(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウエハの枚葉式研磨装置において、研磨ヘッドへのウエハの着脱にかかる時間を縮減し、全体としてのウエハの処理時間を短縮してコストを低減することが可能な半導体ウエハの枚様式研磨装置を提供する。【解決手段】ロード、アンロードに振り分けられた受け皿を２つ持つ搬送機構４を設ける。搬送機構４がロード受け皿５とアンロード受け皿６を持つので、研磨ヘッド７からの研磨済みウエハの離脱と、未研磨ウエハの装着を連続して行い、研磨を実行し、研磨が行われている間に研磨済みウエハの取り込みと未研磨ウエハの取り出しを行うようにすることができる。研磨装置の待機時間を縮減し、１枚当たりのウエハの研磨時間を短縮する。【選択図】図１
2008091594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの片面研磨に用いられる枚葉研磨において、一つの搬送機構で未研磨ウエハを載せて研磨ヘッドの下面に運び研磨ヘッドの下面に取り付けるためのローダ受け皿、および研磨ヘッド下面から取り出した研磨済みウエハを載せて運び去るアンローダ受け皿を各々独立に持つことを特徴とする枚葉研磨装置。
【請求項２】
研磨済みウエハをアンローダ受け皿から取り上げ研磨済みウエハカセットへ運ぶ取り込み機構と、未研磨ウエハカセットから次に研磨すべき未研磨ウエハを取り出し未研磨ウエハを搬送するローダ受け皿へ載置する取り出し機構とを持つことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの枚葉研磨装置。
【請求項３】
一枚のウエハを研磨している間に、直前に研磨したウエハをアンローダ受け皿から研磨済みウエハカセットへ運び、次に研磨すべき未研磨ウエハを未研磨ウエハカセットからローダ受け皿へ運ぶようにしたことを特徴とする請求項２に記載の半導体ウエハの枚葉研磨装置。
【請求項４】
ウエハ１枚あたりの搬送と研磨で必要な所要時間に対して搬送時間が４割以下であることを特徴とする請求項１〜３に記載の半導体ウエハの枚葉研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は１枚当たりの研磨に要する時間を短くし、より効率の高い半導体ウエハの片面研磨装置を提供する。長く太い半導体単結晶インゴットを成長させ円筒研削し、これを内周刃スライサーやワイヤソーで多数の薄い薄片に切断したものをウエハと呼ぶ。このような切断したてのウエハはアズカットウエハと呼ぶ。これにはソーマークがあるし加工変質層もある。縁が鋭利に尖っていて割れ易い。
【０００２】
そこでエッチングして変質層を除き、チャンファして縁に丸みを与える。レーザマークを付けることもある。厚みがバラバラではいけないので研削して所定の厚みに揃える。その後研磨して面を平滑にする。更に洗浄し、乾燥して包装する。そのようなものを出荷する。
【背景技術】
【０００３】
半導体ウエハ研磨には粗研磨（一次研磨）と精細研磨（二次研磨）がある。粗研磨には主に２種類ある。片面だけを粗研磨する片面研磨、両面を粗研磨する両面研磨がある。両面粗研磨するか片面粗研磨するかは、デバイスの用途やコスト背景によってそれぞれ異なる。一般的にＳｉウエハでは８インチウエハまでは片面研磨、配線の微細化が進む１２インチには裏面からの汚染を防ぐために両面研磨が用いられる。精細研磨はデバイスを動作させるウエハの表面を凸凹のない平坦な面に仕上げるもので、両面研磨ウエハであっても片面研磨ウエハであっても必ず必要な工程である。本発明は粗研磨の片面研磨、片面の精細研磨の装置に関わるものである。
【０００４】
半導体ウエハの研磨と言っても様々であるが、大きく分けて、研磨プレートにウエハをワックスで貼り付け、同時に複数のウエハを研磨するもの、ワックスを用いずバッキングパットを用いて１枚のウエハだけを研磨するものがある。
【０００５】
同時に複数枚のウエハを研磨するには、研磨プレートという平坦な円板に、複数枚（３枚〜７枚程度）のウエハをワックスで固定し、これを大きな研磨定盤の研磨布に押しつけ、研磨液を流しながら研磨プレートと研磨定盤を回転させる。これにより複数ウエハを同時研磨する。これはよく行われる方法であるが、ワックスでウエハを研磨プレートに固定しなければならない。ウエハにワックスを塗布し、熱した研磨プレートに貼り付け、その後冷却した研磨プレートを研磨定盤に押し当ててウエハを研磨し、研磨後のウエハをプレートから剥離する。更にプレートを洗浄する装置が必要となり、装置が大型化してしまう。一般的に、Ｓｉの８インチでこれらのプロセスを一貫して行う装置を構成すると、その幅は１５ｍから２０ｍになってしまう。更にワックスのついたウエハを洗浄しなければならないため、後の洗浄プロセスを複雑に構成する必要がある。
【０００６】
それに代わるものが、１枚だけのウエハを処理する枚葉式の装置である。枚葉式であれば研磨プレートは不要である。しかもワックスレスの装置が主流であるため、加熱・ワックス塗布・冷却・剥離といった複雑なプロセスが不要となり、小型化できるメリットがある。Ｓｉの１２インチの枚葉研磨装置でも、５ｍ程度で構成でき、ワックスレスのため、洗浄プロセスも簡略化できる。
【０００７】
研磨以外にもエッチング、薄膜形成でも枚葉式という言葉が使われる。いずれも１枚ずつ処理するという意味である。本発明でも１枚ずつ研磨するのを枚葉式と呼ぶ。本発明は枚葉式研磨装置の改良である。
【０００８】
半導体ウエハは先述のように、アズカットウエハからミラーウエハまで多くの工程を経る必要がある。縁を丸く磨くチャンファ、レーザマーク付け、平面研削、両面粗研磨、片面精細研磨、洗浄という６つの工程がある。片面精細研磨に枚葉式の装置を導入した場合、１枚ずつを研磨するため生産性が悪いという問題があり、この工程が全体の製造能力を決定するボトルネックになってしまっているのが一般的である。片面の枚葉研磨は従来、次のような方法で行っていた。
【０００９】
未研磨ウエハカセットから、第１吸着搬送機構によって受け皿上にウエハを運ぶ。受け皿は研磨装置の研磨ヘッド直下にウエハを運ぶ。研磨ヘッドがウエハを吸引する。研磨ヘッドが下降し研磨定盤にウエハを押しつけ研磨液を流しながら、研磨定盤と研磨ヘッドが回転してウエハの下面（表面）を研磨する。研磨が終わると、研磨ヘッドが上がり、その下へ受け皿が入り込んで研磨ウエハを受取る。第２吸着搬送機構が受け皿から研磨ウエハを取り上げて研磨済みウエハカセットへ運び、そこへ置く。第１吸着搬送機構は未研磨ウエハカセットから２番目の未研磨ウエハを取り出して受け皿に置く。受け皿は研磨ヘッドの下へウエハを運ぶ、研磨ヘッドはウエハを吸引する。そのような繰り返しでウエハは１枚１枚研磨される。ワックスを使わず、全て真空吸着でウエハを保持するので、ワックス塗布、ワックス除去などの手作業が不要である。その点ではコスト低減に好適な手法である。
【００１０】
ところが研磨の終わりから次の研磨までのウエハのやり取りに時間がかかりすぎて非能率的であった。従来法では片面精細研磨の工程に時間がかかりすぎ、全体としての処理時間が長くなりすぎる、という問題があった。装置を複数台導入することで、他の工程と処理能力のバランスを取っていたが、表面の微細加工の要求が高くなるにつれ設備費もかかり、その維持・管理も困難になる。複数台の配置のためには、従来の多枚数研磨と同じスペースが必要となり、コストも悪化する。本発明は、枚葉式研磨設備を新しく導入せずに、設備費、コストを維持したまま、１枚あたりの所要時間を短縮するものである。
【００１１】
特許文献１は、１枚のウエハについて３段階の研磨が必要な場合において、ウエハを保持して研磨定盤へ押しつけ研磨するトップリングを３つ設け、１枚目のウエハを１番目のトップリングにつけてトップリングを下げ、研磨定盤に接触させて１段目研磨をし、１番目トップリングを上げて、２番目ウエハを２番目トップリングへ取り付け、１番、２番のトップリングを下げ研磨定盤にウエハを接触させ、１番目ウエハは２段目研磨を、２番目ウエハは１段目研磨をする。
【００１２】
その後１、２番トップリングを上げ、３番目ウエハを３番目トップリングに固定し、１、２、３トップリングを下げ研磨定盤に接触させて１番目ウエハは３段階、２番目ウエハは２段階、３番目ウエハは１段階研磨を行う。１、２、３段階研磨は同一の研磨定盤、同一の研磨液を用いるが、トップリングの圧力や回転数が異なる。そういう３段階研磨が必要とされる場合に３段階研磨を３枚のウエハについて同時進行させることによってスループットを向上させることができる、と主張している。これは研磨の種類が３種類あるもので、しかも同じ研磨定盤で異種３段階研磨ができるというものである。
【００１３】
【特許文献１】特開平９−１７４４３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、ウエハの枚葉式研磨が全体の工程の生産能力を低く押さえていることを問題にする。枚葉式研磨の速度を実効的に上げることによって、研磨工程にかかる時間を縮減して製造工程の進行速度を均一化し、全体としてのウエハの処理時間を短縮してコストを低減する。
【００１５】
特許文献１はウエハを保持して研磨するトップリングを３つにして、異なるウエハ３枚を同時に研磨するものであり、スループットを向上させることができる。しかし本発明とは要求される条件が異なる。特許文献１は同じ研磨定盤で３段階研磨が必要である。本発明では３段階研磨は不要であり、１段階の研磨だけを行う。
【００１６】
どうして研磨に時間がかかるのか？ということを考えてみた。実際にウエハが研磨されていない待機時間が多すぎるのが原因であるということに気づいた。研磨の進行を細かく見ると次のようである。
【００１７】
初め、研磨ヘッドが上方へ引上げられている。取り出し機構によって未研磨ウエハが受け皿に置かれ、受け皿が研磨ヘッドの下へ入り込み、研磨ヘッドが未研磨ウエハを上から真空チャック（吸引）する。研磨ヘッドが降りて研磨定盤と接触し、研磨液を流しながらウエハの下面が研磨される。その間受け皿は空のまま待機している。研磨が終わると研磨ヘッドが引上げられ、その下へ受け皿が入り込む。研磨済みウエハが受け皿に移される。受け皿が引き出され、取り込み機構によって研磨済みウエハが受け皿から研磨済みウエハカセットへ移される。取り出し機構が２枚目のウエハを受け皿へ移す。受け皿が前進して研磨ヘッドにウエハを貼付ける。２枚目のウエハの研磨が始まる。受け皿は空の状態で待機する。
【００１８】
これを研磨ヘッドから見ると、長い休止時間があることが分かる。研磨が終わり、受け皿が研磨済みウエハを取り出し研磨済みウエハカセットに納め、未研磨ウエハを取り出して受け皿に載せ、受け皿から研磨ヘッドへ移すまでの時間、研磨は行われない。
【００１９】
研磨済みウエハを取り出し、未研磨ウエハを取り付けるまでの時間が研磨休止時間である。これが長すぎるということである。例えば処理済みウエハを研磨ヘッドから取り出して研磨済みウエハカセットへ収納するのに１分かかるとする。未研磨ウエハを取り出して研磨ヘッドへ吸引固定するのに１分かかるとする。研磨ヘッドが降りて研磨するのに１分かかるとする。これら工程の間の時間が３０秒とする。合計３分３０秒で１枚のウエハを研磨することになる。実際に研磨装置が働いているのは１分程である。待機時間が長すぎるのである。研磨装置を増やすことなく何とか１枚当たりの研磨時間を短縮したい。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
ロード、アンロードに振り分けられた受け皿を２つ持つ搬送機構を設ける。搬送機構の受け皿を２つにすることによって、研磨ヘッドからの研磨済みウエハの離脱と、未研磨ウエハの装着を連続して行い、研磨を実行し、研磨が行われている内に研磨済みウエハの取り込みと未研磨ウエハの取り出しを行うようにして、研磨装置の待機時間を短縮し、１枚当たりのウエハの研磨時間を短縮する。
【００２１】
ｍ番目ウエハの研磨中に、搬送機構は研磨済みのウエハ（（ｍ−１）番）を取り出し、次回（（ｍ＋１）番）のウエハを取り込み待機する。研磨が終わり研磨ヘッドを上げると、研磨済みウエハの離脱と未研磨ウエハの装着を連続して一気に行う。研磨が行われないのは、研磨済みウエハの離脱と未研磨ウエハの装着の時間だけであるから、非研磨時間は極めて短くなる。ｍ番目ウエハの研磨中に、ｍ−１番ウエハの取り込み、ｍ＋１番ウエハの取り出しをするので、取り込み、取り出しの時間が研磨時間を制限することにならない。
【発明の効果】
【００２２】
受け皿が１つであると、どうしても研磨を中止して研磨済みウエハを取り込み、未研磨ウエハを取り出さなければならない。取り込み取り出しの時間が例えば２分かかるとすると、その間研磨できないため、研磨装置の待機時間が長かったのである。本発明は受け皿を２つにするので、研磨済みウエハと未研磨ウエハの２枚を受け皿に載せておくことができる。研磨中に取り込み取り出しを行うことが可能になる。だから研磨中止状態を長く持続することなく、ウエハ交換後直ちに研磨を行うことができる。
【００２３】
つまり２つの意味で時間を有効に使っている。一つは研磨ヘッドからのウエハの離脱、装着を連続して短時間で行えることである。もう一つは、研磨中に研磨済みウエハを研磨済みウエハカセットへ取り出し、未研磨ウエハを未研磨ウエハカセットから取り込むことができるということである。二つの意味で必要な作業時間を短縮できる。それによって、１枚当たりの研磨に要する時間をほぼ半減することができる。
【００２４】
しかも装置を変更するのは、搬送機構の先に分岐を設け、分岐の先に２つの受け皿を取り付けるだけでよい。ロード、アンロードに特化した受け皿である。分岐を作り搬送機構が受け皿を２つ持つことにして、ウエハの取り込み、取り出しのタイミングを少し変更するだけで済む。
【００２５】
搬送機構の動きのタイミングの変更はプログラムの変更だけでなされる。ハードの変更は２つの受け皿と分岐をもつ治具を搬送機構に設けるということだけである。受け皿は既成のものを使えるから新規に必要なものは分岐治具だけである。実際に必要な改善は分岐治具の製作ということだけである。だから設備費の増加は軽微である。既存の設備を改良し僅かな設備増によって効率を二倍近くに増大することができるので優れた発明である。
【実施例１】
【００２６】
図１によって本発明の枚葉式研磨装置の概略の構成を説明する。ウエハの動きを分かりやすく説明することが目的であるから、個々の構成要素の構造形状は簡略化して描いている。実際の装置をそのまま描いているのではない。  
【００２７】
左方に未研磨ウエハカセット１がある。これは未研磨ウエハＷを水平に複数枚収容する収容棚を有する昇降可能な装置である。上から順に未研磨ウエハを取り出す。右方に研磨済みウエハＵを順に入れる研磨済みウエハカセット２がある。これは研磨済みウエハＵを水平に複数枚収容する棚をもつ昇降可能な装置である。ウエハには説明の便宜のため時に番号を付す。未研磨ウエハはＷで、既研磨ウエハはＵとして研磨前後のウエハを区別する。番号は同じウエハで共通に用いる。ｍ番目ウエハＷｍが研磨されるとＵｍとなる。
【００２８】
これら未研磨ウエハカセット１、研磨済みウエハカセット２の中間に、取り出し、取り込み、搬送機構が設けられる。取り出し機構３は縦軸の途中で約９０度折れ曲がったアームの先に真空吸引ブロックを設けたものである。真空吸引ブロックによってウエハ上面（裏面）を真空チャックして持ち上げることができる。取り出し機構３は縦軸の回りに回転でき昇降も可能である。取り出し機構３は未研磨ウエハカセット１から、未研磨ウエハＷを取り出して搬送機構の受け皿に載せるためのものである。
【００２９】
搬送機構４は腕の部分だけ書いてあるが、分岐１９の先に右腕２０と左腕２１を有する。右腕２０の先にローダ受け皿５が設けられる。これは、運ぶ対象となるウエハの寸法にふさわしい直径を持つ皿型の容器で、真空チャック機構を持っている。これによってウエハＷの下面（表面）を吸引する。左腕２１の先端にアンローダ受け皿６が固定される。これも同じ寸法を有する皿型容器であり、真空チャック機構を持ち研磨済みウエハＵの下面（表面）を吸引し保持することができる。
【００３０】
搬送機構４は前後に進退できるし、横方向に移動することもできる。後方定点で、取り出し、取り込み機構によってウエハのやり取りを行うことができる。前方定点は２箇所ある。
【００３１】
研磨ヘッド７は、ウエハを保持し研磨定盤の上で回転させて研磨するための装置である。後方の他の部材が隠れないよう図面上に現すため、研磨ヘッドは上部を省略し上下方向に小さく書いてある。上部が省略されているという意味で研磨ヘッドの上にはハッチンを引いた。ぞれぞれの図において研磨ヘッドの高さが違うように見えるが、それは省略した上部の部分の大きさが違うからである。
【００３２】
研磨ヘッド７は、ウエハＷの上面を吸着することによってウエハを保持できる。研磨ヘッドは昇降可能である。また軸回りに順逆の回転もできる。研磨ヘッド７の直下には大きな研磨定盤８がある。これは上面に研磨布を有し、回転軸によって保持され回転軸周りに回転することができる。研磨ヘッド７は研磨定盤８の上で昇降する。研磨定盤には研磨液を供給するノズルを備える。
【００３３】
以上のように図１は各々の機構の関係と動きを示すものである。図１〜図９によって、ウエハＷ〜Ｕの研磨の順序を説明する。
【００３４】
［１．ウエハ取り出し（図１、図２）］
図１、２に示すように、取り込み機構３のアームが左に回転して未研磨ウエハカセット１の最上にある未研磨ウエハＷ１を真空チャックして取り出し、アームを右に回転させてローダ受け皿５の上に載せる。ローダ受け皿５も真空チャック機構を持ち上面に真空引き穴２２を持つ。ローダ受け皿５は載せられたウエハＷ１を吸引固定する。取り込み機構３はカセット１の上あるいはその他の待機位置へ戻る。取り込み機構３の待機位置はどこに決めても良い。
【００３５】
［２．研磨ヘッドへの貼付け（図３）］
搬送機構４を延ばし、少し左回りに回転させて右腕２０が研磨ヘッド７の下へ来るようにする。ローダ受け皿５の中心と研磨ヘッド７の中心が合致する。研磨ヘッド７の下面に未研磨ウエハＷ１を接触させ真空チャックする。図３では未研磨ウエハＷ１が隠れて見えないが、実際には研磨ヘッド７の下面に吸着されている。
【００３６】
図１０にその状態の断面を示す。研磨ヘッド７は、平坦な下面の下に幾つかの真空吸引穴２７を有する。真空吸引穴２７は内部で統合されて軸を通る真空経路２８に繋がる。真空経路２８は外部の真空排気装置に繋がりウエハを吸引するようになっている。このような真空チャック機構は、前述の取り込み機構３、ローダ受け皿５、アンローダ受け皿６、取り込み機構９の全てに設けられる。よく知られた機構なので、研磨ヘッド７以外のこれらものについては、図示を省略した。
【００３７】
図１０において、研磨ヘッド７の直下に大きい研磨定盤８がある。研磨布３２が上面に貼ってある。回転軸３０が研磨定盤８を回転可能に支持している。ノズル２５があって研磨液を研磨布３２の上に供給できるようになっている。
【００３８】
［３．ウエハの研磨（図４）］
研磨ヘッド７が下降して、研磨定盤８の上に接触する。ノズル２５から研磨液２６が流される。研磨定盤８が回転する。研磨ヘッド７自身も回転する。研磨定盤８の回転は、自身が回転（自転）する研磨ヘッド７にとって、公転するのと同じ作用を持つ。この公転と自転によってウエハＷの下面が精細研磨される。研磨液の砥粒の寸法などは目的によって適宜選択される。研磨時間は例えば１分〜２分程度である。
Ｗ１がローダ受け皿５から研磨ヘッド７へ移されているので図４ではローダ受け皿５は空になっている。アンローダ受け皿６はもちろん空である。
【００３９】
［４．ウエハの研磨、次のウエハをローダ受け皿へ（図４、図５）］
ここが重要なのであるが、Ｗ１の研磨の最中に、取り込み機構３によって、２枚目の未研磨ウエハＷ２が、未研磨ウエハカセット１からローダ受け皿５の上に移される。それは図４に示している。受け皿が２つあるので、Ｗ１の研磨中にローダ受け皿５へ２枚目Ｗ２を載せることができるのである。図５のようにローダ受け皿５の上に２枚目未研磨ウエハＷ２が戴置固定され待機している。受け皿が１つであると研磨ウエハを取り出さなくてはならないから、これは不可能である。本発明は受け皿を２つにしたので、研磨中に受け皿とカセットとの間でウエハの交換を行うことができる。
【００４０】
［５．研磨済みウエハの取り出し（図６）］
Ｗ１の研磨が終了すると、研磨ヘッド７を上げて、その下面に吸着されているＷ１を取り出す。図６に示すように、右腕２０のローダ受け皿５にはＷ２が戴置されている。搬送機構４を前方へ進出させ、左腕２１のアンローダ受け皿６が研磨ヘッド７の丁度下へ来るように差し入れる。研磨ヘッド７にチャックされていた研磨済みウエハＵ１（Ｗ１を研磨したもの）がアンローダ受け皿６に移される。アンローダ受け皿６がＵ１を保持する。図６はその状態を示す。アンローダ受け皿６を研磨ヘッド７の下から横方向へ引き出す。図７はその状態を示す。搬送機構４の右腕２０のローダ受け皿５には２番目の未研磨ウエハＷ２が、左腕２１のアンローダ受け皿６には研磨済みウエハＵ１（研磨後のＷ１）が載っている。
【００４１】
［６．未研磨ウエハの取り付け（図８）］
この時点では、左腕２１のＵ１をまだ研磨済みウエハカセット２に持って行かないで、右腕２０のＷ２を研磨ヘッドに取り付けるようにする。Ｗ２を戴置したローダ受け皿５を研磨ヘッド７の直下へ運び、研磨ヘッド７を下げ研磨ヘッド下面にウエハＷ２をチャックする。それが図８に示すものである。図８ではＷ２が隠れて見えないが、図１０に示すような状態で、研磨ヘッド７の下面に吸引固定されている。
【００４２】
［７．研磨（図９）］
研磨ヘッド７を研磨定盤まで下げ、回転する研磨定盤８との間で２番目の未研磨ウエハＷ２を研磨する。研磨液２６がノズル２５から研磨布へ与えられる。
【００４３】
［８．研磨済みウエハのアンロード（図９）］
Ｗ２の研磨が続いている。先ほど研磨ヘッド７から取り外してアンローダ受け皿６に戴置してあった研磨済みウエハＷ１を、ここで移動させる。取り込み機構９によって、アンローダ受け皿６の上の研磨済みウエハＵ１を吸い上げ軸周りに回転させ、研磨済みウエハカセット２の中へ入れる。研磨済みウエハＵ０の上に入る。アンローダ受け皿６が空になる。Ｗ２の研磨が続いている内に、取り出し機構３によって未研磨ウエハカセット１から３番目の未研磨ウエハＷ３を取り出して、ローダ受け皿５に載せる。このようにＷ２の研磨中に、Ｕ１のアンロードとＷ３のロードを行う。
【００４４】
［９．研磨終了直前（図５）］
Ｗ２の研磨が終わる直前に、ローダ受け皿５にはＷ３があり、アンローダ受け皿６は空になっている。図５に示すような状態となっている。ただし研磨されているのはＷ２で、ローダ受け皿６に載っているのはＷ３，研磨済みウエハ２の最上段にあるのはＵ１である。
【００４５】
その後は同じ手順を繰り返す。Ｗ２の研磨が終わりＵ２となる。研磨ヘッドを上げて、アンローダ受け皿６にＵ２を移し、ローダ受け皿５からＷ３を研磨ヘッドへ移す。研磨ヘッドを下げてＷ３の研磨を行う。Ｗ３の研磨中に、Ｕ２をアンローダ受け皿６から研磨済みウエハカセット２に移し、未研磨ウエハカセット１からＷ４をローダ受け皿５へ移す。その状態でＷ３の研磨終了を待つ。
【００４６】
未研磨ウエハＷの取り出しや、研磨済みウエハの取り込みは研磨中に行うので非研磨時間が殆どない。研磨装置から見れば待機時間が短くなる。研磨装置が有効に利用されている。例えば研磨の時間が１分だとすると、研磨ヘッドからウエハＵを取り去りＷを取り付けるウエハの交換に２０秒かかり、研磨ヘッドの昇降に２０秒かかったとしても、一つのサイクル時間が１分４０秒ということになる。
【００４７】
受け皿が１つの場合は、未研磨ウエハの取り出し、研磨済みウエハの取り込みの間研磨を休止しなければならなかったので、研磨休止時間が長く、１枚当たりの研磨工程所要時間が長かった。前述の例だと３分３０秒かかっていた。それが本発明の場合は１分４０秒に短縮することができる。研磨の効率を上げることができる。ウエハの製造コストを下げることができる。チャンファ、レーザマーキング、平面研削、両面粗研磨、片面精細研磨、洗浄の６工程のうち、片面精細研磨が最も遅くてこれが全作業工程の遅延をもたらしていた。本発明は研磨工程の時間を約半分に短縮できるから、片面精細研磨の処理能力が他の工程と均填し、全体の流れがより円滑になりコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の概略斜視図。
【００４９】
【図２】未研磨ウエハカセットから１番目の未研磨ウエハＷ１を運び出してローダ受け皿に戴置した状態の、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５０】
【図３】１番目の未研磨ウエハＷ１をローダ受け皿から研磨ヘッドへ移し、研磨ヘッド下面にチャックした状態の、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５１】
【図４】１番目の未研磨ウエハＷ１を研磨定盤と研磨ヘッドの間に挟んで研磨し、その間に未研磨ウエハカセットから２番目の未研磨ウエハＷ２を取り出してローダ受け皿に戴置する途中の、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５２】
【図５】１番目の未研磨ウエハＷ１を研磨定盤と研磨ヘッドの間に挟んで研磨し、その間に未研磨ウエハカセットから２番目の未研磨ウエハＷ２を取り出してローダ受け皿に戴置した状態の、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５３】
【図６】１番目のウエハが研磨されたので研磨ヘッドを上げて研磨済みウエハＵ１を搬送機構のアンローダ受け皿の上に移し変えている瞬間を示す、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５４】
【図７】１番目のウエハが研磨されたので研磨ヘッドを上げて研磨済みウエハＵ１を搬送機構のアンローダ受け皿の上に移し変え、搬送機構を後ろへ引き戻した状態の、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５５】
【図８】１番目の研磨ウエハＵ１をアンロードせずそのままアンローダ受け皿上に残し、２枚目の未研磨ウエハＷ２を研磨ヘッド下面に取り付けている状態を示す、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５６】
【図９】研磨ヘッドを下げ２枚目のウエハＷ２を研磨している最中に、１枚目研磨済みウエハをアンローダ受け皿から研磨済みウエハカセットへ取り込む様子を示す、本発明の実施例にかかる半導体ウエハ枚葉研磨装置の斜視図。
【００５７】
【図１０】図３、図８において引上げた研磨ヘッドの下面にウエハを真空チャックによって固定している状態の研磨ヘッド、研磨定盤の縦断面図。
【００５８】
【図１１】図４、図５、図９において、研磨定盤の上へ降ろした研磨ヘッドの下面に固定されたウエハが研磨されている状態を示す、研磨ヘッド、研磨定盤の縦断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１未研磨ウエハカセット
２研磨済みウエハカセット
３取り出し機構
４搬送機構
５ローダ受け皿
６アンローダ受け皿
７研磨ヘッド
８研磨定盤
９取り込み機構
２２真空引き穴
２３真空引き穴
２７真空吸引穴
２８真空経路
３０回転軸
３２研磨布
Ｗ未研磨ウエハ
Ｕ研磨済みウエハ  
【図１】
2008091594.tif 000003
【図２】
2008091594.tif 000004
【図３】
2008091594.tif 000005
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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