JPH0590405A - ウエハの接着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は高精度にシリコンウエハをキャリア
プレートに接着することができるウエハの接着装置を提
供することを目的とする。 【構成】 シリコンウエハを回転させつつ接着面にワッ
クス等の接着剤を滴下して接着剤を塗布する塗布手段１
６と、シリコンウエハの接着面に塗布された接着剤を加
熱する加熱手段１８と、シリコンウエハを接着するキャ
リアプレート３０を載置して加熱するヒータ装置２２２
と、ヒータ装置２２２に載置されたキャリアプレート３
０にシリコンウエハを載置する搬送手段とを具備し、シ
リコンウエハの中心が移動する移動軌跡Ｌが一直線とな
るように各手段を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハの接着装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シリコンウエハ（ウエハ）の表
面を鏡面仕上げする際には、ワックスを用いてウエハを
キャリアプレートに接着し、このキャリアプレートをポ
リシング装置に供給してウエハの表面を鏡面加工をして
いる。特に、ウエハのキャリアプレートへの接着状態
が、ウエハの鏡面加工の品質に大きな影響を及ぼす。こ
のため、ウエハをキャリアプレートに貼り付ける作業
は、作業者により特に注意を要する作業である。作業と
しては、キャリアプレートにワックスを塗り、ウエハを
手作業により貼り付けるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、手作業では、
ワックス中に気泡や異物が混入することもあり、ウエハ
をキャリアプレートに平坦に貼り付けるには熟練した技
術が必要となり、また多くの作業時間を要する。また、
ワックス塗布等の一連の作業を部分的に機械化した装置
は存在しているが、一連の工程を自動化したものは存在
していない。そこで、本発明は高精度にシリコンウエハ
をキャリアプレートに接着することができるウエハの接
着装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、シリコンウ
エハを回転させつつ接着面にワックス等の接着剤を滴下
して接着剤を塗布する塗布手段と、シリコンウエハの接
着面に塗布された接着剤を加熱する加熱手段と、シリコ
ンウエハを接着するキャリアプレートを載置し、加熱す
るヒータ装置と、ヒータ装置に載置されたキャリアプレ
ートにシリコンウエハを載置する搬送手段とを具備し、
シリコンウエハの中心が移動する移動軌跡が一直線とな
るように各手段を配置したことを特徴とする。また、シ
リコンウエハを回転させつつ接着面にワックス等の接着
剤を滴下して接着剤を塗布する塗布手段の直前に、シリ
コンウエハの中心を前記直線的移動軌跡上に一致させる
センタリング装置を設けてもよい。また、ヒータ装置に
載置されたキャリアプレートにシリコンウエハを載置す
る搬送手段で搬送する直前に、シリコンウエハの中心を
前記直線的移動軌跡上に一致させるセンタリング装置
と、シリコンウエハのオリフラ位置を検出する検出手段
を設けてもよい。さらに、ウエハが収納されたカセット
からシリコンウエハを取り出して、このシリコンウエハ
をセンタリング装置に送るウエハ供給部を設け、このウ
エハ供給装置がシリコンウエハの中心が移動する移動軌
跡上にあり、かつウエハ供給装置を中心とする円弧上に
シリコンウエハが収納されたカセットを配置してもよ
い。

【０００５】

【作用】作用について説明する。塗布手段によりシリコ
ンウエハを回転させつつ接着面にワックス等の接着剤を
塗布し、その後加熱手段によりシリコンウエハの接着面
に塗布された接着剤を加熱し、ヒータ装置上に載置した
キャリアプレート上にシリコンウエハを貼る付ける。ま
た、塗布手段の直前に設けたセンタリング装置により、
シリコンウエハの中心を前記直線的移動軌跡上に一致さ
せるようにする。また、キャリアプレートにシリコンウ
エハを貼り付ける直前に、オリフラ位置を検出して、キ
ャリアプレートに貼り付ける。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面に基づいて詳細に説明する。図１はシリコンウエハの
接着装置の概略的な平面図を示している。本発明に係る
接着装置１０は、ウエハの供給部１２、第１センタリン
グ部１４、ワックスの塗布手段としてのスピンナー部１
６、ベーキング部１８、第２センタリング部２０、キャ
リアプレートへウエハを供給する供給装置２１、キャリ
アプレートへのウエハの接着部２２、接着部２２へキャ
リアプレートを供給する供給機構２３、キャリアプレー
トの排出部２４およびキャリアプレートをカセットへ収
納する収容部２６とから構成されている。なお、各工程
を順次移動するウエハの中心が仮想直線上を移動する。
この仮想直線を移動ラインＬ（移動軌跡ともいう）とい
う。

【０００７】ウエハの供給部１２について説明する。昇
降シリンダ１２２のシリンダロッド１２２ａの先端に、
受取用アーム１２４が設けられている。この受取アーム
１２４は、シリンダロッド１２２ａの先端に固定された
基部１２４ａと、この基部１２４ａにガイドされ進退可
能なアーム１２４ｂとから構成されている。昇降シリン
ダ１２２の周囲には、シリコンウエハが収納されたカー
トリッジ１２６が昇降シリンダ１２２の軸線を中心とし
て描いた仮想半円上に配置されている。カートリッジ１
２６は、載置台１２８上に、開放側が内側を向くように
配置されている。カートリッジ１２６は、仕切り板１２
７により棚状に複数段に区画され、各仕切り板１２７・
・・上にウエハが収納されている。また、カートリッジ
１２６の開放側から対向する仕切り板１２７、１２７の
間隔１２７ａ内に受取アーム１２４のアーム１２４ｂの
先端が前進し、ウエハを受け取る。ウエハを受け取った
アーム１２４ｂは、収縮位置まで後退し、続いて受取用
アーム１２４がシリンダロッド１２２ａを中心に移動ラ
インＬと一致する位置まで回転し、受取用アーム１２４
のアーム１２４ａを次の工程の第１センタリング部１４
方向に延ばしてウエハを供給する。

【０００８】第１センタリング部１４は、接着装置１０
のウエハの供給方向（移動ラインＬ）と平行に一対のセ
ンタリング板１４２、１４２が離間して配置されてい
る。このセンタリング板１４２、１４２上面には、両セ
ンタリング板１４２、１４２に跨いでウエハを載置する
ことができるように、凹所１４２ａ、１４２ａが形成さ
れている。この凹所１４２ａ、１４２ａの境界部分には
円弧状の段差１４２ｂ、１４２ｂが形成されている。セ
ンタリング板１４２、１４２の後端には、移動ラインＬ
と交差するようにラックロッド１４４、１４４が延出し
ている。このラックロッド１４４、１４４は間隔を有し
て離間しており、対向する側面にラック１４４ａ、１４
４ａが刻設され、互いに移動ラインＬ上の１つの歯車１
４５に歯合している。このため、歯車１４５の回転によ
り、ラックロッド１４４、１４４を介してセンタリング
板１４２、１４２が接離する。歯車１４５は駆動モータ
１４６により正逆回転するものである。前記凹所１４２
ａ、１４２ａにウエハを載せ、センタリング板１４２、
１４２を近づけることによりウエハが保持されると、ウ
エハの中心が移動ラインＬと一致するように設定されて
いる。このウエハの中心と軸線が一致する昇降ユニット
１４８が配置されている。この昇降ユニット１４８の昇
降する昇降ロッド１４８ａの先端には、吸着ヘッド１４
９が設けられている。この吸着ヘッド１４９は、センタ
リング板１４２、１４２で保持されてセンターリングし
たウエハを吸着して上昇させるものである。吸着ヘッド
１４９で吸着して上昇したウエハは、搬送機構１５０に
より次の工程に送られる。

【０００９】次に、搬送機構１５０について説明する。
搬送機構１５０は、ウエハを、第１センタリング部１４
からスピンナー部１６へ、スピンナー部１６からベーキ
ング部１８へ同時に搬送するものである。第１センタリ
ング部１４、スピンナー部１６、スピンナー部１６の各
部でのウエハの中心が等間隔Ｍになるように各部が配置
されている。前記移動ラインＬと平行に配置された２本
のガイドシャフト１５１ａに移動ベース１５２が移動可
能に設けられ、シリンダ１５３により移動可能である。
移動ベース１５２上には、ガイドシャフト１５１ａと直
交するガイドシャフト１５４ａ、１５４ａが設けられ、
このガイドシャフト１５４ａ、１５４ａに沿ってスライ
ドする搬送アーム１４６が設けられている。この搬送ア
ーム１４６は、ガイドシャフト１５４ａ、１５４ａの間
に位置するシリンダ１５８により移動可能である。搬送
アーム１４６は平面コ字状に形成され、各先端には受渡
し部１４７、１４７が設けられ、この受渡し部１４７、
１４７の中心の間隔は間隔Ｍに形成され、この受渡し部
１４７、１４７には切欠き１４７ａが形成されている。

【００１０】上述するように構成された搬送機構１５０
の動作について、第１センタリング部１４からスピンナ
ー部１６へのウエハの搬送状態を例に説明する。昇降ユ
ニット１４８の吸着ヘッド１４９に吸着した状態で、吸
着ヘッド１４９上昇させる。この状態で、シリンダ１５
３により２本のガイドシャフト１５１ａに沿って移動ベ
ース１５２を搬送待機位置に移動する（図５に示す位
置）。なお、スピンナー部１６においてワックスを塗布
したウエハは、吸着ヘッド１４９で吸着しているウエハ
と同一高さまで上昇させておく。この状態で、搬送アー
ム１４６を、ガイドシャフト１５４ａ、１５４ａに沿っ
てシリンダ１５８によりウエハ方向（移動ラインＬ方
向）に移動される。そして、搬送アーム１４６先端の受
渡し部１４７の切欠き１４７ａ内に、吸着ヘッド１４９
が位置するまで移動させる。続いて、吸着ヘッド１４９
を降下させることにより、搬送アーム１４６の受渡し部
１４７上に載置される。同様に、スピンナー部１６にお
いても、スピンナー部１６においてワックスを塗布した
ウエハが搬送アーム１４６の受渡し部１４７上に載置さ
れる。続いて、搬送アーム１４６を後退させて搬送待機
位置まで移動させる。続いて、移動ベース１５２をガイ
ドシャフト１５１ａ、１５１ａに沿って移動ラインＬと
平行に搬送方向に移動する（搬送位置）。そして、搬送
アーム１４６をガイドシャフト１５４ａ、１５４ａに沿
って移動ラインＬ上にウエハを移動して、第１センタリ
ング部１４からスピンナー部１６へ、スピンナー部１６
からベーキング部１８へ同時にウエハを搬送して受け渡
す。

【００１１】スピンナー部１６について、図７を参照し
て説明する。円盤状の可動プレート１６１の中心に下方
側からモータ１６２が固定されている。このモータ１６
２の回転軸１６２ａの先端は、可動プレート１６１の上
方に延出し、吸着ヘッド１６３が固定されている。可動
プレート１６１の下面にはモータ１６２を囲むように支
柱１６５・・・が垂下し、この支柱１６５・・・の下端
に底板１６５ａが設けられている。さらに、支柱１６５
・・・および底板１６５ａを囲むように固定フレーム１
６６が機台１６７に固定されている。固定フレーム１６
６の底板１６６ａには可動シリンダ１６８が固定され、
可動シリンダ１６８のロッド１６８ａの先端は底板１６
５ａに固定されている。なお、モータ１６２に連繋し
て、吸着ヘッド１６３を上下動するシリンダ１６２Ａが
設けられている。前記吸着ヘッド１６３が降下した位置
（スピンナー位置、図７の状態）で、吸着ヘッド１６３
の周囲および上方がカバー１６４により覆われている。
カバー１６４の上面板１６４ａには円形の透孔１６４ｂ
が穿設されており、この透孔１６４ｂを通過してウエハ
を上昇することができる。また、可動プレート１６１の
上面を覆うようにカバー１６１ａが設けられ、共に上下
動する。吸着ヘッド１６３のスピンナー位置で、ウエハ
には上方からワックスを滴下しつつウエハを回転させて
ワックスを塗布する。その後、シリンダ１６２Ａを駆動
して吸着ヘッド１６３を上昇して（搬出入位置）、前記
搬送機構１５０により次の工程のベーキング部１８にウ
エハが搬送される。

【００１２】ベーキング部１８は、図１に示すように、
前記搬送機構１５０により送られたウエハを吸着する吸
着盤を有する移動体１８２で保持して赤外線ランプの直
下を移動することにより加熱し、ウエハの付着物を除去
する。移動体１８２はスライドロッド１８３に沿って移
動可能であり、ウエハを加熱した後、排出位置１８４ま
で搬送する。この排出位置１８４から、ウエハを搬送機
構１９０により第２センタリング部２０に搬送する。搬
送機構１９０は、前記搬送機構１５０と同様の構成であ
り、排出位置１８４のウエハを第２センタリング部２０
に、第２センタリング部２０のウエハを次の工程の待機
位置１９６に搬送する。

【００１３】第２センタリング部２０は、前記第１セン
タリング部１４のセンタリング板１４２、１４２と同一
構造の一対のセンタリング板１４２、１４２が離間して
配置されている。また、前記センタリング板１４２、１
４２によりウエハが保持された際に、ウエハの中心と、
軸線が一致する昇降ロッド２０３が設けられている（図
９参照）。この昇降ロッド２０３は、ガイド筒２０３ａ
とこのガイド筒２０３ａ内で回動する回動軸２０３ｂと
から成り、ガイド筒２０３ａが第２センタリング部２０
の固定ベース２０４の軸受け２０４ａに支持されてい
る。昇降ロード２０３の回動軸２０３ｂ後端は可動プレ
ート２０５に軸支されるとともに、回動軸２０３ｂを回
動するモータ２０６Ａが連結されている。また、可動プ
レート２０５にシリンダ２０６Ｂが固定され、このシリ
ンダ２０６Ｂのシリンダロッド２０６ａが固定ベース２
０４に固定されている。このため、シリンダ２０６Ｂを
駆動すると、固定ベース２０４に可動プレート２０５が
接離し、昇降ロード２０３を昇降できる。回動軸２０３
ｂの先端には、吸着ヘッド２０７が設けられ、この吸着
ヘッド２０７はセンタリング板２０２、２０２で保持さ
れてセンターリングしたウエハを吸着して上昇し、さら
にモータ２０６Ａによりウエハを回転させることができ
る。なお、ウエハのオリフラ部を検出する検出手段とし
てのセンサ２０８が、ウエハの送り方向のオリフラ部の
下方に対応する位置に配置されている（図８参照）。

【００１４】前記搬送機構１９０により待機位置１９６
に送られたウエハは、平面コ字状に形成された搬送アー
ム１９２先端の受渡し部１９３の切欠き１９３ａに下方
から上昇する移送装置２１０の吸着ヘッド２１９により
吸着される。

【００１５】移送装置２１０は、待機位置１９６で吸着
してウエハをキャリアプレート３０に貼り付けるための
装置である。図１０を参照して説明する。ウエハの送り
方向と平行にカイドレール２１１、２１１が配置され、
このガイドレール２１１、２１１に沿ってベース板２１
２が移動可能である。ベース板２１２上には、回動軸２
１３が回転アクチュエータ２１４により回転可能に設け
られている。回動軸２１３の先端には、回転軸２１３の
軸線と平行ずれた軸線を有するアーム２１８が連結され
ている。また、アーム２１８の先端には吸着ヘッド２１
９が設けられ、ウエハを吸着可能である。前記ガイドレ
ール２１１、２１１が設けられたベース２１５は、固定
ベース２１５Ａに固定されたシリンダ２１６により、固
定ベース２１５Ａに固定されたガイドブロック２１６
ａ、２１６ａにガイドロッド２１６ｂ、２１６ｂが案内
され昇降可能である。回動軸２１２を回転アクチュエー
タ２１４により回転し、吸着ヘッド２１９の吸着面２１
９ａが上方を向くようにする。そして、待機位置１９６
で搬送アーム１９２の受渡し部１９３切欠き１９３ａ内
に下方から進入して吸着する。この状態で搬送アーム１
９０を後退させるとともに、吸着ヘッド２１９を反転さ
せる。そして、ベース板２１２をガイドレール２１１、
２１１に沿ってヒータ装置２２２のキャリアプレート３
０の接着位置まで移動させる。続いて、シリンダ２１６
を駆動してベース２１５と共に回転軸２１３およびアー
ム２１８を下げてウエハをキャリアプレート３０に載置
する。そして、接着プレス（図示せず）によりウエハを
加圧してキャリアプレート３０上に接着する。

【００１６】一方、キャリアプレート３０は、ヒータ装
置２２２のヒータユニット２２３上に保持され、加熱さ
れる。ここでヒータ装置２２２について、図１１を参照
して説明する。ヒータユニット２２３は、ヒータ２２３
ａとヒータ２２３ａの上面を覆う均熱板２２３ｂとから
構成されている。ヒータユニット２２３の中心には吸着
盤２２４ａが配置され、均熱板２２３ｂと面一である。
吸着盤２２４ａは、昇降、回転可能な軸体２２４ｂに支
持されている。この軸体２２４ｂは、固定ベース２２１
に固定された軸受け２２５ａに支持されている。固定ベ
ース２２１とスライドバー２２１Ｃを介して離間して補
助ベース２２１Ａが配置されている。この補助ベース２
２１Ａにはシリンダ２２８が固定され、このシリンダロ
ード２２８ａの先端は可動ベース２２１Ｂに固定されて
いる。この可動ベース２２１Ｂはスライドバー２２１Ｃ
上を移動可能である。また、可動ベース２２８Ｂには軸
受け２２５ｂが設けられ、この軸受け２２５ｂにより軸
体２２４ｂが支持されている。軸体２２４ｂの後端は軸
体２２４ｂを回転させるステッピングモータ２２６に連
結されている。このステッピングモータ２２６は補助ベ
ース２２１Ａにスライド可能、かつ非回転状態に支持さ
れている。なお、吸着盤２２４ａは軸体２２４ｂ内に形
成された連絡通路２２４ｃと接続されており、この連絡
通路２２４ｃは外部の負圧源（図示せず）にリング状の
継ぎ手部２２４ｄを介して連絡している。また、キャリ
アプレート３０は、供給機構２３０により供給され、ヒ
ータプレート２２３上に四方から保持片２２４・・・に
より保持される。なお、ヒータ装置２２２をレールに沿
って移動ラインＬと平行する方向に移動可能としても良
い。

【００１７】ヒータ装置２２２へのキャリアプレート３
０の供給は、供給機構２３０により行われる（図１参
照）。供給機構２３０は、回動可能なアーム２３１であ
り、このアーム２３１の先端には平面コ字状の載置部２
３２が形成されている。アーム２３１の載置部２３２に
載置されたキャリアプレート３０をヒータ装置２２２の
均熱板２２３ｂの直上まで移動した状態で、前記シリン
ダ２２８を駆動すると、シリンダロード２２８ａが可動
ベース２２１Ｂを上方に移動し、これに伴って軸体２２
４ｂとともに吸着盤２２４ａを上昇させ、吸着盤２２４
ａによりキャリアプレート３０を吸着し、アーム２３１
を後退させる。その後、吸着盤２２４ａの上面が均熱板
２２３ｂと面一となるまで、吸着盤２２４ａを降下さ
せ、ヒータユニット２２３によりキャリアプレート３０
加熱する。そして、キャリアプレート３０をステッピン
グモータ２２６により所定角度づつ回転させ、順次ウエ
ハを接着する。

【００１８】所定枚数のウエハが接着されたキャリアプ
レート３０を、キャリアプレート３０の排出部２４によ
り、ストッカ収納位置２４１に搬送される。排出部２４
について、図１を参照して説明する。排出部２４は、一
端に設けた回転軸を中心に回動可能、かつ上下動可能の
アーム２４２と、このアーム２４２の先端に設けた挟持
片２４３、２４３とから構成されている。ヒータプレー
ト２２３上のキャリアプレート３０の中心を挟持片２４
３、２４３で挟持し、ストッカ収納位置２４１に移動す
る。ストッカ収納位置２４１には、一対のガイドレール
２４４が設けられている。このガイドレール２４４上に
は複数のローラが設けられ、搬送アーム２４５によりス
トッカ２５０方向に押圧し、ストッカ２５０内にウエハ
が接着されたキャリアプレート３０を供給する。なお、
ストッカ２５０は昇降装置（図示せず）により昇降可能
であり、収納する棚位置が調節可能である。以上本発明
の好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものでなく、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ことは勿論である。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係るウエハの接着装置は次に示
すような顕著な効果を奏する。 シリコンウエハの中心か移動する移動軌跡が一直線
となるように各手段を配置したので、シリコンウエハの
搬送、位置決めが容易である。 シリコンウエハを回転させつつ接着面にワックス等
の接着剤滴下して接着剤を塗布する塗布手段の直前に、
シリコンウエハの中心を前記移動軌跡と一致させるセン
タリング装置を設けることにより、シリコンウエハを回
転するときの偏心回転を防ぐことができる。 ヒータ装置に載置されたキャリアプレートにシリコ
ンウエハを載置する搬送手段で搬送する直前に、シリコ
ンウエハの中心を前記移動軌跡と一致させるセンタリン
グ装置と、シリコンウエハのオリフラ位置を検出する検
出手段を設けることにより、キャリアプレートへの確実
な接着が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る接着装置の概略的な構造を示す説
明図である。

【図２】ウエハ供給部の概略的平面図である。

【図３】供給部の側面図である。

【図４】センタリング装置の平面図である。

【図５】搬送機構の平面図である。

【図６】搬送機構の内部構造を示す側面図である。

【図７】スピンナー部の内部構造を示す断面側面図であ
る。

【図８】センタリング装置およびオリフラ検出装置を示
す平面図である。

【図９】センタリング装置の駆動機構を示す部分断面側
面図である。

【図１０】移送装置の内部構造を示す部分断面側面図で
ある。

【図１１】ヒータ装置の内部構造を示す部分断面側面図
である。

【符号の説明】

１０ 接着装置 １２ ウエハの供給部 １４ 第１センタリング部 １６ スピンナー部 １８ ベーキング部 ２０ 第２センタリング部 ２１ 供給装置 ２２ 接着部 ２３ 供給機構 ２４ 排出部 ２６ 収容部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコンウエハを回転させつつ接着面に
   ワックス等の接着剤を滴下して接着剤を塗布する塗布手
   段と、 シリコンウエハの接着面に塗布された接着剤を加熱する
   加熱手段と、 シリコンウエハを接着するキャリアプレートを載置し、
   加熱するヒータ装置と、 ヒータ装置に載置されたキャリアプレートにシリコンウ
   エハを載置する搬送手段とを具備し、 シリコンウエハの中心が移動する移動軌跡が一直線とな
   るように各手段を配置したことを特徴とするウエハの接
   着装置。
2. 【請求項２】 シリコンウエハを回転させつつ接着面に
   ワックス等の接着剤を滴下して接着剤を塗布する塗布手
   段の直前に、シリコンウエハの中心を前記直線的移動軌
   跡上に一致させるセンタリング装置を設けたことを特徴
   とする請求項１記載のウエハの接着装置。
3. 【請求項３】 ヒータ装置に載置されたキャリアプレー
   トにシリコンウエハを載置する搬送手段で搬送する直前
   に、シリコンウエハの中心を前記直線的移動軌跡上に一
   致させるセンタリング装置と、シリコンウエハのオリフ
   ラ位置を検出する検出手段を設けたことを特徴とする請
   求項１または２記載のウエハの接着装置。
4. 【請求項４】 ウエハが収納されたカセットからシリコ
   ンウエハを取り出して、このシリコンウエハをセンタリ
   ング装置に送るウエハ供給部を有するウエハの接着装置
   において、 ウエハ供給装置がシリコンウエハの中心が移動する移動
   軌跡上にあり、かつウエハ供給装置を中心とする円弧上
   にシリコンウエハが収納されたカセットを配置したこと
   を特徴とする請求項２記載のウエハの接着装置。