TW201816919A - 搬送墊及晶圓的搬送方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]在以搬送墊搬送晶圓的情況下，在不需變更搬送墊及空氣之流動的配管路徑的情形下，可做到藉由搬送墊進行之晶圓的接觸保持與非接觸保持。[解決手段]一種搬送墊，具備形成於保持面且沿著保持面噴出空氣之空氣噴出口、及使從空氣噴出口噴出之空氣朝向保持面之外周緣直線狀地流動之溝，且藉由讓空氣於溝中流動而以於溝中流動之空氣的流量來調整發生在溝之周圍的負壓的強弱，並將晶圓保持在保持面上。

Description

搬送墊及晶圓的搬送方法
發明領域 本發明是關於一種保持晶圓之板狀的搬送墊、及利用搬送墊之晶圓的搬送方法。
發明背景 在加工半導體晶圓等之切削裝置或磨削裝置等之中，是在例如晶圓的加工前，將載置於加工裝置之定位機構的晶圓搬送至保持台上、或者在加工之後，將保持台上之已實施加工的晶圓，搬送至晶圓洗淨機構之旋轉台(spinner table)上。並且，在加工裝置上配設有搬送晶圓之搬送墊，且此搬送墊具備有例如接觸於晶圓來進行吸引保持之保持面。此保持面可由例如多孔質構件來構成、或者是形成複數個吸引孔，而可將空氣之流路可切換地連通於由真空產生裝置等所構成之吸引源及由壓縮機(compressor)等所構成之空氣供給源(參照例如專利文獻1)。
在搬送墊之保持面接觸於晶圓之狀態下，藉由吸引源進行吸引而產生之吸引力，會透過空氣的流路而傳達至保持面上，藉此使搬送墊可以吸引保持晶圓。當要使晶圓從搬送墊之保持面脫離時，是將吸引源與保持面相連通之狀態，切換成空氣供給源與保持面相連通之狀態，並從空氣供給源對保持面供給空氣，而使其從保持面噴出少量的空氣。然後，藉由空氣的噴射壓力，破壞保持面與晶圓之間的真空吸附力，而使晶圓從保持面脫離。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2014-204089號公報
發明概要 發明欲解決之課題 在加工裝置中，要以搬送墊以非接觸狀態來保持晶圓的情況下，是將以上述之接觸式方式進行吸引保持的搬送墊替換為利用白努利(Bernoulli)效應來產生負壓而以非接觸方式來吸引保持晶圓之搬送墊。並且，使空氣供給源與非接觸式之搬送墊的保持面相連通，並從空氣供給源對保持面供給空氣，使其從保持面吹出規定量之空氣，讓空氣沿保持面流動。由於藉由此空氣之流動(例如，旋繞流)而在保持面上發生負壓，因此搬送墊以非接觸方式來保持晶圓。
然而，隨著搬送墊之替換，應供給至接觸式搬送墊之空氣的流量(例如，晶圓脫離時供給應供給至搬送墊之空氣流量)、及應供給至非接觸式搬送墊之空氣的流量會逐漸產生差異，也就是說，應供給至非接觸式搬送墊之空氣的流量會變得更多。因此，將空氣供給至搬送墊之配管的管徑也要變粗，也就是相當於需預先配備複數個通過加工裝置內等而連繫到搬送墊之配管路徑，且有必要隨著搬送墊之替換而變更配管路徑。然而，為了搬送墊而配備複數個配管路徑之裝置構成會較複雜，並且也會有裝置構成變大之問題。
從而，會有下述課題：在以搬送墊搬送晶圓之情況下，在不需變更搬送墊及配管路徑的情形下，可做到藉由搬送墊進行之晶圓的接觸保持與非接觸保持。 用以解決課題之手段
為了解決上述課題之本發明，是以保持面來保持晶圓之板狀的搬送墊，該搬送墊具備：形成於該保持面且沿著該保持面噴出空氣之空氣噴出口、及使從該空氣噴出口噴出之空氣朝向該保持面的外周緣直線狀地流動之溝，並藉由讓空氣於該溝中流動而以於該溝中流動的空氣的流量來調整發生在該溝之周圍的負壓的強弱，並以該保持面來保持晶圓。
又，為了解決上述課題之本發明是一種利用上述搬送墊之晶圓的搬送方法，該晶圓的搬送方法是在該搬送墊上連接有流量調節部，該流量調節部可將從前述空氣噴出口噴出且於前述溝中流動之空氣的流量調節成第1空氣流量、及流量比該第1空氣流量更多之第2空氣流量，且該搬送墊在藉由前述保持面以非接觸方式保持晶圓時，是使該第1空氣流量之空氣於該溝中流動，在使晶圓接觸於該保持面並藉由該保持面來保持晶圓時，是使該第2空氣流量之空氣於該溝中流動，藉此選擇性地進行晶圓的非接觸保持與接觸保持。 發明效果
由於本發明之搬送墊具備：形成於保持面且沿著保持面噴出空氣之空氣噴出口、及使從空氣噴出口噴出之空氣朝向保持面的外周緣直線狀地流動之溝，並藉由讓空氣於溝中流動而能夠以於該溝中流動之空氣的流量來調整發生在該溝之周圍的負壓的強弱，並以該保持面來保持晶圓，因此，僅藉由調節空氣之流量，即可以選擇性地進行晶圓的接觸保持與非接觸保持。
在本發明之晶圓的搬送方法中，是在本發明之搬送墊上連接有流量調節部，該流量調節部可將從空氣噴出口噴出且於溝中流動之空氣的流量調節成第1空氣流量、及流量比第1空氣流量更多之第2空氣流量，且搬送墊在藉由保持面以非接觸方式保持晶圓時，是使第1空氣流量之空氣於溝中流動，在使晶圓接觸於保持面並藉由保持面保持晶圓時，是使第2空氣流量之空氣於溝中流動，藉此可選擇性地進行晶圓的非接觸保持與接觸保持。也就是說，在以搬送墊搬送晶圓之情況下，可在不需變更搬送墊及空氣流動之配管路徑的情形下，僅調節空氣之流量，即能夠選擇性地進行藉由搬送墊進行之晶圓的接觸保持與非接觸保持。又，由於不需要使吸引源連接於搬送墊，因此即使不將裝置構成做成複雜的構成也足以達成。
用以實施發明之形態 圖1所示之保持半導體晶圓等的搬送墊1，具備有例如由壓克力(acrylic)或聚碳酸酯(polycarbonate)、PBT樹脂等的工程塑膠或是不銹鋼等所構成，且外形為圓板狀之本體部10。在圖1中，朝向上側之本體部10的保持面10b是作為保持晶圓之面，且例如將表面加工成平滑，又，亦可在保持面10b的端部(稜線)施行倒角，以免在本體部10接觸於晶圓的情況下損傷晶圓。本體部10的外形並不限定於大致圓形形狀，亦可形成為將圓形的一部分局部地切除而成的三角十字狀等。
例如，在本體部10上，具備有形成於保持面10b且沿著保持面10b噴出空氣之空氣噴出口100、及使從空氣噴出口10噴出之空氣朝向保持面10b的外周緣直線狀地流動之溝101。
溝101是例如從保持面10b的中心朝向徑方向外側且以均等的角度(例如120度)朝3個方向放射狀地延伸，且具備有從保持面10b至本體部10之厚度方向(Z軸方向)的中間部左右的深度。各溝101之寬度及深度是具有相同尺寸之固定截面。再者，溝101的形成條數並不受限於本實施形態中的條數，亦可在保持面10b以在周方向上均等之間隔放射狀地形成4條以上。又，亦可設成藉由將溝101的寬度僅一部分變窄，而在此變窄的部分將通過溝101內的空氣加速。各溝101之一端101a是在保持部10的外周緣形成有開口，且各溝101之另一端101b是與形成於保持面10b之中央的各空氣噴出口100相連通。
各空氣噴出口100是各自朝向保持面10b的徑方向外側開口，且將空氣從各溝101之另一端101b朝向一端101a水平地噴出。例如，亦可將空氣噴出口100的截面積形成得比溝101之截面積更大，而形成為可在空氣從空氣噴出口100往溝101移動時，將空氣加速。又，各空氣噴出口100是與從本體部10的中央區域之內部朝向保持面10b的相反側之面即臂部連接面10a而形成且在臂部連接面10a上開口的連接口102相連通。再者，並非如本實施形態地使空氣噴出口100形成於保持面10b上，而是設成例如在本體部10之保持面10b上配設可拆卸之噴嘴墊(nozzle pad)，並設成在此噴嘴墊上形成空氣噴出口100亦可。又，亦可在例如本體部10之外周緣上，設置藉由摩擦力或者從外周面按壓晶圓之力，來限制晶圓朝本體部10之面方向移動(即，晶圓的橫向滑移)的導引部109。該導引部109是由例如橡膠或海棉等所構成，且是在本體部10的外周緣上設成於周方向上隔著一定的間隔與溝101之一端101a錯開而固定有複數個(例如120度間隔下為3個)。
以下，說明利用圖1、2所示之搬送墊1來實施本發明之晶圓的搬送方法時的搬送墊1的動作。
在搬送墊1搬送圖2所示之晶圓W時，是如圖2所示，搬送墊1是成為已連接於臂部20的狀態。也就是說，可在例如臂部連接面10a的中央區域固定有連結構件21，且搬送墊1是成為透過此連結構件21而固定在臂部20之一端的下表面側的狀態。於臂部20之另一端連接有移動設備3，且移動設備3是將臂部20設成在水平面上可平行移動或是可旋繞移動，且設成可朝Z軸方向上下移動。移動設備3是由例如藉由空氣壓力使臂部20朝Z軸方向上下移動的氣缸、及藉由以馬達使滾珠螺桿旋動以使臂部20平行移動的滾珠螺桿機構等所構成。
連結構件21是例如由旋轉接頭等所構成，並且可藉由連接於臂部20，而形成於臂部20及連結構件21之厚度方向(Z軸方向)上延伸的流路21a。流路21a之一端是連通至搬送墊1之連接口102，且流路21a之另一端是連通至藉由具有可撓性之樹脂管或金屬配管等所構成之空氣供給路23的一端。再者，亦可在流路21a上形成有使通過流路21a內之空氣加速的噴孔等。
在空氣供給路23之另一端連通有由壓縮機等所構成之空氣供給源24。又，在空氣供給路23上配設有例如流量調節部25，該流量調節部25可將空氣供給源24供給至搬送墊1且從空氣噴出口100噴出而於溝101中流動之空氣的流量調節成第1空氣流量F1、及流量比第1空氣流量F1更多之第2空氣流量F2。流量調節部25可為例如節流閥，且具備有可掌控閥內部之空氣的通過流量的流量計。
圖2所示之晶圓W是例如外形為圓形板狀的半導體晶圓，且在晶圓W的正面Wa形成有複數個元件，且例如正面Wa會貼附圖未示之保護膠帶而受到保護。晶圓W的背面Wb會成為施行例如磨削加工等的被加工面。
首先，圖2所示之移動設備3使搬送墊1在水平方向上移動，以將搬送墊1在晶圓W的上方定位成使搬送墊1的保持面10b與收容在圖未示之晶圓匣等中的晶圓W的背面Wb相向，且晶圓W的背面Wb之中心與搬送墊1之中心為大致一致。
接著，例如，移動設備3使搬送墊1朝向-Z方向降下，直到搬送墊1之保持面10b與晶圓W之背面Wb為未接觸之程度的高度位置為止，並定位。在此狀態下，空氣供給源24將規定壓力之空氣供給至空氣供給路23。例如，流量調節部25可成為預先將閥內部大幅打開之狀態，以使通過流量調節部25而到達搬送墊1並從空氣噴出口100噴出且於溝101中流動的空氣之流量成為第2空氣流量F2，且從空氣供給源24供給至空氣供給路23之空氣會通過已為大幅打開之狀態的流量調節部25，進而通過流路21a及連接口102，從搬送墊1之空氣噴出口100噴出。
從空氣噴出口100噴射出之空氣，是藉由以第2空氣流量F2於形成於保持面10b的各溝101內朝向放射方向直線狀地流通，以藉由白努利效應將溝101兩側之周圍的空氣往溝101內部吸入，而於溝101附近產生負壓，以形成對晶圓W的吸附力。於是，由於各溝101之一端101a在保持部10的外周緣開口，因此不會阻礙空氣在溝101內的流動，又，由於溝101內的空氣之空氣流量是成為相對較大之第2空氣流量F2，因此可在保持面10b上產生強力的吸附力。如此進行而以強力的吸附力將晶圓W吸引於搬送墊1之保持面10b時，搬送墊1會以保持面10b接觸於晶圓W的狀態來吸附保持晶圓W。
將搬送墊1所吸附保持之晶圓W從圖未示之暫置台搬出，並搬送至圖2所示保持台T上。圖2所示之保持台T具備例如其外形為圓形形狀，且由多孔質構件等構成以吸引保持晶圓W之保持部T1、及支撐保持部T1的框體T2。吸引保持晶圓W之背面Wb的搬送墊1是設成使晶圓W之背面Wb成為上側，來使晶圓W接觸於保持台T上。保持部T1會連通於圖未示之吸引源，並將藉由吸引源進行吸引所產生出的吸引力傳達至保持面T1a，藉此保持台T會將晶圓W吸引保持於著保持面T1a上。又，停止由空氣供給源24進行之對搬送墊1的空氣的供給。又，減少流量以使搬送墊1之保持面10b上的吸附力消失，使晶圓W從搬送墊1之保持面10b脫離。並且，搬送墊1從吸引保持晶圓W之保持台T上退避。
在背面Wb朝向上側的狀態下，藉由保持台T所吸引保持之晶圓W，是藉由例如圖未示之磨削設備從背面Wb側進行磨削而薄化至規定之厚度。已完成磨削加工之晶圓W，是藉由搬送墊1從保持台T搬出。
在將晶圓W從保持台T搬出之時，圖2所示之移動設備3使搬送墊1在水平方向上移動，以將搬送墊1在晶圓W的上方定位成使藉由保持台T所保持之晶圓W的背面Wb與搬送墊1之保持面10b相向，且晶圓W之背面Wb之中心與搬送墊1之中心為大致一致。
接著，移動設備3使搬送墊1朝-Z方向降下，直至搬送墊1之保持面10b與晶圓W之背面Wb為未接觸之程度的高度位置為止。並且，空氣供給源24將規定壓力之空氣供給至空氣供給路23。例如，流量調節部25是將閥內部之流路切換成縮小之狀態，以使通過流量調節部25而到達搬送墊1並從空氣噴出口100噴出而於溝101中流動之空氣的流量，成為流量比第2空氣流量F2更少之第1空氣流量F1。因此，從空氣供給源24供給至空氣供給路23之空氣，會在通過流量調節部25時縮小流量，進而通過流路21a及連接口102，從搬送墊1之空氣噴出口100噴出。
空氣噴出口100所噴射出的空氣，是藉由以第1空氣流量F1於形成於保持面10b的各溝101內朝向放射方向直線狀地流通，以藉由白努利效應將溝101兩側之周圍的空氣往溝101內部吸入，而於溝101附近產生負壓，以形成對晶圓W的吸附力。由於溝101內之空氣流量被調節成流量比第2空氣流量F2更少之第1空氣流量F1，因此是以在晶圓W與保持面10b之間形成有些微間隙的狀態，亦即搬送墊1使保持面10b以非接觸狀態來吸附保持晶圓W。
當搬送墊1以非接觸方式吸附保持晶圓W之後，可解除由保持台T所進行之晶圓W的吸引保持。此外，藉由搬送墊1往+Z方向上昇，以將晶圓W從保持台T搬出。藉由移動設備3，使以非接觸方式吸附保持有加工後之晶圓W的搬送墊1水平移動，而將加工後之晶圓W搬送至例如晶圓洗淨裝置等。
如此，本發明之搬送墊1具備：形成於保持面10b且沿著保持面10b噴出空氣之空氣噴出口100、及使從空氣噴出口100噴出之空氣朝向保持面10b的外周緣直線狀地流動之溝101，並藉由讓空氣於溝101中流動而能夠以於該溝101中流動之空氣的流量來調整發生在該溝101之周圍的負壓的強弱，並以保持面10b來保持晶圓W，因此，僅藉由調節空氣之流量，即可選擇性地進行晶圓W之接觸保持與非接觸保持。
又，在本發明之晶圓的搬送方法中，是在搬送墊1上連接有流量調節部25，該流量調節部25可將從空氣噴出口100噴出且於溝101中流動之空氣的流量調節成第1空氣流量F1、及流量比第1空氣流量F1更多之第2空氣流量F2，且搬送墊1在藉由保持面10b以非接觸方式保持晶圓W時，是使第1空氣流量F1之空氣於溝101中流動，在使晶圓W接觸於保持面10b並藉由保持面10b保持晶圓W時，是使第2空氣流量F2之空氣於溝101中流動，藉此可選擇性地進行晶圓W的非接觸保持與接觸保持。也就是說，可在不需變更搬送墊及空氣流動之配管路徑的情形下，僅調節空氣之流量，即能夠選擇性地進行藉由搬送墊1進行之晶圓W的接觸保持與非接觸保持。又，由於不需要使吸引源連接於搬送墊1，因此即使不將裝置構成做成複雜的構成也足以達成。
再者，本發明之晶圓的搬送方法並不受限於上述實施形態，又，關於附圖所圖示之搬送墊1之各構成的形狀等也不受限於此，且可在能夠發揮本發明之效果的範圍內進行適當變更。例如，在藉由搬送墊1吸附保持具有翹曲之晶圓或是表面形成有凹凸之晶圓時，是使流量比第2空氣流量更少而產生出保持面10b不接觸於晶圓之程度的吸附力的空氣於溝101中流動，而以非接觸方式進行吸附保持，且已磨削該晶圓之後，是使第1空氣流量於溝101中流動，而以非接觸方式來吸附保持，如前述所提及地，改變於溝101中流動之空氣流量並以非接觸方式來進行保持亦可。
1‧‧‧搬送墊
10‧‧‧本體部
10a‧‧‧臂部連接面
10b、T1a‧‧‧保持面
100‧‧‧空氣噴出口
101‧‧‧溝
101a‧‧‧一端
101b‧‧‧溝的另一端
102‧‧‧連接口
109‧‧‧導引部
20‧‧‧臂部
21‧‧‧連結構件
21a‧‧‧流路
23‧‧‧空氣供給路
24‧‧‧空氣供給源
25‧‧‧流量調節部
3‧‧‧移動設備
W‧‧‧晶圓
Wa‧‧‧晶圓的正面
Wb‧‧‧晶圓的背面
T‧‧‧保持台
T1‧‧‧保持部
T2‧‧‧框體
±X、±Y、±Z‧‧‧方向
圖1是顯示將保持面朝向上側之狀態的搬送墊之一例的立體圖。 圖2是顯示以搬送墊搬送晶圓的狀態之一例的立體圖。

Claims (2)

  1. 一種搬送墊，是以保持面保持晶圓之板狀的搬送墊，其具備： 空氣噴出口，形成在該保持面且沿著該保持面噴出空氣；及 溝，使從該空氣噴出口噴出之空氣朝向該保持面之外周緣直線狀地流動， 藉由空氣於該溝中流動而以於該溝中流動之空氣的流量來調整發生在該溝之周圍的負壓的強弱，並以該保持面來保持晶圓。
  2. 一種晶圓的搬送方法，是利用請求項1之搬送墊之晶圓的搬送方法， 該晶圓的搬送方法是在該搬送墊上連接有流量調節部，該流量調節部可將從前述空氣噴出口噴出且於前述溝中流動之空氣的流量調節成第1空氣流量、及流量比該第1空氣流量更多之第2空氣流量， 且該搬送墊在藉由前述保持面以非接觸方式保持晶圓時，是使該第1空氣流量之空氣於該溝中流動，在使晶圓接觸於該保持面並藉由該保持面來保持晶圓時，是使該第2空氣流量之空氣於該溝中流動，藉此選擇性地進行晶圓之非接觸保持與接觸保持。
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