JPS62136365A - ポリシング装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は例えばシリコンウェーハ等のワークを研磨加
工するポリシング装置に関し、特にその加工後に搬出し
たポリシング済ワークを乾燥させずに保管するように工
夫したポリシング装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、この種のポリシング装置により研磨したポリシ
ング済ワークは、機外に搬出して適当な場所に貯えて次
工程での要求があるまで保管して置くか、その保管状態
に何ら工夫がなされておらず、従来は単にケースに入れ
て放置しておく場合が多い。この為にポリシング済ワー
クが研磨剤によって腐蝕を起こしたり、また一旦乾燥し
てしまうと洗浄によるよごれの除去が困難となったりす
る不都合かあった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、装置本体か
ら搬出されるポリンング済ワークを貯えて乾燥させずに
保管できて、該ワークの腐蝕防止を図ると共に、汚れを
洗浄して容易に除去し得るようになせる効果的なポリタ
ング装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明のポリタング装置は、上記目的を達成すべく、
ポリタング装置の装置本体からポリシング済ワークを搬
出するワーク搬出手段と、この搬出手段により搬出され
て貯えられるポリシング済ワークの乾燥防止手段とを具
備して、ポリシング済ワークを乾燥させずに保管できる
ようになしたものである。

〔発明の実施例〕 以下この発明の一実施例を図面に従い説明する。

まず第１図及び第２図において、１は両面加工用ポリタ
ング装置の本体を示し、２は該装置本体１に対するワー
ク搬入及び搬出を行う手段を示している。

ここで前記装置本体１の構成を簡単に説明すると、機台
３の上方に立設した支柱４のアーム４ａに上下動機構４
ｂにより上下動可能に吊持する状態で円板状の上定盤５
が設けられ、この真下の機台３上面部にやはり円板状を
した下定盤６が設けられている。この上下定盤５，６は
互いに上下で対向する面がポリシング面（研磨布を貼り
付けた構成）５ａ、６ａとされ、その間に研磨剤が供給
されるようになっていて、該上定盤５が下定盤６上方に
大きく離間（開放）した状態から上下動機構４ｂにより
下降して該下定盤６と接近（開成）した状態で回転駆動
されることにより、両者のポリシング面５ａ、５ａで後
述するワークを挟んでポリタングするようになっている
。

つまり、下定盤６は回転駆動機構７によ″り回転駆動さ
れるように設けられ、この中央部に別に回転駆動される
太陽歯車８が突設されていると共に、この太陽歯車８の
中央上部に突出しされに別に駆動されるジヨイント９か
設けられて、これに前記上定盤５か下降することで係合
して回転するようになっている。また前記機台３上面部
には前記下足ｆｆ１６の外周を取囲むように位置して大
径な内歯歯車１０が設けられている。そして前記下定盤
６上に前記太陽歯車８と内歯歯車１０とに噛合して自転
しながら公転する遊星歯車の如き薄い板状のキャリア１
１が設けられ、このキャリア１１にそれぞれ丸穴状に開
口した複数（例えば６個）のワーク保持部１１ａが円周
方向に等間隔を存して形成され、そこに搬入出手段２に
よりシリコンウェーハ等のワーク１２が装填されるよう
になっている。その各ワーク保持部１１ａに一枚ずつワ
ークを保持した状態で、研磨剤が供給されながら、前記
キャリア１１が前記回転駆動機構７による太陽歯車８の
回転により上下定盤５．６間にて自転しながら公転する
ことにより、該各ワーク１２の上下両面を上下定盤５．
６のポリシング面（研磨布）５ａ、６ａでポリンングす
るようになっている。

こうした装置本体１に対するワーク搬入及び搬出手段２
の構成は、該装置本体１の前側に隣設されたワーク搬入
出用機台１３と、この上面左右部にそれぞれ一台ずつ計
２台設置された搬入側及び搬出側用のインデックステー
ブル１４．１５と、このインデックステーブル１４．１
５に形成した後述する各ワーク支持部１４ａ、１５ａに
対するワーク搬入及び搬出手段として、機台１３上部に
設けられたワーク搬入機構１６及びワーク搬出機構１７
と、前記インデックステーブル１４．１５と装置本体１
内のキャリア１１との間で複数のワーク１２を同時に持
運んで装填・取出を行う手段として前記機台１３上部中
間に設置されたワーク装填取出機（＆１８とから構成さ
れている。

また前記機台１３の反装置本体側寄りの左右部には搬入
側ワーク収納部１９と搬出側ワーク収納部２０とが設け
られている。その搬入側ワーク収納部１９にはポリタン
グ加工前の多数のワーク１２を多段式に収納しておける
カセット２１が備えられ、また搬出側ワーク収納部２０
には装置本体ｌから搬出されて来るポリシング済ワーク
１２を多段式に収納して貯えておけるカセット２２が備
えられている。

これらを詳述すると、前記搬入側インデックステーブル
１４は前記キャリア１１より小径な円板状のもので、タ
ーンテーブルの如く間歇回転駆動可能に設けられている
と共に、上面周囲部に前記キャリア１１のワーク保持部
１１ａと対応すべく同数で且つ同配置関係でワーク支持
部１４ａが形成されている。つまり搬入側インデックス
テニブル１４は、第３図及び第４図に示す如く円板状を
なして、固定軸２３の外周に被嵌した回転軸筒２４上端
に取付支持され、その回転軸筒２４と共に下端のギヤー
２５．２６を介してモータ２７により間歇回転駆動され
るようになっている。この搬入側インデックステーブル
１４の上面周囲６箇所に周方向に等間隔を存してワーク
支持部１４ａが略半円形の凹段状に形成されて、その各
ワーク支持部１４ａにワーク１２が一枚ずつ支持される
ようになっている。この際ワーク１２は面積にして半分
強の部分かワーク支持部１４ａに乗る状態で収まり、残
りの部分が外側に露出すようになっている。またその各
ワーク支持部１４ａ内面部には円弧状の真空吸着溝１４
ｂが形成され、これがそれぞれ該インデックステーブル
１４を貫通する吸引孔１４ｃを介して下側の吸引チュー
ブ２８に接続され、その各吸引チューブ２８が前記回転
軸筒２４に貫通する吸引孔２４ａから固定軸２３に形成
した外周吸引溝２３ａ、内部吸引孔２３ｂを介して図示
しない真空吸引機構に接続されて、該ワーク支持部１４
ａに収められるワーク１２を個別に吸石保持するように
なっている。

また前記搬出側インデックステーブル１５は、第５図に
示す如く、前記搬入側インデックステーブル１４と全く
同様の構成で、複数のワーク支持部１５ａを上面周囲に
有した円板状をなして回転軸筒２９上に支持されて、ギ
ヤー３０．３１を介してモータ３２により間歇回転駆動
されるように設けられている。

次に前記ワーク搬入機構１６は、第４図に示す如く、一
種のベルトコンベア式のもので、前記搬入側インデック
ステーブル１４に隣設したガイドローラ３３と、前記搬
入側ワーク収納部１９方に突出するアーム３４先端に設
けたガイドローラ３５と、中間ガイドローラ３６と、そ
れらに掛装された左右一対の無端状の搬送ベルト３７と
、前記ガイトロ〜う３３を駆動ベルト３８を介して回転
駆動するモータ３９とから構成されている。そして該モ
ータ駆動により搬送ベルト３７を回転することで、搬入
側ワーク収納部１９のカセット２１内の棚２１ａ上のワ
ーク１２を下側がらすくうようにして持出して、前記搬
入側インデックステーブル１４のワーク支持部１４ａに
搬入するようになっている。なおガイドローラ３３とそ
の下側のモータ３９は図示しないシリンダ等の上下動機
構により支持されて、搬入側インデックステーブル１４
の回転時はそのワーク支持部１４ａに支持されたワーク
１２に搬送ベルト３７が触れないように下降し、該イン
デックステーブル１４が停止した時は高くなって搬送ベ
ルト３７によりワ−り１２をワーク支持部へ搬送できる
ようになっている。ここで３９ａ、３９ｂはモータ３９
およびガイドローラ３３の上下動位置検知用リミットス
イッチである。

なお前記搬入側ワーク収納部１９のカセット２１は、内
部の各欄２１ａが周囲を残して切欠されて、前記搬送ベ
ルト３７が下側からワーク１２をすくえるようになって
いると共に、カセット２１全体が昇降機構（図示せず）
により最初上方・に持上げられていて、前記搬送ベルト
３７によるワーク持出しの都度一段ずつ下降され、該搬
送ベルト３７か最下段の棚２１ａ上のワーク１２がら段
々に上段の棚２１ａ上のワークを持出せるようになって
いる。

また前記ワーク搬出機構１７は、第５図に示す如く、こ
れも一種のベルトコンベア式のもので、前記搬出側イン
デックステーブル１５に隣設したガイドローラ４０と、
シリンダ４１により前記搬出側ワーク収納部２０方に進
退駆動可能に突出するアーム４２先端に設けたガイドロ
ーラ４３と、中間ガイトローラ４４と、その下側に配す
る一対の迂回用ローラ４５と、更にその下方にガイド４
６を介して上下動自在に配するテンションローラ４７と
、それらに掛装された左右一対の無端状の搬送ベルト４
８と、前記ガイドローラ４０を駆動ベルト４９を介して
回転駆動するモータ５０と、前記テンションローラ４７
を常時下方に引下げる重錘５１とから構成されている。

、そして前記シリンダ４１によりアーム４２を搬出側ワ
ーク収納部２０方に進出させて、モータ駆動により搬送
ベルト３７を回転することで、前記搬出側インデックス
テーブル１５のワーク支持部１５ａのワーク１２を下側
からすくうようにして搬出して、該搬出□側ワーク収納
部２０のカセット２２内の棚２２ａ上に送り込むように
なっている。また前記ガイドローラ４０とその下側のモ
ータ５０は図示しないシリンダ等の上下動機構により支
持されていて、搬出側インデックステーブル１５の回転
時はそのワーク支持部１５ａに支持されたワーク１２に
搬送ベルト４８が触れないように下降し、該インデック
ステーブル１５が停止した時はワーク支持部１５ａから
ワーク１２を搬送ベルト４８で運び出せるように上昇す
る構成とされている。ここで５２ａ、５２ｂは進退位置
検知用リミットスイッチ、５２ｃ、５２ｄは上下動位置
検知用リミットスイッチである。

また前記搬出側ワーク収納部２０のカセット２２は、内
部の各欄２２ａが周囲を残して切欠されて、前記搬送ベ
ルト４８が進出してワーク１２を該棚２２ａ上に送り込
めるようになっていると共に、カセット２２全体がカセ
ット昇降機構５３により最初下方に位置していて、前記
搬送ベルト４８によるワーク送り込みの都度一段ずつ上
昇され、該搬送ベルト４８が最上段の棚２２ａ上から段
々に下段の棚２２ａにワークを送り込めるようになって
いる。

ここで前記ポリシング済ワーク１２を一枚ずつ収納して
貯えるカセット２２を備えた搬出側ワーク収納部２０は
、該ワーク１２の乾燥防止手段としての機能を持つ構成
であり、具体的には前記カセット２２を複数個縦に重ね
て挿脱可能に収納できる大きさのタンク５４で構成され
ている。そのタンク５４内には常にオーバーフローする
状態に純水等の乾燥防止液５５が供給されて、カセット
２２内に運び込まれたポリシング済のワーク１２を該カ
セット２２ごと収納して乾燥防止を図りながら保管で、
きるようになっている。このタンク５４の底部に前記カ
セット昇降機構５３が設けられている。即ちタンク５４
の下側に固定したモータ５６によりギヤー５７を介して
回転駆動されるボールねし送り用雌ねじ５８があり、こ
れに螺合する長尺な送りねじ５９かあり、この送りねじ
５９とその周囲に配する複数本のガイドロッド６０とが
タンク５４の底部を上方に貫通してカセット受台６１に
連結されて、該モータ５６の駆動による雌ねじ５８の回
転で送りねじ５９がガイドロッド６０とカセット受台６
１と共に上下動してカセット２２を昇降させるようにな
っている。なお６２は上下方向に伸縮可能なジャバラ状
の防水カバーである。

次に前記ワーク装填取出機構１８は、第１図及び第２図
に示す如く、一種の工業ロボットで、機台１３上の前記
両インデックステーブル１４゜１５の相互中間部位に設
けられて駆動部６３により上下動並びに首振り回動を行
うアーム６４及び伸縮可能なラム６４ａと、このラム６
４ａの先端部に下向きで回転可能に保持されたチャック
ヘッド６５とからなり、そのチャックヘッド６５は全体
的には前記インデックステーブル１４．１５と略同径大
の円盤状で、下面に図示しないが該インデックステーブ
ル１４の各ワーク支持部１４ａと同形状で対応する配置
で複数のワークチャック部が設けられている。そしてア
ーム６４の上下動並びに首振りとラム６４ａの伸縮によ
りチャックヘッド６５が前記インデックステーブル１４
．１５と装置本体１内のキャリア１１との間で移動して
、その下面の各ワークチャック部で前記搬入側インデッ
クステープ１４の各ワーク支持部１４ａのワーク１２を
同時に金部または場合・によっては半分などの一部をチ
ャックして搬送してキャリア１１のワーク保持部１１ａ
に装填したり、逆にキャリア１１の各ワーク保持部１１
ａのポリシング済ワーク１２を同時に全部または場合に
よっては半分などの一部をチャックして取出して搬出側
インデックステープ１５の各ワーク支持部１５ａに搬送
する作用をなすようになっている。

而して、上述した構成のポリシング装置では、搬入側ワ
ーク収納部１９に加工前のワーク１２を多数枚収納した
カセット２１をセットしておき、そのカセット２１を段
々に下降させながら、その各棚２１ａ上のワーク１２を
“一枚ずつその下の段の方から順にワーク搬入機構１６
が取出して、間歇回転する搬入側インデックス１４のワ
ーク支持部１４ａに次々と搬入して、該ワーク１２をワ
ーク支持部１４ａに真空吸着保持せしめる。

そしてその搬入側インデックステーブル１４の全てのワ
ーク支持部１４ａに一枚ずつワーク１２が搬入保持され
たら、その真上にワーク装填取出機構１８のチャックヘ
ッド６５が移動して来て下降し、ここで搬入側インデッ
クステーブル１４側の真空吸引力か解除され、代わりに
該チャツクヘッド６５下面の各ワークチャック部に各ワ
ーク１２を通常は全て同時にチャックし、そのままアー
ム６４の上昇により持上げてキャリア１１の真上まで該
アーム６４の首振りにより搬送する。この際装置本体１
の上定盤５か上方高く引き上げられて開放状態とされて
いる。そしてそのキャリア１１真上にてアーム６４と共
にチャックヘット６５が下降し、さらにアーム６４の首
振り、ラム６４ａの伸縮によってチャックヘッド６５の
中心をキャリア１の中心に合致させると共に、チャック
ヘッド６５の回転によってチャック部にチャックされて
いるワーク１２をキャリア１１のワーク保持部１１ａに
合致させ、チャックヘッド６５の下面にチャックして来
た各ワーク１２を該キャリア１１の各ワーク保持部１１
ａ内に一度に装填する。

この搬入動作を各キャリア１１に対して行った後、前記
ワーク装填取出機構１８はアーム６４が上昇並びに回動
してチャックヘッド６５と共に装置本体１外に退避する
。そして装置本体１は上定盤５か下降して、上下定盤５
．６間にて回転駆動により前記キャリア１１を自転させ
ながら公転させて、該キャリア１１の各ワーク保持部１
１ａに保持されたワーク１２の上下面をポリシングする
。

こうして装置本体ｌでのポリシングが終了して、上定盤
５が上昇して開放状態となると、再び前記ワーク装填取
出機構１８のチャックヘッド６５が前記同様にキャリア
１１真上に移動して来て下降し、搬入時と同様にキャリ
ア１１に対するチャックヘッド６５の位置及び回転角を
定め、そのキャリア１１の各ワーク保持部１１ａのポリ
シング済ワーク１２を通常はそのまま全て同時に該チャ
ツクヘッド６５下面の各ワークチャック部でチャックす
る。そしてそのまま上昇首振りによりチャックヘッド６
５が各ワーク１２を取出して搬出側インデックステーブ
ル１５の真上に搬送し、そこで下降して各ワーク１２を
該インデックステーブル１５の各ワーク支持部１５ａに
収める。

そのポリシング済ワーク１２が収められた搬出側インデ
ックステーブル１５は間歇回転駆動されながら、ワーク
搬出機構１７か該インデックステーブル１５の各ワーク
支持部１５ａのワーク１２を一枚ずつ取出して、搬出側
ワーク収納部２０の段々に上昇せしめられるカセット２
２内の各棚２２ａ上にその上の段の方から順に送り込ん
で収納して行く。

こうして装置本体１内の各キャリア１１から順次搬出さ
れてカセット２２に収納されて貯えられたポリシング済
ワーク１２は、該カセット２２ごと搬出側ワーク収納部
２０の乾燥防止手段であるタンク５４内の純水等の乾燥
防止液５５中に埋没させて保管する。これで該ポリンン
グ済ワーク１２は研磨剤による腐蝕か発生せず、且つ乾
燥することがないので、後の洗浄時の汚れの除去困難等
の不都合を無くせるようになる。尚、カセット２２をタ
ンク５４に埋設させる動作は、各キャリア１１のワーク
１２を収納した都度行ってもよいい、１バッチ分の全て
を収納し終わったところで行ってもよい。またポリシン
グ済ワーク１２を搬出した後に加工前のワーク１２を搬
入する場合は、各キャリア１後とに前述した搬出と搬入
を繰返し行えばよい。

なお、この発明は上述した実施例のみに限定されること
なく、例えばワーク乾燥防止手段として設けたタンク５
４は、カセット２２と別置きにして設けて、該カセット
２２に１バッチ分のポリシング済ワーク１２が貯えられ
たら、そのカセット２２を移動してタンク５４に収納す
るようにしても可であり、またタンク５４内にカセット
２２を横向きにして設置しておいて、搬出されて来るポ
リシング済ワーク１２を上方から落とし込むように収納
するようにしても良い。更には前記カセット２２を用い
ず、ポリシング済ワーク１２が搬出手段により直接送り
込まれるワーク貯え部をタンク５４内に設けた構成でも
可である。またワーク乾燥防止手段として、前記タンク
以外に、搬出されて貯えられたポリシング済ワーク１２
に純粋水等の乾燥防止液を掛ける散水機構を用いても良
い。

その他装置本体１に対するワークの搬入手段及び搬出手
段も前述した実施例のみに限定されることなく各種変更
しても可であう。

〔発明の効果〕

この発明は上述した如く、ポリシング装置本体からポリ
シング済ワークを搬出するワーク搬出手段と、この搬出
手段により搬出されて貯えられるポリシング済ワークの
乾燥防止手段とを具備したから、装置本体から搬出され
るボリタング済ワークを貯えて乾燥させずに保管できて
、該ワークの腐蝕防止を図ると共に、汚れを洗浄して容
易に除去し得るようになせる効果的なポリシング装置と
なる。

【図面の簡単な説明】 図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は一部
切欠した全体の平面図、第２図は一部断面した全体の側
面図、第３図はインデックステーブル単体の平面図、第
４図はワーク搬入側の収納部及び搬入機構並びにインデ
ックステーブルを示す一部断面した側面図、第５図はワ
ーク搬出側のインデックステーブル及び搬出機構並びに
ワーク収納部を示す断面図である。 １・・・装置本体、２・・・ワーク搬入及び搬出手段、
１２・・・ワーク、１７・・・ワーク搬出機構、２０・
・・ワーク収納部、２２・・・カセット、５４・・・ワ
ーク乾燥防止手段（タンク）、５５・・・純粋等の乾燥
防止液。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）研磨剤を供給しつつ研磨布によりワークをポリシ
   ングするポリシング装置において、装置本体からポリシ
   ング済ワークを搬出するワーク搬出手段と、この搬出手
   段により搬出されて貯えられるポリシング済ワークの乾
   燥防止手段とを具備したことを特徴とするポリシング装
   置。
2. （２）乾燥防止手段は純水等の乾燥防止液を入れたタン
   クであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ポリシング装置。
3. （３）タンクは内部に搬出手段により搬出されるポリシ
   ング済ワークの貯え部を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載のポリシング装置。
4. （４）タンクは搬出手段により搬出されるポリシング済
   ワークを貯えるカセットを挿脱可能に収納する構成であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のポリシ
   ング装置。
5. （５）乾燥防止手段は貯えられているポリシング済ワー
   クに対して純水等の乾燥防止液を掛ける散水機構を備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポ
   リシング装置。