JP3580936B2 - ポリッシング装置のプッシャー及びポリッシング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトップリングとロボットとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に使用するポリッシング装置のプッシャー及びポリッシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハの製造工程においては、半導体ウエハ表面を平坦且つ鏡面化するためにポリッシング装置が使用されている。
【０００３】
この種のポリッシング装置は、各々独立した回転数で回転するターンテーブルとトップリングとを有し、トップリングが保持した半導体ウエハをターンテーブル上に設けた研磨面に接触して該半導体ウエハの表面を研磨する。
【０００４】
一方このトップリングへの半導体ウエハの受け渡し、つまり研磨前の半導体ウエハをトップリングに渡したり、研磨後の半導体ウエハをトップリングから受け取ったりすることは、ロボットのハンドから直接行なわれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらトップリングへの半導体ウエハの受け渡しを、ロボットのハンドから直接行なうと、両者の搬送精度のバラツキにより搬送ミスを犯す危険性があった。
【０００６】
一方、該搬送精度を向上させるためには、半導体ウエハの受け渡し位置にプッシャーを設置すると好適である。このプッシャーはロボットのハンドによって搬送されてきた半導体ウエハを一旦その上に載置し、次に該プッシャの上に移動してきたトップリングに対して半導体ウエハを持ち上げて該トップリングに半導体ウエハを渡す機能、及びこれと逆にトップリングから受け取った半導体ウエハをロボットのハンドに渡す機能を有する装置である。
【０００７】
このプッシャーを用いれば、前記搬送精度を向上させることができ、トップリングとロボットとの間での搬送ミスは防止できる。
【０００８】
しかしながらこの装置を用いた場合でも、ロボットとプッシャー間、及びプッシャーとトップリング間の位置調整は極めて厳格に行なわれなければならず、理想の受渡し位置を設定するのに非常に時間と手間がかかった。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、半導体ウエハ等のポリッシング対象物の受渡し精度を向上させることが容易に行なえるポリッシング装置のプッシャー及びポリッシング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本願の請求項１にかかる発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記トップリング外周側面の材質を、前記ガイドピンに当接しても傷つかないガイドピンの材質よりも硬度の高い材質で構成したことを特徴とするポリッシング装置のプッシャーにある。
本願の請求項２に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、研磨により抵抗を小さくして摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置のプッシャーにある。
本願の請求項３に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、コーティングにより摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置のプッシャーにある。
本願の請求項４に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記トップリング外周側面の材質を、前記ガイドピンに当接しても傷つかないガイドピンの材質よりも硬度の高い材質で構成したことを特徴とするポリッシング装置にある。
本願の請求項５に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、研磨により抵抗を小さくして摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置にある。
本願の請求項６に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、コーティングにより摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
ここでまず本発明を適用するポリッシング装置全体の構造について簡単に説明する。図４は該ポリッシング装置及びその横に設置する搬送・洗浄装置を示す概略平面図である。
【００１２】
同図に示すようにポリッシング装置７０は、その中央にターンテーブル７３を配置し、その両側にトップリング７５を取り付けたポリッシングユニット７７と、ドレッシングリング７９を取り付けたドレッシングユニット８１とを配置し、さらにポリッシングユニット７７の横に、本発明にかかるプッシャー１０を設置して構成されている。
【００１３】
一方搬送・洗浄装置９０は、その中央に矢印Ｃ方向に移動可能な２台のワーク搬送ロボット９１，９３を設置し、その一方側に１次・２次洗浄機９５，９７とスピン乾燥機９９を設置し、他方側に２つのワーク反転機１０１，１０３を設置して構成されている。
【００１４】
そして例えば研磨前の半導体ウエハを収納したカセット１０５が図４に示す位置にセットされると、ワーク搬送ロボット９３が該カセット１０５から１枚の半導体ウエハを取り出してワーク反転機１０３に受け渡し反転された後、ワーク搬送ロボット９１がプッシャー１０上に載置する。
【００１５】
次にポリッシングユニット７７のトップリング７５が一点鎖線で示すように回動してプッシャー１０の真上に移動する。
【００１６】
そしてプッシャー１０上の半導体ウエハは、上方に押し上げられてトップリング７５の下面に接近し、真空吸着によって該トップリング７５に半導体ウエハが吸着される。
【００１７】
次に該トップリング７５はターンテーブル７３上に移動して半導体ウエハをターンテーブル７３表面の研磨面に圧接し、各々独立に回転するターンテーブル７３とトップリング７５によって該半導体ウエハの表面を研磨し、その後再びトップリング７５はプッシャー１０の真上に移動し、研磨後の半導体ウエハがプッシャー１０上に渡される。
【００１８】
該プッシャー１０上の半導体ウエハは、ワーク搬送ロボット９１によってワーク反転機１０１に受け渡されて反転された後に、１次・２次洗浄機９５，９７で洗浄された後、スピン乾燥機（又は洗浄機能付スピン乾燥機）９９でスピン乾燥されて、カセット１０５に戻される。
【００１９】
ここで図１は前記プッシャー１０の全体概略構造を示す一部断側面図である。同図に示すようにこのプッシャー１０は、半導体ウエハ１００を載置する載置部１１と、該載置部１１を上下動する駆動部４１とを有しており、且つ該載置部１１と駆動部４１の間にスライダ機構６１を設置して構成されている。以下各構成部分について説明する。
【００２０】
ここで図２は前記プッシャー１０の概略平面図である。図１及び図２に示すように載置部１１は、略６角形状の基台１３の中央に立設した支柱１５の上に略円板状の支持台１７を設け、一方該基台１３の周囲から４本の支柱１９を等配に立設して構成されている。
【００２１】
支持台１７の上面は平らであり、該支持台１７上面の左右両側にはウエハ保持部２３，２３が設けられている。
【００２２】
ウエハ保持部２３，２３の上面には、それぞれ円弧状の突起２５，２５が設けられており、また該突起２５，２５の外側にはウエハ位置決め用のガイド突起２７が３本ずつ突設されている。
【００２３】
前記突起２５，２５は、両者の円弧が１つの円上にあるように設けられており、該両突起２５，２５の上に半導体ウエハ１００の外周下面が載置される寸法に形成されている。
【００２４】
また前記ガイド突起２７の高さは突起２５の高さよりも高く構成されており、且つその先端は円錐状に尖っている。また該ガイド突起２７は上下動自在でウエハ保持部２３内部に収納された弾発部材によって上方向に向かって弾発されている。
【００２５】
次に４本の支柱１９の上部は前記半導体ウエハ保持部２３，２３の上部にまで突出しており、それぞれその中央にさらにガイドピン２９を突出している。ガイドピン２９はその先端を円錐状に尖らせている。
【００２６】
これら４本のガイドピン２９は、これらガイドピン２９の内側に図１に示すトップリング７５の外周に取り付けたガイドリング７６の外周側面を案内して位置決めする位置に設置されている。なおガイドピン２９は、ガイドリング７６を傷付けない様、例えばテフロン（フッ素樹脂）、ダイフロン、ＳＵＳを研磨し抵抗を小さくしたり、それらをコーティングするなどして、摺動性の良い材料で形成されている。
【００２７】
次に図３は前記図１に示す基台１３の下側の部分を示す図である。図３及び図１に示すように、駆動部４１は、固定台４２の上に上下駆動機構４３を設置し、該上下駆動機構４３の周囲４か所に４本の位置決め用支柱４５を立設している。ここでは支柱４５が４本のものを示したが、位置決めの役割をするものなので、１本でも良い。上下駆動機構４３はそのシャフト４７によって載置部１１を上下動せしめる機構であり、例えばボールネジとステッピングモータを具備してなるものや、エアシリンダを使用したもの等、種々の構造のものが適用できる。
【００２８】
一方上下駆動機構４３のシャフト４７の上端に取り付けられたスライダ機構６１は、図１，図３に示すように、２組の直線スライダ機構６３（部材６３ａ．６３ｂ），６５（部材６５ａ，６５ｂ）を直交するＸ，Ｙ方向に交差するように重ね合わせて部材６３ｂ，６５ａ間を固定し、一方の直線スライダ機構６５の部材６５ｂをシャフト４７側に固定し、他方の直線スライダ機構６３の部材６３ａを載置部１１の基台１３側に固定して構成されている。
【００２９】
このスライダ機構６１によれば、載置部１１をＸ，Ｙ方向に自由にスライドできる。つまりＸ，Ｙ軸を含む面内のいずれの方向にも自由にスライドできる。
【００３０】
一方前記４本の位置決め用支柱４５の先端は、それぞれ前記載置部１１の基台１３の下面に取り付けた４本の柱状の受け部材３１の下面に設けた凹部３３内に係合しており、これによって駆動部４１に対する載置部１１の正確な位置決めが行なわれている。
【００３１】
次にこのプッシャー１０の動作について説明する。
即ちトップリング７５に吸着した半導体ウエハ１００をプッシャー１０に渡すには、図１に示すようにプッシャー１０の真上にトップリング７５を移動する。
【００３２】
トップリング７５はその外周にガイドリング７６を固定しており、該ガイドリング７６の内周面にガイドされることによってトップリング７５の下面中央に半導体ウエハ１００が吸着されている。なおこのガイドリング７６は、少なくともその外周側面を前記ガイドピン２９に当接しても傷つかない程度に硬度の高い材料、ステンレスやＰＶＣ，ポリカーボネート等の樹脂等で形成している。
【００３３】
次に駆動部４１の上下駆動機構４３を駆動して載置部１１を上昇させる。これによって図５に示すように位置決め用支柱４５と受け部材３１間の係合が離脱し、一方トップリング７５に取り付けたガイドリング７６が、載置部１１の４本のガイドピン２９の内側にガイドされて挿入され、これによってトップリング７５と載置部１１間の位置決めが正確に行なわれる。
【００３４】
ところでこのトップリング７５と載置部１１間の位置決めの際、両者の位置がずれていた場合は、ガイドリング７６の外周が何れかのガイドピン２９先端の円錐状の部分に当接するが、載置部１１全体はスライダ機構６１上に載置されているので、４本のガイドピン２９の内側にガイドリング７６が入り込むように載置部１１全体が水平方向にスライダ機構が動きうるＸ，Ｙ軸を含む面内でスライド移動し、これによってトップリング７５と載置部１１間の最適な位置決めが自動的にスムーズに行なわれる。このときガイドリング７６の外周側面はその硬度を高く形成しているので、該ガイドリング７６が傷付けられる恐れはない。
【００３５】
そしてこの状態でトップリング７５による半導体ウエハ１００の吸着を解除すれば、半導体ウエハ１００の外周下面は載置部１１の突起２５，２５の上に載置される。
【００３６】
そして上下駆動機構４３を駆動して載置部１１を図１に示す位置まで下降させれば、位置決め用支柱４５の先端が受け部材３１の凹部３３内に係合し、これによって駆動部４１に対する載置部１１の位置決めが正確に行なえ固定される。また半導体ウエハ１００はガイド突起２７によって載置部１１内で正確に位置決めされている。従ってプッシャー１０上の半導体ウエハ１００を図４に示すワーク搬送ロボット９１のハンドに渡すことが確実に行なえ、受渡しミスが生じない。
【００３７】
ところで前記動作とは逆に、ワーク搬送ロボット９１からトップリング７５に半導体ウエハ１００を渡していく場合は、プッシャー１０は上記動作と逆の動作を行えばよい。
【００３８】
なお上記実施形態ではプッシャー１０の載置部１１とトップリング７５間の位置決め機構として、載置部１１側に設けた４本のガイドピン２９の内側にトップリング７５を挿入する機構で構成したが、本発明はこれに限定されず、ガイドピン２９の数は３本でもよく、また突起と穴を係合させる機構など、他の種々の機構が考えられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。
▲１▼ポリッシング対象物を受渡しする際にプッシャーとトップリング間の位置調整が正確に行なえるので、受渡し精度が向上し、搬送ミスが防止できる。
【００４０】
▲２▼プッシャーとトップリング間の正確な位置調整は自動的に行われるので、プッシャーとトップリング間の受渡し位置調整を厳密に行なっておく必要はなく、該調整作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プッシャー１０の全体概略構造を示す一部断側面図である。
【図２】プッシャー１０の概略平面図である。
【図３】プッシャー１０の基台１３より下側の部分を示す図である。
【図４】ポリッシング装置と搬送・洗浄装置を示す概略平面図である。
【図５】プッシャー１０の載置部１１を上昇させたときの状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ プッシャー
１１ 載置部
２９ ガイドピン（位置決め機構）
４１ 駆動部
６１ スライダ機構
７０ ポリッシング装置
７３ ターンテーブル
７５ トップリング
１００ 半導体ウエハ（ポリッシング対象物）
【発明の属する技術分野】
本発明はトップリングとロボットとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に使用するポリッシング装置のプッシャー及びポリッシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハの製造工程においては、半導体ウエハ表面を平坦且つ鏡面化するためにポリッシング装置が使用されている。
【０００３】
この種のポリッシング装置は、各々独立した回転数で回転するターンテーブルとトップリングとを有し、トップリングが保持した半導体ウエハをターンテーブル上に設けた研磨面に接触して該半導体ウエハの表面を研磨する。
【０００４】
一方このトップリングへの半導体ウエハの受け渡し、つまり研磨前の半導体ウエハをトップリングに渡したり、研磨後の半導体ウエハをトップリングから受け取ったりすることは、ロボットのハンドから直接行なわれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらトップリングへの半導体ウエハの受け渡しを、ロボットのハンドから直接行なうと、両者の搬送精度のバラツキにより搬送ミスを犯す危険性があった。
【０００６】
一方、該搬送精度を向上させるためには、半導体ウエハの受け渡し位置にプッシャーを設置すると好適である。このプッシャーはロボットのハンドによって搬送されてきた半導体ウエハを一旦その上に載置し、次に該プッシャの上に移動してきたトップリングに対して半導体ウエハを持ち上げて該トップリングに半導体ウエハを渡す機能、及びこれと逆にトップリングから受け取った半導体ウエハをロボットのハンドに渡す機能を有する装置である。
【０００７】
このプッシャーを用いれば、前記搬送精度を向上させることができ、トップリングとロボットとの間での搬送ミスは防止できる。
【０００８】
しかしながらこの装置を用いた場合でも、ロボットとプッシャー間、及びプッシャーとトップリング間の位置調整は極めて厳格に行なわれなければならず、理想の受渡し位置を設定するのに非常に時間と手間がかかった。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、半導体ウエハ等のポリッシング対象物の受渡し精度を向上させることが容易に行なえるポリッシング装置のプッシャー及びポリッシング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本願の請求項１にかかる発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記トップリング外周側面の材質を、前記ガイドピンに当接しても傷つかないガイドピンの材質よりも硬度の高い材質で構成したことを特徴とするポリッシング装置のプッシャーにある。
本願の請求項２に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、研磨により抵抗を小さくして摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置のプッシャーにある。
本願の請求項３に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、コーティングにより摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置のプッシャーにある。
本願の請求項４に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記トップリング外周側面の材質を、前記ガイドピンに当接しても傷つかないガイドピンの材質よりも硬度の高い材質で構成したことを特徴とするポリッシング装置にある。
本願の請求項５に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、研磨により抵抗を小さくして摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置にある。
本願の請求項６に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、さらに前記ガイドピンは、コーティングにより摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
ここでまず本発明を適用するポリッシング装置全体の構造について簡単に説明する。図４は該ポリッシング装置及びその横に設置する搬送・洗浄装置を示す概略平面図である。
【００１２】
同図に示すようにポリッシング装置７０は、その中央にターンテーブル７３を配置し、その両側にトップリング７５を取り付けたポリッシングユニット７７と、ドレッシングリング７９を取り付けたドレッシングユニット８１とを配置し、さらにポリッシングユニット７７の横に、本発明にかかるプッシャー１０を設置して構成されている。
【００１３】
一方搬送・洗浄装置９０は、その中央に矢印Ｃ方向に移動可能な２台のワーク搬送ロボット９１，９３を設置し、その一方側に１次・２次洗浄機９５，９７とスピン乾燥機９９を設置し、他方側に２つのワーク反転機１０１，１０３を設置して構成されている。
【００１４】
そして例えば研磨前の半導体ウエハを収納したカセット１０５が図４に示す位置にセットされると、ワーク搬送ロボット９３が該カセット１０５から１枚の半導体ウエハを取り出してワーク反転機１０３に受け渡し反転された後、ワーク搬送ロボット９１がプッシャー１０上に載置する。
【００１５】
次にポリッシングユニット７７のトップリング７５が一点鎖線で示すように回動してプッシャー１０の真上に移動する。
【００１６】
そしてプッシャー１０上の半導体ウエハは、上方に押し上げられてトップリング７５の下面に接近し、真空吸着によって該トップリング７５に半導体ウエハが吸着される。
【００１７】
次に該トップリング７５はターンテーブル７３上に移動して半導体ウエハをターンテーブル７３表面の研磨面に圧接し、各々独立に回転するターンテーブル７３とトップリング７５によって該半導体ウエハの表面を研磨し、その後再びトップリング７５はプッシャー１０の真上に移動し、研磨後の半導体ウエハがプッシャー１０上に渡される。
【００１８】
該プッシャー１０上の半導体ウエハは、ワーク搬送ロボット９１によってワーク反転機１０１に受け渡されて反転された後に、１次・２次洗浄機９５，９７で洗浄された後、スピン乾燥機（又は洗浄機能付スピン乾燥機）９９でスピン乾燥されて、カセット１０５に戻される。
【００１９】
ここで図１は前記プッシャー１０の全体概略構造を示す一部断側面図である。同図に示すようにこのプッシャー１０は、半導体ウエハ１００を載置する載置部１１と、該載置部１１を上下動する駆動部４１とを有しており、且つ該載置部１１と駆動部４１の間にスライダ機構６１を設置して構成されている。以下各構成部分について説明する。
【００２０】
ここで図２は前記プッシャー１０の概略平面図である。図１及び図２に示すように載置部１１は、略６角形状の基台１３の中央に立設した支柱１５の上に略円板状の支持台１７を設け、一方該基台１３の周囲から４本の支柱１９を等配に立設して構成されている。
【００２１】
支持台１７の上面は平らであり、該支持台１７上面の左右両側にはウエハ保持部２３，２３が設けられている。
【００２２】
ウエハ保持部２３，２３の上面には、それぞれ円弧状の突起２５，２５が設けられており、また該突起２５，２５の外側にはウエハ位置決め用のガイド突起２７が３本ずつ突設されている。
【００２３】
前記突起２５，２５は、両者の円弧が１つの円上にあるように設けられており、該両突起２５，２５の上に半導体ウエハ１００の外周下面が載置される寸法に形成されている。
【００２４】
また前記ガイド突起２７の高さは突起２５の高さよりも高く構成されており、且つその先端は円錐状に尖っている。また該ガイド突起２７は上下動自在でウエハ保持部２３内部に収納された弾発部材によって上方向に向かって弾発されている。
【００２５】
次に４本の支柱１９の上部は前記半導体ウエハ保持部２３，２３の上部にまで突出しており、それぞれその中央にさらにガイドピン２９を突出している。ガイドピン２９はその先端を円錐状に尖らせている。
【００２６】
これら４本のガイドピン２９は、これらガイドピン２９の内側に図１に示すトップリング７５の外周に取り付けたガイドリング７６の外周側面を案内して位置決めする位置に設置されている。なおガイドピン２９は、ガイドリング７６を傷付けない様、例えばテフロン（フッ素樹脂）、ダイフロン、ＳＵＳを研磨し抵抗を小さくしたり、それらをコーティングするなどして、摺動性の良い材料で形成されている。
【００２７】
次に図３は前記図１に示す基台１３の下側の部分を示す図である。図３及び図１に示すように、駆動部４１は、固定台４２の上に上下駆動機構４３を設置し、該上下駆動機構４３の周囲４か所に４本の位置決め用支柱４５を立設している。ここでは支柱４５が４本のものを示したが、位置決めの役割をするものなので、１本でも良い。上下駆動機構４３はそのシャフト４７によって載置部１１を上下動せしめる機構であり、例えばボールネジとステッピングモータを具備してなるものや、エアシリンダを使用したもの等、種々の構造のものが適用できる。
【００２８】
一方上下駆動機構４３のシャフト４７の上端に取り付けられたスライダ機構６１は、図１，図３に示すように、２組の直線スライダ機構６３（部材６３ａ．６３ｂ），６５（部材６５ａ，６５ｂ）を直交するＸ，Ｙ方向に交差するように重ね合わせて部材６３ｂ，６５ａ間を固定し、一方の直線スライダ機構６５の部材６５ｂをシャフト４７側に固定し、他方の直線スライダ機構６３の部材６３ａを載置部１１の基台１３側に固定して構成されている。
【００２９】
このスライダ機構６１によれば、載置部１１をＸ，Ｙ方向に自由にスライドできる。つまりＸ，Ｙ軸を含む面内のいずれの方向にも自由にスライドできる。
【００３０】
一方前記４本の位置決め用支柱４５の先端は、それぞれ前記載置部１１の基台１３の下面に取り付けた４本の柱状の受け部材３１の下面に設けた凹部３３内に係合しており、これによって駆動部４１に対する載置部１１の正確な位置決めが行なわれている。
【００３１】
次にこのプッシャー１０の動作について説明する。
即ちトップリング７５に吸着した半導体ウエハ１００をプッシャー１０に渡すには、図１に示すようにプッシャー１０の真上にトップリング７５を移動する。
【００３２】
トップリング７５はその外周にガイドリング７６を固定しており、該ガイドリング７６の内周面にガイドされることによってトップリング７５の下面中央に半導体ウエハ１００が吸着されている。なおこのガイドリング７６は、少なくともその外周側面を前記ガイドピン２９に当接しても傷つかない程度に硬度の高い材料、ステンレスやＰＶＣ，ポリカーボネート等の樹脂等で形成している。
【００３３】
次に駆動部４１の上下駆動機構４３を駆動して載置部１１を上昇させる。これによって図５に示すように位置決め用支柱４５と受け部材３１間の係合が離脱し、一方トップリング７５に取り付けたガイドリング７６が、載置部１１の４本のガイドピン２９の内側にガイドされて挿入され、これによってトップリング７５と載置部１１間の位置決めが正確に行なわれる。
【００３４】
ところでこのトップリング７５と載置部１１間の位置決めの際、両者の位置がずれていた場合は、ガイドリング７６の外周が何れかのガイドピン２９先端の円錐状の部分に当接するが、載置部１１全体はスライダ機構６１上に載置されているので、４本のガイドピン２９の内側にガイドリング７６が入り込むように載置部１１全体が水平方向にスライダ機構が動きうるＸ，Ｙ軸を含む面内でスライド移動し、これによってトップリング７５と載置部１１間の最適な位置決めが自動的にスムーズに行なわれる。このときガイドリング７６の外周側面はその硬度を高く形成しているので、該ガイドリング７６が傷付けられる恐れはない。
【００３５】
そしてこの状態でトップリング７５による半導体ウエハ１００の吸着を解除すれば、半導体ウエハ１００の外周下面は載置部１１の突起２５，２５の上に載置される。
【００３６】
そして上下駆動機構４３を駆動して載置部１１を図１に示す位置まで下降させれば、位置決め用支柱４５の先端が受け部材３１の凹部３３内に係合し、これによって駆動部４１に対する載置部１１の位置決めが正確に行なえ固定される。また半導体ウエハ１００はガイド突起２７によって載置部１１内で正確に位置決めされている。従ってプッシャー１０上の半導体ウエハ１００を図４に示すワーク搬送ロボット９１のハンドに渡すことが確実に行なえ、受渡しミスが生じない。
【００３７】
ところで前記動作とは逆に、ワーク搬送ロボット９１からトップリング７５に半導体ウエハ１００を渡していく場合は、プッシャー１０は上記動作と逆の動作を行えばよい。
【００３８】
なお上記実施形態ではプッシャー１０の載置部１１とトップリング７５間の位置決め機構として、載置部１１側に設けた４本のガイドピン２９の内側にトップリング７５を挿入する機構で構成したが、本発明はこれに限定されず、ガイドピン２９の数は３本でもよく、また突起と穴を係合させる機構など、他の種々の機構が考えられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。
▲１▼ポリッシング対象物を受渡しする際にプッシャーとトップリング間の位置調整が正確に行なえるので、受渡し精度が向上し、搬送ミスが防止できる。
【００４０】
▲２▼プッシャーとトップリング間の正確な位置調整は自動的に行われるので、プッシャーとトップリング間の受渡し位置調整を厳密に行なっておく必要はなく、該調整作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プッシャー１０の全体概略構造を示す一部断側面図である。
【図２】プッシャー１０の概略平面図である。
【図３】プッシャー１０の基台１３より下側の部分を示す図である。
【図４】ポリッシング装置と搬送・洗浄装置を示す概略平面図である。
【図５】プッシャー１０の載置部１１を上昇させたときの状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ プッシャー
１１ 載置部
２９ ガイドピン（位置決め機構）
４１ 駆動部
６１ スライダ機構
７０ ポリッシング装置
７３ ターンテーブル
７５ トップリング
１００ 半導体ウエハ（ポリッシング対象物）
Claims (6)
- ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、
前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、
前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、
一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、
さらに前記トップリング外周側面の材質を、前記ガイドピンに当接しても傷つかないガイドピンの材質よりも硬度の高い材質で構成したことを特徴とするポリッシング装置のプッシャー。 - ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、
前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、
前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、
一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、
さらに前記ガイドピンは、研磨により抵抗を小さくして摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置のプッシャー。 - ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備してなるポリッシング装置において、
前記プッシャーは、ポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部とを有し、前記駆動部と載置部の間には載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向に向けてスライド移動自在なスライダ機構を設置し、
前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、
一方前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周に当接して前記載置部をスライド移動させて該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、
さらに前記ガイドピンは、コーティングにより摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置のプッシャー。 - ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、
前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、
前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、
前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、
さらに前記トップリング外周側面の材質を、前記ガイドピンに当接しても傷つかないガイドピンの材質よりも硬度の高い材質で構成したことを特徴とするポリッシング装置。 - ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、
前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、
前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、
前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、
さらに前記ガイドピンは、研磨により抵抗を小さくして摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置。 - ポリッシング対象物を保持して回転するトップリングと、前記ポリッシング対象物を研磨する研磨面と、前記トップリングへ前記ポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置されるプッシャーとを具備するポリッシング装置において、
前記プッシャーはポリッシング対象物を載置する載置部と、該載置部を上下動する駆動部と、前記載置部の上下動に対して垂直な面内の任意の方向にスライド自在な機構とを有し、
前記駆動部側から位置決め用支柱を立設し、
前記載置部には該載置部が上昇して前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に該トップリングの外周側面に当接して前記載置部をスライド移動させて案内することで該トップリングとの間で位置決めを行なう複数本のガイドピンからなる位置決め機構を設け、また該載置部の駆動部側には載置部が下降した際は前記位置決め用支柱と係合して位置決めし、載置部が上昇した際は前記位置決め用支柱との係合が離脱する受け部材を有し、
さらに前記ガイドピンは、コーティングにより摺動性が良くなるように加工されていることを特徴とするポリッシング装置。
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