JP2003053645A - ウェハ外周部研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各個毎に機械を扱うこと無く全体として一つ
の装置として扱うことができ、設置のための無駄な空間
が少なく、設置現場での作業が少なくて済むようなウェ
ハ外周部研磨装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 ウェハ外周部研磨装置１のウェハカセッ
ト供給排出ユニット２は上段、中段、下段からなる棚状
構造を有している。上段の供給棚２１には加工前のウェ
ハＷを装填したウェハカセット２１１がウェハＷを水平
状態にして置かれ、ここからウェハ外周部研磨装置１内
に取り込まれて、鏡面研磨される。下段の排出棚２３は
鏡面研磨が終了したウェハＷが、ウェハカセット２１１
に納められて排出位置に押し出されてくる。このときウ
ェハＷは垂直状態であり、これを納めるウェハカセット
２１１とともに、水を張った水槽２３１内に浸漬されて
いる。中段にはウェハＷを予め定められた方向に向ける
ためのアライメント手段２２が納められている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハの外
周部を鏡面研磨するための装置、すなわち、半導体ウェ
ハの円周の円周ベベル面、円周端面、及び、ノッチ部に
設けられたノッチベベル面とノッチ端面を単独の装置に
おいて鏡面研磨するためのウェハ外周部研磨装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハには位置決めのための切り
込みすなわちノッチが形成され、ノッチの部分を含んで
半導体ウェハの外周部、つまり全輪郭、にわたって縁の
角部を落とすことによりベベル面が形成される。図１
（ａ）は、半導体ウェハの平面図、図１（ｂ）は半導体
ウェハＷの部分断面図である。又、図２は、拡大したノ
ッチＮの周辺を示す斜視図である。半導体ウェハのパタ
ーン形成面Ｓｐ、円周ベベル面Ｓｂ及び円周端面（外周
をなす筒面）Ｓｃは、そのままでは後の工程における塵
埃発生の原因となるため、ノッチＮのノッチベベル面ノ
ッチ端面を含めて、研磨によって鏡面加工される。

【０００３】従来、円周端面と円周ベベル面とを鏡面研
磨するための機械と、ノッチベベル面とノッチ端面とを
鏡面研磨するための機械とは、それぞれ別の機械として
設置され、これらをウェハを搬送するための搬送装置に
よって結び付けている。現場（半導体製造工場）におい
ては各機械を正確な位置に設置することが困難なため、
設置位置と搬送動作範囲を考慮に入れながら、現場あわ
せで搬送装置を設置しなければならない。このため、設
置現場での作業量、作業時間が多くなり大変煩わしいも
のである。

【０００４】更に、ウェハ外周部（円周部、ノッチ部）
の鏡面研磨は一連の作業であるにもかかわらず、各機械
の設置位置によってウェハを搬入する搬入口の位置と外
周部研磨後搬出する搬出口との関係位置が異なるため、
機械群を全体としてみたとき半導体製造装置毎に多様で
ある。また、そのため各機械、つまり各研磨機械、搬送
装置、その他アライメント装置などの配置にはどうして
も無駄な空間が生じることになり広い設置面積が必要と
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
装置の問題に鑑み、各個毎に機械を扱うこと無く全体と
して一つの装置として扱うことができ、設置のための無
駄な空間が少なく、設置現場での作業が少なくて済むよ
うなウェハ外周部研磨装置を提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の手段によ
って上記課題を解決する。すなわち、第１番目の発明の
解決手段は、機枠と、上記機枠内に配置されたウェハカ
セット供給排出ユニットと、上記機枠内に配置されたウ
ェハノッチ研磨ユニットと、上記機枠内に配置されたウ
ェハ円周部研磨ユニットと、単数あるいは複数のサブユ
ニットからなる内部搬送ユニットと、を備えたウェハ外
周部研磨装置であって、上記ウェハカセット供給排出ユ
ニットは、ウェハをこのウェハ外周部研磨装置に供給す
るために、ウェハが納められたウェハカセットを載置す
るための供給棚と、上記ウェハカセットから取り出され
たウェハをそのノッチが予め定められた方向を向くよう
に方向付けるためのアライメント手段と、このウェハ外
周部研磨装置における研磨が終了したウェハを排出する
ための排出棚と、を備えたウェハカセット供給排出ユニ
ットであり、上記ウェハノッチ研磨ユニットは、ウェハ
に設けられたノッチのノッチベベル面とノッチ端面を鏡
面加工するためのウェハノッチ研磨ユニットであり、上
記ウェハ円周部研磨ユニットはウェハの円周部に設けら
れた円周ベベル面と円周端面を鏡面研磨するためのウェ
ハ円周部研磨ユニットであり、上記内部搬送ユニット
は、上記供給棚に置かれたウェハカセットからウェハを
取り出して、上記アライメント手段上に載置するための
搬送と、上記アライメント手段によって方向付けされた
ウェハを、このアライメント手段から上記ウェハノッチ
研磨ユニット上に載置するための搬送と、上記ウェハノ
ッチ研磨ユニットからウェハを取り上げ、上記ウェハ円
周部研磨ユニット上に載置するための搬送と、上記ウェ
ハ円周部研磨ユニットからウェハを取り上げ、これを排
出棚上に載置するための搬送とを行う機能を有する。

【０００７】第２番目の発明の解決手段は、機枠と、上
記機枠内に配置されたウェハカセット供給排出ユニット
と、上記機枠内に配置されたウェハノッチ研磨ユニット
と、上記機枠内に配置されたウェハ円周部研磨ユニット
と、単数あるいは複数のサブユニットからなる内部搬送
ユニットと、を備えたウェハ外周部研磨装置であって、
上記ウェハカセット供給排出ユニットは、ウェハをこの
ウェハ外周部研磨装置に供給するために、ウェハが納め
られたウェハカセットをウェハが略水平の状態で載置す
るための供給棚と、上記ウェハカセットから取り出され
たウェハをそのノッチが予め定められた方向を向くよう
に方向付けるためのアライメント手段と、このウェハ外
周部研磨装置における研磨が終了したウェハを排出する
ための排出棚と、を備えたウェハカセット供給排出ユニ
ットであり、上記ウェハノッチ研磨ユニットは、ウェハ
に設けられたノッチのノッチベベル面とノッチ端面を鏡
面加工するためのウェハノッチ研磨ユニットであり、上
記ウェハ円周部研磨ユニットはウェハの円周部に設けら
れた円周ベベル面と円周端面を鏡面研磨するためのウェ
ハ円周部研磨ユニットであり、上記内部搬送ユニット
は、上記供給棚に置かれたウェハカセットからウェハを
取り出して、上記アライメント手段上に載置するための
搬送と、上記アライメント手段によって方向付けされた
ウェハを、このアライメント手段から上記ウェハノッチ
研磨ユニット上に載置するための搬送と、上記ウェハノ
ッチ研磨ユニットからウェハを取り上げ、上記ウェハ円
周部研磨ユニット上に載置するための搬送と、上記ウェ
ハ円周部研磨ユニットからウェハを取り上げ、これを排
出棚上に載置するための搬送とを行う機能を有してお
り、上記排出棚は、ウェハカセットとその内部に略垂直
に納められるウェハとともに水中に浸漬するための水槽
であり、研磨を終えたウェハをこのウェハカセットに納
めるための位置とこのウェハを納めたウェハカセットを
取り出すための排出位置との間を移動可能である。

【０００８】第３番目の発明の解決手段は、機枠と、上
記機枠内に配置されたウェハカセット供給排出ユニット
と、上記機枠内に配置されたウェハノッチ研磨ユニット
と、上記機枠内に配置されたウェハ円周部研磨ユニット
と、単数あるいは複数のサブユニットからなる内部搬送
ユニットと、を備えたウェハ外周部研磨装置であって、
上記ウェハカセット供給排出ユニットは、ウェハをこの
ウェハ外周部研磨装置に供給するために、ウェハが納め
られたウェハカセットを載置するための供給棚と、上記
ウェハカセットから取り出されたウェハをそのノッチが
予め定められた方向を向くように方向付けるためのアラ
イメント手段と、このウェハ外周部研磨装置における研
磨が終了したウェハを排出するための排出棚と、を備え
たウェハカセット供給排出ユニットであり、上記ウェハ
ノッチ研磨ユニットは、ウェハに設けられたノッチのノ
ッチベベル面とノッチ端面を鏡面加工するためのウェハ
ノッチ研磨ユニットであり、上記ウェハ円周部研磨ユニ
ットはウェハの円周部に設けられた円周ベベル面と円周
端面を鏡面研磨するためのウェハ円周部研磨ユニットで
あり、上記内部搬送ユニットは、上記供給棚に置かれた
ウェハカセットからウェハを取り出して、上記アライメ
ント手段上に載置するための搬送と、上記アライメント
手段によって方向付けされたウェハを、このアライメン
ト手段から上記ウェハノッチ研磨ユニット上に載置する
ための搬送と、上記ウェハノッチ研磨ユニットからウェ
ハを取り上げ、上記ウェハ円周部研磨ユニット上に載置
するための搬送と、上記ウェハ円周部研磨ユニットから
ウェハを取り上げ、これを排出棚上に載置するための搬
送とを行う機能を有しており、上記機枠内には、ウェハ
ノッチ研磨ユニット及び上記ウェハ円周部研磨ユニット
にそれぞれスラリーを供給するための第１スラリー供給
装置及び第２スラリー供給装置が備えられており、各ス
ラリー供給装置は、上記内部搬送システムの搬送動作の
障害とならない位置に退避可能である。

【０００９】第４番目の発明の解決手段は、機枠と、上
記機枠内に配置されたウェハカセット供給排出ユニット
と、上記機枠内に配置されたウェハノッチ研磨ユニット
と、上記機枠内に配置されたウェハ円周部研磨ユニット
と、第１搬送ユニット、第２搬送ユニット、及び第３搬
送ユニットをサブユニットとする内部搬送ユニットと、
を備えたウェハ外周部研磨装置であって、上記ウェハカ
セット供給排出ユニットは、ウェハをこのウェハ外周部
研磨装置に供給するために、ウェハが納められたウェハ
カセットを載置するための供給棚と、上記ウェハカセッ
トから取り出されたウェハをそのノッチが予め定められ
た方向を向くように方向付けるためのアライメント手段
と、このウェハ外周部研磨装置における研磨が終了した
ウェハを排出するための排出棚と、を備えたウェハカセ
ット供給排出ユニットであり、上記ウェハノッチ研磨ユ
ニットは、ウェハに設けられたノッチのノッチベベル面
とノッチ端面を鏡面加工するためのウェハノッチ研磨ユ
ニットであり、上記ウェハ円周部研磨ユニットはウェハ
の円周部に設けられた円周ベベル面と円周端面を鏡面研
磨するためのウェハ円周部研磨ユニットであり、上記第
１搬送ユニットは、上記供給棚に置かれたウェハカセッ
トからウェハを取り出して、上記アライメント手段上に
載置するための搬送と、上記アライメント手段によって
方向付けされたウェハを、このアライメント手段から上
記ウェハノッチ研磨ユニット上に載置するための搬送
と、上記第３搬送ユニットからウェハを受け取り、上記
排出棚に載置するための搬送と、を行う機能を有し、上
記第２搬送ユニットは、上記ウェハノッチ研磨ユニット
からウェハを取り上げ、上記ウェハ円周部研磨ユニット
上に載置するための搬送を行う機能を有し、上記第３搬
送ユニットは、上記ウェハ円周部研磨ユニットからウェ
ハを取り上げ、上記第１搬送ユニットにこれを受け渡す
ために搬送する機能を有している。

【００１０】第５番目の発明の解決手段は、第４番目の
発明のウェハ外周部研磨装置において、上記第１搬送ユ
ニットを、極座標形搬送ロボットとしたものである。

【００１１】第６番目の発明の解決手段は、第４番目の
発明のウェハ外周部研磨装置において、上記第２搬送ユ
ニットは、機枠の上部に取り付けられ、上記ウェハノッ
チ研磨ユニットの上方と上記ウェハ円周部研磨ユニット
の上方との間で直進移動可能であり、更にウェハを把持
するための上下動可能なウェハ把持部を備えている。

【００１２】第７番目の発明の解決手段は、第４番目の
発明のウェハ外周部研磨装置において、上記第３搬送ユ
ニットは、上記ウェハ円周部研磨ユニットからウェハを
取り上げるために上下動可能であり、上記第１搬送ユニ
ットにウェハを受け渡すための位置とこのウェハ円周部
研磨ユニットとの間を旋回可能である。

【００１３】第８番目の発明の解決手段は、第１番目か
ら第７番目までのウェハ外周部研磨装置において、上記
ウェハカセット供給排出ユニットは、上段、中段、及
び、下段からなり、上記供給棚、上記アライメント手
段、及び、上記排出棚は、それぞれ上段、中段、及び、
下段に配置されている。

【００１４】第９番目の発明の解決手段は、第１番目か
ら第８番目までのウェハ外周部研磨装置において、上記
ウェハは、上記ノッチに代えてオリエンテーションフラ
ットを持つウェハであり、上記ウェハノッチ研磨ユニッ
トは、これに代えて、オリエンテーションフラットを鏡
面研磨するためのオリエンテーションフラット研磨ユニ
ットが用いられる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図３は、本発明の実施例のウェハ
外周部研磨装置の一例を示す外観図である。この図に示
されるように、この実施形態のウェハ外周部研磨装置１
は、ほぼ全体を機枠１０によって覆われており、その一
箇所でウェハカセット供給排出ユニット２が一部を覗か
せている。

【００１６】ウェハ外周部研磨装置１は、他の装置を含
めた全体を制御するための制御装置によって制御される
ほかに、機枠１０の外面には適宜の高さ位置に操作盤１
１及び表示装置１２が設けられており、オペレーターが
これを手動で操作することが可能になっている。複数の
透明窓１３は、このウェハ外周部研磨装置１の動作状況
を適宜外部から観察するための窓であり、修理、調整等
のため取り外し可能となっている。

【００１７】ウェハカセット供給排出ユニット２は上
段、中段、下段からなる棚状構造を有している。上段の
供給棚２１には加工前のウェハＷを装填したウェハカセ
ット２１１がウェハＷを略水平状態にして置かれ、ここ
からウェハ外周部研磨装置１内に取り込まれて、鏡面研
磨される。下段の排出棚２３は鏡面研磨が終了したウェ
ハＷが、ウェハカセット２１１に納められて排出位置
（図３の状態）に押し出されてくる。このときウェハＷ
は略垂直状態であり、これを納めるウェハカセット２１
１とともに、水を張った水槽２３１内に浸漬されてい
る。中段にはウェハＷを予め定められた方向に向けるた
めのアライメント手段２２が納められている。

【００１８】このように本発明では、ウェハカセット供
給排出ユニット２を上段、中段、下段から構成し、それ
ぞれ鏡面加工前のウェハＷを納めたウェハカセット２１
１、アライメント手段２２、鏡面加工を終了したウェハ
Ｗを納めたウェハカセット２１１のための空間とするこ
とにより、無駄な空間をなくして設置面積を少なくして
おり、更に実質的に同じ場所で出入りすることにより、
装置の設置構造を簡単にしている。

【００１９】図４は、ウェハ外周部研磨装置１の概要を
説明するための平面図である。機枠１０内には、ウェハ
カセット供給排出ユニット２、ウェハノッチ研磨ユニッ
ト３、ウェハ円周部研磨ユニット４、内部搬送ユニッ
ト、２つのスラリー供給装置（第１スラリー供給装置８
１、第２スラリー供給装置８２）が配置されており、各
ユニットは、機枠１０の所定の位置に取り付けられてい
る。なお、この例では、後述するように内部搬送ユニッ
トが、３つの搬送ユニット、すなわち、第１搬送ユニッ
ト５１、第２搬送ユニット５２、及び、第３搬送ユニッ
ト５３から構成されている。

【００２０】ウェハＷの移動の概略は以下のとおりであ
る。矢印で示すようにウェハＷは、場所Ａ（ウェハカセ
ット供給排出ユニット２の在る場所）においてウェハカ
セット２１１から取り出され、アライメント手段２２に
より向きを整えられてから、場所Ｂ（ウェハノッチ研磨
ユニット３の在る場所）に移される。場所Ｂではノッチ
の研磨が行われる。ここで研磨されるウェハの部位は図
２に示す上下のノッチベベル面Ｓｂｎ及びノッチ端面Ｓ
ｃｎである。その後場所Ｃ（ウェハ円周部研磨ユニット
４の在る場所）に移される。場所Ｃでは、円周部、つま
り図２に示すように上下の円周ベベル面Ｓｂ及び円周端
面Ｓｃの研磨が行われる。ついで、場所Ｄに移され、こ
こで比喩的に言えば手渡しされて最初の場所Ａ（上下位
置は異なる）に返される。

【００２１】以下、各ユニット毎の具体的な動作あるい
は機能を説明する。図５にはウェハカセット供給排出ユ
ニット２と第１搬送ユニット５１の要部が示されてい
る。第１搬送ユニット５１は、真空吸着盤を備えた極座
標形の搬送ロボットで構成されており、アーム先端に付
けられた吸着盤５１１によってウェハカセット供給排出
ユニット２の上段のウェハカセット２１１から略水平状
態に置かれたウェハＷを引き出す。引き出されたウェハ
Ｗは略水平姿勢のまま中段のアライメント手段２２に装
填される。

【００２２】アライメント手段２２は、装填されたウェ
ハＷをゆっくりと回転させ、そのノッチが所定の位置に
至ったことを検出器（不図示）により検知すると回転を
停止する。あるいはウェハＷの外周に適宜の力でピンを
押し当てておき、回転中にピンがノッチに嵌り込むこと
によりウェハの回転が停止する。その他任意の機構によ
ってウェハＷを停止させることにより、ウェハＷのノッ
チは予め決められた方向に向けられる。

【００２３】次に、こうして方向が決まったウェハＷ
は、同じ第１搬送ユニット５１によって吸引把持されて
アライメント手段２２から取り外され、第１搬送ユニッ
ト５１を挟んで反対側にある場所Ｂのウェハノッチ研磨
ユニット３のテーブル３４上に装填される。ウェハノッ
チ研磨ユニット３には、例えば、特開平８−１６８９４
７号公報、あるいは特願２００１−１８６５２３号に開
示されるような多くの形式の中から適宜の装置を選択す
ることができる。

【００２４】図６及び図７を用いてウェハノッチ研磨ユ
ニット３の一例を簡単に説明する。図６はテーブル３４
の３つの傾斜状態を示す斜視図であり、図７は主軸台３
３と２つの研磨ディスクの部分拡大図である。ウェハノ
ッチ研磨ユニット３は、上記テーブル３４と、主軸台３
３を備えており、主軸台３３の回転スピンドルに取り付
けられた研磨ディスク３１及び研磨ディスク３２によっ
て研磨を行う。２つの研磨ディスクの先端は互いに異な
る角度α及びβに成形されており、小さい角度αを備え
る研磨ディスク３１はノッチ端面Ｓｃｎを、また、大き
い角度βを備える研磨ディスク３２はノッチベベル面Ｓ
ｂｎを鏡面研磨するためのものである。各研磨ディスク
は主軸台３３を主軸方向に移動させることにより研磨領
域にもたらされる。

【００２５】テーブル３４は図６の点線で示されるよう
に３つの角度位置をとることができ、２つの傾斜位置で
上下のノッチベベル面Ｓｂｎが、また水平位置でノッチ
端面Ｓｃｎが鏡面研磨される。研磨作業時には、それま
で退避位置（図４における実線）にあった第１スラリー
供給装置８１が旋回して研磨部にスラリーを供給する。
研磨が終了すると搬送動作の障害とならない最初の位置
に旋回して退避する。

【００２６】ノッチの鏡面研磨が終了したウェハＷは第
２搬送ユニット５２によって場所Ｃに搬送される。図８
は、第２搬送ユニット５２、ウェハノッチ研磨ユニット
３、及び、ウェハ円周部研磨ユニット４の概要を示す説
明図である。この例では第２搬送ユニット５２が直線走
行形の搬送ユニットであり、機枠１０の天井に設けられ
た直線軌道５２１とこの下に懸垂して走行する走行体５
２２を備えている。

【００２７】走行体５２２は上下動可能な把持軸５２３
と、その先端（下端）に設けられた３つの把持爪からな
る把持部５２４を備えている。走行体５２２はウェハノ
ッチ研磨ユニット３とウェハ円周部研磨ユニット４との
上方位置に移動することができる。走行体５２２はウェ
ハノッチ研磨ユニット３上において把持軸５２３を降下
させ、テーブル３４上にあるノッチの研磨が終了したウ
ェハＷをその外周で把持し、再び把持軸５２３を上昇さ
せ、直線軌道５２１に沿ってウェハ円周部研磨ユニット
４上まで移動し、降下し、把持したウェハＷをウェハ円
周部研磨ユニット４の回転テーブル４５上に載せる。

【００２８】なお、このとき第２スラリー供給装置８２
はウェハ搬送の障害とならない図４に示す位置に退避し
ており、研磨時には、図４の点線の位置に旋回してスラ
リーを供給する。

【００２９】回転テーブル４５は真空チャックを有して
おりウェハＷはこれにより固定されて回転される。ウェ
ハ円周部研磨ユニット４は、回転テーブル４５の周囲に
３つあるいはそれ以上の半円筒形の第１研磨工具４１、
第２研磨工具４２、第３研磨工具４３を有している。第
１研磨工具４１は下側の円周ベベル面Ｓｂを、第２研磨
工具４２は円周端面Ｓｃを、また、第３研磨工具４３は
上側の円周ベベル面Ｓｂを押しつけて研磨するため、そ
れぞれの被研磨面の曲率にほぼ沿った反りのある研磨面
を持っている。ウェハ搬送時には干渉を避けるため各研
磨工具は非研磨位置に退避している。

【００３０】円周ベベル面Ｓｂと円周端面Ｓｃの鏡面研
磨が終了すると、各研磨工具４１、４２、４３は図７の
点線の位置にまで退避し、第３搬送ユニット５３によっ
て回転テーブル４５からウェハＷが取り外される。図９
は、第３搬送ユニット５３によってウェハ円周部研磨ユ
ニット４からウェハＷが取り外され、第１搬送ユニット
５１に渡されるまでを説明するための説明図である。

【００３１】第３搬送ユニットは、機枠１０の天井にそ
の基部が固定された旋回式の搬送装置であり、上下動可
能であるとともに旋回可能な旋回アーム５３２を備えて
いる。旋回アーム５３２の先端には第２搬送ユニットの
把持部５２４と同様な構造のチャック５３３が設けられ
ており、ウェハＷの取り外し時には、旋回アーム５３２
が下降してチャック５３３がウェハＷをその外周で把持
する。ウェハＷが把持されると再度旋回アーム５３２が
上昇し、ついでウェハＷが場所Ｄに来るように旋回す
る。

【００３２】一方、第１搬送ユニット５１も旋回し、そ
の吸着盤５１１を上向きにして場所Ｄ、つまりチャック
５３３の下方にくる。ここで、ウェハＷは、チャック５
３３から吸着盤５１１へと持ち替えられる。なお、この
ように手渡し形式によらず、中間的な載置台を設け、チ
ャック５３３から一旦この載置台に置き、置かれたウェ
ハＷを新ためて吸着盤５１１が把持するようにすること
もできる。

【００３３】第１搬送ユニット５１に手渡されたウェハ
Ｗは、第１搬送ユニット５１が旋回することにより場所
Ａに至る。図１０は、全ての鏡面研磨が終了したウェハ
Ｗが場所Ａにおいて排出される様を説明するための説明
図である。ウェハカセット供給排出ユニット２の下段、
つまり排出棚２３には水槽２３１が置かれ、水槽２３１
は装置奥側（図１０、左側）と排出側（図１０、右側）
の位置間を移動できる。水槽２３１内には水が張られて
おり、排出用のウェハカセット２１１が上向き姿勢で浸
漬されている。

【００３４】第１搬送ユニット５１はそれ自体が旋回す
ることによって場所Ａに至るとともに吸着盤５１１を略
垂直な姿勢にする。これによりウェハＷも略垂直姿勢に
なり、垂直姿勢を保ったまま吸着盤５１１が下降しウェ
ハカセット２１１の空の場所にウェハＷを収納する。ウ
ェハカセット２１１が満杯あるいは予定の枚数納められ
ると水槽２３１は排出側（右側）に移動され、そこから
他の搬送装置あるいは人手によりウェハ外周部研磨装置
１から排出される。

【００３５】これまでの説明では、ウェハＷはノッチを
有するものとして説明したが、ノッチに代えてオリエン
テーションフラットを持つようなウェハも知られてお
り、このようなウェハに対しても本発明のウェハ外周部
研磨装置を適用することが可能である。この場合、上記
ウェハノッチ研磨ユニットは、これに代えて、オリエン
テーションフラットを研磨するためのオリエンテーショ
ンフラット研磨ユニットとすればよい。

【００３６】鏡面研磨を終えたウェハＷはスラリーが付
着している。そのまま長時間放置して乾燥するとこのス
ラリーは非常に除去がしにくくなる。一つのウェハカセ
ット２１１内には多数のウェハＷが収納されており、全
てのウェハＷの研磨を終了するまでの間に生じる乾燥を
防ぐ意味で、本実施例では鏡面研磨を終了したウェハＷ
を水中に浸漬するようにしている。

【００３７】このウェハ外周部研磨装置は、各個毎に機
械を扱うこと無く全体として一つの装置として扱うこと
ができ、設置のための無駄な空間が少なく、設置現場で
の作業が少なくて済む。更に、従来のように現場あわせ
で設置位置と搬送動作範囲を考慮に入れながら搬送装置
を設置する必要がないので、設置現場での作業量、作業
時間を短縮能率化することができる。更に、ウェハカセ
ット供給排出ユニットの一箇所でウェハが搬入搬出され
それぞれのための空間が共用されるので、装置の設置面
積を少なくすることができる。更に、ウェハカセット供
給排出ユニットは３段構造とされ、上中下段をそれぞれ
ウェハ供給、アライメント、ウェハ排出に使用するた
め、設置面積を少なくすることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明のウェハ外周部研磨装置は、各個
毎に機械を扱うこと無く全体として一つの装置として扱
うことができ、設置のための無駄な空間が少なく、設置
現場での作業が少なくて済むという効果を奏する。更
に、従来のように現場あわせで設置位置と搬送動作範囲
を考慮に入れながら搬送装置を設置する必要がないの
で、設置現場での作業量、作業時間を短縮能率化するこ
とができるという効果を奏する。更に、ウェハカセット
供給排出ユニットの一箇所でウェハが搬入搬出されそれ
ぞれのための空間が共用されるので、装置の設置面積を
少なくすることができるという効果を奏する。更に、ウ
ェハカセット供給排出ユニットは３段構造とされ、上中
下段をそれぞれウェハ供給、アライメント、ウェハ排出
に使用するため、設置面積を少なくすることができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（ａ）は、半導体ウェハの平面図、同
（ｂ）は半導体ウェハＷの部分断面図である。

【図２】拡大したノッチＮの周辺を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例のウェハ外周部研磨装置の一例
を示す外観図である。

【図４】上記ウェハ外周部研磨装置の概要を説明するた
めの平面図である。

【図５】ウェハカセット供給排出ユニット２と第１搬送
ユニット５１の要部を説明するための説明図である。

【図６】テーブル３４の３つの傾斜状態を示す斜視図で
ある。

【図７】主軸台３３と２つの研磨ディスクの部分拡大図
である。

【図８】第２搬送ユニット５２、ウェハノッチ研磨ユニ
ット３、及び、ウェハ円周部研磨ユニット４の概要を示
す説明図である。

【図９】第３搬送ユニット５３によってウェハ円周部研
磨ユニット４からウェハＷが取り外され、第１搬送ユニ
ット５１に渡されるまでを説明するための説明図であ
る。

【図１０】全ての鏡面研磨が終了したウェハＷが場所Ａ
において排出される様を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ ウェハ外周部研磨装置 ２ ウェハカセット供給排出ユニット ３ ウェハノッチ研磨ユニット ４ ウェハ円周部研磨ユニット １０ 機枠 １１ 操作盤 １２ 表示装置 １３ 透明窓 ２１ 供給棚 ２２ アライメント手段 ２３ 排出棚 ３１、３２ 研磨ディスク ３３ 主軸台 ３４ テーブル ４１ 第１研磨工具 ４２ 第２研磨工具 ４３ 第３研磨工具 ４５ 回転テーブル ５１ 第１搬送ユニット ５２ 第２搬送ユニット ５３ 第３搬送ユニット ８１ 第１スラリー供給装置 ８２ 第２スラリー供給装置 ２１１ ウェハカセット ２３１ 水槽 ５１１ 吸着盤 ５２１ 直線軌道 ５２２ 走行体 ５２３ 把持軸 ５２４ 把持部 ５３２ 旋回アーム ５３３ チャック Ｎ ノッチ Ｗ 半導体ウェハ Ｓｂ 円周ベベル面 Ｓｃ 円周端面 Ｓｐ パターン形成面 Ｓｂｎ ノッチベベル面 Ｓｃｎ ノッチ端面

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機枠と、 上記機枠内に配置されたウェハカセット供給排出ユニッ
   トと、 上記機枠内に配置されたウェハノッチ研磨ユニットと、 上記機枠内に配置されたウェハ円周部研磨ユニットと、 単数あるいは複数のサブユニットからなる内部搬送ユニ
   ットと、を備えたウェハ外周部研磨装置であって、 上記ウェハカセット供給排出ユニットは、 ウェハをこのウェハ外周部研磨装置に供給するために、
   ウェハが納められたウェハカセットを載置するための供
   給棚と、 上記ウェハカセットから取り出されたウェハをそのノッ
   チが予め定められた方向を向くように方向付けるための
   アライメント手段と、 このウェハ外周部研磨装置における研磨が終了したウェ
   ハを排出するための排出棚と、を備えたウェハカセット
   供給排出ユニットであり、 上記ウェハノッチ研磨ユニットは、ウェハに設けられた
   ノッチのノッチベベル面とノッチ端面を鏡面加工するた
   めのウェハノッチ研磨ユニットであり、 上記ウェハ円周部研磨ユニットはウェハの円周部に設け
   られた円周ベベル面と円周端面を鏡面研磨するためのウ
   ェハ円周部研磨ユニットであり、 上記内部搬送ユニットは、 上記供給棚に置かれたウェハカセットからウェハを取り
   出して、上記アライメント手段上に載置するための搬送
   と、 上記アライメント手段によって方向付けされたウェハ
   を、このアライメント手段から上記ウェハノッチ研磨ユ
   ニット上に載置するための搬送と、 上記ウェハノッチ研磨ユニットからウェハを取り上げ、
   上記ウェハ円周部研磨ユニット上に載置するための搬送
   と、 上記ウェハ円周部研磨ユニットからウェハを取り上げ、
   これを排出棚上に載置するための搬送とを行う機能を有
   することを特徴とするウェハ外周部研磨装置。
2. 【請求項２】 機枠と、 上記機枠内に配置されたウェハカセット供給排出ユニッ
   トと、 上記機枠内に配置されたウェハノッチ研磨ユニットと、 上記機枠内に配置されたウェハ円周部研磨ユニットと、 単数あるいは複数のサブユニットからなる内部搬送ユニ
   ットと、を備えたウェハ外周部研磨装置であって、 上記ウェハカセット供給排出ユニットは、 ウェハをこのウェハ外周部研磨装置に供給するために、
   ウェハが納められたウェハカセットをウェハが略水平の
   状態で載置するための供給棚と、 上記ウェハカセットから取り出されたウェハをそのノッ
   チが予め定められた方向を向くように方向付けるための
   アライメント手段と、 このウェハ外周部研磨装置における研磨が終了したウェ
   ハを排出するための排出棚と、を備えたウェハカセット
   供給排出ユニットであり、 上記ウェハノッチ研磨ユニットは、ウェハに設けられた
   ノッチのノッチベベル面とノッチ端面を鏡面加工するた
   めのウェハノッチ研磨ユニットであり、 上記ウェハ円周部研磨ユニットはウェハの円周部に設け
   られた円周ベベル面と円周端面を鏡面研磨するためのウ
   ェハ円周部研磨ユニットであり、 上記内部搬送ユニットは、 上記供給棚に置かれたウェハカセットからウェハを取り
   出して、上記アライメント手段上に載置するための搬送
   と、 上記アライメント手段によって方向付けされたウェハ
   を、このアライメント手段から上記ウェハノッチ研磨ユ
   ニット上に載置するための搬送と、 上記ウェハノッチ研磨ユニットからウェハを取り上げ、
   上記ウェハ円周部研磨ユニット上に載置するための搬送
   と、 上記ウェハ円周部研磨ユニットからウェハを取り上げ、
   これを排出棚上に載置するための搬送とを行う機能を有
   しており、 上記排出棚は、ウェハカセットとその内部に略垂直に納
   められるウェハとともに水中に浸漬するための水槽であ
   り、研磨を終えたウェハをこのウェハカセットに納める
   ための位置とこのウェハを納めたウェハカセットを取り
   出すための排出位置との間を移動可能であることを特徴
   とするウェハ外周部研磨装置。
3. 【請求項３】 機枠と、 上記機枠内に配置されたウェハカセット供給排出ユニッ
   トと、 上記機枠内に配置されたウェハノッチ研磨ユニットと、 上記機枠内に配置されたウェハ円周部研磨ユニットと、 単数あるいは複数のサブユニットからなる内部搬送ユニ
   ットと、を備えたウェハ外周部研磨装置であって、 上記ウェハカセット供給排出ユニットは、 ウェハをこのウェハ外周部研磨装置に供給するために、
   ウェハが納められたウェハカセットを載置するための供
   給棚と、 上記ウェハカセットから取り出されたウェハをそのノッ
   チが予め定められた方向を向くように方向付けるための
   アライメント手段と、 このウェハ外周部研磨装置における研磨が終了したウェ
   ハを排出するための排出棚と、を備えたウェハカセット
   供給排出ユニットであり、 上記ウェハノッチ研磨ユニットは、ウェハに設けられた
   ノッチのノッチベベル面とノッチ端面を鏡面加工するた
   めのウェハノッチ研磨ユニットであり、 上記ウェハ円周部研磨ユニットはウェハの円周部に設け
   られた円周ベベル面と円周端面を鏡面研磨するためのウ
   ェハ円周部研磨ユニットであり、 上記内部搬送ユニットは、 上記供給棚に置かれたウェハカセットからウェハを取り
   出して、上記アライメント手段上に載置するための搬送
   と、 上記アライメント手段によって方向付けされたウェハ
   を、このアライメント手段から上記ウェハノッチ研磨ユ
   ニット上に載置するための搬送と、 上記ウェハノッチ研磨ユニットからウェハを取り上げ、
   上記ウェハ円周部研磨ユニット上に載置するための搬送
   と、 上記ウェハ円周部研磨ユニットからウェハを取り上げ、
   これを排出棚上に載置するための搬送とを行う機能を有
   しており、 上記機枠内には、ウェハノッチ研磨ユニット及び上記ウ
   ェハ円周部研磨ユニットにそれぞれスラリーを供給する
   ための第１スラリー供給装置及び第２スラリー供給装置
   が備えられており、各スラリー供給装置は、上記内部搬
   送システムの搬送動作の障害とならない位置に退避可能
   であることを特徴とするウェハ外周部研磨装置。
4. 【請求項４】 機枠と、 上記機枠内に配置されたウェハカセット供給排出ユニッ
   トと、 上記機枠内に配置されたウェハノッチ研磨ユニットと、 上記機枠内に配置されたウェハ円周部研磨ユニットと、 第１搬送ユニット、第２搬送ユニット、及び第３搬送ユ
   ニットをサブユニットとする内部搬送ユニットと、を備
   えたウェハ外周部研磨装置であって、 上記ウェハカセット供給排出ユニットは、 ウェハをこのウェハ外周部研磨装置に供給するために、
   ウェハが納められたウェハカセットを載置するための供
   給棚と、 上記ウェハカセットから取り出されたウェハをそのノッ
   チが予め定められた方向を向くように方向付けるための
   アライメント手段と、 このウェハ外周部研磨装置における研磨が終了したウェ
   ハを排出するための排出棚と、を備えたウェハカセット
   供給排出ユニットであり、 上記ウェハノッチ研磨ユニットは、ウェハに設けられた
   ノッチのノッチベベル面とノッチ端面を鏡面加工するた
   めのウェハノッチ研磨ユニットであり、 上記ウェハ円周部研磨ユニットはウェハの円周部に設け
   られた円周ベベル面と円周端面を鏡面研磨するためのウ
   ェハ円周部研磨ユニットであり、 上記第１搬送ユニットは、 上記供給棚に置かれたウェハカセットからウェハを取り
   出して、上記アライメント手段上に載置するための搬送
   と、 上記アライメント手段によって方向付けされたウェハ
   を、このアライメント手段から上記ウェハノッチ研磨ユ
   ニット上に載置するための搬送と、 上記第３搬送ユニットからウェハを受け取り、上記排出
   棚に載置するための搬送と、を行う機能を有し、 上記第２搬送ユニットは、上記ウェハノッチ研磨ユニッ
   トからウェハを取り上げ、上記ウェハ円周部研磨ユニッ
   ト上に載置するための搬送を行う機能を有し、 上記第３搬送ユニットは、上記ウェハ円周部研磨ユニッ
   トからウェハを取り上げ、上記第１搬送ユニットにこれ
   を受け渡すために搬送する機能を有していることを特徴
   とするウェハ外周部研磨装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載されたウェハ外周部研磨
   装置において、 上記第１搬送ユニットは、極座標形搬送ロボットである
   ことを特徴とするウェハ外周部研磨装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載されたウェハ外周部研磨
   装置において、 上記第２搬送ユニットは、機枠の上部に取り付けられ、
   上記ウェハノッチ研磨ユニットの上方と上記ウェハ円周
   部研磨ユニットの上方との間で直進移動可能であり、更
   にウェハを把持するための上下動可能なウェハ把持部を
   備えていることを特徴とするウェハ外周部研磨装置。
7. 【請求項７】 請求項４に記載されたウェハ外周部研磨
   装置において、 上記第３搬送ユニットは、上記ウェハ円周部研磨ユニッ
   トからウェハを取り上げるために上下動可能であり、上
   記第１搬送ユニットにウェハを受け渡すための位置とこ
   のウェハ円周部研磨ユニットとの間を旋回可能であるこ
   とを特徴とするウェハ外周部研磨装置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７までのいずれかに
   記載されたウェハ外周部研磨装置において、 上記ウェハカセット供給排出ユニットは、上段、中段、
   及び、下段からなり、上記供給棚、上記アライメント手
   段、及び、上記排出棚は、それぞれ上段、中段、及び、
   下段に配置されていることを特徴とするウェハ外周部研
   磨装置。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８までのいずれかに
   記載されたウェハ外周部研磨装置において、 上記ウェハは、上記ノッチに代えてオリエンテーション
   フラットを持つウェハであり、上記ウェハノッチ研磨ユ
   ニットは、これに代えて、オリエンテーションフラット
   を鏡面研磨するためのオリエンテーションフラット研磨
   ユニットが用いられることを特徴とするウェハ外周部研
   磨装置。