KR20110137719A - 기판 이면 연마 장치, 기판 이면 연마 시스템 및 기판 이면 연마 방법 및 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판의 이면을 연마하는 것에 따른 작업 처리량의 저감이나 기판의 열화를 방지하고, 또한, 연마 부재의 교환에 요구되는 노동력이나 시간이나 비용을 저감하는 것을 과제로 한다.
본 발명에서는, 기판(5)의 이면을 연마하는 기판 이면 연마 장치(9), 기판 이면 연마 장치(9)를 갖는 기판 이면 연마 시스템(1), 기판 이면 연마 장치(9)에서 이용하는 기판 이면 연마 방법이나 기판 이면 연마 프로그램에 있어서, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 기판(5)의 이면을 기판 연마 수단(16, 17)으로 연마하는 것으로 하였다. 또한, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 기판 연마 수단(16, 17)으로 연마하는 것으로 하였다. 또한, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 기판 연마 수단(16, 17)을 이용하여 연마하는 것으로 하였다.
본 발명에서는, 기판(5)의 이면을 연마하는 기판 이면 연마 장치(9), 기판 이면 연마 장치(9)를 갖는 기판 이면 연마 시스템(1), 기판 이면 연마 장치(9)에서 이용하는 기판 이면 연마 방법이나 기판 이면 연마 프로그램에 있어서, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 기판(5)의 이면을 기판 연마 수단(16, 17)으로 연마하는 것으로 하였다. 또한, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 기판 연마 수단(16, 17)으로 연마하는 것으로 하였다. 또한, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 기판 연마 수단(16, 17)을 이용하여 연마하는 것으로 하였다.
Description
본 발명은 기판 이면 연마 장치, 기판 이면 연마 시스템 및 기판 이면 연마 방법 및 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 부품이나 플랫 디스플레이 등을 제조하는 경우에는, 반도체 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판의 이면을 기판 유지 수단으로 유지함으로써 기판을 수평으로 유지한 상태로, 기판의 반송이나, 기판의 표면에 대한 에칭 처리, 성막 처리나 세정 처리 등의 각종 처리를 반복하여 행하도록 하고 있다.
그 때문에, 기판에 대하여 각종 처리를 행할 때에, 기판의 이면이 기판 유지 수단에 접촉함으로써, 기판의 이면에 볼록부가 형성되어 버리는 경우가 있다.
이 기판의 이면에 형성된 볼록부는, 종래의 브러시를 이용한 파티클 제거용의 스크러버 장치를 이용하여 기판의 이면을 세정하여도, 기판의 이면을 양호하게 평탄화하는 것은 곤란하다.
그래서, 예컨대 특허문헌 1에 기재되어 있는 것과 같은 장치를 이용하여, 기판의 이면 전체면을 균일하게 연마함으로써, 기판의 이면을 평탄화하는 것이 생각된다.
그런데, 상기 종래의 장치를 이용하여 기판의 이면을 연마하는 것으로 한 경우에는, 기판의 이면 전체면을 균일하게 연마하기 위해, 볼록부가 형성되어 있지 않은 부분까지 불필요하게 연마하여 버리게 되고, 그 결과, 연마 시간이 길어져 작업 처리량의 저감을 초래할 우려가 있다.
또한, 연마 부재가 쓸데없이 마모되어 버리기 때문에, 연마 부재의 수명이 짧아지고, 연마 부재의 교환을 위해 노동력이나 시간이나 비용이 요구되고 있었다.
그래서, 본 발명에서는, 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단과, 상기 기판 연마 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 기판 이면 연마 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 장치에 있어서, 상기 기판 연마 수단을 복수 종류 가지며, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 장치에 있어서, 상기 기판의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 수단을 가지며, 상기 제어 수단은, 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마한 후에 상기 기판 세정 수단을 이용하여 기판의 이면을 세정하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 연마 수단은, 회동축에 연마 부재를 탄성 소재로 이루어지는 변형 가능한 완충 부재를 통해 연결하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 연마 수단은, 모재(母材)에 기판보다도 경질의 입자를 포함시켜 연마 부재를 형성하는 것으로 하였다.
또한, 상기 연마 부재는, 베이스에 다수의 브러시모(毛)를 끼워 넣은 브러시 형상으로 하기로 하였다.
또한, 상기 연마 부재는, 기판보다도 경질의 소재로 이루어지고, 기판에 접촉하는 단부 가장자리부에 라운딩을 형성하는 것으로 하였다.
또한, 상기 연마 부재는, 구형 또는 도우넛 형상으로 하기로 하였다.
또한, 본 발명에서는, 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단과, 상기 기판 연마 수단을 제어하기 위한 제어 수단과, 상기 기판 연마 수단에의 상기 기판의 반입 및 반출을 행하기 위한 기판 반송 수단을 갖는 기판 이면 연마 시스템에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것으로 하였다.
또한, 본 발명에서는, 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단을 제어 수단으로 제어함으로써 기판의 이면을 연마하는 기판 이면 연마 방법에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 방법에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 방법에 있어서, 상기 제어 수단은, 복수 종류의 상기 기판 연마 수단을 제어하고, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 방법에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마한 후에, 상기 기판의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 수단을 이용하여 기판의 이면을 세정하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 본 발명에서는, 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단을 제어 수단으로 제어함으로써 기판의 이면을 연마하는 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 프로그램에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 프로그램에 있어서, 상기 제어 수단은, 복수 종류의 상기 기판 연마 수단을 제어하고, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 이면 연마 프로그램에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마한 후에, 상기 기판의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 수단을 이용하여 기판의 이면을 세정하도록 제어하는 것으로 하였다.
그리고, 본 발명에서는, 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 기판 연마 수단의 구동을 제어하여 기판의 이면을 연마하는 것으로 하고 있기 때문에, 기판의 이면을 필요 충분하게 연마할 수 있으므로, 기판의 이면을 연마하는 것에 따른 작업 처리량의 저감이나 기판의 열화를 방지할 수 있으며, 연마 부재의 수명을 길게 할 수 있기 때문에, 연마 부재의 교환에 요구되는 노동력이나 시간이나 비용을 저감시킬 수 있다.
도 1은 기판 이면 연마 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 2는 기판 이면 연마 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 동일 정면도이다.
도 4는 기판 연마 수단을 나타내는 정면도이다.
도 5는 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 6은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 7은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 8은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 9는 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 10은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 11은 기판 연마 수단의 변형예를 나타내는 정단면도이다.
도 2는 기판 이면 연마 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 동일 정면도이다.
도 4는 기판 연마 수단을 나타내는 정면도이다.
도 5는 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 6은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 7은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 8은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 9는 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 10은 기판 이면 연마 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 11은 기판 연마 수단의 변형예를 나타내는 정단면도이다.
이하에, 본 발명의 구체적인 구성에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 이면 연마 시스템(1)은, 케이스(2)의 전단부에 기판 반입ㆍ반출대(3)를 형성하며, 기판 반입ㆍ반출대(3)의 후방부에 기판 처리실(4)을 형성하고 있다.
기판 반입ㆍ반출대(3)는, 기판(5, 여기서는, 반도체 웨이퍼)을 복수매(예컨대, 25장) 합쳐 수용한 복수개(여기서는, 3개)의 캐리어(6)를 상부에 좌우로 배열하여 배치하고 있다.
그리고, 기판 반입ㆍ반출대(3)는, 캐리어(6)와 후방부의 기판 처리실(4) 사이에서 기판(5)의 반입 및 반출을 행하도록 하고 있다.
기판 처리실(4)은, 중앙부에 기판 반송 장치(7)를 배치하고, 기판 반송 장치(7)의 좌측부에 기판 반전 장치(8)와 2개의 기판 이면 연마 장치(9)를 앞뒤로 배열하여 배치하며, 기판 반송 장치(7)의 우측부에 3개의 기판 이면 연마 장치(9)를 앞뒤로 배열하여 배치하고 있다.
그리고, 기판 처리실(4)은, 기판 반송 장치(7)로 기판 반입ㆍ반출대(3)의 정해진 캐리어(6)로부터 1장의 기판(5)을 표면을 상측으로 향하게 한 상태로 수취하고, 그 기판(5)을 기판 반송 장치(7)에 의해 기판 반전 장치(8)에 전달하며, 기판 반전 장치(8)에 의해 기판(5)의 표리(表裏)를 반전시키고, 재차 기판 반송 장치(7)에 의해 기판 반전 장치(8)로부터 기판(5)을 이면을 상측으로 향하게 한 상태로 수취하며, 그 기판(5)을 기판 반송 장치(7)에 의해 어느 하나의 기판 이면 연마 장치(9)에 전달하고, 기판 이면 연마 장치(9)로 기판(5)의 이면을 연마한다. 그 후, 기판 처리실(4)은, 기판 반송 장치(7)에 의해 기판 이면 연마 장치(9)로부터 기판 반전 장치(8)에 반송하여 기판 반전 장치(8)에 의해 기판의 표리를 반전시키고, 재차 기판 반송 장치(7)에 의해 기판 반전 장치(8)로부터 기판(5)을 표면을 상측으로 향하게 한 상태로 수취하며, 그 기판(5)을 기판 반송 장치(7)에 의해 기판 반입ㆍ반출대(3)의 정해진 캐리어(6)에 전달하도록 하고 있다.
기판 반송 장치(7)는, 앞뒤로 신장하는 반송실(10)의 내부에 기판(5)을 1장씩 유지하여 반송하기 위한 기판 반송 수단(11)을 수용하고 있다.
이 기판 반송 수단(11)은, 앞뒤로 주행하는 주행대(12)에 1장의 기판(5)을 유지하는 아암(13)을 진퇴·승강 및 회전 가능하게 부착하고 있다.
그리고, 기판 반송 장치(7)는, 기판 반입ㆍ반출대(3)와 기판 반전 장치(8) 사이 또는 기판 반전 장치(8)와 판 이면 연마 장치(9) 사이에서 기판 반송 수단(11)을 이용하여 기판(5)을 1장씩 반송하도록 하고 있다.
기판 반전 장치(8)는, 기판 반송 장치(7)로부터 수취한 기판(5)을 표리 반전시킨 후에 재차 기판 반송 장치(7)에 전달하도록 구성되어 있다.
기판 이면 연마 장치(9)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 케이싱(14)의 내부에, 기판(5)을 유지하기 위한 기판 유지 수단(15)과, 기판(5)의 이면을 연마하기 위한 제1 및 제2 기판 연마 수단(16, 17)과, 기판(5)의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 수단(18)과, 기판(5)의 이면에 순수를 공급하기 위한 순수 공급 수단(19)을 수용하고 있다. 이들 기판 유지 수단(15), 제1 및 제2 기판 연마 수단(16, 17), 기판 세정 수단(18), 순수 공급 수단(19)은, 제어 수단(20)에 접속되어 있고, 제어 수단(20)에 의해 구동 제어된다. 또한, 제어 수단(20)은, 기판 이면 연마 장치(9)뿐만 아니라 기판 반송 장치(7)나 기판 반전 장치(8)의 제어도 행하도록 하고 있다.
기판 유지 수단(15)은, 케이싱(14)의 바닥부 중앙에 구동 모터(21)를 부착하고, 구동 모터(21)의 구동축(22)에 원판형의 턴테이블(23)을 수평으로 부착하며, 턴테이블(23)의 상면 단부 가장자리부에 기판(5)의 외주 단부 가장자리를 유지할 수 있는 3개의 처킹(24)을 원주 방향으로 간격을 두고 부착하고, 턴테이블(23)의 외주 외측을 승강 가능한 컵(25)으로 피복하고 있다. 구동 모터(21)(턴테이블(23))의 구동이나 처킹(24)의 구동이나 컵(25)의 승강은 제어 수단(20)으로 제어되고 있다.
제1 및 제2의 기판 연마 수단(16, 17)은, 케이싱(14)의 후방부에 좌우로 배열하여 배치하고 있고, 케이싱(14)의 바닥부 좌측 후방에 상하로 신장하는 이동대(26, 27)를 좌우로 이동 가능하게 부착하며, 각 이동대(26, 27)의 상부에 앞뒤로 신장하는 아암(28, 29)을 승강 가능하게 부착하고, 각 아암(28, 29)의 전단 하부에 상하로 신장하는 회동축(30, 31)을 회동 가능하게 부착하며, 각 회동축(30, 31)의 하단부에 연마 부재(32, 33)를 부착하고 있다. 이동대(26, 27)의 이동이나 아암(28, 29)의 승강이나 회동축(30, 31)[연마 부재(32, 33)]의 회동은 제어 수단(20)으로 제어되고 있다.
또한, 제1 및 제2 기판 연마 수단(16, 17)은, 케이싱(14)의 좌측벽에 연마 부재(32, 33)의 세정이나 보수(保水)를 행하기 위한 연마 부재 세정 수단(34)을 마련하고 있다.
여기서, 제1 기판 연마 수단(16)은, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 회동축(30)의 하단에 원주형의 PVA 소재 등의 탄성 소재로 이루어지는 변형 가능한 완충 부재(35)를 통해 연마 부재(32)를 부착한 구성으로 하고 있다. 한편, 제2 기판 연마 수단(17)은, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 회동축(31)의 하단에 제1 기판 연마 수단(16)의 연마 부재(32)와 비교하여 연질의 원주형의 PVA 소재 등으로 이루어지는 연마 부재(33)를 직접 부착한 구성으로 하고 있다.
이와 같이, 제1 기판 연마 수단(16)은, 완충 부재(35)를 통해 연마 부재(32)를 부착한 구성으로 함으로써, 기판(5)에 휘어짐이 생기고 있어도 기판(5)의 연마 시에 연마 부재(32)가 추종하여 기판(5)의 상면을 연마할 수 있기 때문에, 기판(5)의 상면에 연마되지 않은 부분이 발생하거나, 기판(5)의 상면에 상처를 내거나 하는 일없이, 기판(5)의 상면을 양호하게 연마할 수 있다.
이 제1 및 제2 기판 연마 수단(16, 17)은, 도 4에 나타내는 구성에 한정되지 않고, 다른 구성으로 하여도 좋다. 예컨대, 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 연마 부재(32)[(33)]의 중앙부에 연통 구멍(36)을 형성하며, 연마 부재(32)[(33)]의 상승 시에 연통 구멍(36)으로부터 유체(순수 등의 액체나 불활성 가스 등의 기체 등)를 토출하도록 구성하여도 좋다. 연마 부재(32)[(33)]를 원주 형상으로 한 경우, 연마 후에 연마 부재(32)[(33)]의 하단면이 기판(5)의 상면에 밀착하여 연마 부재(32)[(33)]의 상승에 따라 기판(5)도 들어 올려져 버릴 우려가 있지만, 연마 부재(32)[(33)]의 상승 시에 연통 구멍(36)으로부터 유체(순수 등의 액체나 불활성 가스 등의 기체 등)를 토출함으로써, 기판(5)으로부터 연마 부재(32)[(33)]를 용이하게 떼어 놓을 수 있다.
연마 부재(32)[(33)]는, 피연마 부재인 기판(5)보다도 딱딱한 소재의 지석이나 세라믹 등으로 형성한 경우에 한정되지 않고, 피연마 부재인 기판(5)보다도 딱딱한 재질의 입자를 모재에 포함시켜 형성한 것을 이용하여도 좋다. 예컨대 기판(5)이 실리콘 소재로 이루어지는 경우에, 연마 부재(32)[(33)]는, 모재인 나일론에 실리콘보다도 딱딱한 탄화규소나 알루미나나 다이아몬드 등의 입자를 포함시켜 형성할 수 있다. 입자의 입자 직경은 1 ㎜ 이하 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 입자는 모재에 이겨 넣어도 좋고, 접착하여도 좋다. 이와 같이, 연마 부재(32)[(33)]가 기판(5)보다도 경질의 입자를 모재에 포함시켜 형성한 경우에는, 기판(5)보다도 경질인 입자로 기판(5)의 상면을 양호하게 연마할 수 있으며, 기판(5)의 상면에 밀착하여 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 기판 연마 수단(16)은, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 회동축(30)의 하단부에 대좌(52)를 부착하며, 대좌(52)의 하면에 완충 부재(35)를 통해 연마 부재(46)를 부착한 구성이어도 좋고, 연마 부재(46)의 기판(5)과 접촉하는 하단면의 단부 가장자리부에 라운딩을 형성하여도 좋으며, 도 11의 (c)에 나타내는 바와 같이, 연마 부재(47)를 구형으로 형성하거나, 도 11의 (d)에 나타내는 바와 같이, 연마 부재(48)를 튜브형의 부재를 원환형으로 배치한 도우넛 형상으로 형성하여도 좋다. 또한, 연마 부재(32)는, 가급적으로 직경을 작게 형성하도록 하여도 좋고, 그 경우에는, 복수의 가는 연마 부재로 기판(5)을 연마하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 연마 부재(47, 48)의 중앙부에 유체를 토출하기 위한 연통 구멍을 형성하여도 좋다.
또한, 도 11의 (e)에 나타내는 바와 같이, 연마 부재(49)는, 베이스(50)에 다수의 브러시모(51)를 끼워 넣은 브러시 형상으로 형성하여도 좋다. 이 경우, 브러시모(51)를 모재에 기판(5)보다도 경질인 입자를 포함시킨 것으로 형성함으로써 가요성을 갖게 하고, 기판(5)과 접촉하는 브러시모(51)의 선단부가 둥글게 되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이, 연마 부재의 하단부 가장자리에 라운딩을 형성하거나, 구형으로 하거나, 도우넛 형상으로 하거나, 직경을 작게 하거나, 브러시 형상으로 함으로써, 기판(5)에 휘어짐이 생기고 있어도 기판(5)의 연마 시에 연마 부재가 추종하여 기판(5)의 상면을 연마할 수 있기 때문에, 기판(5)의 상면에 연마되지 않은 부분이 발생하거나, 기판(5)의 상면에 상처를 내거나 하는 일없이, 기판(5)의 상면을 양호하게 연마할 수 있다. 또한, 기판(5)의 상면과의 접촉 면적이 원기둥형의 것과 비교하여 적어지기 때문에, 기판(5)의 상면에 밀착하여 버리는 것도 방지할 수 있다.
또한, 상기 기판 이면 연마 장치(9)에서는, 제1 기판 연마 수단(16)의 연마 부재(32)는, 제2 기판 연마 수단(17)의 연마 부재(33)와는 경도나 재질이나 구성 등 중 어느 것인가 다른 것을 이용하고 있지만, 기판 연마 수단으로서는, 다른 2종류의 제1 및 제2 기판 연마 수단(16, 17)을 이용한 경우에 한정되지 않고, 3종류 이상의 기판 연마 수단을 이용한 경우나 1종류의 기판 연마 수단을 1개 마련한 경우나 1종류의 기판 연마 수단을 복수개 마련한 경우여도 좋다.
기판 세정 수단(18)은, 케이싱(14)의 바닥부 우측 후방에 상하로 신장하는 이동대(37)를 좌우로 이동 가능하게 부착하고, 이동대(37)의 상부에 앞뒤로 신장하는 아암(38)을 승강 가능하게 부착하며, 아암(38)의 전단 하부에 상하로 신장하는 회동축(39)을 회동 가능하게 부착하고, 회동축(39)의 하단부에 세정 부재로서의 브러시(40)를 부착하고 있다. 이동대(37)의 이동이나 아암(38)의 승강이나 회동축(39)[브러시(40)]의 회동은 제어 수단(20)에 의해 제어되고 있다. 또한, 세정 부재는, 브러시(40)에 한정되지 않고, 스폰지나 2유체 노즐 등이어도 좋다.
또한, 기판 세정 수단(18)은, 케이싱(14)의 우측벽에 브러시(40)의 세정이나 보수를 행하기 위한 브러시 세정 수단(41)을 마련하고 있다.
순수 공급 수단(19)은, 케이싱(14)의 바닥부 좌측 전방에 흐름 조정 기구(42)를 부착하고, 흐름 조정 기구(42)에 노즐(43)을 연결하고 있으며, 노즐(43)의 선단으로부터 기판(5)의 상면 중심부를 향하여 순수를 공급하도록 하고 있다.
기판 이면 연마 시스템(1)은, 이상에서 설명한 바와 같이 구성하고 있고, 제어 수단(20)에 마련한 기록 매체(44)에 기록된 각종 프로그램에 따라 제어 수단(20)에 의해 구동 제어되며, 기판(5)의 처리를 행하도록 하고 있다. 여기서, 기록 매체(44)는, 각종 설정 데이터나 후술하는 기판 이면 연마 프로그램 등의 각종 프로그램을 저장하고 있고, ROM이나 RAM 등의 메모리나, 하드디스크, CD-ROM, DVD-ROM이나 플렉시블 디스크 등의 디스크형 기억 매체 등의 공지의 것으로 구성될 수 있다.
그리고, 기판 이면 연마 장치(9)에서는, 제어 수단(20)에 마련된 기록 매체(44)에 기록된 기판 이면 연마 프로그램에 따라 이하에 설명하는 바와 같이 기판(5)의 이면을 연마하도록 하고 있다.
기판 이면 연마 프로그램에서는, 우선, 제어 수단(20)으로 기판(5)의 이면 연마 공정보다도 이전 공정(상류측의 공정)에서의 처리에 관한 정보를 입수한다.
여기서, 기판(5)의 이면 연마 공정보다도 이전 공정에서의 처리에 관한 정보로서는, 기판(5)의 이면이 유지된 위치(즉, 기판(5)의 이면에 볼록부가 형성된다고 예측되는 위치)의 정보나, 실제로 기판(5)의 이면을 측정함으로써 볼록부가 검출된 위치나 볼록부의 사이즈(높이나 면적)의 정보 등이 있다.
또한, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보는, 제어 수단(20)에 접속된 입력 장치(45)에 의해 제어 수단(20)에 입력하도록 하여도 좋고, 기판(5)의 이전 공정에서 사용한 세정 등의 기판 처리 장치로부터 온라인으로 제어 수단(20)에 입력하도록 하여도 좋다.
그리고, 기판 이면 연마 프로그램은, 제어 수단(20)에서 입수한 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여, 실제로 기판(5)의 이면을 연마하는 연마 범위나 연마 상태(기판(5)에의 기판 연마 수단(16, 17)의 압박력이나 이동 속도나 연마 부재(32, 33)의 회전 속도나 기판(5)의 회전 속도 등)를 결정하고, 결정된 연마 범위를 연마 상태로 하여 기판(5)의 이면을 연마한다.
이때에, 기판 이면 연마 프로그램은, 기판(5)의 이전 공정에서의 정보에 기초하여 제1 또는 제2 기판 연마 수단(16, 17) 중 어느 한쪽을 선택하여 기판(5)의 이면을 연마하도록 하여도 좋고, 또한, 모든 기판 연마 수단(16, 17)을 이용하여 기판(5)의 이면을 연마하도록 하여도 좋으며, 또한, 제1 기판 연마 수단(16)과 제2 기판 연마 수단(17)에서 연마 범위나 연마 상태를 다르게 하여도 좋다. 또한, 이하의 설명에서는, 제1 및 제2 기판 연마 수단(16, 17)의 양방을 이용하여 기판(5)의 이면을 연마하는 경우에 대해서 설명한다.
기판 이면 연마 프로그램에서는, 기판 반전 장치(8)로 기판(5)의 이면(회로 형성면과는 반대면)을 상측으로 한 상태로 기판 반송 장치(7)에 의해 기판 유지 수단(15)의 턴테이블(23)의 상부에 반입된 기판(5)을 처킹(24)으로 수평으로 유지한다.
다음에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 기판 연마 수단(17)을 기판(5)의 우측의 후퇴 위치까지 이동시키며, 제1 기판 연마 수단(16)을 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위의 연마 개시 위치까지 이동시킨다.
다음에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 유지 수단(15)의 턴테이블(23)을 회전시켜 기판(5)을 수평으로 유지한 채로 회전시키고, 순수 공급 수단(19)의 노즐(43)로부터 기판(5)의 이면을 향하여 순수를 공급하며, 제1 기판 연마 수단(16)의 연마 부재(32)를 회전시키면서 기판(5)의 이면에 순수를 통해 밀착시킨 상태로 기판(5)의 이면의 중심측으로부터 외주 단부 가장자리측을 향하여 필요한 연마 범위만큼 이동시킨다. 이때에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 회전수 및 압박력으로 제1 기판 연마 수단(16)을 구동시킨다.
이와 같이, 기판 이면 연마 프로그램은, 제1 기판 연마 수단(16)으로 기판(5)의 이면 전체면을 연마하는 것이 아니며, 기판(5)의 이전 공정에서의 정보에 기초하여 결정된 기판(5)의 이면의 정해진 연마 범위만을 정해진 회전수 및 압박력으로 연마하도록 하고 있다.
다음에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 기판 연마 수단(16)을 기판(5)의 좌측의 초기 위치까지 이동시키며, 제2 기판 연마 수단(17)을 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위의 연마 개시 위치까지 이동시킨다.
다음에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판 유지 수단(15)의 턴테이블(23)을 회전시켜 기판(5)을 수평으로 유지한 채로 회전시키고, 순수 공급 수단(19)의 노즐(43)로부터 기판(5)의 이면을 향하여 순수를 공급하며, 제2 기판 연마 수단(17)의 연마 부재(33)를 회전시키면서 기판(5)의 이면에 순수를 통해 밀착시킨 상태로 기판(5)의 이면의 중심측으로부터 외주 단부 가장자리측을 향하여 필요한 연마 범위만큼 이동시킨다. 이때에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 회전수 및 압박력으로 제2 기판 연마 수단(17)을 구동시킨다.
이와 같이, 기판 이면 연마 프로그램은, 제2 기판 연마 수단(17)으로 기판(5)의 이면 전체면을 연마하는 것이 아니며, 기판(5)의 이전 공정에서의 정보에 기초하여 결정된 기판(5)의 이면의 정해진 연마 범위만을 정해진 회전수 및 압박력으로 연마하도록 하고 있다.
다음에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제2 기판 연마 수단(17)을 기판(5)의 좌측의 초기 위치까지 이동시키며, 기판 세정 수단(18)을 기판(5)의 중심 위치까지 이동시킨다.
다음에, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 기판 유지 수단(15)의 턴테이블(23)을 회전시켜 기판(5)을 수평으로 유지한 채로 회전시키고, 순수 공급 수단(19)의 노즐(43)로부터 기판(5)의 이면을 향하여 순수를 공급하며, 기판 세정 수단(18)의 브러시(40)를 회전시키면서 기판(5)의 이면에 순수를 통해 밀착시킨 상태로 기판(5)의 이면의 중심으로부터 외주 단부 가장자리측을 향하여 이동시키고, 이에 따라, 기판 세정 수단(18)으로 기판(5)의 이면 전체면을 세정한다.
그 후, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 기판 반송 장치(7)에 의해 턴테이블(23)의 상부로부터 기판(5)을 기판 반전 장치(8)에 반출한다.
이상에서 설명한 바와 같이 하여, 기판 이면 연마 프로그램에서는, 기판(5)의 이면을 연마하고 있다.
이와 같이, 상기 기판 이면 연마 장치(9)(기판 이면 연마 시스템(1))에서는, 기판(5)의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 기판 연마 수단(16, 17)의 구동을 제어하여 기판(5)의 이면을 연마하는 것으로 하고 있다. 그 때문에, 기판(5)의 이면을 필요 충분하게 연마할 수 있기 때문에, 기판(5)의 이면을 연마하는 것에 따른 작업 처리량의 저감을 방지할 수 있다. 또한, 연마 부재(32, 33)의 수명을 길게 할 수 있기 때문에, 연마 부재(32, 33)의 교환에 요구되는 노동력이나 시간이나 비용을 저감시킬 수 있다.
특히, 복수 종류의 기판 연마 수단(16, 17)을 이용하여, 또는, 복수 종류의 기판 연마 수단(16, 17)을 선택적으로 이용하여 기판(5)의 이면을 연마하도록 한 경우에는, 기판(5)의 이면의 볼록부의 사이즈 등의 기판(5)의 상태에 따라 기판(5)의 이면을 양호하게 연마할 수 있다.
또한, 기판(5)의 이면의 연마 범위를 이면 전체면이 아니라 특정 범위에 한정한 경우에는, 기판(5)의 이면의 연마에 요구되는 처리 시간을 단축할 수 있다.
또한, 기판(5)의 이면을 연마한 후에 기판(5)의 이면을 기판 세정 수단(18)으로 세정하도록 한 경우에는, 기판(5)의 이면의 연마에 의해 생긴 파티클 등을 배제할 수 있으며 기판(5)의 표면에 재부착되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
1 기판 이면 연마 시스템 2 케이스
3 기판 반입ㆍ반출대 4 기판 처리실
5 기판 6 캐리어
7 기판 반송 장치 8 기판 반전 장치
9 기판 이면 연마 장치 10 반송실
11 기판 반송 수단 12 주행대
13 아암 14 케이싱
15 기판 유지 수단 16 제1 기판 연마 수단
17 제2 기판 연마 수단 18 기판 세정 수단
19 순수 공급 수단 20 제어 수단
21 구동 모터 22 구동축
23 턴테이블 24 처킹
25 컵 26, 27 이동대
28, 29 아암 30, 31 회동축
32, 33 연마 부재 34 연마 부재 세정 수단
35 완충 부재 36 연통 구멍
37 이동대 38 아암
39 회동축 40 브러시
41 브러시 세정 수단 42 흐름 조정 기구
43 노즐 44 기록 매체
45 입력 장치 46, 47, 48, 49 연마 부재
50 베이스 51 브러시모
3 기판 반입ㆍ반출대 4 기판 처리실
5 기판 6 캐리어
7 기판 반송 장치 8 기판 반전 장치
9 기판 이면 연마 장치 10 반송실
11 기판 반송 수단 12 주행대
13 아암 14 케이싱
15 기판 유지 수단 16 제1 기판 연마 수단
17 제2 기판 연마 수단 18 기판 세정 수단
19 순수 공급 수단 20 제어 수단
21 구동 모터 22 구동축
23 턴테이블 24 처킹
25 컵 26, 27 이동대
28, 29 아암 30, 31 회동축
32, 33 연마 부재 34 연마 부재 세정 수단
35 완충 부재 36 연통 구멍
37 이동대 38 아암
39 회동축 40 브러시
41 브러시 세정 수단 42 흐름 조정 기구
43 노즐 44 기록 매체
45 입력 장치 46, 47, 48, 49 연마 부재
50 베이스 51 브러시모
Claims (18)
- 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단과, 상기 기판 연마 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 기판 이면 연마 장치에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 연마 수단을 복수 종류 가지며,
상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 수단을 가지며,
상기 제어 수단은, 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마한 후에 상기 기판 세정 수단을 이용하여 기판의 이면을 세정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 연마 수단은, 회동축에 연마 부재를 탄성 소재로 이루어지는 변형 가능한 완충 부재를 통해 연결한 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 기판 연마 수단은, 모재(母材)에 기판보다도 경질의 입자를 포함시켜 연마 부재를 형성한 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 연마 부재는, 베이스에 다수의 브러시모를 끼워 넣은 브러시 형상으로 한 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 연마 부재는, 기판보다도 경질의 소재로 이루어지고, 기판에 접촉하는 단부 가장자리부에 라운딩을 형성한 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 연마 부재는, 구형 또는 도우넛 형상으로 된 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
- 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단과, 상기 기판 연마 수단을 제어하기 위한 제어 수단과, 상기 기판 연마 수단에의 상기 기판의 반입 및 반출을 행하기 위한 기판 반송 수단을 갖는 기판 이면 연마 시스템에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 시스템. - 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단을 제어 수단으로 제어함으로써 기판의 이면을 연마하는 기판 이면 연마 방법에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 방법. - 제11항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제어 수단은, 복수 종류의 상기 기판 연마 수단을 제어하고, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마한 후에, 상기 기판의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 수단을 이용하여 기판의 이면을 세정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 방법.
- 기판의 이면을 연마하기 위한 기판 연마 수단을 제어 수단으로 제어함으로써 기판의 이면을 연마하는 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 따라 상기 기판 연마 수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체. - 제15항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 연마 범위를 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제어 수단은, 복수 종류의 상기 기판 연마 수단을 제어하고, 상기 기판의 이면 연마 공정보다도 이전의 이전 공정에서의 처리에 관한 정보에 기초하여 결정된 어느 하나 또는 모든 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 기판 연마 수단을 이용하여 연마한 후에, 상기 기판의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 수단을 이용하여 기판의 이면을 세정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체.
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