CN110757336A - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents

基板处理装置和基板处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110757336A
CN110757336A CN201910664210.3A CN201910664210A CN110757336A CN 110757336 A CN110757336 A CN 110757336A CN 201910664210 A CN201910664210 A CN 201910664210A CN 110757336 A CN110757336 A CN 110757336A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
grinding process
speed
tool
acoustic emission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910664210.3A
Other languages
English (en)
Inventor
児玉宗久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN110757336A publication Critical patent/CN110757336A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00Other grinding machines or devices
    • B24B27/0076Other grinding machines or devices grinding machines comprising two or more grinding tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/10Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Abstract

本发明提供基板处理装置和基板处理方法,能够抑制因对基板进行磨削的工具的磨损导致生产率的下降。基板处理装置具备:控制部,当由位置检测器检测到可动部到达预先设定的速度切换位置时,该控制部使可动部接近基板保持部的接近速度从第一速度减速至比第一速度小的第二速度,使装设于可动部的工具以第二速度与被保持于基板保持部的基板接触,由此实施基板的磨削处理;以及AE传感器,其检测由于装设于可动部的工具与被保持于基板保持部的基板之间的接触而产生的AE波的有无,其中,控制部基于第K(K为1以上的自然数)次的磨削处理中的AE传感器的检测结果,来校正第L(L为比K大的自然数)次的磨削处理中的速度切换位置。

Description

基板处理装置和基板处理方法
技术领域
本公开涉及一种基板处理装置和基板处理方法。
背景技术
专利文献1的磨削装置具有:AE传感器,其检测磨石头的振动,该磨石头用于装设对液晶面板基板进行磨削的磨石;以及判定部,其判定磨石头的振动的振幅的值是否持续规定时间地超过基准值。在磨石头的振动的振幅的值持续规定时间地超过基准值的情况下,使磨石头停止旋转和移动,之后使磨石头以从液晶面板基板分离的方式移动。由此,能够防止液晶面板基板的损伤等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-155299号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的一个方式提供一种能够抑制因对基板进行磨削的工具的磨损引起的生产率(每单位时间的处理张数)的下降的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式所涉及的基板处理装置具备:基板保持部,其具有用于保持基板的保持面;可动部,用于对所述基板进行磨削的工具以能够更换的方式装设于该可动部;移动驱动部,其使所述可动部沿与所述基板保持部接触和分离的方向移动;位置检测器,其检测所述可动部的位置;控制部,当由所述位置检测器检测到所述可动部到达预先设定的速度切换位置时,该控制部使所述可动部接近所述基板保持部的接近速度从第一速度减速至比所述第一速度小的第二速度,使装设于所述可动部的所述工具以所述第二速度与被保持于所述基板保持部的所述基板接触,由此实施所述基板的磨削处理;以及AE传感器,其检测由于装设于所述可动部的所述工具与被保持于所述基板保持部的所述基板之间的接触而产生的AE波的有无,其中,所述控制部基于第K(K为1以上的自然数)次的所述磨削处理中的所述AE传感器的检测结果,来校正第L(L为比K大的自然数)次的所述磨削处理中的所述速度切换位置。
发明的效果
根据本公开的一个方式,能够抑制因对基板进行磨削的工具的磨损引起导致的生产率的下降。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的基板处理装置的俯视图。
图2是表示一个实施方式所涉及的一级加工单元的侧视图。
图3是表示一个实施方式所涉及的一级加工单元的可动部的截面图。
图4是表示一个实施方式所涉及的基板处理方法的流程图,是表示对基板进行一级磨削的一级磨削处理的流程图。
图5是表示一个实施方式所涉及的一级磨削处理中的可动部的Z轴方向位置随时间的变化的图。
图6是表示一个实施方式所涉及的基板处理方法的流程图,是表示对一级磨削处理的设定进行校正的校正处理的流程图。
图7是表示一个实施方式所涉及的第K次的一级磨削处理中的开始产生AE波时的可动部的Z轴方向位置与第L次的一级磨削处理中的速度切换位置之间的关系的图。
图8是表示一个实施方式所涉及的第K次的一级磨削处理中的结束产生AE波时的可动部的Z轴方向位置与第L次的一级磨削处理中的速度切换位置之间的关系的图。
图9是表示一个实施方式所涉及的基板处理方法的流程图,是表示决定一级磨削处理的设定的设定处理的流程图。
图10是表示一个实施方式所涉及的设定处理中的产生AE波时的可动部的Z轴方向位置与一级磨削处理中的速度切换位置之间的关系的图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本公开的实施方式。此外,在各附图中有时对相同或对应的结构标注相同或对应的附图标记并省略说明。在以下的说明中,X轴方向、Y轴方向、Z轴方向为彼此垂直的方向,X轴方向和Y轴方向为水平方向,Z轴方向为铅垂方向。另外,下方是指铅垂方向下方(Z轴负方向),上方是指铅垂方向上方(Z轴正方向)。
图1是表示一个实施方式所涉及的基板处理装置的俯视图。基板处理装置10对基板2进行加工。基板2例如为硅晶圆等半导体基板。基板处理装置10具备旋转台20、作为基板保持部的旋转卡盘30、一级加工单元41、二级加工单元42、三级加工单元43以及控制部90。
此外,基板处理装置10具有三个用于对基板2进行加工的加工单元,以进行基板2的一级加工、二级加工以及三级加工,但加工单元的数量不限定为三个。加工单元的数量可以为一个,也可以为两个,还可以为四个以上。另外,在图1中,旋转卡盘30的数量为四个,但只要比加工单元的数量多一个即可。
旋转台20绕铅垂轴旋转。四个旋转卡盘30绕旋转台20的旋转中心线等间隔地配设。四个旋转卡盘30的各旋转卡盘30与旋转台20一同旋转,分别移动至交接位置A0、一级加工位置A1、二级加工位置A2以及三级加工位置A3。
交接位置A0兼用作搬送机器人向旋转卡盘30载置加工前的基板2的位置以及搬送机器人从旋转卡盘30接受加工后的基板2的位置。一级加工位置A1是一级加工单元41进行一级加工(例如一级磨削)的位置。二级加工位置A2是二级加工单元42进行二级加工(例如二级磨削)的位置。三级加工位置A3是三级加工单元43进行三级加工(例如三级磨削)的位置。
此外,搬送机器人向旋转卡盘30载置加工前的基板2的位置与搬送机器人从旋转卡盘30接受加工后的基板2的位置在本实施方式中为相同的位置,但也可以是不同的位置。在后者的情况下,旋转卡盘30的数量比加工单元的数量多两个即可。
四个旋转卡盘30的各旋转卡盘30以各自的旋转中心线为中心旋转自如地安装于旋转台20。在利用加工单元对由四个旋转卡盘30的各旋转卡盘保持的基板2进行加工的期间中,使各旋转卡盘30旋转。在四个旋转卡盘30的各旋转卡盘30与搬送机器人之间交接加工前或加工后的基板2的期间中,使各旋转卡盘30停止旋转。
四个旋转卡盘30中的各旋转卡盘30具有用于保持基板2的保持面31(参照图2)。保持面31从基板2的下方将该基板2保持为水平。保持面31形成为直径比基板2的直径大的圆形,用于吸附基板2。与保持面31垂直的方向例如为Z轴方向。
此外,也可以在基板2的与旋转卡盘30相向的面预先粘合未图示的保护带。也就是说,旋转卡盘30可以隔着保护带来保持基板2。保护带用于对预先形成于基板2的器件进行保护。使用通常的保护带来作为保护带,例如使用树脂带。
图2是表示一个实施方式所涉及的一级加工单元的侧视图。一级加工单元41进行基板2的一级磨削。一级加工单元41具备可动部50,用于对基板2进行磨削的工具4以能够更换的方式装设于该可动部50。工具4例如包括圆盘状的轮5和环状地排列的多个磨石6。多个磨石6例如固定于轮5的与旋转卡盘30相向的面(例如下表面)的外周部。当磨石6发生磨损且磨石6的厚度T1变得比预先设定的更换厚度T10小时,更换工具4。工具4的更换也可以定期地进行。此外,磨石6也可以固定于轮5的与旋转卡盘30相向的整个面。
图3是表示一个实施方式所涉及的一级加工单元的可动部的截面图。可动部50例如具有:凸缘51,工具4以能够更换的方式装设于凸缘51;主轴52,凸缘51设置于该主轴52的端部;轴承56,其将主轴52以旋转自如的方式支承;以及主轴电动机57,其使主轴52旋转。
主轴52具有:第一圆柱部53,其用于连结主轴电动机57的转子58;第二圆柱部54,其用于连结凸缘51;以及中继轴部55,其配置在第一圆柱部53与第二圆柱部54之间。第一圆柱部53、第二圆柱部54以及中继轴部55以同轴的方式配置。中继轴部55的直径比第一圆柱部53的直径及第二圆柱部54的直径小。
轴承56例如为通过气压将主轴52以旋转自如的方式支承的空气轴承。轴承56形成为筒状,具有供中继轴部55穿过的贯通孔。轴承56在与第一圆柱部53相向的端面(例如上表面)、与第二圆柱部54相向的端面(例如下表面)以及包围中继轴部55的外周面的内周面具有用于喷出压缩空气的喷出口。轴承56通过压缩空气的气压来支持轴向的负荷和径向的负荷。此外,轴承56不限定为空气轴承,也可以是通常的轴承。
主轴电动机57通过使主轴52旋转来使装设于凸缘51的工具4旋转。主轴电动机57具有:转子58,主轴52与该转子58连结;定子59,在该定子59的内部形成旋转磁场;以及壳体60,定子59固定于该壳体60。
作为主轴电动机57,例如使用感应电动机以得到高转矩。感应电动机通过向定子59的绕组供给交流电流来形成旋转磁场,通过该旋转磁场来使转子58旋转。工具4以与被供给至定子59的绕组的交流电流的频率相应的转速旋转。
如图2所示,一级加工单元41具备使可动部50沿与旋转卡盘30接触和分离的方向(例如Z轴方向)移动的移动驱动部70。移动驱动部70具有沿Z轴方向延伸的导向件71、沿导向件71移动的滑块72以及使滑块72移动的移动电动机73。可动部50固定于滑块72。移动电动机73可以进行旋转运动,也可以进行直线运动。移动驱动部70具有在移动电动机73进行旋转运动的情况下将移动电动机73的旋转运动转换为滑块72的直线运动的滚珠丝杠。
移动驱动部70通过使可动部50下降来使可动部50接近旋转卡盘30。在此期间,使旋转卡盘30旋转,并且使装设于可动部50的工具4旋转。工具4一边旋转一边下降,接触与旋转卡盘30一同旋转的基板2来对基板2进行磨削。之后,移动驱动部70通过使可动部50上升来使可动部50离开旋转卡盘30。
一级加工单元41具备对可动部50的Z轴方向位置z进行检测的位置检测器81。作为位置检测器81,例如使用通过检测移动电动机73的旋转来检测可动部50的Z轴方向位置z的旋转编码器。位置检测器81将表示可动部50的Z轴方向位置z的信号发送至控制部90。
此外,位置检测器81不限定为检测移动电动机73的旋转的旋转编码器,也可以是通常的编码器。例如,位置检测器81可以是检测滑块72的位置的线性编码器。线性编码器包括沿导向件71设置的标尺以及搭载于滑块72的读取头,通过读取头来读取标尺的刻度,由此检测滑块72的位置。
一级加工单元41具备对被保持于旋转卡盘30的保持面31的基板2的厚度T2进行检测的厚度检测器82。厚度检测器82例如具有与基板2的利用工具4进行磨削的面(例如基板2的上表面)接触的触头83以及检测触头83的位移的位移检测部84。厚度检测器82将表示基板2的厚度T2的信号发送至控制部90。
此外,厚度检测器82不限定为接触式,也可以是非接触式。作为非接触式的厚度检测器82,例如使用激光位移计。激光位移计例如为分光干涉式,从基板2的上方照射光,检测被基板2的上表面反射后的光与被基板2的下表面反射后的光的相位差,由此检测基板2的厚度T2。
一级加工单元41具备AE传感器85,所述AE传感器85检测由于装设于可动部50的工具4与被保持于旋转卡盘30的基板2之间的接触而产生的AE(Acoustic Emission:声发射)波的有无。AE波包括超声波。AE传感器85由压电元件构成,将AE波转换为电信号。AE传感器85将表示AE波的检测结果的信号发送至控制部90。
如图3所示,可动部50具有相对于主轴电动机57的壳体60固定的固定棒61。固定棒61配置在贯通孔62中。贯通孔62将主轴电动机57的转子58和主轴52贯通。贯通孔62的长度方向为主轴电动机57的转子58和主轴52的旋转轴方向。
在贯通孔62的内部配置有固定于固定棒61的前端部的接收部86以及装设于凸缘51的AE传感器85。在对基板2进行磨削时,AE传感器85旋转但接收部86不旋转,因此在AE传感器85与接收部86之间形成微小的间隙。接收部86以无线方式接收从AE传感器85发送的信号,将以无线方式接收到的信号发送至控制部90。
在对基板2进行磨削时,接收部86不旋转,因此容易进行用于将接收部86与控制部90电连接的配线的绕设。另外,接收部86和AE传感器85这两方均配置在贯通孔62的内部,因此接收部86与AE传感器85之间的间隙小,接收部86能够高精度地以无线方式接收从AE传感器85发送的信号。并且,AE传感器85固定于凸缘51,因此能够高精度地检测由于装设于凸缘51的工具4与基板2之间的接触而产生的AE波的有无。
此外,AE传感器85和接收部86的配置不限定为图3所示的配置。只要通过AE传感器85来检测AE波的有无,就能够进行后述的校正处理和后述的设定处理。
控制部90例如由计算机构成,具备CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)91和存储器等存储介质92。在存储介质92中保存用于控制在基板处理装置10中执行的各种处理的程序。控制部90通过使CPU 91执行存储介质92中存储的程序,来控制基板处理装置10的动作。另外,控制部90具备输入接口93和输出接口94。控制部90通过输入接口93接收来自外部的信号,通过输出接口94向外部发送信号。
所述程序可以存储在可由计算机读取的存储介质中,并且从该存储介质安装到控制部90的存储介质92中。作为可由计算机读取的存储介质,例如能够列举硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等。此外,程序可以经由网络从服务器下载后安装到控制部90的存储介质92中。
图4是表示一个实施方式所涉及的基板处理方法的流程图,是表示对基板进行一级磨削的一级磨削处理的流程图。图5是表示一个实施方式所涉及的一级磨削处理中的可动部的Z轴方向位置随时间的变化的图。在控制部90的控制下实施图4和图5所示的一级磨削处理。
基板处理方法包括工序S101,在工序S101中,使可动部50以第一速度V1从处理开始位置z0下降,直至可动部50到达速度切换位置z1为止。在该工序S101中,控制部90使装设于可动部50的工具4接近被保持于旋转卡盘30的基板2。控制部90在使工具4接近基板2的期间中,使工具4以预先设定的转速旋转。另外,控制部90在使工具4接近基板2的期间中,通过使旋转卡盘30以预先设定的转速旋转来使基板2旋转。
此外,控制部90也可以在可动部50到达速度切换位置z1之后使工具4开始旋转。另外,控制部还可以在可动部50到达速度切换位置z1之后使基板2开始旋转。这是因为,在可动部50到达速度切换位置z1之前工具4与基板2不会接触。
基板处理方法包括工序S102,在该工序S102中,当在时刻t1由位置检测器81检测到可动部50到达速度切换位置z1时,使可动部50的下降速度从第一速度V1减速至比第一速度V1小的第二速度V2(V2<V1)。可动部50的下降速度是可动部50接近旋转卡盘30的接近速度。以在可动部50到达速度切换位置z1时在工具4与基板2之间形成有间隙的方式设定速度切换位置z1。将在从可动部50到达速度切换位置z1的时刻t1起至装设于可动部50的工具4与被保持于旋转卡盘30的基板2接触的时刻t2的期间中工具4移动的距离也称作空程量(日语:エアカット量)Δz(参照图5)。基于基板2的初始厚度T2A的偏差来设定空程量Δz。初始厚度T2A为一级磨削处理开始时的厚度。
基板处理方法包括工序S103,在该工序S103中,一边使可动部50以第二速度V2下降,一边使装设于可动部50的工具4与被保持于旋转卡盘30的基板2接触。控制部90使可动部50以低速接近旋转卡盘30,因此能够减小工具4与基板2接触时的冲击,能够抑制基板2的破损和工具4的破损。此外,控制部90在可动部50到达速度切换位置z1之前使可动部50以高速接近旋转卡盘30,因此能够抑制生产率的下降。
基板处理方法包括工序S104,在该工序S104中,使可动部50进一步下降,直至由厚度检测器82检测到基板2的厚度T2达到设定厚度T2B为止,由此利用工具4对基板2进行磨削。在图5中,在基板2的厚度T2达到设定厚度T2B之前的期间中,控制部90将可动部50的下降速度维持为第二速度V2,但也可以变更可动部50的下降速度。
基板处理方法包括工序S105,在该工序S105中,当在时刻t3由厚度检测器82检测到基板2的厚度T2达到设定厚度T2B时,使可动部50停止下降。将设定厚度T2B设定得比一级磨削结束时的目标厚度稍厚。此外,在厚度检测器82为接触式的情况下,控制部90也可以使可动部50停止下降并且使厚度检测器82的触头83离开基板2的上表面。在下述的工序S106中,能够将厚度检测器82在基板2的上表面的接触痕迹去除。
基板处理方法包括工序S106,在该工序S106中,在设定时间的期间中,在使可动部50停止在Z轴方向位置z3的状态下使工具4旋转并且使基板2旋转。工具4对基板2进行小幅的磨削,由此工具4不被按压于基板2,因磨削产生的声音消失。将像这样在使可动部50停止移动的状态下使工具4旋转并且使基板2旋转的动作也称作光磨(日语:スパークアウト)。
基板处理方法包括工序S107,在该工序S107中,使可动部50上升,直至可动部50到达处理结束位置z5为止。在该工序S107中,控制部90使装设于可动部50的工具4离开被保持于旋转卡盘30的基板2。在工具4与基板2之间的接触被解除之后,控制部90使工具4停止旋转。另外,在工具4与基板2之间的接触被解除之后,控制部90使旋转卡盘30停止旋转,由此使基板2停止旋转。
当在时刻t5可动部50到达处理结束位置z5时,控制部90使可动部50停止上升。通过这样,一级磨削处理结束。更换基板2,重复进行一级磨削处理。
随着一级磨削处理的次数n增加,磨石6发生磨损,磨石6的厚度T1变小。因此,控制部90校正速度切换位置z1,以抑制由于磨石6的厚度T1减小引起的空程量Δz的增加。
控制部90在对速度切换位置z1的设定进行的校正中利用AE传感器85的检测结果。AE传感器85检测由于工具4与基板2之间的接触而产生的AE波的有无。只要工具4与基板2接触,即使工具4未被按压于基板2也会产生AE波。
当工具4被按压于基板2时,工具4和装设工具4的可动部50发生小幅的弹性变形。因弹性变形产生的尺寸变化会成为产生速度切换位置z1的设定误差的原因。这是因为,在可动部50到达速度切换位置z1时工具4未被按压于基板2。
控制部90基于AE传感器85的检测结果来校正速度切换位置z1。因此,能够高精度地校正速度切换位置z1的设定。这是因为,与使用检测移动电动机73的转矩的转矩传感器来取代AE传感器85的情况不同,只要工具4与基板2接触,即使工具4未被按压于基板2也会产生AE波。
此外,在根据移动电动机73的转矩的急剧上升探测到工具4与基板2之间的接触开始的情况下,工具4被按压于基板2。另外,在根据移动电动机73的转矩的急剧下降探测到工具4与基板2之间的接触结束的情况下,工具4被按压于基板2。
图6是表示一个实施方式所涉及的基板处理方法的流程图,是表示对一级磨削处理的设定进行校正的校正处理的流程图。在控制部90的控制下实施图6所示的校正处理,例如定期地实施该校正处理。
基板处理方法包括工序S201,在该工序S201中,在第K次的一级磨削处理中,利用AE传感器85检测由于装设于可动部50的工具4与被保持于旋转卡盘30的基板2之间的接触而产生的AE波的有无。K为1以上的自然数。控制部90具有对一级磨削处理的次数n进行计数的计数器部。在对可动部50装设了新的工具4时,计数器部将“n”重置为零。
例如,在图5所示的时刻t2至时刻t4的期间中产生AE波。时刻t2是工具4与基板2之间的接触开始的时刻。时刻t42工具4与基板2之间的接触结束的时刻。此外,在图5中时刻t4是与可动部50的上升开始时刻相同的时刻,但既可以是比可动部50的上升开始时刻早的时刻,也可以是比可动部50的上升开始时刻稍晚的时刻。
基板处理方法包括工序S202,在该工序S202中,基于第K次的一级磨削处理中的AE传感器85的检测结果,来校正第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L)。K为1以上的自然数,L为比K大的自然数。L只要是比K大的自然数即可,不特别地进行限定,例如可以为K+1。
校正第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L),以使第L次的一级磨削处理中的空程量Δz(n=L)接近预先设定的值Δz0。校正第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L),以使比第K次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=K)更接近旋转卡盘30的保持面31。因而,能够抑制由于磨石6的厚度T1减小引起的空程量Δz的增加,因此能够抑制因磨石6的磨损引起的生产率的下降。
图7是表示一个实施方式所涉及的第K次的一级磨削处理中的开始产生AE波时的可动部的Z轴方向位置与第L次的一级磨削处理中的速度切换位置之间的关系的图。在图7中,实线表示第K次的一级磨削处理中的开始产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z2(n=K),双点划线表示第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L)。
如图7所示,校正速度切换位置z1的工序S202包括以下工序:基于第K次的一级磨削处理中的开始产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z2(n=K),来校正第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L)。例如,使用“z1(n=L)=z2(n=K)+Δz0”的式子来计算z1(n=L)。上述的式子中的z2(n=K)是利用位置检测器81和AE传感器85检测出的位置。
校正第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L),以使第L次的一级磨削处理中的空程量Δz(n=L)接近预先设定的值Δz0。能够抑制由于磨石6的厚度T1减小引起的空程量Δz的增加,因此能够抑制因磨石6的磨损引起的生产率的下降。
图8是表示一个实施方式所涉及的第K次的一级磨削处理中的结束产生AE波时的可动部的Z轴方向位置与第L次的一级磨削处理中的速度切换位置之间的关系的图。在图8中,实线表示第K次的一级磨削处理中的结束产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z4(n=K),双点划线表示第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L)。
如图8所示,校正速度切换位置z1的工序S202包括以下工序:基于第K次的一级磨削处理中的结束产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z4(n=K),来校正第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L)。例如,使用“z1(n=L)=z4(n=K)+ΔT2+Δz0”来计算z1(n=L)。
上述的式子中的z4(n=K)是利用位置检测器81和AE传感器85检测出的位置。ΔT2为基板2的初始厚度T2A与基板2的设定厚度T2B之差。T2A可以为代表值,也可以为实测值。作为实测值,例如使用供第L次的一级磨削处理所用的基板2的初始厚度T2A(n=L)。利用厚度检测器82来检测T2A(n=L)。
校正第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L),以使第L次的一级磨削处理中的空程量Δz(n=L)接近预先设定的值Δz0。能够抑制由于磨石6的厚度T1减小引起的空程量Δz的增加,因此能够抑制因磨石6的磨损引起的生产率的下降。
另外,在第K次的一级磨削处理中,在结束产生AE波之后,使工具4离开基板2,因此磨石6不会发生磨损。因此,如果基于结束产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z4(n=K)来校正z1(n=L),则能够进一步抑制由于磨石6的厚度T1减小引起的空程量Δz的增加。其结果是,能够进一步抑制因磨石6的磨损引起的生产率的下降。
此外,控制部90也可以基于图7所示的开始产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z2(n=K)和图8所示的结束产生AE波的时的可动部50的Z轴方向位置z4(n=K)这两方来校正速度切换位置z1(n=L)。
如图6所示,基板处理方法包括工序S203,在该工序S203中,基于第K次的一级磨削处理中的AE传感器85的检测结果,来校正第L次的一级磨削处理中的处理开始位置z0(n=L)。K为1以上的自然数,L为比K大的自然数。L只要为比K大的自然数即可,不特别进行限定,例如可以为K+1。第L次的一级磨削处理中的处理开始位置z0(n=L)兼用作第L-1次的一级磨削处理中的处理结束位置z5(n=L-1)。
可动部50在第L-1次的一级磨削处理中上升至处理结束位置z5(n=L-1),在第L次的一级磨削处理中从处理开始位置z0(n=L)下降。在从第L-1次的一级磨削处理的结束到第L次的一级磨削处理的开始的期间中,可动部50不沿Z轴方向移动。
将第L次的一级磨削处理中的处理开始位置z0(n=L)校正为与在上述的工序S202中校正后的第L次的一级磨削处理中的速度切换位置z1(n=L)相距预先设定的距离的位置。将第L次的一级磨削处理中的处理开始位置z0(n=L)校正为比第K次的一级磨削处理中的处理开始位置z0(n=K)更接近旋转卡盘30的保持面31。因而,能够抑制因磨石6的磨损引起的生产率的下降。
图9是表示一个实施方式所涉及的基板处理方法的流程图,是表示决定一级磨削处理的设定的设定处理的流程图。在控制部90的控制下实施图9所示的设定处理。
例如,在对可动部50装设了新的工具4之后且在进行第一次的一级磨削处理之前实施图9所示的设定处理。通过图9所示的设定处理设定的速度切换位置z1被用于第一次的一级磨削处理。之后,为了抑制不必要的处理的增加,在更换工具4之前不实施图9所示的设定处理。这是因为,只要实施图4所示的校正处理就能够抑制因磨石6的磨损引起的生产率的下降。
此外,在本实施方式中,在进行第一次的一级磨削处理之前实施图9所示的设定处理,在更换工具4之前不实施该设定处理,但本公开的技术不限定于此。例如,也可以是,在一级磨削处理中发生在可动部50到达速度切换位置z1之前工具4与基板2接触等异常的情况下,或者在由于停电等引起存储介质92丢失速度切换位置z1的设定的情况下,实施图9所示的设定处理。
基板处理方法包括工序S301,在该工序S301中,使装设有工具4的可动部50下降,直至由于工具4与基板2接触而产生AE波。在该工序S301中,控制部90使装设于可动部50的工具4接近被保持于旋转卡盘30的基板2。控制部90在使工具4接近基板2的期间中,使工具4以预先设定的转速旋转。另外,控制部90在使工具4接近基板2的期间中,通过使旋转卡盘30以预先设定的转速旋转来使基板2旋转。以在工具4与基板2接触时基板2几乎不被磨削的方式设定可动部50的下降速度、工具4的转速以及旋转卡盘30的转速。此外,控制部90在使工具4接近基板2的期间中,使工具4和基板2中的至少一方旋转即可。只要工具4和基板2中的至少一方旋转,就会在工具4与基板2接触时产生AE波。控制部90利用AE传感器85来检测AE波的产生。
基板处理方法包括工序S302,在该工序S302中,当利用AE传感器85检测到AE波的产生时,利用位置检测器81来检测产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z6,并且使可动部50离开旋转卡盘30。控制部90在Z轴方向位置z6将可动部50的移动方向反转。在工具4与基板2接触之后,工具4未被按压于基板2,因此基板2几乎不被磨削。
基板处理方法包括工序S303,在该工序S303中,基于在上述的工序S302中由位置检测器81检测出的Z轴方向位置z6,来设定在之后进行的一级磨削处理中使用的速度切换位置z1。之后,也可以不从旋转卡盘30卸下在设定处理中使用的基板2,将该基板2直接用于一级磨削处理。相比于在设定处理中使用仿真基板的情况,能够省去基板2的替换时间。
图10是表示一个实施方式所涉及的设定处理中的产生AE波时的可动部的Z轴方向位置与一级磨削处理中的速度切换位置之间的关系的图。在图10中,实线表示设定处理中的产生AE波时的可动部50的Z轴方向位置z6,双点划线表示一级磨削处理中的速度切换位置z1。
如图10所示,例如使用“z1=z6+Δz0”的式子来计算z1。上述的式子中的z6是在上述的工序S302中利用位置检测器81检测出的位置。基于基板2的初始厚度T2A的偏差来设定Δz0
控制部90基于AE传感器85的检测结果来设定速度切换位置z1。因此,能够高精度地设定速度切换位置z1。这是因为,与使用对移动电动机73的转矩进行检测的转矩传感器来取代AE传感器85的情况不同,只要工具4与基板2接触,即使工具4未被按压于基板2也会产生AE波。
二级加工单元42与一级加工单元41同样地构成,因此省略图示和说明。另外,二级磨削处理与一级磨削处理同样地实施,因此省略图示和说明。但是,二级加工单元42的磨石的磨粒直径比一级加工单元41的磨石的磨粒直径小。一般来讲,磨粒直径越小则磨削速度越慢。因此,将二级磨削处理中的第二速度V2设定得比一级磨削处理中的第二速度V2慢。因而,就提高基板处理装置10的生产率而言,在二级磨削处理中抑制空程量Δz的增加比在一级磨削处理中抑制空程量Δz的增加更为重要。这是因为基板处理装置10同时实施一级磨削处理和二级磨削处理。
三级加工单元43与一级加工单元41同样地构成,因此省略图示和说明。另外,三级磨削处理与一级磨削处理同样地实施,因此省略图示和说明。但是,三级加工单元43的磨石的磨粒直径比二级加工单元42的磨石的磨粒直径小。一般来讲,磨粒直径越小则磨削速度越慢。因此,将三级磨削处理中的第二速度V2设定得比二级磨削处理中的第二速度V2慢。因而,就提高基板处理装置10的生产率而言,在三级磨削处理中抑制空程量Δz的增加比在二级磨削处理中抑制空程量Δz的增加更为重要。这是因为基板处理装置10同时实施二级磨削处理和三级磨削处理。
以上对本公开所涉及的基板处理装置和基板处理方法的实施方式进行了说明,但本公开不限定为上述实施方式。能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变更、修正、置换、附加、削除以及组合。这些当然也包括在本公开的技术范围中。
基板2不限定为硅晶圆等半导体基板,也可以是玻璃基板等。
在一次的一级磨削处理中,对一张基板进行一级磨削,但也可以对多张基板进行一级磨削。
也可以是,不将图9所示的设定处理与图4所示的校正处理进行组合,单独地实施图9所示的设定处理。

Claims (10)

1.一种基板处理装置,具备:
基板保持部,其具有用于保持基板的保持面;
可动部,用于对所述基板进行磨削的工具以能够更换的方式装设于该可动部;
移动驱动部,其使所述可动部沿与所述基板保持部接触和分离的方向移动;
位置检测器,其检测所述可动部的位置;
控制部,当由所述位置检测器检测到所述可动部到达预先设定的速度切换位置时,该控制部使所述可动部接近所述基板保持部的接近速度从第一速度减速至比所述第一速度小的第二速度,使装设于所述可动部的所述工具以所述第二速度与被保持于所述基板保持部的所述基板接触,由此实施所述基板的磨削处理;以及
声发射传感器,其检测由于装设于所述可动部的所述工具与被保持于所述基板保持部的所述基板之间的接触而产生的声发射波的有无,
其中,所述控制部基于第K次的所述磨削处理中的所述声发射传感器的检测结果,来校正第L次的所述磨削处理中的所述速度切换位置,其中,K为1以上的自然数,L为比K大的自然数。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述控制部基于第K次的所述磨削处理中的、在声发射波的产生结束时由所述位置检测器检测到的所述可动部的位置,来校正第L次的所述磨削处理中的所述速度切换位置。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述控制部基于第K次的所述磨削处理中的、在声发射波的产生开始时由所述位置检测器检测到的所述可动部的位置,来校正第L次的所述磨削处理中的所述速度切换位置。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述控制部实施对在所述磨削处理中使用的所述速度切换位置进行设定的设定处理,
所述设定处理包括以下处理:
使装设有所述工具的所述可动部与保持有所述基板的所述基板保持部接近,直至由于所述工具与所述基板的接触而产生声发射波为止;
当利用所述声发射传感器检测到声发射波的产生时,利用所述位置检测器检测产生声发射波时的所述可动部的位置,并且使所述可动部与所述基板保持部分离;以及
基于由所述位置检测器检测到的所述可动部的位置,来设定在之后进行的所述磨削处理中使用的所述速度切换位置。
5.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述可动部具有:凸缘,所述工具以能够更换的方式装设于该凸缘;主轴,所述凸缘设置于该主轴的端部;轴承,其将所述主轴以旋转自如的方式支承;以及主轴电动机,其使所述主轴旋转。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置,其特征在于,
所述可动部具有相对于所述主轴电动机的壳体固定的固定棒,
所述固定棒配置在将所述主轴电动机的转子和所述主轴贯通的贯通孔中,
在所述贯通孔的内部配置有固定于所述固定棒的前端部的接收部以及装设于所述凸缘的所述声发射传感器,
在所述声发射传感器与所述接收部之间形成有间隙,
所述接收部以无线方式接收从所述声发射传感器发送的信号,将以无线方式接收到的信号发送至所述控制部。
7.一种基板处理方法,包括以下工序:
磨削处理实施工序,实施对基板进行磨削的磨削处理;以及
校正处理实施工序,实施对所述磨削处理的设定进行校正的校正处理,
其中,所述磨削处理实施工序包括以下工序:
当由位置检测器检测到可动部到达预先设定的速度切换位置时,使所述可动部接近基板保持部的接近速度从第一速度减速至比所述第一速度小的第二速度;以及
使装设于所述可动部的工具以所述第二速度与被保持于所述基板保持部的所述基板接触,
所述校正处理实施工序包括以下工序:
在第K次的所述磨削处理中,利用声发射传感器来检测由于装设于所述可动部的所述工具与被保持于所述基板保持部的所述基板的接触而产生的声发射波的有无;以及
速度切换位置校正工序,基于第K次的所述磨削处理中的所述声发射传感器的检测结果,来校正第L次的所述磨削处理中的所述速度切换位置,其中,K为1以上的自然数,L为比K大的自然数。
8.根据权利要求7所述的基板处理方法,其特征在于,
所述速度切换位置校正工序包括以下工序:基于第K次的所述磨削处理中的、在声发射波的产生结束时由所述位置检测器检测到的所述可动部的位置,来校正第L次的所述磨削处理中的所述速度切换位置。
9.根据权利要求7或8所述的基板处理方法,其特征在于,
所述速度切换位置校正工序包括以下工序:基于第K次的所述磨削处理中的、在声发射波的产生开始时由所述位置检测器检测到的所述可动部的位置,来校正第L次的所述磨削处理中的所述速度切换位置。
10.根据权利要求7或8所述的基板处理方法,其特征在于,
包括设定处理实施工序,在该设定处理实施工序中,实施用于决定所述磨削处理的设定的设定处理,
所述设定处理实施工序包括以下工序:
使装设有所述工具的所述可动部与保持有所述基板的所述基板保持部接近,直至由于所述工具与所述基板的接触而产生声发射波为止;
当利用所述声发射传感器检测到声发射波的产生时,利用所述位置检测器检测产生声发射波时的所述可动部的位置,并且使所述可动部与所述基板保持部分离;以及
基于由所述位置检测器检测到的所述可动部的位置,来设定在之后进行的所述磨削处理中使用的所述速度切换位置。
CN201910664210.3A 2018-07-23 2019-07-23 基板处理装置和基板处理方法 Pending CN110757336A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018137897A JP2020015105A (ja) 2018-07-23 2018-07-23 基板処理装置および基板処理方法
JP2018-137897 2018-07-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110757336A true CN110757336A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69329463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910664210.3A Pending CN110757336A (zh) 2018-07-23 2019-07-23 基板处理装置和基板处理方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2020015105A (zh)
CN (1) CN110757336A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02279258A (ja) * 1989-04-07 1990-11-15 Daishowa Seiki Co Ltd 工作機械に於ける工具損傷検出装置
EP0481935A2 (en) * 1990-10-19 1992-04-22 MELCHIORRE OFFICINA MECCANICA S.r.l. Method and apparatus for the post-process check of the workpieces in a double-plate lapping machine
JP2003300167A (ja) * 2002-04-09 2003-10-21 Okamoto Machine Tool Works Ltd カップホイ−ル型砥石およびそれを備えた研削装置
JP2005021998A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Komatsu Machinery Corp 研削加工装置及び研削加工方法
JP2011060924A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び基板処理方法
KR20110095308A (ko) * 2008-12-12 2011-08-24 아사히 가라스 가부시키가이샤 연마 장치 및 연마 방법, 및 유리판의 제조 방법
JP2012151409A (ja) * 2011-01-21 2012-08-09 Disco Abrasive Syst Ltd 硬質基板の研削方法
JP2013084795A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ面取り装置、および面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態の検出方法
JP2017154238A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 株式会社ディスコ 研削装置
JP2018047508A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 株式会社ディスコ 研削ホイール及び研削装置
CN107871695A (zh) * 2016-09-26 2018-04-03 东京毅力科创株式会社 基板处理装置和基板处理方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02279258A (ja) * 1989-04-07 1990-11-15 Daishowa Seiki Co Ltd 工作機械に於ける工具損傷検出装置
EP0481935A2 (en) * 1990-10-19 1992-04-22 MELCHIORRE OFFICINA MECCANICA S.r.l. Method and apparatus for the post-process check of the workpieces in a double-plate lapping machine
JP2003300167A (ja) * 2002-04-09 2003-10-21 Okamoto Machine Tool Works Ltd カップホイ−ル型砥石およびそれを備えた研削装置
JP2005021998A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Komatsu Machinery Corp 研削加工装置及び研削加工方法
KR20110095308A (ko) * 2008-12-12 2011-08-24 아사히 가라스 가부시키가이샤 연마 장치 및 연마 방법, 및 유리판의 제조 방법
JP2011060924A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び基板処理方法
JP2012151409A (ja) * 2011-01-21 2012-08-09 Disco Abrasive Syst Ltd 硬質基板の研削方法
JP2013084795A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ面取り装置、および面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態の検出方法
JP2017154238A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 株式会社ディスコ 研削装置
JP2018047508A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 株式会社ディスコ 研削ホイール及び研削装置
CN107871695A (zh) * 2016-09-26 2018-04-03 东京毅力科创株式会社 基板处理装置和基板处理方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘海宁等: "基于SINUMERIK 840D系统蜗杆砂轮磨齿机自动对刀技术研究", 《机床与液压》 *
滕家绪等: "基于LabVIEW开发平台的磨削加工声发射监测系统研究", 《新技术新工艺》 *
潘高星等: "磨削监控、消空程、防碰撞在立式磨床中的应用", 《机械工程师》 *
盛炜佳等: "基于声发射技术的自学习磨削加工监控系统", 《传感器与微系统》 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020015105A (ja) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8968052B2 (en) Systems and methods of wafer grinding
JP4441823B2 (ja) 面取り砥石のツルーイング方法及び面取り装置
JP2010184340A (ja) レンズの加工方法及び研削装置
JP6937370B2 (ja) 研削装置、研削方法及びコンピュータ記憶媒体
US7601615B2 (en) Method of grinding back surface of semiconductor wafer and semiconductor wafer grinding apparatus
KR20210039943A (ko) 판형 가공물의 연삭 방법
JP6153323B2 (ja) 研削装置及び研削方法
CN111383936A (zh) 基板处理装置和基板处理方法
JP4591830B2 (ja) ウェーハ面取り装置
JP2008062353A (ja) 研削加工方法および研削加工装置
JP5321813B2 (ja) 面取り加工装置及び面取り加工方法
JP2005022059A (ja) 研削盤及び研削方法
CN110757336A (zh) 基板处理装置和基板处理方法
TW202031424A (zh) 研削裝置
JP2009078326A (ja) ウェーハ面取り装置、及びウェーハ面取り方法
JP6144545B2 (ja) ウエハ面取り装置
JP7351611B2 (ja) ウェーハの面取り加工装置
JP5554612B2 (ja) 研削装置
JP2010094758A (ja) 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法およびその製造装置
JP2020114615A (ja) 工作機械のメンテナンス支援装置および工作機械システム
KR100573035B1 (ko) 웨이퍼 성형장치와 이 장치를 이용한 성형 방법
JP5203845B2 (ja) 研削方法
JP2014226767A (ja) ウェーハ面取り装置及びウェーハ面取り方法
CN113195159B (zh) 基板处理装置和基板处理方法
JP2004098250A (ja) 両頭研削装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200207