JP3227448U - 基板研削システム - Google Patents
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Abstract
【課題】清浄度の高いエリアに洗浄装置を複数搭載し、且つ搭載数の増加による設置面積の増加を抑制できる基板研削システムを提供する。【解決手段】基板研削システムは、載置台20と、第1洗浄装置30と、第2洗浄装置40と、研削装置50と、第1搬送領域60と、第2搬送領域70と、を備える。第1搬送領域は、平面視で、載置台と第1洗浄装置と第2洗浄装置との隣に、載置台と第1洗浄装置と第2洗浄装置とで三方を囲まれるように配置される。第2搬送領域は、研削装置と第1洗浄装置と第2洗浄装置との隣に、研削装置と第1洗浄装置と第2洗浄装置とで三方を囲まれるように配置される。第1洗浄装置と第2洗浄装置を結ぶ線と、第1搬送領域と第2搬送領域とを結ぶ線とが交差する。第1洗浄装置と、研削装置とは、隔壁によって隔離される。【選択図】図1
Description
本開示は、基板研削システムに関する。
特許文献1に記載の加工装置は、第1搬送ユニットと、位置調整機構と、第2搬送ユニットと、ターンテーブルと、チャックテーブルと、加工ユニットと、洗浄機構とを備える。第1搬送ユニットは、カセットから位置調整機構に基板を搬送する。位置調整機構は、基板の位置を調整する。第2搬送ユニットは、位置調整機構からターンテーブル上のチャックテーブルに基板を搬送する。チャックテーブルが基板を吸引保持すると、ターンテーブルが回転し、基板が加工ユニットの下方に配置される。加工ユニットは、研削ホイールで基板を研削する。第2搬送ユニットは、研削後の基板を吸引保持して旋回し、洗浄機構に搬送する。洗浄機構は、研削後の基板を洗浄する。第1搬送ユニットは、洗浄後の基板を洗浄機構からカセットに搬送する。
本開示の一態様は、清浄度の高いエリアに洗浄装置を複数搭載し、且つ搭載数の増加による設置面積の増加を抑制する、技術を提供する。
本開示の一態様に係る基板研削システムは、載置台と、第1洗浄装置と、第2洗浄装置と、研削装置と、第1搬送領域と、第1搬送装置と、第2搬送領域と、第2搬送装置と、を備える。前記載置台は、基板を収容するカセットが載置される。前記第1洗浄装置は、前記基板を洗浄する。前記第2洗浄装置も、前記基板を洗浄する。前記研削装置は、前記基板を研削する。前記第1搬送領域は、平面視で、前記載置台と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置との隣に、前記載置台と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置とで三方を囲まれるように配置される。前記第1搬送装置は、前記第1搬送領域にて前記基板を搬送する。前記第2搬送領域は、平面視で、前記研削装置と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置との隣に、前記研削装置と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置とで三方を囲まれるように配置される。前記第2搬送装置は、前記第2搬送領域にて前記基板を搬送する。平面視で、前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置を結ぶ線と、前記第1搬送領域と前記第2搬送領域とを結ぶ線とが交差する。前記第1洗浄装置と、前記研削装置とは、隔壁によって隔離される。
本開示の一態様によれば、清浄度の高いエリアに洗浄装置を複数搭載でき、且つ搭載数の増加による設置面積の増加を抑制できる。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向は互いに垂直な方向である。X軸方向およびY軸方向は水平方向、Z軸方向は鉛直方向である。
先ず、図1及び図2を参照して基板研削システム10について説明する。なお、図2において、第1洗浄装置30と検出装置31と第3洗浄装置32との配置を図示すべく、図1に示す第2搬送装置71と隔壁82とシャッター88との図示を省略する。
基板研削システム10は、載置台20と、第1洗浄装置30と、第2洗浄装置40と、研削装置50と、第1搬送領域60と、第1搬送装置61と、第2搬送領域70と、第2搬送装置71と、制御装置90と、を備える。基板研削システム10は、検出装置31を更に備えてもよい。また、基板研削システム10は、第3洗浄装置32を更に備えてもよい。
載置台20は、カセットCが載置されるものである。カセットCは、基板Wを鉛直方向に間隔をおいて複数枚収容する。基板Wは、シリコンウェハ若しくは化合物半導体ウェハ等の半導体基板、又はガラス基板を含む。基板Wは、半導体基板又はガラス基板の表面に形成されるデバイス層を更に含んでもよい。デバイス層は、電子回路を含む。また、基板Wは、複数の基板を接合した重合基板であってもよい。載置台20は、Y軸方向に一列に配置される複数の載置板21を含む。複数の載置板21のそれぞれに、カセットCが載置される。なお、載置板21の数は特に限定されない。同様に、カセットCの数も特に限定されない。
第1洗浄装置30は、基板Wを洗浄する。例えば、第1洗浄装置30は、研削装置50で研削された後の基板Wを擦り洗いする。第1洗浄装置30は、スポンジ又はブラシ等の洗浄体を含み、洗浄体で研削屑等のパーティクルを除去する。洗浄体は、基板Wの研削された上面を擦り洗いすればよく、基板Wの上方に配置される。但し、洗浄体は、基板Wの上下両方に配置されてもよく、基板Wの上下両面を洗浄してもよい。
第2洗浄装置40も、基板Wを洗浄する。例えば、第2洗浄装置40は、研削装置50で研削された後の基板Wを薬液でエッチングする。第2洗浄装置40は、基板Wを保持するスピンチャックと、薬液を吐出するノズルとを含む。ノズルは、回転する基板Wの上面の中心に薬液を供給する。薬液は、遠心力によって基板Wの上面の中心から周縁に向けて濡れ広がる。薬液は、一般的なものであってよく、例えばフッ硝酸、又はアルカリ溶液等であってよい。薬液は、基板Wの研削された上面をエッチングし、研削痕を除去する。第2洗浄装置40は、基板Wの下面にも薬液を供給してもよく、基板Wの上下両面を洗浄してもよい。
研削装置50は、基板Wを研削する。研削は、研磨を含む。研削に用いる砥粒は、固定砥粒、及び遊離砥粒のいずれでもよい。研削装置50は、例えば、テーブル51と、4つのチャック52と、3つの研削機構53と、を有する。
テーブル51は、回転中心線R1の周りに4つのチャック52を等間隔で保持し、回転中心線R1を中心に回転する。4つのチャック52のそれぞれは、テーブル51と共に回転し、搬入出位置A0と、1次研削位置A1と、2次研削位置A2と、3次研削位置A3と、搬入出位置A0とにこの順番で移動する。
搬入出位置A0は、基板Wの搬入が行われる位置と、基板Wの搬出が行われる位置とを兼ねる。なお、本実施形態では搬入位置と搬出位置とは同じ位置であるが、搬入位置と搬出位置とは異なる位置であってもよい。1次研削位置A1は、基板Wの1次研削が行われる位置である。2次研削位置A2は、基板Wの2次研削が行われる位置である。3次研削位置A3は、基板Wの3次研削が行われる位置である。
4つのチャック52は、それぞれの回転中心線を中心に回転自在に、テーブル51に取り付けられる。1次研削位置A1、2次研削位置A2および3次研削位置A3において、チャック52はそれぞれの回転中心線を中心に回転する。
1つの研削機構53は、1次研削位置A1にて、基板Wを1次研削する。別の研削機構53は、2次研削位置A2にて、基板Wを2次研削する。残りの研削機構53は、3次研削位置A3にて、基板Wを3次研削する。
なお、研削機構53の数は、1つ以上であればよい。また、チャック52の数は、研削機構53の数よりも多ければよい。但し、テーブル51が無くてもよい。テーブル51が無い場合、チャック52の数は、研削機構53の数と同数であってもよく、1つであってもよい。
第1搬送領域60は、平面視(Z軸方向視)で、載置台20と第1洗浄装置30と第2洗浄装置40との隣に、載置台20と第1洗浄装置30と第2洗浄装置40とで三方を囲まれるように配置される。具体的には、載置台20は第1搬送領域60のX軸方向負側に配置され、第1洗浄装置30は第1搬送領域60のX軸方向正側に配置され、第2洗浄装置40は第1搬送領域60のY軸方向負側に配置される。
第1搬送装置61は、第1搬送領域60にて基板Wを搬送する。つまり、第1搬送装置61は、第1搬送領域60の隣に配置される複数の装置間で、基板Wを搬送する。第1搬送装置61は、独立に移動する第1搬送アーム61aと第2搬送アーム61bとを有する。第1搬送アーム61aと、第2搬送アーム61bは、それぞれ、水平方向(X軸方向およびY軸方向の両方向)および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする回転が可能である。第1搬送アーム61aと、第2搬送アーム61bは、それぞれ、基板Wを下方から保持する。
第1搬送アーム61aは、カセットCから基板Wを取り出す。一方、第2搬送アーム61bは、基板WをカセットCに収める。第1搬送アーム61aと第2搬送アーム61bとが別々に設けられるので、カセットCからの基板Wの取出と、カセットCへの基板Wの収容とを相次いで速やかに実施できる。また、第1搬送アーム61aと第2搬送アーム61bとが別々に設けられるので、研削前の基板Wと研削後の基板W間での、第1搬送装置61を介したパーティクルの移動を防止できる。第1搬送アーム61aは洗浄前の基板Wを保持するのに対し、第2搬送アーム61bは洗浄後の基板Wを保持する。第2搬送アーム61bが第1搬送アーム61aの上方に配置されれば、洗浄後の基板Wが洗浄前の基板Wの上方に配置される。その結果、洗浄前の基板Wから洗浄後の基板Wへのパーティクルの落下を防止できる。
第2搬送領域70は、平面視で、研削装置50と第1洗浄装置30と第2洗浄装置40との隣に、研削装置50と第1洗浄装置30と第2洗浄装置40とで三方を囲まれるように配置される。具体的には、研削装置50は第2搬送領域70のX軸方向正側に配置され、第1洗浄装置30は第2搬送領域70のY軸方向正側に配置され、第2洗浄装置40は第2搬送領域70のX軸方向負側に配置される。
第2搬送装置71は、第2搬送領域70にて基板Wを搬送する。つまり、第2搬送装置71は、第2搬送領域70の隣に配置される複数の装置間で、基板Wを搬送する。第2搬送装置71は、基板Wを保持する吸着パッド71aを含む。吸着パッド71aは、水平方向(X軸方向およびY軸方向の両方向)および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする回転が可能である。吸着パッド71aは、基板Wを上方から吸着保持する。
検出装置31は、研削装置50で研削される前の基板Wの中心を検出する。平面視にて、研削装置50のチャック52の中心と基板Wの中心とを位置合わせできる。検出装置31は、基板Wの中心に加えて、基板Wの結晶方位を検出してもよく、具体的には基板Wの結晶方位を表すノッチ又はオリエンテーションフラットを検出してもよい。チャック52と共に回転する回転座標系において、基板Wの結晶方位を所望の方位に位置合わせできる。
検出装置31は、基板研削システム10の設置面積を低減すべく、第1洗浄装置30に対して鉛直方向に積層されてもよい。なお、検出装置31は第1洗浄装置30の上方に配置されるが、検出装置31と第1洗浄装置30の配置は逆でもよく、検出装置31は第1洗浄装置30の下方に配置されてもよい。
第3洗浄装置32は、第1洗浄装置30及び第2洗浄装置40とは異なり、研削装置50で研削される前の基板Wを洗浄する。清浄な基板Wを研削装置50のチャック52に載置でき、異物の噛み込み等を抑制できるので、基板Wの研削品質を向上できる。
第3洗浄装置32は、例えば、第1洗浄装置30と同様に、基板Wを擦り洗いする。第3洗浄装置32は、スポンジ又はブラシ等の洗浄体を含み、洗浄体で異物を除去する。洗浄体は、基板Wを研削装置50のチャック52に載置する際に異物の噛み込みを抑制すべく、基板Wの下面を擦り洗いすればよく、基板Wの下方に配置される。但し、洗浄体は、基板Wの上下両方に配置されてもよく、基板Wの上下両面を洗浄してもよい。
第3洗浄装置32は、基板研削システム10の設置面積を低減すべく、第1洗浄装置30に対して鉛直方向に積層されてもよい。なお、第3洗浄装置32は第1洗浄装置30の上方に配置されるが、第3洗浄装置32と第1洗浄装置30の配置は逆でもよく、第3洗浄装置32は第1洗浄装置30の下方に配置されてもよい。第3洗浄装置32は図2では第1洗浄装置30と検出装置31の間に配置されるが、これらの順番は特に限定されない。
制御装置90は、例えばコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)91と、メモリ等の記憶媒体92とを備える。記憶媒体92には、基板研削システム10において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御装置90は、記憶媒体92に記憶されたプログラムをCPU91に実行させることにより、基板研削システム10の動作を制御する。
次に、基板研削システム10の動作について説明する。下記の動作は、制御装置90による制御下で実施される。
先ず、第1搬送装置61が、カセットCから基板Wを取り出し、取り出した基板Wを第3洗浄装置32に搬送する。この間、基板Wは、第1搬送アーム61aによって保持される。
次に、第3洗浄装置32が、研削装置50で研削する前の基板Wを洗浄する。清浄な基板Wを研削装置50のチャック52に載置でき、異物の噛み込み等を抑制できる。それゆえ、基板Wを平坦に研削でき、基板Wの厚み偏差の悪化を抑制できる。第3洗浄装置32は、基板Wの下面を洗浄する。第3洗浄装置32は、基板Wの上下両面を洗浄してもよい。基板Wの乾燥後、第1搬送装置61が第3洗浄装置32から検出装置31に基板Wを搬送する。この間、基板Wは、第1搬送アーム61aによって保持される。
なお、未研削の基板Wが清浄な場合、又は研削装置50が未研削の基板Wを洗浄する機構を有する場合、第3洗浄装置32は無くてもよい。その場合、第1搬送装置61は、カセットCから検出装置31に基板Wを搬送する。
次に、検出装置31が、基板Wの中心を検出する。検出装置31は、基板Wの結晶方位をも検出してもよく、具体的にはノッチ等をも検出してもよい。その後、第2搬送装置71が、検出装置31から研削装置50のチャック52に基板Wを搬送する。この間、制御装置90は、検出装置31の検出結果に基づき第2搬送装置71を制御し、チャック52の中心と基板Wの中心とを位置合わせする。また、制御装置90は、検出装置31の検出結果に基づき第2搬送装置71を制御し、チャック52と共に回転する回転座標系において、基板Wの結晶方位を所望の方位に位置合わせする。
次に、研削装置50が、基板Wの上面を研削する。基板Wは、テーブル51と共に回転し、搬入出位置A0と、1次研削位置A1と、2次研削位置A2と、3次研削位置A3と、搬入出位置A0とにこの順番で移動する。この間、1次研削と、2次研削と、3次研削とが実施される。その後、第2搬送装置71が、研削装置50のチャック52から第1洗浄装置30に基板Wを搬送する。
次に、第1洗浄装置30は、基板Wの上面を洗浄し、研削屑等のパーティクルを除去する。第1洗浄装置30は、基板Wの上下両面を洗浄してもよい。基板Wの乾燥後、第1搬送装置61が、第1洗浄装置30から第2洗浄装置40に基板Wを搬送する。この間、基板Wは、第1搬送アーム61aによって保持されてもよいし、第2搬送アーム61bによって保持されてもよい。
次に、第2洗浄装置40は、基板Wの上面をエッチングし、研削痕を除去する。第2洗浄装置40は、基板Wの上下両面を洗浄してもよい。基板Wの乾燥後、第1搬送装置61が、第2洗浄装置40からカセットCに基板Wを搬送し、カセットCに基板Wを収める。この間、基板Wは、第2搬送アーム61bによって保持される。その後、今回の処理が終了する。
ところで、図1に示すように、平面視で、載置台20と研削装置50との間にて、第1洗浄装置30と第2洗浄装置40と第1搬送領域60と第2搬送領域70とが行列状に配置される。平面視で、第1洗浄装置30と第2洗浄装置40を結ぶ線と、第1搬送領域60と第2搬送領域70とを結ぶ線とが交差する。
本実施形態によれば、本実施形態とは異なり第1搬送領域60がX軸方向正側に隔壁81まで延長される場合に比べて、第1搬送領域60のX軸方向寸法が短縮されており、その短縮によって空いた領域に第1洗浄装置30が配置される。従って、洗浄装置の搭載数の増加による、基板研削システム10の設置面積の増加を抑制できる。
また、本実施形態によれば、載置台20と第1搬送領域60が隣り合う。それゆえ、本実施形態とは異なり載置台20と第1搬送領域60との間に、基板Wを一時的に保管するトランジション装置と、平面視でトランジション装置と載置台20とで挟まれる第3搬送領域と、第3搬送領域にて基板Wを搬送する第3搬送装置とが設けられる場合に比べて、基板研削システム10の設置面積を低減できる。
ところで、図1に示すように、第1洗浄装置30は研削装置50と第2搬送領域70の両方の隣に配置され、第2搬送領域70は研削装置50の隣に配置される。基板Wは、研削装置50にて研削された後、第2搬送領域70を介して研削装置50から第1洗浄装置30に搬送される。第1洗浄装置30と研削装置50とは、隔壁81、82によって隔離される。
隔壁81は、互いに隣り合う第1洗浄装置30と研削装置50の間に配置される。一方、隔壁82は、互いに隣り合う第1洗浄装置30と第2搬送領域70の間に配置される。隔壁81、82は、研削装置50にて生じた研削屑等のパーティクルが研削装置50から第1洗浄装置30へ流出するのを抑制する。
隔壁82には、基板Wの通過する搬送口82aが形成される。搬送口82aには、搬送口82aを開閉するシャッター88が設けられる。シャッター88は、基本的に搬送口82aを閉塞しており、基板Wの通過時に搬送口82aを開放する。搬送口82aが常時開放されている場合に比べて、搬送口82aを介した研削装置50から第1洗浄装置30へのパーティクルの流出を抑制できる。
隔壁83は、互いに隣り合う第2洗浄装置40と第2搬送領域70の間に配置され、第2洗浄装置40と第2搬送領域70を隔離し、ひいては第2洗浄装置40と研削装置50とを隔離する。隔壁83は、研削装置50にて生じた研削屑等のパーティクルが研削装置50から第2洗浄装置40へ流出するのを抑制する。
隔壁81、82、83を基準として、研削装置50とは反対側(X軸方向負側)に、清浄度の高いエリアが形成される。清浄度の高いエリアに、複数の洗浄装置、例えば第1洗浄装置30と第2洗浄装置40と第3洗浄装置32とを搭載できる。従って、洗浄装置の搭載数が多く、洗浄性能を向上できる。また、清浄度の高いエリアに洗浄装置を搭載するので、洗浄後の基板Wが汚れるのを抑制できる。
次に、図3を参照して、変形例に係る基板研削システム10について説明する。以下、本変形例と上記実施形態との相違点について主に説明する。本変形例では、上記実施形態の隔壁82の代わりに、隔壁84が設けられる。隔壁84は、互いに隣り合う第2搬送領域70と研削装置50の間に配置される。
隔壁81、84は、研削装置50にて生じた研削屑等のパーティクルが研削装置50から第1洗浄装置30へ流出するのを抑制する。また、隔壁81、84は、研削装置50にて生じた研削屑等のパーティクルが研削装置50から第2洗浄装置40へ流出するのを抑制する。
隔壁84には、基板Wの通過する搬送口84aが形成される。搬送口84aには、搬送口84aを開閉するシャッター89が設けられる。シャッター89は、基本的に搬送口84aを閉塞しており、基板Wの通過時に搬送口84aを開放する。搬送口84aを介した研削装置50から第1洗浄装置30へのパーティクルの流出を抑制できる。
隔壁81、84を基準として、研削装置50とは反対側(X軸方向負側)に、清浄度の高いエリアが形成される。清浄度の高いエリアに、複数の洗浄装置、例えば第1洗浄装置30と第2洗浄装置40と第3洗浄装置32とを搭載できる。従って、洗浄装置の搭載数が多く、洗浄性能を向上できる。また、清浄度の高いエリアに洗浄装置を搭載するので、洗浄後の基板Wが汚れるのを抑制できる。
なお、本変形例では上記実施形態の隔壁82の代わりに隔壁84が設けられるが、本変形例の隔壁84と上記実施形態の隔壁82との両方が設けられてもよい。
以上、本開示に係る基板研削システムについて説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。実用新案登録請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
10 基板研削システム
20 載置台
30 第1洗浄装置
40 第2洗浄装置
50 研削装置
60 第1搬送領域
61 第1搬送装置
70 第2搬送領域
71 第2搬送装置
20 載置台
30 第1洗浄装置
40 第2洗浄装置
50 研削装置
60 第1搬送領域
61 第1搬送装置
70 第2搬送領域
71 第2搬送装置
Claims (9)
- 基板を収容するカセットが載置される載置台と、
前記基板を洗浄する第1洗浄装置と、
前記基板を洗浄する第2洗浄装置と、
前記基板を研削する研削装置と、
平面視で、前記載置台と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置との隣に、前記載置台と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置とで三方を囲まれるように配置される第1搬送領域と、
前記第1搬送領域にて前記基板を搬送する第1搬送装置と、
平面視で、前記研削装置と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置との隣に、前記研削装置と前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置とで三方を囲まれるように配置される第2搬送領域と、
前記第2搬送領域にて前記基板を搬送する第2搬送装置と、を備え、
平面視で、前記第1洗浄装置と前記第2洗浄装置とを結ぶ線と、前記第1搬送領域と前記第2搬送領域とを結ぶ線とが交差し、
前記第1洗浄装置と、前記研削装置とは、隔壁によって隔離される、基板研削システム。 - 前記第2洗浄装置と、前記第2搬送領域とは、隔壁によって隔離される、請求項1に記載の基板研削システム。
- 前記第1搬送装置は、独立に移動する第1搬送アームと第2搬送アームとを有し、前記第1搬送アームで前記カセットから前記基板を取り出し、前記第2搬送アームで前記基板を前記カセットに収める、請求項1又は2に記載の基板研削システム。
- 前記第1洗浄装置と前記第2搬送領域との間に配置される隔壁には、前記基板の通過する搬送口が形成され、
当該搬送口には、当該搬送口を開閉するシャッターが設けられる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の基板研削システム。 - 前記研削装置で研削される前の前記基板の中心を検出する検出装置を備え、
前記検出装置と前記第1洗浄装置とは、鉛直方向に積層される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板研削システム。 - 前記第1洗浄装置に積層して配置される第3洗浄装置を備え、
前記第1洗浄装置は、前記研削装置で研削された後の前記基板を、前記第1搬送装置で前記第2洗浄装置に搬送する前に洗浄し、
前記第3洗浄装置は、前記研削装置で研削される前の前記基板を洗浄する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の基板研削システム。 - 前記第2洗浄装置は、前記研削装置で研削された後の前記基板を薬液でエッチングする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の基板研削システム。
- 前記第2搬送装置は、前記基板を上方から吸着保持し、
前記第1搬送装置は、前記基板を下方から保持する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の基板研削システム。 - 前記研削装置と前記第2搬送領域との間に配置される隔壁には、前記基板の通過する搬送口が形成され、
当該搬送口には、当該搬送口を開閉するシャッターが設けられる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の基板研削システム。
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