JP2012195349A

JP2012195349A - Wafer transfer device

Info

Publication number: JP2012195349A
Application number: JP2011056510A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Fukushima; 浩人福島; Tetsuro Iwashita; 哲郎岩下; Teihiko Tsukanaka; 寧彦塚中; Takeyuki Ezaki; 岳之江崎
Original assignee: Sumco Corp; Sumitomo Metal Fine Tech Co Ltd
Current assignee: Sumco Corp; Nippon Steel Precision Machining Co Ltd
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-03-15
Also published as: JP5864114B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer transfer device capable of keeping a polished surface of a semiconductor wafer in a clean state.SOLUTION: The wafer transfer device A performs wafer transfer to a wafer polishing apparatus 4, which includes a holding head 41 to hold a semiconductor wafer and a polishing plate 42 to polish the semiconductor wafer W held by the holding head 41. This wafer transfer device A includes: a wafer holding device 2 to hold the semiconductor wafer W; and a wafer temporary placing device 3 which has a plurality of retaining surfaces 35a in contact with a peripheral edge of the semiconductor wafer W, also has nozzles 34 for jetting liquid for wetting a surface of the semiconductor wafer W opposite to the holding head 41 after receiving the semiconductor wafer W from the wafer holding device 2, and holds the semiconductor wafer W in a state to be picked up by suction of the holding head 41.

Description

本発明は、半導体ウエハの研磨を行うウエハ研磨装置に半導体ウエハを搬送するためのウエハ搬送装置に関する。 The present invention relates to a wafer transfer apparatus for transferring a semiconductor wafer to a wafer polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer.

図１１は、従来のウエハ研磨装置の一例を示している（たとえば、特許文献１）。同図に示されたウエハ研磨装置Ｘは、保持ヘッド９１および定盤９２を備えている。保持ヘッド９１は、その下面に半導体ウエハ（図示略）を保持している。定盤９２は、その上面に研磨パッド（図示略）が設けられている。定盤９２は、支持軸を中心として自転する。保持ヘッド９１は、上記半導体ウエハを上記研磨パッドに押しつけながら自転可能に構成されている。上記半導体ウエハは、上記研磨パッドとの摩擦により研磨される。 FIG. 11 shows an example of a conventional wafer polishing apparatus (for example, Patent Document 1). The wafer polishing apparatus X shown in the figure includes a holding head 91 and a surface plate 92. The holding head 91 holds a semiconductor wafer (not shown) on its lower surface. The surface plate 92 is provided with a polishing pad (not shown) on its upper surface. The surface plate 92 rotates around the support shaft. The holding head 91 is configured to be capable of rotating while pressing the semiconductor wafer against the polishing pad. The semiconductor wafer is polished by friction with the polishing pad.

上記半導体ウエハに対しては、いわゆる粗研磨からいわゆる仕上げ研磨まで、複数回の研磨作業が施されることが一般的である。これらの研磨作業は、それぞれ専用のウエハ研磨装置Ｘによってなされる。そのため、上記半導体ウエハには、複数のウエハ研磨装置Ｘへの受け渡しが繰り返される。特に、上記半導体ウエハのうち仕上げ研磨を施した面は、できる限り清浄な状態とすることが好ましい。しかしながら、たとえば吸引を用いた半導体ウエハの搬送方法を用いる場合（たとえば、特許文献２）、仕上げ研磨を施した面に吸着痕を残してしまうおそれがある。また、水圧によって半導体ウエハを浮上させることを利用した搬送方法を用いる場合（たとえば、特許文献３）、半導体ウエハの表面に酸化膜を形成してしまうおそれがある。 The semiconductor wafer is generally subjected to a plurality of polishing operations from so-called rough polishing to so-called finish polishing. These polishing operations are performed by a dedicated wafer polishing apparatus X, respectively. Therefore, delivery to the plurality of wafer polishing apparatuses X is repeated for the semiconductor wafer. In particular, the surface of the semiconductor wafer that has been subjected to finish polishing is preferably as clean as possible. However, for example, when a semiconductor wafer transfer method using suction is used (for example, Patent Document 2), there is a possibility that an adsorption mark may remain on the surface subjected to finish polishing. In addition, when a transfer method using floating of a semiconductor wafer by water pressure is used (for example, Patent Document 3), an oxide film may be formed on the surface of the semiconductor wafer.

特開２００７−２６６０６８号公報JP 2007-266068 A 特開２００６−１７９５９３号公報JP 2006-179593 A 特開２００１−１４４０５３号公報JP 2001-144053 A

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、半導体ウエハの研磨面をより清浄な状態に保つことが可能なウエハ搬送装置を提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a wafer transfer apparatus capable of keeping the polished surface of a semiconductor wafer in a cleaner state.

本発明によって提供されるウエハ搬送装置は、半導体ウエハを保持する保持ヘッド、および上記保持ヘッドに保持された上記半導体ウエハを研磨する定盤を具備するウエハ研磨装置に対するウエハ搬送を行うウエハ搬送装置であって、上記半導体ウエハを保持するウエハ保持装置と、上記半導体ウエハの周縁に接触する複数の載置面を有しているとともに、上記ウエハ保持装置から上記半導体ウエハを受け取ったのちに上記半導体ウエハの上記保持ヘッドと対向する面を濡らすための液体を噴出するノズルを有し、かつこの半導体ウエハを上記保持ヘッドが吸着によって取り上げ可能な状態に保持するウエハ仮置き装置と、を備えることを特徴としている。 A wafer transfer apparatus provided by the present invention is a wafer transfer apparatus for transferring a wafer to a wafer polishing apparatus having a holding head for holding a semiconductor wafer and a surface plate for polishing the semiconductor wafer held by the holding head. And a wafer holding device for holding the semiconductor wafer, and a plurality of mounting surfaces in contact with the periphery of the semiconductor wafer, and the semiconductor wafer after receiving the semiconductor wafer from the wafer holding device. A wafer temporary placement device that has a nozzle for ejecting a liquid for wetting the surface facing the holding head of the wafer, and holds the semiconductor wafer in a state that the holding head can be picked up by suction. It is said.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハ保持装置は、上記半導体ウエハの周縁に接触した状態で上記半導体ウエハを保持する複数の保持爪を有する。 In a preferred embodiment of the present invention, the wafer holding device has a plurality of holding claws for holding the semiconductor wafer in contact with the periphery of the semiconductor wafer.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の保持爪は、同心円状に配置されており、径方向に往復動可能とされている。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of holding claws are arranged concentrically and can reciprocate in the radial direction.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハ仮置き装置は、昇降可能とされており、上記ウエハ保持装置から上記半導体ウエハを受け取るときの位置よりも、上記保持ヘッドが取り上げるときの位置の方が高い。 In a preferred embodiment of the present invention, the temporary wafer holding device is capable of moving up and down, and the position when the holding head picks up the position when the semiconductor wafer is received from the wafer holding device. Is expensive.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体ウエハを下工程に送るためのウエハ載置部を備えており、上記ウエハ保持装置は、上記複数の保持爪を支持する支持アームを有しており、上記支持アームは、上記ウエハ仮置き装置に正対する第１の姿勢と、上記保持ヘッドに正対する第２の姿勢とをとり、上記ウエハ保持装置は、上記ウエハ研磨装置によって研磨された上記半導体ウエハを上記第２の姿勢で受け取り、かつ上記第１の姿勢で上記ウエハ載置部に受け渡す。 In a preferred embodiment of the present invention, a wafer mounting portion for sending the semiconductor wafer to a lower process is provided, and the wafer holding device has a support arm that supports the plurality of holding claws. The support arm has a first posture facing the wafer temporary placement device and a second posture facing the holding head, and the wafer holding device is polished by the wafer polishing device. The wafer is received in the second posture and transferred to the wafer mounting portion in the first posture.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハ保持装置は、上記第２の姿勢において上記半導体ウエハの周縁と接触する複数の保持面を有している。 In a preferred embodiment of the present invention, the wafer holding device has a plurality of holding surfaces that come into contact with the periphery of the semiconductor wafer in the second posture.

このような構成によれば、上記ウエハ仮置き装置によって保持された上記半導体ウエハは、上記ノズルによってその上面が濡れた状態とされる。この濡れた面に対して上記ウエハ研磨装置の保持ヘッドが吸引動作を行うと、上記半導体ウエハの上面にたまった液体が吸引されながら、上記半導体ウエハの上面が上記保持ヘッドに吸着される。 According to such a configuration, the upper surface of the semiconductor wafer held by the temporary wafer placement device is wetted by the nozzle. When the holding head of the wafer polishing apparatus performs a suction operation on the wet surface, the upper surface of the semiconductor wafer is attracted to the holding head while the liquid accumulated on the upper surface of the semiconductor wafer is sucked.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明にかかるウエハ搬送装置の一例を示す全体平面図である。It is a whole top view which shows an example of the wafer conveyance apparatus concerning this invention. 図１のウエハ搬送装置のウエハ保持装置を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the wafer holding apparatus of the wafer conveyance apparatus of FIG. 図１のウエハ搬送装置の支持アームを示す要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view which shows the support arm of the wafer conveyance apparatus of FIG. 図１のウエハ搬送装置の保持爪を示す要部拡大側面図である。It is a principal part expanded side view which shows the holding nail | claw of the wafer conveyance apparatus of FIG. ウエハ保持装置によって半導体ウエハを保持した状態を示す要部側面図である。It is a principal part side view which shows the state which hold | maintained the semiconductor wafer with the wafer holding apparatus. 図１のウエハ搬送装置のウエハ仮置き装置を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the wafer temporary placement apparatus of the wafer conveyance apparatus of FIG. ウエハ仮置き装置に半導体ウエハを受け渡した状態を示す要部側面図である。It is a principal part side view which shows the state which delivered the semiconductor wafer to the wafer temporary placement apparatus. ウエハ仮置き装置において半導体ウエハに液体を噴射する状態を示す要部側面図である。It is a principal part side view which shows the state which injects a liquid to a semiconductor wafer in a wafer temporary placement apparatus. ウエハ仮置き装置におけるセンタリングを示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the centering in a wafer temporary placement apparatus. ウエハ研磨装置に半導体ウエハを受け渡した状態を示す要部側面図である。It is a principal part side view which shows the state which delivered the semiconductor wafer to the wafer polisher. 図１のウエハ搬送装置のウエハ研磨装置、および従来のウエハ研磨装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the wafer polishing apparatus of the wafer conveyance apparatus of FIG. 1, and the conventional wafer polishing apparatus. ウエハ研磨装置からウエハ保持装置に半導体ウエハを受け渡した状態を示す要部側面図である。It is a principal part side view which shows the state which delivered the semiconductor wafer from the wafer polisher to the wafer holding device.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係るウエハ搬送装置の一例を示している。本実施形態のウエハ搬送装置Ａは、ウエハ載置部１、ウエハ保持装置２、ウエハ仮置き装置３を備えており、ウエハ研磨装置４に対して半導体ウエハＷの受け渡しを行う。半導体ウエハＷの形状およびサイズの一例を挙げると、直径が３００ｍｍ程度の円形状であり、その厚さが０．８ｍｍ程度である。 FIG. 1 shows an example of a wafer transfer apparatus according to the present invention. The wafer transfer apparatus A according to this embodiment includes a wafer placement unit 1, a wafer holding apparatus 2, and a wafer temporary placement apparatus 3, and delivers the semiconductor wafer W to the wafer polishing apparatus 4. An example of the shape and size of the semiconductor wafer W is a circular shape having a diameter of about 300 mm and a thickness of about 0.8 mm.

ウエハ載置部１は、ウエハ搬送装置Ａ外との半導体ウエハＷの受け渡しを行う場所である。 The wafer mounting unit 1 is a place where the semiconductor wafer W is transferred to and from the outside of the wafer transfer apparatus A.

ウエハ保持装置２は、ウエハ載置部１から取り上げた半導体ウエハＷをウエハ仮置き装置３へと移動させるものである。また、本実施形態においては、ウエハ保持装置２は、ウエハ研磨装置４から受け取った半導体ウエハＷをウエハ載置部１へと直接移動させる機能を果たす。ウエハ保持装置２は、本体２１、支持アーム２２、複数の保持爪２３、および複数の保持ブロック２５を備えている。 The wafer holding device 2 moves the semiconductor wafer W picked up from the wafer placement unit 1 to the temporary wafer placement device 3. In the present embodiment, the wafer holding device 2 functions to directly move the semiconductor wafer W received from the wafer polishing device 4 to the wafer mounting unit 1. The wafer holding device 2 includes a main body 21, a support arm 22, a plurality of holding claws 23, and a plurality of holding blocks 25.

本体２１は、床面に対して水平方向に回転自在に構成されており、支持アーム２２を回動させるためのシリンダ（図示略）が内蔵されている。また、支持アーム２２は、本体２１に対して昇降自在とされている。支持アーム２２は、複数の保持爪２３および複数の保持ブロック２５が取り付けられており、本体２１の回転に伴って水平方向に回転する。また、本実施形態においては、支持アーム２２のうち複数の保持爪２３および複数の保持ブロック２５が取り付けられた十文字状の部分は、支持アーム２２の中心軸を中心として回転可能とされている。図２は、図中下方が鉛直下方に相当し、支持アーム２２が本発明で言う第１の姿勢をとった状態を示している。同図に示された状態から天地が逆になるように反転した状態が、本発明で言う第２の姿勢である。 The main body 21 is configured to be rotatable in the horizontal direction with respect to the floor surface, and has a built-in cylinder (not shown) for rotating the support arm 22. The support arm 22 is movable up and down with respect to the main body 21. The support arm 22 has a plurality of holding claws 23 and a plurality of holding blocks 25 attached thereto, and rotates in the horizontal direction as the main body 21 rotates. In the present embodiment, the cross-shaped portion of the support arm 22 to which the plurality of holding claws 23 and the plurality of holding blocks 25 are attached is rotatable around the central axis of the support arm 22. FIG. 2 shows a state in which the lower side in the drawing corresponds to the vertical lower side, and the support arm 22 takes the first posture as referred to in the present invention. The state that is inverted so that the top and bottom are reversed from the state shown in FIG.

複数の保持爪２３は、図２に示すように、半導体ウエハＷの周縁に接触した状態で半導体ウエハＷを保持するためのものである。本実施形態においては、図３に示すように、１つの保持ブロック２５につき２つの保持爪２３が備えられている。図２に示すように、保持爪２３および保持ブロック２５は、図示しない例えばシリンダによって径方向に往復動させられるシャフト２６に取り付けられている。また、図４に示すように、保持爪２３は、円柱状部分２３ａと、この円柱状部分２３ａの先端に設けられた円盤状部分２３ｂとを有している。保持爪２３は、たとえば二トリルゴムなどの合成ゴムからなる。複数の保持爪２３が外方に位置した場合、保持爪２３の円盤状部分２３ｂ間の距離は、３００ｍｍ以上であり、半導体ウエハＷが複数の保持爪２３の間を通過可能となる。一方、複数の保持爪２３が内方に位置した場合、保持爪２３の円柱状部分２３ａ間の距離はほぼ３００ｍｍとなり、半導体ウエハＷを保持可能な状態となる。 The plurality of holding claws 23 are for holding the semiconductor wafer W in contact with the periphery of the semiconductor wafer W, as shown in FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, two holding claws 23 are provided for one holding block 25. As shown in FIG. 2, the holding claw 23 and the holding block 25 are attached to a shaft 26 that is reciprocated in the radial direction by a cylinder (not shown), for example. As shown in FIG. 4, the holding claw 23 has a columnar portion 23a and a disk-shaped portion 23b provided at the tip of the columnar portion 23a. The holding claw 23 is made of synthetic rubber such as nitrile rubber, for example. When the plurality of holding claws 23 are located outward, the distance between the disk-shaped portions 23 b of the holding claws 23 is 300 mm or more, and the semiconductor wafer W can pass between the plurality of holding claws 23. On the other hand, when the plurality of holding claws 23 are positioned inward, the distance between the columnar portions 23a of the holding claws 23 is approximately 300 mm, and the semiconductor wafer W can be held.

複数の保持ブロック２５は、第２の姿勢において半導体ウエハＷを保持するためのものである。本実施形態においては、図１から理解されるとおり４つの保持ブロック２５が備えられている。これらの保持ブロック２５は、９０度間隔で同心円状に配置されている。図２に示すように、保持ブロック２５は、保持面２５ａを有している。保持面２５ａは、支持アーム２２が第１の姿勢をとった状態で、保持爪２３の円盤状部分２３ｂよりも若干上方に位置しており、水平面に対して傾斜した平面とされている。 The plurality of holding blocks 25 are for holding the semiconductor wafer W in the second posture. In the present embodiment, four holding blocks 25 are provided as understood from FIG. These holding blocks 25 are arranged concentrically at intervals of 90 degrees. As shown in FIG. 2, the holding block 25 has a holding surface 25a. The holding surface 25a is positioned slightly above the disc-like portion 23b of the holding claw 23 in a state where the support arm 22 takes the first posture, and is a flat surface inclined with respect to the horizontal plane.

ウエハ仮置き装置３は、ウエハ保持装置２から受け取った半導体ウエハＷをウエハ研磨装置４へと受け渡すために仮置するためのものである。図５、図６および図９に示すように、ウエハ仮置き装置３は、フレーム３１、シリンダ３２、複数の下方ノズル３３、複数の側方ノズル３４、複数の載置ブロック３５、および２つのセンタリングアーム３６を備えている。なお、図５および図６においては、理解の便宜上センタリングアーム３６を省略している。 The temporary wafer placement device 3 is for temporarily placing the semiconductor wafer W received from the wafer holding device 2 for delivery to the wafer polishing device 4. As shown in FIGS. 5, 6, and 9, the wafer temporary placement device 3 includes a frame 31, a cylinder 32, a plurality of lower nozzles 33, a plurality of side nozzles 34, a plurality of mounting blocks 35, and two centering units. An arm 36 is provided. 5 and 6, the centering arm 36 is omitted for the sake of understanding.

フレーム３１は、たとえばステンレスなどの金属からなり、平面視円形状である。フレーム３１には、複数の下方ノズル３３、複数の側方ノズル３４、および複数の載置ブロック３５が取り付けられている。フレーム３１は、シリンダ３２を介して床面に固定されており昇降自在とされている。本実施形態においては、フレーム３１の昇降ストロークは、１２５ｍｍ程度である。 The frame 31 is made of a metal such as stainless steel and has a circular shape in plan view. A plurality of lower nozzles 33, a plurality of side nozzles 34, and a plurality of mounting blocks 35 are attached to the frame 31. The frame 31 is fixed to the floor surface via a cylinder 32 and is movable up and down. In this embodiment, the raising / lowering stroke of the frame 31 is about 125 mm.

複数の下方ノズル３３は、半導体ウエハＷの下面をウエットな状態とするためのものであり、図９に示すようにフレーム３１上に同心円状に配置されている。下方ノズル３３は、半導体ウエハＷの下方から液体を噴射する。複数の側方ノズル３４は、半導体ウエハＷの周縁をウエットな状態とするためのものであり、図８に示すように、斜め上方から半導体ウエハＷに向けて液体を噴射する。半導体ウエハＷに対する液体の噴射のうち、特に斜め上方から噴射する目的は、半導体ウエハＷの上面に液体を溜めることにある。これにより、次工程で保持ヘッド４１に半導体ウエハＷを受け渡す際に、液体の表面張力を利用することによって、半導体ウエハＷを保持ヘッド４１に吸着させやすくなるという利点がある。 The plurality of lower nozzles 33 are for making the lower surface of the semiconductor wafer W wet, and are arranged concentrically on the frame 31 as shown in FIG. The lower nozzle 33 ejects liquid from below the semiconductor wafer W. The plurality of side nozzles 34 are for making the periphery of the semiconductor wafer W wet. As shown in FIG. 8, the side nozzles 34 inject liquid toward the semiconductor wafer W from obliquely above. Of the liquid sprays onto the semiconductor wafer W, the purpose of spraying from obliquely above is to store the liquid on the upper surface of the semiconductor wafer W. Thereby, when the semiconductor wafer W is delivered to the holding head 41 in the next step, there is an advantage that the semiconductor wafer W can be easily attracted to the holding head 41 by using the surface tension of the liquid.

複数の載置ブロック３５は、半導体ウエハＷを保持するためのものであり、図９に示すように同心円状に配置されている。本実施形態においては、４つの載置ブロック３５が設けられており、２つの載置ブロック３５どうしが近接した配置とされている。図６に示すように、載置ブロック３５は、載置面３５ａを有している。載置面３５ａは、半導体ウエハＷの周縁が接触する部分であり、水平面に対して傾斜した平面とされている。 The plurality of mounting blocks 35 are for holding the semiconductor wafer W, and are arranged concentrically as shown in FIG. In the present embodiment, four mounting blocks 35 are provided, and the two mounting blocks 35 are arranged close to each other. As shown in FIG. 6, the mounting block 35 has a mounting surface 35a. The mounting surface 35a is a portion where the periphery of the semiconductor wafer W comes into contact, and is a flat surface inclined with respect to the horizontal plane.

図９に示すように、２つのセンタリングアーム３６は、フレーム３１を囲むように配置されており、それぞれが円弧形状とされている。各センタリングアーム３６は、２つずつの当接面３６ａを有している。当接面３６ａは、半導体ウエハＷの周縁に沿った曲面とされている。２つのセンタリングアーム３６どうしは、互いに接近離間動が可能とされている。 As shown in FIG. 9, the two centering arms 36 are disposed so as to surround the frame 31, and each has an arc shape. Each centering arm 36 has two contact surfaces 36a. The contact surface 36 a is a curved surface along the periphery of the semiconductor wafer W. The two centering arms 36 can move toward and away from each other.

ウエハ研磨装置４は、半導体ウエハＷに対してたとえば仕上げ研磨を施すためのものであり、図１１に示すように保持ヘッド４１および定盤４２を備えている。保持ヘッド４１は、その下面に複数の吸引孔（図示略）が形成されており、半導体ウエハＷを吸着によって保持可能とされている。また、本実施形態においては、上記吸引孔からは液体を噴射可能である。定盤４２は、その上面に研磨パッド（図示略）が設けられている。定盤４２は、支持軸を中心として回転する。保持ヘッド４１は、半導体ウエハＷを上記研磨パッドに押しつけながら自転および遥動可能に構成されている。半導体ウエハＷは、上記研磨パッドとの摩擦により研磨される。図１に示すように、保持ヘッド４１は、たとえば、旋回アーム４３によって支持されている。この旋回アーム４３の旋回動により、保持ヘッド４１は、ウエハ仮置き装置３の直上の位置と、ウエハ仮置き装置３から退避した位置とを取ることができる。 The wafer polishing apparatus 4 is for performing, for example, finish polishing on the semiconductor wafer W, and includes a holding head 41 and a surface plate 42 as shown in FIG. The holding head 41 has a plurality of suction holes (not shown) formed on the lower surface thereof, and can hold the semiconductor wafer W by suction. In the present embodiment, liquid can be ejected from the suction hole. The surface plate 42 is provided with a polishing pad (not shown) on its upper surface. The surface plate 42 rotates around the support shaft. The holding head 41 is configured to be capable of rotating and swinging while pressing the semiconductor wafer W against the polishing pad. The semiconductor wafer W is polished by friction with the polishing pad. As shown in FIG. 1, the holding head 41 is supported by a turning arm 43, for example. Due to the turning movement of the turning arm 43, the holding head 41 can take a position immediately above the wafer temporary placement apparatus 3 and a position retracted from the wafer temporary placement apparatus 3.

次に、ウエハ搬送装置Ａの動作について、以下に説明する。 Next, the operation of the wafer transfer apparatus A will be described below.

まず、粗研磨などの上工程から送られてきた半導体ウエハＷが、ウエハ載置部１に置かれる。ウエハ保持装置２の本体２１が旋回することにより、図１に示すように支持アーム２２の十文字状部分がウエハ載置部１に重なる。このとき、十字状部分は、上述した第１の姿勢をとっている。次いで、支持アーム２２をウエハ載置部１に向けて下降させる。そして、複数の保持爪２３間に半導体ウエハＷを位置させた状態で、複数の保持爪２３を内方に移動させる。これにより、半導体ウエハＷが、支持アーム２２によって保持される。さらに、支持アーム２２を上昇させることにより、ウエハ載置部１から半導体ウエハＷを取り上げることができる。なお、ウエハ載置部１からウエハ保持装置２への半導体ウエハＷの受け渡しは、ウエハ載置部１から半導体ウエハＷを上方に取り上げる中間取り上げ装置（図示略）を介して行ってもよい。この場合、ウエハ保持装置２は、上記第２の姿勢をとった状態で上記中間取り上げ装置から半導体ウエハＷを受け取る。 First, the semiconductor wafer W sent from the upper process such as rough polishing is placed on the wafer mounting portion 1. As the main body 21 of the wafer holding device 2 turns, the cross-shaped portion of the support arm 22 overlaps the wafer mounting portion 1 as shown in FIG. At this time, the cross-shaped portion takes the first posture described above. Next, the support arm 22 is lowered toward the wafer placement unit 1. Then, with the semiconductor wafer W positioned between the plurality of holding claws 23, the plurality of holding claws 23 are moved inward. Thereby, the semiconductor wafer W is held by the support arm 22. Furthermore, the semiconductor wafer W can be picked up from the wafer mounting portion 1 by raising the support arm 22. The transfer of the semiconductor wafer W from the wafer mounting unit 1 to the wafer holding device 2 may be performed via an intermediate picking device (not shown) that picks up the semiconductor wafer W from the wafer mounting unit 1. In this case, the wafer holding device 2 receives the semiconductor wafer W from the intermediate picking device in the state of the second posture.

次いで、本体２１を旋回させることにより、図５に示すように、支持アーム２２の十文字状部分をウエハ仮置き装置３の直上に位置させる。そして、図７に示すように、シリンダ３２によってフレーム３１を上昇させる。この状態で複数の保持爪２３を外方に移動させることにより、半導体ウエハＷがウエハ保持装置２からウエハ仮置き装置３へと受け渡される。半導体ウエハＷを保持しない状態となった支持アーム２２は、本体２１の旋回によりウエハ仮置き装置３から退避する。ウエハ仮置き装置３に受け渡された半導体ウエハＷは、その周縁が複数の載置面３５ａに接することにより、ウエハ仮置き装置３に載置される。次いで、図８に示すように、半導体ウエハＷが保持されている期間の任意のタイミングで、下方ノズル３３および側方ノズル３４から半導体ウエハＷに向けて液体を噴射する。これにより、半導体ウエハＷの上面は、十分に濡れた状態となる。 Next, the main body 21 is turned so that the cross-shaped portion of the support arm 22 is positioned immediately above the wafer temporary placement device 3 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 7, the frame 31 is raised by the cylinder 32. In this state, by moving the plurality of holding claws 23 outward, the semiconductor wafer W is transferred from the wafer holding device 2 to the wafer temporary placement device 3. The support arm 22 that has not held the semiconductor wafer W is retracted from the temporary wafer placement device 3 by the turning of the main body 21. The semiconductor wafer W delivered to the temporary wafer placement device 3 is placed on the temporary wafer placement device 3 with its peripheral edge being in contact with the plurality of placement surfaces 35a. Next, as shown in FIG. 8, liquid is ejected from the lower nozzle 33 and the side nozzle 34 toward the semiconductor wafer W at an arbitrary timing during the period in which the semiconductor wafer W is held. As a result, the upper surface of the semiconductor wafer W is sufficiently wet.

次いで、図９に示すように、２つのセンタリングアーム３６を互いに接近させる。これにより、当接面３６ａが半導体ウエハＷの周縁を中心に向けて押す格好となる。この結果、半導体ウエハＷがフレーム３１に対してセンタリングされる。このセンタリング動作と図８に示した噴射動作とは、いずれを先に行ってもよい。 Next, as shown in FIG. 9, the two centering arms 36 are brought close to each other. As a result, the contact surface 36a is pushed toward the periphery of the semiconductor wafer W. As a result, the semiconductor wafer W is centered with respect to the frame 31. Either the centering operation or the injection operation shown in FIG. 8 may be performed first.

次いで、図１に示した旋回アーム４３の旋回動により、図１０に示すようにウエハ研磨装置４の保持ヘッド４１をウエハ仮置き装置３の直上に位置させる。また、シリンダ３２によりフレーム３１をさらに上昇させる。さらに、保持ヘッド４１の上記吸引孔から液体を噴射することにより、半導体ウエハＷの上面をウエットな状態とする。そして、上記吸引孔から吸引することにより、半導体ウエハＷが保護ヘッド４１に吸着される。この吸着が完了したのちに、図９に示す２つのセンタリングアーム３６を外方へと退避させる。半導体ウエハＷを保持した保持ヘッド４１は、図１１に示すように定盤４２上に移動される。そして、保持ヘッド４１の自転および遥動と、定盤４２の自転とにより、半導体ウエハＷの下面に対して仕上げ研磨を施す。 Next, as shown in FIG. 10, the holding head 41 of the wafer polishing apparatus 4 is positioned immediately above the temporary wafer placement apparatus 3 by the turning movement of the turning arm 43 shown in FIG. 1. In addition, the frame 31 is further raised by the cylinder 32. Further, the upper surface of the semiconductor wafer W is brought into a wet state by ejecting liquid from the suction holes of the holding head 41. Then, the semiconductor wafer W is attracted to the protective head 41 by being sucked from the suction holes. After this suction is completed, the two centering arms 36 shown in FIG. 9 are retracted outward. The holding head 41 holding the semiconductor wafer W is moved onto the surface plate 42 as shown in FIG. Then, the lower surface of the semiconductor wafer W is subjected to finish polishing by the rotation and swing of the holding head 41 and the rotation of the surface plate 42.

仕上げ研磨を施した後は、図１２に示すように、保持ヘッド４１を仮置き装置３の直上に移動させる。また、フレーム３１を下降させる。これに並行して、ウエハ保持装置２の支持アーム２２の十字状部分を回転させることにより第２の姿勢をとらせておく。そして、支持アーム２２の十字状部分を保持ヘッド４１の直下に移動させる。複数の保持爪２３を外方に移動させた状態で、保持ヘッド４１の吸引を停止し、必要であればエア噴射または液体噴射する。これにより、半導体ウエハＷが保持ヘッド４１からウエハ保持装置２へと受け渡される。受け渡された半導体ウエハＷは、その周縁が図２に示す保持ブロック２５の保持面２５ａに接触することによって保持される。この後は、複数の保持爪２３を内方に移動させることにより、複数の保持爪２３によって半導体ウエハＷを保持可能な状態とする。次いで、本体２１を回転させた上で、支持アーム２２の十字状部分を回転させることにより第１の姿勢をとらせる。そして、支持アーム２２の十字状部分をウエハ載置部１の直上に位置させる。この状態で支持アーム２２をウエハ載置部１に向けて下降させ、複数の保持爪２３を外方に移動させることにより、半導体ウエハＷがウエハ載置部１へと受け渡される。ウエハ載置部１に受け取られた半導体ウエハＷは、たとえば洗浄工程などの下工程へと送られる。 After the finish polishing, the holding head 41 is moved immediately above the temporary placement device 3 as shown in FIG. Further, the frame 31 is lowered. In parallel with this, the second posture is taken by rotating the cross-shaped portion of the support arm 22 of the wafer holding device 2. Then, the cross-shaped portion of the support arm 22 is moved directly below the holding head 41. With the plurality of holding claws 23 moved outward, the suction of the holding head 41 is stopped, and if necessary, air injection or liquid injection is performed. As a result, the semiconductor wafer W is transferred from the holding head 41 to the wafer holding device 2. The transferred semiconductor wafer W is held by contacting the holding surface 25a of the holding block 25 shown in FIG. Thereafter, the plurality of holding claws 23 are moved inward to make it possible to hold the semiconductor wafer W by the plurality of holding claws 23. Next, the main body 21 is rotated, and then the cross-shaped portion of the support arm 22 is rotated to take the first posture. Then, the cross-shaped portion of the support arm 22 is positioned immediately above the wafer placement unit 1. In this state, the support arm 22 is lowered toward the wafer mounting unit 1 and the plurality of holding claws 23 are moved outward, whereby the semiconductor wafer W is delivered to the wafer mounting unit 1. The semiconductor wafer W received by the wafer mounting unit 1 is sent to a lower process such as a cleaning process.

次に、ウエハ搬送装置Ａの作用について説明する。 Next, the operation of the wafer transfer apparatus A will be described.

本実施形態によれば、ウエハ仮置き装置３によって保持された半導体ウエハＷは、側方ノズル３４によってその上面が濡れた状態とされる。この濡れた面に対してウエハ研磨装置４の保持ヘッド４１が吸引動作を行うと、半導体ウエハＷの上面にたまった液体が吸引されながら、半導体ウエハＷの上面が保持ヘッド４１に吸着される。 According to the present embodiment, the upper surface of the semiconductor wafer W held by the temporary wafer placement device 3 is wetted by the side nozzles 34. When the holding head 41 of the wafer polishing apparatus 4 performs a suction operation on the wet surface, the upper surface of the semiconductor wafer W is adsorbed to the holding head 41 while the liquid accumulated on the upper surface of the semiconductor wafer W is sucked.

また、ウエハ保持装置２およびウエハ仮置き装置３によって半導体ウエハＷが保持されるときには、半導体ウエハＷの周縁が保持爪２３、保持面２５ａ、および載置面３５ａに接触するだけであり、半導体ウエハＷの上下面はいずれの箇所にも接触しない。このため、半導体ウエハＷの上下面に吸着痕が生じるおそれがない。これにより、特にウエハ研磨装置４によって仕上げ研磨された面を清浄な状態に保つことが可能である。 Further, when the semiconductor wafer W is held by the wafer holding device 2 and the wafer temporary placement device 3, the peripheral edge of the semiconductor wafer W only comes into contact with the holding claws 23, the holding surface 25a, and the mounting surface 35a. The upper and lower surfaces of W do not touch any part. For this reason, there is no possibility that suction marks are formed on the upper and lower surfaces of the semiconductor wafer W. As a result, it is possible to keep the surface that has been polished by the wafer polishing apparatus 4 in a clean state.

同心円状に配置された複数の保持爪２３を径方向に往復動させることにより、ウエハ保持装置２による半導体ウエハＷの保持および解放を適切かつ迅速に行うことができる。 By reciprocating the plurality of holding claws 23 arranged concentrically in the radial direction, the wafer holding device 2 can hold and release the semiconductor wafer W appropriately and quickly.

ウエハ仮置き装置３のフレーム３１が昇降自在であることにより、ウエハ保持装置２からの半導体ウエハＷの受け取り、およびウエハ研磨装置４の保持ヘッド４１への半導体ウエハＷの受け渡しをスムーズに行うことができる。 Since the frame 31 of the temporary wafer placement device 3 can be moved up and down, the semiconductor wafer W can be received smoothly from the wafer holding device 2 and transferred to the holding head 41 of the wafer polishing device 4 smoothly. it can.

ウエハ保持装置２には、複数の保持面２５ａが設けられており、支持アーム２２の十字状部分は反転可能であることにより第２の姿勢をとる。これにより、ウエハ研磨装置４の保持ヘッド４１から受け取った半導体ウエハＷをウエハ仮置き装置３を経由することなくウエハ載置部１へと直接受け渡すことが可能である。これは、半導体ウエハＷの研磨面を清浄な状態に保つとともに、半導体ウエハＷのハンドリングに要する時間を短縮するのに適している。 The wafer holding device 2 is provided with a plurality of holding surfaces 25a, and the cross-shaped portion of the support arm 22 can be reversed to take the second posture. As a result, the semiconductor wafer W received from the holding head 41 of the wafer polishing apparatus 4 can be directly transferred to the wafer placement unit 1 without going through the temporary wafer placement apparatus 3. This is suitable for keeping the polished surface of the semiconductor wafer W clean and reducing the time required for handling the semiconductor wafer W.

本発明に係るウエハ搬送装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るウエハ搬送装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The wafer transfer apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the wafer transfer apparatus according to the present invention can be varied in design in various ways.

Ａウエハ搬送装置
Ｗ半導体ウエハ
１ウエハ載置部
２ウエハ保持装置
２１本体
２２支持アーム
２３保持爪
２３ａ円柱状部分
２３ｂ円盤状部分
２５保持ブロック
２５ａ保持面
２６シャフト
３ウエハ仮置き装置
３１フレーム
３２シリンダ
３３下方ノズル
３４側方ノズル
３５載置ブロック
３５ａ載置面
３６センタリングアーム
３６ａ当接面
４ウエハ研磨装置
４１保持ヘッド
４２定盤
４３旋回アーム A Wafer Transfer Device W Semiconductor Wafer 1 Wafer Placement Unit 2 Wafer Holding Device 21 Main Body 22 Support Arm 23 Holding Claw 23a Columnar Part 23b Disk-like Part 25 Holding Block 25a Holding Surface 26 Shaft 3 Temporary Wafer Placement Device 31 Frame 32 Cylinder 33 Lower nozzle 34 Side nozzle 35 Mounting block 35a Mounting surface 36 Centering arm 36a Contact surface 4 Wafer polishing device 41 Holding head 42 Surface plate 43 Turning arm

Claims

半導体ウエハを保持する保持ヘッド、および上記保持ヘッドに保持された上記半導体ウエハを研磨する定盤を具備するウエハ研磨装置に対するウエハ搬送を行うウエハ搬送装置であって、
上記半導体ウエハを保持するウエハ保持装置と、
上記半導体ウエハの周縁に接触する複数の載置面を有しているとともに、上記ウエハ保持装置から上記半導体ウエハを受け取ったのちに上記半導体ウエハの上記保持ヘッドと対向する面を濡らすための液体を噴出するノズルを有し、かつこの半導体ウエハを上記保持ヘッドが吸着によって取り上げ可能な状態に保持するウエハ仮置き装置と、
を備えることを特徴とする、ウエハ搬送装置。 A wafer transfer apparatus for transferring a wafer to a wafer polishing apparatus comprising a holding head for holding a semiconductor wafer, and a surface plate for polishing the semiconductor wafer held by the holding head,
A wafer holding device for holding the semiconductor wafer;
A plurality of mounting surfaces contacting the periphery of the semiconductor wafer, and a liquid for wetting a surface of the semiconductor wafer facing the holding head after receiving the semiconductor wafer from the wafer holding device; A wafer temporary placement device having a nozzle for jetting and holding the semiconductor wafer in a state where the holding head can be picked up by suction;
A wafer transfer apparatus comprising:

上記ウエハ保持装置は、上記半導体ウエハの周縁に接触した状態で上記半導体ウエハを保持する複数の保持爪を有する、請求項１に記載のウエハ搬送装置。 The wafer transfer apparatus according to claim 1, wherein the wafer holding apparatus has a plurality of holding claws that hold the semiconductor wafer in contact with a peripheral edge of the semiconductor wafer.

上記複数の保持爪は、同心円状に配置されており、径方向に往復動可能とされている、請求項２に記載のウエハ搬送装置。 The wafer transfer apparatus according to claim 2, wherein the plurality of holding claws are arranged concentrically and can reciprocate in a radial direction.

上記ウエハ仮置き装置は、昇降可能とされており、
上記ウエハ保持装置から上記半導体ウエハを受け取るときの位置よりも、上記保持ヘッドが取り上げるときの位置の方が高い、請求項２または３に記載のウエハ搬送装置。 The wafer temporary placement apparatus can be moved up and down,
4. The wafer transfer apparatus according to claim 2, wherein a position when the holding head picks up is higher than a position when the semiconductor wafer is received from the wafer holding apparatus.

上記半導体ウエハを下工程に送るためのウエハ載置部を備えており、
上記ウエハ保持装置は、上記複数の保持爪を支持する支持アームを有しており、
上記支持アームは、上記ウエハ仮置き装置に正対する第１の姿勢と、上記保持ヘッドに正対する第２の姿勢とをとり、
上記ウエハ保持装置は、上記ウエハ研磨装置によって研磨された上記半導体ウエハを上記第２の姿勢で受け取り、かつ上記第１の姿勢で上記ウエハ載置部に受け渡す、請求項２ないし４のいずれかに記載のウエハ搬送装置。 A wafer mounting portion for sending the semiconductor wafer to a lower process;
The wafer holding device has a support arm that supports the plurality of holding claws,
The support arm takes a first posture facing the wafer temporary placement device and a second posture facing the holding head,
5. The wafer holding apparatus according to claim 2, wherein the wafer holding apparatus receives the semiconductor wafer polished by the wafer polishing apparatus in the second attitude and transfers the semiconductor wafer to the wafer mounting section in the first attitude. The wafer transfer apparatus described in 1.

上記ウエハ保持装置は、上記第２の姿勢において上記半導体ウエハの周縁と接触する複数の保持面を有している、請求項５に記載のウエハ搬送装置。 The wafer transfer device according to claim 5, wherein the wafer holding device has a plurality of holding surfaces that come into contact with a periphery of the semiconductor wafer in the second posture.