(57)【要約】    【課題】  再生可能な半導体ウエハの再生方法及びそれらに用いる再生のための装置は化学エッチング、機械的加工、鏡面研磨、研磨材の噴射により薄膜層を除去等の工程を夫々の装置で行われており、一つの作業工程が終了すると次の作業工程の装置に移動させなければ成らず効率の悪いものであった。    【解決手段】  ケーシング１と、送出側カセット２と、送出側ロボット３と、エッチングユニット４と、搬送ユニット５と、４つのチャック機構６ａを備えると共に１／４回転宛の回動停止を繰り返すターンテーブル６と、粗研削加工ユニット７と、鏡面研削加工ユニット８と、ポリシングユニット９と、収納側ロボット１０と、収納側カセット１１とを備えた全自動再生装置において、コロイダルシリカをアルカリ性水溶液に希釈させたスラリーを供給しながらカップホイル砥石を用いて鏡面研削加工する。【選択図】  図１
2006086278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、該ケーシングの一側に配設された複数の再生可能な半導体ウエハを収納させた送出側カセットと、該送出側カセットの近傍に立設させた半導体ウエハを一枚宛送出するための送出側ロボットと、該送出側ロボットにより搬送された半導体ウエハにエッチング加工を施すエッチングユニットと、該エッチングユニットでエッチング加工されたシリコンウエハを搬送する搬送ユニットと、該搬送ユニットで搬送されるエッチング加工後のシリコンウエハを乗載させるために４つのチャック機構を等間隔に備えると共に１／４回転宛の回動停止を繰り返すターンテーブルと、該ターンテーブルにシリコンウエハを乗載した位置より１／４回転回動した位置でエッチング加工後のシリコンウエハに粗研削加工を施すために配設した粗研削加工ユニットと、該粗研削加工ユニットの位置から更にターンテーブルを１／４回転回動させた位置で粗研削加工後のシリコンウエハに鏡面研削加工を施すために配設した鏡面研削加工ユニットと、該鏡面研削加工ユニット位置から更にターンテーブルを１／４回転回動させた位置で鏡面研削加工後のシリコンウエハにポリッシュ加工を施すために配設したポリシングユニットと、該ポリシングユニットでポリッシュ加工後のシリコンウエハを移送するための収納側ロボットと、該収納側ロボットの近傍の前記ケーシングの一側に配設された複数の再生後のシリコンウエハを収納させる収納側カセットとを備えた半導体ウエハの全自動再生装置における鏡面研削加工において、コロイダルシリカを３０〜６０倍のＨＰ１１〜ＨＰ１２のアルカリ性水溶液に希釈させたスラリーを供給しながら＃７０００〜＃２４０００のカップホイル砥石を用いて鏡面研削加工することを特徴とするシリコンウエハの鏡面研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主として再生可能な半導体ウエハからシリコンウエハを全自動で再生させる再生装置における鏡面研削加工方法に関するものであり、更に詳細には、シリコンウエハに成膜、添加物の添加、プリント配線された半導体ウエハからシリコンウエハを再生するための半導体ウエハの全自動再生装置における鏡面研削加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の再生が可能な半導体ウエハの再生装置は、ＩＣ等の半導体の製造工程で一定の割合で発生する不良品及び余剰の半導体ウエハをコストダウンの観点から再利用するために既に実施されており、例えば、半導体ウエハ基板の表面被膜層を化学エッチングによる除去する工程、ウエハ基板の一方の面を機械的加工により少量除去する工程、機械的加工によって生じた変質層を化学エッチングによる除去する工程、及びウエハ基板の他方の面を鏡面研磨する工程を含むもの（特許文献１参照）や、ウエハプロセスにより変更を受けた使用済シリコンウエハの表面層を除去する工程と、表面層の除去されたシリコンウエハに熱処理を施す工程と、熱処理を施されたシリコンウエハの導電型及び抵抗率を測定する工程とを有するもの（特許文献２参照）や、ＣＶＤ又はＰＶＤによりシリコンウエハー上に形成された薄膜層を研磨材の噴射により薄膜層を除去し、ついで研磨するもの（特許文献３参照）等が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−５７１２９号公報
【特許文献２】特開２００１−２２３１４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２３７２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然し乍ら、前述の夫々開示されている再生可能な半導体ウエハの再生方法及びそれらに用いる再生のための装置は化学エッチング、機械的加工、鏡面研磨、研磨材の噴射により薄膜層を除去等の工程を夫々の装置で行われており、一つの作業工程が終了すると次の作業工程の装置に移動させなければ成らず効率の悪いものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法は、前述の課題に鑑み、鋭意研鑽の結果、ケーシングと、ケーシングに配設された半導体ウエハを収納させた送出側カセットと、送出側カセットの近傍に立設させた送出側ロボットと、送出側ロボットにより搬送された半導体ウエハにエッチング加工を施すエッチングユニットと、エッチングユニットでエッチング加工されたシリコンウエハを搬送する搬送ユニットと、搬送ユニットで搬送されるシリコンウエハを乗載させるための４つのチャック機構を備えると共に１／４回転宛の回動停止を繰り返すターンテーブルと、ターンテーブルが１／４回転回動した位置でシリコンウエハに粗研削加工を施すために配設した粗研削加工ユニットと、粗研削加工ユニットの位置から更にターンテーブルが１／４回転回動した位置で粗研削加工後のシリコンウエハに仕上研削加工を施すために配設した仕上研削加工ユニットと、仕上研削加工ユニット位置から更にターンテーブルが１／４回転回動した位置で仕上研削加工後のシリコンウエハにポリッシュ加工を施すために配設したポリシングユニットと、ポリシングユニットでポリッシュ加工後のシリコンウエハを移送する収納側ロボットと、収納側ロボットの近傍のケーシングの一側に配設されたシリコンウエハを収納する収納側カセットとを備えた備えた半導体ウエハの全自動再生装置における鏡面研削加工において、コロイダルシリカを３０〜６０倍のＨＰ１１〜ＨＰ１２のアルカリ性水溶液に希釈させたスラリーを供給しながら＃７０００〜＃２４０００のカップホイル砥石を用いて鏡面研削加工することを特徴とするシリコンウエハの鏡面研削加工方法。
ものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法は、ケーシングの略中央辺にウエハを乗載させるための４つのチャック機構を備えると共に１／４回転宛の回動停止を繰り返すターンテーブルを備え、夫々のチャック機構の位置に搬送ユニットと粗研削加工ユニットと鏡面研削加工ユニットとポリシングユニットとを備える共に、搬送ユニットの近傍にエッチングユニットを備えたことにより、エッチング加工と粗研削加工と鏡面研削加工とポリッシュ加工とを同一装置内で順次に且つ同時に行えるものであり、更に、再生が可能な半導体ウエハを送出側カセットから送出させて収納側カセットに再生後のシリコンウエハを収納する迄を送出側ロボットと収納側ロボットとを備えることで全自動で可能と成る全自動再生装置における鏡面研削加工において、コロイダルシリカを３０〜６０倍のＨＰ１１〜ＨＰ１２のアルカリ性水溶液に希釈させたスラリーを供給しながら鏡面研削加工をすることにより、＃７０００〜＃２４０００のカップホイル砥石の目詰まりを防止すると共に、鏡面研削加工と共に鏡面研磨加工加工が施されるもので、研削加工から研磨加工までの省力化ができ、且つ、一気に効率化が向上できるものであり、極めて有意義な効果を奏し実用性の高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は主として再生可能な半導体ウエハからシリコンウエハを全自動で再生させる再生装置における鏡面研削加工方法に関するものであり、更に詳細には、シリコンウエハに成膜、添加物の添加、プリント配線された半導体ウエハからシリコンウエハを再生するための半導体ウエハの全自動再生装置における鏡面研削加工方法に関するものであり、ケーシング１と、該ケーシング１の一側に配設された複数の再生可能な半導体ウエハを収納させた送出側カセット２と、該送出側カセット２の近傍に立設させた半導体ウエハを一枚宛送出するための送出側ロボット３と、該送出側ロボット３により搬送された半導体ウエハにエッチング加工を施すエッチングユニット４と、該エッチングユニット４でエッチング加工されたシリコンウエハを搬送する搬送ユニット５と、該搬送ユニット５で搬送されるエッチング加工後のシリコンウエハを乗載させるために４つのチャック機構６ａを等間隔に備えると共に１／４回転宛の回動停止を繰り返すターンテーブル６と、該ターンテーブル６にシリコンウエハを乗載した位置より１／４回転回動した位置でエッチング加工後のシリコンウエハに粗研削加工を施すために配設した粗研削加工ユニット７と、該粗研削加工ユニット７の位置から更にターンテーブル６を１／４回転回動させた位置で粗研削加工後のシリコンウエハに鏡面研削加工を施すために配設した鏡面研削加工ユニット８と、該鏡面研削加工ユニット８位置から更にターンテーブル６を１／４回転回動させた位置で鏡面研削加工後のシリコンウエハにポリッシュ加工を施すために配設したポリシングユニット９と、該ポリシングユニット９でポリッシュ加工後のシリコンウエハを移送するための収納側ロボット１０と、該収納側ロボット１０の近傍の前記ケーシング１の一側に配設された複数の再生後のシリコンウエハを収納させる収納側カセット１１とを備えた半導体ウエハの全自動再生装置における鏡面研削加工において、コロイダルシリカを３０〜６０倍のＨＰ１１〜ＨＰ１２のアルカリ性水溶液に希釈させたスラリーを供給しながら＃７０００〜＃２４０００のカップホイル砥石を用いて鏡面研削加工するものである。
【実施例】
【０００７】
以下、本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法の実施例の図面を用いて詳細に説明すると、図１は本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法を実施するための全自動再生装置の概要を説明するための概要平面図であり、図２は本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法を実施するための全自動再生装置の実施例のプロセスの表である。
【０００８】
即ち、本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法を実施するための全自動再生装置のケーシング１は塵埃等が侵入しないようにしたクリーンルームであり、床面と四方の壁面と天井とから成る高さが２０００ｍｍ、巾２３００ｍｍ、奥行きが１８５０ｍｍ程度の箱状であり、側方の壁面にはコントロールパネルや、後述する送出側カセット２及び収納側カセット１１を交換するための窓や、メンテナンス等のための出入り口、覗き窓等を設けているものである。
【０００９】
そして、送出側カセット２はケーシング１の一側に配設されており、近傍には後述する送出側ロボット３及び位置合わせ装置を備えており、ＩＣ等の半導体の製造工程で一定の割合で発生する不良品の複数の半導体ウエハを略Ｕ字状又は略Ｃ字状の桟体で仕切って、該桟体の間に単品毎に収納させているもので、図１に図示する実施例では、効率化を図るために２つの送出側カセット２を備えており、夫々下方に昇降自在なエレベータ台（図示しない）をケーシング１に立設させているものである。
【００１０】
次に、送出側ロボット３は送出側カセット２の近傍に立設させて半導体ウエハを一枚宛送出するものであり、前記送出側カセット２が載置されたエレベータ台の昇降と、送出側ロボット３の進退及び旋回自在なアームの先端に設けられた吸盤又は挟持具によって、半導体ウエハを単品毎に近傍に設けた位置合わせ装置１２に搬送するものである。
【００１１】
次いで、位置合わせ装置１２では送出側ロボット３で搬送された半導体ウエハを適宜な手段で正確に位置合わせするもので、例えば、薄い水の層を平坦な円形の台の上に形成して浮かべことによりセンターリングを行ったり、位置合わせ用の部材を立設させることで半導体ウエハの外周を当接させて位置合わせしたりするものである。
【００１２】
更に、エッチングユニット４では送出側ロボット３により位置合わせ装置１２に搬送され、位置合わせ装置１２から実施例では流体による樋状の流し搬送手段により搬送するもので、搬送された半導体ウエハに形成されているの成膜、プリント配線等を化学的なエッチング液によりエッチング加工を施し溶解させて、シリコンウエハとするものである。
【００１３】
次いで、搬送ユニット５ではアームの下面に吸着の手段を有した吸着パット等を備え、昇降及び旋回が自在のもので、エッチングユニット４でエッチング加工された後のシリコンウエハを後述するターンテーブル６のチャック機構６ａの上に搬送するものである。
【００１４】
そして、ターンテーブル６はケーシング１の略中央に配設されている円形のテーブルであり、４等分され夫々のスペースには搬送ユニット５で搬送されエッチング加工後のシリコンウエハを乗載させ水張り等の手段で貼着させるチャック機構６ａを備えており、夫々のチャック機構６ａは下方に備えた回転軸により回転されるもので、ターンテーブル６は正確に１／４回転宛の回動と停止とを繰り返すものある。
【００１５】
つまり、チャック機構６ａはターンテーブル６の上面に等間隔で４つ設けており、貼着されたシリコンウエハには夫々の位置で後述する粗研削加工、仕上研削加工、ポリシング加工を施されるもので、ターンテーブル６の１／４回転宛の回動によりシリコンウエハの乗載位置が移動して停止するものである。
【００１６】
次に、粗研削加工ユニット７はターンテーブル６がエッチング加工後のシリコンウエハを搬送ユニット５で乗載した位置より１／４回転回動した位置に配設されており、アーム状の基幹の先端に昇降及び回転自在なスピンドル軸を設け、スピンドル軸の先端に例えば２０００＃程度の粗研削加工用のカップホイール砥石を備えているもので、チャック機構６ａに貼着されたエッチング加工後のシリコンウエハに８〜１２μｍ程度の粗研削加工を施すものである。
【００１７】
次いで、鏡面研削加工ユニット８は粗研削加工ユニット７の位置から更にターンテーブル６が１／４回転回動した位置に配設されており、アーム状の基幹の先端に昇降及び回転自在なスピンドルを設け、スピンドル軸の先端に鏡面研削加工用の７０００＃〜２４０００＃のカップホイール砥石を備えているもので、チャック機構６ａに貼着された粗研削加工後のシリコンウエハに５〜８μｍ程度の鏡面研削加工を施すものであるが、ここでは、コロイダルシリカを３０〜６０倍のＨＰ１１〜ＨＰ１２のアルカリ性水溶液に希釈させたスラリーを供給するものである。
【００１８】
更に、ポリシングユニット９は鏡面研削加工ユニット８の位置から更にターンテーブル６が１／４回転回動した位置に配設されており、アーム状の基幹の先端に昇降及び回転自在なスピンドルを設け、スピンドル軸の先端にポリシングクロスを張設したポリシングプレートを備えているもので、チャック機構６ａに貼着された鏡面研削加工後のシリコンウエハに１μｍ程度のポリッシュ加工を施すものである。
【００１９】
更には、収納側ロボット１０はポリシングユニット９でポリッシュ加工後にチャック機構６ａに貼着されているシリコンウエハを移送するものであり、前記送出側ロボット３と同様なものであり、進退及び旋回自在なアームの先端に設けられた吸盤又は挟持具によって、後述する収納側カセット１１にポリッシュ加工後のシリコンウエハを単品毎に収納するものであるが、チャック機構６ａと収納側カセット１１との間にスピナー１３を設けているものである。
【００２０】
そして、スピナー１３ではポリッシュ加工後のシリコンウエハを洗浄すると共に、回転させて洗浄液等を飛ばしてドライ状態にするものである。
【００２１】
更に、収納側カセット１１はスピナー１３でドライ状態にしたシリコンウエハを収納側ロボット１０で収納するもので、前記送出側カセット２が空に成ったものを使用するもので、シリコンウエハを略Ｕ字状又は略Ｃ字状の桟体で仕切って、該桟体の間に単品毎に収納させるもので、実施例では効率化を図るために２つの収納側カセット１１を備えており、夫々下方に昇降自在なエレベータ台（図示しない）をケーシング１に立設させているものである。
【００２２】
つまり、本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法は、送出側カセット２に収納された再生可能な複数の半導体ウエハを一枚宛送出側ロボット３でエッチングユニット４に移送しエッチング加工を施し、次に、エッチング加工されたシリコンウエハを搬送ユニット５でチャック機構６ａに乗載させターンテーブル６を１／４回転の回動させ停止させて粗研削加工ユニット７で粗研削加工を施し、更に、ターンテーブル６を１／４回転の回動させ停止させて粗研削加工後のシリコンウエハに鏡面研削加工ユニット８で鏡面研削加工を施し、更に、ターンテーブル６を１／４回転の回動させ停止させて鏡面研削加工後のシリコンウエハにポリシングユニット９でポリッシュ加工を施し、収納側ロボット１０で収納側カセット１１に収納するもので一連の工程を全自動で行う全自動再生装置の鏡面研削加工ユニット８で実施するものである。
【００２３】
更には、全自動再生装置は最初の半導体ウエハにエッチングユニット４でエッチング加工が施され半導体ウエハがシリコンウエハに成り搬送ユニット５でチャック機構６ａに乗載させた状態で、次の半導体ウエハは送出側ロボット３で送出側カセット２から送出されるもので、最初のシリコンウエハがターンテーブル６の１／４回転回動して停止し粗研削加工ユニット７で粗研削加工されいてる状態では、二番目のシリコンウエハは搬送ユニット５でチャック機構６ａに乗載され、三番目のシリコンウエハはエッチングユニット４でエッチング加工されるもので、順次、夫々のユニットは同時に単独で夫々の加工を実施するもので、効率的に半導体ウエハからシリコンウエハへの再生が行われるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法は、ＩＣ等の半導体の製造工程で一定の割合で発生する不良品及び余剰の半導体ウエハをコストダウンの観点から再利用してシリコンウエハにするための全自動再生装置における鏡面研削加工方法において実施するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法を実施するための全自動再生装置の概要を説明するための概要平面図である。
【図２】図２は本発明のシリコンウエハの鏡面研削加工方法を実施するための全自動再生装置の実施例のプロセスの表である。
【符号の説明】
【００２６】
１      ケーシング
２      送出側カセット
３      送出側ロボット
４      エッチングユニット
５      搬送ユニット
６      ターンテーブル
６ａ    チャック機構
７      粗研削加工ユニット
８      仕上研削加工ユニット
９      ポリシングユニット
１０    収納側ロボット
１１    収納側カセット
１２    位置合わせ装置
１３    スピナー
【図１】
2006086278.tif 000003
【図２】
2006086278.tif 000004