(57)【要約】【課題】  研削後に膜が残存することがないウエーハの研削方法を提供することである。【解決手段】  所定厚みの膜が表面に被覆されたウエーハを研削して該膜を研削除去するウエーハの研削方法であって、チャックテーブルでウエーハの裏面を保持して、保持したウエーハの厚みを表面から複数点で検出する複数厚み検出ステップと、検出したウエーハ厚みのうち最小値を検出する最小値検出ステップと、検出した該最小値から少なくとも該膜の該所定厚みを減じた値を目標仕上げ厚み値として算出する目標仕上げ厚み算出ステップと、該チャックテーブルで保持したウエーハの厚みを検出しつつ、ウエーハの表面に研削砥石を当接してウエーハとの間で摺動させて、該目標仕上げ厚み値までウエーハを研削することで該膜を研削除去する膜除去ステップと、を具備したことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定厚みの膜が表面に被覆されたウエーハを研削して該膜を研削除去するウエーハの研削方法であって、
チャックテーブルでウエーハの裏面を保持して、保持したウエーハの厚みを表面から複数点で検出する複数厚み検出ステップと、
検出したウエーハ厚みのうち最小値を検出する最小値検出ステップと、
検出した該最小値から少なくとも該膜の該所定厚みを減じた値を目標仕上げ厚み値として算出する目標仕上げ厚み算出ステップと、
該チャックテーブルで保持したウエーハの厚みを検出しつつ、ウエーハの表面に研削砥石を当接してウエーハとの間で摺動させて、該目標仕上げ厚み値までウエーハを研削することで該膜を研削除去する膜除去ステップと、
を具備したことを特徴とするウエーハの研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜付きのウエーハを研削して膜を除去するウエーハの研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスでは、各工程で形成される膜厚のモニタリングやパーティクルのチェック、プロセス管理等のために多くのテストウエーハ（ダミーウエーハ）が使用されている。
【０００３】
使用後のテストウエーハの表面にはフォトレジスト膜、酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜、金属膜等の各種の膜が形成されるため、これらの膜を除去して再生することで、テストウエーハは繰り返し再利用されている。
【０００４】
また、半導体デバイス製造プロセス中で発生した不良品ウエーハも廃棄するのではなく、上記各種の膜の積層体であるパターン（回路層）を除去することで、ウエーハを再生し、再利用することが試みられている。
【０００５】
特にウエーハがＳｉＣウエーハやサファイアウエーハ等の高価なウエーハである場合には、テストウエーハや不良品ウエーハを再生して再利用することは非常に経済効果が高く、重要である。
【０００６】
これらのウエーハの再生方法としては、従来より化学的エッチングによって膜を除去した後、エッチング面を研磨する方法が広く採用されている。しかし、この方法であるとエッチング液の処理が環境破壊に繋がる上、エッチング処理には多大な時間を要する。
【０００７】
そこで、この問題を解決すべく、特開２０００−２６９１７４号公報では、研削ホイールでウエーハの表面を所定深さ研削することで膜を除去して、ウエーハを再生する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２６９１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、再生すべきウエーハの厚みにばらつきがある場合、ウエーハの表面を膜厚分研削しても、ウエーハ厚みが薄い部分で研削後に膜が残存してしまうという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削後に膜が残存することがないウエーハの研削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、所定厚みの膜が表面に被覆されたウエーハを研削して該膜を研削除去するウエーハの研削方法であって、チャックテーブルでウエーハの裏面を保持して、保持したウエーハの厚みを表面から複数点で検出する複数厚み検出ステップと、検出したウエーハ厚みのうち最小値を検出する最小値検出ステップと、検出した該最小値から少なくとも該膜の該所定厚みを減じた値を目標仕上げ厚み値として算出する目標仕上げ厚み算出ステップと、該チャックテーブルで保持したウエーハの厚みを検出しつつ、ウエーハの表面に研削砥石を当接してウエーハとの間で摺動させて、該目標仕上げ厚み値までウエーハを研削することで該膜を研削除去する膜除去ステップと、を具備したことを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、まず、ウエーハ上の複数点においてウエーハの厚みが検出される。続いて、検出された複数のウエーハ厚みのうち最小値を検出し、この最小値から膜の所定厚みを減じた値をウエーハの目標仕上げ厚みとして算出する。従って、研削後のウエーハ表面に膜が残存することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の研削方法を実施するのに適した研削装置の概略斜視図である。
【図２】第１実施形態の複数厚み検出ステップの説明図である。
【図３】第２実施形態の複数厚み検出ステップの説明図である。
【図４】目標仕上げ厚みを算出するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハの研削方法を実施するのに適した研削装置２の斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。
【００１５】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。
【００１６】
研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドルの先端に固定された複数の研削砥石２６を有する研削ホイール２４を含んでいる。
【００１７】
研削ユニット１０は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される研削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。
【００１８】
ベース４の中間部分にはチャックテーブル機構２８が配設されており、チャックテーブル機構２８は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３０はチャックテーブル機構２８をカバーする蛇腹である。
【００１９】
チャックテーブル機構２８は回転駆動されるチャックテーブル５０を備えている。チャックテーブル５０は、枠体５０ａと、枠体５０ａの上面とその保持面が面一に形成されたポーラスセラミックス等の吸引部５０ｂとから構成される。
【００２０】
ベース４の前側部分には第１のウエーハカセット３２と、第２のウエーハカセット３４と、ウエーハ搬送ロボット３６と、複数の位置決めピン４０を有する位置決め機構３８と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）４２と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）４４と、スピンナ洗浄ユニット４６が配設されている。
【００２１】
また、ベース４の概略中央部には、チャックテーブル５０を洗浄する洗浄水噴射ノズル４８が設けられている。この洗浄水噴射ノズル４８は、チャックテーブル５０が装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられた状態において、チャックテーブル５０に向かって洗浄水を噴射する。
【００２２】
チャックテーブル５０に隣接して、第１厚み測定器５２と第２厚み測定器５４が配設されている。図２の拡大図に示すように、第１厚み測定器５２の測定針５２ａはチャックテーブル５０の枠体５２ａの上面に接触して枠体５２ａの高さを検出する。第２厚み測定器５４の測定針５４ａはチャックテーブル５０に吸引保持されたウエーハ１１の表面に接触してウエーハ１１の表面の高さを検出する。
【００２３】
第２厚み測定器５４で検出したウエーハ１１の表面の高さから第１厚み測定器５２で検出したチャックテーブル５０の高さを減算することにより、ウエーハ１１の厚みを算出することができる。
【００２４】
本実施形態の第１厚み測定器５２及び第２厚み測定器５４の配置では、チャックテーブル５０を矢印Ａ方向に回転しながらウエーハ１１の外周部近傍の複数個所でウエーハ１１の厚みを測定することができる。
【００２５】
図３を参照すると、本発明第２実施形態に係る厚み測定器の配置が示されている。本実施形態では、第１厚み測定器５２は上述した第１実施形態と同様に、チャックテーブル５０の枠体５０ａの上面の高さを検出する。
【００２６】
一方、第２厚み測定器５６は、回動軸５８を中心に矢印Ｂ方向に回動可能に配設されている。よって、第２厚み測定器５６の測定針５６ａはウエーハ１１の表面の高さをウエーハ１１の中心から外周に渡る複数個所で検出することができる。
【００２７】
目標仕上げ厚み算出方法について、図４を参照して説明する。チャックテーブル５０に吸引保持されたウエーハ１１の表面上には膜厚Ｔ０の膜１３が形成されている。ここで、膜厚Ｔ０はテストウエーハの場合にはÅオーダーから数μｍであり、回路パターンの場合には１０μｍ程度である。Ｈ０はチャックテーブル５０の上面高さであり、第１厚み測定器５２で検出される。
【００２８】
ウエーハ１１の研削を開始する前に、チャックテーブル５０を図２で矢印Ａ方向に回転しながら、ウエーハ１１の厚みを複数個所（図４では３箇所）で検出する。３箇所で検出したウエーハ１１の厚みをＴ１，Ｔ２，Ｔ３とすると、図４からＴ１が最小厚みと検出される。ウエーハ１１の厚みばらつきはウエーハにより異なるが、例えば２０μｍ程度である。
【００２９】
最小厚みＴ１に対応するウエーハ１１の表面高さをＨ１とすると、このＨ１から所定厚みＴ４を減じた高さＨ２が目標研削高さとなる。ウエーハ１１の研削を実施して、目標研削高さＨ２まで研削したときに研削を中止すると、目標仕上げ厚みＴ５を得ることができる。ここで、所定厚みＴ４は少なくとも膜１３の膜厚Ｔ０に設定する。
【００３０】
即ち、目標研削高さＨ２を算出したならば、チャックテーブル移動機構を作動してチャックテーブル５０に保持されたウエーハ１１の中心が研削ホイール２４の外周縁を僅かに超えた位置に位置づける。
【００３１】
そして、チャックテーブル５０を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、サーボモータ２２を駆動して研削ホイール２４を例えば６０００ｒｐｍで回転するとともに、研削ユニット送り機構１８のパルスモータ１６を正転駆動して研削ユニット１０を下降させる。
【００３２】
第２厚み測定器５４でウエーハ１１の高さを検出しながら、研削ホイール２４の研削砥石２６をチャックテーブル５０に保持されたウエーハ１１に所定の荷重で押圧することにより、ウエーハ１１の研削面の高さが目標高さＨ２になるまで研削を遂行する。これにより、目標仕上げ厚みＴ５を得ることができ、膜１３を研削除去することができる。
【００３３】
ここで、ウエーハ１１の研削時には、検出した複数厚みのうち、最大値−最小値の値を、図４ではＴ２−Ｔ１の値をエアカット量に加算することで、研削ホイール２４とウエーハ１１との衝突を防止するのが好ましい。
【符号の説明】
【００３４】
２    研削装置
１０    研削ユニット
２４    研削ホイール
２６    研削砥石
５０    チャックテーブル
５２    第１厚み測定器
５４，５６    第２厚み測定器
Ｈ０    チャックテーブル上面高さ
Ｔ０    膜厚
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３    ウエーハ厚み
Ｔ４    所定厚み
Ｔ５    目標仕上げ厚み
Ｈ１    最小高さ
Ｈ２    目標高さ
【図１】
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【図２】
2011199096.tif 000004
【図３】
2011199096.tif 000005
【図４】
2011199096.tif 000006