CN115769345A - 基板处理系统和基板处理方法 - Google Patents

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CN115769345A CN202180044998.3A CN202180044998A CN115769345A CN 115769345 A CN115769345 A CN 115769345A CN 202180044998 A CN202180044998 A CN 202180044998A CN 115769345 A CN115769345 A CN 115769345A
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    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

一种基板处理系统，对基板进行处理，所述基板处理系统具有：磨削部，其对所述基板的加工面进行磨削；厚度测定部，其对所述基板的厚度进行测定；以及控制部，其控制所述厚度测定部的动作，其中，所述厚度测定部具备：接触式测定机构，其以与所述基板的所述加工面接触的方式测定该基板的厚度；以及非接触测定机构，其以与所述基板非接触的方式测定该基板的厚度，在利用所述磨削部对所述基板进行磨削处理时，所述控制部并行地进行对以下动作的控制：利用所述接触式测定机构对所述基板进行的厚度测定动作；以及判定能否利用所述非接触测定机构来进行测定的能否测定判定动作，在所述能否测定判定动作的控制中，随时间经过连续地计算由所述非接触测定机构获取到的一个厚度测定值与紧挨在该一个厚度测定值之前获取到的另一个厚度测定值的差值，在计算出的所述差值连续地收敛于预先决定的阈值内的情况下，判定为能够进行所述基板的厚度测定，进行使利用所述非接触测定机构进行的所述基板的厚度测定动作开始的控制。

Description

基板处理系统和基板处理方法
技术领域
本公开涉及一种基板处理系统和基板处理方法。
背景技术
在专利文献1中公开了如下一种晶圆的厚度测定方法：在磨削加工中或磨削加工后，在将晶圆真空吸附于吸盘的状态下，使两点式工艺测量计的一对触头分别抵接于晶圆的表面和吸盘的表面，将测定出的高度差测量为晶圆的厚度。
另外，在专利文献2中公开了如下一种方法：在加工装置中，将基板的一个面保持于保持单元，沿与所述基板的另一个面大致正交的方向朝向该另一个面照射激光，接受该激光的、自一个面的反射光与自另一个面的反射光的干涉波，基于该干涉波的波形来导出基板的厚度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-9716号公报
专利文献2：日本特开2009-50944号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开所涉及的技术在磨削加工中的基板的厚度测定中适当地从利用接触式厚度测定机构进行的厚度测定向利用非接触式厚度测定机构进行的厚度测定进行切换。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式是对基板进行处理的基板处理系统，所述基板处理系统具有：磨削部，其对所述基板的加工面进行磨削；厚度测定部，其测定所述基板的厚度；以及控制部，其控制所述厚度测定部的动作，其中，所述厚度测定部具备：接触式测定机构，其以与所述基板的所述加工面接触的方式测定该基板的厚度；以及非接触测定机构，其以与所述基板非接触的方式测定该基板的厚度，在利用所述磨削部对所述基板进行磨削处理时，所述控制部并行地进行对以下动作的控制：利用所述接触式测定机构对所述基板进行的厚度测定动作；以及判定能否利用所述非接触测定机构来进行测定的能否测定判定动作，在所述能否测定判定动作的控制中，随时间经过连续地计算由所述非接触测定机构获取到的一个厚度测定值与紧挨在该一个厚度测定值之前获取到的另一个厚度测定值的差值，在计算出的所述差值连续地收敛于预先决定的阈值内的情况下，判定为能够进行所述基板的厚度测定，进行使利用所述非接触测定机构进行的所述基板的厚度测定动作开始的控制。
发明的效果
根据本公开，在磨削加工中的基板的厚度测定中能够适当地从利用接触式厚度测定机构进行的厚度测定向利用非接触式厚度测定机构进行的厚度测定进行切换。
附图说明
图1是示出被加工的基板的结构的概要的侧视图。
图2是示出加工装置的结构的概要的俯视图。
图3是示出各磨削部和保持盘的结构的一例的侧视图。
图4是示出接触式测定机构的结构的概要的侧视图。
图5是示出非接触测定机构的结构的概要的侧视图。
图6是示出利用接触式测定机构进行的厚度的测定的情形的说明图。
图7是示出厚度测定部的切换的情形的说明图。
图8是示出厚度测定部的切换的情形的说明图。
图9是示出利用非接触测定机构进行的厚度的测定的情形的说明图。
图10是示出其它基板处理方法的一例的说明图。
具体实施方式
近年来，在半导体器件的制造工序中，针对在表面形成有多个电子电路等器件的半导体基板(下面，简称为“晶圆”)，对该晶圆的背面进行磨削来将晶圆进行薄化。例如通过在利用基板保持单元保持着晶圆的表面的状态下一边使该基板保持单元旋转一边使磨削单元的磨削磨石抵接于晶圆的背面，来进行晶圆的背面的磨削。
一边测定作为产品的晶圆的厚度一边进行该晶圆的磨削处理，以将该晶圆适当地加工成目标厚度。在上述的专利文献1中公开了一种接触式的厚度测定单元，关于磨削处理中的晶圆的厚度，该接触式的厚度测定单元通过使两点式工艺测量计的触头中的一个触头与保持盘表面接触并使另一个触头与晶圆上表面(作为磨削面的背面)接触，来测定晶圆的高度。
然而，在使用如专利文献1所公开的接触式的厚度测定单元的情况下，与晶圆接触的触头可能会对晶圆的背面造成损伤。另外，在使用接触式的厚度测定单元的情况下，无法考虑用于保护形成于晶圆的表面的器件的保护带的厚度来测定晶圆的厚度，即无法适当地测定晶圆自身的厚度。因此，以往如专利文献2所公开的那样提出了一种使用能够以不使触头与晶圆接触的方式使用激光的干涉波来测定晶圆本身的厚度的非接触式的厚度测定单元。
然而，这样的非接触式的厚度测定单元在能够测定的晶圆的厚度方面存在限制(探测范围：例如5～300μm)，在晶圆的厚度超出了该探测范围的情况下，需要一并使用接触式的厚度测定单元。而且，在像这样一并使用接触式和非接触式的厚度测定单元的情况下，在晶圆的磨削处理中进行从接触式的厚度测定单元向非接触式的厚度测定单元的切换，但在进行该厚度测定单元的切换时，可能无法稳定地测定晶圆的厚度。具体地说，当在无法通过非接触式的厚度测定单元稳定地准确地测定晶圆的厚度的阶段、例如作为激光的入射面的晶圆的背面还粗糙的阶段从接触式的厚度测定单元切换为非接触式的厚度测定单元的情况下，可能无法准确地测定晶圆的厚度。
本公开所涉及的技术是鉴于上述情况而完成的，在磨削加工中的基板的厚度测定中适当地进行从利用接触式厚度测定机构进行的厚度测定向利用非接触式厚度测定机构进行的厚度测定的切换。下面，参照附图来对作为本实施方式所涉及的晶圆处理系统的加工装置和晶圆处理方法进行说明。此外，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，由此省略重复说明。
在本实施方式所涉及的加工装置1中，进行作为基板的晶圆W的薄化。晶圆W例如是硅晶圆、化合物半导体晶圆等半导体晶圆，如图1所示，在表面Wa形成有器件D，进一步地，还粘接有用于保护该器件D的保护带T。而且，在加工装置1中对晶圆W的背面Wb进行磨削等处理，由此使该晶圆W薄化。
如图2所示，加工装置1具有将搬入搬出站2与处理站3连接为一体的结构。搬入搬出站2例如与外部之间进行能够收容多个晶圆W的盒C的搬入和搬出。处理站3具备用于对晶圆W实施期望的处理的各种处理装置。
在搬入搬出站2设置有盒载置台10。另外，在盒载置台10的Y轴正方向侧，与该盒载置台10相邻地设置有晶圆搬送区域20。在晶圆搬送区域20设置有晶圆搬送装置22，该晶圆搬送装置22构成为在沿X轴方向延伸的搬送路21上移动自如。
晶圆搬送装置22具有保持并搬送晶圆W的搬送叉23。搬送叉23构成为在水平方向、铅垂方向上移动自如，并且绕水平轴及铅垂轴移动自如。而且，晶圆搬送装置22构成为能够对盒载置台10的盒C、对准部50以及第一清洗部60搬送晶圆W。
在处理站3中对晶圆W进行磨削、清洗等加工处理。处理站3具有进行晶圆W的搬送的搬送部30、进行晶圆W的磨削处理的磨削部40、对磨削处理前的晶圆W的水平方向的朝向进行调节的对准部50、对磨削处理后的晶圆W的背面Wb进行清洗的第一清洗部60、以及对磨削处理后的晶圆W的表面Wa进行清洗的第二清洗部70。
搬送部30是具备多个、例如三个臂31的多关节型机器人。三个臂31分别构成为转动自如。在前端的臂31安装有用于吸附并保持晶圆W的搬送垫32。另外，基端的臂31安装于使臂31在铅垂方向上进行升降的升降机构33。而且，搬送部30构成为能够对磨削部40的交接位置A0、对准部50、第一清洗部60以及第二清洗部70搬送晶圆W。
在磨削部40设置有旋转台41。在旋转台41设置有用于吸附并保持晶圆W的四个保持盘42。保持盘42例如使用多孔保持盘，吸附并保持晶圆W的表面Wa(保护带T)。保持盘42的表面、即晶圆W的保持面具有在侧视时中央部比端部突出的凸形状。此外，该中央部的突出是微小的，但在以下的说明的图示中，为了使说明清楚化，有时将保持盘42的中央部的突出较大地图示出。
如图3所示，保持盘42被保持于保持盘基部43。在保持盘基部43设置有倾斜度调整机构44，该倾斜度调整机构44调节各磨削部(粗磨削部80、中磨削部90和精磨削部100)与保持盘42的相对的倾斜度。倾斜度调整机构44能够使保持盘42和保持盘基部43倾斜，由此，能够调整加工位置A1～A3处的、各种磨削部与保持盘42上表面的相对的倾斜度。此外，关于倾斜度调整机构44的结构并无特别限定，能够调整保持盘42相对于磨削磨石的相对的角度(平行度)即可，能够任意地选择。
旋转台41旋转，由此能够使四个保持盘42移动到交接位置A0和加工位置A1～A3。另外，四个保持盘42分别构成为能够通过旋转机构(未图示)绕铅垂轴旋转。
在交接位置A0，利用搬送部30进行晶圆W的交接。在加工位置A1配置粗磨削部80来对晶圆W进行粗磨削。在加工位置A2配置中磨削部90来对晶圆W进行中磨削。在加工位置A3配置精磨削部100来对晶圆W进行精磨削。
粗磨削部80具有在下表面具备环状的粗磨削磨石的粗磨削磨轮81、支承该粗磨削磨轮81的安装件82、经由该安装件82使粗磨削磨轮81旋转的主轴83、以及例如内置有马达(未图示)的驱动部84。另外，粗磨削部80构成为能够沿图2所示的支柱85在铅垂方向上移动。
中磨削部90具有与粗磨削部80同样的结构。即，中磨削部90具有安装件92、主轴93、驱动部94、支柱95以及具备环状的中磨削磨石的中磨削磨轮91。中磨削磨石的磨粒的粒度比粗磨削磨石的磨粒的粒度小。
精磨削部100具有与粗磨削部80及中磨削部90同样的结构。即，精磨削部100具有安装件102、主轴103、驱动部104、支柱105以及具备环状的精磨削磨石的精磨削磨轮101。精磨削磨石的磨粒的粒度比中磨削磨石的磨粒的粒度小。
另外，在磨削部40的交接位置A0和加工位置A1～A3设置有用于测定磨削处理中的晶圆W的厚度的厚度测定部。具体地说，如图2所示，在加工位置A1、A2设置有接触式的厚度测定机构(下面，称为“接触式测定机构110”。)，在交接位置A0及加工位置A2、A3设置有非接触式的厚度测定机构(下面，称为“非接触测定机构120”。)
如图4所示，接触式测定机构110具有保持盘侧的高度计111、晶圆侧的高度计112以及计算部113。高度计111具备探针114，通过探针114的前端与保持盘42的表面、即晶圆W的保持面接触，来测定该保持面的高度位置。高度计112具备探针115，通过探针115的前端与晶圆W的加工面即背面Wb接触，来测定该背面Wb的高度位置。计算部113通过从高度计112的测定值减去高度计111的测定值来计算晶圆W的整体厚度。此外，晶圆W的整体厚度是指对晶圆W的主体厚度加上器件D的厚度及保护带T的厚度所得到的厚度。此外，基于接触式测定机构110的晶圆W的厚度测定范围例如为0～2000μm。
此外，像这样，接触式测定机构110通过使高度计111、112分别与保持盘42的表面及晶圆W的背面Wb接触，来计算晶圆W的整体厚度。然而，利用接触式测定机构110计算出的厚度数据不限于该整体厚度，例如在保护带T、器件D的厚度已知的情况下，也可以从测定出的整体厚度进一步减去保护带T、器件D的厚度来计算晶圆W的主体厚度。
如图5所示，非接触式测定机构120具有传感器121和计算部122。传感器121使用以不与晶圆W接触的方式测定该晶圆W的主体厚度的传感器，例如使用白色共焦点(共焦)式的光学系统传感器。传感器121对晶圆W照射具有规定的波长范围的光，并且接受从晶圆W的表面Wa反射的反射光和从背面Wb反射的反射光。计算部122基于由传感器121接受到的两个反射光，来将晶圆W的主体厚度计算为脉冲数据。此外，基于非接触测定机构120的晶圆W的厚度测定范围例如为5～300μm。
此外，接触式测定机构110和非接触测定机构120的结构不限定于本实施方式，能够采用任意的结构。例如，在本实施方式中，非接触测定机构120的传感器121使用白色共焦点式的光学系统传感器，但非接触测定机构120的结构并不限定于此，只要是非接触地测定晶圆W的主体厚度的结构即可，能够使用任意的测定机构。另外，传感器121可以设置有多个。另外，关于从传感器121照射的光并无特别限定，只要是能够作为反射光被传感器121接受到即可，可以是脉冲光，或者也可以是连续光。
在本实施方式中，如上所述，在加工位置A2设置有接触式测定机构110和非接触测定机构120这两方来作为厚度测定部。而且，在该加工位置A2，如后述那样根据磨削处理中的晶圆W的厚度、加工面(背面Wb)的状态来进行厚度测定部的切换，即进行从接触式测定机构110向非接触测定机构120的切换。在后文中叙述厚度测定部的切换动作的详情。
在以上的加工装置1设置有控制部130。控制部130例如是具备CPU、存储器等的计算机，并且具有程序保存部(未图示)。在程序保存部保存有用于控制加工装置1中的晶圆W的加工处理的程序。另外，在程序保存部还保存有用于对上述的加工位置A2处的厚度测定部的切换动作进行控制的程序。此外，上述程序可以记录于可由计算机读取的存储介质H中，并从该存储介质H安装于控制部130。
接着，对使用如以上那样构成的加工装置1进行的晶圆处理方法进行说明。
首先，将收纳有多个晶圆W的盒C载置于搬入搬出站2的盒载置台10。接着，通过晶圆搬送装置22的搬送叉23将晶圆W从盒C内取出，并搬送到处理站3的对准部50。在对准部50中，通过调节形成于晶圆W的切口部(未图示)的位置，来调节晶圆W的水平方向的朝向。
接着，通过搬送部30从对准部50搬送水平方向的朝向被调节后的晶圆W，并将其交接到交接位置A0的保持盘42。接着，使旋转台41旋转，来使保持盘42依次移动到加工位置A1～A3，并对晶圆W的背面实施各种磨削处理(粗磨削、中磨削及精磨削)。另外，为了如上述那样将晶圆W磨削为期望的厚度，一边使用厚度测定部(接触式测定机构110和非接触测定机构120)测定晶圆W的厚度一边进行磨削部40中的各种磨削处理。
对磨削部40中的各种磨削处理和晶圆W的厚度测定方法具体地进行说明。
在加工位置A1，如图6所示，在使接触式测定机构110的高度计111的探针114与保持盘42的表面接触、并使高度计112的探针115与晶圆W的背面Wb接触的状态下，使用粗磨削部80对晶圆W的背面Wb进行粗磨削。如上所述，在测定晶圆W的厚度时，优选使用不会对该晶圆W的背面Wb造成损伤且能够测定除了器件D、保护带T的厚度以外的晶圆W自身的厚度的非接触测定机构120。然而，与接触式测定机构110相比，非接触测定机构120的晶圆W的厚度测定范围窄，无法测定紧接在搬入磨削部40之后的晶圆W的厚度。因此，在加工位置A1处的粗磨削处理中，使晶圆W的厚度减少至例如能够通过非接触测定机构120进行厚度测定的厚度(例如5～300μm)为止。
当晶圆W被粗磨削到期望的厚度时，使旋转台41旋转来使保持盘42(晶圆W)移动到加工位置A2。
在加工位置A2，首先，一边使用接触式测定机构110测定晶圆W的厚度，一边使用中磨削部90对晶圆W的背面Wb进行中磨削，之后，在该中磨削的中途将厚度测定部从接触式测定机构110切换为非接触测定机构120。如上述那样，优选在晶圆W的厚度测定中使用非接触测定机构120，但当在紧接在粗磨削之后的背面Wb的粗糙度大的状态下使用了非接触测定机构120的情况下，来自该背面Wb的反射光产生偏差，可能无法得到稳定的测定结果。
因此，在本实施方式中，在加工位置A2，在中磨削处理的初期并行地进行利用接触式测定机构110进行的晶圆W的厚度测定以及能否利用非接触测定机构120来进行厚度测定的判定(下面，称为非接触测定机构120的“能否测定判定”。)。而且，当通过中磨削处理的进展使粗磨削后的背面Wb的粗糙度得到改善(前磨削处理)、并判定为能够通过非接触测定机构120来适当地实施厚度测定时，开始利用非接触测定机构120进行厚度测定，之后，结束利用接触式测定机构110进行的厚度测定。
具体地说，在本实施方式所涉及的加工装置1的加工位置A2，首先，如图7的(a)所示，通过与加工位置A1的粗磨削处理同样的方法、即一边利用接触式测定机构110进行厚度测定一边对晶圆W的背面Wb进行中磨削(图8的工艺P1)。此外，图8的(a)示出加工位置A2处的接触式测定机构110和非接触测定机构120各自的晶圆W的厚度测定结果的一例。另外，图8的(b)示出图8的(a)中的非接触测定机构120的测定结果的一例的详情。
当晶圆W的厚度减小到用于改善背面Wb的粗糙度的期望的厚度时，接着，如图7的(b)所示，一边继续进行背面Wb的中磨削以及利用接触式测定机构110进行的厚度测定，一边开始进行非接触测定机构120的能否测定判定(图8的工艺P2)。使用基于从传感器121照射出的光的、自晶圆W的表面Wa及背面Wb的反射光计算出的晶圆W的主体厚度的脉冲数据，来进行非接触测定机构120的能否测定判定。具体地说，例如如图8所示，在计算部122计算出的一个主体厚度数据d(n)与刚计算出的另一个主体厚度数据d(n-1)的差值连续多次地收敛于预先决定的阈值内的情况下，判定为能够利用非接触测定机构120进行准确的厚度测定。换言之，当连续地计算出的主体厚度数据的经时偏差变小时，判断为由非接触测定机构120测定出的主体厚度是作为测定结果可信的数据，判定为能够利用非接触测定机构120进行准确的厚度测定。
在本实施方式中，在像这样通过中磨削来改善背面Wb的粗糙度之后，进行非接触测定机构120的能否测定判定。当在背面Wb的粗糙度大的状态下开始了能否测定判定的情况下，如上所述，非接触测定机构120的反射光(测定出的厚度数据)产生偏差，无法进行稳定的能否进行测定的判定。即，例如在测定出的厚度数据产生偏差且测定出的厚度数据偶然地收敛于阈值内从而无法通过非接触测定机构120来实施准确的厚度测定的定时，可能会误判定为能够进行准确的厚度测定。关于这一点，通过像这样改善背面Wb的粗糙度并在测定出的厚度数据的偏差变小之后进行能否测定判定，能够降低该能否进行测定的判定中的误判定的发生风险。
另外，通过在如上述那样测定出的厚度数据连续多次地收敛于阈值内的情况下进行测定出的厚度数据是否收敛于阈值内的判定，能够更适当地降低这样的能否行测定的判定中的误判定的发生风险。
此外，关于被用作使用于判定的阈值的数据，例如能够使用基于中磨削部90的磨削磨石的下降速度得到的、非接触测定机构120的每个测定周期的晶圆W的磨削量等。在该情况下，作为所使用的阈值，例如能够设为该每个测定周期的晶圆W的磨削量±1μm。
但是，作为阈值使用的数据并不限定于该“每个测定周期的磨削量”，能够使用任意的数据来作为阈值，另外，设为阈值的数据值当然也能够设为任意的值。例如，也可以通过将非接触测定机构120的厚度的测定值与接触式测定机构110的厚度的测定值进行比较来进行能否测定判定。换言之，可以使用接触式测定机构110的晶圆W的厚度的测定结果来作为阈值。
另外，关于用于判定为能够利用非接触测定机构120来进行测定的差值收敛于阈值内的连续次数也没有特别限定，能够决定为2次以上的任意次数。但是，从降低如上述那样的能否测定判定中的误判定的发生风险的观点出发，该连续次数多是优选的。
当判定为能够利用非接触测定机构120来进行测定时，结束能否测定判定处理，开始利用由非接触测定机构120计算出的厚度数据来作为晶圆W的厚度。而且，当开始利用非接触测定机构120来进行的厚度测定时，之后，如图7的(c)所示，通过使探针114、115离开来停止利用接触式测定机构110进行的晶圆W的厚度测定(图8的工艺P3)，由此将加工位置A2处的厚度测定部从接触式测定机构110切换为非接触测定机构120。
此外，当在能否测定判定中判定为不能利用非接触测定机构120来进行测定的情况下、即连续地计算出的主体厚度数据的经时偏差不变小的情况下，不进行厚度测定部的切换，继续进行晶圆W的中磨削处理。在像这样无法进行厚度测定部的切换的情况下，可以在紧接该晶圆W的中磨削处理结束之后通知错误，也可以使用接触式测定机构110继续进行磨削处理。
当厚度测定部从接触式测定机构110切换为非接触测定机构120时，之后进一步继续进行加工位置A2处的中磨削处理。而且，当晶圆W被进行中磨削直至达到目标厚度时，被探测为终点，结束中磨削部90的磨削进给和磨削。之后，使旋转台41旋转来使保持盘42(晶圆W)移动到加工位置A3。
在加工位置A3，如图9所示，一边利用非接触测定机构120测定晶圆W的主体厚度一边使用精磨削部100对晶圆W的背面Wb进行精磨削。在加工位置A3，由于在粗磨削部80和中磨削部90中已使晶圆W的厚度充分地减少，并使背面Wb的粗糙度得到了改善，因此能够适当地利用非接触测定机构120进行厚度测定。
当晶圆W的精磨削处理完成时，接着，使旋转台41旋转来使保持盘42移动到交接位置A0。在交接位置A0，一边使晶圆W旋转一边利用非接触测定机构120测定包括晶圆W的中央部附近和周缘部附近的多个点的主体厚度，由此计算该晶圆W的平坦度(TTV：TotalThickness Variation：总厚度变化)。
接着，通过搬送部30将晶圆W从交接位置A0搬送到第二清洗部70，在将该将晶圆W保持于搬送垫32的状态下对晶圆W的表面Wa进行清洗。
接着，通过搬送部30将晶圆W从第二清洗部70搬送到第一清洗部60，使用清洗液喷嘴(未图示)对晶圆W的表面Wa和背面Wb进行清洗。
之后，通过晶圆搬送装置22的搬送叉23将被实施了全部处理的晶圆W搬送到盒载置台10的盒C。通过这样，加工装置1中的一系列的晶圆处理结束。
在以上，根据本实施方式所涉及的晶圆处理，在通过能否测定判定而判定为能够利用非接触测定机构120进行准确的厚度测定之后，开始利用非接触测定机构120的计算数据来作为晶圆W的厚度，之后，将厚度测定部从接触式测定机构110切换为非接触测定机构120。因此，能够在进行厚度测定部的切换时稳定地继续进行晶圆W的厚度测定。
另外，在此时，在能否测定判定中，在由非接触测定机构120连续地获取到的主体厚度的数据的差值连续多次地收敛于阈值内的情况下，判定为能够利用该非接触测定机构120进行准确的厚度测定。像这样，通过在主体厚度的数据的差值连续多次地收敛于阈值内之后进行是否能够利用非接触测定机构120进行准确的厚度测定，能够降低由于测定数据的偏差引起的能否测定判定的误判定的发生风险。即，能够在判断为由非接触测定机构120测定出的主体厚度是作为测定结果可信的数据之后，适当地进行从接触式测定机构110向非接触测定机构120的动作切换。
另外，在本实施方式中，在通过晶圆W的中磨削改善了背面Wb的粗糙度之后，开始进行能否测定判定。由此，能够降低非接触测定机构120的能否测定判定中的误判定的风险，即能够更适当地进行从接触式测定机构110向非接触测定机构120的动作切换。
另外，根据本实施方式，能够不借助操作者的动作地基于测定出的脉冲数据来自动化地进行以上的厚度测定部的切换动作。由此，能够抑制由于借助操作者的动作而产生的不良情况，并且能够适当地提高加工装置1中的磨削处理的生产率。
此外，在以上的实施方式中，在改善了晶圆W的背面Wb的粗糙度之后开始了用于进行非接触测定机构120的能否测定判定的、晶圆W的厚度测定，但该晶圆W的厚度测定也可以与中磨削处理同时开始。另外，也可以与中磨削处理同时地开始进行该能否测定判定。即使在该情况下也是，通过在由非接触测定机构120获取到的主体厚度的数据的差值连续多次地收敛于阈值内之后开始利用非接触测定机构120进行晶圆W的厚度测定，能够适当地进行厚度测定部的切换。
另外，在以上的实施方式中，在通过加工位置A1的粗磨削部80使晶圆W的厚度减少到非接触测定机构120的厚度测定范围(例如5～300μm)之后，使晶圆W移动到加工位置A2。然而，投入到加工位置A2的晶圆W的厚度不限定于此，也可以将比非接触测定机构120的厚度测定范围大的厚度(例如超过300μm)的晶圆W投入到加工位置A2。在该情况下，在通过加工位置A2的中磨削部90使晶圆W的厚度减少到非接触测定机构120的厚度测定范围(前磨削处理)之后，开始进行非接触测定机构120的能否测定判定。
另外，在以上的实施方式中以磨削部40为三轴结构(粗磨削部80、中磨削部90、精磨削部100)的情况为例进行了说明，但如果在磨削处理中需要进行厚度测定部的切换动作，则磨削部40的结构不限定于此。例如，磨削部可以为仅设置有粗磨削部80(或中磨削部90)和精磨削部100的双轴结构，也可以为仅设置有一个磨削部的单轴结构。
另外，在以上的实施方式中，以在加工装置1的磨削部40中对晶圆W的背面Wb实施磨削处理来将其进行薄化的情况为例进行了说明，但晶圆W的薄化方法也不限定于此。具体地说，即使在如图10的(a)所示那样通过向晶圆W的内部照射激光(例如YAG激光)来形成改性层M并且如图10的(b)所示那样以该改性层M为基点将晶圆W分离来将其进行薄化的情况下，也能够应用本公开所涉及的技术。在像这样以改性层M为基点进行了晶圆W的分离的情况下，晶圆W的分离面由于残留的改性层M(损伤层)的影响而粗糙度大，可能会无法利用非接触测定机构120来准确地进行厚度测定。因此，如图10的(c)所示，在用于去除损伤层的磨削处理中，首先，一边利用接触式测定机构110进行厚度测定，一边进行非接触测定机构120的能否测定判定，在改善分离面的粗糙度之后(去除损伤层之后)，进行向非接触测定机构120的切换。
此外，在以上的实施方式中，从非接触测定机构120的传感器121照射光，根据基于该光的自晶圆W的反射光而计算出的脉冲数据来进行了能否测定判定。然而，使用于能否测定判定的数据不限于脉冲数据，例如也可以基于根据连续光的反射光计算出的连续数据来进行能否测定判定。在该情况下，该能否测定判定能够将计算出的主体厚度数据是否连续期望的时间地收敛于阈值内使用于判定，以取代如上述的实施方式那样将主体厚度数据的差值是否连续多次地收敛于阈值内使用于判定。
此外，在以上的实施方式中，如图1所示，以作为基板的晶圆W为在表面Wa具有器件D、保护带T的单晶圆的情况为例进行了说明，但晶圆W的结构也不限定于上述实施方式。具体地说，在将表面形成有器件的第一晶圆与第二晶圆彼此接合而成的重合晶圆中的、第一晶圆进行薄化的情况下，也能够应用本公开所涉及的技术。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。上述的实施方式可以不脱离所附的权利要求书及其主旨地以各种方式进行省略、置换、变更。
附图标记说明
1：加工装置；40：磨削部；110：接触式测定机构；120：非接触测定机构；130：控制部；W：晶圆；Wb：背面。

Claims (14)

1.一种基板处理系统，对基板进行处理，所述基板处理系统具有：
磨削部，其对所述基板的加工面进行磨削；
厚度测定部，其测定所述基板的厚度；以及
控制部，其控制所述厚度测定部的动作，
其中，所述厚度测定部具备：接触式测定机构，其以与所述基板的所述加工面接触的方式测定该基板的厚度；以及非接触测定机构，其以与所述基板非接触的方式测定该基板的厚度，
在利用所述磨削部对所述基板进行磨削处理时，所述控制部并行地进行对以下动作的控制：利用所述接触式测定机构对所述基板进行的厚度测定动作；以及判定能否利用所述非接触测定机构来进行测定的能否测定判定动作，
在所述能否测定判定动作的控制中，
随时间经过连续地计算由所述非接触测定机构获取到的一个厚度测定值与紧挨在该一个厚度测定值之前获取到的另一个厚度测定值的差值，
在计算出的所述差值连续地收敛于预先决定的阈值内的情况下，判定为能够进行所述基板的厚度测定，进行使利用所述非接触测定机构进行的所述基板的厚度测定动作开始的控制。
2.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
在利用所述非接触测定机构进行的厚度测定动作开始之后，所述控制部进行控制，以使所述接触式测定机构离开所述加工面来使利用所述接触式测定机构进行的厚度测定动作停止。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理系统，其特征在于，
所述控制部进行将由所述接触式测定机构得到的所述基板的厚度测定结果用作所述阈值的控制。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的基板处理系统，其特征在于，
在判定能否利用所述非接触测定机构来进行测定的能否测定判定动作之前，所述控制部控制所述磨削部的动作，以使所述磨削部进行所述加工面的前磨削处理。
5.根据权利要求4所述的基板处理系统，其特征在于，
在进行所述前磨削处理时，所述控制部控制所述厚度测定部的动作，以使所述接触式测定机构进行所述基板的厚度测定动作。
6.根据权利要求4或5所述的基板处理系统，其特征在于，
在所述前磨削处理中，以预先决定的厚度对具有所述非接触测定机构的探测范围内的厚度的所述基板的所述加工面进行磨削，来使该加工面的粗糙度减小。
7.根据权利要求4或5所述的基板处理系统，其特征在于，
在所述前磨削处理中，对具有所述非接触测定机构的探测范围外的厚度的所述基板的所述加工面进行磨削，直至该基板的厚度成为探测范围内为止。
8.一种基板处理方法，用于对基板进行处理，所述基板处理方法包括：
对所述基板的加工面进行磨削；
与所述加工面的磨削并行地使用接触式测定机构来测定所述基板的厚度；
与所述加工面的磨削及利用接触式测定机构进行的厚度测定并行地判定能否利用非接触测定机构来测定所述基板的厚度；以及
基于所述非接触测定机构能进行测定的判定结果，开始利用该非接触测定机构来进行所述基板的厚度测定，
在所述非接触测定机构能进行测定的判定中，
随时间经过连续地计算由所述非接触测定机构获取到的一个厚度测定值与紧挨在该一个厚度测定值之前获取到的另一个厚度测定值的差值，
在计算出的所述差值连续地收敛于预先决定的阈值内的情况下，判定为能够进行所述基板的厚度测定。
9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其特征在于，包括：
在利用所述非接触测定机构进行的所述基板的厚度测定开始之后，使利用所述接触式测定机构进行的所述基板的厚度测定停止。
10.根据权利要求8或9所述的基板处理方法，其特征在于，
将由所述接触式测定机构得到的所述基板的厚度测定结果用作所述阈值。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述非接触测定机构能进行测定的判定之前，进行所述加工面的前磨削处理，
在所述加工面的前磨削处理中，利用所述接触式测定机构进行所述基板的厚度测定。
12.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述前磨削处理中，以预先决定的厚度对具有所述非接触测定机构的探测范围内的厚度的所述基板的所述加工面进行磨削，来使该加工面的粗糙度减小。
13.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述前磨削处理中，对具有所述非接触测定机构的探测范围外的厚度的所述基板的所述加工面进行磨削，直至该基板的厚度成为探测范围内为止。
14.一种可读取的计算机存储介质，保存有程序，所述程序在控制基板处理系统的控制部的计算机上运行，以使所述基板处理系统执行用于对基板进行处理的基板处理方法，
所述基板处理系统具有：
磨削部，其对所述基板的加工面进行磨削；
厚度测定部，其测定所述基板的厚度；以及
控制部，其控制所述厚度测定部的动作，
其中，所述厚度测定部具备：
接触式测定机构，其以与所述基板的所述加工面接触的方式测定该基板的厚度；以及
非接触测定机构，其以与所述基板非接触的方式测定该基板的厚度，
所述基板处理方法包括：
对所述基板的加工面进行磨削；
与所述加工面的磨削并行地使用接触式测定机构来测定所述基板的厚度；
与所述加工面的磨削及利用接触式测定机构进行的厚度测定并行地判定能否利用非接触测定机构来测定所述基板的厚度；以及
基于所述非接触测定机构能进行测定的判定结果，开始利用该非接触测定机构来进行所述基板的厚度测定，
在所述非接触测定机构能进行测定的判定中，
随时间经过连续地计算由所述非接触测定机构获取到的一个厚度测定值与紧挨在该一个厚度测定值之前获取到的另一个厚度测定值的差值，
在计算出的所述差值连续地收敛于预先决定的阈值内的情况下，判定为能够进行所述基板的厚度测定。
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