【手続補正書】
【提出日】平成22年1月22日(2010.1.22)
【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】
両面グラインダは、１組の研削ホイールと、１組の水圧パッドと、プロセッサとを備え、
上記研削ホイールと上記１組の水圧パッドとは、上記研削ホイール間に配置される加工対象物の第１部分及び水圧パッド間に配置された加工対象物の第２部分を用いて、概ね平らな加工対象物を所定平面に保持するように動作可能であり、
上記グラインダは、上記加工対象物とセンサそれぞれとの距離を測定するように動作可能な複数のセンサを有し、
上記複数のセンサの少なくとも１つは、加工対象物がｘｙ平面に保持されるように定めたｘ，ｙ，ｚ座標系においてｘ軸方向及びｙ軸方向の少なくとも一方向に離れ、
上記プロセッサは、前記複数のセンサから上記加工対象物のナノトポロジに関するデータを取得するように動作可能であり、かつ、上記センサデータを用いて上記加工対象物の有限要素構造解析を実行するように動作可能である
ことを特徴とする両面グラインダ。
【請求項２】
上記プロセッサは、
上記センサデータに応じて、研削ホイール及び水圧パッドの少なくとも１つの位置を調整するように動作するプロセッサであり、
且つ／または、
上記センサデータに応じて、水圧パッドによって加工対象物の少なくとも一部に掛けられる水圧の大きさを調整するように動作するプロセッサである
ことを特徴とする請求項１に記載の両面グラインダ。
【請求項３】
上記センサは、複数のセンサペアを有し、
上記センサペアは、上記直交座標系のｚ方向に概ね整列され、上記加工対象物の反対側に配置された２つの対向するセンサを有し、
上記センサペアは、ｘ軸及びｙ軸方向の少なくとも一方向に離れており、
且つ／または、
上記複数のセンサは、上記加工対象物の中心から第１半径ライン上に概ね配置される第１センサと、上記加工対象物の中心から第２半径ライン上に概ね配置される第２センサとを含み、上記第１半径ラインと上記第２半径ラインとは異なる方向に伸びており、
且つ／または、
上記複数のセンサは、上記加工対象物の中心から第１の距離だけ離れた第１センサと、上記加工対象物の中心から第２の距離だけ離れた第２センサとを含み、上記第１の距離は上記第２の距離とは異なる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の両面グラインダ。
【請求項４】
上記水圧パッドの各々は、
上記加工対象物を保持するための作業面領域を有する本体と、
上記加工対象物と係合する研削ホイールの１つをそれぞれ収容するための本体の開口とを備え、
さらに、
上記複数のセンサは、上記ｙ軸方向及びｘ軸方向の少なくとも一方向に離れており、上記開口の少なくとも１つの周囲に配置された少なくとも２つのセンサを含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の両面グラインダ。
【請求項５】
上記第１及び第２の距離の少なくとも１つは、上記加工対象物の中心からＢリングの不良に関連するウェハの部分までの距離に応じており、
上記複数のセンサは、さらに、第３センサを備え、
上記第３センサは、上記加工対象物の中心から第３の距離だけ離れており、
上記第３の距離は、上記第１及び第２の距離とは異なる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の両面グラインダ。
【請求項６】
上記加工対象物が保持される上記平面は、実質的に垂直な平面であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の両面グラインダ。
【請求項７】
１組の研削ホイール及び１組の水圧パッドを用いて所定平面にウェハを保持する両面グラインダを用いて半導体ウェハを処理する半導体ウェハ処理方法であって、
上記ウェハと少なくとも１つのセンサとの距離を測定することと、
上記測定された距離を用いてウェハ・ナノトポロジーを決定することとを含み、
上記決定は、上記ウェハの有限要素構造解析を実行するために、上記距離を用いることを含む
ことを特徴とする半導体ウェハ処理方法。
【請求項８】
評価は、ウェハがグラインダの中にある間に行われ、
且つ／または、
上記ウェハが保持される上記平面は、実質的に垂直方向の平面であることを含む
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項９】
上記測定は、上記ウェハと複数のセンサとの間の複数の距離を測定することを含み、
上記決定は、上記ウェハのナノトポロジを決定するために、上記複数の距離を用いることを含み、
上記ウェハの上記決定されたナノトポロジは、下流側処理ステップの後の上記ウェハの表示を含む
ことを特徴とする請求項７または８に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項１０】
さらに、上記決定に応じて上記両面グラインダの配置を調整することを含み、
上記決定は、上記ウェハのナノトポロジを評価して、上記両面グラインダの配置を調整するために、プロセッサを用いることを含む
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項１１】
さらに、上記決定に応じて上記水圧パッドによって上記加工対象物の少なくとも部分に掛ける水圧の大きさを調整すること、
及び／または、
上記ウェハのナノトポロジを決定して、上記加工対象物の上記部分に掛ける上記水圧の大きさを調整するために、プロセッサを用いることを含む
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項１２】
１組の研削ホイール及び１組の水圧パッドを用いて所定平面に加工対象物を保持する両面グラインダにおいて上記加工対象物の有限要素解析を実行することによって、ナノトポロジを評価するためのナノトポロジ評価システムであって、
上記加工対象物が上記両面グラインダに保持されている間に、上記加工対象物までの距離を測定するように動作可能な少なくとも１つのセンサと、
上記少なくとも１つのセンサからデータを取得するように動作可能なプロセッサとを備え、
上記プロセッサは、上記測定された距離を用いて上記加工対象物のナノトポロジを決定するように動作可能であり、
上記プロセッサは、上記加工対象物の有限要素解析を実行するために、上記測定された距離を使用するように設けられる
ことを特徴とするナノトポロジ評価システム。
【請求項１３】
上記プロセッサは、（i）両面グラインダと、（ii）上記加工対象物の少なくとも部分に上記水圧パッドによって掛けられる水圧との少なくとも１つを調整するように動作することを特徴とする請求項１２に記載のナノトポロジ評価システム。
【請求項１４】
上記少なくとも１つのセンサは、加工対象物がｘｙ平面に保持されるように定めたｘ，ｙ，ｚ座標系においてｘ軸方向及びｙ軸方向の少なくとも一方向に離れた複数のセンサを含み、
且つ／または、
上記少なくとも１つのセンサは、上記加工対象物の中心から第１半径ライン上に概ね配置される第１センサと、上記加工対象物の中心から第２半径ライン上に概ね配置される第２センサとを含み、上記第１半径ラインと上記第２半径ラインとは異なる方向に伸びており、
且つ／または、
上記少なくとも１つのセンサは、上記加工対象物の中心から第１の距離だけ離れて配置された第１センサと、上記加工対象物の中心から第２の距離だけ離れて配置された第２センサとを含み、上記第１の距離は上記第２の距離とは異なる
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のナノトポロジ評価システム。
【請求項１５】
研削ホイールによって加工対象物を研削する間、上記加工対象物を保持することに使用する水圧パッドであって、
上記水圧パッドは、上記加工対象物を研削する間、上記加工対象物を保持するための本体を備え、
上記本体は、作業面領域と中心とを有し、
上記本体は、さらに、上記中心を通過する水平軸を有しており、
上記水圧パッドは、さらに、
上記加工対象物と係合する第１研削ホイールを収容するための上記本体に形成された開口を備え、
上記開口は、上記本体によって形成される周縁端部と、中心とを有し、
上記水圧パッドは、さらに、
上記本体と上記加工対象物との間に流体の障害を備え、また研削中に上記加工対象物に圧力を加えるために、上記本体に形成され、上記本体を通って流体を収容するために設けられた少なくとも１つのポケットを備え、
上記１つのポケットは、上記開口の上記周縁端部の部分に対して、上記開口の上記中心から半径長さだけ半径方向の反対側に配置され、
上記水圧パッドは、さらに、
上記開口の上記周縁端部と上記半径方向の反対側の１つのポケットとの間の上記本体にフリー領域を備え、
上記フリー領域は、上記水圧パッドが、使用時に当該フリー領域で上記加工対象物に挟持圧を実質的に掛けないように設けられ、
上記水圧パッドは、さらに、
上記フリー領域に少なくとも１つのセンサを備え、
上記センサは、上記加工対象物の有限要素構造解析に使用するために、上記センサと上記加工対象物との間の距離を測定するように動作可能である
ことを特徴とする水圧パッド。
【請求項１６】
１組の研削ホイールと、
１組の水圧パッドとを備え、
上記研削ホイールと上記水圧パッドとは、研削ホイール間に配置される加工対象物の第１部分及び水圧パッド間に配置された加工対象物の第２部分を用いて、概ね平らな加工対象物を所定平面に保持するように動作可能であり、
さらに、
上記加工対象物との距離を測定するための複数のセンサと、
上記センサからのデータを取得して、上記センサデータに基づいて加工対象物ナノトポロジを評価するように動作可能なプロセッサを備え、
上記プロセッサは、上記加工対象物の有限要素解析を実行するために、上記測定された距離を使用するように設けられる
ことを特徴とする両面グラインダ。
【請求項１７】
上記プロセッサは、研削処理後のステップの完了後に、上記加工対象物の上記ナノトポロジがどのようなものであるかを予測するために、情報を送信するように動作可能である
ことを特徴とする請求項１６に記載の両面グラインダ。
【請求項１８】
上記プロセッサは、上記センサデータに応じて、研削ホイールと水圧パッドとの少なくとも１つの位置調整を示すための情報を送信するように動作可能であり、
且つ／または、
上記プロッサは、
（１）上記水圧パッドによって上記加工対象物の少なくとも部分に掛けられる水圧の大きさと、
（２）上記研削ホイールが上記水圧パッドによって上記加工対象物の少なくとも部分に適用される場合、上記加工対象物に対する上記研削ホイールの角度と、
（３）上記研削ホイールの水平チルトと、
（４）上記研削ホイールの垂直チルトと、
（５）上記加工対象物が保持される平面に対して垂直な方向への上記研削ホイールのシフトと、
（６）上記グラインダの初期設定との少なくとも１つに関して、上記センサデータに応じて位置調整を示すための情報を送信するように動作可能である
ことを特徴とする請求項１６または１７に記載の両面グラインダ。
【請求項１９】
上記プロッサは、上記センサデータに応じて上記水圧パッドによって上記加工対象物の少なくとも部分に掛けられる水圧の大きさの調整を示すための情報を送信するように動作可能である
ことを特徴とする請求項１６から１８のいずれか１項に記載の両面グラインダ。
【請求項２０】
上記複数のセンサは、上記加工対象物の中心から第１の距離だけ離れた第１センサと、上記加工対象物の中心から第２の距離だけ離れた第２センサとを含み、上記第１の距離は上記第２の距離とは異なっており、上記第１及び第２の距離の少なくとも１つは、上記加工対象物の上記中心から、Ｂリングの不良に関連する上記加工対象物の部分までの距離に対応しており、また、上記プロセッサは、上記第１及び第２センサからデータを受信して、上記センサデータに基づいて上記加工対象物ナノトポロジにおけるＢリングの不良を評価するように動作可能であって、
且つ／または、
上記複数のセンサは、上記水圧パッドの水平中心軸の下方に配置された第１センサと、上記水平中心軸の上方に配置された第２センサとを含み、上記第１及び第２の距離の少なくとも１つは、上記加工対象物の上記中心から、Ｃマークの不良に関連する上記加工対象物の部分までの距離に対応しており、上記プロセッサは、上記第１及び第２センサからデータを取得して、上記センサデータに基づいて上記加工対象物ナノトポロジにおけるＣマークの不良を評価するように動作可能である
ことを特徴とする請求項１６から１９のいずれか１項に記載の両面グラインダ。
【請求項２１】
上記グラインダは、第１の加工対象物を研削し、上記第１の加工対象物を研削した後に第２の加工対象物を研削するように動作可能であり、
上記プロセッサは、上記センサからのデータを取得して、上記センサデータに基づいて上記第１の加工対象物のナノトポロジを評価するように動作可能であり、
上記プロセッサは、上記第２の加工対象物を研削する場合に、上記センサデータに応じて、上記研削ホイールと上記水圧パッドとの少なくとも１つの位置調整を示すための情報を送信するように動作可能である
ことを特徴とする請求項１６から２０のいずれか１項に記載の両面グラインダ。
【請求項２２】
１組の研削ホイール及び１組の水圧パッドを用いて所定平面にウェハを保持する両面グラインダを用いて半導体ウェハを処理する半導体ウェハ処理方法であって、
上記ウェハと少なくとも１つのセンサとの距離を測定し、
上記測定された距離を用いてウェハ・ナノトポロジーを評価することを特徴とする半導体ウェハ処理方法。
【請求項２３】
上記評価は、ウェハがグラインダの中にある間に行われ、
且つ／または、
ウェハが保持される上記平面は、実質的に垂直方向の平面であり、
且つ／または、
上記評価は、上記ウェハの有限要素構造解析を行うために上記距離を用いることを含むことを特徴とする請求項２２に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項２４】
上記測定は、上記ウェハと上記複数のセンサとの間の複数の距離を測定することを含み、
上記評価は、上記ウェハの有限要素解析を行うために上記複数の距離を用いることを含み、
上記有限要素解析は、上記ウェハに関する生のナノトポロジー・プロファイルを生成し、
上記半導体ウェハ処理方法は、さらに、
下流側処理ステップの後の上記ウェハの上記ナノトポロジー・プロファイルがどのようであるかを予測するために、上記生のナノトポロジー・プロファイルを用いることを含む
ことを特徴とする請求項２２または２３に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項２５】
上記評価に基づいて上記両面グラインダの配置を調整すること、
及び／または、
上記ウェハのナノトポロジを評価して、上記両面グラインダの位置調整を示すための情報を提供するために、プロセッサを用いることを含む
ことを特徴とする請求項２２から２４のいずれか１項に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項２６】
（１）上記水圧パッドによって上記加工対象物の少なくとも部分に掛けられる水圧の大きさと、
（２）上記研削ホイールが上記水圧パッドによって上記加工対象物の少なくとも部分に適用される場合、上記加工対象物に対する上記研削ホイールの角度と、
（３）上記研削ホイールの水平チルトと、
（４）上記研削ホイールの垂直チルトと、
（５）上記加工対象物が保持される平面に対して垂直な方向への上記研削ホイールのシフトと、
（６）上記グラインダの初期設定との少なくとも１つを上記センサデータに応じて調整することを含み、
上記測定は、上記ウェハと、上記加工対象物がｘｙ平面に保持されるように定めたｘ，ｙ，ｚ座標系においてｘ軸方向及びｙ軸方向の少なくとも一方向に離れた複数のセンサとの間の複数の距離を測定することを含み、
上記測定は、上記ウェハが上記両面グラインダにおいて研削される間に実行される
ことを特徴とする請求項２２から２５のいずれか１項に記載の半導体ウェハ処理方法。
【請求項２７】
１組の研削ホイール及び１組の水圧パッドを用いて所定平面に加工対象物を保持する両面グラインダにおいて上記加工対象物の有限要素解析を実行することによってナノトポロジを評価するためのナノトポロジ評価システムであって、
上記加工対象物が上記両面グラインダに保持されている間に、上記加工対象物までの距離を測定するために動作可能な少なくとも１つのセンサと、
上記少なくとも１つのセンサからデータを取得するために動作可能なプロセッサとを備え、
上記プロセッサは、上記測定された距離を用いて上記加工対象物のナノトポロジを評価するように動作可能であり、
上記プロセッサは、上記加工対象物の有限要素解析を実行するために、上記測定された距離を使用するように設けられる
ことを特徴とするナノトポロジ評価システム。
【請求項２８】
上記プロセッサは、研削処理後のステップが完了後に、上記加工対象物の上記ナノトポロジがどのようであるかを予測するために動作可能であり、
且つ／または、
上記プロセッサは、（i）上記両面グラインダの配置と、（ii）上記水圧パッドによって上記加工対象物の少なくとも部分に掛けられる水圧との少なくとも１つを上記センサデータに応じて調整するように動作可能である
ことを特徴とする請求項２７に記載のナノトポロジ評価システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
挟持平面７１’及び７３’のずれは、一般に、両面研削動作の間の水圧パッド１１’（図２）に対する研削ホイール９’の移動によって概ね引き起こされる。起こり得るズレのモードは、典型的には図２及び３に示される。これらは、３つの異なるモードの組合せを含む。第１モードは、研削ホイールの回転軸６７’に沿った移動において、水圧パッド１１’に対する研削ホイール９’の横シフトＳである（図２参照）。第２モードは、それぞれの研削ホイールの中心を通る水平軸Ｘに関するホイール９’の垂直傾斜ＶＴ（vertical tilt）によって特徴付けられる（図２及び３参照）。図２は、第１モード及び第２モードの組み合わせを例示する。第３モードは、それぞれの研削ホイールの中心を通る垂直軸Ｙに関するホイール９’の水平傾斜ＨＴ（horizontal tilt）である（図３）。図面において、これらのモードは図示するために誇張して描かれており、実際のずれは、比較的小さい。さらに、各ホイール９’は、他とは独立して移動することができ、そのため、左ホイールの水平傾斜ＨＴは右ホイールのそれとは異なってもよく、同様のことは、２つのホイールの垂直傾斜ＶＴにもあてはまる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図６及び７に示すように、ウェハ挟持装置１は、左右の研削ホイールを含み、参照符号９ａ及び９ｂにより示される。左右の水圧パッドは、それぞれ、参照符号１１ａ及び１１ｂによって示される。左右の指示は記載を容易にするためだけになされるものであって、ホイール９ａ及び９ｂとパッド１１ａ及び１１ｂとの特別の位置関係を要求するものではない。「ａ」「ｂ」という文字は、左ホイール９ａ及び左パッド１１ａの部分を右ホイール９ｂ及び右パッド・リブと区別するために使用される。研削ホイール９ａ及び９ｂと水圧パッド１１ａ及び１１ｂは、当業者に知られた手段によってグラインダに設けられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
ポケット２１ａと２３ａ、２５ａと２７ａ、及び２９ａと３１ａは、それぞれウェハ側側面１９ａの反対の半分に対称に配置される。ポケット２１ａと２３ａは、概ねパッド１１ａの水平軸４４ａより下方にある一方、ポケット２５ａ，２７ａ，２９ａ及び３１ａは概ね水平軸４４ａより上方にある。ポケット２９ａ及び３１ａは概ね、ポケット２５ａ及び２７ａの上方にあり、研削ホイール開口３９ａの近傍には配置されず、ポケット２５ａ及び２７ａを有して、それらの間に配置される開口から離して配置される。このポケットの配向において、全ポケット表面領域の約１５％が水平軸４４ａの下方に配置される。この割合は、２３％であってもよく、また本発明の範囲から逸脱することなく、それより小さくてもよい。従来技術のパッド１１’と比較すると、全ポケット表面領域の少なくとも約２４％がパッドの水平軸４４’より下方に配置される。軸４４’より下方のポケット領域が増加することによって、研削ホイール開口３９’の側部方向を向き、Ｂリングの形成に寄与し、パッド１１’によってウェハに掛けられる挟持力が増加する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
本明細書において図を参照して説明した水圧パッド１１ａ，１１ｂ，１１１ａ及び１１１ｂは、約３００ｍｍの直径を有するウェハとともに使用するために説明されてきた。前述のように、水圧パッドは、本発明の範囲から逸脱することなく、２００ｍｍウェハを研削するために使用できるように、低減したスケールである。これは、本明細書に記載した水圧パッドの大きさの各々に適用できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
本発明の他の形態によると、ナノトポロジを評価するためのシステムは、ウェハが両面グラインダに配置されている間、ウェハ・ナノトポロジーに関するフィードバックを提供し始める。ナノトポロジ評価システムは、加工対象物が両面グラインダに配置されている間、加工対象物の位置や変形に関する情報を集めるように設けられた少なくとも１つのセンサからなる。センサは、ウェハの有限要素構造解析に使用するための１つ以上の境界条件を決定するために使用される１つ以上の測定結果を得るように、操作可能である。（センサを使用せずに決定されまたは見積もられる境界条件を含めて、有限要素構造解析を行うために十分な境界条件がある限り、）システムは、本発明の範囲から逸脱することなく、１つの境界条件を決定するために使用される１つの測定結果のみを得るただ１つのセンサのみを有してもよい。しかしながら、ある実施の形態では、１つ以上のセンサが、複数の境界条件を決定するために使用される複数の測定結果を取得し、その結果、それはしばしば望ましい（または必要な）ことであるが、ウェハの有限要素構造解析のための追加的な境界条件を決定できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
少なくとも１つの他のセンサ（例えば、センサペアＵにおける複数のセンサ）は、水圧パッド３０５の開口３４５からさらに離れて配置され、従って、動作中に研削ホイール９からさらに離れて配置される。少なくとも１つのセンサ（例えば、センサペアＵにおける複数のセンサ）は、水圧パッド３１３の少なくとも一部よりも、研削ホイール９からさらに離れている。さらに、少なくとも１つのセンサ（例えば、センサペアＵにおける複数のセンサ）は、ずれがある場合、研削ホイールによる挟持と水圧パッドによる挟持との間で遷移するときにウェハに比較的高い応力が掛かるグラインダで、グラインダのずれにより比較的小さい応力が掛かるウェハＷの部分から測定結果を取得するために配置される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
コンピュータ・ワークステーションのＣＰＵをプロセッサ３５１として使用できる。さらに、センサ３０３からのデータ及び／またはそこから導かれる情報３５５の処理は、複数の処理装置に割り当てられてもよい。ここで、「プロセッサ」とは、全てのそのような処理装置を含む。本発明の一実施の形態において、プロセッサ３５１は、研削動作の間、センサ３０３から出力するセンサデータを監視する。センサ３０３からの出力は、情報を収集するために、及び／または、研削装置の動作を研究するために、記録が取られる。必要に応じて、センサ３０３からの出力は、研削動作中やその後に、図２４に示すようなグラフを用いて表示されてもよい。