KR20200132692A - 연삭 장치 - Google Patents

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KR20200132692A
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준수 우
게이고 이토
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 개질층을 포함하는 만곡된 웨이퍼를 적절히 반송한다.
(해결 수단) 임시 거치 테이블 (61) 상의 웨이퍼 (W) 를 반입 기구 (31) 에 의해 척 테이블에 반송할 때, 웨이퍼 (W) 의 중앙을 흡인 패드 (81) 에 의해 유지함과 함께, 웨이퍼 (W) 의 외주 부분을, 복수의 외주 흡인 유지부 (89) 에 의해 유지하고 있다. 이로써, 웨이퍼 (W) 의 외주 부분의 처짐을 억제하여, 웨이퍼 (W) 를 견고하게 유지할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 (W) 가 만곡되어 있어도, 임시 거치 테이블 (61) 상의 웨이퍼 (W) 를 양호하게 유지하여, 척 테이블의 유지면에 적절히 반송하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 웨이퍼 (W) 를 적절히 반송하기 위해, 웨이퍼 (W) 에 대해 만곡을 억제하기 위한 가공을 실시할 필요가 없다. 그 결과, 웨이퍼 (W) 의 가공 시간을 단축시키는 것이 가능해진다.

Description

연삭 장치{GRINDING APPARATUS}
본 발명은 연삭 장치에 관한 것이다.
분할 예정 라인을 따라 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하고, 그 웨이퍼의 이면을 연삭하여 박화시킴과 함께 디바이스마다 분할하는 가공 방법 (SDBG) 이 있다 (특허문헌 1 참조).
이와 같은 가공 방법에서는, 웨이퍼의 표면측에 개질층을 형성한다. 이 때문에, 개질층의 형성에 의해 웨이퍼의 내부가 팽창되어, 이면측이 움푹 패이도록 웨이퍼가 만곡되는 경우가 있다. 이 경우, 웨이퍼를 연삭 장치의 척 테이블에 반송하는 것이 곤란하다.
그래서, 웨이퍼의 이면측에 개질층을 형성함으로써, 만곡 (휨) 을 억제하는 가공 방법이 있다 (특허문헌 2 참조). 또, 웨이퍼에 만곡을 억제하기 위한 가공을 실시하는 기술도 있다 (특허문헌 3 참조).
일본 공개특허공보 2006-012902호 일본 공개특허공보 2013-214601호 일본 공개특허공보 2016-025188호
그러나, 웨이퍼의 만곡을 억제하기 위해서만 개질층의 형성 부위를 변경하거나 웨이퍼에 가공을 실시하거나 하는 것은, 생산 효율의 악화를 초래한다.
본 발명의 목적은, 개질층을 포함하는 만곡된 웨이퍼를 적절히 반송하는 것에 있다.
본 발명의 연삭 장치 (본 연삭 장치) 는, 표면에 있어서의 분할 예정 라인에 의해 구획된 영역에 디바이스가 형성되고, 그 표면에 테이프가 첩착되고, 그 분할 예정 라인을 따라 내부에 개질층이 형성되고, 이면측이 움푹 패이도록 휜 웨이퍼를, 그 테이프를 통하여 척 테이블의 유지면에 의해 유지하고, 웨이퍼의 이면을 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 장치로서, 웨이퍼를 임시 거치하기 위한 임시 거치 테이블과, 그 테이프를 통하여 웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 그 임시 거치 테이블로부터 그 척 테이블에 웨이퍼를 반송하는 반송 수단을 적어도 구비하고, 그 반송 수단은, 웨이퍼의 이면의 중앙 부분을 흡인 유지하는 중앙 흡인 유지부와, 그 중앙 흡인 유지부에 흡인 유지된 웨이퍼의 외주 부분을 흡인 유지하는 외주 흡인 유지부와, 그 유지면에 중앙 부분을 접촉시킨 웨이퍼의 외주 부분을 그 유지면에 가압하는 링상의 가압부를 구비하고, 그 반송 수단이 그 임시 거치 테이블로부터 웨이퍼를 흡인 유지할 때에는, 그 중앙 흡인 유지부와 그 외주 흡인 유지부가 흡인원에 연통되고, 그 반송 수단이 그 척 테이블의 그 유지면에 웨이퍼를 반송하였을 때에는, 그 중앙 흡인 유지부와 그 외주 흡인 유지부가 에어 공급원에 연통되어 흡인 유지력을 잃고, 그 가압부가 웨이퍼의 외주 부분을 그 유지면에 가압하고, 그 유지면이 흡인원에 연통되고, 그 유지면에 흡인 유지된 웨이퍼를 연삭 지석으로 연삭한다.
본 연삭 장치에서는, 임시 거치 테이블 상의 웨이퍼를 반송 수단에 의해 척 테이블에 반송할 때, 웨이퍼의 중앙을 중앙 흡인 유지부에 의해 유지함과 함께, 웨이퍼의 외주 부분을, 외주 흡인 유지부에 의해 유지하고 있다. 이로써, 웨이퍼의 외주 부분의 처짐을 억제하여, 웨이퍼를 견고하게 유지할 수 있다.
따라서, 웨이퍼가 만곡되어 있어도, 임시 거치 테이블 상의 웨이퍼를 양호하게 유지하여, 척 테이블의 유지면에 적절히 반송하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 본 연삭 장치에서는, 웨이퍼를 적절히 반송하기 위해, 웨이퍼에 대해 만곡을 억제하기 위한 가공을 실시할 필요가 없다. 그 결과, 웨이퍼의 가공 시간을 단축시키는 것이 가능해진다.
도 1 은, 연삭 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 웨이퍼의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 임시 거치 테이블의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 반입 기구의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 5 는, 흡인 패드 및 외주 흡인 유지부에 의해 웨이퍼가 유지된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 6 은, 웨이퍼가 임시 거치 테이블로부터 이반된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7 은, 척 테이블의 유지면에 웨이퍼가 재치된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 8 은, 웨이퍼가 유지면에 의해 흡착 유지되어 있는 상태를 나타내는 설명도이다.
도 9 는, 웨이퍼가 유지면에 의해 흡착 유지된 후, 아암이 상승되어 플레이트가 척 테이블로부터 멀어진 상태를 나타내는 설명도이다.
도 10 은, 개폐 밸브의 근방을 확대하여 나타내는 설명도이다.
도 11 은, 개폐 밸브에 의해 플레이트 연통로를 개폐하기 위한 다른 구성을 나타내는 설명도이다.
도 12 는, 개폐 밸브에 의해 플레이트 연통로를 개폐하기 위한 다른 구성을 나타내는 설명도이다.
도 13 은, 개폐 밸브의 근방을 확대하여 나타내는 설명도이다.
도 1 에 나타내는 연삭 장치 (1) 는, 웨이퍼 (W) 에 대해 반입 처리, 연삭 가공, 세정 처리 및 반출 처리를 포함하는 일련의 작업을 전자동으로 실시하도록 구성되어 있다.
도 1 에 나타내는 웨이퍼 (W) 는, 예를 들어, 원형의 반도체 웨이퍼이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 에는, 격자상의 분할 예정 라인 (L) 에 의해 구획된 부분의 각각에, 디바이스 (D) 가 형성되어 있다. 또, 분할 예정 라인 (L) 을 따라, 웨이퍼 (W) 의 내부에, 도시되지 않은 개질층이 형성되어 있다.
웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 은, 도 1 에 있어서는 하방을 향하고 있고, 보호 테이프 (T) 가 첩착됨으로써 보호되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 은, 연삭 가공이 실시되는 피가공면이 된다.
연삭 장치 (1) 는, 대략 사각형의 제 1 장치 베이스 (11), 제 1 장치 베이스 (11) 의 후방 (＋Y 방향측) 에 연결된 제 2 장치 베이스 (12), 상방으로 연장되는 칼럼 (13), 그리고, 제 1 장치 베이스 (11) 및 제 2 장치 베이스 (12) 를 덮는 케이싱 (14) 을 구비하고 있다.
제 1 장치 베이스 (11) 의 정면측 (－Y 방향측) 에는, 제 1 카세트 스테이지 (151) 및 제 2 카세트 스테이지 (152) 가 형성되어 있다. 제 1 카세트 스테이지 (151) 에는, 가공 전의 웨이퍼 (W) 가 수용되는 제 1 카세트 (151a) 가 재치되어 있다. 제 2 카세트 스테이지 (152) 에는, 가공 후의 웨이퍼 (W) 가 수용되는 제 2 카세트 (152a) 가 재치되어 있다.
제 1 카세트 (151a) 및 제 2 카세트 (152a) 는, 내부에 복수의 선반을 구비하고 있고, 각 선반에 1 장씩 웨이퍼 (W) 가 수용되어 있다.
제 1 카세트 (151a) 의 개구 (도시 생략) 는, ＋Y 방향측을 향하고 있다. 이 개구의 ＋Y 방향측에는, 로봇 (155) 이 배치 형성되어 있다. 로봇 (155) 은, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 의 전체면을 흡인 유지하는 흡인면을 갖는 흡인 패드를 구비하고 있다. 로봇 (155) 은, 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 제 2 카세트 (152a) 에 반입한다. 또, 로봇 (155) 은, 제 1 카세트 (151a) 로부터 가공 전의 웨이퍼 (W) 를 반출하여, 임시 거치 테이블 (61) 에 재치한다.
임시 거치 테이블 (61) 은, 웨이퍼 (W) 를 임시 거치하기 위한 것으로, 로봇 (155) 에 인접하는 위치에 형성되어 있다. 도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 임시 거치 테이블 (61) 에는, 복수의 위치 맞춤 수단 (63) 이 배치 형성되어 있다. 위치 맞춤 수단 (63) 은, 축경하는 위치 맞춤 핀이며, 임시 거치 테이블 (61) 의 직경 방향을 따라 이동함으로써, 임시 거치 테이블 (61) 에 이면 (Wb) 을 위로 하여 재치된 웨이퍼 (W) 를, 소정의 위치에 위치 맞춤 (센터링) 한다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 (W) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 이면 (Wb) 측이 움푹 패이도록 만곡되어 있고, 외주 부분이 휘어서 올라가 있다.
또, 임시 거치 테이블 (61) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 보호 테이프 (T) 측을 흡착 유지하는 것이 가능한 임시 거치 유지면 (62) 을 구비하고 있다. 임시 거치 유지면 (62) 은, 제 1 에어 밸브 (64) 및 제 1 흡인 밸브 (65) 중 어느 것을 통하여, 제 1 에어원 (66) 및 제 1 흡인원 (67) 중 어느 것에 연통되는 것이 가능하게 되어 있다.
위치 맞춤 수단 (63) 에 의한 위치 맞춤시에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 에어 밸브 (64) 및 제 1 흡인 밸브 (65) 의 쌍방 모두가 닫혀 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 임시 거치 테이블 (61) 에 인접하는 위치에는, 반입 기구 (31) 가 형성되어 있다. 반입 기구 (31) 는, 반송 수단의 일례에 상당한다. 반입 기구 (31) 는, 임시 거치 테이블 (61) 에 임시 거치된 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하여 척 테이블 (30) 에 반송하고, 그 유지면 (300) 에 재치한다.
척 테이블 (30) 은, 웨이퍼 (W) 를 흡착하는 유지면 (300) 을 구비하고 있다. 유지면 (300) 은, 흡인원에 연통되어 있고, 보호 테이프 (T) 를 통하여 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한다. 척 테이블 (30) 은, 유지면 (300) 에 웨이퍼 (W) 를 유지한 상태에서, 유지면 (300) 의 중심을 지나는 Z 축 방향으로 연장되는 중심축에서 회전 가능하다.
척 테이블 (30) 의 주위는, 커버 (39) 에 의해 둘러싸여 있다. 이 커버 (39) 에는, Y 축 방향으로 신축되는 벨로스 커버 (39a) 가 연결되어 있다. 그리고, 커버 (39) 및 벨로스 커버 (39a) 의 하방에는, 도시되지 않은 Y 축 방향 이동 수단이 배치 형성되어 있다. 척 테이블 (30) 은, 이 Y 축 방향 이동 수단에 의해, Y 축 방향으로 왕복 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.
제 2 장치 베이스 (12) 상의 후방 (＋Y 방향측) 에는, 칼럼 (13) 이 세워 형성되어 있다. 칼럼 (13) 의 전면에는, 웨이퍼 (W) 를 연삭하는 연삭 수단 (7), 및, 연삭 수단 (7) 을 연삭 이송 방향인 Z 축 방향으로 이동시키는 연삭 이송 수단 (2) 이 형성되어 있다.
연삭 이송 수단 (2) 은, Z 축 방향에 평행한 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (21), 이 Z 축 가이드 레일 (21) 위를 슬라이드하는 Z 축 이동 테이블 (23), Z 축 가이드 레일 (21) 과 평행한 Z 축 볼 나사 (20), Z 축 서보 모터 (22), 및, Z 축 이동 테이블 (23) 의 전면 (표면) 에 장착된 홀더 (24) 를 구비하고 있다. 홀더 (24) 는, 연삭 수단 (7) 을 유지하고 있다.
Z 축 이동 테이블 (23) 은, Z 축 가이드 레일 (21) 에 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 도시되지 않은 너트부가, Z 축 이동 테이블 (23) 의 후면측 (이면측) 에 고정되어 있다. 이 너트부에는, Z 축 볼 나사 (20) 가 나사 결합되어 있다. Z 축 서보 모터 (22) 는, Z 축 볼 나사 (20) 의 일단부에 연결되어 있다.
연삭 이송 수단 (2) 에서는, Z 축 서보 모터 (22) 가 Z 축 볼 나사 (20) 를 회전시킴으로써, Z 축 이동 테이블 (23) 이, Z 축 가이드 레일 (21) 을 따라, Z 축 방향으로 이동한다. 이로써, Z 축 이동 테이블 (23) 에 장착된 홀더 (24), 및, 홀더 (24) 에 유지된 연삭 수단 (7) 도, Z 축 이동 테이블 (23) 과 함께 Z 축 방향으로 이동한다.
연삭 수단 (7) 은, 홀더 (24) 에 고정된 스핀들 하우징 (71), 스핀들 하우징 (71) 에 회전 가능하게 유지된 스핀들 (70), 스핀들 (70) 을 회전 구동시키는 모터 (72), 스핀들 (70) 의 하단에 장착된 휠 마운트 (73), 및, 휠 마운트 (73) 에 지지된 연삭휠 (74) 을 구비하고 있다.
스핀들 하우징 (71) 은, Z 축 방향으로 연장되도록 홀더 (24) 에 유지되어 있다. 스핀들 (70) 은, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300) 과 직교하도록 Z 축 방향으로 연장되고, 스핀들 하우징 (71) 에 회전 가능하게 지지되어 있다.
모터 (72) 는, 스핀들 (70) 의 상단측에 연결되어 있다. 이 모터 (72) 에 의해, 스핀들 (70) 은, Z 축 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여 회전한다.
휠 마운트 (73) 는, 원판상으로 형성되어 있고, 스핀들 (70) 의 하단 (선단) 에 고정되어 있다. 휠 마운트 (73) 는, 연삭휠 (74) 을 지지한다.
연삭휠 (74) 은, 휠 마운트 (73) 와 대략 동일한 직경을 갖도록 형성되어 있다. 연삭휠 (74) 은, 스테인리스 등의 금속 재료로 형성된 원환상의 휠 기대 (환상 기대) (740) 를 포함한다. 휠 기대 (740) 의 하면에는, 전체 둘레에 걸쳐, 환상으로 배치된 복수의 연삭 지석 (741) 이 고정되어 있다. 연삭 지석 (741) 은, 척 테이블 (30) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 을 연삭한다.
척 테이블 (30) 에 인접하는 위치에는, 두께 측정기 (38) 가 배치 형성되어 있다. 두께 측정기 (38) 는, 연삭 중에, 웨이퍼 (W) 의 두께를, 예를 들어 접촉식으로 측정할 수 있다.
연삭 후의 웨이퍼 (W) 는, 반출 기구 (36) 에 의해 반출된다. 제 1 반출 수단으로서의 반출 기구 (36) 는, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 의 전체면을 흡인 유지하는 흡인면을 갖는 흡인 패드를 구비하고 있다. 반출 기구 (36) 는, 척 테이블 (30) 에 재치되어 있는 연삭 가공 후의 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 을 흡인 패드에 의해 흡인 유지하고, 척 테이블 (30) 로부터 반출하여, 매엽식의 스피너 세정 유닛 (26) 의 스피너 테이블 (27) 에 반송한다.
스피너 세정 유닛 (26) 은, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 스피너 테이블 (27), 및, 스피너 테이블 (27) 을 향하여 세정수 및 건조 에어를 분사하는 각종 노즐 (도시 생략) 을 구비하고 있다.
스피너 세정 유닛 (26) 에서는, 웨이퍼 (W) 를 유지한 스피너 테이블 (27) 이, 제 1 장치 베이스 (11) 내에 강하된다. 그리고, 제 1 장치 베이스 (11) 내에서, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 을 향하여 세정수가 분사되어, 이면 (Wb) 이 스피너 세정된다. 그 후, 웨이퍼 (W) 에 건조 에어가 내뿜어져, 웨이퍼 (W) 가 건조된다.
스피너 세정 유닛 (26) 에 의해 세정된 웨이퍼 (W) 는, 제 2 반출 수단으로서의 로봇 (155) 에 의해, 제 2 카세트 (152a) 에 반입된다.
또, 케이싱 (14) 에 있어서의 －Y 측의 측면에는, 터치 패널 (40) 이 설치되어 있다. 터치 패널 (40) 에는, 연삭 장치 (1) 의 가공 상황, 및, 연삭 장치 (1) 에 의한 웨이퍼 (W) 에 대한 가공에 관한 가공 조건 등의 각종 정보가 표시된다. 또, 터치 패널 (40) 은, 가공 조건 등의 각종 정보를 입력하기 위해서도 사용된다. 이와 같이, 터치 패널 (40) 은, 정보를 입력하기 위한 입력 수단으로서 기능함과 함께, 입력된 정보를 표시하기 위한 표시 수단으로서도 기능한다.
또, 연삭 장치 (1) 는, 케이싱 (14) 의 내부에, 연삭 장치 (1) 의 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단 (3) 을 구비하고 있다. 제어 수단 (3) 은, 상기 서술한 연삭 장치 (1) 의 각 구성 요소를 제어하여, 웨이퍼 (W) 에 대해 작업자가 원하는 가공을 실시한다.
또, 제어 수단 (3) 은, 반입 기구 (31) 에 의한, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300) 에 대한 웨이퍼 (W) 의 반송 처리를 제어한다.
이하에, 연삭 장치 (1) 의 특징적인 구성인 반입 기구 (31) 에 대해 설명한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 반입 기구 (31) 는, 흡인면 (82) 을 갖는 흡인 패드 (81), 복수의 외주 흡인 유지부 (89), 흡인 패드 (81) 및 외주 흡인 유지부 (89) 를 지지하는 플레이트 (83), 플레이트 (83) 를 지지하는 지지부 (84), 지지부 (84) 를 갖는 아암 (85), 및, 아암 (85) 을 승강시키는 승강 수단 (86) 을 구비하고 있다.
또한, 반입 기구 (31) 는, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에, 하면 (83a) 의 중심을 중심으로 하여 배치 형성되는 원환상의 제 1 환상 패킹 (87), 및, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에 있어서의 제 1 환상 패킹 (87) 의 외측에, 제 1 환상 패킹 (87) 과 동심원상으로 배치 형성되는 원환상의 제 2 환상 패킹 (88) 을 구비하고 있다. 제 1 환상 패킹 (87) 은, 링상의 가압부의 일례에 상당하고, 유지면 (300) 에 중앙 부분을 접촉시킨 웨이퍼 (W) 의 외주 부분을, 유지면 (300) 에 가압한다.
흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 은, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙 부분을 흡인 유지하기 위해 사용된다. 흡인 패드 (81) 는, 샤프트 (80) 의 하단에 형성되어 있다. 흡인 패드 (81) 는, 중앙 흡인 유지부의 일례에 상당한다.
샤프트 (80) 는, 플레이트 (83) 의 중앙을, 흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 에 수직인 방향으로 자유롭게 승강할 수 있게 관통하고 있다. 따라서, 플레이트 (83) 는, 샤프트 (80) 를 통하여, 흡인 패드 (81) 를, 흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 에 수직인 방향으로 자유롭게 승강할 수 있게 지지하고 있다.
또, 샤프트 (80) 는, 플레이트 (83) 의 상방에 있어서, 아암 (85) 도, 흡인면 (82) 에 수직인 방향으로 자유롭게 승강할 수 있게 관통하고 있다.
샤프트 (80) 에 있어서의 아암 (85) 을 뺀 상단에는, 샤프트 (80) 보다 굵은 외경을 갖는 상단판 (93) 이 형성되어 있다. 이 상단판 (93) 에 의해, 샤프트 (80) 는, 아암 (85) 으로부터 하방으로 빠지는 것이 억제되어 있다.
또, 샤프트 (80) 의 대략 중앙부에는, 샤프트 (80) 보다 굵은 외경을 갖는 고정판 (94) 이 형성되어 있다. 고정판 (94) 은, 아암 (85) 의 하면 (85a) 과 플레이트 (83) 의 상면 (83b) 사이에 있어서, 샤프트 (80) 에 관통되어 있다.
또한, 고정판 (94) 의 상면과 아암 (85) 의 하면 (85a) 사이에는, 코일 스프링 (95) 이 배치 형성되어 있다. 코일 스프링 (95) 은, 샤프트 (80) 의 연장되는 방향, 즉, 흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 에 수직인 방향으로 신축되는 것이 가능하게 되어 있다.
샤프트 (80) 의 중앙에는, 샤프트 (80) 의 상단과 흡인 패드 (81) 를 잇는 관통로 (80a) 가 형성되어 있다. 관통로 (80a) 는, 상단판 (93) 의 개구 (93a) 와, 제 2 에어 밸브 (191) 및 제 2 흡인 밸브 (192) 중 어느 것을 통하여, 제 2 에어원 (에어 공급원) (91) 및 제 2 흡인원 (92) 중 어느 것에 연통되는 것이 가능하게 되어 있다.
샤프트 (80) 를 지지하는 플레이트 (83) 에는, 그 하면 (83a) 에, 복수의 외주 흡인 유지부 (89), 원환상의 제 1 환상 패킹 (87), 및, 제 1 환상 패킹 (87) 과 동심원상으로 배치 형성되는 원환상의 제 2 환상 패킹 (88) 이 구비되어 있다.
외주 흡인 유지부 (89) 는, 흡인 패드 (81) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 외주 부분에 접촉 가능하도록, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 의 복수의 위치에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 외주 흡인 유지부 (89) 는, 제 1 환상 패킹 (87) 과 제 2 환상 패킹 (88) 사이에 배치되어 있다.
각 외주 흡인 유지부 (89) 는, 선단에 외주 흡인 패드 (89a) 를 구비하고, 제 3 에어 밸브 (111) 및 제 3 흡인 밸브 (112) 중 어느 것을 통하여, 제 3 에어원 (에어 공급원) (101) 및 제 3 흡인원 (102) 중 어느 것에 연통되는 것이 가능하게 되어 있다. 각 외주 흡인 유지부 (89) 는, 제 3 흡인원 (102) 에 연통됨으로써, 흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 에 흡인 유지된 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 의 외주 부분을 외주 흡인 패드 (89a) 로 흡인 유지할 수 있다.
또, 외주 흡인 유지부 (89) 는, 하방으로부터 힘을 받은 경우에 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 으로부터 돌출되는 부분의 길이를 바꿀 수 있도록 구성되어 있다. 요컨대, 외주 흡인 패드 (89a) 를 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에 접근시키는 것이 가능하다. 또, 외주 흡인 유지부 (89) 는, 상부가 플레이트 (83) 의 내부에 진입 가능하도록, 플레이트 (83) 에 형성되어도 된다.
또한, 플레이트 (83) 의 내부에, 플레이트 연통로 (96) 가 형성되어 있다. 플레이트 연통로 (96) 는, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에 있어서의 제 1 환상 패킹 (87) 과 제 2 환상 패킹 (88) 사이를, 플레이트 (83) 의 상면 (83b) 에 연통시킨다.
플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에 있어서의 제 1 환상 패킹 (87) 과 제 2 환상 패킹 (88) 사이에는, 플레이트 연통로 (96) 에 있어서의 하면 (83a) 측의 개구부인 하면 개구부 (96a) 가 형성되어 있다.
또, 플레이트 (83) 의 상면 (83b) 에는, 플레이트 연통로 (96) 에 있어서의 상면 (83b) 측의 개구부인 상면 개구부 (96b) 가 형성되어 있다.
아암 (85) 은, 그 하면 (85a) 에, 플레이트 (83) 를 지지하는 지지부 (84) 를 구비하고 있다. 지지부 (84) 는, 그 하단에, 지지부 (84) 보다 굵은 직경을 갖는 개폐 밸브 (97) 를 구비하고 있다. 이 개폐 밸브 (97) 는, 플레이트 (83) 의 플레이트 연통로 (96) 가 확장되고 상하 방향으로 이동이 가능한 공간 (96c) 내에 수용되어 있다.
개폐 밸브 (97) 는, 소정 범위에서 상하 방향으로 이동 가능한 한편, 플레이트 연통로 (96) 로부터 빠지지 않도록 장착되어 있다. 이 개폐 밸브 (97) 에 의해, 지지부 (84) 는, 플레이트 (83) 를 지지하는 것이 가능하게 되어 있다.
또, 개폐 밸브 (97) 는, 플레이트 (83) 에 대해 하방향으로 이동되는 경우에는, 공간 (96c) 의 바닥부에 맞닿아, 플레이트 연통로 (96) 를 닫는다 (막는다). 한편, 개폐 밸브 (97) 는, 플레이트 (83) 에 대해 상방향으로 이동되는 경우에는, 공간 (96c) 의 상부에 맞닿아, 플레이트 연통로 (96) 를 개방한다.
이와 같은 개폐 밸브 (97) 를 구비한 지지부 (84) 를 갖는 아암 (85) 은, 플레이트 (83) 를 수평 방향 (흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 과 평행한 방향) 으로 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 아암 (85) 은, 승강 수단 (86) 에 의해, 플레이트 (83) 와 함께, 상하 방향으로 이동되는 것이 가능하다. 즉, 승강 수단 (86) 은, 아암 (85) 을, 플레이트 (83) 와 함께, 흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 에 수직인 방향으로 이동시키는 것이 가능하다.
이와 같은 구성을 갖는 반입 기구 (31) 는, 상기 서술한 바와 같이, 임시 거치 테이블 (61) 에 임시 거치된 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하여, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300) 에 재치한다. 이와 같은 반입 기구 (31) 의 동작은, 도 1 에 나타내는 제어 수단 (3) 에 의해 제어된다.
이하에, 제어 수단 (3) 의 제어에 의한 반입 기구 (31) 의 동작에 대해 설명한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제어 수단 (3) 은, 아암 (85) 및 승강 수단 (86) 을 제어하여, 임시 거치 테이블 (61) 의 상방에, 플레이트 (83) 를 배치한다. 그리고, 제어 수단 (3) 은, 위치 맞춤 수단 (63) 을 직경 방향 외측으로 퇴피시킨다. 또한, 제어 수단 (3) 은, 승강 수단 (86) 을 제어하여, 플레이트 (83) 를 하강시켜, 플레이트 (83) 에 지지되어 있는 샤프트 (80) 의 하단의 흡인 패드 (81) 에 있어서의 흡인면 (82) 을, 웨이퍼 (W) 의 중앙에 맞닿게 한다.
또한, 제어 수단 (3) 은, 제 2 에어 밸브 (191) 를 닫는 한편, 제 2 흡인 밸브 (192) 를 개방하여, 흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82) 을 제 2 흡인원 (92) 에 연통시킨다. 이로써, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 가, 반입 기구 (31) 의 흡인 패드 (81) 에 의해 흡인 유지된다.
그리고, 제어 수단 (3) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 승강 수단 (86) 을 제어하여, 아암 (85) 과 함께 플레이트 (83) 를, 임시 거치 테이블 (61) 의 임시 거치 유지면 (62) 을 향하여 하강시켜 가압한다. 또한, 제어 수단 (3) 은, 제 3 에어 밸브 (111) 를 닫는 한편, 제 3 흡인 밸브 (112) 를 개방하여, 외주 흡인 유지부 (89) 를 제 3 흡인원 (102) 에 연통시킨다. 이로써, 외주 흡인 유지부 (89) 가, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 의 외주 부분을 흡인 유지한다.
이와 같이 하여, 제어 수단 (3) 은, 흡인 패드 (81) 및 외주 흡인 유지부 (89) 를 각각 제 2 흡인원 (92) 및 제 3 흡인원 (102) 에 연통시킴으로써, 흡인 패드 (81) 및 외주 흡인 유지부 (89) 에 의해, 임시 거치 테이블 (61) 상의 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분 및 외주 부분을 흡인 유지한다.
그 후, 제어 수단 (3) 은, 승강 수단 (86) 을 제어하여, 아암 (85) 과 함께 플레이트 (83) 를 상승시킨다. 이로써, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 가, 임시 거치 테이블 (61) 로부터 이반된다.
이 상태에서, 제어 수단 (3) 은, 아암 (85) 및 승강 수단 (86) 을 제어하여, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300) 의 상방에, 플레이트 (83) 를 배치한다. 그리고, 제어 수단 (3) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 승강 수단 (86) 을 제어하여, 아암 (85) 과 함께, 플레이트 (83) 를, 유지면 (300) 의 상방으로부터 하강시킨다. 이로써, 제어 수단 (3) 은, 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분을 유지면 (300) 에 접촉시킨다.
또한, 제어 수단 (3) 은, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 2 흡인 밸브 (192) 를 닫음과 함께, 제 2 에어 밸브 (191) 를 연다. 또, 제어 수단 (3) 은, 제 3 흡인 밸브 (112) 를 닫음과 함께, 제 3 에어 밸브 (111) 를 연다. 이로써, 흡인 패드 (81) 와 제 2 에어원 (91) 이 연통됨과 함께, 외주 흡인 유지부 (89) 와 제 3 에어원 (101) 이 연통된다. 그 결과, 흡인 패드 (81) 및 외주 흡인 유지부 (89) 가 흡인 유지력을 잃는다.
그리고, 제어 수단 (3) 은, 승강 수단 (86) 을 제어하여, 아암 (85) 과 함께, 플레이트 (83) 를 유지면 (300) 을 향하여 하강시켜 가압한다.
이로써, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 고정판 (94) 의 상면과 아암 (85) 의 하면 (85a) 사이에 배치된 코일 스프링 (95) 이 수축된다.
그리고, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에 형성된 외주 흡인 유지부 (89) 및 제 1 환상 패킹 (87) 이, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 의 휘어서 올라간 외주 부분에 접촉함과 함께, 제 2 환상 패킹 (88) 이, 유지면 (300) 에 있어서의 웨이퍼 (W) 보다 외측에 접촉한다.
이와 같이 하여, 제어 수단 (3) 은, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 유지면 (300) 에 있어서의 웨이퍼 (W) 보다 외측의 부분 (300a) 과, 제 1 환상 패킹 (87) 의 외벽과, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 과, 제 2 환상 패킹 (88) 의 내벽에 의해, 환상 공간 (S) 을 형성한다.
또, 이 때, 아암 (85) 의 지지부 (84) 의 선단에 형성된 개폐 밸브 (97) 가, 플레이트 (83) 의 플레이트 연통로 (96) 에 있어서의 공간 (96c) 의 바닥부에 맞닿아, 플레이트 연통로 (96) 를 닫는다 (막는다). 이로써, 상기의 환상 공간 (S) 이 밀실이 된다.
또, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 유지면 (300) 은, 흡인로 (303) 및 제 4 흡인 밸브 (302) 를 통하여, 제 4 흡인원 (301) 에 접속되어 있다.
그리고, 제어 수단 (3) 은, 환상 공간 (S) 이 밀실로 되어 있는 상태에서, 제 4 흡인 밸브 (302) 를 여는 것에 의해, 유지면 (300) 을 제 4 흡인원 (301) 에 연통시킨다. 상기와 같이, 유지면 (300) 의 일부분 (웨이퍼 (W) 보다 외측의 부분 (300a)) 은, 환상 공간 (S) 의 일부를 형성하고 있다. 이 때문에, 유지면 (300) 을 제 4 흡인원 (301) 에 연통시킴으로써, 유지면 (300) 의 흡인력이 환상 공간 (S) 에 작용하여, 밀실의 환상 공간 (S) 내가 부압이 된다.
그 결과, 대기압에 의해, 플레이트 (83) 가, 유지면 (300) 을 향하여 가압된다. 이 때문에, 플레이트 (83) 의 제 1 환상 패킹 (87) 에 의해, 웨이퍼 (W) 의 휘어서 올라간 외주 부분이, 유지면 (300) 에 가압된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 가, 유지면 (300) 에 흡착 유지된다.
또, 이 때, 외주 흡인 유지부 (89) 는, 웨이퍼 (W) 에 하방으로부터 눌려, 외주 흡인 패드 (89a) 가 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에 접근한다.
유지면 (300) 에 웨이퍼 (W) 가 흡인 유지된 후, 제어 수단 (3) 은, 제 2 에어 밸브 (191) 및 제 3 에어 밸브 (111) 를 닫는다. 또한, 제어 수단 (3) 은, 승강 수단 (86) 을 제어하여, 아암 (85) 을 상승시킨다. 이로써, 아암 (85) 의 지지부 (84) 의 선단에 형성된 개폐 밸브 (97) 가, 플레이트 (83) 의 플레이트 연통로 (96) 에 있어서의 공간 (96c) 의 상부에 맞닿아, 플레이트 연통로 (96) 를 개방한다. 이로써, 환상 공간 (S) 의 밀실이 깨져, 환상 공간 (S) 이 대기 개방된다.
또한, 개폐 밸브 (97) 가 공간 (96c) 내에서 상방향으로 이동함으로써 플레이트 연통로 (96) 를 개방하는 구성으로서, 도 8, 도 9, 및, 개폐 밸브 (97) 의 근방을 확대하여 나타내는 도 10 에 나타내는 바와 같이, 공간 (96c) 의 바닥부로부터 개폐 밸브 (97) 가 멀어졌을 때에 공간 (96c) 과 플레이트 (83) 의 상면 (83b) 을 접속시키는 플레이트 접속로 (97a) 를 구비한다. 또는, 도 11, 도 12, 및, 개폐 밸브 (97) 의 근방을 확대하여 나타내는 도 13 에 나타내는 바와 같이, 공간 (96c) 의 바닥부로부터 개폐 밸브 (97) 가 멀어져 공간 (96c) 의 상부에 개폐 밸브 (97) 가 접촉하였을 때에, 플레이트 연통로 (96) 가 개방되도록, 개폐 밸브 (97) 의 내부에 배치 형성되고, 개폐 밸브 (97) 의 상하면을 접속시키는 밸브 접속로 (97b) 를 구비한다.
그 후, 제어 수단 (3) 은, 승강 수단 (86) 을 제어하여, 아암 (85) 을 더욱 상승시킨다. 이로써, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 고정판 (94) 의 상면과 아암 (85) 의 하면 (85a) 사이에 배치된 코일 스프링 (95) 이 신장된다.
그리고, 흡인 패드 (81) 의 흡인면 (82), 및, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 에 형성된 외주 흡인 유지부 (89) 및 제 1 환상 패킹 (87) 이, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 으로부터 멀어진다. 또한, 제 2 환상 패킹 (88) 이 유지면 (300) 으로부터 멀어진다.
그 후, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300) 에 흡착 유지된 웨이퍼 (W) 가, 연삭 수단 (7) 의 연삭 지석 (741) 에 의해 연삭된다.
이상과 같이, 연삭 장치 (1) 에서는, 임시 거치 테이블 (61) 상의 웨이퍼 (W) 를 반입 기구 (31) 에 의해 척 테이블 (30) 에 반송할 때, 웨이퍼 (W) 의 중앙을 흡인 패드 (81) 에 의해 유지함과 함께, 웨이퍼 (W) 의 외주 부분을, 복수의 외주 흡인 유지부 (89) 에 의해 유지하고 있다. 이로써, 웨이퍼 (W) 의 외주 부분의 처짐을 억제하여, 웨이퍼 (W) 를 견고하게 유지할 수 있다.
따라서, 웨이퍼 (W) 가 만곡되어 있어도, 임시 거치 테이블 (61) 상의 웨이퍼 (W) 를 양호하게 유지하여, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300) 에 적절히 반송하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 연삭 장치 (1) 에서는, 웨이퍼 (W) 를 적절히 반송하기 위해, 웨이퍼 (W) 에 대해 만곡을 억제하기 위한 가공을 실시할 필요가 없다. 그 결과, 웨이퍼 (W) 의 가공 시간을 단축시키는 것이 가능해진다.
또, 연삭 장치 (1) 에서는, 제어 수단 (3) 이, 유지면 (300) 에 있어서의 웨이퍼 (W) 보다 외측의 부분 (300a) 과, 제 1 환상 패킹 (87) 의 외벽과, 플레이트 (83) 의 하면 (83a) 과, 제 2 환상 패킹 (88) 의 내벽에 의해, 밀실의 환상 공간 (S) 을 형성한다. 또한, 제어 수단 (3) 이, 유지면 (300) 의 흡인력을 사용하여 환상 공간 (S) 을 부압으로 함으로써, 대기압에 의해 플레이트 (83) 를 유지면 (300) 을 향하여 가압하여, 제 1 환상 패킹 (87) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 외주 부분을 유지면 (300) 에 가압하고 있다.
이와 같이, 연삭 장치 (1) 에서는, 유지면 (300) 의 흡인력 및 대기압을 이용하여, 웨이퍼 (W) 의 외주 부분을, 유지면 (300) 에 가압하고 있다. 이로써, 웨이퍼 (W) 를 유지면 (300) 에 가압하는 가압력을, 장치의 대형화 및 중량화를 억제하면서, 저비용으로 용이하게 높일 수 있다.
또, 연삭 장치 (1) 에서는, 유지면 (300) 의 흡인력 및 대기압을 이용하고 있기 때문에, 연삭 수단 (7) 에 맞추어 유지면 (300) 의 기울기를 바꾼 경우라도, 유지면 (300) 을 따라 웨이퍼 (W) 를 누를 수 있다. 이 때문에, 유지면 (300) 에 의해 용이하게 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 로봇 (155) 은, 스피너 세정 유닛 (26) 에 의해 세정된 웨이퍼 (W) 를, 제 2 카세트 (152a) 에 반입하고 있다. 이것을 대신하여, 로봇 (155) 은, 스피너 세정 유닛 (26) 에 의해 세정된 웨이퍼 (W) 를, 연삭 장치 (1) 의 옆에 배치 형성되는 테이프 마운터 (도시 생략) 에 반송하도록 구성되어 있어도 된다.
또, 본 실시형태에서는, 플레이트 (83) 는, 그 하면 (83a) 에, 제 1 환상 패킹 (87) 과 동심원상으로 제 2 환상 패킹 (88) 을 구비하고 있다. 이것을 대신하여, 플레이트 (83) 는, 제 2 환상 패킹 (88) 을 구비하지 않아도 된다. 이 경우, 제 1 환상 패킹 (87) 은, 대기압을 이용하지 않고, 아암 (85) 및 승강 수단 (86) 으로부터 전달되는 힘에 의해, 웨이퍼 (W) 의 외주 부분을 유지면 (300) 에 가압한다. 그 때문에, 승강 수단 (86) 의 힘을 전달하는 아암 (85) 을 고강성으로 형성하는 것이 바람직하다.
1 : 연삭 장치
7 : 연삭 수단
61 : 임시 거치 테이블
62 : 임시 거치 유지면
31 : 반입 기구
3 : 제어 수단
80 : 샤프트
80a : 관통로
81 : 흡인 패드
89 : 외주 흡인 유지부
83 : 플레이트
87 : 제 1 환상 패킹
88 : 제 2 환상 패킹
84 : 지지부
85 : 아암
86 : 승강 수단
96 : 연통로
96a : 하면 개구부
96c : 공간
97 : 개폐 밸브
97a : 플레이트 접속로
97b : 밸브 접속로
30 : 척 테이블
300 : 유지면
S : 환상 공간
W : 웨이퍼

Claims (1)

  1. 표면에 있어서의 분할 예정 라인에 의해 구획된 영역에 디바이스가 형성되고, 그 표면에 테이프가 첩착되고, 그 분할 예정 라인을 따라 내부에 개질층이 형성되고, 이면측이 움푹 패이도록 휜 웨이퍼를, 그 테이프를 통하여 척 테이블의 유지면에 의해 유지하고, 웨이퍼의 이면을 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 장치로서,
    웨이퍼를 임시 거치하기 위한 임시 거치 테이블과,
    그 테이프를 통하여 웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과,
    그 임시 거치 테이블로부터 그 척 테이블에 웨이퍼를 반송하는 반송 수단을 적어도 구비하고,
    그 반송 수단은,
    웨이퍼의 이면의 중앙 부분을 흡인 유지하는 중앙 흡인 유지부와,
    그 중앙 흡인 유지부에 흡인 유지된 웨이퍼의 외주 부분을 흡인 유지하는 외주 흡인 유지부와,
    그 유지면에 중앙 부분을 접촉시킨 웨이퍼의 외주 부분을 그 유지면에 가압하는 링상의 가압부를 구비하고,
    그 반송 수단이 그 임시 거치 테이블로부터 웨이퍼를 흡인 유지할 때에는, 그 중앙 흡인 유지부와 그 외주 흡인 유지부가 흡인원에 연통되고,
    그 반송 수단이 그 척 테이블의 그 유지면에 웨이퍼를 반송하였을 때에는, 그 중앙 흡인 유지부와 그 외주 흡인 유지부가 에어 공급원에 연통되어 흡인 유지력을 잃고, 그 가압부가 웨이퍼의 외주 부분을 그 유지면에 가압하고, 그 유지면이 흡인원에 연통되고,
    그 유지면에 흡인 유지된 웨이퍼를 연삭 지석으로 연삭하는, 연삭 장치.
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