JP2009190109A - Substrate holding device and substrate machining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板保持装置及び基板加工装置に関し、特に基板を吸着して保持する基板保持装置及びこれを用いた基板加工装置に関する。 The present invention relates to a substrate holding apparatus and a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate holding apparatus that holds a substrate by suction and a substrate processing apparatus using the same.
液晶表示装置や半導体装置等の製造工程には、基板に付着した異物などの欠陥を修正するプロセスがある。突起欠陥を修正するプロセスでは、加工プローブに設けられた研磨ヘッドを基板の表面に近接して配置させる。そして、研磨ヘッドで突起欠陥を研磨することにより、突起欠陥を修正する(例えば、特許文献1)。 A manufacturing process of a liquid crystal display device, a semiconductor device, or the like includes a process for correcting defects such as foreign matters attached to a substrate. In the process of correcting the protrusion defect, the polishing head provided on the processing probe is disposed close to the surface of the substrate. Then, the protrusion defect is corrected by polishing the protrusion defect with a polishing head (for example, Patent Document 1).
このような基板の研磨加工を行う基板研磨装置は、基板を保持する平坦なステージを備えている。図5に示すように、ステージ2には、基板Wを真空吸着するための複数の吸着孔12が設けられている。複数の吸着孔12で真空吸着を行うことにより、研磨中に基板Wがステージ2から逸脱しないように、基板Wがステージ2に固定される。
しかしながら、本発明者の経験によれば、基板の研磨面内の局所領域の研磨量がばらつくという問題が発生することがある。すなわち、従来の基板保持装置では、基板にたわみが生じたまま、基板が真空吸着により載置台に固定される場合がある。基板は、研磨中に載置台から逸脱しないように、複数の吸着孔で過度に固定されている。このため、吸着孔の近傍で研磨加工を行う場合、研磨ヘッドで基板を押しながら研磨すると、基板のたわみの逃げ場がなく、基板は載置台の平面にならわずに大きく変形する。これにより、吸着孔の近傍の局所領域での研磨量が多くなるあるいは研磨量が少なくなる等の研磨不安定が発生していた。このように、基板の厚みがばらつくと、製造する液晶表示装置等の品質低下あるいは歩留の低下を招来するおそれがある。 However, according to the experience of the present inventor, there may be a problem that the amount of polishing in the local region in the polishing surface of the substrate varies. That is, in the conventional substrate holding device, the substrate may be fixed to the mounting table by vacuum suction while the substrate is deflected. The substrate is excessively fixed by a plurality of suction holes so as not to deviate from the mounting table during polishing. For this reason, when polishing is performed in the vicinity of the suction hole, if the substrate is polished while being pushed by the polishing head, there is no escape area for the deflection of the substrate, and the substrate is greatly deformed without becoming a flat surface of the mounting table. As a result, polishing instability such as an increase in the amount of polishing in the local region near the suction hole or a decrease in the amount of polishing has occurred. As described above, when the thickness of the substrate varies, there is a risk that the quality of the liquid crystal display device or the like to be manufactured may be reduced or the yield may be reduced.
本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、基板を平坦に保持し、安定な加工を行うことができる基板加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can hold a substrate flat and perform stable processing.
本発明の第1の態様に係る基板加工装置は、基板が載置される載置台と、前記載置台に設けられ、前記基板を吸着する第1吸着部及び第2吸着部と、前記第1吸着部及び前記第2の吸着部のON/OFFを切替える切替部と、前記基板にオペレーションを行うためのプローブとを備え、前記切替部は、前記プローブの位置に応じて前記第1吸着部と前記第2吸着部の一方をONし、他方をOFFするものである。これにより、基板の平面度を向上させることができ、安定した加工等が可能となる。 A substrate processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a mounting table on which a substrate is mounted, a first suction unit and a second suction unit that are provided on the mounting table and suck the substrate, and the first A switching unit that switches ON / OFF of the suction unit and the second suction unit, and a probe for performing an operation on the substrate, the switching unit and the first suction unit according to the position of the probe One of the second suction portions is turned on and the other is turned off. Thereby, the flatness of a board | substrate can be improved and the stable process etc. are attained.
本発明の第2の態様に係る基板加工装置は、上記の基板加工装置において、前記切替部は、前記プローブが前記第1吸着部に対応する位置に移動したときに、前記第1吸着部をOFFし、かつ前記第2吸着部をONし、前記プローブが前記第1吸着部に対応する位置に移動したときに、前記第1吸着部をOFFし、かつ前記第2吸着部をONすることを特徴とするものである。これにより、基板の平面度を向上させることができ、安定した加工等が可能となる。 The substrate processing apparatus according to a second aspect of the present invention is the substrate processing apparatus, wherein the switching unit moves the first suction unit when the probe moves to a position corresponding to the first suction unit. OFF, turn on the second suction part, and turn off the first suction part and turn on the second suction part when the probe moves to a position corresponding to the first suction part. It is characterized by. Thereby, the flatness of a board | substrate can be improved and the stable process etc. are attained.
本発明の第3の態様に係る基板加工装置は、上記の基板加工装置において、前記切替部は、前記第1吸着部に対応する位置と前記第2吸着部に対応する位置の境界領域では、前記第1吸着部及び前記第2吸着部をONとすることを特徴とするものである。これにより、境界領域を加工する場合でも、基板が載置台から逸脱することがなく、安定した加工等が可能となる。 In the substrate processing apparatus according to a third aspect of the present invention, in the above substrate processing apparatus, the switching unit is in a boundary region between a position corresponding to the first suction unit and a position corresponding to the second suction unit. The first suction unit and the second suction unit are turned on. Thereby, even when the boundary region is processed, the substrate does not deviate from the mounting table, and stable processing or the like is possible.
本発明の第4の態様に係る基板加工装置は、上記の基板加工装置において、前記プローブは、研磨ヘッドを備えるものである。本発明は、このような場合に特に有効である。 A substrate processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the above substrate processing apparatus, wherein the probe includes a polishing head. The present invention is particularly effective in such a case.
本発明の第5の態様に係る基板加工方法は、プローブにより、基板に加工を行う基板加工方法であって、前記基板を載置台に載置し、前記載置台に設けられた第1吸着部及び第2吸着部により前記基板を吸着し、前記プローブの位置に応じて前記第1吸着部と前記第2吸着部の一方をONし、他方をOFFする。これにより、基板の平面度を向上させることができ、安定した加工等が可能となる。 A substrate processing method according to a fifth aspect of the present invention is a substrate processing method for processing a substrate with a probe, wherein the substrate is mounted on a mounting table, and the first suction portion provided on the mounting table is provided. Then, the substrate is adsorbed by the second adsorbing unit, one of the first adsorbing unit and the second adsorbing unit is turned on and the other is turned off according to the position of the probe. Thereby, the flatness of a board | substrate can be improved and the stable process etc. are attained.
本発明の第6の態様に係る基板加工方法は、上記の基板加工方法において、前記プローブが前記第1吸着部に対応する位置に移動したときに、前記第1吸着部をOFFし、かつ前記第2吸着部をONし、前記プローブが前記第1吸着部に対応する位置に移動したときに、前記第1吸着部をOFFし、かつ前記第2吸着部をONすることを特徴とする。これにより、基板の平面度を向上させることができ、安定した加工等が可能となる。 The substrate processing method according to a sixth aspect of the present invention is the substrate processing method described above, wherein when the probe moves to a position corresponding to the first suction portion, the first suction portion is turned OFF, and When the second suction part is turned on and the probe moves to a position corresponding to the first suction part, the first suction part is turned off and the second suction part is turned on. Thereby, the flatness of a board | substrate can be improved and the stable process etc. are attained.
本発明の第7の態様に係る基板加工方法は、上記の基板加工方法において、前記第1吸着部に対応する位置と前記第2吸着部に対応する位置の境界領域では、前記第1吸着部及び前記第2吸着部をONすることを特徴とする。これにより、境界領域を加工する場合でも、基板が載置台から逸脱することがなく、安定した加工等が可能となる。 The substrate processing method according to a seventh aspect of the present invention is the substrate processing method described above, wherein the first suction part is located in a boundary region between a position corresponding to the first suction part and a position corresponding to the second suction part. And the second suction part is turned on. Thereby, even when the boundary region is processed, the substrate does not deviate from the mounting table, and stable processing or the like is possible.
本発明の第8の態様に係る基板加工方法は、上記の基板加工方法において、前記プローブにより、研磨加工を行うことを特徴とする。本発明はこのような場合に特に有効である。 A substrate processing method according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that in the above substrate processing method, polishing is performed by the probe. The present invention is particularly effective in such a case.
本発明によれば、基板を平坦に保持し、安定な加工を行うことができる基板加工装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the board | substrate processing apparatus which can hold | maintain a board | substrate flat and can perform a stable process can be provided.
本発明の実施例ついて以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施例を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施例に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものを実質的に同様の内容を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description shows preferred examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. In the following description, the same reference numerals denote the same contents.
本発明の実施の形態に係る基板加工装置について、図1を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る基板加工装置の一例である、基板研磨装置100の構成を示す図である。図1に示すように、基板研磨装置100は、基台1、ステージ2、切替部3、支柱4、支持レール5、光学装置6、突起除去装置7、昇降機構8、モータ制御回路9、モータ10、処理装置11である。基板研磨装置100は、基板Wの異物等の突起欠陥を研磨により修正する装置である。基板Wは、例えば液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板などのパターン基板である。基板W上には、着色層や遮光層などのパターンが形成されている。
A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
基台1の上にはステージ2が設けられている。ステージ2は、基板Wを載置する載置台である。ステージ2には、基板Wを真空吸着するための複数の吸着孔が設けられている。ステージ2の構成については、後に詳述する。ステージ2に設けられた複数の吸着孔からなる吸着部には、配管を介して切替部3が接続されている。
A
基台1の上には支柱4が連結されている。支柱4はステージ2の外側で基台1に固定されている。支柱4は鉛直方向(Z方向)に沿って設けられている。この支柱4の上部には、支持レール5が連結されている。支持レール5は水平方向に沿って設けられている。支持レール5の先端側は基板Wの上方に位置する。
A support column 4 is connected on the base 1. The support column 4 is fixed to the base 1 outside the
支持レール5の先端側の下方には光学装置6が取り付けられている。光学装置6は基板W上に付着した異物などの欠陥を光学的に検出する。すなわち、光学装置6は基板Wの欠陥を検出する欠陥検出装置であり、基板W上の突起を検出する。光学装置6は基板Wを照明する光源と、基板Wで反射された反射光を検出する光検出器と、それらの間の光学系とを備えている。そして、既知の方法で、基板W上に異物等が付着して形成された突起を検出する。処理装置11は光学装置6で検出された突起欠陥のアドレスを記憶する。すなわち、処理装置11は対象物体上の突起が検出された位置を記憶する。
An
支持レール5の中央付近には、突起除去装置7が設けられている。支持レール5の下方に設けられた突起除去装置7は、光学装置6と支柱4の間に位置する。突起除去装置7は、鉛直方向に設けられたボールネジを有する昇降機構8に連結されている。モータ10の回転駆動により昇降機構8のボールネジが回転する。これにより、突起除去装置7が上下方向(Z方向)に移動する。また、突起除去装置7は、図示しない駆動機構により、水平方向(XY方向)に移動可能である。
A
モータ10は、モータ制御回路9により駆動制御される。処理装置11はパーソナルコンピュータ等の情報処理装置であり、切替部3、モータ制御回路9及び突起除去装置を水平方向に駆動する駆動機構を制御する。処理装置11は、光学装置6が検出した突起欠陥の位置を記憶している。処理装置11からの信号により、突起除去装置7は突起欠陥の位置まで移動し、基板Wの近傍まで下降する。
The
突起除去装置7は、研磨ヘッドを有する加工プローブを備えている。この加工プローブの構成について、図2を参照して説明する。図2は、突起除去装置7に設けられた加工プローブ20の構成を示す図である。図2に示すように、加工プローブ20は、研磨ヘッド21、支持部22、第1リール23、第2リール24、研磨テープ25を備えている。
The
加工プローブ20には研磨ヘッド21が取り付けられた支持部22が設けられている。支持部22には、第1リール23と第2リール24とが取り付けられている。研磨ヘッド21は、支持部22の、第1リール23と第2リール24との略中央の位置の下側に配置されている。第1リール23及び第2リール24は支持部22に対して回転可能に取り付けられている。
The
第1リール23、第2リール24には、研磨テープ25が装着されている。研磨テープ25は、研磨ヘッド21を介して第1リール23と第2リール24に装着される。研磨テープ25は、研磨ヘッド21の下面に接するように設けられている。研磨ヘッド21の下面は、曲面となっている。また、研磨テープ25の下面は粗面化されている。
A polishing
なお、ここでは図示しないが、第1リール23にはモータが設けられている。このモータを駆動させることにより、第1リール23、第2リール24が矢印の方向に回転する。これにより、研磨テープ25が第2リール24から研磨ヘッド21を介して第1リール23に巻き取られる。すなわち、研磨テープ25が研磨ヘッド21の下面に沿って、矢印の方向に送り出される。
Although not shown here, the
研磨ヘッド21は、加工プローブ20から下方向(基板W側)に突出して配置されている。研磨ヘッド21が基板Wの突起欠陥Dの位置になるよう、ステージ2が移動されている。そして、図2に示すよう突起欠陥Dの位置で研磨テープ25を送り出すことにより、突起欠陥Dが研磨される。これにより、突起欠陥Dを除去することができ、欠陥を修正することができる。なお、本発明に用いられる加工プローブ20は、上記の構成のものに限られるものではない。すなわち、既知の加工プローブであれば使用することができ、例えば、研磨ヘッドによって直接、突起欠陥Dを研磨する加工プローブを用いることも可能である。もちろん、これ以外の加工プローブであっても使用することができる。
The polishing
ここで、図3を参照して、ステージ2の構成について説明する。図3は、ステージ2の基板Wの載置面側から見た図である。図3に示すように、ステージ2には、基板Wを真空吸着するための複数の吸着孔12からなる吸着部が設けられている。この例では、吸着孔12が縦横に4個ずつ等間隔に配置されており、合計16個設けられている。吸着孔12には図示しない真空ポンプが連結されており、吸着孔12から大気が吸引される。基板Wをステージ2の上に載置した状態で吸引を行うと、吸着孔12内が減圧される。これにより、基板Wは真空吸着され、ステージ2に固定される。
Here, the configuration of the
本実施の形態では、吸着部は2系統に分割されている。すなわち、ステージ2には、第1吸着部12a、第2吸着部12bが形成されている。第1吸着部12aは、ステージ2の周辺部に配置された12個の吸着孔12を有する。また、第2吸着部12bは、ステージ2の中央部に設けられた4個の吸着孔12を有する。
In the present embodiment, the adsorption unit is divided into two systems. That is, the
第1吸着部12a、第2吸着部12bには、配管を介して切替部3が接続されている。切替部3は、第1吸着部12a及び第2吸着部12bのON/OFFをそれぞれ独立して、制御する。切替部3は、例えば、真空ポンプ、及びその配管中に設けられた電磁弁等を有している。電磁弁を開閉することにより、第1吸着部12a、第2吸着部12bのON/OFFが制御される。
The switching unit 3 is connected to the
第1吸着部12aをONとすると、基板Wの周辺部が吸着される。また、第1吸着部12aをOFFとすると、基板Wの周辺部の吸着が開放される。一方、第2吸着部12bをONとすると、基板Wの中央部が吸着される。また、第2吸着部12bをOFFとすると、基板Wの中央部の吸着が開放される。
When the
第1吸着部12aと第2吸着部12bとは、独立してON/OFFが制御される。このため、第1吸着部12a、第2吸着部12bの一方をONとし、他方をOFFとすることができる。もちろん、第1吸着部12a、及び第2吸着部12bの両方をONとすることも可能である。
ON / OFF of the
第1吸着部12aと第2吸着部12bは、加工プローブ20の位置に応じて、ON/OFFが制御される。例えば、加工プローブ20が第1吸着部12aに対応する領域にある場合、第1吸着部12aをOFFとし、第2吸着部12bをONとする。すなわち、加工プローブ20が、基板Wの周辺部にある場合、ステージ2の周辺部にある第1吸着部12aをONからOFFに切換える。一方、加工プローブ20が第2吸着部12bに対応する領域にある場合、第1吸着部12aをONとし、第2吸着部12bをOFFとする。すなわち、加工プローブ20が基板Wの中央部にある場合、ステージ2の中央にある第2吸着部12bをONからOFFに切換える。また、加工プローブ20が第1吸着部12aと第2吸着部12bとの境界に対応する領域にある場合、第1吸着部12a及び第2吸着部12bの吸着をONする。
ON / OFF of the
このように、研磨修正を行う加工プローブ20の近傍にある吸着部をOFFする。これにより、図4に示すように基板Wが過度にステージ2固定されることがなく、ステージ2の平面にならうことができ、研磨修正を行う加工プローブ20の近傍の基板Wの平面度を向上させることができる。このため、安定した研磨加工を行うことができる。
In this way, the suction portion in the vicinity of the
さらに、加工プローブ20が第1吸着部12aと第2吸着部12bとの境界に対応する領域にある場合、第1吸着部12a及び第2吸着部12bの両方の吸着をONしている。これにより、第1吸着部12aと第2吸着部12bの両方がOFFする瞬間がなくなる。すなわち、第1吸着部12a、第2吸着部12bの動作切換時には、一端、第1吸着部12aと第2吸着部12bの両方がONする。よって、基板Wが常時、1以上の吸着部によって吸着されているため、基板Wが移動するのを防ぐことができる。これにより、安定した研磨加工を行うことができる。
Further, when the
次に、加工プローブ20により研磨加工を行うための手順について説明する。まず、図1に示した光学装置6によって突起欠陥Dを検出する。そして、突起欠陥Dが検出された位置を処理装置11に記憶させておく。欠陥の検査が終了したら、突起除去装置7を突起欠陥D上に移動させる。そして、モータ10を駆動して、昇降機構8を動作させ、突起除去装置7を下降させる。
Next, a procedure for performing polishing with the
そして、加工プローブ20の位置に応じて、上述したように第1吸着部12a及び第2吸着部12bのON/OFFを制御する。すなわち、第1吸着部12a及び第2吸着部12bは、光学装置6により検出された突起欠陥Dの位置(研磨修正領域の位置)に応じてON/OFFが制御される。つまり、加工プローブ20の近傍の第1吸着部12a又は第2吸着部12bのみがOFFとなる。なお、電磁弁は、ソフトウエアでの座標判断により制御することも可能であるし、リレーを用いて機械的制御することも可能である。なお、加工プローブ20が第1吸着部12aと第2吸着部12bとの境界に対応する領域にある場合、第1吸着部12a及び第2吸着部12bの吸着をONする。
And according to the position of the
そして、研磨テープが基板Wの表面に接触した状態で、研磨テープ25を送り出して、突起欠陥Dを研磨修正する。これにより、研磨テープ25によって、突起欠陥Dが除去され、欠陥が修正される。上述したように、加工プローブ20の近傍の吸着孔12では、基板Wの吸着を行っていない。このため、基板Wにたわみが生じたまま、基板がステージ2に固定された場合でも、図4に示すように基板Wはステージ2の載置面にならって平面性が向上する。これにより、基板Wの研磨量のばらつきを抑制することができ、製造する液晶表示装置等の品質低下あるいは歩留の低下を防止することが可能となる。
Then, in a state where the polishing tape is in contact with the surface of the substrate W, the polishing
なお、突起除去装置7に対する基板Wの移動は、突起除去装置7の移動に限られるものではない。例えば、ステージ2をXY方向に移動可能とすることにより、突起除去装置7と基板Wとの相対位置を変化させることができる。なお、光学装置6を移動可能に設けてもよい。
Note that the movement of the substrate W with respect to the
また、研磨以外の加工を行う加工装置に用いてもよい。すなわち、本実施の形態に係る基板加工装置は、基板W上を移動する加工用ヘッドが設けられている他の加工装置にも適用可能である。さらに、吸着部を3系統以上に分けてもよい。 Moreover, you may use for the processing apparatus which processes other than grinding | polishing. That is, the substrate processing apparatus according to the present embodiment can be applied to other processing apparatuses provided with a processing head that moves on the substrate W. Furthermore, you may divide an adsorption | suction part into 3 or more systems.
1 基台
2 ステージ
3 切替部
4 支柱
5 支持レール、
6 光学装置
7 突起除去装置
8 昇降機構
9 モータ制御回路
10 モータ
11 処理装置
12 吸着孔
12a 第1吸着部
12b 第2吸着部
20 加工プローブ
21 研磨ヘッド
22 支持部
23 第1リール
24 第2リール
25 研磨テープ
100 基板研磨装置
1
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記載置台に設けられ、前記基板を吸着する第1吸着部及び第2吸着部と、
前記第1吸着部及び前記第2の吸着部のON/OFFを切替える切替部と、
前記基板に加工を行うためのプローブと、を備え、
前記切替部は、前記プローブの位置に応じて前記第1吸着部と前記第2吸着部の一方をONし、他方をOFFする基板加工装置。 A mounting table on which a substrate is mounted;
A first suction unit and a second suction unit which are provided on the mounting table and suck the substrate;
A switching unit for switching ON / OFF of the first suction unit and the second suction unit;
A probe for processing the substrate,
The switching unit is a substrate processing apparatus that turns on one of the first suction unit and the second suction unit and turns off the other according to the position of the probe.
前記プローブが前記第1吸着部に対応する位置に移動したときに、前記第1吸着部をOFFし、かつ前記第2吸着部をONし、
前記プローブが前記第1吸着部に対応する位置に移動したときに、前記第1吸着部をOFFし、かつ前記第2吸着部をONすることを特徴とする請求項1に記載の基板加工装置。 The switching unit is
When the probe has moved to a position corresponding to the first suction part, the first suction part is turned OFF, and the second suction part is turned ON,
2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein when the probe moves to a position corresponding to the first suction portion, the first suction portion is turned off and the second suction portion is turned on. .
前記第1吸着部に対応する位置と前記第2吸着部に対応する位置の境界領域では、前記第1吸着部及び前記第2吸着部をONとすることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板加工装置。 The switching unit is
The first suction unit and the second suction unit are turned on in a boundary region between a position corresponding to the first suction unit and a position corresponding to the second suction unit. The board | substrate processing apparatus of description.
前記基板を載置台に載置し、
前記載置台に設けられた第1吸着部及び第2吸着部により前記基板を吸着し、
前記プローブの位置に応じて前記第1吸着部と前記第2吸着部の一方をONし、他方をOFFする基板加工方法。 A substrate processing method for processing a substrate with a probe,
Placing the substrate on a mounting table;
Adsorbing the substrate by the first adsorption unit and the second adsorption unit provided on the mounting table,
A substrate processing method in which one of the first suction unit and the second suction unit is turned on and the other is turned off according to the position of the probe.
前記プローブが前記第1吸着部に対応する位置に移動したときに、前記第1吸着部をOFFし、かつ前記第2吸着部をONすることを特徴とする請求項5に記載の基板加工方法。 When the probe has moved to a position corresponding to the first suction part, the first suction part is turned OFF, and the second suction part is turned ON,
6. The substrate processing method according to claim 5, wherein when the probe moves to a position corresponding to the first suction part, the first suction part is turned off and the second suction part is turned on. .
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2008
- 2008-02-13 JP JP2008031908A patent/JP2009190109A/en active Pending
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