(57)【要約】【課題】抗折強度の低下を抑制することができるゲッタリング層を形成できるゲッタリング層形成装置を提供すること。【解決手段】ゲッタリング層形成装置１は、表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面にゲッタリング層を形成する装置である。ゲッタリング層形成装置１は、裏面が少なくとも研削または研磨されたウェーハの裏面を露出させた状態に保持する保持手段３と、保持手段３で保持されたウェーハの裏面に金属塩の溶液を供給して裏面に金属塩からなるゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成手段４と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面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、
裏面が少なくとも研削または研磨されたウェーハの該裏面を露出させた状態に保持する保持手段と、
該保持手段で保持されたウェーハの該裏面に金属塩の溶液を供給して該裏面に該金属塩からなるゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成手段と、を備えたゲッタリング層形成装置。
【請求項２】
該保持手段は、ウェーハの該表面側を保持する回転テーブルを有し、
該ゲッタリング層形成手段は、該金属塩の溶液を該回転テーブルで保持されたウェーハの該裏面に供給する供給ノズルを有した、請求項１に記載のゲッタリング層形成装置。
【請求項３】
該保持手段は、ウェーハの該表面側を保持する保持テーブルを有し、
該ゲッタリング層形成手段は、該金属塩の溶液を該保持テーブルで保持されたウェーハの該裏面に噴射する噴射ノズルと、該噴射ノズルを該保持テーブルに対して相対移動させる移動手段と、を有した、請求項１に記載のゲッタリング層形成装置。
【請求項４】
該ゲッタリング層形成手段は、該金属塩の溶液を供給しつつ該保持手段で保持されたウェーハの該裏面に外側面が接触する柔軟部材からなるローラーと、該ローラーに対してウェーハを保持した該保持手段を相対移動させる移動手段と、を有した、請求項１に記載のゲッタリング層形成装置。
【請求項５】
ウェーハの表面側を保持するテーブルと、
該テーブルで保持されたウェーハの該裏面を研削する研削手段と、
該テーブルで保持されたウェーハの該裏面を研磨して該研削手段で生成された研削歪みを除去する研磨手段と、
該研磨手段で該裏面が研磨されたウェーハを該保持手段へと搬送する搬送手段と、を更に備えた、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のゲッタリング層形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不純物を捕集する機能のあるゲッタリング層をウェーハに形成するゲッタリング層形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等に組み込まれるデバイスチップを薄肉化、軽量化するために、デバイスチップへと分割される前のウェーハは、研削加工、及び研磨加工が順に施されることにより薄化されている。例えば、研削加工は、砥粒が結合材に分散されてなる工具（研削砥石）を回転させながら、ウェーハのデバイスが形成された表面の裏側の裏面に押し当てることで、このウェーハを研削して薄化している。
【０００３】
前述した研磨加工が施されたウェーハは、裏面に歪み層等が無い状態であると、デバイスチップが金属汚染される虞が生じる。このために、ウェーハは、研磨加工が施された後に、ウェーハに含有される銅（Ｃｕ）などの金属を主とする不純物を捕捉して、デバイスチップの不純物による金属汚染を抑制するゲッタリング層が形成されている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。前述した特許文献等に示された加工方法により形成されるゲッタリング層は、ウェーハの裏面に結晶欠陥、歪み、傷や変質層などが形成されることにより、不純物を補足する機能を発揮するものが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８２６６９号公報
【特許文献２】特開２０１５−０４６５５０号公報
【特許文献３】特開２０１６−１８２６６９号公報
【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、前述したゲッタリング層は、ウェーハの裏面に形成された結晶欠陥、歪み、傷や変質層により構成されているために、ウェーハ即ちデバイスチップの抗折強度を低下させてしまう。
【０００６】
本発明は、かかる問題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、抗折強度の低下を抑制することができるゲッタリング層を形成できるゲッタリング層形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のゲッタリング層形成装置は、表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面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、裏面が少なくとも研削または研磨されたウェーハの該裏面を露出させた状態に保持する保持手段と、該保持手段で保持されたウェーハの該裏面に金属塩の溶液を供給して該裏面に該金属塩からなるゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
前記ゲッタリング層形成装置において、該保持手段は、ウェーハの該表面側を保持する回転テーブルを有し、該ゲッタリング層形成手段は、該金属塩の溶液を該回転テーブルで保持されたウェーハの該裏面に供給する供給ノズルを有してもよい。
【０００９】
前記ゲッタリング層形成装置において、該保持手段は、ウェーハの該表面側を保持する保持テーブルを有し、該ゲッタリング層形成手段は、該金属塩の溶液を該保持テーブルで保持されたウェーハの該裏面に噴射する噴射ノズルと、該噴射ノズルを該保持テーブルに対して相対移動させる移動手段と、を有してもよい。
【００１０】
前記ゲッタリング層形成装置において、該ゲッタリング層形成手段は、該金属塩の溶液を供給しつつ該保持手段で保持されたウェーハの該裏面に外側面が接触する柔軟部材からなるローラーと、該ローラーに対してウェーハを保持した該保持手段を相対移動させる移動手段と、を有してもよい。
【００１１】
前記ゲッタリング層形成装置において、ウェーハの表面側を保持するテーブルと、該テーブルで保持されたウェーハの該裏面を研削する研削手段と、該テーブルで保持されたウェーハの該裏面を研磨して該研削手段で生成された研削歪みを除去する研磨手段と、該研磨手段で該裏面が研磨されたウェーハを該保持手段へと搬送する搬送手段と、を更に備えてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明のゲッタリング層形成装置は、抗折強度の低下を抑制することができるゲッタリング層を形成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態１に係るゲッタリング層形成装置の概略を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されたゲッタリング層形成装置の要部を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に示されたゲッタリング層形成装置によりゲッタリング層が形成されたウェーハの一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１に示されたゲッタリング層形成装置の動作の一例であるゲッタリング層形成方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、図１に示されたゲッタリング層形成装置に搬送されるウェーハを示す斜視図である。
【図６】図６は、図４に示されたゲッタリング層形成方法の塗布ステップを示す側面図である。
【図７】図７は、図４に示されたゲッタリング層形成方法の塗布ステップ後のウェーハを示す側面図である。
【図８】図８は、図４に示されたゲッタリング層形成方法の乾燥ステップを示す側面図である。
【図９】図９は、実施形態２に係るゲッタリング層形成装置の要部を示す側面図である。
【図１０】図１０は、実施形態３に係るゲッタリング層形成装置の要部を一部断面で示す側面図である。
【図１１】図１１は、図１０のゲッタリング層形成装置によるゲッタリング層形成方法の塗布ステップを示す側面図である。
【図１２】図１２は、実施形態４に係るゲッタリング層形成装置の一部の概略を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２に示されたゲッタリング形成装置がウェーハの裏面を研削する状態を示す側面図である。
【図１４】図１４は、図１２に示されたゲッタリング形成装置がウェーハの裏面を研磨する状態を示す側面図である。
【図１５】図１５は、図１２に示されたゲッタリング形成装置の洗浄塗布ユニットの要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１５】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るゲッタリング層形成装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るゲッタリング層形成装置の概略を示す斜視図である。図２は、図１に示されたゲッタリング層形成装置の要部を示す斜視図である。図３は、図１に示されたゲッタリング層形成装置によりゲッタリング層が形成されたウェーハの一例を示す斜視図である。
【００１６】
実施形態１に係る図１及び図２に示すゲッタリング層形成装置１は、図３に示すウェーハ１００の裏面１０５にゲッタリング層３０２を形成する装置である。実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１によってゲッタリング層３０２が形成されるウェーハ１００は、シリコン、又はガリウムヒ素などを基板とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハである。
【００１７】
（ウェーハ）
ウェーハ１００は、図３に示すように、表面１０１に格子状に交差した複数の分割予定ライン１０２が形成され、表面１０１の複数の分割予定ライン１０２で区画された複数の領域に、ＩＣ（Integrated  Circuit）等のデバイス１０３が形成されている。即ち、ウェーハ１００は、表面１０１にデバイス１０３が形成されている。ウェーハ１００の表面１０１の裏側の裏面１０５に形成されるゲッタリング層３０２は、ウェーハ１００に含有される銅（Ｃｕ）などの金属を主とする不純物を捕捉して、デバイス１０３の不純物による金属汚染を抑制するものである。
【００１８】
（ゲッタリング層形成装置）
ゲッタリング層形成装置１は、図１に示すように、装置ハウジング２と、制御ユニット５と、保持手段３と、ゲッタリング層形成手段４とを備える。装置ハウジング２は、図３の縦方向である鉛直方向に延びた直方体形状の箱状に形成されている。
【００１９】
制御ユニット５は、ゲッタリング層形成装置１を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御ユニット５は、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read  only  memory）又はＲＡＭ（random  access  memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インタフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。
【００２０】
制御ユニット５の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行して、ゲッタリング層形成装置１を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を入出力インタフェース装置を介してゲッタリング層形成装置１の各構成要素に出力する。また、制御ユニット５は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータがゲッタリング層形成装置１の動作指示及び加工内容情報などを入力する際に用いる入力ユニット２１とが接続されている。実施形態１では、入力ユニット２１は、装置ハウジング２の外表面に設けられている。また、装置ハウジング２は、図１に示すように、制御ユニット５と、保持手段３と、ゲッタリング層形成手段４とを収容している。
【００２１】
保持手段３は、ゲッタリング層形成装置１によってゲッタリング層３０２が形成されるウェーハ１００を、ウェーハ１００の裏面１０５を露出させた状態に保持するものである。なお、実施形態１において、保持手段３により保持されるウェーハ１００は、裏面１０５に研削、研磨が順に施されて薄化されているが、本発明では、ウェーハ１００は、裏面１０５が少なくとも研削又は研磨されていれば良い。
【００２２】
保持手段３は、図２に示すように、ウェーハ１００の表面１０１側を保持する回転テーブル３２と、回転テーブル３２を鉛直方向と平行なＺ軸方向に昇降移動させる昇降ユニット３９とを有している。回転テーブル３２は、チャックテーブル、及び、スピンナーテーブルとも呼ばれ、上面の中央にウェーハ１００を吸引保持する保持面３３がポーラスセラミックスからなり、保持面３３がステンレス鋼等の金属製の枠体３８により囲繞されている。保持面３３を構成するポーラスセラミックスは、円板状の多孔質材であり、図示しない真空吸引源に接続されている。回転テーブル３２は、真空吸引源から吸引されることで、保持面３３上にウェーハ１００を吸引保持する。また、回転テーブル３２は、下面に接続された回転軸３４を回転させる回転モータ３５の回転駆動によって、Ｚ軸方向と平行な軸心回りに高速回転される。
【００２３】
昇降ユニット３９は、回転モータ３５の外周面に取り付けられた複数のエアシリンダ３６を備える。昇降ユニット３９は、エアシリンダ３６のピストンロッド３７の伸縮によって回転テーブル３２を昇降移動する。エアシリンダ３６は、実施形態１では３つ設けられているが、本発明はこれに限定されず、２つ設けられても、４つ以上設けられてもよい。
【００２４】
また、回転テーブル３２は、装置ハウジング２内のケーシング２２内に収容されている。ケーシング２２は、図２に示すように、円環状の底板２３により底側の開口が塞がれた円筒状に形成されている。ケーシング２２は、底板２３の内側に回転軸３４を通している。
【００２５】
ケーシング２２は、複数の脚部２４によって装置ハウジング２内に支持されている。また、ケーシング２２の底板２３の外縁から立設した外周板２５には、図１に示す排気ダクト２６が接続し、底板２３には、図２に示すドレインパイプ２７が接続されている。
【００２６】
ゲッタリング層形成手段４は、保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を供給して裏面１０５に金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成するものである。ゲッタリング層３０２を構成する金属塩としては、デバイス１０３に悪影響を与える銅（Ｃｕ）等の不純物を適切に捕集できるものが用いられる。具体的には、銅を捕集するゲッタリング層３０２を構成する金属塩は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ベリリウム（Ｂｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、鉛（Ｐｂ）等に例示される銅との間で金属間結合を形成する金属、すなわち銅とともに合金を形成する金属を含む金属塩であることが好ましい。
【００２７】
一方で、金属塩の溶液３００に用いられる溶媒は、上述した金属塩を溶解できるものであれば、その種類に特段の制限はない。金属塩の溶液３００に用いられる溶媒は、具体的には、金属塩の種類等に応じて、硝酸の水溶液、塩酸（塩化水素の水溶液）、硫酸（水溶液）、酢酸の水溶液、水酸化ナトリウムの水溶液、アンモニア水（アンモニアの水溶液）等が例示される。
【００２８】
なお、２価のチタン、スズ、ニッケル等の金属を含む金属塩を用いる場合は、例えば、裏面１０５上に供給された状態の金属塩の溶液３００が１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２（すなわち、１ｃｍ２あたり１×１０１３個）以上の金属原子を含むように、金属塩の溶液３００の濃度等を調整することが好ましい。これにより、ゲッタリング層３０２は、銅等の不純物を適切に捕集して、デバイス１０３への悪影響を防止することができる。なお、塗布される溶液３００中の金属の量は、例えば、全反射蛍光Ｘ線分析（Total  Reflection  X-ray  Fluorescence、ＴＸＲＦ）の分析結果及び計算などに基づいて管理することができる。
【００２９】
また、３価のアルミニウムなどの金属を含む金属塩を用いる場合は、例えば、裏面１０５上に供給された状態の金属塩の溶液３００が１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２（すなわち、１ｃｍ２あたり１×１０１２個）以上の金属原子を含むように、金属塩の溶液３００の濃度等を調整することが好ましい。この場合にも、ゲッタリング層３０２は、銅等の不純物を適切に捕集して、デバイス１０３への悪影響を防止することができる。
【００３０】
ゲッタリング層形成手段４は、図１及び図２に示すように、供給ノズル４１と乾燥ユニット４２とを有する。供給ノズル４１は、金属塩の溶液３００を回転テーブル３２の保持面３３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に供給するものである。供給ノズル４１は、ケーシング２２内で回転テーブル３２の外周側に設けられている。供給ノズル４１は、金属液の溶液３００をウェーハ１００の裏面１０５に供給するノズル先端４１１が、回転テーブル３２の保持面３３の上方に位置する図１に示す位置と、保持面３３の上方から退避する図２に示す位置とに亘って旋回可能に支持されている。
【００３１】
乾燥ユニット４２は、回転テーブル３２の保持面３３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５を乾燥するものである。乾燥ユニット４２は、回転テーブル３２の保持面３３の上方に設けられている。実施形態１では、乾燥ユニット４２は、装置ハウジング２の天井に取り付けられている。乾燥ユニット４２は、回転テーブル３２の保持面３３の全体に乾燥風４００を吹き付けることができる。乾燥ユニット４２は、水平方向の大きさが、回転テーブル３２の保持面３３と同程度またはそれ以上であることが好ましく、この場合、回転テーブル３２の保持面３３において乾燥風４００を水平方向に均一に吹き付けることができる。
【００３２】
ゲッタリング層形成手段４は、供給ノズル４１がウェーハ１００の裏面１０５に供給した金属塩の溶液３００を乾燥ユニット４２が乾燥することにより、ウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００に含有された金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成する。
【００３３】
次に、実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１の動作の一例であるゲッタリング層形成方法を説明する。図４は、図１に示されたゲッタリング層形成装置の動作の一例であるゲッタリング層形成方法の流れを示すフローチャートである。実施形態１に係るゲッタリング層形成方法は、ウェーハ１００の裏面１０５にゲッタリング層３０２を形成する方法である。実施形態１に係るゲッタリング層形成方法は、図４に示すように、保持ステップＳＴ１と、塗布ステップＳＴ２と、乾燥ステップＳＴ３と、を備える。
【００３４】
図５は、図１に示されたゲッタリング層形成装置に搬送されるウェーハを示す斜視図である。実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１には、表面１０１に保護部材２００が貼着されて、裏面１０５に研削及び研磨が施された図５に示すウェーハ１００が搬送されてくる。
【００３５】
（保持ステップ）
保持ステップＳＴ１は、保持手段３の回転テーブル３２が裏面１０５を露出させた状態でウェーハ１００を保持するステップである。保持ステップＳＴ１では、オペレータがウェーハ１００に貼着された保護部材２００を保持面３３に載置した後、ゲッタリング層形成装置１が保持面３３上に保護部材２００を介してウェーハ１００の表面１０１側を吸引保持する。ゲッタリング層形成方法は、保持面３３にウェーハ１００を吸引保持すると、塗布ステップＳＴ２に進む。
【００３６】
（塗布ステップ）
図６は、図４に示されたゲッタリング層形成方法の塗布ステップを示す側面図である。図７は、図４に示されたゲッタリング層形成方法の塗布ステップ後のウェーハを示す側面図である。塗布ステップＳＴ２は、保持手段３に保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を供給して、裏面１０５に金属塩の溶液３００からなる皮膜３０１を形成するステップである。
【００３７】
塗布ステップＳＴ２では、図６に示すように、まず、ゲッタリング層形成装置１が、供給ノズル４１のノズル先端４１１を保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５の中央の上方に位置させ、供給ノズル４１のノズル先端４１１から金属塩の溶液３００をウェーハ１００の裏面１０５の中央に滴下して供給する。
【００３８】
また、塗布ステップＳＴ２では、ゲッタリング層形成装置１が金属塩の溶液３００の滴下とともに回転テーブル３２を軸心回りに高速回転する。すると、塗布ステップＳＴ２では、図６及び図７に示すように、回転モータ３５の回転によって高速回転する回転テーブル３２の遠心力によって、ゲッタリング層形成装置１がウェーハ１００の裏面１０５の中央に滴下された金属塩の溶液３００を裏面１０５上で膜厚が均等となるように水平方向に伸ばす。すると、塗布ステップＳＴ２では、ゲッタリング層形成装置１が裏面１０５全体に金属塩の溶液３００からなる皮膜３０１を形成する。
【００３９】
なお、塗布ステップＳＴ２における回転テーブル３２の回転速度等の回転条件は、金属塩の溶液３００の滴下量及び粘度等に応じて、適宜決められる。また、塗布ステップＳＴ２において、ケーシング２２の外周板２５に向って飛び散りケーシング２２の底板２３上に流れ落ちた金属塩の溶液３００は、ドレインパイプ２７を通ってゲッタリング層形成装置１外に排水される。ゲッタリング層形成方法は、裏面１０５全体に皮膜３０１を形成すると、乾燥ステップＳＴ３に進む。
【００４０】
（乾燥ステップ）
図８は、図４に示されたゲッタリング層形成方法の乾燥ステップを示す側面図である。乾燥ステップＳＴ３は、塗布ステップＳＴ２で形成された皮膜３０１を乾燥することにより、ウェーハ１００の裏面１０５に皮膜３０１に含まれていた金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成するステップである。
【００４１】
乾燥ステップＳＴ３では、ゲッタリング層形成装置１が、供給ノズル４１のノズル先端４１１をウェーハ１００の裏面１０５の中央の上方から退避させ、かつノズル先端４１１からの金属塩の溶液３００の供給を停止するとともに、回転テーブル３２の回転を停止する。乾燥ステップＳＴ３では、ゲッタリング層形成装置１が、乾燥ユニット４２から回転テーブル３２の保持面３３に保持されたウェーハ１００の裏面１０５に形成された皮膜３０１に向けて、乾燥風４００を吹き付ける。これにより、乾燥ステップＳＴ３では、皮膜３０１に含有していた溶媒が蒸発して、皮膜３０１に含有していた金属塩の成分がウェーハ１００の裏面１０５に残存することにより、ゲッタリング層形成装置１は、金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成する。なお、乾燥ステップＳＴ３では、ゲッタリング層形成装置１は、皮膜３０１に対して鉛直方向に沿って乾燥風４００を吹き付けるので、皮膜３０１に含まれる液体が水平方向に移動してしまうことに伴いゲッタリング層３０２の水平方向の厚みが不均一化してしまうことを防ぐことができる。
【００４２】
ゲッタリング層形成方法は、乾燥風４００を予め所定時間吹き付けて、皮膜３０１を乾燥してゲッタリング層３０２を形成すると終了する。なお、実施形態１において、乾燥ステップＳＴ３では、乾燥風４００を吹き付けて、皮膜３０１を乾燥させたが、本発明は、金属塩の溶液３００を供給することなく回転テーブル３２を回転させて、皮膜３０１を乾燥させても良い。なお、ゲッタリング層３０２が形成されたウェーハ１００は、分割予定ライン１０２に沿って個々のデバイス１０３に分割される。
【００４３】
実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１は、保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を供給して、裏面１０５にこの溶液３００に含まれる金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成するゲッタリング層形成手段４を備えている。その結果、ゲッタリング層形成装置１は、裏面１０５に結晶欠陥、歪み、傷や変質層などを形成することなく、ゲッタリング層３０２を裏面１０５に形成できるので、ウェーハ１００から分割されたデバイス１０３の抗折強度の低下を抑制することができるゲッタリング層３０２を形成することができる。
【００４４】
また、実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１は、ウェーハ１００を保持する保持手段３がウェーハ１００の表面１０１側を保持する回転テーブル３２を有し、ゲッタリング層形成手段４が金属塩の溶液３００を回転テーブル３２で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に供給する供給ノズル４１を有する。その結果、ゲッタリング層形成装置１は、供給ノズル４１で滴下して供給した金属塩の溶液３００を回転テーブル３２の回転動作を利用して、ウェーハ１００の裏面１０５上で水平方向に伸ばすことができるため、ウェーハ１００の裏面１０５に傷や歪等を与えることなく、ゲッタリング層３０２を形成することができる。
【００４５】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るゲッタリング層形成装置１−２を図面に基づいて説明する。図９は、実施形態２に係るゲッタリング層形成装置の要部を示す側面図である。なお、図９は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
実施形態２に係るゲッタリング層形成装置１−２は、実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１において、ゲッタリング層形成手段４−２が供給ノズル４１の代わりに噴射ノズル４３と移動手段４４とを有すること以外、実施形態１に示されたゲッタリング層形成手段４と構成が同じである。
【００４７】
噴射ノズル４３は、金属塩の溶液３００を保持テーブルである回転テーブル３２で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に噴射するものである。噴射ノズル４３は、図９に示すように、回転テーブル３２の保持面３３と対向して設けられている。移動手段４４は、噴射ノズル４３を保持面３３と平行な方向に沿って、回転テーブル３２に対して相対移動させるものである。噴射ノズル４３及び移動手段４４は、制御ユニット５に接続されており、制御ユニット５により、金属塩の溶液３００の噴射量、噴射ノズル４３の回転テーブル３２に対する相対位置、及び、噴射ノズル４３の回転テーブル３２に対する相対移動速度が、適宜制御される。
【００４８】
実施形態２に係るゲッタリング層形成方法の塗布ステップＳＴ２では、ゲッタリング層形成装置１−２が、図９に示すように、移動手段４４により移動される噴射ノズル４３から保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を所定時間噴射する。なお、本発明では、実施形態２に係るゲッタリング層形成方法の塗布ステップＳＴ２では、ゲッタリング層形成装置１−２が、回転テーブル３２を軸心回りに高速回転させても良く、高速回転させなくても良い。このようにして、実施形態２に係る塗布ステップＳＴ２では、実施形態１と同様に、保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５の全面に金属塩の溶液３００の皮膜３０１を形成する。
【００４９】
実施形態２に係るゲッタリング層形成方法において、金属塩の溶液３００の濃度、粘度及び噴射量、並びに、噴射ノズル４３の回転テーブル３２に対する相対位置及び相対移動速度等は、皮膜３０１の状態における金属原子の目標含有量等に応じて、適宜決められる。
【００５０】
実施形態２に係るゲッタリング層形成装置１−２は、保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を供給して、裏面１０５にこの溶液３００に含まれる金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成するゲッタリング層形成手段４−２を備えているため、実施形態１と同様に、デバイス１０３の抗折強度の低下を抑制することができるゲッタリング層３０２を形成することができる。
【００５１】
また、実施形態２に係るゲッタリング層形成装置１−２は、ゲッタリング層形成手段４−２が金属塩の溶液３００を回転テーブル３２で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に噴射する噴射ノズル４３と、噴射ノズル４３を回転テーブル３２に対して相対移動させる移動手段４４と、を有している。その結果、ゲッタリング層形成装置１−２は、ウェーハ１００の裏面１０５の全面に金属塩の溶液３００の皮膜３０１を形成でき、ウェーハ１００の裏面１０５に傷や歪等を与えることなく、ゲッタリング層３０２を形成することができる。
【００５２】
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係るゲッタリング層形成装置１−３を図面に基づいて説明する。図１０は、実施形態３に係るゲッタリング層形成装置の要部を一部断面で示す側面図である。図１１は、図１０のゲッタリング層形成装置によるゲッタリング層形成方法の塗布ステップを示す側面図である。なお、図１０及び図１１は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
実施形態３に係るゲッタリング層形成装置１−３は、実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１において、ゲッタリング層形成手段４−３が供給ノズル４１の代わりにローラー４５と移動手段４６（図１１に示す）とを有すること以外、実施形態１に示されたゲッタリング層形成手段４と構成が同じである。
【００５４】
ローラー４５は、保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を供給しつつ保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に外側面４５１が接触する柔軟部材からなるものである。ローラー４５を構成する柔軟部材は、ポリウレタンを発泡成形して作られるスポンジやＰＶＡ（Polyvinyl  Alcohol）スポンジ等から構成される。ローラー４５は、所定の厚みを有する円筒形状に形成されている。ローラー４５は、内側に円筒状のシャフト４７が固定されている。
【００５５】
シャフト４７の内側には、金属塩の溶液３００を通す供給路４７１が形成されている。シャフト４７は、供給路４７１に供給された金属塩の溶液３００をローラー４５に供給する供給孔４７２が軸方向に等間隔でかつ円周方向に千鳥状に複数設けられている。シャフト４７の一方の端部には、供給路４７１に金属塩の溶液３００を供給する金属塩溶液供給源４７３が接続されている。また、シャフト４７は、図示しないモータにより軸心回りに回転される。
【００５６】
また、ローラー４５は、図１０に示すように、ローラーケース４８によりシャフト４７を中心に回転可能に支持されている。ローラーケース４８は、ローラー４５の外側面４５１がウェーハ１００の裏面１０５に密着するように支持板４８１との間に設けられた弾性部材４８２により付勢されている。弾性部材４８２は、例えば、スプリングであり、ローラーケース４８の一端部を図１０の下方向に付勢している。なお、弾性部材４８２は、スプリングに限定されるものではなくゴム柱等であってもよい。
【００５７】
支持板４８１は、エアシリンダ等に例示される図示しない昇降手段に取り付けられて、昇降される。ローラー４５は、昇降手段により支持板４８１が昇降されることで、外側面４５１がウェーハ１００の裏面１０５に接近する位置と、裏面１０５から遠ざけられた位置とに亘って移動する。なお、昇降手段は、エアシリンダに限定されず、モータによりボールネジを回動させることで昇降するボールネジ機構であってもよい。
【００５８】
移動手段４６は、ローラー４５に対して、ウェーハ１００を保持した保持手段３の回転テーブル３２を相対移動させるものであって、実施形態３では、回転モータ３５と昇降ユニット３９とにより構成される。
【００５９】
実施形態３に係るゲッタリング層形成装置１−３の動作の一例であるゲッタリング層形成方法の塗布ステップＳＴ２では、まず、ゲッタリング層形成装置１−３が、昇降手段により支持板４８１をウェーハ１００の裏面１０５に接近させて、図１１に示すように、ローラー４５の外側面４５１を保持手段３の回転テーブル３２の保持面３３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５の中央に接触させる。実施形態３に係る塗布ステップＳＴ２では、ゲッタリング層形成装置１−３が、金属塩溶液供給源４７３からローラー４５に金属塩の溶液３００を供給し、ローラー４５を金属塩の溶液３００で浸した状態として、回転テーブル３２を回転モータ３５で軸心回りに回転させる。
【００６０】
塗布ステップＳＴ２では、ゲッタリング層形成装置１−３が、図示しないモータによりローラー４５をシャフト４７とともに軸心回りに回転させて、ローラー４５に浸された金属塩の溶液３００をウェーハ１００の裏面１０５に供給し、回転テーブル３２の回転により裏面１０５全面に溶液３００を塗布する。このようにして、実施形態３に係る塗布ステップＳＴ２では、保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５の全面に金属塩の溶液３００を塗布して、裏面１０５の全面に金属塩の溶液３００からなる皮膜３０１を形成する。
【００６１】
実施形態３に係るゲッタリング層形成装置１−３は、保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を供給して、裏面１０５にこの溶液３００に含まれる金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成するゲッタリング層形成手段４−３を備えているため、実施形態１と同様に、デバイス１０３の抗折強度の低下を抑制することができるゲッタリング層３０２を形成することができる。
【００６２】
また、実施形態３に係るゲッタリング層形成装置１−３は、ゲッタリング層形成手段４−３が金属塩の溶液３００を供給しつつ保持手段３の回転テーブル３２で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に外周面が接触する柔軟部材からなるローラー４５を有し、回転モータ３５でローラー４５に対してウェーハ１００を保持した保持手段３の回転テーブル３２を回転させて相対移動させるというゲッタリング層形成手段４−３を備えている。その結果、ゲッタリング層形成装置１−３は、ウェーハ１００の裏面１０５の全面に金属塩の溶液３００の皮膜３０１を形成することができるため、ウェーハ１００の裏面１０５に傷や歪等を与えることなく、ゲッタリング層３０２を形成することができる。
【００６３】
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４に係るゲッタリング層形成装置１−４を図面に基づいて説明する。図１２は、実施形態４に係るゲッタリング層形成装置の一部の概略を示す斜視図である。図１３は、図１２に示されたゲッタリング形成装置がウェーハの裏面を研削する状態を示す側面図である。図１４は、図１２に示されたゲッタリング形成装置がウェーハの裏面を研磨する状態を示す側面図である。図１５は、図１２に示されたゲッタリング形成装置の洗浄塗布ユニットの要部を示す斜視図である。なお、図１３、図１４及び図１５は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
実施形態４に係るゲッタリング層形成装置１−４は、実施形態１に係るゲッタリング層形成装置１に相当する洗浄塗布ユニット５１２を備えて、ウェーハ１００を研削、研磨した後に金属塩からなるゲッタリング層３０２を裏面１０５に形成する研削研磨装置である。
【００６５】
実施形態４に係るゲッタリング層形成装置１−４は、図１２に示すように、装置本体５０１と、第１の研削ユニット５０２と、第２の研削ユニット５０３と、研磨ユニット５０４と、ターンテーブル５０５上に設置された例えば４つのテーブル５０６と、カセット５０７，５０８と、位置合わせユニット５０９と、搬入ユニット５１０と、搬出ユニット５１１と、搬出入ユニット５１３と、洗浄塗布ユニット５１２と、図示しない制御ユニットとを主に備えている。
【００６６】
第１の研削ユニット５０２は、図１３に示すように、スピンドル５０２−１の下端に装着された研削砥石５０２−２を有する研削ホイール５０２−３が回転されながら粗研削位置６０２のテーブル５０６で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に鉛直方向と平行なＺ軸方向に沿って押圧されることによって、ウェーハ１００の裏面１０５を粗研削する研削手段である。同様に、第２の研削ユニット５０３は、図１３に示すように、スピンドル５０３−１の下端に装着された研削砥石５０３−２を有する研削ホイール５０３−３が回転されながら仕上げ研削位置６０３に位置するテーブル５０６に保持された粗研削済みのウェーハ１００の裏面１０５にＺ軸方向に沿って押圧されることによって、ウェーハ１００の裏面１０５を仕上げ研削する研削手段である。
【００６７】
なお、実施形態１において、図１３に示すように、第１の研削ユニット５０２及び第２の研削ユニット５０３の研削ホイール５０２−３，５０３−３の回転中心である軸心と、テーブル５０６の回転中心である軸心とは、互いに平行であるとともに、水平方向に間隔をあけて配置されている。なお、実施形態１では、研削ユニット５０２，５０３は、ウェーハ１００に純水等の研削水を供給しながらウェーハ１００の裏面１０５を研削する。
【００６８】
研磨ユニット５０４は、図１４に示すように、スピンドル５０４−１の下端に装着された研磨工具５０４−２の研磨パッド５０４−３が回転されながら、研磨位置６０４に位置するテーブル５０６で保持された仕上げ研削済みのウェーハ１００の裏面１０５にＺ軸方向に沿って押圧される。研磨ユニット５０４は、研磨工具５０４−２の研磨パッド５０４−３がウェーハ１００の裏面１０５にＺ軸方向に沿って押圧されることによって、ウェーハ１００の裏面１０５を研磨して、研削ユニット５０２，５０３で生成された研削歪を除去する研磨手段である。なお、実施形態１では、研磨ユニット５０４は、ウェーハ１００に研磨液を供給しながらウェーハ１００の裏面１０５を研磨する。なお、研磨液として、純水又はアルカリ性の研磨液を用いる。アルカリ性の研磨液を用いる場合、研磨ユニット５０４は、化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical  Mechanical  Polishing）でウェーハ１００の裏面１０５を研磨する。研磨ユニット５０４は、本実施形態ではＣＭＰで研磨するが、本発明はこれに限定されず、研磨液を用いない所謂乾式研磨でウェーハ１００の裏面１０５を研磨してもよい。
【００６９】
ターンテーブル５０５は、装置本体５０１の上面に設けられた円盤状のテーブルであり、水平面内で回転可能に設けられ、所定のタイミングで回転駆動される。このターンテーブル５０５上には、例えば４つのテーブル５０６が、例えば９０度の位相角で等間隔に配設されている。これら４つのテーブル５０６は、保持面に真空チャックを備えたチャックテーブル構造のものであり、保持面に載置された保護部材２００を介してウェーハ１００の表面１０１側を真空吸着して、ウェーハ１００の表面１０１側を保持する。これらテーブル５０６は、研削時及び研磨時には、鉛直方向と平行な軸を回転軸として、回転駆動機構によって水平面内で回転駆動される。このようなテーブル５０６は、ターンテーブル５０５の回転によって、搬入搬出位置６０１、粗研削位置６０２、仕上げ研削位置６０３、研磨位置６０４、搬入搬出位置６０１に順次移動される。
【００７０】
カセット５０７，５０８は、複数のスロットを有するウェーハ１００を収容するための収容器である。一方のカセット５０７は、研削研磨前の表面１０１に保護部材２００が貼着されたウェーハ１００を収容し、他方のカセット５０８は、研削研磨後のウェーハ１００を収容する。また、位置合わせユニット５０９は、カセット５０７から取り出されたウェーハ１００が仮置きされて、その中心位置合わせを行うためのテーブルである。
【００７１】
搬入ユニット５１０は、吸着パッドを有し、位置合わせユニット５０９で位置合わせされた研削研磨前のウェーハ１００を吸着保持して搬入搬出位置６０１に位置するテーブル５０６上に搬入する。搬出ユニット５１１は、吸着パッドを有し、搬入搬出位置６０１に位置するテーブル５０６上に保持された研磨ユニット５０４で裏面１０５が研磨されたウェーハ１００を洗浄塗布ユニット５１２の保持手段３に搬送する搬送手段である。
【００７２】
搬出入ユニット５１３は、例えばＵ字型ハンド５１３−１を備えるロボットピックであり、Ｕ字型ハンド５１３−１によってウェーハ１００を吸着保持してウェーハ１００を搬送する。具体的には、搬出入ユニット５１３は、研削研磨前のウェーハ１００をカセット５０７から位置合わせユニット５０９へ搬出するとともに、研削研磨後のウェーハ１００を洗浄塗布ユニット５１２からカセット５０８へ搬入する。
【００７３】
また、ゲッタリング層形成装置１−４は、搬出ユニット５１１の吸着パッドの保持面（下面）を洗浄するための吸着パッド洗浄手段５１４と、粗研削位置６０２及び仕上げ研削位置６０３のテーブル５０６を覆うカバー５１５とを備える。
【００７４】
制御ユニットは、ゲッタリング層形成装置１−４を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。即ち、制御ユニットは、ウェーハ１００に対する加工動作をゲッタリング層形成装置１−４に実行させるものである。制御ユニットは、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。制御ユニットは、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read  only  memory）又はＲＡＭ（random  access  memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インタフェース装置とを有する。制御ユニットの演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行して、ゲッタリング層形成装置１−４を制御するための制御信号を生成する。制御ユニットの演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インタフェース装置を介してゲッタリング層形成装置１−４の各構成要素に出力する。
【００７５】
洗浄塗布ユニット５１２は、研削研磨後のウェーハ１００を洗浄し、研削及び研磨された裏面１０５に付着している研削屑及び研磨屑等のコンタミネーションを除去するものである。洗浄塗布ユニット５１２は、実施形態１に示されたゲッタリング層形成装置１と同様に金属塩からなるゲッタリング層３０２をウェーハ１００の洗浄後の裏面１０５に形成するものである。
【００７６】
洗浄塗布ユニット５１２は、図１５に示すように、ゲッタリング層形成装置１に洗浄水供給ノズル４９を加えた構成であり、ゲッタリング層形成装置１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。洗浄水供給ノズル４９は、回転テーブル３２の保持面３３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に純水からなる洗浄水を供給するものである。洗浄水供給ノズル４９は、洗浄水をウェーハ１００の裏面１０５に供給するノズル先端４９１が、回転テーブル３２の保持面３３の上方の位置と、保持面３３の上方から退避する位置とに亘って旋回可能に支持されている。
【００７７】
洗浄塗布ユニット５１２は、回転テーブル３２の保持面３３に保護部材２００を介してウェーハ１００の表面１０１側を吸引保持し、回転テーブル３２を軸心回りに回転させながら洗浄水供給ノズル４９から洗浄水を裏面１０５に供給して、ウェーハ１００の裏面１０５を洗浄する。洗浄塗布ユニット５１２は、ウェーハ１００の裏面１０５を洗浄した後、実施形態１に示されたゲッタリング層形成装置１と同様に、裏面１０５に金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成する。
【００７８】
実施形態４に係るゲッタリング層形成装置１−４は、洗浄塗布ユニット５１２が保持手段３で保持されたウェーハ１００の裏面１０５に金属塩の溶液３００を供給して、裏面１０５にこの溶液３００に含まれる金属塩からなるゲッタリング層３０２を形成するゲッタリング層形成手段４を備えているため、実施形態１と同様に、デバイス１０３の抗折強度の低下を抑制することができるゲッタリング層３０２を形成することができる。
【００７９】
なお、ゲッタリング層形成装置１−４の洗浄塗布ユニット５１２は、ゲッタリング層形成装置１−２に洗浄水供給ノズル４９を加えた構成でも良く、ゲッタリング層形成装置１−３に洗浄水供給ノズル４９を加えた構成でも良い。
【００８０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１，１−２，１−３，１−４  ゲッタリング層形成装置
３  保持手段
４，４−２，４−３  ゲッタリング層形成手段
３２  回転テーブル（保持テーブル）
４１  供給ノズル
４３  噴射ノズル
４４  移動手段
４５  ローラー
４６  移動手段
１００  ウェーハ
１０１  表面
１０３  デバイス
１０５  裏面
３００  溶液
３０２  ゲッタリング層
４５１  外側面
５０２  第１の研削ユニット（研削手段）
５０３  第２の研削ユニット（研削手段）
５０４  研磨ユニット（研磨手段）
５０６  テーブル
５１１  搬出ユニット（搬送手段）
【図１】
2019220580.tif 000003
【図２】
2019220580.tif 000004
【図３】
2019220580.tif 000005
【図４】
2019220580.tif 000006
【図５】
2019220580.tif 000007
【図６】
2019220580.tif 000008
【図７】
2019220580.tif 000009
【図８】
2019220580.tif 000010
【図９】
2019220580.tif 000011
【図１０】
2019220580.tif 000012
【図１１】
2019220580.tif 000013
【図１２】
2019220580.tif 000014
【図１３】
2019220580.tif 000015
【図１４】
2019220580.tif 000016
【図１５】
2019220580.tif 000017