JP7349513B2 - 回収機構、基板処理装置及び回収方法 - Google Patents
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Description
本開示は、回収機構、基板処理装置及び回収方法に関する。
特許文献1には、外周部に砥粒が設けられた円板状の研削工具を回転し、研削工具の少なくとも外周面を半導体ウェハに線状に当接させて半導体ウェハの周端部を略L字状に研削することが開示されている。半導体ウェハは、二枚のシリコンウェハを貼り合わせて作製されたものである。
本開示にかかる技術は、基板から除去された周縁部を適切に回収する。
本開示の一態様は、周縁除去機構において除去された基板の周縁部の回収機構であって、除去された前記周縁部を回収する回収部と前記周縁除去機構とを接続する排出部と、前記排出部における前記周縁部の排出経路を切り替え可能に構成される経路切替部と、を備える。
本開示によれば、基板から除去された周縁部を適切に回収することができる。
近年、半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された半導体基板(以下、「第1の基板」という。)と第2の基板が接合された重合基板に対し、当該第1の基板の裏面を研削して薄化することが行われている。
ところで、通常、第1の基板の周縁部は面取り加工がされているが、特許文献1にも開示されるように、第1の基板の裏面に研削処理を行うと、第1の基板の周縁部が鋭く尖った形状(いわゆるナイフエッジ形状)になる。そうすると、第1の基板の周縁部でチッピングが発生し、第1の基板が損傷を被るおそれがある。そこで、研削処理前に予め第1の基板の周縁部を削る、いわゆるエッジトリムが行われている。
上述した特許文献1に記載の端面研削装置は、このエッジトリムを行う装置である。しかしながら、この端面研削装置ではエッジトリムを研削により行うため、当該研削処理時に大量の粉塵(以下、「パーティクル」という。)が発生する。そして、かかるパーティクルが装置の内部において飛散した場合、処理が行われる基板を汚染するおそれがある。
そこで本開示者らは、エッジトリムによる除去対象としての周縁部と中央部との境界にレーザ光を集光することにより改質層を形成し、かかる改質層に沿って周縁部の剥離を行った(レーザトリミング加工)。このような、レーザトリミング加工によれば、特許文献1のような研削を行うことなく周縁部の除去を行うことができるため、エッジトリムにおいて発生するパーティクル量を減少させることができる。
ところで、このようにレーザトリミング加工により周縁部の除去を行う場合、除去された周縁部は、例えば回収ボックスに一時的に回収、蓄積された後、当該回収ボックスから廃棄される。しかしながら、このように回収ボックスに蓄積された周縁部を廃棄する際には、後続のレーザトリミング加工を中断する必要があり、すなわち周縁部の廃棄に際してレーザトリミング加工を行う装置を一時的に停止させる必要があった。
そこで本開示にかかる技術は、基板から除去された周縁部を適切に回収する。以下、本実施形態にかかる基板処理装置としての周縁除去装置、及び、当該周縁除去装置が備える回収機構について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
本実施形態に係る後述の周縁除去装置70を備える後述のウェハ処理システムでは、図1に示すように第1の基板としての第1のウェハWと、第2の基板としての第2のウェハSとが接合された重合基板としての重合ウェハTに対して処理を行う。そして周縁除去装置70では、第1のウェハWの周縁部Weを除去するとともに、当該除去された周縁部Weを回収する。以下、第1のウェハWにおいて、第2のウェハSに接合される側の面を表面Waといい、表面Waと反対側の面を裏面Wbという。同様に、第2のウェハSにおいて、第1のウェハWに接合される側の面を表面Saといい、表面Saと反対側の面を裏面Sbという。
第1のウェハWは、例えばシリコン基板等の半導体ウェハであって、表面Waに複数のデバイスを含むデバイス層Dが形成されている。デバイス層Dにはさらに表面膜Fwが形成され、当該表面膜Fwを介して第2のウェハSと接合されている。表面膜Fwとしては、例えば酸化膜(SiO2膜、TEOS膜)、SiC膜、SiCN膜又は接着剤などが挙げられる。なお、第1のウェハWの周縁部Weは面取り加工がされており、周縁部Weの断面はその先端に向かって厚みが小さくなっている。また、周縁部Weは後述のエッジトリムにおいて除去される部分であり、例えば第1のウェハWの外端部から径方向に0.5mm~3mmの範囲である。
第2のウェハSは、例えば第1のウェハWを支持するウェハである。第2のウェハSの表面Saには表面膜Fsが形成され、周縁部は面取り加工がされている。表面膜Fsとしては、例えば酸化膜(SiO2膜、TEOS膜)、SiC膜、SiCN膜又は接着剤などが挙げられる。また、第2のウェハSは、第1のウェハWのデバイス層Dを保護する保護材(サポートウェハ)として機能する。なお、第2のウェハSはサポートウェハである必要はなく、第1のウェハWと同様にデバイス層が形成されたデバイスウェハであってもよい。かかる場合、第2のウェハSの表面Saには、デバイス層を介して表面膜Fsが形成される。
なお、以降の説明で用いられる図面においては、図示の煩雑さを回避するため、デバイス層D及び表面膜Fw、Fsの図示を省略する場合がある。
先ず、本実施形態に係る後述の周縁除去装置70を備えるウェハ処理システム1の構成について説明する。
図2に示すようにウェハ処理システム1は、搬入出ステーション2と処理ステーション3を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション2は、例えば外部との間で複数の重合ウェハTを収容可能なカセットCtが搬入出される。処理ステーション3は、重合ウェハTに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。
搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。図示の例では、カセット載置台10には、複数、例えば3つのカセットCtをY軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台10に載置されるカセットCtの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。
搬入出ステーション2には、カセット載置台10のX軸負方向側において、当該カセット載置台10に隣接してウェハ搬送装置20が設けられている。ウェハ搬送装置20は、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置20は、重合ウェハTを保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム22、22を有している。各搬送アーム22は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム22の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置20は、カセット載置台10のカセットCt、及び後述するトランジション装置30に対して、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。
搬入出ステーション2には、ウェハ搬送装置20のX軸負方向側において、当該ウェハ搬送装置20に隣接して、重合ウェハTを受け渡すためのトランジション装置30が設けられている。
処理ステーション3には、例えば3つの処理ブロックB1~B3が設けられている。第1の処理ブロックB1、第2の処理ブロックB2、及び第3の処理ブロックB3は、X軸正方向側(搬入出ステーション2側)から負方向側にこの順で並べて配置されている。
第1の処理ブロックB1には、後述の加工装置90で研削された第1のウェハWの研削面をエッチングするエッチング装置40と、第1のウェハWの研削面を洗浄する洗浄装置41と、ウェハ搬送装置50が設けられている。エッチング装置40と洗浄装置41は、積層して配置されている。なお、エッチング装置40と洗浄装置41の数や配置はこれに限定されない。例えば、エッチング装置40と洗浄装置41はそれぞれX軸方向に並べて載置されていてもよい。さらに、これらエッチング装置40と洗浄装置41はそれぞれ積層されていてもよい。
ウェハ搬送装置50は、例えばエッチング装置40と洗浄装置41のY軸負方向側に配置されている。ウェハ搬送装置50は、重合ウェハTを保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム51、51を有している。各搬送アーム51は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム51の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置50は、トランジション装置30、エッチング装置40、洗浄装置41、後述する改質装置60及び後述する周縁除去装置70に対して、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。
第2の処理ブロックB2には、第1のウェハWの内部に改質層を形成する改質装置60、第1のウェハWのエッジトリムを行う基板処理装置としての周縁除去装置70及びウェハ搬送装置80が設けられている。改質装置60及び周縁除去装置70は、積層して配置されている。なお、改質装置60及び周縁除去装置70の数や配置はこれに限定されない。例えば、改質装置60及び周縁除去装置70はそれぞれX軸方向に並べて載置されていてもよい。さらに、これら改質装置60及び周縁除去装置70はそれぞれ、積層されていてもよい。なお、周縁除去装置70の詳細な構成については後述する。
ウェハ搬送装置80は、例えば改質装置60及び周縁除去装置70のY軸正方向側に配置されている。ウェハ搬送装置80は、重合ウェハTを図示しない吸着保持面により吸着保持して搬送する、例えば2つの搬送アーム81、81を有している。各搬送アーム81は、多関節のアーム部材82に支持され、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム81の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置80は、エッチング装置40、洗浄装置41、改質装置60、周縁除去装置70及び後述する加工装置90に対して、重合ウェハTを搬送可能に構成されている。
第3の処理ブロックB3には、加工装置90が設けられている。
加工装置90は、回転テーブル91を有している。回転テーブル91上には、重合ウェハTを吸着保持するチャック92が4つ設けられている。4つのチャック92は、回転テーブル91が回転中心線93を中心に回転することにより、受渡位置A0及び加工位置A1~A3に移動可能になっている。また、4つのチャック92はそれぞれ、回転機構(図示せず)によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
受渡位置A0では、ウェハ搬送装置80による重合ウェハTの受け渡しが行われる。加工位置A1には、粗研削ユニット94が配置され、第1のウェハWを粗研削する。加工位置A2には、中研削ユニット95が配置され、第1のウェハWを中研削する。加工位置A3には、仕上研削ユニット96が配置され、第1のウェハWを仕上研削する。なお、受渡位置A0において、第1のウェハWの裏面Wbの洗浄を更に行ってもよい。
以上のウェハ処理システム1には、制御装置100が設けられている。制御装置100は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム1における重合ウェハTの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理システム1における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、当該記憶媒体Hから制御装置100にインストールされたものであってもよい。
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1を用いて行われるウェハ処理について説明する。なお、本実施形態では、ウェハ処理システム1の外部の接合装置(図示せず)において第1のウェハWと第2のウェハSが接合され、予め重合ウェハTが形成されている。
先ず、図3(a)に示す重合ウェハTを複数収納したカセットCtが、搬入出ステーション2のカセット載置台10に載置される。次に、ウェハ搬送装置20によりカセットCt内の重合ウェハTが取り出され、トランジション装置30に搬送される。
続けて、ウェハ搬送装置50により、トランジション装置30の重合ウェハTが取り出され、改質装置60に搬送される。改質装置60では、第1のウェハWの内部にレーザ光(内部用レーザ光、例えばYAGレーザ)を照射し、図3(b)及び図5に示すように周縁改質層M1及び分割改質層M2を形成する(図4のステップP1、ステップP2)。周縁改質層M1は、後述のエッジトリムにおいて周縁部Weを除去する際の基点となるものである。分割改質層M2は、除去される周縁部Weを小片化する際の基点となるものである。
第1のウェハWの内部に周縁改質層M1及び分割改質層M2が形成されると、次に、ウェハ搬送装置80によって重合ウェハTが改質装置60から周縁除去装置70へと搬送される。周縁除去装置70においては、図3(c)に示すように、周縁改質層M1、及び周縁改質層M1から伸展するクラックC1を基点に、第1のウェハWの周縁部Weが除去される(図4のステップP3)。またこの際、分割改質層M2、及び分割改質層M2から伸展するクラックC2を基点に、周縁部Weは小片化して分離される。なお、周縁除去装置70におけるエッジトリムの詳細な方法については後述する。
第1のウェハWの周縁部Weが除去された重合ウェハTは、次に、ウェハ搬送装置80によって周縁除去装置70から加工装置90の受渡位置A0のチャック92へと搬送される。続いて、回転テーブル91を回転させて、チャック92を加工位置A1~A3に順次移動させる。
加工位置A1では、粗研削ユニット94によって第1のウェハWの裏面Wbを粗研削する(図4のステップP4)。加工位置A2では、中研削ユニット95によって第1のウェハWの裏面Wbを中研削する(図4のステップP5)。さらに加工位置A3では、仕上研削ユニット96によって第1のウェハWの裏面Wbを仕上研削する(図4のステップP6)。
研削処理により、図3(d)に示すように第1のウェハWが所望の厚みまで薄化されると、次に、チャック92を受渡位置A0に移動させる。受渡位置A0に移動された重合ウェハTは、次に、ウェハ搬送装置80により洗浄装置41へと搬送される。洗浄装置41では第1のウェハWの研削面(裏面Wb)がスクラブ洗浄される(図4のステップP7)。なお、洗浄装置41では、第1のウェハWの研削面と共に、第2のウェハSの裏面Sbがさらに洗浄されてもよい。
次に、重合ウェハTはウェハ搬送装置50によりエッチング装置40に搬送される。エッチング装置40では第1のウェハWの研削面(裏面Wb)が薬液によりウェットエッチングされる(図4のステップP8)。
その後、すべての処理が施された重合ウェハTは、ウェハ搬送装置50によりトランジション装置30に搬送され、さらにウェハ搬送装置20によりカセット載置台10のカセットCtに搬送される。こうして、ウェハ処理システム1における一連のウェハ処理が終了する。
次に、上述した周縁除去装置70の詳細な構成について説明する。
図6に示すように周縁除去装置70は、周縁除去機構110と回収機構120を相互に接続した構成を有している。周縁除去機構110は、第1のウェハWの周縁部Weを除去する。回収機構120は、周縁除去機構110で除去された第1のウェハWの周縁部Weを回収、蓄積する。なお、回収された周縁部Weは、回収機構120への回収量が予め定められた蓄積可能量を超えると廃棄される。
周縁除去機構110は、重合ウェハTを上面で保持するチャック111を有している。チャック111は、第1のウェハWが上側、第2のウェハSが下側に配置された状態で、当該第2のウェハSを保持する。またチャック111は、回転機構112によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。
チャック111の側方には、第1のウェハWの周縁部Weに衝撃を付与して当該周縁部Weを除去する挿入部材113が設けられている。挿入部材113は、移動機構(図示せず)によりチャック111に保持された重合ウェハTに向けて移動可能に構成されるとともに、回転機構(図示せず)により鉛直軸回りに回転可能に構成されている。挿入部材113は、第1のウェハWと第2のウェハSの外側端部から、当該第1のウェハWと第2のウェハSの界面に挿入される。そして周縁部Weは、界面に挿入された挿入部材113により押し上げられ、その後、挿入部材113が界面に挿入された状態でチャック111を回転させることにより、周縁改質層M1を基点に第1のウェハWから分離して除去される。またこの際、周縁部Weは分割改質層M2を基点に小片化される。
チャック111の側方には、チャック111に保持された重合ウェハTを取り囲むようにカップ体114が設けられている。カップ体114の下部は、後述の回収機構120と接続されている。カップ体114は、挿入部材113により除去された周縁部We、及び、周縁部Weの除去に際して発生するパーティクルを受け止め、回収機構120へと排出する。
回収機構120は、排出部130、シャッタ部140、回収部150を上方からこの順に有している。
排出部130は、周縁除去機構110のカップ体114と後述の回収部150を接続する配管131を有しており、周縁除去機構110で除去された周縁部We、及び、周縁部Weの除去に際して発生するパーティクルの排出流路を構成している。配管131の材質は特に限定されないが、静電気の発生による周縁部Weやパーティクルの付着を防止するため、導電性を有する部材により構成されることが好ましい。
排出流路を構成する配管131の少なくとも一部の周面には分離機構としてのメッシュ131a(若しくはパンチング)が形成されている。また、配管131の径方向外側には、少なくともメッシュ131aが形成された周面を被うようにしてカバー体132が設けられている。カバー体132は、パーティクルを回収するためのフィルタ(図示せず)を備える排気部としての排気機構133と接続されている。そして排出部130においては、排気機構133を起動させることにより配管131の内部、及び、連通する周縁除去機構110のカップ体114の内部を排気し、メッシュ131aを介して前述のフィルタによりパーティクルを回収することができる。
なお、周縁除去機構110で除去された周縁部Weは排気機構133によっては吸引されず、配管131の内部を自重により通過し、後述の回収部150において回収される。換言すれば、このように周縁部Weを回収部150まで適切に落下させることができるように、メッシュ131aにおける開口率、及び、排気機構133における排気量が決定されることが好ましい。
なお、分離機構の構成は上述のメッシュ131a及びカバー体132には限定されず、周縁部Weとパーティクルを適切に分離できるものであればよい。例えば分離機構は、ラビリンス構造やサイクロン構造により構成されていてもよい。
カバー体132の下方には、後述のシャッタ部140の閉塞時において周縁部Weを一時的に保管するバッファ空間134が形成されている。バッファ空間134の周面は、カバー体132の下方に設けられた配管131により構成されている。また、バッファ空間134の底面は、シャッタ部140の後述の板状部材141により構成されている。なお、バッファ空間134の内部には、当該バッファ空間134への周縁部Weの蓄積量を検知するための検知部135が設けられていてもよい。検知部135としては、例えばロードセルや光電センサ、カメラ等を採用することができる。
経路切替部としてのシャッタ部140は、図7に示すように排出部130と後述の回収部150の境界部に設けられた板状部材141を有している。板状部材141は、例えばシリンダなどの駆動機構142により、リニアガイド143に沿って移動させることができ、これによりシャッタ部140は開閉自在に構成されている。そして回収機構120においては、板状部材141移動させてシャッタ部140を開放することにより、排出部130と回収部150を連通させることができる。
なお、シャッタ部140の板状部材141とバッファ空間134を形成する配管131との間には、図7に示すように、板状部材141を適切に移動させるために間隙Gが形成されている。ここで、このように間隙Gが形成された状態でシャッタ部140の開閉動作、すなわち板状部材141の移動を行った場合、上述のようにバッファ空間134において板状部材141の上面に蓄積された周縁部Weが間隙Gへと侵入し、板状部材141の移動を阻害するおそれがある。
そこで本実施形態においては、間隙Gへの周縁部Weの侵入を抑制するためのシール部材144が設けられている。シール部材144の上端部は、バッファ空間134を形成する配管131の下端に接続されている。またシール部材144の下端部は、少なくともシャッタ部140の開閉動作時において板状部材141と接触する。シール部材144としては、板状部材141との接触時において間隙Gへの周縁部Weの侵入を適切に抑制できる部材、例えばブラシやゴム等を採用することができる。
回収部150は、回収ボックス151、ボックス収容体152、接続管153及び重量センサ154を有している。
回収ボックス151は、周縁除去機構110で除去された周縁部Weを内部に回収する。回収ボックス151の上面には、シャッタ部140との対向面に開口部151aが形成されており、かかる開口部151aを介して、排出部130から落下する周縁部Weを内部に回収する。回収ボックス151は、ボックス収容体152(回収部150)から着脱自在に構成されている。
なお、上述のシャッタ部140は、かかる回収ボックス151の回収部150に対する着脱状態に応じて、その開閉動作が制御される。具体的には、回収部150に対して回収ボックス151が取り付けられている際にシャッタ部140が開放され、回収部150に対する回収ボックス151の取り外し時にシャッタ部140が閉塞される。
また回収ボックス151には、周縁部Weを廃棄するにあたっての回収部150からの取り外しに際して、周縁除去装置70が設けられるクリーンルーム内の汚染を抑制するため、開口部151aを閉塞して回収ボックス151の内部を密閉するためのスライドドア151bが設けられている。スライドドア151bは、回収部150に対する回収ボックス151の取り付け時において開放され、回収部150に対する回収ボックス151の取り外し時において閉塞される。
ボックス収容体152は排出部130(シャッタ部140)の下方に固定して設けられ、内部に回収ボックス151を収容可能に構成されている。そして、このように回収ボックス151がボックス収容体152から取り外されることにより、回収ボックス151の内部に回収された周縁部Weを廃棄することができる。
接続管153は、回収部150における回収ボックス151とボックス収容体152の間において、排出部130から落下する周縁部Weを回収ボックスへと適切に回収するために設けられる。接続管153の上端の開口部は、少なくともシャッタ部140の開口、及び、配管131よりも大きく形成されている。また接続管153の下端の開口部は、少なくとも回収ボックス151の開口部151aよりも小さく形成されている。
検知部としての重量センサ154はボックス収容体152の底部に設けられ、ボックス収容体152に対する回収ボックス151の取り付け時において、上面に回収ボックス151を載置する。そして重量センサ154は、載置された回収ボックス151の内部に回収された周縁部Weの蓄積量(重量)を検知する。
なお回収ボックス151は、重量センサ154により検知される周縁部Weの蓄積量に応じて、着脱が制御される。具体的には、周縁部Weの蓄積量が回収ボックス151による蓄積可能量を超えると、回収ボックス151が回収部150から取り外される。その後、内部に蓄積された周縁部Weが廃棄された後、再び、回収部150へと取り付けられる。
なお、回収ボックス151に対する周縁部Weの回収量の検知は、重量センサ154による周縁部Weの重量の検知に代えて、又は、加えて、図6に示すように検知部としての検知センサ155により行われてもよい。検知センサ155としては、例えば光電センサやカメラ等を採用することができる。
なお回収部150の内部は、周縁除去装置70が設置されるクリーンルームを汚染することを抑制するため、密閉構造を有していることが望ましい。
次に、以上のように構成された周縁除去装置70を用いて行われる周縁部Weの除去、及び回収方法について説明する。
先ず、ウェハ搬送装置80により重合ウェハTが周縁除去機構110のチャック111に受け渡され、保持される。重合ウェハTにおける第1のウェハWには、改質装置60において予め周縁改質層M1及び分割改質層M2が形成されている。
次に、挿入部材113を重合ウェハTへ向けて移動させ、第1のウェハWと第2のウェハSの界面に当接させる。この際、挿入部材113及びチャック111(重合ウェハT)を、それぞれ逆方向に回転させる。またこの際、駆動機構142により板状部材141を移動させ、シャッタ部140を開放することが望ましい。
次に、挿入部材113をさらに重合ウェハTの中心へ向けて移動させ、第1のウェハWと第2のウェハSの界面に挿入する。これにより第1のウェハWの周縁部Weが押し上げられ、周縁改質層M1を基点に第1のウェハWから周縁部Weが分離する。この際、分割改質層M2を基点に、周縁部Weは小片化して分離される。
ここで、挿入部材113により除去された周縁部Weは、自重によりカップ体114の下部に接続された回収機構120へと落下する。また、周縁部Weの除去に際しては、上述のように排気機構133による吸引を行っている。これにより、排出部130を介してカップ体114の内部が排気され、周縁部Weの除去に際して発生するパーティクルは適切に回収機構120へと吸引される。
図8に示すように、回収機構120へと落下した周縁部Weは、自重により配管131、カバー体132及びバッファ空間134をそれぞれ通過し、回収部150へと回収される。また、回収機構120へと吸引されたパーティクルは、排気機構133による吸引により、配管131、カバー体132及びメッシュ131aをそれぞれ通過し、排気機構133のフィルタへと回収される。
本実施形態に係る周縁除去装置70においては、重量センサ154や検知センサ155により回収ボックス151の内部への周縁部Weの回収量が検知される。そして、検知された周縁部Weの回収量が回収ボックス151における蓄積可能量を超えると、回収ボックス151を回収部150から取り外し、蓄積された周縁部Weを廃棄する。
ここで図9に示すように、回収ボックス151に回収された周縁部Weを廃棄する際には、回収ボックス151の取り外しに先立ち、駆動機構142により板状部材141を移動させてシャッタ部140を閉塞させる。そして、このようにシャッタ部140を閉塞させることにより、回収部150から回収ボックス151を取り外した場合であっても、周縁除去機構110において除去された周縁部Weは板状部材141の上面、すなわちバッファ空間134に蓄積される。すなわち、回収ボックス151からの周縁部Weの廃棄に際して、周縁除去装置70の動作を停止させる必要がなく、周縁除去機構110による周縁部Weの除去を継続することができる。
回収ボックス151の内部に蓄積された周縁部Weが廃棄されると、回収部150に回収ボックス151が取り付けられる。その後、駆動機構142により板状部材141を移動させてシャッタ部140を開放し、図10に示すように、バッファ空間134に一時的に蓄積されていた周縁部Weを回収ボックス151へと落下させる。この時、シャッタ部140の板状部材141とバッファ空間134の配管131との間隙Gにはシール部材144が設けられているため、周縁部Weは間隙Gに侵入することなく適切に回収ボックス151に回収される。
そして、シャッタ部140の開放により排出部130と回収部150が相互に連通されると、再び、挿入部材113により除去された周縁部Weは、バッファ空間134を介さず回収部150へと直接回収されるようになる。
なお、本実施形態に係る周縁除去装置70においては、回収ボックス151の取り外し時に際してはシャッタ部140を閉塞してバッファ空間134に周縁部Weを一時的に蓄積することで周縁除去機構110によるエッジトリムを継続した。しかしながら、例えば検知部135により検知された周縁部Weの蓄積量がバッファ空間134における蓄積可能量を超えた場合にあっては、周縁除去機構110によるエッジトリムを中断してもよい。この際、エッジトリムの中断に先立って警告を発報するようにしてもよい。かかる場合、回収ボックス151を回収部150に取り付け、シャッタ部140の開放後にエッジトリムが再開される。
また例えば、重量センサ154により検知された周縁部Weの蓄積量が回収ボックス151における蓄積可能量を超えた場合であって、回収ボックス151の取り外しを実行できない場合においても、エッジトリムを中断してもよい。かかる場合、回収ボックス151の取り外しが実行され、周縁部Weを廃棄し、回収ボックス151を回収部150に取り付けた後にエッジトリムが再開される。
また更に、重量センサ154により検知された周縁部Weの蓄積量が回収ボックス151における蓄積可能量を超えた場合であって、回収ボックス151の取り外しを実行できない場合においては、一時的にシャッタ部140を閉塞するように制御されてもよい。これにより、回収ボックス151が取り外せない場合であっても、周縁部Weをバッファ空間134に蓄積することができるため、エッジトリムを継続して行うことができる。そしてその後、更にバッファ空間134においても周縁部Weの蓄積可能量を超えた場合に、エッジトリムを中断してもよい。かかる場合、回収ボックス151の取り外しが実行され、周縁部Weを廃棄し、回収ボックス151を回収部150に取り付けた後にエッジトリムが再開される。
なお、以上の実施形態においては排出部130に対して回収部150が1つのみ接続された場合を例に説明を行ったが、排出部130には複数の回収部150が接続されていてもよい。
例えば図11に示すように、排出部130には2つの回収部150が接続されてもよい。かかる場合、図11に示すようにシャッタ部140を2つ設け、一方の回収ボックス151の交換時において、他方の回収ボックス151に周縁部Weを回収するように排出経路を切り替えることにより、周縁除去機構110におけるエッジトリムを中断することなく、回収ボックス151に蓄積された周縁部Weの廃棄をすることができる。また例えば、図12に示すように、排出部130には2つの回収部150を設け、1つのシャッタ部140により周縁部Weの排出経路を切り替え可能に構成されていてもよい。
以上のように本実施形態に係る周縁除去装置70によれば、周縁部Weを回収する回収ボックス151の取り外し時においてシャッタ部140を閉塞することで、バッファ空間134に周縁部Weを一時的に保管することができる。そしてこれにより、周縁除去装置70の動作を停止させる必要がなく、周縁除去機構110におけるエッジトリムを中断することなく、回収ボックス151に蓄積された周縁部Weの廃棄をすることができる。
また、バッファ空間134に一時的に蓄積される周縁部Weは、回収ボックス151の取り付け後、シャッタ部140を開放することにより適切に回収部150に回収することができる。この際、板状部材141とバッファ空間134との間隙Gにはシール部材144が設けられているため、シャッタ部140の開放動作に伴って、蓄積された周縁部Weを掃きながらより適切に周縁部Weを回収部150へと落下させて回収することができる。また更に、シャッタ部140の下方には、少なくともシャッタ部140の開口よりも大きな開口部を有する接続管153が設けられているため、更に適切に周縁部Weを回収部150へと回収することができる。
また、本実施形態によれば排出部130のカバー体132に排気機構133を接続し、これにより回収機構120及びカップ体114の内部を吸引できるため、周縁部Weの除去に際して発生するパーティクルを適切に排気機構133に回収することができる。また更に、回収機構120は密閉構造を有しているため、回収機構120からのパーティクルの流出を適切に抑制できる。
なお、以上の実施形態において回収部150は、周縁除去機構110で除去された周縁部Weを回収ボックス151の内部に直接回収するように構成されたが、例えば回収ボックス151の内部に回収袋(図示せず)を取り付け可能に構成してもよい。かかる場合、回収された周縁部Weは回収袋を交換することのみにより回収ボックス151から廃棄することができるため、周縁部Weの廃棄をより容易に行うことができる。
また回収部150は、回収ボックス151に代えて回収袋(図示せず)が設置できるように構成されていてもよい。すなわち、接続管153に回収袋が直接取り付け可能に構成されていてもよい。かかる場合であっても、シャッタ部140を閉塞することにより、回収袋の交換を容易に行うことができる。
また例えば、以上の実施形態においては周縁除去機構110、排出部130及び回収部150を同一クリーンルーム内に設ける場合を例に説明を行ったが、周縁除去機構110と排出部130、及び/又は、回収部150は、異なるフロアに設けられてもよい。かかる場合、回収部はサブファブ(SUB-FAB)であってもよい。すなわち、周縁除去機構110で除去された周縁部Weをサブファブに直接廃棄するように構成されていてもよい。
具体的には、図13に示すように、回収部250は回収ボックス151に相当するスライドフレーム251と、ボックス収容体152に相当するフレーム収容体252と、スライドフレーム251の内部に取り付けられる回収袋253と、重量センサ254と、を有している。フレーム収容体252は密閉エリアを形成している。回収部250においては、重量センサ254により回収袋253への周縁部Weの回収量を検知し、かかる検知された回収量が回収袋253による回収可能量を超えた際に、スライドフレーム251をフレーム収容体252から取り外して周縁部Weを廃棄する。周縁部Weの廃棄は、回収袋253を交換することにより行われる。
なお、回収部250には、回収袋253に対する周縁部Weの回収量を検知するための検知機構(図示せず)が更に設けられていてもよい。検知機構としては、例えば光電センサやカメラ等を採用することができる。
なお、上記実施形態において周縁除去機構110は、挿入部材113を第1のウェハWと第2のウェハSの界面に挿入することにより周縁部Weを除去したが、周縁除去機構110の構成はこれに限定されるものではない。
また、上記実施形態においてシャッタ部140は駆動機構142によりスライド移動することにより開閉されたが、シャッタ部140の開閉方法もこれに限られるものではない。例えばシャッタ部140は、絞り機構により開閉されてもよいし、回収部150側に開閉してもよい。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
110 周縁除去機構
120 回収機構
130 排出部
140 シャッタ部
150 回収部
W 第1のウェハ
We 周縁部
120 回収機構
130 排出部
140 シャッタ部
150 回収部
W 第1のウェハ
We 周縁部
Claims (20)
- 周縁除去機構において除去された基板の周縁部の回収機構であって、
除去された前記周縁部を回収する回収部と前記周縁除去機構とを接続する排出部と、
前記排出部における前記周縁部の排出経路を切り替え可能に構成される経路切替部と、を備える回収機構。 - 前記排出部には、除去された前記周縁部の排出経路と、前記周縁除去機構において発生したパーティクルの排出経路を分離する分離機構が設けられ、
前記分離機構における前記パーティクルの排出経路には排気部が接続される、請求項1に記載の回収機構。 - 前記分離機構は、
前記排出部の少なくとも一部の周面に形成されたメッシュと、
前記メッシュを被うように設けられるカバー体と、を備える、請求項2に記載の回収機構。 - 前記経路切替部と前記排出部との間隙を閉塞するシール部材を備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の回収機構。
- 前記シール部材は、一端部が前記排出部に接続され、他端部が前記経路切替部に対して接触して設けられるブラシである、請求項4に記載の回収機構。
- 前記経路切替部の閉塞時において前記経路切替部の上面に蓄積される前記周縁部を検知する検知部を備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の回収機構。
- 前記回収部は、内部に前記周縁部を蓄積する回収ボックスを有し、
前記回収ボックスは、前記回収部に対して着脱自在に構成され、
前記経路切替部は、
前記回収部に対して前記回収ボックスが取り付けられている際に開放され、
前記回収部に対する前記回収ボックスの取り外し時に閉塞される、請求項1~6のいずれか一項に記載の回収機構。 - 前記経路切替部の下方に設けられ、前記回収ボックスと前記排出部とを接続する接続管を備え、
前記接続管は、
上端部に前記排出部よりも大きな開口を有し、
下端部に前記回収ボックスに形成された開口部よりも小さな開口を有する、請求項7に記載の回収機構。 - 前記回収ボックスの内部に蓄積される前記周縁部を検知する検知部を備える、請求項7または8に記載の回収機構。
- 基板を処理する基板処理装置であって、
除去対象の前記基板の周縁部を除去する周縁除去機構と、
請求項1~8のいずれか一項に記載の回収機構と、を備える基板処理装置。 - 前記周縁除去機構は、前記基板の外周を取り囲むように設けられるカップ体を有する、請求項10に記載の基板処理装置。
- 前記カップ体の下端部が前記排出部に接続される、請求項11に記載の基板処理装置。
- 周縁除去部において除去された基板の周縁部を回収する方法であって、
前記周縁部を回収する回収機構は、
除去された前記周縁部を回収する回収部と前記周縁除去部とを接続する排出部と、
前記排出部における前記周縁部の排出経路を切り替え可能に構成される経路切替部と、を備え、
除去対象の前記基板の前記周縁部を除去することと、
除去された前記周縁部を前記回収機構に回収することと、を含む回収方法。 - 前記排出部において、除去された前記周縁部と、前記周縁除去部において発生したパーティクルを分離することを含む、請求項13に記載の回収方法。
- 少なくとも前記回収機構の内部を排気することを含む、請求項13または14に記載の回収方法。
- 前記経路切替部の閉塞時において、
前記周縁部を前記経路切替部の上面に蓄積することを含む、請求項13~15のいずれか一項に記載の回収方法。 - 前記経路切替部の上面に蓄積された前記周縁部を検知することを含む、請求項16に記載の回収方法。
- 前記回収機構は、前記経路切替部と前記排出部との間隙を閉塞するシール部材を有し、
前記シール部材は、前記経路切替部の開放動作時において、前記経路切替部の上面に蓄積された前記周縁部を掃いて前記回収部へと落下させる、請求項16または17に記載の回収方法。 - 前記回収部は、当該回収部に対して着脱自在に構成され、内部に前記周縁部を蓄積する回収ボックスを有し、
前記経路切替部を、
前記回収部に対して前記回収ボックスが取り付けられている際に開放し、
前記回収部に対する前記回収ボックスの取り外し時に閉塞する、請求項13~18のいずれか一項に記載の回収方法。 - 前記回収ボックスの内部に蓄積された前記周縁部を検知することを含む、請求項19に記載の回収方法。
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