TW201937640A - 基板處理系統、基板處理方法、程式及電腦記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種適當地進行基板之加工處理且覆蓋區小的基板處理系統。
基板處理系統1包含：搬入搬出部2，其在與外部之間搬入搬出基板；加工部110、120、130，其加工基板之加工面；清洗部，其在平面圖中設置在搬入搬出部2與加工部110、120、130之間並清洗被加工部110、120、130加工之基板的加工面；第一搬送部33，其疊層地設置在清洗部上並搬送基板；及第二搬送部34，其在平面圖中設置在加工部110、120、130與第一搬送部33之間並搬送基板。

Description

基板處理系統、基板處理方法、程式及電腦記錄媒體
本發明係關於處理基板之基板處理系統、使用該基板處理系統之基板處理方法、程式及電腦記錄媒體。
近年來，在半導體元件之製造步驟中，對在表面形成多數電子電路等之元件的半導體晶圓(以下，稱為晶圓)，進行研磨及拋光等加工該晶圓之背面，使晶圓薄化。
晶圓之背面(加工面)之加工係使用例如專利文獻1記載之平坦化加工裝置來進行。平坦化加工裝置由設置該平坦化加工裝置之載入埠的前方部向該平坦化加工裝置之後方部，區分成L形晶圓(半導體基板)之裝載/卸載階段室、中間部之晶圓拋光加工階段室及其內部之晶圓研磨加工階段室的3室。在裝載/卸載階段室內，在載入埠背面之室內設置第一多關節型基板搬送機械手臂且在其左側設置基板清洗機器，並且在該基板清洗機器後方內部設置第二移送式多關節型基板搬送機械手臂。在研磨加工階段室內設置第三多關節型基板搬送機械手臂。此外，收納在匣中之晶圓藉由第一多關節型基板搬送機械手臂及第二移送式多關節型基板搬送機械手臂搬送至研磨加工階段室進行研磨加工，然後，藉由第三多關節型基板搬送機械手臂搬送至拋光加工階段室進行拋光加工，接著，藉由第二移送式多關節型基板搬送機械手臂搬送至基板清洗機器進行清洗後，藉由第一多關節型基板搬送機械手臂返回匣中。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利5123329號公報
[發明所欲解決的問題]
在上述專利文獻1之平坦化加工裝置的裝載/卸載階段室內，第二移送式多關節型基板搬送機械手臂及基板清洗機器在平面圖中並排配置，因此覆蓋區(占有面積)大。此外，晶圓之清洗有時分成例如研磨加工後之清洗及拋光加工後之清洗來進行，或有時亦例如按照不同方法分成多數各步驟後之清洗來進行。在此情形中，因為需要多數基板清洗機器，所以覆蓋區更大。因此，習知加工裝置仍有改善之餘地。
本發明係有鑑於上述情形作成，且目的為提供一種適當地進行基板之加工處理且覆蓋區小的基板處理系統。
[解決問題的手段]
解決上述問題之本發明一態樣係一種處理基板之基板處理系統，該基板處理系統包含：搬入搬出部，其在與外部之間搬入搬出基板；加工部，其加工基板之加工面；清洗部，其在平面圖中設置在前述搬入搬出部與前述加工部之間並清洗被前述加工部加工之基板的加工面；第一搬送部，其疊層地設置在前述清洗部上並搬送基板；及第二搬送部，其在平面圖中設置在前述加工部與前述第一搬送部之間並搬送基板，前述第一搬送部在前述搬入搬出部與前述第二搬送部之間搬送基板，並且前述第二搬送部在前述第一搬送部與前述加工部之間搬送基板且在前述加工部與前述清洗部之間搬送基板。
另一觀點之本發明的一態樣係一種使用基板處理系統處理基板之基板處理方法，前述基板處理系統包含：搬入搬出部，其在與外部之間搬入搬出基板；加工部，其加工基板之加工面；清洗部，其在平面圖中設置在前述搬入搬出部與前述加工部之間並清洗被前述加工部加工之基板的加工面；第一搬送部，其疊層地設置在前述清洗部上並搬送基板；及第二搬送部，其在平面圖中設置在前述加工部與前述第一搬送部之間並搬送基板，前述基板處理方法包含：第一步驟，由前述搬入搬出部搬送基板至前述第一搬送部；第二步驟，在該第一步驟後，藉由前述第一搬送部搬送基板並將基板傳送至前述第二搬送部；第三步驟，在該第二步驟後，藉由前述第二搬送部搬送基板至前述加工部；第四步驟，在該第三步驟後，藉由前述加工部加工基板之加工面；第五步驟，在該第四步驟後，藉由前述第二搬送部由前述加工部搬送基板至前述清洗部；第六步驟，在該第五步驟後，藉由前述清洗部清洗基板之加工面；及第七步驟，在該第六步驟後，由前述清洗部搬送基板至前述搬入搬出部。
此外，依據另一觀點之本發明的一態樣提供一種程式，其在控制基板處理系統之控制部的電腦上動作，使前述基板處理方法藉由該基板處理系統實行。
另外，依據另一觀點之本發明的一態樣提供一種可讀取之電腦記錄媒體，其儲存在前述程式中。
[發明的功效]
依據本發明，基板處理系統包含加工基板所需之加工部及清洗部，因此可適當地進行基板之加工處理。而且，第一搬送部疊層地設置在清洗部上，因此可減少基板處理系統之覆蓋區。
以下，一面參照圖式，一面說明本發明之實施形態。此外，在本說明書及圖式中，具有實質相同之機能結構的元件賦予相同之符號，因此省略重複說明。
＜第一實施形態＞
首先，說明本發明第一實施形態之基板處理系統的結構。圖1係示意地顯示第一實施形態之基板處理系統1之概略結構的平面圖。圖2係示意地顯示第一實施形態之基板處理系統1之概略結構的側面圖。此外，以下為使位置關係明確，規定互相直交之X軸方向、Y軸方向及Z軸方向並令Z軸正方向為垂直向上方向。
在本實施形態之基板處理系統1中，處理如圖3所示地透過例如接著劑G接合作為基板之被處理晶圓W及支持晶圓S的重合晶圓T，使被處理晶圓W薄化。以下，在被處理晶圓W中，被加工之面(與接著劑G接著之面相對側的面)稱為「加工面W1」，且與加工面W1相對側之面稱為「非加工面W2」。此外，在支持晶圓S中，透過接著劑G與被處理晶圓W接合之面稱為「接合面S1」，且與接合面S1相對側之面稱為「非接合面S2」。此外，在本實施形態中，雖然透過接著劑G接合被處理晶圓W及支持晶圓S，但接合方法不限於此。
被處理晶圓W係例如矽晶圓及化合物半導體晶圓等之半導體晶圓且在非加工面W2上形成多數元件。
支持晶圓S係支持被處理晶圓W之晶圓。此外，支持晶圓S具有作為與接著劑G一起保護被處理晶圓W之非加工面W2之元件的保護材的機能。另外，在本實施形態中，雖然說明使用晶圓作為支持基板之情形，但亦可使用例如玻璃基板等之其他基板。
如圖1所示地，基板處理系統1具有連接例如作為搬入搬出部之搬入搬出站2及處理站3的結構，該搬入搬出站2在與外部之間搬入搬出可收容多數重合晶圓T的匣C，且該處理站3具有對重合晶圓T實施預定處理之各種處理裝置。
匣載置台10設置在搬入搬出站2中。在圖示之例子中，將多數例如4個匣C在X軸方向上呈一列地自由地載置在匣載置台10中。
晶圓搬送區域20在匣載置台10之X軸負方向上相鄰地設置在搬入搬出站2中。在朝Y軸方向延伸之搬送路21上可自由移動之晶圓搬送裝置22設置在晶圓搬送區域20中。晶圓搬送裝置22具有保持並搬送重合晶圓T之例如2個搬送臂23、24。第一搬送臂23具有真空吸引而吸附保持(真空吸附)被處理晶圓W之加工面W1的搬送墊(未圖示)。第二搬送臂24具有夾持並保持(邊緣夾持)重合晶圓T之端部的保持構件(未圖示)。各搬送臂23、24係組配成朝水平方向、朝垂直方向、環繞水平軸及環繞垂直軸自由地移動。此外，搬送臂23、24之結構不限於本實施形態，可採用任意之結構。
處理站3中設置：加工裝置30，其具有研磨部(加工部)；CMP裝置31(CMP：Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光)，其具有拋光部(加工部)；作為清洗部之清洗塊32；作為第一搬送部之梭動搬送裝置33；作為第二搬送部之晶圓搬送裝置34；及過渡區域35。在處理站3中，CMP裝置31、清洗塊32及梭動搬送裝置33配置在X軸正方向側(搬入搬出站2側)。清洗塊32及梭動搬送裝置33由下層依序疊層地設置。CMP裝置31設置在積層之清洗塊32與梭動搬送裝置33的Y軸正方向側。在處理站3中，加工裝置30及晶圓搬送裝置34配置在X軸負方向側(與搬入搬出站2相對側)。晶圓搬送裝置34設置在過渡區域35中，即設置在CMP裝置31、清洗塊32及梭動搬送裝置33與加工裝置30及晶圓搬送裝置34之間並傳送重合晶圓T。
控制部40設置在基板處理系統1中。控制部40係例如電腦且具有程式儲存部(未圖示)。控制基板處理系統1中之重合晶圓T之處理的程式儲存在程式儲存部中。此外，控制上述各種處理裝置及搬送裝置等之驅動系統的動作，用以實現基板處理系統1中之後述晶圓處理的程式亦儲存在程式儲存部中。另外，前述程式可記錄在例如：電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、光磁碟(MO)、記憶卡等可在電腦中讀取之記錄媒體H中，且由該記錄媒體H安裝在控制部40中。
(加工裝置)
加工裝置30具有：旋轉檯100、粗研磨單元110、中研磨單元120及精研磨單元130。
旋轉檯100係組配成可藉由旋轉機構(未圖示)自由地旋轉。4個吸附保持重合晶圓T之吸盤101設置在旋轉檯100上。在與旋轉檯100同一圓周上均等地，即每90度地配置吸盤101。藉由旋轉檯100旋轉，4個吸盤101可移動至傳送位置A0及加工位置A1至A3。
在本實施形態中，傳送位置A0係旋轉檯100之X軸正方向側且Y軸負方向側之位置。第一加工位置A1係旋轉檯100之X軸正方向側且Y軸正方向側之位置，且配置粗研磨單元110。第二加工位置A2係旋轉檯100之X軸負方向側且Y軸正方向側之位置，且配置中研磨單元120。第三加工位置A3係旋轉檯100之X軸負方向側且Y軸負方向側之位置，且配置精研磨單元130。
吸盤101被吸盤底座102保持。吸盤101及吸盤底座102係組配成可藉由旋轉機構(未圖示)旋轉。
在粗研磨單元110中，粗研磨被處理晶圓W之加工面W1。粗研磨單元110具有粗研磨部111，粗研磨部111具有呈環狀且可自由旋轉的粗研磨磨石(未圖示)。此外，粗研磨部111係組配成可沿著支柱112朝垂直方向及水平方向移動。另外，在使被吸盤101保持之被處理晶圓W抵接粗研磨磨石的狀態下，藉由使吸盤101及粗研磨磨石分別地旋轉，可粗研磨被處理晶圓W之加工面W1。
在中研磨單元120中，中研磨被處理晶圓W之加工面W1。中研磨單元120具有中研磨部121，中研磨部121具有呈環狀且可自由旋轉的中研磨磨石(未圖示)。此外，中研磨部121係組配成可沿著支柱122朝垂直方向及水平方向移動。另外，中研磨磨石之磨粒的粒度比粗研磨磨石之磨粒的粒度小。再者，在使被吸盤101保持之被處理晶圓W抵接中研磨磨石的狀態下，藉由使吸盤101及中研磨磨石分別地旋轉，可中研磨加工面W1。
在精研磨單元130中，精研磨被處理晶圓W之加工面W1。精研磨單元130具有精研磨部131，精研磨部131具有呈環狀且可自由旋轉的精研磨磨石(未圖示)。此外，精研磨部131係組配成可沿著支柱132朝垂直方向及水平方向移動。另外，精研磨磨石之磨粒的粒度比中研磨磨石之磨粒的粒度小。再者，在使被吸盤101保持之被處理晶圓W抵接精研磨磨石的狀態下，藉由使吸盤101及精研磨磨石分別地旋轉，可精研磨加工面W1。
(CMP裝置)
CMP裝置31具有例如2個與晶圓搬送裝置34傳送重合晶圓T之傳送部(未圖示)及拋光被處理晶圓W之加工面W1的拋光部(未圖示)。在第一拋光部中使用之磨粒的粒度比在第二拋光部中使用之磨粒的粒度大。此外，在第一拋光部中粗拋光加工面W1，且在第二拋光部中精拋光加工面W1。另外，CMP裝置31之結構可採用進行化學拋光處理之一般結構。例如可使被處理晶圓W之加工面W1朝向上方，在所謂面向上之狀態下進行處理，亦可使加工面W1朝向下方，在所謂面向下之狀態下進行處理。
(清洗塊)
清洗塊32具有：作為第一清洗部之第一清洗裝置140、作為第二清洗部之第二清洗裝置141及第三清洗裝置142。第一清洗裝置140疊層地設置在第二清洗裝置141及第三清洗裝置142之下層。第二清洗裝置141及第三清洗裝置142由X軸負方向朝向正方向並排地配置。藉由如此地積層清洗裝置140、141(142)，可減少基板處理系統1之覆蓋區。此外，雖然如後所述地第一清洗裝置140清洗研磨後之重合晶圓T且第二清洗裝置141及第三清洗裝置142分別地清洗拋光後之重合晶圓T，但藉由積層清洗裝置140、141(142)，可在下層進行研磨後之清洗，接著在上層進行拋光後之清洗。因此，在清洗塊32中，可在上下層分開進行每一步驟之清洗。另外，雖然晶圓搬送裝置22如後所述地搬送重合晶圓T至梭動搬送裝置33並且由第三清洗裝置142收取重合晶圓T，但第三清洗裝置142設置成在垂直方向上接近梭動搬送裝置33，因此可抑制晶圓搬送裝置22之垂直方向的移動範圍為小。
該第一清洗裝置140具有例如夾持並保持重合晶圓T之端部的保持構件(未圖示)及擦洗清洗器(未圖示)。此外，對被保持構件保持之重合晶圓T，使擦洗清洗器分別地抵接被處理晶圓W之加工面W1及支持晶圓S之非接合面S2，接著清洗該加工面W1及非接合面S2。
第二清洗裝置141亦具有與第一清洗裝置140同樣之結構，且具有例如夾持並保持重合晶圓T之端部的保持構件(未圖示)及擦洗清洗器(未圖示)。此外，對被保持構件保持之重合晶圓T，使擦洗清洗器分別地抵接被處理晶圓W之加工面W1及支持晶圓S之非接合面S2，接著清洗該加工面W1及非接合面S2。另外，第二清洗裝置141具有在該第二清洗裝置141與第三清洗裝置142之間搬送重合晶圓T之搬送裝置(未圖示)。
第三清洗裝置142具有例如旋轉保持重合晶圓T之旋轉吸盤(未圖示)及供給清洗液至被處理晶圓W之加工面W1的噴嘴(未圖示)。此外，一面使被旋轉吸盤保持之重合晶圓T，一面由噴嘴供給清洗液至被處理晶圓W之加工面W1。如此，供給之清洗液在加工面W1上擴散並清洗該加工面W1。另外，清洗液可使用例如純水、雙氧水、臭氧水、氫氟酸水溶液、SC1液等。再者，晶圓搬送裝置22之第二搬送臂24(搬出重合晶圓T之搬送臂)進入退出之搬入搬出口(未圖示)形成在第三清洗裝置142中。
此外，清洗裝置140、141、142以外之其他清洗裝置亦可設置在清洗塊32中。
(梭動搬送裝置)
如圖1及圖4所示地，梭動搬送裝置33具有：晶圓保持部150，其保持重合晶圓T；搬送路152，其在搬送路底座151上朝X軸方向延伸；及移動部153，其使晶圓保持部150在搬送路152上移動。雖然移動部153之驅動沒有特別限制，但可使用例如馬達驅動及線性驅動等。此外，在本實施形態中，搬送路152及移動部153構成本發明之移動機構。
晶圓保持部150具有：基台154；及設置在基台154上之引導件155。引導件155在平面圖中呈環狀連續地設置。引導件155係由以下者構成：錐部155a，其在側面圖中直徑由上端向下方推拔狀地減少；及段部155b，其由錐部155a之下端朝內周方向平坦地設置。具體而言，錐部155a上端之內徑D1比重合晶圓T之直徑大且錐部155a下端之內徑D2與重合晶圓T之直徑大致相同。此外，重合晶圓T由引導件155之上方落下，被錐部155a引導而載置在段部155b上。如此，重合晶圓T一面藉由引導件155調節中心位置，一面被引導件155保持。此外，在本實施形態中，雖然引導件155呈環狀連續地設置，但不限於此。例如引導件155可呈環狀斷續地設置，即可設置成多數個。
如圖5所示地，調節研磨前之重合晶圓T水平方向的方向的對齊單元160可設置在梭動搬送裝置33中。此時，例如，使晶圓保持部150旋轉之旋轉機構161設置在移動部153與基台154之間。此外，對齊單元160設置在基台154中且具有檢測重合晶圓T之缺口部的檢測部162。另外，對齊單元160一面藉由旋轉機構161使重合晶圓T旋轉，一面藉由檢測部162檢測重合晶圓T之缺口部，藉此調節該缺口部之位置並調節重合晶圓T水平方向之方向。對齊單元160亦可被晶圓保持部150保持並調節搬送中之重合晶圓T水平方向的方向。此時，可提高晶圓處理之生產量。
此外，對齊單元160亦可如圖6所示地在搬送路底座151上只設置檢測部162，且在晶圓保持部150停止之狀態下檢測重合晶圓T之缺口部，接著調節該重合晶圓T水平方向之方向。
(晶圓搬送裝置)
晶圓搬送裝置34具有保持並搬送重合晶圓T之例如2個搬送臂170、171。第一搬送臂170具有真空吸引而吸附保持(真空吸附)被處理晶圓W之加工面W1的搬送墊(未圖示)。第二搬送臂171具有夾持並保持(邊緣夾持)重合晶圓T之端部的保持構件(未圖示)。各搬送臂170、171係組配成朝水平方向、朝垂直方向、環繞水平軸及環繞垂直軸自由地移動。此外，具有該結構之晶圓搬送裝置34可對加工裝置30之傳送位置A0、梭動搬送裝置33、第一清洗裝置140及第二清洗裝置141搬送重合晶圓T。搬送臂170、171之結構不限於本實施形態，可採用任意之結構。
(過渡區域)
晶圓搬送裝置34如上所述地設置在過渡區域35中，過渡區域35可朝例如Y軸負方向拉出，藉此可容易地進行加工裝置30、CMP裝置31、梭動搬送裝置33之維修。此外，在過渡區域35中亦可設置承接液體之排水盤(未圖示)，使液體可由在晶圓搬送裝置34搬送中之被液體弄濕狀態(濕狀態)的重合晶圓T落下。
接著，說明使用如上所述地構成之基板處理系統1進行的晶圓處理。
首先，將收納多數重合晶圓T之匣C載置在搬入搬出站2之匣載置台10上。將重合晶圓T以被處理晶圓W之加工面W1朝向上側之方式收納在匣C中。
接著，藉由晶圓搬送裝置22之第一搬送臂23取出匣C內之重合晶圓T並搬送至梭動搬送裝置33。此時，在梭動搬送裝置33中，晶圓保持部150朝X軸正方向側(晶圓搬送區域20側)待機。接著，將重合晶圓T由第一搬送臂23傳送至晶圓保持部150，且一面藉由引導件155調節中心位置，一面被該引導件155保持(圖7之步驟P1)。
接著，在梭動搬送裝置33中，藉由移動部153朝X軸負方向側(過渡區域35側)搬送保持重合晶圓T之晶圓保持部150。搬送該重合晶圓T時，藉由對齊單元160調節重合晶圓T水平方向之方向(圖7之步驟P2)。
接著，藉由晶圓搬送裝置34之第一搬送臂170將重合晶圓T由梭動搬送裝置33搬送至加工裝置30。在加工裝置30中，將重合晶圓T搬送至傳送位置A0並傳送至該傳送位置A0之吸盤101。
接著，使吸盤101移動至第一加工位置A1。然後，藉由粗研磨單元110粗研磨被處理晶圓W之加工面W1(圖7之步驟P3)。
接著，使吸盤101移動至第二加工位置A2。然後，藉由中研磨單元120中研磨被處理晶圓W之加工面W1(圖7之步驟P4)。
接著，使吸盤101移動至第三加工位置A3。然後，藉由精研磨單元130精研磨被處理晶圓W之加工面W1(圖7之步驟P5)。
接著，使吸盤101移動至傳送位置A0。然後，藉由晶圓搬送裝置34之第一搬送臂170將重合晶圓T由傳送位置A0搬送至第一清洗裝置140。此外，該搬送可藉由第二搬送臂171進行。接著，在第一清洗裝置140中，使用擦洗清洗器清洗被處理晶圓W之加工面W1及支持晶圓S之非接合面S2(圖7之步驟P6)。
接著，藉由晶圓搬送裝置34之第二搬送臂171將重合晶圓T由第一清洗裝置140搬送至CMP裝置31。在該搬送時，雖然在CMP裝置31中在面向上狀態下進行拋光處理時，在原本之狀態下搬送重合晶圓T，但在面向下之狀態下進行拋光處理時，反轉重合晶圓T之表背面。接著，在CMP裝置31中，藉由第一拋光部(未圖示)拋光(粗CMP)被處理晶圓W之加工面W1，並進一步藉由第二拋光部(未圖示)拋光(精CMP)被處理晶圓W之加工面W1(圖7之步驟P7)。
接著，藉由晶圓搬送裝置34之第二搬送臂171將重合晶圓T由CMP裝置31搬送至第二清洗裝置141。在該搬送時，雖然在CMP裝置31中在面向上狀態下進行拋光處理時，在原本之狀態下搬送重合晶圓T，但在面向下之狀態下進行拋光處理時，反轉重合晶圓T之表背面。接著，在第二清洗裝置141中，使用擦洗清洗器清洗被處理晶圓W之加工面W1及支持晶圓S之非接合面S2(圖7之步驟P8)。該步驟P8之清洗物理地去除加工面W1與非接合面S2上之顆粒等且係粗清洗。
接著，藉由第二清洗裝置141之搬送裝置(未圖示)將重合晶圓T搬送至第三清洗裝置142。在第三清洗裝置142中，使用由噴嘴供給之清洗液清洗被處理晶圓W之加工面W1(圖7之步驟P9)。該步驟P9之清洗係最終之精清洗。此外，在該步驟P9中，使重合晶圓T旋轉而乾燥。
然後，藉由晶圓搬送裝置22之第二搬送臂24將實施了全部處理之重合晶圓T搬送至匣載置台10之匣C。如此，基板處理系統1之一連串晶圓處理結束。
依據以上實施形態，一個基板處理系統1具有各種處理裝置，因此可對被處理晶圓W適當地進行一連串之處理(研磨處理、拋光處理、清洗處理)。
此外，因為梭動搬送裝置33疊層地設置在清洗塊32上，所以可減少基板處理系統1之覆蓋區。而且，藉由將梭動搬送裝置33積層在清洗塊32上，可隔離梭動搬送裝置33與清洗塊32，因此可抑制在梭動搬送裝置33搬送中因來自清洗塊32之顆粒污染研磨前之重合晶圓T。
此外，在本實施形態中，雖然將對齊單元160設置在梭動搬送裝置33中，但亦可例如設置在加工裝置30之內部。但是，藉由如本實施形態地將對齊單元160設置在梭動搬送裝置33之內部，可進一步減少基板處理系統1之覆蓋區。
另外，在本實施形態之例子中，雖然在基板處理系統1中進行加工裝置30之研磨處理及CMP裝置31之拋光處理，但可省略拋光處理而只進行研磨處理，或只進行清洗處理。只進行研磨處理時，在進行步驟P1至P5後，將研磨後之重合晶圓T搬送至第二清洗裝置141，接著清洗被處理晶圓W之加工面W1及支持晶圓S之非接合面S2。然後，將重合晶圓T搬送至第三清洗裝置142，並使重合晶圓T旋轉而乾燥。然後，藉由晶圓搬送裝置22之第二搬送臂24，由第三清洗裝置142搬出重合晶圓T。
此外，在本實施形態之基板處理系統1中，雖然梭動搬送裝置33由晶圓搬送區域20向加工裝置30搬送重合晶圓T，但可相反地將處理中或處理後之重合晶圓T搬送至晶圓搬送區域20。例如在基板處理系統1中發生某些問題時，可使用梭動搬送裝置33將重合晶圓T搬送至晶圓搬送區域20，接著回收至匣C中。
接著，依據圖8說明在如上述地構成之基板處理系統1中進行晶圓處理時，在基板處理系統1內產生之氣流。此外，圖8中之箭號表示氣流之方向。
在基板處理系統1中，搬入搬出站2之晶圓搬送區域20內的壓力係最高壓，且加工裝置30內之壓力為最低壓。此外，晶圓搬送區域20內之壓力、梭動搬送裝置33內之壓力、過渡區域35之壓力、加工裝置30內之壓力依此順序減小。此外，搬入搬出重合晶圓T之搬入搬出口(未圖示)形成在加工裝置30之過渡區域35側的側面，且開關閘門(未圖示)設置在該搬入搬出口。
此時，產生由晶圓搬送區域20透過梭動搬送裝置33流向過渡區域35之氣流。此外，開啟加工裝置30之開關閘門時，產生由過渡區域35流向加工裝置30之氣流。因此，可抑制例如在加工裝置30內部產生之顆粒(例如研磨屑)流入晶圓搬送區域20側。此外，因為梭動搬送裝置33設置在加工裝置30與晶圓搬送區域20之間，所以該梭動搬送裝置33具有斷絕加工裝置30與晶圓搬送區域20間之氣流流動的機能，因此可進一步抑制顆粒流入晶圓搬送區域20。結果，可抑制顆粒附著在晶圓搬送區域20內之重合晶圓T(被處理晶圓W)上，特別是可抑制顆粒附著在全部處理結束之重合晶圓T上，因此可提高製品之產率。
此外，在基板處理系統1之各裝置(晶圓搬送區域20、加工裝置30、CMP裝置31、清洗裝置141至143、梭動搬送裝置33、過渡區域35)的內部，例如FFU(風扇過濾單元(Fan Filter Unit))設置在其上部，而排氣部設置在下部。藉由該結構，下降氣流(降流)形成在各裝置之內部，使內部環境清潔。此外，藉由該結構調整裝置內之壓力，可實現上述基板處理系統1內之壓力關係。
＜第二實施形態＞
接著，說明本發明第二實施形態之基板處理系統的結構。圖9係示意地顯示第二實施形態之基板處理系統200之概略結構的平面圖。圖10係示意地顯示第二實施形態之基板處理系統200之概略結構的側面圖。在以下說明中，以第一實施形態與第二實施形態之不同點為中心來說明，且在兩實施形態中具有相同結構者賦予相同之符號。
第二實施形態之基板處理系統200分別具有加工裝置210及晶圓搬送裝置250，取代第一實施形態之基板處理系統1的加工裝置30及晶圓搬送裝置34。加工裝置210係使加工裝置30在平面圖中逆時針地旋轉90度來配置。晶圓搬送裝置250係設置在過渡區域35中且在平面圖中設置在加工裝置210與梭動搬送裝置33之間，即由X軸負方向朝向正方向依序配置加工裝置210、晶圓搬送裝置250及梭動搬送裝置33。
除了與加工裝置30同樣之旋轉檯100、粗研磨單元110、中研磨單元120及最終研磨單元130以外，加工裝置210之內部更具有其他作為清洗部之清洗單元220、對齊單元230及作為第三搬送部之搬送單元240。該等清洗單元220、對齊單元230及搬送單元240分別地配置在傳送位置A0之X軸正方向側。
清洗單元220清洗研磨後之重合晶圓T且具有與第一實施形態之基板處理系統1中設置在清洗塊32中的第一清洗裝置140同樣的結構。此外，因此，基板處理系統200之清洗塊32中省略第一清洗裝置140，只設置第二清洗裝置141及第三清洗裝置142。
對齊單元230調節研磨前之重合晶圓T水平方向的方向。
搬送單元240係具有多數例如3個臂241之多關節型機械手臂。3個臂241分別地組配成可自由旋動。吸附保持重合晶圓T之搬送墊242安裝在前端之臂241上。此外，基端之臂241安裝在使臂241朝垂直方向移動之垂直移動機構243上。另外，具有該結構之搬送單元240可對傳送位置A0、清洗單元220及對齊單元230搬送重合晶圓T。
晶圓搬送裝置250具有保持並搬送重合晶圓T之例如1個搬送臂251。2個拾取器(未圖示)設置在搬送臂251之前端。第一拾取器具有真空吸引而吸附保持(真空吸附)被處理晶圓W之加工面W1的搬送墊(未圖示)。第二拾取器具有夾持並保持(邊緣夾持)重合晶圓T之端部的保持構件(未圖示)。搬送臂251係組配成朝水平方向、朝垂直方向、環繞水平軸及環繞垂直軸自由地移動。此外，具有該結構之晶圓搬送裝置250可對加工裝置210之對齊單元230、CMP裝置31、梭動搬送裝置33及第二清洗裝置141搬送重合晶圓T。另外，搬送臂251之結構不限於本實施形態，可採用任意之結構。
此外，基板處理系統200之其他結構與基板處理系統1之結構相同。
此時，在基板處理系統200中，進行與在基板處理系統1中進行之步驟P1至P9同樣的處理。而且，本第二實施形態中亦可享受與第一實施形態同樣之效果。
另外，在上述實施形態之基板處理系統1、200中，雖然1個梭動搬送裝置33積層在清洗塊32之上層，但該梭動搬送裝置33亦可積層多數層。
此外，在上述實施形態之基板處理系統1、200中，雖然設置接著劑G及支持晶圓S作為保護被處理晶圓W之非加工面W2之元件的保護材，但元件的保護材不限於此。例如可將保護膠帶黏貼在被處理晶圓W之非工面W2上以保護元件。
以上，雖然說明了本發明之實施形態，但本發明不限於該例。所屬技術領域中具有通常知識者了解在申請專利範圍記載之技術思想的範疇內，可想到各種變更例或修正例，且了解這些變更例或修正例亦當然屬於本發明之技術範圍。
1、200‧‧‧基板處理系統
2‧‧‧搬入搬出站
3‧‧‧處理站
10‧‧‧匣載置台
20‧‧‧晶圓搬送區域
21、152‧‧‧搬送路
22、34、250‧‧‧晶圓搬送裝置
23、24、170、171、251‧‧‧搬送臂
30、210‧‧‧加工裝置
31‧‧‧CMP裝置
32‧‧‧清洗塊
33‧‧‧梭動搬送裝置
35‧‧‧過渡區域
40‧‧‧控制部
100‧‧‧旋轉檯
101‧‧‧吸盤
102‧‧‧吸盤底座
110‧‧‧粗研磨單元
111‧‧‧粗研磨部
112、122、132‧‧‧支柱
120‧‧‧中研磨單元
121‧‧‧中研磨部
130‧‧‧精研磨單元
131‧‧‧精研磨部
140‧‧‧第一清洗裝置
141‧‧‧第二清洗裝置
142‧‧‧第三清洗裝置
150‧‧‧晶圓保持部
151‧‧‧搬送路底座
153‧‧‧移動部
154‧‧‧基台
155‧‧‧引導件
155a‧‧‧錐部
155b‧‧‧段部
160、230‧‧‧對齊單元
161‧‧‧旋轉機構
162‧‧‧檢測部
220‧‧‧清洗單元
240‧‧‧搬送單元
241‧‧‧臂
242‧‧‧搬送墊
243‧‧‧垂直移動機構
A0‧‧‧傳送位置
A1‧‧‧第一加工位置
A2‧‧‧第二加工位置
A3‧‧‧第三加工位置
C‧‧‧匣
D1、D2‧‧‧內徑
G‧‧‧接著劑
H‧‧‧記錄媒體
P1~P9‧‧‧步驟
S‧‧‧支持晶圓
S1‧‧‧接合面
S2‧‧‧非接合面
T‧‧‧重合晶圓
W‧‧‧被處理晶圓
W1‧‧‧加工面
W2‧‧‧非加工面
[圖1]係示意地顯示第一實施形態之基板處理系統之概略結構的平面圖。
[圖2]係示意地顯示第一實施形態之基板處理系統之概略結構的側面圖。
[圖3]係顯示重合晶圓之概略結構的側面圖。
[圖4]係梭動搬送裝置之概略結構的側面圖。
[圖5]係梭動搬送裝置之概略結構的側面圖。
[圖6]係示意地顯示第一實施形態變形例之基板處理系統之概略結構的平面圖。
[圖7]係顯示晶圓處理之主要步驟的流程圖。
[圖8]係顯示基板處理系統內產生之氣流的說明圖。
[圖9]係示意地顯示第二實施形態之基板處理系統之概略結構的平面圖。
[圖10]係示意地顯示第二實施形態之基板處理系統之概略結構的側面圖。

Claims (17)

  1. 一種基板處理系統，用以處理基板，包含： 搬入搬出部，用以在該搬入搬出部與外部之間搬入搬出基板； 加工部，用以加工基板之加工面； 清洗部，設置在平面圖中位於該搬入搬出部與該加工部之間處，用以清洗被該加工部加工過之基板的加工面； 第一搬送部，其疊層地設置在該清洗部上，用以搬送基板；及 第二搬送部，設置在平面圖中位於該加工部與該第一搬送部之間處，用以搬送基板， 該第一搬送部在該搬入搬出部與該第二搬送部之間搬送基板， 該第二搬送部在該第一搬送部與該加工部之間搬送基板，且在該加工部與該清洗部之間搬送基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中該第一搬送部包含： 基板保持部，用以保持基板，且具有引導件，該引導件在平面圖中連續或斷續地設置成環狀且在側面圖中其直徑由上端向下方推拔狀地減少；及 移動機構，用以使該基板保持部移動。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中該第一搬送部包含： 基板保持部，用以保持基板； 移動機構，使該基板保持部移動；及 旋轉機構，使該基板保持部旋轉。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中， 該加工部包含： 研磨部，研磨基板之加工面；及 拋光部，拋光被該研磨部研磨過之基板的加工面， 在平面圖中位於該搬入搬出部與該研磨部之間，並排配置著該拋光部與積層之該清洗部及該第一搬送部。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理系統，其中， 該清洗部包含： 第一清洗部，清洗被該研磨部研磨過之基板的加工面；及 第二清洗部，清洗被該拋光部拋光過之基板的加工面。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理系統，其中該第一清洗部與該第二清洗部係疊層地設置。
  7. 如申請專利範圍第4項之基板處理系統，其中， 該清洗部清洗被該拋光部拋光過之基板的加工面， 該基板處理系統更包含用以清洗被該研磨部研磨過之基板的加工面的另一清洗部， 該研磨部與該另一清洗部係設置在同一裝置內。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理系統，其中更包含對該研磨部及該另一清洗部搬送基板之第三搬送部。
  9. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中， 該基板係將形成有元件之晶圓面與支持晶圓加以接合的重合晶圓， 該加工部將未形成有該元件之該加工面加以加工， 該清洗部將未形成有該元件之該加工面加以清洗。
  10. 如申請專利範圍第4項之基板處理系統，其中， 該第一搬送部包含： 基板保持部，用以保持基板； 移動機構，用以使該基板保持部移動； 旋轉機構，用以使該基板保持部旋轉；及 檢測部，用以檢測該基板之缺口部。
  11. 如申請專利範圍第4項之基板處理系統，其中， 該基板係將形成有元件之晶圓面與支持晶圓加以接合的重合晶圓， 該研磨部研磨未形成有該元件之該加工面， 該拋光部拋光未形成有該元件之該加工面。
  12. 如申請專利範圍第1項之基板處理系統，其中該搬入搬出部之內部壓力、該第一搬送部之內部壓力及該加工部之內部壓力依此順序減小。
  13. 一種基板處理方法，其使用基板處理系統來處理基板， 該基板處理系統包含： 搬入搬出部，在該搬入搬出部與外部之間搬入搬出基板； 加工部，用以加工基板之加工面； 清洗部，設置在平面圖中位於該搬入搬出部與該加工部之間處，用以清洗被該加工部加工過之基板的加工面； 第一搬送部，其疊層地設置在該清洗部上並搬送基板；及 第二搬送部，設置在平面圖中位於該加工部與該第一搬送部之間處，用以搬送基板， 該基板處理方法包含： 第一步驟，由該搬入搬出部搬送基板至該第一搬送部； 第二步驟，在該第一步驟後，藉由該第一搬送部搬送基板並將基板傳送至該第二搬送部； 第三步驟，在該第二步驟後，藉由該第二搬送部搬送基板至該加工部； 第四步驟，在該第三步驟後，藉由該加工部加工基板之加工面； 第五步驟，在該第四步驟後，藉由該第二搬送部由該加工部搬送基板至該清洗部； 第六步驟，在該第五步驟後，藉由該清洗部清洗基板之加工面；及 第七步驟，在該第六步驟後，由該清洗部搬送基板至該搬入搬出部。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板處理方法，其中， 該第一搬送部包含： 基板保持部，保持基板； 移動機構，使該基板保持部移動； 旋轉機構，使該基板保持部旋轉；及 檢測部，檢測該基板之缺口部，且 在第一步驟與第三步驟之間調節該缺口部之位置。
  15. 如申請專利範圍第13項之基板處理方法，其中， 該基板係將形成有元件之晶圓面與支持晶圓加以接合的重合晶圓， 該加工部將未形成有該元件之該加工面加以加工， 該清洗部將未形成有該元件之該加工面加以清洗。
  16. 一種程式，其在控制一基板處理系統之控制部的電腦上動作，俾藉由該基板處理系統實行如申請專利範圍第13項之基板處理方法。
  17. 一種可讀取之電腦記錄媒體，其儲存有如申請專利範圍第16項之程式。
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