TWI790319B - 基板處理系統及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題係在研磨去除基板之周緣部時，縮短去除周緣部耗費之時間，並且使因研磨周緣部而露出之基板表面的表面性質提高。
用以處理被處理晶圓之基板處理系統1包含第1周緣去除部210及第2周緣去除部230。該第1周緣去除部210具有抵接被處理晶圓之周緣部的第1磨石，而將周緣部研磨去除至第1深度。該第2周緣去除部230具有抵接於被處理晶圓之周緣部的第2磨石，而在以第1周緣去除部210去除周緣部後，進一步將該周緣部研磨去除至比該第1深度深之第2深度。第2磨石具有之研磨粒的粒度小於第1磨石具有之研磨粒的粒度。

Description

基板處理系統及基板處理方法
本發明係有關於用以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，在半導體元件之製造製程中，對表面形成有複數之電子電路等元件之半導體晶圓(以下稱為晶圓)進行將該晶圓之背面研磨及拋光而使晶圓薄化之技術。再者，當將此薄化之晶圓直接搬送或進行後續之處理時，有晶圓產生翹曲或破裂之虞。因此，為補強晶圓，進行例如將晶圓貼附於支撐基板之技術。
然而，雖然通常晶圓之周緣部進行了去角，但如上述，當將晶圓進行研磨及拋光處理時，晶圓之周緣部形成尖銳之形狀。如此一來，在晶圓之周緣部產生碎裂，有晶圓受到損傷之虞。是故，於研磨處理前，預先進行削除晶圓之周緣部的所謂修邊。
於例如專利文獻1揭示有縱軸型平面研磨裝置作為進行修邊之裝置。使用此縱軸型平面研磨裝置，研磨晶圓之周緣部時，首先，將晶圓固定於台，使台繞與鉛直軸平行之軸旋轉。接著，使心軸旋轉，對杯形磨輪施予旋轉後，使心軸於鉛直方向移動，藉此，使杯形磨輪之研磨面抵接晶圓，而研磨晶圓之周緣部。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開公報平9-216152號
如上述，在專利文獻1所記載之平面研磨裝置中，使用杯形磨輪，研磨晶圓之周緣部。在此，欲使例如周緣部之研磨速度大時，需使杯形磨輪之研磨粒的粒徑大。然而，此時，有因研磨周緣部而露出之晶圓表面(以下稱為露出面)變粗糙，而無法滿足預定品質之情形。
另一方面，當欲使例如晶圓之露出面的表面性質提高時，需使杯形磨輪之研磨粒的粒徑小。然而，此時，周緣部之研磨耗時，而無法使晶圓處理全體之生產量提高。因而，如以往使用杯形磨輪之修邊有改善之餘地。
本發明鑑於上述情況而作成，其目的在於將基板之周緣部研磨去除時，縮短 去除周緣部所耗費之時間，並且使因研磨周緣部而露出之基板表面的表面性質提高。
解決上述問題之本發明一態樣係用以處理基板之基板處理系統，其包含有第1周緣去除部及第2周緣去除部，該第1周緣去除部具有抵接該基板之周緣部的第1磨石，而將該周緣部研磨去除至第1深度；該第2周緣去除部具有抵接該基板之周緣部的第2磨石，而在以該第1周緣去除部去除該周緣部後，進一步將該周緣部研磨去除至比該第1深度深之第2深度；該第2磨石具有之研磨粒的粒度小於該第1磨石所具有之研磨粒的粒度。
另一觀點之本發明一態樣係用以處理基板之基板處理方法，其包含有第1周緣去除製程及第2周緣去除製程，該第1周緣去除製程使第1磨石抵接該基板之周緣部，而將該周緣部研磨去除至第1深度；該第2周緣去除製程於該第1周緣去除製程之後，使第2磨石抵接該基板之周緣部，而將該周緣部研磨去除至比該第1深度深之第2深度；該第2磨石具有之研磨粒的粒度小於該第1磨石所具有之研磨粒的粒度。
根據又另一觀點之本發明一態樣，提供一種程式，其係在控制基板處理系統之控制部的電腦上運作而使該基板處理系統執行該基板處理方法。
根據再另一觀點之本發明一態樣，提供一種儲存有該程式之可讀取的電腦 記錄媒體。
根據本發明，藉在將基板之周緣部研磨去除時，使用第1磨石，可縮短去除周緣部所耗費之時間，而使基板處理之生產量提高。又，還可藉使用第2磨石，使因研磨周緣部而露出之基板表面的表面性質提高。
1:基板處理系統
2:搬入搬出站
3:處理站
10:晶匣載置台
20:晶圓搬送區域
21:搬送路徑
22:晶圓搬送裝置
23:搬送臂
30:晶圓搬送區域
31:搬送路徑
32:晶圓搬送裝置
33:搬送臂
40:加工裝置
41:CMP裝置
42:第1周緣去除裝置
43:第2周緣去除裝置
44:第1清洗裝置
45:第2清洗裝置
50:控制部
100:旋轉台
101:吸盤
102:吸盤基座
110:搬送單元
111:第1臂
112:第2臂
113:第3臂
114:搬送墊
115:鉛直移動機構
120:校準單元
130:清洗單元
140:粗研磨單元
141:粗研磨部
142:支柱
150:中研磨單元
151:中研磨部
152:支柱
160:精研磨單元
161:精研磨部
162:支柱
200:吸盤
201:吸盤台
202:搬送路徑
210:第1周緣去除部
211:第1磨石
212:支撐輪
213:心軸
213a:心軸凸緣
214:驅動部
215:升降機構
220:吸盤
221:吸盤台
222:搬送路徑
230:第2周緣去除部
231:第2磨石
231a:下面
231b:外側面
232:支撐輪
233:心軸
234:驅動部
235:升降機構
300:旋轉吸盤
301:刷洗具
310:旋轉吸盤
311:噴嘴
400:修整板
401:段部
410:移動機構
411:軸
412:第1臂
413:第2臂
414:驅動部
A0:交接位置
A1:加工位置
A2:加工位置
A3:加工位置
C:晶匣
G:接著劑
H1:第1深度
H2:第2深度
L1:第1寬度
L2:第2寬度
N:角部
P1:步驟
P2:步驟
P3:步驟
P4:步驟
P5:步驟
P6:步驟
P7:步驟
P8:步驟
P9:步驟
P10:步驟
P11:步驟
S:支撐晶圓
S1:接合面
S2:非接合面
T:疊合晶圓
W:被處理晶圓
W1:加工面
W2:非加工面
We:周緣部
We1:第1周緣部
We2:第2周緣部
We3:側面
X:方向
Y:方向
Z:方向
圖1係示意顯示本實施形態之基板處理系統的結構之概略的平面圖。
圖2係顯示疊合晶圓之結構的概略之側視圖。
圖3係顯示加工裝置之結構的概略之平面圖。
圖4(a)、(b)係顯示第1周緣去除部(第2周緣去除部)之結構的概略之側視圖。
圖5(a)~(c)係顯示第1周緣去除部(第2周緣去除部)之結構的概略之說明圖。
圖6係顯示晶圓處理之主要製程的流程圖。
圖7(a)~(i)係顯示在晶圓處理之主要製程中研磨被處理晶圓之樣態的說明圖。
圖8係顯示去除被處理晶圓的第2周緣部之際第2周緣部之底面的角部彎曲之樣態的說明圖。
圖9(a)、(b)係顯示以修整板調整第2磨石之研磨面的樣態之說明圖。
圖10係示意顯示另一實施形態之基板處理系統的結構之概略的平面圖。
[用以實施發明之形態]
以下，就本發明之實施形態，一面參照圖式，一面說明。此外，在本說明書及圖式中，藉在實質上具有同一功能結構之要件附上同一符號而省略重複說明。
<基板處理系統>
首先，就本實施形態之基板處理系統的結構作說明。圖1係示意顯示基板處理系統1之結構的概略之平面圖。此外，在以下，為使位置關係明確，而規定相互垂直相交之X軸方向、Y軸方向及Z軸方向，令Z軸正方向為鉛直向上方向。
在本實施形態之基板處理系統1中，將如圖2所示作為基板之被處理晶圓W與支撐晶圓S藉由例如接著劑G接合之疊合晶圓T進行處理，而使被處理晶圓W薄化。以下，在被處理晶圓W，將加工(研磨)之面(接著接著劑G之面的反面)稱為「加工面W1」，將加工面W1之反面稱為「非加工面W2」。又，在支撐晶圓S，將藉由接著劑G與被處理晶圓W接合之面稱為「接合面S1」，將接合面S1之反面稱為「非接合面S2」。此外，在本實施形態中，被處理晶圓W與支撐晶圓S藉由接著劑G接合，接合方法並不限於此。
被處理晶圓W係例如矽晶圓或化合物半導體晶圓等半導體晶圓，於非加工面W2形成有複數之元件。此外，被處理晶圓W之周緣部為去角，周緣部之截面的厚度往前端縮小。
支撐晶圓S係支撐被處理晶圓W之晶圓。又，支撐晶圓S具有將被處理晶圓W之非加工面W2的元件與接著劑G一同保護之保護材的功能。此外，在本實施形態中，就使用晶圓作為支撐基板之情形作說明，亦可使用例如玻璃基板等其他基板。
如圖1所示，基板處理系統1具有下述結構，前述結構係在與例如外部之間搬入搬出可收容複數之疊合晶圓T的晶匣C之搬入搬出站2與具有對疊合晶圓T施行預定處理之各種處理裝置的處理站3連接。
於搬入搬出站2設有晶匣載置台10。在圖示之例中，在晶匣載置台10，複數、例如4個晶匣C於X軸方向自由載置成一列。
在搬入搬出站2，晶圓搬送區域20與晶匣載置台10相鄰而設。於晶圓搬送區域20設有在於X軸方向延伸之搬送路徑21上移動自如的晶圓搬送裝置22。晶圓搬送裝置22具有將疊合晶圓T保持搬送之例如2條搬送臂23、23。各搬送臂23構造成於水平方向、鉛直方向、繞水平軸及繞鉛直軸移動自如。此外，搬送臂23之結構不限本實施形態，可採用任意結構。
於處理站3設有晶圓搬送區域30。於晶圓搬送區域30設有在於Y軸方向延伸之搬送路徑31上移動自如的晶圓搬送裝置32。晶圓搬送裝置32具有將疊合晶圓T保持搬送之例如2條搬送臂33、33。各搬送臂33構造成於水平方向、鉛直方向、 繞水平軸及繞鉛直軸移動自如。此外，搬送臂33之結構不限本實施形態，可採用任意結構。
在處理站3，於晶圓搬送區域30之周圍設有加工裝置40、CMP裝置41(CMP：Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光)、第1周緣去除裝置42、第2周緣去除裝置43、第1清洗裝置44、及第2清洗裝置45。在晶圓搬送區域30之X軸負方向側，加工裝置40與CMP裝置41從Y軸正方向往負方向排列配置。在晶圓搬送區域30之X軸正方向側，第1周緣去除裝置42與第2周緣去除裝置43從Y軸正方向往負方向排列配置。在晶圓搬區域30之上方且為Y軸負方向側，第1清洗裝置44與第2清洗裝置45從Y軸正方向往負方向排列配置。此外，於第2清洗裝置45之下方設有用以在晶圓搬送裝置22與晶圓搬送裝置32之間交接疊合晶圓T之過渡裝置(圖中未示)。
在以上之基板處理系統1設有控制部50。控制部50係例如電腦，具有程式儲存部(圖中未示)。於程式儲存部儲存有控制基板處理系統1之疊合晶圓T的處理之程式。又，於程式儲存部亦儲存有用以控制上述各種處理裝置及搬送裝置等之驅動系統的動作而使基板處理系統1之後述晶圓處理實現的程式。此外，該程式可記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等可為電腦讀取之記錄媒體H，亦可從該記錄媒體H安裝於控制部50。
(加工裝置)
如圖3所示，加工裝置40具有旋轉台100、搬送單元110、校準單元120、清洗 單元130、粗研磨單元140、中研磨單元150及精研磨單元160。
旋轉台100藉旋轉機構(圖中未示)構造成旋轉自如。於旋轉台100上設有吸附保持疊合晶圓T之4個吸盤101。吸盤101在與旋轉台100相同之圓周上均等、即每隔90度配置。4個吸盤101藉旋轉台100旋轉，而可移動至交接位置A0及加工位置A1~A3。
在本實施形態中，交接位置A0係旋轉台100之X軸正方向側且為Y軸負方向側之位置，於交接位置A0之Y軸負方向側配置校準單元120與清洗單元130。第1加工位置A1係旋轉台100之X軸正方向側且為Y軸正方向側之位置，配置粗研磨單元140。第2加工位置A2係旋轉台100之X軸負方向側且為Y軸正方向側之位置，配置中研磨單元150。第3加工位置A3係旋轉台100之X軸負方向側且為Y軸負方向側之位置，配置精研磨單元160。
吸盤101保持於吸盤基座102。吸盤101及吸盤基座102以旋轉機構(圖中未示)構造成可旋轉。
搬送單元110係具有複數個、例如3個臂111~113之多關節型機器人。3個臂111~113以關節部(圖中未示)連接，藉該等關節部，第1臂111與第2臂112分別構造成以基端部為中心旋繞自如。於3個臂111~113中前端之第1臂111安裝有吸附保持疊合晶圓T之搬送墊114。又，3個臂111~113中基端之第3臂113安裝於使臂111~113於鉛直方向移動之鉛直移動機構115。再者，具有此結構之搬送單元110 可對交接位置A0、校準單元120及清淨單元130搬送疊合晶圓T。
在校準單元120，調節研磨處理前之疊合晶圓T的水平方向之方位。舉例而言，藉一面使保持於旋轉吸盤(圖中未示)之疊合晶圓T旋轉，一面以檢測部(圖中未示)檢測疊合晶圓T之標記部的位置，而調節該標記部之位置來調節疊合晶圓T之水平方向的方位。
在清洗單元130，清洗呈研磨處理後之疊合晶圓T保持於搬送墊114之狀態的支撐晶圓S之非接合面S2，並且清洗搬送墊114。
在粗研磨單元140，粗研磨被處理晶圓W之加工面W1。粗研磨單元140具有具呈環狀且旋轉自如之粗研磨磨石(圖中未示)的粗研磨部141。又，粗研磨部141構造成可沿著支柱142於鉛直方向及水平方向移動自如。再者，藉在使保持於吸盤101之被處理晶圓W抵接粗研磨磨石的狀態下，使吸盤101與粗研磨磨石各自旋轉，而粗研磨被處理晶圓W之加工面W1。
在中研磨單元150，中研磨被處理晶圓W之加工面W1。中研磨單元150具有具呈環狀且旋轉自如之中研磨磨石(圖中未示)的中研磨部151。又，中研磨部151構造成可沿著支柱152於鉛直方向及水平方向移動。此外，中研磨磨石之研磨粒的粒度小於粗研磨磨石之研磨粒的粒度。再者，藉在使保持於吸盤101之被處理晶圓W的加工面W1抵接中研磨磨石之狀態下，使吸盤101與中研磨磨石分別旋轉，而中研磨加工面W1。
在精研磨單元160，精研磨被處理晶圓W之加工面W1。精研磨單元160具有具呈環狀且旋轉自如之精研磨磨石(圖中未示)的精研磨部161。又，精研磨部161構造成可沿著支柱162於鉛直方向及水平方向移動。此外，精研磨磨石之研磨粒的粒度小於中研磨磨石之研磨粒的粒度。再者，藉在使保持於吸盤101之被處理晶圓W的加工面W1抵接精研磨磨石之狀態下，使吸盤101與精研磨磨石分別旋轉，而精研磨加工面W1。
(CMP裝置)
圖1所示之CMP裝置41具有例如2個將被處理晶圓W之加工面W1拋光的拋光部(圖中未示)。在第1拋光部使用之研磨粒的粒度大於在第2拋光部使用之研磨粒的粒度。又，在第1拋光部將加工面W1粗拋光，在第2拋光部將加工面W1精拋光。此外，CMP裝置41之結構可採用進行化學拋光處理之一般結構。舉例而言，可將被處理晶圓W之加工面W1朝上，以所謂之面朝上狀態進行處理，亦可將加工面W1朝下，以所謂之面朝下狀態進行處理。
(周緣去除裝置)
第1周緣去除裝置42與第2周緣去除裝置43分別去除被處理晶圓W之周緣部。即，在基板處理系統1，以2階段去除被處理晶圓W之周緣部。
第1周緣去除裝置42具有作為保持疊合晶圓T(被處理晶圓W)之基板保持部的吸盤200。吸盤200支撐於吸盤台201，並構造成在於X軸方向延伸之搬送路徑 202上移動自如。又，吸盤200以旋轉機構(圖中未示)構造成可旋轉。此外，在本實施形態中，吸盤台201與搬送路徑202構成本發明之移動機構。又，本發明之移動機構只要使吸盤200與後述第1磨石211相對地於水平方移動即可，可使第1磨石211於水平方向移動，抑或亦可使吸盤200與第1磨石211兩者於水平方向移動。
又，第1周緣去除裝置42具有配置於吸盤200之上方而去除保持於吸盤200之被處理晶圓W的周緣部之第1周緣去除部210。如圖4所示，第1周緣去除部210具有第1磨石211、支撐輪212、心軸213及驅動部214。
固定了第1磨石211之支撐輪212支撐於心軸213之心軸凸緣213a，於心軸213設有驅動部214。驅動部214內部裝設例如馬達(圖中未示)，藉由心軸213使第1磨石211與支撐輪212旋轉。又，心軸213與驅動部214藉升降機構215構造成升降自如。
如圖5所示，第1磨石211與支撐輪212分別俯視時呈圓環狀(環形)。第1磨石211含有研磨粒，抵接被處理晶圓W之周緣部We，而將該周緣部We研磨去除。此外，在本實施形態中，第1磨石211設為圓環狀，但不限於此，亦可沿著例如支撐輪212分割設置。
在第1周緣去除裝置42，首先，使被處理晶圓W於水平方向移動，並將第1磨石211配置成第1磨石211抵接被處理晶圓W之範圍與預先訂定之預定寬度一致。
接著，藉在使第1磨石211下降而抵接被處理晶圓W之周緣部We的狀態下，使第1磨石211與疊合晶圓T(被處理晶圓W)分別旋轉，而研磨去除周緣部We。又，此時，藉從使第1磨石211抵接被處理晶圓W之加工面W1的狀態，使該第1磨石211移動至鉛直下方，而將周緣部We從上方至下方研磨去除。
此外，第2周緣去除裝置43亦具有與第1周緣去除裝置42相同之結構。即，如圖1及圖4所示，第2周緣去除裝置43具有吸盤220、吸盤台221、搬送路徑222、及第2周緣去除部230(第2磨石231、支撐輪232、心軸233、驅動部234及升降機構235)。惟，第2磨石231之研磨粒的粒度小於第1磨石211之研磨粒的粒度。
(清洗裝置)
如圖1所示，在第1清洗裝置44，將被處理晶圓W之加工面W1粗清洗，在第2清洗裝置45將被處理晶圓W之加工面W1精清洗。
第1清洗裝置44具有保持疊合晶圓T並使其旋轉之旋轉吸盤300、及具有例如刷子之刷洗具301。又，藉一面使保持於旋轉吸盤300之疊合晶圓T旋轉，一面使刷洗具301抵接被處理晶圓W之加工面W1，而清洗加工面W1。
第2清洗裝置45具有保持疊合晶圓T並使其旋轉之旋轉吸盤310、將清洗液、例如純水供至被處理晶圓W之加工面W1的噴嘴311。再者，一面使保持於旋轉吸盤310之疊合晶圓T旋轉，一面從噴嘴311將清洗液供至被處理晶圓W之加工面W1。如此一來，所供給之清洗液在加工面W1上擴散，而清洗該加工面W1。
<晶圓處理>
接著，就使用如以上構成之基板處理系統1而進行之晶圓處理作說明。
首先，將收納有複數之疊合晶圓T的晶匣C載置於搬入搬出站2之晶匣載置台10。疊合晶圓T以被處理晶圓W之加工面W1朝向上側之狀態收納於晶匣C。
接著，以晶圓搬送裝置22取出晶匣C內之疊合晶圓T，再將疊合晶圓T藉由過渡裝置(圖中未示)交接至晶圓搬送裝置32，搬送至處理站3之第1周緣去除裝置42。在第1周緣去除裝置42，去除被處理晶圓W之周緣部We，在以下之說明中，有將以第1周緣去除裝置42去除之周緣部We稱為第1周緣部We1之情形。
將搬送至第1周緣去除裝置42之疊合晶圓T保持於吸盤200。接著，如圖7(a)所示，使第1磨石211移動至鉛直下方，使該第1磨石211一面旋轉，一面抵接被處理晶圓W之第1周緣部We1。此時，將第1磨石211配置成抵接被處理晶圓W之範圍與預先訂定之周向的第1寬度L1(自被處理晶圓W之端部起的距離)一致。
之後，在使第1磨石211抵接第1周緣部We1的狀態下，使第1磨石211與疊合晶圓T(被處理晶圓W)分別旋轉，而如圖7(b)所示，進一步使第1磨石211移動至鉛直下方。如此一來，可研磨第1周緣部We1。此時，第1磨石211移動至預先訂定之第1深度H1(自被處理晶圓W之加工面W1起的距離)。此第1深度H1係第1磨石211之下面不致到達接著劑G之深度。
如此，於研磨第1周緣部We1之際，由於第1磨石211之研磨粒的粒度大，故可使該第1磨石211之研磨第1周緣部We1的速度(下降速度)大。結果，可在短時間進行第1周緣部We1之研磨。
之後，如圖7(c)所示，使第1磨石211一面旋轉，一面上升。此時，使疊合晶圓T於水平方向移動成與第1磨石211拉開間隔。在此，第1磨石211與被處理晶圓W分離之際，即，第1磨石211之下端與被處理晶圓W之上端在相同的高度之際，當第1磨石211之下端與被處理晶圓W之上端接觸，該等便鉤住，而有於被處理晶圓W的上端產生裂痕之虞。相對於此，如本實施形態般，藉使疊合晶圓T於水平方向移動，可於第1磨石211之下端與被處理晶圓W之上端在相同高度之際，使該等拉開間隔，而可抑制裂痕之產生。
如此進行，如圖7(d)所示，在被處理晶圓W，去除在第1寬度L1及第1深度H1之範圍的第1周緣部We1，第1次周緣部去除處理結束(圖6之步驟P1)。
接著，以晶圓搬送裝置32將疊合晶圓T搬送至第2周緣去除裝置43。也以第2周緣去除裝置43去除被處理晶圓W之周緣部We，在以下之說明中，有將以第2周緣去除裝置43去除之周緣部We稱為第2周緣部We2之情形。
將搬送至第2周緣去除裝置43之疊合晶圓T保持於吸盤220。接著，如圖7(e)所示，使第2磨石231移動至鉛直下方，使該第2磨石231一面旋轉，一面抵接被處 理晶圓W之第2周緣部We2。此時，第2磨石231配置成抵接被處理晶圓W之範圍與預先訂定之周向的第2寬度L2(自被處理晶圓W之端部起的距離)一致。
之後，在使第2磨石231抵接第2周緣部We2之狀態下，使第2磨石231與疊合晶圓T(被處理晶圓W)分別旋轉，而如圖7(f)所示，進一步使第2磨石231移動至鉛直下方。如此一來，可研磨第2周緣部We2。此時，第2磨石231移動至預先訂定之第2深度H2(自被處理晶圓W之加工面W1起的距離)。此第2深度H2係第2磨石231之下面到達支撐晶圓S之接合面S1的深度。此外，第2深度H2可任意設定。舉例而言，亦可將第2深度H2設定為接著劑G之高度，而不削除支撐晶圓S之接合面S1。
如此，研磨第2周緣部We2之際，由於第2磨石231之研磨粒的粒度小，故可使所研磨之第2周緣部We2的處理面之表面粗糙度小，而可使因研磨第2周緣部We2而露出之被處理晶圓W的表面之表面性質提高。再者，露出之被處理晶圓W的側面We3亦處理得宜(表面粗糙度小)。
在此，第2次研磨之第2周緣部We2的第2寬度L2小於第1次研磨之第1周緣部We1的第1寬度L1。即，對被處理晶圓W之周緣部We，第2磨石231配置於比第1磨石211外側。又，在周向外側，周緣部We殘留深度(H2-H1)、寬度(L1-L2)之範圍量。如上述，由於第2磨石231之研磨粒的粒度小於第1磨石211之研磨粒的粒度，故第2磨石231之研磨速度小於第1磨石211之研磨速度。因此，第1周緣部We1之研磨比起以第2磨石231進行，以第1磨石211進行效率較佳。又，因去除此第1 周緣部We1而露出之被處理晶圓W的側面(以下稱為露出側面)如後述在以加工裝置40研磨加工面W1之際，一併去除。因此，由於即使被處理晶圓W之露出側面的表面性質差，最終仍會去除，故對被處理晶圓W之品質沒有影響。
之後，如圖7(g)所示，使第2磨石231一面旋轉，一面上升。此時，使疊合晶圓T於水平方向移動成與第2磨石231拉開間隔。結果，如使用圖7(c)所說明，可抑制被處理晶圓W產生裂痕。
如此進行，如圖7(h)所示，在被處理晶圓W去除在第2寬度L2及第2深度H2之範圍的第2周緣部We2，第2次周緣去除處理結束(圖6之步驟P2)。
接著，以晶圓搬送裝置32將疊合晶圓T搬送至加工裝置40。將搬送至加工裝置40之疊合晶圓T交接至校準單元120。然後，在校準單元120，調節疊合晶圓T之水平方向的方位(圖6之步驟P3)。
接著，以搬送單元110將疊合晶圓T從校準單元120搬送至交接位置A0，交接至該交接位置A0之吸盤101。之後，使旋轉台100逆時鐘旋轉90度，而使吸盤101移動至第1加工位置A1。接著，以粗研磨單元140將被處理晶圓W之加工面W1粗研磨(圖6之步驟P4)。
然後，使旋轉台100逆時鐘旋轉90度，使吸盤101移動至第2加工位置A2。接著，以中研磨單元150將被處理晶圓W之加工面W1中研磨(圖6之步驟P5)。
之後，使旋轉台100逆時鐘旋轉90度，而使吸盤101移動至第3加工位置A3。接著，以精研磨單元160將被處理晶圓W之加工面W1精研磨(圖6之步驟P6)。然後，如圖7(i)所示，研磨被處理晶圓W之加工面W1。此外，圖7(i)所示之虛線的範圍係以該等研磨單元140、150、160研磨被處理晶圓W之加工面W1的範圍，亦包含對應上述第1周緣部We1之露出側面。又，研磨被處理晶圓W之加工面W1的深度係第1深度H1與第2深度H2之間。
接著，使旋轉台100逆時鐘旋轉90度，或使旋轉台100順時鐘旋轉270度，而使吸盤101移動至交接位置A0。在此，以從清洗液噴嘴(圖中未示)噴吐之清洗液清洗被處理晶圓W之加工面W1(圖6之步驟P7)。
然後，以搬送單元110將疊合晶圓T從交接位置A0搬送至清洗單元130。接著，在清洗單元130，在疊合晶圓T保持於搬送墊114之狀態下，清洗支撐晶圓S之非接合面S2並使其乾燥(圖6之步驟P8)。
之後，以晶圓搬送裝置32將疊合晶圓T搬送至CMP裝置41。在CMP裝置41，以第1拋光部(圖中未示)將被處理晶圓W之加工面W1拋光(粗CMP)，再以第2拋光部(圖中未示)將被處理晶圓W之加工面W1拋光(精CMP)(圖6之步驟P9)。
接著，以晶圓搬送裝置32將疊合晶圓T搬送至第1清洗裝置44。將搬送至第1清洗裝置44之疊合晶圓T保持於旋轉吸盤300。然後，一面使保持於旋轉吸盤300 之疊合晶圓T旋轉，一面使刷洗具301抵接被處理晶圓W之加工面W1，而清洗加工面W1(圖6之P10)。此步驟P10之清洗係物理性去除加工面W1上之顆粒等，為粗清洗。
之後，以晶圓搬送裝置32將疊合晶圓T搬送至第2清洗裝置45。將搬送至第2清洗裝置45之疊合晶圓T保持於旋轉吸盤310。然後，一面使保持於旋轉吸盤310之疊合晶圓T旋轉，一面從噴嘴將清洗液供至被處理晶圓W之加工面W1，而清洗加工面W1(圖6之步驟P11)。此步驟P11之清洗係最後之精清洗。
然後，將已施行所有處理之疊合晶圓T從晶圓搬送裝置32交接至晶圓搬送裝置22，搬送至晶匣載置台10之晶匣C。如此進行，基板處理系統1之一連串晶圓處理結束。
根據以上之實施形態，以步驟P1與步驟P2之2階段，去除了被處理晶圓W之周緣部We。在步驟P1，由於第1磨石211之研磨粒的粒度大，故可縮短第1周緣部We1之去除時間，而可使晶圓處理之生產量提高。又，在之後的步驟P2，由於第2磨石231之研磨粒的粒度小，故可使所去除之第2周緣部We2的處理面之表面粗糙度小。藉如此使用粒度不同之2個磨輪211、231，可縮短去除周緣部We所耗費的時間，並且可使因研磨第2周緣部We2而露出之被處理晶圓W的表面之表面性質提高。
又，根據本實施形態，在一基板處理系統1中，可對複數之被處理晶圓W進 行一連串之處理，而可使生產量提高。
<磨輪之修整>
在以上之實施形態的步驟P2，使用第2磨石231去除被處理晶圓W之第2周緣部We2之際，如圖8所示，有第2周緣部We2之底面的角部N(以圖中之虛線包圍的部分)彎曲之情形。此時，由於從被處理晶圓W剝離支撐晶圓S後，被處理晶圓W之端面殘留彎曲部分，被處理晶圓W之周緣部We形成尖銳之形狀，故在被處理晶圓W之周緣部We產生碎裂，有被處理晶圓W受到損傷之虞。
此點，藉在例如步驟P2，控制第2磨石231之研磨速度或第2磨石231之旋轉速度等，可將圖8所示之第2周緣部We2的角部N之彎曲抑制在某程度。然而，當反覆使用第2磨石231時，該第2磨石231之研磨面磨損，第2周緣部We2之角部N易彎曲。
是故，宜進行調整第2磨石231之研磨面的所謂修整。在修整第2磨石231之際，如圖1及圖9所示，使用作為調整部之修整板400。修整板400俯視時呈圓形，其周緣部具段部401。
修整板400在例如第2周緣去除裝置43之內部，設於第2周緣去除部230之X軸正方向側。於修整板400之下面側設有使該修整板400於水平方向及鉛直方向移動並且旋轉之移動機構410。移動機構410具有例如軸411、2條臂412、413及驅動部414。軸411設於修整板400之下面與第1臂412的前端部之間。於第1臂412之前 端部設有旋轉部(圖中未示)，藉此旋轉部透過軸411修整板400構造成旋轉自如。第1臂412與第2臂413以關節部(圖中未示)連接，藉此關節部，第1臂412構造成以基端部為中心旋繞自如。第2臂413安裝於驅動部414，藉驅動部414，第2臂413構造成以基端部為中心旋繞自如，並且於鉛直方向移動自如。再者，藉具有此結構之移動機構410，修整板400可對第2周緣去除部230進退自如地移動。
此外，修整板400不限上述第2周緣去除裝置43之內部，可設置於任意之位置。舉例而言，修整板400亦可載置於設在第2周緣去除裝置43外部的例如架等之設置處(圖中未示)，在保持於吸盤200之狀態下進行修整。
此時，一面使第2磨石231與修整板400分別旋轉，一面使修整板400之段部401抵接第2磨石231之周緣部。如此一來，在第2磨石231之周緣部，分別研磨下面231a與外側面231b(第2周緣部We2之研磨面)而使之平坦化。即，在第2磨石231，抵接圖8所示之第2周緣部We2的角部N之下端形成直角。接著，當使用如此施行了修整之第2磨石231，研磨第2周緣部We2時，可將該第2周緣部We2之角部N形成直角，而可抑制彎曲。
此外，在第2磨石231之修整時，亦可事先使用例如雷射位移計，檢查第2磨石231之周緣部的下面231a與外側面231b之表面狀態。具體而言，測定例如下面231a與外側面231b之高度。接著，檢查之結果，於下面231a與外側面231b任一者或兩者發現磨損或異常突起時，亦可進行第2磨石231之修整。
又，從抑制第2周緣部We2之角部N的彎曲之觀點而言，第2磨石231亦可側視時呈錐狀。使第2磨石231之下面的徑大於上面的徑，即，使下面伸出至外側。此時，即使第2磨石231磨損，該第2磨石231之下端俯視時仍呈銳角，第2周緣部We2之角部N不易彎曲。
再者，在上述之例中，就第2磨石231之修整作了說明，對第1磨石211也宜使用同樣之修整板400，進行修整。
<其他實施形態>
基板處理系統1之結構不限上述實施形態。舉例而言，在上述實施形態之基板處理系統1，第2周緣去除部230設於加工裝置40之外部的第2周緣去除裝置43，亦可如圖10所示，設於加工裝置40之內部。此時，第2周緣去除部230配置於第1加工位置A1，於第2加工位置A2與第3加工位置A3分別配置粗研磨單元140與精研磨單元160。此外，此時，省略中研磨單元150。
在第1周緣去除裝置42，去除被處理晶圓W之第1周緣部We1，其範圍(第1寬度L1與第1深度H1)通常大。因此，即使使用粒度大之第1磨石211，仍有第1周緣部We1的去除耗費某程度時間之情形。
另一方面，以第2周緣去除裝置43去除之第2周緣部We2的範圍(第2寬度L2與第2深度H2)通常小。因此，即使將第2周緣去除部230設於加工裝置40之內部，加工裝置40內之生產量亦不致降低。因而，藉如本實施形態般將第2周緣去除部230 設於加工裝置40之內部，亦可使晶圓處理全體之生產量提高。
又，在上述實施形態之基板處理系統1，加工裝置40、CMP裝置41、第1周緣去除裝置42、第2周緣去除裝置43、第1清洗裝置44、第2清洗裝置45之數量及配置可任意設計。
在上述實施形態之基板處理系統1中，第1周緣去除部210與第2周緣去除部230分開設置，亦可使該等合為一體。舉例而言，對共通之支撐輪(圖中未示)將第1磨石211與第2磨石231安裝成雙圈同心圓狀。當使例如第1磨石211之徑大，使第2磨石231之徑小時，於第1磨石211之內側配置第2磨石231。
此時，在1個周緣去除裝置之內部，可使用2個第1周緣去除部210與第2周緣去除部230，以2階段去除被處理晶圓W之周緣部We。因而，可使晶圓處理之生產量提高。
在上述實施形態之基板處理系統1中，被處理晶圓W與支撐晶圓S藉由接著劑G接合，亦可使用例如雙面膠帶取代此接著劑G來接合被處理晶圓W與支撐晶圓S。
以上，就本發明之實施形態作了說明，本發明不限於此例。只要是該業者，在記載於申請專利範圍之技術性思想的範疇內，可想到各種變更例或修正例是顯而易見的，應了解該等當然也屬於本發明之技術性範圍。
1:基板處理系統
2:搬入搬出站
3:處理站
10:晶匣載置台
20:晶圓搬送區域
21:搬送路徑
22:晶圓搬送裝置
23:搬送臂
30:晶圓搬送區域
31:搬送路徑
32:晶圓搬送裝置
33:搬送臂
40:加工裝置
41:CMP裝置
42:第1周緣去除裝置
43:第2周緣去除裝置
44:第1清洗裝置
45:第2清洗裝置
50:控制部
100:旋轉台
110:搬送單元
120:校準單元
130:清洗單元
140:粗研磨單元
150:中研磨單元
160:精研磨單元
200:吸盤
201:吸盤台
202:搬送路徑
210:第1周緣去除部
215:升降機構
220:吸盤
221:吸盤台
222:搬送路徑
230:第2周緣去除部
235:升降機構
300:旋轉吸盤
301:刷洗具
310:旋轉吸盤
311:噴嘴
400:修整板
410:移動機構
C:晶匣
T:疊合晶圓
X:方向
Y:方向
Z:方向

Claims (7)

  1. 一種基板處理系統，用以處理基板，包含：第1周緣去除部，具有抵接該基板之周緣部的第1磨石，將該周緣部研磨去除至第1深度；第2周緣去除部，具有抵接該基板之周緣部的第2磨石，在以該第1周緣去除部去除該周緣部後，進一步將該周緣部研磨去除至比該第1深度深之第2深度；及研磨部，在以該第2周緣去除部去除該周緣部後，將該基板之加工面研磨至該第1深度與該第2深度之間；該第2磨石具有之研磨粒的粒度小於該第1磨石所具有之研磨粒的粒度。
  2. 一種基板處理系統，用以處理基板，包含：第1周緣去除部，具有抵接該基板之周緣部的第1磨石，將該周緣部研磨去除至第1深度；及第2周緣去除部，具有抵接該基板之周緣部的第2磨石，在以該第1周緣去除部去除該周緣部後，進一步將該周緣部研磨去除至比該第1深度深之第2深度；該第2磨石具有之研磨粒的粒度小於該第1磨石所具有之研磨粒的粒度，以該第2周緣去除部去除之該周緣部的周向之寬度，小於以該第1周緣去除部去除之該周緣部的周向之寬度。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理系統，更包含：基板保持部，在以該第1周緣去除部去除該周緣部之際，保持該基板； 升降機構，使該第1磨石升降；及移動機構，使該第1磨石與該基板保持部於水平方向相對地移動。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理系統，更包含：基板保持部，在以該第2周緣去除部去除該周緣部之際，保持該基板；升降機構，使該第2磨石升降；及移動機構，使該第2磨石與該基板保持部於水平方向相對地移動。
  5. 一種基板處理方法，用以處理基板，包含：第1周緣去除製程，使第1磨石抵接該基板之周緣部，而將該周緣部研磨去除至第1深度；第2周緣去除製程，於該第1周緣去除製程之後，使第2磨石抵接該基板之周緣部，而將該周緣部研磨去除至比該第1深度深之第2深度；及研磨製程，於該第2周緣去除製程之後，將該基板之加工面研磨至該第1深度與該第2深度之間；該第2磨石具有之研磨粒的粒度小於該第1磨石所具有之研磨粒的粒度。
  6. 一種基板處理方法，用以處理基板，包含：第1周緣去除製程，使第1磨石抵接該基板之周緣部，而將該周緣部研磨去除至第1深度；及第2周緣去除製程，於該第1周緣去除製程之後，使第2磨石抵接該基板之周緣部，而將該周緣部研磨去除至比該第1深度深之第2深度； 該第2磨石具有之研磨粒的粒度小於該第1磨石所具有之研磨粒的粒度，以該第2周緣去除製程去除之該周緣部的周向之寬度，小於以該第1周緣去除製程去除之該周緣部的周向之寬度。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之基板處理方法，其中，於該第2周緣去除製程中，在使該第2磨石抵接於由基板保持部所保持之該基板的周緣部之狀態下，使該第2磨石下降而將該周緣部研磨至該第2深度，之後，使該第2磨石上升，並且使該第2磨石與該基板保持部於水平方向相對地移動而拉開間隔。
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