JP2000176827A - Wafer loading device and manufacture of wafer - Google Patents

Wafer loading device and manufacture of wafer

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JP2000176827A
JP2000176827A JP10356753A JP35675398A JP2000176827A JP 2000176827 A JP2000176827 A JP 2000176827A JP 10356753 A JP10356753 A JP 10356753A JP 35675398 A JP35675398 A JP 35675398A JP 2000176827 A JP2000176827 A JP 2000176827A
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ring engaging
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治郎 梶原
Masahito Komazaki
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SAIBEKKU NANO TECHNOL Inc
Mitsubishi Materials Corp
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SAIBEKKU NANO TECHNOL Inc
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and stably position a wafer and a wafer loading face of a polishing head when the wafer is loaded on the polishing head. SOLUTION: A loading device 1 is provided with a plane-viewed circular loading part 2 equipped with a base body part 17, a wafer supporting part 18, and a retainer ring engaging part 19. Then, the retainer ring engaging part 19, and the base body part 17 and the wafer supporting part 18, are respectively connected by a first energizing means 21 and a second energizing means 22. The wafer supporting part 18 is adapted to be floated on the retainer ring engaging part 19 and the base body part 17. Thus, when a wafer W is loaded, the wafer W is guided to the inner peripheral wall surface etc., of the retainer ring engaging part 19 by the floating effect to be positioned, and thereby the wafer W can be positively loaded on the polishing head.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨されるべきウ
ェーハを研磨ヘッドの下面に装着させる装置であるウェ
ーハローディング装置及びそれを用いたウェーハの製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer loading apparatus for mounting a wafer to be polished on a lower surface of a polishing head, and a method for manufacturing a wafer using the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】 一
般に、半導体ウェーハの表面を研磨するウェーハ研磨装
置では、ウェーハを保持するウェーハ研磨ヘッドと研磨
パッドを貼付したプラテンとを対向するように配置さ
せ、ウェーハ表面を研磨パッドに押し当てつつ、研磨砥
粒を含むスラリーを供給しながらウェーハ研磨へッドを
研磨パッド上で遊星回転させることにより研磨を行って
いる。
2. Description of the Related Art Generally, in a wafer polishing apparatus for polishing a surface of a semiconductor wafer, a wafer polishing head for holding a wafer and a platen to which a polishing pad is attached are arranged to face each other, and the wafer surface is pressed against the polishing pad. While the slurry containing the abrasive grains is being supplied, the wafer is polished by rotating the wafer polishing head planetarily on the polishing pad.

【0003】この研磨ヘッドとしては、図6に示すよう
に、天板部51と天板部51の外周に固定された筒状の
周壁部52とからなるヘッド本体53と、ヘッド本体5
3の内部に張られた、ゴムなどの弾性材料からなるダイ
ヤフラム54と、流体室58内の圧力を調整する圧力調
整機構56と、ダイヤフラム54の下面に固定された円
盤状のキャリア55と、このキャリア55の外周に同心
に配置された円環状のリテーナリング57とを備えたも
のがある。
As shown in FIG. 6, a head body 53 composed of a top plate portion 51 and a cylindrical peripheral wall portion 52 fixed to the outer periphery of the top plate portion 51, as shown in FIG.
3, a diaphragm 54 made of an elastic material such as rubber, a pressure adjusting mechanism 56 for adjusting the pressure in the fluid chamber 58, a disk-shaped carrier 55 fixed to the lower surface of the diaphragm 54, A carrier 55 includes an annular retainer ring 57 disposed concentrically on the outer periphery of a carrier 55.

【0004】キャリア55及びリテーナリング57は、
ダイヤフラム54の上面に設けられたキャリア固定リン
グ59及びリテーナリング固定リング62にそれぞれ固
定されており、リテーナリング57は、キャリア55の
外周面及び周壁部52との間に僅かな隙間を空けて同心
状に配置されている。ウェーハ研磨時には、ウェーハ7
0は、リテーナリング57によって外周を係止されなが
ら、キャリア55の下面に設けられたウェーハ付着シー
ト71に付着される。そして、ウェーハ70の表面は、
プラテン61上面に貼付された研磨パッド63に当接さ
れ、研磨砥粒剤を含むスラリーが供給されながら、ウェ
ーハ研磨ヘッド50が回転されることにより研磨され
る。
[0004] The carrier 55 and the retainer ring 57 are
The retainer ring 57 is fixed to a carrier fixing ring 59 and a retainer ring fixing ring 62 provided on the upper surface of the diaphragm 54, and the retainer ring 57 is concentric with a slight gap between the outer peripheral surface of the carrier 55 and the peripheral wall portion 52. It is arranged in a shape. When polishing the wafer, the wafer 7
0 is attached to the wafer attachment sheet 71 provided on the lower surface of the carrier 55 while the outer periphery is locked by the retainer ring 57. And the surface of the wafer 70 is
The wafer is polished by rotating the wafer polishing head 50 while being in contact with the polishing pad 63 stuck on the upper surface of the platen 61 and supplying the slurry containing the polishing abrasive.

【0005】この時、研磨ヘッド50の下面にウェーハ
70を装着させるには、円盤状のウェーハ支持部を有し
たウェーハローディング装置によって自動的に装着させ
る場合が多い。このとき、ウェーハ70はウェーハカセ
ットに収納されており、ウェーハ取り出し機構によって
ウェーハカセットから取り出され、ウェーハローディン
グ装置まで搬送される。そしてウェーハ70は、ウェー
ハローディング装置によって研磨ヘッド50の下方に移
送され、ウェーハ支持部を研磨ヘッド50に接近させる
ことによってウェーハ70は研磨ヘッド50に装着され
る。
At this time, in order to mount the wafer 70 on the lower surface of the polishing head 50, it is often the case that the wafer 70 is automatically mounted by a wafer loading apparatus having a disk-shaped wafer support. At this time, the wafer 70 is housed in the wafer cassette, taken out of the wafer cassette by the wafer take-out mechanism, and transported to the wafer loading device. Then, the wafer 70 is transferred below the polishing head 50 by the wafer loading device, and the wafer 70 is mounted on the polishing head 50 by bringing the wafer support portion close to the polishing head 50.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このようなウェーハロ
ーディング装置を用いて研磨ヘッド50にウェーハ70
を装着させる場合、ウェーハ70が安定してリテーナリ
ング57に係止されるようにするためには、装着時にお
いて位置決めを正確に行う必要がある。しかし、ウェー
ハローディング装置の各部分のクリアランスや加工精
度、或いは各駆動部の精度等が原因となって、リテーナ
リング57に対して正確にウェーハ70を係止させるに
は、各部分の高い加工精度や、各駆動部の精度が要求さ
れる。
A wafer 70 is mounted on the polishing head 50 by using such a wafer loading apparatus.
In order to stably lock the wafer 70 to the retainer ring 57, it is necessary to accurately position the wafer 70 at the time of mounting. However, in order to accurately lock the wafer 70 with respect to the retainer ring 57 due to the clearance and processing accuracy of each part of the wafer loading device, or the accuracy of each driving unit, the high processing accuracy of each part is required. Also, the accuracy of each drive unit is required.

【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ウェーハを研磨ヘッドに装着させる際、位置
決めを容易に且つ安定して行うことができるウェーハロ
ーディング装置及びウェーハの製造方法を提供すること
を目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a wafer loading apparatus and a wafer manufacturing method capable of easily and stably positioning a wafer when mounted on a polishing head. It is intended to be.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、研磨されるべきウェーハを研磨ヘッドに
取り付けるためのウェーハローディング装置であって、
前記ウェーハを載置して研磨ヘッドに取り付けるための
平面円形状に形成されたローディング部と、該ローディ
ング部を支持する旋回アームと、該旋回アームを水平旋
回自在に支持する旋回軸と、前記旋回アームを前記ロー
ディング部とともに昇降自在に支持するアーム昇降機構
と、該旋回軸を回転駆動させるための旋回駆動源とを具
備し、前記ローディング部は、リテーナリング下部に係
合可能な位置決め部を有する円環状のリテーナリング係
合部と、前記リテーナリング係合部の下方に同心円状に
設けられるとともに該リテーナリング係合部の内周壁面
にスライド自在に嵌合するウェーハ載置部を有するウェ
ーハ支持部と、該ウェーハ支持部の下方に前記旋回アー
ムに連結して設けられ前記ウェーハ支持部を支持する基
体部とを備えるとともに、前記ウェーハ支持部とリテー
ナリング係合部及びウェーハ支持部と基体部とは、それ
ぞれ第1付勢手段及び第2付勢手段によって水平移動自
在且つ上下方向に付勢されて支持されていることを特徴
とする。
In order to solve the above problems, the present invention is directed to a wafer loading apparatus for mounting a wafer to be polished on a polishing head,
A loading part formed in a plane circular shape for mounting the wafer and attaching it to a polishing head, a turning arm supporting the loading part, a turning axis supporting the turning arm horizontally and freely turning, and the turning An arm elevating mechanism that supports the arm so as to be able to move up and down together with the loading portion, and a turning drive source for rotating the turning shaft are provided. A wafer support having an annular retainer ring engaging portion and a wafer mounting portion provided concentrically below the retainer ring engaging portion and slidably fitted to an inner peripheral wall surface of the retainer ring engaging portion; Portion, and a base portion provided below the wafer support portion and connected to the pivot arm to support the wafer support portion. The wafer support portion and the retainer ring engaging portion and the wafer support portion and the base portion are supported by being horizontally movable and vertically urged by first urging means and second urging means, respectively. It is characterized by being.

【0009】本発明によれば、ウェーハを支持するウェ
ーハ支持部は、第1付勢手段と第2付勢手段とによっ
て、それぞれリテーナリング係合部と基体部とに連結さ
れ、該ウェーハ支持部はこれら第1、第2付勢手段によ
って水平移動自在且つ上下方向に付勢されて支持されて
いる。つまり、ウェーハが研磨ヘッド下面に装着される
時は、リテーナリング係合部はその位置決め部が前記リ
テーナリング下面に当接されることによって係止され、
一方、基体部は前記旋回アームと連結していることによ
って固定されており、ウェーハ支持部はこれらリテーナ
リング係合部と基体部とを基準としたフローティング構
造となっている。そのため、ウェーハ装着時において、
研磨ヘッドのウェーハ装着面であるキャリア下面とウェ
ーハとの位置が若干ずれていても、前記ウェーハ支持部
が前記キャリア下面に接近するにしたがって、フローテ
ィング構造となっているウェーハ支持部が揺動されるこ
とにより、ウェーハはリテーナリング係合部の内周壁面
やリテーナリングの内周壁面に案内されつつ精度良く位
置決めが行われるため、ウェーハは安定して前記キャリ
ア下面に装着される。また、ウェーハ支持部の上下方向
へのフローティング効果によって、ウェーハとキャリア
下面とは、急激に当接されないようになっており、ウェ
ーハやキャリア下面の損傷を防止することができる。
According to the present invention, the wafer supporting portion for supporting the wafer is connected to the retainer ring engaging portion and the base portion by the first urging means and the second urging means, respectively. Are supported by the first and second urging means so as to be horizontally movable and urged vertically. That is, when the wafer is mounted on the lower surface of the polishing head, the retainer ring engaging portion is locked by its positioning portion abutting on the lower surface of the retainer ring,
On the other hand, the base portion is fixed by being connected to the turning arm, and the wafer supporting portion has a floating structure based on the retainer ring engaging portion and the base portion. Therefore, when mounting the wafer,
Even if the position of the wafer is slightly shifted from the lower surface of the carrier, which is the wafer mounting surface of the polishing head, as the wafer support approaches the lower surface of the carrier, the wafer support having a floating structure is swung. This allows the wafer to be accurately positioned while being guided by the inner peripheral wall surface of the retainer ring engaging portion and the inner peripheral wall surface of the retainer ring, so that the wafer is stably mounted on the lower surface of the carrier. Further, the wafer and the lower surface of the carrier are not suddenly brought into contact with each other due to the floating effect of the wafer supporting portion in the vertical direction, so that damage to the lower surface of the wafer and the carrier can be prevented.

【0010】前記研磨ヘッドへのウェーハ装着時におけ
る、前記ウェーハ上面と研磨ヘッド装着面との離間距離
は、前記ウェーハ支持部とリテーナリング係合部との対
向した距離より小さくなるように設けられたことによ
り、ウェーハが研磨ヘッドのウェーハ装着面であるキャ
リアに装着される前に、リテーナリング係合部とウェー
ハ支持部とは接触しないため、ウェーハ支持部はウェー
ハが前記キャリアに装着されるまで揺動され、フローテ
ィング構造の効果を得ることができる。つまり、ウェー
ハは、フローティング効果による水平方向への位置決め
を行いつつ、ウェーハとキャリア下面とが当接される時
は前記基体部とウェーハ支持部とが接触され、それによ
ってウェーハ支持部は上方に持ち上げられることによっ
てウェーハとキャリア下面とは当接されるが、ウェーハ
支持部とリテーナリング係合部とは接触しないようにな
っているため、ウェーハが研磨ヘッドに装着されるまで
フローティング効果を失う事無く、ウェーハとキャリア
下面とは確実に当接される。
When the wafer is mounted on the polishing head, the distance between the upper surface of the wafer and the mounting surface of the polishing head is set to be smaller than the distance between the wafer supporting portion and the retainer ring engaging portion. Thus, before the wafer is mounted on the carrier, which is the wafer mounting surface of the polishing head, the retainer ring engaging portion does not come into contact with the wafer support portion, so that the wafer support portion swings until the wafer is mounted on the carrier. And the effect of the floating structure can be obtained. In other words, the wafer is positioned in the horizontal direction by the floating effect, and when the wafer is brought into contact with the lower surface of the carrier, the base portion and the wafer supporting portion are in contact with each other, whereby the wafer supporting portion is lifted upward. By doing so, the wafer and the lower surface of the carrier are in contact with each other, but the wafer support and the retainer ring engaging part are not in contact, so that the floating effect is not lost until the wafer is mounted on the polishing head. The wafer and the lower surface of the carrier are securely contacted.

【0011】また、前記ローディング部の断面中心近傍
には、研磨ヘッド洗浄用のヘッド洗浄機構が設けられた
ため、ウェーハを装着する前に研磨ヘッド下部やキャリ
ア下面から異物が除去されるため、異物によるウェーハ
のキャリア下面への接着不良を防止することができ、更
に異物によるウェーハの傷付きを防止することができ
る。
In addition, a head cleaning mechanism for cleaning the polishing head is provided near the center of the cross section of the loading portion, and foreign matter is removed from the lower portion of the polishing head and the lower surface of the carrier before the wafer is mounted. Poor adhesion of the wafer to the lower surface of the carrier can be prevented, and damage to the wafer due to foreign matter can be prevented.

【0012】前記ウェーハ支持部には、水平及び上下方
向への過剰な移動を係止させるための係止部を設けたた
め、仮に、ウェーハ支持部に大きな外乱が作用して、該
ウェーハ支持部が大きくフローティングされた場合で
も、前記ウェーハ支持部は前記係止部によって過剰な移
動が防止されているため、ウェーハ支持部に支持された
ウェーハは研磨ヘッドやローディング部の各部分と干渉
されず、ウェーハの損傷を防止することができる。
Since the wafer supporting portion is provided with a locking portion for locking excessive movement in the horizontal and vertical directions, if a large disturbance acts on the wafer supporting portion, the wafer supporting portion may be disturbed. Even in the case of large floating, the wafer supporting portion is prevented from being excessively moved by the locking portion, so that the wafer supported by the wafer supporting portion does not interfere with each part of the polishing head and the loading portion, and Damage can be prevented.

【0013】そして、リテーナリング下部に係合可能な
位置決め部を有する円環状のリテーナリング係合部と、
前記リテーナリング係合部の下方に同心円状に設けられ
るとともに該リテーナリング係合部の内周壁面にスライ
ド自在に嵌合するウェーハ載置部を有するウェーハ支持
部と、該ウェーハ支持部の下方に設けられ前記ウェーハ
支持部を支持する基体部と、研磨ヘッド洗浄用のヘッド
洗浄機構とを備えたローディング部を、該研磨ヘッドの
下方に配置させるとともに前記ヘッド洗浄機構より洗浄
用液を噴射させて前記研磨ヘッドを洗浄し、次いで、前
記ローディング部を前記研磨ヘッド下方より移動させて
前記ウェーハ載置部に未研磨ウェーハを載置させた後、
再び前記研磨ヘッドの下方に配置させ、前記ローディン
グ部を研磨ヘッドに接近させて前記リテーナリング係合
部と研磨ヘッドのリテーナリングとを当接させることに
より、前記ウェーハ支持部を前記リテーナリング係合部
と基体部との間で水平方向移動自在且つ上下方向に付勢
しつつ支持し、前記ウェーハ支持部を、前記リテーナリ
ング係合部内周壁面及びリテーナリング内周壁面に案内
させつつ研磨ヘッドに接近させることによって該研磨ヘ
ッドに前記ウェーハを装着し、前記ウェーハの研磨され
るべき面を研磨パッドに押圧させつつ前記研磨ヘッドを
回転させることによって、前記ウェーハは研磨されるこ
とを特徴とするウェーハの製造方法によって製造するこ
とにより、フローティング構造であるウェーハ支持部の
ウェーハ載置部に支持された未研磨ウェーハは、前記リ
テーナリング係合部内周壁面及びリテーナリング内周壁
面に案内されて前記研磨ヘッドに精度良く確実に装着さ
れる。また研磨ヘッドは、ヘッド洗浄機構によって洗浄
された後、ウェーハを装着するため、ウェーハの損傷は
防止されるとともに、安定した装着を実現することがで
きる。
An annular retainer ring engaging portion having a positioning portion engageable with a lower portion of the retainer ring;
A wafer support portion having a wafer mounting portion provided concentrically below the retainer ring engagement portion and slidably fitted to an inner peripheral wall surface of the retainer ring engagement portion; and a wafer support portion below the wafer support portion. A base portion provided to support the wafer support portion and a loading portion having a head cleaning mechanism for polishing head cleaning are arranged below the polishing head, and a cleaning liquid is jetted from the head cleaning mechanism. After washing the polishing head, then, after loading the unpolished wafer on the wafer mounting portion by moving the loading portion from below the polishing head,
The wafer support portion is engaged with the retainer ring by placing the loading portion closer to the polishing head and bringing the retainer ring engaging portion into contact with the retainer ring of the polishing head. To the polishing head while supporting the wafer supporting portion while being movable in the horizontal direction and vertically urged between the portion and the base portion, and guiding the wafer support portion to the retainer ring engaging portion inner peripheral wall surface and the retainer ring inner peripheral wall surface. The wafer is polished by mounting the wafer on the polishing head by approaching the wafer, and rotating the polishing head while pressing a surface to be polished of the wafer against a polishing pad. By the manufacturing method of the above, the wafer mounting portion of the wafer support portion having a floating structure Unpolished wafers are lifting is precisely is securely attached to the polishing head and the retainer in the ring engaging portion peripheral wall surface and is guided into the retainer ring within the circumferential wall. Further, since the polishing head mounts the wafer after being cleaned by the head cleaning mechanism, damage to the wafer is prevented and stable mounting can be realized.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
ウェーハローディング装置を図面を参照して説明する。
図1は本発明のウェーハローディング装置の一実施形態
を示す側方断面図であり、図2は図1の上方から見た平
面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a wafer loading apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of a wafer loading apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a plan view seen from above in FIG.

【0015】図1、図2において、ローディング装置1
は、平面円形状に形成されたローディング部2と、ロー
ディング部2を支持する旋回アーム3と、旋回アーム3
を水平旋回自在に支持する旋回軸4と、旋回アーム3を
昇降自在に支持するアーム昇降機構5とを備えている。
また、ローディング部2の下方にはプラテン46に貼付
された研磨パッド47が配置されている。
In FIG. 1 and FIG.
Is a loading section 2 formed in a plane circular shape, a swing arm 3 supporting the loading section 2, and a swing arm 3.
A swing shaft 4 that supports the swing arm 3 in a horizontally swingable manner, and an arm lifting mechanism 5 that supports the swing arm 3 in a vertically movable manner.
A polishing pad 47 attached to a platen 46 is disposed below the loading section 2.

【0016】鉛直方向に設けられた旋回軸4の周囲に
は、ボルトによって装置架台7に固定された外筒部6が
設けられており、旋回軸4の上下両端部は外筒部6から
突出するように形成されている。また、外筒部6の内部
には2つの軸受8、9が設置されており、旋回軸4は、
軸受8、9に回転自在に支持されている。
An outer cylinder 6 fixed to the apparatus mount 7 by bolts is provided around a vertically disposed turning shaft 4, and upper and lower ends of the turning shaft 4 project from the outer tube 6. It is formed so that. Further, two bearings 8 and 9 are installed inside the outer cylinder portion 6, and the turning shaft 4 is
It is rotatably supported by bearings 8 and 9.

【0017】旋回軸4の下方には、旋回軸4を回転させ
るための駆動源であるシリンダ10が水平方向に設置さ
れている。このシリンダ10の基端部10aは固定部1
1に固定されており、作用端部10bにはリンクジョイ
ント12が設けられている。また、外筒部6の下端から
突出している旋回軸4の下端部4aには、連結軸13が
水平方向に延びるように固定されており、連結軸13と
リンクジョイント12とはヒンジ部14によって連結さ
れている。そして、シリンダ10の駆動により、図2の
連結軸13を連結軸13’のように移動させることによ
り、旋回軸4は回転させられるようになっている。
Below the turning shaft 4, a cylinder 10 as a driving source for rotating the turning shaft 4 is installed in a horizontal direction. The base end 10a of the cylinder 10 is
1 and a link joint 12 is provided at the working end 10b. A connecting shaft 13 is fixed to a lower end 4 a of the turning shaft 4 protruding from a lower end of the outer cylindrical portion 6 so as to extend in the horizontal direction. Are linked. Then, the turning shaft 4 is rotated by driving the cylinder 10 to move the connecting shaft 13 in FIG. 2 like the connecting shaft 13 ′.

【0018】旋回軸4の上端部には水平方向に延びるよ
うに形成された旋回アーム3が連結されている。そし
て、旋回アーム3は旋回軸4が回転されることにより、
図2のLからL’の範囲で旋回される。
A turning arm 3 formed to extend in the horizontal direction is connected to the upper end of the turning shaft 4. Then, the turning arm 3 rotates the turning shaft 4,
It turns in the range from L to L 'in FIG.

【0019】旋回アーム3は、旋回軸4の上方に設けら
れたアーム昇降機構5によって昇降されるようになって
いる。アーム昇降機構5にはガイド軸5aが備えられて
おり、アーム昇降機構5はこのガイド軸5aに沿って昇
降される。
The turning arm 3 is moved up and down by an arm elevating mechanism 5 provided above the turning shaft 4. The arm elevating mechanism 5 is provided with a guide shaft 5a, and the arm elevating mechanism 5 is moved up and down along the guide shaft 5a.

【0020】旋回アーム3の先端には、ウェーハWを研
磨ヘッドに装着させる部分であるローディング部2が設
けられている。このローディング部2は平面円形状に形
成されており、その内部には、断面すり鉢状に形成され
た中空部15が設けられている。また、ローディング部
2の底部2aには、研磨ヘッド洗浄用のヘッド洗浄機構
16が設けられている。このヘッド洗浄機構16から
は、研磨ヘッド下面を洗浄するための洗浄用水が噴射さ
れるようになっており、該洗浄用水は鉛直上方向に噴射
されるようになっている。
At the tip of the swivel arm 3, there is provided a loading section 2 for attaching the wafer W to the polishing head. The loading portion 2 is formed in a plane circular shape, and a hollow portion 15 having a mortar shape is provided inside the loading portion 2. Further, a head cleaning mechanism 16 for cleaning the polishing head is provided on the bottom 2a of the loading section 2. From the head cleaning mechanism 16, cleaning water for cleaning the lower surface of the polishing head is jetted, and the cleaning water is jetted vertically upward.

【0021】ローディング部2は、中空部15を囲むよ
うにすり鉢状に形成された基体部17と、基体部17の
口縁部17a上方に同心円環状に形成されたウェーハW
を支持するためのウェーハ支持部18と、ウェーハ支持
部18の上方に円環状に設けられたリテーナリング係合
部19とを備えている。
The loading portion 2 includes a base 17 formed in a mortar shape so as to surround the hollow portion 15, and a wafer W formed concentrically above the edge 17 a of the base 17.
And a retainer ring engaging portion 19 provided in an annular shape above the wafer supporting portion 18.

【0022】図3に示すように、基体部17の口縁部1
7aの上面には、円環に沿うように凸部17bが形成さ
れており、ウェーハ支持部18の下面に円環状に形成さ
れた断面凹状の係止部20と前記凸部17bとは隙間を
空けて係合されている。また、基体部17とウェーハ支
持部18とはバネからなる第2付勢手段22によって連
結されており、図2に示すように複数箇所で連結されて
いる。そしてウェーハ支持部18は、基体部17とバネ
からなる第2付勢手段22によって連結されているた
め、基体部17を基準として水平方向に移動自在且つ上
下方向に付勢されて支持されている。また、基体部17
の凸部17bと係止部20とは、隙間を持って係合され
ているため、予期せぬ大きな外乱などが発生した場合で
も、ウェーハ支持部18が大きく揺動されるのを防ぎ、
該ウェーハ支持部18に支持されたウェーハWが周囲の
研磨ヘッド等と接触して損傷されるのを防止するように
なっている。
As shown in FIG. 3, the edge 1 of the base 17
A convex portion 17b is formed on the upper surface of 7a so as to follow the ring, and a gap is formed between the locking portion 20 having a circular concave shape on the lower surface of the wafer supporting portion 18 and the convex portion 17b. Open and engaged. Further, the base portion 17 and the wafer support portion 18 are connected by a second urging means 22 composed of a spring, and are connected at a plurality of positions as shown in FIG. Since the wafer support portion 18 is connected to the base portion 17 by the second urging means 22 composed of a spring, the wafer support portion 18 is supported by being movable in the horizontal direction with respect to the base portion 17 and urged in the vertical direction. . The base 17
Since the convex portion 17b and the locking portion 20 are engaged with a gap therebetween, even when an unexpected large disturbance or the like occurs, it is possible to prevent the wafer supporting portion 18 from swinging greatly,
The wafer W supported by the wafer supporting portion 18 is prevented from being damaged by contact with a surrounding polishing head or the like.

【0023】ウェーハ支持部18の内縁側には、ウェー
ハWの形状に沿うようにウェーハ載置部18bが形成さ
れており、その先端はウェーハ支持部18の上方に同心
状に設けられた円環状のリテーナリング係合部19の内
周壁面19b側まで延びている。そして、先端面18c
は平面状に形成されており、ウェーハWは先端面18c
に当接されるようになっている。
A wafer mounting portion 18b is formed on the inner edge side of the wafer support portion 18 so as to conform to the shape of the wafer W, and the tip thereof is formed in an annular shape concentrically above the wafer support portion 18. Extend to the inner peripheral wall surface 19b side of the retainer ring engaging portion 19. And the tip surface 18c
Is formed in a planar shape, and the wafer W
Is to be abutted.

【0024】図2、図4に示すように、基体部17の口
縁部17aには、基体部17の口縁部17aとアーム3
とを連結するように、第1ボルト30及び第2ボルト3
1が設けられている。この第1ボルト30及び第2ボル
ト31を調節することにより、ローディング部2の傾き
が調節できるようになっている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 4, the lip 17a of the base 17 and the arm 3
And the first bolt 30 and the second bolt 3
1 is provided. By adjusting the first bolt 30 and the second bolt 31, the inclination of the loading section 2 can be adjusted.

【0025】図5に示すように、ウェーハ支持部18の
上方に円環状に設けられたリテーナリング係合部19の
上面は、リテーナリング40の下面形状に沿うように外
縁側に凸状のリテーナリング位置決め部19aが、円環
に沿ってテーパ状に形成されている。そして、ウェーハ
Wを研磨ヘッドのウェーハ装着面であるキャリア41下
面に装着させる場合には、リテーナリング係合部19の
上面をリテーナリングの下面に当接させ、リテーナリン
グ位置決め部19aとリテーナリング40とが係合され
ることにより、リテーナリング係合部19は固定される
ようになる。
As shown in FIG. 5, the upper surface of the retainer ring engaging portion 19 provided in an annular shape above the wafer support portion 18 has a retainer convex to the outer edge side along the lower surface shape of the retainer ring 40. The ring positioning portion 19a is formed in a tapered shape along the ring. When the wafer W is mounted on the lower surface of the carrier 41 which is the wafer mounting surface of the polishing head, the upper surface of the retainer ring engaging portion 19 is brought into contact with the lower surface of the retainer ring, and the retainer ring positioning portion 19a and the retainer ring 40 are mounted. Is engaged, the retainer ring engaging portion 19 is fixed.

【0026】リテーナリング係合部19とウェーハ支持
部18とは、円環に沿って複数設けられたバネからなる
第1付勢手段21によって連結されており、ウェーハ支
持部18は、リテーナリング係合部19を基準として、
水平方向に移動自在且つ上下方向に付勢されて支持され
ている。そして、ウェーハWがキャリア41下面に装着
される際には、リテーナリング係合部19はその位置決
め部19aをリテーナリング40下面に係合させること
によって固定されているため、ウェーハ支持部18は、
リテーナリング係合部19と基体部17との間でフロー
ティングされるようになっている。
The retainer ring engaging portion 19 and the wafer supporting portion 18 are connected by a first biasing means 21 comprising a plurality of springs provided along a ring, and the wafer supporting portion 18 is connected to the retainer ring engaging portion. Based on the joint 19,
It is movable in the horizontal direction and urged in the vertical direction to be supported. When the wafer W is mounted on the lower surface of the carrier 41, the retainer ring engaging portion 19 is fixed by engaging the positioning portion 19a with the lower surface of the retainer ring 40.
It floats between the retainer ring engaging part 19 and the base part 17.

【0027】そして、リテーナリング係合部19がリテ
ーナリング40の下面に当接されたとき、ウェーハ支持
部18のリテーナリング係合部19と対向している面で
ある対向面18dとリテーナリング係合部19の下面1
9dとの距離D1は、ウェーハWの上面と研磨ヘッドの
キャリア41下面との距離D2より大きくなるように設
定されている。
When the retainer ring engaging portion 19 comes into contact with the lower surface of the retainer ring 40, the opposing surface 18d of the wafer supporting portion 18 which faces the retainer ring engaging portion 19 and the retainer ring engaging portion. Lower surface 1 of joint 19
The distance D1 to 9d is set to be larger than the distance D2 between the upper surface of the wafer W and the lower surface of the carrier 41 of the polishing head.

【0028】このようなウェーハローディング装置1に
よって、研磨ヘッドにウェーハWを装着させる場合に
は、始めに、ウェーハWをローディング部2に載置させ
ない状態で、ローディング部2の旋回駆動源であるシリ
ンダ10を駆動させてローディング部2を旋回させ、研
磨ヘッドの下面にローディング部2を配置させる。
When the wafer W is mounted on the polishing head by such a wafer loading apparatus 1, first, the wafer W is not mounted on the loading section 2, and the cylinder, which is a turning drive source of the loading section 2, is driven. 10 is driven to rotate the loading unit 2, and the loading unit 2 is arranged on the lower surface of the polishing head.

【0029】そして、研磨ヘッドを洗浄するためにヘッ
ド洗浄機構16から洗浄用水を噴射させ、研磨ヘッド下
部やキャリア41下面を洗浄する。洗浄により、研磨ヘ
ッド下部やキャリア41下面から異物が除去されるた
め、異物によるウェーハWのキャリア41下面への接着
不良を防止することができ、更に異物によるウェーハW
の傷付きも防ぐことができる。
Then, in order to clean the polishing head, cleaning water is jetted from the head cleaning mechanism 16 to clean the lower portion of the polishing head and the lower surface of the carrier 41. The cleaning removes foreign matter from the lower portion of the polishing head and the lower surface of the carrier 41. Therefore, it is possible to prevent poor adhesion of the wafer W to the lower surface of the carrier 41 due to the foreign material.
Can also be prevented from being damaged.

【0030】研磨ヘッド下部及びキャリア41下面が洗
浄された後、ローディング部2はシリンダ10の駆動に
よって研磨ヘッドの下方から離間するように旋回され
る。ローディング部2は旋回されることによって、図示
しないウェーハ搬送機構に接近し、搬送されたウェーハ
Wを受取り、ローディング部2のウェーハ支持部18に
ウェーハWを支持させる。ウェーハWを受け取ったロー
ディング部2は、再び研磨ヘッドの下方に旋回される。
After the lower portion of the polishing head and the lower surface of the carrier 41 have been cleaned, the loading section 2 is rotated by driving the cylinder 10 so as to be separated from below the polishing head. The loading unit 2 is rotated to approach a wafer transfer mechanism (not shown), receives the transferred wafer W, and causes the wafer support unit 18 of the loading unit 2 to support the wafer W. The loading unit 2 that has received the wafer W is turned again below the polishing head.

【0031】ウェーハWを支持した状態のローディング
部2は、アーム昇降機構5の駆動によって旋回アーム3
と連動して研磨ヘッドに接近される。そして、リテーナ
リング40下面とリテーナリング係合部19の位置決め
部19aとは係合され、リテーナリング係合部19は固
定される。
The loading section 2 supporting the wafer W is rotated by an arm elevating mechanism 5 to rotate the pivot arm 3.
In conjunction with this, it is approached to the polishing head. Then, the lower surface of the retainer ring 40 and the positioning portion 19a of the retainer ring engaging portion 19 are engaged, and the retainer ring engaging portion 19 is fixed.

【0032】ローディング部2は、アーム昇降機構5の
駆動により、さらに研磨ヘッドに接近される。このと
き、ウェーハ支持部18は基体部17とリテーナリング
係合部19とを基準としたフローティング構造となって
いる。つまり、ウェーハ支持部18とリテーナリング係
合部19、及びウェーハ支持部18と基体部17とは、
それぞれ第1付勢手段21及び第2付勢手段22によっ
て水平方向に移動自在且つ上下方向に付勢されて支持さ
れており、リテーナリング係合部19はその位置決め部
19aとリテーナリング40下面とを係合させることで
固定され、一方、基体部17は旋回アーム3に支持され
ているため、ウェーハ支持部18は、フローティング状
態となり、ウェーハWを支持した状態で揺動される。こ
のため、ウェーハ支持部18のウェーハ載置部18bは
リテーナリング係合部19の内周壁面19bにスライド
自在に嵌合された状態となっており、キャリア41とウ
ェーハWとの位置が若干ずれていても、ローディング部
2が上昇されるにしたがって、ウェーハWはフローティ
ングされつつ、ウェーハ載置部18bに載置されたウェ
ーハWはリテーナリング係合部19の内周壁面19bや
リテーナリング40の内周壁面に案内されて精度良く位
置決めが行われる。
The loading unit 2 is further moved closer to the polishing head by driving the arm lifting / lowering mechanism 5. At this time, the wafer supporting portion 18 has a floating structure based on the base portion 17 and the retainer ring engaging portion 19. That is, the wafer support portion 18 and the retainer ring engaging portion 19, and the wafer support portion 18 and the base portion 17
The retainer ring engaging portion 19 is supported by the first urging means 21 and the second urging means 22 so as to be movable in the horizontal direction and urged in the vertical direction. And the base portion 17 is supported by the revolving arm 3, so that the wafer support portion 18 is in a floating state, and is swung while supporting the wafer W. For this reason, the wafer mounting portion 18b of the wafer support portion 18 is slidably fitted on the inner peripheral wall surface 19b of the retainer ring engaging portion 19, and the position of the carrier 41 and the wafer W is slightly shifted. However, as the loading unit 2 is lifted, the wafer W placed on the wafer placement unit 18 b is floated while the wafer W is floated and the inner peripheral wall surface 19 b of the retainer ring engagement unit 19 and the retainer ring 40. Positioning is performed with high precision by being guided by the inner peripheral wall surface.

【0033】そして、さらにローディング部2を研磨ヘ
ッドに接近させる。このとき、下方からの押し上げによ
って係合部20と凸部17bとが当接することにより、
ウェーハ支持部18と基体部17とは接触される。そし
てウェーハ支持部18は、フローティング効果による水
平方向への位置決めが行われつつ、ウェーハWを載置し
ているウェーハ載置部18bがリテーナリング係合部の
内周壁面19bに沿うように上方にスライドされること
によって、ウェーハWはキャリア41下面に装着され
る。
Then, the loading unit 2 is further moved closer to the polishing head. At this time, when the engaging portion 20 and the convex portion 17b come into contact with each other by being pushed up from below,
The wafer support 18 and the base 17 are brought into contact with each other. Then, the wafer support portion 18 is positioned upward so that the wafer mounting portion 18b on which the wafer W is mounted is along the inner peripheral wall surface 19b of the retainer ring engaging portion while the horizontal positioning is performed by the floating effect. The wafer W is mounted on the lower surface of the carrier 41 by being slid.

【0034】このとき、リテーナリング係合部19の下
面19dとウェーハ支持部18の対向面18dとの距離
D1は、ウェーハWの上面とキャリア41の下面との距
離D2より大きくなるように設けられているため、ウェ
ーハWがキャリア41に装着される前にリテーナリング
係合部19の下面19dとウェーハ支持部18の対向面
18dとは接触せず、ウェーハ支持部18はウェーハW
がキャリア41に装着されるまでフローティングされ、
ウェーハWは確実に研磨ヘッドに装着される。
At this time, the distance D1 between the lower surface 19d of the retainer ring engaging portion 19 and the opposing surface 18d of the wafer support 18 is provided to be larger than the distance D2 between the upper surface of the wafer W and the lower surface of the carrier 41. Therefore, before the wafer W is mounted on the carrier 41, the lower surface 19d of the retainer ring engaging portion 19 does not contact the opposing surface 18d of the wafer support portion 18, and the wafer support portion 18
Is floated until it is mounted on the carrier 41,
The wafer W is securely mounted on the polishing head.

【0035】そして、ウェーハ支持部18は、バネから
なる第1、第2付勢手段21、22によって、上下方向
に付勢されてフローティングされるようになっているた
め、ウェーハWの装着時において、ウェーハWとキャリ
ア41下面とは、急激に当接されないようになってお
り、ウェーハWやキャリア41下面の損傷を防止するこ
とができる。
Since the wafer supporting portion 18 is urged in the vertical direction by the first and second urging means 21 and 22 made of a spring and floats, the wafer supporting portion 18 is mounted when the wafer W is mounted. The wafer W and the lower surface of the carrier 41 are not suddenly brought into contact with each other, so that damage to the wafer W and the lower surface of the carrier 41 can be prevented.

【0036】また、ウェーハ支持部18には、水平及び
上下方向への過剰な移動を係止させるための係止部20
を設けたため、仮に、ウェーハ支持部18に大きな外乱
が作用して、ウェーハ支持部18が大きくフローティン
グされた場合でも、ウェーハ支持部18は係止部20に
よって過剰な移動が防止されているため、ウェーハ支持
部18に支持されたウェーハWは研磨ヘッドやローディ
ング部2の各部分と干渉されず、ウェーハWの損傷を防
止することができる。
The wafer support portion 18 has a locking portion 20 for locking excessive movement in the horizontal and vertical directions.
Because even if a large disturbance acts on the wafer support portion 18 and the wafer support portion 18 is largely floated, the wafer support portion 18 is prevented from being excessively moved by the locking portion 20, The wafer W supported by the wafer support unit 18 does not interfere with the polishing head and each part of the loading unit 2, and damage to the wafer W can be prevented.

【0037】このように、ウェーハWを支持するウェー
ハ支持部18は、第1付勢手段21と第2付勢手段22
とによって、それぞれリテーナリング係合部19と基体
部17とに連結され、ウェーハ支持部18はこれら第1
付勢手段21及び第2付勢手段22によって水平移動自
在且つ上下方向に付勢されて支持されたフローティング
構造となっているため、ウェーハW装着時において、研
磨ヘッドのウェーハ装着面であるキャリア41下面とウ
ェーハWとの位置が若干ずれていても、ウェーハ支持部
18がキャリア41下面に接近するにしたがって、フロ
ーティング構造となっているウェーハ支持部18が揺動
されることにより、ウェーハWはリテーナリング係合部
19の内周壁面19bやリテーナリング40の内周壁面
に案内されつつ精度良く位置決めが行われるため、ウェ
ーハWは確実に安定してキャリア41下面に装着され
る。また、ウェーハ支持部18の上下方向へのフローテ
ィング効果によって、ウェーハWとキャリア41下面と
は、急激に当接されないようになっており、ウェーハW
やキャリア41下面の損傷を防止することができる。
As described above, the wafer supporting portion 18 supporting the wafer W includes the first urging means 21 and the second urging means 22.
, The wafer support portion 18 is connected to the retainer ring engaging portion 19 and the base portion 17, respectively.
Because of the floating structure, which is horizontally movable by the urging means 21 and the second urging means 22 and supported by being urged in the vertical direction, the carrier 41 which is the wafer mounting surface of the polishing head when the wafer W is mounted. Even if the lower surface and the wafer W are slightly displaced from each other, the wafer supporting portion 18 having a floating structure is swung as the wafer supporting portion 18 approaches the lower surface of the carrier 41. Since the positioning is performed accurately while being guided by the inner peripheral wall surface 19b of the ring engaging portion 19 and the inner peripheral wall surface of the retainer ring 40, the wafer W is reliably and stably mounted on the lower surface of the carrier 41. Further, the wafer W and the lower surface of the carrier 41 are not suddenly brought into contact with each other due to the floating effect of the wafer support 18 in the vertical direction.
And the lower surface of the carrier 41 can be prevented from being damaged.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明のウェーハローディング装置及び
ウェーハの製造方法は、以下のような効果を有するもの
である。 (1)ウェーハを支持するウェーハ支持部は、第1付勢
手段と第2付勢手段とによって、それぞれリテーナリン
グ係合部と基体部とに連結され、該ウェーハ支持部はこ
れら第1、第2付勢手段によって水平移動自在且つ上下
方向に付勢されて支持されている。つまり、ウェーハが
研磨ヘッド下面に装着される時は、リテーナリング係合
部はその位置決め部が前記リテーナリング下面に当接さ
れることによって係止され、一方、基体部は前記旋回ア
ームと連結していることによって固定されており、ウェ
ーハ支持部はこれらリテーナリング係合部と基体部とを
基準としたフローティング構造となっている。そのた
め、ウェーハ装着時において、研磨ヘッドのウェーハ装
着面であるキャリア下面とウェーハとの位置が若干ずれ
ていても、前記ウェーハ支持部が前記キャリア下面に接
近するにしたがって、フローティング構造となっている
ウェーハ支持部が揺動されることにより、ウェーハはリ
テーナリング係合部の内周壁面やリテーナリングの内周
壁面に案内されつつ精度良く位置決めが行われるため、
ウェーハは安定して前記キャリア下面に装着される。ま
た、ウェーハ支持部の上下方向へのフローティング効果
によって、ウェーハとキャリア下面とは、急激に当接さ
れないようになっており、ウェーハやキャリア下面の損
傷を防止することができる。 (2)前記研磨ヘッドへのウェーハ装着時における、前
記ウェーハ上面と研磨ヘッド装着面との離間距離は、前
記ウェーハ支持部とリテーナリング係合部との対向した
距離より小さくなるように設けられたことにより、ウェ
ーハが研磨ヘッドのウェーハ装着面であるキャリアに装
着される前に、リテーナリング係合部とウェーハ支持部
とは接触しないため、ウェーハ支持部はウェーハが前記
キャリアに装着されるまで揺動され、フローティング構
造の効果を得ることができる。つまり、ウェーハは、フ
ローティング効果による水平方向への位置決めを行いつ
つ、ウェーハとキャリア下面とが当接される時は前記基
体部とウェーハ支持部とが接触され、それによってウェ
ーハ支持部は上方に持ち上げられることによってウェー
ハとキャリア下面とは当接されるが、ウェーハ支持部と
リテーナリング係合部とは接触しないようになっている
ため、ウェーハが研磨ヘッドに装着されるまでフローテ
ィング効果を失う事無く、ウェーハとキャリア下面とは
確実に当接される。 (3)前記ローディング部の断面中心近傍には、研磨ヘ
ッド洗浄用のヘッド洗浄機構が設けられたため、ウェー
ハを装着する前に研磨ヘッド下部やキャリア下面から異
物が除去されるため、異物によるウェーハのキャリア下
面への接着不良を防止することができ、更に異物による
ウェーハの傷付きを防止することができる。 (4)前記ウェーハ支持部には、水平及び上下方向への
過剰な移動を係止させるための係止部を設けたため、仮
に、ウェーハ支持部に大きな外乱が作用して、該ウェー
ハ支持部が大きくフローティングされた場合でも、前記
ウェーハ支持部は前記係止部によって過剰な移動が防止
されているため、ウェーハ支持部に支持されたウェーハ
は研磨ヘッドやローディング部の各部分と干渉されず、
ウェーハの損傷を防止することができる。 (5)リテーナリング下部に係合可能な位置決め部を有
する円環状のリテーナリング係合部と、前記リテーナリ
ング係合部の下方に同心円状に設けられるとともに該リ
テーナリング係合部の内周壁面にスライド自在に嵌合す
るウェーハ載置部を有するウェーハ支持部と、該ウェー
ハ支持部の下方に設けられ前記ウェーハ支持部を支持す
る基体部と、研磨ヘッド洗浄用のヘッド洗浄機構とを備
えたローディング部を、該研磨ヘッドの下方に配置させ
るとともに前記ヘッド洗浄機構より洗浄用液を噴射させ
て前記研磨ヘッドを洗浄し、次いで、前記ローディング
部を前記研磨ヘッド下方より移動させて前記ウェーハ載
置部に未研磨ウェーハを載置させた後、再び前記研磨ヘ
ッドの下方に配置させ、前記ローディング部を研磨ヘッ
ドに接近させて前記リテーナリング係合部と研磨ヘッド
のリテーナリングとを当接させることにより、前記ウェ
ーハ支持部を前記リテーナリング係合部と基体部との間
で水平方向移動自在且つ上下方向に付勢しつつ支持し、
前記ウェーハ支持部を、前記リテーナリング係合部内周
壁面及びリテーナリング内周壁面に案内させつつ研磨ヘ
ッドに接近させることによって該研磨ヘッドに前記ウェ
ーハを装着し、前記ウェーハの研磨されるべき面を研磨
パッドに押圧させつつ前記研磨ヘッドを回転させること
によって、前記ウェーハは研磨されることを特徴とする
ウェーハの製造方法によって製造することにより、フロ
ーティング構造であるウェーハ支持部のウェーハ載置部
に支持された未研磨ウェーハは、前記リテーナリング係
合部内周壁面及びリテーナリング内周壁面に案内されて
前記研磨ヘッドに精度良く確実に装着される。また研磨
ヘッドは、ヘッド洗浄機構によって洗浄された後、ウェ
ーハを装着するため、ウェーハの損傷は防止されるとと
もに、安定した装着を実現することができる。
The wafer loading apparatus and wafer manufacturing method of the present invention have the following effects. (1) The wafer supporting portion supporting the wafer is connected to the retainer ring engaging portion and the base portion by the first urging means and the second urging means, respectively. It is horizontally movable by two urging means and is supported by being urged in the vertical direction. That is, when the wafer is mounted on the lower surface of the polishing head, the retainer ring engaging portion is locked by the positioning portion abutting on the lower surface of the retainer ring, while the base portion is connected to the turning arm. The wafer supporting portion has a floating structure based on the retainer ring engaging portion and the base portion. Therefore, when the wafer is mounted, even if the position of the wafer and the lower surface of the carrier, which is the wafer mounting surface of the polishing head, are slightly shifted, the wafer having a floating structure as the wafer supporting portion approaches the lower surface of the carrier. Since the support portion is swung, the wafer is accurately positioned while being guided by the inner peripheral wall surface of the retainer ring engaging portion and the inner peripheral wall surface of the retainer ring,
The wafer is stably mounted on the lower surface of the carrier. Further, the wafer and the lower surface of the carrier are not suddenly brought into contact with each other due to the floating effect of the wafer supporting portion in the vertical direction, so that damage to the lower surface of the wafer and the carrier can be prevented. (2) When the wafer is mounted on the polishing head, the distance between the upper surface of the wafer and the mounting surface of the polishing head is set to be smaller than the distance between the wafer support portion and the retainer ring engaging portion. Thus, before the wafer is mounted on the carrier, which is the wafer mounting surface of the polishing head, the retainer ring engaging portion does not come into contact with the wafer support portion, so that the wafer support portion swings until the wafer is mounted on the carrier. And the effect of the floating structure can be obtained. In other words, the wafer is positioned in the horizontal direction by the floating effect, and when the wafer is brought into contact with the lower surface of the carrier, the base portion and the wafer supporting portion are in contact with each other, whereby the wafer supporting portion is lifted upward. By doing so, the wafer and the lower surface of the carrier are in contact with each other, but the wafer support and the retainer ring engaging part are not in contact, so that the floating effect is not lost until the wafer is mounted on the polishing head. The wafer and the lower surface of the carrier are securely contacted. (3) Since a head cleaning mechanism for cleaning the polishing head is provided near the center of the cross section of the loading portion, foreign matter is removed from the lower portion of the polishing head or the lower surface of the carrier before mounting the wafer. Poor adhesion to the lower surface of the carrier can be prevented, and damage to the wafer due to foreign matter can be prevented. (4) Since the wafer supporting portion is provided with a locking portion for locking excessive movement in the horizontal and vertical directions, if a large disturbance acts on the wafer supporting portion, the wafer supporting portion may Even in the case of large floating, the wafer supporting portion is prevented from being excessively moved by the locking portion, so that the wafer supported by the wafer supporting portion does not interfere with each part of the polishing head and the loading portion,
Wafer damage can be prevented. (5) An annular retainer ring engaging portion having a positioning portion engageable with a lower portion of the retainer ring, and an inner peripheral wall surface of the retainer ring engaging portion provided concentrically below the retainer ring engaging portion. A wafer supporting portion having a wafer mounting portion slidably fitted on the wafer supporting portion, a base portion provided below the wafer supporting portion and supporting the wafer supporting portion, and a head cleaning mechanism for polishing head cleaning. The loading section is disposed below the polishing head, and the polishing head is cleaned by spraying a cleaning liquid from the head cleaning mechanism. Then, the loading section is moved from below the polishing head to place the wafer on the wafer. After the unpolished wafer is placed on the portion, it is again placed below the polishing head, and the loading portion is moved closer to the polishing head and By contacting the retainer ring engaging portion and the retainer ring of the polishing head, the wafer support portion is supported between the retainer ring engaging portion and the base portion while being movable in the horizontal direction and biasing vertically. And
Attach the wafer to the polishing head by approaching the polishing head while guiding the wafer support portion to the retainer ring engaging portion inner peripheral wall surface and the retainer ring inner peripheral wall surface, the surface to be polished of the wafer By rotating the polishing head while pressing against a polishing pad, the wafer is manufactured by a wafer manufacturing method characterized in that the wafer is polished, and the wafer is supported on a wafer mounting portion of a wafer support portion having a floating structure. The unpolished wafer thus guided is guided by the retainer ring engaging portion inner peripheral wall surface and the retainer ring inner peripheral wall surface, and is accurately and reliably mounted on the polishing head. Further, since the polishing head mounts the wafer after being cleaned by the head cleaning mechanism, damage to the wafer is prevented and stable mounting can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のウェーハローディング装置の実施形態
の一例を示す側方断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an example of an embodiment of a wafer loading device of the present invention.

【図2】図1の上方から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view seen from above in FIG. 1;

【図3】図2のA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】図2のB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;

【図5】付勢手段近傍の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of the vicinity of the urging means.

【図6】ウェーハが研磨ヘッドに保持される状態を説明
する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a wafer is held by a polishing head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ローディング装置 2 ローディング部 3 旋回アーム 4 旋回軸 5 アーム昇降機構 6 外筒部 10 シリンダ 16 ヘッド洗浄機構 17 基体部 18 ウェーハ支持部 18b ウェーハ載置部 18d ウェーハ支持部対向面 19 リテーナリング係合部 19a リテーナリング位置決め部 19b リテーナリング係合部内周壁面 19d リテーナリング係合部下面 20 係止部 21 第1付勢手段 22 第2付勢手段 40 リテーナリング 41 キャリア W ウェーハ D1 対向面とリテーナリング係合部下面との距離 D2 ウェーハとキャリアとの距離 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Loading device 2 Loading part 3 Revolving arm 4 Revolving axis 5 Arm elevating mechanism 6 Outer cylinder part 10 Cylinder 16 Head cleaning mechanism 17 Base part 18 Wafer supporting part 18b Wafer placing part 18d Opposite surface of wafer supporting part 19 Retainer ring engaging part 19a Retainer ring positioning portion 19b Retainer ring engaging portion inner peripheral wall surface 19d Retainer ring engaging portion lower surface 20 Locking portion 21 First urging means 22 Second urging means 40 Retainer ring 41 Carrier W Wafer D1 Opposite surface and retainer ring D2 Distance between lower surface of wafer and carrier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶原 治郎 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 駒崎 雅人 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AB03 AC05 CB01 CB03 DA17 5F031 CA02 FA01 FA12 GA47 MA22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Jiro Kajiwara 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Prefecture Inside Mitsubishi Materials Research Institute (72) Inventor Masato Komazaki 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Mitsubishi Materials F-term in the Research Institute, Inc. (reference) 3C058 AA07 AB03 AC05 CB01 CB03 DA17 5F031 CA02 FA01 FA12 GA47 MA22

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨されるべきウェーハを研磨ヘッドに
取り付けるためのウェーハローディング装置であって、 前記ウェーハを載置して研磨ヘッドに取り付けるための
平面円形状に形成されたローディング部と、 該ローディング部を支持する旋回アームと、 該旋回アームを水平旋回自在に支持する旋回軸と、 前記旋回アームを前記ローディング部とともに昇降自在
に支持するアーム昇降機構と、 該旋回軸を回転駆動させるための旋回駆動源とを具備
し、 前記ローディング部は、リテーナリング下部に係合可能
な位置決め部を有する円環状のリテーナリング係合部
と、 前記リテーナリング係合部の下方に同心円状に設けられ
るとともに該リテーナリング係合部の内周壁面にスライ
ド自在に嵌合するウェーハ載置部を有するウェーハ支持
部と、 該ウェーハ支持部の下方に前記旋回アームに連結して設
けられ前記ウェーハ支持部を支持する基体部とを備える
とともに、 前記ウェーハ支持部とリテーナリング係合部及びウェー
ハ支持部と基体部とは、それぞれ第1付勢手段及び第2
付勢手段によって水平移動自在且つ上下方向に付勢され
て支持されていることを特徴とするウェーハローディン
グ装置。
1. A wafer loading apparatus for mounting a wafer to be polished on a polishing head, comprising: a loading section formed in a plane circular shape for mounting the wafer and mounting the wafer on the polishing head; A swing arm that supports the swing arm, a swing shaft that horizontally supports the swing arm, an arm lifting mechanism that swingably supports the swing arm together with the loading unit, and a swing to rotationally drive the swing shaft. A driving source, wherein the loading portion is an annular retainer ring engaging portion having a positioning portion engageable with a lower portion of the retainer ring, and is provided concentrically below the retainer ring engaging portion. A wafer support portion having a wafer mounting portion slidably fitted to the inner peripheral wall surface of the retainer ring engaging portion; A wafer support section is provided below the wafer support section, the base section being provided in connection with the turning arm, and supporting the wafer support section. The wafer support section and the retainer ring engaging section, and the wafer support section and the base section, The first biasing means and the second
A wafer loading apparatus characterized in that the wafer loading apparatus is horizontally movable and vertically supported by a biasing means.
【請求項2】 前記研磨ヘッドへのウェーハ装着時にお
ける、前記ウェーハ上面と研磨ヘッド装着面との離間距
離は、前記ウェーハ支持部とリテーナリング係合部との
対向した距離より小さくなるように設けられたことを特
徴とする請求項1に記載のウェーハローディング装置。
2. A distance between the upper surface of the wafer and a mounting surface of the polishing head when the wafer is mounted on the polishing head is set to be smaller than a distance between the wafer supporting portion and the retainer ring engaging portion. The wafer loading apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記ローディング部の断面中心近傍に
は、研磨ヘッド洗浄用のヘッド洗浄機構が設けられたこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のウェーハロー
ディング装置。
3. The wafer loading apparatus according to claim 1, wherein a head cleaning mechanism for cleaning a polishing head is provided near a center of a cross section of the loading section.
【請求項4】 前記ウェーハ支持部は、水平及び上下方
向への過剰な移動を係止させるための係止部を備えたこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のウェー
ハローディング装置。
4. The wafer loading device according to claim 1, wherein said wafer support portion has a locking portion for locking excessive movement in horizontal and vertical directions. apparatus.
【請求項5】 リテーナリング下部に係合可能な位置決
め部を有する円環状のリテーナリング係合部と、 前記リテーナリング係合部の下方に同心円状に設けられ
るとともに該リテーナリング係合部の内周壁面にスライ
ド自在に嵌合するウェーハ載置部を有するウェーハ支持
部と、 該ウェーハ支持部の下方に設けられ前記ウェーハ支持部
を支持する基体部と、 研磨ヘッド洗浄用のヘッド洗浄機構とを備えたローディ
ング部を、 該研磨ヘッドの下方に配置させるとともに前記ヘッド洗
浄機構より洗浄用液を噴射させて前記研磨ヘッドを洗浄
し、 次いで、前記ローディング部を前記研磨ヘッド下方より
移動させて前記ウェーハ載置部に未研磨ウェーハを載置
させた後、再び前記研磨ヘッドの下方に配置させ、 前記ローディング部を研磨ヘッドに接近させて前記リテ
ーナリング係合部と研磨ヘッドのリテーナリングとを当
接させることにより、前記ウェーハ支持部を前記リテー
ナリング係合部と基体部との間で水平方向移動自在且つ
上下方向に付勢しつつ支持し、 前記ウェーハ支持部を、前記リテーナリング係合部内周
壁面及びリテーナリング内周壁面に案内させつつ研磨ヘ
ッドに接近させることによって該研磨ヘッドに前記ウェ
ーハを装着し、 前記ウェーハの研磨されるべき面を研磨パッドに押圧さ
せつつ前記研磨ヘッドを回転させることによって、前記
ウェーハは研磨されることを特徴とするウェーハの製造
方法。
5. An annular retainer ring engaging portion having a positioning portion engageable with a lower portion of the retainer ring, and a concentrically provided lower portion of the retainer ring engaging portion, wherein: A wafer support portion having a wafer mounting portion slidably fitted to a peripheral wall surface, a base portion provided below the wafer support portion and supporting the wafer support portion, and a head cleaning mechanism for polishing head cleaning. The loading section provided is disposed below the polishing head, and the cleaning liquid is sprayed from the head cleaning mechanism to wash the polishing head. Then, the loading section is moved from below the polishing head to remove the wafer. After the unpolished wafer is placed on the placing section, it is again placed below the polishing head, and the loading section is brought into contact with the polishing head. By bringing the retainer ring engaging portion and the retainer ring of the polishing head into close contact with each other, the wafer supporting portion is horizontally movable and vertically attached between the retainer ring engaging portion and the base portion. Mounting the wafer on the polishing head by approaching the polishing head while guiding the wafer support portion to the retainer ring engaging portion inner peripheral wall surface and the retainer ring inner peripheral wall surface, and mounting the wafer on the polishing head; A method for manufacturing a wafer, wherein the wafer is polished by rotating the polishing head while pressing a surface to be polished against a polishing pad.
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