JPH0722880B2 - 平面自動研削盤のプリポジションにおける位置合わせ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は平面自動研削盤等の半導体ウエハを研削加工す
るチャック機構の上面へ移送する前段階でのプリポジシ
ョンにおいて、半導体ウエハの下面を水流によって洗浄
すると同時にプリポジションの上で位置合わせをする機
構に関するものである。

〔発明の背景〕

本発明に係るこの種の半導体ウエハは、コンピュター等
の電子関連機器、所謂OA機器等の集積回路に使用されて
おり、その開発は日々進歩しており、機器そのものの小
型化に伴う、より極薄で超高精度の質性と、作業性の向
上から拡径化が要求されてきている。

〔従来技術とその問題点〕

この種の平面自動研削盤は、半導体ウエハをバキューム
吸着する機能を有したチャック機構の平坦面へ吸着さ
せ、上方から先端にダイヤモンド砥石を備えたスピンド
ル軸を降下させて研削加工を施し、研削加工後はエアー
を逆送してバキューム吸着を開放し、吸着パットを先端
に備えた移送アームで吸着させて搬送し洗浄、格納して
いるものであり、研削加工時の半導体ウエハの位置合わ
せは、チャック機構上でそのまま行うか、或いは、チャ
ック機構へ移送る前段階でのプリポジションで行なって
いるものである。

然し乍ら、平坦なチャック機構上で位置合わせを行う場
合には、チャック機構の上面の全面へ涌水で適宜な水層
を形成し、該水層の表面張力によって中心位置へセンタ
リングをしていたが、適宜な水層を形成するために水量
を絶えず管理しなければならず、その上、水層を形成し
てセンタリングを行いバキューム吸着させるのに時間の
係る工程と成っていた。

又、プリポジションで位置合わせをする場合には、円盤
状の基体の外周縁へ縁部を有したもので、予め、周縁部
へ例えばテーパーを形成させる等の位置合わせガイドを
設けて、該ガイドに沿って位置合わせを行ない、移送ア
ームの先端に備えた吸着パットで吸着させると共に基体
の底面の下方から水を給水して、半導体ウエハの下面を
洗浄させ乍ら浮上させると共に移送アームを上昇させ
て、半導体ウエハを基体の上面より上方へ剥がして、移
送アームの正確に設定された移送工程によって、半導体
ウエハを正確にチャック機構の上面の中心へ移送するも
のであったが、昨今要求されている極薄化、拡径化され
る半導体ウエハでは基体に滞留させた液体特性による吸
着作用によって、半導体ウエハを損傷する事故が頻繁に
発生してしまう等の問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事由に鑑みて鋭意研鑽の結果、これらの
プリポジションにおいて、半導体ウエハを乗載させる基
体の外周縁をウエハ取出側縁部とウエハ位置合わせ縁部
と流出用縁部とを設けたで構成し、給水による水位の上
昇と共に水の流れを生じさせることで、半導体ウエハの
位置合わせと取り出しを円滑に行い、極薄化、拡径化す
る半導体ウエハでも液体の吸着作用の影響を受けて損傷
することなくチャック機構の正確な位置へ移送できるプ
リポジションの位置合わせ機構を提供する目的である。

〔発明の構成〕

本発明の構成は、円盤状へは中心部材を突設させ、中心
部材と基体を貫通する給水孔を穿設し、給水孔の内周へ
環状ストッパーを植設し、給水孔へ支持管を環状ストッ
パーへ当接させて挿着し、環状ストッパーの上方へは胴
部と流量制御孔とを有した給水制御部材を間隔部を有し
て嵌入させ、間隔部へは複数の通水小孔を穿設し、頂部
へは円板状のウエハ乗載台を設けると共に、基体の外周
へは環状部材を嵌着し、環状部材の外周縁の半周以上へ
はウエハ取出側縁部を形成し、他方側の外周縁へは複数
のウエハ位置合わせ縁部を立設し、夫々のウエハ位置合
わせ縁部の間隔へは流出用縁部を形成した構成である。

〔発明の実施例〕

斯る目的を達成した本発明の平面自動研削盤のプリポジ
ション等における位置合わせ機構の実施例を以下図面を
用いて説明する。

第１図は本発明の実施例による平面自動研削盤の位置合
わせ機構におけるプリポジションの説明の為の概要平面
図であって、第２図は中心線で断面とした概要断面図で
ある。

本発明は、平面自動研削盤等の半導体ウエハＡを研削加
工するチャック機構の上面へ移送する前段階でのプリポ
ジションにおいて、半導体ウエハＡの下面を水流によっ
て洗浄すると同時にプリポジションの上で位置合わせを
する機構に関するものであり、前記平面自動研削盤のプ
リポジションにおいて、円盤状の基体１の中心辺の下面
へは円柱状の中心部材２を突設させ、該中心部材２と基
体１の中心部を貫通する給水孔３を穿設し、該給水孔３
の内周へ下端より若干高さを有して縦断面図Ｌ字状の環
状ストッパー４を植設し、前記給水孔３へ下方から給水
用の支持管５を前記環状ストッパー４へ当接させて挿着
し、前記環状ストッパー４の上方へは短筒状の胴部6aと
内部に流量制御孔6bとを有した給水制御部材６を前記基
体１の底面より若干高さの間隔部を有して嵌入させ、該
間隔部へは前記流量制御孔6bと連通させた複数の通水小
孔6cを穿設し、前記胴部6aの頂部へは円板状のウエハ乗
載台７を該胴部6aの外周より膨出させて設けると共に、
前記基体１外周へは環状縁部材８を嵌着させ、該環状縁
部材８の外周縁の少なくとも半周以上へはウエハ乗載台
７の上方へ一定水位が保持できる高さのウエハ取出側縁
部8aを形成し、他方側の外周縁へは該ウエハ取出側縁部
8aの上端より高い上端と夫々の間へ間隔とを有した複数
のウエハ位置合わせ縁部8bを外周縁に沿って立設し、該
夫々のウエハ位置合わせ縁部8bの間隔へは流出用縁部8c
の上端を前記ウエハ乗載台７の上面とウエハ取出側縁部
8aの上端との間の位置に形成したことによって、前記ウ
エハ乗載台７の上に乗載させた半導体ウエハＡを給水に
よる液体で浮上させると共に、流出用縁部8cより液体を
流出させて半導体ウエハＡを複数のウエハ位置合わせ縁
部8bへ寄せて位置合わせするものである。

即ち、本発明を実施する平面自動研削盤は、半導体ウエ
ハＡに研削加工を施す為のチャック機構と、該チャック
機構へプリポジションから正確な位置に載置させる為
に、予め、機械的に設定させた正確な軌道上で移動する
昇降自在で且つ進退自在な移送アームと、該移送アーム
の先端部に備えられた半導体ウエハＡの上面を吸着、離
脱自在な吸着パット（図示せず）を配設したものであ
り、本発明の位置合わせ機構は、半導体ウエハＡを前記
移送アームで移送させる前段階で円盤状の基体１のプリ
ポジションで位置合わせさせるものであり、該円盤状の
基体１の中心へは円柱状の中心部材２を下方に突出させ
て形成すると共に該中心部材２と基体１との中心部を貫
通させて給水孔３を穿設したものであり、該給水孔３は
後記する環状ストッパー４と給水制御部材６とを内装
し、下端辺は支持管５との接続部と成るものである。

そして、環状ストッパー４は、若干高さを有した環状部
と、該環状部の下端へフランジ状に膨出した水平部を有
する縦断面Ｌ字状であり、第２図に図示の如く、前記給
水孔３の内面へ周方向へ水平な溝を形成し、該溝へ前記
水平部を植設させ環状部は給水孔３の内周と若干間隔を
有しているものである。

前記給水孔３へは下方からは送水ポンプと接続されてい
る給水用と共に当該プリポジションを支持する支持管５
の上端をストッパー４の下端と当接させて嵌着させて、
給水孔３の上方からは下方を開口した短円筒状の胴部6a
を有した給水制御部材６の胴部6aの下端をストッパー４
の水平部の上端へ当接させ、胴部6aの下方辺を前記若干
間隔へ挿通させて嵌入したものである。

前記給水制御部材６は前記基体１の底面より胴部6aの上
方辺の若干高さを突出させ、前記胴部6aの上端へは半導
体ウエハＡを載置させるに十分な大きさを有した円板状
のウエハ乗載台７を該胴部6aの外周より膨出させて形成
し、該胴部6aの内部へは水流を制御するために隔壁を形
成し、該隔壁へは流水制御孔6bを穿設したものであり、
該ウエハ乗載台７の直下の前記胴部6aの上方辺へは前記
流水制御孔6bに連通した複数の通水小孔6cを放射状に配
設するものである。

前記基体１の外周縁へは縁部と成る環状部材８を嵌着す
るものであるが、環状部材８の少なくとも半周以上へは
ウエハ乗載台７の上方で一定の水位が保持できる高さの
ウエハ取出側縁部8aを形成し、他方側の外周縁へはウエ
ハ取出側縁部8aの上端より高い上端と夫々の間に間隔と
を有した複数のウエハ位置合わせ縁部8bを外周縁に沿っ
て立設し、該夫々のウエハ位置合わせ縁部8bの間隔へは
流出用縁部8cの上端を前記ウエハ乗載台７の上面とウエ
ハ取出側縁部8aの上端に位置させて形成したものであ
る。

前述の構成によって、前記ウエハ乗載台７の上に乗載さ
せた半導体ウエハＡを給水による液体で浮上させると共
に、流出用縁部8cより液体を流出させて半導体ウエハＡ
を複数のウエハ位置合わせ縁部8bへ寄せて位置合わせす
るものである。

本発明は、バキュームチャック機構へ吸着載置させて研
削加工を施すための極薄化、拡径化された半導体ウエハ
Ａを、先ず、搬送装置（図示せず）によって前記基体１
のウエハ乗載台７へ載置させるものであるが、予め、給
水ポンプを作動させて前記支持管５内より供給された水
は、給水孔３を通って給水制御部材６の流量制御孔6bを
通り、放射状に配設した複数の通水小孔6cより水量を一
定量に制御されて基体１の上面と外周縁部材８で囲われ
た空間内へ滞留しているものであり、半導体ウエハＡを
ウエハ乗載台７の上面へ若干の勢いを有して載置する
と、滞留している液体は夫々の流出用縁部8cから溢れて
流出し同時に半導体ウエハＡの下面に付着した微細な塵
等は洗浄されるものである。

更に、給水を続けると半導体ウエハＡは均一に浮上しは
じめ、水位が流出用縁部8cより上方となると、該流出用
縁部8cより液体がオーバーフローして流出し、ウエハ位
置合わせ縁部8bへ向けて水の流れが生じるものであり、
それに伴い半導体ウエハＡはウエハ位置合わせ縁部8bの
方向へ水平に移動し、該ウエハ位置合わせ縁部8bへ半導
体ウエハＡの周縁部が当接して水平状態で停止し、図示
の実線の位置で位置合わせが完了するもので、この状態
で移送アームに備えた吸着パットで半導体ウエハＡの上
面を吸着させるものである。

更に、給水を続けると、水位は給水によって前記ウエハ
取出側縁部8aの上端へ達するものであり、前記移送アー
ムの進退機構によって半導体ウエハをウエハ位置合わせ
縁部8b方向からウエハ取出側縁部8aの方向へ向けて水平
方向に移動して、液体の表面張力を破壊して取外すもの
で、液体の吸着作用の影響を全く受けずにウエハ取出側
縁部8aの方向から取外すことができるものであり、前記
移送アームはその正確な軌道状を移動してチャック機構
の上面の正確な位置へ移送されるものである。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明は極薄化、拡径化する半導体ウエハ
であっても何等水の吸着作用の影響を受けることなく取
外しができるだけでなく、位置合わせが適確に行われる
ものであり、水量を増加させることによって迅速に位置
合わせすることができ、その貢献性計り知れないものが
有り、極めて有意義な効果を有した発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による平面自動研削盤の位置合
わせ機構におけるプリポジションの説明の為の概要平面
図である。第２図は中心線で断面とした概要断面図であ
る。 Ａ……半導体ウエハ。 １……基台、２……中心部材、３……給水孔、４……ス
トッパー、５……支持管、６……給水制御部材、6a……
胴部、6b……流水制御孔、6c……通水小孔、７……ウエ
ハ乗載台、８……外周縁部材、8a……ウエハ取出側縁
部、8b……ウエハ位置合わせ縁部、8c……流出用縁部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平面自動研削盤のプリポジションにおい
   て、 円盤状の基体の中心辺の下面へは円柱状の中心部材を突
   設させ、該中心部材と基体の中心部を貫通する給水孔を
   穿設し、該給水孔の内周へ下端より若干高さを有して縦
   断面Ｌ字状の環状ストッパーを植設し、前記給水孔へ下
   方から給水用の支持管を前記環状ストッパーへ当接させ
   て挿着し、前記環状ストッパーの上方へは短筒状の胴部
   と内部に流量制御孔とを有した給水制御部材を前記基体
   の底面より若干高さの間隔部を有して嵌入させ、該間隔
   部へは前記流量制御孔と連通させた複数の通水小孔を穿
   設し、前記胴部の頂部へは円板状のウエハ乗載台を該胴
   部の外周より膨出させて設けると共に、前記基体の外周
   へは環状縁部材を嵌着させ、該環状縁部材の外周縁の少
   なくとも半周以上へはウエハ乗載台の上方へ一定水位が
   保持できる高さのウエハ取出側縁部を形成し、他方側の
   外周縁へは該ウエハ取出側縁部の上端より高い上端と夫
   々の間へ間隔とを有した複数のウエハ位置合わせ縁部を
   外周縁に沿って立設し、該夫々のウエハ位置合わせ縁部
   の間隔へは流出用縁部の上端を前記ウエハ乗載台の上面
   とウエハ取出側縁部の上端との間に位置させて形成した
   ことによって、前記ウエハ乗載台の上に乗載させた半導
   体ウエハを給水による液体で浮上させると共に、流出用
   縁部より液体を流出させて半導体ウエハをウエハ位置合
   わせ縁部へ寄せて位置合わせすることを特徴とする平面
   自動研削盤のプリポジションにおける位置合わせ機構。