(57)【要約】  基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に当接して当該基板を研磨するラッピングフィルムと、前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、前記基板保持部に保持された基板に水を供給する水供給部と、を有する。
2018221290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置であって、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に当接して当該基板を研磨するラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、
前記基板保持部に保持された基板に水を供給する水供給部と、を有する。
【請求項２】
請求項１に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムの表面には、基板に間隔をあけて当接する複数の凸部が形成されている。
【請求項３】
請求項２に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記凸部は柱体形状を有する。
【請求項４】
請求項１に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムは基板全面に当接する。
【請求項５】
請求項１に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムを覆うように設けられ、柔軟性を備えた柔軟部を有する。
【請求項６】
請求項１に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムの表面には、側面視において前記基板保持部に向かって幅が縮小する突起部が複数形成されている。
【請求項７】
請求項６に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記基台を回転させる駆動部と、
前記駆動部の負荷に基づいて、前記ラッピングフィルムの表面状態を検査する検査部と、を有する。
【請求項８】
請求項６に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムの表面に光を投光する投光部と、
前記ラッピングフィルムの表面で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した光の強度に基づいて、前記ラッピングフィルムの表面状態を検査する検査部と、を有する。
【請求項９】
請求項１に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記基台は、第１の基台と第２の基台に分割され、
前記第１の基台は、前記ラッピングフィルムを支持し、前記第２の基台に対して着脱自在に設けられている。
【請求項１０】
請求項１に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記水供給部は、少なくともマイクロバブル又はオゾンガスを溶解した水を供給する。
【請求項１１】
請求項１０に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記水供給部は、少なくともマイクロバブル又はオゾンガスを溶解した水と、マイクロバブル及びオゾンガスを溶解しない水と、を切り替えて供給する。
【請求項１２】
ゲッタリング層形成装置を用いて基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成方法であって、
前記ゲッタリング層形成装置は、
基板を保持する基板保持部と、
基板を研磨するラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、
基板に水を供給する水供給部と、を有し、
前記基板保持部で基板を保持し、当該基板に前記ラッピングフィルムを当接させ、
その後、前記水供給部から基板に水を供給しながら、前記基台を回転させて前記ラッピングフィルムで基板を研磨する。
【請求項１３】
請求項１２に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムの表面には、柱体形状を有する凸部が複数形成され、
複数の前記凸部を基板に間隔をあけて当接させる。
【請求項１４】
請求項１２に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムを基板全面に当接させる。
【請求項１５】
請求項１２に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムを覆うように、柔軟性を備えた柔軟部が設けられている。
【請求項１６】
請求項１２に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムの表面には、側面視において前記基板保持部に向かって幅が縮小する突起部が複数形成されている。
【請求項１７】
請求項１２に記載のゲッタリング層形成方法において、
基板の研磨中、前記水供給部から基板に、少なくともマイクロバブル又はオゾンガスを溶解した水を供給し、
基板の研磨後、前記水供給部から基板に、マイクロバブル及びオゾンガスを溶解しない水を供給する。
【請求項１８】
基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成方法をゲッタリング層形成装置によって実行させるように、当該ゲッタリング層形成装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体であって、
前記ゲッタリング層形成装置は、
基板を保持する基板保持部と、
基板を研磨するラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、
基板に水を供給する水供給部と、を有し、
前記ゲッタリング層形成方法は、
前記基板保持部で基板を保持し、当該基板に前記ラッピングフィルムを当接させる工程と、
その後、前記水供給部から基板に水を供給しながら、前記基台を回転させて前記ラッピングフィルムで基板を研磨する工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１７年６月１日に日本国に出願された特願２０１７−１０９５８８号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。【０００２】
本発明は、基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置、当該ゲッタリング層形成装置を用いたゲッタリング層形成方法及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された半導体ウェハ（以下、ウェハという）に対し、当該ウェハの裏面を研削及び研磨して、ウェハを薄化することが行われている。【０００４】
ウェハの裏面を研削（粗研削及び仕上研削）すると、当該ウェハの裏面にはクラックや傷などを含むダメージ層が形成される。ダメージ層はウェハに残留応力を生じさせるため、例えばウェハをダイシングしたチップの抗折強度が弱くなり、チップの割れや欠けを生じさせるおそれがある。そこで、ダメージ層を除去するため、ストレスリリーフ処理が行われる。
一方、ウェハの表面のデバイスに対し銅やニッケルなどの金属汚染を抑制するため、当該ウェハの裏面に、金属を捕集するゲッタリング層を形成することが行われる。
このようにストレスリリーフ処理を行ってダメージ層を除去しつつ、ゲッタリング層を形成する必要がある。【０００５】
ゲッタリング層の形成には従来、種々の方法が用いられる。例えば特許文献１には、ドライポリッシングやＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）のポリッシング処理、ドライエッチングやウェットエッチングなどのエッチング処理、不活性ガスのクラスターイオンを照射するイオン照射処理などを行い、ウェハの裏面にゲッタリング層を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２０１１−２５３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ドライポリッシングを行う場合、研削（粗研削及び仕上研削）がウェット環境で行われるのに対し、ドライポリッシングはドライ環境で行われるため、研削を行った後、一旦ウェハを乾燥させる必要がある。したがって、処理が煩雑になる。
ＣＭＰを行う場合、スラリーにはアルカリ性の薬液が用いられるため、その取扱いが容易ではなく、やはり処理が煩雑になる。
ドライエッチングを行う場合、上述したドライポリッシング同様に、研削後にウェハを乾燥させる必要がある。また、真空雰囲気下で行う必要があり、装置構成も大掛かりなものとなる。
ウェットエッチングを行う場合、薬液の濃度や温度の管理が容易ではない。
イオン照射処理を行う場合、クラスターイオンの生成とクラスターイオンの照射を別途行う必要があり、処理が煩雑になる。また、装置構成も大掛かりなものとなる。【０００８】
以上のように従来の方法では、ゲッタリング層を簡易に形成するには改善の余地がある。【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板の裏面にゲッタリング層を簡易に形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の一態様は、基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置であって、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に当接して当該基板を研磨するラッピングフィルムと、前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、前記基板保持部に保持された基板に水を供給する水供給部と、を有する。【００１１】
本発明の一態様によれば、まず、基板保持部で基板を保持した後、基台及びラッピングフィルムを基板側に配置し、ラッピングフィルムを基板に当接させる。その後、水供給部から基板に水を供給しながら、基台を回転させてラッピングフィルムで基板を研磨する。この際、基板に水が供給されるので、研磨による摩擦熱を抑制すると共に、研磨により生じるくずを基板外に排出することができる。このように本発明の一態様のゲッタリング層形成装置は、ラッピングフィルムがあればよく、装置構成を簡易にすることができる。したがって、装置コストを低廉化することができる。【００１２】
別な観点による本発明の一態様は、ゲッタリング層形成装置を用いて基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成方法であって、前記ゲッタリング層形成装置は、基板を保持する基板保持部と、基板を研磨するラッピングフィルムと、前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、基板に水を供給する水供給部と、を有し、前記基板保持部で基板を保持し、当該基板に前記ラッピングフィルムを当接させ、その後、前記水供給部から基板に水を供給しながら、前記基台を回転させて前記ラッピングフィルムで基板を研磨する。【００１３】
別な観点による本発明の一態様は、前記ゲッタリング層形成方法をゲッタリング層形成装置によって実行させるように、当該ゲッタリング層形成装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、基板の裏面にゲッタリング層を簡易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットを備えた基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。
【図２】ターンテーブルの構成の概略を示す平面図である。
【図３】加工装置の構成の概略を示す側面図である。
【図４】第１の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態においてラッピングフィルムがウェハに当接する様子を示す説明図である。
【図６】第１の実施形態においてラッピングフィルムを交換する様子を示す説明図である。
【図７】第２の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図８】第２の実施形態においてラッピングフィルムがウェハに当接する様子を示す説明図である。
【図９】第２の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図１０】第３の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図１１】第３の実施形態においてラッピングフィルムの表面状態を検査する様子を示す説明図である。
【図１２】第３の実施形態においてラッピングフィルムの表面状態を検査する様子を示す説明図である。
【図１３】第３の実施形態においてラッピングフィルムの表面状態を検査する様子を示す説明図である。
【図１４】第３の実施形態においてラッピングフィルムの表面状態を検査する様子を示す説明図である。
【図１５】第３の実施形態においてラッピングフィルムの表面状態を検査する様子を示す説明図である。
【図１６】第３の実施形態において投光部と受光部がラッピングフィルムの表面状態を検査する様子を示す説明図である。
【図１７】第３の実施形態において投光部と受光部がラッピングフィルムの表面状態を検査する様子を示す説明図である。
【図１８】第４の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図１９】第５の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図２０】第５の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図２１】第６の実施形態にかかるゲッタリング層形成ユニットの構成の概略を示す説明図である。
【図２２】研磨水と研磨量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
＜基板処理システム＞
先ず、本実施形態にかかるゲッタリング層形成装置を備えた基板処理システムの構成について説明する。図１は、基板処理システム１の構成の概略を模式的に示す平面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１８】
本実施形態の基板処理システム１では、基板としてのウェハＷを薄化する。ウェハＷは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体ウェハである。ウェハＷの表面にはデバイス（図示せず）が形成されており、さらに当該表面にはデバイスを保護するための保護テープ（図示せず）が貼り付けられている。そして、ウェハＷの裏面に対して研削及び研磨などの所定の処理が行われ、当該ウェハが薄化される。
【００１９】
基板処理システム１は、例えば外部との間で複数のウェハＷを収容可能なカセットＣが搬入出される搬入出ステーション２と、ウェハＷに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００２０】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。図示の例では、カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセットＣをＸ軸方向に一列に載置自在になっている。
【００２１】
また、搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送領域２０が設けられている。ウェハ搬送領域２０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周り（θ方向）に移動自在の搬送アーム２３を有し、この搬送アーム２３により、各カセット載置板１１上のカセットＣと、後述する処理ステーション３の各装置３０、３１との間でウェハＷを搬送できる。すなわち、搬入出ステーション２は、処理ステーション３に対してウェハＷを搬入出可能に構成されている。
【００２２】
処理ステーション３には、ウェハＷを研削や研磨などの各処理を行って薄化する加工装置３０と、当該加工装置３０で加工されたウェハＷを洗浄する洗浄装置３１がＸ軸負方向から正方向に向けて並べて配置されている。
【００２３】
加工装置３０は、ターンテーブル４０、搬送ユニット５０、アライメントユニット６０、洗浄ユニット７０、粗研削ユニット８０、仕上研削ユニット９０、及びゲッタリング層形成装置としてのゲッタリング層形成ユニット１００を有している。
【００２４】
図２及び図３に示すようにターンテーブル４０は、回転機構（図示せず）によって回転自在に構成されている。ターンテーブル４０上には、ウェハＷを吸着保持する基板保持部としてのチャック４１が４つ設けられている。各チャック４１は、チャックテーブル４２に保持されている。チャック４１及びチャックテーブル４２は、回転機構（図示せず）によって回転可能に構成されている。また、チャック４１の表面、すなわちウェハＷの保持面は側面視において、その中央部が端部に比べて突出した凸形状を有している。研削処理（粗研削及び仕上研削）においては、後述する研削砥石８１、９１の１／４円弧部分がウェハＷに当接する。この際、ウェハＷが均一な厚みで研削されるように、チャック４１の表面を凸形状にし、この表面に沿うようにウェハＷを吸着させる。
【００２５】
チャック４１（チャックテーブル４２）は、ターンテーブル４０と同一円周上に均等、すなわち９０度毎に配置されている。４つのチャック４１は、ターンテーブル４０が回転することにより、４つの処理位置Ｐ１〜Ｐ４に移動可能になっている。
【００２６】
図１に示すように本実施形態では、第１の処理位置Ｐ１はターンテーブル４０のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、洗浄ユニット７０が配置される。なお、第１の処理位置Ｐ１のＹ軸負方向側には、アライメントユニット６０が配置される。第２の処理位置Ｐ２はターンテーブル４０のＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、粗研削ユニット８０が配置される。第３の処理位置Ｐ３はターンテーブル４０のＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、仕上研削ユニット９０が配置される。第４の処理位置Ｐ４はターンテーブル４０のＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、ゲッタリング層形成ユニット１００が配置される。
【００２７】
搬送ユニット５０は、Ｙ軸方向に延伸する搬送路５１上を移動自在に構成されている。搬送ユニット５０は、水平方向、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）に移動自在の搬送アーム５２を有し、この搬送アーム５２により、アライメントユニット６０と、第１の処理位置Ｐ１におけるチャック４１との間でウェハＷを搬送できる。
【００２８】
アライメントユニット６０では、処理前のウェハＷの水平方向の向きを調節する。アライメントユニット６０は、ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック６１と、ウェハＷのノッチ部の位置を検出する検出部６２と、を有している。そして、スピンチャック６１に保持されたウェハＷを回転させながら検出部６２でウェハＷのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節してウェハＷの水平方向の向きを調節している。
【００２９】
洗浄ユニット７０では、ウェハＷの裏面を洗浄する。洗浄ユニット７０は、チャック４１の上方に設けられ、ウェハＷの裏面に洗浄液、例えば純水を供給するノズル７１が設けられている。そして、チャック４１に保持されたウェハＷを回転させながらノズル７１から洗浄液を供給する。そうすると、供給された洗浄液はウェハＷの裏面上を拡散し、当該裏面が洗浄される。なお、洗浄ユニット７０は、さらにチャック４１を洗浄する機能を有していてもよい。かかる場合、洗浄ユニット７０には、例えばチャック４１に洗浄液を供給するノズル（図示せず）と、チャック４１に接触して物理的に洗浄するストーン（図示せず）が設けられる。
【００３０】
粗研削ユニット８０では、ウェハＷの裏面を粗研削する。図３に示すように粗研削ユニット８０は、研削砥石８１が基台８２に支持されて設けられている。基台８２には、スピンドル８３を介して駆動部８４が設けられている。駆動部８４は例えばモータ（図示せず）を内蔵し、研削砥石８１及び基台８２を鉛直方向に移動させると共に回転させる。そして、チャック４１に保持されたウェハＷを研削砥石８１の１／４円弧部分に当接させた状態で、チャック４１と研削砥石８１をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷの裏面を粗研削する。またこのとき、ウェハＷの裏面に研削液、例えば水が供給される。なお、本実施形態では、粗研削の研削部材として研削砥石８１を用いたが、これに限定されるものではない。研削部材は、例えば不織布に砥粒を含有させた部材などその他の種類の部材であってもよい。
【００３１】
仕上研削ユニット９０では、ウェハＷの裏面を仕上研削する。仕上研削ユニット９０の構成は粗研削ユニット８０の構成とほぼ同様であり、研削砥石９１、基台９２、スピンドル９３、及び駆動部９４を有している。但し、この仕上研削用の研削砥石９１の粒度は、粗研削の研削砥石９１の粒度より小さい。そして、チャック４１に保持されたウェハＷの裏面に研削液を供給しながら、裏面を研削砥石９１の１／４円弧部分に当接させた状態で、チャック４１と研削砥石９１をそれぞれ回転させることによってウェハＷの裏面を研削する。なお、仕上研削の研削部材も、粗研削の研削部材と同様に、研削砥石８１に限定されるものではない。
【００３２】
ゲッタリング層形成ユニット１００では、粗研削及び仕上研削されることでウェハＷの裏面に形成されたダメージ層をストレスリリーフ処理を行って除去しつつ、当該ウェハＷの裏面にゲッタリング層を形成する。このゲッタリング層形成ユニット１００の構成は後述する。
【００３３】
図１に示す洗浄装置３１では、加工装置３０で研削及び研磨されたウェハＷの裏面を洗浄する。具体的には、スピンチャック３２に保持されたウェハＷを回転させながら、当該ウェハＷの裏面上に洗浄液、例えば純水を供給する。そうすると、供給された洗浄液はウェハＷの裏面上を拡散し、当該裏面が洗浄される。
【００３４】
以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部１１０が設けられている。制御部１１０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部１１０にインストールされたものであってもよい。
【００３５】
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。なお、本実施形態で処理されるウェハＷの表面には、デバイスを保護する保護テープが貼り付けられている。
【００３６】
先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、搬入出ステーション２のカセット載置台１０に載置される。カセットＣには、保護テープが変形するのを抑制するため、当該保護テープが貼り付けられたウェハＷの表面が上側を向くようにウェハＷが収納されている。
【００３７】
次に、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣ内のウェハＷが取り出され、処理ステーション３の加工装置３０に搬送される。この際、搬送アーム２３によりウェハＷの裏面が上側に向くように、表裏面が反転される。
【００３８】
加工装置３０に搬送されたウェハＷは、アライメントユニット６０のスピンチャック６１に受け渡される。そして、当該アライメントユニット６０において、ウェハＷの水平方向の向きが調節される。
【００３９】
次に、ウェハＷは搬送ユニット５０によって、第１の処理位置Ｐ１のチャック４１に受け渡される。その後、ターンテーブル４０を反時計回りに９０度回転させ、チャック４１を第２の処理位置Ｐ２に移動させる。そして、粗研削ユニット８０によって、ウェハＷの裏面が粗研削される。粗研削の研削量は、薄化前のウェハＷの厚みと薄化後に要求されるウェハＷの厚みに応じて設定される。またこの際、ウェハＷの裏面には、例えば厚みが５μｍのダメージ層が形成される。
【００４０】
次に、ターンテーブル４０を反時計回りに９０度回転させ、チャック４１を第３の処理位置Ｐ３に移動させる。そして、仕上研削ユニット９０によって、ウェハＷの裏面が仕上研削される。この際、ウェハＷは、製品として要求される薄化後の厚みまで研削される。また、ウェハＷの裏面には、例えば厚みが０．５μｍのダメージ層が形成される。
【００４１】
次に、ターンテーブル４０を反時計回りに９０度回転させ、チャック４１を第４の処理位置Ｐ４に移動させる。そして、ゲッタリング層形成ユニット１００によって、ストレスリリーフ処理を行いつつ、当該ウェハＷの裏面にゲッタリング層を形成する。具体的には、仕上研削後の厚み０．５μｍのダメージ層を、例えば０．０９μｍまで研磨し、厚み０．０９μｍのゲッタリング層を形成する。
【００４２】
次に、ターンテーブル４０を反時計回りに９０度回転させ、又はターンテーブル４０を時計回りに２７０度回転させて、チャック４１を第１の処理位置Ｐ１に移動させる。そして、洗浄ユニット７０によって、ウェハＷの裏面が洗浄液によって洗浄される。
【００４３】
次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置２２によって洗浄装置３１に搬送される。そして、洗浄装置３１において、ウェハＷの裏面が洗浄液によって洗浄させる。なお、ウェハＷの裏面洗浄は、加工装置３０の洗浄ユニット７０でも行われるが、洗浄ユニット７０での洗浄はウェハＷの回転速度が遅く、例えばウェハ搬送装置２２の搬送アーム２３が汚れない程度に、ある程度の汚れを落とすものである。そして、洗浄装置３１では、このウェハＷの裏面を所望の清浄度までさらに洗浄する。
【００４４】
その後、すべての処理が施されたウェハＷは、ウェハ搬送装置２２によってカセット載置台１０のカセットＣに搬送される。こうして、基板処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
【００４５】
以上の実施の形態によれば、一の基板処理システム１において、粗研削ユニット８０おけるウェハＷの裏面の粗研削、仕上研削ユニット９０におけるウェハＷの裏面の仕上研削、ゲッタリング層形成ユニット１００におけるゲッタリング層の形成、及び洗浄ユニット７０及び洗浄装置３１におけるウェハＷの裏面の洗浄を、複数のウェハＷに対して連続して行うことができる。したがって、一の基板処理システム１内でウェハ処理を効率よく行い、スループットを向上させることができる。
【００４６】
＜第１の実施形態＞
次に、ゲッタリング層形成ユニット１００の第１の実施形態について説明する。図３及び図４に示すようにゲッタリング層形成ユニット１００は、ラッピングフィルム１２０、柔軟部１２１、基台１２２、スピンドル１２３、駆動部１２４、及び水供給部１２５を有している。
【００４７】
ラッピングフィルム１２０及び柔軟部１２１は、基台１２２に支持されて設けられている。基台１２２には、スピンドル１２３を介して駆動部１２４が設けられている。駆動部１２４は例えばモータ（図示せず）を内蔵し、ラッピングフィルム１２０、柔軟部１２１及び基台１２２を鉛直方向に移動させると共に回転させる。
【００４８】
ラッピングフィルム１２０は砥粒を含み、ウェハＷに当接して当該ウェハＷを研磨することができる。また、ラッピングフィルム１２０は薄く柔軟性がある。さらに、ラッピングフィルム１２０は、ウェハＷの裏面全面に当接する大きさに設けられている。
【００４９】
柔軟部１２１は、柔軟性のある材料、例えば樹脂から構成されている。柔軟部１２は、ラッピングフィルム１２０の上面側において、当該ラッピングフィルム１２０を覆うように設けられている。なお、ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１は、例えば両面テープや接着剤などにより貼り付けられている。
【００５０】
図５（ａ）に示すようにラッピングフィルム１２０がウェハＷに当接していない状態では、ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１は平坦である。
【００５１】
一方、図５（ｂ）に示すようにラッピングフィルム１２０をウェハＷに当接させる。ここで、チャック４１の上面における粗度のばらつき、ウェハＷの表面の保護テープの厚みのばらつき、ウェハＷの裏面における粗度のばらつきなど、種々の要因により、ウェハＷの裏面の高さ位置は面内で均一ではない場合がある。このような高さ位置のばらつきがあっても、ラッピングフィルム１２０と柔軟部２００が柔軟性を有するため、当該ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１の下面がウェハＷの裏面形状に追従して変形する。このため、ラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面全面に当接させることができる。しかも、柔軟部２００の柔軟性により、ラッピングフィルム１２０とウェハＷに作用する圧力を、ウェハ面内で均一にすることができる（図中の矢印）。したがって、研磨処理をウェハ面内で均一にすることができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、ラッピングフィルム１２０はウェハＷの裏面全面に当接したが、ラッピングフィルム１２０がウェハＷに当接する領域は全面に限定されない。例えばラッピングフィルム１２０がウェハＷの裏面半面に当接する場合でも、ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１が柔軟性を有するため、その裏面半面において、ラッピングフィルム１２０を均一な圧力で当接させることができる。
【００５３】
また、上述したようにウェハＷの裏面の高さ位置がばらつく場合において、ラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面に均一な圧力で当接させることができる効果は、チャック４１の表面形状に関わらず享受できるものである。本実施形態ではチャック４１の表面が凸形状を有しているが、例えばチャック４１の表面が平坦であっても、上記効果を享受できる。
【００５４】
さらに、本実施の形態では、チャック４１の表面は、その中央部が端部に比べて突出した凸形状を有しているので、当該チャック４１に保持されたウェハＷも凸形状を有している。このため、一般的な固い研磨材を使用すると、当該研磨材はウェハＷの全面に当接せず、ウェハ面内で均一に研磨することができない。これに対して、本実施形態では、ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１が柔軟性を有するため、ラッピングフィルム１２０をウェハＷに当接させると、当該ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１の下面がウェハＷの凸形状に追従して変形する。このため、ラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面全面に均一な圧力で当接させることができる。
【００５５】
図４に示すように水供給部１２５は、チャック４１に保持されたウェハＷに水を供給する。水供給部１２５は、水（例えばスラリーを含まない純水）を吐出するノズル１２６を有している。ノズル１２６は、ラッピングフィルム１２０の中心部に設けられている。なお、本実施形態では、ノズル１２６はラッピングフィルム１２０の中心部に１つ設けられているが、ノズル１２６の数や配置はこれに限定されない。例えばノズル１２６はラッピングフィルム１２０の面内において複数設けられていてもよい。また、本実施形態では、ウェハＷに水を供給したが、研磨処理における静電気を防止するため、水に二酸化炭素を混ぜたものをウェハＷに供給してもよい。なお、後述するように水には、二酸化炭素の他、例えばマイクロバブルやオゾンガスを溶解させてもよい。
【００５６】
ノズル１２６には、当該ノズル１２６に水を供給する供給管１２７が接続されている。供給管１２７は、例えばラッピングフィルム１２０、柔軟部１２１、基台１２２、スピンドル１２３を挿通し、内部に水を貯留する水供給源１２８に連通している。また、供給管１２７には、水の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１２９が設けられている。
【００５７】
以上の構成を有するゲッタリング層形成ユニット１００では、チャック４１に保持されたウェハＷをラッピングフィルム１２０に当接させた状態で、チャック４１とラッピングフィルム１２０をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷの裏面を研磨する。この際、上述したようにラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面全面に均一な圧力で当接させることができるので、研磨処理をウェハ面内で均一にすることができる。
【００５８】
また、ラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面全面に当接させることで、研磨処理を短時間で行うことも可能となり、効率も向上する。ここで、研磨処理における送り量は一般的に少なく、時間がかかる。したがって、本実施形態のように研磨処理を短時間で行うことは有用である。
【００５９】
さらにこの際、水供給部１２５よりウェハＷの裏面に水を供給しているので、当該水によりラッピングフィルム１２０とウェハＷとの間で発生する摩擦熱を低減することができる。また、この水により、研磨することで発生するくずなどを、ウェハＷの外部に排出することができる。
【００６０】
以上のように適切な研磨処理を行うことで、仕上研削後の厚み０．５μｍのダメージ層を０．０９μｍまで除去することができる。そうすると、薄化したウェハＷが割れ難くなり、抗折強度の低下を抑制することがきる。また、厚み０．０９μｍのゲッタリング層を適切に形成することができ、ウェハＷの表面のデバイスに対する金属汚染を抑制することができる。
【００６１】
ここで、ラッピングフィルム１２０の交換方法について説明する。図６に示すように、基台１２２は、下層側の第１の基台１２２ａと上層側の第２の基台１２２ｂに分割されている。第１の基台１２２ａは、ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１を支持している。そして、図６（ａ）に示すように第１の基台１２２ａと第２の基台１２２ｂはボルト１３０によって固定されており、図６（ｂ）に示すようにボルト１３０を外すことで、第１の基台１２２ａは第２の基台１２２ｂから分離される。このように第１の基台１２２ａが第２の基台１２２ｂから着脱自在に構成されていることで、ラッピングフィルム１２０及び柔軟部１２１を容易に交換することができる。なお、ラッピングフィルム１２０の交換方法はこれに限定されない。例えばラッピングフィルム１２０を柔軟部１２１から剥がして交換してもよい。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
次に、ゲッタリング層形成ユニット１００の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００は、第１の実施形態の柔軟部１２１に代えて、図７に示すように内部に流体が充填された柔軟部２００を有している。柔軟部２００に充填される流体には、水、オイル、空気などの種々の流体が用いられる。なお、第２の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００のその他の構成は、第１の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００の構成と同様である。
【００６３】
図８（ａ）に示すようにラッピングフィルム１２０がウェハＷに当接していない状態では、ラッピングフィルム１２０と柔軟部２００は平坦である。
【００６４】
一方、図８（ｂ）に示すようにラッピングフィルム１２０がウェハＷに当接すると、ラッピングフィルム１２０と柔軟部２００が柔軟性を有するため、当該ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１の下面がウェハＷに追従して変形する。このため、ラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面全面に当接させることができる。しかも、柔軟部２００の柔軟性により、ラッピングフィルム１２０とウェハＷに作用する圧力を、ウェハ面内で均一にすることができる（図中の矢印）。しかも、本実施形態では、柔軟部２００の柔軟性は流体によるものであり、極めて高い柔軟性を有する。したがって、研磨処理をウェハ面内でより均一にすることができ、ウェハＷの裏面のダメージ層を適切に除去しつつ、ゲッタリング層を適切に形成することができる。
【００６５】
また、柔軟部２００の内部には流体が充填されているので、ラッピングフィルム１２０とウェハＷとの間で発生する摩擦熱が、柔軟部２００より上方に伝達されるのを抑制することができる。例えばスピンドル１２３に熱が伝達して当該スピンドル１２３が熱膨張すると、駆動部１２４の駆動精度が悪化する場合がある。この点、本実施形態では、柔軟部２００により、駆動部１２４を適切に動作させることができる。
【００６６】
本実施形態において、柔軟部２００の内部に充填される流体が水（以下、充填水という場合がある）の場合、この充填水と、研磨処理の際にウェハＷに供給される水とを兼用して使用してもよい。かかる場合、ゲッタリング層形成ユニット１００には、第１の実施形態の水供給部１２５に代えて、図９に示すように水供給部２１０が設けられる。
【００６７】
水供給部２１０は、水を吐出するノズル２１１を有している。ノズル２１１は、ラッピングフィルム１２０の中心部に設けられている。なお、ノズル２１１の数や配置はこれに限定されない。例えばノズル２１１はラッピングフィルム１２０の面内において複数設けられていてもよい。
【００６８】
ノズル２１１には、当該ノズル２１１に水を供給する供給管２１２が接続されている。供給管２１２は、柔軟部２００に連通している。柔軟部２００には、当該柔軟部２００に水を供給する供給管２１３が接続されている。供給管２１３は、供給通路２１４、供給管２１５を介して、内部に水を貯留する水供給源２１６に連通している。供給管２１３の径は、供給通路２１４の径よりも小さい。これにより柔軟部２００を膨らませるような圧力をかけることができる。なお、このように柔軟部２００の内部に対して圧力をかけるためには、供給管２１３にオリフィス（図示せず）を設けてもよい。また、供給管２１５には、水の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２１７が設けられている。
【００６９】
そして、研磨処理を行う場合、水供給源２１６から供給された水は、一旦柔軟部２００に充填された後、ノズル２１１に送られ当該ノズル２１１からウェハＷに供給される。
【００７０】
本実施形態において、柔軟部２００の内部の水温に基づいて水の供給量を制御してもよい。例えば柔軟部２００に温度計（図示せず）を設け、柔軟部２００の内部の水温を測定する。研磨処理時にラッピングフィルム１２０とウェハＷと間に発生する摩擦熱が大きい場合、柔軟部２００の内部の水温も高くなる。この場合には、ノズル２１１からウェハＷに供給する水の供給量を増加させるように制御する。その結果、摩擦熱を小さく維持することができ、研磨処理を適切に行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態において、柔軟部２００の内部の水圧に基づいて水の供給量を制御してもよい。例えば柔軟部２００に圧力計（図示せず）を設け、柔軟部２００の内部の圧力を測定する。研磨処理時にラッピングフィルム１２０をウェハＷに当接させる際、柔軟部２００の内部の圧力が変化すれば、その変化に応じて柔軟部２００に供給する水の供給量を制御する。その結果、ラッピングフィルム１２０とウェハＷに作用する圧力を適切に維持することができ、研磨処理を適切に行うことができる。
【００７２】
さらに、本実施形態において、柔軟部２００の内部の水圧に基づいて、基台１２２の鉛直方向の位置、すなわち基台１２２の鉛直方向の移動量を制御してもよい。上述と同様に例えば柔軟部２００に圧力計（図示せず）を設け、柔軟部２００の内部の圧力を測定する。その測定結果に応じて、駆動部１２４により基台１２２の鉛直方向の移動量（降下量）を制御して、ラッピングフィルム１２０とウェハＷに作用する圧力が面内で常に均一になるように制御する。その結果、研磨処理を適切に行うことができる。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
次に、ゲッタリング層形成ユニット１００の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００は、第１の実施形態及び第２の実施形態のラッピングフィルム１２０に代えて、図１０に示すように表面に凹凸形状を有するラッピングフィルム３００を有している。なお、第３の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００のその他の構成は、第１の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００の構成と同様である。
【００７４】
ラッピングフィルム３００は、フィルム３０１と、フィルム３０１の表面に形成された複数の突起部３０２とを有している。突起部３０２は砥粒を含んでいる。また、突起部３０２は、側面視において上方から下方に向かって幅が縮小するテーパ形状を有している。突起部３０２の高さは特に限定されるものはないが、例えば４０μｍ〜５０μｍである。
【００７５】
かかる場合、研磨処理時にラッピングフィルム３００がウェハＷに当接した際、突起部３０２、３０２の間、すなわち凹部からウェハＷの外部に研磨くずを排出することができる。したがって、研磨処理をより適切に行うことができる。
【００７６】
本実施形態では、ラッピングフィルム３００の表面状態を検査してもよい。以下において２つの検査方法を説明する。
【００７７】
１つ目の検査方法について説明する。本検査方法では、基台１２２（ラッピングフィルム３００）を回転させる駆動部１２４の負荷に基づいて表面状態を検査する。
【００７８】
かかる場合、図１１に示すようにゲッタリング層形成ユニット１００は、駆動部１２４に設けられた検査部３１０を有している。検査部３１０は、駆動部１２４の負荷、例えばモータの電流値（トルク）を検出する。図１１（ａ）に示すようにラッピングフィルム３００の使用を開始したときは、突起部３０２は先鋭化されており、ウェハＷの裏面に対する接触面積は小さい。このため、駆動部１２４にかかる負荷は小さく、モータの電流値は小さい。一方、図１１（ｂ）に示すようにラッピングフィルム３００を繰り返し使用すると、突起部３０２はその先端が摩耗してき、ウェハＷの裏面に対する接触面積が大きくなる。このため、駆動部１２４にかかる負荷は大きく、モータの電流値は大きい。
【００７９】
以上のように駆動部１２４のモータの電流値を監視することで、ラッピングフィルム３００の表面状態を検査することができる。また、駆動部１２４のモータの電流値が所定の閾値を超えた場合に、ラッピングフィルム３００を交換するようにすれば、ラッピングフィルム３００の交換時期も把握することができる。
【００８０】
２つ目の検査方法について説明する。本検査方法では、ラッピングフィルム３００の表面状態を光学的に検査する。
【００８１】
かかる場合、図１２に示すようにゲッタリング層形成ユニット１００は、投光部３２０、受光部３２１、及び検査部３２２を有している。投光部３２０は、ラッピングフィルム３００の表面に光を投光する。光の種類は特に限定されるものではないが、例えばレーザ光が用いられる。受光部３２１は、投光部３２０から投光され、ラッピングフィルム３００の表面で反射した光（以下、反射光という場合がある）を受光する。検査部３２２は、受光部３２１で受光した反射光の強度を検出し、当該反射光の強度の画像処理を行うことで、ラッピングフィルム３００の表面状態を検査する。
【００８２】
図１２は、ラッピングフィルム３００の使用を開始した際の状態、すなわち突起部３０２の先端が摩耗していない状態を示している。図１３は、ラッピングフィルム３００を繰り返し使用し、突起部３０２の先端が摩耗した状態を示している。図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）は、検査部３２２で検出した反射光の強度分布の画像を示している。なお、図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）に示す画像において、網掛けが密の場合は画像が暗く反射光の強度が小さい状態を示し、網掛けが疎の場合は画像が明るく反射光の強度が大きい状態を示している。
【００８３】
図１２（ａ）に示すように突起部３０２の先端が摩耗していない場合、ラッピングフィルム３００における光の反射面が小さいため、図１２（ｂ）に示すように反射光の強度Ｄ１は小さい。一方、図１３（ａ）に示すように突起部３０２の先端が摩耗している場合、ラッピングフィルム３００における光の反射面が大きいため、図１３（ｂ）に示すように反射光の強度Ｄ２は大きい。以上のようにラッピングフィルム３００の表面における反射光の強度を監視することで、当該ラッピングフィルム３００の表面状態を検査することができる。また、反射光の強度が所定の閾値を超えた場合に、ラッピングフィルム３００を交換するようにすれば、ラッピングフィルム３００の交換時期も把握することができる。
【００８４】
また、図１４は、複数の突起部３０２のうち一部が摩耗している場合を示している。すなわち、図１４（ａ）に示すように一部の突起部３０２は摩耗しておらず先鋭化されたままであるのに対し、他部の突起部３０２の先端が摩耗して平坦になっている。かかる場合、図１４（ｂ）に示すように、突起部３０２が摩耗していない部分では光の反射面が小さいため反射光の強度Ｄ１は小さく、突起部３０２が摩耗した部分では光の反射面が大きいため反射光の強度Ｄ２は大きい。このように反射光の強度が強い部分と弱い部分が混在していると、ラッピングフィルム３００が不良であると判断できる。したがって、ラッピングフィルム３００の表面状態を検査して、ラッピングフィルム３００の良否を判定することができる。また、例えばラッピングフィルム３００の一方側において反射光の強度が大きく、他方側において反射光の強度が小さい場合、ラッピングフィルム３００がウェハＷに不均一に当接すると推察できる。したがって、ラッピングフィルム３００とウェハＷの当接状態も判定することができる。
【００８５】
また、図１５は、突起部３０２、３０２の間の凹部に研磨くずＳが詰まった場合を示している。すなわち、図１５（ａ）に示すように一部の突起部３０２、３０２の間は研磨くずＳが詰まっていないが、他部の突起部３０２、３０２の間は研磨くずＳが詰まっている。かかる場合、図１５（ｂ）に示すように、研磨くずＳがない部分では反射面が小さいため反射光の強度Ｄ１は小さく、研磨くずＳがある部分では反射面が大きいため反射光の強度Ｄ３は大きい。このように反射光の強度が強い部分と弱い部分が混在していると、ラッピングフィルム３００における研磨くずＳの有無を判断できる。したがって、ラッピングフィルム３００の表面状態を検査して、ラッピングフィルム３００の良否を判定することができる。
【００８６】
以上の図１２〜図１５に示した、ラッピングフィルム３００における光の反射面の大きさは、突起部３０２が摩耗していない状態（先鋭化された状態）、突起部３０２が摩耗した状態（先端が平坦な状態）、突起部３０２、３０２の間に研磨くずＳがある状態、の順に大きくなる。したがって、反射光の強度もＤ１、Ｄ２、Ｄ３の順に大きくなる。そして、これら強度Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の値を予め把握しておくことで、ラッピングフィルム３００の表面状態を把握することができる。
【００８７】
なお、本実施形態において、投光部３２０と受光部３２１がラッピングフィルム３００の表面全面に対して光を投光しさらに受光する方法は、種々の方法を取り得る。例えば図１６に示すように投光部３２０と受光部３２１はそれぞれ、ラッピングフィルム３００の径より長くＹ軸方向に延伸していてもよい。かかる場合、投光部３２０と受光部３２１が一体となってＸ軸方向に移動することで、ラッピングフィルム３００の表面全面を検査することができる。或いは、図１７に示すように投光部３２０と受光部３２１はそれぞれ、ラッピングフィルム３００の半径より長くＸ軸方向に延伸して固設されていてもよい。かかる場合、ラッピングフィルム３００が回転することで、投光部３２０と受光部３２１はラッピングフィルム３００の表面全面を検査することができる。
【００８８】
また、本実施形態において、ゲッタリング層形成ユニット１００は、突起部３０２を洗浄する機構（図示せず）、例えば突起部３０２に洗浄液を供給する洗浄ノズルなどを有していてもよい。この洗浄機構により、突起部３０２の清浄度が維持され、ラッピングフィルム３００の研磨性能を維持することができる。また、かかる場合、ラッピングフィルム３００によるウェハＷの研磨処理と同時に、ウェハＷの外周部に位置する洗浄機構により、突起部３０２を洗浄してもよい。このように研磨処理と洗浄処理を並行して行うことにより、処理時間を短縮することが可能となる。
【００８９】
＜第４の実施形態＞
以上の第１の実施形態〜第３の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００において、柔軟部１２１を省略してもよい。図１８は、第４の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００の構成の概略を示している。具体的に第４の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００は、第１の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００から柔軟部１２１を省略したものである。かかる場合、ラッピングフィルム１２０は、基台１２２に直接支持される。
【００９０】
本実施形態のように柔軟部１２１が省略されても、チャック４１に保持されたウェハＷをラッピングフィルム１２０に当接させた状態で、チャック４１とラッピングフィルム１２０をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷの裏面を適切に研磨することができる。しかも装置構成を簡易にすることができ、装置コストを低廉化することができる。
【００９１】
＜第５の実施形態＞
次に、ゲッタリング層形成ユニット１００の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００は、第４の実施形態の実施形態のラッピングフィルム１２０に代えて、図１９及び図２０に示すラッピングフィルム４００を有している。なお、第５の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００のその他の構成は、第４の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００の構成と同様である。但し、第５の実施形態では、チャック４１及びチャックテーブル４２の傾きが調整されるように構成されている。そして、図示の例では、ラッピングフィルム４００に対して、ウェハＷの裏面が平行になるようにク４１及びチャックテーブル４２の傾きが調整されている。
【００９２】
ラッピングフィルム４００は、基台１２２に支持された複数のフィルム体４０１を有している。複数のフィルム体４０１は、例えば基台１２２の同心円上に等間隔に並べて配置されている。なお、基台１２２に対するフィルム体４０１の配置は本実施形態に限定されず、複数の同心円上に配置されていてもよい。すなわち、これら複数のフィルム体４０１は、２重以上の同心円上に設けられていてもよい。
【００９３】
各フィルム体４０１は、例えば平面視で矩形状のフィルム４０２と、フィルム４０２の表面に形成された複数の凸部４０３とを有している。凸部４０３は砥粒を含んでいる。また、凸部４０３は直方体形状を有している。なお、フィルム体４０１におけるフィルム４０２の平面形状は任意であり、例えば円形状などであってもよい。また、フィルム４０２における凸部４０３の数や配置も任意である。さらに、凸部４０３の形状は柱体形状であればよく、例えば円柱や三角柱などであってもよい。
【００９４】
かかる場合、研磨処理時にラッピングフィルム４００がウェハＷに当接した際、複数の凸部４０３は、ウェハＷに対して間隔を開けて当接する。そうすると、研磨処理時に発生する研磨くずは、凸部４０３、４０３の間及びフィルム体４０１、４０１の間を介して、ウェハＷの外部に排出させることができる。また、凸部４０３、４０３の間及びフィルム体４０１、４０１の間に隙間が形成されていることで、ノズル１２６から供給された水を当該隙間から排出すことも可能であり、水切り性が向上する。したがって、研磨処理をより適切に行うことができる。
【００９５】
しかも、本実施形態では、凸部４０３が直方体形状（柱体形状）を有しているので、当該凸部４０３の先端が摩耗しても、複数の凸部４０３とウェハＷとの接触面積は変化しない。そうすると、ウェハＷに対する複数の凸部４０３の接触圧力（面圧）を維持することができ、駆動部１２４にかかる負荷を一定にすることができる。その結果、研磨処理をより適切に行うことができる。
【００９６】
＜第６の実施形態＞
以上の第１の実施形態〜第５の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００において、水供給部１２５から供給される水には、純水以外を用いてもよい。具体的に水供給部１２５から供給される水には、例えばマイクロバブルが溶解されていてもよい。図２１は、第６の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００の構成の概略を示している。具体的に第６の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００では、第５の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００において、水供給部１２５がマイクロバブルを溶解した水を供給する。なお、第６の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００のその他の構成は、第５の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００の構成と同様である。
【００９７】
水供給部１２５は、純水にマイクロバブルを溶解させるための発生器５００を有している。発生器５００は、マイクロバブルを生成して、流通する純水に当該マイクロバブルを溶解させる。なお、発生器５００の構成は、特に限定されるものではなく、公知の装置を用いることができる。また、発生器５００は、供給管１２７において、供給機器群１２９からバイパスして設けられるバイパス管１２７ａに設けられている。
【００９８】
かかる場合、水供給部１２５において、水供給源１２８から供給された純水は、供給機器群１２９によってバイパス管１２７ａ側に流され、発生器５００を通過する際にマイクロバブルが溶解される。そして、このマイクロバブルを溶解した水は、供給管１２７を介してノズル１２６から供給される。
【００９９】
このようにマイクロバブルを溶解した水がウェハＷに供給されると、当該水によって、研磨処理時に発生する研磨くずがウェハＷの外部排出されやすくなる。そうすると、研磨処理時のウェハＷに対するラッピングフィルム４００の接触圧力が同じであっても、研磨量を多くすることができ、研磨処理の効率を向上させることができる。
【０１００】
なお、水供給部１２５から供給される、純水以外の水としては、マイクロバブルを溶解した水に限定されない。例えば水にオゾンガスを溶解してもよいし、あるいはマイクロバブルとオゾンガスの両方を溶解してもよい。また、水に二酸化炭素を溶解してもよい。いずれの場合でも、上述したように研磨処理の効率を向上させることができる。
【０１０１】
ここで、研磨処理の効率が向上する効果について説明する。図２２に示すように発明者らは、５つのケースについて実験を行った。図２２の縦軸は、一定時間当たりのシリコンの研磨量を示す。ケース１は比較例であり、純水（図２２中のＤＩＷ）を用いた場合である。ケース２は、純水に二酸化炭素（図２２中のＣＯ２）を溶解させた水を用いた場合である。ケース３は、純水にマイクロバブル（図２２中のＭＢ）を溶解させた水を用いた場合である。ケース４は、純水にオゾンガス（図２２中のＯ３）を溶解させた水を用いた場合である。ケース５は、純水にマイクロバブルとオゾンガスを溶解させた水を用いた場合である。図２２を参照すると、ケース２〜５では、ケース１のように純水を用いた場合と比べて研磨量が多くなった。したがって、純水にマイクロバブル、オゾンガス、二酸化炭素などを溶解させると、研磨処理の効率が向上することが分かった。
【０１０２】
なお、本実施形態において、水供給源１２８から供給された純水が、供給機器群１２９によってバイパス管１２７ａ側に流れず、そのまま供給管１２７を流れる場合、ノズル１２６からは、マイクロバブルを溶解しない純水が供給される。このように、本実施形態の水供給部１２５は、マイクロバブルを溶解した水と、純水とを切り替えて供給することができる。
【０１０３】
そして、例えばウェハＷの研磨処理中に、水供給部１２５からウェハＷにマイクロバブルを溶解した水を供給し、研磨処理後、例えば洗浄の際に、水供給部１２５からウェハＷに純水を供給してもよい。このようにマイクロバブルの溶解水と純水とを切り替えて用いることで、研磨処理の効率をさらに向上させることができる。
【０１０４】
また、以上の第５の実施形態及び第６の実施形態の水供給部１２５において、ノズル１２６は、ウェハＷの中心部に水を供給するように配置されていたが、ノズルの数や配置はこれに限定されない。例えばノズル１２６は、ウェハＷの外周部に水を供給するように配置されていてもよい。
【０１０５】
＜他の実施形態＞
以上の実施形態では、ゲッタリング層形成ユニット１００は加工装置３０の内部に設けられていたが、当該ゲッタリング層形成ユニット１００と同様の構成を有するゲッタリング層形成装置（図示せず）が加工装置３０の外部に独立して設けられていてもよい。かかる場合でも、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。
【０１０６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しう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。
【符号の説明】
【０１０７】
１      基板処理システム
３０    加工装置
３１    洗浄装置
４０    ターンテーブル
４１    チャック
５０    搬送ユニット
６０    アライメントユニット
７０    洗浄ユニット
８０    粗研削ユニット
９０    仕上研削ユニット
１００  ゲッタリング層形成ユニット
１１０  制御部
１２０  ラッピングフィルム
１２１  柔軟部
１２２  基台
１２２ａ  第１の基台
１２２ｂ  第２の基台
１２３  スピンドル
１２４  駆動部
１２５  水供給部
２００  柔軟部
２１０  水供給部
３００  ラッピングフィルム
３０１  フィルム
３０２  突起部
３１０  検査部
３２０  投光部
３２１  受光部
３２２  検査部
４００  ラッピングフィルム
４０１  フィルム体
４０２  フィルム
４０３  凸部
５００  発生器
Ｗ      ウェハ
【図１】
2018221290.tif 000003
【図２】
2018221290.tif 000004
【図３】
2018221290.tif 000005
【図４】
2018221290.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2018221290.tif 000010
【図９】
2018221290.tif 000011
【図１０】
2018221290.tif 000012
【図１１】
2018221290.tif 000013
【図１２】
2018221290.tif 000014
【図１３】
2018221290.tif 000015
【図１４】
2018221290.tif 000016
【図１５】
2018221290.tif 000017
【図１６】
2018221290.tif 000018
【図１７】
2018221290.tif 000019
【図１８】
2018221290.tif 000020
【図１９】
2018221290.tif 000021
【図２０】
2018221290.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2018221290.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月19日(2019.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置であって、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に当接して当該基板を研磨するラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、
前記基板保持部に保持された基板に水を供給する水供給部と、を有する。
【請求項２】
請求項１に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムの表面には、互いに間隔を開けて、基板に当接する複数の凸部が形成されている。
【請求項３】
請求項２に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記凸部は柱体形状を有する。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムは基板全面に当接する。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムを覆うように設けられ、柔軟性を備えた柔軟部を有する。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムの表面には、側面視において前記基板保持部に向かって幅が縮小する突起部が複数形成されている。
【請求項７】
請求項６に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記基台を回転させる駆動部と、
前記駆動部の負荷に基づいて、前記ラッピングフィルムの表面状態を検査する検査部と、を有する。
【請求項８】
請求項６に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記ラッピングフィルムの表面に光を投光する投光部と、
前記ラッピングフィルムの表面で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部で受光した光の強度に基づいて、前記ラッピングフィルムの表面状態を検査する検査部と、を有する。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記基台は、第１の基台と第２の基台に分割され、
前記第１の基台は、前記ラッピングフィルムを支持し、前記第２の基台に対して着脱自在に設けられている。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記水供給部は、少なくともマイクロバブル又はオゾンガスを溶解した水を供給する。
【請求項１１】
請求項１０に記載のゲッタリング層形成装置において、
前記水供給部は、少なくともマイクロバブル又はオゾンガスを溶解した水と、マイクロバブル及びオゾンガスを溶解しない水と、を切り替えて供給する。
【請求項１２】
ゲッタリング層形成装置を用いて基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成方法であって、
前記ゲッタリング層形成装置は、
基板を保持する基板保持部と、
基板を研磨するラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、
基板に水を供給する水供給部と、を有し、
前記基板保持部で基板を保持し、当該基板に前記ラッピングフィルムを当接させ、
その後、前記水供給部から基板に水を供給しながら、前記基台を回転させて前記ラッピングフィルムで基板を研磨する。
【請求項１３】
請求項１２に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムの表面には、柱体形状を有する凸部が複数形成され、
複数の前記凸部を互いに間隔を開けて、基板に当接させる。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムを基板全面に当接させる。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムを覆うように、柔軟性を備えた柔軟部が設けられている。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成方法において、
前記ラッピングフィルムの表面には、側面視において前記基板保持部に向かって幅が縮小する突起部が複数形成されている。
【請求項１７】
請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のゲッタリング層形成方法において、
基板の研磨中、前記水供給部から基板に、少なくともマイクロバブル又はオゾンガスを溶解した水を供給し、
基板の研磨後、前記水供給部から基板に、マイクロバブル及びオゾンガスを溶解しない水を供給する。
【請求項１８】
基板にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成方法をゲッタリング層形成装置によって実行させるように、当該ゲッタリング層形成装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体であって、
前記ゲッタリング層形成装置は、
基板を保持する基板保持部と、
基板を研磨するラッピングフィルムと、
前記ラッピングフィルムを支持し、鉛直方向に移動自在且つ回転自在な基台と、
基板に水を供給する水供給部と、を有し、
前記ゲッタリング層形成方法は、
前記基板保持部で基板を保持し、当該基板に前記ラッピングフィルムを当接させる工程と、
その後、前記水供給部から基板に水を供給しながら、前記基台を回転させて前記ラッピングフィルムで基板を研磨する工程と、を有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送領域２０が設けられている。ウェハ搬送領域２０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周り（θ方向）に移動自在の搬送アーム２３を有し、この搬送アーム２３により、各カセット載置台１０上のカセットＣと、後述する処理ステーション３の各装置３０、３１との間でウェハＷを搬送できる。すなわち、搬入出ステーション２は、処理ステーション３に対してウェハＷを搬入出可能に構成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
仕上研削ユニット９０では、ウェハＷの裏面を仕上研削する。仕上研削ユニット９０の構成は粗研削ユニット８０の構成とほぼ同様であり、研削砥石９１、基台９２、スピンドル９３、及び駆動部９４を有している。但し、この仕上研削用の研削砥石９１の粒度は、粗研削の研削砥石８１の粒度より小さい。そして、チャック４１に保持されたウェハＷの裏面に研削液を供給しながら、裏面を研削砥石９１の１／４円弧部分に当接させた状態で、チャック４１と研削砥石９１をそれぞれ回転させることによってウェハＷの裏面を研削する。なお、仕上研削の研削部材も、粗研削の研削部材と同様に、研削砥石９１に限定されるものではない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
柔軟部１２１は、柔軟性のある材料、例えば樹脂から構成されている。柔軟部１２１は、ラッピングフィルム１２０の上面側において、当該ラッピングフィルム１２０を覆うように設けられている。なお、ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１は、例えば両面テープや接着剤などにより貼り付けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
一方、図５（ｂ）に示すようにラッピングフィルム１２０をウェハＷに当接させる。ここで、チャック４１の上面における粗度のばらつき、ウェハＷの表面の保護テープの厚みのばらつき、ウェハＷの裏面における粗度のばらつきなど、種々の要因により、ウェハＷの裏面の高さ位置は面内で均一ではない場合がある。このような高さ位置のばらつきがあっても、ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１が柔軟性を有するため、当該ラッピングフィルム１２０と柔軟部１２１の下面がウェハＷの裏面形状に追従して変形する。このため、ラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面全面に当接させることができる。しかも、柔軟部１２１の柔軟性により、ラッピングフィルム１２０とウェハＷに作用する圧力を、ウェハ面内で均一にすることができる（図中の矢印）。したがって、研磨処理をウェハ面内で均一にすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
一方、図８（ｂ）に示すようにラッピングフィルム１２０がウェハＷに当接すると、ラッピングフィルム１２０と柔軟部２００が柔軟性を有するため、当該ラッピングフィルム１２０と柔軟部２００の下面がウェハＷに追従して変形する。このため、ラッピングフィルム１２０をウェハＷの裏面全面に当接させることができる。しかも、柔軟部２００の柔軟性により、ラッピングフィルム１２０とウェハＷに作用する圧力を、ウェハ面内で均一にすることができる（図中の矢印）。しかも、本実施形態では、柔軟部２００の柔軟性は流体によるものであり、極めて高い柔軟性を有する。したがって、研磨処理をウェハ面内でより均一にすることができ、ウェハＷの裏面のダメージ層を適切に除去しつつ、ゲッタリング層を適切に形成することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
＜第５の実施形態＞
次に、ゲッタリング層形成ユニット１００の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００は、第４の実施形態のラッピングフィルム１２０に代えて、図１９及び図２０に示すラッピングフィルム４００を有している。なお、第５の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００のその他の構成は、第４の実施形態のゲッタリング層形成ユニット１００の構成と同様である。但し、第５の実施形態では、チャック４１及びチャックテーブル４２の傾きが調整されるように構成されている。そして、図示の例では、ラッピングフィルム４００に対して、ウェハＷの裏面が平行になるようにチャック４１及びチャックテーブル４２の傾きが調整されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
かかる場合、研磨処理時にラッピングフィルム４００がウェハＷに当接した際、複数の凸部４０３は、互いに間隔を開けて、ウェハＷに当接する。そうすると、研磨処理時に発生する研磨くずは、凸部４０３、４０３の間及びフィルム体４０１、４０１の間を介して、ウェハＷの外部に排出させることができる。また、凸部４０３、４０３の間及びフィルム体４０１、４０１の間に隙間が形成されていることで、ノズル１２６から供給された水を当該隙間から排出すことも可能であり、水切り性が向上する。したがって、研磨処理をより適切に行うことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2018221290.tif 000025
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2018221290.tif 000026
【国際調査報告】
2018221290.tif 000027
2018221290.tif 000028
2018221290.tif 000029
2018221290.tif 000030