JP2007184412A - 研削装置のチャックテーブルの洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チャック面上の異物によるチャック面の偏摩耗の防止によりチャック面の平坦度を長期間高いレベルに維持することでシリコンウェーハの平坦度の向上が可能な研削装置用洗浄装置を提供する。
【解決手段】チャックテーブル１１のチャック面１２の半径に応じた長さを有する洗浄部材３１がチャックテーブル１１のチャック面１２に接触して、チャックテーブル１１のチャック面１２に対して相対的に周方向に回動する。洗浄部材３１のチャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに垂直な平面で切った断面のうち、少なくともチャックテーブル１１のチャック面１２に接触する部位は曲線で構成されている。また、洗浄部材３１はチャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに複数に分割され、かつ分割された各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂはそれぞれ、押付け部材３２Ａ、３２Ｂによって、チャックテーブル１１のチャック面１２に独立して押し付けられる。
【選択図】図５

Description

本発明は、研削装置のチャックテーブルを洗浄する装置に関する。

シリコンウェーハの製造過程では、研削工程が実施され、シリコンウェーハが所望する厚さ、所望する平坦度となるように研削される。

図１は、研削装置１の構成例を示している。

この研削装置１では、チャックテーブル１１のチャック面１２にシリコンウェーハ２が真空吸着によってチャックされ、砥石２１によって、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂ（裏面２ｂ）とは反対側の面２ａ（表面２ａ）が研削される。

シリコンウェーハ２が研削される毎に微細な研削屑や砥石２１の摩耗粉などの異物がチャックテーブル１１のチャック面１２に残留する。

しかし、研削屑や砥石摩耗粉などの異物を残留したままにすると、次に研削加工を施す際に、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂとチャックテーブル１１のチャック面１２との間に異物が挟まった状態で研削されることになり、異物が存在する部分でシリコンウェーハ２で凹みが生じ平坦に研削できなくなり、所望する平坦度が得られなくなるおそれがある。

そこで、従来より、１枚のシリコンウェーハ２を研削加工する毎に、チャックテーブル１１のチャック面１２に、洗浄部材３１を接触させて、洗浄部材３１をチャックテーブル１１のチャック面１２に対して摺動させることにより、チャックテーブル１１のチャック面１２を洗浄して、異物を除去するようにしている。

図２、図３は従来の洗浄装置の構成例を示している。

図２は、カップ型の洗浄部材３１によってチャックテーブル１１のチャック面１２を洗浄する洗浄装置３を例示している。

図２に示す洗浄装置３は、後掲する特許文献１（特開平８−１４８４４９号公報）、特許文献２（特開２００１−３２６２０５号公報）に記載されている。

図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、洗浄装置３の平面図、図２（ａ）の矢視Ａ図、図２（ａ）の矢視Ｂ図である。

すなわち、チャックテーブル１１のチャック面１２に、カップ型の洗浄部材３１を押し当てて接触させ、チャックテーブル１１を、チャック面１２の中心１２ｃを回転軸として周方向Ｈに回転させるとともに、カップ型洗浄部材３１をその中心３１ｃを回転軸として周方向Ｉにチャックテーブル１１とは反対側に回転させることにより、チャックテーブル１１のチャック面１２上の異物を掻き落とし洗浄するようにしている。

図３は、矩形の洗浄部材３１によってチャックテーブル１１のチャック面１２を洗浄する洗浄装置３を例示している。

図３に示す洗浄装置３は、後掲する特許文献３（特開平１０−１６６２６８号公報）に記載されている。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、洗浄装置３の平面図、図３（ａ）の矢視Ａ図、図３（ａ）の矢視Ｂ図である。

すなわち、チャックテーブル１１のチャック面１２に、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径に応じた長さを有する洗浄部材３１をバネ３２によって押し当てて接触させ、チャックテーブル１１を、チャック面１２の中心１２ｃを回転軸として周方向Ｈに回転させることにより、チャックテーブル１１のチャック面１２上の異物を掻き落とし洗浄するようにしている。
特開平８−１４８４４９号公報 特開２００１−３２６２０５号公報 特開平１０−１６６２６８号公報

しかし、図２に示す洗浄装置３では、カップ型の洗浄部材３１が自転することでチャックテーブル１１のチャック面１２を摺動するため、チャック面１２の場所毎に、カップ型の洗浄部材３１とチャックテーブル１１との相対速度が異なる。チャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃ付近では相対速度が小さく、チャック面１２の外周部１２Ａでは相対速度が大きい。このためチャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃに比較して外周部１２Ａの方が、洗浄能力が大きくなり、摩耗が大きくなる。
また、洗浄部材３１は、チャックテーブル１１から摩擦力を受けて傾きながらチャック面１２に接触するため、チャック面１２の面内部１２Ｂで強く当たる。このためチャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃに比較して面内部１２Ｂの方が洗浄能力が大きくなり、摩耗が大きくなる。

図３に示す洗浄装置３でも事情は同様である。

図３に示す洗浄装置３の矩形の洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２から摩擦力を受けて傾き、チャック面１２の中心１２ｃを通る中心線１２Ｄからずれて、線接触にてチャック面１２に当たる。このように半径に応じた長さを有する洗浄部材３１が傾いた状態でチャックテーブル１１が回転すると、チャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃでは、洗浄部材３１が接触されなくなり、中心部１２での洗浄能力が極めて低くなり、摩耗が極めて小さくなる。

また、矩形の洗浄部材３１は、チャック面１２の半径に応じた長さを有する部材であるため、チャックテーブル１１から受ける摩擦力は、洗浄部材３１の長手方向の各部で異なる。洗浄部材３１のうちチャック面１２の中心部１２Ｃに近い部位ほど摩擦力が小さくなり、チャック面１２の外周部１２Ａに近い部位ほど摩擦力が大きくなる。洗浄部材３１は一体の部材であるため、こうした長手方向各部の摩擦力の違いによって、ねじれが生じる。このため洗浄部材３１の長手方向の各部で、チャック面１２に対する当たりが不均一となり、洗浄能力がチャック面１２の各部でばらつく。またチャック面１２の各部で摩耗量がばらつき、偏摩耗が生じる。

また、図３（ｃ）の部材３１の図に示すように、チャックテーブル１１との相対運動によって、部材３１は、傾いた状態でチャック面１２に接触するため、接触線がチャック面１２の中心部１２Ｃから外れてしまい、中心部１２Ｃの近傍を洗浄出来ない。

この結果、図２に示す洗浄装置３、図３に示す洗浄装置３のいずれの場合でも、チャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃの洗浄能力が小さくなり、面内部１２Ｂ、外周部１２Ｃでは洗浄能力が大きくなるという洗浄能力の偏りが生じる。同様に、チャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃで摩耗が小さくなり、面内部１２Ｂ、外周部１２Ａでは摩耗が大きくなるという偏摩耗が生じる。

図４（ａ）は、図２に示す洗浄装置３によって洗浄された研削装置１を用いて研削されたシリコンウェーハ２の吸着面２ｂの汚れの状態を示している。

図４（ａ）は、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂを、清浄度測定機で汚れの程度を計測した結果を濃淡度で示している。図４（ａ）で黒くなっている部分が汚れが大きく洗浄能力が小さい部分である。同図４（ａ）に示すように、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂのうち、洗浄能力が小さいチャック面１２の中心部１２Ｃに対応する部分では、汚れが大きくなっており、チャック面１２上の異物を除去し切れていないことがわかる。

図４（ｂ）は、図３に示す洗浄装置３で洗浄された研削装置１を用いて研削されたシリコンウェーハ２の吸着面２ｂの汚れの状態を示している。

同図４（ｂ）に示すように、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂのうち、洗浄能力が小さいチャック面１２の中心部１２Ｃに対応する部分では、汚れが大きくなっており、チャック面１２上の異物を除去し切れていないことがわかる。

また、図２に示す洗浄装置３、図３に示す洗浄装置３のいずれの場合でも、チャックテーブル１１のチャック面１２で偏摩耗が生じるため、短期間でチャックテーブル１１のチャック面１２の平坦度が崩れてしまう。このためシリコンウェーハ２の平坦度を所望のレベルに維持するために、短期間のサイクルで、チャックテーブル１１のチャック面１２を研削装置で研削して、崩れた平坦度を元の平坦度に回復させる必要がある。このチャックテーブル１１を研削する作業は、シリコンウェーハ２の研削加工を一旦中止して行う必要がある。このためシリコンウェーハ２の生産性に悪影響を与える。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、チャックテーブル１１のチャック面１２の各部の洗浄能力を高いレベルで均等にするとともに、同チャック面１２で偏摩耗を生じさせないようにして、チャックテーブル１１のチャック面１２上の異物を除去する能力を高めるとともに、チャックテーブル１１のチャック面１２の平坦度を長期間高いレベルに維持し、もって、シリコンウェーハ２の平坦度の向上を図るとともに、シリコンウェーハ２の生産性を向上させることを解決課題とするものである。

第１発明は、
チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルのチャック面に対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
チャックテーブルのチャック面の半径方向に垂直な平面で切った洗浄部材の断面のうち、少なくともチャックテーブルのチャック面に接触する部位は、曲線で構成されていること
を特徴とする。

第２発明は、
チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルに対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
前記洗浄部材は、チャックテーブルのチャック面の半径方向に沿って、複数に分割されて構成され、
分割された各洗浄部材はそれぞれ、独立した押付け部材によってチャックテーブルのチャック面に押し付けられること
を特徴とする。

第３発明は、
チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルに対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
チャックテーブルのチャック面の半径方向に垂直な平面で切った洗浄部材の断面のうち、少なくともチャックテーブルに接触する部位は、曲線で構成され、かつ、
前記洗浄部材は、チャックテーブルのチャック面の半径方向に沿って、複数に分割されて構成され、
分割された各洗浄部材はそれぞれ、独立した押付け部材によってチャックテーブルのチャック面に押し付けられること
を特徴とする。

第４発明は、第２発明または第３発明において、
前記分割された各洗浄部材は、合計した長さが、チャックテーブルのチャック面の半径以上に長くなるように構成され、
チャックテーブルの半径分のチャック面に常時接触するように、前記洗浄部材を半径方向に沿って揺動させる揺動機構が設けられること
を特徴とする。

第１発明の洗浄部材３１は、図５に示すように、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径に応じた長さを有する洗浄部材である。洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２に接触して、チャックテーブル１１のチャック面１２に対して相対的に周方向に回動する。

洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに垂直な平面で切った断面のうち、少なくともチャックテーブル１１のチャック面１２に接触する部位は、曲線で構成されている。

このため、図８（ｃ）に示すように、洗浄部材３１が、チャックテーブル１１のチャック面１２から摩擦力を受けて傾いたとき、チャック面１２の中心１２ｃを通る中心線１２Ｄからずれるもののチャック面中心線１２Ｄからのずれは極小であり、チャック面中心線１２Ｄから僅かにずれて線接触にてチャック面１２に当たる。このため、図３で説明した矩形の洗浄部材３１を用いた従来の洗浄装置３と比較して、チャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃを含めて洗浄部材３１がチャック面１２全面で接触し、チャック面１２全面で洗浄能力が均等かつ高くなる。またチャック面１２全面で摩耗が均等となる。

第２発明の洗浄部材３１は、図５に示すように、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径に応じた長さを有する洗浄部材である。洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２に接触して、チャックテーブル１１のチャック面１２に対して相対的に周方向に回動する。

洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに、複数（２つ）に分割されて構成されている。

分割された各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂはそれぞれ、押付け部材３２Ａ、３２Ｂによって、チャックテーブル１１のチャック面１２に独立して押し付けられる。

このため各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂは、チャックテーブル１１から受ける摩擦力を、洗浄部材３１の長手方向の各部で独立して受ける。これによりチャック面１２の半径方向Ｊ、つまり洗浄部材３１Ａ、３１Ｂの長手方向各部で摩擦力に違いがあったとしても、洗浄部材３１Ａ、３１Ｂが一体である場合に比べて、摩擦力の差が小さくなるため、洗浄部材３１Ａ、３１Ｂでねじれが極小ですむ。このため洗浄部材３１の長手方向の各部で、チャック面１２に対する当たりが均一となり、洗浄能力がチャック面１２全面で均等となる。またチャック面１２全面で摩耗が均等になる。

第３発明は、第１発明と第２発明を組み合わせた発明であり、第１発明、第２発明が単独の場合よりも、チャックテーブル１１のチャック面１２の各部における洗浄能力、摩耗量を、一層均等にすることができる。

第４発明では、図５に示すように、分割された各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂは、合計した長さＲ＋ΔＲが、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径の長さＲ以上に長くなるように構成されている。揺動機構３３は、チャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触するように、洗浄部材３１を、半径方向Ｊに沿って揺動させる。

すなわち、図６（ａ）に示すように、仮に、各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂが合計した長さＲ−ΔＲが、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径の長さＲよりも短く構成された場合には、洗浄部材３１をチャック面１２の半径方向Ｊに沿って揺動させると、方向転換する際に洗浄部材３１のエッジ部３１Ｅがチャック面１２に強く当たり、線状の傷をチャック面１２に与える。

本発明によれば、図６（ｂ）に示すように、洗浄部材３１を揺動させてもチャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触するために、方向転換する際には洗浄部材３１のエッジ部３１Ｅはチャック面１２の外側に位置している。このため洗浄部材３１のエッジ部３１Ｅがチャック面１２に強く当たって線状のきずをチャック面１２に与えることを防止することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る研削装置のチャックテーブルの洗浄装置の実施の形態について説明する。

図１は、実施形態の研削装置１の構成を示している。

研削装置１は、大きくは、チャック部１０と、研削部２０と、これらチャック１０、研削部２０を支持するベッド５０とからなる。

チャック部１０は、円形状のチャック面１２を有したチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１を回転させるチャックテーブル用駆動モータ１３とを備えている。チャックテーブル１１は、チャック面１２が鉛直方向に立てられた姿勢で配置されている。チャックテーブル用駆動モータ１３の駆動軸は、チャックテーブル１１の中心の回転軸に連結されており、同モータ１３は、チャック面１２の中心１２ｃを回転中心にしてチャックテーブル１１を回転駆動する。

図７は、チャックテーブル１１の構成を説明する図である。図７（ａ）は側面図で、図７（ｂ）は上面図である。

チャックテーブル１１は、緻密部１４とポーラス部１５とで構成されている。

緻密部１４は、アルミナ（Ａl２Ｏ3）のセラミック体であり緻密に隙間なく構成されている。緻密部１４は、ポーラス部１５の装着面１４ａを有している。装着面１４ａの各部には溝１４ｂが形成されている。緻密部１４の中心には、真空引き、水、エアを吐出するための孔１４ｃが形成されている。孔１４ｃは、装着面１４ａの溝１４ｂに連通している。

ポーラス部１５は、アルミナ（Ａl２Ｏ3）のセラミック粒の焼結体であり、スポンジ状に通気性を有するように構成されている。ポーラス部１５の表面がチャック面１２に相当する。ポーラス部１５の裏面が緻密部１４の装着面１４ａに装着されることで、チャックテーブル１１が構成される。

チャックテーブル１１の孔１４ｃには、図示しない真空ポンプの吸込口が連通されている。真空ポンプが作動すると、チャックテーブル１１のチャック面１２からポーラス部１５、溝１４ｂ、孔１４ｃを介して空気が吸い込まれ、チャック面１２が負圧となり、チャック面１２にシリコンウェーハ２が真空吸着される。

また、チャックテーブル１１の孔１４ｃには、図示しない水供給源、エア供給源が連通している。水供給源、エア供給源からチャックテーブル１１の孔１４ｃ、溝１４ｂ、ポーラス部１５を介してチャック面１２に水、エアが吐出され、チャック面１２が洗浄される。

研削部２０は、研削摺動面２１ａが周方向に沿って形成された研削用砥石２１と、研削用砥石２１を回転させる研削砥石用駆動モータ２２と、研削用砥石２１をチャックテーブル１１側に近づく方向または遠ざかる方向に移動させる送り機構２３を備えている。研削用砥石２１は、研削摺動面２１ａが鉛直方向に立てられた姿勢で、研削摺動面２１ａが、チャックテーブル１１のチャック面１２に対向するように、配置されている。研削砥石用駆動モータ２２の駆動軸は、研削用砥石２１の中心の回転軸に連結されており、同モータ２２は、研削用砥石２１の研削摺動面２１ａの中心２１ｃを回転中心にして研削用砥石２１を回転駆動する。

以上のように研削装置１が構成されており、チャックテーブル１１のチャック面１２にシリコンウェーハ２の吸着面２ｂ（裏面２ｂ）が真空吸着され、チャックテーブル用駆動モータ１３が回転駆動するとともに、研削砥石用駆動モータ２２が回転駆動すると、チャックテーブル１１と研削用砥石２１とが回転し、この状態で送り機構２３によって研削用砥石２１の研削摺動面２１ａが、シリコンウェーハ２の表面２ａ（研削面）に当接する位置まで移動されると、研削用砥石２１の研削摺動面２１ａがシリコンウェーハ２の研削面２ａ（表面２ａ）を摺動して、シリコンウェーハ２が研削される。

なお、チャックテーブル１１のチャック面１２へシリコンウェーハ２を搬送する処理および同チャック面１２からシリコンウェーハ２を搬出処理は、図示しない搬送ロボットが行う。

チャックテーブル１１に近接して、洗浄装置３が設けられている。

図５は、実施形態の洗浄装置３の構成を示している。図５（ａ）は、洗浄装置３の側面図で、図５（ｂ）は洗浄装置の上面図である。また図５（ｃ）、図５（ｄ）は洗浄部材３１を取りだして示す図で、図５（ｃ）は、図５（ａ）の洗浄部材３１を下方からみた矢視Ｃ図で、図５（ｄ）は、図５（ａ）の洗浄部材３１の断面図である。

図８は、前述した図２、図３に対応する図であり、本実施形態の洗浄装置３の動きを説明する図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、洗浄装置３の平面図、図８（ａ）の矢視Ａ図、図８（ａ）の矢視Ｂ図である。

これら図に示すように、洗浄装置３は、大きくは、前後進・旋回機構３４と、揺動機構３３と、押付け部材３２と、アーム３５と、洗浄部材３１とからなる。 洗浄部材３１は、押付け部材３２を介してアーム３５に取り付けられている。

前後進・旋回機構３４は、アーム３５を方向Ａ、Ｂに（図５（ａ）中、上下方向）前後進させるとともに、方向Ｅに（図５（ｂ）参照）旋回させる機構であり、たとえばエアシリンダ、油圧シリンダなどの直動アクチュエータ、ロータリアクチュエータ、リニアガイド、近接スイッチ等で構成することができる。前後進・旋回機構３４は、アーム３５を前進方向Ａ、つまりチャック面１２から遠ざかる方向Ａに移動させるとともに、アーム３５を後退方向Ｂ、つまりチャック面１２に近づく方向Ｂに移動させる（図５（ａ）参照）。また、前後進・旋回機構３４は、アーム３５を矢印Ｅ方向に旋回させて、洗浄部材３１を、チャックテーブル１１の外側の退避位置Ｆと、チャックテーブル１１のチャック面１２上の洗浄位置Ｇとの間で移動させる。洗浄位置Ｇでは、洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の中心１２ｃを通る中心線１２Ｄ上に位置される（図５（ｂ）参照）。なお、図５（ｂ）では、研削加工時の研削用砥石２１の位置を破線で示している。

揺動機構３３は、洗浄部材３１が洗浄位置Ｇに位置された際に、洗浄部材３１をチャックテーブル１１の半径方向Ｊに沿って揺動させる機構であり、たとえばエアシリンダ、油圧シリンダなどの直動アクチュエータ３６の軸３７に押付け部材３２を介して洗浄部材３１が連結されて構成されている。

洗浄部材３１は、たとえばアルミナセラミックで構成されており、チャックテーブル１１のチャック面１２に接触して摺動することで、チャック面１２を洗浄して、チャック面１２上の異物を取り除く。

洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径に応じた長さを有する矩形状の部材である。

前後進・旋回機構３４が作動すると、洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の中心線１２Ｄ上の洗浄位置Ｇに位置され、チャック面１２に接触する。更に、チャックテーブル用駆動モータ１３が回転駆動されると、洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２に対して相対的に周方向Ｈに回動して、チャック面１２を洗浄する。

洗浄部材３１は、長手方向に対して、つまりチャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに対して、垂直な平面で切った断面のうち、少なくともチャックテーブル１１のチャック面１２に接触する部位が、曲線に、具体的には円弧状に構成されている（図５（ｄ）参照）。

洗浄部材３１は、長手方向に沿って、つまりチャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに沿って、複数に、具体的には２つに、分割されて構成されている。

押付け部材３２は、独立した押付け部材３２Ａ、３２Ｂからなる。分割された各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂにはそれぞれ、独立した押し付け部材３２Ａ、３２Ｂが設けられている。押し付け部材３２Ａ、３２Ｂは、たとえばバネで構成されている。バネ３２Ａ、３２Ｂの一端は、アーム３５側に接続されている。バネ３２Ａ、３２Ｂの他端は、洗浄部材３１側に接続されている。このため前後進・旋回機構３４が作動して、アーム３５が後退方向Ｂに移動すると、各分割洗浄部材３１Ａ、３１Ｂは、アームチャックテーブル１１のチャック面１２に独立して押し付けられる。

分割された各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂは、合計した長さＲ＋ΔＲが、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径の長さＲ以上に長くなるように構成されている。揺動機構３３は、チャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触するように、洗浄部材３１を、半径方向Ｊに沿って揺動させる。これにより図６（ｂ）に示すように、洗浄部材３１を揺動させても、洗浄部材３１は、チャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触する。

図９は、上述した研削装置１、洗浄装置３による研削工程、洗浄工程の動作のフローチャートである。

まず、搬送ロボットによって研削装置１のチャックテーブル１１のチャック面１２へシリコンウェーハ２が搬送される（ステップ１０１）。

つぎに、チャックテーブル１１のチャック面１２に、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂ（裏面２ｂ）が真空吸着される（ステップ１０２）。

つぎに、チャックテーブル用駆動モータ１３が回転駆動するとともに、研削砥石用駆動モータ２２が回転駆動して、チャックテーブル１１と研削用砥石２１とが回転する。この状態で送り機構２３によって研削用砥石２１の研削摺動面２１ａが、シリコンウェーハ２の表面２ａ（研削面）に当接する位置まで移動される。これにより研削用砥石２１の研削摺動面２１ａがシリコンウェーハ２の研削面２ａ（表面２ａ）を摺動して、シリコンウェーハ２が研削される。シリコンウェーハ２の研削が終了すると、送り機構２３によって研削用砥石２１の研削摺動面２１ａが元の退避位置まで移動される。また、チャックテーブル用駆動モータ１３の回転駆動が停止するとともに、研削砥石用駆動モータ２２の回転駆動が停止されて、チャックテーブル１１と研削用砥石２１の回転が停止する（ステップ１０３）。

つぎに搬送ロボットによって、研削加工が施されたシリコンウェーハ２が、チャックテーブル１１のチャック面１２から取り出され、次工程へ搬出される（ステップ１０４）。

つぎに、チャックテーブル用駆動モータ１３が回転駆動されて、バックフラッシュが開始される。所定時間後にバックフラッシュが終了し、チャックテーブル用駆動モータ１３の回転駆動が停止される（ステップ１０５）。

つぎに、前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、退避位置から前進方向Ａに、所定ストロークＳ１（たとえば５０ｍｍ）だけ移動され（ステップ１０６）、更に前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、前進方向Ａに、所定ストロークＳ２（たとえば２０ｍｍ）だけ移動される（ステップ１０７；図５（ａ）参照）。

つぎに、前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、矢印Ｅ方向に旋回されて、洗浄部材３１が、チャックテーブル１１の外側の退避位置Ｆから、チャックテーブル１１のチャック面１２上の洗浄位置Ｇまで移動される。これにより洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の上方にあって、チャック面１２の中心線１２Ｄ上に位置される（ステップ１０８；図５（ｂ）参照）。

つぎに、前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、後退方向Ｂに、所定ストロークＳ２（２０ｍｍ）だけ移動されるとともに、チャックテーブル用駆動モータ１３が回転駆動される。これにより洗浄部材３１がチェックテーブル１１のチャック面１２に接触される。各分割洗浄部材３１Ａ、３１Ｂは、チャックテーブル１１のチャック面１２に独立して押し付けられる（ステップ１０９）。

つぎに、洗浄部材３１がチェックテーブル１１のチェック面１２に押し付けられた状態で、揺動機構３３の直動アクチュエータ３６が作動して、洗浄部材３１が、半径方向Ｊに沿って揺動される。揺動機構３３は、チャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触するように、洗浄部材３１を、半径方向Ｊに沿って揺動させる。これにより洗浄部材３１は、チャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触しながら、チャック面１２の全面が洗浄され、チャック面１２の異物が取り除かれる。また、アーム３５に併設されたシャワーノズルより水が吐出され、チャック面１２の水による洗浄が行われる。以上のような洗浄動作は所定時間継続して行われる（ステップ１１０）。

洗浄動作が所定時間行われると、チャックテーブル用駆動モータ１３の回転駆動が停止されるとともに、水の吐出が停止される。また揺動機構３３の直動アクチュエータ３６の作動が停止され、洗浄部材３１の揺動が停止される。前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、前進方向Ａに、所定ストロークＳ２（２０ｍｍ）だけ移動されて、洗浄部材３１がチャックテーブル１１のチャック面１２の上方に位置される（ステップ１１１）。

つぎに、前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、矢印Ｅ方向に旋回されて、洗浄部材３１が、チャックテーブル１１のチャック面１２上の洗浄位置Ｇから外側の退避位置Ｆまで移動される（ステップ１１２；図５（ｂ）参照）。

つぎに、前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、後退方向Ｂに、所定ストロークＳ２（２０ｍｍ）だけ移動され（ステップ１１３）、更に前後進・旋回機構３４によってアーム３５が、後退方向Ｂに、所定ストロークＳ１（５０ｍｍ）だけ移動されて、元の退避位置に位置される（ステップ１１４；図５（ａ）参照）。

以下、ステップ１０１に戻り、同様の処理が繰り返され、研削装置１によるシリコンウェーハ２の研削加工、洗浄装置３によるチャックテーブル１１のチャック面１２の洗浄作業が繰り返し行われる。

本実施形態によれば、以下のような効果が得られる。以下図８を併せ参照して説明する。

本実施形態の洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに垂直な平面で切った断面のうち、少なくともチャックテーブル１１のチャック面１２に接触する部位が、曲線（円弧状）で構成されている（図５（ｄ））。

このため、図８（ｃ）に示すように、洗浄部材３１が、チャックテーブル１１のチャック面１２から摩擦力を受けて傾いたとき、チャック面１２の中心線１２Ｄからずれるもののチャック面中心線１２Ｄからのずれは極小であり、チャック面中心線１２Ｄとほぼ重なった線接触にてチャック面１２に当たる。このため、図３で説明した矩形の洗浄部材３１を用いた従来の洗浄装置３と比較して、チャックテーブル１１のチャック面１２の中心部１２Ｃを含めて洗浄部材３１がチャック面１２全面で接触し、チャック面１２全面で洗浄能力が均等かつ高くなる。またチャック面１２全面で摩耗が均等となる。

また、本実施形態の洗浄部材３１は、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径方向Ｊに、複数（２つ）に分割されて構成されている。そして、分割された各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂはそれぞれ、押し付け部材３２Ａ、３２Ｂによって、チャックテーブル１１のチャック面１２に独立して押し付けられる。

このため各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂは、チャックテーブル１１から受ける摩擦力を、洗浄部材３１の長手方向の各部で独立して受ける。これによりチャック面１２の半径方向Ｊ、つまり洗浄部材３１Ａ、３１Ｂの長手方向各部で摩擦力に違いがあったとしても、洗浄部材３１Ａ、３１Ｂが一体であった場合に比べて洗浄部材３１Ａ、３１Ｂでねじれは小さくてすむ。

特に、シリコンウェーハ２を研削する場合、研削品質を保持するために、図１０に示すように、チャックテーブル１１のチャック面１２は、単純な平面ではなく、中心１２ｃが高く外周部にいくにつれて低くなる円錐形状になっている。本実施形態では洗浄部材３１が分割されているため各分割洗浄部材３１Ａ、３１Ｂが独立してチャックテーブル１１のチャック面１２の稜線１２Ｔに倣って摺動するため、稜線１２Ｔからのずれを極小にすることができる。

このため洗浄部材３１の長手方向の各部で、チャック面１２に対する当たりが均一となり、洗浄能力がチャック面１２全面で均等となる。またチャック面１２全面で摩耗が均等になる。

このように本実施形態によれば、チャックテーブル１１のチャック面１２の各部における洗浄能力、摩耗量を、均等にすることができる。

また、本実施形態の分割された各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂは、合計した長さＲ＋ΔＲが、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径の長さＲ以上に長くなるように構成されている。そして、揺動機構３３は、チャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触するように、洗浄部材３１を、半径方向Ｊに沿って揺動させる。

図６（ａ）は比較例を示している。同図６（ａ）に示すように、仮に、各洗浄部材３１Ａ、３１Ｂが合計した長さＲ−ΔＲが、チャックテーブル１１のチャック面１２の半径の長さＲよりも短く構成された場合には、洗浄部材３１をチャック面１２の半径方向Ｊに沿って揺動させると、方向転換する際に洗浄部材３１のエッジ部３１Ｅがチャック面１２に強く当たり、線状の傷をチャック面１２に与えてしまう。

本実施形態によれば、図６（ｂ）に示すように、洗浄部材３１を揺動させてもチャックテーブル１１の半径Ｒ分のチャック面１２に常時接触するために、方向転換する際には洗浄部材３１のエッジ部３１Ｅはチャック面１２の外側に位置している。このため洗浄部材３１のエッジ部３１Ｅがチャック面１２に強く当たって線状の傷をチャック面１２に与えることを防止することができる。

図４（ｃ）は、本実施形態の洗浄装置３で洗浄された研削装置１を用いて研削されたシリコンウェーハ２の吸着面２ｂの汚れの状態を示している。

図４（ｃ）は、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂを、清浄度測定機で汚れの程度を計測した結果を濃淡度で示している。図４（ｃ）で黒くなっている部分が汚れが大きく洗浄能力が小さい部分である。

同図４（ｃ）に示すように、シリコンウェーハ２の吸着面２ｂのうち、チャック面１２の中心部１２Ｃに対応する部分を含めてシリコンウェーハ全面で汚れが小さくなっており、チャック面１２上の異物がほぼ除去されていることがわかる。

また、本実施形態の洗浄装置３によれば、チャックテーブル１１のチャック面１２で摩耗が均等であり偏摩耗が生じていないため、長期間経過してもチャックテーブル１１のチャック面１２の平坦度が崩れない。このためシリコンウェーハ２の平坦度を所望のレベルに維持するために行うチャック面１２の研削作業のサイクルを、長期間のサイクルに延ばすことができる。このためシリコンウェーハ２の生産性に与える影響を少なくすることができる。

上述した実施形態は一例であり、種々の変形が可能である。

実施形態では洗浄部材３１を、２つの洗浄部材３１Ａ、３１Ｂに分割しているが、３つ以上の洗浄部材に分割する実施も可能である。

また、本実施形態では、シリコンウェーハ２を研削対象物として説明したが、他の研削対象物を研削する研削装置の洗浄に本発明を適用することができる。

図１は、研削装置の構成を示す図である。 図２は、従来の洗浄装置の構成例を示す図で、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、洗浄装置の平面図、図２（ａ）の矢視Ａ図、図２（ａ）の矢視Ｂ図である。 図３は、従来の洗浄装置の構成例を示す図で、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、洗浄装置の平面図、図３（ａ）の矢視Ａ図、図３（ａ）の矢視Ｂ図である。 図４（ａ）、図４（ｂ）はそれぞれ、図２、図３に示す従来の洗浄装置によって洗浄された研削装置を用いて研削されたシリコンウェーハの吸着面の汚れの状態を示す図であり、図４（ｃ）は、実施形態の洗浄装置によって洗浄された研削装置を用いて研削されたシリコンウェーハの吸着面の汚れの状態を示す図である。 図５は、実施形態の洗浄装置の構成を示す図で、図５（ａ）は、洗浄装置の側面図で、図５（ｂ）は洗浄装置の上面図で、図５（ｃ）、図５（ｄ）は洗浄部材を取りだして示す図で、図５（ｃ）は、図５（ａ）の洗浄部材を下方からみた矢視Ｃ図で、図５（ｄ）は、図５（ａ）の洗浄部材の断面図である。 図６（ａ）、（ｂ）は洗浄部材が揺動する様子を説明する図で、図６（ａ）は比較例の動作を説明する図で、図６（ｂ）は実施形態の動作を説明する図である。 図７は、チャックテーブルの構成を説明する図である。図７（ａ）は側面図で、図７（ｂ）は上面図である。 図８は、本実施形態洗浄装置の動きを説明する図であ、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、洗浄装置の平面図、図８（ａ）の矢視Ａ図、図８（ａ）の矢視Ｂ図である。 図９は、本実施形態の研削装置、洗浄装置による研削工程、洗浄工程の動作のフローチャートである。 図１０は、チャックテーブルのチャック面の形状を示す図である。

符号の説明

１ 研削装置 ２ シリコンウェーハ ３ 洗浄装置 １１ チャックテーブル １２ チャック面 ３１ ３１（３１Ａ、３１Ｂ） 洗浄部材 ３２（３２Ａ、３２Ｂ） 押付け部材

Claims (4)

1. チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルのチャック面に対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
   チャックテーブルのチャック面の半径方向に垂直な平面で切った洗浄部材の断面のうち、少なくともチャックテーブルのチャック面に接触する部位は、曲線で構成されていること
   を特徴とする研削装置のチャックテーブルの洗浄装置。
2. チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルに対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
   前記洗浄部材は、チャックテーブルのチャック面の半径方向に沿って、複数に分割されて構成され、
   分割された各洗浄部材はそれぞれ、独立した押付け部材によってチャックテーブルのチャック面に押付けられること
   を特徴とする研削装置のチャックテーブルの洗浄装置。
3. チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルに対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
   チャックテーブルのチャック面の半径方向に垂直な平面で切った洗浄部材の断面のうち、少なくともチャックテーブルに接触する部位は、曲線で構成され、かつ、
   前記洗浄部材は、チャックテーブルのチャック面の半径方向に沿って、複数に分割されて構成され、
   分割された各洗浄部材はそれぞれ、独立した押付け部材によってチャックテーブルのチャック面に押し付けられること
   を特徴とする研削装置のチャックテーブルの洗浄装置。
4. 前記分割された各洗浄部材は、合計した長さが、チャックテーブルのチャック面の半径以上に長くなるように構成され、
   チャックテーブルの半径分のチャック面に常時接触するように、前記洗浄部材を半径方法に沿って揺動させる揺動機構が設けられること
   を特徴とする請求項２または３記載の研削装置のチャックテーブルの洗浄装置。

Images