JP3649531B2 - Semiconductor wafer chamfered surface polishing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの周縁に形成された面取り面を研磨する半導体ウェーハの面取り面研磨方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリコンウェーハ等の半導体ウェーハの周縁に形成された面取り面を食刻加工(エッチング)する技術として、CCR(Chemical Corner Rounding)加工が知られているが、このCCR加工を施した場合、面取り面と半導体ウェーハ表裏面との境界部分に突起が形成される。この突起は微小であるが、半導体ウェーハを樹脂製のカセットに収容したとき、これがカセットに接触してカセットを削り、微小な削り屑を生じてしまう。この削り屑が半導体ウェーハの性能を劣化させる原因となることはいうまでもない。
【0003】
そこで、CCR加工とは別に半導体ウェーハの面取り面にCMP(Chemical Mechanical Polishing)加工を施すことが知られている。このCMP加工は、半導体ウェーハの面取り面に向けて研磨液を供給しながら研磨布によって研磨する技術であって、従来、このCMP加工を実施する装置としては、研磨布が巻回された研磨ドラムを、その軸線が半導体ウェーハの回転軸に対して傾斜した状態で回転可能に支持し、この研磨ドラムを回転させながら半導体ウェーハの面取り面に押し付けることによって研磨を行なっていた。
【0004】
従来の半導体ウェーハの面取り面研磨装置では、以下のように面取り面の研磨加工を行っていた。
まず、搬送機構によって搬送された半導体ウェーハを表面側用保持具に取り付け、表面側の面取り面に研磨加工が施される。表面側の研磨後、半導体ウェーハを取り外すとともに裏面側用保持具に半導体ウェーハを取り付ける。この状態で裏面側の面取り面を研磨し、裏面側の研磨後に保持具から半導体ウェーハを取り外して次工程へと搬送している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の半導体ウェーハの面取り面研磨装置には、以下のような課題が残されている。すなわち、表面側の面取り面の研磨を行った後に、研磨液が付着した状態のまま半導体ウェーハを表面側用保持具から裏面側用保持具へと付け替え、さらに裏面側の面取り面の研磨を行うので、裏面側用保持具と半導体ウェーハとの間に研磨液が介在し、半導体ウェーハにおける保持具との接触部分、すなわち表面または裏面が若干研磨され保持具の接触跡が残ってしまう不都合が生じていた。
【0006】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、付着した研磨液によって半導体ウェーハの面取り面以外の表裏面が研磨されてしまうことを防止する半導体ウェーハの面取り面研磨装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、半導体ウェーハの周縁に形成された面取り面に研磨液を供給するとともに研磨布を押圧状態に摺動させて前記面取り面を研磨する半導体ウェーハの面取り面研磨装置であって、
前記半導体ウェーハを搬送するウェーハ搬送機構と、
前記半導体ウェーハの表面側および裏面側の面取り面にそれぞれ研磨を行う表面研磨室および裏面研磨室と、
前記ウェーハ搬送機構で搬送される半導体ウェーハを前記表面研磨室および前記裏面研磨室へ移送し研磨後にウェーハ搬送機構へとそれぞれ戻す表面研磨室移送機構および裏面研磨室移送機構とを備え、
前記表面研磨室移送機構には、半導体ウェーハを研磨時及び移送時に支持するとともに、前記半導体ウェーハの表面側面取り面研磨時に前記表面研磨室内に位置されるウェーハ吸着盤が設けられ、
前記裏面研磨室移送機構には、半導体ウェーハを研磨時及び移送時に支持するとともに、前記半導体ウェーハの裏面側面取り面研磨時に前記裏面研磨室内に位置されるウェーハ吸着盤が設けられ、
前記ウェーハ搬送機構には、前記表面研磨室移送機構で前記ウェーハ吸着盤によって保持して前記表面研磨室から移送される表面研磨済みの半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤を洗浄水で満たされた水槽中に水没状態で位置させるとともに、前記ウェーハ吸着盤を回転させ、半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤に付着している研磨液を洗い落として洗浄する表面側ウェーハ洗浄部と、
前記裏面研磨室移送機構で前記ウェーハ吸着盤によって保持して前記裏面研磨室から移送される裏面研磨済みの半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤を洗浄水で満たされた水槽中に水没状態で位置させるとともに、前記ウェーハ吸着盤を回転させ、半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤に付着している研磨液を洗い落として洗浄する裏面側ウェーハ洗浄部とが設けられたことにより前記課題を解決した。
また、本発明の半導体ウェーハの面取り面研磨装置では、半導体ウェーハの周縁に形成された面取り面に研磨液を供給するとともに研磨布を押圧状態に摺動させて前記面取り面を研磨する半導体ウェーハの面取り面研磨装置であって、前記半導体ウェーハを搬送するウェーハ搬送機構と、前記半導体ウェーハの表面側および裏面側の面取り面にそれぞれ研磨を行う表面研磨室および裏面研磨室と、前記ウェーハ搬送機構で搬送される半導体ウェーハを前記表面研磨室および前記裏面研磨室へ移送し研磨後にウェーハ搬送機構へとそれぞれ戻す表面研磨室移送機構および裏面研磨室移送機構とを備え、前記ウェーハ搬送機構は、前記表面研磨室移送機構および前記裏面研磨室移送機構で前記表面研磨室および前記裏面研磨室から移送される前記半導体ウェーハを洗浄水でそれぞれ洗浄する表面側ウェーハ洗浄部および裏面側ウェーハ洗浄部を備えている技術が採用できる。
【0008】
この半導体ウェーハの面取り面研磨装置では、表面研磨室および裏面研磨室とは別に表面側ウェーハ洗浄部と裏面側ウェーハ洗浄部とを備えているので、表面研磨室で表面側の面取り面を研磨した半導体ウェーハを、表面研磨室移送機構で表面側ウェーハ洗浄部に移送することによって、表面側研磨時に付着した研磨液が洗浄される。さらに、裏面研磨室で裏面側の面取り面を研磨した半導体ウェーハを、裏面研磨室移送機構で裏面側ウェーハ洗浄部に移送することによって、裏面側研磨時に付着した研磨液が洗浄される。したがって、表面側および裏面側の面取り面の研磨終了毎に、表面研磨室および裏面研磨室とは別の表面側ウェーハ洗浄部および裏面側ウェーハ洗浄部において、半導体ウェーハがそれぞれ直ちに洗浄されるため、付着した研磨液が残って不要な部分を研磨することがない。
また、表面研磨室と裏面研磨室とを別々に備えているので、それぞれ個別に研磨加工が並行処理されるとともに、表面側ウェーハ洗浄部および裏面側ウェーハ洗浄部において他の半導体ウェーハが平行して洗浄処理される。
さらに、表面研磨室および裏面研磨室と表面側ウェーハ洗浄部および裏面側ウェーハ洗浄部とを別個に設けているので、研磨液と洗浄水との相互の混入が少なく、それぞれの再利用がし易い。
【0009】
本発明の半導体ウェーハの面取り面研磨装置では、上記の半導体ウェーハの面取り面研磨装置において、前記ウェーハ搬送機構は、前記表面研磨室移送機構で前記表面研磨室から移送される半導体ウェーハを受けて反転させ前記裏面研磨室移送機構に渡すウェーハ反転手段を備えている技術が採用できる。
【0010】
この半導体ウェーハの面取り面研磨装置では、ウェーハ搬送機構がウェーハ反転手段を備えているので、該ウェーハ反転手段によって表面研磨室および裏面研磨室において研磨する半導体ウェーハの表面側と裏面側とがそれぞれ同一方向に向けられることから、表面側と裏面側との研磨加工をそれぞれ同一構成の研磨機構で行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態を図1から図13を参照しながら説明する。
これらの図にあって、符号1はウェーハ取り出し機構、2はウェーハ位置決めユニット、3はウェーハ搬送機構、4は表面研磨室、5は表面研磨室移送機構、6は表面研磨機構、7は裏面研磨室、8は裏面研磨室移送機構、9は裏面研磨機構、10はウェーハ収納機構を示している。
【0012】
本形態の半導体ウェーハの面取り面研磨装置は、図1および図2に示すように、半導体ウェーハWをカセットC1から取り出すウェーハ取り出し機構1と、該ウェーハ取り出し機構1から取り出された半導体ウェーハWの位置決めを行うウェーハ位置決めユニット2と、該ウェーハ位置決めユニット2で位置決めされた半導体ウェーハWを搬送して半導体ウェーハWの表面側および裏面側の研磨工程に送るウェーハ搬送機構3と、該ウェーハ搬送機構3で搬送される半導体ウェーハWをその表面側の研磨が行われる表面研磨室4へ移送し研磨後にウェーハ搬送機構3へと戻す表面研磨室移送機構5と、表面研磨室4において半導体ウェーハWの表面側を研磨する表面研磨機構6と、表面側が研磨され再びウェーハ搬送機構3で搬送される半導体ウェーハWをその裏面側の研磨が行われる裏面研磨室7へ移送し研磨後にウェーハ搬送機構3へと戻す裏面研磨室移送機構8と、裏面研磨室7において半導体ウェーハWの裏面側を研磨する裏面研磨機構9と、裏面側が研磨され再びウェーハ搬送機構3で搬送される半導体ウェーハWを収納用カセットC2へと移載するウェーハ収納機構10と、前記各機構に電気的に接続されこれらを制御する操作制御部12とを備えている。
【0013】
前記ウェーハ取り出し機構1は、図1から図3に示すように、カセット載置用テーブル13と、該カセット載置用テーブル13の上面に中央部を囲むように載置された4つのカセットC1と、カセット載置用テーブル13の中央部に設けられ所定のカセットC1から半導体ウェーハWを取り出し用ハンド14で吸着し一枚づつ取り出してウェーハ搬送機構3へと移載するローダーユニット15とを備えている。
【0014】
前記各カセットC1は、収納されている複数の半導体ウェーハWが水平状態となるように載置され、各半導体ウェーハWを取り出す方向がカセット載置用テーブル13の中央部に向かうように設置される。
また、前記ローダーユニット15は、水平方向に延在する取り出し用ハンド14をカセット載置用テーブル13の上面中央部に配した状態で該カセット載置用テーブル13内に設置されている。前記取り出し用ハンド14は、ローダーユニット15の垂直軸線を中心に回転可能かつ延在方向に進退可能とされているとともに、上下動可能に支持されている。
【0015】
前記ウェーハ位置決めユニット2は、前記カセット載置用テーブル13に隣接状態に設置された基台16上のカセット載置用テーブル13側端部に設置され、カセットC1から取り出された半導体ウェーハWを載置台2a上でセンタリング(芯出し)およびオリエンテーションフラット(オリフラ)の方向決めを行うものである。
【0016】
前記ウェーハ搬送機構3は、図4および図5に示すように、ウェーハ位置決めユニット2によって位置決めされた半導体ウェーハWを第1受け渡し部(表面側ウェーハ洗浄部)20で表面研磨室移送機構5に受け渡す第1搬送部21と、表面研磨機構6によって表面側が研磨された半導体ウェーハWを表面研磨室移送機構5から第1受け渡し部20で受け取って移送し第2受け渡し部22で半導体ウェーハWを反転させる第2搬送部23(ウェーハ反転手段)と、該第2搬送部23によって反転された半導体ウェーハWを受け取って第3受け渡し部(裏面側ウェーハ洗浄部)24で裏面研磨室移送機構8に受け渡す第3搬送部25と、裏面研磨機構9によって裏面側が研磨された半導体ウェーハWを裏面研磨室移送機構8から受け取って第4受け渡し部26でウェーハ収納機構10に受け渡す第4搬送部27とから構成されている。
【0017】
前記第1〜第4受け渡し部20、22、24、26は、基台16上部にカセット載置用テーブル13側の端部から順に長手方向に配され、前記第1〜第4搬送部21、23、25、27は、前記第1〜第4受け渡し部20、22、24、26の一側面に沿ってカセット載置用テーブル13側の端部から順に設けられている。
【0018】
前記第1搬送部21は、先端部に形成された円弧状の吸着溝28aで半導体ウェーハWを吸着して支持する第1ハンド28と、該第1ハンド28をローダーユニット15と第1受け渡し部20との間で水平移動可能に支持する第1ロッドレスシリンダ29と、第1ハンド28を上下動可能に支持する第1上下動シリンダ30と、前記第1ハンド28の吸着溝28a、第1ロッドレスシリンダ29および第1上下動シリンダ30にそれぞれ個別に接続された圧縮空気供給用の各配管を束ねた第1配管部31とを備えている。
【0019】
前記第1ロッドレスシリンダ29は、その両端部が第1受け渡し部20の一側面に水平状態に固定され、第1ロッドレスシリンダ29の第1可動部32には、第1ハンド28の基端部が上下動可能に支持されるとともに前記第1上下動シリンダ30が設置されている。また、第1可動部32は、第1ロッドレスシリンダ29と平行してその上方に配された第1ガイド部33に水平移動可能に支持されている。
前記第1ハンド28は、基台16の長手方向に直交する方向に水平状態に延在するとともに、その基端部が、第1上下動シリンダ30のピストン部30a先端部と連結部材34を介して接続されている。
【0020】
前記第2搬送部23は、先端部に形成された2つの吸着孔35aで半導体ウェーハWを吸着して支持する第2ハンド35と、該第2ハンド35を第1受け渡し部20と第2受け渡し部22との間で水平移動可能に支持する第2ロッドレスシリンダ36と、第2ハンド35を上下動可能に支持する第2上下動シリンダ37と、前記第2ハンド35の吸着孔35a、第2ロッドレスシリンダ36および第2上下動シリンダ37にそれぞれ個別に接続された圧縮空気供給用の各配管を束ねた第2配管部38とを備えている。
【0021】
前記第2ロッドレスシリンダ36は、その両端部が第1受け渡し部20および第2受け渡し部22のそれぞれの一側面に水平状態に固定され、第2ロッドレスシリンダ36の第2可動部39には、第2ハンド35の基端部が上下動かつ回転可能に支持されるとともに前記第2上下動シリンダ37が設置されている。また、第2可動部39は、第2ロッドレスシリンダ36と平行してその上方に配された第2ガイド部40に水平移動可能に支持されている。
【0022】
前記第2ハンド35は、基台16の長手方向に直交する方向に水平状態に延在するとともに、その基端部が、第2上下動シリンダ37のピストン部37a先端部と連結部材41を介して接続されている。また、第2ハンド35の基端部には、第2ハンド35の延在方向を軸線として第2ハンド35を回転可能に支持する反転用アクチュエータ42が設けられている。
【0023】
前記第3搬送部25は、先端部に形成された2つの吸着孔43aで半導体ウェーハWを吸着して支持する第3ハンド43と、該第3ハンド43を第2受け渡し部22と第3受け渡し部24との間で水平移動可能に支持する第3ロッドレスシリンダ44と、第3ハンド43を上下動可能に支持する第3上下動シリンダ45と、前記第3ハンド43の吸着孔35a、第3ロッドレスシリンダ44および第3上下動シリンダ45にそれぞれ個別に接続された圧縮空気供給用の各配管を束ねた第3配管部46とを備えている。
【0024】
前記第3ロッドレスシリンダ44は、その両端部が第2受け渡し部22および第3受け渡し部24のそれぞれの一側面に水平状態に固定され、第3ロッドレスシリンダ44の第3可動部47には、第3ハンド43の基端部が上下動可能に支持されるとともに前記第3上下動シリンダ45が設置されている。また、第3可動部47は、第3ロッドレスシリンダ44と平行してその上方に配された第3ガイド部48に水平移動可能に支持されている。
前記第3ハンド43は、第2ハンド35と同様に、基台16の長手方向に直交する方向に水平状態に延在するとともに、その基端部が、連結部材49を介して第3上下動シリンダ45のピストン部45a先端部と接続されている。
【0025】
前記第4搬送部27は、半導体ウェーハWを載置する第4ハンド50と、該第4ハンド50を第3受け渡し部24と第4受け渡し部26との間で水平移動可能に支持する第4ロッドレスシリンダ51とを備えている。
前記第4ロッドレスシリンダ51は、その両端部が第3受け渡し部24および第4受け渡し部26のそれぞれの一側面に水平状態に固定され、第4ロッドレスシリンダ51の第4可動部52には、第4ハンド50の基端部が上下動可能に支持されている。
【0026】
前記第4ハンド50は、基台16の長手方向に直交する方向に向けて延在するとともに、その先端部が基端部より低い位置で水平状態に配されている。
第4ハンド50の先端部は、載置される半導体ウェーハWの直径と同幅に設定され、また該半導体ウェーハWの外縁部に当接して位置決めする突起部50aが4つ設けられている。
【0027】
また、第4受け渡し部26には、基台16の長手方向端部に第4受け渡し部26に移動された第4ハンド50を昇降可能に支持するハンド昇降用エアシリンダ53が設けられている。該ハンド昇降用エアシリンダ53は、上下方向に延在して配され、そのシリンダロッド53aの先端部には、第4ハンド50の側部がはめ込まれる第4ハンド支持部材53bが取り付けられている。
【0028】
前記第1受け渡し部20は、図6に示すように、ローダーユニット15に隣接して設けられた矩形状の水槽であり、内部に洗浄水として純水が供給されて満たされている。また、前記第2受け渡し部22は、第1受け渡し部20に隣接し該第1受け渡し部20より深く設定された矩形状の水槽であり、第1受け渡し部20等から溢れた純水が流れ込むように設定され底部に該純水が排水される洗浄水排水孔54が形成されている。
前記第3受け渡し部24および前記第4受け渡し部26は、前記第2受け渡し部22に隣接し前記第1受け渡し部20と同じ深さに設定された矩形状の水槽であり、互いに連通状態とされ内部に洗浄水として純水が供給されて満たされている。
【0029】
前記表面研磨室移送機構5は、図7に示すように、第1受け渡し部20および表面研磨室4において半導体ウェーハWをそれぞれ上方から吸着状態に支持する一対のウェーハ吸着盤54と、これらウェーハ吸着盤54を上下動かつ回転可能にそれぞれ支持する一対の吸着盤支持部55と、これら吸着盤支持部55を第1受け渡し部20と表面研磨室4との間に立設された回転可能な旋回軸部材56で支持するとともに該旋回軸部材56を中心に旋回させる旋回機構57とを備えている。すなわち、一対のウェーハ吸着盤54は、旋回軸部材56を中心に対称な位置に配されている。
【0030】
一方、前記裏面研磨室移送機構8は、第3受け渡し部24および裏面研磨室7において半導体ウェーハWをそれぞれ上方から吸着状態に支持する一対のウェーハ吸着盤54と、これらウェーハ吸着盤54を上下動かつ回転可能にそれぞれ支持する一対の吸着盤支持部55と、これら吸着盤支持部55を第3受け渡し部24と裏面研磨室7との間に立設された回転可能な旋回軸部材56を中心に旋回させる旋回機構57とを備えている。
【0031】
前記旋回機構57は、前記旋回軸部材56を回転させる旋回用ロータリーアクチュエータ58と、旋回軸部材56を挿通状態に回転可能に支持する筒状支持部材59とを備えている。
前記旋回用ロータリーアクチュエータ58は、表面研磨室4または裏面研磨室7の下方にそれぞれ設置されるとともに回転駆動軸60に固定された連結ギヤ61が旋回軸部材56の下部に固定された下部ギヤ62に噛み合わされている。
前記筒状支持部材59は、基台16の中央部を貫通状態とされ、下部の外周に設けられた下部フランジ部63が基台16上面に固定されて支持されている。
【0032】
前記旋回軸部材56の下端には、半径方向外方に延在する棒状の旋回ストッパ64が固定されるとともに、基台16の上部裏面には、旋回位置決め部65が所定位置の2箇所(1箇所図示せず)に固定されている。該旋回位置決め部65は、旋回ストッパ64の先端部が所定量旋回して係止する位置、すなわちにウェーハ吸着盤54が、第1受け渡し部20の上部または表面研磨室4の上部まで旋回する場合および第3受け渡し部24の上部または裏面研磨室7の上部まで旋回する場合にそれぞれ相当する位置に設けられている。
また、旋回位置決め部65は、旋回ストッパ64の先端部が当接する際の衝撃を吸収するショックアブソーバ66と係止位置を微調整する位置決めボルト67とを下部側面に備えている。
【0033】
前記旋回軸部材56の上端には、上部フランジ部68が設けられ、該上部フランジ部68の上部には、円筒部材69が軸線を同じくして固定されている。該円筒部材69の外周面には、上下方向に延在して配された一対の吸着盤昇降用エアシリンダ70が互いに円筒部材69の軸線に対して対称な位置に設けられている。これら吸着盤昇降用エアシリンダ70は、上部に固定されたシリンダ部70aと該シリンダ部70a内から上下方向に進退可能とされたシリンダロッド部70bとを備えている。該シリンダロッド部70bに先端部には、前記吸着盤支持部55が固定されている。
【0034】
該吸着盤支持部55は、シリンダロッド部70bの先端部に固定された枠部71と、該枠部71の上部に固定された回転モータ72と、該回転モータ72の回転駆動軸に接続されその回転数を減速する減速機73aと、該減速機73aによって減速されたウェーハ吸着盤54の回転角を検出する回転角検出センサ73bと、減速機73aの回転軸に接続され上下方向の軸線を中心として回転可能に枠部71の下端に支持された支持ロッド74とを備えている。該支持ロッド74は、図示しない吸引手段に接続され上下に貫通する接続孔74aが内部に形成されている。
【0035】
前記ウェーハ吸着盤54は、前記支持ロッド74の下端に上面が固定され、軸線を同じくして前記回転モータ72の回転によって回転可能とされている。また、ウェーハ吸着盤54は、吸着する半導体ウェーハWより所定量小さな径に設定されるとともにオリフラに対応して一部が切欠部とされた円盤状に形成され、水切り性を高めるために略円錐形状とされている。さらに、ウェーハ吸着盤54の下面には、前記接続孔74aに接続された吸引孔(図示せず)が形成されている。
すなわち、ウェーハ吸着盤54および吸着盤支持部55は、半導体ウェーハWを保持し、該半導体ウェーハWをその円周方向に回転可能に支持するウェーハ回転機構として機能する。
【0036】
前記表面研磨室4および前記裏面研磨室7は、図7および図8に示すように、旋回軸部材56に対して第1受け渡し部20および第3受け渡し部24の反対側にそれぞれ配置され、研磨室側板75、研磨室天板76、研磨室シャッタ77および研磨室底板78とから構成されている。該研磨室底板78は、中央部外方に向かって傾斜状態に設定され、その最下部には、研磨時に使用された研磨液を排水する研磨液排水孔79が形成されている。該研磨液排水孔79は、使用済み研磨液を再使用するための排液貯留部(図示せず)に接続されている。なお、研磨室側板75の下部には、ミスト抜き用のミスト取り出し口75aが設けられている。
【0037】
前記研磨室天板76は、表面研磨室4および裏面研磨室7の上方をそれぞれ覆って配され、その中央部には、ウェーハ吸着盤54に吸着された半導体ウェーハWの外径より若干大きく設定された内径を有する円形の天板開口部76aが形成されている。
また、研磨室天板76は、外側の研磨室側板75の直上部分に基台16の長手方向に伸縮可能に支持された一対のシャッタ用エアシリンダ80を備え、これらシャッタ用エアシリンダ80のシリンダロッド80aの先端部には連結部材81を介して一対の板状の研磨室シャッタ77がそれぞれ固定されている。
【0038】
前記連結部材81には、貫通孔81aが形成され、該貫通孔81aには研磨室天板76上に設けられたガイド棒82が挿通状態とされている。すなわち、連結部材81、ガイド棒82にガイドされて基台16の長手方向に水平移動可能に支持されている。
これらの研磨室シャッタ77は、研磨室天板76に沿って表面研磨室4および裏面研磨室7をそれぞれ覆って配されるとともに、前記シャッタ用エアシリンダ80の伸縮によって基台16の長手方向に開閉可能に研磨室天板76に支持されている。また、前記一対の研磨室シャッタ77は、互いに対向する内縁部に半円状の切欠部77aが形成され、閉口時に前記支持ロッド74の径より若干大きな内径を有する円形の開口部が中央部に形成される。
【0039】
前記研磨室天板76は、周縁部に上方に突出し研磨室天板76上面を囲むように配された研磨室天板周壁部83が設けられている。
また、表面研磨室4と第1受け渡し部20との間および裏面研磨室7と第3受け渡し部24との間には、中間部天板84がそれぞれ設けられ、これら中間部天板84には、周縁部に上方に突出し中間部天板84上面を囲むように配された中間部天板周壁部85が設けられている。
【0040】
前記中間部天板84は、第1受け渡し部20および第3受け渡し部24の旋回軸部材56側の側板20a,24a上部に一側縁がそれぞれ配され、その他側縁は表面研磨室4および裏面研磨室7の研磨室側板75外側面にそれぞれ配されている。すなわち、中間部天板84は、研磨室天板76より低い位置に配されかつ第1受け渡し部20および第3受け渡し部24より高い位置に配されている。
【0041】
前記研磨室天板周壁部83は、突出量が他の部分より小さくされた第1低壁部83aが中間部天板84側に形成され、また前記中間部天板周壁部85は、突出量が他の部分より小さくされた第2低壁部85aが第1受け渡し部20側および第3受け渡し部24側にそれぞれ形成されている。
また、研磨室天板76および中間部天板84上には、洗浄水が供給されるとともに研磨室天板周壁部83および中間部天板周壁部85によって浅く貯められている。
【0042】
前記表面研磨機構6および前記裏面研磨機構9は、図8から図10に示すように、表面研磨室4内および裏面研磨室7内でそれぞれウェーハ吸着盤54によって保持状態の半導体ウェーハWを中心に基台16の長手方向両側に配されかつ半導体ウェーハWの表裏面と平行な軸線、すなわち前記長手方向に直交する方向の軸線を有して回転可能に支持された一対の研磨ドラム90と、これらの研磨ドラム90をそれぞれ回転駆動するとともに移動させる一対のドラム駆動手段91と、研磨時に研磨液を研磨ドラム90上に供給するとともに半導体ウェーハWの面取り面にも供給する研磨液供給手段92とをそれぞれ備えている。
【0043】
前記ドラム駆動手段91は、研磨ドラム90を基台16の長手方向に直交する方向に進退移動させるドラム直動ユニット部93と、該ドラム直動ユニット部93に揺動可能に支持され研磨ドラム90を先端部に接続するとともに該研磨ドラム90を半導体ウェーハWの面取り面に押圧状態に当接させるとともに半導体ウェーハWの軸線に向かう方向に摺動可能に支持するドラム支持部94とを備えている。
【0044】
前記ドラム直動ユニット部93は、第1受け渡し部20と表面研磨室4との間および第3受け渡し部24と裏面研磨室7との間にそれぞれ配され、基台16上に固定され図示しないボールネジおよび該ボールネジを回転駆動するモータ等を内蔵したユニット本体94と、該ボールネジに螺着されボールネジに沿って移動可能な直動部95とを備えている。
【0045】
前記ドラム支持部94は、前記直動部95の上部に設けられたピボット軸受部95aに揺動可能に上端部が支持された揺動腕部96と、該揺動腕部96の下端部に固定され基台16の長手方向に直交する方向に延在して配されるとともに先端部に研磨ドラム90を回転可能に支持するドラム支持軸部97とを備えている。
前記揺動腕部96は、上端部に貫通孔96aが形成され、該貫通孔96aに挿通されるとともに前記ピボット軸受部95aに両端部が回転可能に支持される揺動用ロッド96bを備えている。
【0046】
前記ドラム支持軸部97は、前記揺動腕部96の下端部に固定され表面研磨室4内側の研磨室側板75に貫通状態のドラム用筒状部材98と、該ドラム用筒状部材98内に軸線を同じくするとともに軸受部98aを介して回転可能に挿通されたドラム回転軸部材99とを備えている。
該ドラム回転軸部材99は、先端部に研磨ドラム90が軸線を同じくして固定され、後端部に図示しない回転駆動源が接続されている。
【0047】
前記揺動腕部96の上端部および直動部95の下部は、バランス用バネ100で連結されているとともに、揺動腕部96の下端部および直動部95の下部は、押圧用エアシリンダ101で連結されている。
前記バランス用バネ100は、揺動腕部96によって支持されているドラム支持軸部97を一定高さに保持して、該ドラム支持軸部97に取り付けられている研磨ドラム90の高さ位置を設定するものである。
【0048】
また、前記押圧用エアシリンダ101は、研磨時に、バランス用バネ100によって一定高さに保持されたドラム支持軸部97をウェーハ吸着盤54に吸着状態の半導体ウェーハWへ向けた斜め上方に一定の押圧力で押し、ドラム支持軸部97に取り付けられている回転状態の研磨ドラム90外周面を表面研磨機構6においては半導体ウェーハWの表面側の面取り面に、裏面研磨機構9においては半導体ウェーハWの裏面側の面取り面に、それぞれ押圧させるものである。
【0049】
前記ドラム用筒状部材98の先端には、研磨ドラム90の外周面半分を覆うドラム用カバー102が取り付けられている。
該ドラム用カバー102は、ドラム用筒状部材98に固定され研磨ドラム90の内側面に近接状態に配された円盤部102aと、研磨ドラム90の外周面のうち表面研磨室4内および裏面研磨室7内にそれぞれ配された半導体ウェーハWに対して反対側の半分を近接状態で覆う円弧状板部102bとを備えている。
【0050】
なお、前記円盤部102aと表面研磨室4内側の研磨室側板95との間および前記円盤部102aと裏面研磨室7内側の研磨室側板95との間には、表面研磨室4内および裏面研磨室7内のドラム用筒状部材98を覆う蛇腹部材103がそれぞれ取り付けられている。これら蛇腹部材103は、研磨時に研磨液がドラム用筒状部材98内等に入り込むことを防止するものである。
【0051】
前記研磨液供給手段92は、前記ドラム用カバー102の円弧状板部102bの上部に取り付けられた複数の供給ノズル104と、これら供給ノズル104に固定されウェーハ吸着盤54に保持状態の半導体ウェーハW側に配された研磨液用ブラシ105と、前記供給ノズル104に接続され研磨液を供給する研磨液導入手段106とを備えている。
前記研磨液用ブラシ105は、ナイロン等の弾性体で形成され、その先端部が研磨ドラム90の軸線方向に沿って外周面上に当接状態に配されている。
【0052】
前記研磨液導入手段106は、図3に示すように、研磨液を貯留するスラリータンク107と、該スラリータンク107から研磨液を吸い上げて前記供給ノズル104へ導くスラリーポンプ108とを備えている。なお、符号109は、使用済み研磨液を再使用するために用いる排出ミスト除去用のサイクロンである。
【0053】
前記研磨ドラム90は、図11に示すように、ドラム回転軸部材99先端部に設けられた取付用フランジ99aに軸線を同じくしてボルト109で固定されるアルミニウム合金製のホイール本体110と、該ホイール本体110の外周面を覆って設けられた研磨布111とを備えている。
前記ホイール本体110の外周面には、軸線に平行に延在するとともに半径方向外方に突出する突条形状のキー110aが設けられ、前記研磨布111に内側からくい込んで研磨布111の回り止めとされている。
【0054】
前記研磨布111は、繊維の向きが一定でない不織布で円環状に形成された単位研磨布111aを複数枚積層させ円筒状にしたものであり、ホイール本体110の外周面に軸線を同じくして外挿状態に取り付けられている。
研磨布111の両端面には、塩化ビニールで形成され研磨布111と同じ外径に設定された円環状の補強板112がそれぞれ配され、これら補強板112の外側面には、ステンレスで形成され研磨布111より小さな外径に設定された円環状の押え板113がそれぞれ配されている。
【0055】
前記研磨布111は、圧縮率が6〜10%に設定され、本実施形態では8%の圧縮率にセットされている。また、研磨布111の半径方向の厚さは、半導体ウェーハWの4倍程度に設定され、例えば半導体ウェーハWの厚さが0.75mmの場合には、3.0mmの厚さとされる。
なお、前記圧縮率は、JIS L−1096に準拠するものであり、単位研磨布111aに初荷重W0を負荷した1分後の厚さT1を読み、同時に荷重W1に増し、1分後の厚さT2を読むことによって次式で算出される。
圧縮率(%)=(T1−T2)/T1×100
(但し、W0=300g/cm2、W1=1800g/cm2)
【0056】
研磨ドラム90基端側の押え板113は、ホイール本体110の基端部外周面に形成された拡径部110bに係止され、また研磨ドラム90先端側の押え板113は、ホイール本体110先端面にボルト114で固定された円環状の研磨布押圧板115によって基端側へと押圧状態に支持されている。したがって、研磨布111は、補強板112および押え板113に挟持状態とされ一定の押圧力によって軸線方向に圧縮状態とされている。
【0057】
前記ウェーハ収納機構10は、図12に示すように、第3受け渡し部24の上方に配され第3受け渡し部24に移送された半導体ウェーハWを収納用ハンド116で取り出して移送するアンローダーユニット15と、該アンローダーユニット15によって移送される半導体ウェーハWが収納される収納用カセットC2を所定位置に載置する収納用カセット載置部117とを備えている。
【0058】
前記アンローダーユニット15は、基台16上に立設された2つの柱部材118の上部に架設された梁部材119に垂下状態に支持されており、該梁部材119に取り付けられた水平方向移動装置120によって梁部材119の延在方向、すなわち基台16の長手方向に直交する方向に沿って移動可能とされている。
前記水平方向移動装置120の側面には、上下方向に伸縮可能な収納用エアシリンダ121がその上部を固定して垂下状態とされ、該収納用エアシリンダ121の下部には先端部に収納用ハンド116を備えるハンド揺動回転部122が支持されている。
【0059】
該ハンド揺動回転部122は、基台16の長手方向に直交する水平軸線を中心に収納用ハンド116を揺動させる揺動用ロータリーアクチュエータ123と、収納用ハンド116をその延在方向を軸線として回転させる回転用ロータリーアクチュエータ124とを備えている。
前記収納用ハンド116は、先端部に図示しない吸引手段に接続された複数の吸着孔(図示せず)が形成され、これら吸着孔によって第4受け渡し部26に移送された半導体ウェーハWを吸着して支持するものである。
【0060】
前記収納用カセット載置部117は、基台16の端部側の側面に設けられ、第4受け渡し部26より低い位置に配されている。この収納用カセット載置部117は、基台16の長手方向に直交する方向に4つの収納用カセットC2を並べることができ純水が供給され満たされている水槽部125と、該水槽部125内に配され前記収納用カセットC2が個別に載置されて位置決めされる4つのカセット用ハンド126と、水槽部125と基台16との間に設置され各カセット用ハンド126を個別に昇降可能に支持する4つのカセット昇降用エアシリンダ127とを備えている。
【0061】
前記収納用カセットC2は、半導体ウェーハWの載置位置がその表裏面が基台16の長手方向に平行にかつ半導体ウェーハWの軸線が水平状態になるように設定されている。
また、前記カセット用ハンド126は、縦断面L字状に形成され、その上部が対応する前記カセット昇降用エアシリンダ127のシリンダロッド127a先端に固定されている。
【0062】
次に、本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態における半導体ウェーハの面取り面研磨方法について、〔ウェーハ取り出し工程〕、〔ウェーハ位置決め工程〕、〔表面研磨工程〕、〔ウェーハ反転工程〕、〔裏面研磨工程〕および〔ウェーハ収納工程〕とに分けて説明する。
【0063】
〔ウェーハ取り出し工程〕
まず、研磨処理前の半導体ウェーハWを入れたカセットC1を、半導体ウェーハWの表面が下方に向くようにカセット載置用テーブル13上の所定位置にセットする。
【0064】
ローダーユニット15を駆動して、取り出し用ハンド14を上下動させるとともにカセット載置用テーブル13の中央部から所定位置の半導体ウェーハWの上部に移動させ、半導体ウェーハWを吸着保持する。吸着後、取り出し用ハンド14を再びカセット載置用テーブル13の中央部に戻すとともに垂直軸線を中心に回転させ、半導体ウェーハWを保持した先端部をウェーハ位置決めユニット2に向ける。
【0065】
〔ウェーハ位置決め工程〕
ローダーユニット15によって半導体ウェーハWを保持した取り出し用ハンド14を上方に移動させ、ウェーハ位置決めユニット2の載置台2aに対応した高さに設定した後、取り出し用ハンド14をウェーハ位置決めユニット2の載置台2a上へ水平移動させる。このとき、載置台2aの下部には、予め第1ハンド28を配しておく。
【0066】
そして、半導体ウェーハWを載置台2a上に配した状態で吸着を解除するとともに、半導体ウェーハWを開放してウェーハ位置決めユニット2に移載する。
次に、ウェーハ位置決めユニット2を駆動して、載置台2a上の半導体ウェーハWの芯出しおよびオリフラの方向決めを行い、半導体ウェーハWを所定の向きに位置決めする。
【0067】
〔表面研磨工程〕
次に、第1上下動シリンダ30によって第1ハンド28を上昇させるとともに位置決めされた半導体ウェーハWを上面に載置し、吸着溝28aによって吸着保持する。
そして、第1ロッドレスシリンダ29によって第1受け渡し部20の上方へと第1ハンド28を水平移動して半導体ウェーハWを第1受け渡し部20へ移送する。
【0068】
この状態において、予め第1受け渡し部20の上方に位置させたウェーハ吸着盤54を、吸着盤昇降用エアシリンダ70によって吸着盤支持部55とともに下降させ、半導体ウェーハW上に当接させる。このとき、第1ハンド28の吸着を解除し半導体ウェーハWを解放するとともに、ウェーハ吸着盤54によって半導体ウェーハWを、軸線を同じくして吸着保持する。
【0069】
ウェーハ吸着盤54が半導体ウェーハWを保持した状態で、旋回用ロータリーアクチュエータ58を駆動させて旋回軸部材56を180゜回転させるとともにウェーハ吸着盤54を180゜旋回させ、表面研磨室4の上方に位置させる。
そして、表面研磨室4の研磨室シャッタ77を、シャッタ用エアシリンダ80の作動によってスライドさせ、研磨室天板76の天板開口部76aを開口させる。
【0070】
天板開口部76aが開いた状態で、吸着盤昇降用エアシリンダ70によってウェーハ吸着盤54を下降させ、表面研磨室4内の所定位置に配される。このとき、ウェーハ吸着盤54に保持状態の半導体ウェーハWの向きは、オリフラが基台16の長手方向に直交する方向に沿って配されている。
さらに、この状態で、研磨室シャッタ77を、再びシャッタ用エアシリンダ80の作動によってスライドさせ、研磨室天板76の天板開口部76aを閉じる。このとき、支持ロッド74が、互いに当接した研磨室シャッタ77の切欠部77aで形成された円形の開口部内に配される。
【0071】
次に、表面研磨室4内の一対の研磨ドラム90を、ドラム直動ユニット部93を駆動することによって基台16側から保持状態の半導体ウェーハWの両側へと移動させる。
さらに、押圧用エアシリンダ101を作動させ、揺動腕部96を押し上げることによって一対の研磨ドラム90の研磨布111を、半導体ウェーハWの両側から表面側の面取り面に所定の押圧力で押圧状態に当接させる。このとき、半導体ウェーハWのオリフラは、一方の研磨ドラム90の研磨布111において研磨液用ブラシ105の下方近傍に当接される。
【0072】
この状態で、スラリーポンプ108を駆動させてスラリータンク107から吸い上げた研磨液を、一方の供給ノズル104から研磨布111上に供給する。そして、図示しない回転駆動源を駆動させて、オリフラの面取り面に当接する研磨ドラム90を、研磨布111がオリフラの面取り面に沿って半導体ウェーハWの軸線に向かう方向に摺動する方向に回転させることによって研磨を行う。
【0073】
このとき、供給ノズル104から研磨布111上に供給される研磨液は、自重と研磨ドラム90の回転とによって半導体ウェーハW側へと移動するとともに研磨液用ブラシ105の先端に当接して、研磨ドラム90の軸線方向に広げられる。すなわち、研磨液を研磨ドラム90の軸線方向に一様に供給するとともに、研磨布111に馴染ませるので、前記軸線方向のどの位置の研磨布111においても良好な研磨性能が得られる。
【0074】
オリフラの面取り面の研磨を終了した後、他方の研磨ドラム90も同様に回転させるとともに、他方の供給ノズル104から研磨布111に研磨液を供給する。同時に、回転モータ72を駆動させ、ウェーハ吸着盤54とともに半導体ウェーハWを180゜(半周)回転させる。このとき、回転モータ72の回転は減速機73aによって所定回転速度に減速されるとともに、ウェーハ吸着盤54の回転角が回転角検出センサ73bによって検出され、半導体ウェーハWは正確に180゜回転される。
すなわち、回転状態の半導体ウェーハWの両側に、一対の研磨ドラム90が半導体ウェーハWの軸線を中心に対称的に配置されているので、半導体ウェーハWを半周させることにより、全周に亙って表面側の面取り面が研磨される。
【0075】
このとき、研磨布111を面取り面に沿って半導体ウェーハWの軸線に向かう方向に摺動させるので、図13に示すように、研磨布111と半導体ウェーハWの面取り面Mとの接触点において研磨布111が移動する方向(図中の矢印A方向)と半導体ウェーハWの面取り面Mの移動する方向とが直交するので、研磨による円周方向のすじの発生が防止される。
【0076】
さらに、研磨布111を面取り面Mに押圧状態に当接させ弾性変形させるとともに摺動させるので、半導体ウェーハWの外側面Sに当接する研磨布111の盛り上がり部111bが形成され、該盛り上がり部111bが前記外側面Sに押圧状態で当接するとともに外側面Sから面取り面Mに向かって摺動する。すなわち、研磨布111によって面取り面Mの研磨が行われるとともに、外側面Sについても円周方向にすじを発生させることなく同時に研磨が行われる。
【0077】
また、上記研磨時において使用された研磨液は、研磨ドラム90から直接研磨室底板78上に流れ落ちるか、またはドラム用カバー102の円弧状板部102bによって下方に誘導されて研磨室底板78上に流れ落ちる。なお、ドラム用カバー102の円盤部102aは、ドラム用筒状部材98の周囲へ研磨液が飛び散ることを防ぎ、円弧状板部102bは、研磨室側板75へ研磨液が飛び散ることを防いでいる。
【0078】
研磨室底板78上に流れ落ちた研磨液は、傾斜に従って研磨液排水孔79へ流れて、排液貯留部(図示せず)へと排出される。なお、該排液貯留部の使用済み研磨液は、再使用するためにサイクロン109によってミスト除去処理が施される。
また、前記研磨ドラム90は、研磨する半導体ウェーハW毎にドラム直動ユニット部93によって軸線方向に所定量移動され、研磨布111の外周面における広い範囲で研磨することによって、研磨ドラム90の長寿命化が図られている。
【0079】
表面側の面取り面Mを研磨した後、研磨室シャッタ77をスライドさせて研磨室天板76の天板開口部76aを開口させる。そして、半導体ウェーハWを保持したウェーハ吸着盤54を吸着盤昇降用エアシリンダ70によって研磨室天板76の上方まで上昇させる。
【0080】
なお、表面研磨室4において一方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWの表面側の面取り面Mが研磨されている間に、他方のウェーハ吸着盤54は、前記ウェーハ取り出し工程および前記ウェーハ位置決め工程を経て第1受け渡し部20に搬送された別の半導体ウェーハWを、一方のウェーハ吸着盤54と同様にして吸着保持している。
【0081】
この状態で、旋回用ロータリーアクチュエータ58を駆動して旋回軸部材56を回転させ、一方および他方のウェーハ吸着盤54をそれぞれ180゜旋回させる。すなわち、一方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWは、再び第1受け渡し部20の上方に移送されるとともに、他方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWは、表面研磨室4の上方に移送され一方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWと同様に表面側の面取り面Mの研磨が行われる。
【0082】
旋回時において、旋回中の一方のウェーハ吸着盤54および保持された半導体ウェーハWから、研磨室天板76および中間部天板84上に研磨液が落ちる場合がある。しかしながら、研磨室天板76および中間部天板84には、研磨室天板周壁部83および中間部天板周壁部85によって周縁部が高くされ洗浄水が貯められているので、落ちた研磨液は、研磨室天板周壁部83および中間部天板周壁部85から他の部分に流れ落ちないとともに乾いて付着することがない。
【0083】
また、中間部天板84が研磨室天板76より低く設定されるとともに第1受け渡し部20および第3受け渡し部24より高く設定され、研磨室天板周壁部83および中間部天板周壁部85には第1低壁部83aおよび第2低壁部85aがそれぞれ形成されているので、研磨室天板76上に落ちた研磨液は、洗浄水とともに第1低壁部83aを介して研磨室天板76から中間部天板84へと流れ落ち、さらに第2低壁部85aを介して中間部天板84から第1受け渡し部20および第3受け渡し部24へと流れ落ちる。
【0084】
〔ウェーハ反転工程〕
表面研磨済みの半導体ウェーハWを第1受け渡し部20の上方に移送した後、保持しているウェーハ吸着盤54を下降させて、第1受け渡し部20の純水中に水没状態で位置させるとともに、ウェーハ吸着盤54を所定量回転させる。このとき、半導体ウェーハWおよびウェーハ吸着盤54に付着している研磨液が、純水によって洗い落とされる。
【0085】
研磨液を洗い落とした後、再びウェーハ吸着盤54を上昇させ第1受け渡し部20の上方に位置させ、さらに第2ハンド35を第2上下動シリンダ37でウェーハ吸着盤54より低い位置に設定するとともに第1受け渡し部20のウェーハ吸着盤54の下方に第2ロッドレスシリンダ36によって水平移動させる。
この状態で、ウェーハ吸着盤54を下降させるとともに半導体ウェーハWを第2ハンド35上に載置する。このとき、ウェーハ吸着盤54の吸着を解除して半導体ウェーハWを開放するとともに、第2ハンド35の吸着孔35aで半導体ウェーハWの下面、すなわち表面側を吸着して半導体ウェーハWを保持する。
【0086】
次に、半導体ウェーハWを保持した第2ハンド35を、第2ロッドレスシリンダ36によって第2受け渡し部22へと水平移動する。なお、第2受け渡し部22に移送された第2ハンド35は、第2受け渡し部22の底部に対して半導体ウェーハWの半径より高い位置に設定される。
この状態で、反転用アクチュエータ42を駆動して第2ハンド35を延在方向を軸線として180゜回転させる。
そして、第3ハンド43を、第3上下動シリンダ45および第3ロッドレスシリンダ44によって第2ハンド35に保持された半導体ウェーハWの下方に移動させる。
【0087】
第3ハンド43が第2ハンド35の下方に位置した後、第2ハンド35を下降させて半導体ウェーハWを第3ハンド43上に載置する。このとき、第2ハンド35の吸着を解除して半導体ウェーハWを開放するとともに、第3ハンド43の吸着孔35aで半導体ウェーハWの下面、すなわち裏面側を吸着して半導体ウェーハWを保持する。
第3ハンド43は、半導体ウェーハWを吸着した後、第3受け渡し部24へと第3ロッドレスシリンダ44によって水平移動される。
【0088】
〔裏面研磨工程〕
第3ハンド43が第3受け渡し部24に配された後、予め第3受け渡し部24の上方に位置させた裏面研磨室移送機構8のウェーハ吸着盤54を、下降させるとともに第3ハンド43上の半導体ウェーハWの上面に当接させる。このとき、第3ハンド43の吸着を解除して半導体ウェーハWを開放するとともに、裏面研磨室移送機構8のウェーハ吸着盤54で半導体ウェーハWの上面、すなわち表面側を吸着して半導体ウェーハWを保持する。
【0089】
この後、表面研磨工程と同様に、裏面研磨室移送機構8によって、裏面を下方に向けて保持した半導体ウェーハWを裏面研磨室7内へと移送し、裏面側のオリフラおよび外縁部全周の面取り面の研磨を行う。このとき、表面側の研磨と同様に、裏面側においても外側面の研磨も同時に行われる。
そして、裏面側の面取り面の研磨が終了した後、表面研磨工程と同様に、裏面研磨室移送機構8のウェーハ吸着盤54に保持状態の半導体ウェーハWは、再び第3受け渡し部24の上方に移送される。
【0090】
なお、表面研磨工程と同様に、裏面研磨室7において一方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWの裏面側の面取り面Mが研磨されている間に、他方のウェーハ吸着盤54は、前記表面研磨工程および前記ウェーハ反転工程を経て第3受け渡し部24に搬送された別の半導体ウェーハWを、一方のウェーハ吸着盤54と同様にして吸着保持している。
【0091】
この状態で、旋回用ロータリーアクチュエータ58を駆動して旋回軸部材56を回転させ、一方および他方のウェーハ吸着盤54をそれぞれ180゜旋回させる。すなわち、一方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWは、再び第3受け渡し部24の上方に移送されるとともに、他方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWは、裏面研磨室7の上方に移送され一方のウェーハ吸着盤54に保持された半導体ウェーハWと同様に裏面側の面取り面Mの研磨が行われる。
【0092】
〔ウェーハ収納工程〕
裏面研磨済みの半導体ウェーハWを第3受け渡し部24の上方に移送した後、保持しているウェーハ吸着盤54を下降させて、第3受け渡し部24の純水中に水没状態で位置させるとともに、ウェーハ吸着盤54を所定量回転させる。このとき、半導体ウェーハWおよびウェーハ吸着盤54に付着している研磨液が、純水によって洗い落とされる。
【0093】
研磨液を洗い落とした後、ウェーハ吸着盤54をさらに下降させ、予め第3受け渡し部24の底部近傍に配した第4ハンド50上に半導体ウェーハWを載置する。このとき、ウェーハ吸着盤54の吸着を解除して半導体ウェーハWを開放するとともに、第4ハンド50上で突起部50aによって半導体ウェーハWを位置決め保持する。
【0094】
次に、半導体ウェーハWを保持した第4ハンド50を、第4ロッドレスシリンダ51によって水没状態で第4受け渡し部26へと水平移動する。このとき、第4受け渡し部26へ移動された第4ハンド50の移動方向側部がハンド昇降用エアシリンダ53の第4ハンド支持部材53bにはめ込まれる。
この後、ハンド昇降用エアシリンダ53によって、第4ハンド50は半導体ウェーハWを載置した状態で第4受け渡し部26の上方へと上昇される。
【0095】
このとき、予めアンローダーユニット15を駆動させて収納用ハンド116の先端部を、吸着孔を下方に向けて第4受け渡し部26の上方に配しておき、第4ハンド50は、半導体ウェーハWが収納用ハンド116に当接する位置で上昇が停止される。
この状態で、収納用ハンド116の吸着孔で半導体ウェーハWの上面を吸着するとともに、半導体ウェーハWを保持する。
この後、第4ハンド50は、再びハンド昇降用エアシリンダ53によって、第4受け渡し部26の底部近傍へと下降退避される。
【0096】
次に、半導体ウェーハWを水平状態で保持した収納用ハンド116を、回転用ロータリーアクチュエータ124を作動させて延在方向を軸線として90゜回転させ、半導体ウェーハWを垂直状態とする。
そして、この状態で収納用ハンド116を、収納用エアシリンダ121を作動させてハンド揺動回転部122とともに上昇させた後、揺動用ロータリーアクチュエータ123を作動させて基台16の長手方向に直交する水平軸線を中心に下方(図中の矢印方向)に105゜回転させて揺動し、収納用カセット載置部117の水槽部125上方に半導体ウェーハWを位置させる。
【0097】
さらに、水平方向移動装置120を駆動させ、収納用ハンド116を梁部材119の延在方向に移動させて所定の収納用カセットC2の収納位置の直上に半導体ウェーハWを位置決めする。
この後、収納用エアシリンダ121を伸ばして、収納用ハンド116に保持状態の半導体ウェーハWを収納用カセットC2の収納位置まで下降させる。そして、収納用ハンド116の吸着を解除し、半導体ウェーハWを開放するとともに収納用カセットC2に収納する。
【0098】
上記各工程によって所定枚数の半導体ウェーハWが収納用カセットC2に収納された後、該収納用カセットC2が載置されたカセット用ハンド126をカセット昇降用エアシリンダ127によって上昇させ、収納用カセットC2の取手部分を水槽部125から上方に出した状態とする。この後、半導体ウェーハWは収納用カセットC2ごと水槽部125から取り出されて次工程へと移送される。
【0099】
この半導体ウェーハの面取り面研磨装置では、表面研磨室4および裏面研磨室7とは別に半導体ウェーハWの洗浄を行う第1受け渡し部20と第3受け渡し部24とを備えているので、表面研磨室4で表面側の面取り面Mを研磨した半導体ウェーハWを、表面研磨室移送機構5で第1受け渡し部20に移送することによって、表面側研磨時に付着した研磨液が洗浄される。
【0100】
さらに、裏面研磨室7で裏面側の面取り面Mを研磨した半導体ウェーハWを、裏面研磨室移送機構8で第3受け渡し部24に移送することによって、裏面側研磨時に付着した研磨液が洗浄される。したがって、表面側および裏面側の面取り面Mの研磨終了毎に、表面研磨室4および裏面研磨室7とは別に設けられた第1受け渡し部20および第3受け渡し部24において、半導体ウェーハWがそれぞれ直ちに洗浄されるため、付着した研磨液が残って不要な部分を研磨することがない。
【0101】
また、表面研磨室4と裏面研磨室7とを別々に備えているので、それぞれ個別に研磨加工が並行処理されるとともに、第1受け渡し部20および第3受け渡し部24において他の半導体ウェーハWが平行して洗浄処理される。
さらに、表面研磨室4および裏面研磨室7と第1受け渡し部20および第3受け渡し部24とを別個に設けているので、研磨液と洗浄水との相互の混入が少なく、それぞれの再利用がし易い。
【0102】
さらに、ウェーハ搬送機構3がウェーハ反転手段を備えているので、該ウェーハ反転手段によって表面研磨室および裏面研磨室において研磨する半導体ウェーハの表面側と裏面側とがそれぞれ同一方向に向けられることから、表面側と裏面側との研磨加工をそれぞれ同一構成の研磨機構で行うことができる。
【0103】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
(1)本発明の半導体ウェーハの面取り面研磨装置によれば、表面研磨室および裏面研磨室とは別に表面側ウェーハ洗浄部と裏面側ウェーハ洗浄部とを備えているので、表面側および裏面側の面取り面の研磨終了毎に、表面側ウェーハ洗浄部および裏面側ウェーハ洗浄部において、それぞれ半導体ウェーハおよびウェーハ吸着盤が直ちに洗浄されるため、表裏面に残った研磨液によって生じる保持具等の接触跡が残らず、高い平坦性を維持でき高品質な半導体ウェーハを製造することができる。また、表面研磨室と裏面研磨室とを別々に備えているので、それぞれ個別に研磨加工を並行処理するとともに、表面側ウェーハ洗浄部および裏面側ウェーハ洗浄部において他の半導体ウェーハを平行して洗浄処理することにより、短時間に大量の半導体ウェーハを連続的かつ効率的に研磨処理することができる。さらに、表面研磨室および裏面研磨室と表面側ウェーハ洗浄部および裏面側ウェーハ洗浄部とを別個に設けているので、研磨液と洗浄水との相互の混入が少ないことによって、それぞれの再利用がし易く、ランニングコスト等の低減を図ることができる。
【0104】
(2)本発明の半導体ウェーハの面取り面研磨装置によれば、ウェーハ搬送機構がウェーハ反転手段を備えているので、該ウェーハ反転手段によって表面研磨室および裏面研磨室において研磨する半導体ウェーハの表面側と裏面側とがそれぞれ同一方向に向けられることから、表面側と裏面側との研磨加工をそれぞれ同一構成の研磨機構で行うことができる。したがって、研磨装置の低コスト化を図ることができるとともにメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態を示す正面図である。
【図2】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態を示す平面図である。
【図3】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態を示す左側面図である。
【図4】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態におけるウェーハ搬送機構を示す平面図である。
【図5】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態におけるウェーハ搬送機構を示す正面図である。
【図6】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態における第1〜第4搬送部を示す縦断面図である。
【図7】 図2のX−X線矢視断面図である。
【図8】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態における表面研磨室および表面研磨機構を示す縦断面図である。
【図9】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態における表面研磨室および表面研磨機構を示す一部を破断した平面図である。
【図10】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態における表面研磨機構の要部を示す縦断面図である。
【図11】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態における研磨ドラムを示す断面図である。
【図12】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態におけるウェーハ収納機構を示す縦断面図である。
【図13】 本発明に係る半導体ウェーハの面取り面研磨装置の一実施形態における面取り面の研磨を説明するための要部を拡大した縦断面図である。
【符号の説明】
3 ウェーハ搬送機構
4 表面研磨室
5 表面研磨室移送機構
6 表面研磨機構
7 裏面研磨室
8 裏面研磨室移送機構
9 裏面研磨機構
20 第1受け渡し部(表面側ウェーハ洗浄部)
23 第2搬送部(ウェーハ反転手段)
24 第3受け渡し部(裏面側ウェーハ洗浄部)
42 反転用アクチュエータ
M 面取り面
W 半導体ウェーハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor wafer chamfering method and apparatus for polishing a chamfered surface formed on the periphery of a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
As a technique for etching (etching) a chamfered surface formed on the periphery of a semiconductor wafer such as a silicon wafer, CCR (Chemical Corner Rounding) processing is known. When this CCR processing is performed, Protrusions are formed at the boundaries between the front and back surfaces of the semiconductor wafer. Although this protrusion is minute, when the semiconductor wafer is accommodated in a resin cassette, it contacts the cassette and scrapes the cassette, producing minute shavings. Needless to say, the shavings cause deterioration of the performance of the semiconductor wafer.
[0003]
Therefore, it is known to perform CMP (Chemical Mechanical Polishing) processing on the chamfered surface of the semiconductor wafer separately from CCR processing. This CMP processing is a technique of polishing with a polishing cloth while supplying a polishing liquid toward the chamfered surface of a semiconductor wafer. Conventionally, as an apparatus for performing this CMP processing, a polishing drum around which a polishing cloth is wound is used. The wafer is polished by pressing the chamfered surface of the semiconductor wafer while rotating the polishing drum while rotating the polishing drum.
[0004]
In a conventional chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer, the chamfered surface is polished as follows.
First, the semiconductor wafer transported by the transport mechanism is attached to the front surface side holder, and the chamfered surface on the front surface side is polished. After polishing the front surface side, the semiconductor wafer is removed and the semiconductor wafer is attached to the rear surface side holder. In this state, the chamfered surface on the back surface side is polished, and after polishing the back surface side, the semiconductor wafer is removed from the holder and conveyed to the next process.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems remain in the conventional semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus. That is, after polishing the chamfered surface on the front surface side, the semiconductor wafer is changed from the holder for the front surface side to the holder for the back surface side while the polishing liquid is adhered, and the chamfered surface on the back surface side is further polished. Therefore, there is a disadvantage that the polishing liquid is interposed between the holder for the back surface side and the semiconductor wafer, and the contact portion of the semiconductor wafer with the holder, that is, the front surface or the back surface is slightly polished and the contact mark of the holder remains. It was.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer that prevents the front and back surfaces other than the chamfered surface of the semiconductor wafer from being polished by the attached polishing liquid. Objective.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
That is, a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer that polishes the chamfered surface by supplying a polishing liquid to a chamfered surface formed on the periphery of the semiconductor wafer and sliding a polishing cloth in a pressed state,
A wafer transfer mechanism for transferring the semiconductor wafer;
A front surface polishing chamber and a back surface polishing chamber for polishing the chamfered surfaces on the front surface side and the back surface side of the semiconductor wafer, respectively;
A front surface polishing chamber transfer mechanism and a back surface polishing chamber transfer mechanism that transfer the semiconductor wafer transferred by the wafer transfer mechanism to the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber and return to the wafer transfer mechanism after polishing, respectively.
The surface polishing chamber transfer mechanism is provided with a wafer suction disk that supports a semiconductor wafer at the time of polishing and transfer and is positioned in the surface polishing chamber at the time of surface chamfering polishing of the semiconductor wafer,
The backside polishing chamber transfer mechanism is provided with a wafer suction disk that is supported during polishing and transfer of the semiconductor wafer and is positioned in the backside polishing chamber during backside chamfering polishing of the semiconductor wafer,
In the wafer transfer mechanism, a surface-polished semiconductor wafer held by the wafer suction disk by the surface polishing chamber transfer mechanism and transferred from the surface polishing chamber and a water tank filled with the wafer suction disk with cleaning water A wafer-side surface cleaning unit for cleaning the semiconductor wafer and the polishing liquid adhering to the wafer suction disk by rotating the wafer suction disk and washing the wafer suction disk.
The back-polished semiconductor wafer transferred by the back surface polishing chamber held by the back surface polishing chamber transfer mechanism and transferred from the back surface polishing chamber and the wafer suction plate are positioned in a submerged state in a water tank filled with cleaning water. The above problem has been solved by providing a backside wafer cleaning section for rotating the wafer suction disk to wash off the semiconductor wafer and the polishing liquid adhering to the wafer suction disk.
Further, in the semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus of the present invention, a semiconductor wafer for polishing the chamfered surface by supplying a polishing liquid to a chamfered surface formed on the periphery of the semiconductor wafer and sliding a polishing cloth in a pressed state. A chamfered surface polishing apparatus, comprising: a wafer transfer mechanism for transferring the semiconductor wafer; a surface polishing chamber and a backside polishing chamber for polishing the chamfered surfaces on the front side and the back side of the semiconductor wafer; and the wafer transfer mechanism. A front surface polishing chamber transfer mechanism and a back surface polishing chamber transfer mechanism for transferring a semiconductor wafer to be transferred to the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber and returning them to the wafer transfer mechanism after polishing, respectively. The polishing chamber transfer mechanism and the back surface polishing chamber transfer mechanism transfer the surface polishing chamber and the back surface polishing chamber from the surface polishing chamber. Technical surface side wafer cleaning unit for cleaning each conductor wafers with wash water and which has a back side wafer cleaning unit Ru be employed.
[0008]
In this semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus, a front surface side wafer cleaning unit and a rear surface side wafer cleaning unit are provided separately from the front surface polishing chamber and the rear surface polishing chamber, so the front surface side chamfered surface is polished in the front surface polishing chamber. By transferring the semiconductor wafer to the surface side wafer cleaning section by the surface polishing chamber transfer mechanism, the polishing liquid adhering during the surface side polishing is cleaned. Furthermore, the polishing liquid adhering at the time of backside polishing is cleaned by transferring the semiconductor wafer whose backside chamfered surface is polished in the backside polishing chamber to the backside wafer cleaning unit by the backside polishing chamber transfer mechanism. Therefore, each time the polishing of the chamfered surface on the front surface side and the back surface side is completed, the semiconductor wafer is immediately cleaned in the front surface side wafer cleaning unit and the back surface side wafer cleaning unit separately from the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber, The adhering polishing liquid remains so that unnecessary portions are not polished.
In addition, since the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber are provided separately, the polishing process is individually processed in parallel, and other semiconductor wafers are parallel in the front surface side wafer cleaning unit and the back surface side wafer cleaning unit. Washed.
Furthermore, since the front surface polishing chamber, the back surface polishing chamber, the front surface side wafer cleaning unit, and the back surface side wafer cleaning unit are provided separately, there is little mutual mixing of the polishing liquid and the cleaning water, and each can be easily reused. .
[0009]
In chamfer polishing apparatus of a semiconductor wafer of the present invention, the chamfer polishing apparatus of the semiconductor wafer, the wafer transport mechanism receives the semiconductor wafer to be transferred from the surface polishing chamber by the surface polishing chamber transfer mechanism inversion technology was provided with a wafer reversal unit to pass to the back surface polishing chamber transport mechanism is the Ru can be employed.
[0010]
In this semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus, since the wafer transfer mechanism includes a wafer reversing unit, the front side and the back side of the semiconductor wafer polished in the front surface polishing chamber and the rear surface polishing chamber by the wafer reversing unit are the same. Since it is directed in the direction, the polishing process on the front surface side and the back surface side can be performed by the polishing mechanism having the same configuration.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In these drawings,
[0012]
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus of this embodiment includes a wafer take-
[0013]
As shown in FIGS. 1 to 3, the wafer take-out
[0014]
Each of the cassettes C1 is placed such that a plurality of stored semiconductor wafers W are in a horizontal state, and the direction in which each semiconductor wafer W is taken out is directed toward the center of the cassette placement table 13. .
The
[0015]
The wafer positioning unit 2 is installed at the cassette mounting table 13 side end on the base 16 installed adjacent to the cassette mounting table 13 and mounts the semiconductor wafer W taken out from the cassette C1. The centering (centering) and orientation flat (orientation flat) directions are determined on the mounting table 2a.
[0016]
As shown in FIGS. 4 and 5, the wafer transfer mechanism 3 receives the semiconductor wafer W positioned by the wafer positioning unit 2 by the first polishing section (surface-side wafer cleaning section) 20 by the surface polishing chamber transfer mechanism 5. The
[0017]
The first to
[0018]
The
[0019]
Both ends of the first rodless cylinder 29 are fixed horizontally to one side surface of the
The
[0020]
The
[0021]
Both ends of the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
Both ends of the
Similarly to the
[0025]
The
Both ends of the
[0026]
The
The tip of the
[0027]
The
[0028]
As shown in FIG. 6, the
The
[0029]
As shown in FIG. 7, the surface polishing chamber transfer mechanism 5 includes a pair of
[0030]
On the other hand, the back surface polishing
[0031]
The
The rotary
The
[0032]
A rod-
Further, the turning positioning portion 65 includes a
[0033]
An
[0034]
The suction
[0035]
The
That is, the
[0036]
As shown in FIGS. 7 and 8, the front
[0037]
The polishing chamber
Further, the polishing chamber
[0038]
A through hole 81a is formed in the connecting
These polishing
[0039]
The polishing chamber
An intermediate
[0040]
The intermediate
[0041]
The polishing chamber top plate
Further, cleaning water is supplied onto the polishing chamber
[0042]
As shown in FIGS. 8 to 10, the front
[0043]
The drum driving means 91 is configured to move the polishing
[0044]
The drum
[0045]
The
The
[0046]
The drum
The drum
[0047]
The upper end portion of the
The
[0048]
In addition, the
[0049]
A
The
[0050]
In addition, between the
[0051]
The polishing liquid supply means 92 includes a plurality of
The polishing
[0052]
As shown in FIG. 3, the polishing liquid introducing means 106 includes a
[0053]
As shown in FIG. 11, the polishing
On the outer peripheral surface of the
[0054]
The polishing cloth 111 is formed by laminating a plurality of unit polishing cloths 111a formed in an annular shape with a non-woven fabric having a non-constant fiber orientation, and is formed into a cylindrical shape. It is attached in the inserted state.
An annular reinforcing
[0055]
The polishing cloth 111 has a compression rate set to 6 to 10%, and is set to a compression rate of 8% in this embodiment. Further, the thickness of the polishing pad 111 in the radial direction is set to about four times that of the semiconductor wafer W. For example, when the thickness of the semiconductor wafer W is 0.75 mm, the thickness is 3.0 mm.
The compression rate is based on JIS L-1096, and the thickness T 1 after 1 minute when the initial load W 0 is applied to the unit polishing cloth 111a is read, and simultaneously the load W 1 is increased to 1 minute. It is calculated by the following equation from a reading of the thickness T 2 of the post.
Compression rate (%) = (T 1 −T 2 ) / T 1 × 100
(W 0 = 300 g / cm 2 , W 1 = 1800 g / cm 2 )
[0056]
The holding
[0057]
As shown in FIG. 12, the
[0058]
The
On the side surface of the
[0059]
The hand rocking / rotating
The
[0060]
The storage
[0061]
The storage cassette C2 is set such that the mounting position of the semiconductor wafer W is such that the front and back surfaces thereof are parallel to the longitudinal direction of the
The
[0062]
Next, a semiconductor wafer chamfered surface polishing method in an embodiment of a semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus according to the present invention will be described with respect to a [wafer removal step], a [wafer positioning step], a [surface polishing step], and a [wafer reversal step] ], [Backside polishing step] and [Wafer storage step].
[0063]
[Wafer removal process]
First, the cassette C1 containing the semiconductor wafer W before the polishing process is set at a predetermined position on the cassette mounting table 13 so that the surface of the semiconductor wafer W faces downward.
[0064]
The
[0065]
[Wafer positioning process]
After the
[0066]
Then, the suction is released while the semiconductor wafer W is placed on the mounting table 2 a, and the semiconductor wafer W is opened and transferred to the wafer positioning unit 2.
Next, the wafer positioning unit 2 is driven to center the semiconductor wafer W on the mounting table 2a and determine the orientation flat, thereby positioning the semiconductor wafer W in a predetermined direction.
[0067]
[Surface polishing process]
Next, the
Then, the
[0068]
In this state, the
[0069]
With the
Then, the polishing
[0070]
In a state where the top plate opening 76a is opened, the
Further, in this state, the polishing
[0071]
Next, the pair of polishing
Further, by operating the
[0072]
In this state, the
[0073]
At this time, the polishing liquid supplied from the
[0074]
After finishing the polishing of the chamfered surface of the orientation flat, the other polishing
In other words, since the pair of polishing
[0075]
At this time, since the polishing pad 111 is slid along the chamfered surface in the direction toward the axis of the semiconductor wafer W, polishing is performed at the contact point between the polishing pad 111 and the chamfered surface M of the semiconductor wafer W as shown in FIG. Since the direction in which the cloth 111 moves (the direction of arrow A in the figure) and the direction in which the chamfered surface M of the semiconductor wafer W moves are orthogonal, the occurrence of circumferential streaks due to polishing is prevented.
[0076]
Furthermore, since the polishing cloth 111 is pressed against the chamfered surface M to be elastically deformed and slid, a raised portion 111b of the polishing cloth 111 that contacts the outer surface S of the semiconductor wafer W is formed, and the raised portion 111b is formed. Contacts the outer surface S in a pressed state and slides from the outer surface S toward the chamfered surface M. That is, the chamfered surface M is polished by the polishing cloth 111, and the outer surface S is also simultaneously polished without causing streaks in the circumferential direction.
[0077]
Also, the polishing liquid used during the above-described polishing flows down directly from the polishing
[0078]
The polishing liquid that has flowed down on the polishing
The polishing
[0079]
After the chamfered surface M on the front side is polished, the polishing
[0080]
While the chamfered surface M on the surface side of the semiconductor wafer W held by one
[0081]
In this state, the turning
[0082]
At the time of turning, the polishing liquid may fall on the polishing chamber
[0083]
The intermediate
[0084]
[Wafer reversal process]
After the surface-polished semiconductor wafer W is transferred above the
[0085]
After washing off the polishing liquid, the
In this state, the
[0086]
Next, the
In this state, the reversing
Then, the
[0087]
After the
After adsorbing the semiconductor wafer W, the
[0088]
[Back polishing process]
After the
[0089]
Thereafter, similarly to the front surface polishing step, the back surface polishing
Then, after the polishing of the chamfered surface on the back surface side is completed, the semiconductor wafer W held on the
[0090]
As in the surface polishing step, while the chamfered surface M on the back surface side of the semiconductor wafer W held on one
[0091]
In this state, the turning
[0092]
[Wafer storage process]
After transferring the back-polished semiconductor wafer W to above the
[0093]
After washing off the polishing liquid, the
[0094]
Next, the
Thereafter, the
[0095]
At this time, the
In this state, the upper surface of the semiconductor wafer W is sucked by the suction holes of the
Thereafter, the
[0096]
Next, the
In this state, the
[0097]
Further, the
Thereafter, the
[0098]
After a predetermined number of semiconductor wafers W are stored in the storage cassette C2 by the above steps, the
[0099]
Since the semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus includes the
[0100]
Further, by transferring the semiconductor wafer W whose chamfered surface M on the back surface side is polished in the back surface polishing chamber 7 to the
[0101]
Further, since the front
Further, since the front
[0102]
Furthermore, since the wafer transfer mechanism 3 includes a wafer reversing unit, the front side and the back side of the semiconductor wafer to be polished in the front surface polishing chamber and the rear surface polishing chamber are directed in the same direction by the wafer reversing unit. The polishing process on the front surface side and the back surface side can be performed by a polishing mechanism having the same configuration.
[0103]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
(1) According to the semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus of the present invention, since the front surface side cleaning chamber and the rear surface polishing chamber are provided separately from the front surface polishing chamber and the rear surface polishing chamber, the front surface side and the back surface side are provided. Each time the polishing of the chamfered surface is finished, the semiconductor wafer and the wafer suction disk are immediately cleaned in the front side wafer cleaning unit and the back side wafer cleaning unit, respectively. A trace is not left and high flatness can be maintained and a high-quality semiconductor wafer can be manufactured. In addition, since the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber are provided separately, each of the polishing processes is processed in parallel, and other semiconductor wafers are cleaned in parallel in the front surface side wafer cleaning section and the back surface side wafer cleaning section. By processing, a large amount of semiconductor wafers can be polished continuously and efficiently in a short time. Further, since the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber are separately provided from the front surface side wafer cleaning unit and the back surface side wafer cleaning unit, the reuse of each can be reduced by reducing the mutual mixing of the polishing liquid and the cleaning water. It is easy to reduce the running cost and the like.
[0104]
(2) According to the semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus of the present invention , since the wafer transport mechanism includes the wafer reversing means, the front surface side of the semiconductor wafer polished by the wafer reversing means in the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber. Since the front surface and the back surface are directed in the same direction, the polishing process on the front surface side and the back surface side can be performed by a polishing mechanism having the same configuration. Therefore, it is possible to reduce the cost of the polishing apparatus and improve the maintainability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 3 is a left side view showing an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a wafer transfer mechanism in an embodiment of a semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a wafer transfer mechanism in an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing first to fourth transfer units in an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a surface polishing chamber and a surface polishing mechanism in an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 9 is a partially cutaway plan view showing a surface polishing chamber and a surface polishing mechanism in an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a main part of a surface polishing mechanism in an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a polishing drum in one embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a wafer storage mechanism in an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
FIG. 13 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part for explaining polishing of a chamfered surface in an embodiment of a chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3
23 Second transfer unit (wafer reversing means)
24 Third delivery section (backside wafer cleaning section)
42 Reverse actuator M Chamfered surface W Semiconductor wafer
Claims (2)
前記半導体ウェーハを搬送するウェーハ搬送機構と、
前記半導体ウェーハの表面側および裏面側の面取り面にそれぞれ研磨を行う表面研磨室および裏面研磨室と、
前記ウェーハ搬送機構で搬送される半導体ウェーハを前記表面研磨室および前記裏面研磨室へ移送し研磨後にウェーハ搬送機構へとそれぞれ戻す表面研磨室移送機構および裏面研磨室移送機構とを備え、
前記表面研磨室移送機構には、半導体ウェーハを研磨時及び移送時に支持するとともに、前記半導体ウェーハの表面側面取り面研磨時に前記表面研磨室内に位置されるウェーハ吸着盤が設けられ、
前記裏面研磨室移送機構には、半導体ウェーハを研磨時及び移送時に支持するとともに、前記半導体ウェーハの裏面側面取り面研磨時に前記裏面研磨室内に位置されるウェーハ吸着盤が設けられ、
前記ウェーハ搬送機構には、前記表面研磨室移送機構で前記ウェーハ吸着盤によって保持して前記表面研磨室から移送される表面研磨済みの半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤を洗浄水で満たされた水槽中に水没状態で位置させるとともに、前記ウェーハ吸着盤を回転させ、半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤に付着している研磨液を洗い落として洗浄する表面側ウェーハ洗浄部と、
前記裏面研磨室移送機構で前記ウェーハ吸着盤によって保持して前記裏面研磨室から移送される裏面研磨済みの半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤を洗浄水で満たされた水槽中に水没状態で位置させるとともに、前記ウェーハ吸着盤を回転させ、半導体ウェーハおよび前記ウェーハ吸着盤に付着している研磨液を洗い落として洗浄する裏面側ウェーハ洗浄部とが設けられたことを特徴とする半導体ウェーハの面取り面研磨装置。A semiconductor wafer chamfered surface polishing apparatus for supplying a polishing liquid to a chamfered surface formed on a peripheral edge of a semiconductor wafer and sliding the polishing cloth in a pressed state to polish the chamfered surface,
A wafer transfer mechanism for transferring the semiconductor wafer;
A front surface polishing chamber and a back surface polishing chamber for polishing the chamfered surfaces on the front surface side and the back surface side of the semiconductor wafer, respectively;
A front surface polishing chamber transfer mechanism and a back surface polishing chamber transfer mechanism that transfer the semiconductor wafer transferred by the wafer transfer mechanism to the front surface polishing chamber and the back surface polishing chamber and return to the wafer transfer mechanism after polishing, respectively.
The surface polishing chamber transfer mechanism is provided with a wafer suction disk that supports a semiconductor wafer at the time of polishing and transfer and is positioned in the surface polishing chamber at the time of surface chamfering polishing of the semiconductor wafer,
The backside polishing chamber transfer mechanism is provided with a wafer suction disk that is supported during polishing and transfer of the semiconductor wafer and is positioned in the backside polishing chamber during backside chamfering polishing of the semiconductor wafer,
The said wafer transport mechanism, filled the surface polishing chamber transferor up of the wafer the surface polishing chamber or al transfer surface being polished of the semiconductor wafer and the wafer suction plate and held by a suction disc with wash water together are positioned in a submerged state in a water bath, and the wafer suction disc is rotated, the surface-side wafer cleaning unit for washing washed off the polishing solution adhering to the semiconductor wafer and the wafer suction disc,
It is positioned in a submerged state in a water bath filled with cleaning water back surface polished of the semiconductor wafer and the wafer suction cups that are transported to the front Symbol backside polishing chamber held by the wafer suction disc at the back grinding chamber transport mechanism In addition, a chamfered surface polishing of a semiconductor wafer is provided , wherein the wafer suction disk is rotated, and a semiconductor wafer and a back-side wafer cleaning unit for cleaning the semiconductor wafer and the polishing liquid adhering to the wafer suction disk are washed away. apparatus.
前記ウェーハ搬送機構は、前記表面研磨室移送機構で前記表面研磨室から移送される半導体ウェーハを受けて反転させ前記裏面研磨室移送機構に渡すウェーハ反転手段を備えていることを特徴とする半導体ウェーハの面取り面研磨装置。The chamfered surface polishing apparatus for a semiconductor wafer according to claim 1,
The wafer transfer mechanism includes a wafer reversing unit that receives and inverts the semiconductor wafer transferred from the front surface polishing chamber by the front surface polishing chamber transfer mechanism and passes it to the back surface polishing chamber transfer mechanism. Chamfered surface polishing equipment.
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