JP2000216124A - 研削装置およびウエハの研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送時のウエハの破損率が小さい、かつ、長
期使用においても電機系統の故障の少ない信頼性のある
研削装置の提供。 【解決手段】 ウエハを搬送するロボットを天井吊り下
げ型とし、かつ、左右方向に移動可能にし、研削時に生
じた破砕傷を取り除くための研磨盤をインライン据付
し、装置のコンパクト化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハの研削装
置、特にウエハのバックグラインド装置および該研削装
置を用いてウエハを研削する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベアウエハの研削装置、デバイスウエハ
の裏面研削装置としては、ウエハの研削時間を短縮する
ために複数のスピンドル軸に軸承された複数の砥石を用
い、粗研削、中仕上研削、仕上研削を割り振って研削装
置内のウエハのスループット時間を短縮させている。例
えば特開平９−２２３６８０号公報は、図１１に示すよ
うに右側にウエハローディング用カセット３０３を、左
側にウエハアンローディング用カセット３０３を対と
し、さらに両者の中央に昇降機構、回転駆動機構、アラ
イメント機構と各アーム駆動の制御機構を備えた多関節
型ロボット３０４を配置させて前列とし、基台の上にウ
エハローディング用カセットの後部にウエハ仮置台Ｂ
を、ウエハアンローディング用カセットの後部にウエハ
エッチング・洗浄機構３０２を対として次列に配置し、
仮置台と洗浄機構の後列の基台上に基台を刳り抜いてウ
エハ粗研削用チャック機構３０７，とウエハ仕上研削用
チャック機構３０８を配置し、この後列のチャック機構
の基台より起立させた壁に各研削ゾーンに適した砥石を
スピンドル軸に軸承させた２個の研削機構３０１ａ，３
０１ｂを各研削ゾーンに位置するウエハチャック機構に
対応して設け、前記ウエハ仮置台Ｂとエッチング・洗浄
装置３０２の列と前記チャック機構３０７，３０８の列
間の基台の略中央部に立設した軸に昇降機構、回転駆動
機構および先端に吸着パッドを備えた３つのアーム３０
５ａを放射状に配置した回転式搬送手段３０５を有する
研削装置３０１が提案されている。

【０００３】該研削装置において、ローディング用カセ
ットより多関節型ロボットにより仮置台上に搬送された
ウエハはアームのパッドに吸着され、吸着パッドを１２
０度回動させて粗研削用チャック機構に載せられ、第１
スピンドル軸に軸承された粗研削砥石でウエハｗは粗研
削され、ついで粗研削されたウエハは吸着パッドを１２
０度回動させて仕上研削用チャック機構に載せられ、第
２スピンドル軸に軸承された仕上研削砥石で仕上げ研削
され、ついで、吸着パッドを１２０度回動させて仕上研
削されたウエハはエッチング・洗浄機構に載せられ、洗
浄機構でエッチング、リンス洗浄された後、アンローデ
ィング用カセット内に多関節型ロボットにより収納され
る。第２スピンドル軸に軸承された仕上研削砥石でウエ
ハが仕上げ研削されている間に、新たなウエハが、ロー
ディング用カセットより多関節型ロボットにより仮置台
上に搬送され、そこでウエハはアームのパッドに吸着さ
れ、吸着パッドを１２０度回動させて粗研削用チャック
機構に載せられ、第１スピンドル軸に軸承された粗研削
砥石でウエハは粗研削される。

【０００４】このようにウエハの粗研削と仕上研削が同
時に行われるのでウエハの研削装置のスループット時間
を短縮できる。また、同様な裏面研削装置として砥石２
基を利用する研削装置が特開平７−１３０６９２号、同
５−２２６３０８号、特開昭６３−２５６３４２号公報
に開示される。

【０００５】また、特願平１０−１４０４０８号明細書
は、図１２に示すように（Ａ）左側にウエハローディン
グ用カセット１１７を、右側にウエハアンローディング
用カセット１１７を対として前列に配置し、（Ｂ）基台
の上にウエハローディング用カセットの後部にウエハ仮
置台１０６を、ウエハアンローディング用カセットの後
部にウエハ洗浄機構１１３を対として次列に配置し、
（Ｃ）仮置台と洗浄機構の後部の基台の中央部を刳り抜
いた箇所にインデックスターンテーブルを設け、かつこ
のインデックスターンテーブル１０８に該テーブルの軸
心を中心に３個のウエハチャック機構１０７，１０７，
１０７を等間隔に公転自在に設けるとともにウエハロー
ディング／ウエハアンローディングゾーンｓ１および粗
研削ゾーンｓ２、仕上研削ゾーンｓ３にテーブルを区域
分けし、（Ｄ）インデックスターンテーブルの後列には
基台より起立させた枠体１１１に各研削ゾーンに適した
砥石１１１ｂ，１１１ｄをスピンドル軸１１１ａ，１１
１ｃに軸承させた研削機構を各研削ゾーンに位置するウ
エハチャック機構に対応して設け、（Ｅ）前記１対のカ
セットの前列と前記仮置台とウエハ洗浄機構の次列の間
の基台の略中央に昇降機構１０３、回転駆動機構、ウエ
ハアライメント測定機構と各アーム１１５ａ，１１５
ｂ，１１５ｃ駆動の制御機構を備えた多関節型ロボット
１１５を立設し、前記仮置台上のウエハをインデックス
ターンテーブルのウエハローディング／ウエハアンロー
ディングゾーンｓ１のチャック機構に移送可能で、か
つ、洗浄機構上のウエハをウエハアンローディング用カ
セットに搬送可能とした多関節型ロボット１１５、
（Ｆ）インデックスターンステーブルを設けた基台の略
中央部の左右に設けた１対の軸を軸心として回動自在に
備えられたウエハ吸着パッド１１２ａを有する仮置台か
らウエハをウエハローディング／ウエハアンローディン
グゾーンのチャック機構に搬送する搬送パッド１１２
と、ウエハローディング／ウエハアンローディングゾー
ンのチャック機構上のウエハを洗浄機構に搬送する搬送
パッド１１２、（Ｇ）基台より立設した枠体１１０に設
けたネジ棒上を左右方向に移動可能なチャック機構の洗
浄機構１０９ｂとチャック機構のドレッサー１０９ａの
対を備える、研削装置１０１が提案され、実用化されて
いる。

【０００６】該研削装置においても、ウエハの粗研削と
仕上研削が同時に行われるのでウエハの研削装置のスル
ープット時間が短縮できる利点がある。また、インデッ
クスターンステーブルをウエハローディング／ウエハア
ンローディングゾーンおよび粗研削ゾーン、仕上研削ゾ
ーンに区域分けしたので、前記研削装置に開示される３
本のアームでウエハの移送を行う方式と比較し、ウエハ
の位置合わせが容易であり、移送時間を短縮でき、ウエ
ハの研削装置内のスループット時間を更に短縮できる利
点を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の研削装置におい
ては、ウエハを搬送する多関節型ロボットが基台から立
設した金属製回転軸に設けられるため、またこの金属製
回転軸は左右方向に移動できないため、この回転軸、多
関節型ロボットのアームに仮置台や洗浄機構から飛散し
た純水や洗浄液が付着し、これらを錆びさせたり、多関
節型ロボットの電気系統の故障の原因となることがあ
り、電気系統の修理、多関節型ロボットの部品交換で研
削が中断されることがある。

【０００８】また、研削されるウエハ径が４インチ、６
インチから８インチ、１２インチへと拡径するにつれ、
研削されたウエハに残された深さ約２ミクロンの破砕傷
の存在により研削されたウエハが破損する率が増加して
いる。従って、先に記載したエッチング・洗浄機構を有
する研削装置においては研削されたウエハ裏面をエッチ
ングして研削破砕傷を消滅させているがエッチング液の
使用はロボッドの錆び化をより促進する欠点がある。ま
た，後者の研削装置では研削されたウエハをカセット
毎、研磨装置に移送し、ウエハ裏面を研磨することによ
り研削破砕傷を消滅させている。ウエハの研磨方法とし
ては、例えば、図１３に示す研磨装置４０１を用い、回
転軸４０２に軸承された表面に研磨布４０３ａが貼付さ
れたポリッシャー（プラーテンとも言う）４０３の表面
に、モーターＭにより回転される軸４０４に軸承された
ヘッド１０５内に小孔４０６ａ，４０６ａ，…を多数穿
った吸着板４０６にチャックしたウエハｗを押圧し、軸
４０２と４０４を正逆方向に、または同方向に回転させ
てウエハを研磨している。図中、４０５はヘッド、４０
７は回転ジョイント、４０９は吸引用管、４１０は加圧
気体供給用管、４１４は純水供給管４０８，４１１，４
１３はバルブ、４１２は連結管である。しかし、研磨装
置４０１の新たな付加は装置費用を莫大なものとする。

【０００９】本発明は、多関節型ロボットの錆びの発生
や電気系統の故障が少ない研削装置の提供を目的とす
る。本発明はまた、破損率が小さい研削ウエハを与える
コンパクトな研磨機構をインライン（Ｉｎ Ｌｉｎｅ）
化した研削装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）左側に
ウエハローディング用カセットを、右側にウエハアンロ
ーディング用カセットを対として前列に配置し、（Ｂ）
基台の上にウエハローディング用カセットの後部にウエ
ハ仮置台を、ウエハアンローディング用カセットの後部
にウエハ洗浄機構を対として次列に配置し、（Ｃ）仮置
台と洗浄機構の後部の基台の中央部を刳り抜いた箇所に
インデックスターンテーブルを設け、かつこのインデッ
クスターンテーブルに該テーブルの軸心を中心にｍ個
（ただし、ｍは３から６の正数である。）のウエハチャ
ック機構を等間隔に公転自在に設けるとともにウエハロ
ーディング／ウエハアンローディングゾーンおよび各研
削ゾーンにテーブルを区域分けし、（Ｄ）インデックス
ターンテーブルの後列には基台より起立させた壁に各研
削ゾーンに適した砥石をスピンドル軸に軸承させた（ｍ
−１）個の研削機構を各研削ゾーンに位置するウエハチ
ャック機構に対応して設け、（Ｅ）前記１対のカセット
の前列と前記仮置台とウエハ洗浄機構の次列の間の基台
から立設した支柱に列方向に往復移動機構を設け、この
往復移動機構に多関節型ロボットをロボットアームが下
側となるように吊し、前記仮置台上のウエハをインデッ
クスターンテーブルのウエハローディング／ウエハアン
ローディングゾーンのチャック機構に移送可能で、か
つ、洗浄機構上のウエハをウエハアンローディング用カ
セットに搬送可能とした多関節型ロボット、（Ｆ）イン
デックスターンステーブルを設けた基台の略中央部の左
右に設けた１対の軸を軸心として回動自在に備えられた
ウエハ吸着パッドを有する仮置台からウエハをウエハロ
ーディング／ウエハアンローディングゾーンのチャック
機構に搬送する搬送パッドと、ウエハローディング／ウ
エハアンローディングゾーンのチャック機構上のウエハ
を洗浄機構に搬送する搬送パッド、を備える研削装置を
提供するものである。

【００１１】多関節型ロボットを天井吊り下げタイプと
し、かつ、左右方向に移動可能としたことにより、純水
や洗浄液が多関節型ロボットに付着する機会が減少し、
錆びの発生や電気系統の故障の度合いが少なくなる。

【００１２】本発明はまた、前記の研削装置（ただし、
インデックスターンテーブルに設けたチャック機構は
ａ，ｂ，ｃのｍ＝３基である。）を用い、 （１）基台から立設した支柱に列方向に往復移動機構を
設け、この往復移動機構に多関節型ロボットの吸着アー
ムが下側となるように吊した多関節型ロボットの吸着ア
ームにウエハローディング用カセットよりウエハを吸着
させ、これを仮置台上に載せる。 （２）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せ、ついで仮置台上のウエハを搬送パッドに吸着さ
せ、搬送パッドを回動させてウエハをインデックスター
ンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローディ
ングゾーンのチャック機構ａに移送し、その間に前記
多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディング用
カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上に載せ
る。 （３）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動、チャック機
構ｂをウエハローディング／ウエハアンローディングゾ
ーンに移動させた後、第１番目のスピンドル軸を下降
させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよび第
１スピンドル軸を回転させてウエハの粗研削を行い、つ
いで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、この間に
仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスターン
テーブルのウエハローディング／ウエハアンローディン
グゾーンのチャック機構ｂに移送するとともに、多関
節型ロボットを用いてウエハローディング用カセット内
のウエハを仮置台の上に載せる。 （４）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せて仕上研削ゾーンにチャック機構ａを移動、チャック
機構ｂを粗研削ゾーンに移動、チャック機構ｃをウエハ
ローディング／ウエハアンローディングゾーンに移動さ
せた後、第２番目のスピンドル軸を下降させて砥石を
ウエハに押圧し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を
回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、第２番目
のスピンドル軸を上昇させ、この間に第１番目のスピ
ンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック
機構ｂおよびスピンドル軸を回転させてウエハの粗研削
を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、
一方仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスタ
ーンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローデ
ィングゾーンのチャック機構ｃに移送するとともに、
多関節型ロボットを用いてウエハローディング用カセッ
ト内のウエハを仮置台の上に載せる。 （５）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ａをウエハローディング／ウエハアン
ローディングゾーンに、チャック機構ｂを仕上研削ゾー
ンにならびにチャック機構ｃを粗研削ゾーンに移動し、
搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
ット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
ク機構ａに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｂおよ
びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
圧し、チャック機構ｃおよびスピンドル軸を回転させて
ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
軸を上昇させる。 （６）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ｂをウエハローディング／ウエハアン
ローディングゾーンに、チャック機構ｃを仕上研削ゾー
ンにならびにチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動し、
搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
ット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
ク機構ｂに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｃおよ
びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
圧し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を回転させて
ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
軸を上昇させる。 （７）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ｃをウエハローディング／ウエハアン
ローディングゾーンに、チャック機構ａを仕上研削ゾー
ンにならびにチャック機構ｂを粗研削ゾーンに移動し、
搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
ット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
ク機構ｃに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよ
びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
圧し、チャック機構ｂおよびスピンドル軸を回転させて
ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
軸を上昇させる。 （８）以下、インデックスターンテーブルの回動と、粗
研削ウエハの仕上研削、洗浄、アンローディング用カセ
ット内の収納、新たなウエハのウエハローディング／ウ
エハアンローディングゾーンのチャック機構への移送、
ウエハの粗研削の（５）から（７）の工程を繰り返す、
ことを特徴とする、ウエハの研削方法。を提供するもの
である。

【００１３】多関節型ロボットを天井吊り下げタイプと
し、かつ、左右方向に移動可能としたことにより、純水
や洗浄液が多関節型ロボットに付着する機会が減少し、
錆びの発生や電気系統の故障の度合いが少なくなる。ま
た、インデックスターンテーブルの利用によりウエハの
加工時間を短縮できる。

【００１４】本発明は、更に（Ａ）左側にウエハローデ
ィング用カセットを、右側にウエハアンローディング用
カセットを対として前列に配置し、（Ｂ）基台の上にウ
エハローディング用カセットの後部にウエハ仮置台を、
ウエハアンローディング用カセットの後部にウエハ洗浄
機構を対として次列に配置し、（Ｃ）仮置台と洗浄機構
の後部の基台の中央部を刳り抜いた箇所にインデックス
ターンテーブルを設け、かつこのインデックスターンテ
ーブルに該テーブルの軸心を中心にｍ個（ただし、ｍは
３から６の正数である。）のウエハチャック機構を等間
隔に公転自在に設けるとともにウエハローディング／ウ
エハアンローディングゾーンおよび各研削ゾーンにテー
ブルを区域分けし、（Ｄ）インデックスターンテーブル
の後列には基台より起立させた壁に各研削ゾーンに適し
た砥石をスピンドル軸に軸承させた（ｍ−１）個の研削
機構を各研削ゾーンに位置するウエハチャック機構に対
応して設け、（Ｅ）前記１対のカセットの前列と前記仮
置台とウエハ洗浄機構の次列の間の基台から立設した支
柱に列方向に往復移動機構を設け、この往復移動機構に
多関節型ロボットをロボットアームが下側となるように
吊し、前記仮置台上のウエハをインデックスターンテー
ブルのウエハローディング／ウエハアンローディングゾ
ーンのチャック機構に移送可能で、かつ、洗浄機構上の
ウエハをウエハアンローディング用カセットに搬送可能
とした多関節型ロボット、（Ｆ）インデックスターンス
テーブルを設けた基台の略中央部の左右に設けた１対の
軸を軸心として回動自在に備えられたウエハ吸着パッド
を有する仮置台からウエハをウエハローディング／ウエ
ハアンローディングゾーンのチャック機構に搬送する搬
送パッドと、ウエハローディング／ウエハアンローディ
ングゾーンのチャック機構上のウエハを前記洗浄装置の
右横に設けられた研磨盤の下部チャック機構にウエハ搬
送する搬送パッド、および（Ｇ）前記洗浄装置の右横に
設けられた下部チャック機構と、このチャック機構の上
方に設けられたスピンドル軸に軸承された研磨パッドよ
りなる研磨盤、を備える研削装置を提供するものであ
る。

【００１５】研磨盤を研削装置にインライン化すること
により、装置全体がコンパクト化でき、かつ、研磨盤に
より研削破砕傷を研磨により消滅させることができ、ウ
エハの破損率を減少させることができる。

【００１６】本発明は、また、前記の研磨盤をインライ
ン化した研削装置（ただし、インデックスターンテーブ
ルに設けたチャック機構はａ，ｂ，ｃのｍ＝３基であ
る。）を用い、 （１）基台から立設した支柱に列方向に往復移動機構を
設け、この往復移動機構に多関節型ロボットの吸着アー
ムが下側となるように吊した多関節型ロボットの吸着ア
ームにウエハローディング用カセットよりウエハを吸着
させ、これを仮置台上に載せる。 （２）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せ、ついで仮置台上のウエハを搬送パッドに吸着さ
せ、搬送パッドを回動させてウエハをインデックスター
ンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローディ
ングゾーンのチャック機構ａに移送し、その間に前記
多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディング用
カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上に載せ
る。 （３）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動、チャック機
構ｂをウエハローディング／ウエハアンローディングゾ
ーンに移動させた後、第１番目のスピンドル軸を下降
させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよび第
１スピンドル軸を回転させてウエハの粗研削を行い、つ
いで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、この間に
仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスターンテ
ーブルのウエハローディング／ウエハアンローディング
ゾーンのチャック機構ｂに移送するとともに、多関節
型ロボットを用いてウエハローディング用カセット内の
ウエハを仮置台の上に載せる。 （４）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せて仕上研削ゾーンにチャック機構ａを移動、チャック
機構ｂを粗研削ゾーンに移動、チャック機構ｃをウエハ
ローディング／ウエハアンローディングゾーンに移動さ
せた後、第２番目のスピンドル軸を下降させて砥石を
ウエハに押圧し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を
回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、第２番目
のスピンドル軸を上昇させ、この間に第１番目のスピ
ンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック
機構ｂおよびスピンドル軸を回転させてウエハの粗研削
を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、
一方仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスタ
ーンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローデ
ィングゾーンのチャック機構ｃに移送するとともに、
多関節型ロボットを用いてウエハローディング用カセッ
ト内のウエハを仮置台の上に載せる。 （５）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ａをウエハローディング／ウエハアン
ローディングゾーンに、チャック機構ｂを仕上研削ゾー
ンにならびにチャック機構ｃを粗研削ゾーンに移動し、
搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
れたウエハを吸着させ、これを研磨盤のチャック機構に
載せ、研磨パッドをウエハ面に押圧し、チャック機構、
研磨パッドを回転させて研磨を行い、研磨されたウエハ
の表面を洗浄、乾燥後、多関節型ロボットの吸着アーム
にウエハを吸着させ、アンローディング用カセット内に
収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮置台上の
ウエハをインデックスターンテーブルのウエハローディ
ング／ウエハアンローディングゾーンのチャック機構ａ
に移送し、一方、前記多関節型ロボットを左側に移動
させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディ
ング用カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上
に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を下降させ
て砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｂおよびスピン
ドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、
第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、第１番目
のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チ
ャック機構ｃおよびスピンドル軸を回転させてウエハの
粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇
させる。 （６）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ｂをウエハローディング／ウエハアン
ローディングゾーンに、チャック機構ｃを仕上研削ゾー
ンにならびにチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動し、
搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
れたウエハを吸着させ、これを研磨盤のチャック機構に
載せ、研磨パッドをウエハ面に押圧し、チャック機構、
研磨パッドを回転させて研磨を行い、研磨されたウエハ
の表面を洗浄、乾燥後、多関節型ロボットの吸着アーム
にウエハを吸着させ、アンローディング用カセット内に
収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮置台上の
ウエハをインデックスターンテーブルのウエハローディ
ング／ウエハアンローディングゾーンのチャック機構ｂ
に移送し、一方、前記多関節型ロボットを左側に移動
させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディ
ング用カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上
に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を下降させ
て砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｃおよびスピン
ドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、
第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、第１番目
のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チ
ャック機構ａおよびスピンドル軸を回転させてウエハの
粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇
させる。 （７）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
せてチャック機構ｃをウエハローディング／ウエハアン
ローディングゾーンに、チャック機構ａを仕上研削ゾー
ンにならびにチャック機構ｂを粗研削ゾーンに移動し、
搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
ット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
ク機構ｃに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよ
びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
圧し、チャック機構ｂおよびスピンドル軸を回転させて
ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
軸を上昇させる。 （８）以下、インデックスターンテーブルの回動と、粗
研削ウエハの仕上研削、洗浄、ウエハの研磨、研磨され
たウエハのアンローディング用カセット内の収納、新た
なウエハのウエハローディング／ウエハアンローディン
グゾーンのチャック機構への移送、ウエハの粗研削の
（５）から（７）の工程を繰り返す、ことを特徴とす
る、ウエハの研削、研磨方法。を提供するものである。

【００１７】研削装置にインライン化された研磨盤によ
りウエハの研削破傷を研磨により消滅させることがで
き、ウエハの破損率を減少させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明をさら
に詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す研磨
盤をインライン化した研削装置の上面図、図２は研削装
置のインデックスターンテーブル部分での断面図、図３
は仮置台の断面図、図４はロボットを正面から見た断面
図でロボットの左右移動機構を示す。図５は図４におけ
るＨ−Ｈ断面図でロボットの昇降機構を示す。図６はロ
ボットのハンドアームの上面図、図７はロボットハンド
アームの回転駆動機構を示す断面図、図８洗浄機構の上
面図、図９は洗浄機構の断面図、図１０は研磨機構の断
面図である。

【００１９】図１、図２に示す研削装置において、１は
研削装置、２は後述する基台の面と同一面の高さの位置
にある置台上に載せられたウエハローディング用カセッ
ト、２はウエハアンローディング用カセット、３は基
台、４は床、５はロボット、５ａは基台より立設した枠
体、６はウエハ仮置台、７はウエハ洗浄機構、８、８は
搬送パッド、８ａ，８ａは吸着パッド、８ｂ，８ｂは
柄、８ｃ，８ｃは軸、９は基台の中央部を刳り抜いた箇
所に設けたインデックスターンテーブル、ｓ１はウエハ
ローディング／ウエハアンローディングゾーン、ｓ２は
粗研削ゾーン、ｓ３は仕上研削ゾーン、９ａ，９ｂ，９
ｃはチャック機構、１０ａ，１０ｂは基台より立設した
壁、１１は粗研削砥石、１１ａは第１スピンドル軸、１
２は仕上砥石、１２ａは第２スピンドル軸、１３はチャ
ック洗浄機構、１５は研磨機構、１５ａはチャック機
構、１５ｃは洗浄液供給機構、１５ｄは空気供給ノズル
である。

【００２０】図３に示す仮置台６の１例において、仮置
台６は例えば特開平４−５７６６３号公報に開示される
ように、円盤状の基体６１の中心辺の下面へ円中状の中
心部材６２を突設し、該中心部材と基体６１の中心部を
貫通する給水孔６３を突設し、該給水孔の内周へ下端よ
り若干高さを有して立断面Ｌ字型の環状ストパー６４を
植設し、給水孔６３へ下方から給水用の支持管６５を環
状ストパー６４へ当接させて挿着し、環状ストッパーの
上方へは短筒状の胴部６６ａと内部に流量制御孔６６ｂ
とを有した給水制御部材６６を基体６１の底面より若干
高さの間隔部を有して挿入させ、該間隔部には流量制御
孔６６ｂと連通させた複数の通水小孔６６ｃと突設し、
胴部６６ａの頂部へは円盤状のウエハ載置台６７を胴部
６６ａの外周より膨出させて設けるとともに、基体６１
の外周へは環状縁部材６８を挿着させ、環状縁部材６８
の外周縁の少なくとも半周以上へはウエハ載置台６７の
上方へ一定水位が保持できる高さのウエハ取出側縁部６
８ａを形成し、他方側の外周縁へはウエハ取出側縁部６
８ａの上端より高い上端と各々の間へ間隔とを有した複
数のウエハ位置合わせ縁部６８ｂを外周縁に沿って立設
し、各々のウエハ位置合わせ縁部６８ｂの間隔へは流出
用縁部６８ｃの上端をウエハ載置台６７の上面とウエハ
取出側縁部６８ａの上端との間の位置に形成させたこと
によってウエハ載置台６７上に載置したウエハｗを給水
された液体により浮上させるちともにに流出用縁部６８
ｃより液体を流出させてウエハをウエハ位置合わせ縁部
６８ｂへ寄せて位置合わせするものである。

【００２１】仮置台はかかる構造のものに限定されるも
のではなく、例えば特開平７−２１１７６６号公報に開
示されるウエハを載置板と、この載置板に載せられたウ
エハの外周に当接し、縮径する複数の当接ピンと、この
当接ピンを拡径または縮径する駆動機構を有するウエハ
位置合わせ機構であってもよい。

【００２２】本発明に使用するロボット５は吊り下げ型
でアーム、吸着パッドが下側に位置しているのに対し、
従来のロボットはアーム、吸着パッドが上側に位置して
いる点およびロボットが左右方向に移動可能と言う異な
る点を除けば通常の多関節搬送ロボット（例えば特開平
９−３２３２７６号、同１０−１５１５９２号、同１０
−３３５４１０号）が備えている昇降機構、ウエハアラ
イメント測定機構、各アーム駆動の制御機構を備えてい
る吊り下げ型多関節ロボットである。

【００２３】図４から図７に示す吊り下げ型多関節ロボ
ット５において、５ａは基台３より立設けた枠体、５ｂ
はアーム、５ｃは吸着パッド、５ｄは吸着パッドの旋回
を可能とする駆動軸、５ｅはアームの駆動軸でありＭは
モーターである。３は基台のフレームである。５１は左
右移動機構で、５１ａは雄ネジ棒、５１ｂはレール、５
１ｃ、５１ｄはナット、５１ｅは雌ネジ、５１ｆはモー
ター、５１ｇはホルダー、５１ｈはケーブルベアベル
ト、５２は駆動軸５ｅを内蔵する箱体、５４はロボット
昇降機構で、５４ａはロボットベースである。ロボット
ベース５４ａの側面はレール５１ｂと凹溝を有するナッ
ト５１ｃで嵌合され（図５参照）、アームを下部に備え
る軸５３は雄ネジ棒５１ａに螺合され、雄ネジ棒５１ａ
はモーター５１ｆに連結されている。モーターの駆動に
よりロボットはレール上を左右に移動可能である。

【００２４】昇降機構５４は、基台３から立設した中空
枠体５ａに支持され、該中空枠体５ａの中空部と下部で
連結するロボットベース５４ａを有し、前記箱体５２を
昇降自在とするためエヤーシリンダー５４ｂにより上下
移動可能な中空軸５４ｃに横架した中空軸５４ｄを介し
て箱体５２を側面で支持している。吸着パッドに給排気
するための流体、例えば空気は、各中空の支持枠体５
ａ、軸５４ｂ，５４ｃの中空部を通路とする。

【００２５】ロボットのハンドアーム５ｂ，５ｂ，５ｂ
は、連結駆動軸５ｅ，５ｅ，５ｅに軸受を介して連結さ
れる中空状のアームで、先端は吸着用の小孔を多数有す
る吸着パッド５ｃを備え、このパッドのアームは軸５ｄ
に設けた駆動機構により旋回できる構造となっている。
ｗはウエハであり、中空軸を減圧することによりパッド
に吸着される。各軸はモーターＭの駆動を受け、プーリ
ー、歯車、軸受等を介して駆動される。この吊り下げ型
多関節ロボットは、左右に移動でき、また、アーム、パ
ッド以外は箱体で保護されているので、仮置台６や洗浄
機構７の洗浄液、研磨盤１５の研磨剤液、洗浄液と触れ
る機会が少ないので電機系統の故障が少ない。また、錆
びにくい利点を有する。

【００２６】図８、図９に示す洗浄機構７において、７
０２は中空軸、７０３は中空軸２の上端に軸承された多
孔質セラミック製ウエハ載置板、７０４は中空軸７０２
の昇降機構で上シリンダー７０４ａ、基板７０４ｂ、７
０４ｃ、７０４ｅ、中空軸を起立させて固定する柱７０
４ｄよりなる。また、基板７０４ｂは洗浄ブラシ８，
８，８の支軸７０７，７０７，７０７を固定している。

【００２７】７０５は中空軸７０２の回転機構、７０５
Ｍはモーター、７０５ａはモーターの回転軸、７０５ｂ
はプーリー、７０５ｃは前記中空軸７０２に備えられた
駆動受軸、７０６は中空軸７０２に空気等の流体を導入
および排出する口であり、図示されていないコンプレサ
ーに管を介して接続されている。管には切替弁が備え付
けられている。７０６ａは回転継手である。７０７，７
０７，７０７は中空軸７０２と平行に設けられた複数の
軸、７０８，８，７０８，７０８…は中空軸７０２の軸
心の同一円周７０８ａ上に、かつ、該中空軸７０２と平
行に設けられた前記軸７０７，７０７，７０７の上端に
設けられた円環状の洗浄ブラシである。

【００２８】７１０，７１０，７１０は中空軸７０２の
軸心の同一円周７１０ａ上であって、前記円周７０８ａ
より内側に存在する円周上に複数設けられた洗浄液噴射
ノズル、７１１は空気供給ノズルである。７１２，７１
２，７１２，７１２，…は中空軸７０２の軸心の同一円
周７１２ａ上であって、前記円周７１０ａより外側に存
在する円周上に複数設けられたウエハ位置決めピン、７
１３は多孔質セラミック製ウエハ載置板７０３上に載せ
られたウエハの表面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズ
ル、７１４はウエハ表面に空気を吹き付ける空気供給ノ
ズル、７１５は洗浄液供給ノズル７１３および空気供給
ノズル７１４を固定する基板、７１６は少なくとも１対
のピン７１２，７１２を固定する台、７１７は台７１６
の支軸である。台７１６は下部に滑走部のピコテーブル
を有し、レール上を台７１６を二分する中心線と中空軸
を結ぶ仮想線上を往復移動できるようになっている。ま
た、ピン７１２は図８に示す例では８インチウエハ用と
１２インチウエハ用を兼用できるよう各台７１６に２対
設けてもよい。１２インチウエハに用いるときは、８イ
ンチウエハ用ピンを台より外して使用する。

【００２９】洗浄液供給ノズル７１３および空気供給ノ
ズル７１４およびピン７１２，７１２，…は下シリンダ
ー７２０により鉛直方向に昇降されるように設けられ、
かつ、これらが同時に昇降できるように、洗浄液供給ノ
ズル７１３および空気供給ノズル７１４を鉛直方向に固
定する基板７１５が、少なくとも１対のピン１２，１２
を起立させている台７１６を昇降させる軸７１７に固定
されている。ウエハ載置板７０３を昇降する上シリンダ
ー７０４とピン、洗浄液供給ノズル７１３および空気供
給ノズル７１４等を昇降する下シリンダー２０は上下１
対（図９参照）と背中合わせに設置され、洗浄機構７の
コンパクト化を図っている。スピン洗浄機構７には、外
筒７２１が設けられ、図９に示すように軸７１７に固定
することにより各ピン７１２，７１２…および洗浄液供
給ノズル７１３および空気供給ノズル７１４共同時に昇
降できるように設計されている。

【００３０】かかるスピン洗浄機構７を用いて研削され
たウエハを洗浄、乾燥するには、次の工程を経て行われ
る。 （１）鉛直方向に起立して設けられた中空軸７０２の上
端に軸承された多孔質セラミック製ウエハ載置板７０３
の上に研削されたウエハをロボット５のハンドアームを
使用して載せる。 （２）該中空軸７０２の軸心方向に１対のピン７１２，
７１２を起立させている台７１６を中空軸７０２の方向
に移動させてウエハの位置決めを行った後、中空軸７０
２を減圧してウエハを載置板７０３に吸着させ、つい
で、前記台７１６を中空軸の軸心より遠ざける。 （３）中空軸７０２を回転させることによりウエハを回
転させるとともに、ウエハ裏面に当接している円環状の
洗浄ブラシ７０８，７０８，７０８を回転させ、かつ、
ウエハ裏面には洗浄液噴射ノズル７１０，７１０，７１
０より、ウエハ表面には洗浄液供給ノズル７１３より洗
浄液を供給してウエハの洗浄を行う。この洗浄の際は、
外筒７２１は図９に示す仮想線のところまで下シリンダ
ー７２０を用いて上昇させて溶液の飛散を防止する。洗
浄液としては通常純水が使用されるが、アルカリ、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシドまたは酸を希釈した
水で洗浄し、さらに純水でリンス洗浄してもよい。

【００３１】（４）ブラシ７０８，７０８，７０８の回
転、洗浄液噴射ノズル７１０，７１０，７１０および洗
浄液供給ノズル７１３からの洗浄液供給を中止した後、
空気供給ノズル７１１よりウエハ裏面に、空気供給ノズ
ル７１４よりウエハ表面に空気を供給してウエハのスピ
ン乾燥を行う。 （５）ウエハの洗浄、乾燥後、中空軸７０２を上シリン
ダー７０４により上昇させ、ついで中空軸７０２に空気
を供給してウエハの載置板７０３からの離脱を容易と
し、ロボットハンドアームにより洗浄・乾燥されたウエ
ハを載置板７０３から収納カセットに搬送する。 （６）ついで、上下シリンダー７０４，７２０により載
置板７０３および外筒７２１，空気供給ノズル７１３、
洗浄液供給ノズル７１４、ピン７１２，７１２…等を下
降させ、中空軸７０２に純水を供給して多孔質セラミッ
ク板の載置板７０３を洗浄した後、純水の供給を止め
る。 （７）以下、新しい研削されたウエハを載置板７０３上
に載せる前記（１）の工程に戻り以下同様にしてウエハ
の洗浄、乾燥を行う。

【００３２】図１および図１０に示す研磨盤１５におい
て、１５ａはチャック機構、１５ｂはスピンドル軸に軸
承された研磨パッド、１５ｃは洗浄機構、１５ｄは空気
吹付ノズル、１５ｅはコンディショニング クリーナ
ー、１５ｆはスピンドル軸、１５ｇはエヤーシリンダ
ー、１５ｈはレール、１５ｉは空気供給管、１５ｊは冷
却液供給管、Ｍはモーター、ｗはウエハである。研磨パ
ッドを備えるスピンドル軸１５ｆはレール上を前後方向
に移動可能に設けられている。なお、図１における研削
装置において、図１２に１０９として示すチャック機構
のクリーナ機構を設けてもよい。

【００３３】本発明の研削装置（例としてインデックス
ターンテーブルに設けたチャック機構がａ，ｂ，ｃのｍ
＝３基のもの）を用いてウエハを研削、または研削・研
磨するには、次の工程を経て行う。 （１）吸着アーム５ｂ，５ｃが下側となるように吊した
多関節型ロボット５の吸着アーム５ｃにウエハローディ
ング用カセット２よりウエハｗを吸着させ、これを仮置
台３上に載せる。 （２）インデックスターンテーブル９を１２０度回転
させ、ついで仮置台上のウエハを搬送パッド８に吸着
させ、搬送パッドを回動させてウエハをインデックスタ
ーンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローデ
ィングゾーンｓ１のチャック機構ａに移送し、その間
に前記多関節型ロボット５の吸着アームにウエハローデ
ィング用カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台
上に載せる。 （３）インデックスターンテーブル９を１２０度回転
させてチャック機構ａを粗研削ゾーンｓ２に移動、チャ
ック機構ｂをウエハローディング／ウエハアンローディ
ングゾーンｓ１に移動させた後、第１番目のスピンド
ル軸１０ａを下降させて砥石１１をウエハに押圧し、チ
ャック機構ａおよび第１スピンドル軸を回転させてウエ
ハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を
上昇させ、この間に仮置台３上のウエハを搬送パッド
８でインデックスターンテーブル９のウエハローディン
グ／ウエハアンローディングゾーンｓ１のチャック機構
ｂに移送するとともに、多関節型ロボット５を用いて
ウエハローディング用カセット２内のウエハを仮置台３
の上に載せる。

【００３４】（４）インデックスターンテーブル９を
１２０度回転させて仕上研削ゾーンｓ３にチャック機構
ａを移動、チャック機構ｂを粗研削ゾーンｓ２に移動、
チャック機構ｃをウエハローディング／ウエハアンロー
ディングゾーンｓ１に移動させた後、第２番目のスピ
ンドル１０ｂ軸を下降させて砥石１２をウエハに押圧
し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を回転させてウ
エハの仕上研削を行い、ついで、第２番目のスピンドル
軸を上昇させ、この間に第１番目のスピンドル軸１０
ａを下降させて砥石１１をウエハに押圧し、チャック機
構ｂおよびスピンドル軸を回転させてウエハの粗研削を
行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、一
方仮置台３上のウエハを左側の搬送パッド８でインデ
ックスターンテーブルのウエハローディング／ウエハア
ンローディングゾーンｓ１のチャック機構ｃに移送する
とともに、多関節型ロボット５を用いてウエハローデ
ィング用カセット２内のウエハを仮置台３の上に載せ
る。

【００３５】（５）インデックスターンテーブル９を
１２０度回転させてチャック機構ａをウエハローディン
グ／ウエハアンローディングゾーンｓ１に、チャック機
構ｂを仕上研削ゾーンｓ３ならびにチャック機構ｃを粗
研削ゾーンｓ２に移動し、右側の搬送パッド８で仕上
研削されたウエハを洗浄機構に移送し、該ウエハを洗浄
した後、多関節型ロボット５を右側に移動させて該ロボ
ットのアームに仕上研削および洗浄されたウエハを吸着
させ、これを研磨盤１５のチャック機構１５ａに載せ、
研磨パッド１５ｂをウエハ面に押圧し、チャック機構、
研磨パッドを回転させて研磨を行い、研磨されたウエハ
の表面を洗浄機構１５ｃより噴射される洗浄液で洗浄、
ついで空気供給ノズル１５ｄより空気を吹き付けて乾燥
後、多関節型ロボット５の吸着アームにウエハを吸着さ
せ、右側のアンローディング用カセット２内に収納し、
ついで、左側の搬送パッド８を回動させて仮置台３上
のウエハをインデックスターンテーブルのウエハローデ
ィング／ウエハアンローディングゾーンのチャック機構
ａに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左側に移
動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハローデ
ィング用カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台
上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を下降さ
せて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｂおよびスピ
ンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、つい
で、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、第１
番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧
し、チャック機構ｃおよびスピンドル軸を回転させてウ
エハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸
を上昇させる。

【００３６】（６）インデックスターンテーブルを１
２０度回転させてチャック機構ｂをウエハローディング
／ウエハアンローディングゾーンに、チャック機構ｃを
仕上研削ゾーンにならびにチャック機構ａを粗研削ゾー
ンに移動し、搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗
浄機構に移送し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボ
ットを右側に移動させて該ロボットのアームに仕上研削
および洗浄されたウエハを吸着させ、これを研磨盤のチ
ャック機構に載せ、研磨パッドをウエハ面に押圧し、チ
ャック機構、研磨パッドを回転させて研磨を行い、研磨
されたウエハの表面を洗浄、乾燥後、多関節型ロボット
の吸着アームにウエハを吸着させ、アンローディング用
カセット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させ
て仮置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウ
エハローディング／ウエハアンローディングゾーンのチ
ャック機構ｂに移送し、一方、前記多関節型ロボット
を左側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウ
エハローディング用カセットよりウエハを吸着させ、こ
れを仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル
軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｃ
およびスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行
い、ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、ま
た、第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエ
ハに押圧し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を回転
させてウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピ
ンドル軸を上昇させる。

【００３７】（７）インデックスターンテーブルを１
２０度回転させてチャック機構ｃをウエハローディング
／ウエハアンローディングゾーンに、チャック機構ａを
仕上研削ゾーンにならびにチャック機構ｂを粗研削ゾー
ンに移動し、搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗
浄機構に移送し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボ
ットを右側に移動させて該ロボットのアームに仕上研削
および洗浄されたウエハを吸着させ、これをアンローデ
ィング用カセット内に収納し、ついで、搬送パッドを
回動させて仮置台上のウエハをインデックスターンテー
ブルのウエハローディング／ウエハアンローディングゾ
ーンのチャック機構ｃに移送し、一方、前記多関節型
ロボットを左側に移動させ、多関節型ロボットの吸着ア
ームにウエハローディング用カセットよりウエハを吸着
させ、これを仮置台上に載せ、その間に第２番目のス
ピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チャッ
ク機構ａおよびスピンドル軸を回転させてウエハの仕上
研削を行い、ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇さ
せ、また、第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石
をウエハに押圧し、チャック機構ｂおよびスピンドル軸
を回転させてウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目
のスピンドル軸を上昇させる。

【００３８】（８）以下、インデックスターンテーブル
の回動と、粗研削ウエハの仕上研削、洗浄、ウエハの研
磨、研磨されたウエハのアンローディング用カセット内
の収納、新たなウエハのウエハローディング／ウエハア
ンローディングゾーンのチャック機構への移送、ウエハ
の粗研削の（５）から（７）の工程を繰り返す。研磨盤
によるウエハ研削面の破砕傷の消滅のための研摩工程が
必要でないときは、きは、洗浄機構７で洗浄・乾燥され
たウエハを多関節型ロボット５でアンローディング用カ
セット２内に搬送し、収納する。

【００３９】

【発明の効果】本発明のウエハの研削装置は、コンパク
トであり、ウエハ搬送時の衝撃の小さいインデックスタ
ーンテーブル方式を採用しているのでウエハ径が８イン
チ、１２インチと拡大しても破砕傷が０．４μｍ以下と
浅い研削加工を行うことができるとともに、スループッ
ト時間を２〜５分の短時間で行うことを可能ならしめ
た。さらに、ウエハ厚みが４０〜７０μｍと非常に薄い
ものであっても、後工程でウエハ破損が生じないように
研摩盤をインライン据付したので、研摩により破砕傷を
消滅させることにより搬送時のウエハ破損率を極めて小
さくすることが可能となった。

【００４０】さらに、吊り下げ型、かつ、左右移動方式
の多関節ロボットを用いるので、錆びの発生や電機系統
の故障が少なく、研削装置の長期信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研削装置の上面図である。

【図２】本発明の研削装置のインデックスターンテーブ
ル部分での断面図である。

【図３】ウエハ仮置台の断面図である。

【図４】搬送ロボットの正面側からの断面図である。

【図５】搬送ロボットの昇降機構を説明する、図４にお
けるＩ−Ｉ断面図である。

【図６】搬送ロボットのアームの上面図である。

【図７】搬送ロボットのアームの駆動機構の断面図であ
る。

【図８】洗浄機構の上面図である。

【図９】洗浄機構の断面図である。

【図１０】研磨盤の断面図である。

【図１１】従来の２頭式研削装置の斜視図である。

【図１２】先願の特許明細書に記載された研削装置の斜
視図である。

【図１３】公知の研摩盤の一部を切り欠いた平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 研削装置 ２ カセット ３ 仮置台 ５ 多関節型搬送ロボット ７ 洗浄機構 ８ 搬送パッド ９ インデックスターンテーブル ｗ ウエハ １１ 粗研削砥石 １２ 仕上研削砥石 １５ 研摩盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C058 AA04 AA09 AA18 AB03 AB08 AC01 AC05 CB02 CB05 CB06 DA17 5F031 CA02 FA11 FA12 FA15 GA08 GA10 GA43 GA48 HA13 MA22 MA23 MA24 PA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）左側にウエハローディング用カセ
   ットを、右側にウエハアンローディング用カセットを対
   として前列に配置し、（Ｂ）基台の上にウエハローディ
   ング用カセットの後部にウエハ仮置台を、ウエハアンロ
   ーディング用カセットの後部にウエハ洗浄機構を対とし
   て次列に配置し、（Ｃ）仮置台と洗浄機構の後部の基台
   の中央部を刳り抜いた箇所にインデックスターンテーブ
   ルを設け、かつこのインデックスターンテーブルに該テ
   ーブルの軸心を中心にｍ個（ただし、ｍは３から６の正
   数である。）のウエハチャック機構を等間隔に公転自在
   に設けるとともにウエハローディング／ウエハアンロー
   ディングゾーンおよび各研削ゾーンにテーブルを区域分
   けし、（Ｄ）インデックスターンテーブルの後列には基
   台より起立させた壁に各研削ゾーンに適した砥石をスピ
   ンドル軸に軸承させた（ｍ−１）個の研削機構を各研削
   ゾーンに位置するウエハチャック機構に対応して設け、
   （Ｅ）前記１対のカセットの前列と前記仮置台とウエハ
   洗浄機構の次列の間の基台から立設した支柱に列方向に
   往復移動機構を設け、この往復移動機構に多関節型ロボ
   ットをロボットアームが下側となるように吊し、前記仮
   置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
   ク機構に移送可能で、かつ、洗浄機構上のウエハをウエ
   ハアンローディング用カセットに搬送可能とした多関節
   型ロボット、（Ｆ）インデックスターンステーブルを設
   けた基台の略中央部の左右に設けた１対の軸を軸心とし
   て回動自在に備えられたウエハ吸着パッドを有する仮置
   台からウエハをウエハローディング／ウエハアンローデ
   ィングゾーンのチャック機構に搬送する搬送パッドと、
   ウエハローディング／ウエハアンローディングゾーンの
   チャック機構上のウエハを洗浄機構に搬送する搬送パッ
   ド、を備える研削装置。
2. 【請求項２】 （Ａ）左側にウエハローディング用カセ
   ットを、右側にウエハアンローディング用カセットを対
   として前列に配置し、（Ｂ）基台の上にウエハローディ
   ング用カセットの後部にウエハ仮置台を、ウエハアンロ
   ーディング用カセットの後部にウエハ洗浄機構を対とし
   て次列に配置し、（Ｃ）仮置台と洗浄機構の後部の基台
   の中央部を刳り抜いた箇所にインデックスターンテーブ
   ルを設け、かつこのインデックスターンテーブルに該テ
   ーブルの軸心を中心にｍ個（ただし、ｍは３から６の正
   数である。）のウエハチャック機構を等間隔に公転自在
   に設けるとともにウエハローディング／ウエハアンロー
   ディングゾーンおよび各研削ゾーンにテーブルを区域分
   けし、（Ｄ）インデックスターンテーブルの後列には基
   台より起立させた壁に各研削ゾーンに適した砥石をスピ
   ンドル軸に軸承させた（ｍ−１）個の研削機構を各研削
   ゾーンに位置するウエハチャック機構に対応して設け、
   （Ｅ）前記１対のカセットの前列と前記仮置台とウエハ
   洗浄機構の次列の間の基台から立設した支柱に列方向に
   往復移動機構を設け、この往復移動機構に多関節型ロボ
   ットをロボットアームが下側となるように吊し、前記仮
   置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
   ク機構に移送可能で、かつ、洗浄機構上のウエハをウエ
   ハアンローディング用カセットに搬送可能とした多関節
   型ロボット、（Ｆ）インデックスターンステーブルを設
   けた基台の略中央部の左右に設けた１対の軸を軸心とし
   て回動自在に備えられたウエハ吸着パッドを有する仮置
   台からウエハをウエハローディング／ウエハアンローデ
   ィングゾーンのチャック機構に搬送する搬送パッドと、
   ウエハローディング／ウエハアンローディングゾーンの
   チャック機構上のウエハを前記洗浄装置の右横に設けら
   れた研磨盤の下部チャック機構にウエハ搬送する搬送パ
   ッド、および（Ｇ）前記洗浄装置の右横に設けられた下
   部チャック機構と、このチャック機構の上方に設けられ
   たスピンドル軸に軸承された研磨パッドよりなる研磨
   盤、を備える研削装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の研削装置（ただし、イ
   ンデックスターンテーブルに設けたチャック機構はａ，
   ｂ，ｃのｍ＝３基である。）を用い、 （１）基台から立設した支柱に列方向に往復移動機構を
   設け、この往復移動機構に多関節型ロボットの吸着アー
   ムが下側となるように吊した多関節型ロボットの吸着ア
   ームにウエハローディング用カセットよりウエハを吸着
   させ、これを仮置台上に載せる。 （２）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せ、ついで仮置台上のウエハを搬送パッドに吸着さ
   せ、搬送パッドを回動させてウエハをインデックスター
   ンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローディ
   ングゾーンのチャック機構ａに移送し、その間に前記
   多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディング用
   カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上に載せ
   る。 （３）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動、チャック機
   構ｂをウエハローディング／ウエハアンローディングゾ
   ーンに移動させた後、第１番目のスピンドル軸を下降
   させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよび第
   １スピンドル軸を回転させてウエハの粗研削を行い、つ
   いで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、この間に
   仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスターンテ
   ーブルのウエハローディング／ウエハアンローディング
   ゾーンのチャック機構ｂに移送するとともに、多関節
   型ロボットを用いてウエハローディング用カセット内の
   ウエハを仮置台の上に載せる。 （４）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せて仕上研削ゾーンにチャック機構ａを移動、チャック
   機構ｂを粗研削ゾーンに移動、チャック機構ｃをウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンに移動さ
   せた後、第２番目のスピンドル軸を下降させて砥石を
   ウエハに押圧し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を
   回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、第２番目
   のスピンドル軸を上昇させ、この間に第１番目のスピ
   ンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック
   機構ｂおよびスピンドル軸を回転させてウエハの粗研削
   を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、
   一方仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスタ
   ーンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローデ
   ィングゾーンのチャック機構ｃに移送するとともに、
   多関節型ロボットを用いてウエハローディング用カセッ
   ト内のウエハを仮置台の上に載せる。 （５）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ａをウエハローディング／ウエハアン
   ローディングゾーンに、チャック機構ｂを仕上研削ゾー
   ンにならびにチャック機構ｃを粗研削ゾーンに移動し、
   搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
   し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
   移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
   れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
   ット内に取納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
   置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
   ク機構ａに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
   側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
   ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
   仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
   下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｂおよ
   びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
   ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
   第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
   圧し、チャック機構ｃおよびスピンドル軸を回転させて
   ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
   軸を上昇させる。 （６）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ｂをウエハローディング／ウエハアン
   ローディングゾーンに、チャック機構ｃを仕上研削ゾー
   ンにならびにチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動し、
   搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
   し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
   移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
   れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
   ット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
   置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
   ク機構ｂに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
   側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
   ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
   仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
   下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｃおよ
   びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
   ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
   第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
   圧し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を回転させて
   ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
   軸を上昇させる。 （７）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ｃをウエハローディング／ウエハアン
   ローディングゾーンに、チャック機構ａを仕上研削ゾー
   ンにならびにチャック機構ｂを粗研削ゾーンに移動し、
   搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
   し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
   移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
   れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
   ット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
   置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
   ク機構ｃに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
   側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
   ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
   仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
   下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよ
   びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
   ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
   第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
   圧し、チャック機構ｂおよびスピンドル軸を回転させて
   ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
   軸を上昇させる。 （８）以下、インデックスターンテーブルの回動と、粗
   研削ウエハの仕上研削、洗浄、アンローディング用カセ
   ット内の収納、新たなウエハのウエハローディング／ウ
   エハアンローディングゾーンのチャック機構への移送、
   ウエハの粗研削の（５）から（７）の工程を繰り返す、
   ことを特徴とする、ウエハの研削方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の研削装置（ただし、イ
   ンデックスターンテーブルに設けたチャック機構はａ，
   ｂ，ｃのｍ＝３基である。）を用い、 （１）基台から立設した支柱に列方向に往復移動機構を
   設け、この往復移動機構に多関節型ロボットの吸着アー
   ムが下側となるように吊した多関節型ロボットの吸着ア
   ームにウエハローディング用カセットよりウエハを吸着
   させ、これを仮置台上に載せる。 （２）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せ、ついで仮置台上のウエハを搬送パッドに吸着さ
   せ、搬送パッドを回動させてウエハをインデックスター
   ンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローディ
   ングゾーンのチャック機構ａに移送し、その間に前記
   多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディング用
   カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上に載せ
   る。 （３）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動、チャック機
   構ｂをウエハローディング／ウエハアンローディングゾ
   ーンに移動させた後、第１番目のスピンドル軸を下降
   させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよび第
   １スピンドル軸を回転させてウエハの粗研削を行い、つ
   いで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、この間に
   仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスターンテ
   ーブルのウエハローディング／ウエハアンローディング
   ゾーンのチャック機構ｂに移送するとともに、多関節
   型ロボットを用いてウエハローディング用カセット内の
   ウエハを仮置台の上に載せる。 （４）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せて仕上研削ゾーンにチャック機構ａを移動、チャック
   機構ｂを粗研削ゾーンに移動、チャック機構ｃをウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンに移動さ
   せた後、第２番目のスピンドル軸を下降させて砥石を
   ウエハに押圧し、チャック機構ａおよびスピンドル軸を
   回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、第２番目
   のスピンドル軸を上昇させ、この間に第１番目のスピ
   ンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック
   機構ｂおよびスピンドル軸を回転させてウエハの粗研削
   を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇させ、
   一方仮置台上のウエハを搬送パッドでインデックスタ
   ーンテーブルのウエハローディング／ウエハアンローデ
   ィングゾーンのチャック機構ｃに移送するとともに、
   多関節型ロボットを用いてウエハローディング用カセッ
   ト内のウエハを仮置台の上に載せる。 （５）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ａをウエハローディング／ウエハアン
   ローディングゾーンに、チャック機構ｂを仕上研削ゾー
   ンにならびにチャック機構ｃを粗研削ゾーンに移動し、
   搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
   し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
   移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
   れたウエハを吸着させ、これを研磨盤のチャック機構に
   載せ、研磨パッドをウエハ面に押圧し、チャック機構、
   研磨パッドを回転させて研磨を行い、研磨されたウエハ
   の表面を洗浄、乾燥後、多関節型ロボットの吸着アーム
   にウエハを吸着させ、アンローディング用カセット内に
   収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮置台上の
   ウエハをインデックスターンテーブルのウエハローディ
   ング／ウエハアンローディングゾーンのチャック機構ａ
   に移送し、一方、前記多関節型ロボットを左側に移動
   させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディ
   ング用カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上
   に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を下降させ
   て砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｂおよびスピン
   ドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、
   第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、第１番目
   のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チ
   ャック機構ｃおよびスピンドル軸を回転させてウエハの
   粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇
   させる。 （６）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ｂをウエハローディング／ウエハアン
   ローディングゾーンに、チャック機構ｃを仕上研削ゾー
   ンにならびにチャック機構ａを粗研削ゾーンに移動し、
   搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
   し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
   移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
   れたウエハを吸着させ、これを研磨盤のチャック機構に
   載せ、研磨パッドをウエハ面に押圧し、チャック機構、
   研磨パッドを回転させて研磨を行い、研磨されたウエハ
   の表面を洗浄、乾燥後、多関節型ロボットの吸着アーム
   にウエハを吸着させ、アンローディング用カセット内に
   収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮置台上の
   ウエハをインデックスターンテーブルのウエハローディ
   ング／ウエハアンローディングゾーンのチャック機構ｂ
   に移送し、一方、前記多関節型ロボットを左側に移動
   させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハローディ
   ング用カセットよりウエハを吸着させ、これを仮置台上
   に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を下降させ
   て砥石をウエハに押圧し、チャック機構ｃおよびスピン
   ドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、ついで、
   第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、第１番目
   のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押圧し、チ
   ャック機構ａおよびスピンドル軸を回転させてウエハの
   粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル軸を上昇
   させる。 （７）インデックスターンテーブルを１２０度回転さ
   せてチャック機構ｃをウエハローディング／ウエハアン
   ローディングゾーンに、チャック機構ａを仕上研削ゾー
   ンにならびにチャック機構ｂを粗研削ゾーンに移動し、
   搬送パッドで仕上研削されたウエハを洗浄機構に移送
   し、該ウエハを洗浄した後、多関節型ロボットを右側に
   移動させて該ロボットのアームに仕上研削および洗浄さ
   れたウエハを吸着させ、これをアンローディング用カセ
   ット内に収納し、ついで、搬送パッドを回動させて仮
   置台上のウエハをインデックスターンテーブルのウエハ
   ローディング／ウエハアンローディングゾーンのチャッ
   ク機構ｃに移送し、一方、前記多関節型ロボットを左
   側に移動させ、多関節型ロボットの吸着アームにウエハ
   ローディング用カセットよりウエハを吸着させ、これを
   仮置台上に載せ、その間に第２番目のスピンドル軸を
   下降させて砥石をウエハに押圧し、チャック機構ａおよ
   びスピンドル軸を回転させてウエハの仕上研削を行い、
   ついで、第２番目のスピンドル軸を上昇させ、また、
   第１番目のスピンドル軸を下降させて砥石をウエハに押
   圧し、チャック機構ｂおよびスピンドル軸を回転させて
   ウエハの粗研削を行い、ついで、第１番目のスピンドル
   軸を上昇させる。 （８）以下、インデックスターンテーブルの回動と、粗
   研削ウエハの仕上研削、洗浄、ウエハの研磨、研磨され
   たウエハのアンローディング用カセット内の収納、新た
   なウエハのウエハローディング／ウエハアンローディン
   グゾーンのチャック機構への移送、ウエハの粗研削の
   （５）から（７）の工程を繰り返す、ことを特徴とす
   る、ウエハの研削、研磨方法。