JP3500260B2 - 研磨装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体のウエハ表
面を高精度に研磨するための研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩや半導体メモリの製造に使用され
るシリコン等のウエハは、その表面の平滑度と粗さが製
品品質を決める重要な要素となる。そのため、インゴッ
トから切り出されたシリコンウエハは、通常はまずダイ
ヤモンド砥石による機械研削により表面を平滑にした
後、シリカを溶かしたアルカリ水溶液を供給しながら定
盤上の研磨布で研磨することにより、必要な平滑度と表
面粗さを得ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
研磨装置では、研削後のウエハを定位置で１枚ずつヘッ
ドに吸着して研磨が行われ、また研削後のウエハを収容
したカセットから１枚ずつヘッドに吸着して研磨洗浄し
た後、ヘッドから外して再びカセットに収容するまでの
工程が１回毎に行われるため、生産性が低いという課題
があった。また、研磨洗浄後のウエハをロボットやベル
トで搬送する際に破損したり、汚したりする問題があ
り、生産性が低いという課題があった。

【０００４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、生産性の高い研磨装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、カセット内に収容された複数枚のウエハ
を、カセットから研磨ヘッドに吸着して研磨洗浄し、再
びカセット内に収容するまでの工程を連続して行えるよ
うにしたものであり、複数枚のウエハを同時に研磨でき
るように複数の研磨ヘッドの位置を割り出すインデック
ス部を備え、また研磨洗浄後のウエハを破損したり汚さ
ないように、水流を利用してカセットまで搬送してカセ
ット内に収容するので、生産性の高い研磨装置を実現す
ることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明による研磨装置は、カセッ
ト内に収容された研削後のウエハを吸着して垂直方向に
１８０度回転してウエハ搬送部へ受け渡すローディング
部と、ローディング部から受け取ったウエハをローディ
ング位置から着脱・洗浄位置へ搬送するとともに、研磨
洗浄後のウエハを着脱・洗浄位置で受け取ってアンロー
ディング位置へ搬送するウエハ搬送部と、着脱・洗浄位
置でウエハを吸着して水平方向に１８０度回転して研磨
位置まで搬送するインデックス部と、研磨位置でウエハ
に接触して研磨液と研磨布によりウエハを研磨する定盤
と、研磨後のウエハを着脱・洗浄位置で洗浄するウエハ
洗浄部と、アンローディング位置でウエハを吸着して垂
直方向に１８０度回転してカセット収納位置まで搬送す
るアンローディング部とを備えたものであり、カセット
に収容された複数枚のウエハを、カセットから研磨ヘッ
ドに吸着して研磨洗浄し、再びカセット内に収容するま
での工程を連続して行うことができ、生産性の高い研磨
装置を実現することができる。

【０００７】また本発明による研磨装置は、ローディン
グ部が、複数枚のウエハをそれぞれの段に収容したカセ
ットを上下方向に移動する昇降手段と、カセットの各段
からウエハを受け取って待機位置へ１枚ずつ搬送するコ
ンベアベルトと、待機位置でウエハの下面を吸着して垂
直方向に１８０度回転させ、ローディング位置でウエハ
搬送装置の仮受け部へ受け渡すロボットアームとを備え
たものであり、カセット内のウエハを連続してウエハ搬
送装置へ搬送することができる。

【０００８】 また本発明による研磨装置は、ウエハ搬
送部が、ローディング部からウエハを受け取って保持す
るウオータプールおよび開閉可能なチャックを有する仮
受け部と、仮受け部をローディング位置からアンローデ
ィング位置の間で移動する搬送手段と、ウエハの受け渡
しに際しチャックを開くとともに、着脱・洗浄位置で仮
受け部を上下方向に移動させる昇降手段とを備えたもの
であり、ウエハを破損したり汚したりすることなく搬送
することができるとともに、ウエハの受け渡しをスムー
ズに行うことができる。

【０００９】また本発明による研磨装置は、インデック
ス部が、インデックス部全体を割り出しのために水平方
向に回転させる手段と、ウエハを吸着して独立に回転す
る複数の研磨ヘッドと、各研磨ヘッドを上下方向に移動
させるとともに、下方の定盤に対する加圧荷重を独立に
制御する手段とを備えたものであり、複数のウエハを一
方では着脱・洗浄し、他方では研磨することにより、生
産性を高めることができる。

【００１０】また本発明による研磨装置は、ウエハ洗浄
部が、インデックス部の研磨ヘッドに吸着された複数の
ウエハを同時に洗浄する複数の洗浄手段を備えたもので
あり、複数のウエハを同時に洗浄できるので、生産性を
高めることができる。

【００１１】また本発明による研磨装置は、アンローデ
ィング部が、アンローディング位置でウエハ搬送部の仮
受け部からウエハの上面を吸着して垂直方向に１８０度
回転して水流板上にウエハを乗せるロボットアームと、
水流板上を流れるウエハを下流位置でカセットの各段に
収容するための押圧手段と、カセットを上下方向に移動
させる昇降手段とを備えたものであり、研磨洗浄後のウ
エハを水流を利用して搬送するので、ウエハを破損した
り汚したりすることなしにカセット内に収容することが
でき、生産性を高めることができる。

【００１２】

【実施例】

（研磨装置全体の構成および動作）以下、本発明の実施
例について図面を参照して説明する。まず始めに研磨装
置全体の構成および動作について説明する。図１は本実
施例における研磨装置の概略平面図、図２は同装置の概
略正面図である。１００は研削後の複数枚のウエハ１を
収容したカセット２からウエハ１を１枚ずつ吸着して、
垂直方向に１８０度回転してウエハ搬送部２００へ受け
渡すローディング部である。２００はローディング部１
００から受け取ったウエハをローディング位置Ｐ３から
着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５へ搬送するとともに、研磨洗
浄後のウエハを着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５で受け取って
アンローディング位置Ｐ８へ搬送するウエハ搬送部であ
る。３００は着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５でウエハを吸着
して水平方向に１８０度回転して研磨位置Ｐ６、Ｐ７ま
で搬送するインデックス部である。４００は研磨位置Ｐ
６、Ｐ７でウエハを研磨液と研磨布により研磨する定盤
である。５００は研磨後のウエハを着脱・洗浄位置Ｐ
４、Ｐ５で洗浄するウエハ洗浄部である。６００はアン
ローディング位置Ｐ８でウエハを吸着して垂直方向に１
８０度回転してカセット収納位置まで搬送するアンロー
ディング部である。７００は基端部を中心に揺動して定
盤４００上の研磨布の表面をドレッシングする研磨布調
整部である。

【００１３】ローディング部１００は、複数枚のウエハ
１をそれぞれの段に収容したカセット２を上下方向に移
動する昇降手段１０１と、カセット２内のウエハ１をセ
ット位置Ｐ１から待機位置Ｐ２へ搬送する一対のコンベ
アベルト１０２と、待機位置Ｐ２のウエハ１を下側から
吸着して垂直方向に１８０度回転するロボットアーム１
０３とを備えている。ロボットアーム１０３は、一対の
コンベアベルト１０２の間に配置されて真空ポンプに接
続された吸引パッド１０４を先端部に有し、基端部がブ
ラケット１０５に回転可能に支持されている。

【００１４】ウエハ搬送部２００は、ローディング部１
００からウエハを受け取る仮受け部２０１と、仮受け部
２０１をローディング位置Ｐ３から着脱・洗浄位置Ｐ
４、Ｐ５およびアンローディング位置Ｐ８までの間をガ
イド２０２に沿って直線的に移動させるボールねじ方式
の駆動部２０３とを備えている。仮受け部２０１は、ウ
エハを保持するウオータプール２０４と、ウオータプー
ル２０４上のウエハの周囲を保持して芯出しを行う開閉
可能なチャック２０５と、ウオータプール２０４を上下
方向に移動させる昇降手段２０６とを有する。

【００１５】インデックス部３００は、インデックス部
全体を割り出しのためにインデックステーブル３２７を
水平方向に回転させるテーブル駆動部３０１と、ウエハ
を吸着して回転する４軸の研磨ヘッド３０２、３０３、
３０４、３０５と、各研磨ヘッドの回転を独立に制御す
る研磨ヘッド駆動部３０７、３０８、３０９、３１０
と、ウエハを吸着して下方の定盤４００に対する加圧力
を独立に制御する吸引・加圧部３１１、３１２、３１
３、３１４を備えている。

【００１６】定盤４００は、インデックス部３００の研
磨位置Ｐ６、Ｐ７にまたがる下方の位置に配置され、そ
の上面には研磨布が取り付けられ、水平方向に回転させ
る手段を備えている。また、図示されない手段により、
ガイド２０２に沿って所定の範囲で往復運動ができるよ
うになっている。

【００１７】ウエハ洗浄部５００は、先端部にブラシ５
０１を有する２軸の回転軸５０２と、回転軸５０２を回
転させるモータ５０３と、回転軸５０２をインデックス
部３００の着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５に向けて進退させ
る直動搬送装置５０４を備えている。

【００１８】アンローディング部６００は、ローディン
グ部１００の一対のコンベアベルト１０２の代わりに一
対の水流板６０２を備え、同様な昇降手段６０１と、先
端部に吸引パッド６０４を有し基端部をブラケット６０
５に回転可能に支持されたロボットアーム６０３を備え
ている。さらに、一対の水流板６０２の間を移動してウ
エハ３をカセット４内に押し込むためのアシストピン６
０６と、これを駆動する直動搬送装置６０７とを備えて
いる。

【００１９】研磨布調整部７００は、先端部にモータ７
０１により回転する砥石７０２を有し、基端部には、先
端部を揺動させるために揺動レバー７０３を介してエア
シリンダ７０４が連結されている。

【００２０】次に、上記のように構成された研磨装置の
動作について説明する。カセット２は、中央部に桟を有
し前後を切り欠いた１０段から２５段前後の棚が形成さ
れており、その各段に研削後のウエハ１が収納されてセ
ット位置Ｐ１で昇降手段１０１にセットされる。この状
態から昇降手段１０１が少し降下すると、一番下の段の
ウエハが、回転しているコンベアベルト１０２上に乗っ
て待機位置Ｐ２まで搬送される。待機位置Ｐ２に来る
と、一対のコンベアベルト１０２の間の下側から吸引パ
ッド１０４が上昇してウエハ１を下側の裏面（以下、研
磨する面を表面、研磨しない面を裏面という。）を吸着
して基端部を中心に１８０度回転して、先端部に吸着し
たウエハを裏返して、ローディング位置Ｐ３に位置する
ウエハ搬送部２００の仮受け部２０１に引き渡す。この
状態では、仮受け部２０１のウエハは表面が下側になっ
ている。

【００２１】ウエハ搬送部２００の仮受け部２０１は、
チャック２０５を開いた状態で位置Ｐ３で待機してお
り、ローディング部１００のロボットアーム１０は、反
転して仮受け部２０１のウオータプール２０４の上でウ
エハに対する吸着を開放し、ウエハをウオータプール２
０４の上に浮かべる。すなわち、ウエハの表面は、常に
水が溢れ出ているウオータプール２０４上の水に接触す
ることになるので、汚れることがない。その後、チャッ
ク２０５が閉じて、仮受け部２０１をガイド２０２およ
び駆動部２０３により位置Ｐ４まで搬送し、そこで停止
する。この状態では、位置Ｐ４の上に研磨ヘッド３０２
が位置しているので、ウエハ搬送部２００は、ウオータ
プール２０４を上昇させて、ウエハの裏面を研磨ヘッド
３０２に吸着させる。その後、仮受け部２０１は、下降
して再び位置Ｐ４からＰ３に戻り、そこで次のウエハが
来るまで待機する。なお、チャック２０５は、以降の工
程において、ウエハを受け渡す際には開き、ウエハを保
持している時は閉じるように制御される。

【００２２】この間、ローディング部１００のロボット
アーム１０３は、もとの待機位置Ｐ２に戻っており、昇
降手段１０１が再び所定量下降すると、カセット２の下
から２段目のウエハ１がコンベアベルト１０２上に乗っ
て位置Ｐ１からＰ２へ搬送され、同様にしてロボットア
ーム１０３によりウエハ１が位置Ｐ３の仮受け部２０１
へ引き渡される。仮受け部２０１は、今度は位置Ｐ３か
ら位置Ｐ５へ移動し、そこに待機している研磨ヘッド３
０３にウエハを吸着させた後、もとの位置Ｐ３へ戻る。

【００２３】研磨ヘッド３０２および３０３にウエハが
吸着されると、研磨ヘッド３０２および３０３が上昇
し、インデックス部３００が水平方向に１８０度回転
し、研磨ヘッド３０２および３０３は、それぞれ研磨位
置Ｐ６およびＰ７に移動する。同時に、反対側にあった
研磨ヘッド３０４および３０５が、着脱・洗浄位置Ｐ４
およびＰ５に移動する。研磨ヘッド３０２および３０３
は、研磨位置Ｐ６およびＰ７に移動すると、回転しなが
ら下降して、同様に回転する定盤４００上の研磨布にウ
エハを所定の圧力で圧接させ、研磨液を供給しながらウ
エハの表面を研磨する。

【００２４】この間、着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５に移動
した研磨ヘッド３０４、３０５に対して、上記したと同
様に、カセット２内のウエハ１が、ローディング部１０
０によりウエハ搬送部２００へ渡され、次いでウエハ搬
送部２００により位置Ｐ４、Ｐ５へ搬送され、そこでウ
エハが研磨ヘッド３０４、３０５に吸着される。

【００２５】位置Ｐ６、Ｐ７での研磨が終了すると、研
磨ヘッド３０２および３０３は、上昇して定盤４００か
ら離れるとともに、インデックス部３００が水平方向に
１８０度回転し、研磨ヘッド３０２および３０３をもと
の着脱・洗浄位置Ｐ４およびＰ５に移動させる。同時
に、ウエハを吸着した反対側の研磨ヘッド３０４、３０
５が、研削位置Ｐ６、Ｐ７に移動する。

【００２６】着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５に戻った研磨ヘ
ッド３０２、３０３に対し、ウエハ洗浄部５００の直動
搬送装置５０４が位置Ｐ４、Ｐ５に向けて回転軸５０２
を移動させ、モータ５０３により回転するブラシ５０１
が、研磨ヘッド３０２、３０３に吸着されたウエハの表
面を洗浄する。

【００２７】洗浄後、ウエハ洗浄部５００の回転軸５０
２がもとの位置に戻るとともに、位置Ｐ３に待機してい
た仮受け部２０１が、位置Ｐ５に移動して研磨ヘッド３
０３からウエハを受け取り、アンローディング位置Ｐ８
に搬送する。アンローディング位置Ｐ８では、アンロー
ディング部６００のロボットアーム６０３が、その先端
部の吸引パッド６０４で仮受け部２０１の研磨後のウエ
ハ３の裏面を吸着して１８０度反転して、受け渡し位置
Ｐ９でウエハ３を水流板６０２の上に乗せる。この状態
では、ウエハ３は表面を上側に向けている。水流板６０
２は、下流側に向けて少し傾斜しているので、ウエハ３
は水流に乗って移動し、収納位置Ｐ１０で待機している
カセット４の最上段の棚に中に、アシストピン６０６に
より押し込まれる。

【００２８】この間、仮受け部２０１は、位置Ｐ４に戻
って研磨ヘッド３０２からウエハを受け取り、アンロー
ディング位置Ｐ８に移動する。そして同様に、アンロー
ディング部６００のロボットアーム６０３が、その先端
部の吸引パッド６０４で仮受け部２０１のウエハ３を吸
着して１８０度反転して、ウエハ３を水流板６０２上に
乗せ、昇降手段６０１により下降していたカセット４内
の上から２段目の棚に収容する。以下、上記した工程を
カセット４内にすべての棚にウエハ３が収容されるまで
繰り返す。

【００２９】（インデックス部の構成および動作）次
に、上記したインデックス部３００の詳細について説明
する。図３はインデックス部３００の概略平面図であ
り、３０１はテーブル駆動部、３０２〜３０５は研磨ヘ
ッドである。３０６はインデックス部３００を回転駆動
するインデックスモータ、３０７から３１０は各研磨ヘ
ッド３０２〜３０５を回転駆動するヘッド駆動部、３１
１から３１４は各研磨ヘッド３０２〜３０５のための一
対の吸引・加圧部である。３１５は増圧ユニットであ
り、重量のあるインデックス部３００を上下動させるに
際して空気圧を油圧に変換する装置である。

【００３０】図４はテーブル駆動部３０１の断面図であ
る。インデックスモータ３０６の回転軸には電磁クラッ
チ３１６を介して駆動ギヤ３１７が固定され、駆動ギヤ
３１７には従動ギヤ３１８が噛み合っている。従動ギヤ
３１８は連結リング３１９を介して駆動軸３２０に固定
されている。駆動軸３２０には、油圧シリンダ３２１の
内筒３２２が固定され、油圧シリンダ３２１の外筒３２
３は、懸架ディスク３２４に固定されている。外筒３２
３には、給排油のためのポート３２５、３２６が形成さ
れて、図示されない油圧制御回路に接続されている。駆
動軸３２０の下端部のフランジ３２０ａには、インデッ
クステーブル３２７およびカービックカップリング３２
８の一方のギヤ板３２９が固定され、他方のギヤ板３３
０は懸架ディスク３２４に固定されている。

【００３１】インデックスモータ３０６は、１８０度ず
つ正転、反転を繰り返し、その回転力は、電磁クラッチ
３１６、駆動ギヤ３１７、従動ギヤ３１８、連結リング
３１９を通して駆動軸３２０に伝えられる。モータ３０
６が回転するとき、油圧シリンダ３２１により駆動軸３
２０が上昇して、カービックカップリング３２８のギヤ
板３２９と３３０の係合が外れ、インデックステーブル
３２７が回転する。インデックステーブル３２７が１８
０度近くまで回転すると、電磁クラッチ３１６および油
圧シリンダ３２１がオフ状態になり、インデックステー
ブル３２７は自身の慣性力により回転を続け、カービッ
クカップリング３２８のギヤが噛み合う位置でインデッ
クステーブル３２７の回転が停止し、割り出しが行われ
る。このカービックカップリング３２８によって、ウエ
ハ搬送部２００の仮受け部２０１に保持されたウエハに
対する着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５を正確に割り出すこと
ができ、ウエハの受け渡しを確実に行うことができる。

【００３２】図５はインデックス部３００における研磨
ヘッド駆動部３０７〜３１０および吸引・加圧部３１１
〜３１４の概略断面図である。３３１は駆動モータ、３
３２は駆動モータ３３１に連結された減速機であり、懸
架ディスク３２４に固定されている。３３３は電磁クラ
ッチであり、減速機３３２からの回転軸３３４の断続を
行う。電磁クラッチ３３３の下側の回転軸３３４には、
駆動ギヤ３３５が固定され、従動ギヤ３３６に噛み合っ
ている。回転軸３３４の下部は、インデックステーブル
３２７に固定されたスラスト軸受３３７により支持され
ている。従動ギヤ３３６は、インデックステーブル３２
７に回転可能に支持されたスプライン軸受３３８に固定
されており、スプライン軸受３３８には、吸引回転軸３
３９が軸方向に摺動可能に結合されている。

【００３３】吸引回転軸３３９は、上部がケーシング３
４０に回転可能に支持され、下部には真空チャック３４
６が固定されている。ケーシング３４０の内部には、吸
排気ポート３４１、３４２が形成され、図示されない空
気圧回路に接続されている。ケーシング３４０は、アー
ム３４３の中心部に固定され、アーム３４３の両端部
は、一対の加圧シリンダ３４４のそれぞれのピストン棒
３４５に連結されている（図３参照）。一対の加圧シリ
ンダ３４４は、それぞれインデックステーブル３２７に
固定され、図示されない空気圧回路に接続されている。

【００３４】図１において説明したように、研磨ヘッド
３０２、３０３が着脱・洗浄位置Ｐ４、Ｐ５に位置する
時、仮受け部２０１が順番にＰ４、Ｐ５に移動してき
て、仮受け部２０１に保持したウエハを研磨ヘッド３０
２、３０３に順番に引き渡す。その際、仮受け部２０１
が上昇して、図５の真空チャック３４６の下面に位置す
ると、ケーシング３４０の給排気ポート３４１、３４２
を通じて真空吸引が行われ、仮受け部２０１のウエハが
真空チャック３４６に吸着される。その後、仮受け部２
０１は下降し、ホームポジションに戻る。そして研磨ヘ
ッドが１８０度回転して研磨位置Ｐ６、Ｐ７に位置する
と、駆動モータ３３１が回転し、駆動ギヤ３３５、従動
ギヤ３３６、スプライン軸受３３８および吸引回転軸３
３９を通じて真空チャック３４６が回転するとともに、
加圧シリンダ３４４により真空チャック３４６が下降し
て、真空チャック３４６に吸着されたウエハを定盤４０
０に押し付けて研磨を行う。定盤４００に対する加圧荷
重は、加圧シリンダ３４４を制御することにより行われ
る。

【００３５】図６は真空チャック３４６を拡大して示し
たものである。真空チャック３４６は、吸引回転軸３３
９を固定するための取付リング３４７と、ケーシング３
４８、３４９、３５０と、吸着パッド３５１を保持した
パッドリング３５２と、吸着パッド３５１の外周に近接
してパッドリング３５２に固定されたリテーナリング３
５３と、リテーナリング固定具３５４とを備えている。
リテーナリング３５３は、図７に示すように、放射状に
等間隔に複数のスリット３５５を設けたものである。３
５６はスリット３５５の凹みを利用した取付ねじを挿入
するための取付穴である。

【００３６】図６において、研磨するためのウエハは、
吸引回転軸３３９を通じた真空吸引により吸着パッド３
５１に吸着される。吸着されたウエハを定盤の研磨布に
押圧して研磨液を供給しながら研磨を行うが、その際に
ウエハが研磨布に沈み、外周部分が余計に研磨される傾
向がある。そのため、従来からウエハの外側にリテーナ
リングを設けて、リテーナリングにより研磨布を押さえ
て、研磨布を平坦な状態にして研磨を行っているが、従
来のリテーナリングは、環状部の下面が平坦であるた
め、これが壁になって外側から供給される研磨液が内側
のウエハ面へ流入するのを阻止することになり、ウエハ
の研磨に時間が掛かっていた。これに対し、本実施例に
おけるリテーナリング３５３は、環状部の下面に放射状
の複数のスリット３５５を備えているので、このスリッ
ト３５５を通じて外側から内側へ研磨液が流入するの
で、ウエハの研磨が効率よく行える利点がある。

【００３７】（アンローディング部の構成および動作）
次にアンローディング部６００について、図２、図８お
よび図９を参照して説明する。昇降手段６０１は、カセ
ット４を固定するための受台６０８を備え、受台６０８
は、図２に示すように、２本の支柱６０９の上端部に固
定され、支柱６０９の下端部は、水槽６１０の底板を通
過してボールねじのナット部６１１に固定されている。
ボールねじのねじ部６１２はサーボモータ６１３に結合
されている。図８および図９において、下流側に傾斜し
て配置された左右一対の水流板６０２には、その表面に
縦方向に樋状の３本の溝６１４が設けられ、これらの溝
６１４の上流側の底部には、横方向に設けられた通水路
６１５に連通する穴６１６が設けられている。また、ロ
ボットアーム６０３の先端部の吸引パッド６０４には、
ウエハ３を真空吸引するために空気圧回路が接続され、
ロボットアーム６０３の基端部のブラケット６０５に
は、サーボモータが連結されて、ロボットアーム６０３
を１８０度ずつ正転、反転を繰り返すようになってい
る。アシストピン６０６は、一対の水流板６０２の間に
位置するように、水流板６０２の下を移動するアーム６
１７に２本固定されており、アーム６１７は、ガイドロ
ッド６１８を移動する直動搬送装置６０７に固定されて
いる。

【００３８】通水路６１５から純水を供給すると、穴６
１６から純水が吐出されて溝６１４を溢れながら水流板
６０２の表面を流下する。したがって、その上にロボッ
トアーム６０３の吸引パッド６０４により吸着したウエ
ハ３を吸引パッド６０４から外して乗せると、ウエハ３
は水流に乗って下方に搬送される。このウエハ３は、研
磨を終了したものであり、研磨面を上にして流れて行く
ので、何ものも研磨面にいっさい触れることなく搬送す
ることができる。ウエハ３がカセット４が待機している
位置にくると、ウエハ３とともに移動していたアシスト
ピン６０６がウエハをカセット４の内部に押し込み、一
連の工程を終了する。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明による研磨装置に
よれば、カセット内に収容された複数枚のウエハを、カ
セットから研磨ヘッドに吸着して研磨、洗浄し、再びカ
セット内に収容するまでの工程を連続して行えるように
したものであり、複数枚のウエハを同時に研磨できるよ
うに複数の研磨ヘッドの位置を割り出すインデックス部
を備え、また研磨洗浄後のウエハを破損したり汚さない
ように、水流を利用してカセットまで搬送してカセット
内に収容するので、生産性の高い研磨装置を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す研磨装置の概略平面
図。

【図２】同装置の概略正面図。

【図３】同装置におけるインデックス部の概略平面図。

【図４】同インデックス部におけるテーブル駆動部の概
略断面図。

【図５】同インデックス部における研磨ヘッド駆動部と
吸引・加圧部の概略断面図。

【図６】同インデックス部における真空チャックの概略
断面図。

【図７】同真空チャックにおけるリテーナリングの断面
図（ａ）と下面図（ｂ）。

【図８】同装置におけるアンローディング部の概略平面
図。

【図９】同アンローディング部の概略断面図。

【符号の説明】

１ 研削後のウエハ ２ 研削後のウエハを収容したカセット ３ 研磨後のウエハ ４ 研磨後のウエハを収容するカセット １００ ローディング部 １０１ 昇降手段 １０２ コンベアベルト １０３ ロボットアーム ２００ ウエハ搬送部 ２０１ 仮受け部 ２０２ ガイド ２０３ 駆動部 ２０４ ウオータプール ２０５ チャック ２０６ 昇降手段 ３００ インデックス部 ３０１ テーブル駆動部 ３０２、３０３、３０４、３０５ 研磨ヘッド ３０７、３０８、３０９、３１０ 研磨ヘッド駆動部 ３１１、３１２、３１３、３１４ 吸引・加圧部 ３４６ 真空チャック ４００ 定盤 ５００ ウエハ洗浄部 ５０１ ブラシ ５０２ 回転軸 ５０３ モータ ５０４ 直動搬送装置 ６００ アンローディング部 ６０１ 昇降手段 ６０２ 水流板 ６０３ ロボットアーム ６０４ 吸引パッド ６０６ アシストピン ６０７ 直動搬送装置 ７００ 研磨布調整部 Ｐ１ セット位置 Ｐ２ 待機位置 Ｐ３ ローディング位置 Ｐ４、Ｐ５ 着脱・洗浄位置 Ｐ６、Ｐ７ 研磨位置 Ｐ８ アンローディング位置 Ｐ９ 受け渡し位置 Ｐ１０ 収納位置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−153694（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−250457（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−243916（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−21406（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−99348（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−109022（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−153771（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−339983（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225229（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−135192（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−124866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−152357（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−299734（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−201786（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129668（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−198657（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カセット内に収容された研削後のウエハ
   を吸着して垂直方向に１８０度回転してウエハ搬送部へ
   受け渡すローディング部と、ローディング部から受け取
   ったウエハをローディング位置から着脱・洗浄位置へ搬
   送するとともに、研磨洗浄後のウエハを着脱・洗浄位置
   で受け取ってアンローディング位置へ搬送するウエハ搬
   送部と、着脱・洗浄位置でウエハを吸着して水平方向に
   １８０度回転して研磨位置まで搬送するインデックス部
   と、研磨位置でウエハに接触して研磨液と研磨布により
   ウエハを研磨する定盤と、研磨後のウエハを着脱・洗浄
   位置で洗浄するウエハ洗浄部と、アンローディング位置
   でウエハを吸着して垂直方向に１８０度回転してカセッ
   ト収納位置まで搬送するアンローディング部とを備えた
   研磨装置。
2. 【請求項２】 ローディング部が、複数枚のウエハをそ
   れぞれの段に収容したカセットを上下方向に移動する昇
   降手段と、カセットの各段からウエハを受け取って待機
   位置へ１枚ずつ搬送するコンベアベルトと、待機位置で
   ウエハの下面を吸着して垂直方向に１８０度回転させ、
   ローディング位置でウエハ搬送装置の仮受け部へ受け渡
   すロボットアームとを備えた請求項１記載の研磨装置。
3. 【請求項３】 ウエハ搬送部が、ローディング部からウ
   エハを受け取って保持するウオータプールおよび芯出し
   を行う開閉可能なチャックを有する仮受け部と、仮受け
   部をローディング位置からアンローディング位置の間で
   移動する搬送手段と、ウエハの受け渡しに際しチャック
   を開くとともに、着脱・洗浄位置で仮受け部を上下方向
   に移動させる昇降手段とを備えた請求項１または２記載
   の研磨装置。
4. 【請求項４】 インデックス部が、インデックス部全体
   を割り出しのために水平方向に回転させる手段と、ウエ
   ハを吸着して独立に回転する複数の研磨ヘッドと、各研
   磨ヘッドを上下方向に移動させるとともに、下方の定盤
   に対する加圧荷重を独立に制御する手段とを備えた請求
   項１から３のいずれかに記載の研磨装置。
5. 【請求項５】 ウエハ洗浄部が、インデックス部の研磨
   ヘッドに吸着された複数のウエハを同時に洗浄する複数
   の洗浄手段を備えた請求項１から４のいずれかに記載の
   研磨装置。
6. 【請求項６】 アンローディング部が、アンローディン
   グ位置でウエハ搬送部の仮受け部からウエハの上面を吸
   着して垂直方向に１８０度回転して水流板上にウエハを
   乗せるロボットアームと、水流板上を流れるウエハを下
   流位置でカセットの各段に収容するための押圧手段と、
   カセットを上下方向に移動させる昇降手段とを備えた請
   求項１から５のいずれかに記載の研磨装置。