TWI812622B - 吸集層形成裝置、吸集層形成方法及電腦記錄媒體 - Google Patents

吸集層形成裝置、吸集層形成方法及電腦記錄媒體 Download PDF

Info

Publication number
TWI812622B
TWI812622B TW107118365A TW107118365A TWI812622B TW I812622 B TWI812622 B TW I812622B TW 107118365 A TW107118365 A TW 107118365A TW 107118365 A TW107118365 A TW 107118365A TW I812622 B TWI812622 B TW I812622B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
polishing
wafer
absorption layer
layer forming
Prior art date
Application number
TW107118365A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201906690A (zh
Inventor
福岡哲夫
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201906690A publication Critical patent/TW201906690A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI812622B publication Critical patent/TWI812622B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
    • H01L21/3221—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/04—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces externally
    • B24B5/047—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces externally of workpieces turning about a vertical axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • 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
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/67219—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one polishing chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate

Abstract

本發明提供一種在基板形成吸集層的吸集層形成裝置。該吸集層形成裝置具備：基板固持部，進行基板固持；研光膜，抵接於被該基板固持部所固持之基板，而對該基板進行拋光；基座，支撐該研光膜，可沿著鉛直方向任意移動，並且可任意旋轉；以及水供給部，對於被該基板固持部所固持之基板供給水。

Description

吸集層形成裝置、吸集層形成方法及電腦記錄媒體
[相關申請案之交互參照]
本案係依據在2017年6月1日所申請之日本專利申請案(特願2017-109588號)主張優先權，並在此援用其內容。
本發明有關在基板形成吸集層的吸集層形成裝置、使用該吸集層形成裝置的吸集層形成方法及電腦記錄媒體。
近年來在半導體裝置之製程中，對於在表面形成有複數之電子電路等元件的半導體晶圓(以下稱晶圓)，係採取將該晶圓之背面進行研磨和拋光，而使晶圓薄化。
當對晶圓之背面進行研磨(粗研磨及最終研磨)時，會導致該晶圓之背面形成包含裂縫或損傷等的受損層。因為受損層使得晶圓產生殘餘應力，於是例如將 晶圓切割而得到的晶片之抗彎強度變弱，以致有晶片產生破裂或缺口之虞。因此，為了去除受損層，而進行應力消除處理。
另一方面，為了抑制銅或鎳等對晶圓表面之元件造成金屬污染，而在該晶圓之背面形成集取金屬的吸集層。
如上述，有必要進行應力消除處理以去除受損層，同時形成吸集層。
在吸集層之形成上，以往使用各種方法。例如，專利文獻1揭示下述方法：進行乾式拋光或CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光)之拋光處理、乾式蝕刻或濕式蝕刻等之蝕刻處理、以及照射惰性氣體之簇離子的離子照射處理等，而在晶圓之背面形成吸集層。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-253983號公報
然而，在進行乾式拋光之情形時，相對於在濕式環境下進行研磨(粗研磨及最終研磨)的情形，乾式拋光係在乾式環境下進行，故在進行研磨之後，需要暫時使晶圓乾燥。因此，造成處理程序繁雜化。
在進行CMP之情形時，由於使用鹼性化學藥液作為研漿，因此在處理上並不容易，仍然造成處理程序繁雜化。
在進行乾式蝕刻時，和上述乾式拋光相同，在研磨之後需要使晶圓乾燥。又，因為必須在真空環境氣氛下進行，於是更造成裝置構成的大型化。
在進行濕式蝕刻時，化學藥液之濃度或溫度不容易控制。
在進行離子照射處理時，必須另外進行簇離子之產生和照射，故處理程序繁雜化，裝置構成也會大型化。
在以上之習知方法中，關於如何簡易地形成吸集層，實有其改善的空間。
本發明係有鑑於上述情事所完成，其目的為在基板之背面簡易地形成吸集層。
解決上述課題的本發明之一態樣係一種在基板形成吸集層的吸集層形成裝置。該吸集層形成裝置具備：基板固持部，進行基板固持；研光膜，抵接於被該基板固持部所固持之基板，而對該基板進行拋光；基座，支撐該研光膜，可沿著鉛直方向任意移動，並且可任意旋轉；以及水供給部，對於被該基板固持部所固持的基板供給水。
依本發明之一態樣，首先以基板固持部固持基板之後，將基座和研光膜配置在基板側，並且使研光膜抵接於基板。其後，一面從水供給部對基板供給水，一面使基座旋轉，而利用研光膜對基板進行拋光。此時，由於對基板供給水，故可抑制因為拋光產生的摩擦熱，並且將因為拋光產生的廢屑排出到基板外。如上述，依本發明之一態樣的吸集層形成裝置，只要具備研光膜即可，故能夠使裝置構成簡單化。因此，可達到裝置成本的低廉化。
依另一觀點的本發明之一態樣係一種吸集層形成方法，使用吸集層形成裝置以在基板形成吸集層。該吸集層形成裝置具備：基板固持部，進行基板固持；研光膜，對基板進行拋光；基座，支撐該研光膜，可沿著鉛直方向任意移動，並且可任意旋轉；以及水供給部，對基板供給水。在本態樣中，以該基板固持部固持基板，並使得該研光膜抵接於該基板，然後一面從該水供給部對基板供給水，一面使該基座旋轉，而利用該研光膜對基板進行拋光。
依另一觀點的本發明之一態樣係一種可讀取之電腦記錄媒體，儲存有在一控制部之電腦上進行動作的程式，該控制部控制一吸集層形成裝置，俾令該吸集層形成裝置執行該吸集層形成方法。
依本發明之一態樣，可在基板之背面簡易地形成吸集層。
1:基板處理系統
2:搬入搬出站
3:處理站
10:匣盒載置台
20:晶圓搬送區
21:搬送通道
22:晶圓搬送裝置
23:搬送臂
30:加工裝置
31:清洗裝置
32:旋轉夾頭
40:轉盤
41:夾頭
42:夾頭座
50:搬送單元
51:搬送通道
52:搬送臂
60:對準單元
61:旋轉夾頭
62:檢測部
70:清洗單元
71:噴嘴
80:粗研磨單元
90:最終研磨單元
81、91:研磨砂輪
82、92:基座
83、93:轉軸
84、94:驅動部
100:吸集層形成單元
110:控制部
120:研光膜
121:柔軟部
122:基座
122a:第一基座
122b:第二基座
123:轉軸
124:驅動部
125:水供給部
126:噴嘴
127:供給管
127a:旁通管
128:水供給源
129:供給設備群
130:螺栓
200:柔軟部
210:水供給部
211:噴嘴
212、213、215:供給管
214:供給通路
216:水供給源
217:供給設備群
300:研光膜
301:膜片
302:突起部
310:檢查部
320:投射部
321:受光部
322:檢查部
400:研光膜
401:膜體
402:膜片
403:凸部
500:產生器
C:匣盒
D1~D3:反射光之強度
P1~P4:處理位置
S:拋光屑
W:晶圓
【圖1】係示意地顯示具備依本實施形態之吸集層形成單元的基板處理系統之概略構成的俯視圖。
【圖2】係顯示轉盤之概略構成的俯視圖。
【圖3】係顯示加工裝置之概略構成的側面圖。
【圖4】係顯示依第一實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖5】(a)、(b)係顯示在第一實施形態中研光膜抵接於晶圓之樣子的說明圖。
【圖6】(a)、(b)係顯示在第一實施形態中更換研光膜之樣子的說明圖。
【圖7】係顯示依第二實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖8】(a)、(b)係顯示在第二實施形態中研光膜抵接於晶圓之樣子的說明圖。
【圖9】係顯示依第二實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖10】係顯示依第三實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖11】(a)、(b)係顯示在第三實施形態中對研光膜的表面狀態進行檢查之樣子的說明圖。
【圖12】(a)、(b)係顯示在第三實施形態中對研光膜的表面狀態進行檢查之樣子的說明圖。
【圖13】(a)、(b)係顯示在第三實施形態中對研光膜的表面狀態進行檢查之樣子的說明圖。
【圖14】(a)、(b)係顯示在第三實施形態中對研光膜的表面狀態進行檢查之樣子的說明圖。
【圖15】(a)、(b)係顯示在第三實施形態中對研光膜的表面狀態進行檢查之樣子的說明圖。
【圖16】係顯示在第三實施形態中投射部和受光部對研光膜的表面狀態進行檢查之樣子的說明圖。
【圖17】係顯示在第三實施形態中投射部和受光部對研光膜的表面狀態進行檢查之樣子的說明圖。
【圖18】係顯示依第四實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖19】係顯示依第五實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖20】係顯示依第五實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖21】係顯示依第六實施形態的吸集層形成單元之概略構成的說明圖。
【圖22】係顯示拋光水和拋光量之關係的圖表。
以下針對本發明之實施形態，一面參照圖式一面進行說明。在本說明書及圖式中，對於實質上具有同一機能和構成的要素標註同一符號，以省略重複的說明。
<基板處理系統>
首先，針對具備依本實施形態之吸集層形成裝置的基板處理系統之構成進行說明。圖1係示意地顯示基板處理系統1之概略構成的俯視圖。在以下的說明中，為使得位置關係明確化，界定互相垂直的X軸方向、Y軸方向及Z軸方向，並且以Z軸正方向表示鉛直向上的方向。
在本實施形態之基板處理系統1中，對於作為基板之晶圓W進行薄化。晶圓W係例如矽晶圓或化合物半導體晶圓等之半導體晶圓。在晶圓W之表面形成有元件(未圖示)，進一步在該表面貼附有用以保護元件的保護帶(未圖示)。又，對晶圓W之背面進行研磨和拋光等預定之處理，而使該晶圓薄化。
基板處理系統1形成將搬入搬出站2和處理站3一體連接而成的構成。該搬入搬出站2將可收納複數之晶圓W的匣盒C搬入搬出於搬入搬出站2和例如外部之間。該處理站3具備對晶圓W施加預定之處理的各種處理裝置。
在搬入搬出站2設置有匣盒載置台10。於圖示之例子中，在匣盒載置台10將複數例如四個匣盒C沿著X軸方向任意載置成一列。
又，在搬入搬出站2以和匣盒載置台10相鄰之方式設置有晶圓搬送區20。在晶圓搬送區20，設置有可在沿著X軸方向延伸之搬送通道21上任意移動的晶圓搬送裝置22。晶圓搬送裝置22具有搬送臂23，該搬送臂23可沿著水平方向、鉛直方向，並且繞著水平軸及鉛直軸(θ方向)任意移動。藉由此搬送臂23，可在匣盒載置台10上的各匣盒C、與後述處理站3的各裝置30、31之間搬送晶圓W。亦即，搬入搬出站2以可對處理站3搬入搬出晶圓W之方式構成。
在處理站3中，加工裝置30和清洗裝置31從X軸負方向朝向正方向並列而配置。該加工裝置30對晶圓W進行研磨或拋光等之各處理而使該晶圓W薄化，該清洗裝置31對於以該加工裝置30加工後之晶圓W進行清洗。
加工裝置30具備轉盤40、搬送單元50、對準單元60、清洗單元70、粗研磨單元80、最終研磨單元90、以及作為吸集層形成裝置的吸集層形成單元100。
如圖2及圖3所示，轉盤40以可藉由旋轉機構(未圖示)任意旋轉之方式構成。在轉盤40上設置有四個夾頭41，作為將晶圓W加以吸附固持的基板固持部。各夾頭41被固持在夾頭座42。夾頭41和夾頭座42以可藉由旋轉機構(未圖示)旋轉的方式構成。又，夾頭41之表面亦即晶圓W之固持面，其由側面觀之形成中央部相較於端部突出的凸形。在研磨處理(粗研磨及最終研磨)中，後述研磨砂輪81、91之1/4圓弧部分抵接於晶圓W。此時，為了以均一的厚度對晶圓W進行研磨，而使夾頭41之表面形成凸狀，並使得晶圓W以沿著該表面的方式吸附。
夾頭41(夾頭座42)係在和轉盤40同一圓周上均等地配置，亦即每隔90度配置一個。四個夾頭41藉由轉盤40之旋轉，可移動到四個處理位置P1~P4。
如圖1所示，在本實施形態中，第一處理位置P1係轉盤40之X軸正方向側且Y軸負方向側的位置，配置有清洗單元70。又，在第一處理位置P1之Y軸負方向一側，配置有對準單元60。第二處理位置P2係轉盤40之X軸正方向側且Y軸正方向側的位置，配置有粗研磨單元80。第三處理位置P3係轉盤40之X軸負方向側且Y軸正方向的位置，配置有最終研磨單元90。第四處理位置P4係轉盤40之X軸負方向側且Y軸負方向側的位置，配置有吸集層形成單元100。
搬送單元50可在沿著Y軸方向延伸之搬送通道51上任意移動。搬送單元50具有搬送臂52，該搬送臂52可沿著水平方向、鉛直方向，並且繞著鉛直軸(θ方向)任意移動。藉由此搬送臂52，可在對準單元60、和位在第一處理位置P1的夾頭41兩者之間搬送晶圓W。
對準單元60針對處理前之晶圓W在水平方向上的方向進行調節。對準單元60具備：旋轉夾頭61，將晶圓W固持而使其旋轉；及檢測部62，對晶圓W的缺口部之位置進行檢測。另外，藉由一面使得被旋轉夾頭61所固持之晶圓W旋轉，一面以檢測部62對晶圓W的缺口部之位置進行檢測，以調節該缺口部之位置，而對晶圓W在水平方向上的方向進行調節。
清洗單元70對晶圓W之背面進行清洗。清洗單元70設置在夾頭41之上方，具有對晶圓W之背面供給清洗液例如純水的噴嘴71。並且，一面使得被夾頭41 所固持之晶圓W旋轉，一面從噴嘴71供給清洗液。如此一來，所供給之清洗液在晶圓W之背面上擴散開來，而清洗該背面。又，清洗單元70進一步具有對夾頭41進行清洗的功能亦可。此時，在清洗單元70設有例如：噴嘴(未圖示)，對夾頭41供給清洗液；以及石材(未圖示)，接觸到夾頭41，而進行物理性清洗。
粗研磨單元80對晶圓W之背面進行粗研磨。如圖3所示，在粗研磨單元80中，研磨砂輪81被基座82所支撐而設置。在基座82上，隔著轉軸83設置有驅動部84。驅動部84內建有例如馬達(未圖示)，使研磨砂輪81和基座82沿著鉛直方向移動並且旋轉。又，在使得被夾頭41所固持之晶圓W抵接於研磨砂輪81之1/4圓弧部分的狀態下，令夾頭41和研磨砂輪81分別旋轉，藉以對晶圓W之背面進行粗研磨。此時，對晶圓W之背面供給研磨液，例如水。另外，在本實施形態中，使用研磨砂輪81作為粗研磨之研磨構件，但本發明不限於此。研磨構件採用其他種類的構件亦可，例如在不織布含有磨粒的構件等。
最終研磨單元90對晶圓W之背面進行最終研磨。最終研磨單元90之構成和粗研磨單元80之構成大致相同，具有研磨砂輪91、基座92、轉軸93及驅動部94。但是，此最終研磨用的研磨砂輪91之粒度小於粗研磨的研磨砂輪81之粒度。又，一面對於被夾頭41所固持的晶圓W之背面供給研磨液，一面在使得背面抵接於研磨砂輪91之1/4圓弧部分的狀態下，令夾頭41和研磨砂輪91分別旋轉，藉以將晶圓W之背面進行研磨。又，最終研磨之研磨構件和粗研磨之研磨構件相同，並不限於研磨砂輪91。
吸集層形成單元100對於因為進行粗研磨及最終研磨以致在晶圓W之背面所形成的受損層，進行應力消除處理，而加以去除。同時，在該晶圓W之背面形成吸集層。此吸集層形成單元100之構成如後述。
圖1所示之清洗裝置31對於以加工裝置30進行研磨及拋光後的晶圓W之背面進行清洗。具體而言，一面使得被旋轉夾頭32所固持的晶圓W進行旋轉，一面對該晶圓W之背面上供給清洗液，例如純水。如此一來，所供給的清洗液在晶圓W之背面上擴散開來，而清洗該背面。
在以上之基板處理系統1中，如圖1所示般地設置有控制部110。控制部110為例如電腦，具有程式儲存部(未圖示)。在程式儲存部儲存有對基板處理系統1中的晶圓W之處理進行控制的程式。又，在程式儲存部亦儲存有「用以對上述各種處理裝置或搬送裝置等之驅動系統的動作進行控制，而實現基板處理系統1中之後述晶圓處理」的程式。另外，該程式為儲存於例如電腦可讀取的硬碟(HD)、軟性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等之電腦可讀取記錄媒體H者，亦可為從該記錄媒體H安裝到控制部110者。
接著，針對使用如以上所構成之基板處理系統1進行的晶圓處理進行說明。又，在以本實施形態處理的晶圓W之表面，貼附有保護元件的保護帶。
首先，將收納有複數之晶圓W的匣盒C載置到搬入搬出站2之匣盒載置台10。在匣盒C中，為了抑制保護帶變形，以貼附有該保護帶的晶圓W之表面朝向上側的方式收納晶圓W。
接著，以晶圓搬送裝置22取出匣盒C內之晶圓W，並搬送到處理站3之加工裝置30。此時，以搬送臂23將晶圓W之表面和背面翻轉，而使得晶圓W之背面朝向上側。
將被搬送到加工裝置30之晶圓W加以傳遞到對準單元60的旋轉夾頭61。然後，在該對準單元60中，將晶圓W在水平方向上之方向進行調節。
接下來，以搬送單元50，將晶圓W傳遞到第一處理位置P1之夾頭41。其後，使得轉盤40沿著逆時針方向旋轉90度，令夾頭41移動到第二處理位置P2。然後，藉由粗研磨單元80，對晶圓W之背面進行粗研磨。粗研磨之研磨量係依照薄化前的晶圓W之厚度、和薄化後需要的晶圓W之厚度而設定。此時，在晶圓W之背面形成例如厚度5μm的受損層。
接著，再使得轉盤40沿著逆時針方向旋轉90度，令夾頭41移動到第三處理位置P3。然後，藉由最終研磨單元90，對晶圓W之背面進行最終研磨。此時，將晶圓W研磨到作為產品需要的薄化後之厚度。又，在晶圓W之背面形成例如厚度0.5μm的受損層。
接下來，再使得轉盤40沿著逆時針方向旋轉90度，令夾頭41移動到第四處理位置P4。然後，藉由吸集層形成單元100進行應力消除處理，同時在該晶圓W之背面形成吸集層。具體而言，將最終研磨後的厚度0.5μm之受損層拋光到例如0.09μm，而形成厚度0.09μm的吸集層。
接著，再使得轉盤40沿著逆時針方向旋轉90度，或使得轉盤40沿著順時針方向旋轉270度，而令夾頭41移動到第一處理位置P1。然後，藉由清洗單元70，以清洗液對晶圓W之背面進行清洗。
接下來，以晶圓搬送裝置22將晶圓W搬送到清洗裝置31。然後，在清洗裝置31中，以清洗液對晶圓W之背面進行清洗。又，在加工裝置30之清洗單元70亦進行晶圓W的背面清洗。但是，在清洗單元70進行清洗時，晶圓W之旋轉速度較慢，此時洗掉一定程度的髒穢，達到例如晶圓搬送裝置22之搬送臂23不髒污的程度。另一方面，清洗裝置31則對該晶圓W之背面進一步清洗到所希望之潔淨度。
其後，以晶圓搬送裝置22，將已進行全部處理後的晶圓W搬送到匣盒載置台10之匣盒C。如此一來，基板處理系統1進行的一連串之晶圓處理便結束。
依以上之實施形態，在一基板處理系統1中，可對複數之晶圓W連續進行：在粗研磨單元80對晶圓W之背面進行的粗研磨、在最終研磨單元90對晶圓W之背面進行的最終研磨、在吸集層形成單元100進行的吸集層形成、以及在清洗單元70和清洗裝置31對晶圓W之背面進行的清洗。因此，可在一基板處理系統1內，有效率地進行晶圓處理，而提高處理量。
<第一實施形態>
接著，針對吸集層形成單元100之第一實施形態進行說明。如圖3及圖4所示，吸集層形成單元100具備研光膜120、柔軟部121、基座122、轉軸123、驅動部124、以及水供給部125。
研光膜120和柔軟部121被基座122所支撐而設置。在基座122上，隔著轉軸123設置有驅動部124。驅動部124內建有例如馬達(未圖示)，使得研光膜120、柔軟部121和基座122沿著鉛直方向移動並且旋轉。
研光膜120含有磨粒，可抵接於晶圓W，而對該晶圓W進行拋光。又，研光膜120較薄且具有柔軟性，並且設置成抵接於晶圓W之背面整面的大小。
柔軟部121由具有柔軟性之材料例如樹脂構成。柔軟部121係在研光膜120之頂面側，設置成覆蓋該研光膜120。又，研光膜120與柔軟部121係以例如雙面膠帶或黏接劑等彼此貼附。
如圖5(a)所示，在研光膜120未抵接於晶圓W之狀態下，研光膜120和柔軟部121呈平坦狀。
另一方面，如圖5(b)所示，使研光膜120抵接於晶圓W。在此，因為夾頭41之頂面的粗度之差異、晶圓W之表面的保護帶厚度之差異、以及晶圓W之背面的粗度之差異等各種因素，有時晶圓W之背面的高度位置在面內並不均一。即使有此種高度位置的差異，仍然因為研光膜120和柔軟部121具有柔軟性，故該研光膜120和柔軟部121之底面追隨於晶圓W之背面形狀而變形。因此，可使研光膜120抵接於晶圓W之背面整面。而且，藉由柔軟部121之柔軟性，可使得作用到研光膜120和晶圓W的壓力在晶圓面內達到均一化(圖中之箭頭)。因此，可使得拋光處理在晶圓面內達到均勻。
又，在本實施形態中，研光膜120抵接於晶圓W之背面整面。但是，研光膜120抵接於晶圓W之區域不限於整面。例如，在研光膜120抵接於晶圓W之背面半面的情形，仍然因為研光膜120和柔軟部121具有柔軟性，故可使得研光膜120以均一的壓力抵接於該背面半面。
如上述，在晶圓W的背面之高度位置有所差異時，仍可使得研光膜120以均一的壓力抵接於晶圓W之背面。此效果無關乎夾頭41之表面形狀，均得以獲得。雖然本實施形態中的夾頭41之表面形成凸狀，但即使例如夾頭41之表面平坦，仍得以獲得此效果。
另外，在本實施形態中，由於夾頭41之表面形成中央部相較於端部突出的凸形，因此被該夾頭41所固持之晶圓W亦形成凸狀。因此，當使用一般的較硬之拋光材料時，該拋光材料不抵接於晶圓W之整面，而無法在晶圓面內均勻地拋光。相對於此，在本實施形態中，由於研光膜120和柔軟部121具有柔軟性，因此當使得研光膜120抵接於晶圓W時，該研光膜120和柔軟部121之底面追隨於晶圓W之凸形而變形。因此，可使得研光膜120以均一的壓力抵接於晶圓W之背面整面。
如圖4所示，水供給部125對於被夾頭41所固持之晶圓W供給水。水供給部125具有噴吐水(例如不含研漿之純水)的噴嘴126。噴嘴126設置在研光膜120之中心部。又，在本實施形態中，噴嘴126在研光膜120之中心部設有一個，但噴嘴126之數目或配置並不限於此。例如，噴嘴126在研光膜120之面內設有複數個亦可。另外，本實施形態係對晶圓W供給水。但是，為了防止在拋光處理時產生 靜電，亦可將在水中混合二氧化碳而成者供給到晶圓W。又，如後述般，在水中除了溶解二氧化碳之外，溶解例如微氣泡或臭氧氣體亦可。
在噴嘴126連接有將水供給到該噴嘴126的供給管127。供給管127插入穿通於例如研光膜120、柔軟部121、基座122及轉軸123，並且連通到在內部儲存水的水供給源128。又，在供給管127設置有供給設備群129，該供給設備群129包含對水之流動進行控制的閥或流量調節部等。
具有以上之構成的吸集層形成單元100，其在使得被夾頭41所固持之晶圓W抵接於研光膜120的狀態下，令夾頭41和研光膜120分別旋轉，藉以對晶圓W之背面進行拋光。此時，如上述般，由於可使研光膜120以均一的壓力抵接於晶圓W之背面整面，因此可使得拋光處理在晶圓面內達到均勻。
又，藉由使研光膜120抵接於晶圓W之背面整面，亦將可在短時間內進行拋光處理，而提高效率。在此，拋光處理中的進給量一般較少，而較花時間。因此，如本實施形態般可在短時間內進行拋光處理，此實有其效益。
進一步來說，此時由於從水供給部125對晶圓W之背面供給水，故可藉由該水，而減少在研光膜120和晶圓W之間產生的摩擦熱。又，藉由該水，亦可將因為拋光而產生的廢屑等排出到晶圓W之外部。
藉由如上述般地進行適當的拋光處理，可將最終研磨後的厚度0.5μm之受損層去除到剩下0.09μm。如此一來，薄化後之晶圓W變得不易破裂，可抑制抗彎 強度之下降。又，可適當地形成厚度0.09μm的吸集層，並且抑制對晶圓W的表面之元件造成的金屬污染。
在此，對研光膜120之更換方法進行說明。如圖6所示，基座122分成下層側之第一基座122a和上層側之第二基座122b。第一基座122a支撐著研光膜120和柔軟部121。又，如圖6(a)所示，第一基座122a和第二基座122b以螺栓130固定。如圖6(b)所示，藉由拆下螺栓130，以使第一基座122a從第二基座122b分離。藉由如上述般將第一基座122a以可從第二基座122b任意裝卸的方式構成，可輕易地更換研光膜120和柔軟部121。又，研光膜120之更換方法不限於此。例如，將研光膜120從柔軟部121剝離下來而進行更換亦可。
<第二實施形態>
接著，針對吸集層形成單元100之第二實施形態進行說明。第二實施形態之吸集層形成單元100如圖7所示，具備在內部充填有流體的柔軟部200，而沒有第一實施形態之柔軟部121。作為充填於柔軟部200的流體，使用水、油、空氣等之各種流體。又，第二實施形態的吸集層形成單元100之其他構成，係和第一實施形態的吸集層形成單元100之構成相同。
如圖8(a)所示，在研光膜120未抵接於晶圓W的狀態下，研光膜120和柔軟部200呈平坦狀。
另一方面，如圖8(b)所示，當研光膜120抵接於晶圓W時，由於研光膜120和柔軟部200具有柔軟性，因此該研光膜120和柔軟部200之底面追隨於晶圓W而變形。因此，可使得研光膜120抵接於晶圓W之背面整面。而且，藉由柔軟部200 之柔軟性，可使得作用到研光膜120和晶圓W的壓力在晶圓面內達到均一(圖中之箭頭)。進一步來說，在本實施形態中，柔軟部200之柔軟性係因為流體產生，為非常高的柔軟性。因此，可使得拋光處理在晶圓面內更加均勻，而適當地去除晶圓W的背面之受損層，同時適當地形成吸集層。
又，由於柔軟部200之內部充填有流體，因此可抑制在研光膜120和晶圓W之間產生的摩擦熱從柔軟部200傳達到上方。當熱傳達到例如轉軸123而使該轉軸123產生熱膨脹時，有驅動部124之驅動精度惡化的情形。就此而言，本實施形態藉由採用柔軟部200，可使得驅動部124適當地進行動作。
於本實施形態中，在充填於柔軟部200之內部的流體為水(以下有時稱為充填水)時，將此充填水兼作為在拋光處理時供給到晶圓W的水亦可。此時，如圖9所示，在吸集層形成單元100設置水供給部210，而未設置第一實施形態之水供給部125。
水供給部210具有噴吐水的噴嘴211。噴嘴211設置在研光膜120之中心部，並且其數目或配置不限於此。例如，噴嘴211在研光膜120之面內設置複數個亦可。
噴嘴211連接有將水供給到該噴嘴211的供給管212。供給管212連通到柔軟部200。柔軟部200連接有將水供給到該柔軟部200的供給管213。供給管213藉由供給通路214、供給管215，而連通到在內部儲存水的水供給源216。供給管213之直徑小於供給通路214之直徑。藉此，可施加如同令柔軟部200膨脹的壓力。又，為了如上述般對柔軟部200之內部施加壓力，在供給管213設置孔口(未圖示) 亦可。另外，在供給管215設置有供給設備群217，該供給設備群217包含對水之流動進行控制的閥或流量調節部等。
又，在進行拋光處理時，從水供給源216所供給的水，係暫時被充填到柔軟部200之後，再輸送到噴嘴211，而從該噴嘴211供給到晶圓W。
在本實施形態中，依據柔軟部200的內部之水溫，而對水之供給量進行控制亦可。例如，在柔軟部200設置溫度計(未圖示)，以對柔軟部200的內部之水溫進行測量。在拋光處理時，當研光膜120和晶圓W兩者之間產生的摩擦熱較大時，柔軟部200的內部之水溫亦變高。此時，控制成使得從噴嘴211供給到晶圓W的水之供給量增加。其結果，可使摩擦熱維持在較小，而適當地進行拋光處理。
又，在本實施形態中，依據柔軟部200的內部之水壓，而對水之供給量進行控制亦可。例如，在柔軟部200設置壓力計(未圖示)，對柔軟部200的內部之壓力進行測量。在拋光處理時，令研光膜120抵接於晶圓W之際，若柔軟部200的內部之壓力產生變化，即依該變化，對供給到柔軟部200的水之供給量進行控制。其結果，可適當地維持作用到研光膜120和晶圓W的壓力，而適當地進行拋光處理。
進而，在本實施形態中，依據柔軟部200的內部之水壓，對基座122在鉛直方向上的位置，亦即基座122在鉛直方向上的移動量進行控制亦可。此時，和上述說明同樣地，在例如柔軟部200設置壓力計(未圖示)，對柔軟部200的內部之壓力進行測量。依其測量結果，藉由驅動部124對基座122在鉛直方向上的移動量(下 降量)進行控制，而控制成使得作用到研光膜120和晶圓W的壓力在面內維持均一。其結果，可適當地進行拋光處理。
<第三實施形態>
接著，對吸集層形成單元100之第三實施形態進行說明。第三實施形態之吸集層形成單元100，如圖10所示，具有表面呈凹凸狀的研光膜300，而沒有第一實施形態及第二實施形態之研光膜120。又，第三實施形態之吸集層形成單元100的其他構成，係和第一實施形態之吸集層形成單元100的構成相同。
研光膜300具有膜片301、和形成在膜片301之表面的複數之突起部302。突起部302含有磨粒。又，突起部302剖面觀之，形成寬度從上方朝下方縮小的推拔形。突起部302之高度並無特別限定，可為例如40μm~50μm。
在拋光處理時，研光膜300抵接於晶圓W之際，可將拋光屑從突起部302、302之間亦即凹部，排出到晶圓W之外部。因此，可更加適當地進行拋光處理。
在本實施形態中，對研光膜300之表面狀態進行檢查亦可。以下說明兩個檢查方法。
首先，對第一個檢查方法進行說明。在本檢查方法中，依據使基座122(研光膜300)旋轉的驅動部124之負載，進行表面狀態的檢查。
此時，如圖11所示，吸集層形成單元100具有設在驅動部124的檢查部310。檢查部310對驅動部124之負載進行檢測，例如馬達之電流值(扭矩)。如圖11(a) 所示，在開始使用研光膜300時，突起部302呈尖銳狀，接觸到晶圓W之背面的面積較小。因此，作用於驅動部124的負載較小，馬達的電流值較小。另一方面，如圖11(b)所示，當重複使用研光膜300時，突起部302之前端受磨損，接觸到晶圓W之背面的面積變大。因此，作用於驅動部124的負載較大，馬達的電流值較大。
如上述，藉由對驅動部124的馬達之電流值進行監視，可檢查出研光膜300之表面狀態。只要設定成在驅動部124的馬達之電流值超過預定之臨界值時更換研光膜300，即可把握研光膜300之更換時點。
接著，對第二個檢查方法進行說明。在本檢查方法中，對研光膜300之表面狀態進行光學檢查。
此時，如圖12所示，吸集層形成單元100具有投射部320、受光部321及檢查部322。投射部320對研光膜300之表面進行光的投射。光的種類並無特別限定，可使用例如雷射光。受光部321接受：從投射部320投射出來且被研光膜300之表面反射的光(以下有時稱反射光)。檢查部322對受光部321所接受的反射光之強度進行檢測，並且進行該反射光的強度之影像處理，藉以檢查研光膜300之表面狀態。
圖12顯示：開始使用研光膜300之際的狀態，亦即突起部302之前端未磨損的狀態。圖13顯示：重複使用研光膜300，並且突起部302之前端已磨損的狀態。圖12(b)及圖13(b)顯示：以檢查部322檢測出來的反射光之強度分布的影像。在圖 12(b)及圖13(b)所示之影像中，影線較密時顯示影像較暗且反射光之強度較小的狀態，影線較疏時顯示影像較亮且反射光之強度較大的狀態。
如圖12(a)所示，在突起部302之前端未磨損時，由於研光膜300中的光之反射面較小，因此如圖12(b)所示，反射光之強度D1較小。另一方面，如圖13(a)所示，在突起部302之前端已磨損時，由於研光膜300中的光之反射面較大，因此如圖13(b)所示，反射光之強度D2較大。如前述，藉由對研光膜300之表面的反射光之強度進行監視，可檢查該研光膜300之表面狀態。又，只要設定成在反射光之強度超過預定之臨界值時更換研光膜300，即可把握研光膜300之更換時點。
圖14顯示複數之突起部302中的一部分已磨損的情形。亦即，如圖14(a)所示，相對於一部分突起部302未磨損而仍然呈尖銳狀，其他突起部302之前端已磨損而呈平坦狀。此時，如圖14(b)所示，在突起部302未磨損的部分，由於光之反射面較小，故反射光之強度D1較小。在突起部302已磨損的部分，由於光之反射面較大，故反射光之強度D2較大。如前述，當反射光之強度較強的部分和較弱的部分混雜時，可判斷為研光膜300之狀態不佳。因此，可對研光膜300之表面狀態進行檢查，而判斷研光膜300之良與否。例如，在研光膜300之一邊的反射光之強度較大，另一邊的反射光之強度較小時，可推知研光膜300未均勻地抵接於晶圓W。因此，亦可判斷研光膜300和晶圓W之抵接狀態。
圖15顯示在突起部302、302之間的凹部有拋光屑S阻塞其中的情形。亦即，如圖15(a)所示，在一部分的突起部302、302之間未阻塞拋光屑S，在其他部分的突起部302、302之間阻塞有拋光屑S。此時，如圖15(b)所示，沒有拋光屑S的部分係因為反射面較小，故反射光之強度D1較小，有拋光屑S的部分則因為反射面 較大，故反射光之強度D3較大。如前述，當反射光之強度較強的部分和較弱的部分混雜時，可判斷研光膜300中的拋光屑S之有無。因此，可對研光膜300之表面狀態進行檢查，而判斷研光膜300之良與否。
以上圖12~圖15所示之研光膜300中的光之反射面的大小，以「突起部302未磨損之狀態(呈尖銳狀之狀態)、突起部302已磨損之狀態(前端平坦之狀態)、在突起部302、302之間有拋光屑S之狀態」的順序變大。因此，反射光之強度亦以D1、D2、D3的順序變大。又，藉由預先把握此等強度D1、D2、D3的值，可把握研光膜300之表面狀態。
另外，在本實施形態中，投射部320和受光部321將光線投射到研光膜300之表面整面進而接受的方法，可採用各種方法。例如圖16所示，投射部320和受光部321分別相較於研光膜300之直徑更長，且沿著Y軸方向延伸亦可。此時，藉由使投射部320和受光部321形成一體，而沿著X軸方向移動，可對研光膜300之表面整面進行檢查。或者，如圖17所示，投射部320和受光部321分別相較於研光膜300之半徑更長，且沿著X軸方向延伸而固定亦可。此時，藉由使研光膜300旋轉，投射部320和受光部321可對研光膜300之表面整面進行檢查。
又，在本實施形態中，吸集層形成單元100具有對突起部302進行清洗的機構(未圖示)亦可。例如，對突起部302供給清洗液的清洗噴嘴等。藉由此清洗機構，可維持突起部302之潔淨度，而維持研光膜300之拋光性能。此時，在藉由研光膜300進行晶圓W的拋光處理之同時，以位在晶圓W之外周部的清洗機構，對突起部302進行清洗亦可。如上述，藉由並行拋光處理和清洗處理，將可縮短處理時間。
<第四實施形態>
在以上的第一實施形態~第三實施形態之吸集層形成單元100中，亦可省略柔軟部121。圖18顯示第四實施形態的吸集層形成單元100之概略構成。具體而言，第四實施形態之吸集層形成單元100係從第一實施形態之吸集層形成單元100省略柔軟部121而成者。此時，研光膜120直接被基座122支撐。
即使如本實施形態般省略柔軟部121，仍可在使得被夾頭41所固持之晶圓W抵接於研光膜120的狀態下，藉由令夾頭41和研光膜120分別旋轉，而對晶圓W之背面適當地進行拋光。而且，可使裝置構成更簡單，而達到裝置成本的低廉化。
<第五實施形態>
接下來，針對吸集層形成單元100之第五實施形態進行說明。第五實施形態之吸集層形成單元100具有圖19及圖20所示之研光膜400，而沒有第四實施形態之研光膜120。又，第五實施形態之吸集層形成單元100的其他構成，係和第四實施形態之吸集層形成單元100的構成相同。但是，在第五實施形態中，對夾頭41及夾頭座42之傾斜作調整。在圖示之例子中，將夾頭41及夾頭座42之傾斜調整成使得晶圓W之背面平行於研光膜400。
研光膜400具有被基座122支撐的複數之膜體401。複數之膜體401在例如基座122之同心圓上以等間隔並列而配置。又，膜體401對基座122的配置不限於本實施形態，配置在複數之同心圓上亦可。也就是說，此等複數之膜體401設置在雙重以上的同心圓上亦可。
各膜體401具有例如俯視觀之呈矩形的膜片402、以及形成在膜片402之表面的複數之凸部403。凸部403含有磨粒，並且形成直方體狀。膜體401中的膜片402之平面形狀可為任意形狀，亦可為例如圓形等。又，形成於膜片402的凸部403之數目或配置亦可任意設定。甚且，凸部403之形狀為柱體狀即可，亦可為例如圓柱或三角柱等。
此時，於拋光處理時，在研光膜400抵接於晶圓W之際，複數之凸部403彼此隔開間隔而抵接於晶圓W。如此一來，可使得在拋光處理時產生的拋光屑經由凸部403、403之間、以及膜體401、401之間，排出到晶圓W的外部。又，因為在凸部403、403之間、以及膜體401、401之間形成有間隙，故亦可將從噴嘴126所供給的水從該間隙排出，而提高脫水性。因此，可更加適當地進行拋光處理。
而且，在本實施形態中，由於凸部403形成直方體狀(柱體狀)，因此即使該凸部403之前端磨損，複數之凸部403和晶圓W的接觸面積不會變化。如此一來，可維持複數之凸部403對晶圓W的接觸壓力(表面壓力)，而將作用於驅動部124的負載維持於一定。其結果，可更加適當地進行拋光處理。
<第六實施形態>
在以上的第一實施形態~第五實施形態之吸集層形成單元100中，從水供給部125供給的水亦可使用純水之外的水。具體而言，從水供給部125供給的水之中溶解有例如微氣泡亦可。圖21顯示第六實施形態的吸集層形成單元100之概略構成。具體而言，第六實施形態的吸集層形成單元100係在第五實施形態的吸集 層形成單元100中，水供給部125供給溶解有微氣泡的水。又，第六實施形態的吸集層形成單元100之其他構成，係和第五實施形態的吸集層形成單元100之構成相同。
水供給部125具備用以在純水中溶解微氣泡的產生器500。產生器500產生微氣泡，而在流通的純水中溶解該微氣泡。產生器500之構成並無特別限定，可使用公知的裝置。又，產生器500於供給管127之中設置在「從供給設備群129分流出來而設置的旁通管127a」。
此時，在水供給部125中，使得從水供給源128所供給的純水藉由供給設備群129流到旁通管127a側，並且在通過產生器500之際溶解微氣泡。然後，溶解有該微氣泡的水經由供給管127從噴嘴126進行供給。
如上述，當溶解有微氣泡的水被供給到晶圓W時，因為該水之供給，在拋光處理時所產生的拋光屑變得容易被排出到晶圓W之外部。如此一來，即使研光膜400在拋光處理時對晶圓W的接觸壓力相同，仍可使得拋光量增多，而提高拋光處理之效率。
又，作為從水供給部125供給的純水之外的水，不限於溶解有微氣泡的水。例如，在水中溶解臭氧氣體，或者溶解微氣泡和臭氧氣體兩者亦可。又，在水中溶解二氧化碳亦可。無論是何種情形，均可如上述般提高拋光處理之效率。
在此，針對拋光處理之效率提高的效果進行說明。如圖22所示，發明人等對五個案例進行了實驗。圖22之縱軸顯示每一定時間的矽之拋光量。案例1為比 較例，係使用純水(圖22中之DIW)的情形。案例2係使用在純水中溶解二氧化碳(圖22中之CO2)而得之水的情形。案例3係使用在純水中溶解微氣泡(圖22中之MB)而得之水的情形。案例4係使用在純水中溶解臭氧氣體(圖22中之O3)而得之水的情形。案例5係使用在純水中溶解微氣泡和臭氧氣體而得之水的情形。如圖22所示，相較於如案例1般使用純水的情形，案例2~5的拋光量變多。因此可知，當在純水中溶解微氣泡、臭氧氣體、二氧化碳等時，拋光處理之效率提高。
又，於本實施形態中，在從水供給源128所供給的純水未藉由供給設備群129流到旁通管127a側，而直接流經供給管127時，則從噴嘴126供給未溶解微氣泡的純水。如上述，本實施形態之水供給部125可切換供給溶解有微氣泡的水和純水。
另外，在例如晶圓W之拋光處理中，從水供給部125對晶圓W供給溶解有微氣泡的水，於經過拋光處理之後，在例如清洗時，從水供給部125對晶圓W供給純水亦可。藉由如前述般切換而使用微氣泡之溶解水和純水兩者，可進一步提高拋光處理之效率。
又，在以上的第五實施形態及第六實施形態之水供給部125中，將噴嘴126配置成對晶圓W之中心部供給水，但噴嘴之數目或配置並不限於此。例如，將噴嘴126配置成對晶圓W之外周部供給水亦可。
<其他實施形態>
在以上之實施形態中，吸集層形成單元100設置在加工裝置30之內部。但是，將具有和該吸集層形成單元100同樣之構成的吸集層形成裝置(未圖示)個別 獨立而設置在加工裝置30之外部亦可。此時，亦可達到和上述實施形態同樣的效果。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明不限定於此等例子。只要是所屬技術領域具有通常知識者，顯然可在申請專利範圍所記載之技術思想的範圍內思及各種變形例或修正例。該等例子當然亦視為屬於本發明之技術範圍者。
41:夾頭
42:夾頭座
100:吸集層形成單元
120:研光膜
121:柔軟部
122:基座
123:轉軸
125:水供給部
126:噴嘴
127:供給管
128:水供給源
129:供給設備群
W:晶圓

Claims (16)

  1. 一種吸集層形成裝置，在基板形成吸集層；具備：基板固持部，進行基板固持；研光膜，抵接於被該基板固持部所固持之基板，而對該基板進行拋光；基座，支撐該研光膜，可沿著鉛直方向任意移動，並且可任意旋轉；及水供給部，對於被該基板固持部所固持的基板，供給在不含研漿之純水中至少溶解有微氣泡或臭氧氣體的水。
  2. 如申請專利範圍第1項之吸集層形成裝置，其中，在該研光膜之表面形成有複數之凸部，該等凸部彼此隔開間隔而抵接於基板。
  3. 如申請專利範圍第2項之吸集層形成裝置，其中，該凸部形成柱體狀。
  4. 如申請專利範圍第1項之吸集層形成裝置，其中，該研光膜抵接於基板整面。
  5. 如申請專利範圍第1項之吸集層形成裝置，更具備柔軟部，該柔軟部具有柔軟性且設置成覆蓋該研光膜。
  6. 如申請專利範圍第1項之吸集層形成裝置，其中，在該研光膜之表面形成有複數之突起部，該突起部由側面觀之，寬度朝向該基板固持部縮小。
  7. 如申請專利範圍第6項之吸集層形成裝置，更具備： 驅動部，使該基座旋轉；以及檢查部，依據該驅動部之負載，檢查該研光膜的表面狀態。
  8. 如申請專利範圍第6項之吸集層形成裝置，更具備：投射部，對該研光膜之表面投射光線；受光部，接受被該研光膜之表面所反射的光；以及檢查部，依據該受光部所接受的光之強度，檢查該研光膜的表面狀態。
  9. 如申請專利範圍第1項之吸集層形成裝置，其中，該基座分成第一基座和第二基座；該第一基座支撐該研光膜，以可相對於該第二基座任意裝卸的方式設置。
  10. 如申請專利範圍第1項之吸集層形成裝置，其中，該水供給部切換供給「至少溶解有微氣泡或臭氧氣體的水」和「未溶解微氣泡及臭氧氣體的水」。
  11. 一種吸集層形成方法，使用吸集層形成裝置以在基板形成吸集層；該吸集層形成裝置具備：基板固持部，進行基板固持；研光膜，對基板進行拋光；基座，支撐該研光膜，可沿著鉛直方向任意移動，並且可任意旋轉；以及水供給部，對基板供給水；且在該吸集層形成方法中，以該基板固持部固持基板，並令該研光膜抵接於該基板，然後一面從該水供給部對基板供給水，一面使該基座旋轉，而利用該研光膜對基板進行拋光； 在基板的拋光處理中，從該水供給部對基板供給在不含研漿之純水中至少溶解有微氣泡或臭氧氣體的水；並且在基板的拋光處理之後，從該水供給部對基板供給未溶解微氣泡及臭氧氣體的水。
  12. 如申請專利範圍第11項之吸集層形成方法，其中，在該研光膜之表面形成複數之凸部，該凸部形成柱體狀，並且使複數之該凸部彼此隔開間隔而抵接於基板。
  13. 如申請專利範圍第11項之吸集層形成方法，其中，使該研光膜抵接於基板整面。
  14. 如申請專利範圍第11項之吸集層形成方法，其中，以覆蓋該研光膜之方式設置具有柔軟性的柔軟部。
  15. 如申請專利範圍第11項之吸集層形成方法，其中，在該研光膜之表面形成複數之突起部，該突起部由側面觀之，寬度朝向該基板固持部縮小。
  16. 一種可讀取之電腦記錄媒體，儲存有在一控制部之電腦上進行動作的程式，該控制部控制一吸集層形成裝置，俾令該吸集層形成裝置執行一在基板形成吸集層的吸集層形成方法；其中該吸集層形成裝置具備：基板固持部，進行基板固持；研光膜，對基板進行拋光；基座，支撐該研光膜，可沿著鉛直方向任意移動，並且可任意旋轉；以及水供給部，對基板供給水；且該吸集層形成方法包含： 步驟一，以該基板固持部固持基板，並且使該研光膜抵接於該基板；及步驟二，在該步驟一之後，一面從該水供給部對基板供給水，一面使該基座旋轉，而利用該研光膜對基板進行拋光；在基板的拋光處理中，從該水供給部對基板供給在不含研漿之純水中至少溶解有微氣泡或臭氧氣體的水；並且在基板的拋光處理之後，從該水供給部對基板供給未溶解微氣泡及臭氧氣體的水。
TW107118365A 2017-06-01 2018-05-30 吸集層形成裝置、吸集層形成方法及電腦記錄媒體 TWI812622B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017109588 2017-06-01
JP2017-109588 2017-06-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201906690A TW201906690A (zh) 2019-02-16
TWI812622B true TWI812622B (zh) 2023-08-21

Family

ID=64455872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107118365A TWI812622B (zh) 2017-06-01 2018-05-30 吸集層形成裝置、吸集層形成方法及電腦記錄媒體

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200185232A1 (zh)
JP (1) JP6887016B2 (zh)
KR (1) KR20200014364A (zh)
CN (1) CN110692124A (zh)
TW (1) TWI812622B (zh)
WO (1) WO2018221290A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7350544B2 (ja) * 2019-07-11 2023-09-26 株式会社荏原製作所 研磨装置および研磨方法
CN115464472B (zh) * 2022-10-14 2023-06-23 大连理工大学 一种形面自适应超声化学机械抛光轮毂模具的装备与工艺方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057130A (ja) * 2000-08-14 2002-02-22 Three M Innovative Properties Co Ｃｍｐ用研磨パッド
US20040226654A1 (en) * 2002-12-17 2004-11-18 Akihisa Hongo Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2008117844A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの搬送方法および加工装置
JP2010251542A (ja) * 2009-04-16 2010-11-04 Sumco Corp 加工面判別方法及び加工面判別装置、並びに、シリコンウェーハの製造方法
JP2013026613A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Naoshi Adachi シリコン基板及びその製造方法、並びに、半導体デバイスの製造方法
JP2013247132A (ja) * 2012-05-23 2013-12-09 Disco Abrasive Syst Ltd 板状物の加工方法
TW201505759A (zh) * 2013-03-14 2015-02-16 Nexplanar Corp 具有具錐狀側壁的連續突起之硏磨表面的硏磨墊
US9017140B2 (en) * 2010-01-13 2015-04-28 Nexplanar Corporation CMP pad with local area transparency
CN104907917A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 不二越机械工业株式会社 工件研磨方法和工件研磨装置
US20170095902A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Disco Corporation Grinding method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100383324B1 (ko) * 2000-11-24 2003-05-12 삼성전자주식회사 반도체 장치의 제조에서 연마 패드 검사 방법과 이를 수행하기 위한 검사 장치 및 이를 채용한 연마 장치.
JP4538805B2 (ja) * 2005-06-17 2010-09-08 株式会社ニコン 研磨装置、これを用いた半導体デバイス製造方法およびこの方法により製造される半導体デバイス
JP4871617B2 (ja) * 2006-03-09 2012-02-08 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
SG181889A1 (en) * 2009-12-30 2012-07-30 3M Innovative Properties Co Organic particulate loaded polishing pads and method of making and using the same
JP2011253983A (ja) 2010-06-03 2011-12-15 Disco Abrasive Syst Ltd シリコンウェーハへのゲッタリング層付与方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057130A (ja) * 2000-08-14 2002-02-22 Three M Innovative Properties Co Ｃｍｐ用研磨パッド
US20040226654A1 (en) * 2002-12-17 2004-11-18 Akihisa Hongo Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2008117844A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの搬送方法および加工装置
JP2010251542A (ja) * 2009-04-16 2010-11-04 Sumco Corp 加工面判別方法及び加工面判別装置、並びに、シリコンウェーハの製造方法
US9017140B2 (en) * 2010-01-13 2015-04-28 Nexplanar Corporation CMP pad with local area transparency
JP2013026613A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Naoshi Adachi シリコン基板及びその製造方法、並びに、半導体デバイスの製造方法
JP2013247132A (ja) * 2012-05-23 2013-12-09 Disco Abrasive Syst Ltd 板状物の加工方法
TW201505759A (zh) * 2013-03-14 2015-02-16 Nexplanar Corp 具有具錐狀側壁的連續突起之硏磨表面的硏磨墊
CN104907917A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 不二越机械工业株式会社 工件研磨方法和工件研磨装置
US20170095902A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Disco Corporation Grinding method

Also Published As

Publication number Publication date
CN110692124A (zh) 2020-01-14
WO2018221290A1 (ja) 2018-12-06
KR20200014364A (ko) 2020-02-10
TW201906690A (zh) 2019-02-16
US20200185232A1 (en) 2020-06-11
JP6887016B2 (ja) 2021-06-16
JPWO2018221290A1 (ja) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102263992B1 (ko) 기판 처리 장치 및 처리 방법
US9711381B2 (en) Methods and apparatus for post-chemical mechanical planarization substrate cleaning
TWI821887B (zh) 基板處理裝置、基板處理方法及記錄媒體
JP6093328B2 (ja) 基板処理システム、基板処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
KR102499098B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체
TWI582844B (zh) 在清潔模組中調整襯墊
US20130185884A1 (en) Cleaning module and process for particle reduction
TWI790319B (zh) 基板處理系統及基板處理方法
US9508575B2 (en) Disk/pad clean with wafer and wafer edge/bevel clean module for chemical mechanical polishing
TW201812928A (zh) 研磨基板表面的裝置及方法
JPWO2019013042A1 (ja) 基板処理システム、基板処理方法及びコンピュータ記憶媒体
KR20160030855A (ko) 처리 모듈, 처리 장치 및 처리 방법
US20200130124A1 (en) Grinding apparatus, grinding method and computer-readable recording medium
KR20190017680A (ko) 기판 이면 연마 부재의 드레싱 장치 및 드레싱 방법
KR102135653B1 (ko) Ｃｍｐ 후 세정을 위한 양면 버프 모듈
TWI812622B (zh) 吸集層形成裝置、吸集層形成方法及電腦記錄媒體
JP7002874B2 (ja) 基板処理システム
WO2015182316A1 (ja) 基板処理装置
US11929268B2 (en) Substrate processing system, substrate processing method and computer-readable recording medium
JP2019093474A (ja) 基板処理システム
TWI801516B (zh) 基板之翹曲修正方法、電腦記錄媒體及基板之翹曲修正裝置
JP2005085804A (ja) 基板の洗浄評価方法
JP7161923B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法