JP7002874B2

JP7002874B2 - 基板処理システム

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Publication number: JP7002874B2
Application number: JP2017141593A
Authority: JP
Inventors: 武田村; 宗久児玉
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2037-07-21
Also published as: JP2019021859A

Description

本発明は、基板を薄化する基板処理システムに関する。

近年、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ウェハ（以下、ウェハという）に対し、当該ウェハの裏面を研削や研磨など加工して、ウェハを薄化することが行われている。また、ウェハの表面（非加工面）には、デバイスを保護するための保護材、例えば保護テープが貼り付けられている。

ウェハの裏面（加工面）の加工は、例えば特許文献１に記載された加工装置を用いて行われる。加工装置は、ウェハを研削加工するバックグラインダ、及び研削加工されたウェハにウェハフレームを貼着し、且つウェハから保護テープを剥離除去する処理装置を主として構成されている。
また、バックグラインダには、粗研削を行う粗研削ステージ、仕上研削を行う仕上研削ステージ、研削前のウェハのアライメントを行うアライメントステージ、及び研削後のウェハを洗浄する洗浄ステージが設けられている。粗研削ステージと仕上研削ステージはそれぞれ、ターンテーブルのチャックに保持されたウェハに対して粗研削と仕上研削を行い、当該ターンテーブルの平面視外側から上方にかけて配置されている。また、アライメントステージと洗浄ステージはそれぞれ、平面視でターンテーブルの外側に配置されている。

特開２００２－３４３７５６号公報

上述した特許文献１に記載されたバックグラインダでは、主たる処理として粗研削と仕上研削を行っているが、これに加えて、例えば粗研削と仕上研削の間に行う中研削や、仕上研削後に行う研磨などを行う場合がある。そしてかかる場合、バックグラインダの内部に中研削ステージや研磨ステージを設ける必要がある。一般的には、中研削ステージや研磨ステージはそれぞれ、粗研削ステージと仕上研削ステージと同様に、ターンテーブルの平面視外側から上方にかけて配置される。このように複数のステージを平面視で配置すると、バックグラインダのフットプリント（占有面積）が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板を薄化するための処理を適切に行いつつ、フットプリントの小さい基板処理システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、基板を薄化する基板処理システムであって、基板を保持する基板保持部を複数備え、回転自在なターンテーブルと、前記基板保持部に保持された基板の加工面を研削する研削部と、前記基板保持部に保持される前の基板の水平方向の向きを調節するアライメント部と、前記研削部で研削された基板の加工面を洗浄する加工面洗浄部と、前記研削部で研削された基板の非加工面を洗浄する非加工面洗浄部と、前記ターンテーブルと前記アライメント部との間で基板を搬送する第１の搬送部と、前記ターンテーブルと前記加工面洗浄部との間で基板を搬送する第２の搬送部と、を有し、前記第１の搬送部の基板搬送速度より前記第２の搬送部の基板搬送速度が遅く、前記アライメント部と前記加工面洗浄部は、平面視で前記ターンテーブルの外側において、鉛直方向に積層して設けられ、前記アライメント部、前記非加工面洗浄部及び前記加工面洗浄部は、上方からこの順で鉛直方向に積層して設けられ、前記アライメント部の内部圧力、前記非加工面洗浄部の内部圧力、及び前記加工面洗浄部の内部圧力は、この順で大きくなるように制御されていることを特徴としている。

本発明の基板処理システムには、アライメント部と加工面洗浄部が鉛直方向に積層して設けられているのでフットプリントを小さくすることができる。その結果、例えば研削部が複数設けられる場合でも、これら複数の研削部を同一装置内に配置することができ、基板を薄化するための処理を適切に行うことができる。

前記基板処理システムにおいて、前記加工面洗浄部は鉛直方向に複数積層して設けられていてもよい。

別な観点による本発明は、基板を薄化する基板処理システムであって、基板を保持する基板保持部を複数備え、回転自在なターンテーブルと、前記基板保持部に保持された基板の加工面を研削する研削部と、前記基板保持部に保持される前の基板の水平方向の向きを調節するアライメント部と、前記研削部で研削された基板の加工面を洗浄する加工面洗浄部と、前記ターンテーブルと前記アライメント部との間で基板を搬送する第１の搬送部と、前記ターンテーブルと前記加工面洗浄部との間で基板を搬送する第２の搬送部と、を有し、前記ターンテーブル、前記研削部、前記アライメント部及び前記加工面洗浄部を備える加工装置と、前記加工装置における加工処理の後、基板の非加工面に貼り付けられた保護テープを剥がす後処理装置と、前記加工装置と前記後処理装置との間で基板を搬送する搬送装置と、をさらに有し、前記搬送装置は、前記加工面洗浄部から基板を搬出し、前記加工装置は、前記第１の搬送部と、前記第２の搬送部とを有し、前記搬送装置、前記第１の搬送部、及び前記第２の搬送部において、前記第２の搬送部の基板搬送速度が最も遅いことを特徴としている。

前記基板処理システムにおいて、前記搬送装置は、基板の非加工面に対して紫外線を照射する紫外線照射部を有していてもよい。

基板を薄化するための処理を適切に行いつつ、フットプリントの小さい基板処理システムを提供することができる。

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。加工装置の構成の概略を示す平面図である。図２のＡ－Ａ線における加工装置の構成の概略を示す側面図である。図２のＢ－Ｂ線における加工装置の構成の概略を示す側面図である。アライメントユニットの構成の概略を示す平面図である。第１の洗浄ユニットの構成の概略を示す平面図である。第２の洗浄ユニットの構成の概略を示す平面図である。ウェハ処理の主な工程を示すフローチャートである。他の実施形態にかかる加工装置の構成の概略を示す側面図である。他の実施形態にかかる加工装置の構成の概略を示す平面図である。他の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。

以下、本発明の実施形態について、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。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

本実施形態の基板処理システム１では、基板としてのウェハＷを薄化する。ウェハ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。ウェハＷの表面（以下、非加工面という）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テープ（図示せず）が貼り付けられている。そして、ウェハＷの裏面（以下、加工面という）に対して研削などの所定の加工処理が行われ、当該ウェハが薄化される。

基板処理システム１は、処理前のウェハＷをカセットＣ内に収納し、複数のウェハＷをカセット単位で外部から基板処理システム１に搬入する搬入ステーション２と、処理後のウェハＷをカセットＣ内に収納し、複数のウェハ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搬出ステーション３と、ウェハＷに加工処理を行って薄化する加工装置４と、加工処理後のウェハＷの後処理を行う後処理装置５と、搬入ステーション２、加工装置４及び後処理装置５の間でウェハＷを搬送する搬送ステーション６と、を接続した構成を有している。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。すなわち、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。

加工装置４では、ウェハ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で加工処理されたウェハＷに対して後処理が行われる。後処理としては、例えばウェハ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、ウェハ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ウェハＷを搬出ステーション３のカセットＣに搬送する。なお、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、ウェハ搬送領域３０が設けられている。ウェハ搬送領域３０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路３１上を移動自在なウェハ搬送装置３２が設けられている。ウェハ搬送装置３２は、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の搬送アーム３３を有し、この搬送アーム３３により、搬入ステーション２、加工装置４及び後処理装置５の間でウェハＷを搬送できる。

以上の基板処理システム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におけるウェハ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における後述のウェハ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、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどの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、その記憶媒体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。図２は、加工装置４の構成の概略を示す平面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線における加工装置４の構成の概略を示す側面図である。図４は、図２のＢ－Ｂ線における加工装置４の構成の概略を示す側面図である。

加工装置４は、ターンテーブル１００、第１の搬送部としての第１の搬送ユニット１１０、第２の搬送部としての第２の搬送ユニット１２０、アライメント部としてのアライメントユニット１３０、非加工面洗浄部としての第１の洗浄ユニット１４０、加工面洗浄部としての第２の洗浄ユニット１５０、第３の洗浄ユニット１６０、研削部としての粗研削ユニット１７０、研削部としての中研削ユニット１８０、及び研削部としての仕上研削ユニット１９０を有している。

ターンテーブル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。ターンテーブル１００上には、ウェハＷを吸着保持する基板保持部としてのチャック１０１が４つ設けられている。チャック１０１は、ターンテーブル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つのチャック１０１は、ターンテーブル１００が回転することにより、４つの処理位置Ｐ１～Ｐ４に移動可能になっている。

本実施形態では、第１の処理位置Ｐ１はターンテーブル１００のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、第３の洗浄ユニット１６０が配置される。第１の処理位置Ｐ１のＹ軸負方向側には、アライメントユニット１３０、第１の洗浄ユニット１４０、第２の洗浄ユニット１５０が上方からこの順で積層されて配置される。第２の処理位置Ｐ２はターンテーブル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１７０が配置される。第３の処理位置Ｐ３はターンテーブル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１８０が配置される。第４の処理位置Ｐ４はターンテーブル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１９０が配置される。

チャック１０１には、チャック１０１には、例えばポーラスチャックが用いられる。チャック１０１はチャックテーブル１０２に保持されている。チャック１０１及びチャックテーブル１０２は、回転機構（図示せず）によって回転可能に構成され、また調節機構（図示せず）によってその面内の傾きが調節される。

なお、チャック１０１の表面、すなわちウェハＷの保持面は側面視において、その中央部が端部に比べて突出した凸形状を有している。この凸形状は微小であるため、図示は省略している。研削処理（粗研削、中研削及び仕上研削）においては、後述する研削砥石１７２、１８２、１９２の円弧の一部がウェハＷに当接する。この際、ウェハＷが均一な厚みで研削されるように、上述した調節機構によってチャック１０１の表面を若干傾けるため、チャック１０１の表面を凸形状にし、この表面に沿うようにウェハＷを吸着させる。

第１の搬送ユニット１１０は、ウェハＷを搬送する第１の搬送アーム１１１と、第１の搬送アーム１１１を移動させる移動機構１１２と、を有している。第１の搬送アーム１１１は、ウェハＷの加工面を吸着保持する第１のパッド１１１ａを備えている。また、第１の搬送アーム１１１は、移動機構１１２によって、Ｙ軸方向に延伸する搬送路１１３に沿って移動すると共に、水平方向、鉛直方向及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。そして、この第１の搬送アーム１１１により、アライメントユニット１３０と、第１の処理位置Ｐ１におけるチャック１０１との間でウェハＷを搬送できる。

第２の搬送ユニット１２０は、ウェハＷを搬送する第２の搬送アーム１２１と、第２の搬送アーム１２１を移動させる移動機構１２２と、を有している。第２の搬送アーム１２１は、ウェハＷの加工面全面を吸着保持する第２のパッド１２１ａを備えている。また、第２の搬送アーム１２１は、移動機構１２２によって、水平方向、鉛直方向及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。そして、この第２の搬送アーム１２１により、第１の処理位置Ｐ１におけるチャック１０１、第１の洗浄ユニット１４０、及び第２の洗浄ユニット１５０の間でウェハＷを搬送できる。

アライメントユニット１３０では、研削処理前のウェハＷの水平方向の向きを調節する。図５は、アライメントユニット１３０の構成の概略を示す平面図である。アライメントユニット１３０は、基台１３１、スピンチャック１３２、及び検出部１３３と、を有している。スピンチャック１３２は、ウェハＷを保持し、回転機構（図示せず）によって回転自在に構成されている。検出部１３３は、例えばウェハＷの外周部を撮像することでウェハＷのノッチ部の位置を検出してもよいし、あるいはウェハＷの周縁部にレーザ光を照射することでウェハＷのノッチ部の位置を検出してもよい。そして、スピンチャック１３２に保持されたウェハＷを回転させながら検出部１３３でウェハ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ウェハＷの水平方向の向きを調節する。

第１の洗浄ユニット１４０では、研削処理後のウェハＷの非加工面を洗浄すると共に、第２の搬送アーム１２１を洗浄する。図６は、第１の洗浄ユニット１４０の構成の概略を示す平面図である。第１の洗浄ユニット１４０は処理容器１４１を有し、処理容器１４１の内部には洗浄液ノズル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。洗浄液ノズル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。

洗浄液ノズル１４２は、例えばウェハＷの径より長く延伸するスリット状の吐出口を備え、吐出口からウェハＷの非加工面に洗浄液、例えば純水を供給して、当該非加工面を洗浄する。エアノズル１４３は、ウェハＷの非加工面にエアを噴射して、当該非加工面を乾燥させる。なお、ウェハＷの非加工面の洗浄は、本実施形態に限定されず任意の方法を取り得る。例えば非加工面にスポンジ洗浄具（図示せず）を接触させて、当該非加工面を洗浄してもよい。あるいは、洗浄液による洗浄とスポンジ洗浄具による洗浄を共に行ってもよい。

ストーン洗浄具１４４とブラシ洗浄具１４５はそれぞれ、例えば第２の搬送アーム１２１の第２のパッド１２１ａにおけるウェハＷの吸着面の径より長く延伸し、当該吸着面に接触して洗浄する。

第２の洗浄ユニット１５０では、研削処理後のウェハＷの加工面を洗浄し、より具体的にはスピン洗浄する。図７は、第２の洗浄ユニット１５０の構成の概略を示す平面図である。第２の洗浄ユニット１５０は処理容器１５１を有し、処理容器１５１の内部にはスピンチャック１５２と洗浄液ノズル１５３が設けられている。スピンチャック１５２はウェハＷを保持し、回転機構（図示せず）によって回転自在に構成されている。洗浄液ノズル１５３はウェハＷの加工面に洗浄液、例えば純水を供給する。また、洗浄液ノズル１５３は、移動機構１５４により水平方向及び鉛直方向に移動自在に構成されている。そして、スピンチャック１５２に保持されたウェハＷを回転させながら、洗浄液ノズル１５３からウェハＷの加工面に洗浄液を供給する。そうすると、供給された洗浄液はウェハＷの加工面上を拡散し、当該加工面が洗浄される。

第３の洗浄ユニット１６０では、研削処理後のウェハＷの加工面をスピン洗浄すると共に、チャック１０１を洗浄する。図２及び図３に示すように第３の洗浄ユニット１６０は、洗浄液ノズル１６１、ストーン洗浄具１６２（砥石）、及び移動機構１６３を有している。洗浄液ノズル１６１とストーン洗浄具１６２はそれぞれ、移動機構１６３によって、搬送路１１３に沿って移動すると共に、鉛直方向に移動自在に構成されている。

洗浄液ノズル１６１はウェハＷの加工面に洗浄液、例えば純水を供給する。そして、チャック１０１に保持されたウェハＷを回転させながら、洗浄液ノズル１６１からウェハＷの加工面に洗浄液を供給する。そうすると、供給された洗浄液はウェハＷの加工面上を拡散し、当該加工面が洗浄される。なお、ウェハＷの加工面の洗浄は、第３の洗浄ユニット１６０による粗洗浄と、第２の洗浄ユニット１５０による仕上洗浄の２段階で行われる。

ストーン洗浄具１６２は、チャック１０１の表面に接触して洗浄する。この際、ノズル（図示せず）からチャック１０１の表面に洗浄液、例えば純水を供給してもよい。

粗研削ユニット１７０では、ウェハＷの加工面を粗研削する。粗研削ユニット１７０は環状形状の粗研削ホイール１７１を有し、粗研削ホイール１７１は粗研削砥石１７２と、粗研削砥石１７２を支持するホイール基台１７３とを有している。粗研削ホイール１７１は円板状のマウント１７４に支持され、マウント１７４にはスピンドル１７５を介して駆動部１７６が設けられている。駆動部１７６は例えばモータ（図示せず）を内蔵し、粗研削ホイール１７１を回転させると共に、支柱１７７に沿って鉛直方向に移動させる。そして、チャック１０１に保持されたウェハＷを粗研削砥石１７２の円弧の一部に当接させた状態で、チャック１０１と粗研削砥石１７２をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷの裏面を粗研削する。またこのとき、ウェハＷの裏面に研削液、例えば水が供給される。なお、本実施形態では、粗研削の研削部材として粗研削砥石１７２を用いたが、これに限定されるものではない。研削部材は、例えば不織布に砥粒を含有させた部材などその他の種類の部材であってもよい。

中研削ユニット１８０では、ウェハＷの裏面を中研削する。図２及び図４に示すように中研削ユニット１８０の構成は粗研削ユニット１７０の構成とほぼ同様であり、中研削ホイール１８１、中研削砥石１８２、ホイール基台１８３、マウント１８４、スピンドル１８５、駆動部１８６、及び支柱１８７を有している。なお、中研削砥石１８２の粒度は、粗研削砥石１７２の粒度より小さい。そして、チャック１０１に保持されたウェハＷの裏面に研削液を供給しながら、裏面を中研削砥石１８２の円弧の一部に当接させた状態で、チャック１０１と中研削砥石１８２をそれぞれ回転させることによってウェハＷの裏面を研削する。

仕上研削ユニット１９０では、ウェハＷの裏面を仕上研削する。仕上研削ユニット１９０の構成は粗研削ユニット１７０、中研削ユニット１８０の構成とほぼ同様であり、仕上研削ホイール１９１、仕上研削砥石１９２、ホイール基台１９３、マウント１９４、スピンドル１９５、駆動部１９６、及び支柱１９７を有している。なお、仕上研削砥石１９２の粒度は、中研削砥石１８２の粒度より小さい。そして、チャック１０１に保持されたウェハＷの裏面に研削液を供給しながら、裏面を仕上研削砥石１９２の円弧の一部に当接させた状態で、チャック１０１と仕上研削砥石１９２をそれぞれ回転させることによってウェハＷの裏面を研削する。

次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。図８は、かかるウェハ処理の主な工程の例を示すフローチャートである。

先ず、複数のウェハ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ウェハＷの表面が上側を向くようにウェハＷが収納されている。

次に、ウェハ搬送装置３２によりカセットＣ内のウェハＷが取り出され、加工装置４に搬送される。この際、搬送アーム３３によりウェハＷの加工面が上側に向くように、表裏面が反転される。

加工装置４に搬送されたウェハＷは、アライメントユニット１３０のスピンチャック１３２に受け渡される。そして、当該アライメントユニット１３０において、ウェハＷの水平方向の向きが調節される（図８のステップＳ１）。

次に、ウェハＷは第１の搬送ユニット１１０によって、第１の処理位置Ｐ１のチャック１０１に受け渡される。このように、アライメントユニット１３０に対して、ウェハＷを搬入する方向とウェハＷを搬出する方向が異なる。すなわち、アライメントユニット１３０に対しては、Ｙ軸負方向とＹ軸正方向の２方向からアクセス可能になっている。その後、ターンテーブル１００を反時計回りに９０度回転させ、チャック１０１を第２の処理位置Ｐ２に移動させる。そして、粗研削ユニット１７０によって、ウェハＷの加工面が粗研削される（図８のステップＳ２）。粗研削の研削量は、薄化前のウェハＷの厚みと薄化後に要求されるウェハＷの厚みに応じて設定される。

なお、このステップＳ２においてウェハＷがチャック１０１に保持される前に、チャック１０１は第３の洗浄ユニット１６０のストーン洗浄具１６２を用いて洗浄されている（図８のステップＴ１）。チャック１０１の洗浄は、ステップＳ２までの任意のタイミングで行われる。

次に、ターンテーブル１００を反時計回りに９０度回転させ、チャック１０１を第３の処理位置Ｐ３に移動させる。そして、中研削ユニット１８０によって、ウェハＷの裏面が中研削される（図８のステップＳ３）。中研削の研削量も、薄化前のウェハＷの厚みと薄化後に要求されるウェハＷの厚みに応じて設定される。

次に、ターンテーブル１００を反時計回りに９０度回転させ、チャック１０１を第４の処理位置Ｐ４に移動させる。そして、仕上研削ユニット１９０によって、ウェハＷの裏面が仕上研削される（図８のステップＳ４）。この仕上研削において、ウェハＷは、製品として要求される薄化後の厚みまで研削される。

次に、ターンテーブル１００を反時計回りに９０度回転させ、又はターンテーブル１００を時計回りに２７０度回転させて、チャック１０１を第１の処理位置Ｐ１に移動させる。そして、第３の洗浄ユニット１６０の洗浄液ノズル１６１を用いて、ウェハＷの加工面が洗浄液によって粗洗浄される（図８のステップＳ５）。このステップＳ５では、チャック１０１によるウェハＷの回転速度が遅いため、加工面の汚れをある程度まで落とす洗浄が行われる。

次に、ウェハＷは第２の搬送ユニット１２０によって、第１の洗浄ユニット１４０に搬送される。この際、ウェハＷは薄化されているため、第２の搬送アーム１２１はウェハＷの加工面を全面で吸着保持する。そして、第１の洗浄ユニット１４０では、ウェハＷが第２の搬送ユニット１２０に保持された状態で、洗浄液ノズル１４２からウェハＷの非加工面に洗浄液が供給され、当該非加工面が洗浄される（図８のステップＳ６）。その後さらに、ウェハＷが第２の搬送ユニット１２０に保持された状態で、エアノズル１４３から非加工面にエアが噴射され、当該非加工面が乾燥される。

なお、このステップＳ６においてウェハＷが第２の搬送ユニット１２０によって搬送される前に、第２の搬送アーム１２１の第２のパッド１２１ａは、第１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を用いて洗浄されている（図８のステップＴ２）。第２の搬送アーム１２１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、ウェハＷは第２の搬送ユニット１２０によって、第２の洗浄ユニット１５０に搬送される。このように、第１の洗浄ユニット１４０に対して、ウェハＷを搬入する方向とウェハＷを搬出する方向は同じである。すなわち、第１の洗浄ユニット１４０に対しては、Ｙ軸正方向の１方向からのみアクセス可能になっている。そして、第２の洗浄ユニット１５０では洗浄液ノズル１５３を用いて、ウェハＷの加工面が洗浄液によって仕上洗浄される（図８のステップＳ７）。このステップＳ７では、ウェハＷの加工面が所望の清浄度まで洗浄される。

その後、ウェハＷはウェハ搬送装置３２によって、後処理装置５に搬送される。このように、第２の洗浄ユニット１５０に対して、ウェハＷを搬入する方向とウェハＷを搬出する方向が異なる。すなわち、第２の洗浄ユニット１５０に対しては、Ｙ軸負方向とＹ軸正方向の２方向からアクセス可能になっている。そして、後処理装置５では、ウェハＷをダイシングフレームに保持するマウント処理や、ウェハ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８のステップＳ８）。

その後、すべての処理が施されたウェハ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における一連のウェハ処理が終了する。

以上の実施形態によれば、加工装置４においてアライメントユニット１３０、第１の洗浄ユニット１４０、第２の洗浄ユニット１５０が積層されているので、加工装置４のフットプリントを小さくすることができる。その結果、加工装置４の設置自由度が向上する。

また、このようにアライメントユニット１３０、第１の洗浄ユニット１４０、第２の洗浄ユニット１５０を積層することで、これら各ユニット１３０、１４０、１５０のメンテナンスも容易に行うことができる。

さらにアライメントユニット１３０、第１の洗浄ユニット１４０、第２の洗浄ユニット１５０は上方からこの順で積層されており、すなわち液処理を行う第１の洗浄ユニット１４０と第２の洗浄ユニット１５０がアライメントユニット１３０の下層に設けられている。かかる場合、第１の洗浄ユニット１４０と第２の洗浄ユニット１５０における排液を容易に行うことができ、またパーティクルがアライメントユニット１３０に侵入することがない。但し、アライメントユニット１３０、第１の洗浄ユニット１４０、第２の洗浄ユニット１５０の積層順はこれに限定されるものではない。

また、本実施形態によれば、一の基板処理システム１において、粗研削ユニット１７０による粗研削、中研削ユニット１８０による中研削、仕上研削ユニット１９０による仕上研削、第１の洗浄ユニット１４０によるウェハＷの非加工面の洗浄、第３の洗浄ユニット１６０及び第２の洗浄ユニット１５０によるウェハＷの加工面の洗浄などの一連の処理を、複数のウェハＷに対して連続して行うことができる。したがって、一の基板処理システム１内でウェハ処理を効率よく行い、スループットを向上させることができる。

次に、基板処理システム１の他の実施形態について説明する。

（第１の変形例）
図９に示すように加工装置４において、第２の洗浄ユニット１５０は複数積層して設けられていてもよい。かかる場合、第２の洗浄ユニット１５０によるウェハＷの加工面の洗浄を、複数のウェハＷに対して並行して行うことができるので、ウェハ処理のスループットをより向上させることができる。しかも、加工装置４のフットプリントは小さく維持することができる。なお、図示の例では、第２の洗浄ユニット１５０は２つ積層されていたが、３つ以上であってもよい。

（第２の変形例）
以上の実施形態の加工装置４には、粗研削ユニット１７０、中研削ユニット１８０、仕上研削ユニット１９０が設けられていたが、図１０に示すように粗研削ユニット１７０、仕上研削ユニット１９０、研磨ユニット２００が設けられていてよい。粗研削ユニット１７０、仕上研削ユニット１９０、研磨ユニット２００はそれぞれ、第２の処理位置Ｐ２、第３の処理位置Ｐ３、第４の処理位置Ｐ４に配置される。

研磨ユニット２００は、例えばチャック１０１に保持されたウェハＷの加工面を化学機械研磨（ＣＭＰ：ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）する。そして、研磨ユニット２００では、粗研削及び仕上研削が行われることでウェハＷの加工面に形成されたダメージ層をストレスリリーフ処理を行って除去しつつ、当該ウェハＷの裏面にゲッタリング層を形成する。

なお、研磨ユニット２００がウェハＷの加工面を化学研磨する場合、シリカ（ＳｉＯ_２）等の砥粒を含んだ処理液（スラリー）を用いる。そこで、砥粒が加工面に固着するのを防止するため、当該加工面を洗浄する必要がある。また、この加工面の洗浄には、スクラブ洗浄具（図示せず）を加工面に接触させて洗浄する、いわゆるスクラブ洗浄を行うのが好ましい。そこで、図９に示したように第２の洗浄ユニット１５０を２つ積層して設ける場合、一の第２の洗浄ユニット１５０ではスクラブ洗浄具を用いたスクラブ洗浄を行い、他の第２の洗浄ユニット１５０では洗浄液を用いたスピン洗浄を行ってもよい。

（第３の変形例）
以上の実施形態では、加工装置４の内部に第１の搬送ユニット１１０と第２の搬送ユニット１２０が設けられていたが、図１１に示すように加工装置４の外部にウェハ搬送装置２１０が設けられていてもよい。ウェハ搬送装置２１０は、第１の搬送ユニット１１０の第１の搬送アーム１１１と、第２の搬送ユニット１２０の第２の搬送アーム１２１とを有している。これら第１の搬送アーム１１１と第２の搬送アーム１２１はそれぞれ、移動機構２１１によって、水平方向、鉛直方向及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。

ウェハ搬送装置２１０における第１の搬送アーム１１１は、上記実施形態と同様の構成を有し、アライメントユニット１３０と、第１の処理位置Ｐ１におけるチャック１０１との間でウェハＷを搬送できる。また、ウェハ搬送装置２１０における第２の搬送アーム１２１も、上記実施形態と同様の構成を有し、第１の処理位置Ｐ１におけるチャック１０１、第１の洗浄ユニット１４０、及び第２の洗浄ユニット１５０の間でウェハＷを搬送できる。

本実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を享受できる。しかも、加工装置４において第１の搬送ユニット１１０と第２の搬送ユニット１２０を省略できるので、加工装置４のフットプリントをさらに小さくすることも可能となる。

（第４の変形例）
以上の実施形態の基板処理システム１において、図１１に示すようにウェハ搬送装置３２は、紫外線照射部２２０をさらに有していてもよい。紫外線照射部２２０は、搬送アーム３３に保持されたウェハＷの非加工面に対し、下方から紫外線を照射する。上述したように後処理装置５では、ウェハＷに貼り付けられた保護テープを剥離する剥離処理が行われるが、この剥離処理の前に、非加工面（保護テープが貼り付けられた面）に紫外線を照射することによって、ウェハＷから保護テープを容易に剥離させることができる。

本実施形態では、紫外線照射処理を、ウェハ搬送装置３２によって加工装置４から後処理装置５にウェハＷを搬送している間に行うことができるので、ウェハ処理のスループットをさらに向上させることができる。また、例えば後処理装置５に紫外線照射部を別途設ける必要がなくなるので、後処理装置５のフットプリントを小さくすることもできる。

（第５の変形例）
以上の実施形態では、ウェハＷの表面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。例えばウェハの表面には、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、かかる場合でも本発明を適用することができる。

本実施形態において加工装置４では、第１の搬送ユニット１１０の第１の搬送アーム１１１と第２の搬送ユニット１２０の第２の搬送アーム１２１はそれぞれ、ウェハＷを吸着保持してもよいし、あるいはウェハＷの端部を挟み込んで保持（エッジクランプ）してもよい。研削処理を行ってウェハＷを薄化した後も、支持基板の板厚が大きいため、このようにウェハＷをエッジクランプすることができる。また、第２の搬送ユニット１２０がウェハＷをエッジクランプする場合、上記実施形態において第１の洗浄ユニット１４０で行っていた非加工面の洗浄と、第２の洗浄ユニット１５０で行っていた加工面の洗浄とを、１つの洗浄ユニットで同時に行うことも可能となる。

また、本実施形態のウェハ搬送装置３２、第１の搬送ユニット１１０、及び第２の搬送ユニット１２０において、第２の搬送ユニット１２０のウェハ搬送速度が最も遅いのが好ましい。第２の搬送ユニット１２０は研削後に薄化されたウェハＷを搬送するため、当該ウェハＷの破損を抑制し、また落下を抑制する必要があるからである。かかる観点では、水平方向と鉛直方向の移動を比較した場合、特に第２の搬送ユニット１２０の鉛直方向のウェハ搬送速度が最も遅くなるように、ウェハ搬送装置３２、第１の搬送ユニット１１０、第２の搬送ユニット１２０の動作を制御するのがよい。

また、本実施形態の加工装置４において、アライメントユニット１３０の内部、第１の洗浄ユニット１４０の内部、及び第２の洗浄ユニット１５０の内部をそれぞれ異なる圧力に制御してもよい。具体的には、積層されたユニットのうち、上段から下段に向けて圧力が大きくなるように制御するのがよく、本実施形態では、アライメントユニット１３０の内部、第１の洗浄ユニット１４０の内部、及び第２の洗浄ユニット１５０の内部の順に圧力が大きくなるように制御するのがよい。一般的にユニットの外部にあるパーティクルなどのゴミは、下方にいくほど増加するが、上記のように圧力を制御すると、下段のユニット（第２の洗浄ユニット１５０）の内部に、外部のゴミが進入し難くなる。

また、本実施形態において後処理装置５では、ウェハＷをダイシングフレームに保持するマウント処理や、ウェハＷの加工面を研磨する研磨処理、例えば化学機械研磨処理などが行われる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１基板処理システム
２搬入ステーション
３搬出ステーション
４加工装置
５後処理装置
６搬送ステーション
３２ウェハ搬送装置
４０制御部
１００ターンテーブル
１０１チャック
１１０第１の搬送ユニット
１１１第１の搬送アーム
１２０第２の搬送ユニット
１２１第２の搬送アーム
１３０アライメントユニット
１４０第１の洗浄ユニット
１５０第２の洗浄ユニット
１６０第３の洗浄ユニット
１７０粗研削ユニット
１８０中研削ユニット
１９０仕上研削ユニット
２００研磨ユニット
２１０ウェハ搬送装置
２２０紫外線照射部
Ｗウェハ

Claims

基板を薄化する基板処理システムであって、
基板を保持する基板保持部を複数備え、回転自在なターンテーブルと、
前記基板保持部に保持された基板の加工面を研削する研削部と、
前記基板保持部に保持される前の基板の水平方向の向きを調節するアライメント部と、
前記研削部で研削された基板の加工面を洗浄する加工面洗浄部と、
前記研削部で研削された基板の非加工面を洗浄する非加工面洗浄部と、
前記ターンテーブルと前記アライメント部との間で基板を搬送する第１の搬送部と、
前記ターンテーブルと前記加工面洗浄部との間で基板を搬送する第２の搬送部と、を有し、
前記第１の搬送部の基板搬送速度より前記第２の搬送部の基板搬送速度が遅く、
前記アライメント部と前記加工面洗浄部は、平面視で前記ターンテーブルの外側において、鉛直方向に積層して設けられ、
前記アライメント部、前記非加工面洗浄部及び前記加工面洗浄部は、上方からこの順で鉛直方向に積層して設けられ、
前記アライメント部の内部圧力、前記非加工面洗浄部の内部圧力、及び前記加工面洗浄部の内部圧力は、この順で大きくなるように制御されていることを特徴とする、基板処理システム。
前記加工面洗浄部は鉛直方向に複数積層して設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理システム。
基板を薄化する基板処理システムであって、
基板を保持する基板保持部を複数備え、回転自在なターンテーブルと、
前記基板保持部に保持された基板の加工面を研削する研削部と、
前記基板保持部に保持される前の基板の水平方向の向きを調節するアライメント部と、
前記研削部で研削された基板の加工面を洗浄する加工面洗浄部と、
前記ターンテーブルと前記アライメント部との間で基板を搬送する第１の搬送部と、
前記ターンテーブルと前記加工面洗浄部との間で基板を搬送する第２の搬送部と、を有し、
前記ターンテーブル、前記研削部、前記アライメント部及び前記加工面洗浄部を備える加工装置と、
前記加工装置における加工処理の後、基板の非加工面に貼り付けられた保護テープを剥がす後処理装置と、
前記加工装置と前記後処理装置との間で基板を搬送する搬送装置と、をさらに有し、
前記搬送装置は、前記加工面洗浄部から基板を搬出し、
前記加工装置は、前記第１の搬送部と、前記第２の搬送部とを有し、
前記搬送装置、前記第１の搬送部、及び前記第２の搬送部において、前記第２の搬送部の基板搬送速度が最も遅いことを特徴とする、基板処理システム。
前記搬送装置は、基板の非加工面に対して紫外線を照射する紫外線照射部を有することを特徴とする、請求項３に記載の基板処理システム。