JP6872382B2 - 加工装置及びウエーハの搬出方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウエーハを搬送する搬送手段を備えた加工装置及びウエーハの搬出方法に関する。

半導体デバイスの製造工程において、ＩＣ、ＬＳＩ等の各種デバイスが複数個形成されたウエーハは、個々のデバイスに分割される前にその裏面を研削装置によって研削して所定の厚さに形成される。ウエーハの裏面を研削する研削装置では、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削砥石で研削する。研削されたウエーハは、研削装置が備える搬送パッドで吸引保持され、チャックテーブルからスピンナー洗浄ユニットに搬送される。

このように搬送パッドでウエーハを搬送する際、搬送パッドの保持面と、吸引保持される被保持面とが接触することでウエーハの被保持面に傷を付けてしまう事態が発生し得る。このような課題に対し、ウエーハの被保持面に対して傷を付けることなくウエーハを搬送する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のウエーハ搬送方法では、ウエーハの被保持面と搬送パッドの保持面との隙間に水の層を介在させ、水の表面張力によって搬送パッドの保持面にウエーハの被保持面を保持してウエーハを搬送させている。

特開２００９−２５２８７７号公報

上述したようなウエーハの搬送方法においては、ウエーハの被保持面と搬送パッドの保持面との隙間に水の層を介在させることで、ウエーハを保持し、研削屑がウエーハの被保持面に付着し難くすると共に、ウエーハの被保持面に傷が付くのを抑制することができる。一方、このような非接触によるウエーハ搬送方法では、更に研削屑の付着を抑制しつつ、ウエーハの被保持面に傷を付けることなく搬送することが要請されている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、研削屑の付着を抑制しつつ、ウエーハの被保持面に傷を付けることなく搬送することができる加工装置及びウエーハの搬出方法を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の加工装置は、ウエーハを保持する保持テーブルと、保持テーブルが保持したウエーハを研削砥石で研削する研削手段または保持テーブルが保持したウエーハを研磨パッドで研磨する研磨手段のいずれか１つを少なくとも備える加工手段と、加工されたウエーハを保持テーブルから搬出する搬出手段と、を備えた加工装置であって、搬出手段は、板状でウエーハを保持する保持面を有する搬出パッドと、搬出パッドを保持テーブルに対して接近および離間する方向に昇降する昇降手段と、を備え、搬出パッドは、保持面の中央に外周に向かって中心から等角度で複数形成される放水口と、放水口から外周に向かって放射状で保持面より凹ませて水を流通させる複数の放水溝と、を備え、放水溝は、搬出パッドの外周縁まで至らないことでウエーハと保持面とに水を満たし保持テーブルからウエーハが離間された後は、水によって作用する吸着力でウエーハを保持する。

この構成によれば、搬出パッドの放水口から外周に向かって放射状に形成される放水溝に通水した水によって作用する吸着力によってウエーハが保持され、保持テーブルから搬出されることから、加工後のウエーハをウェット状態で保持テーブルから搬出することができる。これにより、保持面とウエーハとの間に介在する水を流動させながらウエーハを保持できるので、研削屑が付着するのを抑制することができる。また、放水溝に通水した水によって作用する吸着力でウエーハが保持されることから、搬出パッドの保持面に非接触でウエーハを保持することができるので、ウエーハの被保持面に傷が付くのを防止することができる。

本発明によれば、研削屑の付着を抑制しつつ、ウエーハの被保持面に傷を付けることなく搬送することができる。

本実施の形態に係る加工装置の一例である研削装置の斜視図である。 本実施の形態に係る研削装置が有する搬出パッドの外観を示す斜視図である。 本実施の形態に係る搬出パッドの保持面を説明するための斜視図である。 本実施の形態に係る搬出パッドの内部構造を説明するための断面模式図である。 本実施の形態に係る搬出パッドでウエーハを搬出する際の各種工程を説明するための断面模式図である。 図５Ａに示す水供給工程における搬出パッドの保持面とウエーハの被保持面との間の水流を説明するための斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る研削装置について説明する。図１は、本実施の形態の加工装置の一例である研削装置の斜視図である。以下では、本実施の形態に係る加工装置として研削装置を用いた場合について説明するが、これに限定されず、加工装置は研磨パッドでウエーハを研磨する研磨装置であってもよい。なお、図１においては、説明の便宜上、後述する水中移動手段４３に対応する部分を破断して示している。

図１に示すように、研削装置１は、被加工物であるウエーハＷに対して搬入処理、研削加工処理、搬出処理からなる一連の作業を自動で実施するように構成されている。研削装置１で加工されたウエーハＷは、カセットＣ２に棚状に収納された状態で別装置である洗浄装置に搬出され、その表面（上面）及び裏面（下面）が洗浄される。

ウエーハＷは、略円形に形成されており、カセットＣ１に棚状に収納された状態で研削装置１に搬入される。ウエーハＷの下面には、ウエーハＷと同径の保護テープＴ（図４参照）が貼着されている。なお、ウエーハＷは、研削対象となる板状部材であればよく、シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウエーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア等の光デバイスウエーハでもよいし、デバイスパターン形成前のアズスライスウエーハでもよい。

研削装置１の基台１０の前方側（Ｘ軸方向側）には、複数のウエーハＷが収納される一対のカセットＣ１、Ｃ２が配置される。カセットＣ１には研削加工前のウエーハＷが収納される一方、カセットＣ２には研削加工後のウエーハＷが収納される。カセットＣ１の後方には、カセットＣ１からウエーハＷを取り出すカセットロボット１１が設けられている。カセットロボット１１の後方には、加工前のウエーハＷを位置決めする位置決め機構１４が設けられている。

一方、カセットＣ２の後方側及び下方側には、カセットＣ２に対して加工後のウエーハＷを収納する収納手段１７が設けられている。位置決め機構１４と収納手段１７との間には、加工前のウエーハＷを保持テーブル５に搬入する搬入手段２０が設けられている。また、収納手段１７の後方側には、保持テーブル５から加工後のウエーハＷを収納手段１７に搬出する搬出手段６が設けられている。

カセットロボット１１は、多節リンクからなるロボットアーム１２の先端にハンド部１３を設けて構成されている。カセットロボット１１は、カセットＣ１から位置決め機構１４に対して加工前のウエーハＷを搬送する。

位置決め機構１４は、仮置きテーブル１５の周囲に、仮置きテーブル１５の中心に対して進退可能な複数の位置決めピン１６を配置して構成される。位置決め機構１４では、仮置きテーブル１５上に載置されたウエーハＷの外周縁に複数の位置決めピン１６が突き当てられることで、ウエーハＷの中心が仮置きテーブル１５の中心に位置決めされる。

搬入手段２０では、搬入パッド２１によって仮置きテーブル１５からウエーハＷが持ち上げられ、アーム２２によって搬入パッド２１が旋回されることで保持テーブル５にウエーハＷが搬入される。

搬出手段６では、搬出パッド６０及び昇降手段６１によって保持テーブル５からウエーハＷが持ち上げられ、旋回手段６２によって搬出パッド６０等に連結されたアーム６３が旋回されることで保持テーブル５からウエーハＷが搬出される。搬出されたウエーハＷは、収納手段１７に搬送される。なお、搬出手段６の詳細構成については後述する。

収納手段１７は、搬出手段６の前方側に配置された水槽４０と、この水槽４０内の水中にカセットＣ２を水没させるカセット水没手段４１と、水槽４０内で前後方向に延在するレール４２と、レール４２上に配置されたウエーハＷを前方側に搬送する水中移動手段４３とを含んで構成される。

水槽４０は、搬出手段６の前方側において、基台１０と一体的に設けられている。水槽４０は、カセットＣ２の下方側に配置されている。水槽４０は、上方側に開口した形状を有し、一定量の水を収容している。なお、水槽４０は、基台１０から着脱可能に設けられていてもよい。

カセット水没手段４１は、カセットＣ２が載置されるカセットステージ４１１と、このカセットステージ４１１を支持するカセットステージ昇降手段４１２とを有している。カセットステージ４１１は、水槽４０の開口部に対応する位置に配置されている。カセットステージ昇降手段４１２は、カセットＣ２を載置した状態のカセットステージ４１１を昇降可能に構成される。詳細について後述するように、カセットステージ昇降手段４１２は、水中移動手段４３によるウエーハＷの収納時にカセットＣ２を水槽４０内に下降させ水没させる。

レール４２は、一定間隔を空けて配置された一対のレール部材４２１を有している。これらのレール部材４２１は、水槽４０内に収容された水に水没する位置に配置されている。これらのレール部材４２１の上面には、複数のウエーハ搬送面４２２が形成されている。これらのウエーハ搬送面４２２は、レール部材４２１に段差部を形成することで構成されている。これらのウエーハ搬送面４２２は、寸法の異なる複数のウエーハＷを搬送可能に構成されている。例えば、ウエーハ搬送面４２２は、上段で寸法の大きいウエーハＷ（例えば、１２インチ）を、下段で寸法の小さいウエーハ（例えば、６インチ）を、中段で寸法が中程度のウエーハＷ（例えば、８イント）を搬送可能に構成される。

水中移動手段４３は、前後方向に延在するガイドレール４３１と、このガイドレール４３１に沿って往復移動可能なスライダ４３２とを有している。スライダ４３２には、装置内側に突出するアーム４３３と、このアーム４３３の先端部近傍から下方側に伸縮可能に構成された伸縮部材４３４とが設けられている。伸縮部材４３４は、上面視にて一対のレール部材４２１の中央に配置され、これらのレール部材４２１上に配置されたウエーハＷの後端面に接触可能に構成されている。伸縮部材４３４がウエーハＷの後端面に接触した状態でスライダ４３２が前方側に移動することでウエーハＷを前方側に搬送することができる。

研削装置１の後方側における基台１０の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口部が形成されている。この開口部は、保持テーブル５と共に移動可能な移動板２３及び蛇腹状の防水カバー２４に覆われている。防水カバー２４の下方には、保持テーブル５をＸ軸方向に移動させるボールねじ式の進退手段（不図示）が設けられている。保持テーブル５は、図示しないテーブル回転手段に連結されており、テーブル回転手段の駆動によってウエーハＷの中心を軸に回転可能に構成されている。保持テーブル５の上面には、ウエーハＷの下面を保持する保持面５０ａが形成されている。

基台１０の後部から立設するコラム２５には、研削手段３０を保持テーブル５に対して接近及び離反させる方向（Ｚ軸方向）に研削送りする研削送り手段２６が設けられている。研削送り手段２６は、コラム２５に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール２７と、一対のガイドレール２７にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル２８とを有している。Ｚ軸テーブル２８の背面側には図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ２９が螺合されている。ボールネジ２９の一端部に連結された駆動モータＭによりボールネジ２９が回転駆動されることで、研削手段３０がガイドレール２７に沿ってＺ軸方向に移動される。

研削手段３０は、ハウジング３１を介してＺ軸テーブル２８の前面に取り付けられており、スピンドルユニット３２で研削ホイール３３を中心軸回りに回転させるように構成されている。スピンドルユニット３２は、いわゆるエアスピンドルであり、ケーシングの内側で高圧エアを介してスピンドル軸３４を回転可能に支持している。

スピンドル軸３４の先端にはマウント３５が連結されており、マウント３５には研削砥石３６を環状に備えた研削ホイール３３が装着されている。研削砥石３６は、例えば、所定砥粒径のダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで結合して構成される。なお、研削砥石３６は、これに限定されず、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて形成してもよい。研削手段３０は、保持テーブル５が吸引保持したウエーハＷを研削砥石３６で研削する。

このような研削装置１では、カセットＣ１内からウエーハＷが位置決め機構１４に搬送されて、位置決め機構１４でウエーハＷがセンタリングされる。次に、保持テーブル５上にウエーハＷが搬入され、保持テーブル５が研削手段３０の下方の加工位置に位置付けられる。加工位置では、ウエーハＷの厚みを測定しながら、ウエーハＷの上面が所望の厚みまで研削加工される。

研削加工後は、保持テーブル５が搬出手段６の近傍に位置付けられる。そして、搬出手段６によってウエーハＷが保持テーブル５から搬出される。ウエーハＷは、収納手段１７が有するレール４２上に搬送される。その後、ウエーハＷは、水中移動手段４３により水槽４０内でレール４２に沿ってカセットＣ２へ搬送される。ウエーハＷが所定枚数だけカセットＣ２に収納されると、カセットＣ２が洗浄装置に搬出され、内部のウエーハＷが洗浄される。

このような研削装置１において、研削加工後のウエーハＷの被保持面（研削加工面）を傷付けることなく搬出するウエーハ搬出方法として、ウエーハＷの被保持面と搬出パッド６０の保持面との隙間に水の層を介在させ、水の表面張力によってウエーハＷを保持して搬出する方法が考えられる。一方、このような非接触によるウエーハ搬出方法では、更に精度良く、研削屑の付着を抑制しつつ、ウエーハＷの被保持面に傷を付けることなく搬出することが要請されている。

本発明者は、搬出パッドの６０の保持面とウエーハＷの被保持面との間に介在する水により作用する吸着力の強度と研削屑の流動性に着目し、搬出パッドの６０の保持面とウエーハＷの被保持面との間に介在する水を流動させながらウエーハＷを保持することが、ウエーハＷの保持強度の向上及び被保持面に対する研削屑の付着の抑制に寄与することを見出し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の骨子は、加工後のウエーハＷを保持テーブル５から搬出する搬出手段６に搬出パッド６０を有し、この搬出パッド６０の保持面の中心部分に形成される放水口と、この放水口から外周に向かって放射状に形成される放水溝とを設け、放水溝に通水することで搬出パッドの保持面とウエーハＷの被保持面との隙間に満たした水によって作用する吸着力によってウエーハＷを保持した状態で保持テーブル５から搬出することである。

本発明に係る研削装置１によれば、搬出パッド６０の保持面とウエーハＷの被保持面との間に介在する水を流動させながらウエーハＷを保持できるので、研削屑がウエーハＷに付着するのを抑制することができる。また、搬出パッド６０の保持面とウエーハＷの被保持面との間で流動する水によって作用する吸着力でウエーハＷが保持されることから、非接触でウエーハＷを保持することができるので、ウエーハＷの被保持面に傷が付くのを防止することができる。

以下、本実施の形態に係る研削装置１が有する搬出手段６（搬出パッド６０）の構成について、図１〜図３を参照して説明する。図２は、本実施の形態に係る研削装置１が有する搬出パッド６０の外観を示す斜視図である。図３は、本実施の形態に係る研削装置１が有する搬出パッド６０の保持面６４を説明するための斜視図である。なお、図２においては、説明の便宜上、搬出手段６の一部（昇降手段６１）を簡略化して示している。

図１に示すように、搬出手段６は、基台１０に立設される支柱の上端に設けられる旋回手段６２と、この旋回手段６２の周面から水平方向に延出するアーム６３と、アーム６３の先端に連結された昇降手段６１と、昇降手段６１の下端部に支持される搬出パッド６０とを有する。

旋回手段６２は、保持テーブル５から加工後のウエーハＷを受け取る位置と、保持テーブル５から搬出したウエーハＷを収納手段１７のレール４２上に受け渡す位置との間で搬出パッド６０を旋回可能に構成されている。

アーム６３は、旋回手段６２の周面から装置の内側に向けて延出して設けられている。アーム６３は、その先端部が、研削加工後のウエーハＷの受け渡し位置に配置された保持テーブル５の保持面５０ａの上方領域、並びに、収納手段１７のレール４２の後端側の上方領域に配置される長さを有している。

昇降手段６１は、搬出パッド６０を保持テーブル５に対して接近及び離間する方向に昇降可能に構成されている。より具体的にいうと、昇降手段６１は、保持テーブル５上のウエーハＷを保持する高さ位置と、保持テーブル５から一定距離だけ離間し、ウエーハＷを収納手段１７まで搬送する高さ位置との間で搬出パッド６０を昇降可能に構成されている。

図２に示すように、昇降手段６１は、円盤形状を有する搬出パッド６０の上面の中央部で連結されている。昇降手段６１に連結される部分のアーム６３の上面には、水供給源接続部６３１及びエア供給源接続部６３２が設けられている。これらの水供給源接続部６３１及びエア供給源接続部６３２には、それぞれ図示しない水供給源及びエア供給源が接続され、搬出パッド６０の保持面６４（図３参照）から噴射される水やエアの供給を受ける。昇降手段６１の内部には、これらの水供給源接続部６３１を放水口６４２に連通する水供給管６３３及びエア供給源接続部６３２をエア噴出口６３２ａに連通するエア供給管６３４が配設されている（図４参照）。

図３に示すように、搬出パッド６０の下面には、板状を有し、ウエーハＷを保持する保持面６４が設けられている。搬出パッド６０の外周部には、ガイドリング６５が設けられている。このガイドリング６５は、その下端部が搬出パッド６０本体よりも下方側に突出するように、搬出パッド６０に取り付けられている（図４参照）。すなわち、ガイドリング６５は、搬出パッド６０の保持面６４よりも突出して配置されている。保持面６４よりも突出するガイドリング６５の内周面は、保持面６４の外周縁を囲う環状の側壁部を構成する。

図３に示すように、保持面６４の中央には、保持面６４と同一平面上に配置される底面部６４１が設けられている。底面部６４１は、下面視にて、概して円形状を有しており、保持面６４の一部を構成する。底面部６４１の上方には、昇降手段６１内に形成された水供給管６３３が配置されている（図４参照）。底面部６４１は、この水供給管６３３を通る水の進行方向と直交する平面上に延在して配置されている。

底面部６４１の上方には、保持面６４の径方向外周側に向かって開口した複数（本実施の形態では、３個）の放水口６４２が形成されている。これらの放水口６４２は、保持面６４の中心から等角度（本実施の形態では、隣接する放水口６４２の中央部間の角度が１２０度）の間隔で配置されている。

各放水口６４２の外周側には、放水口６４２から保持面６４の径方向外周側に向かって放射状に延びる複数（本実施の形態では、３本）の放水溝６４３が形成されている。放水溝６４３は、保持面６４よりも凹ませて形成されている。言い換えると、放水溝６４３は、保持面６４３の一部を上方側に凹部形状とすることで形成されている。放水溝６４３は、保持面６４３の中心部側の一端が放水口６４２に連結され、外周部側の他端が保持面６４の外周縁近傍まで延びている。なお、放水溝６４３の他端は、保持面６４の外周縁まで至っていない。

また、放水溝６４３は、放水口６４２側（保持面６４の中心部側）の一端が最も凹んでおり、外周部側の他端に向けて次第に保持面６４の表面側に近づいていく（図４参照）。言い換えると、放水溝６４３は、放水口６４２側の一端で最も深さ寸法が大きく、外周部側の他端に向けて次第に浅くなっていく。すなわち、放水溝６４３の上面６４３aは、保持面６４の中心部から外周側に向かって徐々に下がる傾斜面を構成している。放水口６４２は、これらの放水溝６４３の一端側にて、外周側に開口した状態で配置されている。

なお、保持面６４のうち、放水溝６４３が形成されていない部分は、平坦面を構成している。上述したように、放水溝６４３の外周側の端部は、保持面６４の外周縁まで到達していない。このため、保持面６４の外周縁近傍には、放水溝６４３を除く保持面６４と同一平面上に配置される平坦面が配置されている。保持面６４の平坦面は、底面部６４１及び底面部６４１の外周側に配置された概ね扇形状の３つの区画Ｓ１〜Ｓ３と、ガイドリング６５の内側に配置される円環形状の区画とから構成される（図３参照）。

図４は、本実施の形態に係る搬出パッド６０の内部構造を説明するための断面模式図である。図４においては、説明の便宜上、保持テーブル５及びこれに載置されたウエーハＷ及びテープＴを示している。図４に示すように、搬出パッド６０及び昇降手段６１の内部には、水供給源接続部６３１に連通する水供給管６３３が配設されている。同様に、搬出パッド６０及び昇降手段６１の内部には、エア供給源接続部６３２に連通するエア供給管６３４が配設されている。エア供給管６３４は、搬出パッド６０内で適宜に分岐され、保持面６４の下面にエアを放出可能に構成されている。

搬出手段６においては、保持テーブル５から加工後のウエーハＷを搬出する際、水供給源接続部６３１に接続されたバルブを開放し、放水口６４２から水を放出するように構成されている。放水口６４２から放出された水は、放水溝６４３を介して放射状に放水される。保持テーブル５上のウエーハＷの被保持面Ｗ１に搬出パッド６０の保持面６４を接近させた状態でこのように放水することにより、被保持面Ｗ１と保持面６４との間に水流が発生する。このように発生した水流は、保持テーブル５上のウエーハＷに対する吸着力を発生させる。このように吸着力を発生させた状態で保持テーブル５の吸引保持力を解除することにより、搬出パッド６０の保持面６４にウエーハＷを保持することができる。

一方、搬出手段６においては、搬出パッド６０の保持面６４に保持されたウエーハＷを収納手段１７のレール４２上に受け渡す際、エア供給源接続部６３２に接続されたバルブを開放し、保持面６４のエア放出口６３２ａ（図３参照）からエアを放出するように構成されている。これにより、搬出パッド６０の保持面６４とウエーハＷの被保持面Ｗ１との間に発生する水流の吸着力から解放し、ウエーハＷをレール４２上に受け渡すことができる。

次に、上記構成を有する研削装置１におけるウエーハＷの搬出方法について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る搬出パッド６０でウエーハＷを搬出する際の各種工程を説明するための断面模式図である。なお、図５においては、説明の便宜上、搬出パッド６０及び昇降手段６１に設けられるエア供給源接続部６３２及びエア供給管６３４について省略している（図４参照）。

図５Ａは、搬出パッド６０の保持面６４に水を供給する工程（以下、「水供給工程」という）の説明図である。なお、水供給工程は、準備工程と呼ぶこともできる。この水供給工程においては、保持テーブル５上に搬出パッド６０を位置付けた後、昇降手段６１で搬出パッド６０を所定位置まで保持テーブル５に接近させる。このとき、搬出パッド６０の保持面６４は、ウエーハＷの被保持面Ｗ１に対向するものの、ウエーハＷには接触していない。また、搬出パッド６０の外周部に設けられたガイドリング６５は、保持テーブル５に載置されたウエーハＷ及びテープＴの外周領域を囲繞する位置に配置される。そして、所定位置まで搬出パッド６０を保持テーブル５に接近させた状態で水供給源接続部６３１に接続されたバルブＢを開放することで、水供給管６３３を介して、搬出パッド６０の保持面６４と、保持テーブル５上のウエーハＷの被保持面Ｗ１との間の隙間に水が供給される。

ここで、この水供給工程における保持面６４と被保持面Ｗ１との間の隙間に供給された水の挙動（水流）について、図６を参照して説明する。図６は、図５Ａに示す水供給工程における搬出パッド６０の保持面６４とウエーハＷの被保持面Ｗ１との間の水流を説明するための斜視図である。水供給管６３３から供給された水は、底面部６４１の裏面に当接して向きを変え、放水口６４２から保持面６４の径方向外周側に放出される。

放水口６４２から放出された水は、放水溝６４３に沿って搬出パッド６０の径方向外周側に向けて流れる（図６に示す矢印Ａ）。このとき、放水溝６４３の上面６４３ａは、保持面６４の径方向外周側に向かうに従って保持面６４に接近している（図５Ａ参照）。つまり、径方向外周側に向かうほど放水溝６４３の深さが浅くなっている。放水溝６４２を流れる水の量に対して深さが浅くなっていくため、径方向外側に向かうほど放水溝６４３から保持面６４へと水が流れ出る。この時に放水溝６４３における水流の流速は、放水溝６４３の外側に行くに連れて遅くなっていくとともに保持面６４に流出することで保持面６４とウエーハの上面とに水の層を形成することができている（図６に示す矢印Ｂ）。また、放水溝６４３の外周側の他端は、保持面６４の外周縁まで至っていない。このため、形成された水の層の流速を十分遅くすることができる。放水溝６４３に放出された水は、流速が十分遅くなった状態でガイドリング６５の内壁面に衝突し、内壁面に沿って流出（流下）される。水の層は、流速を十分遅くしたことにより保持面６４とウエーハＷの上面とに表面張力を働かせ、ウエーハＷを保持面６４側に吸着する吸着力が作用する。

放水溝６４３の周方向外側に流出した水は、隣接する放水溝６４３から流出した水と衝突することでさらに流速を遅くし区画Ｓ１〜Ｓ３に滞留した後、ガイドリング６５の内壁面に沿って流出（流下）される。また、放水口６４２の近傍で放水溝６４３から周方向に流出した水は保持面６４の中心側に回り込み再び放水溝６４３に流入する水流を形成する（図６に示す矢印Ｃの水流）。

このように保持面６４と被保持面Ｗ１との間の隙間に放水溝６４３を介して通水することにより、放水溝６４３での水流の流速は、放水口６４２付近に比べ外周部分の方が遅くなり、水流が早い放水口６４２付近は負圧が生成される（ベルヌーイの定理）。このため、ウエーハＷを保持面６４側に吸着する吸着力が作用する。また、隣接する放水溝６４３間の区画Ｓ１〜Ｓ３には、放水溝６４３から供給された水が回り込み、保持面６４と被保持面Ｗ１との隙間全体が水で満たされている。このため、水の供給を停止などにより水流を大きく変動させなければ緩やかな水流の水層が形成されていて、これらの区画Ｓ１〜Ｓ３に対応する部分に満たされた水（水層）によって表面張力が働き、ウエーハＷを保持面６４側に吸着する吸着力が作用する。なお、この水供給工程では、保持面６４と被保持面Ｗ１との間の隙間に満たされた水がガイドリング６５の内壁面から流出（流下）する際、被保持面Ｗ１等に残存する研削屑を保持テーブル５の下方側に排出することができる。

水供給工程にて、ウエーハＷを吸着する吸着力を発生させた後、図５Ｂに示す工程に移行する。図５Ｂは、保持テーブル５上に載置されたウエーハＷを保持テーブル５から離間し、搬出パッド６０で保持する工程（以下、「ウエーハ保持工程」という）の説明図である。このウエーハ保持工程では、上述したように保持面６４に供給した水による吸着力を発生させた状態において、保持テーブル５の保持面５０ａに作用していた吸引力を停止すると共に、保持面５０ａから流体（水又はエア）を放出する。これにより、ウエーハＷが保持面５０ａの吸引力から解放される一方、搬出パッド６０の吸着力により保持テーブル５から離間され保持される。このウエーハ保持工程では、保持面５０ａに詰まっていた研削屑が保持面５０ａから放出され、水と共に保持テーブル５の外部に流出される。

ウエーハ保持工程にて、ウエーハＷを保持テーブル５から離間させ、搬出パッド６０で保持した後、図５Ｃに示す工程に移行する。図５Ｃは、搬出パッド６０の保持面６４で保持したウエーハＷを搬出する工程（以下、「ウエーハ搬出工程」という）の説明図である。このウエーハ搬出工程では、ウエーハ保持工程でウエーハＷを搬出パッド６０で吸着した後、水供給源接続部６３１に接続されたバルブＢが閉鎖される。この場合、放水溝６４３を介した通水は停止するが、保持面６４と被保持面Ｗ１との間の隙間に入り込んだ水がこの隙間から流出することはない。このため、保持面６４と被保持面Ｗ１との間の隙間に薄い水層ＷＬが形成される。ウエーハ搬出工程では、この水層ＷＬに発生する表面張力によりウエーハＷが保持されている。

このウエーハ搬出工程では、ウエーハＷを保持した状態で昇降手段６１により搬出パッド６０が上昇されると共に、旋回手段６２により収納手段１７側に旋回される。収納手段１７のレール４２上まで搬出パッド６０が旋回すると、昇降手段６１により搬出パッド６０が下降される。そして、搬出パッド６０に形成されたエア供給管６３４（図４参照）を介して保持面６４にエアを放出し、ウエーハＷをレール４２上に載置する。このとき、ウエーハＷは、水槽４０内の水に水没した状態でレール４２（ウエーハ搬送面４２２）上に載置される。

ウエーハＷがレール４２上に受け渡されると、収納手段１７のカセット水没手段４１は、カセットＣ２を水槽４０内に水没させる。一方、水中移動手段４３は、伸縮部材４３４をレール４２上のウエーハＷの後端部に当接する位置まで伸ばすと共に、スライダ４３２を前方側に移動させる。これにより、レール４２のウエーハ搬送面４２２上をウエーハＷが前方側に押し出され、水没しているカセットＣ２内に収納される。このようにして一定枚数のウエーハＷがカセットＣ２に収納されると、カセット水没手段４１は、カセットＣ２を水槽４０内の水から上昇させる。そして、ウエーハＷは、カセットＣ２に収納された状態で別装置である洗浄装置に搬出される。

以上説明したように、本実施の形態に係る研削装置１によれば、研削加工後のウエーハＷを保持テーブル５から搬出する際、搬出パッド６０の保持面６４の放水口６４２から外周に向かって放射状に形成される放水溝６４３に通水することで発生する水流の吸着力によってウエーハＷを保持した状態で保持テーブル５から搬出する。このため、搬出パッド６０の保持面６４の放水溝６４３に通水した水流により発生する吸着力でウエーハＷが保持されることから、非接触で搬出パッド６０にウエーハＷを保持することができるので、ウエーハＷの被保持面Ｗ１に傷が付くのを防止することができる。また、搬出パッド６０の保持面６４とウエーハＷの被保持面Ｗ１との間に介在する水を流動させながらウエーハＷを保持できるので、保持面６４と被保持面Ｗ１との間の水内に存在する研削屑が停滞するのを回避でき、研削屑がウエーハＷの上面（被保持面Ｗ１）に付着するのを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、図５Ｃに示すウエーハ搬出工程において、放水溝６４３への通水を停止し、搬出パッド６０の保持面６４とウエーハＷの被保持面Ｗ１との間の水層による表面張力でウエーハＷを保持する場合について説明している。しかしながら、ウエーハ搬出工程においても、ウエーハ保持工程と同様に、放水溝６４３に通水した水流により発生する吸着力を利用してウエーハＷを保持するようにしてもよい。この場合には、ウエーハ搬出工程においても、搬出パッド６０の保持面６４とウエーハＷの被保持面Ｗ１との間に介在する水の流動性を確保でき、より研削屑がウエーハＷの上面（被保持面Ｗ１）に付着するのを抑制することができる。

以上説明したように、本発明は、研削屑の付着を抑制しつつ、ウエーハの被保持面に傷を付けることなく搬送することができるという効果を有し、特にウエーハに対して研削加工や研磨加工などを施す任意の加工装置に有用である。

１ 研削装置
１７ 収納手段
４２ レール
３０ 研削手段
３６ 研削砥石
５ 保持テーブル
６ 搬出手段
６０ 搬出パッド
６１ 昇降手段
６２ 旋回手段
６３ アーム
６４ 保持面
６４１ 底面部
６４２ 放水口
６４３ 放水溝
６５ ガイドリング
Ｗ ウエーハ

Claims (3)

1. ウエーハを保持する保持テーブルと、該保持テーブルが保持したウエーハを研削砥石で研削する研削手段または該保持テーブルが保持したウエーハを研磨パッドで研磨する研磨手段のいずれか１つを少なくとも備える加工手段と、加工されたウエーハを該保持テーブルから搬出する搬出手段と、を備えた加工装置であって、
   該搬出手段は、
   板状でウエーハを保持する保持面を有する搬出パッドと、該搬出パッドを該保持テーブルに対して接近および離間する方向に昇降する昇降手段と、を備え、
   該搬出パッドは、該保持面の中央に外周に向かって中心から等角度で複数形成される放水口と、該放水口から外周に向かって放射状で該保持面より凹ませて水を流通させる複数の放水溝と、を備え、
   該放水溝は、該保持面の中心部から外周側に向かうにしたがって浅くなるように徐々に下がる傾斜面を有し、
   該放水溝の外周端は、該保持面の外周縁よりも径方向内側に形成されて該保持面に連なっており、
   該放水口から該放水溝に通水した水を該保持面に流出させることによってウエーハの上面と該保持面との間に水の層を形成し、該水によってウエーハの上面と該保持面との間に働く表面張力でウエーハを保持する加工装置。
2. 該搬出パッドは、外周部から下に突出したリング状のガイドリングを備え、
   該放水溝に通水し、該放水溝から溢れ出る水を該ガイドリングの内壁面に当てることによって、該保持面とウエーハとの間に該水を貯める請求項１記載の加工装置。
3. 請求項１記載の加工装置において該保持テーブルが保持したウエーハを該保持テーブルから搬出するウエーハの搬出方法であって、
   該搬出パッドを下降させ該保持面とウエーハの上面とに隙間を形成して該放水口から水を放水させ該放水溝に通水させる準備工程と、
   該準備工程の後、該保持テーブルから流体を噴射させウエーハを離間させると共に該放水溝に供給した水によって該搬出パッドがウエーハを保持する保持工程と、
   該保持工程の後、該保持面とウエーハの上面との該隙間を水で満たし該搬出パッドを上昇させてウエーハを該保持テーブルから搬出する搬出工程と、を備えるウエーハの搬出方法。

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