JP5541770B2 - Wafer polishing apparatus and a wafer manufacturing method of - Google Patents

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正博 竹内
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本発明は、ウェーハ研磨装置およびウェーハの製造方法に関し、さらに詳細には、シリコンウェーハ等のウェーハを研磨するウェーハ研磨装置、および当該ウェーハの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a wafer polishing apparatus and a wafer, more particularly, the wafer polishing apparatus for polishing a wafer such as a silicon wafer, and a method of manufacturing the wafer.

従来、シリコンウェーハ等のウェーハを研磨する装置として、ウェーハの両面を同時に研磨するウェーハ研磨装置と、ウェーハの片面を研磨するウェーハ研磨装置とが知られている。 Conventionally, as an apparatus for polishing a wafer such as a silicon wafer, a wafer polishing apparatus for polishing both surfaces of a wafer simultaneously and the wafer polishing apparatus for polishing one side of the wafer is known.

ここで、ウェーハの両面研磨を行う従来のウェーハ研磨装置100の例を図9に示す(特許文献1参照)。 Here, an example of a conventional wafer polishing apparatus 100 for double-side polishing of the wafer in FIG. 9 (see Patent Document 1). このウェーハ研磨装置100においては、被加工物であるウェーハWが、搬送ロボット113によって、ウェーハ収容ボックス111から研磨装置本体102へ搬送されて、キャリア104の保持孔105内に保持される。 In the wafer polishing apparatus 100, the wafer W as the workpiece is, the transport robot 113 is transported from the wafer storage box 111 to the polishing apparatus body 102 is held in the holding hole 105 of the carrier 104. 次いで、研磨装置本体102の上下の定盤によってウェーハWが挟持され、各定盤およびキャリア104を回転させて当該ウェーハWの両面の同時研磨が行われる。 Then, the wafer W is sandwiched, the simultaneous polishing of both surfaces of the wafer W by rotating the platen and carrier 104 are performed by the upper and lower surface plate of a polishing apparatus body 102.

ところで、従来、キャリアの保持孔にウェーハをセットし、また、研磨後のウェーハをキャリアから回収する作業は人手により行われていた。 Meanwhile, conventionally, sets the wafer in the holding hole of the carrier, also the task of recovering the wafers after polishing from the carrier has been performed manually. しかし、近年では自動化が進み、前記ウェーハ研磨装置100に例示されるように、ボックス内のウェーハのローディングや研磨後のウェーハのアンローディング等が搬送ロボット等の搬送手段により自動的に行われるようになってきている。 However, in recent years automation proceeds, as exemplified in the wafer polishing apparatus 100, as unloading, etc. of the wafer after loading or polishing of the wafer in the box it is automatically performed by the transfer means such as a transfer robot It has become to.

このようにウェーハ研磨装置の自動化が進んでいるが、研磨中にウェーハが割れることがある。 Although this way is advancing automation of wafer polishing apparatus, sometimes wafer cracking during the polishing. 割れが発生したウェーハは、もはや製品として使用できないので、取り除く必要がある。 Wafer cracking occurs, because no longer can be used as a product, it is necessary to remove. そのため、研磨後のウェーハに割れが発生しているか否かを検査する工程が必要となる。 Therefore, the step of checking whether a crack in the wafer after polishing has occurred is required.

従来、ウェーハの割れを検査するには、作業員が目視で確認する方法の他、光学センサ等を備えた割れ検査用のステーションを設置し、この検査用ステーションに研磨後のウェーハをセットして割れを検査する方法が知られている。 Conventionally, to check the cracking of the wafer, other methods workers visually confirm, set up station for cracking inspection having an optical sensor or the like, by setting the wafer after polishing to the inspection station a method for inspecting the cracks are known.

一方、特許文献1記載のウェーハ研磨装置100においては、研磨前後のウェーハWを搬送する搬送ロボット113を備えて、研磨後のウェーハWを当該搬送ロボット113によって保持した状態で、割れ検査手段112を用いてウェーハWの画像を取得し、ウェーハWにおける割れの有無を検査している。 On the other hand, in Patent Document 1 wafer polishing apparatus 100 according is provided with a transfer robot 113 for transporting the wafer W before and after polishing, the wafer W after polishing while holding by this transfer robot 113, a crack inspection means 112 acquiring an image of the wafer W using, and checks for cracks in the wafer W.

特開2005−238405号公報 JP 2005-238405 JP

しかしながら、特許文献1に例示されるウェーハ研磨装置100のように、搬送時におけるウェーハ全周の画像を撮影して当該ウェーハの割れ検出を行う装置においては、当然、ウェーハ全周の画像撮影機構が必要となる。 However, as the wafer polishing apparatus 100 that is illustrated in Patent Document 1, the apparatus for performing cracking detection of the wafer by shooting the image of the entire periphery wafer during transport is, of course, the wafer all around the image capturing mechanism is required. また、ウェーハ全周の画像撮影工程も必要となる。 Further, the wafer all around the image capturing process is also required. そのため、ウェーハ研磨装置自体のコスト増加、およびウェーハ製造工程におけるタクトタイムの増加ひいてはウェーハ製造コストの増加を招いてしまう課題が生じる。 Therefore, the cost increase in the wafer polishing apparatus itself, and problems resulting in an increase thus increasing the wafer manufacturing cost of the tact time in a wafer manufacturing process arises.

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、搬送時におけるウェーハ全周の画像を撮影することなく、当該ウェーハの割れ検出を行うことが可能なウェーハ研磨装置およびウェーハの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims at providing made in view of the above circumstances, without taking an image of the entire periphery wafer during transport, a method for manufacturing a wafer polishing apparatus and a wafer capable of performing cracks detection of the wafer to.

一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。 As an embodiment, the solutions as disclosed below, to solve the above problems.

開示のウェーハ研磨装置は、ウェーハを保持可能な透孔が設けられたキャリアと、定盤とを備え、該キャリアの該透孔に保持された該ウェーハを該定盤に対して相対移動させて、該ウェーハを研磨するウェーハ研磨装置において、前記透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する画像処理手段を備え、前記画像処理手段は、前記ウェーハを前記キャリアの前記透孔に保持させる際の位置合せ手段と兼用されることを要件とする。 Wafer polishing apparatus disclosed includes a carrier capable of holding through hole is provided to the wafer, and a surface plate, by relatively moving the wafer held in the transparent hole of the carrier with respect to the constant Edition in the wafer polishing apparatus for polishing the wafer, provided with a to that images processed manually stage detecting the presence or absence of the wafer debris remaining in said through hole, said image processing means, said wafer to said through hole of said carrier to be shared with alignment means at the time of the holding and requirements.

開示のウェーハ研磨装置によれば、搬送時におけるウェーハ全周の画像を撮影することなく、当該ウェーハの割れ検出を行うことが可能となる。 According to the wafer polishing apparatus disclosed without taking an image of the entire periphery wafer during transport, it is possible to perform crack detection of the wafer.

本発明の実施形態に係るウェーハ研磨装置の例を示す正面図(概略図)である。 Is a front view showing an example of a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention (schematic diagram). 図1のウェーハ研磨装置の平面図(概略図)である。 It is a plan view of the wafer polishing apparatus in FIG. 1 (schematic diagram). 図1のウェーハ研磨装置のキャリアの例を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing an example of a carrier of the wafer polishing apparatus in FIG. 図1のウェーハ研磨装置のキャリアの他の例を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another example of a carrier of the wafer polishing apparatus in FIG. 図1のウェーハ研磨装置の検知機構の構成・作用を説明するための説明図である。 It is an explanatory view for explaining the structure and operation of the detection mechanism of the wafer polishing apparatus in FIG. 図1のウェーハ研磨装置の検知機構の他の例を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another example of a detection mechanism of the wafer polishing apparatus in FIG. 図1のウェーハ研磨装置の検知機構の他の例を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing another example of a detection mechanism of the wafer polishing apparatus in FIG. 本発明の実施形態に係るウェーハの製造方法のフローチャートである。 It is a flow chart of a wafer manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 従来の実施形態に係るウェーハ研磨装置の例を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing an example of a wafer polishing apparatus according to a conventional embodiment.

本発明の実施形態に係るウェーハ研磨装置1の正面図を図1に示す。 The front view of the wafer polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. なお、図1は概略図であって、各装置構成における実際の寸法(比)を表示するものではない。 Incidentally, FIG. 1 is a schematic diagram and does not display the actual size (ratio) of each device configured.

ウェーハ研磨装置1は、上面が研磨面とされた下定盤12と、下定盤12の上方に上下動自在に支持され、下面が研磨面とされた上定盤14とを具備する。 Wafer polishing apparatus 1 includes a lower plate 12 whose upper surface is a polished surface, is vertically movably supported above the lower polishing plate 12, the lower surface comprises an upper surface plate 14, which is a polished surface.
なお、他の例として、下定盤12の上面および上定盤14の下面に研磨布(不図示)を貼付する構成としてもよい。 As another example, it may be configured to affix the polishing cloth on the lower surface of the upper surface and the upper surface plate 14 of the lower stool 12 (not shown).

上下定盤12、14は駆動装置により軸線を中心として互いに反対方向に回転される。 Polishing plates 12 and 14 are rotated in opposite directions about the axis by the drive unit. すなわち、上定盤14は、支持フレーム38に配設された駆動装置40によって、軸線を中心に回転自在に設けられている。 That is, the upper platen 14, by disposed a drive device 40 to the support frame 38, is rotatably provided about the axis. また、上定盤14は、上下動機構として例えばシリンダ装置41により上下動可能となっている。 Further, the upper platen 14 can be moved vertically by eg a cylinder device 41 as a vertical movement mechanism.
下定盤12はモータ42によって回転駆動される。 Lower turn table 12 is rotated by a motor 42. また、下定盤12は、その下面をリング状の支持ベアリング43によって支持されている。 Further, lower surface plate 12 is supported to the lower surface of the ring-shaped support bearings 43.

図2に示すように、下定盤12と上定盤14との間に、ウェーハ2を保持する透孔21を有するキャリア20が配置される。 As shown in FIG. 2, between the lower polishing plate 12 and the upper surface plate 14, carrier 20 having a hole 21 for holding the wafer 2 is placed. ここで、図2はウェーハ研磨装置1の平面図(概略図)であって、上定盤14から上の機構についての図示を省略することで、キャリア20およびその周辺構造の理解が容易となるようにしている。 Here, FIG. 2 is a plan view of the wafer polishing apparatus 1 (schematic diagram), by omitting the illustration of the mechanism of the upper from the upper platen 14, the understanding of the carrier 20 and its peripheral structure is facilitated It is way.
キャリア20は、下定盤12の中心孔と軸線を一致させて配置された太陽ギヤ(内側ピン歯車)16とインターナルギヤ(外側ピン歯車)18とにより、自転、且つ公転するように回転駆動される(図2)。 Carrier 20 causes the central hole and the axis was allowed to coincide arranged sun gear (inner pin gear) 16 and the internal gear (an outer pin gear) 18 of the lower stool 12, rotation, which is rotationally driven to and revolve that (Figure 2). 太陽ギヤ16、インターナルギヤ18も公知の機構により回転される。 Sun gear 16, the internal gear 18 is also rotated by known mechanisms. なお、本実施形態では、太陽ギヤ16とインターナルギヤ18との間に、5個のキャリア20が配設される。 In the present embodiment, between the sun gear 16 and internal gear 18, five carriers 20 are arranged.

図3は、本実施形態に係るキャリア20の正面図(拡大概略図)である。 Figure 3 is a front view of a carrier 20 according to this embodiment (enlarged schematic view). 同図のように、各キャリア20は、透孔21が偏心した位置に1個設けられる構成を有する。 As in the figure, each carrier 20 has a configuration provided one at a position where the through hole 21 is eccentric.
ただし、キャリア20の構造および配置は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、図4の正面図(拡大概略図)に示すように、各キャリア20に複数のウェーハ保持用の透孔21を同一円周上に設けるようにしてもよい。 However, the structure and arrangement of the carrier 20 is not limited to the above configuration, for example, as shown in the front view of FIG. 4 (enlarged schematic view), through hole 21 for a plurality of wafers held in each carrier 20 the may be provided on the same circumference.

また、図1に示すように、上定盤14上には、複数本の支持ロッド50を介して上定盤14に取付けられ、上定盤14とともに回転する回転円板52が配設されている。 Further, as shown in FIG. 1, on the upper surface plate 14 is attached to the upper platen 14 via a plurality of support rods 50, it is disposed the rotary disc 52 which rotates with the upper platen 14 there.

また、回転円板52上には、複数(本実施形態では2個)のリング状樋54、56が同心状に固定されている。 Further, on the rotary disc 52, a plurality (two in the present embodiment) ring Jotoi 54,56 is fixed coaxially. さらに、リング状樋54、56の底面には、スラリーの流下孔(不図示)が設けられている。 Further, the bottom surface of the ring Jotoi 54, 56, flows down the hole of the slurry (not shown) is provided. リング状樋54、56には、配管62を介してスラリー供給源(不図示)からスラリーが供給される。 The ring Jotoi 54,56, the slurry is supplied from a slurry supply source through a pipe 62 (not shown).

また、上定盤14には、放射状にスラリーの流下孔76が形成され、この上定盤14の流下孔76と、リング状樋54、56に設けられた流下孔とが供給パイプ78により連絡されている。 Further, the upper polishing plate 14, flows down the hole 76 of the slurry is formed radially, communicating with flow-down hole 76 of the upper surface plate 14, and a flow-down hole provided in the ring Jotoi 54, 56 by the supply pipe 78 It is. この供給パイプ78を通じて、下定盤12の研磨面上にスラリーが供給される。 Through the supply pipe 78, the slurry is supplied onto the polishing surface of the lower stool 12.

したがって、スラリーを供給パイプ78を通じて下定盤12上に供給しつつ、上下定盤12、14を回転させ、且つキャリア20を回転させることにより、ウェーハ2は上下定盤12、14に対して相対移動して、上下定盤12、14間に挟まれた当該ウェーハ2の両面を研磨することができる。 Thus, while supplying onto the lower polishing plate 12 via the slurry supply pipe 78, the upper and lower platens 12 and 14 is rotated, and by rotating the carrier 20, the wafer 2 is moved relative to the polishing plates 12 and 14 , it is possible to polish both surfaces of the wafer 2 which is sandwiched between the polishing plates 12 and 14.
なお、上記実施の形態では2つのリング状樋を設けたが、1つのリング状樋を設ける構成でもよく、また3つ以上の複数のリング状樋を同心状に配設するようにしてもよい。 In the above embodiment it has been provided with two ring-shaped gutter may well be configured to provide one of the ring-shaped trough, also three or more ring-shaped trough so as to concentrically arranged .

一方、本実施形態に係るウェーハ研磨装置1は、図2に示すように、複数のウェーハ2を収容することが可能な収容手段(ここでは、ウェーハカセット)3を備える。 On the other hand, the wafer polishing apparatus 1 according to this embodiment, as shown in FIG. 2, (here, wafer cassette) capable of accommodating means to accommodate a plurality of wafers 2 comprises a 3. また、ウェーハカセット3とキャリア20(透孔21)との間でウェーハの搬送を行う搬送手段(ここでは、ロボットハンド)4を備える。 The transport means for transporting the wafer (here, the robot hand) between the wafer cassette 3 and the carrier 20 (through hole 21) comprises a 4.
より詳しくは、ロボットハンド4は、ウェーハカセット3から、研磨対象となる所定のウェーハ2を1枚取り出すと共に、当該ウェーハ2をキャリア20の透孔21内へ搬送し、保持させる。 More specifically, the robot hand 4 is, from the wafer cassette 3, a predetermined wafer 2 to be polished is taken out one sheet, and transports the wafer 2 into the hole 21 of the carrier 20 to be held. また、研磨が終了したウェーハ2をキャリア20の透孔21内から取り出して、当該ウェーハ2をウェーハカセット3へ搬送し、所定の収容位置に収容させる作用をなす。 Moreover, taking out the wafer 2 in which the polishing has been completed from within through holes 21 of the carrier 20, and transporting the wafer 2 to the wafer cassette 3, an action to be accommodated in a predetermined accommodating position.

また、ウェーハ研磨装置1は、図2に示すように、検知機構5を備える。 Further, the wafer polishing apparatus 1, as shown in FIG. 2, includes a detection mechanism 5. 本実施形態に係る検知機構5は、画像処理手段6および非接触検出手段7を備えて構成される。 Detection mechanism 5 according to the present embodiment includes an image processing unit 6 and the non-contact detecting means 7.
一例として、画像処理手段6は複数のCCDカメラ(ここでは、4台のCCDカメラ6a〜6d)および該CCDカメラと接続される演算処理装置(不図示)を備えて構成される。 As an example, the image processing unit 6 (here, four CCD cameras 6 a to 6 d) a plurality of CCD cameras configured with a processing apparatus connected to and the CCD camera (not shown).
当該画像処理手段6は、ウェーハカセット3から取り出した研磨対象となるウェーハ2を、キャリア20の透孔21内に搬送して保持させる際の位置合せを行う作用をなす。 The image processing unit 6, an action to perform wafer 2 to be polished is taken out from the wafer cassette 3, the positioning at the time of holding and transporting within holes 21 of the carrier 20. また、本実施形態においては、当該画像処理手段6は、ウェーハ2の研磨後に、透孔21内の周縁部の一定領域におけるウェーハ破片有無を検知する作用をなす(詳細は後述)。 In the present embodiment, the image processing unit 6, after the polishing of the wafer 2, an action of detecting the wafer debris presence in certain areas of the peripheral edge of the hole 21 (described in detail later).
なお、画像処理手段6における画像取得機構はCCDカメラに限定されるものではなく、検知領域における物体の有無を判定するための画像取得が可能な機構であれば、同様に採用することができる。 Incidentally, the image acquiring mechanism in the image processing unit 6 is not limited to the CCD camera, if the image acquisition possible mechanism for determining the presence or absence of an object in the detection region, may be employed as well.

このように、画像処理手段6は、ウェーハ2を透孔21内に保持させる際の位置合せ手段と、透孔21内の周縁部の一定領域におけるウェーハ破片有無の検知手段とを兼用するものである。 Thus, the image processing unit 6 is for shared with the positioning means at the time of holding the wafer 2 into the hole 21, and a detection means for wafer debris presence in certain areas of the peripheral edge of the hole 21 is there. したがって、ウェーハ破片有無の検知手段としてのCCDカメラを別個に増設しなければならない場合と比較して、装置コストを大幅に低減することが可能となる。 Therefore, as compared with the case must be separately added the CCD camera as a detection means of the wafer debris existence, it is possible to greatly reduce the apparatus cost.

一方、非接触検出手段7は光電センサ(ここでは、3台の光電センサ7a〜7c)および該光電センサと接続される演算処理装置(不図示)を備えて構成される。 On the other hand, (in this case, three photoelectric sensors 7a~7c) of non-contact detection means 7 the photoelectric sensor configured with a processing unit (not shown) connected to the and photoelectric sensors.
前記非接触検出手段7は、ウェーハの研磨後に、透孔21内の周縁部の一定領域におけるウェーハ破片有無を検知する作用をなす(詳細は後述)。 It said non-contact detecting means 7, after polishing of the wafer, an action for detecting the wafer debris presence in certain areas of the peripheral edge of the hole 21 (described in detail later).
なお、本実施形態に係る光電センサ7a〜7cは、いずれも反射型光電センサであって、照射光の反射によって、照射領域における物体の有無を判定するものである。 Note that the photoelectric sensor 7a~7c according to the present embodiment, both a reflective type photoelectric sensor, by reflection of the irradiation light, is to determine the presence or absence of an object in the illuminated region. ただし、非接触検出手段7は反射型光電センサに限定されるものではなく、さらに、光電センサ以外であっても、検知領域における物体の有無が判定可能な非接触検出手段であれば、同様に採用することができる。 However, non-contact detection means 7 is not limited to the reflection type photoelectric sensor, further, be other than photoelectric sensors, as long as it is a non-contact detection means presence or absence of an object that can be determined in the detection region, as well it can be adopted.

検知機構5の作用について詳しく説明する。 Will be described in detail the action of the detection mechanism 5. 検知機構5は、通常、研磨室後部(図2中の位置A)に退避している。 Sensing mechanism 5 is normally retracted to a polishing chamber rear (position A in FIG. 2). ウェーハ2の研磨が終了すると、検知機構5は矢印Cのように旋回して上下定盤12、14間の所定位置(図2中の位置B)にセットされる。 The polishing of the wafer 2 is completed, the detection mechanism 5 is set at a predetermined position between the upper and lower surface plates 12 and 14 pivot to (position B in FIG. 2) as indicated by an arrow C. 当該位置Bは、ロボットハンド4によって取り外しが行われるウェーハ2の直上位置であり、且つ、ウェーハ2の周縁部(外周)に対して(すなわち、透孔21の周縁部(内周)に対して)、検知機構5と透孔21とが図5に示す相対位置(平面視)となる位置である。 The position B is a position immediately above the wafer 2 which is removably carried out by the robot hand 4, and the peripheral portion of the wafer 2 with respect to (outer peripheral) relative to (i.e., the periphery of the through hole 21 (inner periphery) ), it is a position where the relative position (plan view) showing the detection mechanism 5 and the holes 21 Togazu 5.
当該位置Bに配置された検知機構5は、ロボットハンド4によって透孔21からウェーハ2が取り外された状態において、CCDカメラ6a〜6dを用いて、透孔21の周縁部領域で且つ当該CCDカメラ6a〜6dのそれぞれの直下領域(図5中の破線領域)における、研磨後のウェーハ2が割れた残留物すなわちウェーハ破片の有無を検知する。 The position B in arranged a sensing mechanism 5 is in a state in which the wafer 2 from the through hole 21 is removed by the robot hand 4, using the CCD camera 6 a to 6 d, and the CCD camera peripheral area of ​​the hole 21 in each of the region immediately below 6 a to 6 d (broken line area in FIG. 5), for detecting the presence or absence of the residue i.e. wafer debris wafer 2 is broken after polishing. 同時に、光電センサ7a〜7cを用いて、透孔21の周縁部領域で且つ当該光電センサ7a〜7cのそれぞれの直下領域(図5中の一点鎖線領域)における、研磨後のウェーハ2が割れた残留物すなわちウェーハ破片の有無を検知する。 At the same time, by using a photoelectric sensor 7 a to 7 c, in each of the region immediately below and the photoelectric sensor 7 a to 7 c in the peripheral region of the through hole 21 (dashed line region in FIG. 5), it is broken wafer 2 after the polishing the residue that is detecting the presence or absence of the wafer pieces.

このように、本実施形態における4台のCCDカメラ6a〜6dは、透孔21の周縁部領域の全域に渡って画像取得すなわちウェーハ破片有無の検知を可能とするものではない。 Thus, CCD camera 6a~6d of four in this embodiment is not intended to enable image acquisition i.e. detection of wafer pieces existence over the entire peripheral area of ​​the through hole 21. そこで、CCDカメラ6a〜6dによりウェーハ破片有無の検知が可能となる透孔21の周縁部の一定領域以外の領域に対して、ウェーハ破片有無の検知が可能となる光電センサ7a〜7cを設けている。 Therefore, the region other than the constant region of the periphery of the through hole 21 which allows the detection of wafer debris whether the CCD camera 6 a to 6 d, to provide a photoelectric sensor 7a~7c that enables the detection of the wafer pieces existence there. これによって、透孔21の周縁部の全域もしくは略全域に渡ってウェーハ破片有無の検知が可能となる(図5参照)。 This allows detection of the wafer pieces existence over the entire or substantially entire region of the peripheral edge of the through hole 21 (see FIG. 5).

ここで、研磨中またはロボットハンド4により把持される際もしくは取り外される際に、ウェーハ2に割れが生じた場合には、透孔21内の周縁部にウェーハ破片が残留することが、本願発明者の研究によって究明されている。 Here, when or removed when being gripped by polishing or in the robot hand 4, when a crack in the wafer 2 has occurred, that the wafer debris remaining on the periphery of the hole 21, the present inventors It has been investigated by the research of.
これに対して、上記構成を備える検知機構5によれば、透孔21の周縁部の全域もしくは略全域に渡って、研磨後のウェーハ2が割れた残留物すなわちウェーハ破片の有無を検知することが可能となる。 In contrast, according to the detection mechanism 5 having the above-described configuration, over the entire or substantially the entire area of ​​the peripheral portion of the through hole 21, for detecting the presence or absence of the residue i.e. wafer debris wafer 2 after the polishing cracked it is possible. すなわち、本実施形態に係るウェーハ研磨装置1を用いれば、本来的に装置に必須となるウェーハ保持時の位置合せ手段(ここでは、画像処理手段6)を活用しつつ、相対的に低価格の検知手段(ここでは、非接触検出手段7)を追加するだけで、搬送されるウェーハ自体の全周画像を取得することなく、研磨後のウェーハ割れを確実に検知することが可能となる。 That is, by using the wafer polishing apparatus 1 according to this embodiment (here, the image processing unit 6) Required become wafer holding time of the alignment means inherently device while utilizing a relatively low cost detection means (here, non-contact detection means 7) by simply adding, without acquiring the entire periphery image of the wafer itself, which is conveyed, it is possible to reliably detect the wafer cracking after polishing.
なお、ロボットハンド4の位置にウェーハ破片が存在する場合には、ロボットハンド4がウェーハ2を正しく把持できないこと等によって検知することができる。 In the case where the wafer pieces to the position of the robot hand 4 is present, it can be detected, such as by a robot hand 4 can not correctly grasp the wafer 2.

なお、検知機構5に関しては、画像処理手段6、非接触検出手段7それぞれの検知可能領域、あるいは、研磨されるウェーハ2の大きさ(すなわち、透孔21の大きさ)等に対応して、画像処理手段6および非接触検出手段7の配置個数、位置等を適宜変更することが可能である。 Regarding the detection mechanism 5, the image processing unit 6, the detection area of ​​the non-contact detection means 7 respectively or, the wafer 2 to be polished size (i.e., the size of the through hole 21) in response to such, number of arranged image processing unit 6 and the non-contact detection means 7, it is possible to change the position or the like as appropriate. したがって、検知機構5の他の実施例として、例えば、図6(a)〜図6(c)に示すようなバリエーションが考えられる。 Accordingly, another embodiment of detection mechanism 5, for example, variations are conceivable as shown in FIG. 6 (a) ~ FIG 6 (c). 図中、符号6a〜6dは、CCDカメラであり、符号7a〜7gは、光電センサである。 In the figure, reference numeral 6a~6d are CCD camera, reference numeral 7a~7g is a photoelectric sensor.

また、透孔21の周縁部の全域もしくは略全域に渡って、ウェーハ破片の有無を検知することが可能となればよいことから、検知機構5の変形例として、画像処理手段6もしくは非接触検出手段7のいずれか一方のみを用いる構成とすることも考えられる。 Further, over the entire or substantially the entire area of ​​the peripheral portion of the through hole 21, since it becomes possible to detect the presence or absence of the wafer pieces, as a modification of the detection mechanism 5, the image processing unit 6 or the non-contact detection it is conceivable to adopt a configuration using only one of the means 7. 図7は、画像処理手段6のみを用いて検知機構5を構成する場合の例である。 Figure 7 is an example of a case constituting the detection mechanism 5 by using the image processing unit 6 only. 図中、符号6a〜6gは、CCDカメラである。 In the figure, reference numeral 6a~6g is a CCD camera.

また、検知機構5の他の変形例として、非接触検出手段7に代えて接触検出手段(接触型センサ)を用いる構成とすることも考えられる(不図示)。 Further, as another modification of the detection mechanism 5 is also conceivable to adopt a configuration using a contact detecting means in place of the non-contact detection means 7 (contact sensor) (not shown). 非接触検出手段では所定の検知精度が確保できない場合の解決策として有効である。 In the non-contact detecting means it is effective as a solution when the predetermined detection accuracy can not be ensured.

続いて、本発明の実施形態に係るウェーハの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a wafer according to an embodiment of the present invention.
概略として、ウェーハ加工では、研磨工程、洗浄工程が行われる。 As schematically, in wafer processing, polishing, cleaning process is performed. ここで、図8のフローチャートは、特に本実施形態に特徴的な工程(研磨工程)をより具体的に記載したものであり、当該工程を主に説明を行う。 Here, the flowchart in FIG. 8, in particular serve to more specifically describe the characteristic process (grinding process) in this embodiment will be mainly described the process.
なお、本実施形態に係るウェーハの製造方法における研磨工程は、前記のウェーハ研磨装置1を用いて実施する場合を例として説明する。 The polishing step in the method for manufacturing a wafer according to the present embodiment, the case be carried out using the wafer polishing apparatus 1 of the Examples.

先ず、ウェーハを、収容手段に収容する(ステップS1)。 First, the wafer is housed in the housing unit (step S1).
本実施形態においては、収容手段として、複数枚のウェーハ2が収容可能なウェーハカセット3を用いる。 In the present embodiment, as housing means, a plurality of wafers 2 is used wafer cassette 3 can accommodate.

次いで、搬送手段(ロボットハンド)4を用いて、ウェーハカセット3からウェーハ2を一枚取り出して、当該ウェーハ2をキャリア20の透孔21まで搬送し、当該透孔21内へ保持させる(ステップS2)。 Then, using a conveying means (robot hand) 4, a wafer cassette 3 the wafer 2 taken out one sheet, and transports the wafer 2 to the hole 21 of the carrier 20 to be held into the hole 21 (step S2 ).
なお、本実施形態で用いるウェーハ研磨装置1は、5個のキャリア20を備えており、同時に計5枚のウェーハ2を保持して、研磨することができる。 Incidentally, the wafer polishing apparatus 1 used in this embodiment, has five carriers 20, can be simultaneously total five holds wafer 2 is polished.

次いで、スラリーを下定盤12上に供給しつつ、上下定盤12、14を回転させ、且つキャリア20を回転させることにより、ウェーハ2を上下定盤12、14に対して相対移動させて、当該ウェーハ2の両面を所定の状態(厚さ・平面度等)となるまで研磨する(ステップS3)。 Then, while supplying slurry to the lower polishing plate 12 onto the polishing plates 12 and 14 is rotated by rotating the carrier 20 and, with the wafer 2 is moved relative to the polishing plates 12 and 14, the to polish both surfaces of the wafer 2 to a predetermined state (thickness, flatness, etc.) (step S3).

次いで、キャリア20を所定位置で停止させる(ステップS4)。 Then, to stop the carrier 20 at a predetermined position (Step S4).
ここで、所定位置とは、取り外し対象のウェーハ2がロボットハンド4によって取り外し可能となる所定の位置を指す。 Here, the predetermined position indicates a predetermined position where the wafer 2 removal target is removable by the robot hand 4.

次いで、研磨室後部に退避している検知機構5を旋回移動させて、上下定盤12、14間の所定位置にセットする(ステップS5)。 Then, the detection mechanism 5 is retracted to the grinding chamber rear by pivotal movement, it is set at a predetermined position between the upper and lower surface plates 12 and 14 (step S5).
ここで、所定位置とは、ロボットハンド4によって取り外しが行われるウェーハ2の直上、すなわち透孔21の直上であって、当該透孔21内の周縁部の画像取得および非接触検出が可能となる所定の位置を指す(図2、図5参照)。 Here, the predetermined position, directly above the wafer 2 which is removably carried out by the robot hand 4, i.e. a directly above the through hole 21, it is possible to image acquisition and the non-contact detection of the peripheral portion in the through holes 21 refers to a predetermined position (see FIGS. 2 and 5).

次いで、ロボットハンド4を用いてウェーハを透孔21から取り外して、ウェーハカセット3に向けて搬送を行う(ステップS6)。 Then, remove the wafer from the holes 21 by using the robot hand 4, for conveying toward the wafer cassette 3 (step S6).
本実施形態においては、ロボットハンド4の先端部に設けられた吸着手段(不図示)を用いてウェーハ2を吸着することによって、取り外し・搬送を行う。 In the present embodiment, by adsorbing the wafer 2 with a suction means provided at the distal end of the robot hand 4 (not shown), it performs removal and transportation.

次いで、ウェーハ2が透孔21から取り外された直後から、検知機構5(画像処理手段6および非接触検出手段7)を用いて、透孔21内(特に、透孔21内の周縁部)における画像および非接触検出情報の取得を行う(ステップS7)。 Then, immediately after the wafer 2 is removed from the hole 21, by using the detection mechanism 5 (the image processing unit 6 and the non-contact detection means 7), in the inside hole 21 (in particular, the peripheral portion of the hole 21) It acquires the image and the non-contact detection information (step S7). さらに、得られた画像および非接触検出情報を演算処理装置(不図示)で処理することにより、透孔21内(特に、透孔21内の周縁部)において、研磨後のウェーハ2が割れた残留物すなわちウェーハ破片が存在するか否かを判定する(ステップS8)。 Further, by processing the obtained image and the non-contact detection information by the processing unit (not shown), within holes 21 (in particular, the peripheral portion of the through hole 21), the wafer 2 after the polishing is broken the residue that is, whether the wafer debris is present (step S8).

次いで、前記ステップS8において、透孔21内にウェーハ破片が存在しない、すなわち研磨後のウェーハ2に割れが発生していないと判定された場合には、前記ステップS6で搬送が行われている状態にあるウェーハを、そのままウェーハカセット3内へ収容する(ステップS9)。 Then, the state in step S8, there is no wafer debris into the hole 21, that is, if the crack in the wafer 2 after the polishing was determined not to have occurred, the conveyance in the step S6 is performed the wafers in the houses to as a wafer cassette 3 (step S9).
一方、前記ステップS8において、透孔21内にウェーハ破片が存在する、すなわち研磨後のウェーハ2に割れが発生していると判定された場合には、前記ステップS6で搬送が行われている状態にあるウェーハの搬送動作を停止して、警報を発する(ステップS10)。 On the other hand, in step S8, the wafer debris is present in the hole 21, that is, if the crack in the wafer 2 after the polishing are determined to be generated, transported in step S6 is performed state the conveying operation of the wafer on the stop, generating an alarm (step S10).

次いで、5個のキャリア20のうちで、透孔21から取り外しが行われていないウェーハ2があるか否かを判定する(ステップS11)。 Then, among the five carriers 20 determines whether there is a wafer 2 which is not made removable from the hole 21 (step S11).
透孔21内にウェーハ2が残っている場合には、キャリア20の位置を移動させて(ステップS12)、当該残っているウェーハ2に対して、ステップS6〜ステップS9(もしくはS10)の工程を繰り返し実施する。 If there remains the wafer 2 into the through hole 21, by moving the position of the carrier 20 (step S12), the relative wafer 2 remaining the step S6~ step S9 the process of (or S10) It is repeated.
一方、透孔21内にウェーハ2が残っていない場合には、研磨が施されたウェーハ全てがウェーハカセット3に収容された状態となり、一連の研磨工程が終了する。 On the other hand, if there are no more wafers 2 into the through hole 21 becomes a state in which all wafer polishing has been performed is accommodated in a wafer cassette 3, a series of polishing steps are completed.

次いで、研磨が完了してウェーハカセット3に収容されたウェーハ2を洗浄する洗浄工程が実施される(ステップS13)。 Then, the cleaning step of cleaning the wafers 2 contained in the wafer cassette 3 polishing is completed is performed (step S13).
概略説明した上記の工程を経て、ウェーハの製造が行われる。 Through the above steps outlined, the manufacture of the wafer is performed.

ここで、前記ステップS13の洗浄工程は、複数のウェーハが一括して洗浄されるのが通常であるところ、仮に、割れが生じたウェーハが含まれていると、当該ウェーハに発生している鋭利な割れ箇所が、他の正常なウェーハに接触して、本来製品化可能であったウェーハをも不良品化してしまうおそれがある。 Here, sharp cleaning process of the step S13, when the plurality of wafers are cleaned in a batch is usually assumed, when the cracks are included wafers produced, which is generated in the wafer such cracking portion is in contact with other normal wafer, which may result in defective commercialized even wafers were possible originally commercialized.
しかし、本実施形態に係るウェーハの製造方法によれば、研磨工程においてウェーハ2に割れが発生した場合であっても、確実にウェーハ割れの検出が可能となるため、次工程である洗浄工程に当該割れたウェーハ2が混入することが防止できる。 However, according to the method for manufacturing a wafer according to the present embodiment, even if the crack in the wafer 2 in the polishing process occurs, it becomes possible to reliably wafer crack detection, the cleaning step which is the next step it is possible to prevent the broken wafer 2 is mixed. したがって、製品(ウェーハ)の不良品率を低下させることが可能となる。 Therefore, it is possible to lower the defect rate of products (wafers).

また、本実施形態に係るウェーハの製造方法によれば、ウェーハ取り外し直後の透孔21内の周縁部の画像・情報取得によって、ウェーハ割れの検出が可能となるため、搬送されるウェーハ自体の検査工程が不要となる。 Further, according to the method for manufacturing a wafer according to the present embodiment, the image-information obtaining the periphery of the hole 21 immediately after the wafer removal, since the wafers crack detection is possible, the inspection of the wafer itself, which is conveyed process is not required. その結果、ウェーハ製造工程におけるタクトタイムの増加を抑制することができ、ウェーハ製造コストの低減を図ることが可能となる。 As a result, it is possible to suppress an increase in tact time in a wafer manufacturing process, it is possible to reduce the wafer manufacturing cost.

以上、説明した通り、開示のウェーハ研磨装置およびウェーハの製造方法によれば、 Above, as described, according to the wafer polishing apparatus and a wafer manufacturing method of the disclosure,
搬送時におけるウェーハ全周の画像を撮影することなく、当該ウェーハの割れ検出を行うことが可能となる。 Without taking an image of the entire periphery wafer during transport, it is possible to perform crack detection of the wafer. その結果、ウェーハ研磨装置自体のコスト低減を図ることができ、また、ウェーハ製造コストの低減、および製造されるウェーハの不良品率の低減を図ることが可能となる。 As a result, cost reduction of the wafer polishing apparatus itself can be achieved, also, the reduction of the wafer manufacturing cost, and it becomes possible to reduce the defect rate of the wafer to be manufactured.

なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 The present invention is explained above Without being limited to the embodiments described, but can be variously modified without departing from the present invention. 特に、ウェーハの両面を研磨するウェーハ研磨装置を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ウェーハの片面を研磨するウェーハ研磨装置にも同様に適用することが可能であり、また、ウェーハ以外のワークを研磨する研磨装置であっても同様に適用することが可能である。 In particular, the wafer polishing apparatus for polishing both surfaces of the wafer has been described as an example, but the invention is not limited thereto, but may be equally applicable to a wafer polishing apparatus for polishing one side of the wafer, Further, it is possible to be a polishing apparatus for polishing a workpiece other than the wafer applied similarly.

1 ウェーハ研磨装置2 ウェーハ3 収容手段4 搬送手段5 検知機構6 画像処理手段7 非接触検出手段12 下定盤14 上定盤20 キャリア21 透孔 1 wafer polishing apparatus 2 wafer 3 accommodating means 4 carrier means 5 detecting mechanism 6 image processing means 7 Non-contact detecting means 12 lower surface plate 14 upper surface plate 20 carrier 21 holes

Claims (7)

  1. ウェーハを保持可能な透孔が設けられたキャリアと、定盤とを備え、該キャリアの該透孔に保持された該ウェーハを該定盤に対して相対移動させて、該ウェーハを研磨するウェーハ研磨装置において、 A carrier capable of holding through hole is provided to the wafer, and a surface plate, by relatively moving the wafer held in the transparent hole of the carrier with respect to the constant Edition, to polish the wafer wafer in the polishing apparatus,
    前記透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する画像処理手段を備え With the images processing hand stage it detect the presence or absence of a wafer debris remaining in said through hole,
    前記画像処理手段は、前記ウェーハを前記キャリアの前記透孔に保持させる際の位置合せ手段と兼用されること The image processing means, it is also used as positioning means when to hold the wafer to the through hole of the carrier
    を特徴とするウェーハ研磨装置。 Wafer polishing apparatus according to claim.
  2. ウェーハを保持可能な透孔が設けられたキャリアと、定盤とを備え、該キャリアの該透孔に保持された該ウェーハを該定盤に対して相対移動させて、該ウェーハを研磨するウェーハ研磨装置において、 A carrier capable of holding through hole is provided to the wafer, and a surface plate, by relatively moving the wafer held in the transparent hole of the carrier with respect to the constant Edition, to polish the wafer wafer in the polishing apparatus,
    前記透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する、画像処理手段および非接触検出手段の両方を備え、 For detecting the presence or absence of the wafer debris remaining in said hole, with both image processing means and the detection means without contact,
    前記画像処理手段は、前記透孔の周縁部の一定領域におけるウェーハ破片有無を検知するCCDカメラを有し、 前記ウェーハを前記キャリアの前記透孔に保持させる際の位置合せ手段と兼用され、 It said image processing means includes a CCD camera for detecting the wafer debris presence in certain areas of the peripheral portion of the through hole, is also used as positioning means when to hold the wafer to the through hole of the carrier,
    前記非接触検出手段は、前記透孔の周縁部の前記一定領域以外の領域におけるウェーハ破片有無を検知する光電センサを有することを特徴とするウェーハ研磨装置。 Said non-contact detecting means, wafer polishing apparatus characterized by comprising a photoelectric sensor for detecting the wafer debris presence in the region other than the constant region of the periphery of the through hole.
  3. ウェーハを保持可能な透孔が設けられたキャリアと、定盤とを備え、該キャリアの該透孔に保持された該ウェーハを該定盤に対して相対移動させて、該ウェーハを研磨するウェーハ研磨装置において、 A carrier capable of holding through hole is provided to the wafer, and a surface plate, by relatively moving the wafer held in the transparent hole of the carrier with respect to the constant Edition, to polish the wafer wafer in the polishing apparatus,
    前記透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する、画像処理手段および接触検出手段の両方を備え、 For detecting the presence or absence of the wafer debris remaining in said hole, with both image processing means and the contact detecting means,
    前記画像処理手段は、前記透孔の周縁部の一定領域におけるウェーハ破片有無を検知するCCDカメラを有し、 前記ウェーハを前記キャリアの前記透孔に保持させる際の位置合せ手段と兼用され、 It said image processing means includes a CCD camera for detecting the wafer debris presence in certain areas of the peripheral portion of the through hole, is also used as positioning means when to hold the wafer to the through hole of the carrier,
    前記接触検出手段は、前記透孔の周縁部の前記一定領域以外の領域におけるウェーハ破片有無を検知する接触型センサを有することを特徴とするウェーハ研磨装置。 Said contact detecting means, wafer polishing apparatus characterized by having a contact sensor for detecting the wafer debris presence in the region other than the constant region of the periphery of the through hole.
  4. ウェーハをキャリアの透孔に保持させる際の位置合せ手段と、透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する検知手段として兼用される画像処理手段を用いて位置合せを行いながら、ウェーハ研磨装置のキャリアの透孔にウェーハを保持させる工程と、 And positioning means at the time of holding the wafer through hole of the carrier, while the alignment using the image processing means is also used as detection means for detecting the presence or absence of a wafer debris remaining in the through holes, the wafer polishing apparatus a step of holding the wafer through hole of the carrier,
    前記ウェーハをウェーハ研磨装置の定盤を用いて研磨する工程と、 A step of polishing using the surface plate of the wafer wafer polishing apparatus,
    研磨された前記ウェーハを、搬送手段を用いて前記透孔から取り外し、収容手段に収容する工程と、 A step of the polished the wafer removed from the hole by using a conveying means, accommodated in the accommodating means,
    前記画像処理手段を用いて、前記ウェーハが取り外された前記透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する工程と、を備えることを特徴とするウェーハの製造方法。 Using said image processing means, the production method of a wafer, characterized by comprising the steps of detecting the presence or absence of a wafer debris remaining in the through hole of the wafer is removed.
  5. 前記ウェーハが取り外された前記透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する工程は、 Step for detecting the presence or absence of a wafer debris remaining in said through hole of the wafer is removed,
    前記画像処理手段を用いて、前記透孔の周縁部の一定領域におけるウェーハ破片有無を検知する工程と、 By using the image processing means, the steps of detecting the wafer debris presence in certain areas of the peripheral portion of the through hole,
    非接触検出手段を用いて、前記透孔の周縁部の前記一定領域以外の領域におけるウェーハ破片有無を検知する工程と、を備えることを特徴とする請求項記載のウェーハの製造方法。 Using a non-contact detecting means, a manufacturing method of the wafer according to claim 4, characterized in that it comprises the steps of detecting the wafer debris presence in the region other than the constant region of the periphery of the through hole.
  6. 前記非接触検出手段として光電センサが用いられることを特徴とする請求項記載のウェーハの製造方法。 Method for producing a wafer according to claim 5, wherein the photoelectric sensor is used as said detection means without contact.
  7. 前記ウェーハが取り外された前記透孔内に残留するウェーハ破片の有無を検知する工程は、 Step for detecting the presence or absence of a wafer debris remaining in said through hole of the wafer is removed,
    前記ウェーハが前記透孔から取り外されてから、前記収容手段に収容されるまでの間に実施されることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項記載のウェーハの製造方法。 From being removed from the wafer the through hole, wafer manufacturing method of any one of claims 4-6, characterized in that it is carried out until it is accommodated in the accommodation unit.
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