KR20210114028A - 가공 장치 및 가공 방법 - Google Patents

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KR20210114028A
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substrate holding
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카즈야 이케우에
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판을 가공하는 가공 장치로서, 상기 기판을 흡착 유지하는 기판 유지면을 가지는 기판 유지부와, 상기 기판 유지면의 외연부를 세정하는 외연 세정부를 구비한다. 또는, 상기 가공 장치를 이용한 기판의 이면을 가공하는 가공 방법으로서, 기판 유지부의 기판 유지면으로 상기 기판의 표면을 흡착 유지한 상태에서, 상기 기판의 이면을 가공하는 것과, 상기 기판 유지면의 외연부를 세정하는 것을 포함한다.

Description

가공 장치 및 가공 방법
본 개시는 가공 장치 및 가공 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 판 형상 워크를 흡인 유지하는 유지면이 되는 유지부와, 유지부를 지지하는 베이스부와, 이 베이스부의 상면 중 유지부의 외주측에 형성된 수봉면을 구비하는 척 테이블이 개시되어 있다. 이 척 테이블은, 유지부에 흡인 유지되는 판 형상 워크의 하면과 수봉면과의 사이로 물을 공급함으로써 수봉부를 형성하고, 이에 의해 가공 찌꺼기를 포함한 가공수가 판 형상 워크의 하면에 침수하는 것을 방지하고 있다.
일본특허공개공보 2013-215868호
본 개시에 따른 기술은, 기판 유지면 상에 퇴적되는 연삭 찌꺼기를 적절하게 제거하여, 가공 후의 기판의 두께의 면내 균일성을 향상시킨다.
본 개시의 일태양은, 기판을 가공하는 가공 장치로서, 상기 기판을 흡착 유지하는 기판 유지면을 가지는 기판 유지부와, 상기 기판 유지면의 외연부를 세정하는 외연 세정부를 구비한다.
본 개시에 따르면, 기판 유지면 상에 퇴적하는 연삭 찌꺼기를 적절하게 제거하여, 가공 후의 기판의 두께의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 가공 장치에 있어서 가공되는 웨이퍼의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 (a) 측면도 (b) 평면도이다.
도 2는 가공 장치에 있어서의 TTV 악화의 원인을 설명하는 설명도이다.
도 3은 가공 장치에 있어서의 TTV 악화의 원인을 설명하는 설명도이다.
도 4는 본 실시 형태에 따른 가공 장치의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 기판 유지부의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 기판 유지부의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 기판 유지부의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 실시 형태에 따른 가공 처리의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 9는 제 2 외연 세정 유닛에 의한 세정 방법의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 10은 기판 유지부의 다른 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 가공 장치에 있어서의 TTV 악화의 원인을 설명하는 설명도이다.
도 12는 다른 실시 형태에 따른 기판 유지부의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 (a) 사시도 (b) 주요부 확대도이다.
도 13은 다른 실시 형태에 따른 기판 유지부의 다른 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 14는 다른 실시 형태에 따른 가공 방법에 있어서의 웨이퍼의 유지 방법을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 표면에 복수의 전자 회로 등의 디바이스가 형성된 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라고 함)에 대하여, 당해 웨이퍼의 이면을 연삭 가공하여, 웨이퍼를 박화하는 것이 행해지고 있다.
도 1은 후술하는 가공 장치(1)에 있어서 가공되는 웨이퍼(W)의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 설명도이며, (a)는 측면도, (b)는 평면도이다. 웨이퍼(W)는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 또는 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼이며, 표면(Wa)에는 디바이스(도시하지 않음)가 형성되어 있다.
도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 주연부(We)는 면취 가공이 되어 있고, 주연부(We)의 단면(예를 들면 웨이퍼(W)의 외단부로부터 직경 방향으로 0.2 mm ~ 0.6 mm의 범위)은 그 선단을 향해 두께가 작아지고 있다. 또한 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 주연부(We)에는, 가공 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 방향의 위치를 특정하기 위한 노치부(Wn)가, 예를 들면 평면에서 봤을 때 대략 V자 형상으로 형성되어 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에는 상기 디바이스를 보호하기 위한 보호재(도시하지 않음)로서, 예를 들면 보호 테이프 또는 지지 웨이퍼가 부착되어 있어도 된다.
가공 장치(1)에 있어서는, 예를 들면 웨이퍼(W)의 이면(Wb)의 연삭 가공이 행해진다. 이 가공 장치(1)에 있어서의 연삭 가공은, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(W)가 척 테이블 상에 흡착 유지된 상태에서 행해진다.
여기서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)의 주연부(We)에는 면취 가공이 되어 있고, 또한, 당해 주연부(We)에는 노치부(Wn)가 형성되어 있다.
그리고, 이와 같이 구성된 웨이퍼(W)의 연삭 가공을 행하는 경우, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 당해 연삭 가공에 의해 발생한 연삭 찌꺼기(D)는, 예를 들면 당해 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 세정액이 체류함으로써, 주연부(We)와 후술하는 기판 유지부(31)와의 사이(이하, '기판 유지면의 외연부'라 하는 경우가 있음), 특히, 노치부(Wn)의 형성 위치에 있어서의 기판 유지면의 외연부로 들어가, 퇴적하는 경우가 있다. 또한, 이와 같이 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)는, 기판 흡착부로서의 포러스부(32)의 내부에 침입하는 경우도 있다.
일반적으로 기판 유지부(31)는, 가공 장치(1)에 마련되는 기판 유지부(31)를 세정하는 세정 장치에 의해 세정된다.
또한, 이 때 포러스부(32)의 내부는, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 포러스부(32)의 흡착면으로부터 물과 에어를 동시에 블로함으로써, 침입한 연삭 찌꺼기(D)가 외부로 배출되는 것에 의해 세정된다.
그러나, 예를 들면 상기 기판 유지부(31)의 세정보다 완전히 세정되지 않은 연삭 찌꺼기(D), 특히 노치부(Wn)에 있어서 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)가 있는 경우, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이후에 가공을 행하는 웨이퍼(W)가, 퇴적한 연삭 찌꺼기(D) 상에 올라앉을 우려가 있다. 그리고, 이와 같이 연삭 찌꺼기(D)에 웨이퍼(W)가 올라앉은 상태에서 연삭 가공이 행해지는 경우, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 연삭 찌꺼기(D)에 올라앉은 부분의 두께가 얇아져, TTV(Total Thickness Variation)가 악화될 우려가 있다.
상술한 특허 문헌 1에 있어서는, 판 형상 워크와 척 테이블의 베이스부와의 사이에 가공수가 침입함으로써 판 형상 워크의 이면에 가공 찌꺼기가 부착하는 것을, 상기 베이스부 상에 수봉부를 형성함으로써 방지하고 있다. 그러나, 가공 찌꺼기가 판 형상 워크와 척 테이블의 유지부와의 사이에 침입함으로써 TTV가 악화되는 것에 대해서는 고려되어 있지 않다. 따라서, 종래의 연삭 가공에는 개선의 여지가 있다.
따라서, 본 개시에 따른 기술은, 기판 유지면 상에 퇴적하는 연삭 찌꺼기를 적절하게 제거하여, 가공 후의 기판의 두께의 면내 균일성을 향상시킨다. 구체적으로, 가공 장치(1)에 상기 연삭 찌꺼기(D)를 세정하는 전용의 세정 기구를 마련한다. 이하, 본 실시 형태에 따른 가공 장치 및 가공 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
<본 실시 형태에 따른 가공 장치의 구성>
먼저, 본 실시 형태에 따른 가공 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 4는 가공 장치(1)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이 가공 장치(1)는, 예를 들면 외부와의 사이에서 복수의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 카세트(C)가 반입반출되는 반입반출 스테이션(2)과, 웨이퍼(W)에 대하여 정해진 처리를 실시하는 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은, Y축 방향으로 배열되어 배치되어 있다.
반입반출 스테이션(2)에는, 카세트 배치대(10)가 마련되어 있다. 도시의 예에서는 복수, 예를 들면 4 개의 카세트 배치대(10)가 X축 방향으로 일렬로 배열하여 마련되고, 즉, 4 개의 카세트(C)를 X축 방향으로 일렬로 배열하여 배치 가능하게 구성되어 있다.
또한, 반입반출 스테이션(2)에는, 예를 들면 카세트 배치대(10)의 Y축 정방향에 인접하여 웨이퍼 반송 영역(20)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(20)에는, X축 방향으로 연신하는 반송로(21) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(22)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(22)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 반송 포크(23)와 반송 패드(24)를 가지고 있다. 반송 포크(23)는, 그 선단이 2 개로 분기하여, 웨이퍼(W)를 흡착 유지한다. 반송 포크(23)는, 예를 들면 연삭 처리 전의 웨이퍼(W)를 반송한다. 반송 패드(24)는, 평면에서 봤을 때 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 직경을 구비한 원형 형상을 가지고, 웨이퍼(W)를 흡착 유지한다. 반송 패드(24)는, 예를 들면 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)를 반송한다. 그리고, 이들 반송 포크(23)와 반송 패드(24)는 각각, 수평 방향, 연직 방향, 수평축 회전 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다.
처리 스테이션(3)에서는, 웨이퍼(W)에 대하여 연삭 또는 세정 등의 가공 처리가 연속하여 행해진다. 처리 스테이션(3)은 회전 테이블(30), 반송 유닛(40), 얼라이먼트 유닛(50), 제 1 세정 유닛(60), 제 2 세정 유닛(70), 전면 세정부 또는 세정액 공급부로서의 웨이퍼 세정 유닛(80), 유지부 전면 세정부로서의 척 세정 유닛(90), 두께 측정 유닛(100), 거친 연삭 유닛(110), 중간 연삭 유닛(120) 및 마무리 연삭 유닛(130)을 가지고 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 가공 장치(1)에는, 외연 세정부로서의 제 1 외연 세정 유닛(140)과, 외연 세정부로서의 제 2 외연 세정 유닛(150)이 더 마련되어 있다.
회전 테이블(30)은, 회전 기구(도시하지 않음)에 의해 회전 가능하게 구성되어 있다. 회전 테이블(30) 상에는, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 기판 유지면(31a)을 가지는 기판 유지부(31)가 4 개 마련되어 있다. 기판 유지부(31)는, 회전 테이블(30)과 동일 원주 상에 균등, 즉 90 도마다 배치되어 있다. 4 개의 기판 유지부(31)는, 회전 테이블(30)이 회전함으로써, 전달 위치(A0) 및 제 1 ~ 제 3 가공 위치(A1 ~ A3)로 이동 가능하게 되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이 본 실시 형태에서는, 전달 위치(A0)는 회전 테이블(30)의 X축 정방향측 또한 Y축 부방향측의 위치이며, 웨이퍼 세정 유닛(80), 척 세정 유닛(90), 두께 측정 유닛(100) 및 제 1 외연 세정 유닛(140)이 배치된다. 전달 위치(A0)의 Y축 부방향측에는, 제 2 세정 유닛(70), 얼라이먼트 유닛(50) 및 제 1 세정 유닛(60)이 배열되어 배치된다. 얼라이먼트 유닛(50)과 제 1 세정 유닛(60)은 상방으로부터 이 순으로 적층되어 배치된다. 제 1 가공 위치(A1)는 회전 테이블(30)의 X축 정방향측 또한 Y축 정방향측의 위치이며, 웨이퍼 세정 유닛(80), 거친 연삭 유닛(110) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)이 배치된다. 제 2 가공 위치(A2)는 회전 테이블(30)의 X축 부방향측 또한 Y축 정방향측의 위치이며, 웨이퍼 세정 유닛(80), 중간 연삭 유닛(120) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)이 배치된다. 제 3 가공 위치(A3)는 회전 테이블(30)의 X축 부방향측 또한 Y축 부방향측의 위치이며, 웨이퍼 세정 유닛(80), 마무리 연삭 유닛(130) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)이 배치된다.
도 5 ~ 도 7은 각각 기판 유지부(31)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 설명도이며, 도 5는 평면도, 도 6은 단면도, 도 7은 사시도이다.
기판 유지부(31)는, 기판 흡착부로서의 포러스부(32)와, 포러스부(32)를 하방으로부터 지지하는 지지부로서의 척 베이스(33)를 구비하고 있다. 이와 같이 기판 유지부(31)에는, 예를 들면 포러스 척이 이용된다. 또한 척 베이스(33)는, 예를 들면 세라믹에 의해 구성되어 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부(31)는 회전 기구(34)에 의해 회전 가능하게 구성되어 있다. 회전 기구(34)는, 예를 들면 회전 테이블(30)에 형성된 관통홀(30a)을 삽입 관통하여 마련된다.
기판 유지부(31)에는, 기판 유지면(31a)에 적어도 액 또는 가스를 공급하는 공급관(35)이 접속되어 있다. 공급관(35)은, 회전 기구(34)의 내부를 지나 기판 유지부(31)에 접속된다. 또한, 공급관(35)은, 4 개의 기판 유지부(31)의 각각에 접속되어 있다. 각 공급관(35)에는, 각 기판 유지부(31)로의 액 또는 가스의 공급을 제어하는 밸브(36)가 마련되어 있다. 또한, 공급관(35)은, 하류측에 있어서 액 공급관(35a)과 가스 공급관(35b)으로 분기하고 있다. 액 공급관(35a)에는, 액 공급부(37)가 접속되어 있다. 액 공급부(37)는 액, 예를 들면 순수를 저류하고, 당해 액을 기판 유지면(31a)에 공급한다. 가스 공급관(35b)에는, 가스 공급부(38)가 접속되어 있다. 가스 공급부(38)는 가스, 예를 들면 에어 또는 불활성 가스를 저류하고, 당해 가스를 기판 유지면(31a)에 공급한다.
또한 본 실시 형태에서는, 액 공급부(37)와 가스 공급부(38)에 공통된 공급관(35)을 이용했지만, 액 공급관(35a)과 가스 공급관(35b)을 각각 직접, 기판 유지부(31)에 접속해도 된다. 이러한 경우, 액 공급관(35a)과 가스 공급관(35b)의 각각에, 밸브(도시하지 않음)가 마련된다. 또한 본 실시 형태에서는, 4 개의 기판 유지부(31)에 공통의 액 공급부(37)와 가스 공급부(38)를 마련했지만, 기판 유지부(31)마다 개별로 액 공급부(37)와 가스 공급부(38)를 각각 마련해도 된다.
또한, 도 4 ~ 도 6에 나타내는 바와 같이, 전달 위치(A0)에 있어서의 기판 유지면(31a)의 외연부 상방에는, 제 1 외연 세정 유닛(140)이 마련되어 있다. 제 1 외연 세정 유닛(140)은, 기판 유지면(31a)의 외연부를 향해 가스와 액체와의 2 유체 세정액, 예를 들면 에어 또는 불활성 가스와 순수를 공급하는 노즐(141)을 가지고 있다. 노즐(141)은, 공급관(142)을 개재하여, 액 공급부(143) 및 가스 공급부(144)에 접속되어 있다.
또한, 제 1 외연 세정 유닛(140)의 구성은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 상술한 바와 같은 2 유체 노즐 대신에, 고압 세정 노즐 또는 세정용 브러시가 이용되어도 된다. 또한, 이들 노즐 또는 세정용 브러시를 임의로 조합하여 가공 장치(1)에 마련해도 된다.
또한, 도 4 ~ 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 가공 위치(A1)에 있어서의 기판 유지부(31)의 직경 방향 외측에는, 제 2 외연 세정 유닛(150)이 마련되어 있다. 제 2 외연 세정 유닛(150)은, 기판 유지면(31a)의 외연부를 향해 액, 예를 들면 순수를 공급하는 노즐(151)을 가지고 있다. 노즐(151)은, 공급관(152)을 개재하여, 액 공급부(153)에 접속되어 있다.
또한, 제 2 가공 위치(A2) 및 제 3 가공 위치(A3)는 제 1 가공 위치(A1)와 동일한 구성을 가지고 있고, 즉, 제 2 가공 위치(A2) 및 제 3 가공 위치(A3)에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 2 외연 세정 유닛(150)이 마련되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 가공 위치(A1 ~ A3)의 각각에 개별로 액 공급부(153)를 마련했지만, 가공 위치(A1 ~ A3)에 공통의 액 공급부(153)를 마련하고, 각 가공 위치(A1 ~ A3)로의 액의 공급을 밸브(도시하지 않음)에 의해 제어해도 된다.
도 4의 설명으로 돌아온다. 반송 유닛(40)은 복수, 예를 들면 3 개의 암(41)을 구비한 다관절형의 로봇이다. 3 개의 암(41)은, 각각이 선회 가능하게 구성되어 있다. 선단의 암(41)에는, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 반송 패드(42)가 장착되어 있다. 또한, 기단의 암(41)은, 암(41)을 연직 방향으로 승강시키는 승강 기구(43)에 장착되어 있다. 그리고, 이러한 구성을 구비한 반송 유닛(40)은, 전달 위치(A0), 얼라이먼트 유닛(50), 제 1 세정 유닛(60) 및 제 2 세정 유닛(70)에 대하여, 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
얼라이먼트 유닛(50)에서는, 연삭 처리 전의 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향을 조절한다. 구체적으로, 예를 들면 스핀 척(도시하지 않음)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 검출부(도시하지 않음)로 웨이퍼(W)의 노치부(Wn)의 위치를 검출함으로써, 당해 노치부(Wn)의 위치를 조절하여 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향을 조절한다.
제 1 세정 유닛(60)에서는, 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 세정하고, 보다 구체적으로 스핀 세정한다.
제 2 세정 유닛(70)에서는, 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)가 반송 패드(42)에 유지된 상태의 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 세정한다. 또한, 반송 패드(42)를 세정한다.
웨이퍼 세정 유닛(80)에서는, 가공 위치(A1 ~ A3)에 있어서 연삭 처리 중의 웨이퍼(W)의 이면(Wb), 전달 위치(A0)에 있어서 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 세정한다.
척 세정 유닛(90)에서는, 전달 위치(A0)에 있어서 기판 유지부(31)를 세정한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 척 세정 유닛(90)은 스톤 세정구(91) 및 이동 기구(92)를 가지고 있다. 이동 기구(92)는, 슬라이더(93)를 따라 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 또한 스톤 세정구(91)를 X축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한, 척 세정 유닛(90)에 마련되는 세정구는 스톤 세정구(91)에는 한정되지 않고, 예를 들면 브러시, 고압 세정액 공급 노즐 또는 2 유체 세정액 노즐 등이어도 된다.
두께 측정 유닛(100)에서는, 전달 위치(A0)에 있어서 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께를 측정한다. 두께 측정 유닛(100)은, 예를 들면 비접촉식의 레이저 변위 센서이다. 두께 측정 유닛(100)은, 도시하지 않는 이동 기구에 의해 측정 위치와 대기 위치와의 사이에서 이동 가능하게 구성되어 있다.
거친 연삭 유닛(110)에서는, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 거친 연삭한다. 거친 연삭 유닛(110)은, 환상 형상으로 회전 가능한 거친 연삭 숫돌(도시하지 않음)을 구비한 거친 연삭부(111)를 가지고 있다. 또한, 거친 연삭부(111)는, 지주(112)를 따라 연직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 거친 연삭 숫돌에 접촉시킨 상태에서, 기판 유지부(31)와 거친 연삭 숫돌을 각각 회전시키고, 또한 거친 연삭 숫돌을 하강시킴으로써, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 거친 연삭한다.
중간 연삭 유닛(120)에서는, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 중간 연삭한다. 중간 연삭 유닛(120)은, 환상 형상으로 회전 가능한 중간 연삭 숫돌(도시하지 않음)을 구비한 중간 연삭부(121)를 가지고 있다. 또한, 중간 연삭부(121)는, 지주(122)를 따라 연직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 중간 연삭 숫돌의 지립의 입도는, 거친 연삭 숫돌의 지립의 입도보다 작다. 그리고, 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 중간 연삭 숫돌에 접촉시킨 상태에서, 기판 유지부(31)와 중간 연삭 숫돌을 각각 회전시키고, 또한 중간 연삭 숫돌을 하강시킴으로써, 이면(Wb)을 중간 연삭한다.
마무리 연삭 유닛(130)에서는, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 마무리 연삭한다. 마무리 연삭 유닛(130)은, 환상 형상으로 회전 가능한 마무리 연삭 숫돌(도시하지 않음)을 구비한 마무리 연삭부(131)를 가지고 있다. 또한, 마무리 연삭부(131)는, 지주(132)를 따라 연직 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 마무리 연삭 숫돌의 지립의 입도는, 중간 연삭 숫돌의 지립의 입도보다 작다. 그리고, 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 마무리 연삭 숫돌에 접촉시킨 상태에서, 기판 유지부(31)와 마무리 연삭 숫돌을 각각 회전시키고, 또한 마무리 연삭 숫돌을 하강시킴으로써, 이면(Wb)을 마무리 연삭한다.
제 1 외연 세정 유닛(140)에서는, 웨이퍼(W)의 연삭 처리 후의 기판 유지부(31)를 세정, 보다 구체적으로는 기판 유지면(31a)의 외연부로서, 웨이퍼(W)의 연삭에 의해 주연부(We)와 포러스부(32)의 사이로 들어가 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)를 씻어낸다.
제 2 외연 세정 유닛(150)에서는, 웨이퍼(W)의 연삭 처리 중의 기판 유지부(31)를 세정, 보다 구체적으로는 기판 유지면(31a)의 외연부로서, 웨이퍼(W)의 연삭에 의해 주연부(We)와 포러스부(32)의 사이로 들어가 퇴적하려고 하는 연삭 찌꺼기(D)를 씻어낸다.
가공 장치(1)에는, 제어부(160)가 마련되어 있다. 제어부(160)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 가공 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 유닛 및 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 가공 장치(1)에 있어서의 후술하는 가공 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 당해 기억 매체(H)로부터 제어부(160)에 인스톨된 것이어도 된다.
<본 실시 형태에 따른 가공 처리>
이어서, 이상과 같이 구성된 가공 장치(1)를 이용하여 행해지는 가공 처리에 대하여, 도 8에 나타내는 순서도를 따라 설명한다.
먼저, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다. 카세트(C)에는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)이 상측을 향하도록 웨이퍼(W)가 수납되어 있다.
이어서, 웨이퍼 반송 장치(22)의 반송 포크(23)에 의해 카세트(C) 내의 웨이퍼(W)가 취출되어, 처리 스테이션(3)으로 반송된다. 이 때, 반송 포크(23)에 의해 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 상측을 향하도록, 표리면이 반전된다.
처리 스테이션(3)으로 반송된 웨이퍼(W)는, 얼라이먼트 유닛(50)으로 전달된다. 그리고, 얼라이먼트 유닛(50)에 있어서, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향이 조절된다(도 8의 단계(S1)).
또한, 다음의 단계(S2)에 있어서 웨이퍼(W)가 기판 유지부(31)에 유지되기 전의 임의의 타이밍, 즉, 예를 들면 이 단계(S1)에 있어서 웨이퍼(W)의 얼라이먼트가 행해질 시에, 기판 유지부(31)는 척 세정 유닛(90)의 스톤 세정구(91)를 이용하여 세정되어 있다(도 8의 단계(T1)). 또한, 이러한 기판 유지부(31)의 세정에 있어서는, 공급관(35)을 거쳐 포러스부(32)의 흡착면으로부터 물과 에어가 동시에 블로된다.
이어서, 웨이퍼(W)는 반송 유닛(40)에 의해, 얼라이먼트 유닛(50)으로부터 전달 위치(A0)로 반송되어, 당해 전달 위치(A0)의 기판 유지부(31)로 전달된다. 이 후, 기판 유지부(31)를 제 1 가공 위치(A1)로 이동시킨다. 그리고, 거친 연삭 유닛(110)에 의해, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 거친 연삭된다(도 8의 단계(S2)). 또한 이 때, 도 9에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정 유닛(80)으로부터 기판 유지부(31)로 유지된 웨이퍼(W)의 중심 방향으로 세정액이 공급된다. 또한, 이러한 거친 연삭에 있어서는, 발생한 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 상기 세정액이 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 포러스부(32)와의 사이, 즉 기판 유지면(31a)의 외연부로 들어감으로써, 당해 기판 유지면(31a)의 외연부에 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적한다.
여기서, 이러한 거친 연삭과 동시에, 당해 기판 유지면(31a)의 외연부는, 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의해 세정된다(제 2 외연 세정). 이러한 때, 웨이퍼(W)를 유지한 기판 유지부(31)는 회전 기구(34)에 의해 회전되기 때문에, 거친 연삭에 의해 발생하는 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 상기 세정액은, 기판 유지면(31a)의 전둘레에 걸쳐 씻겨내진다(도 8의 단계(T2)).
또한, 이러한 기판 유지부(31)의 세정에 있어서는, 웨이퍼 세정 유닛(80)으로부터 기판 유지부(31)를 향해 세정액을 공급해도 된다.
또한, 이러한 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의한 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정에 있어서는, 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 회전 방향, 즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 세정 대상이 되는 기판 유지면(31a)의 외연부의 접선 방향을 향해, 세정액을 공급하는 것이 바람직하다.
이어서, 기판 유지부(31)를 제 2 가공 위치(A2)로 이동시킨다. 그리고, 중간 연삭 유닛(120)에 의해, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 중간 연삭된다(도 8의 단계(S3)). 또한 이 때, 도 9에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정 유닛(80)으로부터 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 중심 방향으로 세정액이 공급된다. 또한, 이러한 중간 연삭에 있어서는, 발생한 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 상기 세정액이 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 포러스부(32)와의 사이, 즉 기판 유지면(31a)의 외연부로 들어감으로써, 당해 기판 유지면(31a)의 외연부에 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적한다.
여기서, 이러한 중간 연삭과 동시에, 당해 기판 유지면(31a)의 외연부는, 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의해 세정된다(제 2 외연 세정). 이러한 때, 웨이퍼(W)를 유지한 기판 유지부(31)는 회전 기구(34)에 의해 회전되기 때문에, 중간 연삭에 의해 발생하는 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 상기 세정액은, 기판 유지면(31a)의 전둘레에 걸쳐 씻겨내진다(도 8의 단계(T3)).
또한, 이러한 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의한 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정에 있어서는, 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 회전 방향, 즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 세정 대상이 되는 기판 유지면(31a)의 외연부의 접선 방향을 향해, 세정액을 공급하는 것이 바람직하다.
이어서, 기판 유지부(31)를 제 3 가공 위치(A3)로 이동시킨다. 그리고, 마무리 연삭 유닛(130)에 의해, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 마무리 연삭된다(도 8의 단계(S4)). 또한 이 때, 도 9에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정 유닛(80)으로부터 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 중심 방향으로 세정액이 공급된다. 또한, 이러한 마무리 연삭에 있어서는, 발생한 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 상기 세정액이 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 포러스부(32)와의 사이, 즉 기판 유지면(31a)의 외연부로 들어감으로써, 당해 기판 유지면(31a)의 외연부에 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적한다.
여기서, 당해 기판 유지면(31a)의 외연부는, 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의해 세정된다(제 2 외연 세정). 이러한 때, 웨이퍼(W)를 유지한 기판 유지부(31)는 회전 기구(34)에 의해 회전되기 때문에, 마무리 연삭에 의해 발생하는 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 상기 세정액은, 기판 유지면(31a)의 전둘레에 걸쳐 씻겨내진다(도 8의 단계(T4)).
또한, 이러한 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의한 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정에 있어서는, 기판 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 회전 방향, 즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 세정 대상이 되는 기판 유지면(31a)의 외연부의 접선 방향을 향해, 세정액을 공급하는 것이 바람직하다.
이어서, 기판 유지부(31)를 전달 위치(A0)로 이동시킨다. 여기서는, 웨이퍼 세정 유닛(80)으로부터 세정액이 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)의 전면이 거친 세정된다(도 8의 단계(S5)). 이 공정에서는, 이면(Wb)의 오염을 어느 정도까지 떨어뜨리는 세정이 행해진다.
이러한 거친 세정과 동시에, 두께 측정 유닛(100)에 의해, 연삭 가공 후의 웨이퍼(W)의 두께가 측정된다. 구체적으로, 두께 측정 유닛(100)이 구비하는 도시하지 않는 물 공급부에 의해 웨이퍼(W)의 이면(Wb)에 세정액이 공급되는 것과 동시에, 당해 공급되는 세정액의 액 중에 계측용의 레이저를 조사함으로써, 웨이퍼(W)의 두께를 측정한다.
이어서, 웨이퍼(W)는 반송 유닛(40)에 의해, 전달 위치(A0)로부터 제 2 세정 유닛(70)으로 반송된다. 그리고, 제 2 세정 유닛(70)에서는, 웨이퍼(W)가 반송 패드(42)에 유지된 상태에서, 당해 웨이퍼(W)의 표면(Wa)이 세정, 건조된다(도 8의 단계(S6)).
이어서, 웨이퍼(W)는 반송 유닛(40)에 의해, 제 2 세정 유닛(70)으로부터 제 1 세정 유닛(60)으로 반송된다. 그리고, 제 1 세정 유닛(60)에서는, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)이 세정액에 의해 마무리 세정된다(도 8의 단계(S7)). 이 공정에서는, 이면(Wb)이 원하는 청정도까지 세정, 건조된다.
또한, 상기 단계(S6)에 있어서 웨이퍼(W)가 전달 위치(A0)로부터 제 2 세정 유닛(70)으로 반송된 후, 즉, 기판 유지부(31)로부터 웨이퍼(W)가 반출된 후, 기판 유지부(31)가 웨이퍼(W)를 유지하고 있지 않는 임의의 타이밍에 있어서, 기판 유지면(31a)의 외연부는 제 1 외연 세정 유닛(140)에 의해 세정된다(제 1 외연 세정 : 도 8의 단계(T5)). 이러한 때, 기판 유지부(31)를 회전 기구(34)에 의해 회전시킴으로써, 기판 유지면(31a)의 외주부에 부착한 연삭 찌꺼기(D)를, 전둘레에 걸쳐 씻어낼 수 있다.
또한, 이러한 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정에 있어서는, 기판 유지부(31)에 유지되어 있던 웨이퍼(W)의 노치부(Wn)가 위치하고 있던 부분을 주로 세정하도록 해도 된다. 이에 의해, 노치부(Wn)에 있어서 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)에 대하여 집중적으로 세정을 행할 수 있기 때문에, 당해 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)를 적절하게 씻어낼 수 있다.
또한, 이러한 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정에 있어, 기판 유지부(31)의 전면 세정, 즉, 척 세정 유닛(90)을 이용한 기판 유지부(31)의 전면 세정이 행해져도 된다. 이러한 기판 유지부(31)의 세정에 있어서는, 기판 유지부(31)를 회전 기구(34)에 의해 회전시키면서, 공급관(35)을 거쳐 포러스부(32)의 흡착면으로부터 물과 에어가 동시에 블로된다. 이와 같이 기판 유지부(31)를 회전시키면서 기판 유지부(31)의 전면 세정을 행함으로써, 원심력에 의해, 세정에 의해 오염된 세정액이 기판 유지면(31a)의 포러스부(32)에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이와 같이 포러스부(32)의 흡착면으로부터 물과 에어를 동시에 블로함으로써, 오염된 세정액이 포러스부(32)에 침입하는 것을 더 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 이러한 기판 유지부(31)의 전면 세정은, 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정과 동시에 행해져도 되고, 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정 전 또는 후에 행해져도 된다. 단, 이러한 기판 유지부(31)의 전면 세정을 외연부의 세정과 동시에 행함으로써, 세정 후의 기판 유지면(31a)의 포러스부(32)에, 세정에 의해 오염된 세정액이 침입하는 것이 적절하게 억제된다. 이러한 관점으로부터, 기판 유지부(31)의 전면 세정은, 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정과 동시에 행해지는 것이 바람직하다.
이 후, 모든 처리가 실시된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(22)의 반송 패드(24)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(C)로 반송된다. 이렇게 하여, 1 매의 웨이퍼(W)에 대한 일련의 가공 처리가 종료되면, 카세트(C)로부터 다음으로 처리가 행해지는 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송 장치(22)의 반송 포크(23)에 의해 취출되고, 당해 다음의 웨이퍼(W)에 대하여 일련의 가공 처리가 개시된다.
또한, 이러한 다음의 웨이퍼(W)에 대한 가공 처리에 있어서는, 전의 웨이퍼(W)에 대하여 행해진 두께 측정 유닛(100)에 의한 측정 결과에 기초하여, 척 세정의 피드백 제어를 행한다. 구체적으로, 예를 들면 두께 측정 유닛(100)에 의해 웨이퍼(W)의 면내 두께에 차가 있다고 측정된 경우에는 기판 유지부(31) 상에 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적되어 있다고 판단하고, 당해 연삭 찌꺼기(D)를 씻어내도록 각 세정 유닛에 의한 척 세정을 행한다.
그리고, 카세트(C)에 수납된 모든 웨이퍼(W)에 대한 일련의 가공 처리가 종료되면, 가공 장치(1)에 있어서의 일련의 가공 처리가 종료된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 가공 장치(1)에 의하면, 웨이퍼(W)의 연삭 처리에 의해 발생하고, 기판 유지면(31a)의 외주부에 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)를, 당해 웨이퍼(W)의 연삭 가공 후에 제 1 외연 세정 유닛(140)에 의해 적절하게 세정할 수 있다. 이에 의해 예를 들면 기판 유지면(31a)의 외연부에 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적해 버린 경우라도, 적절하게 당해 연삭 찌꺼기(D)를 씻어내, TTV의 악화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 가공 장치(1)에 의하면, 연삭 처리에 의해 발생한 연삭 찌꺼기(D)를, 웨이퍼(W)의 연삭 가공 중에 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의해 적절하게 세정할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주연부(We)와 포러스부(32)와의 사이에 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적하는 것을 적절하게 억제할 수 있다.
구체적으로, 상술한 바와 같이, 연삭 가공에 의해 발생한 연삭 찌꺼기(D), 구체적으로, 연삭 찌꺼기(D)를 포함한 세정액은, 포러스부(32)에 의한 웨이퍼(W)의 흡인의 영향으로, 기판 유지면(31a)의 외연부로 들어가, 특히 노치부(Wn)에 있어서 퇴적하기 쉽다. 여기서, 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의해 세정액을 공급하여 세정을 행함으로써, 공급된 세정액에 의해 기판 유지면(31a)의 외연부, 및 노치부(Wn)의 부분의 연삭 찌꺼기(D)가 씻겨내지고, 이에 의해 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이러한 제 1 외연 세정 유닛(140)에 의한 기판 유지면(31a)의 외연부의 세정 방법은 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 기판 유지부(31)를 회전시킴으로써 외연부의 전둘레의 세정을 행해도 되고, 기판 유지부(31)를 회전시키지 않고 적어도 웨이퍼(W)의 노치부(Wn)에 있어서 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)에 대하여 집중적으로 세정을 행해도 된다.
또한, 이와 같이 제 1 외연 세정 유닛(140)에 의해 노치부(Wn)에 있어서 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)를 집중적으로 세정함에 있어서는, 상술한 바와 같이 척 세정 유닛(90) 및 공급관(35)을 거쳐 공급되는 물과 에어에 의한 기판 유지부(31)의 전면 세정을 동시에 행함으로써, 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)를 더 적절하게 제거할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서의 제 1 외연 세정은, 도 8의 단계(T5), 즉 기판 유지부(31)로부터 웨이퍼(W)가 반출된 후의 임의의 타이밍에 있어서 행해졌지만, 세정의 타이밍은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 제 1 외연 세정은, 도 8의 단계(T1), 즉 척 세정 유닛(90) 및 공급관(35)을 거쳐 공급되는 물과 에어에 의한 기판 유지부(31)의 전면 세정과 동시에 행해져도 된다.
또한, 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의한 기판 유지부(31)의 외연부의 세정은, 본 실시 형태에 있어서는, 각각 거친 연삭, 중간 연삭 및 마무리 연삭과 동시에 행했다. 그러나, 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의한 외연 세정의 타이밍은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 연삭 가공 중 이외의 임의의 타이밍에 행할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는 각 가공 위치(A1 ~ A3)에 있어서의 웨이퍼(W)의 연삭 가공 시에, 웨이퍼 세정 유닛(80)으로부터 세정액을 공급하도록 제어했지만, 웨이퍼 세정 유닛(80)으로부터의 세정액의 공급 타이밍도 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가공 처리 후, 웨이퍼(W)를 유지하고 있지 않는 기판 유지부(31)의 포러스부(32)를 향해 세정액을 공급하도록 해도 된다.
또한, 웨이퍼 세정 유닛(80)의 설치 위치도 상기 실시 형태에는 한정되지 않고, 예를 들면 척 세정 유닛(90)과 마찬가지로 슬라이더(93)에 의해 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다. 또한, 웨이퍼 세정 유닛(80)은 예를 들면 2 유체 노즐이어도 된다.
또한, 본 실시 형태에 따른 가공 장치(1)에 있어서는, 상술한 바와 같이 제 1 외연 세정 유닛(140), 및 제 2 외연 세정 유닛(150)의 양방이 마련되어 있어도 되고, 또는 적어도 어느 일방만이 마련되어도 된다. 어느 경우라도, 연삭 찌꺼기(D)의 들어감, 퇴적이 염려되는 기판 유지면(31a)의 외연부를 집중적으로 세정을 행할 수 있기 때문에, 당해 외연부에 대한 연삭 찌꺼기(D)의 퇴적의 억제, 또는 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)의 제거를 적절하게 행할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 가공 장치(1)의 전달 위치(A0), 및 가공 위치(A1 ~ A3)의 각각에 새롭게 제 1 외연 세정 유닛(140) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)을 마련했지만, 제 1 외연 세정 유닛(140) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)의 설치 개소는 이에 한정되지 않는다.
예를 들면, 제 1 외연 세정 유닛(140)은, 척 세정 유닛(90)과 병행하여 슬라이더(93)에 마련되어 있어도 된다. 이러한 경우, 도시하지 않는 제 1 외연 세정 유닛(140)의 이동 기구에 의해, X축 방향 및 Z축 방향으로도 이동 가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 또한 예를 들면, 제 2 외연 세정 유닛(150)이, 슬라이더(93)에 마련되어 있어도 된다.
또한, 제 2 외연 세정 유닛(150)의 설치 개수도 이상의 실시 형태에는 한정되지 않고, 예를 들면 가공 위치(A1 ~ A3) 중 어느 하나에, 적어도 1 개 마련되도록 해도 된다.
또한, 가공 위치(A1 ~ A3)에 있어서의 제 2 외연 세정 유닛(150)의 설치 위치도, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 제 2 외연 세정 유닛(150)은, 제 1 외연 세정 유닛(140)과 마찬가지로, 기판 유지면(31a)의 외연부 상방에 마련되어 있어도 된다. 마찬가지로, 제 1 외연 세정 유닛(140)이, 기판 유지면(31a)의 직경 방향 외측에 마련되어 있어도 된다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 전달 위치(A0)에 있어서 당해 웨이퍼(W)의 거친 세정(도 8의 단계(S5))과 동시에, 두께 측정 유닛(100)에 의한 두께 측정이 행해진다. 이와 같이 두께 측정과 세정이 동시에 행해짐으로써, 가공 장치(1)에 있어서의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 이에 의해, 제 3 가공 위치(A3)에 있어서의 대기 시간을 단축할 수 있기 때문에, 가공 장치(1)에 있어서의 스루풋을 더 적절하게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는 웨이퍼 세정 유닛(80)과 두께 측정 유닛(100)을 별체로서 마련했지만, 웨이퍼 세정 유닛(80)과 두께 측정 유닛(100)은 반드시 별체로서 마련할 필요는 없다. 예를 들면, 이들을 일체로 마련하고, 두께 측정 유닛(100)이 구비하는 물 공급부(도시하지 않음)로부터 공급되는 물을, 세정액으로서 이용함으로써, 가공 장치(1)에 있어서의 스루풋을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는 웨이퍼(W)의 두께 측정을 상기 거친 세정 또는 기판 유지부(31)의 전면 세정과 동시에 행했지만, 웨이퍼(W)의 두께 측정의 타이밍은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 웨이퍼(W)의 두께 측정은, 이들 세정의 전후의 임의의 타이밍에 행해져도 된다. 단, 상술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 두께 측정과 세정을 동시에 행함으로써, 가공 장치(1)에 있어서의 스루풋을 향상시킬 수 있기 때문에, 이들은 동시에 행해지는 것이 바람직하다.
또한 상기 실시 형태에서는, 예를 들면 단일 직경의 웨이퍼(W)를 흡착 유지 가능한 포러스 척을 예로 설명을 행했지만, 직경이 상이한 웨이퍼(W)(예를 들면 φ200 mm의 웨이퍼(W) 및 φ300 mm의 웨이퍼(W))의 각각을 흡착 유지 가능한 기판 유지부로서의 컨버전 척에 본 개시 내용이 적용되어도 된다.
도 10은 컨버전 척(310)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 컨버전 척(310)은, 기판 흡착부로서의 포러스부(320)와, 포러스부(320)를 지지하는 지지부로서의 척 베이스(330)를 구비하고 있다.
포러스부(320)는, 예를 들면 φ200 mm의 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 상면에 흡착 유지하기 위한 대략 원판 형상으로 이루어지는 중심 영역(320a)과, 예를 들면 φ300 mm의 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 중심 영역(320a)과 함께 상면에 흡착 유지하기 위한 대략 환상 형상으로 이루어지는 외주 영역(320b)을 가지고 있다. 즉, 가공 장치(1)에 있어서 φ200 mm의 웨이퍼(W)를 가공 처리하는 경우에 있어서는, 중심 영역(320a)이 기판 유지면(310a)이 되고, φ300 mm의 웨이퍼(W)를 가공 처리하는 경우에 있어서는, 중심 영역(320a) 및 외주 영역(320b)이 기판 유지면(310a)이 된다. 또한, 중심 영역(320a) 및 외주 영역(320b)은, 척 베이스(330)의 후술하는 구획부(330c)를 개재하여 척 베이스(330) 상에 지지된다.
척 베이스(330)는, 포러스부(320)를 하방으로부터 지지하도록 구성되고, 상면에는 포러스부(320)의 중심 영역(320a)을 감합하기 위한 중심홀(330a)과, 외주 영역(320b)을 감합하기 위한 외주홀(330b)이, 구획부(330c)를 개재하여 형성되어 있다. 또한, 척 베이스(330)는 포러스부(320)의 외주 영역(320b)보다 큰 직경으로 형성되어 있고, 외주홀(330b)의 직경 방향 외측(외주 영역(320b)의 직경 방향 외측)에는 비흡착 영역(330d)이 형성되어 있다. 또한 척 베이스(330)는, 예를 들면 세라믹에 의해 구성되어 있다.
또한, 포러스부(320) 및 척 베이스(330)의 상면은, 각각 포러스부(320)의 중심 영역(320a) 및 외주 영역(320b)을 중심홀(330a) 및 외주홀(330b)에 감합한 상태에서 일치하도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 컨버전 척(310)을 이용하는 경우, 제 1 외연 세정 유닛(140) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)에서는, 예를 들면 φ200 mm의 웨이퍼(W)의 연삭 처리 후에 있어서는, 중심 영역(320a)의 외연부를 세정하고, 예를 들면 φ300 mm의 웨이퍼(W)의 연삭 처리 후에 있어서는, 외주 영역(320b)의 외연부를 세정한다.
또한, 제 1 외연 세정 유닛(140) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)은, 각각 직경이 상이한 웨이퍼(W)(예를 들면 φ200 mm 또는 φ300 mm의 웨이퍼(W))를 처리하는 경우에 있어서, 각각의 직경의 웨이퍼(W)에 따라 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다. 즉, 예를 들면 제 1 외연 세정 유닛(140) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)은, 각각 도시하지 않는 이동 기구에 의해 기판 유지부(31) 상에 있어서 직경 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
<다른 실시 형태에 따른 가공 장치의 구성>
상술한 바와 같이, 가공 장치(1)에 의한 연삭 가공에 있어서 발생한 연삭 찌꺼기(D)는, 포러스부(32)에 의한 웨이퍼(W)의 흡인의 영향으로, 기판 유지면(31a)의 외연부로 들어가, 특히 노치부(Wn)에 있어서 퇴적하기 쉽고, 이에 의해 연삭 가공에 있어서의 TTV가 악화되는 경우가 있다. 여기서, 특히 노치부(Wn)에 있어서 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적하기 쉬운 것은, 도 11에 나타내는 바와 같이 평면에서 봤을 때 노치부(Wn)가 형성된 부분에 있어서는, 웨이퍼(W)의 반송 정밀도 또는 얼라이먼트 정밀도에 따라서는 포러스부(32)가 노출되는 경우가 있어, 당해 노출부에 연삭 찌꺼기(D)가 적극적으로 흡인되어 버리는 것에 기인한다고 상정된다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 기판 유지부에 있어서는, 평면에서 봤을 때 노치부(Wn)에 대응하는 위치에 있어서, 포러스부(32)에 의한 웨이퍼(W)의 흡인이 행해지지 않도록 한다.
구체적으로, 도 12의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부(31)가 구비하는 포러스부(32)에, 웨이퍼(W)를 흡착 유지했을 시에 평면에서 봤을 때 웨이퍼(W)의 노치부(Wn)에 대응하는, 홈(32a)을 형성한다.
또한, 척 베이스(33)의 홈(32a)에 대응하는 위치에 있어서는, 돌출부(33a)가 형성된다. 이에 의해, 홈(32a)이 형성된 기판 유지부(31) 상에 있어서는, 웨이퍼(W)의 흡착 유지가 행해지지 않도록 구성되어 있다.
본 실시 형태에 따르면, 노치부(Wn)에 대응하는 부분에 홈(32a)이 형성됨으로써, 평면에서 봤을 때 포러스부(32)가 노출되는 경우가 없어져, 연삭 찌꺼기(D)를 적극적으로 흡인하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 이에 의해 노치부(Wn)에 있어서 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이와 같이 연삭 찌꺼기(D)의 퇴적을 억제함으로써, 척 세정 유닛(90) 및 공급관(35)을 거쳐 공급되는 물과 에어에 의한 전면 세정에 의해, 연삭 찌꺼기(D)를 용이하게 제거할 수 있다. 그리고, 제 1 외연 세정 유닛(140), 또는 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의한 외연 세정을 더 행함으로써, 연삭 찌꺼기(D)의 제거를 더 적절하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 홈(32a) 및 웨이퍼(W)의 노치부(Wn)의 위치 조정은, 얼라이먼트 유닛(50)에 의해 행해진다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 단계(S1)에 있어서 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 조정이 행해지고, 이러한 위치 조정 시에 노치부(Wn)의 위치가 홈(32a)과 일치하도록 조절된다. 그리고, 위치 조정이 행해진 웨이퍼(W)는, 상기 단계(S2)에 있어서 전달 위치(A0)로 반송되고, 당해 전달 위치(A0)의 기판 유지부(31)에 대하여, 원주 방향에 있어서 홈(32a)과 노치부(Wn)가 대응하도록 전달된다.
또한, 포러스부(32)에 형성되는 홈(32a)은, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 각각 평면에서 봤을 때 웨이퍼(W)에 형성된 노치부(Wn)보다 크게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로, 적어도 얼라이먼트 유닛(50)에 있어서 행해지는 위치 조정의 허용 오차 이상의 크기로 홈(32a)을 형성함으로써, 노치부(Wn)에 있어서 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적하는 것을 더 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 기판 유지부로서 상기한 컨버전 척(310)을 사용하고, 당해 컨버전 척(310)에 홈을 형성하는 경우, 도 13에 나타내는 바와 같이, 중심 영역(320a) 및 외주 영역(320b)의 각각에, φ200 mm의 웨이퍼(W)에 대응하는 홈(320c), 및 φ300 mm의 웨이퍼(W)에 대응하는 홈(320d)이 형성된다.
<다른 실시 형태에 따른 가공 방법>
또한, 제 1 외연 세정 유닛(140), 제 2 외연 세정 유닛(150), 제 1 외연 세정 유닛(140), 제 2 외연 세정 유닛(150), 기판 유지부(31)에 유지되는 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향을, 처리하는 웨이퍼(W)의 1 매마다 변경하도록 제어해도 된다.
도 14는 본 실시 형태에 따른 가공 방법의 개요를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 가공 방법에 있어서는, 가공 장치(1)에 있어서 연속적으로 처리되는 웨이퍼(W)의, 기판 유지부(31)에 유지될 시의 수평 방향의 위치(각도)를 매엽으로 변경하고 있다. 즉, 연속적으로 처리되는 복수매의 웨이퍼(W) 각각의 노치부(Wn)의 위치가 평면에서 봤을 때 중첩되지 않도록, 얼라이먼트 유닛(50)에 의한 위치 조정을 행하고 있다.
전술한 바와 같이, 연삭 가공에 있어서 발생한 연삭 찌꺼기(D)는, 특히 노치부(Wn)에 있어서 퇴적하기 쉽지만, 이러한 연삭 찌꺼기(D)의 퇴적에 의한 영향은, 반복 처리되는 복수의 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향이 일치하고 있는 경우에 현저하게 나타나는 것이라고 생각할 수 있다. 즉, 복수의 웨이퍼(W)의 노치부(Wn)의 위치가 수평 방향에 있어서 일치하는 경우, 동일한 개소에 있어서 연삭 찌꺼기(D)가 반복하여 퇴적하게 되어, 이에 의해 종래 행해지고 있던 척 세정 유닛(90) 및 공급관(35)을 거쳐 공급되는 물과 에어에 의한 기판 유지부(31)의 전면 세정에서는 세정이 따라가지 못하게 되어 버린다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 연삭 방법과 같이, 복수의 웨이퍼(W)의 노치부(Wn) 위치, 즉 연삭 찌꺼기(D)가 퇴적하는 위치를 매엽으로 변경함으로써, 척 세정 유닛(90) 및 공급관(35)을 거쳐 공급되는 물과 에어에 의한 전면 세정에 의한 연삭 찌꺼기(D)의 제거를 더 용이하게 할 수 있도록 한다. 이에 의해, 가공 처리에 있어서의 TTV의 악화를 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 이러한 때, 제 1 외연 세정 유닛(140) 및 제 2 외연 세정 유닛(150)에 의한 외연 세정을 더 행함으로써, 노치부(Wn)에 있어서 퇴적한 연삭 찌꺼기(D)의 제거를 더 적절하게 행할 수 있어, TTV의 악화를 더 적절하게 억제할 수 있다.
또한, 이러한 복수의 웨이퍼(W)의 노치부(Wn)의 위치는, 두께 측정 유닛(100)에 의한 측정 결과에 기초하여, 둘레 방향에 있어서 분산시켜도 된다. 즉, 연삭 찌꺼기(D)의 퇴적에 의해 국소적으로 TTV가 악화된 경우, 예를 들면 다음으로 가공 처리가 행해지는 웨이퍼(W)의 노치부(Wn) 위치를 당해 TTV 악화 개소의 직경 방향 반대 측에 설정함으로써, 다음의 웨이퍼(W)의 TTV를 개선할 수 있다.
또한, 이러한 기판 유지부(31)에 유지될 시의 수평 방향의 위치의 변경은, 웨이퍼(W)가 연속적으로 처리되는 경우에 한정되지 않고, 웨이퍼(W)의 처리를 1 매씩 행하는 경우에 행해도 된다. 이 경우에 있어서도, 노치부(Wn)에 있어서 퇴적하는 연삭 찌꺼기(D)의 위치를 분산시킬 수 있기 때문에, 가공 처리에 있어서의 TTV의 악화를 적절하게 억제할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
예를 들면, 가공 장치(1)에 있어서 연삭 가공되는 웨이퍼(W)는, 예를 들면 지지 웨이퍼가 붙여진 중합 웨이퍼여도 되고, 피처리 웨이퍼로서의 웨이퍼(W)에는 엣지트림 가공이 실시되어 있어도 된다. 이러한 경우, 지지 웨이퍼에 형성된 노치부에 의해 수평 방향의 위치 조정이 행해지고, 또한, 당해 지지 웨이퍼의 노치부에 퇴적하는 연삭 찌꺼기(D)를 세정 장치에 의해 제거한다.
1 : 가공 장치
31 : 기판 유지부
31a : 기판 유지면
140 : 제 1 외연 세정 유닛
150 : 제 2 외연 세정 유닛
W : 웨이퍼
Wa : 표면
Wb : 이면

Claims (20)

  1. 기판을 가공하는 가공 장치로서,
    상기 기판을 흡착 유지하는 기판 유지면을 가지는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지면의 외연부를 세정하는 외연 세정부를 구비하는, 가공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 유지부를 수평 방향으로 회전시키는 회전 기구를 더 구비하는, 가공 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외연 세정부는 상기 기판 유지부의 상방에 마련되는 제 1 외연 세정부를 구비하고,
    상기 제 1 외연 세정부는, 적어도, 상기 외연부에 접촉함으로써 세정을 행하는 세정용 브러시, 또는 상기 외연부에 유체를 공급함으로써 세정을 행하는 노즐을 가지는, 가공 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판의 반입반출을 행하는 반입반출 영역과,
    상기 기판의 가공을 행하는 가공 영역을 가지고,
    상기 기판 유지부는, 상기 반입반출 영역과 상기 가공 영역과의 사이에서 이동 가능하게 구성되고,
    상기 반입반출 영역은,
    상기 제 1 외연 세정부와,
    상기 기판 유지부의 전면을 세정하는 유지부 전면 세정부를 구비하는, 가공 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 기판의 반입반출을 행하는 반입반출 영역과,
    상기 기판의 가공을 행하는 가공 영역을 가지고,
    상기 기판 유지부는, 상기 반입반출 영역과 상기 가공 영역과의 사이에서 이동 가능하게 구성되고,
    상기 반입반출 영역은,
    상기 제 1 외연 세정부와,
    상기 기판의 전면을 세정하는 전면 세정부를 구비하는, 가공 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외연 세정부는 상기 외연부의 직경 방향 외측에 마련되는 제 2 외연 세정부를 구비하고,
    상기 제 2 외연 세정부는, 상기 외연부에 유체를 공급함으로써 세정을 행하는 노즐을 가지는, 가공 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 외연 세정부는, 상기 기판 유지면의 접선 방향으로 유체를 공급하는, 가공 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 외연 세정부가 복수 마련되는, 가공 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 반입반출을 행하는 반입반출 영역과,
    상기 기판의 가공을 행하는 가공 영역을 가지고,
    상기 기판 유지부는, 상기 반입반출 영역과 상기 가공 영역과의 사이에서 이동 가능하게 구성되고,
    상기 가공 영역은,
    상기 제 2 외연 세정부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판에 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 구비하는, 가공 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 주연부에는 노치가 형성되고,
    상기 기판 유지면에는, 상기 기판 유지부에 상기 기판을 유지했을 시에, 평면에서 봤을 때 상기 노치와 대응하는 위치에 홈이 형성되는, 가공 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 주연부에는 노치가 형성되고,
    상기 외연 세정부는, 상기 기판 유지면의 외연부 중 상기 노치에 대응하는 부분의 세정을 행하는, 가공 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 원주 방향의 위치를 조절하는 위치 조절부와,
    상기 위치 조절부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 기판의 주연부에는 노치가 형성되고,
    상기 제어부는, 복수의 상기 기판 중, 하나의 상기 기판에 형성된 상기 노치의 위치와, 다음으로 가공되는 상기 기판에 형성된 상기 노치의 위치가, 상기 기판 유지면에 있어서 평면에서 봤을 때 중첩되지 않도록, 상기 기판의 원주 방향의 위치를 제어하는, 가공 장치.
  13. 기판을 가공하는 가공 방법으로서,
    기판 유지부의 기판 유지면으로 상기 기판을 흡착 유지한 상태에서 상기 기판을 가공하는 것과,
    상기 기판 유지면의 외연부를 세정하는 것을 포함하는, 가공 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판이 반출된 후, 상기 기판 유지부의 전면과 상기 기판 유지면의 외연부를 세정하는 것을 더 포함하는, 가공 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 유지면의 외연부의 세정은, 상기 기판 유지부의 상방에 마련되는 제 1 외연 세정부에 의해 행해지는, 가공 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판의 가공, 및 상기 제 1 외연 세정부에 의한 상기 기판 유지면의 외연부의 세정은 동시에 행해지는, 가공 방법.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지면의 외연부의 세정은, 상기 외연부의 직경 방향 외측에 마련되는 제 2 외연 세정부에 의해 행해지고,
    상기 제 2 외연 세정부에 의한 상기 기판 유지면의 외연부의 세정은, 상기 기판 유지부의 전면의 세정과 동시에 행해지는, 가공 방법.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 주연부에는 노치가 형성되고,
    상기 기판 유지부는, 평면에서 봤을 때 상기 기판 유지면에 형성된 홈과 상기 노치가 대응하도록, 상기 기판을 유지하는, 가공 방법.
  19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 주연부에는 노치가 형성되고,
    상기 기판 유지면의 외연부의 세정에 있어서는, 상기 외연부 중 상기 노치에 대응하는 부분의 세정이 행해지는, 가공 방법.
  20. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 원주 방향의 위치를 조절하는 것을 포함하고,
    상기 기판의 주연부에는 노치가 형성되고,
    복수의 상기 기판에 대하여 각각 행해지는 상기 가공에 있어서, 상기 노치가 기판 유지면에 있어서 평면에서 봤을 때 각각 중첩되지 않도록, 상기 기판의 원주 방향의 위치를 조절하는, 가공 방법.
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