WO2021095586A1 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

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WO2021095586A1
WO2021095586A1 PCT/JP2020/041070 JP2020041070W WO2021095586A1 WO 2021095586 A1 WO2021095586 A1 WO 2021095586A1 JP 2020041070 W JP2020041070 W JP 2020041070W WO 2021095586 A1 WO2021095586 A1 WO 2021095586A1
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substrate
grinding
wafer
polymerized
thickness distribution
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PCT/JP2020/041070
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信貴 福永
知広 金子
松本　武志
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東京エレクトロン株式会社
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    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
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    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.
  • Patent Document 1 in a plate-shaped work formed by laminating a first plate-shaped work and a second plate-shaped work, measurement of at least three points of the first plate-shaped work held on a holding table is performed.
  • a grinding method including a step of measuring the thickness at a position, a step of adjusting the parallelism of the first plate-shaped work according to the measured thickness, and a step of grinding the second plate-shaped work after adjusting the parallelism.
  • the technique according to the present disclosure appropriately improves the flatness of the first substrate in the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are bonded.
  • One aspect of the present disclosure is a method of grinding a first substrate in a polymerized substrate in which a first substrate and a second substrate are bonded, and measuring the total thickness distribution of the polymerized substrate.
  • To measure the thickness distribution of the first substrate subtract the thickness distribution of the first substrate from the total thickness distribution of the polymerized substrate, and calculate the thickness distribution of the second substrate. Based on the thickness distribution of the second substrate, the relative inclination of the substrate holding portion that holds the polymerized substrate and the grinding portion that grinds the polymerized substrate is determined, and the polymerization is performed at the determined inclination. It includes grinding the first substrate while holding the substrate.
  • the flatness of the first substrate can be appropriately improved.
  • first substrate a polymer substrate in which a device such as a plurality of electronic circuits is formed on the surface
  • second substrate a polymer substrate in which a device such as a plurality of electronic circuits is formed on the surface
  • the thinning of the first substrate is performed by bringing a grinding wheel into contact with the back surface of the first substrate in a state where the back surface of the second substrate is held by the substrate holding portion and grinding.
  • TTV Total Tickness Variation
  • the grinding method described in Patent Document 1 described above detects a variation in the thickness of the second substrate (first plate-shaped work) and adjusts the inclination of the substrate holding portion (holding table).
  • This is a grinding method for grinding the substrate (second plate-shaped work) of No. 1 with a uniform thickness.
  • the second substrate (first plate-shaped work) is generated by the measurement light emitted from the non-contact type thickness measuring means provided above the polymerized substrate (plate-shaped work). The thickness of is calculated directly. The measurement light passes through the first substrate (second plate-shaped work).
  • the thickness of the second substrate including the metal film cannot be calculated appropriately.
  • the measurement light for example, IR light
  • the metal can be obtained from either the first substrate side or the second substrate side.
  • the thickness of the second substrate including the film cannot be measured appropriately. Since the thickness distribution of the second substrate containing the metal film cannot be appropriately measured in this way, the inclination of the grinding wheel that comes into contact with the first substrate, that is, the grinding amount can be appropriately calculated.
  • the technique according to the present disclosure appropriately improves the flatness of the first substrate in the polymerized substrate in which the first substrate and the second substrate are bonded.
  • the processing apparatus as the substrate processing apparatus and the processing method as the substrate processing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
  • elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
  • the processing apparatus 1 As a polymerization substrate in which the first wafer W as the first substrate and the second wafer S as the second substrate are bonded.
  • the polymerized wafer T is processed.
  • the first wafer W is thinned.
  • the surface on the side joined to the second wafer S is referred to as a front surface Wa
  • the surface opposite to the front surface Wa is referred to as a back surface Wb.
  • the surface on the side to be joined to the first wafer W is referred to as the front surface Sa
  • the surface opposite to the front surface Sa is referred to as the back surface Sb.
  • the first wafer W is a semiconductor wafer such as a silicon substrate, and a device layer D including a plurality of devices is formed on the surface Wa.
  • a surface film F is further formed on the device layer D, and is bonded to the second wafer S via the surface film F.
  • the surface film F include an oxide film (SiO 2 film, TEOS film), a SiC film, a SiCN film, and an adhesive.
  • the peripheral edge of the first wafer W is removed in advance in order to prevent the peripheral portion from being formed with a sharply pointed shape (so-called knife edge shape) by the grinding process in the processing apparatus 1.
  • the peripheral edge portion is, for example, in the range of 0.5 mm to 3 mm in the radial direction from the outer end portion of the first wafer W. Further, when the device layer D and the surface film F are formed on the second wafer S, the device layer D and the surface film F may not be formed on the first wafer W.
  • the second wafer S has the same structure as the first wafer W, for example, and the device layer D and the surface film F are formed on the surface Sa. Further, the peripheral edge portion of the second wafer S is chamfered, and the cross section of the peripheral edge portion becomes thinner toward the tip thereof.
  • the second wafer S does not have to be a device wafer on which the device layer D is formed, and may be, for example, a support wafer that supports the first wafer W. In such a case, the second wafer S functions as a protective material for protecting the device layer D on the surface Wa of the first wafer W.
  • the device layer D and the surface film F may be shown together and numbered as the device layer and the surface film "DF".
  • the processing apparatus 1 has a configuration in which the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are integrally connected.
  • the carry-in / out station 2 carries in / out a cassette Ct capable of accommodating a plurality of polymerized wafers T with, for example, the outside.
  • the processing station 3 is provided with various processing devices that perform desired processing on the polymerized wafer T.
  • the loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting stand 10.
  • a cassette mounting stand 10 In the illustrated example, a plurality of, for example, four cassette Cts can be freely mounted in a row on the cassette mounting table 10 in the X-axis direction.
  • the number of cassettes Ct mounted on the cassette mounting table 10 is not limited to this embodiment and can be arbitrarily determined.
  • the loading / unloading station 2 is provided with a wafer transfer area 20 adjacent to the cassette mounting table 10 on the Y-axis positive direction side of the cassette mounting table 10.
  • the wafer transfer region 20 is provided with a wafer transfer device 22 configured to be movable on a transfer path 21 extending in the X-axis direction.
  • the wafer transfer device 22 has a transfer fork 23 that holds and conveys the polymerized wafer T.
  • the tip of the transport fork 23 is branched into two, and the polymerized wafer T is adsorbed and held.
  • the transport fork 23, for example, transports the polymerized wafer T before and after the grinding process.
  • the transport fork 23 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis.
  • the configuration of the wafer transfer device 22 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted.
  • the wafer transfer device 22 may include two transfer forks 23 that transfer the polymerized wafer T before and after the grinding process.
  • the processing station 3 processing such as grinding and cleaning is performed on the polymerized wafer T.
  • the processing station 3 has a rotary table 30, a transport unit 40, an alignment unit 50, a first cleaning unit 60, a second cleaning unit 70, a rough grinding unit 80, a medium grinding unit 90, and a finishing grinding unit 100. There is.
  • the rotary table 30 is rotatably configured by a rotary mechanism (not shown).
  • a rotary mechanism (not shown).
  • four chucks 31 are provided as substrate holding portions for sucking and holding the polymerized wafer T.
  • the chucks 31 are arranged evenly on the same circumference as the rotary table 30, that is, every 90 degrees.
  • the four chucks 31 can be moved to the delivery position A0 and the processing positions A1 to A3 by rotating the rotary table 30.
  • each of the four chucks 31 is configured to be rotatable around a vertical axis by a rotation mechanism (not shown).
  • the delivery position A0 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the rotary table 30, and a second delivery position A0 is on the Y-axis negative direction side.
  • a cleaning unit 70, an alignment unit 50, and a first cleaning unit 60 are arranged.
  • the alignment unit 50 and the first cleaning unit 60 are stacked and arranged in this order from above.
  • the first machining position A1 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis positive direction side of the rotary table 30, and the rough grinding unit 80 is arranged.
  • the second machining position A2 is a position on the X-axis negative direction side and the Y-axis positive direction side of the rotary table 30, and the intermediate grinding unit 90 is arranged.
  • the third machining position A3 is a position on the X-axis negative direction side and the Y-axis negative direction side of the rotary table 30, and the finish grinding unit 100 is arranged.
  • a porous chuck is used for the chuck 31.
  • the chuck 31 attracts and holds the back surface Sb of the second wafer S forming the polymerization wafer T.
  • the surface of the chuck 31, that is, the holding surface of the polymerized wafer T has a convex shape in which the central portion thereof protrudes from the end portion in a side view. Since the protrusion at the center is very small, the convex shape of the chuck 31 is not shown in the following description.
  • the chuck 31 is held by the chuck base 32.
  • the four chuck bases located at the machining positions A1 to A3 and the delivery position A0 are used as the first chuck base 321 and the second chuck base 322 and the third chuck base, respectively. It may be called 323 or the fourth chuck base 324.
  • the chuck bases 321 to 324 hold the chucks 311 to 314, respectively.
  • the chuck base 32 is provided with an inclination adjusting unit 33 for adjusting the inclination of the chuck 31 and the chuck base 32 from the horizontal direction.
  • the tilt adjusting unit 33 has a fixed shaft 34 and a plurality of elevating shafts 35 provided on the lower surface of the chuck base 32. Each elevating shaft 35 is configured to be expandable and contractible, and elevates and lowers the chuck base 32.
  • the tilt adjusting portion 33 raises and lowers the other end of the chuck base 32 in the vertical direction by the elevating shaft 35 with one end (position corresponding to the fixed shaft 34) as the base point, thereby causing the chuck 31 and the chuck base. 32 can be tilted.
  • the configuration of the inclination adjusting unit 33 is not limited to this, and can be arbitrarily selected as long as the relative angle (parallelism) of the first wafer W with respect to the grinding wheel can be adjusted.
  • the transport unit 40 is an articulated robot provided with a plurality of, for example, three arms 41.
  • Each of the three arms 41 is configured to be rotatable.
  • a transport pad 42 that attracts and holds the polymerized wafer T is attached to the arm 41 at the tip.
  • the arm 41 at the base end is attached to an elevating mechanism 43 that elevates and elevates the arm 41 in the vertical direction. Then, the transfer unit 40 having such a configuration can transfer the polymerization wafer T to the delivery position A0, the alignment unit 50, the first cleaning unit 60, and the second cleaning unit 70.
  • the alignment unit 50 adjusts the horizontal orientation of the polymerized wafer T before grinding. For example, while rotating the polymerization wafer T held by the spin chuck (not shown), the position of the notch portion of the first wafer W is detected by the detection unit (not shown), so that the position of the notch portion can be determined. Adjust to adjust the horizontal orientation of the polymerization wafer T.
  • the back surface Wb of the first wafer W after the grinding process is cleaned, more specifically, spin-cleaned.
  • the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid nozzle (not shown) to the back surface Wb of the first wafer W. Then, the supplied cleaning liquid diffuses on the back surface Wb, and the back surface Wb is washed.
  • the back surface Sb of the second wafer S in a state where the superposed wafer T after the grinding process is held by the transfer pad 42 is cleaned, and the transfer pad 42 is also cleaned.
  • the rough grinding unit 80 roughly grinds the back surface Wb of the first wafer W.
  • the rough grinding unit 80 has a rough grinding section 81.
  • the rough grinding unit 81 includes a rough grinding wheel 82, a mount 83, a spindle 84, and a drive unit 85.
  • the rough grinding wheel 82 is provided with a rough grinding wheel on the lower surface and has an annular shape.
  • the rough grinding wheel 82 is supported by the mount 83.
  • the mount 83 is provided with a drive unit 85 via a spindle 84.
  • the drive unit 85 incorporates, for example, a motor (not shown) to rotate the rough grinding wheel 82 and move it in the vertical direction along the support column 86 shown in FIG.
  • the chuck 31 and the rough grinding wheel 82 are brought into contact with each other in a state where the first wafer W of the polymerized wafer T held by the chuck 31 and a part of the arc of the rough grinding wheel 82 are in contact with each other.
  • the back surface Wb of the first wafer W is roughly ground.
  • the back surface Wb of the first wafer W is medium ground.
  • the configuration of the medium grinding unit 90 is almost the same as the configuration of the rough grinding unit 80 as shown in FIGS. 3 and 5, and the medium grinding unit 91, the medium rough grinding wheel 92, the mount 93, the spindle 94, the drive unit 95 and It has a support 96.
  • the particle size of the abrasive grains of the medium grinding wheel is smaller than the particle size of the abrasive grains of the coarse grinding wheel.
  • the finish grinding unit 100 finish grinds the back surface Wb of the first wafer W.
  • the configuration of the finish grinding unit 100 is almost the same as the configuration of the rough grinding unit 80 and the medium grinding unit 90, and the finish grinding unit 101, the finish grinding wheel 102, the mount 103, the spindle 104, It has a drive unit 105 and a support column 106.
  • the particle size of the abrasive grains of the finishing grinding wheel is smaller than the particle size of the abrasive grains of the medium grinding wheel.
  • the processing station 3 has a total thickness measuring unit 110 for measuring the total thickness of the polymerized wafer T after the completion of the middle grinding, and a thickness for measuring the thickness of the first wafer W after the completion of the middle grinding.
  • a measuring unit 120 and a thickness measuring unit 130 for measuring the thickness of the first wafer W after finishing grinding are provided.
  • the total thickness measuring unit 110 and the thickness measuring unit 120 are provided at, for example, the processing position A2, respectively.
  • the thickness measuring unit 130 is provided at the processing position A3.
  • the total thickness measuring unit 110 and the thickness measuring unit 120 may be provided at the processing position A3, or the thickness measuring unit 130 may be provided at the delivery position A0.
  • a thickness measuring mechanism (not shown) for detecting the end point of various grinding processes at the respective machining positions A1 to A3 is provided.
  • the rotary table 30 is rotated to move the first wafer W.
  • the above-mentioned thickness measuring units 120 and 130 may be used as the thickness measuring mechanism for detecting the end point.
  • the total thickness measuring unit 110 includes a wafer side sensor 111, a chuck side sensor 112, and a calculation unit 113.
  • the wafer side sensor 111 is, for example, a non-contact height sensor, and measures the heights of the back surface Wb at a plurality of points on the first wafer W.
  • the chuck side sensor 112 is, for example, a non-contact height sensor, and measures the height of the surface of the chuck 31. The measurement results of the wafer side sensor 111 and the chuck side sensor 112 are transmitted to the calculation unit 113, respectively.
  • the calculation unit 113 subtracts the measurement result of the chuck side sensor 112 (height of the front surface of the chuck 31) from the measurement result of the wafer side sensor 111 (height of the back surface Wb of the first wafer W) to obtain the polymerized wafer T. Calculate the total thickness of. Further, the calculation unit 113 acquires the distribution of the total thickness of the polymerized wafer T from the measurement results of a plurality of points of the wafer side sensor 111, and acquires the TTV (total thickness flatness: Total Tickness Variation) data of the total thickness. To do. As shown in FIG.
  • the total thickness Ha of the polymerized wafer T is the thickness of the first wafer W (thickness of the silicon portion), the thickness of the device layer D, the thickness of the surface film F, and the second.
  • the thickness of the wafer S is included.
  • the wafer side sensor 111 and the chuck side sensor 112 may be contact type height sensors, respectively.
  • the thickness measuring unit 120 has a sensor 121 and a calculation unit 122.
  • the sensor 121 is, for example, a non-contact type sensor using IR light, and measures the thickness of the first wafer W.
  • the sensor 121 measures the thickness of a plurality of points on the first wafer W.
  • the measurement result of the sensor 121 is transmitted to the calculation unit 122.
  • the calculation unit 122 acquires the distribution of the thickness of the first wafer W from the measurement results (thickness of the first wafer W) at a plurality of points of the sensor 121. At this time, the TTV data of the first wafer W can be further calculated.
  • the thickness Hb of the first wafer W measured by the thickness measuring unit 120 is the thickness of the silicon portion of the first wafer W, and the device layer D and the surface film F. Does not include the thickness of.
  • the thickness measuring unit 130 has the same configuration as the thickness measuring unit 120. Then, the thickness measuring unit 130 acquires the distribution of the thickness of the first wafer W, and further calculates the TTV data of the first wafer W. As shown in FIG. 7B, the thickness Hd of the first wafer W measured by the thickness measuring unit 130 is the thickness of the silicon portion of the first wafer W, and the device layer D and the surface film F. Does not include the thickness of.
  • the thickness of the first wafer W is measured at a plurality of measurement points in the radial direction of the first wafer W. At each measurement point in the radial direction, the thickness of the first wafer W is measured at a plurality of points in the circumferential direction while rotating the layered wafer T. Then, the moving average value or the moving median value of the thickness measured at a plurality of points in the circumferential direction can be calculated, and the calculated value can be used as the thickness of the first wafer W at the measurement points in the radial direction.
  • the thickness of the first wafer W at arbitrary designated coordinates is measured, and the measured thickness is a representative value. As a result, it may be used as the thickness of the first wafer W.
  • the configurations of the thickness measuring units 120 and 130 are not limited to this embodiment, and can be arbitrarily selected as long as the thickness distribution of the first wafer W can be acquired and TTV data can be calculated. ..
  • the above processing apparatus 1 is provided with a control unit 140.
  • the control unit 140 is, for example, a computer equipped with a CPU, a memory, or the like, and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program that controls the processing of the polymerized wafer T in the processing apparatus 1. Further, the program storage unit also stores a program for controlling the operation of the drive system of the above-mentioned various processing units and transfer devices to realize the processing described later in the processing device 1.
  • the program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control unit 140 from the storage medium H.
  • the first wafer W and the second wafer S are bonded to each other in an external bonding device (not shown) of the processing device 1, and a polymerization wafer T is formed in advance. Further, the peripheral edge portion of the first wafer W has been removed in advance.
  • the cassette Ct containing the plurality of polymerized wafers T is placed on the cassette mounting table 10 of the loading / unloading station 2.
  • the polymerized wafer T in the cassette Ct is taken out by the transfer fork 23 of the wafer transfer device 22, and is transferred to the alignment unit 50 of the processing station 3.
  • the position of the notch portion of the first wafer W is adjusted while rotating the polymerization wafer T held by the spin chuck (not shown) as described above, so that the polymerization wafer T is in the horizontal direction.
  • the orientation of is adjusted.
  • the polymerized wafer T is conveyed from the alignment unit 50 to the delivery position A0 by the transfer unit 40, and is delivered to the chuck 31 at the delivery position A0.
  • the chuck 31 is moved to the first processing position A1.
  • the back surface Wb of the first wafer W is roughly ground by the rough grinding unit 80.
  • the rough grinding is finished when the thickness of the set first wafer W is measured at a predetermined point.
  • the chuck 31 is moved to the second processing position A2. Then, the back surface Wb of the first wafer W is medium-ground by the medium-grinding unit 90. At this time, the middle grinding is finished when the total thickness of the set polymerization wafer T or the thickness of the first wafer W is measured at a predetermined point.
  • the finish grinding unit 100 finish grinds the back surface Wb of the first wafer W. At this time, the finish grinding is finished when the total thickness of the set polymerization wafer T or the thickness of the first wafer W is measured at a predetermined point.
  • the back surface Wb of the first wafer W is roughly cleaned by the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown). In this step, cleaning is performed to remove dirt on the back surface Wb to some extent.
  • the polymerized wafer T is conveyed from the delivery position A0 to the second cleaning unit 70 by the transfer unit 40. Then, in the second washing unit 70, the back surface Sb of the second wafer S is washed and dried while the polymerization wafer T is held by the transport pad 42.
  • the polymerized wafer T is conveyed from the second cleaning unit 70 to the first cleaning unit 60 by the transfer unit 40. Then, in the first cleaning unit 60, the back surface Wb of the first wafer W is finished and cleaned by the cleaning liquid using a cleaning liquid nozzle (not shown). In this step, the back surface Wb is washed and dried to a desired degree of cleanliness.
  • the polymerized wafer T that has been subjected to all the processing is transferred to the cassette Ct of the cassette mounting table 10 by the fork 23 of the wafer transfer device 22. Then, when the processing for all the polymerized wafers T in the cassette Ct is completed, a series of processing processes in the processing apparatus 1 are completed.
  • the processing apparatus 1 the processing of the polymerized wafer T may be performed on a single sheet, that is, the processing of the other polymerized wafer T may be started after the processing of one polymerized wafer T is completed.
  • the processing on the plurality of polymerized wafers T may be continuously performed, that is, the processing of the plurality of polymerized wafers T may be performed simultaneously in the processing apparatus 1.
  • the plurality of polymerized wafers T housed in the cassette Ct are continuously processed. Then, in order to uniformly perform the grinding process in the processing apparatus 1 for each polymerized wafer T, that is, in order to uniformly control the thickness distribution of the first wafer W in each polymerized wafer T after finish grinding. Needs to consider the in-plane thickness distribution of the second wafer S as described above. Hereinafter, a method for grinding the first wafer W in consideration of the in-plane thickness of the second wafer S in the processing apparatus 1 will be described.
  • the processing apparatus 1 has a total thickness measuring unit 110 and thickness measuring units 120 and 130 as shown in FIG.
  • the total thickness measuring unit 110 measures the total thickness (distribution of the total thickness) of the polymerized wafer T after the middle grinding and before the finish grinding.
  • the thickness measuring unit 120 measures the thickness (thickness distribution) of the first wafer W after the middle grinding and before the finish grinding.
  • the thickness measuring unit 130 measures the thickness (thickness distribution) of the first wafer W after finish grinding.
  • the back surface Wb of the first wafer W is roughly ground by the rough grinding unit 80 with respect to the polymerized wafer T processed in the processing apparatus 1, and then FIGS. 7 (a) and 8 (a). ),
  • the back surface Wb is medium-ground with the medium-grinding unit 90.
  • the total thickness Ha of a plurality of points of the polymerized wafer T is measured by the total thickness measuring unit 110, and the distribution of the total thickness Ha is measured.
  • the thickness Hb at a plurality of points of the first wafer W is measured by the thickness measuring unit 120, and the distribution of the thickness Hb is measured.
  • the measurement result of the total thickness measuring unit 110 and the measurement result of the thickness measuring unit 120 are output to the control unit 140, respectively.
  • the control unit 140 subtracts the thickness Hb of the first wafer W from the total thickness Ha of the polymerized wafer T to calculate the thickness Hc of the second wafer S. Further, the distribution of the thickness Hc of the second wafer S at the position where the total thickness Ha and the thickness Hb are measured is the distribution of the thickness Hc.
  • Thiickness Hc] [Total thickness Ha]-[Thickness Hb] ... (1)
  • the thickness Hc of the second wafer S includes the thickness of the device layer D and the surface film F of the first wafer W and the second wafer S in addition to the thickness of the silicon portion of the second wafer S. As described above, in the present embodiment, the thickness Hc of the second wafer S, which could not be directly measured in the past, can be measured.
  • the control unit 140 calculates the distribution of the thickness Hc of the second wafer S as described above. Then, based on the distribution of the thickness Hc, the grinding amount of the first wafer W in the finish grinding is determined so that the thickness Hd of the first wafer W after the finish grinding becomes uniform in the plane.
  • the amount of grinding of the first wafer W in this finish grinding is based on the distribution of the thickness Hc of the second wafer S, for example, by adjusting the relative inclination of the chuck 31 with respect to the finish grinding wheel by the inclination adjusting unit 33. It will be adjusted.
  • the inclination of the chuck 31 is determined by the control unit 140.
  • the finish grinding unit 100 finish grinds the back surface Wb of the first wafer W.
  • the inclination of the chuck 31 is adjusted by the inclination adjusting unit 33, and the back surface is adjusted based on the grinding amount of the first wafer W determined by the control unit 140 in a state where the polymerized wafer T is held by the chuck 31. Finish and grind Wb. In this way, the first wafer W is ground to a uniform thickness Hd in the plane.
  • the distribution of the total thickness Ha of the polymerized wafer T and the distribution of the thickness Hb of the first wafer W are measured after the intermediate grinding and before the finish grinding. It is possible to obtain the distribution of the thickness Hc of the second wafer S, which could not be measured directly. Then, based on the distribution of the thickness Hc of the second wafer S, the inclination of the chuck 31 in the finish grinding can be appropriately adjusted, and the grinding amount of the first wafer W in the finish grinding can be appropriately adjusted. As a result, the first wafer W is ground to a uniform thickness Hd in the plane, and the flatness of the first wafer W can be improved.
  • the grinding method according to another embodiment will be described.
  • the nth polymerized wafer T processed in the processing apparatus 1 may be referred to as "polymerized wafer Tn”.
  • the first wafer W and the second wafer S constituting the nth polymerized wafer T may be referred to as “first wafer Wn” and “second wafer Sn”, respectively.
  • the back surface W1b of the first wafer W1 is roughly ground by the rough grinding unit 80 on the first polymerized wafer T1 among the plurality of polymerized wafers T, and then the medium grinding unit is as shown in FIG. 9A.
  • the back surface W1b is medium-ground at 90.
  • the total thickness H1a at a plurality of points of the polymerized wafer T1 is measured by the total thickness measuring unit 110, and the distribution of the total thickness H1a is measured.
  • the thickness H1b at a plurality of points of the first wafer W1 is measured by the thickness measuring unit 120, and the distribution of the thickness H1b is measured.
  • the measurement result of the total thickness measuring unit 110 and the measurement result of the thickness measuring unit 120 are output to the control unit 140, respectively.
  • the control unit 140 calculates the thickness H1c of the second wafer S1 using the above formula (1), and calculates the distribution of the thickness H1c of the second wafer S1.
  • control unit 140 determines the inclination of the chuck 31 in the finish grinding based on the distribution of the thickness H1c of the second wafer S1 as in the above embodiment, and the grinding amount of the first wafer W1 in the finish grinding. To determine. Further, the grinding amount of the first wafer W1 in the finish grinding is determined by adjusting the relative inclination of the chuck 31 with respect to the finish grinding wheel by, for example, the inclination adjusting unit 33 based on the distribution of the thickness H1c of the second wafer S. It is adjusted by adjusting the area of the finishing grinding wheel that abuts on the first wafer W.
  • the finish grinding unit 100 finish grinds the back surface W1b of the first wafer W1.
  • the inclination of the chuck 31 is adjusted by the inclination adjusting unit 33, and the back surface is adjusted based on the grinding amount of the first wafer W determined by the control unit 140 in a state where the polymerized wafer T is held by the chuck 31.
  • Finish grinding W1b After the finish grinding, the thickness H1d at a plurality of points of the first wafer W1 is measured by the thickness measuring unit 130, and the distribution of the thickness H1d is measured. The measurement result of the thickness measuring unit 130 is output to the control unit 140.
  • the first wafer W1 is finish-ground based on the grinding amount determined based on the distribution of the thickness H1c, so that the flatness of the first wafer W1 is improved as in the above embodiment. That is, the thickness H1d of the first wafer W1 can be made uniform in the plane.
  • the influence of the wear of the finishing grinding wheel, the parallelism between the chuck 31 and the finishing grinding wheel, and other device characteristics is affected by the first wafer W1. It is preferable not to affect the flatness. Therefore, in the present embodiment, as will be described later, when the back surface W2b of the first wafer W2 in the second polymerized wafer T2 to be processed next is finish-ground, the first wafer W1 after the above-mentioned finish grinding The inclination of the chuck 31 and the grinding amount of the first wafer W2 are determined using the thickness H1d.
  • the back surface W2b of the first wafer W2 is roughly ground by the rough grinding unit 80, and then the back surface W2b is medium ground by the medium grinding unit 90 as shown in FIG. 9 (c).
  • the total thickness H2a at a plurality of points of the polymerized wafer T2 is measured by the total thickness measuring unit 110, and the distribution of the total thickness H2a is measured.
  • the thickness H2b at a plurality of points of the first wafer W2 is measured by the thickness measuring unit 120, and the distribution of the thickness H2b is measured.
  • the measurement result of the total thickness measuring unit 110 and the measurement result of the thickness measuring unit 120 are output to the control unit 140, respectively.
  • the control unit 140 calculates the thickness H2c of the second wafer S12 using the above formula (1), and calculates the distribution of the thickness H2c of the second wafer S2.
  • the difference between the thickness H2c of the second wafer S2 and the thickness H1c of the second wafer S1 is added to the thickness H1d of the first wafer W1.
  • the TTV correction amount is calculated based on the thickness acquired at the same point in the wafer surface of the first wafer W and the second wafer S2.
  • [TTV correction amount] [thickness H1d of the first wafer W1] + ([thickness H2c of the second wafer S2]-[thickness H1c of the second wafer S1]) ...
  • the inclination of the chuck 31 in the finish grinding is determined so that the thickness H2d of the first wafer W2 after the finish grinding becomes uniform in the plane, and the first wafer W2 in the finish grinding is determined.
  • Determine the amount of grinding Specifically, the inclination adjusting unit 33 adjusts the relative inclination of the chuck 31 with respect to the finishing grinding wheel.
  • the finish grinding unit 100 finish grinds the back surface W2b of the first wafer W2.
  • the inclination of the chuck 31 is adjusted by the inclination adjusting unit 33, and the back surface is adjusted based on the grinding amount of the first wafer W2 determined by the control unit 140 in a state where the polymerized wafer T is held by the chuck 31. Finish and grind Wb. In this way, the first wafer W2 is ground to a uniform thickness H2d in the plane.
  • the TTV having the thickness H2c of the second wafer S2 and the TTV having the thickness H1c of the second wafer S1 are the same, it is not necessary to adjust the inclination of the chuck 31 by the inclination adjusting unit 33. Further, a threshold value is set, and the inclination of the chuck 31 is adjusted by the inclination adjusting unit 33 only when the difference between the TTV having a thickness H2c of the second wafer S2 and the TTV having a thickness H1c of the second wafer S1 is larger than the set threshold value. You may adjust.
  • the same effects as those in the above embodiments can be enjoyed. That is, the inclination of the chuck 31 in the finish grinding can be appropriately adjusted so that the first wafer W2 is ground to a uniform thickness H2d in the plane, and the flatness of the first wafer W can be improved.
  • the inclination of the chuck 31 is adjusted by the inclination adjusting unit 33 when performing the finish grinding, but the inclination of the chuck 31 may be adjusted in addition to the finish grinding.
  • the alignment unit 50 may be provided with a total thickness measuring unit 110 and a thickness measuring unit 120. Then, the distribution of the thickness Hc of the second wafer S is calculated, and the inclination of the chuck 31 is adjusted.
  • the total thickness Ha of the polymerized wafer T is measured before the intermediate grinding, the distribution of the total thickness Ha is measured, and the first The thickness Hb of the wafer W of 1 is measured, and the distribution of the thickness Hb is measured.
  • the total thickness measuring unit 110 and the thickness measuring unit 120 may be provided at the processing position A1. Then, the distribution of the thickness Hc of the second wafer S is calculated, and the inclination of the chuck 31 is adjusted.
  • the inclination of the chuck 31 may be adjusted by the inclination adjusting unit 33 both when performing rough grinding and when performing medium grinding.
  • the adjustment amount of the inclination of the chuck 31 in the finish grinding can be reduced. As a result, the throughput of processing can be improved.
  • the TTV of the thickness Hc of the second wafer S is large, and even if the inclination of the chuck 31 is adjusted by the finish grinding, the thickness Hd of the first wafer W after the finish grinding may not be uniformly partitioned. .. In such a case, the thickness Hd of the first wafer W can be made uniform by adjusting the inclination of the chuck 31 other than the finish grinding.
  • the processing apparatus 1 has three grinding units (three-axis grinding) of a rough grinding unit 80, a medium grinding unit 90, and a finish grinding unit 100, but two or one. It may be a grinding unit. In the case of two grinding units, the inclination of the chuck 31 may be adjusted by the finishing grinding unit, or the inclination of the chuck 31 may be adjusted by the rough grinding unit in front of the two grinding units. In the case of one grinding unit, the inclination of the chuck 31 may be adjusted by the grinding unit.
  • the total thickness measuring unit 110 has a wafer side sensor 111, a chuck side sensor 112, and a calculation unit 113, but the configuration of the total thickness measuring unit is not limited to this.
  • the total thickness measuring unit 200 has an upper sensor 201, a lower sensor 202, and a calculation unit 203.
  • the upper sensor 201 is, for example, a non-contact height sensor, and measures the heights of the back surfaces Wb at a plurality of points on the first wafer W.
  • the lower sensor 202 is, for example, a non-contact height sensor, and measures the heights of the back surface Sb at a plurality of points on the second wafer S.
  • the lower sensor 202 measures the height of the back surface Sb through the through hole 210 formed in the chuck 31.
  • the measurement point by the upper sensor 201 and the measurement point by the lower sensor 202 face each other, that is, the polymerized wafer T is sandwiched between the upper sensor 201 and the lower sensor 202 for measurement.
  • the measurement results of the upper sensor 201 and the lower sensor 202 are transmitted to the calculation unit 203, respectively.
  • the calculation unit 203 superimposes the difference between the measurement result of the upper sensor 201 (height of the back surface Wb of the first wafer W) and the measurement result of the lower sensor 202 (height of the back surface Sb of the second wafer S). Calculated as the total thickness of the wafer T.
  • the calculation unit 203 acquires the distribution of the total thickness of the polymerized wafer T from the measurement results of a plurality of points of the upper sensor 201 and the lower sensor 202, and calculates the TTV data of the total thickness.
  • the upper sensor 201 and the lower sensor 202 may be contact-type height sensors, respectively.
  • the total thickness measuring units 110 and 200 are provided inside the processing device 1, but the total thickness measuring unit may be provided outside the processing device 1.
  • the total thickness of the polymerized wafer T may be measured by a joining device for joining the first wafer W and the second wafer S, and the measured total thickness of the polymerized wafer T may be used.
  • the chuck base 32 is tilted by the tilt adjusting unit 33 to adjust the grinding amount of the first wafer W, thereby improving the flatness of the first wafer W.
  • the method of adjusting the grinding amount is not limited to this.
  • the inclination adjusting unit 33 may adjust the grinding amount of the first wafer W by inclining the grinding wheel. Further, for example, if the grinding amount of the first wafer W can be adjusted, the inclination adjusting unit 33 may not be used.
  • the thickness distribution data before and after the finish grinding of the first wafer W1 is acquired, and the flatness of the first wafer W1 is adjusted based on the acquired thickness distribution data.
  • the adjustment of the portion may be performed at the time of rough grinding or medium grinding of the first wafer W1. That is, the thickness distribution data before and after rough grinding and before and after medium grinding are further acquired, and the relative inclination of the chuck base 32 with respect to the grinding wheel during rough grinding and medium grinding is adjusted based on the acquired thickness distribution data. You may.
  • the technique according to the present disclosure can be suitably applied not only when the polymerized wafer T has a metal film but also in any case where the thickness of the second wafer S cannot be calculated appropriately.
  • the alignment unit 50 has a total thickness measuring unit (not shown) for measuring the total thickness Ha of the polymerized wafer T before grinding and a thickness for measuring the thickness Hb of the first wafer W.
  • a measuring unit (not shown) may be provided.
  • the thickness Hc of the second wafer S is calculated from the total thickness Ha of the polymerized wafer T before the grinding process and the thickness Hb of the first wafer W, and the chuck 31 in finish grinding is based on the distribution of the thickness Hc. The inclination of may be adjusted.
  • the first cleaning unit 60 may be provided with a thickness measuring unit (not shown) for measuring the thickness Hb of the first wafer W after the grinding process.
  • a thickness measuring unit (not shown) for measuring the thickness Hb of the first wafer W after the grinding process.
  • the inclination of the chuck 31 in the finish grinding may be adjusted based on the distribution of the thickness Hb of the first wafer W after the grinding process.

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Abstract

第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、当該第１の基板を研削処理する方法であって、前記重合基板の総厚分布を測定することと、前記第１の基板の厚み分布を測定することと、前記重合基板の総厚分布から前記第１の基板の厚み分布を引いて、前記第２の基板の厚み分布を算出することと、前記第２の基板の厚み分布に基づいて、前記重合基板を保持する基板保持部と、前記重合基板を研削する研削部との相対的な傾きを決定することと、決定された前記傾きで前記重合基板を保持した状態で、前記第１の基板を研削することと、を含む。

Description

基板処理方法及び基板処理装置
　本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。
　特許文献１には、第１の板状ワークと第２の板状ワークとが貼り合わせて形成された板状ワークにおいて、保持テーブルに保持された第１の板状ワークの少なくとも３箇所の測定位置で厚みを測定する工程と、測定された厚みによって第１の板状ワークの平行度を調整する工程と、平行度の調整後に第２の板状ワークを研削する工程と、を含む研削方法が開示されている。
特開２０１４－２２６７４９号公報
　本開示にかかる技術は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板の平坦度を適切に向上させる。
　本開示の一態様は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、当該第１の基板を研削処理する方法であって、前記重合基板の総厚分布を測定することと、前記第１の基板の厚み分布を測定することと、前記重合基板の総厚分布から前記第１の基板の厚み分布を引いて、前記第２の基板の厚み分布を算出することと、前記第２の基板の厚み分布に基づいて、前記重合基板を保持する基板保持部と、前記重合基板を研削する研削部との相対的な傾きを決定することと、決定された前記傾きで前記重合基板を保持した状態で、前記第１の基板を研削することと、を含む。
　本開示によれば、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板の平坦度を適切に向上させることができる。
従来の第１のウェハのＴＴＶ悪化の様子を模式的に示す説明図である。 重合ウェハの構成の一例を示す説明図である。 加工装置の構成の一例を模式的に示す平面図である。 回転テーブルの構成の一例を模式的に示す平面図である。 各研削ユニットの構成の一例を模式的に示す側面図である。 本実施形態にかかる総厚測定部と厚み測定部の構成の一例を模式的に示す側面図である。 重合ウェハの総厚、第１のウェハの厚み、及び第２のウェハの厚みを示す説明図である。 本実施形態にかかる加工処理の主な工程の一例を示す説明図である。 他の実施形態にかかる加工処理の主な工程の一例を示す説明図である。 本実施形態にかかる総厚測定部の構成の一例を模式的に示す側面図である。
　近年、半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された半導体基板（以下、「第１の基板」という。）と第２の基板が接合された重合基板に対し、当該第１の基板の裏面を研削して薄化することが行われている。
　この第１の基板の薄化は、第２の基板の裏面を基板保持部により保持した状態で、第１の基板の裏面に研削砥石を当接させ、研削することにより行われる。しかしながら、このように第１の基板の研削を行う場合、基板保持部により保持された第２の基板の径方向の厚み分布が均一でないと、研削後の第１の基板の平坦度（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）が悪化するおそれがある。具体的には、図１に示すように、重合基板Ｔの面内において第２の基板Ｓの厚みが小さい部分においては第１の基板Ｗの厚みが大きくなり、第２の基板Ｓの厚みが大きい部分においては第１の基板Ｗの厚みが小さくなる。
　上述した特許文献１に記載の研削方法は、この第２の基板（第１の板状ワーク）の厚みのばらつきを検出して、基板保持部（保持テーブル）の傾きを調整することで、第１の基板（第２の板状ワーク）を均一な厚みで研削するための研削方法である。特許文献１に記載の研削方法では、重合基板（板状ワーク）の上方に設けられた非接触式の厚み測定手段から出射される測定光により、第２の基板（第１の板状ワーク）の厚みを直接算出している。なお、測定光は第１の基板（第２の板状ワーク）を透過する。
　しかしながら、例えば上述のように第１の基板の表面にデバイスが形成されている場合、すなわち、第１の基板と第２の基板との間に金属膜であるデバイス層が介在している場合、当該金属膜を含めた第２の基板の厚みを適切に算出することができない。具体的には、金属膜であるデバイス層を測定光（例えばＩＲ光）が透過することができないため、第１の基板側から、または第２の基板側からのいずれからであっても、金属膜を含めた第２の基板の厚みを適切に計測することができない。そして、このように金属膜を含む第２の基板の厚み分布を適切に計測することができないため、第１の基板に当接させる研削砥石の傾き、すなわち研削量を適切に算出することができず、研削後の第１の基板の平坦度を向上させることが困難になる。したがって、従来の第１の基板を均一な厚みにするための研削方法には改善の余地がある。
　そこで本開示にかかる技術は、第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、第１の基板の平坦度を適切に向上させる。以下、本実施形態にかかる基板処理装置としての加工装置、及び基板処理方法としての加工方法ついて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　本実施形態にかかる後述の加工装置１では、図２に示すように第１の基板としての第１のウェハＷと第２の基板としての第２のウェハＳとが接合された重合基板としての重合ウェハＴに対して処理を行う。そして加工装置１では、当該第１のウェハＷを薄化する。以下、第１のウェハＷにおいて、第２のウェハＳとに接合される側の面を表面Ｗａといい、表面Ｗａと反対側の面を裏面Ｗｂという。同様に、第２のウェハＳにおいて、第１のウェハＷと接合される側の面を表面Ｓａといい、表面Ｓａと反対側の面を裏面Ｓｂという。
　第１のウェハＷは、例えばシリコン基板等の半導体ウェハであって、表面Ｗａに複数のデバイスを含むデバイス層Ｄが形成されている。デバイス層Ｄにはさらに、表面膜Ｆが形成され、当該表面膜Ｆを介して第２のウェハＳと接合されている。表面膜Ｆとしては、例えば酸化膜（ＳｉＯ２膜、ＴＥＯＳ膜）、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜又は接着剤などが挙げられる。なお第１のウェハＷは、加工装置１における研削処理により周縁部に鋭く尖った形状（いわゆるナイフエッジ形状）が形成されるのを抑制するため、当該周縁部が予め除去されている。周縁部は、例えば第１のウェハＷの外端部から径方向に０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲である。また、第２のウェハＳにデバイス層Ｄ及び表面膜Ｆが形成されている場合、第１のウェハＷにはデバイス層Ｄ及び表面膜Ｆが形成されていない場合もある。
　第２のウェハＳは、例えば第１のウェハＷと同様の構成を有しており、表面Ｓａにはデバイス層Ｄ及び表面膜Ｆが形成されている。また、第２のウェハＳの周縁部は面取り加工がされており、周縁部の断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。なお、第２のウェハＳはデバイス層Ｄが形成されたデバイスウェハである必要はなく、例えば第１のウェハＷを支持する支持ウェハであってもよい。かかる場合、第２のウェハＳは第１のウェハＷの表面Ｗａのデバイス層Ｄを保護する保護材として機能する。
　なお、以下の説明においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層Ｄと表面膜Ｆとを併せて示し、デバイス層及び表面膜「ＤＦ」と付番する場合がある。
　図３に示すように加工装置１は、搬入出ステーション２と処理ステーション３を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション２は、例えば外部との間で複数の重合ウェハＴを収容可能なカセットＣｔが搬入出される。処理ステーション３は、重合ウェハＴに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
　搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。図示の例では、カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセットＣｔをＸ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台１０に載置されるカセットＣｔの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
　搬入出ステーション２には、カセット載置台１０のＹ軸正方向側において、当該カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送領域２０が設けられている。ウェハ搬送領域２０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在に構成されたウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、重合ウェハＴを保持して搬送する搬送フォーク２３を有している。搬送フォーク２３は、その先端が２本に分岐し、重合ウェハＴを吸着保持する。搬送フォーク２３は、例えば研削処理前後の重合ウェハＴを搬送する。そして、搬送フォーク２３は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。
　なお、ウェハ搬送装置２２の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。例えばウェハ搬送装置２２は、研削処理前、研削処理後の重合ウェハＴをそれぞれ搬送する２本の搬送フォーク２３を備えていてもよい。
　処理ステーション３では、重合ウェハＴに対して研削や洗浄などの加工処理が行われる。処理ステーション３は、回転テーブル３０、搬送ユニット４０、アライメントユニット５０、第１の洗浄ユニット６０、第２の洗浄ユニット７０、粗研削ユニット８０、中研削ユニット９０、及び仕上研削ユニット１００を有している。
　回転テーブル３０は、回転機構（図示せず）によって回転自在に構成されている。回転テーブル３０上には、重合ウェハＴを吸着保持する基板保持部としてのチャック３１が４つ設けられている。チャック３１は、回転テーブル３０と同一円周上に均等、すなわち９０度毎に配置されている。４つのチャック３１は、回転テーブル３０が回転することにより、受渡位置Ａ０及び加工位置Ａ１～Ａ３に移動可能になっている。また、４つのチャック３１はそれぞれ、回転機構（図示せず）によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
　図３に示すように本実施形態では、受渡位置Ａ０は回転テーブル３０のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、受渡位置Ａ０のＹ軸負方向側には、第２の洗浄ユニット７０、アライメントユニット５０及び第１の洗浄ユニット６０が配置される。アライメントユニット５０と第１の洗浄ユニット６０は上方からこの順で積層されて配置される。第１の加工位置Ａ１は回転テーブル３０のＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、粗研削ユニット８０が配置される。第２の加工位置Ａ２は回転テーブル３０のＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、中研削ユニット９０が配置される。第３の加工位置Ａ３は回転テーブル３０のＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、仕上研削ユニット１００が配置される。
　チャック３１には、例えばポーラスチャックが用いられる。チャック３１は重合ウェハＴを形成する第２のウェハＳの裏面Ｓｂを吸着保持する。チャック３１の表面、すなわち重合ウェハＴの保持面は側面視において、その中央部が端部に比べて突出した凸形状を有している。なお、この中央部の突出は微小であるため、以下の説明ではチャック３１の凸形状の図示を省略している。
　チャック３１は、チャックベース３２に保持されている。以下の説明では、図４に示すように、加工位置Ａ１～Ａ３及び受渡位置Ａ０に位置する４つのチャックベースをそれぞれ、第１のチャックベース３２１、第２のチャックベース３２２、第３のチャックベース３２３、第４のチャックベース３２４という場合がある。チャックベース３２１～３２４は、それぞれチャック３１１～３１４を保持する。
　図５に示すようにチャックベース３２には、チャック３１及びチャックベース３２の水平方向からの傾きを調整する傾き調整部３３が設けられている。傾き調整部３３は、チャックベース３２の下面に設けられた、固定軸３４と複数の昇降軸３５を有している。各昇降軸３５は伸縮自在に構成され、チャックベース３２を昇降させる。この傾き調整部３３によって、チャックベース３２の外周部の一端部（固定軸３４に対応する位置）を基点に、他端部を昇降軸３５によって鉛直方向に昇降させることで、チャック３１及びチャックベース３２を傾斜させることができる。そしてこれにより、加工位置Ａ１～Ａ３の各種研削ユニットが備える研削砥石に対する、研削面である第１のウェハＷの裏面Ｗｂの傾きを調整することができる。
　なお、傾き調整部３３の構成はこれに限定されず、研削砥石に対する第１のウェハＷの相対的な角度（平行度）を調節することができれば、任意に選択することができる。
　図３に示すように搬送ユニット４０は、複数、例えば３つのアーム４１を備えた多関節型のロボットである。３つのアーム４１は、それぞれが旋回自在に構成されている。先端のアーム４１には、重合ウェハＴを吸着保持する搬送パッド４２が取り付けられている。また、基端のアーム４１は、アーム４１を鉛直方向に昇降させる昇降機構４３に取り付けられている。そして、かかる構成を備えた搬送ユニット４０は、受渡位置Ａ０、アライメントユニット５０、第１の洗浄ユニット６０、及び第２の洗浄ユニット７０に対して、重合ウェハＴを搬送できる。
　アライメントユニット５０では、研削処理前の重合ウェハＴの水平方向の向きを調節する。例えばスピンチャック（図示せず）に保持された重合ウェハＴを回転させながら、検出部（図示せず）で第１のウェハＷのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して重合ウェハＴの水平方向の向きを調節する。
　第１の洗浄ユニット６０では、研削処理後の第１のウェハＷの裏面Ｗｂを洗浄、より具体的にはスピン洗浄する。例えばスピンチャック（図示せず）に保持された重合ウェハＴを回転させながら、洗浄液ノズル（図示せず）から第１のウェハＷの裏面Ｗｂに洗浄液を供給する。そうすると、供給された洗浄液は裏面Ｗｂ上を拡散し、当該裏面Ｗｂが洗浄される。
　第２の洗浄ユニット７０では、研削処理後の重合ウェハＴが搬送パッド４２に保持された状態の第２のウェハＳの裏面Ｓｂを洗浄するとともに、搬送パッド４２を洗浄する。
　粗研削ユニット８０では、第１のウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削する。粗研削ユニット８０は、粗研削部８１を有している。図５に示すように粗研削部８１は、粗研削ホイール８２、マウント８３、スピンドル８４、及び駆動部８５を有している。粗研削ホイール８２は、下面に粗研削砥石を備え、環状形状を有している。粗研削ホイール８２は、マウント８３に支持されている。マウント８３には、スピンドル８４を介して駆動部８５が設けられている。駆動部８５は例えばモータ（図示せず）を内蔵し、粗研削ホイール８２を回転させると共に、図３に示す支柱８６に沿って鉛直方向に移動させる。そして、粗研削ユニット８０では、チャック３１に保持された重合ウェハＴの第１のウェハＷと粗研削ホイール８２の円弧の一部を当接させた状態で、チャック３１と粗研削ホイール８２をそれぞれ回転させることによって、第１のウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削する。
　中研削ユニット９０では、第１のウェハＷの裏面Ｗｂを中研削する。中研削ユニット９０の構成は、図３及び図５に示すように粗研削ユニット８０の構成とほぼ同様であり、中研削部９１、中粗研削ホイール９２、マウント９３、スピンドル９４、駆動部９５及び支柱９６を有している。なお、中研削砥石の砥粒の粒度は、粗研削砥石の砥粒の粒度より小さい。
　仕上研削ユニット１００では、第１のウェハＷの裏面Ｗｂを仕上研削する。仕上研削ユニット１００の構成は、図３及び図５に示すように粗研削ユニット８０及び中研削ユニット９０の構成とほぼ同様であり、仕上研削部１０１、仕上研削ホイール１０２、マウント１０３、スピンドル１０４、駆動部１０５及び支柱１０６を有している。なお、仕上研削砥石の砥粒の粒度は、中研削砥石の砥粒の粒度より小さい。
　また処理ステーション３には、図４に示すように、中研削終了後の重合ウェハＴの総厚を測定する総厚測定部１１０、中研削終了後の第１のウェハＷの厚みを測定する厚み測定部１２０、及び仕上研削終了後の第１のウェハＷの厚みを測定する厚み測定部１３０が設けられている。総厚測定部１１０と厚み測定部１２０はそれぞれ、例えば加工位置Ａ２に設けられる。厚み測定部１３０は、加工位置Ａ３に設けられる。なお、総厚測定部１１０と厚み測定部１２０は加工位置Ａ３に設けられてもよいし、厚み測定部１３０は受渡位置Ａ０に設けられてもよい。また、加工位置Ａ１～Ａ３には、それぞれの加工位置Ａ１～Ａ３における各種研削処理の終点検知を行うための厚み測定機構（図示せず）が設けられている。当該厚み測定機構による測定される第１のウェハＷの厚みが目標厚みに到達すると、回転テーブル３０を回転させて第１のウェハＷを移動させる。なお、加工位置Ａ２及びＡ３においては、上述の厚み測定部１２０、１３０を、終点検知を行うための当該厚み測定機構として用いてもよい。
　図６に示すように総厚測定部１１０は、ウェハ側センサ１１１、チャック側センサ１１２、及び演算部１１３を有している。ウェハ側センサ１１１は、例えば非接触式のハイトセンサであり、第１のウェハＷにおいて複数点の裏面Ｗｂの高さを測定する。チャック側センサ１１２は、例えば非接触式のハイトセンサであり、チャック３１の表面の高さを測定する。ウェハ側センサ１１１とチャック側センサ１１２の測定結果はそれぞれ、演算部１１３に送信される。演算部１１３では、ウェハ側センサ１１１の測定結果（第１のウェハＷの裏面Ｗｂの高さ）からチャック側センサ１１２の測定結果（チャック３１の表面の高さ）を引くことで、重合ウェハＴの総厚を算出する。また、演算部１１３では、ウェハ側センサ１１１の複数点の測定結果から、重合ウェハＴの総厚の分布を取得し、当該総厚のＴＴＶ（総厚の平面度：Ｔｏｔａｌ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）データを取得する。なお、図７（ａ）に示すように重合ウェハＴの総厚Ｈａは、第１のウェハＷの厚み（シリコン部分の厚み）、デバイス層Ｄの厚み、表面膜Ｆの厚み、及び第２のウェハＳの厚み（シリコン部分の厚み）を含む。
　なお、ウェハ側センサ１１１とチャック側センサ１１２はそれぞれ、接触式のハイトセンサであってもよい。
　図６に示すように厚み測定部１２０は、センサ１２１と演算部１２２を有している。センサ１２１は、例えばＩＲ光を用いた非接触式のセンサであり、第１のウェハＷの厚みを測定する。センサ１２１は、第１のウェハＷにおいて複数点の厚みを測定する。センサ１２１の測定結果は、演算部１２２に送信される。演算部１２２では、センサ１２１の複数点の測定結果（第１のウェハＷの厚み）から、第１のウェハＷの厚みの分布を取得する。この際、更に第１のウェハＷのＴＴＶデータを算出することもできる。なお、図７（ａ）に示すように、厚み測定部１２０で測定される第１のウェハＷの厚みＨｂは、第１のウェハＷにおけるシリコン部分の厚みであり、デバイス層Ｄと表面膜Ｆの厚みを含まない。
　厚み測定部１３０は、厚み測定部１２０と同様の構成を有している。そして厚み測定部１３０では、第１のウェハＷの厚みの分布を取得し、更に第１のウェハＷのＴＴＶデータを算出する。なお、図７（ｂ）に示すように、厚み測定部１３０で測定される第１のウェハＷの厚みＨｄは、第１のウェハＷにおけるシリコン部分の厚みであり、デバイス層Ｄと表面膜Ｆの厚みを含まない。
　なお、厚み測定部１１０、１２０を用いた第１のウェハＷの厚み測定においては、第１のウェハＷの径方向における複数の測定点において、第１のウェハＷの厚みを測定する。また径方向における各測定点においては、重合ウェハＴを回転させながら、第１のウェハＷの厚みを周方向に複数点で測定する。そして、周方向の複数点において測定された厚みの移動平均値又は移動中央値を算出し、算出された値を径方向の測定点における第１のウェハＷの厚みとして用いることができる。
　なお、複数点の移動平均値又は移動中央値を第１のウェハＷの厚みとすることに代え、例えば任意の指定座標における第１のウェハＷの厚みを測定し、測定された厚みを代表値として、第１のウェハＷの厚みとして用いてもよい。
　なお、厚み測定部１２０、１３０の構成は本実施形態に限定されるものではなく、第１のウェハＷの厚み分布を取得し、更にＴＴＶデータを算出することができれば任意に選択することができる。
　図３に示すように以上の加工装置１には、制御部１４０が設けられている。制御部１４０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、加工装置１における重合ウェハＴの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理ユニットや搬送装置などの駆動系の動作を制御して、加工装置１における後述の加工処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部１４０にインストールされたものであってもよい。
　次に、以上のように構成された加工装置１を用いて行われる加工方法について説明する。なお、本実施形態では、加工装置１の外部の接合装置（図示せず）において、第１のウェハＷと第２のウェハＳが接合され、予め重合ウェハＴが形成されている。また、第１のウェハＷの周縁部は予め除去されている。
　先ず、複数の重合ウェハＴを収納したカセットＣｔが、搬入出ステーション２のカセット載置台１０に載置される。
　次に、ウェハ搬送装置２２の搬送フォーク２３によりカセットＣｔ内の重合ウェハＴが取り出され、処理ステーション３のアライメントユニット５０に搬送される。
　アライメントユニット５０では、上述のようにスピンチャック（図示せず）に保持された重合ウェハＴを回転させながら、第１のウェハＷのノッチ部の位置を調節することで、重合ウェハＴの水平方向の向きが調節される。
　次に、重合ウェハＴは搬送ユニット４０により、アライメントユニット５０から受渡位置Ａ０に搬送され、当該受渡位置Ａ０のチャック３１に受け渡される。その後、チャック３１を第１の加工位置Ａ１に移動させる。そして、粗研削ユニット８０によって、第１のウェハＷの裏面Ｗｂが粗研削される。この際、予め定められたポイントにおいて、設定された第１のウェハＷの厚みが測定された時点で粗研削を終了する。
　次に、チャック３１を第２の加工位置Ａ２に移動させる。そして、中研削ユニット９０によって、第１のウェハＷの裏面Ｗｂが中研削される。この際、予め定められたポイントにおいて、設定された重合ウェハＴの総厚又は第１のウェハＷの厚みが測定された時点で中研削を終了する。
　次に、チャック３１を第３の加工位置Ａ３に移動させる。そして、仕上研削ユニット１００によって、第１のウェハＷの裏面Ｗｂが仕上研削される。この際、予め定められたポイントにおいて、設定された重合ウェハＴの総厚又は第１のウェハＷの厚みが測定された時点で仕上研削を終了する。
　次に、チャック３１を受渡位置Ａ０に移動させる。ここでは、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、第１のウェハＷの裏面Ｗｂが洗浄液によって粗洗浄される。この工程では、裏面Ｗｂの汚れをある程度まで落とす洗浄が行われる。
　次に、重合ウェハＴは搬送ユニット４０により、受渡位置Ａ０から第２の洗浄ユニット７０に搬送される。そして、第２の洗浄ユニット７０では、重合ウェハＴが搬送パッド４２に保持された状態で、第２のウェハＳの裏面Ｓｂが洗浄し、乾燥される。
　次に、重合ウェハＴは搬送ユニット４０によって、第２の洗浄ユニット７０から第１の洗浄ユニット６０に搬送される。そして、第１の洗浄ユニット６０では、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、第１のウェハＷの裏面Ｗｂが洗浄液によって仕上洗浄される。この工程では、裏面Ｗｂが所望の清浄度まで洗浄し乾燥される。
　その後、すべての処理が施された重合ウェハＴは、ウェハ搬送装置２２のフォーク２３によってカセット載置台１０のカセットＣｔに搬送される。そして、カセットＣｔ内のすべての重合ウェハＴに対しての処理が終了すると、加工装置１における一連の加工処理が終了する。なお加工装置１においては、重合ウェハＴの加工処理が枚葉に、すなわち、一の重合ウェハＴの加工処理が完了した後に他の重合ウェハＴの加工処理を開始するようにしてもよいし、複数の重合ウェハＴに対する処理が連続的に、すなわち、加工装置１において複数枚の重合ウェハＴの処理が同時に行われるようにしてもよい。
　以上のように加工装置１では、カセットＣｔに収容された複数の重合ウェハＴに対して、連続的に処理が行われる。そして、加工装置１での研削処理を各重合ウェハＴに対して均一に行うためには、すなわち、仕上研削後の各重合ウェハＴにおいて第１のウェハＷの厚み分布を均一に制御するためには、上述のように第２のウェハＳの面内における厚み分布を考慮する必要がある。以下、加工装置１における第２のウェハＳの面内厚みを考慮した第１のウェハＷの研削方法について説明する。
　上記研削方法を実現するに際し、加工装置１は、図４に示したように総厚測定部１１０及び厚み測定部１２０、１３０を有している。総厚測定部１１０は、中研削後であって仕上研削前の重合ウェハＴの総厚（総厚の分布）を測定する。厚み測定部１２０は、中研削後であって仕上研削前の第１のウェハＷの厚み（厚みの分布）を測定する。厚み測定部１３０は、仕上研削後の第１のウェハＷの厚み（厚みの分布）を測定する。
　本実施形態においては、先ず、加工装置１において処理される重合ウェハＴに対し、粗研削ユニット８０で第１のウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削した後、図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように中研削ユニット９０で裏面Ｗｂを中研削する。中研削後、総厚測定部１１０によって重合ウェハＴの複数点の総厚Ｈａを測定し、総厚Ｈａの分布を測定する。また中研削後、厚み測定部１２０によって第１のウェハＷの複数点の厚みＨｂを測定し、厚みＨｂの分布を測定する。これら総厚測定部１１０の測定結果と厚み測定部１２０の測定結果はそれぞれ、制御部１４０に出力される。
　制御部１４０では、下記式（１）に示すように、重合ウェハＴの総厚Ｈａから第１のウェハＷの厚みＨｂを引いて、第２のウェハＳの厚みＨｃを算出する。また、総厚Ｈａ及び厚みＨｂを測定した位置における第２のウェハＳの厚みＨｃの分布が、当該厚みＨｃの分布となる。
［厚みＨｃ］＝［総厚Ｈａ］－［厚みＨｂ］　・・・（１）
　第２のウェハＳの厚みＨｃは、第２のウェハＳのシリコン部分の厚みに加えて、第１のウェハＷと第２のウェハＳのデバイス層Ｄと表面膜Ｆの厚みを含む。このように本実施形態では、従来は直接測定できなかった第２のウェハＳの厚みＨｃを測定することができる。
　制御部１４０では、以上のように第２のウェハＳの厚みＨｃの分布を算出する。そして、厚みＨｃの分布に基づいて、仕上研削後の第１のウェハＷの厚みＨｄが面内で均一になるように、当該仕上研削における第１のウェハＷの研削量を決定する。
　この仕上研削における第１のウェハＷの研削量は、第２のウェハＳの厚みＨｃの分布に基づいて、例えば傾き調整部３３により仕上研削砥石に対するチャック３１の相対的な傾きを調整することにより調整される。このチャック３１の傾きは、制御部１４０で決定される。
　次に、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように仕上研削ユニット１００で第１のウェハＷの裏面Ｗｂを仕上研削する。この際、傾き調整部３３によりチャック３１の傾きを調整し、当該チャック３１に重合ウェハＴが保持された状態で、制御部１４０で決定された第１のウェハＷの研削量に基づいて、裏面Ｗｂを仕上研削する。こうして、第１のウェハＷが面内で均一な厚みＨｄに研削される。
　以上の実施形態によれば、中研削後であって仕上研削前に、重合ウェハＴの総厚Ｈａの分布と第１のウェハＷの厚みＨｂの分布を測定し、その測定結果から、従来は直接測定することができなかった、第２のウェハＳの厚みＨｃの分布を取得することができる。そして、この第２のウェハＳの厚みＨｃの分布に基づいて、仕上研削におけるチャック３１の傾きを適切に調整し、仕上研削における第１のウェハＷの研削量を適切に調整することができる。その結果、第１のウェハＷが面内で均一な厚みＨｄに研削され、当該第１のウェハＷの平坦度を向上させることができる。
　次に、他の実施形態にかかる研削方法について説明する。なお、以下の説明において加工装置１においてｎ枚目に処理される重合ウェハＴを、それぞれ「重合ウェハＴｎ」という場合がある。同様に、ｎ枚目に処理される重合ウェハＴを構成する第１のウェハＷ、第２のウェハＳを、それぞれ「第１のウェハＷｎ」、「第２のウェハＳｎ」という場合がある。
　先ず、複数の重合ウェハＴのうち１枚目の重合ウェハＴ１に対し、粗研削ユニット８０で第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂを粗研削した後、図９（ａ）に示すように中研削ユニット９０で裏面Ｗ１ｂを中研削する。中研削後、総厚測定部１１０によって重合ウェハＴ１の複数点の総厚Ｈ１ａを測定し、総厚Ｈ１ａの分布を測定する。また中研削後、厚み測定部１２０によって第１のウェハＷ１の複数点の厚みＨ１ｂを測定し、厚みＨ１ｂの分布を測定する。これら総厚測定部１１０の測定結果と厚み測定部１２０の測定結果はそれぞれ、制御部１４０に出力される。制御部１４０では、上記式（１）を用いて第２のウェハＳ１の厚みＨ１ｃを算出し、第２のウェハＳ１の厚みＨ１ｃの分布を算出する。
　また、制御部１４０では、上記実施形態と同様に、第２のウェハＳ１の厚みＨ１ｃの分布に基づいて、仕上研削におけるチャック３１の傾きを決定し、仕上研削における第１のウェハＷ１の研削量を決定する。また、仕上研削における第１のウェハＷ１の研削量は、第２のウェハＳの厚みＨ１ｃの分布に基づいて、例えば傾き調整部３３により仕上研削砥石に対するチャック３１の相対的な傾きを調整し、第１のウェハＷに当接する仕上研削砥石の面積を調整することにより調整される。
　次に、図９（ｂ）に示すように仕上研削ユニット１００で第１のウェハＷ１の裏面Ｗ１ｂを仕上研削する。この際、傾き調整部３３によりチャック３１の傾きを調整し、当該チャック３１に重合ウェハＴが保持された状態で、制御部１４０で決定された第１のウェハＷの研削量に基づいて、裏面Ｗ１ｂを仕上研削する。仕上研削後、厚み測定部１３０によって第１のウェハＷ１の複数点の厚みＨ１ｄを測定し、厚みＨ１ｄの分布を測定する。この厚み測定部１３０の測定結果は、制御部１４０に出力される。
　このように第１のウェハＷ１は、厚みＨ１ｃの分布に基づいて決定された研削量に基づいて仕上研削されることにより、上記実施形態と同様に当該第１のウェハＷ１の平坦度が向上、すなわち、第１のウェハＷ１の厚みＨ１ｄが面内において均一にすることができる。
　ここで、さらに第１のウェハＷ１の平坦度が向上させるためには、例えば仕上研削砥石の摩耗、チャック３１と仕上研削砥石の平行度や、その他の装置特性による影響を、第１ウエハＷ１の平坦度に影響を与えないようにするのが好ましい。そこで本実施形態では、後述するように、次に処理される２枚目の重合ウェハＴ２における第１のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを仕上研削する際、上述の仕上研削後の第１のウェハＷ１の厚みＨ１ｄを用いて、チャック３１の傾きと第１のウェハＷ２の研削量を決定する。
　重合ウェハＴ２の処理においては、粗研削ユニット８０で第１のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを粗研削した後、図９（ｃ）に示すように中研削ユニット９０で裏面Ｗ２ｂを中研削する。中研削後、総厚測定部１１０によって重合ウェハＴ２の複数点の総厚Ｈ２ａを測定し、総厚Ｈ２ａの分布を測定する。また中研削後、厚み測定部１２０によって第１のウェハＷ２の複数点の厚みＨ２ｂを測定し、厚みＨ２ｂの分布を測定する。これら総厚測定部１１０の測定結果と厚み測定部１２０の測定結果はそれぞれ、制御部１４０に出力される。制御部１４０では、上記式（１）を用いて第２のウェハＳ１２の厚みＨ２ｃを算出し、第２のウェハＳ２の厚みＨ２ｃの分布を算出する。
　制御部１４０では、下記式（３）に示すように、第１のウェハＷ１の厚みＨ１ｄに対して、第２のウェハＳ２の厚みＨ２ｃと第２のウェハＳ１の厚みＨ１ｃとの差分を加えて、ＴＴＶ補正量を算出する。なお、ＴＴＶ補正量は、第１のウェハＷと第２のウェハＳ２のウェハ面内における同一のポイントで取得された厚みに基づいて算出される。
［ＴＴＶ補正量］＝［第１のウェハＷ１の厚みＨ１ｄ］＋（［第２のウェハＳ２の厚みＨ２ｃ］－［第２のウェハＳ１の厚みＨ１ｃ］）　・・・（３）
　そして、ＴＴＶ補正量に基づいて、仕上研削後の第１のウェハＷ２の厚みＨ２ｄが面内で均一になるように、仕上研削におけるチャック３１の傾きを決定し、仕上研削における第１のウェハＷ２の研削量を決定する。具体的には、傾き調整部３３により仕上研削砥石に対するチャック３１の相対的な傾きを調整する。
　次に、図９（ｄ）に示すように仕上研削ユニット１００で第１のウェハＷ２の裏面Ｗ２ｂを仕上研削する。この際、傾き調整部３３によりチャック３１の傾きを調整し、当該チャック３１に重合ウェハＴが保持された状態で、制御部１４０で決定された第１のウェハＷ２の研削量に基づいて、裏面Ｗｂを仕上研削する。こうして、第１のウェハＷ２が面内で均一な厚みＨ２ｄに研削される。
　なお、第２のウェハＳ２の厚みＨ２ｃのＴＴＶと第２のウェハＳ１の厚みＨ１ｃのＴＴＶが同じである場合、傾き調整部３３によるチャック３１の傾きの調整は不要である。また、閾値を設定し、第２のウェハＳ２の厚みＨ２ｃのＴＴＶと第２のウェハＳ１の厚みＨ１ｃのＴＴＶとの差分が設定閾値よりも大きい場合のみ、傾き調整部３３によってチャック３１の傾きを調整してもよい。
　以上の実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を享受できる。すなわち、仕上研削におけるチャック３１の傾きを適切に調整して、第１のウェハＷ２が面内で均一な厚みＨ２ｄに研削され、当該第１のウェハＷの平坦度を向上させることができる。
　なお、以上の実施形態では、仕上研削を行う際に傾き調整部３３によりチャック３１の傾きを調整したが、仕上研削以外においてもチャック３１の傾きを調整してもよい。
　例えば、粗研削を行う際に傾き調整部３３によりチャック３１の傾きを調整する場合、粗研削より前に重合ウェハＴの総厚Ｈａを測定し、総厚Ｈａの分布を測定すると共に、第１のウェハＷの厚みＨｂを測定し、厚みＨｂの分布を測定する。これらの測定場所は任意であるが、例えばアライメントユニット５０に総厚測定部１１０と厚み測定部１２０を設けてもよい。そして、第２のウェハＳの厚みＨｃの分布を算出し、チャック３１の傾きを調整する。
　また例えば、中研削を行う際に傾き調整部３３によりチャック３１の傾きを調整する場合、中研削より前に重合ウェハＴの総厚Ｈａを測定し、総厚Ｈａの分布を測定すると共に、第１のウェハＷの厚みＨｂを測定し、厚みＨｂの分布を測定する。これらの測定場所は任意であるが、例えば加工位置Ａ１に総厚測定部１１０と厚み測定部１２０を設けてもよい。そして、第２のウェハＳの厚みＨｃの分布を算出し、チャック３１の傾きを調整する。
　また例えば、粗研削を行う際と中研削を行う際の両方において、傾き調整部３３によりチャック３１の傾きを調整してもよい。
　いずれの場合においても、仕上研削以外でチャック３１の傾きを調整しておくと、仕上研削におけるチャック３１の傾きの調整量を少なくすることができる。その結果、加工処理のスループットを向上させることができる。
　また、例えば第２のウェハＳの厚みＨｃのＴＴＶが大きく、仕上研削でチャック３１の傾きを調整しても、仕上研削後の第１のウェハＷの厚みＨｄを均一に仕切れない場合もあり得る。かかる場合、仕上研削以外でもチャック３１の傾きを調整することで、第１のウェハＷの厚みＨｄを均一にすることができる。
　なお、以上の実施形態では、加工装置１は粗研削ユニット８０、中研削ユニット９０、及び仕上研削ユニット１００の３つの研削ユニット（３軸の研削）を有していたが、２つ又は１つの研削ユニットの場合もある。２つの研削ユニットの場合は、仕上研削ユニットでチャック３１の傾きを調整してもよいし、その前の粗研削ユニットでもチャック３１の傾きを調整してもよい。１つの研削ユニットの場合は、当該研削ユニットでチャック３１の傾きを調整してもよい。
　以上の実施形態では、総厚測定部１１０は、ウェハ側センサ１１１、チャック側センサ１１２、及び演算部１１３を有していたが、総厚測定部の構成はこれに限定されない。例えば、図１０に示すように総厚測定部２００は、上側センサ２０１、下側センサ２０２、及び演算部２０３を有している。上側センサ２０１は、例えば非接触式のハイトセンサであり、第１のウェハＷにおいて複数点の裏面Ｗｂの高さを測定する。下側センサ２０２は、例えば非接触式のハイトセンサであり、第２のウェハＳにおいて複数点の裏面Ｓｂの高さを測定する。具体的に下側センサ２０２は、チャック３１に形成された貫通孔２１０を介して裏面Ｓｂの高さを測定する。上側センサ２０１による測定点と下側センサ２０２による測定点は対向し、すなわち上側センサ２０１と下側センサ２０２で重合ウェハＴを挟み込んで測定している。上側センサ２０１と下側センサ２０２の測定結果はそれぞれ、演算部２０３に送信される。演算部２０３では、上側センサ２０１の測定結果（第１のウェハＷの裏面Ｗｂの高さ）と下側センサ２０２の測定結果（第２のウェハＳの裏面Ｓｂの高さ）の差分を、重合ウェハＴの総厚と算出する。また、演算部２０３では、上側センサ２０１と下側センサ２０２の複数点の測定結果から、重合ウェハＴの総厚の分布を取得し、当該総厚のＴＴＶデータを算出する。
　なお、上側センサ２０１と下側センサ２０２はそれぞれ、接触式のハイトセンサであってもよい。
　また、以上の実施形態では、加工装置１の内部に総厚測定部１１０、２００が設けられていたが、総厚測定部は加工装置１の外部に設けられていてもよい。例えば、第１のウェハＷと第２のウェハＳを接合する接合装置で重合ウェハＴの総厚を測定し、当該測定された重合ウェハＴの総厚を利用してもよい。
　また、以上の実施形態では、傾き調整部３３によりチャックベース３２を傾斜させることにより、第１のウェハＷの研削量を調整し、これにより第１のウェハＷの平坦度を向上させたが、研削量の調整方法はこれに限定されるものではない。例えば、傾き調整部３３が研削砥石を傾斜させることにより第１のウェハＷの研削量を調整してもよい。また例えば、第１のウェハＷの研削量を調整することができれば、傾き調整部３３を用いなくともよい。
　また、以上の実施形態では、第１のウェハＷ１の仕上研削前後の厚み分布データを取得し、取得した厚み分布データに基づいて第１のウェハＷ１の平坦度の調節を行ったが、かかる平坦部の調節は、第１のウェハＷ１の粗研削や中研削の際に行われてもよい。すなわち、粗研削前後や中研削前後の厚み分布データを更に取得し、取得した厚み分布データに基づいて、粗研削や中研削を行う際の研削砥石に対するチャックベース３２の相対的な傾きを調節してもよい。
　また、以上の実施形態では第１のウェハＷと第２のウェハＳとの間に介在する金属膜（デバイス層）の影響により、当該金属膜を含めた第２の基板の厚みを算出できない場合を例に説明を行った。しかしながら本開示にかかる技術は、重合ウェハＴが金属膜を有する場合に限らず、第２のウェハＳの厚みを適切に算出することができない任意の場合において、好適に適用することができる。
　なお、以上の実施形態において、例えばアライメントユニット５０に、研削処理前の重合ウェハＴの総厚Ｈａを測定する総厚測定部（図示せず）と第１のウェハＷの厚みＨｂを測定する厚み測定部（図示せず）を設けてもよい。かかる場合、研削処理前の重合ウェハＴの総厚Ｈａと第１のウェハＷの厚みＨｂから第２のウェハＳの厚みＨｃを算出し、当該厚みＨｃの分布に基づいて、仕上研削におけるチャック３１の傾きを調整してもよい。
　また、以上の実施形態において、例えば第１の洗浄ユニット６０に、研削処理後の第１のウェハＷの厚みＨｂを測定する厚み測定部（図示せず）を設けてもよい。かかる場合、研削処理後の第１のウェハＷの厚みＨｂの分布に基づいて、仕上研削におけるチャック３１の傾きを調整してもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
　　１　　　加工装置
　　３１　　チャック
　　８０　　粗研削ユニット
　　９０　　中研削ユニット
　　１００　仕上研削ユニット
　　１４０　制御部
　　Ｗ　　　第１のウェハ
　　Ｓ　　　第２のウェハ
　　Ｔ　　　重合ウェハ

Claims (13)

  1. 第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、当該第１の基板を研削処理する方法であって、
    前記重合基板の総厚分布を測定することと、
    前記第１の基板の厚み分布を測定することと、
    前記重合基板の総厚分布から前記第１の基板の厚み分布を引いて、前記第２の基板の厚み分布を算出することと、
    前記第２の基板の厚み分布に基づいて、前記重合基板を保持する基板保持部と、前記重合基板を研削する研削部との相対的な傾きを決定することと、
    決定された前記傾きで前記重合基板を保持した状態で、前記第１の基板を研削することと、を含む、基板処理方法。
  2. 前記第１の基板の研削は、異なる研削部で連続して行う複数の研削を含み、
    前記複数の研削うち、最後に行われる仕上研削において、前記傾きを調整する、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記複数の研削のうち、前記仕上研削以外において、前記傾きを調整する、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 複数の前記重合基板に対して、前記重合基板の総厚分布の測定、前記第１の基板の厚み分布の測定、前記第２の基板の厚み分布の算出、前記傾きの調整、及び前記第１の基板の研削を順次行い、
    一の前記重合基板に対して、前記第１の基板の研削を行った後、当該第１の基板の厚み分布を測定し、
    次の前記重合基板に対する前記傾きの調整は、研削後の一の前記第１の基板の厚み分布に対して、一の前記第２の基板の厚み分布と次の前記第２の基板の厚み分布との差分を加えた厚み分布補正量に基づいて行われる、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記重合基板の総厚分布の測定は、前記第１の基板の研削を行う基板処理装置の内部で行われ、
    前記重合基板を保持する基板保持部の表面の高さと、当該基板保持部に保持された前記重合基板の表面の高さとを測定し、前記重合基板の表面の高さと前記基板保持部の表面の高さとの差分を前記重合基板の総厚分布と算出する、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記重合基板の総厚分布の測定は、前記第１の基板の研削を行う基板処理装置の内部で行われ、
    前記重合基板を保持する基板保持部に保持された前記重合基板の表面の高さと裏面の高さを測定し、前記表面の高さと前記裏面の高さとの差分を前記重合基板の総厚分布と算出する、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記重合基板の総厚分布の測定は、前記第１の基板の研削を行う基板処理装置の外部で行われる、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 第１の基板と第２の基板が接合された重合基板において、当該第１の基板を研削処理する装置であって、
    前記重合基板を保持する基板保持部と、
    前記基板保持部に保持された前記重合基板において、前記第１の基板を研削する研削部と、
    前記基板保持部と前記研削部との相対的な傾きを調整する傾き調整部と、
    前記研削部と前記傾き調整部の動作を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記重合基板の総厚分布から前記第１の基板の厚み分布を引いて、前記第２の基板の厚み分布を算出し、前記第２の基板の厚み分布に基づいて、前記傾き調整部における前記傾きを決定する、基板処理装置。
  9. 前記研削部を複数備え、
    前記傾き調整部は、前記複数の研削部のうち、最後に第１の基板を仕上研削する仕上研削部において、前記傾きを調整する、請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記傾き調整部は、前記複数の研削部のうち、前記仕上研削部以外において、前記傾きを調整する、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 前記研削部における前記第１の基板の研削を行った後、当該第１の基板の厚み分布を測定する厚み測定部を備え、
    前記制御部は、
    複数の前記重合基板に対して、前記第２の基板の厚み分布の算出、前記傾きの調整、及び前記第１の基板の研削を順次行うように、前記研削部及び前記傾き調整部を制御し、
    一の前記重合基板に対して、前記第１の基板の研削を行った後、当該第１の基板の厚み分布を測定するように、前記厚み測定部を制御し、
    次の前記重合基板に対する前記傾きの調整は、研削後の一の前記第１の基板の厚み分布に対して、一の前記第２の基板の厚み分布と次の前記第２の基板の厚み分布との差分を加えた厚み分布補正量に基づいて行うように、前記傾き調整部を制御する、請求項８～１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  12. 前記重合基板の総厚分布を測定する総厚測定部を備え、
    前記総厚測定部は、前記基板保持部の表面の高さと、当該基板保持部に保持された前記重合基板の表面の高さとを測定し、前記重合基板の表面の高さと前記基板保持部の表面の高さとの差分を前記重合基板の総厚分布と算出する、請求項８～１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  13. 前記重合基板の総厚分布を測定する総厚測定部を備え、
    前記総厚測定部は、前記基板保持部に保持された前記重合基板の表面の高さと裏面の高さを測定し、前記表面の高さと前記裏面の高さとの差分を前記重合基板の総厚分布と算出する、請求項８～１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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