JP2007044786A - Flattening device and method of semiconductor substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、IC基板の前処理工程において半導体基板の裏面を研削および研磨して基板を薄肉、平坦化するに用いる平坦化装置および半導体基板の平坦化方法に関する。 The present invention relates to a planarization apparatus and a method for planarizing a semiconductor substrate, which are used for thinning and planarizing a substrate by grinding and polishing a back surface of a semiconductor substrate in a pretreatment process of an IC substrate.
半導体基板を研削する方法として、ロ−ド/アンロ−ドステ−ジA、第1粗研削ステ−ジB、第2仕上研削ステ−ジCおよび研磨ステ−ジDに区画した一台のインデックス回転テ−ブルに小径の半導体基板5枚を真空チャックできる基板ホルダ−テ−ブル4組みを前記インデックス回転テ−ブルの軸心に対し同一円周上に等間隔で配設した平面研削・研磨装置を用い、各基板ホルダ−テ−ブルに対してインデックス回転テ−ブルの90度の回転に伴うそれぞれのステ−ジで搬送ロボットによる半導体基板のロ−ディング、粗研削平砥石による基板裏面の粗研削加工、仕上研削平砥石による基板裏面の仕上研削加工、研磨パッドによる鏡面研磨加工および搬送ロボットによるアンロ−ディングの処理を順次行うことは知られている。この平面研削・研磨装置では、粗研削平砥石、仕上研削平砥石および研磨パッドのそれぞれの直径は、基板ホルダ−テ−ブルの直径より大きいものが使用されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a method for grinding a semiconductor substrate, one index rotation divided into a load / unload stage A, a first rough grinding stage B, a second finish grinding stage C and a polishing stage D Surface grinding / polishing apparatus in which four sets of substrate holder tables capable of vacuum chucking five small-diameter semiconductor substrates on a table are arranged at equal intervals on the same circumference with respect to the axis of the index rotating table , The loading of the semiconductor substrate by the transfer robot at each stage accompanying the 90 ° rotation of the index rotation table with respect to each substrate holder table, and roughing of the back surface of the substrate by the rough grinding flat grindstone It is known to sequentially perform grinding processing, finish grinding processing of the back surface of the substrate with a finish grinding flat grindstone, mirror polishing with a polishing pad, and unloading with a transfer robot. In this surface grinding / polishing apparatus, the diameters of the coarse grinding flat grindstone, the finish grinding flat grindstone, and the polishing pad are larger than the diameter of the substrate holder table (see, for example, Patent Document 1). ).
半導体基板の直径が200mm(8インチ)と大きくなり、インデックス回転テ−ブルに設けられた4組みの基板ホルダ−テ−ブル上にはそれぞれ1個の半導体基板が載置され、粗研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石、仕上研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石および研磨パッドが備えられた平面加工装置が提案された。図9および図10に示すように、この平面加工装置10は、ロ−ド/アンロ−ドステ−ジ17、粗研削ステ−ジ18、仕上研削ステ−ジ20および研磨ステ−ジ22に区画した一台のインデックス回転テ−ブル34に半導体基板1枚を真空チャックできる基板ホルダ−テ−ブル4組み32,36,38,40を前記インデックス回転テ−ブル34の軸心に対し同一円周上に等間隔で配設した平面研削・研磨装置10であり、粗研削砥石46、仕上研削砥石54および研磨パッド56の直径は基板ホルダ−テ−ブルの直径の1〜1.3倍寸法である(例えば、特許文献2参照。)。
The diameter of the semiconductor substrate is increased to 200 mm (8 inches), and one semiconductor substrate is placed on each of the four sets of substrate holder tables provided in the index rotating table. A flat processing apparatus provided with a diamond-type diamond wheel, a finish grinding cup wheel-type diamond wheel, and a polishing pad has been proposed. As shown in FIGS. 9 and 10, the flat
図9および図10に示す平面研削・研磨装置10おいて、手前より26,26はロ−ドポ−ト(収納カセット)とアンロ−ドポ−ト(収納カセット)、14はカセット収納ステ−ジ、28は半導体基板、12はベ−ス、16は基板アライメントステ−ジ、23は研磨パッド洗浄ステ−ジ、24は洗浄ステ−ジ、30は天井吊り搬送用ロボット、58は走行レ−ル、97は搬送用ロボット、34はインデックス回転テ−ブル、37はインデックス回転テ−ブルのスピンドル軸、32,36,38,40は基板ホルダ−テ−ブル、23は研磨パッド洗浄器、27は研磨パッドドレッシングステ−ジである。
In the surface grinding /
かかる平面研削・研磨装置10を用いて半導体基板28裏面の研削および研磨を行う工程は、カセット収納ステ−ジ14にあるロ−ドポ−ト26に収納されている半導体基板28一枚を天井吊り搬送用ロボット30のハンド31で吸着把持し、これを基板アライメントステ−ジ16へ搬送し、そこで半導体基板28の位置合わせを行う。位置合わせ後、再び半導体基板28は、前記搬送用ロボット30のハンド31に吸着把持された後、インデックス回転テ−ブル34のロ−ド/アンロ−ドステ−ジ17位置の真空チャック32上に搬送され、その真空チャック32に吸着保持される。
In the process of grinding and polishing the back surface of the
ついで、インデックス回転テ−ブル34を時計回り方向へ90度回転し、半導体基板28を載置している真空チャック32を第1粗研削ステ−ジ18の真空チャック36位置へ導き、そこで、粗研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石46を回転させ、下降させて半導体基板裏面を切込研削加工し、半導体基板の厚みを所望の厚み近傍(例えば、100〜250μm、あるいは30〜120μm)としたら粗研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石46は上昇され、半導体基板裏面より遠ざけられる。
Next, the index rotating table 34 is rotated 90 degrees in the clockwise direction, and the
粗研削加工された半導体基板28は、インデックス回転テ−ブル34を時計回り方向へ90度回転させることにより第2仕上研削ステ−ジ20の真空チャック38位置へと移動され、そこで、仕上研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石54を回転させ、下降させて半導体基板裏面を10〜20μm程度の厚みを切込研削加工し、半導体基板の厚みを所望の厚み近傍(例えば、80〜220μm、あるいは20〜100μm)としたら仕上研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石54は上昇され、半導体基板裏面より遠ざけられる。
The roughly
仕上研削加工された半導体基板28は、インデックス回転テ−ブル34を時計回り方向へ90度回転させることにより研磨ステ−ジ22のチャック40位置へと移動され、そこで、回転する研磨パッド56を振り子方向に往復揺動させることにより仕上研削された基板面が研磨されて研削ダメ−ジのある5〜10μm厚み量が取り去られ、鏡面に仕上げられた後、研磨パッド56は半導体基板裏面より遠ざけられる。
The
鏡面研磨加工された半導体基板28は、インデックス回転テ−ブル34を時計回り方向へ90度回転させることによりロ−ド/アンロ−ドステ−ジ17の最初の真空チャック32位置へと戻され、搬送用ロボット97の吸着パッドに吸着された後、洗浄ステ−ジ24へ搬送され、そこで研削・研磨加工面を洗浄され、乾燥される。ついで、前記搬送用ロボット97の吸着パッドに再び吸着された後、アンロ−ドポ−ト26に搬送され、カセット26内に収納される。
The mirror-polished
上記各々のインデックス回転テ−ブル34を時計回り方向へ90度回転させた後、各ステ−ジでは半導体基板のロ−ディングおよびアンロ−ディング、粗研削加工、仕上研削加工、研磨加工が行われる。また、研磨パッド洗浄ステ−ジ23では研磨パッド56の洗浄が行われ、研磨パッドドレッシングステ−ジ27では洗浄された研磨パッド56のドレス加工およびチャッククリ−ナ42により基板チャック面の洗浄行われる。なお、研磨により平坦化される基板層の取り代は、研削条痕が消滅するに充分な8〜13μmであるのが一般的である。
After each index rotating table 34 is rotated 90 degrees in the clockwise direction, loading and unloading of the semiconductor substrate, rough grinding, finish grinding, and polishing are performed at each stage. . The polishing
研削に使用されるカップホイ−ル型ダイヤモンド砥石は、加工メ−カ−により異なるが、粗研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石46として砥番が360メッシュのカップホイ−ル型砥石を、仕上研削カップホイ−ル型ダイヤモンド砥石54として砥番が1,500メッシュのカップホイ−ル型砥石を用いて基板裏面を平坦に研削するか、粗研削砥石として砥番が325メッシュのカップホイ−ル型砥石を、仕上研削砥石として砥番が2,000メッシュのカップホイ−ル型砥石を用いて基板裏面を平坦に研削しているのが実情である。
The cup wheel type diamond grindstone used for grinding differs depending on the machine manufacturer, but a rough wheel cup wheel
また、半導体基板裏面の研削工程と研磨工程を別々のワ−クテ−ブル上で行い、薄肉化された半導体基板をマウンタ装置へ搬送する際、半導体基板の割れや傷の有無を検出する表面検査装置を備えたインライン方式の基板裏面の平坦化装置も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
直径が12インチ(300mm)、16インチ(450mm)と拡径し、その厚みも20〜50μmと極薄の次世代用半導体基板の生産が望まれるにつれ、一枚の半導体基板裏面をより速く平坦化でき(高スル−プット)、研削・研磨する平坦化装置の設置面積(フット・プリント)が小さい研削・研磨する平坦化装置の出現が半導体素子製造メ−カ−より望まれている。 As the production of ultra-thin next-generation semiconductor substrates with a diameter of 12 inches (300 mm) and 16 inches (450 mm) and a thickness of 20 to 50 μm is desired, the back surface of a single semiconductor substrate is flattened faster. The advent of a flattening apparatus for grinding and polishing, which can be made high (high throughput) and has a small installation area (footprint) of the flattening apparatus for grinding and polishing, is desired by semiconductor device manufacturers.
特許文献1および特許文献2に記載の研削・研磨工程を同一のワ−クテ−ブル上で行うビルト・イン方式の平坦化装置は、特許文献3に開示される研削・研磨工程を別々のワ−クテ−ブル上で行うインライン方式の平坦化装置よりもフット・プリントが小さい利点を有するが、スル−プットが300mm径基板で12〜13枚/時とインライン方式の平坦化装置の15〜16枚/時と比較すると劣る。また、研削と研磨が同一ワ−クテ−ブル上で行われるため、ワ−クテ−ブルや加工ツ−ルの汚れが速く、平坦化精度が劣る欠点がある。
The built-in type flattening apparatus that performs the grinding / polishing process described in
本発明者等は、特許文献3記載のインライン方式平坦化装置のフット・プリントが特許文献2記載のビルト・イン方式平坦化装置よりも大きくなる欠点を改良するため、ビルト・イン方式平坦化装置の2倍スル−プットを実現化すれば、ビルト・イン方式平坦化装置の2台分のフット・プリントの75%前後のフット・プリントとなることに着目した。
In order to improve the disadvantage that the footprint of the in-line type flattening device described in
この高スル−プットを実現するために、本発明者等は、粗研削砥石頭、中仕上研削砥石頭および精密仕上研削砥石頭の3つの研削ヘッドを用いて厚み約775μmのシリコン基板裏面の研削取り代を約745μmと多くとり、平坦性の優れた裏面研削加工基板を得、ついで、この高平坦化された裏面研削基板2枚を同時に研磨工程に供して研磨取り代を2〜5μmと研磨できるなら研磨ステ−ジのフット・プリントの増加を抑制でき、1台のインライン方式の平坦化装置で2台分のビルト・イン方式平坦化装置のスル−プットが実現でき、かつ、フット・プリントが2台分のビルト・イン方式平坦化装置の75%前後とすることが可能となることに着想し、本発明に至った。 In order to realize this high throughput, the present inventors ground the back surface of a silicon substrate having a thickness of about 775 μm using three grinding heads, a rough grinding wheel head, a medium finish grinding wheel head, and a fine finish grinding wheel head. A large back allowance of about 745 μm is obtained to obtain a back-grinded substrate with excellent flatness, and then two of the highly flattened back-ground substrates are simultaneously subjected to a polishing step to polish the polish allowance to 2 to 5 μm. If possible, the increase in the footprint of the polishing stage can be suppressed, and the throughput of two built-in planarizers can be realized with one inline planarizer, and the footprint The present invention was conceived that it can be about 75% of that of two built-in type flattening apparatuses.
本発明は、高スル−プット可能で、かつ、フットプリントの増加が抑制された基板用平坦化装置の提供およびその装置を用いて半導体基板裏面を平坦化する方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a planarization apparatus for a substrate that is capable of high throughput and suppresses an increase in footprint, and a method for planarizing the back surface of a semiconductor substrate using the apparatus.
請求項1の発明は、基板収納ステ−ジを室外に、研削加工ステ−ジ、研磨加工ステ−ジ、および洗浄ステ−ジを室内に備える平坦化装置において、
該平坦化装置の正面側から背面側に向かって、室外の左側に基板収納ステ−ジを設け、
室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステ−ジ近傍位置に基板エッジ把持型第一搬送ステ−ジ、中央に前後に設けた一対の基板仮置台、前側右位置にパッドコンディショナ1台を備える2枚の基板を同時に研磨できる研磨加工ステ−ジ、およびその研磨加工ステ−ジの右横に前後に設けた一対の基板洗浄ステ−ジを設け、
室内の後列目の中央に、時計廻り方向に基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ、粗研削ステ−ジ、中仕上研削ステ−ジおよび精密研削ステ−ジの4つのステ−ジを1台のインデックス回転テ−ブルに同心円上に配置した研削加工ステ−ジを設け、および、
前記研削加工ステ−ジと研磨加工ステ−ジとの中間位置であって、研削加工ステ−ジの基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジに対し基板エッヂ把持型第一搬送ステ−ジとは略点対称の位置に基板エッジ把持型第二搬送ステ−ジを設ける、
ことを特徴とする基板用平坦化装置を提供するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a planarization apparatus including a substrate storage stage outside a room, a grinding process stage, a polishing process stage, and a cleaning stage.
A substrate storage stage is provided on the left side outside the room from the front side to the back side of the flattening device,
In the room, in the front row of the room, the substrate edge holding type first transfer stage in the vicinity of the substrate storage stage, a pair of substrate temporary placement tables provided at the front and rear in the center, and one pad conditioner at the front right position A polishing stage capable of simultaneously polishing two substrates provided with a pair of substrate cleaning stages provided at the front and rear of the polishing stage;
In the center of the rear row of the room, four stages of substrate loading / unloading stage, rough grinding stage, intermediate finish grinding stage and precision grinding stage are placed in the clockwise direction. A grinding stage arranged concentrically on the index rotation table of the table, and
A substrate edge gripping type first conveying stage, which is an intermediate position between the grinding stage and the polishing stage, with respect to the substrate loading / unloading stage of the grinding stage; Provides a substrate edge gripping type second conveyance stage at a substantially point-symmetrical position,
The present invention provides a planarization apparatus for substrates.
請求項2の発明は、請求項1に記載の基板用平坦化装置において、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ、粗研削ステ−ジ、中仕上研削ステ−ジおよび精密研削ステ−ジの4つのステ−ジを1台のインデックス回転テ−ブルに同心円上に配置した研削加工ステ−ジの前記4ステ−ジの構成部材のバキュ−ムチャックは、基板の径と略同一径のポ−ラスセラミック製円板状載置台を、上部に環状空所を有する非通気性材料製支持台にポ−ラスセラミック製円板状載置台の上面と非通気性材料製支持台上面が面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台をスピンドルに回転自在に軸承するとともに、前記ポ−ラスセラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所を減圧するバキュ−ム手段を設けたバキュ−ムチャックであって、前記ポ−ラスセラミック製円板状載置台の外周壁面に接する非通気性材料製支持台の環状側壁部の上面にはエッジ把持型搬送ロボットのア−ム下面に取り付けられた基板を保持する把持部材が進入可能な径および深さを有する環状溝を設けた構造の半導体基板用バキュ−ムチャックであることを特徴とする基板用平坦化装置を提供するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the substrate flattening apparatus according to the first aspect, wherein the substrate loading / unloading stage, the rough grinding stage, the intermediate finish grinding stage, and the precision grinding stage are performed. These four stages are arranged concentrically on one index rotation table, and the vacuum chuck of the constituent members of the four stages of the grinding stage has a diameter substantially the same as the diameter of the substrate. -The upper surface of the porous ceramic disk-shaped mounting table and the upper surface of the non-breathable material mounting table are flush with the non-breathable material mounting table having an annular space at the top. The non-breathable material support base is rotatably supported on a spindle, and an annular space of the non-breathable material support base on the lower surface of the porous ceramic disk-shaped placement base is formed. Vacuum with vacuum means for depressurization The chuck is attached to the lower surface of the arm of the edge gripping transfer robot on the upper surface of the annular side wall portion of the non-breathable material support table in contact with the outer peripheral wall surface of the porous ceramic disk-shaped mounting table. The present invention provides a substrate flattening apparatus characterized by being a semiconductor substrate vacuum chuck having a structure in which an annular groove having a diameter and a depth into which a holding member for holding a substrate can enter is provided.
請求項3の発明は、前記請求項1に記載の基板用平坦化装置を用い、次ぎの工程を経過して半導体基板裏面の平坦化を行うことを特徴とする、半導体基板裏面の平坦化方法を提供するものである。
1)基板収納ステ−ジのカセット内に保管されている基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットで基板のエッジを把んでインデックス回転テ−ブル上に設けられた基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送する。
2)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させることにより、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の基板を粗研削ステ−ジへと移送する。
3)粗研削ステ−ジで基板裏面を砥番320〜600のダイヤモンド砥石を用い粗研削する。この間に、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットで前記1)の工程が行われ、新たな基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送される。
4)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させることにより、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジへと移送するとともに、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の基板を粗研削ステ−ジへと移送する。
5)中仕上研削ステ−ジで砥番1,000〜2,000のダイヤモンド砥石を用い粗研削された基板裏面を中仕上研削する。この間に、粗研削ステ−ジで基板裏面は砥番320〜600のダイヤモンド砥石を用いて粗研削されるとともに、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットにより新たな基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送される。
6)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させることにより、中仕上研削された基板を精密研削ステ−ジへと移送、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジへと移送するとともに、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の基板を粗研削ステ−ジへと移送する。
7)精密研削ステ−ジで砥番2,500〜8,000のダイヤモンド砥石を用い中仕上研削された基板裏面を精密研削する。この間に、中仕上研削ステ−ジでは砥番1,000〜2,000のダイヤモンド砥石を用い粗研削された基板裏面を中仕上研削し、粗研削ステ−ジでは基板裏面を砥番320〜600のダイヤモンド砥石を用いて粗研削するとともに、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットにより新たな基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送される。
8)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させる、または時計逆廻り方向に270度回転させることにより、精密研削された基板を基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上へと移送、中仕上研削された基板を精密研削ステ−ジへと移送、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジへと移送する。次いで、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の精密研削された基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットを用いて仮置台へと移送し、然る後、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジを洗浄し、洗浄終了後、基板収納ステ−ジのカセット内に保管されている基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットで基板のエッジを把んでインデックス回転テ−ブル上に設けられた基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送する。
9)以降、前7)工程および8)工程を繰り返す。仮置台へ移送された精密研削された基板が2枚となったときは、この7)工程および8)工程がなされている間に研磨加工ステ−ジの基板キャリアを利用して仮置台上の一対の基板を研磨加工ステ−ジの研磨定盤上方へ移送したのち、研磨加工ステ−ジで一対の基板を研磨し、ついで、研磨された基板は基板エッジ保持型第二搬送ステ−ジの搬送ロボットを用いて洗浄ステ−ジへと移送され、そこで洗浄される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a flattening method for a semiconductor substrate back surface, wherein the flattening of the back surface of the semiconductor substrate is performed after the next step using the flattening apparatus for a substrate according to the first aspect. Is to provide.
1) The substrate stored in the cassette of the substrate storage stage is grasped at the edge of the substrate by the substrate edge holding type first transfer stage transfer robot, and the substrate row provided on the index rotating table. Transfer onto the ding / unloading stage.
2) The substrate on the substrate loading / unloading stage is transferred to the rough grinding stage by rotating the index rotation table 90 degrees in the clockwise direction.
3) Roughly grind the back surface of the substrate using a diamond grindstone with a grinding number of 320 to 600 in a rough grinding stage. During this time, the step 1) is performed by the transfer robot of the substrate edge holding type first transfer stage, and a new substrate is transferred onto the substrate loading / unloading stage.
4) By rotating the index rotation table 90 degrees in the clockwise direction, the rough ground substrate is transferred to the intermediate finish grinding stage, and on the substrate loading / unloading stage. The substrate is transferred to the rough grinding stage.
5) Medium finish grinding is performed on the back surface of the substrate that has been coarsely ground using a diamond grinding wheel having a grinding number of 1,000 to 2,000 in a medium finish grinding stage. During this time, the back surface of the substrate is roughly ground using a diamond grinding wheel having a grinding number of 320 to 600 in the rough grinding stage, and a new substrate is loaded onto the substrate by the transport robot of the substrate edge holding type first transport stage. Is transferred onto the ding / unloading stage.
6) By rotating the index rotation table 90 degrees in the clockwise direction, the substrate that has been ground and ground is transferred to the precision grinding stage, and the substrate that has been ground is transferred to the finishing grinding stage. At the same time, the substrate on the substrate loading / unloading stage is transferred to the rough grinding stage.
7) The back surface of the substrate that has been subjected to intermediate finish grinding is precision ground using a diamond grinding wheel having a grinding number of 2,500 to 8,000 in a precision grinding stage. During this period, the back surface of the substrate that has been coarsely ground using a diamond wheel having a grinding number of 1,000 to 2,000 is ground in the intermediate finishing stage, and the back surface of the substrate is ground to 320 to 600 in the rough grinding stage. The new substrate is transferred onto the substrate loading / unloading stage by the substrate edge holding type first transfer stage transfer robot.
8) Rotate the index rotation table 90 degrees clockwise or 270 degrees counterclockwise to bring the precision ground substrate onto the substrate loading / unloading stage. The transferred and intermediate finish ground substrate is transferred to the precision grinding stage, and the coarsely ground substrate is transferred to the intermediate finish grinding stage. Next, the substrate that has been precisely ground on the substrate loading / unloading stage is transferred to a temporary placement table using the transfer robot of the first transfer stage of the substrate edge holding type. -Cleaning the unloading / unloading stage, and after cleaning, the substrate stored in the cassette of the substrate storage stage is moved to the edge of the substrate by the transfer robot of the substrate edge holding type first transfer stage. Grasp and transfer onto the substrate loading / unloading stage provided on the index rotation table.
9) Thereafter, the previous 7) step and 8) step are repeated. When there are two precision-ground substrates transferred to the temporary table, the substrate carrier on the polishing stage is used on the temporary table while the steps 7) and 8) are being performed. After transferring the pair of substrates to the upper part of the polishing surface plate of the polishing process stage, the pair of substrates is polished by the polishing process stage, and then the polished substrates are transferred to the substrate edge holding type second transfer stage. It is transferred to a cleaning stage using a transfer robot and cleaned there.
基板のロ−ディング/アンロ−ディング、粗研削、中仕上研削および精密研削可能なインデックス型研削ステ−ジと、同時に2枚の基板を研磨できる研磨加工ステ−ジをそれぞれ独立して設けることにより、基板の研削加工を律速とすることができ、1台のインライン方式の平坦化装置で2台分のビルト・イン方式平坦化装置のスル−プットが実現でき、かつ、フット・プリントが2台分のビルト・イン方式平坦化装置の75%前後とすることが可能となる。 By providing an index type grinding stage capable of substrate loading / unloading, rough grinding, intermediate finish grinding and precision grinding, and a polishing stage capable of polishing two substrates simultaneously. The rate of substrate grinding can be controlled, and the throughput of two built-in type flattening devices can be realized with one inline flattening device, and two footprints can be realized. It is possible to make it about 75% of that of a built-in type flattening device.
研削加工ステ−ジの研削加工工程を粗研削、中仕上研削および精密研削としたことにより、研磨加工ステ−ジでの基板の研削ダメ−ジ層の取り代量を2〜5μmと少なく設定できる。また、中仕上研削工程を設けることにより、精密研削加工時の基板の破損、基板の移送時の破損による基板ロス率が減少する。 By making the grinding process of the grinding stage into rough grinding, intermediate finish grinding and precision grinding, the amount of removal of the grinding damage layer of the substrate in the polishing stage can be set as small as 2 to 5 μm. . Further, by providing the intermediate finish grinding step, the substrate loss rate due to the substrate damage during precision grinding and the substrate transfer damage is reduced.
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図1はインライン方式の平坦化装置の平面図、図2はインデックス回転テ−ブルに設けられたバキュ−ムチャックの一部を切り欠いた断面図、図3はバキュ−ムチャックの平面図、図4は基板エッジ保持型搬送ロボットのア−ムを下方向より見た下面図、図5は基板エッジ保持型搬送ロボットのア−ムの正面図、図6はバキュ−ムチャックに載置された基板と基板エッジ保持型搬送ロボットのア−ムの関係を示す一部を切り欠いた正面図、図7は、研磨装置の正面図、および図8は基板キャリアを兼ねた研磨ヘッドの断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of an in-line type flattening device, FIG. 2 is a cross-sectional view of a vacuum chuck provided on an index rotating table, and FIG. 3 is a plan view of the vacuum chuck. FIG. 5 is a bottom view of the arm of the substrate edge holding type transfer robot as viewed from below, FIG. 5 is a front view of the arm of the substrate edge holding type transfer robot, and FIG. 6 is a view of the substrate placed on the vacuum chuck. FIG. 7 is a front view with a part cut away showing the relationship of the arms of the substrate edge holding type transfer robot, FIG. 7 is a front view of the polishing apparatus, and FIG. 8 is a sectional view of the polishing head also serving as a substrate carrier.
図1に示す半導体基板裏面の平坦化装置100において、この平坦化装置100は基板収納ステ−ジ101を室仕切壁102の外側に、室仕切壁102の内側には基板エッジ把持型第一搬送ステ−ジ103、研削加工ステ−ジ104、一対の仮置台105、研磨加工ステ−ジ106、基板エッジ把持型第二搬送ステ−ジ108、および洗浄ステ−ジ109を備える。110はベ−ス、200a,200b,200cは基板厚み測定器である。
In the
平坦化装置の正面側から背面側に向かって、前記基板収納ステ−ジ101は室外の左側に設けられている。基板収納ステ−ジ101は2段積みした一対の基板収納カセット101a,101bよりなる。よって、基板収納ステ−ジ101には4基の収納カセット内に基板100枚が収納可能となっている。
The
基板は、裏面が平坦加工された厚みが80μm以上のものを目的とするならそのまま収納カセット内に収納してもよいが、裏面が平坦加工された厚みが80μm未満のものを目的とするときは基板の反り防止、破損防止の目的で、ガラス板やセラミック板の剛体製支持板Gに接着剤Sを介して半導体基板wを積層した積層体とするのが好ましい。 The substrate may be stored in the storage cassette as it is if the thickness of the back surface processed flat is 80 μm or more, but when the surface of the substrate is less than 80 μm flat processed For the purpose of preventing warpage and damage of the substrate, it is preferable to form a laminated body in which a semiconductor substrate w is laminated on a rigid support plate G made of a glass plate or a ceramic plate with an adhesive S interposed therebetween.
室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステ−ジ101近傍位置に基板エッジ把持型第一搬送ステ−ジ103、中央に前後に設けた一対の基板仮置台105a,105b、前側右位置にパッドコンディショナ107を備える2枚の基板を同時に研磨できる研磨ステ−ジ106、およびその研磨加工ステ−ジの右横に前後に設けた一対のスピナ−109a,109bよりなる基板洗浄ステ−ジ109が設けられ、室内の後列目の中央に、時計廻り方向に基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1、粗研削ステ−ジs2、中仕上研削ステ−ジs3および精密研削ステ−ジs4の4つのステ−ジをインデックス回転テ−ブル2に同心円上に配置した研削加工ステ−ジ104を設け、および、前記研削加工ステ−ジ104と研磨加工ステ−ジ106との中間位置であって、研削加工ステ−ジの基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1に対し基板エッヂ把持型第一搬送ステ−ジ103とは略点対称の位置に基板エッジ把持型第二搬送ステ−ジ108を設けている。基板洗浄ステ−ジ109より噴き出される洗浄液は、研磨加工ステ−ジ106を構成する基板キャリア106aを洗浄する。
In the room, in the front row of the room, a substrate edge gripping type
基板エッヂ把持型第一搬送ステ−ジ103の多関節型ロボットの把持ア−ムの基板収納ステ−ジ101と基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1間の移動軌跡上には洗浄水を噴き出す洗浄機器103aが設けられ、把持ア−ムを洗浄する。また、基板エッヂ把持型第二搬送ステ−ジ108の多関節型ロボットの把持ア−ムの研磨加工ステ−ジ106と洗浄ステ−ジ109間の移動軌跡上には洗浄水を噴き出す洗浄機器108aが設けられ、把持ア−ムを洗浄するとともに、研磨された基板の反対面を洗浄する。
The substrate edge holding type
研削加工ステ−ジ104は、バキュ−ムチャック30と粗研削砥石頭104a,中仕上研削砥石頭104b,精密研削砥石頭104cを備えている。研削加工ステ−ジ104の基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上方には、精密研削加工された基板面を洗浄する洗浄ブラシ210とバキュ−ムチャック30を洗浄するセラミック洗浄器220が左右往復移動および上下移動可能に設置されている。
The grinding
粗研削砥石頭104aに回転自在に備え付けられるカップホイ−ル型ダイヤモンド砥石としては、砥番(JIS一般砥粒粒度)320〜600のレジンボンドダイヤモンド砥石が、中仕上研削砥石頭104bに備え付けられるカップホイ−ル型砥石としては、砥番1,000〜2,000のレジンボンドダイヤモンド砥石、またはビトリファイドボンドダイヤモンド砥石が、精密研削砥石頭104cに備え付けられるカップホイ−ル型砥石としては、砥番2,500〜8,000のメタルボンドダイヤモンド砥石またはビトリファイドボンドダイヤモンド砥石が好ましく、基板に設けられたノッチ近傍部の基板厚みへっこみが防止される。
As a cup wheel type diamond grindstone that is rotatably provided on the coarse grinding wheel head 104a, a resin wheel diamond grindstone having a grinding number (JIS general abrasive grain size) 320 to 600 is provided on the intermediate
図2は研削加工ステ−ジ104のバキュ−ムチャック30を示すもので、3はインデックス回転テ−ブルの回転軸、5は回転軸3の駆動モ−タである。前記バキュ−ムチャック30の4個は、インデックス回転テ−ブル2に同一円周上に等間隔で配置されており、図2では1対が示されている。
FIG. 2 shows the
バキュ−ムチャック30は、ワ−クwの径と略同一径のポ−ラスセラミック製円板状載置台31を、上部に大小2段の環状空所32b,32cを有する非通気性材料製支持台32にポ−ラスセラミック製円板状載置台31の上面31aと非通気性材料製支持台32上面32aが面一となるよう載せ、この非通気性材料製支持台32を上面凹状支持枠34を介して中空スピンドル33に回転自在に軸承させるとともに、前記ポ−ラスセラミック製円板状載置台下面にある前記非通気性材料製支持台の環状空所32b,32cを減圧するバキュ−ム手段40を備える。
The
前記ポ−ラスセラミック製円板状載置台31の外周壁面に接する非通気性材料製支持台32の環状側壁部の上面32aには、図6に示すようにエッジ把持型搬送ロボット103のア−ム10下面に取り付けられた基板を保持する把持部材21,21,22が進入可能な径および深さを有する環状溝32dを設けている。この環状溝32dの内径は、剛体支持板の外周縁より若干内側に入る径幅である。ア−ム10の柄10aによっては、必要によりア−ム柄10aが進入できる深さの溝32d’を設ける(図3参照)。
On the
図2に戻って、前記非通気性材料製支持台32の下面は上面凹状支持枠34にボルト32e,32eで固定され、上面凹状支持枠34下部を中空スピンドル33に軸承されている。中空スピンドル33の下部には、クラッチ機構50a,50bが設けられ、下部のクラッチ板50bには駆動モ−タ51が設置されている。クラッチ板50a,50bが接続されると駆動モ−タ51の回転力を受けて中空スピンドル33は回転し、その回転駆動力を受けてスピンドル軸に軸承されている凹状支持枠34、およびポ−ラスセラミック製円板状載置台31も回転する。
Returning to FIG. 2, the lower surface of the non-breathable
前記バキュ−ム手段40は、図示されていない真空ポンプと、これに連結する配管41と切換バルブ42とロ−タリ−ジョイント43と、このロ−タリ−ジョイント43に連結する中空スピンドル33内に配される管44より構成される。切換バルブ42には純水を供給する管45が連結されている。
The vacuum means 40 includes a vacuum pump (not shown), a
また、中空スピンドル33内には、上面凹状支持枠34の凹部34aに通じる管46が配置され、ロ−タリ−ジョイント47、それに連結する管48を経由して冷却用の純水を供給するポンプPに接続されている。凹状支持枠34の凹部34aに供給された純水は非通気性材料製支持台32の底部を冷却する。
In the
前記バキュ−ム手段40を稼動させることによりポ−ラスセラミック製円板状載置台31上の載せられた積層体の剛性支持板Gはポ−ラスセラミック製円板状載置台31に減圧固定される。バキュ−ム手段40の真空を止めた後、切換バルブ42を純水供給側へ切り換えると加圧純水がポ−ラスセラミック製円板状載置台31を洗浄する。
By operating the vacuum means 40, the rigid support plate G of the laminated body placed on the porous ceramic disk-shaped mounting table 31 is fixed to the porous ceramic disk-shaped mounting table 31 under reduced pressure. The After the vacuum of the vacuum means 40 is stopped, when the switching
エッジ把持型搬送ロボット103は、公知のエッジ把持型搬送ロボットでも使用できるが、図4および図5に示す薄肉の積層体の外周縁部をア−ム10下面に設けられた一対の固定把持部材21,21と移動把持部材22により把持するエッジ把持型搬送ロボット103がより好ましい。
The edge gripping
このエッジ把持型搬送ロボット103は、多関節型ロボットで、回転軸61の先端に回動自在に連結された平板状のエンドエフェクタア−ム10と、このエンドエフェクタア−ムの先端の下面に固定して設けられた一対の固定把持部材21,21と、エンドエフェクタア−ムの後端下面をデュアルロッドシリンダ−62により前進後退可能に取り付けられたブロック67に固定された移動把持部材22を備える。デュアルロッドシリンダ−のロッド63はポリ(テトラフルオロエチレン)製空気供給管64より圧空が導入管65に供給されることにより前進する。また、排気管66より圧空が排気されることにより後退する。図4では右側の導入管65は空気供給管64に連結され、中央の導入管65は端が閉鎖され、右側の導入管65にハ−フユニオン68で連結されている。エンドエフェクタア−ム10はセラミック製で、固定把持部材21,21と移動把持部材22はポリ(エチルエ−テルケトン)製である。
The edge gripping
被把持物としては、既に述べたように接着剤Sを用いて半導体基板wを厚み0.5〜1mmの円板状剛体製支持板Gに積層した積層体が用いられる。接着剤としては、紫外線照射硬化型アクリル系樹脂接着剤、加熱発泡性樹脂接着剤が、円板状剛体支持板としてはガラス板、セラミック板が使用される。 As the object to be grasped, a laminated body in which the semiconductor substrate w is laminated on the disk-shaped rigid support plate G having a thickness of 0.5 to 1 mm using the adhesive S as described above is used. As the adhesive, an ultraviolet irradiation curable acrylic resin adhesive and a heat-foamable resin adhesive are used, and as the disc-shaped rigid support plate, a glass plate or a ceramic plate is used.
エッジ把持型搬送ロボット103のア−ム10により円板状剛体製支持板G外周縁エッジを把持された積層体を、前述の半導体基板用バキュ−ムチャック30のポ−ラスセラミック製円板状載置台31へ搬送し、ポ−ラスセラミック製円板状載置台上に載置・固定する作業は、以下のように行われる。
1)エッジ把持型搬送ロボット103により把持した積層体を半導体基板用バキュ−ムチャックのポ−ラスセラミック製円板状載置台31上方へと搬送する。
2)エッジ把持型搬送ロボットのア−ム10を下降させて積層体の円板状剛体製支持板Gをバキュ−ムチャック30のポ−ラスセラミック製円板状載置台31に接触させる移送を行う。
3)バキュ−ムチャック30の真空ポンプを稼動してポ−ラスセラミック製円板状載置台31を減圧40し、積層体をポ−ラスセラミック製円板状載置台に固定する。
4)バキュ−ムチャックの環状溝32d内でエッジ把持型搬送ロボットのア−ム下面に設けられた移動把持部材22をデュアルロッドシリンダ62の圧空を排気66させることにより後退させて移動把持部材22を積層体より離し、然る後、エッジ把持型搬送ロボットの関節を前進させることによりア−ム10を前進させて固定把持部材21,21を積層体から離す(図4において、仮想線で描く移動把持部材22と実線で描く固定把持部材21,21の位置から実線で描く移動把持部材22と仮想線で描く固定把持部材21,21の位置へと移動)。
5)エッジ把持型搬送ロボット103のア−ム10を上昇させ、ついで、エッジ把持型搬送ロボット103の関節の後退、前進、回転機能を利用してア−ム10を待機位置へと移動させる。
The laminated body in which the outer peripheral edge of the disc-shaped rigid support plate G is gripped by the
1) The laminated body gripped by the edge gripping
2) The
3) The vacuum pump of the
4) The movable gripping
5) The
また、半導体基板用バキュ−ムチャック30のポ−ラスセラミック製円板状載置台31上に載置されている積層体を、エッジ把持型搬送ロボット103を用いて仮置台105上へと搬送する作業は、以下のように行われる。
1)エッジ把持型搬送ロボットのア−ム10を、待機位置より半導体基板用バキュ−ムチャック30のポ−ラスセラミック製円板状載置台31上方へと移動する。
2)エッジ把持型搬送ロボットのア−ムを下降させ、ア−ム下面に設けた一対の固定把持部材21,21と移動把持部材22とをバキュ−ムチャック30の非通気性材料製支持台32に設けられた環状溝32d内であって、積層体の円板状剛体サポ−トG下に位置させる。
3)エッジ把持型搬送ロボットの関節を後退(右方向)させることによりア−ム10を後退させて一対の固定把持部材21,21が積層体の円板状剛体製支持板Gのエッジに接触するよう後退させる(図4において、仮想線で描く固定把持部材21,21の位置から実線で描く固定把持部材21,21の位置へと移動)。
4)一対の固定把持部材21,21が積層体の円板状剛体製支持板のエッジ部接触後、デュアルロッドシリンダ62内へ圧空を給気65させることにより移動把持部材22を前進させて移動把持部材22を積層体の円板状剛体支持板Gに接触(図4において、仮想線で描く移動把持部材22の位置から実線で描く移動把持部材22の位置へと移動)させることにより位置合わせを行う。
5)バキュ−ムチャック30の減圧40を開放し、積層体のポ−ラスセラミック製円板状載置台31の固定を解く。
6)エッジ把持型搬送ロボットのア−ム10を上昇させ、ついで、ア−ムを移動させることにより積層体を仮置台105へと搬送する。
Also, the operation of transporting the laminated body placed on the porous ceramic disk-like placement table 31 of the semiconductor
1) The
2) The arm of the edge gripping type transfer robot is lowered, and a pair of fixed gripping
3) The
4) After the pair of fixed gripping
5) The
6) The
次ぎに、研磨加工ステ−ジ106について説明する。図1および図7に示すように研磨加工ステ−ジ106は、基板キャリア(研磨ヘッド)106aと研磨布が表面に貼付された研磨定盤(研磨パッド)106bと、パッドコンディショナ107と、研磨剤スラリ−供給管106cを主たる構成部材として成る。
Next, the polishing
基板キャリア106aは、図7に示すようにベ−ス110上に設けられたフレ−ム400に水平方向に張り巡らした案内レ−ル401に沿って左右方向に往復移動可能になっている。基板キャリア106aのハウジング407を支持する螺合体402はモ−タM1により回転駆動されるボ−ルネジ403に螺合されている。基板キャリア106aはモ−タM2により回転駆動されるスピンドル405に回転自在に軸承されているとともに、エア−シリンダ406により上下方向に昇降可能となっている。また、研磨定盤106bを軸承するスピンドル408はモ−タM3の駆動を受けて回転する。
As shown in FIG. 7, the
基板キャリア106aは、モ−タM1により回転駆動されるボ−ルネジ403に螺合されている螺合体402が左方向へ移動することにより仮置台105b上方へと移動される。また、ボ−ルネジを逆廻り方向させることにより仮置台105b上方から研磨定盤106b上方へと右方向へ移動可能である。
基板キャリア106aの構造は、数多くの特許公報に記載されている。図8に示す基板キャリア106aである研磨ヘッドは、特開2005−7521号公報に開示されるものである。図8に示す基板キャリアのヘッド構造において、505は中空スピンドル軸、504はお椀状ハウジング部、505aはカプラで、お椀状ハウジング部をスピンドル405下部に軸承する。506は可撓性材よりなるダイヤフラムで、前記お椀状ハウジング部の環状側壁503a下端部に水平方向に環状のフランジ507で挟持され、ボルト509締めされる。508は剛体製支持板で、中央部に鉛直方向に気体通路508aが設けられ、下面の前記気体通路部に通じて形成された凹部(第2加圧室)508bを有する。510は外向きのフランジ部510aを有するフランジリングで、これはダイヤフラムの中央上面部にボルト511で固定されている。また、剛体製支持板508もこのボルト511によりダイヤフラム506の下面に固定される。
The structure of the
512は固定用円板512aを上下方向に昇降可能な高さ位置調整機構で、上部がネジ切られた棒状部材512bの下端部に固定用円板512aが設けられる。513はインサ−トでお椀状ハウジング部の上方部に設けられ、棒状部材512bが螺合する。棒状部材512bを上昇することにより前記フランジ部510aに固定用円板512aが係合する。516は気体供給・排気兼用の管で中空スピンドル205内に設けられ、この管の一方の端は図示されていない真空・圧力気体切替弁を有する管に接続され、他方の端は剛体製支持板の中央部の気体通路508aにジョイントを介して連通している。
517はお椀状ハウジング部504の内側とダイヤフラム506の上面側とで形成される第一加圧室、518はこの第一加圧室517に気体を供給する気体通路で矢印で示されるようにスピンドル軸505の内部を経由して加圧気体が供給される。供給された加圧気体はダイヤフラム506上面を加圧する。
519はバッキング材で、厚みは2.5〜5.0mmである。バッキング材519は、既述したように例えば、可撓性ゴム膜/感圧接着剤/熱可塑性樹脂フィルム/ウレタン発泡樹脂層/粘着性樹脂層の5層構造を採る。バッキング材を構成する可撓性ゴム膜519は、前記剛体製支持板508下段端面の外周縁部の段部508cに複数のボルト523で固定された剛体製環状リング530の下面に展張される。この円形可撓性ゴム膜519と剛体製支持板508の下面凹部とで隙間hが0.1〜5mmの機密性の高い第二加圧室508b、521が形成される。剛体製環状リング530素材は、ステンレス、アルミニウムなどが用いられる。
剛体製環状リング530と可撓性ゴム膜519との接着は、成形金型のキャビティ内に剛体製環状リング530を内挿し、次いで、可撓性ゴム塊をキャビティ内に充填し、ゴムが軟化する温度以上、例えば150〜185℃に金型を加熱し、型締め圧1〜200トンで圧縮成形して剛体製環状リングの側壁周面および下部円周面に可撓性ゴム膜を加熱加圧成形・接着し、これを5〜25分冷却することにより行うのが好ましい。
The rigid
環状保持リング522は、剛体製環状リング530のリング幅Lと略同一幅、略同一径で型造られている。素材はガラス繊維補強エポキシ樹脂またはセラミック製で、厚みは0.05〜2mmである環状保持リング522aは剛体製環状リング530の下面に展張されたバッキング材519の粘着性樹脂層上に感圧接着剤で貼着される。該環状保持リング522の内側壁と前記バッキング材の円形粘着性樹脂層下面とで基板収納ポケット部525が形成される。前記円形可撓性膜の上面側より第2加圧室508b,521に管516より加圧空気が供給されて第2加圧室は加圧または管516が真空引きされて第二加圧室は減圧される構造となっている。
The annular holding ring 522 is formed with the same width and the same diameter as the ring width L of the rigid
環状保持リング522は、セラミック製外環状保持リング522aの内側に、約0.5〜1.5mmの隙間幅dを以って樹脂製内環状保持リング522bを備えさせた二重構造としてもよい。樹脂製内環状保持リング522bは、ロックウエル硬さ(ASTM D785)がRスケ−ルで110〜150のものが好ましい。素材としては、ポリ(テトラフルオロエチレン)、ポリ(ジフロロジクロロエチレン)、ポリアセタ−ル、ガラス繊維補強エポキシ樹脂、ナイロン6,10、ナイロン6,12、ポリイミド等、滑り性の良好な樹脂が使用される。研磨定盤の研磨布と環状保持リングの動摩擦係数は0.30以上が好ましい。
The annular retaining ring 522 may have a double structure in which an inner
セラミック製外環状保持リング522aは、ビッカ−ス硬さが300〜2,000kg/mm2またはヌ−プ硬さが200〜2,800kg/mm2のものが好ましい。セラミック粒として、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、酸化ジルコニウム、酸化珪素等を用い、バインダとしてメタクリル酸メチル・メタクリル酸ブチル共重合体、メタクリル酸メチル・メタクリル酸n−プロピル共重合体、メタクリル酸メチル・メタクリル酸ブチル・アクリル酸エチル共重合体等の水性エマルジョンを用いて製造したグリ−ンシ−トを円環状に打ち抜き、これを1,100〜1,600℃で焼成することにより型造られる。
The ceramic outer
内環状保持リング522bのリング幅(l)に対する外環状保持リング522aのリング幅(L)の比(L/l)は、1〜3であり、両者のリング幅の和(L+l)は、18〜30mmが好ましい。内環状保持リング522bのリング厚みと外環状保持リング522aのリング厚みは、同一で、研磨される基板の厚みに研磨取り代をプラスした値と同一か、この値に1〜10μmを更にプラスした値とする。これら環状保持リング522a,522bの厚みは、例えば0.3〜2mmである。内環状保持リング522bおよび外環状保持リング522aが研磨布と接触する面は、面一とする。
The ratio (L / l) of the ring width (L) of the outer
524はゴムシ−ルリングである。525は基板収納ポケット部で、前記樹脂製内環状保持リング522bの側壁とバッキング材の粘着性樹脂層519e面とで形成される。可撓性ゴム膜519は、既述したように剛体製環状リング530の外周壁および上面を覆うように貼着(加熱加圧成形・同時接着)することがより好ましい。基板収納ポケット部525の深さの値は、研磨される積層体の厚みより小さい。
剛体製支持板508の素材、剛体製環状リング530の素材は、アルミニウム、ステンレスが使用できる。
Aluminum and stainless steel can be used as the material for the
図7および図8に示すキャリアヘッド106aを用いて基板を研磨する工程は次ぎのように行なわれる。
(1)予め仮置台105に搬送されてきた積層体上に基板キャリアヘッド106aを移動させ、基板キャリアヘッド106aを下降させて積層体の剛体支持サポ−トG面上に当接させ、ついで加圧室518に加圧気体を供給して基板キャリアヘッド106aを押圧し、管516を減圧して第二加圧室508b,521を減圧し、基板キャリアヘッド106aの可撓性膜519を吸引することにより基板はバッキング材の粘着性樹脂層に吸い上げられキャリアヘッド106aのポケット部525に固定される。
The step of polishing the substrate using the
(1) The
(2)ついで、積層体を保持したキャリアヘッド106aを研磨装置の研磨定盤106b上方に移動させた後、キャリアヘッドを下降させて積層板をスピンドル408に軸承されている研磨定盤106bの研磨布に当接する。
(3)基板キャリアヘッド106aの管516の減圧を止め、加圧気体に切り替えて第二加圧室508b,521に加圧空気を供給するとともに、中空スピンドル505にも加圧気体を供給し第一加圧室518に供給された加圧気体でバッキング材の可撓性膜を膨張させることにより基板キャリアヘッドは積層体を研磨定盤106bの研磨布上に押圧する。この際、第一加圧室518の圧力の方が第二加圧室508b,521の圧力より大きい。
(2) Next, the
(3) Stop decompression of the
(4)第一加圧室518および第二加圧室508b,521に加圧気体を供給しつつ、積層体を保持しているキャリアヘッドの中空スピンドル505および研磨定盤106bのスピンドル408を回転させることにより積層体下面の基板と研磨布とを摺動させて基板の表面を研磨する。この際、研磨剤スラリ−が供給ノズル106cより研磨布表面に供給されつつ、研磨が行なわれる。
(4) While supplying pressurized gas to the
研磨定盤106bの回転数は、10〜150rpm、基板キャリアヘッド106aの回転数は10〜150rpm、キャリアのバッキング材519の粘着性樹脂層に保持された基板が研磨布に当てられる圧力は0.05〜0.3kg/cm2、好ましくは第一加圧室18に供給される気体圧力は100〜300g/cm2、管516より第二加圧室521に供給される気体圧力は100〜200g/cm2である。
The rotation speed of the polishing
研磨剤スラリ−としては、コロイダルシリカ、酸化セリウム、アルミナ、ベ−マイト、二酸化マンガンなどの砥粒を純水に分散したスラリ−が用いられる。必要によりスラリ−には界面活性剤、キレ−ト剤、pH調整剤、酸化剤、防腐剤が配合される。研磨剤スラリ−は50〜1,500cc/分の割合で研磨布面に供給される。 As the abrasive slurry, a slurry in which abrasive grains such as colloidal silica, cerium oxide, alumina, boehmite and manganese dioxide are dispersed in pure water is used. If necessary, the slurry is mixed with a surfactant, a chelating agent, a pH adjuster, an oxidizing agent and a preservative. The abrasive slurry is supplied to the polishing cloth surface at a rate of 50 to 1,500 cc / min.
基板の研磨の際、研磨布表面の不規則なウネリにより圧変化を基板は受けるが、基板裏面を支持するバッキング材519の可撓性膜が第二加圧室508b,521より受ける圧力はパスカルの原理に基づけばどの部分においても同一圧力となるので、研磨布の表面形状のうねりに基板が容易に追従できる。
When polishing the substrate, the substrate receives a pressure change due to irregular undulations on the surface of the polishing cloth, but the pressure applied to the flexible film of the
研磨終了後は、第一加圧室518への加圧気体の供給を止め、キャリアヘッド106aのスピンドル505を研磨定盤の研磨布より若干上昇させることにより、管516内に供給されている加圧空気により可撓性膜が膨張しているので研磨された積層体はキャリアのバッキング材519の粘着性樹脂層より容易に弾き剥がすことが可能である。
After the polishing, the supply of pressurized gas to the
図1に示す基板用平坦化装置100を用い、半導体基板裏面の平坦化を行う作業は、次ぎの工程を経て行われる。
The operation of planarizing the back surface of the semiconductor substrate using the
1)基板収納ステ−ジ101のカセット101a内に保管(剛体支持板面が上面、基板面が下面)されている基板積層体を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジ103の多関節型搬送ロボットで積層体の剛体製支持板Gの外周縁エッジを把んでインデックス回転テ−ブル2上に設けられた基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上に移送し、基板面を上方面にしてステ−ジs1上に載置する。
1) A multi-joint type transfer of a substrate edge holding type
2)インデックス回転テ−ブル2を時計廻り方向に90度回転させることにより、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の基板を粗研削ステ−ジs2へと移送する。
By rotating 90
3)粗研削ステ−ジs2で基板裏面を砥番320〜600のレジンボンドダイヤモンド砥石を用い粗研削する。この間に、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジ103の多関節型搬送ロボットで前記1)の工程が行われ、新たな積層体基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上に移送される。 3) Roughly grind the back surface of the substrate with a coarse grinding stage s 2 using a resin bond diamond grindstone with a grinding number of 320 to 600. During this time, the first transport stearyl substrate edge retentive - performed step of the 1) in articulated transfer robot di 103, new laminate substrate board Russia - loading / unload - loading stearyl - di s 1 above It is transferred to.
4)インデックス回転テ−ブル2を時計廻り方向に90度回転させることにより、粗研削された積層体基板を中仕上研削ステ−ジへと移送するとともに、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上の基板を粗研削ステ−ジs3へと移送する。 4) By rotating the index rotating table 2 90 degrees in the clockwise direction, the coarsely ground laminated substrate is transferred to the intermediate finish grinding stage, and the substrate loading / unloading stage is performed. The substrate on the s 1 is transferred to the rough grinding stage s 3 .
5)中仕上研削ステ−ジs3で砥番1,000〜2,000のダイヤモンド砥石を用い粗研削された基板裏面を中仕上研削する。この間に、粗研削ステ−ジs2で基板裏面は砥番320〜600のレジンボンドダイヤモンド砥石を用いて粗研削されるとともに、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジ103の多関節型搬送ロボットにより新たな積層体基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上に移送される。 5) finish grinding stearyl - Middle-finish grinding the rough grinded back surface of the substrate using a diamond grindstone of abrasive numbered 1,000-2,000 di s 3. During this time, the rough grinding stearate - with back surface of the substrate is rough grinding using a resin-bonded diamond grinding wheel abrasive numbered 320-600 in di s 2, the first transport stearyl substrate edge retentive - articulated transfer robot di 103 new laminate substrate board b by - is transferred onto the di s 1 - loading / unload - loading stearate.
6)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させることにより、中仕上研削された基板を精密研削ステ−ジs4へと移送、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジs3へと移送するとともに、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上の基板を粗研削ステ−ジs2へと移送する。 6) By rotating the index rotation table 90 degrees in the clockwise direction, the intermediate finish ground substrate is transferred to the precision grinding stage s 4 , and the roughly ground substrate is transferred to the intermediate finish grinding stage s. 3 and the substrate on the substrate loading / unloading stage s 1 is transferred to the rough grinding stage s 2 .
7)精密研削ステ−ジs4で砥番2,500〜8,000のダイヤモンド砥石を用い中仕上研削された基板裏面を精密研削する。この間に、中仕上研削ステ−ジs3では砥番1,000〜2,000のダイヤモンド砥石を用い粗研削された基板裏面を中仕上研削し、粗研削ステ−ジs2では基板裏面を砥番320〜600のレジンボンドダイヤモンド砥石を用いて粗研削するとともに、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットにより新たな積層体基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上に移送される。 7) Precision Grinding stearyl - precisely ground in fine grinding has been back surface of the substrate using a diamond grindstone of abrasive numbers 2,500~8,000 di s 4. During this time, in the intermediate finish grinding stage s 3 , the back surface of the substrate that has been coarsely ground using a diamond wheel having a grinding number of 1,000 to 2,000 is subjected to intermediate finish grinding, and in the rough grinding stage s 2 , the back surface of the substrate is ground. while rough grinding using a resin-bonded diamond wheel turn 320-600, the substrate edge retentive first conveying stearyl - board a new laminate substrate by di transfer robot Russia - loading / unload - loading stearyl - di s 1 Transported up.
8)インデックス回転テ−ブル2を時計廻り方向に90度回転させる、または時計逆廻り方向に270度回転させることにより、精密研削された基板を基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上へと移送、中仕上研削された基板を精密研削ステ−ジs4へと移送、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジs3へと移送する。次いで、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上の精密研削された基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの多関節型搬送ロボット103を用いて仮置台105へと反転移送(仮置台上では剛体支持板面が上面となる)し、然る後、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1に位置するバキュ−ムチャック30を洗浄し、洗浄終了後、基板収納ステ−ジ101のカセット内に保管されている積層体基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジ103の搬送ロボットで積層体の剛体支持板Gのエッジを把んでインデックス回転テ−ブル2上に設けられた基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジs1上に移送する。
8) Substrate loading / unloading stage s 1 by rotating index rotating table 2 by 90 degrees clockwise or by rotating 270 degrees counterclockwise. The substrate that has been transported upward and subjected to the intermediate finish grinding is transported to the precision grinding stage s 4 , and the substrate that has been coarsely ground is transported to the intermediate finishing grinding stage s 3 . Next, the precision-ground substrate on the substrate loading / unloading stage s 1 is reversed and transferred to the temporary table 105 using the multi-joint
9)以降、前7)工程および8)工程を繰り返す。仮置台105a,105bへ移送された精密研削された積層体基板が2枚となったときは、この7)工程、8)工程がなされている間に研磨加工ステ−ジ106の基板キャリア106aを利用して仮置台上の一対の積層体基板を研磨加工ステ−ジの研磨定盤106b上方へ移送したのち、研磨加工ステ−ジで一対の基板を同時に研磨し、ついで、基板キャリア106aに保持されている研磨された基板は基板エッジ保持型第二搬送ステ−ジ108の多関節型搬送ロボットにより剛体支持板Gのエッジ部を把持され、続いて、基板洗浄ステ−ジ109上方へ移送途中にア−ムの反転により剛体支持板G面を下面とされ、洗浄ブラシ108aで剛体支持板G面を洗浄され、反転された後に洗浄ステ−ジのスピナ−109a上と移送され、そこで研磨された基板面が洗浄される。
9) Thereafter, the previous 7) step and 8) step are repeated. When the number of precision-ground laminate substrates transferred to the temporary tables 105a and 105b becomes two, the
洗浄が終了すると積層体は基板エッジ保持型第二搬送ステ−ジ108の多関節型搬送ロボットにより室外の収納カセットに搬送されるか、次工程ステ−ジのマウンダ装置へと搬送される。搬送後、基板エッジ保持型第二搬送ステ−ジ108のア−ムは、スピナ−109aにより洗浄される。
When the cleaning is completed, the laminated body is transferred to the outdoor storage cassette by the multi-joint transfer robot of the substrate edge holding type
実施例1
図1に示す基板平坦化装置100を用い、300mm径のシリコン基板の上にプリント配線した半導体基板(厚み775μm)の裏面(シリコン基板面)を740μm除去し、厚み30μmとする研削加工と、5μmの取り代の研磨加工を行った。粗研削加工は、砥番325のレジンボンドダイヤモンド砥石(カップホイ−ル型)を用いて550μmの取り代、中仕上研削加工は、砥番1,000のビトリファイドボンドダイヤモンド砥石(カップホイ−ル型)を用いて160μmの取り代、精密研削加工は、砥番8,000のメタルボンドダイヤモンド砥石(カップホイ−ル型)を用いて30μmの取り代とした。
Example 1
Using the
厚み775μmの半導体基板は、積水化学工業の加熱発泡型接着剤を用い、直径310mm、厚み1mmの円板状ガラス板に基板のシリコン面を上側面にして積層し、積層体として用いた。 A semiconductor substrate having a thickness of 775 μm was used by laminating a silicon foam of a substrate on a disc-shaped glass plate having a diameter of 310 mm and a thickness of 1 mm using a heating foam adhesive from Sekisui Chemical Co., Ltd. as a laminate.
研削加工ステ−ジ104における各々の砥石回転速度は、全て3,000rpmで、バキュ−ムチャック30の回転速度は、粗研削加工時200rpm、中仕上研削加工時120rpm、精密研削加工時120rpmとした。各研削ステ−ジでの研削条件と研削時間を次表に示す。
表1
The rotational speed of each grinding wheel in the grinding
Table 1
研磨条件は、研磨ヘッドスピンドル405および研磨定盤スピンドル408のいずれの回転数も100rpmとし、基板の研磨布面への押圧は150g/cm2とした。
The polishing conditions were such that the number of rotations of both the polishing
因みに、(a)ロ−ドポ−トにおける基板スキャン時間は20秒、(b)基板搬送ステ−ジの搬送時間(開始、基板把持・仮置台、載置)は23秒、(c)インデックス回転テ−ブル2の回転時間は3秒、研削加工ステ−ジの律速時間(粗研削)は150秒、(d)基板洗浄は10秒、(e)キャリアの待機位置から仮置台上方への移動時間は30秒、(f)キャリアの基板チャックから研磨定盤載置への移送時間は20秒、(g)研磨時間は90秒、(h)研磨ステ−ジから研磨された基板をアンロ−ディングし、収納カセットへ収納または次工程のマウンタ工程へ搬送する時間は20秒であった。 Incidentally, (a) the substrate scan time at the load port is 20 seconds, (b) the substrate transport stage transport time (start, substrate grip / temporary table, placement) is 23 seconds, (c) the index. The rotation time of the rotary table 2 is 3 seconds, the rate limiting time of the grinding process (rough grinding) is 150 seconds, (d) the substrate cleaning is 10 seconds, and (e) the carrier standby position is moved upward from the temporary table. The moving time is 30 seconds, (f) the transfer time of the carrier from the substrate chuck to the polishing platen is 20 seconds, (g) the polishing time is 90 seconds, and (h) the substrate polished from the polishing stage is unloaded. -The time for loading and storing in the storage cassette or transporting to the next mounter process was 20 seconds.
インデックス回転テ−ブル2の回転時間は、3秒なので、研削加工ステ−ジでのスル−プット時間は、153秒となる。研磨加工ステ−ジの律速は、(f)+(g)+(h)の合計の130秒となる。よって、本平坦化装置のスル−プットは、3,600秒を153秒で除した値の23.5枚/時となる。 Since the rotation time of the index rotation table 2 is 3 seconds, the throughput time in the grinding stage is 153 seconds. The rate limiting of the polishing stage is 130 seconds, which is the sum of (f) + (g) + (h). Therefore, the throughput of the flattening apparatus is 23.5 sheets / hour, which is a value obtained by dividing 3,600 seconds by 153 seconds.
なお、得られた研削・研磨加工された厚み25μmの半導体基板には反りは認められなかった。また、半導体チップにしたときのロス率は約12%で、業界で報告されている既存のビルト・イン方式の300mm径基板用平坦化装置の80μm化製品ロス率28〜30%と比較すると本発明のインライン方式の本平坦化装置は各段と製品ロス率が低い優れたものである。
In addition, no warpage was observed in the obtained ground and polished semiconductor substrate having a thickness of 25 μm. Moreover, the loss rate when it is made into a semiconductor chip is about 12%, which is compared with the existing built-in
本発明の半導体基板の裏面研削・研磨方法は、スル−プットに優れ、また、製品ロス率も低く、生産性の高いものである。 The semiconductor substrate back surface grinding / polishing method of the present invention is excellent in throughput, has a low product loss rate, and is highly productive.
2 インデックス回転テ−ブル
30 バキュ−ムチャック
100 基板平坦化装置
101 基板収納ステ−ジ
103 基板エッジ把持型第一搬送ステ−ジ
104 研削加工ステ−ジ
s1 基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ
s2 粗研削ステ−ジ
s3 中仕上研削ステ−ジ
s4 精密研削ステ−ジ
105 仮置台
106 研磨加工ステ−ジ
107 パッドコンディショナ
108 基板エッジ把持型第二搬送ステ−ジ
109 洗浄ステ−ジ
110 ベ−ス
200 基板厚み測定器
2 Index rotation table 30
Claims (3)
該平坦化装置の正面側から背面側に向かって、室外の左側に基板収納ステ−ジを設け、
室内においては、室内の前列目に前記基板収納ステ−ジ近傍位置に基板エッジ把持型第一搬送ステ−ジ、中央に前後に設けた一対の基板仮置台、前側右位置にパッドコンディショナ1台を備える2枚の基板を同時に研磨できる研磨加工ステ−ジ、およびその研磨加工ステ−ジの右横に前後に設けた一対の基板洗浄ステ−ジを設け、
室内の後列目の中央に、時計廻り方向に基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ、粗研削ステ−ジ、中仕上研削ステ−ジおよび精密研削ステ−ジの4つのステ−ジを1台のインデックス回転テ−ブルに同心円上に配置した研削加工ステ−ジを設け、および、
前記研削加工ステ−ジと研磨加工ステ−ジとの中間位置であって、研削加工ステ−ジの基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジに対し基板エッヂ把持型第一搬送ステ−ジとは略点対称の位置に基板エッジ把持型第二搬送ステ−ジを設ける、
ことを特徴とする基板用平坦化装置。 In a flattening apparatus including a substrate storage stage outdoors, a grinding process stage, a polishing process stage, and a cleaning stage,
A substrate storage stage is provided on the left side outside the room from the front side to the back side of the flattening device,
In the room, in the front row of the room, the substrate edge holding type first transfer stage in the vicinity of the substrate storage stage, a pair of substrate temporary placement tables provided at the front and rear in the center, and one pad conditioner at the front right position A polishing stage capable of simultaneously polishing two substrates provided with a pair of substrate cleaning stages provided at the front and rear of the polishing stage;
In the center of the rear row of the room, four stages of substrate loading / unloading stage, rough grinding stage, intermediate finish grinding stage and precision grinding stage are placed in the clockwise direction. A grinding stage arranged concentrically on the index rotation table of the table, and
A substrate edge gripping type first conveying stage, which is an intermediate position between the grinding stage and the polishing stage, with respect to the substrate loading / unloading stage of the grinding stage; Provides a substrate edge gripping type second conveyance stage at a substantially point-symmetrical position,
A planarization apparatus for a substrate characterized by the above.
1)基板収納ステ−ジのカセット内に保管されている基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットで基板のエッジを把んでインデックス回転テ−ブル上に設けられた基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送する。
2)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させることにより、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の基板を粗研削ステ−ジへと移送する。
3)粗研削ステ−ジで基板裏面を砥番320〜600のダイヤモンド砥石を用い粗研削する。この間に、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットで前記1)の工程が行われ、新たな基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送される。
4)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させることにより、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジへと移送するとともに、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の基板を粗研削ステ−ジへと移送する。
5)中仕上研削ステ−ジで砥番1,000〜2,000のダイヤモンド砥石を用い粗研削された基板裏面を中仕上研削する。この間に、粗研削ステ−ジで基板裏面は砥番320〜600のダイヤモンド砥石を用いて粗研削されるとともに、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットにより新たな基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送される。
6)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させることにより、中仕上研削された基板を精密研削ステ−ジへと移送、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジへと移送するとともに、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の基板を粗研削ステ−ジへと移送する。
7)精密研削ステ−ジで砥番2,500〜8,000のダイヤモンド砥石を用い中仕上研削された基板裏面を精密研削する。この間に、中仕上研削ステ−ジでは砥番1,000〜2,000のダイヤモンド砥石を用い粗研削された基板裏面を中仕上研削し、粗研削ステ−ジでは基板裏面を砥番320〜600のダイヤモンド砥石を用いて粗研削するとともに、基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットにより新たな基板が基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送される。
8)インデックス回転テ−ブルを時計廻り方向に90度回転させる、または時計逆廻り方向に270度回転させることにより、精密研削された基板を基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上へと移送、中仕上研削された基板を精密研削ステ−ジへと移送、粗研削された基板を中仕上研削ステ−ジへと移送する。次いで、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上の精密研削された基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットを用いて仮置台へと移送し、然る後、基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジを洗浄し、洗浄終了後、基板収納ステ−ジのカセット内に保管されている基板を基板エッジ保持型第一搬送ステ−ジの搬送ロボットで基板のエッジを把んでインデックス回転テ−ブル上に設けられた基板ロ−ディング/アンロ−ディングステ−ジ上に移送する。
9)以降、前7)工程および8)工程を繰り返す。仮置台へ移送された精密研削された基板が2枚となったときは、この7)工程および8)工程がなされている間に研磨加工ステ−ジの基板キャリアを利用して仮置台上の一対の基板を研磨加工ステ−ジの研磨定盤上方へ移送したのち、研磨加工ステ−ジで一対の基板を研磨し、ついで、研磨された基板は基板エッジ保持型第二搬送ステ−ジの搬送ロボットを用いて洗浄ステ−ジへと移送され、そこで洗浄される。 A method for planarizing a back surface of a semiconductor substrate, wherein the planarizing device for a substrate according to claim 1 is used to planarize the back surface of the semiconductor substrate through the following steps.
1) The substrate stored in the cassette of the substrate storage stage is grasped at the edge of the substrate by the substrate edge holding type first transfer stage transfer robot, and the substrate row provided on the index rotating table. Transfer onto the ding / unloading stage.
2) The substrate on the substrate loading / unloading stage is transferred to the rough grinding stage by rotating the index rotation table 90 degrees in the clockwise direction.
3) Roughly grind the back surface of the substrate with a rough grinding stage using a diamond grindstone with a grinding number of 320 to 600. During this time, the step 1) is performed by the transfer robot of the substrate edge holding type first transfer stage, and a new substrate is transferred onto the substrate loading / unloading stage.
4) By rotating the index rotation table 90 degrees in the clockwise direction, the rough ground substrate is transferred to the intermediate finish grinding stage, and on the substrate loading / unloading stage. The substrate is transferred to the rough grinding stage.
5) Medium finish grinding is performed on the back surface of the substrate that has been coarsely ground using a diamond grinding wheel having a grinding number of 1,000 to 2,000 in a medium finish grinding stage. During this time, the back surface of the substrate is roughly ground using a diamond grinding wheel having a grinding number of 320 to 600 in the rough grinding stage, and a new substrate is loaded onto the substrate by the transport robot of the substrate edge holding type first transport stage. Is transferred onto the ding / unloading stage.
6) By rotating the index rotation table 90 degrees in the clockwise direction, the substrate that has been ground and finished is transferred to the precision grinding stage, and the substrate that has been ground is transferred to the finishing grinding stage. At the same time, the substrate on the substrate loading / unloading stage is transferred to the rough grinding stage.
7) The back surface of the substrate that has been subjected to intermediate finish grinding is precision ground using a diamond grinding wheel having a grinding number of 2,500 to 8,000 in a precision grinding stage. During this time, in the intermediate finish grinding stage, the back surface of the substrate that has been coarsely ground using a diamond wheel having a grinding number of 1,000 to 2,000 is subjected to intermediate finish grinding. The new substrate is transferred onto the substrate loading / unloading stage by the substrate edge holding type first transfer stage transfer robot.
8) By rotating the index rotation table 90 degrees clockwise or 270 degrees counterclockwise, the precision ground substrate is placed on the substrate loading / unloading stage. The transferred and intermediate finish ground substrate is transferred to the precision grinding stage, and the coarsely ground substrate is transferred to the intermediate finish grinding stage. Next, the substrate that has been precisely ground on the substrate loading / unloading stage is transferred to a temporary placement table using the transfer robot of the first transfer stage of the substrate edge holding type. -Cleaning the unloading / unloading stage, and after cleaning, the substrate stored in the cassette of the substrate storage stage is moved to the edge of the substrate by the transfer robot of the substrate edge holding type first transfer stage. The substrate is picked up and transferred onto a substrate loading / unloading stage provided on the index rotating table.
9) Thereafter, the previous 7) step and 8) step are repeated. When there are two precision-ground substrates transferred to the temporary table, the substrate carrier on the polishing stage is used on the temporary table while the steps 7) and 8) are being performed. After transferring the pair of substrates to the upper part of the polishing surface plate of the polishing process stage, the pair of substrates is polished by the polishing process stage, and then the polished substrates are transferred to the substrate edge holding type second transfer stage. It is transferred to a cleaning stage using a transfer robot and cleaned there.
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