JP2012121088A - Chuck table mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
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装備され被加工物を保持するチャックテーブルを備えたチャックテーブル機構、更に詳しくはチャックテーブルを冷却する機能を備えたチャックテーブル機構に関する。 The present invention is provided with a chuck table mechanism equipped with a chuck table that holds a workpiece, and more specifically, has a function of cooling the chuck table. The chuck table mechanism is provided in a processing apparatus such as a polishing apparatus that polishes a workpiece such as a semiconductor wafer. The present invention relates to a chuck table mechanism.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。このように複数のデバイスが形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分割することにより、個々のデバイスを形成する。デバイスの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々のデバイスに分割するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固着して形成した研削ホイールを、高速回転せしめながら半導体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行されている。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に所謂加工歪が生成され、これによって個々に分割されたデバイスの抗折強度が低下するという問題がある。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in these partitioned regions. Form. By dividing the semiconductor wafer on which a plurality of devices are formed in this way along the streets, individual devices are formed. In order to reduce the size and weight of a device, the semiconductor wafer is usually ground to the predetermined thickness by grinding the backside of the semiconductor wafer prior to cutting the semiconductor wafer along the street and dividing it into individual devices. ing. The grinding of the back surface of a semiconductor wafer is usually performed by pressing a grinding wheel formed by fixing diamond abrasive grains with an appropriate bond such as a resin bond against the back surface of the semiconductor wafer while rotating at high speed. When the back surface of the semiconductor wafer is ground by such a grinding method, a so-called processing strain is generated on the back surface of the semiconductor wafer, which causes a problem that the bending strength of the individually divided devices is lowered.
上述した問題を解消するために、研削加工された半導体ウエーハの裏面を砥粒が混入された研磨パッドによって乾式研磨することにより研削歪を除去する研磨装置が下記特許文献1に開示されている。 In order to solve the above-described problem, a polishing apparatus that removes grinding distortion by dry-polishing the back surface of a ground semiconductor wafer with a polishing pad mixed with abrasive grains is disclosed in Patent Document 1 below.
而して、ウエーハの裏面を乾式で研磨すると摩擦熱が発生し、この摩擦熱によってデバイスの品質を低下させるという問題がある。 Thus, when the back surface of the wafer is dry-polished, frictional heat is generated, and this frictional heat causes a problem that the quality of the device is degraded.
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、ウエーハ等の被加工物を効果的に冷却しつつ加工することができる被加工物を保持するチャックテーブルを冷却する機能を備えたチャックテーブル機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above facts, and the main technical problem thereof is a function of cooling a chuck table that holds a workpiece that can be processed while effectively cooling the workpiece such as a wafer. It is in providing a chuck table mechanism provided with.
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冷却するための冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段とを具備するチャックテーブル機構において、
該チャックテーブルは、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルを支持する支持部材とを備え、該支持部材には該保持テーブルを冷却するための冷却媒体を流す冷却媒体流通路の一端に連通する第1の連通路と該冷却媒体流通路の他端に連通する第2の連通路とが設けられており、
該冷却媒体供給手段は、冷却媒体を冷却する冷却媒体冷却手段と、該冷却媒体冷却手段によって冷却された冷却媒体を送給するポンプと、該ポンプによって送給された冷却媒体を送出する冷却媒体送出管と、該冷却媒体冷却手段に該チャックテーブルの該保持テーブルを冷却した冷却媒体を戻す冷却媒体戻し管と、該冷却媒体送出管と該第1の連通路とを連通するとともに該第2の連通路と該冷却媒体戻し管とを連通する第1の形態と、該冷却媒体送出管と該第2の連通路とを連通するとともに該第1の連通路と該冷却媒体戻し管とを連通する第2の形態とに切り替え可能な切り替え弁とを具備している、
ことを特徴とするチャックテーブル機構が提供される。
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, in a chuck table mechanism comprising a chuck table for holding a workpiece and a cooling medium supply means for supplying a cooling medium for cooling the chuck table. ,
The chuck table includes a holding table having a holding surface that holds a workpiece, and a support member that supports the holding table, and a cooling medium that flows a cooling medium for cooling the holding table to the support member. A first communication path that communicates with one end of the flow path and a second communication path that communicates with the other end of the cooling medium flow path;
The cooling medium supply means includes a cooling medium cooling means for cooling the cooling medium, a pump for feeding the cooling medium cooled by the cooling medium cooling means, and a cooling medium for sending the cooling medium fed by the pump The cooling medium return pipe that returns the cooling medium that has cooled the holding table of the chuck table to the cooling medium cooling means, the cooling medium supply pipe, and the first communication path communicate with the second pipe. The first communication path and the cooling medium return pipe, the cooling medium delivery pipe and the second communication path, and the first communication path and the cooling medium return pipe. A switching valve that can be switched to the second form that communicates,
A chuck table mechanism is provided.
本発明によるチャックテーブル機構は、被加工物を保持するチャックテーブルを構成する支持部材には保持テーブルを冷却するための冷却媒体を流す冷却媒体流通路の一端に連通する第1の連通路と冷却媒体流通路の他端に連通する第2の連通路とが設けられており、チャックテーブルを冷却するための冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段が、冷却媒体冷却手段と、冷却媒体を送出するポンプと、該ポンプによって送出された冷却媒体を送出する冷却媒体送出管と、該冷却媒体冷却手段に該チャックテーブルを冷却した冷却媒体を戻す冷却媒体戻し管と、該冷却媒体送出管と第1の連通路とを連通するとともに第2の連通路と冷却媒体戻し管とを連通する第1の形態と、冷却媒体送出管と第2の連通路とを連通するとともに第1の連通路と冷却媒体戻し管とを連通する第2の形態とに切り替え可能な切り替え弁とを具備しているので、切り替え弁を第1の形態と第2の形態に交互の切り替えることにより、冷却媒体流通路を流れる冷却媒体の流れ方向が交互に変更される。従って、保持テーブルの被加工物保持領域を均一に効果的に冷却することができる。 The chuck table mechanism according to the present invention includes a first communication path that communicates with one end of a cooling medium flow path through which a cooling medium for cooling the holding table flows to the support member that constitutes the chuck table that holds the workpiece. A second communication path that communicates with the other end of the medium flow path, and a cooling medium supply means that supplies a cooling medium for cooling the chuck table delivers the cooling medium cooling means and the cooling medium. A cooling medium delivery pipe for delivering a cooling medium delivered by the pump; a cooling medium return pipe for returning the cooling medium that has cooled the chuck table to the cooling medium cooling means; a cooling medium delivery pipe; The first communication path and the second communication path and the cooling medium return pipe, the cooling medium delivery pipe and the second communication path, and the first communication path and the cooling. Since the switching valve that can be switched to the second form communicating with the body return pipe is provided, the cooling medium flow passage is changed by alternately switching the switching valve to the first form and the second form. The flow direction of the flowing cooling medium is alternately changed. Therefore, the workpiece holding area of the holding table can be uniformly and effectively cooled.
以下、本発明に従って構成されたチャックテーブル機構の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a chuck table mechanism configured according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1には本発明に従って構成されたチャックテーブル機構を装備した研磨装置の斜視図が示されている。
図1に示す研磨装置1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)に設けられ上下方向に配設された直立壁22とを有している。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に研磨手段としての研磨ユニット3が上下方向に移動可能に装着されている。
FIG. 1 is a perspective view of a polishing apparatus equipped with a chuck table mechanism constructed according to the present invention.
A polishing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an apparatus housing denoted as a whole by
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312、312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にスピンドルユニット32が取り付けられる。
The
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回転駆動手段としてのサーボモータ323とを具備している。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、その下端には円板形状の工具装着部材324が設けられている。なお、工具装着部材324には、周方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔(図示していない)が形成されている。この工具装着部材324の下面に研磨工具325が装着される。研磨工具325は、図2および図3に図示すように円形状の支持基台326と円形状の研磨パッド327とから構成されている。支持基台326はアルミ合金によって形成されており、周方向に間隔をおいてその上面から下方に延びる複数の盲ねじ穴326aが形成されている。支持基台326の下面は円形状の支持面を構成しており、研磨パッド327が両面接着テープによって装着されている。
The
上記支持基台326の下面に装着される研磨パッド327は、図示の実施形態においてはフェルトにダイヤモンド砥粒を混入して形成されている。この研磨パッド327の下面(研磨面)には格子状に形成された複数の溝327aが設けられている。この複数の溝327aは、図示の実施形態においては幅が4mm、深さが3mmで20mmの間隔で形成されている。このように構成された研磨工具325は、上記回転スピンドル322の下端に固定されている工具装着部材324の下面に位置付け、工具装着部材324に形成されている貫通孔を通して研磨工具325の支持基台326に形成されている盲ねじ孔326aに締結ボルト328(図1参照)を螺着することによって、工具装着部材324に装着される。
In the illustrated embodiment, the
図1に戻って説明を続けると、図示の実施形態における研磨装置1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保持面と垂直な方向)に移動せしめる研磨送り手段4を備えている。この研磨送り手段4は、直立壁22の前側に配設され上下方向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、この連結部には上下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が下降即ち前進せしめられ、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が上昇即ち後退せしめられる。
Referring back to FIG. 1, the polishing apparatus 1 in the illustrated embodiment moves the
図1および図4を参照して説明を続けると、ハウジング2の主部21にはチャックテーブル機構5が配設されている。チャックテーブル機構5は、移動基台51と該移動基台51に配設されたチャックテーブル6とを含んでいる。移動基台51は、上記ハウジング2の主部21上に前後方向(直立壁22の前面に垂直な方向)である矢印23aおよび23bで示す方向に延在する一対の案内レール23、23上に摺動自在に載置されており、後述するチャックテーブル機構移動手段56によって図1に示す被加工物搬入・搬出域24(図4において実線で示す位置)と上記スピンドルユニット32を構成する研磨工具325の研磨パッド327と対向する研磨域25(図4において2点鎖線で示す位置)との間で移動せしめられる。
Continuing the description with reference to FIGS. 1 and 4, the
上記チャックテーブル6は、上記移動基台51に回転可能に支持されており、その下端に装着された回転軸(図示せず)に連結された回転駆動手段としてのサーボモータ53によって回転せしめられる。なお、図示のチャックテーブル機構5はチャックテーブル6を挿通する穴を有し上記移動基台51等を覆うカバー部材54を備えており、このカバー部材54は移動基台51とともに移動可能に構成されている。以下、チャックテーブル6について、図5および図6を参照して説明する。
The chuck table 6 is rotatably supported by the moving
図示の実施形態におけるチャックテーブル6は、図5に示すように被加工物を保持する保持面を有する保持テーブル61と、該保持テーブル61を支持する支持部材62とを備え、該支持部材62が支持基台63上に支持されている。保持テーブル61は、枠体611と、該枠体611の上面に配設された吸着チャック612とからなっている。枠体611は、炭化珪素(SiC)によって形成されており、上面に円形状の嵌合凹部611aが設けられており、該嵌合凹部611aの下側には中央部に円形の吸引室611bと環状の吸引室611cおよび611dが設けられている。なお、吸引室611bと環状の吸引室611cは仕切壁611eに設けられた連通溝611fによって連通されており、環状の吸引室611cと環状の吸引室611dは仕切壁611gに設けられた連通溝611hによって連通されている。このように形成された保持テーブル61の枠体611は、外周部に複数のボルト挿通穴611jが設けられており、この複数のボルト挿通穴611jを挿通し配設された締結ボルト610によって支持部材62に固定される。上記吸着チャック612は、炭化珪素(SiC)を主成分とする多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料によって円板状に形成されており、枠体611の嵌合凹部611aに嵌合する。このようにして枠体611の嵌合凹部611aに嵌合された吸着チャック612は、上面が被加工物を保持する保持面として機能する。
As shown in FIG. 5, the chuck table 6 in the illustrated embodiment includes a holding table 61 having a holding surface that holds a workpiece, and a
チャックテーブル6を構成する支持部材62は、図5に示すように上記保持テーブル61の枠体611の外径と同一の外径を有する円形状に形成されている、下面に支持基台63の上面に形成された嵌合凹部631に嵌合する嵌合凸部621が設けられている。このように形成された支持部材62は、上面に上記保持テーブル61を冷却するための冷却媒体が流通する冷却媒体流通路622が形成されている。この冷却媒体流通路622は、図6に示すように中央部に設けられた一端622aから支持部材62上面の一方の略半分の領域に形成された第1の冷却媒体流通路622Aと、該第1の冷却媒体流通路622Aと連通し支持部材62上面の他方の略半分の領域に形成され中央部に設けられた他端622bと連通する第2の冷却媒体流通路622Bとからなっている。また、支持部材62には、図5に示すように冷却媒体流通路622の一端622aに連通する第1の連通路623と、冷却媒体流通路622の他端622bに連通する第2の連通路624が設けられている。このように構成された支持部材62の中心部には、上記テーブル61の枠体611に形成された円形の吸引室611bに連通する吸引通路625が設けられている。この吸引通路625は、支持基台63に設けられた通路632を介して図示しない吸引手段に接続されている。従って、図示しない吸引手段が作動すると、通路632、吸引通路625、円形の吸引室611b、連通溝611f、環状の吸引室611c、連通溝611h、環状の吸引室611dを介して吸着チャック612に負圧が作用し、吸着チャック612上に載置された被加工物を吸引保持する。
The
以上のように構成されたチャックテーブル6の支持部材62に設けられた第1の連通路623および第2の連通路624は、支持基台63に設けられた通路633および634と、該通路633および634に接続された連通管635および636を介して冷却媒体供給手段7に接続されている。
The
冷却媒体供給手段7は、冷却媒体を冷却する冷却媒体冷却手段71と、該冷却媒体冷却手段71によって冷却された冷却媒体を送給するポンプ72と、該ポンプ72によって送給された冷却媒体を送出する冷却媒体送出管73と、該冷却媒体冷却手段71に上記チャックテーブル6の支持部材62に設けられた冷却媒体流通路622を循環した冷却媒体を冷却媒体冷却手段71に戻す冷却媒体戻し管74と、冷却媒体送出管73および冷却媒体戻し管74と上記連通管635および636との間に配設された電磁切り替え弁75を具備している。この電磁切り替え弁75は、除勢(OFF)されている図5に示す状態においては冷却媒体送出管73と連通管635を連通するとともに連通管636と冷却媒体戻し管74とを連通している(第1の形態)。また、電磁切り替え弁75は、附勢(ON)されると冷却媒体送出管73と連通管636を連通するとともに連通管635と冷却媒体戻し管74とを連通する(第2の形態)。
The cooling medium supply means 7 includes a cooling medium cooling means 71 for cooling the cooling medium, a
上記第1の形態においては、ポンプ72によって冷却媒体送出管73に送出された冷却媒体は、連通管635、支持基台63に設けられた通路633、チャックテーブル6を構成する支持部材62に設けられた第1の連通路623、冷却媒体流通路622の一端622a、第1の冷却媒体流通路622A、第2の冷却媒体流通路622B、冷却媒体流通路622の他端622b、第2の連通路624、支持基台63に設けられた通路634、連通管636、冷却媒体戻し管74、冷却媒体冷却手段71を介して循環せしめられる。また、上記第2の形態においては、ポンプ72によって冷却媒体送出管73に送出された冷却媒体は、連通管636、支持基台63に設けられた通路634、チャックテーブル6を構成する支持部材62に設けられた第2の連通路624、冷却媒体流通路622の他端622b、第2の冷却媒体流通路622B、第1の冷却媒体流通路622A、冷却媒体流通路622の一端622a、第1の連通路623、支持基台63に設けられた通路633、連通管635、冷却媒体戻し管74、冷却媒体冷却手段71を介して循環せしめられる。このようにして冷却媒体が循環する結果、冷却媒体流通路622が設けられている支持部材62および冷却媒体流通路622を流れる冷却媒体が接触する保持テーブル61の枠体611および吸着チャック612が冷却せしめられる。
In the first embodiment, the cooling medium sent to the cooling
図4に戻って説明を続けると、図示の実施形態における研磨装置は、上記チャックテーブル機構5を一対の案内レール23に沿ってチャックテーブル6の上面である保持面と平行に矢印23aおよび23bで示す方向に移動せしめるチャックテーブル機構移動手段56を具備している。チャックテーブル機構移動手段56は、一対の案内レール23間に配設され案内レール23と平行に延びる雄ねじロッド561と、該雄ねじロッド561を回転駆動するサーボモータ562を具備している。雄ねじロッド561は、上記支持基台51に設けられたねじ穴511と螺合して、その先端部が一対の案内レール23、23を連結して取り付けられた軸受部材563によって回転自在に支持されている。サーボモータ562は、その駆動軸が雄ねじロッド561の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ562が正転すると移動基台51即ちチャックテーブル機構5が矢印23aで示す方向に移動し、サーボモータ562が逆転すると支持基台51即ちチャックテーブル機構5が矢印23bで示す方向に移動せしめられる。矢印23aおよび23bで示す方向に移動せしめられるチャックテーブル機構5は、図4において実線で示す被加工物搬入・搬出域と2点鎖線で示す研磨域に選択的に位置付けられる。
Returning to FIG. 4, the explanation will continue. The polishing apparatus in the illustrated embodiment moves the
図1を参照して説明を続けると、上記チャックテーブル機構5を構成する移動基台51の移動方向両側には、図1に示すように横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール23、23や雄ねじロッド561およびサーボモータ562等を覆っている蛇腹手段8および9が付設されている。蛇腹手段8および9はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段8の前端はハウジング2を構成する主部21の後半部の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構5の移動基台51の前端面に固定されている。蛇腹手段9の前端はチャックテーブル機構5の移動基台51の後端面に固定され、後端は装置ハウジング2の直立壁22の前面に固定されている。チャックテーブル機構5が矢印23aで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段8が伸張されて蛇腹手段9が収縮され、チャックテーブル機構5が矢印23bで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段8が収縮されて蛇腹手段9が伸張せしめられる。
The description will be continued with reference to FIG. 1. On both sides of the moving
図1に基づいて説明を続けると、装置ハウジング2の主部21における前半部上には、第1のカセット11と、第2のカセット12と、被加工物仮載置手段13と、洗浄手段14と、被加工物搬送手段15と、被加工物搬入手段16および被加工物搬出手段17が配設されている。第1のカセット11は研磨加工前の被加工物を収納し、装置ハウジング2の主部21におけるカセット搬入域に載置される。第1のカセット11に収容される被加工物は、例えば半導体ウエーハWであり表面に保護テープTを貼着した状態で裏面を上にして収容される。第2のカセット12は装置ハウジング2の主部21におけるカセット搬出域に載置され、研磨加工後の半導体ウエーハWを収納する。被加工物仮載置手段13は第1のカセット11と被加工物搬入・搬出域24との間に配設され、研磨加工前の半導体ウエーハWを仮載置する。洗浄手段14は被加工物搬入・搬出域24と第2のカセット12との間に配設され、研磨加工後の半導体ウエーハWを洗浄する。被加工物搬送手段15は第1のカセット11と第2のカセット12との間に配設され、第1のカセット11内に収納された半導体ウエーハWを被加工物仮載置手段13に搬出するとともに洗浄手段14で洗浄された半導体ウエーハWを第2のカセット12に搬送する。被加工物搬入手段16は被加工物仮載置手段13と被加工物搬入・搬出域24との間に配設され、被加工物仮載置手段13上に載置された研磨加工前の半導体ウエーハWを被加工物搬入・搬出域24に位置付けられたチャックテーブル機構5のチャックテーブル6上に搬送する。被加工物搬出手段17は被加工物搬入・搬出域24と洗浄手段14との間に配設され、被加工物搬入・搬出域24に位置付けられたチャックテーブル6上に載置されている研磨加工後の半導体ウエーハWを洗浄手段14に搬送する。また、図示の実施形態における研磨装置は、装置ハウジング2の主部21における中央部に上記チャックテーブル6の保持面を洗浄する洗浄水噴射ノズル18を備えている。この洗浄水噴射ノズル18は、チャックテーブル機構5が被加工物搬入・搬出域24に位置付けられた状態において、チャックテーブル6に向けて洗浄水を噴出する。
The description will be continued based on FIG. 1. On the front half of the
被加工物としての半導体ウエーハWを収容した第1のカセット11は、装置ハウジング2の主部21における所定のカセット搬入域に載置される。そして、カセット搬入域に載置された第1のカセット11に収容されていた研磨加工前の半導体ウエーハWが全て搬出されると、空のカセット11に代えて複数個の半導体ウエーハWを収容した新しいカセット11が手動でカセット搬入域に載置される。一方、装置ハウジング2の主部21における所定のカセット搬出域に載置された第2のカセット12に所定数の研磨加工後の半導体ウエーハWが搬入されると、第2のカセット12が手動で搬出され、新しい空の第2のカセット12が載置される。
The
図示の実施形態における研磨装置1は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
第1のカセット11に収容された研磨加工前の被加工物としての半導体ウエーハWは被加工物搬送手段15の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物仮載置手段13に載置される。被加工物仮載置手段13に載置された半導体ウエーハWは、ここで中心合わせが行われた後に被加工物搬入手段16の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域24に位置せしめられているチャックテーブル機構5のチャックテーブル6の吸着チャック612上に載置される。チャックテーブル6の吸着チャック612上に半導体ウエーハWが載置されたならば、図示しない吸引手段を作動することにより上述したように通路632、吸引通路625、円形の吸引室611b、連通溝611f、環状の吸引室611c、連通溝611h、環状の吸引室611dを介して吸着チャック612に負圧が作用し、吸着チャック612上に載置された半導体ウエーハWを吸引保持する(ウエーハ保持工程)。
The polishing apparatus 1 in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
The semiconductor wafer W as a workpiece before polishing, which is accommodated in the
チャックテーブル6の吸着チャック612上に半導体ウエーハWを吸引保持したならば、チャックテーブル機構移動手段56を作動してチャックテーブル6を矢印23aで示す方向に移動し、チャックテーブル6を研磨域25に位置付ける。このようにチャックテーブル6が研磨域25に位置付けられたならば、半導体ウエーハWを保持したチャックテーブル6を図7において6aで示す方向に例えば200〜500rpmの回転速度で回転し、上記サーボモータ323を駆動して研磨工具325を図7において325aで示す方向に例えば200〜500rpmで回転するとともに、上記研磨送り手段4のパルスモータ44を正転駆動して研磨ユニット3を下降即ち前進せしめ、研磨工具325の研磨パッド327をチャックテーブル6上の半導体ウエーハWの裏面(上面)に所定の研磨圧力で押圧する。この結果、半導体ウエーハWの裏面(上面)は研磨パッド327によって乾式研磨され、残留加工歪が除去される(研磨工程)。
When the semiconductor wafer W is sucked and held on the
上記研磨工程を実施している際には、冷却媒体供給手段7を作動して冷却媒体を支持部材62に設けられた冷却媒体流通路622を通して循環せしめ、冷却媒体流通路622が設けられている支持部材62および冷却媒体流通路622を流れる冷却媒体が接触する保持テーブル61の枠体611および吸着チャック612を冷却せしめている。このように保持テーブル61を冷却することにより該保持テーブル61に保持されている半導体ウエーハWを冷却し、乾式研磨することによる摩擦熱の上昇を抑えて摩擦熱によるデバイスの品質低下を防いでいる。しかるに、冷却媒体供給手段7の電磁切り替え弁75が除勢(OFF)されている図5に示す第1の形態においては、上述したように冷却媒体が冷却媒体流通路622の一端622aから第1の冷却媒体流通路622A、第2の冷却媒体流通路622B、冷却媒体流通路622の他端622bの順に流れるため、保持テーブル61は第1の冷却媒体流通路622Aが設けられた領域が先に冷却され、第2の冷却媒体流通路622Bが設けられた領域が後で冷却される。従って、第2の冷却媒体流通路622Bが設けられた領域は第1の冷却媒体流通路622Aが設けられた領域を冷却して温められた冷却媒体によって冷却されるので冷却効果が低く、第1の冷却媒体流通路622Aが設けられた領域と第2の冷却媒体流通路622Bが設けられた領域とは温度差が生ずる。そこで、冷却媒体供給手段7の電磁切り替え弁75を除勢(OFF)し第1の形態で例えば30〜60秒間作動したら、電磁切り替え弁75を附勢(ON)して第2の形態で例えば30〜60秒間作動する。このように電磁切り替え弁75の除勢(OFF)と附勢(ON)を繰り返し実施することにより、保持テーブル61の被加工物保持領域を均一に効果的に冷却することができる。
During the polishing process, the cooling medium supply means 7 is operated to circulate the cooling medium through the cooling
上記のようにして、研磨作業が終了したら、冷却媒体供給手段7の作動を停止し、研磨送り手段4のパルスモータ44を逆転駆動してスピンドルユニット32を所定位置まで上昇させるとともに、研磨工具325の回転を停止し、更に、チャックテーブル6の回転を停止する。次に、チャックテーブル機構5は、矢印23bで示す方向に移動されて被加工物搬入・搬出域24に位置付けられる。チャックテーブル機構5が被加工物搬入・搬出域24に位置付けられたならば、チャックテーブル6上の研磨加工された半導体ウエーハの吸引保持が解除され、吸引保持が解除された半導体ウエーハWは被加工物搬出手段17により搬出されて洗浄手段14に搬送される。洗浄手段14に搬送された半導体ウエーハWは、ここで洗浄された後に被加工物搬送手段15よって第2のカセット12の所定位置に収納される。
When the polishing operation is completed as described above, the operation of the cooling medium supply means 7 is stopped, the
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く、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。
例えば、上述した実施形態においては、冷却媒体流通路622をチャックテーブル6を構成する支持部材62の上面に設けた例を示したが、冷却媒体流通路は保持テーブル61の枠体611の下面に設けてもよい。
また、上述した実施形態においては、冷却媒体流通路622を支持部材62上面の一方の略半分の領域に形成された第1の冷却媒体流通路622Aと他方の略半分の領域に形成された第2の冷却媒体流通路622Bとからなっている例を示したが、冷却媒体流通路は中心から外周に渦巻状に形成してもよい。
また、上述した実施形態においては、本発明を研磨装置に装備され被加工物を保持するチャックテーブル機構に適用した例を示したが、本発明によるチャックテーブル機構はチャックテーブルに保持される被加工物を冷却しながら加工する加工装置のチャックテーブル機構に広く応用することができる。
Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the cooling
Further, in the above-described embodiment, the cooling
In the above-described embodiment, the present invention is applied to a chuck table mechanism that is mounted on a polishing apparatus and holds a workpiece. However, the chuck table mechanism according to the present invention is a workpiece to be held on a chuck table. The present invention can be widely applied to a chuck table mechanism of a processing apparatus that processes an object while cooling it.
2:装置ハウジング
3:研磨ユニット
31:移動基台
32:スピンドルユニット
321:スピンドルハウジング
322:回転スピンドル
323:サーボモータ
324:工具装着部材
325:研磨工具
326:支持基台
327:研磨パッド
4:研磨送り手段
44:パルスモータ
5:チャックテーブル機構
51:移動基台
56:チャックテーブル機構移動手段
6:チャックテーブル
61:保持テーブル
62:支持部材
622:冷却媒体流通路
63:支持基台
7:冷却媒体供給手段
71:冷却媒体冷却手段
72:ポンプ
73:冷却媒体送出管
74:冷却媒体戻し管
11:第1のカセット
12:第2のカセット
13:被加工物仮載置手段
14:洗浄手段
15:被加工物搬送手段
16:被加工物搬入手段
17:被加工物搬出手段
18:洗浄水噴射ノズル
W:半導体ウエーハ
2: Device housing 3: Polishing unit 31: Moving base 32: Spindle unit 321: Spindle housing 322: Rotating spindle 323: Servo motor 324: Tool mounting member 325: Polishing tool 326: Support base 327: Polishing pad 4: Polishing Feed means 44: Pulse motor 5: Chuck table mechanism 51: Moving base 56: Chuck table mechanism moving means 6: Chuck table 61: Holding table 62: Support member 622: Cooling medium flow path 63: Support base 7: Cooling medium Supply means 71: Cooling medium cooling means 72: Pump 73: Cooling medium delivery pipe 74: Cooling medium return pipe 11: First cassette 12: Second cassette 13: Temporary workpiece placing means 14: Cleaning means 15: Workpiece conveying means 16: Workpiece carrying-in means 17: Workpiece carrying-out means 8: cleaning water injection nozzle
W: Semiconductor wafer
Claims (1)
該チャックテーブルは、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルを支持する支持部材とを備え、該支持部材には該保持テーブルを冷却するための冷却媒体を流す冷却媒体流通路の一端に連通する第1の連通路と該冷却媒体流通路の他端に連通する第2の連通路とが設けられており、
該冷却媒体供給手段は、冷却媒体を冷却する冷却媒体冷却手段と、該冷却媒体冷却手段によって冷却された冷却媒体を送給するポンプと、該ポンプによって送給された冷却媒体を送出する冷却媒体送出管と、該冷却媒体冷却手段に該チャックテーブルの該保持テーブルを冷却した冷却媒体を戻す冷却媒体戻し管と、該冷却媒体送出管と該第1の連通路とを連通するとともに該第2の連通路と該冷却媒体戻し管とを連通する第1の形態と、該冷却媒体送出管と該第2の連通路とを連通するとともに該第1の連通路と該冷却媒体戻し管とを連通する第2の形態とに切り替え可能な切り替え弁とを具備している、
ことを特徴とするチャックテーブル機構。 A chuck table mechanism comprising: a chuck table that holds a workpiece; and a cooling medium supply unit that supplies a cooling medium for cooling the chuck table.
The chuck table includes a holding table having a holding surface that holds a workpiece, and a support member that supports the holding table, and a cooling medium that flows a cooling medium for cooling the holding table to the support member. A first communication path that communicates with one end of the flow path and a second communication path that communicates with the other end of the cooling medium flow path;
The cooling medium supply means includes a cooling medium cooling means for cooling the cooling medium, a pump for feeding the cooling medium cooled by the cooling medium cooling means, and a cooling medium for sending the cooling medium fed by the pump The cooling medium return pipe that returns the cooling medium that has cooled the holding table of the chuck table to the cooling medium cooling means, the cooling medium supply pipe, and the first communication path communicate with the second pipe. The first communication path and the cooling medium return pipe, the cooling medium delivery pipe and the second communication path, and the first communication path and the cooling medium return pipe. A switching valve that can be switched to the second form that communicates,
A chuck table mechanism characterized by that.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2010
- 2010-12-07 JP JP2010272640A patent/JP2012121088A/en active Pending
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