JP2836923B2 - ポリシング仕上げ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリシング仕上げ装置に関する。

（従来技術） 本出願人は、定盤上に配置する複数のワーク（ポリシ
ングプレートにウェハーを接着した状態のものを呼ぶ場
合もある）を自動的に供給するとともに、定盤上にワー
クを圧接しつつ各ワークを同一速度で自転させつつ均一
に研磨できる研磨方法およびその装置を出願している
（特公昭63−20674号参照）。

この発明の中に示されているワーク供給装置は、コン
ベヤで搬送されたワークをコンベヤに沿って進退するチ
ャックを設け、このチャックがコンベヤ上からポリシン
グ装置にワークを搬送するようにした装置である。

（発明が解決しようとする課題） 上記ワーク供給装置は、コンベヤに沿って進退させる
ため、装置が長尺になり、かつ複雑になってしまう。

また、ワークの重さの違いにより、装置のバランスを
保つため、重りの調節が必要であった。

一方、半導体ウェハーに形成される回路パターン等の
高密度化に伴って、ウェハーも高精度の仕上げが要求さ
れるようになってきている。

したがって、高精度のウェハーの仕上げを行うために
複数のポリシング装置を並設して、徐々に仕上げエード
を上げていくようにしてポリシング仕上げを行うように
している。

しかし、複数のポリシング装置を並設した際に、上記
ワーク供給装置を介して行うと、各ポリシング装置の間
隔を大きく確保しないと、各装置のレイアウトができな
くなってしまう。また、ポリシング装置からのワークの
排出、およびコンベヤへのワークの供給も別途装置が必
要となり、大規模な設備になってしまう。

そこで、本発明は、複数と装置を小スペースでレイア
ウトすることができ、またワークの排出・供給が容易な
ポリシング仕上げ装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために次の構成を備えて
なる。

すなわち、ポリシング仕上げ装置は、 複数のワークが押圧される上面を有し、回転してワー
クを研磨する定盤と、該定盤の中央部に回転可能に配置
され、前記各ワークが当接するセンターローラと、前記
各ワークに対応する数が定盤の周囲に該定盤の周方向に
所定の間隔をあけて設けられ、ワークに当接してセンタ
ーローラとの間でワークを保持する位置と、ワークを定
盤の回転と共に移動可能とする位置とに移動可能なガイ
ドローラとを備えるポリシング装置を少なくとも２台並
設したポリシング仕上げ装置であって、前段のポリシン
グ装置のワークを、前記ガイドローラの一つによって前
記センターローラとの間で保持される位置である排出位
置から排出し、次段のポリシング装置のワーク供給位置
へワークを搬入する搬出入装置が、軸線を中心に回転可
能な主軸と、該主軸に、その主軸の直交方向へ延出する
と共に、該主軸に直交する方向へ進退可能に設けられ、
且つ水平面内で回転する回転アームと、該回転アームの
先端に設けられ、ワークを吸着する吸着盤と、前記主軸
を軸線を中心に回転させ、前記回転アームを水平面内で
回転させる回転用のアクチュエータと、前記回転アーム
を、前記主軸に直交する方向へ進退させるように駆動
し、前記前段のポリシング装置の排出位置で前記吸着盤
によって吸着されたワークを、センターローラとガイド
ローラとの保持状態から解除すべく駆動するシリンダと
を備え、前記主軸および／または吸着盤が上下動可能に
設けられ、前記主軸の軸線が、並設された２つのポリシ
ング装置の２つのセンターローラの中心を結んだ仮想線
の中間点に位置するように配置されていることを特徴と
する。

また、前記吸着盤に吸着されたワークを反転させる反
転用のアクチュエータを備えることで、ワークを次のポ
リシング装置に移す際に、ワークのポリシング状態を確
認することができる。

（作用） 次に、本発明の作用について述べる。

前段のポリシング装置でポリシング加工されたワーク
を、搬出入装置により次段のポリシング装置に送り順次
ポリシング仕上げを行う。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図は２台のポリシング装置を並設した状態を示す
正面図、第２図は２台のポリシング装置の定盤上面を示
し平面説明図である。

図面において、２台のポリシング装置が並設されてい
る。このポリシング装置は、一次研磨を行う一次ポリシ
ング装置10Aと、二次研磨（仕上げ）を行う二次ポリシ
ング装置10Bとから構成されている。各ポリシング装置1
0A、10Bは同一の構造であるが、定盤上面に貼り付けら
れた研磨クロスの種類や研磨材の粒度等が異なってい
る。

12は定盤で、駆動軸（図示せず）により駆動するもの
である。この定盤12の中心にはセンターローラ14が回転
可能に設置されている。

16はトップリングである。このトップリング16は４個
設けられ、定盤12上方の機体11から垂下している。この
トップリング16は上下動可能、かつ回転自在である。ま
た、トップリング16は、ポリシングプレートにウェハー
を貼り付けたワーク20を定盤12上に押圧するものであ
る。

定盤12の周囲には、前記トップリング16に対応する４
個のガイドローラ18が配置されている。各ガイドローラ
18とセンターローラ14とにトップリング16が当接して、
各トップリング16の回転速度を一定に保つようになって
いる。また、ワーク20（ポリシグプレート）もガイドロ
ーラ18とセンターローラ14とに当接して保持される。

各ガイドローラ18は、それぞれ外方向に反転可能であ
る。

前記一次ポリシング装置10Aと二次ポリシング装置10B
との間に、一次ポリシング装置10Aでポリシングされた
ワーク20を二次ポリシング装置10Bに搬送するための搬
出入装置30が設けられている。

ここで搬出入装置30について、第３図を参照しつつ説
明する。

搬出入装置30を構成するケーシング30a内部から主軸2
2が上方に延出している。この主軸22の軸線が、２つの
センターローラ14、14の中心を結んだ仮想線の中間点と
なるように配置されている。

主軸22はケーシング30a内部に設けられた回転用のア
クチュエータ32に連結され、軸線を中心に回転可能であ
る。また、主軸22は軸受け31により支持されている。

主軸22の上端には側面Ｌ型の支持フレーム34が固定さ
れ、この支持フレーム34からアーム36が主軸22の軸線と
直交する方向に延出している。このアーム36の後端には
該アーム36を軸線を中心に回転させる反転用のアクチュ
エータ38が連結されるとともに、このアクチュエータ38
は支持フレーム34に固定されたアーム36の伸縮用のシリ
ンダ40に連結されている。

アーム36の先端にはヘッド42が設けられ、このヘッド
42の下面には吸着盤44が設けられている。吸着盤44は負
圧により吸引してワーク20を吸着するものである。ま
た、ヘッド42には吸着盤44を上下動させるシリンダが内
設されている。

続いて、上記ポリシング装置10A、10Bおよび搬出入装
置30の動きについて、第２図を参照して説明する。

第２図では、定盤12にワーク20がセットされた状態が
示されている。

一次ポリシング装置10Aのガイドローラ18a、18b、18
c、18dを反転させておく。そして、ワークの供給位置Ｐ
における定盤12の回転方向奥に位置するガイドローラ18
aをセットし、供給位置Ｐからワーク20aを供給する。そ
して、定盤12を回動させ、ワーク20aをガイドローラ18a
とセンターローラ14との間で保持させる。

続いて、定盤12の反回転方向に隣接するガイドローラ
18bをセットして同様に次のワーク20bを保持する。

以下同様にして順次ワーク20c、20dを保持させる。

そして、各トップリング16を降下させて、定盤12との
間にワーク20を保持する。そして、定盤12を回転駆動し
て一次ポリシングを行う。

一次ポリシング終了後に、各トップリング16を上昇さ
せ、二次ポリシング装置10Bに隣接するガイドローラ18b
とセンターローラ14との間に保持されたワーク20bを搬
出入装置30の吸着盤44で吸着する。そして、アーム36を
伸ばして、ガイドローラ18bとセンターローラ14とで保
持されたワーク20bの保持状態を解除するとともに、ヘ
ッド42内のシリンダを駆動して吸着盤44を上昇させる。
続いて、軸体22を中心に回動して二次ポリシング装置10
Bにワーク20bを供給する。このとき、アーム36がシリン
ダ40により伸縮可能なので、ワーク20bをガイドローラ1
8等に当たらないようにコントロールして供給すること
ができる。

二次ポリシング装置10B定盤12上のワーク供給位置Ｑ
に移動したワーク20bを、吸着盤44を下げるとともに、
吸着を解除して定盤12上に供給する。

一方、二次ポリシング装置10Bでは、ワーク供給位置
Ｑに対する定盤12の回転方向奥に位置するガイドローラ
18Iをセットし、定盤12を回転させることによりワーク2
0b（20I）が移動して、ガイドローラ18Iとセンターロー
ラ14との間で保持される。

一次ポリシング装置10Aでは、次のワーク20cを保持し
ているガイドローラ18cを反転させ、定盤12の回転によ
りセンターローラ14とガイドローラ18bとで次のワーク2
0cを保持させる。この状態で、前記同様にして搬出入装
置30によりワーク20cを二次ポリシング装置10Bに搬送す
る。

そして、二次ポリシング装置10Bの定盤12の反回転方
向に隣接するガイドローラ18IIをセットして同様に次の
ワーク20c（20II）を保持させる。

以下同様にして一次ポリシング装置10Aおよび二次ポ
リシング装置10Bを作動させて、二次ポリシング装置10B
に一次ポリシング仕上げが終了したワーク20d（20II
I）、20a（20IV）を順次搬送して、センターローラ14と
ガイドローラ18III、18IVとの間でそれぞれで保持させ
る。

そして、二次ポリシング装置10Bのトップリング16を
降下させて、定盤12との間にワーク20を保持する。そし
て、定盤12を駆動して二次ポリシング加工を行う。

なお、上記搬出入装置30の動作の中で、一次ポリシン
グ装置10Aから二次ポリシング装置10Bにワーク20を搬送
する際に、ワーク20を吸着したヘッド42を反転用のアク
チュエータ38を駆動することにより反転させて、ウェハ
ーのポリシング状態を確認することができる。このこと
により、二次ポリシング装置10Bでのポリシング仕上げ
の状態の調節が可能となる。

前記搬出入装置30では、吸着盤44の上下動をヘッド42
内のシリンダにより行ったが、主軸22を上下に移動可能
と構成しても良い。

なお、上記搬出入装置30を、例えば二次ポリシング装
置10Bの排出位置に設けることにより、ポリシングプレ
ートに貼り付けられたウェハーを上向きとして取り出す
ことが可能となり、ウェハーを傷つけずに取り出すこと
もできる。

以上本発明の好適な実施例を挙げて種々説明したが、
本発明が上述した実施例に限定されるものでないことは
いうまでもなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多く
の改変をない得ることはもちろんである。

（発明の効果） 以上本発明について述べたように、本発明のポリシン
グ仕上げ装置は、前段のポリシング装置のワークの排出
位置から次段のポリシング装置のワーク供給装置へワー
クを搬入する搬出入装置を設けたので、ワークの搬出入
が容易である。

そして、搬出入装置の吸着盤を支持する回転アームが
シリンダによって進退するので、簡単な構成でありなが
ら、ワークを定盤上で移動させてセンターローラとガイ
ドローラとの間の挟持状態を好適に解除でき、そのワー
クをガイドローラ等に当たらないように容易且つ好適に
搬出できるという著効を奏する。

また、回転アームを水平面内で回転させるように回転
する主軸の軸線が、並設された２つのポリシング装置の
２つのセンターローラの中心を結んだ仮想線の中間点に
位置するように配置されていることで、並列したポリシ
ング装置の両定盤上面に対する搬出入装置の駆動範囲の
自由度を向上できると共に、その搬出入装置を小スペー
ス内にレイアウトできるという著効を奏する。

さらに、搬出入装置の主軸が上記のように配置される
ことで、ワークを反転させるスペースを好適に得ること
ができ、請求項２のようにワークを反転させる反転用の
アクチュエータを備えることで、ワークを次のポリシン
グ装置に移す際に、ワークのポリシング状態を確認する
ことができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポリシング装置の正面図、第２図は第
１図のポリシング装置の概略的な平面説明図、第３図は
搬出入装置を示す部分断面説明図である。 10A、10B……ポリシング装置、 12……定盤、14……センターローラ、 16……トップリング、 18……ガイドローラ、 20……ワーク、30……搬出入装置、 36……アーム、44……吸着盤。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のワークが押圧される上面を有し、回
   転してワークを研磨する定盤と、 設定盤の中央部に回転可能に配置され、前記各ワークが
   当接するセンターローラと、 前記各ワークに対応する数が定盤の周囲に該定盤の周方
   向に所定の間隔をあけて設けられ、ワークに当接して前
   記センターローラとの間でワークを保持する位置と、ワ
   ークを定盤の回転と共に移動可能とする位置とに移動可
   能なガイドローラとを備えるポリシング装置を少なくと
   も２台並設したポリシング仕上げ装置であって、 前段のポリシング装置のワークを、前記ガイドローラの
   一つによって前記センターローラとの間で保持される位
   置である排出位置から排出し、次段のポリシング装置の
   ワーク供給位置へワークを搬入する搬出入装置が、 軸線を中心に回転可能な主軸と、 該主軸に、その主軸の直交方向へ延出すると共に、該主
   軸に直交する方向へ進退可能に設けられ、且つ水平面内
   で回転するアームと、 該回転アームの先端に設けられ、ワークを吸着する吸着
   盤と、 前記主軸を軸線を中心に回転させ、前記回転アームを水
   平面内で回転させる回転用のアクチュエータと、 前記回転アームを、前記主軸に直交する方向へ進退させ
   るように駆動し、前記前段のポリシング装置の排出位置
   で前記吸着盤によって吸着されたワークを、センターロ
   ーラとガイドローラとの保持状態から解除すべく駆動す
   るシリンダとを備え、 前記主軸および／または吸着盤が上下動可能に設けら
   れ、 前記主軸の軸線が、並設された２つのポリシング装置の
   ２つのセンターローラの中心を結んだ仮想線の中間点に
   位置するように配置されていることを特徴とするポリシ
   ング仕上げ装置。
2. 【請求項２】前記吸着盤に吸着されたワークを反転させ
   る反転用のアクチュエータを備えることを特徴とする請
   求項１記載のポリシング仕上げ装置。