JP5541716B2 - Wafer storage apparatus, wafer storage method, and wafer polishing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、半導体製造工程で用いられるウェハ収納装置等に関し、特に、研磨後の半導体ウェハ(以下、単にウェハという)を一枚ずつ収納してリンスしながら水没させるウェハ収納装置、ウェハ収納方法、及びそのウェハ収納装置を備えたウェハ研磨装置に関するものである。 The present invention relates to a wafer storage device and the like used in a semiconductor manufacturing process, and in particular, a wafer storage device, a wafer storage method, and the like, which store polished semiconductor wafers (hereinafter simply referred to as wafers) one by one and submerge them while rinsing. The present invention also relates to a wafer polishing apparatus provided with the wafer storage device.
従来より、半導体製造工程において、ウェハをカセットに収納して水没させながら搬送又は洗浄する技術が広く知られている。例えば、ウェハの洗浄から乾燥までを行う自動洗浄装置において、デバイス形成面を所定の角度だけ傾斜させて洗浄乾燥を行い、所定の角度だけ傾斜させた状態で処理槽間を搬送する技術が開示されている(特許文献1参照)。また、ウェハのパターン面を水平方向に対して所定の角度だけ保持した状態で処理槽から引き上げる搬送装置も開示されている(特許文献2参照)。さらに、洗浄時においてウェハとカセットが接触するのを防止するために、ウェハを傾けて浸漬させる技術も開示されている(特許文献3参照)。また、ウェハを傾斜させながらエッチングや純水洗浄やIPA乾燥などを行う技術も開示されている。このようにしてウェハを傾斜させることにより、ウェハの裏面からのダストの回り込みやウォータマークの発生を抑止することができる(特許文献4参照)。また、ウェハの洗浄・搬送時において、ウェハを垂直姿勢から水平姿勢に変換する機構に関する技術も開示されている(特許文献5参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor manufacturing process, a technique for transporting or cleaning a wafer while storing it in a cassette and submerging it is widely known. For example, in an automatic cleaning apparatus that performs cleaning from wafer cleaning to drying, a technique is disclosed in which a device forming surface is inclined by a predetermined angle to perform cleaning and drying, and is conveyed between processing tanks in a state where the device is inclined by a predetermined angle. (See Patent Document 1). In addition, there is also disclosed a transfer device that pulls up from a processing tank in a state where a pattern surface of a wafer is held at a predetermined angle with respect to a horizontal direction (see Patent Document 2). Furthermore, in order to prevent the wafer and the cassette from coming into contact with each other during cleaning, a technique in which the wafer is tilted and immersed is also disclosed (see Patent Document 3). Also disclosed is a technique for performing etching, pure water cleaning, IPA drying and the like while tilting the wafer. By tilting the wafer in this way, it is possible to prevent dust from entering from the back surface of the wafer and the generation of watermarks (see Patent Document 4). In addition, a technique related to a mechanism for converting a wafer from a vertical posture to a horizontal posture at the time of cleaning and transporting the wafer is also disclosed (see Patent Document 5).
しかしながら、特許文献1に開示された自動洗浄装置は、ウェハのデバイス形成面がウェハ収納治具と接触するのを防ぐためになされたものであり、一枚ごとに研磨したウェハを順次カセット内に収納して、それらを水没させるようなカセット機構に使用することはできない。さらに、一枚一枚研磨されてきたウェハをカセット内に収納する場合を想定できたとしても、毎回カセットを全て水中に浸漬したり、水から持ち上げたりとする必要があり、カセットを動作する工程も一つ一つのウェハ収納に対して、無駄に動作することが多くなる。その結果、余分なパーティクルなどを水中に持ち込むことが多くなり、水槽内が汚れるほか、スループットも非常に悪くなる。
However, the automatic cleaning apparatus disclosed in
また、特許文献2に開示された搬送装置は、ウェハのパターン面を所定の角度だけ傾けて処理槽から引き上げるため、ウォータマークの発生を抑止することはできるが、一枚ずつ処理されたウェハをロボット搬送して収納することはできない。さらにウェハを傾斜させて引き上げたとしても、ウェハをほぼ鉛直に立てた状態で水没させるため、水の力によってウェハのパターン形成面がスロットに当たりウェハ収納治具と接触するおそれがある。また、複雑な内部機構を有するため、研磨したウェハをカセット内に収納するときウェハがウェハ収納治具の部品に接触するおそれがある。
In addition, since the transfer device disclosed in
また、特許文献3に開示された技術は、ウェハを傾斜させることでカセット内のウェハの姿勢を安定化させることはできるが、研磨後のウェハを簡単に収納できるカセットの機構とはなっていない。さらに、特許文献4の技術においては、ウォータマークの発生を抑止することはできるが、研磨後のウェハを簡単に省スペースで収納したり、スラリーを完全に洗い流したり、別に設けられた搬送機構からウェハを取り出して簡単にカセットに収納するなどにおいて、構造上の難点がある。また、特許文献5の技術においては、ウェハを垂直姿勢から水平姿勢に変換する機構が複雑になったり、ウェハを姿勢変換させるためのスペースが多くなってスペース利用率が悪くなったり、ウェハの姿勢変換において大きく稼動する部分が多いために槽内が汚れやすくなるなどの問題がある。また、一枚ずつ処理されて搬送されるウェハに対して、少ない移動量で安全かつ効率的に水没させる構造になっていない。さらに、ウェハ上に存在する水がどのような状態で後退していくかについての考慮もなされていない。
Moreover, although the technique disclosed in
すなわち、従来のウェハ収納リンス装置は、研磨後のウェハを湿潤状態で保管する場合の機構において、以下に述べるようなさまざまな問題がある。すなわち、カセットを垂直に立てて水槽から持ち上げる場合、ウェハがスロット内でそれぞれ前後に傾いたり、隣り合うウェハ同士の傾きが逆になったりして、水の張力によって隣り合うウェハがこすれ合うことがある。また、カセットを水槽から持ち上げる際に、水がウェハから流れ落ちるときにライン状の縞をつくって流れ落ちるため、ウェハに縞状のラインができる。ウェハを少し傾けて略垂直にした場合でも、同様に、水が流れ落ちるラインが縞状にでき、それがウォータマークとして残るために、後工程の洗浄でも取り除くことができず、ウェハの表面に汚れが残る場合がある。 That is, the conventional wafer storage rinsing apparatus has various problems as described below in the mechanism for storing a polished wafer in a wet state. That is, when the cassette is set up vertically and lifted from the water tank, the wafers may be tilted back and forth in the slot, or the tilt of adjacent wafers may be reversed, and the adjacent wafers may be rubbed due to water tension. is there. Further, when the cassette is lifted from the water tank, when the water flows down from the wafer, a line-shaped stripe is formed and flows down, so that a striped line is formed on the wafer. Even when the wafer is tilted slightly vertically, the line from which water flows can be striped in the same way, and it remains as a watermark, so it cannot be removed by subsequent cleaning, and the wafer surface becomes dirty. May remain.
また、カセットを垂直に立てた状態でロボットによってウェハをカセット内に収納する場合はウェハが様々な方向に傾いてしまい、カセット内に収納されたウェハの間隔を十分にとることができない。そのため、ウェハを挿入する際にロボットのアームが隣のウェハに当たってしまうおそれがある。また、カセットを略垂直に立てた場合は、一枚のウェハを挿入してから次のウェハを挿入するまでの間、ウェハを水槽内に水没させなければならないが、ウェハの径が300mm程度ある場合、ウェハを水没させるために毎回ウェハを300mm近く昇降させる必要がある。このときのウェハの昇降距離が長いために作業時間のロスとなる。また、全てのウェハが繰り返し水槽から上げ下げされるため、そのたびにウェハ上に水の流れ落ちるラインが形成され、結果的に、非常に多くのウォータマークが形成されるおそれがある。 In addition, when a wafer is stored in the cassette by a robot with the cassette standing vertically, the wafer is tilted in various directions, and a sufficient interval between the wafers stored in the cassette cannot be secured. Therefore, when inserting a wafer, there is a possibility that the arm of the robot may hit the adjacent wafer. In addition, when the cassette is set up substantially vertically, the wafer must be submerged in the water tank between the time when one wafer is inserted and the time when the next wafer is inserted, but the diameter of the wafer is about 300 mm. In this case, it is necessary to raise and lower the wafer by about 300 mm every time in order to submerge the wafer. At this time, the working distance of the wafer is long because of the long lifting distance of the wafer. Further, since all the wafers are repeatedly raised and lowered from the water tank, a line for water to flow down is formed on the wafer each time, and as a result, a very large number of watermarks may be formed.
また、ウェハの収納されたカセットを水平にして持ち上げる場合、水の表面張力によってウェハがスロット内を泳いでしまい、ウェハ表面がカセットの案内溝に擦れてウェハに傷がつくおそれがある。さらに、カセットを水平にして、ウェハを水槽の中にそのまま沈める場合、ウェハ上に水が浸入する方向がウェハごとに様々な方向となるためにウェハがカセットの案内溝で泳ぐおそれがある。また、ウェハ表面がカセットと擦れて、ウェハの外周にキズが付いたり、水槽内が擦れて粉末が蔓延して水槽の水が汚れるおそれがある。さらに、ウェハ上に存在する水の切れ方が、どの部分から水が流れ落ちるか定まらないため、ウェハによってウォータマークが様々な状態となる。特にカセットの案内溝とウェハとの間に水が溜まる部分ができ、そこにウォータマークが形成されることがある。また、ウェハを引き上げた際に、ウェハの裏面に付着した水が下側に存在するウェハ上に流れ落ちて、その水が下側に存在するウェハにウォータマークを形成するおそれがある。 Further, when the cassette in which the wafer is stored is horizontally lifted, the wafer may swim in the slot due to the surface tension of the water, and the wafer surface may be rubbed against the guide groove of the cassette and the wafer may be damaged. Furthermore, when the cassette is leveled and the wafer is submerged in the water tank as it is, the direction in which water enters the wafer is various for each wafer, so that the wafer may swim in the guide groove of the cassette. In addition, the wafer surface may rub against the cassette, scratching the outer periphery of the wafer, or rubbing the water tank to spread the powder and contaminate the water in the water tank. Furthermore, since it is not determined from which part the water flows out on the wafer, the watermark is in various states depending on the wafer. In particular, there is a portion where water accumulates between the guide groove of the cassette and the wafer, and a watermark may be formed there. Further, when the wafer is pulled up, the water adhering to the back surface of the wafer may flow down onto the lower wafer, and the water may form a watermark on the lower wafer.
そこで、ウェハを水没させて搬送及び洗浄する工程において、収納治具の傾斜度合いを、上下に隣り合ったウェハが、水面を境に、一方は完全に水没する状態で、他方は水に触れない状態に分かれる場合が存在する程度の所定の傾斜度とすることで、収納治具に対するウェハの出し入れ時には、気相で一枚ずつ出し入れされるウェハとは関係なく、水槽内の水中に既に保存されているウェハは大気に暴露されることなくそのまま水中に保存されることになってウェハの表面にウォータマークが形成されることを防止し、またウェハの浸漬保管時には、ウェハ上に水が緩やかに浸入してウェハが収納治具の縁にぶつかるのを防いでウェハ自体に傷が付くことを防止し、収納治具は多数枚のウェハを効率的に省スペースで水没させて保管することが可能な機構とし、ウェハの出し入れの際は一枚一枚出し入れすることが可能なシステムとし、搬送対象のウェハだけを効率的に浸漬、取り出しすることができて搬送対象以外のウェハについては、毎回水槽内と気相とを行き来させない機構とするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, in the process of submerging and transporting and cleaning the wafer, the inclination of the storage jig is set so that the wafer adjacent to the top and bottom is completely submerged with the water surface as a boundary, and the other does not touch the water. By setting the inclination to such a level that there is a case where it is divided into states, when wafers are taken in and out of the storage jig, they are already stored in the water in the water tank regardless of the wafers that are taken in and out in the gas phase one by one. Wafers are stored in water without being exposed to the atmosphere, preventing the formation of watermarks on the wafer surface. Prevents the wafer from getting into the edge of the storage jig by intrusion and prevents the wafer itself from being scratched. The storage jig can efficiently store a large number of wafers in a space-saving manner. It is possible to use a mechanism that can take out and put in wafers one by one, and can efficiently immerse and take out only wafers to be transferred. The technical problem which should be solved in order to make it the mechanism which does not go back and forth in a water tank and a gaseous phase arises, and this invention aims at solving this problem.
本発明は上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、研磨後のウェハを収納するウェハ収納装置において、前記ウェハを収納するための収納治具と、該収納治具は複数枚のウェハを上下方向多段に個別に収納可能であって、前記ウェハが挿入された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる傾斜手段と、前記収納治具に収納された前記ウェハを一枚ずつ水没させるための水槽と、前記傾斜手段によって傾斜された前記収納治具を前記水槽内の水に対して相対的に昇降させる昇降手段と、前記ウェハを水没させる着水点付近の前記ウェハ近傍に前記ウェハの略鉛直方向に取り付けられ、前記傾斜手段で傾斜させた前記ウェハを水没させる際に、前記着水点付近のウェハ表面に水を導くガイドと、を備えることを特徴とするウェハ収納装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wafer storage apparatus for storing a polished wafer, a storage jig for storing the wafer, and a plurality of the storage jigs. Each of the wafers can be individually stored in multiple stages in the vertical direction, the tilting means for tilting the storage jig into which the wafer is inserted by a predetermined angle, and the wafers stored in the storage jig one by one A water tank for submerging , an elevating means for moving the storage jig inclined by the inclination means relative to the water in the water tank, and the vicinity of the wafer near the landing point for submerging the wafer. mounted in a substantially vertical direction of the wafer, when to submerge the wafer is tilted by the tilting means, wafer receiving instrumentation, characterized in that it comprises a guide for guiding the water on the wafer surface in the vicinity of the landing point To provide.
このような構成によれば、収納治具は、複数枚のウェハを上下方向多段に個別に効率よく収納することが可能となる。また、収納したウェハを随時水槽内の水中に浸漬して保管できるとともに、既に搬送されて浸漬した先のウェハを水中に保管した状態で水中から出さずとも、次のウェハを水中でないエリアで収納を準備することが可能となる。さらに、ガイドと水の間に働く界面張力によって、水は少し持ち上げられる。そこにウェハが来ることで、ガイドで持ち上げられた水をウェハ表面へそのままスムーズに案内することが可能となる。 According to such a configuration, the storage jig can efficiently store a plurality of wafers individually in multiple stages in the vertical direction. In addition, the stored wafer can be immersed and stored in water in the water tank at any time, and the next wafer that has already been transferred and immersed can be stored in an area that is not underwater without taking it out of the water while being stored in water. It becomes possible to prepare. Furthermore, the water is lifted slightly by the interfacial tension acting between the guide and the water. When the wafer comes there, the water lifted by the guide can be smoothly guided to the wafer surface as it is.
次に、ウェハ浸漬保管時においては、傾斜手段により収納治具を微小に傾斜させることで、ウェハ上に水を緩やかに侵入させることが可能となる。水平に浸漬する場合、浸漬時に水の表面張力によって、初期に浸漬せず、急に水がウェハ表面に浸入することによって、ウェハが浮き上がり、ウェハ表面が収納治具の縁と衝突する。こうした事態はなくなる。ウェハを浸漬する場合においても、収納治具全体を浸漬することなく、ウェハが収納された部分を部分的に浸漬することで、無駄な収納治具の昇降動作を必要最小限に削減でき、効率的にウェハを浸漬することができる。ウェハを浸漬保管中は、ウェハ表面に固着していた研磨剤などが傾斜したウェハ表面に沿って滑り落ち、ウェハが多少清浄になる。 Next, at the time of wafer immersion storage, the storage jig can be slightly tilted by the tilting means, so that water can be gently infiltrated onto the wafer. In the case of horizontal immersion, the surface tension of water during immersion does not cause initial immersion, and water suddenly enters the wafer surface, causing the wafer to rise and the wafer surface to collide with the edge of the storage jig. This situation will disappear. Even when immersing a wafer, by partially immersing the part where the wafer is stored without immersing the entire storage jig, the lifting and lowering operation of the unnecessary storage jig can be reduced to the minimum necessary. Thus, the wafer can be immersed. During immersion storage of the wafer, the abrasive or the like adhering to the wafer surface slides down along the inclined wafer surface, and the wafer becomes somewhat clean.
ウェハを浸漬状態から上昇する際には、ウェハ表面から水が緩やかに後退する。これにより、ウェハとウェハの間に水が残ることはなく、水切れよくウェハを取り出すことができる。また、収納治具上昇時、ウェハが開口部の方へ泳ぎ出し、収納治具からウェハがこぼれて落ち出すこともない。 When the wafer is lifted from the immersion state, water slowly moves back from the wafer surface. Thereby, water does not remain between wafers, and the wafers can be taken out with sufficient water breakage. Further, when the storage jig is raised, the wafer swims toward the opening, and the wafer does not spill out from the storage jig.
また、たとえウェハ表面が撥水性であっても、収納治具を微小に傾斜させたまま持ち上げることで、ウェハ上を後退していく水際が緩やかに一団となって後退する。そのため、水滴がウェハ表面を滑り落ちて、滑り落ちた部分に対応してストリークラインが形成されるといったことは起こらない。ウェハと収納治具の間に存在する水滴も、同様に緩やかな傾斜により、後退する水槽の水の表面に引きずられて後退する。その結果、ウェハと収納治具の間に過剰な水は残らない。その結果、ウェハと収納治具の間に水が残り、その水の表面張力によって、ウェハが収納治具に密着することはない。 Further, even when the wafer surface is water-repellent, when the storage jig is lifted while being slightly tilted, the waterfront retreating on the wafer slowly retreats as a group. Therefore, a water drop does not slide on the wafer surface and a streak line is not formed corresponding to the slipped portion. Similarly, the water droplets existing between the wafer and the storage jig are also drawn back to the surface of the water in the retreating water tank by the gentle inclination. As a result, no excess water remains between the wafer and the storage jig. As a result, water remains between the wafer and the storage jig, and the wafer does not adhere to the storage jig due to the surface tension of the water.
また、ウェハを取り出す際も、収納治具に収められた全てのウェハを水中から引上げることなく、一枚一枚次に取り出す必要のあるウェハだけを水中から持ち上げて、ウェハを取り出すことが可能となる。 Also, when removing wafers, it is possible to lift only the wafers that need to be removed one by one from the water without taking out all the wafers stored in the storage jig from the water. It becomes.
請求項2記載の発明は、研磨後のウェハを収納するウェハ収納装置において、
前記ウェハを収納するための収納治具と、
該収納治具は複数枚のウェハを上下方向多段に個別に収納可能であって、前記ウェハが挿入された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる傾斜手段と、
前記収納治具に収納された前記ウェハを水没させるための水槽と、
前記傾斜手段によって傾斜された前記収納治具を前記水槽内の水に対して相対的に昇降させる昇降手段とを備え、
前記傾斜される傾斜手段の傾斜度合いは、前記収納治具の昇降可動内で傾斜時において、隣り合ったウェハが、水面を境に、一方は完全に水没する状態で、他方は水に触れない状態に分かれる場合が存在する程度の傾斜度であることを特徴とする請求項1記載のウェハ収納装置を提供する。
The invention according to
A storage jig for storing the wafer;
The storage jig is capable of individually storing a plurality of wafers in multiple stages in the vertical direction, and tilting means for tilting the storage jig into which the wafer is inserted by a predetermined angle;
A water tank for submerging the wafer stored in the storage jig;
Elevating means for raising and lowering the storage jig inclined by the inclination means relative to the water in the water tank,
When the tilting means of the tilting means tilts within the movable up and down of the storage jig, adjacent wafers are completely submerged with the water surface as a boundary, and the other does not touch the water. The wafer storage device according to
このような構成によれば、請求項1記載の発明の作用に加えてさらに、傾斜手段による収納治具の傾斜度合いを、上下に隣り合ったウェハが、水面を境に、一方は完全に水没する状態で、他方は水に触れない状態に分かれる場合が存在する程度の傾斜度とすることで、収納治具に対するウェハの出し入れの際、気相で一枚ずつ出し入れされるウェハとは関係なく、水槽内の水中に既に保存されている複数のウェハは大気に暴露されることなくそのまま水中に保存されることになって、ウェハの表面にウォータマークが形成されることが防止される。
According to such a configuration, in addition to the operation of the invention described in
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、傾斜手段が収納治具を傾斜させる所定の角度は、1°から20°の範囲であることを特徴とする。
According to a third aspect of the invention of
このような構成によれば、ウェハを水没させるときの傾斜角は水平面に対して1°から20°の範囲である。従って、上側のウェハから下側のウェハへ水滴をたらすこともないので、ウォータマークが発生するおそれはなくなる。 According to such a configuration, the inclination angle when the wafer is submerged is in the range of 1 ° to 20 ° with respect to the horizontal plane. Accordingly, water drops are not dropped from the upper wafer to the lower wafer, and there is no possibility that a watermark is generated.
請求項4記載の発明は、請求項1,2又は3記載のウェハ収納装置を備えることを特徴とするウェハ研磨装置である。
Invention according to
このような構成によれば、ウェハを収納する収納治具に所定の傾斜角を持たせて水槽に水没させてリンスするウェハ収納装置を備えたウェハ研磨装置を実現しているので、ウェハの研磨から水没・洗浄・搬送までを一貫した工程で行うことができる。 According to such a configuration, a wafer polishing apparatus including a wafer storage device that has a predetermined tilt angle in a storage jig for storing a wafer and is immersed in a water tank for rinsing is realized. From submerged to submerged, washed and transported in a consistent process.
請求項5記載の発明は、研磨後のウェハを収納してリンスするウェハ収納方法において、搬送機構が、前記ウェハを一枚ずつ収納治具に挿入する第1の工程と、傾斜手段が、前記ウェハの収納された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる第2の工程と、昇降手段が、傾斜された前記収納治具を水槽内の水に対して相対的に昇降させる第3の工程と、前記昇降手段が、前記収納治具に収納された前記ウェハを、前記ウェハを水没させる着水点付近の前記ウェハ近傍に前記ウェハの略鉛直方向に取り付けられたガイドで表面に水を導きながら前記水槽に水没させる第4の工程と、リンス機構が、前記収納治具の傾斜上部から前記ウェハの表面にリンス水を噴射してリンスを行なう第5の工程とを含むことを特徴するウェハ収納方法を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the wafer storage method for storing and rinsing the polished wafer, the transport mechanism includes a first step of inserting the wafers one by one into the storage jig, and the tilting means, A second step of tilting the storage jig storing the wafer by a predetermined angle; and a third step of lifting and lowering the storage jig relative to the water in the water tank. And the elevating means guides the wafer stored in the storage jig to the surface with a guide attached in the vertical direction of the wafer in the vicinity of the wafer near the landing point where the wafer is submerged. The wafer includes a fourth step of submerging in the water tank and a fifth step of rinsing the rinsing mechanism by injecting rinse water onto the surface of the wafer from the inclined upper portion of the storage jig. Provide storage method
このようなウェハ収納方法によれば、搬送機構がウェハを一枚ずつ収納治具に挿入すると、傾斜手段がウェハの収納された収納治具を所定の角度だけ傾斜させ、昇降手段が傾斜した収納治具を水槽内の水に対して相対的に昇降させる。これによって、収納治具に収納されたウェハを傷つけることなく効果的に水槽に水没させることができる。このとき、リンス機構が、収納治具の傾斜上部からウェハの表面に沿ってリンス水を噴射してウェハのゆすぎ(つまり、リンス)を行うので、ウェハの洗浄を効率的に行うことができる。さらに、ガイドと水の間に働く界面張力によって、水は少し持ち上げられる。そこにウェハが来ることで、ガイドに持ち上げられた水をウェハ表面へそのままスムーズに案内することが可能となる。 According to such a wafer storing method, when the transfer mechanism inserts the wafers one by one into the storing jig, the tilting means tilts the storing jig storing the wafer by a predetermined angle, and the lifting means tilts the storing. The jig is moved up and down relative to the water in the water tank. Thus, the wafer stored in the storage jig can be effectively submerged in the water tank without damaging the wafer. At this time, the rinse mechanism sprays rinse water along the surface of the wafer from the inclined upper part of the storage jig to rinse the wafer (that is, rinse), so that the wafer can be efficiently cleaned. Furthermore, the water is lifted slightly by the interfacial tension acting between the guide and the water. When the wafer comes there, the water lifted up by the guide can be smoothly guided to the wafer surface as it is.
請求項6記載の発明は、研磨後のウェハを収納してリンスするウェハ収納リンス工程において、搬送機構が、前記ウェハを一枚ずつ収納治具に挿入する第1の工程と、傾斜手段が、前記ウェハの収納された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる第2の工程と、昇降手段が、傾斜された前記収納治具を水槽内の水に対して相対的に昇降させる第3の工程と、前記昇降手段が、前記収納治具に収納された前記ウェハを、前記ウェハを水没させる着水点付近の前記ウェハ近傍に前記ウェハの略鉛直方向に取り付けられたガイドで表面に水を導きながら前記水槽に水没させる第4の工程と、リンス機構が、前記収納治具の傾斜上部から前記ウェハの表面にリンス水を噴射してリンスを行う第5の工程とを含み、収納されたウェハを取り出すウェハ取り出し工程において、前記昇降手段が、傾斜させたウェハ収納治具を相対的に緩やか上昇させる工程と、ウェハを水面から引き上げた後、ウェハ収納治具を水平にする工程と、水平となったウェハ収納治具から、別の搬送機構によりウェハを取り出す工程と、を含むことを特徴するウェハ収納方法を提供する。
The invention according to
このようなウェハ収納方法によれば、ガイドと水の間に働く界面張力によって、水は少し持ち上げられる。そこにウェハが来ることで、ガイドに持ち上げられた水をウェハ表面へそのままスムーズに案内することが可能となる。また、リンス機構が収納治具の傾斜上部からウェハの表面に沿ってリンス水を噴射してウェハをリンスする工程を一貫した工程で行うので、ウェハの洗浄をさらに効率的に行うことができる。このようなウェハ収納方法によれば、リンス機構が収納治具の傾斜上部からウェハの表面に沿ってリンス水を噴射してウェハをリンスする工程を一貫した工程で行うので、ウェハの洗浄をさらに効率的に行うことができる。
According to such a wafer storing method , the water is slightly lifted by the interfacial tension acting between the guide and the water. When the wafer comes there, the water lifted up by the guide can be smoothly guided to the wafer surface as it is. Further, since the rinsing mechanism performs the process of rinsing the wafer by spraying the rinsing water along the surface of the wafer from the inclined upper part of the storage jig, the wafer can be cleaned more efficiently. According to such a wafer storing method, the rinsing mechanism performs the process of rinsing the wafer by spraying the rinsing water along the surface of the wafer from the inclined upper part of the storing jig, so that the wafer is further cleaned. Can be done efficiently.
請求項1記載の発明によれば、研磨された複数枚のウェハを、収納治具に上下方向多段に効率よく収納することができる。また、ウェハを収納した後の収納治具を大きく稼動することなく効率的にウェハを水没させることができ、ウェハの姿勢が安定しているので水槽内でウェハが収納治具と擦れるおそれがない。したがって、ウェハ自体に傷がつくことを防ぐことができるという利点がある。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of polished wafers can be efficiently stored in multiple stages in the vertical direction in the storage jig. In addition, the wafer can be submerged efficiently without greatly operating the storage jig after storing the wafer, and the wafer posture is stable, so there is no risk of the wafer rubbing against the storage jig in the water tank. . Therefore, there is an advantage that the wafer itself can be prevented from being damaged.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えてさらに、収納治具に対するウェハの出し入れの際、気相で一枚ずつ出し入れされるウェハとは関係なく、水中に既に保存されている複数のウェハは大気に暴露されることなくそのまま水中に保存されるので、ウェハの表面にウォータマークが形成されるのを防止することができるという利点がある。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えてさらに、研磨後のウェハを搬送機構により一枚ずつ水平な状態で収納治具に搬送して効率よく収納することができ、また収納治具からウェハを取り出す際ににも、該搬送機構によって水中保管後に水が切られたウェハを一枚ずつ効率よく取り出すことができる。そして、この収納治具に対するウェハの出し入れの際、気相で一枚ずつ出し入れされるウェハとは関係なく、水槽内の水中に既に保存されている複数のウェハは大気に暴露されることなくそのまま水中に保存されるので、ウェハの表面にウォータマークが形成されるのを防ぐことができる。さらに、リンス機構が収納治具の傾斜上部からウェハの表面に沿ってリンス水を流してウェハのゆすぎ(つまり、リンス)を行うので、ウェハの洗浄を効率的に行うことができるという利点がある。
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、収納治具の前部のウェハ収納開口部を高くするように収納治具を傾斜させて水槽内に水没させているので、ウェハを効率的に水没させることができ、ウェハ表面を傷つけるおそれもない。また、リンス機構がウェハの表面に沿ってリンスしたリンス水は収納治具の後部の傾斜下部より排水されるので、常にきれいな純水でウェハをリンスすることができるという利点がある。 According to the fourth aspect of the present invention, since the storage jig is inclined and submerged in the water tank so as to raise the wafer storage opening at the front of the storage jig, the wafer can be submerged efficiently. And there is no risk of damaging the wafer surface. Further, since the rinse water rinsed along the surface of the wafer by the rinse mechanism is drained from the lower inclined portion at the rear of the storage jig, there is an advantage that the wafer can always be rinsed with clean pure water.
請求項5記載の発明によれば、収納治具を傾斜させて水槽内に水没させるとき、ウェハのほぼ一枚分の間隔だけ浸漬させているので、ウェハが浮き上がることがないためウェハの表面が傷つくおそれもなくなる。また、上部のウェハが下部のウェハへ液滴をたらすことがないので、ウェハの表面にウォータマークが形成されるおそれはないという利点がある。 According to the fifth aspect of the present invention, when the storage jig is inclined and submerged in the water tank, the wafer is not lifted because the wafer is not lifted because the wafer is immersed only for one interval. There is no risk of injury. Further, since the upper wafer does not drop droplets on the lower wafer, there is an advantage that there is no possibility that a watermark is formed on the surface of the wafer.
請求項6記載の発明によれば、リンス機構のノズルバーは、ウェハを収納治具に収納するときはウェハの搬送を妨げない位置に移動し、ウェハのリンスを行うときはウェハ表面にリンス水を噴射可能な場所に移動するので、ウェハのリンスを効果的に行うことができるという利点がある。
According to the invention of
請求項7記載の発明によれば、リンス機構のノズルバーには、収納治具に積層して収納されたウェハのピッチ間隔で複数のノズル又は吐出孔が形成されているので、一枚ずつのウェハを確実にリンスすることができる。また、それぞれのウェハで洗浄された水はウェハ表面の傾斜に沿って一括してドレインとして排出されるので、常に、純水によってウェハ表面をリンスすることができるという利点がある。 According to the seventh aspect of the invention, since the nozzle bar of the rinse mechanism is formed with a plurality of nozzles or discharge holes at a pitch interval of the wafers stacked and stored in the storage jig, one wafer at a time Can be reliably rinsed. Further, since the water cleaned by each wafer is discharged as a drain all along the inclination of the wafer surface, there is an advantage that the wafer surface can be always rinsed with pure water.
請求項8記載の発明によれば、上側のウェハから下側のウェハへ水滴をたらすことがないので、ウェハの表面にウォータマークが発生するおそれはなくなるという利点がある。 According to the eighth aspect of the present invention, since water droplets are not dropped from the upper wafer to the lower wafer, there is an advantage that there is no possibility that a watermark is generated on the surface of the wafer.
請求項9記載の発明によれば、傾斜角を持たせて水槽に水没させて洗浄するウェハ収納装置を備えたウェハ研磨装置を実現しているので、ウェハの研磨から洗浄・搬送までを一貫した工程で行うことができるという利点がある。 According to the ninth aspect of the present invention, since the wafer polishing apparatus including the wafer storage apparatus that has an inclination angle and is submerged in the water tank for cleaning is realized, the wafer polishing, cleaning, and conveyance are consistent. There is an advantage that it can be performed in a process.
請求項10記載の発明によれば、ウェハを効率よく収納して浸漬及び洗浄を行うことができ、その後、順に搬送機構にウェハを送り出すことができるので、搬送の際にウェハを水槽から頻繁に出し入れすることがなくなり、安定した状態で浸漬及び洗浄を行うことができる。このとき、リンス機構が収納治具の傾斜上部からウェハの表面に沿ってリンス水を噴射してウェハのゆすぎ(つまり、リンス)を行うので、ウェハの洗浄を効率的に行うことができるという利点がある。
According to the invention of
請求項11記載の発明によれば、リンス機構が収納治具の傾斜上部からウェハの表面に沿ってリンス水を噴射してウェハをリンスする工程を一貫した工程で行うので、ウェハの洗浄をさらに効率的に行うことができるという利点がある。 According to the eleventh aspect of the present invention, the rinsing mechanism performs the process of rinsing the wafer by spraying the rinsing water along the surface of the wafer from the inclined upper part of the storage jig. There is an advantage that it can be performed efficiently.
図は本発明の実施例に係るウェハ収納リンス装置(ウェハ収納装置)を示すものである。
本発明は、ウェハを水没させて搬送及び洗浄する工程において、ウェハの表面にウォータマークが形成されることを防ぐ。ウェハが収納治具の縁にぶつかり、ウェハ自体に傷が付くことを防ぐ。多数枚のウェハを効率的に省スペースで水没させて保管することが可能な機構とする。ウェハの出し入れの際も、一枚一枚出し入れすることが可能なシステムとする。搬送対象のウェハだけを効率的に浸漬、取り出しすることができ、搬送対象以外のウェハについては、毎回水槽内と気相とを行き来させない機構にするという目的を達成するために、研磨後のウェハを収納するウェハ収納装置において、前記ウェハを収納するための収納治具と、該収納治具は複数枚のウェハを上下方向多段に個別に収納可能であって、前記ウェハが挿入された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる傾斜手段と、前記収納治具に収納された前記ウェハを一枚ずつ水没させるための水槽と、前記傾斜手段によって傾斜された前記収納治具を前記水槽内の水に対して相対的に昇降させる昇降手段とを備えることによって実現した。 The present invention prevents the formation of a watermark on the surface of a wafer in a process of submerging and transporting and cleaning the wafer. This prevents the wafer from colliding with the edge of the storage jig and scratching the wafer itself. A mechanism capable of storing a large number of wafers by submerging them efficiently in a space-saving manner. A system that can take in and out wafers one by one when loading and unloading wafers. In order to achieve the purpose of making it possible to efficiently immerse and take out only the wafer to be transported, and to make a mechanism that does not move back and forth between the water tank and the gas phase every time for wafers other than the transport target, A storage jig for storing the wafer, and the storage jig is capable of individually storing a plurality of wafers in multiple stages in the vertical direction, and storing the wafer into which the wafer is inserted. An inclination means for inclining the jig by a predetermined angle, a water tank for submerging the wafers stored in the storage jig one by one, and the storage jig inclined by the inclination means in the water tank This is realized by including elevating means for elevating and lowering relative to water.
以下、本発明のウェハ収納装置の実施例について詳述する。なお、本実施例のウェハ収納装置は、リンス機能を備えていることからウェハ収納リンス装置ともいう。図1において、ウェットカセットステーション1には2組のウェハ収納リンス装置2が構成されている。何れのウェハ収納リンス装置2も同じ構成内容であるので、図の右側のウェハ収納リンス装置2のみについて符号を付して説明する。
Hereinafter, embodiments of the wafer storage device of the present invention will be described in detail. The wafer storage apparatus of this embodiment is also called a wafer storage rinse apparatus because it has a rinse function. In FIG. 1, two sets of wafer storage rinse
ウェハ収納リンス装置2は、研磨後のウェハ3を収納するためのカセット(収納治具)4と、カセット4に収納されたウェハ3を水没させるための水槽5と、ウェハ3を一枚ずつカセット4に収納するための搬送機構6と、カセット4を水槽5内の水5aに対して昇降させるカセット昇降機構(昇降手段)7と、カセット4を所定の角度だけ傾斜させる傾斜手段8と、ノズルバー9a及び旋回機構9bからなるリンス機構9とを備えて構成されている。
The wafer
こうしたカセット4は、水に浸漬しても浮くことがない安定したカセット4が使用され、例えば、PTFEやPFA等でできたテフロン(登録商標)製のカセット4などが望ましい。また、カセット4は、複数枚のウェハ3を上下方向に多段に収納できる方が、収納スペースは小さくなって効率的である。また、カセット4内にウェハ3を収納する際の間隔についてであるが、ウェハ3を水中に浸す場合、後に詳細を記述するが、カセット4ごと傾けてゆっくりと浸水させる。
As such a
この傾きの度合いとウェハ3間隔が重要となる。例えば、傾き度合いが急であると、図4(b)に示すように複数のウェハ3が一度に水5aに浸水し、又は水5aから上げるときに複数のウェハ3が一度に気相にさらされることになる。ウェハ3の出し入れは一枚ずつであるにもかかわらず、その度ごとに複数のウェハ3を水中に沈めたり、水5a中から気相に出したりと、その間を往復するとなると、先に述べたウォータマークが形成される機会がより一層増えることになる。できれば、搬送中に気相で受け渡しされるウェハ3とは関係なく、水5a中に既に保存されているウェハ3は、大気に暴露されることなく、そのまま水5a中で保存されている状態が望ましい。
The degree of inclination and the distance between the
そうしたことから、ウェハ3をカセット(収納治具)4に入れる際において、カセット4を水平状態にした場合、ウェハ3を搬送機構6によりカセット4にまさに収納するときは、気相部分で収納して水5aに浸漬することはなくし、すでにウェハ3を収納して浸漬したウェハ3については、そのまま浸漬状態を保つようにするため、それを満たす程度のウェハ間隔を持つことが必要となる。さらには、カセット4を傾けてウェハ3を傾けた状態であっても、図4(a)に示すように、隣り合うウェハ3,3において、一方のウェハ3は完全に水中に浸された状態で存在し、もう一つのウェハ3は完全に水5a中から出て少しも浸漬していない状態を持つことが重要となる。
Therefore, when the
図5の(a)、(b)において、ウェハ3の間隔を広くとることができれば、多少ともウェハ3を傾ける角度θは大きくできる。また、ウェハ3を傾ける角度θを小さくとれば、隣り合う上下のウェハ3,3の間隔も比較的狭く設定できて、多段にする段数を増すことができ、効率よくウェハ3を収納することが可能となる。こうした収納されるウェハ3,3同士の間隔bと、カセット4を傾ける角度θは、最低限、以下の関係を満たす必要がある。ここで、aはウェハ3の直径としている。
5A and 5B, if the distance between the
なお、カセット昇降機構7は、サーボモータとボールネジの機構によってカセット4の昇降を行うが、このときの昇降スピードは5〜30mm/secの速さで可変することができる。また、傾斜手段8は、エアシリンダの機構によってカセット4を所定の角度だけ傾斜させることができるが、サーボモータによってカセット4を傾斜させることもできる。
The
また、気相中(大気中)で新たに収納したウェハ3を水5aに浸漬していく際、カセット4を傾斜させて順に浸漬させるのであるが、カセット4を傾斜させたとしても、その微妙な傾斜角度によっては、ウェハ3の着水地点で水5aの表面張力により、ウェハ3表面に水5aが浸水せず、着水地点のウェハエッジ部分が水に浮き上がってしまうこともある。例えば、図8(b)に示すように、ウェハ表面が撥水面である場合、水の表面張力が非常に大きく作用する。カセット4を傾斜させてウェハ3を傾斜させても、ウェハエッジの浸漬が始まらない場合がある。こうした場合に備えて、まさにウェハ3が着水する部分のウェハ3表面に、局所的に水を滴下供給する機構があるとよい。
Further, when the newly stored
着水点のウェハ3表面に水が滴下されると、その滴下された水と、着水点からまさに浸入してこようとする水5aとが結びついて、着水点からウェハ3表面へ水5aが浸入することを助けることになり、ウェハエッジを水面に不用意に浮き上がらせることなく、ウェハ3をゆっくりと静かに浸漬させていくことが可能となる。一度ウェハ3表面に水5aが浸入すると、浸入した水はウェハ3表面に自然に広がる。その結果、ウェハ3を浮かび上がらせることなどなく、静かに浸漬させることが可能となる。
When water is dripped onto the surface of the
滴下供給する機構は、図3(b)及び図6(a)に示すように、滴下用ノズル10でよく、そのノズル径は2mm以下程度でよい。ウェハ3がまさに浸漬する際に、所定の着水点に滴下用ノズル10を移動するか、斜めに垂らすなどして、所定の量だけ水をウェハエッジ部に滴下する。滴下量は1ml程度あれば十分である。表面に垂らされた水と、まさに浸入して這い上がってくる水5aとが結びついて、水5aの浸入を容易にする。
The dropping supply mechanism may be the dropping
また、着水点に設ける滴下用ノズル10は場所をとる他、そのための配管を準備する必要がある。また、ウェハ3を浸水させる毎に、タイミングを測って極微量の水をピンポイントで供給しなければならない。また、位置調整が微妙で且つ、その極微量な水量を効率的にウェハ3の着水点に供給することは少々複雑な構成になる場合がある。
Moreover, it is necessary to prepare piping for that in addition to taking the place for the dripping
そうした場合においては、図3(c)、(d)、図5(c)及び図6(b)に示すように、着水点付近のウェハ3近傍に該ウェハ3の略鉛直方向にガイド11を取付けてもよい。このような構成の場合、ガイド11と水の間に働く界面張力によって、水は少し持ち上げられる。そこにウェハ3が来ることで、ガイド11で持ち上げられた水をウェハ3表面へそのままスムーズに案内することが可能となるため、新たに滴下用ノズルを設けるなどの大掛かりな工夫をせずに済む。ガイド11としては、例えば、アクリル製のシャフト(φ3mm程度)やナイロン板(t1mm、w4mm)などが好適に使用される。
In such a case, as shown in FIGS. 3C, 3D, 5C, and 6B, a
さらに、そのガイド11の代わりに、メッシュのようなものやスポンジもしくは、細い繊維状のものを着水点近傍に設けておいてもよい。こうしたガイドは、毛細管現象により水を上昇させる性質があればよい。よって、毛細管現象により、水を上昇させるもしくは水を自動的に所定の部分に導くことのできる部材を、毛細管構造体と定義する。該毛細管構造体としては、例えば、以下のような具体的な構成があげられる。
(1)ナイロン繊維を縦方向に束ねた構成:ナイロン繊維径0.2mm、間隔0.1mmピッチで40本程度。ウェハ3着水点付近で、ウェハ3に近接する形で配置しウェハ3面に対して垂直とする。カセット4全体に対して各スロットに設ける。
(2)ナイロンメッシュ幅10mm程度:ナイロン繊維径0.2mmで間隔0.5mmピッチで構成。ウェハ3着水点付近の位置において、ウェハ3面に対して垂直とする。
(3)PVA(ポリビニルアルコール)スポンジ:幅10mmでウェハ3着水点付近の位置において、ウェハ3面に対して垂直とする。
Further, instead of the
(1) A configuration in which nylon fibers are bundled in the longitudinal direction: nylon fibers having a diameter of 0.2 mm and an interval of 0.1 mm, and about 40. The
(2) Nylon mesh width of about 10 mm: Nylon fiber diameter of 0.2 mm and a pitch of 0.5 mm. It is perpendicular to the
(3) PVA (polyvinyl alcohol) sponge: It is 10 mm wide and perpendicular to the
ウェハ3着水点付近に毛細管構造体を配置すると、見かけ上の水の表面張力を小さくすることができる。そのため、前述の図8(b)に示したウェハ3着水点付近の水が、ウェハ3表面に侵入せずに、ウェハエッジ付近で大きな表面張力となって滞留するのではなく、ウェハ3表面に滑らかに効率よく水を案内することが可能になる。また、その後浸漬しても、毛細管構造体を介して水が入り込むため、緩やかな水の浸入により、ウェハエッジが水面で押されて浮き上がることなく、浸漬することができる。
When a capillary structure is disposed near the landing point of the
結果として、単に傾斜させて浸漬する場合、図6(c)に示すように、ウェハ3が傾斜していても、着水点付近で水の表面張力によって水がすぐにウェハ表面に侵入せず、結果としてウェハエッジに局所的に浮力が働き、該ウェハエッジが急激に浮き上がる問題もあった。これに対しウェハ3着水点付近に毛細管構造体を配置し、毛細管現象を利用して水をウェハ3表面へ緩やかに導くことにより、こうした懸念もなくなる。また、ウェハ3を徐々に水中へ浸漬する過程においても、水がウェハ3上に連続的に侵入することを助けるため、ウェハ3を途中で浮き上がらせることなく、静かに浸漬することができる。
As a result, when the wafer is simply inclined and immersed, as shown in FIG. 6C, even if the
また、図1には図示されてないが、ウェハ収納リンス装置2は、水槽5の水を排水するためのドレイルバルブや、該ドレイルバルブの飛び出し防止手段に取り付けられたパブリング機能や、密閉容器にして不活性ガスやIPAガスを充満させる機能などを備えている。さらに、ウェハ収納リンス装置2は、ノズルバー9aを備えてウェハ3が前方へ泳ぎ出すのを防止したり、ノズルバー9aからリンス水を流してウェハ3の表面のスラリーを洗い流したりする機能を備えている。また、ウェハ収納リンス装置2は、ノズルバー9aのストッパー機能を果たしたり、水槽5の水位を流水洗浄部分よりウェハ3の一枚分だけ下に設定したりするように構成されている。
Although not shown in FIG. 1, the wafer
次に、図2及び図3を用いて、ウェハ収納リンス装置2がウェハ3をリンスする仕組みとカセット4を傾けながら水槽5に水没させる仕組みについて説明する。なお、図2及び図3において、図の左方がウェハ3の出し入れを行うカセット4の前部のウェハ収納開口部である。
Next, a mechanism for rinsing the
図2に示すように、カセット台4aの内部にはカセット4が収納されているが、研磨後のウェハ3をカセット4に収納するときはカセット台4a及びカセット4は水平状態に置かれている。このときは、カセット台4a及びカセット4は水槽5の内部にある水5aの水面より上部に置かれている。また、リンス機構9は、図2(a)に示すように、旋回機構9bによってノズルバー9aをカセット4の後部に旋回させている。このような状態において、図2(b)に示すように、カセット4の前部のウェハ収納開口部は開放されているので、搬送機構6によって研磨後のウェハ3をカセット4の内部に一枚ずつ収納することができる。
As shown in FIG. 2, the
次に、搬送機構6によって全てのウェハ3がカセット4へ収納された後は、図3(a)に示すように、リンス機構9は、旋回機構9bによってノズルバー9aをカセット4の前部(前面開口部)へ旋回させる。さらに、傾斜手段8によってカセット台4a及びカセット4を所定の角度だけ傾斜させる。そして、ノズルバー9aを若干旋回させながら、そのノズルバー9aからリンス水を噴射させるとともに、カセット昇降機構7(図1参照)によってカセット台4a及びカセット4を水槽5の内部の水5aの中へ沈める。尚、傾斜手段8がカセット台4a及びカセット4を傾斜させる傾斜角度は、水槽5内にある水5aの水面の垂直軸に対して1°〜20°の傾斜範囲であることが望ましい。
Next, after all the
また、上記の実施例とは異なる方法として、カセット台4a及びカセット4を水槽5に沈めた状態でウェハ3の洗浄を行ってもよい。また、カセット台4a及びカセット4を水槽5から引き上げるときも、傾斜手段8によってカセット台4a及びカセット4を傾斜させた状態で引き上げる。
Further, as a method different from the above embodiment, the
このようにして、リンス機構9のノズルバー9aは、ウェハ3をカセット4に収納するときはウェハ3の搬送を妨げない位置(カセット4の後部)に移動し、ウェハ3のリンスを行うときはウェハ3の表面にリンス水を噴射できる位置(カセット4の前部)に移動するので、ウェハ3の搬送とリンスを効率的に行うことができる。
In this way, the
また、ノズルバー9aには、カセット4のトレイに積層されたウェハ3のピッチ間隔で複数のノズル又は吐出孔が形成されているので、ノズル又は吐出孔から噴射されたリンス水は、1枚ごとのウェハ3の表面に噴射されて確実にリンスを行うことができる。さらに、リンスされたリンス水は、各ウェハ3の傾斜上部から傾斜下部に沿って流出するので、ウェハ3の表面のスラリーなどは確実に流し落とされて図示しない排水口より排出される。このようにして1枚ずつのウェハ3を確実にリンスすることができる。
Further, since a plurality of nozzles or discharge holes are formed in the
すなわち、図2に示すように、研磨後のウェハ3が搬送機構6によってカセット4内の所定の部分に水平な状態で収納され、ウェハ3の収納後、カセット4のウェハ収納開口部を前面とし、傾斜手段8によって、その前面を高くして所定の角度(1°〜20°)カセット台4a及びカセット4を傾斜させる。そして、リンス機構9のノズルバー9aによってウェハ3をリンスしながら、カセット昇降機構7(図1参照)によって、カセット台4a及びカセット4を水槽5内の水5aの内部に下降させて所定量(例えば、ウェハ3の1枚分の間隔)だけ浸漬させてウェハ3の洗浄を行う。
That is, as shown in FIG. 2, the
次に、研磨後のウェハ3をロボット搬送してからウェハ収納リンス装置の水槽に水没させるまでの処理の流れを図7のフローチャート及び図8の(a)〜(d)を用いて説明する。先ず、カセット4が水槽5の上で水平に待機する(ステップS1)。次に、リンス機構9の旋回機構9bによって、ノズルバー9aをカセット4の後部へ旋回移動させる(ステップS2)。さらに、ロボット(搬送機構6)によって、ウェハ3をカセット4のスロットに挿入する(ステップS3)。そして、カセット4の前部の前面開口部(ウェハ収納開口部)をやや高くして傾斜させる(ステップS4)。
Next, the flow of processing from when the
次に、リンス機構9の旋回機構9bによって、ノズルバー9aをカセット4の前部(前面開口部)へ旋回移動させる(ステップS5)。そして、ノズルバー9aによって、ウェハ3の表面に向けてリンス水を噴射してリンスを行いながら(ステップS6)、カセット4内のウェハ3をゆっくりと水槽5に浸漬させる(ステップS7)。このようにして1スロット分ずつカセット4を水槽5内に降下させていく。
Next, the
すなわち、従来のようにウェハ3を水平状態で水5a中に浸漬させると(図8(a))、水の浮力によってウェハ3が浮き上がり、ウェハ3の表面がカセット4の周囲に接触してウェハ3を傷つけるおそれがある。また、水5aの表面張力によってウェハ3の外周部で水5aが盛り上がり、その水5aがいっきにウェハ3の表面へランダムな方向から浸入するおそれがある(図8(b))。
That is, when the
そこで、このような不具合を無くすため、ウェハ3を傾斜させながら水槽5に水没させることにより(図8(c))、水5aがウェハ3へ浸入する方向が、カセット4の前面開口部側から後面への一定方向となる。さらに、ウェハ3の傾斜角度が1°〜20°と緩やかであるため、水5aがウェハ3の表面部分に緩やかに浸入するため、ウェハ3が浮き上がるおそれはない(図8(d))。また、カセット4の溝に沿って水位が上昇するため、ウェハ3上へ滑らかに水5aが上がってくる。これによって、ウェハ3を傷つけることなく表面をきれいに浸漬・洗浄することができる。
Therefore, in order to eliminate such a problem, the direction in which the
次いで、ウェハ3を水中に保管している状態から引き上げて該ウェハ3を取り出す際の処理の流れを図9のフローチャート及び図10の(a)〜(e)を用いて説明する。図9のフローチャートにおいて、ウェハ3は傾斜された状態でリンスされながら、水中に浸漬された状態で存在する(ステップS11)。その状態から、まずノズルバー9aは旋回して、カセット4の外側に位置するようになる。次に、カセット昇降機構7により、カセット4は傾斜状態を保ったままでゆっくりと上昇する(ステップS12)。すると、ウェハ3上に堆積した水は、ウェハ3が上昇する際、ウェハ3表面から水が緩やかに後退していく(ステップS13)。これにより、ウェハ3とウェハ3の間に水が残ることはなく、水切れよくウェハ3を取り出すことができる。
Next, the flow of processing when the
また、カセット4の上昇時、ウェハ3が開口部の方へ泳ぎ出し、カセット4からウェハ3がこぼれ落ちだすこともない。また、たとえウェハ3表面が撥水性であっても、カセット4を微小に傾斜させたまま持ち上げることで、ウェハ3上を後退していく水際が緩やかに一団となって後退する。そのため、水滴がウェハ3表面を滑り落ちて、滑り落ちた部分に対応してストリークラインが形成されるといったことは起こらない。ウェハ3とカセット4との間に存在する水滴も、同様に緩やかな傾斜により、後退する水槽5の水の表面に引きずられて後退する。その結果、ウェハ3とカセット4との間に過剰な水は残らない。その結果、ウェハ3とカセット4との間に水が残り、その水の表面張力によって、ウェハ3がカセット4に密着することはない。言い換えると、水はウェハ3表面から速く滑り落ちることから、水が滑り落ちた跡(ウォータマーク)は形成されない。
Further, when the
次に、ウェハ3をカセット4と共に水から引き上げた後は、カセット4は水平な状態に戻される(ステップS14)。このとき、取り出す予定のウェハ3は水より高い位置になるが、次のウェハ3は水中に保管されたままとなる。この状態で、カセット4内のウェハ3は、別のロボット搬送機構6によって、取り出される(ステップS15)。そして、取り出されたウェハ3はそのまま搬送されて次工程へ移動する(ステップS16)。
Next, after the
このとき、ウェハ3を水平状態にすることでロボット搬送機構6が取り出しやすくなって、次の工程への搬送も容易になる。また、このとき、カセット4に収められた全てのウェハ3を水中から引き上げることなく、一枚一枚、上から順番に取り出すウェハ3だけを水中から持ち上げて、ウェハ3を取り出してもよい。このようにすることにより、ウェハ3を毎回水中から引き上げ、再度浸漬するという効率の悪い方法を行うことをしなくてもよいことになる。
At this time, by placing the
また、ここでは、カセット4を昇降させる機構を示したが、カセット4を水面に対して相対的に昇降させればよいため、カセット4をその位置で固定し、水面を昇降させるようにしてもよい。ここでカセット4の昇降は、水面に対する相対的な昇降も意味するため、水を増量、減量することにより、水面を昇降させてもかまわない。
Although the mechanism for raising and lowering the
このようにすることで、ウェハ3の浸漬保管とその後の枚葉工程へのアクセスを非常に容易にすることが可能となり、効率的にウェハ3を浸漬保管状態から払い出して、順に一枚ずつ精密洗浄することが可能となる。尚、ウェハ3の収納されたカセット4を水から相対的に持ち上げる方法は、カセット昇降機構ではなく、水をドレインする等の方法でもよい。
By doing so, it becomes possible to make it very easy to store the
前記のように、ウェハ3を水没状態から引き上げる際は、該ウェハ3を緩やかな傾斜状態とすることで(図10(a))、ウェハ3表面上の水は、後退する水槽5の水の表面に引きずられるように緩やかに一団となって滑り落ちる(図10(b))。これにより、ウェハ3表面にウォータマークが形成されない。また、ウェハ3の引き上げに大きな力が必要とされない。そして、水の上に引き上げ後に、ウェハ3を水平状態にすることで、ロボット搬送機構6が取り出しやすく次の工程への搬送も容易になる。
As described above, when the
これに対し、ウェハ3を水没状態から引き上げる際に該ウェハ3を水平状態にすると(図10(c))、ウェハ3上にのった水の流れ落ちる方向が定まらないため、ウェハ3表面にウォータマークが様々な状態で形成されるおそれがある。また、ウェハ3上に水がのるとともに上下のウェハ3の間に水が溜まるので(図10(d))、ウェハ3の引き上げに大きな力が必要となる。
On the other hand, when the
また、図10(e)に示すように、ウェハ3を水没状態から引き上げる際に該ウェハ3を急傾斜させると、ウェハ3表面上を水が一団となって後退する力が働きにくくなる。そして、水が流れ落ちたウェハ3の表面部にストリークラインが形成されるおそれがある。さらに、ウェハ3の引き上げに非常に長い稼動範囲が必要となることからも、ウェハ3を一枚一枚引き上げるには、不向きな態様である。
Further, as shown in FIG. 10E, when the
以上述べたように、本実施例に係るウェハ収納リンス装置2は、研磨されて一定間隔で搬送されるウェハ3を効率よく収納することができる。また、本実施例に係るウェハ収納リンス装置2は複雑な機構を使用していないので他の搬送機構とアクセスしやすい。さらに、本実施例に係るウェハ収納リンス装置2によれば、ウェハ3を収納した後に大きく稼動することなく効率的にウェハ3を水没させることができる。このとき、ウェハ3の姿勢が安定しているのでウェハ3がカセット4と擦れるおそれがない。
As described above, the wafer
本実施例に係るウェハ収納リンス装置2にによれば、カセット4に対するウェハ3の出し入れの際、気相で一枚ずつ出し入れされるウェハ3とは関係なく、水中に既に保存されている複数のウェハ3は大気に暴露されることなくそのまま水中に保存されるので、ウェハ3の表面にウォータマークが形成されるのを防止することができる。
According to the wafer
本実施例に係るウェハ収納リンス装置2によれば、省スペースでウェハ3を順次ストックすることができ、上部のウェハ3が下部のウェハ3へ液滴をたらすことがないので、ウェハ3の表面にウォータマークが形成されるおそれはない。さらに、ウェハ3を効率よく収納して浸漬及び洗浄を行うことができ、その後、順に搬送機構6にウェハ3を送り出すことができるので、搬送の際にウェハ3を水槽5から頻繁に出し入れすることがなくなり、安定した状態で浸漬及び洗浄を行うことができる。
According to the wafer
カセット4内に略鉛直にウェハ3を格納する際、水切りのときに撥水面である場合に、水が流れ落ちることによって顕著にできるストリークラインやウォータマークをなくすことができる。さらに、カセット4内にウェハ3を格納するとき、それぞれのウェハ3の間隔がばらついたりウェハ3同士が擦れたりすることを防止することができる。また、繰り返しウェハ3を水槽から出し入れすることなく、順にウェハ3をカセット4に格納して水没させることができる。このとき、ウェハ3を浸漬する際にウェハ3表面がカセット4に当たることなく、静かに浸漬を行うことができる。また、浸漬状態からウェハ3を取り出す際に、水がウェハ3表面を緩やかに後退するのでウォータマークが形成されるおそれはない。
When the
本実施例に係るウェハ収納リンス装置2によれば、リンス機構9を備えているので、ノズルバー9aから一枚ごとのウェハ3表面に均一にリンス水を噴射して効果的にリンスを行うことができる。しかも、ウェハ3をカセット4に搬入するときとリンスを行うときにより、ノズルバー9aを常に最適な位置に移動させることができるので、研磨後のウェハ3の収納から洗浄・搬送までの工程を効率的に行うことができる。
According to the wafer
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。 The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
多数枚の基板を効率的に省スペースで収納保管し、洗浄工程においては基板表面にウォータマーク等が形成されるのを防ぐと共に基板表面に傷が付くのを防止することが不可欠な基板の処理に適用することが可能である。 It is essential to efficiently store and store a large number of substrates in a space-saving manner, and to prevent the formation of watermarks on the substrate surface and prevent the substrate surface from being scratched during the cleaning process. It is possible to apply to.
1 ウェットカセットステーション
2 ウェハ収納リンス装置(ウェハ収納装置)
3 ウェハ
4 カセット(収納治具)
4a カセット台
5 水槽
5a 水
6 搬送機構
7 カセット昇降機構(昇降手段)
8 傾斜手段
9 リンス機構
9a ノズルバー
9b 旋回機構
10 滴下用ノズル
11 ガイド
1
3
8 Inclination means 9
Claims (6)
前記ウェハを収納するための収納治具と、
該収納治具は複数枚のウェハを上下方向多段に個別に収納可能であって、
前記ウェハが挿入された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる傾斜手段と、
前記収納治具に収納された前記ウェハを一枚ずつ水没させるための水槽と、
前記傾斜手段によって傾斜された前記収納治具を前記水槽内の水に対して相対的に昇降させる昇降手段と、
前記ウェハを水没させる着水点付近の前記ウェハ近傍に前記ウェハの略鉛直方向に取り付けられ、前記傾斜手段で傾斜させた前記ウェハを水没させる際に、前記着水点付近のウェハ表面に水を導くガイドと、
を備えることを特徴とするウェハ収納装置。 In a wafer storage device for storing a polished wafer,
A storage jig for storing the wafer;
The storage jig can individually store a plurality of wafers in multiple stages in the vertical direction,
Inclining means for inclining the storage jig into which the wafer is inserted by a predetermined angle;
A water tank for submerging the wafers stored in the storage jig one by one;
Elevating means for elevating and lowering the storage jig inclined by the inclination means relative to the water in the water tank;
Mounted in a substantially vertical direction of the wafer to the wafer near the vicinity of landing point for submerged the wafer, when to submerge the wafer is tilted by the tilting means, the water on the wafer surface in the vicinity of the landing point A guide to guide ,
A wafer storage device comprising:
前記ウェハを収納するための収納治具と、
該収納治具は複数枚のウェハを上下方向多段に個別に収納可能であって、
前記ウェハが挿入された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる傾斜手段と、
前記収納治具に収納された前記ウェハを水没させるための水槽と、
前記傾斜手段によって傾斜された前記収納治具を前記水槽内の水に対して相対的に昇降させる昇降手段とを備え、
前記傾斜される傾斜手段の傾斜度合いは、前記収納治具の昇降可動内で傾斜時において、隣り合ったウェハが、水面を境に、一方は完全に水没する状態で、他方は水に触れない状態に分かれる場合が存在する程度の傾斜度であることを特徴とする請求項1記載のウェハ収納装置。 In a wafer storage device for storing a polished wafer,
A storage jig for storing the wafer;
The storage jig can individually store a plurality of wafers in multiple stages in the vertical direction,
Inclining means for inclining the storage jig into which the wafer is inserted by a predetermined angle;
A water tank for submerging the wafer stored in the storage jig;
Elevating means for raising and lowering the storage jig inclined by the inclination means relative to the water in the water tank,
When the tilting means of the tilting means tilts within the movable up and down of the storage jig, adjacent wafers are completely submerged with the water surface as a boundary, and the other does not touch the water. The wafer storage apparatus according to claim 1, wherein the inclination is such that there is a case where the state is divided.
搬送機構が、前記ウェハを一枚ずつ収納治具に挿入する第1の工程と、
傾斜手段が、前記ウェハの収納された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる第2の工程と、
昇降手段が、傾斜された前記収納治具を水槽内の水に対して相対的に昇降させる第3の工程と、
前記昇降手段が、前記収納治具に収納された前記ウェハを、前記ウェハを水没させる着水点付近の前記ウェハ近傍に前記ウェハの略鉛直方向に取り付けられたガイドで表面に水を導きながら前記水槽に水没させる第4の工程と、
リンス機構が、前記収納治具の傾斜上部から前記ウェハの表面にリンス水を噴射してリンスを行なう第5の工程と
を含むことを特徴するウェハ収納方法。 In the wafer storage method of storing and rinsing the polished wafer,
A transport mechanism, a first step of inserting the wafers one by one into a storage jig;
A second step in which the tilting unit tilts the storage jig storing the wafer by a predetermined angle;
A third step of lifting and lowering the tilted storage jig relative to the water in the water tank;
The elevating means guides water to the surface of the wafer stored in the storage jig with a guide attached in a substantially vertical direction of the wafer in the vicinity of the wafer near the landing point where the wafer is submerged. A fourth step of submerging in the aquarium;
A rinsing mechanism that performs rinsing by spraying rinsing water onto the surface of the wafer from the inclined upper part of the storage jig;
A wafer storage method comprising:
搬送機構が、前記ウェハを一枚ずつ収納治具に挿入する第1の工程と、
傾斜手段が、前記ウェハの収納された前記収納治具を所定の角度だけ傾斜させる第2の工程と、
昇降手段が、傾斜された前記収納治具を水槽内の水に対して相対的に昇降させる第3の工程と、
前記昇降手段が、前記収納治具に収納された前記ウェハを、前記ウェハを水没させる着水点付近の前記ウェハ近傍に前記ウェハの略鉛直方向に取り付けられたガイドで表面に水を導きながら前記水槽に水没させる第4の工程と、
リンス機構が、前記収納治具の傾斜上部から前記ウェハの表面にリンス水を噴射してリンスを行う第5の工程とを含み、
収納されたウェハを取り出すウェハ取り出し工程において、
前記昇降手段が、傾斜させたウェハ収納治具を相対的に緩やか上昇させる工程と、
ウェハを水面から引き上げた後、ウェハ収納治具を水平にする工程と、
水平となったウェハ収納治具から、別の搬送機構によりウェハを取り出す工程と、
を含むことを特徴するウェハ収納方法。 In the wafer storage rinsing process for storing and rinsing the polished wafer,
A transport mechanism, a first step of inserting the wafers one by one into a storage jig;
A second step in which the tilting unit tilts the storage jig storing the wafer by a predetermined angle;
A third step of lifting and lowering the tilted storage jig relative to the water in the water tank;
The elevating means guides water to the surface of the wafer stored in the storage jig with a guide attached in a substantially vertical direction of the wafer in the vicinity of the wafer near the landing point where the wafer is submerged. A fourth step of submerging in the aquarium;
A rinsing mechanism includes a fifth step of performing rinsing by spraying rinsing water onto the surface of the wafer from the inclined upper part of the storage jig;
In the wafer removal process for removing the stored wafer,
The elevating means raises the inclined wafer storage jig relatively gently;
After lifting the wafer from the water surface, leveling the wafer storage jig;
A step of taking out the wafer by a separate transport mechanism from the horizontal wafer storage jig;
A wafer storage method comprising:
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