JP4037511B2 - ウェーハの研磨装置及びそのシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェーハの研磨装置及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェーハの研磨装置とは、結晶質或いはガラス質等から成る薄板状ワークの表面を研磨する装置であり、例えば、シリコンウェーハの表面を鏡面仕上げするポリシング装置がある。そのポリシング装置としては、従来から、多数のシリコンウェーハの表面を同時に鏡面仕上げする、いわゆるバッチ式のポリシング装置が一般的に用いられている。
そのバッチ式のポリシング装置を用いる研磨方法によれば、先ず、シリコンウェーハ（以下単にウェーハという）をワックスを用いてキャリアプレートに接着し、そのキャリアプレートをポリシング装置の研磨クロスが貼られた定盤（研磨用定盤）に接触（当接）するように反転して供給する。そして、そのキャリアプレートを研磨クロス方向に加圧ヘッド（一般的に重り）により押圧すると共に、スラリー（液状研磨剤）を供給して研磨クロスとウェーハとの間に侵入させつつ、研磨用定盤を回転運動させてウェーハ表面を鏡面加工（ポリシング加工）している。
【０００３】
さらに、研磨精度を向上させるためには、段階的且つ連続的に研磨することを可能に、図６に示すように複数のポリシング装置（１次ポリシング装置６１、２次ポリシング装置６２、３次ポリシング装置６３）を直列に配置したウェーハの研磨システムが用いられている。
このウェーハの研磨システムでは、複数のウェーハを貼付したキャリアプレート１２をアームロボット６４によって移送し、各キャリアプレート１２に貼付された複数のウェーハを研磨用定盤２０に当接させて１次研磨、２次研磨、仕上げ研磨の順に加工していた。アームロボット６４は、１次ポリシング装置６１への供給用、隣合うポリシング装置間での受渡し用、及び３次ポリシング装置６３からの排出用に各ポリシング装置の外部に配設されている。
このウェーハの研磨システムによれば、多数のウェーハを同時に研磨することが可能であり、効率良く研磨することができる。すなわち、生産性を向上できるという利点があった。
【０００４】
なお、上記の各ポリシング装置の詳細は、図７に示すように、回転駆動される研磨用定盤２０と、その研磨用定盤２０の中央に設けたセンターローラ５０と、研磨用定盤２０の周辺に所定間隔をおいて複数個配置され、前記キャリアプレート１２をセンターローラ５０との間で挟持する位置および通過可能とする位置との間にわたって移動可能に設けられたガイドローラ５２とを備えるものが好適に使用されている。このポリシング装置によれば、研磨用定盤２０が一方向に回転することにより、センターローラ５０とガイドローラ５２とにキャリアプレート１２が保持された状態で自転する。このとき、キャリアプレート１２の自転は、研磨用定盤２０の内周と外周との周速度の差によって発生するため、その自転方向は研磨用定盤２０の回転方向と同じ方向になる。
【０００５】
このようにキャリアプレート１２が自転することにより、キャリアプレート１２の一面（下面）に貼り付けられたウェーハを均一に研磨できる。また、キャリアプレート１２には複数のウェーハ（例えば５枚）が貼り付けられて、複数のキャリアプレート１２（例えば４枚）が研磨用定盤２０の研磨面２２（研磨クロス面）に載ることになるため、多数のウェーハを同時に好適に研磨できる。なお、ウェーハをキャリアプレート１２を介して押圧する加圧ヘッドは、重り（ウエイト）が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体装置の高集積化及び生産の効率化が進むに伴い、その基材であるシリンウェーハの平坦度や表面品質のさらなる向上が求められていると共に、シリコンウェーハが大型化（例えば直径１２インチ）してきており、これに適切に対応することが要請されている。このことは、シリコンウェーハ表面にデバイスを形成した際の堆積形成された層間絶縁膜や金属配線の研磨加工においても、同様である。
【０００７】
しかしながら、上記従来のポリシング装置及びそのシステムでは、シリコンウェーハの大型化とその精度の向上について、適切に対応できないという課題があった。
すなわち、上記従来のポリシング装置では、多数のウェーハを平面的に並べて同時に研磨することになり、その一つの装置自体が大型化してしまうという課題があった。また、そのポリシング装置に関する付帯設備（例えば、接着機、プレート搬送装置、プレート洗浄機、ウェーハの剥離装置等）が多く、システムが複雑化すると共に、広い設置スペースを要するという課題があった。また、プレートを介してウェーハを移送するシステムになっているが、そのプレート自体がウェーハの大型化に伴って大きくて重いものになり、精度を高く製造することや、適切に取り扱うことが難しくなる。
【０００８】
これに対して、従来、図８に示すような、一つの保持ヘッド７０に対してウェーハを一枚ずつ保持して研磨する枚葉式の研磨装置システムが考案されている。図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は側面図である。
このシステムでは、門型に形成され、直線ガイド７１に沿って移動可能に設けられた移動部７２に、二つの保持ヘッド７０が垂下されている。その二つの保持ヘッド７０は、ウェーハの供給部７３、研磨装置からなる第１工程部７４、第２工程部７５、第３工程部７６、及びウェーハの排出部７７上を、その順に移動できる。第１工程部７４では、保持ヘッド７０に貼着（例えば吸着）されて保持されたウェーハを、研磨用定盤２０へ押圧してウェーハを研磨し、第２工程部７５及び第３工程部７６においても研磨等の作業がなされる。保持ヘッド７０に一旦保持されたウェーハは、排出されるまで保持され、ウェーハの持ち替えを行う必要がないという利点がある。
【０００９】
しかしながら、このシステムによれば、枚葉式のシステムであるため、ウェーハの大型化については適切に対応できるが、生産効率を向上することができない。すなわち、複数の工程部７４、７５、７６に対して移動部７２が一つであり、一つの工程部が作動しているときに、他の工程部は休止状態になってしまい、全体システムを効率良く稼働できないという課題がある。
その課題については、移動部７２を複数設け、ループ状のガイドに沿って移動させることが考えられる。しかし、保持ヘッド７０はウェーハを吸着すると共に研磨用定盤２０へ当接させて押圧しつつ回転運動させる等のための複雑な機構を備えることを要する。従って、その保持ヘッド７０を備える移動部７２を、ループ状に移動させることは困難であり、また、広いスペースを要することになり、現実的ではない。
【００１０】
そこで、本発明は、ウェーハの大型化とその精度の向上について、適切に対応でき、且つウェーハの研磨にかかる加工効率を向上できるウェーハの研磨装置及びそのシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【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次の構成を備える。
すなわち、本発明は、ウェーハを保持する保持部と、該保持部に保持されたウェーハを研磨する研磨面を有する研磨用定盤と、該研磨用定盤に対して前記保持部を相対的に接離させ、前記ウェーハを前記研磨面に当接させて押圧する押圧手段と、前記保持部と前記研磨用定盤を相対的に平面運動させる相対運動手段とを備える研磨部によってウェーハを研磨するウェーハの研磨装置において、前記研磨部が、前記ウェーハを一枚ずつ供給する供給部と研磨したウェーハを一枚ずつ排出する排出部とを結ぶ移送経路の両側に配されて複数設けられ、前記研磨面と所定の間隔をおいて位置させた前記保持部の下方へ進退可能に設けられ、保持部との間で被研磨面側を下向きにして、かつ被研磨面を傷つけないでウェーハの受け渡しを行う受け部材を備え、前記供給部から前記排出部への移送経路の中途位置に配され、前記供給部、前記排出部、前記複数の研磨部および前記受け部材の各部の所定位置へ進退可能に届くとともにウェーハの上下面のどちら側からもウェーハを保持可能に設けられたアームの先端でウェーハを保持して移送する移送手段を具備することを特徴とする。
【００１２】
また、前記研磨部が前記移送経路の両側に２個ずつ配されて総計で４個設けられ、該各研磨部と前記移送手段とが等距離に配され、前記受け部材が、前記移送経路の一方側および他方側で隣接する前記保持部の下方へそれぞれ進退可能に、両保持部間について揺動可能に設けられ、隣接する保持部間にウェーハを受け渡し可能に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記受け部材が、前記保持部からウェーハを傷つけないように受け取るブラシを有することを特徴とする。
【００１４】
また、前記受け部材が、昇降可能で上昇した際に前記保持部からウェーハを傷つけないように受け取るブラシと、該ブラシが下降した際にウェーハを位置決めする位置決めピンと、純水を噴霧してウェーハの被研磨面や保持部のウェーハ吸着面に純水を噴霧するノズルとを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、前記移送手段が、垂直多関節ロボットであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、以上に記載のウェーハの研磨装置を複数、前工程側の前記排出部と後工程側の前記供給部とを連続的に配し、連結したことを特徴とするウェーハの研磨装置システムにもある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる好適な実施例を添付図面と共に詳細に説明する。
図１はウェーハ研磨システムにおける研磨部の配置の一実施例を示す平面図であり、図２は研磨部の構成を模式的に説明する正面図である。
本実施例では、図１に示すように、複数（４つ）の研磨部１４を備えるウェーハの研磨装置を、３台（第１研磨装置１５、第２研磨装置２５、第３研磨装置３５）直列に連結した状態に設けてある。
３台のウェーハの研磨装置（第１研磨装置１５、第２研磨装置２５、第３研磨装置３５）は、基本的に同一の構成を備えており、先ず代表例として第１研磨装置１５について以下に説明する。
【００１８】
研磨部１４は、図２に示すように、ウェーハ１０を保持する保持部１６と、その保持部１６に保持されたウェーハ１０を研磨する研磨面２２を有する研磨用定盤２０と、その研磨用定盤２０に対して保持部１６を相対的に接離させ、ウェーハ１０を研磨面に当接させて押圧する押圧手段１８と、保持部１６と研磨用定盤２０を相対的に平面運動させる相対運動手段２４とを備える。
【００１９】
保持部１６によるウェーハ１０の保持方法としては、保持部１６に内蔵されて平坦に形成された保持ヘッド盤１７へウェーハ１０を好適に貼着させるよう、真空による吸着や、表面張力を利用した水貼り等の貼着手段を利用すればよい。また、プレート状部材の表面にウェーハ１０を接着等によって貼着し、そのプレート状部材を保持部１６で吸着、又はクランプ等によって保持することで、ウェーハ１０を保持するようにしてもよい。
【００２０】
押圧手段１８としては、ウェーハ１０の貼着した保持ヘッド盤１７を流体圧或いは重り（ウエイト）で研磨面２２側へ押圧する押圧機構、及び保持部１６全体を昇降させて、保持したウェーハ１０を研磨面２２に相対的に接離させる接離機構等を、選択的に構成要素とすればよい。
【００２１】
また、相対運動手段２４としては、研磨用定盤２０を回転（例えば鉛直軸を軸心にする回転動）させる駆動機構、保持部１６を回転（例えば鉛直軸を軸心にする回転動）させる駆動機構、研磨用定盤２０又は保持部１６を揺動（例えば水平往復動）させる駆動機構等を選択的に用いればよい。
【００２２】
そして、前記研磨部１４が、ウェーハ１０を第１研磨装置１５内へ一枚ずつ供給する供給部１１と、その第１研磨装置１５内で研磨したウェーハ１０を一枚ずつ排出する排出部１９とを結ぶ移送経路Ｌの両側に配されて複数（本実施例では２つずつ総計で４つ）設けられている。
【００２３】
３０は移送手段であり、供給部１１から排出部１９への移送経路Ｌの中途位置に配され、供給部１１、排出部１９、複数の研磨部１４の各部の所定位置へ進退可能に届くアーム３２（図３参照）を備え、そのアーム３２の先端でウェーハ１０を保持して移送する。本実施例では、アーム３２の先端でウェーハ１０を吸着（真空）することによって保持している。
【００２４】
本実施例の移送手段３０は、具体的には、例えば、図３に示すような垂直多関節ロボットを利用できる。垂直多関節ロボットを採用することで、複数の研磨部１４の内側（内部位置）に、移送手段３０を好適に配することができ、結果的に第１研磨装置１５を好適且つコンパクトに構成できる。これは、研磨部１４が円盤状の研磨用定盤２０を主要部として構成されるため円形であり、その研磨部１４を矩形スペース内に複数並べた際等に発生する空きスペースを好適に利用する位置に、垂直多関節ロボットを配置できるためである。
なお、本実施例の垂直多関節ロボットは、鉛直軸（取付面について垂直な軸）を中心に全体が旋回可能に設けられ、鉛直面（取付面について垂直な面）内で水平軸を中心に旋回する複数のアームを備えている。
【００２５】
特に本実施例では、第１研磨装置１５（第２研磨装置２５及び第３研磨装置３５も同様）内に、研磨部１４が移送経路Ｌの両側に２つずつ配されて総計で４つ設けられ、その各研磨部１４と移送手段３０（垂直多関節ロボット）とが等距離に配されている。従って、垂直多関節ロボットを、４つの研磨部１４で周囲が囲まれた状態に配設できる。このため、限られたスペース内に好適且つコンパクト（小型）に生産効率の高い第１研磨装置１５を構成できる。
なお、移送手段３０としては、上記の垂直多関節ロボットに限らず、実質的に上記のように作動する垂直多関節ロボットと同等の機能を有するものであれば、他の運動機構を用いてもよいのは勿論である。
【００２６】
前記供給部１１は、例えば、多数枚のウェーハ１０を収納するカセットを複数（例えば４つ）収容保持し、移送手段３０によってウェーハ１０を取り出し易い位置に、順次各カセットを位置させるように回転する回転式カセットストッカー、また、ウェーハ１０及び移送手段３０アーム３２の先端（ウェーハ１０を吸着する面）を純水等で洗浄する洗浄装置、及びウェーハ１０の位置決めする位置決め装置（ウェーハ１０を好適に移送し、所定の位置で保持されるために機能する位置決め装置）等を選択的に具備して構成されている。なお、図１では、供給部１１が第１研磨装置１５の矩形スペースに隣接して外部に配置されたように記載されているが、これに限定されることはなく、第１研磨装置１５の矩形スペース内に少なくとも一部が配置されていてもよいのは勿論である。
【００２７】
前記排出部１９は、例えば、ウェーハ１０及び移送手段３０アーム３２の先端を純水等で洗浄する洗浄装置、また、ウェーハ１０の位置決めする位置決め装置、及び多数枚のウェーハ１０を収納するカセットを複数、水没可能に収容保持し、移送手段３０によってウェーハ１０を収納し易い位置に、順次各カセットを位置させるよう作動する水没カセットストッカー（第３研磨装置３５に該当）等を選択的に具備して構成されている。なお、カセットを水没させることで、ウェーハ１０を水没させて収納するのは、ウェーハ１０の表面を、乾燥させないで、化学成分を含む液状研磨液の化学作用を停止させると共に、スラリーの砥粒を好適に洗い流して保護するためである。また、図１では、排出部１９が第１研磨装置１５の矩形スペースに隣接して外部に配置されたように記載されているが、これに限定されることはなく、第１研磨装置１５の矩形スペース内に少なくとも一部が配置されていてもよいのは勿論である。
【００２８】
次に、以上の構成を備えるウェーハの研磨装置の作用、及びそのウェーハの研磨装置を複数連結して構成されるシステムの作用について、図１に基づいて説明する。
本実施例のウェーハの研磨装置システムは、３台のウェーハの研磨装置を複数（第１研磨装置１５、第２研磨装置２５、第３研磨装置３５）、前工程側の排出部１９と後工程側の供給部１１とを連続的に配し、連結したことによって構成されている。
前記移送経路Ｌは、３台の研磨装置１５、２５、３５に渡って連続しており、各研磨装置１５、２５、３５の中央を貫くように設けられている。
【００２９】
また、垂直多関節ロボット等のウェーハの搬送用ロボットから成る移送手段３０は、各研磨装置１５、２５、３５の略中央部に配設されている。そして、各研磨部１４は、各研磨装置１５、２５、３５内で、移送手段３０の中心から等距離に配設されている。
本実施例では、各研磨部１４に一つの保持部１６が設けられ、ウェーハは一枚ずつ移送手段３０によって移送される。従って、ウェーハ１０にかかる研磨加工処理がいわゆる枚葉式（一枚処理）になっている。
また、本実施例では、ウェーハ１０の保持部１６による保持が、平坦度の高い保持ヘッド盤１７のヘッド面へ直接吸着されることでなされ、保持部１６（保持ヘッド盤１７）へ迅速且好適にローディングを行うことができる。
【００３０】
第１研磨装置１５では、移送手段３０である垂直多関節ロボットのアーム３２（ロボットのハンド）先端で、ウェーハ１０の被研磨面を吸着して、そのウェーハ１０を供給部１１、研磨部１４、排出部１９と受け渡すようになっている。
この第１研磨装置１５では、ウェーハ１０の一次研磨がなされる。例えば、先ず、供給部１１でウェーハ１０及びアーム３２先端の洗浄、ウェーハ１０の位置決めを行う。次いで、移送手段３０で、３分間置きにウェーハ１０を供給部１１から順次各研磨部１４へ移送し、各研磨部１４では移送されたウェーハ１０を保持部１６で吸着保持して順次一次研磨を開始する。各研磨部１４で所定の時間、例えば１２分間経過したところで、各ウェーハ１０の一次研磨を順次停止し、移送手段３０で各ウェーハ１０を順次排出部１９へ移送する。また、ウェーハ１０の研磨が終わって空になった研磨部１４へは、移送手段３０によって順次ウェーハ１０を供給する。
【００３１】
このように、本実施例によれば、タクトタイムに好適に対応して、ウェーハ１０を移送手段３０によって連続的に順次供給し、順次排出できる。従って、待ち時間なく、多数のウェーハ１０を流れ作業的に好適に研磨することができ、生産効率を向上できる。
また、従来のバッチ式の研磨装置とは異なり、ウェーハをキャリアプレートに接着したり、剥がしたりする工程を要しない。すなわち、本発明では、基本的にウェーハ１０を一枚ずつ移送手段３０を介在させて持ち替えることで順次移送しつつ順次研磨を行うため、付帯設備を要せず、全体システムを簡略化でき、設置スペースを縮小できる。
【００３２】
隣合う研磨装置、例えば第１研磨装置１５と第２研磨装置２５との連結部２８は、第１研磨装置１５の排出部１９と、第２研磨装置２５の供給部１１によって構成される。
この連結部２８では、ウェーハ１０を乾燥させないように散水しながら洗浄するウェット洗浄部、ウェーハ１０を搬送するコンベア装置（搬送装置）、或いは単なるウェーハの仮置台等の構成を選択的に用いればよい。なお、連結部２８において純水によってウェット洗浄を行うことで、化学成分を含む液状研磨液（スラリー）の化学作用を停止させると共に、スラリーの砥粒を好適に洗い流すことができる。これにより、ウェーハ１０にディンプルが発生することを好適に防止できる。
【００３３】
また、以上の構成によるウェーハの研磨装置システムでは、複数の研磨装置１５、２５、３５をつなげることにより、連続的で効率的な段階研磨が可能になっている。特にタクトタイムに関するバランスを好適にとることができる。例えば、１次研磨工程では１０μｍ程度、２次研磨工程では２〜３μｍ程度、仕上げ研磨工程ではサブミクロン程度の研磨がそれぞれなされる場合、各研磨工程に対応する研磨部１４の数を適宜調整することで、ロスのない連続的な研磨が可能となる。（初期の粗い研磨工程については長い研磨時間を要し、仕上げ研磨工程になると短い研磨時間で十分である。）
【００３４】
そこで、本実施例では、例えば、第１研磨装置１５の全ての研磨部１４と第２研磨装置２５の２つの研磨部１４で１次研磨工程を行い、第２研磨装置２５の残りの２つ研磨部１４と第３研磨装置３５の２つの研磨部１４で２次研磨工程を行い、第３研磨装置３５の残りの２つ研磨部１４で仕上げ研磨工程を行うことができる。
また、連設された第１〜３研磨装置１５、２５、３５を、移送経路Ｌの一方側と他方側とに分けた状態で直線的に利用しても良い。すなわち、例えば、あるウェーハ１０を、第１研磨装置１５の移送経路Ｌの一方側に位置する２つの研磨部１４に順次送って１次研磨工程の１回目、２回目を行い、次いで、第２研磨装置２５の移動経路Ｌの一方側に位置する２つの研磨部１４に順次送って１次研磨工程の３回目、４回目を行い、そして、第３研磨装置３５の移動経路Ｌの一方側に位置する２つの研磨部１４に順次送って２次研磨工程及び仕上げ研磨工程を行うように直線的に流し、同様に、他のウェーハ１０を移動経路Ｌの他方側で直線的に流すようにしてもよい。
なお、ウェーハ１０の流し方は、タクトタイムのバランスを好適にとる目的等のため、種々の経路をとることが可能であり、例えば、単純に、第１研磨装置１５で１次研磨工程を行い、第２研磨装置２５で２次研磨工程を行い、第３研磨装置３５で仕上げ研磨工程を行うにしてもよいのは勿論である。
【００３５】
また、以上の構成によるウェーハの研磨装置システムでは、ウェーハを一枚ずつ処理する枚葉式のシステムであるため、研磨用定盤２０等が大型化することがなく、装置自体を小型化でき、ウェーハ１０の大型化に好適に対応できる。
また、ウェーハ１０を搬送する従来のようなプレートを要しないため、プレート搬送装置、プレート洗浄機、接着機、剥離機等を省くことができ、システムの小型化ができ、省スペースを実現できる。
【００３６】
次に、図４及び図５に基づいて、本発明にしたがって、ウェーハ１０を仮に受けて支持（保持）する受け部材３６について説明する。
受け部材３６は、研磨用定盤２０の研磨面２２と所定の間隔をおいて位置させた保持部１６の下方へ進退可能に設けられ、保持部１６に保持されていたウェーハ１０を、研磨された面に傷をつけないで受け取るように形成されている。
また、移送手段３０のアーム３２は、その先端でウェーハ１０上下面のどちら側からもウェーハ１０を保持可能に設けられている。例えば、アーム３２の先端が旋回してウェーハ１０の吸着面（吸引口がある面）が反転するようにするか、表裏の両面に吸引口を設けて選択的に開閉できるようにしてもよい。
これより、極めて高精度の仕上げ研磨がなされた場合には、受け部材３６に仮に受けられたウェーハ１０の裏面（研磨されなかった面）にアーム３２先端を当接させて、そのウェーハ１０を吸着保持して移送すればよい。これにより、ウェーハ１０を好適に取り扱うことができる。
【００３７】
また、本実施例では、図４に示すように、受け部材３６が、移送経路Ｌの一方側で隣接する保持部１６の下方へそれぞれ進退可能に、両保持部１６間について揺動可能に設けられている。このため、より迅速且つ適切に隣接する保持部１６間についてのウェーハの受渡しが可能になっている。
また、図５に示すように、本実施例の受け部材３６は、全体形状として円形のトレイ状に形成されており、３７はブラシであり、シリンダ装置３７ａによって昇降可能に設けられている。３８は位置決め用の部材であり、本実施例ではピン状に４つ設けられており、吸着が解除されて保持部１６から離脱（落下）したウェーハ１０を受けて位置決めをする。３９はノズルであり４本配されており、純水を噴出してウェーハ１０の被研磨面や、保持部１６の主に保持ヘッド盤１７の貼着（吸着面）を洗浄できる。
【００３８】
次に、受け部材３６を利用した研磨方法について説明する。
仕上げ研磨の後にウェーハ１０の被研磨面に接触してチャック（貼着等の保持）することは、その保護のためできない。このため、本実施例では、受け部材３６によって、ウェーハ１０を、その裏面側でハンドリングできるよう、上述したように構成されており、以下のように作動させる。
先ず、研磨部１４の保持部１６が上がったとき、トレイ又は桶のように形成された受け部材３６が、その保持部１６と研磨面２２の間に進入する。
【００３９】
受け部材３６は、ウェーハ１０が保持部１６に保持されていないときは、ブラシ３７が上がって保持ヘッド盤１７の吸着面へ当接し、ノズル３９より純水を噴出させ、保持部１６を回転及び／又は揺動させて、その保持ヘッド盤１７の吸着面を洗浄する。このように保持ヘッド盤１７の吸着面を洗浄すれば、確実に残留砥粒を除去でき、ウェーハ１０の被吸着面に、ディンプルが発生することを防止できる。
【００４０】
ウェーハ１０が保持部１６に保持されているときは、その保持が解除されることでウェーハ１０がブラシ３７の上へ落とされ、そのブラシ３７を下げて位置決め用の部材３８でウェーハ１０の位置決めを行いつつ受け取る。
なお、位置決め用の部材３８は、直径の異なるウェーハ１０に対応して利用可能に、図５に明らかなように、取付位置を変更できるように設けられている。
【００４１】
そして、前述した移送手段３０によって、受け部材３６上に支持されていたウェーハ１０を吸着保持して、アンローダ位置（排出部１９）へ移送する。
このように作動させることで、ウェーハ１０を仕上げ研磨から排出部１９の水没したカセットに入れるまでの移送については、前述したアーム３２によって、ウェーハ１０の裏面側を吸着することによって行うことができる。また、受け部材３６ではウェーハ１０を柔軟なブラシ３７で支持する。従って、ウェーハ１０の鏡面研磨された面を傷つけることなく、好適に排出することができる。
【００４２】
次に、隣接する研磨部１４同士間の移送について図５に基づいて説明する。
ウェーハ１０を受け部材３６で受け取るまでの操作は、前述したとおりである。そして、例えば、二次研磨用の研磨部１４から受け部材３６を軸３６ａを中心に回動（ターン）して、隣接する仕上げ用の研磨部１４へ持っていき、仕上げ用の研磨部１４における保持部１６で貼着し、ウェーハ１０の仕上研磨を行う。また、このウェーハ１０の受渡し工程中において、受け部材３６によって、ウェーハ１０を保持していない各保持部１６の貼着面（保持ヘッド盤１７の吸着面）等を、必要に応じて適宜洗浄すればよい。
【００４３】
このように、隣合う研磨部１４間（隣合う保持部１６間）のウェーハ１０の受渡しは、受け部材３６を両者間で回動（揺動）させるによって、容易且つ迅速に行うことが可能である。
また、このようにウェーハ１０の受渡しを行うことで、１つのウェーハの研磨装置内で異なる仕様の連続研磨が効率よく適切にできるようになる。
以上の実施例では、受け部材３６によって、ウェーハ１０を２次研磨工程用の研磨部１４から仕上げ研磨工程用の研磨部１４への移送について説明したが、１次研磨工程用の研磨部１４から２次研磨工程用の研磨部１４への移送の際にも利用できることは勿論である。
【００４４】
また、４０は研磨面修正装置であり、研磨用定盤２０の研磨面２２をブラッシング等して好適に再生させるために設けられている。
通常はヘッド部４２が研磨面２２の外にあって、研磨面２２を修正する際には回動軸４１を中心にして、アームの先端に設けられたヘッド部４２が研磨面２２上に移動する。ヘッド部４２には、例えばブラシ等が内蔵されており、研磨用定盤２０の表面に設けられた研磨クロス等を洗浄（ブラッシング）する。
【００４５】
以上の実施例では、ウェーハ１０の表面に窪み状等の傷（ディンプル）が発生することを防止するため、ウェーハ１０の被吸着面と、ウェーハ１０を吸着するアーム３２と 保持部１６（保持へッド盤１７）の吸着面洗浄を行っている。その洗浄方法は、前述したものに限定されることはなく、適宜洗浄手段を採用できるのは勿論である。
また、ディンプル対策としては、例えば空気中の塵埃（浮遊粒子）を高い清浄効率で除去するＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタを取り付けて各装置内の雰囲気の清浄化してもよい。
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、研磨部が、ウェーハを一枚ずつ供給する供給部と研磨したウェーハを一枚ずつ排出する排出部とを結ぶ移送経路の両側に配されて複数設けられ、そして、前記供給部から前記排出部への移送経路の中途位置に配され、前記供給部、前記排出部、前記複数の研磨部の各部の所定位置へ進退可能に届くアームの先端でウェーハを保持して移送する移送手段を具備することで、いわゆる枚葉式のウェーハの研磨装置を好適に構成している。すなわち、基本的にウェーハを一枚ずつ処理する枚葉式であるため、研磨用定盤等の大型化を抑制でき、さらに従来のいわゆるバッチ式のような付帯設備を要せず、設置スペースを縮小できる。そして、タクトタイムに好適に対応して段階的な研磨工程を連続的且つ好適に行うことができる。
従って、本発明によれば、ウェーハの大型化とその精度の向上について、適切に対応でき、ウェーハの研磨にかかる加工効率を向上できるという著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ウェーハの研磨装置システムの研磨部の配置の一実施例を示す平面図である。
【図２】 研磨部を模式的に説明する正面図である。
【図３】 垂直多関節ロボットを模式的に説明する斜視図である。
【図４】 図１の実施例のウェーハの研磨装置単体を説明する平面図である。
【図５】 受け部材の一実施例を示す平面図である。
【図６】 従来技術を説明する平面図である。
【図７】 図６の従来技術のウェーハの研磨装置単体を説明する平面図である。
【図８】 他の従来技術を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０ ウェーハ
１１ 供給部
１４ 研磨部
１５ 第１研磨装置
１６ 保持部
１７ 保持ヘッド盤
１８ 押圧手段
１９ 排出部
２０ 研磨用定盤
２２ 研磨面
２４ 相対運動手段
２５ 第２研磨装置
２８ 連結部
３０ 移送手段
３２ アーム
３５ 第３研磨装置
３６ 受け部材
Ｌ 移送経路

Claims (6)

1. ウェーハを保持する保持部と、該保持部に保持されたウェーハを研磨する研磨面を有する研磨用定盤と、該研磨用定盤に対して前記保持部を相対的に接離させ、前記ウェーハを前記研磨面に当接させて押圧する押圧手段と、前記保持部と前記研磨用定盤を相対的に平面運動させる相対運動手段とを備える研磨部によってウェーハを研磨するウェーハの研磨装置において、
   前記研磨部が、前記ウェーハを一枚ずつ供給する供給部と研磨したウェーハを一枚ずつ排出する排出部とを結ぶ移送経路の両側に配されて複数設けられ、
   前記研磨面と所定の間隔をおいて位置させた前記保持部の下方へ進退可能に設けられ、保持部との間で被研磨面側を下向きにして、かつ被研磨面を傷つけないでウェーハの受け渡しを行う受け部材を備え、
   前記供給部から前記排出部への移送経路の中途位置に配され、前記供給部、前記排出部、前記複数の研磨部および前記受け部材の各部の所定位置へ進退可能に届くとともにウェーハの上下面のどちら側からもウェーハを保持可能に設けられたアームの先端でウェーハを保持して移送する移送手段を具備することを特徴とするウェーハの研磨装置。
2. 前記研磨部が前記移送経路の両側に２個ずつ配されて総計で４個設けられ、該各研磨部と前記移送手段とが等距離に配され、前記受け部材が、前記移送経路の一方側および他方側で隣接する前記保持部の下方へそれぞれ進退可能に、両保持部間について揺動可能に設けられ、隣接する保持部間にウェーハを受け渡し可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のウェーハの研磨装置。
3. 前記受け部材が、前記保持部からウェーハを傷つけないように受け取るブラシを有することを特徴とする請求項１または２記載のウェーハの研磨装置。
4. 前記受け部材が、昇降可能で上昇した際に前記保持部からウェーハを傷つけないように受け取るブラシと、該ブラシが下降した際にウェーハを位置決めする位置決めピンと、純水を噴霧してウェーハの被研磨面や保持部のウェーハ吸着面に純水を噴霧するノズルとを備えることを特徴とする請求項１または２記載のウェーハの研磨装置。
5. 前記移送手段が、垂直多関節ロボットであることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のウェーハの研磨装置。
6. 前記請求項１、２、３、４又は５記載のウェーハの研磨装置を複数、前工程側の前記排出部と後工程側の前記供給部とを連続的に配し、連結したことを特徴とするウェーハの研磨装置システム。

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