(57)【要約】  【課題】搬送アームの保持部が半導体ウエハ表面を保持したままの状態で、半導体ウエハの水平面内の位置を調整する時に、半導体基板表面に傷が発生するのを防止することができる基板搬送装置を提供する。  【解決手段】基板搬送装置は、表面が下を向いた半導体基板の表面に接触して、半導体基板を保持する保持部を有するとともに、半導体基板を保持した状態の保持部を、半導体基板に対して相対的に、水平面内で第１の方向に移動させることによって、半導体基板の水平面内の位置を調整する位置調整機構を有する。保持部は、内縁と外縁とを有する上面を有する環状の第１層と、第１層の上面に設けられ、内縁と外縁とを有する下面と、半導体基板表面に接触する上面とを有する環状の第２層とからなり、第１層の上面は、その外縁の、少なくとも第１の方向に平行な部分の全体において、第２層の下面の外縁から水平面内において外側に広がった形状を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が下を向いた半導体基板の該表面に接触して、該半導体基板を保持する保持部を有するとともに、前記半導体基板を保持した状態の前記保持部を、該半導体基板に対して相対的に、水平面内で第１の方向に移動させることによって、該半導体基板の該水平面内の位置を調整する位置調整機構を有する、基板搬送装置であって、
前記保持部が、
内縁と外縁とを有する上面を有する環状の第１層と、
前記第１層の上面に設けられ、内縁と外縁とを有する下面と、前記半導体基板表面に接触する上面とを有する環状の第２層とからなり、
前記第１層の上面は、その外縁の、少なくとも前記第１の方向に平行な部分の全体において、前記第２層の下面の外縁から前記水平面内において外側に広がった形状を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記半導体基板を保持していない間に前記保持部を洗浄する、洗浄部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記第１層が、平坦な表面を有する部材の該表面に、所定の厚さおよび形状を有する第１のテープ片を貼り付けて形成されたものであり、前記第２層が、該第１層の上面に、所定の厚さおよび形状を有する第２のテープ片を貼り付けて形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記保持部が、前記半導体基板を、前記位置調整機構によって位置調整が行われる位置と、他の位置との間に、前記保持部によって保持された状態で搬送する、搬送アームに設けられたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置において、半導体ウエハ（半導体基板）の表面（素子形成面）を保持して搬送する基板搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置として、ＣＭＰ法（化学機械研磨法）により、半導体基板表面を研磨する研磨装置が用いられている。この研磨装置では、例えば搬送アームで半導体ウエハを搬送して、研磨ヘッドに半導体ウエハの裏面を装着し、半導体ウエハ表面（半導体基板表面）を、研磨定盤に装着された研磨パッドに所定圧力で押しつけ、所定流量のスラリーを供給しながら、研磨ヘッドと研磨定盤とを各々所定の回転数で回転させることによって、半導体ウエハ表面を研磨する。
【０００３】
ここで、搬送アームの先端部には、半導体ウエハを保持するための、例えば円状の平坦面を持つ保持部が形成されている。保持部には、環状のセラミックテープが一枚、もしくは２枚積層されて貼り付けられている。このセラミックテープは、搬送アームの保持部が半導体ウエハを保持する時に、保持部の平坦面、セラミックテープの内壁面、および半導体ウエハの表面で囲まれる空間を真空引きすることによって、半導体ウエハを保持部に真空吸着するために用いられている。
【０００４】
ところで、研磨装置の中には、搬送アームで半導体ウエハの表面を保持して研磨ヘッドまで搬送し、直接研磨ヘッドに半導体ウエハの裏面を吸着させるものがある。
【０００５】
また、搬送アームの保持部が半導体ウエハの表面を保持して研磨ヘッドまで搬送する研磨装置の中には、半導体ウエハの搬送途中で、研磨ヘッドに真空吸着される時の半導体ウエハの水平面内の位置を微調整するために、搬送アームの保持部が半導体ウエハを真空吸着するのを一時的に停止して摩擦力によって保持した状態で、半導体ウエハの表面に対して相対的に搬送アームの保持部の位置をずらすものがある。
【０００６】
上記のように、半導体ウエハの表面を保持して位置調整を行う場合、研磨装置によって半導体ウエハ表面を研磨することによっても修復できない程度の傷が、半導体ウエハ表面に生じる可能性がある。
【０００７】
半導体ウエハの位置調整を行う時に発生する傷は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、位置調整のために保持部を移動させる方向に延びる、１本、もしくは２本の縦傷として現れる場合が多い。このことから、半導体ウエハ表面に発生する傷は、搬送アームの保持部に接着されているセラミックテープ端部の状態（捲れ、異物付着）を主要因として、発生していると考えられる。この縦傷は、半導体基板の素子形成面を破壊してしまうため、製品歩留まりを確実に低下させるという問題がある。
【０００８】
なお、本発明の出願時に、本発明に関連する技術文献は存在していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、搬送アームの保持部が半導体ウエハ表面を保持したままの状態で、半導体ウエハの水平面内の位置を調整する時に、半導体基板表面に傷が発生するのを防止することができる基板搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、表面が下を向いた半導体基板の該表面に接触して、該半導体基板を保持する保持部を有するとともに、前記半導体基板を保持した状態の前記保持部を、該半導体基板に対して相対的に、水平面内で第１の方向に移動させることによって、該半導体基板の該水平面内の位置を調整する位置調整機構を有する、基板搬送装置であって、
前記保持部が、
内縁と外縁とを有する上面を有する環状の第１層と、
前記第１層の上面に設けられ、内縁と外縁とを有する下面と、前記半導体基板表面に接触する上面とを有する環状の第２層とからなり、
前記第１層の上面は、その外縁の、少なくとも前記第１の方向に平行な部分の全体において、前記第２層の下面の外縁から前記水平面内において外側に広がった形状を有することを特徴とする基板搬送装置を提供するものである。
【００１１】
ここで、前記第１層および第２層が、それぞれ、前記上面および下面の外縁に連なる、前記水平面に垂直な端面を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記第１層の上面が、その内縁の少なくとも一部において、前記第２層の内縁から前記水平面内で内側に広がった形状を有することが好ましい。
【００１３】
また、前記半導体基板を保持していない間に前記保持部を洗浄する、洗浄部をさらに有することが好ましい。
【００１４】
また、前記第１層が、平坦な表面を有する部材の該表面に、所定の厚さおよび形状を有する第１のテープ片を貼り付けて形成されたものであり、前記第２層が、該第１層の上面に、所定の厚さおよび形状を有する第２のテープ片を貼り付けて形成されたものであることが好ましい。
【００１５】
また、前記保持部が、前記半導体基板を、前記位置調整機構によって位置調整が行われる位置と、他の位置との間に、前記保持部によって保持された状態で搬送する、搬送アームに設けられたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１層の上面は、その外縁の、少なくとも、半導体基板の位置調整の際に保持部を移動させる第１の方向に平行な部分の全体において、第２層の下面の外縁から水平面内において外側に広がった形状を有する。このため、保持部を、第１の方向に、半導体基板に対して相対的に移動させて半導体基板の位置を調整する時に、半導体基板表面に傷が発生するのを防止することができる。
【００１７】
例えば、保持部の第２層を、第１層の上面に、テープ片を貼り付けて形成する場合であれば、仮に貼り付け位置にずれが発生したとしても、少なくとも、半導体基板の位置調整時の傷発生の原因となる、保持部の外縁の、第１の方向に平行な部分においては、第２層の下面が第１層の上面から外側にはみ出すことを防止できる。これにより、半導体基板の位置調整の際の傷発生の原因となる、第２層の捲れや、はみ出した第２層の端部への異物の付着を大幅に抑制することができる。
【００１８】
また、保持部の外縁の、少なくとも、第１の方向に平行な部分の全体において、第１層と第２層との間に、第１層の上面の方が外側に広がる段差が形成され、この段差部分に、純水洗浄の時の純水が滞留しやすくなる。従って、傷発生の原因になる部分において第２層の端面に異物が付着したとしても、純水洗浄によって異物を除去する効果を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の基板搬送装置を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の基板搬送装置を適用する研磨装置の概略構成を表す一実施形態の平面図である。同図に示す研磨装置１０は、研磨ヘッドに半導体ウエハの裏面を装着し、半導体ウエハ表面（半導体基板表面）を、研磨定盤に装着された研磨パッドに所定圧力で押しつけ、所定流量のスラリーを供給しながら、研磨ヘッドと研磨定盤とを各々所定の回転数で回転させることによって、半導体ウエハ表面を研磨するものである。
【００２１】
なお、説明を容易にするために、図１には、本実施形態の基板搬送装置１２に関わる部位のみを示してある。すなわち、図１には、各々半導体ウエハの表面を研磨するための、４つの研磨ヘッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および、各々カセット内に収納された所定枚数の半導体ウエハが配置される２つの水槽１６ａ、１６ｂのみを示し、これら以外の、例えば研磨パッドが装着された研磨定盤等は図示省略してある。
【００２２】
基板搬送装置１２は、水槽１６ａ、１６ｂ内に各々カセット内に収納された状態で配置されている半導体ウエハを、４つの研磨ヘッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのうちのいずれかに搬送するものである。基板搬送装置１２は、搬送アーム１８と、４本のウエハ位置修正用ピン２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、２つの純水洗浄スプレーノズル２２ａ、２２ｂとを備えている。
【００２３】
図２（ａ）は、本発明の基板搬送装置の搬送アーム１８の一実施形態の平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した搬送アーム１８の先端の保持部２６にセラミックテープを貼り付けた状態を示す平面図である。図２（ｃ）、（ｄ）は、保持部２６に半導体ウエハ２４が保持された状態を、それぞれ、図２（ｂ）におけるＡ−Ａ’断面およびＢ−Ｂ’断面において示した断面図である。
【００２４】
搬送アーム１８は、半導体ウエハを保持して搬送するもので、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、その先端部（図２（ａ）において右側の部分）に、半導体ウエハ２４を保持するための、略円形の平坦面を持つ保持部２６を備えている。保持部２６には、環状の第１のセラミックテープ（本発明の第１層）２８ａが貼り付けられ、この第１のセラミックテープ２８ａの上面には、環状の第２のセラミックテープ（本発明の第２層）２８ｂが貼り付けられている（積層されている）。
【００２５】
ここで、第１のセラミックテープ２８ａは、その下面の外縁の寸法が、搬送アーム１８の保持部２６の平坦面とほぼ同一のもので、その外縁の下面が保持部２６の平坦面の外縁に沿って貼り付けられている。
【００２６】
また、第２のセラミックテープ２８ｂは、その下面の外縁の寸法が第１のセラミックテープ２８ａの上面の外縁の寸法よりも小さく、その下面の内縁の寸法が第１のセラミックテープ２８ａの上面の内縁の寸法と同一のもので、下面の内縁が第１のセラミックテープ２８ａの上面の内縁に沿って貼り付けられている。この結果、例えば、図２（ｂ）において破線で囲ったＣの部分においては、図２（ｄ）の断面図に示すように、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁は、第１のセラミックテープ２８ａの上面の外縁よりも、その水平面内において内側になるように貼り付けられ、両者の間には段差が形成されている。後から述べるように、半導体ウエハの位置調整を行うときには、搬送アーム１８を長手方向に、すなわち、図２（ａ）、（ｂ）における左右の方向に移動させる。従って、図２（ｄ）の断面図に示されたＣの部分は、保持部、もしくは第１および第２のセラミックテープの外縁の、位置調整のために半導体ウエハ２４を相対的に移動させる方向に平行な部分である。やはり後から述べるように、この、移動させる方向に平行な部分が、従来の基板搬送装置において、傷発生の原因となっていた部分である。
【００２７】
なお、保持部２６の先端部（図２（ｂ）に示すＤの部分）は、図２（ｃ）に示すように先細りのテーパー形状になっている。同図（ｂ）および（ｃ）に示すように、第１および第２のセラミックテープ２８ａ、２８ｂは、保持部２６の先端部のテーパー形状に対応する部分が除去されている。すなわち、この部分では、第１のセラミックテープ２８ａの上面の外縁と第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁が一致している。
【００２８】
また、第１および第２のセラミックテープ２８ａ、２８ｂは、保持部２６の先端部側から中央部側に向かって延びる延長部２９を備えている。この延長部２９は、半導体ウエハ２４を保持する際の安定性を向上させるためのものである。
【００２９】
また、搬送アーム１８内部には真空吸着管３０ａが形成されており、その一方の開口部である真空吸着穴３０ｂが保持部２６の平坦面内に形成されている。半導体ウエハ２４を搬送する場合、保持部２６が半導体ウエハ２４の表面に接触され、保持部２６の平坦面、第１および第２のセラミックテープ２８ａ、２８ｂの内壁面および半導体ウエハ２４の表面によって囲まれる空間を、真空吸着穴３０ｂから真空吸着管３０ａを介して真空引きすることによって、半導体ウエハ２４は保持部２６に真空吸着される。
【００３０】
続いて、ウエハ位置修正用ピン２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、搬送アーム１８とともに、本発明の位置調整機構を構成するもので、半導体ウエハ２４の水平面内において、半導体ウエハ２４と保持部２６との間の位置を微調整するためのものである。４本のウエハ位置修正用ピン２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、上部からつり下げられた状態で配置されている。
【００３１】
図１に示す左側の研磨ヘッド１４ａ、１４ｂのいずれかに半導体ウエハ２４を搬送する場合、半導体ウエハ２４と保持部２６との間の位置を調整するために、左側の２本のウエハ位置修正用ピン２０ａ、２０ｂが使用される。一方、右側の研磨ヘッド１４ｃ、１４ｄのいずれかに半導体ウエハ２４を搬送する場合、右側の２本のウエハ位置修正用ピン２０ｃ、２０ｄが使用される。
【００３２】
続いて、純水洗浄スプレーノズル２２ａ、２２ｂは、搬送アーム１８の待機中に、保持部２６に純水を噴射して洗浄するものである。図１に示す例では、待機中の搬送アーム１８は、保持部２６が水槽１６ａ、１６ｂの方に向かって停止される。図３（ａ）に示すように、純水洗浄スプレーノズル２２ａ、２２ｂは、待機中の搬送アーム１８の保持部２６の位置に応じて、その両側を挟む位置に設置されている。
【００３３】
図３（ｂ）に示すように、純水洗浄スプレーノズル２２ａ、２２ｂは、手動弁３２、電磁弁３４によってオン／オフ制御されるエア作動弁３６、および減圧／流調弁３８を経て純水供給ラインに接続されている。待機信号を受け取って、電磁弁３４によりエア作動弁３６のオン／オフを制御することによって、手動弁３２、エア作動弁３６、減圧／流調弁３８を経て左右両側の純水洗浄スプレーノズル２２ａ、２２ｂから所定量の純水が噴射され、図３（ａ）に示すように、待機中の搬送アーム１８の保持部２６が洗浄される。
【００３４】
ここで、従来の基板搬送装置では、その消耗度に応じて、１枚、もしくは２枚の同一寸法のセラミックテープを貼り替えている。この時、セラミックテープの端面と搬送アームの保持部の端面や、セラミックテープ同士の端面を完全に一致させることは困難である。従って、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、セラミックテープ４８ａの端面が搬送アームの保持部４６の端面とずれたり、セラミックテープ４８ａ、４８ｂ同士の端面がずれることが考えられる。この場合、特に、図４（ｂ）に示したＥの部分のように、上層側のセラミックテープ４８ａの外縁部が下層側のセラミックテープ４８ｂの上面から外側にはみ出した部分において、上層側のセラミックテープの平坦性を保つことが困難になる。従って、この部分で上層側のセラミックテープ４８ａが捲れて、その端面と上面との間のエッジが半導体ウエハ２４表面に接触することも考えられる。またこの部分においては、その形状、および、上側のセラミックテープ４８ａの接着面である下面が露出していることにより、スラリー凝集物、パーティクル等の異物が付着しやすくなる。
【００３５】
また、セラミックテープの端部に一旦付着した異物を除去するために、純水洗浄を試みるとしても、薄いセラミックテープの端面には、純水洗浄スプレーを直接当てることが困難である。表面に純水洗浄スプレーを当てることを想定しても、セラミックテープの端部の上記Ｅの部分には純水が滞留できる形状となっていないため、充分な洗浄効果は得られない。このため、従来の研磨装置では、セラミックテープの端部に対応する部分に傷が多発していたことは既に述べたとおりである。
【００３６】
これに対し、本発明の基板搬送装置１２では、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁の寸法が第１のセラミックテープ２８ａの上面の外縁の寸法よりも小さい。このため、貼り合わせずれが発生した場合であっても、少なくとも、傷発生の原因となる図２（ｂ）に示したＣの部分においては、第１のセラミックテープ２８ａの上面の外縁よりも第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁が突出することは無い。むしろ、第１のセラミックテープ２８ａの上面が第２のセラミックテープ２８ｂの下面から外側に広がった段差が形成される。従って、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の全体が第１のセラミックテープ２８ａの上面に接着されるため、第２のセラミックテープ２８ｂの端部が捲れることが防止され、第２のセラミックテープ２８ｂの表面（半導体ウエハ２４の表面を保持する面）を平坦に保つことができる。このため、第２のセラミックテープ２８ｂのエッジが半導体ウエハ２４の表面に接触することを防止できる。また、第２のセラミックテープ２８ｂの接着面（下面）が露出することもなく、第２のセラミックテープの端部への異物の付着も起こりにくい。異物が付着した場合であっても、段差部分に純水が滞留しやすいため、洗浄を行うことによって異物を効果的に除去することができる。
【００３７】
なお、本発明の基板搬送装置においても第１のセラミックテープ２８ａを、搬送アーム１８の保持部２６の平坦面に貼り付ける時の貼り合わせずれによって、第１のセラミックテープ２８ａの接着面が露出する可能性がある。しかし、この接着面に異物が付着した場合であっても、半導体ウエハ表面から第１のセラミックテープ２８ａの端面までは、第２のセラミックテープ２８ｂの厚さに相当する間隔が空いている。このため、第１のセラミックテープ２８ａの端面に付着した異物が、半導体ウエハ表面に傷を発生させる原因となる可能性は極めて低いと考えられる。
【００３８】
このように、本発明の基板搬送装置１２においては、少なくとも傷発生の原因となる部分においては、第２のセラミックテープ２８ｂの上面の平坦性を維持し、端部への異物の付着を防止することができる。また、異物が付着した場合にも洗浄によって効果的に除去することができる。このため、後から実験データを示すように、半導体ウエハの位置調整の際の傷発生を大幅に低減することができる。またこの結果、セラミックテープの貼り替え間隔を大幅に延長することができる。これによって、研磨装置の稼働率を高く保つとともにメンテナンスの頻度を低減し、工程コストを低減することができる。
【００３９】
なお、本発明の基板搬送装置は、研磨装置に限らず、搬送アームの保持部によって半導体ウエハの表面を保持したままの状態で、半導体ウエハと搬送アームとを相対的にずらすことによって半導体ウエハの水平面内の位置を調整する基板搬送装置を必要とする各種の装置に適用可能である。
【００４０】
また、搬送アーム１８の保持部２６の形状および第１および第２のセラミックテープ２８ａ、２８ｂの形状は略円形に限定されない。また、その延長部２９も必須ではない。
【００４１】
また、第１のセラミックテープ２８ａの上面は、その外縁の全体において、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁から、その水平面内において外側に広がった形状とする必要はない。ただし、少なくとも傷発生の原因箇所であると考えられる部分の全体においては第１のセラミックテープ２８ａの上面が、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁から、その水平面内において外側に広がった形状を有する必要がある。前述のように、図２に示した例においては、半導体ウエハの位置調整のために保持部２６を相対的に移動させる方向が図２（ａ）、（ｂ）の左右方向であるため、この方向に平行な部分、すなわち、図２（ｂ）に示すＣの部分が、この、傷発生の原因箇所に当たる。従って、少なくとも、この部分の全体（２カ所あるＣの部分の両方）において、第１のセラミックテープ２８ａの上面が、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁から、水平面内において外側に広がった形状を有するようにすればよい。
【００４２】
図２（ｂ）〜（ｄ）に示す例では、前述のように、第１および第２のセラミックテープ２８ａ、２８ｂは、保持部２６の先端部（Ｄの部分）のテーパー形状に対応する部分が除去され、第１のセラミックテープ２８ａの上面の外縁と第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁が一致している。この部分は、傷発生の原因箇所であるとは考えられないため、第１のセラミックテープ２８ａの上面の外縁が、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の外縁から、その水平面内において外側に広がっていなくても問題はない。
【００４３】
なお、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の内縁の寸法を、第１のセラミックテープ２８ａの上面の内縁の寸法と同一にした場合、貼り付け時のずれによって、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の内縁が、第１のセラミックテープ２８ａの上面の内縁から、その水平面内において内側にはみ出す場合がある。しかし、はみ出した部分の下部には、搬送アーム１８の保持部２６の平坦面がある。従って、内縁部には外縁部に比べると異物が付着しにくく問題とはならない。しかし、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の内縁の寸法を第１のセラミックテープ２８ａの上面の内縁の寸法よりも大きくすることにより、貼り付け時のずれがあった場合であっても、第２のセラミックテープ２８ｂの下面の内縁が、第１のセラミックテープ２８ａの上面の内縁から、その水平面内において内側にはみ出さない形状とする方がさらに好ましい。
【００４４】
また、保持部２６に貼り付けるテープがセラミックテープであることも限定されず、例えばテフロン（登録商標）テープ等であってもよいし、テープ以外のもので構成してもよい。また、第１および第２のセラミックテープの代わりに、同一もしくは他の材質のもので一体型に成型してもよい。
【００４５】
次に、図５（ａ）〜（ｃ）および図６（ｄ）〜（ｆ）を参照しながら、半導体ウエハ２４を搬送する時の動作を説明する。図５（ａ）〜（ｃ）および図６（ｄ）〜（ｆ）は、半導体ウエハ２４の搬送過程の各段階における、半導体ウエハ２４と搬送アーム１８との関係を示す側面図である。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、半導体ウエハ２４は、所定枚数が、それぞれの表面を同一方向に向けてカセット４０の内部に一列に並べて収納された状態で、図１に示す２つの水槽１６ａ、１６ｂの中にそれぞれ配置されている。例えば、水槽１６ｂ内に配置されたカセット４０内に収納されている半導体ウエハ２４を研磨ヘッド１４ｃまで搬送する場合、搬送アーム１８が水槽１６ｂまで移動され、水槽１６ｂ内に降下されて、その保持部２６が、搬送すべき半導体ウエハ２４の表面側に接触される。
【００４７】
続いて、同図（ｂ）に示すように、保持部２６に半導体ウエハ２４が真空吸着されて保持され、その位置でそのまま搬送アーム１８が上側に持ち上げられて水槽１６ｂから半導体ウエハ２４が引き出される。そして、同図（ｃ）に示すように、持ち上げられた位置で搬送アーム１８が停止されて、その先端部が回転され、半導体ウエハ２４は、その表面を下向きにして水平状態に保持される。
【００４８】
続いて、半導体ウエハ２４は、図６（ｄ）および（ｅ）（図６（ｄ）と同一の形状を、図６（ｄ）の右側から見た側面図）に示すように、水平状態に保持されたまま、図１中、右側の２本のウエハ位置修正用ピン２０ｃ、２０ｄ下部の右側中央部に搬送され、その位置で上昇される。そして、保持部２６の真空吸着が一時的に停止され、すなわち、摩擦力のみによって保持部２６上に半導体ウエハ２４を保持した状態で、搬送アーム１８が、図１中および図６（ｄ）中左側に移動される。これにより、半導体ウエハ２４の外縁がウエハ位置修正用ピン２０ｃ、２０ｄに接触して、半導体ウエハ２４に対して保持部２６が相対的に移動し、両者の間の位置が調整される。
【００４９】
その後、半導体ウエハ２４は、保持部２６に再度真空吸着され、図１中および図６（ｄ）中、ウエハ位置修正用ピン２０ｃ、２０ｄの右側に移動され、その位置で下降される。そして、半導体ウエハ２４は、図６（ｆ）に示すように、研磨ヘッド１４ｃの下部まで搬送され、その位置で上昇され、研磨パッド４２が装着された研磨定盤４４の上部の対向する位置に配置された研磨ヘッド１６ｃの下部に真空吸着される。
【実施例１】
【００５０】
下記表１に示すように、従来の搬送装置を備えた研磨装置、および図１に示す本発明の搬送装置１２を備えた研磨装置１０をそれぞれ使用して、所定期間、所定枚数の半導体ウエハ表面を研磨した。いずれの場合も、搬送アーム１８の保持部２６は、直径５０ｍｍの略円形の平面部を有する。従来の研磨装置では、厚さ０．１５ｍｍ、外径寸法５０ｍｍ、幅６ｍｍの同径のセラミックテープを２段重ねて使用した。また、従来の研磨装置では、待機中の搬送アームの保持部を純水洗浄しない場合と、純水洗浄する場合について、傷が発生した半導体ウエハの枚数を調べた。
【００５１】
一方、本発明に関わる研磨装置１０では、第１のセラミックテープ２８ａとして、厚さ０．１５ｍｍ、外径寸法５０ｍｍ、幅６ｍｍのもの、第２のセラミックテープ２８ｂとして、厚さ０．１５ｍｍ、外径寸法４６ｍｍ、幅４ｍｍの、第１のセラミックテープ２８ａよりも小径のものを使用した。内径寸法は、第１のセラミックテープ２８ａ、第２のセラミックテープ２８ｂともに３８ｍｍである。本発明に関わる研磨装置１０では、待機中の搬送アーム１８の保持部２６を純水洗浄する場合について、傷が発生した半導体ウエハの枚数を調べた。いずれの場合にも、アルミナを主体とする、セラミックスとセラミック繊維との複合材料からなるセラミックテープを所定の寸法に切り出したものを使用した。切り出しは、テープの側面が上面および下面に対してほぼ垂直になるように行った。従って、図２（ｃ）、（ｄ）に模式的に示すように、それぞれのセラミックテープにおいて、上面と下面とは同一の寸法を有する。また、第１層および第２層の端面は上面および下面に対して、もしくは、半導体ウエハ２４の位置調整のために保持部２６を移動させる水平面に対して、ほぼ垂直である。結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2006080188.tif 000003
【００５３】
また、図７は、本実施例において、傷の発生率の推移を表すグラフである。同図に示すグラフは、上記表１における傷発生率をグラフ化したもので、その縦軸は傷の発生率（％）、横軸は、データの取得期間を表す。
【００５４】
表１および図７のグラフに示すように、従来の研磨装置において、同径のセラミックテープを２段重ねし、待機中の搬送アームの保持部を純水洗浄しない場合、１３２枚の検査枚数に対して、１８枚の半導体ウエハで傷が発生し、その発生率は１３．６％であった。また、さらに純水洗浄した場合、２０７枚の検査枚数に対して、２４枚の半導体ウエハで傷が発生し、その発生率は１１．６％であった。純水洗浄の効果は認められるものの、純水洗浄だけでは傷の発生を防止することはできないことが分かった。
【００５５】
なお、傷は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、一定の間隔で離れた２カ所の一方もしくは両方に、１本もしくは２本の縦傷として発生した。傷の延びる方向は位置調整の際に保持部が移動する方向に一致し、また、傷の発生する２カ所の間の距離は保持部の直径と一致していた。これにより、保持部の外縁の、位置調整のために保持部が移動する方向に平行な部分、すなわち、図２（ｂ）に示したＣの部分が、傷発生の原因になっていることがわかった。
【００５６】
一方、本発明に関わる研磨装置１０において、第１のセラミックテープ２８ａよりも第２のセラミックテープ２８ｂの方が小径のものを使用し、待機中の搬送アーム１８の保持部２６を純水洗浄した場合、８１６枚の検査枚数に対して、傷が発生した半導体ウエハは１枚もなく、傷の発生率は０％であった。本発明に関わる研磨装置１０であれば、半導体ウエハの表面に傷が発生することをほぼ完全に防止できることが分かった。
【００５７】
また、表１および図７に示されたように、従来の研磨装置においては、傷発生のために、１ヶ月もしくはそれ未満の期間でセラミックテープの貼り替えを行うことを必要とした。これに対して、本発明の搬送装置１２を備えた研磨装置１０においては、ほぼ８ヶ月にわたる継続使用の後にも全く傷発生が見られず、セラミックテープ貼り替えを必要とする時期には至っていない。このように、本発明は、セラミックテープ貼り替えの間隔を大幅に延長し、装置の稼働率を向上させるとともにメンテナンスコストを削減する点においても有効であることが確認された。
【００５８】
上記の実施例において、第２のセラミックテープ２８ｂの外径寸法は第１のセラミックテープ２８ａの外径寸法に比較して４ｍｍ小さい。従って、全くずれなく貼り付けることができた場合には、第１のセラミックテープ２８ａの上面は、第２のセラミックテープ２８ｂの下面から２ｍｍだけ外側に広がる。従って、貼り付け時の位置ずれはせいぜい１ｍｍ程度であるため、かなりラフに貼り付けを行った場合であっても、第１のセラミックテープ２８ａの上面が第２のセラミックテープ２８ｂの下面から外側に広がる状態を得ることができる。貼り付けを慎重に行うのであれば、第２のセラミックテープ２８ｂの外径寸法と第１のセラミックテープ２８ａの外径寸法との差を２ｍｍ程度にしても、この状態を得ることが可能である。また、半導体ウエハ２４の保持が安定に行える範囲で、第２のセラミックテープ２８ｂの幅をさらに狭くして、第１のセラミックテープ２８ａの外径寸法と第２のセラミックテープ２８ｂの外径寸法との差をさらに大きくすることも可能である。
【００５９】
本発明において、半導体ウエハの位置調整のために、保持部を水平面内の第１の方向に移動させる。しかし、この移動方向は、必ずしも厳密な水平面内である必要はない。すなわち、真空吸着を停止して摩擦力のみで半導体ウエハを保持した状態で移動することが可能な範囲であれば、厳密な水平面内にある必要はない。
【００６０】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の基板搬送装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の基板搬送装置の一実施形態の構成概略図である。
【図２】（ａ）は、搬送アームの構成を表す平面図である。また、（ｂ）は、セラミックテープの構成を表す平面図、（ｃ）および（ｄ）は、（ｃ）のＡ−Ａ’断面図およびＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】（ａ）は、純水洗浄スプレーノズルの使用時の状態を表す概略図、（ｂ）は、純水洗浄スプレーノズルの構成を表す概略図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、従来の搬送アームの保持部におけるセラミックテープの貼り付け状態を表す概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す研磨装置において、半導体ウエハを搬送する時の各工程を表す概略図である。
【図６】（ｄ）〜（ｆ）は、図５（ｃ）に続く、半導体ウエハを搬送する時の各工程を表す概略図である。
【図７】実施例１における傷発生率の状態を表すグラフである。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、半導体ウエハに発生する傷の状態を表す概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  研磨装置
１２  基板搬送装置
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  研磨ヘッド
１６ａ、１６ｂ  水槽
１８  搬送アーム
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  ウエハ位置修正用ピン
２２ａ、２２ｂ  純水洗浄スプレーノズル
２４  半導体ウエハ
２６、４６  保持部
２８ａ、２８ｂ、４８ａ、４８ｂ  セラミックテープ
２９  延長部
３０ａ  真空吸着管
３０ｂ  真空吸着穴
３２  手動弁
３４  電磁弁
３６  エア作動弁
３８  減圧／流調弁
４０  カセット
４２  研磨パッド
４４  研磨定盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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