JP2023003507A - 加工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エッジトリミング後、ウェーハの表面側及び裏面側とチャックテーブルの保持面とを接触させずに且つウェーハの表裏面を反転させることなく、表面側及び裏面側をそれぞれ洗浄すると共に、工程全体の進捗が洗浄工程の進捗により制限される度合を低減する。【解決手段】ウェーハを保持テーブルへ搬送する第1搬送ユニットと、保持テーブルで吸引保持されたウェーハを切削する切削ユニットと、洗浄エッジクランプ機構を有し、切削されたウェーハの裏面側を洗浄する第1洗浄ユニットと、第2搬送エッジクランプ機構を有し、保持テーブルと第1洗浄ユニットとの間でウェーハを搬送する第2搬送ユニットと、移動規制機構を有し、第1洗浄ユニットで洗浄されたウェーハの表面側を洗浄する第2洗浄ユニットと、第3搬送エッジクランプ機構を有し、第1洗浄ユニットと第2洗浄ユニットとの間でウェーハを搬送する第3搬送ユニットと、を備える加工装置を提供する。【選択図】図1
Description
本発明は、表面側及び裏面側の各外周部に面取り部が形成されているウェーハの表面側の面取り部、又は、表面側及び裏面側の両方の面取り部を除去する加工装置に関する。
半導体デバイスチップの製造には、例えば、シリコン製のウェーハが使用される。ウェーハの表(おもて)面側の外周部と、裏面側の外周部とには、加工時や搬送時にウェーハの外周部に欠け等が生じることを防ぐために、面取り部が形成されている。
半導体デバイスチップの製造工程では、ウェーハの表面側にデバイスを形成した後、半導体デバイスチップの薄化のためにウェーハの裏面側を研削する。しかし、例えば、当初厚さの半分以下にウェーハを薄化すると、ウェーハの外周部にシャープエッジ(ナイフエッジとも言う)が形成される。
シャープエッジは、薄化されたウェーハの欠けや破損につながる。そこで、裏面側を研削する前に、表面側の面取り部の除去(エッジトリミングとも言う)が行われる(例えば、特許文献1参照)。
エッジトリミングでは、例えば、ウェーハの裏面側全体をチャックテーブルの保持面で吸引保持し、ウェーハの表面側の外周部の所定深さに切削ブレードを切り込んだ状態で、チャックテーブルを所定方向に回転させる。しかし、裏面側全体を保持面で吸引保持することに起因して裏面側が汚染され、この汚染が後続する工程で問題を起こすことがある。
例えば、エッジトリミングが施されたウェーハの清浄度が比較的低く、裏面側に微細な塵(パーティクル)が付着していると、このウェーハの裏面側に他のウェーハを張り合わせる際に、ウェーハの割れが生じる。
そこで、ウェーハの清浄度を高めるために、エッジトリミング時にウェーハを吸引保持する領域を裏面側の外周部近傍の環状領域に制限し、更に、エッジトリミング後に、裏面側の外周部近傍の環状領域を、ウェーハの表面側と共に洗浄することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
具体的には、まず、裏面側の外周部近傍の環状領域を環状吸引部で吸引保持した状態で表面側にエッジトリミングを施す。その後、環状吸引部の径よりも小さな外径の保持面を有するチャックテーブルで、ウェーハの裏面側の中央部を吸引保持し、裏面側のうち環状吸引部で吸引されていた領域を露出させる。
この状態で、チャックテーブルを回転させながら、ウェーハの裏面側に洗浄水を噴射して裏面側を洗浄する。しかし、この手法を採用しても、裏面側の中央部と保持面とが接触するので、裏面側には微小な傷が形成されたり、パーティクルが付着したりする。
そこで、ウェーハの裏面側と保持面との接触を回避するために、4個のローラを用いてウェーハの径方向でウェーハをクランプすると共に各ローラを回転させることで、ウェーハを回転させながら洗浄する洗浄装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかし、この洗浄装置を用いて裏面側を洗浄し、次いで、表面側を洗浄するとなると、当該洗浄装置を用いてウェーハを洗浄する時間が長くなり、加工工程全体の進捗が、当該洗浄装置での洗浄工程の進捗により制限される。また、ウェーハの表裏面を反転させる機構が別途必要になる。
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、エッジトリミングを施した後、ウェーハの表面側及び裏面側とチャックテーブルの保持面とを接触させずに、且つ、ウェーハの表裏面を反転させることなく、表面側及び裏面側をそれぞれ洗浄すると共に、加工工程全体の進捗が洗浄工程の進捗により制限される度合を低減することを目的とする。
本発明の一態様によれば、表面側と、該表面とは反対側に位置する裏面側と、の各々の外周部に面取り部が形成されているウェーハの該表面側の該面取り部、又は、該表面側及び該裏面側の両方の該面取り部を除去する加工装置であって、該ウェーハが収容されたカセットが載置されるカセットテーブルと、該カセットテーブルに載置された該カセットに対して該ウェーハを搬出及び搬入可能な搬出入ロボットと、該ウェーハを吸引保持する保持テーブルと、該搬出入ロボットによって搬出された該ウェーハを該保持テーブルへ搬送する第1搬送ユニットと、スピンドルを有し、該保持テーブルで吸引保持された該ウェーハの該表面側の該面取り部、又は、該表面側及び該裏面側の両方の該面取り部を、該スピンドルに装着された切削ブレードで切削して除去する切削ユニットと、該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを洗浄するための洗浄エッジクランプ機構を有し、該切削ユニットで切削された該ウェーハの該裏面側を洗浄する第1洗浄ユニットと、該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを搬送するための第2搬送エッジクランプ機構を有し、該保持テーブルと該第1洗浄ユニットとの間で該ウェーハを搬送する第2搬送ユニットと、該ウェーハを吸引保持せずに該ウェーハの移動を所定範囲に規制した状態で該ウェーハを洗浄するための移動規制機構を有し、該第1洗浄ユニットで洗浄された該ウェーハの該表面側を洗浄する第2洗浄ユニットと、該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを搬送するための第3搬送エッジクランプ機構を有し、該第1洗浄ユニットと該第2洗浄ユニットとの間で該ウェーハを搬送する第3搬送ユニットと、を備える加工装置が提供される。
好ましくは、該搬出入ロボットは、該ウェーハのエッジをクランプして保持するためのエッジクランプ機構が設けられたロボットハンドを有する。
好ましくは、該第1搬送ユニットは、該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを搬送するための第1搬送エッジクランプ機構を有する。
好ましくは、該保持テーブルは、環状溝が設けられ、該ウェーハの外周部を支持可能な環状支持面と、該環状溝に接続され、該環状支持面で支持された該ウェーハの該裏面側の外周部を吸引保持する吸引路と、を有する環状支持部と、該環状支持部よりも内側に位置し、該環状支持面で支持された該ウェーハの該裏面側を突き上げて、該ウェーハを該環状支持面よりも上方に持ち上げる突き上げ部と、を有する。
好ましくは、該第2搬送ユニット及び該第3搬送ユニットの少なくとも一方は、該ウェーハに水を供給可能な水供給ユニットを有する。
好ましくは、該第2搬送ユニット及び該第3搬送ユニットの少なくとも一方は、超音波振動子を有し、該超音波振動子から超音波振動が付与された水を、該ウェーハに吐出するための超音波水吐出ノズルを有する。
好ましくは、該第2搬送ユニットの該第2搬送エッジクランプ機構と、該第3搬送ユニットの該第3搬送エッジクランプ機構とは、同じ構造の搬送エッジクランプ機構を有する。
好ましくは、該第2洗浄ユニットは、外周部に該移動規制機構が設けられた円板状の基台を有し、該移動規制機構は、該基台の上面に設けられ、該ウェーハの該裏面側の外周部を支持するための複数のピンと、該基台の側部の少なくとも3箇所に設けられ、該基台の径方向及び該基台の厚さ方向における該ウェーハの移動を規制する鉤状の規制部材と、を有する。
本発明の一態様に係る加工装置は、ウェーハを洗浄するための洗浄ユニットを2つ備える。具体的には、切削ユニットで切削されたウェーハの裏面側を洗浄する第1洗浄ユニットと、第1洗浄ユニットで洗浄されたウェーハの表面側を洗浄する第2洗浄ユニットと、を備える。
第1洗浄ユニットは、ウェーハの径方向においてウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で、ウェーハを洗浄するための洗浄エッジクランプ機構を有する。第2洗浄ユニットは、ウェーハを吸引保持せずにウェーハの移動を所定範囲に規制した状態でウェーハを洗浄するための移動規制機構を有する。
それゆえ、ウェーハにエッジトリミングを施した後、ウェーハの裏面側と、チャックテーブルの保持面とを接触させずに、裏面側を洗浄でき、更に、ウェーハの表面側と、チャックテーブルの保持面とを接触させずに、表面側を洗浄できる。また、ウェーハの表裏面を反転させる必要も無い。
加えて、1つ目のウェーハの表面側を第2洗浄ユニットで洗浄する間に、2つ目のウェーハの裏面側を第1洗浄ユニットで洗浄できるので、1つの洗浄ユニットを用いてウェーハの裏面側及び表面側を順次洗浄する場合に比べて、加工工程全体の進捗が洗浄工程の進捗により制限される度合を低減できる。
更に、ウェーハをそれぞれ搬送する第2搬送ユニット及び第3搬送ユニットは、ウェーハの径方向においてウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態でウェーハを搬送する。搬送時におけるウェーハの表面側及び裏面側との接触を抑制できるので、搬送時におけるウェーハの表面側及び裏面側への傷の形成やパーティクルの付着を防止できる。
この様に、エッジトリミング後に、ウェーハのエッジをクランプした搬送と、洗浄エッジクランプ機構を有する第1洗浄ユニットでのウェーハの裏面側の洗浄と、移動規制機構を有する第2洗浄ユニットでのウェーハの表面側の洗浄と、を総合的に行うことで、エッジトリミング後のウェーハの清浄度を高くできる。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1は、ウェーハ11の外周部に対してエッジトリミングを施す加工装置2の斜視図である。なお、図1に示すX軸方向、Y軸方向、及び、Z軸方向は、互いに直交する。
加工装置2は、フレーム(不図示)、カバー部材等を含む直方体状の基台4を有する。基台4は、加工装置2の各構成要素を支持する。基台4の前方(Y軸方向の一方)の端部には、2つのカセットテーブル6a、6bが設けられている。
2つのカセットテーブル6a、6bの一方(又は両方)には、複数のウェーハ11を収容したカセット8が載置される。カセット8には、それぞれウェーハ11が載置される複数の棚(不図示)が設けられている。
ここで、図2(A)及び図2(B)を参照し、ウェーハ11について説明する。図2(A)は、ウェーハ11の斜視図であり、図2(B)は、ウェーハ11の断面図である。ウェーハ11は、例えば、主としてシリコンで形成された半導体ウェーハである。
但し、ウェーハ11の材質、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体材料、ガラス、SOI(Silicon on Insulator)等のウェーハや基板を用いることもできる。
ウェーハ11の径は、例えば、300mm(12インチ)である。ウェーハ11の表面11a側には、複数の分割予定ライン13が設定されている。複数の分割予定ライン13で区画された各矩形領域には、IC(Integrated Circuit)等のデバイス15が形成されている。
但し、デバイス15の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等に制限はない。ウェーハ11は、デバイス15が形成されていないウェーハ(例えば、ベアウェーハ)であってもよい。
複数のデバイス15が形成されているデバイス領域17aを囲む様に、デバイス領域17aの外周部には、デバイス15が形成されておらず略平坦な外周余剰領域17bが存在する。なお、表面11a側とは反対側に位置する裏面11b側は、略平坦である。
図2(B)に示す様に、表面11a側及び裏面11b側の各外周部には、面取り部11c(ベベル部とも言う)が形成されている。ウェーハ11の厚さ方向において、表面11a側の面取り部11cと、裏面11b側の面取り部11cと、の間には、ウェーハ11の径を規定する最外周部11dが存在する。
最外周部11dは、例えば、ウェーハ11の厚さの略半分の位置に存在する。なお、本実施形態では、表面11a側及び裏面11b側の面取り部11cと、最外周部11dと、を併せて、ウェーハ11のエッジ11eと称する。
ウェーハ11の裏面11b側には、樹脂製の保護テープが貼り付けられておらず、裏面11bは露出している。ウェーハ11は、例えば、表面11aが上方を向き、裏面11bが下方を向く態様で、カセット8に収容されている。
図1に戻り、2つのカセットテーブル6a、6bの後方(Y軸方向の他方)には、矩形状の開口4aが形成されている。開口4aには、オープンループ構造を有する水平多関節型の搬出入ロボット10が設けられている。図3(A)は、搬出入ロボット10の斜視図である。
搬出入ロボット10は、加工前のウェーハ11をカセット8から搬出し、加工後のウェーハ11をカセット8へ搬入する。搬出入ロボット10は、複数(例えば3つ)のアームを有し、最上部に位置するアームの先端部には、ロボットハンド12が設けられている。
ロボットハンド12のZ軸方向の厚さは、カセット8の高さ方向で隣接する棚に各々配置された2つのウェーハ11の間に進入できる程に、十分に薄い。ロボットハンド12は、互いに略平行に配置された2つの細長い長手部12aを有する。
2つの長手部12aの基端側は、接続部12bで接続されている。各長手部12aの先端側と、基端側とには、それぞれ1つのクランプ爪12cが設けられている。図3(A)に示す例では、合計4つのクランプ爪12cが設けられている。
但し、3つ以上のクランプ爪12cが設けられていればよく、クランプ爪12cの数は、4つに限定されるものではない。図3(B)は、ロボットハンド12の正面図である。図3(B)に示す様に、クランプ爪12cは、円錐台及び逆円錐台の各小径円が接続されたくびれ形状を有する。
クランプ爪12cの外表面は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂で被覆されている。クランプ爪12cの下部にはピン(不図示)が設けられており、このピンは、長手部12aの上面に形成されている長穴12d(図3(A)参照)に沿って移動可能である。
例えば、4つのクランプ爪12cは、第1駆動ユニット(不図示)により、長穴12dに沿って略同じ距離だけ移動する。4つのクランプ爪12c、第1駆動ユニット等は、ウェーハ11を保持するエッジクランプ機構12eを構成する。
第1駆動ユニットは、例えば、先端側の2つのクランプ爪12cを長手部12aに沿って移動させるエアシリンダ等の第1アクチュエータと、基端側の2つのクランプ爪12cを長手部12aに沿って移動させるエアシリンダ等の第2アクチュエータと、を含む。
ロボットハンド12でウェーハ11を保持するためには、先端側の2つのクランプ爪12cと、基端側の2つのクランプ爪12cとを互いに接近させ、4つのクランプ爪12cを用いてウェーハ11の径方向でエッジ11eをクランプする。
この様に、ロボットハンド12は、表面11a及び裏面11bに接することなく、ウェーハ11を保持できるので、表面11a及び裏面11bへの傷の形成や、パーティクルの付着を防止できる。なお、クランプ爪12cに代えて、ベルヌーイ型の非接触吸引パッド(不図示)により、ウェーハ11を非接触で吸引保持してもよい。
搬出入ロボット10によりカセット8から搬出されたウェーハ11は、位置合わせテーブル14へ搬送される(図1参照)。図4(A)に示す様に、位置合わせテーブル14は、略正方形のテーブル14aを有する。
テーブル14a上には、赤色光又は近赤外光を利用してウェーハ11のノッチ位置を検出するためのカメラ(不図示)が設けられている。テーブル14a上においてカメラと異なる領域には、4つの位置調整ユニット16が、設けられている。
4つの位置調整ユニット16は、テーブル14aの上面の一点を中心とする1つの円の外周上に、略等間隔で配置されている。テーブル14aには、位置調整ユニット16の移動方向に応じた長穴(不図示)が形成されている。
各位置調整ユニット16は、第2駆動ユニット(不図示)により、この円の径方向に沿って略同じ距離だけ移動可能に構成されている。第2駆動ユニットは、例えば、円板状の回動プレートを有する。
回動プレートには、回動プレートを回動させるためのエアシリンダが連結されている。また、回動プレートの周方向に沿って略等間隔に、回動プレートの径方向に沿って突出する態様で複数の突出部が設けられている。各突出部の先端部には、直線状のアームが、ピンを介して回転可能に連結されている。
アームの先端部には、位置調整ユニット16が固定されている。エアシリンダで回動プレートを回転させると、互いに近づく又は遠ざかる様に各位置調整ユニット16を同じ距離だけ移動させることができる。なお、第2駆動ユニットのメカニズムには、この例に限定されず、他のメカニズムを採用してもよい。
位置調整ユニット16は、円板状の支持台16aを有する。支持台16aは、モータ(不図示)を内蔵しており、モータのシャフトの上端部には、ウレタンゴム等の合成ゴムで形成された円柱状のローラ16bが設けられている。
図4(A)は、ウェーハ11の中心位置合わせを示す図である。中心位置合わせを行う場合、ウェーハ11の外周部が4つの支持台16aで支持される様に、搬出入ロボット10が位置合わせテーブル14へウェーハ11を搬送する。
このとき、ウェーハ11の径方向において最外周部11dから内側に所定長さ(例えば、2.5mm)以下の裏面11b側の範囲が、支持台16aに接する。
搬送後、各支持台16aをテーブル14aの上面の中心側に移動させることで、ウェーハ11の表面11aの中心位置を所定位置に調整すると共に、4つのローラ16bによりウェーハ11のエッジ11eを四方でクランプする。
中心位置合わせの後、各ローラ16bを所定方向に回転させてウェーハ11を回転させながら、カメラでウェーハ11の外周部を観察する。図4(B)は、ウェーハ11の向き調整を示す図である。ノッチ11fが所定の位置に来たら、ローラ16bの回転を止めることで、ウェーハ11の向きを所定の向きに調整する。
位置及び向きが調整されたウェーハ11は、第1搬送ユニット18(図1参照)により、位置合わせテーブル14の後方に位置する搬入搬出領域Aへ搬送される。第1搬送ユニット18は、Y軸方向に略平行に配置されたガイドレール20に沿って移動可能である。
ガイドレール20には、移動ブロック22がスライド可能に取り付けられている(図5(B)参照)。移動ブロック22の裏面側にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Y軸方向に略平行に配置されたボールねじ(不図示)が回転可能に連結されている。
移動ブロック22は、エアシリンダ等のアクチュエータ(不図示)を有する。アクチュエータの可動部は、Z軸方向に沿って昇降する(図5(A)参照)。当該可動部には、腕部24の基端部が連結されている。
腕部24の先端部には、ハンド部26が設けられている。ハンド部26は、直方体状の掌部26aを有する。掌部26aの先端側の一側面と、当該一側面に隣接する両側面とには、それぞれ1つの指部26bが設けられている。
3つの指部26bは、上面視において、掌部26a内の一点を中心に放射状に配置されており、各指部26bの先端部は、当該一点を中心とする円の周方向に、略120°だけ互いに離れている(図5(B)参照)。なお、指部26bの数は、3つ以上であればよく、3つのみに限定されない。
図5(A)に示す様に、指部26bの下面側の先端部には、指部26bの長手方向に沿って移動可能な、移動ピン28が設けられている。図5(A)は、第1搬送ユニット18の正面図である。
各移動ピン28は、エアシリンダ、回動プレート、リンク等を有する第3駆動ユニット(不図示)により、所定の円の径方向に沿って略同じ距離だけ移動可能に構成されている。なお、第3駆動ユニットのメカニズムには、この例に限定されず、他のメカニズムを採用してもよい。
移動ピン28の下端部には、クランプ爪30が設けられている。クランプ爪30は、円錐台及び逆円錐台の各小径円が接続されたくびれ形状を有する。クランプ爪30の外表面は、PTFE等のフッ素樹脂で被覆されている。本例のハンド部26は、3組のクランプ爪30及び移動ピン28を有する。
3組のクランプ爪30及び移動ピン28、第3駆動ユニット等は、ウェーハ11の径方向においてエッジ11eを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で、ウェーハ11を搬送するための第1搬送エッジクランプ機構32を構成する。
テーブル14aの上方に配置された腕部24を下降させ、各クランプ爪30を位置調整ユニット16とはX-Y平面で異なる位置であってウェーハ11と略同じ高さに位置付けた後、移動ピン28を互いに接近させる。
第1搬送ユニット18は、表面11a及び裏面11bに接することなく、3つのクランプ爪30でウェーハ11を保持できるので、表面11a及び裏面11bへの傷の形成や、パーティクルの付着を防止できる。
なお、第1搬送ユニット18は、4つ以上のクランプ爪30でウェーハ11をクランプしてもよい。また、第1搬送ユニット18は、クランプ爪30に代えて、ベルヌーイ型の非接触吸引パッド(不図示)により、ウェーハ11を非接触で吸引保持してもよい。
図5(B)は、第1搬送ユニット18でウェーハ11を搬送する様子を示す図である。ウェーハ11をクランプした後、腕部24を上昇させ、移動ブロック22をY軸方向にスライドさせる。第1搬送ユニット18は、ウェーハ11を搬入搬出領域A(図1参照)の保持テーブル36へ搬送する。
保持テーブル36は、ボールねじ式のX軸移動機構(不図示)により、X軸方向に沿って配置された搬入搬出領域Aと、切削領域Bとの間を移動する。図6に拡大して示す様に、保持テーブル36は、セラミックス製の円筒状の環状支持部38を有する。
図6は、保持テーブル36等の斜視図である。環状支持部38の上面は、ウェーハ11の裏面11b側の外周部を支持可能な環状支持面38aである。なお、環状支持面38aに接する裏面11b側の外周部は、ウェーハ11の径方向において最外周部11dから内側に所定長さ(例えば、2.5mm)以下の範囲である。
環状支持面38aには、環状溝38bが設けられている。本例の環状溝38bは、環状支持面38aの一周に亘って途切れなく形成されている。図7(A)に示す様に、環状溝38bには吸引路40が接続されている。
吸引路40は、電磁弁42を介して、エジェクタ等の吸引源44に接続されている。吸引源44の動作時に電磁弁42を開状態にすると、環状溝38bには負圧が発生する。この負圧により、環状支持面38aで支持されたウェーハ11の裏面11b側の外周部が吸引保持される。
環状支持部38の内側には、円板状のベース部材46が設けられている。ベース部材46の上面46aは、環状支持面38aよりも低い位置に固定されている。ベース部材46の中央部には、円板状の凹部46bが形成されている。
凹部46bには、円板状の突き上げ部48が配置されている。突き上げ部48の下部には、エアシリンダ等のアクチュエータ(不図示)が連結されており、突き上げ部48は、Z軸方向に沿って昇降可能である。
突き上げ部48が下降状態のとき、突き上げ部48の上面48aは、ベース部材46の上面46aと略面一となり(図7(A)参照)、突き上げ部48が上昇状態のとき、上面48aは、環状支持面38aよりも高い位置にある(図7(B)参照)。
上面48aの略中央には、突き上げ部48の厚さ方向に沿って突き上げ部48を貫通する様に、流路50が形成されている。流路50は、電磁弁52を介して、エア供給源又は純水供給源等の流体供給源54に接続されている。
エア供給源は、例えば、エアコンプレッサに接続され、パーティクル等が除去された清浄なエアが充填されたエアタンクを有する。純水供給源は、例えば、ポンプが接続され、純水が貯留された水槽を有する。
突き上げ部48を環状支持面38aよりも上方に持ち上げる場合には、エア又は純水を上面48aに供給することで、上面48aにエア層又は水層(いずれも不図示)を形成する。
これにより、突き上げ部48は、上面48aがウェーハ11に直接接することなく、エア層又は水層を介して環状支持面38aで外周部が支持されたウェーハ11の裏面11b側を突き上げることができる。
保持テーブル36の下部には、モータ等の第1回転駆動源(不図示)が設けられている。第1回転駆動源を動作させると、保持テーブル36は、Z軸方向と略平行な回転軸の周りに回転する。
図1に戻って、保持テーブル36の上方には、切削ユニット56が設けられている。切削ユニット56は、長手部がY軸方向に略平行に配置された筒状のスピンドルハウジング58を有する。
切削ユニット56には、スピンドルハウジング58をZ軸方向に沿って移動させるボールねじ式の切り込み送りユニット(不図示)が連結されている。切り込み送りユニットには、ボールねじ式のY軸方向移動ユニット(不図示)が連結されている。
切り込み送りユニット及びY軸方向移動ユニットにより、切削ユニット56は、保持テーブル36に対して相対的に、Z軸方向及びY軸方向に移動可能である。スピンドルハウジング58には、円柱状のスピンドル60(図7(A)参照)が回転可能に収容されている。
スピンドル60の基端部には、モータ等の第2回転駆動源(不図示)が設けられており、スピンドル60の先端部には、切削ブレード62が装着されている。切削ブレード62は、例えば、マウントフランジと押さえフランジとにより挟持される、ワッシャー型(ハブレス型)のブレードであるが、ハブ型のブレードであってもよい。
切削ブレード62の上方は、ブレードカバー64により覆われている(図1参照)。図1に示す様に、ブレードカバー64には、複数の切削水ノズル66が設けられている。複数の切削水ノズル66は、例えば切削ブレード62とウェーハ11とが接触する加工点に、純水等の切削水を供給する。
ブレードカバー64のX軸方向の一方側には、顕微鏡カメラユニット68が設けられている。顕微鏡カメラユニット68は、レンズ等の所定の光学系と、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)又はCCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサ等の撮像素子と、を有する。
ウェーハ11に対して切削加工を施す切削工程では、まず、保持テーブル36を搬入搬出領域Aに配置する。そして、第1搬送ユニット18でウェーハ11を搬送して保持テーブル36に載置する。
次いで、電磁弁42を開状態とすることで、ウェーハ11の裏面11b側の外周部を保持テーブル36で吸引保持する。保持テーブル36を切削領域Bへ移動させた後、保持テーブル36を所定の速度で回転させながら、顕微鏡カメラユニット68でウェーハ11の外周部の少なくとも3箇所を撮像する。
これにより、表面11a側の中心と、保持テーブル36の中心とのずれ(中心ずれ)を、検出する。そして、加工点に切削水を供給しながら、所定の回転数で高速回転させた切削ブレード62の下端を、表面11a側の面取り部11cに切り込む(図7(A)参照)。
例えば、切削ブレード62の下端を、ウェーハ11の厚さの略半分の深さまで切り込む。保持テーブル36を回転させると共に、検出された中心ずれに応じて、保持テーブル36に対する切削ブレード62の下端の相対的な位置を調整することで、表面11a側の面取り部11cが切削され除去する(エッジトリミング)。
図7(A)は、エッジトリミング時の保持テーブル36等の一部断面側面図である。なお、エッジトリミングでは、切削ブレード62の下端を環状支持面38aまで切り込むことで、表面11a側及び裏面11b側の両方の面取り部11cを除去してもよい。
エッジトリミングが終了した後、保持テーブル36を搬入搬出領域Aに移動させる。そして、図7(B)に示す様に、電磁弁42を閉状態、電磁弁52を開状態とし、上面48aにエア層又は水層(いずれも不図示)を形成すると共に、突き上げ部48を上方に持ち上げる。
図7(B)は、持ち上げ時の保持テーブル36等の一部断面側面図である。突き上げ部48で持ち上げられたウェーハ11は、搬入搬出領域Aの上方に待機していた第2搬送ユニット70により洗浄領域Cへ搬送される。
図8は、洗浄領域Cの拡大斜視図である。まず、洗浄領域Cに設けられている第2搬送ユニット70について説明する。第2搬送ユニット70は、直方体上の腕部72を有する。腕部72の基端部には、移動ブロック74が連結されている。
移動ブロック74には、モータ等の第3回転駆動源(不図示)が内蔵されている。第3回転駆動源は、腕部72を所定の角度(例えば、略90度)の範囲で回動させる(図8の両矢印74a参照)。
移動ブロック74の下部には、移動ブロック74をZ軸方向に沿って移動させるためのエアシリンダ等のアクチュエータ(不図示)が連結されている。アクチュエータの動作により、腕部72は、Z軸方向に沿って移動する(図8の両矢印74b参照)。
アクチュエータの下部には、ボールねじ式のX軸方向移動ユニット(不図示)が設けられている。X軸方向移動ユニットにより移動ブロック74がX軸方向に沿って移動することで、腕部72はX軸方向に沿って移動する(図8の両矢印74c参照)。
腕部72の先端部には、ハンド部76が設けられている。ハンド部76は、直方体状の掌部76aを有する。掌部76aの先端側の一側面と、当該一側面に隣接する両側面とには、それぞれ1つの指部76bが設けられている。
3つの指部76bは、上面視において、掌部76a内の一点を中心に放射状に配置されており、各指部76bの先端部は、当該一点を中心とする円の周方向に、略120°だけ互いに離れている。なお、指部76bの数は、3つ以上であればよく、3つのみに限定されない。
図9(A)に示す様に、指部76bの下面側の先端部には、指部76bの長手方向に沿って移動可能な、移動ピン78が設けられている。各移動ピン78は、エアシリンダ、回動プレート、リンク等を有する第4駆動ユニット(不図示)により、所定の円の径方向に沿って略同じ距離だけ移動可能に構成されている。なお、第4駆動ユニットのメカニズムには、この例に限定されず、他のメカニズムを採用してもよい。
移動ピン78の下端部には、クランプ爪80が設けられている。クランプ爪80は、円錐台及び逆円錐台の各小径円が接続されたくびれ形状を有する。クランプ爪80の外表面は、PTFE等のフッ素樹脂で被覆されている。本例のハンド部76は、3組のクランプ爪80及び移動ピン78を有する。
3組のクランプ爪80及び移動ピン78、第4駆動ユニット等は、ウェーハ11の径方向においてウェーハ11のエッジ11eを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で、ウェーハ11を搬送するための第2搬送エッジクランプ機構82を構成する。
図9(A)は、第2搬送エッジクランプ機構82等の一部断面側面図である。第2搬送ユニット70は、腕部72を下降させ、移動ピン78を互いに接近させることで、保持テーブル36上のウェーハ11を、3つのクランプ爪80を用いてクランプする。
なお、第2搬送ユニット70は、4つ以上のクランプ爪80でウェーハ11をクランプしてもよい。また、第2搬送ユニット70は、クランプ爪80に代えて、ベルヌーイ型の非接触吸引パッド(不図示)により、ウェーハ11を非接触で吸引保持してもよい。
いずれにしても、第2搬送ユニット70は、表面11a及び裏面11bに接することなく、ウェーハ11を保持できるので、表面11a及び裏面11bへの傷の形成や、パーティクルの付着を防止できる。
ところで、ハンド部76には、掌部76aを貫通する流路76a1が形成されている。流路76a1には、チューブ84を介して純水86(図9(B)参照)を供給する純水供給源88が連結されている。
純水供給源88は、例えば、純水が貯留された水槽を有する。水槽には、チューブ84へ純水86を送るためのポンプが接続されている。チューブ84には、電磁弁90が接続されており、電磁弁90を開状態にすると、流路76a1から下方に純水が供給される。
流路76a1、チューブ84、純水供給源88、電磁弁90等は、第2搬送ユニット70でウェーハ11を搬送するときに、ウェーハ11に純水86を供給するため水供給ユニット92を構成する(図9(A)参照)。
エッジトリミング後のウェーハ11に付着した切削屑等が乾燥して固着すると、洗浄によっても除去できないことがあるが、流路76a1から供給される純水86により、搬送中のウェーハ11の乾燥を防止できる。
掌部76aには、留め具94を介して超音波水吐出ノズル96が固定されている。図10は、超音波水吐出ノズル96の一部断面側面図である。超音波水吐出ノズル96は、円柱状の筐体96aを有する。
筐体96aの内部には、円柱状の第1空間96b1が形成されている。第1空間96b1の頂部には、円板状の超音波振動子98が設けられている。超音波振動子98は、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電セラミックスを有する。
超音波振動子98には、電源ユニット100が接続されている。電源ユニット100は、超音波振動子98を駆動するための高周波電力を発生させる発振器(不図示)等を含む。電源ユニット100から超音波振動子98には、例えば、40W以上100W以下の所定値の電力が供給される。
超音波振動子98は、この電力を機械的振動に変換し、500kHz以上1.5MHz以下の所定の振動数で振動する。筐体96aの側面には、第1空間96b1に接続する流路102が設けられている。流路102には、電磁弁104を介して、上述の純水供給源88が接続されている。
第1空間96b1の下部には、逆円錐台形状の第2空間96b2の大径部が接続している。また、第2空間96b2の小径部は、筐体96aの底面に露出している開口96b3に対応する。
第1空間96b1に供給された純水には、超音波振動子98から振動が付与され、当該純水は、筐体96aの底面に位置する開口96b3から、例えば、0.5L/分以上1.5L/分以下の所定の流量で噴射される。
図9(B)は、第2搬送ユニット70でのウェーハ11の洗浄を示す図である。搬送時には、流路76a1からウェーハ11に純水86を供給すると共に、超音波水吐出ノズル96から、超音波振動が付与された純水98aをウェーハ11に吐出する。
超音波振動が付与された純水98aを吐出することにより、搬送時にウェーハ11を洗浄できる。純水98aでの洗浄は、後述する表面側洗浄ユニット140での洗浄に要する時間、流量等の低減に寄与し得る。
ここで、図8に戻り、洗浄領域Cに配置された他の構成要素について説明する。第2搬送ユニット70の近傍には、ウェーハ11の径以上の径を有する円形の開口4bが形成されている。開口4bには、裏面側洗浄ユニット(第1洗浄ユニット)106が設けられている。
裏面側洗浄ユニット106は、円柱状のロールブラシ108を有する。ロールブラシ108は、円柱状の基部を有する。円柱状の基部における円形の両面の間の長さは、開口4bの径と略同じである。基部の側面には、ポリアミド合成樹脂等の樹脂で形成された繊維の束が離散的に固定されている。複数の束は、基部の側面全体に一様に設けられている。
ロールブラシ108は、開口4b内において、その回転軸がX-Y平面と略平行となる様に配置されている。開口4b内において、ロールブラシ108の近傍には、上方に向けて純水(不図示)を噴射する洗浄ノズル110が配置されている。
なお、開口4b内において、ロールブラシ108及び洗浄ノズル110とは異なる領域には、ウェーハ11の裏面11b側を非接触で吸引するための1又は複数の吸引部(不図示)が設けられてもよい。
開口4bの周囲には、開口4bの周方向に沿って略等間隔に、4つの回転ユニット112が設けられている(なお、図8では、2つの回転ユニット112が示されている)。回転ユニット112は、位置調整ユニット16と同様に、円板状の支持台112aを有する。
開口4bの周囲には、回転ユニット112の移動方向に応じた長穴(不図示)が形成されており、各支持台112aは、エアシリンダ、回動プレート、リンク等を有する第5駆動ユニット(不図示)により、所定の円の径方向に沿って略同じ距離だけ移動可能に構成されている。なお、第5駆動ユニットのメカニズムには、この例に限定されず、他のメカニズムを採用してもよい。
支持台112aは、モータ(不図示)を内蔵しており、モータのシャフトの上端部には、ウレタンゴム等の合成ゴムで形成された円柱状のローラ112bが設けられている。
4つの回転ユニット112、第5駆動ユニット等は、ウェーハ11の径方向においてエッジ11eを4箇所(少なくとも3箇所)でクランプして保持した状態で、ウェーハ11を洗浄するための洗浄エッジクランプ機構114を構成する。
エッジトリミング後に、第2搬送ユニット70により保持テーブル36から裏面側洗浄ユニット106へ搬送されたウェーハ11は、裏面11b側が洗浄される。裏面側洗浄工程では、まず、4つの支持台112aでウェーハ11の外周部が支持される様に、第2搬送ユニット70がウェーハ11を搬送する。
搬送後、各支持台112aが開口4bの中心側に移動することで、ウェーハ11を開口4bの内側に配置すると共に、4つのローラ112bでエッジ11eの四方をクランプする。
このとき、ウェーハ11の径方向で最外周部11dから内側に所定長さ(例えば、2.5mm)以下の裏面11b側の範囲が、支持台112aに接する。各ローラ112bを所定方向に回転させることで、ウェーハ11をZ軸方向に略平行な回転軸の周りに回転させる(類似する態様として図4(B)を参照)。
ウェーハ11を回転させると共に、洗浄ノズル110から純水を噴射させながら、回転するロールブラシ108の毛先をウェーハ11の径方向に亘って裏面11b側に接触させろことで、裏面11b側を洗浄する。
裏面側洗浄工程では、チャックテーブルの保持面で負圧によりウェーハ11を吸引保持せずに、エッジ11eがクランプされたウェーハ11を回転させることで、環状支持部38に接触した裏面11b側の領域を含め、裏面11b側の全体を洗浄できる。
所定時間の洗浄の後、純水の噴射と、ロールブラシ108及びローラ112bの回転と、を止める。裏面側洗浄工程の後、第3搬送ユニット120により、裏面側洗浄ユニット106から表面側洗浄ユニット(第2洗浄ユニット)140へウェーハ11を搬送する。
ここで、第3搬送ユニット120について説明する。第3搬送ユニット120は、腕部122を有する。腕部122の基端部には、移動ブロック124が連結されている。
移動ブロック124の下部には、エアシリンダ等のアクチュエータ(不図示)が連結されている。アクチュエータの動作により、腕部122は、Z軸方向に沿って移動する(図8の両矢印124a参照)。
アクチュエータの下部には、移動ブロック124をY軸方向に沿って移動させるボールねじ式のY軸方向移動ユニット(不図示)が設けられている。Y軸方向移動ユニットにより、腕部122はY軸方向に沿って移動する(図8の両矢印124b参照)。
腕部122の先端部には、ハンド部126が設けられている。掌部126aの先端側の一側面と、当該一側面に隣接する両側面とには、それぞれ1つの指部126bが設けられている。なお、指部126bの数は、3つ以上であればよい。
指部126bの下面側の先端部には、指部126bの長手方向に沿って移動可能な、移動ピン(不図示)が設けられている。各移動ピンは、エアシリンダ、回動プレート、リンク等を有する第6駆動ユニット(不図示)により、所定の円の径方向に沿って略同じ距離だけ移動可能に構成されている。なお、第6駆動ユニットのメカニズムには、この例に限定されず、他のメカニズムを採用してもよい。
移動ピンの下端部には、クランプ爪128が設けられている。クランプ爪128は、円錐台及び逆円錐台の各小径円が接続されたくびれ形状を有する。クランプ爪128の外表面は、PTFE等のフッ素樹脂で被覆されている。本例のハンド部126は、3組のクランプ爪128及び移動ピンを有する。
3組のクランプ爪128及び移動ピン、第6駆動ユニット等は、ウェーハ11の径方向においてウェーハ11の裏面11b側のエッジ11eを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で、ウェーハ11を搬送するための第3搬送エッジクランプ機構130を構成する。
この様に、第3搬送エッジクランプ機構130は、第2搬送エッジクランプ機構82と同じ構造を有する。また、掌部126aには流路(不図示)が形成されており、チューブ132、電磁弁(不図示)、純水供給源88等は、純水を供給するため水供給ユニット134を構成する。
第3搬送ユニット120は、超音波水吐出ノズル96と同じ構成の超音波水吐出ノズル136を有する。超音波水吐出ノズル136は、上述の超音波水吐出ノズル96と同じであるので、説明を省略する。
第3搬送ユニット120の動作について説明する。腕部122を下降させ、移動ピンを互いに接近させることで、第3搬送ユニット120は、開口4b上に位置するウェーハ11を、3つのクランプ爪128を用いてウェーハ11の径方向でクランプする。
なお、第3搬送ユニット120は、4つ以上のクランプ爪128でウェーハ11をクランプしてもよい。また、第3搬送ユニット120は、クランプ爪128に代えて、ベルヌーイ型の非接触吸引パッド(不図示)により、ウェーハ11を非接触で吸引保持してもよい。
いずれにしても、第3搬送ユニット120は、表面11a及び裏面11bに接することなく、ウェーハ11を保持できるので、表面11a及び裏面11bへの傷の形成や、パーティクルの付着を防止できる。
また、搬送時には、純水86でウェーハ11の乾燥を防止すると共に、超音波水吐出ノズル136から超音波振動が付与された純水を吐出してウェーハ11を洗浄できる。これにより、後述する表面側洗浄ユニット140において、洗浄に要する時間、流量等を更に低減できる。
裏面側洗浄ユニット106の前方には、円板状の表面側洗浄ユニット(第2洗浄ユニット)140が設けられている。なお、表面側洗浄ユニット140と裏面側洗浄ユニット106との間には、スライド式の第1シャッタ(不図示)が設けられている。
また、表面側洗浄ユニット140と搬出入ロボット10との間には、スライド式の第2シャッタ(不図示)が設けられている。この様に、表面側洗浄ユニット140は、第1及び第2シャッタにより隔離され、高い清浄度を維持可能な空間に配置されている。
表面側洗浄ユニット140は、ウェーハ11を保持するための円板状の保持ユニット142を有する。保持ユニット142の下部には、モータ等の第4回転駆動源(不図示)が設けられている。
第4回転駆動源は、Z軸方向に略平行な回転軸の周りに、低速(例えば、50rpm以上100rpm以下の所定値)、又は、高速(例えば、1000rpm以上2000rpm以下の所定値)で、保持ユニット142を回転させる。
第4回転駆動源の下部には昇降機構(不図示)が設けられている。昇降機構は、ウェーハ11の搬入及び搬出時に保持ユニット142を円筒状のカバー部材140aの上方に配置し(図8参照)、ウェーハ11の洗浄時に保持ユニット142をカバー部材140aの内部空間に配置する。
図11(A)は、保持ユニット142の斜視図である。保持ユニット142は、円板状の基台144を備える。基台144の上面は、PTFE等のフッ素樹脂でコーティングされている。
基台144の上面の外周部には、複数(本実施形態では、6個)の支持ピン146が、基台144の外周に沿って所定の間隔で配置されている。各支持ピン146は、PTFE等のフッ素樹脂で形成されている。
複数の支持ピン146は、基台144の上面に対する上端の高さがそれぞれ同じ値(例えば、約20mm)に設定されており、ウェーハ11の裏面11b側の外周部を支持する(図12(B)等参照)。
なお、支持ピン146に接する裏面11b側の外周部は、ウェーハ11の径方向で最外周部11dから内側に所定長さ(例えば、2.5mm)以下の範囲である。各支持ピン146は、この範囲で裏面11bに点接触するので、チャックテーブルの保持面で吸引保持する場合に比べて、接触面積を著しく低減できる。
基台144の側部には、各々鉤状の複数(本実施形態では、3個)の規制部材148が、基台144の外周に沿って所定の間隔で配置されている。なお、規制部材148の数は、3個以上であればよく、3個に限定されるものではない。
規制部材148の下端部には、エアアクチュエータ等の駆動機構150が設けられている。駆動機構150は、規制部材148を閉位置(図11(A)参照)と、開位置(図11(B)参照)と、に移動させる。
図11(B)は、規制部材148が開位置にあるときの保持ユニット142の側面図である。規制部材148は、PTFE等のフッ素樹脂で形成された直方体状のエッジ規制部148aを有する。
エッジ規制部148aは、閉位置のときに支持ピン146で支持されたウェーハ11の最外周部11dに接触し、基台144の径方向でのウェーハ11の移動を規制する。例えば、3個のエッジ規制部148aは、ウェーハ11の径方向でエッジ11eをクランプできる。
エッジ規制部148aの上端部には、基台144の中心側へ所定量(例えば、0.5mm)だけ突出する態様で、PTFE等のフッ素樹脂で形成された直方体状の上面規制部148bが設けられている。上面規制部148bは、閉位置のときに、支持ピン146で支持されたウェーハ11の基台144の厚さ方向での移動を規制する。
なお、基台144を静止させて、支持ピン146でウェーハ11を支持し、規制部材148を閉位置にしたとき、上面規制部148bの下面と、ウェーハ11の表面11aとの間には、隙間148cが形成される(図12(B)参照)。
複数の支持ピン146と、複数の規制部材148及び駆動機構150とは、基台144の外周部に設けられた移動規制機構152を構成し、基台144の回転時における、基台144の径方向及び厚さ方向でのウェーハ11の移動を所定範囲に規制する。
図8に戻って、基台144の中央部の上方には、噴射口が下方を向く様に配置された洗浄ノズル154が設けられている。洗浄ノズル154には、薬液供給源(不図示)が接続されている。
薬液供給源は、薬液154a(図13(B)参照)を貯留するタンク(不図示)を有する。薬液154aは、オゾン水、フッ化水素酸と硝酸との混合液(所謂、フッ硝酸)、クエン酸水等である。薬液供給源と、洗浄ノズル154との間の流路には、洗浄ノズル154への薬液154aの供給を制御する電磁弁(不図示)が設けられている。
基台144の側方において、所定距離だけ離れた位置には、揺動機構156が設けられている。揺動機構156は、Z軸方向に略平行に配置された直方体状の基部156aを有する。基部156aの底部には、モータ等の駆動源(不図示)が連結されている。
当該駆動源は、X-Y平面内において所定の角度範囲で基部156aを揺動させる。駆動源の下部には、駆動源及び基部156aをZ軸方向に沿って昇降させるアクチュエータ(不図示)が設けられている。
基部156aの上端部は、基台144よりも上方に位置しており、当該上端部には、基台144の中心側へ突出する様に配置されたアーム158の基端部が連結されている。アーム158の先端部の底面には、洗浄用具160が設けられている。
洗浄用具160は、略平坦な円板状であり、柔軟性及び吸水性が比較的高いスポンジである。スポンジの材料としては、例えば、PVA(polyvinyl alcohol)が使用される。なお、洗浄用具160は、円板の下面に複数の突起が設けられたスポンジブラシであってもよい。
表面側洗浄工程について説明する。まず、第1シャッタを開状態にし、裏面側洗浄ユニット106で裏面11b側が洗浄されたウェーハ11を、規制部材148が開位置にされた表面側洗浄ユニット140へ、第3搬送ユニット120が搬送する。
その後、第1シャッタを閉状態とし、規制部材148を閉位置にする。このとき、ウェーハ11の最外周部11dにはエッジ規制部148aが接し、ウェーハ11は、ウェーハ11の径方向で保持される。
また、このとき、表面11a側の外周部の上方には、上面規制部148bが位置する。図12(A)は、ウェーハ11を保持した保持ユニット142の斜視図であり、図12(B)は、ウェーハ11を保持した保持ユニット142の側面図である。
ウェーハ11の保持後、保持ユニット142をカバー部材140aの内部空間に配置する。そして、基台144を所定方向に低速(例えば、60rpm)で回転させながら、洗浄ノズル154から表面11a側へ薬液154aを噴射する。これと共に、洗浄用具160を表面11a側に接触させた状態でアーム158を所定の角度範囲で揺動させる。
なお、仮に、基台144の回転時に、基台144の厚さ方向(Z軸方向)にウェーハ11が少し浮き上がったとしても、ウェーハ11の上方向への移動は、上面規制部148bにより規制される。
この様にして、ウェーハ11をチャックテーブルの保持面で吸引保持することなくウェーハ11の移動を規制しながら、表面11a側の略全体を洗浄する。図13(A)は、洗浄時の保持ユニット142の上面図であり、図13(B)は、洗浄時の保持ユニット142の側面図である。
表面11a側の洗浄終了後、薬液154aの噴射を停止し、洗浄用具160を退避させると共に、基台144を所定方向に高速(例えば、2000rpm)で回転させて、ウェーハ11を乾燥させる。
この様に、表面側洗浄ユニット140では、表面11a側の洗浄に引き続き、スピン乾燥を行うことができる。スピン乾燥後、基台144をカバー部材140aの上方に移動させ、第2シャッタを開状態とし、搬出入ロボット10が表面側洗浄ユニット140からカセット8へウェーハ11を搬送する。
ところで、加工装置2の各構成要素の動作は、制御ユニット162(図1参照)により制御される。制御ユニット162は、例えば、CPU(Central Processing Unit)に代表されるプロセッサ(処理装置)と、主記憶装置と、補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。
主記憶装置は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を有する。また、補助記憶装置は、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等を有する。
補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット162の機能が実現される。
本実施形態では、裏面側洗浄ユニット106及び表面側洗浄ユニット140を用いることにより、エッジトリミング後のウェーハ11の裏面11b側及び表面11a側と、チャックテーブルの保持面とを接触させずに、裏面11b側及び表面11a側を洗浄できる。また、ウェーハ11の表裏面を反転させる必要も無い。
更に、裏面側洗浄ユニット106で裏面11b側を洗浄し、次いで、表面側洗浄ユニット140で表面11a側を洗浄するので、1つ目のウェーハ11の表面11a側を表面側洗浄ユニット140で洗浄する間に、2つ目のウェーハ11の裏面11b側を裏面側洗浄ユニット106で洗浄できる。
それゆえ、1つの洗浄ユニットを用いてウェーハ11の裏面11b側及び表面11a側を順次洗浄する場合に比べて、加工工程全体の進捗が洗浄工程の進捗により制限される度合を低減できる。
なお、加工工程全体とは、エッジトリミングを施す切削加工、第2搬送ユニット70及び第3搬送ユニット120での搬送時の水供給や超音波洗浄、裏面側洗浄ユニット106での裏面側洗浄工程、表面側洗浄ユニット140での表面側洗浄工程等を含む。
また、第2搬送ユニット70及び第3搬送ユニット120は、ウェーハ11の径方向においてウェーハ11のエッジ11eを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態でウェーハ11を搬送する。搬送時における表面11a側及び裏面11b側との接触を抑制できるので、表面11a側及び裏面11b側への傷の形成やパーティクルの付着を防止できる。
この様に、エッジトリミング後に、エッジ11eをクランプした搬送と、洗浄エッジクランプ機構114を有する裏面側洗浄ユニット106での裏面11b側の洗浄と、移動規制機構152を有する表面側洗浄ユニット140での表面11a側の洗浄と、を総合的に行うことで、エッジトリミング後のウェーハ11の清浄度を高くできる。
その他、上述の実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
上述の実施形態では、第2搬送ユニット70が水供給ユニット92を有し、且つ、第3搬送ユニット120が水供給ユニット134を有する例を説明した。しかし、第2搬送ユニット70及び第3搬送ユニット120のどちらか一方が水供給ユニットを有してもよい。
また、上述の実施形態では、第2搬送ユニット70が超音波水吐出ノズル96を有し、且つ、第3搬送ユニット120が超音波水吐出ノズル136を有する例を説明した。しかし、第2搬送ユニット70及び第3搬送ユニット120のどちらか一方が超音波水吐出ノズルを有してもよい。
2:加工装置、4:基台、4a,4b:開口
6a,6b:カセットテーブル、8:カセット、10:搬出入ロボット
11:ウェーハ、11a:表面、11b:裏面
11c:面取り部、11d:最外周部、11e:エッジ、11f:ノッチ
12:ロボットハンド、12a:長手部、12b:接続部
12c:クランプ爪、12d:長穴、12e:エッジクランプ機構
13:分割予定ライン、15:デバイス、17a:デバイス領域、17b:外周余剰領域
14:位置合わせテーブル、14a:テーブル
16:位置調整ユニット、16a:支持台、16b:ローラ
18:第1搬送ユニット、20:ガイドレール、22:移動ブロック、24:腕部
26:ハンド部、26a:掌部、26b:指部
28:移動ピン、30:クランプ爪、32:第1搬送エッジクランプ機構
36:保持テーブル、38:環状支持部、38a:環状支持面、38b:環状溝
40:吸引路、42:電磁弁、44:吸引源
46:ベース部材、46a:上面、46b:凹部、48:突き上げ部、48a:上面
50:流路、52:電磁弁、54:流体供給源
56:切削ユニット、58:スピンドルハウジング、60:スピンドル
62:切削ブレード、64:ブレードカバー、66:切削水ノズル
68:顕微鏡カメラユニット、70:第2搬送ユニット、72:腕部
74:移動ブロック、74a,74b,74c:両矢印
76:ハンド部、76a:掌部、76a1:流路、76b:指部
78:移動ピン、80:クランプ爪、82:第2搬送エッジクランプ機構
84:チューブ、86:純水、88:純水供給源、90:電磁弁
92:水供給ユニット、94:留め具、96:超音波水吐出ノズル
96a:筐体、96b1:第1空間、96b2:第2空間、96b3:開口
98:超音波振動子、98a:純水
100:電源ユニット、102:流路、104:電磁弁
106:裏面側洗浄ユニット(第1洗浄ユニット)、108:ロールブラシ
110:洗浄ノズル、112:回転ユニット、112a:支持台、112b:ローラ
114:洗浄エッジクランプ機構
120:第3搬送ユニット、122:腕部、124:移動ブロック
124a,124b:両矢印
126:ハンド部、126a:掌部、126b:指部、128:クランプ爪
130:第3搬送エッジクランプ機構、132:チューブ、134:水供給ユニット
136:超音波水吐出ノズル、140:表面側洗浄ユニット(第2洗浄ユニット)
140a:カバー部材、142:保持ユニット、144:基台、146:支持ピン
148:規制部材、148a:エッジ規制部、148b:上面規制部、148c:隙間
150:駆動機構、152:移動規制機構、154:洗浄ノズル、154a:薬液
156:揺動機構、156a:基部、158:アーム、160:洗浄用具
162:制御ユニット、A:搬入搬出領域、B:切削領域、C:洗浄領域
6a,6b:カセットテーブル、8:カセット、10:搬出入ロボット
11:ウェーハ、11a:表面、11b:裏面
11c:面取り部、11d:最外周部、11e:エッジ、11f:ノッチ
12:ロボットハンド、12a:長手部、12b:接続部
12c:クランプ爪、12d:長穴、12e:エッジクランプ機構
13:分割予定ライン、15:デバイス、17a:デバイス領域、17b:外周余剰領域
14:位置合わせテーブル、14a:テーブル
16:位置調整ユニット、16a:支持台、16b:ローラ
18:第1搬送ユニット、20:ガイドレール、22:移動ブロック、24:腕部
26:ハンド部、26a:掌部、26b:指部
28:移動ピン、30:クランプ爪、32:第1搬送エッジクランプ機構
36:保持テーブル、38:環状支持部、38a:環状支持面、38b:環状溝
40:吸引路、42:電磁弁、44:吸引源
46:ベース部材、46a:上面、46b:凹部、48:突き上げ部、48a:上面
50:流路、52:電磁弁、54:流体供給源
56:切削ユニット、58:スピンドルハウジング、60:スピンドル
62:切削ブレード、64:ブレードカバー、66:切削水ノズル
68:顕微鏡カメラユニット、70:第2搬送ユニット、72:腕部
74:移動ブロック、74a,74b,74c:両矢印
76:ハンド部、76a:掌部、76a1:流路、76b:指部
78:移動ピン、80:クランプ爪、82:第2搬送エッジクランプ機構
84:チューブ、86:純水、88:純水供給源、90:電磁弁
92:水供給ユニット、94:留め具、96:超音波水吐出ノズル
96a:筐体、96b1:第1空間、96b2:第2空間、96b3:開口
98:超音波振動子、98a:純水
100:電源ユニット、102:流路、104:電磁弁
106:裏面側洗浄ユニット(第1洗浄ユニット)、108:ロールブラシ
110:洗浄ノズル、112:回転ユニット、112a:支持台、112b:ローラ
114:洗浄エッジクランプ機構
120:第3搬送ユニット、122:腕部、124:移動ブロック
124a,124b:両矢印
126:ハンド部、126a:掌部、126b:指部、128:クランプ爪
130:第3搬送エッジクランプ機構、132:チューブ、134:水供給ユニット
136:超音波水吐出ノズル、140:表面側洗浄ユニット(第2洗浄ユニット)
140a:カバー部材、142:保持ユニット、144:基台、146:支持ピン
148:規制部材、148a:エッジ規制部、148b:上面規制部、148c:隙間
150:駆動機構、152:移動規制機構、154:洗浄ノズル、154a:薬液
156:揺動機構、156a:基部、158:アーム、160:洗浄用具
162:制御ユニット、A:搬入搬出領域、B:切削領域、C:洗浄領域
Claims (8)
- 表面側と、該表面とは反対側に位置する裏面側と、の各々の外周部に面取り部が形成されているウェーハの該表面側の該面取り部、又は、該表面側及び該裏面側の両方の該面取り部を除去する加工装置であって、
該ウェーハが収容されたカセットが載置されるカセットテーブルと、
該カセットテーブルに載置された該カセットに対して該ウェーハを搬出及び搬入可能な搬出入ロボットと、
該ウェーハを吸引保持する保持テーブルと、
該搬出入ロボットによって搬出された該ウェーハを該保持テーブルへ搬送する第1搬送ユニットと、
スピンドルを有し、該保持テーブルで吸引保持された該ウェーハの該表面側の該面取り部、又は、該表面側及び該裏面側の両方の該面取り部を、該スピンドルに装着された切削ブレードで切削して除去する切削ユニットと、
該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを洗浄するための洗浄エッジクランプ機構を有し、該切削ユニットで切削された該ウェーハの該裏面側を洗浄する第1洗浄ユニットと、
該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを搬送するための第2搬送エッジクランプ機構を有し、該保持テーブルと該第1洗浄ユニットとの間で該ウェーハを搬送する第2搬送ユニットと、
該ウェーハを吸引保持せずに該ウェーハの移動を所定範囲に規制した状態で該ウェーハを洗浄するための移動規制機構を有し、該第1洗浄ユニットで洗浄された該ウェーハの該表面側を洗浄する第2洗浄ユニットと、
該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを搬送するための第3搬送エッジクランプ機構を有し、該第1洗浄ユニットと該第2洗浄ユニットとの間で該ウェーハを搬送する第3搬送ユニットと、を備えることを特徴とする加工装置。 - 該搬出入ロボットは、該ウェーハのエッジをクランプして保持するためのエッジクランプ機構が設けられたロボットハンドを有することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
- 該第1搬送ユニットは、該ウェーハの径方向において該ウェーハのエッジを少なくとも3箇所でクランプして保持した状態で該ウェーハを搬送するための第1搬送エッジクランプ機構を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の加工装置。
- 該保持テーブルは、
環状溝が設けられ、該ウェーハの外周部を支持可能な環状支持面と、該環状溝に接続され、該環状支持面で支持された該ウェーハの該裏面側の外周部を吸引保持する吸引路と、を有する環状支持部と、
該環状支持部よりも内側に位置し、該環状支持面で支持された該ウェーハの該裏面側を突き上げて、該ウェーハを該環状支持面よりも上方に持ち上げる突き上げ部と、
を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の加工装置。 - 該第2搬送ユニット及び該第3搬送ユニットの少なくとも一方は、該ウェーハに水を供給可能な水供給ユニットを有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加工装置。
- 該第2搬送ユニット及び該第3搬送ユニットの少なくとも一方は、超音波振動子を有し、該超音波振動子から超音波振動が付与された水を、該ウェーハに吐出するための超音波水吐出ノズルを有することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の加工装置。
- 該第2搬送ユニットの該第2搬送エッジクランプ機構と、該第3搬送ユニットの該第3搬送エッジクランプ機構とは、同じ構造の搬送エッジクランプ機構を有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の加工装置。
- 該第2洗浄ユニットは、外周部に該移動規制機構が設けられた円板状の基台を有し、
該移動規制機構は、
該基台の上面に設けられ、該ウェーハの該裏面側の外周部を支持するための複数のピンと、
該基台の側部の少なくとも3箇所に設けられ、該基台の径方向及び該基台の厚さ方向における該ウェーハの移動を規制する鉤状の規制部材と、
を有することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の加工装置。
Priority Applications (1)
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JP2021104620A JP2023003507A (ja) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021104620A JP2023003507A (ja) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023003507A true JP2023003507A (ja) | 2023-01-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021104620A Pending JP2023003507A (ja) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 加工装置 |
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Country | Link |
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2021
- 2021-06-24 JP JP2021104620A patent/JP2023003507A/ja active Pending
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