JPH11277423A - ウェーハの研磨装置及びそのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーハの大型化とその精度の向上について
適切に対応でき、且つウェーハの研磨にかかる加工効率
を向上できること。 【解決手段】 ウェーハを保持する保持部と、研磨用定
盤と、押圧手段と、保持部と研磨用定盤を相対的に平面
運動させる相対運動手段とを備える研磨部１４が、ウェ
ーハを一枚ずつ供給する供給部１１と研磨したウェーハ
を一枚ずつ排出する排出部１９とを結ぶ移送経路Ｌの両
側に配されて複数設けられ、供給部１１から排出部１９
への移送経路Ｌの中途位置に配され、供給部１１、排出
部１９、複数の研磨部１４の各部の所定位置へ進退可能
に届くアームの先端でウェーハを保持して移送する移送
手段３０を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウェーハの研磨装置
及びそのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェーハの研磨装置とは、結晶質或いは
ガラス質等から成る薄板状ワークの表面を研磨する装置
であり、例えば、シリコンウェーハの表面を鏡面仕上げ
するポリシング装置がある。そのポリシング装置として
は、従来から、多数のシリコンウェーハの表面を同時に
鏡面仕上げする、いわゆるバッチ式のポリシング装置が
一般的に用いられている。そのバッチ式のポリシング装
置を用いる研磨方法によれば、先ず、シリコンウェーハ
（以下単にウェーハという）をワックスを用いてキャリ
アプレートに接着し、そのキャリアプレートをポリシン
グ装置の研磨クロスが貼られた定盤（研磨用定盤）に接
触（当接）するように反転して供給する。そして、その
キャリアプレートを研磨クロス方向に加圧ヘッド（一般
的に重り）により押圧すると共に、スラリー（液状研磨
剤）を供給して研磨クロスとウェーハとの間に侵入させ
つつ、研磨用定盤を回転運動させてウェーハ表面を鏡面
加工（ポリシング加工）している。

【０００３】さらに、研磨精度を向上させるためには、
段階的且つ連続的に研磨することを可能に、図６に示す
ように複数のポリシング装置（１次ポリシング装置６
１、２次ポリシング装置６２、３次ポリシング装置６
３）を直列に配置したウェーハの研磨システムが用いら
れている。このウェーハの研磨システムでは、複数のウ
ェーハを貼付したキャリアプレート１２をアームロボッ
ト６４によって移送し、各キャリアプレート１２に貼付
された複数のウェーハを研磨用定盤２０に当接させて１
次研磨、２次研磨、仕上げ研磨の順に加工していた。ア
ームロボット６４は、１次ポリシング装置６１への供給
用、隣合うポリシング装置間での受渡し用、及び３次ポ
リシング装置６３からの排出用に各ポリシング装置の外
部に配設されている。このウェーハの研磨システムによ
れば、多数のウェーハを同時に研磨することが可能であ
り、効率良く研磨することができる。すなわち、生産性
を向上できるという利点があった。

【０００４】なお、上記の各ポリシング装置の詳細は、
図７に示すように、回転駆動される研磨用定盤２０と、
その研磨用定盤２０の中央に設けたセンターローラ５０
と、研磨用定盤２０の周辺に所定間隔をおいて複数個配
置され、前記キャリアプレート１２をセンターローラ５
０との間で挟持する位置および通過可能とする位置との
間にわたって移動可能に設けられたガイドローラ５２と
を備えるものが好適に使用されている。このポリシング
装置によれば、研磨用定盤２０が一方向に回転すること
により、センターローラ５０とガイドローラ５２とにキ
ャリアプレート１２が保持された状態で自転する。この
とき、キャリアプレート１２の自転は、研磨用定盤２０
の内周と外周との周速度の差によって発生するため、そ
の自転方向は研磨用定盤２０の回転方向と同じ方向にな
る。

【０００５】このようにキャリアプレート１２が自転す
ることにより、キャリアプレート１２の一面（下面）に
貼り付けられたウェーハを均一に研磨できる。また、キ
ャリアプレート１２には複数のウェーハ（例えば５枚）
が貼り付けられて、複数のキャリアプレート１２（例え
ば４枚）が研磨用定盤２０の研磨面２２（研磨クロス
面）に載ることになるため、多数のウェーハを同時に好
適に研磨できる。なお、ウェーハをキャリアプレート１
２を介して押圧する加圧ヘッドは、重り（ウエイト）が
用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体装置の高
集積化及び生産の効率化が進むに伴い、その基材である
シリンウェーハの平坦度や表面品質のさらなる向上が求
められていると共に、シリコンウェーハが大型化（例え
ば直径１２インチ）してきており、これに適切に対応す
ることが要請されている。このことは、シリコンウェー
ハ表面にデバイスを形成した際の堆積形成された層間絶
縁膜や金属配線の研磨加工においても、同様である。

【０００７】しかしながら、上記従来のポリシング装置
及びそのシステムでは、シリコンウェーハの大型化とそ
の精度の向上について、適切に対応できないという課題
があった。すなわち、上記従来のポリシング装置では、
多数のウェーハを平面的に並べて同時に研磨することに
なり、その一つの装置自体が大型化してしまうという課
題があった。また、そのポリシング装置に関する付帯設
備（例えば、接着機、プレート搬送装置、プレート洗浄
機、ウェーハの剥離装置等）が多く、システムが複雑化
すると共に、広い設置スペースを要するという課題があ
った。また、プレートを介してウェーハを移送するシス
テムになっているが、そのプレート自体がウェーハの大
型化に伴って大きくて重いものになり、精度を高く製造
することや、適切に取り扱うことが難しくなる。

【０００８】これに対して、従来、図８に示すような、
一つの保持ヘッド７０に対してウェーハを一枚ずつ保持
して研磨する枚葉式の研磨装置システムが考案されてい
る。図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は側面図で
ある。このシステムでは、門型に形成され、直線ガイド
７１に沿って移動可能に設けられた移動部７２に、二つ
の保持ヘッド７０が垂下されている。その二つの保持ヘ
ッド７０は、ウェーハの供給部７３、研磨装置からなる
第１工程部７４、第２工程部７５、第３工程部７６、及
びウェーハの排出部７７上を、その順に移動できる。第
１工程部７４では、保持ヘッド７０に貼着（例えば吸
着）されて保持されたウェーハを、研磨用定盤２０へ押
圧してウェーハを研磨し、第２工程部７５及び第３工程
部７６においても研磨等の作業がなされる。保持ヘッド
７０に一旦保持されたウェーハは、排出されるまで保持
され、ウェーハの持ち替えを行う必要がないという利点
がある。

【０００９】しかしながら、このシステムによれば、枚
葉式のシステムであるため、ウェーハの大型化について
は適切に対応できるが、生産効率を向上することができ
ない。すなわち、複数の工程部７４、７５、７６に対し
て移動部７２が一つであり、一つの工程部が作動してい
るときに、他の工程部は休止状態になってしまい、全体
システムを効率良く稼働できないという課題がある。そ
の課題については、移動部７２を複数設け、ループ状の
ガイドに沿って移動させることが考えられる。しかし、
保持ヘッド７０はウェーハを吸着すると共に研磨用定盤
２０へ当接させて押圧しつつ回転運動させる等のための
複雑な機構を備えることを要する。従って、その保持ヘ
ッド７０を備える移動部７２を、ループ状に移動させる
ことは困難であり、また、広いスペースを要することに
なり、現実的ではない。

【００１０】そこで、本発明は、ウェーハの大型化とそ
の精度の向上について、適切に対応でき、且つウェーハ
の研磨にかかる加工効率を向上できるウェーハの研磨装
置及びそのシステムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、本発明は、
ウェーハを保持する保持部と、該保持部に保持されたウ
ェーハを研磨する研磨面を有する研磨用定盤と、該研磨
用定盤に対して前記保持部を相対的に接離させ、前記ウ
ェーハを前記研磨面に当接させて押圧する押圧手段と、
前記保持部と前記研磨用定盤を相対的に平面運動させる
相対運動手段とを備える研磨部によってウェーハを研磨
するウェーハの研磨装置において、前記研磨部が、前記
ウェーハを一枚ずつ供給する供給部と研磨したウェーハ
を一枚ずつ排出する排出部とを結ぶ移送経路の両側に配
されて複数設けられ、前記供給部から前記排出部への移
送経路の中途位置に配され、前記供給部、前記排出部、
前記複数の研磨部の各部の所定位置へ進退可能に届くア
ームの先端でウェーハを保持して移送する移送手段を具
備することを特徴とする。

【００１２】また、前記移送手段が、垂直多関節ロボッ
トであることで、好適且つコンパクトにウェーハの研磨
装置を構成できる。

【００１３】また、前記研磨面と所定の間隔をおいて位
置させた前記保持部の下方へ進退可能に設けられ、該保
持部に保持されていたウェーハを受け取る受け部材を備
え、前記アームはウェーハ上下面のどちら側からもウェ
ーハを保持可能に設けられていることで、極めて高精度
の仕上げ研磨がなされた場合でも、ウェーハを好適に取
り扱うことができる。

【００１４】また、前記研磨部が前記移送経路の両側に
２個ずつ配されて総計で４個設けられ、該各研磨部と前
記移送手段とが等距離に配されたことで、限られたスペ
ース内に好適且つコンパクトに生産効率の高いウェーハ
の研磨装置を構成できる。

【００１５】また、前記受け部材が、前記移送経路の一
方側で隣接する前記保持部の下方へそれぞれ進退可能
に、両保持部間について揺動可能に設けられていること
で、より迅速且つ適切に隣接する保持部間についてのウ
ェーハの受渡しが可能になり、生産効率を向上できる。

【００１６】また、本発明は、以上に記載のウェーハの
研磨装置を複数、前工程側の前記排出部と後工程側の前
記供給部とを連続的に配し、連結したことを特徴とする
ウェーハの研磨装置システムにもある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
例を添付図面と共に詳細に説明する。図１は本発明によ
るウェーハの研磨システムの一実施例を示す平面図であ
り、図２は研磨部の構成を模式的に説明する正面図であ
る。本実施例では、図１に示すように、複数（４つ）の
研磨部１４を備えるウェーハの研磨装置を、３台（第１
研磨装置１５、第２研磨装置２５、第３研磨装置３５）
直列に連結した状態に設けてある。３台のウェーハの研
磨装置（第１研磨装置１５、第２研磨装置２５、第３研
磨装置３５）は、基本的に同一の構成を備えており、先
ず代表例として第１研磨装置１５について以下に説明す
る。

【００１８】研磨部１４は、図２に示すように、ウェー
ハ１０を保持する保持部１６と、その保持部１６に保持
されたウェーハ１０を研磨する研磨面２２を有する研磨
用定盤２０と、その研磨用定盤２０に対して保持部１６
を相対的に接離させ、ウェーハ１０を研磨面に当接させ
て押圧する押圧手段１８と、保持部１６と研磨用定盤２
０を相対的に平面運動させる相対運動手段２４とを備え
る。

【００１９】保持部１６によるウェーハ１０の保持方法
としては、保持部１６に内蔵されて平坦に形成された保
持ヘッド盤１７へウェーハ１０を好適に貼着させるよ
う、真空による吸着や、表面張力を利用した水貼り等の
貼着手段を利用すればよい。また、プレート状部材の表
面にウェーハ１０を接着等によって貼着し、そのプレー
ト状部材を保持部１６で吸着、又はクランプ等によって
保持することで、ウェーハ１０を保持するようにしても
よい。

【００２０】押圧手段１８としては、ウェーハ１０の貼
着した保持ヘッド盤１７を流体圧或いは重り（ウエイ
ト）で研磨面２２側へ押圧する押圧機構、及び保持部１
６全体を昇降させて、保持したウェーハ１０を研磨面２
２に相対的に接離させる接離機構等を、選択的に構成要
素とすればよい。

【００２１】また、相対運動手段２４としては、研磨用
定盤２０を回転（例えば鉛直軸を軸心にする回転動）さ
せる駆動機構、保持部１６を回転（例えば鉛直軸を軸心
にする回転動）させる駆動機構、研磨用定盤２０又は保
持部１６を揺動（例えば水平往復動）させる駆動機構等
を選択的に用いればよい。

【００２２】そして、前記研磨部１４が、ウェーハ１０
を第１研磨装置１５内へ一枚ずつ供給する供給部１１
と、その第１研磨装置１５内で研磨したウェーハ１０を
一枚ずつ排出する排出部１９とを結ぶ移送経路Ｌの両側
に配されて複数（本実施例では２つずつ総計で４つ）設
けられている。

【００２３】３０は移送手段であり、供給部１１から排
出部１９への移送経路Ｌの中途位置に配され、供給部１
１、排出部１９、複数の研磨部１４の各部の所定位置へ
進退可能に届くアーム３２（図３参照）を備え、そのア
ーム３２の先端でウェーハ１０を保持して移送する。本
実施例では、アーム３２の先端でウェーハ１０を吸着
（真空）することによって保持している。

【００２４】本実施例の移送手段３０は、具体的には、
例えば、図３に示すような垂直多関節ロボットを利用で
きる。垂直多関節ロボットを採用することで、複数の研
磨部１４の内側（内部位置）に、移送手段３０を好適に
配することができ、結果的に第１研磨装置１５を好適且
つコンパクトに構成できる。これは、研磨部１４が円盤
状の研磨用定盤２０を主要部として構成されるため円形
であり、その研磨部１４を矩形スペース内に複数並べた
際等に発生する空きスペースを好適に利用する位置に、
垂直多関節ロボットを配置できるためである。なお、本
実施例の垂直多関節ロボットは、鉛直軸（取付面につい
て垂直な軸）を中心に全体が旋回可能に設けられ、鉛直
面（取付面について垂直な面）内で水平軸を中心に旋回
する複数のアームを備えている。

【００２５】特に本実施例では、第１研磨装置１５（第
２研磨装置２５及び第３研磨装置３５も同様）内に、研
磨部１４が移送経路Ｌの両側に２つずつ配されて総計で
４つ設けられ、その各研磨部１４と移送手段３０（垂直
多関節ロボット）とが等距離に配されている。従って、
垂直多関節ロボットを、４つの研磨部１４で周囲が囲ま
れた状態に配設できる。このため、限られたスペース内
に好適且つコンパクト（小型）に生産効率の高い第１研
磨装置１５を構成できる。なお、移送手段３０として
は、上記の垂直多関節ロボットに限らず、実質的に上記
のように作動する垂直多関節ロボットと同等の機能を有
するものであれば、他の運動機構を用いてもよいのは勿
論である。

【００２６】前記供給部１１は、例えば、多数枚のウェ
ーハ１０を収納するカセットを複数（例えば４つ）収容
保持し、移送手段３０によってウェーハ１０を取り出し
易い位置に、順次各カセットを位置させるように回転す
る回転式カセットストッカー、また、ウェーハ１０及び
移送手段３０アーム３２の先端（ウェーハ１０を吸着す
る面）を純水等で洗浄する洗浄装置、及びウェーハ１０
の位置決めする位置決め装置（ウェーハ１０を好適に移
送し、所定の位置で保持されるために機能する位置決め
装置）等を選択的に具備して構成されている。なお、図
１では、供給部１１が第１研磨装置１５の矩形スペース
に隣接して外部に配置されたように記載されているが、
これに限定されることはなく、第１研磨装置１５の矩形
スペース内に少なくとも一部が配置されていてもよいの
は勿論である。

【００２７】前記排出部１９は、例えば、ウェーハ１０
及び移送手段３０アーム３２の先端を純水等で洗浄する
洗浄装置、また、ウェーハ１０の位置決めする位置決め
装置、及び多数枚のウェーハ１０を収納するカセットを
複数、水没可能に収容保持し、移送手段３０によってウ
ェーハ１０を収納し易い位置に、順次各カセットを位置
させるよう作動する水没カセットストッカー（第３研磨
装置３５に該当）等を選択的に具備して構成されてい
る。なお、カセットを水没させることで、ウェーハ１０
を水没させて収納するのは、ウェーハ１０の表面を、乾
燥させないで、化学成分を含む液状研磨液の化学作用を
停止させると共に、スラリーの砥粒を好適に洗い流して
保護するためである。また、図１では、排出部１９が第
１研磨装置１５の矩形スペースに隣接して外部に配置さ
れたように記載されているが、これに限定されることは
なく、第１研磨装置１５の矩形スペース内に少なくとも
一部が配置されていてもよいのは勿論である。

【００２８】次に、以上の構成を備えるウェーハの研磨
装置の作用、及びそのウェーハの研磨装置を複数連結し
て構成されるシステムの作用について、図１に基づいて
説明する。本実施例のウェーハの研磨装置システムは、
３台のウェーハの研磨装置を複数（第１研磨装置１５、
第２研磨装置２５、第３研磨装置３５）、前工程側の排
出部１９と後工程側の供給部１１とを連続的に配し、連
結したことによって構成されている。前記移送経路Ｌ
は、３台の研磨装置１５、２５、３５に渡って連続して
おり、各研磨装置１５、２５、３５の中央を貫くように
設けられている。

【００２９】また、垂直多関節ロボット等のウェーハの
搬送用ロボットから成る移送手段３０は、各研磨装置１
５、２５、３５の略中央部に配設されている。そして、
各研磨部１４は、各研磨装置１５、２５、３５内で、移
送手段３０の中心から等距離に配設されている。本実施
例では、各研磨部１４に一つの保持部１６が設けられ、
ウェーハは一枚ずつ移送手段３０によって移送される。
従って、ウェーハ１０にかかる研磨加工処理がいわゆる
枚葉式（一枚処理）になっている。また、本実施例で
は、ウェーハ１０の保持部１６による保持が、平坦度の
高い保持ヘッド盤１７のヘッド面へ直接吸着されること
でなされ、保持部１６（保持ヘッド盤１７）へ迅速且好
適にローディングを行うことができる。

【００３０】第１研磨装置１５では、移送手段３０であ
る垂直多関節ロボットのアーム３２（ロボットのハン
ド）先端で、ウェーハ１０の被研磨面を吸着して、その
ウェーハ１０を供給部１１、研磨部１４、排出部１９と
受け渡すようになっている。この第１研磨装置１５で
は、ウェーハ１０の一次研磨がなされる。例えば、先
ず、供給部１１でウェーハ１０及びアーム３２先端の洗
浄、ウェーハ１０の位置決めを行う。次いで、移送手段
３０で、３分間置きにウェーハ１０を供給部１１から順
次各研磨部１４へ移送し、各研磨部１４では移送された
ウェーハ１０を保持部１６で吸着保持して順次一次研磨
を開始する。各研磨部１４で所定の時間、例えば１２分
間経過したところで、各ウェーハ１０の一次研磨を順次
停止し、移送手段３０で各ウェーハ１０を順次排出部１
９へ移送する。また、ウェーハ１０の研磨が終わって空
になった研磨部１４へは、移送手段３０によって順次ウ
ェーハ１０を供給する。

【００３１】このように、本発明によれば、タクトタイ
ムに好適に対応して、ウェーハ１０を移送手段３０によ
って連続的に順次供給し、順次排出できる。従って、待
ち時間なく、多数のウェーハ１０を流れ作業的に好適に
研磨することができ、生産効率を向上できる。また、従
来のバッチ式の研磨装置とは異なり、ウェーハをキャリ
アプレートに接着したり、剥がしたりする工程を要しな
い。すなわち、本発明では、基本的にウェーハ１０を一
枚ずつ移送手段３０を介在させて持ち替えることで順次
移送しつつ順次研磨を行うため、付帯設備を要せず、全
体システムを簡略化でき、設置スペースを縮小できる。

【００３２】隣合う研磨装置、例えば第１研磨装置１５
と第２研磨装置２５との連結部２８は、第１研磨装置１
５の排出部１９と、第２研磨装置２５の供給部１１によ
って構成される。この連結部２８では、ウェーハ１０を
乾燥させないように散水しながら洗浄するウェット洗浄
部、ウェーハ１０を搬送するコンベア装置（搬送装
置）、或いは単なるウェーハの仮置台等の構成を選択的
に用いればよい。なお、連結部２８において純水によっ
てウェット洗浄を行うことで、化学成分を含む液状研磨
液（スラリー）の化学作用を停止させると共に、スラリ
ーの砥粒を好適に洗い流すことができる。これにより、
ウェーハ１０にディンプルが発生することを好適に防止
できる。

【００３３】また、以上の構成によるウェーハの研磨装
置システムでは、複数の研磨装置１５、２５、３５をつ
なげることにより、連続的で効率的な段階研磨が可能に
なっている。特にタクトタイムに関するバランスを好適
にとることができる。例えば、１次研磨工程では１０μ
ｍ程度、２次研磨工程では２〜３μｍ程度、仕上げ研磨
工程ではサブミクロン程度の研磨がそれぞれなされる場
合、各研磨工程に対応する研磨部１４の数を適宜調整す
ることで、ロスのない連続的な研磨が可能となる。（初
期の粗い研磨工程については長い研磨時間を要し、仕上
げ研磨工程になると短い研磨時間で十分である。）

【００３４】そこで、本実施例では、例えば、第１研磨
装置１５の全ての研磨部１４と第２研磨装置２５の２つ
の研磨部１４で１次研磨工程を行い、第２研磨装置２５
の残りの２つ研磨部１４と第３研磨装置３５の２つの研
磨部１４で２次研磨工程を行い、第３研磨装置３５の残
りの２つ研磨部１４で仕上げ研磨工程を行うことができ
る。また、連設された第１〜３研磨装置１５、２５、３
５を、移送経路Ｌの一方側と他方側とに分けた状態で直
線的に利用しても良い。すなわち、例えば、あるウェー
ハ１０を、第１研磨装置１５の移送経路Ｌの一方側に位
置する２つの研磨部１４に順次送って１次研磨工程の１
回目、２回目を行い、次いで、第２研磨装置２５の移動
経路Ｌの一方側に位置する２つの研磨部１４に順次送っ
て１次研磨工程の３回目、４回目を行い、そして、第３
研磨装置３５の移動経路Ｌの一方側に位置する２つの研
磨部１４に順次送って２次研磨工程及び仕上げ研磨工程
を行うように直線的に流し、同様に、他のウェーハ１０
を移動経路Ｌの他方側で直線的に流すようにしてもよ
い。なお、ウェーハ１０の流し方は、タクトタイムのバ
ランスを好適にとる目的等のため、種々の経路をとるこ
とが可能であり、例えば、単純に、第１研磨装置１５で
１次研磨工程を行い、第２研磨装置２５で２次研磨工程
を行い、第３研磨装置３５で仕上げ研磨工程を行うにし
てもよいのは勿論である。

【００３５】また、以上の構成によるウェーハの研磨装
置システムでは、ウェーハを一枚ずつ処理する枚葉式の
システムであるため、研磨用定盤２０等が大型化するこ
とがなく、装置自体を小型化でき、ウェーハ１０の大型
化に好適に対応できる。また、ウェーハ１０を搬送する
従来のようなプレートを要しないため、プレート搬送装
置、プレート洗浄機、接着機、剥離機等を省くことがで
き、システムの小型化ができ、省スペースを実現でき
る。

【００３６】次に、図４及び図５に基づいて、ウェーハ
１０を仮に受けて支持（保持）する受け部材３６につい
て説明する。受け部材３６は、研磨用定盤２０の研磨面
２２と所定の間隔をおいて位置させた保持部１６の下方
へ進退可能に設けられ、保持部１６に保持されていたウ
ェーハ１０を、研磨された面に傷をつけないで受け取る
ように形成されている。また、移送手段３０のアーム３
２は、その先端でウェーハ１０上下面のどちら側からも
ウェーハ１０を保持可能に設けられている。例えば、ア
ーム３２の先端が旋回してウェーハ１０の吸着面（吸引
口がある面）が反転するようにするか、表裏の両面に吸
引口を設けて選択的に開閉できるようにしてもよい。こ
れより、極めて高精度の仕上げ研磨がなされた場合に
は、受け部材３６に仮に受けられたウェーハ１０の裏面
（研磨されなかった面）にアーム３２先端を当接させ
て、そのウェーハ１０を吸着保持して移送すればよい。
これにより、ウェーハ１０を好適に取り扱うことができ
る。

【００３７】また、本実施例では、図４に示すように、
受け部材３６が、移送経路Ｌの一方側で隣接する保持部
１６の下方へそれぞれ進退可能に、両保持部１６間につ
いて揺動可能に設けられている。このため、より迅速且
つ適切に隣接する保持部１６間についてのウェーハの受
渡しが可能になっている。また、図５に示すように、本
実施例の受け部材３６は、全体形状として円形のトレイ
状に形成されており、３７はブラシであり、シリンダ装
置３７ａによって昇降可能に設けられている。３８は位
置決め用の部材であり、本実施例ではピン状に４つ設け
られており、吸着が解除されて保持部１６から離脱（落
下）したウェーハ１０を受けて位置決めをする。３９は
ノズルであり４本配されており、純水を噴出してウェー
ハ１０の被研磨面や、保持部１６の主に保持ヘッド盤１
７の貼着（吸着面）を洗浄できる。

【００３８】次に、受け部材３６を利用した研磨方法に
ついて説明する。仕上げ研磨の後にウェーハ１０の被研
磨面に接触してチャック（貼着等の保持）することは、
その保護のためできない。このため、本実施例では、受
け部材３６によって、ウェーハ１０を、その裏面側でハ
ンドリングできるよう、上述したように構成されてお
り、以下のように作動させる。先ず、研磨部１４の保持
部１６が上がったとき、トレイ又は桶のように形成され
た受け部材３６が、その保持部１６と研磨面２２の間に
進入する。

【００３９】受け部材３６は、ウェーハ１０が保持部１
６に保持されていないときは、ブラシ３７が上がって保
持ヘッド盤１７の吸着面へ当接し、ノズル３９より純水
を噴出させ、保持部１６を回転及び／又は揺動させて、
その保持ヘッド盤１７の吸着面を洗浄する。このように
保持ヘッド盤１７の吸着面を洗浄すれば、確実に残留砥
粒を除去でき、ウェーハ１０の被吸着面に、ディンプル
が発生することを防止できる。

【００４０】ウェーハ１０が保持部１６に保持されてい
るときは、その保持が解除されることでウェーハ１０が
ブラシ３７の上へ落とされ、そのブラシ３７を下げて位
置決め用の部材３８でウェーハ１０の位置決めを行いつ
つ受け取る。なお、位置決め用の部材３８は、直径の異
なるウェーハ１０に対応して利用可能に、図５に明らか
なように、取付位置を変更できるように設けられてい
る。

【００４１】そして、前述した移送手段３０によって、
受け部材３６上に支持されていたウェーハ１０を吸着保
持して、アンローダ位置（排出部１９）へ移送する。こ
のように作動させることで、ウェーハ１０を仕上げ研磨
から排出部１９の水没したカセットに入れるまでの移送
については、前述したアーム３２によって、ウェーハ１
０の裏面側を吸着することによって行うことができる。
また、受け部材３６ではウェーハ１０を柔軟なブラシ３
７で支持する。従って、ウェーハ１０の鏡面研磨された
面を傷つけることなく、好適に排出することができる。

【００４２】次に、隣接する研磨部１４同士間の移送に
ついて図５に基づいて説明する。ウェーハ１０を受け部
材３６で受け取るまでの操作は、前述したとおりであ
る。そして、例えば、二次研磨用の研磨部１４から受け
部材３６を軸３６ａを中心に回動（ターン）して、隣接
する仕上げ用の研磨部１４へ持っていき、仕上げ用の研
磨部１４における保持部１６で貼着し、ウェーハ１０の
仕上研磨を行う。また、このウェーハ１０の受渡し工程
中において、受け部材３６によって、ウェーハ１０を保
持していない各保持部１６の貼着面（保持ヘッド盤１７
の吸着面）等を、必要に応じて適宜洗浄すればよい。

【００４３】このように、隣合う研磨部１４間（隣合う
保持部１６間）のウェーハ１０の受渡しは、受け部材３
６を両者間で回動（揺動）させるによって、容易且つ迅
速に行うことが可能である。また、このようにウェーハ
１０の受渡しを行うことで、１つのウェーハの研磨装置
内で異なる仕様の連続研磨が効率よく適切にできるよう
になる。以上の実施例では、受け部材３６によって、ウ
ェーハ１０を２次研磨工程用の研磨部１４から仕上げ研
磨工程用の研磨部１４への移送について説明したが、１
次研磨工程用の研磨部１４から２次研磨工程用の研磨部
１４への移送の際にも利用できることは勿論である。

【００４４】また、４０は研磨面修正装置であり、研磨
用定盤２０の研磨面２２をブラッシング等して好適に再
生させるために設けられている。通常はヘッド部４２が
研磨面２２の外にあって、研磨面２２を修正する際には
回動軸４１を中心にして、アームの先端に設けられたヘ
ッド部４２が研磨面２２上に移動する。ヘッド部４２に
は、例えばブラシ等が内蔵されており、研磨用定盤２０
の表面に設けられた研磨クロス等を洗浄（ブラッシン
グ）する。

【００４５】以上の実施例では、ウェーハ１０の表面に
窪み状等の傷（ディンプル）が発生することを防止する
ため、ウェーハ１０の被吸着面と、ウェーハ１０を吸着
するアーム３２と保持部１６（保持へッド盤１７）の吸
着面洗浄を行っている。その洗浄方法は、前述したもの
に限定されることはなく、適宜洗浄手段を採用できるの
は勿論である。また、ディンプル対策としては、例えば
空気中の塵埃（浮遊粒子）を高い清浄効率で除去するＨ
ＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタを取り付けて各装置
内の雰囲気の清浄化してもよい。以上、本発明につき好
適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの
実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱し
ない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことであ
る。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、研磨部が、ウェーハを
一枚ずつ供給する供給部と研磨したウェーハを一枚ずつ
排出する排出部とを結ぶ移送経路の両側に配されて複数
設けられ、そして、前記供給部から前記排出部への移送
経路の中途位置に配され、前記供給部、前記排出部、前
記複数の研磨部の各部の所定位置へ進退可能に届くアー
ムの先端でウェーハを保持して移送する移送手段を具備
することで、いわゆる枚葉式のウェーハの研磨装置を好
適に構成している。すなわち、基本的にウェーハを一枚
ずつ処理する枚葉式であるため、研磨用定盤等の大型化
を抑制でき、さらに従来のいわゆるバッチ式のような付
帯設備を要せず、設置スペースを縮小できる。そして、
タクトタイムに好適に対応して段階的な研磨工程を連続
的且つ好適に行うことができる。従って、本発明によれ
ば、ウェーハの大型化とその精度の向上について、適切
に対応でき、ウェーハの研磨にかかる加工効率を向上で
きるという著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウェーハの研磨装置システムの一
実施例を示す平面図である。

【図２】研磨部を模式的に説明する正面図である。

【図３】垂直多関節ロボットを模式的に説明する斜視図
である。

【図４】図１の実施例のウェーハの研磨装置単体を説明
する平面図である。

【図５】受け部材の一実施例を示す平面図である。

【図６】従来技術を説明する平面図である。

【図７】図６の従来技術のウェーハの研磨装置単体を説
明する平面図である。

【図８】他の従来技術を説明する説明図である。

【符号の説明】

１０ ウェーハ １１ 供給部 １４ 研磨部 １５ 第１研磨装置 １６ 保持部 １７ 保持ヘッド盤 １８ 押圧手段 １９ 排出部 ２０ 研磨用定盤 ２２ 研磨面 ２４ 相対運動手段 ２５ 第２研磨装置 ２８ 連結部 ３０ 移送手段 ３２ アーム ３５ 第３研磨装置 ３６ 受け部材 Ｌ 移送経路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハを保持する保持部と、該保持部
   に保持されたウェーハを研磨する研磨面を有する研磨用
   定盤と、該研磨用定盤に対して前記保持部を相対的に接
   離させ、前記ウェーハを前記研磨面に当接させて押圧す
   る押圧手段と、前記保持部と前記研磨用定盤を相対的に
   平面運動させる相対運動手段とを備える研磨部によって
   ウェーハを研磨するウェーハの研磨装置において、 前記研磨部が、前記ウェーハを一枚ずつ供給する供給部
   と研磨したウェーハを一枚ずつ排出する排出部とを結ぶ
   移送経路の両側に配されて複数設けられ、 前記供給部から前記排出部への移送経路の中途位置に配
   され、前記供給部、前記排出部、前記複数の研磨部の各
   部の所定位置へ進退可能に届くアームの先端でウェーハ
   を保持して移送する移送手段を具備することを特徴とす
   るウェーハの研磨装置。
2. 【請求項２】 前記移送手段が、垂直多関節ロボットで
   あることを特徴とする請求項１記載のウェーハの研磨装
   置。
3. 【請求項３】 前記研磨面と所定の間隔をおいて位置さ
   せた前記保持部の下方へ進退可能に設けられ、該保持部
   に保持されていたウェーハを受け取る受け部材を備え、 前記アームはウェーハ上下面のどちら側からもウェーハ
   を保持可能に設けられていることを特徴とする請求項１
   又は２記載のウェーハの研磨装置。
4. 【請求項４】 前記研磨部が前記移送経路の両側に２個
   ずつ配されて総計で４個設けられ、該各研磨部と前記移
   送手段とが等距離に配されたことを特徴とする請求項
   １、２又は３記載のウェーハの研磨装置。
5. 【請求項５】 前記受け部材が、前記移送経路の一方側
   で隣接する前記保持部の下方へそれぞれ進退可能に、両
   保持部間について揺動可能に設けられていることを特徴
   とする請求項４記載のウェーハの研磨装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１、２、３、４又は５記載の
   ウェーハの研磨装置を複数、前工程側の前記排出部と後
   工程側の前記供給部とを連続的に配し、連結したことを
   特徴とするウェーハの研磨装置システム。