KR20210046705A - 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20210046705A
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grinding
major surface
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무네히사 코다마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판 처리 시스템은 기판의 제 1 주표면을 위로 향해 상기 기판을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 연삭하는 제 1 주표면 연삭 장치와, 상기 제 1 주표면 연삭 장치로 연삭된 상기 기판을 상하 반전시키는 제 1 반전 장치와, 상기 기판의 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 2 주표면을 연삭하는 제 2 주표면 연삭 장치를 구비한다.

Description

기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
본 개시는 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에 기재된 가공 장치는, 카세트 배치 유닛과, 반입반출 로봇과, 임시 배치 유닛과, 반송 로봇과, 주행 유닛과, 연삭 유닛과, 세정 유닛을 가진다. 먼저, 반입반출 로봇은, 카세트로부터 가공 전의 판 형상 워크를 반출하여 임시 배치 유닛으로 반송한다. 이 후, 반송 로봇 및 주행 유닛이, 판 형상 워크를 연삭 유닛 및 세정 유닛으로 순차 반송한다. 이에 의해, 거친 연삭, 마무리 연삭 및 세정이 순차 행해진다.
일본특허공개공보 2015-207622호
본 개시의 일태양은, 조직적으로 기판의 양면을 평탄하게 연삭할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일태양에 따른 기판 처리 시스템은,
기판의 제 1 주표면을 위로 향해 상기 기판을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 연삭하는 제 1 주표면 연삭 장치와,
상기 제 1 주표면 연삭 장치로 연삭된 상기 기판을 상하 반전시키는 제 1 반전 장치와,
상기 기판의 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 2 주표면을 연삭하는 제 2 주표면 연삭 장치를 구비한다.
본 개시의 일태양에 따르면, 조직적으로 기판의 양면을 평탄하게 연삭할 수 있다.
도 1은 일실시 형태에 따른 기판 처리 시스템을 나타내는 상면도이다.
도 2는 일실시 형태에 따른 기판 처리 시스템을 나타내는 전면(前面)도이다.
도 3은 일실시 형태에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 평탄화층의 형성의 종료 시, 제 1 주표면의 연삭의 종료 시, 및 기판의 반전의 개시 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다.
도 5는 제 1 주표면의 후세정의 종료 시, 평탄화층의 연삭의 개시 시, 및 제 2 주표면의 전세정의 종료 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은 제 2 주표면의 연삭의 종료 시, 제 2 주표면의 후세정의 종료 시, 및 제 2 주표면의 에칭의 개시 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다.
도 7은 기판의 반전의 개시 시, 제 1 주표면의 에칭의 개시 시, 및 캐리어 수납 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다.
도 8은 일실시 형태에 따른 가공 장치를 나타내는 상면도이다.
도 9는 도 8의 화살표 A 방향 및 도 8의 화살표 B에서 본 가동부와 승강부와의 위치 관계의 일례를 나타내는 도이다.
도 10은 기판 처리 시스템의 제 1 변형예를 나타내는 상면도이다.
도 11은 기판 처리 시스템의 제 1 변형예를 나타내는 전면도이다.
도 12는 기판 처리 방법의 제 1 변형예를 나타내는 순서도이다.
도 13은 기판 처리 시스템의 제 2 변형예를 나타내는 전면도이다.
도 14는 기판 처리 방법의 제 2 변형예를 나타내는 순서도이다.
도 15는 평탄화층의 제거의 개시 시의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다.
도 16은 가공 장치의 제 1 변형예를 나타내는 상면도이다.
도 17은 도 16에 나타내는 2 개의 척 테이블의 위치 변화의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 18은 도 17에 나타내는 2 개의 척 테이블의 위치 변화를 이용한 처리의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 19는 도 16에 나타내는 가동부와, 승강부와, 진퇴부와의 위치 관계의 일례를 나타내는 후면도이다.
도 20은 가공 장치의 제 2 변형예를 나타내는 상면도이다.
도 21은 도 20에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 22는 도 21에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화를 이용한 처리의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 23은 도 20에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화의 다른 일례를 나타내는 상면도이다.
도 24는 도 23에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화를 이용한 처리의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 25는 도 20에 나타내는 2 개의 가동부와, 2 개의 승강부와, 2 개의 진퇴부와의 위치 관계의 일례를 나타내는 후면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 또는 대응하는 부호를 부여하여, 설명을 생략하는 경우가 있다. 이하의 설명에 있어서, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향은 서로 수직인 방향이며, X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향, Z축 방향은 연직 방향이다. 또한, 하방이란 연직 방향 하방(Z축 부방향)을 의미하고, 상방이란 연직 방향 상방(Z축 정방향)을 의미한다. 또한 Y축 부방향을 전방, Y축 정방향을 후방이라고도 부른다.
도 1은 일실시 형태에 따른 기판 처리 시스템을 나타내는 상면도이다. 도 2는 일실시 형태에 따른 기판 처리 시스템을 나타내는 전면도이다. 기판 처리 시스템(1)은 반입반출 스테이션(2)과, 제 1 처리 스테이션(3)과, 제 2 처리 스테이션(4)과, 제어 장치(9)를 구비한다. 반입반출 스테이션(2)과, 제 1 처리 스테이션(3)과, 제 2 처리 스테이션(4)은 이 순으로, X축 방향 정측으로부터 X축 방향 부측으로 배치된다.
반입반출 스테이션(2)은 캐리어 배치부(21)와, 반송부(26)와, 전달부(28)를 구비한다. 캐리어 배치부(21)에는, 복수의 캐리어(C)가 Y축 방향으로 일렬로 배열되어 배치된다. 복수의 캐리어(C)의 각각은 복수 매의 기판(10)을 수평으로 수용한다. 기판(10)은 예를 들면 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판이다. 기판(10)은 예를 들면 잉곳을 슬라이스함으로써 제조된다. 기판(10)은 서로 대향하는 제 1 주표면(11)과 제 2 주표면(12)을 가진다(도 4의 (a) 참조). 제 1 주표면(11)과 제 2 주표면(12)은 각각 요철(凹凸)을 가진다.
반송부(26)는 캐리어 배치부(21)의 옆에 배치되며, 캐리어 배치부(21)의 X축 방향 부측에 배치된다. 또한, 반송부(26)는 전달부(28)의 옆에 배치되며, 전달부(28)의 X축 방향 정측에 배치된다. 반송부(26)의 내부에는 반송 장치(27)가 마련된다. 반송 장치(27)는 기판(10)을 유지하는 유지 기구를 구비한다. 유지 기구는 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향의 양방향) 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하다. 반송 장치(27)는 캐리어 배치부(21)에 배치된 캐리어(C)와, 전달부(28)와의 사이에서 기판(10)을 반송한다.
전달부(28)는 반송부(26)의 X축 방향 부측으로서, 제 1 처리 스테이션(3)의 X축 방향 정측에 배치된다. 전달부(28)는 제 1 트랜지션 장치(29)를 구비한다. 제 1 트랜지션 장치(29)는 기판(10)을 일시적으로 수용한다. 전달부(28)에 있어서의 제 1 트랜지션 장치(29)의 배치 및 개수는 임의로 선택 가능하다. 또한, 반입반출 스테이션(2)은 전달부(28)를 구비하지 않아도 되며, 이 경우, 전달부(28)의 제 1 트랜지션 장치(29)는 제 1 처리 스테이션(3)의 처리 블록(31)에 배치되고, 처리 블록(31)은 반송부(26)의 옆에 배치된다.
제 1 처리 스테이션(3)은 처리 블록(31)과, 반송부(36)를 구비한다. 처리 블록(31)은 제 2 트랜지션 장치(32)와, 평탄화 장치(33)와, 세정 장치(34)와, 에칭 장치(35A, 35B)와, 반전 장치(39)를 구비한다. 제 2 트랜지션 장치(32)는 기판(10)을 일시적으로 수용한다. 평탄화 장치(33)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)에 평탄화층(15)을 형성한다. 세정 장치(34)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 세정한다. 에칭 장치(35A)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 에칭한다. 에칭 장치(35B)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 에칭한다. 에칭 장치(35A)를 제 2 주표면 에칭 장치라고도 부르고, 에칭 장치(35B)를 제 1 주표면 에칭 장치라고도 부른다. 반전 장치(39)는 기판(10)을 상하 반전시킨다.
제 2 트랜지션 장치(32)와 세정 장치(34)는 제 2 처리 스테이션(4)의 반송 장치(47)와 기판(10)을 전달하기 위하여, 제 2 처리 스테이션(4)의 반송부(46)의 옆에 배치되며, 반송부(46)의 X축 방향 정측에 배치된다. 제 2 트랜지션 장치(32)와 세정 장치(34)는 처리 블록(31)의 설치 면적을 저감하기 위하여, Z축 방향으로 적층된다. 또한, 반전 장치(39)는 제 2 트랜지션 장치(32) 및 세정 장치(34)와 Z축 방향으로 적층된다.
또한, 처리 블록(31)에 있어서 제 2 트랜지션 장치(32), 평탄화 장치(33), 세정 장치(34), 에칭 장치(35A, 35B) 및 반전 장치(39)의 배치 및 개수는 임의로 선택 가능하다.
반송부(36)는 반입반출 스테이션(2)의 제 1 트랜지션 장치(29)의 옆에 배치되며, 제 1 트랜지션 장치(29)의 X축 방향 부측에 배치된다. 또한, 반송부(36)는 처리 블록(31)의 옆에 배치되며, 처리 블록(31)의 Y축 방향 정측에 배치된다. 반송부(36)의 내부에는 반송 장치(37)가 마련된다. 반송 장치(37)는 기판(10)을 유지하는 유지 기구를 구비한다. 유지 기구는 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향의 양방향) 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하다. 반송 장치(37)는 반입반출 스테이션(2)의 제 1 트랜지션 장치(29), 및 제 1 처리 스테이션(3)의 처리 블록(31)에 대하여 기판(10)을 반송한다.
제 2 처리 스테이션(4)은 제 1 처리 블록(40)과, 제 2 처리 블록(43)과, 반송부(46)를 구비한다. 제 1 처리 블록(40) 및 제 2 처리 블록(43)은 반송부(46)의 옆에 배치되고, 제 1 처리 블록(40)은 반송부(46)의 Y축 방향 정측에 배치되며, 제 2 처리 블록(43)은 반송부(46)의 X축 방향 부측에 배치된다.
제 1 처리 블록(40)은 3 개의 가공 장치(41A, 41B, 41C)를 구비한다. 3 개의 가공 장치(41A, 41B, 41C)는 X축 방향으로 배열되어 배치된다. 가공 장치(41A)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 연삭한다. 가공 장치(41B)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)에 형성된 평탄화층(15)을 연삭한다. 가공 장치(41C)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 연삭한다. 가공 장치(41A)를 제 1 주표면 연삭 장치라고도 부르고, 가공 장치(41B)를 평탄화층 연삭 장치라고도 부르며, 가공 장치(41C)를 제 2 주표면 연삭 장치라고도 부른다. 또한, 제 1 처리 블록(40)에 있어서의 가공 장치의 수는 3 개에는 한정되지 않으며, 2 개 이상이면 된다. 또한, 제 1 처리 블록(40)에 있어서의 가공 장치의 배치는, 도 1에 나타내는 배치에는 한정되지 않는다.
제 2 처리 블록(43)은 반전 장치(44)와, 2 개의 세정 장치(45A, 45B)를 구비한다. 반전 장치(44)는 기판(10)을 상하 반전시킨다. 반전 장치(44)를 제 1 반전 장치라고도 부르고, 반전 장치(39)를 제 2 반전 장치라고도 부른다. 세정 장치(45A)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 세정한다. 세정 장치(45B)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 세정한다. 반전 장치(44) 및 2 개의 세정 장치(45A, 45B)는 제 2 처리 블록(43)의 설치 면적을 저감하기 위하여, Z축 방향으로 적층된다.
반송부(46)는 제 1 처리 스테이션(3)의 처리 블록(31)의 옆에 배치되며, 처리 블록(31)의 X축 방향 부측에 배치된다. 또한, 반송부(46)는 제 2 처리 스테이션(4)의 제 1 처리 블록(40)의 옆에 배치되며, 제 1 처리 블록(40)의 Y축 방향 부측에 배치된다. 또한, 반송부(46)는 제 2 처리 스테이션(4)의 제 2 처리 블록(43)의 옆에 배치되며, 제 2 처리 블록(43)의 X축 방향 정측에 배치된다.
반송부(46)의 내부에는 반송 장치(47)가 마련된다. 반송 장치(47)는 기판(10)을 유지하는 유지 기구를 구비한다. 유지 기구는 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향의 양방향) 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하다. 반송 장치(47)는 제 1 처리 스테이션(3)의 처리 블록(31), 제 2 처리 스테이션(4)의 제 1 처리 블록(40), 및 제 2 처리 스테이션(4)의 제 2 처리 블록(43)에 대하여 기판(10)을 반송한다.
제 2 처리 스테이션(4)의 반송부(46)의 내부의 기압에 비해 제 1 처리 스테이션의 반송부(36)의 내부의 기압이 높아지도록, 반송부(36)의 천장부에는 FFU(Fan Filter Unit)가 마련되어도 된다. FFU는 반송부(36)의 내부에 다운 플로우를 형성한다. 제 2 처리 스테이션(4)으로부터 제 1 처리 스테이션(3)으로의 기류의 침입을 제한할 수 있다.
제 2 처리 스테이션(4)과 제 1 처리 스테이션(3)의 경계에는, 기판(10)의 출입구를 개폐하는 셔터(5)가 설치되어도 된다. 셔터(5)는 예를 들면 제 1 처리 스테이션(3)의 처리 블록(31)과, 제 2 처리 스테이션(4)의 반송부(46)와의 경계에 설치된다. 셔터(5)는 반송 장치(47)가 반송부(46)로부터 처리 블록(31)으로 들어가기 직전에 출입구를 개방하고, 반송 장치(47)가 처리 블록(31)으로부터 반송부(46)로 나온 직후에 출입구를 폐색한다. 제 2 처리 스테이션(4)으로부터 제 1 처리 스테이션(3)으로의 기류의 침입을 제한할 수 있어, 제 2 처리 스테이션(4)의 제 1 처리 블록(40)에서 발생한 파티클이, 반송부(46)를 거쳐 제 1 처리 스테이션(3)의 처리 블록(31)으로 진입하는 것을 억제할 수 있다.
마찬가지로, 제 2 처리 스테이션(4)의 반송부(46)와 제 2 처리 블록(43)과의 경계에는, 기판(10)의 출입구를 개폐하는 셔터(6)가 설치되어도 된다. 셔터(6)는 반송 장치(47)가 반송부(46)로부터 제 2 처리 블록(43)으로 들어가기 직전에 출입구를 개방하고, 반송 장치(47)가 제 2 처리 블록(43)으로부터 반송부(46)로 나온 직후에 출입구를 폐색한다. 제 2 처리 스테이션(4)의 제 1 처리 블록(40)에서 발생한 파티클이, 반송부(46)를 거쳐 제 2 처리 블록(43)으로 진입하는 것을 억제할 수 있다.
제어 장치(9)는 예를 들면 컴퓨터로 구성되며, CPU(Central Processing Unit)(91)와, 메모리 등의 기억 매체(92)를 구비한다. 기억 매체(92)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종의 처리를 제어 하는 프로그램이 저장된다. 제어 장치(9)는 기억 매체(92)에 기억된 프로그램을 CPU(91)에 실행시킴으로써, 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다. 또한, 제어 장치(9)는 입력 인터페이스(93)와, 출력 인터페이스(94)를 구비한다. 제어 장치(9)는 입력 인터페이스(93)에서 외부로부터의 신호를 수신하고, 출력 인터페이스(94)에서 외부로 신호를 송신한다.
이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기억되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(9)의 기억 매체(92)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등을 들 수 있다. 또한, 프로그램은 인터넷을 개재하여 서버로부터 다운로드되어, 제어 장치(9)의 기억 매체(92)에 인스톨되어도 된다.
도 3은 일실시 형태에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다. 도 4는 평탄화층의 형성의 종료 시, 제 1 주표면의 연삭의 종료 시, 및 기판의 반전의 개시 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다. 상세하게는, 도 4의 (a)는 평탄화층의 형성의 종료 시의 기판의 상태의 일례를 나타내고, 도 4의 (b)는 제 1 주표면의 연삭의 종료 시의 기판의 상태의 일례를 나타내며, 도 4의 (c)는 기판의 반전의 개시 시의 기판의 상태의 일례를 나타낸다. 도 5는 제 1 주표면의 후세정의 종료 시, 평탄화층의 연삭의 개시 시, 및 제 2 주표면의 전세정의 종료 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다. 상세하게는, 도 5의 (a)는 제 1 주표면의 후세정의 종료 시의 기판의 상태의 일례를 나타내고, 도 5의 (b)는 평탄화층의 연삭의 개시 시의 기판의 상태의 일례를 나타내며, 도 5의 (c)는 제 2 주표면의 전세정의 종료의 기판의 상태의 일례를 나타낸다. 도 6은 제 2 주표면의 연삭의 종료 시, 제 2 주표면의 후세정의 종료 시, 및 제 2 주표면의 에칭의 개시 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다. 상세하게는, 도 6의 (a)는 제 2 주표면의 연삭의 종료 시의 기판의 상태의 일례를 나타내고, 도 6의 (b)는 제 2 주표면의 후세정의 종료 시의 기판의 상태의 일례를 나타내며, 도 6의 (c)는 제 2 주표면의 에칭의 개시 시의 기판의 상태의 일례를 나타낸다. 도 7은 기판의 반전의 개시 시, 제 1 주표면의 에칭의 개시 시, 및 캐리어 수납 시의 각각의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다. 상세하게는, 도 7의 (a)는 기판의 반전의 개시 시의 기판의 상태의 일례를 나타내고, 도 7의 (b)는 제 1 주표면의 에칭의 개시 시의 기판의 상태의 일례를 나타내며, 도 7의 (c)는 캐리어 수납 시의 기판의 상태의 일례를 나타낸다. 도 3 ~ 도 7에 나타내는 처리는, 제어 장치(9)에 의한 제어 하에서 실시된다.
기판 처리 방법은, 캐리어 배치부(21)에 배치된 캐리어(C)로부터 기판(10)을 취출하는 공정(S101)을 가진다. 반송 장치(27)가, 캐리어(C)로부터 기판(10)을 취출한다. 캐리어(C)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 위로 향해, 기판(10)을 수용한다. 기판(10)은, 반송 장치(27)에 의해 캐리어 배치부(21)로부터 제 1 트랜지션 장치(29)로 반송되고, 이어서 반송 장치(37)에 의해 제 1 트랜지션 장치(29)로부터 평탄화 장치(33)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 평탄화 장치(33)에 의해 기판(10)의 제 2 주표면(12)에 평탄화층(15)을 형성하는 공정(S102)을 가진다. 평탄화 장치(33)는, 예를 들면 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 테이블(331)과, 누름판(332)을 가진다. 테이블(331)은 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 위로 향해, 기판(10)을 하방으로부터 지지한다. 누름판(332)은 승강 가능하게 이루어지며, 기판(10)을 상방으로부터 눌러, 기판(10)과 테이블(331) 사이에 배치되는 액상의 평탄화제를 눌러 뭉갠다. 평탄화제는, 테이블(331)의 평탄한 상면에 눌린다. 이 후, 평탄화제가 고화됨으로써, 평탄화층(15)이 형성된다.
평탄화제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 자외선 경화 수지가 이용된다. 이 경우, 평탄화 장치(33)는, 자외선 경화 수지에 자외선을 조사하는 광원(333)을 가진다. 테이블(331)은 자외선을 투과하는 것이어도 되고, 광원(333)은 테이블(331)을 개재하여 자외선 경화 수지에 자외선을 조사해도 된다. 또한 평탄화제로서는, 열가소성 수지 등이 이용되어도 된다.
평탄화층(15)이 형성된 기판(10)은, 반송 장치(37)에 의해 평탄화 장치(33)로부터 제 2 트랜지션 장치(32)로 반송되고, 이어서 반송 장치(47)에 의해 제 2 트랜지션 장치(32)로부터 가공 장치(41A)로 반송된다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은 평탄화 장치(33)를 가지지 않아도 되며, 기판 처리 방법은 평탄화층(15)을 형성하는 공정(S102)을 가지지 않아도 된다. 이 경우, 기판 처리 시스템(1)의 외부에 있어서 평탄화층(15)이 형성되고, 이 후, 기판(10)이 캐리어(C)에 수용되며, 이어서 캐리어(C)가 기판 처리 시스템(1)으로 반입된다. 또한, 기판(10)의 제 2 주표면(12)에 평탄화층(15)을 형성하는 것이 불필요한 경우도 있다.
기판 처리 방법은, 가공 장치(41A)에 의해 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 연삭하는 공정(S103)을 가진다. 가공 장치(41A)는, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이 척 테이블(53)을 가진다. 척 테이블(53)은, 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 위로 향해, 평탄화층(15)의 평탄면(16)을 하방으로부터 유지한다. 가공 장치(41A)는, 척 테이블(53)과 함께 기판(10)을 회전시키고, 또한 척 테이블(53)의 상방에 배치된 연삭 공구(17A)를 회전시키면서 하강시켜, 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 연삭한다. 평탄화층(15)의 평탄면(16)에 대하여 평행하게, 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 연삭할 수 있다. 따라서, 연삭 후의 제 1 주표면(11)의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 연삭의 종료 시에, 기판(10)의 제 1 주표면(11)에는, 연삭 공구(17A)와의 접촉에 의해 데미지층(13)이 형성된다. 이 후, 기판(10)은, 반송 장치(47)에 의해 가공 장치(41A)로부터 반전 장치(44)로 반송된다. 또한, 가공 장치(41A)는 본 실시 형태에서는, 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 위로 향해 평탄화층(15)의 평탄면(16)을 하방으로부터 유지하고, 또한 제 1 주표면(11)을 연삭하지만, 본 개시의 기술은 이에 한정되지 않는다. 평탄화층(15)이 제 2 주표면(12)에 형성되어 있지 않아도, 제 1 주표면(11)을 평탄하게 연삭할 수 있는 경우도 있다.
기판 처리 방법은, 반전 장치(44)에 의해 기판(10)을 상하 반전시키는 공정(S104)을 가진다. 반전 장치(44)는, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)을 유지하는 유지 기구(441)와, 유지 기구(441)를 회전시키는 회전 기구(442)를 가진다. 회전 기구(442)는 유지 기구(441)를 180˚ 회전시킴으로써, 기판(10)을 상하 반전시킨다. 기판(10)은, 제 1 주표면(11)을 위로 향한 상태로부터, 제 1 주표면(11)을 아래로 향한 상태가 된다. 상하 반전된 기판(10)은, 반송 장치(47)에 의해 반전 장치(44)로부터 세정 장치(45A)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 세정 장치(45A)에 의해 기판(10)을 세정하는 공정(S105)을 가진다. 세정 장치(45A)는, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이 척(451A)과, 하면용 브러시(452A)와, 상면용 브러시(453A)를 가진다. 척(451A)은 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해, 기판(10)의 외주부를 유지한다. 하면용 브러시(452A)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 스크럽 세정한다. 한편, 상면용 브러시(453A)는 평탄화층(15)의 평탄면(16)을 스크럽 세정한다. 스크럽 세정은 고체를 기판(10)에 접촉시키는 문지름 세정이다. 또한, 평탄화층(15)이 제 2 주표면(12)에 형성되지 않는 경우, 상면용 브러시(453A)는 제 2 주표면(12)을 스크럽 세정한다.
하면용 브러시(452A) 및 상면용 브러시(453A)로서, 본 실시 형태에서는 디스크 브러시가 이용되지만, 롤 브러시가 이용되어도 된다. 또한, 브러시 대신에 스펀지 등이 이용되어도 된다. 어느 쪽이든, 기판(10)의 제 1 주표면(11) 등에 부착한 연삭 찌꺼기를 제거할 수 있다. 세정된 기판(10)은, 반송 장치(47)에 의해 세정 장치(45A)로부터 가공 장치(41B)로 반송된다.
또한, 기판(10)을 상하 반전시키는 공정(S104)과, 기판(10)을 세정하는 공정(S105)의 순서는 반대여도 된다. 즉, 기판(10)을 세정하는 공정(S105) 후에, 기판(10)을 상하 반전하는 공정(S104)이 행해져도 된다. 기판(10)은, 반전 장치(44)에 의해 상하 반전되고, 또한 세정 장치(45A)에 의해 세정된 후, 반송 장치(47)에 의해 가공 장치(41B)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 가공 장치(41B)에 의해 평탄화층(15)을 연삭하는 공정(S106)을 가진다. 가공 장치(41B)는, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이 척 테이블(53)을 가진다. 척 테이블(53)은 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해, 기판(10)의 연삭된 제 1 주표면(11)을 하방으로부터 유지한다. 가공 장치(41B)는, 척 테이블(53)과 함께 기판(10)을 회전시키고, 또한 척 테이블(53)의 상방에 배치된 연삭 공구(17B)를 회전시키면서 하강시켜, 평탄화층(15)을 연삭한다. 이 후, 기판(10)은, 반송 장치(47)에 의해 가공 장치(41B)로부터 세정 장치(45B)로 반송된다. 또한, 평탄화층(15)이 제 2 주표면(12)에 형성되지 않는 경우, 평탄화층(15)을 연삭하는 공정(S106)은 당연히 불필요하다.
기판 처리 방법은, 세정 장치(45B)에 의해 기판(10)을 세정하는 공정(S107)을 가진다. 세정 장치(45B)는, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이 척(451B)과, 하면용 브러시(452B)와, 상면용 브러시(453B)를 가진다. 척(451B)은 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해, 기판(10)의 외주부를 유지한다. 하면용 브러시(452B)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 스크럽 세정한다. 한편, 상면용 브러시(453B)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 스크럽 세정한다.
하면용 브러시(452B) 및 상면용 브러시(453B)로서, 본 실시 형태에서는 디스크 브러시가 이용되지만, 롤 브러시가 이용되어도 된다. 또한, 브러시 대신에 스펀지 등이 이용되어도 된다. 어느 쪽이든, 기판(10)의 제 2 주표면(12) 등에 부착한 연삭 찌꺼기를 제거할 수 있다. 세정된 기판(10)은, 반송 장치(47)에 의해 세정 장치(45B)로부터 가공 장치(41C)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 가공 장치(41C)에 의해 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 연삭하는 공정(S108)을 가진다. 가공 장치(41C)는, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이 척 테이블(53)을 가진다. 척 테이블(53)은, 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해, 기판(10)의 연삭된 제 1 주표면(11)을 하방으로부터 유지한다. 가공 장치(41C)는, 척 테이블(53)과 함께 기판(10)을 회전시키고, 또한 척 테이블(53)의 상방에 배치된 연삭 공구(17C)를 회전시키면서 하강시켜, 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 연삭한다. 제 1 주표면(11)은 미리 연삭(공정(S103))으로 평탄화가 끝난 상태이며, 제 1 주표면(11)과 평행하게 제 2 주표면(12)이 연삭된다. 따라서, 연삭 후의 제 2 주표면(12)의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 연삭의 종료 시에, 기판(10)의 제 2 주표면(12)에는, 연삭 공구(17C)와의 접촉에 의해 데미지층(14)이 형성된다. 이 후, 기판(10)은, 반송 장치(47)에 의해 가공 장치(41C)로부터 세정 장치(34)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 세정 장치(34)에 의해 기판(10)을 세정하는 공정(S109)을 가진다. 세정 장치(34)는, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이 척(341)과, 하면용 브러시(342)와, 상면용 브러시(343)를 가진다. 척(341)은, 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해, 기판(10)의 외주부를 유지한다. 하면용 브러시(342)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 스크럽 세정한다. 한편, 상면용 브러시(343)는 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 스크럽 세정한다.
하면용 브러시(342) 및 상면용 브러시(343)로서, 본 실시 형태에서는 디스크 브러시가 이용되지만, 롤 브러시가 이용되어도 된다. 또한, 브러시 대신에 스펀지 등이 이용되어도 된다. 어느 쪽이든, 기판(10)의 제 2 주표면(12) 등에 부착한 연삭 찌꺼기를 제거할 수 있다. 세정된 기판(10)은, 반송 장치(37)에 의해 세정 장치(34)로부터 에칭 장치(35A)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 에칭 장치(35A)에 의해 기판(10)을 에칭하는 공정(S110)을 가진다. 에칭 장치(35A)는, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이 척(351A)과, 상면용 노즐(352A)과, 하면용 노즐(353A)을 가진다. 척(351A)은, 기판(10)의 연삭된 제 2 주표면(12)을 위로 향해, 기판(10)의 외주부를 유지한다.
상면용 노즐(352A)은 기판(10)의 제 2 주표면(12)에, 데미지층(14)을 제거하는 에칭액(L1)을 공급한다. 에칭액(L1)으로서는, 예를 들면 산성 또는 알칼리성의 약액이 이용된다. 에칭액(L1)은 척(351A)과 함께 회전하는 기판(10)의 원심력에 의해, 기판(10)의 제 2 주표면(12) 전체로 확산된다.
한편, 하면용 노즐(353A)은 기판(10)의 제 1 주표면(11)에, 에칭액(L1)의 유입을 제한하는 가드액(L2)을 공급한다. 가드액(L2)으로서는, 예를 들면 DIW(Deionized Water) 등이 이용된다. 가드액(L2)은 척(351A)과 함께 회전하는 기판(10)의 원심력에 의해, 기판(10)의 제 1 주표면(11) 전체로 확산된다. 데미지층(14)이 제거된 기판(10)은 건조 후, 반송 장치(37)에 의해 에칭 장치(35A)로부터 반전 장치(39)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 반전 장치(39)에 의해 기판(10)을 상하 반전시키는 공정(S111)을 가진다. 반전 장치(39)는, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)을 유지하는 유지 기구(391)와, 유지 기구(391)를 회전시키는 회전 기구(392)를 가진다. 회전 기구(392)는, 유지 기구(391)를 180˚ 회전시킴으로써, 기판(10)을 상하 반전시킨다. 기판(10)은, 제 2 주표면(12)을 위로 향한 상태로부터, 제 2 주표면(12)을 아래로 향한 상태가 된다. 상하 반전된 기판(10)은, 반송 장치(37)에 의해 반전 장치(39)로부터 에칭 장치(35B)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 에칭 장치(35B)에 의해 기판(10)을 에칭하는 공정(S112)을 가진다. 에칭 장치(35B)는, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이 척(351B)과, 상면용 노즐(352B)과, 하면용 노즐(353B)을 가진다. 척(351B)은 기판(10)의 연삭된 제 1 주표면(11)을 위로 향해, 기판(10)의 외주부를 유지한다.
상면용 노즐(352B)은 기판(10)의 제 1 주표면(11)에, 데미지층(13)을 제거하는 에칭액(L1)을 공급한다. 에칭액(L1)으로서는, 예를 들면 산성 또는 알칼리성의 약액이 이용된다. 에칭액(L1)은, 척(351B)과 함께 회전하는 기판(10)의 원심력에 의해, 기판(10)의 제 1 주표면(11) 전체로 확산된다.
한편, 하면용 노즐(353B)은, 기판(10)의 제 2 주표면(12)에, 에칭액(L1)의 유입을 제한하는 가드액(L2)을 공급한다. 가드액(L2)으로서는, 예를 들면 DIW(Deionized Water) 등이 이용된다. 가드액(L2)은, 척(351B)와 함께 회전하는 기판(10)의 원심력에 의해, 기판(10)의 제 2 주표면(12) 전체로 확산된다. 데미지층(13)이 제거된 기판(10)은 건조 후, 반송 장치(37)에 의해 에칭 장치(35B)로부터 제 1 트랜지션 장치(29)로 반송되고, 반송 장치(27)에 의해 제 1 트랜지션 장치(29)로부터 캐리어 배치부(21)로 반송된다.
기판 처리 방법은, 제 1 주표면(11)의 연삭 및 에칭, 그리고 제 2 주표면(12)의 연삭 및 에칭이 실시된 건조 후의 기판(10)(도 7의 (c) 참조)을, 캐리어 배치부(21)에 배치된 캐리어(C)에 수용하는 공정(S113)을 가진다. 기판(10)은, 반송 장치(27)에 의해 캐리어(C)에 수용된다.
또한 기판 처리 방법은, 기판(10)의 취출(공정(S101))로부터 기판(10)의 수용(공정(S113))까지의 동안에, 제 1 주표면(11)의 연삭(공정(S103))과, 기판(10)의 반전(공정(S104))과, 제 2 주표면(12)의 연삭(공정(S108))을 가지면 된다. 기판 처리 시스템(1)을 이용하여, 조직적으로 기판(10)의 양면을 평탄하게 연삭할 수 있다.
그런데, 본 실시 형태의 기판 처리 시스템(1)은 3 개의 가공 장치(41A, 41B, 41C)를 구비한다. 가공 장치(41A)가 특허 청구의 범위에 기재된 제 1 주표면 연삭 장치에 대응하고, 가공 장치(41B)가 특허 청구의 범위에 기재된 평탄화층 연삭 장치에 대응하며, 가공 장치(41C)가 특허 청구의 범위에 기재된 제 2 주표면 연삭 장치에 대응한다.
본 실시 형태의 기판 처리 방법은, 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 연삭하는 연삭 공구(17C)와는 다른 연삭 공구(17B)로, 평탄화층(15)을 연삭하는 공정(S106)을 가진다. 평탄화층(15)과 기판(10)과의 재질차가 크며, 평탄화층(15)과 기판(10)의 양방을 연삭할 수 있는 연삭 공구가 존재하지 않는 경우에, 평탄화층(15)과 기판(10)을 따로 따로 연삭할 수 있다.
3 개의 가공 장치(41A, 41B, 41C)는 동일하게 구성된다. 따라서, 이하, 도 8 및 도 9 등을 참조하여, 1 개의 가공 장치(41A)의 구성에 대하여 설명하고, 다른 2 개의 가공 장치(41B, 41C)의 구성에 대하여 설명을 생략한다.
도 8은 일실시 형태에 따른 가공 장치를 나타내는 상면도이다. 도 9는 도 8의 화살표 A 방향 및 도 8의 화살표 B 방향에서 본 가동부와 승강부와의 위치 관계의 일례를 나타내는 도이다. 상세하게는, 도 9의 (a)는 도 8의 화살표 A 방향에서 본 가동부와 승강부와의 위치 관계의 일례를 나타내고, 도 9의 (b)는 도 8의 화살표 B 방향에서 본 가동부와 승강부와의 위치 관계의 일례를 나타낸다.
가공 장치(41A)는 척 테이블(53)과, 가동부(60)와, 승강부(70)와, 세정부(80)를 구비한다. 척 테이블(53)은, 기판(10)을 하방으로부터 수평으로 유지하는 기판 유지면을 가진다. 기판 유지면은 기판(10)보다 큰 직경을 가지고, 기판(10)의 하면 전체를 흡착한다.
가동부(60)는, 기판(10)을 연삭하는 연삭 공구(17A)가 교환 가능하게 장착되는 것이다. 연삭 공구(17A)는, 예를 들면 원반 형상의 휠(18)과, 링 형상으로 배열되는 복수의 숫돌(19)을 포함한다. 복수의 숫돌(19)은, 예를 들면 휠(18)의 하면의 외주부에 고정된다. 숫돌(19)이 마모되어, 숫돌(19)의 두께가 미리 설정된 교환 두께보다 작아지면, 연삭 공구(17A)가 교환된다. 연삭 공구(17A)의 교환은 정기적으로 행해져도 된다. 또한, 숫돌(19)은 휠(18)의 하면 전체에 원반 형상으로 고정되어도 된다.
가동부(60)는, 예를 들면 연삭 공구(17A)가 교환 가능하게 장착되는 플랜지(61)와, 플랜지(61)가 하단부에 마련되는 스핀들축(62)과, 스핀들축(62)을 회전 가능하게 지지하는 축받이(63)와, 스핀들축(62)을 회전시키는 스핀들 모터(65)를 가진다.
스핀들 모터(65)는 스핀들축(62)을 회전시킴으로써, 플랜지(61)에 장착되는 연삭 공구(17A)를 회전시킨다. 스핀들 모터(65)는 스핀들축(62)이 연결되는 회전자와, 내부에 회전 자계를 형성하는 고정자와, 고정자가 고정되는 하우징을 가진다. 하우징은 승강부(70)의 한 쌍의 Z축 슬라이더(72)에 고정된다.
스핀들 모터(65)로서는, 높은 토크를 얻기 위하여, 예를 들면 유도 모터가 이용된다. 유도 모터는 고정자의 코일에 교류 전류를 공급함으로써 회전 자계를 형성하고, 그 회전 자계에 의해 회전자를 회전시킨다. 고정자의 코일에 공급되는 교류 전류의 주파수에 따른 회전수로 연삭 공구(17A)가 회전된다.
승강부(70)는 가동부(60)를 연직 방향으로 승강시킴으로써, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17A)를, 척 테이블(53)에 대하여 접촉/분리시킨다. 승강부(70)는 Z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 Z축 가이드(71)와, 한 쌍의 Z축 가이드(71)를 따라 승강하는 한 쌍의 Z축 슬라이더(72)와, 한 쌍의 Z축 슬라이더(72)를 승강시키는 Z축 모터(73)를 가진다. Z축 가이드(71)를 승강 가이드라고도 부르고, Z축 슬라이더(72)를 승강 슬라이더라고도 부른다. 한 쌍의 Z축 슬라이더(72)에는 가동부(60)가 고정된다. Z축 모터(73)는 회전 운동하는 것이어도 되고, 직선 운동하는 것이어도 된다. Z축 모터(73)가 회전 운동하는 경우, Z축 모터(73)의 회전 운동을 한 쌍의 Z축 슬라이더(72)의 직선 운동으로 변환하는 볼 나사(74)를 승강부(70)가 가진다.
승강부(70)는 가동부(60)를 하강시킴으로써, 가동부(60)를 척 테이블(53)에 접근시킨다. 그 동안, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17A)가 회전된다. 연삭 공구(17A)는 회전하면서 하강하여, 척 테이블(53)과 함께 회전하는 기판(10)에 접촉되어, 기판(10)을 연삭한다. 이 후, 승강부(70)는 가동부(60)를 상승시킴으로써, 가동부(60)를 척 테이블(53)로부터 이간시킨다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41A)는 상방에서 봤을 때, 직사각형 형상의 외형을 가지며, 전후 방향(예를 들면 Y축 방향)에 평행한 2 변을 가진다. 가공 장치(41A)는 Y축 가이드(54)를 가진다. Y축 가이드(54)는, 척 테이블(53)을 전후 방향으로 안내하는 수평 가이드이다. Y축 가이드(54)를 따라, 전달 위치(A0)와 가공 위치(A1)가 배치된다. 척 테이블(53)은, 전달 위치(A0)와 가공 위치(A1)와의 사이를 Y축 방향으로 직선 이동한다. 척 테이블(53)은 X축 방향으로는 이동하지 않으므로, 가공 장치(41A)가 Y축 방향으로 좁고 길게 형성되어, 가공 장치(41A)의 소형화가 가능하다.
전달 위치(A0)는, 척 테이블(53)에 대한 기판(10)의 전달이 행해지는 위치이다. 전달 위치(A0)는 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치와, 척 테이블(53)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치를 겸한다.
가공 위치(A1)는, 척 테이블(53)에 유지되어 있는 기판(10)이 연삭 공구(17A)에 의해 가공되는 위치이다. 가공 위치(A1)에서는, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17A)가 기판(10)의 상면을 가공한다. 여기서, 기판(10)의 상면은, 예를 들면 기판(10)의 제 1 주표면(11)이다.
또한, 전달 위치(A0)는, 기판(10)을 세정부(80)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80)는 가공 위치(A1)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53)로부터 분리되기 전에, 기판(10)의 상면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정이다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 가공 후의 기판(10)의 세정이 순차 실시된다.
또한 전달 위치(A0)는, 척 테이블(53)의 기판 유지면을 세정부(80)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80)는, 가공 위치(A1)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53)로부터 분리된 후, 노출된 기판 유지면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정, 스크럽 세정 중 어느 하나여도 되고, 양방이어도 된다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 노출된 기판 유지면의 세정이 순차 실시된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 상방에서 봤을 때, 전달 위치(A0)는 가공 위치(A1)에 비해, 전방(Y축 방향 부측)에 배치되고, 가공 장치(41A)의 기판(10)이 반입반출되는 반입반출구(42A)의 근처에 배치된다. 반송 장치(47)는 가공 장치(41A)의 전방으로부터 가공 장치(41A)에 대한 기판(10)의 반입반출을 행하므로, 반송 장치(47)가 전달 위치(A0)에 액세스하기 쉽다. 따라서, 기판(10)의 전달을 원활하게 행할 수 있다.
반입반출구(42A)는 가공 장치(41A)의 반송부(46)에 면하는 벽, 즉 가공 장치(41A)의 전면의 개구부이다. 가공 장치(41A)의 반송부(46)에 면하는 벽은, Y축 방향에 대하여 수직이다. 반입반출구(42A)에는 반입반출구(42A)를 개폐하는 셔터(7)가 마련되어도 된다. 셔터(7)는, 반송 장치(47)가 반송부(46)로부터 가공 장치(41A)로 들어가기 직전에 반입반출구(42A)를 개방하고, 반송 장치(47)가 가공 장치(41A)로부터 반송부(46)로 나온 직후에 반입반출구(42A)를 폐색한다. 기판(10)이 반입반출구(42A)를 통과할 시에, 셔터(7)가 반입반출구(42A)를 개방한다. 한편, 가공 장치(41A)가 기판(10)의 가공을 행할 시에, 셔터(7)가 반입반출구(42A)를 폐색한다. 가공 장치(41A)의 내부에서 발생한 가공 찌꺼기가 반송부(46)로 유출되는 것을 억제할 수 있다.
또한 도 8에 나타내는 바와 같이, 상방에서 봤을 때, 가공 위치(A1)에 위치하는 척 테이블(53)의 일부는, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17A)에 비해, 후방(예를 들면 Y축 방향 정측)에 배치된다. 연삭 공구(17A)의 교환 시에, 가공 장치(41A)의 후방으로부터 연삭 공구(17A)와 척 테이블(53)과의 갭(G)(도 9의 (b) 참조)을 확인할 수 있다. 따라서, 갭(G)의 조정 작업이 용이하며, 메인터넌스성이 좋다.
승강부(70)는, 척 테이블(53)의 이동 경로에 걸쳐지는 도어형 프레임(701)을 가진다. 도어형 프레임(701)은 X축 방향으로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 지주(支柱)(702, 703)와, 한 쌍의 지주(702, 703)의 상단부끼리를 연결하는 가로 빔(704)을 가진다. 한 쌍의 지주(702, 703)에는 한 쌍의 Z축 가이드(71)가 고정되고, 가로 빔(704)에는 Z축 모터(73)가 고정된다.
승강부(70)는, 도어형 프레임(701)에 고정되는 한 쌍의 Z축 가이드(71)와, 한 쌍의 Z축 가이드(71)를 따라 승강하는 한 쌍의 Z축 슬라이더(72)를 가진다. 한 쌍의 Z축 슬라이더(72)에는 가동부(60)가 고정된다.
한 쌍의 Z축 슬라이더(72)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 스핀들 모터(65)의 회전 중심선(65Z)을 사이에 두고 대칭으로 배치된다. 그 결과, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 스핀들 모터(65) 등의 하중을 스핀들 모터(65)의 회전 중심선(65Z)의 근방에서 지지할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 Z축 가이드(71)의 휨 변형을 억제할 수 있으므로, 척 테이블(53)에 대한 연삭 공구(17A)의 기울어짐을 억제할 수 있다.
도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41A)의 바로 뒤에서 봤을 때, 승강부(70)는, 가동부(60)의 횡방향 양측(X축 방향 정측 및 X축 방향 부측)과, 가동부(60)의 앞측(Y축 방향 부측)에 배치되어도 된다. 가공 장치(41A)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17A)의 전체가 승강부(70)로부터 노출된다. 즉, 가공 장치(41A)의 바로 뒤에서 봤을 때 승강부(70)가 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17A)를 숨기지 않는다. 승강부(70)에 방해받지 않고, 가공 장치(41A)의 후방으로부터 연삭 공구(17A)의 교환이 가능하다. 따라서, 연삭 공구(17A)의 교환이 용이하며, 메인터넌스성이 좋다.
상방에서 봤을 때 직사각형 형상의 가공 장치(41A)의 후방으로부터 연삭 공구(17A)의 교환이 가능하므로, 가공 장치(41A)의 나머지 삼방(전방, 좌방 및 우방)이 다른 장치, 또는 건물의 벽 등으로 막혀 있어도 된다. 가공 장치(41A)의 나머지 삼방 중 어느 쪽으로도, 연삭 공구(17A)를 교환하는 작업원의 작업 스페이스가 불필요하므로, 기판 처리 시스템(1)의 설치 면적을 저감할 수 있어, 기판 처리 시스템(1)의 소형화가 가능하다. 또한, 연삭 공구(17A)의 교환은 작업원 대신에, 로봇이 행해도 된다.
상방에서 봤을 때 직사각형 형상의 가공 장치(41A)의 후방으로부터 연삭 공구(17A)의 교환이 가능하므로, 후방에서 봤을 때, 복수의 가공 장치(41A, 41B, 41C)가 횡방향(예를 들면 X축 방향)으로 배열되어 배치되어도 된다. 복수의 가공 장치(41A, 41B, 41C)가 상이한 기판(10)을 동시에 가공할 수 있어, 단위 시간당 기판(10)의 가공 매수를 향상시킬 수 있다.
도 10은 기판 처리 시스템의 제 1 변형예를 나타내는 상면도이다. 도 11은 기판 처리 시스템의 제 1 변형예를 나타내는 전면도이다. 도 12는 기판 처리 방법의 제 1 변형예를 나타내는 순서도이다. 이하, 상기 실시 형태와 본 변형예와의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
본 변형예의 기판 처리 시스템(1)은, 2 개의 가공 장치(41A, 41C)를 구비한다. 가공 장치(41C)는, 평탄화층(15)과 기판(10)의 제 2 주표면(12)과의 양방을 연삭하는 연삭 공구(17C)가 교환 가능하게 장착되는 가동부(60)(도 8, 도 9 참조)와, 가동부(60)를 승강시키는 승강부(70)(도 8, 도 9 참조)를 가진다.
본 변형예의 기판 처리 방법은, 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 연삭하는 연삭 공구(17C)로, 평탄화층(15)을 연삭하는 공정(S121)을 가진다. 가공 장치(41C)가 평탄화층(15)의 연삭(공정(S121))과 기판(10)의 제 2 주표면(12)의 연삭(공정(S108))을 계속하여 실시할 수 있어, 가공 장치(41B)가 불필요하게 된다. 따라서, 기판 처리 시스템(1)의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 또한, 평탄화층(15)의 연삭(공정(S121))과 기판(10)의 제 2 주표면(12)의 연삭(공정(S108)) 사이에, 기판(10)의 세정(공정(S107)(도 3 참조))이 불필요하게 되므로, 세정 장치(45B)가 불필요하게 된다. 또한, 평탄화층(15)이 제 2 주표면(12)에 형성되지 않는 경우, 평탄화층(15)을 연삭하는 공정(S121)은 당연히 불필요하며, 가공 장치(41C)는 평탄화층(15)을 연삭하지 않고 제 2 주표면(12)을 연삭한다.
도 13은 기판 처리 시스템의 제 2 변형예를 나타내는 전면도이다. 또한, 본 변형예에 따른 기판 처리 시스템(1)의 상면도는, 상기 제 1 변형예에 따른 기판 처리 시스템(1)의 상면도(도 10)와 동일하므로, 도시를 생략한다. 도 14는 기판 처리 방법의 제 2 변형예를 나타내는 순서도이다. 도 15는 평탄화층의 제거의 개시 시의 기판의 상태의 일례를 나타내는 도이다. 이하, 상기 실시 형태와 본 변형예와의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
본 변형예의 기판 처리 시스템(1)은, 상기 제 1 변형예의 기판 처리 시스템(1)과 마찬가지로 2 개의 가공 장치(41A, 41C)를 구비한다. 본 변형예의 가공 장치(41C)는, 상기 제 1 변형예의 가공 장치(41C)와는 달리, 평탄화층(15)을 연삭하지 않고 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 연삭한다.
본 변형예의 기판 처리 시스템(1)은, 평탄화층(15)의 연삭을 생략하기 위하여, 평탄화층(15)을 용제(S)로 녹여 제거하는 세정 장치(45C)를 구비한다. 세정 장치(45C)는, 도 15에 나타내는 바와 같이 척(451C)과, 하면용 브러시(452C)와, 상면용 브러시(453C)와, 용제 토출 노즐(454C)을 가진다. 척(451C)은 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해, 기판(10)의 외주부를 유지한다.
하면용 브러시(452C)는 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 스크럽 세정하므로, 세정 장치(45C)는 도 5의 (a) 등에 나타내는 세정 장치(45A)의 역할도 한다. 한편, 상면용 브러시(453C)는 평탄화층(15)의 평탄면(16)을 스크럽 세정한다. 용제 토출 노즐(454C)은 기판(10)의 상방으로부터 용제(S)를 토출한다. 용제(S)로서는, 예를 들면 알칼리성 또는 산성의 약액이 이용된다.
하면용 브러시(452C) 및 상면용 브러시(453C)로서, 본 실시 형태에서는 디스크 브러시가 이용되지만, 롤 브러시가 이용되어도 된다. 또한, 브러시 대신에 스펀지 등이 이용되어도 된다. 어느 쪽이든, 평탄화층(15)을 제거할 수 있어, 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 노출할 수 있다. 세정된 기판(10)은, 반송 장치(47)에 의해 세정 장치(45C)로부터 가공 장치(41C)로 반송된다.
본 변형예의 기판 처리 방법은, 세정 장치(45C)에 의해 평탄화층(15)을 용제(S)로 녹여 제거하는 공정(S131)을 가진다. 평탄화층(15)과 기판(10)과의 재질차가 크고, 평탄화층(15)과 기판(10)의 양방을 연삭할 수 있는 연삭 공구가 존재하지 않는 경우에, 평탄화층(15)의 연삭 전용의 가공 장치(41B)가 불필요하게 된다. 또한, 평탄화층(15)이 제 2 주표면(12)에 형성되지 않는 경우, 평탄화층(15)을 용제(S)로 녹여 제거하는 공정(S131)은 당연히 불필요하다.
도 16은 가공 장치의 제 1 변형예를 나타내는 상면도이다. 본 변형예의 가공 장치(41D)는, 상기 실시 형태의 가공 장치(41A, 41B, 41C)의 어느 것과도 치환 가능하다. 즉, 본 변형예의 가공 장치(41D)는 제 1 주표면 연삭 장치, 평탄화층 연삭 장치 및 제 2 주표면 연삭 장치 중 어느 하나여도 된다. 본 변형예의 가공 장치(41D)는 회전 테이블(51)과, 2 개의 척 테이블(53A, 53B)과, 가동부(60)와, 승강부(70)와, 진퇴부(75)와, 세정부(80)를 구비한다.
회전 테이블(51)은 연직인 회전 중심선(52)을 중심으로 회전된다. 회전 테이블(51)은, 예를 들면 상방에서 봤을 때 시계 방향으로 180˚ 회전된 후, 반시계 방향으로 180˚ 회전된다. 회전 테이블(51)에 고정되는 배선 및 배관의 배치가 원래의 배치로 돌아오므로, 배선 및 배관의 처리가 용이하다.
2 개의 척 테이블(53A, 53B)은 회전 테이블(51)과 함께, 회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)을 중심으로 회전한다. 2 개의 척 테이블(53A, 53B)은 각각, 기판(10)을 하방으로부터 수평으로 유지하는 기판 유지면을 가진다. 기판 유지면은 기판(10)보다 큰 직경을 가지며, 기판(10)의 하면 전체를 흡착한다. 가공 장치(41D)가 제 1 주표면 연삭 장치인 경우, 2 개의 척 테이블(53A, 53B)은 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 위로 향해 기판(10)을 하방으로부터 유지한다. 가공 장치(41D)가 평탄화층 연삭 장치 또는 제 2 주표면 연삭 장치인 경우, 2 개의 척 테이블(53A, 53B)은 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해 기판(10)을 하방으로부터 유지한다.
2 개의 척 테이블(53A, 53B)은, 각각의 연직인 회전 중심선을 중심으로 회전 가능하게 회전 테이블(51)에 장착된다. 회전 테이블(51)의 회전이 정지된 상태에서, 척 테이블(53A, 53B)이 회전 가능하다.
2 개의 척 테이블(53A, 53B)은 회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 둘레에, 등간격(180˚ 간격)으로 배치된다. 회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 둘레에는, 도 17에 나타내는 바와 같이 전달 위치(A0)와 가공 위치(A1)가 배치된다.
도 17은 도 16에 나타내는 2 개의 척 테이블의 위치 변화의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 17의 (a)는, 도 17의 (b)에 나타내는 회전 테이블이 반시계 방향으로 180˚ 회전했을 시의 2 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 17의 (b)는, 도 17의 (a)에 나타내는 회전 테이블이 시계 방향으로 180˚ 회전했을 시의 2 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다.
회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 둘레에는 전달 위치(A0) 및 가공 위치(A1)가 배치된다. 2 개의 척 테이블(53A, 53B)은 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치되며, 각각, 전달 위치(A0)와 가공 위치(A1)와의 사이에서 이동한다.
전달 위치(A0)는, 척 테이블(53A, 53B)에 대한 기판(10)의 전달이 행해지는 위치이다. 전달 위치(A0)는, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53A, 53B)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치와, 척 테이블(53A, 53B)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치를 겸한다.
가공 위치(A1)는, 척 테이블(53A, 53B)에 유지되어 있는 기판(10)이 연삭 공구(17)에 의해 가공되는 위치이다. 가공 위치(A1)에서는, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)가, 기판(10)의 상면인 제 1 주표면(11) 또는 제 2 주표면(12)을 가공한다. 또한, 가공 장치(41D)가 평탄화층 연삭 장치인 경우, 연삭 공구(17)는 평탄화층(15)을 가공한다. 가공 위치(A1)와 전달 위치(A0)는 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치된다.
2 개의 척 테이블(53A, 53B)은 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치되며, 각각, 전달 위치(A0)와 가공 위치(A1)와의 사이에서 이동한다. 2 개의 척 테이블(53A, 53B) 중, 어느 1 개가 전달 위치(A0)에 위치할 때, 나머지 하나가 가공 위치(A1)에 위치한다. 따라서, 하나의 기판(10)의 가공과, 다른 하나의 기판(10)의 전달을 동시에 실시할 수 있어, 연삭 공구(17)의 가동률을 향상시킬 수 있으므로, 단위 시간당 기판(10)의 가공 매수를 증가시킬 수 있다.
또한, 전달 위치(A0)는 기판(10)을 세정부(80)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80)는, 가공 위치(A1)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53A, 53B)로부터 분리되기 전에, 기판(10)의 상면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정이다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 가공 후의 기판(10)의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
또한, 전달 위치(A0)는 척 테이블(53A, 53B)의 기판 유지면을 세정부(80)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80)는, 가공 위치(A1)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53A, 53B)로부터 분리된 후, 노출된 기판 유지면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정, 스크럽 세정 중 어느 하나여도 되고, 양방이어도 된다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 노출된 기판 유지면의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 전달 위치(A0)는 가공 위치(A1)에 비해, 전방(Y축 방향 부측)에 배치되고, 가공 장치(41D)의 기판(10)이 반입반출되는 반입반출구(42D)(도 16 참조)의 근처에 배치된다. 반송 장치(47)는 가공 장치(41D)의 전방으로부터 가공 장치(41D)에 대한 기판(10)의 반입반출을 행하므로, 반송 장치(47)가 전달 위치(A0)에 액세스하기 쉽다. 따라서, 기판(10)의 전달을 원활하게 행할 수 있다.
반입반출구(42D)는 가공 장치(41D)의 반송부(46)에 면하는 벽, 즉 가공 장치(41D)의 전면의 개구부이다. 가공 장치(41D)의 반송부(46)에 면하는 벽은, Y축 방향에 대하여 수직이다. 반입반출구(42D)에는 반입반출구(42D)를 개폐하는 셔터(7)가 마련되어도 된다. 셔터(7)는, 반송 장치(47)가 반송부(46)로부터 가공 장치(41D)로 들어가기 직전에 반입반출구(42D)를 개방하고, 반송 장치(47)가 가공 장치(41D)로부터 반송부(46)로 나온 직후에 반입반출구(42D)를 폐색한다. 기판(10)이 반입반출구(42D)를 통과할 때에, 셔터(7)가 반입반출구(42D)를 개방한다. 한편, 가공 장치(41D)가 기판(10)의 가공을 행할 때에, 셔터(7)가 반입반출구(42D)를 폐색한다. 가공 장치(41D)의 내부에서 발생한 가공 찌꺼기가 반송부(46)로 유출되는 것을 억제할 수 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 상방에서 봤을 때, 가공 위치(A1)에 위치하는 척 테이블(53B)의 일부는, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)에 비해, 후방(예를 들면 Y축 방향 정측)에 배치된다. 연삭 공구(17)의 교환 시에, 가공 장치(41D)의 후방으로부터 연삭 공구(17)와 척 테이블(53B)과의 갭(G)(도 19 참조)을 확인할 수 있다. 따라서, 갭(G)의 조정 작업이 용이하며, 메인터넌스성이 좋다.
도 18은 도 17에 나타내는 2 개의 척 테이블의 위치 변화를 이용한 처리의 일례를 나타내는 순서도이다. 도 18에 나타내는 처리는, 1 개의 척 테이블(53A)로 유지되는 기판(10)의 처리이다. 도 18에 나타내는 처리의 개시 시에, 2 개의 척 테이블(53A, 53B)은, 예를 들면 도 17의 (a)에 나타내는 위치에 있다. 도 18에 나타내는 처리는, 제어 장치(9)에 의한 제어 하에서 실시된다.
기판 처리 방법은, 가공 장치(41D)로 기판(10)을 반입하는 공정(S201)을 가진다. 이 공정(S201)에서는, 전달 위치(A0)에 있어서, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53A)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 또한 이 공정(S201)과 병행하여, 가공 위치(A1)에서는, 척 테이블(53B)에 유지되어 있는 기판(10)의 연삭이 실시된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 회전시키는 공정(S202)을 가진다. 도 17의 (a)에 나타내는 회전 테이블(51)이 시계 방향으로 180˚ 회전되고, 2 개의 척 테이블(53A, 53B)이 도 17의 (a)에 나타내는 위치로부터 도 17의 (b)에 나타내는 위치로 이동한다.
기판 처리 방법은, 가공 위치(A1)에 있어서 척 테이블(53A)에 유지되어 있는 기판(10)을 연삭하는 공정(S203)을 가진다. 이 공정(S203)과 병행하여, 전달 위치(A0)에서는, 척 테이블(53B)에 유지되어 있는 기판(10)의 세정과, 척 테이블(53B)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 이와 더불어, 전달 위치(A0)에서는, 척 테이블(53B)의 세정과, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53B)로의 기판(10)의 전달이 실시된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 다시 회전시키는 공정(S204)을 가진다. 도 17의 (b)에 나타내는 회전 테이블(51)이 반시계 방향으로 180˚ 회전되고, 2 개의 척 테이블(53A, 53B)이 도 17의 (b)에 나타내는 위치로부터 도 17의 (a)에 나타내는 위치로 이동한다.
기판 처리 방법은, 전달 위치(A0)에 있어서 척 테이블(53A)에 유지되어 있는 기판(10)을 세정하는 공정(S205)을 가진다. 또한 기판 처리 방법은, 전달 위치(A0)에 있어서 척 테이블(53A)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달을 실시하여, 가공 장치(41D)로부터 기판(10)을 반출하는 공정(S206)을 가진다. 또한 기판 처리 방법은, 전달 위치(A0)에 있어서 척 테이블(53A)을 세정하는 공정(S207)을 가진다.
또한, 이들의 공정(S205 ~ S207)과 병행하여, 가공 위치(A1)에서는, 척 테이블(53B)에 유지되어 있는 기판(10)의 연삭이 실시된다.
이 후, 도 18에 나타내는 처리가 종료된다. 또한 제어 장치(9)는, 도 18에 나타내는 처리를 반복하여 실행해도 된다.
도 19는, 도 16에 나타내는 가동부와, 승강부와, 진퇴부와의 위치 관계의 일례를 나타내는 후면도이다. 가동부(60)는, 기판(10)을 연삭하는 연삭 공구(17)가 교환 가능하게 장착되는 것이다. 승강부(70)는, 가동부(60)를 연직 방향으로 승강시킴으로써, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)를, 척 테이블(53B)에 대하여 접리시킨다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41D)는, 상방에서 봤을 때 직사각형 형상의 외형을 가지며, 전후 방향(예를 들면 Y축 방향)에 평행한 2 변을 가진다. 또한 도 19에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70)로부터 노출된다. 즉, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때 승강부(70)가 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)를 숨기지 않는다. 승강부(70)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41D)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다. 따라서, 연삭 공구(17)의 교환이 용이하며, 메인터넌스성이 좋다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때 승강부(70)는, 가동부(60)의 옆(예를 들면 X축 방향 부측)에 배치되어도 된다. 또한 승강부(70)는, 가동부(60)의 전방 또는 기울기 전방에 배치되어도 된다. 어느 쪽이든, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70)로부터 노출되면 된다.
또한, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70)로부터 노출되지 않는 경우라도, 가공 장치(41D)의 비스듬히 뒤에서 봤을 때 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70)로부터 노출되면 된다. 승강부(70)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41D)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다.
진퇴부(75)는, 가동부(60)를 전후 방향으로 진퇴시킨다. 진퇴부(75)는, Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 Y축 가이드(76)와, 한 쌍의 Y축 가이드(76)를 따라 진퇴하는 Y축 슬라이더(77)와, Y축 슬라이더(77)를 진퇴시키는 Y축 모터(78)를 가진다. Y축 슬라이더(77)에는 승강부(70)가 고정된다. Y축 모터(78)는 회전 운동하는 것이어도 되고, 직선 운동하는 것이어도 된다. Y축 모터(78)가 회전 운동하는 경우, Y축 모터(78)의 회전 운동을 Y축 슬라이더(77)의 직선 운동으로 변환하는 볼 나사(79)(도 16 참조)를 진퇴부(75)가 가진다.
진퇴부(75)는, 가동부(60)를 전후 방향으로 진퇴시킴으로써, 링 형상으로 배열되는 복수의 숫돌(19)의 원 궤도의 위치 조정을 행한다. 이 위치 조정은, 예를 들면 연삭 공구(17)가 교환되었을 때에 행해지며, 원 궤도의 크기가 변화했을 때에 행해진다. 원 궤도는, 기판(10)의 중심을 통과하도록 위치 조정된다. 가동부(60)가 진퇴 가능하기 때문에, 원 궤도의 크기가 상이한 복수 종류의 연삭 공구(17)가 사용 가능하다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75)로부터 노출된다. 즉, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때 진퇴부(75)가 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)를 숨기지 않는다. 진퇴부(75)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41D)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다. 따라서, 연삭 공구(17)의 교환이 용이하며, 메인터넌스성이 좋다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때, 진퇴부(75)는 가동부(60)의 옆(예를 들면 X축 방향 부측)에 배치되어도 된다. 또한, 진퇴부(75)는 가동부(60)의 전방 또는 기울기 전방에 배치되어도 된다. 어느 쪽이든, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75)로부터 노출되면 된다.
또한, 가공 장치(41D)의 바로 뒤에서 봤을 때 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75)로부터 노출되지 않는 경우라도, 가공 장치(41D)의 비스듬히 뒤에서 봤을 때 가동부(60)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75)로부터 노출되면 된다. 진퇴부(75)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41D)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 가공 장치(41D)는 원 궤도의 크기가 상이한 복수 종류의 연삭 공구(17)를 사용 가능하게 하기 위하여 진퇴부(75)를 가지지만, 본 개시의 기술은 이에 한정되지 않는다. 연삭 공구(17)의 원 궤도의 크기가 1 개로 정해져 있는 경우, 가공 장치(41D)는 진퇴부(75)를 가지지 않아도 된다. 진퇴부(75)가 없는 경우, 가공 장치(41D)의 X축 방향 치수를 작게 할 수 있다.
도 20은 가공 장치의 제 2 변형예를 나타내는 상면도이다. 본 변형예의 가공 장치(41E)는, 상기 실시 형태의 가공 장치(41A, 41B, 41C) 중 어느 것과도 치환 가능하다. 즉, 본 변형예의 가공 장치(41E)는 제 1 주표면 연삭 장치, 평탄화층 연삭 장치, 및 제 2 주표면 연삭 장치 중 어느 것이어도 된다. 본 변형예의 가공 장치(41E)는, 회전 테이블(51)과, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)과, 2 개의 가동부(60A, 60B)와, 2 개의 승강부(70A, 70B)와, 2 개의 진퇴부(75A, 75B)와, 2 개의 세정부(80A, 80B)를 구비한다.
회전 테이블(51)은 연직인 회전 중심선(52)을 중심으로 회전된다. 회전 테이블(51)은, 예를 들면 상방에서 봤을 때 시계 방향으로 180˚ 회전된 후, 반시계 방향으로 180˚ 회전된다. 회전 테이블(51)에 고정되는 배선 및 배관의 배치가 원래의 배치로 돌아오므로, 배선 및 배관의 처리가 용이하다.
4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은 회전 테이블(51)과 함께, 회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)을 중심으로 회전한다. 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은 각각, 기판(10)을 하방으로부터 수평으로 유지하는 기판 유지면을 가진다. 기판 유지면은 기판(10)보다 큰 직경을 가지며, 기판(10)의 하면 전체를 흡착한다. 가공 장치(41E)가 제 1 주표면 연삭 장치인 경우, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은 기판(10)의 제 1 주표면(11)을 위로 향해 기판(10)을 하방으로부터 유지한다. 가공 장치(41E)가 평탄화층 연삭 장치 또는 제 2 주표면 연삭 장치인 경우, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은 기판(10)의 제 2 주표면(12)을 위로 향해 기판(10)을 하방으로부터 유지한다.
4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은 각각의 연직인 회전 중심선을 중심으로 회전 가능하게, 회전 테이블(51)에 장착된다. 회전 테이블(51)의 회전이 정지된 상태에서, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)이 회전 가능하다.
4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은, 회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 둘레로 등간격(90˚ 간격)으로 배치된다. 회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 둘레에는, 도 21에 나타내는 바와 같이 제 1 전달 위치(A0)와, 제 2 전달 위치(A1)와, 제 1 가공 위치(A2)와, 제 2 가공 위치(A3)가 배치된다.
도 21은 도 20에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 21의 (a)는, 도 21의 (b)에 나타내는 회전 테이블이 반시계 방향으로 180˚ 회전했을 시의 4 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 21의 (b)는, 도 21의 (a)에 나타내는 회전 테이블이 시계 방향으로 180˚ 회전했을 시의 4 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다.
회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 둘레에는 제 1 전달 위치(A0), 제 2 전달 위치(A1), 제 1 가공 위치(A2) 및 제 2 가공 위치(A3)가 이 순으로, 반시계 방향으로 배치된다. 또한, 배치의 순서는 반대여도 되며, 시계 방향으로 제 1 전달 위치(A0), 제 2 전달 위치(A1), 제 1 가공 위치(A2) 및 제 2 가공 위치(A3)가 이 순으로 배치되어도 된다.
한 쌍의 척 테이블(53A, 53C)은 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치되며, 각각, 제 1 전달 위치(A0)와 제 1 가공 위치(A2)와의 사이에서 이동한다. 또한, 나머지 한 쌍의 척 테이블(53B, 53D)은 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치되며, 각각, 제 2 전달 위치(A1)와 제 2 가공 위치(A3)와의 사이를 이동한다.
제 1 전달 위치(A0)는, 한 쌍의 척 테이블(53A, 53C)에 대한 기판(10)의 전달이 행해지는 위치이다. 제 1 전달 위치(A0)는, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53A, 53C)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치와, 척 테이블(53A, 53C)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치를 겸한다.
제 1 가공 위치(A2)는, 한 쌍의 척 테이블(53A, 53C)에 유지되어 있는 기판(10)이 연삭 공구(17)에 의해 가공되는 위치이다. 제 1 가공 위치(A2)에서는, 가동부(60B)에 장착된 연삭 공구(17)가, 기판(10)의 상면인 제 1 주표면(11) 또는 제 2 주표면(12)을 가공한다. 또한, 가공 장치(41E)가 평탄화층 연삭 장치인 경우, 연삭 공구(17)는 평탄화층(15)을 가공한다. 제 1 가공 위치(A2)와 제 1 전달 위치(A0)는 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치된다.
한 쌍의 척 테이블(53A, 53C)은 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치되며, 각각, 제 1 전달 위치(A0)와 제 1 가공 위치(A2)와의 사이에서 이동한다. 한 쌍의 척 테이블(53A, 53C) 중, 어느 1 개가 제 1 전달 위치(A0)에 위치할 때, 나머지 하나가 제 1 가공 위치(A2)에 위치한다. 따라서, 하나의 기판(10)의 가공과, 다른 하나의 기판(10)의 전달을 동시에 실시할 수 있어, 연삭 공구(17)의 가동률을 향상시킬 수 있으므로, 단위 시간당 기판(10)의 가공 매수를 증가시킬 수 있다.
또한, 제 1 전달 위치(A0)는 기판(10)을 세정부(80A)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80A)는, 제 1 가공 위치(A2)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53A, 53C)로부터 분리되기 전에, 기판(10)의 상면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정이다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 가공 후의 기판(10)의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
또한, 제 1 전달 위치(A0)는 척 테이블(53A, 53C)의 기판 유지면을 세정부(80A)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80A)는, 제 1 가공 위치(A2)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53A, 53C)로부터 분리된 후, 노출된 기판 유지면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정, 스크럽 세정 중 어느 것이어도 되며, 양방이어도 된다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 노출된 기판 유지면의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
제 2 전달 위치(A1)는, 한 쌍의 척 테이블(53B, 53D)에 대한 기판(10)의 전달이 행해지는 위치이다. 제 2 전달 위치(A1)는, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53B, 53D)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치와, 척 테이블(53B, 53D)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치를 겸한다.
제 2 가공 위치(A3)는, 한 쌍의 척 테이블(53B, 53D)에 유지되어 있는 기판(10)이 연삭 공구(17)에 의해 가공되는 위치이다. 제 2 가공 위치(A3)에서는, 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)가, 기판(10)의 상면인 제 1 주표면(11) 또는 제 2 주표면(12)을 가공한다. 또한, 가공 장치(41E)가 평탄화층 연삭 장치인 경우, 연삭 공구(17)는 평탄화층(15)을 가공한다. 제 2 가공 위치(A3)와 제 2 전달 위치(A1)는 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치된다.
한 쌍의 척 테이블(53B, 53D)은, 회전 중심선(52)을 사이에 두고 대칭으로 배치되며, 각각, 제 2 전달 위치(A1)와 제 2 가공 위치(A3)와의 사이에서 이동한다. 한 쌍의 척 테이블(53B, 53D) 중, 어느 1 개가 제 2 전달 위치(A1)에 위치할 때, 나머지 하나가 제 2 가공 위치(A3)에 위치한다. 따라서, 하나의 기판(10)의 가공과, 다른 하나의 기판(10)의 전달을 동시에 실시할 수 있어, 연삭 공구(17)의 가동률을 향상시킬 수 있으므로, 단위 시간당 기판(10)의 가공 매수를 증가시킬 수 있다.
또한, 제 2 전달 위치(A1)는 기판(10)을 세정부(80B)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80B)는, 제 2 가공 위치(A3)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53B, 53D)로부터 분리되기 전에, 기판(10)의 상면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정이다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 가공 후의 기판(10)의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
또한, 제 2 전달 위치(A1)는 척 테이블(53B, 53D)의 기판 유지면을 세정부(80B)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80B)는, 제 2 가공 위치(A3)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53B, 53D)로부터 분리된 후, 노출된 기판 유지면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정, 스크럽 세정 중 어느 것이어도 되며, 양방이어도 된다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 노출된 기판 유지면의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 상방에서 봤을 때, 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)는 제 1 가공 위치(A2) 및 제 2 가공 위치(A3)에 비해, 전방(Y축 방향 부측)에 배치되고, 가공 장치(41E)의 기판(10)이 반입반출되는 반입반출구(42E)(도 20 참조)의 근처에 배치된다. 반송 장치(47)는 가공 장치(41E)의 전방으로부터 가공 장치(41E)에 대한 기판(10)의 반입반출을 행하므로, 반송 장치(47)가 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에 액세스하기 쉽다. 따라서, 기판(10)의 전달을 원활하게 행할 수 있다.
반입반출구(42E)는, 가공 장치(41E)의 반송부(46)에 면하는 벽, 즉 가공 장치(41E)의 전면의 개구부이다. 가공 장치(41E)의 반송부(46)에 면하는 벽은, Y축 방향에 대하여 수직이다. 반입반출구(42E)에는, 반입반출구(42E)를 개폐하는 셔터(7)가 마련되어도 된다. 셔터(7)는, 반송 장치(47)가 반송부(46)로부터 가공 장치(41E)로 들어가기 직전에 반입반출구(42E)를 개방하고, 반송 장치(47)가 가공 장치(41E)로부터 반송부(46)로 나온 직후에 반입반출구(42E)를 폐색한다. 기판(10)이 반입반출구(42E)를 통과할 때에, 셔터(7)가 반입반출구(42E)를 개방한다. 한편, 가공 장치(41E)가 기판(10)의 가공을 행할 때에, 셔터(7)가 반입반출구(42E)를 폐색한다. 가공 장치(41E)의 내부에서 발생한 가공 찌꺼기가 반송부(46)로 유출되는 것을 억제할 수 있다.
도 22는 도 21에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화를 이용한 처리의 일례를 나타내는 순서도이다. 도 22에 나타내는 처리는, 2 개의 척 테이블(53A, 53B)로 유지되는 기판(10)의 처리이다. 도 22에 나타내는 처리의 개시 시에, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은, 예를 들면 도 21의 (a)에 나타내는 위치에 있다. 도 22에 나타내는 처리는, 제어 장치(9)에 의한 제어 하에서 실시된다.
기판 처리 방법은, 가공 장치(41E)로 2 개의 기판(10)을 반입하는 공정(S301)을 가진다. 이 공정(S301)에서는, 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에 있어서, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53A, 53B)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 또한 이 공정(S301)과 병행하여, 제 1 가공 위치(A2) 및 제 2 가공 위치(A3)에서는, 척 테이블(53C, 53D)에 유지되어 있는 2 개의 기판(10)의 연삭이 실시된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 회전시키는 공정(S302)을 가진다. 도 21의 (a)에 나타내는 회전 테이블(51)이 시계 방향으로 180˚ 회전되고, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)이 도 21의 (a)에 나타내는 위치로부터 도 21의 (b)에 나타내는 위치로 이동한다.
기판 처리 방법은, 제 1 가공 위치(A2) 및 제 2 가공 위치(A3)에 있어서 척 테이블(53A, 53B)에 유지되어 있는 2 개의 기판(10)을 연삭하는 공정(S303)을 가진다. 이 공정(S303)과 병행하여, 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53C, 53D)에 유지되어 있는 2 개의 기판(10)의 세정과, 척 테이블(53C, 53D)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 이와 더불어, 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53C, 53D)의 세정과, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53C, 53D)로의 기판의 전달이 실시된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 다시 회전시키는 공정(S304)을 가진다. 도 21의 (b)에 나타내는 회전 테이블(51)이 반시계 방향으로 180˚ 회전되고, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)이 도 21의 (b)에 나타내는 위치로부터 도 21의 (a)에 나타내는 위치로 이동한다.
기판 처리 방법은, 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에 있어서 척 테이블(53A, 53B)에 유지되어 있는 2 개의 기판(10)을 세정하는 공정(S305)을 가진다. 또한, 기판 처리 방법은 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에 있어서 척 테이블(53A, 53B)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달을 실시하고, 가공 장치(41E)로부터 2 개의 기판(10)을 반출하는 공정(S306)을 가진다. 또한 기판 처리 방법은, 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에 있어서 척 테이블(53A, 53B)을 세정하는 공정(S307)을 가진다.
또한, 이들 공정(S305 ~ S307)과 병행하여, 제 1 가공 위치(A2) 및 제 2 가공 위치(A3)에서는, 척 테이블(53C, 53D)에 유지되어 있는 2 개의 기판(10)의 연삭이 실시된다.
이 후, 도 22에 나타내는 처리가 종료된다. 또한, 제어 장치(9)는 도 22에 나타내는 처리를 반복하여 실행해도 된다.
도 23은 도 20에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화의 다른 일례를 나타내는 상면도이다. 도 23의 (a)는, 도 23의 (d)에 나타내는 회전 테이블이 시계 방향으로 90˚ 회전했을 시의 4 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 23의 (b)는, 도 23의 (a)에 나타내는 회전 테이블이 시계 방향으로 90˚ 회전했을 시의 4 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 23의 (c)는, 도 23의 (b)에 나타내는 회전 테이블이 시계 방향으로 90˚ 회전했을 시의 4 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다. 도 23의 (d)는, 도 23의 (c)에 나타내는 회전 테이블이 반시계 방향으로 270˚ 회전했을 시의 4 개의 척 테이블의 위치의 일례를 나타내는 상면도이다.
회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 둘레에는 제 1 전달 위치(A0), 제 1 가공 위치(A2), 제 2 가공 위치(A3) 및 제 2 전달 위치(A1)가 이 순으로, 시계 방향으로 배치된다. 또한, 배치의 순서는 반대여도 되며, 반시계 방향으로 제 1 전달 위치(A0), 제 1 가공 위치(A2), 제 2 가공 위치(A3) 및 제 2 전달 위치(A1)가 이 순으로 배치되어도 된다. 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은 각각, 제 1 전달 위치(A0), 제 1 가공 위치(A2), 제 2 가공 위치(A3) 및 제 2 전달 위치(A1)로 이 순으로 이동한다.
제 1 전달 위치(A0)는, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치이다.
제 1 가공 위치(A2)는, 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)에 유지되어 있는 기판(10)이 연삭 공구(17)에 의해 1 차 가공되는 위치이다. 제 1 가공 위치(A2)에서는, 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)가, 기판(10)의 상면을 1 차 가공한다.
제 2 가공 위치(A3)는, 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)에 유지되어 있는 기판(10)이 연삭 공구(17)에 의해 2 차 가공되는 위치이다. 제 2 가공 위치(A3)에서는, 가동부(60B)에 장착된 연삭 공구(17)가, 기판(10)의 상면을 2 차 가공한다.
1 차 가공용의 연삭 공구(17)와 2 차 가공용의 연삭 공구(17)는 동일한 평균 입경의 지립을 가져도 되고, 상이한 평균 입경의 지립을 가져도 된다. 후자의 경우, 2 차 가공용의 연삭 공구(17)는 1 차 가공용의 연삭 공구(17)에 비해, 작은 평균 입경의 지립을 가져도 된다.
제 2 전달 위치(A1)는, 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 행해지는 위치이다.
또한, 제 2 전달 위치(A1)는 기판(10)을 세정부(80B)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80B)는, 제 2 가공 위치(A3)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)로부터 분리되기 전에, 기판(10)의 상면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정이다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 가공 후의 기판(10)의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
또한, 제 2 전달 위치(A1)는 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)의 기판 유지면을 세정부(80B)에 의해 세정하는 위치를 겸해도 된다. 세정부(80B)는, 제 2 가공 위치(A3)에서 가공된 기판(10)이 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)로부터 분리된 후, 노출된 기판 유지면을 세정한다. 그 세정 방법은 예를 들면 스프레이 세정, 스크럽 세정 중 어느 것이어도 되며, 양방이어도 된다. 이 경우, 기판(10)의 가공과, 노출된 기판 유지면의 세정을 동시에 실시할 수 있다.
또한, 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)의 기판 유지면의 세정은, 제 2 전달 위치(A1) 대신에 제 1 전달 위치(A0)에 있어서 실시되어도 되며, 세정부(80A)에 의해 실시되어도 된다.
도 23에 나타내는 바와 같이, 상방에서 봤을 때, 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)는 제 1 가공 위치(A2) 및 제 2 가공 위치(A3)에 비해, 전방(Y축 방향 부측)에 배치되고, 가공 장치(41E)의 기판(10)이 반입반출되는 반입반출구(42E)(도 20 참조)의 근처에 배치된다. 반송 장치(47)는 가공 장치(41E)의 전방으로부터 가공 장치(41E)에 대한 기판(10)의 반입반출을 행하므로, 반송 장치(47)가 제 1 전달 위치(A0) 및 제 2 전달 위치(A1)에 액세스하기 쉽다. 따라서, 기판(10)의 전달을 원활하게 행할 수 있다.
도 24는 도 23에 나타내는 4 개의 척 테이블의 위치 변화를 이용한 처리의 일례를 나타내는 순서도이다. 도 24에 나타내는 처리는, 1 개의 척 테이블(53A)로 유지되는 기판(10)의 처리이다. 도 24에 나타내는 처리의 개시 시에, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)은 도 23의 (a)에 나타내는 위치에 있다. 도 24에 나타내는 처리는, 제어 장치(9)에 의한 제어 하에서 실시된다.
기판 처리 방법은, 가공 장치(41E)로 기판(10)을 반입하는 공정(S401)을 가진다. 이 공정(S401)에서는, 제 1 전달 위치(A0)에 있어서, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53A)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 또한 이 공정(S401)과 병행하여, 제 1 가공 위치(A2)에서는, 척 테이블(53D)에 유지되어 있는 기판(10)의 1 차 연삭이 실시된다. 또한 이 공정(S401)과 병행하여, 제 2 가공 위치(A3)에서는, 척 테이블(53C)에 유지되어 있는 기판(10)의 2 차 연삭이 실시된다. 또한 이 공정(S401)과 병행하여, 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53B)에 유지되어 있는 기판(10)의 세정과, 척 테이블(53B)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 이와 더불어, 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53B)의 세정이 실시되어도 된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 회전시키는 공정(S402)을 가진다. 도 23의 (a)에 나타내는 회전 테이블(51)이 시계 방향으로 90˚ 회전되고, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)이 도 23의 (a)에 나타내는 위치로부터 도 23의 (b)에 나타내는 위치로 이동한다.
기판 처리 방법은, 제 1 가공 위치(A2)에 있어서 척 테이블(53A)에 유지되어 있는 기판(10)을 1 차 연삭하는 공정(S403)을 가진다. 또한 이 공정(S403)과 병행하여, 제 2 가공 위치(A3)에서는, 척 테이블(53D)에 유지되어 있는 기판(10)의 2 차 연삭이 실시된다. 또한 이 공정(S403)과 병행하여, 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53C)에 유지되어 있는 기판(10)의 세정과, 척 테이블(53C)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 이와 더불어, 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53C)의 세정이 실시되어도 된다. 또한 이 공정(S403)과 병행하여, 제 1 전달 위치(A0)에서는, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53B)로의 기판(10)의 전달이 실시된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 회전시키는 공정(S404)을 가진다. 도 23의 (b)에 나타내는 회전 테이블(51)이 시계 방향으로 90˚ 회전되고, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)이 도 23의 (b)에 나타내는 위치로부터 도 23의 (c)에 나타내는 위치로 이동한다.
기판 처리 방법은, 제 2 가공 위치(A3)에 있어서 척 테이블(53A)에 유지되어 있는 기판(10)을 2 차 연삭하는 공정(S405)을 가진다. 또한 이 공정(S405)과 병행하여, 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53D)에 유지되어 있는 기판(10)의 세정과, 척 테이블(53D)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 이와 더불어, 제 2 전달 위치(A1)에서는, 척 테이블(53D)의 세정이 실시되어도 된다. 또한 이 공정(S405)과 병행하여, 제 1 전달 위치(A0)에서는, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53C)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 또한 이 공정(S405)과 병행하여, 제 1 가공 위치(A2)에서는, 척 테이블(53B)에 유지되어 있는 기판(10)의 1 차 연삭이 실시된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 회전시키는 공정(S406)을 가진다. 도 23의 (c)에 나타내는 회전 테이블(51)이 반시계 방향으로 270˚ 회전되고, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)이 도 23의 (c)에 나타내는 위치로부터 도 23의 (d)에 나타내는 위치로 이동한다.
기판 처리 방법은, 제 2 전달 위치(A1)에 있어서 척 테이블(53A)에 유지되어 있는 기판(10)을 세정하는 공정(S407)을 가진다. 또한 기판 처리 방법은, 제 2 전달 위치(A1)에 있어서 척 테이블(53A)로부터 반송 장치(47)로의 기판(10)의 전달을 실시하고, 가공 장치(41E)로부터 기판(10)을 반출하는 공정(S408)을 가진다. 또한 기판 처리 방법은, 제 2 전달 위치(A1)에 있어서 척 테이블(53A)을 세정하는 공정(S409)을 가진다.
또한 이들 공정(S407 ~ S409)과 병행하여, 제 1 전달 위치(A0)에서는, 반송 장치(47)로부터 척 테이블(53D)로의 기판(10)의 전달이 실시된다. 또한 이들 공정(S407 ~ S409)과 병행하여, 제 1 가공 위치(A2)에서는, 척 테이블(53C)에 유지되어 있는 기판(10)의 1 차 연삭이 실시된다. 또한 이들 공정(S407 ~ S409)과 병행하여, 제 2 가공 위치(A3)에서는, 척 테이블(53B)에 유지되어 있는 기판(10)의 2 차 연삭이 실시된다.
기판 처리 방법은, 회전 테이블(51)을 회전시키는 공정(S410)을 가진다. 도 23의 (d)에 나타내는 회전 테이블(51)이 시계 방향으로 90˚ 회전되고, 4 개의 척 테이블(53A, 53B, 53C, 53D)이 도 23의 (d)에 나타내는 위치로부터 도 23의 (a)에 나타내는 위치로 이동한다.
이 후, 도 24에 나타내는 처리가 종료된다. 또한, 제어 장치(9)는 도 24에 나타내는 처리를 반복하여 실행해도 된다.
본 변형예의 가공 장치(41E)에 의하면, 도 21 및 도 23에 나타내는 바와 같이, 1 개의 회전 테이블(51)의 회전 중심선(52)의 주위에 2 개의 전달 위치(A0, A1)와 2 개의 가공 위치(A2, A3)가 배치된다. 따라서, 1 개의 전달 위치와 1 개의 가공 위치가 회전 중심선의 둘레에 배치되는 회전 테이블을 2 개 이용하는 경우에 비해, 회전 테이블의 사용수가 적다. 따라서, 가공 장치(41E)의 설치 면적을 저감시킬 수 있으며, 나아가서는 기판 처리 시스템(1)의 설치 면적을 저감시킬 수 있다.
도 25는 도 20에 나타내는 2 개의 가동부와, 2 개의 승강부와, 2 개의 진퇴부와의 위치 관계의 일례를 나타내는 후면도이다. 2 개의 가동부(60A, 60B)는 각각, 기판(10)을 연삭하는 연삭 공구(17)가 교환 가능하게 장착되는 것이다. 2 개의 승강부(70A, 70B)는, 2 개의 가동부(60A, 60B)를 독립으로 연직 방향으로 승강시키는 것이다. 승강부(70A)는 가동부(60A)를 연직 방향으로 승강시키고, 승강부(70B)는 가동부(60B)를 연직 방향으로 승강시킨다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41E)는 상방에서 봤을 때, 직사각형 형상의 외형을 가지며, 전후 방향(예를 들면 Y축 방향)에 평행한 2 변을 가진다. 또한 도 25에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70A)로부터 노출된다. 즉, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 승강부(70A)가 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)를 숨기지 않는다. 승강부(70A)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41E)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다. 따라서, 연삭 공구(17)의 교환이 용이하며, 메인터넌스성이 좋다.
도 25에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 승강부(70A)는 가동부(60A)의 옆(예를 들면 X축 방향 부측)에 배치되어도 된다. 또한, 승강부(70A)는 가동부(60A)의 전방 또는 기울기 전방에 배치되어도 된다. 어느 쪽이든, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70A)로부터 노출되면 된다.
또한, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70A)로부터 노출되지 않는 경우라도, 가공 장치(41E)의 비스듬히 뒤에서 봤을 때 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 승강부(70A)로부터 노출되면 된다. 승강부(70A)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41E)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다.
2 개의 진퇴부(75A, 75B)는 2 개의 가동부(60A, 60B)를 독립으로 전후 방향으로 진퇴시키는 것이다. 진퇴부(75A)는 가동부(60A)를 전후 방향으로 진퇴시키고, 승강부(70B)는 가동부(60B)를 전후 방향으로 승강시킨다.
도 25에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75A)로부터 노출된다. 즉, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 진퇴부(75A)가 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)를 숨기지 않는다. 진퇴부(75A)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41E)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다. 따라서, 연삭 공구(17)의 교환이 용이하며, 메인터넌스성이 좋다.
도 25에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 진퇴부(75A)는, 가동부(60A)의 옆(예를 들면 X축 방향 부측)에 배치되어도 된다. 또한, 진퇴부(75A)는, 가동부(60A)의 전방 또는 기울기 전방에 배치되어도 된다. 어느 쪽이든, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때, 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75A)로부터 노출되면 된다.
또한, 가공 장치(41E)의 바로 뒤에서 봤을 때 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75A)로부터 노출되지 않는 경우라도, 가공 장치(41E)의 비스듬히 뒤에서 봤을 때 가동부(60A)에 장착된 연삭 공구(17)의 전체가 진퇴부(75A)로부터 노출되면 된다. 진퇴부(75A)에 방해 받지 않고, 가공 장치(41E)의 후방으로부터 연삭 공구(17)의 교환이 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 가공 장치(41E)는 원 궤도의 크기가 상이한 복수 종류의 연삭 공구(17)를 사용 가능하게 하기 위하여 진퇴부(75A, 75B)를 가지지만, 본 개시의 기술은 이에 한정되지 않는다. 연삭 공구(17)의 원 궤도의 크기가 1 개로 정해져 있는 경우, 가공 장치(41E)는 진퇴부(75A, 75B)를 가지지 않아도 된다. 진퇴부(75A, 75B)가 없는 경우, 가공 장치(41E)의 X축 방향 치수를 작게 할 수 있다.
이상, 본 개시에 따른 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법의 실시 형태 등에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지 않는다. 특허 청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서 각종의 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다. 그들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
기판(10)은 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판에는 한정되지 않고, 글라스 기판 등이어도 된다. 기판(10)은 서로 대향하는 제 1 주표면과 제 2 주표면을 가지고, 제 1 주표면이 연삭될 때에, 제 2 주표면은 미리 다른 기판 또는 수지 테이프로 보호되어도 된다.
본 출원은 2018년 8월 23일에 일본 특허청에 출원한 특허출원 2018-156673호에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로, 특허출원 2018-156673호의 전 내용을 본 출원에 원용한다.
1 : 기판 처리 시스템
9 : 제어 장치
10 : 기판
17 : 연삭 공구
21 : 캐리어 배치부
29 : 제 1 트랜지션 장치
32 : 제 2 트랜지션 장치
33 : 평탄화 장치
34 : 세정 장치
35A, 35B : 에칭 장치
44 : 반전 장치
45A, 45B, 45C : 세정 장치
41A, 41B, 41C : 가공 장치
42A : 반입반출구
51 : 회전 테이블
52 : 회전 중심선
53 : 척 테이블
60 : 가동부
70 : 승강부

Claims (20)

  1. 기판의 제 1 주표면을 위로 향해 상기 기판을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 연삭하는 제 1 주표면 연삭 장치와,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치로 연삭된 상기 기판을 상하 반전시키는 제 1 반전 장치와,
    상기 기판의 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 2 주표면을 연삭하는 제 2 주표면 연삭 장치를 구비하는, 기판 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치는, 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 위로 향해 상기 기판을 하방으로부터 유지하는 척 테이블과, 연삭 공구가 교환 가능하게 장착되는 가동부와, 상기 가동부를 승강시키는 승강부를 가지는, 기판 처리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상방에서 봤을 때 상기 제 1 주표면 연삭 장치의 전방으로부터, 상기 제 1 주표면 연삭 장치에 대한 상기 기판의 반입반출을 행하는 반송 장치를 구비하고,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치의 바로 뒤 또는 비스듬히 뒤에서 봤을 때, 상기 가동부에 장착된 상기 연삭 공구의 전체가 상기 승강부로부터 노출되는, 기판 처리 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치는, 상기 척 테이블을 전후 방향으로 안내하는 수평 가이드를 가지고,
    상기 수평 가이드를 따라 전달 위치와 가공 위치가 배치되고, 상기 전달 위치는 상기 척 테이블에 대한 상기 기판의 전달이 행해지는 위치이며, 상기 가공 위치는 상기 척 테이블에 유지되어 있는 상기 기판이 상기 연삭 공구에 의해 가공되는 위치인, 기판 처리 시스템.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치는, 연직인 회전 중심선을 중심으로 회전하는 회전 테이블을 가지고,
    상기 척 테이블은, 상기 회전 테이블의 상기 회전 중심선의 둘레에 등간격으로 2 개 배치되어, 상기 회전 테이블과 함께 회전하고,
    상기 회전 테이블의 상기 회전 중심선의 둘레에는 전달 위치와 가공 위치가 배치되고, 상기 전달 위치는 상기 척 테이블에 대한 상기 기판의 전달이 행해지는 위치이며, 상기 가공 위치는 상기 척 테이블에 유지되어 있는 상기 기판이 상기 연삭 공구에 의해 가공되는 위치인, 기판 처리 시스템.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치는, 연직인 회전 중심선을 중심으로 회전하는 회전 테이블을 가지고,
    상기 척 테이블은, 상기 회전 테이블의 상기 회전 중심선의 둘레에 등간격으로 4 개 배치되어, 상기 회전 테이블과 함께 회전하고,
    상기 회전 테이블의 상기 회전 중심선의 둘레에는 제 1 전달 위치와 제 2 전달 위치와 제 1 가공 위치와 제 2 가공 위치가 배치되고, 상기 제 1 전달 위치 및 상기 제 2 전달 위치는 각각 상기 척 테이블에 대한 상기 기판의 전달이 행해지는 위치이며, 상기 제 1 가공 위치 및 상기 제 2 가공 위치는 각각 상기 척 테이블에 유지되어 있는 상기 기판이 상기 연삭 공구에 의해 가공되는 위치인, 기판 처리 시스템.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치의 상기 승강부는, 상기 척 테이블의 이동 경로에 걸쳐지는 도어형 프레임과, 상기 도어형 프레임에 고정되는 한 쌍의 승강 가이드와, 한 쌍의 상기 승강 가이드를 따라 승강하는 한 쌍의 승강 슬라이더를 가지고,
    한 쌍의 상기 승강 슬라이더에는 상기 가동부가 고정되고, 상기 가동부는 상기 연삭 공구를 회전시키는 스핀들 모터를 가지고,
    한 쌍의 상기 승강 슬라이더는, 상기 스핀들 모터의 회전 중심선을 사이에 두고 대칭으로 배치되는, 기판 처리 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 주표면 연삭 장치는, 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 위로 향해 상기 기판의 상기 제 2 주표면에 형성된 평탄화층의 평탄면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 연삭하는 장치인, 기판 처리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 평탄화층을 연삭하는 평탄화층 연삭 장치를 구비하는, 기판 처리 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 주표면 연삭 장치는, 상기 평탄화층과 상기 기판의 상기 제 2 주표면과의 양방을 연삭하는 연삭 공구가 교환 가능하게 장착되는 가동부와, 상기 가동부를 승강시키는 승강부를 가지는, 기판 처리 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판을 유지하고, 또한 상기 평탄화층을 용제로 녹여 제거하는 세정 장치를 구비하는, 기판 처리 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 연삭된 상기 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판을 유지하고, 또한 상기 기판의 연삭된 상기 제 2 주표면을 에칭하는 제 2 주표면 에칭 장치를 구비하는, 기판 처리 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 주표면 에칭 장치로 에칭된 상기 기판을 상하 반전시키는 제 2 반전 장치와,
    상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 위로 향해 상기 기판을 유지하고, 또한 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 에칭하는 제 1 주표면 에칭 장치를 구비하는, 기판 처리 시스템.
  14. 캐리어 배치부에 배치된 캐리어로부터 기판을 취출하는 공정과,
    상기 캐리어로부터 취출한 상기 기판의 제 1 주표면을 위로 향해, 상기 기판을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 연삭하는 공정과,
    상기 제 1 주표면이 연삭된 상기 기판을 상하 반전시키는 공정과,
    상기 기판의 제 2 주표면을 위로 향해, 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 2 주표면을 연삭하는 공정과,
    상기 제 2 주표면이 연삭된 상기 기판을, 상기 캐리어 배치부에 배치된 캐리어에 수용하는 공정을 가지는, 기판 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 1 주표면을 연삭하는 공정은, 상기 캐리어로부터 취출한 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 위로 향해, 상기 기판의 상기 제 2 주표면에 형성된 평탄화층의 평탄면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 1 주표면을 연삭하는 공정인, 기판 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 2 주표면을 연삭하는 연삭 공구와는 다른 연삭 공구로 상기 평탄화층을 연삭하는 공정을 가지는, 기판 처리 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 하방으로부터 유지하고, 또한 상기 기판의 상기 제 2 주표면을 연삭하는 연삭 공구로 상기 평탄화층을 연삭하는 공정을 가지는, 기판 처리 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판을 유지하고, 또한 상기 평탄화층을 용제로 녹여 제거하는 공정을 가지는, 기판 처리 방법.
  19. 제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 연삭된 상기 제 2 주표면을 위로 향해 상기 기판을 유지하고, 또한 상기 기판의 연삭된 상기 제 2 주표면을 에칭하는 공정을 가지는, 기판 처리 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 주표면이 에칭된 상기 기판을 상하 반전시키는 공정과,
    상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 위로 향해 상기 기판을 유지하고, 또한 상기 기판의 연삭된 상기 제 1 주표면을 에칭하는 공정을 가지는, 기판 처리 방법.
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