JP2001157959A

JP2001157959A - 平面加工装置

Info

Publication number: JP2001157959A
Application number: JP33935699A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Honda; 勝男本田
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-12
Also published as: EP1107289A3; US6752701B1; EP1107289A2

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェーハを破損させることなくスループットを
向上させることができるウェーハの平面加工装置を提供
する。【解決手段】本発明の平面加工装置１０によれば、粗研
削ステージ１８、精研削ステージ２０が設置された本体
１２に、エッチングステージ２２が設置され、ウェーハ
２８の粗研削、精研削、及びエッチングを同一の平面加
工装置１０内で実施する。また、ウェーハ２８を保持す
るチャック４０は、ウェーハ２８を保持したまま、粗研
削ステージ１８、精研削ステージ２０、及びエッチング
ステージ２２に順次移動される。チャック４０がエッチ
ングステージ２２に位置されると、チャック４０がエッ
チング槽２５に向けて上昇され、チャック４０に保持さ
れたウェーハ２８がエッチング槽２５に収容される。こ
の状態でウェーハ２８にノズル９４からエッチング液９
２を供給し、ウェーハ２８をエッチングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平面加工装置に係
り、特に半導体ウェーハの製造工程で、チップが形成さ
れていない半導体ウェーハの裏面を研削加工する平面加
工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハの裏面（一方面）を研削
する平面加工装置は、ウェーハを吸着保持するチャッ
ク、粗研削用砥石、精研削用砥石、及び裏面洗浄装置等
を備えている。斯かる平面加工装置によれば、ウェーハ
は前記チャックでその表面（他方面）が吸着保持された
後、その裏面に前記粗研削用砥石が押し付けられるとと
もに、チャック及びその砥石を回転させることによって
裏面が粗研削される。そして、粗研削終了したウェーハ
は、チャックから取り外された後、精研削用のチャック
に保持され、ここで前記精研削用砥石によって精研削さ
れる。精研削終了したウェーハは、裏面洗浄装置に搬送
されてその裏面が洗浄される。以上で、前記平面加工装
置による１枚のウェーハの裏面研削加工が終了する。

【０００３】ところで、裏面研削加工が終了したウェー
ハは、次の工程であるエッチング工程に移行させるた
め、平面加工装置からエッチング装置に搬送され、ここ
でエッチング処理されて、その裏面に生じている加工変
質層が除去される。

【０００４】しかしながら、平面加工装置において、ウ
ェーハを規格品に近い極薄状のウェーハに研削すると、
平面加工装置からエッチング装置にウェーハを搬送する
際に、ウェーハが極薄で強度的に弱いこと、及び裏面に
生じている加工変質層に起因して破損（割れ欠け）する
という不具合が生じる。

【０００５】そこで、従来の平面加工装置では、前記不
具合を防止するために、搬送中にウェーハが破損しない
厚みにウェーハを研削している。ここで、ウェーハの厚
みについて説明すると、インゴットから切り出された、
例えば７２５μｍの厚みのウェーハは、平面加工装置の
粗研削で２５０μｍの厚みに粗研削され、そして、精研
削で２００μｍの厚みに研削される。そして、最終のエ
ッチング工程で規格の５０μｍの厚みに加工される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
平面加工装置では、搬送中におけるウェーハの破損を防
止するため、ウェーハを規格の厚み近くまで加工するこ
とができない。これによって、エッチング工程における
加工取代（上記例では１５０μｍの取代）が大きくなる
ので、エッチングに長時間かかり、スループットを向上
させることができないという欠点があった。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ワークを破損させることなくスループットを
向上させることができる平面加工装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ワークを保持する保持手段と、該保持手
段で保持されたワークを研削する砥石を有し該砥石でワ
ークの一方面を研削加工する研削手段とを備えた平面加
工装置において、前記平面加工装置に、ワークの一方面
をエッチングするエッチング手段が設けられていること
を特徴としている。

【０００９】ワークの保持手段としては、ワークを吸引
して吸着保持する手段、ワークを氷膜を介して冷凍保持
する手段、ワークを静電気で保持する手段、ワークを粘
着テープを介して保持する手段、ワークを摩擦力で保持
する手段、又はワークを単に載置する手段等が用いられ
る。

【００１０】請求項１に記載の発明によれば、ワークの
研削手段が搭載された平面加工装置に、エッチング手段
を搭載したので、ワークの研削、及びエッチングを同一
の装置内で実施することができる。したがって、本発明
では、平面加工装置からエッチング装置にワークを搬送
する必要がなくなるので、研削手段でワークを規格に近
い厚みにまで研削することができる。よって、スループ
ットを向上させることができる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、ワークは
保持手段に保持された状態で研削手段によって研削さ
れ、その後、保持手段が移動手段によってエッチング位
置に移動された後、エッチング手段によって前記ワーク
がエッチングされる。即ち、本発明は、ワークを保持手
段で保持したままの状態で研削、及びエッチングするの
で、ワークを破損させることなく精度良く加工すること
ができる。これに対して、ワークを研削手段専用の保持
手段から、エッチング専用の保持手段に移し変えて加工
する装置は、ワークを移し変える時に、ワークが外力等
によって破損する場合がある。本発明は、この点を解消
することができる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、前記エッ
チング手段は、研削手段で研削されたワークの一方面の
加工変質層をエッチングするか、又は該加工変質層をエ
ッチングするとともにワークの厚さのバラツキの分をエ
ッチングする。これにより、精度の高いワークを得るこ
とができる。

【００１３】また、保持手段を複数設け、これらの保持
手段を移動手段によって研削位置からエッチング位置に
順次移動させることにより、研削とエッチングとを同時
に実施可能としたので、１台の保持手段でワークを研削
しエッチングするよりも稼働率が上がる。

【００１４】また、保持手段をスピンドルに着脱自在に
連結し、保持手段を移動させる毎に保持手段をスピンド
ルから切り離し、保持手段のみを移動手段で移動させる
ようにしたので、移動手段にかかる負荷を小さくするこ
とができるとともに、それぞれの加工に応じたスピンド
ルを有すればよく、装置の製造コストを低く抑えること
ができる。

【００１５】また、粗研削手段、及び精研削手段を備え
た平面加工装置に、ワークのエッチング手段を設けたの
で、粗研削からエッチングまでのワークの一連の加工を
１台の平面加工装置で実施できる。また、ワークの保持
手段を粗研削位置、精研削位置、及びエッチング位置に
移動させる移動手段を設けたので、それぞれ単数又は複
数の粗研削手段、精研削手段、及びエッチング手段を組
み合わせて配置した構成であっても、それぞれの加工手
段の稼働率を落とすことなく、有効稼働させることがで
きる。

【００１６】また、ワークを保持手段で保持したまま、
保持手段を移送手段によってエッチング槽に向けて移送
し、ワークをエッチング槽に収容させた後、ノズルから
ワークにエッチング液を供給してワークをエッチングす
るので、ワークを破損させることなく精度良く加工する
ことができる。

【００１７】また、平面加工方法によれば、研削手段と
エッチング手段とを備えた平面加工装置を対象とし、エ
ッチング手段は、標準偏差の２倍で計算した、精研削加
工による加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の
６倍で計算した、精研削加工時の厚さのバラツキと加工
変質層の除去に必要な量、又は２０μｍのうち大きい量
以内でワークをエッチングするので、装置の稼働率を落
とすことなく、所定の加工を施すことができる。

【００１８】また、研削手段として粗研削手段と精研削
手段とを備えた平面加工装置を対象とし、精研削手段
は、標準偏差の２倍で計算した、粗研削加工による加工
変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍で計算し
た、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除去
に必要な量、又は１５０μｍのうち大きい量以内でワー
クを精研削し、エッチング手段は、標準偏差の２倍で計
算した、精研削加工による加工変質層の除去に必要な量
以上、標準偏差の６倍で計算した、精研削加工時の厚さ
のバラツキと加工変質層の除去に必要な量、又は２０μ
ｍのうち大きい量以内でワークをエッチングするので、
装置の稼働率を落とすことなく、所定の加工を施すこと
ができる。

【００１９】更に、ワークの厚みを測定するセンサーを
有し、加工に先立って、又は加工中にワークの厚みを測
定し、測定値に基づいて研削加工量又はエッチング量を
管理するようにしたので、所望の厚みのウェーハに加工
することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る平面加工装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、本発明が適用された半導体ウェーハの平面
加工装置の斜視図であり、図２は平面図である。

【００２１】図１に示すように平面加工装置１０の本体
１２には、カセット収納ステージ１４、アライメントス
テージ１６、粗研削ステージ１８、精研削ステージ２
０、エッチングステージ２２、及びウェーハ洗浄ステー
ジ２４等が設けられている。エッチングステージ２２
は、箱型のエッチング槽２５を有し、このエッチング槽
２５によってエッチングステージ２２は、粗研削ステー
ジ１８及び精研削ステージ２０から仕切られており、エ
ッチングステージ２２で使用する化学エッチング液が隣
接する粗研削ステージ１８及び精研削ステージ２０に飛
散するのが防止されている。シリコンウェーハの表面処
理としてのエッチングに用いられる薬品としては、一般
的なものとして、フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ₃）の
混酸が使用される。これに酢酸（ＣＨ₃ＣＯＯＨ）や水
（Ｈ₂Ｏ）が緩和剤として混入される場合もある。

【００２２】カセット収納ステージ１４には、２台のカ
セット２６、２６が着脱自在にセットされ、これらのカ
セット２６、２６の複数の棚には裏面研削前のウェーハ
２８が多数枚収納されている。このウェーハ２８は、搬
送用ロボット（搬送手段に相当）３０のハンド３１によ
って１枚ずつ保持されて、次工程のアライメントステー
ジ１６に順次搬送される。搬送用ロボット３０は、本体
１２に立設された図示しないビームに昇降装置を介して
吊り下げ支持してもよく、また、本体１２の上面１２Ａ
に設置してもよい。搬送用ロボット３０を吊り下げ支持
すると、カセット収納ステージ１４とアライメントステ
ージ１６との間隔を狭くすることができるので、平面加
工装置１０の小型化を図ることができる。ロボット３０
は、汎用の６軸関節ロボットであり、その構成は周知で
あるので、ここではその説明を省略する。

【００２３】アライメントステージ１６は、カセット２
６から搬送されたウェーハ２８を所定の位置に位置合わ
せするステージである。このアライメントステージ１６
で位置合わせされたウェーハ２８は、搬送用ロボット３
０のハンド３１に再度吸着保持された後、空のチャック
（保持手段に相当）３２に向けて搬送され、このチャッ
ク３２の吸着面に吸着保持される。

【００２４】チャック３２は、インデックステーブル３
４に設置され、また、同機能を備えたチャック３６、３
８、４０が、インデックステーブル３４の図２上破線で
示す回転軸３５を中心とする円周上に９０度の間隔をも
って設置されている。また、回転軸３５には、図２上破
線で示すモータ（移動手段に相当）３７のスピンドル
（不図示）が連結されている。前記チャック３６は、粗
研削ステージ１８に位置されており、吸着したウェーハ
２８がここで粗研削される。また、前記チャック３８
は、精研削ステージ２０に位置され、吸着したウェーハ
２８がここで仕上げ研削（精研削、スパークアウト）さ
れる。更に、前記チャック４０は、エッチングステージ
２２に位置され、吸着したウェーハ２８がここでエッチ
ングされ、研削で生じた加工変質層及びウェーハ２８の
厚みのバラツキ分が除去される。

【００２５】チャック３２、３６、３８、４０は、図
３、図４に示すようにスピンドル４２に連結部材４４を
介して着脱自在に連結されている。連結部材４４は、チ
ャック３２、３６、３８、４０をモータ３７で移動させ
る毎にチャック３２、３６、３８、４０から切り離され
る。これにより、チャック３２、３６、３８、４０のみ
がモータ３７（図２参照）で移動されるので、モータ３
７にかかる負荷を小さくすることができるとともに、粗
研削、精研削、及びエッチングの各加工に応じたスピン
ドルとモータとを設ければよく、装置の製造コストを低
減することができる。

【００２６】図３において、チャック３２、３６、３
８、４０は、インデックステーブル３４に形成された開
口部４６の段部４８に載置されており、また、モータ５
０の下部には、シリンダ装置５２のピストン５４が連結
されている。このピストン５４が図４の如く伸長される
と、連結部材４４が前記開口部４６を通過し、チャック
３２、３６、３８、４０の下部に形成された凹部５６に
嵌入されて連結される。そして、チャック３２、３６、
３８、４０は、ピストン５４の継続する伸長動作によっ
て、インデックステーブル３４から上昇移動され、砥石
５８、６０による研削位置に位置される。

【００２７】本実施の形態のチャック３２、３６、３
８、４０は、その吸着面がセラミックス等の焼結体から
なるポーラス材４１で形成されている。また、連結部材
４４が凹部５６に連結されると、同時に図示しない流体
継手が連結され、この流体継手に連結された図示しない
サクションポンプの吸引力がエア通路６４を介してポー
ラス材４１に作用し、これによってウェーハ２８がポー
ラス材４１の表面にしっかりと吸着保持される。また、
連結部材４４が切り離された時は、図示しない逆止弁に
よって吸着力はそのまま保持される。

【００２８】なお、本実施の形態では、ウェーハ２８を
吸引吸着保持するチャック３２、３６、３８、４０につ
いて説明したが、これに限られるものではなく、これに
代えて図５に示す冷凍チャック装置６４を適用してもよ
い。

【００２９】冷凍チャック装置６４は、チャックプレー
ト６６、コントローラ６８、及び冷却水供給装置７０か
ら構成されており、コントローラ６８でチャックプレー
ト６６に電圧を印加し、これによって生じるペルチェ効
果を利用してウェーハ２８をチャックプレート６６に氷
膜を介して冷凍保持する。チャックプレート６６は、２
種類の金属（例えばＣｕとＢｉ）プレートを接続して閉
回路をつくり、その接合点に電流を流すことによって熱
電素子（Ｃｕプレート）側でウェーハ２８を冷凍保持す
る。また、冷却水供給装置７０は、熱電素子の片側（Ｂ
ｉプレート）に冷却水を供給し、その片側で発生する熱
を冷却する。なお、冷凍チャック装置６４に代えて、静
電気でウェーハを保持する静電チャック装置、粘着テー
プや摩擦板を介在した保持装置、更には単にウェーハを
載置するのみの載置手段を適用してもよい。

【００３０】図２に示すウェーハ２８のチャック位置に
位置されているチャック３２は、ウェーハ２８が搬送さ
れてくるまえに、その吸着面がクリーナ装置７２によっ
て洗浄される。クリーナ装置７２は、レール７４にスラ
イド移動自在に設けられ、前記吸着面を洗浄する際に、
レール７４に沿って移動されチャック３２上に位置され
る。クリーナ装置７２は除去部材７６を有し、この除去
部材７６がチャック３２の吸着面に当接されて吸着面に
付着したスラッジ等のゴミを除去する。除去部材７６
は、チャック３２の吸着面がセラミックス等の焼結体か
らなるポーラス材の場合には、そのポーラス材が用いら
れている。

【００３１】チャック３２に吸着保持されたウェーハ２
８は、図６に示す一対の測定ゲージ７８、８０によって
その厚みが測定される。これらの測定ゲージ７８、８０
は、それぞれ接触子８２、８４を有し、接触後８２はウ
ェーハ２８の上面（裏面）に、接触子８４はチャック３
２の上面に接触される。これらの測定ゲージ７８、８０
は、チャック３２の上面を基準点としてウェーハ２８の
厚みをインプロセスゲージ読取値の差として検出するこ
とができる。

【００３２】厚みが測定されたウェーハ２８は、インデ
ックステーブル３４の図１、図２上矢印Ａ方向の９０度
の回動で粗研削ステージ１８に位置され、粗研削ステー
ジ１８のカップ型砥石５８によってウェーハ２８の裏面
が粗研削される。このカップ型砥石５８は図１に示すよ
うに、モータ８６の図示しない出力軸に連結され、ま
た、モータ８６のサポート用ケーシング８８を介して砥
石送り装置９０に取り付けられている。砥石送り装置９
０は、カップ型砥石５８をモータ８６とともに昇降移動
させるもので、この下降移動によりカップ型砥石５８が
ウェーハ２８の裏面に押し付けられる。これにより、ウ
ェーハ２８の裏面粗研削が行われる。カップ型砥石５８
の下降移動量は、即ち、カップ型砥石５８による研削量
は、予め登録されているカップ型砥石５８の基準位置
と、前記測定ゲージ７８、８０（図６参照）で検出され
たウェーハ２８の厚みとに基づいて設定される。

【００３３】粗研削ステージ１８で裏面が粗研削された
ウェーハ２８は、ウェーハ２８からカップ型砥石５８が
退避移動した後、図６に示した同一構造の厚み測定ゲー
ジによってその厚みが測定される。厚みが測定されたウ
ェーハ２８は、インデックステーブル３４の同方向の９
０度の回動で精研削ステージ２０に位置され、精研削ス
テージ２０のカップ型砥石６０によって精研削、スパー
クアウトされる。この精研削ステージ２０の構造は、粗
研削ステージ１８の構造と同一なので、ここではその説
明を省略する。なお、本実施の形態では、研削ステージ
を２か所設けたが、研削ステージは１か所でもよい。ま
た、前記測定ゲージによる厚み測定は、インラインで実
施してもよい。

【００３４】精研削ステージ２０で裏面が精研削された
ウェーハ２８は、ウェーハ２８からカップ型砥石６０が
退避移動した後、図６に示した同一構造の厚み測定ゲー
ジによってその厚みが測定される。厚みが測定されたウ
ェーハ２８は、インデックステーブル３４の同方向の９
０度の回動でエッチングステージ２２に位置されてエッ
チングされ、その裏面に生じている加工変質層が除去さ
れる。なお、前記測定ゲージによる厚み測定は、インラ
インで実施してもよい。

【００３５】平面加工装置１０におけるウェーハの厚み
の管理について、図７を参照して説明すると、まず、粗
研削前に初期ウェーハの厚みを測定し（Ｓ１００）、こ
の厚みに基づいて粗研削での加工量を設定し、粗研削ス
テージ１８にて粗研削する（Ｓ１１０）。次に、粗研削
終了したウェーハの厚みを測定し（Ｓ１２０）、この厚
みに基づいて精研削での加工量を設定し、精研削ステー
ジ２０にて精研削（仕上げ研削）する（Ｓ１３０）。次
いで、精研削終了したウェーハの厚みを測定し、この厚
み、エッチング条件、及び最終厚みに基づいてエッチン
グ時間を設定し（Ｓ１４０）、エッチングステージ２２
にてエッチングする（Ｓ１５０）。以上が平面加工装置
１０におけるウェーハ２８の厚み管理の流れである。

【００３６】このようなウェーハの厚み管理において、
精研削ステージ２０での加工量は、標準偏差の２倍で計
算した、粗研削加工による加工変質層の除去に必要な量
以上、標準偏差の６倍で計算した、粗研削加工時の厚さ
のバラツキと加工変質層の除去に必要な量、又は１５０
μｍのうち大きい量以内に設定することが好ましい。こ
の量で精研削すると、稼働率を落とすことなく、粗研削
加工で生じた加工変質層を除去できることが判明した。

【００３７】粗研削加工による加工変質層の除去に必要
な量を、標準偏差の２倍未満の値で計算した量に設定す
ると、加工変質層を確実に除去することができない場合
があり、一方、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変
質層の除去に必要な量を、標準偏差の６倍超で計算した
量、又は１５０μｍのうちの大きい量を超えた値に設定
すると、加工時間が長くなり、稼働率が落ちることが判
明した。

【００３８】また、エッチングステージ２２での加工量
は、標準偏差の２倍で計算した、精研削加工による加工
変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍で計算し
た、精研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除去
に必要な量、又は２０μｍのうち大きい量以内に設定す
ることが好ましい。この量でエッチングすると、稼働率
を落とすことなく、精研削加工で生じた加工変質層を除
去できることが判明した。

【００３９】精研削加工による加工変質層の除去に必要
な量を、標準偏差の２倍未満の値で計算した量に設定す
ると、加工変質層を確実に除去することができない欠点
があり、一方、精研削加工時の厚さのバラツキと加工変
質層の除去に必要な量を、標準偏差の６倍超で計算した
量、又は２０μｍのうちの大きい量を超えた値に設定す
ると、加工時間が長くなり、稼働率が落ちるからであ
る。

【００４０】一例をあげて説明すると、φ２００ｍｍで
初期厚みが７２５μｍのウェーハを５０μｍの厚みに加
工する場合、この時の粗研削速度を図８の如く、２２５
（μｍ／ｓｅｃ）に設定し、精研削速度を６５（μｍ／
ｓｅｃ）に設定し、エッチング速度を６（μｍ／ｓｅ
ｃ）に設定し、粗研削加工量５１０μｍ、精研削加工量
１５０μｍ、エッチング加工量１４．９μｍに設定すれ
ば、各加工時間（２．２７〜２．４８）が略等しくなる
ので、稼働率を落とすことなくウェーハ２８を７２５μ
ｍから５０μｍの厚みに加工できる。この場合の例えば
エッチングの加工量は、精研削時の厚さのバラツキが標
準偏差で２．２５μｍ、標準偏差の６倍で計算すると１
３．５μｍであり、精研削時の加工変質層の深さは平均
値で０．７μｍ、それの標準偏差は０．１１μｍであっ
たので、６倍で計算すると０．６６μｍとなり、加工変
質層の最大値は１．３６μｍである。したがって、精研
削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除去に必要な
量は１４．９μｍとして設定できる。

【００４１】しかしながら、上記のような計算で得られ
た加工時間では、厚さのバラツキと加工変質層を確実に
除去することができない場合がある。

【００４２】そこで、本実施の形態では、精研削におけ
る加工量１５０μｍと、前述した標準偏差の６倍で計算
した、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除
去に必要な量とを比較し、前者が大きい場合にはその加
工量１５０μｍに設定し、後者が大きい場合には、後者
の量に加工量を設定する。これにより、精研削時におい
て、厚さのバラツキと加工変質層を確実に除去すること
ができる。

【００４３】また、エッチングにおける加工量と、前述
した標準偏差の６倍で計算した、精研削加工時の厚さの
バラツキと加工変質層の除去に必要な量とを比較し、前
者が大きい場合には加工量を２０μｍに設定し、後者が
２０μｍよりも大きい場合には、後者の量に加工量を設
定する。これにより、エッチング時において、厚さのバ
ラツキと加工変質層を確実に除去することができる。

【００４４】図１、図２に示すエッチングステージ２２
のエッチング装置は、スピンナー式エッチング装置であ
り、その構成は図９の如く、エッチング槽２５、及びエ
ッチング液９２を供給するノズル９４等から構成され
る。エッチング槽２５は、インデックステーブル３４の
上方に所定量離間して設けられ、エッチング槽２５の所
定の位置にノズル９４が取り付けられている。

【００４５】エッチングステージ２２に位置されたチャ
ック４０は、インデックステーブル３４に形成された開
口部４６の段部４８に載置され、また、モータ５０の下
部には、シリンダ装置５２のピストン５４が連結されて
いる。ピストン５４の収縮時には、ピストン５４はチャ
ック４０から退避した位置にあり、このピストン５４が
伸長されると、スピンドル４２が開口部４６を通過し、
スピンドル５２の上部に設けられた連結部材４４がチャ
ック４０の下部に形成された凹部５６（図３参照）に嵌
入されて連結される。そして、チャック４０は、ピスト
ン５４の継続する伸長動作によって、インデックステー
ブル３４から上昇移動され、エッチング槽２５の底面９
６に形成された貫通孔９８を通過して、エッチング槽２
５に収容される。

【００４６】エッチングステージ２２において、ウェー
ハ２８はチャック４０のポーラス材４１に吸着された状
態で、モータ５０によって所定の回転数で回転されなが
ら、ノズル９４からその上面中央部にエッチング液９２
が供給され、放射状に拡散されるエッチング液９２によ
ってエッチングされる。ノズル９４には、ポンプ１００
を介してエッチング液タンク１０２が連結され、ポンプ
１００が駆動されると、エッチング液タンク１０２に溜
められたエッチング液９２がノズル９４から供給され
る。

【００４７】エッチング槽２５の底面９６は、ウェーハ
２８から飛散したエッチング液９２が貫通孔９８から漏
れないように、外周部に向かうに従って下方に傾斜した
形状に形成されている。また、底面９６の外周部には、
ドレンパイプ１０４が連結され、このドレンパイプ１０
４からエッチング液が排出される。

【００４８】なお、図９のエッチング装置は、エッチン
グ槽２５に対してチャック４０を非接触で回転させる装
置であるが、これに限定されるものではない。例えば、
図１０に示すように、エッチング槽２５の貫通孔９８の
周縁部にシール部材１０６を取り付け、このシール部材
１０６のリップ部１０８をチャック４０の外周面に接触
させたシール構造でチャック４０を回転させてもよい。
これにより、貫通孔９８からのエッチング液の漏れを確
実に防止できる。また、エッチング槽２５の上部開口を
不図示の天板で閉塞しておくことが、エッチング液９２
の飛散防止の点で好ましい。

【００４９】ウェーハ２８のエッチングが終了すると、
ピストン５４が収縮動作され、これによってウェーハ２
８はチャック４０に保持されたまま、チャック４０がイ
ンデックステーブル３４の段部４８に載置された元の位
置に戻される。この後、インデックステーブル３４の９
０度の回動によって、図２に示したチャック３２の位置
にウェーハ２８がチャック４０に載置されたまま位置さ
れる。そして、ウェーハ２８は、ロボット１１０のハン
ド１１２に吸着保持されて、ウェーハ表面（保護テー
プ）洗浄ステージ２４に搬送される。

【００５０】ウェーハ表面（保護テープ）洗浄ステージ
２４は、ウェーハ２８の表面の保護テープ面を洗浄する
回転ブラシ１１４を有している。この回転ブラシ１１４
で洗浄されたウェーハ２８は、ロボット１１０のハンド
１１２に吸着保持されてスピン洗浄乾燥装置１１６に搬
送され、ここでスピン洗浄乾燥される。乾燥されたウェ
ーハ２８は、ロボット１１０のハンド１１２に再度保持
されてカセット２６の所定の棚に収納される。以上が本
実施の形態の平面加工装置１０によるウェーハ２８の加
工の流れである。

【００５１】したがって、本実施の形態の平面加工装置
１０によれば、ウェーハ２８の粗研削ステージ１８、及
び精研削ステージ２０が搭載された平面加工装置本体１
２に、エッチングステージ２２を搭載したので、ウェー
ハ２８の研削、及びエッチングを同一の装置内で実施す
ることができる。よって、平面加工装置からエッチング
装置に、研削後のウェーハ２８を搬送する必要がなくな
るので、粗研削ステージ１８及び精研削ステージ２０で
ウェーハ２８を規格に近い厚みにまで研削することがで
きる。よって、スループットを向上させることができ
る。

【００５２】また、平面加工装置１０によれば、ウェー
ハ２８をチャックで保持したままの状態で研削、及びエ
ッチングするので、ウェーハ２８を破損させることなく
精度良く加工することができる。

【００５３】更に、エッチングステージ２２では、精研
削ステージ２０で研削されたウェーハ２８の裏面の加工
変質層をエッチングするので、精度の高いウェーハ２８
を得ることができる。

【００５４】また、チャック３２、３６、３８、４０を
４台設け、これらのチャック３２、３６、３８、４０を
粗研削位置→精研削位置→エッチング位置に順次移動さ
せることにより、粗研削、精研削、及びエッチングを同
時に実施可能としたので、１台のチャックでウェーハ２
８を粗研削、精研削、及びエッチングするよりも稼働率
が上がる。

【００５５】なお、本実施の形態では、ワークとしてウ
ェーハを例示したが、これに限られるものではなく、平
面研削後、エッチングを行うことを要するワークであれ
ば、本発明の平面加工装置を適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る平面加
工装置によれば、ワークの研削手段が搭載された平面加
工装置にエッチング手段を搭載し、ワークの研削、及び
エッチングを同一の装置内で実施するようにしたので、
ワークを破損させることなくスループットを向上させる
ことができる。

【００５７】また、本発明によれば、ワークを同一の保
持手段で保持したままの状態で研削、及びエッチングす
るので、ワークを損傷させることなくワークを精度良く
加工することができる。

【００５８】更に、本発明によれば、研削手段で研削さ
れたワークの一方面の加工変質層をエッチング手段によ
ってエッチングするようにしたので、精度の高いウェー
ハを得ることができる。

【００５９】また、本発明の平面加工方法によれば、精
研削手段は、標準偏差の２倍で計算した、粗研削加工に
よる加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍
で計算した、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変質
層の除去に必要な量、又は１５０μｍのうち大きい量以
内でワークを精研削するので、稼働率を落とすことな
く、粗研削加工で生じた加工変質層を除去できる。ま
た、エッチング手段は、標準偏差の２倍で計算した、精
研削加工による加工変質層の除去に必要な量以上、標準
偏差の６倍で計算した、精研削加工時の厚さのバラツキ
と加工変質層の除去に必要な量、又は２０μｍのうち大
きい量以内でワークをエッチングするので、稼働率を落
とすことなく、精研削加工で生じた加工変質層を除去で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る半導体ウェーハの平
面加工装置の全体斜視図

【図２】図１に示した平面加工装置の平面図

【図３】チャックとスピンドルとが連結部材によって分
離された説明図

【図４】チャックとスピンドルとが連結部材を介して連
結された説明図

【図５】冷凍チャック装置の構成図

【図６】ウェーハ厚み測定ケージの側面図

【図７】平面加工装置におけるウェーハの厚み管理を示
すフローチャート

【図８】粗研削、精研削、及びエッチングの加工速度、
加工量、及び加工時間を示した図

【図９】第１の実施の形態のエッチングステージの構造
を示す断面図

【図１０】第２の実施の形態のエッチングステージの構
造を示す断面図

【符号の説明】

１０…平面加工装置、１２…本体、１４…カセット収納
ステージ、１６…アライメントステージ、１８…粗研削
ステージ、２０…精研削ステージ、２２…エッチングス
テージ、２５…エッチング槽、２８…ウェーハ、９２…
エッチング液、９４…ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを保持する保持手段と、該保持手
段で保持されたワークを研削する砥石を有し該砥石でワ
ークの一方面を研削加工する研削手段とを備えた平面加
工装置において、前記平面加工装置に、ワークをエッチングするエッチン
グ手段が設けられていることを特徴とする平面加工装
置。
【請求項２】前記平面加工装置には、前記保持手段
を、前記研削手段による研削位置と前記エッチング手段
によるエッチング位置との間で移動させる移動手段が設
けられ、前記保持手段で保持されたワークは、保持され
たままの状態で研削、及びエッチングされることを特徴
とする請求項１に記載の平面加工装置。
【請求項３】前記エッチング手段は、前記研削手段で
研削された前記ワークの一方面の加工変質層をエッチン
グするか、又は加工変質層をエッチングするとともに前
記ワークの厚さのバラツキの分をエッチングすることを
特徴とする請求項１、又は２に記載の平面加工装置。