JP2004079749A - Machining apparatus - Google Patents

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JP2004079749A
JP2004079749A JP2002237426A JP2002237426A JP2004079749A JP 2004079749 A JP2004079749 A JP 2004079749A JP 2002237426 A JP2002237426 A JP 2002237426A JP 2002237426 A JP2002237426 A JP 2002237426A JP 2004079749 A JP2004079749 A JP 2004079749A
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chuck table
chuck
workpiece
chuck plate
plate
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JP2002237426A
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Japanese (ja)
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Kazutaka Kuwana
桑名 一孝
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Disco Corp
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Disco Abrasive Systems Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machining apparatus which can prevent the impact resulting from the deflection by thermal distortion of a chuck table by suppressing the occurrence of thermal distortion of the chuck table for holding a workpiece to the minimum. <P>SOLUTION: The machining apparatus comprises a chuck table mechanism 5 having the chuck table 50 for holding a workpiece and a rotation driving means 60 for rotating the chuck table, a machining means for machining the workpiece held by the chuck table while supplying a machining liquid to the workpiece, and a machining liquid pan 211 which is formed with a hole to insert the chuck table therein and is arranged below an upper surface of the chuck table. The chuck table of the chuck table mechanism comprises a chuck plate 51 which is formed out of a porous material and chucks and holds the workpiece, a chuck plate supporting board 52 which supports the chuck plate by its upper surface, and an annular heat radiation board 53 which is mounted in the periphery of the chuck plate supporting board and is equipped with a heat radiation section 531 extended radially. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研磨する研磨装置等の加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
IC、LSI等の回路を積層する基板となる半導体ウエーハは、シリコンインゴットをウエーハ状にスライスし、このスライスした半導体ウエーハの両面をラッピング装置または両面研削装置によって研削した後、ポリッシング装置によって半導体ウエーハの表面を鏡面に研磨する所謂ウエーハメーキングと称する加工技術によって形成されている。
【0003】
上述したポリッシング装置によって半導体ウエーハの表面を鏡面に研磨するには相当の時間を要し、生産性が悪いという問題がある。このポリッシング装置による研磨時間の短縮を図るため、上述したラッピング装置または両面研削装置によって研削された半導体ウエーハの表面をポリッシングする前に、被加工物を保持するチャックテーブルと該チャックテーブルを回転駆動する回転駆動手段とを有するチャックテーブル機構と、該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給しつつ研磨を施す研磨手段とを具備する研磨装置を用いて半導体ウエーハの表面を研磨する工程を実施している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記研磨装置によって表面が研磨された半導体ウエーハは、中央部が僅かに盛り上がった状態となる。このため、ポリッシングする前に研磨装置を用いて半導体ウエーハの表面を研磨しても、ポリッシングによる研磨時間を必ずしも十分に短縮することはできない。
【0005】
上述したように研磨された半導体ウエーハの中央部に盛り上りが発生する原因は、半導体ウエーハを保持するチャックテーブルの熱歪みによる湾曲に起因するものであると考えられる。なお、チャックテーブルの熱歪みによる湾曲に起因する影響は、上述した研磨装置以外の他の加工装置にも表れる。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、被加工物を保持するチャックテーブルの熱歪みの発生を極力減少せしめて、チャックテーブルの熱歪みによる湾曲に起因する影響を防ぐことができる加工装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと該チャックテーブルを回転駆動する回転駆動手段とを有するチャックテーブル機構と、該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給しつつ加工を施す加工手段と、該チャックテーブルが挿通する穴を備え該チャックテーブルの上面より下方に配設され加工液受け皿と、を具備する加工装置において、
該チャックテーブル機構の該チャックテーブルは、多孔質部材で構成され被加工物を吸着保持するチャック板と、該チャック板を上面で支持するチャック板支持基板と、該チャック板支持基板の外周部に装着され径方向に延びる放熱部を備えた環状の放熱板と、を具備している、
ことを特徴とする加工装置が提供される。
【0007】
上記放熱板の外周には円筒状垂下部が設けられ、上記加工液受け皿に形成された穴の周縁には円筒状起立部は立設して設けられており、該円筒状垂下部が該円筒状起立部の外側に遊嵌して配設されている。また、上記チャック板支持基板および上記放熱板は金属材で形成されていることが望ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0009】
図1には本発明に従って構成された加工装置としての研磨装置の斜視図が示されている。
図示の研磨装置は、全体を番号2で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング2は、細長く延在する直方体形状の主部21と、該主部21の後端部(図1において右上端)に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁22とを有している。このように構成された装置ハウジング2には、図示の実施形態においては2つの研削ライン2a、2bが平行に設けられている。なお、2つの研削ライン2a、2bを構成する各機構は実質的に同一であるため同一機構には同一符号を付して説明する。
装置ハウジング2を構成する直立壁22の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール221、221が設けられている。この一対の案内レール221、221に研削ユニット3が上下方向に移動可能に装着されている。
【0010】
研磨ユニット3は、移動基台31と該移動基台31に装着されたスピンドルユニット32を具備している。移動基台31は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部311、311が設けられており、この一対の脚部311、311に上記一対の案内レール221、221と摺動可能に係合する被案内溝が形成されている。このように直立壁22に設けられた一対の案内レール221、221に摺動可能に装着された移動基台31の前面には前方に突出した支持部313が設けられている。この支持部313に研磨手段としてのスピンドルユニット32が取り付けられる。
【0011】
スピンドルユニット32は、支持部313に装着されたスピンドルハウジング321と、該スピンドルハウジング321に回転自在に配設された回転スピンドル322と、該回転スピンドル322を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ323とを具備しており、サーボモータ323の出力軸が回転スピンドル322と伝動連結されている。回転スピンドル322の下端部はスピンドルハウジング321の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には研磨工具325が装着されている。なお、回転スピンドル322の中心部には加工液を供給する加工液供給通路(図示せず)が形成されており、この加工液供給通路を通して研磨工具325の研磨部に加工液が供給されるようになっている。
【0012】
図示の実施形態における研磨装置は、上記研磨ユニット3を上記一対の案内レール221、221に沿って上下方向(後述するチャックテーブルの載置面と垂直な方向)に移動せしめる研磨ユニット送り機構4を備えている。この研磨ユニット送り機構4は、直立壁22の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド41を具備している。この雄ねじロッド41は、その上端部および下端部が直立壁22に取り付けられた軸受部材42および43によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材42には雄ねじロッド41を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ44が配設されており、このパルスモータ44の出力軸が雄ねじロッド41に伝動連結されている。移動基台31の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部(図示していない)も形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじロッド41が螺合せしめられている。従って、パルスモータ44が正転すると移動基台31即ち研磨ユニット3が下降せしめられ、パルスモータ44が逆転すると移動基台31即ち研磨ユニット3が上昇せしめられる。
【0013】
図示の実施形態における研磨装置は、ハウジング2の主部21の後部には上記研磨ユニット3の下方位置に配設されたチャックテーブル機構5を備えている。
このチャックテーブル機構5について、図2および図3を参照して説明する。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構5は、被加工物を保持するチャックテーブル50と、該チャックテーブル50を回転駆動する回転駆動手段60とからなっている。チャックテーブル50は、被加工物を吸着保持するチャック板51と、該チャック板51を上面で支持するチャック板支持基板52と、該チャック板支持基板52の外周部に装着された放熱板53とからなっている。このチャックテーブル50は、ハウジング2の主部21に配設された加工液を受け止める加工液受け皿211に形成された穴211aを挿通し、加工液受け皿211の上面より上側に配設される。加工液受け皿211は、穴211aの周縁から上方に突出して形成された円筒状起立部211bが設けられている。
【0014】
チャックテーブル50を構成するチャック板51は、多孔質セラミックスの如き適宜の多孔性材料からなる円盤状の吸着部材511と、該吸着部材511の外周に嵌合するアルミナ等のセラミック材からなる環状の装着部材512とからなっており、吸着部材511の外周面と装着部材512に内周面とはガラス質の結合剤によって焼結結合されている。なお、環状の装着部材512の外周部には段差部512aが形成されており、この段差部512aに軸方向に貫通する複数個のボルト挿通穴512bが形成されている。
【0015】
チャックテーブル50を構成するチャック板支持基板52は、熱伝導性の良い金属材によって円盤状に形成されており、チャック板支持部521と該チャック板支持部521の外周側に形成された放熱板装着部522とからなっている。チャック板支持部521は上記チャック板51の装着部512に形成された複数個のボルト挿通穴512bと対応する位置に複数個のネジ穴521aが形成されている。このチャック板支持部521には、その上面に円形状の凹部と環状の凹部によって形成された吸引室521b、521cが設けられているとともに、該吸引室521b、521cに連通する吸引通路521d、521e、521fが設けられている。チャック板支持部521の外周側に形成された放熱板装着部522は、チャック板支持部521の上面より下方に段差を設けて形成されており、軸方向に貫通する複数個のネジ穴522aが形成されている。このように構成されたチャック板支持基板52を構成するチャック板支持部521の上面にチャック板51を載置し、装着部材512の段差部512aに形成された複数個のボルト挿通穴512bを挿通して配設されたボルト54をチャック板支持部521に形成されたネジ穴521aに螺合することにより、チャック板51がチャック板支持部521の上面に装着される。
【0016】
チャックテーブル50を構成する放熱板53は、熱伝導性の良い金属材によって環状に構成されている。この放熱板53は、上記チャック板支持基板52のチャック板支持部521と嵌合する嵌合穴531aを備え径方向に延びる放熱部531と、該放熱部531の外周縁から下方に垂下する円筒状垂下部532とからなっており、放熱部531の内周部には上記チャック板支持基板52の放熱板装着部522に形成された複数個のネジ穴522aと対応する位置に複数個のボルト挿通穴531bが形成されている。このように構成された放熱板53は、嵌合穴531aをチャック板支持基板52のチャック板支持部521に嵌合して放熱部531の内周部を放熱板装着部522上に載置し、放熱部531の内周部に形成された複数個のボルト挿通穴531bを挿通して配設されたボルト55を放熱板装着部522に設けられた複数個のネジ穴522aに螺合することにより、放熱板53がチャック板支持基板52の放熱板装着部522に装着される。なお、放熱板53を構成する円筒状垂下部532は、上記加工液受け皿211に設けられた円筒状起立部211bの外側に遊嵌して配設される。
【0017】
上述したチャックテーブル50を回転駆動する回転駆動手段60は、チャック板支持基板52の下面に適宜の連結手段によって連結されたチャックテーブル軸61と、該チャックテーブル軸61に下端部に装着されたロータリージョイント62と、チャックテーブル軸61を回転駆動する電動モータ63とによって構成されている。チャックテーブル軸61は適宜の金属材によって円柱状に形成されており、その下部には小径部を備えている。このように形成されたチャックテーブル軸61には、上記チャックテーブル50を構成するチャック板支持基板52に形成された吸引通路521dおよび521e、521fと連通する円形凹部61aおよび環状凹部61bと、該円形凹部61aおよび環状凹部61bと連通する吸引通路61cと、該吸引通路61cと連通し小径部の外周面に開口する吸引通路61dが設けられている。上記ローラリージョイント62は適宜の金属材によって環状に形成されており、チャックテーブル軸61の小径部に相対回転可能に嵌合されている。このロータリージョイント62の内周面には上記チャックテーブル軸61の小径部に形成された吸引通路61bと連通する環状の吸引通路62aと、該吸引通路62aと連通し外周面に開口する吸引通路62bが設けられており、吸引通路62bがフレキシブルパイプ64を介して図示しない負圧源を含む負圧制御回路に接続されている。上記チャックテーブル軸61を回転駆動する電動モータ63は、その駆動軸631がチャックテーブル軸61の下面に適宜の連結手段によって連結されている。
【0018】
チャックテーブル機構5は以上のように構成されており、図示しない負圧制御回路を制御してフレキシブルパイプ64を図示しない負圧源に連通すると、吸引通路62b、62a、61d、61c、円形凹部61aおよび環状凹部61b、吸引通路521d、521e、521fおよび吸引室521b、521cを通してチャックテーブル50を構成するチャック板51の多孔性材料からなる吸着部材511に負圧が作用する。この結果、チャック板51の上面に被加工物が載置されていると、被加工物は負圧によりチャック板51上に吸着保持される。
【0019】
図1に戻って説明を続けると、上記装置ハウジング2の主部21における上記チャックテーブル機構5、5の前側には、カセット載置領域7、7と、搬送手段配置領域8と、仮置き領域9、9が設けられている。カセット載置領域7、7には、半導体ウエーハ等の円形状の被加工物を収納するカセット70、70が載置される。搬送手段配置領域8には、被加工物搬送手段80が配設されている。この被加工物搬送手段80は、カセット70、70に収納された研削前の被加工物を搬出し仮置き領域9、9に搬送するとともに、研削後の被加工物を仮置き領域9、9からカセット70、70に搬送する。上記仮置き領域9、9には、カセット70、70から搬出された研削前の被加工物の中心合わせ機能と研削後の被加工物の洗浄機能とを具備する中心位置合わせ兼洗浄機構90、90が配設されている。
【0020】
上記仮置き領域9、9と上記チャックテーブル50、50との間には、被加工物搬入・搬出手段10、10が配設されている。この被加工物搬入・搬出手段10、10は、仮置き領域9、9に配設された中心位置合わせ兼洗浄機構90、90によって中心位置合わせされた研削前の被加工物をチャックテーブル50、50上に搬送するとともに、チャックテーブル50上の研削後の被加工物を中心位置合わせ兼洗浄機構90、90に搬出する。なお、被加工物搬入・搬出手段10は、一般に用いられている周知の吸着式の搬送機構でよい。
【0021】
図示の実施形態における研磨装置は以上のように構成されており、以下その加工処理動作について主に図1に基づいて説明する。
カセット載置領域7に載置されたカセット70内に収容された研削加工前の被加工物である半導体ウエーハは、被加工物搬送手段80の上下動作および進退動作により搬送され、仮置き領域9に配設された中心位置合わせ兼洗浄機構90のセンターテーブル91上に載置される。センターテーブル91上に載置された半導体ウエーハは中心合わせされ、被加工物搬入・搬出手段10の旋回動作によってチャックテーブル50上に載置される。チャックテーブル50上に載置された半導体ウエーハは、上述したように図示しない負圧制御回路が制御されることによりチャックテーブル50を構成するチャック板51上に吸着保持される。
【0022】
次に、被加工物である半導体ウエーハを保持したチャックテーブル50が回転せしめらるとともに、回転駆動せしめられている研磨工具325がチャックテーブル50上の半導体ウエーハに所定の圧力で押圧することによって、半導体ウエーハが研磨加工される。この研磨作用によって研磨工具325と被加工物である半導体ウエーハには高熱が発生する。この熱を冷却するために研磨加工時には、研磨工具325を装着した回転スピンドル322の中心部に設けられた加工液供給通路(図示せず)を通して加工液が研磨工具325の研磨部に供給される。この結果、研磨作用によって発生する熱はある程度加工液に吸収されるが、チャックテーブル50を構成するチャック板51およびチャック板支持基板52は研磨作用によって発生する熱によって加熱される。チャック板51およびチャック板支持基板52が加熱されると、これらは熱歪みによって湾曲するため、チャック板51上に載置され研磨された半導体ウエーハは中央部が僅かに盛り上がった状態となる。
【0023】
しかるに、図示の実施形態においては、チャックテーブル50を構成するチャック板支持基板52の外周部には放熱板53が装着されているので、上記研磨部に供給された加工液はチャックテーブル50を構成するチャック板51の外周から放熱板53の放熱部531上に落下する。この結果、加工液によって放熱部531が冷却されるため、この放熱部531と接続されているチャック板支持基板52が冷却されるので、チャック板支持基板52の上下面における温度差が極めて小さくなる。従って、チャック板支持基板52の熱歪みの発生が極力減少せしめられ、チャックテーブルの熱歪みによる湾曲に起因する影響(研磨された半導体ウエーハの中央部が僅かに盛り上がる現象)を防ぐことができる。なお、放熱板53の放熱部531上に落下した加工液は、外周部に流れ円筒状垂下部532を伝わって加工液受け皿211に落下する。なお、図示の実施形態においては、放熱板53の円筒状垂下部532は加工液受け皿211に設けられた穴211aの周縁に立設して設けられた円筒状起立部211bの外側に遊嵌して配設されているので、円筒状垂下部532を伝わって落下する加工液が穴211aを通して装置ハウジング2の内部に流出することはない。
【0024】
上述したようにして研削が終了すると、研磨工具325がチャックテーブル50上の半導体ウエーハから上方に離隔され、研磨工具325およびチャックテーブル50の回転駆動が停止される。その後、チャックテーブル50上の研磨加工された被加工物である半導体ウエーハの吸着保持が解除され、吸着保持が解除された研削後の半導体ウエーハは被加工物搬入・搬出手段10により搬出されて中心位置合わせ兼洗浄機構90のセンターテーブル91上に載置される。このようにして中心位置合わせ兼洗浄機構90に搬送された研磨後の半導体ウエーハは、ここでスピンナー洗浄されるとともに乾燥される。中心位置合わせ兼洗浄機構90に搬送され洗浄・乾燥された研削後の被加工物である半導体ウエーハは、被加工物搬送手段70によってカセット60の所定位置に収納される。
【0025】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではない。即ち、図示の実施形態においては本発明を研磨装置に適用した例を示したが、本発明は被加工物をチャックテーブル上に吸着保持して切削等の加工を行う他の加工装置にも広く適用することができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明に係る加工装置は以上のように構成されているで、次の作用効果を奏する。
即ち、被加工物を保持するチャックテーブルは、多孔質部材で構成され被加工物を吸着保持するチャック板と、該チャック板を上面で支持するチャック板支持基板と、該チャック板支持基板の外周部に装着され径方向に延びる放熱部を備えた環状の放熱板とを具備しているので、加工時に供給された加工液はチャックテーブルを構成するチャック板の外周から放熱板の放熱部上に落し、この加工液によって放熱部が冷却されるため、この放熱部と接続されているチャック板支持基板52が冷却される。従って、チャック板支持基板の上下面における温度差が極めて小さくなり、チャック板支持基板の熱歪みの発生が極力減少せしめられ、熱歪みによる湾曲に起因する影響を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって構成された加工装置としての研磨装置の斜視図。
【図2】図1に示す研磨装置に装備さてたチャックテーブル機構の断面図。
【図3】図2に示すチャックテーブル機構の構成部材を分解して示す斜視図。
【符号の説明】
2:装置ハウジング
211:加工液受け皿
3:研磨ユニット
31:移動基台
32:スピンドルユニット
4:研削ユニット送り機構
41:雄ねじロッド
44:パルスモータ
5:チャックテーブル機構
50:チャックテーブル
51:チャック板
511:吸着部材
512:装着部材
52:チャック板支持基板
521:チャック板支持部
522:放熱板装着部
53:放熱板
531:放熱部
532:円筒状垂下部
60:回転駆動手段
61:チャックテーブル軸
62:ロータリージョイント
63:電動モータ
7:カセット載置領域
70:カセット
8:搬送手段配置領域
80:被加工物搬送手段
9:仮置き領域
90:中心位置合わせ兼洗浄機構
91:センターテーブル
10:被加工物搬入・搬出手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing apparatus such as a polishing apparatus for polishing a workpiece such as a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor wafer serving as a substrate on which circuits such as ICs and LSIs are stacked is obtained by slicing a silicon ingot into a wafer, grinding both sides of the sliced semiconductor wafer with a lapping device or a double-side grinding device, and then polishing the semiconductor wafer with a polishing device. It is formed by a processing technique called so-called wafer making in which the surface is polished to a mirror surface.
[0003]
It takes a considerable amount of time to polish the surface of a semiconductor wafer to a mirror surface by the above-described polishing apparatus, and there is a problem that productivity is poor. In order to reduce the polishing time by this polishing apparatus, before polishing the surface of the semiconductor wafer ground by the lapping apparatus or the double-side grinding apparatus, a chuck table for holding the workpiece and the chuck table are rotationally driven. A step of polishing a surface of a semiconductor wafer by using a polishing apparatus having a chuck table mechanism having a rotation driving means, and a polishing means for performing polishing while supplying a processing liquid to a workpiece held by the chuck table; Has been implemented.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, the semiconductor wafer, the surface of which has been polished by the polishing apparatus, has a slightly raised central portion. Therefore, even if the surface of the semiconductor wafer is polished using a polishing apparatus before polishing, the polishing time for polishing cannot always be sufficiently reduced.
[0005]
It is considered that the cause of the bulging at the central portion of the polished semiconductor wafer as described above is caused by the curvature of the chuck table holding the semiconductor wafer due to thermal distortion. Note that the influence of the bending due to the thermal distortion of the chuck table appears in other processing apparatuses other than the above-described polishing apparatus.
The present invention has been made in view of the above-described facts, and its main technical problem is to minimize the occurrence of thermal distortion of a chuck table that holds a workpiece, and to reduce the influence due to the bending due to the thermal distortion of the chuck table. It is an object of the present invention to provide a processing device capable of preventing the occurrence of the processing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a chuck table mechanism having a chuck table for holding a workpiece and rotation driving means for rotating the chuck table is provided, and a chuck table mechanism held on the chuck table. A processing apparatus comprising: processing means for performing processing while supplying a processing liquid to a workpiece; and a processing liquid receiving tray provided with a hole through which the chuck table is inserted and disposed below an upper surface of the chuck table.
The chuck table of the chuck table mechanism includes a chuck plate made of a porous member and holding the workpiece by suction, a chuck plate support substrate that supports the chuck plate on the upper surface, and an outer peripheral portion of the chuck plate support substrate. An annular radiator plate provided with a radiator portion that is mounted and extends in the radial direction.
A processing device is provided.
[0007]
A cylindrical hanging portion is provided on the outer periphery of the heat sink, and a cylindrical upright portion is provided upright on a periphery of a hole formed in the processing liquid receiving tray. It is arranged so as to fit loosely on the outside of the upright portion. Preferably, the chuck plate support substrate and the heat radiating plate are formed of a metal material.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a processing apparatus configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0009]
FIG. 1 is a perspective view of a polishing apparatus as a processing apparatus configured according to the present invention.
The illustrated polishing apparatus comprises an apparatus housing, generally designated by the numeral 2. The device housing 2 has a rectangular main body 21 that is elongated and an upright wall 22 that is provided at a rear end (upper right end in FIG. 1) of the main part 21 and extends substantially vertically upward. I have. In the illustrated embodiment, two grinding lines 2a and 2b are provided in parallel in the apparatus housing 2 configured as described above. Since the respective mechanisms constituting the two grinding lines 2a and 2b are substantially the same, the same mechanisms will be described with the same reference numerals.
A pair of guide rails 221 and 221 extending in the vertical direction are provided on the front surface of the upright wall 22 that forms the device housing 2. The grinding unit 3 is mounted on the pair of guide rails 221 and 221 so as to be vertically movable.
[0010]
The polishing unit 3 includes a moving base 31 and a spindle unit 32 mounted on the moving base 31. The movable base 31 is provided with a pair of legs 311, 311 vertically extending on both sides of the rear surface, and slidably engages the pair of guide rails 221, 221 with the pair of legs 311, 311. Guide grooves are formed. As described above, a support portion 313 protruding forward is provided on the front surface of the movable base 31 slidably mounted on the pair of guide rails 221 and 221 provided on the upright wall 22. The spindle unit 32 as a polishing means is attached to the support portion 313.
[0011]
The spindle unit 32 includes a spindle housing 321 mounted on the support 313, a rotary spindle 322 rotatably disposed on the spindle housing 321, and a servomotor as a drive source for driving the rotary spindle 322 to rotate. 323, and the output shaft of the servo motor 323 is operatively connected to the rotary spindle 322. The lower end of the rotary spindle 322 projects downward beyond the lower end of the spindle housing 321, and a polishing tool 325 is attached to the lower end. A machining fluid supply passage (not shown) for supplying a machining fluid is formed at the center of the rotary spindle 322 so that the machining fluid is supplied to the polishing section of the polishing tool 325 through the machining fluid supply passage. It has become.
[0012]
The polishing apparatus in the illustrated embodiment includes a polishing unit feed mechanism 4 for moving the polishing unit 3 in a vertical direction (a direction perpendicular to a mounting surface of a chuck table described later) along the pair of guide rails 221 and 221. Have. The polishing unit feed mechanism 4 includes a male screw rod 41 disposed on the front side of the upright wall 22 and extending substantially vertically. The male screw rod 41 is rotatably supported at its upper end and lower end by bearing members 42 and 43 attached to the upright wall 22. The upper bearing member 42 is provided with a pulse motor 44 as a drive source for rotationally driving the male screw rod 41, and the output shaft of the pulse motor 44 is operatively connected to the male screw rod 41. A connecting portion (not shown) projecting rearward from the center portion in the width direction is also formed on the rear surface of the movable base 31, and a penetrating female screw hole extending in the vertical direction is formed in this connecting portion. The male screw rod 41 is screwed into the female screw hole. Therefore, when the pulse motor 44 rotates forward, the moving base 31, that is, the polishing unit 3 is lowered, and when the pulse motor 44 rotates reversely, the moving base 31, that is, the polishing unit 3 is raised.
[0013]
The polishing apparatus in the illustrated embodiment includes a chuck table mechanism 5 disposed below the polishing unit 3 at the rear of the main part 21 of the housing 2.
The chuck table mechanism 5 will be described with reference to FIGS. The chuck table mechanism 5 in the illustrated embodiment includes a chuck table 50 that holds a workpiece, and a rotation driving unit 60 that drives the chuck table 50 to rotate. The chuck table 50 includes a chuck plate 51 that holds the workpiece by suction, a chuck plate support substrate 52 that supports the chuck plate 51 on the upper surface, and a heat radiating plate 53 that is mounted on an outer peripheral portion of the chuck plate support substrate 52. Consists of The chuck table 50 is inserted above a hole 211 a formed in a processing liquid receiving tray 211 for receiving a processing liquid disposed on the main portion 21 of the housing 2, and is disposed above the upper surface of the processing liquid receiving tray 211. The machining liquid receiving tray 211 is provided with a cylindrical upright portion 211b formed to protrude upward from the periphery of the hole 211a.
[0014]
The chuck plate 51 constituting the chuck table 50 has a disk-shaped adsorption member 511 made of an appropriate porous material such as porous ceramics, and an annular shape made of a ceramic material such as alumina fitted on the outer periphery of the adsorption member 511. The outer peripheral surface of the suction member 511 and the inner peripheral surface of the mounting member 512 are sintered and bonded by a vitreous binder. Note that a step 512a is formed on the outer periphery of the annular mounting member 512, and a plurality of bolt insertion holes 512b penetrating in the axial direction is formed in the step 512a.
[0015]
The chuck plate supporting substrate 52 constituting the chuck table 50 is formed in a disk shape from a metal material having good heat conductivity, and includes a chuck plate supporting portion 521 and a heat radiating plate formed on the outer peripheral side of the chuck plate supporting portion 521. And a mounting portion 522. The chuck plate support portion 521 has a plurality of screw holes 521a formed at positions corresponding to the plurality of bolt insertion holes 512b formed in the mounting portion 512 of the chuck plate 51. The chuck plate support 521 is provided with suction chambers 521b and 521c formed by a circular recess and an annular recess on the upper surface thereof, and suction passages 521d and 521e communicating with the suction chambers 521b and 521c. , 521f are provided. The heat sink mounting portion 522 formed on the outer peripheral side of the chuck plate support portion 521 is formed with a step below the upper surface of the chuck plate support portion 521, and has a plurality of screw holes 522a penetrating in the axial direction. Is formed. The chuck plate 51 is placed on the upper surface of the chuck plate supporting portion 521 constituting the chuck plate supporting substrate 52 configured as described above, and the plurality of bolt insertion holes 512b formed in the step portion 512a of the mounting member 512 are inserted. The bolt 54 is screwed into a screw hole 521a formed in the chuck plate support 521, so that the chuck plate 51 is mounted on the upper surface of the chuck plate support 521.
[0016]
The heat radiating plate 53 constituting the chuck table 50 is formed in a ring shape from a metal material having good heat conductivity. The heat radiating plate 53 has a fitting hole 531 a that fits with the chuck plate supporting portion 521 of the chuck plate supporting substrate 52 and a radially extending heat radiating portion 531, and a cylinder that hangs downward from an outer peripheral edge of the heat radiating portion 531. A plurality of bolts are provided at positions corresponding to a plurality of screw holes 522a formed in the heat sink mounting portion 522 of the chuck plate support substrate 52 on the inner peripheral portion of the heat sink 531. An insertion hole 531b is formed. The radiator plate 53 configured as described above fits the fitting hole 531a into the chuck plate support portion 521 of the chuck plate support substrate 52, and places the inner peripheral portion of the radiator portion 531 on the radiator plate mounting portion 522. The bolts 55 provided through the plurality of bolt insertion holes 531b formed in the inner peripheral portion of the heat radiating portion 531 are screwed into the plurality of screw holes 522a provided in the heat sink mounting portion 522. As a result, the radiator plate 53 is mounted on the radiator plate mounting portion 522 of the chuck plate support substrate 52. The cylindrical hanging portion 532 constituting the heat sink 53 is loosely fitted to the outside of the cylindrical upright portion 211b provided on the processing liquid receiving tray 211.
[0017]
The rotation driving means 60 for rotating and driving the chuck table 50 includes a chuck table shaft 61 connected to the lower surface of the chuck plate support substrate 52 by an appropriate connecting means, and a rotary attached to the lower end of the chuck table shaft 61. It is constituted by a joint 62 and an electric motor 63 that drives the chuck table shaft 61 to rotate. The chuck table shaft 61 is formed in a cylindrical shape with an appropriate metal material, and has a small diameter portion at a lower portion thereof. The thus formed chuck table shaft 61 has a circular concave portion 61a and an annular concave portion 61b communicating with the suction passages 521d and 521e, 521f formed in the chuck plate supporting substrate 52 constituting the chuck table 50, and the circular circular portion 61b. A suction passage 61c communicating with the concave portion 61a and the annular concave portion 61b, and a suction passage 61d communicating with the suction passage 61c and opening on the outer peripheral surface of the small diameter portion are provided. The roller joint 62 is formed of an appropriate metal material in an annular shape, and is fitted to the small diameter portion of the chuck table shaft 61 so as to be relatively rotatable. An annular suction passage 62a communicating with a suction passage 61b formed in a small diameter portion of the chuck table shaft 61 is provided on an inner peripheral surface of the rotary joint 62, and a suction passage 62b communicating with the suction passage 62a and opening on the outer peripheral surface. Is provided, and the suction passage 62b is connected to a negative pressure control circuit including a negative pressure source (not shown) via the flexible pipe 64. The electric motor 63 for rotating and driving the chuck table shaft 61 has its drive shaft 631 connected to the lower surface of the chuck table shaft 61 by an appropriate connecting means.
[0018]
The chuck table mechanism 5 is configured as described above. When the flexible pipe 64 communicates with a negative pressure source (not shown) by controlling a negative pressure control circuit (not shown), the suction passages 62b, 62a, 61d, 61c, and the circular recess 61a are formed. The negative pressure acts on the suction member 511 made of a porous material of the chuck plate 51 constituting the chuck table 50 through the annular concave portion 61b, the suction passages 521d, 521e, 521f and the suction chambers 521b, 521c. As a result, when the workpiece is placed on the upper surface of the chuck plate 51, the workpiece is suction-held on the chuck plate 51 by the negative pressure.
[0019]
Returning to FIG. 1, in the main part 21 of the apparatus housing 2, in front of the chuck table mechanisms 5, 5, a cassette mounting area 7, a transport means arrangement area 8, and a temporary storage area 9 and 9 are provided. Cassettes 70, 70 for accommodating circular workpieces such as semiconductor wafers are mounted in the cassette mounting areas 7, 7. The workpiece transfer means 80 is provided in the transfer means arrangement area 8. The workpiece transfer means 80 carries out the unprocessed workpieces stored in the cassettes 70, 70 and conveys them to the temporary storage areas 9, 9, and also transfers the ground workpieces to the temporary storage areas 9, 9, respectively. To the cassettes 70, 70. The temporary placement areas 9 and 9 include a center alignment and cleaning mechanism 90 having a centering function of the workpiece before grinding discharged from the cassettes 70 and 70 and a cleaning function of the workpiece after grinding. 90 are provided.
[0020]
Work loading / unloading means 10, 10 are arranged between the temporary placement areas 9, 9 and the chuck tables 50, 50. The workpiece loading / unloading means 10, 10 holds the workpiece before grinding center-aligned by the center alignment and cleaning mechanisms 90, 90 disposed in the temporary storage areas 9, 9, on the chuck table 50, In addition to transporting the workpiece onto the chuck table 50, the workpiece after grinding on the chuck table 50 is carried out to the center alignment and cleaning mechanisms 90, 90. The workpiece loading / unloading means 10 may be a well-known suction-type transport mechanism that is generally used.
[0021]
The polishing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and its processing operation will be described below mainly with reference to FIG.
The semiconductor wafer, which is a workpiece before grinding stored in the cassette 70 mounted on the cassette mounting area 7, is transported by vertical movement and forward / backward movement of the workpiece transporting means 80, and the temporary storage area 9. Is mounted on the center table 91 of the center alignment and cleaning mechanism 90 provided in the printer. The semiconductor wafer placed on the center table 91 is centered, and is placed on the chuck table 50 by the turning operation of the workpiece loading / unloading means 10. The semiconductor wafer mounted on the chuck table 50 is suction-held on the chuck plate 51 constituting the chuck table 50 by controlling the negative pressure control circuit (not shown) as described above.
[0022]
Next, the chuck table 50 holding the semiconductor wafer as the workpiece is rotated and the polishing tool 325 being driven to rotate presses the semiconductor wafer on the chuck table 50 with a predetermined pressure. The semiconductor wafer is polished. Due to this polishing action, high heat is generated in the polishing tool 325 and the semiconductor wafer to be processed. In order to cool this heat, at the time of polishing, the working fluid is supplied to the polishing section of the polishing tool 325 through a working fluid supply passage (not shown) provided at the center of the rotary spindle 322 to which the polishing tool 325 is mounted. . As a result, the heat generated by the polishing operation is absorbed to some extent by the working fluid, but the chuck plate 51 and the chuck plate supporting substrate 52 constituting the chuck table 50 are heated by the heat generated by the polishing operation. When the chuck plate 51 and the chuck plate support substrate 52 are heated, they are curved by thermal distortion, and thus the semiconductor wafer placed on the chuck plate 51 and polished is in a state in which the center portion is slightly raised.
[0023]
However, in the illustrated embodiment, since the heat radiating plate 53 is mounted on the outer peripheral portion of the chuck plate supporting substrate 52 constituting the chuck table 50, the processing liquid supplied to the polishing section constitutes the chuck table 50. From the outer periphery of the chuck plate 51 to fall on the heat radiating portion 531 of the heat radiating plate 53. As a result, since the heat radiating portion 531 is cooled by the working fluid, the chuck plate supporting substrate 52 connected to the heat radiating portion 531 is cooled, so that the temperature difference between the upper and lower surfaces of the chuck plate supporting substrate 52 becomes extremely small. . Therefore, the occurrence of thermal distortion of the chuck plate supporting substrate 52 is reduced as much as possible, and the influence of the bending due to the thermal distortion of the chuck table (the phenomenon that the central portion of the polished semiconductor wafer slightly rises) can be prevented. The working fluid that has fallen onto the heat radiating portion 531 of the heat radiating plate 53 flows to the outer peripheral portion, travels along the cylindrical hanging portion 532, and falls into the working fluid receiving tray 211. In the illustrated embodiment, the cylindrical hanging portion 532 of the heat radiating plate 53 is loosely fitted to the outside of the cylindrical upright portion 211b provided upright on the periphery of the hole 211a provided in the processing liquid receiving tray 211. Since it is disposed in such a manner, the machining fluid falling along the cylindrical hanging portion 532 does not flow out into the apparatus housing 2 through the hole 211a.
[0024]
When the grinding is completed as described above, the polishing tool 325 is separated upward from the semiconductor wafer on the chuck table 50, and the rotation of the polishing tool 325 and the chuck table 50 is stopped. Thereafter, the suction-holding of the semiconductor wafer, which is the polished workpiece on the chuck table 50, is released, and the ground semiconductor wafer released from the suction-holding is carried out by the workpiece loading / unloading means 10 to be removed. It is placed on the center table 91 of the positioning and cleaning mechanism 90. The polished semiconductor wafer conveyed to the center alignment and cleaning mechanism 90 in this way is subjected to spinner cleaning and dried. The semiconductor wafer, which has been transported to the center alignment and cleaning mechanism 90 and has been cleaned and dried and has been ground, is stored in a predetermined position of the cassette 60 by the workpiece transporting means 70.
[0025]
As described above, the present invention has been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to only the embodiments. That is, in the illustrated embodiment, an example in which the present invention is applied to a polishing apparatus is shown. However, the present invention is widely applied to other processing apparatuses that perform processing such as cutting by suction-holding a workpiece on a chuck table. Can be applied.
[0026]
【The invention's effect】
The processing apparatus according to the present invention is configured as described above, and has the following effects.
That is, the chuck table for holding the workpiece is made of a porous member, a chuck plate for sucking and holding the workpiece, a chuck plate support substrate for supporting the chuck plate on the upper surface, and an outer periphery of the chuck plate support substrate. Since the machining fluid supplied at the time of machining is mounted on the heat radiating portion of the heat radiating plate from the outer periphery of the chuck plate constituting the chuck table, the heat sink is provided with an annular heat radiating plate having a radially extending heat radiating portion mounted on the portion. Since the heat radiating portion is cooled by the processing liquid, the chuck plate supporting substrate 52 connected to the heat radiating portion is cooled. Accordingly, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the chuck plate supporting substrate is extremely small, and the occurrence of thermal distortion of the chuck plate supporting substrate is reduced as much as possible, thereby making it possible to prevent the influence due to the bending due to the thermal distortion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a polishing apparatus as a processing apparatus configured according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a chuck table mechanism provided in the polishing apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing constituent members of the chuck table mechanism shown in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
2: Apparatus housing 211: Working fluid receiving tray 3: Polishing unit 31: Moving base 32: Spindle unit 4: Grinding unit feed mechanism 41: Male screw rod 44: Pulse motor 5: Chuck table mechanism 50: Chuck table 51: Chuck plate 511 : Suction member 512: Mounting member 52: Chuck plate support substrate 521: Chuck plate support portion 522: Heat sink mounting portion 53: Heat sink 531: Heat sink 532: Cylindrical hanging part 60: Rotary drive means 61: Chuck table shaft 62 : Rotary joint 63: Electric motor 7: Cassette mounting area 70: Cassette 8: Transport means arrangement area 80: Workpiece transport means 9: Temporary placement area 90: Center alignment and cleaning mechanism 91: Center table 10: Workpiece Loading / unloading means

Claims (3)

被加工物を保持するチャックテーブルと該チャックテーブルを回転駆動する回転駆動手段とを有するチャックテーブル機構と、該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給しつつ加工を施す加工手段と、該チャックテーブルが挿通する穴を備え該チャックテーブルの上面より下方に配設された加工液受け皿と、を具備する加工装置において、
該チャックテーブル機構の該チャックテーブルは、多孔質部材で構成され被加工物を吸着保持するチャック板と、該チャック板を上面で支持するチャック板支持基板と、該チャック板支持基板の外周部に装着され径方向に延びる放熱部を備えた環状の放熱板と、を具備している、
ことを特徴とする加工装置。
A chuck table mechanism having a chuck table for holding a workpiece and a rotary drive unit for rotating and driving the chuck table; and a processing unit for performing processing while supplying a processing liquid to the workpiece held on the chuck table. A machining liquid receiving plate provided with a hole through which the chuck table is inserted and disposed below the upper surface of the chuck table,
The chuck table of the chuck table mechanism includes a chuck plate made of a porous member and holding the workpiece by suction, a chuck plate support substrate that supports the chuck plate on the upper surface, and an outer peripheral portion of the chuck plate support substrate. An annular radiator plate provided with a radiator portion that is mounted and extends in the radial direction.
A processing device characterized by the above-mentioned.
該放熱板の外周には円筒状垂下部が設けられ、該加工液受け皿に形成された該穴の周縁には円筒状起立部が立設して設けられており、該円筒状垂下部が該円筒状起立部の外側に遊嵌して配設されている、請求項1記載の加工装置。A cylindrical hanging portion is provided on the outer periphery of the heat sink, and a cylindrical upright portion is provided upright on a peripheral edge of the hole formed in the working liquid receiving tray, and the cylindrical hanging portion is provided with the cylindrical hanging portion. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus is loosely fitted outside the cylindrical upright portion. 該チャック板支持基板および該放熱板は金属材で形成されている、請求項1又は2記載の加工装置。The processing apparatus according to claim 1, wherein the chuck plate support substrate and the heat radiating plate are formed of a metal material.
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