JPH10235559A

JPH10235559A - 研磨装置

Info

Publication number: JPH10235559A
Application number: JP4244097A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shinoyama; 洋篠山; Takashi Koda; 隆鴻田
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、半導体ウェーハを研磨する研磨装置
に関し、固定側の框体から回転側のターンテーブルへの
配線方法を改善することにある。【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルが２以上配設されたターンテーブル
と、該チャックテーブルに被加工物を搬出入する被加工
物搬出入領域と、該チャックテーブルに保持された被加
工物を研磨する研磨領域と、を少なくとも含み、該ター
ンテーブルは、チャックテーブルを被加工物搬出入領域
と研磨領域とに位置付ける研磨装置であって、該ターン
テーブルに配設されたチャックテーブル１０には傾き調
整手段が設けられており、該傾き調整手段に配線される
電気ケーブル１９ａは、前記ターンテーブルの所要位置
においてコネクタ２７を介して外部電源と接続自在に構
成されている研磨装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハを
研磨する研磨装置に係り、詳しくは研磨装置におけるタ
ーンテーブルの配線構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウェーハのウェーハメイキ
ングにおいてはその両面が平坦面になるように研磨さ
れ、ＩＣ等の回路が形成されているウェーハにおいては
該回路が形成されていない裏面側が放熱効果を高めるた
め薄く研磨される。

【０００３】その半導体ウェーハを研磨するための研磨
装置１の要部の概略構成とその作用を説明すると、図６
に示すように、水平状態に置かれる作業テーブル２と、
該作業テーブル２上に起立して設けられた支持部材３
と、該支持部材３に上下方向に並列して摺動自在に設け
られたスライド板４，４を介して取り付けられた一対の
砥石用駆動部５，５と、該砥石用駆動部５の下部に突出
した回転軸６に取り付けられたホイールベース７と、該
ホイールベース７に取り付けられた研磨用の砥石８と、
前記スライド板４，４を各々摺動させる移動用駆動部
９，９と、が装備されている。

【０００４】また、前記作業テーブル２上には、円盤状
で回転自在なターンテーブル１０が配設され、該ターン
テーブル１０は、作業テーブル２の内側にあるターンテ
ーブル回転手段で、その周方向に９０度または１８０度
の回転に選択されて反復回転される。

【０００５】更に、前記ターンテーブル１０のテーブル
上には、半導体ウェーハ１１を吸着・支持するチャック
テーブル１２が、周方向に９０度の均等配置で４箇所に
配設され、各々のチャックテーブル１２がターンテーブ
ル１０に対して回転自在となっている。

【０００６】前記チャックテーブル１２を自転させるチ
ャックテーブル回転手段である駆動部が該チャックテー
ブル１２の下に配設され、ターンテーブル１０に付随し
て回転される。また、チャックテーブル１２の、砥石８
に対する平行度を調整する傾き調整手段が、該テーブル
１２を３点支持する支持部のうちの２点の支持部に設け
られている。なお、ターンテーブル１０において、前記
駆動部５，５に対峙するチャックテーブル１２，１２を
含むテーブルの略半分を研磨領域Ａと言い、残りのテー
ブルの半分を被加工物搬出入領域Ｂと言う。

【０００７】前記作業テーブル２上には、前記ターンテ
ーブル１０のウェーハ搬出入領域Ｂにおけるチャックテ
ーブル１２，１２に各々対応して、一対のセンター合わ
せテーブル１３，１３が設けられるとともに、該センタ
ー合わせテーブル１３，１３とチャックテーブル１２，
１２との間に、一対の搬出入手段である搬出アーム１
４，１４が設けられている。

【０００８】前記センター合わせテーブル１３，１３の
後方位置の作業テーブル２上に、半導体ウェーハ１１を
収納・貯蔵するカセット１６が合計４個載置されてい
る。更に、前記各カセット１６の開口部から略等距離に
して、該カセット１６に収納された半導体ウェーハ１１
を取り出したり、逆に、半導体ウェーハ１１をカセット
１６に収納したりするロボットアーム１７が作業テーブ
ル２に設けられている。なお、符号１５は半導体ウェー
ハ１１の仮受け台を示しており、ウェーハ１１の搬送に
おいて適宜使用される。

【０００９】このような研磨装置１によって、カセット
１６からロボットアーム１７によって半導体ウェーハ１
１を取り出してセンター合わせテーブル１３に載置し、
搬出アーム１４で被加工物搬出入領域Ｂにおけるチャッ
クテーブル１２に前記半導体ウェーハ１１を搬出して、
当該チャックテーブル１２に半導体ウェーハ１１を吸着
・支持させる。

【００１０】そして、前記チャックテーブル１２が研磨
領域Ａにターンテーブル１０によって位置付けられ、前
記チャックテーブル傾き調整手段によって該テーブルの
平行度が調整され、該半導体ウェーハ１１がホイールベ
ース７と対峙し砥石８によって所定厚さに均一に研磨さ
れるものである。

【００１１】また、図７に示すように、ターンテーブル
１０に２個のチャックテーブル１２を備えて、そのター
ンテーブル１０の回転方法やチャックテーブル１２の回
転方法は概ね前記研磨装置１と同様に構成されていて、
半導体ウェーハ１１を薄く研磨する１種類研磨専用の研
磨装置１Ａも知られている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記研
磨装置１，１Ａにおけるターンテーブル１０には、前記
チャックテーブル１２の傾きを調整する調整用駆動モー
タや、チャックテーブル用の回転検出センサー等が付随
して設けられ、装置の框体側からは、これらに電気的接
続を図る電気ケーブルが、設計の容易化のために直接的
に配線・接続されている。

【００１３】よって、ターンテーブル１０の反復回転の
際に、そのターンテーブル１０に付随して前記調整用駆
動モータ，位置決めセンサー等が一緒に反復回転されて
しまうので、これらに接続されている前記電気ケーブル
が框体側からよじれて引き回され、その結果、ターンテ
ーブルやその周辺に設置されている機器に絡みついた
り、それらの機器を損傷させたり、場合によっては当該
電気ケーブルが断線されたりするおそれがある。このよ
うに、従来の研磨装置における、ターンテーブル側に設
けられたチャックテーブル傾き調整装置の駆動部，セン
サー等には、電気配線の引き回しに解決しなければなら
ない課題がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る研磨装置の
上記課題を解決するための要旨は、被加工物を保持する
チャックテーブルと、該チャックテーブルが２以上配設
されたターンテーブルと、該チャックテーブルに被加工
物を搬出入する被加工物搬出入領域と、該チャックテー
ブルに保持された被加工物を研磨する研磨領域と、を少
なくとも含み、該ターンテーブルは、チャックテーブル
を被加工物搬出入領域と研磨領域とに位置付ける研磨装
置であって、該ターンテーブルに配設されたチャックテ
ーブルには傾き調整手段が設けられており、該傾き調整
手段に配線される電気ケーブルは、前記ターンテーブル
の所要位置においてコネクタを介して外部電源と接続自
在に構成されていることである。

【００１５】本発明の研磨装置によれば、チャックテー
ブル用の傾き調整手段における調整用モータがターンテ
ーブルの裏面に固設され、該調整用モータには電源供給
用の電気ケーブルの一端が接続される。該電気ケーブル
の他端はターンテーブルの所要位置である、例えば、テ
ーブル周縁部に到るように配線されて該周縁部に固設さ
れた雌型コネクタに接続される。

【００１６】そして、このターンテーブル側の電気ケー
ブルと電気的接続されるべき外部電源としての框体側電
気ケーブルの一端が、前記所要位置に位置付けられた前
記雌型コネクタに対向する位置で框体側に固設された雄
型コネクタに接続される。前記雌型コネクタと雄型コネ
クタとが、コネクタ脱着手段により着脱自在にされてい
る。よって、前記ターンテーブルがチャックテーブルを
研磨領域・被加工物搬出入領域に位置付けるためにイン
デックス回転しても、調整用モータへ電源供給用に接続
される電気ケーブルが、ターンテーブル側と框体側との
電気ケーブルに分離されて着脱自在なコネクタで接続さ
れるので、前記ターンテーブルの反復回転で電気ケーブ
ルがよじられたり、ターンテーブル周囲の機器等に絡み
付いたりするおそれもなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に関し、従来技術
（図７）と略同一の外観形状を有する研磨装置１Ａの要
部であるターンテーブル（移動側）において、チャック
テーブルの近傍に配設されるチャックテーブル用傾き調
整手段と、ターンテーブルに設けられる各種センサーと
に配線される電気ケーブルと、これらの電気ケーブルと
電気的に接続される框体（固定側）における電気ケーブ
ルとの配線状態について図面を参照して説明する。な
お、従来例に対応する部分には、従来例と同一の符号を
付けて説明する。

【００１８】前記研磨装置１Ａのターンテーブル１０
と、これを回転駆動させる駆動手段との構成は、図１乃
至図２に示すように、研磨装置１Ａの框体１ｃに支持部
材により回転自在に支持されている。その下部にプーリ
部１０ａが設けられ、そこにベルト２０が巻装されると
ともに、框体１ｃの側部に配設した駆動プーリ２１に巻
き掛けられている。

【００１９】前記駆動プーリ２１は、前記框体１ｃに取
付けられたブラケット１ｄで支持されており、該駆動プ
ーリ２１の回転軸が、カップリングを介してその下部に
配設された駆動モータ２２の回転軸に連結されている。

【００２０】このターンテーブル１０には、４箇所又は
２箇所にチャックテーブル１２が回転自在にして設けら
れている。その支持方法は３点支持にして支持部１１，
１１ａ，１１ｂが設られており、そのうち２箇所の支持
部１１ａ，１１ｂでは、図１乃至図２に示すように、該
支持部１１ａ，１１ｂを上下方向に昇降させるチャック
テーブル傾き調整装置２３が設けられている。

【００２１】前記チャックテーブル傾き調整装置２３
は、その調整用モータ（例えば、パルスモータ若しくは
ステッピングモータ）２３ａを回転させその回転軸に連
結されたボルトを螺進（昇降）させることで、チャック
テーブル１２の傾き（砥石８に対する平行度）を微調整
し、被加工物であるウェーハ等の薄板に対して均一な研
磨を遂行させるものである。

【００２２】また、ターンテーブル１０の周囲下側に
は、図２乃至図４に示すように、チャックテーブル用の
回転検出センサー１８，前記チャックテーブル傾き調整
装置２３の調整用モータ２３ａに、それぞれ信号伝達や
電源供給のための電気ケーブル１９ａが配線されてい
る。そして、これらに対応して電気的接続される外部電
源供給用の電気ケーブル１９ｂが框体１ｃ側からターン
テーブル１０の近傍に配線され、両者を接続するための
脱着コネクタ２７が設けられている。

【００２３】前記脱着コネクタ２７は、ターンテーブル
１０側に雌型コネクタ２４が設けられ、框体１ｃ側に雄
型コネクタ２５が設けられて、構成されている。前記雌
型コネクタ２４に前記電気ケーブル１９ａが纏めて接続
され、前記雄型コネクタ２５に外部電源供給用の電気ケ
ーブル１９ｂが接続されている。

【００２４】そして、前記雄型コネクタ２５は、その側
方近傍に併設されているエアーシリンダー２６のロッド
２６ａにブラケットを介して係合され、該ロッド２６ａ
の伸縮により進退させられるようになっている。

【００２５】前記エアーシリンダー２６によって前記雌
型コネクタ２４と雄型コネクタ２５との係合・脱着がな
されて、前記調整用モータ２３ａや回転検出センサー１
８への電源供給が行われたり、電源供給が遮断されたり
するものである。

【００２６】更に、ターンテーブル１０の周囲には、図
５に示すように、位置決め手段３２がテーブルの半径方
向に対向して２箇所に設けられている。

【００２７】この位置決め手段３２は、ターンテーブル
１０に垂直に起立させた２本のストッパーピン３３と、
框体１ｃ側の支持部材３２ｃに支持されたロックピン３
２ａ及び該ロックピン３２ａの後に配設されこれを出没
させるエアーピストン３２ｂと、前記支持部材３２ｃの
先端部に設けられターンテーブル１０側のセンサー部材
３４ａと所定の位置で向き合う位置決めセンサー３４
と、から構成されている。

【００２８】前記ロックピン３２ａの先端部は、略三角
形状に尖っており、前記ロックピン３３，３３の間隙に
進入して、ターンテーブル１０の回転移動を阻止して該
テーブルの位置決めをし、その後端部にはエアーピスト
ン３２ｂのロッド先端部が連結されている。

【００２９】なお、チャックテーブル１２の回転軸は、
図１に示すように、ロータリージョイント２８に連結さ
れ、このロータリージョイント２８に連結されたクラッ
チ手段のクラッチプレート３０，３１と、クラッチプレ
ート３１を回転させる駆動手段である電動モータ３６
と、その電動モータ３６の駆動力を伝達する伝達ベルト
３７，３８と、該伝達ベルト３８が巻かれるプーリー手
段３９とによって、当該チャックテーブル１２が回転さ
れる。

【００３０】前記ロータリージョイント２８は、前記チ
ャックテーブル傾き調整装置２３で軸心の傾きが調整さ
れるチャックテーブル１２の回転軸と、クラッチプレー
ト３０の回転軸との軸心ズレを吸収するために設けられ
るものである。また、前記プーリ手段３９には、ロータ
リージョイント４２を介してスプライン軸３５を上下方
向に昇降させるエアーシリンダー４３からなる昇降手段
と、前記ロータリージョイント４２に一端が接続された
吸引管４４とからなる吸引手段とが設けられている。

【００３１】このような研磨装置１Ａによれば、図１乃
至図２に示すように、駆動モータ２２の回転によって駆
動プーリ２１，ベルト２０を介して、ターンテーブル１
０が、９０度または１８０度のインデックス回転する。

【００３２】前記ターンテーブル１０の回転と共に、チ
ャックテーブル１２及びロータリージョイント２８，ク
ラッチプレート３１、チャックテーブル傾き調整装置２
３、チャックテーブル用の回転検出センサー１８もテー
ブルに付随して回転する。

【００３３】かかる場合に、チャックテーブル１２とそ
の回転手段とは、クラッチプレート３０，３１等のクラ
ッチ手段で離隔されていて、前記傾き調整装置２３と回
転検出センサー１８用の電気ケーブル１９ａは、纏めら
れてテーブル面に沿って配線され前記雌型コネクタ２４
に接続されていることから、ターンテーブル１０の回転
によってその周囲の框体１ｃ側の機器等に該電気ケーブ
ル１９ａが絡まったりすることが無く、勿論、それ自体
が捻れたりすることもない。

【００３４】そして、ターンテーブル１０がインデック
ス回転して所定の位置に達すると、図５に示すように、
位置決めセンサー３４からの信号によって該ターンテー
ブル１０の回転が停止され、エアーピストン３２ｂが作
動してロックピン３２ａがテーブル側のロックピン３
３，３３の間隙に進入し、ターンテーブル１０が位置固
定される。これによって、チャックテーブル１２の各々
が、研磨領域Ａ若しくは被加工物搬出入領域Ｂに位置付
けられる。

【００３５】また、エアーシリンダー２６が作動して、
図３乃至図４に示すように、框体側の雄型コネクタ２５
がテーブル側に進出して、雌型コネクタ２４に接続され
る。これによって、テーブル（回転側）の電気ケーブル
１９ａと、外部電源供給用の框体（固定側）の電気ケー
ブル１９ｂとが電気的に導通し、チャックテーブル傾き
調整装置２３と回転検出センサー１８とが稼働状態とな
る。

【００３６】その後に、チャックテーブル１２が、前記
チャックテーブル傾き調整装置２３によってそのウェー
ハ吸着面の平行度が微調整され、クラッチ手段のクラッ
チプレート３０，３１が当接、かつ、吸着されて連結さ
れ、駆動手段の電動モータ３６によって、当該チャック
テーブル１２が回転検出センサー１８等で回転制御され
ながら回転し、砥石８（図６，図７参照）によってウェ
ーハ１１の均一な研磨作業が遂行されるものである。

【００３７】ウェーハ１１の研磨終了後に、チャックテ
ーブル１２用の電動モータ３６の回転が停止され、昇降
手段のエアーシリンダー４３によってクラッチプレート
３０，３１が離隔され、また、エアーシリンダー２６が
作動され、脱着コネクタ２７の雄型コネクタ２５と雌型
コネクタ２４とが脱着される。

【００３８】そして、位置決め手段３２におけるロック
ピン３２ａのロックがエアーピストン３２ｂによって解
除され、その後に、ターンテーブル用の駆動モータ２２
が駆動され、ターンテーブル１０がインデックス回転し
て反転される。

【００３９】なお、ターンテーブル側の電気ケーブル１
９ａが雌型コネクタ２４に配線されて、框体側の機器等
に絡まる心配がないので、ターンテーブル１０を、反復
回転ではなく一方向へ連続的にインデックス回転させる
こともできる。

【００４０】よって、例えば、ターンテーブル１０にチ
ャックテーブル１２を３個以上配設して、ターンテーブ
ルのインデックス回転角度を細かくして、インデックス
時間を短縮させることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の研磨装置
は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャッ
クテーブルが２以上配設されたターンテーブルと、該チ
ャックテーブルに被加工物を搬出入する被加工物搬出入
領域と、該チャックテーブルに保持された被加工物を研
磨する研磨領域と、を少なくとも含み、該ターンテーブ
ルは、チャックテーブルを被加工物搬出入領域と研磨領
域とに位置付ける研磨装置であって、該ターンテーブル
に配設されたチャックテーブルには傾き調整手段が設け
られており、該傾き調整手段に配線される電気ケーブル
は、前記ターンテーブルの所要位置においてコネクタを
介して外部電源と接続自在に構成されているので、固定
側の框体から回転側のターンテーブルへ電気ケーブルを
直接的に配線せず、外部電源がコネクタを介して固定側
と回転側との電気ケーブルの電気的接続がなされ、チャ
ックテーブルの回転がクラッチ手段で回転されることも
相俟って、ターンテーブルの反復回転又は一方向回転に
伴う、電気ケーブルの捻れや框体側機器への絡みつきが
解消されて、研磨装置の信頼性が向上するという優れた
効果を奏するものである。

【００４２】また、ターンテーブルを一方向に回転させ
ることが出来ることで、チャックテーブルを３個以上配
設することが出来るようになりインデックス時間を短縮
させることが出来るという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研磨装置の要部であるチャックテ
ーブルと駆動部とを示す縦断面図である。

【図２】同本発明に係る研磨装置における、ターンテー
ブルの平面図である。

【図３】同本発明に係る研磨装置における、ターンテー
ブルの周囲に配設される脱着コネクタの使用状態説明図
である。

【図４】同本発明に係る研磨装置における、ターンテー
ブルの周囲に配設される脱着コネクタの使用状態説明図
である。

【図５】同本発明に係る研磨装置における、ターンテー
ブルの周囲に配設される脱着コネクタの使用状態説明図
である。

【図６】従来例に係る研磨装置１の斜視図である。

【図７】同従来例に係る研磨装置１Ａの斜視図である。

【符号の説明】

１Ａ研磨装置、１ｃ框体、１ｄブラケット、１０
ターンテーブル、１２チャックテーブル、１８回
転検出センサー、１９ａ，１９ｂ電気ケーブル、２２
駆動モータ、２３チャックテーブル傾き調整装置、
２４雌型コネクタ、２５雄型コネクタ、２６エア
ーシリンダー、２７脱着コネクタ、２８ロータリジ
ョイント、３２位置決め手段、３２ａロックピン、
３２ｂエアーピストン、３２ｃ支持部材、３３ロ
ックピン、３４位置決めセンサー、３６駆動モー
タ、３９プーリ手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を保持するチャックテーブル
と、該チャックテーブルが２以上配設されたターンテー
ブルと、該チャックテーブルに被加工物を搬出入する被
加工物搬出入領域と、該チャックテーブルに保持された
被加工物を研磨する研磨領域と、を少なくとも含み、該
ターンテーブルは、チャックテーブルを被加工物搬出入
領域と研磨領域とに位置付ける研磨装置であって、該ターンテーブルに配設されたチャックテーブルには傾
き調整手段が設けられており、該傾き調整手段に配線される電気ケーブルは、前記ター
ンテーブルの所要位置においてコネクタを介して外部電
源と接続自在に構成されていること、を特徴とする研磨装置。