TWI801516B - 基板之翹曲修正方法、電腦記錄媒體及基板之翹曲修正裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題係在不對基板之表面進行處理的情況下,修正基板之翹曲。
依本發明之修正基板之翹曲的翹曲修正方法,包含以下步驟:粗糙化步驟,使用可將基板之背面進行粗糙化處理的粗糙化處理裝置100,對基板之背面進行粗糙化處理,以在背面形成溝槽,而修正基板之翹曲。在粗糙化步驟中,例如,係在基於基板之翹曲分布的資訊而設定的處理區域,以因應基板之翹曲量的處理條件,對基板之背面進行粗糙化處理。
Description
本發明係關於一種修正基板之翹曲的翹曲修正方法、電腦記錄媒體及粗糙化處理裝置。
例如,在半導體裝置的製程中進行光微影處理,以在晶圓上形成既定的光阻圖案,該光微影處理係依序進行以下等處理:光阻塗佈處理,將光阻液塗佈於作為基板的半導體晶圓(以下,稱為「晶圓」)上而形成光阻膜;曝光處理,將既定圖案曝光至光阻膜;加熱處理(曝光後烘烤處理),在曝光後促進光阻膜內的化學反應;及顯影處理,將曝光後的光阻膜進行顯影。接著,將上述光阻圖案作為遮罩,而對成膜在晶圓上的被處理膜進行蝕刻處理,並在其後進行光阻膜的去除處理等,以形成既定圖案的被處理膜。藉由重複進行如上述之光阻圖案的形成及蝕刻處理,而將分別具有既定圖案之多層薄膜形成在晶圓上。
此外,在晶圓中會因成膜或蝕刻等前處理的影響而產生翹曲。若在晶圓中產生翹曲,則會產生以下等問題:在晶圓的加熱處理時,熱會無法從加熱板均勻地傳遞至晶圓,或在曝光處理時,無法高精度地曝光。
在專利文獻1中揭露了一種方法,作為修正晶圓之翹曲的方法,其以配置在上平台與下平台之間的載具支撐晶圓,並藉由分別驅動旋轉上平台、下平台及載具,而對形成於晶圓之表面及背面的彎曲部及突出部進行去除加工,藉此修正該晶圓之翹曲。
專利文獻1:日本特開昭55-141731號公報
然而,由於在晶圓的表面形成有前述之既定圖案的被處理膜,或是為了形成上述被處理膜,而無法如專利文獻1般對晶圓的表面進行加工處理。
本發明係鑑於此點而完成者,其目的係在不對基板之表面進行處理的情況下,適當地修正基板之翹曲。
為了達成上述目的,本發明係一種修正基板之翹曲的翹曲修正方法,其包含以下步驟:粗糙化步驟,使用可將該基板之背面進行粗糙化處理的粗糙化處理裝置,對該基板之背面進行該粗糙化處理,以在該背面形成凹槽,而修正該基板之翹曲。
依本發明,由於僅對基板的背面進行處理,並不需要對基板的表面進行處理,故可在不對基板之表面產生影響的情況下,修正基板之翹曲。
該粗糙化處理裝置亦可包含:第一固持部,水平地固持該基板的背面之與中央部不重疊之區域;第二固持部,水平地固持該基板之背面的中央部,並使該基板繞鉛直軸旋轉;滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞著鉛直軸自轉;公轉機構,使自轉中的該滑動構件繞著鉛直的公轉軸公轉;及相對移動機構,用於使該基板與該公轉軸的相對位置在水平方向上移動。
在該粗糙化步驟中,亦能以取決於該基板之翹曲量的拋光壓,進行該粗糙化處理。
在該粗糙化步驟中,亦能以取決於該基板之翹曲量之藉由該公轉機構所產生之該滑動構件的公轉速度,進行該粗糙化處理。
亦可在基於該基板內的該基板之翹曲分布資訊而設定的處理區域,進行該粗糙化處理。
該處理區域亦可包含該基板之突出於表面側之形狀的區域。
該處理區域亦可包含與在基板之表面側突出之形狀的區域鄰接的區域。
該粗糙化處理裝置包含:滑動構件,為了在基板之背面滑動以進行處理,而繞鉛直軸旋轉;在該粗糙化步驟中,亦可因應必要之翹曲修正的程度,而選擇該滑動構件中與該基板背面接觸之區域的表面粗糙度,以進行該粗糙化處理。
該粗糙化處理步驟亦可因應必要之翹曲修正的程度,而以該滑動構件之表面粗糙度不同的複數條件進行該粗糙化處理,並且先進行該等複數條件中,該滑動構件之表面粗糙度較小的條件。
依另一觀點之本發明係一種電腦記錄媒體,其可讀取並儲存有程式,該程式係為了藉由粗糙化處理裝置執行上述基板之翹曲修正方法,而在控制該粗糙化處理裝置之控制部的電腦上動作。
又,依另一觀點之本發明係一種粗糙化處理裝置,其可藉由對上述基板之背面進行粗糙化處理而修正基板之翹曲,包含:第一固持部,水平地固持該基板的背面之與中央部不重疊之區域;第二固持部,水平地固持該基板之背面的中央部,並使該基板繞鉛直軸旋轉;滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞鉛直軸旋轉;及控制部。
該控制部係基於表示該基板之翹曲狀態的資訊而控制該粗糙化處理裝置,俾將「進行粗糙化處理時之該滑動構件對該基板的拋光壓」、「該滑動構件的旋轉速度」、「該基板之進行該粗糙化處理的區域」、及「該滑動構件與該基板之接觸區域的表面粗糙度」中,至少任一者加以改變而進行該粗糙化處理。
依本發明,可在不對基板之表面進行處理的情況下,適當地修正基板之翹曲。
1:塗佈顯影處理系統
2:晶圓匣盒站
3:處理站
4:曝光裝置
5:介面站
10:晶圓匣盒搬入搬出部
11:晶圓搬運部
12:晶圓匣盒載置台
13:載置板
20:搬運路
21、70、72、73:晶圓搬運裝置
30:顯影處理裝置
31:光阻塗佈裝置
40:熱處理裝置
41:周邊曝光裝置
50、60、74:傳遞裝置
70a、72a、73a:搬運臂
71:搬運梭搬運裝置
100:粗糙化處理裝置
110:基體
111:凹部
120:旋轉夾頭
122、152:旋轉機構
123:支撐銷
124、133、138、153、154:升降機構
125:氣刀
126:噴吐口
127:液體排出口
128:排氣管
129:凸緣
130:杯體
131、602:支撐部
132、151:水平移動機構
134:橋部
135:固定夾頭
136:周端部清洗噴嘴
137:背面清洗噴嘴
139:移動機構
140:臂部
141:表面清洗噴嘴
142:待命部
150:粗糙化及清洗處理部
155:粗糙化機構
156:清洗機構
157:磨石
158:支撐板
159:公轉板
160:驅動單元
161:自轉用馬達
162:公轉用馬達
163:刷子
170:清洗部
171:磨石清洗部
172:刷子清洗部
180:控制部
200:翹曲測量裝置
601:第一自轉用軸
603、607、612:軸承
604、608、610、611、613、614:齒輪
605:容器
606:公轉用圓筒
609:第二自轉用軸
A11、A12、A21、A22:區域
C:晶圓匣盒
G1~G4:區塊
P1:自轉軸
P2:公轉軸
R1:直徑
R2:公轉半徑
W:晶圓
圖1係顯示依本發明之實施態樣的粗糙化處理裝置之構成概略的俯視圖。
圖2係顯示依本發明之實施態樣的粗糙化處理裝置之構成概略的縱剖面圖。
圖3係顯示粗糙化處理裝置的粗糙化機構之構成概略的縱剖面圖。
圖4係圖3之粗糙化機構的俯視圖。
圖5係顯示粗糙化處理時的粗糙化壓力與對於粗糙化處理之晶圓的翹曲變化之相關性的圖式。
圖6係顯示對晶圓之中央區域進行粗糙化處理後之晶圓之翹曲的變化量的圖式。
圖7係顯示對晶圓之外周區域進行粗糙化處理後之晶圓之翹曲的變化量的圖式。
圖8係作為依第一實施態樣之晶圓的翹曲修正方法之修正對象的晶圓之一例的說明圖。
圖9係作為依第二實施態樣之晶圓的翹曲修正方法之修正對象之晶圓的說明圖。
圖10係作為依第二實施態樣之晶圓的翹曲修正方法之修正對象之晶圓的其他說明圖。
圖11係顯示粗糙化處理時的公轉速度與晶圓之翹曲相對於粗糙化處理的變化之相關性的圖式。
圖12與第一及第二實施態樣之其他變形例有關,係顯示粗糙化處理時的磨石粒度(亦即表面粗糙度)與因處理而產生之晶圓之翹曲的變化量之間的相關性的圖式。
圖13係作為依第二實施態樣之晶圓的翹曲修正方法之修正對象的晶圓之另一例的說明圖。
圖14係作為依第二實施態樣之晶圓的翹曲修正方法之修正對象的晶圓之另一例的說明圖。
圖15與第二實施態樣之其他變形例有關,係顯示藉由將進行將粗糙化處理的開始位置亦即粗糙化處理區域與磨石粒度不同之兩種條件的步驟加以組合後的粗糙化處理,而得到所期望之翹曲變化量的圖式。
圖16係顯示搭載了依本發明之實施態樣之粗糙化處理裝置的塗佈顯影處理系統之構成概略的俯視圖。
圖17係圖16之塗佈顯影處理系統的前視圖。
圖18係圖16之塗佈顯影處理系統的後視圖。
以下,參照圖面說明本發明之實施態樣。又,在本說明書及圖式中,藉由對實質上具有相同之功能構成的要素賦予相同的符號而省略重複說明。
如前所述,若在晶圓產生翹曲則會產生問題。
又,由於本案發明人屢次用心檢討的結果,在藉由可對晶圓之整個背面進行粗糙化處理的粗糙化處理裝置所進行之上述粗糙化處理,與晶圓之翹曲相對於該粗糙化處理的變化之間發現了相關性,故想到了使用上述粗糙化處理裝置來修正晶圓之翹曲。
首先,說明用於依本發明之實施態樣的晶圓之翹曲修正方法的粗糙化處理裝置的構成。圖1及圖2係分別顯示粗糙化處理裝置100之構成概略的俯視圖及縱剖面圖。
在本發明之實施態樣之粗糙化處理裝置100中,作為處理對象的晶圓,例如為至少背面的最表面係以矽層所形成之圓形的晶圓。「背面的最表面係以矽層所形成之晶圓」與「背面的最表面係以氮化矽層或氧化矽層等比矽層更硬的層所形成之晶圓」相比,晶圓之翹曲量相對於粗糙化處理量的變化較大。
粗糙化處理裝置100係使磨石在晶圓W的背面滑動,換言之,藉由磨石拋光晶圓W的背面,而將上述背面粗糙化。
又,此粗糙化處理裝置100亦可對於上述之進行粗糙化的區域,供給清洗液並藉由刷具加以刷擦,以進行去除因粗糙化處理而產生之異物的清洗處理。
粗糙化處理裝置100包含:基體110、旋轉夾頭120、杯體130、粗糙化及清洗處理部150、清洗部170及各種噴嘴,其供給純水作為清洗液。
基體110係在俯視觀察下形成為長方形,晶圓W係藉由設於粗糙化處理裝置100之外部的未圖示之搬運機構,而從基體110的前方側(圖中之X方向負側)搬
運至粗糙化處理裝置100。基體110具有將前後方向(圖中之X方向)設為長邊方向之角型的凹部111。在此凹部111的前方側(圖中之X方向負側)設有旋轉夾頭120。
旋轉夾頭120係吸附晶圓W之背面的中央部,而水平地固持晶圓W。旋轉夾頭120的下方側係透過軸121與旋轉機構122連接,旋轉機構122係使該旋轉夾頭120旋轉,而使固持於旋轉夾頭120之晶圓W繞鉛直軸旋轉。
在旋轉夾頭120的周圍配置有三支垂直的支撐銷123。支撐銷123可藉由升降機構124而自由升降,並在上述之搬運機構、依本發明之「第二固持部」亦即旋轉夾頭120及後述之「第一固持部」亦即固定夾頭135之間,傳遞晶圓W。
又,從基體110之底部朝向上方延伸之圓筒狀的氣刀125係以將旋轉夾頭120、旋轉機構122、支撐銷123及升降機構124包圍住的方式設置。氣刀125的上端面係以朝內部傾斜的傾斜面所形成。在該傾斜面設有朝上方噴吐例如空氣的噴吐口126。在晶圓W之背面吸附固持於旋轉夾頭120時,氣刀125的上端會接近晶圓W的背面,並藉由從噴吐口126噴吐空氣,以防止清洗液附著在晶圓W之背面的中央部。又,藉由從噴吐口126噴吐空氣,可使晶圓W之背面的中央部乾燥。
再者,在基體110之凹部111的底部設有用於將從晶圓W流落至凹部111內的廢液加以排出的液體排出口127。在比液體排出口127更靠近氣刀125的位置,設有將凹部111內加以排氣的排氣管128。在晶圓W的處理中係藉由進行從該排氣管128的排氣,而抑制從晶圓W飛散之清洗液或在粗糙化處理時所產生之晶圓W的磨屑,飛散至凹部111的外側。
又,覆蓋住排氣管128之開口部分的凸緣129係設於氣刀125。藉由此凸緣129,可抑制廢液流入排氣管128。
杯體130係在處理中將晶圓W包圍,以抑制廢液從晶圓W飛散。此杯體130係形成為上端部朝內部突出之圓筒狀,而將氣刀125包圍。各支撐部131係從杯體130左右(圖中之Y方向的兩端)的外壁朝凹部111的外緣上延伸,而與設於基體110的水平移動機構132連接。藉由水平移動機構132,杯體130可在凹部111內往前後方向移動。又,在水平移動機構132的下方設有升降機構133,藉由升降機構133,水平移動機構132亦即杯體130可進行升降。
在杯體130設有從左右(圖中之Y方向的兩側)將旋轉夾頭120夾住並在前後方向(圖中之X方向)上延伸的二個橋部134。在橋部134設有固定夾頭135。此固定夾頭135係吸附晶圓W之背面的中央部的外側區域,而水平地固持晶圓W。固定夾頭135係在處理晶圓W之背面中央部等時所使用。又,旋轉夾頭120係在處理比晶圓W之背面中央部更外側的區域等時所使用。
又,在杯體130的前方側(圖中之X方向負側)設有周端部清洗噴嘴136,而在後方側(圖中之X方向正側)設有背面清洗噴嘴137。周端部清洗噴嘴136係在晶圓W固持於旋轉夾頭120時,朝晶圓W背面的周端部噴吐純水。背面清洗噴嘴137係在晶圓W固持於固定夾頭135時,朝晶圓W背面的中央部噴吐純水,並在晶圓W固持於旋轉夾頭120時,朝比晶圓W背面之中央部更外側的區域噴吐純水。
在杯體130之水平移動機構132的左側(圖中之Y方向負側)設有使升降機構138在前後方向(圖中之X方向)上移動的移動機構139。在升降機構138中藉由
該升降機構138而自由升降的臂部140係以往右側(圖中之Y方向正側)延伸的方式設置。在臂部140的前端設有表面清洗噴嘴141,其將純水噴吐至固持於旋轉夾頭120之晶圓W之表面的中心部。
又,表面清洗噴嘴141的待命部142係設於基體110中之比凹部111更後方側(圖中之X方向正側)。
接著,說明粗糙化及清洗處理部150。粗糙化及清洗處理部150係由以下機構所構成:水平移動機構151、旋轉機構152、升降機構153、154、粗糙化機構155及清洗機構156。水平移動機構151係在凹部111內,以在前後方向(圖中之X方向)上延伸的方式設置。旋轉機構152可藉由水平移動機構151,從凹部111內的後端部(圖中之X方向正側端部)到氣刀125的正前方為止,在前後方向(圖中之X方向)上移動。
又,旋轉機構152的頂部側係作為水平的圓形平台而構成,此平台可繞著其鉛直的中心軸旋轉。在此旋轉機構152的平台上,係在圓周方向上隔著間隔而設有升降機構153、154。粗糙化機構155係設於升降機構153上,並藉由該升降機構153而自由升降,清洗機構156係設於升降機構154上,並藉由該升降機構154而自由升降。藉由此升降機構153、154所進行之升降、水平移動機構151所進行之水平移動及旋轉機構152所進行之旋轉的協同動作,粗糙化機構155及清洗機構156可在杯體130的內側與杯體130的外側之間移動。此水平移動機構151、上述與杯體130連接的水平移動機構132及使旋轉夾頭120旋轉的旋轉機構122係構成依本發明之「相對移動機構」。
圖3係顯示粗糙化機構155之構成概略的縱剖面圖。
如圖3所示,粗糙化機構155包含:磨石157、支撐板158、公轉板159及公轉機構亦即驅動單元160。支撐板158為水平的圓板,在其周緣部上例如上述之磨石157係沿著該支撐板158的圓周方向等間隔地配置六個(參照圖1)。磨石157例如為粒度60000的鑽石磨石,其形成為水平的圓板狀,並藉由磨擦晶圓W的背面而使該晶圓W的背面粗糙化。又,在支撐板158背面的中心部設有垂直的第一自轉用軸601。
再者,公轉板159為水平的圓板,其設於支撐板158的下方。此公轉板159設有支撐部602,並藉由該支撐部602而將第一自轉用軸601支撐於該公轉板159上。支撐部602包含用於支撐第一自轉用軸601而使其繞著垂直軸P1自由旋轉的軸承603。又,在第一自轉用軸601設有以垂直軸P1作為旋轉軸而旋轉的齒輪604。
在公轉板159的下方設有構成驅動單元160的容器605。公轉用圓筒606係從公轉板159的中心部朝容器605內而垂直的延伸,公轉板159可藉由軸承607而支撐,並相對於容器605而繞著垂直軸P2旋轉。公轉用圓筒606的下端部係位於容器605內作為齒輪608而構成,該齒輪608係以垂直軸P2作為旋轉軸而旋轉。
又,設有貫通上述公轉用圓筒606之垂直的第二自轉用軸609。第二自轉用軸609的上端部係作為齒輪610而構成,並與第一自轉用軸601的齒輪604咬合。第二自轉用軸609的下端部係作為齒輪611而構成。該等第二自轉用軸609、齒輪610、611係以垂直軸P2作為旋轉軸而旋轉。又,在公轉用圓筒606設有軸承612,其可支撐第二自轉用軸609並使其相對於該公轉用圓筒606旋轉。
在容器605內設有構成驅動單元160的自轉用馬達161及公轉用馬達162,自轉用軸609的齒輪611係與設於自轉用馬達161的齒輪613咬合,而設於公轉用圓筒606的齒輪608係與設於公轉用馬達162的齒輪614咬合。藉由如此之構成,支撐板158可藉由自轉用馬達161,而公轉板159可藉由公轉用馬達162彼此獨立地旋轉。從而,由於支撐板158可繞著垂直軸P1自轉並同時繞著垂直軸P2公轉,故會有分別將垂直軸P1作為自轉軸,垂直軸P2作為公轉軸而記載的情況。
圖4係粗糙化機構155的俯視圖。如此圖所示,支撐板158的直徑R1係大於支撐板158的公轉半徑R2。晶圓W之背面的粗糙化處理例如:一邊將磨石157與晶圓W的背面接觸,一邊使支撐板158繞著自轉軸P1自轉並重複繞著公轉軸P2公轉,藉此該磨石157會相對於晶圓W的背面而進行滑動。
晶圓W背面之中央部的粗糙化處理係藉由固定夾頭135將晶圓W固持在靜止的狀態,並如上所述可藉由使支撐板158自轉及公轉而進行
又,晶圓W背面之中央部以外的粗糙化處理例如係藉由旋轉夾頭120一邊使晶圓W旋轉一邊將其固持,並如上所述可藉由使支撐板158自轉及公轉而進行。
又,在進行晶圓W背面的粗糙化處理時,並不一定要同時進行支撐板158的自轉與公轉兩者,亦可僅進行自轉或是僅進行公轉。
由於藉由如上述般設定R1、R2,磨石157會通過比支撐板158之公轉軌道之外緣更內側的所有區域,故即使晶圓W靜止,亦可藉由將支撐板158的公轉軌道配置成與晶圓W背面之中央部重疊的方式,而進行該背面之整個中央部的粗糙化處理。
清洗機構156係與粗糙化機構155的構成大致相同,在支撐板158上設有圓形的刷子163以代替磨石157此點不同。藉由刷子163刷擦晶圓W的背面,以去除因粗糙化處理而產生並附著於晶圓W背面的微粒。
回到圖1及圖2的說明。
清洗部170設於基體110之凹部111內的後方側(圖中之X方向正側),包含磨石清洗部171及刷子清洗部172。磨石清洗部171係進行磨石157的修整,例如設有由鑽石所構成之未圖示的修整器,其將堵塞磨石157的磨屑去除並同時進行磨石157的修整。刷子清洗部172係進行刷子163的清洗。
又,粗糙化處理裝置100具有未圖示的純水供給源,並可從該純水供給源分別將純水獨立地供給至周端部清洗噴嘴136、背面清洗噴嘴137及表面清洗噴嘴141等。
再者,粗糙化處理裝置100包含進行該粗糙化處理裝置100之控制的控制部180。
控制部180例如為電腦,其包含程式儲存部(未圖示)。在程式儲存部儲存有程式,其控制粗糙化處理裝置100之各部的動作,並控制藉由粗糙化處理裝置100所進行之晶圓W的處理。又,該程式例如可記錄於電腦可讀取之硬碟(HD)、軟性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)及記憶卡等電腦可讀取之記錄媒體,亦可從該記錄媒體安裝至控制部180。
在上述粗糙化處理裝置100中,支撐板158及磨石157會一邊自轉一邊公轉,或是支撐板158及磨石157會在晶圓W處於旋轉之狀態下自轉或公轉。亦即,在
藉由粗糙化處理裝置100所進行之粗糙化處理中,由於晶圓W的背面係被磨石157從所有方向磨擦,故在晶圓W的背面會形成無數微小的針狀突起部。藉由上述粗糙化處理所形成之微小的針狀突起部,其從前端到基端的高度例如在50nm以下。
如上述之粗糙化處理裝置100係用於在晶圓W的整個背面形成上述微小的針狀突起部,而將該背面均等地粗糙化,但在依本發明之實施態樣之晶圓W的翹曲修正方法中,係使用此粗糙化處理裝置100在晶圓W之背面的一部分形成上述微小的針狀突起部,而將該一部分粗糙化。
如前所述,由於本案發明人在「藉由如可將晶圓W之整個背面粗糙化的粗糙化處理裝置100之裝置所進行的粗糙化處理」與「晶圓之翹曲相對於該粗糙化處理的變化」之間發現了相關性,故想到藉由以上述粗糙化處理裝置100進行粗糙化處理,而修正晶圓W之翹曲。
圖5係顯示在粗糙化處理時的粗糙化壓力亦即將磨石157緊壓於晶圓W的壓力,與晶圓W之翹曲相對於粗糙化處理的變化之間存在相關性的圖式。
本案發明人係對複數平坦的晶圓W進行中心粗糙化處理及外周粗糙化處理,並且使進行兩處理時的粗糙化壓力於每片晶圓上不同,又,吾人測量出進行兩處理前之晶圓W上的各區域中的晶圓W之翹曲,及進行兩處理後之晶圓W上的各區域中的晶圓W之翹曲。在圖5中,係顯示中心粗糙化處理時及外周粗糙化處理時的粗糙化壓力,與因兩處理所造成之晶圓W之翹曲的變化量的關係。
圖5的橫軸係表示在中心粗糙化處理時及在外周粗糙化處理時共通的粗糙化壓力,縱軸係表示因兩處理所造成之晶圓W之翹曲的變化量在各晶圓W內最大者。又,上述因兩處理所造成之晶圓W之翹曲的變化量越大,表示朝晶圓W之背面側的翹曲越大。
又,在本說明書中,所謂「中心粗糙化處理」係指藉由以下步驟所進行的處理:使公轉軸P2對準晶圓W的中心,並使晶圓W在被固定夾頭135吸附固持的狀態下靜止,接著使磨石157與晶圓W之背面接觸,並使支撐該磨石157的支撐板158繞著自轉軸P1自轉,同時使支撐板158繞著公轉軸P2公轉,而使磨石157在晶圓W的背面滑動。
又,在本說明書中,所謂「外周粗糙化處理」係指藉由以下步驟進行的處理:將至少包含比藉由中心粗糙化處理所處理之區域更外側的區域之晶圓W之背面中的區域設為處理對象,藉由旋轉夾頭120一邊使晶圓W旋轉一邊吸附固持,並一邊使磨石157與晶圓W之背面接觸,一邊使支撐板158在不自轉的情況下公轉。
再者,在本說明書中,所謂「平坦的晶圓W」係指晶圓W之翹曲在該晶圓W之整面中收歛於±10μm的範圍內。
又,在獲得圖5之相關性時之粗糙化壓力以外的各處理條件係如以下所述。中心粗糙化處理時的支撐板158的自轉旋轉速度、公轉旋轉速度係分別為1rpm、200rpm,外周粗糙化處理時的支撐板158的公轉旋轉速度、晶圓旋轉速度係分別為1rpm、600rpm。
於令粗糙化處理時的粗糙化壓力在每片晶圓W為不同的情形時,雖省略了圖式說明,但在所有的晶圓W中,粗糙化處理後之晶圓W的形狀係變成往晶圓W之背面側凹陷的凹狀,因粗糙化處理而造成之晶圓W之翹曲的變化量最大的區域係位在晶圓W的中心附近。
又,如圖5所示,在粗糙化處理時的粗糙化壓力與因粗糙化處理而造成之晶圓W之翹曲的最大變化量之間,存在若上述粗糙化壓力變大則上述最大變化量增加的相關性。
由此可知,使用了粗糙化處理裝置100之粗糙化處理時的粗糙化壓力,與朝往背面側凹陷之方向的晶圓W之翹曲的變化量存在相關性。
又,粗糙化壓力的控制可透過升降機構153而進行。
圖6係顯示將晶圓W之中央區域進行粗糙化處理後的晶圓W之翹曲的變化量的圖式,圖7係顯示將晶圓W之外周區域進行粗糙化處理後的晶圓W之翹曲的變化量的圖式。
又,為了獲得圖6及圖7的結果,係使用直徑為300mm的晶圓W。又,獲得圖6之結果時的粗糙化處理區域係距離晶圓W之中心50mm的圓形區域,圖7之粗糙化處理區域係被距離晶圓W之中心100mm的部分與晶圓W之外周端部所包圍的圓環狀區域。
圖6及圖7的縱軸係表示因粗糙化處理而造成之晶圓W之翹曲的變化量,在晶圓W往背面側凹陷之方向上變化時翹曲量之值為負。又,圖6及圖7的橫軸係表示分別測得上述變化量之部分的位置,並以晶圓的中心作為基準點。
如圖6及圖7所示,進行粗糙化處理後的區域除了圖6中之遠離晶圓W之中心120mm以上的區域之外,皆因進行粗糙化處理,而往晶圓W的背面側凹陷。
由此可知,進行粗糙化處理後的區域不論該區域在晶圓W內的位置為何,換言之,不論是位在晶圓W的中心區域,或是位在晶圓W的周緣區域,皆會往晶圓W的背面側凹陷。
由於「這般凹陷」及「如上述般使用了粗糙化處理裝置100之粗糙化處理時的粗糙化壓力」,會與因粗糙化處理而產生之朝往背面側凹陷之方向的晶圓W之翹曲的變化量存在相關性,故在使用依本發明之實施態樣之粗糙化處理裝置100之晶圓W的翹曲修正方法中,係如下述般進行晶圓W的處理。
圖8係作為本發明之實施態樣之晶圓處理之對象的晶圓W的說明圖。縱軸係表示粗糙化處理前之晶圓W的各區域中之該區域與基準面的距離亦即翹曲量,並且當晶圓W在比基準面更靠近表面側的區域中,該區域的值為正。又,圖中之橫軸係表示各上述區域的位置,並以晶圓W的中心作為基準點。
如圖8所示,在知曉處理對象的晶圓W為在剖面觀察下為逆U字形,即具有其中心最突出於表面側的形狀之晶圓W的情況下,在依本發明之實施態樣之翹曲修正方法中,例如係進行如下所述之晶圓W的處理。
粗糙化處理裝置100的控制部180例如係將預先儲存於未圖示之儲存部的處理對象之晶圓W的翹曲量資訊取出並取得。該翹曲量例如為處理對象之晶圓W之在表面側最突出之部分的翹曲量,又,亦可為處理對象之晶圓W之在表面側突出之部分的翹曲量的平均值。又,在本例中,係預先儲存翹曲量的資訊,但亦
可在粗糙化處理裝置100的內部或是外部,使用距離感測器等實際地測量晶圓W之翹曲量,並將測得之結果加以使用。
控制部180係基於取得之上述翹曲量的資訊,而設定晶圓W之粗糙化處理時的粗糙化壓力。作為粗糙化壓力的設定方法例如為以下之方法:使用將翹曲量設為變數之粗糙化壓力的計算式,基於上述取得之翹曲量的資訊,而計算粗糙化壓力,並將該計算出的粗糙化壓力設定成粗糙化處理時之粗糙化壓力。又,作為上述設定方法之另一例為以下之方法:將翹曲量與粗糙化壓力之對應表預先儲存於未圖示的儲存部,並使用該對應表進行設定。
又,上述之翹曲量取得步驟及粗糙化壓力設定步驟,可在後述晶圓搬運步驟之前進行,亦可在之後進行,亦可並列進行。
例如,在粗糙化機構155位於基體110之凹部111內之後方側的待命位置(圖1所示之位置),同時杯體130位於其中心與旋轉夾頭120的中心重疊之基準位置(圖1所示之位置)的狀態下,藉由粗糙化處理裝置100之外部的搬運機構,將晶圓W搬運至粗糙化處理裝置100。當晶圓W的中心部位於旋轉夾頭120的上方時,使支撐銷123升高以支撐晶圓W。接著,使杯體130升高而使固定夾頭135位於比旋轉夾頭120更高的位置後,使支撐銷123下降,將該晶圓W傳遞至固定夾頭135,並使晶圓W之背面的周緣區域吸附固持於該固定夾頭135。接著,使杯體130往後方移動,而使晶圓W的中央部位於比氣刀125更後方的位置。
接著,使粗糙化機構155前進,而往杯體130的內側移動。接著,使粗糙化機構155升高,在粗糙化機構155之公轉軸P2與晶圓W之中心重疊的狀態下,並且以在粗糙化壓力設定步驟所設定好的壓力,將磨石157抵靠於晶圓W的背面,其後,使該粗糙化機構155的支撐板158自轉及公轉,而藉由磨石157將晶圓W的中央部進行粗糙化處理。由於支撐板158的自轉及公轉,故在晶圓W背面之中央部內的各部分中,會重複承受到從彼此不同方向藉由磨石157所進行之磨擦而形成凹槽。
上述粗糙化處理後,使粗糙化機構155之支撐板158的自轉及公轉停止,再使粗糙化機構155下降,而將磨石157從晶圓W的背面分離。接著,使粗糙化機構155往待命位置後退。
其後,使支撐銷123升高,將晶圓W從固定夾頭135往上頂以傳遞至前述搬運機構,而從粗糙化處理裝置100搬出。
又,在粗糙化步驟與晶圓搬出步驟之間,較佳係進行晶圓W中央部之藉由清洗機構156所進行之清洗。
依本發明之實施態樣,藉由使用粗糙化處理裝置100對晶圓W之背面的中央部進行粗糙化處理,而在上述中央部形成凹槽,以修正晶圓W之翹曲,故不需對晶圓W之表面進行處理。因此,可在不對晶圓W之表面產生影響的情況下,修正晶圓W之翹曲。
又,依本發明之實施態樣,由於基於粗糙化處理時的粗糙化壓力,與因粗糙化處理而造成之朝往背面側凹陷之方向的晶圓W之翹曲的變化量會存在相關性這樣的研究結果,而以因應於朝晶圓W表面側之翹曲量的粗糙化壓力進行粗糙化處理,故可適當地將晶圓W平坦化。
在專利文獻1的晶圓W之翹曲的修正方法中,為了將具有數十μm之翹曲的晶圓W平坦化,必需以數十μm為單位去除晶圓W。相對於此,在本發明之實施態樣中,可藉由形成50nm以下的微小突起部,亦即以數十nm為單位磨削晶圓W的背面,而使具有數十μm之翹曲的晶圓W平坦化。因此,依本發明之實施態樣,可在保有晶圓W之強度的狀態下,修正晶圓W之翹曲。
圖9及圖10係顯示晶圓W之另一例的圖式,圖9係晶圓W的俯視圖,其以明暗顯示晶圓W內之各區域中之該區域與基準面的距離,在晶圓W內具有朝表面側突出的形狀,該突出量較大的區域係以點線所包圍住的區域A。圖10係顯示圖9之晶圓W之實線部分的剖面之各區域中之該區域與基準面的距離與該區域之位置的關係的圖式。
如圖8所示,第一實施態樣的晶圓處理中,處理對象之晶圓W係其中心最突出於表面側,換言之,係在朝表面側之突出量較大的區域為晶圓W之中央部分的情況下進行。如圖9及圖10所示,在處理對象之晶圓W具有朝表面側突出的形狀,並且該突出量較大的區域並非係晶圓W之中央部分而係晶圓W之周緣部的情況下,進行如以下所述之晶圓處理。
在本發明之實施態樣的晶圓處理中,粗糙化處理裝置100的控制部180係取得例如處理對象之晶圓W內的晶圓W之翹曲分布的資訊,換言之,係取得處理對象之晶圓W之各區域中之該區域與基準面的距離的資訊。關於上述晶圓W之翹曲分布的資訊,控制部180可將預先儲存於未圖示之儲存部者取出並取得,亦可在粗糙化處理裝置100之內部或是外部使用距離感測器等而實際測量晶圓W之翹曲量,而控制部180係基於測得之結果加以製作並取得。控制部180亦可從外部取得「基於上述測得之結果而在粗糙化處理裝置100之外部製作之上述分布的資訊」。
控制部180係基於取得之晶圓W之翹曲分布的資訊,而設定進行粗糙化處理之晶圓W之背面內的區域(以下,稱為粗糙化處理區域)。例如,將晶圓W內具有朝表面側突出之形狀並且最大突出量在既定值以上的區域設定為粗糙化處理區域。在以下係將圖9之區域A設定為粗糙化處理區域而進行說明。
接著,控制部180取得粗糙化處理區域的晶圓W之翹曲量的資訊。該翹曲量例如係在粗糙化處理區域中最突出於表面側之部分的翹曲量,又,亦可係在粗糙化處理區域中的晶圓W之翹曲量的平均值。又,翹曲量的資訊可預先儲存,亦可在粗糙化處理裝置100的內部或是外部使用距離感測器等而實際測量晶圓W之翹曲量,並將測得之結果加以使用。
控制部180係基於取得之上述翹曲量的資訊,而設定粗糙化處理時的粗糙化壓力。
又,上述之翹曲分布取得步驟、粗糙化處理區域設定步驟、翹曲量取得步驟及粗糙化壓力設定步驟,可在後述晶圓搬運步驟之前進行,亦可在之後進行,亦可並列進行。
例如,在粗糙化機構155位於基體110之凹部111內的後方側的待命位置,同時杯體130位於其中心與旋轉夾頭120之中心重疊的基準位置的狀態下,藉由粗糙化處理裝置100之外部的搬運機構,將晶圓W搬運至粗糙化處理裝置100。當晶圓W的中心部位於旋轉夾頭120的上方時,使支撐銷123升高以支撐晶圓W。接著,在旋轉夾頭120位於比固定夾頭135高的位置的狀態下,使支撐銷123下降,而將該晶圓W傳遞至旋轉夾頭120,並使晶圓W的中央區域吸附固持於該旋轉夾頭120。
其後,使旋轉夾頭120旋轉一圈,藉由未圖示之切口偵測機構偵測形成於晶圓W之周緣的切口。接著,基於偵測結果使旋轉夾頭120旋轉以調整晶圓W的方向/角度,而使上述切口朝向既定方向。藉此,使前述晶圓W之翹曲分布中的座標軸與磨石157之驅動機構的座標軸一致。
接著,使粗糙化機構155前進,而往杯體130的內側移動。接著,使支撐板158的公轉及/或晶圓W亦即旋轉夾頭120的旋轉進行,而使粗糙化機構的自轉軸P1位於與晶圓W的區域A重疊的位置。接著,在此狀態下,使粗糙化機構155升高,並以在粗糙化壓力設定步驟所設定好的壓力將磨石157抵靠至晶圓W的背
面,其後,使該粗糙化機構155的支撐板158自轉,並同時進行支撐板158的公轉及/或在晶圓W之既定範圍內的往復轉動,藉由磨石157將至少包含晶圓W背面之區域A的區域進行粗糙化處理。由於支撐板158的自轉,及支撐板158的公轉及/或在晶圓W之既定範圍內的往復轉動,故在包含晶圓W之區域A的區域中的各部分中,會從彼此不同方向重複承受到藉由磨石157所進行之磨擦而形成凹槽。
又,在粗糙化處理區域為與晶圓W同心之圓環狀區域的情況下,於粗糙化處理時晶圓W係持續旋轉。又,在粗糙化處理區域為包含晶圓W之中央部分的情況下,於該中央部分之粗糙化處理時,係與第一實施態樣同樣地使晶圓W在被固定夾頭135固持的狀態下靜止。
上述粗糙化處理後,使粗糙化機構155的支撐板158的自轉停止,並同時使支撐板158的公轉及/或晶圓W亦即旋轉夾頭120的轉動停止,再使粗糙化機構155下降,而將磨石157從晶圓W的背面分離。接著,使粗糙化機構155往待命位置後退。
其後,使支撐銷123升高,將晶圓W從旋轉夾頭120往上頂以傳遞至前述搬運機構,而從粗糙化處理裝置100搬出。
又,在粗糙化步驟與晶圓搬出步驟之間,較佳係進行藉由清洗機構156所進行之晶圓W的清洗。
依本發明之實施態樣的晶圓處理,即使在將「朝表面側之突出量較大的區域並非晶圓W的中央部分而係晶圓W之周緣部的晶圓W」作為處理對象的情況下,亦可適當地使晶圓W平坦化。
在以上的例子中,係以因應粗糙化處理區域之晶圓W之翹曲量的粗糙化壓力來進行粗糙化處理。依本案發明人的探討,在粗糙化處理條件中,與晶圓W之翹曲相對於粗糙化處理的變化存在相關性的並非僅有粗糙化壓力。
圖11係顯示粗糙化處理時的支撐板158的公轉速度,更具體而言,係中心粗糙化處理時的支撐板158的公轉速度,與因處理而產生之晶圓W之翹曲的變化量之間存在相關性的圖式。
本案發明人係對複數平坦之晶圓W進行中心粗糙化處理及外周粗糙化處理,並使中心粗糙化處理時的支撐板158的公轉速度於每片晶圓W不同,又,吾人測量出兩處理前之晶圓W上之各區域中的晶圓W之翹曲,及兩處理後之晶圓W上之各區域中的晶圓W之翹曲。在圖11中,係顯示中心粗糙化處理時的支撐板158的公轉速度,與因上述兩處理而造成之晶圓W之翹曲的變化量的關係。
圖11的橫軸係表示中心粗糙化處理時的公轉速度,縱軸係表示因粗糙化處理而造成之晶圓W之翹曲的變化量在各晶圓W內最大者。又,因粗糙化處理而造成之晶圓W之翹曲的變化量越大,表示往晶圓W之背面側的翹曲越大。
又,在獲得圖11之相關性時之上述公轉速度以外的各處理條件係如以下所述。中心粗糙化處理時的支撐板158的自轉旋轉速度、粗糙化加壓分別為1rpm、0.5N,外周粗糙化處理時的支撐板158的公轉旋轉速度、晶圓旋轉速度及粗糙化壓力分別為1rpm、600rpm、0.5N。
於令中心粗糙化處理時的支撐板158的公轉速度於每片晶圓W為不同的情形時,雖省略了圖式說明,但在所有的晶圓W中,粗糙化處理後之晶圓W的形狀係成為往晶圓W之背面側凹陷的凹狀,而在粗糙化處理前後,晶圓W之翹曲的變化量最大的區域係在晶圓W的中心附近。
又,如圖11所示,在中心粗糙化處理時的支撐板158的公轉速度,與因粗糙化處理而造成之晶圓W之翹曲的最大變化量之間,存在若上述公轉速度變高則上述最大變化量亦會增加的相關性。
由此可知,使用了粗糙化處理裝置100之粗糙化處理時的支撐板158的公轉速度,與朝往背面側凹陷之方向的晶圓W之翹曲的變化量存在相關性。
因此,在前述的晶圓處理中,能以因應晶圓W之翹曲大小的支撐板158的公轉速度進行粗糙化處理,而代替以因應晶圓W之翹曲大小的粗糙化壓力進行粗糙化處理。此情況下,無論晶圓W之翹曲大小如何,亦可適當地將晶圓W平坦化。
就使晶圓W與磨石157之相對滑動方向的速度產生的觀點而言,不僅可調整支撐板158的公轉速度,亦可調整晶圓W的旋轉速度。亦即,能以因應晶圓W之翹曲大小之晶圓W的旋轉速度進行粗糙化處理,而代替以因應晶圓W之翹曲大小之支撐板158的公轉速度進行粗糙化處理,又,亦能以因應晶圓W之翹曲大小之支撐板158的公轉速度及晶圓W的旋轉速度進行粗糙化處理。
又,圖12係顯示在粗糙化處理時的磨石157粒度亦即表面粗糙度,與因處理而造成之晶圓W之翹曲的變化量之間存在相關性的圖式。此圖式係根據本案發明人,以複數粒度#500、#2000、#30000、#60000的磨石分別對平坦之晶圓W進
行外周粗糙化處理,而測得處理後之晶圓W上的各區域中之晶圓W的翹曲變化量者。當然,此時係使磨石157或晶圓W的旋轉速度及拋光壓等其他條件相同而進行處理。由此圖12可得知如下之關係:隨著磨石的表面粗糙度變大,晶圓W之翹曲的變化量亦會變大。又,磨石的粒度越大(在本評價中最大為#60000),表示形成磨石表面的磨粒越細,而磨粒越細,在相同條件下之因粗糙化處理而造成的結果會容易使在基板造成之傷痕亦變得較細且淺。另一方面,磨石的粒度越小,磨粒越大,粗糙化處理的結果會容易使在基板造成之傷痕亦變得較粗且深。
從而,在前述的晶圓處理中,可選擇因應晶圓W之翹曲大小之磨石157的表面粗糙度進行粗糙化處理,而代替以因應晶圓W之翹曲大小的粗糙化壓力,或是以支撐板158或晶圓W的旋轉速度進行粗糙化處理。此情況下,無論晶圓W之翹曲大小如何,亦可適當地將晶圓W平坦化。
在第二實施態樣的晶圓處理中,係將晶圓W內具有在表面側突出之形狀的區域且該突出量在既定值以上的區域設為粗糙化處理區域。
在晶圓W內具有在表面側突出之形狀的區域且該突出量在既定量以上的區域複數存在的情況下,亦可將該等複數區域全部設為粗糙化處理區域。
又,在將粗糙化處理區域設為複數的情況下,亦可使粗糙化加壓等粗糙化處理條件於各區域中不同。
又,在粗糙化處理區域為複數的情況,例如係從朝表面側之突出量較大的區域依序進行。
圖13及圖14係顯示晶圓W之另一例的圖式,在圖13及圖14中,係顯示不同之晶圓W的態樣。又,圖13及圖14係顯示包含晶圓W中心之既定部分的剖面中,其各區域中之該區域與基準面的距離與該區域之位置的關係的圖式。
在前述的例子中,係將晶圓W面內具有在表面方向上突出之形狀的區域設為粗糙化處理區域。粗糙化處理區域並不限定於此例,如圖13所示,即使係具有在背面方向上突出之形狀的區域A11,且從該區域A11之基準點起算的朝背面側之突出量亦在既定值以下,但在與該區域A11鄰接之區域A12具有在表面方向上突出之形狀並且該突出量在既定值以上的情況下,亦可將該區域A11設為粗糙化處理區域。
藉由將區域A11進行粗糙化處理,該區域A11會因粗糙化處理而增加朝背面側的突出量,但可減少鄰接之區域A12的朝表面側的突出量,又,可減少在背面側突出之區域A11的外周端的突出量,而使晶圓W之翹曲量在晶圓W整體皆收歛在容許範圍內。
又,如圖14所示,即使係具有在表面方向及在背面方向上皆未突出的區域A21,但在與該區域A21鄰接之區域A22具有在表面方向上突出之形狀且該突出量在既定值以上的情況下,亦可將該區域A21設為粗糙化處理區域。
藉由將區域A21進行粗糙化處理,該區域A21會變成具有在背面方向上突出之形狀,但可減少鄰接之區域A22的朝表面側的突出量,而使晶圓W之翹曲量在晶圓W整體皆收歛在容許範圍內。
又,在以上的例子中,係僅將晶圓W之背面的一部分進行粗糙化處理,但在僅晶圓W之中央部分於表面方向上突出之情況下,亦可將晶圓W的整個背面進行粗糙化處理。
又,圖15係顯示進行將粗糙化處理之開始位置亦即粗糙化處理區域,與磨石157粒度不同之兩個條件的步驟加以組合後的粗糙化處理,藉此獲得所期望的翹曲變化量的圖式。如圖15所示,首先,將「在開始位置設為半徑70mm、半徑96mm、半徑122mm之三條件下,使用粒度#2000的磨石進行外周粗糙化處理時的晶圓W之翹曲變化量」、及「將半徑70mm的位置作為處理開始位置且使用粒度#60000的磨石來進行外周粗糙化處理時的晶圓W之翹曲變化量」加以求出。又,在以粒度#60000的磨石從半徑70mm之位置開始之條件進行外周粗糙化處理之後,再以粒度#2000的磨石從半徑96mm之位置開始之條件接續進行外周粗糙化處理。其結果,所得到的翹曲變化量係等於與各處理條件對應之翹曲變化量的和。其結果係顯示於圖15。
因此,關於處理區域與磨石157粒度(表面粗糙度)的組合,可謂不僅是在選擇最佳條件的情況下,即使以不同之複數條件接續進行,亦可得到所期望的翹曲變化量。又,如該實施例,在將磨石157粒度(表面粗糙度)不同之複數條件接續進行的情況下,較佳係先進行粒度較大的(表面粗糙度較細的)條件。亦即,如前所述,由於磨石157粒度越小,容易使在基板造成之傷痕變得較粗且深,故若先以粒度較小的條件進行處理,則會造成寬度較粗且深的傷痕,其後,由於難以藉由粒度較大的磨石,造成寬度較小且淺的傷痕,故變得較難得到所期望的翹曲變化量。
又,雖說明了將磨石粒度與粗糙化處理區域組合後的處理條件,但並不限定於此,亦能以將前述之拋光壓、以及晶圓或磨石的旋轉速度加以組合後的條件進行。
接著,說明搭載上述粗糙化處理裝置100的半導體製造裝置。
圖16係顯示上述半導體製造裝置之一例亦即塗佈顯影處理系統1之內部構成概略的說明圖。圖17及圖18係分別顯示塗佈顯影處理系統1之內部構成概略的前視圖及後視圖。
如圖16所示,塗佈顯影處理系統1例如具有將晶圓匣盒站2、處理站3及介面站5連接成一體的構成;該晶圓匣盒站2係在與外部之間將晶圓匣盒C搬入搬出,該處理站3係包含了實施光阻塗佈處理或PEB(Post Exposure Bake:曝光後烘烤)等既定處理的複數各種處理裝置,該介面站5係在與鄰接於處理站3之曝光裝置4之間進行晶圓W的傳遞。
晶圓匣盒站2例如分成晶圓匣盒搬入搬出部10及晶圓搬運部11。例如,晶圓匣盒搬入搬出部10係設於塗佈顯影處理系統1的Y方向負方向(圖16的左方向)側的端部。在晶圓匣盒搬入搬出部10設有晶圓匣盒載置台12。在晶圓匣盒載置台12上設有複數例如四個載置板13。載置板13係在水平方向的X方向(圖16的上下方向)上呈一列而並列設置。該等載置板13可在對塗佈顯影處理系統1之外部搬入搬出晶圓匣盒C時,載置晶圓匣盒C。
如圖16所示,在晶圓搬運部11設有在沿X方向延伸之搬運路20上自由移動的晶圓搬運裝置21。晶圓搬運裝置21亦可在上下方向上,以及繞著鉛直軸(θ方向)
自由移動,並在各載置板13上的晶圓匣盒C,與後述處理站3之第三區塊G3的傳遞裝置之間,搬運晶圓W。
在處理站3設有包含了各種裝置的複數例如第一~第四的四個區塊G1、G2、G3、G4。例如,在處理站3的正面側(圖16的X方向負方向側)設有第一區塊G1,在處理站3的背面側(圖16的X方向正方向側)設有第二區塊G2。又,在處理站3的晶圓匣盒站2側(圖16的Y方向負方向側)設有第三區塊G3,在處理站3的介面站5側(圖16的Y方向正方向側)設有第四區塊G4。
如圖17所示,在第一區塊G1中,複數液體處理裝置例如顯影處理裝置30及光阻塗佈裝置31係從下方依此順序進行配置;該顯影處理裝置30係將晶圓W進行顯影處理,該光阻塗佈裝置31係將光阻液塗佈至晶圓W而形成光阻膜。
例如,顯影處理裝置30及光阻塗佈裝置31係分別在水平方向上並列配置三個。又,該等顯影處理裝置30及光阻塗佈裝置31的數量或配置可任意選擇。
在該等顯影處理裝置30及光阻塗佈裝置31中,係例如進行將既定處理液塗佈至晶圓W上的旋轉塗佈。在旋轉塗佈中,係例如將處理液從塗佈噴嘴噴吐至晶圓W上,並同時使晶圓W旋轉,而使處理液在晶圓W的表面擴散。
如圖18所示,例如,在第二區塊G2中,熱處理裝置40及周邊曝光裝置41係在上下方向及水平方向上並列設置;該熱處理裝置40係進行晶圓W之加熱或冷卻等熱處理,該周邊曝光裝置41係將晶圓W之外周部進行曝光。該等熱處理裝置40及周邊曝光裝置41的數量或配置亦可任意選擇。
例如,在第三區塊G3設有複數傳遞裝置50,在傳遞裝置50的上方,粗糙化處理裝置100及翹曲測量裝置200係從下方依序設置。翹曲測量裝置200係使用未圖示之距離感測器等,測量晶圓W之各區域中的該區域之晶圓W的翹曲量。
又,在第四區塊G4設有複數傳遞裝置60。
如圖16所示,在被第一區塊G1~第四區塊G4所包圍住的區域形成有晶圓搬運區域D。在晶圓搬運區域D例如配置有晶圓搬運裝置70。
晶圓搬運裝置70例如具有在Y方向、前後方向、θ方向及上下方向上自由移動的搬運臂70a。晶圓搬運裝置70可在晶圓搬運區域D內移動,並將晶圓W搬運至周圍第一區塊G1、第二區塊G2、第三區塊G3及第四區塊G4內的既定裝置。如圖18所示,晶圓搬運裝置70例如在上下配置複數台,例如可將晶圓W搬運至各區塊G1~G4之大約相同高度的既定裝置。
又,在晶圓搬運區域D設有搬運梭搬運裝置71,其在第三區塊G3與第四區塊G4之間直線地搬運晶圓W。
搬運梭搬運裝置71例如在圖18之Y方向上直線地自由移動。搬運梭搬運裝置71可在支撐晶圓W的狀態下在Y方向上移動,並在大約相同高度的第三區塊G3之傳遞裝置50與第四區塊G4之傳遞裝置60之間搬運晶圓W。
如圖16所示,在第三區塊G3之X方向正方向側設有晶圓搬運裝置72。晶圓搬運裝置72例如具有在前後方向、θ方向及上下方向上自由移動的搬運臂72a。
晶圓搬運裝置72可在支撐晶圓W的狀態下上下地移動,而將晶圓W搬運至第三區塊G3內的各傳遞裝置50。
在介面站5設有晶圓搬運裝置73及傳遞裝置74。晶圓搬運裝置73例如具有在Y方向、θ方向及上下方向上自由移動的搬運臂73a。晶圓搬運裝置73例如可於搬運臂73a支撐晶圓W,並在第四區塊G4內的各傳遞裝置60、傳遞裝置74及曝光裝置4之間搬運晶圓W。
如圖16所示,在被第一區塊G1~第四區塊G4所包圍住區域形成有晶圓搬運區域D。在晶圓搬運區域D例如具有在Y方向、X方向、θ方向及上下方向上自由移動的搬運臂70a,晶圓搬運裝置70為複數配置。晶圓搬運裝置70可在晶圓搬運區域D內移動,並將晶圓W搬運至周圍第一區塊G1、第二區塊G2、第三區塊G3及第四區塊G4內的既定裝置。
如圖16所示,以上的塗佈顯影處理系統1係與控制部180連接。控制部180不僅控制粗糙化處理裝置100中的晶圓W之處理,亦控制塗佈顯影處理系統1中的晶圓W之處理。控制塗佈顯影處理系統1中之晶圓W之處理的程式,與控制粗糙化處理裝置100中之晶圓W之處理的程式,同樣地儲存於程式儲存部。
接著,說明使用如以上構成之塗佈顯影處理系統1所進行之晶圓處理。
首先,藉由晶圓搬運裝置21,從晶圓匣盒載置台12上的晶圓匣盒C將晶圓W取出,再搬運至處理站3的傳遞裝置50。
接著,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第二區塊G2的熱處理裝置40以進行溫度調節處理。其後,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第一區塊G1的光阻塗佈裝置31,以在晶圓W上形成光阻膜。其後,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至熱處理裝置40,以進行預烘烤處理。
接著,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至周邊曝光裝置41,以進行周邊曝光處理。其後,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第三區塊G3的傳遞裝置50。
之後,藉由搬運梭搬運裝置71將晶圓W搬運至第四區塊G4的傳遞裝置60。
其後,藉由介面站5的晶圓搬運裝置73將晶圓W搬運至曝光裝置4,以既定圖案進行曝光處理。
接著,藉由晶圓搬運裝置73將晶圓W搬運至第四區塊G4的傳遞裝置60。其後,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至第三區塊G3的翹曲測量裝置200,並藉由該翹曲測量裝置200取得有關該晶圓W之翹曲的資訊。接著,藉由晶圓搬運裝置72將晶圓W搬運至同在第三區塊G3的粗糙化處理裝置100。接著,對基於與晶圓W之上述翹曲有關的資訊而設定之粗糙化處理區域,以基於與上述翹曲有關的資訊而設定之粗糙化處理條件進行粗糙化處理,修正晶圓W之翹曲。接著,藉由晶圓搬運裝置70將翹曲修正後之晶圓W搬運至熱處理裝置40,以進行曝光後烘烤處理。其後,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至顯影處理裝置30,以進行顯影。顯影結束後,藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至熱處理裝置40,以進行後烘烤處理。其後,將晶圓W搬運至載置板13上的晶圓匣盒C,便完成一系列的晶圓處理。
又,粗糙化處理裝置100或翹曲測量裝置200亦可設於介面站5。又,晶圓W之翹曲的修正在上述的例子中,係在曝光處理後且曝光後烘烤處理前進行,但亦可在曝光處理之前,或後烘烤處理之前等進行。
以上,雖說明本發明之實施態樣,但本發明並非限定於此例。吾人應瞭解到,只要係該技術領域中具通常知識者,顯然能在發明申請專利範圍所記載之技術思想的範疇內,想到各種變更例或是修正例,而該等例子當然亦屬於本發明的技術範圍。
本發明對於修正晶圓之翹曲的技術實有其效益。
100:粗糙化處理裝置
110:基體
111:凹部
120:旋轉夾頭
123:支撐銷
125:氣刀
126:噴吐口
130:杯體
131:支撐部
132、151:水平移動機構
133、138:升降機構
134:橋部
135:固定夾頭
136:周端部清洗噴嘴
137:背面清洗噴嘴
139:移動機構
140:臂部
141:表面清洗噴嘴
142:待命部
150:粗糙化及清洗處理部
152:旋轉機構
155:粗糙化機構
156:清洗機構
157:磨石
158:支撐板
159:公轉板
160:驅動單元
163:刷子
170:清洗部
171:磨石清洗部
172:刷子清洗部
180:控制部
W:晶圓
Claims (12)
- 一種基板之翹曲修正方法,用以修正基板之翹曲,包含以下步驟:粗糙化步驟,使用可將該基板之背面進行粗糙化處理的粗糙化處理裝置,對該基板之背面進行該粗糙化處理,以在該背面形成凹槽,而修正該基板之翹曲;該粗糙化步驟係以取決於該基板之翹曲量的拋光壓,來進行該粗糙化處理。
- 一種基板之翹曲修正方法,用以修正基板之翹曲,包含以下步驟:粗糙化步驟,使用可將該基板之背面進行粗糙化處理的粗糙化處理裝置,對該基板之背面進行該粗糙化處理,以在該背面形成凹槽,而修正該基板之翹曲,其中,該粗糙化處理裝置包含:第一固持部,將該基板的背面之與中央部不重疊的區域加以水平地固持;第二固持部,將該基板的背面之中央部加以水平地固持,並使該基板繞鉛直軸旋轉;滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞著鉛直軸自轉;公轉機構,使自轉中的該滑動構件繞著鉛直的公轉軸公轉;及相對移動機構,用於使該基板與該公轉軸的相對位置在水平方向上移動;該粗糙化步驟係以取決於該基板之翹曲量的藉由該公轉機構所產生之該滑動構件的公轉速度,來進行該粗糙化處理。
- 如請求項第1或2項所述之基板之翹曲修正方法,其中, 該粗糙化處理裝置包含:滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞鉛直軸旋轉;該粗糙化步驟係以與該基板之背面的接觸面具有因應於該基板之翹曲量之表面粗糙度的該滑動構件來進行該粗糙化處理。
- 如請求項第3項所述之基板之翹曲修正方法,其中,將該表面粗糙度彼此不同之複數個該滑動構件從該表面粗糙度較小者依序使用,來進行該粗糙化處理。
- 一種基板之翹曲修正方法,用以修正基板之翹曲,包含以下步驟:粗糙化步驟,使用可將該基板之背面進行粗糙化處理的粗糙化處理裝置,對該基板之背面進行該粗糙化處理,以在該背面形成凹槽,而修正該基板之翹曲;該粗糙化處理裝置包含:滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞鉛直軸旋轉;該粗糙化步驟係以與該基板之背面的接觸面具有因應於該基板之翹曲量之表面粗糙度的該滑動構件來進行該粗糙化處理;且將該表面粗糙度彼此不同之複數個該滑動構件從該表面粗糙度較小者依序使用,來進行該粗糙化處理。
- 如請求項第1、2或5項所述之基板之翹曲修正方法,其中,在基於該基板內之該基板之翹曲分布的資訊而決定之處理區域,進行該粗糙化處理。
- 如請求項第6項所述之基板之翹曲修正方法,其中,該處理區域包含該基板之突出於表面側之形狀的區域。
- 如請求項第6項所述之基板之翹曲修正方法,其中,該處理區域包含該基板之與突出於表面側之形狀的區域鄰接的區域。
- 一種可讀取之電腦記錄媒體,儲存有為了藉由粗糙化處理裝置執行如請求項第1至8項中任一項所述之基板之翹曲修正方法,而在控制該粗糙化處理裝置之控制部的電腦上動作的程式。
- 一種基板之翹曲修正裝置,用以修正基板之翹曲,係對於該基板之背面進行粗糙化處理,以在該背面形成凹槽,而修正該基板之翹曲,其包含:滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞著鉛直軸旋轉;驅動單元,係與該滑動構件相關;及控制部,控制該驅動單元,以執行在取決於該基板之翹曲量之拋光壓下的藉由該滑動構件所為之該粗糙化處理。
- 一種基板之翹曲修正裝置,用以修正基板之翹曲,係對於該基板之背面進行粗糙化處理,以在該背面形成凹槽,而修正該基板之翹曲,其包含:第一固持部,將該基板的背面之與中央部不重疊的區域加以水平地固持;第二固持部,將該基板的背面之中央部加以水平地固持,並使該基板繞鉛直軸旋轉;滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞著鉛直軸自轉; 公轉機構,使自轉中的該滑動構件繞著鉛直的公轉軸公轉;相對移動機構,用於使該基板與該公轉軸的相對位置在水平方向上移動;驅動單元,係與該滑動構件相關;及控制部,控制該驅動單元,以執行藉由在取決於該基板之翹曲量的公轉速度下公轉的該滑動構件所為之該粗糙化處理。
- 一種基板之翹曲修正裝置,用以修正基板之翹曲,係對於該基板之背面進行粗糙化處理,以在該背面形成凹槽,而修正該基板之翹曲,其包含:滑動構件,為了在該基板之背面滑動以進行處理,而繞著鉛直軸旋轉;驅動單元,係與該滑動構件相關;及控制部,控制該驅動單元,以執行藉由與該基板之背面的接觸面具有因應於該基板之翹曲量之表面粗糙度的該滑動構件所為之該粗糙化處理;且該控制部控制該驅動單元,以執行將該表面粗糙度彼此不同之複數個該滑動構件從該表面粗糙度較小者依序使用的該粗糙化處理。
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