JP2012076171A

JP2012076171A - 加工装置

Info

Publication number: JP2012076171A
Application number: JP2010222306A
Authority: JP
Inventors: Susumu Hayakawa; 晋早川
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-19
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: JP5731158B2

Abstract

【課題】複数の加工領域に配設された複数の加工手段による加工の際に発生する飛沫が隣接する加工領域に飛散するのを防止すことができる加工装置を提供する。
【解決手段】ターンテーブルの上面には複数のチャックテーブルが配設された領域を仕切り回転軸心から半径方向に延在し複数のチャックテーブルの高さより高く形成された仕切り板が配設され、複数の加工手段にはそれぞれターンテーブルに配設された複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で仕切り板の上面と対向する下面を有する壁を備えたカバー手段が配設されており、ターンテーブルに配設された複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で仕切り板の上面とカバー手段の壁の下面との間をシールするシール機構を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物に複数の加工を施す加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々に半導体回路を形成する。このように多数の半導体回路が形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分離することにより、個々の半導体チップを形成する。また、サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され、この区画された領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスが形成された光デバイスウエーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述したように個々に分割されたチップの小型化および軽量化を図るために、通常、ウエーハをストリートに沿って切断し個々のチップに分割するのに先立って、ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固着して形成した研削工具を、高速回転させつつウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行されている。このような研削方式によってウエーハの裏面を研削すると、ウエーハの裏面にマイクロクラック等の加工歪が生成され、これによって個々に分割されたチップの抗折強度が相当低減される。この研削されたウエーハの裏面に生成される加工歪を除去する対策として、研削されたウエーハの裏面を硝酸および弗化水素酸を含むエンチング液を使用して化学的エッチングするウエットエッチング法やエッチングガスを用いるドライエッチング法が使用されている。また、研削されたウエーハの裏面を遊離砥粒を使用してポリッシングするポリッシング法も実用化されている。しかるに、研削装置によって研削されたウエーハをエッチングまたはポリッシングするためにウエーハを研削装置からエッチング装置またはポリッシング装置に搬送する際に、ウエーハが破損するという問題がある。

上述した問題を解消するために、回動可能に配設されたターンテーブルと、該ターンテーブルに配設されウエーハを保持する保持面を備えた複数のチャックテーブルと、該複数のチャックテーブルが位置付けられる複数の加工領域にそれぞれ配設され該複数のチャックテーブルに保持されたウエーハにそれぞれ研削加工または研磨加工を施す複数の加工手段とを具備するウエーハの加工装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

この特許文献１に開示されたウエーハの加工装置においては、ターンテーブルの上面に各チャックテーブルを仕切る仕切り板が回転軸心から半径方向に延在して配設され、加工手段にはターンテーブルに配設された該複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で仕切り板の上面と対向する壁を供えたカバー手段が配設されており、加工手段による加工の際に発生する飛沫が隣接する加工領域に飛散するのを防止している。

特開２００５−１５３０９０号公報

而して、上記特許文献１に開示されたウエーハの加工装置においては、各チャックテーブルを仕切る仕切り板が配設されたターンテーブルは回動するために、仕切り板の上端と加工手段に配設されたカバー手段の壁の下端との間には数mmの隙間が設けられている。従って、この隙間を通して隣接する加工領域に加工手段による加工の際に発生する飛沫が侵入するという問題がある。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、複数の加工領域に配設された複数の加工手段による加工の際に発生する飛沫が隣接する加工領域に侵入するのを防止すことができる加工装置を提供することにある。

上記技術課題を解決するために、本発明によれば、回動可能に配設されたターンテーブルと、該ターンテーブルに等角度の位相角をもって配設され被加工物を保持する保持面を備えた複数のチャックテーブルと、該複数のチャックテーブルが位置付けられる複数の加工領域にそれぞれ配設され該複数のチャックテーブルに保持された被加工物にそれぞれ加工を施す複数の加工手段と、を具備する加工装置において、
該ターンテーブルの上面には、該複数のチャックテーブルが配設された領域を仕切り回転軸心から半径方向に延在し該複数のチャックテーブルの高さより高く形成された仕切り板が配設され、
該複数の加工手段には、それぞれ該ターンテーブルに配設された該複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で該仕切り板の上面と対向する下面を有する壁を備えたカバー手段が配設されており、
該ターンテーブルに配設された該複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で該仕切り板の上面と該カバー手段の該壁の下面との間をシールするシール機構を備えている、
ことを特徴とするウエーハの加工装置が提供される。

上記シール機構は、上記仕切り板に上面に長手方向に沿って形成された溝と、該溝に水を供給する水供給手段とを具備し、該溝に供給された水の表面張力によって仕切り板の上面とカバー手段の壁の下面との間に水膜を形成し、仕切り板の上面とカバー手段の壁の下面との隙間を埋める。
また、上記シール機構は、上記仕切り板の上端に長手方向に沿って装着されゴム等の弾性材からなる断面が半円形状に湾曲して形成された第１のシール部材と、上記カバー手段の壁の下端に長手方向に沿って装着されゴム等の弾性材からなる断面が半円形状に湾曲して形成された第２のシール部材とからなり、仕切り板の上面とカバー手段の壁の下面との隙間を埋める。

本発明による加工装置は、ターンテーブルに配設された複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で仕切り板の上面とカバー手段の壁の下面との間をシールするシール機構を備えているので、各加工手段による加工の際に発生する飛沫が隣接する加工領域に侵入することが防止される。

本発明に従って構成された加工装置の斜視図。図１に示す加工装置に装備される研磨手段の斜視図。図１に示す加工装置に装備されるターンテーブルに配設された複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で仕切り板とカバー手段の壁との間をシールするシール機構の第１の実施形態を示す断面図。図１に示す加工装置に装備されるターンテーブルに配設された複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で仕切り板とカバー手段の壁との間をシールするシール機構の第２の実施形態を示す断面図。図１に示す加工装置に装備されるターンテーブルに配設された複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で仕切り板とカバー手段の壁との間をシールするシール機構の第３の実施形態を示す断面図。

以下、本発明に従って構成された加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には本発明に従って構成された加工装置の斜視図が示されている。
図１に示す加工装置は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。この装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１において右上部）に設けられ実質的に上下方向に延びる直立壁２２とを有している。このように形成された装置ハウジング２は、後述する被加工物であるウエーハを搬入・搬出する搬入・搬出領域２ａと粗研削領域２ｂと仕上げ研削領域２ｃおよび研磨領域２ｄを備えている。

上記装置ハウジング２の主部２１にはターンテーブル３が回転可能に配設されており、このターンテーブル３は図示しないテーブル回動手段によって上記搬入・搬出領域２ａと粗研削領域２ｂと仕上げ研削領域２ｃおよび研磨領域２ｄに沿って矢印Aで示す方向に回転せしめられる。このターンテーブル３には、４個のチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが配設されている。この４個のチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは図示の実施形態においてはそれぞれ９０度の等角度の位相角をもって配設されている。このチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ円盤状の基台と該基台の上面に配設されたポーラスセラミック材からなる吸着保持チャックとからなっており、吸着保持チャックの上面（保持面）に載置された被加工物を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持する。このように構成されたチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる。

上記ターンテーブル３の上面には上記４個のチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが配設された領域を仕切る仕切り板３６、３６、３６、３６が配設されている。この仕切り板３６、３６、３６、３６は、ターンテーブル３の回転軸心から半径方向に延在して配設され、その高さはチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの高さより高く形成されている。なお、仕切り板３６、３６、３６、３６は、上記粗研削領域２ｂおおび仕上げ研削領域２ｃとからなる研削領域に配設される後述する研削室カバー手段によって形成される研削室、および上記研磨領域２ｄに配設される後述する研磨室カバー手段によって形成される研磨室にそれぞれ位置付けられたチャックテーブルを仕切る機能を有している。

上記粗研削領域２ｂには、粗研削手段としての粗研削ユニット５が配設されている。粗研削ユニット５は、ユニットハウジング５１と、該ユニットハウジング５１の下端に回転自在に装着された粗研削ホイール５２と、該ユニットハウジング５１の上端に装着され粗研削ホイール５２を所定の方向に回転せしめるサーボモータ５３と、ユニットハウジング５１を装着した移動基台５４とを具備している。移動基台５４には被案内レール５５、５５が設けられており、この被案内レール５５、５５を上記直立壁２２に設けられた案内レール２２ａ、２２ａに移動可能に嵌合することにより、粗研削ユニット５が上下方向即ちチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの保持面に垂直な方向に移動可能に支持される。図示の形態における粗研削ユニット５は、上記移動基台５４を案内レール２２ａ、２２ａに沿って移動させる研削送り手段５６を具備している。研削送り手段５６は、上記直立壁２２に設けられた案内レール２２ａ、２２ａと平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ネジロッド５７と、該雄ネジロッド５７を回転駆動するためのパルスモータ５８と、上記移動基台５４に装着され雄ネジロッド５７と螺合する図示しない雌ネジブロックを具備しており、パルスモータ５８によって雄ネジロッド５７を正転および逆転駆動することにより、粗研削ユニット５を上下方向に移動せしめる。

上記仕上げ研削領域２ｃには、仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット５０が配設されている。仕上げ研削ユニット５０は、仕上げ用の研削ホイール５２０が上記粗研削ユニット５の粗研削ホイール５２と相違する以外は粗研削ユニット５と実質的に同様の構成であり、従って粗研削ユニット５の構成部材と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略する。

図示の実施形態における加工装置は、上記粗研削領域２ｂに配置された粗研削ユニット５および仕上げ研削領域２ｃに配置された仕上げ研削ユニット５０に配設され加工室としての研削室を形成する研削室カバー手段６を備えている。このカバー手段６は、全体として箱形状のカバー部材６０を備えており、このカバー部材６０は上壁６１、前壁６２および両側壁６３、６３を有している。また、カバー部材６０を構成する上壁６１の下面には、仕切り壁６４が設けられている。カバー部材６０の両側壁６３、６３は上下方向中間に下方を向いた肩面６３ａ、６３ａを有し、両側壁６３、６３の下半部は装置ハウジング２の側壁２４、２４の側面に密接せしめられ、肩面６３ａ、６３ａが装置ハウジング２の側壁２４、２４の上面に載置せしめられる。カバー部材６０の上壁６１には、粗研削ホイール５２および仕上げ用の研削ホイール５２０の挿通を許容するための円形開口６５ａおよび６６ａが形成されており、この円形開口６５ａおよび６６ａの周縁から上方に延びる円筒部材６５および６６が設けられている。なお、円筒部材６５および６６とユニットハウジング５１、５１との間には、伸縮可能なゴム製の円筒状の蛇腹部材を配設し、該蛇腹部材の両端を円筒部材６５および６６とユニットハウジング５１、５１にそれぞれ装着することが望ましい。円筒部材６５および６６の略半分と上壁６１の一部は上壁６１と分割して形成され、それぞれ外側辺を中心として開閉可能な保守点検用の扉６７および６８を構成している。

上記研磨領域２ｄには、研磨手段７が配設されている（図１には２点差線で一部の輪郭が示されている）。この研磨手段７について、図２を参照して説明する。図２に示す研磨手段７はケミカルメカニカルポリッシング（CMP）手段からなっており、研磨工具７１を着脱可能に装着するマウンター７２と、該マウンター７２を回転せしめるスピンドルユニット７３と、該スピンドルユニット７３を上記チャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの保持面に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）およびスピンドルユニット７３を該チャックテーブルの保持面に対して平行な方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持するスピンドルユニット支持手段７４と、スピンドルユニット７３をチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に移動せしめる第１の研磨送り手段７５と、スピンドルユニット７３をチャックテーブルの該保持面に対して平行な方向（Ｙ軸方向）に移動せしめる第２の研磨送り手段７６とを具備している。スピンドルユニット７３は、上記マウンター７２を回転駆動するためのサーボモータ７３１を備えている。

スピンドルユニット支持手段７４は、図示の実施形態においては支持基台７４１と第１の移動基台７４２および第２の移動基台７４３とからなっている。支持基台７４１の一側面には、上記チャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの保持面に対して平行な矢印Ｙで示す方向に延びる第１の案内レール７４１ａ、７４１ａが設けられている。上記第１の移動基台７４２の一側面には上記支持基台７４１に設けられた第１の案内レール７４１ａ、７４１ａと嵌合する第１の被案内レール７４２ｂ、７４２ｂが設けられており、第１の移動基台７４２の他側面に上記チャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの保持面に対して垂直な矢印Ｚで示す方向に延びる第２の案内レール７４２ａ、７４２ａが設けられている。このように構成された第１の移動基台７４２は、第１の被案内レール７４２ｂ、７４２ｂを上記支持基台７４１に設けられた第１の案内レール７４１ａ、７４１ａと嵌合することにより、支持基台７４１は案内レール７４１ａ、７４１ａに沿って移動可能に支持される。

上記第２の移動基台７４３の一側面には上記第１の移動基台７４２に設けられた第２の案内レール７４２ａ、７４２ａと嵌合する第２の被案内レール７４３ｂ、７４３ｂが設けられており、この第２の被案内レール７４３ｂ、７４３ｂを第１の移動基台７４２に設けられた第２の案内レール７４２ａ、７４２ａと嵌合することにより、第２の移動基台７４３は第１の移動基台７４２に第２の案内レール７４２ａ、７４２ａに沿って移動可能に支持される。このように構成された第２の移動基台７４３の他側面側に上記スピンドルユニット７３が装着される。

上記第１の研磨送り手段７５は、上記研削送り手段５６と同様の構成をしている。即ち、第１の研磨送り手段７５は、パルスモータ７５１と、上記第２の案内レール７４２ａ、７４２ａ間に第２の案内レール７４２ａ、７４２ａと平行に配設されパルスモータ７５１によって回転駆動される雄ネジロッド（図示せず）と、第２の移動基台７４３に装着され雄ネジロッドと螺合する図示しない雌ネジブロックを具備しており、パルスモータ７５１によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、第２の移動基台７４３即ちスピンドルユニット７３を上記チャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの保持面に対して垂直な矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。また、上記第２の研磨送り手段７６は、パルスモータ７６１と、上記第１の案内レール７４１ａ、７４１ａ間に第１の案内レール７４１ａ、７４１ａと平行に配設されパルスモータ７６１によって回転駆動される雄ネジロッド（図示せず）と、第１の移動基台７４２に装着され雄ネジロッドと螺合する図示しない雌ネジブロックを具備しており、パルスモータ７６１によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、第１の移動基台７４２即ち第２の移動基台７４３およびスピンドルユニット７３を上記チャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの保持面に対して平行な矢印Ｙで示す方向に移動せしめる。

図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、研磨領域２ｄ（図１参照）に配置された研磨手段７に配設され加工室としての研磨室を形成する研磨室カバー手段８を具備している。この研磨室カバー手段８は、全体として箱形状に形成され下方が開放されたカバー部材８１を備えており、このカバー部材８１は上壁８１１と側壁８１２、８１３、８１４、８１５を有している。カバー部材８１の上壁８１１には楕円形の穴８１６が設けられている。この穴８１６は、矢印Ｙ方向に長い楕円形に形成されており、上記研磨工具７１が挿通可能になっている。図示の実施形態におけるカバー手段８は、カバー部材８１と上記スピンドルユニット７３とを接続するブーツ８２を具備している。ブーツ８２はゴム等の可撓性の材料によって蛇腹状に形成されており、その下端部がカバー部材８１の楕円形の穴８１６の周縁に装着され、その上端部がスピンドルユニット７３に装着されている。このように構成されたブーツ８２は、研磨室内で発生する研磨液の飛散を防止するとともに、スピンドルユニット７３即ち研磨工具７１の矢印Ｙ方向およびＺ方向の移動を許容する。なお、カバー部材８１の上壁８１１には排出口８１７が設けられており、この排出口８１７は集塵ダクト８３を介して図示しない集塵手段に接続されている。このように構成された研磨室カバー手段８は、カバー部材８１が図１において２点差線で一部が示されているように研磨領域２ｄにおけるターンテーブル３の上側に配置される。

図示の実施形態における加工装置は、ターンテーブル３に配設された該複数のチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがそれぞれ粗研削領域２ｂ、仕上げ研削領域２ｃ、研磨領域２ｄに位置付けられた状態で隣接する領域への加工液の侵入を防止するためのシール機構を備えている。このシール機構について、図３乃至図５を参照して説明する。

図３には、ターンテーブル３に設けられた仕切り板３６、３６、３６、３６と研削室カバー手段６および研磨室カバー手段８との間に構成するシール機構の第１の実施形態が示されている。図３に示す実施形態におけるシール機構９aは、仕切り板３６の上面に長手方向に形成された溝９１と、該溝９１に連通する連通路９２と、該連通路９２に連通された水供給手段９３とからなっている。このように構成されたシール機構９aは、水供給手段９３を作動して水を連通路９２を通して仕切り板３６の上面に長手方向に形成された溝９１に供給する。この結果、仕切り板３６の上面と研削室カバー手段６のカバー部材６０を構成する前壁６２および仕切り壁６４の下面との隙間、および仕切り板３６の上面と研磨室カバー手段８のカバー部材８１を構成する側壁８１５の下面との隙間は数mmと狭いので、溝９１に供給された水の表面張力により仕切り板３６の上面とカバー部材６０の前壁６２および仕切り壁６４の下面との間と、仕切り板３６の上面とカバー部材８１の下面との間にはそれぞれ水膜９０が形成され、この水膜９０が上記隙間を埋めてシールとして機能する。従って、研削室カバー手段６によって形成された研削室から研削加工の際に発生する飛沫および研磨室カバー手段８によって形成された研磨室から研磨加工の際に発生する飛沫が隣接する加工領域に侵入することが防止される。

次に、ターンテーブル３に設けられた仕切り板３６、３６、３６、３６と研削室カバー手段６および研磨室カバー手段８との間に構成するシール機構の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。
図４に示す実施形態におけるシール機構９bは、研削室カバー手段６のカバー部材６０を構成する前壁６２および仕切り壁６４と、研磨室カバー手段８のカバー部材８１を構成する側壁８１５に下面に開口する連通路９４を設け、この連通路９４を水供給手段９３に連通し、該連通路９４から仕切り板３６の上面に長手方向に形成された溝９１に水を供給することにより、仕切り板３６の上面と研削室カバー手段６のカバー部材６０を構成する前壁６２および仕切り壁６４の下面との隙間、および仕切り板３６の上面と研磨室カバー手段８のカバー部材８１を構成する側壁８１５の下面との隙間は数mmと狭いので、溝９１に供給された水の表面張力により仕切り板３６の上面とカバー部材６０の前壁６２および仕切り壁６４の下面との間と、仕切り板３６の上面とカバー部材８１の下面との間にはそれぞれ水膜９０が形成され、この水膜９０が上記隙間を埋めてシールとして機能する。
なお、シール機構としては、図３に示すシール機構９aに図４に示すシール機構９bを組み合わせて実施することにより、よりシール効果が得られる。

次に、ターンテーブル３に設けられた仕切り板３６、３６、３６、３６と研削室カバー手段６および研磨室カバー手段８との間に構成するシール機構の第３の実施形態について、図５の(a)および(b)を参照して説明する。
図５の(a)および(b)に示す実施形態におけるシール機構９cは、仕切り板３６の上端に長手方向に沿って装着されゴム等の弾性材からなる断面が半円形状に湾曲して形成された第１のシール部材９５と、研削室カバー手段６のカバー部材６０を構成する前壁６２および仕切り壁６４の下端と研磨室カバー手段８のカバー部材６１を構成する側壁８１５の下端にそれぞれ長手方向に沿って装着されゴム等の弾性材からなる断面が半円形状に湾曲して形成された第２のシール部材９６とからなっている。第１のシール部材９５は両端が仕切り板３６の上端面に適宜の接着剤によって装着され、第２のシール部材９６は両端が研削室カバー手段６のカバー部材６０を構成する前壁６２および仕切り壁６４の下端面と研磨室カバー手段８のカバー部材８１を構成する側壁８１５の下端面に適宜の接着剤によって装着されている。このように構成された第１のシール部材９５と第２のシール部材９６は、互いに湾曲した中央凸部が接触して弾性変形することにより、仕切り板３６の上面と研削室カバー手段６のカバー部材６０を構成する前壁６２および仕切り壁６４の下面との隙間、および仕切り板３６の上面と研磨室カバー手段８のカバー部材８１を構成する側壁８１５の下面との隙間を埋めて閉塞する。従って、研削室カバー手段６によって形成された研削室から研削加工の際に発生する飛沫および研磨室カバー手段８によって形成された研磨室から研磨加工の際に発生する飛沫が隣接する加工領域に侵入することが防止される。

図１に戻って説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１の前端部（図１において左下端部）には、第１のカセット載置部１１aおよび第２のカセット載置部１１bが設けられている。第１のカセット載置部１１aには加工前のウエーハが収容された第１のカセット１１１が載置され、第２のカセット載置部１１bには加工後のウエーハを収容するための第２のカセット１１２が載置される。また、装置ハウジング２の主部２１の前部（図１において左下部）には仮置き領域１２が設けられており、この仮置き領域１２に上記第１のカセット１１１から搬出された研削前のウエーハの中心位置合わせを行う中心合わせ手段１２０が配設されている。仮置き領域１２の後方（図1において右上方）には洗浄領域１３が設けられており、この洗浄領域１３に加工後のウエーハを洗浄するスピンナー洗浄手段１３０が配設されている。このスピンナー洗浄手段１３０は、上記粗研削手段としての粗研削ユニット５と仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット５０によって研削加工され、研磨手段７によって研磨加工された後のウエーハを洗浄するとともに、ウエーハの洗浄面から洗浄水を遠心力によって飛散させスピンナー乾燥する。

上記第１のカセット載置部１１aおよび第２のカセット載置部１１bの後方にはウエーハ搬送手段１４が配設されている。このウエーハ搬送手段１４は、ハンド１４１を装着した従来周知の多軸関節ロボット１４２と、該多軸関節ロボット１４２を装置ハウジング２の幅方向に移動する移動手段１４３とからなっている。上記ハンド１４１は、１８０度反転（上下を反転）できるように構成されている。上記移動手段１４３は、装置ハウジング２の主部２１に幅方向に間隔をおいて立設された支持柱１４３a、１４３aに取り付けられた案内ロッド１４３bと、該案内ロッド１４３bに移動可能に装着された移動ブロック１４３cと、案内ロッド１４３bと平行に配設され移動ブロック１４３cに形成されたネジ穴と螺合するネジ棒１４３dと、該ネジ棒１４３dを回転駆動する正転逆転可能なパルスモータ１４３eとからなっており、移動ブロック１４３cに上記多軸関節ロボット１４２が装着されている。このように構成された移動手段１４３は、パルスモータ１４３eを正転または逆転駆動しネジ棒１４３dを回転することにより、移動ブロック１４３c即ち多軸関節ロボット１４２を案内ロッド１４３bに沿って移動せしめる。以上のように構成されたウエーハ搬送手段１４は、移動手段１４３および多軸関節ロボット１４２を作動することにより、上記第１のカセット１１１の所定位置に収容された研削前のウエーハを搬出して後述する保護膜形成手段に搬送するとともに、上記スピンナー洗浄手段１３０によって洗浄および乾燥された研削後のウエーハを上記第２のカセット１１２の所定位置に搬入する。

図示の実施形態における研削装置は、上記中心合わせ手段１２０に搬送され中心合わせされた研削前のウエーハを上記搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に搬送するウエーハ搬入手段１５と、上記搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に保持されている加工後のウエーハを搬出し後述する保護膜除去手段および上記スピンナー洗浄手段１３０に搬送するウエーハ搬出手段１６を備えている。このウエーハ搬入手段１５とウエーハ搬出手段１６は、装置ハウジング２に取り付けられた支持柱１７、１７に固定され装置ハウジング２の前後方向（長手方向）に延びる案内レール１８に沿って移動可能に装着されている。ウエーハ搬入手段１５は、吸着パッド１５１と、該吸着パッド１５１を下端に支持する支持ロッド５１２と、該支持ロッド１５２の上端と連結し上記案内レール１８に装着された移動ブロック１５３とからなっている。このように構成されたウエーハ搬入手段１５は、移動ブロック１５３が図示しない移動手段によって案内レール１８に沿って矢印Bで示す方向に適宜移動せしめられるとともに、支持ロッド１５２が図示しない移動手段によって矢印Cで示す上下方向に適宜移動せしめられるとともに矢印Hで示す方向に旋回せしめられる。

また、ウエーハ搬出手段１６は、吸着パッド１６１と、該吸着パッド１６１を矢印Dで示す方向に移動可能に支持する案内レール１６２と、該案内レール１６２を下端に支持する支持ロッド１６３と、該支持ロッド１６３の上端と連結し上記案内レール１８に装着され矢印Eで示す方向に移動する移動ブロック１６４とからなっている。なお、ウエーハ搬出手段１６の吸着パッド１６１の径は、上記ウエーハ搬入手段１５の吸着パッド１５１の径より大きく形成されている。このようにウエーハ搬出手段１６の吸着パッド１６１の径を大きく形成するのは、研削され薄くなったウエーハは割れ易いので吸着保持面積を広くするためである。このように構成されたウエーハ搬出手段１６は、移動ブロック１６４が図示しない移動手段によって案内レール１８に沿って適宜移動せしめられ、吸着パッド６２１が図示しない移動手段によって矢印Dで示すように案内レール１６２に沿って案内レール１８と直角な方向に適宜移動せしめられるとともに、支持ロッド１６３が図示しない移動手段によって矢印Fで示すように上下方向に適宜移動せしめられる。

図示の実施形態における加工装置は、上記ウエーハ搬出手段１６の吸着パッド１６１の保持面（下面）を洗浄するための吸着パッド洗浄手段１９を備えている。この吸着パッド洗浄手段１９は、回転可能な洗浄スポンジ１９１と該洗浄スポンジ１９１を水没状態で収容する洗浄プール１９２とから構成され、上記搬入・搬出領域２ａとスピンナー洗浄手段１３０の間における吸着パッド１６１の移動経路内に配設されている。

図示の実施形態におけるウエーハの加工装置は以上のように構成されており、以下その作動について主に図１を参照して説明する。
上述した加工装置によってウエーハを加工するには、加工前のウエーハが収容された第１のカセット１１１を第１のカセット載置部１１aに載置するとともに、加工後のウエーハを収容するための空の第２のカセット１１２を第２のカセット載置部１１bに載置する。そして、加工開始スイッチ（図示せず）が投入されると、ウエーハ搬送手段１６が作動して第１のカセット載置部１１aに載置された第１のカセット１１１の所定位置に収容されている加工前のウエーハを搬出して中心合わせ手段１２０に搬送する。中心合わせ手段１２０は、搬送された加工前のウエーハの中心合わせを行う。次に、ウエーハ搬入手段１５が作動して、中心合わせ手段１２０によって中心合わせされた加工前のウエーハを上記搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４ａ上に搬送する。なお、加工開始時においては、ターンテーブル３は図１に示す原点位置に位置付けられており、ターンテーブル３に配設されたチャックテーブル４ａが搬入・搬出領域２ａに、チャックテーブル４ｂが粗研削領域２ｂに、チャックテーブル４ｃが仕上げ研削領域２ｃに、チャックテーブル４ｄが研磨領域２ｄにそれぞれ位置付けられている。ウエーハ搬入手段１５によって搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４ａ上に載置された加工前のウエーハは、図示しない吸引手段によってチャックテーブル４ａ上に吸引保持される。

搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４ａに加工前のウエーハを吸引保持したならば、図示しないテーブル回動手段を作動して上記ターンテーブル３を図１において矢印Aで示す所定方向に図示の実施形態においては９０度の角度だけ回動する。この結果、加工前のウエーハを吸引保持したチャックテーブル４ａが粗研削領域２ｂに位置付けられ、チャックテーブル４ｂが仕上げ研削領域２ｃに、チャックテーブル４ｃが研磨領域２ｄに、チャックテーブル４ｄが搬入・搬出領域２ａにそれぞれ位置付けられる。このようにしてチャックテーブル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがそれぞれの領域に位置付けられたならば、粗研削領域２ｂに位置付けられたチャックテーブル４ａに保持されているウエーハに対して粗研削ユニット５によって粗研削加工が実施される。なお、この間に搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４ｄに加工前のウエーハが搬送され、チャックテーブル４ｄ上に加工前のウエーハが吸引保持される。

次に、図示しないテーブル回動手段を作動して上記ターンテーブル３を図１において矢印Aで示す所定方向に更に９０度回動する（従って、ターンテーブル３は図１に示す原点位置から１８０度回動する）。この結果、粗研削領域２ｂにおいて粗研削加工されたウエーハを保持したチャックテーブル４ａが仕上げ研削領域２ｃに位置付けられるとともに、搬入・搬出領域２ａにおいて加工前のウエーハを吸引保持したチャックテーブル４ｄが粗研削領域２ｂに位置付けられる。そして、チャックテーブル４ｂが研磨領域２ｄに、チャックテーブル４ｃが搬入・搬出領域２ａにそれぞれ位置付けられる。この状態で仕上げ研削領域２ｃに位置付けられたチャックテーブル４ａに保持されている粗研削加工されたウエーハに対して仕上げ研削ユニット５０によって仕上げ研削加工が施されるとともに、粗研削領域２ｂに位置付けられたチャックテーブル４ｄに保持されているウエーハに対して粗研削ユニット５によって粗研削加工が実施される。なお、この間に搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４ｃに加工前のウエーハが搬送され、チャックテーブル４ｃ上に加工前のウエーハが吸引保持される。

次に、図示しないテーブル回動手段を作動して上記ターンテーブル３を図１において矢印Aで示す所定方向に更に９０度回動する（従って、ターンテーブル３は図１に示す原点位置から２７０度回動する）。この結果、仕上げ研削領域２ｃにおいて仕上げ研削加工されたウエーハを保持したチャックテーブル４ａが研磨領域２ｄに位置付けられ、粗研削領域２ｂにおいて粗研削加工されたウエーハを保持したチャックテーブル４ｄが仕上げ研削領域２ｃに位置付けられるとともに、搬入・搬出領域２ａにおいて加工前のウエーハを吸引保持したチャックテーブル４ｃが粗研削領域２ｂに位置付けられる。そして、チャックテーブル４ｂが搬入・搬出領域２ａに位置付けられる。上述したようにターンテーブル３が回動し仕上げ研削領域２ｃに位置付けられたチャックテーブル４ｄに保持されている粗研削加工されたウエーハに対しては仕上げ研削ユニット５０によって仕上げ研削加工が施されるとともに、粗研削領域２ｂに位置付けられたチャックテーブル４ｃに保持されているウエーハに対しては粗研削ユニット５によって粗研削加工が実施される。

また、研磨領域２ｄに位置付けられたチャックテーブル４ａに保持されている仕上げ研削加工されたウエーハに対しては、研磨手段７によって研磨加工が施される。一方、この間に搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４ｂには加工前のウエーハが搬送され、チャックテーブル４ｂ上に加工前のウエーハが吸引保持される。

上述したようにウエーハを吸引保持した各チャックテーブル４がそれぞれ粗研削領域２ｂと仕上げ研削領域２ｃと研磨領域２ｄに位置付けられると、ターンテーブル３に設けられた仕切り板３６、３６、３６、３６と研削室カバー手段６および研磨室カバー手段８との間にはシール機構９aまたはシール機構９bまたはシール機構９cが形成されるので、研削室カバー手段６によって形成された研削室から研削加工の際に発生する飛沫および研磨室カバー手段８によって形成された研磨室から研磨加工の際に発生する飛沫が隣接する加工領域に侵入することが防止される。

次に、図示しないテーブル回動手段を作動して上記ターンテーブル３を図１において矢印Ａで示す方向に更に９０度回動する（従って、ターンテーブル３は図１に示す原点位置から３６０度回動する）。この結果、研磨領域２ｄにおいて研磨加工が施され研削歪が除去されたウエーハを保持したチャックテーブル４ａが搬入・搬出領域２ａに位置付けられ、仕上げ研削領域２ｃにおいて仕上げ研削加工されたウエーハを保持したチャックテーブル４dが研磨領域２ｄに位置付けられ、粗研削領域２ｂにおいて粗研削加工されたウエーハを保持したチャックテーブル４cが仕上げ研削領域２ｃに位置付けられるとともに、搬入・搬出領域２ａにおいて加工前のウエーハを吸引保持したチャックテーブル４bが粗研削領域２ｂに位置付けられる。

搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル４ａは、ウエーハの吸着保持を解除する。次に、上記ウエーハ搬出手段１６を作動してチャックテーブル４ａ上のウエーハを吸着パッド１６１に保持してチャックテーブル４ａ上から搬出し、上記スピンナー洗浄手段１３０に搬送する。スピンナー洗浄手段１３０に搬送された加工後のウエーハは、ここで洗浄およびスピンナー乾燥される。このようにして洗浄および乾燥された加工後のウエーハは、上記ウエーハ搬送手段１４によって上記第２のカセット１１２の所定位置に搬入される。

なお、上記ウエーハ搬出手段１６は、搬入・搬出領域２ａに位置付けられたチャックテーブル上の加工後のウエーハを搬出しスピンナー洗浄手段１３０に搬送したならば、吸着パッド１６１を吸着パッド洗浄手段１９の洗浄領域に位置付ける。そして、吸着パッド洗浄手段１９を作動し、洗浄スポンジ１９１を吸着パッド１６１の吸着面に接触させ洗浄プール１９２に水没した状態で回転せしめて、吸着パッド１６１の吸着面を洗浄する。吸着パッド１６１の吸着面が洗浄されたならば、ウエーハ搬出手段１６は吸着パッド１６１を待機位置に位置付ける。

２：装置ハウジング
２ａ：搬入・搬出領域
２ｂ：粗研削領域
２ｃ：仕上げ研削領域
２ｄ：研磨領域
３：ターンテーブル
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ：チャックテーブル
５：粗研削ユニット
５０：仕上げ研削ユニット
５１：ユニットハウジング
５２：粗研削ホイール
５２０：仕上げ用の研削ホイール
５３：サーボモータ
５６：研削送り手段
６：研削室カバー手段
６０：カバー部材
７：研磨手段
７１：研磨工具
７２：マウンター
７３：スピンドルユニット
７５：第１の研磨送り手段
７６：第２の研磨送り手段
８：研磨室カバー手段
８１：カバー部材
９a、９b、９ｃ：シール機構
９１：溝
９２：連通路
９３：水供給手段
９４：連通路
９５：第１のシール部材
９６：第２のシール部材
１１１：第１のカセット
１１２：第２のカセット
１２０：中心合わせ手段
１３０：スピンナー洗浄手段
１４：ウエーハ搬送手段
１５：ウエーハ搬入手段
１６：ウエーハ搬出手段

Claims

回動可能に配設されたターンテーブルと、該ターンテーブルに等角度の位相角をもって配設され被加工物を保持する保持面を備えた複数のチャックテーブルと、該複数のチャックテーブルが位置付けられる複数の加工領域にそれぞれ配設され該複数のチャックテーブルに保持された被加工物にそれぞれ加工を施す複数の加工手段と、を具備する加工装置において、
該ターンテーブルの上面には、該複数のチャックテーブルが配設された領域を仕切り回転軸心から半径方向に延在し該複数のチャックテーブルの高さより高く形成された仕切り板が配設され、
該複数の加工手段には、それぞれ該ターンテーブルに配設された該複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で該仕切り板の上面と対向する下面を有する壁を備えたカバー手段が配設されており、
該ターンテーブルに配設された該複数のチャックテーブルが各加工領域に位置付けられた状態で該仕切り板の上面と該カバー手段の該壁の下面との間をシールするシール機構を備えている、
ことを特徴とするウエーハの加工装置。
該シール機構は、該仕切り板の上面に長手方向に沿って形成された溝と、該溝に水を供給する水供給手段とを具備し、該溝に供給された水の表面張力によって該仕切り板の上面と該カバー手段の該壁の下面との間に水膜を形成し、該仕切り板の上面と該カバー手段の該壁の下面との隙間を埋める、請求項１記載のウエーハの加工装置。
該シール機構は、該仕切り板の上端に長手方向に沿って装着されゴム等の弾性材からなる断面が半円形状に湾曲して形成された第１のシール部材と、該カバー手段の該壁の下面に長手方向に沿って装着されゴム等の弾性材からなる断面が半円形状に湾曲して形成された第２のシール部材とからなり、該仕切り板の上面と該カバー手段の該壁の下面との隙間を埋める、請求項１記載のウエーハの加工装置。