JP7372364B2 - ウエハ加工方法及びキャリア - Google Patents

Description

本発明は、ウエハの加工に関し、特に、昇降、反転及び回転可能なキャリアにより、ウエハに対して同一のキャリア上で複数の工程を行うことができるウエハ加工方法及びキャリアに関する。

従来のウエハ加工プロセスには、薬液浸漬、薬液噴霧、リンス及び乾燥などの複数の工程が含まれている。一般的には、各工程ステーションは、特定の装置を備えてこれらの工程を実行する際に、ロボットアームによりウエハをステーション間で転送する必要がある。そのため、従来のウエハ加工ラインは、設備コストが高く、伝送に時間がかかり、ステーション移行にも再配置する必要があるため、歩留まりが良くない。

これに鑑み、本発明者は、上記の従来技術の欠陥に対し、鋭意研究を重ねると共に学理の運用を組み合わせ、上記問題点を解決することに努めた結果、本発明者の改良の目標となった。

本発明の目的は、昇降、反転及び回転可能なキャリアにより、ウエハに対して同一キャリア上で複数の加工工程を行うことができるウエハ加工方法及びキャリアを提供することにある。

本発明に係るウエハ加工方法は、ウエハ、浸漬装置と、キャリアと、噴霧装置とを用意する工程と、水平状態の前記ウエハを反転させて直立状態にする工程と、前記ウエハを直立状態のままで前記浸漬装置に入れて浸漬する工程と、前記浸漬装置から前記ウエハを取り出して水平状態にして前記キャリアに載置する工程と、前記噴霧装置により前記キャリア上の前記ウエハに薬液を噴霧する工程と、前記ウエハをリンスする工程と、
前記キャリアを回転させて前記ウエハを乾燥させる工程と、を含む。

本発明に係るウエハ加工方法は、前記キャリアを反転させて前記ウエハを直立状態にして前記噴霧装置に入れる工程と、直立状態の前記ウエハに薬液を噴霧する工程と、前記キャリアを反転させて前記ウエハを水平状態にする工程と、を含む。

本発明に係るウエハ加工方法において、前記キャリアは、外カバーと、外カバーに対して相対的に移動可能なグリッパとを備え、前記浸漬装置から前記ウエハを取り出して水平状態にして前記キャリアに載置する工程において、前記グリッパに前記ウエハを水平状態で載置する。

本発明に係るウエハ加工方法は、前記ウエハをリンスする工程において、前記グリッパを前記外カバー内に移動させ、前記外カバー内で前記ウエハをリンスする。

本発明に係るウエハ加工方法は、前記キャリアを回転させて前記ウエハを乾燥させる工程において、前記グリッパを前記外カバー外に移動させ、前記グリッパを回転させる。

本発明に係るウエハ加工方法は、前記工程において、搬入アームをさらに用意し、前記搬入アームにより前記ウエハを前記浸漬装置に入れる。

本発明に係るウエハ加工方法は、前記工程において、移載アームをさらに用意し、前記搬入アームにより前記浸漬装置から前記ウエハを取り出して前記移載アームに移載し、前記移載アームにより前記ウエハを反転させて前記キャリアに水平状態で載置する。

本発明に係るウエハ加工方法は、前記キャリアから前記ウエハを取り外して搬出する工程をさらに含む。前記工程において、前記搬入アームにより前記ウエハを前記キャリアから取り外して搬出する。

本発明に係るウエハ加工方法は、前記工程において、搬入アームをさらに用意し、前記搬入アームにより前記ウエハを前記キャリアから取り外して搬出する工程をさらに含む。

本発明に係るウエハ加工方法は、複数のウエハと、浸漬装置と、複数のキャリアと、各前記キャリアにそれぞれ対応する複数の噴霧装置とを用意し、前記浸漬装置から前記ウエハを取り出して水平状態にして前記キャリアに載置する工程において、各前記ウエハをそれぞれ反転させて各前記キャリアに載置し、各前記ウエハに対してそれぞれ各前記キャリアで後続の工程を行う。本発明に係るウエハ加工方法は、複数の移載アームをさらに用意し、前記工程において、各前記移載アームにより前記ウエハを反転させて前記キャリアに載置する。前記工程において、前記複数のウエハを一括して前記浸漬装置に入れる。

本発明に係るキャリアは、ウエハを加工するために用いられ、外カバーと、前記外カバー内に配置され、前記ウエハを載置するグリッパと、前記グリッパと前記外カバーとの間に連結され、前記グリッパ及び前記外カバーを相対的に移動させて、前記グリッパを前記外カバーの内外に出入りさせる昇降機構と、前記グリッパに連動して前記グリッパを反転させる反転機構と、を含む。

本発明に係るウエハ加工方法は、昇降、反転及び回転可能なキャリアを提供することで、ウエハを同一のキャリア上で直立又は水平に薬液噴霧（エッチング用又はリンス用薬液を噴霧する）、リンス及び乾燥等の工程を行うことができる。したがって、本発明は、ステーション移行時の移動及び位置合わせにかかる時間を効果的に低減し、プロセスを高速化する。また、本発明は、生産ラインの各ステーションにおける単一設備の体積を減少させるので、元の空間がより多くの生産ラインを収容することができ、歩留まりを向上させることができる。

本発明に係るウエハ加工方法の工程フローチャートである。 本発明に係るウエハ加工方法における噴霧工程のフローチャートである。 本発明に係るウエハ加工方法の搬入及び位置合わせ工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法の浸漬工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法の移載工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法の噴霧工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法の噴霧工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法の噴霧工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法の噴霧工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法のリンス工程を示す概略図である。 本発明に係るウエハ加工方法の乾燥工程を示す概略図である。

図１～図４を参照すると、本発明に係るウエハ加工方法は、下記工程ａ～ｅを含む。

まず、工程ａにおいて、少なくとも１つのウエハ１０と、浸漬装置１００と、キャリア２００と、噴霧装置３００と、搬入アーム４１０と、移載アーム４２０とを用意する。浸漬装置１００は、槽体１１０と、爪部１２０とを含む。槽体１１０は、浸漬工程用の薬液（エッチング液）を収容し、爪部１２０は、槽体１１０に対して移動して槽体１１０に出入りできるように配置される。搬入アーム４１０及び移載アーム４２０は、加工ステーション間でウエハ１０を移送するためのロボットアームである。

キャリア２００は、ウエハ１０の加工工程を行うために、被加工ウエハ１０を載置及び移動するために用いられる。キャリア２００は、外カバー２１０と、グリッパ２２０と、昇降機構２３０と、反転機構２４０と、回転機構２６０とを含む。本実施形態では、外カバー２１０は、上部が開放された円形のカバーであることが好ましい。グリッパ２２０は、外カバー２１０内に配置され、上記ウエハ１０を載置するために用いられる。昇降機構２３０は、グリッパ２２０及び外カバー２１０との少なくとも一方に連結されて、グリッパ２２０を外カバー２１０の内外に出入りさせるように駆動する。本実施形態において、昇降機構２３０は、グリッパ２２０に連結されて、グリッパ２２０を外カバー２１０に対して相対的に移動させて、グリッパ２２０を外カバー２１０の内外に出入りさせることが好ましい。具体的には、昇降機構２３０は、少なくとも１つの伸縮ロッドを有してもよい。伸縮ロッドは、電動シリンダ（線形アクチュエータ）又は気圧シリンダであってもよい。伸縮ロッドは、グリッパ２２０及び外カバー２１０のうちの一方に連結され、グリッパ２２０及び外カバー２１０のうちの他方が昇降機構２３０に対して固定配置されて、グリッパ２２０及び外カバー２１０を相対的に移動可能にしてもよい。昇降機構２３０は、グリッパ２２０及び外カバー２１０にそれぞれ連結されてグリッパ２２０及び外カバー２１０をそれぞれ移動可能にする複数の伸縮ロッドを含んでもよい。反転機構２４０は、グリッパ２２０に連動してグリッパ２２０を反転可能である。本発明は、反転機構２４０の形態を限定しない。具体的には、反転機構２４０は、グリッパ２２０が枢着されるベースを含んでもよい。また、反転機構２４０は、その枢軸に連結されて枢軸を回転させてグリッパ２２０を反転させるためのモータをさらに含んでもよく、又は、一端が固定され、他端がグリッパ２２０に直接的又は間接的に連結されてグリッパ２２０を反転軸に沿って反転させるように付勢する伸縮ロッドを含んでもよい。本実施形態では、反転機構２４０は、昇降機構２３０によりグリッパ２２０を間接的に連結することにより、グリッパ２２０及び外カバー２１０を昇降機構２３０とともに同期的に反転させることが好ましい。回転機構２６０は、グリッパ２２０に連動してグリッパ２２０を回転可能であり、回転機構２６０は、グリッパ２２０のみに連動して回転してもよいし、グリッパ２２０及び外カバー２１０に連動して同時に回転してもよい。

図３を参照すると、工程ａに続いて、工程ｂの搬入及び位置合わせ工程において、搬入アーム４１０により水平状態のウエハ１０を挟持して本実施形態の生産ラインに搬入する。ウエハ１０は、生産ライン外から搬入され、生産ライン内の各装置と位置合わせされないので、搬入アーム４１０は、ウエハ１０を挟持した後、ウエハ１０を位置合わせ装置に入れてウエハ１０をスキャンして、ウエハ１０の中心位置を位置合わせする。さらに、搬入アーム４１０は、ウエハ１０の中心位置に応じてウエハ１０の特定部位を挟持し、搬入アーム４１０により水平状態のウエハ１０を直立状態に反転させて、浸漬装置１００の爪部１２０に載置する。

図４を参照すると、工程ｂに続いて、工程ｃの浸漬工程において、爪部１２０により直立状態のウエハ１０を挟持し、ウエハ１０を直立状態で槽体１１０に入れて浸漬する。

図５を参照すると、工程ｃに続いて、工程ｄの移載工程において、爪部１２０により浸漬装置１００からウエハ１０を取り出して移載アーム４２０に移載し、移載アーム４２０によりウエハ１０を反転させて水平状態にしてキャリア２００のグリッパ２２０に載置する。

図１、図２、図６及び図７を参照すると、工程ｄに続いて、工程ｅの噴霧工程において、噴霧装置３００によりウエハ１０に対して薬液（エッチング液）を噴霧する。噴霧装置３００は、少なくとも、薬液源に連結されて処理用の薬液を供給するための処理用ノズル３１０を含む。本実施形態では、噴霧装置３００はハウジング３２０をさらに含み、処理用ノズル３１０は、ハウジング３２０内に配置される。

本実施形態では、噴霧装置３００は、キャリア２００上のウエハ１０を直立状態で噴霧する場合、噴霧工程ｅは、下記工程ｅ１～ｅ３を含むことが好ましい。

工程ｅ１において、図２及び図６を参照すると、反転機構２４０によりキャリア２００のグリッパ２２０を反転させて、ウエハ１０を直立状態で噴霧装置３００のハウジング３２０内に入れ、処理用ノズル３１０がウエハ１０の表面に向けるようにグリッパ２２０側に位置する。本実施形態において、グリッパ２２０が反転する際に、反転機構２４０も外カバー２１０に連動して外カバー２１０を反転させるが、本発明はこれに限定されない。

工程ｅ２において、図２及び図７を参照すると、噴霧装置３００は、グリッパ２２０に載置されたウエハ１０に対して薬液（エッチング液）を噴霧する。そして、噴霧の過程において、オーバーフローした薬液をハウジング３２０内に集めて排出する。

工程ｅ３において、図２及び図８を参照すると、反転機構２４０により載置台２００のグリッパ２２０を反転させてウエハ１０を水平状態で載置する。

図１及び図９を参照すると、工程ｅの噴霧工程において、噴霧装置３００は、キャリア２００上のウエハ１０を水平状態で噴霧してもよい。水平状態で噴霧する際に、処理用ノズル３１０をグリッパ２２０の上方に移動させ、処理用ノズル３１０により水平状態のウエハ１０の表面に薬液を下方に噴霧する。そして、噴霧の過程において、オーバーフローした薬液を外カバー２１０内に集めて排出する。

図１０を参照すると、工程ｅに続いて、工程ｆのリンス工程において、昇降機構２３０によりグリッパ２２０を外カバー２１０内に移動させて外カバー２１０の底部を閉じ、リンスノズル２５０により外カバー２１０にリンス液を注ぐことにより、外カバー２１０内でウエハ１０をリンスする。そして、リンスの過程において、オーバーフローしたリンス液を外カバー２１０内に集めて排出する。

図１１を参照すると、工程ｆに続いて、工程ｇの乾燥工程において、キャリア２００を回転させてウエハ１０を乾燥させる。具体的には、昇降機構２３０によりグリッパ２２０を外カバー２１０外に移動させ、回転機構２６０によりグリッパ２２０を回転させてウエハ１０を乾燥させる。本実施形態では、回転機構２６０がグリッパ２２０を回転させる際に、外カバー２１０が連動して回転しないが、本発明はこれに限定されない。

工程ｇに続いて、工程ｈの搬出工程において、搬入アーム４１０によりウエハ１０をキャリア２００から取り外して搬出する。

以上のように、本発明に係るウエハ加工方法は、昇降、反転及び回転可能なキャリア２００を提供することで、ウエハ１０を同一のキャリア２００上で直立又は水平に薬液噴霧、リンス及び乾燥等の工程を行うことができる。これにより、ステーション移行時の移動及び位置合わせにかかる時間を効果的に低減し、プロセスを加速し、歩留まりを向上させることができる。

本発明に係るウエハ加工方法は、単一の生産ラインの設備体積を減少させるので、元の空間がより多くの生産ラインを収容することができ、歩留まりを向上させることができる。複数の生産ラインが同時に加工を行う場合、工程ａでは、複数のウエハ１０と、浸漬装置１００と、搬入アーム４１０とを用意し、複数のキャリア２００に対応して複数の噴霧装置３００及び複数の移載アーム４２０をそれぞれ配置する。工程ａにおいて、ウエハ１０を一括して同一カセット内に載置し、工程ｂにおいて、このカセットを複数の生産ラインの共通の浸漬装置１００に入れる。そして、工程ｃにおいて、各移載アーム４２０により各ウエハ１０をそれぞれ反転させて各キャリア２００に載置し、各キャリア２００上で噴霧、リンス、乾燥等の工程をそれぞれ連続的に行う。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、上記変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ ウエハ
１００ 浸漬装置
１１０ 槽体
１２０ 爪部
２００ キャリア
２１０ 外カバー
２２０ グリッパ
２３０ 昇降機構
２４０ 反転機構
２５０ リンスノズル
２６０ 回転機構
３００ 噴霧装置
３１０ 処理用ノズル
３２０ ハウジング
４１０ 搬入アーム
４２０ 移載アーム

Claims (12)

1. ウエハ、浸漬装置と、キャリアと、噴霧装置と、反転機構とを用意する工程ａと、
   水平状態の前記ウエハを反転させて直立状態にする工程ｂと、
   前記ウエハを直立状態で前記浸漬装置に入れて浸漬する工程ｃと、
   前記浸漬装置から前記ウエハを取り出して水平状態にして前記キャリアに載置する工程ｄと、
   前記噴霧装置により前記キャリア上の前記ウエハに薬液を噴霧する工程ｅと、
   前記ウエハをリンスする工程ｆと、
   前記キャリアを回転させて前記ウエハを乾燥させる工程ｇと、を含み、
   前記工程ｅは、
   前記反転機構により前記キャリアを反転させて前記ウエハを直立状態にして前記噴霧装置に入れる工程ｅ１と、
   直立状態の前記ウエハに薬液を噴霧する工程ｅ２と、
   前記反転機構により前記キャリアを反転させて前記ウエハを水平状態にする工程ｅ３と、を含む、
   ウエハ加工方法。
2. 前記キャリアは、外カバーと、外カバーに対して相対的に移動可能なグリッパとを備え、
   前記工程ｄにおいて、前記グリッパに前記ウエハを水平状態で載置する、
   請求項１に記載のウエハ加工方法。
3. 前記工程ｆにおいて、前記グリッパを前記外カバー内に移動させ、前記外カバー内で前記ウエハをリンスする、
   請求項２に記載のウエハ加工方法。
4. 前記工程ｇにおいて、前記グリッパを前記外カバー外に移動させ、前記グリッパを回転させる、
   請求項２に記載のウエハ加工方法。
5. 前記工程ａにおいて、搬入アームをさらに用意し、
   前記工程ｃにおいて、前記搬入アームにより前記ウエハを前記浸漬装置に入れる、
   請求項１に記載のウエハ加工方法。
6. 前記工程ａにおいて、移載アームをさらに用意し、
   前記工程ｄにおいて、前記搬入アームにより前記浸漬装置から前記ウエハを取り出して前記移載アームに移載し、前記移載アームにより前記ウエハを反転させて前記キャリアに水平状態で載置する、
   請求項５に記載のウエハ加工方法。
7. 前記キャリアから前記ウエハを取り外して搬出する工程ｈをさらに含む、
   請求項５に記載のウエハ加工方法。
8. 前記工程ｈにおいて、前記搬入アームにより前記ウエハを前記キャリアから取り外して搬出する、
   請求項７に記載のウエハ加工方法。
9. 前記工程ａにおいて、搬入アームをさらに用意し、
   前記ウエハ加工方法は、前記搬入アームにより前記ウエハを前記キャリアから取り外して搬出する工程ｈをさらに含む、
   請求項１に記載のウエハ加工方法。
10. 前記工程ａにおいて、複数のウエハと、浸漬装置と、複数のキャリアと、各前記キャリアにそれぞれ対応する複数の噴霧装置とを用意し、
    前記工程ｄにおいて、各前記ウエハをそれぞれ反転させて各前記キャリアに載置し、各前記ウエハに対してそれぞれ各前記キャリアで後続の工程ｅ、工程ｆ及び工程ｇを行う、
    請求項１に記載のウエハ加工方法。
11. 前記工程ａにおいて、複数の移載アームをさらに用意し、
    前記工程ｄにおいて、各前記移載アームにより前記ウエハを反転させて前記キャリアに載置する、
    請求項１０に記載のウエハ加工方法。
12. 前記工程ｃにおいて、前記複数のウエハを一括して前記浸漬装置に入れる、
    請求項１０に記載のウエハ加工方法。