KR20170067144A - 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법, 및 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블에 기판을 적재하는 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법, 및 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블에 기판을 적재하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리프트 핀에 의해, 기판에 대미지를 끼치지 않고 기판을 테이블로부터 탈착하는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을 구비하는 기판 처리 장치이며, 복수의 리프트 핀의 각각은, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 기판 안내면으로부터 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하고 있고, 복수의 리프트 핀은, 복수의 리프트 핀의 기판 안내면이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되는 하단부 위치, 복수의 리프트 핀의 기판 지지면이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되는 상단부 위치, 및 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지 가능하고, 중간 위치에 있어서, 복수의 리프트 핀의 기판 안내면은, 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되어 있고, 복수의 리프트 핀의 기판 지지면은, 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되어 있는, 기판 처리 장치가 제공된다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법, 및 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블에 기판을 적재하는 방법{Substrate Processing Apparatus, Method of Detaching Substrate from Vacuum Suction Table of Substrate Processing Apparatus, and Method of Placing Substrate onto Vacuum Suction Table of Substrate Processing Apparatus}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 처리 장치, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법, 및 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블에 기판을 적재하는 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에 있어서, 웨이퍼(WF) 등의 기판의 표면을 연마하는 화학 기계 연마(CMP, Chemical Mechanical Polishing) 장치가 알려져 있다. CMP 장치에서는, 연마 테이블의 상면에 연마 패드가 부착되어, 연마면이 형성된다. 이 CMP 장치는, 톱링에 의해 유지되는 기판의 피연마면을 연마면에 가압하여, 연마면에 연마액으로서의 슬러리를 공급하면서, 연마 테이블과 톱링을 회전시킨다. 이에 의해, 연마면과 피연마면이 미끄럼 이동식으로 상대 이동되어, 피연마면이 연마된다.
대표적인 CMP 장치는, 연마 테이블 또는 연마 패드는 연마되는 기판보다도 크고, 기판은 톱링에 의해 피연마면이 하향으로 유지되어서 연마되는 것이다. 연마 후의 기판은, 폴리비닐알코올(PVA) 등의 스펀지재를 회전시키면서 기판에 접촉시킴으로써 세정되고, 또한 건조된다.
본원의 출원인은, 기판의 연마 후에, 기판보다도 소직경의 접촉 부재를 연마 후의 기판에 밀어붙여 상대 운동시키는 마무리 처리 유닛을, 메인의 연마부와는 별도로 CMP 장치 내에 설치하여, 기판을 약간 추가 연마하거나, 세정하거나 하는 기술에 대해서 출원하였다(특허문헌 1, 2).
마무리 처리 유닛에 있어서, 접촉 부재를 높은 압력으로 접촉시켜서 세정 효과를 높이거나 연마 속도를 높이거나 하기 위해서는, 기판의 이면 전체에 접촉하는 테이블로 기판을 유지할 필요가 있다.
구체적으로는, 테이블의 지지면에, 진공원에 접속된 유체 통로에 연통하는 복수의 개구부가 형성되어 있고, 기판은, 이들 개구부를 통해서 테이블에 진공 흡착된다. 또한, 기판은, 예를 들어 탄성을 갖는 발포 폴리우레탄으로 형성되는, 배킹재를 통해서 테이블에 흡착되어도 된다. 이 경우, 배킹재에 있어서의, 테이블의 개구부에 대응하는 위치에 관통 구멍이 형성된다.
그런데, 기판을 테이블에 적재할 때 또는 기판을 테이블로부터 제거할 때, 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 신축 가능한 리프트 핀을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 리프트 핀이, 테이블의 지지면보다 상방의 위치, 즉, 상단부 위치에서, 반송 로봇에 의해 반송되는 기판의 하면을 지지해서 수취한다. 그 후, 리프트 핀은 테이블의 지지면보다 하방의 위치이며 기판 세정 또는 연마 중의 테이블의 회전을 방해하지 않는 위치, 즉, 하단부 위치까지 하강한다. 리프트 핀의 하강 중, 리프트 핀이 테이블을 통과할 때, 기판이 테이블의 지지면에 적재된다. 테이블 상에서의 처리가 끝난 후, 리프트 핀은, 하단부 위치로부터 상단부 위치로 상승된다. 리프트 핀의 상승 중, 리프트 핀이 테이블을 통과할 때, 리프트 핀이 기판의 하면에 맞닿아, 하면을 지지해서 들어올린다. 리프트 핀이 상단부 위치에 달하면, 반송 로봇이 기판을 밑에서부터 떠올리도록 해서 들어올림으로써, 리프트 핀으로부터 반송 로봇에 기판이 전달된다.
일본 특허 공개 평9-92633호 공보 일본 특허 공개 평8-71511호 공보
이와 같이, 테이블과 반송 로봇과의 사이에서 기판의 수취/전달이 행하여질 때, 리프트 핀은, 통상 2개의 위치, 즉, 상단부 위치와 하단부 위치와의 사이를 연속적으로(환언하면, 정지하지 않고) 이동하고, 그 이동 중에 기판이 테이블에 적재되거나 또는 테이블로부터 제거된다. 이때, 특히 기판을 테이블로부터 제거할 때는, 테이블의 지지면에 대한 진공 도입을 정지한 후라도, 기판이 지지면으로부터 떨어지기 어려워, 리프트 핀에 의해 기판에 대미지를 끼칠 우려가 있다. 이것은, 주로, 기판과 지지면의 사이에 존재하는 물 또는 (배킹재가 사용되는 경우에는) 배킹재의 영향에 의한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 리프트 핀에 의해, 기판에 대미지를 끼치지 않고 기판을 테이블로부터 탈착할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 리프트 핀에 의해, 기판에 대미지를 끼치지 않고 기판을 테이블로부터 탈착할 수 있는 기판의 탈착 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을 구비하는 기판 처리 장치이며, 복수의 리프트 핀의 각각은, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 기판 안내면으로부터 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하고 있고, 복수의 리프트 핀은, 복수의 리프트 핀의 기판 안내면이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되는 하단부 위치, 복수의 리프트 핀의 기판 지지면이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되는 상단부 위치, 및 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지 가능하고, 중간 위치에 있어서, 복수의 리프트 핀의 기판 안내면은, 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되어 있고, 복수의 리프트 핀의 기판 지지면은, 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되어 있는, 기판 처리 장치가 제공된다. 이 구성에 의하면, 기판과 진공 흡착 테이블의 흡착면과의 사이에서 진공 파괴가 행하여지는 동안에, 리프트 핀을, 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에 유지할 수 있다. 중간 위치에서는, 리프트 핀의 기판 안내면에 의해 기판의 외주를 둘러쌀 수 있으므로, 탈착된 기판이 흡착면에 대하여 옆으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 리프트 핀으로 기판에 대미지를 끼치지 않고 기판을 진공 흡착 테이블로부터 탈착할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법이며, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되고, 각각, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 기판 안내면으로부터 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하는 복수의 리프트 핀을 준비하는 것, 및 복수의 리프트 핀을, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 회전을 방해하지 않는 하단부 위치, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에서 기판을 유지하는 상단부 위치, 및 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지시키는 것을 포함하고, 방법은, 복수의 리프트 핀을, 하단부 위치로부터 중간 위치로 상승시키는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면에의 부압 도입을 정지하는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면에 유체를 공급하는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면의 압력이 소정의 압력 이상으로 되었을 때, 복수의 리프트 핀을 중간 위치로부터 상단부 위치로 상승시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법이 제공된다. 이 구성에 의하면, 기판과 진공 흡착 테이블의 흡착면과의 사이에서 진공 파괴가 행하여지는 동안에, 리프트 핀을, 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에 유지할 수 있다. 따라서, 예를 들어 리프트 핀의 기판 안내면에 의해 기판의 외주를 둘러쌈으로써, 탈착된 기판이 흡착면에 대하여 옆으로 미끄러지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 리프트 핀으로 기판에 대미지를 끼치지 않고 기판을 진공 흡착 테이블로부터 탈착할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블에 기판을 적재하는 방법이며, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되고, 각각, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 기판 안내면으로부터 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하는 복수의 리프트 핀을 준비하는 것, 및 복수의 리프트 핀을, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 회전을 방해하지 않는 하단부 위치, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에서 기판을 유지하는 상단부 위치, 및 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지시키는 것을 포함하고, 방법은, 복수의 리프트 핀을, 상단부 위치로부터 중간 위치로 하강시키는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면에 부압을 도입하는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면의 압력이 소정의 압력 이하로 되었을 때, 복수의 리프트 핀을 중간 위치로부터 하단부 위치로 하강시키는 공정을 포함하는, 기판을 진공 흡착 테이블에 적재하는 방법이 제공된다. 이 구성에 의하면, 특히 진공 흡착 테이블의 흡착면 상에 물이 존재하는 경우 등에, 흡착면에의 부압 도입 시의 기판의 옆으로 미끄러짐을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 예를 도시하는 개략 단면도이며, 기판이 적재된 진공 흡착 테이블 및 그 주변부를 도시하는 도면이다.
도 2는 기판에 대한 리프트 핀의 배치를 도시하는 상면도이다.
도 3은 진공 흡착 테이블의 흡착면을 도시하는 도면이다.
도 4a는 도 2의 B-B선을 따른 개략 단면도이며, 리프트 핀의 하단부 위치를 도시하는 도면이다.
도 4b는 도 2의 B-B선을 따른 개략 단면도이며, 리프트 핀의 중간 위치를 도시하는 도면이다.
도 4c는 도 2의 B-B선을 따른 개략 단면도이며, 리프트 핀의 상단부 위치를 도시하는 도면이다.
도 5a는 리프트 핀 구동 장치의 측면도이며, 리프트 핀이 하단부 위치에 있을 때의 도이다.
도 5b는 리프트 핀 구동 장치의 정면도이며, 리프트 핀이 하단부 위치에 있을 때의 도이다.
도 6a는 리프트 핀 구동 장치의 측면도이며, 리프트 핀이 중간 위치에 있을 때의 도이다.
도 6b는 리프트 핀 구동 장치의 정면도이며, 리프트 핀이 중간 위치에 있을 때의 도이다.
도 7a는 리프트 핀 구동 장치의 측면도이며, 리프트 핀이 상단부 위치에 있을 때의 도이다.
도 7b는 리프트 핀 구동 장치의 정면도이며, 리프트 핀이 상단부 위치에 있을 때의 도이다.
도 8은 리프트 핀 구동 장치를 구성하는 피스톤 실린더 장치의 작동 원리를 도시하는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 의한, 기판을 진공 흡착 테이블로부터 탈착하기 위한 공정도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 의한, 기판을 진공 흡착 테이블에 적재하기 위한 공정도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태에서는, 기판 처리 장치의 예로서, 버프 처리 장치(300A)가 기재된다. 그러나, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을 구비하는 것이면 되며, 버프 처리 장치에 한정되지는 않는다.
도 1은, 버프 처리 장치(300A)에 있어서의, 웨이퍼(환언하면, 기판)(WF)가 적재된 버프 테이블(환언하면, 진공 흡착 테이블)(400) 및 그 주변부를 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시하는 버프 처리 장치(300A)는, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 연마 처리를 행하는 CMP 장치의 일부, 또는 CMP 장치 내의 1 유닛으로서 구성할 수 있다. 일례로서, 버프 처리 장치(300A)는, 연마 유닛, 세정 유닛, 기판의 반송 기구를 갖는 CMP 장치에 내장할 수 있고, 버프 처리 장치(300A)는, CMP 장치 내에서의 메인 연마 후에 마무리 처리에 사용할 수 있다.
본 명세서에서, 버프 처리란, 버프 연마 처리와 버프 세정 처리 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이다.
버프 연마 처리란, 기판에 대하여 버프 패드를 접촉시키면서, 기판과 버프 패드를 상대 운동시켜, 기판과 버프 패드와의 사이에 슬러리를 개재시킴으로써 기판의 처리면을 연마 제거하는 처리이다. 버프 연마 처리는, 스펀지재(예를 들어 PVA 스펀지재) 등을 사용해서 기판을 물리적 작용에 의해 세정하는 경우에 기판에 가해지는 물리적 작용력보다도 강한 물리적 작용력을 기판에 대하여 가할 수 있는 처리이다. 그 때문에, 버프 패드로서는, 예를 들어 발포 폴리우레탄과 부직포를 적층한 패드, 구체적으로는 시장에서 입수할 수 있는 IC1000(상표)/SUBA(등록 상표)계나, 스웨이드 형상의 다공성 폴리우레탄 비섬유질 패드, 구체적으로는, 시장에서 입수할 수 있는 POLITEX(등록 상표) 등을 사용할 수 있다. 버프 연마 처리에 의해, 스크래치 등의 대미지 또는 오염물이 부착된 표층부의 제거, 메인 연마 유닛에 있어서의 주 연마로 제거할 수 없었던 개소의 추가 제거, 또는 메인 연마 후의, 미소 영역의 요철이나 기판 전체에 걸친 막 두께 분포와 같은 모폴로지의 개선을 실현할 수 있다.
버프 세정 처리란, 기판에 대하여 버프 패드를 접촉시키면서, 기판과 버프 패드를 상대 운동시켜, 기판과 버프 패드와의 사이에 세정 처리액(약액 또는 약액과 순수)을 개재시킴으로써 기판 표면의 오염물을 제거하거나, 처리면을 개질하거나 하는 처리이다. 버프 세정 처리는, 스펀지재 등을 사용해서 기판을 물리적 작용에 의해 세정하는 경우에 기판에 가해지는 물리적 작용력보다도 강한 물리적 작용력을 기판에 대하여 가할 수 있는 처리이다. 이 때문에, 버프 패드로서는, 상술한 IC1000(상표)/SUBA(등록 상표)계나 POLITEX(등록 상표) 등이 사용된다. 또한, 본 발명에서의 버프 처리 장치(300A)에 있어서, 버프 패드로서 PVA 스펀지를 사용하는 것도 가능하다.
버프 테이블(400)은, 웨이퍼(WF)를 지지하기 위한 지지면(환언하면, 흡착면)(402)을 갖는다. 지지면(402)은, 웨이퍼(WF)를 흡착하는 데 사용할 수 있는 진공 통로(410)의 개구부(404)를 갖는다. 진공 통로(410)는, 진공원(716)에 접속되어, 웨이퍼(WF)를 지지면(402)에 진공 흡착시킬 수 있다. 웨이퍼(WF)는, 배킹재(450)를 통해서 버프 테이블(400)에 흡착시키도록 해도 된다. 배킹재(450)는, 예를 들어 탄성을 갖는 발포 폴리우레탄으로 형성할 수 있다. 또는, 배킹재(450)는 실리콘 고무이어도 된다. 배킹재(450)는, 버프 테이블(400)과 웨이퍼(WF)와의 사이의 완충재로서, 웨이퍼(WF)에 흠집이 생기는 것을 방지하거나, 버프 테이블(400)의 표면의 요철의 버프 처리에의 영향을 완화하거나 할 수 있다. 배킹재(450)는, 점착 테이프에 의해 버프 테이블(400)의 표면에 설치할 수 있다. 배킹재(450)는, 공지된 것을 이용할 수 있고, 버프 테이블(400)의 개구부(404)에 대응하는 위치에 관통 구멍(452)이 형성되어 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 웨이퍼(WF)가 배킹재(450)를 개재해서 버프 테이블(400)에 설치되는 경우에는, 배킹재(450)가 설치된 상태에서의 배킹재(450)의 표면이 웨이퍼(WF)를 지지하는 「지지면」으로 되고, 배킹재(450)를 개재하지 않고 버프 테이블(400)에 직접적으로 웨이퍼(WF)가 흡착되는 경우, 버프 테이블의 표면이 웨이퍼(WF)를 지지하는 「지지면」으로 된다. 이하, 간단히 「지지면」 또는 「버프 테이블의 지지면」이라고 하는 경우, 이 양자의 경우를 포함하는 것으로 한다.
또한, 버프 테이블(400)은, 버프 테이블(400) 상의 반송 기구로서, 도시하지 않은 반송 로봇에 의해 반송되는 웨이퍼(WF)를 수취하고, 버프 테이블(400)에 웨이퍼(WF)를 적재하기 위한 리프트 핀(48)을 갖는다. 리프트 핀(48)은, 버프 테이블(400)의 외주를 따라서 복수 배치되어 있다. 리프트 핀(48)은 신축 가능하다. 리프트 핀(48)은, 리프트 핀(48)이 돌출된 상태에서 웨이퍼(WF)의 외주부를 지지해서 수취하고, 그 후, 리프트 핀(48)이 후퇴해서 웨이퍼(WF)를 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 적재한다. 버프 처리가 끝난 후, 리프트 핀(48)이 돌출되어 웨이퍼(WF)의 외주부를 지지해서 들어올리고, 반송 로봇이 웨이퍼(WF)를 밑에서부터 떠올리도록 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 리프트 핀(48)의 신축 시, 리프트 핀(48)은 후술하는 상단부 위치, 중간 위치 및 하단부 위치의 사이에서 단계적으로 이동 가능하다.
또한, 버프 테이블(400)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전축(4A)의 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다.
상기한 바와 같이, 버프 테이블(400)은, 웨이퍼(WF)를 지지면(402)에 진공 흡착시키기 위한 부압이 도입되는 진공 통로(410)를 구비하고 있다. 이 진공 통로(410)는, 또한 웨이퍼(WF)를 탈착시키기 위해서 사용하는 질소원(744), 버프 테이블(400)의 지지면(402)을 세정할 때 임의 선택으로 이용할 수 있는 순수 공급원(714), 및 약액 공급원(724-2)에 접속할 수 있다. 웨이퍼(WF)를 버프 테이블(400)로부터 탈착시킬 때도, 순수 공급원(714)으로부터 순수를 공급할 수 있고, 순수와 질소의 혼합물을 공급해도 된다. 버프 테이블(400)의 진공 통로(410)에 부압, 순수, 약액 및 질소 가스를 공급하는 배관에는, 각각 개폐 밸브(756, 750, 752, 754)가 설치된다. 도시하지 않은 제어 장치를 사용해서 개폐 밸브(756, 750, 752, 754)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에서 버프 테이블(400)의 진공 통로(410)를 통해서 지지면(402)에 부압, 순수, 약액 및 질소 가스를 공급할 수 있다. 진공 통로(410) 내의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(412)를, 도 1에 도시한 바와 같이 배관에 설치할 수 있다.
도 2는, 도 1에 도시되는 복수의 리프트 핀(48)의 웨이퍼(WF)에 대한 배치를 도시하는 상면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 복수(도시의 예에서는 4개)의 리프트 핀(48)이 웨이퍼(WF)의 외주를 따라서 등간격으로 배치되어 있다. 리프트 핀(48)은, 웨이퍼(WF)의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면(48-1)을 포함하는 선단부와, 기판 안내면(48-1)으로부터 리프트 핀(48)의 직경 방향 외측으로 연장되어 웨이퍼(WF)의 하면에 맞닿음 가능한 기판 지지면(48-2)을 포함하는 기단부를 구비하고 있다. 기판 안내면(48-1)은, 테이퍼부(48-1a)(도 4a 등 참조)를 포함하는, 실질적으로 원통 형상의 외주면이다. 리프트 핀(48)은, 웨이퍼(WF)의 대전을 방지하도록, 예를 들어 탄소 섬유 강화 PEEK(폴리에테르에테르케톤) 수지로 형성할 수 있다.
웨이퍼(WF)는, 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 적재되어 있다. 도 3은, 버프 테이블(400)의 지지면(402)을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 지지면(402)에는, 복수의 개구부(404)(배킹재(450)가 사용되고 있는 경우에는, 개구부(404)에 연통하는 관통 구멍(452))가 형성되어 있다. 이들 복수의 개구부는, 도 1에 도시되는 진공 통로(410)에 연통하고 있고, 웨이퍼(WF)의 버프 처리 중에는, 진공 통로(410)를 통해서 웨이퍼(WF)와 지지면(402)과의 사이에 부압이 도입되도록 구성되어 있다.
또한, 버프 테이블(400)의 외주부에는, 리프트 핀(48)에 대응하는 위치에 복수의 원호 형상의 절결부(454)가 형성되어 있다. 배킹재(450)가 사용되는 경우에는, 배킹재(450)에 있어서의, 버프 테이블(400)의 절결부(454)에 대응하는 위치에 마찬가지의 절결부가 형성된다. 각 절결부(454)는, 적어도, 리프트 핀(48)의 기판 지지면(48-2)의 일부를 수용할 수 있고, 이에 의해, 리프트 핀(48)이 버프 테이블(400)에 대하여 승강하는 것이 허용된다. 또한, 절결부(454)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 임의의 형상으로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(WF)의 반경과 버프 테이블(400)의 반경은 실질적으로 동등하게 설정되어 있다. 따라서, 절결부(454)에는, 기판 지지면(48-2)만이 수용된다. 그러나, 웨이퍼(WF)의 반경 및 절결부(454)와 리프트 핀(48)의 치수에 따라서는, 절결부(454)는, 리프트 핀(48)의 기판 지지면(48-2)뿐만 아니라, 기판 안내면(48-1)도 수용될 수 있다.
본 실시 형태에서는, 복수의 리프트 핀(48)은, 버프 처리 중의 버프 테이블(400)의 회전을 방해하지 않도록 각 리프트 핀(48)이 전체에 버프 테이블(400)의 절결부(454)의 외측에 배치되는 하단부 위치와, 복수의 리프트 핀(48)이 버프 테이블(400)의 지지면(402)보다 상방에서 웨이퍼(WF)를 유지하는 상단부 위치와, 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치와의 사이에 단계적으로 이동 가능하다(즉, 하단부 위치, 상단부 위치 및 중간 위치에서 정지 가능하다).
도 4a 내지 도 4c는, 도 2의 B-B선을 따른 개략 단면도이며, 각각, 리프트 핀(48)의 하단부 위치, 중간 위치, 상단부 위치를 나타내고 있다. 도 4a에 나타내는 하단부 위치에서는, 절결부(454) 내에 리프트 핀(48)의 부분은 존재하지 않고, 따라서, 버프 처리 중의 버프 테이블(400)의 회전이 방해되지 않는다. 도 4b에 나타내는 중간 위치에서는, 리프트 핀(48)의 기판 안내면(48-1)은, 버프 테이블(400)의 지지면(402)보다 상방의 위치까지 연장되어 있고, 리프트 핀(48)의 기판 지지면(48-2)이 절결부(454) 내에 위치하고 있다. 기판 안내면(48-1)과 버프 테이블(400)의 회전축(4A)(도 1을 참조)과의 사이의 거리는, 웨이퍼(WF)의 반경과 동등하거나, 웨이퍼(WF)의 반경보다도 약간 크게 설정된다. 웨이퍼(WF)의 외주 단부면과 기판 안내면(48-1)과의 사이의 갭이 크면, 웨이퍼(WF)를 회전시켰을 때의 중심 떨림으로 이어진다. 따라서, 웨이퍼(WF)의 외주 단부면과 기판 안내면(48-1)과의 사이의 갭은 최대한 작게 되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 복수의 리프트 핀(48)의 기판 안내면(48-1)에 의해, 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 적재된 웨이퍼(WF)의 외주를 둘러쌀 수 있다(도 2 참조). 그러나, 중간 위치에 있어서, 기판 지지면(48-2)은, 반드시 절결부(454) 내에 위치하지 않아도 된다.
리프트 핀(48)은, 웨이퍼(WF)가 버프 테이블(400)로부터 제거될 때, 및 웨이퍼(WF)가 버프 테이블(400)에 적재될 때의 각각에 있어서, 일정 시간 동안, 도 4b에 나타내는 중간 위치에 유지된다. 구체적으로는, 웨이퍼(WF)가 버프 테이블(400)로부터 제거될 때, 리프트 핀(48)은, 도 1에 도시하는 진공 통로(410)를 통해서 웨이퍼(WF)와 지지면(402)과의 사이에 도입되는 부압이 정지된 후, 진공 통로(410) 내의 압력(따라서 지지면(402)에 있어서의 압력)이 소정의 압력 이상으로 될 때까지의 동안에, 중간 위치에 유지된다. 또한, 웨이퍼(WF)가 버프 테이블(400)에 적재될 때, 리프트 핀(48)은, 도 1에 도시하는 진공 통로(410)를 통한 버프 테이블(400)의 지지면(402)에의 부압의 도입이 개시된 후, 진공 통로(410) 내의 압력(따라서 지지면(402)에 있어서의 압력)이 소정의 압력 이하로 될 때까지의 동안에, 중간 위치에 유지된다.
도 4c에 나타내는 상단부 위치에서는, 웨이퍼(WF)를 도시하지 않은 반송 로봇에 전달할 수 있도록, 웨이퍼(WF)가 리프트 핀(48)에 의해 버프 테이블(400)의 지지면(402)보다 상방에 유지된다.
본 실시 형태의 기판 처리 장치는, 복수의 리프트 핀(48)을 버프 테이블(400)에 대하여 상승 또는 하강시키는 리프트 핀 구동 장치(500)를 구비하고 있다. 도 5a 내지 도 7b에, 리프트 핀 구동 장치(500)의 일례를 나타낸다. 도 5a, 도 5b는, 리프트 핀(48)이 하단부 위치에 있을 때의 도이며, 각각, 리프트 핀 구동 장치(500)의 측면도, 정면도이다. 도 6a, 도 6b는, 리프트 핀(48)이 중간 위치에 있을 때의 도이며, 각각, 리프트 핀 구동 장치(500)의 측면도, 정면도이다. 도 7a, 도 7b는, 리프트 핀(48)이 상단부 위치에 있을 때의 도이며, 각각, 리프트 핀 구동 장치(500)의 측면도, 정면도이다.
리프트 핀 구동 장치(500)는, 버프 테이블(400)의 외주를 따라서 배치되고, 또한 복수의 리프트 핀(48)이 설치되는 리프트 핀 유지 부재(600)와, 리프트 핀 유지 부재(600)를 버프 테이블(400)에 대하여 상승 또는 하강시키는 리프트 핀 유지 부재 구동 장치(900)(이하, 유지 부재 구동 장치(900))를 구비하고 있다. 또한, 도 5a 내지 도 7b에서는, 버프 테이블(400) 및 톱 플레이트(800)가 이점 쇄선으로 도시되어 있다. 톱 플레이트(800)는, 버프 테이블(400)이 수용되는 공간을 형성하는 저벽을 구성하는 부재이다. 또한, 도 5a 내지 도 7b에서, 버프 테이블(400)의 회전 기구 등은 도시가 생략되어 있다.
리프트 핀 유지 부재(600)는, 버프 테이블(400)의 외주를 따른 링 형상 본체부(601)와, 링 형상 본체부(601)에 고정되어 있는 원통 형상의 리프트 핀 유지부(602)와, 기부(603)를 구비하고 있다. 복수의 리프트 핀(48)의 기단부는, 각각, 대응하는 리프트 핀 유지부(602)의 내측에, 나사 고정 등에 의해 고정될 수 있다(도 4a 내지 도 4c 참조).
유지 부재 구동 장치(900)는, 복수의 (본 실시 형태에서는 3개의) 승강 로드(901)를 구비한다. 각 승강 로드(901)는, 그 일단부가 리프트 핀 유지 부재(600)의 기부(603)에 고정되어 있고, 톱 플레이트(800)에 형성된 개구부(도시하지 않음)를 통해서 하방으로 연장되어 있다. 복수의 승강 로드(901)는, 톱 플레이트(800)의 개구부 내를 미끄럼 이동 가능하고, 버프 테이블(400)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하다. 각 승강 로드(901)의 하단부는, 기부 플레이트(902)에 고정되어 있다. 따라서, 기부 플레이트(902)를 승강시킴으로써, 승강 로드(901), 리프트 핀 유지 부재(600) 및 리프트 핀(48)을 버프 테이블(400)에 대하여 상하 이동시킬 수 있다. 이 목적을 위해서, 본 실시 형태의 유지 부재 구동 장치(900)는, 톱 플레이트(800)에 설치되어 서로 병렬해서 배치되는 제1 피스톤 실린더 장치(903) 및 제2 피스톤 실린더 장치(904)를 구비하고 있다.
제1 피스톤 실린더 장치(903)는, 톱 플레이트(800)에 고정된(따라서 버프 테이블(400)에 대하여 위치 고정된), 제1 실린더부(903-1)를 구비하고 있다. 또한, 제1 피스톤 실린더 장치(903)는, 제1 실린더부(903-1)에 배치되고, 또한 버프 테이블(400)에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제1 피스톤부(903-2)를 구비하고 있다.
제2 피스톤 실린더 장치(904)는, 제2 실린더부(904-1)와, 제2 실린더부(904-1)에 배치되고, 또한 버프 테이블(400)에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제2 피스톤부(904-2)를 구비하고 있다. 또한, 도 5a, 도 6a 및 도 7a는, 리프트 핀 구동 장치(500)를 제1 피스톤 실린더 장치(903)의 측에서 본 도이다. 따라서, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에서는, 제2 피스톤 실린더 장치(904)에 대해서 제2 피스톤부(904-2)만이 도시되어 있다.
제1 피스톤 실린더 장치(903)의 제1 피스톤부(903-2)는, 중간 플레이트(906)에 고정되어 있고, 중간 플레이트(906)에는, 제2 피스톤 실린더 장치(904)의 제2 실린더부(904-1)의 하단부가 고정되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 피스톤 실린더 장치(904)의 제2 실린더부(904-1)는, 중간 플레이트(906)를 개재하여, 제1 피스톤 실린더 장치(903)의 제1 피스톤부(903-2)에 고정되어 있다. 따라서, 제2 실린더부(904-1)는, 제1 피스톤부(903-2)와 일체로 상하 이동할 수 있다. 제2 피스톤부(904-2)의 피스톤 로드부(904-2c)가 중간 플레이트(906)를 관통하여, 중간 플레이트(906)의 하방에 피스톤 본체부(904-2b)가 배치된다(도 8 참조).
제2 피스톤부(904-2)의 피스톤 본체부(904-2b)는, 레버 부재(부호 생략)를 통해서, 기부 플레이트(902)에 작동적으로 연결되어 있다. 구체적으로는, 레버 부재는, 제2 피스톤부(904-2)측에 배치되는 제1 레버 부분(907)과, 기부 플레이트(902)측에 배치되는 제2 레버 부분(908)을 구비하고 있고, 제1 레버 부분(907)과 제2 레버 부분(908)과의 사이에 지지점부(909)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 지지점부(909)는, 톱 플레이트(800)의 지주에 고정되어 있다.
제1 레버 부분(907)은, 제2 피스톤부(904-2)의 피스톤 본체부(904-2b)에 힌지 결합되어 있다. 제1 레버 부분(907)의 단부가 피스톤 본체부(904-2b)에 의해 눌려 내려감으로써, 레버 부재는 지지점부(909) 주위로 회동한다. 이에 의해, 제2 레버 부분(908)의 기부 플레이트(902)측의 단부가 상승한다. 제2 레버 부분(908)의 기부 플레이트(902)측의 단부는, 기부 플레이트(902)에 힌지 결합되어 있다. 따라서, 제2 레버 부분(908)이 지지점부(909)를 지지점으로 해서 상방향으로 회동함으로써, 기부 플레이트(902)가 밀어올려진다.
본 실시 형태에서는, 제1 피스톤 실린더 장치(903)와 제2 피스톤 실린더 장치(904)와의 조합에 의해, 리프트 핀(48)을 상단부 위치, 중간 위치 및 하단부 위치의 사이에서 단계적으로 이동시킬 수 있다. 도 8은, 제1 및 제2 피스톤 실린더 장치(903, 904)의 작동 원리를 도시하는 개략도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 제1 피스톤 실린더 장치(903)와 제2 피스톤 실린더 장치(904)는 서로 병렬로 배치되고, 제1 피스톤 실린더 장치(903)의 제1 실린더부(903-1)의 상벽이, 톱 플레이트(800)에 고정되어 있다.
제1 피스톤 실린더 장치(903)의 제1 실린더부(903-1)의 내부는, 피스톤 본체부(903-2a)에 의해 상부실(903-1a)과 하부실(903-1b)로 분할되어 있다. 상부실(903-1a) 및 하부실(903-1b)에는, 각각 도시하지 않은 유체 공급구에 의해 작동 유체(예를 들어, 에어)가 공급된다.
피스톤 본체부(903-2a)로부터 연장되는 피스톤 로드부(903-2c)가 제1 실린더부(903-1)의 저벽을 관통해서 하방으로 연장되고, 피스톤 로드부(903-2c)의 하단부에 피스톤 본체부(903-2b)가 고정되어 있다. 피스톤 본체부(903-2b)의 하면에 중간 플레이트(906)가 일체적으로 고정되어 있다.
한편, 제2 피스톤 실린더 장치(904)의 제2 실린더부(904-1)의 내부는, 피스톤 본체부(904-2a)에 의해 상부실(904-1a)과 하부실(904-1b)로 분할되어 있다. 상부실(904-1a) 및 하부실(904-1b)에는, 각각 도시하지 않은 유체 공급구에 의해 작동 유체(예를 들어, 에어)가 공급된다.
제2 실린더부(904-1)의 저벽은, 중간 플레이트(906)에 일체적으로 고정되어 있어, 중간 플레이트(906)와 일체로 이동하도록 구성되어 있다. 피스톤 본체부(904-2a)로부터 연장되는 피스톤 로드부(904-2c)가 제2 실린더부(904-1)의 저벽 및 중간 플레이트(906)를 관통해서 하방으로 연장되어 있다. 피스톤 로드부(904-2c)의 하단부에 피스톤 본체부(904-2b)가 고정되어 있다.
본 실시 형태에서는, 제1 실린더부(903-1)의 내경은, 제2 실린더부(904-1)의 내경보다도 크게 설정되어 있다.
상기한 제1 피스톤 실린더 장치(903)와 제2 피스톤 실린더 장치(904)를 사용하여, 예를 들어 이하와 같은 방법으로 리프트 핀(48)을 승강시킬 수 있다. 도 5a, 도 5b에 나타내는 리프트 핀(48)의 하단부 위치에서는, 제1 피스톤 실린더 장치(903) 및 제2 피스톤 실린더 장치(904)는 모두 비작동 상태에 있다. 즉, 제1 피스톤 실린더 장치(903) 및 제2 피스톤 실린더 장치(904)의 각각이 수축 상태에 있고, 제1 및 제2 피스톤부(903-2, 904-2)는 각각 상측의 위치에 있다.
도 6a, 도 6b에 나타내는 리프트 핀(48)의 중간 위치에서는, 제1 피스톤 실린더 장치(903)만이 작동 상태에 있다. 즉, 제1 피스톤 실린더 장치(903)만이 신장 상태에 있고, 제2 피스톤 실린더 장치(904)는 수축 상태에 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 제1 실린더부(903-1)의 내경은, 제2 실린더부(904-1)의 내경보다도 크게 설정되어 있다. 이에 의해, 제1 실린더부(903-1)의 상부실(903-1a)에 공급되는 작동 유체와 제2 실린더부(904-1)의 상부실(904-1a)에 공급되는 작동 유체의 공급 압력이 동등한 경우에도, 제2 실린더부(904-1)의 상벽에 작용하는 유체의 압력에 의해 제1 피스톤 실린더 장치(903)의 신장이 방해되지 않는다. 그러나, 제1 실린더부(903-1)의 내경과 제2 실린더부(904-1)의 내경은 서로 동등하게 설정되어 있어도 된다. 이 경우, 상부실(903-1a)에 공급되는 작동 유체와 상부실(904-1a)에 공급되는 작동 유체의 공급 압력과의 사이에 차를 둠으로써, 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
피스톤 본체부(903-2b)의 하강에 의해, 중간 플레이트(906) 및 제2 실린더부(904-1)가 하강하고, 피스톤 본체부(904-2b)에 힌지 결합된 제1 레버 부분(907)의 단부가 눌려 내려간다. 이에 의해, 레버 부재가 지지점부(909) 주위로 회동하고, 제2 레버 부분(908)의 단부가 기부 플레이트(902)를 밀어올린다. 따라서, 승강 로드(901) 및 승강 로드(901)에 고정된 리프트 핀 유지 부재(600)가 상승하여, 리프트 핀(48)이 중간 위치까지 들어 올려진다.
도 7a, 도 7b에 나타내는 리프트 핀(48)의 상단부 위치에서는, 제1 피스톤 실린더 장치(903) 및 제2 피스톤 실린더 장치(904)는 모두 작동 상태에 있다. 즉, 제1 피스톤 실린더 장치(903) 및 제2 피스톤 실린더 장치(904)의 각각이 신장 상태에 있다. 이에 의해, 제1 레버 부분(907)의 단부가 최대한 눌려 내려가고, 제2 레버 부분(908)의 단부가 기부 플레이트(902)를 최대한 밀어올린다. 이렇게 해서, 승강 로드(901) 및 리프트 핀 유지 부재(600)는 더욱 상승하여, 리프트 핀(48)이 상단부 위치까지 들어올려진다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 리프트 핀(48)의 하단부 위치와 중간 위치의 사이의 상하 이동은, 제1 피스톤 실린더 장치(903)의 출력에 의해 행하고, 리프트 핀(48)의 중간 위치와 상단부 위치의 사이의 상하 이동은, 제2 피스톤 실린더 장치(904)의 출력에 의해 행한다. 따라서, 각각의 피스톤 실린더 장치의 피스톤의 신축 속도를 개별로 조정함으로써, 리프트 핀(48)의 하단부 위치와 중간 위치의 사이의 이동 속도와, 리프트 핀(48)의 중간 위치와 상단부 위치의 사이의 이동 속도를 개별로 조정할 수 있어, 기판을 손상시키지 않고 빠르게 상하 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 유지 부재 구동 장치(900)로서 피스톤 실린더 장치가 사용되고 있지만, 리프트 핀 유지 부재(600)는, 모터에 의해 구동되어도 된다.
도 9는, 본 발명의 일 실시 형태에 의한, 버프 테이블(400)로부터 웨이퍼(WF)를 탈착하는 공정의 일례를 나타내고 있다. 이 예에서는, 버프 처리 종료 후, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 하단부 위치에서 버프 테이블(400)의 외주를 따라 배치되는 복수의 리프트 핀(48)이, 도 6a 및 도 6b에 나타내는 중간 위치로 상승된다(공정 100). 리프트 핀(48)이 중간 위치에 유지된 상태에서, 진공 통로(410)를 통한 버프 테이블(400)의 지지면(402)에의 부압 도입이 정지된다(공정 101). 그 후, 순수가 소정 압력(예를 들어, 0.2MPa)으로 진공 통로(410)를 통해서 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 공급된다(공정 102). 순수의 공급은, 적절히 정해지는 일정 시간 동안(예를 들어 3 내지 5초간) 행하여지고, 그 동안에, 진공 통로(410) 내의 압력(따라서 지지면(402)에 있어서의 압력)이 측정된다. 측정 압력이 소정의 압력 이상(예를 들어 대기압 이상)으로 된 것이 확인되면(공정 103), 순수의 공급이 정지된다(공정 104). 그 후, 질소 가스가 소정 압력(예를 들어 0.08MPa)으로 진공 통로(410)를 통해서 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 공급된다(공정 105). 질소 가스의 공급은, 일정 시간 동안(예를 들어 3 내지 5초간) 행하여지고, 그 동안에, 진공 통로(410) 내의 압력(따라서 지지면(402)에 있어서의 압력)이 측정된다. 측정 압력이 소정의 압력 이상(예를 들어 대기압 이상)인 것이 확인되면(공정 106), 리프트 핀(48)이 도 7a 및 도 7b에 나타내는 상단부 위치까지 상승된다(공정 107). 리프트 핀(48)이 상승하는 동안에, 질소 가스는 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 계속해서 공급된다. 리프트 핀(48)이 상단부 위치에 위치 결정되면, 질소 가스의 공급이 정지된다(공정 108).
순수의 공급 압력 및 공급 시간은 상기의 예에 한정되지 않는다. 또한, 질소 가스의 공급 압력 및 공급 시간도 상기의 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기의 예에서는, 진공 파괴를 위한 유체로서 순수 및 질소 가스가 사용되고 있지만, 순수 및 질소 가스 중 어느 한쪽만이 공급되어도 된다. 또한, 질소 가스 대신에 클린 드라이에어를 사용해도 된다.
순수 및/또는 질소 가스를 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 공급함으로써, 버프 테이블(400)의 지지면(402)과 웨이퍼(WF)와의 사이의 진공 상태가 파괴된다. 이때, 지지면(402)으로부터 탈착된 웨이퍼(WF)가, 순수 및/또는 질소 가스의 분출에 의해 지지면(402)으로부터 뜬 상태가 된다. 이때, 본 실시 형태의 리프트 핀이 없으면, 웨이퍼(WF)가 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 대하여 옆으로 미끄러질 가능성이 있다. 본 실시 형태에 따르면, 중간 위치에 배치된 리프트 핀(48)의 기판 안내면(48-1)에 의해, 기판 안내면(48-1)과 웨이퍼(WF)의 외주 단부면과의 사이에 약간의 갭을 가지고, 웨이퍼(WF)의 외주를 둘러쌀 수 있다(도 2 참조). 따라서, 탈착된 웨이퍼(WF)가, 기판 안내면(48-1)과 웨이퍼(WF)의 외주 단부면과의 사이의 약간의 갭의 크기를 초과해서 지지면(402)에 대하여 옆으로 미끄러지는 일이 없다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 웨이퍼(WF)와 지지면(402)과의 사이에서 진공 파괴가 행하여지는 동안에, 리프트 핀(48)은 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에 유지된다. 따라서, 리프트 핀(48)으로 웨이퍼(WF)에 대미지를 끼칠 우려 없이, 웨이퍼(WF)를 버프 테이블(400)로부터 탈착할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 버프 테이블(400)에 웨이퍼(WF)를 적재하는 공정에서도, 버프 테이블(400)의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀(48)을, 하단부 위치와, 상단부 위치와, 중간 위치와의 사이에서 단계적으로 이동시킬 수 있다. 도 10은, 본 발명의 일 실시 형태에 의한, 버프 테이블(400)에 웨이퍼(WF)를 적재하는 경우의 공정의 일례를 나타내고 있다. 이 예에서는, 도 7a 및 도 7b에 나타내는 상단부 위치에서 버프 테이블(400)의 외주를 따라 배치되는 복수의 리프트 핀(48)이, 반송 로봇으로부터 웨이퍼(WF)를 수취한 후, 도 6a 및 도 6b에 나타내는 중간 위치로 하강된다(공정 200). 또한, 리프트 핀(48)이 반송 로봇으로부터 웨이퍼(WF)를 수취할 때, 리프트 핀(48)의 선단부에서 웨이퍼(WF)의 약간의 위치 어긋남이 발생할 가능성이 있다. 그러한 경우에도, 리프트 핀(48)의 기판 안내면(48-1)이 테이퍼부(48-1a)를 가지므로, 웨이퍼(WF)가 기판 지지면(48-2) 상의 적절한 위치에 적재되도록, 테이퍼부(48-1a)에 의해 웨이퍼(WF)를 안내할 수 있다. 이어서, 복수의 리프트 핀(48)이 중간 위치에 유지된 상태에서, 진공 통로(410)를 통해서 버프 테이블(400)의 지지면(402)에 부압이 도입된다(공정 201). 진공 통로(410) 내의 압력(따라서 지지면(402)에 있어서의 압력)이 소정의 압력 이하에 달한 것이 확인되면(공정 202), 복수의 리프트 핀(48)이 중간 위치로부터 도 5a 및 도 5b에 나타내는 하단부 위치로 하강된(공정 203). 이 예에서는, 특히 지지면(402) 상에 물이 존재하는 경우 등에, 지지면(402) 상에서의 웨이퍼(WF)의 옆으로 미끄러짐을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 리프트 핀은, 버프 테이블의 회전 방향에 대해서는 고정된 위치에 있어, 버프 테이블이 회전함과 함께 회전하는 경우는 없다. 그러나, 다른 실시 형태로서, 리프트 핀과 버프 테이블을 일체로 회전시키는 기구를 채용해도 된다.
본원 발명은, 이하의 형태를 포함한다.
1. 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을 구비하는 기판 처리 장치이며, 복수의 리프트 핀의 각각은, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 기판 안내면으로부터 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하고 있고, 복수의 리프트 핀은, 복수의 리프트 핀의 기판 안내면이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되는 하단부 위치, 복수의 리프트 핀의 기판 지지면이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되는 상단부 위치, 및 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지 가능하고, 중간 위치에 있어서, 복수의 리프트 핀의 기판 안내면은, 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되어 있고, 복수의 리프트 핀의 기판 지지면은, 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
2. 상기 1.에 기재된 기판 처리 장치이며, 진공 흡착 테이블은, 진공 흡착 테이블의 흡착면에 부압을 도입하기 위한 진공 통로를 구비하고 있고, 복수의 리프트 핀은, 진공 흡착 테이블의 흡착면에의 부압의 도입이 정지된 후, 진공 통로 내 압력이 소정의 압력 이상으로 될 때까지의 동안에, 중간 위치에 유지되는, 기판 처리 장치.
3. 상기 2.에 기재된 기판 처리 장치이며, 복수의 리프트 핀은, 진공 흡착 테이블의 흡착면에의 부압의 도입이 개시된 후, 진공 통로 내 압력이 소정의 압력 이하로 될 때까지의 동안에, 중간 위치에 유지되는, 기판 처리 장치.
4. 상기 1. 내지 3. 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치이며, 복수의 리프트 핀을 하단부 위치로부터 중간 위치까지 상승시키기 위한 제1 피스톤 실린더 장치와, 복수의 리프트 핀을 중간 위치로부터 상단부 위치까지 상승시키기 위한 제2 피스톤 실린더 장치를 구비하는, 기판 처리 장치.
5. 상기 1. 내지 3. 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치이며, 기판 처리 장치는, 복수의 리프트 핀을 진공 흡착 테이블에 대하여 상승 또는 하강시키는 리프트 핀 구동 장치를 구비하고 있고, 리프트 핀 구동 장치는, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되고, 또한 복수의 리프트 핀이 설치되는 리프트 핀 유지 부재와, 리프트 핀 유지 부재를 진공 흡착 테이블에 대하여 상승 또는 하강시키는 리프트 핀 유지 부재 구동 장치를 구비하고 있고, 리프트 핀 유지 부재 구동 장치는, 제1 피스톤 실린더 장치 및 제2 피스톤 실린더 장치를 구비하고 있고, 복수의 리프트 핀은, 제1 피스톤 실린더 장치 및 제2 피스톤 실린더 장치 중 어느 한쪽의 작동에 의해 중간 위치로 이동되는, 기판 처리 장치.
6. 상기 5.에 기재된 기판 처리 장치이며, 제1 피스톤 실린더 장치는, 진공 흡착 테이블에 대하여 위치 고정된 제1 실린더부와, 제1 실린더부에 배치되고, 또한 진공 흡착 테이블에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제1 피스톤부를 구비하고 있고, 제2 피스톤 실린더 장치는, 제1 피스톤부에 대하여 위치 고정된 제2 실린더부와, 제2 실린더부에 배치되고, 또한 진공 흡착 테이블에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제2 피스톤부를 구비하고 있고, 제1 실린더부의 내경은, 제2 실린더부의 내경보다도 크고, 복수의 리프트 핀은, 제1 피스톤 실린더 장치의 작동에 의해 중간 위치로 이동되는, 기판 처리 장치.
7. 상기 1. 내지 6. 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치이며, 기판 처리 장치는 버프 처리 장치이며, 진공 흡착 테이블은 버프 테이블인, 기판 처리 장치.
8. 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법이며, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 회전을 방해하지 않는 하단부 위치, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에서 기판을 유지하는 상단부 위치, 및 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지시키는 것을 포함하고, 방법은, 복수의 리프트 핀을, 하단부 위치로부터 중간 위치로 상승시키는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면에의 부압 도입을 정지하는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면에 유체를 공급하는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면의 압력이 소정의 압력 이상으로 되었을 때, 복수의 리프트 핀을 중간 위치로부터 상단부 위치로 상승시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법.
9. 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블에 기판을 적재하는 방법이며, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 회전을 방해하지 않는 하단부 위치, 복수의 리프트 핀이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에서 기판을 유지하는 상단부 위치, 및 하단부 위치와 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지시키는 것을 포함하고, 방법은, 복수의 리프트 핀을, 상단부 위치로부터 중간 위치로 하강시키는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면에 부압을 도입하는 공정과, 진공 흡착 테이블의 흡착면의 압력이 소정의 압력 이하로 되었을 때, 복수의 리프트 핀을 중간 위치로부터 하단부 위치로 하강시키는 공정을 포함하는, 기판을 진공 흡착 테이블에 적재하는 방법.
10. 상기 8.에 기재된 방법이며, 기판 처리 장치는 버프 처리 장치이며, 진공 흡착 테이블은 버프 테이블인, 방법.
11. 상기 9.에 기재된 방법이며, 기판 처리 장치는 버프 처리 장치이며, 진공 흡착 테이블은 버프 테이블인, 방법.
이상, 몇 가지의 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명해 왔는데, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는, 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에서, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 조합, 또는, 생략이 가능하다.
본원은, 2015년 12월 7일 출원의 일본 특허 출원 번호 제2015-238395호에 기초하는 우선권을 주장한다. 일본 특허 출원 번호 제2015-238395호의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다. 일본 특허 공개 평9-92633호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특허 공개 평8-71511호 공보(특허문헌 2)의 각각의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다.
본 발명은, 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과, 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을 구비하는 기판 처리 장치에 널리 적용할 수 있다.
4A : 회전축 WF : 웨이퍼(기판)
48 : 리프트 핀 48-1 : 기판 안내면
48-1a : 테이퍼부 48-2 : 기판 지지면
300A : 버프 처리 장치 400 : 버프 테이블(진공 흡착 테이블)
402 : 지지면(흡착면) 404 : 개구부
410 : 진공 통로 412 : 압력 센서
450 : 배킹재 452 : 관통 구멍
454 : 절결부 500 : 리프트 핀 구동 장치
714 : 순수 공급원 724-2 : 약액 공급원
744 : 질소원 750 : 개폐 밸브
752 : 개폐 밸브 754 : 개폐 밸브
756 : 개폐 밸브 600 : 리프트 핀 유지 부재
601 : 링 형상 본체부 602 : 리프트 핀 유지부
603 : 기부 800 : 톱 플레이트
900 : 리프트 핀 유지 부재 구동 장치
901 : 승강 로드 902 : 기부 플레이트
903 : 제1 피스톤 실린더 장치 903-1 : 제1 실린더부
903-2 : 제1 피스톤부 903-1a : 상부실
903-1b : 하부실 903-2a : 피스톤 본체부
903-2b : 피스톤 본체부 903-2c : 피스톤 로드부
904 : 제2 피스톤 실린더 장치 904-1 : 제2 실린더부
904-2 : 제2 피스톤부 904-1a : 상부실
904-1b : 하부실 904-2a : 피스톤 본체부
904-2b : 피스톤 본체부 904-2c : 피스톤 로드부
906 : 중간 플레이트 907 : 제1 레버 부분
908 : 제2 레버 부분 909 : 지지점부

Claims (11)

  1. 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과, 상기 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되는 복수의 리프트 핀을 구비하는 기판 처리 장치이며,
    상기 복수의 리프트 핀의 각각은, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 상기 기판 안내면으로부터 상기 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하고 있고,
    상기 복수의 리프트 핀은, 상기 복수의 리프트 핀의 기판 안내면이 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되는 하단부 위치, 상기 복수의 리프트 핀의 기판 지지면이 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되는 상단부 위치, 및 상기 하단부 위치와 상기 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지 가능하고,
    상기 중간 위치에 있어서, 상기 복수의 리프트 핀의 기판 안내면은, 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에 배치되어 있고, 상기 복수의 리프트 핀의 기판 지지면은, 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 하방에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공 흡착 테이블은, 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면에 부압을 도입하기 위한 진공 통로를 구비하고 있고,
    상기 복수의 리프트 핀은, 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면에의 부압의 도입이 정지된 후, 상기 진공 통로 내 압력이 소정의 압력 이상으로 될 때까지의 동안에, 상기 중간 위치에 유지되는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀은, 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면에의 부압의 도입이 개시된 후, 상기 진공 통로 내 압력이 소정의 압력 이하로 될 때까지의 동안에, 상기 중간 위치에 유지되는, 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀을 상기 하단부 위치로부터 상기 중간 위치까지 상승시키기 위한 제1 피스톤 실린더 장치와, 상기 복수의 리프트 핀을 상기 중간 위치로부터 상기 상단부 위치까지 상승시키기 위한 제2 피스톤 실린더 장치를 구비하는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 복수의 리프트 핀을 상기 진공 흡착 테이블에 대하여 상승 또는 하강시키는 리프트 핀 구동 장치를 구비하고 있고,
    상기 리프트 핀 구동 장치는, 상기 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되고, 또한 상기 복수의 리프트 핀이 설치되는 리프트 핀 유지 부재와, 상기 리프트 핀 유지 부재를 상기 진공 흡착 테이블에 대하여 상승 또는 하강시키는 리프트 핀 유지 부재 구동 장치를 구비하고 있고,
    상기 리프트 핀 유지 부재 구동 장치는, 제1 피스톤 실린더 장치 및 제2 피스톤 실린더 장치를 구비하고 있고,
    상기 복수의 리프트 핀은, 상기 제1 피스톤 실린더 장치 및 상기 제2 피스톤 실린더 장치 중 어느 한쪽의 작동에 의해 상기 중간 위치로 이동되는, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 피스톤 실린더 장치는, 상기 진공 흡착 테이블에 대하여 위치 고정된 제1 실린더부와, 상기 제1 실린더부에 배치되고, 또한 상기 진공 흡착 테이블에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제1 피스톤부를 구비하고 있고,
    상기 제2 피스톤 실린더 장치는, 상기 제1 피스톤부에 대하여 위치 고정된 제2 실린더부와, 상기 제2 실린더부에 배치되고, 또한 상기 진공 흡착 테이블에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 미끄럼 이동 가능한 제2 피스톤부를 구비하고 있고,
    상기 제1 실린더부의 내경은, 상기 제2 실린더부의 내경보다도 크고,
    상기 복수의 리프트 핀은, 상기 제1 피스톤 실린더 장치의 작동에 의해 상기 중간 위치로 이동되는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 버프 처리 장치이며, 상기 진공 흡착 테이블은 버프 테이블인, 기판 처리 장치.
  8. 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법이며,
    상기 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되고, 각각, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 상기 기판 안내면으로부터 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하는 복수의 리프트 핀을 준비하는 것, 및 상기 복수의 리프트 핀을, 상기 복수의 리프트 핀이 상기 진공 흡착 테이블의 회전을 방해하지 않는 하단부 위치, 상기 복수의 리프트 핀이 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에서 기판을 유지하는 상단부 위치, 및 상기 하단부 위치와 상기 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지시키는 것을 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 복수의 리프트 핀을, 상기 하단부 위치로부터 상기 중간 위치로 상승시키는 공정과,
    상기 진공 흡착 테이블의 흡착면에의 부압 도입을 정지하는 공정과,
    상기 진공 흡착 테이블의 흡착면에 유체를 공급하는 공정과,
    상기 진공 흡착 테이블의 흡착면의 압력이 소정의 압력 이상으로 되었을 때, 상기 복수의 리프트 핀을 상기 중간 위치로부터 상기 상단부 위치로 상승시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블로부터 기판을 탈착하는 방법.
  9. 기판 처리 장치의 진공 흡착 테이블에 기판을 적재하는 방법이며,
    상기 진공 흡착 테이블의 외주를 따라서 배치되고, 각각, 기판의 외주 단부면을 안내 가능한 기판 안내면을 포함하는 선단부와, 상기 기판 안내면으로부터 리프트 핀의 직경 방향 외측으로 연장되는 기판 지지면을 포함하는 기단부를 구비하는 복수의 리프트 핀을 준비하는 것, 및 상기 복수의 리프트 핀을, 상기 복수의 리프트 핀이 상기 진공 흡착 테이블의 회전을 방해하지 않는 하단부 위치, 상기 복수의 리프트 핀이 상기 진공 흡착 테이블의 흡착면보다 상방에서 기판을 유지하는 상단부 위치, 및 상기 하단부 위치와 상기 상단부 위치와의 사이의 중간 위치에서, 정지시키는 것을 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 복수의 리프트 핀을, 상기 상단부 위치로부터 상기 중간 위치로 하강시키는 공정과,
    상기 진공 흡착 테이블의 흡착면에 부압을 도입하는 공정과,
    상기 진공 흡착 테이블의 흡착면의 압력이 소정의 압력 이하로 되었을 때, 상기 복수의 리프트 핀을 상기 중간 위치로부터 상기 하단부 위치로 하강시키는 공정,
    을 포함하는, 기판을 진공 흡착 테이블에 적재하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 버프 처리 장치이며, 상기 진공 흡착 테이블은 버프 테이블인, 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 버프 처리 장치이며, 상기 진공 흡착 테이블은 버프 테이블인, 방법.
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