(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持して搬送するウエーハ搬送機構であって、
アームと、
該アームの先端に弾性支持手段を介して支持されたウエーハを吸引保持する保持パッドとを具備し、
該保持パッドは、ウエーハの外周を吸引保持する環状の吸引保持部と、該環状の吸引保持部に囲繞され吸引保持されたウエーハとの間で空間を形成する凹部と、該凹部に液体を供給する液体供給部と、該凹部から液体を排出する該環状の吸引保持部に溝状に形成された複数の排出部と、を含み、
該複数の排出部はウエーハを保持した際に該凹部と該保持パッドの外部とを連通することを特徴とするウエーハ搬送機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを保持して搬送するウエーハ搬送機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造プロセスでは、半導体ウエーハの表面にストリートと呼ばれる複数の分割予定ラインによって区画された各領域に半導体デバイスが形成される。半導体ウエーハは研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置によってストリートに沿って切削することで個々のデバイスに分割され、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスを製造する。
【０００３】
研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削手段と、研削されたウエーハをチャックテーブルから搬出するウエーハ搬送機構と、搬出されたウエーハの研削面を洗浄するスピンナ洗浄ユニットとから概ね形成されていて、ウエーハを所望の厚みに加工することができる（例えば、特開２００３−３００１５５号公報参照）。
【０００４】
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを薄く研削するとともに研削後のウエーハの研削面に微細な研削屑が付着しないことが要求される。また、研削装置でウエーハの裏面を研削し、その後、ウエーハの裏面にサブデバイス（再配線層）を形成する場合があり、係る場合にはウエーハの裏面に付着する研削屑等のコンタミが基準値を下回っていなければならない。
【０００５】
従来一般的には、研削済みのウエーハをチャックテーブルから搬出する際には、回動可能なアームの先端に取り付けられた真空吸引式の吸着パッドでウエーハを吸引し、チャックテーブルから洗浄ユニットまで搬送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３００１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、吸着パッドを使用するウエーハ搬送装置では、研削直後のウエーハは研削面を洗浄するために洗浄ユニットに搬送されるが、ウエーハ搬送機構の吸着パッドの吸引に起因してウエーハの裏面が乾燥して、基準値を超えるコンタミがウエーハの裏面に付着し、洗浄ユニットで洗浄しても研削屑等のコンタミを取り除くのが困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削後のウエーハの研削面を汚染することがなく且つ研削面に研削屑が付着することのないウエーハ搬送機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、ウエーハを保持して搬送するウエーハ搬送機構であって、アームと、該アームの先端に弾性支持手段を介して支持されたウエーハを吸引保持する保持パッドとを具備し、該保持パッドは、ウエーハの外周を吸引保持する環状の吸引保持部と、該環状の吸引保持部に囲繞され吸引保持されたウエーハとの間で空間を形成する凹部と、該凹部に液体を供給する液体供給部と、該凹部から液体を排出する該環状の吸引保持部に溝状に形成された複数の排出部と、を含み、該複数の排出部はウエーハを保持した際に該凹部と該保持パッドの外部とを連通することを特徴とするウエーハ搬送機構が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のウエーハ搬送機構によると、研削後のウエーハの外周部を環状の吸引保持部で保持するため、ウエーハ研削面に接触する部分が少ないのに加えて、ウエーハ研削面を常に水の層で満たしながらチャックテーブルから洗浄ユニットまでウエーハを搬送するため、研削面が乾燥することがなく、基準値を超えるコンタミの付着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図２】表面に保護テープを貼着した状態の半導体ウエーハの裏面側斜視図である。
【図３】本発明のウエーハ搬送機構を具備した研削装置の斜視図である。
【図４】本発明実施形態に係るウエーハ搬送機構の斜視図である。
【図５】ウエーハ搬送機構の要部断面図である。
【図６】保持パッドの裏面側斜視図である。
【図７】排出部から水が排出される状態を示す保持パッド部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明実施形態のウエーハ搬送機構を図面を参照して詳細に説明する。図１は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハ１１の斜視図である。図１に示す半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハから成っており、表面１１ａに複数のストリート（分割予定ライン）１３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００１３】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
【００１４】
半導体ウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する前に、半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは、保護テープ２３によって保護され、図２に示すように裏面１１ｂが露出する形態となる。保護テープ２３に替えて剛性のあるガラス等の保護部材を使用するようにしてもよい。
【００１５】
次に、図３を参照して、本発明実施形態のウエーハ搬送機構を採用した研削装置について説明する。４は研削装置２のベースであり、ベースの後方には二つのコラム６ａ，６ｂが垂直に立設されている。コラム６ａには、上下方向に延びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。
【００１６】
この一対のガイドレール８に沿って粗研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。
【００１７】
粗研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドルの先端に固定された複数の粗研削用の研削砥石２６を有する研削ホイール２４を含んでいる。
【００１８】
粗研削ユニット１０は、粗研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される粗研削ユニット移動機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。
【００１９】
他方のコラム６ｂにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）１９が固定されている。この一対のガイドレール１９に沿って仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動可能に装着されている。
【００２０】
仕上げ研削ユニット２８は、そのハウジング３６が一対のガイドレール１９に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット２８は、ハウジング３６と、ハウジング３６中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ３８と、スピンドルの先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石４２を有する研削ホイール４０を含んでいる。
【００２１】
仕上げ研削ユニット２８は、仕上げ研削ユニット２８を一対の案内レール１９に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される仕上げ研削ユニット移動機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動される。
【００２２】
研削装置２は、コラム６ａ，６ｂの前側においてベース４の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル４４を具備している。ターンテーブル４４は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印４５で示す方向に回転される。
【００２３】
ターンテーブル４４には、互いに円周方向に１２０°離間して３個のチャックテーブル４６が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル４６は、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着部を有しており、吸着部の保持面上に載置されたウエーハを真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。
【００２４】
ターンテーブル４４に配設された３個のチャックテーブル４６は、ターンテーブル４４が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Ａ、粗研削加工領域Ｂ、仕上げ研削加工領域Ｃ、及びウエーハ搬入・搬出領域Ａに順次移動される。
【００２５】
ベース４の前側部分には、第１のウエーハカセット５０と、第２のウエーハカセット６６と、リンク機構５１とハンド５２とを有するウエーハ搬送ロボット５４と、複数の位置決めピン５８を有する位置決めテーブル５６と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）６０と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）６２と、スピンナ洗浄ユニット６４が配設されている。
【００２６】
スピンナ洗浄ユニット６４は、ウエーハを吸引保持して回転するスピンナテーブル６８を有している。７０はスピンナ洗浄ユニット６４のカバーである。ウエーハ搬出機構６２が本発明実施形態のウエーハ搬送機構を構成する。
【００２７】
研削後のウエーハ１１は、研削面を洗浄するためスピンナ洗浄ユニット６４に搬送されるが、ウエーハの研削面を吸着パッドで吸着して搬送すると、吸着パッドがウエーハの研削面に接触するため研削面の汚染が懸念される。
【００２８】
更に、ウエーハ搬送時に吸着パッドの吸引に起因してウエーハの裏面が乾燥し、研削屑がウエーハの研削面に固着してスピンナ洗浄ユニット６４で洗浄しても落ちないという問題が発生していた。この問題を解決する本発明実施形態のウエーハ搬送機構６２を図４乃至図７を参照して詳細に説明する。
【００２９】
ウエーハ搬送機構６２は、図４に示すように、上下方向に移動可能なコラム７２と、コラム７２の先端部に回動可能に装着されたアーム７４と、アーム７４の先端部に取り付けられた保持パッド（吸着パッド）７６とを含んでいる。
【００３０】
図５に示すように、アーム７４の先端部には挿入穴７５が形成されており、この挿入穴７５中に保持パッド７６の支持部７８を挿入し、保持パッド７６とアーム７４との間にコイルばね８０を介装することにより、保持パッド７６はアーム７４の先端に弾性的に支持される。
【００３１】
図６に最もよく示されるように、保持パッド７６は、ウエーハ１１の外周を吸引保持する環状の吸引保持部８２と、環状の吸引保持部８２に囲繞された、ウエーハ１１との間で空間を形成する円形凹部８４を有している。そして、吸引保持部８２と円形凹部８４との段差ｈは１〜２ｍｍ程度に形成される。
【００３２】
環状の吸引保持部８２には複数の吸引孔８６が形成されており、図５に示すように、これらの吸引孔８６は環状吸引路８８及び吸引口９０を介して吸引源９２に接続されている。環状の吸引保持部８２には更に、複数の（本実施形態では４個）排出部９４が形成されている。
【００３３】
円形凹部８４には、円形凹部８４に水を供給する複数の（本実施形態では４個）供給穴９６が形成されており、これらの供給穴９６は保持パッド７６の表面に配設されたフレキシブルな配管９８を介して図５に示すように水源１００に接続されている。
【００３４】
以下、上述したように構成された本発明実施形態のウエーハ搬送機構（ウエーハ搬出機構）６２の作用について説明する。粗研削ユニット１０による粗研削及び仕上げ研削ユニット２８による仕上げ研削の終了したウエーハ１１は、ターンテーブル４４を回転してウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置づけられる。
【００３５】
次いで、ウエーハ搬送機構６２のアーム７４が回動されて保持パッド７６がチャックテーブル４６に保持されたウエーハ１１の上に位置づけられ、コラム７２を下降させて保持パッド７６をウエーハ１１の裏面（研削面）１１ｂに当接させる。
【００３６】
そして、チャックテーブル４６の吸引保持を解除してから、保持パッド７６の環状の吸引保持部８２でウエーハ１１の外周部を吸引保持する。よって、ウエーハ１１の研削面と保持パッド７６との間には円形凹部８４により空間が形成され、ウエーハ１１はその外周部でのみ保持パッド７６により吸引保持される。
【００３７】
円形凹部８４内には水源１００に接続された供給穴９６から水が供給されてウエーハ１１を吸引保持した円形凹部８４内は水で満たされ、図７に示すように環状の吸引保持部８２に形成された排出部９４から排水１０２が排出される。
【００３８】
この状態でコラム７２を所定距離上方に移動してウエーハ１１をチャックテーブル４６から上昇させ、更にアーム７４を回動することにより保持パッド７６でウエーハ１１を吸引保持した状態でスピンナ洗浄ユニット６４のスピンナテーブル６８までウエーハ１１を搬送し、保持パッド７６の環状の吸引保持部８２の吸引を解除する。
【００３９】
スピンナ洗浄ユニット６４では、スピンナテーブル６８でウエーハ１１を吸引保持し、スピンナテーブル６８を回転しながらウエーハ１１を洗浄する。ウエーハ１１の洗浄が終了すると、スピンナ洗浄ユニット６４でウエーハ１１をスピン乾燥した後、ウエーハ搬送ロボット５４のハンド５２でウエーハ１１を吸引保持して第２のウエーハカセット６２の所定箇所にウエーハ１１を収容する。
【００４０】
上述した実施形態のウエーハ搬送機構６２によると、研削後のウエーハ１１の外周部を環状の吸引保持部８２で保持しながら搬送するため、ウエーハ研削面に接触する部分が少ないのに加えて、ウエーハ１１の研削面に常に水の層を形成しながら搬送するため、ウエーハ１１の研削面が乾燥することがなく、研削屑等によるコンタミのウエーハ研削面の汚染を徹底的に防止して、ウエーハをチャックテーブル４６から洗浄ユニット６４まで搬送することができる。
【符号の説明】
【００４１】
２    研削装置
１０    粗研削ユニット
１１    半導体ウエーハ
２３    保護テープ
２８    仕上げ研削ユニット
４４    ターンテーブル
４６    チャックテーブル
６２    ウエーハ搬送機構（ウエーハ搬出機構）
６４    スピンナ洗浄ユニット
７６    保持パッド
８２    環状の吸引保持部
８４    円形凹部
８６    吸引孔
９４    排出部
９６    供給穴
【図１】
0005669518.tif 000002
【図２】
0005669518.tif 000003
【図３】
0005669518.tif 000004
【図４】
0005669518.tif 000005
【図５】
0005669518.tif 000006
【図６】
0005669518.tif 000007
【図７】
0005669518.tif 000008