JP2019220580A - Gettering layer forming device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a gettering layer forming apparatus for forming a gettering layer having a function of trapping impurities on a wafer.
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。 In order to reduce the thickness and weight of a device chip incorporated in an electronic device or the like, a wafer before being divided into device chips is thinned by sequentially performing a grinding process and a polishing process. For example, in the grinding process, while rotating a tool (grinding grindstone) in which abrasive grains are dispersed in a binder, the wafer is ground by pressing against the back side of the back side of the surface on which the device of the wafer is formed. Thinning.
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。
If the wafer polished as described above does not have a strained layer or the like on the back surface, device chips may be contaminated with metal. For this reason, after the wafer is polished, the gettering layer that captures impurities mainly containing a metal such as copper (Cu) contained in the wafer and suppresses metal contamination due to the impurities of the device chip. Is formed (for example, see Patent Document 1,
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。 However, the gettering layer described above is composed of crystal defects, distortions, scratches, and altered layers formed on the back surface of the wafer, and thus lowers the bending strength of the wafer, that is, the device chip.
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。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a gettering layer forming apparatus capable of forming a gettering layer capable of suppressing a reduction in bending strength. is there.
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。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a gettering layer forming apparatus of the present invention is a gettering layer forming apparatus that forms a gettering layer on the back surface of a wafer having devices formed on the front surface, Holding means for holding the back surface of the wafer having at least the ground or polished surface exposed, and supplying a solution of a metal salt to the back surface of the wafer held by the holding means, and applying the metal salt solution to the back surface And a gettering layer forming means for forming a gettering layer comprising:
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。 In the gettering layer forming apparatus, the holding unit has a rotary table for holding the front side of the wafer, and the gettering layer forming unit is configured to transfer the solution of the metal salt to the wafer held on the rotary table. A supply nozzle for supplying the back surface may be provided.
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。 In the gettering layer forming apparatus, the holding unit has a holding table for holding the front side of the wafer, and the gettering layer forming unit is configured to hold the solution of the metal salt on the wafer held on the holding table. An ejection nozzle for ejecting the ink to the back surface, and moving means for relatively moving the ejection nozzle with respect to the holding table may be provided.
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。 In the gettering layer forming apparatus, the gettering layer forming means includes a roller formed of a flexible member having an outer surface in contact with the back surface of the wafer held by the holding means while supplying the metal salt solution; Moving means for relatively moving the holding means holding the wafer with respect to the roller.
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。 In the gettering layer forming apparatus, a table for holding the front side of the wafer, grinding means for grinding the back side of the wafer held by the table, and polishing the back side of the wafer held by the table by polishing The polishing apparatus may further include a polishing means for removing grinding distortion generated by the grinding means, and a transport means for transporting the wafer whose back surface has been polished by the polishing means to the holding means.
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。 The gettering layer forming apparatus of the present invention has an effect that a gettering layer capable of suppressing a decrease in bending strength can be formed.
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。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Further, the configurations described below can be appropriately combined. Further, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
〔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。
[Embodiment 1]
A gettering layer forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the gettering layer forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the gettering layer forming apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an example of a wafer on which a gettering layer is formed by the gettering layer forming apparatus shown in FIG.
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。
The gettering layer forming apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 according to the first embodiment is an apparatus for forming a gettering
(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。
(Wafer)
As shown in FIG. 3, the
(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。
(Gettering layer forming device)
As shown in FIG. 1, the gettering layer forming apparatus 1 includes an
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。
The
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。
The arithmetic processing unit of the
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。
The holding
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。
As shown in FIG. 2, the holding
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。
The elevating
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。
Further, the
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。
The
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。
The gettering
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。
On the other hand, the solvent used for the
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。
When a metal salt containing a metal such as divalent titanium, tin, nickel, or the like is used, for example, the
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。
In the case of using a metal salt comprising a metal such as trivalent aluminum, for example, a
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。
The gettering
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。
The drying
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。
The gettering
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。
Next, a gettering layer forming method which is an example of the operation of the gettering layer forming apparatus 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a gettering layer forming method which is an example of the operation of the gettering layer forming apparatus shown in FIG. The gettering layer forming method according to the first embodiment is a method of forming a
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。
FIG. 5 is a perspective view showing a wafer transferred to the gettering layer forming apparatus shown in FIG. In the gettering layer forming apparatus 1 according to the first embodiment, the
(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。
(Hold step)
The holding step ST1 is a step of holding the
(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。
(Coating step)
FIG. 6 is a side view showing an application step of the gettering layer forming method shown in FIG. FIG. 7 is a side view showing the wafer after the application step of the gettering layer forming method shown in FIG. The application step ST2 is a step of supplying the
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。
In the coating step ST2, as shown in FIG. 6, first, the gettering layer forming apparatus 1 positions the
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。
In the application step ST2, the gettering layer forming apparatus 1 rotates the rotary table 32 around the axis at a high speed with the drop of the
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。
The rotation conditions such as the rotation speed of the
(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。
(Drying step)
FIG. 8 is a side view showing a drying step of the gettering layer forming method shown in FIG. The drying step ST3 is a step of drying the
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。
In the drying step ST3, the gettering layer forming apparatus 1 retracts the
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。
The gettering layer forming method ends when the drying
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。
The gettering layer forming apparatus 1 according to the first embodiment supplies the
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。
Further, in the gettering layer forming apparatus 1 according to the first embodiment, the holding means 3 for holding the
〔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。
[Embodiment 2]
A gettering layer forming apparatus 1-2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a side view illustrating a main part of the gettering layer forming apparatus according to the second embodiment. In FIG. 9, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
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。
The gettering layer forming apparatus 1-2 according to the second embodiment is different from the gettering layer forming apparatus 1 according to the first embodiment in that the gettering layer forming unit 4-2 is configured such that the
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。
The
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。
In the application step ST2 of the gettering layer forming method according to the second embodiment, the gettering layer forming apparatus 1-2 is held by the holding means 3 from the
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。
In the gettering layer forming method according to the second embodiment, the concentration, the viscosity, and the injection amount of the
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。
The gettering layer forming apparatus 1-2 according to the second embodiment supplies the
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。
Further, the gettering layer forming apparatus 1-2 according to the second embodiment includes an
〔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。
[Embodiment 3]
A gettering layer forming apparatus 1-3 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a side view showing a main part of the gettering layer forming apparatus according to the third embodiment in a partial cross section. FIG. 11 is a side view showing an application step of the gettering layer forming method by the gettering layer forming apparatus of FIG. 10 and 11, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
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。
The gettering layer forming apparatus 1-3 according to the third embodiment is different from the gettering layer forming apparatus 1 according to the first embodiment in that the gettering layer forming unit 4-3 includes the
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。
The
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。
A
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。
The
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。
The
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。
The moving unit 46 moves the rotary table 32 of the holding
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。
In the application step ST2 of the gettering layer forming method which is an example of the operation of the gettering layer forming apparatus 1-3 according to the third embodiment, first, the gettering layer forming apparatus 1-3 sets the
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。
In the coating step ST2, the gettering layer forming apparatus 1-3 rotates the
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。
The gettering layer forming apparatus 1-3 according to the third embodiment supplies the
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。
Further, the gettering layer forming apparatus 1-3 according to the third embodiment is configured such that the gettering layer forming unit 4-3 supplies the
〔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。
[Embodiment 4]
A gettering layer forming apparatus 1-4 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a perspective view schematically showing a part of the gettering layer forming apparatus according to the fourth embodiment. FIG. 13 is a side view showing a state where the gettering forming apparatus shown in FIG. 12 grinds the back surface of the wafer. FIG. 14 is a side view showing a state in which the gettering forming apparatus shown in FIG. 12 polishes the back surface of the wafer. FIG. 15 is a perspective view showing a main part of the cleaning / coating unit of the gettering forming apparatus shown in FIG. 13, 14, and 15, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
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。
The gettering layer forming apparatus 1-4 according to the fourth embodiment includes a cleaning /
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。
As shown in FIG. 12, the gettering layer forming apparatus 1-4 according to the fourth embodiment includes an apparatus
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。
As shown in FIG. 13, the
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。
In the first embodiment, as shown in FIG. 13, the axes of rotation of the grinding wheels 502-3 and 503-3 of the
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。
As shown in FIG. 14, the polishing
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。
The
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。
The
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。
The carry-in
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。
The carry-in / out
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。
Further, the gettering layer forming apparatus 1-4 covers the suction pad cleaning means 514 for cleaning the holding surface (lower surface) of the suction pad of the carry-out unit 511, and the table 506 at the rough grinding position 602 and the
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。
The control unit controls each of the components constituting the gettering layer forming apparatus 1-4. That is, the control unit causes the gettering layer forming apparatus 1-4 to execute a processing operation on the
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。
The cleaning /
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。
As shown in FIG. 15, the cleaning /
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。
The cleaning /
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。
The gettering layer forming apparatus 1-4 according to the fourth embodiment supplies the
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。
The
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。 Note that the present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
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)
1, 1-2, 1-3, 1-4 Gettering
41
503 Second grinding unit (grinding means)
504 Polishing unit (polishing means)
506 Table 511 Unloading unit (transporting means)
Claims (5)
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。 A gettering layer forming apparatus for forming a gettering layer on a back surface of a wafer having devices formed on the front surface,
Holding means for holding the back surface of the wafer having at least the ground or polished back surface exposed,
A gettering layer forming device for supplying a solution of a metal salt to the back surface of the wafer held by the holding device to form a gettering layer made of the metal salt on the back surface.
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。 The holding means has a rotary table for holding the front side of the wafer,
2. The gettering layer forming apparatus according to claim 1, wherein the gettering layer forming means has a supply nozzle for supplying the solution of the metal salt to the back surface of the wafer held by the rotary table.
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。 The holding means has a holding table for holding the front side of the wafer,
The gettering layer forming means includes: an ejection nozzle that ejects the solution of the metal salt onto the back surface of the wafer held by the holding table; and a moving unit that relatively moves the ejection nozzle with respect to the holding table. The gettering layer forming apparatus according to claim 1, comprising:
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。 A table for holding the front side of the wafer,
Grinding means for grinding the back surface of the wafer held by the table,
Polishing means for polishing the back surface of the wafer held by the table to remove grinding distortion generated by the grinding means;
5. The gettering layer forming apparatus according to claim 1, further comprising: a transfer unit configured to transfer the wafer whose back surface has been polished by the polishing unit to the holding unit. 6.
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