半導体基板の平坦化装置および平坦化方法
【課題】半導体基板裏面を高スループットで研削、研磨加工し、基板を薄肉化・平坦化することができる異物の付着が少ない半導体基板を製造する平坦化装置の提供。
【解決手段】半導体基板の裏面研削加工ステージ前にエッジ部をテープ研磨する位置あわせ機能付きエッジ研磨機器１５０を設け、エッジ研磨することにより半導体基板の割れやエッジ部チッピング防止を図り、基板裏面研磨ステージ後に薬剤洗浄機器９を設け、平坦化加工された極薄厚の半導体基板に付着する粒径１μｍ以下の異物の個数を１００個以下にできる。
【解決手段】半導体基板の裏面研削加工ステージ前にエッジ部をテープ研磨する位置あわせ機能付きエッジ研磨機器１５０を設け、エッジ研磨することにより半導体基板の割れやエッジ部チッピング防止を図り、基板裏面研磨ステージ後に薬剤洗浄機器９を設け、平坦化加工された極薄厚の半導体基板に付着する粒径１μｍ以下の異物の個数を１００個以下にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ基板の前処理工程において半導体基板の裏面を
研削および研磨して基板を薄肉、平坦化するに用いる平坦化装置および半導体基板の平坦化方法に関する。特に、半導体基板のシリコン基盤層の厚みが２０〜７０μｍまでの厚みまでに薄肉化平坦化加工するにおいて半導体基板に割れやチッピングを生じることなく加工することができ、平坦化加工された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数が１００個以下とクリーンな平坦化加工半導体基板を加工する方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板を研削・研磨して基板を薄肉化および鏡面化する平坦化装置として、基板を真空吸着保持できる基板ホルダーテーブルの複数基を下方に配置し、それぞれの基板ホルダーテーブルの上方に粗研削砥石を備える回転スピンドル、仕上研削砥石を備える回転スピンドル、および研磨工具を備える回転スピンドルを配置し、基板収納カセット内に保管されている基板を位置合わせ用の仮置台へ搬送する多関節型搬送ロボット、基板ホルダーテーブル上の基板を次ぎの加工ステージへと搬送する搬送パッドを備えた搬送器具および基板洗浄機器を備える平坦化装置が使用されている。
【０００３】
例えば、ウェーハを研削する研削手段と、該研削手段で研削されたウェーハを研磨する研磨手段と、前記ウェーハの径よりも小径に形成されたウェーハ保持部材、及び該ウェーハ保持部材に保持されたウェーハの周縁を面取りする面取り用砥石を有する面取り手段と、該面取り手段による面取り加工後のウェーハを前記研削手段に搬送する搬送手段又は前記研磨手段による研磨加工後のウェーハを前記面取り手段のウェーハ保持部材に搬送する搬送手段とを備えた平面加工装置が提案され、研削加工および研磨加工されたウェーハを面取り手段のステージ上に搭載した後、面取り用砥石によって研磨後のウェーハの鋭利なエッジ部を面取りし、その後、この平坦化加工されたウェーハをカセット内に収納する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
前記特許文献１の平坦化装置に類似する平坦化装置として、同一のインデックス型回転テーブルに４組の基板ホルダーテーブル（真空チャック）を設置し、その内の１つの基板ホルダーテーブルを基板のローディング／アンローディングステージとし、残りの３つの基板ホルダーテーブルの上方にそれぞれ粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備える回転スピンドル、仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備える回転スピンドル、ドライ・ポリッシュ平砥石を備える回転スピンドルを配した平坦化装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
この平坦化装置においては、ドライ・ポリッシュ平砥石を備える回転スピンドルは、第４の研磨ステージに割り振られた研磨ステージの基板ホルダーテーブルの保持面に垂直な方向に移動可能および保持面に平行な方向に直線揺動可能(reciprocate)に設置されている。
【０００６】
先に、本願特許出願人は、３００ｍｍ径の半導体基板のスループットが２０〜２５枚／時目標の図７に示す基板の平坦化装置１０を提案した（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
この平坦化装置１０は、基板収納ステージ１３を室外に備え、室内にはベース１１上に多関節型搬送ロボット１４、位置合わせ用仮置台１５、移動型搬送パッド１６、基板ローディング／アンローディングステージＳ1、粗研削ステージＳ２、および仕上研削ステージＳ３の３つのステージを構成する部材の基板ホルダー３０ａ，３０ｂ，３０ｃを第１インデックス型回転テーブル２に同心円上に配置した研削加工ステージ２０、基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１を構成する基板ホルダーテーブル７０ａと、粗研磨ステージｐｓ２を構成する基板ホルダーテーブル７０ｂを第２インデックス型回転テーブル７１に同心円上に配置した研磨加工ステージ７０を設けた基板平坦化装置である。
【０００８】
この基板用平坦化装置１０を用いて半導体基板裏面の平坦化を行う平坦化方法は、以下の工程を経て行われる。
【０００９】
１）基板収納ステージの収納カセット１３内に保管されている基板を多関節型搬送ロボット１４の吸着パッドに吸着し、位置合わせ用仮置台１５上に搬送し、そこで基板のセンタリング位置調整を行う。
【００１０】
２）位置合わせされた基板上面を前記多関節型搬送ロボット１４の吸着パッドに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブル２０に設けられた基板ローディング／アンローディングステージＳ1を構成する基板ホルダーテーブル３０ａ上に移送する。
【００１１】
３）第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度回転させることにより、基板ローディング／アンローディングステージＳ1位置の基板ホルダーテーブル３０ａに真空チャックされている基板を粗研削ステージＳ２の基板ホルダーテーブル３０ｂ位置へと移送する。
【００１２】
４）粗研削ステージＳ２で砥番８００〜１，８００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石９０ａを用いて基板裏面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボット１４を用い前記第１工程と第２工程が行われ、新たな基板が基板ローディング／アンローディングステージ上に搬送される。
【００１３】
５）第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージＳ３の基板ホルダーテーブル３０ｃ位置へと移送するとともに、基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上の基板を粗研削ステージＳ２へと移送する。
【００１４】
６）仕上研削ステージＳ３で砥番２，０００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドメタルボンド砥石もしくは砥番２，０００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石９１ａを用い前記粗研削された基板裏面を仕上研削する。この間に、粗研削ステージで基板裏面はカップホイール型ダイヤモンド砥石９０ａを用いて粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボット１４により新たな基板が位置合わせ用仮置台１５を経由して基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される。
【００１５】
７）第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度回転させる、または時計逆廻り方向に２４０度回転させることにより、仕上研削された基板を基板ローディング／アンローディングステージＳ１上へと移送、粗研削された基板を仕上研削ステージへＳ３と移送する。
【００１６】
８）第１インデックス型回転テーブル２０の基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上の仕上研削された基板の上面に回転洗浄ブラシを下降させ、洗浄液を基板上面に供給しながら基板上面を洗浄し、次いで移動型搬送パッド１６の吸着パッド面に研削・洗浄された基板上面を吸着し、ついで、第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１に位置する基板ホルダーテーブル上へと移送する。この基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上面は回転式セラミック製チャッククリーナにより洗浄される。基板ホルダー３０ａ上面を洗浄後、多関節型搬送ロボット１４により新たな基板が位置合わせ用仮置台１５を経由して基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される前述の第１工程および第２工程が行われる。また、第１インデックス型回転テーブル２０の粗研削ステージＳ２に位置する基板ホルダーテーブル３０ｂ上の基板は、前述の第４工程の粗研削が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブル２０の仕上研削ステージＳ３に位置する基板ホルダーテール３０ｃ上の基板には、前述の第６工程の仕上研削が行われる。
【００１７】
９）前記基板の粗研削加工後、第２インデックス型回転テーブル７１は時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、研削・洗浄された基板は第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた粗研磨ステージｐｓ２位置へと移動される。この動作に平行して前述の第７工程が実行される。
【００１８】
１０）第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた粗研磨ステージｐｓ２に位置する基板ホルダーテーブル７０ｂ上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッド７３‘が下降され、基板面を摺擦する。この基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して基板上面に供給されるとともに粗研磨パッドは基板面上で摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。
【００１９】
１１）第２インデックス型回転テーブル７１は時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された基板は第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１位置へと移動される。同時に第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度または時計逆回り方向２４０度回転させることにより、仕上研削された基板を基板ローディング／アンローディングステージＳ１上へと移送、粗研削された基板を仕上研削ステージＳ３へと移送、基板ローディング／アンローディングステージＳ１上の基板を粗研削ステージＳ２へと移送する。
【００２０】
１２）第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１では、基板ホルダーテーブル７０ａ上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッド７３が回転されつつ下降され、基板面を摺擦する。この基板と仕上研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を含有しない洗浄液、例えば純水が洗浄液供給機構から直接基板上面に、または、仕上研磨パッド７３の研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して基板上面に供給されるとともに仕上研磨パッド７３は揺動される。仕上研磨された基板は、吸着パッドをアームに備える基板搬送器具または多関節型搬送ロボット１４を用いて次ぎの加工ステージもしくは基板収納カセット１３内へと搬送される。第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１位置の基板ホルダーテーブル７０ａ上が空いた後、第１インデックス型回転テーブル２０の基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上の研削・洗浄された基板を移動型吸着パッド１６で吸着し、ついで、第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ２に位置する基板ホルダーテール７３上へと移送する。同時平行して第１インデックス型回転テーブル２０の各ステージＳ１，Ｓ２，Ｓ３および第２インデックス型回転テーブル７１の粗研磨ステージｐｓ２では、前述の第８工程を含む第１０工程が実行される。
【００２１】
１３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板の基板面を研削・洗浄・研磨し、基板を薄肉化および平坦化する作業を連続的に行う。
【００２２】
前記特許文献１記載の半導体基板の平坦化装置は、研磨加工ウエーハのエッジを面取りしてウエーハの割れを防止するものであるが、半導体基板の周縁部を周方向に沿って切断して，裏面に対して略垂直な垂直切断面または裏面側から表面側にかけて外側に傾斜した傾斜切断面を形成する周縁部切断工程と、周縁部が切断された半導体基板の裏面を垂直切断面または傾斜切断面を残存させながら平面研削す
る裏面研削工程とを含むことを特徴とする半導体基板の平面研削方法が提供されている。かかる裏面研削時に鋭角形状となりうる箇所を予め除去して裏面研削用の面取り加工を行うことにより半導体基板の裏面研削時には，研削に伴う負荷を鋭角形状ではないエッジで受けることができるので，周縁部に生ずるチッピングや半導体基板の割れを抑制できるというものである（例えば、特許文献４参照）。
【００２３】
さらに、半導体基板表面に付着した研削屑や研磨屑、金属不純物を除去する洗浄方法として加工基盤面をアンモニア水でブラシスクラブ洗浄した後、純水またはオゾン溶解水、あるいはふっ酸水でリンス洗浄して半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数が１００個以下とクリーンな平坦化加工半導体基板を得る洗浄方法も提案されている（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。
【００２４】
【特許文献１】特開２００１−２５２８５３号公報
【特許文献２】特開２００５−９８７７３号公報
【特許文献３】特開２００７−２６０８５０号公報
【特許文献４】特開２００３−２７３０５３号公報
【特許文献５】特開２０００−９１２９１号公報
【特許文献６】特開平６−２６７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
次世代の３００ｍｍ径の半導体基板のシリコン基板層の厚みを２０〜５０μｍにまで薄肉化することを要望する半導体基板加工メーカーは、次世代の基板の平坦化加工装置として、平坦化装置がコンパクト（フットプリントが小さい）で、スループットが２０〜３０枚／時可能であり、薄肉化された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数が１００個以下とクリーンな平坦化加工半導体基板が得られる平坦化装置の出現を要望している。
【００２６】
前記特許文献１および特許文献３に記載の平坦化加工装置は、半導体基板の裏面研削加工と裏面研磨加工が同一インデックス型回転テーブル上で行われるため、研磨ステージ部分が研削ステージで発生した研削屑により汚れやすい欠点がある。さらに、特許文献１に記載のエッジ部面取り砥石や特許文献４に記載のエッジ部斜め面取り研削砥石を用いるエッジ部面取り方法では厚み７０μｍを越える厚みのシリコン基盤を得る基盤のエッジ部面取り加工ではチッピングがシリコン基盤エッジ部に生じないが、厚み７０μｍ以下のシリコン基盤目標となるとチッピングが生じ易くなるとともに、配線プリント面を保護している保護テープが基盤エッジ部で剥離し、研削屑や研磨屑が基盤エッジ外周に付着しやすくなり、２０〜５０μｍ厚のシリコン基盤を得るにおいてはエッジ処理の砥石回転速度を遅くしてチッピングの発生が生じないようにする必要があるとともに、保護テープとシリコン基盤エッジ部外周に付着した異物粒子を取り除く工程が必要となり、スループットが２０枚／時を越えることは困難であることが判明した。
【００２７】
前記特許文献２に記載の半導体基板の平坦化装置は、スループットが２０〜２５枚／時と高いものである。しかし、厚み２０〜５０μｍ目標のシリコン基盤を得る平坦化加工においては、基盤のエッジ部にチッピングが生じるので、特許文献１や特許文献３の記載の平坦化装置のようにエッジ面取り処理を施してスループットを２６〜３０枚／時を目標とするのが好ましい。更に、シリコン基盤層２０〜５０μｍ厚に仕上げ研削されるステージにおいて、２点式インプロセスゲージ６を用いて厚み測定しており、半導体基板加工メーカーは、２点式インプロセスゲージ６に研削屑が付着し、次に研削加工される半導体基板の汚れや割れに影響を及ぼしているのでないかと懸念する。
【００２８】
本発明は、特許文献３に記載の半導体基板の平坦化装置を改良し、半導体基板のエッジ部面取り装置を付属させるとともに、仕上研削加工された半導体基板の厚みを非接触で測定できる厚み測定機器と、平坦化加工された半導体基板の加工面を薬剤洗浄する洗浄機器を付属させることにより、クリーンな半導体基板を高スループット（２６〜３０枚／時）で製造できる半導体基板の平坦化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
請求項１の発明は、基板収納ステージを室外に、多関節型搬送ロボット、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器、研削加工ステージ、一対の天井吊り下げ型移動型搬送パッド、研磨加工ステージ、基板薬剤洗浄機器およびを室内に備える基板用平坦化装置において、 該平坦化装置の正面側から背面側に向かって、室外の右側に基板収納ステージを設け、 室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステージ近傍の右側位置に多関節型搬送ロボットを、その多関節型搬送ロボットの左側の中央位置に研磨ステージを、その研磨ステージの左側の左側位置に基板薬剤洗浄機器よりなる基板薬剤洗浄ステージを設け、および前記多関節型搬送ロボットと研磨ステージの間に第一の乾燥空気吹きつけ機器を設け、前記多関節型搬送ロボットの後列右側に位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を、および前記多関節型搬送ロボットの後列中央側に時計廻り方向に基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージ、および、仕上研削ステージの３つのステージを構成する３台の基板ホルダーテーブルを第１インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研削加工ステージを設けるとともに、前記関節型搬送ロボットおよび基板ローディング／基板アンローディングステージを挟む位置に天井吊り下げ型基板搬送パッドの一対を設け、かつ、前記基板薬剤洗浄ステージの後列であって前記研磨ステージの左側位置に第三の基板搬送パッドと第二の乾燥空気吹きつけ機器を並設させ、 前記基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、基板ホルダーテーブル上面を洗浄する回転式チャッククリーナおよび仕上げ研削加工された基板面を洗浄する回転式洗浄ブラシ一対を備える洗浄機器を基板ホルダーテーブル上面に対し垂直方向および平行方向に移動可能に設け、 前記粗研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、および、前記仕上研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、 前記基板ホルダーテーブルと多関節型搬送ロボットと一対の天井吊り下げ型基板搬送パッドと回転式チャッククリーナおよび回転式洗浄ブラシを備える洗浄機器とで基板ローディング／基板アンローディングステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と２点式インプロセスゲージとで粗研削ステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と非接触型基板厚み測定機器とで仕上研削ステージを構成し、 前記研磨ステージは、基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブルと、粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテールを第２インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研磨加工ステージとして設け、 前記仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、洗浄液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能および平行に揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブルと研磨パッドと洗浄液供給機構と前記移動型搬送パッドと多関節型搬送ロボットまたは別の搬送パッドまたは多関節型搬送ロボットとで基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成し、 前記粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、研磨剤スラリー液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブルと研磨パッドとで基板粗研磨ステージを構成することを特徴とする、半導体基板の平坦化装置を提供するものである。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体基板用平坦化装置を用い、以下の工程を経て半導体基板裏面の平坦化を行うことを特徴とする、半導体基板裏面の薄肉平坦化方法を提供するものである。 １）基板収納ステージの収納カセット内に保管されている半導体基板を多関節型搬送ロボットの吸着パッドに吸着し、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器のチャックテーブル上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整およびエッジ研磨加工を行う。前記多関節型搬送ロボットのアームは、待機位置へ戻る。 ２）位置合わせされた半導体基板のシリコン基盤上面を第一天井吊り下げ型搬送パッドに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上へと移送する。 ３）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブルに真空チャックされている半導体基板を粗研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送する。 ４）粗研削ステージで砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行い、新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ上に搬送される。 ５）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上の半導体基板を粗研削ステージへと移送する。 ６）仕上研削ステージで砥番１，８００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石またはカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を用いて粗研削加工された半導体基板のシリコン基盤面を仕上げ研削する。この間に、粗研削ステージでは砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面が粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。 ７）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上げ研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 ８）第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上の仕上研削された半導体基板のシリコン基盤面に回転洗浄ブラシを下降させ、洗浄液をシリコン基盤面に供給しながらシリコン基盤面を洗浄し、次いで第二天井吊り下げ型搬送パッドの吸着パッド面に研削・洗浄された半導体基板のシリコン基盤面を吸着したのち、第二天井吊り下げ型搬送パッドを第一の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板面を空気洗浄させ、しかる後に第２インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上へと移送する。この半導体基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上面は回転式セラミック製チャッククリーナにより洗浄される。その後、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。ま
た、この間に、第１インデックス型回転テーブルの粗研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の半導体基板には、前述の第４工程の粗研削加工が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブルの仕上研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の基板には前述の第６工程の仕上研削加工が行われる。 ９）第２インデックス型回転テーブルに設けられた粗研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッドが下降され、基板面を摺擦する。この基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに粗研磨パッドは該シリコン基盤面上で前後に摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。 １０）第２インデックス型回転テーブルは時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された半導体基板は第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ位置へと移動される。同時平行して第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ上へと移送、粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 １１）第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージでは、基板ホルダーテーブル上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッドが回転しつつ下降され、半導体基板のシリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と仕上研磨パッドを摺擦する際、研磨砥粒を含有しない洗浄液が洗浄液供給機構から直接半導体基板のシリコン基盤面にまたは仕上研磨パッドの研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに仕上研磨パッドは前後に摺擦揺動される。一方、同時平行して第２インデックス型回転テーブルの粗研磨ステージおよび第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージおよび仕上研削ステージでは、前述の第９工程が実行される。 １２）仕上研磨加工された半導体基板は、第三の基板搬送パッドにより把持され、ついで薬剤洗浄機器のチャックテーブル上へ移送される。ついで、チャックテーブル上の半導体基板のシリコン基盤面を薬剤洗浄、リンス洗浄した後、第三の基板搬送パッドにより再び把持され、第二の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板を空気洗浄したのち、次工程の加工ステージへと移送される。一方、前記第１インデックス型回転テーブルの各ステージおよび第２インデックス型回転テーブルの各ステージでは、前述の第１０工程が実行される。 １３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板のシリコン基盤面を研削・洗浄・研磨・洗浄する半導体基板の薄肉化・平坦化作業を連続的に行う。
【発明の効果】
【００３１】
半導体裏面の裏面研削工程を行う前に半導体基板のエッジ部を研磨テープにより面取りすること、および、仕上研削工程中の半導体基板の厚みを非接触型厚み測定計で測定することにより、以後の研削工程、研磨工程、洗浄工程および基板搬送工程において半導体基板に割れやエッジ部にチッピングが生じる機会が極めて稀となる。
【００３２】
また、半導体基板の薬剤洗浄機器を平坦化装置内にインプラントすることにより平坦化加工された半導体基板に付着する粒径１μｍ未満の異物の数を１００個以下とクリーンにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。図１は半導体基板の平坦化装置の平面図、図２は第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ホルダーテーブル（真空チャック）の一部を切り欠いた断面図、図３は半導体基板の非接触型厚み測定機器の正面図、図４は研磨ステージの一部を切り欠いた側面図、図５は位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器の正面図、および、図６は基板薬剤洗浄機器の正面断面図である。
【００３４】
図１に示す半導体基板裏面の平坦化装置１０は、基板収納ステージ１３，１３を室仕切壁１２の外側に備え、室仕切壁１２の内側にはベース１１上に多関節型搬送ロボット１４、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０、研削加工ステージ２０、一対の天井吊り下げ型移動型搬送パッド１６ａ，１６ｂ、研磨加工ステージ７０、基板薬剤洗浄機器９、基板搬送パッド１６ｃを備える。この平坦化装置１０の室仕切壁１２の左側には次工程の保護テープ剥離ステージ３００が設けられている。
【００３５】
この平坦化装置１０の正面側から背面側に向かって、室外の右側に基板収納ステージ１３，１３を設け、室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステージ近傍の右側位置に多関節型搬送ロボット１４を、その多関節型搬送ロボットの左側の中央位置に研磨ステージ７０を、その研磨ステージの左側の左側位置に基板薬剤洗浄機器よりなる基板薬剤洗浄ステージ９を設け、および前記多関節型搬送ロボット１４と研磨ステージ７０の間に第一の乾燥空気吹きつけ機器８ａを設け、前記多関節型搬送ロボット１４の後列右側に位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を、および前記多関節型搬送ロボットの後列中央側に時計廻り方向に基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１、粗研削ステージＳ２、および、仕上研削ステージＳ３の３つのステージを構成する３台の基板ホルダーテーブル３０ａ，３０ｂ，３０ｃを第１インデックス型回転テーブル２に同心円周上に配置した研削加工ステージ２０を設けるとともに、前記関節型搬送ロボットおよび基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１を挟む位置に天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ａ，１６ｂの一対を設け、かつ、前記基板薬剤洗浄ステージ９の後列であって前記研磨ステージ７０の左側位置に第三の基板搬送パッド１６ｃと第二の乾燥空気吹きつけ機器８ｂを並設させている。
【００３６】
基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１を構成する基板ホルダーテーブル３０ａ上方に、基板ホルダーテーブル上面を洗浄する回転式チャッククリーナ３８ｂおよび仕上げ研削加工された基板面を洗浄する回転式洗浄ブラシ３８ａの一対を備える洗浄機器３８を基板ホルダーテーブル３０ａ上面に対し垂直方向および平行方向に移動可能に設けている。
【００３７】
粗研削ステージＳ２を構成する基板ホルダーテーブル３０ｂ上方に粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９０を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル３０ｂ上面に対し昇降可能に設け、および、仕上研削ステージＳ３を構成する基板ホルダーテーブル３０ｃ上方に仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９１を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル３０ｃ上面に対し昇降可能に設けている。
【００３８】
基板ホルダーテーブル３０ａと多関節型搬送ロボット１４と一対の天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ａ，１６ｂと回転式チャッククリーナおよび回転式洗浄ブラシを備える洗浄機器３８とで基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１を構成し、基板ホルダーテーブル３０ｂと粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９１と２点式インプロセスゲージ６とで粗研削ステージＳ３を構成し、基板ホルダーテーブル３０ｃと仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９１と非接触型基板厚み測定機器とで仕上研削ステージＳ３を構成する。
【００３９】
研磨ステージ７０は、基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１を構成する基板ホルダーテーブル７０ａと、粗研磨ステージｐｓ２を構成する基板ホルダーテーブル７０ｂを第２インデックス型回転テーブル７１に同心円上に等間隔に配置して設ける。この基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１を構成する基板ホルダーテーブル７０ａ上方に、研磨剤スラリー液供給機構７２および仕上げ研磨パッド７３を回転可能に軸承するスピンドル７４を基板ホルダーテーブル７０ａと仕上げ研磨パッド７３と研磨剤スラリ−液供給機構７２とで基板仕上粗研磨ステージｐｓ１を構成する。研磨剤スラリー液供給機構７２’および粗研磨パッド７３’を回転可能に軸承するスピンドル７４を基板ホルダーテーブル７０ｂと粗研磨パッド７３’と研磨剤スラリー液供給機構７２’とで基板粗研磨ステージｐｓ2を構成する。基板ロ−ディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１の仕上げ研磨パッド７３の揺動軌跡上にはパッドコンディショナ７５が設けられ、仕上げ研磨パッド７３の下面を砥石７５ａで削り、毛羽立たせるとともに、洗浄水７５ｂが仕上げ研磨パッド面に供給され、洗浄する。また、粗研磨ステージｐｓ１の粗研磨パッド７３’の揺動軌跡上にもパッドコンディショナ７５が設けられ、粗研磨パッド７３の下面を砥石７５ａで削り、毛羽立たせるとともに、洗浄水７５ｂが粗研磨パッド面に供給され、洗浄する。
【００４０】
図２は、研削加工ステージ２０の第１インデックス型回転テ−ブル２に設けられた基板ホルダーテーブル（真空チャック）３０ａ，３０ｃの構造と洗浄機器３８の構造を示すものである。図中、３は第１インデックス型回転テーブル２の回転軸、５は回転軸３の駆動モ−タである。基板ホルダーテーブル３０は、ワークｗの径と略同一径もしくは、約０．５からｍｍ程度小さい径のポーラスセラミック製円板状載置台３１を、上部に大小２段の環状空所３２ｂ，３２ｃを有する非通気性材料製支持台３２にポーラスセラミック製円板状載置台３１の上面と非通気性材料製支持台３２上面３２ａが面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台３２を上面凹状支持枠３４を介して中空スピンドル３３に回転自在に軸承させるとともに、前記ポーラスセラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所３２ｂ，３２ｃを減圧するバキューム手段４０を備える。
【００４１】
前記ポーラスセラミック製円板状載置台３１の外周壁面に接する非通気性材料製支持台３２の環状側壁部の上面３２ａには、浅い深さを有する環状溝３２ｄを設けている。非通気性材料製支持台３２の下面は上面凹状支持枠３４にボルトで固定され、上面凹状支持枠３４下部を中空スピンドル３３に軸承されている。中空スピンドル３３の下部には、クラッチ機構５０ａ，５０ｂが設けられ、下部のクラッチ板５０ｂには駆動モータ５１が設置されている。クラッチ板５０ａ，５０ｂが接続されると駆動モータ５１の回転力を受けて中空スピンドル３３は回転し、その回転駆動力を受けてスピンドル軸に軸承されている凹状支持枠３４、およびポーラスセラミック製円板状載置台３１も回転する。
【００４２】
前記バキューム手段４０は、図示されていない真空ポンプと、これに連結する配管４１と切換バルブ４２とロータリージョイント４３と、このロータリージョイント４３に連結する中空スピンドル３３内に配される管４４より構成される。切換バルブ４２には純水を供給する管４５が連結されている。
【００４３】
また、中空スピンドル３３内には、上面凹状支持枠３４の凹部３４ａに通じる管４６が配置され、ロータリージョイント４７、それに連結する管４８を経由して冷却用の純水を供給するポンプＰに接続されている。凹状支持枠３４の凹部３４ａに供給された純水は非通気性材料製支持台３２の底部を冷却する。
【００４４】
前記バキューム手段４０を稼動させることによりポーラスセラミック製円板状載置台３１上の載せられた半導体基板ｗは基板面を上方に向けてポースセラミック製円板状載置台３１に減圧固定される。バキューム手段４０の真空を止めた後、切換バルブ４２を純水供給側へ切り換えると加圧純水がポーラスセラミック製円板状載置台３１を洗浄する。
【００４５】
洗浄機器３８は、基板ホ
ルダーテーブル３０ａの上面を洗浄する回転式セラミック製チャッククリーナ３８ａおよび基板研削面を洗浄する回転式洗浄ブラシ３８ｂの一対のユニット、中空スピンドル昇降機構３８ｃ、ユニット昇降機構３８ｄ、洗浄液が通過する中空スピンドル３８ｅ、中空スピンドル回転モ−タ３８ｆを備える。
【００４６】
図３に示すように、基板ホルダーテーブル３０ｃ上に載置された仕上研削中の半導体基板の厚みを測定するため、非接触型の厚み測定機器２００が基板ホルダーテーブル３０ｃ上方に設置されている。図３に示す厚み測定器２００は、レーザ光投光器と受光器を備えるセンサヘッド２０２の外周を囲む外套２０３によりセンサヘッド２０２外壁と外套２０３内壁間に圧空を供給できる断面円環状の加圧空気通路２０４を設けたセンサヘッド保持具２０１とコントロールユニット２１０とデータ解析手段２２０を備える厚み測定器である。流体通路２０４の円環状隙間幅は、１〜５ｍｍである。前記流体通路２０４には、図示されていない圧縮ポンプにより圧空が管を介して供給される
【００４７】
このセンサヘッド保持具２０１は、図１および図３に示すように、インデックステーブル２に設けた裏面研削装置の仕上研削ステージＳ３の基板ホルダー３０ｃの上方に設置される。センサヘッド保持具２０１の下面とシリコン基板面との距離は１０〜１５０ｍｍが好ましい。基板ホルダーテーブルの回転速度は２０〜１００ｒｐｍ（ｍｉｎ−１）、研削砥石の回転速度は１，０００〜４，０００ｍｉｎ−１、シリコン基盤面への研削液供給量は１００〜２，０００ｃｃ／分である。
【００４８】
厚み測定器２００は、レーザ光の反射率を利用する厚み測定器のセンサヘッド２０２とコントロールユニット２１０とデータ解析手段２２０を備える厚み測定器を市場より入手し、このセンサヘッド２０２の外壁と外套２０３内壁間に圧空を供給できる断面円環状の流体通路２０４を設けたセンサヘッド保持具２１へと改造して用いる。加圧空気の圧力は、０．２〜０．４ＭＰａである。
【００４９】
かかる市販のレーザ光の反射率を利用する厚み測定器としては、近赤外光（波長１．３μｍ）をレーザビームスポット径１．２〜２５０μｍψで計測ステージ３０ｃ上のシリコン基盤の片面に照射し、その反射光を受光器により検知し、シリコン基板の厚みを算出するシリコン基板厚さ測定器として、プレサイズゲージ株式会社よりＬＴＭ１００１の商品名で、ホトジェニック株式会社より厚み測定装置Ｃ８１２５の商品名で、米国FRONTIER SEMICONDUCTOR社からFSM413-300の商品名で入手できる。また、６５０ｎｍ〜１，７００ｎｍ波長の近赤外光をビームスポット径１００〜１，０００μｍψで利用する反射率分光法を用いる非接触光学式厚み測定器として、米国FILMETRICS,INC.社から非接触光学式厚み測定器Ｆ２０−ＸＴの商品名で、大塚電子株式会社よりインライン膜厚測定器ＭＣＰＤ５０００の商品名で入手できる。半導体基板のプリント配線基板面の厚みを測定する分光の波長は、白色光（４２０〜７２０ｎｍ波長）が用いられ、シリコン基盤の厚みを測定する分光の波長は、６５０ｎｍまたは１．３μｍ波長が用いられる。
【００５０】
シリコン基板面へ供給される研削液としては、蒸留水、深層海水、脱イオン交換水、界面活性剤含有純水等が使用される。
【００５１】
天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ｂは、天井に設けられたガイド部材１６ｄによって前後に移動でき、また、回転軸１６ｅ廻りを振り子回転駆動できるよう設けられている。この天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ｂは、パッド下面に半導体基板ｗの仕上げ研削・洗浄加工されたシリコン基盤面を吸着し、エアーナイフ８ａ上を通過させて半導体基板ｗ下面の保護テープ面を乾燥させ、ついで、回転軸１６ｅ廻りに振り子駆動し、シリコン基盤面を上方に向けて研磨加工ステージ７０の基板ホルダーテーブル７０ａ上に半導体基板ｗを載置する。
【００５２】
図１および図４に開示される研磨加工ステ−ジ７０の研磨パッド７３，７３’は、モータＭ2により回動されるボールネジ７８に螺合されている螺合体７９がリニアーガイド８０に沿って前後方向へ移動することにより研磨パッドを軸承する中空スピンドル７４が基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂ上を直線揺動することにより仮想線で示される研磨パッド位置（待機位置）まで後退できる。中空スピンドル７４の回転は、モータＭ１の回転駆動をプーリー８１が受け、ベルト８２を介してプーリー８３に伝え中空スピンドル７４を回転させることにより行われる。中空スピンドル７４の昇降はエアシリンダー８４により行われる。この中空スピンドル７４の中央には液供給管８５が設けられ、ロータリージョイント８６に接続され、更に洗浄液供給機構７２あるいは研磨剤スラリー液供給機構７２’に接続している。この中空スピンドル７４内側と液供給管８５外側で形成される空間８７には前記ロータリージョイント８６を経由して加圧空気供給管８８が接続される。
【００５３】
研磨剤スラリー液としては、コロイダルシリカ、酸化セリウム、アルミナ、ベーマイト、二酸化マンガンなどの砥粒を純水に分散したスラリーが用いられる。必要によりスラリーには界面活性剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、酸化剤、防腐剤が配合される。研磨剤スラリーは５０〜１，５００ｃｃ／分の割合で研磨布面に供給される。
【００５４】
洗浄液としては、純水、蒸留水、深層海水、脱イオン交換水、界面活性剤含有純水等が使用される。
【００５５】
研磨ヘッド７０ａ，７０ｂの回転数は、１０〜２５０ｒｐｍ、基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂの回転数は１０〜１５０ｒｐｍ、研磨パッドが基板に当てられる圧力は５０〜３００ｇ／ｃｍ２、好ましくは８０〜２５０ｇ／ｃｍ２である。
【００５６】
研磨ステージ７０の第２インデックス型回転テーブル７１の構造は、基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂが２基である点を除けば研削ステージ２０の第１インデックス型回転テール２の構造に類似する。即ち、図３において、基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂは、ワークｗの径と略同一径の穿孔（孔径は０．３〜１ｍｍ）されたセラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂを、非通気性材料製支持台９２に穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂの上面と非通気性材料製支持台９２上面が面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台９２を中空スピンドル９５に上面凹状支持枠９４を介して回転自在に軸承させるとともに、前記穿孔セラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所９６を減圧するバキューム手段９７を備える。基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂは、スピンドル７に軸承され、スピンドルはモータＭ３の駆動を受けて回転可能となっている。基板ホルダーテーブル（穿孔セラミック製円板状載置台）７０ａ，７０ｂは、研削ステージで用いたものと同種のポーラスセラミック製円板であってもよい。
【００５７】
前記穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂの外周壁面に接する非通気性材料製支持台９２の環状内側壁部には、環状溝９８が設けられ、この環状溝に冷却水９９が供給される。非通気性材料製支持台９２の下面は上面凹状支持枠９４にボルトで固定され、上面凹状支持枠９４下部を中空スピンドル９５に軸承されている。中空スピンドル９５の下部には、クラッチ板１００ａ，１００ｂが設けられ、下部のクラッチ板１００ｂには駆動モータＭ４が設置されている。クラッチ板１００ａ，１００ｂが接続されると駆動モータＭ４の回転力を受けて中空スピンドル９５は回転し、その回転駆動力を受けてスピンドル軸に軸承されている凹状支持枠９４、および穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂも回転する。
【００５８】
前記バキューム手段９７は、図示されていない真空ポンプと、これに連結する配管１０１と切換バルブ１０２とロータリ−ジョイント１０３と、このロータリージョイントに連結する中空スピンドル９５内に配される管９７より構成される。切換バルブ１０２には純水を供給する管１０４が連結されている。
【００５９】
また、中空スピンドル９５内には、非通気性材料製支持台９２の環状内側壁部に設けられた環状溝９８に通じる管９９が配置され、ロータリージョイント１０５、それに連結する管１０６を経由して冷却用の純水を供給するポンプ１０７に接続されている。
【００６０】
前記バキューム手段を稼動させることにより穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂ上に載せられた半導体基板ｗはシリコン基盤面を上方に向けて穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂに減圧固定される。バキューム手段の真空を止めた後、切換バルブ１０２を純水供給側へ切り換えると加圧純水が穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂを洗浄する。
【００６１】
研磨ステージ７０の基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１と粗研磨ステージｐｓ2は、第２インデックス型回転テーブル７１上に設けられた仕切堰１０８の存在により飛散した研磨剤スラリー液や洗浄液が相手方研磨ステージ側へ飛散しない。
【００６２】
図５に示す位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０において、ｗは半導体基板、１１はベース、１５はセンタリング機構、１２０はスピンチャック、１２１はスラッジカバー、１３０は洗浄水供給ノズル、１４０は研磨テープ送り機構、１４１は研磨テープ送りリール、１４２は研磨テープ巻き取りリール、１４３は抑えローラ、１４４はテープ送りローラ、１４５はテープ押さえプッシャー、１４６は研磨テープである。スピンチャック１２０に載置され、回転されている半導体基板ｗのエッジ部に研磨テープ１４６をテープ押さえプッシャー１４５を左方向に移動させてエッジ部に当接させ、半導体基板のエッジ部をテープ研磨する。半導体基板のエッジ研磨は、３〜７秒で終えることができる。
【００６３】
半導体基板の裏面研削前にシリコン基盤面のエッジ部面取りをテープ研磨で行うことによりシリコン基盤層の厚みが２０〜７０μｍと薄くなってもその後の裏面研削工程、裏面研磨工程、半導体基板搬送工程においても半導体基板の割れやチッピングが生じる機会が極めて稀となる。研削砥石による半導体基板のエッジ部面取りでは、シリコン基盤の厚みが２０〜７０μｍと薄いとエッジ部にチッピングが生じてしまう。
【００６４】
図６に示す薬剤洗浄機器９は、洗浄槽９１０内にスピンチャック９０１を備え、このスピンチャックは半導体基板ｗを載置し、水平方向に回転させる。スピンチャック９０１は、中空回転軸９０２に軸承され、中空回転軸内に純水供給管９０３が設けられ、保護テープ面を洗浄するのに純水は使用される。前記中空回転軸９０２内側と純水供給管９０３外側とで減圧流体通路９０４を設けている。
【００６５】
スピンチャック９０１の上方には、アルカリ洗浄液供給ノズル９０５がアーム９０５ａによりスピンチャック９０１中心点Ｏを通過する軌道上に振り子回転運動するよう回転駆動機構９０５ｂより起立する支持竿９０５ｃに設けられ、また、酸洗浄液供給ノズル９０６がアーム９０６ａによりスピンチャック９０１中心点Ｏを通過する軌道上に振り子回転運動するよう回転駆動機構９０６ｂより起立する支持竿９０６ｃに設けられている。また、ベース上からリンス液供給ノズル９０７がスピンチャック９０１中心点Ｏにリンス液が到達する角度に設けられている。
【００６６】
アルカリ洗浄液としては、アンモニア水（ＳＣ１）、トリメチルアンモニウム水などが利用され、シリコン基盤面に付着した異物を取り除くのに利用される。また、酸液洗浄液としては、オゾン溶解水、過酸化水素水、フッ酸水溶液、フッ酸・過酸化水素・イソプロパノール混合水溶液、過酸化水素・塩酸・純水の混合液（ＳＣ２）などが使用され、酸化されたシリコン基盤表面（ＳｉＯ2）をシリコン（Ｓｉ）に戻す役目をなす。
【００６７】
リンス液としては、脱イオン交換水、蒸留水、深層海水などの純水が使用される。リン
ス液は、アルカリや酸が半導体基板面に残存しないよう洗い落とす役目をなす。半導体基板のシリコン基盤面の洗浄は、第一にアルカリ洗浄が、第二に酸洗浄が、第三にリンス洗浄が行われる。必要により、第一のアルカリ洗浄と第二の酸洗浄の間にリンス洗浄が加えられることもある。
【００６８】
図１に示す基板用平坦化装置１０を用い、半導体基板裏面のシリコン基盤面を薄肉化・平坦化する作業は、以下の工程を経て行われる。
【００６９】
１）基板収納ステージ１３の収納カセット内に保管されている半導体基板ｗを多関節型搬送ロボット１４の吸着パッドに吸着し、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０のチャックテーブル上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整およびエッジ研磨加工を行う。前記多関節型搬送ロボット１４のアームは、待機位置へ戻る。
【００７０】
２）位置合わせされた半導体基板のシリコン基盤上面を第一天井吊り下げ型搬送パッド１６ａに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブル２に設けられた基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）を構成する基板ホルダーテーブル３０ａ上へと移送する。
【００７１】
３）第１インデックス型回転テーブル２を時計回り方向に１２０度回転させることにより、基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａに真空チャックされている半導体基板を粗研削ステージ（Ｓ２）の基板ホルダーテーブル３０ｂ位置へと移送する。
【００７２】
４）粗研削ステージ（Ｓ２）で砥番砥番１７０〜３３０の粗研削カップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石(９０ａ)を用いて半導体基板のシリコン基盤面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボット１４と第一天井吊り下げ型搬送パッド１６ａと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を用い前記第１工程と第２工程を行い、新たな半導体基板ｗを基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）上に搬送する。
【００７３】
５）第１インデックス型回転テーブル２を時計回り方向に１２０度回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージ（Ｓ３）の基板ホルダーテーブル３０ｃ位置へと移送するとともに基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上の半導体基板を粗研削ステージ（Ｓ２）位置の基板ホルダーテーブル３０ｂ上へと移送する。
【００７４】
６）仕上研削ステージ（Ｓ３）で砥番１，８００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石９１ａまたはカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石９１ａを用いて粗研削加工された半導体基板のシリコン基盤面を仕上げ研削加工する。この間に、粗研削ステージ（Ｓ２）では砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石９０ａを用いて半導体基板のシリコン基盤面が粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボット１４と第一天井吊り下げ型搬送パッド１６ａと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を用い前記の第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板ｗが基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される。
【００７５】
７）第１インデックス型回転テーブル２を時計回り方向に１２０度または逆時計回り方向に２４０度回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）の基板ホルダーテーブル３０ａ位置へと移送するとともに粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへ（Ｓ３）と移送する。
【００７６】
８）第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上の仕上研削された半導体基板のシリコン基盤面に回転洗浄ブラシ３８ａを下降させ、洗浄液をシリコン基盤面に供給しながらシリコン基盤面を洗浄し、次いで第二天井吊り下げ型搬送パッド１６ｂの吸着パッド面に研削・洗浄された半導体基板のシリコン基盤面を吸着したのち、第二天井吊り下げ型搬送パッド１６ｂを第一の乾燥空気吹きつけ機器（エアーナイフ）８ａ上を通過させて半導体基板面（保護テープ面）を空気洗浄させ、しかる後に第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージ（ｐｓ1）に位置する基板ホルダーテーブル７０ａ上へと移送する。この半導体基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上面は回転式セラミック製チャッククリーナ３８ｂにより洗浄される。その後、多関節型搬送ロボット１４と第一天井吊り下げ型搬送パッド１４ａと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を用い前述の第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板ｗが第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される。また、この間に、第１インデックス型回転テーブル２の粗研削ステージ（Ｓ２）に位置する基板ホルダーテーブル３０ｂ上の半導体基板には、前述の第４工程の粗研削加工が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブル２の仕上研削ステージ（Ｓ３）に位置する基板ホルダーテーブル３０ｃ上の基板には前述の第６工程の仕上研削加工が行われる。
【００７７】
９）第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた粗研磨ステージ（ｐｓ２）に位置する基板ホルダーテーブル７０ｂ上に保持された半導体基板のシリコン基盤上面に回転する粗研磨パッドが下降され、シリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに粗研磨パッドは該シリコン基盤面上で前後に摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。
【００７８】
１０）第２インデックス型回転テーブル７１は時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された半導体基板は第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ（ｐｓ１）位置へと移動される。同時平行して第１インデックス型回転テーブル２を１２０度回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）上へと移送、粗研削された半導体基板を仕上研削ステージ（Ｓ３）へと移送する。
【００７９】
１１）第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ（ｐｓ１）では、基板ホルダーテーブル７０ａ上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッド７３が回転しつつ下降され、半導体基板のシリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と仕上研磨パッドを摺擦する際、研磨砥粒を含有しない洗浄液が洗浄液供給機構から直接半導体基板のシリコン基盤面にまたは仕上研磨パッド７３の研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに仕上研磨パッドは前後に摺擦揺動される。一方、同時平行して第２インデックス型回転テーブル７１の粗研磨ステージ（ｐｓ２）および第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）、粗研削ステージおよび仕上研削ステージでは、前述の第９工程の粗研磨加工、半導体基板の移送、粗研削加工が実行される。
【００８０】
１２）仕上研磨加工された半導体基板は、第三の基板搬送パッド１６ｃにより把持され、ついで薬剤洗浄機器９のチャックテーブル（スピンチャック）９０１上へ移送される。ついで、チャックテーブル９０１上の半導体基板のシリコン基盤面をアルカリ洗浄、酸洗浄、リンス洗浄の３通りの洗浄を行った後、第三の基板搬送パッド１６ｃにより再び把持され、第二の乾燥空気吹きつけ機器８ｂ上を通過させて半導体基板の保護テープ面を空気洗浄したのち、次工程の加工ステージ（保護テープ剥離工程）３００へと移送される。一方、前記第１インデックス型回転テーブル２の各ステージおよび第２インデックス型回転テーブル７１の各ステージでは、前述の第１０工程が実行される。
【００８１】
１３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板ｗのシリコン基盤面を研削・洗浄・研磨・洗浄する半導体基板の薄肉化・平坦化作業を連続的に行う。
【実施例】
【００８２】
実施例１図１に示す基板平坦化装置１０を用い、３００ｍｍ径のシリコン基板の上にプリント配線した半導体基板（厚み７７５μｍ）の裏面（シリコン基盤面）を７５０μｍ除去し、厚み２５μｍとする研削加工と、研削加工面５μｍの取り代の研磨加工を行った。粗研削加工は、砥番２３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて７７５μｍから７５μｍまでの厚みへ薄肉化（７００μｍの取り代）、仕上研削加工は、砥番２，３００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて７５μｍから２５μｍまでの厚みへ薄肉化（５０μｍの取り代）を行った。
【００８３】
厚み７７５μｍの半導体基板のプリント面は、積水化学工業の２ｍｍ厚みの加熱発泡型接着剤テープを貼付することで保護して用いた。
【００８４】
研削加工ステージＳ２，Ｓ３における各々のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石の回転速度は全て３，０００ｒｐｍで、基板ホルダーテーブル（バキュームチャック）３０の回転速度は、粗研削加工時２００ｒｐｍ、仕上研削加工時１２０ｒｐｍとした。また、基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１位置での研磨パッド７３の回転数は２４０ｒｐｍ、研磨ヘッドの回転数は１８０ｒｐｍで、研磨ヘッドの加圧は２５０ｇ／ｃｍ２、および粗研磨ステージｐｓ２位置での研磨パッド７３’および研磨ヘッドの回転数は２００ｒｐｍで、研磨ヘッドの加圧は２５０ｇ／ｃｍ２で行った。
【００８５】
アルカリ洗浄液はアンモニア水を、酸洗浄液は希薄フッ酸水溶液を、純水は脱イオン交換水を用いた。
【００８６】
半導体基板の平坦化加工のスループットは、２７枚／時であった。また、２００枚連続平坦化加工時に半導体基板にチッピングや割れは生じなかった。さらに、平坦化加工された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数は８９個であった。
【００８７】
実施例２ 実施例１において、３００ｍｍ径のシリコン基板の上にプリント配線した半導体基板（厚み７７５μｍ）の裏面（シリコン基盤面）を、粗研削加工は砥番３２５のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて７７５μｍから厚み７５μｍまでにする粗研削加工を行い、仕上研削加工は砥番２，１００のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を用いて厚み５５μｍとする仕上研削加工を行い、研磨加工は研削加工面を５μｍ取り代の研磨加工を行って厚み５０μｍの半導体基板とする外は同様にして厚み５０μｍの半導体基板を製造した。平坦化加工のスループットは、３１枚／時であった。また、２００枚連続平坦化加工時に半導体基板にチッピングや割れは生じなかった。さらに、平坦化加工された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数は８２個であった。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の半導体基板の平坦化装置は、半導体基板裏面のシリコン基盤面の研削・研磨加工を高スループットで行うことが可能である。また、異物の付着個数の少ない極薄の半導体基板を製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】基板平坦化装置の平面図である。
【図２】第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ホルダーテーブルの一部を切り欠いた断面図である。
【図３】非接触厚み測定機器のシステムを説明する図である。
【図４】研磨ステージの一部を切り欠いた側面図である。
【図５】位置決め機構を兼ね備えた基板エッジ研磨機器の正面図である。（公知）
【図６】薬剤洗浄機器の断面図である。（公知）
【図７】別態様の平坦化装置の斜視図である。（公知）
【符号の説明】
【００９０】
２ 第１インデックス型回転テーブル ８ａ，８ｂ 空気洗浄機器 ９ 薬剤洗浄機器 １０ 基板平坦化装置 ｗ 半導体基板 Ｓ１ 基板ローディング／基板アンローディングステージ Ｓ２ 粗研削ステージ Ｓ３ 仕上研削ステージ Ｓ５ ステージ １３ 基板収納ステージ １４ 多関節型搬送ロボット １５０ 基板エッジ研磨機器 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 移動型搬送パッド ２０ 研削加工ステージ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 基板ホルダーテーブル ７０ 研磨加工ステージ ７１ 第２インデックス型回転テーブル ｐｓ１ 基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ ｐｓ２ 粗研磨ステージ ７０ａ，７０ｂ 基板ホルダーテーブル ７３ 仕上研磨パッド ７３’ 粗研磨パッド ９０ａ 粗研削砥石 ９１ａ 仕上研削砥石
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ基板の前処理工程において半導体基板の裏面を
研削および研磨して基板を薄肉、平坦化するに用いる平坦化装置および半導体基板の平坦化方法に関する。特に、半導体基板のシリコン基盤層の厚みが２０〜７０μｍまでの厚みまでに薄肉化平坦化加工するにおいて半導体基板に割れやチッピングを生じることなく加工することができ、平坦化加工された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数が１００個以下とクリーンな平坦化加工半導体基板を加工する方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板を研削・研磨して基板を薄肉化および鏡面化する平坦化装置として、基板を真空吸着保持できる基板ホルダーテーブルの複数基を下方に配置し、それぞれの基板ホルダーテーブルの上方に粗研削砥石を備える回転スピンドル、仕上研削砥石を備える回転スピンドル、および研磨工具を備える回転スピンドルを配置し、基板収納カセット内に保管されている基板を位置合わせ用の仮置台へ搬送する多関節型搬送ロボット、基板ホルダーテーブル上の基板を次ぎの加工ステージへと搬送する搬送パッドを備えた搬送器具および基板洗浄機器を備える平坦化装置が使用されている。
【０００３】
例えば、ウェーハを研削する研削手段と、該研削手段で研削されたウェーハを研磨する研磨手段と、前記ウェーハの径よりも小径に形成されたウェーハ保持部材、及び該ウェーハ保持部材に保持されたウェーハの周縁を面取りする面取り用砥石を有する面取り手段と、該面取り手段による面取り加工後のウェーハを前記研削手段に搬送する搬送手段又は前記研磨手段による研磨加工後のウェーハを前記面取り手段のウェーハ保持部材に搬送する搬送手段とを備えた平面加工装置が提案され、研削加工および研磨加工されたウェーハを面取り手段のステージ上に搭載した後、面取り用砥石によって研磨後のウェーハの鋭利なエッジ部を面取りし、その後、この平坦化加工されたウェーハをカセット内に収納する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
前記特許文献１の平坦化装置に類似する平坦化装置として、同一のインデックス型回転テーブルに４組の基板ホルダーテーブル（真空チャック）を設置し、その内の１つの基板ホルダーテーブルを基板のローディング／アンローディングステージとし、残りの３つの基板ホルダーテーブルの上方にそれぞれ粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備える回転スピンドル、仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備える回転スピンドル、ドライ・ポリッシュ平砥石を備える回転スピンドルを配した平坦化装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
この平坦化装置においては、ドライ・ポリッシュ平砥石を備える回転スピンドルは、第４の研磨ステージに割り振られた研磨ステージの基板ホルダーテーブルの保持面に垂直な方向に移動可能および保持面に平行な方向に直線揺動可能(reciprocate)に設置されている。
【０００６】
先に、本願特許出願人は、３００ｍｍ径の半導体基板のスループットが２０〜２５枚／時目標の図７に示す基板の平坦化装置１０を提案した（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
この平坦化装置１０は、基板収納ステージ１３を室外に備え、室内にはベース１１上に多関節型搬送ロボット１４、位置合わせ用仮置台１５、移動型搬送パッド１６、基板ローディング／アンローディングステージＳ1、粗研削ステージＳ２、および仕上研削ステージＳ３の３つのステージを構成する部材の基板ホルダー３０ａ，３０ｂ，３０ｃを第１インデックス型回転テーブル２に同心円上に配置した研削加工ステージ２０、基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１を構成する基板ホルダーテーブル７０ａと、粗研磨ステージｐｓ２を構成する基板ホルダーテーブル７０ｂを第２インデックス型回転テーブル７１に同心円上に配置した研磨加工ステージ７０を設けた基板平坦化装置である。
【０００８】
この基板用平坦化装置１０を用いて半導体基板裏面の平坦化を行う平坦化方法は、以下の工程を経て行われる。
【０００９】
１）基板収納ステージの収納カセット１３内に保管されている基板を多関節型搬送ロボット１４の吸着パッドに吸着し、位置合わせ用仮置台１５上に搬送し、そこで基板のセンタリング位置調整を行う。
【００１０】
２）位置合わせされた基板上面を前記多関節型搬送ロボット１４の吸着パッドに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブル２０に設けられた基板ローディング／アンローディングステージＳ1を構成する基板ホルダーテーブル３０ａ上に移送する。
【００１１】
３）第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度回転させることにより、基板ローディング／アンローディングステージＳ1位置の基板ホルダーテーブル３０ａに真空チャックされている基板を粗研削ステージＳ２の基板ホルダーテーブル３０ｂ位置へと移送する。
【００１２】
４）粗研削ステージＳ２で砥番８００〜１，８００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石９０ａを用いて基板裏面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボット１４を用い前記第１工程と第２工程が行われ、新たな基板が基板ローディング／アンローディングステージ上に搬送される。
【００１３】
５）第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージＳ３の基板ホルダーテーブル３０ｃ位置へと移送するとともに、基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上の基板を粗研削ステージＳ２へと移送する。
【００１４】
６）仕上研削ステージＳ３で砥番２，０００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドメタルボンド砥石もしくは砥番２，０００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石９１ａを用い前記粗研削された基板裏面を仕上研削する。この間に、粗研削ステージで基板裏面はカップホイール型ダイヤモンド砥石９０ａを用いて粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボット１４により新たな基板が位置合わせ用仮置台１５を経由して基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される。
【００１５】
７）第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度回転させる、または時計逆廻り方向に２４０度回転させることにより、仕上研削された基板を基板ローディング／アンローディングステージＳ１上へと移送、粗研削された基板を仕上研削ステージへＳ３と移送する。
【００１６】
８）第１インデックス型回転テーブル２０の基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上の仕上研削された基板の上面に回転洗浄ブラシを下降させ、洗浄液を基板上面に供給しながら基板上面を洗浄し、次いで移動型搬送パッド１６の吸着パッド面に研削・洗浄された基板上面を吸着し、ついで、第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１に位置する基板ホルダーテーブル上へと移送する。この基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上面は回転式セラミック製チャッククリーナにより洗浄される。基板ホルダー３０ａ上面を洗浄後、多関節型搬送ロボット１４により新たな基板が位置合わせ用仮置台１５を経由して基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される前述の第１工程および第２工程が行われる。また、第１インデックス型回転テーブル２０の粗研削ステージＳ２に位置する基板ホルダーテーブル３０ｂ上の基板は、前述の第４工程の粗研削が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブル２０の仕上研削ステージＳ３に位置する基板ホルダーテール３０ｃ上の基板には、前述の第６工程の仕上研削が行われる。
【００１７】
９）前記基板の粗研削加工後、第２インデックス型回転テーブル７１は時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、研削・洗浄された基板は第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた粗研磨ステージｐｓ２位置へと移動される。この動作に平行して前述の第７工程が実行される。
【００１８】
１０）第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた粗研磨ステージｐｓ２に位置する基板ホルダーテーブル７０ｂ上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッド７３‘が下降され、基板面を摺擦する。この基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して基板上面に供給されるとともに粗研磨パッドは基板面上で摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。
【００１９】
１１）第２インデックス型回転テーブル７１は時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された基板は第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１位置へと移動される。同時に第１インデックス型回転テーブル２０を時計廻り方向に１２０度または時計逆回り方向２４０度回転させることにより、仕上研削された基板を基板ローディング／アンローディングステージＳ１上へと移送、粗研削された基板を仕上研削ステージＳ３へと移送、基板ローディング／アンローディングステージＳ１上の基板を粗研削ステージＳ２へと移送する。
【００２０】
１２）第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１では、基板ホルダーテーブル７０ａ上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッド７３が回転されつつ下降され、基板面を摺擦する。この基板と仕上研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を含有しない洗浄液、例えば純水が洗浄液供給機構から直接基板上面に、または、仕上研磨パッド７３の研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して基板上面に供給されるとともに仕上研磨パッド７３は揺動される。仕上研磨された基板は、吸着パッドをアームに備える基板搬送器具または多関節型搬送ロボット１４を用いて次ぎの加工ステージもしくは基板収納カセット１３内へと搬送される。第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１位置の基板ホルダーテーブル７０ａ上が空いた後、第１インデックス型回転テーブル２０の基板ローディング／アンローディングステージＳ１位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上の研削・洗浄された基板を移動型吸着パッド１６で吸着し、ついで、第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ２に位置する基板ホルダーテール７３上へと移送する。同時平行して第１インデックス型回転テーブル２０の各ステージＳ１，Ｓ２，Ｓ３および第２インデックス型回転テーブル７１の粗研磨ステージｐｓ２では、前述の第８工程を含む第１０工程が実行される。
【００２１】
１３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板の基板面を研削・洗浄・研磨し、基板を薄肉化および平坦化する作業を連続的に行う。
【００２２】
前記特許文献１記載の半導体基板の平坦化装置は、研磨加工ウエーハのエッジを面取りしてウエーハの割れを防止するものであるが、半導体基板の周縁部を周方向に沿って切断して，裏面に対して略垂直な垂直切断面または裏面側から表面側にかけて外側に傾斜した傾斜切断面を形成する周縁部切断工程と、周縁部が切断された半導体基板の裏面を垂直切断面または傾斜切断面を残存させながら平面研削す
る裏面研削工程とを含むことを特徴とする半導体基板の平面研削方法が提供されている。かかる裏面研削時に鋭角形状となりうる箇所を予め除去して裏面研削用の面取り加工を行うことにより半導体基板の裏面研削時には，研削に伴う負荷を鋭角形状ではないエッジで受けることができるので，周縁部に生ずるチッピングや半導体基板の割れを抑制できるというものである（例えば、特許文献４参照）。
【００２３】
さらに、半導体基板表面に付着した研削屑や研磨屑、金属不純物を除去する洗浄方法として加工基盤面をアンモニア水でブラシスクラブ洗浄した後、純水またはオゾン溶解水、あるいはふっ酸水でリンス洗浄して半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数が１００個以下とクリーンな平坦化加工半導体基板を得る洗浄方法も提案されている（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。
【００２４】
【特許文献１】特開２００１−２５２８５３号公報
【特許文献２】特開２００５−９８７７３号公報
【特許文献３】特開２００７−２６０８５０号公報
【特許文献４】特開２００３−２７３０５３号公報
【特許文献５】特開２０００−９１２９１号公報
【特許文献６】特開平６−２６７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
次世代の３００ｍｍ径の半導体基板のシリコン基板層の厚みを２０〜５０μｍにまで薄肉化することを要望する半導体基板加工メーカーは、次世代の基板の平坦化加工装置として、平坦化装置がコンパクト（フットプリントが小さい）で、スループットが２０〜３０枚／時可能であり、薄肉化された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数が１００個以下とクリーンな平坦化加工半導体基板が得られる平坦化装置の出現を要望している。
【００２６】
前記特許文献１および特許文献３に記載の平坦化加工装置は、半導体基板の裏面研削加工と裏面研磨加工が同一インデックス型回転テーブル上で行われるため、研磨ステージ部分が研削ステージで発生した研削屑により汚れやすい欠点がある。さらに、特許文献１に記載のエッジ部面取り砥石や特許文献４に記載のエッジ部斜め面取り研削砥石を用いるエッジ部面取り方法では厚み７０μｍを越える厚みのシリコン基盤を得る基盤のエッジ部面取り加工ではチッピングがシリコン基盤エッジ部に生じないが、厚み７０μｍ以下のシリコン基盤目標となるとチッピングが生じ易くなるとともに、配線プリント面を保護している保護テープが基盤エッジ部で剥離し、研削屑や研磨屑が基盤エッジ外周に付着しやすくなり、２０〜５０μｍ厚のシリコン基盤を得るにおいてはエッジ処理の砥石回転速度を遅くしてチッピングの発生が生じないようにする必要があるとともに、保護テープとシリコン基盤エッジ部外周に付着した異物粒子を取り除く工程が必要となり、スループットが２０枚／時を越えることは困難であることが判明した。
【００２７】
前記特許文献２に記載の半導体基板の平坦化装置は、スループットが２０〜２５枚／時と高いものである。しかし、厚み２０〜５０μｍ目標のシリコン基盤を得る平坦化加工においては、基盤のエッジ部にチッピングが生じるので、特許文献１や特許文献３の記載の平坦化装置のようにエッジ面取り処理を施してスループットを２６〜３０枚／時を目標とするのが好ましい。更に、シリコン基盤層２０〜５０μｍ厚に仕上げ研削されるステージにおいて、２点式インプロセスゲージ６を用いて厚み測定しており、半導体基板加工メーカーは、２点式インプロセスゲージ６に研削屑が付着し、次に研削加工される半導体基板の汚れや割れに影響を及ぼしているのでないかと懸念する。
【００２８】
本発明は、特許文献３に記載の半導体基板の平坦化装置を改良し、半導体基板のエッジ部面取り装置を付属させるとともに、仕上研削加工された半導体基板の厚みを非接触で測定できる厚み測定機器と、平坦化加工された半導体基板の加工面を薬剤洗浄する洗浄機器を付属させることにより、クリーンな半導体基板を高スループット（２６〜３０枚／時）で製造できる半導体基板の平坦化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
請求項１の発明は、基板収納ステージを室外に、多関節型搬送ロボット、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器、研削加工ステージ、一対の天井吊り下げ型移動型搬送パッド、研磨加工ステージ、基板薬剤洗浄機器およびを室内に備える基板用平坦化装置において、 該平坦化装置の正面側から背面側に向かって、室外の右側に基板収納ステージを設け、 室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステージ近傍の右側位置に多関節型搬送ロボットを、その多関節型搬送ロボットの左側の中央位置に研磨ステージを、その研磨ステージの左側の左側位置に基板薬剤洗浄機器よりなる基板薬剤洗浄ステージを設け、および前記多関節型搬送ロボットと研磨ステージの間に第一の乾燥空気吹きつけ機器を設け、前記多関節型搬送ロボットの後列右側に位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を、および前記多関節型搬送ロボットの後列中央側に時計廻り方向に基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージ、および、仕上研削ステージの３つのステージを構成する３台の基板ホルダーテーブルを第１インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研削加工ステージを設けるとともに、前記関節型搬送ロボットおよび基板ローディング／基板アンローディングステージを挟む位置に天井吊り下げ型基板搬送パッドの一対を設け、かつ、前記基板薬剤洗浄ステージの後列であって前記研磨ステージの左側位置に第三の基板搬送パッドと第二の乾燥空気吹きつけ機器を並設させ、 前記基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、基板ホルダーテーブル上面を洗浄する回転式チャッククリーナおよび仕上げ研削加工された基板面を洗浄する回転式洗浄ブラシ一対を備える洗浄機器を基板ホルダーテーブル上面に対し垂直方向および平行方向に移動可能に設け、 前記粗研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、および、前記仕上研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、 前記基板ホルダーテーブルと多関節型搬送ロボットと一対の天井吊り下げ型基板搬送パッドと回転式チャッククリーナおよび回転式洗浄ブラシを備える洗浄機器とで基板ローディング／基板アンローディングステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と２点式インプロセスゲージとで粗研削ステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と非接触型基板厚み測定機器とで仕上研削ステージを構成し、 前記研磨ステージは、基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブルと、粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテールを第２インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研磨加工ステージとして設け、 前記仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、洗浄液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能および平行に揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブルと研磨パッドと洗浄液供給機構と前記移動型搬送パッドと多関節型搬送ロボットまたは別の搬送パッドまたは多関節型搬送ロボットとで基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成し、 前記粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、研磨剤スラリー液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブルと研磨パッドとで基板粗研磨ステージを構成することを特徴とする、半導体基板の平坦化装置を提供するものである。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体基板用平坦化装置を用い、以下の工程を経て半導体基板裏面の平坦化を行うことを特徴とする、半導体基板裏面の薄肉平坦化方法を提供するものである。 １）基板収納ステージの収納カセット内に保管されている半導体基板を多関節型搬送ロボットの吸着パッドに吸着し、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器のチャックテーブル上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整およびエッジ研磨加工を行う。前記多関節型搬送ロボットのアームは、待機位置へ戻る。 ２）位置合わせされた半導体基板のシリコン基盤上面を第一天井吊り下げ型搬送パッドに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上へと移送する。 ３）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブルに真空チャックされている半導体基板を粗研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送する。 ４）粗研削ステージで砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行い、新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ上に搬送される。 ５）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上の半導体基板を粗研削ステージへと移送する。 ６）仕上研削ステージで砥番１，８００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石またはカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を用いて粗研削加工された半導体基板のシリコン基盤面を仕上げ研削する。この間に、粗研削ステージでは砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面が粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。 ７）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上げ研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 ８）第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上の仕上研削された半導体基板のシリコン基盤面に回転洗浄ブラシを下降させ、洗浄液をシリコン基盤面に供給しながらシリコン基盤面を洗浄し、次いで第二天井吊り下げ型搬送パッドの吸着パッド面に研削・洗浄された半導体基板のシリコン基盤面を吸着したのち、第二天井吊り下げ型搬送パッドを第一の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板面を空気洗浄させ、しかる後に第２インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上へと移送する。この半導体基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上面は回転式セラミック製チャッククリーナにより洗浄される。その後、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。ま
た、この間に、第１インデックス型回転テーブルの粗研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の半導体基板には、前述の第４工程の粗研削加工が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブルの仕上研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の基板には前述の第６工程の仕上研削加工が行われる。 ９）第２インデックス型回転テーブルに設けられた粗研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッドが下降され、基板面を摺擦する。この基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに粗研磨パッドは該シリコン基盤面上で前後に摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。 １０）第２インデックス型回転テーブルは時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された半導体基板は第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ位置へと移動される。同時平行して第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ上へと移送、粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 １１）第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージでは、基板ホルダーテーブル上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッドが回転しつつ下降され、半導体基板のシリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と仕上研磨パッドを摺擦する際、研磨砥粒を含有しない洗浄液が洗浄液供給機構から直接半導体基板のシリコン基盤面にまたは仕上研磨パッドの研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに仕上研磨パッドは前後に摺擦揺動される。一方、同時平行して第２インデックス型回転テーブルの粗研磨ステージおよび第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージおよび仕上研削ステージでは、前述の第９工程が実行される。 １２）仕上研磨加工された半導体基板は、第三の基板搬送パッドにより把持され、ついで薬剤洗浄機器のチャックテーブル上へ移送される。ついで、チャックテーブル上の半導体基板のシリコン基盤面を薬剤洗浄、リンス洗浄した後、第三の基板搬送パッドにより再び把持され、第二の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板を空気洗浄したのち、次工程の加工ステージへと移送される。一方、前記第１インデックス型回転テーブルの各ステージおよび第２インデックス型回転テーブルの各ステージでは、前述の第１０工程が実行される。 １３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板のシリコン基盤面を研削・洗浄・研磨・洗浄する半導体基板の薄肉化・平坦化作業を連続的に行う。
【発明の効果】
【００３１】
半導体裏面の裏面研削工程を行う前に半導体基板のエッジ部を研磨テープにより面取りすること、および、仕上研削工程中の半導体基板の厚みを非接触型厚み測定計で測定することにより、以後の研削工程、研磨工程、洗浄工程および基板搬送工程において半導体基板に割れやエッジ部にチッピングが生じる機会が極めて稀となる。
【００３２】
また、半導体基板の薬剤洗浄機器を平坦化装置内にインプラントすることにより平坦化加工された半導体基板に付着する粒径１μｍ未満の異物の数を１００個以下とクリーンにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。図１は半導体基板の平坦化装置の平面図、図２は第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ホルダーテーブル（真空チャック）の一部を切り欠いた断面図、図３は半導体基板の非接触型厚み測定機器の正面図、図４は研磨ステージの一部を切り欠いた側面図、図５は位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器の正面図、および、図６は基板薬剤洗浄機器の正面断面図である。
【００３４】
図１に示す半導体基板裏面の平坦化装置１０は、基板収納ステージ１３，１３を室仕切壁１２の外側に備え、室仕切壁１２の内側にはベース１１上に多関節型搬送ロボット１４、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０、研削加工ステージ２０、一対の天井吊り下げ型移動型搬送パッド１６ａ，１６ｂ、研磨加工ステージ７０、基板薬剤洗浄機器９、基板搬送パッド１６ｃを備える。この平坦化装置１０の室仕切壁１２の左側には次工程の保護テープ剥離ステージ３００が設けられている。
【００３５】
この平坦化装置１０の正面側から背面側に向かって、室外の右側に基板収納ステージ１３，１３を設け、室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステージ近傍の右側位置に多関節型搬送ロボット１４を、その多関節型搬送ロボットの左側の中央位置に研磨ステージ７０を、その研磨ステージの左側の左側位置に基板薬剤洗浄機器よりなる基板薬剤洗浄ステージ９を設け、および前記多関節型搬送ロボット１４と研磨ステージ７０の間に第一の乾燥空気吹きつけ機器８ａを設け、前記多関節型搬送ロボット１４の後列右側に位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を、および前記多関節型搬送ロボットの後列中央側に時計廻り方向に基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１、粗研削ステージＳ２、および、仕上研削ステージＳ３の３つのステージを構成する３台の基板ホルダーテーブル３０ａ，３０ｂ，３０ｃを第１インデックス型回転テーブル２に同心円周上に配置した研削加工ステージ２０を設けるとともに、前記関節型搬送ロボットおよび基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１を挟む位置に天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ａ，１６ｂの一対を設け、かつ、前記基板薬剤洗浄ステージ９の後列であって前記研磨ステージ７０の左側位置に第三の基板搬送パッド１６ｃと第二の乾燥空気吹きつけ機器８ｂを並設させている。
【００３６】
基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１を構成する基板ホルダーテーブル３０ａ上方に、基板ホルダーテーブル上面を洗浄する回転式チャッククリーナ３８ｂおよび仕上げ研削加工された基板面を洗浄する回転式洗浄ブラシ３８ａの一対を備える洗浄機器３８を基板ホルダーテーブル３０ａ上面に対し垂直方向および平行方向に移動可能に設けている。
【００３７】
粗研削ステージＳ２を構成する基板ホルダーテーブル３０ｂ上方に粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９０を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル３０ｂ上面に対し昇降可能に設け、および、仕上研削ステージＳ３を構成する基板ホルダーテーブル３０ｃ上方に仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９１を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル３０ｃ上面に対し昇降可能に設けている。
【００３８】
基板ホルダーテーブル３０ａと多関節型搬送ロボット１４と一対の天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ａ，１６ｂと回転式チャッククリーナおよび回転式洗浄ブラシを備える洗浄機器３８とで基板ローディング／基板アンローディングステージＳ１を構成し、基板ホルダーテーブル３０ｂと粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９１と２点式インプロセスゲージ６とで粗研削ステージＳ３を構成し、基板ホルダーテーブル３０ｃと仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石９１と非接触型基板厚み測定機器とで仕上研削ステージＳ３を構成する。
【００３９】
研磨ステージ７０は、基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１を構成する基板ホルダーテーブル７０ａと、粗研磨ステージｐｓ２を構成する基板ホルダーテーブル７０ｂを第２インデックス型回転テーブル７１に同心円上に等間隔に配置して設ける。この基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１を構成する基板ホルダーテーブル７０ａ上方に、研磨剤スラリー液供給機構７２および仕上げ研磨パッド７３を回転可能に軸承するスピンドル７４を基板ホルダーテーブル７０ａと仕上げ研磨パッド７３と研磨剤スラリ−液供給機構７２とで基板仕上粗研磨ステージｐｓ１を構成する。研磨剤スラリー液供給機構７２’および粗研磨パッド７３’を回転可能に軸承するスピンドル７４を基板ホルダーテーブル７０ｂと粗研磨パッド７３’と研磨剤スラリー液供給機構７２’とで基板粗研磨ステージｐｓ2を構成する。基板ロ−ディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１の仕上げ研磨パッド７３の揺動軌跡上にはパッドコンディショナ７５が設けられ、仕上げ研磨パッド７３の下面を砥石７５ａで削り、毛羽立たせるとともに、洗浄水７５ｂが仕上げ研磨パッド面に供給され、洗浄する。また、粗研磨ステージｐｓ１の粗研磨パッド７３’の揺動軌跡上にもパッドコンディショナ７５が設けられ、粗研磨パッド７３の下面を砥石７５ａで削り、毛羽立たせるとともに、洗浄水７５ｂが粗研磨パッド面に供給され、洗浄する。
【００４０】
図２は、研削加工ステージ２０の第１インデックス型回転テ−ブル２に設けられた基板ホルダーテーブル（真空チャック）３０ａ，３０ｃの構造と洗浄機器３８の構造を示すものである。図中、３は第１インデックス型回転テーブル２の回転軸、５は回転軸３の駆動モ−タである。基板ホルダーテーブル３０は、ワークｗの径と略同一径もしくは、約０．５からｍｍ程度小さい径のポーラスセラミック製円板状載置台３１を、上部に大小２段の環状空所３２ｂ，３２ｃを有する非通気性材料製支持台３２にポーラスセラミック製円板状載置台３１の上面と非通気性材料製支持台３２上面３２ａが面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台３２を上面凹状支持枠３４を介して中空スピンドル３３に回転自在に軸承させるとともに、前記ポーラスセラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所３２ｂ，３２ｃを減圧するバキューム手段４０を備える。
【００４１】
前記ポーラスセラミック製円板状載置台３１の外周壁面に接する非通気性材料製支持台３２の環状側壁部の上面３２ａには、浅い深さを有する環状溝３２ｄを設けている。非通気性材料製支持台３２の下面は上面凹状支持枠３４にボルトで固定され、上面凹状支持枠３４下部を中空スピンドル３３に軸承されている。中空スピンドル３３の下部には、クラッチ機構５０ａ，５０ｂが設けられ、下部のクラッチ板５０ｂには駆動モータ５１が設置されている。クラッチ板５０ａ，５０ｂが接続されると駆動モータ５１の回転力を受けて中空スピンドル３３は回転し、その回転駆動力を受けてスピンドル軸に軸承されている凹状支持枠３４、およびポーラスセラミック製円板状載置台３１も回転する。
【００４２】
前記バキューム手段４０は、図示されていない真空ポンプと、これに連結する配管４１と切換バルブ４２とロータリージョイント４３と、このロータリージョイント４３に連結する中空スピンドル３３内に配される管４４より構成される。切換バルブ４２には純水を供給する管４５が連結されている。
【００４３】
また、中空スピンドル３３内には、上面凹状支持枠３４の凹部３４ａに通じる管４６が配置され、ロータリージョイント４７、それに連結する管４８を経由して冷却用の純水を供給するポンプＰに接続されている。凹状支持枠３４の凹部３４ａに供給された純水は非通気性材料製支持台３２の底部を冷却する。
【００４４】
前記バキューム手段４０を稼動させることによりポーラスセラミック製円板状載置台３１上の載せられた半導体基板ｗは基板面を上方に向けてポースセラミック製円板状載置台３１に減圧固定される。バキューム手段４０の真空を止めた後、切換バルブ４２を純水供給側へ切り換えると加圧純水がポーラスセラミック製円板状載置台３１を洗浄する。
【００４５】
洗浄機器３８は、基板ホ
ルダーテーブル３０ａの上面を洗浄する回転式セラミック製チャッククリーナ３８ａおよび基板研削面を洗浄する回転式洗浄ブラシ３８ｂの一対のユニット、中空スピンドル昇降機構３８ｃ、ユニット昇降機構３８ｄ、洗浄液が通過する中空スピンドル３８ｅ、中空スピンドル回転モ−タ３８ｆを備える。
【００４６】
図３に示すように、基板ホルダーテーブル３０ｃ上に載置された仕上研削中の半導体基板の厚みを測定するため、非接触型の厚み測定機器２００が基板ホルダーテーブル３０ｃ上方に設置されている。図３に示す厚み測定器２００は、レーザ光投光器と受光器を備えるセンサヘッド２０２の外周を囲む外套２０３によりセンサヘッド２０２外壁と外套２０３内壁間に圧空を供給できる断面円環状の加圧空気通路２０４を設けたセンサヘッド保持具２０１とコントロールユニット２１０とデータ解析手段２２０を備える厚み測定器である。流体通路２０４の円環状隙間幅は、１〜５ｍｍである。前記流体通路２０４には、図示されていない圧縮ポンプにより圧空が管を介して供給される
【００４７】
このセンサヘッド保持具２０１は、図１および図３に示すように、インデックステーブル２に設けた裏面研削装置の仕上研削ステージＳ３の基板ホルダー３０ｃの上方に設置される。センサヘッド保持具２０１の下面とシリコン基板面との距離は１０〜１５０ｍｍが好ましい。基板ホルダーテーブルの回転速度は２０〜１００ｒｐｍ（ｍｉｎ−１）、研削砥石の回転速度は１，０００〜４，０００ｍｉｎ−１、シリコン基盤面への研削液供給量は１００〜２，０００ｃｃ／分である。
【００４８】
厚み測定器２００は、レーザ光の反射率を利用する厚み測定器のセンサヘッド２０２とコントロールユニット２１０とデータ解析手段２２０を備える厚み測定器を市場より入手し、このセンサヘッド２０２の外壁と外套２０３内壁間に圧空を供給できる断面円環状の流体通路２０４を設けたセンサヘッド保持具２１へと改造して用いる。加圧空気の圧力は、０．２〜０．４ＭＰａである。
【００４９】
かかる市販のレーザ光の反射率を利用する厚み測定器としては、近赤外光（波長１．３μｍ）をレーザビームスポット径１．２〜２５０μｍψで計測ステージ３０ｃ上のシリコン基盤の片面に照射し、その反射光を受光器により検知し、シリコン基板の厚みを算出するシリコン基板厚さ測定器として、プレサイズゲージ株式会社よりＬＴＭ１００１の商品名で、ホトジェニック株式会社より厚み測定装置Ｃ８１２５の商品名で、米国FRONTIER SEMICONDUCTOR社からFSM413-300の商品名で入手できる。また、６５０ｎｍ〜１，７００ｎｍ波長の近赤外光をビームスポット径１００〜１，０００μｍψで利用する反射率分光法を用いる非接触光学式厚み測定器として、米国FILMETRICS,INC.社から非接触光学式厚み測定器Ｆ２０−ＸＴの商品名で、大塚電子株式会社よりインライン膜厚測定器ＭＣＰＤ５０００の商品名で入手できる。半導体基板のプリント配線基板面の厚みを測定する分光の波長は、白色光（４２０〜７２０ｎｍ波長）が用いられ、シリコン基盤の厚みを測定する分光の波長は、６５０ｎｍまたは１．３μｍ波長が用いられる。
【００５０】
シリコン基板面へ供給される研削液としては、蒸留水、深層海水、脱イオン交換水、界面活性剤含有純水等が使用される。
【００５１】
天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ｂは、天井に設けられたガイド部材１６ｄによって前後に移動でき、また、回転軸１６ｅ廻りを振り子回転駆動できるよう設けられている。この天井吊り下げ型基板搬送パッド１６ｂは、パッド下面に半導体基板ｗの仕上げ研削・洗浄加工されたシリコン基盤面を吸着し、エアーナイフ８ａ上を通過させて半導体基板ｗ下面の保護テープ面を乾燥させ、ついで、回転軸１６ｅ廻りに振り子駆動し、シリコン基盤面を上方に向けて研磨加工ステージ７０の基板ホルダーテーブル７０ａ上に半導体基板ｗを載置する。
【００５２】
図１および図４に開示される研磨加工ステ−ジ７０の研磨パッド７３，７３’は、モータＭ2により回動されるボールネジ７８に螺合されている螺合体７９がリニアーガイド８０に沿って前後方向へ移動することにより研磨パッドを軸承する中空スピンドル７４が基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂ上を直線揺動することにより仮想線で示される研磨パッド位置（待機位置）まで後退できる。中空スピンドル７４の回転は、モータＭ１の回転駆動をプーリー８１が受け、ベルト８２を介してプーリー８３に伝え中空スピンドル７４を回転させることにより行われる。中空スピンドル７４の昇降はエアシリンダー８４により行われる。この中空スピンドル７４の中央には液供給管８５が設けられ、ロータリージョイント８６に接続され、更に洗浄液供給機構７２あるいは研磨剤スラリー液供給機構７２’に接続している。この中空スピンドル７４内側と液供給管８５外側で形成される空間８７には前記ロータリージョイント８６を経由して加圧空気供給管８８が接続される。
【００５３】
研磨剤スラリー液としては、コロイダルシリカ、酸化セリウム、アルミナ、ベーマイト、二酸化マンガンなどの砥粒を純水に分散したスラリーが用いられる。必要によりスラリーには界面活性剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、酸化剤、防腐剤が配合される。研磨剤スラリーは５０〜１，５００ｃｃ／分の割合で研磨布面に供給される。
【００５４】
洗浄液としては、純水、蒸留水、深層海水、脱イオン交換水、界面活性剤含有純水等が使用される。
【００５５】
研磨ヘッド７０ａ，７０ｂの回転数は、１０〜２５０ｒｐｍ、基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂの回転数は１０〜１５０ｒｐｍ、研磨パッドが基板に当てられる圧力は５０〜３００ｇ／ｃｍ２、好ましくは８０〜２５０ｇ／ｃｍ２である。
【００５６】
研磨ステージ７０の第２インデックス型回転テーブル７１の構造は、基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂが２基である点を除けば研削ステージ２０の第１インデックス型回転テール２の構造に類似する。即ち、図３において、基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂは、ワークｗの径と略同一径の穿孔（孔径は０．３〜１ｍｍ）されたセラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂを、非通気性材料製支持台９２に穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂの上面と非通気性材料製支持台９２上面が面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台９２を中空スピンドル９５に上面凹状支持枠９４を介して回転自在に軸承させるとともに、前記穿孔セラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所９６を減圧するバキューム手段９７を備える。基板ホルダーテーブル７０ａ，７０ｂは、スピンドル７に軸承され、スピンドルはモータＭ３の駆動を受けて回転可能となっている。基板ホルダーテーブル（穿孔セラミック製円板状載置台）７０ａ，７０ｂは、研削ステージで用いたものと同種のポーラスセラミック製円板であってもよい。
【００５７】
前記穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂの外周壁面に接する非通気性材料製支持台９２の環状内側壁部には、環状溝９８が設けられ、この環状溝に冷却水９９が供給される。非通気性材料製支持台９２の下面は上面凹状支持枠９４にボルトで固定され、上面凹状支持枠９４下部を中空スピンドル９５に軸承されている。中空スピンドル９５の下部には、クラッチ板１００ａ，１００ｂが設けられ、下部のクラッチ板１００ｂには駆動モータＭ４が設置されている。クラッチ板１００ａ，１００ｂが接続されると駆動モータＭ４の回転力を受けて中空スピンドル９５は回転し、その回転駆動力を受けてスピンドル軸に軸承されている凹状支持枠９４、および穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂも回転する。
【００５８】
前記バキューム手段９７は、図示されていない真空ポンプと、これに連結する配管１０１と切換バルブ１０２とロータリ−ジョイント１０３と、このロータリージョイントに連結する中空スピンドル９５内に配される管９７より構成される。切換バルブ１０２には純水を供給する管１０４が連結されている。
【００５９】
また、中空スピンドル９５内には、非通気性材料製支持台９２の環状内側壁部に設けられた環状溝９８に通じる管９９が配置され、ロータリージョイント１０５、それに連結する管１０６を経由して冷却用の純水を供給するポンプ１０７に接続されている。
【００６０】
前記バキューム手段を稼動させることにより穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂ上に載せられた半導体基板ｗはシリコン基盤面を上方に向けて穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂに減圧固定される。バキューム手段の真空を止めた後、切換バルブ１０２を純水供給側へ切り換えると加圧純水が穿孔セラミック製円板状載置台７０ａ，７０ｂを洗浄する。
【００６１】
研磨ステージ７０の基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１と粗研磨ステージｐｓ2は、第２インデックス型回転テーブル７１上に設けられた仕切堰１０８の存在により飛散した研磨剤スラリー液や洗浄液が相手方研磨ステージ側へ飛散しない。
【００６２】
図５に示す位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０において、ｗは半導体基板、１１はベース、１５はセンタリング機構、１２０はスピンチャック、１２１はスラッジカバー、１３０は洗浄水供給ノズル、１４０は研磨テープ送り機構、１４１は研磨テープ送りリール、１４２は研磨テープ巻き取りリール、１４３は抑えローラ、１４４はテープ送りローラ、１４５はテープ押さえプッシャー、１４６は研磨テープである。スピンチャック１２０に載置され、回転されている半導体基板ｗのエッジ部に研磨テープ１４６をテープ押さえプッシャー１４５を左方向に移動させてエッジ部に当接させ、半導体基板のエッジ部をテープ研磨する。半導体基板のエッジ研磨は、３〜７秒で終えることができる。
【００６３】
半導体基板の裏面研削前にシリコン基盤面のエッジ部面取りをテープ研磨で行うことによりシリコン基盤層の厚みが２０〜７０μｍと薄くなってもその後の裏面研削工程、裏面研磨工程、半導体基板搬送工程においても半導体基板の割れやチッピングが生じる機会が極めて稀となる。研削砥石による半導体基板のエッジ部面取りでは、シリコン基盤の厚みが２０〜７０μｍと薄いとエッジ部にチッピングが生じてしまう。
【００６４】
図６に示す薬剤洗浄機器９は、洗浄槽９１０内にスピンチャック９０１を備え、このスピンチャックは半導体基板ｗを載置し、水平方向に回転させる。スピンチャック９０１は、中空回転軸９０２に軸承され、中空回転軸内に純水供給管９０３が設けられ、保護テープ面を洗浄するのに純水は使用される。前記中空回転軸９０２内側と純水供給管９０３外側とで減圧流体通路９０４を設けている。
【００６５】
スピンチャック９０１の上方には、アルカリ洗浄液供給ノズル９０５がアーム９０５ａによりスピンチャック９０１中心点Ｏを通過する軌道上に振り子回転運動するよう回転駆動機構９０５ｂより起立する支持竿９０５ｃに設けられ、また、酸洗浄液供給ノズル９０６がアーム９０６ａによりスピンチャック９０１中心点Ｏを通過する軌道上に振り子回転運動するよう回転駆動機構９０６ｂより起立する支持竿９０６ｃに設けられている。また、ベース上からリンス液供給ノズル９０７がスピンチャック９０１中心点Ｏにリンス液が到達する角度に設けられている。
【００６６】
アルカリ洗浄液としては、アンモニア水（ＳＣ１）、トリメチルアンモニウム水などが利用され、シリコン基盤面に付着した異物を取り除くのに利用される。また、酸液洗浄液としては、オゾン溶解水、過酸化水素水、フッ酸水溶液、フッ酸・過酸化水素・イソプロパノール混合水溶液、過酸化水素・塩酸・純水の混合液（ＳＣ２）などが使用され、酸化されたシリコン基盤表面（ＳｉＯ2）をシリコン（Ｓｉ）に戻す役目をなす。
【００６７】
リンス液としては、脱イオン交換水、蒸留水、深層海水などの純水が使用される。リン
ス液は、アルカリや酸が半導体基板面に残存しないよう洗い落とす役目をなす。半導体基板のシリコン基盤面の洗浄は、第一にアルカリ洗浄が、第二に酸洗浄が、第三にリンス洗浄が行われる。必要により、第一のアルカリ洗浄と第二の酸洗浄の間にリンス洗浄が加えられることもある。
【００６８】
図１に示す基板用平坦化装置１０を用い、半導体基板裏面のシリコン基盤面を薄肉化・平坦化する作業は、以下の工程を経て行われる。
【００６９】
１）基板収納ステージ１３の収納カセット内に保管されている半導体基板ｗを多関節型搬送ロボット１４の吸着パッドに吸着し、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０のチャックテーブル上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整およびエッジ研磨加工を行う。前記多関節型搬送ロボット１４のアームは、待機位置へ戻る。
【００７０】
２）位置合わせされた半導体基板のシリコン基盤上面を第一天井吊り下げ型搬送パッド１６ａに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブル２に設けられた基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）を構成する基板ホルダーテーブル３０ａ上へと移送する。
【００７１】
３）第１インデックス型回転テーブル２を時計回り方向に１２０度回転させることにより、基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａに真空チャックされている半導体基板を粗研削ステージ（Ｓ２）の基板ホルダーテーブル３０ｂ位置へと移送する。
【００７２】
４）粗研削ステージ（Ｓ２）で砥番砥番１７０〜３３０の粗研削カップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石(９０ａ)を用いて半導体基板のシリコン基盤面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボット１４と第一天井吊り下げ型搬送パッド１６ａと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を用い前記第１工程と第２工程を行い、新たな半導体基板ｗを基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）上に搬送する。
【００７３】
５）第１インデックス型回転テーブル２を時計回り方向に１２０度回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージ（Ｓ３）の基板ホルダーテーブル３０ｃ位置へと移送するとともに基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上の半導体基板を粗研削ステージ（Ｓ２）位置の基板ホルダーテーブル３０ｂ上へと移送する。
【００７４】
６）仕上研削ステージ（Ｓ３）で砥番１，８００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石９１ａまたはカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石９１ａを用いて粗研削加工された半導体基板のシリコン基盤面を仕上げ研削加工する。この間に、粗研削ステージ（Ｓ２）では砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石９０ａを用いて半導体基板のシリコン基盤面が粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボット１４と第一天井吊り下げ型搬送パッド１６ａと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を用い前記の第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板ｗが基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される。
【００７５】
７）第１インデックス型回転テーブル２を時計回り方向に１２０度または逆時計回り方向に２４０度回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）の基板ホルダーテーブル３０ａ位置へと移送するとともに粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへ（Ｓ３）と移送する。
【００７６】
８）第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上の仕上研削された半導体基板のシリコン基盤面に回転洗浄ブラシ３８ａを下降させ、洗浄液をシリコン基盤面に供給しながらシリコン基盤面を洗浄し、次いで第二天井吊り下げ型搬送パッド１６ｂの吸着パッド面に研削・洗浄された半導体基板のシリコン基盤面を吸着したのち、第二天井吊り下げ型搬送パッド１６ｂを第一の乾燥空気吹きつけ機器（エアーナイフ）８ａ上を通過させて半導体基板面（保護テープ面）を空気洗浄させ、しかる後に第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージ（ｐｓ1）に位置する基板ホルダーテーブル７０ａ上へと移送する。この半導体基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置にある基板ホルダーテーブル３０ａ上面は回転式セラミック製チャッククリーナ３８ｂにより洗浄される。その後、多関節型搬送ロボット１４と第一天井吊り下げ型搬送パッド１４ａと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器１５０を用い前述の第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板ｗが第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）位置の基板ホルダーテーブル３０ａ上に搬送される。また、この間に、第１インデックス型回転テーブル２の粗研削ステージ（Ｓ２）に位置する基板ホルダーテーブル３０ｂ上の半導体基板には、前述の第４工程の粗研削加工が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブル２の仕上研削ステージ（Ｓ３）に位置する基板ホルダーテーブル３０ｃ上の基板には前述の第６工程の仕上研削加工が行われる。
【００７７】
９）第２インデックス型回転テーブル７１に設けられた粗研磨ステージ（ｐｓ２）に位置する基板ホルダーテーブル７０ｂ上に保持された半導体基板のシリコン基盤上面に回転する粗研磨パッドが下降され、シリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに粗研磨パッドは該シリコン基盤面上で前後に摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。
【００７８】
１０）第２インデックス型回転テーブル７１は時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された半導体基板は第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ（ｐｓ１）位置へと移動される。同時平行して第１インデックス型回転テーブル２を１２０度回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）上へと移送、粗研削された半導体基板を仕上研削ステージ（Ｓ３）へと移送する。
【００７９】
１１）第２インデックス型回転テーブル７１の基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ（ｐｓ１）では、基板ホルダーテーブル７０ａ上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッド７３が回転しつつ下降され、半導体基板のシリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と仕上研磨パッドを摺擦する際、研磨砥粒を含有しない洗浄液が洗浄液供給機構から直接半導体基板のシリコン基盤面にまたは仕上研磨パッド７３の研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに仕上研磨パッドは前後に摺擦揺動される。一方、同時平行して第２インデックス型回転テーブル７１の粗研磨ステージ（ｐｓ２）および第１インデックス型回転テーブル２の基板ローディング／基板アンローディングステージ（Ｓ１）、粗研削ステージおよび仕上研削ステージでは、前述の第９工程の粗研磨加工、半導体基板の移送、粗研削加工が実行される。
【００８０】
１２）仕上研磨加工された半導体基板は、第三の基板搬送パッド１６ｃにより把持され、ついで薬剤洗浄機器９のチャックテーブル（スピンチャック）９０１上へ移送される。ついで、チャックテーブル９０１上の半導体基板のシリコン基盤面をアルカリ洗浄、酸洗浄、リンス洗浄の３通りの洗浄を行った後、第三の基板搬送パッド１６ｃにより再び把持され、第二の乾燥空気吹きつけ機器８ｂ上を通過させて半導体基板の保護テープ面を空気洗浄したのち、次工程の加工ステージ（保護テープ剥離工程）３００へと移送される。一方、前記第１インデックス型回転テーブル２の各ステージおよび第２インデックス型回転テーブル７１の各ステージでは、前述の第１０工程が実行される。
【００８１】
１３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板ｗのシリコン基盤面を研削・洗浄・研磨・洗浄する半導体基板の薄肉化・平坦化作業を連続的に行う。
【実施例】
【００８２】
実施例１図１に示す基板平坦化装置１０を用い、３００ｍｍ径のシリコン基板の上にプリント配線した半導体基板（厚み７７５μｍ）の裏面（シリコン基盤面）を７５０μｍ除去し、厚み２５μｍとする研削加工と、研削加工面５μｍの取り代の研磨加工を行った。粗研削加工は、砥番２３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて７７５μｍから７５μｍまでの厚みへ薄肉化（７００μｍの取り代）、仕上研削加工は、砥番２，３００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて７５μｍから２５μｍまでの厚みへ薄肉化（５０μｍの取り代）を行った。
【００８３】
厚み７７５μｍの半導体基板のプリント面は、積水化学工業の２ｍｍ厚みの加熱発泡型接着剤テープを貼付することで保護して用いた。
【００８４】
研削加工ステージＳ２，Ｓ３における各々のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石の回転速度は全て３，０００ｒｐｍで、基板ホルダーテーブル（バキュームチャック）３０の回転速度は、粗研削加工時２００ｒｐｍ、仕上研削加工時１２０ｒｐｍとした。また、基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージｐｓ１位置での研磨パッド７３の回転数は２４０ｒｐｍ、研磨ヘッドの回転数は１８０ｒｐｍで、研磨ヘッドの加圧は２５０ｇ／ｃｍ２、および粗研磨ステージｐｓ２位置での研磨パッド７３’および研磨ヘッドの回転数は２００ｒｐｍで、研磨ヘッドの加圧は２５０ｇ／ｃｍ２で行った。
【００８５】
アルカリ洗浄液はアンモニア水を、酸洗浄液は希薄フッ酸水溶液を、純水は脱イオン交換水を用いた。
【００８６】
半導体基板の平坦化加工のスループットは、２７枚／時であった。また、２００枚連続平坦化加工時に半導体基板にチッピングや割れは生じなかった。さらに、平坦化加工された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数は８９個であった。
【００８７】
実施例２ 実施例１において、３００ｍｍ径のシリコン基板の上にプリント配線した半導体基板（厚み７７５μｍ）の裏面（シリコン基盤面）を、粗研削加工は砥番３２５のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて７７５μｍから厚み７５μｍまでにする粗研削加工を行い、仕上研削加工は砥番２，１００のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を用いて厚み５５μｍとする仕上研削加工を行い、研磨加工は研削加工面を５μｍ取り代の研磨加工を行って厚み５０μｍの半導体基板とする外は同様にして厚み５０μｍの半導体基板を製造した。平坦化加工のスループットは、３１枚／時であった。また、２００枚連続平坦化加工時に半導体基板にチッピングや割れは生じなかった。さらに、平坦化加工された半導体基板の表面に付着する粒径１μｍ未満の異物の数は８２個であった。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の半導体基板の平坦化装置は、半導体基板裏面のシリコン基盤面の研削・研磨加工を高スループットで行うことが可能である。また、異物の付着個数の少ない極薄の半導体基板を製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】基板平坦化装置の平面図である。
【図２】第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ホルダーテーブルの一部を切り欠いた断面図である。
【図３】非接触厚み測定機器のシステムを説明する図である。
【図４】研磨ステージの一部を切り欠いた側面図である。
【図５】位置決め機構を兼ね備えた基板エッジ研磨機器の正面図である。（公知）
【図６】薬剤洗浄機器の断面図である。（公知）
【図７】別態様の平坦化装置の斜視図である。（公知）
【符号の説明】
【００９０】
２ 第１インデックス型回転テーブル ８ａ，８ｂ 空気洗浄機器 ９ 薬剤洗浄機器 １０ 基板平坦化装置 ｗ 半導体基板 Ｓ１ 基板ローディング／基板アンローディングステージ Ｓ２ 粗研削ステージ Ｓ３ 仕上研削ステージ Ｓ５ ステージ １３ 基板収納ステージ １４ 多関節型搬送ロボット １５０ 基板エッジ研磨機器 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 移動型搬送パッド ２０ 研削加工ステージ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 基板ホルダーテーブル ７０ 研磨加工ステージ ７１ 第２インデックス型回転テーブル ｐｓ１ 基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ ｐｓ２ 粗研磨ステージ ７０ａ，７０ｂ 基板ホルダーテーブル ７３ 仕上研磨パッド ７３’ 粗研磨パッド ９０ａ 粗研削砥石 ９１ａ 仕上研削砥石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板収納ステージを室外に、多関節型搬送ロボット、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器、研削加工ステージ、一対の天井吊り下げ型移動型搬送パッド、研磨加工ステージ、基板薬剤洗浄ステージおよびを室内に備える基板用平坦化装置において、 該平坦化装置の正面側から背面側に向かって、室外の右側に基板収納ステージを設け、 室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステージ近傍の右側位置に多関節型搬送ロボットを、その多関節型搬送ロボットの左側の中央位置に研磨ステージを、その研磨ステージの左側の左側位置に基板薬剤洗浄ステージを設け、および前記多関節型搬送ロボットと研磨ステージの間に第一の乾燥空気吹きつけ機器を設け、前記多関節型搬送ロボットの後列右側に位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を、および前記多関節型搬送ロボットの後列中央側に時計廻り方向に基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージ、および、仕上研削ステージの３つのステージを構成する３台の基板ホルダーテーブルを第１インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研削加工ステージを設けるとともに、前記関節型搬送ロボットおよび基板ローディング／基板アンローディングステージを挟む位置に天井吊り下げ型基板搬送パッドの一対を設け、かつ、前記基板薬剤洗浄ステージの後列であって前記研磨ステージの左側位置に第三の基板搬送パッドと第二の乾燥空気吹きつけ機器を並設させ、 前記基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、基板ホルダーテーブル上面を洗浄する回転式チャッククリーナおよび仕上げ研削加工された基板面を洗浄する回転式洗浄ブラシ一対を備える洗浄機器を基板ホルダーテーブル上面に対し垂直方向および平行方向に移動可能に設け、 前記粗研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、および、前記仕上研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、 前記基板ホルダーテーブルと多関節型搬送ロボットと一対の天井吊り下げ型基板搬送パッドと回転式チャッククリーナおよび回転式洗浄ブラシを備える洗浄機器とで基板ローディング／基板アンローディングステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と２点式インプロセスゲージとで粗研削ステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と非接触型基板厚み測定機器とで仕上研削ステージを構成し、 前記研磨ステージは、基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブルと、粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテールを第２インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研磨加工ステージとして設け、 前記仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、洗浄液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能および平行に揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブルと研磨パッドと洗浄液供給機構と前記移動型搬送パッドと多関節型搬送ロボットまたは別の搬送パッドまたは多関節型搬送ロボットとで基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成し、 前記粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、研磨剤スラリー液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブルと研磨パッドとで基板粗研磨ステージを構成することを特徴とする、半導体基板の平坦化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体基板用平坦化装置を用い、以下の工程を経て半導体基板裏面の平坦化を行うことを特徴とする、半導体基板裏面の薄肉平坦化方法。 １）基板収納ステージの収納カセット内に保管されている半導体基板を多関節型搬送ロボットの吸着パッドに吸着し、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器のチャックテーブル上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整およびエッジ研磨加工を行う。前記多関節型搬送ロボットのアームは、待機位置へ戻る。 ２）位置合わせされた半導体基板のシリコン基盤上面を第一天井吊り下げ型搬送パッドに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上へと移送する。 ３）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブルに真空チャックされている半導体基板を粗研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送する。 ４）粗研削ステージで砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行い、新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ上に搬送される。 ５）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上の半導体基板を粗研削ステージへと移送する。 ６）仕上研削ステージで砥番１，８００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石またはカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を用いて粗研削加工された半導体基板のシリコン基盤面を仕上げ研削する。この間に、粗研削ステージでは砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面が粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。 ７）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上げ研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 ８）第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上の仕上研削された半導体基板のシリコン基盤面に回転洗浄ブラシを下降させ、洗浄液をシリコン基盤面に供給しながらシリコン基盤面を洗浄し、次いで第二天井吊り下げ型搬送パッドの吸着パッド面に研削・洗浄された半導体基板のシリコン基盤面を吸着したのち、第二天井吊り下げ型搬送パッドを第一の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板面を空気洗浄させ、しかる後に第２インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上へと移送する。この半導体基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上面は回転式セラミック製チャッククリーナにより洗浄される。その後、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。また、この間に、第１インデックス型回転テーブルの粗研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の半導体基板には、前述の第４工程の粗研削加工が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブルの仕上研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の基板には前述の第６工程の仕上研削加工が行われる。 ９）第２インデックス型回転テーブルに設けられた粗研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッドが下降され、基板面を摺擦する。この基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに粗研磨パッドは該シリコン基盤面上で前後に摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。 １０）第２インデックス型回転テーブルは時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された半導体基板は第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ位置へと移動される。同時平行して第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ上へと移送、粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 １１）第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージでは、基板ホルダーテーブル上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッドが回転しつつ下降され、半導体基板のシリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と仕上研磨パッドを摺擦する際、研磨砥粒を含有しない洗浄液が洗浄液供給機構から直接半導体基板のシリコン基盤面にまたは仕上研磨パッドの研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに仕上研磨パッドは前後に摺擦揺動される。一方、同時平行して第２インデックス型回転テーブルの粗研磨ステージおよび第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージおよび仕上研削ステージでは、前述の第９工程が実行される。 １２）仕上研磨加工された半導体基板は、第三の基板搬送パッドにより把持され、ついで薬剤洗浄機器のチャックテーブル上へ移送される。ついで、チャックテーブル上の半導体基板のシリコン基盤面を薬剤洗浄、リンス洗浄した後、第三の基板搬送パッドにより再び把持され、第二の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板を空気洗浄したのち、次工程の加工ステージへと移送される。一方、前記第１インデックス型回転テーブルの各ステージおよび第２インデックス型回転テーブルの各ステージでは、前述の第１０工程が実行される。 １３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板のシリコン基盤面を研削・洗浄・研磨・洗浄する半導体基板の薄肉化・平坦化作業を連続的に行う。
【請求項１】
基板収納ステージを室外に、多関節型搬送ロボット、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器、研削加工ステージ、一対の天井吊り下げ型移動型搬送パッド、研磨加工ステージ、基板薬剤洗浄ステージおよびを室内に備える基板用平坦化装置において、 該平坦化装置の正面側から背面側に向かって、室外の右側に基板収納ステージを設け、 室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステージ近傍の右側位置に多関節型搬送ロボットを、その多関節型搬送ロボットの左側の中央位置に研磨ステージを、その研磨ステージの左側の左側位置に基板薬剤洗浄ステージを設け、および前記多関節型搬送ロボットと研磨ステージの間に第一の乾燥空気吹きつけ機器を設け、前記多関節型搬送ロボットの後列右側に位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を、および前記多関節型搬送ロボットの後列中央側に時計廻り方向に基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージ、および、仕上研削ステージの３つのステージを構成する３台の基板ホルダーテーブルを第１インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研削加工ステージを設けるとともに、前記関節型搬送ロボットおよび基板ローディング／基板アンローディングステージを挟む位置に天井吊り下げ型基板搬送パッドの一対を設け、かつ、前記基板薬剤洗浄ステージの後列であって前記研磨ステージの左側位置に第三の基板搬送パッドと第二の乾燥空気吹きつけ機器を並設させ、 前記基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、基板ホルダーテーブル上面を洗浄する回転式チャッククリーナおよび仕上げ研削加工された基板面を洗浄する回転式洗浄ブラシ一対を備える洗浄機器を基板ホルダーテーブル上面に対し垂直方向および平行方向に移動可能に設け、 前記粗研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、および、前記仕上研削ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石を備えるスピンドルを基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能に設け、 前記基板ホルダーテーブルと多関節型搬送ロボットと一対の天井吊り下げ型基板搬送パッドと回転式チャッククリーナおよび回転式洗浄ブラシを備える洗浄機器とで基板ローディング／基板アンローディングステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記粗研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と２点式インプロセスゲージとで粗研削ステージを構成し、前記基板ホルダーテーブルと前記仕上研削カップホイール型ダイヤモンド砥石と非接触型基板厚み測定機器とで仕上研削ステージを構成し、 前記研磨ステージは、基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブルと、粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテールを第２インデックス型回転テーブルに同心円上に配置した研磨加工ステージとして設け、 前記仕上研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、洗浄液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブル上面に対し昇降可能および平行に揺動可能に設け、この基板ホルダーテーブルと研磨パッドと洗浄液供給機構と前記移動型搬送パッドと多関節型搬送ロボットまたは別の搬送パッドまたは多関節型搬送ロボットとで基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージを構成し、 前記粗研磨ステージを構成する基板ホルダーテーブル上方に、研磨剤スラリー液供給機構および研磨パッドを回転可能に軸承するスピンドルを前記基板ホルダーテーブルと研磨パッドとで基板粗研磨ステージを構成することを特徴とする、半導体基板の平坦化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体基板用平坦化装置を用い、以下の工程を経て半導体基板裏面の平坦化を行うことを特徴とする、半導体基板裏面の薄肉平坦化方法。 １）基板収納ステージの収納カセット内に保管されている半導体基板を多関節型搬送ロボットの吸着パッドに吸着し、位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器のチャックテーブル上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整およびエッジ研磨加工を行う。前記多関節型搬送ロボットのアームは、待機位置へ戻る。 ２）位置合わせされた半導体基板のシリコン基盤上面を第一天井吊り下げ型搬送パッドに吸着させ、ついで、第１インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／基板アンローディングステージを構成する基板ホルダーテーブル上へと移送する。 ３）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブルに真空チャックされている半導体基板を粗研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送する。 ４）粗研削ステージで砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面を粗研削する。この間に、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行い、新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ上に搬送される。 ５）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、粗研削された基板を仕上研削ステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上の半導体基板を粗研削ステージへと移送する。 ６）仕上研削ステージで砥番１，８００〜８，０００のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石またはカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を用いて粗研削加工された半導体基板のシリコン基盤面を仕上げ研削する。この間に、粗研削ステージでは砥番１７０〜３３０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石を用いて半導体基板のシリコン基盤面が粗研削されるとともに、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。 ７）第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上げ研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージの基板ホルダーテーブル位置へと移送するとともに粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 ８）第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上の仕上研削された半導体基板のシリコン基盤面に回転洗浄ブラシを下降させ、洗浄液をシリコン基盤面に供給しながらシリコン基盤面を洗浄し、次いで第二天井吊り下げ型搬送パッドの吸着パッド面に研削・洗浄された半導体基板のシリコン基盤面を吸着したのち、第二天井吊り下げ型搬送パッドを第一の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板面を空気洗浄させ、しかる後に第２インデックス型回転テーブルに設けられた基板ローディング／アンローディング／仕上研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上へと移送する。この半導体基板の移送の間に第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置にある基板ホルダーテーブル上面は回転式セラミック製チャッククリーナにより洗浄される。その後、多関節型搬送ロボットと第一天井吊り下げ型搬送パッドと位置合わせ機能付エッジ面取りテープ研磨機器を用い前記第１工程と第２工程を行うことにより新たな半導体基板が第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ位置の基板ホルダーテーブル上に搬送される。また、この間に、第１インデックス型回転テーブルの粗研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の半導体基板には、前述の第４工程の粗研削加工が行われるとともに、第１インデックス型回転テーブルの仕上研削ステージに位置する基板ホルダーテーブル上の基板には前述の第６工程の仕上研削加工が行われる。 ９）第２インデックス型回転テーブルに設けられた粗研磨ステージに位置する基板ホルダーテーブル上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッドが下降され、基板面を摺擦する。この基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液が研磨剤スラリー液供給機構から直接基板上面にまたは粗研磨パッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに粗研磨パッドは該シリコン基盤面上で前後に摺擦揺動される。同時平行して前述の第８工程が実行される。 １０）第２インデックス型回転テーブルは時計回り方向または逆時計回り方向に１８０度回転され、粗研磨加工された半導体基板は第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージ位置へと移動される。同時平行して第１インデックス型回転テーブルを回転させることにより、仕上研削された半導体基板を基板ローディング／基板アンローディングステージ上へと移送、粗研削された半導体基板を仕上研削ステージへと移送する。 １１）第２インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディング／仕上研磨ステージでは、基板ホルダーテーブル上に保持された粗研磨加工基板上面に仕上研磨パッドが回転しつつ下降され、半導体基板のシリコン基盤面を摺擦する。このシリコン基盤と仕上研磨パッドを摺擦する際、研磨砥粒を含有しない洗浄液が洗浄液供給機構から直接半導体基板のシリコン基盤面にまたは仕上研磨パッドの研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して半導体基板のシリコン基盤面に供給されるとともに仕上研磨パッドは前後に摺擦揺動される。一方、同時平行して第２インデックス型回転テーブルの粗研磨ステージおよび第１インデックス型回転テーブルの基板ローディング／基板アンローディングステージ、粗研削ステージおよび仕上研削ステージでは、前述の第９工程が実行される。 １２）仕上研磨加工された半導体基板は、第三の基板搬送パッドにより把持され、ついで薬剤洗浄機器のチャックテーブル上へ移送される。ついで、チャックテーブル上の半導体基板のシリコン基盤面を薬剤洗浄、リンス洗浄した後、第三の基板搬送パッドにより再び把持され、第二の乾燥空気吹きつけ機器上を通過させて半導体基板を空気洗浄したのち、次工程の加工ステージへと移送される。一方、前記第１インデックス型回転テーブルの各ステージおよび第２インデックス型回転テーブルの各ステージでは、前述の第１０工程が実行される。 １３）以後、前述の第１１工程および第１２工程を繰り返し、半導体基板のシリコン基盤面を研削・洗浄・研磨・洗浄する半導体基板の薄肉化・平坦化作業を連続的に行う。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３１１９（Ｐ２０１０−２３１１９Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８３３９８（Ｐ２００８−１８３３９８）
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（３９１０１１１０２）株式会社岡本工作機械製作所 (161)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１５日（２００８．７．１５）
【出願人】（３９１０１１１０２）株式会社岡本工作機械製作所 (161)
【Ｆターム（参考）】
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