JP3225001U - 基板研削システム - Google Patents

Abstract

【課題】清浄度の高いエリアに洗浄装置を複数搭載でき、且つ搭載数の増加による設置面積の増加を抑制できる基板研削システムを提供する。【解決手段】基板研削システムは、搬入出部２と、洗浄部３と、研削部５とを備える。搬入出部は、載置台２１と、第１搬送領域２３と、第１搬送装置２４とを有する。洗浄部は、第１洗浄装置３１と、第２洗浄装置３２と、第２搬送領域３６と、第２搬送装置３７とを有する。基板研削システムは、第３搬送領域６１と、第３搬送装置６２とを備える。第３搬送領域は、洗浄部と研削部との間に配置される。第３搬送装置は、第３搬送領域に設置され洗浄部及び研削部に対して基板を搬送する。第３搬送領域は、第１洗浄装置及び第２搬送領域に隣接して配置され、第２搬送領域を基準として第２洗浄装置の反対側に配置される。洗浄部と研削部は、隔壁によって隔離される。【選択図】図１

Description

本開示は、基板研削システムに関する。

特許文献１に記載の加工装置は、第１搬送ユニットと、位置調整機構と、第２搬送ユニットと、ターンテーブルと、チャックテーブルと、加工ユニットと、洗浄機構とを備える。第１搬送ユニットは、カセットから位置調整機構に基板を搬送する。位置調整機構は、基板の位置を調整する。第２搬送ユニットは、位置調整機構からターンテーブル上のチャックテーブルに基板を搬送する。チャックテーブルが基板を吸引保持すると、ターンテーブルが回転し、基板が加工ユニットの下方に配置される。加工ユニットは、研削ホイールで基板を研削する。第２搬送ユニットは、研削後の基板を吸引保持して旋回し、洗浄機構に搬送する。洗浄機構は、研削後の基板を洗浄する。第１搬送ユニットは、洗浄後の基板を洗浄機構からカセットに搬送する。

特開２０１９−１８５６４５号公報

本開示の一態様は、清浄度の高いエリアに洗浄装置を複数搭載でき、且つ搭載数の増加による設置面積の増加を抑制できる、技術を提供する。

本開示の一態様に係る基板研削システムは、搬入出部と、洗浄部と、研削部とを備える。前記搬入出部は、基板を収容するカセットが載置される載置台と、前記載置台の隣に配置される第１搬送領域と、前記第１搬送領域に設置され前記カセットに対し前記基板を搬入出する第１搬送装置とを有する。前記洗浄部は、前記基板を洗浄する第１洗浄装置と、前記基板を洗浄する第２洗浄装置と、前記第１洗浄装置と前記第２洗浄装置の間に配置される第２搬送領域と、前記第２搬送領域に設置され前記第１洗浄装置及び前記第２洗浄装置に対して前記基板を搬送する第２搬送装置とを有する。前記研削部は、前記基板を研削する研削装置を有する。前記基板研削システムは、第３搬送領域と、第３搬送装置とを備える。前記第３搬送領域は、前記洗浄部と前記研削部との間に配置される。前記第３搬送装置は、前記第３搬送領域に設置され前記洗浄部及び前記研削部に対して前記基板を搬送する。前記第３搬送領域は、前記第１洗浄装置及び前記第２搬送領域に隣接して配置され、前記第２搬送領域を基準として前記第２洗浄装置とは反対側に配置される。前記洗浄部と前記研削部とは、隔壁によって隔離される。

本開示の一態様によれば、清浄度の高いエリアに洗浄装置を複数搭載でき、且つ搭載数の増加による設置面積の増加を抑制できる。

図１は、一実施形態に係る基板研削システムを示す平面図である。 図２は、図１の基板システムを示す側面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

図１に示すように、基板研削システム１は、搬入出部２と、洗浄部３と、研削部５と、制御装置９とを備える。搬入出部２と、洗浄部３と、研削部５とは、この順で、Ｘ軸方向負側からＸ軸方向正側に配置される。

搬入出部２は載置台２１を有する。載置台２１はカセットＣが載置されるものである。カセットＣは、基板Ｗを鉛直方向に間隔をおいて複数枚収容する。基板Ｗは、例えば、シリコンウェハ、又は化合物半導体ウェハ等の半導体基板である。半導体基板の代わりに、ガラス基板が用いられてもよい。載置台２１は、Ｙ軸方向に一列に配置される複数の載置板２２を含む。複数の載置板２２のそれぞれに、カセットＣが載置される。なお、載置板２２の数は特に限定されない。同様に、カセットＣの数も特に限定されない。

また、搬入出部２は、載置台２１の隣に配置される第１搬送領域２３を有する。第１搬送領域２３は、載置台２１のＸ軸方向正側に配置される。また、第１搬送領域２３は、後述のトランジション装置３５のＸ軸方向負側に配置される。

更に、搬入出部２は、第１搬送領域２３に設置される第１搬送装置２４を有する。第１搬送装置２４は、カセットＣに対し基板Ｗを搬入出する。第１搬送装置２４は、基板Ｗを保持する第１搬送アーム２４ａを含む。第１搬送アーム２４ａは、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向）および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする回転が可能である。第１搬送装置２４は、カセットＣとトランジション装置３５の間で基板Ｗを搬送する。第１搬送アーム２４ａの数は、１つでもよいし、複数でもよい。

洗浄部３は、第１洗浄装置３１と、第２洗浄装置３２とを有する。第１洗浄装置３１は、基板Ｗを洗浄する。例えば、第１洗浄装置３１は、後述の研削装置５１で研削された後の基板Ｗを擦り洗いする洗浄体３１ａを含む。洗浄体３１ａは、スポンジ又はブラシなどであり、研削屑などのパーティクルを除去する。洗浄体３１ａは、基板Ｗの研削された上面を擦り洗いすればよく、基板Ｗの上方に配置される。但し、洗浄体３１ａは、基板Ｗの上下両方に配置されてもよく、基板Ｗの上下両面を洗浄してもよい。

第２洗浄装置３２も、基板Ｗを洗浄する。例えば、第２洗浄装置３２は、研削装置５１で研削された後の基板Ｗをエッチングする薬液を吐出するノズル３２ａを含む。ノズル３２ａは、回転する基板Ｗの上面の中心に薬液を供給する。薬液は、遠心力によって基板Ｗの上面の中心から周縁に向けて濡れ広がる。薬液は、一般的なものであってよく、例えばフッ硝酸、又はアルカリ溶液などであってよい。薬液は、基板Ｗの研削された上面をエッチングし、研削痕を除去する。

図２に示すように、洗浄部３は、更に第３洗浄装置３３を有してもよい。第３洗浄装置３３は、第１洗浄装置３１及び第２洗浄装置３２とは異なり、研削装置５１で研削される前の基板Ｗを洗浄する。清浄な基板Ｗを研削装置５１のチャック５１ｂに載置でき、異物の噛み込みなどを抑制できるので、基板Ｗの研削品質を向上できる。

第３洗浄装置３３は、第１洗浄装置３１と同様に、基板Ｗを擦り洗いする洗浄体を含む。洗浄体は、スポンジ又はブラシなどであり、パーティクルを除去する。洗浄体は、基板Ｗをチャック５１ｂに載置する際に異物の噛み込みを抑制すべく、基板Ｗの下面を擦り洗いすればよく、基板Ｗの下方に配置される。但し、洗浄体は、基板Ｗの上下両方に配置されてもよく、基板Ｗの上下両面を洗浄してもよい。

第１洗浄装置３１と第３洗浄装置３３は、基板研削システム１の設置面積を低減すべく、鉛直方向に積層されてもよい。なお、図２では第１洗浄装置３１は第３洗浄装置３３の上方に配置されるが、第１洗浄装置３１と第３洗浄装置３３の配置は逆でもよく、第１洗浄装置３１は第３洗浄装置３３の下方に配置されてもよい。

洗浄部３は、更に検出装置３４を有してもよい。検出装置３４は、研削装置５１で研削される前の基板Ｗの中心を検出する。平面視にて、後述のチャック５１ｂの中心と基板Ｗの中心とを位置合わせできる。検出装置３４は、基板Ｗの中心に加えて、基板Ｗの結晶方位を検出してもよく、具体的には基板Ｗの結晶方位を表すノッチ又はオリエンテーションフラットを検出してもよい。チャック５１ｂと共に回転する回転座標系において、基板Ｗの結晶方位を所望の方位に位置合わせできる。

第１洗浄装置３１と検出装置３４は、基板研削システム１の設置面積を低減すべく、鉛直方向に積層されてもよい。なお、図２では第１洗浄装置３１は検出装置３４の上方に配置されるが、第１洗浄装置３１と検出装置３４の配置は逆でもよく、第１洗浄装置３１は検出装置３４の下方に配置されてもよい。検出装置３４は、図２では第１洗浄装置３１及び第３洗浄装置３３の両方の下方に配置されるが、第１洗浄装置３１と第３洗浄装置３３の間に配置されてもよいし、第１洗浄装置３１及び第３洗浄装置３３の両方の上方に配置されてもよい。

洗浄部３は、更にトランジション装置３５を有する。トランジション装置３５は、基板Ｗを一時的に収容する。複数のトランジション装置３５が鉛直方向に積み重ねられてもよい。トランジション装置３５の配置や個数は、特に限定されない。

図１に示すように、洗浄部３は、第１洗浄装置３１と第２洗浄装置３２の間に配置される第２搬送領域３６を有する。第２搬送領域３６のＹ軸方向正側に第２洗浄装置３２が配置され、第２搬送領域３６のＹ軸方向負側に第１洗浄装置３１が配置される。また、第２搬送領域３６のＸ軸方向負側にトランジション装置３５が配置され、第２搬送領域３６のＸ軸方向正側に研削装置５１が配置される。

更に、洗浄部３は、第２搬送領域３６に設置される第２搬送装置３７を有する。第２搬送装置３７は、第１洗浄装置３１及び第２洗浄装置３２に対して基板Ｗを搬送する。第２搬送装置３７は、第３洗浄装置３３に対しても基板Ｗを搬送してもよい。また、第２搬送装置３７は、検出装置３４に対しても基板Ｗを搬送してもよい。更に、第２搬送装置３７は、トランジション装置３５に対しても基板Ｗを搬送してもよい。

第２搬送装置３７は、基板Ｗを保持する第２搬送アーム３７ａを含む。第２搬送アーム３７ａは、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向）および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする回転が可能である。第２搬送アーム３７ａは、基板Ｗを下方から保持する。基板Ｗは、第２搬送アーム３７ａに載置される。第２搬送アーム３７ａの数は、１つでもよいし、複数でもよい。

研削部５は、研削装置５１を含む。研削装置５１は、基板Ｗを研削する。研削は、研磨を含む。研削に用いる砥粒は、固定砥粒、及び遊離砥粒のいずれでもよい。研削装置５１は、例えば、回転テーブル５１ａと、４つのチャック５１ｂと、３つの研削ユニット５１ｃとを有する。

回転テーブル５１ａは、回転中心線Ｚ１の周りに４つのチャック５１ｂを等間隔で保持し、回転中心線Ｚ１を中心に回転する。４つのチャック５１ｂのそれぞれは、回転テーブル５１ａと共に回転し、搬入出位置Ａ０と、１次研削位置Ａ１と、２次研削位置Ａ２と、３次研削位置Ａ３と、搬入出位置Ａ０とにこの順番で移動する。

搬入出位置Ａ０は、基板Ｗの搬入が行われる搬入位置と、基板Ｗの搬出が行われる搬出位置とを兼ねる。なお、本実施形態では搬入位置と搬出位置とは同じ位置であるが、搬入位置と搬出位置とは異なる位置であってもよい。１次研削位置Ａ１は、１次研削が行われる位置である。２次研削位置Ａ２は、２次研削が行われる位置である。３次研削位置Ａ３は、３次研削が行われる位置である。

４つのチャック５１ｂは、それぞれの回転中心線を中心に回転自在に、回転テーブル５１ａに取り付けられる。１次研削位置Ａ１、２次研削位置Ａ２および３次研削位置Ａ３において、チャック５１ｂはそれぞれの回転中心線を中心に回転する。

１つの研削ユニット５１ｃは、１次研削位置Ａ１にて、基板Ｗを１次研削する。別の研削ユニット５１ｃは、２次研削位置Ａ２にて、基板Ｗを２次研削する。残りの研削ユニット５１ｃは、３次研削位置Ａ３にて、基板Ｗを３次研削する。

なお、研削ユニット５１ｃの数は、１つ以上であればよい。また、チャック５１ｂの数は、研削ユニット５１ｃの数よりも多ければよい。但し、回転テーブル５１ａが無くてもよい。回転テーブル５１ａが無い場合、チャック５１ｂの数は、研削ユニット５１ｃの数と同数であってもよく、１つであってもよい。

図１に示すように、基板研削システム１は、洗浄部３と研削部５との間に配置される第３搬送領域６１を備える。第３搬送領域６１は、第１洗浄装置３１及び第２搬送領域３６に隣接して配置され、第２搬送領域３６を基準として第２洗浄装置３２とは反対側に配置される。

洗浄部３は平面視にて矩形の角を切り欠いた形状であり、その切り欠いた位置に第３搬送領域６１が配置される。第３搬送領域６１は、洗浄部３及び第３搬送領域６１の両方を覆う筐体の内部に設けられてもよいし、洗浄部３を覆う筐体とは別の筐体の内部に設けられ、洗浄部３に接続されてもよい。

基板研削システム１は、第３搬送領域６１に設置される第３搬送装置６２を備える。第３搬送装置６２は、洗浄部３及び研削部５に対して基板Ｗを搬送する。具体的には、第３搬送装置６２は、検出装置３４から研削装置５１のチャック５１ｂに基板Ｗを搬送し、チャック５１ｂから第１洗浄装置３１に基板Ｗを搬送する。

第３搬送装置６２は、基板Ｗを保持する吸着パッド６２ａを含む。吸着パッド６２ａは、基板Ｗを上方から吸着保持する。吸着パッド６２ａは、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向）および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする回転が可能である。

洗浄部３と研削部５とは、隔壁７１によって隔離される。隔壁７１は、例えば、洗浄部３の第２搬送領域３６と研削部５とを隔離する。研削部５から洗浄部３へ研削屑が流入するのを隔壁７１によって抑制できる。

本実施形態によれば、研削部５から洗浄部３を分離でき、清浄度の高いエリアに洗浄装置を複数搭載できる。研削部５のほとんどのエリアは研削装置５１で占められるので、研削部５の残りのエリアに洗浄装置を搭載する場合に比べ、洗浄装置の搭載数を増加でき、洗浄性能を向上できる。また、清浄度の高いエリアに洗浄装置を搭載するので、洗浄後の基板Ｗを清浄な状態に維持できる。

また、本実施形態によれば、洗浄部３の切り欠いた位置に第３搬送領域６１が配置される。それゆえ、洗浄装置の搭載数の増加による、基板研削システム１の設置面積の増加を抑制できる。

洗浄部３と第３搬送領域６１とは、隔壁７２、７３によって隔離される。隔壁７２は、洗浄部３の第２搬送領域３６と第３搬送領域６１とを隔離する。また、隔壁７３は、洗浄部３の第１洗浄装置３１と第３搬送領域６１とを隔離する。第３搬送領域６１を介して研削部５から洗浄部３へ研削屑が流入するのを隔壁７２、７３によって抑制できる。

隔壁７３には、基板Ｗの通過する搬送口が形成される。基板Ｗは、隔壁７３の搬送口を介して、検出装置３４から研削装置５１のチャック５１ｂに搬送される。また、基板Ｗは、隔壁７３の搬送口を介して、チャック５１ｂから第１洗浄装置３１に搬送される。

隔壁７３の搬送口には、搬送口を開閉するシャッター７４が設けられる。シャッター７４は、基本的に隔壁７３の搬送口を閉塞しており、基板Ｗの通過時に隔壁７３の搬送口を開放する。隔壁７３の搬送口を介して研削部５から洗浄部３へ研削屑が流入するのをシャッター７４によって抑制でき、洗浄部３の清浄度をより向上できる。

研削部５と第３搬送領域６１とは、隔壁７５によって隔離されてもよい。その隔壁７５には、基板Ｗの通過する搬送口が形成される。その搬送口は、不図示のシャッターによって開閉されてもよい。

制御装置９は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１と、メモリなどの記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、基板研削システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御装置９は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板研削システム１の動作を制御する。

次に、基板研削システム１の動作について説明する。下記の動作は、制御装置９による制御下で実施される。

先ず、第１搬送装置２４が、カセットＣから基板Ｗを取り出し、トランジション装置３５に搬送する。続いて、第２搬送装置３７が、トランジション装置３５から第３洗浄装置３３に基板Ｗを搬送する。

次に、第３洗浄装置３３が、研削装置５１で研削する前の基板Ｗを洗浄する。清浄な基板Ｗを研削装置５１のチャック５１ｂに載置でき、異物の噛み込みなどを抑制できるので、基板Ｗの研削品質を向上できる。第３洗浄装置３３は、基板Ｗの下面を洗浄する。基板Ｗの乾燥後、第２搬送装置３７が、第３洗浄装置３３から検出装置３４に基板Ｗを搬送する。

なお、第３洗浄装置３３は無くてもよい。その場合、第２搬送装置３７は、トランジション装置３５から検出装置３４に基板Ｗを搬送する。

次に、検出装置３４が、基板Ｗの中心を検出する。検出装置３４は、基板Ｗのノッチなどをも検出してもよい。その後、第３搬送装置６２が、検出装置３４から研削装置５１のチャック５１ｂに基板Ｗを搬送する。

制御装置９は、検出装置３４の検出結果に基づき第３搬送装置６２を制御し、チャック５１ｂの中心と基板Ｗの中心とを位置合わせする。また、制御装置９は、検出装置３４の検出結果に基づき第３搬送装置６２を制御し、チャック５１ｂと共に回転する回転座標系において、基板Ｗの結晶方位を所望の方位に位置合わせする。

次に、研削装置５１が、基板Ｗの上面を研削する。基板Ｗは、回転テーブル５１ａと共に回転し、搬入出位置Ａ０と、１次研削位置Ａ１と、２次研削位置Ａ２と、３次研削位置Ａ３と、搬入出位置Ａ０とにこの順番で移動する。その後、第３搬送装置６２が、チャック５１ｂから第１洗浄装置３１に基板Ｗを搬送する。

次に、第１洗浄装置３１は、基板Ｗの上面を洗浄し、研削屑を除去する。基板Ｗの乾燥後、第２搬送装置３７が、第１洗浄装置３１から第２洗浄装置３２に基板Ｗを搬送する。

次に、第２洗浄装置３２は、基板Ｗの上面をエッチングし、研削痕を除去する。基板Ｗの乾燥後、第２搬送装置３７が、第２洗浄装置３２からトランジション装置３５に基板Ｗを搬送する。続いて、第１搬送装置２４が、トランジション装置３５からカセットＣに基板Ｗを搬送する。基板Ｗは、カセットＣに収容される。

なお、本実施形態の第１搬送装置２４は、カセットＣから取り出した基板Ｗを、トランジション装置３５に搬送するが、本開示の技術はこれに限定されない。第１搬送装置２４は、カセットＣから取り出した基板Ｗを、第３洗浄装置３３又は検出装置３４に搬送してもよい。

以上、本開示に係る基板研削システムについて説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。実用新案登録請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

１ 基板研削システム
２ 搬入出部
２１ 載置台
２３ 第１搬送領域
２４ 第１搬送装置
３ 洗浄部
３１ 第１洗浄装置
３２ 第２洗浄装置
３６ 第２搬送領域
３７ 第２搬送装置
５ 研削部
５１ 研削装置
６１ 第３搬送領域
６２ 第３搬送装置
７１ 隔壁

Claims (9)

1. 基板を収容するカセットが載置される載置台と、前記載置台の隣に配置される第１搬送領域と、前記第１搬送領域に設置され前記カセットに対し前記基板を搬入出する第１搬送装置とを有する搬入出部と、
   前記基板を洗浄する第１洗浄装置と、前記基板を洗浄する第２洗浄装置と、前記第１洗浄装置と前記第２洗浄装置の間に配置される第２搬送領域と、前記第２搬送領域に設置され前記第１洗浄装置及び前記第２洗浄装置に対して前記基板を搬送する第２搬送装置とを有する洗浄部と、
   前記基板を研削する研削装置を有する研削部と、
   前記洗浄部と前記研削部との間に配置される第３搬送領域と、
   前記第３搬送領域に設置され前記洗浄部及び前記研削部に対して前記基板を搬送する第３搬送装置と、
   を備え、
   前記第３搬送領域は、前記第１洗浄装置及び前記第２搬送領域に隣接して配置され、前記第２搬送領域を基準として前記第２洗浄装置とは反対側に配置され、
   前記洗浄部と前記研削部とは、隔壁によって隔離される、基板研削システム。
2. 前記洗浄部と前記第３搬送領域とは、隔壁によって隔離され、
   前記第１洗浄装置と前記第３搬送領域とを隔離する隔壁には、前記基板の通過する搬送口が形成され、
   前記搬送口には、前記搬送口を開閉するシャッターが設けられる、請求項１に記載の基板研削システム。
3. 前記洗浄部は、前記研削装置で研削される前の前記基板の中心を検出する検出装置を有する、請求項１又は２に記載の基板研削システム。
4. 前記検出装置と前記第１洗浄装置とは、鉛直方向に積層される、請求項３に記載の基板研削システム。
5. 前記第１洗浄装置は、前記研削装置で研削された後の前記基板を、前記第２搬送装置で搬送する前に洗浄するものであり、
   前記洗浄部は、前記研削装置で研削される前の前記基板を洗浄する第３洗浄装置を更に有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板研削システム。
6. 前記第１洗浄装置と前記第３洗浄装置とは、鉛直方向に積層される、請求項５に記載の基板研削システム。
7. 前記第２洗浄装置は、前記研削装置で研削された後の前記基板をエッチングする薬液を吐出するノズルを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板研削システム。
8. 前記第１洗浄装置は、前記研削装置で研削された後の前記基板を擦り洗いする洗浄体を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板研削システム。
9. 前記第３搬送装置は、前記基板を上方から吸着保持する吸着パッドを含み、
   前記第２搬送装置は、前記基板を下方から保持する搬送アームを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の基板研削システム。

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