JP2005238405A - Double-sided polishing device of semiconductor wafer and crack inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハの両面研磨装置、及び半導体ウェーハを両面研磨した後、研磨後のウェーハの割れの有無を検査する方法に関する。 The present invention relates to a double-side polishing apparatus for a semiconductor wafer such as a silicon wafer, and a method for inspecting whether or not a wafer has been cracked after double-side polishing of a semiconductor wafer.
従来、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハを研磨する装置として、片面研磨装置と両面研磨装置が使用されている。
一般的な両面研磨装置としては、図６及び図７に示すような遊星歯車機構を用いた、いわゆる４ウエイ方式の装置５０が知られている。
Conventionally, a single-side polishing apparatus and a double-side polishing apparatus have been used as apparatuses for polishing a semiconductor wafer such as a silicon wafer.
As a general double-side polishing apparatus, a so-called four-
このような両面研磨装置５０によりシリコンウエーハＷを研磨する場合、キャリア５１に複数形成されたウエーハ保持孔５８にウエーハＷを挿入して保持する。そして、保持孔内のウエーハＷを研磨布５７ａ，５７ｂがそれぞれ貼付された上定盤５６ａ及び下定盤５６ｂで挟み込み、スラリー供給孔５３を通じて研磨スラリーを供給するとともに、キャリア５１をサンギヤ５４とインターナルギヤ５５との間で自転公転させる。これにより、各保持孔内のウエーハＷの両面を同時に研磨することができる。
When the silicon wafer W is polished by such a double-
また、他の形態の両面研磨装置として、例えば、図８及び図９に示されるように、上下の定盤３６ａ，３６ｂ（研磨布３７ａ，３７ｂ）の間に挟まれたキャリア３１を自転させずに小さな円を描くように揺動させる装置３０が知られている（特許文献１参照。）。保持孔３４を有するキャリア３１がキャリアホルダ３８に保持され、ホルダ３８の軸受部３９には偏心アーム４０が回転自在に挿着されている。
As another type of double-side polishing apparatus, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, the
研磨の際、全ての偏心アーム４０をタイミングチェーン４２を介して回転軸４１を中心に同期して回転させることにより、キャリアホルダ３８に保持されたキャリア３１が、自転せずに水平面内で小さな円を描くようにして円運動を行うことができる。このような、いわば揺動式の両面研磨装置３０であれば小型化することができるため、比較的狭いスペースで研磨作業を行うことができる。近年のウエーハの大口径化に伴い、揺動式の両面研磨装置３０が多く用いられるようになっている。
At the time of polishing, all the
このような両面研磨装置３０による研磨手順をさらに具体的に説明すると、例えば２５枚のウエーハを収容したボックス（一般的に、ＦＯＳＢ、ＦＯＵＰなどと呼ばれている。）が自動搬送装置（ＡＧＶ等）によって所定の位置まで運ばれ、両面研磨装置３０のローディングステーション（ローダ部）に配置される。
More specifically, the polishing procedure by the double-
次いで、ボックス内のウエーハを、キャリア３１の各保持孔３４内にセットした後、上下の定盤３６ａ，３６ｂ（研磨布３７ａ，３７ｂ）によりウエーハＷの両面を挟み込む。上下の定盤３６ａ，３６ｂを回転させるとともにキャリア３１を揺動させ、スラリー供給孔３３から研磨スラリーを供給する。スラリーは、キャリア３１のスラリー通過孔３５等を通じて下側の研磨布３７ｂにも達し、ウエーハＷの両面が研磨布３７ａ，３７ｂとそれぞれ摺接することにより同時に研磨される。所定の時間研磨を行った後、定盤３６ａ，３６ｂとキャリア３１の運動を停止する。そして、保持孔３４内のウエーハＷは、ウエット状態を保ちながらアンローディングステーション（アンローダ部）へと搬出され、回収用容器（水槽）内に回収される。
Next, after the wafer in the box is set in each
従来、キャリアの保持孔にウエーハをセットし、また、研磨後のウエーハをキャリアから回収する作業は人手により行われていた。しかし、近年では自動化が進み、ボックス内のウエーハのローディングや研磨後のウエーハのアンローディングなどが搬送ロボットにより自動的に行われるようになってきている。 Conventionally, the operation of setting the wafer in the holding hole of the carrier and recovering the polished wafer from the carrier has been performed manually. However, in recent years, automation has progressed, and the loading of wafers in a box and unloading of wafers after polishing have been automatically performed by a transfer robot.
例えば、揺動式の両面研磨装置では、機械的な位置決め機能（インデックス機能）を有するキャリアホルダとし、図９に示したような５つの保持孔３４を有するキャリア３１であれば、７２°ずつ回転させて位置決めすることで、各保持孔３４に対し搬送ロボットにより定位置でウエーハを１枚ずつ自動でセットすることができる。また、研磨後は、同様にキャリア３１を回転させることで、搬送ロボットによりウエーハＷを１枚ずつ取り出すことができる。
For example, in a swing type double-side polishing apparatus, if the carrier holder has a mechanical positioning function (index function) and the
このように両面研磨装置の自動化が進んでいるが、例えば、ウェーハの一部が保持孔から飛び出した状態で研磨されてしまった場合など、研磨中にウェーハが割れることがある。このように割れが発生したウェーハは、もはや製品として使用できないので、取り除く必要がある。
そこで、研磨後のウェーハを搬送ロボットによりキャリアから取り出し、アンローディングステーションの回収用容器に回収する前にウェーハの割れを検査する工程が必要となる。
As described above, the automation of the double-side polishing apparatus is progressing. However, for example, when a part of the wafer is polished in a state of protruding from the holding hole, the wafer may be broken during polishing. Such a cracked wafer can no longer be used as a product and must be removed.
Therefore, a process for inspecting the wafer for cracks is required before the polished wafer is taken out of the carrier by the transfer robot and collected in the collection container of the unloading station.
従来、ウェーハの割れを検査するには、作業員が目視で確認する方法のほか、光学センサー等を備えた割れ検査用のステーションを設置し、この検査用ステーションに研磨後のウェーハをセットして割れを検査する方法がある。 Conventionally, in order to inspect for cracks in wafers, in addition to the method of visual confirmation by workers, a crack inspection station equipped with an optical sensor, etc. is installed, and the polished wafer is set in this inspection station. There is a method for inspecting cracks.
例えば、ウェーハの外周部の割れやキズを検査する方法として、回転テーブル上にウェーハを水平に載置して吸着保持し、ウェーハの外周部に光を照射することにより発生した回折光の強度に基づいてキズ等の欠陥を検出する方法が提案されている（特許文献２参照）。この方法によれば、回転テーブルを回転させることによってウェーハの全周を連続して検査することができるとされている。 For example, as a method of inspecting cracks and scratches on the outer periphery of the wafer, the wafer is placed horizontally on a rotary table and held by suction, and the intensity of diffracted light generated by irradiating the outer periphery of the wafer with light is increased. Based on this, a method for detecting defects such as scratches has been proposed (see Patent Document 2). According to this method, the entire circumference of the wafer can be inspected continuously by rotating the rotary table.
しかし、このような検査方法を研磨後のウェーハの割れ検査に適用した場合、研磨後のウェーハを回転テーブルに一旦セットし、検査後、アンローディングステーションに搬送する必要がある。そのため、ウェーハの搬送回数が多くなり、従って、研磨後、ウェーハをアンローディングステーションの回収用容器に搬送するまでの時間が長くなり、生産性が低下するという問題がある。
また、検査用の回転テーブル等によってウェーハが汚染されるおそれもある。
However, when such an inspection method is applied to crack inspection of a polished wafer, it is necessary to temporarily set the polished wafer on a rotary table and to transport it to an unloading station after inspection. Therefore, the number of times the wafer is transferred increases. Therefore, after polishing, the time until the wafer is transferred to the collection container of the unloading station becomes long, and there is a problem that productivity is lowered.
In addition, the wafer may be contaminated by an inspection rotary table or the like.
そこで、本発明は、半導体ウエーハの研磨を自動化して行う際、研磨後のウエーハの割れの有無をより短時間で検査し、アンローディング時間への影響が小さく、ウェーハの両面研磨をより効率的に行うことができる両面研磨装置及び割れ検査方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention automatically inspects the presence or absence of cracks in the polished wafer in a shorter time when polishing the semiconductor wafer automatically, has less influence on the unloading time, and makes double-side polishing of the wafer more efficient. It is an object of the present invention to provide a double-side polishing apparatus and a crack inspection method that can be carried out.
本発明によれば、半導体ウェーハの両面研磨装置であって、少なくとも、上下の定盤と、各定盤に貼付された研磨布と、研磨の際に前記上下の研磨布の間でウェーハを保持するキャリアと、研磨前後のウェーハを搬送する搬送ロボットと、研磨後のウェーハを前記搬送ロボットにより保持した状態でウェーハの割れの有無を検査する手段とを備えているものであることを特徴とする両面研磨装置が提供される（請求項１）。 According to the present invention, there is provided a double-side polishing apparatus for a semiconductor wafer, wherein at least upper and lower surface plates, an abrasive cloth affixed to each surface plate, and the wafer are held between the upper and lower abrasive cloths during polishing. And a carrier robot for transporting the wafer before and after polishing, and means for inspecting whether or not the wafer is cracked in a state where the wafer after polishing is held by the transport robot. A double-side polishing apparatus is provided (claim 1).
このように研磨前後のウェーハを搬送する搬送ロボット等のほか、研磨後のウェーハを搬送ロボットにより保持した状態でウェーハの割れの有無を検査する手段を備えた両面研磨装置とすれば、研磨後のウェーハをアンローディングステーションに搬送する途中で、検査用のテーブル等に載置せずに、割れの有無を検査することができる。従って、この両面研磨装置を用いれば、研磨後のウェーハの割れの有無をより短時間で検査することができ、テーブル等により汚染されることもなく、両面研磨を極めて効率的に行うことができ、研磨工程全体の自動化にも資することになる。 In this way, in addition to a transfer robot that transfers wafers before and after polishing, a double-side polishing apparatus equipped with a means for inspecting the presence or absence of cracking of the wafer while holding the polished wafer by the transfer robot, During the transfer of the wafer to the unloading station, it is possible to inspect for cracks without placing the wafer on an inspection table or the like. Therefore, if this double-side polishing apparatus is used, the polished wafer can be inspected for cracks in a shorter time, and double-side polishing can be performed very efficiently without being contaminated by a table or the like. This also contributes to the automation of the entire polishing process.
前記ウェーハの割れの有無を検査する手段は、前記研磨後のウェーハの表面に光を当てる照明手段と、該ウェーハの画像を検出する画像検出手段と、該画像検出手段により得られた画像データを画像処理する画像処理手段と、該画像処理された画像の明暗により前記ウェーハの割れの有無を判定する判定手段とを有するものとすることができる（請求項２）。
割れを検査する手段が、上記のような照明手段と、画像検出手段と、画像処理手段と、判定手段とを有するものであれば、研磨後のウェーハを搬送ロボットにより保持したままの状態でも、画像の明暗によりウェーハの割れを確実に検出することができる。
The means for inspecting for cracks in the wafer includes an illuminating means for applying light to the surface of the polished wafer, an image detecting means for detecting an image of the wafer, and image data obtained by the image detecting means. Image processing means for performing image processing and determination means for determining the presence or absence of cracks in the wafer based on the brightness of the image processed image can be provided.
If the means for inspecting the crack has the illumination means, the image detection means, the image processing means, and the determination means as described above, even if the polished wafer is held by the transfer robot, Wafer cracks can be reliably detected by the brightness of the image.
この場合、前記画像検出手段は、ＣＣＤカメラ又はビジコンカメラであることが好ましい（請求項３）。
例えばＣＣＤカメラ、又はビジコンカメラであれば、ウェーハ表面の画像を鮮明にとらえ、割れの有無をより確実に判定することができる。また、これらのカメラは小型なので、両面研磨装置も小型化することができる。
In this case, the image detecting means is preferably a CCD camera or a vidicon camera.
For example, in the case of a CCD camera or a vidicon camera, the image on the wafer surface can be captured clearly and the presence or absence of cracks can be determined more reliably. In addition, since these cameras are small, the double-side polishing apparatus can be miniaturized.
また、前記ウェーハの割れの有無を検査する手段が割れを検出した場合に、該ウェーハを割れが検出されなかったウェーハとは別途回収する割れウェーハ回収手段及び／または前記搬送ロボットの動作を停止する手段が設けられていることが好ましい（請求項４）。
このように割れウェーハ回収手段や、搬送ロボットの動作を停止する手段が設けられていれば、割れが検出されたウェーハと、割れの無い正常なウェーハとを区別して回収することができ、割れが生じたウェーハを確実に取り除くことができる。
Further, when the means for inspecting whether or not the wafer is cracked detects a crack, the operation of the broken wafer collecting means and / or the transfer robot for collecting the wafer separately from the wafer in which no crack is detected is stopped. Means are preferably provided (Claim 4).
Thus, if there is a means for collecting broken wafers and means for stopping the operation of the transfer robot, it is possible to distinguish and collect the wafers from which cracks are detected and normal wafers without cracks. The generated wafer can be surely removed.
また、前記ウェーハの割れの有無を検査する手段が割れを検出した場合に、警報音を発する警報手段が設けられたものとすることもできる（請求項５）。
このような警報手段が設けられていれば、作業員が常に監視していなくても、ウェーハに割れが生じたことを作業員に確実に知らせることができ、装置の運転を停止するなど、その後の対策を適切にとることができる。
Moreover, when the means for inspecting the presence or absence of cracks in the wafer detects cracks, alarm means for emitting an alarm sound may be provided.
If such an alarm means is provided, even if the worker is not constantly monitoring, the worker can be surely notified that the wafer has been cracked, and the operation of the apparatus is stopped afterwards. This measure can be taken appropriately.
さらに本発明によれば、両面研磨装置により半導体ウェーハを研磨した後、研磨後のウェーハの割れの有無を検査する方法であって、半導体ウエーハをキャリアにセットして上下の定盤にそれぞれ貼付された研磨布の間で保持し、研磨剤を供給するとともに上下の研磨布と摺接させて研磨を行い、研磨後のウエーハを搬送ロボットにより保持して前記キャリアから取り出した後、アンローディングステーションに搬送する前に、前記搬送ロボットにより保持した状態で前記ウエーハの割れの有無を検査することを特徴とする半導体ウエーハの割れの検査方法が提供される（請求項６）。 Further, according to the present invention, after polishing a semiconductor wafer by a double-side polishing apparatus, the method for inspecting the presence or absence of cracking of the polished wafer, the semiconductor wafer is set on a carrier and affixed to upper and lower surface plates, respectively. Hold between the polishing cloths, supply the polishing agent and slide the upper and lower polishing cloths in contact with the polishing cloth, hold the polished wafer by the transfer robot, take it out from the carrier, and then put it on the unloading station A semiconductor wafer crack inspection method is provided, wherein the wafer is inspected for cracks in a state of being held by the transport robot before being transported.
このように研磨後のウエーハを搬送ロボットにより保持してキャリアから取り出した後、アンローディングステーションに搬送する前に、搬送ロボットにより保持した状態でウエーハの割れの有無を検査すれば、検査用のテーブル等にウェーハを載置せずに、短時間で割れの有無を検査することができるし、ウェーハを汚染することもない。従って、研磨作業を効率的に行うことができ、自動化に大いに資することができるとともに、ウェーハ品質を向上させることができる。 Thus, after the polished wafer is held by the transfer robot and taken out of the carrier, before being transferred to the unloading station, the wafer is held by the transfer robot and inspected for cracks. For example, it is possible to inspect the presence of cracks in a short time without placing the wafer on the wafer, and the wafer is not contaminated. Therefore, it is possible to efficiently perform the polishing operation, greatly contribute to automation, and improve the wafer quality.
この場合、前記半導体ウェーハを研磨した後、前記キャリアから取り出す前に、該ウェーハに水をかけること、下定盤を回転させること、及びキャリアを回転させることの少なくともいずれか１つの方法により、前記ウェーハの表面から研磨剤を除去することが好ましい（請求項７）。
研磨後のウエーハの表面に研磨剤の泡が付着している場合、割れの誤検出を招くおそれがあるが、予め水をかけるなどして研磨剤を除去すれば、そのような誤検出を防ぐことができる。
In this case, after polishing the semiconductor wafer and before removing from the carrier, the wafer is sprayed by at least one of the following methods: watering the wafer, rotating the lower surface plate, and rotating the carrier. It is preferable to remove the abrasive from the surface.
If abrasive bubbles are attached to the surface of the wafer after polishing, there is a risk of erroneous detection of cracks. However, if the abrasive is removed by applying water in advance, such erroneous detection is prevented. be able to.
前記半導体ウェーハの割れの有無の検査を、該ウェーハを垂直に又は傾斜して保持した状態で行うことが好ましい（請求項８）。
このようにウェーハを垂直に又は傾斜して保持した状態とすれば、表面に付着している研磨剤や水が滴り落ち、誤検出をより確実に防ぐことができる。
It is preferable that the inspection of the semiconductor wafer for cracks is performed in a state where the wafer is held vertically or inclined (claim 8).
If the wafer is held vertically or tilted in this way, the abrasive or water adhering to the surface will drip, and erroneous detection can be prevented more reliably.
前記半導体ウェーハの割れの有無の検査を、該ウェーハの表面に光を当て、画像検出手段により得られた画像データを画像処理し、画像の明暗により前記ウェーハの割れの有無を検査することが好ましい（請求項９）。
このようにウェーハの表面に光を当てれば、割れた箇所の明暗がよりはっきりするので、割れの有無をより確実に判定することができる。
It is preferable to inspect the presence or absence of cracks in the semiconductor wafer, apply light to the surface of the wafer, perform image processing on the image data obtained by the image detection means, and inspect the presence or absence of cracks in the wafer based on the brightness of the image. (Claim 9).
If light is applied to the surface of the wafer in this manner, the brightness of the cracked portion becomes clearer, so that the presence or absence of the crack can be more reliably determined.
前記画像の明暗により前記ウェーハの割れの有無を検査する場合、該ウェーハの外縁部より内側に設定された円形又は楕円形の二重線の間の領域における明暗により割れの有無を検査することが好ましい（請求項１０）。 When inspecting the presence or absence of cracks in the wafer based on the brightness of the image, it is possible to inspect the presence or absence of cracks in the area between the circular or elliptical double lines set inside the outer edge of the wafer. Preferred (claim 10).
研磨後のウェーハに割れが発生していれば、ほとんどの場合、上記のように設定した二重線の間の領域に反映されるので割れを検出することができ、また、検査領域が狭いので、より短時間で検査することができる。 If cracks occur in the polished wafer, in most cases it is reflected in the area between the double lines set as described above, so it can be detected and the inspection area is narrow. The inspection can be performed in a shorter time.
本発明によれば、研磨後の半導体ウェーハの割れの有無の検査をアンローディングステーションに搬送する前に、ウェーハを搬送ロボットで保持した状態で行うことができるため、検査用のテーブル等に載置することなく、短時間で効率的に検査を行うことができる。従って、研磨工程で割れが発生したウェーハを迅速かつ確実に判別することで研磨作業を効率的に行うことができ、両面研磨工程の自動化に大いに資するとともに、ウェーハの高品質化もはかることができる。 According to the present invention, the inspection of the semiconductor wafer after the polishing can be inspected for cracks before being transferred to the unloading station, with the wafer held by the transfer robot. Thus, the inspection can be performed efficiently in a short time. Therefore, it is possible to efficiently perform the polishing operation by quickly and reliably discriminating the wafer in which the crack is generated in the polishing process, greatly contributing to the automation of the double-side polishing process and improving the quality of the wafer. .
以下、本発明の好適な態様として、シリコンウエーハを両面研磨する場合について添付の図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る両面研磨装置の一例を示している。この両面研磨装置１には、研磨装置本体（研磨部）２のほか、ローディングステーション（ローダ部）１０、アンローディングステーション（アンローダ部）１６、研磨前後のウエーハを搬送する搬送ロボット１３等が設けられている。
Hereinafter, as a preferred embodiment of the present invention, the case of double-side polishing a silicon wafer will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of a double-side polishing apparatus according to the present invention. The double-side polishing apparatus 1 includes a polishing apparatus main body (polishing section) 2, a loading station (loader section) 10, an unloading station (unloader section) 16, a
なお、装置本体２は、偏心アーム７、キャリアホルダ３等を有する揺動式のものであり、図４に示したように、上下の定盤８ａ，８ｂ、各定盤８ａ，８ｂに貼付された研磨布９ａ，９ｂ、スラリー供給手段３３、キャリア４等を具備し、キャリア４には、ウェーハ保持孔５のほか、スラリー通過孔６が形成されている。また、装置本体２は、キャリア４を揺動させるほか、回転（自転）させることもできるインデックス機能を有している。
The
さらに、この装置１には、研磨後のウェーハを搬送ロボット１３により保持した状態でウェーハの割れの有無を検査する手段（割れ検査手段）１２が備えられている。
図３は、割れ検査手段１２の構成の一例を示している。この割れ検出手段１２は、研磨後、搬送ロボット１３により保持されたウェーハＷの表面に光を当てる照明手段（白色蛍光灯）２２と、該ウェーハＷの画像を検出する画像検出手段（ＣＣＤカメラ）２１と、該画像検出手段２１により得られた画像データを画像処理する画像処理手段（コンピュータ、モニター）２３と、該画像処理された画像の明暗によりウェーハＷの割れの有無を判定する判定手段（判定回路）２４を有している。
なお、各手段は上記のものに限定されず、例えば画像検出手段２１としては、ビジコンカメラ等を使用することもできる。
Further, the apparatus 1 is provided with means (crack inspection means) 12 for inspecting whether or not the wafer is cracked in a state where the polished wafer is held by the
FIG. 3 shows an example of the configuration of the crack inspection means 12. The crack detection means 12 includes an illumination means (white fluorescent lamp) 22 that applies light to the surface of the wafer W held by the
Note that each means is not limited to the above, and for example, a vidicon camera or the like can be used as the image detection means 21.
次に、図２に示した研磨工程の一例等も参照しつつ、シリコンウエーハの研磨を行い、研磨後のウェーハの割れを検査する手順について説明する。 Next, a procedure for polishing a silicon wafer and inspecting the wafer for cracks after polishing will be described with reference to an example of the polishing step shown in FIG.
まず、図１に示したように、研磨すべきウエーハＷを収容したボックス１１がボックス自動搬送装置１４により運ばれ、ローダ部１０へと配置される。ボックス１１のローダ部１０への搬送方法は特に限定されるものではなく、床面上を自走する自走型搬送車（ＡＧＶ）により搬送する方式のほか、室内の天井部にレールを敷設し、レールに沿ってボックス１１を搬送する方式（ＯＨＴ）としても良い。
First, as shown in FIG. 1, the
ローダ部１０に配置されたボックス１１は、オープナー等により蓋が開封される。そして、搬送ロボット１３によりボックス１１内のウエーハＷをキャリア４の保持孔５にセットする（図２の工程（Ａ））。
なお、搬送ロボット１３を、例えばウェーハＷの下面をすくい上げて保持するタイプの保持手段と、上面を吸着して保持するタイプの保持手段とを有するものとすれば、ボックス１１からウェーハＷの下面をすくい上げて取り出し、センタリングステージ１５に一旦載置した後、上面を吸着保持し直すことができる。このようにウェーハＷの上面を吸着保持すれば、キャリア４の保持孔内に確実にセットすることができる。
The
If the
次いで、上定盤８ａを下降させて上下の定盤８ａ，８ｂにそれぞれ貼付された研磨布９ａ，９ｂの間でウェーハＷを保持する。そして、上下の定盤を所定の方向に回転させ、スラリー供給孔３３から研磨剤を供給するとともに保持孔内の各ウェーハＷを上下の研磨布９ａ，９ｂと摺接させて両面研磨を行う（図２の工程（Ｂ））。
Next, the
所定の時間研磨を行った後、各定盤８ａ，８ｂの回転を停止する。停止後、上定盤８ａを上方に移動させ、研磨後のウエーハを搬送ロボット１３により保持してキャリア４から取り出すが、研磨後のウェーハＷの表面には研磨剤が付着しており、研磨剤の泡などが割れの誤検出を招くおそれがある。従って、ウェーハＷをキャリア４から取り出す前に、ウェーハＷの表面に付着している研磨剤を除去しておくことが好ましい（図２の工程（Ｃ））。
After polishing for a predetermined time, the rotation of the
ウェーハＷの表面に付着している研磨剤は、ウェーハＷに水をかけること、下定盤８ｂを回転させること、及びキャリア４を回転させることの少なくともいずれか１つの方法により効果的に除去することができる。例えば、図４に示すように、ウェーハＷに対してノズル２０から水を噴射することにより表面の研磨剤の泡を効果的に除去することができる。なお、研磨後のウェーハＷに水をかける手段としては、研磨布９ａ，９ｂを保湿するために従来用いられている噴射ノズルを兼用しても良いし、上定盤９ａに設けられたスラリー供給孔３３を利用しても良い。
また、水はかけずに、あるいは水をかけた後、下定盤８ｂを回転させるか、キャリア４を回転させることによりウェーハＷの表面に付着している研磨剤や水を除去するようにしても良い。
The polishing agent adhering to the surface of the wafer W is effectively removed by at least one of the method of applying water to the wafer W, rotating the
In addition, the abrasive or water adhering to the surface of the wafer W may be removed by rotating the
研磨剤を除去した後、搬送ロボット１３によってウェーハＷを保持し、キャリア４から取り出す（図２の工程（Ｄ））。
前記したように、搬送ロボット１３に、ウエーハＷの表面を吸着するタイプの保持手段を設けておけば、研磨後のウェーハＷを確実に吸着保持してキャリア４から取り出すことができる。
After removing the abrasive, the wafer W is held by the
As described above, if the
次いで、アンローディングステーション１６に搬送する前に、搬送ロボット１３により保持した状態で割れ検査手段１２によりウエーハＷの割れの有無を検査する（図２の工程（Ｅ））。
検査を行う際は、図３に示したように、搬送ロボット１３により保持したままウェーハＷの表面に対し、照明手段２２により光を当てる。このとき、ウエーハＷを水平に保持すると、ウェーハ表面に水等が付着したままとなって誤検出を招くおそれがある。従って、水切りのため、ウェーハＷを垂直に（又は傾斜して）保持することが好ましい。
Next, before being transported to the unloading
When performing the inspection, as shown in FIG. 3, the illumination unit 22 applies light to the surface of the wafer W while being held by the
光が当てられたウェーハＷの表面をＣＣＤカメラ２１により撮影し、得られた画像データを画像処理するコンピュータ２３に送る。そしてコンピュータ２３により画像処理された画像をモニターに表示する。このとき、ウェーハＷに割れが生じていれば、割れの無い部分と割れている部分とでは画像の明暗に差（濃淡）が生じることになるので、明暗によりウェーハＷの割れの有無を確実に判定することができる。例えば、判定回路２４において、ウェーハ面内の他の領域よりも明るい領域がある場合に、「割れ有り」と判定するようにすれば良い（図２の工程（Ｆ））。
The surface of the wafer W irradiated with light is photographed by the
なお、検査領域はウェーハ全面としても良いが、外縁部は面取り加工が施されていたり、位置決め等のためのオリエンテーションフラット又はノッチが形成されており、これらの外縁箇所を「割れ」と誤認してしまうおそれがある。そこで、一部の領域、例えば、図５に示したように、ウェーハＷの外縁部より内側に設定された円形（又は楕円形）の二重線２７ａ，２７ｂの間の領域における明暗により割れの有無を判定することもできる。
The inspection area may be the entire wafer surface, but the outer edge is chamfered or has an orientation flat or notch for positioning, etc. There is a risk that. Therefore, as shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 5, cracks are caused by light and darkness in a region between the circular (or elliptical)
ウェーハＷに割れが発生すると、多くの場合周辺からクラックが入るので、上記のように設定した二重線２７ａ，２７ｂの間の領域に割れが含まれることになり、また、二重線２７ａ，２７ｂの間の領域のみを検査対象領域とすれば、検査領域が狭いので、より短時間で確実に割れの有無を判定することができる。なお、二重線２７ａ，２７ｂは、ウェーハＷの周辺部に発生した小さな割れやカケも検出できるように、できるだけ大きな円形等に設定することが好ましいが、ウェーハＷの外縁部に近いほど、わずかにずれたときに外縁部を割れとして判定してしまうおそれがある。従って、例えばウェーハＷにノッチ２８が形成されている場合は、ノッチ２８よりも内側に二重線２７ａ，２７ｂの領域を設定することが好ましい。
また、二重線２７ａ，２７ｂの間の幅は適宜設定すれば良いが、例えば、１画素を１ｍｍ幅とした場合、５ｍｍ〜１０ｍｍ幅（５〜１０画素）に設定することができる。
When cracks occur in the wafer W, cracks often enter from the periphery, so that cracks are included in the region between the
The width between the
上記のように研磨後のウェーハＷを搬送ロボット１３により保持した状態でウェーハＷの割れの有無を検査した後、ウェーハＷを回収するが、割れが検出されたウェーハＷは、割れが検出されなかったウェーハＷとは別途回収する手段を設けておくことが好ましい。
例えば、図１に示したように、アンローディングステーション１６における正規の回収用容器１７とは別に、割れウェーハ回収容器１９を設けておき、判定回路２４により割れがあると判定された場合、搬送ロボット１３がそのウェーハを割れウェーハ回収容器１９内に自動的に収容するように設定しておく。
あるいは、ウェーハの割れが検出された場合、搬送ロボット１３の動作を停止するように設定しておき、作業員がそのウェーハの割れを確認した上で回収容器１９に入れるか、あるいは手で回収するようにしてもよい。
As described above, after the polished wafer W is held by the
For example, as shown in FIG. 1, a broken
Alternatively, when a crack of the wafer is detected, the operation of the
さらに、図３に示したように、割れを検出した場合に、警報音を発する警報手段２５を設けておいても良い。このような警報手段２５を設けておけば、作業員が常に監視する必要がなくなるし、割れの発生を直ちに認識することができ、装置の運転を停止して原因を調査するなど、適切な措置を講ずることができる。 Furthermore, as shown in FIG. 3, an alarm means 25 that emits an alarm sound when a crack is detected may be provided. If such an alarm means 25 is provided, it is not necessary for the worker to constantly monitor, the occurrence of cracks can be immediately recognized, appropriate measures such as stopping the operation of the device and investigating the cause. Can be taken.
割れが検出されなかったウェーハは、搬送ロボット１３によりそのままアンローディングステーション１６の回収用容器（水槽）１７に収容する（図２の工程（Ｇ））。
そして、キャリア４の全てのウェーハについて、上記のように割れの有無を検査する（図２の工程（Ｈ））。
The wafer in which no crack has been detected is accommodated in the collection container (water tank) 17 of the unloading
Then, all the wafers in the carrier 4 are inspected for cracks as described above (step (H) in FIG. 2).
キャリア４の全ウエーハについて検査が終了したら、前記と同様にしてローダ部１０のボックス１１内から次のバッチのウェーハＷを取り出し、キャリア４にセットする。そして研磨を行った後、割れの有無を検査する。
When the inspection of all the wafers of the carrier 4 is completed, the wafer W of the next batch is taken out from the
同じボックス内の全てのウエーハＷが研磨され、回収用容器内１７に収容されたら、自動搬送装置（ＡＧＶ）１８により次工程（洗浄）へと運ばれる。
When all the wafers W in the same box are polished and accommodated in the
このように本発明に係る両面研磨装置１によれば、研磨後のウェーハを搬送ロボット１３により保持したままの状態でウェーハの割れの有無を検査する手段１２を備えているので、検査用のテーブル等に載置せずにウェーハの割れ検査を短時間で確実に行うことができる。また、研磨後、テーブル等に載置して汚染されることもない。従って、ウェーハを研磨した後、短時間で回収することができ、研磨作業を極めて効率的に行うことができるし、ウェーハ品質を向上させることができる。
As described above, according to the double-side polishing apparatus 1 according to the present invention, the inspection table includes the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and the present invention has the same configuration as that of the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
例えば、研磨装置内の配置は、図１のものに限定されず、適宜設定すれば良い。また、搬送ロボットは、ローディング用とアンローディング用をそれぞれ別に設けてもよい。
また、本発明は、揺動式の両面研磨装置に限定されず、４ウエイ方式の両面研磨装置や、その他の方式のものにも適用することができる。
さらに、ウエーハの割れを検査する手段としては、光源としてＬＥＤを用い、フォトダイオード等の受光センサーで割れを検出する方式のものとすることも可能である。
For example, the arrangement in the polishing apparatus is not limited to that shown in FIG. In addition, the transfer robot may be provided separately for loading and unloading.
Further, the present invention is not limited to the swing type double-side polishing apparatus, and can also be applied to a four-way type double-side polishing apparatus and other types.
Further, as a means for inspecting cracks in the wafer, it is possible to use an LED as a light source and to detect cracks with a light receiving sensor such as a photodiode.
１…両面研磨装置、 ２…研磨装置本体、 ３…キャリアホルダ、 ４…キャリア、
５…保持孔、 ６…スラリー通過孔、 ７…偏心アーム、 ８ａ，８ｂ…定盤、
９ａ，９ｂ…研磨布、 １０…ローディングステーション（ローダ部）、
１１…ウエーハ収容ボックス、 １２…割れ検査手段、 １３…搬送ロボット、
１４…ボックス自動搬送装置、 １５…センタリングステージ、
１６…アンローディングステーション（アンローダ部）、
１７…回収用容器（水槽）、 １８…自動搬送装置、
１９…割れウェーハ回収用容器、 ２０…水噴射ノズル、
２１…画像検出手段（ＣＣＤカメラ）、 ２２…照明手段、
２３…画像処理手段（コンピュータ、モニター）、 ２４…判定手段（判定回路）、
２５…警報手段、 ２７ａ，２７ｂ…二重線、 ３３…スラリー供給孔、
Ｗ…ウエーハ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Double-side polish apparatus, 2 ... Polishing apparatus main body, 3 ... Carrier holder, 4 ... Carrier,
5 ... Holding hole, 6 ... Slurry passage hole, 7 ... Eccentric arm, 8a, 8b ... Surface plate,
9a, 9b ... polishing cloth, 10 ... loading station (loader part),
11 ... Wafer storage box, 12 ... Crack inspection means, 13 ... Transfer robot,
14 ... Box automatic transfer device, 15 ... Centering stage,
16 ... unloading station (unloader part),
17 ... Recovery container (water tank), 18 ... Automatic transfer device,
19 ... Container for collecting broken wafers, 20 ... Water injection nozzle,
21 ... Image detection means (CCD camera), 22 ... Illumination means,
23 ... Image processing means (computer, monitor) 24 ... Determination means (determination circuit),
25 ... Alarm means, 27a, 27b ... Double wire, 33 ... Slurry supply hole,
W ... wah.
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