JP6983311B2 - 基板処理システム及び基板処理方法 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１８年５月１１日に日本国に出願された特願２０１８−９２３６１号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。

本開示は、基板処理システム及び基板処理方法に関する。

特許文献１は、研削後の脆性被加工物を搬送する搬送方法を開示している。搬送方法は、密着解放ステップと搬出ステップを備える。密着開放ステップでは、チャックテーブルの保持面から流体を噴出するとともに搬送手段に吸引保持された脆性被加工物を第１の速度で該チャックテーブルから離反させる。搬出ステップでは、密着解放ステップの実施に引き続いて、搬送手段を第１の速度より速い第２の速度でチャックテーブルから離反させて脆性被加工物をチャックテーブル上から搬出する。

日本国特開２０１３−１４５７７６号公報

本開示にかかる技術は、基板の加工面を加工する基板処理システムにおいて、基板を適切に洗浄する。

本開示の一態様は、基板の加工面を加工する基板処理システムであって、前記基板の加工面を加工する際に、当該基板の加工面と反対側の非加工面を保持する加工用保持部と、前記基板を搬送する際に、当該基板の加工面を保持する搬送用保持部と、前記搬送用保持部を水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、前記加工用保持部、前記液供給部、前記搬送用保持部及び前記移動機構を制御する制御部と、を有し、前記搬送用保持部は、前記搬送用保持部を側面視において傾動自在にする傾動機構と、前記搬送用保持部に設けられた弾性部材と前記基板の非加工面又は前記搬送用保持部の保持面である洗浄面を洗浄する洗浄具と、を備え、前記制御部は、前記洗浄具を前記洗浄面に当接させた状態で、前記移動機構によって前記搬送用保持部を水平方向に移動させて、前記洗浄面を洗浄する洗浄工程を実行させ、前記洗浄工程において、前記洗浄具が前記洗浄面の外周部に当接する際と、前記洗浄具が前記洗浄面の中心部に当接する際とで、前記洗浄面の高さ位置を変更する。

本開示の一態様によれば、基板の加工面を加工する基板処理システムにおいて、基板を適切に洗浄することができる。

本実施形態にかかる基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 加工用保持部の構成の概略を示す縦断面図である。 搬送用保持部の構成の概略を示す側面図である。 第２の洗浄ユニットの構成の概略を示す平面図である。 基板処理の主な工程を示すフローチャートである。 搬送ユニットが受渡位置から基板を受け取る様子を示す説明図である。 第２の洗浄ユニットで基板の非加工面を洗浄する様子を示す説明図である。 他の実施形態において基板の高さを調整して当該基板の非加工面を洗浄する様子を示す説明図である。 他の実施形態において第２の洗浄ユニットで基板の非加工面を洗浄する様子を示す説明図である。 他の実施形態において基板の高さを調整して当該基板の非加工面を洗浄する様子を示す説明図である。

半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された半導体基板（以下、基板という）に対し、当該基板の裏面を研削して、基板を薄化することが行われている。

上述した特許文献１では、研削後の脆性被加工物（基板）の搬送方法を開示している。具体的には、先ず、チャックテーブルに保持された脆性被加工物の第１面を研削砥石で研削して脆性被加工物を所定の厚みへと薄化する。ここで、薄化した脆性被加工物は脆いため、チャックテーブルからの搬出時に破損するおそれがある。そこで、特許文献１に開示の方法では、上述した密着解放ステップと搬出ステップを行っている。すなわち、チャックテーブルの保持面から流体、純水とエアの混合流体を噴出するとともに、２段階の速度で脆性被加工物をチャックテーブルから離反させている。これにより、搬出時の脆性被加工物の損傷を抑制することを図っている。

しかしながら、特許文献１に開示された方法では、チャックテーブルの保持面に純水とエアの混合流体を供給するため、チャックテーブルと脆性被加工物の間に純水の膜が形成される。そうすると、この水膜と脆性被加工物との界面に張力が作用するため、チャックテーブルからの搬出時、依然として脆性被加工物が損傷を被るおそれがある。また、脆性被加工物が搬送手段から剥がれるおそれもある。

そこで、本開示にかかる技術は、基板が損傷を被るのを抑制して適切に搬送する。以下、本実施形態にかかる基板処理システム及び基板処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

先ず、本実施形態にかかる基板処理システムの構成について説明する。図１は、基板処理システム１の構成の概略を模式的に示す平面図である。

本実施形態の基板処理システム１では、基板Ｗを薄化する。基板Ｗは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体ウェハである。基板Ｗの表面（以下、非加工面Ｗｎという）にはデバイス（図示せず）が形成されており、さらに当該表面にはデバイスを保護するための保護材、例えば保護テープ（図示せず）が貼り付けられている。そして、基板Ｗの裏面（以下、加工面Ｗｇという）に対して研削などの所定の加工処理が行われ、当該基板が薄化される。

基板処理システム１は、搬入ステーション２、搬出ステーション３、加工装置４、後処理装置５、及び搬送ステーション６を接続した構成を有している。搬入ステーション２は、処理前の基板ＷをカセットＣ内に収納し、複数の基板Ｗをカセット単位で外部から基板処理システム１に搬入する。搬出ステーション３は、処理後の基板ＷをカセットＣ内に収納し、複数の基板Ｗをカセット単位で基板処理システム１から外部に搬出する。加工装置４は、基板Ｗに加工処理を行って薄化する。後処理装置５は、加工処理後の基板Ｗの後処理を行う。搬送ステーション６は、搬入ステーション２、加工装置４及び後処理装置５の間で基板Ｗを搬送する。搬入ステーション２、搬送ステーション６、及び加工装置４は、Ｘ軸負方向側においてＹ軸方向にこの順で並べて配置されている。搬出ステーション３と後処理装置５は、Ｘ軸正方向側においてＹ軸方向にこの順で並べて配置されている。

搬入ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。図示の例では、カセット載置台１０には、複数、例えば２つのカセットＣをＸ軸方向に一列に載置自在になっている。

搬出ステーション３も、搬入ステーション２と同様の構成を有している。搬出ステーション３にはカセット載置台２０が設けられ、カセット載置台２０には、例えば２つのカセットＣをＸ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、搬入ステーション２と搬出ステーション３は１つの搬入出ステーションに統合されてもよく、かかる場合、搬入出ステーションには共通のカセット載置台が設けられる。

加工装置４では、基板Ｗに対して研削や洗浄などの加工処理が行われる。この加工装置４の構成は後述する。

後処理装置５では、加工装置４で加工処理された基板Ｗに対して後処理が行われる。後処理としては、例えば基板Ｗをダイシングテープを介してダイシングフレームに保持するマウント処理、基板Ｗに貼り付けられた保護テープを剥離する剥離処理などが行われる。そして、後処理装置５は、後処理が行われダイシングフレームに保持された基板Ｗを搬出ステーション３のカセットＣに搬送する。後処理装置５で行われるマウント処理や剥離処理はそれぞれ、公知の装置が用いられる。

搬送ステーション６には、基板搬送領域３０が設けられている。基板搬送領域３０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路３１上を移動自在な基板搬送装置３２が設けられている。基板搬送装置３２は、基板Ｗを保持する基板保持部として、搬送フォーク３３と搬送パッド３４を有している。搬送フォーク３３は、その先端が２本に分岐し、基板Ｗを吸着保持する。搬送フォーク３３は、研削処理前の基板Ｗを搬送する。搬送パッド３４は、平面視において基板Ｗの径より長い径を備えた円形状を有し、基板Ｗを吸着保持する。搬送パッド３４は、研削処理後の基板Ｗを搬送する。そして、これら搬送フォーク３３と搬送パッド３４はそれぞれ、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。

基板処理システム１には、制御部４０が設けられている。制御部４０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１における基板Ｗの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１における後述の基板処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部４０にインストールされたものであってもよい。

次に、上述した加工装置４の構成について説明する。加工装置４は、回転テーブル１００、搬送ユニット１１０、アライメントユニット１２０、第１の洗浄ユニット１３０、第２の洗浄ユニット１４０、粗研削ユニット１５０、中研削ユニット１６０、及び仕上研削ユニット１７０を有している。

回転テーブル１００は、回転機構（図示せず）によって回転自在に構成されている。回転テーブル１００上には、基板Ｗの非加工面Ｗｎを吸着保持する加工用保持部１０１が４つ設けられている。加工用保持部１０１は、回転テーブル１００と同一円周上に均等、すなわち９０度毎に配置されている。４つの加工用保持部１０１は、回転テーブル１００が回転することにより、受渡位置Ａ０及び加工位置Ａ１〜Ａ３に移動可能になっている。

本実施形態では、受渡位置Ａ０は回転テーブル１００のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、当該受渡位置Ａ０のＹ軸負方向側には、第２の洗浄ユニット１４０、アライメントユニット１２０及び第１の洗浄ユニット１３０が並べて配置される。アライメントユニット１２０と第１の洗浄ユニット１３０は上方からこの順で積層されて配置される。第１の加工位置Ａ１は回転テーブル１００のＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、粗研削ユニット１５０が配置される。第２の加工位置Ａ２は回転テーブル１００のＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、中研削ユニット１６０が配置される。第３の加工位置Ａ３は回転テーブル１００のＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、仕上研削ユニット１７０が配置される。

図２に示すように加工用保持部１０１は保持部基台１０２に保持されている。加工用保持部１０１及び保持部基台１０２は、回転機構１０３によって回転可能に構成されている。回転機構１０３は、例えば回転テーブル１００に形成された貫通孔１００ａを挿通して設けられる。

加工用保持部１０１には、当該加工用保持部１０１の基板Ｗの保持面１０１ａに、少なくとも液又はガスを供給する供給管１０４が接続されている。供給管１０４は、回転機構１０３の内部を通って加工用保持部１０１に接続される。また、供給管１０４は、４つの加工用保持部１０１のそれぞれに接続されている。各供給管１０４には、各加工用保持部１０１への液又はガスの供給を制御するバルブ１０４ａが設けられている。また、供給管１０４は、下流側において液供給管１０４ｂとガス供給管１０４ｃに分岐している。液供給管１０４ｂには、液供給部１０５が接続されている。液供給部１０５は、液、例えば純水を貯留し、当該液を保持面１０１ａに供給する。ガス供給管１０４ｃには、ガス供給部１０６が接続されている。ガス供給部１０６は、ガス、例えばエアや不活性ガスを貯留し、当該ガスを保持面１０１ａに供給する。

加工用保持部１０１には例えばポーラスチャックが用いられる。加工用保持部１０１には、保持面１０１ａにて基板Ｗを吸着保持するため、当該基板Ｗを吸引する吸引管１０７が接続されている。吸引管１０７は、回転機構１０３の内部を通って加工用保持部１０１に接続される。また、吸引管１０７は、４つの加工用保持部１０１のそれぞれに接続されている。各吸引管１０７には、各加工用保持部１０１における吸引を制御するバルブ１０７ａが設けられている。また、吸引管１０７には、基板Ｗを吸引する吸引装置１０８が接続されている。なお、このポーラスチャックを詰まらせないようにするため、加工用保持部１０１で基板Ｗを保持していない状態では、液供給部１０５から液が供給される。

なお、本実施形態では、液供給部１０５とガス供給部１０６に共通した供給管１０４を用いたが、液供給管１０４ｂとガス供給管１０４ｃをそれぞれ直接、加工用保持部１０１に接続してもよい。かかる場合、液供給管１０４ｂとガス供給管１０４ｃのそれぞれに、バルブ（図示せず）が設けられる。また、本実施形態では、４つの加工用保持部１０１に共通の液供給部１０５とガス供給部１０６を設けたが、加工用保持部１０１毎に個別に液供給部１０５とガス供給部１０６をそれぞれ設けてもよい。

図１に示すように搬送ユニット１１０は、複数、例えば３つのアーム１１１〜１１３を備えた多関節型のロボットである。３つのアーム１１１〜１１３は関節部（図示せず）によって接続されている。これら関節部によって、３つのアーム１１１〜１１３のうち、先端の第１のアーム１１１と中間の第２のアーム１１２は、それぞれ基端部を中心に旋回自在に構成されている。また、基端の第３のアーム１１３は、アーム１１１〜１１３を鉛直方向に移動させる移動機構１１４に取り付けられている。かかる構成により、後述の基板Ｗを吸着保持する搬送用保持部１１５は、水平方向及び鉛直方向に移動自在になっている。

第１のアーム１１１には、基板Ｗを吸着保持する搬送用保持部１１５が取り付けられている。搬送用保持部１１５には、例えばポーラスチャックが用いられる。図３に示すように搬送用保持部１１５は、平面視において基板Ｗの径より長い径を備えた円形状を有している。そして搬送用保持部１１５は、その保持面１１５ａにおいて、基板Ｗの加工面Ｗｇ全面を吸着保持する。また、搬送用保持部１１５は、第１のアーム１１１に設けられた回転機構１１１ａによって、回転自在に構成されている。

第１のアーム１１１と搬送用保持部１１５の間には、傾動機構１１６と弾性部材１１７が支持板１１８を介して設けられている。傾動機構１１６は、第１のアーム１１１と支持板１１８の間に設けられている。弾性部材１１７は、搬送用保持部１１５と支持板１１８の間に設けられている。

傾動機構１１６は、搬送用保持部１１５を側面視において傾動自在にする。傾動機構１１６の構成は任意であるが、例えば第１のアーム１１１に対して支持板１１８（搬送用保持部１１５）を離間方向に付勢する付勢部材（図示せず）を有する。かかる傾動機構１１６により、例えば搬送用保持部１１５が基板Ｗを受け取る際に、当該基板Ｗが平坦（水平）でなくても、その傾きにそって搬送用保持部１１５を傾動させることができる。また、例えば搬送用保持部１１５が基板Ｗを受け渡す際に、受け渡し先が平坦（水平）でなくても、その傾きにそって搬送用保持部１１５を傾動させることができる。このように搬送用保持部１１５を傾動させることで、基板Ｗを適切に受け取る（受け渡す）ことができる。なお、傾動機構１１６は、搬送用保持部１１５を固定する機構をさらに有していてもよい。かかる場合、基板Ｗの搬送中には、搬送用保持部１１５を固定することができる。その結果、基板Ｗの受け取り（受け渡し）と搬送を適切に行うことができる。

弾性部材１１７は、例えば搬送用保持部１１５の外周部において、当該搬送用保持部１１５の同心円上に複数設けられている。弾性部材１１７は弾性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えばばねが用いられる。そして、かかる弾性部材１１７によって、例えば搬送用保持部１１５が基板Ｗを受け取る又は受け渡す際に、その衝撃を吸収することができる。その結果、搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗに強い押圧力が作用するのを回避することができる。

以上の構成を備えた搬送ユニット１１０は、受渡位置Ａ０、アライメントユニット１２０、第１の洗浄ユニット１３０、及び第２の洗浄ユニット１４０に対して、基板Ｗを搬送することができる。

図１に示すようにアライメントユニット１２０では、研削処理前の基板Ｗの水平方向の向きを調節する。例えばスピンチャック（図示せず）に保持された基板Ｗを回転させながら、検出部（図示せず）で基板Ｗのノッチ部の位置を検出することで、当該ノッチ部の位置を調節して基板Ｗの水平方向の向きを調節する。

第１の洗浄ユニット１３０では、研削処理後の基板Ｗの加工面Ｗｇを洗浄し、より具体的にはスピン洗浄する。例えばスピンチャック（図示せず）に保持された基板Ｗを回転させながら、洗浄液ノズル（図示せず）から基板Ｗの加工面Ｗｇに洗浄液を供給する。そうすると、供給された洗浄液は加工面Ｗｇ上を拡散し、当該加工面Ｗｇが洗浄される。

第２の洗浄ユニット１４０では、研削処理後の基板Ｗであって搬送ユニット１１０の搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗの非加工面Ｗｎを洗浄すると共に、搬送用保持部１１５の保持面１１５ａを洗浄する。これら非加工面Ｗｎと保持面１１５ａが、第２の洗浄ユニット１４０で洗浄される洗浄面である。図４に示すように第２の洗浄ユニット１４０は、処理容器１４１を有している。処理容器１４１の内部には、洗浄液ノズルを有するスポンジ洗浄具１４２、エアノズル１４３、ストーン洗浄具１４４（砥石）、及びブラシ洗浄具１４５が設けられている。スポンジ洗浄具１４２、エアノズル１４３、ストーン洗浄具１４４、及びブラシ洗浄具１４５はそれぞれ、昇降機構（図示せず）によって鉛直方向に移動自在に構成されている。

スポンジ洗浄具１４２は、例えば基板Ｗの径より長く延伸するスポンジを有し、スポンジには洗浄液、例えば純水を供給可能であり、当該非加工面Ｗｎを洗浄する。エアノズル１４３は、基板Ｗの非加工面Ｗｎにエアを噴射して、当該非加工面Ｗｎを乾燥させる。これらスポンジ及び洗浄液による非加工面Ｗｎの洗浄と、エアによる非加工面Ｗｎの乾燥はそれぞれ、搬送用保持部１１５で基板Ｗを保持した状態、且つ回転機構１１１ａによって搬送用保持部１１５（基板Ｗ）を回転させながら行われる。これにより、基板Ｗの非加工面Ｗｎ全面が洗浄される。

ストーン洗浄具１４４とブラシ洗浄具１４５はそれぞれ、例えば搬送ユニット１１０の搬送用保持部１１５の保持面１１５ａの径より長く延伸し、当該保持面１１５ａに当接して洗浄する。そして、ストーン洗浄具１４４とブラシ洗浄具１４５による搬送用保持部１１５の洗浄は、回転機構１１１ａによって搬送用保持部１１５を回転させながら行われる。これにより搬送用保持部１１５の保持面１１５ａ全面が洗浄される。

図１に示すように粗研削ユニット１５０では、基板Ｗの加工面Ｗｇを粗研削する。粗研削ユニット１５０は、環状形状で回転自在な粗研削砥石（図示せず）を備えた粗研削部１５１を有している。また、粗研削部１５１は、支柱１５２に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。そして、加工用保持部１０１に保持された基板Ｗの加工面Ｗｇを粗研削砥石に当接させた状態で、加工用保持部１０１と粗研削砥石をそれぞれ回転させることによって、基板Ｗの加工面Ｗｇを粗研削する。

中研削ユニット１６０では、基板Ｗの加工面Ｗｇを中研削する。中研削ユニット１６０は、環状形状で回転自在な中研削砥石（図示せず）を備えた中研削部１６１を有している。また、中研削部１６１は、支柱１６２に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。なお、中研削砥石の砥粒の粒度は、粗研削砥石の砥粒の粒度より小さい。そして、加工用保持部１０１に保持された基板Ｗの加工面Ｗｇを中研削砥石に当接させた状態で、加工用保持部１０１と中研削砥石をそれぞれ回転させることによって、加工面Ｗｇを中研削する。

仕上研削ユニット１７０では、基板Ｗの加工面Ｗｇを仕上研削する。仕上研削ユニット１７０は、環状形状で回転自在な仕上研削砥石（図示せず）を備えた仕上研削部１７１を有している。また、仕上研削部１７１は、支柱１７２に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。なお、仕上研削砥石の砥粒の粒度は、中研削砥石の砥粒の粒度より小さい。そして、加工用保持部１０１に保持された基板Ｗの加工面Ｗｇを仕上研削砥石に当接させた状態で、加工用保持部１０１と仕上研削砥石をそれぞれ回転させることによって、加工面Ｗｇを仕上研削する。

次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われる基板処理について説明する。

先ず、複数の基板Ｗを収納したカセットＣが、搬入ステーション２のカセット載置台１０に載置される。カセットＣ内には、保護テープが変形するのを抑制するため、当該保護テープが貼り付けられた基板Ｗの非加工面Ｗｎが上側を向くように基板Ｗが収納されている。

次に、基板搬送装置３２の搬送フォーク３３によりカセットＣ内の基板Ｗが取り出され、加工装置４に搬送される。この際、搬送フォーク３３により基板Ｗの加工面Ｗｇが上側に向くように、表裏面が反転される。

加工装置４に搬送された基板Ｗは、アライメントユニット１２０に受け渡される。そして、アライメントユニット１２０において、基板Ｗの水平方向の向きが調節される（図５のステップＳ１）。

次に、基板Ｗは搬送ユニット１１０により、アライメントユニット１２０から受渡位置Ａ０に搬送され、当該受渡位置Ａ０の加工用保持部１０１に受け渡される。加工用保持部１０１では、基板Ｗの非加工面Ｗｎが保持される。また搬送用保持部１１５がアライメントユニット１２０から基板Ｗを受け取る際と、加工用保持部１０１に基板Ｗを受け渡す際には、傾動機構１１６によって搬送用保持部１１５を傾動自在にさせる。また、基板Ｗの受け取り及び受け渡し時には、弾性部材１１７によって衝撃が吸収される。これにより、基板Ｗの受け取り及び受け渡しを適切に行うことができる。

次に、加工用保持部１０１を第１の加工位置Ａ１に移動させる。そして、粗研削ユニット１５０によって、基板Ｗの加工面Ｗｇが粗研削される（図５のステップＳ２）。

次に、加工用保持部１０１を第２の加工位置Ａ２に移動させる。そして、中研削ユニット１６０によって、基板Ｗの加工面Ｗｇが中研削される（図５のステップＳ３）。

次に、加工用保持部１０１を第３の加工位置Ａ３に移動させる。そして、仕上研削ユニット１７０によって、基板Ｗの加工面Ｗｇが仕上研削される（図５のステップＳ４）。

次に、加工用保持部１０１を受渡位置Ａ０に移動させる。ここでは、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、基板Ｗの加工面Ｗｇが洗浄液によって粗洗浄される（図５のステップＳ５）。このステップＳ５では、加工面Ｗｇの汚れをある程度まで落とす洗浄が行われる。

次に、基板Ｗは搬送ユニット１１０により、受渡位置Ａ０から第２の洗浄ユニット１４０に搬送される（図５のステップＳ６）。ここで、ステップＳ６において、搬送ユニット１１０が受渡位置Ａ０から基板Ｗを受け取る方法について説明する。

先ず、図６（ａ）に示すように加工用保持部１０１に吸着保持された基板Ｗの上方に、搬送ユニット１１０の搬送用保持部１１５を移動させ、当該基板Ｗに対向して配置する。

その後、図６（ｂ）に示すように搬送用保持部１１５を下降させ、当該搬送用保持部１１５で基板Ｗの加工面Ｗｇを全面で吸着保持する。この際、傾動機構１１６によって搬送用保持部１１５を傾動自在にさせる。またさらに、弾性部材１１７によって基板Ｗの吸着保持時の衝撃が吸収される。これにより、基板Ｗの吸着保持を適切に行うことができる。なお、この図６（ｂ）に示す工程を、保持工程という場合がある。また、この保持工程において、搬送用保持部１１５で基板Ｗを吸着保持すると、後述するガス供給部１０６からガスを供給する前の任意のタイミングで、加工用保持部１０１による基板Ｗの吸着保持を解除する。

その後、図６（ｃ）に示すようにガス供給部１０６から、加工用保持部１０１の保持面１０１ａと基板Ｗの非加工面Ｗｎとの間にガスを供給する。このガスにより、加工用保持部１０１から基板Ｗを剥離させる。ここで、上述したように加工用保持部１０１で基板Ｗを保持していない状態では、液供給部１０５から液が供給されている。そうすると、供給管１０４には液が残存した状態になっており、ガスの供給とともに液も供給される。そして、加工用保持部１０１の保持面１０１ａと基板Ｗの非加工面Ｗｎとの間には、液Ｌの膜が形成される。なお、この図６（ｃ）に示す工程を、液供給工程という場合がある。また、本実施形態では、ガス供給部１０６からガスを供給することで、加工用保持部１０１の保持面１０１ａと基板Ｗの非加工面Ｗｎとの間に液Ｌを供給したが、液供給部１０５から液を供給してもよい。

その後、図６（ｃ）に示すように液Ｌが基板Ｗから離れない高さまで、搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを上昇させる。なお、この図６（ｃ）に示す工程を、上昇工程という場合がある。

その後、図６（ｄ）に示すように液Ｌが基板Ｗに接した状態で、搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを水平方向に移動させる。そうすると、基板Ｗと液Ｌとの接触面積が小さくなる。また、基板Ｗの水平移動によって、基板Ｗと液Ｌとの間に微小な空気の空間が形成される場合もある。さらに、基板Ｗの外周部が平面視で加工用保持部１０１の外側に位置した際、液Ｌが加工用保持部１０１の外側から排出される場合もある。このような種々の要因により、基板Ｗと液Ｌとの界面に生じる張力を小さくすることができる。なお、この図６（ｄ）に示す工程を、移動工程という場合がある。

その後、図６（ｅ）に示すように基板Ｗの外周部が平面視で加工用保持部１０１の外側に位置した際、搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを上昇させる。そうすると、基板Ｗが液Ｌから離れる。この際、上述したように界面の張力が小さくなっているので、従来のように基板Ｗが損傷を被るのを抑制することができる。また、従来のように搬送用保持部１１５から基板Ｗが剥がれるのを抑制することもできる。

なお、基板Ｗを上昇させるタイミングは、本実施形態に限定されない。例えば基板Ｗが水平方向に移動し、当該基板Ｗ全体が平面視で加工用保持部１０１の外側に位置した際に、基板Ｗを上昇させてもよい。

また、本実施形態では、基板Ｗを水平方向に移動させた後、上昇させたが、基板Ｗを斜め上方に移動させてもよい。すなわち、図６（ｄ）に示した移動工程と図６（ｅ）に示した上昇工程を同時に行ってもよい。

さらに、例えば水平方向に十分なスペースがある場合には、基板Ｗを上昇させずに、水平方向の移動のみによって基板Ｗを液Ｌから離れさせてもよい。

以上のようにステップＳ６において、搬送ユニット１１０が受渡位置Ａ０から基板Ｗを受け取り、当該基板が受渡位置Ａ０から第２の洗浄ユニット１４０に搬送される。

そして、第２の洗浄ユニット１４０では、図７に示すように回転機構１１１ａによって基板Ｗが搬送用保持部１１５に回転保持された状態で、スポンジ洗浄具１４２によって基板Ｗの非加工面Ｗｎが洗浄される（図５のステップＳ７）。その後さらに、基板Ｗが搬送用保持部１１５に回転保持された状態で、エアノズル１４３から非加工面Ｗｎにエアが噴射され、当該非加工面Ｗｎが乾燥される。

これらステップＳ６、Ｓ７において基板Ｗが搬送用保持部１１５に保持される前に、搬送用保持部１１５は、第２の洗浄ユニット１４０のストーン洗浄具１４４とブラシ洗浄具１４５を用いて洗浄される。（図５のステップＴ１）。ストーン洗浄具１４４とブラシ洗浄具１４５による搬送用保持部１１５の洗浄は、回転機構１１１ａによって搬送用保持部１１５を回転させながら行われる。なお、搬送用保持部１１５の洗浄は、ストーン洗浄具１４４とブラシ洗浄具１４５のいずれか一方で行われてもよいし、あるいは両方で行われてもよい。また、搬送用保持部１１５の洗浄は、ステップＳ６までの任意のタイミングで行われる。

次に、基板Ｗは搬送ユニット１１０により、第２の洗浄ユニット１４０から第１の洗浄ユニット１３０に搬送される。基板Ｗを搬送用保持部１１５から第１の洗浄ユニット１３０のスピンチャック（図示せず）に受け渡す際、傾動機構１１６によって搬送用保持部１１５を傾動自在にさせる。また、弾性部材１１７によって基板Ｗの受け渡し時の衝撃が吸収される。これにより、基板Ｗの受け渡しを適切に行うことができる。そして、第１の洗浄ユニット１３０では、洗浄液ノズル（図示せず）を用いて、基板Ｗの加工面Ｗｇが洗浄液によって仕上洗浄される（図５のステップＳ８）。このステップＳ８では、加工面Ｗｇが所望の清浄度まで洗浄し乾燥される。

その後、基板Ｗは基板搬送装置３２によって、第１の洗浄ユニット１３０から後処理装置５に搬送される。そして、後処理装置５では、基板Ｗをダイシングフレームに保持するマウント処理や、基板Ｗに貼り付けられた保護テープを剥離する剥離処理などの後処理が行われる（図５のステップＳ９）。

その後、すべての処理が施された基板Ｗは、搬出ステーション３のカセット載置台２０のカセットＣに搬送される。こうして、基板処理システム１における一連の基板処理が終了する。

以上、本実施形態によれば、基板Ｗを処理する基板処理システム１は、基板Ｗの加工面Ｗｇを加工する際に、当該基板Ｗの加工面Ｗｇと反対側の非加工面Ｗｎを保持する加工用保持部１０１と、加工用保持部１０１の保持面１０１ａに液を供給する液供給部１０５と、基板Ｗを搬送する際に、当該基板Ｗの加工面Ｗｇを保持する搬送用保持部１１５と、搬送用保持部１１５を水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構１１４（１１１〜１１３）と、加工用保持部１０１、液供給部１０５、搬送用保持部１１５及び移動機構１１４（１１１〜１１３）を制御する制御部４０と、を有する。また、基板処理システム１における基板処理方法は、加工用保持部１０１で非加工面Ｗｎが保持された基板Ｗに対し、搬送用保持部１１５で加工面Ｗｇを保持する保持工程と（図６（ｂ））、その後、液供給部１０５から加工用保持部１０１の保持面１０１ａと基板Ｗの非加工面Ｗｎとの間に液Ｌを供給する液供給工程と（図６（ｃ））、その後、液Ｌが基板Ｗから離れない高さまで、移動機構１１４によって搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを上昇させる上昇工程と（図６（ｃ））、その後、液Ｌが基板Ｗに接した状態で、移動機構によって搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを水平方向に移動させる移動工程と（図６（ｄ））と、を有する。これにより、基板Ｗと液Ｌとの界面に生じる張力を小さくすることができ、基板Ｗが損傷を被るのを抑制することができる。しかも、本実施形態では、特殊な構造や機構を設ける必要がなく、動作経路の変更のみで、上述した効果を享受することができる。

また、本実施形態によれば、図６（ｄ）に示した移動工程において、基板Ｗの外周部が平面視で加工用保持部１０１の外側に位置した際、図６（ｅ）に示したように移動機構１１４によって搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを上昇させる。あるいは、図６（ｄ）に示した移動工程において、基板Ｗの全体が平面視で加工用保持部１０１の外側に位置した際、図６（ｅ）に示したように移動機構１１４によって搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを上昇させる。いずれの場合においても、基板Ｗと液Ｌとの界面に生じる張力を小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、図６（ｄ）に示した移動工程において、基板Ｗの外周部が平面視で加工用保持部１０１の外側に位置した際、液Ｌが加工用保持部１０１の外側から排出される。これにより、基板Ｗと液Ｌとの界面に生じる張力をさらに小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、基板処理システム１は、加工用保持部１０１の保持面１０１ａにガスを供給するガス供給部１０６を有する。そして、図６（ｃ）に示した液供給工程において、ガス供給部１０６から加工用保持部１０１の保持面１０１ａと基板Ｗの非加工面Ｗｎとの間にガスを供給する。これにより、加工用保持部１０１から基板Ｗを適切に剥離させることができる。

また、本実施形態によれば、基板処理システム１は、搬送用保持部１１５を側面視において傾動自在にする傾動機構１１６と、搬送用保持部１１５に設けられた弾性部材１１７と、を有する。傾動機構１１６によって、搬送用保持部１１５が基板Ｗを受け取る際又は受け渡す際、搬送用保持部１１５を傾動させることができる。また、弾性部材１１７によって、搬送用保持部１１５が基板Ｗを受け取る際又は受け渡す際、その衝撃を吸収することができる。その結果、基板Ｗを適切に受け取り（受け渡し）することができる。

なお、本実施形態のステップＳ６の、図６（ｄ）に示した移動工程において、回転機構（図示せず）によって加工用保持部１０１を回転させ、かつ回転機構１１１ａによって搬送用保持部１１５を回転させながら、移動機構によって搬送用保持部１１５に保持された基板Ｗを水平方向に移動させてもよい。このように加工用保持部１０１と搬送用保持部１１５を回転させることによって、基板Ｗと液Ｌとの界面に生じる張力をさらに小さくすることができる。なお、加工用保持部１０１と搬送用保持部１１５は、いずれか一方を回転させればよく、すなわち加工用保持部１０１と搬送用保持部１１５を相対的に回転させればよい。

以上の実施形態の第２の洗浄ユニット１４０では、ステップＳ７において、スポンジ洗浄具１４２を基板Ｗの非加工面Ｗｎに当接させた状態で、移動機構によって搬送用保持部１１５を水平方向に往復移動させて、非加工面Ｗｎを洗浄してもよい。また、ステップＴ１においても同様に、ストーン洗浄具１４４又はブラシ洗浄具１４５を保持面１１５ａに当接させた状態で、移動機構によって搬送用保持部１１５を水平方向に往復移動させて、保持面１１５ａを洗浄してもよい。

ここで、例えば特開２００３−４５８４１号公報は、被加工物を吸着搬送するための吸着パッドの吸着面を洗浄する洗浄装置を開示している。洗浄装置は、吸着面を研削するための研削面を有した研削板と、研削板を研削面の延在する方向に揺動させる揺動駆動手段とを備える。そして、揺動駆動手段によって揺動する研削板の研削面に吸着面を当接させながら、研削板の延在方向と略直交する方向に移動させることで、当該吸着面が洗浄される。

しかしながら、特開２００３−４５８４１号公報に開示された洗浄装置では、研削板が搖動する際、その搖動が一定でないと、研削板によって吸着パッドにかかる圧力が吸着面内で不均一になる場合がある。特に吸着パッドには、被加工物を吸着する際の衝撃を吸収するため、弾性部材が設けられている場合がある。この弾性部材の配置によっては、吸着パッドにかかる圧力がより不均一になる。

そこで、本実施形態では、ステップＳ７又はステップＴ１において、搬送用保持部１１５を往復移動させて非加工面Ｗｎ又は保持面１１５ａを洗浄するにあたり、当該非加工面Ｗｎ又は保持面１１５ａにかかる圧力を一定にする。

ステップＳ７では、第２の洗浄ユニット１４０において、図８に示すようにスポンジ洗浄具１４２を基板Ｗの非加工面Ｗｎに当接させた状態で、移動機構によって搬送用保持部１１５を水平方向に往復移動させて、非加工面Ｗｎを洗浄する。図８において、（ａ）ではスポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの中心部に当接する様子を示す。この際の基板Ｗの中心部の位置を中心位置Ａという。（ｂ）、（ｃ）ではそれぞれ、スポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの外周部に当接する様子を示す。この際の基板Ｗの中心部の位置を中心位置Ｂ、Ｃという。（ｄ）では、基板Ｗの非加工面Ｗｎの中心部の動きを、その高さ位置とともに模式的に示す。

本実施形態のように弾性部材１１７が搬送用保持部１１５の外周部に設けられる場合、スポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの外周部に当接する際に基板Ｗにかかる圧力は、基板Ｗの中央部にかかる圧力に比べて大きくなる。そこで、図８に示すように中心位置Ｂ、Ｃにおける基板Ｗの非加工面Ｗｎの高さ位置を、中心位置Ａにおける基板Ｗの非加工面Ｗｎの高さ位置より、高くする。この高さ位置の調整は、例えば移動機構１１４によって搬送用保持部１１５を鉛直方向に移動させて行われる。

かかる場合、スポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの外周部に当接する際に基板Ｗの非加工面Ｗｎにかかる圧力を小さくすることができる。その結果、非加工面Ｗｎにかかる圧力を面内で一定にすることができ、圧力不均一に起因する基板Ｗの損傷を抑制することができる。また、このように基板Ｗの外周部にかかる圧力を小さくすることで、当該基板Ｗの外周部が損傷を被るのをさらに抑制することも可能となる。しかも、本実施形態では、特殊な構造や機構を設ける必要がなく、動作経路の変更のみで、上述した効果を享受することができる。

ステップＴ１において、第２の洗浄ユニット１４０で搬送用保持部１１５の保持面１１５ａを洗浄する際も同様である。ステップＴ１では、ストーン洗浄具１４４又はブラシ洗浄具１４５を保持面１１５ａに当接させた状態で、移動機構によって搬送用保持部１１５を水平方向に往復移動させて、保持面１１５ａを洗浄する。そして、図８に示したように中心位置Ｂ、Ｃにおける保持面１１５ａの高さ位置を、中心位置Ａにおける保持面１１５ａの高さ位置より、高くする。そうすると、保持面１１５ａにかかる圧力を面内で一定にすることができ、当該保持面１１５ａを適切に洗浄することができる。

以上の実施形態では、弾性部材１１７が搬送用保持部１１５の外周部に設けられていたが、当該弾性部材１１７の配置は任意である。例えば図９に示すように弾性部材１１７は、搬送用保持部１１５の中央部に設けられていてもよい。そしてステップＳ７では、図１０に示すようにスポンジ洗浄具１４２を基板Ｗの非加工面Ｗｎに当接させた状態で、移動機構によって搬送用保持部１１５を水平方向に往復移動させて、非加工面Ｗｎを洗浄してもよい。図１０において、（ａ）ではスポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの中心部に当接する様子を示す。この際の基板Ｗの中心部の位置を中心位置Ａという。（ｂ）、（ｃ）ではそれぞれ、スポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの外周部に当接する様子を示す。この際の基板Ｗの中心部の位置を中心位置Ｂ、Ｃという。（ｄ）では、基板Ｗの非加工面Ｗｎの中心部の動きを、その高さ位置とともに模式的に示す。

本実施形態のように弾性部材１１７が搬送用保持部１１５の中央部に設けられる場合、スポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの外周部に当接する際に基板Ｗにかかる圧力は、基板Ｗの中央部にかかる圧力に比べて小さくなる。そこで、図１０に示すように中心位置Ａにおける基板Ｗの非加工面Ｗｎの高さ位置を、中心位置Ｂ、Ｃにおける基板Ｗの非加工面Ｗｎの高さ位置より、高くする。

かかる場合、スポンジ洗浄具１４２が基板Ｗの外周部に当接する際に基板Ｗの非加工面Ｗｎにかかる圧力を大きくすることができる。その結果、非加工面Ｗｎにかかる圧力を面内で一定にすることができ、圧力不均一に起因する基板Ｗの損傷を抑制することができる。また、このように基板Ｗの外周部にかかる圧力を大きくすることで、基板Ｗの高さを調整しない場合に比べて、洗浄にかかる時間を短縮することも可能となる。

ステップＴ１において、第２の洗浄ユニット１４０で搬送用保持部１１５の保持面１１５ａを洗浄する際も同様である。ステップＴ１では、ストーン洗浄具１４４又はブラシ洗浄具１４５を保持面１１５ａに当接させた状態で、移動機構によって搬送用保持部１１５を水平方向に往復移動させて、保持面１１５ａを洗浄する。そして、図１０に示したように中心位置Ａにおける保持面１１５ａの高さ位置を、中心位置Ｂ、Ｃにおける保持面１１５ａの高さ位置より、高くする。そうすると、保持面１１５ａにかかる圧力を面内で一定にすることができ、さらに洗浄時間を短縮することもできる。

以上の実施形態では、基板Ｗの非加工面Ｗｎにはデバイスを保護するために保護テープが貼り付けられていたが、デバイスの保護材はこれに限定されない。例えば基板Ｗの非加工面Ｗｎには、支持ウェハやガラス基板などの支持基板が貼り合せられていてもよく、かかる場合でも本実施形態を適用することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

１ 基板処理システム
４０ 制御部
１０１ 加工用保持部
１０１ａ 保持面
１０５ 液供給部
１１４ 移動機構
１１５ 搬送用保持部
Ｗ 基板
Ｗｇ 加工面
Ｗｎ 非加工面

Claims (15)

1. 基板の加工面を加工する基板処理システムであって、
   前記基板の加工面を加工する際に、当該基板の加工面と反対側の非加工面を保持する加工用保持部と、
   前記基板を搬送する際に、当該基板の加工面を保持する搬送用保持部と、
   前記搬送用保持部を水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、
   前記加工用保持部、前記搬送用保持部及び前記移動機構を制御する制御部と、を有し、
   前記搬送用保持部は、
   前記搬送用保持部を側面視において傾動自在にする傾動機構と、
   前記搬送用保持部に設けられた弾性部材と
   前記基板の非加工面又は前記搬送用保持部の保持面である洗浄面を洗浄する洗浄具と、を備え、
   前記制御部は、
   前記洗浄具を前記洗浄面に当接させた状態で、前記移動機構によって前記搬送用保持部を水平方向に移動させて、前記洗浄面を洗浄する洗浄工程を実行させ、
   前記洗浄工程において、前記洗浄具が前記洗浄面の外周部に当接する際と、前記洗浄具が前記洗浄面の中心部に当接する際とで、前記洗浄面の高さ位置を変更する。
2. 請求項１に記載の基板処理システムにおいて、
   前記加工用保持部の保持面に液を供給する液供給部を有し、
   前記制御部は、
   前記加工用保持部で非加工面が保持された前記基板に対し、前記搬送用保持部で加工面を保持する保持工程と、
   その後、前記液供給部から前記加工用保持部の保持面と前記基板の非加工面との間に液を供給する液供給工程と、
   その後、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を上昇させる上昇工程と、
   その後、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を水平方向に移動させる移動工程と、を実行させ、
   前記移動工程において、前記基板全体が平面視で前記加工用保持部の外側に位置した際、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を上昇させ、当該基板を前記液から離す。
3. 請求項２に記載の基板処理システムにおいて、
   前記制御部は、前記移動工程において、前記基板の外周部が平面視で前記加工用保持部の外側に位置した際、前記液を前記加工用保持部の外側から排出させる。
4. 請求項２に記載の基板処理システムにおいて、
   前記加工用保持部の保持面にガスを供給するガス供給部を有し、
   前記制御部は、前記液供給工程において、前記ガス供給部から前記加工用保持部の保持面と前記基板の非加工面との間にガスを供給する。
5. 請求項２に記載の基板処理システムにおいて、
   前記加工用保持部と前記搬送用保持部を相対的に回転させる回転機構を有し、
   前記制御部は、前記移動工程において、前記回転機構によって前記加工用保持部と前記搬送用保持部を相対的に回転させながら、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を水平方向に移動させる。
6. 請求項１に記載の基板処理システムにおいて、
   前記弾性部材は、前記搬送用保持部の外周部に設けられ、
   前記制御部は、前記洗浄工程において、前記洗浄具が前記洗浄面の外周部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置を、前記洗浄具が前記洗浄面の中心部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置より、高くさせる。
7. 請求項１に記載の基板処理システムにおいて、
   前記弾性部材は、前記搬送用保持部の中央部に設けられ、
   前記制御部は、前記洗浄工程において、前記洗浄具が前記洗浄面の中心部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置を、前記洗浄具が前記洗浄面の外周部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置より、高くさせる。
8. 基板処理システムを用いて基板の加工面を加工する基板処理方法であって、
   前記基板処理システムは、
   前記基板の加工面を加工する際に、当該基板の加工面と反対側の非加工面を保持する加工用保持部と、
   前記基板を搬送する際に、当該基板の加工面を保持する搬送用保持部と、
   前記搬送用保持部を水平方向及び鉛直方向に移動させる移動機構と、を有し、
   前記搬送用保持部は、
   前記搬送用保持部を側面視において傾動自在にする傾動機構と、
   前記搬送用保持部に設けられた弾性部材と
   前記基板の非加工面又は前記搬送用保持部の保持面である洗浄面を洗浄する洗浄具と、を備え、
   前記基板処理方法は、
   前記洗浄具を前記洗浄面に当接させた状態で、前記移動機構によって前記搬送用保持部を水平方向に移動させて、前記洗浄面を洗浄する洗浄工程を有し、
   前記洗浄工程において、前記洗浄具が前記洗浄面の外周部に当接する際と、前記洗浄具が前記洗浄面の中心部に当接する際とで、前記洗浄面の高さ位置を変更する。
9. 請求項８に記載の基板処理方法において、
   前記基板処理システムは、
   前記加工用保持部の保持面に液を供給する液供給部を有し、
   前記基板処理方法は、
   前記加工用保持部で非加工面が保持された前記基板に対し、前記搬送用保持部で加工面を保持する保持工程と、
   その後、前記液供給部から前記加工用保持部の保持面と前記基板の非加工面との間に液を供給する液供給工程と、
   その後、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を上昇させる上昇工程と、
   その後、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を水平方向に移動させる移動工程と、を有し、
   前記移動工程において、前記基板全体が平面視で前記加工用保持部の外側に位置した際、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を上昇させ、当該基板を前記液から離す。
10. 請求項９に記載の基板処理方法において、
    前記移動工程において、前記基板の外周部が平面視で前記加工用保持部の外側に位置した際、前記液が前記加工用保持部の外側から排出される。
11. 請求項９に記載の基板処理方法において、
    前記液供給工程において、ガス供給部から前記加工用保持部の保持面と前記基板の非加工面との間にガスを供給する。
12. 請求項９に記載の基板処理方法において、
    前記移動工程において、回転機構によって前記加工用保持部と前記搬送用保持部を相対的に回転させながら、前記移動機構によって前記搬送用保持部に保持された前記基板を水平方向に移動させる。
13. 請求項９に記載の基板処理方法において、
    前記保持工程において、前記搬送用保持部で加工面を保持する際、前記傾動機構によって前記搬送用保持部を側面視において傾動自在にし、かつ前記弾性部材によって衝撃を吸収する。
14. 請求項８に記載の基板処理方法において、
    前記基板処理システムにおいて、
    前記弾性部材は、当該搬送用保持部の外周部に設けられ、
    前記洗浄工程において、前記洗浄具が前記洗浄面の外周部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置を、前記洗浄具が前記洗浄面の中心部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置より、高くさせる。
15. 請求項８に記載の基板処理方法において、
    前記基板処理システムにおいて、
    前記弾性部材は、当該搬送用保持部の中央部に設けられ、
    前記洗浄工程において、前記洗浄具が前記洗浄面の中心部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置を、前記洗浄具が前記洗浄面の外周部に当接する際の当該洗浄面の高さ位置より、高くさせる。
    

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