JPH09283475A - 半導体ウエハの搬送洗浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】研磨加工後の半導体ウエハへの研磨剤、研磨ダ
スト等の不純物の付着を完全に除去すると共に収納側カ
セットに搬送するものであり、更には、洗浄の直後の半
導体ウエハを乾燥させるエアブローを備えた搬送洗浄機
を提供する。 【解決手段】半導体ウエハＷを乗載させて搬送するため
の多数の下側搬送ローラー２をスペースを有して並設
し、スペースへ下側回転ブラシ４を並設し、下側搬送ロ
ーラー２に相対させて上側搬送ローラーを夫々配設し、
下側回転ブラシ４に相対させて上側回転ブラシ６を配設
させ、下側回転ブラシと上側回転ブラシの近傍へは液体
を噴流する噴射ノズル７を配設し、下側搬送ローラーの
先方へ先方搬送ローラー８を並設し、先方搬送ローラー
の近傍へはエアを噴流するエアブロー９を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として、半導体ウエ
ハへ自動的に超高精度の研磨加工を効率良く施すための
ポリッシングマシーン、ラッピングマシーン等の全自動
研磨装置に組み込む搬送洗浄機に関するものである。

【０００２】

【従来技術】本発明に係るこの種の半導体ウエハは、コ
ンピュータ等の電子関連機器、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極薄化と、歩留まりの観点から
のより超高精度の加工精度と、生産性の観点からより一
層の拡径化が要求されてきている。

【０００３】一般的に半導体ウエハは、円柱状のシリコ
ン結晶体を一定の厚さにスライシングし、そのスライシ
ングした半導体ウエハを更に所望の厚さにするために研
削加工を行っている。

【０００４】通常、研削加工は研削盤のスピンドル軸の
下端に取着されたカップホイールダイヤモンド砥石によ
って粗研削、仕上研削等に分けて行われているが、昨今
要求される半導体ウエハは超高精度の平坦精度と鏡面加
工であり、従来のようなカップホイールダイヤモンド砥
石で研削するだけでは、半導体ウエハに研削によるダメ
ージが残り今求められる超高精度の平坦精度、鏡面加工
を施すのは不可能と成ってきており、研削加工後に更に
研磨加工を必要としている。

【０００５】

【解決しようとする課題】更に、研磨加工後の半導体ウ
エハへは研磨剤、研磨ダスト等の不純物が付着している
と、乾燥後に染みとして残留し、超高精度の鏡面加工に
支障を残す課題を有していた。

【０００６】

【課題を解決する手段】本発明は上述の課題に鑑みて成
されたもので、鋭意研鑚の結果、これらの課題を解決す
るもので、半導体ウエハを乗載させて搬送するための多
数の下側搬送ローラーをスペースを有して並設し、スペ
ースへ下側回転ブラシを並設し、下側搬送ローラーに相
対させて上側搬送ローラーを夫々配設し、下側回転ブラ
シに相対させて上側回転ブラシを夫々配設させると共
に、下側回転ブラシと上側回転ブラシの近傍へは液体を
噴流する噴射ノズルを配設したものであり、更に、下側
搬送ローラーの先方へ先方搬送ローラーを夫々並設し、
先方搬送ローラーの近傍へはエアを噴流するエアブロー
を配設して課題を解消するものである。

【０００７】従って、本発明の目的は、ポリッシングマ
シーン、ラッピングマシーン等の研磨装置において、研
磨加工後の半導体ウエハへの研磨剤、研磨ダスト等の不
純物の付着を完全に除去すると共に収納側カセットに搬
送するものであり、更には、洗浄の直後の半導体ウエハ
を乾燥させるエアブローを備えた搬送洗浄機に創達し、
これを提供する目的である。

【０００８】

【作用】本発明の半導体ウエハの搬送洗浄機は、多数の
下側搬送ローラーと相対させて多数の上側搬送ローラー
を夫々配設し、複数の下側回転ブラシと相対させて上側
回転ブラシを夫々配設させ、下側回転ブラシと上側回転
ブラシの近傍へは液体を噴流する噴射ノズルを配設した
ことによって、研磨加工後の半導体ウエハを収納側カセ
ットに搬送すると共に付着している不純物の洗浄を確実
に実施できるものであり、更には、下側搬送ローラーの
先方へ先方搬送ローラーを並設して近傍にエアブローを
配設したことによって、洗浄直後の半導体ウエハを乾燥
させて、乾燥状態の半導体ウエハを収納側カセットに収
納するもので、不純物の再付着或いは新たな付着を防止
するものである。

【０００９】

【発明の実施例】斯る目的を達成した本発明の半導体ウ
エハの搬送洗浄機を以下実施例の図面によって説明す
る。

【００１０】図１は本発明の半導体ウエハの搬送洗浄機
を実施するための全自動研磨装置の説明のための概要平
面図であり、図２は本発明の半導体ウエハの搬送洗浄機
の実施例の説明のための概要平面図であり、図３は本発
明の半導体ウエハの搬送洗浄機の実施例の説明のための
概要側面図である。

【００１１】本発明は、主として、半導体ウエハＷへ自
動的に超高精度の研磨加工を効率良く施すためのポリッ
シングマシーン、ラッピングマシーンの全自動研磨装置
に組み込む搬送洗浄機１に関するものであり、研磨加工
後の半導体ウエハＷを搬送すると共に洗浄する搬送洗浄
機１であって、上方に半導体ウエハＷを乗載させて搬送
するための一定方向に回転する多数の下側搬送ローラー
２を夫々スペース３を有して並設し、該複数のスペース
３へ一定方向に回転する下側回転ブラシ４を夫々の頂部
を略揃えるように並設し、前記多数の下側搬送ローラー
２の真上に相対させて一定方向に回転する上側搬送ロー
ラー５を夫々配設し、前記複数の下側回転ブラシ２の真
上に相対させて一定方向に回転する上側回転ブラシ６を
夫々配設させると共に、前記夫々の下側回転ブラシ４と
前記夫々の上側回転ブラシ６の近傍に液体を噴流する噴
射ノズル７を配設したものであり、更に、前記多数の下
側搬送ローラー２の先方へ更に一定方向に回転する多数
の先方搬送ローラー８を夫々並設し、該夫々の先方搬送
ローラー８の近傍にエアを噴流するエアブロー９を配設
したものである。

【００１２】即ち、本発明は、昨今要求される半導体ウ
エハＷの極薄化、拡径化、超高精度の平坦精度、鏡面加
工に充分に対応できる全自動のポリシングマシーン、ラ
ッピングマシーンの全自動研磨装置等に組み込むための
半導体ウエハＷを搬送しながら洗浄、更に、乾燥させる
搬送洗浄機１に関するものである。

【００１３】本発明の半導体ウエハの搬送洗浄機１は、
図１に図示する如く、後述する研磨後仮置台１３と収納
側カセット１０の間に配設され、図２及び図３に図示す
る如く、スペース３を有して多数の下側搬送ローラー２
が並設されているもので、該多数の下側搬送ローラー２
はモーター等の駆動源２０と無端チェーン、ギア等によ
って高地の手段によって機械的に接続されて一定方向に
回転しており、上方に半導体ウエハＷを乗載させて一定
方向に搬送するものである。

【００１４】次いで、前記多数のスペース３内複数のス
ペース３へ下側回転ブラシ４を並設しており、図２及び
図３に図示するものは、４か所のスペース３に夫々１本
宛の下側回転ブラシ４を並設させたものであり、夫々の
下側回転ブラシ４は下側搬送ローラー２と同様にモータ
ー等の駆動源２０と無端チェーン、ギア等によって機械
的に接続されて一定方向に回転しており、夫々の下側搬
送ローラー２及び下側回転ブラシ４は夫々の頂部を略揃
えるように、頂部が面一となるように配設しているもの
である。

【００１５】更に、前記多数の下側搬送ローラー２の真
上に相対させてモーター等の駆動源２０と機械的に接続
されて一定方向に回転する上側搬送ローラー５を夫々配
設しており、前記複数の下側回転ブラシ４の真上には相
対させて駆動源２０と機械的に接続させて一定方向に回
転する上側回転ブラシ６を夫々配設させているものであ
る。

【００１６】前記下側搬送ローラー２及び上側搬送ロー
ラー５は円柱状の両端に軸を突出させて回転自在に横設
させており、表面は半導体ウエハＷに傷を付けない程度
の柔軟性を有しているものであり、下側回転ブラシ４及
び上側回転ブラシ６とは棒状の軸の外周にブラシを植設
させているもので、両端を回転自在に横設しているもの
である。

【００１７】そして、図３に図示する実施例では、上方
に配設されている夫々の上側搬送ローラー５及び上側回
転ブラシ６へはコイルスプリングを介装した緩衝部を設
け、半導体ウエハＷを上方から押圧しているものであ
る。

【００１８】次に、前記夫々の下側回転ブラシ４と前記
夫々の上側回転ブラシ６の近傍へは液体を噴流する噴射
ノズル７を配設させており、下側搬送ローラー２と上側
搬送ローラー５とに挾持され一定方向に搬送さる半導体
ウエハＷを搬送速度より早い周速度で回転させることに
より、下側回転ブラシ２と上側回転ブラシ５とのブラシ
洗浄と共に、噴射ノズル７から噴流される純水等の液体
で洗浄するものである。

【００１９】加えて、下側搬送ローラー２の収納側カセ
ット１０側と成る先方へ駆動源２０と機械的に接続され
一定方向に回転する多数の先方搬送ローラー８を並設
し、夫々の先方搬送ローラー８は下側搬送ローラー２と
同様のもので、近傍へはエアを噴流するエアブロー９を
配設して、洗浄直後の半導体ウエハＷを乾燥させるもの
である。

【００２０】前記搬送洗浄機１の実施例としての図１に
図示する全自動研磨装置の基体１１は全自動研磨装置の
後述する各機構を配設するためものであり、全体的には
長方形状を呈しており、高さは作業性を考慮した適宜に
設定されるものである。

【００２１】そして、送出側移送手段１２は側方へ配設
された駆動源のモーターと、該モーターと機械的に接続
された棒螺子、歯車、ベルト等の伝導機構によって昇降
自在の送出側エレベータ機構（図示しない）と、該送出
側エレベータ機構の上面に備えた送出側カセット載置台
１２ａと、該送出側カセット載置台１２ａに載置する研
磨前の多数枚の半導体ウエハＷを収納している函状の送
出側カセット１２ｂと、該送出側カセット１２ｂ内の水
平に設けた複数の桟体で形成した棚へ単品毎に収納され
ている半導体ウエハＷを単品毎に先端に吸着パットを備
えたエア又はオイル等で進退するシリンダを備えた棒状
の送出側移送アーム１２ｃ等とを含むものである。

【００２２】つまり、前記送出側カセット１２ｂに収納
された半導体ウエハＷは、送出側エレベータ機構の昇降
と、移送アーム１２ｃの進退、旋回、枢動と、吸着パッ
トのバキューム吸着とによって吸着され、単品毎に二枚
宛研磨前仮置台１３に乗載されるものである。

【００２３】次に、研磨前仮置台１３は送出側移送手段
１２で送出移送された二枚の半導体ウエハＷを同時に乗
載させるスペースを有し、常時、半導体ウエハＷが流出
しない程度に純水等の液体の水流を絶えず噴流させ、液
体の水流によって半導体ウエハＷを夫々リフトすると共
に研磨加工面を洗浄させているものである。

【００２４】そして、第１の研磨手段１４及び第２の研
磨手段１５は夫々一対のスピンドル軸１４ｂ．１５ｂで
成っており、一対のスピンドル軸１４ｂ及びスピンドル
軸１５ｂは夫々平行して回転自在且つ昇降自在に回転コ
ラム１６に担持されており、夫々のスピンドル軸１４
ｂ．１５ｂは下端へ半導体ウエハＷを液体、又は、バキ
ュームによって貼着するチャック１４ａ．１５ａを設け
ているものである。

【００２５】更に、前記回転コラム１６は夫々一対のス
ピンドル軸１４ｂ．１５ｂから成る第１の研磨手段１４
と第２の研磨手段１５とを相対位置へ担持しているもの
で、略４／１回転づつ回転、停止を繰り返すものであ
る。

【００２６】次いで、前記回転コラム１６の回転によっ
て旋回される第１の研磨手段１４及び第２の研磨手段１
５との夫々の直下に位置するように配設された前記研磨
前仮置台１３と研磨テーブル１７と中間洗浄部１８と研
磨後仮置台１９を備えているものである。

【００２７】前記研磨テーブル１７は駆動源のモーター
により回転可能に基体１１に立設しているものであり、
上面へポリッシング用定盤、ラッピング用定盤等の研磨
用定盤を夫々設けており、夫々のスピンドル軸１４ｂ．
１５ｂの下端に設けられたチャック１４ａ．１５ａに貼
着された夫々の半導体ウエハＷをスピンドル軸１４ｂ．
１５ｂの降下によって、研磨テーブル１７との間に挟着
して、順次、ポリッシング、又は、ラッピング等の研磨
加工を施すもので、研磨テーブル１７の軸心は夫々のス
ピンドル軸１４ｂ．１５ｂの軸心と若干ずらせており、
夫々逆方向に回転させているものである。

【００２８】そして、中間洗浄部１８は複数の棒状の回
転ブラシを回転させて、スピンドル軸１４ｂ．１５ｂの
下端のチャック１４ａ．１５ａに貼着された状態の半導
体ウエハＷの研磨加工面を洗浄するものである。

【００２９】更に、研磨後仮置台１９は中間洗浄部１８
によって中間洗浄された二枚の半導体ウエハＷを乗載さ
せるスペースを有しているものであり、常時、純水等の
液体の水流を絶えず噴流させ、液体の水流によって半導
体ウエハＷをリフトすると共に洗浄させているものであ
る。

【００３０】次に、本発明の搬送洗浄機１は研磨後仮置
台１９から半導体ウエハＷを単品毎に収納側カセット１
０に収納するために搬送すると共に洗浄するものであ
り、研磨後仮置台１９から純水等の液体の水流によっ
て、半導体ウエハＷを入口に設けられた最初の上側回転
ブラシ４と下側回転ブラシ６との間にくわえられ回転に
よって上側移送ローラー２と下側移送ローラー５との間
に移送され、次々と搬送とブラシ洗浄を施されるもので
あり、同時に噴射ノズル７から液体が噴射され、液体に
よる洗浄も施されるものである。

【００３１】そして、搬送によって半導体ウエハＷを収
納側カセット１０に収納するものであり、収納側カセッ
ト１０は収納側カセット載置台１０ａに載置されてお
り、該収納側カセット載置台１０ａを上面に備えた収納
側エレベータ機構（図示しない）の昇降によって収納側
カセット１０の中の棚に半導体ウエハＷを単品毎に収納
するものである。

【００３２】次いで、本発明の半導体ウエハＷの研磨加
工の行程を説明すると、先ず、半導体ウエハＷは送出側
カセット１２ｂへ複数枚収納されており、該送出側カセ
ット１２ｂは送出側カセット載置台１２ａに載置され、
該送出側カセット載置台１２ａと機械的に接続された送
出側エレベータ機構の昇降によって送出される位置を調
整するものである。

【００３３】そして、一枚目の半導体ウエハＷは送出側
移送手段１２の送出側移送アーム１２ｃに備えた吸着パ
ットの吸着によって持ち上げられ、送出側移送アーム１
２ｃの進退と昇降と旋回によって研磨前仮置台１３の上
面に移送され、吸着パットのバキューム吸着を解除する
ことによって研磨前仮置台１３の上面に乗載させられる
もので、続いて、二枚目の半導体ウエハＷを同様に研磨
前仮置台１３の上面に乗載させるものである。

【００３４】前記研磨前仮置台１３は底面より純水等の
液体を絶えず噴流させており、半導体ウエハＷは水流に
よってリフトされると共に洗浄されるものである。

【００３５】次に、回転コラム１６に担持された一対の
スピンドル軸１４ｂから成る研磨手段１４が降下して、
下端の夫々のチャック１４ａへ研磨前仮置台１３でリフ
トされている二枚の半導体ウエハＷを貼着して、研磨手
段１４は上昇し、回転コラム１６が水平方向に９０度回
転して停止することによって、半導体ウエハＷは研磨テ
ーブル１７の上方に移送されるものである。

【００３６】そして、二枚の半導体ウエハＷは第１の研
磨手段１４を降下させることによって、一対のスピンド
ル軸１４ｂの夫々のチャック１４ａの下面と研磨テーブ
ル１７の上面との間に挟着されて研磨加工が施されるも
のである。

【００３７】次いで、研磨加工後の二枚の半導体ウエハ
Ｗは第１の研磨手段１４の上昇と回転コラム１６の更に
９０度の回転と停止とによって、中間洗浄部１８の上方
に移送され、第１の研磨手段１４を降下することによっ
て、中間洗浄部１８で研磨面を洗浄されるものである。

【００３８】更に、第１の研磨手段１４の上昇と回転コ
ラム１６の更に９０度の回転と停止とによって、研磨後
仮置台１９の上方に移送され、第１の研磨手段１４を降
下させて、チャック１４ａをエアを噴射させる等の手段
により開放することによって、研磨後仮置台１９へ二枚
の半導体ウエハＷは載置されるものである。

【００３９】そして、研磨後仮置台１９では純水等の液
体が絶えず噴流しており、二枚の半導体ウエハＷは単品
ごとに当該搬送洗浄機１によって収納側カセット１０の
中に内設された複数の桟体の間に収納側エレベータ機構
の昇降により順次収納されるものである。

【００４０】前述は最初の二枚の半導体ウエハＷによる
説明であるが、回転コラム１６の相対位置へ第１の研磨
手段１４と第２の研磨手段１５を夫々担持させたことに
より、これを連続して自動的に実施するもので、第１の
研磨手段１４の半導体ウエハＷが中間洗浄部１８で中間
洗浄されている間に、他の二枚の半導体ウエハＷは第２
の研磨手段１５に貼着され研磨テーブル１７での研磨加
工の準備をしているものである。

【００４１】加えて、多数の下側搬送ローラー２の先方
へ更に一定方向に回転する多数の先方搬送ローラー８を
夫々並設し、該夫々の先方搬送ローラー８の近傍にエア
を噴流するエアブロー９を配設したことにより、収納側
カセット１０に収納される前の半導体ウエハＷを乾燥さ
せることができ、不純物の再付着又は新たな不純物の付
着を防止できるものである。

【００４２】

【発明の効果】本発明は前述の構成により、ポリッシン
グマシーン、ラッピングマシーン等の研磨装置におい
て、研磨加工を施された二枚宛の半導体ウエハの研磨
剤、研磨ダスト等の不純物の付着を収納側カセットに搬
送させながらブラシ洗浄と液体による洗浄により確実に
除去すると共に、洗浄の直後の半導体ウエハを乾燥させ
るエアブローを配設したことにより、収納側カセットに
収納される前の半導体ウエハを乾燥させることができ、
不純物の再付着又は新たな不純物の付着を防止できるも
のであり、研磨加工面を超高精度に維持できるための効
果を有する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の半導体ウエハの搬送洗浄機を実
施するための全自動研磨装置の説明のための概要平面図
である。

【図２】図２は本発明の半導体ウエハの搬送洗浄機の実
施例の説明のための概要平面図である。

【図３】図３は本発明の半導体ウエハの搬送洗浄機の実
施例の説明のための概要側面図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ １ 搬送洗浄機 ２ 下側搬送ローラー ３ スペース ４ 下側回転ブラシ ５ 上側搬送ローラー ６ 上側回転ブラシ ７ 噴射ノズル ８ 先方搬送ローラー ９ エアブロー １０ 収納側カセット １０ａ 収納側カセット載置台 １１ 基体 １２ 送出側移送手段 １２ａ 送出側カセット載置台 １２ｂ 送出側カセット １２ｃ 送出側移送アーム １３ 研磨前仮置台 １４ 第１の研磨手段 １４ａ チャック １４ｂ スピンドル軸 １５ 第２の研磨手段 １５ａ チャック １５ｂ スピンドル軸 １６ 回転コラム １７ 研磨テーブル １８ 中間洗浄部 １９ 研磨後仮置台 ２０ 駆動源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研磨加工後の半導体ウエハを搬送すると共
   に洗浄する搬送洗浄機であって、上方に半導体ウエハを
   乗載させて搬送するための一定方向に回転する多数の下
   側搬送ローラーを夫々スペースを有して並設し、該複数
   のスペースへ一定方向に回転する下側回転ブラシを夫々
   の頂部を略揃えるように並設し、前記多数の下側搬送ロ
   ーラーの真上に相対させて一定方向に回転する上側搬送
   ローラーを夫々配設し、前記複数の下側回転ブラシの真
   上に相対させて一定方向に回転する上側回転ブラシを夫
   々配設させると共に、前記夫々の下側回転ブラシと前記
   夫々の上側回転ブラシの近傍に液体を噴流する噴射ノズ
   ルを配設したことを特徴とする半導体ウエハの搬送洗浄
   機。
2. 【請求項２】前記多数の下側搬送ローラーの先方へ更に
   一定方向に回転する多数の先方搬送ローラーを夫々並設
   し、該夫々の先方搬送ローラーの近傍にエアを噴流する
   エアブローを配設したことを特徴とする請求項１に記載
   の半導体ウエハの搬送洗浄機。