後に、ワークＣを搬入ステージ１１から研削ユニット２へ移送するための時間Ｔcを設けることにより、各工程を効率よくスムーズに行うことができ、処理のスループットを向上させることができる。
【００６７】
図１１は研削速度とエッチング速度との関係を示す図である。研削工程においては、当初は厚さＴh0であった基板Ｗが研削されて時間とともに薄くなってゆき、研削の終了する時刻には厚さＴh2となっている。ここでは研削時間をＴ1とする。研削速度、すなわち研削によって単位時間当たりに減少する厚さをＲgとすると、基板厚さの変化を表す直線の傾きが（−Ｒg）となる。以上および（式１）より次式：
Ｔhg＝Ｔh0−Ｔh2＝Ｒg・Ｔ1  …  （式２）
を得る。また、研削工程に要する時間Ｔp1は、研削時間Ｔ1とリンス時間Ｔ2との合計である。
【００６８】
リンス時間Ｔ2の経過後、今度はエッチングによって基板の厚さが減じられる。エッチング時間Ｔ3の間に、基板は厚さＴh2からＴhfまで、Ｔh1分だけ厚さが減少する。エッチング速度、すなわちエッチングによって単位時間当たりに減少する厚さをＲeとすると、基板厚さの変化を表す直線の傾きが（−Ｒe）となる。以上より次式：
Ｔh1＝Ｔh2−Ｔhf＝Ｒe・Ｔ3  …  （式３）
の関係が得られる。また、エッチング工程に要する時間Ｔp2は、エッチング時間Ｔ3とリンスおよび乾燥時間Ｔ4との合計である。
【００６９】
ここで、図１０に示すように各ユニット間でワークの受け渡しを効率よく行いスループットを向上させるためには、研削工程に要する時間Ｔp1とエッチング工程に要する時間Ｔp2とがほぼ等しいことが望ましい。すなわち、次式：
Ｔp1＝Ｔ1＋Ｔ2＝Ｔp2＝Ｔ3＋Ｔ4  …  （式４）
であることが望ましい。リンスおよび乾燥に要する時間Ｔ2、Ｔ4をほぼ同じとすると、これらの式から次式：
Ｔ1＝（Ｔh0−Ｔh2）／Ｒg＝Ｔ3＝（Ｔh2−Ｔhf）／Ｒe  …  （式５）
Ｒg／Ｒe＝（Ｔh0−Ｔh2）／（Ｔh2−Ｔhf）  …  （式６）
が得られる。（式６）の右辺分子は研削により減ずるべき厚さ（総研削量）を表し、右辺分母はエッチングにより減ずるべき厚さ（総エッチング量）を表している。このように、研削およびエッチングにより減ずるべき厚さに応じて（式６）の関係を満たすように検索速度Ｒg、エッチング速度Ｒeの比を設定することにより、最も効率よく処理を行うことが可能となる。
【００７０】
以上のように、この実施形態では、研削工程およびエッチング工程の２段階の加工処理によって基板を所望の厚さまで薄厚化し、しかも、研削量およびエッチング量を、研削後の基板の表面粗さに応じて設定するようにしている。具体的には、同じ研削条件で予め研削したサンプルで表面粗さ計によって最大高さＲｙを測定しておき、そのＲｙ値の１０倍に相当する厚さをエッチングにより除去する厚さ（エッチング量）Ｔh1とするとともに、基板の厚さが初期厚さＴh0から最終的な仕上がり厚さＴhfにこのエッチングにより除去する厚さＴh1を加えた厚さＴh2まで減少した時を研削完了とする。
【００７１】
このように、研削後の基板の表面粗さに基づいて研削量とエッチング量とを設定することにより、この実施形態では、クラックを残留させることなく、しかも短時間で基板を所望の厚さに薄厚化することが可能である。
【００７２】
また、このようにすることで、原理的には研削後の表面粗さが幾らであっても、それに応じた研削量およびエッチング量を設定することによって研削によるダメージを取り除くことが可能である。このため、研削速度が遅く、また砥石の目詰まりを生じやすい砥粒の細かい砥石による精密研削を行う必要がなく、この点においてもスループットの低下を防止することができる。
【００７３】
この意味において、研削ユニット２の構造は上記したものに限定されず、公知の他の構造のものを採用してもよい。エッチングユニットについても同様であるが、エッチング量が多くなってもエッチング後の仕上がり表面の平滑性を確保するためには、上記した構造のエッチングユニット３を用いることが最も好ましい。
【００７４】
以上説明したように、上記実施形態では、研削ユニット２およびエッチングユニット３がそれぞれ本発明の「研削手段」および「エッチング手段」として機能している。また、上記実施形態におけるエッチング量に相当する厚さＴh1が、本発明の「第１高さ」に相当している。
【００７５】
また、上記実施形態のエッチングユニット３においては、スピンチャック３０４が本発明の「基板保持部」として機能している。また、フッ硝酸供給管３１７、フッ硝酸バルブ３１８、スリットノズル３０５およびスリットノズル駆動機構３１６が一体として本発明の「エッチング液供給部」として機能している。そして、このうちスリットノズル３１５が本発明の「ノズル体」として機能している。また、上記実施形態においては、第１シート３２４および第２シート３２６が本発明の「掃引部」として機能しており、同時にこれらが一体として本発明の「１対の可撓性シート体」をなしている。
【００７６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、スリットノズル３０５を往復スキャンさせる場合を例にとって説明したが、一方向スキャンであってもよい。また、スリットノズルが揺動軸に取り付けられて揺動する構造であってもよい。ＤＩＷノズルについても同様である。
【００７７】
また、このスリットノズル３０５に代えて、ノズル体３２２の下端面に多数個の吐出口がＹ方向に沿って配列された多孔ノズルを用いることもできる。また、前記実施形態では、スリット吐出口３１５の長手方向の長さが、処理対象となるワークＷｋの直径よりも大きいものとして説明した。しかしながら、スリット吐出口３１５の長手方向の長さはワークＷｋの径よりも小さくてもよい。この場合、スリット吐出口３１５の長手方向の長さとして例えば２０ｍｍ程度を例示することができる。この場合であっても、ワークＷｋの上面に供給されたフッ硝酸は、第２シート３２６により均されて、ワークＷｋの上面の全域にフッ硝酸の薄い液膜を形成することができる。
【００７８】
また、スリットノズル３０５に代えて、連続流の状態でフッ硝酸を吐出する一本または複数本のストレートノズルが用いられてもよい。また、回転せずに停止状態にあるワークＷｋに対して、フッ硝酸を供給しつつノズル（好ましくはスリットノズル）をスキャンさせることにより、エッチング処理を施す構成であってもよい。
【００７９】
また、第１シート３２４および第２シート３２６には、メッシュ状のシートに限られず、例えば多孔質シートなどを用いることもできる。また、第１シート３２４および第２シート３２６には、可撓性がある材質（柔軟性がありかつ復元力がある材質）を用いることができ、ＰＦＡ以外でも例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）や塩化ビニル（polyvinyl chloride）を用いることができる。
【００８０】
また、上記実施形態では、基板の表面粗さを予め実験的に求めるようにしているが、処理工程の中で求めるようにしてもよい。すなわち、基板薄厚化装置１の中に表面粗さ計を配置し、研削工程の後に表面粗さ計による計測工程を介してエッチング工程を行うようにしてもよい。この計測工程については、全てのワークに対して実行するようにしてもよいし、研削工程の研削条件が変更される都度実行するようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、研削後の基板の表面粗さ（Ｒｙ）の１０倍を本発明の「第１高さ」として、これをエッチングにより除去するようにしているが、研削の状態によってはこれより深いクラックが生じていたり、より浅いクラックしかない場合もありうる。したがって、このような知見がある場合には、Ｒｙ値の何倍を第１高さとするかを適宜変更してもよい。ただし、クラックを確実に除去し、しかもエッチング後の表面の平滑性を確保するという観点からは、本願発明者らの知見によれば第１高さについては１０倍以上２０倍以下とするのが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
この発明は、半導体デバイスや光学デバイスなど各種のデバイスを形成される基板の厚さを所定の厚さまで減ずる薄厚化方法、薄厚化装置全般に適用することができる。特に、仕上がり厚さが数十μｍ程度である場合に、特に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  基板薄厚化装置
２  研削ユニット（研削手段）
３  エッチングユニット（エッチング手段）
２１１  砥石
３０３  サセプタ（基板保持部）
３０４  スピンチャック（基板保持部）
３０５  スリットノズル（エッチング液供給部）
３１５  スリット吐出口
３１６  スリットノズル駆動機構（エッチング液供給部）
３２２  ノズル体
３２４  第１シート（掃引部、可撓性シート体）
３２６  第２シート（掃引部、可撓性シート体）
Ｔh0  当初厚さ
Ｔh1  エッチング量（第１厚さ）
Ｔhf  仕上がり厚さ
Ｗ  基板
Ｗｋ  ワーク
【図１】
2010225790.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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