TWI729242B - 研磨裝置 - Google Patents

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Abstract

防止在研磨加工中所利用的研磨漿料固著在晶圓上之情形。

搬出組件具備搬出墊，該搬出墊是板狀且是從保持晶圓的保持面的中央將水放射狀地排出而在保持面與晶圓的上表面之間形成水層並保持晶圓。收納組件是設成下述構成：具備有水槽、使片匣淹沒於水槽內的水中的片匣淹沒組件、朝向已淹沒於水中的片匣延伸而在水槽內淹沒於水中的軌道、及在軌道上以搬出組件使晶圓淹沒於水中，而使晶圓在軌道的延伸方向上朝向已淹沒於水中的片匣進行水中移動的水中移動組件。

Description

研磨裝置 發明領域
本發明是有關於一種研磨裝置。
發明背景
在半導體元件的製造步驟中，包含有使研磨墊接觸於保持台所保持的的晶圓並進行研磨的研磨步驟。已知的作法有例如，在對晶圓的表面進行研磨的研磨裝置中，對研磨面供給包含有游離磨粒的研磨漿料來進行研磨。在由這種研磨裝置所進行的研磨步驟中，當研磨後的晶圓乾燥時，可能會發生研磨漿料固著在晶圓的表面之事態。已有例如下述方法之方案被提出：為了防止研磨後的晶圓的乾燥，而使水層介於搬送墊的保持面與晶圓的被保持面之間的間隙，以潮濕環境來搬送晶圓(例如，參照專利文獻1)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2009-252877號公報
發明概要
然而，即使是在利用上述之晶圓的搬送方法的情況下，仍可能在將晶圓搬送到收容的片匣的過程中，發生在研磨步驟中所利用的研磨漿料固著在晶圓的表面之事態。
本發明是有鑒於所述間題點而進行的發明，其目的之一是提供能夠防止在研磨加工中所利用的研磨漿料固著在晶圓上之情形的研磨裝置。
本發明的一個態樣的研磨裝置，具備將晶圓以層架狀的形式收納的第1片匣、保持晶圓的保持台、將晶圓從第1片匣搬入保持台的搬入組件、以研磨墊研磨保持台所保持的晶圓的研磨組件、將已研磨的晶圓從保持台搬出的搬出組件、將已研磨的晶圓以層架狀的形式收納的第2片匣、及將搬出組件從保持台搬出之已研磨的晶圓收納到第2片匣的收納組件，其中搬出組件具備搬出墊，該搬出墊是板狀，且從保持晶圓的保持面的中央將水放射狀地排出，而在保持面與晶圓的上表面之間形成水層並保持晶圓，收納組件具備水槽、使第2片匣淹沒於水槽內的水中的片匣淹沒組件、朝向已淹沒於水中的第2片匣延伸並在水槽內淹沒於水中的軌道、及在軌道上以搬出組件使晶圓淹沒於水中，而使晶圓在軌道的延伸方向上朝向已淹沒在水中的第2片匣進行水中移動的水中移動組件。
根據此構成，一方面可從保持晶圓的搬出墊的保持面的中央將水放射狀地排出，而在保持面和晶圓的上表面之間形成水層來將晶圓從保持台搬出，另一方面可 在水槽中已使第2片匣淹沒於水中的狀態下，使研磨加工後的晶圓朝向第2片匣進行水中移動。藉此，由於可以將研磨加工後的晶圓以潮濕狀態從保持台搬出，並且以潮濕狀態搬送到第2片匣，所以可以防止在研磨加工中所利用的研磨漿料固著在晶圓的表面之情形。
根據本發明，可防止在研磨加工中所利用的研磨漿料固著在晶圓上之情形。
1:研磨裝置
5:保持台
6:搬出組件
10:基台
11:片匣機器人
12:機械臂
13:手部
14:定位機構
15:暫置台
16:定位銷
17:收納組件
20:搬入組件
21:搬入墊
22、433、63:支臂
23:移動板
24:防水蓋
25:支柱
26:研磨進給組件
27、431:導軌
28:Z軸工作台
29:滾珠螺桿
30:研磨組件
31:殼體
32:主軸單元
33:研磨輪
34:主軸
35:安裝座
36:研磨墊
40:水槽
401:深底部
402:淺底部
41:片匣淹沒組件
411:片匣台
412:片匣台升降組件
42:軌道
421:軌道構件
422:晶圓搬送面
43:水中移動組件
432:滑動件
434:伸縮構件
50a:保持面
60:搬出墊
61:升降組件
62:旋繞組件
631:水供給源連接部
632:空氣供給源連接部
633:水供給管
634:空氣供給管
64:保持面
641:底面部
642:排水口
643:排水溝
643a:上表面
65:導環
C1:片匣(第1片匣)
C2:片匣(第2片匣)
M:驅動馬達
W:晶圓
W1:被保持面
WA:水
T:保護膠帶
X、Y、Z:方向
Y:Y軸方向
Z:Z軸方向
圖1是本實施形態之研磨裝置的立體圖。
圖2是顯示本實施形態之研磨裝置所具有的搬出墊的外觀之立體圖。
圖3是用於說明本實施形態之搬出墊的保持面之立體圖。
圖4是用於說明本實施形態之搬出墊的內部構造的截面圖。
圖5是本實施形態之研磨裝置所具有的收納組件的構成之說明圖。
圖6A~圖6B是用於說明在本實施形態之研磨裝置中，搬出晶圓時的各種步驟之示意圖。
圖7A~圖7C是用於說明在本實施形態之研磨裝置中，搬出晶圓時的各種步驟之示意圖。
用以實施發明之形態
以下，參照附加圖式，說明本實施形態的研磨裝置。圖1是本實施形態之研磨裝置的立體圖。再者，在圖1中，為方便說明，是將對應於後述的水中移動組件43之部分破斷來顯示。再者，在以下，是將圖1所示的左下側稱為「前側」，並將同圖所示的右上側稱為「後側」。
如圖1所示，研磨裝置1是構成為以自動方式實施由對被加工物即晶圓W進行搬入處理、研磨加工處理、搬出處理所構成的一連串的作業。在研磨裝置1中所加工的晶圓W，是以在第2片匣即片匣C2以層架狀形式收納的狀態，搬出到其他裝置即洗淨裝置，而將其正面(上表面)及背面(下表面)洗淨。
晶圓W是形成為大致圓形，並以在第1片匣即片匣C1以層架狀形式收納的狀態搬入研磨裝置1。於晶圓W的下表面貼附有與晶圓W相同直徑的保護膠帶T(參照圖4)。再者，晶圓W只要是成為研磨對象的板狀構件即可，可為矽，砷化鎵等半導体晶圓，亦可為鉭酸鋰(LiTaO3；LT)或鈮酸鋰(LiNbO3；LN)等的壓電材料，亦可為陶瓷、玻璃、藍寶石等光元件晶圓，亦可為元件型樣形成前的原切片晶圓(as-sliced wafer)。
於研磨裝置1之基台10的前側，配置有可收納複數個晶圓W的一對片匣C1、C2。於片匣C1中可收納研磨加工前的晶圓W，於片匣C2中可收納研磨加工後的晶圓W。於片匣C1的後方設置有可從片匣C1中取出晶圓W的片匣機器人11。於片匣機器人11的後方設置有對決定加工 前之晶圓W進行定位的定位機構14。
另一方面，於片匣C2的後側及下側設置有相對於片匣C2而收納加工後的晶圓W的收納組件17。定位機構14與收納組件17之間設置有將加工前的晶圓W搬入保持台5的搬入組件20。又，於收納組件17的後側設置有從保持台5將加工後的晶圓W搬出到收納組件17的搬出組件6。
片匣機器人11是在由多節連桿所形成的機械臂12的前端設置手部13而構成。片匣機器人11是從片匣C1相對於定位機構14搬送加工前的晶圓W。
定位機構14是在暫置台15的周圍配置複數支可相對於暫置台15的中心作進退的定位銷16而構成。在定位機構14上，是藉由將複數支定位銷16抵接於已載置在暫置台15上之晶圓W的外周緣，來將晶圓W的中心定位到暫置台15的中心。
在搬入組件20上，是藉由搬入墊21而從暫置台15將晶圓W提起，並藉由以支臂22旋繞搬入墊21之方式來將晶圓W搬入到保持台5。
在搬出組件6上，是藉由搬出墊60及升降組件61而從保持台5將晶圓W提起，並藉由以旋繞組件62將已連結於搬出墊60等之支臂63旋繞的方式來將晶圓W從保持台5搬出。所搬出的晶圓W是搬送到收納組件17。再者，有關於此搬出組件6的構成容後敘述。
收納組件17是包含下述構件而構成：配置在 搬出組件6前側的水槽40、使片匣C2淹沒於這個水槽40內之水中的片匣淹沒組件41、在水槽40內朝前後方向延伸的軌道42、以及將已配置在軌道42上的晶圓W朝前側搬送的水中移動組件43。
水槽40是在搬出組件6的前側與基台10一體地設置。水槽40是配置在片匣C2的下側。水槽40具有在上側形成有開口之形狀，且收容有一定量的水。再者，水槽40亦可為可從基台10裝卸地設置。又，可透過向水槽40持續供給水並使水從水槽40之上溢出的方式，來防止水槽40的水中所含有的研磨漿料的濃度變高之情形。水槽40的水亦可藉由定期更換，以防止研磨漿料的濃度變高之情形。例如，按每1個片匣(25片)來替換水。
片匣淹沒組件41具有可載置片匣C2的片匣台411、以及支持此片匣台411的片匣台升降組件412。片匣台411是配置在對應於水槽40的開口部之位置。片匣台升降組件412是以可使已載置有片匣C2之狀態的片匣台411升降的方式構成。關於細節，如後面所述，片匣台升降組件412是於由水中移動組件43進行的晶圓W的收納時使片匣C2朝水槽40內下降而淹沒於水中。
軌道42具有隔著一定間隔而配置的一對軌道構件421。這些軌道構件421是配置在淹沒於收容於水槽40內的水中的位置。這些軌道構件421的上表面形成有複數個晶圓搬送面422。這些晶圓搬送面422是以在軌道構件421形成落差部的方式構成。這些晶圓搬送面422是構成為 可搬送尺寸不同的複數個晶圓W。例如，晶圓搬送面422是構成為在上段可搬送尺寸較大的晶圓W(例如，12吋(inch))，在下段可搬送尺寸較小的晶圓(例如，6吋)，在中段可搬送尺寸為中等左右的晶圓W(例如，8吋)。
水中移動組件43具有朝前後方向延伸的導軌431、以及可沿此導軌431來回移動的滑動件432。於滑動件432上設有朝裝置內側突出的支臂433、以及可從此支臂433的前端部附近朝下側伸縮地被構成的伸縮構件434。伸縮構件434在平面視角下是配置於一對軌道構件421的中央，且構成為可接觸配置在這些軌道構件421上之晶圓W的後端面。伸縮構件434可以藉由在已接觸於晶圓W的後端面的狀態下來使滑動件432朝前側移動，而將晶圓W朝前側搬送。
位於研磨裝置1的後側的基台10的上表面，形成有朝X軸方向延伸的矩形的開口部。這個開口部上覆蓋有可和保持台5一起移動的移動板23及蛇腹狀的防水蓋24。在防水蓋24的下方設有使保持台5朝X軸方向移動的滾珠螺桿式的進退組件(圖未示)。又，保持台5是連結於圖未示的工作台旋轉組件，並藉由工作台旋轉組件的驅動而以晶圓W的中心為軸地可旋轉地構成。在保持台5的上表面形成有保持晶圓W之下表面的保持面50a。
從基台10的後部豎立設置的支柱25上設有使研磨組件30相對於保持台5朝相接近及相遠離方向(Z軸方向)研磨進給的研磨進給組件26。研磨進給組件26具有 配置在支柱25上之與Z軸方向平行的一對導軌27、及被設置成可在一對導軌27上滑動之馬達驅動的Z軸工作台28。在Z軸工作台28的背面側形成有圖未示之螺帽部，且在這些螺帽部中螺合有滾珠螺桿29。藉由利用連結於滾珠螺桿29之一端部的驅動馬達M令滾珠螺桿29旋轉驅動，就能沿著導軌27在Z軸方向上移動研磨組件30。
研磨組件30是透過殼體31而安裝於Z軸工作台28的前表面，並構成為以主軸單元32使研磨輪33以繞中心軸的方式旋轉。主軸單元32即為所謂的空氣軸承主軸，可在罩殼之內側透過高壓空氣而可旋轉地支持著主軸34。
於主軸34的前端連結有安裝座35。安裝座35上裝設有於下表面具備有研磨墊36的研磨輪33。研磨墊36是以發泡材或纖維質等所形成，且是以使研磨墊36的中心與旋轉軸的中心一致的形式裝設在安裝座35上。研磨組件30是以研磨墊36來研磨保持台5所吸引保持的晶圓W。
在這種研磨裝置1中，是從片匣C1內將晶圓W搬送到定位機構14，而在定位機構14上將晶圓W進行對中(centering)。接著，將晶圓W搬入保持台5上，且將保持台5定位到研磨組件30的下方的加工位置。然後，在從未圖示的研磨漿料供給組件供給包含有游離磨粒的研磨漿料的狀態下，藉由研磨組件30來研磨晶圓W的上表面。
研磨加工後，是將保持台5定位到搬出組件6的附近位置。然後，藉由搬出組件6來將晶圓W從保持台5搬出。晶圓W是搬送到收納組件17所具有的軌道42上。之 後，藉由水中移動組件43將晶圓W沿著水槽40內的軌道42往片匣C2搬送。當於片匣C2中收納相當於規定片數的晶圓W時，可將片匣C2搬出到洗淨裝置，以將內部的晶圓W洗淨。
但是，在將研磨加工後的晶圓W搬送到片匣C2時，若晶圓W已經乾燥的話，可能會發生在研磨步驟中所利用的研磨漿料固著在晶圓W的表面之事態。本發明的發明人所著眼之點不只在於研磨加工後的搬送步驟，還有在將研磨加工後的晶圓W收納到片匣C2以前的搬送步驟中，可能因晶圓W乾燥而使得殘存於晶圓W的表面的研磨漿料固著之點。並且，發現了即使在這樣的搬送步驟中也以潮濕狀態進行搬送之作法，有助於對晶圓W之研磨獎料的固著的防止，因而想到本發明。
亦即，本發明的要點是：一方面從保持晶圓W的搬出墊60的保持面的中央將水放射狀地排出，而在保持面與晶圓W的上表面之間形成水層來將晶圓W從保持台5搬出，另一方面以在水槽40中使片匣C2淹沒於水中的狀態來使研磨加工後的晶圓W朝向片匣C2進行水中移動。根據本發明，由於能夠使研磨加工後的晶圓W以潮濕狀態從保持台5搬出，並且以潮濕狀態搬送到片匣C2，所以得以防止在研磨加工中所利用的研磨漿料固著在晶圓W的表面之情形。
以下，針對與本實施形態有關之研磨裝置1所具有的搬出組件6(搬出墊60)的構成，參照圖1~圖3來進 行說明。圖2是顯示本實施形態之研磨裝置1所具有的搬出墊60的外觀之立體圖。圖3是用於說明本實施形態之研磨裝置1所具有的搬出墊60的保持面64的立體圖。再者，在圖2中，是為了方便說明，而將搬出組件6的一部分(升降組件61)簡化來顯示。
如圖1所示，搬出組件6具有設置在於基台10上豎立設置之支柱的上端的旋繞組件62、從此旋繞組件62的周面朝水平方向延伸的支臂63、連結於支臂63的前端的升降組件61、及被支持在升降組件61的下端部的搬出墊60。
旋繞組件62是構成為可在從保持台5接收加工後之晶圓W的進行接收之位置、及將從保持台5搬出的晶圓W移交到收納組件17的軌道42上的位置之間，旋繞搬出墊60。
支臂63是從旋繞組件62的周面朝向裝置的內側延伸而設置。支臂63具有下述長度：可將其前端部配置在研磨加工後之晶圓W的移交位置的保持台5的保持面50a的上方區域、以及配置在收納組件17的軌道42的後端側的上方區域。
升降組件61是構成為可將搬出墊60朝相對於保持台5接近和遠離的方向升降。更具體來說，升降組件61是構成為可在保持台5上的保持晶圓W的高度位置、以及僅從保持台5遠離一定距離來將晶圓W搬送到收納組件17的高度位置之間，將搬出墊60升降。
如圖2所示，升降組件61是連結在具有圓盤形狀的搬出墊60的上表面的中央部上。在連結於升降組件61的部分之支臂63的上表面，設有水供給源連接部631以及空氣供給源連接部632。這些水供給源連接部631及空氣供給源連接部632，是各自連接於未圖示的水供給源以及空氣供給源，以從搬出墊60的保持面64(參照圖3)接收噴射的水或空氣的供給。在升降組件61的內部，配設有連通於這些水供給源連接部631以及空氣供給源連接部622的水供給管633及空氣供給管634(參照圖4)。
如圖3所示，於搬出墊60的下表面設置有具有板狀且保持晶圓W的保持面64。於搬出墊60的外周部設有導環65。這個導環65是安裝在搬出墊60上，以將其下端部突出到比搬出墊60本體更下方側(參照圖4)。亦即，導環65是比搬出墊60的保持面64更突出而配置。比保持面64更突出的導環65的內周面，是構成圍繞保持面64的外周緣的環狀的側壁部。
如圖3所示，於保持面64的中央設有與保持面64配置在同一平面上的底面部641。底面部641在平面視角下，是大概具有圓形形狀，且構成保持面64的一部分。於底面部641的上方配置有形成於升降組件61內的水供給管633(參照圖4)。底面部641是在與通過此水供給管633的水的行進方向正交的平面上延伸而配置。
於底面部641的上方形成有複數個(本實施形態為3個)朝向保持面64的徑向方向外周側開口的排水 口642。這些排水口642是以從保持面64的中心等角度(本實施形態中，相鄰的出水口642的中央部間的角度為120度)的間隔而配置。
在各排水口642的外周側形成有從排水口642朝向保持面64的徑向方向外周側放射狀地延伸的複數條(在本實施形態中為3條)排水溝643。排水溝643是比保持面64更凹陷而形成。也就是說，排水溝643是以從保持面64的局部朝上側做成凹部形狀的方式形成。排水溝643是將保持面64的中心部側的一端連結於排水口642，並使外周部側的另一端延伸到保持面64的外周緣附近。再者，排水溝643的另一端並未到達保持面64的外周緣。
又，排水溝643是使排水口642側(保持面64的中心部側)的一端為最凹陷，且隨著朝向外周部側的另一端而逐漸地接近於保持面64的表面側(參照圖4)。也就是說，排水溝643是在排水口642側的一端深度尺寸為最大，且隨著朝向外周部側的另一端而逐漸地變淺。亦即，排水溝643的上表面643a是構成從保持面64的中心部朝向外周側漸漸下降的傾斜面。排水口642是以在這些排水溝643的一端側並朝外周側開口的狀態而配置。
再者，保持面64當中未形成有排水溝643的部分，是構成平坦面。如上所述，排水溝643的外周側的端部並未到達保持面64的外周緣。因此，在保持面64的外周緣附近配置有平坦面，該平坦面是配置在與除了排水溝643以外的保持面64的同一平面上。
圖4是用於說明本實施形態之搬出墊60的內部構造的截面示意圖。在圖4中，為了方便說明，所顯示的是保持台5以及載置於其上的晶圓W及保護膠帶T。保護膠帶T是因應於成為研磨對象的晶圓W的種類而貼附的膠帶，即使不貼附亦可。保護膠帶T宜具有比晶圓W稍大之直徑的尺寸。在晶圓W上貼附有保護膠帶T的情況下，在後述之晶圓水中移動步驟(參照圖7)中，由於在將晶圓W收納到片匣C2時，是使伸縮構件434推壓保護膠帶T來使其收納到片匣C2，所以毋須擔心會使晶圓W的邊緣缺損。
如圖4所示，於搬出墊60及升降組件61的內部，配設有連通於水供給源連接部631的水供給管633。同樣地，於搬出墊60及升降組件61的內部，配設有連通於空氣供給源連接部632的空氣供給管634。空氣供給管634是構成為可在搬出墊60內適當地分歧，而可在保持面64的下表面排出空氣。
在搬出組件6中，是構成為在從保持台5將加工後的晶圓W搬出之時，將已連接於水供給源連接部631的閥門開放，而從排水口642排出水。從排水口642排出之水是透過排水溝643而放射狀地進行排水。藉由像這樣以使搬出墊60的保持面64接近於保持台5上的晶圓W的被保持面W1的狀態進行排水，而可在被保持面W1和保持面64之間形成水層。如此產生的水層會產生對保持台5上的晶圓W的吸附力。藉由在像這樣使其產生吸附力的狀態下解除保持台5的吸引保持力，可以將晶圓W保持在搬出墊60 的保持面64上。
另一方面，在搬出組件6中，是構成為在將保持在搬出墊60之保持面64上的晶圓W移交到收納組件17的軌道42上之時，將連接於空氣供給源連接部632的閥門開放，以從保持面64的空氣排出口(未圖示)排出空氣。藉此，可以將晶圓W從作用在搬出墊60的保持面64與晶圓W的被保持面W1之間的水層吸附力中解放，以移交到軌道42上。如此研磨加工後的晶圓W，是藉由從搬出墊60供給的水而一邊維持潮濕狀態一邊從保持台5搬送到收納組件17。因此，能夠防止從保持台5搬送到收納組件17時晶圓W變乾燥的情形。
接著，參照圖5來說明本實施形態之研磨裝置1所具有的收納組件17(水中移動組件43)的構成。圖5是本實施形態之研磨裝置1所具有的收納組件17的構成之說明圖。再者，在圖5中，為了方便說明，所顯示的是保持台5、搬出組件6及片匣C2。又，在圖5中，為了方便說明，是將軌道42及水中移動組件43的一部分簡化，並且從圖1將片匣淹沒組件41的構件(片匣台411及片匣台升降組件412)的位置變形來顯示。此外，在圖5中，是將貼附在晶圓W上的保護膠帶T省略。
如圖5所示，搬出組件6是配置在可用搬送墊60將保持台5上的晶圓W搬出的位置上。收納組件17是配置在搬出組件6的前側。收納組件17的水槽40是一方面在前側部分設有深底部401，另一方面在後側部分設有比深 底部401更淺的淺底部402。在水槽40中，是將這些深底部401與淺底部402連結而構成。在水槽40內，是以使淺底部402成為一定的深度的形式而收容有水WA。
水中移動組件43是在搬出組件6的前側，且配置在水槽40的淺底部402上側。導軌431是朝前後方向延伸而配置。滑動件432是構成為可沿著導軌431在前後方向上來回移動。支臂433是從滑動件432朝與導軌431的延伸方向正交的方向(紙面的近前側)延伸而設置。伸縮構件434是從支臂433的前端部附近的下表面朝下側(水槽40側)延伸而設置。伸縮構件434是構成為可在從淺底部402內的水WA中退避的位置(於圖5所示的位置)、以及前端部進入淺底部402內的水WA內的位置(圖7A中所示的位置)之間伸縮。
軌道42是配置在水槽40的淺底部402。軌道42是淹沒於淺底部402內的水WA中而配置。軌道42是從淺底部402的後端部附近以稍微向深底部401側突出的方式於前後方向上延伸而設置。在軌道42的後端部、與淺底部402的後壁部之間，設置有伸縮構件434可進入的空間。雖然在圖5中，所顯示的是包含單一的晶圓搬送面422的軌道42，但是即使在具有複數個晶圓搬送面422的情況下，也是將軌道42整體淹沒於淺底部402內的水WA中而配置。
片匣淹沒組件41的片匣台升降組件412，是配置在水槽40的深底部401附近。片匣台411是配置在對應於深底部401的位置。片匣台升降組件412是構成為可在使 片匣C2從深底部401內的水WA中退避的位置(於圖5所示的位置)、以及使片匣C2的一部分淹沒於深底部401內的水WA中的位置(例如，圖7B所示的位置)之間來升降片匣台411。片匣C2是以開口部朝向後側的狀態載置在片匣台411上。
接著，參照圖6及圖7來說明具有上述構成之研磨裝置1中的晶圓W的搬出的方法。圖6及圖7是用於說明在本實施形態之研磨裝置1中，將晶圓W搬出之時的各種步驟之示意圖。再者，在圖6及圖7中，與圖5同樣，省略了保護膠帶T，且將軌道42及水中移動組件43的一部分簡化，並且從圖1中將片匣淹設組件41之構件的位置變形來顯示。
圖6A所顯示的是以搬出墊60來保持保持台5上的晶圓W的保持步驟(以下稱為「晶圓保持步驟」)。在這個晶圓保持步驟中，是以搬出組件6的搬出墊60來保持被施行研磨加工且吸附保持在保持台5上的晶圓W。保持晶圓W之時，如圖6A所示，是藉由升降組件61將搬出墊60定位到保持台5的附近。此時，搬出墊60的保持面64是配置在與晶圓W的被保持面W1雖然相向但不接觸的位置上。
藉由從接近於晶圓W的狀態中，將連接於水供給源連接部631的閥門開放，可將水從搬出墊60的排水口642排出(參照圖3)。從排水口642排出的水是沿著排水溝643而流動，且抵接於導環65的內壁面。抵接於導環65內壁面的水是朝排水溝643的周方向外側流出。藉此，可 將配置在相鄰的排水溝643之間的保持面64與晶圓W之間的間隙形成為已被水充滿的狀態。其結果，可在搬出墊60的保持面64與晶圓W的被保持面W1之間形成水層，而於該水層產生保持晶圓W的吸附力。在此狀態下，當解除由保持台5形成的吸附力時，即可將晶圓W保持在搬出墊60。
再者，在晶圓保持步驟中，是將水中移動組件43的滑動件432定位在導軌431的後端部。又，伸縮構件434是形成為從淺底部402內的水中退避的狀態。片匣淹沒組件41的片匣台升降組件412，是形成為使片匣台411上升到片匣C2從深底部401內的水中退避的位置之狀態。
當在晶圓保持步驟中保持晶圓W時，即轉移到使晶圓W淹設在水槽40內的水WA中的步驟(以下稱為「晶圓淹沒步驟」)。圖6B是晶圓淹沒步驟的說明圖。在此晶圓淹沒步驟中，是藉由將保持在搬出墊60上的晶圓W載置到淺底部402的軌道42上，而將晶圓W淹沒於水槽40內的水WA中。
保持在搬出墊60的晶圓W，是在藉由升降組件61而上升之後，以旋繞組件62朝淺底部402側旋繞。當將搬出墊60配置在淺底部402內的軌道42上時，是藉由升降組件61將搬出墊60下降到軌道42上的晶圓搬送面422的附近。此時，保持在搬出墊60的晶圓W，是形成為被淹沒於淺底部402內的水中的狀態。當搬出墊60接近於晶圓搬送面422時，是藉由將連接於空氣供給源連接部632的閥門開放，而從搬出墊60的空氣排出口排出空氣。藉此，可將 晶圓W從在搬送墊60上產生的水的吸附力中解放，而載置到軌道42上。
再者，在晶圓淹沒步驟中，水中移動組件43的滑動件432會為了迴避與搬出組件6的接觸，而從導軌431的後端部移動到前端部。再者，伸縮構件434及片匣台升降組件412的狀態，從晶圓保持步驟開始並未改變。
當在晶圓淹沒步驟中將晶圓W載置到軌道42上時，即轉移到使晶圓W朝向片匣C2進行水中移動的步驟(以下稱為「晶圓水中移動步驟」)。圖7A及圖7B是晶圓水中移動步驟的說明圖。在晶圓水中移動步驟中，是將已將晶圓W搬出的搬出墊60朝保持台5側旋繞，並且將滑動件432朝導軌431的後端部側移動。
當將滑動件432定位到導軌431的後端部時，是使伸縮構件434的前端部伸到淺底部402內的水中，且到軌道42的附近為止。此時，伸縮構件434的前端部是在軌道42的後端部與淺底部402的後壁部之間的空間中，且是配置在抵接於晶圓W的後端部的位置。再者，在晶圓W上貼附有保護膠帶T的情況下，是配置在使伸縮構件434的前端抵接於從晶圓W超出的保護膠帶T的邊緣之位置。
另一方面，片匣淹沒組件41的片匣台升降組件412，是使片匣台411下降到片匣C2的一部分淹沒於深底部401內的水WA中的位置。更具體來說，是使片匣台411一直下降到使片匣C2中的所期望的層架(例如，最下層的層架)形成為與被配置在軌道42上的晶圓搬送面22相同 的高度的位置為止。此時，片匣C2中的所期望的層架是成為已淹沒於深底部401內的水WA中的狀態。
當片匣C2移動到所期望的高度時，滑動件432會沿著導軌431朝前側(片匣C2側)移動。隨著滑動件432的移動，伸縮構件434會將軌道42上的晶圓W朝前側推出。此時，晶圓W是在晶圓搬送面422上且在淺底部402內的水中朝向片匣C2移動。
當滑動件432移動到導軌431的一定位置時，是如圖7B所示，晶圓W的前端部會進入到片匣C2內。藉由從此狀態進一步地使滑動件432朝前側移動，晶圓W即從軌道42開始而成為完全收容於片匣C2內的狀態。此時，晶圓W是在片匣C2中的所期望的層架上於深底部401內的水中朝向前側移動。如此可將研磨加工後的晶圓W藉由收納組件17的水槽40內的水WA維持潮濕狀態並且搬送到片匣C2。因此，能夠防止在將晶圓W收納於片匣C2之時變乾燥的情形。
當在晶圓水中移動步驟中將晶圓W完全收納到片匣C2內時，即轉移到為了收納後續之晶圓W而使片匣C2下降的步驟(以下，稱為「片匣下降步驟」)。圖7C是片匣下降步驟的說明圖。在此片匣下降步驟中，是使片匣台411下降，以使先前進行而收納有晶圓W之層架的上層之層架，成為與軌道42上的晶圓搬送面422在同一個高度。
再者，在片匣下降步驟中，水中移動組件43的滑動件432是定位在導軌431的前端部。又，伸縮構件434 是形成為從淺底部402內的水中退避的狀態。然後，如圖7C所示，當將保持研磨加工後的晶圓W的保持台5定位到晶圓W的移交位置時，即轉移到晶圓保持步驟，而可反覆進行圖6及圖7所示的各種步驟。
如以上所說明地，根據本實施形態的研磨裝置1，一方面可從保持晶圓W的搬出墊60的保持面64的中央將水放射狀地排出，而在保持面64和晶圓W的上表面(被保持面W1)之間形成水層並將晶圓W從保持台5搬出，另一方面，是在已使片匣C2於水槽40中淹沒於水中的狀態下，使晶圓W朝向片匣C2進行水中移動。藉此，由於可以將研磨加工後的晶圓W以潮濕狀態從保持台5搬出到收納組件17，並且在收納組件17將晶圓W以潮濕狀態收納到片匣C2，所以可以防止在研磨加工後的搬送步驟中晶圓W變乾燥的事態，而可以防止在研磨加工中所利用的研磨漿料固著在晶圓W的表面之情形。
再者，本發明並不受限於上述實施之形態，且可進行各種變更而實施。在上述實施形態中，關於在附圖所圖示的大小與形狀等，並不因此而被限定，且可在能發揮本發明的效果的範圍內作適當變更。另外，只要不脫離本發明的目的之範圍，均可以作適當的變更而實施。
例如，在上述實施形態中，是針對具有滑動件432及伸縮構件434，並以伸縮構件434的前端部來使晶圓W朝片匣C2移動的水中移動組件43進行說明。但是，關於水中移動組件43之構成，並不限定於此，且可作適當之 變更。將沿著軌道42使晶圓W朝片匣C2側進行水中移動之作法作為條件，水中移動組件43亦可設成是可產生水流的構成。此時，水中移動組件43可考慮為具備例如朝向片匣C2側噴射流體的噴嘴。水中移動組件43尤以具備雙流體噴嘴或超音波水噴嘴為較佳。
又，在上述實施形態中，是針對作為片匣C2而具備在後側開口的片匣之情況進行說明。不過，關於片匣C2的構成，並非限定於此之構成，而是可適當變更的。例如，為了維持藉由收納組件17而收納的晶圓W的潮濕狀態，而設成具備有將片匣C2的開口部堵塞的蓋子之構成亦可。在這種情況下，在搬出到研磨裝置1之另外裝置即洗淨裝置之時，仍可以在片匣C2內將晶圓W維持在潮濕狀態，進而可以防止研磨漿料固著在晶圓W的表面的事態。
產業上之可利用性
如以上所說明地，本發明具有能夠防止在研磨加工中所利用的研磨漿料固著在晶圓上之情形的效果，且對於將包含有游離磨粒的研磨漿料供給到研磨面來進行研磨加工的研磨裝置是有用的。
1:研磨裝置
5:保持台
6:搬出組件
10:基台
11:片匣機器人
12:機械臂
13:手部
14:定位機構
15:暫置台
16:定位銷
17:收納組件
20:搬入組件
21:搬入墊
22、63:支臂
23:移動板
24:防水蓋
25:支柱
26:研磨進給組件
27:導軌
28:Z軸工作台
29:滾珠螺桿
30:研磨組件
31:殼體
32:主軸單元
33:研磨輪
34:主軸
35:安裝座
36:研磨墊
40:水槽
41:片匣淹沒組件
411:片匣台
412:片匣台升降組件
42:軌道
421:軌道構件
422:晶圓搬送面
43:水中移動組件
431:導軌
432:滑動件
433:支臂
434:伸縮構件
50a:保持面
60:搬出墊
61:升降組件
62:旋繞組件
C1:片匣(第1片匣)
C2:片匣(第2片匣)
M:驅動馬達
W:晶圓
T:保護膠帶
X、Y、Z:方向

Claims (2)

  1. 一種研磨裝置，具備將晶圓以層架狀的形式收納的第1片匣、保持晶圓的保持台、將晶圓從該第1片匣搬入該保持台的搬入組件、對該保持台所保持的晶圓供給研磨漿料的研磨漿料供給組件、供給研磨漿料至晶圓並且以研磨墊來研磨晶圓的研磨組件、不使已研磨且附著有研磨漿料的晶圓乾燥而將該晶圓從該保持台搬出的搬出組件、將附著有研磨漿料的晶圓以層架狀的形式收納的第2片匣、及將該搬出組件從該保持台搬出且附著有研磨漿料的晶圓收納到該第2片匣的收納組件，該搬出組件具備搬出墊，該搬出墊是板狀，且從保持晶圓的保持面的中央將水放射狀地排出，而在該保持面與晶圓的上表面之間形成水層並保持晶圓，該收納組件具備水槽、使該第2片匣淹沒於該水槽內的水中的片匣淹沒組件、朝向該已淹沒於水中的該第2片匣延伸而在該水槽內淹沒於水中的軌道、在該軌道上以該搬出組件使晶圓淹沒於水中，而使晶圓在該軌道的延伸方向上朝向已淹沒於水中的該第2片匣進行水中移動的水中移動組件、及使該水中移動組件在與該軌道的延伸方向正交之鉛直方向升降的伸縮組件。
  2. 如請求項1之研磨裝置，其中該軌道部具備落差部，該落差部具備可搬送尺寸不同的晶圓之對應於各個晶圓的搬送面。
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