特許 7368137 ウェーハの加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】ウェーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/005 20120101AFI20231017BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20231017BHJP

   B24B 37/10 20120101ALI20231017BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20231017BHJP

【ＦＩ】

B24B37/005 Z

H01L21/304 631

H01L21/304 622Q

B24B37/10

B24B7/04 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019144397

(22)【出願日】2019-08-06

(65)【公開番号】P2021024034

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-06-17

(73)【特許権者】

【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】井上 雄貴

【審査官】マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１０９３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０３５８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８３５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０８６５５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ３７／００５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ３７／１０

Ｂ２４Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

研削砥石によって所定の厚みに研削されたウェーハの被研削面に形成された酸化膜を、遊離砥粒と研磨液と固定砥粒を含まない研磨パッドとを用いた研磨によって除去する、ウェーハの加工方法であって、
ウェーハをチャックテーブルによって保持する保持工程と、
該チャックテーブルに保持された該ウェーハを研削砥石によって所定の厚みに研削する研削工程と、
該研磨パッドを回転させるとともに、該ウェーハを保持している該チャックテーブルを、該研磨パッドよりも早い回転数で回転させながら、該ウェーハの被研削面に該遊離砥粒および該研磨液を供給し、該ウェーハの被研削面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの被研削面の酸化膜を除去する第１研磨工程と、
該研磨パッドを回転させるとともに、該ウェーハを保持している該チャックテーブルを、該研磨パッドよりも早い回転数で回転させながら、該ウェーハの被研磨面に遊離砥粒を含まない該研磨液を供給し、該ウェーハの被研磨面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの該被研磨面から該遊離砥粒を流しながら、該ウェーハの被研磨面を研磨する第２研磨工程と、
を含むウェーハの加工方法。

【請求項2】

該第１研磨工程では、該研磨液に所定量の該遊離砥粒を投入する、
請求項１記載のウェーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウェーハを研削砥石によって所定の厚みに研削した後、スラリーを供給しウェーハを研磨パッドでＣＭＰ研磨する研削研磨加工装置を用いた加工がある（特許文献１参照）。

【0003】

研削研磨加工装置では、チャックテーブルの保持面で吸引保持したウェーハを、研削砥石によって研削する。その後、そのチャックテーブルを研磨パッドの直下に位置づけ、ウェーハにスラリーを供給しながら、研磨パッドでウェーハを研磨する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０６０８７１号公報

【文献】特開平９－３０６８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

スラリーの中には、通常、細かな遊離砥粒が含まれている。このため、ウェーハの外周縁に、遊離砥粒が付着する。さらに、研磨パッドが回転しながらウェーハに押し付けられるため、ウェーハの下面とチャックテーブルの保持面と間に遊離砥粒が進入し、ウェーハの下面（保護テープの表面）および保持面に、遊離砥粒が付着する。保持面に付着した遊離砥粒は、次に保持されるウェーハの厚み精度を悪化させる。

【0006】

したがって、本発明の目的は、チャックテーブルに保持されたウェーハに研削加工および研磨加工を実施する際、ウェーハの下面と保持面との隙間に遊離砥粒が進入することを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明にかかるウェーハの加工方法（本加工方法）は、研削砥石によって所定の厚みに研削されたウェーハの被研削面に形成された酸化膜を、遊離砥粒と研磨液と固定砥粒を含まない研磨パッドとを用いた研磨によって除去する、ウェーハの加工方法であって、ウェーハをチャックテーブルによって保持する保持工程と、該チャックテーブルに保持された該ウェーハを研削砥石によって所定の厚みに研削する研削工程と、該研磨パッドを回転させるとともに、該ウェーハを保持している該チャックテーブルを、該研磨パッドよりも早い回転数で回転させながら、該ウェーハの被研削面に該遊離砥粒および該研磨液を供給し、該ウェーハの被研削面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの被研削面の酸化膜を除去する第１研磨工程と、該研磨パッドを回転させるとともに、該ウェーハを保持している該チャックテーブルを、該研磨パッドよりも早い回転数で回転させながら、該ウェーハの被研磨面に遊離砥粒を含まない該研磨液を供給し、該ウェーハの被研磨面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの該被研磨面から該遊離砥粒を流しながら、該ウェーハの被研磨面を研磨する第２研磨工程と、を含む。

【0008】

また、本加工方法における該第１研磨工程では、該研磨液に所定量の該遊離砥粒を投入してもよい。

【発明の効果】

【0009】

本加工方法では、第１研磨工程において、遊離砥粒を含む研磨液を用いて、ウェーハの上面に形成された酸化膜を除去している。さらに、第２研磨工程において、遊離砥粒を含まない研磨液を用いている。第２研磨工程では、ウェーハの上面から酸化膜が除去されているため、ウェーハの材料（シリコンなど）と研磨液との反応により、遊離砥粒を用いなくても、ウェーハの上面を研磨することが可能である。

【0010】

これにより、第１研磨工程においてウェーハの上面に供給された遊離砥粒は、第２研磨工程において用いられる遊離砥粒を含まない研磨液によって、ウェーハの上面から流される。したがって、ウェーハにおける下面とチャックテーブルとの隙間に遊離砥粒が進入すること、および、ウェーハの下面およびチャックテーブルに遊離砥粒が付着することを、抑制することができる。

【0011】

また、第１研磨工程では、研磨液に投入される遊離砥粒の量は、予め定められた所定の量であってもよい。これにより、第１研磨工程において、遊離砥粒の量が少なすぎて、ウェーハの上面に酸化膜が残存してしまうこと、あるいは、遊離砥粒の量が多すぎて、第２研磨工程後において遊離砥粒が残存してしまうこと、を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】加工装置の構成を示す斜視図である。

【図2】保持工程を示す説明図である。

【図3】研削工程を示す説明図である。

【図4】第１研磨工程を示す説明図である。

【図5】第２研磨工程を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１に示す加工装置１は、粗研削手段３０、仕上げ研削手段３１、および研磨手段４を備え、いずれかのチャックテーブル５上に保持されたウェーハＷを、粗研削手段３０および仕上げ研削手段３１により研削する。さらに、加工装置１は、ウェーハＷの被研削面を、研磨手段４により、遊離砥粒と研磨液と固定砥粒を含まない研磨パッドとで研磨する。

【0014】

図１に示すウェーハＷは、たとえば、円形の半導体ウェーハである。ウェーハＷの表面Ｗａには、図示しないデバイスが形成されている。ウェーハＷの表面Ｗａは、図１においては下方を向いており、保護テープＴが貼着されることによって保護されている。ウェーハＷの裏面Ｗｂは、研削処理および研磨処理が施される被加工面となる。

【0015】

加工装置１は、第１の装置ベース１０と、第１の装置ベース１０の後方（＋Ｙ方向側）に配置された第２の装置ベース１１とを有している。第１の装置ベース１０上は、ウェーハＷの搬出入等が行われる領域である搬出入領域Ａとなっている。第２の装置ベース１１上は、加工領域Ｂとなっている。この加工領域Ｂでは、粗研削手段３０、仕上げ研削手段３１または研磨手段４によって、チャックテーブル５に保持されたウェーハＷが加工される。

【0016】

第１の装置ベース１０の正面側（－Ｙ方向側）には、第１のカセットステージ１５０および第２のカセットステージ１５１が設けられている。第１のカセットステージ１５０には、加工前のウェーハＷが収容される第１のカセット１５０ａが載置されている。第２のカセットステージ１５１には、加工後のウェーハＷが収容される第２のカセット１５１ａが載置されている。
第１のカセット１５０ａおよび第２のカセット１５１ａは、内部に複数の棚を備えており、各棚に一枚ずつウェーハＷが収容されている。

【0017】

第１のカセット１５０ａおよび第２のカセット１５１ａの開口（図示せず）は、＋Ｙ方向側を向いている。これらの開口の＋Ｙ方向側には、ロボット１５５が配設されている。ロボット１５５は、ウェーハＷを保持する保持面を備えている。ロボット１５５は、加工後のウェーハＷを第２のカセット１５１ａに搬入する。また、ロボット１５５は、第１のカセット１５０ａから加工前のウェーハＷを取り出して、仮置き装置１５２の仮置きテーブル１５２ａに載置する。

【0018】

仮置き装置１５２は、仮置きされたウェーハＷの位置を調整するものであり、ロボット１５５に隣接する位置に設けられている。仮置き装置１５２は、仮置きテーブル１５２ａの近傍に、ウェーハＷの外周を撮像するカメラ１５３を有している。さらに、仮置き装置１５２は、図示しない算出部を備えている。算出部は、ウェーハＷの外周の撮像画像から、ウェーハＷの中心位置を算出する。さらに、算出部は、ウェーハＷの中心位置からチャックテーブル５の中心位置までの、距離および方向を算出する。仮置き装置１５２は、算出結果に基づいて、ウェーハＷの位置がウェーハＷをチャックテーブル５に搬送しやすい位置となるように、ウェーハＷを載せた仮置きテーブル１５２ａを回転させる。

【0019】

仮置き装置１５２に隣接する位置には、搬入機構（ローディングアーム）１５４ａが設けられている。搬入機構１５４ａは、ウェーハＷの裏面Ｗｂを吸引保持する吸引面を有する吸引パッドを備えている。搬入機構１５４ａは、仮置きテーブル１５２ａに仮置きされたウェーハＷを吸引パッドによって吸引保持して、加工領域Ｂ内における仮置き装置１５２の近傍に位置しているチャックテーブル５へ搬送し、そのテーブル面５０に載置する。

【0020】

チャックテーブル５は、ウェーハＷを吸着するテーブル面５０を備えている。テーブル面５０は、図示しない吸引源に連通されて、保護テープＴを介して、ウェーハＷを吸引保持することが可能である。チャックテーブル５は、テーブル面５０にウェーハＷを保持した状態で、テーブル面５０の中心を通りＺ軸方向に延在する中心軸を中心として、回転可能である。

【0021】

本実施形態では、第２の装置ベース１１上に配設されたターンテーブル６の上面に、４つのチャックテーブル５が、周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル６の中心には、ターンテーブル６を自転させるための図示しない回転軸が配設されている。ターンテーブル６は、この回転軸によって、Ｚ軸方向に延びる軸心を中心に自転することができる。ターンテーブル６が自転することで、４つのチャックテーブル５が公転される。これにより、チャックテーブル５を、仮置き装置１５２の近傍、粗研削手段３０の下方、仕上げ研削手段３１の下方、および研磨手段４の下方に、順次、位置付けることができる。

【0022】

第２の装置ベース１１上の後方（＋Ｙ方向側）には、第１のコラム１２が立設されている。第１のコラム１２の前面には、ウェーハＷを粗研削する粗研削手段３０、および、粗研削送り手段２０が配設されている。

【0023】

粗研削送り手段２０は、Ｚ軸方向に平行な一対のガイドレール２０１、このガイドレール２０１上をスライドする昇降テーブル２０３、ガイドレール２０１と平行なボールネジ２００、ボールネジ２００を回転駆動するモータ２０２、および、昇降テーブル２０３の前面（表面）に取り付けられたホルダ２０４を備えている。ホルダ２０４は、粗研削手段３０を保持している。

【0024】

昇降テーブル２０３は、ガイドレール２０１にスライド可能に設置されている。図示しないナット部が、昇降テーブル２０３の後面側（裏面側）に固定されている。このナット部には、ボールネジ２００が螺合されている。モータ２０２は、ボールネジ２００の一端部に連結されている。

【0025】

粗研削送り手段２０では、モータ２０２がボールネジ２００を回転させることにより、昇降テーブル２０３が、ガイドレール２０１に沿って、Ｚ軸方向に移動する。これにより、昇降テーブル２０３に取り付けられたホルダ２０４、および、ホルダ２０４に保持された粗研削手段３０も、昇降テーブル２０３とともにＺ軸方向に移動する。

【0026】

粗研削手段３０は、ホルダ２０４に固定されたスピンドルハウジング３０１、スピンドルハウジング３０１に回転可能に保持されたスピンドル３００、スピンドル３００を回転駆動するモータ３０２、スピンドル３００の下端に取り付けられたホイールマウント３０３、および、ホイールマウント３０３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール３０４を備えている。

【0027】

スピンドルハウジング３０１は、Ｚ軸方向に延びるようにホルダ２０４に保持されている。スピンドル３００は、チャックテーブル５のテーブル面５０と直交するようにＺ軸方向に延び、スピンドルハウジング３０１に回転可能に支持されている。

【0028】

モータ３０２は、スピンドル３００の上端側に連結されている。このモータ３０２により、スピンドル３００は、Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。
ホイールマウント３０３は、円板状に形成されており、スピンドル３００の下端（先端）に固定されている。ホイールマウント３０３は、研削ホイール３０４を支持している。

【0029】

研削ホイール３０４は、ホイールマウント３０３と略同径を有するように形成されている。研削ホイール３０４は、ステンレス等の金属材料から形成された円環状のホイール基台（環状基台）３０４ａを含む。ホイール基台３０４ａの下面には、全周にわたって、略直方体形状の複数の粗研削砥石３０４ｂが、環状に配置および固定されている。粗研削砥石３０４ｂは、チャックテーブル５に保持されたウェーハＷの裏面Ｗｂを研削する。粗研削砥石３０４ｂは、比較的大きな砥粒を含む砥石である。

【0030】

スピンドル３００の内部には、Ｚ軸方向に延びる研削水流路が形成されており、この研削水流路に図示しない研削水供給手段が連通している（ともに図示せず）。研削水供給手段からスピンドル３００に対して供給される研削水は、研削水流路の下端の開口から粗研削砥石３０４ｂに向かって下方に噴出し、粗研削砥石３０４ｂとウェーハＷとの接触部位に到達する。

【0031】

また、第２の装置ベース１１上の後方には、第２のコラム１３が、Ｘ軸方向に沿って第１のコラム１２に隣接するように立設されている。第２のコラム１３の前面には、ウェーハＷを仕上げ研削する仕上げ研削手段３１、および、仕上げ研削送り手段２１が配設されている。

【0032】

仕上げ研削送り手段２１は、粗研削送り手段２０と同様の構成を有しており、仕上げ研削手段３１をＺ軸方向に研削送りすることができる。仕上げ研削手段３１は、粗研削砥石３０４ｂに代えて、仕上げ研削砥石３１４ｂを備えていることを除いて、粗研削手段３０と同様の構成を有している。仕上げ研削砥石３１４ｂは、比較的小さな砥粒を含む砥石である。

【0033】

第２の装置ベース１１上の片側（－Ｘ方向側）には、第３のコラム１４が立設されている。第３のコラム１４の前面には、ウェーハＷの被研削面を研磨する研磨手段４、研磨送り手段２５、および、Ｙ軸方向移動手段２４が配設されている。

【0034】

Ｙ軸方向移動手段２４は、Ｙ軸方向に平行な一対のガイドレール２４１、このガイドレール２４１上をスライドする可動板２４３、ガイドレール２４１と平行なボールネジ２４０、および、ボールネジ２４０を回転駆動するモータ２４２を備えている。

【0035】

可動板２４３は、研磨送り手段２５および研磨手段４を有しており、ガイドレール２４１にスライド可能に設置されている。図示しないナット部が、可動板２４３の後面側（裏面側）に固定されている。このナット部には、ボールネジ２４０が螺合されている。モータ２４２は、ボールネジ２４０の一端部に連結されている。

【0036】

Ｙ軸方向移動手段２４では、モータ２４２がボールネジ２４０を回動させることにより、可動板２４３が、ガイドレール２４１に沿って、Ｙ軸方向に移動する。これにより、可動板２４３上に配設された研磨送り手段２５および研磨手段４も、可動板２４３とともにＹ軸方向に移動する。

【0037】

研磨送り手段２５は、Ｚ軸方向に平行な一対のガイドレール２５１、このガイドレール２５１上をスライドする昇降テーブル２５３、ガイドレール２５１と平行なボールネジ２５０、ボールネジ２５０を回転駆動するモータ２５２、および、昇降テーブル２５３の前面（表面）に取り付けられたホルダ２５４を備えている。ホルダ２５４は、研磨手段４を保持している。

【0038】

昇降テーブル２５３は、ガイドレール２５１にスライド可能に設置されている。図示しないナット部が、昇降テーブル２５３の後面側（裏面側）に固定されている。このナット部には、ボールネジ２５０が螺合されている。モータ２５２は、ボールネジ２５０の一端部に連結されている。

【0039】

研磨送り手段２５では、モータ２５２がボールネジ２５０を回転させることにより、昇降テーブル２５３が、ガイドレール２５１に沿って、Ｚ軸方向に移動する。これにより、昇降テーブル２５３に取り付けられたホルダ２５４、および、ホルダ２５４に保持された研磨手段４も、昇降テーブル２５３とともにＺ軸方向に移動する。

【0040】

研磨手段４は、ホルダ２５４に固定されたスピンドルハウジング４１、スピンドルハウジング４１に回転可能に保持されたスピンドル４０、スピンドル４０を回転駆動するモータ４２、スピンドル４０の下端に取り付けられたマウント４３、および、マウント４３の下面に着脱可能に接続されたに研磨パッド４４を備えている。

【0041】

スピンドルハウジング４１は、Ｚ軸方向に延びるようにホルダ２５４に保持されている。スピンドル４０は、チャックテーブル５のテーブル面５０と直交するようにＺ軸方向に延び、スピンドルハウジング４１に回転可能に支持されている。

【0042】

モータ４２は、スピンドル４０の上端側に連結されている。このモータ４２により、スピンドル４０は、Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。スピンドル４０の内部には、軸方向に延びる研磨液流路が形成されている。
マウント４３は、円板状に形成されており、スピンドル４０の下端（先端）に固定されている。マウント４３は、研磨パッド４４を支持する。

【0043】

マウント４３および研磨パッド４４は、中央部分に、研磨液（遊離砥粒を含む研磨液、あるいは、遊離砥粒を含まない研磨液）を通すための貫通孔を有している。この貫通孔は、上述したスピンドル４０の研磨液流路に連通されている。
研磨パッド４４の直径は、マウント４３の直径と同程度であり、また、チャックテーブル５の直径よりも大きい。

【0044】

研磨後のウェーハＷは、搬出機構（ローディングアーム）１５４ｂによって搬出される。搬出機構１５４ｂは、ウェーハＷの裏面Ｗｂを吸引保持する吸引面を有する吸引パッドを備えている。搬出機構１５４ｂは、チャックテーブル５に載置されている研磨処理後のウェーハＷの裏面Ｗｂを、吸引パッドによって吸引保持する。その後、搬出機構１５４ｂは、ウェーハＷをチャックテーブル５から搬出して、枚葉式のスピンナ洗浄ユニット１５６のスピンナテーブル１５７に搬送する。

【0045】

スピンナ洗浄ユニット１５６は、ウェーハＷを保持するスピンナテーブル１５７、および、スピンナテーブル１５７に向けて洗浄水および乾燥エアを噴射するノズル１５８を備えている。

【0046】

スピンナ洗浄ユニット１５６では、ウェーハＷを保持したスピンナテーブル１５７が、第１の装置ベース１０内に降下される。そして、第１の装置ベース１０内で、ウェーハＷの裏面Ｗｂに向けて洗浄水が噴射されて、裏面Ｗｂがスピンナ洗浄される。その後、ウェーハＷに乾燥エアが吹き付けられて、ウェーハＷが乾燥される。

【0047】

スピンナ洗浄ユニット１５６によって洗浄されたウェーハＷは、ロボット１５５により、第２のカセット１５１ａに搬入される。

【0048】

次に、加工装置１によるウェーハの加工方法について、より詳細に説明する。
（１）保持工程
まず、ウェーハＷが、搬入機構１５４ａによって、図２に示すように、チャックテーブル５のテーブル面５０に載置される。その後、テーブル面５０が、図示しない吸引源に連通されて、保護テープＴを介して、ウェーハＷを吸引保持する。このようにして、ウェーハＷが、チャックテーブル５によって保持される。

【0049】

（２）研削工程
（２－１）粗研削工程
保持工程の後、図１に示したターンテーブル６が自転することで、ウェーハＷを保持しているチャックテーブル５が、粗研削手段３０の下方に配置される。
続いて、粗研削手段３０のモータ３０２が、スピンドル３００を回転駆動する。これにより、スピンドル３００の下端に取り付けられたホイールマウント３０３および研削ホイール３０４が回転される。この状態で、粗研削送り手段２０によって、粗研削手段３０が、Ｚ軸方向に沿って研削送りされる。さらに、チャックテーブル５が、図示しない駆動源によって回転される。

【0050】

これにより、図３に示すように、矢印Ａ１方向に回転する研削ホイール３０４の粗研削砥石３０４ｂが、矢印Ａ２方向に回転するチャックテーブル５に保持されているウェーハＷの裏面（上面）Ｗｂに接触し、この裏面Ｗｂを粗研削する。

【0051】

（２－２）仕上げ研削工程
粗研削後、図１に示したターンテーブル６が自転することで、ウェーハＷを保持しているチャックテーブル５が、仕上げ研削手段３１の下方に配置される。そして、粗研削工程と同様に、研削ホイール３０４が回転されるとともに、仕上げ研削送り手段２１によって、仕上げ研削手段３１が、Ｚ軸方向に沿って研削送りされる。さらに、チャックテーブル５が、図示しない駆動源によって回転される。

【0052】

これにより、図３に示すように、矢印Ａ１方向に回転する研削ホイール３０４の仕上げ研削砥石３１４ｂが、矢印Ａ２方向に回転するチャックテーブル５に保持されているウェーハＷの裏面Ｗｂに接触し、この裏面Ｗｂを仕上げ研削する。

【0053】

（３）第１研磨工程
仕上げ研削後、図１に示したターンテーブル６が自転することで、ウェーハＷを保持しているチャックテーブル５が、研磨手段４の下方に配置される。
続いて、研磨手段４のモータ４２が、スピンドル４０を回転駆動する。これにより、スピンドル４０の下端に取り付けられたマウント４３および研磨パッド４４が回転される。この状態で、研磨送り手段２５によって、研磨手段４が、Ｚ軸方向に沿って研磨送りされる。さらに、チャックテーブル５が、図示しない駆動源によって回転される。

【0054】

これにより、図４に示すように、矢印Ａ１方向に回転する研磨パッド４４が、矢印Ａ２方向に回転するチャックテーブル５に保持されているウェーハＷの裏面Ｗｂに接触する。
なお、図４に示すように、研磨パッド４４は、図示しないボルト等によってマウント４３に取り付けられている円板４５と、円板４５の下面に接着される研磨部材４６とを備えている。この研磨部材４６が、ウェーハＷの裏面Ｗｂに接触する。研磨部材４６は、たとえば不織布を含み、固定砥粒を含まない。

【0055】

また、研磨手段４では、図４に示すように、スピンドル４０が、その内部に延びる研磨液流路ＳＬを有している。また、マウント４３および研磨パッド４４が、それぞれ、中央部を貫通する貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを有している。そして、これら研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨは、Ｚ軸方向に沿って連通されている。

【0056】

また、研磨液流路ＳＬは、遊離砥粒バルブ１００を介して、遊離砥粒供給源１０１に接続されている。さらに、研磨液流路ＳＬは、研磨液バルブ１０２を介して、研磨液供給源１０３に接続されている。
なお、このようにスピンドル４０の内部に延びる研磨液流路ＳＬを備えないで、研磨パッドの研磨面に向かって研磨液および遊離砥粒を噴射するノズルを備えてもよい。

【0057】

そして、第１研磨工程では、研磨部材４６がウェーハＷの裏面Ｗｂに接触する際に、遊離砥粒バルブ１００および研磨液バルブ１０２が開放される。このため、第１研磨工程では、遊離砥粒供給源１０１からの遊離砥粒が、研磨液供給源１０３からの研磨液に投入される。そして、遊離砥粒を含む研磨液が、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給され、研磨パッド４４の研磨部材４６とウェーハＷの裏面Ｗｂとの接触部位に到達する。

【0058】

この状態で、回転するウェーハＷの裏面Ｗｂに、回転する研磨パッド４４の研磨部材４６が押し付けられる。これにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂが、研磨部材４６によって研磨される。
なお、研削工程を経たウェーハＷの裏面Ｗｂには、第１研磨工程の開始までに、２ｎｍ～３ｎｍの厚みを有する酸化膜が形成される。第１研磨工程では、遊離砥粒を含む研磨液を用いることにより、裏面Ｗｂの酸化膜を除去することができる。

【0059】

なお、遊離砥粒を含む研磨液を用いる第１研磨工程の処理時間（第１研磨工程における研磨加工時間）は、たとえば１０秒である。また、ウェーハＷの裏面Ｗｂ研磨液に投入される遊離砥粒の量は、予め定められた所定量である。たとえば、研磨液における遊離砥粒の含有量は、０．１－１％程度であってもよい。また、供給する研磨液は、０．２５Ｌ／ｍｉｎで供給している。

【0060】

また、第１研磨工程における、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対する研磨パッド４４（研磨部材４６）の押し付け圧力は、たとえば２５ｋｐａである。
さらに、スピンドル４０の回転数、すなわち、研磨部材４６の回転数は、たとえば５００ｒｐｍであり、チャックテーブル５の回転数は、たとえば５０５ｒｐｍである。このように、チャックテーブル５の回転数を研磨部材４６の回転数より僅かに早くすると、研磨液および遊離砥粒を研磨パッド全面に拡散させる事ができる。

【0061】

（４）第２研磨工程
第２研磨工程は、第１研磨工程に引き続いて実施される。この第２研磨工程では、図５に示すように、回転する研磨部材４６が、回転するウェーハＷの裏面Ｗｂに接触した状態で、遊離砥粒バルブ１００が閉じられる。これにより、遊離砥粒を含まない研磨液が、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給される。

【0062】

すなわち、第２研磨工程は、遊離砥粒を含まない研磨液を用いる研磨工程である。このような研磨液がウェーハＷの裏面Ｗｂに供給されている状態で、回転する研磨パッド４４の研磨部材４６が、回転するウェーハＷの裏面Ｗｂに押しつけられて、この裏面Ｗｂを研磨する。

【0063】

なお、遊離砥粒を含まない研磨液を用いる第２研磨工程の処理時間（第２研磨工程における研磨加工時間）は、たとえば２分である。また、供給する研磨液は、０．２５Ｌ／ｍｉｎで供給している。
また、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対する研磨パッド４４（研磨部材４６）の押し付け圧力は、たとえば２５ｋｐａである。
さらに、スピンドル４０の回転数、すなわち、研磨部材４６の回転数は、たとえば５００ｒｐｍであり、チャックテーブル５の回転数は、たとえば５０５ｒｐｍである。このように、チャックテーブル５の回転数を研磨部材４６の回転数より僅かに早くすると、研磨液および遊離砥粒を研磨パッド全面に拡散させる事ができる。

【0064】

以上のように、本実施形態では、第１研磨工程において、遊離砥粒を含む研磨液を用いて、ウェーハＷの裏面Ｗｂに形成された酸化膜を除去している。さらに、第２研磨工程において、遊離砥粒を含まない研磨液を用いている。第２研磨工程では、ウェーハＷの裏面Ｗｂから酸化膜が除去されているため、ウェーハＷの材料（シリコンなど）と研磨液との反応により、遊離砥粒を用いなくても、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研磨することが可能である。

【0065】

これにより、第１研磨工程においてウェーハＷの裏面Ｗｂに供給された遊離砥粒は、第２研磨工程において用いられる遊離砥粒を含まない研磨液によって、ウェーハＷの裏面Ｗｂから流される。したがって、ウェーハＷの下面である表面Ｗａとチャックテーブル５のテーブル面５０との隙間に遊離砥粒が進入すること、および、ウェーハＷの表面Ｗａおよびチャックテーブル５に遊離砥粒が付着することを、抑制することができる。

【0066】

また、第１研磨工程では、研磨液に投入される遊離砥粒の量は、予め定められた所定の量である。これにより、第１研磨工程において、遊離砥粒の量が少なすぎて、ウェーハＷの裏面Ｗｂに酸化膜が残存してしまうこと、あるいは、遊離砥粒の量が多すぎて、第２研磨工程後において遊離砥粒が残存してしまうこと、を抑制することができる。

【0067】

なお、研磨液としては、たとえば、特許文献２に記載されている研磨液を用いることができる。
また、第１研磨工程において遊離砥粒バルブ１００を開放する時間、すなわち、研磨液に遊離砥粒を投入する時間は、第１研磨工程の全期間でもよいし、その一部でもよい。すなわち、第１研磨工程では、比較的に長い時間にわたって、遊離砥粒を、少量ずつ、研磨液に投入してもよい。あるいは、比較的に短時間（たとえば、第１研磨工程の開始直後）に、多くの量の遊離砥粒を投入してもよい。いずれの場合においても、研磨液に投入される遊離砥粒の量は、略同量であってよい。

【0068】

また、本実施形態では、研磨液を、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給している。これに代えて、研磨液を、チャックテーブル５の側方から、研磨パッド４４の研磨部材４６に向けて、上向きに噴射してもよい。この場合、第１工程では、遊離砥粒は、研磨液に混ぜられて同様に上向きに噴射されてもよいし、研磨液とは別に、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給されてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１：加工装置、１０：第１の装置ベース、１１：第２の装置ベース、
１２：第１のコラム、１３：第２のコラム、１４：第３のコラム、
５：チャックテーブル、５０：テーブル面、６：ターンテーブル、
２０：粗研削送り手段、３０：粗研削手段、３０４ｂ：粗研削砥石、
２１：仕上げ研削送り手段、３１：仕上げ研削手段、３１４ｂ：仕上げ研削砥石、
２５：研磨送り手段、４：研磨手段、
４０：スピンドル、４４：研磨パッド、４６：研磨部材、
ＭＨ：貫通孔、ＰＨ：貫通孔、ＳＬ：研磨液流路、
１００：遊離砥粒バルブ、１０１：遊離砥粒供給源、
１０２：研磨液バルブ、１０３：研磨液供給源、
Ｗ：ウェーハ、Ｗａ：表面、Ｗｂ：裏面、Ｔ：保護テープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】