JPH07124854A - ウェーハのセンタリング装置 - Google Patents

ウェーハのセンタリング装置

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JPH07124854A
JPH07124854A JP29438693A JP29438693A JPH07124854A JP H07124854 A JPH07124854 A JP H07124854A JP 29438693 A JP29438693 A JP 29438693A JP 29438693 A JP29438693 A JP 29438693A JP H07124854 A JPH07124854 A JP H07124854A
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wafer
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ring
centering
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Fumihiko Hasegawa
文彦 長谷川
Tatsuo Otani
辰夫 大谷
Yasuyoshi Kuroda
泰嘉 黒田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェーハのセンタリングが精度良くかつ簡単
に行えるセンタリング装置を提供する。 【構成】 ウェーハが受容可能で、かつモータによって
水平面内で回動可能な回転リングを有し、この回転リン
グ内周近傍には、水平面内で回動可能で、かつウェーハ
外周部に対して接離可能な接触子が少なくとも3個設け
られ、前記回転リングの回動と前記接触子の回動とが連
動して行われるように、前記回転リングと前記接触子と
が歯車機構によって連結されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハのセンタリン
グ装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】シリコン単結晶ウェーハあるいは化合物半
導体ウェーハなど(以下ウェーハと言う)においては、
ウェーハ外周部に形成された面取り部を研磨することが
行われている。この研磨は、オリエンテーションフラッ
ト部(以下オリフラ部と言う)やノッチ部を有するもの
で、特にノッチ部の研磨工程は、オリフラ部やそれ以外
の部分を研磨する外周部研磨工程と分けて行われてい
る。ノッチ部の研磨工程と、オリフラ部やそれ以外の外
周部研磨工程とでは、研磨時におけるウェーハや回転バ
フなどの動かし方が異なるからである。
【0003】ところで、この研磨を自動的に行うため、
従来、自動研磨装置が考えられている。この自動研磨装
置では、ローダにストックされたウェーハを一枚ずつ取
り出して真空吸引し、真空吸引した状態でオリフラ部な
どの研磨や外周部研磨を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この場合、ウェーハの
センタリングを行わないと、ウェーハが偏心した状態で
真空吸引されるため、特に、外周部研磨工程でウェーハ
を回転させると、ウェーハが偏心回転してしまい、研磨
むらが出来てしまうという不都合がある。
【0005】かかる不都合は、面取り部研磨の工程に特
有の問題ではなく、面取り部研削の工程でも、その影響
は著しい。
【0006】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、ウェーハのセンタリングが精度良くかつ簡単に行え
るセンタリング装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のウェーハ
のセンタリング装置は、ウェーハが受容可能で、かつモ
ータによって水平面内で回動可能な回転リングを有し、
この回転リング内周近傍には、水平面内で回動可能で、
かつウェーハ外周部に対して接離可能な接触子が少なく
とも3個設けられ、前記回転リングの回動と前記接触子
の回動とが連動して行われるように、前記回転リングと
前記接触子とが歯車機構によって連結されている。
【0008】請求項2記載のウェーハのセンタリング装
置は、請求項1記載のウェーハのセンタリング装置にお
いて、前記回転リング内周には内周歯が形成され、この
内周歯には前記接触子の回動軸に付設したピニオン歯車
が噛合している。
【0009】請求項3記載のウェーハのセンタリング装
置は、請求項1記載または請求項2記載のウェーハのセ
ンタリング装置において、他のモータによって回転駆動
される第2の回転リングが前記回転リングの上に同心的
に設けられ、この第2の回転リング内周近傍には、水平
面内で回動可能で、かつウェーハ吸引部外周に対して接
離可能な第2の接触子が少なくとも3個設けられ、前記
第2の回転リングの回動と前記第2の接触子の回動とが
連動して行われるように、前記第2の回転リングと前記
第2の接触子とが歯車機構によって連結されている。
【0010】
【作用】上記した手段によれば、ウェーハを回転リング
内に入れ、回転リングを回転させると、接触子によって
ウェーハ外周部が押圧され、ウェーハのセンタリングが
なされるので、センタリングが必要なウェーハ処理工程
に好適である。
【0011】また、請求項2記載の発明のように、回転
リング内周に内周歯を形成し、この内周歯に接触子の回
動軸に付設したピニオン歯車を噛合させるようにすれ
ば、構造が極めて簡素となる。
【0012】また、請求項3記載の発明のように、ウェ
ーハ吸引部のセンタリング装置をも同時に設ければ、ウ
ェーハ吸引部に対してウェーハが偏心しないので、ウェ
ーハの吸引を行いつつウェーハを処理する工程におい
て、ウェーハの偏心がなくなることとなり、ウェーハ偏
心による研削されない部分や研磨むらがなくなって、製
造歩留りが向上することになる。
【0013】
【実施例】図1には実施例のウェーハセンタリング装置
を適用した研磨装置1が示されている。この研磨装置1
は、ローダ2、ウェーハ搬送装置3、ウェーハ位置決め
装置4、ノッチ部研磨装置5、オリフラ部・外周部研磨
装置6およびアンローダ8を備えている。この研磨装置
1は図2に示すようなノッチ部9aが形成されたウェー
ハWと、図3に示すようなオリフラ9bが形成されたウ
ェーハWとに対応できるようになっている。
【0014】ローダ2は、図4に示すように、多数のウ
ェーハWを鉛直方向に所定の間隔を隔てて保持可能なカ
セット20と、このカセット20からウェーハWを1枚
ずつ取り出すベルトコンベア21とを備えている。カセ
ット20は昇降可能となっており、そのカセット20の
下側に保持されているウェーハWから順にベルトコンベ
ア21によって取り出せるようになっている。なお、こ
こではカセット20を昇降可能に構成しているが、ベル
トコンベア21の方を昇降可能に構成するようにしても
良い。
【0015】ウェーハ搬送装置3は、図5に示すよう
に、真空ポンプ(図示せず)に連結された吸着部30を
有している。この吸着部30はモータ31によって回動
可能に構成されている。吸着部30とモータ31はリン
ク32に保持されており、さらにリンク32は別のリン
ク33に保持されている。そして、リンク32がリンク
33に対して独立に回動できるように、リンク32とリ
ンク33との結合部にはモータ34が設けられている。
また、リンク33にはモータ35が連結され、このモー
タ35によってリンク32,33全体が回動できるよう
にされている。なお、図示はしないが、ウェーハ搬送装
置3には、リンク32,33を昇降させるための昇降装
置が設けられている。
【0016】ウェーハ位置決め装置4は、ウェーハWの
センタリングを行うセンタリング装置40(図6〜図
8)と、ウェーハWの方位を揃える方位合せ装置(図示
せず)を備えている。
【0017】このうち、センタリング装置40はシリン
ダ部材41を有し、このシリンダ部材41内には、ウェ
ーハWを受容可能な回転リング42が配設されている。
回転リング42の外周には外周歯42aが付設され、こ
の外周歯42aはモータMの軸に付設された原動歯車4
4に噛合している。また、この回転リング42の内周に
は内周歯42bが付設されている。さらに、回転リング
42の内側には、当該回転リング42近傍に、軸46a
を中心に回転する接触子46が3個設けられ、この接触
子46の軸46aにはピニオン歯車47a,47bが付
設されている。そして、このピニオン歯車47a,47
bは前記回転リング42の内周歯42bに噛合してい
る。なお、ピニオン歯車47a,47bを2個設けたの
は、ピニオン歯車47a,47b間で位相をずらして、
バックラッシュを防止するためである。
【0018】ここで、接触子46について説明すれば、
3個の接触子46は同一水平面内で回動するように取り
付けられている。この接触子46は図9に示すように内
側が段状に構成され、段部46aでウェーハWを下側か
ら支えることができるとともに、起立部分46bにてウ
ェーハWの外周部を挟持できるようになっている。
【0019】また、シリンダ部材41内における回転リ
ング42の上方には、図7に示すように、当該回転リン
グ42と同形の他の回転リング(第2の回転リング)4
5が同心的に配設されている。この回転リング45の外
周には外周歯45aが付設され、この外周歯45aはモ
ータMの軸に付設された原動歯車49に噛合している。
また、この回転リング45の内周には内周歯45bが付
設されている。さらに、回転リング45の内側には、当
該回転リング45近傍に、軸43aを中心に回転する接
触子(第2の接触子)43が3個設けられ、この接触子
43の軸43aにはピニオン歯車48a,48bが付設
されている。そして、このピニオン歯車48a,48b
は前記回転リング45の内周歯45bに噛合している。
ここで、ピニオン歯車48a,48bについて説明すれ
ば、先に述べたピニオン歯車47a,47bと同様に、
ピニオン歯車48a,48bはバックラッシュを防止す
るため位相を少しずらしてある。
【0020】ここで、接触子43について説明すれば、
3個の接触子43は同一水平面内で回動するようにされ
ている。なお、接触子43の内側には、前記接触子46
とは異なり段部は設けられてはいないが、その構造は前
記接触子46とほぼ同様である。
【0021】このように構成されたセンタリング装置4
0では、ウェーハ搬送装置3の吸引部30で真空吸引さ
れたウェーハWが入ると、まず、回転リング42が回転
し、3個の接触子46がウェーハWの外周部に近づき接
触する。この際、リンク32,33は自由に回動し得る
状態となり、偏心があった場合には、ウェーハWは、そ
の中心が回転リング42の中心に一致する方向に寄せら
れ、センタリングがなされる。ウェーハWのセンタリン
グがなされた後には、ウェーハWの真空吸引が解除さ
れ、今度は、回転リング45が回転し、3個の接触子4
3が吸引部30の外周部に近づき接触する。この際、リ
ンク32,33は自由に回動し得るので、偏心があった
場合には、吸引部30は、その中心が回転リング45の
中心に一致する方向に寄せられ、センタリングがなされ
る。そこで、再び、ウェーハWの真空吸引が行われる。
この状態が図8に示されている。
【0022】次に、ウェーハ方位合せ装置について説明
すれば、ウェーハ方位合せ装置は、吸引部30に偏心の
ない状態で吸着されたウェーハWのオリフラ部やノッチ
部をフォトカプラなどによって検出することによって、
ウェーハWの方位を合せるようになっている。
【0023】ノッチ部研磨装置5は、図1に示すよう
に、モータMによって回転駆動される回転バフ51によ
ってノッチ部9aを研磨するためのものである。このノ
ッチ部研磨工程では、モータ50自体が所定の軸を中心
に回転させられ、回転バフ51が縦断面形状にほぼ倣う
ように動作させられる。また、吸引部30に吸引された
ウェーハWがモータ31によって細かくその周方向に回
動(脈動)させられる。そして、例えばアルカリ液中に
コロイダルシリカを分散させた研磨剤がウェーハWのノ
ッチ部9aに供給される。
【0024】オリフラ部・外周部研磨装置6は、モータ
(図示せず)により回転駆動されるシリンダ部材61外
周に付設されたバフ溝(図示せず)によって、オリフラ
部9bや外周部を研磨するためのものである。オリフラ
部研磨工程では、オリフラ部9b全体がバフ溝に接触す
るようにウェーハWは所定角度範囲で回動させられる。
この際、バフ溝に対するウェーハWの押付け力を発生さ
せるために、モータ35をブレーキング状態にし、モー
タ34で所定トルクを発生させる。また、外周部研磨工
程では、モータ31によってウェーハWがゆっくり回転
させられる。なお、オリフラ部9bや外周部の研磨時に
は、例えばアルカリ液中にコロイダルシリカを分散させ
た研磨剤がウェーハWのオリフラ部9bや外周部に供給
される。
【0025】アンローダ8は、図10に示すように、水
槽80と、この水槽80内に付設されるカセット81と
を有している。水槽80内の底面は傾斜面となってお
り、真空吸引から解かれたウェーハWが水槽80の底面
を滑りつつカセット81に入り込むようになっている。
このカセット81はウェーハWの重ね方向に動作可能と
なっている。なお、この水槽80近傍には、図示はしな
いが、吸引部30を洗浄するための装置も設けられてい
る。
【0026】以上のように構成された研磨装置1によれ
ば、センタリング装置40によって吸引部30に対して
ウェーハWの中心が確実に吸引されるので、研磨むらな
どの発生が効果的に防止できることになる。
【0027】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、かかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能
であることは言うまでもない。
【0028】
【発明の効果】以上に述べたごとく、本発明によれば、
確実にセンタリングを行えるので、センタリングが必要
なウェーハ処理工程において好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のセンタリング装置を適用した研磨装置
の概略平面図である。
【図2】ノッチ部を有するウェーハの平面図である。
【図3】オリフラ部を有するウェーハの平面図である。
【図4】ローダの側面図である。
【図5】ウェーハ搬送装置の斜視図である。
【図6】センタリング装置の横断面図である。
【図7】センタリング装置の一部を示した縦断面図であ
る。
【図8】センタリング装置の動作図である。
【図9】接触子の斜視図である。
【図10】アンローダの概略構成図である。
【符号の説明】
W ウェーハ 42,45 回転リング 43,46 接触子
フロントページの続き (72)発明者 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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェーハが受容可能で、かつモータによ
    って水平面内で回動可能な回転リングを有し、この回転
    リング内周近傍には、水平面内で回動可能で、かつウェ
    ーハ外周部に対して接離可能な接触子が少なくとも3個
    設けられ、前記回転リングの回動と前記接触子の回動と
    が連動して行われるように、前記回転リングと前記接触
    子とが歯車機構によって連結されていることを特徴とす
    るウェーハのセンタリング装置。
  2. 【請求項2】 前記回転リング内周には内周歯が形成さ
    れ、この内周歯には前記接触子の回動軸に付設したピニ
    オン歯車が噛合していることを特徴とする請求項1記載
    のウェーハのセンタリング装置。
  3. 【請求項3】 他のモータによって回転駆動される第2
    の回転リングが前記回転リングの上に同心的に設けら
    れ、この第2の回転リング内周近傍には、水平面内で回
    動可能で、かつウェーハ吸引具外周に対して接離可能な
    第2の接触子が少なくとも3個設けられ、前記第2の回
    転リングの回動と前記第2の接触子の回動とが連動して
    行われるように、前記第2の回転リングと前記第2の接
    触子とが歯車機構によって連結されていることを特徴と
    する請求項1または請求項2記載のウェーハのセンタリ
    ング装置
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