JPH0611959U - 回転割出式ウエーハ面取部研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性の高い回転割出式ウエーハ面取部研磨
装置を提供すること。 【構成】 所定の角度ずつ割り出されて回転する回転体
５に複数のウエーハ吸着盤２２Ａ〜２２Ｄを回転自在に
配するとともに、回転体５と一体的に回転する回転体６
に真空ポンプ１８を固設し、静止側に真空ポンプ駆動モ
ータ１５とウエーハ駆動モータ１０Ａ〜１０Ｄを固設
し、真空ポンプ駆動モータ１５から真空ポンプ１８への
動力伝達及びウエーハ駆動モータ１０Ａ〜１０Ｄからウ
エーハ吸着盤２２Ａ〜２２Ｄへの動力伝達をギヤ伝動機
構によって行なう。本考案によれば、真空ポンプ駆動モ
ータ１５とウエーハ駆動モータ１０Ａ〜１０Ｄへの電力
供給のためのスリップリングが不要となり、更に真空ポ
ンプ１８とウエーハ吸着盤２２Ａ〜２２Ｄをバキューム
配管２１，２７Ａ〜２７Ｄによって直接接続することが
できるため、従来要していた気密保持のためのシール機
構が不要となり、ウエーハＷの回転及び吸着に高い信頼
性が確保される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転割出式ウエーハ面取部研磨装置、特に該装置におけるウエーハ 吸着盤の駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ウエーハ面取部の研磨においては、生産性の向上、ウエーハの汚染や傷、欠け の発生等の防止を考慮すると、ウエーハを一旦吸着した後は、全工程が終了する まで該ウエーハをそのまま同一保持部にて吸着保持しておくことが望ましい。

【０００３】 そこで、回転割出式ウエーハ面取部研磨装置が提案されるが、該装置は、回転 体上に複数のウエーハ吸着盤を回転自在に配し、回転体を所定角度ずつ割出回転 させ、ウエーハの吸着から研磨、洗浄を経て排出に至る一連の工程が終了するま で、ウエーハを同じ吸着盤に吸着させておくものである。

【０００４】 而して、斯かる回転割出式ウエーハ面取部研磨装置によれば、複数のウエーハ に対して各工程が平行して進められ、しかもウエーハの受け渡し動作が不要とな るため、作業能率が高められるとともに、ウエーハの汚染や傷、欠けの発生が最 小限に抑えられる。

【０００５】 ところで、回転割出式ウエーハ面取部研磨装置においては、ウエーハ吸着盤の 回転とウエーハ吸着のための負圧発生が不可欠であり、このために駆動モータを 回転体に固設し、真空ポンプを静止側に固設し、駆動モータによってウエーハ吸 着盤を回転駆動するとともに、ウエーハ吸着盤を回転軸等に形成された真空路を 介して真空ポンプで真空引きすることが行なわれていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

而して、従来の回転割出式ウエーハ面取部研磨装置にあっては、駆動モータが 回転側に設けられていたため、該駆動モータへの電力供給はスリップリングを介 して行なわなければならなかった。又、ウエーハ吸着盤を真空引きするための真 空路は回転側と静止側に亘って形成されていたため、回転側と静止側との接続部 に気密を保つためのシール機構が必要であった。

【０００７】 ところが、上記スリップリングやシール機構は作動安定性に乏しく、しばしば トラブル発生の原因となり、ウエーハ面取部研磨装置には高い信頼性が確保され 得ないという問題があった。

【０００８】 本考案は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、信頼性の高 い回転割出式ウエーハ面取部研磨装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成すべく本考案は、所定角度ずつ割り出されて回転する円板状の 回転体に複数のウエーハ吸着盤を等角度ピッチで回転自在に配するとともに、真 空ポンプを固設し、回転体外の静止側に真空ポンプ駆動モータとウエーハ駆動モ ータを固設し、真空ポンプ駆動モータから真空ポンプへの動力伝達、及びウエー ハ駆動モータからウエーハ吸着盤への動力伝達を、ギヤ伝動機構によって行なう ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案によれば、真空ポンプ駆動モータとウエーハ駆動モータが静止側に固設 され、両駆動モータの回転動力はギヤ伝達機構によってウエーハ吸着盤、真空ポ ンプにそれぞれ確実に伝達されるため、両駆動モータへの電力供給のためのスリ ップリングが不要となり、両駆動モータへの電力供給が安定的に行なわれて、ウ エーハ吸着盤の回転及び真空ポンプの駆動に高い信頼性が確保される。

【００１１】 又、真空ポンプは回転体に固設され、ウエーハ吸着盤と共に一体的に回転する ため、両者をバキューム配管によって接続することができる。従って、従来要し ていた気密保持のためのシール機構が不要となり、ウエーハ吸着盤のウエーハ吸 着に高い信頼性が確保される。

【００１２】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１３】 図１は本考案に係る回転割出式ウエーハ面取部研磨装置の縦断面図、図２は図 １のＸ−Ｘ線断面図である。

【００１４】 図１において、１はハウジングであって、該ハウジング１の上壁１ａと底壁１ ｂ間には回転軸２がその上下端を軸受３，４によって回転自在に支承されて垂直 に配されている。そして、この回転軸２の中間高さ位置には大径円板状の回転体 ５と小径円板状の回転体６が上下２段に亘って結着されている。

【００１５】 又、上記回転軸２上の回転体５の上方位置には４組のアイドルギヤＧ_A ，Ｇ_B ，Ｇ_C ，Ｇ_D が互いに独立に自由回転自在に支承されている。即ち、各アイドル ギヤＧ_A ，Ｇ_B ，Ｇ_C は上下一対のギヤＧ_A1とＧ_A2、Ｇ_B1とＧ_B2、Ｇ_C1とＧ_C2を スリーブ７，８，９で連結一体化して構成されている。そして、アイドルギヤＧ_A のスリーブ７の外周にアイドルギヤＧ_B が自由回転自在に嵌合しており、該ア イドルギヤＧ_B のスリーブ８の外周のアイドルギヤＧ_C が自由回転自在に嵌合し ており、該アイドルギヤＧ_C のスリーブ９の外周にアイドルギヤＧ_D が自由回転 自在に嵌合している。

【００１６】 ところで、ハウジング１の上壁１ａには４基のウエーハ駆動モータ１０Ａ，１ ０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが固設されており、該ウエーハ駆動モータ１０Ａ，１０Ｂ ，１０Ｃ，１０Ｄの各出力軸端に各々結着されたギヤ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ， １１ＤはアイドルギヤＧ_A （Ｇ_A1），Ｇ_B （Ｇ_B1），Ｇ_C （Ｇ_C1），Ｇ_D に噛合 している。

【００１７】 一方、回転軸２上の前記回転体６の下方位置にはアイドルギヤ１２が自由回転 自在に支承され、該アイドルギヤ１２の下方にはギヤ１３が結着されている。尚 、上記アイドルギヤ１２は上下一対のギヤ１２Ａと１２Ｂを一体化して構成され ている。

【００１８】 ところで、ハウジング１の底壁１ｂ上にはタクト駆動モータ１４と真空ポンプ 駆動モータ１５が固設されており、タクト駆動モータ１４の出力軸端に結着され たギヤ１６は前記ギヤ１３に噛合している。又、真空ポンプ駆動モータ１５の出 力軸端に結着されたギヤ１７は前記アイドルギヤ１２の下側のギヤ１２Ｂに噛合 している。

【００１９】 更に、前記回転体６上には真空ポンプ１８と真空制御器１９が固設されており 、真空ポンプ１８の出力軸端に結着されたギヤ２０は前記アイドルギヤ１２の上 側のギヤ１２Ａに噛合している。そして、真空ポンプ１８と真空制御器１９とは １本のバキューム配管２１によって接続されている。

【００２０】 他方、前記回転体５の外周部には４つのウエーハ吸着盤２２Ａ，２２Ｂ，２２ Ｃ，２２Ｄが等角度ピッチ（９０°ピッチ）で回転自在に配されている。即ち、 ウエーハ吸着盤２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、回転体５の外周部に回転自 在に支承された各回転軸２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄの下端にそれぞれ結着 されており、各回転軸２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄの上端にはギヤ２４Ａ， ２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄがそれぞれ結着されている。そして、これら各ギヤ２４ Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと前記各アイドルギヤＧ_A （Ｇ_A2），Ｇ_B （Ｇ_B2） ，Ｇ_C （Ｇ_C2），Ｇ_D とは回転体５上に放射状に配列されたギヤ２５Ａ，２６Ａ 、２５Ｂ，２６Ｂ、２５Ｃ，２６Ｃ、２５Ｄ，２６Ｄを介して互いに噛合してい る。

【００２１】 ところで、前記真空制御器１９からは４本のバキューム配管２７Ａ，２７Ｂ， ２７Ｃ，２７Ｄが導出しており、これらの配管２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ は回転体５に穿設された貫通孔５ａを通って前記回転軸２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ ，２３Ｄに形成された不図示の真空路に接続されている。

【００２２】 又、図２に示すように、回転体５の外周に沿う４箇所には、ウエーハ吸着部Ａ 、１段研磨加工部Ｂ、２段研磨加工部Ｃ及びウエーハ排出部Ｄがそれぞれ等角度 ピッチ（９０°ピッチ）で配設されている。

【００２３】 上記１段研磨加工部ＢはウエーハＷのオリエンテーション・フラット部（以下 、ＯＦ部と略称す）を研磨する部分であって、これは不図示のバフを含んで構成 されている。

【００２４】 又、前記２段研磨加工部ＣはウエーハＷのＯＦ部以外の外周面取部を研磨する 部分であって、その構成は図１に示される。即ち、２段研磨加工部Ｃは、上方が 開口する円筒バフ２８を有しており、該円筒バフ２８はバフ駆動部２９によって 所定速度で回転駆動されるとともに、昇降動せしめられ、更には図示のようにウ エーハ吸着盤２２Ｃに吸着されたウエーハＷに所定圧で押圧される。

【００２５】 次に、本回転割出式ウエーハ面取部研磨装置の作用を説明する。

【００２６】 ウエーハ吸着盤２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄが図２に示すようにウエーハ 吸着部Ａ、１段研磨加工部Ｂ、２段研磨加工部Ｃ、ウエーハ排出部Ｄにそれぞれ 位置しているとき、ウエーハ吸着部２２Ａにおいては、カセット３０に収納され たウエーハＷが１枚ずつ取り出されてウエーハ吸着盤２２Ａに吸着される。即ち 、このとき真空ポンプ駆動モータ１５が駆動されてこれの回転がギヤ１７、アイ ドルギヤ１２及びギヤ２０を経て真空ポンプ１８に伝達され、該真空ポンプ１８ が駆動されている。このとき、真空制御器１９に外部からＬＥＤ光、電波等によ る真空吸着ＯＮ信号が入力されると、該真空制御器１９はウエーハ吸着盤２２Ａ を真空ポンプ１８に連通せしめ、ウエーハ吸着盤２２Ａはバキューム配管２７Ａ ，２１を介して真空ポンプ１８によって真空引きされ、該ウエーハ吸着盤２２Ａ にウエーハＷが真空吸着される。

【００２７】 又、１段研磨加工部Ｂにおいても、ウエーハ吸着盤２２Ｂには別のウエーハ（ ウエーハ吸着部Ａにて既に吸着されたウエーハ）Ｗが吸着されて保持されており 、ウエーハ駆動モータ１０Ｂが駆動されてウエーハＷは所定の角度範囲で回動せ しめられ、そのＯＦ部が回転駆動される不図示のバフによって研磨（１段研磨） される。即ち、ウエーハ駆動モータ１０Ｂの回転はギヤ１１Ｂ、アイドルギヤＧ_B 、ギヤ２５Ｂ，２６Ｂ，２４Ｂを経て回転軸２３Ｂに伝達され、該回転軸２３ Ｂ、ウエーハ吸着盤２２Ｂ及びウエーハＷが一体的に回転駆動され、ウエーハＷ は所定の角度範囲（ＯＦ部が全長に亘って研磨され得る角度範囲）で回動せしめ られてそのＯＦ部が不図示のバフによって研磨される。

【００２８】 更に、２段研磨加工部Ｃにおいても、ウエーハ吸着盤２２Ｃには更に別のウエ ーハ（ウエーハ吸着部Ａにて吸着され、１段研磨加工部ＢにてＯＦ部が研磨され たウエーハ）Ｗが吸着されて保持されており、ここではウエーハ駆動モータ１０ Ｃが駆動されてウエーハＷが所定の速度で回転駆動され、その外周面取部が同じ く回転駆動される円筒バフ２８によって研磨（２段研磨）される（図１参照）。 即ち、ウエーハ駆動モータ１０Ｃの回転はギヤ１１Ｃ、アイドルギヤＧ_C 、ギヤ ２５Ｃ，２６Ｃ，２４Ｃを経て回転軸２３Ｃに伝達され、該回転軸２３Ｃ、ウエ ーハ吸着盤２２Ｃ及びウエーハＷが一体的に回転駆動され、ウエーハＷは所定の 速度で回転駆動されてその外周面取部が円筒バフ２８によって研磨される。

【００２９】 又、ウエーハ排出部Ｄにおいては、更に別のウエーハ（ウエーハ吸着部Ａで吸 着され、１段研磨加工部Ｂ、２段研磨加工部Ｃでの研磨加工が終了したウエーハ ）Ｗが保持されており、該ウエーハ排出部Ｄにおいては、ウエーハＷの非吸着部 が洗浄される。そして、真空制御器１９に外部より真空吸着ＯＦＦ信号が入力さ れると、ウエーハ吸着盤２２Ｄの真空ポンプ１８との連通が遮断され、研磨の終 了したウエーハＷがウエーハ吸着盤２２Ｄから離脱せしめられ、離脱したウエー ハＷは不図示の搬送手段によってカセット３１内に収納される。

【００３０】 而して、ウエーハ吸着部Ａ、１段研磨加工部Ｂ、２段研磨加工部Ｃ、ウエーハ 排出部Ｄでの上記各動作がそれぞれ終了すると、タクト駆動モータ１４が駆動さ れ、これの回転がギヤ１６，１３を経て回転軸２に伝達されると、該回転軸２及 びこれに結着された回転体５，６が所定角度（９０°）だけ割り出されて回転せ しめられ、ウエーハ吸着部Ａにて吸着されたウエーハＷは１段加工研磨部Ｂに移 動し、同様に１段研磨加工部Ｂにて研磨されたウエーハＷは２段研磨加工部Ｃに 移動し、２段研磨加工部Ｃにて研磨されたウエーハＷはウエーハ排出部Ｄに移動 し、それぞれのウエーハＷは１段研磨加工部Ｂ、２段研磨加工部Ｃ、ウエーハ排 出部Ｄで各々前記と同様の処理を受ける。

【００３１】 又、ウエーハ排出部ＤでウエーハＷを排出した空のウエーハ吸着盤２２Ｄは、 ウエーハ吸着部Ａに移動して新たなウエーハＷを吸着する。

【００３２】 以上の動作を繰り返せば、１つのウエーハ吸着盤（例えば、２２Ａ）が１回転 すると、１枚のウエーハＷに対する吸着から１段及び２段研磨加工を経て排出に 至る一連の作業が終了し、全体としては、研磨の終了したウエーハＷが回転体５ ，６の１／４回転毎に次々と排出されてカセット３１に収納される。

【００３３】 以上において、本実施例によれば、真空ポンプ駆動モータ１５とウエーハ駆動 モータ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが静止側に固設され、両駆動モータ１５ と１０Ａ〜１０Ｄの回転動力はギヤ伝達機構によって真空ポンプ１８、ウエーハ 吸着盤２２Ａ〜２２Ｄにそれぞれ確実に伝達されるため、両駆動モータ１５，１ ０Ａ〜１０Ｄへの電力供給のためのスリップリングが不要となり、両駆動モータ １５，１０Ａ〜１０Ｄへの電力供給が安定的に行なわれてウエーハ吸着盤２２Ａ 〜２２Ｄの回転及び真空ポンプ１８の駆動に高い信頼性が確保される。

【００３４】 又、真空ポンプ１８は回転体６に固設され、ウエーハ吸着盤２２Ａ〜２２Ｄと 共に一体的に回転するため、両者をバキューム配管２１，２７Ａ〜２７Ｄによっ て接続することができる。従って、従来要していた気密保持のためのシール機構 が不要となり、ウエーハ吸着盤２２Ａ〜２２Ｄの回転及びウエーハＷの吸着に高 い信頼性が確保される。

【００３５】

【考案の効果】

以上の説明で明らかな如く、本考案によれば、所定角度ずつ割り出されて回転 する円板状の回転体に複数のウエーハ吸着盤を等角度ピッチで回転自在に配する とともに、真空ポンプを固設し、回転体外の静止側に真空ポンプ駆動モータとウ エーハ駆動モータを固設し、真空ポンプ駆動モータから真空ポンプへの動力伝達 、及びウエーハ駆動モータからウエーハ吸着盤への動力伝達を、ギヤ伝動機構に よって行なうようにしたため、信頼性の高い回転割出式ウエーハ面取部研磨装置 を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る回転割出式ウエーハ面取部研磨装
置の縦断面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

２ 回転軸 ５，６ 回転体 １０Ａ〜１０Ｄ ウエーハ駆動モータ １５ 真空ポンプ駆動モータ １８ 真空ポンプ １９ 真空制御器 ２２Ａ〜２２Ｄ ウエーハ吸着盤 Ｇ_A 〜Ｇ_D アイドルギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 黒田 泰嘉 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社半導体白河研 究所内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定角度ずつ割り出されて回転する円板
   状の回転体に複数のウエーハ吸着盤を等角度ピッチで回
   転自在に配するとともに、真空ポンプを固設し、回転体
   外の静止側に真空ポンプ駆動モータとウエーハ駆動モー
   タを固設し、真空ポンプ駆動モータから真空ポンプへの
   動力伝達、及びウエーハ駆動モータからウエーハ吸着盤
   への動力伝達を、ギヤ伝動機構によって行なうことを特
   徴とする回転割出式ウエーハ面取部研磨装置。
2. 【請求項２】 前記ギヤ伝動機構は、前記回転体の回転
   軸上に自由回転自在に配され、静止側に固設された前記
   真空ポンプ駆動モータ、ウエーハ駆動モータの回転を回
   転側に設けられた前記真空ポンプ、ウエーハ吸着盤にそ
   れぞれ伝達するアイドルギヤを含んで構成されることを
   特徴とする請求項１記載の回転割出式ウエーハ面取部研
   磨装置。
3. 【請求項３】 前記ウエーハ駆動モータからウエーハ吸
   着盤への動力伝達は、前記回転体の回転軸上に互いに独
   立に自由回転自在に配された複数のアイドルギヤと、該
   アイドルギヤから回転体の径方向外方に放射状に配列さ
   れた複数のギヤを介してなされることを特徴とする請求
   項１又は２記載の回転割出式ウエーハ面取部研磨装置。
4. 【請求項４】 前記真空ポンプとウエーハ吸着盤の間に
   設けられる真空制御器を回転体上に固設し、該真空制御
   器への真空吸着ＯＮ／ＯＦＦ信号の入力を外部から行な
   うことを特徴とする請求項１，２又は３記載の回転割出
   式ウエーハ面取部研磨装置。