JPS58223561A

JPS58223561A - ポリツシングマシン

Info

Publication number: JPS58223561A
Application number: JP57104137A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sekiya; 臣二関家; Toshiyuki Mori; 利之森
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 1982-06-16
Filing date: 1982-06-16
Publication date: 1983-12-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、電子部品の半導体材料となるシリンコンチ
ップを形成するために、その素材円板（ウェーハ）の一
方面に研摩加工を施して、とねを鏡面に仕上げるための
ポリッシングマシンに関するものである。

従来のこの種ポリッシングマシンは、ウェーハに研摩加
工を施す場合、このウェーハを保持する単体毎のチャッ
ク面に、七わそれ複数のウェーハを配置して上記の研摩
を行なっていたが、以上の様なバッチ処理においては、
次の如き自動化への問題点があった。

即ち、ポリッシュすべきウェーハが複数枚なく、所定数
に満たなかった場合、或いはポリッシュ中の複数枚のウ
ェーハのうち特定のウェーハが割れた場合、更には各ウ
ェーハの厚さのバラツキがあった場合等には他のウェー
ハへの影響が及び、好・ましくない結果となっていた。

本発明は、上記問題点を解決すべく為されたものであり
、その目的とするところは上記ボリツシングマシンの自
動化と共に、ハンドリング容易な装置を提供するところ
にある。

以下この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

まず構成を説明すると、第１図および第２図に示すよう
に、後記する必要装置を内蔵した箱型によるマシン本体
１の上部台板１ａのほぼ中央位置には、大径の孔部が設
けられて、この位置に、円盤体のロータリーテーブル２
が、図示しない内部の駆動装置により、一方向の回転自
在に配置されている。

次に上記ロータリーテーブル２の左右台板ｌａ上には、
角型の柱状体１ｂが立設されていて、その−刃側柱状体
１ｂの直前位置には、平面板によるＨ字形の収納ケース
置き台３が、所定の高さ間隔により立体状に配置されて
いる。そしてこの置き台３は、各区分台上に、後記する
多数のウェーハＢを着脱自在により間隔的に収納したカ
セット状の収納ケースＡを載置したとき、各単板毎のウ
ェーハＢの間隔に合せた細分状の降下が可能のように上
下動自在に配置されている。

上記収納ケース置き台３の最下中心位置からその前方に
かけては、前後の滑車に係合された一連の循環ベルト４
が、内部の駆動装置により上面側が前方向けに走行可能
となるように配置されている。上記循環ベルト４０両側
位置には、このベルト４により前方側に送り出された後
記するウェーハＢ単体を、上面部に載置した状態で上方
に移動す、るための台部１ｄが上下動自在に設けられて
いる。また上記台部１ｄの直前位置には、前記の循環ベ
ルト４と直交するように複数のスライドパー５が水平態
に配置されていて、このバー５には、前記循環ベルト４
の先端部に達する長さを持つスライドアーム６が、図示
しない駆動装置により、このバー５上を左右方向に移動
が、可能となるように組み付けられている。そし・てこ
のアーム６の先端１部には、後記するウェーハＢ単体を
吸着するための吸盤６ａが下向けに取付けられている。

また前述したロータリーデープル２の一方側の直前で、
前記したスライドパー５の端部に近い位置には、マシン
本体１の内部に図示しない駆動装置を持つ基台７Ａが突
設されている。そしてこの基台７Ａの上面部にはその中
心部から前記ロータリーテーブル２円周上に到達する長
さに形成さねたアーム８が、この基端の軸部な中心とし
て水平方向の揺動移行が可能のように組付けらねている
。そしてこのアーム８の先端部上には小型円盤状の受は
板８ａが取付けられている。この受は板８ａは、アーム
８および基台７Ａを介してマシン本体１内に設備されて
いる図示しないバキューム装置に連結されて、この受は
板８ａの上面に後記するウエーノ・Ｂ単体を載置したと
き、このバキューム装置により上記ウエーノ・Ｂを吸着
保持できるように構成され。

ている。これにより上記の受は板８ａは、第１図に示す
ように、通常は、前述したスライドアーム６の吸盤６ａ
が到達するスライドノ（−５の終端に近い位置に待機状
に定置されている。そしてこの受は板８ａを保持するア
ーム８は、上記受は板８ａ上に上記ウエーノ・Ｂ単体が
載置されたとき、基台７Ａ側の操作により、上記の受は
板８ａを、当初の待機位置から上記ロータリーテーブル
２側の後記するスタート位置Ｃに移動させるために、連
携的な揺動可能に配置さねている。

さらに上記差足７人の反対側にあたるロータリーテーブ
ル２の直前位置には、この基台７Ａとほぼ同様状に形成
された基台７Ｂが、同様の配置態様により立設されてい
る。そし、てこの基台７Ｂの上面部には、前記のアーム
とほぼ同様形のアーム９が、前述と同様状に揺動移行が
可能のように組付けられている。上記アーム９の先端上
には前述した受は板８ａと同様状の構成による同形の受
は板９ａが、この上面に後記するウェーハＢ−単体を載
置したとき、前記の図示しないバキューム装置により、
上記ウエーノ・Ｂを吸着保持できるように構成されてい
る。なおこの受は板９ａが待機する位置は、前記受は板
８ａと対称的な方向に設定されていて、この待機位置に
は、角形面板の四辺中の一辺から中心部にかけて上記受
は板９ａの収嵌が可能となる幅の切欠き部を設けた平面
状の転送板１１が、その基端における図示しない別途の
装置により、この基端を支点とし、て水平方向と直立方
向間の起倒が可能となるよう忙組付けられている。

前述した２体中の他方側にあたる柱状体１ｂの直前位Ｍ
ＶＣは、この位置から台板１ａの突出端までの長さを有
しかつ後記する単体毎のウェーハＢを間隔的に収納する
カセット状の収納ケースＡを多数組収容可能な容積を持
つ所定深さの液槽１２が、一部を上記台板１ａの凹部２
１内に収嵌するようにして露出状に配置されている。

そして前記転送板１１に近い上記凹部２１の一方側の縁
部には、同形による２体のブラシ１４が、双方の外周面
同志を密接するようにして回転自在に立設されている。

この両ブラシ１４に隣接する凹部２Ｊ側の上位部には、
後記するウエーノ・Ｂ単体を２枚板の中間空域部に収容
して一時的に保Ｉ　　　　。

持しかつそのウエーノ・Ｂ単体を直下の液槽１２内に誘
導状に降下させるホルダー１３が配置さねている。上記
の液槽１２は、図示しない駆動装置により、凹部２１の
上部開口位置を長手方向に移動が可能となるように配置
されている。

さらに前記した基台７Ａ、、７Ｂ間のロータリーテーブ
ル２の上空帯にかけて、帯状金属板が水平状に突設され
、この帯状板の上面部には、前後の端部における支持に
より後記するノくキュームチャツク加、の吸着面を清掃
するためのブラシ１０が回動可能に配置されている。

次に前記した左右柱状体１ｂの上部には、横材ＩＣが門
形状に取付けられている。そしてこの横材ＩＣの中央部
には縦孔が設けられて、この位置に、軸上の中途部にペ
アリングツ・ウジング１８を一体的に装着したロータリ
ージヨイント１７が、前記のロータリーテーブル２と同
心状になる態様をもって、綾状配置により下方部を貫通
するようＫして装入されている。そしてこのロータリ　
ジョイン）　１７の軸上にはプーリ１７　ａｌ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
・　　−−が嵌着されている。また上記横材ＩＣの一方
側上面部に取付けられたモータ１５には、上部にブー　
リを装嵌した減速機１５　ａが直結されていて、この減
速機１５　ａのブーりと前記ロータリージヨイント１７
のプーリ１７　ａ間にはＶ形のベルト１６が一連状に掛
けられている。

前記ロータリージヨイント１７の下端部位置には、前記
のベアリングハウジング１８を介して大径の円盤体ｎが
嵌着されている。そしてこの円盤体ηの同一径線上には
複数の孔部が設けられていて、この孔部位置には、エア
シリンダ１９力等間隔にピストン部を下向けにした状態
により垂直状に嵌着されている。またこの各エアシリン
ダ１９のピストン部先端位置には、ウェー７１Ｂより少
し大径に形成された円盤上のバキュームチャック加が図
示しないユニバーサルジヨイントを介して回動可能に取
付けられている。このバキュームチャック加は、マシン
本体１内に設備された図示しないバキューム装置に連通
状に接続されている。そしてこの下面部に多数設けられ
た小孔を介して、後記するウエーノ・Ｂ単体を、この下
面部に専属的にかつ着脱自在に吸着できるように形成さ
れている。

なお前記による各エアシリンダ１９は、横形ブラシ１０
の位置を境にして、その回転方向の直前位置から上記ブ
ラシ１０の位置を通過した回転方向の直後位置では、バ
キュームチャック加が上記のブラシ１０によって清掃が
可能となる位置まで用土げ操作を行うように設定されて
いる。そして上記ブラシ１００通過直後位置をスタート
位置Ｃとし、また上記ブラシ１００通過直前位置をゴー
ル位置りに設定されていて、前記のスタート位置Ｃでは
、バキュームチャック加の面部に後記するウェーハＢ単
体を、この位置に到達した一方の受は板８ａ上から吸引
し、またゴール位置りでは、その吸着状態を解除して、
上記のウェーハＢ単一体を、この位置に到達した他方の
受は板９　ａ’上に移乗させるために、上記の各エアシ
リンダ１９は、前記清掃時と同じ高さ位置を保持するよ
うに設定されている。また上記の各エアシリンダ１９は
、前記清掃時と同じ高さ位置を保持するように設定され
ている。また上記の各エアシリンダ１９は、スタート位
置Ｃとゴール（１ｔＤ以外の位置では、バキュームチャ
ック加の面に後記するウェーハＢ単体を吸着した状態で
ロータリーテーブル２面に、上記ウェーハＢの研摩面を
摺接させるための抑圧か可能となる位置まで押下げ操作
を行うように設定されている。

また上記テーブル２０回転開始に伴い、各エアシリンダ
１９、収納ケース置き台３、循環ベルト４％台部１ｄ、
スライドアーム６、アーム８゜９、受は板８ａ、９ａ、
転送板１１．　＊にター１３はともに、マシン本体１内
の図示しないプログラム装置により、一連の自動的な連
携操作が可能のように設定されている。

上記の構成によりその作用を説明すると、収納ケース置
き台３の各区分台上に、電子部品の半導体材料となるシ
リコンチップを形成するための素材板となる円板状のウ
ェーハＢを単体毎の着脱自在により間隔的に収納したカ
セット状の収納ケースＡを、各ウェーハＢが水平状態に
なる配置により載置しておく。そしてこの状態のもとで
マシン本体１の内部装置を駆動すると。

日−タリーチープル２が一方向に回動する。

また上記の駆動開始により、横材ＩＣ上のモータ１５も
同時に連携的に駆動する。従ってベルト１６を介してベ
アリングハウジング１８の直下位置に円盤を介して配置
さＪｌている各エアシリンダ１９も走行する。

この状態において、収納ケース置き台３が。

ウェーハＢ単体の間隔に相当する高さ宛降下するため、
最下位のウェーハＢ単体の底面が既に走行を開始してい
る循環ベルト４の上面に当接する。これにより最下位の
ウェーハＢ単体は、上記ベルト４に乗った状態で前方に
搬送される。

このとき台部１ｄが連携的に上昇することから、搬送中
のウェーハＢ単体は、この台部１ｄ上に移乗して持ち上
げられる。そして一定の高さ位置に上昇した上記ウェー
ハＢ単体は、その位置に待機しているスライドアーム６
の吸盤６ａに押し付けられて吸着される。従って上記ウ
ェーハＢ単体は１台部１ｄから吸盤６ａ側に移送される
。同時にスライドパー５上を移動する上記アーム６によ
って、このウェーハＢ単体は、一方基台７Ａ側の受は板
８ａ上に移送される。

上記受は板８ａ上に移送されたウェー／％Ｂ単体は、こ
の受は板８ａの強力なバキューム操作により、前記の吸
盤６ａからこの受は板８ａの面部上に降下状に移°乗す
る、この直後に、基台７Ａの駆動力により、上記アーム
８かロータリーテーブル２側に揺動移行するため、受は
板８ａ上のウエーノ・Ｂ単体は、この位置の上空帯に待
機中のスタート位ｆ！！ＬＣにあるバキュームチャック
加の下面部に、さらに強力なバキューム操作により吸引
される。このとき同時に、前記受は板８ａにおける吸引
操作が停止されることから、上記のウエーノ・Ｂは、円
滑確実にこの位装置のバキュームチャック加に吸着され
る。

このようにして各バキュームチャック加の面部に、次々
にウェーハＢ単体を吸着させると。

この面部に吸着さｈた上記ウェーハＢ単体は、間もなく
降下操作を行うエアシリンダ１９によって、その直下位
置のロータリーテーブル２面に押圧される。このときバ
キュームチャック加の抑圧面はロータリーテーブル２の
径方向の周速度が異なる事から、バキュームチャック加
自身が自転運動を伴ない、その回転研摩面により、上記
ウェーハＢ単体の面部が、回動中において規定量宛研摩
さ゛れる。従って、各シリンダー１９が一巡宛回動し、
ブラシ１０の直前位置にあたるゴール位置りに到達した
時点では所定の鏡面状態に仕上がる。

上記ブラシ１０の直前位置にあたるゴール位置りに到達
したバキュームチャック加は、エアシリンダ１９の連携
操作により、規定高さ位置の上空帯に持ち上げられる。

このとき他方基台７Ｂのアーム９が、上記バキュームチ
ャックム）の下方部位置に到達するため、この位置で、
上記チャック加による吸着操作の解放と、その直下の受
は板９ａによる吸着操作の開始とによる連携的な交替操
作と、この側の基台７Ｂおよびアーム９とによる連携的
な揺動操作をもって、研摩加工が終了した上記ウェーハ
Ｂ単体は、ロータリーテーブル２側から転送板１１側に
移送される。

前記の各連携操作により、転送板１１０面上に移送され
たウェーハＢ単体は、上記転送板１１上に載置された時
点で、この位置の図示しない駆動装置により、上記転送
板１１と一体状に起立させらねる。そして図示しない側
方からの押出し操作をもって、上記ウェーハＢ単体は、
起立状態にある転送板１１の面部から両ブラシ１４間を
通過し、て、液槽１２上のホ）Ｌグー１３内に移送され
る。

この液槽１２内には、予め内部にウェーハＢを全く収容
していない収納ケースＡか横戴配置により収納されてい
るため、上記のウェーハＢ単体は、図示しないホルダ−
１３底部蓋の開閉により、この収納ケースＡ内に、順次
に規定の間隔により収容される。なお、上記の両ブラシ
１４間をウェーハＢ単体が通過するとき、その研摩面に
付着している研摩カス等がブラシ面で円滑容易に取り払
われる。そしてこの位置のホルダー１３により液槽１２
内のケースＡに収容される間で、上記ウェーハＢ単体は
、槽１２内の液によって洗浄される。

以上に説明したようにこの発明によれば、各バキューム
チャックに電子部品の半導体材料となるシリコンチップ
を形成するための単体のウェーハな、それぞれ専属的な
吸着をもって配置することにより、上記ロータリーテー
ブルと各シリンダーとの回転における一循環中に、上記
の各ウェーハ単体に対して完全な鏡面に仕上げウェーハ
のポリッシング後の平行精度が良好になり、その品質を
著しく高めることができる。

更Ｋ、仮Ｋ・成るチャック面のウェーハ単体が研摩中に
破損したとしても、隣接するチャック面の他のウエーノ
・単体には影響な与えることが少なく、他のウェーハ単
体は正常に研摩加工か続行できる。これにより同一テー
ブル上の複数箇所で、各ウエーノ・単体を隣接相互に影
響を与えることなく、研摩加工が施されて、円滑容易に
、かつ安全に鏡面仕上げができるため、大きな経済的利
益が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるポリッシングマシンで合板上に
配置された各要部を示す平面図、第２図は同ポリッシン
グマシンの全体を示す正面図である。１・・・マシン本体　１ａ・・・台板　１ｄ・・・台部
２・・・ロータリーテーブル　３・・・収納ケース置き
台４・・・循環ベルト　５・・・スライドバー６・・・
スライドアーム　６ａ・・・吸盤７Ａ、７Ｂ・・・基台
　８，９・・・アーム８ａ、９ａ・・・受は板　１０．
１４・・・ブラシ１１・・・転送板　１２・・・液槽　
１３・・・ホルダー１５・・・モータ　１７・・・ロー
タリージヨイント１９・・・エアシ１１ンダ　加・・・
バキュームチャック２１・・・凹部　ｎ・・・円盤体

Claims

【特許請求の範囲】

合板上のほぼ中央位置で回転体のロータリーテーブルと
、その直上位置で上記ロータリーテーブルと同心状によ
り回転しかつその軸端の円盤体の同一径線上に複数のエ
アシリンダを等間隔に配置してそのピストン先端にはバ
キュームチャックを取付け、上記テーブルに隣接する合
板上の一方側位置に隣接状に配置した連携的な複数の搬
送体と、前記ロータリーテーブルの一方側直前位置に配
置した受は板付の搬入揺動アームを持つ一方の基台と、
またその反対側の位置に配置した受は板付の搬出揺動ア
ームを持つ他方の基台と、この他方基台側受は板の到達
位置に配置した起倒自在の転送板と、その転送板に隣接
する位置に移動可能に配置した洗浄液槽と、この液槽の
上位部に配置したホルダーとからなることを特徴とする
ポリッシングマシン。