DE10108388B4 - Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Dünnermachen eines Halbleiterwafers - Google Patents

Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Dünnermachen eines Halbleiterwafers Download PDF

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Abstract

Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung zum mechanischen Schleifen einer Oberfläche eines Halbleiterwafers (11) und Entfernen einer beschädigten Schicht auf der geschliffenen Oberfläche des Halbleiterwafers (11), umfassend:
einen Schleifabschnitt (6) zum mechanischen Schleifen des Halbleiterwafers (11);
einen Vorzentrierabschnitt (5), um den Halbleiterwafer (11) vor Transportieren des Halbleiterwafers (11) zu dem Schleifabschnitt (6) zu zentrieren;
einen ersten Wafertransportabschnitt (9A) zum Transportieren des Halbleiterwafers (11) von dem Vorzentrierabschnitt (5) zu dem Schleifabschnitt (6);
einen zweiten Wafertransportabschnitt (9B) zum Entnehmen des durch den Schleifabschnitt (6) geschliffenen Halbleiterwafers (11);
einen Waferreinigungsabschnitt (10) zum Empfangen des geschliffenen Halbleiterwafers (11) von dem zweiten Wafertransportabschnitt (9B) und Reinigen des Halbleiterwafers (11);
einen Behandlungsabschnitt zum Entfernen einer beschädigten Schicht, der einen ersten Plasmabehandlungsabschnitt (4A) und einen zweiten Plasmabehandlungsabschnitt (4B) aufweist, von denen beide eine beschädigte Schicht des Halbleiterwafers (11) durch Plasmaätzen nach Reinigen des Halbleiterwafers (11) durch den Reinigungsabschnitt (10) entfernen; und
einen Robotermechanismus in einem...

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zum Dünnermachen eines Halbleiterwafers.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In einem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers zur Verwendung in einer Halbleitervorrichtung wird ein Schleifen durchgeführt, um die Dicke des Halbleiterwafers zu verringern, da dünne Halbleitervorrichtungen vorherrschend werden. Das Schleifen wird durch ein mechanisches Schleifen einer Rückseite des Halbleiterwafers gegenüberliegend zu seiner Seitenfläche durchgeführt, nachdem ein Schaltkreismuster bzw. eine Schaltkreisstruktur auf der Seitenfläche ausgebildet wurde. Auf der Oberfläche des Halbleiterwafers besteht nach dem mechanischen Schleifen eine beschädigte Schicht, welche durch Mikrorisse bzw. -spränge spröde gemacht ist, welche durch das mechanische Schleifen ausgebildet werden. Von der beschädigten Schicht ist bekannt, daß sie Mikrorisse beinhaltet und die Bruchfestigkeit des Halbleiterwafers verschlechtert. Es wurde daher ein konventioneller Halbleiterwafer mit einer derartigen Dicke verwendet, daß der Halbleiterwafer nicht durch eine Verringerung in der Bruchfestigkeit aufgrund der beschädigten Schicht beeinflußt wird.
  • Als Antwort auf das geringe Gewicht und die kompakte Größe von elektronischen Geräten bzw. Ausrüstungen waren Anstrengungen zum Verdünnen bzw. Dünnermachen von Halbleitervorrichtungen sehr stark, um Anforderungen an ihr geringes Gewicht und ihre kompakte Größe zu erfüllen. Dementsprechend wurde ein weiteres Verdünnen bzw. Dünnermachen von Halbleiterwafern gefordert. Um die Dicke des Halbleiterwafers zu reduzieren, wird jedoch der Einfluß der Verringerung bzw. Abnahme der Bruchfestigkeit aufgrund der beschädigten Schicht nicht vernachlässigbar. Um dieses Problem zu lösen, ist ein Bearbeiten auf eine geringe Dicke (nachfolgend als Dünnermachen bezeichnet), beinhaltend ein Entfernen der beschädigten Schicht erforderlich.
  • So zeigt die JP 09-223680 A eine Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung, bei der eine beschädigte Schicht durch eine chemische Ätzung entfernt wird.
  • In der DE 100 29 032 A1 ist eine Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung gezeigt, bei der ein Lager 16 für Wafer und eine Kammer 30 einer Trockenätzbehandlungskammer 31 gegenüberliegend und einander zugewandt angeordnet sind.
  • JP 11-307489 A und JP 11-198007A offenbaren jeweils eine Schleifvorrichtung, bei der Wafer mechanisch geschliffen werden.
  • Gemäß der JP 63-127531A wird nach mechanischem Schleifen von Wafern eine beschädigte Schicht mittels Plasmaätzen entfernt.
  • Wie schon die JP 09-223680 A offenbart auch die JP 05-226308 A eine Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung, bei der nach mechanischem Schleifen in Halbleiterwafern entstandene beschädigte Schichten mittels chemischer Ätzung entfernt werden.
  • Die US 5,885,138 beschreibt eine Poliervorrichtung für Halbleiterwafer, in der einzelne Vorrichtungen um einen zentralen Mittelpunkt herum angeordnet sind. Einzelne Verfahrensschritte werden mittels eines Robotermechanismus überbrückt.
  • Ein weiteres Problem das die Herstellung von Halbleiterwafern zur Verwendung in einer Halbleitervorrichtung beeinträchtigt, sind Spannungen, die während der Behandlung von Wafern in denselben auftreten. Diese resultieren in Kristallfehlern und führen in der Regel dazu, daß die auf dem Wafer aufwendig hergestellten mikroelektronischen Schaltkreise beschädigt werden und die aus dem Wafer hergestellten elektronischen Bauteile dadurch unbrauchbar sind. Diese Problematik wird dadurch verschärft, daß Kristallfehler die Eigenschaft haben, bei Temperaturerhöhungen, wie sie in nachfolgenden Waferbehandlungsschritten häufig auftreten, durch den Kristallverbund des gesamten Wafers zu wandern und dadurch großmaßstäbliche Schädigungen der hergestellten Schaltkreise verursachen. Interne Waferspannungen sind in der Halbleiterindustrie daher einer der Hauptgründe für den Ausschuß elektronischer Bauteile.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Unter diesen Umständen zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung und ein Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahren zur Verfügung zu stellen, welche eine Serie von Schritten zum Dünnermachen durchführen können, welche von einem mechanischen Schleifen eines Halbleiterwafers zu einem Entfernen seiner beschädigten Schicht reichen, und mit denen sich der Wirkungsgrad der Produktion von elektronischen Bauteilen aus Halbleiterwafern maßgeblich steigern läßt.
  • Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Insbesondere führt das Vorsehen von zwei Plasmabehandlungsabschnitten statt nur eines solchen Abschnittes und eines Robotermechanismus mit einem Polarkoordinatensystem in Verbindung mit der besonderen Anordnung derselben in verschiedenen Quadranten eines orthogonalen Koordinatensystems zu einer Vorrichtung, die eine wesentliche Erhöhung des Waferdurchsatzes ermöglicht und somit eine Steigerung der Produktivität der Vorrichtung und damit des Wirkungsgrades der Produktion von elektronischen Bauteilen mit sich bringt.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Halbleiterwafer auf der unteren Elektrode gehalten, wobei der Schutzfilm mit einer oberen Oberfläche der unteren Elektrode in Kontakt ist, Plasmaerzeugungsgas aus einer unteren Oberfläche der oberen Elektrode ausgelassen wird und eine Hochfrequenzspannung zwischen den Elektroden angelegt wird. Dank dieser Erfindungsmerkmale wird der Wafer vom Schutzfilm vor Spannungen infolge elektrischer Felder oder Ionen bewahrt. Zudem wird die beschädigte Schicht auf der gesamten geschliffenen Oberfläche des Wafers gleichmäßig entfernt, wodurch ebenfalls Spannungen im Wafer reduziert werden. Indem Spannungen im Wafer unterdrückt werden, wird auch die Ausschußproduktion signifikant gesenkt und der Wirkungsgrad der Produktion wird erhöht.
  • Eine Lagereinrichtung kann zum Aufnehmen des Halbleiterwafers vor der Bearbeitung, welcher dem Schleifabschnitt zuzuführen ist, und/oder des Halbleiterwafers nach dem Bearbeiten, welcher aus dem Behandlungsabschnitt zur Entfernung der beschädigten Schicht entnommen wurde, an einer Position vorgesehen sein, an welcher der Wafer von dem Robotermechanismus eingebracht und ausgebracht werden kann. Vorzugsweise beinhaltet die Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung auch einen Transportabschnitt nach dem Reinigen zum Entnehmen bzw. Entfernen des Halbleiterwafers nach dem Reinigen aus dem Waferreinigungsabschnitt und Transportieren des Halbleiterwafers zu dem Behandlungsabschnitt zur Entfernung der beschädigten Schicht. Vorzugsweise umfaßt der Wafertransportmechanismus einen dritten Wafertransportabschnitt, welcher den Robotermechanismus basierend auf bzw. in einem Polarkoordinatensystem aufweist, zum Transportieren des Halbleiterwafers zwischen dem Vorzentrierabschnitt, dem Waferreinigungsabschnitt und dem Behandlungsabschnitt zur Entfernung der beschädigten Schicht. Die Lagereinrichtung zur Aufnahme des Halbleiterwafers vor dem Bearbeiten, welcher zu dem Schleifabschnitt zuzuführen ist, und/oder des Halbleiterwafers nach dem Bearbeiten, welcher aus dem Behandlungsabschnitt zur Entfernung der beschädigten Schicht entnommen wurde, ist vorzugsweise an einer Position vorgesehen, an welcher der Wafer durch den dritten Wafertransportabschnitt eingebracht und ausgebracht bzw. ausgetragen werden kann. Der Reinigungsabschnitt kann in einem von dem ersten Quadranten und dem zweiten Quadranten des orthogonalen Koordinatensystems angeordnet sein. Der Vorzentrierabschnitt kann in einem Quadranten des Koordinatensystems an einer Seite gegenüberliegend zu dem Reinigungsabschnitt angeordnet sein, wobei die Y-Achse des Koordinatensystems zwischen dem Vorzentrierabschnitt und dem Reinigungsabschnitt angeordnet ist.
  • Es ist bevorzugt, den Halbleiterwafer durch ein mechanisches Schleifen auf eine Dicke zu schleifen, welche eine Summe der Zieldicke und eines Trockenätzüberschusses ist, welcher in einen Bereich von 3 μm bis 50 μm eingestellt ist, und den Trockenätzüberschuß durch ein Trockenätzen unter Verwendung einer Plasmabehandlung zu entfernen.
  • Der Halbleiterwafer kann im wesentlichen aus Silicium bestehen. Nachdem der Halbleiterwafer durch das mechanische Schleifen geschliffen wurde, wird der Halbleiterwafer vorzugsweise mit einer Flüssigkeit gereinigt, bevor ein Trockenätzen durchgeführt wird. Die Flüssigkeit kann Wasser sein. Der Behandlungsabschnitt zur Entfernung der beschädigten Schicht kann ein Behandlungsabschnitt für ein Naßätzen zum Ätzen der beschädigten Schicht mit einer chemischen Flüssigkeit sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Draufsicht auf die Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Waferlagervorrichtung der Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht der Waferlagervorrichtung der Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist eine Teildraufsicht auf die Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ist eine Seitenansicht eines Schleifabschnitts der Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine Schnittansicht eines Waferreinigungsabschnitts bzw. -teils der Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8 ist eine Schnittansicht eines Plasmabehandlungsabschnitts bzw. -teils der Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • die 9(a) und 9(b) sind jeweils eine Verfahrenserläuterungszeichnung eines Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahrens als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • die 10(a) und 10(b) sind jeweils eine Verfahrenserläuterungszeichnung eines Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahrens als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 11 ist ein Flußdiagramm zum Reinigen eines Halbleiterwafers in dem Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahren als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben.
  • Die gesamte Struktur einer Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. In den 1 und 2 ist ein dritter Wafertransportabschnitt 3, welcher von einem Robotermechanismus in einem Polarkoordinatensystem gebildet ist, an einer vorderen Hälfte 1a einer oberen Oberfläche eines Basisabschnitts 1 angeordnet. Eine Waferlager- bzw. -stapeleinrichtung 2, welche Magazine (Wafer- bzw. Halbleiterscheiben-Kassetten) 2A, 2B aufweist, ein erster Plasmabehandlungsabschnitt 4A, ein zweiter Plasmabehandlungsabschnitt 4B, ein Vorzentrierabschnitt 5 und ein Waferreinigungsabschnitt 10 sind radial um den dritten Wafertransportabschnitt 3 angeordnet. Die Magazine 2A, 2B, der erste Plasmabehandlungsabschnitt 4A, der zweite Plasmabehandlungsabschnitt 4B, der Vorzentrierabschnitt 5 und der Waferreinigungsabschnitt 10 sind in einem Bereich angeordnet, in welchen bzw. aus welchem ein Wafer durch den dritten Wafertransportabschnitt 3 gebracht werden kann.
  • Die Magazine 2A, 2B der Waferstapeleinrichtung 2 nehmen eine Vielzahl von Halbleiterwafern vor und nach dem Bearbeiten auf. Der erste Plasmabehandlungsabschnitt 4A und der zweite Plasmabehandlungsabschnitt 4B entfernen eine beschädigte Schicht, welche durch ein mechanisches Schleifen an der Oberfläche eines Halbleiterwafers 11 bewirkt wurde, durch die Ätzwirkung eines Plasmas, welches in einer Vakuumatmosphäre erzeugt wird. Derart bilden der erste Plasmabehandlungsabschnitt 4A und der zweite Plasmabehandlungsabschnitt 4B einen Behandlungsabschnitt für eine Entfernung einer beschädigten Schicht für den Halbleiterwafer.
  • Der Vorzentrierabschnitt 5 führt einen Zentriervorgang für ein einleitendes bzw. vorbereitendes Ausrichten des Halbleiterwafers durch, welcher zu einem später zu beschreibenden Schleifabschnitt 6 zu übergeben bzw. transportieren ist. Der Waferreinigungsabschnitt 10 reinigt den Halbleiterwafer, welcher durch den Schleifabschnitt 6 geschliffen wurde, mit einer Reinigungsflüssigkeit.
  • Der Schleifabschnitt 6 für ein mechanisches Schleifen des Halbleiterwafers 11 ist an einer hinteren Hälfte 1b der oberen Oberfläche des Basisabschnitts 1 angeordnet. Der Schleifabschnitt 6 weist einen Wandabschnitt 6a auf, welcher an der oberen Oberfläche des Basisabschnitts 1 aufgerichtet ist, und eine erste Schleifeinheit 8A und eine zweite Schleifeinheit 8B sind an einer Vorderseitenoberfläche des Wandabschnitts 6a angeordnet. Die erste Schleifeinheit 8A und die zweite Schleifeinheit 8B führen ein Grobschleifen bzw. ein Endbearbeitungs- bzw. Feinschleifen des Halbleiterwafers 11 durch. Ein Drehtisch 7, welcher durch eine Umrandung bzw. ein Sammelelement 6b umgeben ist, ist unterhalb der ersten Schleifeinheit 8A und der zweiten Schleifeinheit 8B angeordnet. Der Drehtisch 7 führt eine schrittweise bzw. Indexdrehbewegung durch, um den Halbleiterwafer, einen zu schleifenden Gegenstand, relativ zu der ersten Schleifeinheit 8A und der zweiten Schleifeinheit 8B zu positionieren, während er den Halbleiterwafer hält.
  • Vor dem Schleifabschnitt 6 ist ein erster Wafertransportabschnitt 9A und ein zweiter Wafertransportabschnitt 9B angeordnet. Der erste Wafertransportabschnitt 9A bringt den Halbleiterwafer, welcher in dem Vorzentrierabschnitt 5 ausgerichtet wurde, in den Schleifabschnitt 6. Der zweite Wafertransportabschnitt 9B bringt den Halbleiterwafer nach dem mechanischen Schleifen aus dem Schleifabschnitt 6. Derart bilden der obengenannte, erste Wafertransportabschnitt 9A, der zweite Wafertransportabschnitt 9B und der dritte Wafertransportabschnitt 3 einen Wafertransportmechanismus zum Transportieren bzw. Befördern des Halbleiterwafers 11 zwischen dem Schleifabschnitt 6, dem Waferreinigungsabschnitt 10, dem ersten Plasmabehandlungsabschnitt 4A und dem zweiten Plasmabehandlungsabschnitt 4B, wobei der Halbleiterwafer 11 zu dem Schleifabschnitt 6 zugeführt wird und der Halbleiterwafer 11 nach dem Trockenätzen aus dem ersten Plasmabehandlungsabschnitt 4A und dem zweiten Plasmabehandlungsabschnitt 4B entnommen wird.
  • Es wird das Layout bzw. die Konstruktion der entsprechenden Glieder bzw. Elemente an dem Basisabschnitt 1 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, ist ein orthogonales XY-Koordinatensystem, welches einen Ursprung O des Polarkoordinatensystems des Robotermechanismus des dritten Wafertransportabschnitts 3 als einen gemeinsamen Ursprung aufweist und eine Richtung des Schleifabschnitts 6 als eine positive Y-Achsenrichtung aufweist, auf dem Basisabschnitt 1 gesetzt bzw. eingestellt. In diesem orthogonalen Koordinatensystem befinden sich der Vorzentrierabschnitt 5, der erste Wafertransportabschnitt 9A und die erste Schleifeinheit 8A in dem ersten Quadranten, die zweite Schleifeinheit 8B, der zweite Wafertransportabschnitt 9B und der Waferreinigungsabschnitt 10 befinden sich in dem zweiten Quadranten, der erste Plasmabehandlungsabschnitt 4A und das Magazin 2A befinden sich in dem dritten Quadranten und der zweite Plasmabehandlungsabschnitt 4B und das Magazin 2B befinden sich in dem vierten Quadranten.
  • In diesem Layout sind die Magazine 2A, 2B, der erste Plasmabehandlungsabschnitt 4A, der zweite Plasmabehandlungsabschnitt 4B, der Vorzentrierabschnitt 5 und der Waferreinigungsabschnitt 10 derart angeordnet, daß ihre Richtungen zum Einbringen und Ausbringen des Wafers mit der Richtung des Ursprungs O des Polarkoordinatensystems übereinstimmen. Der erste Plasmabehandlungsabschnitt 4A und der zweite Plasmabehandlungsabschnitt 4B müssen insbesondere genau während des Einbringens und Austragens des Wafers ausgerichtet und positioniert sein. Deshalb sind ihre Positionen und Richtungen einer Anordnung derart eingestellt, daß der Ursprung O genau an Verlängerungslinien La, Lb ihrer Mittellinien zum Einbringen und Ausbringen des Wafers positioniert ist.
  • Die Ausbildungen und Funktionsweisen der entsprechenden Glieder werden aufeinanderfolgend, startend mit dem dritten Wafertransportabschnitt 3, beschrieben. In 2 ist der dritte Wafertransportabschnitt 3 in einem konkaven Teil 1c montiert, welches in dem Mittelpunkt der vorderen Hälfte 1a ausgebildet ist. Der Robotermechanismus in dem Polarkoordinatensystem ist an einem Basisglied 3a des dritten Wafertransportabschnitts 3 angeordnet. Das Basisglied 3a kann um 360° durch einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) an dem Basisabschnitt 1 um den Ursprung O des Polarkoordinatensystems verdreht bzw. verschwenkt werden, um die Richtung des Robotermechanismus frei zu steuern bzw. zu regeln.
  • Der Robotermechanismus wird durch ein Koppeln eines zweiten Schwenkarms 14b an einen ersten Schwenkarm 14a, welcher sich seitlich von einer vertikal erstreckbaren bzw. ausfahrbaren Armwelle (nicht gezeigt) erstreckt, welche auf dem Basisglied 3a aufgerichtet ist, und ein Montieren eines Waferhalteabschnitts 17 an einem Vorderende des zweiten Schwenkarms 14b gebildet. Der Waferhalteabschnitt 17 weist ein gabelartig geteiltes, gabelförmiges Glied bzw. Element 17b auf, welches Anziehungslöcher 17a aufweist, welche an einer oberen Oberfläche desselben (siehe 4) vorgesehen sind. Der Waferhalteabschnitt 17 rotiert um seine Achse durch einen Handrotationsmechanismus 15 und die Neigung des Waferhalteabschnitts 17 wird durch einen Ristmechanismus 16 gesteuert bzw. geregelt. Darüber hinaus kann der Waferhalteabschnitt 17 vorwärts und rückwärts horizontal durch ein Drehen bzw. Verschwenken des ersten Schwenkarms 14a und des zweiten Schwenkarms 14b bewegt werden.
  • Bei einem Antreiben der entsprechenden Glieder bzw. Elemente des Robotermechanismus bewegt sich der Waferhalteabschnitt 17 relativ zu den Objekten bzw. Gegenständen für einen Transport bzw. Transfer des Wafers dorthin und davon weg, wie beispielsweise den Magazinen 2A, 2B, dem ersten Plasmabehandlungsabschnitt 4A, dem zweiten Plasmabehandlungsabschnitt 4B, dem Vorzentrierabschnitt 5 und dem Waferreinigungsabschnitt 10. Wie früher festgehalten, sind diese entsprechenden Gegenstände des Wafertransports derart angeordnet, daß ihre Wafereinbring- und -ausbringrichtungen mit der Richtung des Ursprungs O des Polarkoordinatensystems übereinstimmen. Dementsprechend kann der Halbleiterwafer 11 zwischen diesen Objekten des Wafertransfers durch den Waferhalteabschnitt 17 des Robotermechanismus transportiert bzw. transferiert werden.
  • D. h., das Basisglied bzw. -element 3a wird gedreht, wodurch der Waferhalteabschnitt 17 in die Wafereinbring- und -ausbringrichtungen der Gegenstände bzw. Ziele des Wafertransfers gerichtet werden kann. Der Waferhalteabschnitt 17 wird horizontal vorwärts durch den ersten Schwenkarm 14a oder den zweiten Schwenkarm 14b bewegt und kann derart zu jedem Element Zutritt haben. Der Waferhalteabschnitt 17 wird auch nach oben und unten durch Antreiben der Armwelle (nicht gezeigt) bewegt. Durch eine Kombination dieser Aufwärts- und Abwärtsbewegung und EIN/AUS-Schalten der Vakuumanziehung durch die Anziehungslöcher 17a des Waferhalteabschnitts 17 kann der Halbleiterwafer 11 zu dem Waferhalteabschnitt 17 angezogen und von diesem gelöst bzw. freigegeben werden. Durch Antreiben des Handrotationsmechanismus 15 kann darüber hinaus der Halbleiterwafer 11, welcher zu den Anziehungslöchern 17a des Waferhalteabschnitts 17 (siehe 4) angezogen und durch diese gehalten wird, mit der Oberseite nach unten verschwenkt werden.
  • Wie oben beschrieben, sind die jeweiligen Elemente, zu welchen bzw. von welchen der Wafer transportiert bzw. transferiert wird, radial um den dritten Wafertransportabschnitt 3 unter Verwendung des Robotermechanismus in dem Polarkoordinatensystem angeordnet. Eine Verwendung dieser Anordnung macht es möglich, die Vielzahl von Zielen des Wafertransports bzw. -transfers durch einen einzelnen Robotermechanismus zu bedecken bzw. zu überstreichen und eine Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung mit einer hohen Arbeitseffizienz und einer kompakten Größe zu verwirklichen.
  • Als nächstes wird die Waferlager- bzw. -stapeleinrichtung 2 beschrieben. Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Waferlagereinrichtung 2 zwei Magazine 2A und 2B für eine Aufnahme von Wafern auf. Die Magazine 2A, 2B nehmen viele Halbleiterwafer auf, welche dünner zu machen bzw. auszubilden sind. Wie in 3 und 4 gezeigt, weisen die Magazine 2A, 2B eine Struktur auf, in welcher Regal- bzw. Fachelemente 13 in vielen Stufen innerhalb eines Gehäuses 12 angeordnet sind, und ein Halbleiterwafer 11 ist auf jedem der Regalelemente 13 getragen.
  • Der Halbleiterwafer 11 besteht im wesentlichen aus Silicium und weist eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen darauf ausgebildet auf. Ein Schutzfilm 11a ist an der Oberfläche des Halbleiterwafers 11 ausgebildet, auf welcher eine Schaltung bzw. ein Schaltkreis ausgebildet wurde (siehe 10(b)). Der Schutzfilm 11a schützt das Schaltungsmuster des Halbleiterwafers 11 und dient dazu, den Halbleiterwafer 11 zu verstärken und seine Bruchfestigkeit zu erhöhen. Der Schutzfilm 11a wird durch Aufbringen eines Harzblattes auf die mit dem Schaltkreis ausgebildete Oberfläche des Halbleiterwafers 11 ausgebildet. Beim Aufnehmen des Halbleiterwafers 11 in dem Magazin 2A oder 2B wird der Halbleiterwafer 11 auf dem Regalglied 13 getragen, wobei der Schutzfilm 11a nach oben gerichtet ist.
  • Die Betätigungen bzw. Aktionen des Waferhalteabschnitts 17 für ein Entnehmen und Einbringen des Halbleiterwafers 11 aus den und in die Magazine 2A und 2B wird beschrieben. Für ein Entfernen bzw. Entnehmen wird der Waferhalteabschnitt 17 in einen Raum oberhalb des in dem Magazin 2A (2B) aufgenommenen Halbleiterwafers 11 eingeführt, wobei die Anziehungslöcher 17a nach unten gerichtet sind, wie dies in 3 gezeigt ist. Dann wird der Waferhalteabschnitt 17 abgesenkt, bis er die obere Oberfläche des Halbleiterwafers 11 kontaktiert. In diesem Zustand wird eine Vakuumanziehung durch die Anziehungslöcher 17a durchgeführt, wodurch der Halbleiterwafer 11 zu der unteren Oberfläche des Waferhalteabschnitts 17 angezogen und durch diese gehalten wird. Dann wird der Waferhalteabschnitt 17 wieder angehoben und aus dem Magazin 2A (2B) gezogen. Als ein Resultat wird der Halbleiterwafer 11 entnommen, während er an die untere Oberfläche des Waferhalteabschnitts 17 angezogen und durch diese gehalten ist.
  • 4 zeigt einen Aufnahmevorgang zum Rückführen des Halbleiterwafers 11 in das Magazin 2A (2B). Für den Aufnahmevorgang wird der Halbleiterwafer 11, welcher zu der oberen Oberfläche des Waferhalteabschnitts 17 angezogen und durch diese gehalten wurde, wobei die dünn bzw. dünner gemachte Oberfläche des Halbleiterwafers 11 nach oben gerichtet ist, mit der Oberseite nach unten durch ein Drehen des Waferhalteabschnitts 17 um seine Achse gedreht bzw. verschwenkt. Dadurch wird der Schutzfilm 11a nach oben gerichtet und der Halbleiterwafer 11 wird in dieser Lage in das Magazin 2A (2B) eingebracht bzw. in diesem aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt wird derselbe Halbleiterwafer 11 zu derselben Position retourniert, wo er vor der Bearbeitung aufgenommen war.
  • Dieses Rückführen wird durch ein Einführen des Waferhalteabschnitts 17, welcher den Halbleiterwafer 11 an seiner oberen Oberfläche gehalten hat, in das Magazin 2A (2B), darauf Lösen der Vakuumanziehung und dann Absenken des Waferhalteabschnitts 17 durchgeführt. D. h., während dieses Absenkvorgangs tritt das gabelförmige Glied 17b des Waferhalteabschnitts 17 durch eine Kerbe bzw. Aussparung 13a nach unten, wobei der Halbleiterwafer 11 auf dem Fachglied 13 aufliegt bzw. getragen ist, wie dies in 4 gezeigt ist. Der Waferhalteabschnitt 17 wird aus dem Magazin gezogen, wodurch die Aufnahme des Halbleiterwafers 11 vervollständigt ist.
  • Als nächstes wird der Vorzentrierabschnitt 5 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Der Vorzentrierabschnitt 5 ist ausgebildet bzw. konstruiert, um den Halbleiterwafer 11 auszurichten, welcher dem Schleifabschnitt 6 zuzuführen ist. In 5 weist der Vorzentrierabschnitt 5 einen kreisförmigen Lager- bzw. Haltetisch 20 auf. Ein entfernter Abschnitt bzw. Bereich 21 (siehe die Schraffur), welcher eine obere Oberfläche in Übereinstimmung mit der Form des Waferhalteabschnitts 17 teilweise entfernt aufweist, ist an der oberen Oberfläche des Haltetisches 20 ausgebildet. Die Tiefe des entfernten Abschnitts bzw. Bereichs 21 ist eingestellt, daß sie eine Tiefe beträgt, in welcher der Waferhalteabschnitt 17 in dem entfernten Abschnitt 21 aufgenommen werden kann.
  • Der Halbleiterwafer 11 wird in den Vorzentrierabschnitt 5 auf die folgende Weise eingetragen bzw. eingebracht: der Waferhalteabschnitt 17, welcher den Halbleiterwafer 11 an seiner oberen Oberfläche hält, wird über den Haltetisch 20 bewegt, bis die horizontale Position des Waferhalteabschnitts 17 mit dem entfernten Abschnitt 21 fluchtet. Dann wird der Waferhalteabschnitt 17 auf eine Höhenposition abgesenkt, bei welcher er in dem entfernten Abschnitt 21 aufgenommen ist. Durch diese Maßnahme wird der Halbleiterwafer 11 auf dem Haltetisch 20 getragen bzw. gelagert. Dann wird der Waferhalteabschnitt 17 aus dem Inneren des entfernten Abschnitts 21 zurückgezogen, wodurch das Einbringen des Halbleiterwafers 11 vervollständigt ist.
  • In dem Haltetisch 20 ist eine Vielzahl von mit Rillen bzw. Nuten versehenen Abschnitten bzw. Bereichen 22 radial zu dem Zentrum bei gleichen 120°-Winkelpositionen vorgesehen. Jeder der gerillten Abschnitte 22 weist eine Positionierklaue bzw. -klinke 22a auf, welche entlang der Richtung der Rille bewegbar ist. Die Positionierklaue 22a wird zu dem Zentrum des Haltetisches 20 bewegt, wobei der Halbleiterwafer 11 auf dem Haltetisch 20 getragen bzw. gelagert ist, wodurch der Halbleiterwafer 11 mit der zentralen Position des Haltetisches 20 ausgerichtet wird. D. h., der Vorzentrierabschnitt 5 führt ein Zentrieren des Halbleiterwafers 11 durch, welcher dem Schleifabschnitt 6 zuzuführen ist.
  • Der erste Wafertransportabschnitt 9A ist benachbart dem Vorzentrierabschnitt 5 angeordnet. Der erste Wafertransportabschnitt 9A wird durch ein Montieren eines Anziehungskopfes 25A an einem Vorderende eines Transportarms 24A gebildet, welcher durch einen Armantriebsmechanismus 23 verschwenkt und nach oben und unten angetrieben wird, wie dies in 5 gezeigt ist. Wenn der Anziehungskopf 25A über den Halbleiterwafer 11 des Vorzentrierabschnitts 5 bewegt wird und dann abgesenkt wird, zieht der Anziehungskopf 25A den Halbleiterwafer 11 an und hält diesen. Dann wird der Transportarm 24A angehoben und zu dem Schleifabschnitt 6 verschwenkt, wodurch der Halbleiterwafer 11 in den Schleifabschnitt 6 getragen wird und zu einer Wafertransport- bzw. -transferstation (welche später zu beschreiben ist) bewegt wird.
  • Als nächstes wird der Schleifabschnitt 6 unter Bezugnahme auf die 2 und 6 beschrieben. Wie in den 2 und 6 gezeigt, ist der Drehtisch 7 an der oberen Oberfläche des Basisabschnitts bzw. -teils 1 angeordnet. Der Drehtisch 7 kann eine schrittweise bzw. Indexrotation um seine zentrale Welle durchführen und weist drei Ansaug- bzw. Spanntische 7a auf, welche an gleichen 120°-Winkelpositionen vorgesehen sind, welche Indexpositionen sind.
  • Jeder Spanntisch 7a nimmt den Halbleiterwafer 11 von dem Transportarm 24A des ersten Wafertransportabschnitts 9A an der Wafertransferstation auf (eine linksseitige Indexposition in 6). Der Spanntisch 7a hat den Halbleiterwafer 11 an einer oberen Oberfläche desselben angezogen und hält diesen und ist um seine Achse drehbar.
  • Die erste Schleifeinheit 8A und die zweite Schleifeinheit 8B sind an der Seitenoberfläche des Wandabschnitts 6a vorgesehen, welcher an dem rechten Ende der oberen Oberfläche des Basisabschnitts 1 aufgerichtet ist. Die erste Schleifeinheit 8A und die zweite Schleifeinheit 8B sind in der horizontalen Richtung an Positionen entsprechend den Indexpositionen des Drehtisches 7 angeordnet. Die Indexpositionen unterhalb der ersten Schleifeinheit 8A und der zweiten Schleifeinheit 8B definieren jeweils eine Grobschleifstation und eine Endbearbeitungs- bzw. Feinschleifstation.
  • Die erste Schleifeinheit 8A und die zweite Schleifeinheit 8B weisen jeweils einen Drehantriebsabschnitt 30 auf. Ein Schleifstein 31A oder 31B für ein grobes Schleifen oder ein feines Schleifen bzw. Endschleifen des Halbleiterwafers 11 ist an der unteren Oberfläche des Drehantriebsabschnitts 30 montiert. Für ein grobes Schleifen wird ein Schleifstein von etwa #500 verwendet. Für ein feines Schleifen bzw. Endschleifen wird allgemein ein Schleifstein von #3000 bis #4000 verwendet. Die erste Schleifeinheit 8A und die zweite Schleifeinheit 8B heben und senken sich jeweils durch die Betätigung eines eingebauten, nach aufwärts und abwärts bewegbaren Mechanismus.
  • Wie in 6 gezeigt, wird der Spanntisch 7a, welcher den Halbleiterwafer 11 hält, zu der Indexposition (Schleifposition) unter der ersten Schleifeinheit 8A (oder zweiten Schleifeinheit 8B) bewegt. In diesem Zustand wird der Schleifstein 31A (oder 31B) abgesenkt, um die obere Oberfläche des Halbleiterwafers 11 zu kontaktieren. Der Schleifstein 31A (oder 31B) wird durch den Drehantriebsabschnitt 30 gedreht, um die obere Oberfläche des Halbleiterwafers 11 zu schleifen.
  • Wenn der Spanntisch 7a an der Schleifposition unterhalb der ersten Schleifeinheit 8A oder der zweiten Schleifeinheit 8B angeordnet ist, wird der Spanntisch 7a durch einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) gedreht. Die Rotation des Spanntisches 7a und die Rotation des Schleifsteins 31A oder 31B werden kombiniert, wodurch die obere Oberfläche des Halbleiterwafers 11 einheitlich während des Schleifens geschliffen wird.
  • Während des Schleifens wird eine Schleifflüssigkeit zu der geschliffenen Oberfläche des Halbleiterwafers 11 durch Schleifflüssigkeits-Zufuhrmittel (nicht gezeigt) zugeführt. Die Schleifflüssigkeit wird in dem Sammelelement 6b gesammelt, welches auf der oberen Oberfläche des Basisabschnitts 1 vorgesehen ist, um den Drehtisch 7 zu umgeben, und wird nach außen ausgebracht. Der Halbleiterwafer 11 wird nach dem Schleifen zu der Wafertransferposition durch Bewegen des Spanntisches 7a durch die Indexrotation des Drehtisches 7 bewegt. Dann wird der Halbleiterwafer 11 durch den Transportarm 24B des zweiten Wafertransportabschnitts 9B ausgebracht.
  • Als nächstes wird die Struktur des Waferreinigungsabschnitts 10 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Der Waferreinigungsabschnitt 10 ist an einer Seite gegenüberliegend dem Vorzentrierabschnitt 5 angeordnet, wobei die Y-Achse des orthogonalen Koordinatensystems zwischen dem Waferreinigungsabschnitt 10 und dem Vorzentrierabschnitt 5 angeordnet ist. In 7, welche den BB-Querschnitt der 2 zeigt, ist eine Öffnung 35a in einem oberen Teil eines kastenförmigen Reinigungsrahmenabschnitts 35 durch ein teilweises Ausschneiden der vorderen Oberfläche und von zwei Seitenoberflächen des Rahmenabschnitts 35 zur Verfügung gestellt. Die Öffnung 35a weist eine Größe auf, welche den Zutritt und Austritt des zweiten Wafertransportabschnitts 9B erlaubt, welcher den Halbleiterwafer 11 hält. Am Boden 35b des Reinigungsrahmenabschnitts 35 ist eine Öffnung 35c für ein Ablassen bzw. Abziehen und ein Lagerbuckel bzw. -vorsprung 35d mit einer nach oben vorragenden Form vorgesehen. Ein Lager 38 ist in den Lagervorsprung 35d eingepaßt und ein Drehsupportabschnitt 40 ist an einem oberen Teil des vertikalen Abschnitts 39 festgelegt, welcher drehbar durch das Lager 38 abgestützt ist.
  • Eine Vielzahl von Anziehungslöchern 40a ist in einer horizontalen, oberen Oberfläche des Drehsupportabschnitts 40 vorgesehen bzw. angeordnet und die Anziehungslöcher 40a stehen in Verbindung mit einem Ansaugloch 39a, welches in dem Wellenabschnitt 39 vorgesehen ist. Eine Vakuumansaugung wird durch das Ansaugloch 39a durch Betreiben eines Saugsteuerabschnitts 46 durchgeführt, welcher mit dem Saugloch 39a verbunden ist, wodurch der Halbleiterwafer 11 auf der oberen Oberfläche des Drehsupportabschnitts 40 getragen ist. Durch diese Vakuumansaugung wird der Halbleiterwafer 11 zu der oberen Oberfläche des Drehsupportabschnitts 40 angezogen und durch diese gehalten.
  • Eine Riemenscheibe 41 ist an einem unteren Teil des Wellenabschnitts 39 festgelegt und ein Gurt bzw. Riemen 42 ist zwischen der Riemenscheibe 41 und einer Riemenscheibe 43 schleifenartig angeordnet, welche an einer Drehwelle 44a des Motors 44 festgelegt ist. Der Motor 44 wird durch einen Motorantriebsabschnitt 45 angetrieben. Der Wellenabschnitt 39 wird durch ein Antreiben des Motors 44 gedreht. Derart wird der Halbleiterwafer 11, welcher durch den Drehsupportabschnitt 40 gehalten ist, gedreht.
  • Innerhalb des Rahmenreinigungsabschnitts 35 ist ein rohrförmiger Abdeckabschnitt 36 mit einer Form, welche den Halbleiterwafer 11 umgibt, angeordnet bzw. montiert, um nach oben und unten bewegbar zu sein. Eine Stange 37a eines Zylinders 37 ist an einem Flanschabschnitt 36a festgelegt, welcher in einem oberen Teil des Abdeckabschnitts 36 vorgesehen ist. Der Abdeckabschnitt 36 bewegt sich nach oben und unten bei einem Antrieb des Zylinders 37. Wenn sich der Abdeckabschnitt 36 nach oben bewegt hat, ist der Flanschabschnitt 36a an einer Position angeordnet, an welcher er eine Deckenoberfläche des Reinigungsrahmenabschnitts 35 kontaktiert, wodurch die Öffnung 35a mit dem Abdeckabschnitt 36 geschlossen wird.
  • An der Deckenoberfläche des Reinigungsrahmenabschnitts 35 sind eine Reinigungsfluiddüse 47 und eine Luftdüse 49 angeordnet, wobei ihre Ausbringrichtung bzw. Ausspritzrichtung nach unten gerichtet ist. Die Reinigungsfluiddüse 47 ist mit einem Reinigungsfluidzufuhrabschnitt 48 zum Zuführen eines Reinigungsfluids, beispielsweise reines Wasser, verbunden. Durch Betätigen des Reinigungsfluidzufuhrabschnitts 48 wird ein Reinigungsfluid aus der Reinigungsfluiddüse 47 zu der oberen Oberfläche des Halbleiterwafers 11 ausgespritzt bzw. ausgestoßen, welcher durch den Drehsupportabschnitt 40 getragen bzw. gehalten ist.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird der Halbleiterwafer 11 durch ein Antreiben des Motors 44 gedreht. Das in den Mittelpunkt des Halbleiterwafers 11 aufgesprühte bzw. aufgespritzte Reinigungsfluid fließt zu dem äußeren Rand des Halbleiterwafers 11 durch eine Zentrifugalkraft. Daraus resultierend wird Fremdmaterial, welches an der oberen Oberfläche des Halbleiterwafers 11 anhaftet, gemeinsam mit dem Reinigungsfluid entfernt und an der Bodenoberfläche des Reinigungsrahmenabschnitts 35 gesammelt. Dann wird das Fremdmaterial gemeinsam mit dem Reinigungsfluid zu einer Abwasserbehandlungseinrichtung (nicht gezeigt) durch die Öffnung 35c und ein Abflußrohr 35e geleitet.
  • Die Luftdüse 49 ist mit einem Luftzufuhrabschnitt 50 verbunden und Luft wird nach unten durch Luftlöcher 49a der Luftdüse 49 durch ein Antreiben des Luftzufuhrabschnitts 50 ausgestoßen. Derart werden Tropfen des Reinigungsfluids, welches an der oberen Oberfläche des Halbleiterwafers 11 nach der Reinigung anhaftet und auf dieser verbleibet, entfernt, so daß eine Hydroextraktion und ein Trocknen durchgeführt werden. Die oben beschriebenen Vorgänge werden durch ein Steuern des Zylinders 37, des Motorantriebsabschnitts 45, des Saugsteuerabschnitts 46, des Reinigungsfluidzufuhrabschnitts 48 und des Luftzufuhrabschnitts 50 durch einen Regel- bzw. Steuerabschnitt (nicht gezeigt) in dem Körper der Vorrichtung bzw. des Geräts durchgeführt.
  • Als nächstes werden der erste und zweite Plasmabehandlungsabschnitt 4A und 4B unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Diese zwei Plasmabehandlungsabschnitte weisen dieselben Funktionen auf und es wird bzw. werden nur einer oder beide von diesen entsprechend einer Arbeitsbelastung verwendet. In 8, welche den A-A-Querschnitt der 2 zeigt, ist eine Öffnung 51a in einer Seitenoberfläche einer Vakuumkammer 51 vorgesehen. Die Öffnung 51a wird für ein Einbringen und Austragen des Halbleiterwafers 11 verwendet und weist eine derartige Größe auf, um dem Waferhalteabschnitt 17, welcher den Halbleiterwafer 11 hält, ein Eintreten und Austreten hiedurch zu erlauben. Die Öffnung 51a weist ein nach oben und unten bewegbares Tor 56 auf und das Tor bzw. der Schieber 56 ist an einer Stange 57a eines Zylinders 57 festgelegt. Durch Antreiben des Zylinders 57 wird das Tor 56 angehoben oder abgesenkt, um die Öffnung 51a zu öffnen oder zu schließen.
  • Öffnungen 51b und 51c sind in einer Deckenoberfläche bzw. einer Bodenoberfläche der Vakuumkammer 51 vorgesehen. Ein Support- bzw. Halteabschnitt 52a einer oberen Elektrode 52 ist in die Öffnung 51b über ein vakuumdichtes Lager 51e eingeführt, um nach oben und unten bewegbar zu sein. Der Halteabschnitt 52a ist an einem Antriebsabschnitt 55 zum Anheben und Absenken der Elektrode festgelegt und die obere Elektrode 52 wird durch ein Antreiben des Antriebsabschnitts 55 zum Anheben und Absenken der Elektrode angehoben und abgesenkt.
  • Viele Gasausspritzöffnungen 52b sind in einer unteren Oberfläche der oberen Elektrode 52 vorgesehen und die Gasausspritzlöcher bzw. -öffnungen 52b sind mit einem Gaszufuhrabschnitt 54 über eine Bohrung 52c verbunden, welche in dem Supportabschnitt 52a vorgesehen ist. Der Gaszufuhrabschnitt 54 führt ein gemischtes Gas für eine Plasmaerzeugung zu, welches im wesentlichen aus einem auf Fluor basierenden Gas, wie beispielsweise CF4, und Sauerstoff oder einer Gasmischung von CF4 und He besteht.
  • Ein Halte- bzw. Supportabschnitt 58a einer unteren Elektrode 58 ist Vakuumdicht in die Öffnung 51c in der Bodenoberfläche der Vakuumkammer 51 über einen Isolator 53 eingefügt. Viele Anziehungslöcher 58b sind in einer oberen Oberfläche der unteren Elektrode 58 vorgesehen und die Anziehungslöcher 58b sind mit einem Ansaugsteuerabschnitt 60 über eine Bohrung 58c verbunden, welche in dem Supportabschnitt 58a vorgesehen ist. Der Ansaugsteuerabschnitt 60 wird betrieben, um eine Vakuumansaugung durch die Anziehungslöcher 58b durchzuführen, wodurch der Halbleiterwafer 11 zu der oberen Oberfläche der unteren Elektrode 58 angezogen und an dieser gehalten wird. Andererseits wird der Saugsteuerabschnitt 60 betrieben, um einen positiven Druck an die Anziehungslöcher 58b anzulegen, wodurch der angezogene und gehaltene Halbleiterwafer 11 von dem angezogenen Zustand gelöst bzw. gelockert wird.
  • Ein Kühlloch 58d ist innerhalb der unteren Elektrode 58 vorgesehen und das Kühlloch 58d ist mit einem Elektrodenkühlabschnitt 61 über eine Bohrung 58e in dem Supportabschnitt 58a verbunden. Der Elektrodenkühlabschnitt 61 wird betrieben, um ein Kühlmittel in dem Kühlloch 58d zu zirkulieren, wodurch während der Plasmabehandlung erzeugte Wärme von der unteren Elektrode 58 auf das Kühlmittel übertragen wird. Derart wird ein abnormaler Anstieg in der Temperatur der unteren Elektrode 58 vermieden, so daß ein Schaden aufgrund von Hitze an dem Schutzfilm 11a des Halbleiterwafers 11, welcher auf der unteren Elektrode 58 getragen wird, vermieden werden kann.
  • Ein Austrags- bzw. Abzugsloch 51d ist in der Vakuumkammer 51 vorgesehen und das Austragsloch 51d ist mit einem Gasaustragsabschnitt 59 über eine Leitungsverbindung 51f verbunden. Durch Betreiben des Gasauslaßabschnitts 59 wird der Raum innerhalb der Vakuumkammer 51 evakuiert. Die untere Elektrode 58 wird elektrisch mit einem Hochfrequenz-Leistungsquellenabschnitt 62 über den Supportabschnitt 58a verbunden. Die obere Elektrode 52 ist mit einem Erdungsabschnitt 52d über den Supportabschnitt 52a verbunden und eine Hochfrequenzspannung wird zwischen der oberen Elektrode 52 und der unteren Elektrode 58, welche einander gegenüberliegen, durch Betreiben des Hochfrequenz-Leistungsquellenabschnitts 62 angelegt.
  • Bei der Plasmabehandlung wird die Vakuumkammer 51 geschlossen und ihr Inneres wird evakuiert, wobei der Halbleiterwafer 11 auf der unteren Elektrode 58 getragen und von dieser gehalten ist. Dann wird eine Hochfrequenzspannung zwischen der oberen Elektrode 52 und der unteren Elektrode 58 angelegt, wobei ein gemischtes Gas für eine Plasmaerzeugung von dem Gaszufuhrabschnitt 54 in die Vakuumkammer 51 zugeführt wird. Durch diese Maßnahme tritt eine Plasmaentladung zwischen der oberen Elektrode 52 und der unteren Elektrode 58 auf. Der Ätzeffekt des resultierenden Plasmas ätzt die obere Oberfläche des Halbleiterwafers 11, um den Halbleiterwafer 11 dünner zu machen.
  • Der Gaszufuhrabschnitt 54, der Antriebsabschnitt 55 zum Anheben und Absenken der Elektrode, der Gasaustragsabschnitt 59, der Saugsteuerabschnitt 60, der Elektrodenkühlabschnitt 61 und der Hochfrequenz-Leistungsquellenabschnitt 62 werden durch den Regel- bzw. Steuerabschnitt (nicht gezeigt) der vorliegenden Vorrichtung gesteuert bzw. geregelt, wodurch der oben erwähnte Plasmabehandlungsvorgang durchgeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden Daten betreffend die Gasströmungsrate von dem Gaszufuhrabschnitt 54 zu dem Regel- bzw. Steuerabschnitt übertragen, Daten betreffend den Kammerinnendruck werden von dem Gasaustragsabschnitt 59 zu dem Steuerabschnitt übertragen und Daten betreffend die Kühlmitteltemperatur (d. h. die Elektrodentemperatur) werden von dem Saugsteuerabschnitt 60 zu dem Steuerabschnitt übertragen. Basierend auf diesen Daten regelt bzw. steuert der Regel- bzw. Steuerabschnitt die Plasmabehandlungsvorgänge.
  • Die Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung ist wie oben beschrieben ausgebildet und ein Dünnermachen des Halbleiterwafers wird beschrieben. Dieses Dünnermachen wird durchgeführt, nachdem der Schutzfilm 11a auf der mit der Schaltung versehenen Oberfläche des Halbleiterwafers 11, welche eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen darin eingebaut aufweist, ausgebildet wurde. Der Halbleiterwafer 11 wird in einem Zustand zugeführt, in welchem er in dem Magazin 2A (2B) aufgenommen ist, wobei der Schutzfilm 11a nach oben gerichtet ist, wie dies in 3 gezeigt ist. Der Halbleiterwafer 11 wird entnommen, wobei die Seite des Schutzfilms 11a durch Vakuum an den Waferhalteabschnitt 17 angezogen wird, wie dies in 3 gezeigt ist. Der Waferhalteabschnitt 17, welcher den Halbleiterwafer 11 an seine untere Oberfläche angezogen bzw. angesaugt und durch diese gehalten aufweist, wird zu dem Vorzentrierabschnitt 5 durch den Robotermechanismus des dritten Wafertransportabschnitts 3 bewegt.
  • Der Waferhalteabschnitt 17 wird um seine Achse gedreht, um den Halbleiterwafer 11, welcher an den Waferhalteabschnitt 17 angezogen und durch diesen gehalten ist, mit der Oberseite nach unten zu drehen. Daraus resultierend gelangt der Halbleiterwafer 11 in einen Zustand, in welchem er an die obere Oberfläche des Waferhalteabschnitts 17 angezogen und durch diese gehalten ist, wobei der Schutzfilm 11a nach unten gerichtet ist, wie dies in 5 gezeigt ist. Dann wird der Waferhalteabschnitt 17 abgesenkt, wodurch der Halbleiterwafer 11 auf dem Lagertisch 20 getragen ist, wobei der Schutzfilm 11a nach unten gerichtet ist. Dann drücken, wenn der Waferhalteabschnitt 17 sich aus dem Inneren des Rillenabschnitts 21 zurückgezogen hat, die Positionierklauen bzw. -haken 22a den äußeren Umfangsabschnitt des Halbleiterwafers 11 zu dem Zentrum aus drei Richtungen. Auf diese Weise wird ein Ausrichten des Halbleiterwafers 11, d. h. ein Zentriervorgang, durchgeführt.
  • Dann wird der Halbleiterwafer 11, welcher durch den Zentriervorgang ausgerichtet wurde, durch den Anziehungskopf 25A des ersten Wafertransportabschnitts 9A aufgenommen und zu dem Schleifabschnitt 6 transportiert, wie dies in 6 gezeigt ist. D. h., der Anziehungskopf 25A wird zu der Wafertransportposition bewegt, wo der Halbleiterwafer 11 auf den Spann- bzw. Saugtisch 7a transferiert bzw. übertragen wird.
  • Dann wird ein mechanisches Schleifen durch den Schleifabschnitt 6 durchgeführt. Zuerst wird der Spanntisch 7a, welcher den Halbleiterwafer 11 hält, zu der Grobschleifstation unterhalb der ersten Schleifeinheit 8A bewegt und es wird ein Grobschleifen mit dem Schleifstein 31A durchgeführt. Dann wird der Ansaug- bzw. Spanntisch 7a zu der Feinschleifstation bewegt, wo ein End- bzw. Feinschleifen unter Verwendung des Schleifsteins 31B mit kleineren Schleifkörnern durch die zweite Schleifeinheit 8B durchgeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Halbleiterwafer 11 auf eine Abmessung verdünnt bzw. dünner ausgebildet, welche um eine vorbestimmte Dicke größer ist als eine vorbestimmte Zieldickenabmessung, nämlich eine Summe der Zieldicke und eines Trockenätzrandes bzw. -überschusses, welcher in dem Bereich von 3 μm bis 50 μm eingestellt ist.
  • Wenn das End- bzw. Feinschleifen abgeschlossen ist, wird der Spann- bzw. Ansaugtisch 7a, welcher den Halbleiterwafer 11 hält, wieder zu der Wafertransferstation durch die Indexrotation des Drehtisches 7 bewegt. Dieser Halbleiterwafer 11 wird durch den Anziehungskopf 25B des zweiten Wafertransportabschnitts 9B aufgenommen und dann zu dem Waferreinigungsabschnitt 10 durch ein Verschwenken des Transportarms 24B bewegt. Derart dient der zweite Wafertransportabschnitt 9B als ein Transportabschnitt vor der Reinigung zum Entnehmen des Halbleiterwafers 11 nach dem Schleifen aus der Schleifstation 6 und zum Überführen desselben auf den Waferreinigungsabschnitt 10.
  • Während des Ausbring- bzw. Austragsvorgangs für den Halbleiterwafer 11 wird die Bruchfestigkeit verstärkt, selbst wenn eine mechanisch beschädigte Schicht durch das mechanische Schleifen ausgebildet wurde, da der Schutzfilm 11a in dem Halbleiterwafer 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet ist. Derart kann ein Brechen des Halbleiterwafers 11 während des Transports verhindert bzw. vermieden werden.
  • Als nächstes wird der Reinigungsvorgang an dem Waferreinigungsabschnitt 10 in Übereinstimmung mit einem in 11 gezeigten Floßdiagramm beschrieben. Bei abgesenktem Abdeckabschnitt 36 in 7 wird der Transportarm 24B des zweiten Wafertransportabschnitts 9B verschwenkt bzw. gedreht, um den Halbleiterwafer 11, welcher durch den Anziehungskopf 25B gehalten ist, in den Reinigungsrahmenabschnitt 35 zu bringen und diesen auf dem Drehsupportabschnitt 40 anzuordnen (ST1).
  • Dann wird der Halbleiterwafer 11 an den Drehsupportabschnitt 40 durch eine Vakuumansaugung durch die Anziehungslöcher 40a angezogen und an diesem gehalten (ST2) und die Anziehung des Halbleiterwafers 11 durch den Anziehungskopf 25B wird gelöst (ST3). Nachdem der Transportarm 24B sich nach außen zurückgezogen hat, wird der Abdeckabschnitt 36 angehoben (ST4). Daraus resultierend weist der Halbleiterwafer 11 seine Umgebung abgeschlossen im Inneren des Reinigungsrahmenabschnitts 35 auf, so daß ein Ausspritzen bzw. Ausbringen des Reinigungsfluids möglich wird.
  • Dann wird der Motor 44 angetrieben, um den Drehsupportabschnitt 40 zu drehen und den Halbleiterwafer 11 schnell zu drehen (ST5). in diesem Zustand wird das Reinigungsfluid durch die Reinigungsdüse 47 aufgespritzt (ST6) und ein Ausspritzen des Reinigungsfluids wird nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Reinigungszeit gestoppt (ST7). Dann wird Luft durch die Luftdüse 49 (ST8) ausgeblasen, um eine Hydroextraktion und ein Trocknen der oberen Oberfläche des Halbleiterwafers 11 durchzuführen. Nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit wird das Ausblasen von Luft gestoppt (ST9), wonach die Rotation des Drehsupportabschnitts 40 gestoppt wird (ST10). Durch diesen Vorgang wird ein Reinigen, eine Wasser- bzw. Hydroextraktion und ein Trocknen vervollständigt.
  • Dann wird der Abdeckabschnitt 36 abgesenkt (ST11), wonach der Robotermechanismus des dritten Wafertransportabschnitts 3 angetrieben wird, um den Waferhalteabschnitt 17 in den Reinigungsrahmenabschnitt 35 einzulassen (ST12). Dann wird die obere Oberfläche des Halbleiterwafers 11 durch die Anziehungslöcher 17a des Waferhalteabschnitts 17 angezogen und die Anziehung durch die Anziehungslöcher 40a des Drehsupportabschnitts 40 wird gelöst (ST13). Dann wird der Waferhalteabschnitt 17, welcher den Halbleiterwafer 11 aufnimmt, angehoben und aus dem Reinigungsrahmenabschnitt 35 ausgebracht (ST14).
  • Dann wird der Halbleiterwafer 11, welcher von Fremdmaterial auf der Oberfläche durch Reinigung befreit ist, zu dem ersten Plasmabehandlungsabschnitt 4A oder dem zweiten Plasmabehandlungsabschnitt 4B bewegt, wo ein Plasmaätzen (Trockenätzen) durchgeführt wird. Das Plasmaätzen zielt darauf ab, die Oberfläche des Halbleiterwafers 11 mit Plasma zu ätzen, welcher durch ein mechanisches Schleifen auf die Abmessung dünner gemacht wurde, welche dicker ist als die Zieldicke um den Trockenätzrand, welcher in dem Bereich von 3 μm bis 50 μm eingestellt ist, um den Trockenätzrand bzw. -spielraum zu entfernen, wodurch der Halbleiterwafer 11 auf die Zieldicke dünner gemacht wird.
  • Wenn das End- bzw. Feinschleifen unter Verwendung eines #3000- bis #4000-Schleifsteins durchgeführt wird, wird der Trockenätzrand erwünscht auf etwa 5 μm bis 6 μm eingestellt. Derart kann der Prozentsatz bzw. Anteil der Anwendung des mechanischen Schleifens, welches exzellent in der Schleifeffizienz ist, maximiert werden, um die Arbeitseffizienz zu verbessern. Auch kann eine mechanisch beschädigte Schicht (im allgemeinen 3 μm bis 5 μm), welche durch das Endschleifen ausgebildet wurde, vollständig entfernt werden. Dementsprechend können sowohl die Arbeitseffizienz als auch die Qualität nach der Entfernung sichergestellt werden.
  • Das Plasmaätzen wird unter Bezugnahme auf die 9(a) bis 9(b) und 10(a) bis 10(b) beschrieben. Wie in 9(a) gezeigt, wird der Waferhalteabschnitt 17, welcher den gereinigten Halbleiterwafer 11 an die untere Oberfläche desselben angezogen und durch diese gehalten aufweist, von dem Waferreinigungsabschnitt 10 zu einem Raum neben der Öffnung 51a der Vakuumkammer 51 durch den Robotermechanismus des dritten Wafertransportabschnitts 3 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Tor 56 abgesenkt, um die Öffnung 51a zu öffnen, während die obere Elektrode 52 durch den Antriebsabschnitt 55 zum Anheben und Absenken der Elektrode angehoben wird, um den Raum zwischen der oberen Elektrode 52 und der unteren Elektrode 58 zu verbreitern. Der verbreiterte Raum bzw. Abstand zwischen der oberen Elektrode 52 und der unteren Elektrode 58 soll eine Behinderung beim Transport des Wafers durch den dritten Wafertransportabschnitt 3 vermeiden. Der dritte Wafertransportabschnitt 3 dient als ein Transportabschnitt nach der Reinigung zum Entnehmen des Halbleiterwafers 11 nach dem Reinigen aus dem Waferreinigungsabschnitt 10 und zum Transportieren zu dem Plasmabehandlungsabschnitt 4A oder 4B.
  • Dann wird, wie in 9(b) gezeigt, der Waferhalteabschnitt 17 in die Vakuumkammer 51 durch die Öffnung 51a eingelassen und dann abgesenkt, um den Halbleiterwafer 11, welcher durch die untere Oberfläche des Waferhalteabschnitts 17 gehalten ist, auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrode 58 anzuordnen. Dann wird die Anziehung durch den Waferhalteabschnitt 17 gelöst und zur selben Zeit wird der Schutzfilm 11a des Halbleiterwafers 11 durch die Anziehungslöcher 58b der unteren Elektrode 58 angezogen und durch diese gehalten. Die Plasmabehandlungsabschnitte 4A und 4B sind so angeordnet, daß während des Tragens des Halbleiterwafers 11 in und aus dem Plasmabehandlungsabschnitt 4A oder 4B der Ursprung O an einer Verlängerungslinie der Einbring- und Ausbringmittellinie La oder Lb des Plasmabehandlungsabschnitts 4A oder 4B liegt (siehe 2). Derart können die Einbring- und Austragvorgänge mit einer hohen Richtungsgenauigkeit ausgeführt werden.
  • Dann wird der Waferhalteabschnitt 17 angehoben und nach außen zurückgezogen. Dann wird, wie in 10(a) gezeigt, der Zylinder 57 angetrieben, um das Tor 56 anzuheben, wodurch die Vakuumkammer 51 geschlossen wird. Dann wird der Antriebsabschnitt 55 zum Anheben und Absenken der Elektrode angetrieben, um die obere Elektrode 52 abzusenken, wodurch der Abstand zwischen der unteren Oberfläche der oberen Elektrode 52 und der oberen Oberfläche der unteren Elektrode 58 auf einen vorbestimmten Zwischenelektrodenabstand D, welcher für ein Plasmaätzen geeignet ist, eingestellt wird, wie dies in 10(b) gezeigt ist.
  • In diesem Zustand wird die oben erwähnte Plasmaätzbehandlung durchgeführt. D. h., nachdem das Innere der Vakuumkammer 51 evakuiert wurde, wird eine Mischung eines auf Fluor basierenden Gases und eines Sauerstoffgases oder eine Mischung eines Fluorgases und eines Heliumgases als ein Plasmaerzeugungsgas von den Gasausspritzöffnungen 52b in der unteren Oberfläche der oberen Elektrode 52 eingebracht bzw. ausgespritzt und das Innere der Vakuumkammer 51 wird auf einem vorbestimmten Gasdruck gehalten. In diesem Zustand wird eine Hochfrequenzspannung zwischen der oberen Elektrode 52 und der unteren Elektrode 58 angelegt. Durch diese Maßnahme wird eine Plasmaentladung in dem Raum zwischen der oberen Elektrode 52 und der unteren Elektrode 58 erzeugt. Durch die Wirkung von aktiven Substanzen, welche durch die Plasmaentladung gebildet werden, wird das Silicium auf der Oberfläche des Halbleitersiliciums entfernt.
  • Die Plasmaätzbehandlung wird kontinuierlich durchgeführt, bis der Halbleiterwafer 11 eine Zieldicke erreicht. Durch diese Behandlung wird die mechanisch beschädigte Schicht, welche auf der Oberfläche des Halbleiterwafers 11 während des mechanischen Schleifschritts erzeugt wurde, entfernt. Die Mikroriß-Einbringschicht wird üblicherweise mit einer Dicke von 3 μm bis 5 μm ausgebildet. Daher wird der Halbleiterwafer 11 mechanisch auf eine Abmessung geschliffen, wobei die mechanisch beschädigte Schicht berücksichtigt wird, welche zu der Zieldicke addiert wird, wie dies früher erläutert wurde. Es wird dann die Dicke entsprechend der mechanisch beschädigten Schicht durch das Plasmaätzen entfernt, wodurch die mechanisch beschädigte Schicht vollständig eliminiert wird, und der Halbleiterwafer 11 wird auf die gewünschte Dicke bearbeitet.
  • Der Halbleiterwafer 11 wird nach dem Vervollständigen des Plasmaätzens durch den Waferhalteabschnitt 17 des dritten Wafertransportabschnitts 3 entfernt bzw. entnommen und in derselben Position des Magazins 2A (oder 2B) des Waferaufnahmeabschnitts 2 aufgenommen, aus welcher der Halbleiterwafer 11 entnommen wurde. Dieser Vorgang wird kontinuierlich für andere Halbleiterwafer 11 wiederholt. Bei diesem Transport des Halbleiterwafers 11 nach dem Dünnermachen tritt ein Brechen des Halbleiterwafers 11 nicht auf, da die beschädigte Schicht vollständig eliminiert wurde, wie dies oben erörtert wurde, und derart die Bruchfestigkeit des Halbleiterwafers 11 verbessert wurde.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wie oben beschrieben, ein Brechen, welches in dem Herstellungsverfahren, beispielsweise während des Transports des Halbleiterwafers 11, aufgrund von Mikrorissen bzw. -sprüngen auftritt, vermieden werden und die Verfahrensausbeute kann erhöht werden. In der vorliegenden Ausführungsform sind darüber hinaus die entsprechenden Abschnitte bzw. Teile für die entsprechenden Funktionen, wie ein mechanisches Schleifen, Reinigen und Entfernen der beschädigten Schicht, durch den einzigen Robotermechanismus verbunden. Derart kann die Fläche bzw. der Bereich zur Installation der Ausrüstung reduziert werden, um die Ausrüstungskosten abzusenken. Weiters kann die Anzahl von geänderten Greifstellungen bzw. Greifvorgängen des Halbleiterwafers 11 während des Transports im Vergleich zu einem konventionellen System, d. h. einem System zum Übertragen eines Halbleiterwafers zwischen einer Vielzahl von verschiedenen Vorrichtungen durch Verwendung eines Transportmechanismus, wie beispielsweise eines Roboters, minimiert werden. Daher kann die obengenannte Bearbeitungs- bzw. Verfahrensausbeute weiter durch ein Absenken der Wahrscheinlichkeit eines Auftretens eines Brechens des Halbleiterwafers während der Handhabung erhöht werden.
  • Gemäß der in der vorliegenden Ausführungsform konstruierten Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung sind darüber hinaus die Bereiche für den Schleifabschnitt 6 und die anderen entsprechenden Bereiche getrennt an dem gemeinsamen Basisabschnitt 1 angeordnet und ein Transfer bzw. Transport des Halbleiterwafers 11 wird zwischen diesen Abschnitten bzw. Bereichen durch getrennte Transfermechanismen durchgeführt. D. h., der Transport des Halbleiterwafers 11 in einem Zustand, in welchem Verunreinigungen bzw. Kontaminationen anhaften, in dem Arbeitsbereich (siehe die hintere Hälfte 1b, welche in den 1 und 2 gezeigt ist), in welchem eine Schleifflüssigkeit verwendet wird und ein Anhaften von Verunreinigungen, wie beispielsweise Schleifkörnern, unvermeidbar ist, und der Transport des Halbleiterwafers 11 in einem sauberen Zustand in dem Reinigungsraumbereich (siehe die vordere Hälfte 1a, welche in den 1 und 2 gezeigt ist) für eine Plasmaätzbehandlung, für welche ein hoher Grad an Reinheit des zu behandelnden Gegenstands erforderlich ist, werden getrennt durch getrennte Transportmechanismen durchgeführt.
  • Derart wird der Transportmechanismus in dem Reinigungsraumbereich nicht durch ein Anhaften einer Verunreinigung verunreinigt bzw. kontaminiert. In der Plasmaätzbehandlung, welche auf ein Entfernen der mechanisch beschädigten Schicht abzielt, ist daher die Oberfläche des Halbleiterwafers 11 frei von einem Anhaften von Fremdmaterial, welches den Ätzeffekt behindert, so daß die beschädigte Schicht auf der Oberfläche des Halbleiterwafers 11 vollständig eliminiert werden kann und die Bruchfestigkeit vergrößert bzw. verbessert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Änderungen und Modifikationen können durchgeführt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise ein mechanisches Schleifen in zwei Stufen bzw. Schritten, dem Grobschleifschritt und dem End- bzw. Feinschleifschritt, durchgeführt, wobei jedoch der Feinschleifschritt weggelassen werden kann. In diesem Fall wird ein grober Schleifstein für ein Schleifen verwendet, so daß die Tiefe der beschädigten Schicht an der oberen Oberfläche des Wafers 10 μm oder mehr beträgt. Derart wird der Trockenätzrand, welcher etwa 50 μm mißt, übriggelassen und der Rest wird durch ein Trockenätzen auf die Zieldicke bearbeitet. Derart kann die beschädigte Schicht vollständig entfernt werden. Durch ein Durchführen eines mechanischen Schleifens in einer einzigen Stufe, welche nur den Grobschleifschritt beinhaltet, kann der Schleifabschnitt kleiner bemessen werden und eine Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung mit einem geringen Installationsplatzbedarf kann verwirklicht werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind darüber hinaus der Vorzentrierabschnitt 5 und der erste Wafertransportabschnitt 9A in dem ersten Quadranten des orthogonalen Koordinatensystems angeordnet, während der zweite Wafertransportabschnitt 9B und der Waferreinigungsabschnitt 10 in dem zweiten Quadranten angeordnet sind. Diese Positionen können jedoch ausgetauscht werden und der zweite Wafertransportabschnitt 9B und der Waferreinigungsabschnitt 10 können in dem ersten Quadranten angeordnet sein.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist darüber hinaus ein Beispiel gezeigt, in welchem ein Behandlungsabschnitt zur Entfernung der beschädigten Schicht ein Trockenätzen durch eine Plasmabehandlung verwendet. Dieses Beispiel ist jedoch nicht beschränkend und der Entfernungs-Behandlungsabschnitt kann auf ein Naßätzen für ein Entfernen der beschädigten Schicht durch Atzen unter der Verwendung einer chemischen Flüssigkeit, wie beispielsweise Fluorwasserstoffsäure oder Salpetersäure, zurückgreifen. D. h., ein Naßätz-Behandlungsabschnitt kann anstelle der ersten und zweiten Plasmabehandlungsabschnitte 4A und 4B angeordnet sein. Der Naßätz-Behandlungsabschnitt kann eine Spinbeschichtungsvorrichtung sein, welche in dem Schritt eines Ausbildens einer Schaltung bzw. eines Schaltkreises in einem Halbleiterwafer verwendet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Schleifabschnitt für ein mechanisches Schleifen eines Halbleiterwafers, ein Waferreinigungsabschnitt für eine Aufnahme und ein Reinigen des Halbleiterwafers nach dem Schleifen, ein Behandlungsabschnitt zur Entfernung einer beschädigten Schicht in dem Halbleiterwafer nach dem Reinigen und ein Wafertransportmechanismus, welcher einen Robotermechanismus in einem Polarkoordinatensystem für einen Transfer des Halbleiterwafers zwischen dem Schleifabschnitt, dem Waferreinigungsabschnitt und dem Behandlungsabschnitt zur Entfernung der beschädigten Schicht aufweist, in derselben Vorrichtung bzw. demselben Gerät zur Verfügung gestellt. Derart kann die Anzahl von geänderten Greifvorgängen des Halbleiterwafers minimiert werden, ein Brechen des Halbleiterwafers kann verhindert werden, um die Bearbeitungs- bzw. Verfahrensausbeute zu erhöhen, und die Ausrüstung kann kompakt gemacht bzw. hergestellt werden.
    • 1
    Basisabschnitt
    1a
    vordere Hälfte der oberen Oberfläche des Basisabschnitts
    1b
    hintere Hälfte der oberen Oberfläche des Basisabschnitts
    1c
    konkaver Teil
    2
    Lagereinrichtung
    2A
    Magazin
    2B
    Magazin
    3
    dritter Wafertransportabschnitt
    3a
    Basisglied
    4A
    erster Plasmabehandlungsabschnitt
    4B
    zweiter Plasmabehandlungsabschnitt
    5
    Vorzentrierabschnitt
    6
    Schleifabschnitt
    6a
    Wandabschnitt
    6b
    Sammelelement
    7
    Drehtisch
    7a
    Spanntisch
    8A
    erste Schleifeinheit
    8B
    zweite Schleifeinheit
    9A
    erster Wafertransportabschnitt
    9B
    zweiter Wafertransportabschnitt
    10
    Waferreinigungsabschnitt
    11
    Halbleiterwafer
    11a
    Schutzfilm
    12
    Gehäuse
    13
    Fachelement
    13a
    Kerbe
    14a
    erster Schwenkarm
    14b
    zweiter Schwenkarm
    15
    Handrotationsmechanismus
    16
    Ristmechanismus
    17
    Waferhalteabschnitt
    17a
    Anziehungslöcher
    17b
    gabelförmiges Glied
    20
    Lagertisch
    21
    entfernter Abschnitt
    22
    gerillter Abschnitt
    22a
    Positionierklaue
    23
    Armantriebsmechanismus
    24A
    Transportarm
    25A
    Anziehungskopf
    30
    Drehantriebsabschnitt
    31A
    Schleifstein
    31B
    Schleifstein
    35
    Reinigungsrahmenabschnitt
    35a
    Öffnung
    35b
    Boden
    35c
    Öffnung
    35d
    Lagervorsprung
    35e
    Abflußrohr
    36
    Abdeckabschnitt
    36a
    Flanschabschnitt
    37
    Zylinder
    37a
    Stange
    39
    Wellenabschnitt
    39a
    Ansaugloch
    40
    Drehsupportabschnitt
    40a
    Anziehungsloch
    41
    Riemenscheibe
    42
    Riemen
    43
    Riemenscheibe
    44
    Motor
    44a
    Drehwelle
    45
    Motorantriebsabschnitt
    46
    Saugsteuerabschnitt
    47
    Reinigungsfluiddüse
    48
    Reinigungsfluidzufuhrabschnitt
    49
    Luftdüse
    49a
    Luftloch
    50
    Luftzufuhrabschnitt
    51
    Vakuumkammer
    51a
    Öffnung
    51b
    Öffnung
    51c
    Öffnung
    51d
    Austragsloch
    51e
    Lager
    51f
    Leitungsverbindung
    52
    obere Elektrode
    52a
    Supportabschnitt
    52b
    Gasausspritzöffnung
    52c
    Bohrung
    52d
    Erdungsabschnitt
    53
    Isolator
    54
    Gaszufuhrabschnitt
    55
    Antriebsabschnitt
    56
    Tor
    57
    Zylinder
    57a
    Stange
    58
    untere Elektrode
    58a
    Supportabschnitt
    58b
    Anziehungslöcher
    58c
    Bohrung
    58d
    Kühlloch
    58e
    Bohrung
    59
    Gasaustragsabschnitt
    60
    Ansaugsteuerabschnitt
    61
    Elektrodenkühlabschnitt
    62
    Hochfrequenz-Leistungsquellenabschnitt

Claims (8)

  1. Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung zum mechanischen Schleifen einer Oberfläche eines Halbleiterwafers (11) und Entfernen einer beschädigten Schicht auf der geschliffenen Oberfläche des Halbleiterwafers (11), umfassend: einen Schleifabschnitt (6) zum mechanischen Schleifen des Halbleiterwafers (11); einen Vorzentrierabschnitt (5), um den Halbleiterwafer (11) vor Transportieren des Halbleiterwafers (11) zu dem Schleifabschnitt (6) zu zentrieren; einen ersten Wafertransportabschnitt (9A) zum Transportieren des Halbleiterwafers (11) von dem Vorzentrierabschnitt (5) zu dem Schleifabschnitt (6); einen zweiten Wafertransportabschnitt (9B) zum Entnehmen des durch den Schleifabschnitt (6) geschliffenen Halbleiterwafers (11); einen Waferreinigungsabschnitt (10) zum Empfangen des geschliffenen Halbleiterwafers (11) von dem zweiten Wafertransportabschnitt (9B) und Reinigen des Halbleiterwafers (11); einen Behandlungsabschnitt zum Entfernen einer beschädigten Schicht, der einen ersten Plasmabehandlungsabschnitt (4A) und einen zweiten Plasmabehandlungsabschnitt (4B) aufweist, von denen beide eine beschädigte Schicht des Halbleiterwafers (11) durch Plasmaätzen nach Reinigen des Halbleiterwafers (11) durch den Reinigungsabschnitt (10) entfernen; und einen Robotermechanismus in einem Polarkoordinatensystem zum Transportieren des Halbleiterwafers (11) zwischen dem Vorzentrierabschnitt (5), dem Waferreinigungsabschnitt (10) und dem Behandlungsabschnitt zum Entfernen einer beschädigten Schicht; wobei der erste Plasmabehandlungsabschnitt (4A) und der zweite Plasmabehandlungsabschnitt (4B) jeweils in einem dritten Quadranten und einem vierten Quadranten eines orthogonalen Koordinatensystems angeordnet sind, in welchem ein Ursprung (O) des Polarkoordinatensystems des Robotermechanismus ein ge meinsamer Ursprung ist und eine Richtung des Schleifabschnitts (6) eine positive Y-Achsenrichtung ist, und der Ursprung (O) des Polarkoordinatensystems an einem Kreuzungspunkt einer Verlängerungslinie einer Mittellinie zum Einbringen und Ausbringen eines Halbleiterwafers (11) des ersten Plasmabehandlungsabschnitts (4A) und einer Verlängerungslinie einer Mittellinie zum Einbringen und Ausbringen eines Halbleiterwafers (11) des zweiten Plasmabehandlungsabschnitts (46) positioniert ist.
  2. Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Lagereinrichtung (2) zum Aufnehmen des Halbleiterwafers (11) vor der Bearbeitung, der dem Schleifabschnitt (6) zugeführt werden soll, und/oder des Halbleiterwafers (11) nach der Bearbeitung, der aus dem Behandlungsabschnitt zum Entfernen einer beschädigten Schicht entnommen worden ist, an einer Position vorgesehen ist, an welcher der Wafer (11) von dem Robotermechanismus eingebracht und ausgebracht werden kann.
  3. Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Reinigungsabschnitt (10) entweder in dem ersten oder dem zweiten Quadranten des orthogonalen Koordinatensystems angeordnet ist.
  4. Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Vorzentrierabschnitt (5) in einem Quadranten des Koordinatensystems auf einer dem Reinigungsabschnitt (10) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, wobei die Y-Achse des Koordinatensystems zwischen dem Vorzentrierabschnitt (5) und dem Reingigungsabschnitt (10) liegt.
  5. Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahren zum Dünnermachen eines Halbleiterwafers (11) auf eine Zieldicke in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, beinhaltend die Schritte: Anordnen einer Halbleiterwafer-Bearbeitungsvorrichtung zum mechanischen Schleifen einer Oberfläche eines Halbleiterwafers (11) und Entfernen einer beschädigten Schicht auf der geschliffenen Oberfläche des Halbleiterwafers (11), Bilden eines Schutzfilms (11a) auf einer Oberfläche einer ersten Seite des Halbleiterwafers (11), wo ein Schaltkreis gebildet ist; nach dem Schritt des Bildens des Schutzfilms (11a) mechanisches Schleifen einer zweiten Seite des Halbleiterwafers (11), die der ersten Seite entgegengesetzt ist, durch einen Schleifabschnitt (6), um eine Grundseite des Wafers zu liefern; Entnehmen des Halbleiterwafers (11) nach dem mechanischen Schleifen aus dem Schleifabschnitt (6) und übergeben des Halbleiterwafers (11) an einen Waferreinigungsabschnitt (10); Reinigen der Grundseite des Halbleiterwafers (11), der an den Waferreinigungsabschnitt (10) übergeben wurde, durch eine Flüssigkeit, um die Grundseite von fremder Materie zu befreien; Trocknen des Halbleiterwafers (11) bei dem Waferreinigungsabschnitt (10) nach dem Reinigen; Entnehmen des getrockneten Halbleiterwafers (11) aus dem Waferreinigungsabschnitt (10) und Übergeben des Halbleiterwafers (11) an eine Vakuumkammer (51), die eine obere Elektrode (52) und eine untere Elektrode (58) hat, so daß der Halbleiterwafer (11) auf der unteren Elektrode (58) gehalten ist, wobei der Schutzfilm (11a) mit einer oberen Oberfläche der unteren Elektrode (58) in Kontakt ist; und Evakuieren des Inneren der Vakuumkammer (51), anschließend Auslassen eines Plasmaerzeugungsgases aus einer unteren Oberfläche der oberen Elektrode (52) und Anlegen einer Hochfrequenzspannung zwischen der oberen Elektrode (52) und der unteren Elektrode (58), so daß Plasma zwischen der oberen Elektrode (52) und der unteren Elektrode (58) erzeugt wird, wobei eine beschädigte Schicht, die durch das mechanische Schleifen verursacht wird, durch Plasmaätzen entfernt wird.
  6. Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 5, wobei der Halbleiterwafer (11) durch das mechanische Schleifen auf eine Dicke geschliffen wird, die eine Summe aus der Zieldicke und einem Trockenätzüberschuß ist, der in einen Bereich von 3 μm bis 50 μm eingestellt wird, und der Trockenätzüberschuß durch ein Trockenätzen unter Verwendung einer Plasmabehandlung entfernt wird.
  7. Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 5, wobei der Halbleiterwafer (11) im Wesentlichen aus Silicium besteht.
  8. Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 5, wobei die Reinigungsflüssigkeit Wasser ist.
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