TW202204093A - 基板處理裝置、研磨頭及基板處理方法 - Google Patents

基板處理裝置、研磨頭及基板處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202204093A
TW202204093A TW110116504A TW110116504A TW202204093A TW 202204093 A TW202204093 A TW 202204093A TW 110116504 A TW110116504 A TW 110116504A TW 110116504 A TW110116504 A TW 110116504A TW 202204093 A TW202204093 A TW 202204093A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
mentioned
substrate
polishing
holder
rotation
Prior art date
Application number
TW110116504A
Other languages
English (en)
Inventor
伊賀田利実
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202204093A publication Critical patent/TW202204093A/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/12—Lapping plates for working plane surfaces
    • B24B37/16—Lapping plates for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping plate surface, e.g. grooved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34—Accessories
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087—Cleaning of wafer edges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02096—Cleaning only mechanical cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

[課題]提供有效果地除去沉積於基板之周緣部的不需要膜等的牢固附著物的技術。 [解決手段]基板處理裝置具備保持部、旋轉部、研磨頭、夾持具。上述保持部保持在周緣部包含斜面和端面的基板。上述旋轉部係使上述保持部旋轉。上述研磨頭係被抵接於被保持於上述保持部的上述基板之上述周緣部，研磨上述基板之上述周緣部。上述夾持具安裝上述研磨頭。

Description

基板處理裝置、研磨頭及基板處理方法
本揭示係關於基板理裝置、研磨頭及基板處理方法。
專利文獻1所載的基板洗淨裝置包含洗淨基板之周緣部的海綿狀的由樹脂構成的刷具。刷具係除去附著於基板之周緣部的附著物。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-182507號公報
[發明所欲解決之課題]
本揭示之一態樣係提供有效果地除去沉積於基板之周緣部的不需要的膜等的牢固附著物的技術。 [用以解決課題之手段]
本揭示之一態樣所涉及的基板處理裝置具備保持部、旋轉部、研磨頭、夾持具。上述保持部保持在周緣部包含斜面和端面的基板。上述旋轉部係使上述保持部旋轉。上述研磨頭係抵接於被保持於上述保持部之上述基板的上述周緣部，研磨上述基板之上述周緣部。上述夾持具安裝上述研磨頭。 [發明之效果]
若藉由本揭示之一態樣時，可以有效果地除去沉積於基板之周緣部的不需要的膜等的牢固附著物。 【圖式之簡單說明】
[圖1]係一實施型態所涉及之基板處理裝置之剖面圖。 [圖2]係表示基板之周緣部之一例的剖面圖。 [圖3]係表示基板之周緣部之變形例的剖面圖。 [圖4]係表示移動機構之一例的剖面圖。 [圖5(A)]係表示安裝配件之一例的剖面圖，[圖5(B)]為沿著圖5(A)之B-B線的剖面圖。 [圖6(A)]係從側方觀看一實施型態所涉及之研磨頭的圖，[圖6(B)]為從下方觀看圖6(A)所示的研磨頭的圖。 [圖7(A)]係表示圖2所示之第1斜面之研磨之一例的剖面圖，[圖7(B)]為表示圖2所示之端面之研磨之一例的剖面圖。 [圖8(A)]係表示圖3所示之第1斜面之研磨之一例的剖面圖，[圖8(B)]為表示圖3所示之端面之研磨之一例的剖面圖。 [圖9]係以功能區塊表示一實施型態所涉及之基板處理裝置之控制裝置之構成要素的圖。 [圖10]係表示與一實施型態所涉及之基板處理方法的流程圖。 [圖11]係表示與一實施型態所涉及之基板處理方法的時序圖。 [圖12(A)]係從側方觀看第1變形例所涉及之研磨頭的圖，[圖12(B)]為從下方觀看圖12(A)所示的研磨頭的圖。 [圖13(A)]係從側方觀看第2變形例所涉及之研磨頭的圖，[圖13(B)]為從下方觀看圖13(A)所示的研磨頭的圖。 [圖14(A)]係從側方觀看第3變形例所涉及之研磨頭的圖，[圖14(B)]為從下方觀看圖14(A)所示的研磨頭的圖。
以下，針對本揭示之實施型態參照圖面予以說明。另外，在各圖面中，對於相同或對應之構成，賦予相同的符號，省略說明。
首先，參照圖1針對基板搬運裝置1予以說明。基板處理裝置1對基板W進行處理。基板W在本實施型態中為矽晶圓，但是即使為化合物半導體晶圓或玻璃基板亦可。在基板W之表面形成電子電路等的裝置，形成導電膜、絕緣膜或光阻膜等。即使形成複數膜亦可。基板處理裝置1具有在內部收容基板W之處理容器11，和保持基板W之保持部12，和使保持部12旋轉的旋轉部13。
處理容器11具有無圖示的閘門，和開關閘門的無圖示的閘閥。基板W係經由閘門被搬入至處理容器11之內部，在處理容器11之內部被處理，之後，經由閘門被搬出至處理容器11之外部。
保持部12係將例如基板W保持水平。保持部12係使形成有基板W之裝置的面朝上，以基板W之上面的中心與旋轉軸14之旋轉中心線一致之方式，將基板W保持水平。保持部12雖然在本實施型態中為真空夾具，但是即使為機械式夾具或靜電夾具等亦可。保持部12若為能夠旋轉的旋轉夾具即可。
旋轉部13包含例如垂直的旋轉軸14，和使旋轉軸14旋轉的旋轉馬達15。旋轉馬達15之旋轉驅動力亦可經由同步皮帶或齒輪等的旋轉傳達機構，被傳達至旋轉軸14。當旋轉軸14被旋轉時，保持部12也被旋轉。
基板處理裝置1具有回收被供給至基板W的洗淨液等的杯體17。杯體17係包圍被保持於保持部12之基板W之周緣，接受從基板W之周緣飛散的洗淨液等。杯體17在本實施型態中不與旋轉軸14一起旋轉，即使與旋轉軸14一起旋轉亦可。
杯體17包含水平的底壁17a、從底壁17a之周緣朝上方延伸的外周壁17b，和從外周壁17b之上端朝向外周壁17b之徑向內側而朝斜上方延伸的傾斜壁17c。在底壁17a設置排出滯留在杯體17之內部的液體的排液管17d，和排出滯留在杯體17之內部的氣體的排氣管17e。
基板處理裝置1具備研磨頭20。研磨頭20係被抵接於保持於保持部12之基板W之周緣部Wa，研磨基板W之周緣部Wa。可以以研磨頭20削去沉積於基板W之周緣部Wa之不需要的膜等之牢固的附著物。依此，比起以海綿狀之刷具洗淨基板W之周緣部Wa之情況。可以有效果地除去附著物。
基板W之周緣部Wa係例如圖2所示般，包含第1斜面Wa1，和第2斜面Wa2，和端面Wa3。第1斜面Wa1係從基板W之上面的周緣係越朝基板W之徑向外方越朝下方傾斜。另一方面，第2斜面Wa2係從基板W之下面的周緣係越朝基板W之徑向外方越朝上方傾斜。端面Wa3係被形成在第1斜面Wa1和第2斜面Wa2之間，被形成垂直。端面Wa3也被稱為頂峰(Apex)。
如圖2所示般，在剖視下，第1斜面Wa1、第2斜面Wa2和端面Wa3分別為直線狀。但是，即使如圖3所示般，在剖視下，第1斜面Wa1、第2斜面Wa2和端面Wa3分別為曲線狀亦可。研磨頭20係研磨第1斜面Wa1及端面Wa3之至少一個。
研磨頭20係例如圖6(A)及圖(B)所示般，具備包含研磨磨粒的研磨片21，和包含固定研磨片21的平坦面的研磨塊22。研磨片21係具有例如以樹脂固定鑽石磨粒等之研磨磨粒的研磨材層，和支持研磨材層的樹脂膜。研磨材層為了抑制堵塞，即使在表面具有凹凸圖案亦可。研磨塊22係由硬質樹脂，例如PVC(聚氯乙烯)形成。
研磨片21係被固定在研磨塊22之平坦面，被抵接於基板W之周緣部Wa。在研磨片21被固定在平坦面之情況，與研磨片21被固定在曲面之情況不同，可以不使研磨片21變形地原樣地固定。因此，可以使用硬度硬的研磨片21，可以有效果地除去附著物。
研磨塊22具有例如角錐體23。角錐體23係朝下方漸細狀。角錐體23包含複數角錐面23a、水平的上面23b，和水平的下面23c。如此一來，角錐體23即使為去除錐體的尖端後的錐台亦可。角錐面23a被配置成朝斜下方。研磨片21係被固定於角錐體23之角錐面23a，如圖7(A)或圖8(A)所示般，研磨基板W之第1斜面Wa1。
再者，即使研磨塊22具有角柱體24亦可。角柱體24係被配置在例如角錐體23上。角柱體24包含複數側面24a、水平的上面24b，和水平的下面24c。側面24a被配置成垂直。角柱體24之下面24c，和角錐體23之上面23b雖然係相同的形狀及相同的尺寸，但是即使為不同的形狀或不同的尺寸亦可。研磨片21係被固定在角錐體24之側面24a，如圖7(B)或圖8(B)所示般，研磨基板W之端面Wa3。
並且，即使研磨塊22具有圓柱體25(參照圖5(A)等)亦可。圓柱體25被配置在角柱體24之上。圓柱體25被安裝於夾持具30。另外，在無圓柱體25之情況，角柱體24被安裝於夾持具30。再者，在無圓柱體24之情況，角錐體23被安裝於夾持具30。
夾持具30係由硬質樹脂，例如PEEK(聚醚醚酮)形成。夾持具30即使如後述般能夠旋轉亦可。研磨塊22係與夾持具30一起被旋轉。
在研磨片21被固定於研磨塊22之平坦面的情況，在基板W之研磨中，以研磨塊22不旋轉之方式，停止夾持具30之旋轉。基板W之研磨中，停止夾持具30旋轉之目的係因為將基板W之旋轉中心和研磨片21之距離維持一定之故。
角錐體23係例如圖6(A)及圖6(B)所示般，為正四角錐，且包含被配置成以夾持具30之旋轉中心線R為中心對稱旋轉的複數角錐面23a。角錐體23若為正多角錐即可，即使如例如圖12(A)及圖12(B)所示般為正三角錐亦可。
研磨片21係被固定在複數角錐面23a，被配置成以夾持具30之旋轉中心線R為中心對稱旋轉。一個研磨片21磨損，在其壽命耗盡之情況，即使不更換研磨頭20，若使夾持具30旋轉時，可以以另外的研磨片21研磨基板W之第1斜面Wa1，可以切換抵接於第1斜面Wa1的研磨片21。
再者，角柱體24係例如圖6(A)及圖6(B)所示般，為正四角柱，且包含被配置成以夾持具30之旋轉中心線R為中心對稱旋轉的複數側面24a。角柱體24若為正多角柱即可，即使如例如圖12(A)及圖12(B)所示般為正三角柱亦可。
研磨片21係被固定在複數側面24a，被配置成以夾持具30之旋轉中心線R為中心對稱旋轉。一個研磨片21磨損，在其壽命耗盡之情況，即使不更換研磨頭20，若使夾持具30旋轉時，可以以另外的研磨片21研磨基板W之端面Wa3，可以切換抵接於端面Wa3的研磨片21。
另外，研磨塊22即使具有正多角錐及正多角柱等亦可。例如圖13(A)及圖13(B)所示般，研磨塊22即使具有使四角柱之一對側面傾斜的楔狀體26。楔狀體26包含被配置成以夾持具30之旋轉中心線R為中心對稱旋轉的一對錐面26a。一對錐面26a為朝下方漸細狀，朝斜下方。
研磨片21係被固定在一對錐面26a，被配置成以夾持具30之旋轉中心線R為中心對稱旋轉。一個研磨片21磨損，在其壽命耗盡之情況，即使不更換研磨頭20，若使夾持具30旋轉時，可以以另外的研磨片21研磨基板W之第1斜面Wa1，可以切換抵接於第1斜面Wa1的研磨片21。
如圖13(B)所示般，即使研磨片21僅被固定於角柱體24之一對側面24a亦可，即使被固定在剩下的一對側面24a亦可。固定角柱體24之研磨片21的側面24a，和固定楔狀體26之研磨片21的錐面26a係以相同角度被配置在夾持具30之旋轉中心線R之周圍。在停止夾持具30之旋轉的狀態，可以相繼研磨基板W之第1斜面Wa1和端面Wa3。
另外，若研磨塊22具有一個以上固定研磨片21的平坦面即可，即使不具有複數個亦可。如上述般，在研磨片21被固定於平坦面之情況，可以使用硬度硬的研磨片21，可以有效果地除去附著物。因此，即使複數平坦面不被配置成以支夾持具30之旋轉中心線R為中心對稱旋轉亦可。
例如圖14(A)及圖14(B)所示般，研磨塊22亦可具有使四角柱之一個側面傾斜的立體27。該立體27包含朝下方傾斜的傾斜面27a。在其傾斜面27a形成研磨片21。
如圖14(B)所示般，即使研磨片21僅被固定於角柱體24之一個側面24a亦可，即使不被固定在剩下的三個側面24a亦可。固定角柱體24之研磨片21的側面24a，和固定立體27之研磨片21的傾斜面27a係以相同角度被配置在夾持具30之旋轉中心線R之周圍。在停止夾持具30之旋轉的狀態，可以相繼研磨基板W之第1斜面Wa1和端面Wa3。
即使研磨頭20進一步具備被配置在研磨片21和研磨塊22之間的可撓片28亦可。可撓性片28係由海綿狀的樹脂而形成，以例如PVA(聚乙烯醇)海綿形成。可撓性片28係模擬基板W之周緣部Wa之形狀而變形，使研磨片21密接於基板W之周緣部Wa。
基板處理裝置1係如圖5(A)及圖5(B)所示般，具備安裝研磨頭20的夾持具30。例如，在夾持具30之下面安裝研磨塊22。在夾持具30之下面，形成凹部31，在研磨塊22之上面設置凸部29，在凸部29和凹部31被嵌合。
基板處理裝置1具備將研磨頭20以能夠更換之方式安裝於夾持具30的安裝配件35。安裝配件35係例如固定螺絲，被旋入至夾持具30之螺孔32，被緊壓至凸部29之四角柱29a的側面。四角柱29a比起圓柱，可以抑制旋轉偏離。因此，可以抑制研磨頭20之旋轉偏離。
研磨頭20之凸部29除了四角柱29a之外，還具有被設置在四角柱29a之上端的圓盤狀之上凸緣29b，和被設置在四角狀29a之下端的圓盤狀之下凸緣29c。上凸緣29b之直徑和下凸緣29c之直徑分別小於凹部31之直徑。
在研磨頭20之更換中，首先使固定螺絲從凹部31退出。接著，從夾持具30之凹部31拉出使用完的研磨頭20之凸部29。之後，將未使用的研磨頭20之凸部29嵌入至夾持具30之凹部31。接著，旋入螺絲，推壓至凸部29之四角柱29a的側面。
基板處理裝置1係如圖4所示般，具備使夾持具30在研磨位置和待機位置之間移動的移動機構40。研磨位置係如圖1所示般，為使研磨頭20抵接於基板W之周緣部Wa的位置。雖然待機位置無圖示，但是為基板W之搬入搬出時，防止基板W和研磨頭20之干涉的位置。待機位置被設定在較研磨位置更靠基板W之徑向外方。
移動機構40係如圖4所示般，具有使夾持具30水平方向移動的水平移動部41。水平移動部41包含例如垂直的旋轉軸41a、旋轉軸41a之軸承41b、使旋轉軸41a旋轉的馬達41c。旋轉軸41a和夾持具30係經由水平的機械臂50而被連結。機械臂50係被固定在旋轉軸41a之上端。當旋轉軸41a藉由馬達41c被旋轉時，夾持具30以旋轉軸41a為中心被旋轉。
水平移動部41係使夾持具30在被保持於保持部12的基板W之徑向移動。另外，雖然無圖示，但是水平移動部41即使包含水平的導軌、使機械臂50在導軌之長邊方向移動的馬達，和將馬達之旋轉運動轉換成機械臂50之直線運動的滾珠螺桿亦可。當機械臂50被移動時，夾持具30被移動。
移動機構40具有使夾持具30在垂直方向移動的垂直移動部42。垂直移動部42包含例如升降盤42a、使升降盤42a升降的馬達42b、將馬達42b之旋轉運動轉換成升降盤42a之直線運動的滾珠螺桿42c。升降盤42a係保持水平移動部41之馬達41c，同時保持旋轉軸41a之軸承41b。當使升降盤42a升降時，機械臂50被升降，其結果，夾持具30被升降。
即使基板處理裝置1具備使夾持具30旋轉的旋轉機構45亦可。在一個研磨片21磨耗，其壽命耗盡之情況，可以自動地旋轉夾持具30，可以以另外的研磨片21研磨基板W，可以切換抵接於基板W的研磨片21。
旋轉機構45包含例如垂直的旋轉軸45a、旋轉軸45a之軸承45b、使旋轉軸45a旋轉的馬達45c。馬達45c之旋轉運動係經由驅動滑輪45d，和同步皮帶45e，和從動滑輪45f而被傳達至旋轉軸45a。夾持具30係與旋轉軸45a同軸性地配置，與旋轉軸45a一起被旋轉。夾持具30之旋轉軸45a為夾持具30之旋轉中心線R。
機械臂50係例如角筒狀，在其內部，收容馬達45c、驅動滾輪45d、同步皮帶45e和從動滾輪45f。再者，機械臂50保持旋轉軸45a之軸承45b。旋轉軸45a係從機械臂50朝下方突出，在其下端保持夾持具30。旋轉軸45a包含安裝從動滾輪45f的軸45a1，和安裝夾持具30的軸45a2。
基板處理裝置1係如圖1所示般，具備對保持於保持部12之基板W供給洗淨液的液供給部60。雖然洗淨液並不特別限定，但是為例如DIW(去離子水)。洗淨液係沖洗研磨屑等之微粒，抑制微粒的附著。再者，洗淨液係抑制基板W和研磨頭20之摩擦熱所致的溫度上升。
液供給部60包含朝向基板W之周緣部Wa吐出洗淨液的第1噴嘴61。第1噴嘴61係從基板W之上方，對基板W之第1斜面Wa1供給洗淨液。第1噴嘴61係藉由移動機構40與夾持具30一起移動。第1噴嘴61係藉由固定於例如機械臂50之下面的托架51而被保持。因第1噴嘴61與夾持具30一起被移動，故可以防止在基板W之搬入搬出時，基板W和第1噴嘴61之干涉，再者，可以在基板W之研磨時朝向研磨頭20供給洗淨液。
即使液供給部60具有第2噴嘴62亦可。第2噴嘴62係從旋轉的基板W之上面中心之正上方，對基板W之上面中心供給洗淨液。洗淨液係藉由離心力在基板W的上面全體濕潤擴展，沖洗微粒，從基板W之上面周緣被甩掉。第2噴嘴62係在基板W之上面中心之正上方之中心位置，和防止基板W之搬入搬出時基板W和第2噴嘴62之干擾的待機位置之間移動。
即使液供給部60具有第3噴嘴63亦可。第3噴嘴63係從基板W之下方，對基板W之第2斜面Wa2供給洗淨液，抑制微粒繞入基板W之下面。因第3噴嘴63與第1噴嘴61及第2噴嘴62不同，不干涉基板W，故即使不移動亦可。第3噴嘴63相對於杯體17被固定。
基板處理裝置1具備控制部90。控制裝置90係例如電腦，具備CPU(Central Processing Unit)91和記憶體等之記憶媒體92。在記憶媒體92儲存控制在基板處理裝置1中被實行的各種之處理的程式。控制部90係藉由使CPU91實行被記憶於記憶媒體92之程式，控制基板處理裝置1之動作。
接著，參照圖9針對控制部90之功能予以說明。另外，圖9所示的各功能區塊為概念性，不一定要如圖示般地被物理性構成。能夠以任意的單位功能性或物理性地分散、統合地構成各功能區塊之全部或一部分。在各功能區塊被進行的各處理功能能以在CPU被實行的程式實現其全部或任意的一部分，或是以有線邏輯所致的硬體而被實現。控制部90具有例如旋轉要否判斷部93、通報控制部94、旋轉控制部95、變更要否判斷部96和移動控制部97。
旋轉要否判斷部93係判斷要否夾持具30之旋轉所致的研磨片21的切換。旋轉要否判斷部93係監視研磨片21之磨耗量。研磨片21之磨耗量係以例如研磨片21之使用次數及使用時間之至少一個表示。使用次數為研磨後的基板W之合計片數。使用時間為與基板W接觸的合計時間。旋轉要否判斷部93係監視研磨片21之磨耗量，當磨耗量到達至設定值時，需要夾持具30之旋轉，判定需要切換抵接於基板W之周緣部Wa之研磨片21。
通報控制部94係因應旋轉要否判斷部93之判斷結果而進行促使夾持具30之旋轉的通報控制。當旋轉要否判斷部93判斷需要夾持具30之旋轉時，通報控制部94使顯示裝置或音響裝置等之通報裝置動作，通報裝置輸出促使夾持具30之旋轉的畫像或聲音。在一個研磨片21磨耗，其壽命耗盡之情況，可以以手動旋轉夾持具30，可以以另外的研磨片21研磨基板W。
旋轉控制部95係控制夾持具30之旋轉機構45。例如，旋轉控制部95係在基板W之研磨中停止支持具30之旋轉。再者，旋轉控制部95係因應旋轉要否判斷部93之判斷結果而使持夾持具30旋轉。當旋轉要否判斷部93判斷需要夾持具30之旋轉時，旋轉控制部95使夾持具30旋轉。在一個研磨片21磨耗，其壽命耗盡之情況，可以以自動旋轉夾持具30，可以以另外的研磨片21研磨基板W。
變更要否判斷部96係判斷夾持具30之研磨位置之變更的要否。變更要否判斷部96係將一片研磨片21區分為複數管理區域而予以管理，對每管理區域監視磨耗量。從複數管理區域被選出的一個管理區域被抵接於基板W之周緣部Wa。變更要否判斷部96係監視抵接於基板W之管理區域的磨耗量，當磨耗量到達至設定值時，必須切換抵接於基板W之管理區域，判定為需要研磨位置之變更。
移動控制部97係控制夾持具30之移動機構40。例如，移動控制控制部97係使夾持具30在研磨位置和待機位置之間移動。再者，移動控制部97係因應變更要否判斷部96之判斷結果而變更研磨位置。當變更要否判斷部96判斷需要研磨位置之變更時，移動控制部97變更研磨位置。在一個管理區域磨耗，其壽命耗盡之情況，即使不切換研磨片21，若變更研磨位置時，可以在另外的管理區域研磨基板W，不會浪費地可以使用研磨片21之全體。
當一片研磨片21之所有管理區域之磨耗量到達至設定值時，旋轉要否判斷部93判斷需要夾持具30之旋轉。最終，被配置成旋轉對稱的複數片研磨片21之所有管理區域之磨耗量到達至設定值時，進行研磨頭20之更換。
接著，參照圖10及圖11，針對基板處理方法予以說明。圖10所示的步驟S1～S5係在控制部90所致的控制下被實施。
首先，在S1中，無圖示的搬運裝置係將基板W搬入至處理容器11之內部。搬運裝置係在將基板W載置於保持部12之後，從處理容器11之內部退出。保持部12係從搬運裝制接收基板W，保持基板W。
在S1之後，S2之前，如圖11所示般，旋轉部13使保持部12旋轉，使基板W旋轉。再者，第2噴嘴62從待機位置P2被移動至中心位置P3，接著，對基板W之上面中心供給洗淨液。再者，第3噴嘴63係從基板W之下方對基板W之周緣部Wa供給洗淨液。而且，移動機構40係使夾持具30從待機位置P0移動至研磨位置P1。移動機構40係使第1噴嘴61也與夾持具30一起移動。
接著，在S2中，在移動機構40將夾持具30停止在研磨位置P1之狀態，研磨頭20被抵接於基板W之周緣部Wa，研磨基板W之周緣部Wa。在此期間，第1噴嘴61係從基板W之上方對基板W之周緣部Wa供給洗淨液。只要洗淨液被回收至杯體17，即使如圖11所示般，夾持具30到達至研磨位置P1之前，第1噴嘴61就對研磨頭20供給洗淨液亦可。
在S2中，依序進行第1斜面Wa1之研磨，和端面Wa3之研磨。其順序並不特別限定，即使第1斜面Wa1之研磨先被進行亦可，即使端面Wa3之研磨先被進行亦可。在第1斜面Wa1之研磨，和端面Wa3之研磨中，分別設定研磨位置P1。
S2之後，S3之前，如圖11所示般，移動機構40係使夾持具30從研磨位置P1朝向待機位置P0移動。其結果，研磨頭20從基板W之周緣部Wa離開。之後，第1噴嘴61停止洗淨液之吐出。再者，S2之後，S3之前，旋轉部13係使保持部12之旋轉數從第1旋轉數R1增加至第2旋轉數R2。
接著，在S3中，第2噴嘴62係對基板W之上面中心供給洗淨液，同時第3噴嘴63係從基板W之下方對基板W之周緣部Wa供給洗淨液，沖洗附著於基板W之微粒。因S3比起S2，基板W之旋轉數較大，故離心力大，容易沖洗微粒。但是，即使在S3和S2中，基板W之旋轉數相同亦可。
在S3之後，S4之前，如圖11所示般，第2噴嘴62停止洗淨液之吐出，從中心位置P3朝向待機位置P2被移動。再者，第3噴嘴63停止洗淨液之吐出。再者，S3之後，S4之前，旋轉部13係使保持部12之旋轉數從第2旋轉數R2增加至第2旋轉數R3。
接著，在S4中，旋轉部13使基板W旋轉，甩掉殘留在基板W的洗淨液，乾燥基板W。因S4比起S3，基板W之旋轉數較大，故離心力大，容易進行乾燥。但是，即使在S4和S3中，基板W之旋轉數相同亦可。
在S4之後，S5之前，如圖11所示般，旋轉部13停止基板W之旋轉。
最後，在S5中，保持部12解除基板W之保持，接著，無圖示的搬運裝置從保持部12接取基板W，將接取到的基板W搬出至處理容器11之外部。之後，此次的處理被結束。
基板W之搬出後，下一個基板W之搬入前，變更要否判斷部96判斷夾持具30之研磨位置P1之變更的要否。當變更要否判斷部96判斷需要研磨位置P1之變更時，移動控制部97變更研磨位置P1。變更後之研磨位置P1被記憶於記憶媒體92，於下一個基板W之研磨時讀出而被使用。
再者，基板W之搬出後，下一個基板W之搬入前，旋轉要否判斷部93判斷夾持具30之旋轉所致的研磨片21之切換的要否。當旋轉要否判斷部93判斷需要夾持具30之旋轉時，旋轉控制部95使夾持具30旋轉。或是，當旋轉要否判斷部93判斷需要夾持具30之旋轉時，通報控制部94輸出促使夾持器30之旋轉的畫像或聲音。在後者之情況，直至夾持具30之旋轉被實施，禁止下一個基板W之搬入。
以上，雖然針對本揭示所涉及之基板處理裝置、研磨頭及基板處理方法之實施型態等予以說明，但是本揭示不限定於上述實施型態等。在申請專利範圍所載的範疇內，可以進行各種變更、修正、置換、追加、刪除及組合。即使針對該些，當然也屬於本揭示的技術範圍。
1:基板處理裝置 12:保持部 13:旋轉部 20:研磨頭 30:夾持具
1:基板處理裝置
11:處理容器
12:保持部
13:旋轉部
14:旋轉軸
15:旋轉馬達
17:杯體
17a:底壁
17b:外周壁
17c:傾斜壁
17d:排液管
17e:排氣管
20:研磨頭
30:夾持具
45a:旋轉軸
50:機械臂
51:托架
60:液供給部
61:第1噴嘴
62:第2噴嘴
63:第3噴嘴
90:控制部
91:CPU
92:記憶媒體
W:基板
Wa:周緣部

Claims (18)

  1. 一種基板處理裝置，具備： 保持部，其係保持在周緣部包含斜面和端面的基板； 旋轉部，其係使上述保持部旋轉； 研磨頭，其係被抵接於被保持於上述保持部的上述基板之上述周緣部，研磨上述基板之上述周緣部；及 夾持具，其係安裝上述研磨頭。
  2. 如請求項1記載之基板處理裝置，其中 上述研磨頭具備包含研磨磨粒的研磨片，和包含固定上述研磨片之平坦面的研磨塊， 上述研磨片係被固定於上述研磨塊之上述平坦面，被抵接於上述基板之上述周緣部。
  3. 如請求項2記載之基板處理裝置，其中 上述研磨塊具有角錐體， 上述角錐體包含作為上述平坦面的角錐面， 上述研磨片係被固定於上述角錐體之上述角錐面，研磨上述基板的上述斜面。
  4. 如請求項2記載之基板處理裝置，其中 上述研磨塊具有角柱體， 上述角柱體包含作為上述平坦面的側面， 上述研磨片係被固定於上述角錐體之上述側面，研磨上述基板的上述端面。
  5. 如請求項2至4中之任一項記載之基板處理裝置，其中 上述夾持具能夠旋轉，在上述基板之研磨中停止旋轉， 上述研磨塊具有被配置成以上述夾持具之旋轉中心線為中心對稱旋轉的複數上述平坦面， 上述研磨片被固定於複數上述平坦面，被配置成以上述夾持具之上述旋轉中心線為中心對稱旋轉。
  6. 如請求項5記載之基板處理裝置，其中 具備： 旋轉要否判斷部，其係判斷上述夾持具之旋轉所致的上述研磨片之切換的要否；和 通報控制部，其係因應上述旋轉要否判斷部之判斷結果進行上述夾持具之旋轉的通報控制。
  7. 如請求項5記載之基板處理裝置，其中 具備： 旋轉機構，其係使上述夾持具以上述旋轉中心線為中心旋轉； 旋轉控制部，其係控制上述旋轉機構；和 旋轉要否判斷部，其係判斷上述夾持具之旋轉所致的上述研磨片之切換的要否， 上述旋轉控制部係因應上述旋轉要否判斷部之判斷結果而使上述夾持具旋轉。
  8. 如請求項2~4中之任一項記載之基板處理裝置，其中 具備：移動機構，其係使上述夾持具在使上述研磨頭抵接於上述基板之上述周緣部之研磨位置，和防止在上述基板之搬入搬出時上述基板和上述夾持具的干涉的待機位置之間移動； 移動控制部，其係控制上述移動機構；及 變更要否判斷部，其係判斷上述夾持具之上述研磨位置之變更的要否， 上述移動控制部係因應上述變更要否判斷部之判斷結果而變更上述夾持具之上述研磨位置。
  9. 如請求項2~4中之任一項記載之基板處理裝置，其中 上述研磨頭進一步具備被配置在上述研磨片和上述研磨塊之間的可撓性片。
  10. 如請求項1~4中之任一項記載之基板處理裝置，其中 具備將上述研磨頭能夠更換地安裝於上述夾持具的安裝配件。
  11. 如請求項1~4記載之基板處理裝置，其中 具備對被保持於上述保持部的上述基板供給洗淨液的液供給部， 上述液供給部包含朝向上述基板之上述周緣部吐出上述洗淨液的噴嘴， 上述噴嘴係與上述夾持具一起被移動。
  12. 一種研磨頭，其係 研磨在周緣部包含斜面和端面的基板之上述周緣部，該研磨頭具備： 研磨片，其係包含研磨磨粒；和 研磨塊，其係包含固定上述研磨片的平坦面， 上述研磨片係被固定於上述研磨塊之上述平坦面，被抵接於上述基板之上述周緣部。
  13. 如請求項12記載之研磨頭，其中 上述研磨塊具有角錐體， 上述角錐體包含作為上述平坦面的角錐面， 上述研磨片係被固定於上述角錐體之上述角錐面，研磨上述基板的上述斜面。
  14. 如請求項12記載之研磨頭，其中 上述研磨塊具有角柱體， 上述角柱體包含作為上述平坦面的側面， 上述研磨片係被固定於上述角柱體之上述側面，研磨上述基板的上述端面。
  15. 如請求項12~14中之任一項記載之研磨頭，其中 上述研磨塊被安裝於能夠旋轉的夾持具，具有被配置成以上述夾持具之旋轉中心線為中心對稱旋轉的複數上述平坦面， 上述研磨片被固定於複數上述平坦面，被配置成以上述夾持具之上述旋轉中心線為中心對稱旋轉。
  16. 如請求項12~14中之任一項記載之研磨頭，其中 進一步具備被配置在上述研磨片和上述研磨塊之間的可撓性片。
  17. 一種基板處理方法，具有： 使在周緣部包含斜面和端面之基板旋轉的步驟；和 使研磨頭抵接於上述基板之上述周緣部，以上述研磨頭研磨上述基板之上述周緣部的步驟。
  18. 如請求項17記載之基板處理方法，其中 上述研磨頭具備包含研磨磨粒的研磨片，和包含固定上述研磨片之平坦面的研磨塊， 上述研磨片係被固定於上述研磨塊之上述平坦面，被抵接於上述基板之上述周緣部。
TW110116504A 2020-05-20 2021-05-07 基板處理裝置、研磨頭及基板處理方法 TW202204093A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020088304A JP7479194B2 (ja) 2020-05-20 2020-05-20 基板処理装置、及び基板処理方法
JP2020-088304 2020-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202204093A true TW202204093A (zh) 2022-02-01

Family

ID=78605915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110116504A TW202204093A (zh) 2020-05-20 2021-05-07 基板處理裝置、研磨頭及基板處理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11787006B2 (zh)
JP (1) JP7479194B2 (zh)
KR (1) KR20210143654A (zh)
CN (2) CN114102423A (zh)
TW (1) TW202204093A (zh)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2738392B1 (ja) * 1996-11-05 1998-04-08 日本電気株式会社 半導体装置の研磨装置及び研磨方法
US6913520B1 (en) * 2004-01-16 2005-07-05 United Microelectronics Corp. All-in-one polishing process for a semiconductor wafer
JP4284215B2 (ja) 2004-03-24 2009-06-24 株式会社東芝 基板処理方法
JP2006022185A (ja) 2004-07-07 2006-01-26 Nitta Haas Inc 両面粘着テープ
KR101126662B1 (ko) * 2004-11-01 2012-03-30 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 폴리싱장치
JP2009147044A (ja) 2007-12-13 2009-07-02 Panasonic Corp 半導体装置の製造方法および製造装置
KR101175696B1 (ko) * 2008-06-16 2012-08-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 처리 장치
KR20110077314A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 에지 연마용 챔퍼 유니트 및 이를 이용한 에지 연마방법
JP2012182507A (ja) 2012-06-28 2012-09-20 Tokyo Electron Ltd 基板洗浄装置
JP2015006709A (ja) 2013-06-25 2015-01-15 株式会社ディスコ ウエーハの研削方法及び研削装置
JP6394337B2 (ja) 2014-12-04 2018-09-26 株式会社Sumco 吸着チャック、面取り研磨装置、及び、シリコンウェーハの面取り研磨方法
US10460926B2 (en) * 2017-11-17 2019-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and apparatus for chemical mechanical polishing process
CN110450018A (zh) * 2019-07-29 2019-11-15 云和县凯毅德电子设备厂 一种外圈滚子沟槽自动打磨装置
CN110919485B (zh) * 2019-12-17 2021-06-04 赣州市桐鑫金属制品有限公司 一种可自动进行不同精度打磨的建筑圆形板材加工设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN114102423A (zh) 2022-03-01
JP2021181148A (ja) 2021-11-25
CN215588812U (zh) 2022-01-21
JP7479194B2 (ja) 2024-05-08
US11787006B2 (en) 2023-10-17
US20210362285A1 (en) 2021-11-25
KR20210143654A (ko) 2021-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5860181A (en) Method of and apparatus for cleaning workpiece
US20060243304A1 (en) Methods and apparatus for cleaning an edge of a substrate
JPH0855826A (ja) 研磨方法および研磨装置
JP2008110471A (ja) 基板研磨装置、基板研磨方法、基板受取方法
US10256120B2 (en) Systems, methods and apparatus for post-chemical mechanical planarization substrate buff pre-cleaning
KR101658250B1 (ko) 기판 이면 연마 장치, 기판 이면 연마 시스템 및 기판 이면 연마 방법 및 기판 이면 연마 프로그램을 기록한 기록 매체
JP2009260142A (ja) ウェハ研磨装置及びウェハ研磨方法
TW201921517A (zh) 基板處理裝置、基板處理方法及記錄媒體
JP2008036744A (ja) 研磨装置
JP6076011B2 (ja) 基板処理ブラシ及び基板処理装置
JP6345988B2 (ja) 基板処理装置
JP6925715B2 (ja) 加工装置
TW202204093A (zh) 基板處理裝置、研磨頭及基板處理方法
JP6887016B2 (ja) ゲッタリング層形成装置、ゲッタリング層形成方法及びコンピュータ記憶媒体
CN115621153A (zh) 清洗刷、基板加工装置以及基板加工方法
JP2015044250A (ja) ポリッシング方法
JP2011066198A (ja) 研削加工装置
JP7403634B2 (ja) 除去加工装置
JP2022180712A (ja) 研削装置、研削装置の制御方法、及び記憶媒体
KR100774824B1 (ko) Ｃｍｐ공정에서의 스크래치 방지용 폴리싱 패드
JP6444438B2 (ja) 基板処理ブラシ及び基板処理装置
JP2024059330A (ja) 研削ホイール及び被加工物の研削方法
KR200201955Y1 (ko) 대구경용 화학 기계적 연마 장치 및 그를 이용한 화학기계적 연마 방법
CN115621155A (zh) 清洗刷、基板加工装置以及基板加工方法
KR20050070418A (ko) 화학기계적연마 장비용 다층구조의 폴리싱패드