JPH0736396B2 - 多連式全自動ウエハーポリッシング装置とポリッシング方法 - Google Patents
多連式全自動ウエハーポリッシング装置とポリッシング方法Info
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- JPH0736396B2 JPH0736396B2 JP3198477A JP19847791A JPH0736396B2 JP H0736396 B2 JPH0736396 B2 JP H0736396B2 JP 3198477 A JP3198477 A JP 3198477A JP 19847791 A JP19847791 A JP 19847791A JP H0736396 B2 JPH0736396 B2 JP H0736396B2
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等のウエハーの
表面を鏡面加工するポリッシング装置とポリッシング方
法の改良、特に多連式全自動ウエハーポリッシング装置
とポリッシング方法に関する。
表面を鏡面加工するポリッシング装置とポリッシング方
法の改良、特に多連式全自動ウエハーポリッシング装置
とポリッシング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のシリコン半導体等のウエハーを鏡
面加工するポリッシング装置は、図３（ａ）に示すよう
に、複数枚のウエハー１をワックスを介して平坦なプレ
ート２の一面に接着し、（ｂ）に示すように、定盤３に
貼付した研磨クロス４上に載置した後、プレート２の上
面をトップリング５を介して研磨クロス４に押圧し、定
盤中央部にスラリー６を供給しながら定盤３を回転さ
せ、同時にトップリング５とともにプレート２を回転さ
せてウエハーを鏡面加工していた。
面加工するポリッシング装置は、図３（ａ）に示すよう
に、複数枚のウエハー１をワックスを介して平坦なプレ
ート２の一面に接着し、（ｂ）に示すように、定盤３に
貼付した研磨クロス４上に載置した後、プレート２の上
面をトップリング５を介して研磨クロス４に押圧し、定
盤中央部にスラリー６を供給しながら定盤３を回転さ
せ、同時にトップリング５とともにプレート２を回転さ
せてウエハーを鏡面加工していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のポリッ
シング装置では、加工開始にあたりウエハー１をプレー
ト２にワックスで接着する工程および加工終了後プレー
ト２から剥がす工程が必要となり、ポリッシングシステ
ム全体が大規模化して、装置の自動化が困難となる。ま
たウエハー１をプレート２に接着する際、ワックス内に
ゴミや気泡が残っていると、高精度の鏡面加工ができな
い。さらに、１枚のプレート２に多数のウエハー１を接
着して加工するバッチ処理を行おうとすると、各ウエハ
ー１の加工品質を均一に保つことが非常に困難である。
これらの課題を解決するため、ウエハーを１枚づつ加工
する枚葉式の装置も開発されているが、１枚づつしか加
工できないため生産性に問題がある。
シング装置では、加工開始にあたりウエハー１をプレー
ト２にワックスで接着する工程および加工終了後プレー
ト２から剥がす工程が必要となり、ポリッシングシステ
ム全体が大規模化して、装置の自動化が困難となる。ま
たウエハー１をプレート２に接着する際、ワックス内に
ゴミや気泡が残っていると、高精度の鏡面加工ができな
い。さらに、１枚のプレート２に多数のウエハー１を接
着して加工するバッチ処理を行おうとすると、各ウエハ
ー１の加工品質を均一に保つことが非常に困難である。
これらの課題を解決するため、ウエハーを１枚づつ加工
する枚葉式の装置も開発されているが、１枚づつしか加
工できないため生産性に問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハ−の高
精度かつ高能率鏡面加工を行うことのできる枚葉処理方
式のポリッシング装置を提供することを目的とするもの
で、特に、請求項１に記載の全自動ウエハ−ポリッシン
グ装置、およびその装置を利用する請求項５に記載の全
自動ウエハ−ポリッシング方法を提供するものである。
前記トップリング保持部は、定盤位置で搖動可能であ
り、ウエハ−収納機構はポリッシング装置本体と分離し
て設けられ、さらにトップリング表面の洗浄手段および
定盤の研磨クロスのブラッシング機構を有していてもよ
い。
精度かつ高能率鏡面加工を行うことのできる枚葉処理方
式のポリッシング装置を提供することを目的とするもの
で、特に、請求項１に記載の全自動ウエハ−ポリッシン
グ装置、およびその装置を利用する請求項５に記載の全
自動ウエハ−ポリッシング方法を提供するものである。
前記トップリング保持部は、定盤位置で搖動可能であ
り、ウエハ−収納機構はポリッシング装置本体と分離し
て設けられ、さらにトップリング表面の洗浄手段および
定盤の研磨クロスのブラッシング機構を有していてもよ
い。
【０００５】以下本発明の一実施態様を図によって説明
する。本発明の装置は、図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、順次直列に配設されたカセット載置台７、ウエハー
取り出し機構８、ウエハーセンタリング機構９、定盤
３、ウエハー受け取り部１０、ウエハー収納機構１１お
よびトップリング５を吊下して、ウエハーセンタリング
機構９、定盤３、ウエハー受け取り部１０間を走行する
鞍状のトップリング保持部１２を有する。
する。本発明の装置は、図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、順次直列に配設されたカセット載置台７、ウエハー
取り出し機構８、ウエハーセンタリング機構９、定盤
３、ウエハー受け取り部１０、ウエハー収納機構１１お
よびトップリング５を吊下して、ウエハーセンタリング
機構９、定盤３、ウエハー受け取り部１０間を走行する
鞍状のトップリング保持部１２を有する。
【０００６】以下前記３、７〜１２の各部の一例を詳細
に説明する。 ａ）カセット載置台７ ウエハー１を収納したウエハー供給カセット１３を載置
し、上下動することが可能である。 ｂ）ウエハー取り出し機構８ ベルトコンベア方式で、カセット載置台７に載せられて
下降してきたウエハー供給カセット１３の、最下段に収
納されたウエハー１を取り出し、つぎのウエハーセンタ
リング機構９上に搬送する。 ｃ）ウエハーセンタリング機構９ ベルトコンベアの上面と同一高さの上面をもち、センタ
リングブロック１４を備え、搬送されてきたウエハー１
を所定位置に停止させる。 ｄ）定盤３ 上面に加工用研磨クロス４を貼付し回転する。しかして
定盤３の近傍に研磨クロス４を洗浄する研磨クロスブラ
ッシング機構１５を有し、また定盤３の中央にスラリー
供給ノズル１６をもつ。 ｅ）トップリング下面洗浄機構１７ ウエハーを吸着するトップリング５の下面を洗浄する。 ｆ）ウエハー受け取り部１０、下記イ）、ロ）、ハ）よ
りなる。 イ）ウエハー洗浄機構１８ ブラシを植設した円筒またはスポンジの円筒を、つぎの
ウエットステーション１９に移送されたウエハー１上に
移動し、回転してウエハー１を洗浄する。 ロ）ウエットステーション１９ ウエハー１の面に純水を供給してポリッシング面の洗浄
を行うとともに、キズ等の発生を防止する。 ハ）ウエハー反転アーム２０ ウエットステーション１９中のウエハー１を吸着してウ
エハー収納機構１１に移送する。 ｇ）トップリング５ 下端にウエハー吸着チャック２１を有し、上下動、回転
可能である。 ｈ）トップリング保持部１２ 鞍状で、トツプリング５を吊下して保持し、レール２２
に沿ってウエハーセンタリング機構９、定盤およびウエ
ハー受け取り部１０にまたがり、これらの間を走行する
ほか、鏡面加工中は定盤３上を揺動可能である。 ｉ）ウエハー収納機構１１ ウエットステーション１９で洗浄されたウエハー１を、
ウエハー反転アーム２０を介してウオターシューター２
３に移送し、ウエハー収納カセット２４まで搬送してこ
れに収納する。 なお本発明の装置は、図２（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、ウエハー受け取り部１０とウエハー収納機構１１の
間に、ウエハー搬送アーム２５と、ウエハー１のエッチ
ング等を行うウエハー処理ステーション２６を設けても
よい。
に説明する。 ａ）カセット載置台７ ウエハー１を収納したウエハー供給カセット１３を載置
し、上下動することが可能である。 ｂ）ウエハー取り出し機構８ ベルトコンベア方式で、カセット載置台７に載せられて
下降してきたウエハー供給カセット１３の、最下段に収
納されたウエハー１を取り出し、つぎのウエハーセンタ
リング機構９上に搬送する。 ｃ）ウエハーセンタリング機構９ ベルトコンベアの上面と同一高さの上面をもち、センタ
リングブロック１４を備え、搬送されてきたウエハー１
を所定位置に停止させる。 ｄ）定盤３ 上面に加工用研磨クロス４を貼付し回転する。しかして
定盤３の近傍に研磨クロス４を洗浄する研磨クロスブラ
ッシング機構１５を有し、また定盤３の中央にスラリー
供給ノズル１６をもつ。 ｅ）トップリング下面洗浄機構１７ ウエハーを吸着するトップリング５の下面を洗浄する。 ｆ）ウエハー受け取り部１０、下記イ）、ロ）、ハ）よ
りなる。 イ）ウエハー洗浄機構１８ ブラシを植設した円筒またはスポンジの円筒を、つぎの
ウエットステーション１９に移送されたウエハー１上に
移動し、回転してウエハー１を洗浄する。 ロ）ウエットステーション１９ ウエハー１の面に純水を供給してポリッシング面の洗浄
を行うとともに、キズ等の発生を防止する。 ハ）ウエハー反転アーム２０ ウエットステーション１９中のウエハー１を吸着してウ
エハー収納機構１１に移送する。 ｇ）トップリング５ 下端にウエハー吸着チャック２１を有し、上下動、回転
可能である。 ｈ）トップリング保持部１２ 鞍状で、トツプリング５を吊下して保持し、レール２２
に沿ってウエハーセンタリング機構９、定盤およびウエ
ハー受け取り部１０にまたがり、これらの間を走行する
ほか、鏡面加工中は定盤３上を揺動可能である。 ｉ）ウエハー収納機構１１ ウエットステーション１９で洗浄されたウエハー１を、
ウエハー反転アーム２０を介してウオターシューター２
３に移送し、ウエハー収納カセット２４まで搬送してこ
れに収納する。 なお本発明の装置は、図２（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、ウエハー受け取り部１０とウエハー収納機構１１の
間に、ウエハー搬送アーム２５と、ウエハー１のエッチ
ング等を行うウエハー処理ステーション２６を設けても
よい。
【０００７】
【作用】つぎに本発明のポリッシング装置の操作手順の
一例を図１（ａ）、（ｂ）により説明する。 （１） カセット載置台７をウエハー供給カセット１３
の設置位置まで上昇させる。 （２） ウエハー供給カセット１３をカセット載置台７
上に載置する。 （３） カセット載置台７を下降させ、ウエハー供給カ
セット１３に収納した最下段のウエハー１をウエハー取
り出し機構８のベルトに接触させる。 （４） ベルトを回転し、接触しているウエハー１を取
り出す。 （５） ウエハー１がウエハーセンタリング機構９上に
移送され、センタリングブロック１４に接触し所定位置
で停止する。 （６） トップリング保持部１２がレール２２上を走行
してウエハーセンタリング機構９上に移動し、ついでト
ップリング５を下降させ、下端のウエハー吸着チャック
２１によりウエハー１を吸着する。 （７） トップリング５を上昇させ、トップリング保持
部１２を定盤３上に移動させる。 （８） トップリング５を下降させ、定盤３に貼付され
た研摩クロス４にウエハー１を押圧する。 （９） 定盤３の中央にスラリー供給ノズル１６からス
ラリーを供給しながら、定盤３とトップリング５を回転
させ、同時にトップリング保持部１２をレール２２に沿
って揺動させながらウエハー１を鏡面加工する。 （１０）トップリング５を上昇させ、トップリング保持
部１２をレール２２上を走行させて、ウエハー受け取り
部１０のウエットステーション１９上に移動させる。 （１１） トップリング５を下降させ、ウエハー１がウ
エットステーション１９の水面近傍に達したとき下降を
停止し、ウエハー吸着チャック２１の吸着を解除してウ
エハーをウエットステーション１９に落とす。 （１２）ウエハー洗浄機構１８をウエットステーション
１９上に移動させ、ウエハー１の裏面を洗浄する。 （１３）ウエットステーション１９で処理を終えたウエ
ハー１をウエハー反転アーム２０でウエハー収納機構１
１に移送する。 （１４） ウエハー１はウオターシューター２３上を搬
送され、ウエハー収納カセット２４の最下段に収納され
る。 （１５） ウエハー収納カセット２４が一段分下降し、
つぎのウエハーが収納される状態となる。 （１６）トップリング保持部１２をトップリング下面洗
浄機構１７の上に走行させ、トップリング５を下降して
その下端の吸着チャック２１を洗浄する。 以上によりウエハーポリッシング操作の１サイクルを終
了する。〜の各段ではウエハーの処理が終わって次
段に送った場合は、直ちに前段より新しい被加工ウエハ
ーを受け入れ、各段では休みなく操作が行われているこ
とはもちろんである。なお図１、２においては、ウエハ
ーを同時に２枚づつ加工可能な装置について説明した
が、一連の機構をさらに並列に連ねることによってより
多くのウエハーの同時加工を行ったり、また用途によっ
ては、図１、２のような２連の装置において、ウエハー
を１枚づつ加工するように、より少数枚のウエハーの同
時加工を行ってもよいことはもちろんである。
一例を図１（ａ）、（ｂ）により説明する。 （１） カセット載置台７をウエハー供給カセット１３
の設置位置まで上昇させる。 （２） ウエハー供給カセット１３をカセット載置台７
上に載置する。 （３） カセット載置台７を下降させ、ウエハー供給カ
セット１３に収納した最下段のウエハー１をウエハー取
り出し機構８のベルトに接触させる。 （４） ベルトを回転し、接触しているウエハー１を取
り出す。 （５） ウエハー１がウエハーセンタリング機構９上に
移送され、センタリングブロック１４に接触し所定位置
で停止する。 （６） トップリング保持部１２がレール２２上を走行
してウエハーセンタリング機構９上に移動し、ついでト
ップリング５を下降させ、下端のウエハー吸着チャック
２１によりウエハー１を吸着する。 （７） トップリング５を上昇させ、トップリング保持
部１２を定盤３上に移動させる。 （８） トップリング５を下降させ、定盤３に貼付され
た研摩クロス４にウエハー１を押圧する。 （９） 定盤３の中央にスラリー供給ノズル１６からス
ラリーを供給しながら、定盤３とトップリング５を回転
させ、同時にトップリング保持部１２をレール２２に沿
って揺動させながらウエハー１を鏡面加工する。 （１０）トップリング５を上昇させ、トップリング保持
部１２をレール２２上を走行させて、ウエハー受け取り
部１０のウエットステーション１９上に移動させる。 （１１） トップリング５を下降させ、ウエハー１がウ
エットステーション１９の水面近傍に達したとき下降を
停止し、ウエハー吸着チャック２１の吸着を解除してウ
エハーをウエットステーション１９に落とす。 （１２）ウエハー洗浄機構１８をウエットステーション
１９上に移動させ、ウエハー１の裏面を洗浄する。 （１３）ウエットステーション１９で処理を終えたウエ
ハー１をウエハー反転アーム２０でウエハー収納機構１
１に移送する。 （１４） ウエハー１はウオターシューター２３上を搬
送され、ウエハー収納カセット２４の最下段に収納され
る。 （１５） ウエハー収納カセット２４が一段分下降し、
つぎのウエハーが収納される状態となる。 （１６）トップリング保持部１２をトップリング下面洗
浄機構１７の上に走行させ、トップリング５を下降して
その下端の吸着チャック２１を洗浄する。 以上によりウエハーポリッシング操作の１サイクルを終
了する。〜の各段ではウエハーの処理が終わって次
段に送った場合は、直ちに前段より新しい被加工ウエハ
ーを受け入れ、各段では休みなく操作が行われているこ
とはもちろんである。なお図１、２においては、ウエハ
ーを同時に２枚づつ加工可能な装置について説明した
が、一連の機構をさらに並列に連ねることによってより
多くのウエハーの同時加工を行ったり、また用途によっ
ては、図１、２のような２連の装置において、ウエハー
を１枚づつ加工するように、より少数枚のウエハーの同
時加工を行ってもよいことはもちろんである。
【０００８】
【発明の効果】本発明の装置と方法によれば、鏡面加工
される複数のウエハーは一度も人手に接触することな
く、全自動的にウエハー供給カセットより取り出され、
加工終了後ウエハー収納カセットに収納されるので、ウ
エハーを損壊、汚染するおそれはきわめて少なく、効率
よくポリッシングでき、しかも各部に洗浄機構を有して
いるので、従来のように洗浄のため装置を停止すること
なく、連続して長期間操業できるので、本発明は産業上
きわめて有用なものである。
される複数のウエハーは一度も人手に接触することな
く、全自動的にウエハー供給カセットより取り出され、
加工終了後ウエハー収納カセットに収納されるので、ウ
エハーを損壊、汚染するおそれはきわめて少なく、効率
よくポリッシングでき、しかも各部に洗浄機構を有して
いるので、従来のように洗浄のため装置を停止すること
なく、連続して長期間操業できるので、本発明は産業上
きわめて有用なものである。
【図１】（ａ）は本発明のポリッシング装置の上方より
みた説明図、（ｂ）は側方よりみた説明図である。
みた説明図、（ｂ）は側方よりみた説明図である。
【図２】（ａ）は本発明の他の態様のポリッシング装置
の上方よりみた説明図、（ｂ）は側方よりみた説明図で
ある。
の上方よりみた説明図、（ｂ）は側方よりみた説明図で
ある。
【図３】（ａ）は従来のウエハーを貼付されたプレート
の斜視図、（ｂ）は従来のポリッシング装置の部分側面
図である。
の斜視図、（ｂ）は従来のポリッシング装置の部分側面
図である。
１ ウエハー １９ ウエット
ステーション ２ プレート ２０ ウエハー
反転アーム ３ 定盤 ２１ 吸着チャ
ック ４ 研磨クロス ２２ レール ５ トップリング ２３ ウオター
シューター ６ スラリー ２４ ウエハー
収納カセット ７ カセット載置台 ２５ ウエハー
搬送アーム ８ ウエハー取り出し機構 ２６ ウエハー
処理ステーション ９ ウエハーセンタリング機構 １０ ウエハー受け取り部 １１ ウエハー収納機構 １２ トップリング保持部 １３ ウエハー供給カセット １４ センタリングブロック １５ 研磨クロスのブラッシング機構 １６ スラリー供給ノズル １７ トップリング洗浄機構 １８ ウエハー洗浄機構
ステーション ２ プレート ２０ ウエハー
反転アーム ３ 定盤 ２１ 吸着チャ
ック ４ 研磨クロス ２２ レール ５ トップリング ２３ ウオター
シューター ６ スラリー ２４ ウエハー
収納カセット ７ カセット載置台 ２５ ウエハー
搬送アーム ８ ウエハー取り出し機構 ２６ ウエハー
処理ステーション ９ ウエハーセンタリング機構 １０ ウエハー受け取り部 １１ ウエハー収納機構 １２ トップリング保持部 １３ ウエハー供給カセット １４ センタリングブロック １５ 研磨クロスのブラッシング機構 １６ スラリー供給ノズル １７ トップリング洗浄機構 １８ ウエハー洗浄機構
Claims (5)
- 【請求項１】定盤に貼付した研磨クロスにウエハ−表面
を擦り合わせて鏡面加工するポリッシング装置におい
て、ウエハ−取り出し機構によって複数のウエハ−供給
カセットからそれぞれ同時に取り出された各ウエハ−を
所定位置に停止させる複数のウエハ−センタリング機
構；ウエハ−鏡面加工用研磨クロスを貼着した定盤；研
磨された各ウエハ−を同時に受け取るウエハ−受け取り
部；が順次配設され、前記ウエハ−センタリング機構か
らウエハ−受け取り部にわたって敷設されたレ−ルのよ
うな直動機構を走行するトップリング保持部；該トップ
リング保持部に昇降および回転可能に吊下保持され、下
端面の吸着チャックによりウエハ−を吸着して研磨クロ
スに押圧し鏡面加工する複数のトップリング；およびト
ップリングに吸着され、定盤で研磨されたウエハ−を洗
浄するために前記受け取り部に設けられた洗浄機構：よ
り成る多連式全自動ウエハ−ポリッシング装置。 - 【請求項２】前記トップリング保持部は、定盤上におい
て搖動可能である請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】前記トップリング下面を洗浄する洗浄手段
を有する請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】定盤の近傍に研磨クロスをブラシ掛けする
ためのブラッシング機構を有する請求項１に記載の装
置。 - 【請求項５】複数のウエハ−供給カセットのそれぞれよ
り取り出された各ウエハ−を、トップリング保持部に吊
下した複数のトップリングの下端面にそれぞれ吸着さ
せ、各トップリングを下降，回転させて各ウエハ−を定
盤に貼付した研磨クロスに押圧し、前記研磨クロスにス
ラリ−を供給しながらウエハ−を研磨クロスに擦り合わ
せて鏡面加工し、加工終了後、各トップリングを上昇さ
せ、トップリング保持部を移動させてウエハ−受け取り
部の洗浄機構でウエハ−を洗浄することを特徴とする多
連式全自動ウエハ−ポリッシング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198477A JPH0736396B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 多連式全自動ウエハーポリッシング装置とポリッシング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198477A JPH0736396B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 多連式全自動ウエハーポリッシング装置とポリッシング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521406A JPH0521406A (ja) | 1993-01-29 |
| JPH0736396B2 true JPH0736396B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=16391764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198477A Expired - Fee Related JPH0736396B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 多連式全自動ウエハーポリッシング装置とポリッシング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736396B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5549502A (en) * | 1992-12-04 | 1996-08-27 | Fujikoshi Machinery Corp. | Polishing apparatus |
| JP3628307B2 (ja) * | 1993-09-21 | 2005-03-09 | 株式会社東芝 | ポリッシング装置及び方法 |
| JP4205263B2 (ja) * | 1999-08-09 | 2009-01-07 | 株式会社岡本工作機械製作所 | 自動ラップ装置およびそれを用いる基板の研磨方法 |
| JP4617028B2 (ja) * | 2001-08-17 | 2011-01-19 | 株式会社ディスコ | 加工歪除去装置 |
| JP2004063849A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Lapmaster Sft Corp | 半導体ウエハの研磨方法 |
| JP2004063848A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Lapmaster Sft Corp | 半導体ウエハの研磨装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113965U (ja) * | 1986-01-07 | 1987-07-20 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3198477A patent/JPH0736396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521406A (ja) | 1993-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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