KR20210090683A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20210090683A
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요시히로 카와구치
세이지 나카노
무네히사 코다마
히로토시 모리
하야토 타노우에
요헤이 야마와키
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 제 1 기판과 제 2 기판이 접합된 중합 기판에 있어서 상기 제 2 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 제 1 기판에는 제거 대상의 주연부와 상기 제 1 기판의 중앙부의 경계를 따라 주연 개질층이 형성되고, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 중합 기판에 대하여, 상기 주연 개질층을 기점으로 상기 주연부를 제거하는 주연 제거부와, 상기 주연 제거부로 제거된 상기 주연부를 회수하는 회수 기구를 구비하는 회수부를 가진다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
본 개시는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 외주부에 지립이 마련된 원판 형상의 연삭 공구를 회전하고, 연삭 공구의 적어도 외주면을 반도체 웨이퍼에 선 형상으로 접촉시켜 반도체 웨이퍼의 둘레 단부(端部)를 대략 L자 형상으로 연삭하는 것이 개시되어 있다. 반도체 웨이퍼는 2 매의 실리콘 웨이퍼를 붙여 제작된 것이다.
일본특허공개공보 평9-216152호
본 개시에 따른 기술은, 기판끼리가 접합된 중합 기판에 있어서, 하나의 기판의 주연부를 제거하여 적절히 회수한다.
본 개시의 일태양은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 제 1 기판과 제 2 기판이 접합된 중합 기판에 있어서 상기 제 2 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 제 1 기판에는 제거 대상의 주연부와 상기 제 1 기판의 중앙부의 경계를 따라 주연 개질층이 형성되고, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 중합 기판에 대하여, 상기 주연 개질층을 기점으로 상기 주연부를 제거하는 주연 제거부와, 상기 주연 제거부에서 제거된 상기 주연부를 회수하는 회수 기구를 구비하는 회수부를 가진다.
본 개시에 따르면, 기판끼리가 접합된 중합 기판에 있어서, 하나의 기판의 주연부를 제거하여 적절히 회수할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 중합 웨이퍼의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 3은 중합 웨이퍼의 일부의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 4는 개질 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 5는 웨이퍼 처리의 주요 공정의 일례의 설명도이다.
도 6은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 7은 처리 웨이퍼에 주연 개질층과 분할 개질층을 형성한 모습의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 8은 처리 웨이퍼에 주연 개질층과 분할 개질층을 형성한 모습의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 9는 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 10은 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 11은 주연 제거 장치의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 12는 주연 제거 장치에 있어서 주연부를 제거하는 모습의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 13은 주연 제거 장치에 있어서 주연부를 제거하는 모습의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 14는 패드에 와이퍼를 마련한 모습의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 15는 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 16은 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 17은 주연 제거 장치에 있어서 주연부를 제거하는 모습의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 18은 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 19는 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 20은 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 21은 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 22는 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 23은 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 24는 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 25는 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 26은 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 27은 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 28은 제 2 실시 형태에 따른 쐐기 롤러의 이동 기구의 구성의 개략을 나타내는 주요부 확대도이다.
도 29는 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 30은 제 2 실시 형태에 따른 엣지트림의 주요 공정의 일례를 설명하는 정면도이다.
도 31은 제 2 실시 형태에 따른 엣지트림의 주요 공정의 일례를 설명하는 측면도이다.
도 32는 제 2 실시 형태에 따른 엣지트림의 주요 공정의 일례를 설명하는 측면도이다.
도 33은 제거된 주연부가 배출 덕트의 수평부에 낙하한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 34는 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 35는 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 36은 도 35에 나타내는 주연 제거 장치의 작동의 모습의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 37은 도 35에 나타내는 주연 제거 장치의 작동의 모습의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 38은 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 39는 도 38에 나타내는 주연 제거 장치의 작동의 모습의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 40은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 일례의 설명도이다.
도 41은 웨이퍼 처리의 주요 공정의 일례를 나타내는 순서도이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 표면에 복수의 전자 회로 등의 디바이스가 형성된 웨이퍼에 대하여, 당해 웨이퍼의 이면을 연삭하여, 웨이퍼를 박화하는 것이 행해지고 있다. 그리고, 이 박화된 웨이퍼를 그대로 반송하거나, 후속의 처리를 행하면, 웨이퍼에 휨 또는 균열이 생길 우려가 있다. 따라서, 웨이퍼를 보강하기 위하여, 예를 들면 지지 기판에 웨이퍼를 첩부하는 것이 행해지고 있다.
통상, 웨이퍼의 주연부는 면취 가공이 되어 있는데, 상술한 바와 같이 웨이퍼에 연삭 처리를 행하면, 웨이퍼의 주연부가 날카롭게 뾰족한 형상(이른바 나이프 엣지 형상)이 된다. 그러면, 웨이퍼의 주연부에서 치핑이 발생하여, 웨이퍼가 손상을 입을 우려가 있다. 따라서, 연삭 처리 전에 미리 웨이퍼의 주연부를 제거하는, 이른바 엣지트림이 행해지고 있다.
상술한 특허 문헌 1에 기재된 단면 연삭 장치는, 이 엣지트림을 행하는 장치이다. 그러나, 이 단면 연삭 장치에서는, 연삭에 의해 엣지트림을 행하기 때문에, 대량의 연삭수를 사용하여, 오수 처리 장치도 필요해진다. 또한, 연삭에 의한 엣지트림에서는, 숫돌이 소모되어 정기적으로 교환할 필요가 있어, 러닝코스트가 소요된다.
본 개시에 따른 기술은, 엣지트림을 적절히 행한다. 이하, 엣지트림을 적절히 행하는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로서의 웨이퍼 처리 시스템, 및 기판 처리 방법으로서의 웨이퍼 처리 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
먼저, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 제 1 기판으로서의 처리 웨이퍼(W)와 제 2 기판으로서의 지지 웨이퍼(S)가 접합된, 중합 기판으로서의 중합 웨이퍼(T)에 대하여 정해진 처리를 행한다. 그리고 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거하고, 또한 당해 처리 웨이퍼(W)를 박화한다. 이하, 처리 웨이퍼(W)에 있어서, 지지 웨이퍼(S)에 접합된 면을 표면(Wa)이라 하고, 표면(Wa)과 반대측의 면을 이면(Wb)이라 한다. 마찬가지로, 지지 웨이퍼(S)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)에 접합된 면을 표면(Sa)이라 하고, 표면(Sa)과 반대측의 면을 이면(Sb)이라 한다.
처리 웨이퍼(W)는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼로, 표면(Wa)에 복수의 디바이스를 포함하는 디바이스층(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또한, 디바이스층에는 산화막(F), 예를 들면 SiO2막(TEOS막)이 더 형성되어 있다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)는 면취 가공이 되어 있어, 주연부(We)의 단면은 그 선단을 향해 두께가 작아지고 있다.
또한 도 2에 있어서는, 도시의 번잡함을 회피하기 위하여, 산화막(F)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 이하의 설명에서 이용되는 다른 도면에 있어서도 마찬가지로, 산화막(F)의 도시를 생략하는 경우가 있다.
지지 웨이퍼(S)는, 처리 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼로, 예를 들면 실리콘 웨이퍼이다. 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)에는 산화막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또한, 지지 웨이퍼(S)는, 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 디바이스를 보호하는 보호재로서 기능한다. 또한, 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)의 복수의 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 처리 웨이퍼(W)와 마찬가지로 표면(Sa)에 디바이스층(도시하지 않음)이 형성된다.
여기서, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되어 있으면, 주연부(We)를 적절히 제거할 수 없을 우려가 있다. 따라서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에는, 산화막(F)과 지지 웨이퍼(S)의 표면(Sa)이 접합된 접합 영역(Aa)과, 접합 영역(Aa)의 직경 방향 외측의 영역인 미접합 영역(Ab)을 형성한다. 이와 같이 미접합 영역(Ab)이 존재함으로써, 주연부(We)를 적절하게 제거할 수 있다. 또한 상세는 후술하지만, 접합 영역(Aa)의 외측 단부는, 제거되는 주연부(We)의 내측 단부보다 약간 직경 방향 외측에 위치시키는 것이 바람직하다.
도 1에 나타내는 바와 같이 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 반입반출 스테이션(2)은, 예를 들면 외부와의 사이에서 복수의 중합 웨이퍼(T)를 수용 가능한 카세트(Ct)가 반입반출된다. 처리 스테이션(3)은 중합 웨이퍼(T)에 대하여 정해진 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비하고 있다.
반입반출 스테이션(2)에는 카세트 배치대(10)가 마련되어 있다. 도시의 예에서는, 카세트 배치대(10)에는 복수, 예를 들면 3 개의 카세트(Ct)를 Y축 방향으로 일렬로 배치 가능하게 되어 있다. 또한, 카세트 배치대(10)에 배치되는 카세트(Ct)의 개수는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의로 결정할 수 있다.
반입반출 스테이션(2)에는, 카세트 배치대(10)의 X축 부방향측에 있어서, 당해 카세트 배치대(10)에 인접하여 웨이퍼 반송 장치(20)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(20)는, Y축 방향으로 연신하는 반송로(21) 상을 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(20)는, 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(22, 22)을 가지고 있다. 각 반송 암(22)은 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(22)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(20)는, 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct), 및 후술하는 트랜지션 장치(30)에 대하여, 중합 웨이퍼(T)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
반입반출 스테이션(2)에는, 웨이퍼 반송 장치(20)의 X축 부방향측에 있어서, 당해 웨이퍼 반송 장치(20)에 인접하여, 중합 웨이퍼(T)를 전달하기 위한 트랜지션 장치(30)가 마련되어 있다.
처리 스테이션(3)에는, 예를 들면 3 개의 처리 블록(G1 ~ G3)이 마련되어 있다. 제 1 처리 블록(G1), 제 2 처리 블록(G2) 및 제 3 처리 블록(G3)은, X축 정방향측(반입반출 스테이션(2)측)으로부터 부방향측으로 이 순으로 나란히 배치되어 있다.
제 1 처리 블록(G1)에는, 에칭 장치(40), 세정 장치(41) 및 웨이퍼 반송 장치(50)가 마련되어 있다. 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)는 적층되어 배치되어 있다. 또한, 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)는 각각 X축 방향으로 연신하여, 평면에서 봤을 때 병렬로 나란히 배치되어 있어도 된다. 또한, 이들 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)는 각각, 적층되어 있어도 된다.
에칭 장치(40)는, 후술하는 가공 장치(90)로 연삭된 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 에칭 처리한다. 예를 들면, 이면(Wb)에 대하여 약액(에칭액)을 공급하여, 당해 이면(Wb)을 웨트 에칭한다. 약액에는, 예를 들면 HF, HNO3, H3PO4, TMAH, Choline, KOH 등이 이용된다. 또한, 세정 장치(41)에 의한 이면(Wb)의 세정이 충분하면, 에칭 장치(40)는 생략해도 된다.
세정 장치(41)는, 후술하는 가공 장치(90)로 연삭된 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 세정한다. 예를 들면 이면(Wb)에 브러시를 접촉시켜, 당해 이면(Wb)을 스크럽 세정한다. 또한, 이면(Wb)의 세정에는, 가압된 세정액을 이용해도 된다. 또한, 세정 장치(41)는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)과 함께, 지지 웨이퍼(S)의 이면(Sb)을 세정하는 구성을 가지고 있어도 된다.
웨이퍼 반송 장치(50)는, 예를 들면 에칭 장치(40)와 세정 장치(41)에 대하여 Y축 부방향측에 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(50)는, 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(51, 51)을 가지고 있다. 각 반송 암(51)은, 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(51)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(50)는 트랜지션 장치(30), 에칭 장치(40), 세정 장치(41), 및 후술하는 개질 장치(60)에 대하여, 중합 웨이퍼(T)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
제 2 처리 블록(G2)에는, 개질 장치(60), 주연 제거 장치(70), 및 웨이퍼 반송 장치(80)가 마련되어 있다. 개질 장치(60)와 주연 제거 장치(70)는 적층되어 배치되어 있다. 또한, 개질 장치(60)와 주연 제거 장치(70)의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다.
개질 장치(60)는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하여, 주연 개질층 및 분할 개질층을 형성한다. 개질 장치(60)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)가 상측으로서 지지 웨이퍼(S)가 하측에 배치된 상태에서, 중합 웨이퍼(T)를 유지하는 척(61)을 가지고 있다. 척(61)은, 이동 기구(62)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이동 기구(62)는, 일반적인 정밀 XY스테이지로 구성되어 있다. 또한, 척(61)은, 회전 기구(63)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
척(61)의 상방에는, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 레이저광을 조사하는 레이저 헤드(64)가 마련되어 있다. 레이저 헤드(64)는, 레이저광 발진기(도시하지 않음)로부터 발진된 고주파의 펄스 형상의 레이저광으로서, 처리 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 가지는 파장의 레이저광, 예를 들면 적외광을, 처리 웨이퍼(W)의 내부의 정해진 위치에 집광하여 조사한다. 이에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 있어서 레이저광이 집광된 부분이 개질된다. 레이저 헤드(64)는, 이동 기구(65)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다. 이동 기구(65)는, 일반적인 정밀 XY 스테이지로 구성되어 있다. 또한 레이저 헤드(64)는, 승강 기구(66)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
주연 제거 장치(70)는, 개질 장치(60)로 형성된 주연 개질층을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거한다. 주연 제거 장치(70)의 구체적인 구성은 후술한다.
웨이퍼 반송 장치(80)는, 예를 들면 개질 장치(60)와 주연 제거 장치(70)에 대하여 Y축 정방향측에 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(80)는, 중합 웨이퍼(T)를 유지하여 반송하는, 예를 들면 2 개의 반송 암(81, 81)을 가지고 있다. 각 반송 암(81)은, 다관절의 암 부재(82)에 지지되어, 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 암(81)의 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 임의의 구성을 취할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(80)는, 세정 장치(41), 개질 장치(60), 주연 제거 장치(70), 및 후술하는 가공 장치(90)에 대하여, 중합 웨이퍼(T)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
제 3 처리 블록(G3)에는, 가공 장치(90)가 마련되어 있다. 또한, 가공 장치(90)의 수 및 배치는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 복수의 가공 장치(90)가 임의로 배치되어 있어도 된다.
가공 장치(90)는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 연삭한다. 가공 장치(90)는, 회전 테이블(91), 거친 연삭 유닛(92), 중간 연삭 유닛(93), 및 마무리 연삭 유닛(94)을 가지고 있다.
회전 테이블(91)은, 회전 기구(도시하지 않음)에 의해, 연직인 회전 중심선(95)을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 회전 테이블(91) 상에는, 중합 웨이퍼(T)를 흡착 유지하는 척(96)이 4 개 마련되어 있다. 척(96)은, 회전 테이블(91)과 동일 원주 상에 균등, 즉 90도마다 배치되어 있다. 4 개의 척(96)은, 회전 테이블(91)이 회전함으로써, 전달 위치(A0) 및 가공 위치(A1 ~ A3)로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 4 개의 척(96)은 각각, 회전 기구(도시하지 않음)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 전달 위치(A0)는 회전 테이블(91)의 X축 정방향측 또한 Y축 정방향측의 위치이며, 중합 웨이퍼(T)의 전달이 행해진다. 제 1 가공 위치(A1)는 회전 테이블(91)의 X축 부방향측 또한 Y축 정방향측의 위치이며, 거친 연삭 유닛(92)이 배치된다. 제 2 가공 위치(A2)는 회전 테이블(91)의 X축 부방향측 또한 Y축 부방향측의 위치이며, 중간 연삭 유닛(93)이 배치된다. 제 3 가공 위치(A3)는 회전 테이블(91)의 X축 정방향측 또한 Y축 부방향측의 위치이며, 마무리 연삭 유닛(94)이 배치된다.
거친 연삭 유닛(92)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 거친 연삭한다. 거친 연삭 유닛(92)은, 환상 형상으로 회전 가능한 거친 연삭 숫돌(도시하지 않음)을 구비한 거친 연삭부(92a)를 가지고 있다. 또한, 거친 연삭부(92a)는, 지주(92b)를 따라 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 척(96)에 유지된 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 거친 연삭 숫돌에 접촉시킨 상태에서, 척(96)과 거친 연삭 숫돌을 각각 회전시켜, 이면(Wb)을 거친 연삭한다.
중간 연삭 유닛(93)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 중간 연삭한다. 중간 연삭 유닛(93)은, 환상 형상으로 회전 가능한 중간 연삭 숫돌(도시하지 않음)을 구비한 중간 연삭부(93a)를 가지고 있다. 또한, 중간 연삭부(93a)는, 지주(93b)를 따라 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 중간 연삭 숫돌의 지립의 입도는, 거친 연삭 숫돌의 지립의 입도보다 작다. 그리고, 척(96)에 유지된 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 중간 연삭 숫돌에 접촉시킨 상태에서, 척(96)과 중간 연삭 숫돌을 각각 회전시켜, 이면(Wb)을 중간 연삭한다.
마무리 연삭 유닛(94)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 마무리 연삭한다. 마무리 연삭 유닛(94)은, 환상 형상으로 회전 가능한 마무리 연삭 숫돌(도시하지 않음)을 구비한 마무리 연삭부(94a)를 가지고 있다. 또한, 마무리 연삭부(94a)는, 지주(94b)를 따라 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 마무리 연삭 숫돌의 지립의 입도는, 중간 연삭 숫돌의 지립의 입도보다 작다. 그리고, 척(96)에 유지된 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 마무리 연삭 숫돌에 접촉시킨 상태에서, 척(96)과 마무리 연삭 숫돌을 각각 회전시켜, 이면(Wb)을 마무리 연삭한다.
이상의 웨이퍼 처리 시스템(1)에는, 제어 장치(100)가 마련되어 있다. 제어 장치(100)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 중합 웨이퍼(T)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치 및 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 후술하는 기판 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 당해 기억 매체(H)로부터 제어 장치(100)에 인스톨된 것이어도 된다.
이어서, 이상과 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부의 접합 장치(도시하지 않음)에 있어서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합되어, 미리 중합 웨이퍼(T)가 형성되어 있다.
먼저, 도 5의 (a)에 나타내는 중합 웨이퍼(T)를 복수 수납한 카세트(Ct)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다.
이어서, 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 카세트(Ct) 내의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 트랜지션 장치(30)로 반송된다. 이어서, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해, 트랜지션 장치(30)의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 개질 장치(60)로 반송된다. 개질 장치(60)에서는, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)이 형성되고(도 6의 단계(P1)), 분할 개질층(M2)이 형성된다(도 6의 단계(P2)).
개질 장치(60)에서는 중합 웨이퍼(T)는, 척(61)으로 전달되어 유지된다. 이 후, 처리 웨이퍼(W)(중합 웨이퍼(T))를 회전시키면서, 레이저 헤드(64)로부터 레이저광을 조사하여, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 중앙부(Wc)의 경계에 주연 개질층(M1)을 형성한다(도 6의 단계(P1)). 주연 개질층(M1)은, 엣지트림에 있어서 주연부(We)를 제거 시의 기점이 되는 것이며, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)에 있어서의 제거 대상의 주연부(We)와 중앙부(Wc)와의 경계를 따라, 환상으로 형성된다. 또한, 주연부(We)는, 예를 들면 처리 웨이퍼(W)의 외단부로부터 직경 방향으로 1 mm ~ 5 mm의 범위이며, 면취부가 포함된다.
또한, 주연 개질층(M1)은, 접합 영역(Aa)의 외측 단부보다 직경 방향 내측에 형성된다. 레이저 헤드로부터의 레이저광에 의해 주연 개질층(M1)을 형성할 시에, 예를 들면 가공 오차 등에 의해 주연 개질층(M1)이 접합 영역(Aa)의 외측 단부로부터 어긋나 형성되었다 하더라도, 당해 주연 개질층(M1)이 접합 영역(Aa)의 외측 단부로부터 직경 방향 외측으로 형성되는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 주연 개질층(M1)이 접합 영역(Aa)의 외측 단부로부터 직경 방향 외측으로 형성되면, 주연부(We)가 제거된 후에 지지 웨이퍼(S)에 대하여 처리 웨이퍼(W)가 뜬 상태가 되어 버린다. 이 점, 본 실시 형태에서는, 이러한 처리 웨이퍼(W)의 상태를 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명자들이 예의 검토한 바, 주연 개질층(M1)과 접합 영역(Aa)의 외측 단부와의 거리(L)가 충분히 작으면 주연부(We)를 적절하게 제거할 수 있는 것을 확인하고 있다. 그리고, 이 거리(L)는 500 μm 이내인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 50 μm 이내이다.
또한, 주연 개질층(M1)은, 두께 방향으로 연신하여 세로로 긴 애스펙트비를 가진다. 주연 개질층(M1)의 하단은, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 표면(도 7 중의 점선)보다 상방에 위치하고 있다. 즉, 주연 개질층(M1)의 하단과 처리 웨이퍼(W)의 표면(Wa)과의 사이의 거리(H1)는, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)의 목표 두께(H2)보다 크다. 이러한 경우, 연삭 후의 처리 웨이퍼(W)에 주연 개질층(M1)이 남지 않는다.
또한 처리 웨이퍼(W)의 내부에는, 주연 개질층(M1)으로부터 크랙(C1)이 진전하여, 표면(Wa)과 이면(Wb)에 도달하고 있다. 또한, 주연 개질층(M1)은 두께 방향으로 복수 형성되어 있어도 된다.
이어서, 동일한 개질 장치(60)에 있어서 레이저 헤드를 이동시켜, 도 8에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부로서, 주연 개질층(M1)의 직경 방향 외측에 분할 개질층(M2)을 형성한다(도 6의 단계(P2)). 분할 개질층(M2)도, 주연 개질층(M1)과 마찬가지로 두께 방향으로 연신하여, 세로로 긴 애스펙트비를 가진다. 또한, 분할 개질층(M2)으로부터 크랙(C2)이 진전하여, 표면(Wa)과 이면(Wb)에 도달하고 있다. 또한, 분할 개질층(M2)도 두께 방향으로 복수 형성되어 있어도 된다.
그리고, 분할 개질층(M2) 및 크랙(C2)을 직경 방향에 수 μm의 피치로 복수 형성함으로써, 도 8에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)으로부터 직경 방향 외측으로 연신하는, 1 라인의 분할 개질층(M2)이 형성된다. 또한 도시의 예에 있어서는, 직경 방향으로 연신하는 라인의 분할 개질층(M2)은 8 개소에 형성되어 있지만, 이 분할 개질층(M2)의 수는 임의이다. 적어도, 분할 개질층(M2)이 2 개소에 형성되어 있으면, 주연부(We)는 제거할 수 있다. 이러한 경우, 엣지트림에 있어서 주연부(We)를 제거할 시, 당해 주연부(We)는, 환상의 주연 개질층(M1)을 기점으로 분리하면서, 분할 개질층(M2)에 의해 복수로 분할된다. 그러면, 제거되는 주연부(We)가 소편화되어, 보다 용이하게 제거할 수 있다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 주연 제거 장치(70)로 반송된다. 주연 제거 장치(70)에서는, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)을 기점으로, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거한다(도 6의 단계(P3)). 또한 이 때, 분할 개질층(M2)을 기점으로, 주연부(We)는 소편화되어 분리된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 가공 장치(90)로 반송된다. 가공 장치(90)로 반송된 중합 웨이퍼(T)는, 전달 위치(A0)의 척(96)으로 전달된다. 이어서, 척(96)을 제 1 가공 위치(A1)로 이동시킨다. 그리고, 거친 연삭 유닛(92)에 의해, 도 5의 (d)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 거친 연삭한다(도 6의 단계(P4)).
이어서, 척(96)을 제 2 가공 위치(A2)로 이동시킨다. 그리고, 중간 연삭 유닛(93)에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 중간 연삭된다(도 6의 단계(P5)).
이어서, 척(96)을 제 3 가공 위치(A3)로 이동시킨다. 그리고, 마무리 연삭 유닛(94)에 의해, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 마무리 연삭된다(도 6의 단계(P6)).
이어서, 척(96)을 전달 위치(A0)로 이동시킨다. 또한, 전달 위치(A0)에서는, 세정액 노즐(도시하지 않음)을 이용하여, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 세정액에 의해 세정되어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 세정 장치(41)로 반송된다. 세정 장치(41)에서는 처리 웨이퍼(W)의 연삭면인 이면(Wb)이 스크럽 세정된다(도 6의 단계(P7)). 또한, 세정 장치(41)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)과 함께, 지지 웨이퍼(S)의 이면(Sb)이 세정되어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 에칭 장치(40)로 반송된다. 에칭 장치(40)에서는 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 약액에 의해 웨트 에칭된다(도 6의 단계(P8)). 상술한 가공 장치(90)로 연삭된 이면(Wb)에는, 연삭흔이 형성되는 경우가 있다. 본 단계(P8)에서는, 웨트 에칭함으로써 연삭흔을 제거할 수 있어, 이면(Wb)을 평활화할 수 있다.
이 후, 모든 처리가 실시된 중합 웨이퍼(T)는, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 트랜지션 장치(30)로 반송되고, 또한 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct)로 반송된다. 이렇게 하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
이어서, 상술한 주연 제거 장치(70)에 대하여 설명한다.
도 9, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 주연 제거 장치(70)는, 중합 웨이퍼(T)를 상면으로 유지하는, 기판 유지부로서의 척(71)을 가지고 있다. 척(71)은, 처리 웨이퍼(W)가 상측으로서 지지 웨이퍼(S)가 하측에 배치된 상태에서, 당해 지지 웨이퍼(S)를 유지한다. 또한 척(71)은, 회전 기구(72)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
척(71)의 측방에는, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거하는 주연 제거부(110)가 마련되어 있다. 주연 제거부(110)는, 주연부(We)에 충격을 부여하여 당해 주연부(We)를 제거한다. 주연 제거부(110)는, 삽입 부재로서의 쐐기 롤러(111)와, 지지 롤러(112)를 가지고 있다.
쐐기 롤러(111)는, 측면에서 봤을 때, 선단이 뾰족한 쐐기 형상을 가지고 있다. 쐐기 롤러(111)는, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 외측 단부로부터, 당해 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에 삽입된다. 그리고, 삽입된 쐐기 롤러(111)에 의해 주연부(We)가 밀어올려져, 처리 웨이퍼(W)로부터 분리되어 제거된다.
지지 롤러(112)는, 쐐기 롤러(111)의 중심을 관통하여, 당해 쐐기 롤러(111)를 지지하고 있다. 지지 롤러(112)는, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되고, 지지 롤러(112)가 이동함으로써 쐐기 롤러(111)도 이동한다. 또한, 지지 롤러(112)는 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되고, 지지 롤러(112)가 회전함으로써 쐐기 롤러(111)도 회전한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 지지 롤러(112)에는, 후술하는 바와 같이 척(71)의 회전을 받아 회전하는, 이른바 프리 롤러가 이용된다. 단, 지지 롤러(112)는, 회전 기구(도시하지 않음)에 의해 적극적으로 회전되어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 삽입 부재로서 쐐기 롤러(111)를 이용했지만, 삽입 부재는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 삽입 부재는, 측면에서 봤을 때 직경 방향 외측을 향해 폭이 작아지는 형상을 구비한 것이면 되며, 선단이 뾰족하게 된 나이프 형상의 삽입 부재를 이용해도 된다.
척(71)의 상방 및 하방에는 각각, 처리 웨이퍼(W)에 유체(예를 들면 세정액 또는 에어)를 공급하는, 유체 공급부로서의 노즐(113, 114)이 마련되어 있다. 세정액에는, 예를 들면 순수가 이용된다. 주연 제거부(110)를 이용하여 주연부(We)에 충격을 부여하여 당해 주연부(We)를 제거하는 경우, 제거에 수반하여 분진(파티클)이 발생한다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 노즐(113, 114)로부터 유체를 공급함으로써, 이 분진이 비산하는 것을 억제한다. 이하, 유체가 세정액인 경우를 예로 설명을 행한다.
상부 노즐(113)은, 척(71)의 상방에 배치되어, 처리 웨이퍼(W)의 상방으로부터 이면(Wb)으로 세정액을 공급한다. 이 상부 노즐(113)로부터의 세정액에 의해, 주연부(We)의 제거 시에 발생하는 분진이 비산하는 것을 억제할 수 있고, 또한 분진이 처리 웨이퍼(W) 상에 비산하는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로 세정액은, 분진을 처리 웨이퍼(W)의 외주측으로 흘린다. 또한 하부 노즐(114)은, 척(71)의 하방에 배치되어, 지지 웨이퍼(S)측으로부터 처리 웨이퍼(W)로 세정액을 공급한다. 이 하부 노즐(114)로부터의 세정액에 의해, 분진이 비산하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 하부 노즐(114)로부터의 세정액에 의해, 분진 및 주연부(We)의 파재(破材)가 지지 웨이퍼(S)측으로 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 노즐(113, 114)의 수 및 배치는 본 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면 노즐(113, 114)은 각각 복수 마련되어 있어도 된다. 또한, 하부 노즐(114)은 생략 가능하다.
또한, 분진의 비산을 억제하는 방법은, 세정액의 공급에 한정되지 않는다. 예를 들면, 흡인 기구(도시하지 않음)를 마련하여, 발생한 분진을 흡인 제거해도 된다.
척(71)의 상방에는, 주연부(We)의 제거 시에 있어서의 정전기의 대전을 억제하기 위한 이오나이저(115)가 마련되어 있다. 또한, 이오나이저(115)의 구성, 수 및 배치는 본 실시 형태에 한정되지 않는다.
또한, 척(71)의 상방에는, 처리 웨이퍼(W)로부터 주연부(We)가 제거되었는지 여부를 확인하기 위한 검지부(120)가 마련되어 있다. 검지부(120)는, 척(71)에 유지되고, 또한 주연부(We)가 제거된 처리 웨이퍼(W)에 있어서, 주연부(We)의 유무를 검지한다. 검지부(120)에는, 예를 들면 센서가 이용된다. 센서는, 예를 들면 라인형의 레이저 변위계이며, 중합 웨이퍼(T)(처리 웨이퍼(W))의 주연부에 레이저를 조사하여 당해 중합 웨이퍼(T)의 두께를 측정함으로써, 주연부(We)의 유무를 검지한다. 또한, 검지부(120)에 의한 주연부(We)의 유무의 검지 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 검지부(120)에는, 예를 들면 라인 카메라를 이용하여, 중합 웨이퍼(T)(처리 웨이퍼(W))를 촬상함으로써, 주연부(We)의 유무를 검지해도 된다.
척(71)의 하방에는, 회수부(130)가 마련되어 있다. 회수부(130)는, 버퍼 기구(131), 파쇄 기구(132), 회수 기구(133)를 상방으로부터 이 순으로 가지고 있다.
버퍼 기구(131)는, 주연 제거부(110)로 제거된 주연부(We)를 일시적으로 수용한다. 버퍼 기구(131)는, 상면이 개구된 직육면체 형상을 가지고 있다. 버퍼 기구(131)의 한 변(131a)에는, 당해 버퍼 기구(131)로부터 파쇄 기구(132)에 주연부(We)를 배출하기 위한 배출 기구(134)가 마련되어 있다. 배출 기구(134)의 구성은 임의이지만, 버퍼 기구(131)로부터 파쇄 기구(132)로의 주연부(We)를 임의의 타이밍에 배출할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로, 예를 들면 배출 기구(134)의 하부에 개폐 가능한 밸브 또는 도어(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 버퍼 기구(131)에는, 노즐(113, 114)로부터 공급된 세정액도 유입된다. 세정액은 주연부(We)와 함께, 배출 기구(134) 및 파쇄 기구(132)를 거쳐, 회수 기구(133)로 배출된다.
또한, 버퍼 기구(131)로부터 배출 기구(134)를 거쳐 파쇄 기구(132)로 주연부(We)를 배출할 시에는, 예를 들면 주연부(We)를 밀어내는 압출(押出) 기구를 마련해도 된다. 혹은, 버퍼 기구(131)를 경사시켜, 주연부(We)를 자중에 의해 낙하시켜도 된다.
또한, 버퍼 기구(131)에는, 당해 버퍼 기구(131)의 중량을 측정하는 중량 센서(도시하지 않음)가 마련되어 있어도 된다. 중량 센서의 측정 결과는 제어 장치(100)에 출력된다. 제어 장치(100)에서는, 중량 센서에 의한 버퍼 기구(131)의 중량 측정 결과에 기초하여, 주연부(We)를 배출하는 타이밍을 판단한다.
파쇄 기구(132)는, 버퍼 기구(131)로부터 회수 기구(133)로 회수되는 주연부(We)를 파쇄한다. 파쇄 기구(132)는, 예를 들면 한 쌍의 파쇄 롤러(135, 135)를 가지고 있다. 주연부(We)는, 이 한 쌍의 파쇄 롤러(135)에 끼워져 파쇄된다. 또한, 파쇄 기구(132)에 있어서의 주연부(We)의 파쇄 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 파쇄 기구(132)에는, 슈레더를 이용해도 된다. 또한, 파쇄 기구(132)는, 버퍼 기구(131)에 마련되어 있어도 된다.
회수 기구(133)는, 파쇄 기구(132)로 파쇄된 주연부(We)를 회수한다. 회수 기구(133)는, 상면이 개구된 직육면체 형상을 가지고, 내부에 주연부(We)를 수용하여 회수한다.
회수 기구(133)의 내부에는, 액 제거 부재로서의 드레인 보드(136)가 마련되어 있다. 드레인 보드(136)에는 복수의 관통홀이 형성되며, 예를 들면 펀칭 플레이트가 이용된다. 상술한 바와 같이 회수 기구(133)에는 주연부(We)와 함께 유체로서의 세정액도 유입되는데, 주연부(We)는 드레인 보드(136) 상으로 회수되고, 세정액은 드레인 보드(136)의 하방에 낙하한다. 회수 기구(133)의 하부 측면에는 배액관(137)이 접속되어, 드레인 보드(136)에 하방으로 낙하한 세정액은, 배액관(137)으로부터 회수 기구(133)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 기구(133)에 있어서, 세정액을 배출하는 구성은 이에 한정되지 않는다.
회수부(130)에는, 당해 회수 기구(133)의 중량을 측정하는, 중량 측정 기구로서의 중량 센서(138)가 마련되어 있다. 중량 센서(138)의 측정 결과는 제어 장치(100)에 출력된다. 제어 장치(100)에서는, 중량 센서(138)에 의한 회수 기구(133)의 중량 측정 결과에 기초하여, 회수 기구(133)의 교환 시기를 판단한다.
회수 기구(133)는, 반송 롤러(139) 상에 복수 마련되어 있다. 또한 회수 기구(133)는 복수 마련되어, 반송 롤러(139) 상을 이동 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 회수 기구(133)는 교환 가능하게 구성되어 있다. 또한, 회수 기구(133)를 회수하는 방법은, 본 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면 모터를 내장한 이동 기구를 이용하여, 회수 기구(133)를 교환해도 된다.
또한, 회수부의 구성은 회수부(130)에 한정되지 않고, 주연부(We)를 회수할 수 있으면 임의로 선택할 수 있다.
이어서, 이상과 같이 구성된 주연 제거 장치(70)를 이용하여 행해지는 주연부(We)의 제거 처리에 대하여 설명한다.
먼저, 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 중합 웨이퍼(T)가 주연 제거 장치(70)로 반입된다. 이 중합 웨이퍼(T)에 있어서 처리 웨이퍼(W)에는, 주연 개질층(M1)과 분할 개질층(M2)이 형성되어 있다. 그리고 중합 웨이퍼(T)는, 척(71)으로 전달되어 유지된다.
이어서, 도 12에 나타내는 바와 같이 쐐기 롤러(111)를 중합 웨이퍼(T)측으로 이동시켜, 쐐기 롤러(111)를 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에 접촉시킨다. 이 때, 척(71)을 회전시킴으로써, 쐐기 롤러(111)도 평면에서 봤을 때 역방향으로 회전한다. 도시의 예에서는, 척(71)은 평면에서 봤을 때 시계 방향으로 회전하고, 쐐기 롤러(111)는 반시계 방향으로 회전한다.
이어서, 도 13에 나타내는 바와 같이 척(71)을 회전시키면서, 쐐기 롤러(111)를 더 이동시켜, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에 삽입한다. 이 때, 쐐기 롤러(111)는, 예를 들면 스프링 등에 의해 정압(定壓)으로 삽입되어도 된다. 그러면, 주연부(We)가 밀어올려져, 주연 개질층(M1)을 기점으로 처리 웨이퍼(W)로부터 분리된다. 이 때, 분할 개질층(M2)을 기점으로, 주연부(We)는 소편화되어 분리된다. 그리고, 주연 제거부(110)에 대하여, 척(71)의 회전 방향 하류측(Y축 부방향측)에 있어서, 주연부(We)가 제거된다.
여기서, 주연부(We)의 분리에 있어서는, 쐐기 롤러(111)는, 분할 개질층(M2)의 형성 위치를 피해 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에 삽입되는 것이 바람직하다. 분할 개질층(M2)의 형성 위치에 쐐기 롤러(111)가 삽입된 경우, 당해 쐐기 롤러(111)가 소편화된 주연부(We)의 단부에 충돌하고, 이러한 충돌의 충격에 의해 쐐기 롤러(111)가 소모되는 경우가 있다. 따라서 이와 같이 분할 개질층(M2)의 형성 위치를 피해 쐐기 롤러(111)를 삽입함으로써, 당해 쐐기 롤러(111)의 소모를 억제할 수 있다.
또한, 이러한 주연부(We)의 제거에 있어서는 정전기가 발생하는 경우가 있지만, 본 실시 형태에 있어서 주연부(We)의 제거에 있어 이오나이저(115)를 동작시킨다. 이에 의해, 정전기의 대전이 억제되어, 정전기에 의해 생기는 처리 웨이퍼(W)에 대한 정전기 장애의 발생, 및, 주연부(We)의 제거 시에 발생하는 분진의 처리 웨이퍼(W)에 대한 부착을 억제할 수 있다.
제거된 주연부(We)는, 버퍼 기구(131)에 낙하하여 수용된다. 또한 주연부(We)는 배출 기구(134)로부터 파쇄 기구(132)로 배출되고, 파쇄 기구(132)로 파쇄되어, 회수 기구(133)로 회수된다.
그리고, 척(71)을 360도 회전시키면, 주연 제거부(110)에 의해 주연부(We)가 전둘레에 걸쳐 제거되어, 회수 기구(133)로 회수된다.
또한, 본 실시 형태에서는 척(71)을 회전시키면, 주연 제거부(110)에 의해 주연부(We)가 제거된 부분의 처리 웨이퍼(W)가, 검지부(120)의 하방에 위치한다. 이 때, 검지부(120)에 의해 주연부(We)의 유무를 검지함으로써, 당해 주연부(We)를 적절히 제거되었는지 여부를 확인할 수 있다. 그러면, 주연부(We)가 남은 상태로 처리 웨이퍼(W)(중합 웨이퍼(T))가 다음의 처리부, 즉 가공 장치(90)로 반송되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면 주연부(We)가 제거되어 있지 않다고 확인된 경우, 재차 주연부(We)를 제거하는 처리를 행하거나, 혹은 중합 웨이퍼(T)를 다음의 가공 장치(90)로 반송하는 것을 금지한다. 구체적으로, 예를 들면 오퍼레이터가 제거해도 되고, 혹은 중합 웨이퍼(T)를 카세트(Ct)로 되돌려도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 회수 기구(133)에 있어서 중량 센서(138)로 중량을 측정하고 있다. 그리고, 이 중량 센서(138)로 측정되는 중량이 정해진 임계치를 초과한 경우, 즉 회수 기구(133)로 회수 가능한 주연부(We)의 용량을 초과한 경우, 회수 기구(133)가 교환된다. 교환된 회수 기구(133)는, 예를 들면 오퍼레이터에 의해 반출된다.
또한 회수 기구(133)를 교환할 시에는, 주연 제거부(110)로 제거된 주연부(We)를 버퍼 기구(131)에 수용하여, 파쇄 기구(132)로 배출하지 않도록 한다. 그러면, 회수 기구(133)의 교환 시에도, 주연 제거부(110)에 의한 주연부(We)의 제거 처리를 정지할 필요가 없어, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태의 주연 제거 장치(70)에 의하면, 처리 웨이퍼(W)로부터 주연부(We)를 제거하여 적절히 회수할 수 있다. 그리고, 종래와 같이 연삭 공구(연삭 숫돌)를 이용하지 않고, 레이저 광 등에 의해 형성되는 주연 개질층(M1)을 이용하여 주연부(We)를 제거하는 것을 실현하므로, 종래의 연삭에 의한 엣지트림에 비해, 러닝코스트를 억제할 수 있다. 또한, 주연부(We)를 적절히 회수할 수 있으므로, 재이용하여 러닝코스트를 더 억제하는 것도 가능해진다.
특히 본 실시 형태에서는, 쐐기 롤러(111)에 의해 주연부(We)를 밀어올리므로, 당해 주연부(We)를 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면으로부터 떼어내기 쉽다. 그러면, 도 7에 나타낸, 주연 개질층(M1)과 접합 영역(Aa)의 외측 단부와의 거리(L)를, 크게 하는 것도 가능해진다. 또한, 주연부(We)를 밀어올려 제거함으로써, 제거된 주연부(We)가 지지 웨이퍼(S)에 접촉하여 손상을 주는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 쐐기 롤러(111)에는, 도 14에 나타내는 바와 같이 쐐기 롤러(111)를 세정하는 와이퍼(140)가 마련되어 있어도 된다. 와이퍼(140)의 일측면(140a)은, 쐐기 롤러(111)의 외형을 따른 형상을 가지고 있다. 그리고 와이퍼(140)는, 척(71)의 반대측에 있어서 쐐기 롤러(111)에 접촉하여, 당해 쐐기 롤러(111)를 세정한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 15에 나타내는 바와 같이 주연 제거부(110)에 대하여 척(71)의 회전 방향 상류측(Y축 정방향측)에, 중합 웨이퍼(T)의 외측 단부에 접촉하는 접촉 부재(150)가 마련되어 있어도 된다. 쐐기 롤러(111)에 의해 주연부(We)를 밀어올리면, 그 영향이 상류측에도 전해져, 당해 상류측에서 주연부(We)가 제거될 가능성이 있다. 이러한 경우, 주연부(We)를 버퍼 기구(131)로 회수할 수 없는 경우가 있다. 이 점, 접촉 부재(150)가 있으면, 주연 제거부(110)의 상류측에서 주연부(We)가 제거되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 접촉 부재(150)를 마련하는 대신에, 평면에서 봤을 때 버퍼 기구(131)를 크게 해도 된다.
본 실시 형태에서는, 주연 제거부(110)를 이용하여 처리 웨이퍼(W)로부터 주연부(We)를 분리하여 제거했지만, 주연부(We)의 제거 방법은 이에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 16에 나타내는 바와 같이 주연 제거 장치(70)는, 주연 제거부(110) 대신에, 주연 제거부(160)를 가지고 있어도 된다. 주연 제거부(160)는, 마찰 롤러(161)를 가지고 있다. 마찰 롤러(161)는, 회전 기구(162)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 도 17에 나타내는 바와 같이 마찰 롤러(161)를, 주연 개질층(M1)의 상방에 있어서 처리 웨이퍼(W)에 접촉시키고, 또한 회전시킴으로써, 처리 웨이퍼(W)에 직경 방향 외측으로 외력이 작용한다. 이 외력에 의해, 주연부(We)가 처리 웨이퍼(W)로부터 분리되어 제거된다. 그리고, 제거된 주연부(We)는, 버퍼 기구(131) 및 파쇄 기구(132)를 거쳐, 회수 기구(133)로 회수된다.
또한 예를 들면, 도 18에 나타내는 바와 같이 주연 제거 장치(70)는, 주연 제거부(110) 대신에, 주연 제거부(170)를 가지고 있어도 된다. 주연 제거부(170)는, 주연부(We)에 유체를 공급하는 노즐(171)을 가지고 있다. 유체에는, 예를 들면 물, 고압수, 2유체, 에어 등이 이용된다. 그리고, 노즐(171)로부터 공급된 유체에 의해, 주연부(We)가 처리 웨이퍼(W)로부터 분리되어 제거된다. 제거된 주연부(We)는, 버퍼 기구(131) 및 파쇄 기구(132)를 거쳐, 회수 기구(133)로 회수된다.
또한 예를 들면, 도 19에 나타내는 바와 같이 주연 제거 장치(70)는, 주연 제거부(110) 대신에, 주연 제거부(180)를 가지고 있어도 된다. 주연 제거부(180)는, 주연부(We)의 외측 단부에 접촉하는 접촉 부재(181)를 가지고 있다. 접촉 부재(181)의 선단부(181a)는, 주연부(We)의 외측면에 적합한 형상을 가지고 있다. 그리고, 접촉 부재(181)가 주연부(We)에 접촉함으로써, 당해 주연부(We)가 처리 웨이퍼(W)로부터 분리되어 제거된다. 제거된 주연부(We)는, 버퍼 기구(131) 및 파쇄 기구(132)를 거쳐, 회수 기구(133)로 회수된다.
또한, 주연 제거부(180)에 있어서, 주연부(We)의 외측 단부에 접촉하는 부재는 접촉 부재(3181)에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 20에 나타내는 바와 같이, 주연 제거부(180)는, 주연부(We)에 접촉하여 파지하는 클램프 부재(182)를 가지고 있어도 된다. 클램프 부재(182)의 선단부(182a)는, 주연부(We)를 파지하는 클로(claw) 형상으로 형성되어 있다. 선단부(182a)는 상하 양방에 클로를 가질 필요는 없으며, 어느 일방의 클로여도 된다. 또한 주연 제거부(180)는, 예를 들면 접촉 부재로서 브러시(도시하지 않음)를 가지고 있어도 된다.
또한 예를 들면 주연 제거부는, 도 21에 나타내는 바와 같이 반송부로서의 웨이퍼 반송 장치(80)의 반송 암(81)이어도 된다. 이러한 경우, 반송 암(81)이 주연부(We)에 접촉함으로써, 당해 주연부(We)가 처리 웨이퍼(W)로부터 분리되어 제거된다. 제거된 주연부(We)는, 버퍼 기구(131) 및 파쇄 기구(132)를 거쳐, 회수 기구(133)로 회수된다.
또한 예를 들면, 도 22에 나타내는 바와 같이 주연 제거 장치(70)는, 주연 제거부(110) 대신에, 주연 제거부(190)를 가지고 있어도 된다. 주연 제거부(190)는, 주연부(We)를 가열하는 히터(191)를 가지고 있다. 히터(191)는, 예를 들면 급전에 의해 발열한다. 그리고, 히터(191)에 의해 주연부(We)를 가열함으로써, 당해 주연부(We)가 팽창하여, 처리 웨이퍼(W)로부터 분리되어 제거된다. 제거된 주연부(We)는, 버퍼 기구(131) 및 파쇄 기구(132)를 거쳐, 회수 기구(133)로 회수된다.
또한, 본 실시 형태의 주연 제거부(190)는, 지지 웨이퍼(S)측을 냉각해도 된다. 예를 들면 척(71)의 내부에 냉각 부재(192)를 마련한다. 냉각 부재(192)로서는, 예를 들면 내부를 냉각 매체가 유통하는 냉매 유로, 또는 펠티에 소자 등이 이용된다. 이러한 경우, 주연부(We)와 지지 웨이퍼(S)와의 온도 차가 커져, 주연부(We)가 보다 분리되기 쉬워진다.
또한 예를 들면, 도 23에 나타내는 바와 같이 주연 제거부(200)는, 주연부(We)에 초음파를 발진하는 초음파 발진원(201)을 가지고 있어도 된다. 주연부(We)는 순수 수조(202)에 저류된 순수(203) 중에 침지되어, 당해 주연부(We)에 초음파 발진원(201)으로부터 초음파가 발진된다. 이 초음파에 의해, 주연부(We)가 처리 웨이퍼(W)로부터 분리되어 제거된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 순수 수조(202)가 상술한 버퍼 기구(131)와 동일한 작용을 나타낸다. 그리고, 제거된 주연부(We)는, 순수 수조(202)로부터 파쇄 기구(132)로 배출되어, 회수 기구(133)로 회수된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 주연부(We)에 초음파를 부여하면서, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에 삽입 부재를 삽입해도 된다.
이상과 같이 주연 제거부(160, 170, 180, 190, 200) 중 어느 것을 이용해도, 처리 웨이퍼(W)로부터 주연부(We)를 제거하여 적절하게 회수할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 척(71)에 중합 웨이퍼(T)가 수평 방향으로 유지되어 있고, 즉 중합 웨이퍼(T)의 면 방향이 수평 방향으로 향해져 있었다. 한편, 도 24에 나타내는 바와 같이 중합 웨이퍼(T)는 연직 방향으로 유지되어도 된다. 즉 중합 웨이퍼(T)의 면 방향이 연직 방향을 향해져 있어도 된다. 이러한 경우, 주연 제거부(200)는, 중합 웨이퍼(T)의 하방에 마련된다. 그리고, 주연 제거부(200)로 제거된 주연부(We)는, 자중으로 낙하하여 회수 기구(133)로 회수된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 주연 제거 장치(70)에는, 반입반출되는 중합 웨이퍼(T)의 면 방향을 바꾸기 위한 기구(도시하지 않음)가 마련되어 있어도 된다. 당해 기구에 의해, 반입된 중합 웨이퍼(T)의 면 방향은 수평 방향으로부터 연직 방향으로 바뀌고, 또한 반출되는 중합 웨이퍼(T)의 면 방향은 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바뀐다. 또한, 본 실시 형태에서는 주연 제거부로서 주연 제거부(200)를 예시했지만, 중합 웨이퍼(T)를 연직 방향으로 유지한 상태로 주연부(We)를 제거하는 방법은, 다른 주연 제거부(110, 160, 170, 180, 190)에도 적용할 수 있다.
이상의 실시 형태에서는, 회수 기구(133)는 주연 제거 장치(70)의 내부에 마련되었지만, 주연 제거 장치(70)의 외부에 마련되어 있어도 된다.
이어서, 제 2 실시 형태에 따른 주연 제거 장치(270)의 구성에 대하여 설명한다. 또한, 주연 제거 장치(270)에 있어서 상술한 주연 제거 장치(70)의 구성과 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도 27에 있어서는 도시의 번잡함을 회피하기 위하여, 중합 웨이퍼(T)를 1 매의 기판으로서 도시를 행한다.
도 25, 도 26에 나타내는 바와 같이, 주연 제거 장치(270)는 중합 웨이퍼(T)를 상면으로 유지하는 기판 유지부로서의 척(71)을 가지고 있다. 척(71)은, 처리 웨이퍼(W)가 상측으로서 지지 웨이퍼(S)가 하측에 배치된 상태에서, 지지 웨이퍼(S)를 유지한다. 또한 척(71)은, 회전 기구(72)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
또한 척(71)은, 예를 들면 에어 실린더 등의 이동 기구(73)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이러한 이동 기구(73)에 의해, 척(71)에 유지된 중합 웨이퍼(T)가 전달 위치와 가공 위치와의 사이에서 이동 가능하게 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 중합 웨이퍼(T)의 전달 위치란, 척(71)과 웨이퍼 반송 장치(80)와의 사이에서 중합 웨이퍼(T)의 전달이 행해지는 위치로서, 중합 웨이퍼(T)의 외단부가 후술하는 커버체(301)로부터 퇴피한 위치(도 26의 X축 부방향측)이다. 또한, 중합 웨이퍼(T)의 가공 위치란, 주연부(We)의 제거가 행해지는 위치로서, 중합 웨이퍼(T)의 외단부가 후술하는 커버체(301)로 진입하는 위치(도 26의 X축 정방향측)이다.
척(71)의 측방으로서, 상기 중합 웨이퍼(T)의 가공 위치에는, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거하기 위한 주연 제거부(110)가 마련되어 있다. 주연 제거부(110)는, 주연부(We)에 충격을 부여함으로써 상기 주연 개질층(M1)을 기점으로 주연부(We)를 중앙부(Wc)로부터 박리하여 제거한다. 또한 주연 제거부(110)에 의해 제거된 주연부(We)는, 당해 주연 제거부(110)의 하방에 마련된 회수부(130)로 회수된다. 회수부(130)는, 주연 제거부(110)에 있어서 제거된 주연부(We) 및 당해 주연부(We)의 제거 시에 발생한 파티클을 회수하는 회수 기구(290)와, 당해 주연부(We) 및 파티클의 회수로를 형성하는 배출 기구(300)를 가지고 있다.
주연 제거부(110)에는, 제 1 삽입 부재로서의 쐐기 롤러(281), 제 2 삽입 부재로서의 쐐기 롤러(282), 누름 부재로서의 누름 롤러(283) 및 유체 공급부로서의 상부 노즐(113)과 하부 노즐(114), 및, 이오나이저(115)가 마련되어 있다. 쐐기 롤러(281), 쐐기 롤러(282) 및 누름 롤러(283)는, 도 27에 나타내는 바와 같이 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향에 있어서의 상류측으로부터 이 순으로 나란히 배치되어 있다.
쐐기 롤러(281)는 도 27에 나타내는 바와 같이, 측면에서 봤을 때 선단이 뾰족한 쐐기 형상을 가지고, 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 쐐기 롤러(281)는, 상기 가공 위치로 이동된 중합 웨이퍼(T)의, 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면(이하, 단순히 '계면'이라 하는 경우가 있음)에 삽입된다. 그리고, 삽입된 쐐기 롤러(281)에 의해 지지 웨이퍼(S)로부터 박리되는 방향으로 주연부(We)가 밀어올려져, 이에 의해 주연 개질층(M1)을 기점으로 주연부(We)가 제거된다. 또한 이와 동시에, 주연부(We)에 형성된 분할 개질층(M2)을 기점으로 주연부(We)가 소편화된다.
또한 쐐기 롤러(281)는, 도 28에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 스프링 부재로 이루어지는 완충 기구(281a)에 의해 상기 가공 위치에 배치된 중합 웨이퍼(T)의 계면에 삽입될 시에, 중합 웨이퍼(T)의 이동 방향에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 쐐기 롤러(281)는, 이동 기구(73)에 의해 가공 위치로 이동한 중합 웨이퍼(T)의 계면에 삽입될 시에 중합 웨이퍼(T)의 이동 방향에 대하여 후퇴함으로써, 삽입 시의 충격을 흡수할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 완충 기구(281a)는, 예를 들면 후술하는 커버체(301)의 천장면에 마련된다.
쐐기 롤러(282)는 도 27에 나타내는 바와 같이, 측면에서 봤을 때 선단이 뾰족한 쐐기 형상을 가지고, 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한 쐐기 롤러(282)는, 도 27에 나타내는 바와 같이 쐐기 롤러(281)와 비교하여 크고, 구체적으로는 쐐기의 엣지 각도가 크게 구성되어 있다. 쐐기 롤러(282)는, 쐐기 롤러(281)에 있어서 분할 개질층(M2)을 기점으로 하여 적절하게 주연부(We)를 소편화할 수 없었던 경우에, 중합 웨이퍼(T)의 직경 방향 외측으로부터, 쐐기 롤러(281)에 의해 밀어올려진 주연부(We)와 지지 웨이퍼(S)와의 사이에 삽입된다. 그리고, 쐐기 롤러(282)는 쐐기 롤러(281)보다 엣지 각도가 크게 구성되어 있기 때문에, 주연부(We)가 지지 웨이퍼(S)로부터 더욱 박리되는 방향으로 밀어올려져, 주연부(We)의 제거를 더 적절하게 행할 수 있다.
또한, 쐐기 롤러(282)는 도 28에 나타내는 바와 같이, 완충 기구(282a)에 의해 상기 가공 위치에 배치되는 중합 웨이퍼(T)에 대하여 원근 가능, 즉, 대기 위치와 가공 위치와의 사이에서 이동 가능하게 구성되어 있다. 완충 기구(282a)는, 전술한 완충 기구(281a)와 동일한 구성을 가지고 있다.
또한, 쐐기 롤러(282)는 적어도 쐐기 롤러(281)보다 주연부(We)를 지지 웨이퍼(S)로부터 더욱 박리하는 방향으로 밀어올릴 수 있는 구성을 가지고 있으면 된다. 예를 들면 도 29에 나타내는 바와 같이, 쐐기 롤러(282)를 쐐기 롤러(281)와 동등한 엣지 각도를 가지도록 구성하고, 높이 방향(Z축 방향)의 설치 위치가 쐐기 롤러(281)보다 상방이 되도록 구성해도 된다.
또한, 쐐기 롤러(281)와 쐐기 롤러(282)의 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향에 있어서의 설치 간격은, 도 27에 나타내는 바와 같이 분할 개질층(M2)의 형성 간격과 비교하여 커지도록 설정된다. 이에 의해, 예를 들면 쐐기 롤러(281)에 의해 적절히 주연부(We)의 소편화가 된 경우에는, 제거된 주연부(We)는 적절하게 쐐기 롤러(281)와 쐐기 롤러(282)와의 사이를 낙하하여 회수 기구(290)로 배출된다. 그리고, 쐐기 롤러(281)에 의해 적절하게 주연부(We)의 소편화가 되지 않았던 경우에만, 주연부(We)를 쐐기 롤러(282)에 의해 처리할 수 있다.
또한, 이상의 설명에 있어서는 삽입 부재로서 쐐기 롤러(281) 및 쐐기 롤러(282)를 이용했지만, 삽입 부재의 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 삽입 부재는, 측면에서 봤을 때 직경 방향 외측을 향해 폭이 작아지는 형상을 구비한 것이면 되며, 선단이 뾰족하게 된 나이프 형상의 삽입 부재를 이용해도 된다.
주연 제거부(110)의 설명으로 돌아온다. 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향에 있어서의 쐐기 롤러(282)의 하류측에는, 누름 롤러(283)가 마련되어 있다. 누름 롤러(283)는 승강 기구(283a)에 의해 승강 가능하게 구성되고, 쐐기 롤러(282)에 의해 밀어올려진 주연부(We)를 상방으로부터 지지 웨이퍼(S)의 방향으로 누른다. 이와 같이 누름 롤러(283)로 눌림으로써, 주연부(We)는 쐐기 롤러(282)를 지점으로서 분할 개질층(M2)에서 파단되어, 확실하게 소편화된다.
또한 누름 롤러(283)는, 쐐기 롤러(282)에 의해 밀어올려진 주연부(We)에 대하여 하방향(지지 웨이퍼(S)의 방향)으로의 응력을 줄 수 있으면, 구체적으로, 쐐기 롤러(282)를 지점으로서 주연부(We)를 파단시킬 수 있는 구성을 가지고 있으면 된다. 즉, 쐐기 롤러(282)에 의해 밀어올려진 주연부(We)를 적절하게 하방으로 끌어들일 수 있으면, 승강 기구(283a)가 마련될 필요는 없다. 이러한 경우, 주연부(We)를 적절하게 하방으로 끌어들일 수 있고, 또한 가능한 한 하방에 배치됨으로써, 주연부(We)에 작용하는 하방향의 힘을 크게 할 수 있다.
또한, 쐐기 롤러(282)와 누름 롤러(283)의 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향에 있어서의 설치 간격은, 도 27에 나타내는 바와 같이 분할 개질층(M2)의 형성 간격과 비교하여 작아지도록 설정된다. 이에 의해, 쐐기 롤러(282)에 의해 밀어올려진 주연부(We)에 대하여, 적절하게 주연부(We)를 소편화하기 위한 힘을 작용시킬 수 있다.
상부 노즐(113)은, 가공 위치에 배치된 중합 웨이퍼(T)의 상방으로서, 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향에 있어서의 쐐기 롤러(281, 282)와 주연부(We)가 접촉하는 점(이하, '가공점'이라 함)을 향해 유체를 공급한다. 공급되는 유체로서는, 예를 들면 에어 또는 세정액(순수 등) 등이 이용된다.
여기서, 주연부(We)에 충격을 부여함으로써 주연 개질층(M1)을 따라 주연부(We)의 제거를 행하는 경우, 제거 전에 있어서는 주연부(We)와 중앙부(Wc)는 아직 이어진 상태이기 때문에, 이러한 이어진 부위를 파단시킴으로써 파티클이 발생한다.
따라서 상부 노즐(113)은, 쐐기 롤러(281, 282)의 가공점을 향해 유체를 공급함으로써, 상기 파단에 의해 발생한 파티클이 주연 제거 장치(270) 내에 비산하는 것을 억제한다.
또한, 상부 노즐(113)에 의한 유체의 공급은, 회수 기구(290)에 대하여 적절히 파티클을 배출하기 위하여, 가공점을 향해 또한 후술하는 배출 덕트(302)를 향해 행해지는 것이 바람직하다. 즉 주연 제거 장치(270)에 있어서는, 상부 노즐(113), 쐐기 롤러의 가공점, 후술하는 배출 덕트(302)가 동일 직선 형상으로 배치되도록 상부 노즐(113)의 위치가 결정되는 것이 바람직하다.
하부 노즐(114)은, 가공 위치에 배치된 중합 웨이퍼(T)의 하방으로서, 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향에 있어서의 쐐기 롤러(281, 282)의 가공점을 향해 유체를 공급한다. 공급되는 유체로서는, 예를 들면 에어 또는 세정액(순수 등) 등이 이용된다.
하부 노즐(114)에 의하면, 상부 노즐(113)과 마찬가지로 쐐기 롤러의 가공점에 있어서 발생한 파티클을 회수 기구(290)로 배출할 수 있고, 또한 당해 파티클이 중합 웨이퍼(T)의 이면측(지지 웨이퍼(S)의 이면(Sb)측)으로 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)의 수 및 배치는 상기예에는 한정되지 않는다. 상기 예에 있어서는 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)은 각각 쐐기 롤러의 수에 맞추어 2 개씩 설치했지만, 1 개씩의 설치여도 되고, 또는 3 개씩 이상 설치되어도 된다. 또한, 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)의 설치 수는 각각 동일하지 않아도 된다. 또한, 하부 노즐(114)의 설치가 생략되어도 된다.
이오나이저(115)는 척(71)의 상방에 마련되어 있다. 이오나이저(115)는, 주연부(We)의 제거 시에 있어서의 상기 가공점에 정전기가 대전을 억제한다. 또한, 이오나이저(115)의 구성, 수 및 배치는 본 실시 형태에 한정되지 않는다.
회수 기구(290)는, 도 26에 나타내는 바와 같이, 제거된 주연부(We)를 회수하기 위한 회수 용기(291)와, 파단에 의해 발생한 파티클을 회수하기 위한 필터(292)를 가지고 있다. 또한 회수 기구(290)에는, 필터(292)를 개재하여 배출 기구(300)의 내부의 분위기를 흡인 가능한, 예를 들면 진공 펌프 등의 흡인 기구(293)가 접속되어 있다.
배출 기구(300)는 도 25, 도 26에 나타내는 바와 같이, 제거된 주연부(We) 및 파티클의 회수로를 형성하는 커버체(301)와 배출 덕트(302)를 가지고 있다.
커버체(301)의 내부에는, 상기 제거된 주연부(We) 및 파티클을 배출하기 위한 회수로(301a)가 형성되어 있다. 회수로(301a)의 일단은, 척(71)에 유지되어 가공 위치에 배치된 중합 웨이퍼(T)의 외단부를 덮고, 회수로(301a)의 타단은 배출 덕트(302)에 접속되어 있다. 또한 커버체(301)는, 회수로(301a)가 쐐기 롤러(281, 282)의 가공점 및 누름 롤러(283)를 덮도록 배치된다. 환언하면, 주연 제거부(110)는 커버체(301)의 내부에 마련된다.
또한 회수로(301a)에는, 주연 제거부(110)에 의해 제거된 주연부(We)를 회수 기구(290)로 배출하기 위한 경사부(301b)가 형성되어 있다. 경사부(301b)는, 적어도 커버체(301)의 내부에 있어서의 쐐기 롤러의 가공점의 직하보다, 중합 웨이퍼(T)의 직경 방향 내측으로부터 형성된다. 제거된 주연부(We)는, 자중에 의해 가공점으로부터 경사부(301b)로 낙하하여, 경사부(301b)를 따라 미끄러져 배출 덕트(302)를 거쳐 회수 기구(290)로 회수된다.
또한, 경사부(301b)의 표면은, 예를 들면 수지 코팅을 행함으로써 저마찰화 처리가 행해져 있어도 된다. 이에 의해, 주연부(We)를 보다 적절하게 회수 기구(290)로 배출할 수 있다.
배출 덕트(302)는, 일단이 커버체(301)의 회수로(301a)에 접속되고, 타단이 회수 기구(290)의 회수 용기(291)의 내부에 위치하도록 마련된다. 배출 덕트(302)는, 경사부(301b)를 미끄러져 온 주연부(We)를 회수 기구(290)로 배출한다. 또한, 커버체(301)에 있어서 받아진 파티클을 회수 기구(290)로 배출한다. 즉 배출 덕트(302)는, 커버체(301)로부터 주연부(We) 및 파티클을 회수 기구(290)로 배출한다.
또한, 전술한 바와 같이 배출 기구(300)의 내부는 회수 기구(290)에 마련되는 흡인 기구(293)에 의해 흡인된다. 이에 의해 배출 기구(300)에 있어서는, 커버체(301)로부터 배출 덕트(302)를 향한 기류가 형성된다. 즉, 상기 파단에 의해 발생한 파티클을 회수 기구(290)로 유인할 수 있다.
또한 배출 기구(300)는, 도시하지 않는 이동 기구에 의해 중합 웨이퍼(T)의 직경 방향에 대하여 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다. 보다 구체적으로, 커버체(301)를 중합 웨이퍼(T)의 직경 방향에 대하여 이동시킴으로써, 주연 제거부(110)를 중합 웨이퍼(T)와의 사이의 거리를 상대적으로 조절 가능하게 구성되어 있어도 된다.
본 실시 형태에 따른 주연 제거 장치(270)는 이상과 같이 구성되어 있다. 이어서, 이러한 주연 제거 장치(270)에 있어서 행해지는 엣지트림 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
먼저 도 30의 (a)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 주연 제거 장치(270)의 내부에 가공 대상으로서의 중합 웨이퍼(T)가 반입되어, 전달 위치에 배치되는 척(71)에 유지된다.
척(71)에 중합 웨이퍼(T)가 유지되면, 이어서, 도 30의 (b)에 나타내는 바와 같이 중합 웨이퍼(T)는 가공 위치로 이동하여 외단부가 커버체(301)의 내부로 진입하고, 중합 웨이퍼(T)의 계면에 주연 제거부(110)의 쐐기 롤러(281)가 삽입된다. 이러한 때, 쐐기 롤러(281)에는 완충 기구(281a)가 마련되어 있기 때문에, 적절하게 중합 웨이퍼(T)의 계면에 삽입될 시의 충격을 흡수하고, 또한, 적절하게 계면에 대하여 밀어넣어진다. 그리고, 중합 웨이퍼(T)가 가공 위치에 배치되면, 도 30의 (c)에 나타내는 바와 같이 회전 기구(72)에 의해 중합 웨이퍼(T)가 회전된다.
중합 웨이퍼(T)가 가공 위치에 배치되면, 이어서 도시하지 않는 회전 기구에 의해 쐐기 롤러(281)의 회전이 개시된다. 또한, 이와 동시에 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)로부터의 유체의 공급 및 흡인 기구(293)에 의한 배출 기구(300) 내의 흡인, 이오나이저(115)의 동작이 개시된다.
쐐기 롤러(281)가 계면에 삽입되면, 도 31의 (a)에 나타내는 바와 같이 주연부(We)가 지지 웨이퍼(S)로부터 박리되어, 하나의 분할 개질층(M2)을 따라 주연부(We)가 파단된다. 그리고, 중합 웨이퍼(T)는 회전 기구(72)에 의해 회전하고 있기 때문에, 도 31의 (b)에 나타내는 바와 같이 당해 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향으로 주연부(We)의 박리가 진행된다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)에는 전술한 바와 같이 미접합 영역(Ae)이 형성되어 있기 때문에, 이러한 주연부(We)의 박리가 적절하게 행해진다.
중합 웨이퍼(T)의 회전에 수반하여 주연부(We)의 박리가 진행되고, 쐐기 롤러(281)가 다음의 분할 개질층(M2)의 부근까지 도달하면, 당해 다음의 분할 개질층(M2)을 기점으로 주연부(We)가 파단되어, 도 31의 (c)에 나타내는 바와 같이 주연부(We)가 소편화된다.
소편화된 주연부(We)는 도 30의 (d) 및 도 31의 (d)에 나타내는 바와 같이, 커버체(301)의 내부, 구체적으로 배출 덕트(302) 내에 낙하한다. 또한, 쐐기 롤러(281)와 쐐기 롤러(282)의 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향에 있어서의 설치 간격은, 전술한 바와 같이 분할 개질층(M2)의 형성 간격과 비교하여 커지도록 설정되어 있다. 이에 의해, 소편화된 주연부(We)는 쐐기 롤러(281)와 쐐기 롤러(282)의 사이를 통과하여 적절하게 배출 덕트(302) 내에 낙하한다.
또한 배출 덕트(302)에는, 적어도 커버체(301)의 내부에 있어서의 쐐기 롤러의 가공점의 직하(直下)보다 척(71)측으로부터 경사부(301b)가 형성되어 있다. 이에 의해, 소편화된 주연부(We)는 커버체(301)의 경사부(301b) 상에 낙하한다. 낙하한 주연부(We)는, 당해 경사부(301b)를 따라 미끄러져 적절하게 커버체(301)로부터 배출되어, 배출 덕트(302)를 거쳐 회수 기구(290)로 회수된다.
여기서, 주연부(We)의 분리에 있어서는, 쐐기 롤러(281, 282)는, 분할 개질층(M2)의 형성 위치를 피해 처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 계면에 삽입되는 것이 바람직하다. 분할 개질층(M2)의 형성 위치에 쐐기 롤러(281, 282)가 삽입된 경우, 당해 쐐기 롤러(281, 282)가 소편화된 주연부(We)의 단부에 충돌하고, 이러한 충돌의 충격에 의해 쐐기 롤러(281, 282)가 소모되는 경우가 있다. 따라서 이와 같이 분할 개질층(M2)의 형성 위치를 피해 쐐기 롤러(281, 282)를 삽입함으로써, 당해 쐐기 롤러(281, 282)의 소모를 억제할 수 있다.
또한, 이러한 주연부(We)의 제거에 있어서는 정전기가 발생하는 경우가 있지만, 본 실시 형태에 있어서는 주연부(We)의 제거에 있어서 이오나이저(115)를 동작시킨다. 이에 의해, 정전기의 대전이 억제되어, 정전기에 의해 생기는 정전기 장애의 발생을 억제할 수 있다.
이 후, 중합 웨이퍼(T)의 회전이 계속됨으로써, 처리 웨이퍼(W)의 전둘레에 걸쳐 주연부(We)가 제거된다. 그리고, 주연부(We)의 전둘레가 회수 기구(290)의 회수 용기(291)로 회수되면 회전 기구(72)에 의한 중합 웨이퍼(T)의 회전이 정지된다. 또한, 이와 동시에 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)로부터의 유체의 공급 및 흡인 기구(293)에 의한 배출 덕트(302) 내의 흡인, 이오나이저(115)의 동작이 정지된다. 또한, 쐐기 롤러는 이동 기구에 의해 대기 위치로 이동한다. 그리고 도 30의 (e)에 나타내는 바와 같이, 이동 기구(73)에 의해 척(71)이 전달 위치로 이동하여, 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 중합 웨이퍼(T)가 주연 제거 장치(270)로부터 반출되면, 일련의 엣지트림이 종료된다.
또한, 상술한 바와 같이 처리 웨이퍼(W)에 있어서 분할 개질층(M2)이 적절하게 형성되어 있지 않은 경우, 도 32의 (a)에 나타내는 바와 같이 쐐기 롤러(281)에 의해 적절하게 주연부(We)의 소편화가 되지 않는 경우가 있다. 그리고, 이와 같이 주연부(We)의 소편화가 되지 않는 경우, 주연부(We)를 적절하게 회수 기구(290)로 회수할 수 없을 우려가 있다.
따라서 본 실시의 형태에 따른 주연 제거 장치(270)에 의하면, 도 32의 (b)에 나타내는 바와 같이 쐐기 롤러(281)로 밀어올려진 주연부(We)가, 쐐기 롤러(282)에 의해 더 밀어올려진다. 이러한 때, 쐐기 롤러(282)는 쐐기 롤러(281)와 비교하여 크게 구성되어 있기 때문에, 주연부(We)와 지지 웨이퍼(S)와의 사이의 거리가 더 커지도록, 주연부(We)가 박리된다.
또한, 본 실시의 형태에 따른 주연 제거 장치(270)에 의하면, 도 32의 (c)에 나타내는 바와 같이 쐐기 롤러(282)로 밀어올려진 주연부(We)가, 누름 롤러(283)에 의해 지지 웨이퍼(S)측으로 눌린다. 이에 의해 쐐기 롤러(281)로 적절하게 소편화되지 않았던 주연부(We)는, 쐐기 롤러(282)를 지점으로서 확실하게 파단된다.
그리고 이와 같이 소편화된 주연부(We)는, 도 32의 (d)에 나타내는 바와 같이 커버체(301)의 내부, 구체적으로 경사부(301b)에 낙하한다.
이와 같이 본 실시의 형태에 의하면, 쐐기 롤러(281)에 의해 적절히 주연부(We)의 소편화가 되지 않았던 경우라도, 확실하게 주연부(We)를 분할 개질층(M2)을 기점으로서 파단하여 소편화할 수 있다.
또한, 누름 롤러(283)는 승강 기구(283a)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있기 때문에, 적절하게 주연부(We)를 상방으로부터 누를 수 있어, 적절하게 주연부(We)의 소편화를 행할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 있어서, 쐐기 롤러(282)를 주연부(We)와 지지 웨이퍼(S)의 사이에 삽입하는 타이밍은 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면 쐐기 롤러(282)는, 엣지트림을 개시할 시에 쐐기 롤러(281)와 동시에 삽입해도 된다. 또한 예를 들면 쐐기 롤러(282)는, 쐐기 롤러(281)에 의해 적절히 주연부(We)를 소편화를 할 수 없었던 것을 검지한 경우에 적절히 삽입되어도 된다.
또한, 누름 롤러(283)의 승강 타이밍도 임의로 결정할 수 있다. 예를 들면 누름 롤러(283)는 중합 웨이퍼(T)의 회전 속도에 맞추어 주기적으로 승강되어도 되고, 주연부(We)가 적절하게 분할되지 않았던 것을 검지한 경우에 적절히 승강시켜도 된다.
또한, 이상의 엣지트림에 있어서는, 상술한 바와 같이 주연부(We)가 파단될 시에 파티클이 발생한다. 그러나, 본 실시 형태에 따른 주연 제거 장치에 의하면 커버체(301)가 쐐기 롤러(281, 282)의 가공점 및 누름 롤러(283)를 덮도록 마련되어 있기 때문에, 발생한 파티클은 적절하게 커버체(301)에 의해 받아진다. 즉, 파티클이 장치 내에 비산하는 것을 적절하게 억제할 수 있다.
또한 본 실시의 형태에 의하면, 배출 기구(300)의 내부는 흡인 기구(293)에 의해 흡인되어, 커버체(301)로부터 배출 덕트(302)에 걸친 기류가 형성되어 있다. 이에 의해, 커버체(301)에 의해 받아진 파티클을 적절하게 커버체(301)의 내부로부터 배출하고, 배출 덕트(302)를 거쳐 회수 기구(290)로 회수할 수 있다. 즉, 장치 내로의 파티클의 비산을 더 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)로부터 쐐기 롤러의 가공점을 향해 유체가 공급되어 있다. 이에 의해, 발생한 파티클의 비산을 더 적절하게 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 주연 제거 장치(270)에 의하면, 주연 제거부(110)의 쐐기 롤러의 가공점을 덮도록 하여 커버체(301)가 마련되어 있기 때문에, 주연부(We)의 파단에 의해 생긴 파티클을 적절히 받을 수 있다. 이에 의해, 발생한 파티클이 장치 내에 비산하는 것을 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 이와 함께 배출 기구(300)의 내부에 있어서는 흡인 기구(293), 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)에 의해 회수 기구(290)를 향한 기류가 형성되어 있다. 이에 의해, 더 적절하게 파티클의 비산을 억제할 수 있고, 또한 파티클을 회수 기구(290)로 회수할 수 있다.
또한 도 26에 나타낸 바와 같이, 회수로(301a)에 있어서는, 쐐기 롤러의 하방에 형성되는 경사부(301b) 외에, 회수로(301a)의 천장면에 있어서도 경사부가 형성되어 있다. 그리고, 이와 같이 커버체(301)의 내부에 형성되는 회수로(301a)에는 단부가 형성되지 않기 때문에, 기류의 역송풍이 발생하기 어렵다. 이에 의해, 발생한 파티클이 장치로 비산하는 것을 더 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면 배출 덕트(302)가 주연부(We)의 회수로와 파티클의 회수를 겸하는 구성으로 하고 있었지만, 주연부(We)와 파티클의 회수로는 각각 별개로 마련되어 있어도 된다. 또한 이러한 경우, 예를 들면 파티클의 회수로를 주연부(We)의 회수로보다 좁게 형성함으로써, 파티클의 회수로에 형성되는 기류의 유속을 크게 할 수 있다. 즉, 파티클의 회수를 보다 적절하게 행할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 주연 제거 장치(270)에 의하면, 쐐기 롤러(281)에 의해 주연부(We)와 지지 웨이퍼(S)가 적절하게 박리되고, 또한 분할 개질층(M2)을 따라 적절하게 소편화되기 때문에, 주연부(We)를 적절하게 회수 기구(290)로 회수할 수 있다.
또한, 쐐기 롤러(281)에 의해 분할 개질층(M2)을 기점으로 적절하게 소편화가 되지 않았던 경우라도, 누름 롤러(283)에 의한 누름에 의해 쐐기 롤러(282)를 지점으로서 적절하게 주연부(We)를 소편화할 수 있다. 즉, 적절히 주연부(We)의 제거를 행할 수 있다.
또한 이러한 때, 쐐기 롤러(282)의 상단은 쐐기 롤러(281)의 상단보다 적어도 상방에 위치하도록, 구체적으로, 지지 웨이퍼(S)로부터 떨어진 장소에 위치하기 때문에, 쐐기 롤러(281)에 있어서보다 주연부(We)와 지지 웨이퍼(S)의 이격을 늘릴 수 있다. 즉 이에 의해, 보다 적절하게 분할 개질층(M2)을 기점으로서 파단을 시키기 쉬워진다.
또한, 제거된 주연부(We)는 커버체(301)의 내부에 낙하하지만, 회수로(301a)에 있어서의 쐐기 롤러의 하방에는 경사부(301b)가 형성되어 있기 때문에, 제거된 주연부(We)를 적절하게 회수 기구(290)로 회수할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에 의하면 삽입 부재로서의 쐐기 롤러는 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향을 따라 2 개 마련되었지만, 쐐기 롤러의 수 및 배치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 삽입 부재는 중합 웨이퍼(T)의 회전 방향을 따라 3 개 이상 마련되어 있어도 되고, 1 개만 마련되어도 된다. 어느 경우라도, 삽입 부재에 의해 박리 방향으로 들어올려진 주연부(We)를 누름 롤러(283)에 의해 누름으로써, 당해 삽입 부재를 지점으로서 적절하게 주연부(We)를 소편화하여, 제거할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 주연부(We)의 제거는, 주연 제거 장치(270)에 있어서 주연 제거부(110)를 이용하여 행해졌지만, 제거 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 주연부(We)를 유지하여 제거해도 되고, 주연부(We)에 대하여 물리적인 충격 또는 초음파 등을 부여하여 제거해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 척(71)에 중합 웨이퍼(T)가 수평 방향으로 유지되어 있고, 즉 중합 웨이퍼(T)의 면 방향이 수평 방향을 향해져 있었다. 이러한 경우, 도 33에 나타내는 바와 같이, 제거된 주연부(We)가 경사부(301b)보다 척(71)측으로 낙하한 경우, 즉, 회수로(301a)에 있어서의 수평부에 낙하한 경우, 당해 주연부(We)를 커버체(301)로부터 배출할 수 없다.
따라서 중합 웨이퍼(T)는, 도 34에 나타내는 바와 같이 척(71)에 연직 방향으로 유지되어도 된다. 즉 중합 웨이퍼(T)의 면 방향이 연직 방향을 향해져 있어도 된다. 이러한 경우, 주연 제거부(110), 회수 기구(290) 및 배출 기구(300)는 중합 웨이퍼(T)의 하방에 마련된다. 그리고, 주연 제거부(110)로 제거된 주연부(We)는, 자중으로 낙하하여 회수 기구(290)로 회수된다. 또한 이러한 예에 있어서도, 주연부(We)의 제거에 의해 발생하는 파티클의 비산을 억제하기 위하여, 배출 기구(300)의 커버체(301)가 가공점을 덮도록 설치된다. 또한, 본 실시예에 있어서도 상부 노즐(113) 및 하부 노즐(114)로부터 상기 가공점을 향해 유체를 공급함으로써, 더 적절하게 파티클의 비산을 억제할 수 있다. 이러한 경우, 장치 구성에 따라 배출 덕트(302)는 생략되어도 된다.
또한, 주연 제거 장치(270)에는, 반입반출되는 중합 웨이퍼(T)의 면 방향을 바꾸기 위한 경사 기구(310)가 마련되어 있어도 된다. 당해 기구에 의해, 반입된 중합 웨이퍼(T)의 면 방향은 수평 방향으로부터 변경되고, 또한 반출되는 중합 웨이퍼(T)의 면 방향은 수평 방향으로 되돌려진다.
도 35에 나타내는 바와 같이 경사 기구(310)는 주연 제거 장치(270)의 하부에 마련되고, 회전 롤러(311)를 축으로서 주연 제거 장치(270)를 회전시키는 서보 모터(312)를 가지고 있다.
경사 기구(310)는, 서보 모터(312)를 작동시킴으로써 도 36에 나타내는 바와 같이, 회전 롤러(311)를 축으로서 주연 제거 장치(270)를 회전시킨다. 즉, 중합 웨이퍼(T)의 면 방향이 변경된다. 주연 제거 장치(270)의 회전 방향은, 예를 들면 배출 덕트(302)의 수평부에 낙하한 주연부(We)가 회수 기구(290)로 회수되는 방향이다.
본 실시 형태에 따른 주연 제거 장치(270)에 의하면, 당해 주연 제거 장치(270)를 경사시킴으로써, 상술한 바와 같이 주연부(We)가 회수로(301a)의 수평부에 낙하한 경우라도, 적절하게 회수 기구(290)로 회수할 수 있다.
또한 경사 기구(310)는 임의의 타이밍에 작동시킬 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 주연부(We)가 회수로(301a)의 수평부에 낙하한 것을 검지했을 시에 작동시켜도 되고, 엣지트림을 개시할 시에 작동하여, 주연 제거 장치(270)에 있어서의 엣지트림이 행해지고 있을 시에 상시, 장치가 경사지도록 해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 의하면 경사 기구(310)는 주연 제거 장치(270)의 전체를 경사지도록 구성했지만, 도 37에 나타내는 바와 같이, 적어도 배출 기구(300)를 경사시킬 수 있으면, 상기 수평부에 낙하한 주연부(We)를 회수할 수 있다. 보다 구체적으로, 적어도 커버체(301)를 경사시킬 수 있으면 된다.
또한 이와 같이 배출 기구(300)를 경사시키는 경우, 회수 용기(291)의 상부(291a)는, 예를 들면 고무 또는 시트 형상의 성형 수지 등의 플렉시블한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 가짐으로써, 상부(291a)는 커버체(301)의 경사에 추종하여 신축하기 때문에, 적절하게 회수 용기(291)의 내부를 흡인 기구(293)의 흡인에 의한 감압 공간에 유지할 수 있다.
또한, 경사 기구의 구성은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 38에 나타내는 바와 같이, 경사 기구(320)는 회전 롤러(321)와, 에어 실린더(322)를 가지고 있어도 된다. 또한, 도시의 예에 있어서 회전 롤러(321)는 주연 제거부(110)의 하방, 에어 실린더(322)는 척(71)의 하방에 각각 마련되어 있다.
경사 기구(320)는, 에어 실린더(322)를 작동에 의해 주연 제거 장치(270)의 척(71)측이 들어올려져, 이에 의해 도 39에 나타내는 바와 같이 회전 롤러(321)를 축으로서 주연 제거 장치(270)가 회전한다. 즉, 중합 웨이퍼(T)의 면 방향이 변경된다. 주연 제거 장치(270)의 회전 방향은, 예를 들면 배출 덕트(302)의 수평부에 낙하한 주연부(We)가 회수 기구(290)로 회수되는 방향이다.
또한, 이상의 제 1 및 제 2 실시 형태에 의하면, 가공 장치(90)에 있어서 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 거친 연삭, 중간 연삭 및 마무리 연삭함으로써, 당해 처리 웨이퍼(W)의 박화를 행했지만, 처리 웨이퍼(W)의 박화 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 처리 웨이퍼(W)는, 당해 처리 웨이퍼(W)의 내부에 면 방향을 따라 박리의 기점이 되는 내부면 개질층(M3)을 형성함으로써 박화를 행해도 된다. 이하, 처리 웨이퍼(W)의 내부에 내부면 개질층(M3)을 형성하여 박리를 행하는 경우에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 40의 (a)에 나타내는 중합 웨이퍼(T)를 복수 수납한 카세트(Ct)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다. 상기 실시 형태와 마찬가지로, 중합 웨이퍼(T)에는 접합 영역(Ac)과 미접합 영역(Ae)이 형성되어 있다.
이어서, 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 카세트(Ct) 내의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 트랜지션 장치(30)로 반송된다. 이어서, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 트랜지션 장치(30)의 중합 웨이퍼(T)가 취출되어, 개질 장치(60)로 반송된다. 개질 장치(60)에서는, 도 40의 (b) 및 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이 처리 웨이퍼(W)의 내부에 주연 개질층(M1)과 분할 개질층(M2)이 순차 형성되고(도 41의 단계(Q1, Q2)), 또한 도 40의 (c)에 나타내는 바와 같이 내부면 개질층(M3)이 형성된다(도 41의 단계(Q3)). 주연 개질층(M1)은, 엣지트림에 있어서 주연부(We)를 제거할 시의 기점이 되는 것이다. 분할 개질층(M2)은, 제거되는 주연부(We)를 소편화하기 위한 기점이 되는 것이다. 내부면 개질층(M3)은, 처리 웨이퍼(W)를 박화하기 위한 기점이 되는 것이다. 또한, 처리 웨이퍼(W)의 내부에는, 주연 개질층(M1) 및 분할 개질층(M2)으로부터 크랙(C1, C2)이 진전하여, 각각 이면(Wb)과 표면(Wa)에 도달하고 있다. 또한, 내부면 개질층(M3)으로부터는 면 방향으로 크랙(C3)이 진전한다.
또한, 이와 같이 개질 장치(60)에 있어서는 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 중앙부(Wc)와의 경계에는 주연 개질층(M1)이 형성되지만, 이러한 상태에 있어서는 주연부(We)와 중앙부(Wc)는 아직 이어진 상태이다.
처리 웨이퍼(W)에 주연 개질층(M1), 분할 개질층(M2), 내부면 개질층(M3)이 형성되면, 이어서, 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 개질 장치(60)로부터 중합 웨이퍼(T)가 반출된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 주연 제거 장치(70)로 반송된다. 주연 제거 장치(70)에서는, 도 40의 (d)에 나타내는 바와 같이 주연 개질층(M1)을 기점으로, 상기 주연부(We)와 중앙부(Wc)의 이어진 부분을 파단시켜, 처리 웨이퍼(W)의 주연부(We)를 제거한다(도 41의 단계(Q4)). 또한 이 때, 주연부(We)는 분할 개질층(M2)을 기점으로 소편화된다. 또한, 주연 제거 장치(70)에 있어서의 엣지트림은, 상술한 제 1 실시 형태 또는 제 2 실시 형태에 나타낸 임의의 방법에 의해 행해진다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 가공 장치(90)로 반송된다. 가공 장치(90)에서는, 먼저, 반송 암(81)으로부터 전달 위치(A0)의 척(96)으로 중합 웨이퍼(T)를 전달한다. 이 때, 도 40의 (e)에 나타내는 바와 같이, 내부면 개질층(M3)을 기점으로 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측(이하, 이면 웨이퍼(Wb1)라고 함)을 분리한다(도 41의 단계(Q5)).
단계(Q5)에서는, 반송 암(81)으로 처리 웨이퍼(W)를 흡착 유지하면서, 척(96)으로 지지 웨이퍼(S)를 흡착 유지한다. 그리고, 이러한 상태에서 반송 암(81)을 회전시킴으로써, 내부면 개질층(M3)을 경계로 이면 웨이퍼(Wb1)가 잘린다. 이 후, 반송 암(81)이 이면 웨이퍼(Wb1)를 흡착 유지한 상태에서, 당해 반송 암(81)을 상승시켜, 처리 웨이퍼(W)로부터 이면 웨이퍼(Wb1)를 분리한다. 이 때, 예를 들면 압력 센서(도시하지 않음)에 의해 이면 웨이퍼(Wb1)를 흡인하는 압력을 측정함으로써, 이면 웨이퍼(Wb1)의 유무를 검지하여 처리 웨이퍼(W)로부터 이면 웨이퍼(Wb1)가 분리되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 분리된 이면 웨이퍼(Wb1)는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부에 마련된 회수부(도시하지 않음)로 회수된다.
이어서, 회전 테이블(91)을 회전시킴으로써 척(96)을 가공 위치(A3)로 이동시킨다. 그리고, 마무리 연삭 유닛(94)에 의해, 도 40의 (f)에 나타내는 바와 같이 척(96)에 유지된 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 연삭하여, 당해 이면(Wb)에 남는 내부면 개질층(M3)과 주연 개질층(M1)을 제거한다(도 41의 단계(Q6)). 단계(Q6)에서는, 이면(Wb)에 연삭 숫돌을 접촉시킨 상태에서, 처리 웨이퍼(W)와 연삭 숫돌을 각각 회전시켜, 이면(Wb)을 연삭한다. 또한 이 후, 세정액 노즐(도시하지 않음)을 이용하여, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 세정액에 의해 세정되어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(80)에 의해 세정 장치(41)로 반송된다. 세정 장치(41)에서는 처리 웨이퍼(W)의 연삭면인 이면(Wb)이 스크럽 세정된다(도 41의 단계(Q7)). 또한, 세정 장치(41)에서는, 처리 웨이퍼(W)의 이면(Wb)과 함께, 지지 웨이퍼(S)의 이면(Sb)이 세정되어도 된다.
이어서, 중합 웨이퍼(T)는 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 에칭 장치(40)로 반송된다. 에칭 장치(40)에서는 처리 웨이퍼(W)의 연삭면인 이면(Wb)이 약액에 의해 웨트 에칭된다(도 41의 단계(Q8)). 상술한 가공 장치(90)로 연삭된 이면(Wb)에는, 연삭흔이 형성되는 경우가 있다. 본 단계(Q8)에서는, 웨트 에칭함으로써 연삭흔을 제거할 수 있어, 이면(Wb)을 평활화할 수 있다.
이 후, 모든 처리가 실시된 중합 웨이퍼(T)는, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해 트랜지션 장치(30)로 반송되고, 또한 웨이퍼 반송 장치(20)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(Ct)로 반송된다. 이렇게 하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
이와 같이, 가공 장치(90)에 있어서 내부면 개질층(M3)을 기점으로서 처리 웨이퍼(W)를 분리시킴으로써 박화를 행하고, 당해 분리에 의해 제 1 실시 형태에 있어서의 거친 연삭 및 중간 연삭에 의한 박화분과 동일 정도의 박화가 행해진 경우, 가공 장치(90)를 마무리 연삭 유닛(94)만의 1 축으로 구성할 수 있다. 즉, 장치 구성을 보다 간략화할 수 있다. 이 때, 마무리 연삭 유닛(94)의 배치는, 도 1에 나타내는 가공 위치(A1, A2 및 A3)의 임의의 위치로 결정할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
1 : 웨이퍼 처리 시스템
71 : 척
110 : 주연 제거부
130 : 회수부
S : 지지 웨이퍼
T : 중합 웨이퍼
W : 처리 웨이퍼

Claims (23)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    제 1 기판과 제 2 기판이 접합된 중합 기판에 있어서 상기 제 2 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 제 1 기판에는 제거 대상의 주연부와 상기 제 1 기판의 중앙부의 경계를 따라 주연 개질층이 형성되고, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 중합 기판에 대하여, 상기 주연 개질층을 기점으로 상기 주연부를 제거하는 주연 제거부와,
    상기 주연 제거부로 제거된 상기 주연부를 회수하는 회수 기구를 구비하는 회수부를 가지는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회수부는, 상기 회수 기구의 중량을 측정하는 중량 측정부를 가지는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회수부는, 상기 주연 제거부로부터 상기 회수 기구로 회수되는 상기 주연부를 파쇄하는 파쇄 기구를 가지는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회수부는, 상기 주연 제거부로부터 상기 회수 기구로 회수되는 상기 주연부를 수용하는 버퍼 기구를 가지는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회수부는, 상기 주연부의 제거에 의해 발생한 파티클을 배출하는 배출 기구를 가지고,
    상기 배출 기구는,
    상기 주연 제거부가 내부에 마련되어, 상기 파티클을 받는 커버체와,
    상기 커버체로부터 상기 파티클을 배출하는 배출 덕트를 가지는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회수 기구는 상기 배출 덕트에 접속되고,
    상기 주연 제거부로 제거되어, 상기 커버체에 의해 받은 상기 주연부와,
    상기 커버체에 의해 받은 상기 파티클을 회수하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회수 기구는 복수 마련되어, 교환 가능하게 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주연 제거부는, 상기 주연부에 충격을 부여하여 상기 주연부를 제거하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주연 제거부는, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 외측 단부로부터, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 계면에 삽입되는 삽입 부재를 가지는, 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 삽입 부재는, 측면에서 봤을 때 직경 방향 외측을 향해 폭이 작아지는 형상을 구비한 롤러인, 기판 처리 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 유지부를 회전시키는 회전 기구와,
    상기 삽입 부재에 의해 상기 제 2 기판으로부터 박리한 상기 주연부를 상기 제 2 기판의 방향으로 누르는 누름 부재를 가지는, 기판 처리 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합 기판의 외측 단부와 상기 주연 제거부와의 사이의 거리가 조절 가능하게 구성되는, 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주연 제거부는, 상기 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 계면에 삽입될 시에 발생하는 충격을 흡수 가능한 완충 기구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 주연 제거부는, 상기 제 1 기판에 있어서 상기 주연부에 대응하는 위치에 접촉하여, 상기 제 1 기판의 직경 방향 외측으로 외력을 부여하는 롤러를 가지는, 기판 처리 장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 주연 제거부는, 상기 제 1 기판의 외측 단부에 접촉하는 접촉 부재를 가지는, 기판 처리 장치.
  16. 제 8 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지부를 회전시키는 회전 기구를 가지고,
    상기 주연 제거부는, 상기 회전 기구에 의해 상기 제 1 기판을 회전시키면서, 상기 주연부에 충격을 부여하여 상기 주연부를 제거하는, 기판 처리 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기판에 상기 주연 개질층을 형성하는 주연 개질부를 가지는, 기판 처리 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지부는, 면 방향을 연직 방향을 향한 상태로 상기 중합 기판을 유지하는, 기판 처리 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지부에 유지되고, 또한 상기 주연 제거부에 의해 상기 주연부가 제거된 상기 제 1 기판에 있어서, 상기 주연부의 유무를 검지하는 검지부를 가지는, 기판 처리 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 중합 기판에 대하여, 상기 제 1 기판에 유체를 공급하는 유체 공급부를 가지는, 기판 처리 장치.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주연부의 제거에 있어서 정전기의 대전을 억제하는 이오나이저를 가지는, 기판 처리 장치.
  22. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    제 1 기판과 제 2 기판이 접합된 중합 기판에 있어서 기판 유지부로 상기 제 2 기판을 유지하는 것과,
    상기 제 1 기판에는 제거 대상의 주연부와 중앙부의 경계를 따라 주연 개질층이 형성되고, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 중합 기판에 대하여, 주연 제거부에 의해 상기 주연 개질층을 기점으로 상기 주연부를 제거하는 것과,
    상기 주연 제거부로 제거된 상기 주연부를 회수하는 것을 가지는, 기판 처리 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 주연부의 제거에 의해 발생한 파티클은,
    상기 주연부를 제거하는 주연 제거부를 내부에 가지는 커버체에 의해 배출 덕트로 가이드되고,
    상기 배출 덕트를 거쳐 배출 기구로부터 배출되는, 기판 처리 방법.
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