KR102235432B1 - 피가공물의 평가 방법 - Google Patents

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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 제품이 될 수 있는 피가공물의 게터링성을 평가할 수 있는 피가공물의 평가 방법을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 피가공물의 평가 방법으로서, 표면에 복수의 디바이스가 형성되고 또한 내부에 게터링층이 형성된 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가한다. 피가공물의 평가 방법은, 디바이스 웨이퍼에 캐리어를 여기시키기 위한 여기광을 조사하는 여기광 조사 공정과, 디바이스 웨이퍼의 여기광의 조사 범위와 여기광의 조사 범위 외로 각각 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 공정과, 디바이스 웨이퍼로부터의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 각각 측정하고, 조사 범위로부터의 반사파의 강도에서 조사 범위 외로부터의 반사파의 강도를 뺀 차동 신호를 도출하는 측정 공정과, 측정 공정에서 산출된 차동 신호의 강도에 기초하여 게터링성을 판단하는 공정을 포함한다.

Description

피가공물의 평가 방법{METHOD OF EVALUATING WORKPIECE}
본 발명은 피가공물의 게터링성을 평가하는 피가공물의 평가 방법에 관한 것이다.
최근에는, 디바이스의 소형화 등을 위해, 디바이스 형성 후의 웨이퍼 (이하, 디바이스 웨이퍼) 를 얇게 가공한다. 그러나, 예를 들어, 디바이스 웨이퍼를 연마하여 100 ㎛ 이하로 얇게 하면, 디바이스에 있어 유해한 금속 원소의 움직임을 억제하는 게터링성이 저하되어, 디바이스의 동작 불량이 발생할 우려가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 금속 원소를 포획하는 게터링층을 디바이스 웨이퍼 내에 형성한다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 가공 방법에서는, 디바이스 웨이퍼를 소정 조건으로 연삭함으로써, 디바이스 웨이퍼의 항절 강도를 유지하면서 소정의 변형층을 포함하는 게터링층을 형성하고 있다.
일본 공개특허공보 2009-94326호
특허문헌 1 에 나타내는 가공 방법에 의해 가공된 디바이스 웨이퍼의 게터링성의 평가는, 예를 들어, 디바이스 웨이퍼를 실제로 금속 원소로 오염시켜 실시할 수 있다. 그러나, 이 방법은, 양품의 디바이스 칩을 얻을 수 없게 된다. 요컨대, 이 평가 방법은, 디바이스 웨이퍼를 실제로 금속 원소로 오염시키기 때문에, 제품이 될 수 있는 디바이스 웨이퍼를 평가할 수 없다.
본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 제품이 될 수 있는 피가공물의 게터링성을 평가할 수 있는 피가공물의 평가 방법을 제공하는 것이다.
상기 서술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의하면, 표면에 복수의 디바이스가 형성됨과 함께 내부에 게터링층이 형성된 피가공물의 게터링성을 평가하는 평가 방법으로서, 피가공물에 캐리어를 여기시키기 위한 여기광을 조사하는 여기광 조사 공정과, 그 여기광 조사 공정을 실시한 후, 상기 피가공물의 상기 여기광의 조사 범위와 상기 여기광의 조사 범위 외로 각각 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 공정과, 그 마이크로파 조사 공정을 실시한 후, 상기 피가공물로부터의 상기 마이크로파의 반사파의 강도를 각각 측정하고, 상기 조사 범위로부터의 반사파의 강도에서 상기 조사 범위 외로부터의 반사파의 강도를 뺀 차동 신호를 도출하는 측정 공정과, 상기 측정 공정에서 산출된 상기 차동 신호의 강도에 기초하여 게터링성을 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물의 평가 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 마이크로파의 주파수는 26 ㎓ 이다.
바람직하게는, 상기 여기광의 파장은 349 ㎚ 이다.
본 발명은, 피가공물의 게터링성을 평가할 수 있다는 효과를 나타낸다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법의 평가 대상의 디바이스 웨이퍼를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 연삭 연마 장치의 구성예의 사시도이다.
도 3 은, 도 2 에 나타낸 연삭 연마 장치의 연마 수단의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타낸 디바이스 웨이퍼의 게터링층 상태의 상이에 의한 디바이스 웨이퍼의 이면으로부터 반사되는 마이크로파의 강도를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 도 2 에 나타낸 연삭 연마 장치의 평가 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 연삭 연마 장치의 평가 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 도 6 에 나타낸 평가 장치에 의해 레퍼런스 차동 신호값이 측정되는 디바이스 웨이퍼의 측정 위치를 나타내는 사시도이다.
도 8(a) 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 8(b) 는, 도 8(a) 에 나타낸 가공 장치의 각 공정을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 13 은, 본 발명의 제 8 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 14 는, 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.
[제 1 실시형태]
본 발명의 제 1 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은, 제 1 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법의 평가 대상의 디바이스 웨이퍼를 나타내는 사시도이다. 도 2 는, 제 1 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 연삭 연마 장치의 구성예의 사시도이다. 도 3 은, 도 2 에 나타낸 연삭 연마 장치의 연마 수단의 구성예를 나타내는 사시도이다.
제 1 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법 (이하, 간단히 평가 방법이라고 기재한다) 은, 피가공물로서의 도 1 에 나타내는 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 평가하는 방법이다. 디바이스 웨이퍼 (W) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실리콘을 모재로 하는 원판상의 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼이다. 디바이스 웨이퍼 (W) 는, 표면 (WS) 에 격자상으로 형성되는 복수의 분할 예정 라인 (S) 에 의해 구획된 영역에 디바이스 (D) 가 형성되어 있다. 즉, 디바이스 웨이퍼 (W) 는, 표면 (WS) 에 복수의 디바이스 (D) 가 형성되어 있다. 디바이스 웨이퍼 (W) 는, 표면 (WS) 의 이측 (裏側) 의 이면 (WR) 에 연삭 가공 등이 실시되어 소정 두께까지 박화된 후에, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 내부에 게터링층 (G) 이 형성되어, 게터링층 (G) 의 게터링성이 평가된다. 게터링층 (G) 의 게터링성이란, 디바이스 (D) 에 있어 유해한 구리 등의 금속 원소의 움직임을 억제하는 효과의 크기를 말한다. 디바이스 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 에 형성되는 디바이스 (D) 는, 예를 들어, 메모리 (플래시 메모리나 DRAM (Dynamic Random Access Memory) 등의 메모리) 이고, 이면 (WR) 으로부터의 금속 오염 (예를 들어, 구리 원소에 의한 오염) 이 문제가 되는 것이다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 피가공물은 디바이스 웨이퍼 (W) 이지만, 본 발명에서는, 피가공물은 디바이스 웨이퍼 (W) 에 한정되지 않는다.
제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 도 2 에 나타내는 가공 장치로서의 연삭 연마 장치 (1) 에 의해 실행된다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 박형화하기 위해서 연삭 가공함과 함께, 연삭 가공된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 고정밀도로 평탄화하고 또한 디바이스 웨이퍼 (W) 내부에 게터링층 (G) 을 형성하기 위해서 연마 가공하는 것이다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 장치 본체 (2) 와, 제 1 연삭 수단 (3) 과, 제 2 연삭 수단 (4) 과, 연마 수단 (5) 과, 턴테이블 (6) 상에 설치된 예를 들어 4 개의 유지 수단 (7) 과, 카세트 (8, 9) 와, 위치 맞춤 수단 (10) 과, 반입 수단 (11) 과, 세정 수단 (13) 과, 반출입 수단 (14) 과, 평가 장치 (20) 와, 도시되지 않은 제어 수단을 주로 구비하고 있다.
제 1 연삭 수단 (3) 은, 스핀들의 하단에 장착된 연삭 지석을 갖는 연삭휠 (31) 이 회전되면서 조 (粗) 연삭 위치 (B) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 연직 방향과 평행한 Z 축 방향을 따라 가압됨으로써, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 조연삭 가공하기 위한 것이다. 동일하게, 제 2 연삭 수단 (4) 은, 스핀들의 하단에 장착된 연삭 지석을 갖는 연삭휠 (41) 이 회전되면서 마무리 연삭 위치 (C) 에 위치하는 유지 수단 (7) 에 유지된 조연삭이 완료된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 Z 축 방향을 따라 가압됨으로써, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 마무리 연삭 가공하기 위한 것이다.
제 1 실시형태에 있어서, 연마 수단 (5) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 스핀들의 하단에 장착된 연마 패드 등의 건식의 연마 공구 (51) 를 유지 수단 (7) 의 유지면에 대향하여 배치시킨다. 연마 수단 (5) 은, 연마 공구 (51) 가 회전되면서, 연마 위치 (D) 에 위치하는 유지 수단 (7) 의 유지면에 유지된 마무리 연삭이 완료된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 Z 축 방향을 따라 가압된다. 연마 수단 (5) 은, 연마 공구 (51) 가 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 Z 축 방향을 따라 가압됨으로써, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 연마 가공하기 위한 것이다.
연마 수단 (5) 은, 건식의 연마 공구 (51) 를 사용하여, 소위 건식 연마 가공을 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 실시하여, 디바이스 웨이퍼 (W) 내부에 결정 구조가 변형된 변형층을 포함하는 게터링층 (G) 을 형성한다. 그 때 디바이스 웨이퍼 (W) 의 항절 강도가 유지된다. 제 1 실시형태에 있어서, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 항절 강도는 1000 ㎫ 이상으로 유지되지만, 본 발명은, 이것에 한정되지 않고, 원하는 디바이스 강도가 얻어지는 값을 설정하면 된다. 또, 연마 수단 (5) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 연마 공구 (51) 를 스핀들과 함께, Z 축 방향과 직교하고 또한 장치 본체 (2) 의 폭 방향과 평행한 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 이동 수단 (52) 을 구비한다.
또한, 제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 게터링성을 갖는 게터링층 (G) 을 부여하기 위해서 소위 건식 연마 가공을 사용하고 있지만, 본 발명은, 건식 연마 가공에 한정하지 않고, 게터링성 (결정에 변형을 생성한다) 을 갖는 게터링층 (G) 을 부여할 수 있는 가공 방법을 사용해도 된다. 본 발명은, 게터링층 (G) 을 부여할 수 있는 가공 방법으로서, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 연삭 가공, 플라즈마 에칭, 레이저광 조사, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983 참조) 등의 방법을 사용할 수 있다. 제 1 연삭 수단 (3), 제 2 연삭 수단 (4) 및 연마 수단 (5) 은, 피가공물로서의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 가공하는 가공 수단이다. 또한, 다른 예로서, 일본 공개특허공보 2013-244537호와 같이, 슬러리를 공급하면서 습식 연마 (예를 들어, CMP) 에 의해 이면 (WR) 의 연삭 변형을 제거한 후, 지립을 포함하지 않는 약액을 공급하면서 연마 패드로 습식 연마할 수 있다. 또, 슬러리를 공급하면서 연마한 후, 약액 (예를 들어, 물) 의 공급을 멈추거나, 또는 공급량을 줄여 연마함으로써 게터링층을 형성해도 된다. 약액 (예를 들어, 순수) 의 공급을 멈추거나, 또는 공급량을 줄이면, 디바이스 웨이퍼 (W) 가 가열됨으로써 게터링층 (G) 을 빠르게 형성할 수 있다 (이하의 다른 실시형태에서도 동일하게 사용할 수 있다).
턴테이블 (6) 은, 장치 본체 (2) 의 상면에 형성된 원반상의 테이블로, 수평면 내에서 회전 가능하게 형성되고, 소정 타이밍에 회전 구동된다. 이 턴테이블 (6) 상에는, 예를 들어 4 개의 유지 수단 (7) 이, 예를 들어 90 도의 위상각으로 등간격으로 배치 형성되어 있다. 이들 4 개의 유지 수단 (7) 은, 상면에 진공 척을 구비한 척 테이블 구조인 것으로, 재치 (載置) 된 디바이스 웨이퍼 (W) 를 진공 흡착하여 유지한다. 이들 유지 수단 (7) 은, 연삭 가공시 및 연마 가공시에는, 연직 방향과 평행한 축을 회전축으로 하여, 회전 구동 기구에 의해 수평면 내에서 회전 구동된다. 이와 같이, 유지 수단 (7) 은, 피가공물로서의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 회전 가능하게 유지하는 유지면을 가지고 있다. 이와 같은 유지 수단 (7) 은, 턴테이블 (6) 의 회전에 따라, 반입 반출 위치 (A), 조연삭 위치 (B), 마무리 연삭 위치 (C), 연마 위치 (D), 반입 반출 위치 (A) 로 순차 이동된다.
카세트 (8, 9) 는, 복수의 슬롯을 갖는 디바이스 웨이퍼 (W) 를 수용하기 위한 수용기이다. 일방의 카세트 (8) 는, 연삭 연마 가공 전의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 수용하고, 타방의 카세트 (9) 는, 연삭 연마 가공 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 수용한다. 또, 위치 맞춤 수단 (10) 은, 카세트 (8) 로부터 취출된 디바이스 웨이퍼 (W) 가 임시로 놓아져, 그 중심 위치 맞춤을 실시하기 위한 테이블이다.
반입 수단 (11) 은, 흡착 패드를 갖고, 위치 맞춤 수단 (10) 에 의해 위치 맞춤된 연삭 연마 가공 전의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 흡착 유지하여 반입 반출 위치 (A) 에 위치하는 유지 수단 (7) 상으로 반입한다. 반입 수단 (11) 은, 반입 반출 위치 (A) 에 위치하는 유지 수단 (7) 상에 유지된 연삭 연마 가공 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 흡착 유지하여 세정 수단 (13) 으로 반출한다.
반출입 수단 (14) 은, 예를 들어 U 자형 핸드 (14a) 를 구비하는 로봇픽으로, U 자형 핸드 (14a) 에 의해 디바이스 웨이퍼 (W) 를 흡착 유지하여 반송한다. 구체적으로는, 반출입 수단 (14) 은, 연삭 연마 가공 전의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 카세트 (8) 로부터 위치 맞춤 수단 (10) 에 반출함과 함께, 연삭 연마 가공 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 세정 수단 (13) 으로부터 카세트 (9) 에 반입한다. 세정 수단 (13) 은, 연삭 연마 가공 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 세정하고, 연삭 및 연마된 가공면에 부착되어 있는 연삭 찌꺼기 및 연마 찌꺼기 등의 컨태미네이션을 제거한다. 또, 연삭 연마 장치 (1) 는, 연삭 연마 가공 후의 게터링층 (G) 이 형성되고 또한 유지 수단 (7) 에 유지된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 세정하는 도시되지 않은 제 2 세정 수단을 반출입 위치 (A) 에 구비한다.
제어 수단은, 연삭 연마 장치 (1) 를 구성하는 상기 서술한 구성 요소를 각각 제어하는 것이다. 즉, 제어 수단은, 디바이스 웨이퍼 (W) 에 대한 가공 동작을 연삭 연마 장치 (1) 에 실행시키는 것이다. 제어 수단은, 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 컴퓨터이다. 제어 수단은, CPU (central processing unit) 와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM (read only memory) 또는 RAM (random access memory) 과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는다. 제어 수단의 CPU 는, ROM 에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램을 RAM 상에서 실행하여, 연삭 연마 장치 (1) 를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 제어 수단의 CPU 는, 생성한 제어 신호를 입출력 인터페이스 장치를 개재하여 연삭 연마 장치 (1) 의 각 구성 요소에 출력한다. 또, 제어 수단은, 가공 동작 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 도시되지 않은 표시 수단이나, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 사용하는 입력 수단과 접속되어 있다. 입력 수단은, 표시 수단에 형성된 터치 패널과, 키보드 등 중 적어도 하나에 의해 구성된다.
평가 장치 (20) 는, 연삭 연마 가공 후의 반입출 위치 (A) 에 형성되고 또한 내부에 게터링층 (G) 이 형성된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 평가하는 장치이다. 즉, 평가 장치 (20) 는, 연삭 연마 장치 (1) 의 연삭 수단 (3, 4) 및 연마 수단 (5) 이 배치 형성되어 있지 않은 반출 반입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 의 상방에 형성되고, 연삭 연마 가공 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성의 양부를 판정한다.
도 4 는, 도 1 에 나타낸 디바이스 웨이퍼의 게터링층 상태의 상이에 의한 디바이스 웨이퍼의 이면으로부터 반사되는 마이크로파의 강도를 나타내는 도면이다. 본 발명의 발명자들은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 내부의 변형층 즉 게터링층 (G) 의 두께 등의 상태에 따라, 여기광 (L) 을 조사했을 때 디바이스 웨이퍼 (W) 의 내부에 발생하는 여기 캐리어인 전자 및 정공의 양이 상이하고, 마이크로파 (MT) 가 조사되었을 때 반사되는 마이크로파 (MR) 의 강도가 상이한 것을 발견하였다. 구체적으로는, 본 발명의 발명자들은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 내부의 변형이 커짐에 따라서, 캐리어가 여기되기 어려워져 (여기 캐리어인 전자 및 정공의 양이 적어져), 마이크로파 (MT) 가 조사되었을 때 반사되는 마이크로파 (MR) 의 강도가 약해지는 것을 발견하였다.
그래서, 본 발명의 발명자들은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 일부에 여기광 (L) 을 조사하고, 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 강도에서 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 강도를 뺀 신호 (이하, 간단히 차동 신호라고도 한다) 에 기초하여, 게터링성을 평가하는 평가 장치 (20) 를 발명하였다. 또한, 도 4 는, "측정예 1" 과, "측정예 2" 와, "측정예 3" 은 각각 상이한 가공을 한 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 각각에 소정 강도의 마이크로파 (MT) 를 조사했을 때의 여기광 (L) 을 조사한 조사 범위 (R) 로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 강도와, 조사 범위 (R) 외로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 강도의 차동 신호를 나타내고 있다. 측정예 2 에 관련된 웨이퍼는, 디바이스 웨이퍼 (W) 가 이면 (WR) 이 건식 연마되어 게터링성이 충분하지 않은 의사 베어 웨이퍼로서, 연마에 의해 연삭 데미지를 제거한 웨이퍼 (표면 조도 Ra 가 1 ㎚ 정도인 웨이퍼) 이다. 따라서, 측정예 2 에 관련된 웨이퍼는, 게터링성이 충분하지는 않지만, 항절 강도는 크다. 한편, 측정예 3 에 관련된 웨이퍼는, 디바이스 웨이퍼 (W) 가 이면 (WR) 에 마무리 연삭 가공이 실시된 상태로 변형층이 두꺼운 디바이스 웨이퍼이다. 따라서, 측정예 3 에 관련된 웨이퍼는, 연삭한 상태의 웨이퍼이기 때문에 게터링성이 크지만 항절 강도가 작고, 예를 들어, 웨이퍼의 두께가 100 ㎛ 이하로 얇아지면 픽업시에 디바이스가 파손될 우려가 발생한다. 측정예 1 로 기재한 측정 대상의 웨이퍼는, 연삭 연마 장치 (1) 에 의해 이면 (WR) 을 연삭하고, 항절 강도를 높게 유지한 상태로, 게터링층 (G) 을 형성하기 위한 건식 연마 가공 (예를 들어, 디스코사가 제공하는 Gettering DP 휠을 사용한 건식 연마 가공) 이 실시된 디바이스 웨이퍼 (W) 이다. 또, 측정예 1 로 기재한 대상의 웨이퍼는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-238731호에 나타낸 구리에 의한 강제 오염을 사용한 종래의 검사 방법 (이면을 구리에 의해 오염시키고, 표면의 구리 원자의 양을 검출하는 방법) 에 의해 충분한 게터링성이 확인된 웨이퍼이다. 도 4 는, 전술한 측정예 1, 측정예 2 및 측정예 3 각각에 있어서, 두께가 25 ㎛, 50 ㎛, 100 ㎛ 인 디바이스 웨이퍼 (W) 를 사용하고 있다. 또한, 도 4 의 세로축은, 차동 신호인 마이크로파 강도를 로그 눈금에 의해 표시하고 있다.
도 4 에 의하면, 측정예 1 의 최소의 마이크로파 강도 Tmin (두께 25 ㎛ 의 웨이퍼에 대한 반사 강도의 차동 신호) 은, 측정예 3 의 최대의 마이크로파 강도 TB 를 5 배한 값보다 크고, 측정예 1 의 최대의 마이크로파 강도 Tmax (두께 100 ㎛ 의 웨이퍼에 대한 반사 강도의 차동 신호) 는, 측정예 2 의 최소의 마이크로파 강도 TA 의 5 분의 1 의 값보다 작고, 측정예 2 에 있어서의 두께 100 ㎛ 의 웨이퍼에 대한 마이크로파 강도 TC 의 10 분의 1 의 값보다 작다. 반사 마이크로파의 강도에 관련된 차동 신호가 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 상태에 의존하고, 이 차동 신호의 크기를 지표로 하여, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링의 양부를 판정할 수 있는 것을 발견하였다. 즉, 본 발명자들은, 측정예 2 의 차동 신호가 높고, 측정예 3 의 차동 신호가 낮은 것으로부터, 게터링성이 낮을수록 차동 신호가 높아지고, 게터링성이 높을수록 차동 신호가 작아진다.
도 5 는, 도 2 에 나타낸 연삭 연마 장치의 평가 장치의 구성예를 나타내는 도면이다. 평가 장치 (20) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 여기광 조사 수단 (21) 과, 마이크로파 조사 수단 (22) 과, 반사파 수신부 (23) 와, 제어부 (24) 를 구비한다.
여기광 조사 수단 (21) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 표층 부근에 캐리어 (전자 및 정공) 를 여기시키는 여기광 (L) 을 조사하는 것이다. 제 1 실시형태에 있어서, 여기광 조사 수단 (21) 은, 파장이 349 ㎚ 인 여기광 (L), 즉, 자외선을 디바이스 웨이퍼 (W) 에 조사하지만, 본 발명의 여기광 (L) 의 파장은, 349 ㎚ 에 한정되지 않는다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 여기광 (L) 의 파장을 349 ㎚ 로 하는 것은, 349 ㎚ 등의 파장이 짧은 파장의 광 (자외광) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 표층 근방의 결정 상태 (변형 상태) 를 검출하는 데에 적합하기 때문이다. 한편, 장파장의 광은, 여기 캐리어인 전자 및 정공이 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 표층뿐만 아니라 디바이스 웨이퍼 (W) 의 내부로부터도 발생시킨다. 따라서, 장파장의 광은, 349 ㎚ 등의 단파장의 광을 조사하는 경우에 비해 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 표층 부근의 캐리어 여기 상태를 양호한 정밀도로 검출하는 데에는 바람직하지 않다.
여기광 조사 수단 (21) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 여기광 (L) 을 출사하는 여기광원 (21a) 과, 여기광원 (21a) 이 출사한 여기광 (L) 을 디바이스 웨이퍼 (W) 를 향하여 반사시키는 미러 (21b) 를 구비한다. 여기광원 (21a) 은, 여기광 (L) 으로서 자외광을 방사하는 레이저 발진기에 의해 구성된다. 여기광 (L) 으로서의 자외선은, YLF 레이저의 제 3 고조파로서 얻어진 자외선을 이용한 것이다. 여기광원 (21a) 은 파장이 349 ㎚ 인 자외선을 출사한다. 여기광 조사 수단 (21) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 면적보다 충분히 작은 스폿계에서 여기광 (L) 을 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 조사한다. 여기광 조사 수단 (21) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 대해 직교하는 방향을 따라 여기광 (L) 을 이면 (WR) 에 조사한다. 또한, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 여기광 (L) 이 조사되는 범위는, 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 이다. 제 1 실시형태에 있어서, 여기광 (L) 의 파장이 349 ㎚ 이므로, 디바이스 웨이퍼 (W) 에 대한 여기광 (L) 의 침투 길이는 약 10 ㎚ 이고, 여기광 조사 수단 (21) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 조사 범위 (R) 의 표층에 효율적으로 여기 캐리어인 전자 및 정공의 생성을 실시할 수 있다.
마이크로파 조사 수단 (22) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 내와, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로 각각 마이크로파 (MT) 를 조사하는 것이다. 마이크로파 조사 수단 (22) 은, 마이크로파 (MT) 를 발진시키는 마이크로파 발진기 (22a) 와, 마이크로파 발진기 (22a) 가 발진시킨 마이크로파 (MT) 를 증폭시키는 도시되지 않은 앰프와, 도파관 부재 (22b) 를 구비한다.
마이크로파 발진기 (22a) 는, 마이크로파 (MT) 를 출력 (사출) 하는 것이다. 제 1 실시형태에 있어서, 마이크로파 발진기 (22a) 는, 주파수가 26 ㎓ 인 마이크로파 (MT) 를 출력하지만, 본 발명은, 마이크로파 (MT) 의 주파수는 26 ㎓ 에 한정되지 않는다.
앰프는, 마이크로파 발진기 (22a) 와 도파관 부재 (22b) 사이에 배치 형성 되어, 마이크로파 발진기 (22a) 로부터 출력되는 마이크로파 (MT) 를 증폭시키는 것이다. 도파관 부재 (22b) 는, 앰프로부터의 마이크로파 (MT) 를 2 분할하기 위한 분할부 (22c) 와, 분할부 (22c) 와 디바이스 웨이퍼 (W) 사이에 형성된 제 1 도파관 (22d) 및 제 2 도파관 (22e) 을 구비한다. 제 1 도파관 (22d) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 조사 범위 (R) 와 이면 (WR) 과 직교하는 방향을 따라 대향한다. 제 1 도파관 (22d) 은, 마이크로파 (MT) 를 조사 범위 (R) 에 조사하도록 마이크로파 (MT) 를 전송한다. 제 2 도파관 (22e) 은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 조사 범위 (R) 외와 이면 (WR) 과 직교하는 방향을 따라 대향한다. 제 2 도파관 (22e) 은, 마이크로파 (MT) 를 조사 범위 (R) 외로 조사하도록 마이크로파 (MT) 를 전송한다.
반사파 수신부 (23) 는, 디바이스 웨이퍼 (W) 로부터의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 각각 측정하고, 조사 범위 (R) 로부터의 반사파의 강도에서 조사 범위 (R) 외로부터의 반사파의 강도를 뺀 차동 신호를 도출하는 측정 수단이다. 반사파 수신부 (23) 는, 제 1 수신기 (23a) 와, 제 2 수신기 (23b) 와, 차동 신호 산출부 (23c) 를 구비한다. 제 1 수신기 (23a) 는, 제 1 도파관 (22d) 을 통해 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 조사되고 또한 이면 (WR) 으로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 반사파를 수신한다. 제 1 수신기 (23a) 는, 수신된 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 측정하고, 측정된 강도를 차동 신호 산출부 (23c) 에 출력한다. 제 2 수신기 (23b) 는, 제 2 도파관 (22e) 을 통해 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 조사되고 또한 이면 (WR) 으로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 반사파를 수신한다. 제 2 수신기 (23b) 는, 수신된 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 측정하여, 측정된 강도를 차동 신호 산출부 (23c) 에 출력한다.
차동 신호 산출부 (23c) 는, 제 1 수신기 (23a) 가 수신한 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 로부터의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도에서 제 2 수신기 (23b) 가 수신한 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로부터의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 뺀 값 (감산한 값이라고도 한다) 인 차동 신호를 도출하여, 차동 신호를 제어부 (24) 에 출력한다. 차동 신호 산출부 (23c) 의 기능은, 소프트웨어와 펌 웨어 중 적어도 일방을 실행하는 CPU (Central Processing Unit), 또는, 적어도 1이상의 회로에 의해 구성되는 처리 회로에 의해 실현된다.
제어부 (24) 는, 평가 장치 (20) 를 구성하는 상기 서술한 구성 요소를 각각 제어하는 것이다. 즉, 제어부 (24) 는, 게터링성을 평가하는 제 1 실시형태에 관한 평가 방법을 평가 장치 (20) 에 실행시키는 것이다.
제어부 (24) 는, 차동 신호 산출부 (23c) 로부터 입력된 차동 신호의 강도에 기초하여, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링층 (G) 의 게터링성을 판단하는 수단이다. 구체적으로는, 제어부 (24) 는, 차동 신호 산출부 (23c) 로부터 입력된 차동 신호의 강도가, 도 4 에 나타내는 측정예 1 에 관련된 마이크로파 강도 Tmax 에 기초하여 미리 설정된 상한 강도 이하이면, 게터링층 (G) 의 게터링성이 적정하다고 판단한다. 또, 제어부 (24) 는, 도 4 에 나타내는 측정예 1 에 관련된 마이크로파 강도 Tmin 에 기초하여 미리 설정된 하한 강도 이상이면, 항절 강도는 적정하다고 판단한다. 제어부 (24) 는, 차동 신호 산출부 (23c) 로부터 입력된 차동 신호의 강도가, 도 4 에 나타내는 마이크로파 강도 Tmin 에 기초하여 미리 설정된 하한 강도 미만, 또는, 도 4 에 나타내는 마이크로파 강도 Tmax 에 기초하여 미리 설정된 상한 강도를 초과하면, 게터링층 (G) 의 게터링성이 나쁘거나, 또는, 항절 강도가 낮다고 판단한다. 이와 같이, 제어부 (24) 는, 실제의 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 평가할 때, 차동 신호 산출부 (23c) 로부터 입력된 차동 신호의 강도를, 전술한 하한 강도 및 상한 강도와 비교한다. 또한, 제 1 실시형태에 관한 평가 장치 (20) 의 제어부 (24) 는, 하한 강도와 상한 강도에 기초하여 게터링성을 포함하는 가공 특성을 판단하고 있지만, 게터링성을 판단할 뿐이라면, 하한 강도의 값을 사용하지 않고, 상한 강도에만 기초하여 판단해도 된다. 이 경우, 제어부 (24) 는, 차동 신호 산출부 (23c) 로부터 입력된 차동 신호의 강도가, 도 4 에 나타내는 마이크로파 강도 Tmax 에 기초하여 미리 설정된 상한 강도 이하이면 게터링층 (G) 의 게터링성이 적정하다고 판단하고, 상한 강도를 초과하면 게터링층 (G) 의 게터링성이 부적절하다고 판단해도 된다. 이와 같이, 제어부 (24) 는, 차동 신호 산출부 (23c) 로부터 입력된 차동 신호의 강도를 상한 강도와 비교한다. 다른 예로서, 단락 [0026] 에 기재된 바와 같이, 측정예 3 의 최대의 마이크로파 강도 TB 를 5 배한 값 (하한 강도) 보다 크고, 측정예 2 의 최소의 마이크로파 강도 TA 의 5 분의 1 의 값 (상한 강도) 보다 작은 것을 게터링성의 판정 기준으로 해도 된다.
하한 강도 및 상한 강도는, 디바이스 웨이퍼 (W) 에 부여되는 게터링층 (G) 에 요구되는 게터링성에 따라, 적절히 설정된다. 하한 강도는, 마이크로파 강도 Tmin 에 게터링층 (G) 에 요구되는 게터링성을 고려하여 설정되어도 된다. 상한 강도는, 마이크로파 강도 Tmax 에 게터링층 (G) 에 요구되는 게터링성을 고려하여 설정되어도 된다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 하한 강도 및 상한 강도는, 예를 들어, 도 4 에 나타내는 측정예 1 의 마이크로파 강도, 즉 차동 신호의 값 ±10 ％ 의 값으로 설정되어도 된다. 또, 전술한 상한 강도, 및 하한 강도는, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 두께에 따라 값이 설정되어도 된다.
또한, 제어부 (24) 는, 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 컴퓨터이다. 제어부 (24) 는, CPU (central processing unit) 와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM (read only memory) 또는 RAM (random access memory) 과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는다.
제어부 (24) 의 CPU 는, ROM 에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램을 RAM 상에서 실행하여, 평가 장치 (20) 를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 제어부 (24) 의 CPU 는, 생성된 제어 신호를 입출력 인터페이스 장치를 개재하여 평가 장치 (20) 의 각 구성 요소에 출력한다.
다음으로, 연삭 연마 장치의 가공 동작의 일례를, 제 1 실시형태에 관한 평가 방법과 함께 설명한다. 제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 게터링성 부여 가공 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 평가하는 평가 방법이다.
먼저, 오퍼레이터는, 연삭 연마 가공 전의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 수용한 카세트 (8) 와, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 수용하고 있지 않은 카세트 (9) 를 장치 본체 (2) 에 장착하고, 가공 정보를 제어부 (24) 에 등록한다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 가공 동작의 개시 지시가 있었을 경우에, 가공 동작을 개시한다. 가공 동작에 있어서, 연삭 연마 장치 (1) 는, 반출입 수단 (14) 이 카세트 (8) 로부터 디바이스 웨이퍼 (W) 를 취출하고, 위치 맞춤 수단 (10) 으로 반출한다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 위치 맞춤 수단 (10) 이, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 중심 위치 맞춤을 실시하고, 반입 수단 (11) 이 위치 맞춤된 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반입 반출 위치 (A) 에 위치하는 유지 수단 (7) 상으로 반입한다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 유지 수단 (7) 이 디바이스 웨이퍼 (W) 를 유지하고, 턴테이블 (6) 이 디바이스 웨이퍼 (W) 를 조연삭 위치 (B), 마무리 연삭 위치 (C), 연마 위치 (D) 및 반입 반출 위치 (A) 로 순서대로 반송한다. 또한, 연삭 연마 장치 (1) 는, 턴테이블 (6) 이 90 도 회전할 때마다, 연삭 연마 가공 전의 디바이스 웨이퍼 (W) 가 반입 반출 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 으로 반입된다.
연삭 연마 장치 (1) 는, 조연삭 위치 (B) 에서 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 제 1 연삭 수단 (3) 을 사용하여 조연삭 가공하고, 마무리 연삭 위치 (C) 에서 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 제 2 연삭 수단 (4) 을 사용하여 마무리 연삭 가공한다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 연마 위치 (D) 에서 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 에 연마 수단 (5) 을 사용하여 연마 가공하고, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 내부에 게터링층 (G) 을 형성하고, 연삭 연마 가공된 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반입 반출 위치 (A) 에 위치시킨다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 반입 반출 위치 (A) 에 위치된 연삭 연마 가공된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 도시되지 않은 제 2 세정 수단에 의해 세정하고, 이면 (WR) 으로부터 가공 찌꺼기 등을 제거 세정한 세정 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 에 평가 장치 (20) 를 사용한 평가 방법을 실행한다.
평가 방법은, 여기광 조사 공정과, 마이크로파 조사 공정과, 측정 공정과, 게터링성을 판단하는 공정을 갖는다. 평가 방법으로는, 평가 장치 (20) 의 여기광 조사 수단 (21) 이 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 조사 범위 (R) 내에 여기광 (L) 을 조사하는 여기광 조사 공정을 실행한다. 평가 장치 (20) 는, 여기광 (L) 을 조사한 채로, 마이크로파 조사 수단 (22) 이 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 와 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로 각각 마이크로파 (MT) 를 조사하는 마이크로파 조사 공정을 실행한다. 평가 장치 (20) 는, 측정 공정을 실행한다.
평가 장치 (20) 는, 측정 공정에서는, 반사파 수신부 (23) 의 제 1 수신기 (23a) 및 제 2 수신기 (23b) 가 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 와 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로부터의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 각각 측정한다. 평가 장치 (20) 는, 반사파 수신부 (23) 의 차동 신호 산출부 (23c) 가 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 로부터의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도에서 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로부터의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 뺀 차동 신호를 도출하여, 제어부 (24) 에 출력한다.
평가 장치 (20) 는, 측정 공정에서 산출된 차동 신호의 강도에 기초하여, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 판단하는 공정을 실행한다. 평가 장치 (20) 는, 게터링성을 판단하는 공정에 있어서, 차동 신호의 강도가 상한 강도 이하이면, 게터링층 (G) 의 게터링성이 양호하다 (적절하다) 고 판단할 수 있고, 하한 강도 이상이면 항절 강도도 충분 (적절) 하다고 판단할 수 있다. 상한 강도를 초과하면, 게터링층 (G) 의 게터링성이 나쁘다 (충분하지 않다) 고 판단할 수 있고, 하한 강도 미만인 경우에는 항절 강도가 충분하지 않다고 판단할 수 있다.
연삭 연마 장치 (1) 는, 반출 반입 위치 (A) 의 연삭 연마 가공 후에 또한 게터링성의 평가가 실행된 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반입 수단 (11) 에 의해 세정 수단 (13) 으로 반출한다. 연삭 연마 장치 (1) 는, 세정 수단 (13) 이 디바이스 웨이퍼 (W) 를 세정하고, 세정 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반출입 수단 (14) 이 카세트 (9) 에 반입한다.
이상과 같이, 제 1 실시형태에 관한 절삭 연마 장치의 가공 동작, 즉, 평가 방법에 의하면, 여기광 (L) 을 조사한 조사 범위 (R) 의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도와, 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도의 차동 신호에 기초하여 게터링성을 판단한다. 이 때문에, 제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 따라서, 제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 제품이 될 수 있는 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 평가할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 차동 신호에 기초하여 게터링성을 판단하기 때문에, 실시간으로 노이즈를 제거할 수 있어, 정확한 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또한, 제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 여기광 (L) 을 조사한 조사 범위 (R) 의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도와, 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외의 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 사용하여 게터링성을 판단하기 때문에, 복잡한 산출 과정을 거치지 않고, 게터링성의 양부를 판정할 수 있다.
또, 제 1 실시형태에 관한 평가 방법은, 파장이 349 ㎚ 인 여기광 (L) 을 조사하므로, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 근방의 캐리어를 여기시킬 수 있어, 게터링층 (G) 의 게터링성을 정확하게 판정할 수 있다.
제 1 실시형태에 관한 평가 장치 (20) 는, 게터링성을 판단하는 공정에 있어서, 차동 신호의 강도가 상한 강도 이하이면, 게터링층 (G) 의 게터링성이 양호하다 (적절하다) 고 판단하고, 하한 강도 이상이면 항절 강도도 충분 (적절) 하다고 판단한다.
그러나, 본 발명의 평가 장치 (20) 의 제어부 (24) 는, 제 1 실시형태에 기재된 것에 한정하지 않고, 평가 대상의 디바이스 웨이퍼 (W) 로부터 얻어진 차동 신호를, 기준이 되는 게터링성을 구비하는 디바이스 웨이퍼 (W) (레퍼런스 웨이퍼라고도 한다) 로부터 얻어진 차동 신호와 비교함으로써 평가 대상의 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 평가해도 된다. 요컨대, 본 발명의 평가 장치 (20) 는, 레퍼런스 웨이퍼에 대해 마이크로파를 조사·수신하여 얻어진 차동 신호의 값 (이하, 레퍼런스 차동 신호값이라고 한다) 을 포함하는 범위를 "적정한 게터링성 및 항절 강도가 얻어지는 범위 (적정 범위)" 라고 하여 제어부 (24) 에 기억시키고, 설정해도 된다. 이 경우, 평가 장치 (20) 의 제어부 (24) 는, 레퍼런스 차동 신호값이 설정된 상한, 하한의 범위 (즉 적정 범위) 내에 있으면, 게터링성과 항절 강도가 충분 (적절) 하다고 판단하고, 레퍼런스 차동 신호값이 설정된 상한, 하한의 범위 (즉 적정 범위) 내에 없으면, 게터링성과 항절 강도의 일방이 충분하지 않다고 판단한다. 또한, 레퍼런스 웨이퍼는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-238731호에 나타낸 구리에 의한 강제 오염을 사용한 종래의 검사 방법 (이면을 구리에 의해 오염시키고, 표면측의 구리 원자의 양을 검출하는 방법) 에 의해 충분한 게터링성이 확인된 웨이퍼여도 되고, 충분한 게터링성이 확인된 웨이퍼와 동일한 처리를 거친 웨이퍼여도 된다.
또, 본 발명의 평가 장치 (20) 의 제어부 (24) 는, 적정 범위가, 일례로서, 레퍼런스 차동 신호값의 ±20 ％ 의 범위의 값으로 해도 되고, 레퍼런스 차동 신호값의 표준 편차 (σ) 로부터 구해지는 값 (예를 들어 레퍼런스 차동 신호값의 ±3σ) 의 범위의 값으로 해도 되며, 게터링성과 항절 강도의 어느 쪽을 우선할지에 따라, 적정 범위의 상한, 하한이 임의로 설정되어도 된다. 또, 본 발명의 평가 장치 (20) 의 제어부 (24) 는, 예를 들어, 항절 강도에 비해 게터링성을 중시할 때에는 적정 범위의 상한을 레퍼런스 차동 신호값에 10 ％ 추가한 값으로 하고, 하한을 20 ％ 줄인 값으로 해도 된다. 한편, 본 발명의 평가 장치 (20) 의 제어부 (24) 는, 항절 강도를 중요시하는 경우에는, 하한을 레퍼런스 차동 신호값으로부터 10 ％ 줄인 값으로 하고, 상한을 20 ％ 가산한 값으로 해도 된다. 게터링성만을 고려하여 상한만을 설정해도 된다.
[제 2 실시형태]
본 발명의 제 2 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 6 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 연삭 연마 장치의 평가 장치의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 7 은, 도 6 에 나타낸 평가 장치에 의해 레퍼런스 차동 신호값이 측정되는 디바이스 웨이퍼의 측정 위치를 나타내는 사시도이다. 도 6 및 도 7 에 있어서, 제 1 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 2 실시형태에 관한 가공 장치로서의 연마 장치 (1-2) 의 평가 장치 (20-2) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 여기광 조사 수단 (21) 과, 마이크로파 조사 수단 (22) 과, 반사파 수신부 (23) 와, 제어부 (24) 에 더하여, 구동부 (26) 와, 입력부 (27) 를 구비한다. 구동부 (26) 는, 반출입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 디바이스 웨이퍼 (W) 와 마이크로파 조사 수단 (22) 을 상대적으로 이동시키는 것이다.
제 2 실시형태에 있어서, 구동부 (26) 는, 반출입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 도 7 에 나타내는 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 중심 (P) 을 통과하는 중심선 (CL) 상의 마이크로파의 반사 강도를 취득하여 차동 신호를 평가 장치 (20-2) 가 취득할 수 있도록, 반출입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 디바이스 웨이퍼 (W) 에 대해 마이크로파 조사 수단 (22) 을 상대적으로 이동시킨다. 즉, 구동부 (26) 는, 반출입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 도 7 에 나타내는 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 의 중심선 (CL) 을 따라 마이크로파 조사 수단 (22) 을 이동시킨다. 구동부 (26) 는, 모터, 모터의 회전 구동력에 의해 마이크로파 조사 수단 (22) 을 이동시키는 리드 스크루, 및 마이크로파 조사 수단 (22) 의 이동 방향을 안내하는 리니어 가이드에 의해 구성된다. 구동부 (26) 의 구성은, 모터, 리드 스크루, 및 리니어 가이드에 의한 구성에 한정되지 않는다.
입력부 (27) 는 제어부 (24) 에 접속되어 있다. 입력부 (27) 는, 반출입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 중심선 (CL) 의 위치, 즉, 마이크로파 조사 수단 (22) 의 이동 범위를 제어부 (24) 에 입력한다. 입력부 (27) 는, 반출입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 중심선 (CL) 상의 차동 신호를 취득하는 위치를 제어부 (24) 에 입력한다. 제 2 실시형태에 있어서, 입력부 (27) 는, 반출입 위치 (A) 의 유지 수단 (7) 에 유지된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 중심선 (CL) 상의 복수의 위치를 차동 신호를 취득하는 위치로서 제어부 (24) 에 입력한다. 입력부 (27) 는, 터치 패널과 키보드 등 중 적어도 하나에 의해 구성된다.
제 2 실시형태에 있어서, 평가 장치 (20-2) 는, 측정 공정에 있어서, 제어부 (24) 가 마이크로파 조사 수단 (22) 을 중심선 (CL) 을 따라 이동시키면서 입력부 (27) 로부터 입력된 복수의 위치에서 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 및 비조사 범위로부터 마이크로파의 반사 강도를 취득하고, 차동 신호를 산출한다. 평가 장치 (20-2) 는, 게터링성을 판단하는 공정에 있어서, 제어부 (24) 가 취득한 각 위치의 차동 신호의 강도가 적정 범위 내인지의 여부를 판정하고, 각 위치의 게터링성이 적정한지 부적정한지를 기억한다.
제 2 실시형태에 관한 가공 장치 (1-2), 즉, 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다.
또, 제 2 실시형태에 관한 가공 장치 (1-2), 즉, 평가 방법은, 제어부 (24) 가 마이크로파 조사 수단 (22) 을 디바이스 웨이퍼 (W) 에 대해 상대적으로 이동시키면서 입력부 (27) 로부터 입력된 복수의 위치의 차동 신호를 산출하고, 복수의 위치의 게터링성이 적정한지 부적정한지를 판단한다. 이 때문에, 제 2 실시형태에 관한 가공 장치 (1-2), 즉, 평가 방법은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 복수의 위치의 게터링성의 양부의 판정이 가능해져, 디바이스 (D) 마다 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또, 일반적으로 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성은, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 직경 방향으로 상이한 (고르지 않은) 경향이 있으므로, 제 2 실시형태에 관한 가공 장치 (1-2), 즉, 평가 방법은, 마이크로파 조사 수단 (22) 을 디바이스 웨이퍼 (W) 에 대해 중심선 (CL) 을 따라 이동시키면서 마이크로파 반사 강도의 차동 신호를 차동 신호 산출부 (23c) 로부터 취득하여, 디바이스 웨이퍼 (W) 전체의 게터링성의 양부를 추정할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 도 4 로부터 얻어진 차동 신호의 상한·하한 강도로부터 적정 범위에 포함되는지의 여부로부터 게터링성을 판정해도 되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 게터링성이 보증되는 레퍼런스 웨이퍼 (W) 에 대하여, 전체면 또는 복수 점에 여기광 및 마이크로파를 조사하고, 마이크로파의 반사 강도를 얻어 차동 신호를 산출하고, 이 값에 기초하여 적정 범위 (게터링성이 적정한 기준이 되는 범위) 를 정해도 된다.
[제 3 실시형태]
본 발명의 제 3 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 8(a) 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 시스템의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 8(b) 는, 도 8(a) 에 나타낸 가공 장치의 각 공정을 나타내는 도면이다. 도 8(a) 및 도 8(b) 에 있어서, 제 1 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 3 실시형태에 관한 가공 장치 (1-3) 는, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치 (101) 와, 라미네이터 (102) 와, 디바이스 웨이퍼 (W) 에 게터링성을 부여하는 가공을 포함하는 가공을 디바이스 웨이퍼 (W) 에 실시하는 장치로서의 연삭 연마 장치 (103) 와, 평가 장치 (20) 와, 인터페이스 (도 8 중, IF 라고 표기하였다) (104) 를 구비한다. 절삭 장치 (101) 는, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 피가공물로서의 디바이스 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 으로부터 분할 예정 라인 (S) 을 두께 방향에서 보아, 마무리 두께 이상까지 하프 컷하는 것이다. 라미네이터 (102) 는, 분할 예정 라인 (S) 이 하프 컷된 디바이스 웨이퍼 (W) 의 표면 (WS) 에 보호 테이프 (T) 를 첩착 (貼着) 하는 것이다. 연삭 연마 장치 (103) 는, 제 1 실시형태의 제 1 연삭 수단 (3), 제 2 연삭 수단 (4) 및 연마 수단 (5) 을 구비하고, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 이면 (WR) 을 연삭 연마 가공하여, 디바이스 (D) 로 분할함과 함께, 분할된 각 디바이스 웨이퍼 (W) 내에 게터링층 (G) 을 형성하는 것이다. 평가 장치 (20) 는, 게터링층 (G) 의 양부를 판정하는 장치이다. 인터페이스 (104) 를 개재하여, 디바이스 웨이퍼 (W) 는, 절삭 장치 (101), 라미네이터 (102), 연삭 연마 장치 (103) 및 평가 장치 (20) 에 순서대로 반송된다.
제 3 실시형태에 관한 가공 장치 (1-3), 즉, 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다.
또한, 제 3 실시형태에 관한 가공 장치 (1-3) 는, 게터링성을 갖는 게터링층 (G) 을 부여하기 위해서 연삭 연마 장치 (103) 를 사용하고 있지만, 본 발명은, 건식 연마 가공에 한정하지 않고, 게터링성 (결정에 변형을 생성한다) 을 갖는 게터링층 (G) 을 형성할 수 있는 가공 방법을 실행하는 장치를 사용해도 된다. 본 발명은, 게터링층 (G) 을 형성할 수 있는 가공 방법을 실행하는 장치로서, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 연삭 장치, 연마한 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭을 실행하는 장치, 레이저광 조사를 실행하는 장치, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983호 참조) 를 실행하는 장치를 사용할 수 있다.
[제 4 실시형태]
본 발명의 제 4 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 9 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 9 에 있어서, 제 3 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 4 실시형태에 관한 가공 장치 (1-4) 는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 게터링성 부여 장치로서의 연삭 연마 장치 (103) 내에 평가 장치 (20) 를 형성하고 있는 것 이외에는, 제 3 실시형태의 가공 장치 (1-3) 와 동일한 구성이다.
제 4 실시형태에 관한 가공 장치 (1-4), 즉, 평가 방법은, 제 3 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또한, 제 4 실시형태에 관한 가공 장치 (1-4) 는, 제 3 실시형태와 동일하게, 게터링층 (G) 을 부여할 수 있는 가공 방법을 실행하는 장치로서, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 연삭 장치, 연마한 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭을 실행하는 장치, 레이저광 조사를 실행하는 장치, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983호 참조) 를 실행하는 장치를 사용해도 된다. 또한, 게터링성을 부여하는 가공으로서 습식의 연마 가공 등을 사용할 수 있는 점은 제 1 실시형태와 동일하다.
제 3 실시형태 및 제 4 실시형태에 관한 가공 장치 (1-3, 1-4) 는, 절삭 장치 (101) 대신에 디바이스 웨이퍼 (W) 의 내부에 개질층을 형성하는 레이저 가공 장치를 구비해도 된다.
[제 5 실시형태]
본 발명의 제 5 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 10 은, 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 10 에 있어서, 제 1 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 5 실시형태에 관한 가공 장치 (1-5) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 카세트 (8) 및 카세트 (9) 를 동일 직선 상에 병렬하고, 카세트 (8, 9) 가 병렬된 방향을 따라 반출입 수단 (14) 이 이동 지지 기구 (14b) 에 의해 자유롭게 이동할 수 있도록 형성되어 있다. 가공 장치 (1-5) 는, 반출입 수단 (14) 의 이동 방향에 대해 직교하는 방향으로 이동 지지 기구 (19a) 에 의해 자유롭게 이동할 수 있도록 형성되고, 또한 반출입 수단 (14) 과 동일한 구성의 U 자형 핸드 (14a) 를 구비하는 로봇픽에 의해 구성된 반송 수단 (19) 을 구비한다. 가공 장치 (1-5) 는, 반송 수단 (19) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (19a) 의 카세트 (8, 9) 근처의 일단부에 위치 맞춤 수단 (10) 과 세정 수단 (13) 이 장착되고, 이동 지지 기구 (19a) 의 중앙부에 제 1 연삭 수단 (3) 및 제 2 연삭 수단 (4) 을 구비하는 연삭 장치 (17) 와 연마 수단 (5) 을 구비하는 연마 장치 (18) 가 장착되고, 이동 지지 기구 (19a) 의 카세트 (8, 9) 로부터 떨어진 타단부에 평가 장치 (20) 가 장착되어 있다.
가공 장치 (1-5) 는, 반출입 수단 (14) 이 카세트 (8) 로부터 이동 지지 기구 (19a) 의 일단부에 형성된 임시 놓기부 (25) 에 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반송하고, 반송 수단 (19) 이 임시 놓기부 (25) 로부터 디바이스 웨이퍼 (W) 를 위치 맞춤 수단 (10) 으로 반송한다. 가공 장치 (1-5) 는, 위치 맞춤 수단 (10) 에 의해 위치 맞춤된 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반송 수단 (19) 이 연삭 장치 (17) 와 연마 장치 (18) 와 평가 장치 (20) 와 세정 수단 (13) 으로 순서대로 반송한다. 가공 장치 (1-5) 는, 연삭 장치 (17) 가 디바이스 웨이퍼 (W) 를 조연삭 가공 및 마무리 연삭 가공하고, 연마 장치 (18) 가 디바이스 웨이퍼 (W) 를 연마 가공하고, 평가 장치 (20) 가 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링성을 평가한다. 가공 장치 (1-5) 는, 세정 수단 (13) 이 디바이스 웨이퍼 (W) 를 세정하고, 반송 수단 (19) 이 세정 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 를 임시 놓기부 (25) 까지 반송하고, 반출입 수단 (14) 이 세정된 디바이스 웨이퍼 (W) 를 임시 놓기부 (25) 로부터 카세트 (9) 로 반입한다.
제 5 실시형태에 관한 가공 장치 (1-5), 즉, 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또한, 제 5 실시형태에 관한 가공 장치 (1-5) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 게터링성을 갖는 게터링층 (G) 을 부여하기 위해서 소위 건식 연마 가공을 사용하고 있지만, 건식 연마 가공에 한정하지 않고, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 연삭 가공, 연마한 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭, 레이저광 조사, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983호 참조) 를 사용해도 된다. 습식의 연마 가공 등을 사용해도 되는 것은 제 1 실시형태 등과 동일하다. 또, 제 5 실시형태에 관한 가공 장치 (1-5) 는, 임시 놓기부 (25) 를 형성하지 않고, 반출입 수단 (14) 과 반송 수단 (19) 이 직접 디바이스 웨이퍼 (W) 를 주고 받아도 된다.
[제 6 실시형태]
본 발명의 제 6 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 11 은, 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 11 에 있어서, 제 5 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 6 실시형태에 관한 가공 장치 (1-6) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 반출입 수단 (14) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (14b) 의 일단부에 평가 장치 (20) 를 장착하고, 세정 후에 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링층 (G) 의 평가를 실행하는 것 이외에는, 제 5 실시형태와 동일한 구성이다.
제 6 실시형태에 관한 가공 장치 (1-6), 즉, 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또한, 제 6 실시형태에 관한 가공 장치 (1-6) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 게터링성을 갖는 게터링층 (G) 을 부여하기 위해서 소위 건식 연마 가공을 사용하고 있지만, 건식 연마 가공에 한정하지 않고, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 연삭 가공, 플라즈마 에칭, 레이저광 조사, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983호 참조) 를 사용해도 된다. 또, 습식 연마 가공 등을 사용할 수 있는 점은 제 1 실시형태 등과 동일하다.
또, 본 발명은, 제 6 실시형태에 있어서, 이동 지지 기구 (19a) 의 일단부 상에 임시 놓기부 (25) 를 형성하는 것 대신에 반출입 수단 (14) 과 반송 수단 (19) 에 의해 직접 디바이스 웨이퍼 (W) 를 주고 받아도 된다.
[제 7 실시형태]
본 발명의 제 7 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 12 는, 본 발명의 제 7 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 12 에 있어서, 제 5 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 7 실시형태에 관한 가공 장치 (1-7) 는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 이동 지지 기구 (19a) 의 일단부 상에 임시 놓기부 (25) 를 배치하지 않고 위치 맞춤 수단 (10) 을 형성하여, 반송 수단 (19) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (19a) 의 일단부에 평가 장치 (20) 를 장착하고, 세정 후에 디바이스 웨이퍼 (W) 의 게터링층 (G) 의 평가를 실행하는 것 이외에는, 제 5 실시형태와 동일한 구성이다.
제 7 실시형태에 관한 가공 장치 (1-7), 즉, 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또한, 제 7 실시형태에 관한 가공 장치 (1-7) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 게터링성을 갖는 게터링층 (G) 을 부여하기 위해서 소위 건식 연마 가공을 사용하고 있지만, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 연삭 가공, 연마한 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭, 레이저광 조사, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983호 참조) 를 사용해도 된다. 습식 연마 가공 등을 사용할 수 있는 점은 제 1 실시형태 등과 동일하다.
[제 8 실시형태]
본 발명의 제 8 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 13 은, 본 발명의 제 8 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 13 에 있어서, 제 5 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 8 실시형태에 관한 가공 장치 (1-8) 는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 반송 수단 (19) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (19a) 의 타단부에 제 2 반출입 수단 (16) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (16a) 를 장착하고, 이동 지지 기구 (16a) 에 카세트 (9) 를 형성하고 있다. 제 2 반출입 수단 (16) 은, 반출입 수단 (14) 과 동일한 구성의 U 자형 핸드 (14a) 를 구비하는 로봇픽에 의해 구성되어 있다. 또, 가공 장치 (1-8) 는, 이동 지지 기구 (19a) 의 타단부에 반송 수단 (19) 과 제 2 반송 수단 (16) 의 쌍방이 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반송할 수 있고 또한 디바이스 웨이퍼 (W) 를 취출할 수 있는 임시 놓기부 (25) 를 형성하고 있다. 가공 장치 (1-8) 는, 반출입 수단 (14) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (14b) 에 카세트 (8) 를 형성하고 있다. 반출입 수단 (14) 및 제 2 반출입 수단 (16) 의 이동 방향은 서로 평행이다. 제 8 실시형태에 관한 가공 장치 (1-8) 는, 반송 수단 (19) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (19a) 의 타단부에 세정 수단 (13) 을 장착하고 있다. 제 8 실시형태에 관한 가공 장치 (1-8) 는, 상기 이외의 구성은 제 5 실시형태와 동일한 구성이다.
제 8 실시형태에 관한 가공 장치 (1-8), 즉, 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또한, 제 8 실시형태에 관한 가공 장치 (1-8) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 게터링성을 갖는 게터링층 (G) 을 부여하기 위해서 소위 건식 연마 가공을 사용하고 있지만, 건식 연마 가공에 한정하지 않고, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 연삭 가공, 연마한 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭, 레이저광 조사, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983호 참조) 등, 습식 연마 가공 등을 사용할 수 있는 점은 제 1 실시형태 등과 동일하다.
[제 9 실시형태]
본 발명의 제 9 실시형태에 관한 평가 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 14 는, 본 발명의 제 9 실시형태에 관한 피가공물의 평가 방법을 실행하는 가공 장치의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 14 에 있어서, 제 5 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
제 9 실시형태에 관한 가공 장치 (1-9) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 연마 장치 (18) 및 평가 장치 (20) 가 반송 수단 (19) 을 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 이동 지지 기구 (19a) 로부터 분리되고, 연삭 장치 (17) 로부터 연마 장치 (18) 로 디바이스 웨이퍼 (W) 를 반송하는 도시되지 않은 반송 수단을 구비하고 있는 것 이외의 구성은 제 5 실시형태와 동일한 구성이다.
제 9 실시형태에 관한 가공 장치 (1-9), 즉, 평가 방법은, 제 1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼 (W) 를 금속 원소로 오염시키지 않고, 게터링성의 양부의 판정이 가능해진다. 또한, 제 9 실시형태에 관한 가공 장치 (1-9) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 게터링성을 갖는 게터링층 (G) 을 부여하기 위해서 소위 건식 연마 가공을 사용하고 있지만, 건식 연마 가공에 한정하지 않고, 예를 들어, 하이 메쉬휠을 사용한 가공을 실시하는 고번수 (高番數) 지립을 사용한 연삭 가공, 연마한 후의 디바이스 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭, 레이저광 조사, 또는 이온빔 조사 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-253983호 참조) 등, 습식 연마 가공을 사용할 수 있는 점은 제 1 실시형태 등과 동일하다.
전술한 제 1 실시형태 내지 제 8 실시형태에 관한 디바이스 웨이퍼의 가공 장치 (1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8) 의 반출입 수단 (14) 및 반송 수단 (19) 은, U 자형 핸드 (14a) 를 구비하는 로봇픽으로, U 자형 핸드 (14a) 에 의해 디바이스 웨이퍼 (W) 의 일부분을 흡착 유지하여 반송하는 예를 나타냈지만, 디바이스 웨이퍼 (W) 의 전체면을 흡착 유지하는 전체면 흡착식의 흡착 패드를 구비해도 된다. 또, 전술한 실시형태에 있어서는, 임시 놓기부 (25) 를 개재하여 디바이스 웨이퍼 (W) 를 주고 받는 구성을 기재했지만, 반출입 수단 (14) 과 반송 수단 (19) 이 직접 주고 받아도 된다. 특히, 반송 대상의 디바이스 웨이퍼 (W) 가 얇은 경우에는 유효하다. 전술한 제 1 실시형태 내지 제 9 실시형태에서는, 평가 장치 (20) 는, 피가공물인 디바이스 웨이퍼의 가공 장치 (1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-9) 를 구성했지만, 본 발명에서는, 피가공물의 제조 장치를 구성해도 된다. 즉, 제 1 실시형태 내지 제 9 실시형태에 관한 평가 방법은, 디바이스의 제조 방법이어도 된다. 또, 본 발명은, 차동 신호를 사용하지 않고, 여기광 (L) 이 조사된 조사 범위 (R) 로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 강도에 기초하여 게터링성을 평가해도 된다. 또, 본 발명은, 여기광 (L) 이 조사된 조사 범위 (R) 로부터 반사된 마이크로파 (MR) 의 강도가, 여기광 (L) 의 조사가 정지되어 1/e 이하가 되는 시간, 즉 소위 재결합 라이프 타임에 기초하여 게터링성을 평가해도 된다.
제 1 실시형태 내지 제 9 실시형태에 의하면, 이하의 평가 장치 및 가공 장치를 얻을 수 있다.
(부기 1)
표면에 복수의 디바이스가 형성됨과 함께 내부에 게터링층이 형성된 피가공물의 게터링을 평가하는 평가 장치로서,
피가공물에 캐리어를 여기시키기 위한 여기광 (L) 을 조사하는 여기광 조사 수단과,
상기 피가공물의 상기 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 와 상기 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로 각각 마이크로파 (MT) 를 조사하는 마이크로파 조사 수단과,
상기 피가공물로부터의 상기 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 각각 측정하고, 상기 조사 범위 (R) 로부터의 반사파의 강도에서 상기 조사 범위 (R) 외로부터의 반사파의 강도를 뺀 차동 신호를 도출하는 측정 수단과,
상기 측정 수단에 의해 산출된 상기 차동 신호의 강도에 기초하여 게터링성을 판단하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 평가 장치.
(부기 2)
부기 1 에 기재된 평가 장치와,
상기 피가공물을 가공하는 가공 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가공 장치 (1).
(부기 3)
표면에 복수의 디바이스가 형성됨과 함께 내부에 게터링층이 형성된 피가공물의 제조 방법으로서,
피가공물에 캐리어를 여기시키기 위한 여기광 (L) 을 조사하는 제 1 공정과,
상기 피가공물의 상기 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 와 상기 여기광 (L) 의 조사 범위 (R) 외로 각각 마이크로파 (MT) 를 조사하는 제 2 공정과,
상기 피가공물로부터의 상기 마이크로파 (MR) 의 반사파의 강도를 각각 측정하고, 상기 조사 범위 (R) 로부터의 반사파의 강도에서 상기 조사 범위 (R) 외로부터의 반사파의 강도를 뺀 차동 신호를 도출하는 제 3 공정과,
상기 측정 수단에 의해 산출된 상기 차동 신호의 강도에 기초하여 상기 게터링층의 게터링성을 판단하는 제 4 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 피가공물의 제조 방법.
또한, 본 발명은 상기 실시형태, 변형예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다.
W : 디바이스 웨이퍼 (피가공물)
WS : 표면
D : 디바이스
G : 게터링층
L : 여기광
R : 조사 범위
MT, MR : 마이크로파

Claims (6)

  1. 표면에 복수의 디바이스가 형성됨과 함께 내부에 게터링층이 형성된 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가하는 평가 방법으로서,
    디바이스 웨이퍼에 캐리어를 여기시키기 위한 여기광을 조사하는 여기광 조사 공정과,
    상기 디바이스 웨이퍼의 상기 여기광의 조사 범위와 상기 여기광의 조사 범위 외로 각각 마이크로파를 조사하는 마이크로파 조사 공정과,
    상기 디바이스 웨이퍼로부터의 상기 마이크로파의 반사파의 강도를 각각 측정하고, 상기 조사 범위로부터의 반사파의 강도에서 상기 조사 범위 외로부터의 반사파의 강도를 뺀 차동 신호를 도출하는 측정 공정과,
    상기 측정 공정에서 산출된 상기 차동 신호의 강도에 기초하여 게터링성을 판단하는 공정을 포함하고,
    상기 판단하는 공정에 있어서, 상기 차동 신호의 강도를, 상기 디바이스 웨이퍼에 부여되는 게터링층에 요구되는 게터링성에 따라 설정된 상한 강도와 비교하여, 게터링성을 판단하는 것을 특징으로 하는 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가하는 평가 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단하는 공정에 있어서, 상기 차동 신호의 강도가, 상기 상한 강도 이하이면 게터링성이 적정하다고 판단하고, 상기 상한 강도를 초과하면 게터링성이 부적정하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가하는 평가 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 판단하는 공정에 있어서, 상기 차동 신호의 강도를, 상기 디바이스 웨이퍼에 부여되는 게터링층에 요구되는 게터링성에 따라 설정된 하한 강도와 비교하여, 상기 디바이스 웨이퍼의 항절 강도를 판단하는 것을 특징으로 하는 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가하는 평가 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판단하는 공정에 있어서, 상기 차동 신호의 강도가, 상기 하한 강도 이상이면, 상기 디바이스 웨이퍼의 항절 강도를 적정하다고 판단하고, 상기 하한 강도 미만이면, 상기 디바이스 웨이퍼의 항절 강도가 낮다고 판단하는 것을 특징으로 하는 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가하는 평가 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로파의 주파수는 26 ㎓ 인, 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가하는 평가 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 여기광의 파장은 349 ㎚ 인, 디바이스 웨이퍼의 게터링성을 평가하는 평가 방법.
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