JP2024020815A - Wafer transfer device - Google Patents

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洋之 伊藤
龍之介 川原
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    • B24B51/00Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece

Abstract

【課題】研磨ステージに対するウェハの搬送精度を高める。【解決手段】ウェハ搬送装置は、第1アクチュエータによって第1方向に駆動される第1スライダと、第2アクチュエータによって前記第1方向に交差する第2方向に駆動される第2スライダと、を有する。前記ウェハ搬送装置は、前記第2スライダに取り付けられ、研磨ステージに搬送されるウェハを把持する搬送ハンドを有する。前記ウェハ搬送装置は、前記第1アクチュエータを制御することにより、前記搬送ハンドを前記第1方向に目標距離で移動させ、前記ウェハを前記研磨ステージに搬送する制御システムを有する。前記ウェハ搬送装置は、前記制御システムに通信可能に接続され、前記研磨ステージに搬送された前記ウェハの外縁データを測定する測定機器を有する。【選択図】図10An object of the present invention is to improve the accuracy of conveying a wafer to a polishing stage. A wafer transfer device includes a first slider driven in a first direction by a first actuator, and a second slider driven in a second direction intersecting the first direction by a second actuator. . The wafer transport device includes a transport hand that is attached to the second slider and grips the wafer to be transported to the polishing stage. The wafer transfer device includes a control system that controls the first actuator to move the transfer hand in the first direction by a target distance to transfer the wafer to the polishing stage. The wafer transfer device includes a measurement device that is communicatively connected to the control system and measures outer edge data of the wafer transferred to the polishing stage. [Selection diagram] Figure 10

Description

本発明は、研磨ステージにウェハを搬送するウェハ搬送装置に関する。 The present invention relates to a wafer transport device that transports a wafer to a polishing stage.

半導体デバイスの製造過程においては、シリコンウェハ等のウェハに対して電子回路が形成される。この半導体材料であるウェハには、ウェハの表面を研磨する研磨加工が施されるだけでなく、ハンドリングに伴うチッピングを防止する観点から、ウェハの外縁を研磨する研磨加工が施されている(特許文献1参照)。 In the manufacturing process of semiconductor devices, electronic circuits are formed on wafers such as silicon wafers. The wafer, which is a semiconductor material, is not only subjected to a polishing process to polish the surface of the wafer, but also a polishing process to polish the outer edge of the wafer to prevent chipping during handling (patented). (See Reference 1).

特開2009-297842号公報JP2009-297842A

ところで、ウェハの外縁を研磨する際には、搬送装置によってウェハを研磨ステージに搬送した後に、研磨ステージ上にウェハが吸着固定される。そして、回転する研磨ドラムに対して研磨ステージ上のウェハが押し当てられ、研磨ドラムによってウェハの外縁が研磨される。ここで、研磨ステージの中心とウェハの中心とにずれが生じていた場合には、ウェハの外縁に対して研磨ドラムを均一に当てることが困難になり、ウェハの研磨品質を低下させてしまう虞がある。そこで、研磨ステージの中心とウェハの中心とを互いに近づけるように、研磨ステージに対してウェハを搬送する際の精度を高めることが求められている。 By the way, when polishing the outer edge of a wafer, the wafer is transported to a polishing stage by a transport device, and then the wafer is suctioned and fixed onto the polishing stage. Then, the wafer on the polishing stage is pressed against the rotating polishing drum, and the outer edge of the wafer is polished by the polishing drum. If there is a misalignment between the center of the polishing stage and the center of the wafer, it will be difficult to apply the polishing drum evenly to the outer edge of the wafer, which may reduce the polishing quality of the wafer. There is. Therefore, there is a need to improve the accuracy in transporting the wafer to the polishing stage so that the center of the polishing stage and the center of the wafer are brought closer to each other.

本発明の目的は、研磨ステージに対するウェハの搬送精度を高めることである。 An object of the present invention is to improve the accuracy of wafer transfer to a polishing stage.

一実施形態のウェハ搬送装置は、ウェハの外縁を研磨する研磨ステージに前記ウェハを搬送するウェハ搬送装置であって、第1方向に延びる第1ガイドレールに取り付けられ、第1アクチュエータによって前記第1方向に駆動される第1スライダと、前記第1スライダに設けられた第2ガイドレールに取り付けられ、第2アクチュエータによって前記第1方向に交差する第2方向に駆動される第2スライダと、前記第2スライダに取り付けられ、前記研磨ステージに搬送される前記ウェハを把持する搬送ハンドと、前記第1アクチュエータを制御することにより、前記搬送ハンドを前記第1方向に目標距離で移動させ、前記ウェハを前記研磨ステージに搬送する制御システムと、前記制御システムに通信可能に接続され、前記研磨ステージに搬送された前記ウェハの外縁データを測定する測定機器と、を有し、前記制御システムは、前記外縁データに基づいて前記ウェハの中心位置であるウェハ中心を算出し、かつ前記研磨ステージの中心位置であるステージ中心に対する前記ウェハ中心の偏心量を算出し、前記制御システムは、前記偏心量が閾値を上回る場合に、前記偏心量に基づき前記第2アクチュエータを制御して前記搬送ハンドを前記第2方向に移動させ、かつ前記偏心量に基づきウェハ搬送時の前記目標距離を補正する。 A wafer transport device according to one embodiment is a wafer transport device that transports the wafer to a polishing stage that polishes the outer edge of the wafer, the wafer transport device is attached to a first guide rail extending in a first direction, and the first actuator drives the first a second slider attached to a second guide rail provided on the first slider and driven in a second direction intersecting the first direction by a second actuator; A transport hand that is attached to a second slider and grips the wafer to be transported to the polishing stage, and the first actuator is controlled to move the transport hand in the first direction by a target distance, and the wafer is a control system that transports the wafer to the polishing stage; and a measuring device that is communicatively connected to the control system and measures outer edge data of the wafer that has been transported to the polishing stage. The control system calculates the wafer center, which is the center position of the wafer, based on the outer edge data, and calculates the amount of eccentricity of the wafer center with respect to the stage center, which is the center position of the polishing stage. , the second actuator is controlled based on the amount of eccentricity to move the transfer hand in the second direction, and the target distance during wafer transfer is corrected based on the amount of eccentricity.

本発明の一態様によれば、制御システムは、偏心量が閾値を上回る場合に、偏心量に基づき第2アクチュエータを制御して搬送ハンドを第2方向に移動させ、かつ偏心量に基づきウェハ搬送時の目標距離を補正する。これにより、ウェハの搬送精度を高めることができる。 According to one aspect of the present invention, the control system controls the second actuator to move the transfer hand in the second direction based on the amount of eccentricity when the amount of eccentricity exceeds a threshold value, and transfers the wafer based on the amount of eccentricity. Correct the target distance at the time. Thereby, the accuracy of wafer transport can be improved.

ウェハ製造ラインの一部を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing part of a wafer manufacturing line. 第1研磨工程の搬送装置および研磨装置を示した図である。It is a figure showing a conveyance device and a polishing device of a 1st polishing process. 第1研磨工程の搬送装置および研磨装置の一部を示した図である。It is a figure showing a part of a conveyance device and a polishing device of a 1st polishing process. 研磨装置を構成するステージユニットの内部構造を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of a stage unit that constitutes the polishing apparatus. (A)は図2の矢印5A方向から搬送ユニットを示した図であり、(B)は図2の矢印5B方向から搬送ユニットを示した図である。(A) is a diagram showing the transport unit from the direction of arrow 5A in FIG. 2, and (B) is a diagram showing the transport unit from the direction of arrow 5B in FIG. 2. (A)~(C)は、ウェハの搬送状況を示した図である。(A) to (C) are diagrams showing the state of wafer transport. (A)および(B)は、測定ユニットを示した図である。(A) and (B) are diagrams showing a measurement unit. 制御システムの一例を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a control system. 研磨ステージおよびウェハを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a polishing stage and a wafer. 搬送位置補正制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of an execution procedure of conveyance position correction control. 搬送位置補正制御中の搬送装置および研磨装置を示した図である。It is a figure showing a conveyance device and a polishing device during conveyance position correction control. (A)および(B)は、搬送位置補正制御中の研磨ステージユニットおよび測定ユニットを示した図である。(A) and (B) are diagrams showing a polishing stage unit and a measurement unit during conveyance position correction control. レーザ変位計によって測定される外縁の変位の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the displacement of the outer edge measured by a laser displacement meter. (A)および(B)は、ステージ中心に対するウェハ中心の位置を示した図である。(A) and (B) are diagrams showing the position of the wafer center with respect to the stage center.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. In the following description, the same or substantially the same configurations and elements will be designated by the same reference numerals and repeated description will be omitted.

[ウェハ製造ライン]
図1はシリコンウェハ等のウェハを加工するウェハ製造ライン10の一部を示した図である。図示するウェハ製造ライン10を用いることにより、半導体デバイスの材料であるウェハに対して研磨加工等が施されている。図1に示すように、ウェハ製造ライン10には、ウェハにノッチを形成する第1ノッチ工程Pn1および第2ノッチ工程Pn2が設けられており、ウェハの外縁を研磨する第1研磨工程Pp1および第2研磨工程Pp2が設けられている。
[Wafer production line]
FIG. 1 is a diagram showing a part of a wafer manufacturing line 10 for processing wafers such as silicon wafers. By using the illustrated wafer manufacturing line 10, polishing processing and the like are performed on wafers that are materials for semiconductor devices. As shown in FIG. 1, the wafer manufacturing line 10 is provided with a first notch process Pn1 and a second notch process Pn2 for forming a notch in the wafer, and a first polishing process Pp1 and a second notch process Pn2 for polishing the outer edge of the wafer. 2 polishing process Pp2 is provided.

第1ノッチ工程Pn1には、ウェハを固定する研磨ステージユニット11、およびウェハにノッチを研磨する研磨加工機12からなる研磨装置13が設けられている。また、第1ノッチ工程Pn1には、矢印a1で示すように、カセット14から研磨ステージユニット11にウェハを搬送する搬送装置15が設けられている。同様に、第2ノッチ工程Pn2には、ウェハを固定する研磨ステージユニット16、およびウェハにノッチを研磨する研磨加工機17からなる研磨装置18が設けられている。また、第2ノッチ工程Pn2には、矢印a2で示すように、前工程の研磨ステージユニット11から研磨ステージユニット16にウェハを搬送する搬送装置19が設けられている。 The first notch process Pn1 is provided with a polishing device 13 that includes a polishing stage unit 11 that fixes the wafer, and a polishing machine 12 that polishes a notch on the wafer. Further, the first notch process Pn1 is provided with a transport device 15 that transports the wafer from the cassette 14 to the polishing stage unit 11, as shown by arrow a1. Similarly, the second notch process Pn2 is provided with a polishing device 18 that includes a polishing stage unit 16 that fixes the wafer and a polishing machine 17 that polishes a notch on the wafer. Further, the second notch process Pn2 is provided with a transport device 19 that transports the wafer from the polishing stage unit 11 of the previous process to the polishing stage unit 16, as shown by arrow a2.

第1研磨工程Pp1には、ウェハを固定する研磨ステージユニット20、およびウェハの外縁を研磨する研磨加工機21からなる研磨装置22が設けられている。また、第1研磨工程Pp1には、矢印a3で示すように、前工程の研磨ステージユニット16から研磨ステージユニット20にウェハを搬送する搬送装置23が設けられている。同様に、第2研磨工程Pp2には、ウェハを固定する研磨ステージユニット24、およびウェハの外縁を研磨する研磨加工機25からなる研磨装置26が設けられている。また、第2研磨工程Pp2には、矢印a4で示すように、前工程の研磨ステージユニット20から研磨ステージユニット24にウェハを搬送する搬送装置27が設けられている。 The first polishing step Pp1 is provided with a polishing device 22 that includes a polishing stage unit 20 that fixes the wafer and a polishing machine 21 that polishes the outer edge of the wafer. Further, in the first polishing step Pp1, as shown by arrow a3, a transport device 23 is provided that transports the wafer from the polishing stage unit 16 of the previous step to the polishing stage unit 20. Similarly, the second polishing step Pp2 is provided with a polishing device 26 that includes a polishing stage unit 24 that fixes the wafer and a polishing machine 25 that polishes the outer edge of the wafer. Further, the second polishing step Pp2 is provided with a transport device 27 that transports the wafer from the polishing stage unit 20 of the previous step to the polishing stage unit 24, as shown by arrow a4.

なお、第2研磨工程Pp2の搬送装置27に設けられる搬送ハンド28は、ウェハの表裏を反転させる機能を有している。つまり、第1研磨工程Pp1では、ウェハの表面側から外縁が研磨されるのに対し、第2研磨工程Pp2では、ウェハの裏面側から外縁が研磨されている。また、第1および第2研磨工程Pp1,Pp2において、ウェハの表面側と裏面側との双方から同時に外縁を研磨しても良い。この場合には、搬送装置27の搬送ハンド28からウェハの反転機構が削減される。さらに、ウェハの外縁を研磨する工程としては、2つの研磨工程Pp1,Pp2に限られることはなく、1つの研磨工程によってウェハの外縁を研磨しても良く、3つ以上の研磨工程によってウェハの外縁を研磨しても良い。 Note that the transport hand 28 provided in the transport device 27 of the second polishing step Pp2 has a function of turning the wafer upside down. That is, in the first polishing process Pp1, the outer edge of the wafer is polished from the front side, whereas in the second polishing process Pp2, the outer edge of the wafer is polished from the back side. Furthermore, in the first and second polishing steps Pp1 and Pp2, the outer edge of the wafer may be simultaneously polished from both the front side and the back side. In this case, the wafer reversing mechanism is omitted from the transfer hand 28 of the transfer device 27. Furthermore, the process of polishing the outer edge of the wafer is not limited to the two polishing processes Pp1 and Pp2, and the outer edge of the wafer may be polished by one polishing process, or the outer edge of the wafer can be polished by three or more polishing processes. The outer edge may be polished.

前述したように、図示するウェハ製造ライン10には、4つの搬送装置15,19,23,27が設けられている。これらの搬送装置15,19,23,27のうち、研磨工程Pp1,Pp2に設けられる搬送装置23,27が、本発明の一実施形態であるウェハ搬送装置である。なお、搬送装置23,27は、互いに同様の構成を有することから、以下の説明では、第1研磨工程Pp1の搬送装置23について説明し、第2研磨工程Pp2の搬送装置27についてはその説明を省略する。 As described above, the illustrated wafer manufacturing line 10 is provided with four transport devices 15, 19, 23, and 27. Among these transport devices 15, 19, 23, and 27, transport devices 23 and 27 provided in polishing steps Pp1 and Pp2 are wafer transport devices that are an embodiment of the present invention. Note that the transport devices 23 and 27 have similar configurations, so in the following explanation, the transport device 23 of the first polishing step Pp1 will be described, and the transport device 27 of the second polishing step Pp2 will be explained. Omitted.

[第1研磨工程]
図2は第1研磨工程Pp1の搬送装置23および研磨装置22を示した図であり、図3は第1研磨工程Pp1の搬送装置23および研磨装置22の一部を示した図である。なお、各図面に矢印Xで示したX方向とは、後述するガイドレール72に沿う方向である。また、矢印Zで示したZ方向とは、X方向に対して直交する方向であり、矢印Yで示したY方向とは、X方向およびZ方向の双方に対して直交する方向である。
[First polishing step]
FIG. 2 is a diagram showing the transport device 23 and polishing device 22 in the first polishing step Pp1, and FIG. 3 is a diagram showing a part of the transport device 23 and polishing device 22 in the first polishing step Pp1. Note that the X direction indicated by an arrow X in each drawing is a direction along a guide rail 72, which will be described later. Further, the Z direction indicated by arrow Z is a direction orthogonal to the X direction, and the Y direction indicated by arrow Y is a direction orthogonal to both the X direction and the Z direction.

図2および図3に示すように、第1研磨工程Pp1には、研磨ステージユニット20(以下、ステージユニット20と記載する。)および研磨加工機21からなる研磨装置22が設けられている。ステージユニット20には、ウェハWを固定する研磨ステージ30が設けられており、研磨加工機21には、ウェハWの外縁Eを研磨する研磨ドラム31が設けられている。また、第1研磨工程Pp1には、搬送ユニット33および測定ユニット35からなる搬送装置23が設けられている。搬送ユニット33には、ウェハWを把持する搬送ハンド32が設けられており、測定ユニット35には、ウェハWの外縁データを測定するレーザ変位計34が設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a polishing device 22 including a polishing stage unit 20 (hereinafter referred to as stage unit 20) and a polishing machine 21 is provided in the first polishing step Pp1. The stage unit 20 is provided with a polishing stage 30 for fixing the wafer W, and the polishing machine 21 is provided with a polishing drum 31 for polishing the outer edge E of the wafer W. Further, the first polishing step Pp1 is provided with a transport device 23 including a transport unit 33 and a measuring unit 35. The transport unit 33 is provided with a transport hand 32 that grips the wafer W, and the measurement unit 35 is provided with a laser displacement meter 34 that measures the outer edge data of the wafer W.

[研磨装置]
図4は研磨装置22を構成するステージユニット20の内部構造を示した図である。図4に示すように、ステージユニット20は、ステージ昇降モータ39を備えたベースフレーム40と、ステージ回転モータ41を備えた昇降部42と、昇降部42に対して回転可能に取り付けられる研磨ステージ30と、を有している。また、研磨ステージ30には、従動ギア43を備えた中空軸44が連結されている。さらに、ステージ回転モータ41には減速機構45が連結されており、この減速機構45には従動ギア43に噛み合う駆動ギア46が設けられている。つまり、研磨ステージ30とステージ回転モータ41とは互いに連結されており、ステージ回転モータ41によって研磨ステージ30を回転させることができる。また、昇降部42には、中空軸44を回転可能に支持するスリーブ47を備えた支持プレート48が設けられている。この支持プレート48には連結ロッド49を介して軸受部50が設けられており、軸受部50にはZ方向に延びる中空のネジ軸51が設けられている。
[Polishing equipment]
FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the stage unit 20 that constitutes the polishing device 22. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the stage unit 20 includes a base frame 40 equipped with a stage lift motor 39, a lift section 42 equipped with a stage rotation motor 41, and a polishing stage 30 rotatably attached to the lift section 42. It has . Further, a hollow shaft 44 provided with a driven gear 43 is connected to the polishing stage 30 . Furthermore, a speed reduction mechanism 45 is connected to the stage rotation motor 41, and this speed reduction mechanism 45 is provided with a drive gear 46 that meshes with a driven gear 43. That is, the polishing stage 30 and the stage rotation motor 41 are connected to each other, and the polishing stage 30 can be rotated by the stage rotation motor 41. Further, the elevating section 42 is provided with a support plate 48 that includes a sleeve 47 that rotatably supports the hollow shaft 44 . This support plate 48 is provided with a bearing portion 50 via a connecting rod 49, and the bearing portion 50 is provided with a hollow threaded shaft 51 extending in the Z direction.

ステージユニット20のベースフレーム40には、ネジ軸51に係合するナット52が回転可能に設けられている。なお、ネジ軸51とナット52との間には図示しない鋼球が挿入されており、ネジ軸51およびナット52によってボールネジが形成されている。ベースフレーム40に対して回転可能に設けられるナット52には従動ギア53が固定されており、ステージ昇降モータ39には従動ギア53に噛み合う駆動ギア54が設けられている。ステージ昇降モータ39を回転させることにより、ベースフレーム40のナット52を回転させることができ、昇降部42のネジ軸51をZ方向に上下動させることができる。つまり、ステージ昇降モータ39を回転させることにより、昇降部42およびこれに支持される研磨ステージ30をZ方向に上下動させることができる。 A nut 52 that engages with a screw shaft 51 is rotatably provided on the base frame 40 of the stage unit 20. Note that a steel ball (not shown) is inserted between the screw shaft 51 and the nut 52, and the screw shaft 51 and the nut 52 form a ball screw. A driven gear 53 is fixed to a nut 52 that is rotatably provided with respect to the base frame 40, and a drive gear 54 that meshes with the driven gear 53 is provided on the stage elevation motor 39. By rotating the stage elevating motor 39, the nut 52 of the base frame 40 can be rotated, and the screw shaft 51 of the elevating section 42 can be moved up and down in the Z direction. That is, by rotating the stage elevating motor 39, the elevating section 42 and the polishing stage 30 supported thereby can be moved up and down in the Z direction.

また、研磨ステージ30および中空軸44には貫通流路55が形成されており、この貫通流路55には負圧配管56が接続されている。負圧配管56には電磁バルブ57を介して負圧チャンバ58が接続されており、負圧チャンバ58には負圧ポンプ59が接続されている。電磁バルブ57は、貫通流路55と負圧チャンバ58とを互いに接続する吸着状態と、貫通流路55を大気開放ポート60に接続する解放状態と、に動作可能である。電磁バルブ57を吸着状態に制御することにより、貫通流路55と負圧チャンバ58とを接続することができ、貫通流路55内の圧力を低下させて研磨ステージ30上にウェハWを吸着させることができる。一方、電磁バルブ57を解放状態に制御することにより、貫通流路55と大気開放ポート60とを接続することができ、貫通流路55内の圧力を上昇させてウェハWの吸着を解除することができる。 Further, a through passage 55 is formed in the polishing stage 30 and the hollow shaft 44, and a negative pressure pipe 56 is connected to this through passage 55. A negative pressure chamber 58 is connected to the negative pressure pipe 56 via an electromagnetic valve 57, and a negative pressure pump 59 is connected to the negative pressure chamber 58. The electromagnetic valve 57 is operable in an adsorption state in which the through passage 55 and the negative pressure chamber 58 are connected to each other, and in an open state in which the through passage 55 is connected to the atmosphere release port 60. By controlling the electromagnetic valve 57 to be in the suction state, the through flow path 55 and the negative pressure chamber 58 can be connected, and the pressure inside the through flow path 55 is reduced to attract the wafer W onto the polishing stage 30. be able to. On the other hand, by controlling the electromagnetic valve 57 to the open state, the through flow path 55 and the atmosphere release port 60 can be connected, and the pressure inside the through flow path 55 can be increased to release the adsorption of the wafer W. Can be done.

図2に示すように、研磨装置22は、円形であるウェハWの外縁Eを研磨する研磨加工機21を有している。研磨加工機21には、研磨ステージ30の上方に配置される研磨ドラム31が設けられるとともに、研磨ドラム31にベルト機構61を介して連結されるドラム回転モータ62が設けられている。研磨ステージ30に載せられたウェハWの外縁Eを研磨する際には、ドラム回転モータ62によって研磨ドラム31を回転させるとともに、研磨ステージ30を所定位置までZ方向に上昇させる。これにより、研磨ドラム31に設けられた研磨パッド31aに対して、ウェハWの外縁Eを接触させるができ、研磨ドラム31によってウェハWの外縁Eを研磨することができる。なお、研磨ドラム31によってウェハWを研磨する際には、ウェハWの外縁Eを均一に研磨するため、ステージ回転モータ41を駆動して研磨ステージ30つまりウェハWを回転させている。また、研磨ステージ30の回転中心と研磨ドラム31の回転中心とは互いに一致している。 As shown in FIG. 2, the polishing apparatus 22 includes a polishing machine 21 that polishes the outer edge E of the circular wafer W. The polishing machine 21 is provided with a polishing drum 31 disposed above a polishing stage 30, and is also provided with a drum rotation motor 62 connected to the polishing drum 31 via a belt mechanism 61. When polishing the outer edge E of the wafer W placed on the polishing stage 30, the polishing drum 31 is rotated by the drum rotation motor 62, and the polishing stage 30 is raised in the Z direction to a predetermined position. Thereby, the outer edge E of the wafer W can be brought into contact with the polishing pad 31a provided on the polishing drum 31, and the outer edge E of the wafer W can be polished by the polishing drum 31. Note that when polishing the wafer W using the polishing drum 31, in order to uniformly polish the outer edge E of the wafer W, the stage rotation motor 41 is driven to rotate the polishing stage 30, that is, the wafer W. Further, the rotation center of the polishing stage 30 and the rotation center of the polishing drum 31 coincide with each other.

[搬送装置]
図5(A)は図2の矢印5A方向から搬送ユニット33を示した図であり、図5(B)は図2の矢印5B方向から搬送ユニット33を示した図である。なお、図5(A)および(B)には、搬送ユニット33の内部構造を示すため、搬送ユニット33の部分断面図が示されている。
[Transport device]
5A is a diagram showing the transport unit 33 from the direction of arrow 5A in FIG. 2, and FIG. 5B is a diagram showing the transport unit 33 from the direction of arrow 5B in FIG. Note that FIGS. 5A and 5B show partial cross-sectional views of the transport unit 33 in order to show the internal structure of the transport unit 33.

図2および図5に示すように、架台70にはX方向(第1方向)に延びるガイドレール(第1ガイドレール)72が設けられており、ガイドレール72には第1スライダ71が移動可能に取り付けられている。また、架台70にはX方向に延びるネジ軸73が設けられており、第1スライダ71にはネジ軸73に係合するナット74が設けられている。なお、ネジ軸73とナット74との間には図示しない鋼球が挿入されており、ネジ軸73およびナット74によってボールネジが形成されている。また、第1スライダ71には、ナット駆動用の電動モータである搬送モータ(第1アクチュエータ)75が設けられている。ナット74と搬送モータ75とは、ベルト機構76を介して互いに連結されている。搬送モータ75を駆動してナット74を回転させることにより、第1スライダ71をネジ軸73およびガイドレール72に沿って移動させることができる。つまり、搬送ユニット33には、搬送モータ75によってX方向に駆動される第1スライダ71が設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the pedestal 70 is provided with a guide rail (first guide rail) 72 extending in the X direction (first direction), and a first slider 71 is movable on the guide rail 72. is attached to. Further, the pedestal 70 is provided with a screw shaft 73 extending in the X direction, and the first slider 71 is provided with a nut 74 that engages with the screw shaft 73. Note that a steel ball (not shown) is inserted between the screw shaft 73 and the nut 74, and the screw shaft 73 and the nut 74 form a ball screw. Further, the first slider 71 is provided with a conveyance motor (first actuator) 75 that is an electric motor for driving a nut. The nut 74 and the conveyance motor 75 are connected to each other via a belt mechanism 76. By driving the transport motor 75 and rotating the nut 74, the first slider 71 can be moved along the screw shaft 73 and the guide rail 72. That is, the transport unit 33 is provided with the first slider 71 that is driven in the X direction by the transport motor 75.

また、第1スライダ71にはY方向(第2方向)に延びるガイドレール(第2ガイドレール)81が設けられており、ガイドレール81には第2スライダ82が移動可能に取り付けられている。さらに、図5(A)に示すように、第1スライダ71には伸縮ロッドを備えた調整アクチュエータ(第2アクチュエータ)83が設けられており、調整アクチュエータ83の伸縮ロッド83aにはブラケット84を介して第2スライダ82が連結されている。図示する調整アクチュエータ83は、図示しない電動モータによって伸縮ロッド83aを伸縮させる電動アクチュエータである。調整アクチュエータ83の伸縮ロッド83aを伸縮させることにより、第2スライダ82をガイドレール81に沿って移動させることができる。つまり、搬送ユニット33には、調整アクチュエータ83によってY方向に駆動される第2スライダ82が設けられている。 Further, the first slider 71 is provided with a guide rail (second guide rail) 81 extending in the Y direction (second direction), and a second slider 82 is movably attached to the guide rail 81. Furthermore, as shown in FIG. 5(A), the first slider 71 is provided with an adjustment actuator (second actuator) 83 equipped with a telescoping rod. A second slider 82 is connected thereto. The illustrated adjustment actuator 83 is an electric actuator that extends and contracts the telescopic rod 83a using an electric motor (not illustrated). By expanding and contracting the telescopic rod 83a of the adjustment actuator 83, the second slider 82 can be moved along the guide rail 81. That is, the transport unit 33 is provided with the second slider 82 that is driven in the Y direction by the adjustment actuator 83.

また、第2スライダ82には、Z方向に延びる昇降ロッド85が設けられている。昇降ロッド85の上端部には、伸縮ロッド86aを備えた昇降アクチュエータ86がアダプタ87を介して連結されている。図示する昇降アクチュエータ86は、電動モータ88によって伸縮ロッド86aを伸縮させる電動アクチュエータである。さらに、昇降ロッド85の下端部には、ウェハWを把持する搬送ハンド32が連結されている。搬送ハンド32は、ウェハWを把持する第1アーム部89および第2アーム部90を有している。なお、図示しないアクチュエータを用いて、第1アーム部89をY方向に移動させることが可能であり、第2アーム部90をY方向に移動させることが可能である。このように、搬送ユニット33には、第2スライダ82に取り付けられた搬送ハンド32が設けられている。 Further, the second slider 82 is provided with a lifting rod 85 extending in the Z direction. A lifting actuator 86 including a telescopic rod 86a is connected to the upper end of the lifting rod 85 via an adapter 87. The illustrated lifting actuator 86 is an electric actuator that extends and contracts a telescoping rod 86a using an electric motor 88. Further, a transport hand 32 that grips the wafer W is connected to the lower end of the lifting rod 85. The transfer hand 32 has a first arm section 89 and a second arm section 90 that grip the wafer W. Note that it is possible to move the first arm section 89 in the Y direction, and it is possible to move the second arm section 90 in the Y direction using an actuator (not shown). In this way, the transport unit 33 is provided with the transport hand 32 attached to the second slider 82.

このような搬送ユニット33を用いることにより、ウェハWを研磨ステージ30に搬送することが可能である。ここで、図6(A)~(C)はウェハWの搬送状況を示した図である。図6(A)、図6(B)、図6(C)順に、ウェハWが研磨ステージ30に向けて搬送される状況が示されている。 By using such a transport unit 33, it is possible to transport the wafer W to the polishing stage 30. Here, FIGS. 6A to 6C are diagrams showing the transportation status of the wafer W. 6(A), FIG. 6(B), and FIG. 6(C) show a situation in which the wafer W is transported toward the polishing stage 30 in this order.

図6(A)に示すように、図示しない研磨ステージユニット16上のウェハWが搬送ハンド32によって保持されると、搬送モータ75および昇降アクチュエータ86が制御され、矢印b1で示すように、搬送ハンド32が研磨ステージ30に向けて移動する。つまり、図1に矢印D1で示すように、搬送モータ75を所定の目標回転角度で制御することにより、搬送ハンド32をX方向に所定の目標移動距離(目標距離)D1で移動させる。 As shown in FIG. 6A, when the wafer W on the polishing stage unit 16 (not shown) is held by the transport hand 32, the transport motor 75 and the lifting actuator 86 are controlled, and the transport hand moves as shown by arrow b1. 32 moves toward the polishing stage 30. That is, as shown by arrow D1 in FIG. 1, by controlling the transport motor 75 at a predetermined target rotation angle, the transport hand 32 is moved in the X direction by a predetermined target movement distance (target distance) D1.

続いて、図6(B)に矢印b2で示すように、ウェハWが研磨ステージ30まで搬送されると、矢印b3で示すように、第1アーム部89および第2アーム部90が移動し、搬送ハンド32からウェハWが離される。なお、図6(B)においては、研磨ステージ30の貫通流路55に負圧が供給されることから、ウェハWが研磨ステージ30上に吸着固定された状態となる。そして、研磨ステージ30上のウェハWから第1アーム部89および第2アーム部90が離れると、図6(C)に矢印b4で示すように、搬送モータ75および昇降アクチュエータ86が制御され、搬送ハンド32が所定の待機位置に向けて移動する。 Subsequently, as shown by the arrow b2 in FIG. 6(B), when the wafer W is transported to the polishing stage 30, the first arm part 89 and the second arm part 90 move as shown by the arrow b3, The wafer W is released from the transfer hand 32. Note that in FIG. 6B, since negative pressure is supplied to the through flow path 55 of the polishing stage 30, the wafer W is suctioned and fixed onto the polishing stage 30. Then, when the first arm section 89 and the second arm section 90 separate from the wafer W on the polishing stage 30, the transport motor 75 and the lifting actuator 86 are controlled as shown by the arrow b4 in FIG. The hand 32 moves toward a predetermined standby position.

前述したように、搬送装置23には、ウェハWの外縁データを測定する測定ユニット35が設けられている。ここで、図7(A)および(B)は測定ユニット35を示した図である。なお、図7(A)および(B)には、測定ユニット35の内部構造を示すため、測定ユニット35の部分断面図が示されている。 As described above, the transfer device 23 is provided with the measurement unit 35 that measures the outer edge data of the wafer W. Here, FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the measurement unit 35. Note that FIGS. 7A and 7B show partial cross-sectional views of the measurement unit 35 in order to show the internal structure of the measurement unit 35.

図7(A)に示すように、測定ユニット35は、収容ケース(ケース)93およびエアシリンダ94が取り付けられたベースプレート95と、エアシリンダ94の伸縮ロッド94aに連結された昇降テーブル96と、を有している。昇降テーブル96には、レーザ変位計(測定機器)34が設置される設置台97と、レーザ変位計34を覆う防水カバー98と、が設けられている。また、昇降テーブル96に連結されたエアシリンダ94を駆動するため、エアシリンダ94には2つの給排配管99,100が接続されている。これらの給排配管99,100には電磁バルブ101を介してエアチャンバ102が接続されており、エアチャンバ102にはエアポンプ103が接続されている。 As shown in FIG. 7(A), the measurement unit 35 includes a base plate 95 to which a storage case 93 and an air cylinder 94 are attached, and a lift table 96 connected to a telescopic rod 94a of the air cylinder 94. have. The lifting table 96 is provided with an installation base 97 on which the laser displacement meter (measuring device) 34 is installed, and a waterproof cover 98 that covers the laser displacement meter 34. Further, in order to drive the air cylinder 94 connected to the lifting table 96, two supply/discharge pipes 99 and 100 are connected to the air cylinder 94. An air chamber 102 is connected to these supply/discharge pipes 99, 100 via a solenoid valve 101, and an air pump 103 is connected to the air chamber 102.

電磁バルブ101は、昇降テーブル96を下降させる下降状態と、昇降テーブル96を上昇させる上昇状態と、に動作可能である。電磁バルブ101を下降状態に制御することにより、給排配管99とエアチャンバ102とが互いに接続され、給排配管100と排気ポート104とが互いに接続される。これにより、図7(A)に示すように、エアシリンダ94の伸縮ロッド94aを縮めることができ、収容ケース93にレーザ変位計34が収容されるように、昇降テーブル96を下げることができる。一方、電磁バルブ101を上昇状態に制御することにより、給排配管99と排気ポート105とが互いに接続され、給排配管100とエアチャンバ102とが互いに接続される。これにより、図7(B)に示すように、エアシリンダ94の伸縮ロッド94aを伸ばすことができるため、収容ケース93からレーザ変位計34が出るように、昇降テーブル96を上げることができる。 The electromagnetic valve 101 is operable in a lowering state in which the elevating table 96 is lowered and in an ascending state in which the elevating table 96 is raised. By controlling the electromagnetic valve 101 to the lowered state, the supply/discharge pipe 99 and the air chamber 102 are connected to each other, and the supply/discharge pipe 100 and the exhaust port 104 are connected to each other. Thereby, as shown in FIG. 7A, the telescopic rod 94a of the air cylinder 94 can be retracted, and the lifting table 96 can be lowered so that the laser displacement meter 34 is accommodated in the accommodation case 93. On the other hand, by controlling the electromagnetic valve 101 to rise, the supply/discharge pipe 99 and the exhaust port 105 are connected to each other, and the supply/discharge pipe 100 and the air chamber 102 are connected to each other. As a result, as shown in FIG. 7B, the telescopic rod 94a of the air cylinder 94 can be extended, and the lifting table 96 can be raised so that the laser displacement meter 34 comes out from the storage case 93.

このように、測定ユニット35に設けられたレーザ変位計34は、収容ケース93に収容される格納位置と、収容ケース93から出される測定位置と、に移動可能である。図7(B)に示すように、レーザ変位計34を測定位置に移動させることにより、レーザ変位計34は研磨ステージ30上のウェハWの径方向外方に配置される。これにより、レーザ変位計34からウェハWの外縁Eに向けてレーザ光を照射することができ、レーザ変位計34によってウェハWの外縁Eの位置を測定することが可能である。また、レーザ変位計34は、後述する制御システム120を構成する制御ユニット116に対して通信可能に接続されている。 In this way, the laser displacement meter 34 provided in the measurement unit 35 is movable between the storage position where it is stored in the storage case 93 and the measurement position where it is taken out from the storage case 93. As shown in FIG. 7B, by moving the laser displacement meter 34 to the measurement position, the laser displacement meter 34 is placed radially outward of the wafer W on the polishing stage 30. Thereby, it is possible to irradiate laser light toward the outer edge E of the wafer W from the laser displacement meter 34, and it is possible to measure the position of the outer edge E of the wafer W by the laser displacement meter 34. Further, the laser displacement meter 34 is communicably connected to a control unit 116 that constitutes a control system 120, which will be described later.

[制御システム]
図1に示すように、ウェハ製造ライン10には、研磨装置13,18,22,26および搬送装置15,19,23,27等を制御するため、複数の制御ユニット110~118が設けられている。ウェハ製造ライン10の制御ユニットとして、各研磨装置13,18,22,26を制御する制御ユニット110~113があり、各搬送装置15,19,23,27を制御する制御ユニット114~117がある。また、ウェハ製造ライン10の制御ユニットとして、これらの制御ユニットを統合制御するメイン制御ユニット118が設けられている。なお、各制御ユニット110~118は、有線や無線の通信ネットワーク119を介して互いに通信可能に接続されている。また、ウェハ製造ライン10に設けられる各制御ユニット110~118は、プロセッサおよびメインメモリ等が組み込まれたマイクロコントローラを有している。メインメモリには所定のプログラムが格納されており、プロセッサによってプログラムの命令セットが実行される。さらに、制御ユニット110~118には、入力回路、駆動回路および外部メモリ等が設けられている。
[Control system]
As shown in FIG. 1, the wafer manufacturing line 10 is provided with a plurality of control units 110 to 118 to control polishing devices 13, 18, 22, 26, transport devices 15, 19, 23, 27, etc. There is. As control units for the wafer manufacturing line 10, there are control units 110 to 113 that control each polishing device 13, 18, 22, and 26, and control units 114 to 117 that control each transfer device 15, 19, 23, and 27. . Further, as a control unit of the wafer manufacturing line 10, a main control unit 118 is provided which integrally controls these control units. Note that the control units 110 to 118 are communicably connected to each other via a wired or wireless communication network 119. Furthermore, each of the control units 110 to 118 provided in the wafer manufacturing line 10 has a microcontroller incorporating a processor, main memory, and the like. A predetermined program is stored in the main memory, and the instruction set of the program is executed by the processor. Furthermore, the control units 110 to 118 are provided with an input circuit, a drive circuit, an external memory, and the like.

また、本発明の一実施形態であるウェハ搬送装置23を制御するため、2つの制御ユニット112,116によって制御システム120が構成されている。ここで、図8は制御システム120の一例を示した図である。図8に示すように、制御システム120は、研磨装置22を制御する制御ユニット112、および搬送装置23を制御する制御ユニット116によって構成されている。制御ユニット112は、ステージ回転モータ41、ステージ昇降モータ39、電磁バルブ57およびドラム回転モータ62等を制御可能である。また、制御ユニット116は、搬送モータ75、調整アクチュエータ83、昇降アクチュエータ86、第1アーム部89、第2アーム部90、レーザ変位計34および電磁バルブ等を制御可能である。 Further, in order to control the wafer transfer device 23, which is an embodiment of the present invention, a control system 120 is configured by two control units 112 and 116. Here, FIG. 8 is a diagram showing an example of the control system 120. As shown in FIG. 8, the control system 120 includes a control unit 112 that controls the polishing device 22 and a control unit 116 that controls the transport device 23. The control unit 112 can control the stage rotation motor 41, the stage elevation motor 39, the electromagnetic valve 57, the drum rotation motor 62, and the like. Further, the control unit 116 can control the transport motor 75, the adjustment actuator 83, the elevation actuator 86, the first arm section 89, the second arm section 90, the laser displacement meter 34, the electromagnetic valve, and the like.

[搬送位置補正制御]
図9は研磨ステージ30およびウェハWを示した図である。前述したように、第1研磨工程Pp1においては、研磨ステージ30上にウェハWが搬送されるとともに、研磨ドラム31によってウェハWの外縁Eが研磨される。ここで、図9の拡大部分に示すように、ウェハWの中心位置であるウェハ中心Cwが、研磨ステージ30の中心位置であるステージ中心Csから外れていた場合には、ウェハWの外縁Eを均一に研磨することが困難である。そこで、制御システム120は、ウェハ中心Cwがステージ中心Csから外れていた場合に、搬送ユニット33によるウェハWの搬送位置を補正する搬送位置補正制御を実行する。
[Transportation position correction control]
FIG. 9 is a diagram showing the polishing stage 30 and the wafer W. As described above, in the first polishing step Pp1, the wafer W is transported onto the polishing stage 30, and the outer edge E of the wafer W is polished by the polishing drum 31. Here, as shown in the enlarged part of FIG. 9, if the wafer center Cw, which is the center position of the wafer W, is deviated from the stage center Cs, which is the center position of the polishing stage 30, the outer edge E of the wafer W is Difficult to polish uniformly. Therefore, the control system 120 executes transport position correction control to correct the transport position of the wafer W by the transport unit 33 when the wafer center Cw is deviated from the stage center Cs.

図10は搬送位置補正制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図11は搬送位置補正制御中の搬送装置23および研磨装置22を示した図であり、図12(A)および(B)は搬送位置補正制御中のステージユニット20および測定ユニット35を示した図である。なお、図12(A)には、ステージユニット20の平面図とともに、防水カバー98が取り外された測定ユニット35の平面図が示されている。また、図12(B)には、ステージユニット20の側面図とともに、防水カバー98が取り付けられた測定ユニット35の側面図が示されている。 FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the procedure for carrying out the conveyance position correction control. FIG. 11 is a diagram showing the transport device 23 and polishing device 22 under transport position correction control, and FIGS. 12(A) and 12(B) are diagrams showing the stage unit 20 and measurement unit 35 under transport position correction control. It is. Note that FIG. 12A shows a plan view of the stage unit 20 as well as a plan view of the measurement unit 35 with the waterproof cover 98 removed. Further, FIG. 12(B) shows a side view of the stage unit 20 as well as a side view of the measurement unit 35 to which the waterproof cover 98 is attached.

図10に示すように、ステップS10では、搬送ユニット33によって研磨ステージ30にウェハWが搬送されたか否かが判定される。ステップS10において、研磨ステージ30にウェハWが搬送されたと判定されると、ステップS11に進み、搬送回数C1のカウント処理が実行され、ステップS12進み、搬送回数C1が所定回数X1を上回るか否かが判定される。ステップS12において、搬送回数C1が所定回数X1を上回ると判定された場合には、ステップS13に進み、搬送回数C1のリセット処理が実行され、ステップS14に進み、レーザ変位計34を測定位置に移動させる。つまり、図11および図12に示すように、測定ユニット35の昇降テーブル96を上昇させることにより、レーザ変位計34は収容ケース93から出てウェハWの径方向外方に位置する測定位置に移動する。なお、図12に示された矢印r1は、ウェハWの径方向を示している。 As shown in FIG. 10, in step S10, it is determined whether the wafer W has been transported to the polishing stage 30 by the transport unit 33. When it is determined in step S10 that the wafer W has been transferred to the polishing stage 30, the process proceeds to step S11, where a process of counting the number of transfers C1 is executed, and the process proceeds to step S12, where it is determined whether or not the number of transfers C1 exceeds a predetermined number of times X1. is determined. In step S12, if it is determined that the number of times of conveyance C1 exceeds the predetermined number of times let That is, as shown in FIGS. 11 and 12, by raising the elevating table 96 of the measurement unit 35, the laser displacement meter 34 moves out of the storage case 93 and moves to the measurement position located radially outward of the wafer W. do. Note that the arrow r1 shown in FIG. 12 indicates the radial direction of the wafer W.

このように、レーザ変位計34を測定位置に移動させると、ステップS15に進み、研磨ステージ30を360°回転させながら、レーザ変位計34によってウェハWの外縁Eの位置(外縁データ)が測定される。つまり、図12(A)に示すように、ステージ回転モータ41を用いて、研磨ステージ30つまりウェハWを矢印r2方向に回転させる。また、図12(A)に一点鎖線Lで示すように、レーザ変位計34から外縁Eに向けてレーザ光を照射させ、外縁Eから反射したレーザ光がレーザ変位計34に取り込まれる。これにより、図12(A)の拡大部分に示すように、ウェハ外縁E上に設定される複数の測定点Pmの位置が、レーザ変位計34によって測定される。 When the laser displacement meter 34 is moved to the measurement position in this way, the process proceeds to step S15, and while the polishing stage 30 is rotated 360 degrees, the position of the outer edge E of the wafer W (outer edge data) is measured by the laser displacement meter 34. Ru. That is, as shown in FIG. 12(A), the polishing stage 30, that is, the wafer W, is rotated in the direction of arrow r2 using the stage rotation motor 41. Further, as shown by a dashed line L in FIG. 12A, a laser beam is irradiated from the laser displacement meter 34 toward the outer edge E, and the laser beam reflected from the outer edge E is taken into the laser displacement meter 34. Thereby, as shown in the enlarged part of FIG. 12(A), the positions of the plurality of measurement points Pm set on the outer edge E of the wafer are measured by the laser displacement meter 34.

ここで、図13はレーザ変位計34によって測定される外縁Eの変位の一例を示す図である。ウェハ中心Cwがステージ中心Csから外れていると、図13に示すように、レーザ変位計34は、研磨ステージ30の回転角度に応じて変化する外縁Eの位置つまり変位を検出する。なお、レーザ変位計34は、所定の回転角度毎に外縁Eの位置を測定しても良く、外縁Eの位置を連続的に測定しても良い。つまり、ウェハ外縁E上に設定される測定点Pmは、周方向に所定間隔で設定されていても良く、周方向に連続的に設定されていても良い。図10に示すように、ステップS15において、レーザ変位計34によってウェハ外縁Eの位置が測定されると、ステップS16に進み、測定ユニット35の昇降テーブル96を下降させることにより、レーザ変位計34を収容ケース93内の格納位置に移動させる。 Here, FIG. 13 is a diagram showing an example of the displacement of the outer edge E measured by the laser displacement meter 34. When the wafer center Cw deviates from the stage center Cs, the laser displacement meter 34 detects the position, that is, the displacement, of the outer edge E, which changes depending on the rotation angle of the polishing stage 30, as shown in FIG. Note that the laser displacement meter 34 may measure the position of the outer edge E at every predetermined rotation angle, or may measure the position of the outer edge E continuously. That is, the measurement points Pm set on the wafer outer edge E may be set at predetermined intervals in the circumferential direction, or may be set continuously in the circumferential direction. As shown in FIG. 10, when the position of the outer edge E of the wafer is measured by the laser displacement meter 34 in step S15, the process proceeds to step S16, and the laser displacement meter 34 is moved by lowering the lifting table 96 of the measurement unit 35. It is moved to the storage position within the storage case 93.

次いで、ステップS17では、レーザ変位計34によって測定されたウェハ外縁Eの位置に基づいて、研磨ステージ30の中心座標を原点とした場合におけるウェハWの中心座標(Xa,Ya)を算出する。つまり、ウェハ外縁Eの位置データからウェハWの輪郭データが生成され、ウェハWの輪郭データからウェハWの中心座標(Xa,Ya)が算出される。また、ステップS17では、図9に示すように、ステージ中心Csとウェハ中心Cwとの距離α、つまりステージ中心Csに対するウェハ中心Cwの偏心量αを算出する。なお、換言すれば、ステージ中心Csに対するウェハ中心Cwの偏心量αとは、ステージ中心Csを通過する中心軸とウェハ中心Cwを通過する中心軸とのXY平面における距離である。また、XY平面とは、Z方向に対して直交する平面である。 Next, in step S17, based on the position of the wafer outer edge E measured by the laser displacement meter 34, the center coordinates (Xa, Ya) of the wafer W are calculated when the center coordinates of the polishing stage 30 are set as the origin. That is, the contour data of the wafer W is generated from the position data of the wafer outer edge E, and the center coordinates (Xa, Ya) of the wafer W are calculated from the contour data of the wafer W. Further, in step S17, as shown in FIG. 9, the distance α between the stage center Cs and the wafer center Cw, that is, the eccentricity α of the wafer center Cw with respect to the stage center Cs is calculated. In other words, the eccentricity α of the wafer center Cw with respect to the stage center Cs is the distance in the XY plane between the center axis passing through the stage center Cs and the center axis passing through the wafer center Cw. Moreover, the XY plane is a plane orthogonal to the Z direction.

続くステップS18では、偏心量αが所定の閾値X2を上回るか否かが判定される。ステップS18において、偏心量αが閾値X2を上回ると判定された場合には、ステップS19に進み、ウェハ中心Cwがステージ中心Csに近づくように、搬送ユニット33の調整アクチュエータ83が制御される。つまり、ウェハ中心CwのY座標が「0」になるように、調整アクチュエータ83によって第2スライダ82をY方向に所定距離で移動させる。続く、ステップS20では、ウェハ中心Cwがステージ中心Csに一致するように、ウェハ搬送時に用いられる第1スライダ71の目標移動距離D1を補正する。つまり、ウェハ中心CwのX座標が「0」になるように、搬送モータ75による第1スライダ71の目標移動距離D1が補正される。 In the following step S18, it is determined whether the eccentricity amount α exceeds a predetermined threshold value X2. If it is determined in step S18 that the amount of eccentricity α exceeds the threshold value X2, the process proceeds to step S19, and the adjustment actuator 83 of the transport unit 33 is controlled so that the wafer center Cw approaches the stage center Cs. That is, the adjustment actuator 83 moves the second slider 82 by a predetermined distance in the Y direction so that the Y coordinate of the wafer center Cw becomes "0". Subsequently, in step S20, the target moving distance D1 of the first slider 71 used during wafer transport is corrected so that the wafer center Cw coincides with the stage center Cs. That is, the target moving distance D1 of the first slider 71 by the transport motor 75 is corrected so that the X coordinate of the wafer center Cw becomes "0".

なお、ステップS10において、研磨ステージ30にウェハWが搬送されていないと判定された場合、またはステップS12において、搬送回数C1が所定回数X1以下であると判定された場合には、調整アクチュエータ83の制御や目標移動距離D1の補正を行うことなくルーチンを抜ける。また、ステップS18において、偏心量αが閾値X2以下であると判定された場合には、調整アクチュエータ83の制御や目標移動距離D1の補正を行うことなくルーチンを抜ける。 Note that if it is determined in step S10 that the wafer W has not been transferred to the polishing stage 30, or if it is determined in step S12 that the number of transfers C1 is less than or equal to the predetermined number of times X1, the adjustment actuator 83 is The routine exits without performing any control or correction of the target moving distance D1. If it is determined in step S18 that the amount of eccentricity α is less than or equal to the threshold value X2, the routine exits without controlling the adjustment actuator 83 or correcting the target movement distance D1.

ここで、図14(A)および(B)は、ステージ中心Csに対するウェハ中心Cwの位置を示した図である。図14(A)には、搬送位置を補正する前の状況が示されており、図14(B)には、搬送位置を補正した後の状況が示されている。図14(A)に示すように、ステージ中心Csに対するウェハ中心Cwの偏心量αが閾値X2を上回る場合には、ステージ中心Csに対するウェハ中心Cwの座標(Xa,Ya)が算出される。そして、ウェハ中心CwのY座標が「0」になるように、調整アクチュエータ83によって第2スライダ82をY方向に所定距離で移動させる。また、ウェハ中心CwのX座標が「0」になるように、搬送モータ75による第1スライダ71の目標移動距離D1が補正される。 Here, FIGS. 14A and 14B are diagrams showing the position of the wafer center Cw with respect to the stage center Cs. FIG. 14(A) shows the situation before the transport position is corrected, and FIG. 14(B) shows the situation after the transport position is corrected. As shown in FIG. 14A, when the eccentricity α of the wafer center Cw with respect to the stage center Cs exceeds the threshold value X2, the coordinates (Xa, Ya) of the wafer center Cw with respect to the stage center Cs are calculated. Then, the adjustment actuator 83 moves the second slider 82 by a predetermined distance in the Y direction so that the Y coordinate of the wafer center Cw becomes "0". Further, the target moving distance D1 of the first slider 71 by the transport motor 75 is corrected so that the X coordinate of the wafer center Cw becomes "0".

これにより、図14(B)に示すように、次回搬送時においてはステージ中心Csに対してウェハ中心Cwを一致させるように、搬送ユニット33を用いてウェハWを搬送することができる。すなわち、研磨ステージ30に対するウェハWの搬送精度を高めることができ、研磨ステージ30とウェハWとの中心を互いに一致させることができるため、ウェハWの外縁Eの研磨精度を高めることができる。しかも、ウェハ製造ライン10において、定期的にステージ中心Csに対するウェハ中心Cwの偏心量αを判定することから、ウェハWの位置ズレによる研磨不良を大幅に削減することができる。 Thereby, as shown in FIG. 14B, the wafer W can be transported using the transport unit 33 so that the wafer center Cw is aligned with the stage center Cs during the next transport. That is, the accuracy of transporting the wafer W to the polishing stage 30 can be improved, and the centers of the polishing stage 30 and the wafer W can be made to coincide with each other, so that the polishing accuracy of the outer edge E of the wafer W can be improved. Furthermore, since the eccentricity α of the wafer center Cw with respect to the stage center Cs is periodically determined in the wafer manufacturing line 10, polishing defects due to misalignment of the wafer W can be significantly reduced.

また、レーザ変位計34によってウェハWの外縁データを測定することにより、ウェハWに接触することなく外縁データを測定することができる。これにより、ウェハWの品質を損なうことなく外縁データを取得することができる。さらに、測定機器であるレーザ変位計34は、収容ケース93に収容される格納位置と、収容ケース93から出される測定位置と、に移動可能である。これにより、研磨ドラム31によってウェハWを研磨する際には、レーザ変位計34を格納位置に移動させることできるため、研磨加工時に飛散する研磨液からレーザ変位計34を適切に保護することができる。 Further, by measuring the outer edge data of the wafer W with the laser displacement meter 34, the outer edge data can be measured without touching the wafer W. Thereby, outer edge data can be acquired without impairing the quality of the wafer W. Furthermore, the laser displacement meter 34, which is a measuring device, is movable between a storage position where it is housed in the housing case 93 and a measurement position where it is taken out from the housing case 93. As a result, when the wafer W is polished by the polishing drum 31, the laser displacement meter 34 can be moved to the storage position, so the laser displacement meter 34 can be appropriately protected from the polishing liquid that is scattered during the polishing process. .

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、2つの制御ユニット112,116によって制御システム120を構成しているが、これに限られることはなく、1つの制御ユニットによって制御システム120を構成しても良く、3つ以上の制御ユニットによって制御システム120を構成しても良い。また、図示する例では、第1スライダ71が移動するX方向と第2スライダ82が移動するY方向とが互いに直交しているが、これに限られることはなく、X方向とY方向とは互いに交差していれば良い。例えば、X方向とY方向とのなす角度が90°を下回っていても良く、X方向とY方向とのなす角度が90°を上回っていても良い。また、第1スライダ71を駆動する搬送モータ75としてサーボモータを用いることができ、第2スライダ82を駆動する調整アクチュエータ83に組み込まれる電動モータとしてサーボモータを用いることができる。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the spirit thereof. For example, in the above description, the control system 120 is configured by two control units 112 and 116, but the control system 120 is not limited to this, and the control system 120 may be configured by one control unit, or three control units. The control system 120 may be configured by the above control units. Further, in the illustrated example, the X direction in which the first slider 71 moves and the Y direction in which the second slider 82 moves are orthogonal to each other, but the invention is not limited to this, and the X direction and the Y direction are It is fine as long as they intersect with each other. For example, the angle between the X direction and the Y direction may be less than 90°, or the angle between the X direction and the Y direction may be greater than 90°. Further, a servo motor can be used as the transport motor 75 that drives the first slider 71, and a servo motor can be used as the electric motor incorporated in the adjustment actuator 83 that drives the second slider 82.

前述の説明では、測定機器としてレーザ光を用いたレーザ変位計34を用いているが、これに限られることはなく、非接触でウェハWの外縁データを取得可能であれば如何なる機器であっても良い。例えば、測定機器として、超音波式変位計を用いても良く、静電容量式変位計を用いても良く、渦電流式変位計を用いても良い。また、例えば、測定機器としてウェハ外縁Eの輪郭を撮像する撮像カメラを用いても良い。測定機器として撮像カメラを用いた場合であっても、ウェハWの外縁データとしてウェハWの輪郭データを検出することができ、ウェハWの輪郭データからウェハ中心Cwを算出することが可能である。また、前述の説明では、ウェハWにノッチが形成されているが、これに限られることはなく、ウェハWにオリエンテーションフラットが形成されていても良い。 In the above description, the laser displacement meter 34 using a laser beam is used as the measurement device, but the measurement device is not limited to this, and any device can be used as long as it can acquire data on the outer edge of the wafer W without contact. Also good. For example, as the measuring device, an ultrasonic displacement meter, a capacitance displacement meter, or an eddy current displacement meter may be used. Furthermore, for example, an imaging camera that captures an image of the outline of the outer edge E of the wafer may be used as the measuring device. Even when an imaging camera is used as the measuring device, the contour data of the wafer W can be detected as the outer edge data of the wafer W, and the wafer center Cw can be calculated from the contour data of the wafer W. Furthermore, in the above description, the wafer W has a notch formed therein, but the present invention is not limited to this, and the wafer W may also have an orientation flat formed therein.

23 搬送装置(ウェハ搬送装置)
27 搬送装置(ウェハ搬送装置)
28 搬送ハンド
30 研磨ステージ
32 搬送ハンド
34 レーザ変位計(測定機器)
71 第1スライダ
72 ガイドレール(第1ガイドレール)
75 搬送モータ(第1アクチュエータ)
81 ガイドレール(第2ガイドレール)
82 第2スライダ
83 調整アクチュエータ(第2アクチュエータ)
93 収容ケース(ケース)
120 制御システム
W ウェハ
E 外縁
X X方向(第1方向)
Y Y方向(第2方向)
D1 目標移動距離(目標距離)
Cw ウェハ中心
Cs ステージ中心
α 偏心量
X2 閾値
23 Transport device (wafer transport device)
27 Transfer device (wafer transfer device)
28 Transfer hand 30 Polishing stage 32 Transfer hand 34 Laser displacement meter (measuring device)
71 First slider 72 Guide rail (first guide rail)
75 Transport motor (first actuator)
81 Guide rail (second guide rail)
82 Second slider 83 Adjustment actuator (second actuator)
93 Containment case (case)
120 Control system W Wafer E Outer edge X X direction (first direction)
Y Y direction (second direction)
D1 Target movement distance (target distance)
Cw Wafer center Cs Stage center α Eccentricity X2 Threshold

Claims (4)

ウェハの外縁を研磨する研磨ステージに前記ウェハを搬送するウェハ搬送装置であって、
第1方向に延びる第1ガイドレールに取り付けられ、第1アクチュエータによって前記第1方向に駆動される第1スライダと、
前記第1スライダに設けられた第2ガイドレールに取り付けられ、第2アクチュエータによって前記第1方向に交差する第2方向に駆動される第2スライダと、
前記第2スライダに取り付けられ、前記研磨ステージに搬送される前記ウェハを把持する搬送ハンドと、
前記第1アクチュエータを制御することにより、前記搬送ハンドを前記第1方向に目標距離で移動させ、前記ウェハを前記研磨ステージに搬送する制御システムと、
前記制御システムに通信可能に接続され、前記研磨ステージに搬送された前記ウェハの外縁データを測定する測定機器と、
を有し、
前記制御システムは、前記外縁データに基づいて前記ウェハの中心位置であるウェハ中心を算出し、かつ前記研磨ステージの中心位置であるステージ中心に対する前記ウェハ中心の偏心量を算出し、
前記制御システムは、前記偏心量が閾値を上回る場合に、前記偏心量に基づき前記第2アクチュエータを制御して前記搬送ハンドを前記第2方向に移動させ、かつ前記偏心量に基づきウェハ搬送時の前記目標距離を補正する、
ウェハ搬送装置。
A wafer transport device that transports the wafer to a polishing stage that polishes the outer edge of the wafer,
a first slider attached to a first guide rail extending in a first direction and driven in the first direction by a first actuator;
a second slider attached to a second guide rail provided on the first slider and driven by a second actuator in a second direction intersecting the first direction;
a transport hand attached to the second slider and gripping the wafer being transported to the polishing stage;
a control system that controls the first actuator to move the transfer hand in the first direction by a target distance to transfer the wafer to the polishing stage;
a measurement device communicatively connected to the control system and measuring outer edge data of the wafer transferred to the polishing stage;
has
The control system calculates a wafer center, which is a center position of the wafer, based on the outer edge data, and calculates an eccentricity of the wafer center with respect to a stage center, which is a center position of the polishing stage.
The control system controls the second actuator based on the eccentricity to move the transfer hand in the second direction when the eccentricity exceeds a threshold, and controls the transfer hand during wafer transfer based on the eccentricity. correcting the target distance;
Wafer transport equipment.
請求項1に記載のウェハ搬送装置において、
前記測定機器は、前記外縁データとして、前記ウェハの外縁上に設定される複数の測定点の位置を測定する、
ウェハ搬送装置。
The wafer transport device according to claim 1,
The measuring device measures the positions of a plurality of measurement points set on the outer edge of the wafer as the outer edge data.
Wafer transport equipment.
請求項2に記載のウェハ搬送装置において、
前記測定機器は、前記研磨ステージが回転した状態のもとで、前記測定点の位置を測定する、
ウェハ搬送装置。
The wafer transport device according to claim 2,
The measurement device measures the position of the measurement point while the polishing stage is rotated.
Wafer transport equipment.
請求項1~3の何れか1項に記載のウェハ搬送装置において、
前記測定機器は、ケースに収容される格納位置と、前記ケースから出て前記外縁データを測定する測定位置と、に移動可能である、
ウェハ搬送装置。
The wafer transport device according to any one of claims 1 to 3,
The measurement device is movable between a storage position where it is housed in a case and a measurement position where it comes out of the case and measures the outer edge data.
Wafer transport equipment.
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