TWI499482B

TWI499482B - 晶圓之倒角裝置

Info

Publication number: TWI499482B
Application number: TW100115556A
Authority: TW
Inventors: Ichiro Katayama
Original assignee: Daito Electron Co Ltd
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2015-09-11
Also published as: TW201206636A; WO2011142159A1; KR20130092401A; JP5491273B2; JP2011235406A; KR101598657B1; CN102869476A; CN102869476B

Description

晶圓之倒角裝置

本發明係關於進行矽等半導體元件素材之晶圓的外周的倒角加工(chamfering)之晶圓倒角裝置。

各種結晶晶圓及其他半導體裝置晶圓(device wafer)等的用作為積體電路用基板之圓盤狀薄板材、以及由包含其他金屬材料之硬材料所構成之圓盤狀薄板材，例如由單晶矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、水晶、石英、藍寶石(sapphire)、肥粒鐵(ferrite)、碳化矽(SiC)等所構成者(以下簡單地將此等總稱為「晶圓」)，係從單晶塊(ingot)的狀態用切片機(slicing machine)切出薄片後，用磨石研磨薄片的邊緣(周緣部)，來倒角(chamfer)加工出預定的形狀及預定的表面粗度。

如第13圖所示，於要接受如此的倒角加工之晶圓1係刻設有用來標示周方向的基準位置之V字形或U字形的凹口(notch)1n，此凹口也要接受倒角加工。

關於晶圓1的邊緣(edge)1a，例如第14圖所示，有加工成由相對於上平面傾斜達α1角度(約22°)之上斜面1au、相對於下平面傾斜達α1角度(約22°)之下斜面1ad、及圓滑地接在上下斜面之間之半徑R1的圓弧1c所構成的剖面形狀(整體而言大致呈三角形狀)之情況。

在此情況，將上斜面1au的水平長度稱為「倒角寬度X1」，將下斜面1ad的水平長度稱為「倒角寬度X2」。

另外，例如第15圖所示，還有將晶圓1的邊緣1a加工成由相對於上平面傾斜達α2角度之上斜面1au、相對於下平面傾斜α2角度之下斜面1ad、形成邊緣1a的端面之垂直的周端面1b、及圓滑地接在上斜面1au與周端面1b之間及下斜面1ad與周端面1b之間之兩個具有相同半徑R2之圓弧1c,1c所構成的剖面形狀(大致呈梯形狀)之情況。

在此情況也是，分別將上斜面1au的水平長度稱為「倒角寬度X1」，將下斜面1ad的水平長度稱為「倒角寬度X2」，將周端面1b的面寬的長度稱為「倒角寬度X3」。

過去的倒角裝置，設有一個加工部40(參照第16、17圖)，此加工部40具有用來載置晶圓1之一個加工台41及用來對晶圓1進行倒角加工之磨石42,43。

另外，此倒角裝置除了該加工部40之外，還設有用來收納加工前的晶圓1之兩個晶圓匣(cassette)12、用來在加工前量測晶圓1的厚度以及設定晶圓1的中心及凹口1n的方向(晶圓的圓周方向)之前設定部45、用來洗淨加工後的晶圓1之洗淨部47、用來量測加工後的晶圓1的形狀尺寸之後量測部50、及用來收納加工完成的晶圓1之晶圓匣13。

此倒角裝置中，可托著晶圓1而搬送晶圓1之搬入臂48將晶圓1從晶圓匣12中取出後，將之搬送到前設定部45，以量測其厚度及概略地設定其圓周方向。然後，搬入臂48將晶圓1搬送到加工台41的上方，並從搬入臂48將之交給加工搬送部44。此加工搬送部44，係利用兩個滾子(roller)及一個定位爪來夾持支撐晶圓1，且可上下移動，使晶圓1的中心與加工台41的中心一致，且使晶圓1的圓周方向位置正確地定位而載置在加工台41上。

加工部40具有：用來研磨晶圓1的圓周部的邊緣1a之磨石42、以及用來研磨凹口1n之磨石43。加工部40亦可在邊緣用磨石42及凹口用磨石43之雙方分別配備粗磨用及精磨用的兩種磨石。利用負壓等將晶圓1吸附固定在加工台41上，且使晶圓1隨著加工台41旋轉同時使旋轉的磨石42壓抵在晶圓1的邊緣1a來對於邊緣1a進行倒角加工。

另外，在使加工台41靜止的狀態下使磨石43壓抵於晶圓1的凹口1n來進行倒角加工。

加工完成之晶圓1，由具有四個滾子之洗淨搬送部46加以夾持住將之從加工台41搬送至洗淨部47，在洗淨部47中接受洗淨。然後，晶圓1由洗淨搬送部46將之從洗淨部47搬送至後量測部50。在後量測部50量測過形狀尺寸之晶圓1，由搬出臂49加以托著而搬送到晶圓匣13，使之收納在晶圓匣13中。

在如上述之過去的晶圓之倒角裝置之中，若比較將晶圓1從晶圓匣12中取出之時間、在加工前設定晶圓1的圓周位置之時間、在加工部40對晶圓1進行倒角加工之時間、將加工後的晶圓1予以洗淨之時間、量測洗淨的晶圓1的形狀尺寸之時間、及將加工後的晶圓1收納到晶圓匣13之時間，則一般而言，倒角加工的時間最長。

所以，倒角加工的時間的長度，會影響到晶圓之倒角裝置的產出率(每單位時間的處理量)。

因此，專利文獻1中記載有：設置複數個加工部而提高了產出率之晶圓之倒角裝置。第16、17圖就是引用專利文獻1的第1及第2圖者。

此倒角裝置具有複數個加工部40，各加工部40都具備有加工台41、及加工特性(所要加工的晶圓的部位及粗度等)不同的磨石42,43之單元。

而且，加工搬送部44具有可將晶圓1從前設定部45供給至各加工部40之可動範圍，同樣的，洗淨搬送部46亦具有可將晶圓1從各加工部40搬送至洗淨部47之可動範圍。

其他的構成，與前述過去的倒角裝置大致一樣。

在此倒角裝置中，經前設定部45量測過其厚度且圓周方向位置經過概略設定之晶圓1，係由搬入臂48及加工搬送部44將之搬送至加工部40接受倒角加工。在前一個晶圓1於加工部40接受倒角加工的期間，已經完成在前設定部45的量測及設定之下一個晶圓1，係由搬入臂48及加工搬送部44將之搬送至另一個加工部40接受倒角加工。

如此，專利文獻1之倒角裝置，藉由依序將晶圓1供給至複數個加工部40，在複數個加工部40同時並行地對晶圓1進行倒角加工，並依序將加工完成之晶圓1搬送至洗淨部47，而可使產出率變大。

至於其他的倒角裝置，則有對一片晶圓，先以刻設有與所要求的剖面形狀一致的凹槽之成形磨石(form grinding stone)進行粗磨後，再以旋轉之圓盤狀的樹脂膠合磨石(resin bonded grinding stone)或橡膠磨石(rubber grinding stone)進行精磨，而改善了倒角精度及表面粗度者(專利文獻2、專利文獻3)。

(先前技術文獻) (專利文獻)

(專利文獻1)日本特開平8-150551號公報

(專利文獻2)日本特開2001-300837號公報

(專利文獻3)日本特開2008-177348號公報

然而，專利文獻1之倒角裝置，係設置複數個加工部40，且在各個加工部40各設置一組複數種類的磨石42,43，所以一個倒角裝置就必須設置加工部40的數目乘以磨石42,43的種類所得到的數目之的磨石以及使磨石位置精密移動之裝置，裝置的成本及尺寸都變大。

此外，由於整體倒角裝置中具有複數個相同加工特性的磨石(例如磨石42)，所以在相同加工特性的磨石42之間有磨耗程度不同之差異存在時，晶圓1的品質就會參差不齊，而且複數個磨石42之管理也很花時間及工夫。例如，要更換一個磨石42時，就必須調整輸入直徑及倒角寬度等的加工完成尺寸之控制部的設定，來使得與其他的加工部40的相同加工特性之磨石42之間不會出現倒角精度的參差不齊。

再者，使磨石42,43旋轉之主軸馬達(spindle motor)，一旦開始進行倒角加工，通常就連磨石42,43不對晶圓1進行加工的期間也仍一直稼動運轉，所以加工部40增加多少份就會增加多少份量之浪費的電力及冷卻水的量，造成運轉成本(running cost)之增加。

本發明係為了解決上述問題點而完成者，其課題在於：提供一種在複數個加工台同時並行地對晶圓進行倒角加工，使產出率提高，而且抑制磨石的總數而使整體裝置的成本及尺寸減低，維持管理也容易之晶圓之倒角裝置。

此外，本發明之另一課題還在於：提供一種在進行一片晶圓的倒角加工之際，可讓倒角加工前的處理、倒角加工、及倒角加工後的處理幾乎都在一個加工台及其附近進行，而可使整體裝置的成本及尺寸減低之晶圓之倒角裝置。

本發明中，用來解決上述課題之手段係如以下所述：第一發明之晶圓之倒角裝置係具有：用來載置晶圓之複數個加工台、具有分別與用來對上述晶圓的周緣部進行倒角加工之複數種類的加工工序對應之不同的加工特性之複數個磨石、以及使上述各磨石分別在上述加工台間移動之磨石移動手段，且藉由重複進行上述各磨石各自接近一個加工台而對晶圓進行倒角加工，然後依序移動到另一加工台進行加工這樣的動作，來使上述複數個磨石同時並行地對複數個上述晶圓進行倒角加工。

第二發明之晶圓之倒角裝置，係在對載置於上述加工台上之上述晶圓進行倒角加工之際，上述磨石移動手段係使上述磨石的位置在上述加工台間的移動方向精密移動者。

第三發明之晶圓之倒角裝置，係具有：用來載置晶圓之複數個加工台、用來對上述晶圓的周端面進行倒角加工之磨石、為了在上述晶圓的倒角加工前檢測出晶圓的形狀或載置位置而分別對於不同的量測對象進行量測之一個以上的加工前感測器、以及使上述加工前感測器在上述加工台間移動之加工前感測器移動手段，且上述加工前感測器係在上述晶圓保持於各加工台的上方之位置或載置於各加工台之位置檢測上述晶圓的形狀或載置位置。

就加工前感測器的量測對象而言，可舉出的有例如晶圓的直徑、厚度、中心位置、凹口位置等。

在倒角裝置具有複數個上述加工前感測器之情況，可針對各加工前感測器各設置一個上述加工前感測器移動手段，亦可形成為藉由一個加工前感測器移動手段來使幾個加工前感測器移動之單元。

第四發明之晶圓之倒角裝置，係具有：用來載置晶圓之複數個加工台、用來對上述晶圓的周端面進行倒角加工之磨石、為了在上述晶圓的倒角加工後檢測出晶圓的形狀而分別對於不同的量測對象進行量測之一個以上的加工後感測器、以及使上述加工後感測器在上述加工台間移動之加工後感測器移動手段，且上述加工後感測器係在上述晶圓保持於各加工台的上方之位置或載置於各加工台之位置量測上述晶圓的形狀。

在倒角裝置具有複數個上述加工後感測器之情況，可針對各加工後感測器各設置一個上述加工後感測器移動手段，亦可形成為使幾個加工後感測器一體化而藉由一個加工後感測器移動手段來使之移動。

第五發明之晶圓之倒角裝置，係具有：用來載置晶圓之複數個加工台、用來對上述晶圓的周端面進行倒角加工之磨石、用來在上述晶圓的倒角加工後將晶圓予以洗淨之晶圓洗淨機構、用來在洗淨後使上述晶圓乾燥之晶圓乾燥機構、以及用來使上述晶圓洗淨機構及晶圓乾燥機構在上述加工台間移動之後處理機構移動手段，且上述晶圓洗淨機構或晶圓乾燥機構，係在上述晶圓保持於各加工台的上方之位置或載置於各加工台之位置對上述晶圓進行洗淨或乾燥。

如此之倒角裝置，可針對晶圓洗淨機構及晶圓乾燥機構設置各別的後處理機構移動手段，亦可形成為藉由一個後處理機構移動手段來使晶圓洗淨機構及晶圓乾燥機構移動之單元。

第六發明，係在將上述晶圓保持於上述加工台的上方而利用上述晶圓洗淨機構來洗淨上述晶圓的同時也將上述加工台予以洗淨，然後在利用上述晶圓乾燥機構來使晶圓乾燥的同時也使上述加工台乾燥者。

第七發明，係將上述加工前感測器、上述加工後感測器、上述晶圓洗淨機構、或上述晶圓乾燥機構之任一者，設置於在倒角加工前後收納上述晶圓之晶圓匣與上述各加工台之間搬送上述晶圓之搬送臂(arm)上者。

第八發明，係將上述複數個加工台配置成直線狀者。

第九發明，係設有：使上述加工台在與上述磨石移動手段、上述加工前感測器移動手段、上述加工後感測器移動手段、或上述後處理機構移動手段之任一者的移動方向水平正交的方向移動之加工台接近分開手段；以及使上述加工台旋轉之加工台旋轉手段者。

根據第一發明，具有：用來載置晶圓之複數個加工台、具有分別與用來對上述晶圓的周緣部進行倒角加工之複數種類的加工工序對應之不同的加工特性之複數個磨石；以及使上述各磨石分別在上述加工台間移動之磨石移動手段，且藉由重複進行上述各磨石各自接近一個加工台而對晶圓進行倒角加工，然後依序移動到另一加工台進行加工這樣的動作，來使上述複數個磨石同時並行地對複數個上述晶圓進行倒角加工，因此可提高倒角裝置的產出率。此外，可抑制整體倒角裝置的磨石的數目，所以可減低磨石的成本而且可減輕磨石的管理負擔。

再者，倒角裝置雖然在並未對晶圓進行倒角加工的空載時間(idle time)也仍一直使磨石旋轉，而必須使用冷卻水來冷卻主軸馬達，但在第一發明之倒角裝置，則因為抑制磨石的數目以及使各磨石的空載時間變少，所以可減低電力及冷卻水的浪費。

根據第二發明，在對載置於上述加工台上之上述晶圓進行倒角加工之際，上述磨石移動手段係使上述磨石的位置在上述加工台間的移動方向精密移動，因此用一個磨石移動手段就可兼顧到加工台間之大幅的移動與晶圓的倒角加工時之精密的移動，可減低倒角裝置中之磨石移動手段的成本。

根據第三發明，具有：為了在上述晶圓的倒角加工前檢測出晶圓的形狀或載置位置而分別對於不同的量測對象進行量測之一個以上的加工前感測器、以及使上述加工前感測器在上述加工台間移動之加工前感測器移動手段，且上述加工前感測器係在上述晶圓保持於各加工台的上方之位置或載置於各加工台之位置檢測上述晶圓的形狀或載置位置，因此無須為了倒角加工前的量測而設置獨立的空間，可節省倒角裝置所佔的空間，可省略晶圓移動所花的時間而使產出率提高。

根據第四發明，具有：為了在上述晶圓的倒角加工後檢測出晶圓的形狀而分別對於不同的量測對象進行量測之一個以上的加工後感測器、以及使上述加工後感測器在上述加工台間移動之加工後感測器移動手段，且上述加工後感測器係在上述晶圓保持於各加工台的上方之位置或載置於各加工台之位置量測上述晶圓的形狀，因此無須為了倒角加工後的量測而設置獨立的空間，可節省倒角裝置所佔的空間，可省略晶圓移動所花的時間而使產出率提高。

根據第五發明，具有：用來在上述晶圓的倒角加工後將晶圓予以洗淨之晶圓洗淨機構、用來在洗淨後使上述晶圓乾燥之晶圓乾燥機構、以及用來使上述晶圓洗淨機構及晶圓乾燥機構在上述加工台間移動之後處理機構移動手段，且上述晶圓洗淨機構或晶圓乾燥機構，係在上述晶圓保持於各加工台的上方之位置或載置於各加工台之位置對上述晶圓進行洗淨或乾燥，因此無須設置洗淨及乾燥專用的獨立的空間，可節省倒角裝置所佔的空間，可省略晶圓移動所花的時間而使產出率提高。而且，無須在洗淨前使晶圓從加工台附近移動到洗淨地點，不會因為移動而使髒污四散到周圍。

根據第六發明，在將上述晶圓保持於上述加工台的上方而利用上述晶圓洗淨機構來洗淨上述晶圓的同時也將上述加工台予以洗淨，然後在利用上述晶圓乾燥機構來使上述晶圓乾燥的同時也使上述加工台乾燥，因此無須針對加工台的洗淨及乾燥而設置特別的時間，就可確保充分的洗淨及乾燥的時間而可使倒角裝置的產出率提高。

根據第七發明，將上述加工前感測器、上述加工後感測器、上述晶圓洗淨機構、或上述晶圓乾燥機構之任一者，設置於在倒角加工前後收納上述晶圓之晶圓匣與上述各加工台之間搬送上述晶圓之搬送臂上，因此該搬送臂兼具有加工前感測器移動手段、加工後感測器移動手段、或後處理機構移動手段之作用，可減低整體倒角裝置的成本及節省倒角裝置所佔的空間。

根據第八發明，將上述複數個加工台配置成直線狀，因此可形成無效空間(dead spece)很少之倒角裝置。

根據第九發明，設有：使上述加工台在與上述磨石移動手段、上述加工前感測器移動手段、上述加工後感測器移動手段、或上述後處理機構移動手段之任一者的移動方向水平正交的方向移動之加工台接近分開手段；以及使上述加工台旋轉之加工台旋轉手段，因此視需要使磨石等與加工台接近或分開，就能夠以形成希望的剖面形狀之方式進行晶圓的倒角加工，而且使加工台旋轉就可對晶圓的邊緣的全周及凹口進行倒角加工。

以下，根據圖式來說明本發明實施形態之晶圓之倒角裝置。

如第1圖所示，此倒角裝置係具有用來載置晶圓1之複數個加工台2，而且具有分別與複數個倒角加工工序對應之不同的加工特性(粗度及所要加工的晶圓的部位等)之複數個磨石3,4,5,6者，其特徵在於各磨石3,4,5,6可在加工台2之間移動。

此外，此倒角裝置的特徵在於：用來在倒角加工的前後進行晶圓1的量測、洗淨及乾燥之感測器7,8,9、洗淨機構10、乾燥機構11，亦同樣可在加工台2之間移動。

以下進行詳細說明。

如第1圖所示，此倒角裝置係具有：用來收納未加工的晶圓1之兩個晶圓匣12,12、用來載置晶圓1以對晶圓1進行倒角加工之四台加工台2(2A至2D)、以及用來收納加工完的晶圓1之兩個晶圓匣13,13。

另外，倒角裝置中，為了搬送晶圓1而設有：用來將晶圓1從晶圓匣12中取出或將晶圓1收納到晶圓匣13之匣側搬送臂(cassette arm)14、從該匣側搬送臂14接收晶圓1然後將之載置到各加工台2上之搬入臂15、以及將加工過的晶圓1從加工台2遞送給匣側搬送臂14之搬出臂16。

為了晶圓1的倒角加工，此倒角裝置具有：用於邊緣1a的粗磨之成形磨石3、用於邊緣1a的取輪廓(contouring)加工(精磨)之一對圓盤磨石4a,4a、用於凹口1n的粗磨之成形磨石5、以及用於凹口1n的精磨之磨石6。

如第1圖所示，四台加工台2係成列配置在大致一直線上，以下將此排列的方向稱為X軸方向。

如第2圖所示，在加工台2的上部，設有供晶圓1載置於其上之載台(stage)17。此載台17的直徑形成得比晶圓1小，具有藉由負壓來固定所承載的晶圓1之吸盤。

另外，如第2、7圖所示，加工台2設有使用馬達之加工台旋轉機構18，在晶圓1的倒角加工之際使載台17旋轉，就可對於晶圓1的邊緣1a的全周進行倒角加工。再者，加工台2藉由由滑軌或滾珠螺桿等所構成之加工台接近分開機構19，而可在與X軸正交之水平的方向(以下，稱之為Y軸方向)移動，可使晶圓1與上述各磨石3,4,5,6接近分開而進行倒角加工。

如第1圖所示，用來收納未加工的晶圓1之晶圓匣12及用來收納加工完的晶圓1之晶圓匣13也是沿著X軸方向而配置。

在晶圓匣12,13之列與加工台2之列之間，設置匣側搬送臂14。此匣側搬送臂14具有可托著晶圓1而搬送晶圓1之大致為Y字形的臂部14a。而且，如第2圖所示，匣側搬送臂14設有用來使匣側搬送臂14在X軸方向移動之匣側搬送臂X軸移動機構20及用來使臂部14a在Y軸方向移動之匣側搬送臂Y軸移動機構21，以及設有用來使匣側搬送臂14升降之匣側搬送臂升降機構22及用來使匣側搬送臂14水平迴旋之匣側搬送臂迴旋機構23。

如第2、3圖所示，搬入臂15係從加工台2附近的天花板側垂下，且突設有在水平方向突伸出之臂部15a，在此臂部15a的前端設有藉由負壓而從上方吸住晶圓之吸盤15b，而可保持住晶圓1。在吸盤15b的正上方設有直接驅動馬達(direct-drive motor)15c，來使所保持的晶圓1在圓周方向旋轉，而可如後述進行量測及載置。

搬入臂15設有用來使搬入臂15在X軸方向移動之搬入臂移動機構24(第2圖)及用來使臂部15a升降之搬入臂移動機構(未圖示)，可進行從匣側搬送臂14到各加工台2之未加工晶圓1的遞送。

另外，搬入臂15在與臂部15a約略相同的高度設有：上下一對之用來量測晶圓1的直徑(第13圖中之D)或半徑(第13圖中之R)、中心、凹口1n的位置之對位感測器(alignment sensor)7(第2圖中省略掉對位感測器7之圖示)。

如第3圖所示，對位感測器7係安裝成可相對於搬入臂15而迴旋，所以可在用吸盤15b吸住晶圓1或使晶圓1脫離之際使對位感測器7迴旋退避使之不會與晶圓1接觸，以及可在搬入臂15保持著晶圓1的狀態下使對位感測器7在晶圓1的上下迴旋而量測晶圓1。此外，還設有可使對位感測器7相對於搬入臂15而升降之對位感測器升降機構(未圖示)，而可在晶圓1的量測之際調整對位感測器7的高度。

搬入臂15係根據從對位感測器7的量測結果設定出之晶圓1的圓周方向的載置角度，而使晶圓1旋轉來使晶圓1以希望的載置角度載置到加工台2上。此時，係使晶圓1的中心與加工台2的載台17的中心一致。

再者，在搬入臂15之低於臂部15a之處，設有上下一對之厚度感測器8，以在晶圓1載置於加工台2之後量測晶圓1的上表面及下表面的高度，從兩者的差來檢測出晶圓1的厚度。

厚度感測器8亦可形成為在搬入臂15保持著晶圓1的狀態下量測晶圓1的厚度之構成。

如第4、5圖所示，邊緣粗磨磨石3係為周端面刻設有與要求的晶圓1的剖面形狀一致的凹槽之水平的成形磨石。使邊緣粗磨磨石3在與加工台2相反的方向以不同的轉速旋轉，然後在此狀態下利用加工台接近分開機構19使加工台2在Y軸方向移動，讓晶圓1的邊緣1a壓抵在磨石的凹槽內而進行邊緣1a的粗磨。

如第5圖所示，凹口粗磨磨石5係為與邊緣粗磨磨石3一樣在周端面刻設有與要求的晶圓1的剖面形狀一致的凹槽之成形磨石。使凹口粗磨磨石5朝與邊緣粗磨磨石3相同的方向旋轉，然後在此狀態下利用加工台接近分開機構19所驅動之加工台2的Y軸方向移動以及後述之粗磨磨石移動機構27所驅動之凹口粗磨磨石5的X軸方向移動，而沿著凹口1n的形狀進行粗磨。

如第2、5圖所示，邊緣粗磨磨石3及凹口粗磨磨石5，係安裝於一個磨石支持裝置26，而對晶圓1進行倒角加工。磨石支持裝置26係安裝於倒角裝置的側壁29上部，具有用來使磨石支持裝置26在X軸方向移動之粗磨磨石移動機構27以及用來使磨石支持裝置26升降之粗磨磨石升降機構28。作為一個例子，粗磨磨石移動機構27可形成為使用由安裝於側壁29之X軸方向的螺桿軸及安裝於磨石支持裝置26之螺帽所構成之滾珠螺桿，且以伺服馬達作為驅動力之構成。同樣的，粗磨磨石升降機構28也可使用滾珠螺桿來構成。

如第6圖所示，邊緣精磨磨石4係由相靠近且盤面相向之一對垂直的圓盤狀的磨石4a,4a所構成。使兩磨石4a,4a垂直且朝相反的方向旋轉，然後使之壓抵至水平旋轉之晶圓1，而進行邊緣1a之精密的倒角加工。

因此，如第2、7、8圖所示，使邊緣精磨磨石4由磨石支持裝置30加以支持，且使各磨石4a,4a透過用來使磨石旋轉之主軸馬達而安裝至磨石支持裝置30。此外，可設置用來使磨石支持裝置30整體升降之支持裝置升降機構31，以及設置用來使各磨石4a,4a各別地升降之邊緣精磨磨石升降機構32,32，來使各磨石4a,4a維持在相同的高度而對晶圓1的邊緣1a進行倒角加工(第6圖)，但亦可使各磨石4a,4a的高度不同且從上下夾住晶圓1來進行上斜面1au及下斜面1ad的倒角加工(第9圖)。

如第2圖所示，供安裝邊緣精磨磨石4之磨石支持裝置30，係具有組裝至倒角裝置的側壁29下部，用來使磨石支持裝置30在X軸方向移動之邊緣精磨磨石移動機構33。作為一個例子，邊緣精磨磨石移動機構33可形成為使用由安裝於側壁29之X軸方向的螺桿軸及安裝於磨石支持裝置30之螺帽所構成之滾珠螺桿，且以伺服馬達作為驅動力之構成。

如第10圖所示，凹口精磨磨石6係為由包含研磨材之橡膠所形成之薄圓盤狀的磨石。使凹口精磨磨石6垂直設置且在垂直方向旋轉，然後在此狀態下利用加工台接近分開機構19所驅動之加工台2的Y軸方向移動以及後述之凹口精磨磨石移動機構35所驅動之凹口精磨磨石6的X軸方向移動，而沿著凹口1n的形狀進行精密的研磨。

如第10圖所示，使凹口精磨磨石6由磨石支持裝置34加以支持，且讓用來使磨石旋轉之主軸馬達的旋轉在前端部34a變換而將凹口精磨磨石6安裝成在垂直方向旋轉。

此外，如第2、10圖所示，供安裝凹口精磨磨石6之磨石支持裝置34，係具有安裝至設於加工台2與晶圓匣12,13之間的倒角裝置的中壁37下部，用來使磨石支持裝置34在X軸方向移動之凹口精磨磨石移動機構35及用來使磨石支持裝置34升降之凹口精磨磨石升降機構36。作為一個例子，凹口精磨磨石移動機構35可形成為使用由安裝於中壁37之X軸方向的螺桿軸及安裝於磨石支持裝置34之螺帽所構成之滾珠螺桿，且以伺服馬達作為驅動力之構成。同樣地，凹口精磨磨石升降機構36也可使用滾珠螺桿來構成。

如第2、11圖所示，搬出臂16係在加工台2附近從側壁29側的天花板側垂下，且突設有在水平方向突伸出之臂部16a，在此臂部16a的前端設有藉由負壓而從上方吸住晶圓之吸盤16b，而可保持住晶圓1。在吸盤16b的正上方設有直接驅動馬達16c，來使所保持的晶圓1在圓周方向旋轉，而可如後述進行洗淨、乾燥及量測。

搬出臂16設有用來使搬出臂16在X軸方向移動之搬出臂移動機構38、用來使臂部16a升降之搬出臂升降機構(未圖示)及用來使臂部16a迴旋之搬出臂迴旋機構(未圖示)，可進行從各加工台2到匣側搬送臂14之加工完的晶圓1之遞送。

另外，如第11圖所示，搬出臂16具備有：由用來放出洗淨液之上下三個噴水噴嘴10a,10b,10c所構成之洗淨機構10；以及由用來放出乾燥風之上下三個空氣噴嘴11a,11b,11c所構成之乾燥機構11。在以搬出臂16的臂部16a保持著晶圓1之情況，上段的噴水噴嘴10a及空氣噴嘴11a係在高於晶圓1之位置設置成向下方傾斜，來洗淨晶圓1的上表面及使晶圓1的上表面乾燥。中段的噴水噴嘴10b及空氣噴嘴11b係在低於晶圓1之位置設置成向上方傾斜，來洗淨晶圓1的下表面及使晶圓1的下表面乾燥。下段的噴水噴嘴10c及空氣噴嘴11c係設置成向下方傾斜，來洗淨加工台2的載台17及使加工台2的載台17乾燥。

本實施例係將洗淨機構10及乾燥機構11構成為：可在晶圓1保持在加工台2的上方之情況下，一邊進行晶圓1的洗淨及乾燥，一邊進行加工台2的載台17的洗淨及乾燥，但亦可構成為：在晶圓1載置在加工台2上的狀態下進行晶圓1的洗淨及乾燥之構成。

另外，搬出臂16設有：由上下一對之部件所構成，用來量測晶圓1的半徑、凹口1n的形狀之加工後感測器9。加工後感測器9係藉從上側的部件照射雷射，然後利用由下側的部件接收到之雷射之受到晶圓1遮蔽的情形，來量測出晶圓1的周端面1b及凹口1n的形狀，而從與晶圓1的中心之距離來檢測出晶圓1的半徑。

加工後感測器9係安裝成可相對於搬出臂16而迴旋，所以可在量測晶圓1的形狀時，先在搬出臂16保持著晶圓1的狀態下使加工後感測器9從晶圓1的正上方退開。然後，使臂部16a的高度上升至加工後感測器9的高度後，使加工後感測器9迴旋而配置到晶圓1的上下，就可量測晶圓1的形狀。而且，加工後感測器9係設於洗淨機構10或乾燥機構11的上方，使之不會在晶圓1的洗淨或乾燥之際弄髒。除此之外，亦可構成為：加工後感測器9在晶圓1載置在加工台2上的狀態下量測晶圓1的形狀之構成。

此外，亦可視需要而形成為：在加工後感測器9搭載攝影機，而能夠量測邊緣1a的倒角寬度X1,X2,X3以及有無碎屑(chipping)。

接著，針對在此倒角裝置中之晶圓1的倒角加工工序以及各部的控制進行說明。

此倒角裝置，係藉由在一台加工台2依序重複進行第一工序、第二工序、第三工序、第四工序，而可用四台加工台2有效率地對晶圓1進行倒角加工。

第一工序，係在加工台2有加工完成的晶圓1之情況一邊由搬出臂16將該晶圓吸住並使之在加工台2的上方旋轉一邊洗淨晶圓1及加工台2接著使之乾燥，然後用加工後感測器9量測晶圓1的形狀(參照第11圖)，再從搬出臂16將晶圓1遞送至匣側搬送臂14，接著使之收納於晶圓匣13中(參照第2圖)。然後，由匣側搬送臂14將未加工的晶圓1從晶圓匣12中取出，並將之交給搬入臂15(參照第2圖)，由搬入臂15使之載置於加工台2上根據對位感測器7的量測而得出之正確的載置位置，然後用厚度感測器8量測晶圓1的厚度(參照第3圖)。

第二工序，係利用粗磨磨石移動機構27使磨石支持裝置26在X軸方向移動到加工台2的位置，然後利用加工台接近分開機構19使加工台2接近磨石支持裝置26，然後先利用邊緣粗磨磨石3對晶圓1的邊緣1a進行倒角加工，再利用凹口粗磨磨石5對凹口1n進行倒角加工(參照第5圖)。

在倒角加工中，在一邊使相對於晶圓1之邊緣粗磨磨石3或凹口粗磨磨石5的位置在X軸方向移動一邊進行精密加工時，可利用粗磨磨石移動機構27來使磨石做精密的移動。

第三工序，係利用邊緣精磨磨石移動機構33使磨石支持裝置30在X軸方向移動到加工台2的位置，然後利用加工台接近分開機構19使加工台2接近磨石支持裝置30，並利用邊緣精磨磨石4對晶圓1的邊緣1a進行倒角加工(參照第6、7圖)。

在倒角加工中，在一邊使相對於晶圓1之邊緣精磨磨石4的位置在X軸方向移動一邊進行精密加工時，可利用邊緣精磨磨石移動機構33來使磨石做精密的移動。

第四工序，係利用凹口精磨磨石移動機構35使磨石支持裝置34在X軸方向移動到加工台2的位置，然後利用加工台接近分開機構19使加工台2接近磨石支持裝置34，並利用凹口精磨磨石6對晶圓1的凹口1n進行倒角加工(參照第10圖)。

在倒角加工中，在一邊使相對於晶圓1之凹口精磨磨石6的位置在X軸方向移動一邊進行精密加工時，可利用凹口精磨磨石移動機構35來使磨石做精密的移動。

此倒角裝置中，第一工序、第二工序、第三工序、第四工序的施工時間都在80至120秒左右，且施工時間變動的情形很少。

第12圖係在倒角裝置進行晶圓1的倒角加工之時序圖。第12圖中，縱方向表示各加工台2，橫方向表示經過時間。

以下，將四台加工台2分別標記為加工台2A,2B,2C,2D來加以區別。

此倒角裝置中，從所有的加工台2上均未載置晶圓1的狀態開始進行倒角加工，首先在加工台2A進行第一工序的後半工序，亦即進行從晶圓匣12中之晶圓1的取出到在加工台2A上量測厚度之工序(t1)。

以上的動作完成，就接著在加工台2A進行第二工序，同時在加工台2B進行第一工序的後半工序(t2)。

加工台2A,2B的動作都完成，就接著在加工台2A進行第三工序，同時在加工台2B進行第二工序以及在加工台2C進行第一工序的後半工序(t3)。

加工台2A至2C的動作都完成，就接著在加工台2A進行第四工序，同時在加工台2B進行第三工序、在加工台2C進行第二工序、以及在加工台2D進行第一工序的後半工序(t4)。

所有加工台2A至2D的動作都完成，就接著在加工台2A進行第一工序的整個工序，而使得晶圓1的倒角加工的整個工序結束，以及開始新的晶圓1之倒角加工。同時，在加工台2B進行第四工序、在加工台2C進行第三工序、以及在加工台2D進行第二工序(t5)。

隨後在各加工台2也都依序重複進行第一工序至第四工序，且在各加工台2中，依所使用的磨石等之不同而不同之工序係同時並行地進行。

各磨石3,4,5,6、搬入臂15及搬出臂16係重複進行：分別接近一個加工台2而對晶圓1進行加工或處理，然後依序移動到另一加工台2而進行加工或處理之動作。在加工台2間移動的期間，雖然有磨石支持裝置26與磨石支持裝置30，以及搬入臂15與搬出臂16相交錯的情形，但其間係藉由各個升降機構使其高度不同，使該等能夠不接觸地交錯(第2圖)。

如此之倒角裝置，係針對分別與晶圓1的倒角加工中的複數種類的加工工序(第一工序至第四工序)對應之複數個磨石3,4,5,6、感測器7,8,9、洗淨機構10及乾燥機構11，設置使各者在加工台2間移動之移動機構，因此可在複數個加工台2同時並行地進行不同的加工工序，而可提高倒角裝置的產出率。而且，因為抑制了倒角裝置整體中之磨石、感測器、洗淨機構及乾燥機構的數目，所以可減低倒角裝置的成本及減輕磨石的管理負擔。

再者，在粗磨磨石移動機構27、邊緣精磨磨石移動機構33、凹口精磨磨石移動機構35使用滾珠螺桿等，而可使各磨石3,4,5,6在加工台2間(X軸方向)移動，以及在倒角加工之際使各磨石3,4,5,6在X軸方向精密移動，所以可減省倒角裝置整體中之磨石的精密移動用機械的成本。

再者，使感測器7,8,9、洗淨機構10及乾燥機構11，在晶圓1保持於各加工台2的上方之位置或載置於各加工台2上之位置進行量測、洗淨及乾燥，因此可讓晶圓1之伴隨倒角加工的全部工序都在一台加工台2的附近進行，無須設置專用於量測、洗淨及乾燥之獨立的空間，所以可節省倒角裝置所佔的空間，以及可縮短伴隨倒角加工中之第一工序的時間而使產出率提高。

尤其，在搬出臂16將晶圓1保持在加工台2的上方時，利用洗淨機構10來洗淨晶圓1的同時也將加工台2予以洗淨，接著利用乾燥機構11來使晶圓1乾燥的同時也使加工台2乾燥，可進一步縮短第一工序所需的時間，可使倒角加工裝置的產出率提高。

再者，在用來將未加工的晶圓1從晶圓匣12搬送到各加工台2之搬入臂15上設置對位感測器7及厚度感測器8，以及在用來將加工完的晶圓1從各加工台2搬送到晶圓匣13之搬出臂16上設置加工後感測器9、洗淨機構10及乾燥機構11，因此無須獨立設置各感測器7,8,9、洗淨機構10及乾燥機構11之X軸方向的移動用機械，可減低倒角裝置整體的成本以及節省倒角裝置所佔的空間。

再者，由於四台加工台2配置成直線狀，所以(與配置成環狀的情況等相比較)無效空間很小，可減省倒角裝置所佔的空間。

再者，在各加工台2設置加工台接近分開機構19及加工台旋轉機構18，因此可視需要使加工台2與磨石3,4,5,6接近或分開來進行倒角加工，而加工出要求的剖面形狀，以及可使加工台2旋轉而對晶圓1的邊緣1a的全周及凹口1n進行倒角加工。

1．．．晶圓

1a．．．邊緣

1b．．．周端面

1n．．．凹口

2．．．加工台

3．．．(邊緣粗磨)磨石

4．．．(邊緣精磨)磨石

4a．．．(圓盤)磨石

5．．．(凹口粗磨)磨石

6．．．(凹口精磨)磨石

7．．．(對位)感測器

8．．．(厚度)感測器

9．．．(加工後)感測器

10．．．洗淨機構

10a至10c．．．噴水噴嘴

11．．．乾燥機構

11a至11c．．．空氣噴嘴

12．．．晶圓匣

13．．．晶圓匣

14．．．匣側搬送臂

14a．．．臂部

15．．．搬入臂

15a．．．臂部

15b．．．吸盤

15c．．．直接驅動馬達

16．．．搬出臂

16a．．．臂部

16b．．．吸盤

16c．．．直接驅動馬達

17．．．載台

18．．．加工台旋轉機構

19．．．加工台接近分開機構

20．．．匣側搬送臂X軸移動機構

21．．．匣側搬送臂Y軸移動機構

22．．．匣側搬送臂升降機構

23．．．匣側搬送臂迴旋機構

24．．．搬入臂移動機構

26．．．磨石支持裝置

27．．．粗磨磨石移動機構

28．．．粗磨磨石升降機構

29．．．側壁

30．．．磨石支持裝置

31．．．支持裝置升降機構

32．．．邊緣精磨磨石升降機構

33．．．邊緣精磨磨石移動機構

34．．．磨石支持裝置

35．．．凹口精磨磨石移動機構

36．．．凹口精磨磨石升降機構

37．．．中壁

38．．．搬出臂移動機構

40．．．加工部

41．．．加工台

42．．．磨石

43．．．磨石

45．．．前設定部

47．．．洗淨部

X、Y．．．水平方向

第1圖係顯示本發明實施形態之晶圓之倒角裝置之平面說明圖。

第2圖係顯示該倒角裝置之正面說明圖。

第3圖係顯示搬入臂之圖，(a)為平面說明圖，(b)為正面說明圖。

第4圖係顯示使用邊緣粗磨磨石的倒角加工之側視說明圖。

第5圖係顯示邊緣粗磨磨石及凹口粗磨磨石的粗磨磨石支持裝置之斜視說明圖。

第6圖係顯示使用邊緣精磨磨石的倒角加工之斜視放大圖。

第7圖係顯示邊緣精磨磨石的磨石支持裝置之正面圖。

第8圖係顯示邊緣精磨磨石的磨石支持裝置之側視圖。

第9圖係顯示使用邊緣精磨磨石的另一倒角加工之正面說明圖。

第10圖係顯示凹口精磨磨石的磨石支持裝置之斜視圖。

第11圖係顯示搬出臂之圖，(a)為平面說明圖，(b)為正面說明圖。

第12圖係在倒角裝置進行晶圓的倒角加工之際之時序圖。

第13圖係顯示晶圓的平面形狀之圖。

第14圖係顯示倒角加工出的晶圓的剖面形狀之圖。

第15圖係顯示倒角加工出的另一種晶圓的剖面形狀之圖。

第16圖係顯示專利文獻1之倒角裝置之平面說明圖。

第17圖係顯示專利文獻1之倒角裝置之斜視說明圖。