JPH0866865A - ポリッシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラスター構造を採用することができるとと
もに、クリーンなポリッシング対象物をハンドリングす
る手段とダーティなポリッシング対象物をハンドリング
する手段とを個別に有するポリッシング装置を提供す
る。 【構成】 汎用搬送ロボット１０を中心としてその周囲
に配置され、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置
するロード部１１と、ロード部１１から搬入されたポリ
ッシング対象物を研磨する少なくとも１つの研磨部１３
と、研磨後のポリッシング対象物を洗浄する少なくとも
１つの洗浄部１５と、洗浄後の清浄なポリッシング対象
物を載置するアンロード部１２と、隣接する２つの部分
間でポリッシング対象物を搬送して受け渡す専用搬送機
構１３−３，１４−３とを備え、汎用搬送ロボット１０
はクリーンなポリッシング対象物を搬送し、専用搬送機
構１３−３，１４−３はダーティな半導体ウエハを搬送
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリッシング装置に係
り、特に半導体ウエハ等のポリッシング対象物を研磨部
に搬入して研磨した後に洗浄部で洗浄し、清浄なポリッ
シング対象物を搬出するポリッシング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの
場合、焦点深度が浅くなるためステッパの結像面の平坦
度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平坦化
することが必要となるが、この平坦化法の１手段として
ポリッシング装置により研磨することが行われている。

【０００３】従来のポリッシング装置の多くは、研磨の
みを単独で行うものであった。従って、研磨後の洗浄を
行う場合にはポリッシング装置から洗浄装置への搬送が
必要であり、異なる研磨条件で再び研磨を行う場合には
ポリッシング装置から別のポリッシング装置への搬送が
必要であった。これらの搬送は、搬送途中でのウエハの
乾燥を防ぐために水中保管で人手により行われていた。
しかし、このように各機器が独立して設けられており、
また、その間の搬送が水中保管で行われていることか
ら、ポリッシング装置や洗浄装置等をクリーンルーム内
に設置すること、および工程の全自動化が困難であると
いう問題があった。

【０００４】これらの問題を解決するために、研磨部と
洗浄部を同一のパッケージ内に収納したポリッシング装
置が開発されている。また、必要に応じて、複数の研磨
部が同一のパッケージ内に収納されたポリッシング装置
とする可能性がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、研磨部と
洗浄部とを一体化したポリッシング装置、および複数の
研磨部が同一のパッケージ内に収納されたポリッシング
装置等においては、ポリッシング装置内での全体として
の処理速度を高くするために、従来からポリッシング装
置以外の半導体製造プロセス、例えばエッチングや化学
的蒸着（ＣＶＤ）の装置に取り入れられているように、
各機能ごとにユニット化をはかり、かつ汎用の搬送ロボ
ットを使用すること、即ち、いわゆるクラスター構造を
採用することが考えられる。

【０００６】しかし、上述のようにポリッシング装置に
クラスター構造を採用する場合に、即ち、各機能ごとに
ユニット化を図り汎用の搬送ロボットで搬送を行う場合
に、ポリッシング装置では、研磨後の半導体ウエハが砥
液や研磨屑等によりダーティかつウェットな状態である
のに対して、ロード部およびアンロード部等ではクリー
ンかつドライな状態にあり、この異なった状態の半導体
ウエハを搬送およびハンドリングすることになる。従っ
て、従来の他の半導体製造プロセス装置のクラスター構
造におけるロボットのように単一のロボットおよびアー
ム、または、単に到達範囲や配置だけの必要から複数あ
るだけでダーティとクリーンの使い分けがなされていな
いロボットおよびアームでは、ポリッシング装置内での
十分な搬送およびハンドリングを行うことが出来ず、も
しそのまま適用するとすれば、ロボットおよびアームの
洗浄および乾燥工程を必要に応じて追加しなければなら
ず、処理能力の低下等の問題が起こる可能性がある。

【０００７】また、ポリッシング装置内でダーティな半
導体ウエハをハンドリングした後のロボットまたはアー
ムをそのまま長時間放置した場合には、研磨スラリー中
の砥粒や研磨屑という固形分が乾燥、固着して、次回の
ポリッシング時の半導体ウエハの逆汚染、およびポリッ
シング装置内の汚染の原因になる恐れがある。

【０００８】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、複数の機能を一体化したクラスター構造を採用する
ことができるとともに、クリーンな半導体ウエハ等のポ
リッシング対象物をハンドリングする手段とダーティな
ポリッシング対象物をハンドリングする手段とを個別に
有するポリッシング装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の第１の態様は、ポリッシング対象物を搬
入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物
を搬出するポリッシング装置であって、把持アームを具
備しポリッシング装置内でポリッシング対象物を搬送し
て各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、前記汎用搬送ロ
ボットを中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべ
きポリッシング対象物を載置するロード部と、該ロード
部から搬入されたポリッシング対象物を研磨する少なく
とも１つの研磨部と、研磨後のポリッシング対象物を洗
浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗浄後の清浄なポリ
ッシング対象物を載置するアンロード部と、隣接する２
つの部分間でポリッシング対象物を搬送して受け渡す専
用搬送機構と、を備え、前記汎用搬送ロボットはクリー
ンなポリッシング対象物を搬送し、前記専用搬送機構は
ダーティなポリッシング対象物を搬送することを特徴と
する。

【００１０】また、本発明の第２の態様は、ポリッシン
グ対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリッ
シング対象物を搬出するポリッシング装置であって、把
持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング対
象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、前
記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置され、
研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部
と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研
磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッシン
グ対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗浄後
の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード部
と、を備え、前記汎用搬送ロボットはクリーンなポリッ
シング対象物のみを搬送する把持アームとダーティなポ
リッシング対象物のみを搬送する把持アームとを具備す
ることを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明の第３の態様は、ポリッシ
ング対象物を搬入して研磨した後に洗浄し、清浄なポリ
ッシング対象物を搬出するポリッシング装置であって、
把持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング
対象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、
前記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置さ
れ、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロー
ド部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物
を研磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッ
シング対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗
浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード
部と、を備え、前記汎用搬送ロボットは２台設置され、
ー方の汎用搬送ロボットはクリーンなポリッシング対象
物のみを搬送し、他方の汎用搬送ロボットはダーティな
ポリッシング対象物のみを搬送することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の第１の態様によれば、汎用搬送ロボッ
トの周辺にロード部、アンロード部、研磨部及び洗浄部
が配置されている。ロード部に載置されたクリーンなポ
リッシング対象物は１台の汎用搬送ロボットによりピッ
キングされ研磨部にローディングされた後、研磨部で研
磨される。研磨が終了したダーティなポリッシング対象
物は研磨部と洗浄部間に設置された専用搬送機構により
洗浄部に移送され、洗浄部で洗浄が行われる。洗浄乾燥
の終了したクリーンなポリッシング対象物は、再び汎用
搬送ロボットによりアンロード部に載置される。

【００１３】本発明の第２の態様によれば、汎用搬送ロ
ボットの周辺にロード部、アンロード部、研磨部及び洗
浄部が配置されている。ロード部に載置されたクリーン
なポリッシング対象物は汎用搬送ロボットのクリーン専
用把持アームによりピッキングされ研磨部にローディン
グされた後、研磨部で研磨される。研磨が終了したダー
ティなポリッシング対象物は汎用搬送ロボットのダーテ
ィ専用把持アームにより洗浄部に移送され、洗浄部で洗
浄が行われる。洗浄乾燥の終了したクリーンなポリッシ
ング対象物は、再び汎用搬送ロボットのクリーン専用把
持アームによりアンロード部に載置される。

【００１４】本発明の第３の態様によれば、汎用搬送ロ
ボットの周辺にロード部、アンロード部、研磨部及び洗
浄部が配置されている。ロード部に載置されたクリーン
なポリッシング対象物はクリーン専用の汎用搬送ロボッ
トによりピッキングされ研磨部にローディングされた
後、研磨部で研磨される。研磨が終了したダーティなポ
リッシング対象物はダーティ専用の汎用搬送ロボットに
より洗浄部に移送され、洗浄部で洗浄が行われる。洗浄
乾燥の終了したクリーンな半導体ウエハは、再びクリー
ン専用の汎用搬送ロボットによりアンロード部に載置さ
れる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るポリッシング装置の実施
例を図面に基づいて説明する。以下の実施例において
は、ポリッシング対象物として半導体ウエハを例にとり
説明する。 〔第１実施例〕図１は本発明のポリッシング装置の第１
実施例の構成を示す図である。本ポリッシング装置は、
中央部に汎用搬送ロボットを構成するセンターロボット
１０を備え、センターロボット１０の周辺でアーム１０
−１の到達範囲に、ポリッシングを必要とする半導体ウ
エハＳを載置するロード部１１、ポリッシングを完了し
た半導体ウエハを載置するアンロード部１２、半導体ウ
エハＳをポリッシングする研磨部１３，１４、半導体ウ
エハＳを洗浄する洗浄部１５を備えている。

【００１６】研磨部１３，１４は、それぞれポリッシン
グヘッド支持アーム１３−３，１４−３及びターンテー
ブル１３−４，１４−４を有し、ポリッシングヘッド支
持アーム１３−３，１４−３にはトップリング（後述す
る）が回転自在に設けられている。ポリッシングヘッド
支持アーム１３−３，１４−３は、それぞれ半導体ウエ
ハＳを各研磨部のロードポジション１３−１，１４−１
からターンテーブル１３−４，１４−４の上へ搬送する
専用搬送機構を構成する。またポリッシングヘッド支持
アーム１３−３，１４−３は、それぞれ半導体ウエハＳ
を研磨部１３，１４から洗浄部１５へ搬送する専用搬送
機構を構成する。なお、１６，１７は研磨部１３，１４
のターンテーブル１３−４，１４−４に張付けられてい
る研磨クロス（布）のドレッシング（目たて）をするド
レッシングツール（ブラシ状のツール）を載置するドレ
ッシングツール載置台である。

【００１７】上記のように配置されたポリッシング装置
において、ロード部１１に載置されたポリッシングを必
要とする半導体ウエハＳはセンターロボット１０のロー
ディング把持アーム１０−１でピッキング（真空吸着）
され、研磨面が下向きになるように反転された後、研磨
部１３のロードポジション１３−１に移送される。研磨
部１３のポリッシングヘッド支持アーム１３−３はその
先端部に設けられたトップリングで半導体ウエハＳをチ
ャッキング（吸着）し、半導体ウエハＳの研磨面を回転
しているテーブル１３−４の上面に押し当て半導体ウエ
ハＳの表面を研磨する。この時トップリング自体は、そ
の軸心回わりに回転すると共に、ポリッシングヘッド支
持アーム１３−３によってターンテーブル１３−４上を
揺動するようになっている。

【００１８】ポリッシングの終了した半導体ウエハＳは
ポリッシングヘッド支持アーム１３−３により、洗浄部
１５のローディング位置１５−１に移送される。ローデ
ィング位置１５−１で半導体ウエハＳを解放したポリッ
シングヘッド支持アーム１３−３は、ドレッシングツー
ル載置台１６でドレッシングツール１６−１をチャッキ
ングし、ターンテーブル１３−４にドレッシングツール
１６−１を押し当て研磨クロス（布）のドレッシングを
する。但し、このドレッシングは後述するように専用の
ドレッシング機構を設けてもよい（図２及び図３参
照）。

【００１９】なお、センターロボット１０のローディン
グ専用アーム１０−１により研磨部１４のロードポジシ
ョン１４−１に移送された半導体ウエハＳもポリッシン
グヘッド支持アーム１４−３のトップリングでチャッキ
ングされ、回転しているターンテーブル１４−４の上面
に押し当てられ研磨される。ポリッシングの終了した半
導体ウエハＳは洗浄部１５のローディング位置１５−２
に移送される。また、ローディング位置１５−２で半導
体ウエハＳを解放したポリッシングヘッド支持アーム１
４−３は、ドレッシングツール載置台１７でドレッシン
グツール１７−１をチャッキングし、ターンテーブル１
４−４にドレッシングツール１７−１を押し当て研磨ク
ロス（布）のドレッシングをする。

【００２０】洗浄部１５のローディング位置１５−１，
１５−２に移送された半導体ウエハＳは、洗浄部１５内
で一次洗浄、二次洗浄された後、アンローディング位置
１５−３に移送される。アンローディング位置１５−３
に移送された半導体ウエハＳは、センターロボット１０
のアンロード専用把持アーム１０−２によりアンロード
部１２に移送される。上記動作は全て自動的に行われ
る。以下、研磨部１４、洗浄部１５の詳細を説明する。

【００２１】図２（ａ）は本発明のポリッシング装置の
構成を示す一部平面図で、同図（ｂ）は洗浄機構１５の
上段部分を示す図、図３は図２（ａ）のＡ１−Ａ２断面
を示す図、図４は図２（ａ）のＢ１−Ｂ２断面を示す
図、図５は図２（ａ）のＣ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｄ１断面を
示す図、図６は図２（ａ）のＤ１−Ｄ２断面を示す図で
ある。図２乃至図６は図１と同様に第１実施例を説明す
る図であるが、図２乃至図６では、ドレッシングツール
及びドレッシングツール載置台を設けないで、別途ドレ
ッシング機構１５−１１を設けた場合を示している。ロ
ード部１１に載置された半導体ウエハＳはセンターロボ
ット１０のアーム１０−１でピッキングされ、反転機構
１１−２に於いて、研磨面が下を向くように反転され
て、しかる後に、研磨部１４のロードポジション１４−
１に移送される。図３に示されるように半導体ウエハＳ
はポリッシングヘッド支持アーム１４−３の先端部に設
けられたトップリング１４−５でチャッキング（真空吸
着）され、ターンテーブル１４−４の上方に搬送され
る。

【００２２】ここでトップリング１４−５は下降し、図
４に示されるようにモータ１４−６によりタイミングベ
ルト１４−７を介して回転しているターンテーブル１４
−４の上面に半導体ウエハＳを押し当てポリッシングす
る。ポリッシングの終了した半導体ウエハＳは、図５に
示されるように洗浄部１５のローディング位置１５−２
の開口部に待機しているリンス洗浄容器１５−４に収容
され、リンス洗浄水によりリンス洗浄される。このリン
ス洗浄時、ローディング位置１５−２の開口部は蓋体１
５−５で閉鎖されるようになっている。また、半導体ウ
エハＳを解放したトップリング１４−５は洗浄部１５の
ローディング位置で洗浄機構（図示せず）により洗浄さ
れる。

【００２３】リンス洗浄された半導体ウエハＳは図５の
矢印ａで示されるように搬送され、反転機構１５−６に
達する。ここで位置決め反転機構１５−６で研磨された
面が再び上を向くように、吸着反転され、一次洗浄ステ
ーション１５−７に移送され、ここで洗浄水（純水）に
より一次洗浄される。続いて半導体ウエハＳはトランス
ファロボット１５−８（図６参照）によりピックアップ
され、矢印ｂ，ｃに示すように移送され、二次洗浄ステ
ーション１５−９に到達する。半導体ウエハＳは二次洗
浄ステーション１５−９で洗浄水（純水）により二次洗
浄される。

【００２４】二次洗浄された半導体ウエハＳはセンター
ロボット１０のアンロード専用アーム１０−２でピック
アップされ、図６の矢印ｄ，ｅに示すように移送され、
図１に示すアンロード部１２に載置される。なお、１５
−１１はターンテーブル１４−４の上面の研磨クロス
（布）のドレッシングを行うドレッシング機構であり、
図３に示すように回転ブラシ１５−１２が設けられてい
る。なお、図２乃至図６で示す構成の研磨部１３，１４
及び洗浄部の構成は一例であり、これに限定されるもの
ではない。

【００２５】本実施例のポリッシング装置は、把持アー
ム１０−１，１０−２を具備しポリッシング装置内で半
導体ウエハＳを搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボッ
トを構成するセンターロボット１０と、センターロボッ
ト１０を中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべ
き半導体ウエハＳを載置するロード部１１と、ロード部
１１から搬入された半導体ウエハＳを研磨する２つの研
磨部１３，１４と、研磨後の半導体ウエハＳを洗浄する
洗浄部１５と、洗浄後の清浄な半導体ウエハＳを載置す
るアンロード部１２と、隣接する２つの部分間で半導体
ウエハＳを搬送して受け渡す専用搬送機構を構成するポ
リッシングヘッド支持アーム１３−３，１４−３とを備
え、センターロボット１０はクリーンかつドライな半導
体ウエハＳを搬送し、ポリッシングヘッド支持アーム１
３−３，１４−３はダーティかつウェットな半導体ウエ
ハＳを搬送するように構成されている。

【００２６】本実施例のセンターロボット１０は、ロー
ド専用アーム１０−１とアンロード専用アーム１０−２
の２つのアームを具備しており、ロード部１１から搬入
する半導体ウエハＳのクリーン度とアンロード部１２へ
搬出する半導体ウエハＳのクリーン度が異なる場合に好
適に適用される。

【００２７】〔第２実施例〕図７は本発明のポリッシン
グ装置の第２実施例の構成を示す図である。同図におい
て図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示
す。本ポリッシング装置は、センターロボット１０の周
辺で且つ該センターロボット１０のアームの到達範囲に
六角形状に、ロード部１１、アンロード部１２、研磨部
１３，１４及び洗浄・乾燥を行う洗浄部１５を備え、更
に他の工程が必要とされる場合を予想し、それらの工程
を行う機構や装置が配置される予備スペース１８，１９
を備えている。

【００２８】前記予備スペース１８，１９には、例え
ば、半導体ウエハの厚さを測定する厚さ計が配置され
る。この場合、半導体ウエハＳをセンターロボット１０
のアーム１０−１により把持して予備スペース１８内の
厚さ計に導き、研磨前の半導体ウエハＳの厚さを計測
し、その後、アーム１０−１により研磨部１３のロード
ポジション１３−１に移送する。研磨部１３で研磨され
た半導体ウエハＳは第１実施例と同様な方法で洗浄部１
５に移送され、ここで洗浄された後に、センターロボッ
ト１０のアーム１０−１により再び予備スペース１８内
の厚さ計に導かれる。そして、厚さ計により研磨後の半
導体ウエハＳの厚さを計測した後、半導体ウエハはアー
ム１０−２によりアンロード部１２に移送される。

【００２９】〔第３実施例〕図８は本発明のポリッシン
グ装置の第３実施例の構成を示す図である。本ポリッシ
ング装置は、センターロボット１０の周辺で且つ該セン
ターロボット１０のアームの到達範囲に六角形状に、ロ
ード部１１、アンロード部１２、２台の研磨部１３，１
３と１台の研磨部１４、研磨部１３と研磨部１３の間及
び研磨部１４とアンロード部１２の間にそれぞれ洗浄部
１５，１５を備えている。この配置構成は研磨部１３の
ポリッシング工程が研磨部１４のポリッシング工程の２
倍の時間を必要とする場合に好適な配置である。

【００３０】研磨部１３，１３から洗浄部１５への移送
及び研磨部１４から洗浄部１５への移送はセンターロボ
ット１０で行わず、別な移送手段（例えばポリッシング
ヘッド支持アーム１３−３，１４−３）で行うが、研磨
部１３，１３，１４への半導体ウエハのロード及び洗浄
部１５，１５からの洗浄完了した半導体ウエハのピック
アップはセンターロボット１０の把持アームで行う。即
ち、センターロボット１０は研磨部１３，１３，１４で
のポリッシングによりスラリーの付着した半導体ウエハ
を取り扱わないようにし、把持アームが汚染されないよ
うにする。これにより、汚染を少なくすることが可能と
なる。

【００３１】〔第４実施例〕図９は本発明のポリッシン
グ装置の第４実施例の構成を示す図であり、センターロ
ボット１０が１本の把持アーム１０−１のみを有する場
合のポリッシング装置の概略構成を示す図である。図９
において、図１及び図２と同一符号を付した部分は同一
又は相当分を示し、その作用も同一であるので説明は省
略する。このように１本の把持アーム１０−１のみを有
する場合には、図示するように、研磨部１３と１４の
間、研磨部１３，１４と洗浄部１５の間にそれぞれ専用
搬送機構が設置され、ロード部１１からピッキングする
半導体ウエハＳのクリーン度とアンロード部１２へ収納
する半導体ウエハＳのクリーン度が同じレベルの場合に
適用が可能である。

【００３２】〔第５実施例〕図１０は本発明のポリッシ
ング装置の第５実施例の構成を示す図である。本ポリッ
シング装置は、センターロボット１０の周辺で且つ該セ
ンターロボット１０の把持アームの到達範囲に六角形状
に、ロード部１１、４台の研磨部１３，１４，２１，２
２、洗浄部１５を具備し、洗浄部１５の端部にアンロー
ド部１２を具備している。更にポリッシング装置は、ロ
ード部１１及びアンロード部１２に隣接してポリッシン
グを必要とする半導体ウエハ及びポリッシングを完了し
た半導体ウエハをストックしておく、ストッカー２３を
具備している。そしてストッカー２３からポリッシング
を完了した半導体ウエハを搬出したり、ストッカー２３
にポリッシングを必要とする半導体ウエハを搬入するた
めに自動搬送車２４が設置されている。

【００３３】ここでは、研磨部１３，１４，２１，２２
及び洗浄部１５へのローディング、ロード部１１及び研
磨部１３，１４，２１，２２からのピッキングは全てセ
ンターロボット１０で行うようになっている。センター
ロボット１０はクリーンな半導体ウエハＳを把持するク
リーン専用アームとダーティな半導体ウエハＳを把持す
るダーティ専用アームとを具備し、ロード部１１からク
リーンな半導体ウエハＳを把持し研磨部１３，１４，２
１，２２のいずれかへの搬送および洗浄部１５で洗浄、
乾燥が終了した半導体ウエハＳのアンロード部１２への
搬送はクリーン専用アームで行い、研磨部１３，１４，
２１，２２間の搬送及び研磨部から洗浄部１５への搬送
はダーティ専用アームで行う。例えば、図１のセンター
ロボットを用いる場合は、アーム１０−１をクリーン専
用アームとしアーム１０−２をダーティ専用アームとす
る。これにより汚染を極力少なくすることが可能とな
る。

【００３４】本実施例のポリッシング装置は、把持アー
ム１０−１，１０−２を具備しポリッシング装置内で半
導体ウエハＳを搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボッ
トを構成するセンターロボット１０と、センターロボッ
ト１０を中心としてその周囲に配置され、研磨を行うべ
き半導体ウエハＳを載置するロード部１１と、ロード部
１１から搬入された半導体ウエハＳを研磨する研磨部１
３，１４，２１，２２と、研磨後の半導体ウエハＳを洗
浄する洗浄部１５と、洗浄後の清浄な半導体ウエハＳを
載置するアンロード部１２とを備え、センターロボット
１０はクリーンな半導体ウエハＳのみを搬送するクリー
ン専用アーム１０−１とダーティな半導体ウエハＳのみ
を搬送するダーティ専用アーム１０−２とを具備する。

【００３５】ダーティ専用アーム１０−２は、ダーティ
な半導体ウエハをハンドリングした後に、洗浄部１５に
設けられた洗浄機構（図示せず）により洗浄される。

【００３６】〔第６実施例〕図１１は本発明のポリッシ
ング装置の第６実施例の構成を示す図である。本実施例
では、クリーンな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット
１０Ａと、ダーティな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボ
ット１０Ｂが別個に設けられている。また、本実施例で
は２つの研磨部１３，１４と１つの洗浄部１５とを備え
ている。具体的な研磨手順は次の通りである。まず、ク
リーンな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット１０Ａが
ロード部１１から研磨対象物である半導体ウエハＳを受
け取り、搬送し、研磨部１３のロードポジション１３−
１に載置する。

【００３７】研磨部１３での研磨が終了した後、ダーテ
ィな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボット１０Ｂが半導
体ウエハＳを受け取り、搬送し、洗浄部１５のローディ
ング位置１５−１に載置する。洗浄部１５での洗浄が終
了した後、クリーンな半導体ウエハ専用の汎用搬送ロボ
ット１０Ａが洗浄部１５のアンローディング位置１５−
３から半導体ウエハＳを受け取り、搬送し、アンロード
部１２に載置する。以上の行程により、一連の研磨と洗
浄が行われる。研磨部１４で研磨が行われる場合にも同
様の行程で研磨と洗浄が行われる。

【００３８】本実施例に示すポリッシング装置によれ
ば、研磨部１３と１４の両方の研磨部で研磨を行い、ど
ちらの研磨部で研磨した半導体ウエハについても洗浄部
１５で洗浄することにより、２つの研磨部に対して１つ
の洗浄部で対応することが可能である。特に、半導体ウ
エハ１枚の研磨時間に比べて洗浄部での半導体ウエハの
処理間隔、即ちあるウエハが洗浄工程に入ってから次の
ウエハが洗浄工程に入るまでの間隔が短い場合には、洗
浄工程によって制約を受けて研磨工程での待ち時間が生
じるということが無いので処理速度を落とさずにコンパ
クト化を得られて、極めて有効である。

【００３９】また、研磨部１３と１４で異なる研磨条件
に設定しておき、研磨対象物であるウエハの性状に対応
して、より適した方の研磨部を選択することが可能であ
る。更に、同一の半導体ウエハに関して、研磨部１３で
研磨を行い、洗浄部１５で洗浄を行った後に研磨部１４
で研磨を行い、洗浄部１５で洗浄を行うことにより１枚
の半導体ウエハに２回の研磨を実施することも可能であ
る。なお、符号１８，１９は予備スペースである。

【００４０】本実施例のポリッシング装置は、ポリッシ
ング装置内で半導体ウエハを搬送して各部に受け渡す２
台の汎用搬送ロボット１０Ａ，１０Ｂと、前記汎用搬送
ロボット１０Ａ，１０Ｂを中心としてその周囲に配置さ
れ、研磨を行うべき半導体ウエハＳを研磨する２つの研
磨部１３，１４と、研磨後の半導体ウエハＳを洗浄する
洗浄部１５と、洗浄後の清浄な半導体ウエハＳを載置す
るアンロード部１２を備えている。そして前記２台の汎
用搬送ロボットのうち、一方の汎用搬送ロボット１０Ａ
はクリーンな半導体ウエハＳのみを搬送し、他方の汎用
搬送ロボット１０Ｂはダーティな半導体ウエハＳのみを
搬送する。汎用搬送ロボット１０Ｂは、ダーティな半導
体ウエハをハンドリングした後に、洗浄部１５に設けら
れた洗浄機構（図示せず）により洗浄される。

【００４１】上記第１〜第６実施例に示すようにポリッ
シング装置を構成することにより、半導体ウエハに種々
の工程の機械的化学的ポリッシングを行う複数の研磨部
及び洗浄部をセンターロボットの周辺に配置するので、
装置全体をコンパクトにできるから、例えば該装置全体
をカバー等で覆い、排気を独自に設けることにより、ク
リーンルームに直接配置してもクリーン度を低下させる
ことなく、且つ高価なクリーンルームにおいて設置スペ
ースも少なくできる。

【００４２】なお、上記実施例ではロード部１１及びア
ンロード部１２は別々に配置した例を示したが、ロード
部１１とアンロード部１２は一体的に構成配置してもよ
い。例えばポリッシングを必要とする半導体ウエハを収
納したバスケットから半導体ウエハをピッキングし、ポ
リッシング完了後（ポリッシング及び洗浄工程が終了
後）、同じバスケットに収納する場合は、一体的な構成
配置となる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、研
磨、洗浄等の各機能ごとにユニット化を図り、かつ汎用
の搬送ロボットを使用するクラスター構造のポリッシン
グ装置を構成することができる。このことから、洗浄工
程を含む一連の研磨を行うポリッシング装置において省
スペース化と処理速度の向上を達成でき、研磨部及び洗
浄部等の各機器に関して効率的な組み合わせにするこ
と、即ち研磨時間が洗浄の処理間隔に比べて長い場合は
複数の研磨部に対して１つの洗浄部で対応し、研磨時間
が洗浄の処理間隔に比べて短い場合は研磨部よりも多く
の洗浄部で対応すること等ができ、更に、１又は２以上
の研磨工程及び洗浄工程を全自動化することができると
ともに工程の変更に容易に対応できる。

【００４４】また、本発明によれば、クリーンなポリッ
シング対象物とダーティなポリッシング対象物を個別に
ハンドリングする手段を有するため、ダーティなポリッ
シング対象物に起因する他のポリッシング対象物の汚染
及びポリッシング装置内の汚染を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリッシング装置の第１実施例の構成
を示す概略平面図である。

【図２】図２（ａ）は本発明のポリッシング装置の構成
を示す一部平面図で、同図（ｂ）は洗浄機構１５の上段
部分を示す図である。

【図３】図２（ａ）のＡ１−Ａ２断面を示す図である。

【図４】図２（ａ）のＢ１−Ｂ２断面を示す図である。

【図５】図２（ａ）のＣ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｄ１断面を示
す図である。

【図６】図２（ａ）のＤ１−Ｄ２断面を示す図である。

【図７】本発明のポリッシング装置の第２実施例の構成
を示す概略平面図である。

【図８】本発明のポリッシング装置の第３実施例の構成
を示す概略平面図である。

【図９】本発明のポリッシング装置の第４実施例の構成
を示す概略平面図である。

【図１０】本発明のポリッシング装置の第５実施例の構
成を示す概略平面図である。

【図１１】本発明のポリッシング装置の第６実施例の構
成を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１０ センターロボット １１ ロード部 １２ アンロード部 １３ 研磨部 １４ 研磨部 １５ 洗浄部 １６ ドレッシングツール載置台 １７ ドレッシングツール載置台 １８ 予備スペース １９ 予備スペース ２１ 研磨部 ２２ 研磨部 ２３ ストッカー ２４ 自動搬送車 Ｓ 半導体ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢島 比呂海 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 小寺 雅子 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 三島 志朗 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 重田 厚 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 廣瀬 政義 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 木村 憲雄 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 石川 誠二 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリッシング対象物を搬入して研磨した
   後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリ
   ッシング装置であって、 把持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング
   対象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、 前記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置さ
   れ、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロー
   ド部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物
   を研磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッ
   シング対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗
   浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード
   部と、 隣接する２つの部分間でポリッシング対象物を搬送して
   受け渡す専用搬送機構と、を備え、 前記汎用搬送ロボットはクリーンなポリッシング対象物
   を搬送し、前記専用搬送機構はダーティなポリッシング
   対象物を搬送することを特徴とするポリッシング装置。
2. 【請求項２】 前記ロード部及びアンロード部に隣接し
   て研磨を必要とするポリッシング対象物及び研磨を完了
   したポリッシング対象物をストックしておくストッカー
   が配置されていることを特徴とする請求項１記載のポリ
   ッシング装置。
3. 【請求項３】 ダーティなポリッシング対象物を搬送す
   る専用搬送機構を洗浄するための洗浄機構を具備したこ
   とを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
4. 【請求項４】 ポリッシング対象物を搬入して研磨した
   後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリ
   ッシング装置であって、 センターロボットを中心としてその周囲に配置され、研
   磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部
   と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研
   磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッシン
   グ対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗浄後
   の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード部と
   を備え、 前記研磨部は、前記センターロボットにより前記ロード
   部から搬送されたクリーンなポリッシング対象物を載置
   するロードポジションと、該ロードポジションに隣接し
   て設置されたターンテーブルと、ポリッシング対象物を
   前記ロードポジションから前記ターンテーブル上に移送
   するポリッシングヘッド支持アームと、該ポリッシング
   ヘッド支持アームに設けられポリッシング対象物を保持
   して前記ターンテーブルに押しつけるトップリングとを
   備え、 前記洗浄部は、前記ポリッシングヘッド支持アームによ
   り前記ターンテーブルから移送された研磨済みのダーテ
   ィなポリッシング対象物を載置するローディング位置
   と、ダーティなポリッシング対象物を一次洗浄する一次
   洗浄ステーションと、二次洗浄する二次洗浄ステーショ
   ンと、洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を載置す
   るアンローディング位置とを備え、 前記センターロボットはクリーンなポリッシング対象物
   を前記洗浄部の前記アンローディング位置から前記アン
   ロード部に搬送することを特徴とするポリッシング装
   置。
5. 【請求項５】 ポリッシング対象物を搬入して研磨した
   後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリ
   ッシング装置であって、 把持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング
   対象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、 前記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置さ
   れ、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロー
   ド部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物
   を研磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッ
   シング対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗
   浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード
   部と、を備え、 前記汎用搬送ロボットはクリーンなポリッシング対象物
   のみを搬送する把持アームとダーティなポリッシング対
   象物のみを搬送する把持アームとを具備することを特徴
   とするポリッシング装置。
6. 【請求項６】 前記ロード部及びアンロード部に隣接し
   て研磨を必要とするポリッシング対象物及び研磨を完了
   したポリッシング対象物をストックしておくストッカー
   が配置されていることを特徴とする請求項５記載のポリ
   ッシング装置。
7. 【請求項７】 ダーティなポリッシング対象物を搬送す
   る把持アームを洗浄するための洗浄機構を具備したこと
   を特徴とする請求項５記載のポリッシング装置。
8. 【請求項８】 ポリッシング対象物を搬入して研磨した
   後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリ
   ッシング装置であって、 センターロボットを中心としてその周囲に配置され、研
   磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロード部
   と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物を研
   磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッシン
   グ対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗浄後
   の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード部と
   を備え、 前記研磨部は、前記センターロボットのクリーン専用ア
   ームにより前記ロード部から搬送されたクリーンなポリ
   ッシング対象物を載置するロードポジションと、該ロー
   ドポジションに隣接して設置されたターンテーブルと、
   ポリッシング対象物を保持して前記ターンテーブルに押
   しつけるトップリングとを備え、 前記洗浄部は、前記センターロボットのダーティ専用ア
   ームにより前記ターンテーブルから移送された研磨済み
   のダーティなポリッシング対象物を載置するローディン
   グ位置と、ダーティなポリッシング対象物を一次洗浄す
   る一次洗浄ステーションと、二次洗浄する二次洗浄ステ
   ーションと、洗浄後のクリーンなポリッシング対象物を
   載置するアンローディング位置とを備え、 前記センターロボットのクリーン専用アームはクリーン
   なポリッシング対象物を前記洗浄部の前記アンローディ
   ング位置から前記アンロード部に搬送することを特徴と
   するポリッシング装置。
9. 【請求項９】 ポリッシング対象物を搬入して研磨した
   後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポリ
   ッシング装置であって、 把持アームを具備しポリッシング装置内でポリッシング
   対象物を搬送して各部に受け渡す汎用搬送ロボットと、 前記汎用搬送ロボットを中心としてその周囲に配置さ
   れ、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロー
   ド部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物
   を研磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッ
   シング対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗
   浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード
   部と、を備え、 前記汎用搬送ロボットは２台設置され、ー方の汎用搬送
   ロボットはクリーンなポリッシング対象物のみを搬送
   し、他方の汎用搬送ロボットはダーティなポリッシング
   対象物のみを搬送することを特徴とするポリッシング装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ロード部及びアンロード部に隣接
    して研磨を必要とするポリッシング対象物及び研磨を完
    了したポリッシング対象物をストックしておくストッカ
    ーが配置されていることを特徴とする請求項９記載のポ
    リッシング装置。
11. 【請求項１１】 ダーティな半導体ウエハを搬送する汎
    用搬送ロボットを洗浄するための洗浄機構を具備したこ
    とを特徴とする請求項９記載のポリッシング装置。
12. 【請求項１２】 ポリッシング対象物を搬入して研磨し
    た後に洗浄し、清浄なポリッシング対象物を搬出するポ
    リッシング装置であって、 ２台のセンターロボットを中心としてその周囲に配置さ
    れ、研磨を行うべきポリッシング対象物を載置するロー
    ド部と、該ロード部から搬入されたポリッシング対象物
    を研磨する少なくとも１つの研磨部と、研磨後のポリッ
    シング対象物を洗浄する少なくとも１つの洗浄部と、洗
    浄後の清浄なポリッシング対象物を載置するアンロード
    部とを備え、 前記研磨部は、前記２台のセンターロボットのうちクリ
    ーン専用センターロボットにより前記ロード部から搬送
    されたクリーンなポリッシング対象物を載置するロード
    ポジションと、該ロードポジションに隣接して設置され
    たターンテーブルと、ポリッシング対象物を保持して前
    記ターンテーブルに押しつけるトップリングとを備え、 前記洗浄部は、前記２台のセンターロボットのうちダー
    ティ専用センターロボットにより前記ターンテーブルか
    ら移送された研磨済みのダーティなポリッシング対象物
    を載置するローディング位置と、ダーティなポリッシン
    グ対象物を一次洗浄する一次洗浄ステーションと、二次
    洗浄する二次洗浄ステーションと、洗浄後のクリーンな
    ポリッシング対象物を載置するアンローディング位置と
    を備え、 前記クリーン専用センターロボットはクリーンなポリッ
    シング対象物を前記洗浄部の前記アンローディング位置
    から前記アンロード部に搬送することを特徴とするポリ
    ッシング装置。