JPS5815265B2 - 自動形状修正研摩装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体基板上に予め形成されたパターンを基
板全面にわたって均一に出現させろために、マーク検出
系の計測データをもとに加工系を制御加工するようにし
た自動形状修正研摩装置に関するものである。

半導体基板では、第１図に示すように、基板１の表面Ａ
に■溝３などによるパターンを形成し、この上に異種材
料を成長付着させて成長層２を形成した後、成長表面Ｃ
を基準として基板裏面Ｂ側から研摩して成長層２を支持
用基板とし、もとの基板１をパターン状に残すものがあ
る。

この場合、Ｂ側からの研摩においては、第２図ａに示す
ように、凹状の研摩状態が進行したために中央付近のみ
パターンが出現してしまうことや、第２図すに示すよう
に、傾いて研摩されたために左右で均等にパターンがあ
られれない場合がおこりやすい。

実用基板では、研摩工程中で修正加工を行うが、その従
来法においては、研摩中に１時停止して加工面を顕微鏡
で観察し、パターンの出現状態に応じて、例えば第２図
ａの場合は凸状態への修正に、第２図すの場合は片方を
より多く研摩するように修正加工していた。

したがって、このような方法では、研摩中何度も停止し
て顕微鏡下において人間が判定し、そのたびに修正量を
計算し修正加工するので、時間と手間がかかり生産量が
著しく低いという欠点があった。

本発明は、これらの欠点を解決するために基板上の複数
箇所に配置した検出用マークパターンを光学的に自動検
出し、演算えよって所要研摩面からの深さずれを判定し
、これを研摩ジグ工具の動きに反映させて自動的に所期
形状に修正加工して終了するように、このサイクルを研
摩前の基板カセットから研摩後の収納カセットまで無人
で行わせるようにしたことを特徴とするもので、以下図
面により詳細に説明する。

第３図は本発明の一実施例を示すものである。

１は被加工基板で、サーキュラテーブル４０円周上に加
工ステージョン■、洗浄ステーション■、計測ステーシ
ョン■、基板着脱ステーション■が配置されている。

加工ステージョン■において５は研摩用回転工具、６は
工具軸用コラム、洗浄ステーション■において７は洗浄
用スクラバーブラシ、８は注水ノズル、９はＮ２ガス噴
射ノズル、＝測ステーンヨン［ｎおいて１０は撮像用レ
ンズ、１１は光源、１２は接眼レンズ、基板着脱ステー
ション■において１３は真空吸着アーム、１４は加工前
基板供給カセット、１５は加工後基板収納カセット、１
６は加工基板保持ステージでサーキュラテーブル４上に
固定されている。

また、各ステーションは、制御用ライン１７により結合
されている。

これを動作するには、アーム１３により基板供給カセッ
ト１４より搬出した加工前の基板１を基板保持ステージ
１６上に真空吸着保持し、サーキュラテーブル４を回転
して加工ステージョン■において研摩用回転工具５によ
り一定厚さの平面研摩を行い、あらかじめつくられた検
出用パターンを出させる。

次にサーキュラテーブル４を回転させて洗浄ステーショ
ンＩＣおいて洗浄用スクラバーブラシ１を回転し加工面
に押しつけ、注水ノズル８から水をかげて洗浄し、終了
後ガス噴射ノズル９からのＮ２ガスにより乾燥させる。

さらにサーキュラテーブル４を回転させて計測ステーシ
ョン■において基板１つ外周近傍および中心付近の複数
のパターンを撮像用レンズ１０、光源１１、接眼レンズ
１２を使って測定し、その結果を演算させて均一パター
ンから基板１各部のズレを判定し、基板１内のより厚く
研摩すべき部分を決定し、基板保持ステージ１６の操作
により方向を位置決めし、さらに基板保持ステージ１６
を操作して特定方向に傾きを与えて、基板１のより厚く
研摩する方向と一致させた後サーキュラテーブル４を回
転して加工ステージョン■に近づけ、所定の研摩を行う
。

これらの動作は装置本体に設けられた制御部によって行
ない、このサイクルをくり返し、計測ステーション■に
おいて基板１全而ではソ均一にパターンが表出されたと
判定されると、基板着脱ステーション■においてアーム
１３Ｃより基板収納カセット１５に移され、次の加工前
基板１が再び基板保持ステージ１６に装着される。

工程中、各ステーションの動きは制御用ライン１７によ
り計測データを基に指令伝達される。

特定形状の研摩方法としては各種考えうるが、第４図は
基板保持ステージ１６にその機能をもたせた一実施例の
概念図である。

１は被加工基板で、５は研摩用回転工具、１６１は基板
保持用板、１６２は傾斜角形成用楔、１６３は回転軸、
１６４は固定定盤である。

計測ステーション■で傾斜研摩の量と方向が判定されろ
と、基板１のより厚く研摩する箇所を僕１６２の位置に
基板１に基板保持円板１６１の相対回転により移動設定
し、必要な傾きを僕１６２の押しこみにより設定し、サ
ーキュラテーブル４を回転させて研摩用回転工具５によ
り研摩することにより目的を達することができる。

なお各ステーション■〜■の配置は第３図の実施例に示
したような円形状でなくても、直線上にして往復テーブ
ル上にのせた基板１を研摩することも可能である。

以上図面に示した実施例にもとすいて説明したように、
一つの研摩装置に力計ステーション、洗浄ステーション
、計測ステーションおよび基板着脱ステーションを配置
することにより加工面に表出したパターンを自動検出し
、加工すべき形状を判定して基板を所用の形状に研摩で
きる装置であるため、加工前の基板を積載したカセット
をセットしておけば自動的に形状研摩して基板全面にわ
たってはｇ均一なパターンの出現した基板を得ることが
でき、能率、歩留りが向上し、基板コストを低下させる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は被力計半導体基板の１例を示した断面図、第２
図ａｙｂは基板の均一加工に失敗した一例を示した概念
図、第３図は本発明装置の一実施例を示す平面図、第４
図は形状研摩の一実施例を示す断面図である。 図面中、１は被加工基板、２は成長層、３は■溝、４は
サーキュラテーブル、５は研摩用回転工具、６は工具軸
用コラム、７は洗浄用スクラバーブラシ、８は注水ノズ
ル、９はガス噴射ノズル、１０は撮像用レンズ、１１は
光源、１２は接眼レンズ、１３はアーム、１４は基板供
給カセット、１５は基板収納カセット、１６は基板保持
ステージ、１６１は基板保持円板、１６２は傾斜角形成
用僕、１６３は回転軸、１６４は固定定盤、１７は制御
用ラインである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転テーブルまたは往復テーブルの円周上またはテ
   ーブル移動途上に研摩装置が設置された加工ステージョ
   ンと洗浄装置が設置された洗浄ステーションと計測用光
   学系が設置された計測ステーションと着脱装置が設置さ
   れた基板着脱ステーションとを設けるとともに前記テー
   ブル上には基板保持ステージを固定し前記各ステーショ
   ンを制御用ラインで結合した自動研摩装置において、前
   記ｉ測ステーションに、表面にパターンを形成しこの上
   に異種材料を成長付着させて成長層を形成したのち成長
   表面を基準として裏面側から研摩する個々の半導体基板
   に対し該基板上の複数のマークパターンを光学的に検出
   する光学系を設けるとともに、前記基板着脱ステーショ
   ンには傾斜各形成装置を組み込む一方、前記計測ステー
   ションの計測データを演算し研摩面からの深さずれを判
   定しこれを前記基板保持ステージの傾斜角形成に指令す
   る制都部を設け、前記パターンが基板全面にわたって均
   一になるまで計測−研摩−計測のサイクルを繰り返えし
   得るよう構成したことを特徴とする自動形状修正研摩装
   置。