特開 2024-118662 ゲッタリング層形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118662

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】ゲッタリング層形成装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240826BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 601S

B24B37/00 E

B24B37/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025062

(22)【出願日】2023-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】邱 暁明

【テーマコード（参考）】

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158AA16

3C158CB03

3C158EA11

3C158EB01

3C158ED00

5F057AA12

5F057BA11

5F057CA11

5F057DA23

5F057DA26

5F057DA31

5F057EA01

(57)【要約】

【課題】研磨されたウェーハの上面（裏面）にゲッタリング層を短時間で効率良く形成することができるゲッタリング層形成装置を提供すること。
【解決手段】ウェーハＷの上面にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置５０は、保持面によってウェーハＷの下面を保持する保持テーブル７１と、ウェーハＷの上面に、僅かな隙間δをあけて超音波振動を発振する発振面を対面させる超音波振動子６１と、ウェーハＷの上面と超音波振動子６１との間の隙間δに、砥粒を含む砥粒水を供給する砥粒水供給部（砥粒水供給源６５、配管６４、超音波発振器６２の供給路６２ａ、超音波振動子６２の供給路６２ａ）とを備え、超音波振動子６１の発振面から砥粒水に超音波振動を伝播させて砥粒を振動させることによって、ウェーハＷの上面にゲッタリング層を形成する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハの上面にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置であって、
保持面によってウェーハの下面を保持する保持テーブルと、
ウェーハの上面に、僅かな隙間をあけて超音波振動を発振する発振面を対面させる超音波振動子と、
ウェーハの上面と該超音波振動子との間の該隙間に、砥粒を含む砥粒水を供給する砥粒水供給部と、
を備え、
該超音波振動子の発振面から該砥粒水に超音波振動を伝播させて該砥粒を振動させることによって、ウェーハの上面にゲッタリング層を形成する、ゲッタリング層形成装置。

【請求項2】

該保持テーブルを回転させる回転機構を備え、
該超音波振動子の該発振面は、扇形であり、
該保持テーブルを回転させ、ウェーハの上面にゲッタリング層を形成する、請求項１記載のゲッタリング層形成装置。

【請求項3】

該超音波振動子の発振面は、ウェーハの上面全面に対面する、請求項１記載のゲッタリング層形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハの上面に金属イオンの誘導を規制するゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

各種電子機器に対して小型・薄型化が要求されていることから、これらの電子機器に用いられている半導体デバイスも小型・薄型化される傾向にある。すなわち、半導体デバイスの製造工程においては、円板状の半導体ウェーハ（以下、単に「ウェーハ」と称する）の表面が格子状に配列されたストリートと称される分割予定ラインによって多数の矩形領域に区画され、各矩形領域にＩＣやＬＳＩなどのデバイスがそれぞれ形成される。このように多数のデバイスが形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って切断することによって、複数の半導体チップが形成される。

【0003】

そして、個々の半導体チップの小型化と薄型化を図るため、通常、ウェーハを分割予定ラインに沿って切断する前に該ウェーハの裏面（デバイスが形成された面とは反対側の面）が所定の厚みに研削されている。このウェーハの研削は、高速回転する研削砥石をウェーハの裏面に押し当てることによってなされるが、この研削によってウェーハの裏面には１μｍ程度のマイクロクラックからなる加工歪層が形成され、特にウェーハを１００μｍ以下の厚みに研削した場合には、当該ウェーハの抗折強度が低下するという問題が発生する。

【0004】

そこで、研削されたウェーハの裏面に研磨或いはエッチングなどを施して加工歪みを除去するようにしている。

【0005】

ところが、ウェーハの裏面を研削した後に該裏面に研磨やエッチングなどを施して加工歪層を除去すると、ゲッタリング効果が失われるという問題が発生する。ここで、ゲッタリング効果とは、ウェーハの内部や裏面にゲッタリングサイト（結晶欠陥・歪など）を形成し、このゲッタリングサイトに金属汚染を引き起こす不純物（重金属不純物など）を捕獲・固着する効果を言う。

【0006】

そこで、特許文献１には、ウェーハにスラリーを供給しながら該ウェーハの裏面を研磨した後、研磨パッドに水を供給し、研磨パッドに付着したスラリーを水によって洗い流し、スラリーがなくなった研磨パッドによってウェーハの裏面を研磨して該裏面にクロスする微細な引っ掻き傷のゲッタリング層を形成する方法が提案されている。

【0007】

また、特許文献２には、別機構である研磨手段とゲッタリング層形成手段を備えることによって、ウェーハの被加工面に短時間でゲッタリング層を形成することができる加工装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１５－０４６５５０号公報

【特許文献2】特開２０１８－０３９０６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１において提案された方法では、スラリーを用いてウェーハを研磨する研磨パッドに付着したスラリーを水で洗い流した後、スラリーがなくなった研磨パッドでゲッタリング層を形成するために、ゲッタリング層の形成に時間が掛かり、効率が悪いという問題がある。

【0010】

また、特許文献２において提案された加工装置においては、ゲッタリング層形成手段の近傍に、ウェーハを洗浄する洗浄手段と、チャックテーブルに対してウェーハを搬入及び搬出するための搬出入手段が配置されているため、これらとの干渉を避けるためにゲッタリング層形成パッドの径を小さくせざるを得ず、ゲッタリング層の形成に時間が掛かるという問題がある。

【0011】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、研磨されたウェーハの裏面にゲッタリング層を短時間で効率良く形成することができるゲッタリング層形成装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するための本発明は、ウェーハの上面にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成装置であって、保持面によってウェーハの下面を保持する保持テーブルと、ウェーハの上面に、僅かな隙間をあけて超音波振動を発振する発振面を対面させる超音波振動子と、ウェーハの上面と該超音波振動子との間の該隙間に、砥粒を含む砥粒水を供給する砥粒水供給部と、を備え、該超音波振動子の発振面から該砥粒水に超音波振動を伝播させて該砥粒を振動させることによって、ウェーハの上面にゲッタリング層を形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ウェーハの上面と超音波振動子との間の僅かな隙間に砥粒水を供給するようにしたため、該砥粒水に含まれる砥粒に超音波振動子から発振される超音波振動が伝播し、該砥粒が超音波振動してウェーハの上面に微細な無数の傷を付けることによって該ウェーハの上面にゲッタリング層が形成される。この場合、砥粒水に含まれる砥粒がウェーハの裏面に常に載った状態で超音波振動し、横方向と斜め方向に動く砥粒によってウェーハの上面にはクロスする微細な引っ掻き傷が形成されるため、ゲッタリングサイトに金属汚染を引き起こす不純物（重金属不純物など）を捕獲・固着するためのゲッタリング層がウェーハの上面全面に亘って短時間で効率良く形成される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るゲッタリング層形成装置を備える加工装置の一部を破断して示す斜視図である。

【図2】本発明に係るゲッタリング層形成装置の斜視図である。

【図3】本発明に係るゲッタリング層形成装置の超音波振動子を斜め下方から見た斜視図である。

【図4】本発明に係るゲッタリング層形成装置によるゲッタリング層形成方法の第１実施形態を示す破断縦断面図である。

【図5】本発明に係るゲッタリング層形成装置によるゲッタリング層形成方法の第２実施形態を示す破断縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0016】

［加工装置の構成］
以下、本発明に係るゲッタリング層形成装置を備える加工装置の全体構成を図１に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、図１に示す矢印方向をそれぞれＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）とする。

【0017】

図１に示す加工装置１は、ウェーハＷの裏面（図１においては、上面）を研削加工及び研磨加工した後、研磨されたウェーハＷの上面（裏面）にゲッタリング層を形成する装置であって、被加工物である円板状のウェーハＷを吸引保持する４つ（図１には、１つのみ図示）のチャックテーブル１０と、研削装置を構成する粗研削ユニット２０及び仕上げ研削ユニット３０と、研磨装置４０及び本発明に係るゲッタリング層形成装置５０を主要な構成要素として備えている。ここで、ウェーハＷは、薄い円板状の部材であって、単結晶のシリコン母材で構成されており、その表面（図１においては、下面）には、複数の不図示のデバイスが形成されており、これらのデバイスは、ウェーハＷの表面に貼着された保護テープＴによって保護されている。

【0018】

なお、加工装置１には、ウェーハＷの裏面を洗浄する洗浄ユニット７０と、研削加工前の複数のウェーハＷを収納するカセット８１と、研削加工後のウェーハＷを収納するカセット８２と、カセット８１から取り出したウェーハＷを位置合わせする位置合わせテーブル８３と、カセット８１，８２に対してウェーハＷを出し入れするとともに、カセット８１から取り出したウェーハＷを位置合わせテーブル８３へと搬送する搬出入ロボット８４と、位置合わせテーブル８３において位置合わせされたウェーハＷをウェーハ搬出入領域Ｒ１に位置するチャックテーブル１０へと搬送する第１搬送手段８５と、研磨領域Ｒ４において研磨されたウェーハＷをチャックテーブル１０から取り外して洗浄ユニット７０とゲッタリング層形成装置５０へと搬送する第２搬送手段８６などが備えられているが、これらについての詳細な説明は省略する。

【0019】

ここで、加工装置１の主要な構成要素であるチャックテーブル１０、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０、研磨装置４０及びゲッタリング層形成装置５０の構成についてそれぞれ説明する。

【0020】

（チャックテーブル）
本実施形態では４つのチャックテーブル１０（図１には、１つのみ図示）は、円板状の部材であって、Ｚ軸方向に垂直な中心軸回りに間欠的に回転（公転）するターンテーブル２上に周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で配置されている。そして、これらのチャックテーブル１０は、ターンテーブル２の間欠的な回転によって該ターンテーブル２のＺ軸方向に垂直な軸中心回りに角度９０°ずつ公転してウェーハ搬出入領域Ｒ１と粗研削領域Ｒ２、仕上げ研削領域Ｒ３及び研磨領域Ｒ４の間を順次移動するとともに、不図示の回転駆動機構によってＺ軸方向の垂直な軸中心回りに所定の速度で回転（自転）する。

【0021】

ここで、各チャックテーブル１０は、多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材１０Ａが中央部にそれぞれ組み込まれており、各ポーラス部材１０Ａの上面は、円板状のウェーハＷを吸引保持する保持面を構成している。そして、各チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａは、真空ポンプなどの不図示の吸引源に選択的に接続される。

【0022】

なお、ターンテーブル２の上面は、径方向に放射状に延びる４つの仕切り板１１によって４つの扇形の領域、つまり、ウェーハ搬出入領域Ｒ１と、粗研削領域Ｒ２と、仕上げ研削領域Ｒ３及び研磨領域Ｒ４に区画されており、ウェーハ搬出入領域Ｒ１を除く３つの粗研削領域Ｒ２と仕上げ研削領域Ｒ３及び研磨領域Ｒ４は、加工室カバー１２によって覆われている。

【0023】

（粗研削ユニットと仕上げ研削ユニット）
粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０は、図１に示すように、Ｙ軸方向（前後方向）に長い矩形ボックス状のベース１００の＋Ｙ軸方向端部（後端部）にＸ軸方向（左右方向）に並設される状態で垂直に配置されている。ここで、粗研削ユニット２０は、粗研削領域Ｒ２に位置するチャックテーブル１０の保持面に保持されたウェーハＷの上面（裏面）を粗研削するユニットであり、仕上げ研削ユニット３０は、仕上げ研削領域Ｒ３に位置するチャックテーブル１０の保持面に保持されたウェーハＷの上面（裏面）を仕上げ研削するユニットであって、両者の基本構成は同じである。

【0024】

すなわち、粗研削ユニット２０は、ホルダ２１に固定されたスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって回転駆動される垂直なスピンドル２３と、該スピンドル２３の下端に取り付けられた円板状のマウント２４と、該マウント２４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール２５とを備えている。ここで、研削ホイール２５には、円環状に配置されたブロック状の複数の研削砥石（不図示）が設けられている。

【0025】

また、仕上げ研削ユニット３０も粗研削ユニット２０と同様に、ホルダ３１に固定されたスピンドルモータ３２と、該スピンドルモータ３２によって回転駆動される垂直なスピンドル３３と、該スピンドル３３の下端に取り付けられた円板状のマウント３４と、該マウント３４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール３５とを備えている。ここで、研削ホイール３５には、円環状に配置されたブロック状の複数の研削砥石（不図示）が設けられているが、これらの研削砥石は、粗研削ユニット２０の研削砥石よりも細かい砥粒によって構成されている。

【0026】

ところで、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０は、ベース１００の＋Ｙ軸方向端部（後端部）にＸ軸方向（左右方向）に沿って垂直に立設された一対のブロック状のコラム１０１の各－Ｙ軸方向端面（前面）にそれぞれ設けられた昇降機構３によって昇降可能に支持されている。ここで、両昇降機構３の構成は同じであるため、以下、対応する構成要素には同一符号を付して説明する。

【0027】

各昇降機構３は、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０をそれぞれ独立にＺ軸方向（上下方向）に沿って昇降動させるものであって、矩形プレート状の昇降板４と、該昇降板４の昇降動をガイドするための一対のガイドレール５をそれぞれ備えている。ここで、各昇降板４には、粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０がそれぞれ取り付けられている。また、一対のガイドレール５は、コラム１０１の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。

【0028】

そして、一対のガイドレール５の間には、回転可能なボールネジ６がＺ軸方向（上下方向）に沿って垂直に立設されており、該ボールネジ６の上端は、駆動源である正逆転可能なサーボモータ７に連結されている。また、ボールネジ６の下端は、不図示の軸受によってコラム１０１に回転可能に支持されており、このボールネジ６には、昇降板４の背面に後方（＋Ｙ軸方向）に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合している。

【0029】

したがって、以上のように構成された各昇降機構３のサーボモータ７を起動して各ボールネジ６をそれぞれ正逆転させると、各ボールネジ６に螺合する不図示のナット部材が突設された各昇降板４がガイドレール５に沿って昇降するため、該昇降板４に取り付けられた粗研削ユニット２０と仕上げ研削ユニット３０もそれぞれＺ軸方向（上下方向）に沿って互いに独立して昇降動する。

【0030】

（研磨装置）
研磨装置４０は、仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削されたウェーハＷの上面（裏面）を研磨する研磨ユニット４１を備えており、該研磨ユニット４１は、ホルダ４２に固定されたスピンドルモータ４３と、該スピンドルモータ４３によって回転駆動される垂直なスピンドル４４と、該スピンドル４４の下端に取り付けられた円板状のマウント（プラテン）４５と、該マウント４５の下面に着脱可能に装着された円板状の研磨パッド４６とを備えている。ここで、研磨パッド４６の下面には、不織布やウレタンなどの円板状のパッド材（不図示）が接着されている。また、研磨パッド４６に砥粒が含まれない場合は、砥粒を含むスラリーを供給する。研磨パッド４６に砥粒が含まれる場合は、スラリーに砥粒を含んでいても、含んでいなくてもよい。

【0031】

そして、研磨ユニット４１は、昇降機構８によってチャックテーブル１０の保持面に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降動可能である。この昇降機構８は、ベース１００の左端面（－Ｙ軸方向端面）に垂直に立設された門型の支持枠９を備えており、この支持枠９の前後（Ｙ軸方向両側）には、研磨ユニット４１の垂直方向（Ｚ軸方向）に沿う昇降動をガイドするガイド手段４７がそれぞれ設けられている。また、支持枠９には、正逆転可能なボールネジ４８が垂直に挿通支持されており、このボールネジ４８の上端は、支持枠９上に設置されたサーボモータ４９に連結されている。また、ボールネジ４８の下端は、不図示の軸受によって支持枠９に回転可能に支持されている。なお、ボールネジ４８には、ホルダ４２の背面に突設された不図示のナット部材が螺合している。

【0032】

したがって、サーボモータ４９を起動してボールネジ４８を正逆転させると、このボールネジ４８に螺合する不図示のナット部材が突設されたホルダ４２を備える研磨ユニット４１が一対のガイド手段４７に沿って垂直方向（Ｚ軸方向）に上下動する。

【0033】

（ゲッタリング層形成装置）
本発明に係るゲッタリング層形成装置５０は、図１に示すように、洗浄ユニット７０と一体に設けられている。ここで、このゲッタリング層形成装置５０の構成の詳細を図２～図４に基づいて以下に説明する。

【0034】

ゲッタリング層形成装置５０は、研磨装置４０によって研磨されたウェーハＷの裏面（上面）にゲッタリング層を形成する装置であって、図２に示すように、このゲッタリング層形成装置５０においては、昇降板５１から垂直下方に延びる丸棒状のロッド５２の下端から水平に延びるプレート状のアーム５３の先端に、円柱状の超音波ホーン６０が垂直に取り付けられている。

【0035】

上記超音波ホーン６０は、振動エネルギを効率よく伝達するための共振体であって、この超音波ホーン６０の下面には、図３に示すように、扇形の超音波振動子６１が突設されている。ここで、図４に示す超音波発振器６２は、高周波電源６３（交流電源）を駆動源として動作する。そして、超音波振動子６１は、超音波発振器６２から発振された超音波振動を共振体によって伝達され、下面から超音波振動を下方に発振するものである。

【0036】

また、図４に示すように、超音波ホーン６０と超音波発振器６２には、垂直方向に各２つの供給路６０ａ，６２ａ（図４には、各１つのみ図示）がそれぞれ形成されており、これらの供給路６０ａ，６２ａには、配管６４を介して砥粒水供給源６５が接続されている。ここで、砥粒水供給源６５と配管６４、超音波発振器６２に形成された供給路６２ａや超音波ホーン６０に形成された供給路６０ａは、砥粒水供給部を構成している。そして、超音波ホーン６０に形成された２つの供給路６０ａは、図３に示すように、超音波ホーン６０の下面に、超音波振動子６１を挟んでこれの両側に円孔状に開口しており、砥粒水供給源６５から延びる配管６４は、図４に示すように、超音波発振器６２に形成された供給路６２ａに接続されている。なお、砥粒水供給源６５から供給される砥粒水には、砥粒が含まれている。

【0037】

ところで、図２に示すように、扇形の超音波振動子６１を下面から突設させた超音波ホーン６０は、昇降機構１３によって垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能であるとともに、水平移動機構９０によって水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。

【0038】

ここで、上記昇降機構１３は、水平移動機構９０の矩形ブロック状のスライダ９４に取り付けられたプレート１４と、該プレート１４に垂直に取り付けられたガイドレール１５と、該ガイドレール１５の横に垂直に配置された回転可能なボールネジ１６と、該ボールネジ１６を正逆転させるサーボモータ１７などを備えている。ここで、ボールネジ１６の上端は、プレート１４に取り付けられたサーボモータ１７に連結されており、下端は、軸受１８によってプレート１４に回転可能に支持されている。また、ボールネジ１６は、昇降板５１に垂直に螺合挿通している。

【0039】

したがって、サーボモータ１７を起動してボールネジ１６を正逆転させると、これに螺合する昇降板５１がガイドレール１５に沿って上下動するため、昇降板５１にロッド５２とアーム５３を介して支持された超音波ホーン６０が昇降する。

【0040】

また、水平移動機構９０は、ベース１００（図１参照）上に垂直に立設された支持プレート９１に前後方向（Ｙ軸方向）に沿って水平且つ互いに平行に取り付けられた上下一対のガイドレール９２と、これらのガイドレール９２の間に前後方向（Ｙ軸方向）に沿って配された回転可能なボールネジ９３と、上下一対のガイドレール９２に沿って前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能な矩形ブロック状のスライダ９４を備えている。ここで、ボールネジ９３の一端（図２の左端）には、駆動源であるサーボモータ９５の出力軸（モータ軸）が連結されており、同ボールネジ９３の他端（図２の右端）は、軸受９６によって支持プレート９１に回転可能に支持されている。

【0041】

したがって、サーボモータ９５を起動してボールネジ９３を正逆転させると、これに螺合するスライダ９４が上下一対のガイドレール９２に沿って前後方向（Ｙ軸方向）に水平移動するため、該スライダ９４にロッド５２とアーム５３を介して支持された超音波ホーン６０もスライダ９４と共に上下一対のガイドレール９２に沿って前後方向（Ｙ軸方向）に水平移動する。この結果、超音波ホーン６０と超音波振動子６１は、前後方向（Ｙ軸方向）に水平移動可能であるとともに、垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降することができる。

【0042】

［加工装置の作用］
次に、以上のように構成された加工装置１によるウェーハＷの研削加工と研磨加工及びゲッタリング層形成方法について説明する。
（研削加工）

【0043】

まず、ウェーハＷを研削加工する際には、図１に示す搬出入ロボット８４によってカセット８１から加工前の１枚のウェーハＷが取り出され、取り出されたウェーハＷが位置合わせテーブル８３へと移送される。すると、位置合わせテーブル８３においては、ウェーハＷが位置合わせされ、位置合わせされたウェーハＷは、第１搬送手段８５によってウェーハ搬出入領域Ｒ１に位置するチャックテーブル１０へと移送されて該チャックテーブル１０上に保護テープＴを下にして吸引保持される。すなわち、ウェーハＷが載置されたチャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａが不図示の吸引源に接続されて該ポーラス部材１０Ａに負圧が発生するため、この負圧に引かれてウェーハＷがチャックテーブル１０の保持面上に吸引保持される。

【0044】

すると、ターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに矢印方向（反時計方向）に角度９０°だけ回転してチャックテーブル１０がウェーハＷと共に粗研削領域Ｒ２へと移動する。この粗研削領域Ｒ２においては、チャックテーブル１０の保持面に保持されたウェーハＷの裏面（上面）が粗研削ユニット２０によって粗研削される。

【0045】

すなわち、不図示の回転駆動機構によってチャックテーブル１０が所定の回転速度（例えば、３００ｒｐｍ）で回転駆動されるとともに、粗研削ユニット２０のスピンドルモータ２２が起動されて不図示の研削砥石が所定の速度（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転駆動される。

【0046】

上述のように、チャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷ及び研削砥石がそれぞれ回転している状態で、昇降機構３を駆動して研削砥石を－Ｚ軸方向に下降させる。すなわち、サーボモータ７が駆動されてボールネジ６が回転すると、このボールネジ６に螺合する不図示のナット部材が設けられた昇降板４が粗研削ユニット２０と共に－Ｚ軸方向に下降する。すると、研削砥石の下面（研削面）がウェーハＷの上面（裏面）に接触して押圧されることによって、ウェーハＷの上面（裏面）が所定の厚みに粗研削される。

【0047】

ウェーハＷの上面（裏面）が粗研削ユニット２０によって所定厚みに粗研削されると、昇降機構３によって粗研削ユニット２０が＋Ｚ軸方向に上昇して研削砥石がウェーハＷの上面から離間する。すると、ターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに角度９０°だけ回転し、粗研削領域Ｒ２において粗研削されたウェーハＷとこれを保持するチャックテーブル１０が仕上げ研削領域Ｒ３へと移動し、この仕上げ研削領域Ｒ３においてウェーハＷの上面（裏面）が仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削される。なお、仕上げ研削ユニット３０によるウェーハＷの仕上げ研削は、粗研削ユニット２０によるウェーハＷの粗研削と同様になされため、この仕上げ研削についての説明は省略する。

【0048】

（研磨加工）
上述のように、ウェーハＷの上面が仕上げ研削ユニット３０によって仕上げ研削されると、ターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに角度９０°だけ回転し、仕上げ研削領域Ｒ３においてその上面が仕上げ研削されたウェーハＷとこれを保持するチャックテーブル１０が研磨領域Ｒ４へと移動し、この研磨領域Ｒ４においてウェーハＷの上面（裏面）が研磨装置４０によって研磨される。

【0049】

すなわち、研磨装置４０においては、チャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷが所定速度で回転駆動されるとともに、研磨ユニット４１のスピンドルモータ４３（図１参照）が起動されて研磨パッド４６が回転駆動される。なお、このとき、研磨パッド４６は、ウェーハＷの上方に位置して該ウェーハＷから離間している。

【0050】

次に、上記状態から昇降機構８によって研磨パッド４６がウェーハＷに向けて下降し、ウェーハＷの上面が研磨剤であるスラリーの供給を受けながら回転する研磨パッド４６によって研磨され、研削加工によって該ウェーハＷの上面に形成された加工歪層が除去され、該ウェーハＷの抗折強度が高められる。

【0051】

上述のように、ウェーハＷの上面が研磨パッド４６によって研磨されると、昇降機構８によって研磨パッド４６が上昇してウェーハＷの上面から離間する。その後、ターンテーブル２がその垂直な軸中心回りに角度９０°だけ回転し、研磨領域Ｒ４においてその上面が研磨されたウェーハＷとこれを保持するチャックテーブル１０がウェーハ搬出入領域Ｒ１へと移動する。すると、このウェーハ搬出入領域Ｒ１において、第２搬送手段８６によってウェーハＷがチャックテーブル１０から取り外されてゲッタリング層形成装置５０へと搬送され、該ウェーハＷの上面にゲッタリング層が以下に説明する方法によって形成される。

【0052】

（ゲッタリング層形成方法）
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るゲッタリング層形成方法は、図３に示す扇形の超音波振動子６１を下面から突設させた超音波ホーン６０を用いてウェーハＷの上面にゲッタリング層を形成する方法であって、この方法においては、図４に示すように、洗浄ユニット７０に設けられた保持テーブル７１上にウェーハＷが保護テープＴを下にして載置される。ここで、保持テーブル７１は、回転機構７２によってその軸心ＣＬを中心として所定の速度で回転する円板状部材であって、その上面中央部には、多孔質の円板状のポーラス部材７１Ａが組み込まれている。なお、このポーラス部材７１Ａの上面は、ウェーハＷを吸引保持する保持面を構成しており、ポーラス部材７１Ａは、真空ポンプなどの不図示の吸引源に選択的に接続される。

【0053】

また、図１に示すように、洗浄ユニット７０には、保持テーブル７１に吸引保持されたウェーハＷの上面に向かって洗浄水を噴射する洗浄水ノズル７３と、エアを噴射するエアノズル７４が設けられている。なお、洗浄ユニット７０には、洗浄時に上昇して保持テーブル７１の周囲を覆う昇降動可能な角筒状のカバー７５が設けられている。

【0054】

而して、図４に示すように、ウェーハＷが保護テープＴを下にして保持テーブル７１上に載置されると、ポーラス部材７１Ａが不図示の吸引源に接続される。すると、ポーラス部材７１Ａに負圧が発生し、この負圧に引かれてウェーハＷが保持テーブル７１の保持面上に吸引保持される。

【0055】

上述のように、ウェーハＷが保持テーブル７１の保持面上に吸引保持されると、図２に示すゲッタリング層形成装置５０の水平移動機構９０によって超音波ホーン６０と超音波振動子６１が水平方向に移動し、これらが保持テーブル７１の軸心ＣＬに重なるとともに、これらの外周がウェーハＷの外周から径方向に図示のΔｒ（本実施形態では、１ｍｍ）だけ突出するように水平方向に位置決めされる。そして、この状態から、図２に示す昇降機構１３によって超音波ホーン６０と超音波振動子６１がウェーハＷに向かって下降し、図４に示すように、超音波振動子６１の発振面（下面）とウェーハＷの上面との間に僅かな隙間δ（設定範囲として０．５～２ｍｍ、本実施形態では、１ｍｍ）が形成される。

【0056】

上記状態において、回転機構７２によって保持テーブル７１とこれに吸引保持されたウェーハＷが軸心ＣＬを中心として図４の矢印方向（反時計方向）に所定の速度で回転駆動された状態で、砥粒水供給源６５からの砥粒水が配管６４から超音波発振器６２の供給路６２ａと超音波ホーン６０の供給路６０ａを経て超音波ホーン６０の下面に開口する２つの供給路６０ａ（図３参照）から超音波振動子６１とウェーハＷとの間の僅かな隙間δに供給されるとともに、超音波発振器６２が駆動される。すると、超音波振動子６１とウェーハＷとの間の隙間δに供給される砥粒水に含まれる砥粒に超音波振動子６１から超音波振動が伝播する。この結果、砥粒水に含まれる砥粒が超音波振動してウェーハＷの裏面に微細な無数の傷を付けるため、該ウェーハＷの裏面前面にゲッタリング層が形成される。特に、本実施の形態では、超音波振動子６１とウェーハＷとの間の僅かな隙間δに供給される砥粒水に含まれる砥粒がウェーハＷの裏面に常に載った状態で超音波振動し、横方向と斜め方向に動く砥粒によってウェーハＷの裏面には、クロスする微細な引っ掻き傷が全面に亘って形成されるため、ゲッタリングサイトに金属汚染を引き起こす不純物（重金属不純物など）を捕獲・固着するためのゲッタリング層が短時間で効率良く形成される。

【0057】

＜第２実施形態＞
第２実施形態においては、図５に示すように、一対の超音波ホーン６０と超音波振動子６１が用いられ、これら一対の超音波ホーン６０と超音波振動子６１は、ウェーハＷの上面全面を上方から覆うように配置されている。具体的には、２つの超音波ホーン６０と超音波振動子６１は、これらの外周が水平方向においてウェーハＷの外周から図示のΔｒ（本実施形態では、１ｍｍ）だけ径方向に突出するようにウェーハＷの全面を上方から覆うように配置されている。なお、本実施形態においても、各超音波振動子６１には、図３に示す扇形のものが使用されている。つまり、中心角６０°の扇形の超音波振動子６１と一対の超音波ホー６０ンが周方向に６０°ピッチ（等角度ピッチ）で配置されている。

【0058】

ここで、各超音波発振器６２の外周側には、供給路６２ａが縦方向にそれぞれ形成されるとともに、各超音波ホーン６０の外周側には、超音波発振器６２に形成された各供給路６２ａに連通する供給路６０ａが径方向外方に向かってそれぞれ斜めに形成されており、これらの供給路６０ａは、２つの超音波ホーン６０と超音波振動子６１との間の隙間δ１に向かってそれぞれ開口している。そして、砥粒水供給源６５から延びる配管６４は、各超音波発振器６２に形成された供給路６２ａにそれぞれ接続されている。

【0059】

上記状態において、図２に示す昇降機構１３によって一対の超音波ホーン６０と超音波振動子６１がウェーハＷに向かって下降し、図５に示すように、各超音波振動子６１の発振面（下面）とウェーハＷの上面との間にそれぞれ僅かな隙間δ（設定範囲として０．５～２ｍｍ、本実施形態では、１ｍｍ）が形成される。

【0060】

上記状態において、砥粒水供給源６５からの砥粒水を配管６４から超音波発振器６２の供給路６２ａと超音波ホーン６０の供給路６０ａを経て２つの超音波ホーン６０と超音波振動子６１との間の隙間δ１に向けて供給するとともに、各超音波発振器６２をそれぞれ駆動する。すると、砥粒水が隙間δ１から一対の超音波振動子６１とウェーハＷとの間に形成された僅かな隙間δへと供給され、この研削水に含まれる砥粒に超音波振動子６１から超音波振動が伝播する。すると、砥粒水に含まれる砥粒が超音波振動してウェーハＷの上面（裏面）に微細な無数の傷を付けるため、該ウェーハＷの裏面にゲッタリング層が全面に亘って形成される。

【0061】

そして、本実施の形態においても、前記第１実施形態と同様に、超音波振動子６１とウェーハＷとの間の僅かな隙間δに供給される砥粒水に含まれる砥粒がウェーハＷの上面（裏面）に常に載った状態で超音波振動し、横方向と斜め方向に動く砥粒によってウェーハＷの裏面にはクロスする微細な引っ掻き傷が形成されるため、ゲッタリングサイトに金属汚染を引き起こす不純物（重金属不純物など）を捕獲・固着するためのゲッタリング層が短時間で効率良く形成される。なお、本実施形態においては、保持テーブル７１とその保持面に吸引保持されたウェーハＷは、回転することなく静止している。なお、この場合において、ウェーハＷを回転させてもよい。

【0062】

（洗浄・乾燥工程）
以上のように、ゲッタリング層形成装置５０によって上面（裏面）にゲッタリング層が形成されたウェーハＷは、洗浄ユニット７０の洗浄水ノズル７３から噴射される洗浄水によってその上面（裏面）が洗浄され、洗浄後のウェーハＷの上面は、エアノズル７４から噴射されるエアによって乾燥される。

【0063】

上述のように、洗浄ユニット７０によって上面（裏面）が洗浄及び乾燥処理されたウェーハＷは、搬出入ロボット８４によって保持テーブル７１から取り外されてカセット８２へと搬送され、該カセット８２内に収容されることによって、ウェーハＷに対する一連の加工（粗研削と仕上げ研削、研磨及びゲッタリング層の形成）が終了する。

【0064】

なお、以上の実施形態では、底面に扇形の１つの超音波振動子６１が突設された超音波ホーン６０を用いたが、この扇形の超音波振動子６１は、分割されていてもよい。例えば、超音波振動子６１は、中心と外周との間に境を形成し２分割されていて、中心側の超音波振動子と外周側の超音波振動子とを各々超音波振動させる超音波ホーンでもよい。

【0065】

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0066】

１：加工装置）、２：ターンテーブル、３：昇降機構、４：昇降板、
５：ガイドレール、６：ボールネジ、７：サーボモータ、８：昇降機構、９：支持枠、
１０：チャックテーブル、１０Ａ：ポーラス部材、１１：仕切り板、
１２：加工室カバー、１３：昇降機構、１４：プレート、１５：ガイドレール、
１６：ボールネジ、１７：サーボモータ、１８：軸受、２０：粗研削ユニット、
２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、２３：スピンドル、２４：マウント、
２５：研削ホイール、３０：仕上げ研削ユニット、３１：ホルダ、
３２：スピンドルモータ、３３：スピンドル、３４：マウント、３５：研削ホイール、
４０：研磨装置、４１：研磨ユニット、４２：ホルダ、４３：スピンドルモータ、
４４：スピンドル、４５：マウント、４６：研磨パッド、４７：ガイド手段、
４８：ボールネジ、４９：サーボモータ、５０：ゲッタリング層形成装置、
５１：昇降板、５２：ロッド、５３：アーム、６０：超音波ホーン、６０ａ：供給路、
６１：超音波振動子、６２：超音波発振器、６２ａ：供給路、６３：交流電源、
６４：配管、６５：砥粒水供給源、７０：洗浄ユニット、７１：保持テーブル、
７１Ａ：ポーラス部材、７２：回転機構、７３：洗浄水ノズル、７４：エアノズル、
７５：カバー、８１，８２：カセット、８３：位置合わせテーブル、
８４：搬出入ロボット、８５：第１搬送手段、８６：第２搬送手段、
９０：水平移動機構、９１：支持プレート、９２：ガイドレール、９３：ボールネジ、
９４：スライダ、９５：サーボモータ、９６：軸受、１００：ベース、１０１：コラム、ＣＬ：保持テーブルの軸心、Ｒ１：ウェーハ搬出入領域、
Ｒ２：粗研削領域、Ｒ３：仕上げ研削領域、Ｒ４：研磨領域、Ｔ：保護テープ、
Ｗ：ウェーハ、δ，δ１：隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】