JP2003080454A

JP2003080454A - ポリッシング装置

Info

Publication number: JP2003080454A
Application number: JP2001272967A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Takada; 暢行高田; Chuichi Sone; 忠一曽根
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2003-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨前のウエハをロードステージからトップ
リングに確実に供給し、アンロードステージがトップリ
ングから研磨後のウエハを確実に受け取るポリッシング
装置を提供する。【解決手段】トップリング１３２に、研磨前のウエハ
ＷＡを所定の第１供給位置にて供給する供給台１１と、
トップリングから研磨後のウエハＷＢを所定の第１受取
位置にて受け取る受取台１２と、供給台を第１供給位置
に駆動する第１駆動動作、および受取台を第１受取位置
に駆動する第２駆動動作を行う駆動部１４とを有し、供
給台または受取台のうち、少なくともどちらか一方に、
第１位置決め機構２５Ａ、Ｂが設けられ、第１位置決め
機構が供給台に設けられた場合は、第１位置決め機構
が、供給台のトップリングに対する第１位置決めを、供
給台が研磨前のウエハをトップリングに供給する際に行
う、ロード・アンロードユニットＵ１を備えるポリッシ
ング装置１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の研磨対象
物（ウエハ）をトップリングに授受するために用いられ
るロード・アンロードユニットを備え、半導体の研磨対
象物を平坦かつ鏡面状に研磨するポリッシング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図９に示すように、従来のポリッシング
装置用ロード・アンロードユニットＵ’は、水平に配置
されたシャフト２１３と、シャフト２１３の一端に取り
付けられた支持部材２１７と、支持部材２１７の両端に
それぞれ取り付けられたロードステージ２１１およびア
ンロードステージ２１２と、支持部材２１７を垂直面内
で旋回中心に対してある方向に１８０°さらに反対方向
に１８０°交互に旋回させるアクチュエータ２１４とを
備える。支持部材２１７が垂直面内で±１８０°交互に
旋回することによりロードステージ２１１およびアンロ
ードステージ２１２が垂直面内で±１８０°交互に旋回
する。

【０００３】ロードステージ２１１は、ウエハステージ
２２１Ａとクランプ２２２Ａとを有し、搬送ロボット
（図９に不図示）から研磨前のウエハＷＡ’をウエハス
テージ２２１Ａ上に受け取って載置し、これをクランプ
２２２Ａにより把持し、１８０°旋回した後、トップリ
ング２３２に研磨前のウエハＷＡ’を供給する。アンロ
ードステージ２１２も、ウエハステージ２２１Ｂとクラ
ンプ２２２Ｂとを有し、トップリング２３２から研磨後
のウエハＷＢ’をウエハステージ２２１Ｂ上に受け取っ
て載置し、クランプ２２２Ｂにより把持し、前回の旋回
とは反対の方向に１８０°旋回した後、搬送ロボットに
研磨後のウエハＷＢ’を供給する。

【０００４】供給された研磨前のウエハＷＡ’をガイド
リング２０３に囲まれた凹部２３２Ａ内に保持したトッ
プリング２３２は、揺動機構（図９に不図示）により研
磨テーブル（図９に不図示）の上方に揺動し、ウエハＷ
Ａ’を研磨テーブルに押しつけてウエハＷＡ’の研磨が
行われる。トップリング２３２は、研磨の終了後にウエ
ハＷＢ’（研磨終了後ゆえ符号をＷＡ’からＷＢ’に変
える）を保持したままポリッシング装置用ロード・アン
ロードユニットＵ’の上方に揺動し、アンロードステー
ジ２１２が研磨後のウエハＷＢ’を、トップリング２３
２から受け取る。搬送ロボットに供給された研磨後のウ
エハＷＢ’は、搬送ロボットによって洗浄機（図９に不
図示）へ搬送される。

【０００５】このような従来のポリッシング装置用ロー
ド・アンロードユニットＵ’は、トップリング２３２に
ウエハＷＡ’を供給する位置、トップリング２３２から
ウエハＷＢ’を受け取る位置が水平方向に同一となり、
トップリング２３２の揺動角度が減少し、機器の据え付
け面積を小さくすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
従来のポリッシング装置用ロード・アンロードユニット
Ｕ’によれば、トップリング２３２が不図示の研磨テー
ブルの上方からポリッシング装置用ロード・アンロード
ユニットＵ’の上方に揺動したとき、トップリング２３
２のロードステージ２１１、アンロードステージ２１２
に対する位置が僅かにぶれる。このため、ウエハＷＡ’
をロードステージ２１１からトップリング２３２に供給
する場合、ウエハＷＡ’がトップリング２３２の凹部２
３２Ａ内に入らず、トップリング２３２がウエハＷＡ’
を保持できないことがあった。また、ウエハＷＢ’をト
ップリング２３２からアンロードステージ２１２上に受
け取る場合、ウエハＷＢ’がアンロードステージ２１２
のウエハステージ２２１Ｂからずれて、ウエハステージ
２２１Ｂ上に載置することができないことがあった。

【０００７】また、研磨後のウエハＷＢ’は、研磨テー
ブルからトップリング２３２の揺動によってポリッシン
グ装置用ロード・アンロードユニットＵ’に搬送され、
ポリッシング装置用ロード・アンロードユニットＵ’か
ら搬送ロボットを介して洗浄装置に搬送されて洗浄され
る。よって、研磨終了後に、洗浄装置まで運ばれるのに
時間がかかり、洗浄装置により洗浄される前にウエハＷ
Ｂ’に付いた砥液がウエハ上で乾き落ちにくくなること
があった。

【０００８】そこで、本第１の発明は、研磨前のウエハ
をロードステージからトップリングに確実に供給し、あ
るいはアンロードステージがトップリングから研磨後の
ウエハを確実に受け取ることができるロード・アンロー
ドユニットを備えたポリッシング装置を提供することを
目的とする。また、本第２の発明は、研磨に際し使用さ
れた砥液をウエハから確実に除去することのできる、ロ
ード・アンロードユニットを備えたポリッシング装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によるポリッシング装置１は、
例えば図１、図８に示すように、研磨面１３４Ａ、１３
５Ａを有する研磨テーブル１３４、１３５と；ウエハＷ
Ａを保持して研磨面１３４Ａ、１３５Ａに押しつけるト
ップリング１３２、１３３と；該トップリング１３２、
１３３に対してウエハＷＡを供給し、かつトップリング
１３２、１３３からウエハＷＢを受け取るロード・アン
ロードユニットＵ１、Ｕ２とを備え；ロード・アンロー
ドユニットＵ１、Ｕ２は、トップリング１３２、１３３
に、研磨前のウエハＷＡを所定の第１供給位置にて供給
する供給台１１と、トップリング１３２、１３３から研
磨後のウエハＷＢを所定の第１受取位置にて受け取る受
取台１２と、供給台１１を前記第１供給位置に駆動する
第１駆動動作、および受取台１２を前記第１受取位置に
駆動する第２駆動動作を行う駆動部１４とを有し；供給
台１１または受取台１２のうち、少なくともどちらか一
方に、第１位置決め機構２５Ａ、Ｂが設けられ；第１位
置決め機構２５Ａが供給台１１に設けられた場合は、第
１位置決め機構２５Ａが、供給台１１のトップリング１
３２、１３３に対する第１位置決めを、供給台１１が研
磨前のウエハＷＡをトップリング１３２、１３３に供給
する際に行い、第１位置決め機構２５Ｂが受取台１２に
設けられた場合は、第１位置決め機構２５Ｂが、受取台
１２のトップリング１３２、１３３に対する第１位置決
めを、受取台１２が研磨後のウエハＷＢをトップリング
１３２、１３３から受け取る際に行うことを特徴とす
る。

【００１０】このように構成すると、供給台１１または
受取台１２のうち、少なくともどちらか一方に、第１位
置決め機構２５Ａ、Ｂが設けられ、第１位置決め機構２
５Ａが供給台１１に設けられた場合は、第１位置決め機
構２５Ａが、供給台１１のトップリング１３２、１３３
に対する第１位置決めを、供給台１１が研磨前のウエハ
ＷＡをトップリング１３２、１３３に供給する際に行
い、第１位置決め機構２５Ｂが受取台１２に設けられた
場合は、第１位置決め機構２５Ｂが、受取台１２のトッ
プリング１３２、１３３に対する第１位置決めを、受取
台１２が研磨後のウエハＷＢをトップリング１３２、１
３３から受け取る際に行うので、研磨前のウエハＷＡが
供給台１１によって供給されるときのトップリング１３
２、１３３の位置、研磨後のウエハＷＢが受取台１２に
受け取られるときのトップリング１３２、１３３の位置
にぶれが生じても、研磨前のウエハＷＡを第１位置決め
機構２５Ａが設けられ、第１位置決めがなされた供給台
１１からトップリング１３２、１３３に確実に供給し、
第１位置決め機構２５Ｂが設けられ、第１位置決めがな
された受取台１２がトップリング１３２、１３３から研
磨後のウエハＷＢを確実に受け取ることができる。

【００１１】請求項２に係る発明によるポリッシング装
置１は、請求項１に記載のポリッシング装置において、
例えば図１、図８に示すように、第１位置決め機構２５
Ａ、Ｂが、ガイド部２５Ａ、Ｂを有し；第１位置決め機
構２５Ａが供給台１１に取り付けられた場合は、ガイド
部２５Ａが、供給台１１をガイドし、供給台１１のトッ
プリング１３２、１３３に対する第１位置決めを行い、
第１位置決め機構２５Ｂが受取台１２に取り付けられた
場合は、ガイド部２５Ｂが、受取台１２をガイドし、受
取台１２のトップリング１３２、１３３に対する第１位
置決めを行うことを特徴とする。

【００１２】このように構成すると、第１位置決め機構
２５Ａ、Ｂが、ガイド部２５Ａ、Ｂを有し、第１位置決
め機構２５Ａが供給台１１に取り付けられた場合は、ガ
イド部２５Ａが、供給台１１をガイドし、供給台１１の
トップリング１３２、１３３に対する第１位置決めを行
い、第１位置決め機構２５Ｂが受取台１２に取り付けら
れた場合は、ガイド部２５Ｂが、受取台１２をガイド
し、受取台１２のトップリング１３２に対する第１位置
決めを行うので、研磨前のウエハＷＡを供給台１１が供
給するときのトップリング１３２、１３３の位置、研磨
後のウエハＷＡを受取台１２が受け取るときのトップリ
ング１３２、１３３の位置にぶれが生じても、研磨前の
ウエハＷＡを位置決め機構２５Ａが設けられ、第１位置
決めがなされた供給台１１からトップリング１３２、１
３３に確実に供給し、位置決め機構２５Ｂが設けられ、
第１位置決めがなされた受取台１２がトップリング１３
２、１３３から研磨後のウエハＷＢを確実に受け取るこ
とができる。

【００１３】上記目的を達成するために、請求項３に係
る発明によるポリッシング装置１は、例えば図１、図８
に示すように、研磨面１３４Ａ、１３５Ａを有する研磨
テーブル１３４、１３５と；ウエハＷＡを保持し研磨面
１３４Ａ、１３５Ａに押しつけるトップリング１３２、
１３３と；該トップリング１３２、１３３に対してウエ
ハＷＡを供給し、かつトップリング１３２、１３３から
ウエハＷＢを受け取るロード・アンロードユニットＵ
１、Ｕ２とを備え；ロード・アンロードユニットＵ１、
Ｕ２は、トップリング１３２、１３３に、研磨前のウエ
ハＷＡを所定の第１供給位置にて供給する供給台１１
と、トップリング１３２、１３３から研磨後のウエハＷ
Ｂを所定の第１受取位置にて受け取る受取台１２と、供
給台１１を前記第１供給位置に移動させる第１駆動動
作、および受取台１２を前記第１受取位置に移動させる
第２駆動動作を行う駆動部１４とを有し；受取台１２
に、受け取ったウエハＷＢに洗浄水ｓを供給する洗浄水
供給手段２４Ｂが設けられていることを特徴とする。

【００１４】このように構成すると、受取台１２に、受
け取ったウエハＷＢに洗浄水ｓを供給する洗浄水供給手
段２４Ｂが設けられているので、トップリング１３２、
１３３が研磨テーブル１３４、１３５の研磨面１３４
Ａ、１３５Ａに押しつけて研磨したウエハＷＢを受取台
１２がトップリング１３２、１３３から受け取った直後
に洗浄水ｓによって洗浄することができるので、供給台
１１からのウエハ供給、ウエハ研磨、および受取台１２
のウエハ受取に必要なトップリング１３２、１３３の移
動距離を縮めて装置を小型化できることに加えて、研磨
終了から洗浄開始までの時間を短縮し、洗浄が完了する
前にウエハＷＢが乾燥することを防ぎ、清浄で高品質な
ウエハＷＢを製造することができる。

【００１５】請求項４に係る発明によるポリッシング装
置１は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の
ポリッシング装置において、例えば図１、図８に示すよ
うに、供給台１１と受取台１２とが取り付けられた回転
体１３を備え；駆動部１４が回転体１３を少なくとも回
転駆動し、該回転駆動により供給台１１と受取台１２と
を回転移動させることを特徴とする。

【００１６】このように構成すると、供給台１１と受取
台１２とが取り付けられた回転体１３を備え、駆動部１
４が回転体１３を少なくとも回転駆動し、該回転駆動に
より供給台１１と受取台１２とを回転移動させることを
特徴とするので、小さなスペースで供給台１１と受取台
１２の位置の切り替えを回転移動によって迅速に行うこ
とができる。駆動部１４は、回転駆動の前後に、回転体
１３を上下動駆動するものであってもよい。

【００１７】請求項５に係る発明によるポリッシング装
置１は、請求項４に記載のポリッシング装置において、
例えば図１、図８に示すように、供給台１１が、研磨前
のウエハＷＡを搬入する搬送ロボット１２０から研磨前
のウエハＷＡを所定の第２受取位置にて受け取り；受取
台１２が、研磨後のウエハＷＢを搬出する搬送ロボット
１２０へ、研磨後のウエハＷＢを所定の第２供給位置に
て供給し；駆動部１４が第１駆動動作にて、受取台１２
を前記第２供給位置に駆動し、および前記第２駆動動作
にて供給台１１を前記第２受取位置に駆動し；供給台１
１または受取台１２のうち、少なくともどちらか一方
に、第２位置決め機構３９Ａ、Ｂ、４１Ａ、Ｂが設けら
れ；第２位置決め機構３９Ａ、４１Ａが供給台１１に設
けられた場合は、第２位置決め機構３９Ａ、４１Ａが、
供給台１１の搬送ロボット１２０に対する第２位置決め
を、供給台１１が研磨前のウエハＷＡを搬送ロボット１
２０から受け取る際に行い、第２位置決め機構３９Ｂ、
４１Ｂが受取台１２に設けられた場合は、第２位置決め
機構３９Ｂ、４１Ｂが、受取台１２の搬送ロボット１２
０に対する第２位置決めを、受取台１２が研磨後のウエ
ハＷＢを搬送ロボット１２０に供給する際に行うことを
特徴とする。

【００１８】このように構成すると、供給台１１または
受取台１２のうち、少なくともどちらか一方に、第２位
置決め機構３９Ａ、Ｂ、４１Ａ、Ｂが設けられ、第２位
置決め機構３９Ａ、４１Ａが供給台１１に設けられた場
合は、第２位置決め機構３９Ａ、４１Ａが、供給台１１
の搬送ロボット１２０、１２１に対する第２位置決め
を、供給台１１が研磨前のウエハＷＡを搬送ロボット１
２０、１２１から受け取る際に行い、第２位置決め機構
３９Ｂ、４１Ｂが受取台１２に設けられた場合は、第２
位置決め機構３９Ｂ、４１Ｂが、受取台１２の搬送ロボ
ット１２０に対する第２位置決めを、受取台１２が研磨
後のウエハＷＢを搬送ロボット１２０に供給する際に行
うので、研磨後のウエハＷＢを第２位置決め機構３９
Ｂ、４１Ｂが設けられた受取台１２から搬送ロボット１
２０に確実に供給し、第１位置決め機構３９Ａ、４１Ａ
が設けられた供給台１１が搬送ロボット１２０から研磨
前のウエハＷＡを確実に受け取ることができる。

【００１９】上記目的を達成するために、請求項６に係
る発明によるポリッシング装置１は、例えば図１、図８
に示すように、研磨面１３４Ａ、１３５Ａを有する研磨
テーブル１３４、１３５と；ウエハＷＡを保持し研磨面
１３４Ａ、１３５Ａに押しつけるトップリング１３２、
１３３と；該トップリング１３２、１３３に対してウエ
ハＷＡを供給し、かつトップリング１３２、１３３から
ウエハＷＡを受け取るロード・アンロードユニットＵ
１、Ｕ２とを備え；ロード・アンロードユニットＵ１、
Ｕ２は、研磨前のウエハＷＡを保持し、トップリング１
３２、１３３へ受け渡すロードステージ１１と、研磨後
のウエハＷＢをトップリング１３２、１３３から受け取
るアンロードステージ１２と、ロードステージ１１とア
ンロードステージ１２とが取り付けられ、鉛直方向に反
転することができる回転体１７と、該回転体１７を反転
させる回転駆動部１４と、トップリング１３２、１３３
に対して、ロードステージ１１とアンロードステージ１
２との少なくともどちらか一方を位置決めする位置決め
機構２５Ａ、Ｂを有することを特徴とする。

【００２０】このように構成すると、ポリッシング装置
１のロード・アンロードユニットＵ１、Ｕ２は、トップ
リング１３２、１３３に対して、ロードステージ１１と
アンロードステージ１２との少なくともどちらか一方を
位置決めすることができる位置決め機構２５Ａ、Ｂを有
するので、前記一方をトップリング１３２、１３３に対
して、位置決めすることができる。よって、ロードステ
ージ１１からトップリング１３２、１３３へ研磨前のウ
エハＷＡを確実に供給し、あるいはトップリング１３
２、１３３からアンロードステージ１２へ研磨後のウエ
ハＷＢを確実に供給することができる。

【００２１】回転体１３が板形状の部分を有する場合
は、ロードステージ１１とアンロードステージ１２とを
板形状の部分の両表面にそれぞれ取り付けるとよい。回
転体１３が、棒状、円柱状、角柱状等細長い形状の場合
には、ロードステージ１１とアンロードステージ１２と
を回転体１３の両端にそれぞれ取り付けるとよい。

【００２２】請求項７に係る発明によるポリッシング装
置１は、請求項６に記載のポリッシング装置において、
例えば図１、図８に示すように、位置決め機構４１Ａ、
Ｂ、３９Ａ、Ｂ、２５Ａ、Ｂは、回転体１３に対する、
前記一方の位置を可変にすることができるセンタリング
シャフト３９Ａ、Ｂと、該センタリングシャフト３９
Ａ、Ｂを内部で移動可能に保持するセンタリングガイド
４１Ａ、Ｂと、トップリング１３２，１３３の外周１３
２Ａと接するトップリングガイド２５Ａ、Ｂとを有する
ことを特徴とする。

【００２３】このように構成すると、位置決め機構４１
Ａ、Ｂ、３９Ａ、Ｂ、２５Ａ、Ｂは、センタリングシャ
フト３９Ａ、Ｂと、センタリングガイド４１Ａ、Ｂと、
トップリングガイド２５Ａ、Ｂとを有するので、ロード
ステージ１１とアンロードステージ１２との少なくとも
どちらか一方の位置を可変にすることができ、センタリ
ングガイド４１Ａ、Ｂによりセンタリングシャフト３９
Ａ、Ｂを内部で移動可能に保持することができ、トップ
リングガイド２５Ａ、Ｂがトップリング１３２、１３３
の外周１３２Ａと接することにより位置決めをすること
ができる。

【００２４】請求項８に係る発明によるポリッシング装
置１は、請求項７に記載のポリッシング装置において、
例えば図１、図８に示すように、位置決め機構４１Ａ、
Ｂ、３９Ａ、Ｂ、２５Ａ、Ｂは、センタリングガイド４
１Ａ、Ｂの内部にテーパ面４７Ａ、Ｂを有し、該テーパ
面４７Ａ、Ｂでセンタリングシャフト３９Ａ、Ｂを相対
的に位置決めすることにより、回転体１３に対して、前
記一方を位置決めすることを特徴とする。

【００２５】このように構成すると、位置決め機構４１
Ａ、Ｂ、３９Ａ、Ｂ、２５Ａ、Ｂは、テーパ面４７Ａ、
Ｂを有し、該テーパ面４７Ａ、Ｂでセンタリングシャフ
ト３９Ａ、Ｂを相対的に位置決めすることにより、回転
体１３に対して、ロードステージ１１とアンロードステ
ージ１２との少なくともどちらか一方を位置決めし、回
転体１３に対して固定された位置で、確実にロードステ
ージ１１に研磨前のウエハＷＡを供給し、あるいは確実
にロードステージ１２から研磨後のウエハＷＢを受け取
ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複
した説明は省略する。本発明の実施の形態に係るポリッ
シング装置１は、ロード・アンロードユニットＵ１とロ
ード・アンロードユニットＵ２とを備える（図８参
照）。本発明の実施の形態に係るポリッシング装置１を
説明するにあたり、ポリッシング装置１のロード・アン
ロードユニットＵ１の説明から始める。ロード・アンロ
ードユニットＵ２は、ロード・アンロードユニットＵ１
と、互いに対称に構成されていることを除けば同じ構成
であり、同じ作用を有するので、その記述を省略する。
ポリッシング装置１の全体に関する説明は、ロード・ア
ンロードユニットＵ１の説明の後に行う。

【００２７】図１、図２は、本発明の実施の形態に係る
ポリッシング装置１のロード・アンロードユニットＵ１
のブロック断面図である。図を参照してロード・アンロ
ードユニットＵ１の構成を説明する。

【００２８】ロード・アンロードユニットＵ１は、研磨
前のウエハＷＡをトップリング１３２に渡し、トップリ
ング１３２から研磨後のウエハＷＢを受ける。ウエハＷ
Ａ、ＷＢは、本実施の形態では円盤形状であるが、四角
の板状形状であってもよい。

【００２９】ロード・アンロードユニットＵ１は、供給
台としてのロードステージ１１と、受取台としてのアン
ロードステージ１２と、回転体としての円板シャフト１
３と、円板シャフト１３を１８０度回転させる（反転さ
せる）を駆動部としての、あるいは回転体駆動部として
のアクチュエータ１４と、円板シャフト１３を支持する
支持台１５と、支持台１５の下部に接続され、支持台１
５を鉛直方向上下に昇降させる駆動部としての上昇下降
シリンダ１６とを備える。本発明の駆動部は、アクチュ
エータ１４と上昇下降シリンダ１６とを含んで構成され
る。円板シャフト１３は、円板形状の円板部１７と、円
板部１７に互いに円周方向１８０°離れて取り付けられ
た２つの反転シャフト１８とを含んで構成される。

【００３０】ロードステージ１１は、研磨前のウエハＷ
Ａを、研磨前のウエハＷＡを搬送する搬送ロボット１２
０の研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａから受け取り、トップ
リング１３２に供給する。アンロードステージ１２は、
研磨後のウエハＷＢをトップリング１３２から受け取
り、研磨後のウエハＷＢを搬送する搬送ロボット１２０
の研磨後ウエハ搬送ハンド４Ｂに供給する。円板シャフ
ト１３の円板部１７の一方の表面１７Ａには、ロードス
テージ１１が取り付けられ、円板部１７の他方の表面１
７Ａには、アンロードステージ１２が取り付けられてい
る。また、上昇下降シリンダ１６により支持台１５が鉛
直方向に上昇下降することによりロードステージ１１、
アンロードステージ１２もそれぞれ鉛直方向に上昇下降
する。

【００３１】ロードステージ１１は、円板状のロードス
テージ本体１１Ａを有し、ロードステージ本体１１Ａ
は、円板部１７に平行に配置されている。ロードステー
ジ本体１１Ａの図中上側の表面１１Ｂには、ウエハステ
ージ２１と、クランプ２２Ａと、ウエハガイド２３と、
洗浄水供給手段としてのリンスノズル２４Ａと、第１位
置決め機構としての、あるいは位置決め機構としての、
あるいはガイド部としてのトップリングガイド２５Ａと
が、取り付けられている。ウエハステージ２１は、研磨
前のウエハＷＡを表面１１Ｂに平行に載置する。クラン
プ２２Ａは、ウエハステージ２１上に載置されたウエハ
ＷＡを表面１１Ｂに平行に把持する。ウエハガイド２３
は、ウエハステージ２１上にウエハＷＡが載置されると
きにウエハＷＡを表面１１Ｂに平行な方向にガイドす
る。リンスノズル２４Ａは、ウエハステージ２１上に載
置されたウエハＷＡを洗浄し、ウエハＷＡの乾燥を防止
するためにリンス水ｓをウエハＷＡの表面に供給する。
トップリングガイド２５Ａは、トップリング１３２へ研
磨前のウエハＷＡを供給するときにトップリング１３２
に対してロードステージ１１が第１位置決めされるよう
にロードステージ１１をガイドし、第１位置決め機構と
しての働きをする。

【００３２】ウエハステージ２１、ウエハガイド２３、
トップリングガイド２５Ａは、ロードステージ本体１１
Ａの図中、上側の表面１１Ｂに、９０°おきに等配され
て、それぞれ４個ずつ（１２０°おきに等配され、３個
であってもよい）円周方向に取り付けられている。トッ
プリングガイド２５Ａは、ロードステージ本体１１Ａの
表面１１Ｂに垂直に取り付けられている。図中、リンス
ノズル２４Ａは、ウエハＷＡのロードステージ本体１１
Ａに対向する面にのみリンス水ｓを供給しているが、さ
らにウエハＷＡのロードステージ本体１１Ａに対向する
面とは反対の面にリンス水ｓを供給する不図示のリンス
ノズルがロードステージ本体１１Ａに取り付けられてい
る。

【００３３】ウエハステージ２１は、ウエハＷＡを表面
１１Ｂに平行に載置する載置面２６Ａを有するウエハ載
置片２６と、ウエハ載置片２６とロードステージ本体１
１Ａとの間に配置されたコイルバネ２７と、コイルバネ
２７に挿入され、ウエハ載置片２６をガイドするガイド
ピン２８とを含んで構成される。ガイドピン２８はロー
ドステージ本体１１Ａに立設されている。ウエハ載置片
２６の図中、下側には不図示の穴が形成され、ガイドピ
ン２８の頭部がこの穴に挿入されている。ウエハ載置片
２６は、ガイドピン２８の上部に取り付けられ、ガイド
ピン２８にガイドされ表面１１Ｂに垂直な方向の移動が
可能である。ウエハ載置片２６が、表面１１Ｂに垂直な
方向の移動が可能なので、載置面２６Ａ上に載置され、
クランプ２２Ａに把持されていないウエハＷＡも、当該
方向に移動が可能である。

【００３４】ウエハＷＡが押されてロードステージ本体
１１Ａの表面１１Ｂに近づく方向に移動すると、コイル
バネ２７は圧縮される。また、ウエハＷＡは、コイルバ
ネ２７の復元力により表面１１Ｂから離れる方向に移動
する。ウエハ載置片２６が、表面１１Ｂから離れる方向
に移動した場合、ガイドピン２８から脱落しないよう
に、ウエハ載置片２６は不図示のストッパを有する。

【００３５】ウエハガイド２３は、表面１１Ｂに垂直な
垂直面に対し傾いたウエハガイド面２９Ａを有するウエ
ハガイド片２９と、ウエハガイド片２９とロードステー
ジ本体１１Ａとの間に配置されたコイルバネ３０と、コ
イルバネ３０に挿入され、ウエハガイド片２９をガイド
するガイドピン３１とを含んで構成される。ウエハガイ
ド面２９Ａは、ロードステージ本体１１Ａの中心軸線に
対面して配置されている。ウエハガイド面２９Ｂはロー
ドステージ本体１１Ａの表面１１Ｂの外周円に平行で、
当該外周円と中心軸線が一致する想像上の円に接するよ
う配置されている。ガイドピン３１は、ロードステージ
本体１１Ａに立設されている。ウエハガイド片２９の図
中、下側には不図示の穴が形成され、ガイドピン３１の
頭部がこの穴に挿入され、ウエハガイド片２９は、ガイ
ドピン３１にガイドされ、表面１１Ｂに垂直な方向の移
動が可能である。

【００３６】クランプ２２Ａが、ウエハＷＡを把持して
いない場合、ウエハガイド片２９が押されてロードステ
ージ本体１１Ａの表面１１Ｂに近づく方向に移動する
と、コイルバネ３０は圧縮される。コイルバネ３０の復
元力によりウエハガイド片２９は表面１１Ｂから離れる
方向に移動する。ウエハガイド片２９は、表面１１Ｂか
ら離れる方向に移動した場合、ガイドピン３１から脱落
しないように不図示のストッパを有する。

【００３７】クランプ２２Ａは、ウエハガイド片２９の
側面の下部に固定して取り付けられている。クランプ２
２Ａは、クランプ部３２Ａと、Ｖ字型リンク３４Ａと、
リンク３５Ａとを含んで構成される。クランプ部３２Ａ
には、ウエハＷＡの端部に接触してウエハＷＡを把持す
るＶ溝が加工されている。Ｖ字型リンク３４Ａは、一端
がクランプ部３２Ａに固定接続され、折曲部がウエハガ
イド片２９の側面の下部に取り付けられた固定ピン３３
Ａに回動自由に接続されている。Ｖ字型リンク３４Ａの
他端は、リンク３５Ａの一端に回動自由に接続されてい
る。リンク３５Ａは、前述のように一端がＶ字型リンク
３４Ａの他端に回動自由に接続され、さらにその他端が
不図示のシリンダの不図示のピストンの一端に回動自由
に接続されている。当該シリンダのピストンは、鉛直方
向上下に移動し、リンク３５Ａのピストンとの接続端を
鉛直方向上下（図中Ｘ１、Ｘ２方向）に動かす。

【００３８】トップリングガイド２５Ａは、ロードステ
ージ本体１１Ａの外周部に立設されている。トップリン
グガイド２５Ａは、ロードステージ本体１１Ａの中心軸
線に対面すると共に、ロードステージ本体１１Ａの表面
１１Ｂに垂直な垂直面に対し傾いた、トップリングガイ
ド面２５Ｃを有する。トップリングガイド面２５Ｃは、
ロードステージ本体１１Ａの表面１１Ｂの外周円に平行
で、当該外周円と中心軸線が一致する想像上の円に接す
るよう配置されている。トップリングガイド面２５Ｃ
の、表面１１Ｂに平行な方向であってかつ円板形状のロ
ードステージ本体１１Ａの径方向の長さＬＡ（図７
（Ａ）参照）は、トップリング１３２が、研磨前のウエ
ハＷＡをロードステージ１１によって供給されるときの
トップリング１３２の位置の水平方向のぶれより大きい
ことが望ましい。向き合って配置されたトップリングガ
イド２５Ａ間の、内側の距離ＬＸＡ（図７（Ａ）参照）
は、トップリング１３２の外周部（外周）１３２Ａの直
径よりわずかに大きく設定されている。

【００３９】アンロードステージ１２は、円板状のアン
ロードステージ本体１２Ａを有し、アンロードステージ
本体１２Ａは、円板部１７に平行に配置されている。ア
ンロードステージ本体１２Ａの図中下側の表面１２Ｂに
は、ウエハガイドステージ５１と、クランプ２２Ｂと、
洗浄水供給手段としてのリンスノズル２４Ｂと、第２位
置決め機構としての、あるいはガイド部としてのトップ
リングガイド２５Ｂとが、取り付けられている。ウエハ
ガイドステージ５１は、研磨後のウエハＷＢを表面１２
Ｂに平行に載置する。クランプ２２Ｂは、ウエハガイド
ステージ５１上に載置されたウエハＷＢを表面１２Ｂに
平行に把持する。リンスノズル２４Ｂは、ウエハガイド
ステージ５１上に載置されたウエハＷＢを洗浄し、ウエ
ハＷＢの乾燥を防止するために洗浄水としてのリンス水
ｓをウエハＷＢの表面に供給する。トップリングガイド
２５Ｂは、トップリング１３２から研磨後のウエハＷＢ
を受け取るときにトップリング１３２に対してアンロー
ドステージ１２が位置決めされるようにアンロードステ
ージ１２をガイドし、第１位置決め機構としての働きを
する。

【００４０】ウエハガイドステージ５１、トップリング
ガイド２５Ｂは、アンロードステージ本体１２Ａの図
中、下側の表面１２Ｂに、円周方向に９０°おきに等配
されて、それぞれ４個ずつ（１２０°おきに３個ずつで
あってもよい）取り付けられている。トップリングガイ
ド２５Ｂは、アンロードステージ本体１２Ａの表面１２
Ｂに垂直に取り付けられている。図中、リンスノズル２
４Ｂは、ウエハＷＢのアンロードステージ本体１２Ａに
対向する面にのみリンス水ｓを供給しているが、さらに
ウエハＷＢのアンロードステージ本体１２Ａに対向する
面とは反対の面にリンス水ｓを供給する不図示のリンス
ノズルがアンロードステージ本体１２Ａに取り付けられ
ている。

【００４１】ウエハガイドステージ５１は、ウエハＷＢ
を表面１２Ｂに平行に載置する載置面５１Ａと、アンロ
ードステージ本体１２Ａの中心軸線に対面し、表面１２
Ｂに垂直な垂直面に対し傾いた、ウエハガイド面５１Ｂ
を有する。ウエハガイド面５１Ｂはアンロードステージ
本体１２Ａの表面１２Ｂの外周円に平行で、当該外周円
と中心軸線が一致する想像上の円に接するよう配置され
ている。

【００４２】クランプ２２Ｂは、ウエハガイドステージ
５１の側面の上下方向中程に固定して取り付けられてい
る。クランプ２２Ｂは、クランプ部３２Ｂと、Ｖ字型リ
ンク３４Ｂと、リンク３５Ｂとを含んで構成され、その
構成は、クランプ２２Ａと同じであり、説明を省略する
が、図中、クランプ２２Ａの構成部品に対応する部品に
は符号の末尾のＡの代わりにＢが付いている。

【００４３】トップリングガイド２５Ｂは、トップリン
グガイド２５Ａと同じ構造であり、すなわち、アンロー
ドステージ本体１２Ａの外周部に立設されたトップリン
グガイド面２５Ｄを有する。さらにトップリングガイド
面２５Ｄは、ロードステージ本体１２Ａの中心軸線に対
面し、アンロードステージ本体１２Ａの表面１２Ｂに垂
直な垂直面に対し傾いて配置されている。トップリング
ガイド面２５Ｄは、さらにアンロードステージ本体１２
Ａの表面１２Ｂの外周円に平行で、当該外周円と中心軸
線が一致する想像上の円に接するよう配置されている。

【００４４】トップリングガイド面２５Ｄの表面１２Ｂ
に平行な方向であってかつ円板形状のアンロードステー
ジ本体１２Ａの径方向の長さＬＢ（図７（Ｂ）参照）
は、トップリング１３２が、研磨後のウエハＷＢをロー
ドステージ１２が受け取るときのトップリング１３２の
位置の水平方向のぶれより大きいことが望ましい。向き
合って配置されたトップリングガイド２５Ｄ間の、内側
の距離ＬＸＢ（図７（Ｂ）参照）は、トップリング１３
２の外周部１３２Ａの直径よりわずかに大きく設定され
ている。

【００４５】ロードステージ１１、およびアンロードス
テージ１２には、Ｘ−Ｙテーブル支持板３８Ａ、Ｂと、
センタリングガイド４１Ａ、Ｂとが取り付けられてい
る。Ｘ−Ｙテーブル支持板３８Ａ、Ｂは、それぞれロー
ドステージ本体１１Ａの図中、下側の裏面１１Ｃの中
央、およびアンロードステージ本体１２Ａの図中、上側
の裏面１２Ｃの中央に配置されている。Ｘ−Ｙテーブル
支持板３８Ａ、Ｂは、円板シャフト１３の円板部１７の
表面１７Ａに平行な支持面を有し、当該支持面は後述の
Ｘ−Ｙテーブル３７Ａ、Ｂを支持する。センタリングガ
イド４１Ａ、Ｂは、裏面１１Ｃ、１２Ｃに、Ｘ−Ｙテー
ブル支持板３８Ａ、Ｂの中心から一定の距離に、円周方
向に９０°おきに４個取り付けられている。センタリン
グガイド４１Ａ、Ｂには、後述のセンタリングシャフト
３９Ａ、Ｂが挿入され、図中裁頭直円錐を逆さにした形
状の、テーパ面としての第１テーパ面４７Ａ、Ｂが加工
された穴形状のセンタリングホール４０Ａ、Ｂが形成さ
れている。

【００４６】円板シャフト１３は、ロードステージ１１
と、アンロードステージ１２の間にこれらに平行に配置
され、円板部１７に円板形の円板中空部１７Ｂを有し、
反転シャフト１８に円筒中空部１８Ａを有し、中空構造
をしている。円板シャフト１３を反転シャフト１８にて
支持する回転用軸受け７１が軸受けハウジング７２Ａ、
Ｂの中に設けられている。軸受けハウジング７２Ａが反
駆動側、軸受けハウジング７２Ｂが駆動側に配置されて
いる。回転用軸受け７１にウエハ洗浄および乾燥防止用
の洗浄液、乾燥防止液としてのリンス水ｓ等がかからな
いように軸受けハウジング７２Ａ、Ｂのシャフト貫通部
にリップシール７３が設けてある。よって、軸受けハウ
ジング７２Ａ、Ｂ内の回転用軸受け７１には、リンス水
ｓが浸水しない。

【００４７】クランプ２２Ａ用を駆動する不図示のエア
シリンダへ駆動空気を供給するエア配管７４、リンスノ
ズル２４Ａ（前述の不図示のリンスノズルを含む）へリ
ンス水ｓを供給するリンス水配管７６、クランプ２２Ｂ
用を駆動する不図示のエアシリンダへ駆動空気を供給す
るエア配管７５、リンスノズル２４Ｂ（前述の不図示の
リンスノズルを含む）へリンス水ｓを供給するリンス水
配管７７は、反駆動側の軸受けハウジング７２Ａの側壁
７２Ｃを貫通し、反転シャフト１８の円筒中空部１８Ａ
へ入り、さらに円板部１７の円板中空部１７Ｂに入る。
円板部１７の円板中空部１７Ｂへ入った前述のエア配管
７４、７５、リンス水配管７６、７７は、円板部１７に
加工された不図示の開口部を貫通して、円板部１７の両
表面１７Ａに沿ってそれぞれ一周して不図示のクランプ
２２Ａ、Ｂ用エアシリンダ、リンスノズル２４Ａ、Ｂに
それぞれエア、リンス水ｓを供給する。このように、円
板シャフト１３が±１８０°交互に回転できるよう、円
板シャフト１３を出たエア配管７４、７５、リンス水配
管７６、７７が十分な長さを有するようにしている。

【００４８】なお、図中、エア配管７４、７５およびリ
ンス水配管７６、７７の軸受けハウジング７２Ａの側壁
７２Ｃまでの部分、および円板部１７の両表面１７Ａを
一周している断面部分のみ示し、反転シャフト１８の円
筒中空部１８Ａ内の部分、円板部１７の円板中空部１７
Ｂ内の部分、円板部１７を貫通している部分、円板部１
７の貫通部からクランプ２２Ａ、Ｂ用エアシリンダま
で、円板部１７の貫通部からリンスノズル２４Ａ、Ｂま
での部分は省略している。

【００４９】アクチュエータ１４は、円板シャフト１３
の駆動側に配置され、反転シャフト１８の駆動側端部に
接続され、軸受けハウジング７２Ｂ内に収納されてい
る。アクチュエータ１４には、不図示のエア配管が接続
されて、駆動空気がアクチュエータ１４に送られ、アク
チュエータ１４は、不図示の制御機構により、駆動側の
反転シャフト１８を介して、円板シャフト１３を水平な
状態から一方向に１８０°回転させ（鉛直方向に反
転）、水平な状態から反対方向に１８０°交互に回転
（鉛直方向に交互に反転）させるよう制御される。

【００５０】円板シャフト１３の円板部１７の一方の表
面１７Ａ、およびこの表面１７Ａの反対側の表面１７Ａ
には、図中栽頭直円錐を逆さにした形状の第２テーパ面
４８Ａ、Ｂを有する各４個のセンタリングシャフト３９
Ａ、Ｂが、円板部１７の中心から一定の距離に立設され
ている。円板シャフト１３のロードステージ１１側の表
面１７Ａに取り付けられた４個のセンタリングシャフト
３９Ａは、ロードステージ本体１１Ａの裏面１１Ｃに取
り付けられたセンタリングガイド４１Ａに加工されたセ
ンタリングホール４０Ａに挿入されている。円板シャフ
ト１３のアンロードステージ１２側の表面１７Ａに取り
付けられた４個のセンタリングシャフト３９Ｂは、アン
ロードステージ本体１２Ａの裏面１２Ｃに取り付けられ
たセンタリングガイド４１Ｂに加工されたセンタリング
ホール４０Ｂに挿入されている。

【００５１】センタリングガイド４１Ａ、Ｂに形成され
たセンタリングホール４０Ａ、Ｂは、第１テーパ面４７
Ａ、Ｂを有するので奥に入るに従って面積が大きくなる
裁頭直円錐形状をしている。センタリングホール４０
Ａ、Ｂに挿入されたセンタリングシャフト３９Ａ、Ｂの
先端部は第２テーパ面４８Ａを有するので、裁頭直円錐
を逆さまに取り付けた形状をしている。センタリングホ
ール４０Ａ、Ｂの第１テーパ面４７Ａの直円錐形とセン
タリングシャフト３９Ａ、Ｂの第２テーパ面４８Ａ、Ｂ
の直円錐形は頂角が等しい形状をしている。センタリン
グシャフト３９Ａ、Ｂは、センタリングホール４０Ａ、
Ｂに挿入された状態であって、図１に示す、円板シャフ
ト１３より上側の上側位置に位置した状態で、円板シャ
フト１３の円板部１７の表面１７Ａに平行な方向に移動
が可能である。この状態で、センタリングガイド４１
Ａ、Ｂは、センタリングシャフト３９Ａ、Ｂを移動可能
に収納し保持しているといえる。

【００５２】ロードステージ１１、またはアンロードス
テージ１２が、円板シャフト１３より下側の下側位置に
位置する場合は、図１に示す、センタリングシャフト３
９Ａ、Ｂが、センタリングホール４０Ａ、Ｂから最も突
き出た位置に来る場合である。この場合は、第１テーパ
面４７Ａ、Ｂが第２テーパ面４８Ａ、Ｂに係合し、セン
タリングシャフト３９Ａ、Ｂが、センタリングホール４
０Ａ、Ｂから懸下する状態であり、センタリングホール
４０Ａ、Ｂの第１テーパ面４７Ａ、Ｂとセンタリングシ
ャフト３９Ａ、Ｂの第２テーパ面４８Ａ、Ｂは、ピッタ
リと一致し、ロードステージ１１、アンロードステージ
１２の後述の第２位置決めがなされる。なお、この状態
で、ロードステージ本体１１Ａ、アンロードステージ本
体１２Ａは、水平状態であり、円板シャフト１３の円板
部１７も、水平状態である。

【００５３】表現を変えると、位置決め機構としてのセ
ンタリングシャフト３９Ａ、Ｂは、第２テーパ面４８
Ａ、Ｂで、第１テーパ面４７Ａ、Ｂを介してセンタリン
グガイド４１Ａ、Ｂの位置決めを行い、ロードステージ
１１およびアンロードステージ１２の円板シャフト１３
に対する第２位置決めを行う。位置決め機構としてのセ
ンタリングガイド４１Ａ、Ｂは、第１テーパ面４７Ａ、
Ｂで、第２テーパ面４８Ａ、Ｂを介してセンタリングシ
ャフト３９Ａ、Ｂの相対的位置決めを行い、ロードステ
ージ１１およびアンロードステージ１２の円板シャフト
１３に対する第２位置決めを行う。

【００５４】円板部１７の一方の表面１７Ａの中心上
に、４つのセンタリングシャフト３９Ａに囲まれて、Ｘ
−Ｙテーブル３７Ａが取り付けられ、円板部１７の他方
の表面１７Ａの中心上に、４つのセンタリングシャフト
３９Ｂに囲まれて、Ｘ−Ｙテーブル３７Ｂが取り付けら
れている。Ｘ−Ｙテーブル３７Ａ、Ｂは、それぞれＸ−
Ｙテーブル板４２Ａ、Ｂと、Ｘ−Ｙテーブル板４２Ａ、
Ｂに垂直に取り付けられたＸ−Ｙテーブル軸４３Ａ、Ｂ
を含んで構成される。

【００５５】円板シャフト１３の円板部１７の各表面１
７Ａの中心には、Ｘ−Ｙテーブル軸ホール４４Ａ、Ｂ
が、当該各表面１７Ａに垂直に加工されている。各Ｘ−
Ｙテーブル軸ホール４４Ａ、Ｂには、中空円筒形状のリ
ニヤブッシュ４５Ａ、Ｂが挿入され、リニヤブッシュ４
５Ａ、Ｂの中空部には、Ｘ−Ｙテーブル軸４３Ａ、Ｂが
挿入されている。Ｘ−Ｙテーブル軸４３Ａ、Ｂは、リニ
ヤブッシュ４５Ａ、Ｂの中空部内で円板部１７の表面１
７Ａに垂直な方向に移動が可能である。

【００５６】円板シャフト１３の円板部１７と、ロード
ステージ本体１１Ａとの間、および円板シャフト１３の
円板部１７と、アンロードステージ本体１２Ａとの間に
は、それぞれ円環状の防水カバー４６が取り付けられて
いる。防水カバー４６は、Ｘ−Ｙテーブル３７Ａ、Ｂ、
およびセンタリングシャフト３９Ａ、Ｂ、センタリング
ガイド４１Ａ、Ｂを、円板部１７の表面１７Ａ、ロード
ステージ本体１１Ａの裏面１１Ｃおよびアンロードステ
ージ本体１２Ａの裏面１２Ｃに沿って囲んで配置されて
いる。この防水カバー４６により、Ｘ−Ｙテーブル軸４
３Ａ、Ｂ、リニヤブッシュ４５Ａ、Ｂ、センタリングガ
イド４１Ａ、Ｂ、センタリングシャフト３９Ａ、Ｂに、
リンスノズル２４Ａ、ＢからウエハＷＡ、ＷＢに供給さ
れるリンス水ｓがかかることがない。よって、これらの
部品にリンス水ｓによる錆が発生することを防止し、さ
らにウエハＷＢに付着した研磨用の砥液のカスが堆積し
ないようにして、作動不良の発生を防止している。

【００５７】防水カバー４６は、ロードステージ本体１
１Ａ、アンロードステージ本体１２Ａ、円板シャフト１
３に密着し、ロードステージ本体１１Ａと円板部１７と
の間の、円板部１７の表面１７Ａに垂直な方向の隙間、
アンロードステージ本体１２Ａと円板部１７との間の、
円板部１７の表面１７Ａに垂直な方向の隙間の値の変動
に追従して変形し、密着性を維持する。

【００５８】図３に、クランプ２２Ａ、Ｂの作動を示
す。図３（Ａ）は、リンク３５Ａ、Ｂが接続された不図
示のシリンダのピストンが、鉛直方向上下（Ｘ１、Ｘ２
方向）に移動する場合であり、図中、一番上に示した状
態がクランプ部３２ＡがウエハＷＡ、ＷＢ（図１参照）
を把持している状態である。図中、リンク３５Ａ、Ｂの
当該シリンダのピストンとの接続端が、Ｘ２方向に移動
し、Ｖ字型リンク３４Ａ、Ｂが、固定ピン３３Ａ、Ｂを
中心にＺ２方向に回動するので、Ｖ字型リンク３４Ａ、
Ｂに接続されたクランプ部３２Ａ、ＢがＺ２方向に回動
し、クランプ部３２ＡのウエハＷＡ、ＷＢの把持が外れ
る。リンク３５Ａ、Ｂのピストンとの接続端が、Ｘ１方
向に移動した場合は、これとは逆に作動し、クランプ部
３２Ａ、ＢがＺ１方向に回動し、ウエハＷＡ、ＷＢを把
持する。

【００５９】図３（Ｂ）に示すように、リンク３５Ａ、
Ｂが接続された不図示のシリンダのピストンが、水平方
向左右（Ｙ１、Ｙ２方向）に移動してもよい。図中、上
から下に行くに従って、リンク３５Ａ、ＢがＹ２方向に
移動する場合を説明する。この場合、リンク３５Ａ、Ｂ
のピストンとの接続端が、Ｙ２方向に移動し、Ｖ字型リ
ンク３４Ａ、Ｂが、固定ピン３３Ａ、Ｂを中心にＺ２方
向に回動するので、Ｖ字型リンク３４Ａ、Ｂに接続され
たクランプ部３２Ａ、ＢがＺ２方向に回動し、クランプ
部３２ＡのウエハＷＡ、ＷＢの把持が外れる。リンク３
５Ａ、Ｂのピストンとの接続端が、Ｙ１方向に移動した
場合は、これとは逆に作動し、クランプ部３２Ａ、Ｂが
Ｚ１方向に回動し、ウエハＷＡ、ＷＢを把持する。

【００６０】次に、図１、図２、図４〜図６を参照し
て、本発明の実施の形態に係るロード・アンロードユニ
ットＵ１の作用を説明する。アクチュエータ１４が交互
に反対の方向に１８０°回転駆動することにより、円板
シャフト１３が同様に交互に１８０°回転し、ロードス
テージ１１、アンロードステージ１２が回転により円板
シャフト１３より上側の上側位置（円板シャフト１３の
回転軸線の方向から見て時計の１２時の位置）、円板シ
ャフト１３より下側の下側位置（６時の位置）を交互に
循環して回転する。ロードステージ本体１１Ａ、および
アンロードステージ本体１２Ａは、上側位置、および下
側位置で水平な状態にある。

【００６１】なお、本実施の形態において、第１位置決
め機構の第１位置決めは、水平方向に対して行われる。
すなわち、第１位置決めとは、トップリングガイド２５
Ａ、Ｂが、ロードステージ１１、アンロードステージ１
２を、ロードステージ１１がウエハＷＡをトップリング
１３２にスムーズに供給できるよう、アンロードステー
ジ１２がトップリング１３２からウエハＷＢをスムーズ
に受け取ることができるよう、水平方向にトップリング
１３２に対してガイドすることをいう。第１位置決めに
より、ロードステージ１１、あるいはアンロードステー
ジ１２と、トップリング１３２との水平方向の位置合わ
せが行われる。

【００６２】なお、第２位置決め機構の第２位置決め
も、同様に水平方向に対して行われる。すなわち、第２
位置決めとは、センタリングシャフト３９Ａ、Ｂが、セ
ンタリングガイド４１Ａ、Ｂ（センタリングホール４０
Ａ、Ｂ）を介して、ロードステージ１１、アンロードス
テージ１２を、ロードステージ１１がウエハＷＡを搬送
ロボット１２０からスムーズに受け取ることができるよ
う、アンロードステージ１２が搬送ロボット１２０にウ
エハＷＢをスムーズに供給することができるよう、水平
方向にガイドすることをいう。第２位置決めにより、ロ
ードステージ１１と研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａのウエ
ハ供給位置、ウエハ受取位置の水平方向の位置合わせが
なされ、アンロードステージ１２と搬送ロボット１２０
の研磨後ウエハ搬送ハンド４Ｂのウエハ受取位置、ウエ
ハ供給位置の水平方向の位置合わせがなされる。

【００６３】研磨前のウエハＷＡを研磨前ウエハ搬送ハ
ンド４Ａに載置した搬送ロボット１２０が、ロード・ア
ンロードユニットＵ１にウエハＷＡを搬送し、所定の停
止位置で停止し、研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａは、図４
（Ａ）に示す位置にある。このとき、ロードステージ１
１、アンロードステージ１２は、ウエハＷＡ、ＷＡを載
置していない。図４（Ａ）に示すロードステージ１１、
アンロードステージ１２は、図１に示す位置とは反対の
位置にあり、ロードステージ１１が、下側位置（第２受
取位置）に、アンロードステージ１２が上側位置にあ
る。

【００６４】この状態で、センタリングシャフト３９Ａ
は、円板シャフト１３の下側に位置し、センタリングホ
ール４０Ａから最も突き出た位置にあり、センタリング
ホール４０Ａの第１テーパ面４７Ａとセンタリングシャ
フト３９Ａの第２テーパ面４８Ａは、係合し、接触して
いる。この状態は、ロードステージ１１が、センタリン
グシャフト３９Ａから懸下した状態である。また、Ｘ−
Ｙテーブル３７Ａは、ロードステージ１１を支える位置
にはなく、Ｘ−Ｙテーブル軸４３Ａは、リニヤブッシュ
４５Ａにガイドされて、Ｘ−Ｙテーブル軸ホール４４Ａ
から一部図１中、下側に突き出た位置にある。このと
き、ロードステージ１１の位置は、第２受取位置であ
る。

【００６５】前述の停止位置にある搬送ロボット１２０
が、研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａを図４（Ａ）中Ｐ１方
向に所定の距離移動させ、研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａ
が所定のウエハ供給位置に位置し、さらに図４（Ａ）中
Ｑ１方向（鉛直方向上方）に移動させ、研磨前ウエハ搬
送ハンド４Ａに載置された研磨前のウエハＷＡが、ロー
ドステージ１１のウエハ載置片２６上に載置され、クラ
ンプ２２Ａに把持される。ウエハＷＡが、ロードステー
ジ１１上に載置された後、研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａ
は、Ｑ２方向（Ｑ１と反対）にさらにＰ２方向（Ｐ１と
反対）に移動する（図４（Ｂ））。

【００６６】次に、アクチュエータ１４が、円板シャフ
ト１３を１８０°回転させ（第１駆動動作）、ロードス
テージ１１が上側位置に、アンロードステージ１２が下
側位置に来る（第１受取位置）（図４（Ｃ））。この状
態は、図１の状態と同じである。

【００６７】このとき、ロードステージ１１のセンタリ
ングシャフト３９Ａは、センタリングホール４０Ａのさ
らに奥に進入し、センタリングホール４０Ａの第１テー
パ面４７Ａとセンタリングシャフト３９Ａの第２テーパ
面４８Ａとは、係合しておらず接触してない状態にな
り、第１テーパ面４７Ａと第２テーパ面４８Ａの間に隙
間がある状態になる。すなわち、ロードステージ１１は
水平方向の位置が可変になっている。ロードステージ１
１は、円板シャフト１３に対しても水平方向の位置が可
変になっている。このとき、センタリングシャフト３９
Ａは、センタリングホール４０Ａ内の水平方向中央に位
置している。また、Ｘ−Ｙテーブル３７Ａは、ロードス
テージ１１を支える位置にあり、Ｘ−Ｙテーブル軸４３
Ａは、リニヤブッシュ４５Ａにガイドされて、Ｘ−Ｙテ
ーブル軸ホール４４Ａに最も奥まで入り込んだ位置にあ
り、Ｘ−Ｙテーブル支持板３８Ａが、Ｘ−Ｙテーブル板
４２Ａに接触している。

【００６８】一方、センタリングシャフト３９Ｂは、セ
ンタリングホール４０Ｂから図１中下側に最も突き出た
位置にあり、センタリングホール４０Ｂの第１テーパ面
４７Ｂとセンタリングシャフト３９Ｂの第２テーパ面４
８Ｂとは、係合しピッタリと一致している。このとき、
アンロードステージ１２が、センタリングシャフト３９
Ｂから懸下した状態にある。また、Ｘ−Ｙテーブル３７
Ｂは、アンロードステージ１２を支える位置にはなく、
Ｘ−Ｙテーブル支持板３８Ｂが、Ｘ−Ｙテーブル板４２
Ｂから離れた位置にある。Ｘ−Ｙテーブル軸４３Ｂは、
リニヤブッシュ４５Ｂにガイドされて、Ｘ−Ｙテーブル
軸ホール４４Ｂから図１中下側に一部突き出た位置にあ
る。

【００６９】次に、上昇下降シリンダ１６のピストン１
６Ａが図１中Ｊ方向に上昇し（第１駆動動作の一部）、
支持台１５が同方向に上昇し、研磨前のウエハＷＡを把
持したロードステージ１１がトップリング１３２に向か
って上昇する。トップリングガイド２５Ａが、トップリ
ング１３２にぶつかる直前にロードステージ１１が上昇
を一旦停止する。そして、クランプ２２ＡがウエハＷＡ
の把持を解除し、ロードステージ１１がさらに上昇する
（第１駆動動作の一部）。トップリング１３２の外周部
１３２Ａがトップリングガイド２５Ａのトップリングガ
イド面２５Ｃに当接し、ロードステージ１１はトップリ
ングガイド面２５Ｃにガイドされて、トップリングガイ
ド２５Ａがトップリング１３２にぶつからない方向に水
平に移動し、トップリングガイド２５Ａにより、ロード
ステージ１１の第１位置決めが行われる。このとき、Ｘ
−Ｙテーブル支持板３８ＡがＸ−Ｙテーブル板４２Ａ上
を滑って水平方向に移動する。ロードステージ１１の最
大水平移動距離は、センタリングホール４０Ａの第１テ
ーパ面４７Ａとセンタリングシャフト３９Ａの第２テー
パ面４８Ａの間の隙間の水平方向の長さより小さい。

【００７０】次に、トップリング１３２が、ウエハガイ
ド２３にぶつかり、ウエハガイド２３をロードステージ
本体１１Ａの表面１１Ｂの方向に押す。ウエハガイド２
３は、トップリング１３２に押されてロードステージ本
体１１Ａの表面１１Ｂに近づく方向に移動し、ウエハガ
イド２３に固定されているクランプ２２Ａも同方向に移
動する。しかし、ウエハＷＡは、クランプ２２Ａに把持
されていないので、移動しない。

【００７１】次に、トップリング１３２がウエハ載置片
２６上に載置されているウエハＷＡにぶつかるが、トッ
プリングガイド２５Ａにより、ロードステージ１１の第
１位置決めが行われており、ロードステージ本体１１Ａ
とトップリング１３２、すなわちウエハＷＡとトップリ
ング１３２との、水平方向の位置合わせが行われている
ので、ウエハＷＡはトップリング１３２の凹部１３２Ａ
にスムーズにはまり込む。この後、ロードステージ１１
がわずかに上昇し、ウエハ載置片２６とウエハ載置片２
６上のウエハＷＡがわずかにロードステージ本体１１Ａ
の表面１１Ｂに近づく方向に移動し、上昇下降シリンダ
１６が上昇を停止（第１駆動動作の停止）し、ロードス
テージ１１が停止する。このときの、ロードステージ１
１の位置が、第１供給位置である。また、前述の通り、
ロードステージ１１が円板シャフト１３の上側位置にあ
る状態で、上昇下降シリンダ１６が、ロードステージ１
１が第１供給位置に来るまで上昇する動作は、本発明の
第１駆動動作の一部である。第１供給位置と第１受取位
置とはほぼ同じ位置にあり、水平方向の位置は同一であ
る。

【００７２】次に、ウエハＷＡがトップリング１３２に
真空吸着され、その後、上昇下降シリンダ１６が下降す
ることにより、ロードステージ１１が下降して、トップ
リング１３２から離れる（図５（Ａ））。そして、トッ
プリング１３２が不図示の揺動機構により揺動され、不
図示の研磨テーブルにウエハＷＡが押し付けられて研磨
される。

【００７３】ウエハＷＡの研磨中に、搬送ロボット１２
０の研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａに次の研磨前のウエハ
ＷＡが載置され、搬送ロボット１２０がウエハＷＡを搬
送し、所定の停止位置で停止する。そして、アクチュエ
ータ１４が、円板シャフト１３を前回回転した方向とは
逆に１８０°回転させ（第２駆動動作の一部）、ロード
ステージ１１、アンロードステージ１２が、図１に示す
位置とは逆の位置、すなわち、ロードステージ１１が、
下側位置（第２受取位置）に、アンロードステージ１２
が上側位置に来る（図５（Ｂ））。

【００７４】このとき、ロードステージ１１のセンタリ
ングシャフト３９Ａが、センタリングホール４０Ａから
懸下し、センタリングホール４０Ａの第１テーパ面４７
Ａとセンタリングシャフト３９Ａの第２テーパ面４８Ａ
が係合して一致し、ロードステージ１１の第２位置決め
がなされ、ロードステージ１１と、研磨前ウエハ搬送ハ
ンド４Ａのウエハ供給位置との水平方向の位置合わせが
なされる。すなわち、搬送ロボット１２０の停止位置か
ら、研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａがウエハ供給のために
所定の距離だけ水平移動（Ｐ１方向）してウエハ供給位
置に位置したとき、ロードステージ１１と研磨前ウエハ
搬送ハンド４Ａの水平方向の位置が合っている。

【００７５】一方、アンロードステージ１２のセンタリ
ングシャフト３９Ｂは、センタリングホール４０Ｂのさ
らに奥に進入し、センタリングホール４０Ｂの第１テー
パ面４７Ｂとセンタリングシャフト３９Ｂの第２テーパ
面４８Ｂとは、係合しておらず接触してない状態にな
り、第１テーパ面４７Ｂと第２テーパ面４８Ｂの間に隙
間がある状態になる。すなわち、アンロードステージ１
２は、水平方向の位置が可変になっている。アンロード
ステージ１２は、円板シャフト１３に対しても水平方向
の位置が可変になっている。このとき、センタリングシ
ャフト３９Ｂは、センタリングホール４０Ｂ内の水平方
向中央に位置している。また、Ｘ−Ｙテーブル３７Ｂ
は、ロードステージ１１を支える位置にあり、Ｘ−Ｙテ
ーブル軸４３Ｂは、リニヤブッシュ４５Ｂにガイドされ
て、Ｘ−Ｙテーブル軸ホール４４Ｂに最も奥まで入り込
んだ位置にあり、Ｘ−Ｙテーブル支持板３８Ｂが、Ｘ−
Ｙテーブル板４２Ｂに接触している。

【００７６】研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａが鉛直方向上
方（Ｑ１方向）に移動し、研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａ
からロードステージ１１にウエハＷＡが供給される。そ
の後、研磨前ウエハ搬送ハンド４Ａは、Ｑ２方向にさら
にＰ２方向に移動する。そして、ウエハＷＡの研磨が終
了し（以後、ウエハは研磨後なのでウエハＷＢとす
る。）、トップリング１３２が、不図示の揺動機構によ
ってロード・アンロードユニットＵ１のほぼ真上の位置
に揺動される（図５（Ｃ））。

【００７７】次に、上昇下降シリンダ１６が、図１中Ｊ
方向に上昇し（第２駆動動作の一部）、アンロードステ
ージ１２がトップリング１３２に向かって上昇し、トッ
プリングガイド２５Ｂのトップリングガイド面２５Ｄ
が、トップリング１３２にぶつかって干渉し、アンロー
ドステージ１２がトップリングガイド２５Ｂにガイドさ
れ、トップリングガイド２５Ｂがトップリング１３２と
の干渉を避ける方向に水平に移動し、トップリングガイ
ド２５Ｂにより、アンロードステージ１２の第１位置決
めが行われ、アンロードステージ１２と、トップリング
１３２との水平方向の位置合わせがなされる。このと
き、Ｘ−Ｙテーブル支持板３８ＢがＸ−Ｙテーブル板４
２Ｂ上を滑り、水平方向に移動する。アンロードステー
ジ１２の最大水平移動距離は、センタリングホール４０
Ｂの第１テーパ面４７Ａとセンタリングシャフト３９Ｂ
の第２テーパ面４８Ａとの間の隙間の水平方向の長さよ
り小さい。

【００７８】アンロードステージ１２は、トップリング
１３２がウエハガイドステージ５１に、接触する直前で
上昇を停止する（第２駆動動作の停止）。このとき、ア
ンロードステージ１２は、第１受取位置にある。そし
て、トップリング１３２に真空吸着により保持されてい
るウエハＷＢは、トップリング１３２がウエハＷＢの真
空吸着を解除するので、ウエハガイドステージ５１上に
落下し、載置される。アンロードステージ１２の第１位
置決めにより、アンロードステージ１２と、トップリン
グ１３２との水平方向の位置合わせがなされているの
で、ウエハＷＢは、ウエハガイドステージ５１上に正確
に落下し、スムーズに載置される。その後、ウエハＷＢ
はクランプ２２Ｂに把持され、上昇下降シリンダ１６が
下降するのでウエハＷＢを載置したアンロードステージ
１２が下降する（図６（Ａ））。ウエハＷＢが、クラン
プ２２Ｂに把持されたのち、リンスノズル２４Ａ、Ｂか
らクリンス水ｓの供給が始まる。

【００７９】次に、アクチュエータ１４が、円板シャフ
ト１３を前回回転した方向とは逆に１８０°回転させ
（第１駆動動作の一部）、ロードステージ１１、アンロ
ードステージ１２が、図１に示す位置、すなわち、ロー
ドステージ１１が、上側位置に、アンロードステージ１
２が下側位置（第２供給位置）に来る（図６（Ｂ））。

【００８０】このとき、アンロードステージ１２が、セ
ンタリングシャフト３９Ｂから懸下した状態になり、ア
ンロードステージ１２の第２位置決めなされる。よっ
て、センタリングシャフト３９Ｂが、センタリングガイ
ド４１Ｂ（センタリングホール４０Ｂ）を介して、アン
ロードステージ１２を、アンロードステージ１２が搬送
ロボット１２０にウエハＷＢをスムーズに供給すること
ができるよう、水平方向にガイドして第２位置決めし、
アンロードステージ１２と、研磨後ウエハ搬送ハンド４
Ｂのウエハ受取位置との水平方向の位置合わせがなされ
る。

【００８１】次に、搬送ロボット１２０の研磨後のウエ
ハＷＢを搬送する研磨後ウエハ搬送ハンド４Ｂが、所定
の停止位置から、図中Ｐ１方向、Ｑ１方向に移動して、
ウエハ受取位置に位置し、ウエハＷＢを受け取り、Ｑ２
方向、Ｐ２方向に移動してウエハＷＢを搬送する（図６
（Ｃ））。そして、上昇下降シリンダ１６が上昇する
（第１駆動動作の一部）ことにより、ウエハＷＡを載置
したロードステージ１１が上昇し、ロードステージ１１
が第１供給位置に位置し、ウエハＷＡをトップリング１
３２に供給する。その後、同様の動作が繰り返される。

【００８２】なお、第１テーパ面４７Ａ、Ｂ（第１係合
面）と第２テーパ面４８Ａ、Ｂ（第２係合面）は、鉛直
方向上側の位置に来たとき係合がはずれ、アクチュエー
タ１４が水平状態の円板シャフト１３を反転させ、第１
テーパ面４７Ａ、Ｂと第２テーパ面４８Ａ、Ｂが、鉛直
方向下側の位置に来たとき係合するので、アクチュエー
タ１４が、第１テーパ面４７Ａ、Ｂと第２テーパ面４８
Ａ、Ｂの係合手段であり、係合解除手段である。

【００８３】図８を参照して、ロード・アンロードユニ
ットＵ１、Ｕ２を用いた本実施の形態のポリッシング装
置１の構成を説明する。本ポリッシング装置１は、多数
のウエハＷをストックするウエハカセット１０１を搭載
するロードアンロードステージ１０２を４つ備えてい
る。ロードアンロードステージ１０２は昇降可能な機構
を有していてもよい。ロードアンロードステージ１０２
上の各ウエハカセット１０１に到達可能となるように、
走行機構３の上に２つのハンドを有した搬送ロボット１
０４が配置されている。ウエハカセット１０１側は、シ
ャッタ１４６、１５２を開けることによりポリッシング
装置１の全体と一体化する。

【００８４】搬送ロボット１０４における２つのハンド
のうち下側のハンドはウエハカセット１０１よりウエハ
Ｗ（図中ウエハカセット１０１に載置されている状態を
破線にて表示）を（ポリッシング前に）受け取るときの
みに使用され、上側のハンドはウエハカセット１０１に
ウエハＷを（ポリッシング後に）戻すときのみに使用さ
れる。これは、ポリッシングし洗浄した後のクリーンな
ウエハＷを上側にして、それ以上ウエハＷを汚さないた
めの配置である。下側のハンドはウエハを真空吸着する
吸着型ハンドであり、上側のハンドはウエハの周縁部を
保持する落し込み型ハンドである。吸着型ハンドはカセ
ット内のウエハＷのずれに関係なく正確に搬送し、落し
込み型ハンドは真空吸着のようにごみを集めてこないの
でウエハＷの裏面のクリーン度を保って搬送できる。

【００８５】搬送ロボット１０４の走行機構１０３を対
称軸に、ウエハカセット１０１とは反対側に２台の洗浄
機１０５、１０６が配置されている。各洗浄機１０５、
１０６は搬送ロボット１０４のハンドが到達可能な位置
に配置されている。また２台の洗浄機１０５、１０６の
間で、ロボット１０４が到達可能な位置に、４つのウエ
ハの載置台１０７〜１１０を備えたウエハステーション
１５０が配置されている。

【００８６】洗浄機１０５、１０６と載置台１０７〜１
１０が配置されている領域Ｂとウエハカセット１０１と
搬送ロボット１０４が配置されている領域Ａのクリーン
度を分けるために隔壁１１４が配置され、互いの領域の
間でウエハＷを搬送するための隔壁の開口部にシャッタ
ー１１１が設けられている。洗浄機１０５と３つの載置
台１０７、１０９、１１０に到達可能な位置に搬送ロボ
ット１２０が配置されており、洗浄機１０６と３つの載
置台１０８、１０９、１１０に到達可能な位置に搬送ロ
ボット１２１が配置されている。

【００８７】洗浄機１０５と隣接するように搬送ロボッ
ト１２０のハンドが到達可能な位置に洗浄機１２２が配
置されている。また、洗浄機１０６と隣接するように搬
送ロボット１２１のハンドが到達可能な位置に洗浄機１
２３が配置されている。洗浄機１０５、１０６、１２
２、１２３とウエハステーション１５０の載置台１０
７、１０８、１０９、１１０と搬送ロボット１２０、１
２１は全て領域Ｂの中に配置されていて、領域Ａ内の気
圧よりも低い気圧に調整されている。洗浄機１２２、１
２３は、両面洗浄可能な洗浄機である。

【００８８】本ポリッシング装置１は、各機器を囲むよ
うにハウジング（図示せず）を有しており、前記ハウジ
ング内は隔壁１１４、隔壁１２４Ａ、１２４Ｂにより複
数の部屋（領域Ａ、領域Ｂを含む）に区画されている。
隔壁１２４Ａおよび１２４Ｂによって、領域Ｂと区分さ
れた２つのポリッシング室が形成される２つの領域Ｃと
Ｄに区分されている。そして、領域Ｃ、Ｄには２つの研
磨テーブルと、１枚のウエハＷを保持しかつウエハＷを
前記研磨テーブルの研磨面に対して押し付けながら研磨
するための１つのトップリングが配置されている。即
ち、領域Ｃには研磨面１３４Ａを有する研磨テーブル１
３４、研磨面１３６Ａを有する研磨テーブル１３６、領
域Ｄには研磨面１３５Ａを有する研磨テーブル１３５、
研磨面１３７Ａを有する研磨テーブル１３７がそれぞれ
配置されており、また、領域Ｃにはトップリング１３
２、領域Ｄにはトップリング１３３がそれぞれ配置され
ている。また領域Ｃ内の研磨テーブル１３４の研磨面１
３４Ａに研磨砥液を供給するための砥液ノズル１４０
と、研磨テーブル１３４のドレッシングを行うためのド
レッサ１３８とが配置されている。領域Ｄ内の研磨テー
ブル１３５の研磨面１３５Ａに研磨砥液を供給するため
の砥液ノズル１４１と、研磨テーブル１３５のドレッシ
ングを行うためのドレッサ１３９とが配置されている。
さらに、領域Ｃ内の研磨テーブル１３６のドレッシング
を行うためのドレッサ１４８と、領域Ｄ内の研磨テーブ
ル１３７のドレッシングを行うためのドレッサ１４９と
が配置されている。

【００８９】研磨テーブル１３４、１３５は、機械的ド
レッサー１３８、１３９の他に、流体圧によるドレッサ
ーとして、アトマイザー１４４、１４５を備えている。
アトマイザーとは、液体（例えば純水）と気体（例えば
窒素）の混合流体を霧状にして、複数のノズルから研磨
面に噴射するものである。アトマイザーの主な目的は、
研磨面上に堆積、目詰まりした研磨カス、スラリー粒子
を洗い流すことである。アトマイザーの流体圧による研
磨面の浄化と、機械的接触であるドレッサー１３８、１
３９による研磨面の目立て作業により、より望ましいド
レッシング、即ち研磨面の再生を達成することができ
る。

【００９０】図中、トップリング１３２と研磨テーブル
１３４、１３６との関係を示す。なお、トップリング１
３３と研磨テーブル１３５、３７の関係も同様になって
いる。図に示すように、トップリング１３２は回転可能
なトップリング駆動軸１９１によってトップリングヘッ
ド１３１から吊下されている。トップリングヘッド１３
１は位置決め可能な揺動軸１９２によって支持されてお
り、トップリング１３２は研磨テーブル１３４、１３６
にアクセス可能になっている。また、ドレッサ１３８は
回転可能なドレッサ駆動軸１９３によってドレッサヘッ
ド１９４から吊下されている。ドレッサヘッド１９４は
位置決め可能な揺動軸１９５によって支持されており、
ドレッサ１３８は待機位置と研磨テーブル１３４上のド
レッサ位置との間を移動可能になっている。ドレッサヘ
ッド（揺動アーム）１９７は位置決め可能な揺動軸１９
８によって支持されており、ドレッサ１４８は待機位置
と研磨テーブル１３６上のドレッサ位置との間を移動可
能になっている。ドレッサ１４８はテーブル１３６の直
径よりも長い長尺状の形状を成しており、ドレッサヘッ
ド１９７が揺動軸１９８を中心に揺動する。ドレッサヘ
ッド１９７の揺動軸１９８と反対側のドレッサ固定機構
１９６とドレッサ１４８がピボット運動することによ
り、ドレッサ１４８は自転を伴わず車のワイパーの様な
動きで、研磨テーブル１３６上をドレッシングできるよ
うに、ドレッサ固定機構１９６によってドレッサヘッド
１９７から吊り下げられている。ここで、研磨テーブル
１３６、１３７としては、スクロール型研磨テーブルを
使用している。

【００９１】図に示すように、隔壁１２４Ａによって領
域Ｂとは仕切られた領域Ｃの中にあって、搬送ロボット
１２０のハンドが到達可能な位置にあり、ウエハＷを搬
送ロボット１２０とトップリング１３２間で反転させて
受け渡しをするロード・アンロードユニットＵ１が配置
されている。隔壁１２４Ｂによって領域Ｂとは仕切られ
た領域Ｄの中にあって、搬送ロボット１２１のハンドが
到達可能な位置にあり、ウエハＷを搬送ロボット１２１
とトップリング１３３間で反転させるロード・アンロー
ドユニットＵ２が配置されている。また、領域Ｂと領域
Ｃ、Ｄを仕切る隔壁１２４Ａ、１２４Ｂには、ウエハ搬
送用の開口部が設けられ、それぞれのロード・アンロー
ドユニットＵ１、Ｕ２専用のシャッター２５、２６が開
口部に設けられている。

【００９２】ロード・アンロードユニットＵ１、Ｕ２
は、ウエハＷを把持するクランプ２２Ａ、Ｂ（図１参
照）を有するロードステージ１１、アンロードステージ
１２（図１参照）と、これらの位置を反転させて交互に
入れ替え、同時にウエハの表面と裏面を反転させるアク
チュエータ１４（図１参照）と、ロードステージ１１と
アンロードステージ１２を上昇下降させる上昇下降シリ
ンダ１６（図１参照）とを、備えている。ロード・アン
ロードユニットＵ１、Ｕ２は、ウエハＷをクランプ２２
Ａ、Ｂにより把持しているかどうかを確認するウエハ有
無検知センサを備えるようにしてもよい。また、ロード
・アンロードユニットＵ１には搬送ロボット１２０によ
ってウエハＷが搬送され、ロード・アンロードユニット
Ｕ２には搬送ロボット１２１によってウエハＷが搬送さ
れる。ロード・アンロードユニットＵ１、Ｕ２は、アク
チュエータ１４による反転と、上昇下降シリンダ１６に
よる上昇下降により、トップリング１３２、１３３と搬
送ロボット１２０、１２１間のウエハの移送を行う。

【００９３】トップリング１３２に移送されたウエハＷ
は、トップリング１３２の真空吸着機構により吸着さ
れ、ウエハＷは研磨テーブル１３４まで吸着されたまま
搬送される。そして、ウエハＷは研磨テーブル１３４上
に取り付けられた研磨パッド又は砥石等からなる研磨面
で研磨される。トップリング１３２がそれぞれに到達可
能な位置に、前述した第２の研磨テーブル１３６が配置
されている。これにより、ウエハは第１の研磨テーブル
１３４で研磨が終了した後、第２の研磨テーブル１３６
で研磨できるようになっている。しかしながら、ウエハ
に形成された膜種によっては、第２の研磨テーブル１３
６で研磨された後、第１の研磨テーブル１３４で処理さ
れることもある。

【００９４】研磨が終了したウエハＷは、前述とは逆の
ルートでロード・アンロードユニットＵ１まで戻され
る。ロード・アンロードユニットＵ１まで戻されたウエ
ハＷは、リンス水（純水もしくは薬液でもよい）により
リンスノズル２４Ａ（図１参照）によってリンスされ
る。また、ウエハＷを離脱したトップリング１３２のウ
エハ吸着面は、トップリング洗浄ノズル（不図示）から
リンス水によって洗浄される。

【００９５】次に、図８に示すポリッシング装置１の処
理工程の概略を説明する。２段洗浄の２カセットパラレ
ル処理の場合には、一方のウエハＷは、ウエハカセット
（ＣＳ１）→搬送ロボット１０４→ウエハステーション
１５０の置き台１０７→搬送ロボット１２０→ロード・
アンロードユニットＵ１→トップリング１３２→研磨テ
ーブル１３４→研磨テーブル１３６（必要に応じ）→
（トップリング１３２を離れて）ロード・アンロードユ
ニットＵ１→搬送ロボット１２０→洗浄機１２２→搬送
ロボット１２０→洗浄機１０５→搬送ロボット１０４→
ウエハカセット（ＣＳ１）に至る経路を経る。

【００９６】また、他方のウエハＷは、ウエハカセット
（ＣＳ２）→搬送ロボット１０４→ウエハステーション
１５０の置き台１０８→搬送ロボット１２１→ロード・
アンロードユニットＵ２→トップリング１３３→研磨テ
ーブル１３５→研磨テーブル１３７（必要に応じ）→
（トップリング１３３を離れて）ロード・アンロードユ
ニットＵ２→搬送ロボット１２１→洗浄機１２３→搬送
ロボット１２１→洗浄機１０６→搬送ロボット１０４→
ウエハカセット（ＣＳ２）に至る経路を経る。

【００９７】また３段洗浄の２カセットパラレル処理の
場合は、一方のウエハＷは、ウエハカセット（ＣＳ１）
→搬送ロボット１０４→ウエハステーション１５０の置
き台１０７→搬送ロボット１２０→ロード・アンロード
ユニットＵ１→トップリング１３２→研磨テーブル１３
４→研磨テーブル１３６（必要に応じ）→（トップリン
グ１３２を離れて）ロード・アンロードユニットＵ１→
搬送ロボット１２０→洗浄機１２２→搬送ロボット１２
０→ウエハステーション１５０の置き台１１０→搬送ロ
ボット１２１→洗浄機１０６→搬送ロボット１２１→ウ
エハステーション１５０の置き台１０９→搬送ロボット
１２０→洗浄機１０５→搬送ロボット１０４→ウエハカ
セット（ＣＳ１）に至る経路を経る。

【００９８】また、他方のウエハＷは、ウエハカセット
（ＣＳ２）→搬送ロボット１０４→ウエハステーション
１５０の置き台１０８→搬送ロボット１２１→ロード・
アンロードユニットＵ２→トップリング１３３→研磨テ
ーブル１３５→研磨テーブル１３７（必要に応じ）→
（トップリング１３３を離れて）ロード・アンロードユ
ニットＵ２→搬送ロボット１２１→洗浄機１２３→搬送
ロボット１２１→洗浄機１０６→搬送ロボット１２１→
ウエハステーション１５０の置き台１０９→搬送ロボッ
ト１２０→洗浄機１０５→搬送ロボット１０４→ウエハ
カセット（ＣＳ２）に至る経路を経る。

【００９９】さらに３段洗浄のシリーズ処理の場合に
は、ウエハＷは、ウエハカセット（ＣＳ１）→搬送ロボ
ット１０４→ウエハステーション１５０の置き台１０７
→搬送ロボット１２０→ロード・アンロードユニットＵ
１→トップリング１３２→研磨テーブル１３４→研磨テ
ーブル１３６（必要に応じ）→（トップリング１３２を
離れて）ロード・アンロードユニットＵ１→搬送ロボッ
ト１２０→洗浄機１２２→搬送ロボット１２０→ウエハ
ステーション１５０の置き台１１０→搬送ロボット１２
１→ロード・アンロードユニットＵ２→トップリング１
３３→研磨テーブル１３５→研磨テーブル１３７（必要
に応じ）→（トップリング１３３を離れて）ロード・ア
ンロードユニットＵ２→搬送ロボット１２１→洗浄機１
２３→搬送ロボット１２１→洗浄機１０６→搬送ロボッ
ト１２１→ウエハステーション１５０の置き台１０９→
搬送ロボット１２０→洗浄機１０５→搬送ロボット１０
４→ウエハカセット（ＣＳ１）に至る経路を経る。

【０１００】本実施の形態のロード・アンロードユニッ
トＵ１、Ｕ２を用いたポリッシング装置１は、搬送ロボ
ット１２０、１２１とトップリング１３２、１３３との
間のウエハＷの正確な受け渡しを、ウエハＷを反転させ
る反転機と、２枚のウエハＷを入れ替えるリニヤトラン
スポータを経ることなく、ロード・アンロードユニット
Ｕ１、Ｕ２のみによって行うことができる。したがっ
て、ポリッシング装置１のサイズをコンパクトにするこ
とができ、その結果ポリッシング装置１を収納するクリ
ーンルームのスペースを小さくすることができる。

【０１０１】

【発明の効果】以上のように本第１発明によれば、供給
台または受取台のうち、少なくともどちらか一方に、第
１位置決め機構が設けられ、第１位置決め機構が供給台
に設けられた場合は、第１位置決め機構が、供給台のト
ップリングに対する第１位置決めを、供給台が研磨前の
ウエハをトップリングに供給する際に行い、第１位置決
め機構が受取台に設けられた場合は、第１位置決め機構
が、受取台のトップリングに対する第１位置決めを、受
取台が研磨後のウエハをトップリングから受け取る際に
行うので、研磨前のウエハが供給台によって供給される
ときのトップリングの位置、研磨後のウエハが受取台に
受け取られるときのトップリングの位置にぶれが生じて
も、研磨前のウエハを第１位置決め機構が設けられた供
給台からトップリングに確実に供給し、第１位置決め機
構が設けられた受取台がトップリングから研磨後のウエ
ハを確実に受け取ることができる。

【０１０２】以上のように本第２発明によれば、受取台
に、受け取ったウエ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ので、トップリングが研磨テーブル
に押しつけて研磨したウエハを受取台がトップリングか
ら受け取った直後に洗浄水によって洗浄することができ
るので、供給台からのウエハ供給、ウエハ研磨、受取台
のウエハ受取に必要なトップリングの移動距離を縮めて
装置を小型化できることに加えて、研磨終了から洗浄開
始までの時間を短縮し、洗浄が完了する前にウエハが乾
燥することを防ぎ、清浄で高品質なウエハを製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るポリッシング装置用
の、ロード・アンロードユニットの断面ブロック図であ
る。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１のポリッシング装置用
ロード・アンロードユニットのセンタリングシャフト
と、センタリングガイドの詳細図であり、（Ｃ）、
（Ｄ）は、図１のポリッシング装置用ロード・アンロー
ドユニットのＸ−Ｙテーブルの近傍の詳細図である。

【図３】図１のポリッシング装置用ロード・アンロード
ユニットのクランプの作用を説明するブロック図であ
る。

【図４】図１のポリッシング装置用ロード・アンロード
ユニットの作動を説明する模式図である。

【図５】図１のポリッシング装置用ロード・アンロード
ユニットの作動を説明する模式図である。

【図６】図１のポリッシング装置用ロード・アンロード
ユニットの作動を説明する模式図である。

【図７】トップリングガイド面の長さＬＡ、ＬＢ、トッ
プリングガイド間の長さＬＸＡ、ＬＸＢを説明する図で
ある。

【図８】図１のアンロードユニットを備えたポリッシン
グ装置の平面外形図である。

【図９】従来のポリッシング装置用ロード・アンロード
ユニットのブロック図である。

【符号の説明】

１ポリッシング装置４Ａ研磨前ウエハ搬送ハンド４Ｂ研磨後ウエハ搬送ハンド１１ロードステージ１２アンロードステージ１３円板シャフト１３Ａ中心軸線１４アクチュエータ１５支持台１６上昇下降シリンダ１７円板部１８反転シャフト２１ウエハステージ２２Ａ、Ｂクランプ２３ウエハガイド２４Ａ、Ｂリンスノズル２５Ａ、Ｂトップリングガイド３９Ａ、Ｂセンタリングシャフト４０Ａ、Ｂセンタリングホール４１Ａ、Ｂセンタリングガイド４７Ａ、Ｂ第１テーパ面４８Ａ、Ｂ第２テーパ面５１ウエハガイドステージ７１回転用軸受け７２軸受けハウジング１２０、１２１搬送ロボット１３２、１３３トップリング１３４、１３５研磨テーブル１３４Ａ、１３５Ａ研磨面ｓリンス水Ｕ１、Ｕ２ロード・アンロードユニットＷＡ、ＷＢウエハ

フロントページの続きＦターム(参考） 3C058 AA07 AB03 CB03 DA17 5F031 CA02 DA01 FA01 FA07 FA12 GA16 GA48 GA49 HA07 HA24 KA11 LA15 MA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研磨面を有する研磨テーブルと；ウエハ
を保持し前記研磨面に押しつけるトップリングと；該ト
ップリングに対して前記ウエハを供給し、かつ前記トッ
プリングから前記ウエハを受け取るロード・アンロード
ユニットとを備え；前記ロード・アンロードユニット
は、前記トップリングに、研磨前の前記ウエハを所定の第１
供給位置にて供給する供給台と、前記トップリングから研磨後の前記ウエハを所定の第１
受取位置にて受け取る受取台と、前記供給台を前記第１供給位置に駆動する第１駆動動
作、および前記受取台を前記第１受取位置に駆動する第
２駆動動作を行う駆動部とを有し；前記供給台または前
記受取台のうち、少なくともどちらか一方に、第１位置
決め機構が設けられ；前記第１位置決め機構が前記供給
台に設けられた場合は、前記第１位置決め機構が、前記
供給台の前記トップリングに対する第１位置決めを、前
記供給台が前記研磨前のウエハを前記トップリングに供
給する際に行い、前記第１位置決め機構が前記受取台に設けられた場合
は、前記第１位置決め機構が、前記受取台の前記トップ
リングに対する第１位置決めを、前記受取台が前記研磨
後のウエハを前記トップリングから受け取る際に行うこ
とを特徴とする；ポリッシング装置。
【請求項２】前記第１位置決め機構が、ガイド部を有
し；前記第１位置決め機構が前記供給台に取り付けられ
た場合は、前記ガイド部が、前記供給台をガイドし、前
記供給台の前記トップリングに対する第１位置決めを行
い、前記第１位置決め機構が前記受取台に取り付けられた場
合は、前記ガイド部が、前記受取台をガイドし、前記受
取台の前記トップリングに対する第１位置決めを行うこ
とを特徴とする；請求項１に記載のポリッシング装置。
【請求項３】研磨面を有する研磨テーブルと；ウエハ
を保持し前記研磨面に押しつけるトップリングと；該ト
ップリングに対して前記ウエハを供給し、かつ前記トッ
プリングから前記ウエハを受け取るロード・アンロード
ユニットとを備え；前記ロード・アンロードユニット
は、前記トップリングに、研磨前の前記ウエハを所定の第１
供給位置にて供給する供給台と、前記トップリングから研磨後の前記ウエハを所定の第１
受取位置にて受け取る受取台と、前記供給台を前記第１供給位置に移動させる第１駆動動
作、および前記受取台を前記第１受取位置に移動させる
第２駆動動作を行う駆動部とを有し；前記受取台に、受
け取った前記ウエ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；ポリッシング装
置。
【請求項４】前記供給台と前記受取台とが取り付けら
れた回転体を備え；前記駆動部が前記回転体を少なくと
も回転駆動し、該回転駆動により前記供給台と前記受取
台とを回転移動させることを特徴とする；請求項１乃至
請求項３のいずれか１項に記載のポリッシング装置。
【請求項５】前記供給台が、研磨前の前記ウエハを搬
入する搬送ロボットから前記研磨前のウエハを所定の第
２受取位置にて受け取り；前記受取台が、研磨後の前記
ウエハを搬出する前記搬送ロボットへ、前記研磨後のウ
エハを所定の第２供給位置にて供給し；前記駆動部が前
記第１駆動動作にて、前記受取台を前記第２供給位置に
駆動し、および前記第２駆動動作にて前記供給台を前記
第２受取位置に駆動し；前記供給台または前記受取台の
うち、少なくともどちらか一方に、第２位置決め機構が
設けられ；前記第２位置決め機構が前記供給台に設けら
れた場合は、前記第２位置決め機構が、前記供給台の前
記搬送ロボットに対する第２位置決めを、前記供給台が
前記研磨前のウエハを前記搬送ロボットから受け取る際
に行い、前記第２位置決め機構が前記受取台に設けられた場合
は、前記第２位置決め機構が、前記受取台の前記搬送ロ
ボットに対する第２位置決めを、前記受取台が前記研磨
後のウエハを前記搬送ロボットに供給する際に行うこと
を特徴とする；請求項４に記載のポリッシング装置。
【請求項６】研磨面を有する研磨テーブルと；ウエハ
を保持し前記研磨面に押しつけるトップリングと；該ト
ップリングに対して前記ウエハを供給し、かつ前記トッ
プリングから前記ウエハを受け取るロード・アンロード
ユニットとを備え；前記ロード・アンロードユニット
は、研磨前の前記ウエハを保持し、前記トップリングへ受け
渡すロードステージと、研磨後の前記ウエハを前記トップリングから受け取るア
ンロードステージと、前記ロードステージと前記アンロードステージとが取り
付けられ、鉛直方向に反転することができる回転体と、該回転体を反転させる回転駆動部と、前記トップリングに対して、前記ロードステージと前記
アンロードステージとの少なくともどちらか一方を位置
決めする位置決め機構を有することを特徴とする；ポリ
ッシング装置。
【請求項７】前記位置決め機構は、前記回転体に対する、前記一方の位置を可変にすること
ができるセンタリングシャフトと、該センタリングシャフトを内部で移動可能に保持するセ
ンタリングガイドと、前記トップリングの外周と接するトップリングガイドと
を有することを特徴とする；請求項６に記載のポリッシ
ング装置。
【請求項８】前記位置決め機構は、前記センタリングガイドの内部にテーパ面を有し、該テ
ーパ面で前記センタリングシャフトを相対的に位置決め
することにより、前記回転体に対して、前記一方を位置
決めすることを特徴とする；請求項７に記載のポリッシ
ング装置。