JP2003100684A - 基板の研磨装置および基板の研磨・洗浄・乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 径が３００ｍｍ以上と大きい基板であって
も、基板の厚みが３０〜１５０μｍと薄厚であっても、
搬送ロボットによる基板の搬送時に破損がない、基板を
研磨、洗浄、乾燥できる研磨装置を提供する。 【解決手段】 研磨装置２０の基台１１より立設された
支柱３１の上部に支持プレ−ト３２を水平に設け、この
支持プレ−ト３２上に把持具４１ａ，４１ｂが下方とな
るように逆吊りに設けられたダブルア−ム型多関節搬送
ロボット３０、基板を吸着する真空チャック５２を下方
に、基板の径よりも径が小さい研磨プラテン５１を真空
チャック５２の上方に基板の中心点を通る円弧状に往復
揺動するように設けたポリッシャ機構５０、真空チャッ
ク５２のチャッククリ−ナ６０、および基板のブラシス
クラブ洗浄機構とスピン乾燥機構を備えるスピン洗浄・
乾燥装置１とを備える基板の研磨装置２０。搬送ロボッ
ト３０の把持具４１ａ，４１ｂの移動軌跡距離、特に高
さ方向の移動が小さく、かつ、研磨加工された基板の傷
がないので、基板の搬送時の破損がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップの製
造の際、基板（ウエハ）の裏面研削加工後、研削傷を消
滅するためにポリッシャで研削面を研磨加工し、このウ
エハの研磨加工面を洗浄し、ウエハを乾燥させる研磨装
置、および該研磨装置を用いて基板を研磨・洗浄・乾燥
する方法に関する。ウエハとしては、ベアウエハ、基板
の表面にデバイスパタ−ンが施されているデバイスウエ
ハ等が対象とされる。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣカ−ド用のＩＣチップは、シリコン
基板の表面にデバイスパタ−ンが施されている厚みが５
００〜７５０μｍのデバイスウエハのデバイスパタ−ン
面をＵＶ照射硬化性粘着樹脂保護テ−プで被覆し、この
保護テ−プとは反対面のシリコン層を裏面研削し、研削
面をスピン洗浄後、さらに裏面研削面をエッチング処理
してデバイスウエハの厚みを２５０〜４５０μｍまで減
少させる（特開２０００−２６９１７５号、同２０００
−３４０６３８号）。ついでＵＶ照射硬化した後、保護
テ−プをデバイスウエハより引き剥がし、デバイスウエ
ハのパタ−ン面とは逆の裏面にＵＶ照射硬化性粘着樹脂
保護テ−プを貼り、ついでダイサ−でデバイスウエハの
パタ−ンの格子線上に沿って切り込み、切断を行って製
造している（特開２０００−６８２９３号）。

【０００３】また、裏面研削後のエッチングに替えて研
削面を研磨加工（ポリッシング）し、ウエハ表面に付着
した加工屑や研磨剤砥粒を除去するためロ−ル状ブラシ
スクラブ洗浄することも提案されている(特開２０００
−２２５５６１号、同２０００−２５４８５７号)。

【０００４】しかし、ウエハ径が３００ｍｍ、４５０ｍ
ｍと拡径し、５層以上の高集積、回線回路が１３ｎｍ以
下デバイス、厚みが３０〜１５０μｍのウエハの研磨・
洗浄・乾燥ウエハを搬送ロボットで搬送している際、ウ
エハが破損する機会が多いことが半導体製造メ−カ−よ
り指摘されている。また、ウエハ径が拡大するにつれ、
洗浄、乾燥される面積も増大し、特に、乾燥を完全に行
ない、次工程のカセット内への収納工程またはマウンタ
工程へと搬送する際のウエハ破損を無くすことが要求さ
れている。

【０００５】ウエハの拡径により乾燥する面積が増え、
ウエハに乾燥されていない部分が残ると、後工程のマウ
ンタ、研磨加工・洗浄面テ−プ貼付工程、デバイス保護
テ−プ剥離工程、ダイシング工程と続く次工程におい
て、特に加工・洗浄面テ−プ貼付工程においてテ−プの
密着力が低下する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、径が３００
ｍｍ以上のウエハ（基板）や厚みが３０〜１５０μｍの
薄肉のウエハにおいても搬送ロボットによるウエハ搬送
時にウエハが破損しない搬送ロボット、ポリッシャを備
えた研磨装置を提供することを目的とする。

【０００７】本発明は又、目視できない径の屑が付着し
ている数が基準数値以内であり、スピン乾燥がスル−プ
ット時間内の短時間で行なえるスピン洗浄・乾燥装置を
備えた研磨装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、研
磨装置２０の基台１１より立設された支柱３１の上部に
支持プレ−ト３２を水平に設け、この支持プレ−ト３２
上に第１回転軸３３を、この第１回転軸の上に、第１回
転軸芯３３ａを中心として回動自在に設けた回転移動ア
−ム３４を配し、その回転移動ア−ム３４の端部下方に
第２回転軸３５を設け、これを蛇腹３５ｂで覆い、前記
回転軸の下方にギアボックス３６を設け、一対のア−ム
３８，３８を回動させる第３回転軸３７，３７を設け、
前記ア−ム３８，３８下に段差を設けてア−ム３９，３
９を第３回転軸３７，３７下部に回動自在に取り付け、
このア−ム３９，３９に備え付けた取付具４０，４０に
把持具４１ａ，４１ｂを備えるア−ム４１，４１を固定
した把持具が下方となるように逆吊りに設けられたダブ
ルア−ム型多関節搬送ロボット３０、基板を吸着する真
空チャック５２を下方に、基板の径よりも径が小さい研
磨プラテン５１を真空チャック５２の上方に基板の中心
点を通る円弧状に往復揺動するように設けたポリッシャ
機構５０、真空チャック５２のチャッククリ−ナ６０、
および基板のブラシスクラブ洗浄機構とスピン乾燥機構
を備えるスピン洗浄・乾燥装置１、とを備える基板の研
磨装置２０を提供するものである。

【０００９】ダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０を
逆吊りに使用し、ポリッシャ機構５０の真空チャック５
２面をスピン洗浄・乾燥装置１の真空チャック８５面と
同様、研磨装置３０の基台１１に近い下方位置としたこ
とにより、および基板の径よりも径が小さい研磨プラテ
ン５１を真空チャック５２の上方に基板の中心点を通る
円弧状に往復揺動するように設け、研磨プラテン５１を
揺動させながら基板をポリッシングするので、研磨面が
均一となり、搬送ロボットによる基板搬送時の基板の破
損する確率が皆無に近いほど減少した。

【００１０】本発明の請求項２は、上記研磨装置２０に
おいて、スピン洗浄・乾燥装置１が、基台１１上に立設
した上下方向に昇降可能および水平方向に回転可能な真
空チャック８５、基台１１上に立設した支柱９１に固定
したブラケット９３に前後方向に直線移動して前記真空
チャック９５上の位置に移動可能であって、かつ、水平
方向に回動可能なブラシ洗浄機構９４、前記基台１１上
に立設した支柱９１に固定したブラケット９３にロ−タ
リ−テ−ブル１６２を保持させ、該ロ−タリ−テ−ブル
の回転軸に保持させた水平回動ア−ム９５ｂに気体供給
ノズル９５ｃを固定した気体供給機構９５、および、気
体供給ノズル９５ｃの真空チャック９５上の位置を検知
し、気体供給ノズルが定位置に来たらロ−タリ−テ−ブ
ルの回転軸の回動向きを逆方向に切り替える手段、とを
備えるスピン洗浄・乾燥装置１であることを特徴とす
る。

【００１１】回転するブラシを用いてスピン回転してい
るウエハを面でスクラブ洗浄するので、目視できない径
の屑も基板より擦り取られ、ウエハ表面に残存する屑の
個数が基準数値より低くなった。また、気体供給ノズル
をウエハ上で揺動させながらスピン回転しているウエハ
面に気体を吹き付けるのでウエハ径方向への気体の分散
が均一化され、ウエハ表面の乾燥が均一に行なわれる。

【００１２】本発明の請求項３は、把持具４１ａ，４１
ａがダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０の最下位位
置にくるように基台上に逆吊り設けたダブルア−ム型多
関節搬送ロボット３０の把持具４１ａ，４１ａで研削加
工された基板を把持し、真空チャック５２を下方に、基
板の径よりも径が小さい研磨プラテン５１を真空チャッ
ク５２の上方に基板の中心点を通る円弧状に往復揺動す
るように設けたポリッシャ機構５０の前記真空チャック
５２上方に前記把持された基板を搬送し、ついで、基板
を真空チャック５２上に載置し、真空チャック５２を減
圧して基板を固定し、真空チャック５２を回転させるこ
とにより基板を回転させ、この回転している基板上に、
回転している研磨プラテン５１を下降し、研磨プラテン
５１を基板面上で円弧状に往復揺動させつつ基板表面上
で摺動させて基板の研削加工面を研磨した後、研磨加工
した基板をダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０の把
持具４１ａ，４１ａで把持し、この研磨加工された基板
をスピン洗浄・乾燥装置１の真空チャック８５上方に研
磨加工された基板面が上向きとなるように搬送し、つい
で、基板を前記真空チャック８５上に載置し、真空チャ
ック８５を減圧して基板を固定し、真空チャック８５を
回転させることにより基板を回転させ、真空チャック８
５の回転を継続しながら洗浄液を研磨された基板の中心
点に供給しつつ、加工面に回転ブラシ９４ｍを下降さ
せ、基板をブラシスクラブ洗浄した後、洗浄液の供給を
停止するとともに回転ブラシを基板面より後退させ、つ
いで、真空チャック８５の回転を継続しながら気体供給
ノズル９５ｃを基板の中心点と該中心点を通過する円弧
状軌跡と基板外周端が交差する基板外周端間を円弧状に
往復揺動させつつ該気体供給ノズル９５ｃより基板面に
気体を吹き付けて基板表面を乾燥させ、次いで、真空チ
ャック８５の回転を止め、真空チャック８５をシリンダ
８１で上昇させた後、スピン洗浄・乾燥装置１の真空チ
ャック８５上の研磨・洗浄・乾燥された基板をダブルア
−ム型多関節搬送ロボット３０の把持具４１ｂ，４１ｂ
で把持し、次工程に搬送することを特徴とする、基板の
研磨・洗浄・乾燥方法を提供するものである。

【００１３】搬送ロボットによるウエハ搬送時のウエハ
の破損もなく、かつ、ウエハの乾燥が均一に行なわれ、
目視できない屑の付着数が基準数値以内の洗浄がなされ
たウエハを提供するのに適した研磨・洗浄・乾燥方法で
ある。

【００１４】

【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は本発明の実施に用いる研磨装
置の平面図、図２はスピン洗浄・乾燥装置の一部を切り
欠いた正面図、図３はスピン洗浄・乾燥装置において、
ブラシとロボット搬送装置のア−ムが真空チャック上の
仮想位置に移動した状態を示す部分平面図、図４はスピ
ン洗浄・乾燥装置において、原点位置にある気体供給ノ
ズルが真空チャック上に載置されたウエハ上の仮想位置
に回動した状態を示す部分平面図、図５は気体供給ノズ
ルの取付位置を示す正面図、図６は気体供給ノズルの取
付位置を示す側面図、図７はロ−タリ−テ−ブルの斜視
図、図８はダブルア−ム型多関節型搬送ロボットの側面
図である。図９はポリッシャ機構５０の正面図、図１０
は公知の裏面研削装置の斜視図である。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例として、裏面研削装置の横に
インライン化して並置される本発明の研磨磨装置を例と
して説明する。

【００１６】先に、裏面研削装置１０１について簡単に
説明する。図１０に示す裏面研削装置１０１において、
裏面研削装置１０１は左右にカセット１１７を対として
前列に配置し、基台の上に左側のカセットの後部にウエ
ハ仮置台１０６を、右側の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、ウエハ仮置台１０
６と洗浄装置１１３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−ンテ−ブル１０８を設け、かつ、
このインデックスタ−ンテ−ブルに該テ−ブルの軸心を
中心に３基のウエハチャック機構１０７，１０７，１０
７を等間隔に回転転自在に設けるとともにウエハロ−デ
ィング／ウエハアンロ−ディングゾ−ンｓ１、粗研削ゾ
−ンｓ２および仕上研削ゾ−ンｓ３にテ−ブルを区分け
し、インデックスタ−ンテ−ブル１０８の後列には基台
より起立させた枠体１１１に各研削ゾ−ンに適した砥石
１１１ｄをスピンドル軸１１１ｃに軸承させた研削機構
を各研削ゾ−ンに位置するウエハチャック機構に対応し
て設けている。

【００１７】前記１対のカセットの列と前記ウエハの仮
置台と洗浄装置の列間の基台の略中央に昇降機構１０
３、回転駆動機構、ウエハアライメント測定機構と各ア
−ム１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ駆動の制御機構を備
えた多関節型搬送ロボット１１５を立設し、前記仮置台
上のデバイスウエハをインデックスタ−ンテ−ブルのウ
エハロ−ディング／ウエハアンロ−ディングゾ−ンｓ１
のチャック機構に移送可能としている。インデックスタ
−ンテ−ブルを設けた基台の略中央部の左右に設けた１
対の軸に回転可能に取り付けられた柄１１２に設けられ
たデバイスウエハ径の２／３〜４／３倍の径を有する吸
着パッド１１２ａ、１１２ａは、それぞれ仮置台のデバ
イスウエハをウエハロ−ディング／ウエハアンロ−ディ
ングゾ−ンのチャック機構上に、また、ウエハロ−ディ
ング／ウエハアンロ−ディングゾ−ンのチャック機構上
の裏面研削されたデバイスウエハを洗浄装置の真空チャ
ック上に搬送する。

【００１８】インデックスタ−ンテ−ブルの各チャック
機構は、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駆体に取り付けられたチャック
洗浄機構１０９ｂとセラミック製チャッククリ−ナ１０
９ａにより洗浄される。

【００１９】この裏面研削装置１０１の横に図１で示す
研磨装置２０が並置される。図２に示す本発明の平面図
おいて、１１３は、前記研削装置の洗浄機構装置３（特
開平１１−３３００３６号）を示すものである。本発明
の研磨装置２０は、スピン洗浄・乾燥装置１、ウエハ収
納カセット１０，１０、裏面研削装置１０１と研磨装置
２０との仕切壁２１、ダブルア−ム型多関節搬送ロボッ
ト３０、下面に研磨布を貼った研磨プラテン５１とこの
研磨プラテン下方に設けた基板チャック機構５２、研磨
プラテン５１を回転軸５３廻りに回動させてドレッサ７
０上に移動させる回動機構５４（サ−ボモ−タ５４ａと
減速機５４ｂ）、前記基板チャック機構を洗浄するチャ
ック洗浄機器６０、前記研磨プラテン５１をドレッシン
グするドレッサ７０を備える。

【００２０】前記ダブルア−ム型多関節搬送ロボット３
０は、図１および図８に示すように、研磨装置の基台１
１より立設された支柱３１の上部に支持プレ−ト３２を
水平に設け、この支持プレ−ト３２上に第１回転軸３３
を、この第１回転軸の上に、第１回転軸芯３３ａを中心
として回動自在に設けた回転移動ア−ム３４を配し、そ
の回転移動ア−ム３４の端部下方に第２回転軸３５を設
け、これを蛇腹３５ｂで覆い、前記回転軸の下方にギア
ボックス３６を設け、一対のア−ム３８，３８を回動さ
せる第３回転軸３７，３７を設ける。このア−ム３８，
３８下にア−ム３９，３９間に段差を設けてア−ム３
９，３９を第３回転軸３７，３７下部に回動自在に取り
付け、このア−ム３９，３９に備え付けた取付具４０，
４０に把持具４１ａ，４１ｂを備えるア−ム４１，４１
を固定する。なお、図１において、実線で左端に示され
るダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０は、研磨装置
２０における原点復帰位置を示し、裏面研削装置の洗浄
装置１１３からウエハを受け取りに行く位置に存る。

【００２１】また、図１において、仮想線で中央に示さ
れるダブルア−ム搬送ロボット３０は、基板チャック機
構５２上に基板（裏面研削ウエハ）を載せる際、もしく
は基板チャック機構５２上の基板（ウエハ）を把持・搬
送し、スピン洗浄・乾燥装置１上へウエハを搬送する
際、あるいは収納カセット１０内にウエハを収納する際
の待機位置を示す。ダブルア−ム多関節搬送ロボットの
把持具４１ｂ，４１ｂは綺麗に研磨されたウエハを搬送
するのに、ダブルア−ム多関節搬送ロボットの把持具４
１ａ，４１ａは裏面研削されたウエハを洗浄装置１１３
から搬送するのに専ら使用するとカセット１０内に収納
される研磨された基板に汚れが付着しない。。

【００２２】下面に研磨布５１ａを貼った研磨プラテン
５１の径に対し、研磨プラテンの下方位置に設けられた
基板チャック機構５２のセラミックチャック５２ａの径
は１／２から２／３の大きさである。裏面研削されたデ
バイスウエハｗは、保護フィルムが貼付されたデバイス
面を下面に加工されたシリコンウエハ面を上向きにして
基板チャック機構５２に減圧固定される。裏面研削され
たシリコンウエハ面の研削傷を消滅させるために水平方
向に回転しているシリコンウエハ面に研磨液を供給しな
がら回転している研磨プラテン５１をシリンダ５８で下
降させ、研磨プラテン５１をモ−タ５７の駆動力で駆動
させて（図９参照）シリコンウエハ面上で摺動し、ウエ
ハの研磨を行なう。

【００２３】この際、回転軸５３を回動させることによ
り研磨プラテン５１をウエハの中心点ｏを通りウエハの
外周点ｐを通る円弧状幅、往復揺動させながら研磨を行
ない、より均一な研磨面が得られるように加工する。な
お、図１中で示す符号５５は研磨液が基板チャック５２
外側に散乱することを防ぐ外套（フ−ド）である。

【００２４】前記基板チャック機構５２のセラミック製
チャック５２ａを洗浄するチャッククリ−ナ６０は、図
示されていないモ−タにより回転される軸に取り付けら
れたセラミック製ブラシ６２を備えており、サ−ボモ−
タ６３によりセラミック製チャックの中心点方向に直線
状に前後往復移動できるように基台より立設された支柱
６１により支持されている。チャック機構５２のセラミ
ック製チャック５２ａのチャック洗浄は、基板が真空チ
ャック５２より外された後に行なわれる。

【００２５】ウエハの研磨が終了すると研磨プラテン５
１がシリンダ５８の駆動により上昇し、基板チャック機
構５２の減圧が停止された後、図１で仮想線で示す中央
で待機していたダブルア−ム搬送ロボット３０のア−ム
が回動、直線移動、上下移動等の動きをし、ダブルア−
ム型多関節搬送ロボットの把持具４１ｂ，４１ｂにより
研磨されたウエハの外端を把持し、再び上下移動、直線
移動、回動等の動きをなし、研磨加工されたウエハｗを
スピン洗浄・乾燥装置１上へと搬送する。

【００２６】前記研磨プラテン５１をドレッシングする
ドレッサ７０は、研磨プラテン面に下側からドレッサ砥
石７２を摺動させ、研磨布の目立てを修復するととも
に、ノズル７３より高圧ジェット水を吹き付けて研磨プ
ラテンに付着している研磨屑や研磨砥粒を洗い落すもの
である。回転軸５３の回動により図１の仮想線で示す研
磨プラテン５１がドレッサ７０上に回動され、排水管に
連通している外筒７１内に設置した円盤状ドレッサ砥石
７２を摺動させるとともに高圧ジェット水噴出ノズル７
３より研磨プラテン５１の研磨布に高圧ジェット水を吹
き付けて洗浄を行なう。７４は気体供給ノズルである。

【００２７】ドレッサ７０上の研磨プラテン５１の位置
は、基板チャック機構５２上にダブルア−ム型多関節搬
送ロボット３０が基板を載せる際の研磨プラテン待機位
置である。

【００２８】次に、スピン洗浄・乾燥装置１の構造につ
いて説明する。スピン洗浄・乾燥装置１は主として基板
搭載機構８０と基板洗浄・乾燥機構９０を備える。図１
および図２に示すように、基板搭載機構８０は、基台１
１の空所にエアシリンダ８１を設け、このエアシリンダ
ロッド８１ａの先端にＬ字型繋ぎ材８１ｂを固定し、該
Ｌ字型繋ぎ材の上面にモ−タ８３を下面に固定する支持
プレ−ト８１ｃを固定する。支持プレ−ト８１ｃの中央
は刳り貫かれていて中空スピンドル８２が鉛直方向に設
けられている。中空スピンドル８２下部外周に取り付け
られた滑車８３ｄは、前記モ−タ８３の回転力を回転軸
８３ａ外周に取り付けられた滑車８３ｂ、プ−リ８３ｃ
から受けて水平方向に回転する。

【００２９】中空スピンドル８２下端面には、中空スピ
ンドル軸８２の中空部に設けられた管８２ａに空気を導
入、または排出する口８４ａを有するロ−タリ−ジョイ
ント８４が接続され、図示されていないコンプレッサお
よび真空ポンプに分岐管を以って口８４ａに接続されて
おり、その間に切替バルブ（図示されていない）が設け
られる。

【００３０】中空スピンドル８２上端面には、内周に段
部を有し、底部に複数の円環状棚８５ｃを有する円盤状
支持部材８５ａに載せた円盤状ポ−ラスセラミック板８
５が軸承され、この円盤状ポ−ラスセラミック板８５上
に基板ｗが載せられる。支持部材８５ａとポ−ラススセ
ラミック板８５間には室８５ｄが設けられている。前記
複数の円環状棚８５ｃは各々連絡孔または溝を有してお
り、これら円環状棚８５ｃと円盤状ポ−ラスセラミック
板８５下面とで形成される複数の室８５は気体がお互い
の室を流通する構造となっている。

【００３１】室８５ｄを真空ポンプにより減圧すること
により基板ｗは円盤状ポ−ラスセラミック板８５に固定
（チャック）される。室８５ｄにコンプレッサにより供
給される加圧空気を導くことにより基板ｗの円盤状ポ−
ラスセラミック板８５上からの剥離を容易とする。

【００３２】位置決め機構の受皿８６は中央が刳り貫か
れ、前記中空スピンドル８２が貫通している。受皿８６
の起立外周８６ａには、内側に円弧状に傾斜８６ｂした
突起部８６ｃが複数設けられ、この突起部８６ｃの傾斜
面を基板が滑ってセンタリング（芯出し）を可能として
いる。円盤状ポ−ラスセラミック板８５を昇降エアシリ
ンダ８１により受皿８６の縁起立部８６ｃよりも高い位
置に上昇させることによりダブルア−ム型多関節搬送ロ
ボット３０の把持具４１ｂ，４１ｂによる基板の把持を
容易とする。

【００３３】前記受皿８６、中空スピンドル８２は、基
台１１上に設けた支持部材８８に固定された外筒８７に
より保護される。この外筒８７の外側には洗浄液供給ノ
ズル８９が固定される。そのノズル先端角度は、円盤状
ポ−ラスセラミック板８５上の基板の中心に洗浄液が届
くように角度調整される。

【００３４】基板洗浄・乾燥機構９０は、前記洗浄液供
給機構８９とブラシスクラブ洗浄機構９４と気体供給機
構９５とからなる。基台１１上に中空支柱９１を立設
し、この中空支柱上にブラケット９３を介して内側に複
数のレ−ル９２ａ，９２ａを備える取付ケ−ス９２を固
定する。取付ケ−ス９２の前側にはブラシスクラブ洗浄
機構９４を備えさせ、取付ケ−ス９２の下面には気体供
給機構９５を設ける。

【００３５】ブラシスクラブブ洗浄機構９４は、前記レ
−ル９２ａ，９２ａ上を横水平方向に移動する可動体９
４ａ、この可動体９４ａを直線状に横方向に往復移動さ
せる駆動力を与えるサ−ボモ−タ９４ｂ、取付ケ−ス９
２上に設けられたタイミングベルト９４ｃ，９４ｃ、可
動体９４ａ前面に固定して設けられた昇降シリンダ９４
ｄ、昇降シリンダ９４ｄに取付けられたレ−ル９４ｅ上
を垂直方向に移動する可動体９４ｆ、可動体９４ｆに取
付部材９４ｇを介してブラシハウジング９４ｈを固定す
る。

【００３６】ブラシハウジング９４ｈ内にはスピンドル
９４ｉが収納され、サ−ボモ−タ９４ｊにより回転駆動
される。スピンドル９４ｉ先端にはブラシ固定プレ−ト
９４ｋが固定され、該固定プレ−ト下面に一対のブラシ
９４ｍ，９４ｍがスピンドル９４ｉ軸芯に対して対称位
置に設けられる。スピンドル９４ｉ下部外周に設けた軸
受９４ｎのフランジ９４ｐ下部には、前記一対のブラシ
９４ｍ，９４ｍを保護する透明樹脂フ−ド９４ｌが吊り
下げられる。

【００３７】取付ケ−ス９２下部には、ブラケット９３
を介して気体供給機構９５を設ける。気体供給機構９５
は主として気体供給ノズル９５ａこれに連通する気体供
給管９５ｂ、気体供給ノズル取付ア−ム９５ｃ、この気
体供給ノズル取付ア−ム９５ｃを回動させるロ−タリ−
テ−ブル１６２、搭載ステ−ジの真空チャックに吸着さ
れた基板ｗに対する気体供給ノズル９５ａの位置を検知
する検知手段のリミットスイッチＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３、こ
れらリミットスイッチのｏｎ−ｏｆｆ信号を受けてロ−
タリ−テ−ブル１６２の回転軸の回動向きを逆方向に切
り替える手段１６２ｃ，１６２ｄを有する。

【００３８】気体供給ノズル９５ａに連通する気体供給
管９５ｂは、図５で示すようにロ−タリ−テ−ブル１６
２の揺動テ−ブル１６２ｅの中央部を経由して支柱９１
内に収納され、その先をポンプ（図示されていない）に
連結されている。気体供給ノズル９５ａはア−ム９５ｃ
に固定され、このア−ムの一方端はロ−タリ−テ−ブル
１６２の揺動テ−ブル１６２ｅ下面にボルトで固定され
る。ロ−タリ−テ−ブル１６２は、図７に示すように右
角度調整ボルト１６２ａ、左角度調整ボルト１６２ｂ、
揺動テ−ブル１６２ｅを備え、上下逆にしてブラケット
９３に固定される。

【００３９】リミットスイッチＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３のそれ
ぞれのｏｎ信号は、図４で示すようにＬ_１が基板ｗの右
端外周位置または左端外周位置にノズル位置が存在する
ことを、Ｌ_２が基板ｗの中心点位置にノズル位置が存在
することを、Ｌ_３がノズルを実線で示す原点位置に存在
することを報せる。これら信号を受けて空気供給口１６
２ｃへの空気供給、空気排気口１６２ｄからの空気排気
の切り換え時期と空気量を変え、揺動テ−ブル１６２ｅ
を回動させる。

【００４０】リミットスイッチＬ_１，Ｌ_２間のｏｎ−ｏ
ｆｆ切替は、気体供給ノズル９５ａが基板中心点と基板
の右端外周位置または左端外周位置間を円弧状に揺動す
る。Ｌ_３は、図示されていない基板厚み測定機器で所望
の厚みと検出された場合、または加工プログラムに設定
された洗浄時間に達したときに洗浄・乾燥装置の制御装
置より原点にノズルを戻す指令がロ−タリ−テ−ブル１
６２に出力され、ノズルが原点位置に復帰したときにＬ
_３がｏｎとなり、基板のスピン洗浄・乾燥が終了する。

【００４１】基板ｗの洗浄は、真空チャック８５上に研
磨加工された基板（ウエハ）を加工面が上向きとなるよ
うに載置し、真空チャックの回転を継続しながらノズル
８９より洗浄液を基板の中心点に供給しつつ、基板の加
工面に回転するブラシ９４ｍ，９４ｍを下降し、基板面
で摺動するスクラブ洗浄をなした後、ブラシを上昇さ
せ、ついでブラシを左方向に後退させ、しばらく洗浄液
を流したのち、洗浄液の供給を止め、次で、取付ア−ム
９５ｃをロ−タリ−テ−ブル１６２で回動して気体供給
ノズルを基板上に移動させる。

【００４２】ついで、真空チャックの回転を継続しなが
ら気体供給ノズル９５ｃを基板の中心点と基板外周端が
交差する基板外周端間を円弧状に往復揺動させつつ該気
体供給ノズルより基板面に気体を吹き付けて基板表面を
乾燥させる。または中心点を通過する円弧状軌跡と基板
外周端が交差する右左両基板外周端間を往復揺動させつ
つ該気体供給ノズルより基板面に気体を吹き付けて基板
表面を乾燥させる。

【００４３】気体供給ノズル９５ｃの円弧状往復揺動速
度は３０〜２００ｍ／分、真空チャックの回転数は５０
〜６，０００ｒｐｍで基板の乾燥を行なうのが好まし
い。

【００４４】基板のスピン乾燥を終えた後、気体供給ノ
ズル９５ａの取付ア−ム９５ｂを回動して気体供給ノズ
ル９５ａを原点位置に戻し、シリンダ８１により円盤状
ポ−ラスセラミック板８５を上昇させ、ついでダブルア
−ム型多関節搬送ロボット３０の把持具４１ｂ，４１ｂ
により円盤状ポ−ラスセラミック板８５上の基板を把持
し、室８５ｄへの減圧を止め、圧空を室８５ｄへ瞬時供
給して基板の離れを容易となしたのち、ダブルア−ム型
多関節搬送ロボット３０で基板をカセット１０内に搬送
する。ついで、ダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０
の回転移動ア−ム３４を回動させ、ダブルア−ム型多関
節搬送ロボット３０を図１で実線で示す左端の待機位置
に移動させ、裏面研削装置内の洗浄装置１１３上の基板
を搬入する準備にはいる。

【００４５】上記実施例では、裏面研削された基板の研
削傷を無くす手段として研磨プラテンを用いる研磨加工
を以って説明したが、研磨プラテンに代えて炭酸バリウ
ム粒子を含有する２，４００〜４，０００番の固定砥石
（裏面研削盤には６００〜８００番の第一研削砥石と
１，２００〜１，８００番の第二研削砥石を使用）を用
い、ドライポリッシングして研削傷を無くすようにして
もよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明の研磨装置は、ダブルア−ム型多
関節搬送ロボット３０を上下逆の逆さ吊りとし、基板把
持具を最下位置に持ってきたので、ポリッシャ機構５０
の真空チャック５２およびスピン洗浄・乾燥装置１の真
空チャック８５を基台１１近くに設置でき、研磨、洗浄
作業が容易となり、かつ、ダブルア−ム型多関節搬送ロ
ボット３０のア−ム、ギヤボックス等も基台上に存在す
るので、ダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０の点
検、補修作業が容易である。

【００４７】また、スピン洗浄・乾燥装置１は、回転す
るブラシ９４ｍを用いてスピン回転しているウエハを面
でスクラブ洗浄するので、目視できない径の屑も基板よ
り擦り取られ、ウエハ表面に残存する屑の個数が基準数
値より低くなった。また、気体供給ノズル９５ａをウエ
ハ上で円弧状軌跡で往復揺動させながらスピン回転して
いるウエハ面に気体を吹き付けるのでウエハ径方向への
気体の分散が均一化され、ウエハ表面の乾燥が均一に行
なわれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨装置の平面図である。

【図２】スピン洗浄・乾燥装置の一部を切り欠いた正面
図である。

【図３】スピン洗浄・乾燥装置において、ブラシとロボ
ット搬送装置のア−ムが真空チャック上の仮想位置に移
動した状態を示す部分平面図である。

【図４】スピン洗浄・乾燥装置において、原点位置にあ
る気体供給ノズルが真空チャック上に載置されたウエハ
上の仮想位置に回動した状態を示す部分平面図である。

【図５】気体供給ノズルの取付位置を示す正面図であ
る。

【図６】気体供給ノズルの取付位置を示す側面図であ
る。

【図７】ロ−タリ−テ−ブルの斜視図である。

【図８】ダブルア−ム型多関節搬送ロボットの側面図で
ある。

【図９】ポリッシャ機構の正面図である。

【図１０】裏面研削装置の斜視図である。（公知）

【符号の説明】

１ スピン洗浄・乾燥装置 １０１ 裏面研削装置 １１３ 裏面研削装置の洗浄装置 ２０ 研磨装置 ３０ ダブルア−ム型多関節搬送ロボット ５０ ポリッシャ機構 ５１ 研磨プラテン ５２ 真空チャック ６０ チャッククリ−ナ ７０ ドレッサ ｗ デバイスウエハ ８０ 基板搭載ステ−ジ ８１ 昇降エヤシリンダ ８３ サ−ボモ−タ ８５ 円盤状ポ−ラスセラミック板 ８６ 受皿 ８９ 洗浄液供給ノズル ９０ 洗浄・乾燥機構 ９４ ブラシスクラブ洗浄機構 ９４ｍ ブラシ ９５ 気体供給機構 ９５ａ 気体供給ノズル １６２ ロ−タリ−テ−ブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/304 Ｈ０１Ｌ 21/304 ６５１Ｌ Ｂ２４Ｂ 37/04 Ｂ２４Ｂ 37/04 Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨装置２０の基台１１より立設された
   支柱３１の上部に支持プレ−ト３２を水平に設け、この
   支持プレ−ト３２上に第１回転軸３３を、この第１回転
   軸の上に、第１回転軸芯３３ａを中心として回動自在に
   設けた回転移動ア−ム３４を配し、その回転移動ア−ム
   ３４の端部下方に第２回転軸３５を設け、これを蛇腹３
   ５ｂで覆い、前記回転軸の下方にギアボックス３６を設
   け、一対のア−ム３８，３８を回動させる第３回転軸３
   ７，３７を設け、前記ア−ム３８，３８下に段差を設け
   てア−ム３９，３９を第３回転軸３７，３７下部に回動
   自在に取り付け、このア−ム３９，３９に備え付けた取
   付具４０，４０に把持具４１ａ，４１ｂを備えるア−ム
   ４１，４１を固定した把持具が下方となるように逆吊り
   に設けられたダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０、 基板を吸着する真空チャック５２を下方に、基板の径よ
   りも径が小さい研磨プラテン５１を真空チャック５２の
   上方に基板の中心点を通る円弧状に往復揺動するように
   設けたポリッシャ機構５０、 真空チャック５２のチャッククリ−ナ６０、および基板
   のブラシスクラブ洗浄機構とスピン乾燥機構を備えるス
   ピン洗浄・乾燥装置１、とを備える基板の研磨装置２
   ０。
2. 【請求項２】 スピン洗浄・乾燥装置１が、基台１１上
   に立設した上下方向に昇降可能および水平方向に回転可
   能な真空チャック８５、 基台１１上に立設した支柱９１に固定したブラケット９
   ３に前後方向に直線移動して前記真空チャック９５上の
   位置に移動可能であって、かつ、水平方向に回動可能な
   ブラシ洗浄機構９４、 前記基台１１上に立設した支柱９１に固定したブラケッ
   ト９３にロ−タリ−テ−ブル１６２を保持させ、該ロ−
   タリ−テ−ブルの回転軸に保持させた水平回動ア−ム９
   ５ｂに気体供給ノズル９５ｃを固定した気体供給機構９
   ５、 および、 気体供給ノズル９５ｃの真空チャック９５上の位置を検
   知し、気体供給ノズルが定位置に来たらロ−タリ−テ−
   ブルの回転軸の回動向きを逆方向に切り替える手段、と
   を備えるスピン洗浄・乾燥装置１であることを特徴とす
   る、請求項１に記載の基板の研磨装置２０。
3. 【請求項３】 把持具４１ａ，４１ａがダブルア−ム型
   多関節搬送ロボット３０の最下位位置にくるように基台
   上に逆吊り設けたダブルア−ム型多関節搬送ロボット３
   ０の把持具４１ａ，４１ａで研削加工された基板を把持
   し、 真空チャック５２を下方に、基板の径よりも径が小さい
   研磨プラテン５１を真空チャック５２の上方に基板の中
   心点を通る円弧状に往復揺動するように設けたポリッシ
   ャ機構５０の前記真空チャック５２上方に前記把持され
   た基板を搬送し、ついで、基板を真空チャック５２上に
   載置し、真空チャック５２を減圧して基板を固定し、真
   空チャック５２を回転させることにより基板を回転さ
   せ、 この回転している基板上に、回転している研磨プラテン
   ５１を下降し、研磨プラテン５１を基板面上で円弧状に
   往復揺動させつつ基板表面上で摺動させて基板の研削加
   工面を研磨した後、 研磨加工した基板をダブルア−ム型多関節搬送ロボット
   ３０の把持具４１ａ，４１ａで把持し、この研磨加工さ
   れた基板をスピン洗浄・乾燥装置１の真空チャック８５
   上方に研磨加工された基板面が上向きとなるように搬送
   し、ついで、基板を前記真空チャック８５上に載置し、
   真空チャック８５を減圧して基板を固定し、真空チャッ
   ク８５を回転させることにより基板を回転させ、真空チ
   ャック８５の回転を継続しながら洗浄液を研磨された基
   板の中心点に供給しつつ、加工面に回転ブラシ９４ｍを
   下降させ、基板をブラシスクラブ洗浄した後、洗浄液の
   供給を停止するとともに回転ブラシを基板面より後退さ
   せ、ついで、真空チャック８５の回転を継続しながら気
   体供給ノズル９５ｃを基板の中心点と該中心点を通過す
   る円弧状軌跡と基板外周端が交差する基板外周端間を円
   弧状に往復揺動させつつ該気体供給ノズル９５ｃより基
   板面に気体を吹き付けて基板表面を乾燥させ、 次いで、真空チャック８５の回転を止め、真空チャック
   ８５をシリンダ８１で上昇させた後、スピン洗浄・乾燥
   装置１の真空チャック８５上の研磨・洗浄・乾燥された
   基板をダブルア−ム型多関節搬送ロボット３０の把持具
   ４１ｂ，４１ｂで把持し、次工程に搬送することを特徴
   とする、基板の研磨・洗浄・乾燥方法。