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(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】2023-10-18
(45)【発行日】2023-10-26
(54)【発明の名称】加工方法及び加工装置
(51)【国際特許分類】
B24B 47/22 20060101AFI20231019BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20231019BHJP
B24B 49/14 20060101ALI20231019BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20231019BHJP
B24B 49/02 20060101ALN20231019BHJP
【ＦＩ】
B24B47/22
B24B7/04 A
B24B49/14
H01L21/304 631
B24B49/02 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020035306
(22)【出願日】2020-03-02
(65)【公開番号】P2021137882
(43)【公開日】2021-09-16
【審査請求日】2022-12-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100096389
【弁理士】
【氏名又は名称】金本 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100101557
【弁理士】
【氏名又は名称】萩原 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100167634
【弁理士】
【氏名又は名称】扇田 尚紀
(74)【代理人】
【識別番号】100187849
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 隆史
(74)【代理人】
【識別番号】100212059
【弁理士】
【氏名又は名称】三根 卓也
(72)【発明者】
【氏名】福永 信貴
(72)【発明者】
【氏名】池上 和哉
【審査官】城野 祐希
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１０４９５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１３６３９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０２９９７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１８８６２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－２７４４５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１０４５４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０９３５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６８７２６６２（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ４７／２２
Ｂ２４Ｂ ７／０４
Ｂ２４Ｂ ４９／１４
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｂ２４Ｂ ４９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部温度が所望の処理温度から外れた加工装置における基板の加工方法であって、前記加工装置の内部温度を計測することと、
計測された内部温度に基づいて、基板を保持する保持部と基板を研削する研削部との相対的な傾きを調整することと、
調整された前記傾きで基板を保持した状態で、当該基板を研削することと、を含み、
前記傾きは、予め取得された前記加工装置の内部温度と基板の仕上厚み分布との相関関係に基づいて決定される、加工方法。
【請求項2】
研削後の基板の仕上厚み分布を測定することと、測定された基板の仕上厚み分布に基づいて前記相関関係の補正を行うことと、を含む、請求項１に記載の加工方法。
【請求項3】
前記相関関係に基づく前記傾きの調整は、前記加工装置における前記基板の加工処理の開始時において、測定された前記内部温度が前記所望の処理温度よりも低い場合であって、
前記加工装置の内部温度が前記所望の処理温度に達するまでの間に行われる、請求項１または２に記載の加工方法。
【請求項4】
前記相関関係に基づく前記傾きの調整は、前記加工装置の内部温度が前記所望の処理温度に到達した後には行わない、請求項３に記載の加工方法。
【請求項5】
基板の加工装置であって、基板を保持する保持部と、
当該保持部に保持された基板を研削する研削部と、
前記加工装置の内部温度を計測する温度計測部と、
前記保持部と前記研削部の相対的な傾きを調整する傾き調整部と、
基板の加工処理を制御する制御部と、を備え、
前記制御部には、
前記加工装置の内部温度と基板の仕上厚み分布との相関関係が予め記憶され、
前記加工装置の内部温度が所望の処理温度から外れている場合において、
前記温度計測部により計測された内部温度に基づいて、前記保持部と前記研削部との相対的な傾きを調整し、
調整された前記傾きで基板を保持した状態で当該基板を研削するように、前記傾き調整部と前記研削部の動作を制御する、加工装置。
【請求項6】
基板の仕上厚み分布を測定する厚み分布測定部を備え、前記制御部は、
前記厚み分布測定部により研削後の基板の仕上厚み分布を測定し、
測定された基板の仕上厚み分布に基づいて前記相関関係の補正を行う、請求項５に記載の加工装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記相関関係に基づく前記保持部と前記研削部との相対的な傾きの調整を、
前記研削部による前記基板の研削の開始時において、測定された前記内部温度が前記所望の処理温度よりも低い場合であって、
加工装置の内部温度が前記所望の処理温度に達するまでの間に行うように、前記傾き調整部の動作を制御する、請求項５または６に記載の加工装置。
【請求項8】
前記制御部は、加工装置の内部温度が前記所望の処理温度に到達した後には、前記相関関係に基づく前記傾きの調整を行わないように、前記傾き調整部の動作を制御する、請求項７に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、加工方法及び加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを支持する支持部と、該支持部の温度上昇値を計測する温度上昇計測手段と、被加工物の加工手段と、を備える加工装置が開示されている。特許文献１に記載の加工装置では、加工処理時において計測された支持部の温度上昇値と、予め記憶された高さ位置変化量データと、に基づいて支持部を上下方向に駆動し、チャックテーブルと加工手段を常に平行に保持することを図っている。
【0003】
また特許文献２には、ウェハを保持する保持手段と、ウェハを研削する研削手段と、昇降手段により前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、前記昇降手段の温度を計測する温度計測手段と、を備えるウェハの研削装置が開示されている。特許文献２に記載の研削装置では、研削前後の前記昇降手段の計測温度に応じて前記昇降手段の熱変形量を演算し、該熱変形量をキャンセルするように前記昇降手段の伸縮量を補正することを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－１３６３９８号公報
【文献】特開２０１７－１０４９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示にかかる技術は、内部温度が所望の処理温度から外れた加工装置において処理される基板の平坦度を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様は、内部温度が所望の処理温度から外れた加工装置における基板の加工方法であって、前記加工装置の内部温度を計測することと、計測された内部温度に基づいて、基板を保持する保持部と基板を研削する研削部との相対的な傾きを調整することと、調整された前記傾きで基板を保持した状態で、当該基板を研削することと、を含み、前記傾きは、予め取得された前記加工装置の内部温度と基板の仕上厚み分布との相関関係に基づいて決定される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、内部温度が所望の処理温度から外れた加工装置において処理される基板の平坦度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】加工装置の構成の一例を模式的に示す平面図である
【図2】各研削ユニット及びチャックの構成の一例を示す側面図である。
【図3】加工装置の内部温度とウェハの仕上げ形状との相関を示すグラフである。
【図4】温度調節時における研削処理の工程の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
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ウェハ（以下、「ウェハ」という。）に対し、当該ウェハの裏面を研削して、ウェハを薄化することが行われている。
【0010】
ウェハの裏面の研削は、当該ウェハの表面を保持部により保持した状態で当該保持部を回転させ、かかる状態でウェハの裏面に研削砥石を当接させることにより行われる。
【0011】
ここで本発明者らが鋭意検討したところ、ウェハの研削を行う加工装置（研削装置）の内部温度が所望の処理温度から外れ、安定していない場合（例えば、加工装置のウォームアップ時）、加工装置の内部温度の変化に応じてウェハの仕上げ形状が変化することを見出した。より具体的には、例えば加工装置のウォームアップ等に伴って内部温度が変化した場合、研削砥石と保持部との相対的な傾き（平行度）が、例えば加工装置の熱変形等により変化し、これにより、ウェハの仕上げ形状が変化することを見出した。換言すれば、加工装置の内部温度が安定していない場合、研削砥石と保持部との相対的な傾きを一定に制御した場合であっても、ウェハを所望の形状及び平坦度（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）にすることができない。
【0012】
なお、以下の説明において「加工装置のウォームアップ時」とは、例えば加工装置の電源を切状態から入状態にした直後において、加工装置の内部温度が低い状態から所望の処理温度（通常処理時の温度が安定した状態）へ上昇するまでの間のことをいう。また例えば、電源が入状態であっても、加工装置が待機状態にあることにより内部温度が低下し、当該内部温度が低下した状態から所望の処理温度へ上昇するまでの間を、同様に「加工装置のウォームアップ時」という。換言すれば、「加工装置のウォームアップ時」とは、加工装置の内部温度が所望の処理温度から外れた場合において、内部温度を当該所望の処理温度まで上昇させる場合のことをいう。
【0013】
一方、加工装置の内部温度が安定している場合、ウェハの仕上げ形状はほぼ変化しない。換言すれば、装置の温度が安定している場合、研削砥石と保持部との相対的な傾きを一定に制御することで、ウェハを所望の仕上げ形状及び平坦度にすることができる。
【0014】
特許文献１及び特許文献２に記載の装置は、処理中の加工熱や摩擦熱等、装置の温度変化が比較的に小さい場合に、「傾き調整部」の温度変化に応じて、研削砥石と保持部の相対的な傾きを調整するものであり、ウォームアップ等、装置の温度変化が大きい場合には適切に研削砥石と保持部との相対的な傾きを調整できないおそれがある。したがって、従来の加工装置による加工方法には改善の余地がある。
【0015】
本開示にかかる技術は、研削処理後の基板の平坦度、特に、加工装置の温度調節時おいて処理される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加工装置、及び加工方法ついて、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。
【0016】
本実施形態にかかる後述の加工装置１では、基板としてのウェハＷを薄化する。ウェハＷは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体ウェハである。ウェハＷの表面（以下、「表面Ｗａ」という。）にはデバイスが形成されている。そして、ウェハＷの裏面（以下、「裏面Ｗｂ」という。）に対して研削などの処理が行われ、当該ウェハＷが薄化される。
【0017】
図１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では、例えば外部との間で複数のウェハＷを収容可能なカセットＣが搬入出される。処理ステーション３は図示しないカバー体により覆われて構成されており、当該カバー体の内部においてウェハＷに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
【0018】
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Ｃ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Ｃ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。
【0019】
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。
【0020】
ウェハ搬送装置２２は、研削処理前後のウェハＷ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、ウェハＷを吸着保持する。また、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。そして、ウェハ搬送装置２２は、カセット載置台１０のカセットＣ、アライメントユニット５０、及び第１の洗浄ユニット６０に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されている。
【0021】
処理ステーション３では、ウェハＷ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、ウェハＷの搬送を行う搬送ユニット３０、ウェハＷの研削処理を行う研削ユニット４０、研削処理前のウェハＷの水平方向の向きを調節するアライメントユニット５０、研削処理後のウェハＷの裏面Ｗｂをスピン洗浄する第１の洗浄ユニット６０、及び、研削処理後のウェハＷの表面Ｗａを洗浄する第２の洗浄ユニット７０を有している。
【0022】
搬送ユニット３０は、複数、例えば３つのアーム３１を備えた多関節型のロボットである。３つのアーム３１は、それぞれが旋回自在に構成されている。先端のアーム３１には、ウェハＷを吸着保持する搬送パッド３２が取り付けられている。また、基端のアーム３１は、アーム３１を鉛直方向に昇降させる昇降機構３３に取り付けられている。なお、搬送ユニット３０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。そして、搬送ユニット３０は、研削ユニット４０の後述の受渡位置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、ウェハＷを搬送可能に構成されている。
【0023】
研削ユニット４０には、回転テーブル４１が設けられている。回転テーブル４１上には、ウェハＷを吸着保持する保持部としてのチャック４２が４つ設けられている。４つのチャック４２は、回転テーブル４１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４２はそれぞれ、後述の回転機構４４によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
【0024】
受渡位置Ａ０では、搬送ユニット３０によるウェハＷの受け渡しが行われる。加工位置Ａ１には粗研削ユニット８０が配置され、ウェハＷを粗研削する。加工位置Ａ２には中研削ユニット９０が配置され、ウェハＷを中研削する。加工位置Ａ３には仕上研削ユニット１００が配置され、ウェハＷを仕上研削する。
【0025】
チャック４２には例えばポーラスチャックが用いられ、ウェハＷの表面Ｗａを吸着保持する。チャック４２の表面、すなわちウェハＷの保持面は、側面視において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、図示においてはチャック４２の凸形状を省略している。
【0026】
図２に示すように、チャック４２はチャックベース４３に保持されている。チャックベース４３には、チャック４２及びチャックベース４３を回転させる回転機構４４と、チャック４２及びチャックベース４３の水平方向からの傾きを調整する傾き調整機構４５とが設けられてる。
【0027】
回転機構４４は、チャック４２を回転させる回転軸１１０と、チャック４２を回転させる際の回転駆動を付与する駆動部１２０と、駆動部１２０による回転駆動を回転軸１１０に伝達する駆動伝達部１３０とを有している。回転軸１１０は、チャックベース４３の下面中央部に固定して設けられている。また、回転軸１１０は、支持台１１１に回転自在に支持されている。この回転軸１１０を中心に、チャック４２が回転する。
【0028】
駆動部１２０は、回転軸１１０と独立して設けられている。駆動部１２０は、駆動軸１２１と、駆動軸１２１を回転させるモータ１２２とを有している。
【0029】
駆動伝達部１３０は、回転軸１１０に設けられた従動プーリ１３１と、駆動軸１２１に設けられた駆動プーリ１３２と、従動プーリ１３１と駆動プーリ１３２に巻回されたベルト１３３とを有している。駆動部１２０による回転駆動は、駆動プーリ１３２、ベルト１３３、従動プーリ１３１を介して、回転軸１１０に伝達される。
【0030】
なお、回転機構４４の構成はこれに限定されず、チャック４２を回転させることができれば、任意に選択することができる。
【0031】
傾き調整部としての傾き調整機構４５は、チャックベース４３の下面に設けられた１本の固定軸１４０と、複数、例えば２本の昇降軸１４１、１４１を有している。各昇降軸１４１はモータ１２２によって伸縮自在に構成され、チャックベース４３を昇降させる。この傾き調整機構４５によって、チャックベース４３の外周部の一端部（固定軸１４０に対応する位置）を基点に、他端部を昇降軸１４１によって鉛直方向に昇降させることで、チャック４２及びチャックベース４３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とチャック４２との相対的な傾き、すなわち、各種研削ユニットが備える研削砥石に対するチャック４２（及び保持されるウェハＷの裏面Ｗｂ）の傾きを調整することができる。
【0032】
なお、傾き調整機構４５の構成はこれに限定されず、研削砥石に対するウェハＷの相対的な角度（平行度）を調整することができれば、任意に選択することができる。
【0033】
粗研削ユニット８０は、下面に環状の粗研削砥石を備える粗研削ホイール８１、当該粗研削ホイール８１を支持するマウント８２、当該マウント８２を介して粗研削ホイール８１を回転させるスピンドル８３、及び、例えばモータ（図示せず）を内蔵する駆動部８４を有している。また粗研削ユニット８０は、図２に示す支柱８５に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。そして、粗研削ユニット８０では、チャック４２に保持されたウェハＷの裏面Ｗｂと環状の粗研削砥石の円弧の一部を当接させた状態で、チャック４２と粗研削ホイール８１をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削する。
【0034】
中研削ユニット９０は粗研削ユニット８０と同様の構成を有している。すなわち中研削ユニット９０は、環状の中研削砥石を備える中研削ホイール９１、マウント９２、スピンドル９３、駆動部９４、及び支柱９５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。
【0035】
仕上研削ユニット１００は粗研削ユニット８０及び中研削ユニット９０と同様の構成を有している。すなわち仕上研削ユニット１００は、環状の仕上研削砥石を備える仕上研削ホイール１０１、マウント１０２、スピンドル１０３、駆動部１０４、及び支柱１０５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。
【0036】
なお、本実施形態では、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が、本開示における研削部を構成している。
【0037】
図１に示すように処理ステーション３には、仕上研削ユニット１００による研削処理後のウェハＷの厚みを計測する、厚み分布測定部としての厚み測定機構１５０が設けられている。厚み測定機構１５０は、例えば加工位置Ａ３又は受渡位置Ａ０に設けられる。厚み測定機構１５０は、例えば非接触式のセンサ（図示せず）と、演算部（図示せず）を有している。そして厚み測定機構１５０では、センサによる複数点の測定結果（ウェハＷの厚み）からウェハＷの厚み分布を取得し、当該ウェハＷのＴＴＶデータを算出する。
【0038】
また、図１に示すように加工装置１には、ウェハＷの加工時における加工装置１の内部温度、具体的には前述のように図示しないカバー体により覆われた処理ステーション３の内部温度を計測するための温度計測部としての温度計測機構１６０が設けられている。温度計測機構１６０は、加工装置１（処理ステーション３）の内部温度を計測することができれば、任意の構成及び配置をとることができるが、例えばチャック４２の下部等、研削ユニット４０周辺の温度を測定することが望ましい。
【0039】
以上の加工装置１には、制御部１７０が設けられている。制御部１７０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におけるウェハＷの加工処理を制御するプログラムが格納されている。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１７０にインストールされたものであってもよい。
【0040】
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。
【0041】
先ず、ウェハＷを複数収納したカセットＣ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Ｃ内からウェハＷ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、ウェハＷに形成されたノッチ部（図示せず）の位置を調節することで、ウェハＷの水平方向の向きが調節される。
【0042】
水平方向の向きが調節されたウェハＷは、次に、搬送ユニット３０によりアライメントユニット５０から搬送され、受渡位置Ａ０のチャック４２に受け渡される。続いて、回転テーブル４１を回転させて、チャック４２に保持されたウェハＷを加工位置Ａ１～Ａ３に順次移動させる。
【0043】
加工位置Ａ１では、粗研削ユニット８０によってウェハＷの裏面Ｗｂを粗研削する。加工位置Ａ２では、中研削ユニット９０によってウェハＷの裏面Ｗｂを中研削する。さらに加工位置Ａ３では、仕上研削ユニット１００によってウェハＷの裏面Ｗｂを仕上研削する。
【0044】
次に回転テーブル４１を回転させて、チャック４２を受渡位置Ａ０に移動させる。続いてウェハＷは、搬送ユニット３０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、搬送パッド３２に保持された状態でウェハＷの表面Ｗａが洗浄、及び、乾燥される。
【0045】
次にウェハＷは、搬送ユニット３０により第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、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、ウェハＷの裏面Ｗｂが洗浄される。
【0046】
その後、すべての処理が施されたウェハＷは、ウェハ搬送装置２２の搬送フォーク２３によってカセット載置台１０のカセットＣに搬送される。こうして、加工装置１における一連の加工処理が終了する。
【0047】
次に、加工装置１の温度調節方法の一例として、加工装置１のウォームアップ方法について説明する。ウォームアップは、例えば加工装置１のスタートアップ時や待機状態からの復帰時において、当該加工装置１の内部温度を所望の処理温度まで上昇させて安定させる処理である。なお、ウォームアップ時における加工装置１の内部温度は、例えばウェハＷの加工に伴って発生する加工熱や摩擦熱、チャック４２や各種研削ユニットの動作に伴って発生する駆動熱、等の種々の要因により上昇する。
【0048】
ここで、上述したように、加工装置１のウォームアップ時において内部温度が安定していない場合、当該加工装置１の内部温度の変化に伴ってウェハＷの仕上げ形状が変化し、所望の仕上げ形状及び平坦度を得ることができない。一方、加工装置１のウォームアップが終了し、加工装置１の内部温度が安定している場合、ウェハＷの仕上げ形状はほぼ変化せず、所望の仕上げ形状及び平坦度を得ることができる。
【0049】
そこで本発明者らが鋭意検討を行ったところ、加工装置１のウォームアップ時において、当該加工装置１の内部温度と、ウェハＷの仕上げ形状との間に相関関係があることを知見した。すなわち、当該相関関係に基づいて保持部としてのチャック４２と各種研削ユニットが備える研削砥石との相対的な傾きを制御することにより、加工装置１のウォームアップ時においてもウェハＷを所望の仕上げ形状及び平坦度に加工し、平坦度を向上できることを見出した。
【0050】
具体的に本発明者らは、加工装置１において、ウェハＷの実際の研削条件（研削開始時の内部温度やウェハＷの研削量、処理枚数等）と同様の研削条件により複数のダミーウェハの研削処理を行い、当該ダミーウェハの仕上げ形状、及び加工装置１の内部温度のプロットを行った。すなわち、研削ユニット４０によりダミーウェハの粗研削、中研削、及び仕上研削を順次行い、仕上研削処理後のダミーウェハの仕上げ形状としての面内厚み分布を厚み測定機構１５０により測定するとともに、この時の加工装置１の内部温度を温度計測機構１６０により計測した。なお、かかる複数のダミーウェハの研削処理にあたっては、チャック４２と各種研削ユニットとの相対的な傾きの変更は行わない。
【0051】
図３は、複数のダミーウェハの研削処理により得られた加工装置１の内部温度とダミーウェハの仕上げ形状との相関関係を示すグラフである。図３において、横軸は処理されるダミーウェハの数（処理枚数）を示し、第１縦軸はダミーウェハの仕上げ形状のＴＴＶを示し、第２縦軸は加工装置１の内部温度を示している。なお、図３の第１縦軸に示すＴＴＶとは、ダミーウェハＷｄの仕上げ形状の面内複数点で特定される厚みのバラつきを表すものである。すなわち、測定されるＴＴＶが小さいほど、ダミーウェハの仕上げ形状における厚みが、面内で均一であることを示している。
【0052】
図３を参照すると、上述のように加工装置１の内部温度とダミーウェハＷｄの仕上げ形状との間には相関関係があることがわかる。具体的には、ウォームアップ時においてダミーウェハＷｄの処理を重なるにつれて内部温度が上昇し、これに伴って、チャック４２と各種研削ユニットとの相対的な傾きを変更しない場合であっても、ダミーウェハＷｄの仕上げ形状のＴＴＶが変化することがわかる。
【0053】
ここで、かかる内部温度と仕上げ形状との相関関係は、上述のようにウェハＷの実際の研削条件と同様の研削条件によりダミーウェハＷｄを研削することにより取得されたものである。換言すれば、ウェハＷの実際の研削においても、かかる加工装置１の内部温度とウェハＷの仕上げ形状との相関関係が、適切に再現されると考えられる。
【0054】
そこで本実施形態にかかる加工装置１のウォームアップ時における研削処理においては、図３に示した内部温度と仕上げ形状との相関関係に基づいて、保持部としてのチャック４２と各種研削ユニットが備える研削砥石との相対的な傾きの調整を行う。
【0055】
具体的には、ウォームアップ時の加工装置１におけるウェハＷの研削処理に際しては、先ず、加工装置１の内部温度を計測する（図４のステップＳ１）。
【0056】
【0057】
続いて、予測されたＴＴＶが小さくなるように、すなわち仕上げ厚みが大きくなると判断される位置の研削量を増やし、厚みが小さくなると判断される位置の研削量を減らすことによりウェハＷの面内厚みが均一となるように、チャック４２と研削砥石の相対的な傾きを調節する（図４のステップＳ３）。すなわち、相関関係に基づいて、チャック４２と各種研削ユニットの相対的な傾きを調節し、これにより研削ユニット４０におけるウェハＷの研削量を調節する。
【0058】
そして、調節された傾きでウェハＷを保持した状態で各種研削処理を行う（図４のステップＳ４）。
【0059】
以上の実施形態によれば、加工装置１におけるウェハＷの研削処理に際して、予め取得された加工装置１の内部温度とダミーウェハＷｄの仕上げ形状との相関関係に基づいて、ウェハＷを保持するチャック４２とウェハＷの研削を行う研削ユニットとの相対的な傾きの調整を行うため、ウェハＷの平坦度を適切に向上させることができる。
【0060】
またここで、加工装置１の内部温度とダミーウェハＷｄの仕上げ形状との相関関係は、ウェハＷの実際の研削条件と同様の研削条件によりダミーウェハＷｄを研削することにより取得されるため、ウェハＷの実際の研削においても適切に内部温度と仕上げ形状との相関関係が再現される。すなわち、より適切にウェハＷの平坦度を向上させることができる。
【0061】
ここで、従来の加工装置においては、加工装置の内部温度が安定しない場合にはウェハＷを所望の仕上げ形状及び平坦度に加工できなかったため、内部温度が安定した後、すなわちウォームアップが終了した後にウェハＷの研削処理が開始される場合があった。すなわち、加工装置のウォームアップ時においてはウェハＷの処理が行われなかったため、ウォームアップに時間をかけると加工装置のダウンタイムが長くなり、ウェハＷの加工処理のスループットが低下するおそれがあった。
【0062】
一方、本実施形態によれば、加工装置１の内部温度に基づいてチャック４２と研削ユニットとの相対的な傾きが調整され、これにより、加工装置１のウォームアップ時においても適切にウェハＷを所望の仕上げ形状及び平坦度に加工することができる。換言すれば、加工装置１の内部温度が安定しない場合であってもウェハＷの加工処理を適切に行うことができ、すなわちウォームアップ処理を行う必要がなくなるため、加工処理のスループットを向上することができる。
【0063】
なお、以上の実施形態によれば、ウェハＷの研削処理に際して、予めダミーウェハＷｄを研削処理することにより取得された相関関係に基づいてチャック４２と研削ユニットとの相対的な傾きの調整を行ったが、当該相関関係は、ウェハＷの研削処理に基づいて更に補正が行われてもよい。すなわち、研削処理後のウェハＷの仕上げ厚み分布を厚み測定機構１５０により測定し、測定されたＴＴＶデータに基づいて相関関係を逐次補正してもよい。このようにウェハＷのＴＴＶデータに基づいて相関関係の補正を行うことにより、以降のウェハＷの研削処理においては、更に適切に平坦度を向上させることができる。
【0064】
なお、以上の実施形態における加工装置１の内部温度に基づくチャック４２と研削ユニットとの相対的な傾きの調整は、加工装置１の温度調節が終了し、加工装置１の内部温度が安定した後においては行われなくてもよい。かかる場合、処理が行われる一のウェハＷよりも前に処理が行われた他のウェハＷの研削処理結果（ＴＴＶデータ）を、一のウェハＷの研削処理にフィードバックすることにより、一のウェハＷの平坦度を向上できる。
【0065】
なお、以上の実施形態では加工装置１の温度調節制御として、加工装置１をウォームアップ制御する場合を例に説明を行ったが、本開示に係る技術は、加工装置１の内部温度が安定しない場合に、任意の適用することができる。
【0066】
以上の実施形態では、加工装置１においてウェハＷを研削して薄化する場合を例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、第１のウェハと第２のウェハとが接合された重合ウェハにおいて、第１のウェハを研削して薄化する場合にも、本実施形態は適用できる。
【0067】
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。
【符号の説明】
【0068】
１ 加工装置
４２ 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
Ｗ ウェハ
４２ 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
Ｗ ウェハ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】