JP7802178B2 - 基板処理方法、および基板処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、基板処理方法、基板処理装置および研削装置に関する。

特許文献１には、半導体ウェハの加工方法が記載されている。この加工方法は、単結晶インゴットをスライスして得た半導体ウェハに、面取り工程と、ラッピング工程と、エッチング工程と、鏡面研磨工程とを施す。

日本国特開２００２－２０３８２３号公報

本開示の一態様は、単位時間当たりの基板の処理枚数を増加する、技術を提供する。

本開示の一態様に係る基板処理方法は、
第１主面及び前記第１主面とは反対向きの第２主面とを有し且つ前記第１主面及び前記第２主面の各々にうねりを有する基板を準備することと、
搬送装置が第１レーザー加工装置に前記基板を搬送することと、
前記第１レーザー加工装置が前記第１主面に対して第１レーザー光線を照射し、前記第１主面のうねりを低減することと、
前記第１レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第１レーザー光線を照射した後に、前記搬送装置が前記第１レーザー加工装置から前記基板を取り出すことと、
前記搬送装置が前記第１レーザー加工装置から取り出した前記基板を第２レーザー加工装置に搬送することと、
前記第２レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第１レーザー光線とは異なる第２レーザー光線を照射し、前記第１主面の表面粗さを低減することと、
前記第２レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第２レーザー光線を照射した後に、前記搬送装置が前記第２レーザー加工装置から前記基板を取り出すことと、
を有する。

本開示の一態様によれば、単位時間当たりの基板の処理枚数を増加できる。

図１は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図２（Ａ）はステップＳ１０１の一例を示す断面図であり、図２（Ｂ）はステップＳ１０２の一例を示す断面図であり、図２（Ｃ）はステップＳ１０３の一例を示す断面図である。 図３（Ａ）はステップＳ１０７の一例を示す断面図であり、図３（Ｂ）はステップＳ１０９の一例を示す断面図である。 図４は、一実施形態に係る基板処理装置を示す平面図である。 図５は、第１変形例に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図６は、第１変形例に係る基板処理装置を示す平面図である。 図７は、第２変形例に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図８は、第２変形例に係る基板処理装置を示す平面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。

図１～図３を参照して、一実施形態に係る基板処理方法について説明する。基板処理方法は、図１に示すステップＳ１０１～Ｓ１０４及びＳ１０７～Ｓ１０９を有する。ステップＳ１０５～Ｓ１０６については後述する。

なお、基板処理方法は、図１に示す全てのステップＳ１０１～Ｓ１０４及びＳ１０７～Ｓ１０９を有しなくてもよいし、不図示のステップを更に有してもよい。不図示のステップとして、例えば基板Ｗの洗浄が挙げられる。基板Ｗの洗浄は、基板Ｗのレーザー加工、又は基板Ｗの研削の後に行われる。不図示のステップとして、基板Ｗのエッチングが行われてもよい。基板Ｗを洗浄する洗浄装置と、基板Ｗをエッチングするエッチング装置は、後述する基板処理装置１に設けることが可能である。

ステップＳ１０１は、基板Ｗを準備することを含む。基板Ｗを準備することは、例えば、後述の基板処理装置１（図４等参照）に基板Ｗを搬入することを含む。基板Ｗは、カセットＣに収容された状態で、基板処理装置１に搬入される。基板Ｗは、シリコンウェハ又は化合物半導体ウェハである。化合物半導体ウェハは、特に限定されないが、例えばＧａＡｓウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＮウェハ、又はＩｎＰウェハである。基板Ｗは、ベアウエハである。

基板Ｗは、例えば円盤状である。基板Ｗは、その周縁にベベルを含んでもよい。基板Ｗは、図２（Ａ）に示すように、第１主面Ｗａと、第１主面Ｗａとは反対向きの第２主面Ｗｂとを含む。第１主面Ｗａ及び第２主面Ｗｂは、単結晶インゴットのスライスによって形成される。それゆえ、基板Ｗは、第１主面Ｗａ及び第２主面Ｗｂの各々にうねりを有している。

第１主面Ｗａ及び第２主面Ｗｂの各々のうねりは、予め測定装置で測定する。測定装置は、接触式でも非接触式でもよい。測定装置として、市販の三次元測定機が用いられる。測定装置は、基板Ｗの上面の高さ分布を測定する。測定装置は、基板Ｗの上面と下面の両方の高さ分布を同時に測定してもよい。高さの基準面は、例えば、水平面である。なお、高さの基準面は、所望のミラー指数で表される結晶面、又はその結晶面から所望のオフ角だけ傾斜した面であってもよい。

ステップＳ１０２は、第１主面Ｗａのうねりの測定結果を基に、図２（Ｂ）に示すように第１主面Ｗａに対して第１レーザー光線ＬＢ１を照射し、第１主面Ｗａのうねりを低減することを含む。うねりの大きさは、例えば高さの基準面と直交する方向における最大高低差で表す。ステップＳ１０２は、第１主面Ｗａを平坦化することを含む。

ステップＳ１０２は、第１レーザー光線ＬＢ１の照射点Ｐ１を第１主面Ｗａに形成すると共に、照射点Ｐ１の位置を第１主面Ｗａの面内で移動することを含む。照射点Ｐ１の移動には、ガルバノスキャナ、ＸＹステージ、又はＸＹθステージ等が用いられる。第１レーザー光線ＬＢ１は、第１主面Ｗａの全体に照射されてもよいし、第１主面Ｗａの一部のみに照射されてもよい。後者の場合であっても、第１主面Ｗａの平坦化は可能である。

第１主面Ｗａの表層は、第１レーザー光線ＬＢ１を吸収し、固相から気相に状態変化し飛散するか、又は固相のまま飛散する。これにより、表層が除去される。除去量（除去深さ）は、第１主面Ｗａの面内の場所に応じて異なる。除去量は、第１レーザー光線ＬＢ１の照射回数で制御可能である。照射回数が増えるほど、除去量が増える。照射回数は、照射点Ｐ１の通過回数である。

ステップＳ１０２において、照射回数１回当たりの除去量は、特に限定されないが、例えば０．１μｍ超～１．０μｍである。照射回数１回当たりの除去量が０．１μｍよりも大きければ、照射回数が少なくて済み、レーザー加工に要する時間が短い。また、照射回数１回当たりの除去量が１．０μｍ以下であれば、微細な高さの調整が可能であり、レーザー加工後のうねりの大きさが小さい。

ステップＳ１０３は、図２（Ｃ）に示すように第１主面Ｗａに対して第２レーザー光線ＬＢ２を照射し、第１主面Ｗａの表面粗さＲａを低減することを含む。表面粗さＲａとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に記載の算術平均粗さのことである。第２レーザー光線ＬＢ２は、第１レーザー光線ＬＢ１とは異なる。ステップＳ１０３は、ステップＳ１０２に比べて、照射回数１回当たりの除去量が小さい。これにより、より微細な高さの調整が可能である。ステップＳ１０３において、照射回数１回当たりの除去量は、特に限定されないが、例えば０．０１μｍ～０．１μｍである。

ステップＳ１０２とステップＳ１０３とで、照射回数１回当たりの除去量に差をつけるべく、第１レーザー光線ＬＢ１と第２レーザー光線ＬＢ２とで、フルエンス（Ｊ／ｃｍ^２）に差をつける。フルエンスが大きいほど、照射回数１回当たりの除去量が大きい。第１レーザー光線ＬＢ１は、第２レーザー光線ＬＢ２に比べて、フルエンス（Ｊ／ｃｍ^２）が大きい。フルエンスは、スポット径、バースト数、又はレーザー出力などで調整可能である。第１レーザー光線ＬＢ１は、第２レーザー光線ＬＢ２に比べて、フルエンス（Ｊ／ｃｍ^２）が大きくなるように、スポット径が小さく設定されるか、バースト数が大きく設定されるか、或いはレーザー出力が大きく設定される。

ステップＳ１０３は、第２レーザー光線ＬＢ２の照射点Ｐ２を第１主面Ｗａに形成すると共に、照射点Ｐ２の位置を第１主面Ｗａの面内で移動することを含む。照射点Ｐ２の移動には、ガルバノスキャナ、ＸＹステージ、又はＸＹθステージ等が用いられる。第２レーザー光線ＬＢ２は、第１主面Ｗａの全体に照射されてもよいし、第１主面Ｗａの一部のみに照射されてもよい。

但し、第２レーザー光線ＬＢ２を第１主面Ｗａの全体に照射すれば、第１主面Ｗａの全体で表面粗さＲａを均一化することができる。ステップＳ１０２において、第１主面Ｗａの一部のみに第１レーザー光線ＬＢ１を照射し、第１主面Ｗａの残部に第１レーザー光線ＬＢ１を照射しない場合により有効である。この場合、第１主面Ｗａの一部と残部とで表面粗さＲａに差が生じるからである。

第１主面Ｗａの表層は、第２レーザー光線ＬＢ２を吸収し、固相から気相に状態変化し飛散するか、又は固相のまま飛散する。これにより、表層が除去される。ステップＳ１０３において、除去量（除去深さ）は第１主面Ｗａの面内の場所に関係なく同じでもよいが、うねりをより低減すべく、場所に応じて異なることが好ましい。除去量は、第２レーザー光線ＬＢ２の照射回数で制御可能である。照射回数が増えるほど、除去量が増える。照射回数は、照射点Ｐ２の通過回数である。

本実施形態によれば、ステップＳ１０２において加工速度の速い（照射回数１回当たりの除去量が大きい）第１レーザー光線ＬＢ１を用いて第１主面Ｗａを粗雑に加工した後に、ステップＳ１０３において加工速度の遅い（照射回数１回当たりの除去量が小さい）第２レーザー光線ＬＢ２を用いて第１主面Ｗａを精密に加工する。これにより、加工精度を維持しつつ、単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数を増加できる。

ステップＳ１０４は、基板Ｗを反転することを含む。ステップＳ１０４は、基板Ｗを上下反転させることで、基板Ｗの第１主面Ｗａを下に向け、基板Ｗの第２主面Ｗｂを上に向けることを含む。なお、ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５～Ｓ１０６については後述する。本実施形態では、ステップＳ１０５～Ｓ１０６は実施しない。

ステップＳ１０７は、図３（Ａ）に示すように、第２レーザー光線ＬＢ２を照射済みの第１主面Ｗａをチャック５４の吸着面５４ａで吸着した状態で、第２主面Ｗｂを工具Ｄで研削することを含む。工具Ｄは、砥石を含む。

第２主面Ｗｂを工具Ｄで研削することで、第２主面Ｗｂを平坦化することができる。第２主面Ｗｂは、本実施形態では研削前にレーザー加工されず、うねりを有する。ステップＳ１０２及びＳ１０３で予め平坦化された第１主面Ｗａに対して平行に第２主面Ｗｂを研削することで、第２主面Ｗｂを平坦化できる。

仮にステップＳ１０２～Ｓ１０３が実施されず、第１主面Ｗａがうねりを有する状態で、チャック５４の吸着面５４ａが第１主面Ｗａを吸着すると、第１主面Ｗａが吸着面５４ａに倣って平坦化される。その状態で、第１主面Ｗａに対して平行に第２主面Ｗｂを研削し、その後に基板Ｗの吸着を解除すると、第１主面Ｗａがうねりを有する状態に戻るだけではなく、第２主面Ｗｂに第１主面Ｗａと同じうねりが生じてしまう。

本実施形態によれば、予め平坦化された第１主面Ｗａに対して平行に第２主面Ｗｂを研削することで、第２主面Ｗｂを平坦化できる。また、基板Ｗの両面をレーザー光線で平坦化する場合に比べて、基板Ｗの両面に存在するうねりを短時間で除去できる。レーザー加工は、研削加工に比べて、加工速度が遅いからである。

ステップＳ１０８は、基板Ｗを反転することを含む。ステップＳ１０８は、基板Ｗを上下反転させることで、基板Ｗの第１主面Ｗａを上に向け、基板Ｗの第２主面Ｗｂを下に向けることを含む。

ステップＳ１０９は、図３（Ｂ）に示すように、研削済みの第２主面Ｗｂをチャック５４の吸着面５４ａで吸着した状態で、第１主面Ｗａを工具Ｄで研削することを含む。第１主面Ｗａと第２主面Ｗｂの加工品質を同等にできる。第１主面ＷａはステップＳ１０２及びＳ１０３で平坦化済みであるので、第１主面Ｗａの研削量は第２主面Ｗｂの研削量よりも少ない。

本実施形態によれば、第１主面Ｗａの研削前に第１主面Ｗａの表面粗さＲａを低減することで、第１主面Ｗａの研削時に砥石の摩耗を低減できる。さらに、本実施形態によれば、第１主面Ｗａの研削前に第１主面Ｗａの表面粗さＲａを均一化することで、第１主面Ｗａの研削時に砥石の食いつきを均一化できる。

次に、図４を参照して、一実施形態に係る基板処理装置１について説明する。図４において、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向とＹ軸方向は水平方向であって、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

基板処理装置１は、搬入出ステーション２と、第１処理ステーション３と、第２処理ステーション５と、制御装置９と、を備える。搬入出ステーション２と第１処理ステーション３と第２処理ステーション５とは、この順で、Ｘ軸方向負側からＸ軸方向正側に配置される。

搬入出ステーション２は、載置台２０と、第３搬送領域２１と、第３搬送装置２２と、を備える。載置台２０には、複数のカセットＣが載置される。各カセットＣは、複数枚の基板Ｗを収容する。カセットＣの数は特に限定されない。

第３搬送領域２１は、載置台２０と、第１処理ステーション３のトランジション装置３３とに隣接する。第３搬送装置２２は、第３搬送領域２１に隣接する複数の装置間で基板を搬送する。第３搬送装置２２は、基板Ｗを保持する搬送アームと、搬送アームを移動または回転させる駆動部と、を有する。搬送アームは、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。複数の搬送アームが設けられてもよい。

第１処理ステーション３は、第１搬送領域３１と、第１搬送装置３２と、トランジション装置３３と、第１レーザー加工装置３４と、第２レーザー加工装置３５と、反転装置３６と、を備える。なお、第１処理ステーション３を構成する装置の配置および数は、図４に示す配置および数には限定されない。

第１搬送領域３１は、トランジション装置３３と、第１レーザー加工装置３４と、第２レーザー加工装置３５と、反転装置３６と、に隣接する。第１搬送装置３２は、第１搬送領域３１に隣接する複数の装置間で基板を搬送する。第１搬送装置３２は、基板Ｗを保持する搬送アームと、搬送アームを移動または回転させる駆動部と、を有する。搬送アームは、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。複数の搬送アームが設けられてもよい。

トランジション装置３３は、搬入出ステーション２の第３搬送装置２２と、第１処理ステーション３の第１搬送装置３２との間で基板Ｗを中継する。第３搬送装置２２から第１搬送装置３２への中継用と、第１搬送装置３２から第３搬送装置２２への中継用とで、異なるトランジション装置３３が設けられてもよい。

第１レーザー加工装置３４は、基板Ｗの第１主面Ｗａのうねりの測定結果を基に、第１主面Ｗａに対して第１レーザー光線ＬＢ１を照射し、第１主面Ｗａのうねりを低減する。第２レーザー加工装置３５は、第１レーザー加工装置３４によって第１主面Ｗａのうねりを低減した後に、第１主面Ｗａに対して第１レーザー光線ＬＢ１とは異なる第２レーザー光線ＬＢ２を照射し、第１主面Ｗａの表面粗さＲａを低減する。

反転装置３６は、基板Ｗを上下反転させる。

第２処理ステーション５は、第２搬送装置５１と、研削装置５２と、トランジション装置５６と、反転装置５７と、を備える。なお、第２処理ステーション５を構成する装置の配置および数は、図４に示す配置および数には限定されない。

第２搬送装置５１は、第２処理ステーション５の内部で基板Ｗを搬送する。第２搬送装置５１は、基板Ｗを保持する吸着パッドと、吸着パッドを移動または回転させる駆動部と、を有する。吸着パッドは、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。複数の吸着パッドが設けられてもよい。

研削装置５２は、例えば、回転テーブル５３と、４つのチャック５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄと、２つの工具駆動部５５Ａ、５５Ｂと、を含む。チャック５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄは、基板Ｗを吸着面に吸着する。工具駆動部５５Ａ、５５Ｂは、基板Ｗに押し当てられる工具Ｄを駆動する。工具Ｄを回転させたり昇降させたりする。

回転テーブル５３は、回転中心線Ｒ１を中心に回転させられる。４つのチャック５４Ａ～５４Ｄは、回転テーブル５３と共に回転させられる。４つのチャック５４Ａ～５４Ｄは、回転テーブル５３の回転中心線Ｒ１の周りに間隔をおいて設けられ、回転テーブル５３と共に回転させられる。回転テーブル５３の回転が停止した状態で、４つのチャック５４Ａ～５４Ｄは各々の回転中心線を中心に独立に回転可能である。

２つのチャック５４Ａ、５４Ｃは、回転テーブル５３の回転中心線Ｒ１を中心に対称に配置される。各チャック５４Ａ、５４Ｃは、第２搬送装置５１によって基板Ｗを搬入出する第１搬入出位置Ａ３と、１つの工具駆動部５５Ａによって基板Ｗを加工する第１加工位置Ａ１との間で移動する。２つのチャック５４Ａ、５４Ｃは、回転テーブル５３が１８０°回転する度に、第１搬入出位置Ａ３と、第１加工位置Ａ１との間で移動する。

別の２つのチャック５４Ｂ、５４Ｄは、回転テーブル５３の回転中心線Ｒ１を中心に対称に配置される。各チャック５４Ｂ、５４Ｄは、第２搬送装置５１によって基板Ｗを搬入出する第２搬入出位置Ａ０と、別の工具駆動部５５Ｂによって基板Ｗを加工する第２加工位置Ａ２との間で移動する。別の２つのチャック５４Ｂ、５４Ｄは、回転テーブル５３が１８０°回転する度に、第２搬入出位置Ａ０と、第２加工位置Ａ２との間で移動する。

上方から見たときに、第１搬入出位置Ａ３と、第２搬入出位置Ａ０と、第１加工位置Ａ１と、第２加工位置Ａ２とは、この順番で、反時計回りに配置されている。この場合、上方から見たときに、チャック５４Ａと、チャック５４Ｂと、チャック５４Ｃと、チャック５４Ｄとは、この順番で、反時計回りに９０°ピッチで配置されている。

なお、第１搬入出位置Ａ３と第２搬入出位置Ａ０の位置が逆であって、且つ第１加工位置Ａ１と第２加工位置Ａ２の位置も逆であってもよい。つまり、上方から見たときに、第１搬入出位置Ａ３と、第２搬入出位置Ａ０と、第１加工位置Ａ１と、第２加工位置Ａ２とは、この順番で、時計回りに配置されてもよい。この場合、上方から見たときに、チャック５４Ａと、チャック５４Ｂと、チャック５４Ｃと、チャック５４Ｄとは、この順番で、時計回りに９０°ピッチで配置される。

但し、チャックの数は、４つには限定されない。工具駆動部の数も、２つには限定されない。また、回転テーブル５３は無くてもよい。回転テーブル５３の代わりに、スライドテーブルが設けられてもよい。

トランジション装置５６は、基板Ｗを一時的に待機させる。トランジション装置５６は、第１搬送装置３２と第２搬送装置５１との間で基板Ｗを中継する。第１搬送装置３２から第２搬送装置５１への中継用と、第２搬送装置５１から第１搬送装置３２への中継用とで、異なるトランジション装置５６が設けられてもよい。

反転装置５７は、基板Ｗを上下反転させる。反転装置５７は、トランジション装置５６と同様に、第１搬送装置３２と第２搬送装置５１との間で基板Ｗを中継してもよい。

制御装置９は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算部９１と、メモリ等の記憶部９２とを備える。記憶部９２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御装置９は、記憶部９２に記憶されたプログラムを演算部９１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。基板処理装置１を構成するユニットごとにユニットの動作を制御するユニット制御部が設けられ、複数のユニット制御部を統括制御するシステム制御部が設けられてもよい。ユニット制御部とシステム制御部とで制御装置９が構成されてもよい。

次に、上記構成の基板処理装置１の動作について、図１を再度参照して説明する。図１に示すステップＳ１０１～Ｓ１０４及びＳ１０７～Ｓ１０９は、制御装置９による制御下で実施される。

先ず、不図示の搬送装置が、基板Ｗを基板処理装置１に搬入する（ステップＳ１０１）。基板Ｗは、カセットＣに収容した状態で、載置台２０の上に載置される。次に、第３搬送装置２２が、載置台２０の上のカセットＣから基板Ｗを取り出し、トランジション装置３３に搬送する。続いて、第１処理ステーション３の第１搬送装置３２が、トランジション装置３３から基板Ｗを取り出し、第１レーザー加工装置３４に搬送する。

次に、第１レーザー加工装置３４が、基板Ｗの第１主面Ｗａのうねりの測定結果を基に、第１主面Ｗａに対して第１レーザー光線ＬＢ１を照射し、第１主面Ｗａのうねりを低減する（ステップＳ１０２）。その後、第１搬送装置３２が、第１レーザー加工装置３４から基板Ｗを取り出し、第２レーザー加工装置３５に搬送する。

次に、第２レーザー加工装置３５が、第１主面Ｗａに対して第２レーザー光線ＬＢ２を照射し、第１主面Ｗａの表面粗さＲａを低減する（ステップＳ１０３）。その後、第１搬送装置３２が、第２レーザー加工装置３５から基板Ｗを取り出し、反転装置３６に搬送する。

次に、反転装置３６が、基板Ｗを上下反転させることで、基板Ｗの第１主面Ｗａを下に向け、基板Ｗの第２主面Ｗｂを上に向ける（ステップＳ１０４）。その後、第１搬送装置３２が、反転装置３６から基板Ｗを取り出し、第２処理ステーション５のトランジション装置５６に搬送する。続いて、第２搬送装置５１がトランジション装置５６から基板Ｗを取り出し、研削装置５２に搬送する。基板Ｗは、第１搬入出位置Ａ３においてチャック５４Ａ又は５４Ｃの吸着面に吸着された後、第１搬入出位置Ａ３から第１加工位置Ａ１に移動させられる。

次に、研削装置５２が、第１主面Ｗａをチャック５４Ａ又は５４Ｃの吸着面で吸着した状態で、第２主面Ｗｂを研削する（ステップＳ１０７）。第１加工位置Ａ１において、工具駆動部５５Ａが基板Ｗの第２主面Ｗｂを研削する。その後、基板は、第１加工位置Ａ１から第１搬入出位置Ａ３に移動させられる。その後、第２搬送装置５１が研削装置５２から基板Ｗを取り出し、反転装置５７に搬送する。

次に、反転装置５７が、基板Ｗを上下反転させることで、基板Ｗの第１主面Ｗａを上に向け、基板Ｗの第２主面Ｗｂを下に向ける（ステップＳ１０８）。その後、第２搬送装置５１が、反転装置５７から基板Ｗを取り出し、研削装置５２に搬送する。基板Ｗは、第２搬入出位置Ａ０においてチャック５４Ｂ又は５４Ｄの吸着面に吸着された後、第２搬入出位置Ａ０から第２加工位置Ａ２に移動させられる。

次に、研削装置５２が、第２主面Ｗｂをチャック５４Ｂ又は５４Ｄの吸着面で吸着した状態で、第１主面Ｗａを研削する（ステップＳ１０９）。第２加工位置Ａ２において、工具駆動部５５Ｂが基板Ｗの第１主面Ｗａを研削する。その後、基板は、第２加工位置Ａ２から第２搬入出位置Ａ０に移動させられる。その後、第２搬送装置５１が研削装置５２から基板Ｗを取り出し、トランジション装置５６に搬送する。

その後、第１搬送装置３２がトランジション装置５６から基板Ｗを取り出し、トランジション装置３３に搬送する。次に、第３搬送装置２２が、トランジション装置３３から基板Ｗを取り出し、載置台２０の上のカセットＣから基板Ｗに収納する。最後に、不図示の搬送装置が、基板ＷをカセットＣに収納した状態で、基板処理装置１から搬出する。

本実施形態によれば、第１レーザー加工装置３４と第２レーザー加工装置３５とが別々に設けられる。それゆえ、一の基板Ｗの第１主面Ｗａのうねりの低減（ステップＳ１０２）と、別の基板Ｗの第１主面Ｗａの表面粗さＲａの低減（ステップＳ１０３）とを同時に実施できる。よって、単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数を増加できる。

また、本実施形態によれば、工具駆動部５５Ａと工具駆動部５５Ｂとが別々に設けられる。それゆえ、一の基板Ｗの第２主面Ｗｂの研削（ステップＳ１０７）と、別の基板Ｗの第１主面Ｗａの研削（ステップＳ１０９）とを同時に実施できる。よって、単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数を増加できる。

なお、第１処理ステーション３と第２処理ステーション５は、本実施形態では１つの基板処理装置１に設けられるが、別々の基板処理装置に設けられてもよい。つまり、第１処理ステーション３を備える第１基板処理装置と、第２処理ステーション５を備える第２基板処理装置とが別々に設けられてもよい。この場合、基板Ｗは、第１基板処理装置において少なくとも第１主面Ｗａのうねりの低減と第１主面Ｗａの表面粗さの低減とを施した後、第１基板処理装置から第２基板処理装置に搬送され、第２基板処理装置において第２主面Ｗｂの研削を施す。下記の第１変形例および第２変形例において同様である。

次に、図５を参照して、第１変形例に係る基板処理方法について説明する。以下、上記実施形態との相違点について主に説明する。本変形例の基板処理方法は、ステップＳ１０１～Ｓ１０４及びＳ１０７～Ｓ１０９に加えて、ステップＳ１０６を有する。

ステップＳ１０６は、第２主面Ｗｂに対して第３レーザー光線を照射し、第２主面Ｗｂの表面粗さＲａを低減することを含む。ステップＳ１０６は、好ましくは第２主面Ｗｂの全体に第３レーザー光線を照射することで第２主面Ｗｂの表面粗さＲａを均一化することを含む。ステップＳ１０６は、ステップＳ１０３と同様に行われるので、図示を省略する。

本変形例によれば、第２主面Ｗｂの研削前に第２主面Ｗｂの表面粗さＲａを低減することで、第２主面Ｗｂの研削時に砥石の摩耗を低減できる。さらに、本変形例によれば、第２主面Ｗｂの研削前に第２主面Ｗｂの表面粗さＲａを均一化することで、第２主面Ｗｂの研削時に砥石の食いつきを均一化できる。

ステップＳ１０６は、第２主面Ｗｂの研削（ステップＳ１０７）の前に行われればよく、例えばステップＳ１０１の前に行われてもよい。但し、ステップＳ１０６は、基板Ｗの反転回数を低減すべく、ステップＳ１０７の直前に行われることが好ましく、ステップＳ１０４の後に行われることが好ましい。

次に、図６を参照して、第１変形例に係る基板処理装置１について説明する。以下、上記実施形態との相違点について主に説明する。本変形例の基板処理装置１は、第１処理ステーション３が第３レーザー加工装置３７を備える。第３レーザー加工装置３７がステップＳ１０６を行う。

基板Ｗの反転（ステップＳ１０４）の後、第１搬送装置３２が、反転装置３６から基板Ｗを取り出し、第３レーザー加工装置３７に搬送する。次に、第３レーザー加工装置３７が、第２主面Ｗｂに対して第３レーザー光線を照射し、第２主面Ｗｂの表面粗さＲａを低減する（ステップＳ１０６）。

その後、第１搬送装置３２が、第２レーザー加工装置３５から基板Ｗを取り出し、第２処理ステーション５のトランジション装置５６に搬送する。続いて、第２搬送装置５１がトランジション装置５６から基板Ｗを取り出し、研削装置５２に搬送する。その後、第２主面Ｗｂの研削（ステップＳ１０７）が行われる。

本変形例によれば、第１レーザー加工装置３４と第２レーザー加工装置３５と第３レーザー加工装置３７とが別々に設けられる。それゆえ、第１の基板Ｗの第１主面Ｗａのうねりの低減（ステップＳ１０２）と、第２の基板Ｗの第１主面Ｗａの表面粗さＲａの低減（ステップＳ１０３）と、第３の基板Ｗの第２主面Ｗｂの表面粗さＲａの低減（ステップＳ１０６）とを同時に実施できる。よって、単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数を増加できる。

次に、図７を参照して、第２変形例に係る基板処理方法について説明する。以下、上記第１変形例との相違点について主に説明する。本変形例の基板処理方法は、ステップＳ１０１～Ｓ１０４及びＳ１０６～Ｓ１０９に加えて、ステップＳ１０５を有する。ステップＳ１０５とＳ１０６は、この順番で続けて行われる。

ステップＳ１０５は、ステップＳ１０６の前に、第２主面Ｗｂに対して第４レーザー光線を照射し、第２主面Ｗｂのうねりを低減することを含む。ステップＳ１０５は、ステップＳ１０２と同様に行われるので、図示を省略する。第４レーザー光線は、第３レーザー光線とは異なる。ステップＳ１０６は、ステップＳ１０５に比べて、照射回数１回当たりの除去量が小さい。

本変形例によれば、ステップＳ１０５において加工速度の速い（照射回数１回当たりの除去量が大きい）第４レーザー光線を用いて第２主面Ｗｂを粗雑に加工した後に、ステップＳ１０６において加工速度の遅い（照射回数１回当たりの除去量が小さい）第３レーザー光線を用いて第２主面Ｗｂを精密に加工する。これにより、加工精度を維持しつつ、単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数を増加できる。

ステップＳ１０５は、第２主面Ｗｂの表面粗さＲａの低減（ステップＳ１０６）の前に行われればよく、例えばステップＳ１０１の前に行われてもよい。但し、ステップＳ１０５は、基板Ｗの反転回数を低減すべく、ステップＳ１０６の直前に行われることが好ましく、ステップＳ１０４の後に行われることが好ましい。

次に、図８を参照して、第２変形例に係る基板処理装置１について説明する。以下、上記第１変形例との相違点について主に説明する。本変形例の基板処理装置１は、第１処理ステーション３が第４レーザー加工装置３８を備える。第４レーザー加工装置３８がステップＳ１０５を行う。

基板Ｗの反転（ステップＳ１０４）の後、第１搬送装置３２が、反転装置３６から基板Ｗを取り出し、第４レーザー加工装置３８に搬送する。次に、第４レーザー加工装置３８が、第２主面Ｗｂに対して第４レーザー光線を照射し、第２主面Ｗｂのうねりを低減する（ステップＳ１０５）。

その後、第１搬送装置３２が、第４レーザー加工装置３８から基板Ｗを取り出し、第３レーザー加工装置３７に搬送する。その後、第２主面Ｗｂの表面粗さＲａの低減（ステップＳ１０６）が行われる。

本変形例によれば、第１レーザー加工装置３４と第２レーザー加工装置３５と第３レーザー加工装置３７と第４レーザー加工装置３８とが別々に設けられる。それゆえ、第１の基板Ｗの第１主面Ｗａのうねりの低減（ステップＳ１０２）と、第２の基板Ｗの第１主面Ｗａの表面粗さＲａの低減（ステップＳ１０３）と、第３の基板Ｗの第２主面Ｗｂのうねりの除去（ステップＳ１０５）と、第４の基板Ｗの第２主面Ｗｂの表面粗さＲａの低減（ステップＳ１０６）とを同時に実施できる。よって、単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数を増加できる。

本変形例の基板処理方法はステップＳ１０１～Ｓ１０９を有するが、ステップＳ１０１～Ｓ１０６によって第１主面Ｗａと第２主面Ｗｂが所望の面精度に加工可能であれば、ステップＳ１０７～Ｓ１０９は不要である。レーザー加工で第１主面Ｗａを所望の面精度に加工可能であれば、レーザー加工後の第１主面Ｗａに対する研削加工とエッチング加工の少なくとも１つを省略可能である。また、レーザー加工で第２主面Ｗｂを所望の面精度に加工可能であれば、レーザー加工後の第２主面Ｗｂに対する研削加工とエッチング加工の少なくとも１つを省略可能である。

以上、本開示に係る基板処理方法および基板処理装置の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除および組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

本出願は、２０２２年７月２０日に日本国特許庁に出願した特願２０２２－１１５６８５号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２２－１１５６８５号の全内容を本出願に援用する。

Ｗ 基板
Ｗａ 第１主面
Ｗｂ 第２主面
ＬＢ１ 第１レーザー光線
ＬＢ２ 第２レーザー光線

Claims (14)

1. 第１主面及び前記第１主面とは反対向きの第２主面とを有し且つ前記第１主面及び前記第２主面の各々にうねりを有する基板を準備することと、
   搬送装置が第１レーザー加工装置に前記基板を搬送することと、
   前記第１レーザー加工装置が前記第１主面に対して第１レーザー光線を照射し、前記第１主面のうねりを低減することと、
   前記第１レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第１レーザー光線を照射した後に、前記搬送装置が前記第１レーザー加工装置から前記基板を取り出すことと、
   前記搬送装置が前記第１レーザー加工装置から取り出した前記基板を第２レーザー加工装置に搬送することと、
   前記第２レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第１レーザー光線とは異なる第２レーザー光線を照射し、前記第１主面の表面粗さを低減することと、
   前記第２レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第２レーザー光線を照射した後に、前記搬送装置が前記第２レーザー加工装置から前記基板を取り出すことと、
   を有する、基板処理方法。
2. 前記第１レーザー光線は、前記第２レーザー光線に比べて、照射回数１回当たりの除去量が大きい、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記第１主面の表面粗さを低減した後に、前記第１主面をチャックの吸着面で吸着した状態で、前記第２主面を研削することを有する、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
4. 前記第２主面を研削した後に、前記第２主面をチャックの吸着面に吸着した状態で、前記第１主面を研削することを有する、請求項３に記載の基板処理方法。
5. 前記第２主面を研削する前に、前記第２主面に対して第３レーザー光線を照射し、前記第２主面の表面粗さを低減することを有する、請求項３に記載の基板処理方法。
6. 前記第２主面の表面粗さを低減する前に、前記第２主面に対して前記第３レーザー光線とは異なる第４レーザー光線を照射し、前記第２主面のうねりを低減することを有する、請求項５に記載の基板処理方法。
7. 前記第４レーザー光線は、前記第３レーザー光線に比べて、照射回数１回当たりの除去量が大きい、請求項６に記載の基板処理方法。
8. 第１主面及び前記第１主面とは反対向きの第２主面とを有し且つ前記第１主面及び前記第２主面の各々にうねりを有する基板を搬送する搬送装置と、
   前記第１主面に対して第１レーザー光線を照射し、前記第１主面のうねりを低減する第１レーザー加工装置と、
   前記第１レーザー加工装置によって前記第１主面のうねりを低減した後に、前記第１主面に対して前記第１レーザー光線とは異なる第２レーザー光線を照射し、前記第１主面の表面粗さを低減する第２レーザー加工装置と、
   制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記搬送装置が前記第１レーザー加工装置に前記基板を搬送する制御と、
   前記第１レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第１レーザー光線を照射し、前記第１主面のうねりを低減する制御と、
   前記第１レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第１レーザー光線を照射した後に、前記搬送装置が前記第１レーザー加工装置から前記基板を取り出す制御と、
   前記搬送装置が前記第１レーザー加工装置から取り出した前記基板を前記第２レーザー加工装置に搬送する制御と、
   前記第２レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第２レーザー光線を照射し、前記第１主面の表面粗さを低減する制御と、
   前記第２レーザー加工装置が前記第１主面に対して前記第２レーザー光線を照射した後に、前記搬送装置が前記第２レーザー加工装置から前記基板を取り出す制御と、
   を行う、基板処理装置。
9. 前記第１レーザー光線は、前記第２レーザー光線に比べて、照射回数１回当たりの除去量が大きい、請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記第１主面の表面粗さを低減した後に、前記第１主面をチャックの吸着面で吸着した状態で、前記第２主面を研削する研削装置を備える、請求項８又は９に記載の基板処理装置。
11. 前記研削装置は、前記第２主面を研削した後に、前記第２主面をチャックの吸着面に吸着した状態で、前記第１主面を研削する、請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 前記第２主面を研削する前に、前記第２主面に対して第３レーザー光線を照射し、前記第２主面の表面粗さを低減する第３レーザー加工装置を備える、請求項１０に記載の基板処理装置。
13. 前記第２主面の表面粗さを低減する前に、前記第２主面に対して前記第３レーザー光線とは異なる第４レーザー光線を照射し、前記第２主面のうねりを低減する第４レーザー加工装置を備える、請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記第４レーザー光線は、前記第３レーザー光線に比べて、照射回数１回当たりの除去量が大きい、請求項１３に記載の基板処理装置。