JP7422558B2 - 研削システム、及び研削方法 - Google Patents

Description

本開示は、研削システム、及び研削方法に関する。

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、チャックの吸着面の洗浄によって舞い上がったパーティクルの基板への付着を抑制する、技術を提供する。

本開示の一態様に係る研削システムは、基板を研削する研削部と、前記研削部の外壁の搬送口を介して、前記研削部に対して前記基板を搬入出する搬送部と、前記研削部及び前記搬送部を制御する制御部と、を備える。前記研削部は、前記基板を吸着する吸着面を含むチャックと、前記チャックの前記吸着面に付着したパーティクルを除去すべく、前記吸着面を洗浄するチャック洗浄部と、を有する。前記制御部は、前記チャック洗浄部によって前記吸着面の洗浄を終えるまで、前記搬送部によって前記研削部の前記搬送口から前記研削部の内部へ未研削の前記基板を搬入することを禁止する。前記研削部は、前記チャックの前記吸着面に前記保護液の液膜を形成するノズルを有する。前記制御部は、前記チャックの前記吸着面を洗浄した後に、前記チャックを回転させながら前記吸着面に保護液を供給し、前記吸着面に前記保護液の液膜を形成することと、前記保護液の供給を停止すると共に、前記チャックの回転を停止した後に、未研削の前記基板を前記チャックの前記吸着面に吸着することと、を実施する。

本開示の一態様によれば、チャックの吸着面の洗浄によって舞い上がったパーティクルの基板への付着を抑制できる。

図１は、一実施形態に係る研削システムを示す平面図である。 図２は、一実施形態に係る研削システムを示す側面図である。 図３は、一実施形態に係る研削部を示す平面図である。 図４は、図３のチャックの一例を示す断面図である。 図５は、一実施形態に係る研削方法を示すフローチャートである。 図６は、図５のＳ１０３の一例を示す断面図である。 図７は、図５のＳ１０４の一例を示す断面図である。 図８は、図５のＳ１０５の一例を示す断面図である。 図９は、基板の搬入時の処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、基板の搬出時の処理の一例を示すフローチャートである。

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及び図２に示すように、研削システム１は、搬入出部２と、洗浄部３と、研削部５と、制御部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、シリコンウェハ若しくは化合物半導体ウェハ等の半導体基板、又はガラス基板を含む。基板Ｗは、半導体基板又はガラス基板の表面に形成されるデバイス層を更に含んでもよい。デバイス層は、電子回路を含む。また、基板Ｗは、複数の基板を接合した重合基板であってもよい。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（図２参照）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を擦り洗いする不図示の洗浄体を含む。洗浄体は、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不図示のノズルを含む。ノズルは、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。

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、パーティクルの噛み込みを抑制できる。それゆえ、基板Ｗを平坦に研削でき、基板Ｗの厚み偏差（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）の悪化を抑制できる。

研削装置５１で研削される前の基板Ｗを、未研削の基板とも呼ぶ。また、研削装置５１で研削された後の基板Ｗを、研削済みの基板とも呼ぶ。

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に載置する際にパーティクル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。

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と第３洗浄装置３３と検出装置３４は、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、本実施形態では図２に示すように下側から上側に向けて、検出装置３４と第１洗浄装置３１と第３洗浄装置３３がこの順番で配置されるが、その順番は特に限定されない。例えば検出装置３４が一番上に配置されてもよいし、第１洗浄装置３１が一番上に配置されてもよい。また、第３洗浄装置３３が一番下に配置されてもよいし、第１洗浄装置３１が一番下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、図１及び図３に示すように、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Ｒ１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Ｒ１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、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。

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。なお、第３搬送装置６２は、第３洗浄装置３３から研削装置５１のチャック５１ｂに基板Ｗを搬送してもよい。この場合、第３洗浄装置３３の近傍に、後述の搬送口７３ａが設けられる。また、その搬送口７３ａには、後述のシャッタ７４が設けられてもよい。

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へパーティクル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搭載できる。さらに、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、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へパーティクル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７３ａが形成される。基板Ｗは、隔壁７３の搬送口７３ａ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７３ａ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７３ａには、搬送口７３ａを開閉するシャッタ７４が設けられる。シャッタ７４は、基本的に隔壁７３の搬送口７３ａを閉塞しており、基板Ｗの通過時に隔壁７３の搬送口７３ａを開放する。隔壁７３の搬送口７３ａを介して研削部５から洗浄部３へパーティクルが流入するのをシャッタ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によって隔離される。隔壁７５は、研削部５の外壁である。第３搬送領域６１を介して研削部５から洗浄部３へパーティクルが流入するのを隔壁７５によって抑制できる。

隔壁７５には、基板Ｗの通過する搬送口７５ａが形成される。隔壁７５は搬送口７５ａの上下両側に広がる。未研削の基板Ｗは、隔壁７５の搬送口７５ａ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、研削済みの基板Ｗは、隔壁７５の搬送口７５ａを介して、研削装置５１のチャック５１ｂから第１洗浄装置３１に搬送される。

隔壁７５の搬送口７５ａには、搬送口７５ａを開閉するシャッタ７６が設けられる。シャッタ７６は、基本的に隔壁７５の搬送口７５ａを閉塞しており、基板Ｗの通過時に隔壁７５の搬送口７５ａを開放する。隔壁７５の搬送口７５ａを介して研削部５から洗浄部３へパーティクルが流入するのをシャッタ７６によって抑制でき、洗浄部３の清浄度をより向上できる。

制御部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、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。制御部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、研削システム１の動作を制御する。

次に、研削システム１の動作について説明する。下記の動作は、制御部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、パーティクルの噛み込みを抑制できる。それゆえ、基板Ｗを平坦に研削でき、基板Ｗの厚み偏差の悪化を抑制できる。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、未研削の基板Ｗが清浄な場合、又は研削装置５１が未研削の基板Ｗを洗浄する機構を有する場合、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。

制御部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、制御部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。この間、１次研削と、２次研削と、３次研削とがこの順番で行われる。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、パーティクルを除去する。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。

次に、図４等を参照して、研削装置５１のチャック５１ｂについて説明する。チャック５１ｂは、基板Ｗを吸着する吸着面１０１を含む。チャック５１ｂは、例えば真空チャックであって、吸着面１０１を形成する多孔質体１０２と、多孔質体１０２が配置される凹部を含む基台１０３と、を有する。基台１０３の上面に凹部が形成され、その凹部に多孔質体１０２が埋め込まれる。チャック５１ｂは、多孔質体１０２を同心円状に複数の領域に区画する不図示のリングを更に含んでもよい。

研削装置５１は、多孔質体１０２の内部の流体を吸引する吸引器１１０を有する。吸引器１１０は、真空ポンプなどの吸引源１１１と、吸引源１１１と多孔質体１０２とを接続する配管１１２と、配管１１２の流路を開閉する開閉弁１１３と、配管１１２の途中にて気体と液体とを分離する分離器１１４とを有する。分離器１１４にて気体と液体とが分離され、気体のみが吸引源１１１に吸引される。

吸引源１１１が作動し、開閉弁１１３が配管１１２の流路を開放すると、多孔質体１０２の気圧が大気圧よりも低い負圧になり、基板Ｗが多孔質体１０２に吸着される。一方、開閉弁１１３が配管１１２の流路を閉塞し、吸引源１１１が停止され、多孔質体１０２の内部の気圧が大気圧に戻されると、基板Ｗの吸着が解除される。吸引源１１１は、研削システム１の外部に設けられてもよい。

ところで、図６に示すように、吸着面１０１が露出した状態で、吸着面１０１にパーティクルＰが付着していることがある。パーティクルＰは、基板Ｗの研削によって生じた研削屑、又は多孔質体１０２から脱離した粒子を含む。

そこで、研削装置５１は、図７に示すようにチャック５１ｂの吸着面１０１に付着したパーティクルＰを除去すべく、吸着面１０１を洗浄するチャック洗浄部１２０を有する。チャック洗浄部１２０がチャック５１ｂの吸着面１０１を洗浄することで、未研削の基板Ｗを吸着面１０１に載置する際にパーティクルＰの噛み込みを抑制できる。それゆえ、基板Ｗを平坦に研削でき、基板Ｗの厚み偏差の悪化を抑制できる。

チャック洗浄部１２０は、多孔質体１０２の内部に流体Ｆを供給し、多孔質体１０２の吸着面１０１から流体Ｆを噴出させる噴出器１３０を含む。多孔質体１０２の吸着面１０１は、多数の凹部を有する。その凹部に入り込んだパーティクルＰをも、流体Ｆの噴出圧によって浮き上がらせ、除去できる。噴出器１３０による洗浄を、以下、ブロー洗浄とも呼ぶ。

噴出器１３０は、流体Ｆとして、例えば、水などの液体と、空気又は窒素ガスなどの気体との混合流体を、吸着面１０１から噴出させる。流体Ｆとして、液体のみ又は気体のみが用いられてもよいが、液体と気体の混合流体が用いられることで、パーティクルＰの除去効率を向上できる。

噴出器１３０は、図４に示すように、液体の供給源１３１と、供給源１３１と多孔質体１０２とを接続する配管１３２と、配管１３２の流路を開閉する開閉弁１３３と、配管１３２の流量を制御する流量制御器１３４とを含む。供給源１３１は、研削システム１の外部に設けられてもよい。開閉弁１３３が配管１３２の流路を開放すると、供給源１３１から多孔質体１０２の内部に液体が供給され、液体が多孔質体１０２の吸着面１０１から噴出される。その噴出量は、流量制御器１３４によって制御される。一方、開閉弁１３３が配管１３２の流路を閉塞すると、供給源１３１から多孔質体１０２の内部への液体の供給が停止され、液体の噴出が停止される。

また、噴出器１３０は、気体の供給源１３５と、供給源１３５と多孔質体１０２とを接続する配管１３６と、配管１３６の流路を開閉する開閉弁１３７と、配管１３６の流量を制御する流量制御器１３８とを含む。供給源１３５は、研削システム１の外部に設けられてもよい。開閉弁１３７が配管１３６の流路を開放すると、供給源１３５から多孔質体１０２の内部に気体が供給され、気体が多孔質体１０２の吸着面１０１から噴出される。その噴出量は、流量制御器１３８によって制御される。一方、開閉弁１３７が配管１３６の流路を閉塞すると、供給源１３５から多孔質体１０２の内部への気体の供給が停止され、気体の噴出が停止される。気体と液体は、配管１０４にて合流し、混合流体として多孔質体１０２に供給される。

図７に示すように、チャック洗浄部１２０は、噴出器１３０の他に、摩擦体１４０を含んでもよい。摩擦体１４０は、多孔質体１０２の吸着面１０１を摩擦して洗浄する。摩擦体１４０は、吸着面１０１の上を移動し、吸着面１０１の全体を洗浄する。その際、チャック５１ｂは回転しており、摩擦体１４０は吸着面１０１の径方向に移動する。摩擦体１４０は、吸着面１０１の中心及び周縁に到達した際に移動方向を反転してもよいし、吸着面１０１の中心では移動方向を反転することなく吸着面１０１の中心を通り過ぎ、吸着面１０１の周縁に到達した際に移動方向を反転してもよい。摩擦体１４０は、本実施形態ではブラシであるが、スポンジ、又は砥石であってもよい。ブラシ、スポンジ、及び砥石から選ばれる２つ以上が用いられてもよい。摩擦体１４０は摩擦によってパーティクルＰを除去する。

摩擦体１４０による洗浄を、以下、摩擦洗浄とも呼ぶ。摩擦洗浄とブロー洗浄とは、例えば同時に行われる。この場合、摩擦洗浄によって除去したパーティクルＰが吸着面１０１の凹部に入り込むのをブロー洗浄によって抑制できる。なお、摩擦洗浄は、ブロー洗浄の終了後にも実施されてもよいし、ブロー洗浄の開始前にも実施されてもよい。摩擦洗浄とブロー洗浄のタイミングは特に限定されない。

また、チャック洗浄部１２０は、噴出器１３０の他に、スプレーノズル１５０を含んでもよい。スプレーノズル１５０は、多孔質体１０２の吸着面１０１に対して多孔質体１０２の外部から、気体と液体の混合流体を吹き付ける。スプレーノズル１５０は、混合流体の噴射圧によって、パーティクルＰを除去する。スプレーノズル１５０は、吸着面１０１の上方にて移動し、吸着面１０１の全体を洗浄する。その際、チャック５１ｂは回転しており、スプレーノズル１５０は吸着面１０１の径方向に移動する。スプレーノズル１５０は、吸着面１０１の中心及び周縁の真上に到達した際に移動方向を反転してもよいし、吸着面１０１の中心の真上では移動方向を反転することなく吸着面１０１の中心の真上を通り過ぎ、吸着面１０１の周縁の真上に到達した際に移動方向を反転してもよい。

スプレーノズル１５０による洗浄を、以下、スプレー洗浄とも呼ぶ。スプレー洗浄とブロー洗浄とは、例えば同時に行われる。スプレー洗浄によって除去したパーティクルＰが吸着面１０１の凹部に入り込むのをブロー洗浄によって抑制できる。なお、スプレー洗浄は、ブロー洗浄を終了した後にも実施されてもよいし、ブロー洗浄を開始する前にも実施されてもよい。スプレー洗浄とブロー洗浄のタイミングは特に限定されない。

なお、チャック洗浄部１２０は、本実施形態では噴出器１３０と、摩擦体１４０と、スプレーノズル１５０とを含むが、これらの３つのうちから選ばれる任意の組み合わせの２つを含んでもよいし、任意の１つを含んでもよい。また、チャック５１ｂは、真空チャックではなく、例えば静電チャックであってもよく、多孔質体１０２を含まなくてもよい。

図８に示すように、研削装置５１は、チャック洗浄部１２０によって多孔質体１０２の吸着面１０１を洗浄した後に、吸着面１０１に保護液Ｌを供給し、保護液Ｌの液膜ＬＦを吸着面１０１に形成するノズル１６０を含んでもよい。パーティクルＰが多孔質体１０２の吸着面１０１に付着しないように、液膜ＬＦが吸着面１０１を保護する。保護液Ｌの供給時にチャック５１ｂが回転すれば、遠心力によって保護液Ｌが吸着面１０１の全体に濡れ広がり、吸着面１０１の全体に液膜ＬＦが形成できる。

ノズル１６０は、液膜ＬＦの形成後も、保護液Ｌを吸着面１０１に供給し続け、液膜ＬＦに流れを生じさせる。パーティクルＰは、液膜ＬＦに落下すると、液膜ＬＦの流れによって吸着面１０１の外部に押し流される。保護液Ｌの供給は、例えば第３搬送装置６２が未研削の基板Ｗを吸着面１０１に載置する前に停止されてもよいし、その後に停止されてもよい。但し、チャック５１ｂの回転は、第３搬送装置６２が未研削の基板Ｗを吸着面１０１に載置する前に停止される。チャック５１ｂの回転停止後に、未研削の基板Ｗが吸着面１０１に載置される。

保護液Ｌの供給は、図４に示す吸引器１１０が吸引を開始する前に停止される。吸引器１１０は、保護液Ｌなどの流体を多孔質体１０２から吸引する。保護液Ｌは分離器１１４にて気体とは分離され、気体のみが吸引源１１１に吸引される。多孔質体１０２の気圧が大気圧よりも低い負圧になると、基板Ｗが多孔質体１０２に吸着される。

次に、図５を参照して、基板Ｗの研削方法について説明する。研削方法は、図５に示すように、Ｓ１０１～Ｓ１０５を有する。Ｓ１０１～Ｓ１０５は、制御部９による制御下で実施される。

Ｓ１０１では、第３搬送装置６２が、研削部５の外壁７５の搬送口７５ａから研削部５の内部に、未研削の基板Ｗを搬入する。第３搬送装置６２が搬送口７５ａに入る直前に、シャッタ７６が搬送口７５ａを開放する。第３搬送装置６２は、搬入出位置Ａ０にて、チャック５１ｂの吸着面１０１に基板Ｗを載置する。その後、第３搬送装置６２が搬送口７５ａから出ると、シャッタ７６が搬送口７５ａを閉じる。

次に、Ｓ１０２では、研削装置５１が、チャック５１ｂの吸着面１０１に基板Ｗを吸着した状態で、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。この間、１次研削と、２次研削と、３次研削とがこの順番で行われる。

次に、Ｓ１０３では、第３搬送装置６２が、研削部５の外壁７５の搬送口７５ａから研削部５の外部に、研削済みの基板Ｗを搬出する。基板Ｗの搬出前に、シャッタ７６が搬送口７５ａを開放し、第３搬送装置６２が搬送口７５ａに入る。第３搬送装置６２は、搬入出位置Ａ０にて、チャック５１ｂから基板Ｗを受け取り、搬送口７５ａから出る。その後、シャッタ７６が搬送口７５ａを閉じる。

ところで、搬入出位置Ａ０にて、チャック５１ｂが研削済みの基板Ｗを第３搬送装置６２に受け渡すと、チャック５１ｂの吸着面１０１が露出する。吸着面１０１が露出した状態で、図６に示すように、吸着面１０１にパーティクルＰが付着していることがある。

そこで、Ｓ１０４では、図７に示すように、チャック洗浄部１２０が、チャック５１ｂの吸着面１０１を洗浄する。吸着面１０１の洗浄は、例えばブロー洗浄と、摩擦洗浄と、スプレー洗浄とを含む。吸着面１０１からパーティクルＰを除去でき、未研削の基板Ｗを吸着面１０１に載置する際にパーティクルＰの噛み込みを抑制できる。それゆえ、基板Ｗを平坦に研削でき、基板Ｗの厚み偏差の悪化を抑制できる。

次に、Ｓ１０５では、図８に示すように、ノズル１６０が吸着面１０１に保護液Ｌを供給し、保護液Ｌの液膜ＬＦを吸着面１０１に形成する。例えばＳ１０４の洗浄時に舞い上がったパーティクルＰ等が多孔質体１０２の吸着面１０１に再付着しないように、液膜ＬＦが吸着面１０１を保護する。保護液Ｌの供給は、例えば少なくとも未研削の基板Ｗが研削部５の内部に搬入されるまで実施され、基板Ｗが吸着面１０１に載置されるまで実施されてもよい。液膜ＬＦが形成された状態で、未研削の基板Ｗが吸着面１０１に載置されればよい。

Ｓ１０４～Ｓ１０５は、搬入出位置Ａ０にて行われる。Ｓ１０４の後、制御部９が、ブロー洗浄を禁止する。つまり、Ｓ１０４の後、制御部９が、多孔質体１０２の内部への流体Ｆの供給を禁止し、多孔質体１０２の吸着面１０１からの流体Ｆの噴出を禁止する。多孔質体１０２の内部から吸着面１０１にパーティクルＰが運ばれるのを禁止できる。吸着面１０１に新たなパーティクルＰが生じるのを抑制できる。それゆえ、未研削の基板Ｗを吸着面１０１に載置する際にパーティクルＰの噛み込みを抑制でき、基板Ｗを平坦に研削でき、基板Ｗの厚み偏差の悪化を抑制できる。

次に、図９を参照して、基板Ｗの搬入時の処理について説明する。研削方法は、図９に示すように、Ｓ１１２とＳ１１３を有する。Ｓ１１２とＳ１１３は、制御部９による制御下で実施される。Ｓ１０４（チャック５１ｂの吸着面１０１の洗浄）が終了すると、Ｓ１１２が開始される。Ｓ１１２では、シャッタ７６が、研削部５の搬送口７５ａを開放する。

Ｓ１１３では、第３搬送装置６２が、研削部５の搬送口７５ａから研削部５の内部に、未研削の基板Ｗを搬入する。第３搬送装置６２は、搬入出位置Ａ０にて、チャック５１ｂの吸着面１０１に基板Ｗを載置する。その後、第３搬送装置６２が搬送口７５ａから出ると、シャッタ７６が搬送口７５ａを閉じる。

上記の通り、制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終えるまで、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の内部へ未研削の基板Ｗを搬入することを禁止する。吸着面１０１の洗浄中、未研削の基板Ｗは例えば第３搬送領域６１又は検出装置３４の内部に配置される。吸着面１０１の洗浄によって舞い上がったパーティクルＰの近くに基板Ｗが配置されないので、未研削の基板ＷへのパーティクルＰの付着を抑制できる。よって、清浄な基板Ｗを研削装置５１のチャック５１ｂに載置でき、パーティクルＰの噛み込みを抑制できる。それゆえ、基板Ｗを平坦に研削でき、基板Ｗの厚み偏差の悪化を抑制できる。制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終えた後で、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の内部へ未研削の基板Ｗを搬入する。

また、上記の通り、制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終えるまで、研削部５の搬送口７５ａを開閉するシャッタ７６の開動作を禁止する。吸着面１０１の洗浄中にシャッタ７６が搬送口７５ａを閉塞するので、舞い上がったパーティクルＰの搬送口７５ａから第３搬送領域６１への漏出を抑制できる。従って、第３搬送領域６１にて、未研削の基板ＷへのパーティクルＰの付着を抑制できる。制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終え、且つシャッタ７６の開動作を実施した後に、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の内部へ未研削の基板Ｗを搬入する。

なお、上記の通り、吸着面１０１の洗浄中に、未研削の基板Ｗは検出装置３４の内部に配置されてもよい。この場合、制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終えるまで、第３搬送装置６２によって検出装置３４の内部から外部に未研削の基板Ｗを搬出することを禁止する。未研削の基板Ｗが第３搬送領域６１に配置される場合に比べて、未研削の基板ＷをパーティクルＰから遠い位置に配置でき、未研削の基板ＷへのパーティクルＰの付着をより抑制できる。制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終えた後で、第３搬送装置６２によって検出装置３４の内部から外部に未研削の基板Ｗを搬出する。

また、吸着面１０１の洗浄中に、未研削の基板Ｗが検出装置３４の内部に配置される場合、制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終えるまで、検出装置３４の出口である搬送口７３ａを開閉するシャッタ７４の開動作を禁止してもよい。吸着面１０１の洗浄中にシャッタ７４が搬送口７３ａを閉塞するので、舞い上がったパーティクルＰが検出装置３４の内部に入り込むことがでなく、未研削の基板ＷへのパーティクルＰの付着を抑制できる。制御部９は、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を終え、且つシャッタ７４の開動作を実施した後に、第３搬送装置６２によって検出装置３４の内部から外部に未研削の基板Ｗを搬出する。

次に、図１０を参照して、基板Ｗの搬出時の処理について説明する。研削方法は、図１０に示すように、Ｓ１２１～Ｓ１２３を有する。Ｓ１２１～Ｓ１２３は、制御部９による制御下で実施される。チャック５１ｂによる研削済みの基板Ｗの吸着が解除されると、Ｓ１２１が開始される。

Ｓ１２１では、制御部９が、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の外部へ研削済みの基板Ｗを搬出したか否かをチェックする。基板Ｗの搬出が終了していない場合（Ｓ１２１、ＮＯ）、制御部９は、設定時間経過後に上記Ｓ１２１を再度実施する。一方、基板Ｗの搬出が終了している場合（Ｓ１２１、ＹＥＳ）、制御部９は、下記Ｓ１２２を実施する。

Ｓ１２２では、シャッタ７６が、研削部５の搬送口７５ａを閉塞する。

Ｓ１２３では、チャック洗浄部１２０が、チャック５１ｂの吸着面１０１の洗浄を開始する。吸着面１０１の洗浄は、例えばブロー洗浄と、摩擦洗浄と、スプレー洗浄とを含む。

上記の通り、制御部９は、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の外部へ研削済みの基板Ｗを搬出するまで、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を開始することを禁止する。吸着面１０１の洗浄の開始時に、第３搬送装置６２は研削部５から退出済みである。吸着面１０１の洗浄によって舞い上がったパーティクルＰの近くに第３搬送装置６２が基板Ｗが配置されないので、第３搬送装置６２へのパーティクルＰの付着を抑制できる。よって、第３搬送装置６２から未研削の基板ＷへのパーティクルＰの転移を抑制できる。制御部９は、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の外部へ研削済みの基板Ｗを搬出した後で、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を開始する。

また、上記の通り、制御部９は、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の外部へ研削済みの基板Ｗを搬出し、且つ研削部５の搬送口７５ａを開閉するシャッタ７６の閉動作を終えるまで、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を開始することを禁止する。シャッタ７６が搬送口７５ａを閉塞した状態で、吸着面１０１の洗浄が始まるので、舞い上がったパーティクルＰの搬送口７５ａから第３搬送領域６１への漏出を抑制できる。従って、第３搬送領域６１にて、未研削の基板ＷへのパーティクルＰの付着を抑制できる。制御部９は、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の外部へ研削済みの基板Ｗを搬出し、且つ研削部５の搬送口７５ａを開閉するシャッタ７６の閉動作を終えた後に、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を開始する。

なお、本実施形態の制御部９は、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の外部へ研削済みの基板Ｗを搬出した後で、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を開始するが、本開示の技術はこれに限定されない。制御部９は、スループットを向上すべく、第３搬送装置６２によって研削部５の搬送口７５ａから研削部５の外部へ研削済みの基板Ｗを搬出する前に、チャック洗浄部１２０によって吸着面１０１の洗浄を開始してもよい。研削済みの基板ＷにパーティクルＰが付着しても、そのパーティクルＰは第１洗浄装置３１によって除去できるからである。

以上、本開示に係る研削システム、及び研削方法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。特許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。

上記実施形態に関し、下記の付記を開示する。

（付記１）
基板を研削する研削部と、
前記研削部の外壁の搬送口を介して、前記研削部に対して前記基板を搬入出する搬送部と、
前記研削部及び前記搬送部を制御する制御部と、を備え、
前記研削部は、前記基板を吸着する吸着面を含むチャックと、前記チャックの前記吸着面に付着したパーティクルを除去すべく、前記吸着面を洗浄するチャック洗浄部と、前記チャック洗浄部によって前記チャックの前記吸着面を洗浄した後に、前記吸着面に保護液を供給し、前記吸着面に前記保護液の液膜を形成するノズルと、を有し、
前記制御部は、前記チャックの前記吸着面に前記保護液の前記液膜を形成した状態で、前記搬送部によって前記チャックの前記吸着面に未研削の前記基板を載せる、研削システム。

（付記２）
研削部の外壁の搬送口から前記研削部の内部に基板を搬入することと、
前記研削部の内部にて前記基板をチャックの吸着面に吸着した状態で、前記基板を研削することと、
前記研削部の前記搬送口から前記研削部の外部に前記基板を搬出することと、
前記チャックの前記吸着面に付着したパーティクルを除去すべく、前記吸着面を洗浄することと、
前記吸着面を洗浄した後に、前記吸着面に保護液を供給し、前記吸着面に前記保護液の液膜を形成することと、
前記チャックの前記吸着面に前記保護液の前記液膜を形成した状態で、前記チャックの前記吸着面に未研削の前記基板を載せることと、を有する、研削方法。

１ 研削システム
５ 研削部
５１ｂ チャック
６２ 第３搬送装置（搬送部）
７５ 隔壁（研削部の外壁）
７５ａ 搬送口
１２０ チャック洗浄部
９ 制御部
Ｗ 基板

Claims (14)

1. 基板を研削する研削部と、
   前記研削部の外壁の搬送口を介して、前記研削部に対して前記基板を搬入出する搬送部と、
   前記研削部及び前記搬送部を制御する制御部と、を備え、
   前記研削部は、前記基板を吸着する吸着面を含むチャックと、前記チャックの前記吸着面に付着したパーティクルを除去すべく、前記吸着面を洗浄するチャック洗浄部と、を有し、
   前記制御部は、前記チャック洗浄部によって前記吸着面の洗浄を終えるまで、前記搬送部によって前記研削部の前記搬送口から前記研削部の内部へ未研削の前記基板を搬入することを禁止し、
   前記研削部は、前記チャックの前記吸着面に保護液の液膜を形成するノズルを有し、
   前記制御部は、
   前記チャックの前記吸着面を洗浄した後に、前記チャックを回転させながら前記吸着面に前記保護液を供給し、前記吸着面に前記保護液の液膜を形成することと、
   前記保護液の供給を停止すると共に、前記チャックの回転を停止した後に、未研削の前記基板を前記チャックの前記吸着面に吸着することと、
   を実施する、研削システム。
2. 前記制御部は、前記搬送部によって前記研削部の前記搬送口から前記研削部の外部へ研削済みの前記基板を搬出するまで、前記チャック洗浄部によって前記吸着面の洗浄を開始することを禁止する、請求項１に記載の研削システム。
3. 前記研削部の前記搬送口を開閉するシャッタを有し、
   前記制御部は、前記チャック洗浄部によって前記吸着面の洗浄を終えるまで、前記シャッタの開動作を禁止する、請求項１又は２に記載の研削システム。
4. 前記制御部は、前記搬送部によって前記研削部の前記搬送口から前記研削部の外部へ研削済みの前記基板を搬出し、且つ前記シャッタの閉動作を終えるまで、前記チャック洗浄部によって前記吸着面の洗浄を開始することを禁止する、請求項３に記載の研削システム。
5. 前記チャックは、前記吸着面を形成する多孔質体を含み、
   前記チャック洗浄部は、前記多孔質体の内部に流体を供給し、前記多孔質体の前記吸着面から前記流体を噴出させる噴出器を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の研削システム。
6. 前記チャック洗浄部は、前記チャックの前記吸着面を摩擦して洗浄する摩擦体、又は前記チャックの前記吸着面に対して前記チャックの外部から液体と気体の混合流体を吹き付けるスプレーノズルを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の研削システム。
7. 前記制御部は、前記チャックの前記吸着面に前記保護液の前記液膜を形成した状態で、前記搬送部によって前記チャックの前記吸着面に未研削の前記基板を載せる、請求項１～６のいずれか１項に記載の研削システム。
8. 研削部の外壁の搬送口から前記研削部の内部に基板を搬入することと、
   前記研削部の内部にて前記基板をチャックの吸着面に吸着した状態で、前記基板を研削することと、
   前記研削部の前記搬送口から前記研削部の外部に前記基板を搬出することと、
   前記チャックの前記吸着面に付着したパーティクルを除去すべく、前記吸着面を洗浄することと、
   前記吸着面の洗浄を終えるまで、前記研削部の前記搬送口から前記研削部の内部へ未研削の前記基板を搬入することを禁止することと、
   前記チャックの前記吸着面を洗浄した後に、前記チャックを回転させながら前記吸着面に保護液を供給し、前記吸着面に前記保護液の液膜を形成することと、
   前記保護液の供給を停止すると共に、前記チャックの回転を停止した後に、未研削の前記基板を前記チャックの前記吸着面に吸着することと、
   を有する、研削方法。
9. 前記研削部の前記搬送口から前記研削部の外部へ研削済みの前記基板を搬出するまで、前記吸着面の洗浄を開始することを禁止する、請求項８に記載の研削方法。
10. 前記吸着面の洗浄を終えるまで、前記搬送口を開閉するシャッタの開動作を禁止する、請求項８又は９に記載の研削方法。
11. 前記研削部の前記搬送口から前記研削部の外部へ研削済みの前記基板を搬出し、且つ前記シャッタの閉動作を終えるまで、前記吸着面の洗浄を開始することを禁止する、請求項１０に記載の研削方法。
12. 前記チャックは、前記吸着面を形成する多孔質体を含み、
    前記吸着面の洗浄は、前記多孔質体の内部に流体を供給し、前記多孔質体の前記吸着面から前記流体を噴出させることを含む、請求項８～１１のいずれか１項に記載の研削方法。
13. 前記吸着面の洗浄は、前記チャックの前記吸着面を摩擦して洗浄すること、又は前記チャックの前記吸着面に対して前記チャックの外部から液体と気体の混合流体を吹き付けることを含む、請求項８～１２のいずれか１項に記載の研削方法。
14. 前記チャックの前記吸着面に前記保護液の前記液膜を形成した状態で、前記チャックの前記吸着面に未研削の前記基板を載せることを有する、請求項８～１３のいずれか１項に記載の研削方法。
    

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