JP2000127027A

JP2000127027A - ウェーハ加工装置

Info

Publication number: JP2000127027A
Application number: JP29694798A
Authority: JP
Inventors: Takao Inaba; 高男稲葉; Minoru Numamoto; 実沼本
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2000-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェーハの研磨ステージと、研磨終了したウェ
ーハを位置決めする位置決め手段を有するアンロードス
テージとを備えたウェーハ加工装置において、加工装置
の小型化を図ると共にスループットの向上を図る。【解決手段】本発明によれば、アンロードステージ２２
に、ウェーハ２８を仕上げ研磨する研磨布１５８、１６
０を組み込んだので、その組み込んだ分だけウェーハ２
８の搬送経路を短縮することができる。これにより、本
発明によれば、加工装置の小型化を図ることができ、ス
ループットも向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウェーハ研磨装置に
係り、特に半導体ウェーハを化学的機械研磨法（ＣＭ
Ｐ：Chemical Mechanical Polishing ）によって加工す
るウェーハ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の半導体ウェーハ加工装置
は、研磨ステージ、仕上げステージ、アンロードステー
ジ、及び洗浄乾燥ステージ等から構成されている。この
ように構成されたウェーハ加工装置によれば、まず、研
磨ステージの研磨定盤でウェーハを研磨する。次に、ウ
ェーハを研磨ステージから仕上げステージに搬送し、こ
の仕上げステージの研磨布にウェーハを押し付け、ここ
で仕上げ研磨する。これにより、ウェーハの研磨面が鏡
面加工される。次いで、仕上げ研磨されたウェーハをア
ンロードステージに搬送し、ここでウェーハを中心出し
（位置決め）した後、このウェーハを洗浄乾燥ステージ
に搬送し、洗浄後、乾燥する。これにより、１枚のウェ
ーハの加工が終了する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のウェーハ加工装置は、ステージの数が多いため、ウ
ェーハの搬送経路が長くなり、これによって装置が大型
化すると共にスループットを向上させることができない
という欠点があった。このような不具合は、不要なステ
ージを削減することで解消できるが、前述したステージ
には不要なステージがないため、ステージを削減するこ
とはできない。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ステージを削減することなく装置の小型化と
スループットの向上とを図ることができるウェーハ加工
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、ウェーハを研磨する研磨ステージと、前記
研磨ステージに隣接して配置されると共に、該研磨ステ
ージで研磨終了したウェーハを位置決めする位置決め手
段が設けられ、該位置決め手段で位置決めされたウェー
ハを次工程に受け渡すアンロードステージとを備えたウ
ェーハ加工装置において、前記アンロードステージに前
記ウェーハを仕上げ研磨する研磨布が設けられ、該研磨
布の表面にウェーハが押し付けられて仕上げ研磨される
ことを特徴としている。

【０００６】請求項１記載の発明によれば、ウェーハを
仕上げ研磨する研磨布をアンロードステージに設けたの
で、即ち、アンロードステージに仕上げステージを組み
込んだので、その組み込んだ分だけウェーハの搬送経路
を短縮することができる。これにより、本発明によれ
ば、加工装置の小型化を図ることができると共に、スル
ープットも向上する。

【０００７】請求項２記載の発明によれば、アンロード
ステージに液体噴射手段を設け、この液体噴射手段から
研磨布の裏面に液体を噴射し、この液体を研磨布の表面
から滲み出させることにより、ウェーハを研磨布から剥
離させるようにした。これにより、本発明によれば、研
磨布に密着されたウェーハを研磨布から容易に剥離させ
ることができる。

【０００８】請求項３記載の発明によれば、ウェーハに
洗浄水を供給する洗浄水供給手段をアンロードステージ
に設けたので、ウェーハの上面に付着した埃や付着しよ
うとする埃を洗い流すことができる。これにより、本発
明によれば、クリーンな状態のウェーハを次工程に受け
渡すことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るウェーハ加工装置の好ましい実施の形態について詳説
する。図１は、本発明の実施の形態のウェーハ加工装置
１０の平面図である。同図に示すウェーハ加工装置１０
の装置本体１２には、カセット設置部１４、アライナ１
６、ロードステージ１８、研磨ステージ２０、アンロー
ドステージ２２、及び洗浄乾燥ステージ２４等が設置さ
れている。

【００１０】前記カセット設置部１４には、４台のカセ
ット２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄが着脱自在にセッ
トされ、これらのカセット２６Ａ〜２６Ｄには図１上二
点鎖線で示す加工前のウェーハ２８が多数枚収納されて
いる。なお、本実施の形態では、カセット２６Ａに酸化
膜（ＳｉＯ₂膜）が形成されたダミーウェーハが収納さ
れ、カセット２６Ｂにはメタル膜（金属膜）が形成され
たダミーウェーハが収納され、カセット２６Ｃには酸化
膜（ＳｉＯ₂膜）が形成されたウェーハが収納され、カ
セット２６Ｄにはメタル膜（金属膜）が形成されたウェ
ーハがそれぞれ収納されている。前記カセット２６Ａに
収納されたダミーウェーハは、カセット２６Ｃに収納さ
れているウェーハの研磨量を予め確認するために研磨さ
れるダミーウェーハである。また、前記カセット２６Ｂ
に収納されたダミーウェーハは、カセット２６Ｄに収納
されているウェーハの研磨量を予め確認するために研磨
されるダミーウェーハである。

【００１１】これらのカセット２６Ａ〜２６Ｄに収納さ
れたウェーハ２８は、カセット２６Ａ〜２６Ｄの近傍に
設置された搬送用ロボット３０によって１枚ずつ取り出
された後、仮置台３２上に載置される。そして、仮置台
３２上に載置されたウェーハ２８は、搬送用ロボット３
４によって前記アライナ１６に搬送され、ここでウェー
ハ２８の中心出し（位置決め）が行われると共に、ウェ
ーハ２８の厚みが測定される。そして、アライナ部１６
で中心出しと厚み測定が終了したウェーハ２８は、搬送
用ロボット３６に吸着保持されて、ロードステージ１８
に１枚ずつ搬送される。

【００１２】前記カセット２６Ａ〜２６Ｄは、図示しな
いエレベータ装置の昇降台上に載置されている。このエ
レベータ装置を駆動してカセット２６Ａ〜２６Ｄの高さ
位置を調整することにより、搬送用ロボット３０を昇降
させることなく、カセット２６Ａ〜２６Ｄの所定の棚に
収納されたウェーハ２８を搬送用ロボット３０で取り出
すことができる。なお、搬送用ロボット３０側に昇降機
構をもたせれば、前記エレベータ装置が不要になる。

【００１３】ここで、前記搬送用ロボット３０について
説明すると、この搬送用ロボット３０はテーブル４０上
に設置されている。前記テーブル４０は、カセット２６
Ａ〜２６Ｄの設置方向（図１中上下方向）に対して平行
に敷設された一対のレール４２、４２上に移動自在に設
けられると共に、図示しない駆動部からの駆動力によっ
てレール４２、４２に沿って往復移動される。これによ
り、前記搬送用ロボット３０は、レール４２、４２に沿
って図１中上下方向に移動され、前記カセット２６Ａ〜
２６Ｄのうち選択された１つのカセットに収納されたウ
ェーハ２８を取り出すことができる位置に移動すること
ができる。そして、搬送用ロボット３０は、取り出した
ウェーハ２８を前記仮置台３２上に載置する。

【００１４】前記搬送用ロボット３０は、汎用のロボッ
トであり、ウェーハ２８を吸着保持する馬蹄形のアーム
４４、及び３本のリンク４６、４８、５０等から構成さ
れている。前記アーム４４は、リンク４６に回転自在に
支持され、図示しないモータからの駆動力で回転するこ
とができる。前記リンク４６は、リンク４８に軸５２を
介して回動自在に連結され、図示しないモータからの駆
動力で軸５２を中心に回転することができる。また、リ
ンク４８は、軸５４を介してリンク５０に回動自在に連
結され、図示しないモータからの駆動力で軸５４を中心
に回転することができる。さらに、リンク５０は、軸５
６を介してモータ５８の図示しない出力軸に連結されて
いるので、モータ５８を駆動することにより軸５６を中
心に回転することができる。したがって、前記ロボット
３０によれば、アーム４４及び３本のリンク４６、４
８、５０の各動作を各々のモータで制御することによ
り、前記カセット２６Ａ〜２６Ｄに収納されたウェーハ
２８を取り出して仮置台３２に搬送することができる。

【００１５】なお、前記搬送用ロボット３４、３６、そ
して、後述する２台の搬送用ロボット６０、６２は、前
記搬送用ロボット３０と同一構成なので、ここではその
説明を省略する。前記ロードステージ１８は、アライナ
１６で中心出しされた研磨直前のウェーハ２８を中心出
しした状態で一時ストックするステージである。このロ
ードステージ１８を構成するステージ本体１９の上面に
は図２、図３に示すように、ウェーハ２８が載置される
円形状の凹部６４、６４が所定の間隔をもって形成され
ている。この凹部６４、６４に、前記搬送用ロボット３
６で搬送されてきた円形のウェーハ２８が載置される。
前記凹部６４の径は、ウェーハ２８の径よりも若干量大
きめに形成され、また、凹部６４の深さはウェーハ２８
の厚みよりも若干量深く形成されている。したがって、
前記凹部６４に載置されたウェーハは、凹部６４に位置
ズレすることなく、その全体が収納されるので、ロード
ステージ１８において、中心出しされた状態で保持され
る。このように、研磨ステージ２０の直前に設置されて
いる前記ロードステージ１８によって、ウェーハ２８を
中心出しした状態で保持することにより、ウェーハ２８
の研磨面が研磨ステージ２０で均等に研磨される。

【００１６】また、前記ロードステージ１８には、ウェ
ーハ２８をフローティング支持するフローティング機構
が設けられている。このフローティング機構によって、
ウェーハ２８は、その上面がステージ本体１９の上面か
ら若干量突出するようにフローティングされる。これに
より、本実施の形態のロードステージ１８によれば、ウ
ェーハ２８の位置ズレを防止しつつウェーハ２８をチャ
ックで保持させることができる。

【００１７】前記フローティング機構として本実施の形
態では、凹部６４の底面から凹部６４に純水を噴射して
ウェーハ２８をフローティングさせる機構が採用されて
いる。即ち、前記凹部６４の底面には、その中央部に噴
射口６６が形成され、この噴射口６６は図３に示すよう
に、ステージ本体１９に形成された分岐水路６８、及び
主幹水路７０を介して図示しない給水ポンプにレギュレ
ータを介して接続されている。このレギュレータで給水
量を制御することにより、ウェーハ２８が好適にフロー
ティング支持される。また、前記主幹水路７０には、上
方に延出された水路８０、８０…が形成され、これらの
水路８０の噴射口８２は、ステージ本体１９の上面に開
口されている。また、前記噴射口８２の上方には整流板
８４が設けられている。これによって、噴射口８２から
噴射された純水は、整流板８４によって凹部６４に向け
て導かれる。したがって、噴射口８２から噴射された純
水は、フローティング支持されているウェーハ２８の上
面に沿って流れるので、ウェーハ２８の上面に付着して
いる埃や付着しようとする埃を洗い流すことができる。
よって、ウェーハ２８はクリーンな状態でチャックに吸
着保持される。

【００１８】前記噴射口６６から噴射された純水は図４
上矢印で示すように、排水溝７２を通過して排水口７４
に流れる。前記排水溝７２及び排水口７４は図２に示す
ように、凹部６４の周囲に９０度間隔で形成されてい
る。前記排水口７４に流れた純水は図３に示すように、
ステージ本体１９に形成された分岐水路７６、及び主幹
水路７８を介してロードステージ１８の外部に排水され
る。なお、前記噴射口８２から噴射された純水も、同様
の経路で排水される。以上がロードステージ１８の構成
である。

【００１９】図１に示す研磨ステージ２０は、４台のチ
ャック９０、９２、９４、９６、及び２台の研磨装置９
８、１００等から構成される。前記チャック９０、９２
は支持部材１０４に所定の間隔をもって並設され、ま
た、前記チャック９４、９６は支持部材１０６に所定の
間隔をもって並設されている。このチャック９４、９６
の支持構造は、前記チャック９０、９２の支持構造と同
一なので、ここでは、チャック９０、９２の支持構造を
説明し、チャック９４、９６の支持構造についてはその
説明を省略する。

【００２０】前記支持部材１０４は扇形状に形成され、
その基部１０４Ａが図５に示す軸受１０８を介して軸１
１０に回転自在に支持されている。また、図１に示すよ
うに前記軸１１０を中心とする円周上に、前記ロードス
テージ１８、研磨装置９８、１００、及びアンロードス
テージ２２が所定の間隔で配置されている。したがっ
て、前記支持部材１０４を前記軸１１０周りに回転する
ことにより、前記チャック９０、９２をロードステージ
１８、研磨装置９８、１００、及びアンロードステージ
２２に位置させることができる。

【００２１】前記軸１１０にはギア１１２が設けられ、
このギア１１２は軸１１０と同軸上に固定されている。
前記ギア１１２にはギア１１４が噛合されており、この
ギア１１４は支持部材１０４に固定されたモータ１１６
の出力軸に取り付けられている。したがって、前記モー
タ１１６でギヤ１１４を回転させると、ギア１１４がギ
ア１１２の周りを回転しながら公転するので、その公転
力が支持部材１０４に伝達し、前記支持部材１０４が軸
１１０を中心に水平面内で回動する。

【００２２】図５に示すように前記チャック９０は、モ
ータ１１８の出力軸に取り付けられ、モータ１１８から
の駆動力によって回転される。前記モータ１１８は、支
持部材１０４に設けられたケーシング１２０内に複数の
直動ガイド１２２、１２２…を介して上下移動自在に支
持されている。また、前記モータ１１８の上部には、ね
じ棒１２４が上下方向に取り付けられ、このねじ棒１２
４にはナット部材１２６が螺合されている。前記ナット
部材１２６は、ケーシング１２０の上部開口部に軸受１
２８を介して回転自在に設けられると共に、その外周面
に無端状ベルト１３０が巻き掛けられている。前記ベル
ト１３０は図示しないプーリに巻き掛けられ、このプー
リは、ケーシング１２０上に設置されたモータ１３２の
出力軸１３４に取り付けられている。したがって、モー
タ１３２からの駆動力をベルト１３０を介してナット部
材１２６に伝達し、ナット部材１２６を回転させると、
ナット部材１２６とねじ棒１２４とによる送り作用、及
び直動ガイド１２２による直動作用によって、チャック
９０がモータ１１８と一緒に上下移動する。これによ
り、チャック９０を下降移動すれば、チャック９０で保
持したウェーハ２８を研磨定盤１３６Ａ、研磨定盤１３
６Ｂに押し付けて研磨することができる。

【００２３】前記研磨定盤１３６Ａは、回転板１３８
と、この回転板１３８上に設けられた研磨布１４０とか
ら構成される。また、回転板１３８の下面中央部には、
軸１４２が突設され、この軸１４２にモータ１４４の出
力軸１４６が連結されている。したがって、研磨定盤１
３６Ａは、前記モータ１４４の駆動力によって回転され
る。これにより、ウェーハ２８は、研磨定盤１３６Ａの
回転運動とチャック９０の回転運動とが合成された回転
運動によって研磨される。なお、ウェーハ２８の研磨中
には、図示しないノズルからスラリが研磨布１４０に供
給される。

【００２４】前記研磨定盤１３６Ａの研磨布１４０は、
酸化膜を研磨する研磨布であってメタル膜を１次研磨す
る研磨布である。また、研磨定盤１３６Ｂの研磨布１４
０は、メタル膜を２次研磨する研磨布である。したがっ
て、酸化膜を研磨するウェーハ２８は、研磨定盤１３６
Ａ側でのみ研磨される。また、メタル膜を研磨するウェ
ーハ２８は、研磨定盤１３６Ａ側で１次研磨された後、
研磨定盤１３６Ｂ側で２次研磨される。

【００２５】前記チャック９０の下面には、多孔質材で
形成されたウェーハ吸着部材９１が設けられており、ウ
ェーハ２８はこの吸着部材９１で吸着保持されてロード
ステージ１８から研磨装置９８、１００に搬送され、ま
た、研磨装置９８、１００からアンロードステージ２０
に搬送される。なお、前記ウェーハ２８の研磨方法は、
ウェーハ２８をチャック９０の吸着部材９１で吸着した
状態で研磨布１４０に押し付けて研磨する方法でも良
く、また、チャック９０の下面からウェーハ２８に向け
てエアを吹き出し、チャック９０とウェーハ２８との間
に圧力流体層を形成し、この圧力流体層を介してウェー
ハ２８を研磨布１４０に押し付けて研磨する方法でも良
い。後者の研磨方法による加工圧の設定は、圧力流体層
の圧力で設定するものではなく、前者の研磨方法と同様
にチャック９０の下降移動量で設定する。なお、本実施
の形態では、一つの支持部材１０４に２台のチャック９
０、９２を取り付けたが、３枚以上のウェーハ２８を同
時に研磨することができれば、３台以上のチャックを支
持部材１０４に取り付けても良い。また、研磨定盤１３
６や支持部材１０４、１０６も３台以上設置しても良
い。

【００２６】一方、図１に示す研磨ステージ２０には、
環状のガイドレール１４８が軸１１０を中心に水平方向
に配設されている。このガイドレール１４８は、各ステ
ージ１８、２２、及び研磨装置９８、１００を囲むよう
に各ステージ１８、２２、及び研磨装置９８、１００の
外側に配設されている。前記ガイドレール１４８には、
支持部材１０４の先端部に設けられた一対の摺動用ガイ
ドブロック１５０、１５０が摺動自在に係合されてい
る。これにより、支持部材１０４は、軸１１０とガイド
レール１４８とによって両持ち支持された状態で軸１１
０を中心に回転することができる。

【００２７】また、図６に示すように、前記ガイドレー
ル１４８の両側面には凹条部１４９、１４９がガイドレ
ール１４８に沿って形成されており、この凹条部１４
９、１４９に前記ガイドブロック１５０の凸部１５１が
噛み合った状態で係合されている。この係合によって、
支持部材１０４の上下移動が規制され、支持部材１０４
の反りが防止されている。

【００２８】次に、本実施の形態のアンロードステージ
２２について説明する。図７は、前記アンロードステー
ジ２２の平面図であり、図８はアンロードステージ２２
の断面図である。このアンロードステージ２２は、チャ
ック９０〜９６から排出された研磨後のウェーハ２８を
一時受け取り、そして、ウェーハ２８が洗浄乾燥ステー
ジ２４に搬送される前に、ウェーハ２８をタッチアップ
研磨（仕上げ）した後、再度中心出しするステージであ
る。

【００２９】即ち、前記アンロードステージ２２は、ウ
ェーハ２８を位置決めする手段の他に、ウェーハ２８を
仕上げ研磨する仕上げステージを併せ持っている。した
がって、本実施の形態のウェーハ加工装置１０は、アン
ロードステージ２２に仕上げステージが組み込まれてい
るので、その分だけウェーハ２８の搬送経路が短くな
り、また、スループットが向上する。

【００３０】アンロードステージ２２を構成するステー
ジ本体２３の上面には、タッチアップ研磨用の研磨布１
５８、１６０が着脱自在に設けられている。なお、タッ
チアップ研磨を必要とするウェーハ２８は、メタル膜が
形成されたウェーハ２８であり、酸化膜が形成されたウ
ェーハ２８はタッチアップ研磨を必要としない。このた
め、酸化膜が形成されたウェーハ２８を加工する場合に
は、前記研磨布１５８、１６０に代えてスポンジ（スク
ラブ洗浄装置で使用されるスポンジ等）が設けられる。

【００３１】ところで、前記研磨布１５８、１６０にウ
ェーハ２８を押し付けると、ウェーハ２８は研磨布１５
８、１６０に密着してしまうので、ウェーハ２８を研磨
布１５８、１６０から容易に取り外すことができなくな
るという不具合が生じる。そこで、本実施の形態のアン
ロードステージ２２には、前記不具合を解消するため
に、ウェーハ剥離機構が設けられている。この剥離機構
として本実施の形態では、研磨布１５８、１６０の裏面
から純水（液体）を供給し、この純水を研磨布１５８、
１６０の表面から滲み出させることにより、ウェーハ２
８を研磨布１５８、１６０から剥離させる機構が採用さ
れている。即ち、研磨布１５８、１６０が設けられるス
テージ本体２３の表面には水噴射口１６２、１６２…が
形成され、この水噴射口１６２、１６２…は図８に示す
ように、ステージ本体２３に形成された分岐水路１６
４、１６４、及び主幹水路１６６を介して図示しない給
水ポンプに接続されている。なお、本実施の形態では、
ウェーハ剥離用の液体として純水を使用したが、これに
限られるものではなく、ウェーハ２８に悪影響を与えな
い液体であればその種類は問わない。

【００３２】前記研磨布１５８、１６０の側方には、純
水（洗浄水）を噴射する複数本の噴射口１７４、１７４
…が図７の如く形成され、これらの噴射口１７４、１７
４…は研磨布１５８、１６０に向けて形成されている。
これによって、噴射口１７４、１７４…から噴射された
純水は、研磨布１５８、１６０上に載置されているウェ
ーハ２８の上面に沿って流れるので、ウェーハ２８の上
面に埃等が付着するのを防止することができる。よっ
て、ウェーハ２８はクリーンな状態で搬送用ロボット６
０に吸着保持される。なお、本実施の形態では、ウェー
ハの洗浄水として純水を使用したが、これに限られるも
のではなく、ウェーハ２８に悪影響を与えない洗浄水で
あればその種類は問わない。

【００３３】前記研磨布１５８、１６０から滲み出た前
記純水、及び前記噴射口１７４、１７４…から噴射され
た純水は、ステージ本体２３に形成された排水口１６８
に流れる。前記排水口１６８に流れた純水は、ステージ
本体２３に形成された分岐水路１７０、１７０及び主幹
水路１７２を介してアンロードステージ２２の外部に排
水される。

【００３４】また、前記アンロードステージ２２には、
ウェーハ２８を中心出しするための位置決め機構が設け
られている。この位置決め機構は図７に示すように、研
磨布１５８、１６０の外周部に等間隔で配設された３本
の位置決め用ピン１７６、１７６、１７６等から構成さ
れている。この位置決め用ピン１７６、１７６、１７６
にウェーハ２８の外周縁が接触することにより、ウェー
ハ２８の位置が修正されてウェーハ２８の中心出しが行
われる。

【００３５】前記位置決め用ピン１７６、１７６、１７
６は図８に示すように、ステージ本体２３内に貫通配置
され、その下端部が支持板１７８に固定されている。前
記支持板１７８の下面中央部には、シリンダ装置１８０
のロッド１８２が固定されている。したがって、前記シ
リンダ装置１８０でロッド１８２を伸縮させると、前記
位置決め用ピン１７６、１７６、１７６がステージ本体
２３に没入した位置と図８上実線で示す突出した位置と
の範囲で上下移動される。

【００３６】前記シリンダ装置１８０は、チャック９
０、９２の上下移動の動作に連動して動作するように図
示しない制御装置によって制御されている。即ち、制御
装置は、チャック９０、９２が下降移動してウェーハ２
８を研磨布１５８、１６０に押し付ける時には、ロッド
１８２を収縮するようにシリンダ装置１８０を制御す
る。これにより、位置決め用ピン１７６、１７６、１７
６で邪魔されることなく、ウェーハ２８のタッチアップ
研磨が実施される。また、制御装置は、研磨が終了し
て、チャック９０、９２が上昇移動する時に、ロッド１
８２を伸長するようにシリンダ装置１８０を制御する。
これにより、研磨布１５８、１６０上のウェーハ２８が
位置決め用ピン１７６、１７６、１７６によって中心出
しされる。なお、ロッド１８２の伸長時に連動して、噴
射口１６２、１６２…及び噴射口１７４、１７４…から
純水を噴射するように制御することが好ましい。以上が
アンロードステージ２２の構造である。

【００３７】前記アンロードステージ２２で中心出しさ
れ、研磨布１５８、１６０から剥離されたウェーハ２８
は、搬送用ロボット６０によって１枚ずつ洗浄乾燥ステ
ージ２４に搬送される。前記洗浄乾燥ステージ２４は、
スクラブ洗浄装置１８４、スピン洗浄装置１８６、及び
スピン乾燥装置１８８から構成されている。前記搬送用
ロボット６０に吸着保持されたウェーハ２８は、まず、
スクラブ洗浄装置１８４に搬送され、ここで洗浄され
る。そして、ウェーハ２８は、搬送用ロボット６２でス
クラブ洗浄装置１８４からスピン洗浄装置１８６に搬送
されてスピン洗浄された後、前記搬送用ロボット６２で
スピン乾燥装置１８８に搬送され、ここでスピン乾燥さ
れる。そして、乾燥されたウェーハ２８は、搬送用ロボ
ット６２でアライナ１９０に搬送された後、このアライ
ナ１９０で再度の中心出しと厚み測定が実施される。そ
して、ウェーハ２８は、搬送用ロボット３０で保持され
て、アライナ１９０から元のカセット２６Ａ〜２６Ｄの
所定の棚に収納される。なお、前記アライナ１９０で測
定された厚み情報は、研磨ステージ２０をフィードバッ
クするための情報として利用される。例えば、前記厚み
情報に基づいて、研磨時間がフィードバック制御され
る。また、前記厚み情報に基づいて、研磨布ドレッシン
グ時期、研磨布交換時期等も判断される。

【００３８】次に、前記の如く構成されたウェーハ加工
装置１０の作用について説明する。まず、搬送用ロボッ
ト３０によって所定のカセット２６Ｃ、２６Ｄからウェ
ーハ２８が１枚ずつ取り出され、そのウェーハ２８は仮
置台３２上に載置される。そして、前記ウェーハ２８
は、搬送用ロボット３４によって仮置台３２からアライ
ナ１６に搬送され、このアライナ１６で厚み測定と中心
出しが実施される。

【００３９】次に、中心出しされたウェーハ２８は、搬
送用ロボット３６によってロードステージ１８の凹部６
４、６４に１枚ずつ搬送される。次いで、２枚のウェー
ハ２８、２８が前記凹部６４、６４に載置されると、ロ
ードステージ１８のフローティング機構が駆動される。
これによって、前記ウェーハ２８は凹部６４においてフ
ローティング支持される。即ち、ウェーハ２８がロード
ステージ１８の凹部６４に収納されて位置決めされた状
態で、且つウェーハ２８の上面が、ロードステージ１８
のステージ本体１９の上面から突出した状態で支持され
る。そして、フローティング機構の駆動に連動させてロ
ードステージ１８の噴射口８２、８２…から純水が噴射
される。これによって、ウェーハ２８の上面に埃等が付
着するのが防止される。

【００４０】この状態を維持しつつ、モータ１１６が駆
動されて支持部材１０４がアンロードステージ２２の位
置から時計周り方向に回動され、ロードステージ１８の
上方に位置される。次に、チャック９０、９２が下降移
動されて、１枚目のウェーハ２８がチャック９０に吸着
保持され、２枚目のウェーハ２８がチャック９２で吸着
保持される。

【００４１】この時、２枚のウェーハ２８は、ロードス
テージ１８のフローティング機構によって中心出しされ
た状態で、且つウェーハ２８の上面が、ロードステージ
１８のステージ本体１９の上面から突出した状態で支持
されているので、チャック９０、９２に中心出しされた
状態で、且つチャック９０、９２で確実に吸着保持され
る。また、ウェーハ２８は、フローティング機構の純水
によって上方に押圧力が作用され、この押圧力でチャッ
ク９０、９２に押し付けられるので、チャック９０、９
２によるウェーハ２８の保持性が高められている。更
に、前記純水によってウェーハ２８の保水性も高められ
ている。

【００４２】チャック９０、９２で２枚のウェーハ２
８、２８が保持されると、モータ１１６が駆動されて支
持部材１０４がロードステージ１８の位置から時計周り
方向に回動され、研磨装置９８の上方に位置される。こ
の研磨装置９８の研磨定盤１３６Ａで、前記ウェーハ２
８、２８の研磨が開始される。なお、研磨対象のウェー
ハ２８が酸化膜を研磨するウェーハ２８の場合には、こ
の研磨装置９８で研磨が終了する。また、研磨対象のウ
ェーハ２８がメタル膜を研磨するウェーハ２８の場合に
は、この研磨装置９８で１次研磨が行われる。

【００４３】次に、メタル膜を研磨するウェーハ２８に
ついて説明すると、前記研磨装置９８で１次研磨が終了
すると、モータ１１６が駆動されて支持部材１０４が研
磨装置９８の位置から時計周り方向に回動され、研磨装
置１００の上方に位置される。この研磨装置１００の研
磨定盤１３６Ｂで、前記ウェーハ２８、２８の２次研磨
が開始される。また、この時、３枚目及び４枚目のウェ
ーハ２８、２８がチャック９４、９６に保持され、研磨
装置９８の研磨定盤１３６Ａで１次研磨される。

【００４４】次いで、２次研磨が終了すると、モータ１
１６が駆動されて支持部材１０４が研磨装置１００の位
置から時計周り方向に回動され、アンロードステージ２
２の上方に位置される。そして、２次研磨終了したウェ
ーハ２８、２８がアンロードステージ２２に受け渡さ
れ、アンロードステージ２２の研磨布１５８、１６０に
よってタッチアップ研磨される。また、この時、３枚目
及び４枚目のウェーハ２８、２８が研磨装置１００の研
磨定盤１３６Ｂで２次研磨される。

【００４５】前記タッチアップ研磨が終了すると、チャ
ック９０、９２の吸着が解除される。そして、チャック
９０、９２が研磨布１５８、１６０から上昇移動される
と共に、位置決め用ピン１７６、１７６、１７６が突出
され、そして、噴射口１６２、１６２…から純水が研磨
布１５８、１６０に噴射される。これによって、研磨布
１５８、１６０上のウェーハ２８が、研磨布１５８、１
６０から剥離されながら中心出しされる。

【００４６】前記ウェーハ２８を離した前記チャック９
０、９２は、次の加工前のウェーハ（５枚目と６枚目の
ウェーハ）２８、２８を受け取るためにロードステージ
１８に向けて移動される。そして、前記ウェーハ２８、
２８がチャック９０、９２で保持されると、前述した動
作が繰り返し実施される。一方、アンロードステージ２
２で剥離され、中心出しされたウェーハ２８は、搬送用
ロボット６０によってスクラブ洗浄装置１８４に搬送さ
れる。ここでウェーハ２８は、スクラブ洗浄装置１８４
のスポンジで洗浄される。そして、洗浄されたウェーハ
２８は、搬送用ロボット６２でスクラブ洗浄装置１８４
からスピン洗浄装置１８６に搬送され、ここでスピン洗
浄される。これにより、研磨後のウェーハ２８が確実に
洗浄される。そして、スピン洗浄されたウェーハ２８
は、搬送用ロボット６２でスピン乾燥装置１８８に搬送
され、ここで乾燥される。そして、乾燥されたウェーハ
２８は、搬送用ロボット６２でアライナ１９０に搬送さ
れる。そして、アライナ１９０で再度の中心出しと厚み
測定が実施された後、搬送用ロボット３０で保持され、
元のカセット２６Ａ〜２６Ｄの所定の棚に収納される。
以上が、メタル膜が形成されたウェーハ２８の加工工程
である。

【００４７】次に、酸化膜が形成されているウェーハ２
８について説明すると、このウェーハ２８は、研磨装置
９８で研磨が終了すると、アンロードステージ２２に向
けて移動される。即ち、駆動モータ１１６が駆動され、
支持部材１０４が研磨装置９８の位置から時計周り方向
に回動され、アンロードステージ２２の上方に位置され
た後、アンロードステージ２２に受け渡される。なお、
前記ウェーハ２８は、酸化膜が形成されたウェーハ２８
でありタッチアップ研磨をする必要がないため、アンロ
ードステージ２２では、研磨布１５８、１６０に代えて
設けられたスポンジで洗浄される。

【００４８】スポンジによる洗浄が終了すると、チャッ
ク９０、９２の吸着が解除される。そして、チャック９
０、９２が研磨布１５８、１６０から上昇移動されると
共に、位置決め用ピン１７６、１７６、１７６が突出さ
れる。これによって、ウェーハ２８がスポンジ上で中心
出しされる。そして、このウェーハ２８は、搬送用ロボ
ット６０によってスクラブ洗浄装置１８４に搬送され
る。これ以降の工程は、前記メタル膜が形成されたウェ
ーハ２８と同一の工程なので、ここではその説明を省略
する。以上が、酸化膜が形成されたウェーハ２８の加工
工程である。

【００４９】したがって、本実施の形態のウェーハ加工
装置１０によれば、アンロードステージ２２に仕上げス
テージを組み込み、その分だけウェーハ２８の搬送経路
を短縮したので、加工装置の小型化を図ることができる
と共に、スループットを向上させることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウェー
ハ加工装置によれば、ウェーハを仕上げ研磨する研磨布
をアンロードステージに組み込んだので、その組み込ん
だ分だけウェーハの搬送経路を短縮することができる。
これにより、本発明によれば、加工装置の小型化を図る
ことができると共に、スループットも向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態が適用されたウェーハ加工
装置の平面図

【図２】図１のウェーハ加工装置に適用されたロードス
テージの平面図

【図３】図２に示したロードステージの断面図

【図４】図２に示したロードステージの要部拡大断面図

【図５】図１に示したウェーハ加工装置の研磨ステージ
の要部断面図

【図６】図１のウェーハ加工装置に適用されたガイドレ
ールの拡大断面図

【図７】図１のウェーハ加工装置に適用されたアンロー
ドステージの平面図

【図８】図７に示したアンロードステージの断面図

【符号の説明】

１０…ウェーハ加工装置１４…カセット設置部１８…ロードステージ２０…研磨ステージ２２…アンロードステージ２４…洗浄乾燥ステージ２８…ウェーハ９０、９２、９４、９６…チャック９８、１００…研磨装置１５８、１６０…研磨布

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェーハを研磨する研磨ステージと、前記研磨ステージに隣接して配置されると共に、該研磨
ステージで研磨終了したウェーハを位置決めする位置決
め手段が設けられ、該位置決め手段で位置決めされたウ
ェーハを次工程に受け渡すアンロードステージとを備え
たウェーハ加工装置において、前記アンロードステージに前記ウェーハを仕上げ研磨す
る研磨布が設けられ、該研磨布の表面にウェーハが押し
付けられて仕上げ研磨されることを特徴とするウェーハ
加工装置。
【請求項２】前記アンロードステージには、前記研磨布
の裏面に液体を噴射する液体噴射手段が設けられ、該液
体供給手段から噴射された液体を研磨布の表面から滲み
出させることにより、該滲み出させた前記液体で前記ウ
ェーハを研磨布から剥離させることを特徴とする請求項
１記載のウェーハ加工装置。
【請求項３】前記アンロードステージには、ウェーハに
洗浄水を供給する洗浄水供給手段が設けられていること
を特徴とする請求項１、又は２記載のウェーハ加工装
置。