CN110785834B - 基板处理系统、基板处理方法以及计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

使正面粘贴有保护带的基板薄化的基板处理方法具有测量所述保护带的厚度的带厚度测量工序和在带厚度测量工序之后使用磨削部对保持于基板保持部的基板的背面进行磨削的磨削工序。

Description

基板处理系统、基板处理方法以及计算机存储介质
技术领域
(关联申请的相互参照)
本申请基于2017年6月21日向日本申请的日本特愿2017－121183号主张优先权，并将其内容引用到本说明书中。
本发明涉及使正面粘贴有保护带的基板薄化的基板处理系统、使用了该基板处理系统的基板处理方法以及计算机存储介质。
背景技术
近年，在半导体器件的制造工序中，相对于正面形成有多个电子电路等器件的半导体晶圆(以下称为晶圆)，进行通过对该晶圆的背面进行磨削而使晶圆薄化的处理。
由磨削装置进行晶圆的背面的磨削，磨削装置例如包括用于保持晶圆的正面的卡盘和对保持于卡盘的晶圆的背面进行磨削的、例如磨削砂轮等磨削单元。在该磨削装置中，若由卡盘直接保持晶圆的正面侧，则可能导致器件损伤。
于是，例如在专利文献1中，在晶圆的正面配设保护带，对该正面进行保护。然后，在配设保护带之后，一边由卡盘保持该保护带一边利用磨削砂轮对晶圆的背面进行磨削。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012－222134号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，保护带存在带自身的厚度在面内不均的情况。而且，由于在将保护带粘贴于晶圆时张力变得不均匀，因而也存在保护带的厚度在面内不均的情况。然而，在专利文献1中记载的磨削方法中，未考虑这样的保护带的厚度不均匀。该情况下，在对晶圆的背面进行磨削时，为了使晶圆的厚度与保护带的厚度的合计即相对厚度在面内均匀，作为结果，磨削后的晶圆的厚度变得不均匀。因而，以往的晶圆背面的磨削方法存在改善的余地。
本发明即是鉴于上述情况而做成的，其目的在于对正面粘贴有保护带的基板的背面适当地进行磨削而使基板薄化成在基板面内均匀的厚度。
用于解决问题的方案
解决上述课题的本发明的一技术方案为一种基板处理系统，该基板处理系统使基板薄化，其中，该基板处理系统具有：基板保持部，其用于保持基板；磨削部，其对保持于所述基板保持部的基板进行磨削；旋转轴，其与所述基板保持部连接，用于使该基板保持部旋转；驱动部，其相对于所述旋转轴独立设置，用于赋予使所述基板保持部旋转时的旋转驱动；以及驱动传递部，其将由所述驱动部产生的旋转驱动向所述旋转轴传递，并且不将所述旋转轴的倾斜向所述驱动部传递，在所述旋转轴倾斜的状态下，使所述磨削部与基板抵接而对基板进行磨削。
根据本发明的一技术方案，在对基板进行磨削之前，能够调节磨削部相对于基板的抵接的方式。例如在保护带的厚度在面内不均的情况下，根据其厚度分布，调节基板与磨削部之间抵接的方式。于是，能够使基板薄化成在基板面内均匀的厚度。
由其他观点得到的本发明的一技术方案为一种基板处理方法，该基板处理方法使基板薄化，其中，该基板处理方法具有磨削工序，使用磨削部对保持于基板保持部的基板进行磨削，在所述磨削工序中，在与所述基板保持部连接的旋转轴倾斜的状态下，一边利用该旋转轴使保持于所述基板保持部的基板旋转，一边使所述磨削部与基板抵接而对基板进行磨削，利用相对于所述旋转轴独立设置的驱动部赋予使所述基板保持部旋转时的旋转驱动，利用驱动传递部将所述驱动部产生的旋转驱动向所述旋转轴传递，并且不将所述旋转轴的倾斜向所述驱动部传递。
由其他观点得到的本发明的一技术方案为一种计算机存储介质，该计算机存储介质可读取，存储有在用于控制基板处理系统的控制部的计算机上进行动作的程序，通过控制该基板处理系统使得由该基板处理系统执行所述基板处理方法。
发明的效果
根据本发明的一技术方案，即使在保护带的厚度在面内不均的情况下，也能够使磨削部适当地与基板抵接。因而，能够使基板薄化成在基板面内均匀的厚度。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式所涉及的基板处理系统的结构的概略的俯视图。
图2是表示晶圆的结构的概略的说明图。
图3是表示卡盘、旋转机构以及调节机构的概略的说明图。
图4是表示驱动传递部的概略的说明图，图4的(a)是横剖视图，图4的(b)是纵剖视图。
图5是表示调节机构的固定轴和调节轴的配置的说明图。
图6是表示卡盘产生了倾斜的状态的说明图。
图7是表示卡盘进行倾斜的状态的说明图，图7的(a)表示本实施方式，图7的(b)表示以往例。
图8是表示加工装置的结构的概略的说明图。
图9是表示带厚度测量单元的结构的概略的说明图，图9的(a)是侧视图，图9的(b)是俯视图。
图10是表示其他的实施方式所涉及的带厚度测量单元的结构的概略的说明图。
图11是表示保护带的厚度在面内不均的情况的说明图。
图12是表示针对图11所示的保护带的厚度不均对卡盘的倾斜进行调节的情况的说明图。
图13是表示相对厚度测量单元的结构的概略的说明图。
图14是表示其他的实施方式所涉及的相对厚度测量单元的结构的概略的说明图。
图15是表示晶圆处理的主要工序的流程图。
图16是表示其他的实施方式所涉及的带厚度测量单元的结构的概略的说明图。
图17是表示其他的实施方式所涉及的带厚度测量单元的结构的概略的说明图。
图18是表示其他的实施方式所涉及的驱动传递部的概略的说明图，图18的(a)是横剖视图，图18的(b)是纵剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在本说明书和附图中，对实质上具有相同的功能结构的要素标注相同的附图标记，从而省略重复说明。
＜基板处理系统＞
首先，对本实施方式所涉及的基板处理系统的结构进行说明。图1是示意性地表示基板处理系统1的结构的概略的俯视图。另外，以下为了使位置关系明确，指定互相正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向，将Z轴正方向设为铅垂朝上方向。
在本实施方式的基板处理系统1中，使图2所示的、作为基板的晶圆W薄化。晶圆W为例如硅晶圆、化合物半导体晶圆等半导体晶圆。在晶圆W的正面W1形成有器件(未图示)，在该正面W1还粘贴有用于保护器件的保护带B。而且，对晶圆W的背面W2进行磨削和研磨等规定的处理，而使该晶圆薄化。
基板处理系统1具有将送入送出站2和处理站3连接为一体而成的结构，该送入送出站2作为送入送出部，例如在与外部之间送入送出能够收纳多个晶圆W的盒C，该处理站3包括对晶圆W施加规定的处理的各种处理装置。
在送入送出站2设有盒载置台10。在图示的例子中，能够在盒载置台10上沿着X轴方向成一列地载置多个、例如四个盒C。
而且，在送入送出站2与盒载置台10相邻地设有晶圆输送区域20。在晶圆输送区域20设有能够在沿X轴方向延伸的输送路径21上移动的晶圆输送装置22。晶圆输送装置22具有能够相对于水平方向、铅垂方向、绕水平轴线方向以及绕铅垂轴线方向(θ方向)移动的输送臂23，利用该输送臂23，能够在各盒载置板11上的盒C与后述的处理站3的各装置30、31之间输送晶圆W。即，送入送出站2构成为能够相对于处理站3送入送出晶圆W。
在处理站3自X轴负方向朝向正方向排列配置有加工装置30和清洗装置31，该加工装置30通过进行磨削、研磨等各处理而使晶圆W薄化，该清洗装置31对由该加工装置30加工后的晶圆W进行清洗。
加工装置30具有转台40、输送单元50、对准单元60、清洗单元70、作为粗磨削部的粗磨削单元80、作为精磨削部的精磨削单元90、吸气层形成单元100、作为带厚度测量部的带厚度测量单元110以及作为相对厚度测量部的相对厚度测量单元120。
(转台)
转台40构成为能够利用旋转机构(未图示)进行旋转。在转台40上设有四个用于吸附保持晶圆W的作为基板保持部的卡盘200。卡盘200在与转台40相同的圆周上均匀、即每隔90度地配置。通过转台40旋转，四个卡盘200能够向四个处理位置P1～P4移动。
在本实施方式中，第1处理位置P1为转台40的X轴正方向侧且Y轴负方向侧的位置，配置有清洗单元70。另外，在第1处理位置P1的Y轴负方向侧配置有对准单元60。第2处理位置P2为转台40的X轴正方向侧且Y轴正方向侧的位置，配置有粗磨削单元80。第3处理位置P3为转台40的X轴负方向侧且Y轴正方向侧的位置，配置有精磨削单元90。第4处理位置P4为转台40的X轴负方向侧且Y轴负方向侧的位置，配置有吸气层形成单元100。
(卡盘)
如图3所示，卡盘200的正面、即晶圆W的保持面在侧视时具有卡盘200中央部比端部突出的凸形状。在磨削处理(粗磨削和精磨削)中，后述的磨削砂轮280、290的1/4圆弧部分与晶圆W抵接，而且在研磨处理中，后述的研磨砂轮300的1/4圆弧部分与晶圆W抵接。此时，为了以均匀的厚度对晶片W进行磨削和研磨，而使卡盘200的正面成为凸形状，并使其以沿着该正面的方式吸附晶圆W。
卡盘200例如使用多孔卡盘。在卡盘200的正面设有作为多孔质体的多孔体201，该多孔体201形成有多个孔。多孔体201只要是多孔质，就能够使用各种材料，例如能够使用碳、氧化铝、碳化矽等。而且，通过利用抽吸机构(未图示)经由多孔体201抽吸晶圆W，从而将晶圆W吸附保持于卡盘200。
卡盘200保持于卡盘台202，卡盘200和卡盘台202进一步支承于基台203。在基台203设有用于使卡盘200、卡盘台202以及基台203旋转的旋转机构204和用于调节卡盘200的倾斜、卡盘台202的倾斜以及基台203的倾斜的作为调节部的调节机构205。
旋转机构204具有用于使卡盘200旋转的旋转轴210、用于赋予使卡盘200旋转时的旋转驱动的驱动部220以及用于将驱动部220产生的旋转驱动向旋转轴210传递的驱动传递部230。旋转轴210固定地设于基台203的下表面中央部。而且，旋转轴210旋转自如地支承于支承台211。卡盘200以该旋转轴210为中心旋转。
驱动部220相对于旋转轴210独立地设置。驱动部220具有驱动轴221和使驱动轴221旋转的马达222。
如图3和图4所示，驱动传递部230具有设于旋转轴210的从动带轮231、设于驱动轴221的驱动带轮232以及卷绕于从动带轮231和驱动带轮232的带233。驱动部220产生的旋转驱动经由驱动带轮232、带233以及从动带轮231向旋转轴210传递。
从动带轮231被分割成固定地设于旋转轴210的外周面的内侧从动带轮231a和设于该内侧从动带轮231a的外侧的外侧从动带轮231b。在内侧从动带轮231a的外周面设有作为第1驱动传递部的内侧磁体234，在外侧从动带轮231b的内周面设有作为第2驱动传递部的外侧磁体235。在内侧磁体234与外侧磁体235之间形成有中空部236。这样，驱动传递部230以非接触的磁驱动方式将驱动部220产生的旋转驱动向旋转轴210传递。换言之，从动侧的旋转轴210和驱动侧的驱动部220被分开而分别独立地设置。
另外，通过这样设置中空部236，还具有马达222的振动、热影响不会向卡盘200侧传递这样的效果。在该情况下，能够适当地对保持于该卡盘200的晶圆W进行磨削。
如图3和图5所示，调节机构205具有一个固定轴240和两个调节轴241、241。固定轴240、调节轴241、241在基台203的外周部呈同心圆状地等间隔配置。调节轴241例如使用滚珠丝杠，设有用于使调节轴241转动的马达242。调节轴241通过利用马达242进行转动而在铅垂方向上移动，从而使基台203在铅垂方向上移动。而且，通过两个调节轴241、241以固定轴240为中心分别在铅垂方向上移动，从而经由基台203对卡盘200产生影响，来调节卡盘200的倾斜。
另外，调节轴241的数量、配置并不限定于本实施方式，只要是两个以上，就可以是任意数量、配置。例如也可以省略固定轴240而设置调节轴241。而且，调节机构205的结构并不限定于本实施方式。也可以代替作为滚珠丝杠的调节轴241和马达242而使用例如压电元件。
例如图6所示，在通过使一个调节轴241a向下方移动，使另一调节轴241b向上方移动，从而调节卡盘200的倾斜的情况下，旋转轴210也相对于铅垂方向倾斜。由于该旋转轴210的倾斜被中空部236吸收，因而不会向驱动部220传递。
与以往例进行比较，对这样由调节机构205使卡盘200产生了倾斜的情况下的、旋转机构204的动作进行进一步说明。图7是示意性地说明所涉及的旋转机构的动作的图，图7的(a)表示本实施方式的旋转机构204的动作，图7的(b)表示以往例的旋转机构500的动作。
如图7的(b)所示，以往例的旋转机构500具有旋转轴501、驱动轴502、马达503、从动带轮504、驱动带轮505以及带506。马达503产生的旋转驱动经由驱动轴502、驱动带轮505、带506以及从动带轮504向旋转轴501传递。而且，在以往例的旋转机构500中，在从动带轮504中未形成本实施方式这样的中空部。因此，在使卡盘200产生了倾斜的情况下，从动带轮504追随旋转轴501也进行倾斜。这样一来，从动带轮504与带506无法适当接触，而使带506产生异常。而且，由于施加于带506的张力变动，因而旋转变得不稳定。
相对于此，如图7的(a)所示，在本实施方式中，即使在使卡盘200产生了倾斜的情况下旋转轴210也产生倾斜，但由于该倾斜被中空部236吸收，因而不会向驱动部220传递，而使旋转稳定。
而且，如图7的(b)所示，在带506与旋转轴501直接相连时，马达503、带506的振动向旋转轴501传递而使旋转变得不稳定。这一点，在图7的(a)所示的本实施方式中，由于如上所述地利用中空部236将带233与旋转轴210分开，因而马达222、带233的振动不会向旋转轴210旋转，而使旋转稳定。
(输送单元)
如图1所示，输送单元50构成为能够在沿Y轴方向延伸的输送路径250上移动。输送单元50具有能够相对于水平方向、铅垂方向以及绕铅垂轴线的方向(θ方向)移动的输送臂251，利用该输送臂251，能够在对准单元60与第1处理位置P1的卡盘200之间输送晶圆W。
在对准单元60中，调节处理前的晶圆W的水平方向上的朝向。对准单元60具有基台260、用于保持晶圆W并使其旋转的旋转卡盘261以及用于检测晶圆W的凹口部的位置的检测部262。而且，通过一边使保持于旋转卡盘261的晶圆W旋转一边利用检测部262检测晶圆W的凹口部的位置，从而调节该凹口部的位置而调节晶圆W的水平方向上的朝向。
(清洗单元)
在清洗单元70中，清洗晶圆W的背面W2。清洗单元70设于卡盘200的上方，设有用于向晶圆W的背面W2供给清洗液、例如纯水的喷嘴270。而且，一边使保持于卡盘200的晶圆W旋转一边自喷嘴270供给清洗液。这样一来，被供给的清洗液在晶圆W的背面W2上扩散，而清洗背面W2。另外，清洗单元70也可以还具有清洗卡盘200的功能。在该情况下，在清洗单元70设有例如向卡盘200供给清洗液的喷嘴(未图示)和与卡盘200接触而对卡盘200进行物理清洗的磨石(未图示)。
(粗磨削单元)
在粗磨削单元80中，对晶圆W的背面W2进行粗磨削。如图8所示，粗磨削单元80设为将磨削砂轮280支承于基台281。在基台281经由转轴282设有驱动部283。驱动部283例如内置有马达(未图示)，用于使磨削砂轮280和基台281在铅垂方向上移动并进行旋转。然后，通过在使保持于卡盘200的晶圆W与磨削砂轮280的1/4圆弧部分相抵接的状态下，使卡盘200和磨削砂轮280分别旋转，从而对晶圆W的背面W2进行粗磨削。而且，此时，向晶圆W的背面W2供给磨削液、例如水。另外，在本实施方式中，作为粗磨削的磨削构件而使用了磨削砂轮280，但并不限定于此。磨削构件例如可以是使无纺布中含有磨粒而成的构件等其他种类的构件。
(精磨削单元)
在精磨削单元90中，对晶圆W的背面W2进行精磨削。精磨削单元90的结构与粗磨削单元80的结构大致相同，具有磨削砂轮290、基台291、转轴292以及驱动部293。但是，该精磨削用的磨削砂轮290的粒度小于粗磨削的磨削砂轮280的粒度。然后，通过在一边向保持于卡盘200的晶圆W的背面W2供给磨削液一边使背面W2与磨削砂轮290的1/4圆弧部分相抵接的状态下，使卡盘200和磨削砂轮290分别旋转，从而对晶圆W的背面W2进行磨削。另外，精磨削的磨削构件也与粗磨削的磨削构件相同地并不限定于磨削砂轮290。
(吸气层形成单元)
在吸气层形成单元100中，一边对通过粗磨削和精磨削而形成于晶圆W的背面W2的损伤层进行应力释放(日文：ストレスリリーフ)处理而将该损伤层去除，一边在该晶圆W的背面W2形成吸气层。吸气层形成单元100的结构与粗磨削单元80的结构和精磨削单元90的结构大致相同，具有研磨砂轮300、基台301、转轴302以及驱动部303。但是，研磨砂轮300的粒度小于磨削砂轮280、290的粒度。然后，通过在使保持于卡盘200的晶圆W的背面W2与研磨砂轮300的1/4圆弧部分相抵接的状态下，使卡盘200和研磨砂轮300分别旋转，从而对晶圆W的背面W2进行研磨。
另外，在本实施方式的吸气层形成单元100中，进行了所谓的干抛光，但并不限定于此。例如，也可以一边向晶圆W的背面W2供给研磨液、例如水，一边对背面W2进行研磨。
(带厚度测量单元)
如图9所示，在带厚度测量单元110中，对保持于输送单元50的输送臂251的晶圆W测量保护带B的厚度。即，带厚度测量单元110测量自对准单元60向第1处理位置P1的卡盘200的输送过程中的晶圆W的保护带B的厚度。
带厚度测量单元110使用不与保护带B接触地测量该保护带B的厚度的测量仪器，例如使用光谱干涉仪。如图9的(a)所示，带厚度测量单元110具有传感器310和计算部311。传感器310相对于保护带B照射具有规定的波长频带的光、例如激光，而且，接收自保护带B的正面B1反射的反射光和自背面B2反射的反射光。计算部311基于由传感器310接收到的两个反射光之间的相位差计算保护带B的厚度。
如图9的(b)所示，传感器310构成为利用移动机构(未图示)能够沿着穿过保护带B的直径的测量线L移动。而且，带厚度测量单元110能够通过传感器310自保护带B的一端部向另一端部移动而测量保护带B的径向上的厚度分布。
另外，如图10所示，带厚度测量单元110也可以具有多个传感器310。而且，传感器310分别构成为能够沿着穿过保护带B的直径的测量线L1～L3移动。该情况下，在带厚度测量单元110中，能够测量保护带B的沿着各测量线L1～L3的厚度分布。然后，将这些测量线L1～L3的厚度分布平均化，而设为保护带B的厚度分布。
而且，在本实施方式中，带厚度测量单元110使用了光谱干涉仪，但带厚度测量单元110的结构并不限定于此，只要是用于测量保护带B的厚度的仪器，就能够使用任意的测量仪器。
在此，对本实施方式中使用带厚度测量单元110测量保护带B的厚度的目的进行说明。如图11所示，保护带B存在有在其面内厚度不均的情况。图11的(a)表示保护带B的中央部厚于两端部的情况，图11的(b)表示保护带B的中央部薄于两端部的情况，图11的(c)表示在保护带B的半面中、中央部呈凹状弯曲的情况，图11的(d)表示在保护带B的半面中、中央部呈凸状弯曲的情况。
该情况下，在粗磨削单元80、精磨削单元90、吸气层形成单元100中依次对晶圆W的背面W2进行磨削和研磨，于是，晶圆W的厚度与保护带B的厚度的合计即相对厚度在面内变得均匀，因而作为结果，晶圆W的厚度在面内变得不均匀。
在此，在粗磨削单元80中对晶圆W的背面W2进行粗磨削之前，在带厚度测量单元110中测量保护带B的厚度。然后，基于测量结果，利用调节机构205调节卡盘200的倾斜。此时，对粗磨削单元80中的卡盘200的倾斜、精磨削单元90中的卡盘200的倾斜、吸气层形成单元100中的卡盘200的倾斜分别进行调节。
以下，对调节粗磨削单元80中的卡盘200的倾斜的情况进行具体说明。例如在图11的(a)所示的保护带B的情况下，如图12的(a)所示，使卡盘200的靠磨削砂轮280侧的端部上升，而倾斜卡盘200。在图11的(b)所示的保护带B的情况下，如图12的(b)所示，使卡盘200的靠磨削砂轮280侧的端部下降，而倾斜卡盘200。在图11的(c)所示的保护带B的情况下，如图12的(c)所示，使卡盘200的靠磨削砂轮280侧的端部下降，以磨削砂轮280的顶端与晶圆W的半面的中央部(凹部)抵接的方式，倾斜卡盘200。在图11的(d)所示的保护带B的情况下，如图12的(d)所示，使卡盘200的靠磨削砂轮280侧的端部下降，以磨削砂轮280的顶端与晶圆W的整个面的中央部(凹部)抵接的方式，倾斜卡盘200。即，通过倾斜卡盘200而抬高磨削砂轮280的仰角，而使磨削砂轮280容易与晶圆W的整个面的中央部和外周部抵接。这样，能够使对晶圆W的背面W2进行磨削和研磨后的、晶圆W的厚度在面内均匀。
(相对厚度测量单元)
相对厚度测量单元120分别设于粗磨削单元80、精磨削单元90、吸气层形成单元100。以下对设于粗磨削单元80的相对厚度测量单元120进行说明。
如图13所示，在相对厚度测量单元120中，利用粗磨削单元80对粗磨削过程中的晶圆W测量晶圆W的厚度与保护带B的厚度的合计即相对厚度。相对厚度测量单元120具有第1传感器320、第2传感器321以及计算部322。
第1传感器320例如使用激光位移计。第1传感器320不与卡盘200接触地测量卡盘200的正面中未设有多孔体201的位置(高度)。这样测量未设有多孔体201的位置是因为，在向多孔体201照射激光时，该激光被吸收而不反射。另外，该卡盘200的正面成为基准面。
第2传感器321例如也使用激光位移计。第2传感器321不与晶圆W接触地测量晶圆W的背面W2的位置(高度)。另外，在本实施方式中，第1传感器320和第2传感器321分别使用了激光位移计，但并不限定于此，只要是能够以非接触方式测量测量对象的位置的仪器，就能够使用任意的测量仪器。
计算部322从由第2传感器321测量到的晶圆W的背面W2的位置中减去由第1传感器320测量到的卡盘200的正面的位置，而计算相对厚度。
而且，在利用粗磨削单元80对晶圆W的背面W2进行粗磨削的过程中，在相对厚度测量单元120中测量相对厚度。将相对厚度测量单元120的测量结果自计算部322向后述的控制部340输出。在控制部340中，监测由相对厚度测量单元120测量的相对厚度，在该相对厚度到达了规定厚度时，控制粗磨削单元80而停止粗磨削。这样使用相对厚度测量单元120，能够把握粗磨削的终点(终端)。
另外，如上所示，相对厚度测量单元120也设于其他的精磨削单元90、吸气层形成单元100。而且，相对厚度测量单元120能够分别测量相对厚度而把握精磨削的终点、吸气层形成时的研磨的终点。
而且，本实施方式的相对厚度测量单元120不与晶圆W和卡盘200接触就能够测量相对厚度。在此，如以往所示，在使用了接触式的测量仪器的情况、即与晶圆W的背面W2接触而测量相对厚度的情况下，接触部分因摩擦而产生伤痕。而且，由于形成于晶圆W的正面的器件，而无法使用这样的接触式的测量仪器。这一点，本实施方式的相对厚度测量单元120是有用的。
在此，在粗磨削单元80和精磨削单元90中，一边向晶圆W的背面W2供给作为磨削液的水，一边对背面W2进行磨削。于是，如图14所示，在背面W2形成水层D。该情况下，在自第2传感器321向背面W2照射了激光的情况下，水层D、该水层D中含有的气泡等成为杂音，而存在难以准确地测量背面W2的位置的情况。
于是，例如优选在第2传感器321的下表面设置作为流体供给部的喷嘴323。喷嘴323沿着来自第2传感器321的激光的光路P以围绕该光路P的周围的方式作为流体而喷射例如空气A。该情况下，空气A成为壁而吹走水层D，能够使激光向背面W2照射而被反射的光斑(光轴光斑)成为干燥环境。因而，不会受到水层D的影响，而能够利用第2传感器321更准确地测量背面W2的位置。
另外，自喷嘴323喷射的流体并不限定于空气，例如也可以是与水层D相同的水。该情况下，自第2传感器321到背面W2形成水柱。而且，在该自喷嘴323喷射的水和水层D中，激光的折射率不产生变化，因而能够准确地测量背面W2的位置。
(清洗装置)
如图1所示，在清洗装置31中，对利用加工装置30磨削和研磨后的晶圆W的背面W2进行清洗。具体而言，一边使保持于旋转卡盘330的晶圆W旋转，一边向该晶圆W的背面W2上供给清洗液、例如纯水。于是，被供给的清洗液在晶圆W的背面W2上扩散，而清洗背面W2。
(控制部)
如图1所示，在以上的基板处理系统1设有控制部340。控制部340例如为计算机，具有程序存储部(未图示)。在程序存储部存储有用于控制基板处理系统1中的晶圆W的处理的程序。而且，在程序存储部还存储有用于控制上述的各种处理装置、输送装置等的驱动系统的动作而实现基板处理系统1中的后述的晶圆处理的程序。另外，所述程序例如为存储在计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等能够由计算机读取的存储介质H中的程序，也可以是自该存储介质H加载于控制部340的程序。
(晶圆处理)
接着，对使用以上这样构成的基板处理系统1进行的晶圆处理进行说明。图15是表示该晶圆处理的主要工序的例子的流程图。
首先，将收纳有多个晶圆W的盒C载置于送入送出站2的盒载置台10。在盒C收纳有晶圆W，为了抑制保护带B变形，使粘贴有该保护带的晶圆W的正面朝向上侧。
接着，利用晶圆输送装置22将盒C内的晶圆W取出，并向处理站3的加工装置30输送。此时，以晶圆W的背面W2朝向上侧的方式利用输送臂23将晶圆W的正面背面反转。
将输送到加工装置30的晶圆W交接至对准单元60的旋转卡盘261。然后，在该对准单元60中，调节晶圆W的水平方向上的朝向(图15的步骤S1)。
接着，在由输送单元50输送晶圆W的过程中，利用带厚度测量单元110测量保护带B的厚度(图15的步骤S2)。然后，基于该保护带B的厚度的测量结果，利用调节机构205对粗磨削单元80中的卡盘200的倾斜、精磨削单元90中的卡盘200的倾斜、吸气层形成单元100中的卡盘200的倾斜分别进行调节(图15的步骤S3)。
例如图11所示的保护带B的情况下，如图12所示，通过调节卡盘200的倾斜，能够将磨削和研磨后的晶圆W的厚度控制为在面内均匀。另一方面，例如，在晶圆W的半面中保护带B具有包括多个凹凸的波形形状的情况下，仅通过调节卡盘200的倾斜，无法使晶圆W的厚度均匀。即，仅调节磨削砂轮280、290以及研磨砂轮300相对于晶圆W的背面W2的抵接的方式，无法使晶圆W的厚度均匀。在这样的情况下，停止对该晶圆W进行后续的磨削和研磨等处理。然后，利用晶圆输送装置22将晶圆W向盒载置台10的盒C输送而进行回收。
另外，在本实施方式中，对粗磨削单元80、精磨削单元90、吸气层形成单元100的所有的卡盘200的倾斜进行了调节，但也可以仅调节粗磨削单元80的卡盘200的倾斜。
接着，利用输送单元50向第1处理位置P1的卡盘200交接晶圆W。然后，使转台40逆时针旋转90度，使卡盘200向第2处理位置P2移动。然后，利用粗磨削单元80对晶圆W的背面W2进行粗磨削(图15的步骤S4)。此时，基于带厚度测量单元110的测量结果适当地调节卡盘200的倾斜，因而能够将晶圆W磨削成在面内均匀的厚度。而且，基于相对厚度测量单元120的测量结果把握粗磨削的终点，而能够将晶圆W磨削成适当的厚度。另外，根据薄化前的晶圆W的厚度和薄化后所要求的晶圆W的厚度来设定粗磨削的磨削量。
接着，使转台40逆时针旋转90度，使卡盘200移动到第3处理位置P3。然后，利用精磨削单元90对晶圆W的背面W2进行精磨削(图15的步骤S5)。此时，由于基于带厚度测量单元110的测量结果对卡盘200的倾斜适当地进行调节，因而能够将晶圆W磨削成在面内均匀的厚度。而且，基于相对厚度测量单元120的测量结果把握精磨削的终点，能够将晶圆W磨削成适当的厚度。另外，晶圆W被磨削到作为产品所要求的薄化后的厚度。
接着，使转台40逆时针旋转90度，使卡盘200移动到第4处理位置P4。然后，利用吸气层形成单元100进行应力释放处理，并且在该晶圆W的背面W2形成吸气层(图15的步骤S6)。此时，由于基于带厚度测量单元110的测量结果对卡盘200的倾斜适当进行调节，因而能够将晶圆W研磨成在面内均匀的厚度。而且，通过基于相对厚度测量单元120的测量结果把握研磨的终点，能够将晶圆W研磨成适当的厚度。
接着，使转台40逆时针旋转90度或使转台40顺时针旋转270度，而使卡盘200移动到第1处理位置P1。然后，由清洗单元70利用清洗液对晶圆W的背面W2进行清洗(图15的步骤S7)。
接着，利用晶圆输送装置22向清洗装置31输送晶圆W。然后，在清洗装置31中，利用清洗液清洗晶圆W的背面W2(图15的步骤S8)。另外，晶圆W的背面清洗也可以由加工装置30的清洗单元70进行，但由清洗单元70进行的清洗是晶圆W的旋转速度较慢的例如晶圆输送装置22的输送臂23没有被污染的程度地去除一定程度的污垢的清洗。然后，在清洗装置31中，将该晶圆W的背面W2进一步清洗至期望的清洁度为止。
然后，将施加了全部处理的晶圆W利用晶圆输送装置22向盒载置台10的盒C输送。这样，基板处理系统1中的一系列的晶圆处理结束。
根据以上的实施方式，在粗磨削单元80中对晶圆W的背面W2进行粗磨削之前，利用带厚度测量单元110测量保护带B的厚度，因而能够使用该测量结果调节卡盘200的倾斜，而调节磨削砂轮280、290以及研磨砂轮300相对于晶圆W的背面W2的抵接的方式。因而，在保护带B的厚度在面内不均的情况下，也能够使磨削和研磨后的晶圆W的厚度在面内均匀。
在此，以往，为了使晶圆W的厚度均匀，而在精磨削后实际测量晶圆W的厚度，并基于该测量结果，使用用于对磨削的处理条件进行校正的反馈控制。然而，该情况下，在精磨削单元90中，需要在拆除磨削砂轮290之后安装厚度测量用的传感器，而使磨削处理花费时间。相对于此，在本实施方式中，由于在磨削前测量保护带B的厚度而调节卡盘200的倾斜，因而能够缩短磨削处理的时间。因而，能够提高晶圆处理的生产率。
而且，即使这样地调节卡盘200的倾斜，由于在旋转机构204的从动带轮231形成有中空部236，因而，也使从动侧的旋转轴210和驱动侧的驱动部220分别独立地进行动作。即，驱动部220产生的旋转驱动适当地传递到旋转轴210，但卡盘200的倾斜(旋转轴210的倾斜)不会向驱动部220传递。因而，能够使卡盘200适当地旋转。
此外，在粗磨削单元80的粗磨削中、精磨削单元90的精磨削中、吸气层形成单元100的研磨中分别利用相对厚度测量单元120对相对厚度进行测量，因而能够把握粗磨削的终点、精磨削的终点、研磨的终点。因而，能够将晶圆W磨削和研磨至适当的厚度。
而且，根据以上的实施方式，能够在一个基板处理系统1中对多个晶圆W连续地进行粗磨削单元80中的晶圆W的背面的粗磨削、精磨削单元90中的晶圆W的背面的精磨削、吸气层形成单元100中的吸气层的形成以及清洗单元70和清洗装置31中的晶圆W的背面的清洗。因而，能够在一个基板处理系统1内高效地进行晶圆处理，而能够提高生产率。
＜带厚度测量单元的其他的实施方式＞
接着，对带厚度测量单元110的其他的实施方式进行说明。带厚度测量单元110只要是在粗磨削单元80中对晶圆W的背面W2进行粗磨削之前，就能够配置于任意的位置。即，带厚度测量单元110配置于送入送出站2至粗磨削单元80之间。
(第1变形例)
如图16所示，带厚度测量单元110也可以设于对准单元60。带厚度测量单元110具有第1传感器400、第2传感器401以及计算部402。
第1传感器400例如使用激光位移计。第1传感器400测量基台260的正面的位置(高度)。该基台260的正面成为基准面。
第2传感器401也例如使用激光位移计。第2传感器401测量晶圆W的背面W2的位置(高度)。另外，在本实施方式中，第1传感器400和第2传感器401分别使用了激光位移计，但并不限定于此，只要是能够以非接触方式测量测量对象的位置的仪器，就能够使用任意的测量仪器。
计算部402通过从由第2传感器401测量到的晶圆W的背面W2的位置中减去由第1传感器400测量到的基台260的正面的位置，再减去预先掌握的晶圆W的厚度和旋转卡盘261的正面与基台260的正面之间的距离的合计，从而计算保护带B的厚度。
另外，在本第1变形例中，例如也可以在第2传感器401测量了旋转卡盘261的正面的位置之后，测量晶圆W的背面W2的位置。在计算部402中，通过从晶圆W的背面W2的位置中减去旋转卡盘261的正面的位置而计算相对厚度，再从相对厚度中减去预先掌握的晶圆W的厚度，从而计算保护带B的厚度。但是，该情况下，旋转卡盘261优选为在俯视时与晶圆W相等的大小。
而且，在本第1变形例中，使用第1传感器400、第2传感器401以及计算部402测量了保护带B的厚度，但例如也可以使用光谱干涉仪直接测量保护带B的厚度。该情况下，能够使用可透过晶圆W的波长频带的光，例如红外光。
(第2变形例)
带厚度测量单元110也可以设于加工装置30的外部。该情况下，带厚度测量单元110例如与晶圆输送区域20连接设置。如图17所示，带厚度测量单元110具有用于载置并保持晶圆W的载置台410。在载置台410保持晶圆W的情况下，带厚度测量单元110使用包括传感器411和计算部412的光谱干涉仪。该传感器411和该计算部412分别具有与上述实施方式的传感器310和计算部311相同的结构。而且，在载置台410保持保护带B的情况(正面背面与图示的例子相反的情况)下，带厚度测量单元110使用与上述实施方式的第1传感器400、第2传感器401以及计算部402相同的结构的传感器(未图示)和计算部(未图示)。在任一情况下，均能够由带厚度测量单元110测量保护带B的厚度。
如上所述，在第1变形例和第2变形例的任一情况下，均能够在由粗磨削单元80进行粗磨削之前测量保护带B的厚度，因此能够享有与上述实施方式相同的效果。
＜卡盘旋转机构的其他的实施方式＞
在图4所示的上述实施方式中，在旋转机构204的驱动传递部230，在内侧从动带轮231a与外侧从动带轮231b之间形成有中空部236，但也可以如图18所示，代替中空部236而填充有挠性构件420。该情况下，省略内侧磁体234和外侧磁体235。
挠性构件420只要将由驱动部220产生的旋转驱动向旋转轴210传递，并且不将旋转轴210的倾斜向驱动部220传递，就没有特殊限定。例如，挠性构件420既可以使用具有挠性的多个销，或者也可以使用隔板(隔膜)并使该隔板变形。通过这样使用挠性构件420，能够享有与上述实施方式相同的效果。
另外，上述实施方式的旋转机构204的旋转轴210和驱动部220独立设置，但也可以在旋转轴210的支承台211设置例如直接驱动型的驱动部(未图示)。
＜卡盘调节机构的其他的实施方式＞
在图3所示的上述实施方式中，利用调节机构205对卡盘200的倾斜进行了调节，但也可以调节磨削砂轮280、290和研磨砂轮300的倾斜。或者，还可以对卡盘200的倾斜以及磨削砂轮280、290和研磨砂轮300的倾斜这两方进行调节。
＜基板处理系统的其他的实施方式＞
在图1所示的上述实施方式的基板处理系统1中，吸气层形成单元100设于加工装置30的内部，但也可以在加工装置30的外部独立地设置具有与该吸气层形成单元100相同的结构的吸气层形成装置(未图示)。该情况下，也可以将加工装置30的结构设为粗磨削单元80、中磨削单元(未图示)、精磨削单元90。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该例子。对本领域技术人员而言明确的是，在权利要求书所记载的技术思想的范围内，能够想到各种变形例或修正例，应了解的是，这些变形例和修正例当然也属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1、基板处理系统；30、加工装置；31、清洗装置；40、转台；50、输送单元；60、对准单元；70、清洗单元；80、粗磨削单元；90、精磨削单元；100、吸气层形成单元；110、带厚度测量单元；120、相对厚度测量单元；200、卡盘；201、多孔体；204、旋转机构；205、调节机构；210、旋转轴；220、驱动部；221、驱动轴；222、马达；230、驱动传递部；231、从动带轮；232、驱动带轮；233、带；234、内侧磁体；235、外侧磁体；236、中空部；240、固定轴；241、调节轴；242、马达；280、磨削砂轮；290、磨削砂轮；300、研磨砂轮；310、传感器；311、计算部；320、第1传感器；321、第2传感器；322、计算部；323、喷嘴；340、控制部；400、第1传感器；401、第2传感器；402、计算部；411、传感器；412、计算部；420、挠性构件；B、保护带；W、晶圆。

Claims (20)

1.一种基板处理系统，该基板处理系统使基板薄化，其中，
该基板处理系统具有：
基板保持部，其用于保持基板；
磨削部，其用于对保持于所述基板保持部的基板进行磨削；
旋转轴，其与所述基板保持部连接，用于使该基板保持部旋转；
驱动部，其相对于所述旋转轴独立设置，用于赋予使所述基板保持部旋转时的旋转驱动；以及
驱动传递部，其将由所述驱动部产生的旋转驱动向所述旋转轴传递，并且不将所述旋转轴的倾斜向所述驱动部传递，
在所述旋转轴倾斜的状态下，使所述磨削部与基板抵接而对基板进行磨削。
2.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
所述驱动传递部具有设于所述旋转轴侧的第1驱动传递部和设于所述驱动部侧的第2驱动传递部，
在所述第1驱动传递部与所述第2驱动传递部之间形成有中空部，
在所述中空部中，在所述第1驱动传递部倾斜的状态下，使所述磨削部与基板抵接而对基板进行磨削。
3.根据权利要求2所述的基板处理系统，其中，
该基板处理系统具有调节部，该调节部调节所述磨削部与所述基板保持部之间的相对的倾斜。
4.根据权利要求3所述的基板处理系统，其中，
所述基板保持部具有：
卡盘，其具有基板的保持面；
卡盘台，其用于保持卡盘；以及
基台，其用于支承所述卡盘台，
所述调节部在所述基台的外周部呈同心圆状地配置。
5.根据权利要求4所述的基板处理系统，其中，
所述磨削部具有对基板进行粗磨削的粗磨削部和对利用所述粗磨削部粗磨削后的基板进行精磨削的精磨削部，
所述调节部至少调节保持由所述粗磨削部粗磨削的基板的所述基板保持部的倾斜。
6.根据权利要求4所述的基板处理系统，其中，
所述调节部具有多个用于使所述基板保持部的外周部在铅垂方向上移动的调节轴。
7.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
在基板的正面粘贴有保护带，
该基板处理系统具有带厚度测量部，其在利用所述磨削部对基板的背面进行磨削之前，测量所述保护带的厚度。
8.根据权利要求7所述的基板处理系统，其中，
所述带厚度测量部沿着所述保护带的直径测量该保护带的厚度，
所述带厚度测量部不与基板和保护带接触地测量该保护带的厚度。
9.根据权利要求8所述的基板处理系统，其中，
该基板处理系统具有在与外部之间送入送出基板的送入送出部，
所述带厚度测量部设于所述送入送出部与所述基板保持部之间。
10.根据权利要求9所述的基板处理系统，其中，
该基板处理系统具有调节部，其在利用所述基板保持部保持基板之前，基于所述带厚度测量部的测量结果，调节所述磨削部与所述基板保持部之间的相对的倾斜。
11.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中，
该基板处理系统具有：
相对厚度测量部，其在所述磨削部进行磨削的过程中，不与基板和保护带接触地测量该基板的厚度与保护带的厚度的合计即相对厚度；以及
控制部，其基于所述相对厚度测量部的测量结果，来控制所述磨削部进行的磨削。
12.根据权利要求11所述的基板处理系统，其中，
所述相对厚度测量部具有测量所述基板保持部的正面的位置的第1传感器和测量基板的背面的位置的第2传感器，基于所述第1传感器的测量结果和所述第2传感器的测量结果，来测量相对厚度。
13.根据权利要求12所述的基板处理系统，其中，
在所述基板保持部的正面设有形成有多个孔的多孔质体，
所述第1传感器测量所述基板保持部的正面中未设有所述多孔质体的正面的位置。
14.根据权利要求12所述的基板处理系统，其中，
所述第2传感器通过向基板的背面照射光而测量该背面的位置，
所述相对厚度测量部具有流体供给部，该流体供给部沿着自所述第2传感器到基板的背面的光路供给流体。
15.一种基板处理方法，该基板处理方法使基板薄化，其中，
该基板处理方法具有磨削工序，使用磨削部对保持于基板保持部的基板进行磨削，
在所述磨削工序中，在与所述基板保持部连接的旋转轴倾斜的状态下，一边利用该旋转轴使保持于所述基板保持部的基板旋转，一边使所述磨削部与基板抵接而对基板进行磨削，
利用相对于所述旋转轴独立设置的驱动部赋予使所述基板保持部旋转时的旋转驱动，
利用驱动传递部将所述驱动部产生的旋转驱动向所述旋转轴传递，并且不将所述旋转轴的倾斜向所述驱动部传递。
16.根据权利要求15所述的基板处理方法，其中，
所述驱动传递部具有设于所述旋转轴侧的第1驱动传递部和设于所述驱动部侧的第2驱动传递部，
在所述第1驱动传递部与所述第2驱动传递部之间形成有中空部，
在所述磨削工序中，在所述中空部中，在所述第1驱动传递部倾斜的状态下，使所述磨削部与基板抵接而对基板进行磨削。
17.根据权利要求16所述的基板处理方法，其中，
在所述磨削工序中，调节所述磨削部与所述基板保持部之间的相对的倾斜。
18.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中，
在基板的正面粘贴有保护带，
该基板处理方法具有带厚度测量工序，该带厚度测量工序在所述磨削工序之前，测量所述保护带的厚度。
19.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中，
在所述磨削工序的磨削过程中，利用相对厚度测量部不与基板和保护带接触地测量该基板的厚度与保护带的厚度的合计即相对厚度，
基于所述相对厚度测量部的测量结果，来控制所述磨削部进行的磨削。
20.一种计算机存储介质，该计算机存储介质可读取，存储有在用于控制基板处理系统的控制部的计算机上进行动作的程序，通过控制该基板处理系统使得由该基板处理系统执行使基板薄化的基板处理方法，
所述基板处理方法具有磨削工序，使用磨削部对保持于基板保持部的基板进行磨削，
在所述磨削工序中，在与所述基板保持部连接的旋转轴倾斜的状态下，一边利用该旋转轴使保持于所述基板保持部的基板旋转，一边使所述磨削部与基板抵接而对基板进行磨削，
利用相对于所述旋转轴独立设置的驱动部赋予使所述基板保持部旋转时的旋转驱动，
利用驱动传递部将所述驱动部产生的旋转驱动向所述旋转轴传递，并且不将所述旋转轴的倾斜向所述驱动部传递。
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