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TWI860380B - 基板加工裝置、基板處理系統及基板處理方法 - Google Patents

基板加工裝置、基板處理系統及基板處理方法 Download PDF

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TWI860380B
TWI860380B TW109122499A TW109122499A TWI860380B TW I860380 B TWI860380 B TW I860380B TW 109122499 A TW109122499 A TW 109122499A TW 109122499 A TW109122499 A TW 109122499A TW I860380 B TWI860380 B TW I860380B
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chuck
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児玉宗久
金子知広
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明係提供一種技術，可在一個旋轉台上，實施基板之第一主表面的加工、及基板之與第一主表面為相反側的第二主表面之加工兩者。 本發明之基板加工裝置包含：一對第一基板夾頭，在基板之第一主表面朝上的狀態下，從下方固持基板；一對第二基板夾頭，在基板之與第一主表面為相反側的第二主表面朝上的狀態下，從下方固持基板；旋轉台，繞著鉛直的旋轉軸並依序等間隔地固持其中一個該第一基板夾頭、其中一個該第二基板夾頭、另一個該第一基板夾頭、及另一個該第二基板夾頭，且該旋轉台係繞著該旋轉軸旋轉；第一加工單元，裝設有第一加工具，該第一加工具係將處於被該第一基板夾頭固持之狀態的基板之第一主表面進行加工；及第二加工單元，裝設有第二加工具，該第二加工具係將處於被該第二基板夾頭固持之狀態的基板之第二主表面進行加工。

Description

基板加工裝置、基板處理系統及基板處理方法
本發明係關於一種基板加工裝置、基板處理系統及基板處理方法。
專利文獻1的研磨裝置包含：旋轉台；及複數基板夾頭，繞著旋轉台之旋轉中心線並等間隔地配置。複數基板夾頭係與旋轉台一起以旋轉台的旋轉中心線為中心旋轉。旋轉台係將複數基板夾頭的每一個依序傳至以下位置：裝卸位置，進行基板的固持及基板的固持解除；一次研磨位置，進行基板的一次研磨；及二次研磨位置，進行基板的二次研磨。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-264913號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之一態樣係提供一種技術，可在一個旋轉台上，實施「基板的第一主表面之加工」、及「基板之與第一主表面為相反側的第二主表面之加工」兩者。 [解決問題之手段]
依本發明之一態樣的基板加工裝置包含： 一對第一基板夾頭，在基板之第一主表面朝上的狀態下，從下方固持基板； 一對第二基板夾頭，在基板之與第一主表面為相反側的第二主表面朝上的狀態下，從下方固持基板； 旋轉台，繞著鉛直的旋轉軸並依序等間隔地固持其中一個該第一基板夾頭、其中一個該第二基板夾頭、另一個該第一基板夾頭、及另一個該第二基板夾頭，並繞著該旋轉軸旋轉； 第一加工單元，裝設有第一加工具，其將處於被該第一基板夾頭固持之狀態的基板之第一主表面進行加工；及 第二加工單元，裝設有第二加工具，其將處於被該第二基板夾頭固持之狀態的基板之第二主表面進行加工。 [發明效果]
根據本發明之一態樣，可在一個旋轉台上，實施「基板之第一主表面的加工」、及「基板之與第一主表面為相反側的第二主表面之加工」兩者。
以下，參照圖面說明本發明之實施態樣。又，在各圖面中，有時對於相同或是對應的構成係賦予相同的符號，並省略說明。在本說明書中，X軸方向、Y軸方向及Z軸方向係互相垂直的方向。X軸方向及Y軸方向為水平方向，Z軸方向為鉛直方向。
圖1係顯示依本發明之一實施態樣之基板處理系統的俯視圖。圖2係顯示圖1之基板處理系統之一例的側視圖。在圖2中，為了圖示圖1的第二處理站5當中，配置於第三處理區塊5a的各種裝置，故省略第三搬運區塊5c的圖示。
基板處理系統1係將基板10研磨並平坦化。基板10例如為矽晶圓等半導體基板。基板10例如係將鑄錠切片而製備。如圖3所示，基板10包含第一主表面11、及與第一主表面11為相反側的第二主表面12。
第一主表面11與第二主表面12例如係以預先形成於基板10的記號等來區別。又，第一主表面11與第二主表面12亦能以處理前之基板10在晶圓匣盒C內的頂面及底面來區別。可將頂面作為第一主表面11，而底面作為第二主表面12，亦可將底面作為第一主表面11，而頂面作為第二主表面12。
基板處理系統1係研磨基板10的第一主表面11與基板10的第二主表面12兩者。例如，基板處理系統1係研磨基板10的第一主表面11，並研磨「與研磨後之第一主表面11為相反側的第二主表面12」。
如圖1所示，基板處理系統1包含：搬入搬出站2、第一處理站3、第二處理站5及控制裝置9。搬入搬出站2、第一處理站3及第二處理站5，係以此順序從X軸方向負側往X軸方向正側配置。
搬入搬出站2包含搬入搬出區塊2a及第一搬運區塊2b。第一搬運區塊2b係配置於搬入搬出區塊2a的旁邊，例如配置於搬入搬出區塊2a的X軸方向正側。又，第一搬運區塊2b係配置於第一處理站3之第一處理區塊3a的旁邊，例如配置於第一處理區塊3a的X軸方向負側。
搬入搬出區塊2a包含在Y軸方向上排成一列的複數載置部21。複數載置部21各自係載置晶圓匣盒C。晶圓匣盒C係在鉛直方向上隔著間隔而收納複數基板10。又，載置部21的數量並無特別限定。同樣地，晶圓匣盒C的數量亦無特別限定。
在第一搬運區塊2b的內部，設有第一搬運裝置22。第一搬運裝置22包含固持基板10的固持部。固持部可在水平方向（X軸方向及Y軸方向兩方向）上及鉛直方向上移動，以及能以鉛直軸為中心迴旋。第一搬運裝置22係對於「載置於複數載置部21之複數晶圓匣盒C」及「第一處理站3的第一處理區塊3a」，搬運基板10。
第一處理站3包含：第一處理區塊3a、第二處理區塊3b及第二搬運區塊3c。第二搬運區塊3c係配置於第一處理區塊3a及第二處理區塊3b的旁邊，例如配置於第一處理區塊3a的X軸方向正側，且配置於第二處理區塊3b的Y軸方向正側。又，第二搬運區塊3c係配置於第二處理站5之第三處理區塊5a的旁邊，例如配置於第三處理區塊5a的X軸方向負側。
在第二搬運區塊3c的內部，配置有第二搬運裝置31。第二搬運裝置31包含固持基板10的固持部。固持部可在水平方向（X軸方向及Y軸方向兩方向）及鉛直方向上移動，以及能以鉛直軸為中心迴旋。第二搬運裝置31係對於第一處理區塊3a、第二處理區塊3b及第二處理站5的第三處理區塊5a，搬運基板10。
如圖2所示，第一處理區塊3a例如包含：第一移轉裝置32、第二移轉裝置33及第一翻轉裝置34。第一移轉裝置32係從第一搬運裝置22承接基板10，其後，暫時保管基板10，直到移交給第二搬運裝置31為止。第二移轉裝置33係從第二搬運裝置31承接基板10，其後，暫時保管基板10，直到移交給第一搬運裝置22為止。第一翻轉裝置34係在基板10之第二主表面12蝕刻後，基板10之第一主表面11蝕刻前，使基板10上下翻轉。又，構成第一處理區塊3a的各種裝置之配置及個數，並不限定於圖2所示之配置及個數。
如圖2所示，第二處理區塊3b例如包含：第一清洗裝置35、第二清洗裝置36、第一蝕刻裝置37及第二蝕刻裝置38。第一清洗裝置35係在基板10之第一主表面11研磨後，清洗基板10，並以刷具或海綿等洗掉附著於基板10的異物。第二清洗裝置36係在基板10之第二主表面12研磨後，清洗基板10，並以刷具或海綿等洗掉附著於基板10的異物。第一蝕刻裝置37係在基板10之第一主表面11研磨後，蝕刻第一主表面11，以去除因第一主表面11之研磨而形成的受損層，並將第一主表面11平坦化。第二蝕刻裝置38係在基板10之第二主表面12研磨後，蝕刻第二主表面12，以去除因第二主表面12之研磨而形成的受損層，並將第二主表面12平坦化。又，構成第二處理區塊3b的各種裝置之配置及個數，並不限定於圖2所示之配置及個數。
第二處理站5包含：第三處理區塊5a、第四處理區塊5b及第三搬運區塊5c。第三搬運區塊5c係配置於第三處理區塊5a及第四處理區塊5b的旁邊，例如配置於第三處理區塊5a的Y軸方向負側，且配置於第四處理區塊5b的X軸方向負側。又，第三搬運區塊5c與第三處理區塊5a亦可為一個區塊。又，第三搬運區塊5c係配置於第一處理站3之第二處理區塊3b的旁邊，例如配置於第二處理區塊3b的X軸方向正側。
在第三搬運區塊5c的內部，配置有第三搬運裝置51。第三搬運裝置51包含固持基板10的固持部。固持部可在水平方向（X軸方向及Y軸方向兩方向）及鉛直方向上移動，以及能以鉛直軸為中心迴旋。第三搬運裝置51係對於第三處理區塊5a、第四處理區塊5b及第一處理站3的第二處理區塊3b，搬運基板10。
如圖2所示，第三處理區塊5a例如包含：第一對準裝置52、第二對準裝置53、第二翻轉裝置54及緩衝裝置55。第一對準裝置52係在基板10之第一主表面11朝上的狀態下，以相機等檢測第一主表面11的中心位置。如此，在基板10之第一主表面11朝上的狀態下，將基板10載置於基板加工裝置56的基板夾頭時，可使基板10的中心與基板夾頭的中心位置一致。第二對準裝置53係在基板10之第二主表面12朝上的狀態下，以相機等檢測第二主表面12的中心位置。如此，在基板10之第二主表面12朝上的狀態下，將基板10載置於基板加工裝置56的基板夾頭時，可使基板10的中心與基板夾頭的中心位置一致。第二翻轉裝置54係在基板10之第一主表面11研磨後，基板10之第二主表面12的研磨前，使基板10上下翻轉。
緩衝裝置55係保管藉由第一清洗裝置35所執行之清洗後，且回到基板加工裝置56前的基板10。基板10例如有時會因為研磨時間及清洗時間等複數處理時間的時間差，而在第一主表面11研磨後，第二主表面12研磨前，於緩衝裝置55中暫時待命。由於暫時保管回到基板加工裝置56前的基板10，故可吸收基板加工裝置56之作業時間的變動，又，可提高基板加工裝置56的可用率。又，由於係在清洗後保管基板10，故和在清洗前保管基板10的情況相比，可將緩衝裝置55維持在潔淨的狀態。
緩衝裝置55係設於「從第一清洗裝置35經過第二翻轉裝置54而搬運至第二對準裝置53的基板10之搬運路徑」的途中。亦即，緩衝裝置55係設於從第一清洗裝置35到第二翻轉裝置54的途中，或是從第二翻轉裝置54到第二對準裝置53的途中之任一者。無論如何，即使在緩衝裝置55產生基板10的位置偏移，但在其後，亦能以第二對準裝置53檢測基板10之第二主表面12的中心，故可使基板10的中心與基板夾頭的中心位置一致。
又，構成第三處理區塊5a的各種裝置之配置及個數，並不限定於圖2所示之配置及個數。例如，第二翻轉裝置54及緩衝裝置55亦可配置於第一處理站3的第一處理區塊3a。
如圖1所示，第四處理區塊5b例如包含基板加工裝置56及清洗裝置57。基板加工裝置56係將基板10研磨並平坦化。基板加工裝置56係研磨基板10之第一主表面11與基板10之第二主表面12兩者。基板加工裝置56的細節會在之後說明。
清洗裝置57係在以第三搬運裝置51之固持部從上方固持「藉由基板加工裝置56加工後之基板10」的狀態下，清洗基板10的底面。
此外，在第三處理區塊5a與第二搬運區塊3c的邊界設有基板10的搬運口，該搬運口係藉由擋門41而開閉。擋門41係在緊接於第二搬運裝置31從第二搬運區塊3c進入第三處理區塊5a之前，打開搬運口，並在第二搬運裝置31剛從第三處理區塊5a離開至第二搬運區塊3c後，關閉搬運口。如此，可抑制在基板加工裝置56所產生之微粒經由第三搬運區塊5c及第三處理區塊5a而侵入第二搬運區塊3c之情形，可將第二搬運區塊3c維持潔淨。
同樣地，在第三處理區塊5a與第三搬運區塊5c的邊界設有基板10的搬運口，該搬運口係藉由擋門42而開閉。擋門42係在緊接於第三搬運裝置51從第三搬運區塊5c進入第三處理區塊5a之前，打開搬運口，並在第三搬運裝置51剛從第三處理區塊5a離開至第三搬運區塊5c後，關閉搬運口。如此，可抑制在基板加工裝置56所產生之微粒經由第三搬運區塊5c而侵入第三處理區塊5a之情形，可將第三處理區塊5a維持潔淨。
同樣地，在第二處理區塊3b與第三搬運區塊5c的邊界設有基板10的搬運口，該搬運口係藉由擋門43而開閉。擋門43係在緊接於第三搬運裝置51從第三搬運區塊5c進入第二處理區塊3b之前，打開搬運口，並在第三搬運裝置51剛從第二處理區塊3b離開至第三搬運區塊5c後，關閉搬運口。如此，可抑制在基板加工裝置56所產生之微粒經由第三搬運區塊5c而侵入第二處理區塊3b之情形，可將第二處理區塊3b維持潔淨。
如圖1所示，控制裝置9例如為電腦，其包含CPU（Central Processing Unit）91及記憶體等記錄媒體92。在記錄媒體92中，儲存有控制在基板處理系統1執行之各種處理的程式。控制裝置9係藉由使CPU91執行儲存於記錄媒體92的程式，而控制基板處理系統1的動作。又，控制裝置9包含輸入介面93及輸出介面94。控制裝置9係以輸入介面93接收來自外部的訊號，並以輸出介面94將訊號傳輸至外部。
上述程式例如儲存於電腦可讀取之記錄媒體，並從該記錄媒體安裝至控制裝置9的記錄媒體92。作為電腦可讀取之記錄媒體例如可列舉：硬碟（HD）、軟性磁碟（FD）、光碟（CD）、磁光碟（MO）及記憶卡等。又，程式亦可經由網際網路而從伺服器下載，並安裝至控制裝置9的記錄媒體92。
參照圖4說明上述構成之基板處理系統1的動作。圖4所示之處理，係在藉由控制裝置9所執行之控制下實施。
首先，第一搬運裝置22係從載置於載置部21的晶圓匣盒C，取出基板10（S101）。其後，第一移轉裝置32會從第一搬運裝置22承接基板10，並移交至第二搬運裝置31。第二搬運裝置31係從第一移轉裝置32將基板10搬運至第一對準裝置52。
接著，第一對準裝置52係在基板10之第一主表面11朝上的狀態下，以相機等檢測第一主表面11的中心位置（S102）。其後，第三搬運裝置51係從第一對準裝置52將基板10搬運至基板加工裝置56。控制裝置9係參照第一對準裝置52的檢測結果，控制第三搬運裝置51，以使基板10的中心與基板加工裝置56的基板夾頭之中心一致。
接著，基板加工裝置56係研磨基板10的第一主表面11（S103）。其後，第三搬運裝置51係從基板加工裝置56將基板10搬運至第一清洗裝置35。又，在該途中，宜使清洗裝置57清洗基板10的底面（第二主表面12）。該期間，基板10的頂面（第一主表面11）係由第三搬運裝置51的固持部所固持。由於清洗裝置57係在搬運的途中清洗基板10的底面，故可抑制從第四處理區塊5b帶出研磨屑之情形。
接著，第一清洗裝置35係清洗基板10（S104）。附著於基板10的異物會被刷具或海綿等洗掉。宜刷擦清洗基板10之上下兩面。其後，第二搬運裝置31會從第一清洗裝置35將基板10搬運至第二翻轉裝置54。
接著，第二翻轉裝置54會將基板10上下翻轉，並使基板10的第二主表面12朝上（S105）。其後，第二搬運裝置31會從第二翻轉裝置54將基板10搬運至緩衝裝置55。
接著，緩衝裝置55係暫時保管基板10（S106）。其後，第二搬運裝置31會從緩衝裝置55將基板10搬運至第二對準裝置53。又，亦可將基板10之上下翻轉（S105）與基板10的暫時保管（S106）順序顛倒。該情況下，第二搬運裝置31係從第一清洗裝置35將基板10搬運至緩衝裝置55，接著，從緩衝裝置55將基板10搬運至第二翻轉裝置54，其後，從第二翻轉裝置54將基板10搬運至第二對準裝置53。
又，圖4中，係在第一主表面11的研磨（S103）後，第二主表面12的研磨（S108）前，進行緩衝（S106），但根據基板加工裝置56等的運行狀況，亦可不進行緩衝（S106）。亦即，會有基板10在第一主表面11的研磨（S103）後，第二主表面12的研磨（S108）前，不經由緩衝裝置55的情況。
接著，第二對準裝置53係在基板10之第二主表面12朝上的狀態下，以相機等檢測第二主表面12的中心位置（S107）。其後，第三搬運裝置51會從第二對準裝置53將基板10搬運至基板加工裝置56。控制裝置9係參照第二對準裝置53的檢測結果，控制第三搬運裝置51，以使基板10的中心與基板加工裝置56之基板夾頭的中心一致。
接著，基板加工裝置56會研磨基板10之第二主表面12（S108）。其後，第三搬運裝置51會從基板加工裝置56將基板10搬運至第二清洗裝置36。又，在該途中，宜使清洗裝置57清洗基板10的底面（第一主表面11）。該期間，基板10的頂面（第二主表面12）係由第三搬運裝置51的固持部所固持。由於在搬運的途中，清洗裝置57會清洗基板10的底面，故可抑制從第四處理區塊5b帶出研磨屑之情形。
接著，第二清洗裝置36會清洗基板10（S109）。附著於基板10的異物會被刷具或是海綿等洗掉。宜將基板10的上下兩面刷擦清洗。其後，第二搬運裝置31會從第二清洗裝置36將基板10搬運至第二蝕刻裝置38。
接著，第二蝕刻裝置38會蝕刻基板10之第二主表面12（S110）。第二蝕刻裝置38例如係從上方對旋轉的基板10噴吐蝕刻液，並以蝕刻液蝕刻第二主表面12。可去除因第二主表面12之研磨而形成的受損層。除了受損層的去除之外，亦可使第二主表面12平坦化。其後，第二搬運裝置31會從第二蝕刻裝置38將基板10搬運至第一翻轉裝置34。
接著，第一翻轉裝置34會將基板10上下翻轉，並使基板10之第一主表面11朝上（S105）。其後，第二搬運裝置31會從第一翻轉裝置34將基板10搬運至第一蝕刻裝置37。
接著，第一蝕刻裝置37會蝕刻基板10之第一主表面11（S112）。第一蝕刻裝置37例如係從上方對旋轉的基板10噴吐蝕刻液，並以蝕刻液蝕刻第一主表面11。可去除因第一主表面11之研磨而形成的受損層。除了受損層的去除之外，亦可使第一主表面11平坦化。其後，第二搬運裝置31會從第一蝕刻裝置37將基板10搬運至第二移轉裝置33。
最後，第一搬運裝置22會從第二移轉裝置33承接基板10，並將基板10收納於載置在載置部21的晶圓匣盒C（S113）。基板10係在收納於晶圓匣盒C的狀態下，被搬運至外部。
基板10在剛從鑄錠切下時，厚度及平坦度均不均一。厚度及平坦度在一個基板10內不均一，在複數基板10之間亦不均一。根據本發明之實施態樣，可研磨基板10的兩面（第一主表面11及第二主表面12），而可將基板10的厚度及平坦度均一化。
根據本發明之實施態樣，由於藉由一個系統1便能研磨基板10的兩面，故可藉由一個系統1大量生產製品。因此，可降低製品間的品質差異，而容易控管製品的品質。再者，由於藉由一個系統1不僅實施兩面之研磨，亦實施兩面的清洗及兩面的蝕刻，故可更容易控管製品的品質。
又，根據本實施態樣，由於係藉由一個系統1研磨基板10的兩面，故和藉由一個系統研磨基板之一面，並藉由另一系統研磨基板之相反面的情況相比，可將系統整體小型化。原因在於，可將搬入搬出站2及基板10的搬運路徑等共通化。再者，由於藉由一個系統1不僅實施兩面之研磨，亦實施兩面之清洗及兩面的蝕刻，因此可將整體更小型化。
又，根據本實施態樣，由於藉由一個系統1便能實施兩面之研磨及兩面之蝕刻兩者，故為了良好地維持製品的品質（例如平坦度），可修正的處理條件會較多，而易於將品質的檢查結果反饋至處理條件。可長時間自動地維持製品的品質，而可減少所耗費的人力。
圖5係顯示依本發明之一實施態樣的基板加工裝置的俯視圖。基板加工裝置56係研磨基板10之第一主表面11與基板10之第二主表面12兩者。基板加工裝置56包含：旋轉台60、一對第一基板夾頭61A、61B、一對第二基板夾頭62A、62B、第一加工單元63及第二加工單元67。
旋轉台60係以鉛直的旋轉軸R1為中心旋轉。旋轉台60係繞著該旋轉軸R1並依序等間隔地固持第一基板夾頭61A、第二基板夾頭62B、第一基板夾頭61B及第二基板夾頭62A。
如圖6所示，四個基板夾頭61A、61B、62A、62B係以各自的自轉軸R2為中心以可任意自轉的方式被固持於旋轉台60。又，旋轉台60的旋轉軸R1係四個基板夾頭61A、61B、62A、62B的公轉軸。
一對第一基板夾頭61A、61B係以包夾旋轉台60之旋轉軸R1且對稱的方式配置。一對第一基板夾頭61A、61B均在基板10之第一主表面11朝上的狀態下，從下方固持基板10。
同樣地，一對第二基板夾頭62A、62B係以包夾旋轉台60之旋轉軸R1且對稱的方式配置。一對第二基板夾頭62A、62B均在基板10之第二主表面12朝上的狀態下，從下方固持基板10。
第一加工單元63包含裝設第一加工具64的第一可動部65。第一加工具64係將處於被第一基板夾頭61A、61B固持之狀態的基板10之第一主表面11進行加工。第一加工具64係可更換地裝設於第一可動部65。第一升降部66係使第一可動部65升降。
第一加工具64例如將基板10薄化。如圖6所示，第一加工具64包含：圓圈盤狀的研磨輪641、及固定於研磨輪641之底面的磨石642。複數磨石642係沿著研磨輪641之底面的外緣而配置成環狀。複數磨石642係配置於同一水平面H。
如圖7所示，配置成環狀的複數磨石642之軌道OB係設定成通過基板10之頂面（例如第一主表面11）的中心13。
如圖6所示，第一可動部65例如包含：旋轉盤651，可更換地裝設於第一加工具64；旋轉軸652，在其下端部設置旋轉盤651；軸承653，旋轉自如地支撐旋轉軸652；及旋轉軸馬達654，用於使旋轉軸652旋轉。旋轉軸馬達654係藉由使旋轉軸652旋轉，而使旋轉盤651及第一加工具64旋轉。
又，第一加工單元63包含使第一可動部65升降的第一升降部66。例如，第一升降部66包含：鉛直的引導部661、沿引導部661而移動的滑件662、使滑件662移動的馬達663。在滑件662上固定有支持部664，支持部664係固持第一可動部65。第一可動部65及第一加工具64係與滑件662一起升降。
第一升降部66係使第一可動部65及第一加工具64下降。第一加工具64係一邊旋轉一邊下降，並與旋轉的基板10之頂面接觸，以研磨基板10的整個頂面。
如圖5所示，第二加工單元67與第一加工單元63同樣地包含：第二可動部69及第二升降部70。第二可動部69係裝設未圖示的第二加工具。由於第二加工具除了將處於被第二基板夾頭62A、62B固持之狀態的基板10之第二主表面12進行加工這點之外，係與第一加工具64相同構成，故省略圖示。第二升降部70係使第二可動部69升降。第二可動部69係與第一可動部65相同構成，而第二升降部70係與第一升降部66相同構成。
如上所述，基板加工裝置56包含：旋轉台60、一對第一基板夾頭61A、61B、一對第二基板夾頭62A、62B、第一加工單元63及第二加工單元67。第一加工單元63係將處於被第一基板夾頭61A、61B固持之狀態的基板10之第一主表面11進行加工，第二加工單元67係將處於被第二基板夾頭62A、62B固持之狀態的基板10之第二主表面12進行加工。因此，在一個旋轉台60上，可實施第一主表面11之加工及第二主表面12之加工兩者。又，由於係在一個裝置上研磨基板10的兩面，故和在一個裝置上研磨基板之一面，並在另一裝置上研磨基板之相反面的情況相比，可減少裝置的數量，而可將系統整體小型化。
如圖5所示，基板加工裝置56包含一對第一傾斜角度調整部71A、71B，獨立地調整一對第一基板夾頭61A、61B之自轉軸R2的傾斜角度。其中一個第一傾斜角度調整部71A係調整其中一個第一基板夾頭61A之自轉軸R2的傾斜角度。另一個第一傾斜角度調整部71B係調整另一個第一基板夾頭61B的傾斜角度。所謂傾斜角度，係指相對於自轉軸R2之鉛直線的傾斜角度。傾斜角度例如係藉由「從X軸方向觀察時之自轉軸R2與Z軸所夾的角、及從Y軸方向觀察時之自轉軸R2與Z軸所夾的角」來表示。
由於其中一個第一傾斜角度調整部71A與另一個第一傾斜角度調整部71B相同，故針對其中一個第一傾斜角度調整部71A進行說明，而省略另一個第一傾斜角度調整部71B之說明。又，針對其中一個第一基板夾頭61A進行說明，而省略另一個第一基板夾頭61B之說明。
如圖8所示，第一基板夾頭61A係經由第一傾斜角度調整部71A而裝設於旋轉台60。第一傾斜角度調整部71A包含旋轉自如地支撐第一基板夾頭61A的支撐台711。在支撐台711的內部，內建有使第一基板夾頭61A以其自轉軸R2為中心旋轉的馬達。在支撐台711形成有凸緣712。第一傾斜角度調整部71A包含在凸緣712的周向上等間隔（例如間隔120°）地配置的三個連接部713、714、715。三個連接部713、714、715係將凸緣712與旋轉台60加以連接。
兩個連接部713、714係以可調整凸緣712相對於旋轉台60的高度H1、H2的方式連接。剩餘的一個連接部715係以不能調整凸緣712相對於旋轉台60的高度的方式連接。兩個連接部713、714例如分別包含馬達716、及將馬達716之旋轉移動轉換成凸緣712之直線移動的移動轉換機構717。移動轉換機構717例如包含滾珠螺桿。第一傾斜角度調整部71A係藉由變更兩個高度H1、H2，而調整自轉軸R2的傾斜角度。自轉軸R2的傾斜角度係以兩個高度H1、H2來表示。又，剩餘的一個連接部715在本實施態樣中，係以不能調整凸緣712相對於旋轉台60的高度的方式連接，但亦能以可調整高度的方式連接。
第一基板夾頭61A包含固持基板10的基板固持面611。基板固持面611係從下方固持基板10。基板10係與基板固持面611呈同心圓狀地被吸附於基板固持面611。以使基板固持面611與自轉軸R2的交叉點與基板10的中心一致的方式，將基板10的整個底面（例如第二主表面12）吸附於基板固持面611。
如圖6及圖8所強調，第一基板夾頭61A的基板固持面611，係以第一基板夾頭61A之自轉軸R2為中心對稱的圓錐面。若將基板10吸附於圓錐狀的基板固持面611，則因為基板10的頂面（例如第一主表面11）會附隨於基板固持面611，故亦會成為圓錐面。
若改變自轉軸R2的傾斜角度，則會改變在圖7所示之磨石642之軌道OB上的磨石642與基板10的接觸壓力分布。在接觸壓力高的位置中，和接觸壓力低的位置相比，基板10的薄化會較為進展。因此，藉由調整自轉軸R2的傾斜角度，可調整基板10之徑向上的板厚分布。
第一基板夾頭61A的基板固持面611在未固持基板10的狀態下，係藉由第一加工單元63研磨成圓錐狀。在將第一基板夾頭61A的基板固持面611研磨成圓錐狀時的自轉軸R2之傾斜角度，係成為研磨基板10之第一主表面11時的自轉軸R2之傾斜角度的基準值。在研磨第一主表面11時，若自轉軸R2的傾斜角度為上述基準值，則在第一主表面11研磨後，基板10之徑向上的板厚分布便會變得均一。板厚分布係在一個基板10內變得均一，甚至在複數基板10間亦變得均一。
又，在將一對第一基板夾頭61A、61B的基板固持面611、611研磨成圓錐狀前，係進行該等基板固持面611、611的高度對準，接著，使該等自轉軸R2、R2以相同的方式傾斜。該等基板固持面611、611係在以相同的方式傾斜的狀態下，被研磨成圓錐狀。因此，在被其中一個第一基板夾頭61A所固持之基板10，與被另一個第一基板夾頭61B所固持的基板10上，研磨後的板厚分布會變得均一。
如圖5所示，基板加工裝置56包含一對第二傾斜角度調整部72A、72B，獨立地調整一對第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度。其中一個第二傾斜角度調整部72A係調整其中一個第二基板夾頭62A之自轉軸R2的傾斜角度。另一個第二傾斜角度調整部72B係調整另一個第二基板夾頭62B的傾斜角度。
由於該等第二傾斜角度調整部72A、72B係與上述第一傾斜角度調整部71A相同，故省略說明。又，由於該等第二基板夾頭62A、62B亦除了包含「藉由代替第一加工單元63的第二加工單元67研磨成圓錐狀的基板固持面」此點之外，均與上述第一基板夾頭61A相同，故亦省略說明。
又，在將一對第二基板夾頭62A、62B的基板固持面研磨成圓錐狀前，係進行該等基板固持面的高度對準，接著，使該等自轉軸R2、R2以相同的方式傾斜。該等基板固持面係在以相同的方式傾斜的狀態下，被研磨成圓錐狀。因此，在被其中一個第二基板夾頭62A所固持之基板10，與被另一個第二基板夾頭62B所固持的基板10上，研磨後的板厚分布會變得均一。
如上所述，基板加工裝置56包含第一傾斜角度調整部71A、71B及第二傾斜角度調整部72A、72B，獨立地調整第一基板夾頭61A、61B及第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度。對每一個基板夾頭61調整自轉軸R2的傾斜角度的原因在於，基板夾頭61對旋轉台60的安裝誤差等，於每個基板夾頭61上均不同。
此外，第一基板夾頭61A、61B係固持藉由第一加工單元63研磨的基板10，但不固持藉由第二加工單元67研磨的基板10。另一方面，第二基板夾頭62A、62B係固持藉由第二加工單元67研磨的基板10，但不固持藉由第一加工單元63研磨的基板10。又，第一加工單元63的旋轉軸652之旋轉軸R3，與第二加工單元67的旋轉軸之旋轉軸，兩者均配置成鉛直，但可能因安裝誤差等而稍微傾斜。又，該安裝誤差在第一加工單元63與第二加工單元67上不同。
又，如上所述，第一基板夾頭61A、61B包含藉由第一加工單元63而非第二加工單元67研磨而成的基板固持面611。第一基板夾頭61A、61B與被第一基板夾頭61A、61B所固持的基板10，係被同一個第一加工單元63加以研磨。因此，若第一基板夾頭61A、61B之自轉軸R2的傾斜角度為上述基準值，則在藉由第一加工單元63所執行之研磨後，基板10之徑向上的板厚分布便容易變得均一。板厚分布係在一個基板10內變得均一，甚至在複數基板10間亦變得均一。再者，在被其中一個第一基板夾頭61A所固持的基板10，與被另一個第一基板夾頭61B所固持的基板10上，研磨後的板厚分布會變得均一。又，即使因為第一加工具64的磨損等而使板厚分布變得不均一，但由於原本為均一，故容易修正傾斜角度。
同樣地，如上所述，第二基板夾頭62A、62B包含藉由第二加工單元67而非第一加工單元63研磨而成的基板固持面。第二基板夾頭62A、62B，與被第二基板夾頭62A、62B所固持的基板10，係被同一個第二加工單元67加以研磨。因此，若第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度為上述基準值，則在藉由第二加工單元67所執行的研磨後，基板10之徑向上的板厚分布便容易變得均一。板厚分布係在一個基板10內變得均一，甚至在複數基板10間亦變得均一。再者，在被其中一個第二基板夾頭62A所固持之基板10，與被另一個第二基板夾頭62B所固持之基板10上，研磨後的板厚分布會變得均一。又，即使因為第二加工具的磨損等而使板厚分布變得不均一，但由於原本為均一，故容易修正傾斜角度。
如圖5所示，基板加工裝置56包含第一板厚分布測定部75A，在基板10的徑向複數點上，測定藉由第一加工單元63研磨後之基板10的板厚。第一板厚分布測定部75A包含非接觸式的雷射感測器等第一板厚檢測器751A，第一板厚檢測器751A係檢測藉由第一加工單元63研磨後之基板10的板厚。第一板厚檢測器751A例如係從「被基板10之頂面反射的光」與「被基板10之底面反射的光」之相位差，而檢測基板10的板厚。
第一板厚分布測定部75A包含第一迴旋臂部752A，第一迴旋臂部752A係以其基端為中心迴旋，並在前端固持第一板厚檢測器751A。若使第一迴旋臂部752A迴旋，便可在基板10的徑向複數點上，測定板厚。又，第一迴旋臂部752A亦可在其長邊方向上，隔著間隔而固持複數第一板厚檢測器751A。又，第一板厚分布測定部75A亦可包含沿著導軌移動的滑件，以代替第一迴旋臂部752A，滑件亦可固持第一板厚檢測器751A。
同樣地，基板加工裝置56包含第二板厚分布測定部75B，在基板10的徑向複數點上，測定藉由第二加工單元67研磨後之基板10的板厚。由於第二板厚分布測定部75B與第一板厚分布測定部75A相同，故省略說明。
控制裝置9包含第一傾斜角度修正部95，基於以第一板厚分布測定部75A測得之基板10之徑向上的板厚分布，而修正第一基板夾頭61A、61B之自轉軸R2的傾斜角度。由於第一傾斜角度修正部95係基於藉由第一加工單元63加工後之基板10的板厚分布，而修正第一基板夾頭61A、61B之自轉軸R2的傾斜角度，故可使下一次以後的板厚分布成為均一。又，若藉由第一板厚分布測定部75A測得之板厚分布在容許範圍內，便不進行傾斜角度的修正。
第一基板夾頭61A之自轉軸R2的傾斜角度，係基於被第一基板夾頭61A固持且藉由第一加工單元63加工後的基板10之徑向上的板厚分布而修正，以修正成使該板厚分布下一次以後成為均一。同樣地，第一基板夾頭61B之自轉軸R2的傾斜角度，係基於被第一基板夾頭61B固持且藉由第一加工單元63加工後的基板10之徑向上的板厚分布而修正，以修正成使該板厚分布下一次以後成為均一。
又，控制裝置9包含第二傾斜角度修正部96，基於以第二板厚分布測定部75B測得之基板10之徑向上的板厚分布，而修正第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度。由於第二傾斜角度修正部96係基於藉由第二加工單元67加工後之基板10的板厚分布，而修正第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度，故可使下一次以後的板厚分布成為均一。又，若藉由第二板厚分布測定部75B測得之板厚分布在容許範圍內，便不進行傾斜角度的修正。
第二基板夾頭62A之自轉軸R2的傾斜角度，係基於被第二基板夾頭62A固持且藉由第二加工單元67加工後之基板10之徑向上的板厚分布而修正，以修正成使該板厚分布下一次以後成為均一。同樣地，第二基板夾頭62B之自轉軸R2的傾斜角度，係基於被第二基板夾頭62B固持且藉由第二加工單元67加工後之基板10之徑向上的板厚分布而修正，以修正成使該板厚分布下一次以後成為均一。
基板加工裝置56包含第一基板清洗部76A，清洗藉由第一加工單元63研磨後之基板10。如此，在以第一板厚分布測定部75A測定板厚前，可去除基板10的污漬，並可提高第一板厚分布測定部75A的測定精度。又，可抑制將研磨屑與基板10一起搬出至基板加工裝置56之外部的情形。第一基板清洗部76A包含噴吐清洗液的噴嘴。噴嘴係從基板10的徑向外側，朝基板10的徑向內部噴吐清洗液。例如，使用超純水（去離子水）等作為清洗液。藉由一邊使基板10與第一基板夾頭61A、61B一起旋轉，一邊從噴嘴將清洗液供給至基板10，而清洗基板10的整個頂面。噴嘴亦可為將清洗液及氣體混合並噴吐的雙流體噴嘴。
同樣地，基板加工裝置56包含第二基板清洗部76B，清洗藉由第二加工單元67研磨後之基板10。如此，在以第二板厚分布測定部75B測定板厚前，可去除基板10的污漬，並可提高第二板厚分布測定部75B的測定精度。又，可抑制將研磨屑與基板10一起搬出基板加工裝置56之外部的情形。由於第二基板清洗部76B與第一基板清洗部76A相同，故省略說明。
基板加工裝置56包含第一基板夾頭清洗部77A，其在藉由第一加工單元63研磨後之基板10搬出後，清洗第一基板夾頭61A、61B。第一基板夾頭清洗部77A係清洗第一基板夾頭61A、61B的基板固持面611。如此，在將新的基板10載置於基板固持面611時，可抑制研磨屑的混入。第一基板夾頭清洗部77A包含：碟形刷具771A，用於擦刷清洗基板固持面611；及未圖示的驅動部，用於使碟形刷具771A移動。又，亦可使用滾筒刷具，以代替碟形刷具。又，亦可使用海綿等，以代替刷具。
同樣地，基板加工裝置56包含第二基板夾頭清洗部77B，其在藉由第二加工單元67研磨後的基板10搬出後，清洗第二基板夾頭62A、62B。如此，在將新的基板10載置於基板固持面時，可抑制研磨屑的混入。由於第二基板夾頭清洗部77B與第一基板夾頭清洗部77A相同，故省略說明。
如圖9A及圖9B所示，第一位置A1、第二位置A2、第三位置A3及第四位置A4係依此順序繞著旋轉台60的旋轉軸R1配置。當旋轉台60旋轉180°時，一對第一基板夾頭61A、61B係交替地位於第一位置A1與第三位置A3。又，當旋轉台60旋轉旋轉180°時，一對第二基板夾頭62A、62B係交替地位於第二位置A2與第四位置A4。
首先，參照圖9A及圖9B，說明一個基板10的搬入搬出與研磨。此處為了簡化說明，係將基板10之清洗、基板10之板厚測定、傾斜角度之修正及基板夾頭之清洗省略說明。
首先例如在圖9A所示的第一位置A1上，將基板10從第三搬運裝置51傳遞至第一基板夾頭61A，並將基板10的第一主表面11朝上而固持於第一基板夾頭61A。其後，旋轉台60係從圖9A所示之狀態旋轉至圖9B所示之狀態，並且基板10會與第一基板夾頭61A一起從第一位置A1移動至第三位置A3。
接著，在第三位置A3上，藉由第一加工單元63加工基板10。將基板10之頂面亦即第一主表面11進行加工。其後，旋轉台60會從圖9B所示的狀態旋轉至圖9A所示的狀態，基板10會與第一基板夾頭61A一起從第三位置A3移動至第一位置A1。
其後，在第一位置A1上，將基板10從第一基板夾頭61A傳遞至第三搬運裝置51，並搬出至基板加工裝置56的外部。接著，基板10係在基板加工裝置56的外部上下翻轉，並藉由第三搬運裝置51再度搬入基板加工裝置56的內部。
接著，例如在圖9A所示的第四位置A4上，將基板10從第三搬運裝置51傳遞至第二基板夾頭62A，並將基板10之第二主表面12朝上而固持於第二基板夾頭62A。其後，旋轉台60會從圖9A所示之狀態旋轉至圖9B所示之狀態，並且基板10會與第二基板夾頭62A一起從第四位置A4移動至第二位置A2。
接著，在第二位置A2上，藉由第二加工單元67加工基板10。將基板10之頂面亦即第二主表面12進行加工。其後，旋轉台60會從圖9B所示之狀態旋轉至圖9A所示之狀態，並且基板10會與第二基板夾頭62A一起從第二位置A2移動至第四位置A4。
其後，在第四位置A4上，將基板10從第二基板夾頭62A傳遞至第三搬運裝置51，並搬出至基板加工裝置56的外部。
接著，參照圖10，說明在第一位置A1、第二位置A2、第三位置A3及第四位置A4上所進行的處理。在第一位置A1上，係進行藉由第三搬運裝置51所執行的基板10之搬出與搬入，並進行基板10對於第一基板夾頭61A、61B的裝卸。又，在第一位置A1上，係進行藉由第一基板清洗部76A所執行的基板10之清洗、藉由第一板厚分布測定部75A所執行的基板10之板厚測定、及藉由第一傾斜角度修正部95所執行的傾斜角度之修正。再者，在第一位置A1上，係進行藉由第一基板夾頭清洗部77A所執行的第一基板夾頭61A、61B之清洗。該等處理的順序，並不限定於圖10所示之順序。例如，傾斜角度之修正只要在基板10之板厚測定後進行即可，亦可在基板10搬出後進行。後者的情況，傾斜角度的修正例如亦可在新的基板10搬入後，旋轉台60從第一位置A1往第三位置A3的旋轉中進行。又，傾斜角度的修正亦可如後述般，在第三位置A3進行。但是，當藉由第一板厚分布測定部75A測得之板厚分布在容許範圍內時，不進行傾斜角度的修正。
在第二位置A2上，係進行藉由第二加工單元67所執行的基板10之第二主表面12的研磨。又，第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度之修正，在圖10中係在第四位置A4上進行，但亦可在第二位置A2上進行，後者的情況，係在第二主表面12的研磨前進行。
在第三位置A3上，係進行藉由第一加工單元63所執行的基板10之第一主表面11的研磨。又，第一基板夾頭61A、61B之自轉軸R2的傾斜角度之修正，在圖10中係在第一位置A1上進行，但亦可在第三位置A3上進行，後者的情況，係在第一主表面11的研磨前進行。
在第四位置A4上，係進行藉由第三搬運裝置51所執行的基板10之搬出與搬入，並進行基板10對於第二基板夾頭62A、62B的裝卸。又，在第四位置A4上，係進行藉由第二基板清洗部76B所執行的基板10之清洗、藉由第二板厚分布測定部75B所執行的基板10之板厚測定、及藉由第二傾斜角度修正部96所執行的傾斜角度之修正。再者，在第四位置A4上，係進行藉由第二基板夾頭清洗部77B所執行的第二基板夾頭62A、62B之清洗。該等處理的順序並不限定於圖10所示之順序。例如，傾斜角度的修正只要在基板10之板厚測定後進行即可，亦可在基板10搬出後進行。後者的情況，傾斜角度的修正例如亦可在新的基板10搬入後，旋轉台60從第四位置A4往第二位置A2的旋轉中進行。又，傾斜角度的修正亦可如前述般，在第二位置A2上進行。但是，當藉由第二板厚分布測定部75B測得之板厚分布在容許範圍內時，不進行傾斜角度的修正。
最後，參照圖11，以「從圖10之時刻t1到時刻t2的期間，在第一基板夾頭61A所進行之處理」為中心而加以說明。在圖10的時刻t1中，旋轉台60的狀態為圖9A的狀態。圖11所示之處理，係在藉由控制裝置9所執行的控制下加以實施。又，由於在另一個第一基板夾頭61B所進行之處理、及在第二基板夾頭62A、62B所進行之處理，係與圖11相同，故省略圖示。
首先，第三搬運裝置51將基板10搬入（S201），並且第一基板夾頭61A會承接基板10。如圖10所示，該期間，在第二位置A2上，係進行被第二基板夾頭62B固持的基板10之第二主表面12的研磨。又，在第三位置A3上，係進行被第一基板夾頭61B固持的基板10之第一主表面11的研磨。再者，在第四位置A4上，係進行基板10的搬入。
接著，旋轉台60會從圖9A的狀態，如圖9A中箭頭所示般旋轉180°（S202）。其結果，旋轉台60會成為圖9B的狀態。第一基板夾頭61A會從第一位置A1移動至第三位置A3，而第一基板夾頭61B會從第三位置A3移動至第一位置A1。又，第二基板夾頭62A會從第四位置A4移動至第二位置A2，而第二基板夾頭62B會從第二位置A2移動至第四位置A4。
接著，第一加工單元63係研磨被第一基板夾頭61A固持的基板10之第一主表面11（S203）。此研磨係在第三位置A3上進行。如圖10所示，此期間，在第一位置A1上，係進行基板10之清洗、基板10之板厚測定、第一基板夾頭61B之自轉軸R2的傾斜角度之修正、基板10之搬出、第一基板夾頭61B之清洗、及基板10之搬入。又，在第二位置A2上，係進行被第二基板夾頭62A固持的基板10之第二主表面12的研磨。再者，在第四位置A4上，係進行基板10之清洗、基板10之板厚測定、第二基板夾頭62B之自轉軸R2的傾斜角度之修正、基板10之搬出、第二基板夾頭62B之清洗、及基板10之搬入。
接著，旋轉台60會從圖9B的狀態，如圖9B中箭頭所示般旋轉180°（S204）。其結果，旋轉台60會成為圖9A的狀態。第一基板夾頭61A會從第三位置A3移動至第一位置A1，而第一基板夾頭61B會從第一位置A1移動至第三位置A3。又，第二基板夾頭62A會從第二位置A2移動至第四位置A4，而第二基板夾頭62B會從第四位置A4移動至第二位置A2。
接著，第一基板清洗部76A係清洗被第一基板夾頭61A固持的基板10（S205），第一板厚分布測定部75A係測定基板10之板厚（S206），第一傾斜角度修正部95係修正第一基板夾頭61A之自轉軸R2的傾斜角度（S207）。又，第三搬運裝置51會從第一基板夾頭61A承接並搬出基板10（S208），第一基板夾頭清洗部77A係清洗第一基板夾頭61A（S209）。其後，再度實施圖11所示之S201以後的處理。
當上述S205~S209及S201在第一位置A1上進行的期間，在第二位置A2、第三位置A3及第四位置A4上，係實施下記處理。在第二位置A2上，係進行被第二基板夾頭62B固持的基板10之第二主表面12的研磨。又，在第三位置A3上，係進行被第一基板夾頭61B固持的基板10之第一主表面11的研磨。再者，在第四位置A4上，係進行基板10之清洗、基板10之板厚測定、第二基板夾頭62A之自轉軸R2的傾斜角度之修正、基板10之搬出、第二基板夾頭62A之清洗、及基板10之搬入。
圖12係顯示依本發明之變形例的基板加工裝置的俯視圖。以下，主要針對本變形例之基板加工裝置56與上述實施態樣之基板加工裝置56的相異點，加以說明。在本變形例中，係如圖13A、圖13B、圖13C及圖13D所示，基板夾頭61A、61B、62A、62B係分別依序移動至第一位置A1、第二位置A2、第三位置A3及第四位置A4，並進一步從第四位置A4回到第一位置A1。
根據本變形例，所有基板夾頭61A、61B、62A、62B會依相同順序通過相同位置。因此，可在特定位置例如第四位置A4上，測定所有被基板夾頭61A、61B、62A、62B固持的基板10之板厚，而可減少板厚分布測定部75的數量。又，可在特定位置例如第四位置上，清洗所有被基板夾頭61A、61B、62A、62B固持的基板10，而可減少基板清洗部76的數量。再者，可在特定位置例如第一位置A1上，清洗所有基板夾頭61A、61B、62A、62B，而可減少基板夾頭清洗部77的數量。
首先，參照圖13A、圖13B、圖13C及圖13D，說明一個基板10的搬入搬出與研磨。此處，為了簡化說明，係省略說明基板10之清洗、基板10之板厚測定、傾斜角度之修正、及基板夾頭之清洗。
首先，例如在圖13A所示之第一位置A1上，將基板10從第三搬運裝置51傳遞至第一基板夾頭61A，並將基板10之第一主表面11朝上而固持於第一基板夾頭61A。其後，旋轉台60會從圖13A所示之狀態經過圖13B所示之狀態，而旋轉至圖13C所示之狀態，而基板10會與第一基板夾頭61A一起從第一位置A1移動至第三位置A3。
接著，第三位置A3上藉由第一加工單元63加工基板10。將基板10的頂面亦即第一主表面11進行加工。其後，旋轉台60會從圖13C所示之狀態經過圖13D所示之狀態，而旋轉至圖13A所示之狀態，而基板10會與第一基板夾頭61A一起從第三位置A3移動至第一位置A1。
其後，在第一位置A1上，將基板10從第一基板夾頭61A傳遞至第三搬運裝置51，並搬出至基板加工裝置56的外部。接著，基板10係在基板加工裝置56的外部被上下翻轉，並藉由第三搬運裝置51再度搬入基板加工裝置56的內部。
接著，例如在圖13B所示之第一位置A1上，將基板10從第三搬運裝置51傳遞至第二基板夾頭62A，並將基板10之第二主表面12朝上而固持於第二基板夾頭62A。其後，旋轉台60會從圖13B所示之狀態，旋轉至圖13C所示之狀態，而基板10會與第二基板夾頭62A一起從第一位置A1移動至第二位置A2。
接著，在第二位置A2上藉由第二加工單元67加工基板10。將基板10之頂面亦即第二主表面12進行加工。其後，旋轉台60會從圖13C所示之狀態，經過圖13D所示之狀態、及圖13A所示之狀態，旋轉至圖13B所示之狀態，而基板10會與第二基板夾頭62A一起從第二位置A2移動至第一位置A1。
其後，在第一位置A1上，將基板10從第二基板夾頭62A傳遞至第三搬運裝置51，並搬出至基板加工裝置56的外部。
接著，參照圖14，說明在第一位置A1、第二位置A2、第三位置A3及第四位置A4上進行之處理。在第一位置A1上，係進行藉由第三搬運裝置51所執行的基板10之搬出與搬入，並進行基板10對於基板夾頭61A、61B、62A、62B之裝卸。又，在第一位置A1上，係進行藉由基板夾頭清洗部77所執行的基板夾頭61A、61B、62A、62B之清洗。
在第二位置A2上，係進行藉由第二加工單元67所執行的基板10之第二主表面12的研磨。又，第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度之修正，在圖14中係在第四位置A4上進行，但亦可在第二位置A2上進行，後者的情況，係在第二主表面12的研磨前進行。又，第二基板夾頭62A、62B之自轉軸R2的傾斜角度之修正，例如亦可在新的基板10搬入後，旋轉台60從第一位置A1往第二位置A2的旋轉中進行。
在第三位置A3上，係進行藉由第一加工單元63所執行的基板10之第一主表面11的研磨。又，第一基板夾頭61A、61B之自轉軸R2的傾斜角度之修正，在圖14中係在第四位置A4上進行，但亦可在第三位置A3上進行，後者的情況，係在第一主表面11的研磨前進行。又，第一基板夾頭61A、61B之自轉軸R2的傾斜角度之修正，例如亦可在新的基板10搬入後，旋轉台60從第一位置A1往第三位置A3的旋轉中進行。
在第四位置A4上，並不進行基板之裝卸及基板之加工。在第四位置A4上，係進行藉由基板清洗部76所執行的基板10之清洗、藉由板厚分布測定部75所執行的基板10之板厚測定、及藉由第一傾斜角度修正部95及第二傾斜角度修正部96所執行的傾斜角度之修正。
又，傾斜角度之修正只要在基板10之板厚測定後進行即可，亦可如前所述，在第一位置A1、第二位置A2或是第三位置A3上進行。但是，當藉由板厚分布測定部75測得之板厚分布在容許範圍內時，不進行傾斜角度之修正。
最後，參照圖15，以「從圖14之時刻t1到時刻t2的期間，在第一基板夾頭61A所進行之處理為中心」而加以說明。在圖14的時刻t1中，旋轉台60的狀態為圖13A的狀態。圖15所示之處理，係在藉由控制裝置9所執行的控制下加以實施。又，由於在另一個第一基板夾頭61B所進行的處理、及在第二基板夾頭62A、62B所進行的處理係與圖15相同，故省略圖示。
首先，第三搬運裝置51會將基板10搬入（S301），而第一基板夾頭61A會承接基板10。如圖14所示，此期間，在第二位置A2上，係進行被第二基板夾頭62B固持的基板10之第二主表面12的研磨。又，在第三位置A3上，係進行被第一基板夾頭61B固持的基板10之第一主表面11的研磨。再者，在第四位置A4上，係進行第二基板夾頭62A之自轉軸R2的傾斜角度之修正。
接著，旋轉台60會從圖13A的狀態，如圖13A中箭頭所示般旋轉90°（S302）。其結果，旋轉台60會成為圖13B的狀態。第一基板夾頭61A會從第一位置A1移動至第二位置A2，第二基板夾頭62B會從第二位置A2移動至第三位置A3，第一基板夾頭61B會從第三位置A3移動至第四位置A4，第二基板夾頭62A會從第四位置移動至第一位置A1。
接著，第一基板夾頭61A係在第二位置A2上待命（S303）。在第二位置A2上，由於基板10的頂面為第一主表面11，故不進行基板10之第二主表面12的研磨。同樣地，在第三位置A3上，由於基板10的頂面為第二主表面12，故不進行基板10之第一主表面11的研磨。如圖14所示，此期間，在第一位置A1上，係進行基板10之搬出、第二基板夾頭62A之清洗、及基板10之搬入。又，在第四位置A4上，係進行基板10之清洗、基板10之板厚測定、及第一基板夾頭61B之自轉軸R2的傾斜角度之修正。
接著，旋轉台60會從圖13B的狀態，如圖13B中箭頭所示般旋轉90°（S304）。其結果，旋轉台60會成為圖13C的狀態。第一基板夾頭61A會從第二位置A2移動至第三位置A3，第二基板夾頭62B會從第三位置A3移動至第四位置A4，第一基板夾頭61B會從第四位置A4移動至第一位置A1，第二基板夾頭62A會從第一位置A1移動至第二位置A2。
接著，第一加工單元63係研磨被第一基板夾頭61A固持的基板10之第一主表面11（S305）。此研磨係在第三位置A3上進行。如圖14所示，此期間，在第一位置A1上，係進行基板10之搬出、第一基板夾頭61B之清洗、及基板10之搬入。又，在第二位置A2上，係進行被第二基板夾頭62A固持的基板10之第二主表面12的研磨。再者，在第四位置A4上，係進行基板10之清洗、基板10之板厚測定、及第二基板夾頭62B之自轉軸R2的傾斜角度之修正。
接著，旋轉台60會從圖13C的狀態，如圖13C中箭頭所示般旋轉90°（S306）。其結果，旋轉台60會成為圖13D的狀態。第一基板夾頭61A會從第三位置A3移動至第四位置A4，第二基板夾頭62B會從第四位置A4移動至第一位置A1，第一基板夾頭61B會從第一位置A1移動至第二位置A2，第二基板夾頭62A會從第二位置A2移動至第三位置A3。
接著，基板清洗部76會清洗被第一基板夾頭61A固持的基板10（S307），板厚分布測定部75會測定基板10之板厚（S308），第一傾斜角度修正部95會修正第一基板夾頭61A之自轉軸R2的傾斜角度（S309）。S307~S309係在第四位置A4上進行。如圖14所示，此期間，在第一位置A1上，係進行基板10之搬出、第二基板夾頭62B之清洗、及基板10之搬入。又，在第二位置A2上，由於基板10的頂面為第一主表面11，故不進行基板10之第二主表面12的研磨。同樣地，在第三位置A3上，由於基板10的頂面為第二主表面12，故不進行基板10之第一主表面11的研磨。
接著，旋轉台60會從圖13D的狀態，如圖13D中箭頭所示般，旋轉270°（S310）。其結果，旋轉台60會成為圖13A的狀態。第一基板夾頭61A會從第四位置A4移動至第一位置A1，第二基板夾頭62B會從第一位置A1移動至第二位置A2，第一基板夾頭61B會從第二位置A2移動至第三位置A3，第二基板夾頭62A會從第三位置A3移動至第四位置A4。
接著，第三搬運裝置51會從第一基板夾頭61A承接並搬出基板10（S311），基板夾頭清洗部77會清洗第一基板夾頭61A（S312）。其後，再度實施圖15所示之S301以後的處理。
在上述S311~S312及S301於第一位置A1上進行的期間，在第二位置A2、第三位置A3及第四位置A4，係實施下記處理。在第二位置A2上，係進行被第二基板夾頭62B固持的基板10之第二主表面12的研磨。又，在第三位置A3上，係進行被第一基板夾頭61B固持的基板10之第一主表面11的研磨。再者，在第四位置A4上，係進行基板10之清洗、基板10之板厚測定、及第二基板夾頭62A之自轉軸R2的傾斜角度之修正。
又，在穩定運轉時，係如上所述，同時進行第一主表面11的研磨與第二主表面12的研磨，但在連續運轉開始時等，係僅進行第一主表面11的研磨，並在連續運轉結束時等，係僅進行第二主表面12的研磨。亦即，在穩定運轉時，係將第一主表面11朝上的基板10與將第二主表面12朝上的基板10兩者，設於旋轉台60上，但在連續運轉開始時等，係僅將第一主表面11朝上的基板10設於旋轉台60上，而在連續運轉結束時等，係僅將第二主表面12朝上的基板10設於旋轉台上。
又，在本變形例中，係在第二位置A2上進行第二主表面12的研磨，並在第三位置A3上進行第一主表面11的研磨，但亦可在第二位置A2上進行第一主表面11的研磨，並在第三位置上進行第二主表面12的研磨。
以上，雖說明了依本發明之基板加工裝置、基板處理系統及基板處理方法，但本發明並不限定於上述實施態樣等。只要在申請專利範圍所記載的範圍內，可進行各種變更、修正、替換、附加、刪除及組合，而它們亦當然屬於本發明的技術範圍。
基板10並不限定於矽晶圓。基板10例如亦可為碳化矽晶圓、氮化鎵晶圓，氧化鎵晶圓等。又，基板10亦可為玻璃基板。
基板處理系統1在本實施態樣中係研磨一個基板10的第一主表面11與第二主表面12兩者，但亦可僅研磨其中一個基板10的第一主表面11，並且僅研磨另一個基板10的第二主表面12。後者的情況，亦可省略第一翻轉裝置34及第二翻轉裝置54。
1:基板處理系統 2:搬入搬出站 2a:搬入搬出區塊 2b:第一搬運區塊 3:第一處理站 3a:第一處理區塊 3b:第二處理區塊 3c:第二搬運區塊 5:第二處理站 5a:第三處理區塊 5b:第四處理區塊 5c:第三搬運區塊 9:控制裝置 10:基板 11:第一主表面 12:第二主表面 13:中心 21:載置部 22:第一搬運裝置 31:第二搬運裝置 32:第一移轉裝置 33:第二移轉裝置 34:第一翻轉裝置 35:第一清洗裝置 36:第二清洗裝置 37:第一蝕刻裝置 38:第二蝕刻裝置 41,42,43:擋門 51:第三搬運裝置 52:第一對準裝置 53:第二對準裝置 54:第二翻轉裝置 55:緩衝裝置 56:基板加工裝置 57:清洗裝置 60:旋轉台 61:基板夾頭 61A,61B:第一基板夾頭 62A,62B:第二基板夾頭 63:第一加工單元 64:第一加工具 65:第一可動部 66:第一升降部 67:第二加工單元 69:第二可動部 70:第二升降部 71A,71B:第一傾斜角度調整部 72A,72B:第二傾斜角度調整部 75:板厚分布測定部 75A:第一板厚分布測定部 75B:第二板厚分布測定部 76:基板清洗部 76A:第一基板清洗部 76B:第二基板清洗部 77:基板夾頭清洗部 77A:第一基板夾頭清洗部 77B:第二基板夾頭清洗部 91:CPU 92:記錄媒體 93:輸入介面 94:輸出介面 95:第一傾斜角度修正部 96:第二傾斜角度修正部 611:基板固持面 641:研磨輪 642:磨石 651:旋轉盤 652:旋轉軸 653:軸承 654:旋轉軸馬達 661:引導部 662:滑件 663:馬達 664:支持部 711:支撐台 712:凸緣 713,714,715:連接部 716:馬達 717:移動轉換機構 751A:第一板厚檢測器 752A:第一迴旋臂部 771A:碟形刷具 A1:第一位置 A2:第二位置 A3:第三位置 A4:第四位置 C:晶圓匣盒 H1,H2:高度 H:水平面 OB:軌道 R1,R3:旋轉軸 R2:自轉軸 S101~S113,S201~S209,S301~S312:步驟 t1,t2:時刻
圖1係顯示依本發明之一實施態樣之基板處理系統的俯視圖。 圖2係顯示圖1之基板處理系統的側視圖。 圖3係顯示基板之一例的側視圖。 圖4係顯示依本發明之一實施態樣之基板處理方法的流程圖。 圖5係顯示依本發明之一實施態樣之基板加工裝置的俯視圖。 圖6係顯示圖5之第一可動部及第一升降部的側視圖。 圖7係顯示圖6之基板與磨石之軌道的俯視圖。 圖8係顯示圖5之第一傾斜角度調整部的側視圖。 圖9A係顯示圖5之旋轉台之旋轉動作的俯視圖。 圖9B係顯示接續於圖9A之圖5之旋轉台之旋轉動作的俯視圖。 圖10係顯示在圖5之第一位置、第二位置、第三位置及第四位置進行之處理的時序圖。 圖11係顯示在從圖10之時刻t1到時刻t2的期間，於第一基板夾頭進行之處理的流程圖。 圖12係顯示依本發明之變形例之基板加工裝置的俯視圖。 圖13A係顯示圖12之旋轉台之旋轉動作的俯視圖。 圖13B係顯示接續於圖13A之圖12之旋轉台之旋轉動作的俯視圖。 圖13C係顯示接續於圖13B之圖12之旋轉台之旋轉動作的俯視圖。 圖13D係顯示接續於圖13C之圖12之旋轉台之旋轉動作的俯視圖。 圖14係顯示在圖12之第一位置、第二位置、第三位置及第四位置進行之處理的時序圖。 圖15係顯示在從圖14之時刻t1到時刻t2的期間，於第一基板夾頭進行之處理的流程圖。
9:控制裝置
10:基板
11:第一主表面
12:第二主表面
56:基板加工裝置
60:旋轉台
61A,61B:第一基板夾頭
62A,62B:第二基板夾頭
63:第一加工單元
65:第一可動部
66:第一升降部
67:第二加工單元
69:第二可動部
70:第二升降部
71A,71B:第一傾斜角度調整部
72A,72B:第二傾斜角度調整部
75A:第一板厚分布測定部
75B:第二板厚分布測定部
76A:第一基板清洗部
76B:第二基板清洗部
77A:第一基板夾頭清洗部
77B:第二基板夾頭清洗部
95:第一傾斜角度修正部
96:第二傾斜角度修正部
751A:第一板厚檢測器
752A:第一迴旋臂部
A1:第一位置
A2:第二位置
A3:第三位置
A4:第四位置
R1:旋轉軸

Claims (18)

  1. 一種基板加工裝置，包含：一對第一基板夾頭，在基板之第一主表面朝上的狀態下，從下方固持基板；一對第二基板夾頭，在基板之與第一主表面為相反側的第二主表面朝上的狀態下，從下方固持基板；旋轉台，繞著鉛直的旋轉軸而依序等間隔地固持其中一個該第一基板夾頭、其中一個該第二基板夾頭、另一個該第一基板夾頭、及另一個該第二基板夾頭，且該旋轉台係繞著該旋轉軸旋轉；第一加工單元，裝設有第一加工具，該第一加工具係將處於被該第一基板夾頭固持之狀態的基板之第一主表面進行加工；及第二加工單元，裝設有第二加工具，該第二加工具係將處於被該第二基板夾頭固持之狀態的基板之第二主表面進行加工。
  2. 如請求項1所述之基板加工裝置，其中，進行基板對於該第一基板夾頭之裝卸的第一位置、及進行藉由該第二加工單元所執行的基板之加工的第二位置、及進行藉由該第一加工單元所執行的基板之加工的第三位置、以及進行基板對於該第二基板夾頭之裝卸的第四位置，係依此順序繞著該旋轉台的該旋轉軸等間隔地配置。
  3. 如請求項1所述之基板加工裝置，其中，進行基板對於該第一基板夾頭及該第二基板夾頭之裝卸的第一位置、及進行藉由該第二加工單元所執行的基板之加工的第二位置、及進行藉由該第一加 工單元所執行的基板之加工的第三位置、以及不進行基板之裝卸及基板之加工的第四位置，係依此順序繞著該旋轉台的該旋轉軸等間隔地配置。
  4. 如請求項1所述之基板加工裝置，其中，該第一基板夾頭及該第二基板夾頭，係以各自之自轉軸為中心，以可任意自轉的方式被固持於該旋轉台；該基板加工裝置更包含：第一傾斜角度調整部，調整該第一基板夾頭之自轉軸的傾斜角度；及第二傾斜角度調整部，調整該第二基板夾頭之自轉軸的傾斜角度。
  5. 如請求項4所述之基板加工裝置，其中，該第一基板夾頭包含藉由該第一加工單元加工而成之圓錐狀的基板固持面；該第二基板夾頭包含藉由該第二加工單元加工而成之圓錐狀的基板固持面。
  6. 如請求項4或5所述之基板加工裝置，更包含：第一傾斜角度修正部，基於藉由該第一加工單元加工後的基板之徑向上的板厚分布，而修正該第一基板夾頭之自轉軸的傾斜角度；及第二傾斜角度修正部，基於藉由該第二加工單元加工後的基板之徑向上的板厚分布，而修正該第二基板夾頭之自轉軸的傾斜角度。
  7. 如請求項6所述之基板加工裝置，其中， 進行基板對於該第一基板夾頭之裝卸與藉由該第一加工單元加工後的基板之板厚測定的第一位置、及進行藉由該第二加工單元所執行的基板之加工的第二位置、及進行藉由該第一加工單元所執行的基板之加工的第三位置、以及進行基板對於該第二基板夾頭之裝卸與藉由該第二加工單元加工後的基板之板厚測定的第四位置，係依此順序繞著該旋轉台的該旋轉軸等間隔地配置。
  8. 如請求項6所述之基板加工裝置，其中，進行基板對於該第一基板夾頭與該第二基板夾頭之裝卸的第一位置、及進行藉由該第二加工單元所執行的基板之加工的第二位置、及進行藉由該第一加工單元所執行的基板之加工的第三位置、以及進行藉由該第一加工單元加工後的基板之板厚測定與藉由該第二加工單元加工後的基板之板厚測定的第四位置，係依此順序繞著該旋轉台的該旋轉軸等間隔地配置。
  9. 一種基板處理系統，包含：如請求項1至8中任一項所述之基板加工裝置；清洗裝置，在藉由該第一加工單元所執行的加工後，且在藉由該第二加工單元所執行的加工前，將從該基板加工裝置搬出的基板予以清洗；及緩衝裝置，將藉由該清洗裝置執行清洗後且於回到該基板加工裝置前的基板予以保管。
  10. 如請求項9所述之基板處理系統，更包含：翻轉裝置，將藉由該清洗裝置清洗後之基板上下翻轉；及對準裝置，檢測藉由該翻轉裝置上下翻轉後之基板的中心； 該緩衝裝置係設於從該清洗裝置經由該翻轉裝置，而搬運至該對準裝置的基板之搬運路徑的途中。
  11. 一種基板處理方法，包含以下步驟：使繞著鉛直的旋轉軸以等間隔固持一對第一基板夾頭及一對第二基板夾頭的旋轉台，繞著該旋轉軸旋轉；將基板之第一主表面朝上，藉由以該旋轉軸為中心對稱配置的一對該第一基板夾頭，從下方固持基板；以第一加工單元，將處於被該第一基板夾頭固持之狀態的基板之第一主表面進行加工；將基板之與第一主表面為相反側的第二主表面朝上，藉由以該旋轉軸中心對稱配置的一對第二基板夾頭，從下方固持基板；及以第二加工單元，將處於被該第二基板夾頭固持之狀態的基板之第二主表面進行加工。
  12. 如請求項11所述之基板處理方法，其中，進行基板對於該第一基板夾頭之裝卸的第一位置、及進行藉由該第二加工單元所執行的基板之加工的第二位置、及進行藉由該第一加工單元所執行的基板之加工的第三位置、以及進行基板對於該第二基板夾頭之裝卸的第四位置，係依此順序繞著該旋轉台的該旋轉軸等間隔地配置；該基板處理方法更包含以下步驟：旋轉該旋轉台，並使一對該第一基板夾頭各自於該第一位置與該第三位置交替地移動，並且使一對該第二基板夾頭各自於該第二位置與該第四位置交替地移動。
  13. 如請求項11所述之基板處理方法，其中，進行基板對於該第一基板夾頭與該第二基板夾頭之裝卸的第一位置、及進行藉由該第二加工單元所執行的基板之加工的第二位置、及進行藉由該第一加工單元所執行的基板之加工的第三位置、以及不進行基板之裝卸及基板之加工的第四位置，係依此順序繞著該旋轉台的該旋轉軸等間隔地配置；該基板處理方法更包含以下步驟：旋轉該旋轉台，並使一對該第一基板夾頭及一對該第二基板夾頭各自依序移動至該第一位置、該第二位置、該第三位置及該第四位置，並進一步從該第四位置回到該第一位置。
  14. 如請求項11至13中任一項所述之基板處理方法，其中，該第一基板夾頭及該第二基板夾頭，係以各自的自轉軸為中心，以可任意自轉的方式被固持於該旋轉台；該基板處理方法更包含以下步驟：調整該第一基板夾頭之自轉軸的傾斜角度，及調整該第二基板夾頭之自轉軸的傾斜角度。
  15. 如請求項14所述之基板處理方法，更包含以下步驟：以該第一基板夾頭的藉由該第一加工單元加工而成之圓錐狀的基板固持面，從下方固持基板；及以該第二基板夾頭的藉由該第二加工單元加工而成之圓錐狀的基板固持面，從下方固持基板。
  16. 如請求項14所述之基板處理方法，更包含以下步驟：基於藉由該第一加工單元加工後的基板之徑向上的板厚分布，而修正該第一基板夾頭之自轉軸的傾斜角度；及基於藉由該第二加工單元加工後的基板之徑向上的板厚分布，而修正該第二基板夾頭之自轉軸的傾斜角度。
  17. 如請求項11至13中任一項所述之基板處理方法，更包含以下步驟：在藉由該第一加工單元所執行的加工後，且在藉由該第二加工單元所執行的加工前，清洗從該第一基板夾頭取出之基板；及在將該清洗後之基板安裝於該第二基板夾頭前，將該清洗後之基板以緩衝裝置保管。
  18. 如請求項17所述之基板處理方法，更包含以下步驟：將該清洗後之基板上下翻轉；及檢測該上下翻轉後之基板的中心；將該清洗後之基板以緩衝裝置保管之步驟，係在檢測該上下翻轉後之基板的中心之步驟前進行。
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